CN115522181A - 成膜装置和成膜方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供提高生产率的成膜装置和成膜方法。成膜装置对基板进行ALD成膜，具备处理腔室，其具有：旋转滚筒，将基板保持于与旋转轴线平行的保持侧面；主体部，收纳旋转滚筒，具有：多个处理室，与保持侧面相对，具有与旋转轴线平行的方向成为长度方向的长条状的处理空间；排气部，配置到多个处理室的各个之间，多个处理室至少包括：原料气体吸附室，使原料气体吸附于基板；等离子体反应室，从反应气体生成与原料气体反应的等离子体，具备：框体；长条状的金属窗，由与保持侧面相对且在等离子体反应室的长度方向以第1间隔配置成直线状的多个分割窗构成，配置为在沿着长度方向延伸的边上以与框体之间具有比第1间隔宽的第2间隔；矩形线圈天线。

Description

成膜装置和成膜方法
技术领域
本公开涉及一种成膜装置和成膜方法。
背景技术
在专利文献1中公开有如下成膜装置：在真空容器内，使在基板载置区域载置有基板的旋转台旋转，从而使所述基板公转而依次通过多个处理部，由此，进行依次供给多种处理气体的循环而对基板进行成膜处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-84730号公报
发明内容
发明要解决的问题
在一方面，本公开提供一种提高生产率的成膜装置和成膜方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，根据一个形态，提供一种成膜装置，该成膜装置是对基板进行ALD成膜的成膜装置，具备处理腔室，该处理腔室具有：旋转滚筒，其用于将所述基板保持于与旋转轴线平行的保持侧面；和主体部，其用于收纳所述旋转滚筒，所述主体部具有：多个处理室，其与所述保持侧面相对，具有与所述旋转轴线平行的方向成为长度方向的长条状的处理空间；和排气部，其配置到所述多个处理室的各处理室之间，所述多个处理室至少包括：原料气体吸附室，在该原料气体吸附室中，使原料气体吸附于所述基板；和等离子体反应室，在该等离子体反应室中，从反应气体生成与吸附到所述基板的所述原料气体反应的等离子体，所述等离子体反应室具备：框体，其设置到所述等离子体反应室的侧壁的上部；长条状的金属窗，其由多个分割窗构成，该多个分割窗与所述保持侧面相对，在所述等离子体反应室的长度方向以第1间隔配置成直线状，该长条状的金属窗配置为在沿着所述长度方向延伸的边上与所述框体之间具有比所述第1间隔宽的第2间隔；以及纵卷矩形线圈天线，其与所述分割窗分别相对应地配置于所述等离子体反应室的外侧，具有与所述分割窗相对的平面部，多个所述平面部形成通用的平面区域，所述纵卷矩形线圈天线是绕与所述分割窗平行且与所述金属窗的长度方向正交的卷绕轴线，卷绕天线用线而构成的。
发明的效果
根据一方面，能够提供一种提高生产率的成膜装置和成膜方法。
附图说明
图1是表示基板处理系统的结构的立体图的一个例子。
图2是说明卷取开卷室的动作的示意图的一个例子。
图3是处理室的截面示意图的一个例子。
图4是说明处理室的另一结构例的示意图的一个例子。
图5是在基板的输送方向上观察的处理室4的示意图。
图6是表示模拟结果的一个例子的图表，该模拟结果表示原料气体吸附室与等离子体反应室之间的分离。
图7是表示模拟结果的一个例子的图表，该模拟结果表示原料气体吸附室与等离子体反应室之间的分离。
图8是金属窗和高频天线的立体图的一个例子。
图9是表示参考例的金属窗和高频天线的配置的俯视图和表示电场强度的图表的一个例子。
图10是表示第1实施例的金属窗和高频天线的配置的俯视图和表示电场强度的图表的一个例子。
图11是表示分割金属窗之间的距离与电场强度的均匀性之间的关系的图表的一个例子。
图12是表示第2实施例的金属窗和高频天线的配置的俯视图和表示电场强度的图表的一个例子。
图13是表示第3实施例的金属窗和高频天线的配置的俯视图和表示电场强度的图表的一个例子。
图14是说明绝缘构件的外周框的宽度、电场强度的均匀性以及电场强度的图表的一个例子。
