CN108570663B - 成膜装置 - Google Patents

成膜装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108570663B
CN108570663B CN201810196480.1A CN201810196480A CN108570663B CN 108570663 B CN108570663 B CN 108570663B CN 201810196480 A CN201810196480 A CN 201810196480A CN 108570663 B CN108570663 B CN 108570663B
Authority
CN
China
Prior art keywords
turntable
gas
separation
region
buffer space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810196480.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108570663A (zh
Inventor
佐佐木优
高桥宏辅
早濑文朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN108570663A publication Critical patent/CN108570663A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108570663B publication Critical patent/CN108570663B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/405—Oxides of refractory metals or yttrium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45519—Inert gas curtains
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C23C16/45548—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus having arrangements for gas injection at different locations of the reactor for each ALD half-reaction
    • C23C16/45551—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus having arrangements for gas injection at different locations of the reactor for each ALD half-reaction for relative movement of the substrate and the gas injectors or half-reaction reactor compartments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45574—Nozzles for more than one gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45578—Elongated nozzles, tubes with holes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586—Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

本发明涉及成膜装置。提供一种能够将在旋转台的上方侧形成的第一处理区域的气氛与第二处理区域的气氛有效地分离的成膜装置。成膜处理装置设置在真空容器内，对旋转的旋转台上载置的基板供给处理气体来进行成膜处理。在旋转台的上方设置有被分离区域相互分离的第一处理区域、第二处理区域。构成各分离区域的分离区域形成构件沿径向延伸且相互隔开间隔地设置，分离区域形成构件具有缘部和凹部，该缘部与旋转台之间形成狭窄的间隙，该凹部设置于被缘部夹着的区域，用于形成高度尺寸比所述狭窄的间隙的高度尺寸大的缓冲空间，从分离气体供给部朝向缓冲空间内供给分离气体。

Description

成膜装置
技术领域
本发明涉及如下一种技术：对在载置有基板的旋转台的上方侧形成的相互分离的第一处理区域、第二处理区域供给不同的处理气体来进行成膜。
背景技术
作为对作为基板的半导体晶圆(以下，称为“晶圆”)进行成膜的成膜装置，存在如下一种装置：在真空容器内配置的旋转台上以包围旋转台的旋转中心的方式载置多个晶圆，分离地配置多个处理区域(第一处理区域、第二处理区域)，使得向旋转台的上方侧的规定的位置供给不同的处理气体。关于该成膜装置，当使旋转台进行旋转时，各晶圆一边绕旋转中心进行公转一边依次重复通过各处理区域，处理气体在这些晶圆的表面发生反应，由此层叠原子层、分子层来进行成膜。
