CN101772833A - 气体供给装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种气体供给装置，其与在处理容器内的载置台上载置的基板对置地配置，供给对上述基板进行处理的处理气体。包括：在与上述载置台上的基板对置的位置，为了构成气体扩散空间而具有形成朝向上述载置台逐渐扩展的形状的凹部的顶板部件；从上述凹部的顶部向该凹部内突出，并具有多个沿着该凹部的周向的气体供给孔的气体供给喷嘴。

Description

气体供给装置
技术领域
本发明涉及向处理容器内供给用于在该处理容器内对基板进行处理的处理气体的技术。
背景技术
在半导体制造装置中包括：使气体供给装置与载置台在处理容器内对置而从气体供给装置向载置于载置台上的基板即例如半导体晶片(以下简称为晶片)供给处理气体来处理基板的装置，例如成膜装置和蚀刻装置等。
其中作为成膜装置有加热处理气体而使其反应的热CVD装置等。并且公知有ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)或MLD(molecular Layer Deposition：分子层沉积)等工艺，即：将多种处理气体的供给分为例如两个工序(阶段)，在第一工序中供给第一处理气体，在第二工序中供给第二处理气体，交替进行这些工序从而将各处理气体的反应生成物顺次层叠(例如JP特开2004-91874号公报：特别是0002段)。关于ALD，公知有从晶片的横侧流过处理气体的侧流方式。但是本发明者认为在ALD中也是从与晶片相对的方向供给气体的方向比较有利。
在气体供给装置中包括被称为气体喷头(gas shower head)等类型的部件。在具有气体导入口的气体喷头的最下部设置具有多个气体供给孔的被称为喷淋板(shower plate)等的气体供给板。并且，气体喷头具有用于将气体导入口和与其对应的气体供给孔连通的气体流路，在气体流路的途中形成用于将气体横向扩散的扩散空间。
这里，当在ALD中切换处理气体的种类时，在开始下一种处理气体的供给之前供给吹扫气体。由此，将处理环境气内残留的处理气体完全排除。该吹扫工序起到防止粉尘发生的重要作用。如果吹扫不充分，则例如两种处理气体在共同的气体流路和扩散空间内流通时，处理环境气或者气体供给装置内残留的处理气体会与新供给的处理气体发生反应，它们的反应生成物会附着于壁部。这是导致粉尘发生的要因。此外，即使在各处理气体通过气体喷头内的单独的不同的流路被供给的情况下，也可能由于向气体供给孔内的逆扩散而使一方的处理气体进入另一方的流路内，与未完全吹扫干净的另一方的处理气体反应而附着反应生成物。另一方面，吹扫工序是不直接参与成膜的辅助性工序。因此，作为气体供给装置的构造优选能够尽量缩短吹扫工序时间来提高生产量，并且能够在该较短的时间内将处理气体完全吹扫。
在这方面，气体喷头，为了向在喷淋板整个面上设置的多个气体供给孔分别均匀地供给处理气体而需要比较大的扩散空间，因此在该扩散空间内利用吹扫气体进行置换所需的时间较长。并且，进行吹扫工序时容易在这种扩散空间的角部滞留气体。因此这会变成完全排除处理气体时的障碍。
另外，从气体供给装置的制造角度来看，由于需要在例如多个板上形成多个微细的贯通孔，并且将这些板重叠形成气体流路，因此气体喷头要求进行精密的加工。因此，制造不容易，制作费用也比较昂贵。
本发明者研究了将具有和JP特开2007-243138号公报(特别是权利要求1、003段、图1)记载的用于蚀刻装置的气体供给喷嘴相同的外观形状的气体供给喷嘴用作ALD的气体供给装置的情况。
例如图22A的成膜装置100所示，这种气体供给喷嘴41在处理空间内突出地设置，在其表面上设有多个气体供给孔。这种气体供给喷嘴41作为非常小型的简单构成，能够在短时间内对其内部进行吹扫。并且，与气体喷头相比也非常易于制造。
但是，在使这种气体供给喷嘴41从处理容器2的顶板部突出的情况下，即使将晶片W尽可能地接近气体供给喷嘴41，也需要使顶板部最低以气体供给喷嘴41的突出高度远离晶片W。由此，可能导致处理环境气10的容积比较大，处理环境气10的吹扫耗费较多时间。并且当处理环境气10的容积较大时，为了保持在该处理环境气10中成膜所需的气体浓度，所需要的处理气体供给量也较多，因此会导致成膜成本的上升。
为此，本发明者开发了如图22B所示的成膜装置101，将载置台3下方的空间从处理环境气10中区分开，通过将处理气体向侧方排出能够进一步减小吹扫所需的空间。但是，在这种装置的情况下，存在如下的问题：排出的处理气体的气流与处理容器2的侧壁部冲突而产生涡流，容易形成气体滞留而妨碍处理气体的完全排出。
JP特表2005-507030号公报(特别是0020段、0021段、图3)记载了一种在处理容器的顶板部设有锥面的ALD型的成膜装置。在该装置中，为了使基板表面的处理气体的供给速度均匀而设有锥面。并且处理气体经由在处理容器的顶部开口的气体流路向处理容器内供给。但是，该装置的构造基本上不同于使供给喷嘴从处理容器的顶板面突出的上述构造。
发明内容
本发明针对上述问题提出了有效解决上述问题的方案。本发明目的在于提供构造简单易于制造的气体供给装置。并且，本发明的另一目的在于提供一种成膜装置以及成膜方法，例如在采用ALD等工艺的情况下能够发挥良好的气体置换性并且有助于提高生产量。
本发明的气体供给装置，与载置于处理容器内的载置台上的基板对置地配置，供给对上述基板进行处理的处理气体，其特征在于，包括：顶板部件，其在与上述载置台上的基板相对的位置，为了构成气体的扩散空间而具有形成为朝向上述载置台逐渐扩展的形状的凹部；从上述凹部的顶部向该凹部内突出，具有多个沿该凹部的周向的气体供给孔的气体供给喷嘴。
根据本发明，使用小型而构造简单的气体供给喷嘴供给处理气体，与例如层叠多个板的构造的气体喷头相比，易于制造而能够降低制造成本。
并且，气体供给喷嘴从形成为向顶板部件的下方侧逐渐扩展的形状的凹部的顶部向该凹部内突出，并且该喷嘴的整体或者一部分被容纳在该凹部内，因此能够减小在其与载置台之间形成的气体的扩散空间。由此，与例如气体喷头型的气体供给装置相比，能够抑制处理气体的供给量和供给时间。并且，在需要吹扫工序的情况下，也能够抑制吹扫工序所需的时间。从而有利于变动成本的降低以及处理的生产量提高。
