CN109385619A - 原子层成长装置、使用原子层成长装置的成膜方法及原子层成长装置的清洁方法 - Google Patents

原子层成长装置、使用原子层成长装置的成膜方法及原子层成长装置的清洁方法 Download PDF

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Abstract

为抑制于基板上形成的膜的膜质劣化,电浆原子层成长装置(1)具备:原料气体供给口(14),设置于成膜容器(1)的成膜容器(1A)的第一侧壁,且还具有作为清洁气体供给口的功能;原料气体排出口(15),设置于成膜容器(1A)的第二侧壁,且还具有作为清洁气体排出口的功能。

Description

原子层成长装置、使用原子层成长装置的成膜方法及原子层 成长装置的清洁方法
技术领域
本发明涉及一种原子层成长装置,以及使用原子层成长装置的成膜方法,及原子层成长装置的清洁方法。
背景技术
日本特开第2002-280376号公报(专利文献1)当中,记载具有冲洗头的化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)装置的清洁方法。
日本特开第2014-210946号公报(专利文献2)当中,记载关于原子层沉积装置的技术。
先前技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开第2012-280376号公报
专利文献2:日本特开第2014-210946号公报
发明内容
原子层成长法为借着交替地将原料气体与反应气体供给至基板上,以于基板上以原子层单位来形成膜的成膜方法。此原子层成长法由于以原子层单位来形成膜,因此具有良好的阶梯覆盖性及膜厚控制性的优点。另一方面,将原子层成长法具现化的原子层成长装置具有良好阶梯覆盖性的优点,然而此优点的反面也存有难以清除膜的地方也容易形成膜的状况。因此,原子层成长装置由于在难以清除处所形成的膜的剥离的异物产生,导致形成于基板上的膜的膜质劣化,此点使人担忧。
其他的解决问题以及新颖特征可由本说明书的记载以及附图阐明。
一实施方式当中的原子层成长装置,具备:清洁气体供给口,设置于成膜容器的第一侧壁;以及清洁气体排出口,设置于成膜容器的第一侧壁所对向的第二侧壁。
根据一实施方式,可抑制形成于基板上的膜的膜质劣化。
附图说明
图1为相关技术当中电浆原子层成长装置的概略构成的示意图;
图2为实施方式1当中电浆原子层成长装置的概略整体构成示意图;
图3为一并示出:概略示出成膜容器内的构成的剖面图;以及对应此剖面图且主要为表示成膜容器的内壁、下部电极及防附着部件的配置关系的俯视平面图;
图4为说明实施方式一当中电浆原子层成长方法的流程图;
图5的(a)-图5的(e)为于基板上形成膜的制程的概略示意图;
图6为实施方式二当中电浆原子层成长装置的概略整体构成示意图;
图7为于成膜容器的内部配置安装有整流板的基材时的状态的概略俯视平面图;
图8表示安装了整流板的基材的概略构成的斜视图;
图9概略显示于成膜空间中,配置安装有整流板的基材的状态的立体斜视图;
图10为实施方式三当中电浆原子层成长装置的概略整体构成示意图;
图11为说明于实施方式三当中电浆原子层成长制程的图;
图12为接续图11,说明电浆原子层成长制程的图;
图13为接续图12,说明电浆原子层成长制程的图;
图14为接续图13,说明电浆原子层成长制程的图;
图15为示出实施方式三当中,于电浆原子层成长装置的成膜容器的内壁上形成有不需要的膜的状态的概略示意图;
图16为说明实施方式四当中,电浆原子层成长装置2的清洁技术的示意图;
图17为说明实施方式五当中的清洁方法的示意图;
图18为说明实施方式五当中的特征点的示意图;
图19为实施方式六当中电浆原子层成长装置的概略整体构成示意图。
附图标记:
1 电浆原子层成长装置
1A 成膜容器
2 电浆原子层成长装置
2A 成膜容器
3 电浆原子层成长装置
3A 成膜容器
10 基板
11 下部电极
12 上部电极
13 成膜空间
14 原料气体供给口
14a 原料气体供给口
14b 反应气体供给口
15 原料气体排出口
16 喷射器
16A 原料气体供给路径
16B 吹净气体供给经由路径
16C 反应气体供给经由路径
16D 吹净气体供给经由路径
17 气体排出经由路径
18 排气部
19A 下方防附着部件
19B 上方防附着部件
20 遮罩
30 清洁气体供给部
40 基材
40a 整流板
50 隔板
60a~60c 膜
70 通孔
75 配管经由路线部
80 气阀
90 控制部
100 电浆原子层成长装置
101 下部电极
100A 成膜容器
102 上部电极
103 成膜空间
104 原料气体供给口
105 排气口
106 喷射器
106A 原料气体供给经由路径
106B 吹净气体供给经由路径
106C 反应气体供给经由路径
106D 吹净气体经由路径
107 气体排出经由路径
108 排气部
110 下方空间
200A~200B (成膜容器)侧面
ABL 吸附层
PG1~PG2 吹净气体
RAG 反应气体
S101~S108 步骤
SG 原料气体
具体实施方式
为说明实施方式,于全图中,原则上对同一个部件标示同一个附图标记,并且省略重复的说明。此外,为使容易理解,即使为俯视/仰视平面图也可能有标上剖面线的情形。
(实施方式一)
<原子层成长装置的情况>
例如,电浆CVD装置当中将多个原料气体供给至保持基板的下部电极以及与下部电极对向配置的上部电极之间,并同时使下部电极与上部电极之间产生电浆放电。借此,电浆CVD装置当中,借着以电浆放电而产生活性物质(自由基)的化学反应,于基板上形成膜。此时,于电浆CVD装置当中,主要由电浆放电形成的区域(放电空间)形成膜。此乃作为电浆CVD装置中所使用的原料气体为用于促使其局部化于放电空间而使用具不易扩散性质的原料气体,且基于由多种原料气体的电浆放电产生活性物质(自由基),才能形成膜材料。因此,电浆CVD装置呈现出远离放电空间的地方(未产生电浆放电处)不容易形成膜的倾向。
相对于此,例如,于电浆原子层成长装置当中,交互地供给原料气体与反应气体至保持基板的下部电极、以及与下部电极对向配置的上部电极之间;且供给反应气体时借着电浆放电,于基板上以原子层单位形成膜。此时,于电浆原子层成长装置当中,借着以原子层单位而形成膜,可形成良好阶梯覆盖性的膜。特别地是,电浆原子层成长装置当中,为得到良好的镀覆性,除了使用容易扩散的材料作为原料气体之外,还同时一边确保各种气体(原料气体、或是吹净气体、或是反应气体)充分地扩散于成膜容器内的所需时间,一边交互地供给各种气体。因此,例如,原料气体或是反应气体,不仅是在基板上,还遍及至成膜容器的各个角落。进一步地,电浆原子层成长装置当中,借着使反应气体进行电浆放电而形成活性物质(自由基),不仅是此活性物质与吸附于基板的原料气体反应而产生膜,即使是未因电浆放电使活性物质(自由基)产生的状态时,也有着原料气体容易与反应气体进行反应的倾向。因此,电浆原子层成长装置当中,即使是未产生电浆放电的成膜容器的微细空隙中,也可能因原料气体与反应气体进行反应而形成膜。也就是说,原子层成长装置当中:(1)以原子层单位形成膜;(2)原料气体或反应气体遍及成膜容器的各个角落;(3)即使是未产生电浆放电之处也容易产生原料气体与反应气体的反应。由于具有此等特征的结果,导致即使于微细的空隙也形成膜。
如此的电浆原子层成长装置当中,其具有的性质为:不仅是于基板上,膜还形成至包含微细空隙的成膜容器内的各个角落。接着,以下先针对关于电浆原子层成长装置的相关技术进行说明。其后,在针对存于相关技术的改善空间进行说明后,再说明本实施方式一当中的电浆原子层成长装置。
<相关技术的说明>
图1为相关技术当中电浆原子层成长装置的概略构成的示意图。图1当中,相关技术中的电浆原子层成长装置100具有成膜容器100A。接着,成膜容器100A当中配置有包含下部电极101的载台,于下部电极101上安装有基板10。此外,配置遮罩20使其覆盖基板10。进一步地,于成膜容器100A当中,与安装于下部电极101上的基板10所对向的位置中,配置有上部电极102。此时,以配置于下部电极101上的基板10与上部电极102所夹的空间为成膜空间103。