关于上述的成膜装置，本申请的申请人开发了如下一种成膜装置：设置从真空容器的顶板朝向下方侧突出的扇型的凸状部，在旋转台与凸状部之间形成狭窄的空间，并且在该凸状部形成沿旋转台的半径方向延伸的槽部，在槽部内配置有具备多个喷出口的分离气体喷嘴，该多个喷出口以沿长度方向相互隔开间隔的方式设置(例如参照专利文献1)。从分离气体喷嘴朝向旋转台喷出分离气体，由此分离气体在上述狭窄的空间内流动并向各处理区域内流出，来将相邻的处理区域的气氛分离，从而抑制处理气体之间的混合。
针对上述成膜装置，本申请的发明人开发出一种更为有效地分离处理区域间的气氛的技术。
专利文献1：日本特开2010-239102号公报：段落0031～0034、图2、图4
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够将旋转台的上方侧形成的第一处理区域、第二处理区域的气氛有效地分离的成膜装置。
用于解决问题的方案
本发明的成膜装置在设置于真空容器内的旋转台的一面侧载置基板，使所述旋转台进行旋转，由此一边使基板绕着该旋转台的旋转中心进行公转一边对该基板供给处理气体来进行成膜处理，该成膜处理装置的特征在于，具备：
第一处理气体供给部和第二处理气体供给部，所述第一处理气体供给部和所述第二处理气体供给部沿所述旋转台的旋转方向被分离地设置，分别用于向所述基板分别供给第一处理气体和第二处理气体；以及
分离区域，其设置在被供给所述第一处理气体的第一处理区域与被供给所述第二处理气体的第二处理区域之间，以将所述第一处理区域的气氛与所述第二处理区域的气氛分离，
其中，所述分离区域具备：
分离区域形成构件，其具有多个缘部以及凹部，其中，该多个缘部从所述旋转台的旋转中心侧向周缘部侧沿径向延伸，沿所述旋转方向互相隔开间隔地设置，用于与所述旋转台之间分别形成狭窄的间隙，该凹部设置于被夹在相邻地配置的所述缘部之间的区域，朝向所述旋转台的一面侧开口，用于与该旋转台之间形成高度尺寸比所述狭窄的间隙的高度尺寸大的缓冲空间；以及
分离气体供给部，其用于朝向所述缓冲空间内供给分离气体。
发明的效果
本发明在将第一处理区域、第二处理区域的气氛分离的分离区域配置具备凹部的分离区域形成构件，朝向旋转台与凹部之间形成的缓冲空间内供给分离气体，由此能够将第一处理区域、第二处理区域有效地分离。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的成膜装置的纵剖侧视图。
图2是所述成膜装置的横剖俯视图。
图3是从下表面侧观察所述成膜装置中设置的分离区域形成构件的俯视图。
图4是所述成膜装置的作用图。
图5是表示设置于所述成膜装置的第一处理区域、第二处理区域以及分离区域的纵剖面展开图。
图6是表示所述分离区域形成构件的变形例的俯视图。
图7是表示所述分离区域形成构件的其它变形例的俯视图。
图8是表示比较例所涉及的分离区域形成构件的结构的说明图。
图9是表示实施例所涉及的仿真结果的说明图。
图10是表示比较例所涉及的仿真结果的说明图。
图11是表示实施例所涉及的成膜结果的第一说明图。
图12是表示实施例所涉及的成膜结果的第二说明图。
图13是表示比较例所涉及的成膜结果的第一说明图。
图14是表示比较例所涉及的成膜结果的第二说明图。
附图标记说明
W：晶圆；1：成膜装置；11：真空容器；2：旋转台；4、4a、4b、4c：分离区域形成构件；40：缓冲空间；41：凹部；42、42a：(径向的)缘部；50：分离气体喷嘴；51：原料气体喷嘴；52：分离气体喷嘴；53：第一氧化气体喷嘴；54：第二氧化气体喷嘴；7：控制部。
具体实施方式
作为本发明的一个实施方式，对通过ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)法针对作为基板的晶圆W形成ZrO膜的成膜装置1进行说明。如果对利用本例的成膜装置1实施的ALD法的概要进行叙述，则在使由含有Zr(锆)的原料气体(第一处理气体)例如三(氨基)环戊二烯基锆(以下，称为“ZAC”)气化得到的气体吸附于晶圆W之后，向该晶圆W的表面供给将所述ZAC氧化的氧化气体(第二处理气体)即臭氧(O3)气体，来形成ZrO(氧化锆)的分子层。通过针对一张晶圆W重复进行多次该一系列处理来形成ZrO膜。
如图1、图2所示，成膜装置1具备大致圆形的扁平的真空容器11和设置于真空容器11内的圆板状的旋转台2。真空容器11由顶板12和用于形成真空容器11的侧壁和底部的容器主体13构成。
旋转台2例如由石英玻璃(以下，简称为“石英”)构成，在其中心部设置有向铅垂下方延伸的金属制的旋转轴21。旋转轴21被插入到具有形成在容器主体13的底部的开口部14的套筒141内，在套筒141的下端部连接有被设置为气密地堵塞真空容器11的旋转驱动部22。此外，旋转台2也可以由不锈钢等金属构成。
旋转台2借助旋转轴21被水平地支承在真空容器11内，通过旋转驱动部22的作用，从上表面侧看来旋转台2例如按顺时针旋转。
另外，在套筒141的上端部设置有气体供给管15，该气体供给管15向套筒141或容器主体13的开口部14与旋转轴21之间的间隙供给N2(氮)气体，以防止原料气体、氧化气体等从旋转台2的上表面侧进入下表面侧。
