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成膜装置和成膜方法.pdf

1、10申请公布号CN102002685A43申请公布日20110406CN102002685ACN102002685A21申请号201010272014022申请日20100831200920201620090901JPC23C16/44200601C23C16/46200601H01L21/28520060171申请人东京毅力科创株式会社地址日本东京都72发明人加藤寿织户康一74专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所普通合伙11277代理人刘新宇张会华54发明名称成膜装置和成膜方法57摘要本发明提供一种使用第1和第2反应气体在被处理体上形成薄膜的成膜装置和成膜方法,该成膜装置包括真空容器、排

2、气系统、用于载置被处理体的旋转台、用于使旋转台旋转的旋转机构以及将被处理体设定为使第1反应气体凝结的温度的温度调整机构。在真空容器内,沿着旋转台的旋转方向依次配置有使第1反应气体的凝结物吸附在被处理体上的第1反应气体供给部;使凝结物的一部分气化的气化部;以及使第2反应气体和凝结物反应的第2反应气体供给部。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书14页附图18页CN102002697A1/3页21一种成膜装置,其是使用第1和第2反应气体在被处理体上形成薄膜的半导体处理用的成膜装置,其包括真空容器;排气系统,其用于对上述真空容器进行排气;旋转

3、台,其被配设在上述真空容器内,用于载置上述被处理体;旋转机构,其用于使上述旋转台旋转;温度调整机构,其用于将上述旋转台上的上述被处理体的温度设定成使上述第1反应气体凝结的温度;第1反应气体供给部,其被配设在上述真空容器内,用于向上述旋转台上的上述被处理体供给上述第1反应气体并使上述第1反应气体的凝结物吸附于上述被处理体上;气化部,其被配设在上述真空容器内,用于对上述旋转台上的上述被处理体进行加热而使上述凝结物的一部分气化;以及第2反应气体供给部,其被配设在上述真空容器内,用于将上述第2反应气体以活化的状态向上述旋转台上的上述被处理体供给,使上述第2反应气体与上述凝结物反应而生成反应生成物,上述

4、第1反应气体供给部、上述气化部和上述第2反应气体供给部沿着上述旋转台的旋转方向依次配置。2根据权利要求1所述的成膜装置,上述第2反应气体供给部包括使上述第2反应气体等离子化或对上述第2反应气体进行加热的活化机构。3根据权利要求1所述的成膜装置,上述半导体处理用的成膜装置沿着上述旋转台的旋转方向在上述气化部和上述第2反应气体供给部之间还包括辅助气体供给部,该辅助气体供给部用于供给辅助气体,该辅助气体用于将吸附于上述旋转台上的上述被处理体的上述凝结物转换为更难以气化的2次物质。4根据权利要求3所述的成膜装置,上述第1反应气体是硅源气体,上述辅助气体是用于将上述凝结物转换为作为上述2次物质的含有羟基

5、和水分中的一种或两种的物质的气体。5根据权利要求1所述的成膜装置,上述半导体处理用的成膜装置还具有改性用的加热部,该改性用的加热部用于加热上述旋转台上的上述被处理体,对上述反应生成物进行改性。6根据权利要求1所述的成膜装置,上述第2反应气体供给部包括使上述第2反应气体等离子化的活化机构,上述活化机构也作为对上述反应生成物进行改性的等离子体供给部发挥作用。7根据权利要求1所述的成膜装置,上述半导体处理用的成膜装置沿着上述旋转台的旋转方向在上述第2反应气体供给部和上述第1反应气体供给部之间具有向上述旋转台上的上述被处理体供给用于分离气体气氛的由非活性气体构成的分离气体的第1分离部、以及在上述第1反

6、应气体供给部和上述第2反应气体供给部之间具有向上述旋转台上的上述被处理体供给用于分离气体气权利要求书CN102002685ACN102002697A2/3页3氛的由非活性气体构成的分离气体的第2分离部。8根据权利要求3所述的成膜装置,上述半导体处理用的成膜装置沿着上述旋转台的旋转方向分别在上述第2反应气体供给部和上述第1反应气体供给部之间具有向上述旋转台上的上述被处理体供给用于分离气体气氛的由非活性气体构成的分离气体的第1分离部、以及在上述第1反应气体供给部和上述辅助气体供给部之间还具有向上述旋转台上的上述被处理体供给用于分离气体气氛的由非活性气体构成的分离气体的第2分离部。9根据权利要求7所

7、述的成膜装置,上述气化部兼用作上述第2分离部,在将上述分离气体加热了的状态下将该分离气体向上述旋转台上的上述被处理体供给。10根据权利要求3所述的半导体处理用的成膜装置,上述真空容器具有沿着上述旋转台的旋转方向形成在上述辅助气体供给部和上述第2反应气体供给部之间的输送口,上述被处理体通过上述输送口而在上述真空容器的外侧的位置和上述旋转台之间被搬入或被搬出。11根据权利要求1所述的成膜装置,上述旋转台具有用于支承上述被处理体的多个支承销,上述支承销能够升降,以便对相对于上述旋转台搬入或搬出上述被处理体进行辅助。12根据权利要求1所述的成膜装置,上述排气系统在上述旋转台的径向外侧的位置具有向上述真

