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1、(10)申请公布号 CN 102953047 A (43)申请公布日 2013.03.06 CN 102953047 A *CN102953047A* (21)申请号 201210295000.X (22)申请日 2012.08.17 2011-178422 2011.08.17 JP C23C 16/44(2006.01) C23C 16/455(2006.01) C23C 16/46(2006.01) H01L 21/285(2006.01) (71)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 牛窪繁博 菱谷克幸 (74)专利代理机构 北京林达刘知识产权代理事 。
2、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 (57) 摘要 本发明提供成膜装置, 包括 : 旋转台, 其设于 真空容器内, 在其上表面上沿周向具有用于载置 基板的多个基板载置区域, 并且用于使该基板载 置区域旋转 ; 气体喷嘴, 其以从基板载置区域的 内缘延伸到外缘的方式设置, 沿其长度方向形成 有用于喷出气体的气体喷出口 ; 排气口, 其设于 气体喷嘴的靠旋转台的旋转方向侧且比旋转台的 外缘靠外侧的位置, 用于排出气体 ; 限制构件, 其 包括壁部, 该壁部配置于气体喷嘴与排气口之间, 设置为在基板载置区域载置有基板时能够供气体 从该壁部与该基板。
3、之间通过的间隙从基板载置区 域的内缘延伸到外缘, 并且, 该壁部在从基板载置 区域的内缘到外缘之间的至少一部分区域将气体 喷嘴与排气口之间隔开。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 16 页 附图 32 页 (19)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 2 页 说明书 16 页 附图 32 页 1/2 页 2 1. 一种成膜装置, 其在真空容器内向基板供给气体以在上述基板上形成薄膜, 其中, 该成膜装置包括 : 旋转台, 其设于上述真空容器内, 在其上表面上沿周向具有用于载置基板的多个基板 载置区域, 并且, 该旋转台用于使该基板载。
4、置区域旋转 ; 气体喷嘴, 其以从上述基板载置区域的内缘延伸到外缘的方式设置, 沿其长度方向形 成有分别用于喷出气体的多个气体喷出口 ; 排气口, 其设于上述气体喷嘴的靠上述旋转台的旋转方向侧且比上述旋转台的外缘靠 外侧的位置, 用于排出上述气体 ; 限制构件, 其包括壁部, 该壁部配置于上述气体喷嘴与上述排气口之间, 该壁部设置为 在上述基板载置区域上载置有基板时能够供气体从该壁部与该基板之间通过的间隙从上 述基板载置区域的内缘延伸到外缘, 并且, 该壁部在从上述基板载置区域的内缘到外缘之 间的至少一部分区域将上述气体喷嘴与上述排气口之间隔开。 2. 根据权利要求 1 所述的成膜装置, 其中。
5、, 上述限制构件包括第 1 侧壁, 该第 1 侧壁设置为以包括上述壁部的方式从上述基板 载置区域的内缘延伸到外缘, 该第 1 侧壁设有用于将上述气体向上述排气口侧吸引的开口 部。 3. 根据权利要求 2 所述的成膜装置, 其中, 上述开口部选择性地设于上述第 1 侧壁的靠上述基板载置区域的外缘侧的部位。 4. 根据权利要求 2 所述的成膜装置, 其中, 上述开口部选择性地设于上述第 1 侧壁的靠上述基板载置区域的内缘侧的部位。 5. 根据权利要求 2 所述的成膜装置, 其中, 该成膜装置还包括遮蔽构件, 该遮蔽构件用于选择性地覆盖被设于上述第 1 侧壁的上 述开口部的一部分。 6. 根据权利要。
6、求 1 所述的成膜装置, 其中, 上述壁部以与上述气体喷嘴的上述多个气体喷出口的排列方向大致平行的方式设置。 7. 根据权利要求 1 所述的成膜装置, 其中, 上述限制构件还包括延伸构件, 该延伸构件包括 : 第 1 侧壁, 其设置为以包括上述壁部的方式从上述基板载置区域的内缘延伸到外缘 ; 第 2 侧壁, 其以与上述第 1 侧壁相面对且从上述基板载置区域的内缘延伸到外缘的方 式设于该第 1 侧壁的靠上述旋转台的旋转方向侧 ; 以及 上表面部, 其以从上述基板载置区域的内缘朝向外缘延伸到上述排气口上方的方式设 于上述第 1 侧壁与上述第 2 侧壁的上表面。 8. 根据权利要求 7 所述的成膜装。