另一方面，在构成真空容器11的顶板12的下表面形成有以朝向旋转台2的中心部相向的方式突出且平面形状为圆环状的中心部区域C。在顶板12的下表面还设置有从所述中心部区域C朝向旋转台2的外侧扩展且平面形状为扇型的分离区域形成构件4，后文叙述其详细的结构。
中心部区域C与旋转台2的中心部之间的间隙构成了N2气体的流路16。从连接于顶板12的气体供给管向该流路16供给N2气体，流入流路16内的N2从旋转台2的上表面与中心部区域C之间的间隙被遍布其整周地朝向旋转台2的径向外侧喷出。该N2气体防止被供给到旋转台2上的互不相同的位置(后述的吸附区域(第一处理区域)R1以及第一、第二氧化区域(第二处理区域)R2、R3)的原料气体、氧化气体将旋转台2的中心部(流路16)作为旁路而相互接触。
在如图1所示那样位于旋转台2的下方的容器主体13的底面，沿所述旋转台2的周向形成有俯视时为圆环状的扁平的凹部31。在该凹部31的底面，遍布与旋转台2的整个下表面相向的整个区域配置有例如由细长的管状的碳纤维加热器构成的加热器32。加热器32通过来自未图示的供电部的供电而发热，经由旋转台2对晶圆W进行加热。
另外，配置有加热器32的凹部31的上表面被屏蔽件33堵塞，该屏蔽件33是例如由石英构成的圆环状的板构件。
另外，对真空容器11内进行排气的排气口34、35向位于所述凹部31的外周侧的容器主体13的底面开口。由真空泵等构成的未图示的真空排气机构连接于排气口34、35。
另外，如图2所示，在容器主体13的侧壁设置有晶圆W的搬入搬出口36和用于将该搬入搬出口36打开和关闭的闸阀37。外部的搬送机构上保持的晶圆W经由该搬入搬出口36被搬入真空容器11内。在旋转台2的上表面，以包围与旋转台2的旋转中心相当的流路16的周围的方式形成有构成晶圆W的载置区域的多个凹部23。被搬入真空容器11内的晶圆W被载置在各凹部23内。借助升降销进行搬送机构与凹部之间的晶圆W的交接，该升降销构成为经由设置于各凹部23的未图示的贯通口在旋转台2的上方位置与下方位置之间升降自如，但省略了升降销的记载。
并且，如图2所示，原料气体喷嘴51、分离气体喷嘴52、第一氧化气体喷嘴53、第二氧化气体喷嘴54、分离气体喷嘴55按该顺序以沿旋转台2的旋转方向隔开间隔的方式配设在旋转台2的上方。这些气体喷嘴51～55中的原料气体喷嘴51、第一氧化气体喷嘴53、第二氧化气体喷嘴54形成为从真空容器11的侧壁朝向旋转台2的中心部沿径向水平地延伸的棒状。在构成各气体喷嘴51、53、54的喷嘴主体的下表面以相互隔开间隔的方式形成有多个喷出口56，从未图示的原料气体供给源、氧化气体供给源供给的ZAC气体、臭氧气体经由这些喷出口56朝向下方侧喷出各气体。
在本例中，原料气体喷嘴51构成第一处理气体供给部，第一氧化气体喷嘴53、第二氧化气体喷嘴54构成第二处理气体供给部。
另一方面，与后述的分离区域形成构件4的结构一起说明分离气体喷嘴52、55的结构。
此外，在以下的说明中，从规定的基准位置起将沿着旋转台2的旋转方向的方向称为旋转方向的下游侧，将与该下游侧相反的方向称为上游侧。
如图2所示，原料气体喷嘴51被石英制的喷嘴罩57覆盖，该石英制的喷嘴罩57形成为从该原料气体喷嘴51分别朝向旋转台2的旋转方向的上游侧和下游侧扩展的扇型。喷嘴罩57具有提高其下方的ZAC气体的浓度并提高朝向晶圆W喷出的ZAC气体的吸附性的作用。
另外，第一氧化气体喷嘴53和第二氧化气体喷嘴54以朝向旋转台2的旋转方向相互隔开间隔的方式设置。并且，下游侧的第二氧化气体喷嘴54被石英制的氧化区域罩6覆盖，该石英制的氧化区域罩6形成为从该第二氧化气体喷嘴54的配置位置朝向下游侧扩展的扇型。如图1、图5所示，在氧化区域罩6的下表面形成有凹部62，第二氧化气体喷嘴54被插入该凹部62内的上游侧的位置。
另外，包围凹部62的氧化区域罩6的周缘部61向凹部62的顶面的下方侧突出，与旋转台2的上表面之间形成狭窄的间隙。从第二氧化气体喷嘴54供给的臭氧气体在氧化区域罩6与旋转台2之间的空间内扩散之后向氧化区域罩6的外部流出。氧化区域罩6具有提高所述空间内的臭氧气体的浓度并提高与吸附于晶圆W的ZAC气体的反应性的作用。
如图2所示，在旋转台2的上表面侧，原料气体喷嘴51的喷嘴罩57的下方区域是进行作为原料气体的ZAC气体的吸附的吸附区域R1，第一氧化气体喷嘴53的下方区域是利用臭氧气体进行ZAC气体的氧化的第一氧化区域R2。另外，在设置有氧化区域罩6的本例中，氧化区域罩6与旋转台2之间的空间成为第二氧化区域R3。
在本实施方式中，吸附区域R1相当于第一处理区域，第一氧化区域R2、第二氧化区域R3相当于第二处理区域。
在能够利用第一氧化气体喷嘴53、第二氧化气体喷嘴54供给臭氧气体的本例的成膜装置1中，既可以与成膜条件等相应地利用两个氧化气体喷嘴53、54进行成膜，也可以利用任一个氧化气体喷嘴53、54进行成膜。
而且，沿旋转台2的旋转方向看来，在吸附区域R1与第一氧化区域R2之间以及第二氧化区域R3与吸附区域R1之间配置有分离区域形成构件4。分离区域形成构件4发挥以下作用：使吸附区域R1与第一氧化区域R2和第二氧化区域R3之间相互分离，来形成用于防止原料气体与氧化气体的混合的分离区域D。