例如，上述凹部由朝向上述载置台逐渐扩展的锥面形成。
并且优选，上述气体供给喷嘴设置在贯通上述顶板部件的气体供给管的顶端部，上述气体供给喷嘴和上述气体供给管对于多种处理气体是通用的。
并且优选，上述气体供给管构成为相对于上述顶板部件可自由装卸。
并且优选，上述气体供给孔，相对于上述凹部的中心轴，具有至少10度的倾角地开口。
并且优选，上述气体供给喷嘴，随着从顶端部侧向基端部侧接近，该气体供给喷嘴表面的单位面积上的气体供给孔的开口数增加。
另外，本发明成膜装置，对处理容器内的载置台上载置的基板供给彼此不同的多种处理气体并且使这些处理气体反应而在上述基板的表面形成薄膜，其特征在于，包括：具有载置基板的载置台的处理容器；具有上述特征之任一的气体供给装置。
该成膜装置，优选具有控制部，其交替进行作为第一处理气体供给原料气体而使基板吸附的阶段，以及作为第二处理气体供给与上述原料气体反应的反应气体而在基板上生成反应生成物的阶段，并且向装置各部输出控制信号，以使得在上述的两个阶段之间，进行利用吹扫气体吹扫处理环境气的阶段。
并且优选，该成膜装置设有真空排气路，其与上述气体供给装置的上述扩散空间连通，将该扩散空间内的环境气从侧方排出。
并且优选，上述凹部的上述载置台侧的开口部构成为，该开口部的投影面覆盖上述载置台上所载置的基板的面积的30％以上的区域。
另外，本发明的成膜方法，对处理容器内的载置台上所载置的基板供给彼此不同的多种处理气体并且使这些处理气体反应，在上述基板的表面形成薄膜，其特征在于，包括：将基板载置于处理容器内的载置台上的载置工序；利用具有上述特征之任一的气体供给装置供给处理气体的处理气体供给工序。
优选上述处理气体供给工序，交替进行作为第一处理气体供给原料气体而使基板吸附的阶段，以及作为第二处理气体供给与上述原料气体反应的反应气体而在基板上生成反应生成物的阶段，并且在上述两个阶段之间进行利用吹扫气体吹扫处理环境气的阶段。
另外，该成膜方法优选，还具有将上述气体供给装置的上述扩散空间内的环境气从侧方真空排气的工序。
附图说明
图1为本发明一实施方式的成膜装置的纵剖面图。
图2为从下面侧看设置于上述成膜装置的气体供给装置的立体图。
图3为图2的气体供给装置中的气体供给喷嘴的放大立体图。
图4为图2的气体供给装置的纵剖面图。
图5为使图2的气体供给喷嘴与晶片对置的状态下的放大侧视图。
图6为上述成膜装置的气体供给路径图。
图7为上述成膜装置的第一作用图。
图8A、图8B为上述成膜装置的第二作用图。
图9为上述成膜装置进行的成膜处理的气体供给时序图。
图10为上述成膜装置的第三作用图。
图11A～图11D为上述气体供给装置的变形例。
图12A～图12G为上述气体供给喷嘴的变形例。
图13为上述气体供给装置的第二变形例。
图14为上述第二变形例的气体供给装置中的气体供给喷嘴的放大立体图。
图15为从下面侧看第二实施方式的气体供给装置的立体图。
图16为图15的气体供给装置的纵剖立体图。
图17为图15的气体供给装置的纵剖面图。
图18为在实施例的模拟中使用的模型空间的立体图。
图19A、图19B为表示第一实施例的结果的说明图。
图20A～图20C为表示第二实施例的结果的说明图。
图21A～图21C为表示第三实施例的结果的说明图。
图22A、图22B为表示具有气体供给喷嘴的成膜装置的参考例的说明图。
具体实施方式
以下参照图1至图6对本发明一实施方式的成膜装置1的构成进行说明。成膜装置1，作为第一处理气体使用含有锶(Sr)的原料气体(以下称为Sr原料气体)，作为第二处理气体使用含有钛(Ti)的原料气体(以下称为Ti原料气体)。使这些处理气体与第三处理气体即作为氧化气体的臭氧气反应，从而利用ALD工艺在基板、例如是直径300mm的晶片表面上形成薄膜，该薄膜由高介电体材料即钛酸锶(SrTiO3，以下略记为STO)构成。
如图1的纵剖面图所示，该成膜装置1具有形成真空容器的处理容器2、在该处理容器2内设置而用于载置作为基板的晶片W的载置台3、用于向与该载置台3对向地设置于处理容器2的上部的晶片W表面供给处理气体的气体供给装置4。
载置台3构成为包括支撑晶片W的相当于载置台主体的台体31和覆盖该台体31的台罩32。台体31以例如氮化铝或石英等为材料形成例如扁平的圆板状。在台体31内部埋设有台体加热器33，其对载置台3的载置面加热而使晶片W升温至成膜温度。该台体加热器33例如由片状的电阻发热体构成，从电源部68供电而能够将载置台3上载置的晶片W加热至例如280℃。并且，在台体31内设有未图示的静电卡盘，能够将载置于载置台3上的晶片W通过静电吸附而固定。
另一方面，与台体31一起构成载置台3的台罩32，覆盖台体31的上表面和侧面，起到防止反应生成物或反应副产物等反应物向台体31表面堆积的效果。台罩32例如构成为石英制的可装卸的罩部件(被称为防附着护罩(デポシ一ルド))，在其上表面中央区域形成有圆形的凹部，该凹部具有比晶片W略大的直径。通过这种凹部能够定位在台罩32的载置面上载置的晶片W。
载置台3通过柱状的支撑部件34支撑例如台体31的下表面侧中央部。该支撑部件34构成为能够通过升降机构69升降。通过升降支撑部件34，能够使载置台3在能够与外部的输送机构交接晶片W的交接位置以及能够处理晶片W的处理位置之间例如以最长80mm的程度升降。
如图1所示，支撑部件34贯通处理容器2的底面部、具体为后述的下侧容器22的底面部，并且与通过升降机构69升降的升降板23连接。这里，升降板23与下侧容器22之间通过波纹管24气密地连接。
另外，载置台3具有用于支撑晶片W的背面而使该晶片W相对于载置台3的载置面升降的例如3根升降销35。这里升降销35例如图1所示，在载置台3移动到晶片W的处理位置的状态下，各升降销35的扁平头部在台体31的上表面被卡定，并且其下端部从台体31的底面突出，从而以在上下方向贯通台体31的状态被安装。