图15是表示第3实施例～第5实施例的金属窗的配置的俯视图的一个例子。
具体实施方式
以下，参照附图而对用于实施本公开的形态进行说明。在各附图中，存在如下情况：对同一构成部分标注同一附图标记，省略重复的说明。
＜基板处理系统＞
使用图1而对本实施方式的基板处理系统1进行说明。图1是表示基板处理系统1的结构的立体图的一个例子。
基板处理系统1具备加载互锁室2、卷取开卷室3、处理室(处理腔室)4、滚筒5、以及控制部9。
在此，在基板处理系统1中实施处理的基板G是俯视呈矩形形状、且具有挠性的基板。基板G例如也可以是具有挠性的矩形形状的玻璃基板。另外，基板G例如也可以是厚度为0.1mm～几mm程度的薄板玻璃基板。另外，对于基板G，例如平面尺寸也可以至少包含从第4.5代的730mm×920mm左右的尺寸到第10.5代的3000mm×3400mm左右的尺寸。
加载互锁室2借助闸阀21与大气气氛的输送室(未图示)连接。另外，加载互锁室2具有载置部(未图示)，该载置部能够在上下方向上升降，用于在高度方向上收纳多个基板G。另外，加载互锁室2借助闸阀22与真空气氛的卷取开卷室3连接。另外，加载互锁室2以能够切换大气气氛和真空气氛的方式构成。
卷取开卷室3借助闸阀22与加载互锁室2连接。另外，卷取开卷室3与处理室4连接。滚筒5构成为，通过轴向移动，能够移动到卷取开卷室3中的滚筒5的位置5A(以虚线图示)和处理室4中的滚筒5的位置5B(以双点划线图示)。另外，滚筒5以能够在卷取开卷室3和处理室4中旋转的方式构成。滚筒5呈圆柱状，以能够将基板G吸附并保持于与旋转轴线平行的外周面(保持侧面)的方式构成。
在此，使用图2而对卷取开卷室3的动作进行说明。图2是说明卷取开卷室3的动作的示意图的一个例子。
图2的(a)是说明使基板G保持于滚筒5的动作(卷取动作)的示意图的一个例子。从加载互锁室2到卷取开卷室3设置有输送基板G的输送装置23。另外，在滚筒5设置有卡定部51和双极静电卡盘52。利用输送装置23输送基板G，使基板G的前端卡定于滚筒5的卡定部51。然后，一边利用输送装置23在从加载互锁室2向卷取开卷室3的方向上输送基板G，一边驱动双极静电卡盘52，并使滚筒5旋转(在图2的(a)中是顺时针)，从而能够利用静电吸附使基板G保持于滚筒5的外周面。
此外，多个基板G在周向上保持于滚筒5的外周面。另外，由于保持于滚筒5的外周面，在基板G由于弯曲而产生应力。在此，在使厚度0.5mm的第6代的基板G在滚筒5的周向上吸附4张的情况下，滚筒5的半径例如为955mm，基板G的由于弯曲而产生的应力成为例如18MPa。相对于此，该基板G中的破坏应力成为例如50MPa。如此，能够使基板G以安全率两倍以上保持于滚筒5的外周面。
图2的(b)是说明使基板G脱离滚筒5的动作(开卷动作)的示意图的一个例子。在卷取开卷室3设置有对基板G进行除电的离子发生器53。解除由静电卡盘52进行的静电吸附，利用离子发生器53进行除电，从而使基板G从后端侧脱离。然后，一边使滚筒5反转(在图2的(b)中是逆时针)，一边利用输送装置23在从卷取开卷室3向加载互锁室2的方向上输送基板G，从而能够使保持到滚筒5的外周面的基板G脱离而向加载互锁室2输送。
返回图1，收纳到加载互锁室2的载置部的基板G由输送装置23向卷取开卷室3输送，利用卷取动作保持于滚筒5的外周面。保持有基板G的滚筒5从卷取开卷室3向处理室4移动。在处理室4中，使滚筒5旋转，对基板G实施成膜处理。在处理室4中对基板G实施了成膜处理之后，滚筒5从处理室4向卷取开卷室3移动。然后，基板G利用开卷动作脱离滚筒5，由输送装置23向加载互锁室2输送，收纳于加载互锁室2的载置部。
控制部9控制基板处理系统1的各构成部。控制部9具有CPU(中央处理单元：Central Processing Unit)、ROM(只读存储器：Read Only Memory)以及RAM(随机读取存储器：Random Access Memory)。CPU按照已储存到RAM、ROM的存储区域的制程执行预定的处理。
＜处理室＞