在此，设置在容器主体13的底面的一侧的排气口34向喷嘴罩57(吸附区域R1)的下游端附近位置即旋转台2的外侧开口，来排出剩余的ZAC气体。另一侧的排气口35向第二氧化区域R3与分离区域D之间即旋转台2的外侧开口，来排出剩余的臭氧气体，其中，该分离区域D为相对于第二氧化区域R3在所述旋转方向的下游侧邻接。从各排气口34、35还排出从各分离区域D、旋转台2的下方的气体供给管15、旋转台2的中心部区域C分别供给的N2气体。
在具备以上说明过的结构的成膜装置1中，各分离区域D由具备与以往不同的结构的分离区域形成构件4形成。以下，还参照图3对分离区域形成构件4以及分离区域D的结构进行说明。
本例的分离区域形成构件4是例如由石英构成且平面形状为大致扇型的扁平的构件。如图3所示，分离区域形成构件4以如下方式形成：从作为旋转台2的旋转中心的P点看来，大致沿径向延伸的两边(缘部42)所成的中心角θ在20°以上且60°以下的范围内，更优选在20°以上且30°以下的范围内。
此外，在本例中，基于防止因金属导致的污染的观点，示出采用了石英制的分离区域形成构件4的情况，但在能够采用比石英强度高的金属制的分离区域形成构件4的成膜装置1中，中心角θ的下限能够减小至10°左右。
在分离区域形成构件4的下表面形成有中心角比分离区域形成构件4的主体小的大致扇型的凹部41，该凹部朝向下方侧开口。在接近所述扇型的中心的区域，凹部41成为固定幅度的槽部区域41a，延伸至已述的中心部区域C侧。
而且，凹部41的周围(沿径向延伸的两边以及沿周向延伸的圆弧)成为以包围该凹部41的方式突出的缘部42、43。
在此，图5示出了从侧面侧将真空容器11展开后的样子。如图1、图5所示，上述分离区域形成构件4被固定于构成真空容器11的顶板12的下表面侧，来形成已述的分离区域D。
在分离区域形成构件4的各配置位置，在沿径向延伸的两个缘部42的下表面与旋转台2的上表面之间形成狭窄的间隙(图5)。另外，径向的缘部42的长度比旋转台2的半径长，因此周向的缘部43被配置在与旋转台2的外周相比靠外侧的位置。因而，在旋转台2的外周与周向的缘部43的内周之间也形成间隙(图1、图2)。
根据以上说明的结构，如图1、图5所示，在各分离区域形成构件4的凹部41与旋转台2的上表面之间形成缓冲空间40，该缓冲空间40设置于被夹在相邻地配置的缘部42之间的区域，朝向载置晶圆W的旋转台2的上表面(一面侧)开口，并且高度尺寸比缘部42的下表面与旋转台2的上表面之间的狭窄的间隙的高度尺寸大。
并且，如图1、图3等所示，分离气体喷嘴52、55贯通缘部43从真空容器11(容器主体13)的侧壁向所述缓冲空间40插入，沿旋转台2的径向伸出到缓冲空间40内。分离气体喷嘴52、55朝向各缓冲空间40内喷出从未图示的分离气体供给源供给的分离气体即非活性气体、例如N2气体。在被插入缓冲空间40内的各分离气体喷嘴52、55的前端部形成开口，例如沿所述径向从该开口朝向缓冲空间40内横向地导入分离气体。
分离气体喷嘴52、55构成本实施方式的分离气体供给部。
在此，参照图5预先列举与缓冲空间40有关的设计变量的例子。在例如半径为400mm～600mm的旋转台2上载置5～6张直径为300mm的晶圆W来进行成膜处理的成膜装置1的情况下，从旋转台2的上表面(载置在凹部23内的晶圆W的上表面。以下相同)到缓冲空间40的顶面的高度尺寸h1被调节为17mm～20mm的范围内的值，径向的缘部42与旋转台2的上表面之间的狭窄的间隙的高度尺寸h2被调节为1mm～4mm的范围内的值，位于扇型的两端的径向的缘部42的宽度尺寸w被调节为50mm～60mm的范围内的值。另外，缓冲空间40的宽度变窄的槽部区域41a的宽度尺寸优选设为20mm以上。
针对具有以上例示的尺寸范围的缓冲空间40进行如下配置：85mm～150mm的范围内的长度的分离气体喷嘴52、55的前端经由周向的缘部43位于缓冲空间40内。
在具备以上说明过的结构的成膜装置1中，如图1所示，设置有由用于进行装置整体的动作的控制的计算机构成的控制部7。在该控制部7中存储有用于执行对晶圆W的成膜处理的程序。所述程序向成膜装置1的各部发送控制信号来控制各部的动作。具体地说，按照控制信号进行从各气体喷嘴51～55供给的各种气体的供给量调整、加热器32的输出控制、从气体供给管15和中心部区域C的流路16供给的N2气体的供给量调整、由旋转驱动部22对旋转台2的转速调整等。在上述的程序中编入步骤组，使得进行这些控制来执行上述各动作。从硬盘、压缩光盘、磁光盘、存储卡、软磁盘等存储介质向控制部7内安装该程序。
对具备以上说明过的结构的成膜装置1的作用进行说明。
首先，成膜装置1将真空容器11内的压力和加热器32的输出调节为晶圆W的搬入时的状态，并等待晶圆W的搬入。然后，例如当利用设置于邻接的真空搬送室的未图示的搬送机构搬送来作为处理对象的晶圆W时，打开闸阀37。搬送机构经由打开的搬入搬出口36进入真空容器11内，将晶圆W载置在旋转台2的凹部23内。然后，一边使旋转台2间歇性地旋转一边重复该动作，使得在各凹部23内载置晶圆W。
在结束晶圆W的搬入后，使搬送机构从真空容器11内退避，在关闭闸阀37之后，通过从排气口34、35排气来将真空容器11内真空排气至规定的压力。另外，从分离气体喷嘴52、55、中心部区域C的流路16、旋转台2的下方侧的气体供给管15分别供给了规定量的N2气体。然后，开始使旋转台2旋转，进行速度调整使得成为预先设定的转速，并且开始从供电部向加热器32供给电力来开始加热晶圆W。
