CN101736320B - 成膜装置和成膜装置的清洁方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成膜装置和成膜装置的清洁方法。所公开的成膜装置包括：基座，其能旋转地设置在容器内，在一个面上具有用于载置基板的基板载置部；气体供给系统，其对上述基座的上述一个面供给原料气体；清洁用构造体，其具有：配置在基座的上方，朝着基座的上表面开口，并划分出倒凹状空间的第1凹状构件；在第1凹状构件的上方，朝着第1凹状构件开口并与第1凹状构件间划分出气体流路的第2凹状构件；向倒凹状空间供给清洁气体的气体供给部；以及与气体流路连通并向容器的外部延伸的排气管；以及排气口，其形成在容器上，用于对原料气体进行排气。

Description

成膜装置和成膜装置的清洁方法
技术领域
本发明涉及半导体装置等的制造所使用的成膜装置和成膜装置的清洁方法。
背景技术
在用于半导体装置等的制造的成膜装置中，膜不仅被堆积在基板上，还被堆积在载置基板的基座的上表面上。在反复进行堆积工艺而堆积在基座上的膜的厚度达到一定程度时，膜会出现剥离而产生微粒。因此，通过供给规定的清洁气体，能够进行去除堆积在基座上的膜的清洁(例如，日本特开2000-167383号公报及日本特开2002-313727号公报)。
用于清洁基座的清洁气体是也可以用于例如氧化硅膜、氮化硅膜的蚀刻的气体，例如对不锈钢、铝制的处理室内表面具有腐蚀性。因此，存在如下问题：产生需以耐腐蚀性好的材料制作处理室或对内表面涂以涂层，导致处理室制造成本上升。
发明内容
本发明鉴于上述问题，提供一种处理室内表面不被过多地暴露于清洁气体、能去除基座上堆积物的成膜装置、成膜装置清洁方法、使成膜装置实施该清洁方法的程序以及用于存储该程序的计算机可读存储介质。
本发明的第1技术方案提供一种成膜装置，包括：基座，其能旋转地设于容器内；基板载置区域，其设于上述基座的一个面上，用于载置基板；原料气体供给系统，其用于对上述基座的上述一个面供给原料气体；清洁用构造体，其具有：第1凹状构件，其在上述基座的上方，朝着上述一个面开口，划分出倒凹状空间；第2凹状构件，其以与上述第1凹状构件之间划分出气体流路的方式覆盖上述第1凹状构件；清洁气体供给部，其向上述倒凹状的空间供给清洁气体；以及排气管，其与上述气体流路连通，向上述容器外部延伸；以及排气口，设在上述容器上，用于对上述原料气体进行排气。
本发明第2技术方案提供一种成膜装置的清洁方法，其具有：使基座旋转的步骤，该基座能旋转地设置在成膜装置的容器内，并在一个面上具有载置基板的基板载置区域；向倒凹状的空间供给清洁气体的步骤，该倒凹状的空间是由配置在上述基座上方、朝着该基座的上述一个面开口的第1凹状构件划分而成的；通过气体流路对上述清洁气体进行排气的步骤，该气体流路是在上述第1凹状构件和覆盖该第1凹状构件的第2凹状之间划分成的。
本发明第3技术方案提供一种计算机可读存储介质，其用于存储使第1技术方案的成膜装置实施如下的成膜装置的清洁方法，该成膜装置的清洁方法包括：使基座旋转的步骤，该基座能旋转地设置在成膜装置的容器内，并在一个面上具有载置基板的基板载置区域；向倒凹状的空间供给清洁气体的步骤，该倒凹状的空间是由配置在上述基座上方、朝着该基座的上述一个面开口的第1凹状构件划分而成的；通过气体流路对上述清洁气体进行排气的步骤，该气体流路是在上述第1凹状构件和覆盖该第1凹状构件的第2凹状之间划分成的。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的成膜装置的示意图。
图2是表示图1的成膜装置的容器主体的内部的立体图。
图3是表示图1的成膜装置的容器主体的内部的俯视图。
图4是表示图1的成膜装置的气体供给喷嘴、基座及凸状部之间的位置关系的图。
图5是用于说明设置在图1的成膜装置上的清洁喷嘴的结构的图。
图6是图1的成膜装置的局部剖视图。
图7是图1的成膜装置的剖切立体图。
图8是表示图1的成膜装置中吹扫气体的流动的局部剖视图。
图9是表示进入图1的成膜装置的容器主体内的输送臂的立体图。
图10是表示在图1的成膜装置的容器主体内流动的气体的的流动形态(flow pattern)的俯视图。
图11是用于说明图1的成膜装置内的凸状部的形状的图。
图12是表示图1的成膜装置的气体供给喷嘴的变形例的图。
图13是表示图1的成膜装置内的凸状部的变形例的图。
图14是表示图1的成膜装置内的凸状部和气体供给喷嘴的变形例的图。
图15是表示图1的成膜装置内的凸状部的其它变形例的图。
图16是表示图1的成膜装置中的气体供给喷嘴的配置位置的变形例的图。
图17是表示图1的成膜装置内的凸状部的又一个变形例的图。
图18是表示在图1的成膜装置内，相对于反应气体供给喷嘴而设置突出部的例子的图。
图19是表示本发明的其它实施方式的成膜装置的示意图。
图20是用于说明图5所示的清洁喷嘴的变形例的图。
图21是表示包含图1或图19的成膜装置的基板处理装置的示意图。
具体实施方式
根据本发明的实施方式，能提供一种处理室内表面不被过多地暴露于清洁气体、能去除基座上堆积物的成膜装置、成膜装置清洁方法、使成膜装置实施该清洁方法的程序以及用于存储该程序的计算机可读存储介质。
下面，参照附图说明本发明实施方式的成膜装置。
如图1(图3的B-B的剖视图)所示，本发明实施方式的成膜装置300具有：平面(俯视)形状为大致圆形的扁平的真空容器1、以及设置在该真空容器1内并在该真空容器1的中心具有旋转中心的基座2。真空容器1构成为顶板11能从容器主体12分离。顶板11夹着例如O形密封圈等密封构件13安装在容器主体12上，由此，真空容器1被气密地封闭。另一方面，当需要使顶板11从容器主体12分离时，顶板11被未图示的驱动机构向上方抬起。顶板11及容器主体12能由例如铝(Al)制作。
本实施方式中，基座2由具有约20mm的厚度的碳板制作，被形成为具有约960mm的直径的圆板形状。此外，可使用SiC涂敷基座2的上表面、背面及侧面。参照图1，基座2在中央具有圆形的开口部，并在开口部的周围由圆筒形状的芯部21从上下夹持而被保持。芯部21固定在沿铅直方向延伸的旋转轴22的上端。旋转轴22贯穿容器主体12的底面部14，其下端安装在用于使该旋转轴22绕铅直轴线(例如如图2所示沿着旋转方向RD)旋转的驱动部23上。采用该结构，基座2能以其中心线为轴旋转。另外，旋转轴22及驱动部23被收纳在上表面开口的筒状的壳体20内。该壳体20通过设在其上表面的凸缘部分20a气密地安装于真空容器1的底面部14的下表面上，由此，使壳体20的内部气氛与外部气氛隔离。
如图2及图3所示，在基座2的上表面形成有多个(图示例子中为5个)分别用于载置晶圆W的圆形凹部状的载置部24。但是，图3中仅表示了一张晶圆W。载置部24在基座2上彼此间以约72°的角度间隔配置。
参照图4的(a)，图4的(a)表示的是载置部24和载置于载置部24的晶圆W的截面。如该图所示，载置部24具有比晶圆W的直径略大、例如大4mm的直径，具有与晶圆W的厚度相等的深度。因此，在晶圆W被载置于载置部24时，晶圆W的表面与基座2的除载置部24以外的区域的表面处于相同高度。假设，晶圆W和上述区域之间存在较大的高度差，则会因该高度差，在气体的流动上产生紊流，会使晶圆W上的膜厚均匀性受到影响。因此，2个表面处于相同的高度。“相同的高度”在此是指高度差在约5mm以下，但是，该高度差应在加工精度的允许范围内，尽可能接趋近于零。