8、空容器内开口的排气口。13根据权利要求1所述的成膜装置,上述温度调整机构具有在上述真空容器内配设在上述旋转台的下方的加热器。14根据权利要求13所述的成膜装置,在上述加热器的径向外侧,从上述真空容器的底部到上述旋转台的下表面附近的位置竖立设有罩构件而规定有加热器收纳空间,在上述加热器收纳空间中连接有向该加热器收纳空间供给由非活性气体构成的吹扫气体的吹扫气体供给系统。15根据权利要求1所述的成膜装置,上述第1和第2反应气体供给部分别具有在上述真空容器内配设在上述旋转台的上方且分别向下供给上述第1和第2反应气体的第1和第2反应气体喷嘴。16根据权利要求1所述的成膜装置,上述气化部具有在上述真空容器

9、内配设在上述旋转台的上方且向下供给被加热了的非活性气体的气体喷嘴。17根据权利要求7所述的成膜装置,上述第1和第2分离部分别具有在上述真空容器内配设在上述旋转台的上方且向下供给上述分离气体的分离气体喷嘴,在上述分离气体喷嘴的沿着上述旋转台的旋转方向的两侧,上述真空容器的顶部变低。18根据权利要求5所述的成膜装置,上述改性用的加热部具有在上述真空容器内配设在上述旋转台的上方的改性加热器,上述改性加热器沿着上述旋转台的旋转方向配设在上述第2反应气体供给部和上述第1反应气体供给部之间。权利要求书CN102002685ACN102002697A3/3页419根据权利要求1所述的成膜装置,上述半导体处理

10、用的成膜装置还具有在上述真空容器内配设在上述旋转台的中心的上方、用于供给分离气体气氛的由非活性气体构成的分离气体的分离气体供给系统。20根据权利要求1所述的成膜装置,上述旋转台沿着上述旋转台的旋转方向排列配置多个被处理体。权利要求书CN102002685ACN102002697A1/14页5成膜装置和成膜方法技术领域0001本发明涉及在真空容器内使用至少2种反应气体而在半导体晶圆等被处理体上形成薄膜的半导体处理用的成膜装置。在此,所谓半导体处理,是指为了通过在半导体晶圆、LCDLIQUIDCRYSTALDISPLAY那样的FPDFLATPANELDISPLAY用的玻璃基板等被处理体上以规定的图

11、案形成半导体层、绝缘层、导电层等而在该被处理体上制造包括半导体器件、与半导体器件连接的布线、电极等的构造物所实施的各种处理。背景技术0002随着半导体器件的图案的微细化的发展,在图案的凹部内形成品质优良的填埋日文埋込构造更为重要。例如,为了在半导体晶圆上配设元件分离区域,提出了与在晶圆上形成沟槽TRENCH、用绝缘膜填埋沟槽而成的STI浅沟槽隔离SHALLOWTRENCHISOLATION构造的各种技术。在这种技术中,随着图案的微细化,在填埋能力和膜质这些方面,难以确保高质量。现状来看,作为这种填埋膜,多数情况下采用组合PSZ聚硅氮烷涂敷法和HDP高密度等离子体法的氧化膜。可是,在利用HDP法

12、等的CVDCHEMICALVAPORDEPOSITION法中,在从沟槽侧部开始堆积的膜与沟槽侧部的接合部位容易产生空隙。在该情况下,产生蚀刻率高等膜质不良情况、难以向深的沟槽堆积等问题。此外,在图案微细化时,抗蚀掩模的形状偏差受凹部的形状较大地影响,因此,有时凹部成为越朝向底部去越扩大的倒锥形形状。在凹部的深宽比大且凹部是倒锥形形状的情况下,膜的填埋特别困难。0003在US7,153,542中公开有如下装置在载置台上载置晶圆,使该晶圆相对于气体供给部相对旋转,依次供给不同的反应气体,进行包括等离子处理、热处理的成膜循环。在日本特开平8162449号中公开了如下成膜法使用改善膜的填埋特性的液相外

13、延,并且为了改善膜质,反复照射等离子体,反复进行热退火。此外,在日本特开200447644号中公开了如下技术使TEOS气体在基板上液化,接着在加热条件下供给氧气而形成氧化膜。发明内容0004本发明的目的在于提供一种能够相对于被处理体的凹部进行良好的膜的填埋的半导体处理用的成膜装置。0005本发明的第1技术方案的半导体处理用的成膜装置,其使用第1和第2反应气体在被处理体上形成薄膜,其包括真空容器;排气系统,其用于对上述真空容器进行排气;旋转台,其被配设在上述真空容器内,用于载置上述被处理体;旋转机构,其用于使上述旋转台旋转;温度调整机构,其用于将上述旋转台上的上述被处理体的温度设定成使上述第1反