7、置, 其中, 在上述第 1 侧壁与上述第 2 侧壁上分别设有开口部。 9. 根据权利要求 8 所述的成膜装置, 其中, 上述开口部由沿上述延伸构件的长度方向排列的多个狭缝构成。 10. 根据权利要求 7 所述的成膜装置, 其中, 该成膜装置还包括底面部, 该底面部以从上述基板载置区域的内缘延伸到外缘的方式 设于上述第 1 侧壁与上述第 2 侧壁的下表面, 在该底面部设有用于将上述气体向上述排气 权 利 要 求 书 CN 102953047 A 2 2/2 页 3 口侧吸引的开口部。 11. 根据权利要求 10 所述的成膜装置, 其中, 上述开口部由沿上述延伸构件的长度方向排列的多个狭缝构成。 。
8、12. 根据权利要求 10 所述的成膜装置, 其中, 上述开口部形成为随着朝向上述基板载置区域的内缘侧去开口面积的比例变大。 13. 根据权利要求 7 所述的成膜装置, 其中, 上述限制构件包括排气口罩构件, 该排气口罩构件以覆盖上述排气口的方式设于比上 述旋转台的周缘靠外侧的位置并设置为与上述延伸构件相连通, 在该排气口罩构件上设有用于将上述气体向上述排气口侧吸引的开口部。 14. 根据权利要求 1 所述的成膜装置, 其中, 该成膜装置通过在上述真空容器内多次反复进行按顺序向基板供给多种处理气体的 循环来形成上述薄膜。 权 利 要 求 书 CN 102953047 A 3 1/16 页 4 。
9、成膜装置 技术领域 0001 本发明涉及一种成膜装置。 背景技术 0002 作为在半导体晶圆 (以下称为 “晶圆” ) 等基板上形成例如氧化硅膜 (SiO2) 等薄膜 的方法之一, 能够列举出原子层沉积 (Atomic Layer Deposition, ALD) 法。在 ALD 法中, 例 如, 按顺序将用于进行反应的多种处理气体 (反应气体) 供给到基板的表面而使反应生成物 层叠于基板的表面。作为利用该 ALD 法进行成膜处理的成膜装置, 例如, 如专利文献 1 和专 利文献 2 所记载的那样, 公知有如下的装置 : 使多张基板在设于真空容器内的旋转台上沿 着周向排列, 接着, 使旋转台旋。
10、转, 从而从第 1 反应气体喷嘴和第 2 反应气体喷嘴按顺序向 上述基板供给各处理气体。第 1 反应气体喷嘴和第 2 反应气体喷嘴的下方区域分别相当于 第 1 处理区域和第 2 处理区域, 在这些第 1 处理区域和第 2 处理区域之间形成有用于使分 离气体流过这些处理区域的分离区域。并且, 在第 1 处理区域和第 2 处理区域, 在旋转台的 周缘侧设有用于对真空容器内进行排气的排气口。 0003 在上述第 1 处理区域和第 2 处理区域中, 第 1 反应气体和第 2 反应气体连同分离 气体一起流向排气口。因此, 能够抑制第 1 反应气体和第 2 反应气体的混合, 能够利用 ALD 法进行良好的。
11、成膜处理。 0004 此处, 在专利文献 3 中, 记载有以下结构 : 在用于沿周向将多张晶圆载置到被构成 为旋转自如的水平的基板晶圆载置用基座上的装置中, 在气体导入管的周围设置气体排出 管, 利用气体排出管排出载体气体与剩余的反应气体。 0005 专利文献 1 : 日本特开 2010-239102 号公报 0006 专利文献 2 : 日本特开 2011-40574 号公报 0007 专利文献 3 : 日本特开平 1-249694 号公报 (图 7) 发明内容 0008 本发明是基于这种情况而提出的, 其目的在于提供一种能够进行面内均匀性较高 的成膜处理的技术。 0009 本发明的一技术方案。
12、提供一种成膜装置, 其在真空容器内向基板供给气体以在上 述基板上形成薄膜, 其中, 该成膜装置包括 : 旋转台, 其设于上述真空容器内, 在其上表面上 沿周向具有用于载置基板的多个基板载置区域, 并且, 该旋转台用于使该基板载置区域旋 转 ; 气体喷嘴, 其以从上述基板载置区域的内缘延伸到外缘的方式设置, 沿其长度方向形成 有分别用于喷出气体的多个气体喷出口 ; 排气口, 其设于上述气体喷嘴的靠上述旋转台的 旋转方向侧且比上述旋转台的外缘靠外侧的位置, 用于排出上述气体 ; 限制构件, 其包括壁 部, 该壁部配置于上述气体喷嘴与上述排气口之间, 该壁部设置为在上述基板载置区域载 置有基板时能够。