接着，使用图3而对处理室4进行说明。图3是处理室4的截面示意图的一个例子。此外，图3是在滚筒5的旋转轴线的方向上观察的剖视图。以箭头表示滚筒5的旋转方向的一个例子。
处理室4具备用于收纳旋转的滚筒5的主体部41。主体部41具有滚筒室42、原料气体吸附室43、等离子体反应室44、吹扫气体室45、以及排气部46。
滚筒室42是在主体部41内形成的圆柱状的空间，以保持有基板G的滚筒5能够在滚筒室42内旋转的方式形成。
原料气体吸附室43以与滚筒5的外周面相对的方式形成于滚筒室42的径向外侧。另外，原料气体吸附室43是与滚筒5的旋转轴线平行的方向成为长度方向的长条状的空间。从原料气体供给部61向原料气体吸附室43供给原料气体。作为原料气体，能够使用例如三甲硅烷基胺(TSA：N(SiH3)3)。
等离子体反应室44以与滚筒5的外周面相对的方式形成于滚筒室42的径向外侧，在滚筒5的旋转方向上形成于与原料气体吸附室43不同的位置。另外，等离子体反应室44是与滚筒5的旋转轴线平行的方向成为长度方向的长条状的空间。等离子体反应室44在其内部利用等离子体生成部7生成反应气体的等离子体。作为反应气体，能够使用例如N2气体。
吹扫气体室45以与滚筒5的外周面相对的方式形成于滚筒室42的径向外侧，在滚筒5的旋转方向上形成于原料气体吸附室43与等离子体反应室44之间。另外，吹扫气体室45是与滚筒5的旋转轴线平行的方向成为长度方向的长条状的空间。从吹扫气体供给部63向吹扫气体室45供给吹扫气体。作为吹扫气体，能够使用例如Ar气体。
排气部46以与滚筒5的外周面相对的方式形成于滚筒室42的径向外侧，在滚筒5的旋转方向上形成于原料气体吸附室43与吹扫气体室45之间和等离子体反应室44与吹扫气体室45之间。另外，排气部46是与滚筒5的旋转轴线平行的方向成为长度方向的长条状的空间。排气部46与排气装置(未图示)连接，排气部46内的气体被向处理室4外排气。
另外，处理室4具备等离子体生成部7。等离子体生成部7具有金属窗70、矩形线圈天线73、高频电源74、以及壳体75。等离子体生成部7利用金属窗70和矩形线圈天线73形成感应电场，利用感应电场从反应气体(等离子体材料气体)生成等离子体。
金属窗70具有导体板71和喷淋板72。导体板71和喷淋板72均由作为非磁性且具有导电性还具有耐蚀性的金属或者实施了耐蚀性的表面加工的金属的铝、铝合金、不锈钢等形成。具有耐蚀性的表面加工例如是阳极氧化处理、陶瓷喷镀等。另外，也可以对喷淋板72的面对等离子体反应室44的下表面实施基于阳极氧化处理、陶瓷喷镀的耐等离子体涂敷。导体板71也可以借助接地线(未图示)接地。喷淋板72与导体板71以相互导通的方式接合。
另外，在导体板71与喷淋板72之间形成有气体供给室76，从反应气体供给部62供给反应气体。作为反应气体，能够使用例如N2气体。从反应气体供给部62所供给的反应气体从气体供给室76通过喷淋板72的气体喷出孔，向等离子体反应室44供给。
在金属窗70的上方配设有由绝缘构件形成的衬垫(未图示)，以利用该衬垫与导体板71分开的方式配设有矩形线圈天线73。矩形线圈天线73是通过将由铜等良导电性的金属形成的天线用线卷装成涡旋状或者环状而形成的。例如，也可以将多个环状的天线用线并列地配设成多层。
另外，矩形线圈天线73与高频电源74连接。通过从高频电源74对矩形线圈天线73施加例如13.56MHz的高频电力，在金属窗70诱发感应电流，由于在金属窗70所诱发的感应电流，在等离子体反应室44内形成感应电场。利用该感应电场使从喷淋板72供给到等离子体反应室44的反应气体等离子体化而生成感应耦合型等离子体。
壳体75用于收纳金属窗70和矩形线圈天线73。
接着，说明由处理室4进行的成膜处理。通过使滚筒5旋转，保持到滚筒5的外周面的基板G以原料气体吸附室43、排气部46、吹扫气体室45、排气部46、等离子体反应室44、排气部46、吹扫气体室45、排气部46的顺序通过。由此，处理室4在减压状态的处理容器内利用ALD(Atomic Layer Deposition，原子层沉积)法在基板G上对SiN膜进行成膜。
通过使滚筒5旋转，向原料气体吸附室43输送基板G。在原料气体吸附室43中，原料气体吸附于基板G的表面。