14、应气体凝结的温度;第1反应气体供给部,其被配设在上述真空容器内,用于向上述旋转台上的上述被处理体供给上述第1反应气体,使上述第1反应气体的凝结物吸附于上述被处理体上;气化部,其被配设在上述真空容器内,用于加热上述旋转台上的上述被处理体而使上述凝结物的一部分气化;以及第2反应气体供给部,其被配设在上述真空容器内,用于将上述第2反应气体以活化的状态向上述旋转台上的上述被处理体供给,使上述第2反说明书CN102002685ACN102002697A2/14页6应气体与上述凝结物反应而生成反应生成物,上述第1反应气体供给部、上述气化部和上述第2反应气体供给部沿着上述旋转台的旋转方向依次配置。附图说明0

15、006图1是表示本发明的第1实施方式的成膜装置的纵剖侧视图。0007图2是上述成膜装置的横剖俯视图。0008图3A、B是表示上述成膜装置的处理区域和分离区域的纵剖侧视图。0009图4是上述成膜装置的横截面的放大图。0010图5是表示上述成膜装置的等离子体喷射器的一个例子的立体图。0011图6是表示上述等离子体喷射器的纵剖侧视图。0012图7是上述成膜装置的横截面的放大图。0013图8是上述成膜装置的横截面的放大图。0014图9是表示上述成膜装置中的吹扫气体的流动的示意图。0015图10是上述成膜装置的局部剖立体图。0016图11是在上述成膜装置中进行成膜处理的基板的纵截面的示意图。0017图1

16、2是表示在上述成膜装置中对基板进行成膜处理的状态的示意图。0018图13A、B,C是表示在上述成膜装置中对基板进行成膜处理的状态的示意图。0019图14是表示在上述成膜装置中对基板进行成膜处理的状态的示意图。0020图15是表示上述成膜装置中的气体的流动的示意图。0021图16是表示本发明的第2实施方式的成膜装置的横剖俯视图。0022图17A、B是表示上述第2实施方式的臭氧活化喷射器的一个例子的纵剖侧视图和纵剖主视图。0023图18是表示本发明的第3实施方式的成膜装置的横剖俯视图。具体实施方式0024以下,参照附图说明本发明的实施方式。另外,在以下的说明中,对具有大致相同功能和构成的构成要素标

17、注相同附图标记,只在必要的情况下进行重复说明。0025第1实施方式0026如图1和图2所示,本发明的第1实施方式的成膜装置包括平面俯视形状是大致圆形的扁平的真空容器1;配设在该真空容器1内且在该真空容器1的中心具有旋转中心的水平旋转台2。真空容器1包括收纳该旋转台2的杯型的容器主体12;形成为圆板状且气密地堵住该容器主体12的上侧开口部的顶板11。在容器主体12的上侧开口部的周缘部配设有环状密封构件例如O型密封圈13,顶板11与容器主体12侧气密地连接。顶板11利用驱动机构未图示而进行升降,由此,真空容器1被打开或关闭。0027旋转台2的中心部被固定在圆筒形状的芯部21。该芯部21被固定在沿铅

18、垂方向延伸的旋转轴22的上端。该旋转轴22贯穿真空容器1的底板14,该旋转轴22的下端安装在使该旋转轴22绕铅垂轴线在该例子中顺时针旋转的作为旋转机构的驱动部23。旋转轴22和驱动部23被收纳于上表面开口的筒状壳体20内。配设在该壳体20的上表面的凸缘部分气密地安装在真空容器1的底板14的下表面,从而维持壳体20的内部气氛和外部气说明书CN102002685ACN102002697A3/14页7氛的气密状态。0028如图2所示,旋转台2具有以沿着旋转方向周向排列的方式形成在上表面的多个例如5个圆形状的凹部24,各凹部24构成为载置1张作为基板的半导体晶圆以下也简称为“晶圆”W。因而,凹部24由

19、于旋转台2的旋转而以该旋转台2的旋转中心为中心绕铅垂轴线公转。各凹部24具有如后述那样用于支承晶圆W的背面而使该晶圆W升降的多根例如3根升降销16参照图10,因而,在该旋转台2的底面形成有供升降销16贯穿的通孔未图示。在此,图3A、B是沿着相对于旋转中心同心的同心圆剖切真空容器1的顶板11和旋转台2并展开的纵剖侧视图。0029如图2图4所示,在真空容器1内,在旋转台2的分别与凹部24的通过区域相对的上方的位置沿周向旋转台2的旋转方向互相隔开间隔地配置例如由石英构成的反应气体喷嘴31、2个分离气体喷嘴41、42和辅助气体喷嘴200。在该例子中,从后述的输送口15看来,第1分离气体喷嘴41、反应气