13、供气体从该壁部与该基板之间通过的间隙从上述基板载置区域的内缘延 伸到外缘, 并且, 该壁部在从上述基板载置区域的内缘到外缘之间的至少一部分区域将上 说 明 书 CN 102953047 A 4 2/16 页 5 述气体喷嘴与上述排气口之间隔开。 附图说明 0010 图 1 是本发明的实施方式的成膜装置的纵剖侧视图。 0011 图 2 是上述成膜装置的内部的概略结构的立体图。 0012 图 3 是上述成膜装置的横剖俯视图。 0013 图 4A 和图 4B 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。 0014 图 5 是上述成膜装置的纵剖侧视图。 0015 图 6 是上述成膜装置的局部纵。
14、剖侧视图。 0016 图 7 是表示设于上述成膜装置中的排气管的立体图。 0017 图 8 是表示处理气体和分离气体的流动情况的俯视图。 0018 图 9 是表示处理气体和分离气体的流动情况的俯视图。 0019 图 10 是表示上述成膜装置的其他例子的俯视图。 0020 图 11 是表示上述成膜装置的又一例子的俯视图。 0021 图 12 是上述排气管的其他例子的立体图。 0022 图 13 是表示处理气体和分离气体的流动情况的俯视图。 0023 图 14 是上述排气管的再一例子的立体图。 0024 图 15 是表示上述成膜装置的再一例子的俯视图。 0025 图 16 是本发明的实施方式的成膜。
15、装置的结构的立体图。 0026 图 17 是表示图 16 所示的成膜装置的一部分的纵剖视图。 0027 图 18 是表示处理气体和分离气体的流动情况的俯视图。 0028 图 19 是表示上述成膜装置的再一例子的俯视图。 0029 图 20 是表示设于图 19 所示的成膜装置中的喷嘴罩与处理气体喷嘴的立体图。 0030 图 21 是表示气体的流动的剖视图。 0031 图 22 是表示实施例 1 与比较例 1a 的结果的图表。 0032 图 23 是表示实施例 1 与比较例 1a 的结果的图表。 0033 图 24 是表示实施例 1b 的压力分布的俯视图。 0034 图 25 是表示比较例 1c 。
16、的压力分布的俯视图。 0035 图 26 是表示实施例 1b 的气体的扩散状态的俯视图。 0036 图 27 是表示比较例 1c 的气体的扩散状态的俯视图。 0037 图 28 是表示实施例 1b 的气体流动轨迹的俯视图。 0038 图 29 是表示比较例 1c 的气体流动轨迹的俯视图。 0039 图 30 是表示实施例 2 的压力分布的俯视图。 0040 图 31 是表示实施例 2 的气体的扩散状态的俯视图。 0041 图 32 是表示实施例 3 的压力分布的俯视图。 0042 图 33 是表示实施例 3 的气体的扩散状态的俯视图。 0043 图 34 是表示实施例 4 的压力分布的俯视图。。
17、 0044 图 35 是表示实施例 4 的气体的扩散状态的俯视图。 0045 图 36 是表示气体的流动的剖视图。 说 明 书 CN 102953047 A 5 3/16 页 6 具体实施方式 0046 第 1 实施方式 0047 在本实施方式中, 以限制构件为排气管的情况为例进行说明。 0048 参照图 1 图 7 来说明本实施方式的成膜装置的结构的一例。 0049 图 1 是成膜装置 10 的纵剖侧视图, 图 2 是成膜装置 10 的立体图, 图 3 是成膜装置 10 的横剖俯视图, 图 4A 和图 4B 是成膜装置 10 的纵剖侧视图, 图 5 是成膜装置 10 的纵剖俯 视图。此外, 。
18、图 1 为图 3 的 I-I 剖视图, 图 5 为图 3 的 H-H 剖视图。图 6 是表示成膜装置 10 的设有排气管 7 的部位的局部纵剖侧视图。图 7 是表示成膜装置 10 的排气管 7 的结构 的立体图。 0050 如图1所示, 本实施方式的成膜装置10包括俯视形状为大致圆形的扁平的真空容 器 1、 旋转台 2、 加热器单元 7、 壳体 20、 芯部 21、 旋转轴 22、 驱动部 23、 分离气体供给管 30a、 吹扫气体供给管 30b、 罩构件 51、 加热器罩构件 52、 吹扫气体供给管 53、 第 1 排气口 61 和第 2 排气口 62(参照图 3) 、 分别设于第 1 排气。