接着，向吹扫气体室45输送基板G。在吹扫气体室45中利用吹扫去除剩余的原料气体等。
接着，向等离子体反应室44输送基板G。在等离子体反应室44中，吸附到基板G的表面的原料气体和已等离子体化的反应气体反应，从而SiN膜堆积。
接着，向吹扫气体室45输送基板G。在吹扫气体室45中利用吹扫去除剩余的反应气体等。
由此，对基板G实施1个循环的ALD循环，一层SiN膜堆积。然后，使滚筒5旋转，反复进行ALD循环直到达到预先确定好的膜厚为止，从而在基板G上对SiN膜进行成膜。
在此，作为原料气体和反应气体的组合，除了上述之外，例如，能够使用以下的组合。能够使用原料气体是二氯甲硅烷(DCS：SiH2Cl2)、反应气体是N2或NH3的组合。另外，能够使用原料气体是一氯甲硅烷(MCS：SiH3Cl)、反应气体是N2或NH3的组合。另外，能够使用原料气体是三甲硅烷基胺(TSA：N(SiH3)3)、反应气体是N2的组合。另外，能够使用原料气体是氟化硅(SiF4)、反应气体是N2的组合。根据这些气体的组合，能够以100℃以下的低温对SiN膜进行成膜。由此，能够在耐热性较低的元件(例如OLED)上以低温对SiN膜进行成膜。
另外，原料气体更优选作为具有极性的气体的二氯甲硅烷、一氯甲硅烷、三甲硅烷基胺中任一个。由此，能够使原料气体恰当地吸附于基板G的表面。
此外，在图3所示的处理室4中，以如下处理室4为例进行了说明，但并不限于此：原料气体吸附室43和等离子体反应室44各设置有一个，滚筒5每旋转1圈，使ALD循环执行1个循环。
图4是说明处理室4的另一结构例的示意图的一个例子。处理室4也可以具备多个原料气体吸附室43和多个等离子体反应室44。在图4所示的例子中，处理室4具备两个原料气体吸附室43和两个等离子体反应室44。另外，在原料气体吸附室43与等离子体反应室44之间形成有吹扫气体室45。另外，在原料气体吸附室43与吹扫气体室45之间和等离子体反应室44与吹扫气体室45之间形成有排气部46。在图4所示的处理室4中，滚筒5每旋转1圈使ALD循环执行两个循环。由此，能够使SiN膜的成膜速度提高，提高基板处理系统1的生产率。
图5是在基板G的输送方向上观察的处理室4的示意图。是将图4所示的滚筒5的旋转方向在图5中图示为左右方向的示意图。通过使滚筒5以预定的速度旋转，基板G在原料气体吸附室43、排气部46、吹扫气体室45、排气部46、等离子体反应室44、排气部46、吹扫气体室45、排气部46移动。另外，各室的滞留时间根据各室的沿着滚筒5的旋转方向的长度(在图5中，左右方向的宽度)设定。
接着，使用图6和图7而对原料气体吸附室43与等离子体反应室44之间的分离进行说明。图6和图7是表示模拟结果的一个例子的图表，该模拟结果表示原料气体吸附室43与等离子体反应室44之间的分离。
图6的(a)是表示压力的变化的图表的一个例子。纵轴表示压力，横轴表示滚筒室42的内周面的弧长(沿着滚筒5的旋转方向的长度)。在图6和随后论述的图7中，TSA与原料气体吸附室43相对应，N2与等离子体反应室44相对应，Ar与吹扫气体室45相对应。另外，以虚线表示的位置与排气部46相对应。如图6的(a)所示，压力在排气部46的位置处减少。
图6的(b)是表示各气体的浓度的变化的图表的一个例子。纵轴表示各气体的浓度，横轴表示滚筒室42的内周面的弧长(沿着滚筒5的旋转方向的长度)。另外，在图6的(b)和随后论述的图7中，以实线表示N2，以虚线表示TSA，以单点划线表示Ar。如图6的(b)所示，原料气体吸附室43的TSA的浓度在排气部46、吹扫气体室45、排气部46之间减少，在等离子体反应室44中充分地变低。由此，能够防止TSA从原料气体吸附室43流入等离子体反应室44而防止在等离子体反应室44中所流入的TSA与N2进行CVD反应。
在图7的(a)～图7的(c)中，纵轴表示摩尔分数，横轴表示滚筒室42的内周面的弧长(沿着滚筒5的旋转方向的长度)。另外，图7的(a)将Ar气体的流量设为1sccm，图7的(b)将Ar气体的流量设为10sccm，图7的(c)将Ar气体的流量设为50sccm。此外，将滚筒5的外周面与滚筒室42的内周面之间的间隙设为3mm。