如图2、图3及图9所示，在容器主体12的侧壁上形成有输送口15。晶圆W被输送臂10通过输送口15送入真空容器1中(图9)，或被输送臂10通过输送口15从真空容器1向外输送。该输送口15设置有闸阀(未图示)，由此，开闭输送口15。
参照图2及图3，在基座2的上方设置有第1反应气体供给喷嘴31、第2反应气体供给喷嘴32、及分离气体供给喷嘴41、42，这些喷嘴31、32、41、42以规定角度间隔沿径向延伸。采用该结构，载置部24可通过喷嘴31、32、41、42的下方。在图示的例子中，第2反应气体供给喷嘴32、分离气体供给喷嘴41、第1反应气体供给喷嘴31、及分离气体供给喷嘴42按该顺序顺时针配置。这些气体喷嘴31、32、41、42贯穿容器主体12的周壁部，通过将作为气体导入件31a、32a、41a、42a的端部安装于容器主体12的外周壁而被支承。在图示的例子中，气体喷嘴31、32、41、42从真空容器1的周壁部导入到真空容器1内，但也可从环状的突出部5(后述)导入。在气体喷嘴31、32、41、42从环状的突出部5(后述)导入的情况下，设置有开口于突出部5的外周面和顶板11的外表面的L字形的导管，在真空容器1内，在L字形的导管的一方开口上连接气体喷嘴31(32，41，42)，在真空容器1的外部，在L字形导管的另一方开口上连接气体导入件31a(32a、41a、42a)。
虽未图示，反应气体供给喷嘴31与作为第1反应气体的双叔丁基氨基硅烷(BTBAS)的气体供给源相连接，反应气体供给喷嘴32与作为第2反应气体的臭氧(O3)的气体供给源相连接。
在反应气体供给喷嘴31、32上，沿着喷嘴的长度方向隔开间隔地排列有用于向下方侧喷出反应气体的喷出孔33。本实施方式中，喷出孔33具有约0.5mm的口径，在反应气体供给喷嘴31、32的长度方向上以约10mm的间隔排列。此外，反应气体供给喷嘴31的下方区域是用于使BTBAS气体吸附在晶圆上的第1处理区域P1，反应气体供给喷嘴32的下方区域是用于使O3气体吸附在晶圆上的第2处理区域P2。
另一方面，分离气体供给喷嘴41、42与氮气(N2)的气体供给源(未图示)相连接。分离气体供给喷嘴41、42具有用于向下方侧喷出分离气体的喷出孔40。喷出孔40沿着长度方向以规定的间隔配置。本实施方式中，喷出孔40具有约0.5mm的口径，在分离气体供给喷嘴41、42的长度方向上以约10mm的间隔排列。
分离气体供给喷嘴41、42设置在构成为使第1处理区域P1和第2处理区域P2分离的分离区域D。在各分离区域D中，如图2～图4所示，在真空容器1的顶板11上设置有凸状部4。凸状部4具有扇形的上表面形状，扇形的顶部位于真空容器1的中心，扇形的圆弧位于沿着容器主体12的内周壁附近的位置。此外，凸状部4具有以将凸状部4分成两部分的方式沿径向延伸的槽部43。分离气体供给喷嘴41(42)收容在槽部43内。分离气体供给喷嘴41(42)的中心轴线和扇形的凸状部4的一个边之间的距离与分离气体供给喷嘴41(42)的中心轴线和扇形凸状部4的另一个边之间的距离大致相等。另外，本实施方式中，槽部43以使凸状部4二等分的方式形成，但在其它实施方式中，例如，以使凸状部4的靠基座2旋转方向上游侧变宽的方式形成槽部43。
采用上述结构，如图4的(a)所示，分离气体供给喷嘴41(42)的两侧有平坦的低的顶面44(第1顶面)，低的顶面44的两侧具有高顶面45(第2顶面)。凸状部4(顶面44)形成有作为狭窄的空间的分离空间，该分离空间用于阻止第1、第2反应气体进入凸状部4和基座2之间而阻止它们混合。
参照图4的(b)，沿着基座2的旋转方向从反应气体供给喷嘴32向凸状部4流动的O3气体进入该空间被阻止，此外，沿着与基座2的旋转方向相反的方向从反应气体供给喷嘴31向凸状部4流动的BTBAS气体进入该空间被阻止。所谓“气体进入被阻止”，是指从分离气体供给喷嘴41喷出的作为分离气体的N2气体扩散到第1顶面44和基座2的表面之间，并在本例中吹到与该第1顶面44相邻的第2顶面45的下方的空间，从而使来自第2顶面45的下方侧空间的气体不能进入。此外，“气体不能进入”不仅是指气体不能从第2顶面45的下方侧空间完全进入凸状部4的下方侧空间的情况，还指即使部分反应气体进入，该反应气体也不能进一步向分离气体供给喷嘴41前进。因此，反应气体不能混合。即，只要能得到这样的作用，分离区域D就将第1处理区域P1和第2处理区域P2分离。此外，吸附于晶圆上的气体当然能通过分离区域D内。因此，气体的进入被阻止是指气相中的气体的进入被阻止。
再次参照图1，在真空容器1内的高的顶面45上安装有清洁喷嘴60。顶板11的顶部形成有开口11a，通过开口11a，清洁喷嘴60的排气管60a向外部突出。因此，在作为真空容器1(顶板11)的俯视图的图5的(a)中，可看见排气管60a。排气管60a与例如后述的排气管63汇合并与真空泵64相连。
下面，参照相当于图5的(a)的I-I剖视图的图5的(b)，说明清洁喷嘴60。如图5的(b)所示，排气管60a夹着O形密封圈等密封构件R气密地固定于顶板11的开口11a。排气管60a的下端部连接有外侧罩(hood)构件60b。如图5的(b)所示，外侧罩构件60b具有倒凹状(日文：逆凹状)的形状，向基座2开口。此外，图2及图3所示，外侧罩构件60b大致沿着基座2的径向，从突出部5(后述)延伸到基座2的外周端。换言之，外侧罩构件60b具有通过去除从突出部5延伸到基座2的外周端的空心长方体的6面中的面向基座2的面而得到的形状。此外，外侧罩构件60b能由例如石英玻璃或氧化铝制作。
如图5的(b)所示，在外侧罩构件60b的内侧配置有内侧罩构件60c，在外侧罩构件60b和内侧罩构件60c之间形成空间。内侧罩构件60c与外侧罩构件60b同样具有倒凹状的形状，朝着基座2开口。此外，内侧罩构件60c大致沿基座2的径向延伸，其长度与外侧罩构件60b大致相等，或者比外侧罩构件60b稍短。此外，内侧罩构件60c由例如石英玻璃制作。
在由内侧罩构件60c和基座2的上表面大致围成的倒凹状的空间配置有气体喷嘴60d、60e。气体喷嘴60d、60e与基座2的上表面平行，并沿着内侧罩构件60c的长度方向延伸。气体喷嘴60d、60e例如能由石英玻璃制作。此外，在气体喷嘴60d上沿着长度方向形成有多个在气体喷嘴60e的方向开口的孔60f，在气体喷嘴60e上沿着长度方向形成有多个在气体喷嘴60d的方向上开口的孔60g。孔60f、60g的内径能例如为约0.5mm，其间隔能例如为约10mm。
此外，如图2及图3所示，气体喷嘴60d、60e与反应气体供给喷嘴31、32同样地贯穿容器主体12的周壁部，其作为气体导入件的端部被安装在外周壁上而被支承。此外，气体喷嘴60d、60e的气体导入件与规定的气体供给部(未图示)相连接。气体供给部具有用于储存规定的清洁气体的缸体等，从该气体供给部向气体喷嘴60d、60e供给清洁气体。此外，在气体供给部与气体喷嘴60d、60e之间的配管上设置有例如质量流量控制器(MFC)等流量控制器，由此，将被流量控制的清洁气体向气体喷嘴60d、60e供给。
另外，清洁气体不仅包含例如氟化氢气体这样的其自身具有反应性(蚀刻性或腐蚀性)的气体，还包括自身不具有反应性但与其它气体化合后而产生具有反应性的气体的气体。