19、口 61 和第 2 排气口 62 的排气管 63、 压力调整 部 64 和真空泵 65、 控制部 100。并且, 如图 2 和图 3 所示, 成膜装置 10 包括分离气体喷嘴 41、 第 1 处理气体喷嘴 31、 分离气体喷嘴 42、 及第 2 处理气体喷嘴 32。 0051 真空容器 1 包括 : 容器主体 12 ; 顶板 11, 其以相对于容器主体 12 能够装卸的方式 构成 ; 密封构件13, 其以环状设于容器主体12的上表面的周缘部。 密封构件13例如为O型 环。 0052 分离气体供给管30a与顶板11的上表面侧的中央部相连接。 分离气体供给管30a 用于供给分离气体, 该分离气体用。
20、于抑制彼此不同的处理气体在真空容器 1 内的中心部区 域彼此相互混合。 0053 旋转台 2 设于真空容器 1 内, 在真空容器 1 的中心具有旋转中心, 旋转台 2 能沿水 平面旋转。旋转台 2 在其中心部被固定于大致圆筒状的芯部 21。芯部 21 利用沿铅垂方向 延伸的旋转轴22而绕铅垂轴线旋转, 在该例子中构成为沿顺时针方向旋转自如。 驱动部23 用于使旋转轴 22 绕铅垂轴线旋转。壳体 20 用于容纳旋转轴 22 和驱动部 23。壳体 20 的上 表面侧的凸缘部分气密地安装于真空容器 1 的底面部 14 的下表面。吹扫气体供给管 30b 与壳体 20 相连接。吹扫气体供给管 30b 用。
21、于向旋转台 2 的下方区域供给作为吹扫气体的 N2气体。 0054 真空容器 1 的容器主体 12 在底面部 14 的靠芯部 21 外周的部分具有以从下方侧 靠近旋转台 2 的方式形成为环状的突出部 12a。 0055 如图 2 和图 3 所示, 在旋转台 2 的表面, 沿着旋转方向 (周向) R 设有作为基板载置 区域的圆形的凹部 24, 该凹部 24 用于载置多张、 例如 5 张作为基板的晶圆 W。凹部 24 的直 径尺寸和深度尺寸分别被设定为, 例如晶圆 W 放入 (容纳) 到该凹部 24 时, 晶圆 W 的表面与 旋转台 2 的表面 (不用于载置晶圆 W 的区域) 齐平。在凹部 24 。
22、的底面形成有供升降销贯穿 的通孔 (未图示) , 该升降销用于从下方侧顶起晶圆 W 以使晶圆 W 升降。 0056 如图 2 和图 3 所示, 在分别与旋转台 2 中的凹部 24 相对的位置, 在真空容器 1 的 周向 (旋转台 2 的旋转方向 R) 上彼此隔开间隔地呈放射状配置有第 1 处理气体喷嘴 31、 第 2 处理气体喷嘴 32、 分离气体喷嘴 41 和分离气体喷嘴 42。第 1 处理气体喷嘴 31、 第 2 处理 说 明 书 CN 102953047 A 6 4/16 页 7 气体喷嘴 32、 分离气体喷嘴 41 和分离气体喷嘴 42 例如能够由石英构成。第 1 处理气体喷 嘴 31。
23、、 第 2 处理气体喷嘴 32、 分离气体喷嘴 41 和分离气体喷嘴 42 分别安装为例如以从真 空容器 1 的外周壁朝向中心部区域 C 并且与凹部 24 相对的方式水平延伸。在该例子中, 从 后述的输送口 15 看来, 分离气体喷嘴 41、 第 1 处理气体喷嘴 31、 分离气体喷嘴 42 和第 2 处 理气体喷嘴 32 按照分离气体喷嘴 41、 第 1 处理气体喷嘴 31、 分离气体喷嘴 42 和第 2 处理 气体喷嘴 32 这样的顺序顺时针 (沿旋转台 2 的旋转方向 R) 排列。 0057 第1处理气体喷嘴31、 第2处理气体喷嘴32、 分离气体喷嘴41和分离气体喷嘴42 分别经由流量。
24、调整阀与以下的各供给源 (未图示) 连接。即, 第 1 处理气体喷嘴 31 与例如 BTBAS(双叔丁基氨基硅烷、 SiH2(NH-C(CH3) 3)2) 等含 Si(硅) 的气体 (含 Si 气体) 等的 第 1 处理气体的供给源连接。第 2 处理气体喷嘴 32 与例如 O3(臭氧) 气体等的第 2 处理气 体的供给源连接。分离气体喷嘴 41 和分离气体喷嘴 42 分别与例如 N2(氮) 气体等的分离 气体的气体供给源连接。 0058 在第 1 处理气体喷嘴 31、 第 2 处理气体喷嘴 32、 分离气体喷嘴 41 和分离气体喷 嘴42的下表面侧, 沿着其长度方向在多个部位例如以等间隔形成有。