如图7所示，通过增加Ar气体的流量，能够分离N2气体和TSA气体。此外，滚筒5的外周面与滚筒室42的内周面之间的间隙优选设为3mm左右。其原因在于，若扩宽间隙，则从原料气体吸附室43向等离子体反应室44流入的TSA增加。
接着，使用图8而对等离子体生成部7的金属窗70和矩形线圈天线73的结构进行说明。图8是金属窗70和矩形线圈天线73的立体图的一个例子。
金属窗70具有多个分割金属窗77。另外，具有支承框体78和绝缘构件79。分割金属窗77与滚筒5的外周面相对，在等离子体反应室44的长度方向(与滚筒5的旋转轴线平行的方向)上排列成直线状。在图8所示的例子中，分割金属窗77分割成3个。支承框体78设置于等离子体反应室44的侧壁的上部。出于方便，在图8中，为了使构造通俗易懂，在分割金属窗77彼此之间、支承框体78与分割金属窗77之间描绘有去除绝缘构件79而成的间隙，实际上在该间隙设置有绝缘构件79，进行绝缘。在此，绝缘构件79由PTFE(聚四氟乙烯：Polytetrafluoroethylene)等氟树脂形成。
矩形线圈天线73配置于等离子体反应室44的外侧，是将由导电性材料、例如铜等形成的天线用线卷绕成螺旋状而构成的。关于矩形线圈天线73，以与3个分割金属窗77分别相对应的方式设置有3个矩形线圈天线73。由此，能够分割成包括一个端部的区域、中央区域、包括另一个端部的区域这3个区域而控制感应电场。
另外，矩形线圈天线73的多个天线用线平行地配置于与分割金属窗77相对的平面部701上。平面部701上的多个天线用线是以电流向同一方向流动的方式以卷绕方向是纵卷的方法卷绕成螺旋状而构成的。即，矩形线圈天线73是绕与分割金属窗77平行且与分割金属窗77的长度方向正交的卷绕轴线卷绕天线用线而形成的。另外，多个矩形线圈天线73的平面部701形成通用的平面区域702。平面区域702包括在长度方向上排列成直线状的平面部701而形成。
图9是表示参考例的金属窗70和矩形线圈天线73的配置的俯视图和表示基于模拟的电场强度的图表的一个例子。图9的(a)是表示参考例的金属窗70和矩形线圈天线73的配置的俯视图的一个例子。在参考例的金属窗70中，绝缘构件79的宽度设为均等。即，分割金属窗77与相邻的分割金属窗77之间的绝缘构件79的宽度(第1间隔)同分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔、第3间隔)相等地形成。另外，在长度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔)同在宽度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第3间隔)相等地形成。另外，矩形线圈天线73的长度形成得比分割金属窗77的长度短。
图9的(b)是表示参考例的金属窗70和矩形线圈天线73的电场强度的图表的一个例子。横轴是长度方向(与滚筒5的旋转轴线平行的方向)的距离，纵轴表示电场强度。为了使电场强度的分布通俗易懂，纵轴的原点偏移成适当的值而表示(在图中是40的值)。另外，电场强度的单位是[V/m]，利用模拟计算为金属窗70的30mm下的、沿着金属窗70的长度方向的中心线的基板G的宽度内的电场强度(在以下的各实施例中也相同)。如图9的(b)所示，在参考例的金属窗70和矩形线圈天线73中，产生了电场强度的疏密。在此，“产生了疏密”表示如下情况：局部地产生电场强度较强的部位和较弱的部位而混杂，整体看来电场强度在距离方向的范围内成为具有凹凸的分布状态。