接着,如图1所示,于成膜容器100A的左侧的侧壁,设置有原料气体供给口104,喷射器106配置为与此原料供给口104连通。喷射器106与原料气体供给经由路径106A、吹净气体供给经由路径106B、反应气体供给经由路径106C、吹净气体供给经由路径106D连接。于此,原料气体供给经由路径106A连接至图中未示的原料气体供给部,相对于此,吹净气体供给经由路径106B连接至图中未示的吹净气体供给部。同样地,反应气体供给经由路径106C连接至图中未示的反应气体供给部,相对于此,吹净气体供给经由路径106D连接至图中未示的吹净气体供给部。此外,如图1所示,成膜容器100A的左侧的侧壁所对向的右侧的侧壁中,设置排气口105。此排气口105通过气体排出经由路径,连接至排气部108。
如上述构成的相关技术中的电浆原子层成长装置100中,借着实施如下所示动作于基板10上形成膜。首先,自未于图中示出的原料气体供给部通过原料气体供给经由路径106A、喷射器106、及原料气体供给口104,将原料气体供给至成膜容器100A的成膜空间103。接着,供给至成膜空间103的原料气体,自排气口105经由气体排出经由路径107,而自排气部108排出。接着,由图未示出的吹净气体供给部,通过吹净气体供给经由路径106B、喷射器106与原料气体供给口104,将吹净气体供给至成膜容器100A的成膜空间103。接着,供给到成膜空间103的吹净气体,从排气口105通过气体排出经由路径107,再由排气部108排出。据此,可通过吹净气体来将残存的原料气体清除。接着,由未于图中示出的反应气体供给部,经由反应气体供给经由路径106C、喷射器106与原料气体供给口104,将反应气体供给至成膜容器100A的成膜空间103。此时,于下部电极101与上部电极102之间施加高频电压。其结果为,供给至下部电极101与上部电极102之间所夹的成膜空间103的反应气体电浆化。据此,于基板10上形成膜。其后,自图未示出的吹净气体供给部,通过吹净气体供给经由路径106D、喷射器106、原料气体供给口104,供给吹净气体至成膜容器100A的成膜空间103。接着,供给到成膜空间103的吹净气体,自排气口105经由气体排出经由路径107,再由排气部108排出。据此,可通过吹净气体来清除残存的反应气体。如上述般借着运作相关技术中的电浆原子层成长装置100,可于基板10上形成膜。
<改善的检讨>
于此,如同<原子层成长装置的情况>段落中上述说明般,于电浆原子层成长装置中,具有着“不仅是于基板上,膜还形成至包含微细空隙的成膜容器内的各个角落。”的性质。特别是如图1所示般,相关技术中的电浆原子层成长装置100当中,由于下部电极(载台)101的下方空间110与成膜空间103连通,因此连与下部电极(载台)101的下方空间110接触的部件也都形成膜。然后,当附着于接触下方空间110的部件的膜的膜厚度变厚时,附着的膜的一部分会从与下方空间110接触的部件剥离而成为异物。此异物为使基板上所形成的膜的膜质劣化的主要原因。据此,于相关技术中的电浆原子层成长装置100当中,因下部电极(载台)101的下方空间110与成膜空间103连通,致使由基板10上形成膜的膜质(品质)的提升观点来看尚有改善的空间。因此,于本实施方式一当中,由提升于基板10上所形成膜的膜质(品质)的观点来看,针对存于相关技术中电浆原子层成长装置的改善空间而施加处理,以下就针对施加了此处理的本实施方式一当中的技术思想进行说明。
<电浆原子层成长装置的构成>
图2为实施方式一当中电浆原子层成长装置的概略整体构成示意图。如图2所示,本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1具有成膜容器1A。此成膜容器1A的内部中配置载台,载台包含用于保持基板10的下部电极11。此外,成膜容器1A的内部中配置有上部电极12,上部电极12具有与安装基板10的下部电极11对向的对向面,且用于与下部电极11之间产生电浆放电。此时,下部电极11与上部电极12之间所夹的空间为成膜空间13。即,成膜容器1A构成为包含由下部电极11的上方空间且上部电极12的下方空间所构成的成膜空间13。
此外,如图2所示,本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1具有下方防附着部件19A,下方防附着部件19A设置于下部电极(载台)11的下方空间110与成膜空间13之间。借此下方防附着部件19A使得下部电极11的下方空间110与成膜空间13隔离。此外,于本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1中,上方防附着部件19B安装于下部电极11所对向的上部电极12的对向面。
如此般,本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1具备:成膜容器1A;下部电极11,配置于成膜容器1A的下侧表面;上部电极12,配置于成膜容器1A的上侧表面,且用于与下部电极11之间产生电浆放电。此外,本实施方式中的电浆原子层成长装置1具备:原料气体供给口14,设置于与下侧表面及上侧表面相交的成膜容器1A的侧面200A(图2左侧的侧壁);原料气体排出口15,设置于与下侧表面及上侧表面相交,且与侧面200A对向的成膜容器1A的侧面200B;此外,本实施方式一当中的原子层成长装置1具备:下方防附着部件19A,其与成膜容器1A与下部电极11两者接触;上方防附着部件19B,其与成膜容器1A与上部电极12两者接触。于此,如图2所示,成膜容器1A与下部电极11之间,存在有空隙,而下方防附着部件19A配置为将空隙封住。
图3为同时示出:将成膜容器1A内的构成概略表示的剖面图;以及对应此剖面图,且主要为示出成膜容器1A的内壁、下部电极及防附着部件的配置关系的俯视平面图。如图3的俯视平面图所示,下部电极11配置为被包于成膜容器1A之内,成膜容器1A与下部电极11之间存在有空隙。此外,如图3的俯视平面图所示,下方防附着部件19A(有加上网点的构成要件)配置为与成膜容器1A及下部电极11端部两者接触。下方防附着部件19A配置为将成膜容器1A与下部电极11之间产生的空隙覆盖。如此般地,于本实施方式一当中,借着下方防附着部件19A使得成膜容器1A与下部电极11之间所产生的空隙为密闭状态。
接着,如图2所示,于成膜容器1A的左侧的侧壁形成有与成膜空间13连通的原料气体供给口14。另一方面,于成膜容器1A左侧的侧壁所对向的右侧的侧壁则形成有与成膜空间13连通的原料气体排出口15。原料气体供给口14与喷射器16连接,喷射器16与原料气体供给经由路径16A、吹净气体供给经由路径16B、反应气体供给经由路径16C、吹净气体供给经由路径16D连接。接着,原料气体供给经由路径16A与图未示出的原料气体供给部连接;另一方面,吹净气体供给经由路径16B与图未示出的吹净气体供给部连接。同样地,反应气体供给经由路径16C与图未示出的反应气体供给部连接;另一方面,吹净气体供给经由路径16D与图未示出的吹净气体供给部连接。因此,于本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1当中,原料气体供给口14除了作为反应气体供给口而发挥功能外,还作为吹净气体供给口而发挥功能。另一方面,原料气体排出口15与气体排出经由路径17连接,此气体排出经由路径17与排气部18连接。此处,于本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1当中,原料气体排出口15除了也作为反应气体排出口而发挥功能外,也还作为吹净气体排出口而发挥功能。
<原子层成长方法>
本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1如上述般构成,以下就针对使用了本实施方式一中的电浆原子层成长装置1的原子层成长方法进行说明。
图4为说明实施方式一当中电浆原子层成长方法的流程图。图5的(a)-图5的(e)为将于基板上形成膜的制程的概略示意图。