然后，在晶圆W被加热至设定温度的例如250℃后，开始从原料气体喷嘴51、第一氧化气体喷嘴53、第二氧化气体喷嘴54供给各种气体(原料气体、氧化气体)(图4)。关于两个第一氧化气体喷嘴53、第二氧化气体喷嘴54，在存储有成膜处理的条件的处理制程中预先设定了利用任一个氧化气体喷嘴进行氧化气体的供给，或者利用两个氧化气体喷嘴进行氧化气体的供给。
通过原料气体、氧化气体的供给，被载置于旋转台2的各凹部23的晶圆W依次重复通过原料气体喷嘴51的喷嘴罩57的下方的吸附区域R1→第一氧化气体喷嘴53的下方的第一氧化区域R2→被氧化区域罩6覆盖的第二氧化区域R3。
然后，在吸附区域R1，从原料气体喷嘴51喷出的ZAC气体吸附于晶圆W，在第一氧化区域R2、第二氧化区域R3，所吸附的ZAC被从氧化气体喷嘴53供给的臭氧气体氧化，从而形成一层或者多层ZrO的分子层。
这样，当使旋转台2继续旋转时，在晶圆W的表面依次层叠ZrO的分子层，在形成ZrO膜的同时其膜厚逐渐变大。
另外，此时，吸附区域R1与第一氧化区域R2和第二氧化区域R3之间被分离区域D、流路16分离，因此在不必要的场所不易发生因原料气体与氧化气体的接触导致的堆积物。
参照图4、图5对具备本例的分离区域形成构件4的分离区域D的作用进行确认。与缓冲空间40的高度尺寸h1相比，径向的缘部42与旋转台2的上表面之间的狭窄的间隙的高度尺寸h2、旋转台2的外周与周向的缘部43的内周之间的间隙的宽度尺寸足够小。因此，N2气体在缓冲空间40内扩散之后，经由这些间隙向分离区域D的外侧流出。
此时，上述各间隙成为N2气体的流动的阻力，成为缓冲空间40内的压力比缓冲空间40的外部的压力高的状态。其结果，认为由于从分离区域D向外部流出的N2气体的流动以及缓冲空间40的内外的压力差这两个因素而形成以下状态：被供给到吸附区域R1、第一氧化区域R2、第二氧化区域R3的各处理气体(原料气体(ZAC气体)、氧化气体(臭氧气体))不易进入其它处理区域。
并且，分离气体喷嘴52、55成为沿旋转台2的径向被插入缓冲空间40内且朝向横向供给N2气体的结构(图3)。如已述的那样，其它气体喷嘴51、53、54在喷嘴主体的下表面形成喷出口56来朝向下方侧喷出气体，但在该情况下，与旋转台2、晶圆W的表面碰撞，形成沿这些面横向地流动的气体。因而，当在缓冲空间40内配置与其它气体喷嘴51、53、54相同结构的分离气体喷嘴时，在N2气体在该缓冲空间40内充分地扩散之前，有可能产生从旋转台2与缘部42、43之间的间隙流出气体的旁路流。因此，通过朝向缓冲空间40内横向地供给N2气体，能够均匀地提高缓冲空间40内的压力。
但是，采用从沿径向插入的分离气体喷嘴52、55横向地供给N2气体的结构并非必要条件。在仅设置缓冲空间40就能够充分获得使各处理区域分离的作用的情况下，也可以利用与原料气体喷嘴51等相同结构的分离气体喷嘴52、55。
此时，也可以在构成分离气体喷嘴52、55的喷嘴主体的细管的一个侧面或者两个侧面相互隔开间隔地设置多个气体喷出口，来抑制由分离气体碰撞旋转台2、晶圆W的表面引起的已述的旁路流的形成。
能够通过使从分离气体喷嘴52、55供给的N2气体的供给流量增加和减少来调节缓冲空间40内的压力。能够使各处理区域(吸附区域R1/第一氧化区域R2、第二氧化区域R3)充分地分离的缓冲空间40内的压力根据旋转台2的转速、缓冲空间40的外部的压力等处理条件而发生变化，因此难以一概地确定。但是，如后述的实施例所示那样，能够通过反映了实际的处理条件的流体仿真、实验等来事先掌握使各处理区域分离所需的N2气体的供给流量。
如果返回到成膜处理的说明，则在执行上述的动作来在各晶圆W上形成期望的膜厚的ZrO膜的定时、例如使旋转台2旋转了规定次数的定时，停止从原料气体喷嘴51、第一氧化气体喷嘴53、第二氧化气体喷嘴54供给各种气体。然后，在使旋转台2停止旋转的同时将加热器32的输出设为待机时的状态，从而结束成膜处理。
然后，将真空容器11内的压力调节为晶圆W的搬出时的状态，打开闸阀37，以与搬入时相反的过程取出晶圆W来结束成膜处理。
根据本实施方式所涉及的成膜装置1，具有以下效果。在使吸附区域(第一处理区域)R1、第一氧化区域(第二处理区域)R2、第二氧化区域(第二处理区域)R3的气氛分离的分离区域D配置有具备凹部41的分离区域形成构件4，通过朝向旋转台2与凹部41之间形成的缓冲空间40内供给N2气体(分离气体)，能够有效地分离各区域R1/R2、R3。
在此，各分离区域D(分离区域形成构件4)中的缓冲空间40的结构并不限定于利用图3说明的例子。例如也可以如图6所示的分离区域形成构件4a那样，设置缘部42a并沿径向分割凹部41来设置多个缓冲空间40，并将分离气体喷嘴52、55插入各个缓冲空间40。
另外，也可以如图7所示的分离区域形成构件4b那样，利用分隔部44沿周向分割凹部41。另外，在图7中示出从旋转台2的中心侧向配置在旋转台2的径向内侧的缓冲空间40插入了分离气体喷嘴52、55的例子。
并且，分离区域形成构件4、凹部41的平面形状并非必须为扇型。例如也可以设置带状地覆盖从旋转台2的周缘侧到中心侧的部分的大致矩形形状的分离区域形成构件4，在其下表面侧形成平面形状为矩形的凹部41来构成缓冲空间40。