本实施方式中，以从气体喷嘴60d供给氟气(F2)、从气体喷嘴60e供给氢气(H2)气体的方式，构成气体供给部、配管、及流量控制器。
对于清洁喷嘴60的作用，与本发明实施方式的使用清洁喷嘴60的方法一起在下文描述。
参照图1、图2及图3，在顶板11的下表面上设置有以内周缘面向芯部21的外周面的方式配置的环状的突出部5。突出部5在芯部21的外侧的区域与基座2相对。此外，突出部5与凸状部4一体地形成，凸状部4的下表面和突出部5的下表面形成为一个平面。即，突出部5的下表面距基座2的高度与凸状部4的下表面(顶面44)距基座2的高度相等。该高度在下文中称为高度h。但是，突出部5和凸状部4也可以不必一体，可以是独立形成的。另外，图2及图3表示将凸状部4留在真空容器1内的状态下而拆下顶板11后的真空容器1的内部结构。
本实施方式中，分离区域D是通过如下方式形成的，即，在用于成为凸状部4的扇形板上形成槽部43，并将分离气体供给喷嘴41(42)配置在槽部43内。但是，也可以将2个扇形板配置在分离气体供给喷嘴41(42)的两侧，用螺钉将这2个扇形板安装在顶板11的下表面上。
本实施方式中，在真空容器1内处理具有约300mm的直径的晶圆W的情况下，凸状部4具有沿着距基座旋转中心140mm的内侧的圆弧li(图3)的例如140mm的周向长度以及沿着与基座2的载置部24的最外部相对应的外侧的圆弧lo(图3)的例如502mm的周向长度。此外，沿着外侧的圆弧lo的、从凸状部4的一个侧壁到槽部43附近最近的侧壁的周向长度为约246mm。
此外，凸状部4的下表面、即顶面44距基座2的表面的测得的高度h(图4的(a))可以是例如约0.5mm～约10mm，优选为约4mm。此外，基座2的转速被设定为例如1rpm～500rpm。为了确保分离区域D的分离功能，可根据真空容器1内的压力、基座2的转速等，通过例如实验等设定凸状部4的大小、凸状部4的下表面(第1顶面44)距基座2的表面的高度h。另外，作为分离气体，在本实施方式中是N2气体，但只要分离气体对氧化硅的成膜不造成影响，也可以使用He、Ar气体等惰性气体或氢气等。
图6表示图3的A-A剖视图的一半，图中图示有凸状部4和与凸状部4一体地形成的突出部5。参照图6，在凸状部4的外缘具有弯曲成L字状的弯曲部46。由于凸状部4安装在顶板11上并能与顶板11一起从容器主体12分离，因此，在弯曲部46和基座2之间以及在弯曲部46和容器主体12之间存在微小的间隙，曲部46大致填埋基座2与容器主体12之间的空间，防止来自反应气体供给喷嘴31a的第1反应气体(BTBAS)和来自反应气体供给喷嘴32a的第2反应气体(臭氧)通过该间隙混合。弯曲部46与容器主体12之间的间隙以及弯曲部46与基座2之间微小的间隙被设定为与从上述基座到凸状部4的顶面44的高度h大致相等的尺寸。在图示的例子中，弯曲部46的与基座2的外周面相面对的侧壁构成分离区域D的内周壁。
再次参照作为图3所示的B-B剖视图的图1，容器主体12在与基座2的外周面相对的内周部上具有凹部。下文，将该凹部称为排气区域6。在排气区域6的下方设置有排气口61(另一个排气口62参照图3)，经由对另一排气口62也能使用的排气管63，排气口61和另一排气口62连接于真空泵64。此外，排气管63上设置有压力调整器65。也可以在对应的排气口61、62上设置多个压力调整器65。
再次参照图3，从上方来看，排气口61配置在第1反应气体供给喷嘴31以及相对于第1反应气体供给喷嘴31位于基座2的顺时针旋转方向下游的凸状部4之间。采用该结构，排气口61实质上可专门用于对来自第1反应气体供给喷嘴31的BTBAS气体进行排气。另一方面，从上方来看，排气口62配置在第2反应气体供给喷嘴32以及相对于第2反应气体供给喷嘴32位于基座2顺时针旋转方向的下游的凸状部4之间。采用该结构，排气口62实质上可专门用于对来自第2反应气体供给喷嘴32的O3气体进行排气。因此，这样构成的排气口61、62可辅助分离区域D防止BTBAS气体和O3气体的混合。
在本实施方式中，在容器主体12上设置有2个排气口，在其它实施方式中，也可以设置3个排气口。例如，也可以在第2反应气体供给喷嘴32以及相对于第2反应气体供给喷嘴32位于基座2顺时针旋转方向的上游的分离区域D之间设置追加的排气口。此外，还可以在其它任一部位设置追加的排气口。在图示的例子中，排气口61、62通过设置在比基座2低的位置，能够从真空容器1的内周壁与基座2的周缘之间的间隙进行排气，但排气口61、62也可以设置在容器主体12的侧壁上。此外，在将排气口61、62设置在容器主体12的侧壁上的情况下，排气口61、62也可以位于比基座2高的位置。在这种情况下，气体沿着基座2的表面流动，流入位置比基座2的表面高的排气口61、62。因此，在不能将真空容器1内的微粒吹起这点上，与排气口例如设置在顶板11上的情况相比是有利的。
如图1、图2及图7所示，在基座2和容器主体12的底部14之间的空间中设置有作为加热部的环状的加热器单元7，由此，隔着基座2将基座2上的晶圆W加热到由工艺制程程序决定的温度。此外，罩构件71被设置成在基座2的下方的基座2的外周的附近围着加热器单元7，因此，设置有加热器单元7的空间被与加热器单元7的外侧的区域划分开。罩构件71在上端具有凸缘部71a，凸缘部71a被配置为了防止气流流入罩构件71内，使基座2的下表面和凸缘部71a之间维持微小的间隙。
再次参照图1，底部14在环状的加热器单元7的内侧具有隆起部。隆起部的上表面与基座2、芯部21相接近，在隆起部的上表面与基座2之间以及隆起部的上表面与芯部21的背面之间留有微小的间隙。此外，底部14具有供旋转轴22穿过的中心孔。该中心孔的内径比旋转轴22的直径稍大，留有通过凸缘部20a与壳体20相连通的间隙。吹扫气体供给管72与凸缘部20a的上部相连接。此外，为了对收容有加热器单元7的区域进行吹扫，多个吹扫气体供给管73以规定的角度间隔与加热器单元7的下方的区域相连接。
采用这样的结构，通过旋转轴22与底部14的中心孔之间的间隙、芯部21与底部14的隆起部之间的间隙以及底部14的隆起部与基座2的背面之间的间隙，N2吹扫气体从吹扫气体供给管72向加热器单元空间流动。并且，N2气体从吹扫气体供给管73向加热器单元7下方的空间流动。然后，这些N2吹扫气体通过罩构件71的凸缘部71a与基座2的背面之间的间隙流入排气口61。图8中以箭头表示N2吹扫气体的这种流动。N2吹扫气体作为防止第1(第2)反应气体在基座2下方的空间回流而与第2(第1)反应气体混合的分离气体发挥作用。
参照图8，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，由此，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。供到该空间52的分离气体通过突出部5与基座2之间的狭小的间隙50后，沿着基座2的表面流动，到达排气区域6。该空间52和间隙50充满分离气体，因此反应气体(BTBAS、O3)不会经由基座2的中心部混合。即，本实施方式的成膜装置300具有中心区域C，该中心区域C构成为，为了分离第1处理区域P1和第2处理区域P2，由基座2的旋转中心部和真空容器1划分成的，具有向基座2的上表面喷出分离气体的喷出孔。另外，在图示的例子中，喷出孔相当于突出部5和基座2之间的间隙50。