在上下方向贯通台体31的各升降销35的下方侧设有环状的升降部件36。在载置台3下降到晶片W的交接位置的状态下，通过使升降部件36升降而能够使各升降销35升降。由此，由各升降销35支撑着背面的晶片W，能够相对于载置台3的载置面升降。
这里，在台罩32的上表面侧的、上述升降销35贯通的位置，设有开口部(扩径凹部)，该开口部用于容纳升降销35的头部。由此，如图1所示在载置台3移动到晶片W的处理位置的状态下，台罩32的上表面与各升降销35的头部上表面基本处于同一平面，能够在载置台3的上表面形成平坦的晶片W载置面。并且，台罩32的侧壁部延伸到台体31的下方侧，形成从侧面包围台体31的下方区域的裙部321。
接着对处理容器2的构成进行说明。处理容器2构成为在扁平的碗形的下侧容器22之上层叠有呈环状形成的排气管21。下侧容器22例如由铝等构成，在其底面上设有贯通孔221，被上述台体31的支撑部件34贯通。
并且，在该贯通孔221周围的例如四个位置，设有吹扫气体供给路222。经由该吹扫气体供给路222，能够将从吹扫气体供给源66供给的氮气等吹扫气体送入下侧容器22内。
并且，图1中虚线所示输送口28是用于通过外部的输送机构进行晶片W的搬入搬出的开口部。该输送口28能够通过闸门阀开闭，上述闸门阀在处理容器2的侧壁部223上设置而没有图示。
排气管21例如是铝制的，且构成为截面为方形的管材弯曲形成的环状体。该环状体的内径和外径构成为与下侧容器22的侧壁部223的内径和外径基本相同的尺寸。这里，将排气管21的靠近扩散空间40一侧的壁面称为内壁面，将远离扩散空间40的一侧壁面称为外壁面。在排气管21的内壁面的上端部，在周向上间隔地设有多个延伸于横向(周向)的缝隙状的真空排气口211。并且，在排气管21的外壁面的例如一个部位连接有排气管29。例如，采用与该排气管29连接的真空泵67，能够进行经由各真空排气口211的真空排气。并且如图1所示，在排气管21上以覆盖从其上表面侧到外壁面以及下表面侧的外周部的方式设置隔热部件212。
这种排气管21经由隔热部件212在下侧容器22上层叠而以彼此隔热的状态形成一体而构成处理容器2。并且，在排气管21的内壁面上设置的多个真空排气口211，朝向包括在气体供给装置4与载置台3之间形成的扩散空间40的处理环境气开口。因此，能够经由这些真空排气口211对处理环境气进行真空排气。将该处理环境气向真空泵67引导的空间，相当于成膜装置1的真空排气路。
并且，在处理容器2内部如图1所示设有内部模块26，该内部模块26用于将下侧容器22内的空间即下部空间从包含处理环境气的位于载置台3上部的上部空间区分开。该内部模块26例如为铝制的环状部件，形成为能够装填下侧容器22的侧壁部223的内壁面与载置台3的侧周面(裙部321的侧周面)之间的空间的尺寸。
在内部模块26的上表面外周部设有向更外侧扩展的突起缘262。通过在下侧容器22的侧壁部223和排气管21的内壁面侧的下端部之间插入的中间环体252上卡定上述突起缘262，从而内部模块26以从下侧容器22的内壁面环状突出的方式被固定在处理容器2内。
并且如图1所示，内部模块26的从上表面朝向内周面的区域，被石英制的块罩261覆盖。由此，能够抑制反应物向其表面堆积。具体而言，当载置台3位于处理位置时，块罩261经由例如2mm的间隙包围台罩32的侧面(裙部321的侧面)。由此，形成处理环境气难以向下部空间扩散的状态。
并且，在排气管21的内壁面与后述的顶板部件42之间的环状空间内配设截面形成倒L字形的环部件即挡环27，其通过减小向该空间内的流导(conductance)而使来自该空间的真空排气的周向上的均匀性提高。
接着，对气体供给装置4的构成进行说明。如图1所示，气体供给装置4具有顶板部件42和气体供给喷嘴41，上述顶板部件42用于在和载置台3之间形成气体的扩散空间40，上述气体供给喷嘴41向该扩散空间40供给处理气体或吹扫气体。
如图2所示，顶板部件42例如为铝制的大致圆板部件，封闭处理容器2的上表面侧的开口部，构成气密的真空容器。如图1和图2所示，在顶板部件42的上缘部设置有凸缘部421。该凸缘部421经由具有与该凸缘部421嵌合的台阶的环状的支撑部件25，载置固定于排气管21的上表面侧。此时，顶板部件42的侧周面成为与上述支撑部件25以及上述挡环27的内周面密合的状态。并且，凸缘部421通过未图示的例如螺栓等，相对于支撑部件25可装卸地紧固。
如图1和图4所示，在顶板部件42的下表面侧中央部，设有凹部422，该凹部422形成为朝向载置台3侧逐渐扩展的形状。如图2所示，凹部422与顶板部件42的底面同心圆状开口，该开口部，在与载置台3上的晶片W相对的状态下，以其投影面覆盖晶片W的面积的30％以上、例如72％的区域的方式开口。在本实施方式中，开口部的直径例如为255mm。并且，在凹部422与载置台3之间形成的空间，是用于将向处理容器2内供给的各种气体朝向晶片W表面扩散的扩散空间40。
半球状的气体供给喷嘴41从凹部422的顶部朝向载置台3突出于凹部422内。在该气体供给喷嘴41上设有多个气体供给孔411。如图1、图3、图4所示，气体供给喷嘴41安装在气体供给管43的顶端部。气体供给管43，贯通顶板部件42的大致中央部，从而使气体供给喷嘴41向凹部422内突出。并且在气体供给管43下方侧的侧周部设有凸缘部432。该凸缘部432在顶板部件42的上表面通过例如螺栓等固定，气体供给管43相对于顶板部件42可自由装卸。
如图4所示，气体供给喷嘴41以及气体供给管43的内部为空洞。该空洞部用作气体的流通空间430。并且，在气体供给管43侧面的基端侧固定有总管431。由此，经由总管431→流通空间430→气体供给孔411这样的路径向扩散空间40内供给各种气体。具体而言，从总管431供给Sr原料气体、Ti原料气体以及臭氧气这3种处理气体，并且供给作为各种处理气体的载体气体以及吹扫气体利用的气体、例如氩气(Ar)。
气体供给喷嘴41上设置的多个气体供给孔411，例如在从该半球状的气体供给喷嘴41的中心位置向径向延伸的直线上，沿着包围该气体供给喷嘴41的凹部422的周向排列并开口。