20、体喷嘴31、第2分离气体喷嘴42和辅助气体喷嘴200沿顺时针旋转台2的旋转方向依次排列。这些喷嘴41、31、42、200沿上述旋转方向从真空容器1的侧壁上的与该输送口15大致相对的位置到靠近该输送口15的上游侧的位置依次安装在真空容器1的侧壁上。这些反应气体喷嘴31、辅助气体喷嘴200和分离气体喷嘴41、42例如从真空容器1的侧壁朝向旋转台2的旋转中心与晶圆W相对而呈线状水平地延伸。这些气体喷嘴的作为基端部的气体导入部分31A、200A、41A、42A配置在真空容器1的侧壁的外侧。0030这些反应气体喷嘴31和辅助气体喷嘴200分别构成第1反应气体供给部件和辅助气体供给部件的一部分,分离气体喷

21、嘴41、42构成分离气体供给部件的一部分。这些喷嘴31、200、41、42安装在形成于真空容器1的侧壁的多个部位的通孔100中。另外,未安装有喷嘴31、200、41、42的通孔100由罩构件未图示气密地堵住。0031利用设有阀31C、流量调整部31D的气体供给管31B,从气体源31E向反应气体喷嘴31供给第1反应气体例如BTBAS双叔丁基氨基硅烷气体。利用设有阀200C、流量调整部200D的气体供给管200B,从辅助气体源200E向辅助气体喷嘴200供给辅助气体。如后所述,所谓该辅助气体是指用于使吸附于晶圆W上的反应气体BTBAS气体的凝结物形成比该凝结物难以气化的中间产物而供给的气体。上述难

22、以气化的中间产物是含有羟基OH基和/或水分的生成物。作为辅助气体,使用例如具有羟基OH基的气体例如酒精ROH、R烷基或纯水H2O或双氧水H2O2。在该例子中,供给乙醇C2H5OH气体作为辅助气体。0032此外,第1分离气体喷嘴41利用设有阀41C、流量调整部41D的气体供给管41B从气体源41E供给分离气体例如N2气体氮气。第2分离气体喷嘴42利用具有阀42C、流量调整部42D的气体供给管42B从气体源42E供给分离气体例如N2气体氮气。此外,气体供给管42B具有加热部42F,N2气体被该加热部42F加热到规定温度,向第2分离气体喷嘴42供给。因而,如后所述,第2分离气体喷嘴42第2分离气体供

23、给部件为了使吸附于晶圆W上的反应气体BTBAS气体的凝结物的一部分气化,构成加热晶圆W的加热部件。在此,为了使吸附于晶圆W的凝结物的一部分气化,优选将晶圆W加热到例如85150的温度。因此,在真空容器1内,从第2分离气体喷嘴42供给被加热部42F加热到100200的温度的N2气体。说明书CN102002685ACN102002697A4/14页80033此外,在该例子中,在反应气体喷嘴31的气体供给管31B上也配设有加热部31F。作为第1反应气体的BTBAS气体由上述加热部加热,在温度高于载置在旋转台2的晶圆W的温度时以气体状态向真空容器1内供给。0034如图3A、B和图4所示,在反应气体喷嘴

24、31上朝向正下方地形成有用于向下方侧喷出反应气体的多个气体喷出孔33。气体喷出孔33例如口径是05MM,在喷嘴的整个长度方向旋转台2的径向例如隔开10MM的间隔等间隔地排列。此外,在辅助气体喷嘴200上朝向正下方地形成有向下方侧喷出辅助气体的多个气体喷出孔201。气体喷出孔201例如口径是05MM,在喷嘴的整个长度方向旋转台2的径向例如隔开10MM的间隔等间隔地排列。在分离气体喷嘴41、42上朝向正下方地形成有向下方侧喷出分离气体的多个气体喷出孔40。气体喷出孔40例如口径是05MM,在喷嘴的长度方向旋转台2的径向上例如隔开10MM左右的间隔等间隔地贯穿设置。0035在反应气体喷嘴31的气体喷

25、出孔33和晶圆W之间的铅垂方向的距离是例如14MM,优选是2MM。辅助气体喷嘴200的气体喷出孔201和晶圆W之间的铅垂方向的距离是例如14MM,优选是2MM。此外,分离气体喷嘴41、42的气体喷出孔40和晶圆W之间的铅垂方向的距离是例如14MM,优选是3MM。反应气体喷嘴31的下方区域为用于使BTBAS气体吸附于晶圆W上的第1处理区域91第1反应气体供给部。辅助气体喷嘴200的下方区域为用于使乙醇气体与凝结在晶圆W上的BTBAS反应而生成上述中间产物的辅助区域90辅助气体供给部。此外,第2分离气体喷嘴42的下方区域为加热区域。0036此外,在旋转台2的旋转方向上,在辅助气体喷嘴200和第1分