此外，本实施方式的成膜装置300中，设置有用于控制装置整体动作的控制部100。该控制部100具有例如由计算机构成的处理控制器100a、用户接口部100b、存储装置100c。用户接口部100b具有显示成膜装置300的动作状况的显示器、供成膜装置300的操作者选择工艺制程程序或供工艺管理者改变工艺制程程序的参数的键盘或触摸面板(未图示)等。
存储装置100c存储有使工艺控制器100a实施各种工艺的控制程序、工艺制程程序及各种工艺参数等。此外，这些程序中具有带用于进行例如后述的清洁方法的步骤群的程序。这些控制程序和工艺制程程序根据来自用户接口部100b的指令，被处理控制器100a读取出来而执行。此外，这些程序被存储于计算机可读存储介质100d，可通过与它们对应的输入输出装置(未图示)装入存储器装置100c。计算机可读存储介质100d可以是硬盘、CD、CD-R/RW、DVD-R/RW、软盘、半导体存储器等。此外，程序也可通过通信电缆下载到存储器装置100c。
接着，对本实施方式的成膜装置300的动作(成膜方法)进行说明。首先，使基座2旋转，以使载置部24排列于输送口15，打开闸阀(未图示)。然后，通过输送臂10，经由输送口15，将晶圆W搬入真空容器1。晶圆W由升降销16接收，在输送臂10被从真空容器1退出后，通过由升降机构(未图示)驱动的升降销16，使晶圆W下降至载置部24。反复进行5次上述一连串动作，将5张晶圆W搭载于基座2上。接下来，真空容器1内被真空泵64及压力调整器65保持在预先设定的压力。基座2从上方来看开始顺时针旋转。基座2被加热器单元7加热到预定的规定温度(例如300℃)，晶圆W通过被载置于该基座2上而被加热。由温度传感器(未图示)确认了晶圆W被加热且晶圆W被维持在规定温度后，第1反应气体(BTBAS)通过第1反应气体供给喷嘴31向第1处理区域供给，第2反应气体(O3)通过第2反应气体供给喷嘴32向第2处理区域P2供给。此外，供给分离气体(N2)。
在晶圆W通过第1反应气体供给喷嘴31的下方的第1处理区域P1时，BTBAS分子吸附于晶圆W的表面上，在晶圆W通过第2反应气体供给喷嘴32的下方的第2处理区域P2时，O3分子吸附在晶圆W的表面上，BTBAS分子被O3氧化。因此，晶圆W利用基座2的旋转，一次通过区域P1、P2这两者后，在晶圆W的表面形成一层氧化硅分子层。接下来，晶圆W交替通过区域P1、P2多次，在晶圆W的表面上堆积具有规定膜厚的氧化硅膜。在堆积了具有规定膜厚的氧化硅膜后，停止BTBAS气体和臭氧气体，停止基座2的旋转。然后，通过与搬入动作相反的动作，利用输送臂10将晶圆W依次从真空容器1搬出。
另外，上述成膜动作中，还从分离气体供给管51供给作为分离气体的N2气体，由此，从中心区域C、也就是从突出部5和基座2之间的间隙50沿着基座2的表面喷出N2气体。在本实施方式中，第2顶面45的下方的空间、即配置有反应气体供给喷嘴31(32)的空间具有比中心区域C以及第1顶面44与基座2之间的狭窄的空间低的压力。这原因在于，与顶面45的下方的空间相邻地设置排气区域6，该空间通过排气区域6被直接排气。此外，原因还在于，狭窄的空间被形成为配置有反应气体供给喷嘴31(32)的空间与狭窄的空间之间的压力差、或者第1(第2)处理区域P1(P2)与狭窄的空间之间的压力差被高度h维持。
接下来，参照图10说明从气体喷嘴31、32、41、42向真空容器1内供给的气体的流动形态。图10是示意性地表示流动形态的图。但是，图10中省略了清洁喷嘴60。如图所示，从第2反应气体供给喷嘴32喷出的O3气体的一部分碰到基座2的表面(及晶圆W的表面)而沿着该表面在与基座2的旋转方向相反的方向上流动。接着，该O3气体被从基座2的旋转方向上游侧流来的N2气体吹回，改变方向为朝着基座2的周缘和真空容器1的内周壁。最后，O3气体流入排气区域6，经由排气口62被从真空容器1排出。
从第2反应气体供给喷嘴32喷出的O3气体的其它部分碰到基座2的表面(及晶圆W的表面)而沿着该表面在与基座2的旋转方向相同的方向上流动。这部分O3气体主要利用从中心区域C流出的N2气体及通过排气口62的吸引力，向排气区域6流动。另一方面，这部分O3气体的少量部分有可能向相对于第2反应气体供给喷嘴32位于基座2的旋转方向下游侧的分离区域D流动，进入顶面44和基座2之间的间隙。但是，该间隙的高度h在有意设定的成膜条件下被设定为阻止O3气体流向该间隙那样程度的高度，因此，O3气体进入该间隙的情况被阻止。例如，即使少量的O3气体流入该间隙，该O3气体也不能流到分离区域D的深处。流入间隙的少量的O3气体被从分离气体供给喷嘴41喷出的分离气体吹回。因此，如图10所示，在基座2的上表面上沿着旋转方向流动的实质上所有的O3气体都流入排气区域6而被排气口62排出。
同样，从第1反应气体供给喷嘴31喷出、在与基座2的旋转方向相反的方向上沿着基座2的表面流动的一部分BTBAS气体流入相对于第1反应气体供给喷嘴31位于旋转方向上游侧的凸状部4的顶面44和基座2之间的间隙的情况被防止。例如即使少量的BTBAS气体流入，也会被从分离气体供给喷嘴41喷出的N2气体吹回。被吹回的BTBAS气体与来自分离气体供给喷嘴41的N2气体以及从中心区域C喷出的N2气体一起朝着基座2的外周缘和真空容器1的内周壁流动，经由排气区域6通过排气口61排出。
从第1反应气体供给喷嘴31向下方侧喷出而在与基座2的旋转方向相同的方向上沿着基座2的表面(及晶圆W的表面)流动的其它部分的BTBAS气体不能流入相对于第1反应气体供给喷嘴31位于旋转方向下游侧的凸状部4的顶面44和基座2之间。例如即使少量的BTBAS气体流入，也会被从分离气体供给喷嘴42喷出的N2气体吹回。被吹回的BTBAS气体与来自分离区域D的分离气体供给喷嘴42的N2气体以及从中心区域C喷出的N2气体一起向排气区域6流动，被排气口61排出。
如上所述，分离区域D或者防止BTBAS气体和O3气体流入分离区域D、或者可充分降低流入分离区域D的BTBAS气体和O3气体的量、或者能将BTBAS气体和O3气体吹回。吸附于晶圆W的BTBAS分子和O3分子被允许通过分离区域D，有助于膜的堆积。
此外，如图8及图10所示，分离气体被从中心区域C朝着基座2的外周缘喷出，因此，第1处理区域P1的BTBAS气体(第2处理区域P2的O3气体)不会流入中心区域C。例如，即使第1处理区域P1的少量BTBAS(第2处理区域P2的O3气体)流入中心区域C，该BTBAS气体(O3气体)也被N2气体吹回，第1处理区域P1的BTBAS气体(第2处理区域P2的O3气体)通过中心区域C流入第2处理区域P2(第1处理区域P1)的情况被阻止。
此外，第1处理区域P1的BTBAS气体(第2处理区域P2的O3气体)通过基座2与容器主体12的内周壁之间的空间流入第2处理区域P2(第1处理区域P1)的情况被阻止。这原因在于，弯曲部46从凸状部4向下地形成，弯曲部46和基座2之间的间隙以及弯曲部46与容器主体12的内周壁之间的间隙与凸状部4的顶面44距基座2的高度h相同程度地小，因而，可实质上避免2个处理区域之间的连通。因此，BTBAS气体被从排气口61排出，O3气体被从排气口62排出，它们两种反应气体不会混合。此外，基座2的下方的空间被从吹扫气体供给管72、73供给来的N2气体吹扫。因此，BTBAS气体不能通过基座2的下方而流入处理区域P2。