图10是表示第1实施例的金属窗70和矩形线圈天线73的配置的俯视图和表示基于模拟的电场强度的图表的一个例子。图10的(a)是表示第1实施例的金属窗70和矩形线圈天线73的配置的俯视图的一个例子。在第1实施例的金属窗70中，缩窄分割金属窗77与相邻的分割金属窗77之间的绝缘构件79的宽度(第1间隔)。即，分割金属窗77与相邻的分割金属窗77之间的绝缘构件79的宽度(第1间隔)形成得比分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔、第3间隔)窄。换言之，分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔、第3间隔)形成得比分割金属窗77与相邻的分割金属窗77之间的绝缘构件79的宽度(第1间隔)宽。另外，在长度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔)同在宽度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第3间隔)相等地形成。另外，矩形线圈天线73的长度与分割金属窗77的长度相等地形成。
图10的(b)是表示第1实施例的金属窗70和矩形线圈天线73的电场强度的图表的一个例子。横轴是长度方向(与滚筒5的旋转轴线平行的方向)的距离，纵轴表示电场强度。如图10的(b)所示，在第1实施例的金属窗70和矩形线圈天线73中，与参考例相比较，电场强度的疏密降低，电场强度的均匀性提高。
在此，分割金属窗77与相邻的分割金属窗77之间的绝缘构件79的宽度(第1间隔)优选5mm以上15mm以下。由此，能够分割感应电场而控制，同时使电场强度的均匀度提高。
图11是表示分割金属窗77之间的距离(窗间距离)与电场强度的均匀性之间的关系的图表。纵轴表示电场强度的均匀性，值越小，表示均匀性越良好。横轴表示分割金属窗77之间的距离(窗间距离)。另外，分别表示将矩形线圈天线73之间的距离设为60mm、20mm时的结果。另外，图11中的电场强度的均匀性在金属窗70的与基板G相对应的整个范围内计算。
如图11所示，通过缩窄窗间距离，电场强度的均匀性提高。此外，矩形线圈天线73之间的距离的变化对电场强度的均匀性的影响比窗间距离的变化对电场强度的均匀性的影响小。
图12是表示第2实施例的金属窗70和矩形线圈天线73的配置的俯视图和表示基于模拟的电场强度的图表的一个例子。图12的(a)是表示第2实施例的金属窗70和矩形线圈天线73的配置的俯视图的一个例子。在第2实施例的金属窗70中，缩窄分割金属窗77与相邻的分割金属窗77之间的绝缘构件79的宽度(第1间隔)。即，分割金属窗77与相邻的分割金属窗77之间的绝缘构件79的宽度(第1间隔)形成得比分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔、第3间隔)窄。另外，在长度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔)同在宽度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第3间隔)相等地形成。
矩形线圈天线73在金属窗70的长度方向上以超过多个分割金属窗77的两端的方式配置。即，两端的矩形线圈天线73的长度形成得比分割金属窗77的长度长，超过绝缘构件79而形成到支承框体78上。中央的矩形线圈天线73的长度以与中央的分割金属窗77的长度相等的长度形成。
图12的(b)是表示第2实施例的金属窗70和矩形线圈天线73的中心线上的电场强度的图表的一个例子。横轴是长度方向(与滚筒5的旋转轴线平行的方向)的距离，纵轴表示电场强度。如图12的(b)所示，在第2实施例的金属窗70和矩形线圈天线73中，与第1实施例(参照图10)相比较，改善了金属窗70的两端处的电场强度的下跌，电场强度的均匀性提高。
图13是表示第3实施例的金属窗70和矩形线圈天线73的配置的俯视图和表示基于模拟的电场强度的图表的一个例子。图13的(a)是表示第3实施例的金属窗70和矩形线圈天线73的配置的俯视图的一个例子。在第3实施例的金属窗70中，缩窄分割金属窗77与相邻的分割金属窗77之间的绝缘构件79的宽度(第1间隔)。即，分割金属窗77与相邻的分割金属窗77之间的绝缘构件79的宽度(第1间隔)形成得比分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔、第3间隔)窄。另外，在长度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔)同在宽度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第3间隔)相等地形成。另外，在第3实施例中，分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔、第3间隔)相对于第2实施例扩宽。另外，两端的矩形线圈天线73的长度形成得比分割金属窗77的长度长，超过绝缘构件79而形成到支承框体78上。中央的矩形线圈天线73的长度以与中央的分割金属窗77的长度相等的长度形成。
图13的(b)是表示第3实施例的金属窗70和矩形线圈天线73的中心线上的电场强度的图表的一个例子。横轴是长度方向(与滚筒5的旋转轴线平行的方向)的距离，纵轴表示电场强度。如图13的(b)所示，在第3实施例的金属窗70和矩形线圈天线73中，与第2实施例(参照图12)相比较，电场效率提高而电场强度的数值整体变大。
图14是说明绝缘构件79的外周框的宽度、电场强度的均匀性以及电场强度的图表的一个例子。图14中的电场强度的均匀性在金属窗70的与基板G相对应的整个范围内计算。绝缘构件79的外周框的宽度越增加，电场强度的均匀性(图中的黑圆圈的点)越提高。另外，绝缘构件79的外周框的宽度越增加，电场强度(图中的黑四方的点)越大、即电场效率提高。此外，在图14所示的例子中，在80mm处看到饱和倾向。
在此，分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔)优选20mm以上100mm以下，更优选40mm以上80mm以下。由此，能够分割感应电场而控制，同时使电场强度的均匀度提高。
图15是表示第3实施例～第5实施例的金属窗70的配置的俯视图的一个例子。图15的(a)表示第3实施例的金属窗70的配置，图15的(b)表示第4实施例的金属窗70的配置，图15的(c)表示第5实施例的金属窗70的配置。
在图15的(a)所示的第3实施例的金属窗70中，在长度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔)同在宽度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第3间隔)形成为相等的长度。
在图15的(b)所示的第4实施例的金属窗70中，在宽度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第3间隔)形成得比在长度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔)短。
在图15的(c)所示的第5实施例的金属窗70中，在长度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔)形成得比在宽度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第3间隔)短。
在此，在第3实施例的金属窗70中，基板G的宽度内的、金属窗70整体上的电场强度的均匀度是15.6％，中心线上的电场强度的均匀性是4.7％。平均电场成为61.8V/m。相对于此，在第4实施例的金属窗70中，基板G的宽度内的、金属窗70整体上的电场强度的均匀度是15.5％，中心线上的电场强度的均匀性是3.6％。平均电场成为61.7V/m。另一方面，在第5实施例的金属窗70中，基板G的宽度内的、金属窗70整体上的电场强度的均匀性是44.6％，中心线上的电场强度的均匀度是9.0％。平均电场成为19.1/m。
如此，在第5实施例的金属窗70中，由于缩窄在长度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔)，透过金属窗70的磁场难以脱出，电场强度降低。另外，电场强度的均匀性恶化。换言之，如图15的(b)所示，优选的是，在扩宽分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度之际，扩宽在长度方向上延伸的边中的分割金属窗77与支承框体78之间的绝缘构件79的宽度(第2间隔)。由此，如图14所示，能够使平均电场提高，并且，使电场的均匀性提高。