首先,准备如图5的(a)所示的基板10之后,于图2所示的电浆原子层成长装置1的下部电极11(载台)上安装基板10(图4的步骤S101)。接着,由电浆原子层成长装置1的原料气体供给部,通过原料气体供给路径16A、喷射器16及原料气体供给口14,将原料气体供给至成膜容器1A的内部(图4的步骤S102)。此时,原料气体于例如0.1秒间被供给至成膜容器1A的内部。借此使得如图5的(b)所示,原料气体SG被供给至成膜容器1A内,且于基板10上形成有原料气体SG吸附而形成的吸附层ABL。
接着,于停止供给原料气体之后,由吹净气体供给部,通过吹净气体供给经由路径16B、喷射器16及原料气体供给口14,供给吹净气体至成膜容器1A(图4的步骤S103)。借此使得吹净气体被供给至成膜空间13,另一方面,原料气体则通过原料气体排出口15以及气体排出经由路径17,由排气部18排出至成膜容器1A的外部。吹净气体例如于0.1秒间供给至成膜容器1A的内部。且排气部18例如于2秒间将成膜容器1A内的原料气体或吹净气体排出。据此,如图5的(c)所示,吹净气体PG1被供给至成膜容器1A内,且未被吸附于基板10上的原料气体SG由成膜容器1A被吹净。
接着,由反应气体供给部,通过反应气体供给经由路径16C、喷射器16及原料气体供给口14,将反应气体供给至成膜容器1A的内部(图4的步骤S104)。据此使反应气体被供给至成膜空间13。反应气体于例如1秒之间被供给至成膜容器的内部。供给此反应气体之后,借着于图2所示上部电极12与下部电极11之间施加放电电压而产生电浆放电(图4的步骤S105)。其结果为于反应气体产生出活性物质(自由基)。如此般,如图5的(d)所示般,于成膜容器内供给反应气体RAG,且借着与吸附于基板10上的吸附层与反应气体RAG的化学反应,以形成由原子层ATL而成的薄膜层。
接着,于停止供给反应气体之后,由吹净气体供给部,通过吹净气体供给经由路径16D、喷射器16及原料气体供给口14,将吹净气体供给至成膜容器1A的内部(图4的步骤S106)。据此,使得吹净气体被供给至成膜空间13,另一方面,反应气体则通过原料气体排出口15与气体排出经由路径17,由排气部18排出至成膜容器的外部。反应气体于例如0.1秒间被供给至成膜容器1A的内部。接着,排气部18于例如2秒间将成膜容器1A内的反应气体或吹净气体排出。据此,如图5的(e)所示般,吹净气体PG2被供给至成膜容器1A,且未被使用于反应的多余的反应气体RAG由成膜容器1A被吹净。
如上述般,基板10上形成由一层的原子层ATL所成的薄膜层。其后,借着将上述步骤(图4的步骤S102~图4的S105)重复特定次数(图4的步骤S107),形成由多个由原子层ATL而成的薄膜层。据此,结束成膜处理(图4的步骤S108)。如上述般,借着本实施方式一当中的电浆原子层成长装置,可于基板10上以原子层单位来形成膜。
<实施方式一中的特征>
接着,针对本实施方式一当中的特征点进行说明。本实施方式一当中的第一特征点在于以下特点:例如图2所示,设置下方防附着部件19A于位于下部电极11下方的下方空间110,以及位于下部电极11上方的成膜空间13之间。也就是说,本实施方式一当中的第一特征点在于以下特点:借着下方防附着部件19A,使得位于下部电极11下方的下方空间110由成膜空间13分离。据此,基于本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1,可抑制不需要的膜形成至位于下部电极11下方,且与下方空间110接触的部件。
例如<原子层成长装置的情况>的段落说明般,于电浆原子层成长装置当中具有如下性质:不仅是于基板上,膜还形成至包含微细空隙的成膜容器内的各个角落。因此,如图1所示的相关技术中的电浆原子层成长装置100般,当下部电极(载台)101的下方空间110与成膜空间103连通时,连与下部电极(载台)101的下方空间110接触的部件也形成膜。接着,若附着于接触下部空间110的部件的膜的膜厚度变厚,则附着的膜的一部分会由与下方空间110接触的部件剥离而成为异物。此异物为使于基板10上形成的膜的膜质劣化的主要原因。
关于此点,于图2所示的本实施方式一的电浆原子层成长装置1当中,借着下方防附着部件19A,使得位于下部电极11下方的下方空间110从位于下部电极11上方的成膜空间13分离出。其结果为,根据本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1,可借着下方防附着部件19A,阻断原料气体与反应气体往下方空间110侵入。而此意味着:得以抑制不需要的膜形成于与下方空间110接触的部件。据此,根据本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1,可降低因附着至与下方空间110接触的部件的膜的剥离所致,产生异物的潜在风险,可以具效果地抑制因异物所致,形成于基板10上的膜的膜质的劣化。
然而,即使借着下方防附着部件19A使得位于下部电极11下方的下方空间110由成膜空间13分离,由于原子层成长方法具有在微细空隙也容易形成膜的性质,因此当下方防附着部件19A与下部电极11之间存在些许的空隙时,就会有原料气体及反应气体通过此些许的空隙,而侵入下方空间110的内部的可能性。此时,即使通过下方防附着部件19A使得位于下部电极11下方的下方空间110由成膜空间13分离,若下方空间110的压力比成膜空间13的压力低,则原料气体及反应气体通过下方防附着部件19A及载台(下部电极11)之间所产生的些许的空隙,由压力高的成膜空间13流入至压力低的下方空间的潜在风险变高。
例如,原料气体、反应气体或吹净气体被供给至成膜空间13中,另一方面,借着下方防附着部件19A使得原料气体、反应气体或吹净气体未被供给至由成膜空间13分离出的下方空间110。因此,若不实施任何对策,则可料想到下方空间110的压力必定比成膜空间13的压力还低。因此,当下方空间110的压力比成膜空间13的压力低时,即使采用上述本实施方式一当中的第一特征点,也仍然会存在着不需要的膜形成于与下方空间110接触的部件的机率。因此,于此考量的是以采用将下方空间110由成膜空间13分离的第一特征点为前提,使下方空间110的压力大于成膜空间13的压力。然而,若将下方空间110的压力提高至比成膜空间13的压力还高,则情况变成因某些原因而使得存在于下方空间110的异物进入成膜空间13的潜在风险变大。因此,本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1当中,以采用将下方空间110由成膜空间13分离的第一特征点为前提,以使下方空间110的压力与成膜空间13的压力为同等。也就是说,本实施方式一当中的第二特征点在于以下特点:依前述第一特征点为前提之下,将下方空间110的压力设为与成膜空间13的压力为同等。据此,根据本实施方式一当中的第二特征点,可在维持前述第一特征点优点的同时,还能进一步地降低原料气体及反应气体流入至下方空间110的潜在风险,并且也降低异物由下方空间110流入至成膜空间13的潜在风险。
由于上述原因,当采用了本实施方式中第一特征点及第二特征点时,基于第一特征点及第二特征点所致的相乘效果,可具效果地实现提高于基板上所形成膜的膜质。
接着,于本实施方式一当中的第三特征点在于以下特点:例如于图2中所示,设置上方防附着部件19B于下部电极11所对向的上部电极12的对向面(下表面),据此,根据本实施方式一当中的第三特征点,可抑制不需要的膜形成于上部电极12本身。
例如,当未安装上方防附着部件19B于上部电极12本身时,会有不需要的膜形成于上部电极12本身。于此情形下,膜由上部电极12本身剥离而产生异物,此异物纷落于位于上部电极12的下方,且于安装于下部电极11上的基板10之上。其结果为基于异物附着于基板10,而导致形成于基板10上的膜的膜质变差。因此,为了抑制于基板10上所形成的膜的膜质变差,必须清除于上部电极本身12所形成的不需要的膜。