本实施方式的成膜装置300的最佳的工艺参数如下：
·基座2的转速：1-500rpm(晶圆W的直径为300mm的情况下)
·真空容器1的压力：1067Pa(8Torr)
·晶圆温度：350℃
·BTBAS气体的流量：100sccm
·O3气体的流量：10000sccm
·来自分离气体供给喷嘴41、42的N2气体的流量：20000sccm
·来自分离气体供给管51的N2气体的流量：5000sccm
·基座2的旋转量：600转(由需要的膜厚决定)
采用本实施方式的成膜装置300，成膜装置300在被供给BTBAS气体的第1处理区域以及被供给O3气体的第2处理区域之间具有包括低的顶面44在内的分离区域D，因此，可防止BTBAS气体(O3气体)流入第2处理区域P2(第1处理区域P1)而与O3气体(BTBAS气体)混合。因此，通过使载置有晶圆W的基座2旋转，使晶圆W通过第1处理区域P1、分离区域D、第2处理区域P2、以及分离区域D，这样，可可靠地实施氧化硅膜的分子层成膜。此外，为了更可靠地防止BTBAS气体(O3气体)流入第2处理区域P2(第1处理区域P1)而与O3气体(BTBAS气体)混合，分离区域D还包含喷出N2气体的分离气体供给喷嘴41、42。此外，由于本实施方式的成膜装置300的真空容器1包括具有喷出N2气体的喷出孔的中心区域C，因此，可以防止BTBAS气体(O3气体)通过中心区域C、流入第2处理区域P2(第1处理区域P1)而与O3气体(BTBAS气体)混合。
如上所述，在本发明实施方式的成膜装置300中，反应气体在气相中基本上不混合，因此，能极力降低膜向真空容器1的内壁面等堆积。但是，在通过第1处理区域P1时，第1反应气体(例如BTBAS气体)的气体分子等吸附于基座2上，在通过第2处理区域P2时，第2反应气体(例如O3气体)的气体分子等吸附于基座2上，因而，有可能这些反应气体的反应生成物(上述例子中为氧化硅)堆积于基座2上。在堆积于基座2上的反应生成物质的厚度超过规定的厚度时，会发生剥离而产生微粒，但在本发明实施方式的成膜装置300中，由于设置有清洁喷嘴60，因而，能利用清洁喷嘴60去除堆积的反应生成物质。下面，对于利用清洁喷嘴60去除堆积于基座2上的氧化硅的清洁方法进行说明。另外，该清洁方法可以在例如每一次运转成膜装置300的成膜来进行，也可以在规定次数的运转后进行。此外，该清洁方法包括被存储在存储装置100c中并为了实施清洁方法而使成膜装置300的各零件或构件适当动作的步骤群，通过在处理控制器100a执行用于清洁的程序，在成膜装置300中实施该清洁方法。
首先，从分离气体供给喷嘴41及42流出N2气体，并利用真空泵64及压力调整器65将真空容器1内维持在规定的压力。该压力可以是例如133.3Pa～50kPa。
然后，使基座2旋转。转速可考虑基座2上的氧化硅的厚度、该氧化硅的去除率(蚀刻率)及清洁气体的浓度等进行设定，例如可以设为10rpm以下。此外，也可以通过使用的清洁气体来将基座2加热到规定的温度。
接下来，通过清洁喷嘴60的排气管60a对清洁喷嘴60的内侧空间进行排气，并且从气体供给部(未图示)通过气体喷嘴60d对该空间供给F2气体，通过气体喷嘴60e对该空间供给H2气体。这些气体在内侧罩构件60c的内侧空间(倒凹状空间)以气相反应，生成氢氟酸(HF)。利用所生成的HF，分解并去除被堆积在基座2的上表面上的氧化硅。此外，HF和氧化硅的反应生成物、未反应的HF、H2及F2这些气体通过外侧罩构件60b与内侧罩构件60c之间的空间(气体流路)以及排气管60a排出。此外，在该气体流路中，例如即使很少，但由于通过排气管60a的排气，N2气体从外侧罩构件60b的外侧流入。因此，HF或F2等反应性的气体几乎不扩散到真空容器1内。另外，如果使真空容器1内的压力比较高，则在可抑制清洁气体向清洁喷嘴60的外侧流出这点上是有利的。换言之，优选调整通过排气管60a的排气，以使清洁喷嘴60内的压力比真空容器1内的压力低。
在从使清洁气体流动到经过规定时间(清洁时间)之后，停止从气体喷嘴60d、60e供给气体，对真空容器1内进行吹扫。该吹扫可通过从分离气体供给喷嘴41、42持续供给规定时间的N2气体来进行。吹扫结束后，通过停止基座2的旋转、停止N2气体供给，结束清洁。
如上所述，在本发明实施方式的成膜装置300中，与基座2的上表面接近地设置清洁喷嘴60，从该清洁喷嘴60向基座2的上表面提供清洁气体，因此，能够去除基座2上的堆积物。即，即使不拆解真空容器1也能去除基座2上的堆积物，因此，能降低整个运转时间(turn around time TAT)。而且，清洁喷嘴60构成为使从气体喷嘴60d、60e供给的清洁气体在到达基座2的上表面之后，从开口于由内侧罩构件60c划分出的空间(气体喷嘴60d、60e延伸的空间)两侧的气体流路排出，因此，清洁气体不会扩散到真空容器1内。因此，能避免由例如铝这样的金属制作的真空容器1的内表面被清洁气体腐蚀这样的问题。假如没有清洁喷嘴60，清洁气体将扩散到整个真空容器1内，这就需要将真空容器1的整个内表面从清洁气体保护起来的处置，采用清洁喷嘴60，不需要这样的处置，可降低维护成本。此外，可将清洁气体留在由内侧罩构件60c划分出来的空间内，可使清洁气体的浓度比较高。因此，可提高清洁效率，通过缩短清洁所需时间，有助于制造生产率的提高。
在此，对清洁喷嘴60的结构进行追加的说明。外侧罩构件60b的开口端部与基座2的上表面之间的间隙G1(图5的(b))的高度优选例如为约1mm～约4mm。原因在于，当高度高于约4mm时，从气体喷嘴60d、60e喷出的清洁气体不容易从气体流路排出而通过间隙G1扩散到真空容器1内，当高度低于约1mm时，外侧罩构件60b与基座2的上表面接触，产生微粒。
此外，外侧罩构件60b和内侧罩构件60c之间的间隔，即，在外侧罩构件60b和内侧罩构件60c之间形成的空间(气体流路)的宽度优选例如为约5mm～约10mm。此外，内侧罩构件60c与基座2的上表面之间的间隙G2(图5的(b))的高度例如可以是约2mm～约5mm。此外，为了使清洁气体易于流入气体流路，优选具有间隙G2的高度≥间隙G1的高度这样的关系。
另外，在本实施方式的成膜装置300中，基座2具有5个载置部24，能一次运转处理载置于对应的5个载置部24的5张晶圆W，但也可以在5个载置部24中的一个上载置1张晶圆W，还可以在基座2上仅形成一个载置部24。
此外，不限于氧化硅膜的分子层成膜，也可以利用成膜装置300进行氮化硅膜的分子层成膜。作为用于氮化硅膜的分子层成膜的氮化气体，可利用氨气(NH3)和联氨(N2H2)等。
而且，作为氧化硅膜和氮化硅膜的分子层成膜用的原料气体不限于BTBAS，也能利用二氯硅烷(DCS)、六氯乙硅烷(HCD)、三(二甲氨基)硅烷(3DMAS)、四乙氧基硅烷(TEOS)等。
而且，在本发明的实施方式的成膜装置和成膜方法中，不限于氧化硅膜和氮化硅膜，也能进行如下分子层成膜：采用三甲基铝(TMA：trimethylaluminum)和O3或氧等离子体的氧化铝(Al2O3)的分子层成膜、采用了四(二乙基氨基)锆(TEMAZ)和O3或氧等离子体的氧化锆(ZrO2)的分子层成膜、采用了TEMHF(四-(乙基甲基氨基)-铪)(TEMAHf)和O3或氧等离子体的氧化铪(HfO2)的分子层成膜、采用了双(四甲基庚二酮酸)锶(Sr(THD)2)和O3或氧等离子体的氧化锶(SrO)的分子层成膜、采用了(甲基戊二酮酸)双(四甲基庚二酮酸)钛(Ti(MPD)(THD)2)和O3或氧等离子体的氧化钛(TiO)的分子层成膜等。