而且，利用本例的成膜装置1形成的膜并不限定于ZrO膜。关于例如将二氯硅烷(DCS)气体、双叔丁基氨基硅烷(BTBAS)气体等作为原料气体(第一处理气体)，将氧气、臭氧气体作为氧化气体(第二处理气体)的SiO2膜的成膜、将DCS气体、BTBAS气体作为原料气体，利用氨(NH3)气体、一氧化二氮(N2O)气体等氮化气体(第二处理气体)来代替氧化气体的SiN膜等各种成膜处理，也能够利用本例的成膜装置1。
另外，也可以在设置有氧化区域罩6的区域设置例如具备等离子体形成用的天线的等离子体形成部，将氧气、氩气等等离子体形成气体(相当于第二处理气体)进行等离子体化，来对由氧化气体、氮化气体等形成的分子层进行改性。在该情况下，第二氧化区域R3成为等离子体形成区域(第二处理区域)R3，等离子体形成区域R3与吸附区域R1被利用了分离区域形成构件4的分离区域D分离。
并且，例如也可以在设置有吸附区域R1、反应区域(氧化区域、氮化区域)R2以及等离子体形成区域R3的真空容器11内配置三个分离区域形成构件4来将各区域R1、R2、R3彼此分离。在该情况下，隔着各分离区域D相邻的区域R1、R2、R3中的一个区域相当于第一处理区域，另一个区域相当于第二处理区域。
【实施例】
(仿真)
变更形成分离区域D的构件，对ZAC气体从吸附区域R1进入第一氧化区域R2侧的发生状况进行了仿真。
A.仿真条件
(实施例1)对使用利用图1～图5说明的实施方式所涉及的分离区域形成构件4来形成缓冲空间40的情况进行了仿真。作为分离区域形成构件4的设计变量，中心角θ是30°，缓冲空间40的高度h1是17.5mm，缘部42的下表面与旋转台2的上表面之间的间隙的高度h2是3mm，缘部42的宽度尺寸w约为55mm。作为处理条件，真空容器11内的压力设为266Pa，ZAC气体的供给流量设为1slm，N2气体的供给流量设为5slm，旋转台2的转速设为6rpm。
(比较例1)如图8所示，除以下点以外，以与实施例1相同的条件进行了仿真，这些点是：利用沿喷嘴主体的下表面相互隔开间隔地形成有多个喷出口56的分离气体喷嘴50进行N2气体的供给，形成有用于收容该分离气体喷嘴50的宽度a为20mm的槽部45，利用不具备凹部的以往型的分离区域形成构件(凸状部)4c(中心角度θ’为60°)形成了分离区域D。
B.仿真结果
图9表示实施例1的结果，图10表示比较例1的结果。
根据图9所示的实施例1的结果，确认被供给到吸附区域R1的ZAC气体几乎没有进入第一氧化气体区域R2侧。
另一方面，在利用了以往型的分离区域形成构件4c的比较例1中，确认了ZAC气体的一部分穿过分离区域D进入第一氧化气体区域R2。因而，为了使吸附区域R1与第一氧化气体区域R2充分地分离，需要使N2气体的供给量更多。
与在比较例1中利用的以往型的分离区域形成构件4c相比获知：尽管中心角θ小且更加小型，本实施方式所涉及的分离区域形成构件4也能够以少的N2气体的供给量将分离区域D的上游侧、下游侧的不同处理区域R1、R2的气氛良好地分离。
(实验)
利用实施例1、比较例2所述的分离区域形成构件4、4c形成分离区域D，来进行了ZrO膜的成膜。
A.实验条件
(实施例2-1)为了掌握有效的吸附区域R1，在旋转台2上载置六张晶圆W，在使旋转台2停止的状态下进行了规定时间的ZAC气体的吸附，之后一边使旋转台2进行旋转一边仅从第二氧化气体喷嘴54向氧化区域罩6供给规定时间的臭氧气体来进行了ZrO膜。使旋转台2的停止位置偏移并实施了两种例子的ZAC气体的吸附。除了臭氧气体的供给流量为10slm、N2气体的供给流量为10slm、反应温度为250℃这些点以外，是与实施例1相同的成膜条件。
(实施例2-2)为了掌握有效的第二氧化区域R3，在与实施例2-1相同的旋转台2上载置六张晶圆W，在使旋转台2进行旋转并进行了规定时间的ZAC气体的吸附之后，在使旋转台2停止的状态下仅从第二氧化气体喷嘴54向氧化区域罩6供给规定时间的臭氧气体来形成了ZrO膜。使旋转台2的停止位置偏移并实施了两种情况的臭氧气体的供给。成膜条件与实施例2-1相同。
(比较例2-1)除利用了比较例1的分离区域形成构件4c这一点以外，在与实施例2-1相同的条件下进行了成膜。
(比较例2-2)除利用了比较例1的分离区域形成构件4c这一点以外，在与实施例2-2相同的条件下进行了成膜。
B.实验结果
在图11、图12中表示实施例2-1、2-2的成膜处理后的旋转台2上的晶圆W的各停止位置处的ZrO的膜厚分布。另外，在图13、图14中表示与比较例2-1、2-2有关的同样的膜厚分布。在这些图中，叠加地显示使停止位置偏移后实施的两种情况的成膜结果。
根据图11所示的实施例2-1的结果，即使将从分离气体喷嘴52、55供给的N2气体的供给流量较多地设为10slm，也能够向吸附区域R1供给高浓度的ZAC气体，在配置于吸附区域R1的晶圆W上形成有平均6.43nm的ZrO膜。
另外，根据图12所示的实施例2-2的结果确认了，在向与被氧化区域罩6覆盖的区域相比靠下游侧的位置扩展的宽区域内存在能够氧化ZAC气体的区域(第二氧化区域R3)，在配置于第二氧化区域R3的晶圆W上形成有平均1.79nm的ZrO膜。
另一方面，在图13所示的比较例2-1的结果中，由于为了提高利用了分离区域形成构件4c的分离区域的分离效果而增加了供给流量的N2气体的影响，稀释了ZAC气体。其结果，配置于吸附区域R1的晶圆W的ZrO膜的平均膜厚减少为3.46nm。