这里，ALD是通过重复使一层或者少数层的原子层或分子层在晶片W的表面上吸附并反应而形成薄膜的过程来逐渐层叠该薄膜，以形成均匀的膜的工艺。因此，如果原料气体到达晶片W表面时的气体走势过强，则会导致在该区域上吸附、附着预定量以上的气体，从而该区域的膜厚变厚的问题。为此，本实施方式的气体供给喷嘴41，如图4所示，不是在喷嘴41的顶端部设置气体供给孔411，而使仅在比顶端部靠近外侧的区域形成气体供给孔411。由此，各气体供给孔411相对于气体供给喷嘴41的中心轴所成角度“θ”至少为10°以上、例如25°以上。由此，原料气体到达晶片W表面时的走势减弱(具体的作用效果将在后面叙述)。
并且如图3所示，气体供给喷嘴41将气体供给孔411配置为单位面积的开口数在气体供给喷嘴41的顶端侧区域较少，而越接近基端侧越多。其原因在于，如图5所示在对将气体供给喷嘴41顶端侧的圆形区域“S1”、具有与该区域相等面积的基端侧的圆形区域“S2”投射于晶片W表面所得投影面“P1、P2”的面积进行相互比较时，基端侧的圆形区域“S2”的投影面“P2”大于顶端侧的圆形区域“S1”的投影面“P1”的面积。即，气体供给孔411的开口面积在顶端侧和基端侧相同的情况下，这些投影面内的单位面积的气体供给孔411的开口数基本一致，以这种方式来调节各区域“S1、S2”内配置的气体供给孔数量。或者，在顶端侧与基端侧的气体供给孔411的开口面积不同的情况下，顶端侧的开口面积与基端侧的开口面积之比为P1∶P2。即，在顶端侧和基端侧具有与投影面积P1∶P2成比例的气体供给孔的开口面积，由此，能够使到达晶片W表面时的气体浓度在晶片W面内尽可能均匀。
在总管431上，如图6所示，连接有用于供给各种气体的气体供给管路610、620、630。这些气体供给管路610～630在上游侧分别与各种气体供给源61～64连接。
具体而言，Sr原料气体供给管路610与Sr原料供给源61连接。在该供给源61中贮存有例如Sr(THD)2(ストロンチウムビステトラメチルヘプタンジオナト：双(四甲基庚二酮根)合锶)或Sr(Me5Cp)2(ビスペンタメチルシクロペンタジエニエルストロンチウム：双(五甲基环戊二烯基)合锶)等液体Sr原料。如果将这些Sr原料向供给管路压送，则会通过汽化器611汽化而成为Sr原料气体，经由该气体的供给管路610向总管431供给。
并且，Ti原料气体供给管路620与Ti原料供给源62连接。在该供给源62中贮存有例如Ti(OiPr)2(THD)2(チタニウムビスイソプロポキサイドビステトラメチルヘプタンジオナト：双(异丙醇)双(四甲基庚二酮根)合钛)或Ti(OiPr)(チタニウムテトライソプロポキサイド：四(异丙醇)合钛)等液体Ti原料。与Sr原料的情况同样地，通过汽化器621汽化的Ti原料气体，经由该气体的供给管路620向总管431供给。
并且，臭氧气供给管路630与例如通过周知的臭氧发生器等构成的臭氧气供给源63连接。
Sr原料气体供给管路610、Ti原料气体供给管路620以及臭氧气供给管路630分别在路径途中分支，与由氩气瓶等构成的吹扫气体供给源64连接。由此，能够向各供给管路610～630供给氩气作为各原料气体的载体气体、或者、各处理气体的吹扫气体。
在气体供给管路610～630和气体供给源61～64之间，介入设置由阀门以及流量计等构成的流量控制设备组65。由此，能够基于来自后述的控制部7的指示来控制各种气体的供给时机以及供给量。
回到成膜装置1的装置构成的说明，在顶板部件42的上表面和排气管21的外壁面的下表面侧以及上表面侧等，如图1所示那样地设置由片状的电阻发热体等构成的加热器44、213。这些加热器，通过从电源部68供给的电力对顶板部件42和排气管21的整体进行加热，能够防止反应物向气体供给喷嘴41的下表面或排气管21的内表面附着。另外为了便于图示，在图1以外的图中省略了加热器44、213的记载。并且，除了上述的加热器44、213以外，用于防止反应物附着的加热器例如也埋设于内部模块26内，但是为了便于说明而省略了图示。
成膜装置1具有控制部7，该控制部7对上述气体供给源61～64的气体供给动作、载置台3的升降动作、真空泵67的处理容器2内的排气动作、台体加热器33以及各加热器44、213的加热动作等进行控制。控制部7例如由设有未图示的CPU和存储部的计算机构成。在该存储部中存储有组合了针对如下控制的步骤(命令)群的程序，即：通过成膜装置1对晶片W进行成膜处理所需的控制、例如来自气体供给源61～64的各种气体供给的供给中断时机或供给量调整的控制、调节处理容器2内的真空度的控制、载置台3的升降动作控制、各加热器33、44、213的温度控制等。这种程序通常存储在例如硬盘、光盘、磁光盘、存储卡等存储介质中，并且从此开始安装到存储部中。
以下对采用上述气体供给装置4的成膜装置1的动作进行说明。
首先如图7所示，输送口28敞开，外部的输送机构从输送口28进入，将晶片W搬入处理容器2内。接着，经由升降销35将晶片W载置于位于交接位置的载置台3上。通过未图示的静电卡盘将晶片W吸附固定于载置台3上。此时，通过加热器213等将排气管21和内部模块26的表面例如分别加热至230℃。并且，通过加热器44将处理容器2内的顶板部件42的表面加热至例如250℃。接着关闭输送口28，在处理容器2内成为气密状态之后，通过真空泵67经由排气管21将处理容器2内形成负压状态。
此时如上所述，内部模块26固定在比晶片W的交接位置(设置输送口28的位置)高的位置。因此如图7所示，在使载置台3下降到晶片W的交接位置的状态下，下侧容器2内的空间成为与处理空间连通的(未区分开的)状态。因此，在真空排气工序中，包含下侧容器2内的处理容器2内整体被真空排气。
当处理容器2内被真空排气达到所定压力时，继续保持真空排气状态，使载置有晶片W的载置台3，上升到根据规定了对晶片W的处理条件的方法选择的处理位置。在本实施方式的成膜装置1中，对于处理位置可以变更从晶片W的表面到顶板部件42的下表面的距离“h”(以下成为间隙)。具体而言，能够在从如图8A所示“h＝40mm”的处理位置到如图8B所示“h＝8mm”的处理位置之间在上下方向自由变化。在使载置台3上升到所定的处理位置后，例如图8A或图8B所示，台罩32的侧周面或者从该侧周面延伸的裙部321成为被内部模块26包围的状态，载置台3上方的上部空间和下侧容器22内的空间即下部空间，成为通过载置台3和内部模块26彼此区分开的状态。