25、气体喷出口 (喷出孔) 33 (参照图 4A 和图 4B) 。第 1 处理气体喷嘴 31、 第 2 处理气体喷嘴 32、 分离气体喷嘴 41 和分 离气体喷嘴 42 分别以第 1 处理气体喷嘴 31、 第 2 处理气体喷嘴 32、 分离气体喷嘴 41 和分 离气体喷嘴 42 的下端缘与旋转台 2 的上表面之间的分开距离例如是 1mm 5mm 左右的方 式配置。另外, 在图 4A 和图 4B 中, 省略了排气管 7 的图示。 0059 第 1 处理气体喷嘴 31 的下方区域构成用于使含 Si 气体吸附于晶圆 W 的第 1 处理 区域 P1, 第 2 处理气体喷嘴 32 的下方区域构成用于使吸附于。
26、晶圆 W 的含 Si 气体与 O3气体 发生反应的第 2 处理区域 P2。分离气体喷嘴 41 和分离气体喷嘴 42 分别用于形成使第 1 处 理区域 P1 与第 2 处理区域 P2 分开的分离区域 D1 和分离区域 D2。如图 2 和图 3 所示, 在真 空容器 1 的顶板 11 的位于分离区域 D1 和分离区域 D2 的部分设有大致扇形的凸状部 4。 0060 如图 4A 和图 4B 所示, 分离气体喷嘴 41 和分离气体喷嘴 42 容纳在被形成于上述 凸状部 4 的槽部 43 内。因此, 在分离气体喷嘴 41 和分离气体喷嘴 42 的在旋转台 2 的周向 上的两侧, 为了阻止各处理气体彼此。
27、的混合, 配置有作为上述凸状部 4 的下表面的较低的 顶面 44, 在该顶面 44 的上述周向上的两侧配置有比该顶面 44 高的顶面 45。上述较低的顶 面 44 的下表面与旋转台 2 的上表面之间的分开距离设定为例如 1mm 4mm。如图 5(图 3 的 H-H 剖视图) 所示, 为了阻止各处理气体彼此的混合, 凸状部 4 的周缘部 46(靠真空容 器 1 的外缘侧部位) 以与旋转台 2 的外端面相对且与容器主体 12 略微分开的方式弯曲成 L 字型。 0061 如图 1 所示, 在旋转台 2 与真空容器 1 的底面部 14 之间的空间内设有作为加热机 构的加热器单元 5, 该加热器单元 5。
28、 用于隔着旋转台 2 将旋转台 2 上的晶圆 W 例如加热至 300。罩构件 51 设置在加热器单元 5 的侧方侧, 加热器罩构件 52 设置为在加热器单元 5 的上方侧覆盖该加热器单元 5。在加热器单元 5 的下方侧, 在真空容器 1 的底面部 14 的周 向上的多个部位设有吹扫气体供给管 53。吹扫气体供给管 53 用于供给对加热器单元 5 的 配置空间进行吹扫的吹扫气体。 0062 在旋转台 2 的外周侧, 在旋转台 2 与真空容器 1 的内壁之间, 在整个周向上以环状 形成有凹部状的气流通路 6。在气流通路 6 的两处, 以相互在周向上分开的方式形成有第 1 说 明 书 CN 1029。
29、53047 A 7 5/16 页 8 排气口 61 和第 2 排气口 62。第 1 排气口 61 形成在第 1 处理气体喷嘴 31 与比第 1 处理气 体喷嘴 31 靠旋转台 2 的旋转方向 R 下游侧的分离区域 D1 之间的、 靠该分离区域 D1 侧的位 置。并且, 第 2 排气口 62 形成在第 2 处理气体喷嘴 32 与比第 2 处理气体喷嘴 32 靠旋转台 2 的旋转方向 R 下游侧的分离区域 D2 之间的、 靠该分离区域 D2 侧的位置。第 1 排气口 61 用于排出第 1 处理气体和分离气体, 第 2 排气口 62 用于排出第 2 处理气体和分离气体。如 图 1 所示, 第 1 排。
30、气口 61 利用设有蝶形阀等压力调整部 64 的排气管 63 与作为真空排气机 构的例如真空泵 65 连接。同样, 第 2 排气口 62 也利用设有压力调整部 64 的排气管 63 与 真空泵 65 连接。在本实施方式中, 第 1 排气口 61 和第 2 排气口 62 形成于罩构件 51。 0063 排气管 7 0064 在本实施方式中, 排气管 7 例如以装卸自如的方式设于第 1 排气口 61。排气管 7 由中空体构成, 该中空体覆盖第 1 排气口 61 并以从凹部 24 的内缘延伸到外缘的方式设于 第 1 处理气体喷嘴 31 与该第 1 处理气体喷嘴 31 的下游侧的分离区域 D1 之间。。
31、 0065 如图 6 和图 7 所示, 排气管 7 包括 : 大致圆筒状的排气口罩构件 71, 其设于第 1 排 气口 61 侧, 以包围第 1 排气口 61 的周围的方式沿上下方向延伸 ; 延伸构件 72, 其与排气口 罩构件 71 相连接, 且在旋转台 2 的上方侧以朝向真空容器 1 内的中心部区域 C 大致水平地 延伸方式设置。在排气口罩构件 71 的下端, 例如设有向外侧弯曲的凸缘部 71a。排气口罩 构件 71 与延伸构件 72 以彼此的内部区域 (排气区域) 相连通的方式连接。延伸构件 72 例 如由截面为四边形的管状体构成, 延伸构件 72 设置为从旋转台 2 的凹部 24(基板。