另外，在图14所示的比较例2-2的结果中，当与实施例2-2相比较时，受到增加供给流量的N2气体的影响而第二氧化区域R3的范围变窄，另外，配置于第二氧化区域R3的晶圆W中的ZrO膜的平均膜厚也减少至1.64nm。
根据上述实施例2-1、2-2、比较例2-1、2-2的结果确认了以下内容：具备形成有缓冲空间40的分离区域D的成膜装置1能够在短时间内形成更厚的膜，成膜效率也良好。

Claims (3)

1.一种成膜装置，在设置于真空容器内的旋转台的一面侧载置基板，使所述旋转台进行旋转，由此一边使基板绕着该旋转台的旋转中心进行公转一边对该基板供给处理气体来进行成膜处理，该成膜装置的特征在于，具备：
第一处理气体供给部和第二处理气体供给部，所述第一处理气体供给部和所述第二处理气体供给部沿所述旋转台的旋转方向被分离地设置，分别用于向所述基板供给第一处理气体和第二处理气体；以及
分离区域，其设置在被供给所述第一处理气体的第一处理区域与被供给所述第二处理气体的第二处理区域之间，以将所述第一处理区域的气氛与所述第二处理区域的气氛分离，
其中，所述分离区域具备：
分离区域形成构件，其具有多个缘部以及凹部，其中，所述多个缘部从所述旋转台的旋转中心侧向周缘部侧沿径向延伸，并且沿所述旋转方向互相隔开间隔地设置，用于与所述旋转台之间分别形成狭窄的间隙，该凹部设置于被夹在相邻地配置的所述缘部之间的区域，朝向所述旋转台的一面侧开口，用于与该旋转台之间形成高度尺寸比所述狭窄的间隙的高度尺寸大的缓冲空间，该凹部的平面形状形成为从所述旋转中心侧向所述周缘部侧扩展的扇型；以及
分离气体供给部，其用于朝向所述缓冲空间内供给分离气体，并且具备分离气体喷嘴，该分离气体喷嘴沿该旋转台的径向延伸，并且在位于所述旋转台的周缘部侧的位置的、朝向所述旋转台的中心侧前端面上形成有开口，并且在从所述旋转台的下表面侧观察时，所述开口位于所述旋转台的外周的内侧，所述分离气体喷嘴经由所述开口将分离气体从所述旋转台的周缘部侧的位置朝向沿该旋转台的径向的方向对设置于被夹在相邻地配置的所述缘部之间的区域的所述缓冲空间内喷出。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
在所述扇型的两端设置有所述缘部，这两端的缘部所成的角度在20°以上、且60°以下的范围内。
3.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
所述分离气体喷嘴被设置在从所述旋转台的周缘部侧向所述缓冲空间内喷出分离气体的位置。
CN201810196480.1A 2017-03-10 2018-03-09 成膜装置 Active CN108570663B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017046479A JP6809304B2 (ja) 2017-03-10 2017-03-10 成膜装置
JP2017-046479 2017-03-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108570663A CN108570663A (zh) 2018-09-25
CN108570663B true CN108570663B (zh) 2023-02-21

Family

ID=63446113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810196480.1A Active CN108570663B (zh) 2017-03-10 2018-03-09 成膜装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20180258527A1 (zh)
JP (1) JP6809304B2 (zh)
KR (1) KR20180103724A (zh)
CN (1) CN108570663B (zh)
TW (1) TWI728233B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200133406A (ko) * 2019-05-20 2020-11-30 주성엔지니어링(주) 기판처리장치
JP7037526B2 (ja) * 2019-09-10 2022-03-16 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103572259A (zh) * 2012-07-20 2014-02-12 东京毅力科创株式会社 成膜装置和成膜方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS501315Y1 (zh) * 1969-12-29 1975-01-14
KR100331544B1 (ko) * 1999-01-18 2002-04-06 윤종용 반응챔버에 가스를 유입하는 방법 및 이에 사용되는 샤워헤드
JP5195175B2 (ja) * 2008-08-29 2013-05-08 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体