26、离气体喷嘴41之间朝向旋转方向下游侧依次配设有等离子体喷射器250和加热灯210。0037等离子体喷射器250构成用于使第2反应气体活化并向晶圆W供给的第2反应气体供给部件的一部分。该等离子体喷射器250的下方区域为用于向晶圆W供给作为第2反应气体的氧O2气体的第2处理区域92第2反应气体供给部。该等离子体喷射器250具有由沿着旋转台2的径向延伸的框体构成的喷射器主体251。如图5和图6所示,在该喷射器主体251内形成有被沿该喷射器主体251的长度方向延伸的隔壁252划分成的宽度不同的2个空间。一侧是用于使上述第2反应气体等离子化活化的作为气体活化用流路的气体活化室253。另一侧是用于向该气体

27、活化室253供给等离子体产生用气体的作为气体导入用流路的气体导入室254。0038在图2、图5和图6中,附图标记255是气体供给喷嘴、附图标记256是气孔、附图标记257是气体导入部分、附图标记258是连接管、附图标记259是连接器。而且,等离子体产生用气体从气体供给喷嘴255的气孔256向气体导入室254内供给,气体经由形成在隔壁252上的狭缝271向气体活化室253流动。在气体活化室253内,2根由电介质构成的例如陶瓷制的鞘管272从该气体活化室253的基端侧朝向顶端侧沿着隔壁252延伸。在这些鞘管272的管内穿过有棒状的电极273。这些电极273的基端侧被拉出到喷射器主体251的外部,在

28、真空容器1的外部经由匹配器274与高频电源275连接。在喷射器主体251的底面,沿喷射器主体251的长度方向排列有气体喷出孔291,该气体喷出孔291用于向下方侧喷出在作为该电极273之间的区域的等离子体产生部290所生成的等离子体。该喷射器主体251的顶端侧接近旋转台2的中心部地沿着旋转台2的径向延伸。图2中附图标记261是用于向气体供给喷嘴255导入第2反应气体例如氧O2气体的气体供给管,经由阀说明书CN102002685ACN102002697A5/14页9262、流量调整部263与储存有上述O2气体的气体源264连接。在该例子中,第2反应气体兼用作等离子体产生用气体。0039此外,加热

29、灯210为退火用加热器,被配置成沿着旋转台2的径向延伸。该加热灯210例如由棒状的红外线灯构成,如图7所示,配设在以沿着旋转台2的径向延伸的方式形成在真空容器1的顶板11上的灯室211内。该灯室211在上部侧配设有反射板215,在下表面侧配设有用于气密地划分该灯室211内的气氛和真空容器1内的气氛的透光窗212。在该加热灯210的两端配设有兼用作电极部的密封构件213,在该密封构件213上例如分别连接有从真空容器1的顶板11的上方侧延伸的供电线214。该图7中,附图标记217是用于经由供电线214和密封构件213向该加热灯210供电的电源,附图标记216是从两侧支承该加热灯210的支承部件。此

30、外,该加热灯210被控制成能够基于热电偶未图示等温度检测部的测量结果而将晶圆W加热到进行后述的加热处理致密化处理最佳的温度例如100450、优选350。0040返回第1和第2分离气体喷嘴41、42的说明,如图2所示,第1分离气体喷嘴41在第1处理区域91的旋转方向的上游侧形成用于分离该第1处理区域91、第2处理区域92和辅助区域90的第1分离区域D1。此外,第2分离气体喷嘴42在第1处理区域91的旋转方向的下游侧形成用于分离该第1处理区域91、辅助区域90和第2处理区域92的第2分离区域D2。0041如图2、图3A、B所示,这些分离区域D1、D2分别具有从真空容器1的顶板11向下方突出的突出部

31、分4,该突出部分4具有由从旋转台2的旋转中心延伸的2条径向线分割由真空容器1的侧壁所描绘围成的圆而形成的扇型的平面形状。分离气体喷嘴41、42被收纳于在该突出部分4的周向中央沿径向延伸地形成的槽部43内。即,从分离气体喷嘴4142中心轴线到作为突出部分4的扇型的两缘旋转台2的旋转方向上流侧的缘和下流侧的缘的距离被设定为相同的长度。换句话说,槽部43在本实施方式中以二等分突出部分4的方式形成。在其他实施方式中,也能以例如从槽部43看来突出部分4的旋转台2的旋转方向上游侧的面积大于下游侧的面积的方式形成槽部43。0042因此,在分离气体喷嘴41、42的上述旋转方向两侧,存在作为突出部分4的下表面部