32、载置区 域) 的内缘延伸到外缘。例如, 将延伸构件 72 的长度方向的大小设定为大于载置在凹部 24 的晶圆的直径, 将旋转台 2 的表面部与该延伸构件 72 的下表面之间的距离 H(参照图 6) 设 定为例如 1mm 4mm 左右。 0066 上述那样的排气口罩构件 71 和延伸构件 72 例如能够由石英、 陶瓷、 铝、 不锈钢等 构成。排气管 7 以使排气口罩构件 71 的凸缘部 71a 与设于罩构件 51 的第 1 排气口 61 的周 围相抵接的方式安装, 从而排气管 7 以覆盖第 1 排气口 61 的方式被设为装卸自如。另外, 也可以利用螺纹紧固的方式将凸缘部 71a 固定在第 1 排。
33、气口 61 的周围。排气管 7 构成从 旋转台 2 的中央侧朝向外周侧地在第 1 排气口 61 上延伸的排气区域。 0067 图 36 是表示排气管 7、 第 1 处理气体喷嘴 31、 及第 1 排气口 61 的关系的示意图。 0068 在本实施方式中, 排气管 7 的延伸构件 72 包括第 1 侧壁 721、 第 2 侧壁 722、 设于 第 1 侧壁 721 与第 2 侧壁 722 的上表面的上表面部 723、 设于第 1 侧壁 721 与第 2 侧壁 722 的下表面的底面部 724。 0069 第 1 侧壁 721 配置于第 1 处理气体喷嘴 31 与第 1 排气口 61 之间, 第 。
34、1 侧壁 721 设置为在旋转台 2 的凹部 24 载置有晶圆 W 时能够供气体在第 1 侧壁 721 与晶圆 W 之间通 过的间隙从凹部 24 的内缘延伸到外缘, 并且, 第 1 侧壁 721 设置为从凹部 24 内缘延伸到外 缘。 0070 也参照图 3, 第 2 侧壁 722 以与第 1 侧壁 721 相面对且从凹部 24 的内缘延伸到外 缘的方式设于第 1 侧壁的靠旋转台 2 的旋转方向 R 侧。 0071 上表面部 723 和底面部 724 以从凹部 24 的内缘延伸到外缘的方式设于第 1 侧壁 与第 1 侧壁的上表面和下表面。 0072 并且, 延伸构件 72 的上表面部 723 。
35、以与排气口罩构件 71 的上表面部大致平齐的 说 明 书 CN 102953047 A 8 6/16 页 9 方式设置。因此, 排气管 7 构成为以使延伸构件 72 的上表面部 723 与排气口罩构件 71 的 上表面连续而延伸到第 1 排气口 61 上方的方式设置。 0073 参照图 6 和图 7, 在本实施方式中, 在设于比旋转台 2 的周缘靠外侧的位置的排气 口罩构件 71 上设有第 1 排气用开口部 73。具体而言, 在本实施方式中, 第 1 排气用开口部 73由分别在排气口罩构件71的例如靠延伸构件72侧的位置的两侧面上以沿上下方向延伸 的方式设置的狭缝 73a 和狭缝 73b 构成。
36、。狭缝 73a 和狭缝 73b 沿排气口罩构件 71 的周向 形成有多个。 0074 并且, 在延伸构件72的底面部724的靠排气口罩构件71侧的位置, 沿延伸构件72 的长度方向 (图 7 中的 X 方向) 形成有多个在延伸构件 72 的宽度方向 (图 7 中的 Y 方向) 上 延伸的狭缝 74。并且, 在延伸构件 72 的底面部 724 的比狭缝 74 靠延伸构件 72 的前端侧的 区域形成有开口部 75。此处, 开口部 75 的截面积形成为大于各狭缝 74 的截面积。 0075 并且, 在延伸构件 72 的两侧面即第 1 侧壁 721 和第 2 侧壁 722 的、 例如靠排气口 罩构件 。
37、71 侧的位置, 分别沿第 1 侧壁 721 和第 2 侧壁 722 的长度方向形成有多个沿上下方 向延伸的狭缝 76a 和狭缝 76b。这些狭缝 74、 开口部 75、 狭缝 76a 和狭缝 76b 相当于第 2 排 气用开口部 79。 0076 另外, 在本实施方式中, 至少设于第 1 侧壁 721 的狭缝 76a 以在第 1 侧壁 721 的从 凹部 24 的内缘到外缘之间的至少一部分区域内残留有用于将第 1 处理气体喷嘴 31 与第 1 排气口 61 之间隔开的壁部的方式形成于第 1 侧壁 721 的局部。 0077 如图 36 所示, 排气管 7 将处理气体的气流动限制为, 自第 1。