由于越靠近基座2的外周缘越作用有较大的离心力，因此，例如，BTBAS气体在靠近基座2的外周缘的部分以较大的速度向分离区域D流动。因此，在靠近基座2的外周缘的部分处，BTBAS气体流入顶面44和基座2之间的间隙的可能性很高。因此，如果使凸状部4的宽度(沿着旋转方向的长度)越靠近外周缘越大，BTBAS气体就难以进入该间隙。从这一方面来看，本实施方式如上所述优选凸状部4具有扇形的上表面形状。
下面，再次举例说明凸状部4(或顶面44(图11))的尺寸。参照图11的(a)和图11的(b)，在分离气体供给喷嘴41(42)的两侧形成狭窄的空间的凸状部4(顶面44)优选其作为与晶圆中心WO通过的路径相对应的圆弧的长度L可以是晶圆W的直径的约1/10～约1/1的长度，该长度L优选是晶圆W的直径的约1/6以上。具体来说，晶圆W具有300mm的直径的情况下，该长度L优选为大约50mm以上。该长度L较短的情况下，为了有效地防止反应气体流入狭窄的空间，必须降低顶面44与基座2之间的狭窄的空间的高度h。但是，长度L变得过短而高度h变得极低时，基座2有可能碰到顶面44，产生微粒而产生晶圆的污染，或晶圆破损。因此，为了避免基座2与顶面44碰撞，需要抑制基座2的振动、或使基座2稳定地旋转的对策。另一方面，使长度L变小而将狭窄的空间的高度h维持得较大的情况下，为了防止反应气体流入顶面44和基座2之间的狭窄的空间，必须降低基座2的转速，当然这对制造生产率这一点上来说不佳。但从这些考察出发，优选沿着与晶圆中心WO的路径相对应的圆弧的、顶面44的长度L为大约50mm以上。但是，凸状部4或顶面44的尺寸不限于上述尺寸，也可以根据所使用的工艺参数、晶圆尺寸进行调整。而且，狭窄的空间限于具有形成分离气体从分离区域D向处理区域P1(P2)流动那样程度的高度，从上述说明可知，除了所使用的工艺参数、晶圆尺寸之外，狭窄的空间的高度h也可以例如根据顶面44的面积进行调整。
此外，在上述的实施方式中，分离气体供给喷嘴41(42)被配置在设置于凸状部4上的槽部43内，分离气体供给喷嘴41(42)的两侧配置有低的顶面44。但是，在其他实施方式中，替代分离气体供给喷嘴41，也可以如图12所示那样在凸状部4的内部形成沿基座2的径向延伸的流路47，沿着该流路47的长度方向形成多个气体喷出孔40，从这些气体喷出孔40喷出分离气体(N2气体)。
分离区域D的顶面44不限于平坦的面，既可以如图13的(a)所示那样呈凹面状弯曲，也可以如图13的(b)所示那样形成为凸面形状，还可以如图13的(c)所示那样构成为波浪形状。
此外，凸状部4也可以构成为空心的，可以将分离气体导入到该空心内。这种情况下，也可以如图14的(a)～图14的(c)所示那样排列多个气体喷出孔33。
参照图14的(a)，多个气体喷出孔33具有分别倾斜的狭缝的形状。这些倾斜狭缝(多个气体喷出孔33)与沿基座2的径向而相邻的狭缝部分地重叠。在图14的(b)中，多个气体喷出孔33分别是圆形。这些圆形的孔(多个气体喷出孔33)作为整体顺着沿基座2的径向延伸的曲线配置。在图14的(c)中，多个气体喷出孔33分别具有圆弧状的狭缝的形状。这些圆弧状狭缝(多个气体喷出孔33)沿基座2的径向以规定的间隔配置。
而且，在本实施方式中，凸状部4具有大致扇形的上表面形状，但在其他实施方式中，也可以具有图15的(a)所示的长方形、或正方形的上表面形状。而且，如图15的(b)所示，凸状部4的上表面也可以整体呈扇形，具有呈凹状弯曲的侧面4Sc。另外，如图15的(c)所示，凸状部4的上表面整体呈扇形，具有呈凸状弯曲的侧面4Sv。而且，还如图15的(d)所示，也可以凸状部4的在基座2(图1)的旋转方向d的上游侧的部分具有凹状的侧面4Sc，凸状部4的在基座2(图1)的旋转方向d的下游侧的部分具有平面状的侧面4Sf。另外，在图15的(a)～图15的(d)中，虚线表示被形成在凸状部4上的槽部43(图4的(a)、图4的(b))。这些情况下，被收容在槽部43的分离气体供给喷嘴41(42)(图2)从真空容器1的中央部、例如从突出部5(图7)延伸。
用于加热晶圆的加热器单元7也可以替代电阻发热体，而具有加热灯。而且，也可以替代加热器单元7设置在基座2的下方侧，而将加热器单元7设置在基座2的上方侧，也可以设置在上下两方。
处理区域P1、P2和分离区域D在其他实施方式中也可以如图16所示那样配置。参照图16，供给第2反应气体(例如O3气体)的第2反应气体供给喷嘴32被设置在比输送口15位于基座2的旋转方向上游侧，且被配置在输送口15与分离气体供给喷嘴42之间。即使是这样的配置，从各喷嘴和中心区域C喷出的气体也大概在图16中如箭头所示那样流动，能防止两反应气体的混合。因此，即使是这样的配置，也能实现适当的分子层成膜。
而且，如上所述，也可以将2张扇形金属板以位于分离气体供给喷嘴41(42)的两侧的方式用螺钉将2张扇形金属板安装在顶板11的下表面上，从而构成分离区域D。图17是表示这样的结构的俯视图。这种情况下，为了高效率地发挥分离区域D的分离作用，可以考虑分离气体、反应气体的喷出率来决定凸状部4与分离气体供给喷嘴41(42)之间的距离、凸状部4的尺寸。
在上述的实施方式中，第1处理区域P1和第2处理区域P2相当于具有比分离区域D的顶面44高的顶面45的区域。但是，第1处理区域P1和第2处理区域P2中的至少一方区域也可以具有在反应气体供给喷嘴31(32)的两侧与基座2相对且比顶面45低的其他顶面，这原因在于防止气体流入到该顶面和基座2之间的间隙。该顶面也可以比顶面45低，与分离区域D的顶面44相同程度地低。图18表示这样的结构的一个例子。如图所示，扇状的凸状部30被配置在被供给O3气体的第2处理区域P2，反应气体供给喷嘴32被配置在形成于凸状部30的槽部(未图示)。换句话说，该第2处理区域P2被用于气体喷嘴供给反应气体，该第2处理区域P2与分离区域D同样地构成。另外，凸状部30也可以与图14的(a)～图14的(c)所示的一个例子的空心的凸状部同样地构成。
在上述实施方式中，使基座2旋转的旋转轴22位于真空容器1的中央部。而且，为了防止反应气体通过中央部而混合，使芯部21与顶板11之间的空间52被分离气体吹扫。但是，真空容器1在其他实施方式中也可以如图19所示那样构成。参照图19，容器主体12的底部14具有中央开口，在中央开口气密地安装有收容壳体80。而且，顶板11具有中央凹部80a。支柱81被载置在收容壳体80的底面上，支柱81的上端部达到中央凹部80a的底面。支柱81用于防止从第1反应气体供给喷嘴31喷出的第1反应气体(BTBAS)和从第2反应气体供给喷嘴32喷出的第2反应气体(O3)通过真空容器1的中央部而互相混合。
而且，旋转套筒82同轴状地围着支柱81设置。旋转套筒82由轴承86、88和轴承87支承，该轴承86、88被安装在支柱81的外表面上，轴承87被安装在收容壳体80的内侧面上。并且，旋转套筒82的外表面安装有齿轮部85。而且，环状的基座2的内周面被安装在旋转套筒82的外表面上。驱动部83被收容在收容壳体80内，在从驱动部83延伸的轴上安装有齿轮部84。齿轮部84与齿轮部85啮合。通过这样的构成，旋转套筒82以及基座2在驱动部83的驱动下旋转。