32、分的平坦的低的顶面44第1顶面。在该顶面44的上述旋转方向两侧,存在比该顶面44高的顶面45第2顶面。该突出部分4的作用在于,阻止反应气体和辅助气体进入该突出部分4与旋转台2之间而阻止这些气体混合的,因此,形成厚度小的分离间隙GAP,由此实现气体气氛的分离。0043以第1分离气体喷嘴41为例,分离间隙阻止乙醇气体和O2气体从旋转台2的旋转方向上游侧进入,还阻止BTBAS气体从旋转方向的下游侧进入。在该例子中,从分离气体喷嘴41喷出的作为分离气体的N2气体向第1顶面44和旋转台2表面之间的间隙扩散,吹到与该第1顶面44相邻的第2顶面45的下方的相邻空间,由此,来自该相邻空间气体无法进入,从而得到

33、阻止气体进入的效果。但是,所谓“气体气氛的分离”不仅是指各气体无法完全从两侧的相邻空间进入分离间隙的情况,也是指虽然这些气体多少进入一些,但是各气体无法完全流入另一方的相邻空间中的情况。例如就第1处理区域91而言,在该区域内BTBAS气体不与乙醇气体和O2气体互相混合是重要的。只要得到这样的作用,则分离区域D1、D2就能够发挥作为这些的作用的使第1处理区域91的气氛和第2处理区域92的气氛说明书CN102002685ACN102002697A6/14页10辅助区域90的气氛互相分离的分离作用。在该例子中,以分离区域D1、D2和两侧的相邻空间的压力差提供阻止气体进入的效果的方式设定厚度小的分离间

34、隙的尺寸厚度、面积等。另外,在得到充分的分离作用的基础上,分离间隙的厚度突出部分4的下表面的位置需要根据突出部分4的面积等而进行变更。另外,气体气氛的分离当然意味着气体气氛中的物质的分离,这是因为需要使从气体派生而吸附或凝结于晶圆W的物质通过分离区域D1、D2。0044另外,作为分离气体、吹扫气体,不限于作为非活性气体的氮N2气体,也能够使用氩AR气体、氦HE气体等惰性气体等。也可以不限于这样气体,也可以是氢H2气体,只要是不对成膜处理造成影响的气体,关于气体的种类没有特别限定。例如,也可以从第2分离气体喷嘴42供给加热了的AR气体等惰性气体、H2气体,使吸附于晶圆W的BTBAS气体的凝结物的

35、一部分气化。0045在顶板11的下表面的、旋转台2的芯部21的外侧,沿着该芯部21的外周还配设有环状突部5。该环状突部5与突出部分4的旋转台2的旋转中心侧的部位连续地形成。环状突部5的下表面与突出部分4的下表面形成为相同高度。图2是在比顶面45低且比分离气体喷嘴41、42高的位置水平地剖切顶板11而表示装置的横剖俯视图。另外,环状突部5和突出部分4不限于是一体的,也可以是独立的个体。0046如上所述,从真空容器1的顶板11的下表面即旋转台2的晶圆载置区域凹部24看到的顶面在周向上存在第1顶面44和比该顶面44高的第2顶面45。在图1中,表示配设有高的顶面45的区域的纵截面。在图8中,表示配设有

36、低的顶面44的区域的纵截面。如图2和图8所示,扇型的突出部分4的周缘部真空容器1的外缘侧的部位与旋转台2的外端面相对地呈L字型弯曲,形成弯曲部46。扇型的突出部分4配设在顶板11侧,由于能从容器主体12卸下,在弯曲部46的外周面和容器主体12之间具有微小的间隙。该弯曲部46与突出部分4相同,也是出于防止BTBAS气体、乙醇气体和O2气体从两侧进入、防止这些气体混合的目的而配设的。弯曲部46的内周面和旋转台2的外端面之间的间隙以及弯曲部46的外周面和容器主体12之间的间隙被设定为与顶面44距旋转台2表面的高度H相同的尺寸。在该例子中,能够从旋转台2表面侧看到弯曲部46的内周面构成真空容器1的内周

37、壁。0047如图8所示,容器主体12的内周壁在分离区域D1、D2中与弯曲部46的外周面接近而形成为铅垂面。如图1所示,容器主体12的内周壁在分离区域D1、D2以外的部位,例如成为从与旋转台2的外端面相对的部位遍及底板14地、纵截面形状被切掉长方形而成的向外方侧凹陷的构造。能将与第1处理区域91和第2处理区域92连通的、包括该凹陷的部位的区域分别称为第1排气区域E1和第2排气区域E2。如图1和图2所示,在这些第1排气区域E1和第2排气区域E2的底部分别形成有第1排气口61和第2排气口62。如图1所示,第1排气口61和第2排气口62经由设有阀65的排气通路63与作为真空排气部件的例如真空泵64连接