38、 处理气体喷嘴 31 供给 的处理气体从排气管 7 的第 1 侧壁 721 的下方侧通过而流向第 1 排气口 61。 0078 返回对于真空容器 1 内的说明, 如图 1 所示, 在顶板 11 的下表面的中央部, 在中心 部区域 C 的外侧设有突出部 47, 该突出部 47 在整个周上形成为大致环状且突出部 47 的下 表面与凸状部 4 的下表面 (顶面 44) 为相同的高度。在比该突出部 47 靠旋转台 2 的旋转中 心侧的芯部 21 的上方侧, 配置有用于抑制第 1 处理气体与第 2 处理气体在中心部区域 C 中 发生相互混合的迷宫式结构 48。 0079 如图 2 和图 3 所示, 在真。
39、空容器 1 的侧壁上形成有输送口 15, 该输送口 15 用于在 未图示的外部的输送臂与旋转台2之间进行晶圆W的交接, 输送口15构成为利用闸阀G (参 照图 3) 气密地开闭自如。并且, 旋转台 2 的凹部 24 在面朝该输送口 15 的位置与输送臂之 间进行晶圆W的交接, 因此, 在旋转台2的下方侧的与该交接位置对应的部位设有交接用的 升降销及该升降销的升降机构 (均未图示) , 该交接用的升降销用于贯穿凹部24而从背面抬 起晶圆 W。 0080 而且, 在成膜装置 10 中, 设有用于控制整个装置动作的由计算机构成的控制部 100, 在该控制部 100 的存储器内存储有用于进行后述的成膜。
40、处理的程序。该程序为了执行 后述的装置动作而编入有步骤组, 该程序自硬盘、 光盘、 光磁盘、 存储卡、 软盘等存储介质安 装到控制部内。 0081 下面, 说明本实施方式的成膜装置 10 的作用。首先, 打开闸阀 G, 一边使旋转台 2 间歇地旋转, 一边利用未图示的输送臂经由输送口 15 例如将五张晶圆 W 载置到旋转台 2 上。 该晶圆W已经被实施了使用干蚀刻处理、 化学气相沉积 (Chemical Vapor Deposition : CVD) 法等进行的布线埋入工序, 因而, 在该晶圆 W 的内部形成有电气布线结构。接着, 关闭 说 明 书 CN 102953047 A 9 7/16 。
41、页 10 闸阀G, 利用真空泵65使真空容器1内成为排空的状态, 并且一边使旋转台2例如以120rpm 进行顺时针旋转, 一边利用加热器单元 5 将晶圆 W 加热至例如 300。 0082 接着, 从第 1 处理气体喷嘴 31 以规定的流量喷出含 Si 气体、 从处理气体喷嘴 32 以规定的流量喷出 O3气体, 并且从分离气体喷嘴 41 和分离气体喷嘴 42 以规定的流量喷出 分离气体。并且, 利用压力调整部 64 将真空容器 1 内调整成预先设定了的处理压力、 例如 500Pa。 0083 利用旋转台 2 的旋转, 晶圆 W 交替地通过设有第 1 反应气体喷嘴 31 的第 1 处理区 域 P。
42、1 和设有第 2 反应气体喷嘴 32 的第 2 处理区域 P2, 因此, 晶圆 W 吸附含 Si 气体, 接着吸 附 O3气体, 从而形成 1 层或多层的氧化硅的原子层。这样, 氧化硅的原子层依次层叠而形 成规定膜厚的硅氧化膜。 0084 图 8 是表示处理气体和分离气体的流动情况的俯视图。 0085 此时, 也自分离气体供给管 30a 供给作为分离气体的 N2气体, 由此, 从中心部区域 沿旋转台 2 的表面喷出 N2气体。如图 8 所示, 从第 2 处理气体喷嘴 32 向下方侧喷出的、 沿旋转台 2 的表面流向旋转方向 R 下游侧的 O3气体由于从中心部区域喷出的 N2气体的 气流与第 2。
43、 排气口 62 的吸引作用而流向第 2 排气口 62。此时, O3气体的一部分流向在下 游侧相邻的分离区域 D2。但是, 为了防止气体进入顶面 44 的下方侧, 凸状部 4 构成为在其 与旋转台 2 之间形成狭窄的空间, 并且, N2气体从分离区域 D2 流向第 2 处理区域 P2 侧, 因 而, O3气体基本上不能流入扇型的凸状部 4 的下方侧。这样, O3气体连同从中心部区域喷 出的 N2气体和来自分离区域 D2 的 N2气体一起, 从旋转台 2 的周缘与真空容器 1 的内周壁 之间的间隙经由排气区域 6 被第 2 排气口 62 排出。 0086 并且, 从第 1 处理气体喷嘴 31 向下。