如上所述那样，上部空间和下部空间被区分开之后，通过吹扫气体供给路222开始向下侧容器22内导入吹扫气体。并且，通过台体加热器33将晶片W的温度提升至例如280℃。然后，开始STO的成膜处理。另外，在图7、图8A、图8B各图中，为了便于图示而省略了台体加热器33的记载。并且下面以图8B所示位置说明晶片W的处理位置。
采用ALD工艺的STO的成膜处理，基于图9所示的气体供给时序来进行。图9的(a)～(d)所示的空白柱形图表示来自各气体供给源61～64的各种气体(Sr原料气体、Ti原料气体、臭氧气、吹扫气体)的供给量。
并且，图10示意性地表示该时序执行中的处理容器2内的气体流动。
根据该气体供给时序，如图9的(a)所示，首先进行Sr原料气体的供给(Sr原料气体供给工序)。此时，Sr原料气体通过气体供给管43内的流通空间430而到达气体供给喷嘴41，通过气体供给孔411供给到扩散空间40内。气体供给喷嘴41流出的Sr原料气体如图10所示，在扩散空间49内放射状扩散而逐渐流向载置台3上的晶片W。
此时如图1所示，在处理容器2中，设置于排气管21的真空排气口211以包围扩散空间40的方式配置。因此，到达晶片W的原料气体，朝向这些真空排气口211逐渐向晶片W的径向流动。由此，不与凹部422的开口部相对置的晶片W的周缘区域也能够在气体朝向真空排气口211流动时吸附原料气体。即，除了与凹部422相对置的晶片W的区域之外，该周缘区域也可以理解为晶片W的扩散空间40(处理环境气)。这样，通过原料气体在晶片W的径向上流动，与侧流方式相比缩短了原料气体的移动距离。由此，能够使各原料气体的分子在晶片W的径向上均匀地吸附。
这里，本实施方式的气体供给装置4，将气体供给喷嘴41容纳在凹部422内。由此，例如与作为背景技术说明的图18B所示成膜装置101相比，减小了扩散空间40(与凹部422相对置的空间以及晶片W的周缘区域上方的空间)的容积。其结果是，能够以更少的气体供给量使原料气体在晶片W的整个面上均匀地吸附，并且可以缩短原料气体的供给时间。
另一方面，例如凹部422的开口部的面积过小时，不与该开口部相对置的晶片W的周缘区域的面积增大，即，晶片W和顶板部件42的底面中与水平部分之间的狭窄流路内在晶片W表面上吸附气体的面积的比例增大。当这样的面积的比例增大时，向晶片W的整个面供给气体所需的时间增加，并且在气体的流动中产生紊流，会导致供给到上述周缘区域内的气体浓度变得不均匀。
为了避免这种情况，在本实施方式的处理容器2中，凹部422的开口部构成为能够覆盖晶片W的面积的30％以上、例如70％左右的区域。由此，能够对晶片W的大部分区域从凹部422直接供给气体。由此，保证了短时间内的均匀的气体供给。凹部422的开口部也可以以覆盖晶片W的整体的方式开口。并且，当该开口部的面积增大时，扩散空间40的容积增大，也有缺点。即，会发生气体供给量的增大或者和气体供给时间的增加等情况。为了兼顾该缺点，应当适宜地确定开口部422的开口部尺寸和形状。
并且，如上所述，本实施方式的气体供给喷嘴41，在除去顶端部的区域(比顶端部靠外侧的区域)设有气体供给孔411。并且，气体供给孔411如图4所示，相对于气体供给喷嘴41的中心轴(凹部422的中心轴)的角度“θ”为10°以上、例如25°以上。采用这种构造，从流通空间430流下来的原料气体的流动方向受到气体供给喷嘴41的顶端部阻挡而变化。此时，压力损失增大，气体供给喷嘴41内的压力提高，因此从顶端侧的气体供给孔411朝向晶片W的原料气体的走势减弱，从基端侧的气体供给孔411朝向晶片W的原料气体的走势增强。由此，能够从气体供给喷嘴411的全部的气体供给孔411均匀地喷出气体。并且，由于气体供给孔411以角度“θ”(倾斜)开口，因此从沿着气体喷出方向的气体供给孔411到晶片W表面的距离增大。这一点也能够减弱到达晶片W表面时的原料气体的走势。通过上述的作用抑制过量的原料气体向晶片W表面吸附或者附着，特别是抑制气体供给喷嘴41正下方区域的膜厚增大的缺陷产生。
并且，虽然没有在气体供给喷嘴41的顶端部设置气体供给孔411，但是在该顶端部正下方的晶片W的表面上，通过原料气体的扩散(特别是原料气体到达晶片W表面时的流动方向的变化)从周围供给原料气体，从而能够确认不会发生成膜方面的问题。
并且进一步采用图3和图5进行说明，在本实施方式的气体供给喷嘴41中，供给孔411的开口数量越是顶端侧区域越少而越是基端侧区域越多。由此，关于从气体供给喷嘴41朝向晶片W上的气体供给方向的投影面，单位面积上的气体供给孔411的配置数量基本均匀。由此，如图10示意性所示，供给到晶片W表面的单位面积的气体流线的条数基本相等。因此，能够使原料气体的供给浓度在晶片W面内更加均匀。
这样，经过所定时间，在晶片W上形成Sr原料气体的吸附层后，停止Sr原料气体的供给，如图9(d)所示，从吹扫气体供给源64供给吹扫气体。由此，处理环境气、气体供给喷嘴41和气体供给管43内残留的Sr原料气体被吹扫(Sr原料气体吹扫工序)。导入气体供给管43的吹扫气体，经由与上述的Sr原料气体共同的路径，逐渐向真空排气口211流动。此时，如上所述，扩散空间40的容积比较小，并且与气体喷头相比，气体供给喷嘴41和气体供给管43的尺寸也减小，因此被吹扫的Sr原料气体的残留量减少，即能够减少昂贵的原料气体的消耗量，并且缩短该吹扫工序所需的时间。
在Sr原料气体的吹扫结束后，如图9(b)所示供给Ti原料气体(Ti原料气体供给工序)。Ti原料气体通过与Sr原料气体和吹扫气体共同的路径向扩散空间40内被供给。并且，在从相对于凹部422的开口部的区域流向周缘区域期间，该原料气体在晶片W表面上均匀吸附。
经过所定时间，形成Ti原料气体的吸附层后，停止Ti原料气体的供给，按照与Sr原料气体的吹扫相同的顺序，进行残留的Ti原料气体的吹扫(图9(d)，Ti原料气体吹扫工序)。
接着，臭氧气通过与各原料气体和吹扫气体共同的路径被供给(图9(c)，臭氧气供给工序)。在该工序中到达晶片W表面的臭氧，通过来自台罩32的热能与已经吸附于晶片W表面的原料气体反应而形成STO的分子层。
这样，在所定时间供给臭氧气后，停止臭氧气的供给，按照与上述各吹扫工序相同的顺序，吹扫臭氧气(图9(d)，臭氧气吹扫工序)。
虽然为了避免重复说明而在各工序的说明中没有提及，但是在Ti原料气体供给工序以及臭氧气供给工序中，也与Sr原料气体供给工序同样地，在向晶片W表面供给各处理气体时，能够以较少的供给量在短时间内在面内均匀地执行处理气体的供给。并且，各吹扫工序时吹扫的处理气体的残留量也较少，能够在短时间内结束吹扫。
并且如图9所示，将以上说明的六个工序作为一个循环，按照预先确定的次数例如100次重复进行该循环，从而使STO的分子层多层化。由此，能够形成具有所定膜厚的STO膜。在所需的成膜结束后，停止各种气体供给，载置晶片W的载置台3下降至输送口28，处理容器2内的压力恢复真空排气前的状态。其后，按照与搬入时相反的路径利用外部的输送机构搬出晶片W。由此结束一系列成膜动作。
根据本实施方式的气体供给装置4，具有以下效果。即，该气体供给装置4使用小型而构造简单的气体供给喷嘴41供给处理气体，因此与例如层叠多个板的构造的气体喷头等相比易于制造，从而有助于气体供给装置4以及成膜装置1的制造成本降低。
并且，该气体供给喷嘴41从在顶板部件42的下方侧形成逐渐扩展的形状的凹部422的顶部突出设置，并且在该凹部422内容纳例如该喷嘴41的整体，因此能够减小在与载置台3之间形成的扩散空间40的容积。由此，例如与气体喷头型的气体供给装置相比，抑制了处理气体的供给量和供给时间。并且，也能够抑制吹扫工序所需的时间。因此，有助于减低波动成本以及处理的生产量提高。
这里，设置于气体供给装置4的凹部422的形状，不限于上述实施方式中例示的锥面的情况。例如图11A或图11B所示，凹部422的截面形状可以由曲线规定。并且如图11C所示，凹部422的截面形状可以为台阶状。
并且，如图11D所示，也可以不在凹部422内容纳气体供给喷嘴41的整体，而是例如该顶端部从凹部422突出。如果气体供给喷嘴41的一部分容纳在凹部422内，则与图18B所示情况相比，处理环境气的容积减小了，能够取得降低处理气体的供给量以及缩短吹扫时间等效果。
并且，气体供给喷嘴41和/或气体供给孔411的形状，也不限于上述实施方式中例示的形态。例如图12A所示，也可以采用水平方向的截面形状为多边形的气体供给喷嘴41a。
并且如图12B所示，可以采用从侧方看的形状为长方形(例如整体形状为圆柱或立方体)的气体供给喷嘴41b，或者如图12C、图12D、图12E所示，采用从侧方看的形状为大致圆锥形状的气体供给喷嘴41c、41d、41e。
并且如图12F所示，也可以设置缝隙状穿设的气体供给孔411a，或者设置开口径根据位置变化的气体供给孔411b。
并且如图12G所示，可以相对于气体供给喷嘴41g的壁面的法线方向倾斜地设置气体供给孔411c，使处理气体形成涡旋进行供给。此外，也可以设置锥状的气体供给孔411d，气体从各供给孔边扩散边供给。
以上各种凹部422的形状以及气体供给喷嘴41、41a～41g的形态，例如根据处理气体的种类或工艺条件适当选择而装入气体供给装置4。
采用图1进行说明，顶板部件42构成为相对于处理容器2可装卸。并且如图4所示，气体供给管43也相对于顶板部件42可装卸。因此，例如在处理气体的种类或工艺条件变化而需要将凹部422或气体供给喷嘴41变更为适于新工艺的情况时，可以仅更换需要变更的部分。由此，能够降低气体供给装置4的改造成本。
特别如图4所示，气体供给喷嘴41比顶板部件42小型，能够与气体供给管43一起简单地装卸。因此，即使在对例如附着于内部的粉尘等进行定期清扫的情况下，也不必取下整个顶板部件42开放处理容器2而具有良好的维护性。并且，通过在气体供给喷嘴41和气体供给管43上形成螺纹而使他们彼此螺合等方法，可将气体供给喷嘴41从气体供给管43自由装卸地构成，从而能够进一步提高维护性。并且，例如气体供给装置4，如图13、图14所示，可以将气体供给喷嘴41h和气体供给管43a作为独立部件制造。此时，例如经由在顶板部件42上穿设的流通空间430a，能够将气体供给喷嘴41h和气体供给管43a连接。此时，气体供给喷嘴41h，例如经由其基端部设置的凸缘部412，可通过螺栓413等被固定在顶板部件42的底面上。
并且，当然也可以根据需要采用在顶板部件42上固定的类型的气体供给喷嘴41。
接着参照图15至图17对第二实施方式的气体供给装置4a进行说明。在图15至图17的各图中，对于具有与图1至图10等所示第一实施方式的气体供给装置4相同的功能的构成要素，标记与第一实施方式的气体供给装置4相同的符号。
第二实施方式的气体供给装置4a，如图15至图17所示，气体供给喷嘴41i的喷嘴主体的形状为扁平的圆板形状，这与气体供给喷嘴41为半球形的第一实施方式的气体供给装置4不同。
具体而言，在第二实施方式的气体供给装置4a中，例如直径D形成为100mm而高度h’为10mm的圆板形状的气体供给喷嘴41i，从在顶板42的下面侧设置的凹部422的顶部向载置台3侧突出。并且，在该圆板形状的气体供给喷嘴41i的底面以及侧面上，设有多个气体供给孔411，来自气体供给管43的处理气体，如图17所示，经由这些气体供给孔411向扩散空间40内供给。
通过这样使气体供给喷嘴41i成为扁平形状，即使减小例如处理空间40的容积，也易于在凹部422内容纳气体供给喷嘴41i的整体，能够减少处理气体的供给并且缩短吹扫时间。具体而言，例如图11D所示的气体供给装置4那样，处理空间40的容积减小的结果是，与半球形状的气体供给喷嘴41从凹部422突出的状态的供给装置4相比，能够减小如图17所示从凹部422的顶部到气体供给喷嘴41i的底面的高度(图中标记为“h’”)与从气体供给喷嘴41i的底面到晶片W的距离(图中标记为“h”)的合计“h’+h”，从而进一步减小处理空间40的容积。并且如图11D所示，在气体供给喷嘴41从凹部422突出的情况下，间隙调整为，以气体供给喷嘴41的下端为基准，到晶片W表面的距离为预先设定的范围内的值。
并且，通过使气体供给喷嘴41i为扁平形状，能够抑制气体供给喷嘴41i内的空间的容积增大，并且能够增大该喷嘴41i的外表面积。其结果是，例如与气体喷头相比，气体供给喷嘴41i和气体供给管43的尺寸减小，从而内部的气体置换变得容易。另一方面，与半球形状的气体供给喷嘴41相比，能够从更开阔的面朝向晶片W供给处理气体。特别在本实施方式的气体供给喷嘴41i中，不仅在底面而且也在侧面上形成气体供给孔411，因此处理气体的供给面进一步增大，能够沿着凹部422的逐渐扩展的面，使处理气体在更宽的区域上扩散。换言之，形成为扁平形状的气体供给喷嘴41i，兼具内部容积较小的喷嘴的优点以及处理气体的供给面较宽的气体喷头的优点，从而能够在更短时间内执行处理气体的供给乃至吹扫。
并且如图17所示，该多个气体供给孔411与第一实施方式的气体供给喷嘴41同样地，不是设置在气体供给喷嘴41i的底面中心部上，而是仅在外侧的区域上设置。由此构成为，各气体供给孔411相对于贯通圆板的底面中心的中心轴所成角度“θ”，至少为10°以上的例如35°以上。采用该构成，在气体供给喷嘴41i的底面中心区域(位于气体供给管43的正下方)中，处理气体的流动被阻挡而使从气体供给孔411喷出的处理气体的走势减弱，另一方面，在气体供给喷嘴41i的周缘区域上，作为处理气体的流动在上述中心区域被阻挡的结果，该喷嘴41i内部的压力提高，因此从气体供给孔411喷出的处理气体的走势增强。其结果是，能够从全部的气体供给孔411均匀地使处理气体喷出。
并且，这些气体供给孔411与第一实施方式的气体供给喷嘴41同样地配置为，越是气体供给喷嘴41i的顶端侧(在本例中为喷嘴41i的底面的中央区域侧)，单位面积的开口数越少，越朝向基端侧(在本例中为从喷嘴41i的底面的周缘朝向侧面的区域侧)越增加。由此，如采用图5进行说明的那样，能够使处理气体到达晶片W表面时的处理气体的浓度，在晶片W的面内尽量均匀。这里，在各气体供给孔411的开口面积可以不同的情况下，可以在顶端侧和基端侧使该开口面积的比与图5所示投影面积的比P1/P2一致。这也与第一实施方式的供给喷嘴41相同。
并且，形成为扁平形状的气体供给喷嘴41i，不限于图15所示从底面侧看的平面形状为圆形的圆板形状。例如气体供给喷嘴41i的平面形状可以为多边形或椭圆形等。
此外，气体供给孔411不限于在扁平的气体供给喷嘴41i的底面以及侧面双方上设置的情况，例如仅在喷嘴主体底面设置气体供给孔411的情况也包含于本发明的技术范围。此时，通过使底面上设置的气体供给孔411的顶端部从喷嘴主体的底面略微突出，使气体朝向逐渐扩展形状的凹部422的底部喷出等，也能够与在喷嘴主体的侧面设置气体供给孔411的情况大致同样地供给气体。
在上述的成膜装置1中，对将Sr原料和Ti原料以及臭氧气作为处理气体形成STO的薄膜的情况进行了说明，但是可以通过该成膜装置1成膜的薄膜种类不限于此。例如，可以将TEMAZ和臭氧气或者水蒸气作为处理气体，适用于形成氧化锆薄膜的工艺等。并且，可适用于该成膜装置1的工艺种类也不限于ALD或MLD，而可以是连续供给原料气体和反应气体的通常类型的CVD工艺。
并且，虽然在上述实施方式中，作为被处理体以半导体晶片为例进行了说明，但是不限于此，也可以将本发明适用于玻璃基板、LCD基板、陶瓷基板等。
<实施例>
(模拟1)
生成第一实施方式的气体供给装置4的模型，模拟了处理气体供给时和吹扫气体供给时的处理环境气内的处理气体浓度分布。
A.模拟条件
以将上述Sr原料、Ti原料的溶媒即甲苯在载体气体即氩气中挥发而形成的气体为处理气体的模型气体。使处理环境气内的温度为230℃，处理环境气出口的压力为45Pa。
(实施例1-1)
如图18所示，在上述实施方式的成膜装置1中，将气体流通的空间(流通空间430、气体供给喷嘴41内部以及扩散空间40(处理环境气))，以该空间的中央位置为基准生成在周向上分成四份的模型空间。并且，进行供给处理气体而使该模型空间内的处理气体的浓度从0vol％上升至4.0vol％的模拟。
此时，求出在从处理气体的供给开始经过0.01秒后的时刻的处理气体浓度分布。在供给处理气体时，为了防止该气体的逆扩散，与处理气体同时供给反向气体。在图18中，从实线箭头所示位置供给处理气体，从虚线箭头所示位置供给反向填充气体。
处理气体供给量
甲苯0.1g/min
氩气500mL/min(sccm)
反向填充气体供给量
氩气1000mL/min(sccm)
(实施例1-2)
以与(实施例1-1)相同的条件，求出在从处理气体的供给开始经过0.1秒后的时刻的处理气体的浓度分布。
(实施例2-1)
进行在以(实施例1-1)和(实施例1-2)的条件供给处理气体后的模型空间内，供给吹扫气体，使处理气体的浓度从4.0vol％降低至0vol％的模拟。
求出在从处理气体的供给开始经过0.01秒后的时刻的处理气体浓度分布。图18的实线(以下称为处理气体管路)、虚线(以下称为反向填充气体管路)均供给作为吹扫气体的氩气。
处理气体管路供给量
氩气500mL/min(sccm)
反向填充气体管路供给量
氩气1500mL/min(sccm)
(实施例2-2)
以与(实施例2-1)相同的条件，求出在从处理气体的供给开始经过0.1秒后的时刻的处理气体的浓度分布。
(实施例2-3)
以与(实施例2-1)相同的条件，求出在从处理气体的供给开始经过0.5秒后的时刻的处理气体的浓度分布。
B.模拟结果
图19A和图19B表示(实施例1-1)～(实施例1-2)的模拟结果，图20A至图20C表示(实施例2-1)～(实施例2-3)的模拟结果。
在这些图中，对于图18所示模型空间的底面(相当于晶片W的表面)，用等浓度线区分表示处理气体的面内浓度分布。各图所示数值表示该区分开的区域内的气体浓度[vol％]的范围。
实际的模拟结果，通过计算机制图在分级表示浓度分布的彩色画面上输出，但是为了便于图示而在上述各图中表示概略的浓度分布。即，这些图中存在邻接的区划区域之间的浓度范围不连续的部位，表明实际浓度分布存在跳变，并且这些区域之间存在陡峭的浓度梯度。