US8808456B2 (en) * 2008-08-29 2014-08-19 Tokyo Electron Limited Film deposition apparatus and substrate process apparatus
JP5062143B2 (ja) * 2008-11-10 2012-10-31 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
JP5497423B2 (ja) * 2009-12-25 2014-05-21 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
JP2012084598A (ja) * 2010-10-07 2012-04-26 Tokyo Electron Ltd 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体
JP2014017296A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Tokyo Electron Ltd 成膜方法
JP6135455B2 (ja) * 2013-10-25 2017-05-31 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP6529973B2 (ja) * 2013-11-26 2019-06-12 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ バッチ処理用傾斜プレート及びその使用方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103572259A (zh) * 2012-07-20 2014-02-12 东京毅力科创株式会社 成膜装置和成膜方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI728233B (zh) 2021-05-21
JP2018152427A (ja) 2018-09-27
CN108570663A (zh) 2018-09-25
TW201901739A (zh) 2019-01-01
JP6809304B2 (ja) 2021-01-06
KR20180103724A (ko) 2018-09-19
US20180258527A1 (en) 2018-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7343553B2 (ja) 空間的原子層堆積におけるガス分離制御
CN107017181B (zh) 立式热处理装置
KR101569944B1 (ko) 성막 장치
KR101434709B1 (ko) 성막 장치, 성막 방법 및 기억 매체
KR101576302B1 (ko) 성막 장치, 성막 방법 및 컴퓨터 판독 가능 기억 매체
KR101535683B1 (ko) 성막 장치, 기판 처리 장치, 성막 방법 및 기억 매체
KR101324367B1 (ko) 성막 장치, 성막 방법 및 컴퓨터 판독 가능 기억 매체
KR101387289B1 (ko) 성막 장치 및 성막 방법
KR101852233B1 (ko) 성막 방법
TWI523970B (zh) 成膜裝置（一）
JP5195174B2 (ja) 成膜装置及び成膜方法
US9443716B2 (en) Precise critical dimension control using bilayer ALD
US20110236598A1 (en) Film deposition apparatus, film deposition method, and computer readable storage medium
US20150140839A1 (en) Substrate processing apparatus
KR101582720B1 (ko) 성막 장치 및 성막 방법
US9039837B2 (en) Film deposition apparatus and substrate processing apparatus
US20180179630A1 (en) Film forming apparatus and film forming method
KR101020666B1 (ko) 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
KR101917414B1 (ko) 노즐 및 이를 사용한 기판 처리 장치
CN108570663B (zh) 成膜装置
JP6447338B2 (ja) 縦型熱処理装置
JP6665726B2 (ja) 成膜装置
CN112626498A (zh) 成膜装置和成膜方法
KR20150111319A (ko) 진공 처리 장치
JP5527106B2 (ja) 真空処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant