CN109312460A - 等离子体原子层生长装置及原子层生长方法 - Google Patents

等离子体原子层生长装置及原子层生长方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够提高形成在基板上的膜的品质的等离子体原子层生长装置。该等离子体原子层生长装置通过使得在保持基板(1S)的下部电极(BE)和与下部电极(BE)对向配置的上部电极(UE)之间产生等离子体放电，从而在基板(1S)上以原子层为单位而形成膜，其中，具有防附着构件(CTM)，该防附着构件由在平面视角下与上部电极(UE)隔开间隔并包围着上部电极的绝缘体构成。

Description

等离子体原子层生长装置及原子层生长方法
技术领域
本发明涉及一种原子层生长技术。
背景技术
日本特开2006-351655号公报(专利文献1)中记载了以下技术内容：在使用CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)法或溅镀法(sputtering)的成膜装置中，在使用防附着板的同时，将堆积在腔室内壁的堆积物用非晶质膜覆盖。
日本特开2009-62579号公报(专利文献2)中记载了以下技术内容：对应于成膜室内多个侧面部来设置多个防附着板，且将防附着板分切成多个，在接近的防附着板彼此之间设置间隙。
日本特开2012-52221号公报(专利文献3)中记载了以下技术内容：基于溅镀空间的压力值，来控制流量比，所述流量比是导入溅镀空间内的气体流量与导入真空腔室的内壁和防附着板之间的空间中的气体流量的比值。
日本特开2014-133927号公报(专利文献4)中记载了以下技术内容：使形成有多个贯通孔的一对防附着板靠近处理室的内壁而配置。
日本特开2001-316797号公报(专利文献5)中记载了以下技术内容：将防附着构件安装在基板载体的底面，其中所述防附着构件用于防止在基板载体的表面上附着膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-351655号公报；
专利文献2：日本特开2009-62579号公报；
专利文献3：日本特开2012-52221号公报；
专利文献4：日本特开2014-133927号公报；
专利文献5：日本特开2001-316797号公报。
发明内容
发明要解决的问题
原子层生长法是通过将原料气体与反应气体交替地供给至基板上，从而在基板上以原子层为单位来形成膜的成膜方法。该原子层生长法由于是以原子层为单位来形成膜，故具有高低差覆盖性及膜厚控制性优异的优点。另一方面，在具体实现原子层生长法的原子层生长装置中，作为高低差覆盖性优异的优点的相反面，即使是在并不伴随成膜条件的变化来进行去除的情况困难的位置也容易形成膜。因此，在原子层生长装置中，在并不伴随成膜条件的变化来进行去除的情况困难的位置形成的膜的剥离成为异物产生的原因，由此存在形成于基板上的膜的质量变差的可能性。
其他的问题与新的特征能够从本说明书的记载及所附附图而明确。
用于解决问题的手段
一实施方式的原子层生长装置，通过使得在保持基板的第一电极和与第一电极相对向配置的第二电极之间产生等离子体放电，从而在基板上以原子层为单位形成膜，其特征在于，具有防附着构件，该防附着构件由在平面视角下与第二电极隔开间隔并包围着第二电极的绝缘体构成。
发明的效果
根据一实施方式的原子层生长装置，能够提高形成在基板上的膜的品质。
附图说明
图1是示意性地示出实施方式的等离子体原子层生长装置的整体构成的剖视图。
图2是示意性地示出以与上部电极隔开间隔并包围着上部电极的方式设置的本实施方式的防附着构件的构成的图。
图3是示出实施方式的防附着构件的构成形式例的示意图。
图4是示出实施方式的防附着构件的其他的构成形式例的示意图。
图5是示意性地示出支撑上部电极的部分的详细构成的图。
图6是示意性地示出在等离子体原子层生长装置中，支撑上部电极的部分的截面构成与平面构成的对应关系的图。
图7是说明实施方式的原子层生长方法的流程图。
图8中的(a)～(e)是示意性地示出在基板上形成膜的工序的图。
具体实施方式
＜原子层生长装置特有的改善空间＞
例如，在等离子体CVD装置中，一边向保持基板的下部电极和与下部电极对向配置的上部电极之间供给多个原料气体，一边使得在下部电极与上部电极之间产生等离子体放电。由此，在等离子体CVD装置中，通过由等离子体放电所产生的活性物质(自由基)的化学反应，在基板上形成膜。此时，在等离子体CVD装置中，主要是在形成等离子体放电的区域(放电空间)形成膜。此是因为，作为在等离子体CVD装置中使用的原料气体，为了使放电空间局部化，使用具有难以扩散的性质的原料气体，并且通过等离子体放电而从多个原料气体产生活性物质(自由基)而开始形成膜材料。因此，在等离子体CVD装置中，在远离放电空间的位置(不产生等离子体放电的位置)，显示出难以形成膜的倾向。
相对于此，例如，在等离子体原子层生长装置中，向着保持基板的下部电极和与下部电极对向配置的上部电极之间，交替地供给原料气体和反应气体，且在供给反应气体时进行等离子体放电，从而在基板上以原子层为单位形成膜。此时，在等离子体原子层生长装置中，通过以原子层为单位形成膜，从而能够形成高低差覆盖性优异的膜。特别是，在等离子体原子层生长装置中，因为高低差覆盖性良好，故在使用容易扩散的材料来作为原料气体的同时，一边确保各个的气体(原料气体、清除气体或反应气体)在成膜容器内充分扩散的时间，一边交替地供给各个的气体。因此，例如，原料气体或反应气体不仅在基板上，而是扩散至成膜容器的各个角落。而且，在等离子体原子层生长装置中，通过使反应气体等离子体放电而形成活性物质(自由基)，且此活性物质与吸附在基板上的原料气体反应而形成膜，不仅如此，即使是在未通过等离子体放电而产生活性物质(自由基)的状态下，也有原料气体与反应气体容易反应的倾向。因此，在等离子体原子层生长装置中，即使在不产生等离子体放电的成膜容器的微小间隙中，原料气体与反应气体也进行反应而形成膜。也就是说，在原子层生长装置中，因为具有以下特征而结果是在微小间隙中也形成膜，该特征是：(1)以原子层为单位形成膜；(2)原料气体或反应气体扩散至成膜容器的各个角落；(3)即使在不产生等离子体放电的位置，原料气体与反应气体也容易发生反应。
在如此的等离子体原子层生长装置中，具有如下这样的性质：不仅在基板上，在包括有微细间隙的成膜容器内的各个角落都形成膜。而本发明人发现：由于该性质，存在有等离子体原子层生长装置所特有的改善空间，因此以下针对该改善空间进行说明。
例如，在等离子体原子层生长装置中，上部电极例如由绝缘支撑构件来支撑。在此，如上所述，在等离子体原子层生长装置中，因为在成膜容器的各个角落都形成膜，所以在绝缘支撑构件上也形成膜。而当附着在绝缘支撑构件上的膜的厚度变厚时，所附着的膜的一部分会从绝缘支撑构件脱离而成为异物。该异物成为形成在基板上的膜的品质(质量)变差的主要原因。因此，为了提高形成在基板上的膜的品质(质量)，需要去除附着在绝缘支撑构件上的膜。
关于此点，例如可以考虑在成膜容器内，通过导入例如由NF3气体等构成的清洗气体来实施干蚀刻，从而去除附着在绝缘支撑构件上的膜。然而，在等离子体原子层生长装置中，膜形成在包括有微细间隙的成膜容器的各个角落，另一方面，在利用清洗气体进行的干蚀刻中，只能针对产生等离子体放电的位置进行膜的去除，并且清洗气体难以扩散至包括有微细间隙的成膜容器的各个角落。而且，虽然可列举出例如氧化铝膜(Al2O3膜)作为在等离子体原子层生长装置形成的膜，但该氧化铝膜是难以利用干蚀刻来去除的。因此，在等离子体原子层生长装置中，因为使用洗净气体所进行的干蚀刻难以将形成在成膜容器的各个角落的膜去除，所以使用干蚀刻也难以去除例如附着在绝缘支撑构件上的膜。
例如可以考虑将固定上部电极的绝缘支撑构件取出，通过湿蚀刻将附着在绝缘支撑构件上的膜去除。然而，在取出绝缘支撑构件并且实施湿蚀刻之后，当再次安装绝缘支撑构件时，上部电极的安装位置会变得与之前的安装位置不同。此时，上部电极与下部电极之间的等离子体放电的状态发生改变。也就是说，在取出绝缘支撑构件且通过湿蚀刻进行清洗的方法中，不能再现绝缘支撑构件的安装位置，其结果是，由绝缘支撑构件支撑的上部电极的安装位置发生改变，由等离子体放电状态所代表的成膜条件发生改变。此时，形成在基板上的膜的品质有可能发生变动。而且，在通过湿蚀刻将附着在绝缘支撑构件上的膜去除的方法中，需要在将成膜容器内向着大气压力开放之后取出绝缘支撑构件，使得维护保养作业性下降。
通过以上内容可知，在等离子体原子层生长装置中，特别是提高形成在基板上的膜的品质，并且不改变成膜条件而将附着在用于支撑上部电极的绝缘支撑构件上的膜去除是困难的。因此，在本实施方式中，针对附着在用于支撑上部电极的绝缘支撑构件上的膜的去除施加工夫。以下，针对施加此工夫的本实施方式的技术思想进行说明。
＜等离子体原子层生长装置的整体构成＞
图1是示意性地示出本实施方式的等离子体原子层生长装置100的整体构成的剖视图。本实施方式的等离子体原子层生长装置100构成为，通过交替地供给原料气体与反应气体，从而在基板1S上以原子层为单位形成膜。此时，为了提高反应活性，能够加热基板1S。
在本实施方式中，使用TMA(Tri-Methyl-Aluminum，三甲基铝)作为原料，为了提高反应活性而进行等离子体放电。在本实施方式中，为了进行等离子体放电，使用平行平板电极。
如图1所示，本实施方式的等离子体原子层生长装置100具有成膜容器CB。在该成膜容器CB中，配置有保持基板1S的载物台，且该载物台作为下部电极BE而发挥功能。另外，载物台具有加热器，且构成为能够调整基板1S的温度。例如，在本实施方式的等离子体原子层生长装置100的情况下，被保持在载物台上的基板1S加热至50℃～200℃。而成膜容器CB被维持为真空。
接着，如图1所示，在成膜容器CB中，在设置有用于供给原料气体、清除气体或反应气体的气体供给部GSU的同时，设置有用于排出原料气体、清除气体或反应气体的气体排气部GVU。例如，气体供给部GSU与气体排气部GVU是设置在相互对向的位置上，且从气体供给部GSU供给的气体通过成膜容器CB内的放电空间SP，而从气体排气部GVU排气。
而且，在成膜容器CB内，隔着放电空间而配置有上部电极UE，其中该放电空间位于装载在下部电极BE上的基板1S的上方。即，上部电极UE是以与装载基板1S的下部电极BE相对向的方式被配置。而在上部电极UE的上方配置有顶板CT。在该顶板CT上设置有用于支撑上部电极UE的顶板支撑部CTSP。而且，以与顶板支撑部CTSP紧密接触的方式配置有绝缘支撑构件ISM，通过该绝缘支撑构件ISM，上部电极UE被支撑着。如图1所示，本实施方式的等离子体原子层生长装置100具有防附着构件CTM，该防附着构件CTM是由以平面视角来看与上部电极UE隔开间隔并将上部电极UE包围着的绝缘体构成，且以平面视角来看，防附着构件CTM是被配置成与绝缘支撑构件ISM重叠。
接着，如图1所示，在顶板CT设置有非活性气体供给部IGSU，用于供给氮气等非活性气体至成膜容器CB内。如此这般，本实施方式的等离子体原子层生长装置100中除了用于供给原料气体、清除气体或反应气体的气体供给部GSU之外，还另外单独设置有供给非活性气体的非活性气体供给部IGSU。
＜防附着构件的构成＞
接着，针对本实施方式的防附着构件CTM的构成进行说明。图2是示意性地示出以与上部电极UE隔开间隔并将上部电极UE包围着的方式设置的本实施方式的防附着构件CTM构成的图。在图2中，双点划线所示的长方体示出上部电极UE的示意性构成。图2所示的上部电极UE具有与图1所示的下部电极BE相对向的表面SUR、与表面SUR相交的侧面SS1、位于侧面SS1的相反侧的侧面SS2、与表面SUR及侧面SS1相交的侧面SS3、位于侧面SS3的相反侧的侧面SS4。而如图2所示，本实施方式的防附着构件CTM以与上部电极UE隔开间隔并包围着上部电极UE的方式来构成。具体而言，本实施方式的防附着构件CTM具有：与上部电极UE的侧面SS1相对向的部位(part)PT1；与上部电极UE的侧面SS2相对向的部位PT2；与上部电极UE的侧面SS3相对向的部位PT3；与上部电极UE的侧面SS4相对向的部位PT4。另一方面，本实施方式的防附着构件CTM如图2所示，以使上部电极UE的表面SUR露出的方式，在防附着构件CTM的底部形成有开口部。其结果是，如图2所示，本实施方式的防附着构件CTM的部位PT1～PT4分别成为具有水平部位与垂直部位的L字形形状。
在此，在防附着构件CTM的部位PT1～PT4分别形成有埋入固定构件用的多个固定孔SH及支撑固定构件用的多个凸部SU。由此，防附着构件CTM是由图2中未图示的固定构件支撑着。由此，在本实施方式的等离子体原子层生长装置中，设置有包围着上部电极UE的防附着构件CTM。
＜防附着构件的第一构成形式(一体化)＞
图3是示出实施方式的防附着构件CTM的构成形式例的示意图。在图3所示的防附着构件CTM的构成形式中，构成防附着构件CTM的部位PT1～PT4是一体形成。即，图3所示的防附着构件CTM的部位PT1～PT4是作为没有接缝的一体物而形成。由此，根据由一体化的部位PT1～PT4构成的防附着构件CTM，能够获得以下所示的优点。
即，如同在＜原子层生长装置特有的改善空间＞处所说明的那样，在等离子体原子层生长装置中，具有下述性质：即使是在远离放电空间的未产生等离子体放电的位置也形成膜，并且由于以原子层为单位而成膜的原因，在微细间隙中也形成膜。因此，在等离子体原子层生长装置中，例如膜也附着在覆盖上部电极的防附着构件CTM上。关于此点，图3所示的防附着构件CTM的部位PT1～PT4是作为没有接缝的一体物而形成。因此，在图3所示的防附着构件CTM上，因为没有在防附着构件CTM形成微细间隙，所以能够抑制在微细间隙形成膜从而由于剥离而产生异物的情况。也就是说，在成膜空间的各个角落都形成作为异物的产生源的膜的等离子体原子层生长装置中，期望使用能够极力降低异物的产生的构件。从该观点来看，作为没有接缝的一体物而形成的防附着构件CTM是能够被称为可期极力除去异物的产生源的构件。这是因为，如图3所示，在防附着构件CTM由没有接缝的一体化物构成的情况下，因为不存在难以去除膜的微细间隙，所以能够消除形成在微细间隙中的膜的剥离所造成的异物的发生的潜在可能(potential)。也就是说，根据由没有接缝的一体化物构成的防附着构件CTM，通过取出并除去所附着的膜，能够提供异物发生的潜在可能低的防附着构件CTM。其结果是，根据图3所示的由没有接缝的一体化物构成的防附着构件CTM，因为能够防止异物附着在基板上，故能够提高形成在基板上的膜的膜质(品质)。
而且，在等离子体原子层生长装置中具有下述性质：与平坦面相比，在微细间隙容易形成膜。因此，根据由没有接缝的一体化物构成的防附着构件CTM，因为不存在容易形成膜的微细间隙，所以能够获得如下优点：能够延长防附着构件CTM的维护保养周期。
＜防附着构件的第二构成形式(分切)＞
图4是示出本实施方式的防附着构件CTM的其他的构成形式例的示意图。在图4所示的防附着构件CTM的构成形式中，构成防附着构件CTM的部位PT1～PT4是由分别单独的部件(piece)构成。即，图4所示的防附着构件CTM包括有对应于部位PT1的部件PCE1、对应于部位PT2的部件PCE2、对应于部位PT3的部件PCE3及对应于部位PT4的部件PCE4。如此这般，本实施方式的防附着构件CTM不仅能够由图3所示的没有接缝的一体物来构成，也能够由图4所示的不同部件的组合来构成。
在此，因为图4所示的防附着构件CTM是由不同部件的组合来构成，故部件间存在着接缝。因此，在图4所示的防附着构件CTM中，部件间存在有微细间隙，在该微细间隙中也会形成膜。其结果是，被认为在图4所示的防附着构件CTM中，由于形成在微细间隙中的膜的剥离而造成异物发生的潜在可能变大。
关于此点，在图4所示的防附着构件CTM中，虽然形成微细间隙，但根据由不同部件的组合来构成图4所示的防附着构件CTM这样的点来看，能够降低由于形成在微细间隙中的膜的剥离而造成的异物发生的潜在可能。
以下针对此点进行说明。在组合不同部件来形成防附着构件CTM的情况下，确实一般会认为，因为在部件间的接缝形成间隙，所以由于形成在微细间隙中的膜的剥离而造成的异物发生的潜在可能变大。但实际上，在组合不同部件来构成防附着构件CTM的情况下，防附着构件CTM是能够被分解成各个的部件并取出。若像这样分解成各个的部件，则在组合各部件时所产生的微细间隙变得不存在，通过对各个部件进行湿蚀刻，从而能够去除在与微细间隙对应的部分附着的膜。也就是说，在防附着构件CTM是由不同部件的组合来构成的情况下，虽然在组合的阶段存在有微细间隙，但能够将防附着构件CTM分解并取出。因此，通过对分解后的每个部件进行湿蚀刻，从而即使是在与微细间隙对应的各个部件的部位附着的膜也能够充分地去除。
如上所述，在组合不同部件来构成防附着构件CTM的情况下，通过在将防附着构件CTM取出后，将其分解并进行湿蚀刻，从而能够实现异物发生的潜在可能低的防附着构件CTM。但此时，当再次将分解后的部件组合在一起时，分解前的防附着构件CTM的安装形状或安装位置与分解后的防附着构件CTM的安装形状或安装位置可能会有微妙的不同。然而，因为防附着构件CTM并不是像上部电极及下部电极那样的与等离子体放电具有直接关连性的部位，所以即使是防附着构件CTM的安装形状或安装位置在分解前与分解后有着微妙的不同，也不会对由等离子体放电特性所代表的成膜条件产生很大的影响。因此，即使在组合不同部件来构成防附着构件CTM的情况下，可认为由于安装形状或安装位置有着微妙的不同而造成的成膜条件的变化几乎是不存在。即使是由于例如部件的安装形状或安装位置有着微妙的不同而造成成膜条件发生变化，也能够认为是可忽略的程度。因此，如图4所示，即使是在组合不同部件来构成防附着构件CTM的情况下，成膜条件也不会大幅变化，而能够去除附着在部件上的膜，并且就能够某种程度降低异物产生的潜在可能的观点来看是有用的。即，根据抑制来自防附着构件CTM的异物的产生的观点来看，在期望图3所示的由没有接缝的一体物来构成的防附着构件CTM的另一方面，即使是通过图4所示的组合不同部件来构成的防附着构件CTM，因为能够防止异物附着在基板上，所以也能够提高形成在基板上的膜的膜质(品质)。
但是，如上所述，在等离子体原子层生长装置中具有下述性质：与平坦面相比，在微细间隙中容易形成膜。因此，若组合不同部件来构成防附着构件CTM，则与由没有接缝的一体物来构成防附着构件CTM的情况相比，由于存在有容易形成膜的微细间隙，因此而使得异物发生的潜在可能变高。其结果是，防附着构件CTM的维护保养周期变短。也就是说，就延长维护保养周期的观点来看，与组合不同部件来构成防附着构件CTM的情况相比，可说是更期望由没有接缝的一体物来构成防附着构件CTM的情形。
另一方面，如图4所示，在组合不同部件来构成防附着构件CTM的情况下，由于能够获得以下所示的优点，所以也存在有用的方面。首先，作为第一个优点，虽然在部件间的接缝形成微细间隙，但是由此，即使是在例如由于将防附着构件CTM在成膜容器内加热而使得各个部件体积膨胀的情况下，这样的体积膨胀也能够在部件间的微细间隙被吸收，其结果是，能够抑制由于成膜容器内的加热而造成的防附着构件CTM的变形。这意味着能够抑制对防附着构件CTM与固定防附着构件CTM的固定构件的连接部位施加的应力的增大，由此能够提高防附着构件CTM的安装稳定性。
接着，第二个优点是，例如伴随着等离子体原子层生长装置的大型化而使得上部电极的尺寸变大，对应于此，包围上部电极的防附着构件CTM的尺寸变大，即使是在这种情况下，防附着构件CTM由多个不同部件构成的结果，能够确保防附着构件CTM的制造容易性。这是因为防附着构件CTM是由绝缘体所构成，例如通过对陶瓷进行加工而形成。此时，若由一体物来构成防附着构件CTM，则需要进行大尺寸的加工，特别是，从陶瓷加工的观点来看，制造困难性变大。关于此点，当由多个不同部件来构成防附着构件CTM时，因为多个部件各自的尺寸较小即可，故能够提高加工容易性。也就是说，如图4所示，在组合不同部件来构成防附着构件CTM的情况下，能够获得可提高防附着构件CTM自身的制造容易性的优点。
进一步，第三个优点是，当由一体物构成防附着构件CTM时，防附着构件CTM自身的质量变大，其结果是，将其安装于等离子体原子层生长装置之际的负担也变大。相对于此，在组合多个不同部件来构成防附着构件CTM的情况下，因为各个部件自身的处理容易，所以能够提高防附着构件CTM的安装容易性及维护保养作业性。因此，如图4所示，在组合不同部件来构成防附着构件CTM的情况下，在能够提高防附着构件CTM自身的制造容易性、能够提高防附着构件CTM的安装容易性及维护保养作业性方面是有用的。
另外，部件间的接缝所形成的微细间隙的值是被期望例如在0.001mm以上且20mm以下的范围。特别是，该微细间隙是期望在综合考虑以下观点而决定的，包括：考虑到安装精度而防止部件间发生干涉造成破损的观点；尽可能的抑制在间隙形成不必要的膜的观点。
＜支撑上部电极的部位的详细构成＞
接着，针对支撑上部电极的部分的详细构成进行说明。图5是示意性地示出图1中的支撑上部电极UE的部分的详细构成的图。在图5中，在从顶板CT突出的顶板支撑部CTSP，紧密贴附有绝缘支撑构件ISM，通过该绝缘支撑构件ISM，来支撑上部电极UE。此时，如图5所示，在垂直方向(图5的上下方向)上，上部电极UE是由绝缘支撑构件ISM支撑着的，另一方面，在水平方向(图5的左右方向)上的一部分，在上部电极UE与绝缘支撑构件ISM之间设有间隙。这是因为上部电极UE由导体来构成，而另一方面，绝缘支撑构件ISM是由以陶瓷为代表的绝缘体来构成，两者的热膨胀率有很大不同。即，若在整个水平方向上，使由导体构成的上部电极UE与由绝缘体构成的绝缘支撑构件ISM紧密贴附，则因为上部电极UE的热膨胀率与绝缘支撑构件ISM的热膨胀率有很大不同，所以在上部电极UE及绝缘支撑构件ISM会产生很大的变形。此时，例如当上部电极UE变形时，被认为是等离子体放电的状态(成膜条件)发生改变。因此，如图5所示，在本实施方式中，在水平方向(图5的左右方向)上的一部分，在上部电极UE与绝缘支撑构件ISM之间设有间隙。由此，能够吸收上部电极UE的体积膨胀，由此能够抑制上部电极UE的变形所伴随的等离子体放电的状态变化(成膜条件的变化)。
接着，如图5所示，在顶板CT设有供给非活性气体至成膜装置的内部的非活性气体供给部IGSU，该非活性气体供给部IGSU是以与顶板支撑部CTSP相邻的方式来形成。本实施方式的等离子体原子层生长装置100如图5所示，以平面视角来看，具有与上部电极UE隔开间隔并包围着上部电极UE的防附着构件CTM。此时，在平面视角下，防附着构件CTM被配置成与绝缘支撑构件ISM、顶板支撑部CTSP及非活性气体供给部IGSU相重叠。在此，非活性气体供给部IGSU是以供给非活性气体至上部电极UE与防附着构件CTM之间的间隙中的方式来构成。而在防附着构件CTM与非活性气体供给部IGSU之间形成有使非活性气体流动的非活性气体供给路径。具体而言，如图5所示，上述非活性气体供给路径具有：使非活性气体向着靠近上部电极UE的方向流动的非活性气体供给路径SRT1；使非活性气体向着远离上部电极UE的方向流动的非活性气体供给路径SRT2。特别是，如图5所示，非活性气体供给路径SRT2在垂直方向(图5的上下方向)上具有使非活性气体流动的垂直流路，隔着垂直流路的防附着构件的垂直部位VTPT与非活性气体供给部IGSU的垂直部位VTPT2通过固定构件而相连接。也就是说，如图5所示，防附着构件CTM为具有水平部位HZPT和垂直部位VTPT的L字形状，防附着构件CTM的垂直部位VTPT与非活性气体供给部IGSU的垂直部位VTPT2通过固定构件而相连接。换而言之，非活性气体供给部IGSU作为固定防附着构件CTM的固定部FU而发挥功能，该固定部FU的垂直部位VTPT2与防附着构件CTM的垂直部位VTPT通过连接部CU而相连接。如以上所述，构成支撑上部电极UE的部分。
＜支撑上部电极的部分的截面构成与平面构成的对应关系＞
接着，针对支撑上部电极的部分的截面构成与平面构成的对应关系进行说明。图6是示意性地示出在等离子体原子层生长装置100中，支撑上部电极UE的部分的截面构成与平面构成的对应关系的图。图6中，上图对应于截面图，图6中的中央图对应于透视防附着构件CTM并从下侧观看的平面图，图6中的下图是对应于未省略防附着构件CTM并从下侧观看的平面图。
在图6中的中央图中，设置有绝缘支撑构件ISM以与矩形形状的上部电极UE隔开间隔并包围着上部电极UE，且以包围着该支撑构件ISM的方式来设置非活性气体供给部IGSU，在该非活性气体供给部IGSU形成有供给非活性气体的多个供给口FO。而在图6的下图中，以与上部电极UE隔开间隔并包围着上部电极UE的方式设置有防附着构件CTM。因此，若将图6的中央图与图6的下图重叠则能够明白，在平面视角下，防附着构件CTM是被配置成将绝缘支撑构件ISM和非活性气体供给部IGSU内包于其中。
＜实施方式的构造上的特征＞
本实施方式的等离子体原子层生长装置100是如以上所述那样构成，以下针对其特征点进行说明。
本实施方式的第一特征点例如如图2所示，是以在平面视角下包围着上部电极UE的方式设置有防附着构件CTM的点。由此，能够防止在设置于上部电极UE的周围的构件上附着膜。即，在等离子体原子层生长装置中，因为具有以下这样的性质，包括：(1)以原子层为单位形成膜；(2)原料气体或反应气体扩散至成膜容器的各个角落；(3)即使在不产生等离子体放电的位置，原料气体和反应气体也容易发生反应；所以即使是在远离上部电极UE与下部电极BE所挟持的放电空间的位置设置的构件上也附着膜。特别是，被设置在上部电极UE的周围的构件也靠近放电空间，容易产生膜的附着。因此，在本实施方式中，以在平面视角下将上部电极UE的周围包围着的方式设置防附着构件CTM。由此，能够有效地防止膜附着在配置于上部电极UE的周围的构件上。
特别是，以将上部电极UE的周围包围着的方式设置防附着构件CTM的技术的意义在于以下的点。例如，在没有以在平面视角下与设置在上部电极UE的周围的构件重叠的方式来设置防附着构件CTM的情况下，膜附着在设置于上部电极UE的周围的构件上。而当附着在设置于上部电极UE的周围的构件上的膜的厚度变厚时，所附着的膜的一部分剥离而成为异物。特别是，设置于上部电极UE的周围的构件是被设置成靠近于配置在放电空间的上方的上部电极UE，从设置在上部电极UE的周围的构件上剥离的异物容易附着在位于放电空间的下方的下部电极BE上所装载的基板1S上。此时，由于异物，有可能使得形成在基板1S上的膜的膜质(品质)变差。也就是说，为了提高形成在基板1S上的膜的品质，对从设置在上部电极UE的周围的构件产生的异物附着在基板1S的情况进行抑制是重要的。即，设置在上部电极UE的周围的构件靠近上部电极UE而设置，这意味着设在上部电极UE的周围的构件被配置成靠近被平面地装载在下部电极BE上的基板1S的上方。其结果是，由于因在设置于上部电极UE的周围的构件上附着的膜的剥离而产生的异物，使形成在基板1S的膜的品质受到很大影响。因此，为了提高形成在基板1S上的膜的品质，防止膜附着在设置于上部电极UE的周围的构件上是重要的，为了实现此目的，在本实施方式中，以在平面视角下包围着上部电极UE的方式设置防附着构件CTM。也就是说，本实施方式的第一个特征点具有防止膜附着在设置于上部电极UE的周围的构件上这样的技术意义，由此，能够抑制形成在基板1S上的膜的品质变差。
在此，根据本实施方式的第一特征点，可防止膜附着在设置于上部电极UE的周围的构件上，另一方面，膜附着在以包围着上部电极UE的方式设置的防附着构件CTM上。因此，存在附着于防附着构件CTM上的膜的一部分剥离而成为异物的可能性。但是，防附着构件CTM以能够取出的方式构成。因此，例如在附着于防附着构件CTM上的膜的厚度达到规定的厚度的情况下，通过实施维护保养作业，即，将防附着构件CTM取出后，通过湿蚀刻等，将附着在防附着构件CTM上的膜去除，并且再次将去除了膜的防附着构件CTM进行安装，从而能够抑制从防附着构件CTM产生异物。
关于此点，可以考虑并非设置防附着构件CTM，而是将设置在上部电极UE的周围的构件取出后，通过湿蚀刻等，将附着在防附着构件CTM上的膜去除，并且再次安装去除了膜的防附着构件CTM。在这种情况下，也能够抑制从设置在上部电极UE的周围的构件产生异物。
但是，这种情况下也产生以下所示的副作用。针对此点，例如如图5所示，作为设置在上部电极UE的周围的构件的一个例子，列举出支撑上部电极UE的绝缘支撑构件ISM进行说明。如图5所示，上部电极UE是由绝缘支撑构件ISM支撑着的。因此，例如为了去除附着在绝缘支撑构件ISM上的膜，可以考虑将固定上部电极UE的绝缘支撑构件ISM取出，并通过湿蚀刻将附着在绝缘支撑构件ISM上的膜去除。然而，当取出绝缘支撑构件ISM且实施了湿蚀刻后，再次安装绝缘支撑构件ISM时，上部电极UE的安装位置会与以前的安装位置不同。此时，上部电极UE与下部电极BE间的等离子体放电的状态发生变化。也就是说，在取出绝缘支撑构件ISM且通过湿蚀刻进行清洗的方法中，不能再现绝缘支撑构件ISM的安装位置，其结果是，由绝缘支撑构件ISM支撑的上部电极UE的安装位置发生改变，产生以等离子体放电的状态所代表的成膜条件发生变化的副作用。此时，有可能使得形成在基板上的膜的品质发生变动。
相对于此，在本实施方式中，例如如图5所示，在上部电极UE的周围设置有支撑上部电极UE的绝缘支撑构件ISM，为了防止膜附着在该绝缘支撑构件ISM上，以包围着上部电极UE的方式来设置防附着构件CTM。具体而言，如图6所示，以平面视角来看，防附着构件CTM被配置成与绝缘支撑构件ISM重叠。由此，根据本实施方式，能够防止膜附着在绝缘支撑构件ISM上，其结果是，不再需要将绝缘支撑构件ISM取出。因此，根据本实施方式，取出绝缘支撑构件ISM且实施了湿蚀刻之后再次安装绝缘支撑构件ISM的过程不再需要，能够防止由于上部电极UE的安装位置与以前的安装位置不同造成成膜条件发生变化这样的副作用。
另一方面，在本实施方式中，关于防附着构件CTM，是实施如下过程：在取出防附着构件CTM之后，通过湿蚀刻等，将附着在防附着构件CTM上的膜去除，且再次安装去除了膜的防附着构件CTM。关于此点，即使是例如进行如下过程，即，在取出防附着构件CTM之后，将附着在防附着构件CTM上的膜去除，再次安装去除了膜的防附着构件CTM，例如如图5所示，由于防附着构件CTM自身并非支撑上部电极UE的构件，因此也不会产生上部电极UE的安装位置与以前的安装位置不同的情况。即，即使是进行如下过程：在取出防附着构件CTM后，将附着在防附着构件CTM上的膜去除，再次安装去除了膜的防附着构件CTM，也不会产生由于上部电极UE的安装位置与以前的安装位置不同而造成成膜条件发生变化这样的副作用。因此，根据本实施方式的第一特征点，能够获得如下这样的显著效果：不使成膜条件发生变化，能够提高形成在基板上的膜的品质。
接着，本实施方式的第二特征点例如如图2及图5所示，是以与上部电极UE隔开间隔并包围着上部电极UE的方式设置防附着构件CTM的点。由此，能够防止上部电极UE及防附着构件CTM各自的变形或破损。例如，上部电极UE由导体构成，另一方面，防附着构件CTM由绝缘体(陶瓷)构成。因此，上部电极UE的热膨胀率与防附着构件CTM的热膨胀率有很大不同。这种情况下，例如若以紧密贴附于上部电极UE而包围着上部电极UE的方式形成防附着构件CTM，则因为上部电极UE的热膨胀率与防附着构件CTM的热膨胀率的差异，上部电极UE及防附着构件CTM分别有可能产生形变而变形。而若形变过大，则特别是由陶瓷构成的防附着构件CTM有可能发生破损。因此，在本实施方式中，例如如图5所示，以与上部电极UE隔开间隔并包围着上部电极UE的方式设置防附着构件CTM。换而言之，在上部电极UE与防附着构件CTM之间设置间隙。由此，根据本实施方式的第二特征点，即使成膜容器内加热的情况下，因为上部电极UE及防附着构件CTM各自的体积膨胀由间隙吸收，所以能够抑制上部电极UE及防附着构件CTM的变形及破损。
但是，若实现本实施方式的第二特征点，如图5所示，则必然在上部电极UE与防附着构件CTM之间形成间隙。这种情况下，根据会在包括有微细间隙的成膜容器内的各个角落形成膜的等离子体原子层生长装置的特性，在上部电极UE与防附着构件CTM之间的间隙中形成膜。特别是如图5所示，为了防止由于热膨胀率的不同造成的变形及破损，与在防附着构件CTM与上部电极UE之间设置间隙的理由相同，在绝缘支撑构件ISM的一部分与上部电极UE之间也设有间隙。因此，通过原料气体或反应气体侵入这些间隙中，从而有可能在从间隙露出的绝缘支撑构件ISM的一部分上形成膜。即，在将以在平面视角下包围着上部电极UE的方式来设置防附着构件CTM这样的第一特征点具体化时，若考虑到构件间的热膨胀率的差异，而采用以与上部电极UE“隔开间隔”并包围着上部电极UE的方式来设置防附着构件CTM这样的第二特征点时，有可能会发生例如在支撑上部电极UE的绝缘支撑构件ISM的一部分上附着不需要的膜的情况。也就是说，根据几乎完全防止膜附着在支撑上部电极UE的绝缘支撑构件ISM上，实现对绝缘支撑构件ISM免除维护保养的观点，在上述的第二特征点的构成中，并不能称之为充分，而为了进一步的改善仍需要施以工夫。而在本实施方式中，一边采用上述的第二特征点的构成，一边为了几乎完全防止膜附着在支撑上部电极UE的绝缘支撑构件ISM上而施以工夫，该工夫的点即为本实施方式的第三特征点。以下，针对本实施方式的第三特征点进行说明。
本实施方式的第三特征点例如如图5所示，是具有向着上部电极UE与防附着构件CTM之间的间隙供给非活性气体的非活性气体供给部IGSU的点。具体而言，如图5所示，在固定绝缘支撑构件ISM的顶板支撑部CTSP的外侧设置有对顶板CT加工而形成的非活性气体供给部IGSU，其中该绝缘支撑构件ISM用于支撑上部电极UE。而非活性气体供给部IGSU与由防附着构件CTM和顶板支撑部CTSP之间的间隙以及防附着构件CTM和绝缘支撑构件ISM之间的间隙构成的非活性气体供给路径SRT1相连接。该非活性气体供给路径SRT1作为使从非活性气体供给部IGSU供给的非活性气体向着靠近上部电极UE的方向流动的路径而发挥功能，且与防附着构件CTM和上部电极UE之间的间隙以及绝缘支撑构件ISM和上部电极UE之间的间隙相连接。
由此，根据本实施方式的第三特征点，从非活性气体供给部IGSU供给的非活性气体通过非活性气体供给路径SRT1，填充至防附着构件CTM与上部电极UE之间的间隙以及绝缘支撑构件ISM与上部电极UE之间的间隙中。因此，作为采用本实施方式的第二特征点的结果，即使在防附着构件CTM与上部电极UE之间以及绝缘支撑构件ISM的一部分与上部电极UE之间形成间隙，非活性气体也会填充至这些间隙中。换而言之，通过从非活性气体供给部IGSU供给的非活性气体，能够阻止原料气体或反应气体侵入到在防附着构件CTM与上部电极UE之间以及绝缘支撑构件ISM的一部分与上部电极UE之间形成的间隙中。其结果是，即使是设置有在绝缘支撑构件ISM的一部分与上部电极UE之间形成的间隙，也能够抑制原料气体或反应气体侵入到该间隙中，所以能够防止膜附着在从该间隙露出的绝缘支撑构件ISM的一部分上。
从以上来看，根据本实施方式的第三特征点，考虑到构件间的热膨胀率的差异，采用以与上部电极UE“隔开间隔”并包围着上部电极UE的方式设置防附着构件CTM的本实施方式的第二特征点，也能够防止例如在支撑上部电极UE的绝缘支撑构件ISM的一部分上附着膜。也就是说，通过一并采用本实施方式的第二特征点及第三特征点，能够在降低构件的变形或破损的潜在可能的同时，能够几乎完全防止膜附着在支撑上部电极UE的绝缘支撑构件ISM上。这意味着通过采用本实施方式的第二特征点及第三特征点，从而能够几乎完全地实现绝缘支撑构件ISM的维护保养的免除。其结果是，并不会产生由于上部电极UE的安装位置与以前的安装位置不同造成的成膜条件的变化这样的副作用，能够获得可提高形成在基板上的膜的品质这样的显著效果。
接着，针对本实施方式的第四特征点进行说明。例如在图5中，作为防附着构件CTM的固定方法，可以考虑通过使用固定构件(螺丝)将隔着非活性气体供给路径SRT1的顶板支撑部CTSP与防附着构件CTM固定，从而将防附着构件CTM固定在顶板支撑部CTSP上。然而，因为顶板支撑部CTSP与防附着构件CTM所挟持的非活性气体供给路径SRT1被配置在靠近放电空间的位置，因此在来自非活性气体供给部IGSU的非活性气体的供给不充分的情况下，原料气体或反应气体(活性物质)容易侵入到非活性气体供给路径SRT1中。此时，例如在顶板支撑部CTSP与防附着构件CTM两方设置螺丝孔，通过螺丝(固定构件)来进行固定。然而，在等离子体原子层生长装置中，因为膜也会附着在螺丝孔的微细间隙中，所以通过附着在螺丝孔中的膜而使螺丝能够坚固地固定。因此，若膜附着在螺丝孔中，则螺丝的取出变得需要大的力量，因此，有可能导致螺丝本身或防附着构件CTM发生破损。
因此，为了防止螺丝本身或防附着构件CTM发生破损，防附着构件CTM的固定期望尽量在远离放电空间的位置进行。这是因为在远离放电空间的位置设置固定防附着构件CTM用的固定部的情况下，即使来自非活性气体供给部IGSU的非活性气体的供给不充分，原料气体或反应气体(活性物质)也难以到达防附着构件CTM的固定部。即，若原料气体或反应气体(活性物质)难以到达防附着构件CTM的固定部，则也难以在螺丝孔的微细间隙中附着膜，能够抑制螺丝被坚固地固定，其结果是，能够防止螺丝本身或防附着构件CTM发生破损。
在本实施方式中，施以工夫以在尽可能地远离放电空间的位置设置固定防附着构件CTM用的固定部，而该工夫点即为本实施方式的第四特征点。即，本实施方式的第四特征点例如如图5所示，是以下述结构作为前提构成，即，通过使防附着构件CTM的形状由具有水平部位HZPT与垂直部位VTPT的L字形状来构成，来设置使非活性气体向着远离上部电极UE的方向流动的非活性气体供给路径SRT2。而本实施方式的第四特征点在于：通过上述的前提构成，利用在非活性气体供给路径SRT2构成有垂直流路，并在该垂直流路设置将防附着构件CTM与非活性气体供给部IGSU连接的连接部CU。具体而言，本实施方式的第四特征点在于：例如在防附着构件CTM的垂直部位VTPT与非活性气体供给部IGSU的垂直部位VTPT2双方设置螺丝孔，并形成由螺丝固定的连接部CU。
由此，根据本实施方式的第四特征点，固定防附着构件CTM的固定部(连接部)形成在尽可能地在远离放电空间的位置。其结果是，即使是在例如来自非活性气体供给部IGSU的非活性气体的供给不充分的情况下，也能够使原料气体或反应气体(活性物质)难以传达至防附着构件CTM的固定部(连接部)，由此，在螺丝孔的微细间隙中难以附着膜。因此，根据本实施方式的第四特征点，因为变得能够抑制螺丝被坚固地固定，从而能够防止螺丝本身或防附着构件CTM发生破损。
另外，例如如图2所示，在防附着构件CTM的垂直部位不仅是固定孔(螺丝孔)SH，也可以设置凸部SU。由此，防附着构件CTM的垂直部位与非活性气体供给部的垂直部位的连接可通过将螺丝插入固定孔SH的固定手段及由凸部SU来固定的固定手段这两者来进行，能够提高防附着构件CTM与非活性气体供给部IGSU的连接可靠性。
接着，本实施方式的第五特征点在于如下点：例如如图5所示，在设置供给原料气体或反应气体至成膜容器内的气体供给部GSU之外，另外设置供给非活性气体的非活性气体供给部IGSU。由此，特别是在不被气体供给部GSU的配置位置影响的情况下，能够设计非活性气体供给部IGSU的设置位置，以便能够向着要防止附着不需要的膜的位置效率良好地供给非活性气体。而且，因为能够以与供给原料气体或反应气体的气体供给部GSU不同的路径来供给非活性气体，所以能够抑制非活性气体的流动对供给至放电空间SP的原料气体或反应气体的流动造成坏的影响。其结果是，根据本实施方式的第五特征点，能够抑制由于将非活性气体供给至成膜气体内而造成原料气体及反应气体在基板1S上的均匀性下降，由此，能够一边供给非活性气体，一边防止形成在基板1S上的膜的均匀性下降。
＜具体的数值例＞
接着，在本实施方式的等离子体原子层生长装置中，针对与本实施方式的特征相关联的具体尺寸的例子，一边参照图5一边进行说明。
首先，在平面视角下，期望基板1S的外周端面与上部电极的外周端面之间的距离“a”在0.1mm以上，例如，在本实施方式的等离子体原子层生长装置100中，为50mm。若距离“a”过小，则供给至基板1S上的原料气体或反应气体的流动会容易受到非活性气体的流动的影响，而有可能使原料气体及反应气体在基板1S上的均匀性下降。另一方面，若距离“a”过大，则等离子体原子层生长装置100的装置尺寸变得过大，故存在所期望的允许范围。
接着，表示非活性气体供给路径SRT1的直径的距离“b”与表示非活性气体供给路径SRT2的直径的距离“c”例如能够为20mm以下。另外，在防附着构件CTM的内面是由粗糙面(例如Ra(算数平均粗糙度)＝3μm～6μm)构成的情况下，距离“b”与距离“c”也可以几乎为0。这是因为，在这种情况下，即使距离“b”与距离“c”几乎为0，通过使防附着构件CTM的内面为粗糙面形状，也能够确保非活性气体流动的路径。
接着，形成在上部电极UE的下面的防附着构件与防附着构件CTM之间的距离“d”是期望在0.1mm以上且20mm以下的范围，例如，在本实施方式的等离子体原子层生长装置100中，距离“d”是2mm。如此这般，通过使距离“d”较小，能够防止原料气体及反应气体侵入非活性气体供给路径SRT1的内部而在绝缘支撑构件ISM或顶板支撑部CTSP上附着膜。
接着，作为防附着构件CTM的厚度或形成在上部电极UE的下面的防附着构件的厚度的距离“e”是期望在2mm以上且100mm以下，例如，在本实施方式的等离子体原子层生长装置100中为10mm。通过使距离“e”较大，能够防止原料气体及反应气体侵入非活性气体供给路径SRT1的内部而在绝缘支撑构件ISM及顶板支撑部CTSP上附着膜。但是，若在距离“e”过大的情况下，例如，因为防附着构件CTM的重量及形成在上部电极UE的下面的防附着构件的重量变重，使得维护保养作业性下降，所以存在所期望的允许范围。
接着，防附着构件CTM与气体供给部GSU之间的距离“f”是期望在0.1mm以上且50mm以下的范围，例如，在本实施方式的等离子体原子层生长装置100中为10mm。通过使距离“f”较小，能够防止原料气体及反应气体侵入非活性气体供给路径SRT2的内部。但是，若在距离“f”过小的情况下，在维护保养作业时所进行的顶板CT与成膜容器的装卸中，因为成膜容器与防附着构件CTM接触而有可能使防附着构件CTM发生破损，故存在所期望的允许范围。
接着，表示防附着构件CTM的垂直部位VTPT的长度的距离“g”是期望在2mm以上且200mm以下的范围，例如在本实施方式的等离子体原子层生长装置100中为50mm。通过使距离“g”较大，能够防止原料气体及反应气体侵入非活性气体供给路径SRT2的内部。
另外，从防附着构件CTM的底面至连接部CU的安装位置的距离“h”是期望在2mm以上且200mm以下的范围，例如在本实施方式的等离子体原子层生长装置100中为40mm。通过使距离“h”较大，能够防止由于原料气体及反应气体侵入非活性气体供给路径SRT2的内部造成在连接部附着膜。
＜原子层生长方法＞
接着，针对本实施方式的原子层生长方法进行说明。图7是说明本实施方式的原子层生长方法的流程图，图8中的(a)～(e)是示意性地示出在基板上形成膜的工序的图。
首先，在准备图8中的(a)所示的基板1S后，在图5所示的等离子体原子层生长装置100的下部电极BE(载物台)上装载基板1S(图7的S101)。接着，在从图5所示的等离子体原子层生长装置100的气体供给部GSU供给原料气体至成膜容器的内部的同时，从非活性气体供给部IGSU供给非活性气体至非活性气体供给路径SRT1及非活性气体供给路径SRT2(图7的S102)。此时，原料气体例如在0.1秒间向成膜容器的内部供给。由此，如图8中的(b)所示，将非活性气体IG及原料气体SG供给至成膜容器内，且使原料气体SG吸附在基板1S上而形成吸附层ABL。
接着，在停止原料气体的供给后，在从气体供给部GSU供给清除气体的同时，从非活性气体供给部IGSU供给非活性气体至非活性气体供给路径SRT1及非活性气体供给路径SRT2(图7的S103)。由此，清除气体供给至成膜容器的内部，另一方面，原料气体从排气部而排出至成膜容器的外部。清除气体是例如在0.1秒间向成膜容器的内部供给。而排气部是在2秒间将成膜容器内的原料气体或清除气体排气。由此，如图8中的(c)所示，将非活性气体IG与清除气体PG1供给至成膜容器内，且将未吸附在基板1S上的原料气体SG从成膜容器清除出去。
接着，在从气体供给部GSU供给反应气体的同时，从非活性气体供给部IGSU供给非活性气体至非活性气体供给路径SRT1及非活性气体供给路径SRT2(图7的S104)。由此，反应气体被供给至成膜容器的内部。反应气体是例如在1秒间向成膜容器的内部供给。在供给该反应气体的工序中，通过在图5所示的上部电极UE及下部电极BE之间施加放电电压，从而产生等离子体放电。其结果是，在反应气体中生成自由基(活性物质)。如此这般，如图8中的(d)所示，供给非活性气体IG与反应气体RAG至成膜容器内，且通过使吸附在基板1S上的吸附层与反应气体RAG进行化学反应，从而能够形成由原子层ATL构成的薄膜层。
接着，在停止反应气体的供给后，在从气体供给部GSU供给清除气体的同时，从非活性气体供给部IGSU供给非活性气体至非活性气体供给路径SRT1及非活性气体供给路径SRT2(图7的S105)。由此，清除气体供给至成膜容器的内部，另一方面，反应气体从排气部排出至成膜容器的外部。反应气体是例如在0.1秒间向成膜容器的内部供给。而排气部是例如在2秒间将成膜容器内的原料气体或清除气体排气。由此，如图8中的(e)所示，将非活性气体IG与清除气体PG2供给至成膜容器内，且未被使用于反应的剩余的反应气体RAG从成膜容器被清除出去。
如上所述，在基板1S上形成由一层的原子层ATL构成的薄膜层。之后，通过重复规定次数的上述步骤(图7的S102～图7的S105)(图7的S106)，形成由多个原子层ATL构成的薄膜层。由此，成膜处理结束(图7的S107)。
＜实施方式在制法上的特征＞
本实施方式的原子层生长方法是使用等离子体而在基板上形成膜。在此，本实施方式的原子层生长方法具有：(a)供给原料气体至配置有基板的成膜容器内的工序；(b)在(a)工序之后，供给第一清除气体至成膜容器内的工序；(c)在(b)工序之后，供给反应气体至成膜容器内的工序；(d)在(c)工序之后，供给第二清除气体至成膜容器内的工序。这时，本实施方式在制法上的特点在于如下点：在(a)工序、(b)工序、(c)工序及(d)工序的进行过程中，还供给非活性气体至成膜容器内。
由此，能够获得如下优点：在成膜容器内难以形成成为异物的产生来源的不需要的膜。特别是，在使本实施方式的原子层生长方法具体实现的图5所示的等离子体原子层生长装置中，原料气体、清除气体及反应气体是从气体供给部GSU供给的，另一方面，非活性气体是从与气体供给部GSU不同的非活性气体供给部IGSU供给的。由此，不被气体供给部GSU的配置位置所影响，能够效率良好地向要防止附着不需要的膜的位置(对在基板1S上形成的膜的品质产生大的影响的位置)供给非活性气体。因此，根据本实施方式，能够提高形成在基板1S上的膜的品质。
而且，根据本实施方式的原子层生长方法，与未供给非活性气体的情况下的成膜容器内的压力变动相比，能够使得在(a)工序、(b)工序、(c)工序及(d)工序的进行过程中的成膜容器内的压力变动较小。这是因为，原料气体的流量、清除气体的流量及反应气体的流量之间的差异，能够通过在(a)工序、(b)工序、(c)工序及(d)工序的进行过程中被供给至成膜容器内的非活性气体的流量而被缓和。即，在本实施方式中，调整在(a)工序、(b)工序、(c)工序及(d)工序的进行过程中供给至成膜容器内的非活性气体的流量，以使得原料气体与非活性气体合计的流量、清除气体与非活性气体合计的流量及反应气体与非活性气体合计的流量几乎相同。其结果是，根据本实施方式的原子层生长方法，与未供给非活性气体的情况下的成膜容器内的压力变动相比，(a)工序、(b)工序、(c)工序及(d)工序的进行过程中的成膜容器内的压力变动较小。由此，能够抑制由于成膜容器内的压力而造成的异物的产生。这是因为，在原子层生长方法中，虽然产生了膜附着在成膜容器内的不需要的部分的情况，且由于所附着的膜的一部分剥离而产生异物，但若成膜容器内的压力变动大，则由于压力变动而由此产生膜的振动，使得膜的剥离容易进行。换而言之，在本实施方式中，能够使成膜容器内的压力变动较小，其结果是，能够抑制成为异物发生主因的膜进行剥离。因此，根据本实施方式在制法上的特征点，因为能够抑制异物的产生，所以能够抑制由于异物的产生而使得形成在基板上的膜的品质下降的情况。
＜原子层生长方法的适用例＞
在本实施方式的原子层生长方法中，例如通过使用TMA作为原料，且使用氧气作为反应气体，并使用氮气作为清除气体，从而能够形成氧化铝膜。特别是，形成在基板上的氧化铝膜，能够形成为构成保护膜的一部分的膜，该保护膜用于保护有机EL元件的发光层。
另外，形成在基板上的膜不仅是氧化铝膜，也可以是以氧化硅膜为代表的各种种类的膜。例如，通过本实施方式的原子层生长方法，从而形成在基板上的膜，也能够形成为构成场效应晶体管(半导体元件)的栅极绝缘膜的膜。
以上，针对本发明人所完成的发明，根据实施方式进行了具体说明，但本发明并不限定于所述实施方式，毫无疑问，只要在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够进行各种变化。
例如，在所述的实施方式中，针对在下部电极上装载基板且以包围着与下部电极相对向的上部电极的方式设置防附着构件的构成进行说明，但所述实施方式的技术思想并不限于此，也能够适用于在上部电极上支撑基板且以包围着与上部电极相对向的下部电极的方式设置防附着构件的构成。
附图标记
100 等离子体原子层生长装置
BE 下部电极
CTM 防附着构件
CU 连接部
FU 固定部
GSU 气体供给部
HZPT 水平部位
IGSU 非活性气体供给部
ISM 绝缘支撑构件
PCE1 部件
PCE2 部件
PCE3 部件
PCE4 部件
PT1 部位
PT2 部位
PT3 部位
PT4 部位
SRT1 非活性气体供给路径
SRT2 非活性气体供给路径
SS1 侧面
SS2 侧面
SS3 侧面
SS4 侧面
SUR 表面
UE 上部电极
VTPT 垂直部位
VTPT2 垂直部位

Claims (18)

1.一种等离子体原子层生长装置，在基板上形成膜，其特征在于，具有：
第一电极，其保持所述基板；
第二电极，其与所述第一电极相对向，并且使得第二电极与所述第一电极之间产生等离子体放电；
防附着构件，其由在平面视角下与所述第二电极隔开间隔并包围着所述第二电极的绝缘体构成。
2.根据权利要求1所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，所述等离子体原子层生长装置具有支撑所述第二电极的绝缘支撑构件，且在平面视角下，所述防附着构件是被配置成与所述绝缘支撑构件相重叠。
3.根据权利要求1所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，所述第二电极具有：
与所述第一电极相对向的表面；
与所述表面交叉的第一侧面；
位于所述第一侧面的相反侧的第二侧面；
与所述表面及所述第一侧面交叉的第三侧面；
位于所述第三侧面的相反侧的第四侧面；
所述防附着构件具有：
与所述第二电极的所述第一侧面相对向的第一部位；
与所述第二电极的所述第二侧面相对向的第二部位；
与所述第二电极的所述第三侧面相对向的第三部位；
与所述第二电极的所述第四侧面相对向的第四部位；
所述第二电极的所述表面从所述防附着构件露出。
4.根据权利要求3所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，所述第一部位、所述第二部位、所述第三部位及所述第四部位是一体形成。
5.根据权利要求3所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，所述防附着构件包括有与所述第一部位对应的第一部件、与所述第二部位对应的第二部件、与所述第三部位对应的第三部件及与所述第四部位对应的第四部件。
6.根据权利要求3所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，所述第一部位为具有第一水平部位与第一垂直部位的L字形状；所述第二部位为具有第二水平部位与第二垂直部位的L字形状；所述第三部位为具有第三水平部位与第三垂直部位的L字形状；所述第四部位为具有第四水平部位与第四垂直部位的L字形状。
7.根据权利要求6所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，所述等离子体原子层生长装置具有固定所述防附着构件的固定部，且所述防附着构件与所述固定部是通过所述第一垂直部位与所述固定部的第一连接部、所述第二垂直部位与所述固定部的第二连接部、所述第三垂直部位与所述固定部的第三连接部及所述第四垂直部位与所述固定部的第四连接部而相连接的。
8.根据权利要求1所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，所述等离子体原子层生长装置具有非活性气体供给部，该非活性气体供给部将非活性气体供给至所述第二电极与所述防附着构件之间的间隙中。
9.根据权利要求8所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，所述防附着构件被固定于所述非活性气体供给部。
10.根据权利要求8所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，在平面视角下，所述防附着构件被配置成与所述非活性气体供给部相重叠。
11.根据权利要求8所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，在所述防附着构件与所述非活性气体供给部之间形成有所述非活性气体流动的非活性气体供给路径。
12.根据权利要求11所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，所述非活性气体供给路径具有：
第一非活性气体供给路径，其使所述非活性气体向着靠近所述第二电极的方向流动；
第二非活性气体供给路径，其使所述非活性气体向着远离所述第二电极的方向流动。
13.根据权利要求12所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，所述第二非活性气体供给路径具有使所述非活性气体在垂直方向上流动的垂直流路，隔着所述垂直流路的所述防附着构件的垂直部位与所述非活性气体供给部的垂直部位通过固定构件而相连接。
14.根据权利要求8所述的等离子体原子层生长装置，其特征在于，所述等离子体原子层生长装置具有原料气体供给部，该原料气体供给部供给用于在所述基板上形成所述膜的原料气体，且非活性气体供给部与所述原料气体供给部不同。
15.一种原子层生长方法，使用等离子体在基板上形成膜，其特征在于，具有：
(a)供给原料气体至配置有所述基板的成膜容器内的工序；
(b)在所述(a)工序之后，供给第一清除气体至所述成膜容器内的工序；
(c)在所述(b)工序之后，供给反应气体至所述成膜容器内的工序；
(d)在所述(c)工序之后，供给第二清除气体至所述成膜容器内的工序；
在所述(a)工序、所述(b)工序、所述(c)工序及所述(d)工序的进行过程中还供给非活性气体至所述成膜容器内。
16.根据权利要求15所述的原子层生长方法，其特征在于，使用第一供给路径来供给所述原料气体、所述第一清除气体、所述反应气体及所述第二清除气体，另一方面，从与所述第一供给路径不同的第二供给路径来供给所述非活性气体。
17.根据权利要求15所述的原子层生长方法，其特征在于，与不供给所述非活性气体的情况下的所述成膜容器内的压力变动相比，所述(a)工序、所述(b)工序、所述(c)工序及所述(d)工序的进行过程中的所述成膜容器内的压力变动小。
18.根据权利要求15所述的原子层生长方法，其特征在于，形成在所述基板上的所述膜是构成保护膜的一部分的膜，所述保护膜保护有机EL元件的发光层。
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