38、。0048这些排气口61、62在上述旋转方向上分别配置在分离区域D2、D1的附近,以便可靠地发挥分离区域D1、D2的分离作用。具体而言,第1排气口61在第1处理区域91和第2分离区域D2之间形成在旋转台2的外侧的位置。第2排气口62在第2处理区域92和第1分离区域D1之间形成在旋转台2的外侧的位置。第1排气口61专门对作为第1反应气说明书CN102002685ACN102002697A7/14页11体的BTBAS气体进行排气,第2排气口62专门对作为第2反应气体的O2气体和乙醇气体进行排气。0049在该例子中,第1排气口61配设在反应气体喷嘴31以及与该反应气体喷嘴31相邻的第2分离区域D2的

39、侧部的延伸线之间。此外,第2排气口62被配设在等离子体喷射器250以及与该等离子体喷射器250相邻的第1分离区域D1的侧部的延伸线之间。即,第1排气口61位于通过旋转台2的中心和第1处理区域91的直线L1在图2中以点划线表示与通过旋转台2的中心和第2分离区域D2的上游侧的缘的直线L2之间。第2排气口62位于通过旋转台2的中心和第2处理区域92的直线L3在图2中以双点划线表示与通过旋转台2的中心和第1分离区域D1的上游侧的缘的直线L4之间。0050在该例子中,由于在辅助区域90和第2处理区域92之间未配设分离区域D,所以乙醇气体和O2气体相互混合直到排气口62。但是,这些气体混合不会对成膜特性造

40、成不良影响。0051另外,排气口的设置数不限定于2个。例如也可以在第2分离区域D2和辅助气体喷嘴200之间再设置排气口,而形成为3个排气口。也可以在辅助气体喷嘴200和等离子体喷射器250之间的区域设置排气口。而且,也可以将分离区域D形成为辅助气体喷嘴200和等离子体喷射器250之间的区域。此外,排气口的设置数也可以是4个以上。在该例子中,排气口61、62设于比旋转台2低的位置,由此能够从真空容器1的内周壁和旋转台2的周缘之间的间隙进行排气。但是,排气口61、62也可以设于真空容器1的侧壁上,而替代设于真空容器1的底面部。此外,在排气口61、62设于真空容器1的侧壁上的情况下,也可以设于比旋转

41、台2高的位置。在该例子中,像图示那样,通过设有排气口61、62,旋转台2上的气体朝向旋转台2的外侧流动,所以和从与旋转台2相对的顶面进行排气的情况相比,能够抑制微粒的卷起。0052如图9所示,在旋转台2和真空容器1的底板14之间的空间中配设有加热单元7,将旋转台2上的晶圆W加热到由工艺制程程序决定的温度。该加热单元7构成用于将晶圆W的温度调整为第1反应气体BTBAS气体被吸附而凝结的温度的温度调整机构。在旋转台2的周缘附近的下方侧,为了划分从旋转台2的上方空间到排气区域E的气氛和放置有加热单元7的气氛,以沿着整周围绕加热单元7的方式配设有罩构件71。该罩构件71的上缘向外侧弯曲而形成为凸缘,通

42、过减小该弯曲面和旋转台2的下表面之间的间隙,能够抑制气体从外方进入罩构件71内。0053在比配置有加热单元7的空间靠近旋转中心的部位,底板14具有相对于旋转台2的下表面和芯部21形成狭窄的间隙的形状。贯穿底板14的旋转轴22的通孔的内周面和旋转轴22的间隙也狭窄。这些狭窄的间隙与壳体20内的空间连通。在壳体20上连接有用于向上述狭窄的间隙内供给作为吹扫气体的N2气体而进行吹扫的吹扫气体供给管72。此外,在真空容器1的底板14上的、加热单元7下方侧位置的周向多个部位连接有用于吹扫加热单元7的配置空间的吹扫气体供给管73。0054通过这样设置吹扫气体供给管72、73,如在图9中用箭头标记表示吹扫气

43、体的流动那样,从壳体20内到加热单元7的配置空间的空间被N2气体吹扫。该吹扫气体从旋转台2和罩构件71之间的间隙经由排气区域E向排气口61、62排出。由此,防止BTBAS气体、O2气体、乙醇气体从第1处理区域91和第2处理区域92中的一个区域经由旋转台2的下方说明书CN102002685ACN102002697A8/14页12蔓延到另一个区域。因此,该吹扫气体也发挥分离气体的作用。0055此外,在真空容器1的顶板11的中心部连接有分离气体供给管51,向顶板11和芯部21之间的空间52供给作为分离气体的N2气体。供给到该空间52的分离气体经由环状突部5和旋转台2之间的狭窄的间隙50沿着旋转台2的

44、晶圆载置表面朝向周缘喷出。因为在被该环状突部5围绕的空间中充满分离气体,所以防止BTBAS气体、O2气体和乙醇气体在第1处理区域91和第2处理区域92之间经由旋转台2的中心部混合。即,该成膜装置具有中心部区域C,该中心部区域C用于分离第1处理区域91的气氛与第2处理区域92的气氛、辅助区域90的气氛,该中心部区域C是由旋转台2的旋转中心部和真空容器1划分而成的。在中心部区域C中,沿着上述旋转方向形成有被分离气体吹扫并且向旋转台2的表面喷出分离气体的喷出口。另外,在这里所说的喷出口相当于环状突部5和旋转台2之间的狭窄的间隙50。0056如图2和图10所示,在真空容器1的侧壁上还形成有用于在外部的

45、输送臂10和旋转台2之间进行晶圆W的交接的输送口15,输送口15由闸阀15G打开或关闭。此外,在旋转台2的晶圆载置区域即凹部24的面对该输送口15的位置,与输送臂10之间进行晶圆W的交接。在旋转台2的下侧且与输送口15相面对的位置,配设有用于贯穿凹部24并从下方支承晶圆W的升降销16的升降机构未图示。0057此外,如图1所示,该成膜装置包括用于进行装置整体的动作的控制的由计算机构成的控制部80和存储处理程序等的存储部85。在控制部80的存储器中,针对每个制程程序均形成有用于写入处理条件的区域,该处理条件为从喷嘴31、200、41、42供给的BTBAS气体、乙醇气体和N2气体的流量、真空容器1内

46、的处理压力、向加热部42F、加热单元7和等离子体喷射器250、加热灯210供给的电流值晶圆W的加热温度、N2气体的供给温度等。各处理程序编入有命令,以便从存储器检索规定的制程程序,与制程程序相对应地向成膜装置的各部发送控制信号,通过进行后述的各步骤,从而对晶圆W进行处理。该程序例如从作为硬盘、光盘、光磁盘、存储卡、软盘等存储介质的存储部85读取到控制部80内。0058接着,参照图11图14,说明上述第1实施方式的作用。首先,对使用该成膜装置形成薄膜的晶圆W进行说明。在该晶圆W表面例如平行地形成多个槽状的凹部230。在图11中,以截面表示形成有凹部230的晶圆W的表面的一部分。该凹部230的深宽

47、比例如是350左右。该凹部图案230例如用于形成STISHALLOWTRENCHISOLATION构造,实际上,例如在SI基板上,由硅氮化物等构成的绝缘膜形成在凹部230内部。例如该图案是使用层叠在晶圆W上的掩模层并由光刻法形成的。由于光刻法中的处理的误差等,凹部230可能包括上侧开口宽度比下侧宽度大的锥形部233、上侧开口宽度比下侧宽度小的倒锥形部234。图11夸大表示这样的凹部230的形状的偏差。0059接着,以下说明对该晶圆W的成膜处理。首先,打开闸阀15G,利用输送臂10从成膜装置的外部经由输送口15将晶圆W交接到旋转台2的凹部24内。此时,在凹部24停止在面对输送口15的位置时,利用

48、输送臂10将晶圆W搬入至升降销16的上方的位置,接着升降销16上升而接受该晶圆W。然后,输送臂10退避到真空容器1的外部,并且使升降销16下降,将晶圆W收纳在凹部24内。一边使旋转台2间歇性地旋转一边反复进行这样的晶圆W的交接,在旋转台2的5个凹部24内分别载置晶圆W。接着,关闭闸阀15G使真空容器1内成为气密状态。接着,使旋转台2以规定的转速例如1RPM240RPM顺时针旋转。此外,说明书CN102002685ACN102002697A9/14页13将阀65完全打开而对真空容器1内进行抽真空,并且利用加热单元7将晶圆W调整为设定温度。该设定温度是第1反应气体BTBAS气体的凝结温度以下的温度

49、。在此,在被抽真空成1TORR8TORR左右的压力的真空容器1内,BTBAS气体在50100左右的温度时凝结、液化。因此,在该例子中,晶圆W的温度被调整成该BTBAS气体的凝结温度以下的温度例如50100左右。0060另一方面,对等离子体喷射器250例如以3000SCCM的流量供给O2气体,并且从高频电源275向等离子体产生部290电极273供给高频电力。由此,流入气体活化室253的上方部的O2气体由于上述高频电力成为被等离子化活化的状态,经由气体喷出孔291,朝向置于真空容器1内的真空气氛的晶圆W供给。此外,此时,对加热灯210供电,在晶圆W通过加热灯210的下方时,仅晶圆W的最外表面例如被加热到350以上。0061接着,调整阀65的开度,使得真空容器1内成为规定的真空度,从反应气体喷嘴31向真空容器1内以规定的流量例如200SCCM供给例如被加热到100150的BTBAS气体。而且,从辅助喷嘴200向真空容器1内以规定的流量例如100SCCM供给乙醇气体。此外,从分离气体喷嘴41、42分别以规定的流量例如10SLM、10SLM向真空容器1内供给N2气体。而且,还从分离气体供给管51和吹扫气体供给管72以规定的流量向中心部区域C和上述狭窄的间隙内供给N2气体。此时,从第2分离气体喷嘴42供给由加热部42F加热到使BTB

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