44、方侧喷出的、 沿旋转台 2 的表面分别流向旋转 方向 R 上游侧和下游侧的 BTBAS 气体等含 Si 气体完全不能进入在该旋转方向 R 上游侧和 下游侧相邻的扇型的凸状部 4 的下方侧, 或者, 即使该 BTBAS 气体等含 Si 气体进入了凸状 部 4 的下方侧, 也会被挤回到第 1 处理区域 P1。这样, BTBAS 气体等含 Si 气体连同从中心 部区域 C 喷出的 N2气体和来自分离区域的 N2气体一起被第 1 排气口 61 排出。 0087 在本实施方式中, 在第 1 处理气体喷嘴 31 的靠旋转方向 R 的下游侧, 以与第 1 处 理气体喷嘴 31 并排的方式设有排气管 7。因此。
45、, 从第 1 处理气体喷嘴 31 供给的处理气体 的气流受到排气管 7 的限制。如图 6 所示, 从第 1 处理气体喷嘴 31 喷出的 BTBAS 气体等含 Si 气体的大部分流向延伸构件 72。于是, 该部分含 Si 气体与延伸构件 72 的第 1 侧壁 721 (参照图 7) 碰撞, 并经由狭缝 74 和狭缝 76、 或开口部 75 进入延伸构件 72 内。另外, 含 Si 气体的一部分经由第 1 排气用开口部 73 进入排气口罩构件 71, 并从第 1 排气口 61 排出。 0088 如此, 设有第1处理气体喷嘴31的第1处理区域P1内的气氛气体自比旋转台2的 周缘靠外侧经由设于覆盖第 。
46、1 排气口 61 的排气口罩构件 71 上的第 1 排气用开口部 73 即 狭缝 73a 和狭缝 73b 被吸引, 并且, 也从旋转台 2 的中央侧经由设于沿旋转台 2 的径向延伸 的延伸构件 72 的狭缝 74、 狭缝 76 和开口部 75 被吸引。 0089 由于在延伸构件 72 上沿其长度方向形成有狭缝、 开口部, 在第 1 处理气体喷嘴 31 上沿其长度方向形成有气体喷出口, 因而, 如图8所示, 从第1处理气体喷嘴31喷出的含Si 气体沿旋转台 2 的旋转方向 R 流动, 被延伸构件 72 吸引。因此, 来自第 1 处理气体喷嘴 31 的含 Si 气体以较高的均匀性沿旋转台 2 上的。
47、晶圆 W 的径向向晶圆 W 进行供给。 说 明 书 CN 102953047 A 10 8/16 页 11 0090 此处, 在分离区域D1和分离区域D2中, 虽然阻止在气氛中流动的作为反应气体的 含 Si 气体或 O3气体进入, 但是, 吸附于晶圆 W 的气体分子在该吸附状态下通过分离区域 D1 和分离区域 D2 即由扇型的凸状部 4 形成的较低的顶面 44 的下方, 参与成膜。并且, 由于从 中心部区域 C 朝向旋转台 2 的周缘喷出分离气体, 因而, 能够阻止含 Si 气体经由该中心部 区域 C 流入第 2 处理区域 P2、 O3气体经由该中心部区域 C 流入第 1 处理区域 P1。 0。
48、091 并且, 在分离区域 D1 和分离区域 D2 中, 由于扇型的凸状部 4 的周缘部向下方弯曲 而在实质上阻止了气体的通过, 因而, 也能够阻止第 1 处理区域 P1 中的 BTBAS 气体等含 Si 气体 (或第 2 处理区域 P2 中的 O3气体) 经由旋转台 2 的外侧而流入到第 2 处理区域 P2(或 第 1 处理区域 P1) 。因此, 利用分离区域 D1 和分离区域 D2 这两个分离区域能够完全分离第 1 处理区域 P1 中的气氛和第 2 处理区域 P2 中的气氛, BTBAS 气体等含 Si 气体被第 1 排气 口 61 排出, 而 O3气体被第 2 排气口 62 排出。 00。
49、92 这样, 当完成成膜处理时, 利用与输入动作相反的动作将各晶圆 W 依次输出。这 样, 使旋转台 2 间歇地旋转, 输出晶圆 W, 分别从旋转台 2 的 5 处凹部 24 内输出晶圆 W。 0093 此处, 记载处理参数的一例。在将直径 300mm 的晶圆 W 作为被处理基板的情况 下, 能够将旋转台 2 的转速设为例如 1rpm 500rpm, 在该例子中设为 120rpm。能够将工 艺压力设为例如 133Pa 1333Pa, 在该例子中设为 500Pa。能够将晶圆 W 的加热温度设为 例如 300。能够将 BTBAS 气体等含 Si 气体以及 O3气体的流量分别设为例如 100sccm 以 及 10000sccm。能够将来自分离气体喷嘴 41 和分离气体喷嘴 42 的 N2气体的流量设为例如 20000sccm。能够将来自真空容器 1 的中心部的分离气体供给管 30a 的。