于此可想到的作法是,例如,由上部电极12本身将电浆原子层成长装置1拆下,通过湿蚀刻来将附着于上部电极12的不需要的膜清除。然而,自电浆原子层成长装置1将上部电极12拆下,实施湿蚀刻之后,再重新安装上部电极12于电浆原子层成长装置1时,上部电极12的安装位置会不同于之前的安装位置。于此情形下,上部电极12与下部电极11之间的电浆放电的状态有所变化。也就是说,拆下上部电极12,以湿蚀刻来将于上部电极12所形成的不需要的膜清除的方法当中,由于无法重现上部电极12本身的安装位置,结果使得上部电极12的安装位置产生变化,进而代表着电浆放电状态的成膜条件也跟着变化。于此情形下,存有着形成于基板10上的膜的品质产生变动的风险。进一步地,借着湿蚀刻来将附着于上部电极12本身的不需的膜清除的方法当中,将成膜容器1A内开放至大气压后,必须由电浆原子层成长装置1的成膜容器1A将上部电极12取出,造成维护作业性变差。
于此,本实施方式一当中,设置上方防附着部件19B于下部电极11所对向的上部电极12中的对向面(下表面)。借此,根据本实施方式一,可抑制不需要的膜形成于上部电极12本身。即,若采用本实施方式一当中的第三特征点,则不需要的膜并非形成于上部电极12本身,而是形成于安装于上部电极12的上方防附着部件19B。此时,情况变成要将形成了不需要的膜的上方防附着部件19B自上部电极12拆下,并清除于上方防附着部件19B所形成的不需要的膜。也就是说,根据本实施方式一中第三特征点,由于不需要由电浆原子层成长装置1将上部电极12本身拆下,因此不再伴随出现代表着电浆放电条件的成膜条件的变化,可降低异物产生的潜在风险。即,根据本实施方式一中第三特征点,可抑制因成膜条件变动所致,于基板10上所形成膜的膜质变动,并降低异物产生的潜在风险。此外,根据本实施方式一中第三特征点,只要由上部电极12将上方防附着部件19B拆下即可,不需要由电浆原子层成长装置1将上部电极12本身拆下,因此可得到提升维护作业性的显著效果。
接着,于本实施方式一当中的第四特征点的特点在于:通过将下方防附着部间19A与上方防附着部件19B配置为平行,使成膜空间13当中的气体流动顺畅。特别是,原子层成长法当中,为了提高形成至基板10上的膜的膜厚均匀度,则将气体(原料气体、吹净气体、反应气体)供给至成膜空间13,以及由成膜空间13排出气体(原料气体、吹净气体、反应气体)予以顺畅地进行为重要的事。此外,为了实现借着原子层成长法以原子层单位来得到良好的成膜,将表示气体的易流动性的电导(conductance)提高为重要的事。
关于此点,由于例如图1所示相关技术当中的电浆原子层成长装置100中,由于成膜空间103与下方空间110连通,使得气体往下方空间110缭绕。其结果为,如图1所示的相关技术中的电浆原子层成长装置100当中,因空气缭绕至下方空间110导致流动于成膜空间103的气体流动容易产生乱流。也就是说,图1所示相关技术当中的电浆原子层成长装置100当中,流动于成膜空间103的气体流动上,容易产生变动。其结果为,除了具有形成于基板10上膜的膜厚的变动风险以外,还存有流动于成膜空间103的气体的电导降低的风险。
相对于此,本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1中,例如图2所示般,平行地配置下方防附着部件19A与上方防附着部件19B,下方防附着部件19A使下方空间110密闭,上方防附着部件19B安装于上部电极12中的对向面(下表面)。借此,于本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1中,由于不会产生往下方空间110的气体缭绕,因此于流动在成膜空间13的气体不容易产生乱流。而此代表着本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1中,可将流动于成膜空间13的气体流动固定。其结果为可提高形成至基板10上的膜的膜厚均匀度。此外,根据于本实施方式一当中的电浆原子层成长装置1,可使成膜空间13中气体的流动变得顺畅,因此可提高流动于成膜空间13的气体的电导。其结果为,可实现原子层单位的良好成膜。
(实施方式二)
实施方式一当中,针对以下技术思想进行说明:通过抑制不需要的膜形成于接触下方空间的部件,以降低成膜容器内产生异物的潜在风险,从而实现提升基板上所形成的膜的膜质。本实施方式二当中针对以下技术思想进行说明:除了借着保持采用前述实施方式一当中电浆原子层成长装置1的构成之外,还通过清除于成膜容器所形成的不需要的膜,以降低成膜容器内的异物产生潜在风险,借此实现提升形成于基板上的膜的膜质。具体来说,本实施方式二当中,针对前述实施方式一当中于电浆原子层成长装置设置清洁机构的例子来进行说明。
图6为实施方式二当中电浆原子层成长装置1的概略整体构成示意图。于图6当中,本实施方式二当中的电浆原子层成长装置1中,于喷射器16连接着清洁气体供给部30的特点,与图2所示的前述实施方式一当中的电浆原子层成长装置1不同。
于图6当中,清洁气体供给部30构成为:使包含氟的清洁气体电浆化,并且构成为产生包含氟的清洁气体。此外,本实施方式二当中的电浆原子层成长装置1构成为:将清洁气体供给部30所产生的包含氟自由基的清洁气体,由原料气体供给口14导入至成膜空间13;其后,将清洁气体通过原料气体排出口15与气体排出经由路径17,由排气部18进行气体排出。因此,于本实施方式二当中的电浆原子层成长装置1当中,原料气体供给口14亦作为将包含氟自由基的清洁气体导入至成膜空间13的清洁气体供给口而发挥功能。同样地,原料气体排出口15亦作为将清洁气体排出至成膜容器1A的外部的清洁气体排出口而发挥功能。
本实施方式二当中的电浆原子层成长装置1中,与成膜空间13接触的部件上所形成的不需要的膜,其与包含于清洁气体内的氟自由基产生化学反应而气化,气化的生成物由成膜空间13通过排气部18而排出至成膜容器1A的外部。其结果为,根据本实施方式二当中的电浆原子层成长装置1,可清除于成膜容器1A内部所形成的不需要的膜。因此,根据本实施方式二当中的电浆原子层成长装置1,借着包含氟自由基的清洁气体,可清除形成于成膜容器1A的不需要的膜,借此降低成膜容器1A内异物产生的潜在风险。因此,基于本实施方式二当中的电浆原子层成长装置1,可实现提升于基板10上所形成膜的膜质。也就是说,本实施方式二当中的电浆原子层成长装置1,除了于前述实施方式一当中的方法,即抑制与下方空间接触的部件上所形成的不需要的膜之外,还加上另一方法,即以包含氟自由基的清洁气体清除于成膜容器1A所形成的不需要的膜。借着此两方法的相乘效果,可降低成膜容器1A内的异物产生的潜在风险。因此,根据本实施方式二,可实现提升形成于基板10上的膜的膜质。
(实施方式二当中的特征)
接着,针对本实施方式二当中的特征点进行说明。本实施方式二当中的第五特征点在于以下特点:例如,如图6所示,于设置在成膜容器1A的外部的清洁气体供给部30当中,将清洁气体电浆化,并产生包含氟自由基的清洁气体后,将包含氟自由基的清洁气体导入至成膜容器1A内的成膜空间13。也就是说,本实施方式二当中的第五特征点在于以下特点:使用所谓的远距电浆(remote plasma)而实施成膜容器1A内的清洁。
借此,根据本实施方式二,可具效果地将形成至成膜容器1A的各个角落的不需要的膜予以清除。
此外,本说明书当中指的“远距电浆”,并非于成膜容器1A的内部产生电浆,而是指以下的构成样态:于设置在成膜容器1A的外部的电浆供给部来产生电浆,将此电浆供给部所产生的电浆供给至成膜容器1A的内部。
于此,例如,将清洁气体导入至成膜容器1A的内部之后,借着施加高频电压于配置在成膜容器1A内的下部电极11与上部电极12之间,使得清洁气体电浆化,以实施成膜容器1A内的清洁。然而,于此情形下,于成膜容器1A的内部中,仅下部电极11与上部电极12所夹的成膜空间13被电浆化的清洁气体局部性地存在。因此,于此清洁方法当中,虽然可将夹在下部电极11与上部电极12之间的成膜空间13附近存在的部件,将附着于其上的膜予以清除,然而另一方面,要将形成于远离成膜空间13的成膜容器1A的各个角落的不需要的膜充分地清除为困难的事。其原因为,于此清洁方法当中,被电浆化后的清洁气体还局部存在于下部电极11与上部电极12所夹的成膜空间13的附近,其结果为电浆化后的清洁气体并不会遍布至成膜容器1A的各个角落。尤其是,如同<原子层成长装置的情况>段落当中所说明,电浆原子层成长装置当中,其具有的性质:不仅是于基板10上,膜还形成至包含微细空隙的成膜容器1A内的各个角落。因此,于电浆原子层成长装置1当中,要清洁到成膜容器1A的各个角落处为重要的事。关于此点,以借着施加高频电压于成膜容器1A内所配置的下部电极11与上部电极12之间,将清洁气体电浆化以实施成膜容器1A内的清洁处理的清洁方法当中,难以实施清洁到成膜容器1A的各个角落。也就是说,此清洁方法应不能称得上将以下技术思想予以充分实现的清洁方法:通过清除于成膜容器1A所形成的不需要的膜,以降低成膜容器1A内的异物产生的潜在风险,借此实现提升形成于基板10上的膜的膜质。