如图19A和图19B所示，根据(实施例1-1)～(实施例1-2)的结果，在处理气体导入开始后0.01秒，晶片W表面的大致一半的区域上升至3.5vol％～4.0vol％。并且，在处理气体导入开始后0.1秒，晶片W表面的大部分区域上升至4.0vol％的目标浓度。即，确认了能够在短时间内供给均匀的处理气体，并且具有充分的实用性。
并且如图20A、图20B、图20C所示，根据(实施例2-1)～(实施例2-3)的结果，在吹扫气体供给开始后0.1秒的时刻，晶片W表面的气体浓度降低为大致接近0％(4.0×10-5vol％～8.0×10-5vol％)(图20B、实施例2-2)，确认了能够在短时间基本完全吹扫干净。
根据以上结果，可以认为上述实施方式的处理容器2能够在短时间内均匀地供给、吹扫处理气体。
(模拟2)
生成第二实施方式的气体供给装置4a的模型，模拟了处理气体供给时的处理环境气内的处理气体浓度分布，并与第一实施方式的气体供给装置4模型的模拟结果进行了比较。
A.模拟条件
模型气体、处理环境气的温度和压力与(模拟1)相同。
(实施例3-1)
基于与图18相同的考虑，生成图15至图17所示第二实施方式的气体供给装置4a的模型空间，进行使处理气体的浓度从0.0vol％上升至4.0vol％的模拟。此时，求出在从处理气体的供给开始经过0.007秒后的时刻的处理气体的浓度分布。处理气体的供给量、反向填充气体的供给量等条件与(实施例1-1)相同。
(实施例3-2)
以与(实施例3-1)相同的条件，求出在从处理气体的供给开始经过0.01秒后的时刻的处理气体的浓度分布。
(实施例3-3)
以与(实施例3-1)相同的条件，求出在从处理气体的供给开始经过0.02秒后的时刻的处理气体的浓度分布。
B.模拟结果
图21A至图21C表示(实施例3-1)～(实施例3-3)的模拟结果。在这些图中，与上述的图19A～图20C同样地，用等浓度线区划表示模型空间的底面(晶片W的表面)上的处理气体的面内浓度分布。为了避免图面显示变得繁杂，在图21A和图21B中省略了部分浓度范围的显示。
如图21A至图21C所示，根据(实施例3-1)～(实施例3-3)的结果，在处理气体的导入开始后仅0.007秒，出现1.5vol％～2.0vol％的区域，在处理气体的导入开始后0.01秒，该区域的浓度上升至2.5vol％～3.0vol％。并且，在处理气体的导入开始后0.02秒，全体的大致1/3的区域的浓度上升至作为目标的4.0vol％，在该阶段几乎没有1.0vol％以下的浓度区域。并且确认了在处理气体导入开始后0.1秒，晶片W表面的大部分区域上升至4.0vol％的目标浓度(未图示)。根据这些结果，第二实施方式的气体供给装置4a，与第一实施方式的情况同样地，具有充分的实用性。

Claims (14)

1.一种气体供给装置，与载置于处理容器内的载置台上的基板对置地配置，供给对上述基板进行处理的处理气体，其特征在于，包括：
顶板部件，其在与上述载置台上的基板相对的位置，为了构成气体的扩散空间而具有形成为朝向上述载置台逐渐扩展的形状的凹部；
气体供给喷嘴，其从上述凹部的顶部向该凹部内突出，具有多个沿该凹部的周向的气体供给孔。
2.根据权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于，
上述凹部由朝向上述载置台逐渐扩展的锥面形成。
3.根据权利要求1或2所述的气体供给装置，其特征在于，
上述气体供给喷嘴设置在贯通上述顶板部件的气体供给管的顶端部，
上述气体供给喷嘴和上述气体供给管对于多种处理气体是通用的。
4.根据权利要求1至3任一所述的气体供给装置，其特征在于，
上述气体供给管构成为相对于上述顶板部件可自由装卸。
5.根据权利要求1至4任一所述的气体供给装置，其特征在于，
上述气体供给喷嘴具有扁平形状的喷嘴主体和在该喷嘴主体的至少底面上设置的气体供给孔。
6.根据权利要求1至5任一所述的气体供给装置，其特征在于，
上述气体供给孔，相对于上述凹部的中心轴，具有至少10度的倾角地开口。
7.根据权利要求1至6任一所述的气体供给装置，其特征在于，
上述气体供给喷嘴，随着从顶端部侧向基端部侧接近，该气体供给喷嘴表面的单位面积上的气体供给孔的开口数增加。
8.一种成膜装置，对处理容器内的载置台上载置的基板供给彼此不同的多种处理气体并且使这些处理气体反应而在上述基板的表面形成薄膜，其特征在于，包括：
具有载置基板的载置台的处理容器；
权利要求1至7任一所述的气体供给装置。
9.根据权利要求8所述的成膜装置，其特征在于，
具有控制部，其交替进行作为第一处理气体供给原料气体而使基板吸附的阶段，以及作为第二处理气体供给与上述原料气体反应的反应气体而在基板上生成反应生成物的阶段，并且，
向装置各部输出控制信号，以使得在上述的两个阶段之间，进行利用吹扫气体吹扫处理环境气的阶段。
10.根据权利要求8或9所述的成膜装置，其特征在于，
设有真空排气路，其与上述气体供给装置的上述扩散空间连通，将该扩散空间内的环境气从侧方排出。
11.根据权利要求8至10任一所述的成膜装置，其特征在于，
上述凹部的上述载置台侧的开口部构成为，该开口部的投影面覆盖上述载置台上所载置的基板的面积的30％以上的区域。
12.一种成膜方法，对处理容器内的载置台上所载置的基板供给彼此不同的多种处理气体并且使这些处理气体反应，在上述基板的表面形成薄膜，其特征在于，包括以下工序，即：
将基板载置于处理容器内的载置台上的载置工序；
利用权利要求1至7任一所述的气体供给装置供给处理气体的处理气体供给工序。
13.根据权利要求12所述的成膜方法，其特征在于，
上述处理气体供给工序，
交替进行作为第一处理气体供给原料气体而使基板吸附的阶段，以及作为第二处理气体供给与上述原料气体反应的反应气体而在基板上生成反应生成物的阶段，
并且在上述两个阶段之间进行利用吹扫气体吹扫处理环境气的阶段。
14.根据权利要求12或13所述的成膜方法，其特征在于，
还具有将上述气体供给装置的上述扩散空间内的环境气从侧方真空排气的工序。
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