吹扫气体供给管74与收容壳体80的底部连接，向收容壳体80供给吹扫气体。由此，为了防止反应气体流入收容壳体80内，将收容壳体80的内部空间维持成比真空容器1的内部空间高的压力。因此，在收容壳体80内不引起成膜，能降低维护的频率。而且，吹扫气体供给管75分别与从真空容器1的上方外表面延伸到凹部80a的内壁的导管75a连接，朝着旋转套筒82的上端部供给吹扫气体。由于该吹扫气体，BTBAS气体和O3气体无法通过凹部80a的内壁与旋转套筒82的外表面之间的空间而混合。图19示出了2个吹扫气体供给管75和导管75a，但供给管75和导管75a的数量也可以被决定为，BTBAS气体和O3气体的混合在凹部80a的内壁与旋转套筒82的外表面之间的空间附近被可靠地防止。
如图19所示，在本发明的其它实施方式的成膜装置中，凹部80a的侧面与旋转套筒82的上端部之间的空间相当于喷出分离气体的喷出孔，并且，由该分离气体喷出孔、旋转套筒82和支柱81构成位于真空容器1的中心部的中心区域。
此外，参照图19，在高的顶面45和基座2之间配置清洁喷嘴60。该清洁喷嘴60具有与上述清洁喷嘴60相同的结构。因此，如图19所示，在本发明的其它实施方式的成膜装置中，也可以得到与本发明的实施方式的成膜装置300所具有的效果相同的效果。
另外，在本发明的实施方式的成膜装置300中，也可以不限于两种反应气体，能够将3种以上的反应气体按顺序供给到基板上。在这种情况下，例如以第1反应气体供给喷嘴、分离气体供给喷嘴、第2反应气体供给喷嘴、分离气体供给喷嘴、第3反应气体供给喷嘴和分离气体供给喷嘴这样的顺序在真空容器1的周向上配置各气体喷嘴，将包括各分离气体供给喷嘴在内的分离区域如上所述的实施方式那样构成即可。
本发明实施方式的成膜装置300(图1等)及其它实施方式的成膜装置(例如图19)中的清洁喷嘴60不限于上述构件，也可进行各种变更。例如，清洁喷嘴60的安装位置不限于图示的位置，只要是对来自反应气体供给喷嘴31、32的气体的流动不造成阻碍的位置，可以任意地确定。此外，在图示的例子中，清洁喷嘴60具有1个排气管60a，但也可具有2个以上的排气管60a。此外，排气管60a也可不是圆筒状，而是狭缝状。另外，即使是改变排气管60a的数量及形状的情况下，与之相应地将清洁喷嘴60气密地安装在真空容器1上是不言自明的。此外，当然可以将外侧罩构件60b直接安装在顶板11的高的顶面45上。
在气体喷嘴60d、60e上分别形成的孔60f、60g的开口方向并不限于上述方向，也可是例如基座2的上表面的方向。此外，在本实施方式中，外侧罩构件60b和内侧罩构件60c具有日文コ字形的剖面，但在其它实施方式中，外侧罩构件60b和内侧罩构件60c也可以具有向基座2的上表面开口的U字状、V字状或C字状的截面。
此外，在使用本实施方式的成膜装置300进行成膜的情况下，应该不使清洁气体流动，但也可以取代清洁气体，从气体喷嘴60d、60e使例如N2气体或惰性气体流动，通过气体流路(外侧罩构件60b与内侧罩构件60c之间的空间)和排气管60a，排出N2气体。这样一来，能够更可靠地防止反应气体(例如BTBAS和O3)的混合。
不言自明，可根据通过本实施方式的成膜装置300所堆积的膜适当地选择从清洁喷嘴60的气体喷嘴60d、60e供给的清洁气体。例如，在将成膜装置300用于氮化硅膜的成膜的情况下，作为清洁气体，除了组合H2气体和F2气体外，还可以使用ClF3。此外，也能将ClF3用于去除氧化硅膜，此外，还可以在去除氧化硅膜时使用HF气体。另外，在使用ClF3、HF等中的一种气体的情况下，可以从2个气体喷嘴60d、60e这两者供给，也可以其中一个喷嘴供给。此外，清洁喷嘴60也可仅有1根气体喷嘴。该结构优选用于将例如ClF3或HF用作清洁气体的情况。
此外，作为清洁气体，可使用氯气(Cl2)和/或氟气(F2)。在该情况下，从气体喷嘴60d、60e之一供给Cl2气体，从气体喷嘴60d、60e的另一个供给F2气体。此外，也可从气体喷嘴60d、60e二者或其中任意一个仅供给Cl2气体，还可以从气体喷嘴60d、60e二者或其中任意一个仅供给F2气体。此外，在清洁喷嘴60仅具有1根气体喷嘴的情况下，可从该气体喷嘴供给Cl2气体及F2气体之一。此外，也可以从气体喷嘴60d、60e这两者或其中任意一个供给Cl2气体和F2气体的混合气体，在清洁喷嘴60仅具有1根气体喷嘴的情况下，也可从1根气体喷嘴供给Cl2气体和F2气体的混合气体。
此外，作为清洁气体还可使用NF3。但是，直接供给NF3时其反应性较低，不能充分去除基座2上的堆积物，因此，需要通过等离子处理而使NF3活化。对于能实施该处理的清洁喷嘴60的结构进行以下说明。图20是用于说明清洁喷嘴的变形例的图，是表示设在清洁喷嘴60上的等离子体发生器600的立体图。即，如图20所示，由等离子发生器600和设于该等离子发生器600的外侧的外侧罩构件60b构成变形例的清洁喷嘴60。
如图20所示，等离子发生器600包括：外框601，其沿着外侧罩构件60b的长度方向延伸；分隔壁606，其将外框601内部分隔为第1室和第2室；2个电极604、605，其在被分隔壁606分隔出来的第1室内，沿着外框601的长度方向延伸，并相互平行；气体喷嘴602，其在被分隔壁606分隔出来的第2室内，沿着外框601的长度方向延伸。
外框601具有：与内侧罩构件60c(图5的(b))同样的凹状构件；罩构件，其在本例中罩盖该凹状构件的开口。
气体喷嘴602与气体喷嘴60d、60e同样地贯穿容器主体12的侧周壁而被导入，其基端(气体导入件)与NF3供给源(未图示)相连接。此外，在气体喷嘴602上设置有多个朝着分隔壁606开口的孔603，来自NF3供给源的NF3通过这些孔603供给到第2室。
在分隔壁606的上部形成有规定长度的狭缝S。由此，使由气体喷嘴602供给到第2室的NF3气体缓缓流出到第1室。
设在第1室的2个电极604、605经由安装在容器主体12的侧周壁上的电流导入端子(未图示)与高频电源(未图示)连接，从该电源向2个电极之间施以高频电力。高频电力的频率可以是例如915MHz、2.45GHz或8.3GHz。通过将具有这样频率的高频电力施加在电极604、605上，在电极604、605之间的空间产生高频电场。然后，通过该高频电场，对从气体喷嘴602通过狭缝S而到达电极604、605之间的NF3气体进行活化，在电极604、605之间的空间生成等离子体。此外，在第1室的2个电极604、605的下方形成有狭缝G，等离子体中的活性的分子种通过狭缝G而被供给到基座2的上表面上(参照图5的(b))。通过供给这样的活性的分子种，将基座2上的堆积物分解并去除。此外，未反应的活性分子种(特别是寿命较长的分子种)或堆积物分解产生的生成物等从等离子发生器600与配置在等离子发生器600的外侧的外侧罩构件60b之间的空间(气体流路)以及排气管60a排出。此外，外部的N2气体等也被从外侧罩构件60b与基座2之间的间隙G1吸入气体流路中。因此，活性的分子种几乎不会扩散到真空容器1内。
另外，对于等离子发生器600，不限于供给NF3气体，也可根据去除的堆积物，将例如C2F6气体、C3F6气体供给到等离子发生器600的气体喷嘴602。此外，作为清洁气体，可以将氯气(Cl2)或氟气(F2)或它们的混合气体供给到气体喷嘴602。