相对于此,根据本实施方式二当中的第五特征点,即使用所谓远距电浆来实施成膜容器1A内的清洁处理,可将形成至远离成膜空间13的成膜容器1A的各个角落的膜,都充分地予以清除。其原因为,使用远距电浆的清洁方法当中,将预先产生有氟自由基的清洁气体导入至成膜容器1A,因此相较于将成膜容器1A内的清洁气体电浆化的清洁方法,可使包含氟自由基的清洁气体遍及至成膜容器1A的各个角落。借此,根据本实施方式二当中的清洁方法,可将形成至成膜容器1A的各个角落的不需要的膜都予以充分地清除。因此,就使用了远距电浆的本实施方式二当中的清洁方法来说,应该称得上将下述技术思想予以充分实现的清洁方法:通过清除于成膜容器1A所形成的不需要的膜,以降低成膜容器1A内的异物产生的潜在风险,借此实现提升形成于基板10上的膜的膜质。
接着,于本实施方式二当中的第六特征点,其特点在于:以采用了远距电浆的清洁方法的前提之下,还具有如图6所示,由横向将包含氟自由基的清洁气体导入至成膜容器1A的内部,由横向将包含氟自由基的清洁气体排出至成膜容器1A的外部。具体地,于本实施方式二当中,由设置于成膜容器1A的左侧的侧壁的原料气体供给口14,将包含氟自由基的清洁气体导入至成膜容器1A的内部后,由成膜容器1A左侧的侧壁所对向的右侧的侧壁中所设置的原料气体排出口15排出清洁气体。据此,根据本实施方式二,可将形成至成膜容器1A中各个角落处的不需要的膜予以充分地清除。
于此,可想到的做法为,例如,若于采用了使用远距电浆的清洁方法的情况下,由成膜容器1A的上部,将包含氟自由基的清洁气体导入至成膜容器1A的内部。然而,若由成膜容器1A的上部将包含氟自由基的清洁气体导入至成膜容器1A的内部,则包含氟自由基的清洁气体在吹拂包含下部电极11的载台之后,必然地会往成膜容器1A的横向扩散。此时,氟自由基具有碰到载台等障碍物时会失去活性的性质。例如,若氟自由基维持活性状态而遍布成膜容器1A的各个角落处,则会促进以下两者的反应:活性状态的氟自由基;以及形成于成膜容器1A的各个角落处的不需要的膜。因此,可充分地将形成至成膜容器1A的各个角落处所形成的不需要的膜予以清除。另一方面,当氟自由基成为失去活性的状态时,即使氟自由基遍及成膜容器1A的各个角落处,也会因为难以促进失去活性状态的氟自由基与形成与成膜容器1A的各个角落处所形成的不需要的膜的反应,因而无法充分地将形成于成膜容器1A的各个角落所形成不需要的膜予以清除。因此,由成膜容器1A的上部将包含氟自由基的清洁气体导入至成膜容器1A的内部的清洁方法,无法将形成至成膜容器1A的各个角落所形成的不需要的膜充分地予以清除。
相对于此,由横向将包含氟自由基的清洁气体导入至成膜容器1A的内部,并且由横向来将包含氟自由基的清洁气体排出至成膜容器1A的外部的本实施例2当中的清洁方法中,包含氟自由基的清洁气体不会碰到以载台为代表的障碍物,而是顺畅地于流动成膜容器1A的内部。此意味着,根据采用了本实施方式二当中第六特征点的清洁方法,并不会使氟自由基变成失去活性状态,且可使包含活性状态的氟自由基的清洁气体遍及成膜容器1A的各个角落处。因此,根据采用了本实施方式二中的第六特征点,可促进活性状态的氟自由基与形成于成膜容器1A各个角落处的不需要的膜此两者的化学反应。因此,可充分地除去形成于成膜容器1A的各个角落的不需要的膜。
特别地,于采用了本实施方式二当中第六特征点的清洁方法中,原料气体供给口14作为清洁气体排出口而发挥功能,且原料气体排出口15作为清洁气体排出口而发挥功能。此意味着:本实施方式二当中的清洁方法的构成了:包含氟自由基的清洁气体,流动于与在成膜容器1A中流动的原料气体相同的经由路径。其结果为,根据本实施方式二当中的清洁方法,对应原料气体流动状态而形成的不需要的膜,可借着与原料气体相同流动而流动于成膜容器1A内且包含氟自由基的清洁气体,来确实地将其清除。
<变形例>
接着说明于实施方式二当中的变形例。图7为于成膜容器1A的内部配置安装有整流板40a的基材40时的状态的概略俯视平面图。图8显示安装了整流板40a的基材40的概略构成的斜视图。图9为概略显示于成膜空间13中,配置安装有整流板40a的基材40的状态的立体斜视图。如图7与图9所示,由喷射器16,通过原料气体供给口(清洁气体供给口)14而将包含氟自由基的清洁气体,导入至成膜容器1A的内部。此时,导入至成膜容器1A的内部且包含氟自由基的清洁气体的流动方向,受到配置于基材40上的整流板40a的控制。据此,本变形例当中的电浆原子层成长装置中,即使是包含氟自由基的清洁气体难以到达的地方,也能够因为借着整流板40a,使得包含氟自由基的清洁气体流入其中。其结果为,本变形例当中的电浆原子层成长装置中,可将形成至成膜容器1A各个角落的不需要的膜充分地清除。其后,包含氟自由基的清洁气体,通过原料气体排出口(清洁气体排出口)15,而由气体排出经由路径17排出。
(实施方式三)
<进一步改善的检讨>
例如,如图2所示,前述实施方式一当中的电浆原子层成长装置1中,由原料气体供给口14将原料气体导入至成膜空间13,并由同一个原料气体供给口14将反应气体导入至成膜空间13。因此,前述实施方式一当中的电浆原子层成长装置1中,由于原料气体与反应气体流经原料气体供给口14,所以原料气体供给口14的附近区域即使未使反应气体电浆化,还是有原料气体与反应气体反应而形成微量但不需要的膜的可能性。此外,若形成于原料气体供给口14的附近区域的不需要的膜剥离,则会有由剥离的膜所成的异物沿着原料气体或反应气体的流动,而侵入至成膜空间13的可能性。于此情形下,若此异物附着于基板10上,则会有引起形成于基板10上膜的膜质劣化的风险。也就是说,前述实施方式一当中的电浆原子层成长装置1中,由同一个原料气体供给口14将原料气体与反应气体供给至成膜空间13内所导致,原料气体供给口14的附近区域形成不需要膜的潜在风险变高。其结果为,前述实施方式一当中的电浆原子层成长装置1当中,因此不需要的膜剥离而产生异物附着于基板10,并使得形成于基板10上的膜也产生膜质劣化。由此观点来看,仍存在有改善的空间。是以,本实施方式三当中,针对存在于前述实施方式一中电浆原子层成长装置1的改善空间施加了处理。以下针对施加了此处理的本实施方式三的电浆原子层成长装置进行说明。
<电浆原子层成长装置>
图10为实施方式三当中电浆原子层成长装置2的概略整体构成示意图。由于如图10所示本实施方式三当中电浆原子层成长装置2的整体构成,与图2所示前述实施方式一中的电浆原子层成长装置1的整体构成大致相同,因此主要说明其间差异部分。
图10当中,于本实施方式三当中的电浆原子层成长装置2中,隔板50设置于喷射器16的内部。具体地,如图10所示,于本实施方式三当中的电浆原子层成长装置2当中,喷射器16的内部空间借着隔板50而分离成一边的空间与另一边的空间。此外,如图10所示,由隔板50分离出的一边的空间连接着原料气体供给经由路径16A与吹净气体供给经由路径16B,成膜容器2A的左侧的侧壁,设置有原料气体供给口14a,原料气体供给口14a与隔板50所分离出的一边的空间连通。另一方面,如图10所示,以隔板50所分离出的另一边的空间连接着反应气体供给经由路径16C与吹净气体供给经由路径16D,成膜容器2A的左侧的侧壁设置有反应气体供给口14b,反应气体供给口14b与隔板50分离出的另一边的空间连通。即,于本实施方式三当中,于成膜容器2A的左侧的侧壁设置有互为不同的原料气体供给口14a与反应气体供给口14b。如以上所述构成本实施方式三当中的电浆原子层成长装置2。
<实施方式三当中的特征>
接着,说明本实施方式三当中的特征点。本实施方式三当中的第七特征点为,例如图10所示,将原料气体导入成膜容器2A的内部的原料气体供给口14a;以及将反应气体导入至成膜容器2A的内部的反应气体供给口14b,此两者为互为分别的构成要素。据此,根据本实施方式三,原料气体由设置于成膜容器2A的原料气体供给口14a被导入至成膜容器2A的内部,而另一方面,反应气体由设置于成膜容器2A的反应气体供给口14b而导入至成膜容器2A的内部。由此,使得本实施方式三当中的电浆原子层成长装置2中,原料气体与反应气体并非由同一个供给口导入至成膜容器2A的内部,而是原料气体与反应气体分别由不同的供给口来导入,因此可抑制供给口的附近区域产生不需要的膜。其结果为,根据本实施方式三当中的电浆原子层成长装置2,与前述实施方式一当中的电浆原子层成长装置相比,可进一步降低不需要的膜的形成风险,也就是引起形成于基板10上的膜的膜质劣化的原因。
接着,本实施方式三当中的第八特征点在于以下特点:例如图10所示,原料气体供给口14a的内部尺寸,比反应气体供给口14b的内部尺寸大。据此可提升原料气体流动的原料气体供给经由路径16A的电导。其结果为,根据本实施方式三当中的电浆原子层成长装置2,可由原料气体供给经由路径16A,通过喷射器16与原料气体供给口14a,将大流量的原料气体导入至成膜容器2A的内部。即,由于电浆原子层成长装置2当中,使原料气体顺畅地流动于基板10上为重要的事,因此为了增大原料气体流动的原料气体供给经由路径16A的电导,而将原料气体供给口14a的内部尺寸设为比反应气体供给口14b的内部尺寸大。据此,根据本实施方式三当中的第八特征点可容易地提高形成于基板10上的膜的膜厚均匀度。
<原子层成长方法>
本实施方式三当中的电浆原子层成长装置2如上述构成,以下参照附图,针对使用此电浆原子层成长装置2的原子层成长方法进行说明。
首先,如图11所示,由图未示出的原料气体供给部所供给的原料气体,通过原料气体供给经由路径16A与喷射器16之后,由设置于成膜容器2A的原料气体供给口14a导入至成膜空间13。其后,原料气体由配置于下部电极11上的基板10上,通过原料气体排出口15与气体排出经由路径17,再由排气部18排出至成膜容器2A的外部。
接着,如图12所示,由图未示出的吹净气体供给部所供给的吹净气体,在通过吹净气体供给经由路径16B与喷射器16之后,再由设置于成膜容器2A的原料气体供给口14a导入至成膜空间13。其后,吹净气体由配置于下部电极11上的基板10上,通过原料气体排出口15与气体排出经由路径17,再由排气部18排出至成膜容器2A的外部。
接着,如图13所示,由图未示出的反应气体供给部所供给的反应气体,在通过反应气体供给经由路径16C与喷射器16后,由设置于成膜容器2A的反应气体供给口14b导入至成膜空间13。其后,反应气体由配置于下部电极11上的基板10上,通过原料气体排出口15与气体排出经由路径17,再由排气部18排出至成膜容器2A的外部。
此外,如图14所示,由图未示出的吹净气体供给部所供给的吹净气体,在通过吹净气体供给经由路径16D与喷射器16之后,由设置于成膜容器2A的反应气体供给口14b导入至成膜空间13。其后,吹净气体由配置于下部电极11上的基板10上,通过原料气体排出口15与气体排出经由路径17,而由排气部18排出至成膜容器2A的外部。
如上述般,借着使用于本实施方式三当中的电浆原子层成长装置2,可于基板10上以原子层单位形成膜。
(实施方式四)
本实施方式四当中,说明了:以前述实施方式三当中的电浆原子层成长装置2的构成作为前提,进一步地,通过清除形成于成膜容器的不需要的膜,来降低成膜容器内的异物产生的潜在风险,借此实现提升形成于基板上的膜的膜质的技术思想。具体来说,本实施方式四当中,针对前述实施方式三当中的电浆原子层成长装置的清洁技术进行说明。
图15示出实施方式三当中,于电浆原子层成长装置2的成膜容器2A的内壁上,形成有不需要的膜的状态的概略示意图。如图15所概略地图示出:前述实施方式三当中的电浆原子层成长装置2当中,例如,于成膜容器2A的底部表面侧形成有膜60a,且,于原料气体供给口14a的周围附近以及反应气体供给口14b的周围附近形成膜60b,且,上部电极12的下表面侧形成膜60c的状态。如此地,若以前述实施方式三当中的电浆原子层成长装置2持续进行成膜处理,则于成膜容器2A的内部会形成不需要的膜。
于此,于本实施方式四当中,针对于成膜容器2A内部形成有不需要的膜的前述实施方式三中的电浆原子层成长装置2进行清洁处理的技术思想进行说明。
图16为说明实施方式四当中,电浆原子层成长装置2的清洁技术的示意图。图16当中,本实施方式四当中的电浆原子层成长装置2具有设置有清洁气体供给部30,清洁气体供给部30与设有隔板50的喷射器16连通。此外,本实施方式四当中的电浆原子层成长装置2中,由清洁气体供给部30所供给的包含氟自由基的清洁气体,通过设有隔板50的喷射器16的内部,由原料气体供给口14a而导入至成膜空间13,并且也由反应气体供给口14b导入至成膜空间13。也就是说,于本实施方式四中,原料气体供给口14a作为清洁气体供给口而发挥功能,而且反应气体供给口14b亦作为清洁气体供给口而发挥功能。
如此地,于本实施方式四当中的电浆原子层成长装置2当中,借着由原料气体供给口14a与反应气体供给口14b两者,将包含氟自由基的清洁气体导入,以将例如图15所示,成膜容器2A的内部所形成的不需要的膜(膜60a~60c)具效果地清除。其结果为,根据本实施方式四,以降低异物产生潜在风险的前述实施方式三当中的电浆原子层成长装置2的构成为前提,可通过包含氟自由基的清洁气体,来清除形成于成膜容器2A中的不需要的膜。因此,根据本实施方式四,可进一步地降低成膜容器2A内异物产生的潜在风险。由此来看,根据本实施方式四当中的电浆原子层装置2,可实现提升形成于基板上10的膜的膜质。
(实施方式五)
<着眼于降低成本的改善的检讨>
前述实施方式四当中的清洁方法如图16所示,由供给原料气体14a及反应气体14b此两者将包含氟自由基的清洁气体导入。因此,导入至成膜容器2A的内部,且包含氟自由基的清洁气体的电导的流量变多,因此具有可将附着于成膜容器2A的内部且不需要的膜充分地清除的优点。然而,若包含氟自由基的清洁气体流量变多的话,会导致成本上升。因此,本实施方式五当中,实施了一种处理方式,其着眼于降低成本,即使减少包含氟自由基的清洁气体的流量,也能够效率良好地将附着于成膜容器2A的内部不需要的膜予以清除。以下针对施加此处理的本实施方式五当中的技术思想进行说明。
<实施方式五当中的清洁方法>
图17为说明实施方式五当中的清洁方法的示意图,于图17,在本实施方式五中,由清洁气体供给部30所供给的包含氟自由基的清洁气体,通过原料气体供给口14a导入成膜空间13,其后通过原料气体15与气体排出经由路径17,再由排气部18进行气体排出。如此地,本实施方式五当中的清洁方法为以具备互为分别的原料气体供给口14a与反应气体供给口14b的前述实施方式三当中的电浆原子层成长装置2的构成为前提,并不由反应气体供给口14b导入包含氟自由基的清洁气体,仅由原料气体供给口14a导入包含氟自由基的清洁气体。据此,与不仅由原料气体供给口14a,由反应气体供给口14b也将包含氟自由基的清洁气体导入至成膜空间13的前述实施方式四当中的清洁方法相比,依据仅由原料气体供给口14a导入含氟自由基的清洁气体的本实施方式五当中的清洁方法,可降低清洁气体的流量。此意味着:根据本实施方式五当中的清洁方法,可实现降低成本。由上述内容可知,作为具备互为分别的原料气体供给口14a与反应气体供给口14b的前述实施方式三的电浆原子层成长装置2的清洁方法,借着采用本实施方式五当中的清洁方法,可削减花费于清洁上的成本。
特别地,于本实施方式五当中的清洁方法中,并未由反应气体供给口14b,而由原料气体供给口14a来导入包含氟自由基的清洁气体。其理由为原料气体供给口14a的内部尺寸,比反应气体供给口14b的内部尺寸大,从而能够由原料气体供给口14a将包含氟自由基的清洁气体顺畅地供给至成膜容器2A的内部。也就是说,从效率良好地实施清洁处理的观点来看,将包含氟自由基的清洁气体顺畅地导入至成膜容器2A的内部,且迅速地将包含氟自由基的清洁气体由原料气体排出口15排出为重要的事。