此外，在图示的例子中，等离子发生器600的内部被分隔为第1室和第2室，但也可以设置追加的分隔壁606，与第1室相邻地设置第3室(以第3室、第1室及第2室的方式并列)。并且，也在第3室上也设置有气体喷嘴602，从该气体喷嘴602向第3室供给清洁气体。这样一来，例如，向第2室的气体喷嘴602供给Cl2气体，向第3室的气体喷嘴602供给F2气体，则Cl2气体及F2气体在第1室混合，被生成在第1室内的电极604、605之间的空间的等离子活化，活性的分子种被通过狭缝G供给到基座2的上表面上。
此外，虽然以在作为MLD装置的成膜装置300上设置清洁喷嘴60(包含具有等离子发生器600的喷嘴，下同)为例进行了说明，但不限于MLD装置。例如，也可在如下的成膜装置中设置清洁喷嘴60，该成膜装置包括：基座，其能旋转地设置在被气密地维持的容器内，在一个面上具有用来载置基板的基板载置部；原料气体供给系统，其对基座的一个面供给原料气体；排气口，其形成在容器上，用于对原料气体进行排气。并且，只要将清洁气体供给到由在成膜装置的容器内配置在基座的上方的、朝着该基座的上表面开口的第1凹状构件划分出的倒凹状的空间内，并使基座旋转，通过在第1凹状构件与配置于该第1凹状构件的上方的第2凹状构件之间划分出的气体流路对清洁气体进行排气，就能发挥清洁喷嘴60所具有的效果。
此外，本发明实施方式的成膜装置300(包括变形例)可装入基板处理装置，图21示意性地表示该基板处理装置的例子。基板处理装置包括：设置有输送臂103的大气输送室102；能在真空和大气压之间切换气氛的加载互锁真空室(准备室)105；设置有2个输送臂107a、107b的输送室106；本发明的实施方式的成膜装置108、109。而且，该处理装置例如包括载置有FOUP等晶圆盒101的盒载置台(未图示)。晶圆盒101被搬运到盒载置台其中之一上，与盒载置台和大气输送室202之间的搬入搬出部连接。接着，晶圆盒(FOUP)101的盖被开闭机构(未图示)打开，输送臂103从晶圆盒101取出晶圆。接着，晶圆被输送到加载互锁真空室104(105)。加载互锁真空室104(105)被排气之后，加载互锁真空室104(105)内的晶圆被输送臂107a(107b)通过真空输送室106输送到成膜装置108、109。在成膜装置108、109中，用上述的方法在晶圆上堆积膜。基板处理装置具有主要能同时处理5张晶圆的2个成膜装置108、109，因此能以高的生产率进行分子层成膜。
本发明不限于具体公开的实施方式及变形例，也可在所付的权利要求书的的主旨内进行变形或变更。
本申请基于2008年11月19日及2009年11月5日分别向日本特许厅提交的特愿2008-295640号和特愿2009-253593号主张优先权，参照这些申请的全部内容，并在此引用其全部内容。

Claims (15)

1.一种成膜装置，其特征在于，包括：
基座，其能旋转地设置在容器内；
基板载置区域，其设置在上述基座的一个面的局部，用于载置基板；
原料气体供给系统，其对上述基座的上述一个面供给原料气体；
清洁用构造体，具有：第1凹状构件，其在上述基座的上方，朝着上述一个面开口，划分出倒凹状的空间；第2凹状构件，其以与上述第1凹状构件之间划分出气体流路的方式覆盖上述第1凹状构件；清洁气体供给部，其用于向上述倒凹状的空间供给清洁气体；以及排气管，其与上述气体流路连通，并向上述容器的外部延伸；以及
排气口，其设置在上述容器上，用于对上述原料气体进行排气。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
上述原料气体供给系统包括：
第1反应气体供给部，其构成为向上述一个面供给第1反应气体；
以及第2反应气体供给部，其构成为沿着上述基座的旋转方向与上述第1反应气体供给部隔开间隔，向上述一个面供给第2反应气体，
该成膜装置设置有分离区域和中央区域，该分离区域沿着上述旋转方向位于被供给上述第1反应气体的第1处理区域和被供给上述第2反应气体的第2处理区域之间，用于分离上述第1处理区域和上述第2处理区域；
该中央区域为了分离上述第1处理区域和上述第2处理区域，而位于上述容器的中央部，具有沿着上述一个面喷出第1分离气体的喷出孔，
上述分离区域包括：分离气体供给部，其用于供给第2分离气体；以及顶面，其与上述基座的上述一个面之间形成有能使上述第2分离气体相对于上述旋转方向从上述分离区域流向上述处理区域侧的狭窄的空间，
从而，在上述容器内，执行将相互反应的至少两种反应气体按顺序供给到基板上的循环，在该基板上生成反应生成物的层，从而堆积膜。
3.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
上述清洁气体供给部包括在上述倒凹状的空间内沿着上述基座的上述一个面延伸的第1气体喷嘴。
4.根据权利要求3所述的成膜装置，其特征在于，
上述清洁气体供给部还具有在上述倒凹状的空间内沿着上述基座的上述一个面延伸的第2气体喷嘴。
5.根据权利要求3所述的成膜装置，其特征在于，从上述第1气体喷嘴供给的清洁气体为氟化氢气体。
6.根据权利要求4所述的成膜装置，其特征在于，
从上述第1气体喷嘴供给的清洁气体为氢气，从上述第2气体喷嘴供给的清洁气体为氟气。
7.根据权利要求4所述的成膜装置，其特征在于，
从上述第1气体喷嘴供给的清洁气体为氯气；从上述第2气体喷嘴供给的清洁气体为氟气。
8.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
该成膜装置还包括：在上述倒凹状的空间内沿着上述基座的上述一个面延伸的2个电极；向该2个电极之间供给高频电力的高频电源。
9.一种成膜装置的清洁方法，包括：
使基座旋转的步骤，该基座能旋转地设置在成膜装置的容器内，在一个面的局部具有用于载置基板的基板载置区域；
向倒凹状空间供给清洁气体的步骤，该倒凹状空间是由配置在上述基座的上方、并朝着该基座的上述一个面开口的第1凹状构件划分而成的；
通过气体流路对上述清洁气体进行排气的步骤，该气体流路是在上述第1凹状构件和覆盖该第1凹状构件的第2凹状构件之间划分成的。
10.根据权利要求9所述的成膜装置的清洁方法，其特征在于，
供给上述清洁气体的步骤包括从在上述倒凹状空间内沿着上述基座的上述一个面延伸的第1气体喷嘴供给清洁气体的步骤。
11.根据权利要求10所述的成膜装置的清洁方法，其特征在于，
供给上述清洁气体的步骤还包括从在上述倒凹状空间内沿着上述基座的上述一个面延伸的第2气体喷嘴供给清洁气体的步骤。
12.根据权利要求10所述的成膜装置的清洁方法，其特征在于，
从上述第1气体喷嘴供给的清洁气体为氟化氢气体。
13.根据权利要求11所述的成膜装置的清洁方法，其特征在于，
从上述第1气体喷嘴供给的清洁气体为氢气，从上述第2气体喷嘴供给的清洁气体为氟气。
14.根据权利要求11所述的成膜装置的清洁方法，其特征在于，
从上述第1气体喷嘴供给的清洁气体为氯气，从上述第2气体喷嘴供给的清洁气体为氟气。
15.根据权利要求9所述的成膜装置的清洁方法，其特征在于，
还具有向在上述倒凹状空间内沿着上述基座的上述一个面延伸的2个电极之间供给高频电力的步骤。
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