此外,若氟自由基冲撞内壁,会失去活性并且无法发挥清洁效果。因此,若由内部尺寸比原料气体供给口14a还小的反应气体供给口14b来将包含氟自由基的清洁气体导入至成膜容器2A的内部,则在供给至成膜容器2A的内部的前阶段冲撞到与反应气体供给口14b连通的配管的内壁的机率提高,使得氟自由基失去活性的可能性变高。因此,由内部尺寸比原料气体供给口14a还要小的反应气体供给口14b来将包含氟自由基的清洁气体导入至成膜容器2A的内部时,附着于成膜容器2A的内部的不需要的膜的除去效率降低。
相对于此,本实施方式五当中,由具有比反应气体供给口14b的内部尺寸还大的内部尺寸的原料气体供给口14a,来将包含氟自由基的清洁气体,导入至成膜容器2A的内部。据此,与由反应气体供给口14b来将氟自由基导入至成膜容器2A内部的情况相比,氟自由基失去活性的机率变低。也就是说,本实施方式五当中的清洁方法中,除了通过降低包含氟自由基的清洁气体的流量以实现降低成本之外,还可以抑制附着于成膜容器2A的内部中不需要的膜的清除效率的降低。
<副作用>
惟,当采用本实施方式五当中的清洁方法时,会产生如下所示副作用。以下就针对此副作用进行说明。
<实施方式五当中的特征>
本实施方式五当中的第九特征点在于以下特点:首先,如图17所示,由原料气体供给口14a,将包含氟自由基的清洁气体,导入至成膜容器2A的内部,并且由原料气体排出口15将清洁气体排出至成膜容器2A的外部的制程,并配合此制程而实施以下所示制程。具体来说,本实施方式五当中的第九特征点为如图18所示,由原料气体供给口14a,将包含氟自由基的清洁气体导入至成膜容器2A的内部之后,由反应气体供给口14b来将清洁气体排出至成膜容器2A的外部。借此,根据本实施方式五,可具效果地将残留于反应气体供给口14b的周围附近的不需要的膜给具效果地予以清除。即,本实施方式五当中,原料气体供给口14a构成为兼作为清洁气体供给口;另一方面,反应气体供给口14b构成为兼作为清洁气体排出口。据此,本实施方式五当中的清洁方法中,借着并入本实施方式五当中的第九特征点,得以实现因降低包含氟自由基的清洁气体的流量而达到的降低成本,此外还可以充分地清除附着于成膜容器2A的内部的不需要的膜。也就是说,借着采用本实施方式五当中的第九特征点,以抑制存于本实施方式五当中的副作用,借此以达到降低成本与提升膜的膜质的两全其美的功效。
(实施方式六)
<实施方式六当中的基本思想>
本实施方式六当中的基本思想将下述内容作为前提:设置多个供给经由路径,多个经由路径将包含氟的清洁气体供给至成膜容器的内部,且设置多个气体排出经由路径,多个气体排出经由路径将清洁气体排出至成膜容器的外部。另外,本实施方式六当中的基本思想为下述思想:根据设置于电浆原子层成长装置的控制部,借着实施供给经由路径的切换以及气体排出经由路径的切换,以控制包含成膜容器内的氟自由基的清洁气体的流动。根据如此的本实施方式六当中的基本思想,以单一的清洁气体的流动,即使是在清洁气体未遍及之处(死区),也能够因使清洁气体的流动变化,而达到消除了清洁气体未遍及之处的结果。此代表着:借着采用本实施方式六当中的基本思想,以减去死区当中不需要的膜的清除残留。借此,根据本实施方式六当中的基本思想,可充分地进行将形成于成膜容器的内部所形成的不必要的膜,予以清除。以下参考附图说明,将实施方式六当中的基本思想具现化的电浆原子层装置予以概略性地构成,并参照附图进行说明。
<电浆原子层成长装置的构成>
图19为实施方式六当中电浆原子层成长装置3的概略整体构成示意图。图19当中,本实施方式六当中的电浆原子层成长装置3包含于成膜空间13配置基板的成膜容器3A。此外,本实施方式六当中的电浆原子层成长装置3具备:多个清洁气体用通孔70,设置于成膜容器3A的内壁;配管经由路线部75,清洁气体流经其中。此配管经由路线部75与清洁气体供给部30连接,清洁气体供给部30产生包含氟自由基的清洁气体。
此外,本实施方式六当中的电浆原子层成长装置3,具备:多个可开关的气阀80,其各个设置为对应多个清洁气体用通孔70的各个;控制部90,其控制多个气阀80的各个的开关。此时,控制部90构成为:借着控制多个气阀80的各个的开关,而控制成膜空间13的内部的清洁气体流动。
具体来说,使用了本实施方式六当中电浆原子层成长装置3的清洁方法当中,首先,设置于电浆原子层成长装置3的控制部90,借着控制多个气阀80的各个的开关而设定清洁气体的供给经由路线,以及清洁气体的排出经由路径。其后,电浆原子层成长装置3通过基于控制部90所设定的清洁气体的供给经由路径,以供给清洁气体至成膜容器3A的内部。此外,电浆原子层成长装置3通过基于控制部90所设定的清洁气体的气体排出经由路径,将清洁气体排出至成膜容器3A的外部。其后,例如,经过了一段时间之后,可进行基于控制部90的多个气阀80的各个的开关的切换。此外,借着切换后的清洁气体的供给经由路径;以及切换后的清洁气体的气体排出经由路径,可使成膜容器3A的内部当中的清洁气体的流动变化。其结果为,根据本实施方式六当中的清洁方法,可消除清洁气体无法遍及之处。因此,根据利用了本实施方式六当中的电浆原子层成长装置3,可充分地清除成膜容器3A的内部所形成的不需要的膜予以清除。也就是说,根据利用本实施方式六当中的电浆原子层成长装置3的清洁方法,可减少附着于成膜容器3A的内部的不需要的膜的清除残留。据此,根据利用本实施方式六当中的电浆原子层成长装置3的清洁方法,可减少剥离下的膜所成的异物附着于基板上,从而可实现提升形成于基板上的膜的膜质。
此外,本实施方式六当中,虽已针对将控制部90设置于电浆原子层成长装置3内的例子进行说明,但本实施方式六当中的基本思想并不限于此,例如,亦可构成为将控制部90设置于电浆原子层成长装置3的外部。
以上根据发明的实施方式,将本发明者所完成的发明进行了具体的说明,但本发明并不被前述实施方式所限定,理所当然地,于不脱离其主旨精神的范围内,可以进行各种的变更。

Claims (26)

1.一种原子层成长装置,其特征在于,具备:
成膜容器;
下部电极,配置于所述成膜容器的下侧表面;
上部电极,配置于所述成膜容器的上侧表面,且用于在与所述下部电极之间产生电浆放电;
气体供给口,设置于与所述上侧表面与所述下侧表面相交的所述成膜容器的第一侧壁;
排气口,设置于所述成膜容器的第二侧壁,所述第二侧壁与所述上侧表面与所述下侧表面相交,且与所述第一侧壁对向;
第一防附着部件,与所述成膜容器和所述下部电极两者接触;及
第二防附着部件,与所述成膜容器和所述上部电极两者接触。
2.根据权利要求1所述的原子层成长装置,其特征在于,所述成膜容器与所述下部电极之间存有空隙,所述第一防附着部件将所述空隙封住。
3.一种原子层成长装置,其特征在于,具备:
下部电极,用于保持基板;
上部电极,具有与所述下部电极对向的对向面,且用于在与所述下部电极之间产生电浆放电;
成膜容器,包含由所述下部电极的上方空间且所述上部电极的下方空间所构成的成膜空间;
下方防附着部件,设置于所述下部电极的下方空间与所述成膜空间之间;
上方防附着部件,安装于所述上部电极;
原料气体供给口,设置于所述成膜容器的第一侧壁,且与所述成膜空间连通;
原料气体排出口,设置于与所述成膜容器的第一侧壁对向的所述成膜容器的第二侧壁,且与所述成膜空间连通,
所述成膜容器具有:
下侧表面,其中配置有所述下部电极;及
上侧表面,其中配置有所述上部电极;
其中,所述第一侧壁与所述下侧表面及所述上侧表面相交;且
所述第二侧壁与所述下侧表面及所述上侧表面相交。
4.根据权利要求3所述的原子层成长装置,其特征在于,所述原料气体供给口兼作为反应气体供给口;且所述原料气体排出口兼作为反应气体排出口。
5.一种原子层成长装置,其特征在于,具备:
第一电极,用于保持基板;
第二电极,具有与所述第一电极对向的对向面,且用于在与所述第一电极之间产生电浆放电;
成膜容器,将所述第一电极及所述第二电极包于其内;
清洁气体供给口,设置于所述成膜容器的第一侧壁;
清洁气体排出口,设置于所述成膜容器的第二侧壁,所述第二侧壁与所述成膜容器的所述第一侧壁对向;
其中,所述成膜容器具有:
第一面,其中配置有所述第一电极;及
第二面,其中配置有所述第二电极;
其中,所述第一侧壁与所述第一面及所述第二面相交;且
所述第二侧壁与所述第一面及所述第二面相交。
6.根据权利要求5所述的原子层成长装置,其特征在于,所述原子层成长装置具有清洁气体供给部,所述清洁气体供给部与所述清洁气体供给口连通。
7.根据权利要求6所述的原子层成长装置,其特征在于,所述清洁气体供给部使自由基产生。
8.根据权利要求5所述的原子层成长装置,其特征在于,所述清洁气体供给口兼作为原料气体供给口。
9.根据权利要求5所述的原子层成长装置,其特征在于,所述成膜容器的内部中设置有整流板,所述整流板控制由所述清洁气体供给口供给至所述成膜容器的内部的清洁气体的流动。
10.一种原子层成长装置,其特征在于,具备:
第一电极,用于保持基板;
第二电极,具有与所述第一电极对向的对向面,且用于在与所述第一电极之间产生电浆放电;
成膜容器,将所述第一电极及所述第二电极包于其内;
原料气体供给口,设置于所述成膜容器的第一侧壁;
反应气体供给口,设置于所述成膜容器的第一侧壁;及
排气口,设置于与所述成膜容器的所述第一侧壁对向的所述第二侧壁,
其中,所述成膜容器具有:
第一面,其中配置有所述第一电极;及
第二面,其中配置有所述第二电极;
其中,所述第一侧壁与所述第一面及所述第二面相交;且
所述第二侧壁与所述第一面及所述第二面相交。
11.根据权利要求10所述的原子层成长装置,其特征在于,所述原料气体供给口的内部尺寸大于所述反应气体供给口的内部尺寸。
12.根据权利要求10所述的原子层成长装置,其特征在于,所述原料气体供给口兼作为清洁气体供给口;且所述反应气体排出口兼作为清洁气体供给口。
13.根据权利要求12所述的原子层成长装置,其特征在于,所述清洁气体供给口与清洁气体供给部连通;且所述清洁气体供给部使自由基产生。
14.根据权利要求10所述的原子层成长装置,其特征在于,所述原料气体供给口兼作为清洁气体供给口;且所述反应气体排出口兼作为清洁气体排出口。
15.根据权利要求14所述的原子层成长装置,其特征在于,所述清洁气体供给口与清洁气体供给部连通;且所述清洁气体供给部使自由基产生。
16.一种原子层成长装置,包含于成膜空间配置基板的成膜容器,其特征在于,所述原子层成长装置具备:
多个清洁气体用通孔,设置于所述成膜容器的内壁;
配管经由路径部,与所述多个清洁气体用通孔的各个连接,且其中流通清洁气体;
多个气阀,设置于所述配管经由路径部,且可开关调整,
其中,所述多个气阀的各个设置为对应所述多个清洁气体用通孔的各个,且所述原子层成长装置构成为可连接至控制部,所述控制部借着控制所述多个气阀的各个的开关,以控制所述成膜空间的内部中的清洁气体的流动。
17.根据权利要求16所述的原子层成长装置,其特征在于,所述配管经由路径部与清洁气体供给部连通,所述清洁气体供给部使自由基产生。
18.一种使用原子层成长装置的成膜方法,其特征在于,其中所述原子层成长装置具备:
下部电极,用于保持基板;
上部电极,具有与所述下部电极对向的对向面,且用于在与所述下部电极之间产生电浆放电;
成膜容器,包含由所述下部电极的上方空间且所述上部电极的下方空间所构成的成膜空间;
下方防附着部件,设置于所述下部电极的下方空间与所述成膜空间之间;
上方防附着部件,设置于所述上部电极的上方空间与所述成膜空间之间;
原料气体供给口,设置于所述成膜容器的第一侧壁,且与所述成膜空间连通;
原料气体排出口,设置于与所述成膜容器的第一侧壁对向的所述成膜容器的第二侧壁,且与所述成膜空间连通,
所述成膜容器具有:
下侧表面,其中配置有所述下部电极;及
上侧表面,其中配置有所述上部电极;
其中,所述第一侧壁与所述下侧表面及所述上侧表面相交;且
所述第二侧壁与所述下侧表面及所述上侧表面相交,
且所述使用原子层成长装置的成膜方法具有:
(a)由所述原料气体供给口将原料气体导入至所述成膜空间的内部的制程;及
(b)由所述原料气体排出口将所述原料气体排出的制程。
19.根据权利要求18所述使用原子层成长装置的成膜方法,其特征在于:
所述原料气体供给口兼作为反应气体供给口;且
所述原料气体排出口兼作为反应气体排出口,
且所述使用原子层成长装置的成膜方法还具有:
(c)于所述(b)制程之后,由所述反应气体供给口将反应气体导入至所述成膜空间的内部的制程;
(d)自所述反应气体排出口将所述反应气体排出的制程。
20.一种原子层成长装置的清洁方法,其特征在于,具有:
(a)自成膜容器的第一侧壁所设置的清洁气体供给口,将包含自由基的清洁气体导入至所述成膜空间的内部的制程;及
(b)由与所述成膜容器的所述第一侧壁对向的第二侧壁所设置的清洁气体排出口,将所述清洁气体排出的制程。
21.根据权利要求20所述的原子层成长装置的清洁方法,其特征在于,所述清洁气体供给口具有将原料气体导入至所述成膜容器的内部,作为原料气体供给口的功能。
22.一种使用原子层成长装置的成膜方法,其特征在于,具有:
(a)自成膜容器的第一侧壁所设置的原料气体供给口,将原料气体导入至所述成膜容器的内部的制程;
(b)自所述成膜容器的所述第一侧壁所对向的第二侧壁中所设置的排气口,供给所述原料气体的制程;
(c)于所述(b)制程之后,自所述成膜容器的所述第一侧壁所设置的反应气体供给口,将反应气体导入至所述成膜容器的内部的制程;及
(d)自所述成膜容器的所述第一侧壁所对向的所述第二侧壁所设置的排气口,将所述反应气体排出的制程。
23.一种原子层成长装置的清洁方法,其特征在于,所述原子层成长装置具备:
第一电极,用于保持基板;
第二电极,具有与所述第一电极对向的对向面,且用于在与所述第一电极之间产生电浆放电;
成膜容器,将所述第一电极及所述第二电极包于其内;
原料气体供给口,设置于所述成膜容器的第一侧壁;
反应气体供给口,设置于所述成膜容器的第一侧壁;及
排气口,设置于与所述成膜容器的所述第一侧壁对向的第二侧壁,
其中,所述成膜容器具有:
第一面,其中配置有所述第一电极;及
第二面,其中配置有所述第二电极;
其中,所述第一侧壁与所述第一面及所述第二面相交;且
所述第二侧壁与所述第一面及所述第二面相交,
且所述原子层成长装置的清洁方法具有:
(a)由所述原料气体供给口,将包含自由基的清洁气体导入至所述成膜空间的内部,且由所述反应气体供给口,将包含自由基的清洁气体导入至所述成膜容器的内部的制程;及
(b)由所述排气口将所述清洁气体排出的制程。
24.一种原子层成长装置的清洁方法,其特征在于,其中所述原子层成长装置具备:
第一电极,用于保持基板;
第二电极,具有与所述第一电极对向的对向面,且用于在与第一电极之间产生电浆放电;
成膜容器,将所述第一电极及所述第二电极包于其内;
原料气体供给口,设置于所述成膜容器的第一侧壁;及
反应气体供给口,设置于所述成膜容器的第一侧壁,
其中,所述成膜容器具有:
第一面,其中配置有所述第一电极;及
第二面,其中配置有所述第二电极;
且,所述第一侧壁与所述第一面及所述第二面相交;且
所述第二侧壁与所述第一面及所述第二面相交,
并且所述原子层成长装置的清洁方法具有:
(a)由所述原料气体供给口将包含自由基的清洁气体导入至所述成膜空间的内部的制程;及
(b)由所述反应气体供给口将所述清洁气体排出至所述成膜容器的外部的制程。
25.一种原子层成长装置的清洁方法,其特征在于,所述原子层成长装置包含将基板配置于成膜空间的成膜容器,并且具备:
多个清洁气体用通孔,设置于所述成膜容器的内壁;
配管经由路径部,与所述多个清洁气体用通孔的各个连接,且其中流通清洁气体;及
多个气阀,设置于所述配管经由路径部,且可开关调整,
其中,所述多个气阀的各个设定为对应所述多个清洁气体用通孔的各个,并构成为可连接至控制部,所述控制部控制所述多个气阀的各个的开关,
且所述原子层成长装置的清洁方法具有:
(a)借着所述控制部控制所述多个气阀的各个的开关,以设定所述清洁气体的供给路径,以及所述清洁气体的排出路径的制程;
(b)通过基于所述(a)制程所设定的所述清洁气体的所述供给路径,将所述清洁气体供给至所述成膜容器的内部的制程;及
(c)通过基于所述(a)制程所设定的所述清洁气体的所述排出路径,将所述清洁气体排出至所述成膜容器的外部。
26.根据权利要求25所述的原子层成长装置的清洁方法,其特征在于,所述清洁气体包含自由基。
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