根据本实施方式的基板处理系统1，能够利用ALD成膜对SiN膜进行成膜。通过利用ALD成膜以原子逐层进行成膜，能够成膜介电常数较高、薄而致密的SiN膜。由此，基板处理系统1例如能够适用于OLED元件的High-K膜的成膜装置。通过提高High-K膜的介电常数而增加静电电容，能够实现OLED器件的低频驱动。另外，能够成膜覆盖率良好且致密的SiN膜。由此，基板处理系统1例如能够适用于相对于水分保护OLED元件的密封膜的成膜装置。
在此，在调换腔室内的气体而进行ALD成膜的成膜装置中，通过反复进行如下工序而在基板上对SiN膜进行成膜：向腔室供给原料气体的工序；向腔室供给吹扫气体而对剩余的原料气体等进行吹扫的工序；向腔室供给反应气体的等离子体的工序；向腔室供给吹扫气体而对剩余的反应气体等进行吹扫的工序。因此，在调换腔室内的气体而进行ALD成膜的成膜装置中，处理所需的时间增加，生产率降低。相对于此，根据本实施方式的基板处理系统1，通过使滚筒5旋转，能够对基板G反复进行ALD循环，因此，能够提高生产率。
另外，通过在处理室4设置有多个反应室(原料气体吸附室43、等离子体反应室44)，能够针对滚筒5的一次旋转处理多次的ALD循环。由此，能够提高生产率。另外，通过使滚筒5高速旋转，能够缩短1次ALD循环所需的时间，提高生产率。
另外，在通过使载置有基板的旋转台旋转来使基板依次通过多个处理部的成膜装置中，针对例如FPD这样的大型的玻璃基板G存在旋转台大型化、成膜装置也大型化这样的问题。相对于此，根据本实施方式的基板处理系统1，能够将基板G保持于滚筒5的外周面，因此，能够抑制装置的大型化。
另外，基板处理系统1设为对SiN膜进行ALD成膜的系统而进行了说明，但并不限于此。通过改变原料气体和反应气体，能够对SiO等、Al2O3等的ALD膜进行成膜。即，原料气体也可以包括含Si气体或者含Al气体，反应气体也可以是含有氮或者氧的气体。
例如，也可以是，使用含有二氯甲硅烷、一氯甲硅烷、三甲硅烷基胺以及氨基硅烷系的气体等中任一个的含Si气体作为原料气体，使用含有N2和NH3等中任一个或者两个的氮化气体作为反应气体，对氮化硅膜进行ALD成膜。
另外，也可以是，使用含有氯硅烷系的气体、氨基硅烷系的气体、SiF4等中任一个的含Si气体作为原料气体，使用含有H2O、O2以及O3等中任一个或者两个以上的氧化气体作为反应气体，对氧化硅膜进行ALD成膜。作为氯硅烷系的气体，可列举出SiH3Cl、SiH2Cl2、Si2Cl6、SiCl4、SiCl2(CH3)2等。作为氨基硅烷系的气体，可列举出BTBAS、3DMAS、DSBAS、BDEAS、TEAS、TIPAS、DIPAS、DSN-2等。
另外，也可以是，使用三甲基铝(TMA)等含Al气体作为原料气体，使用含有H2O、O2以及O3等中任一个或者两个以上的氧化气体作为反应气体，对氧化铝膜进行ALD成膜。
对于含Si气体、含Al气体、氧化气体、氮化气体中任一个，既可以选择其中一个气体，也可以组合多个气体。
以上，对基板处理系统1进行了说明，但本公开并不限定于上述实施方式等，在权利要求书所记载的本公开的主旨的范围内能够进行各种变形、改良。

Claims (14)

1.一种成膜装置，其是对基板进行ALD成膜的成膜装置，具备处理腔室，该处理腔室具有：
旋转滚筒，其用于将所述基板保持于与旋转轴线平行的保持侧面；和
主体部，其用于收纳所述旋转滚筒，
所述主体部具有：
多个处理室，其与所述保持侧面相对，具有与所述旋转轴线平行的方向成为长度方向的长条状的处理空间；和
排气部，其配置到所述多个处理室的各处理室之间，
所述多个处理室至少包括：原料气体吸附室，在该原料气体吸附室中，使原料气体吸附于所述基板；和等离子体反应室，在该等离子体反应室中，从反应气体生成与吸附到所述基板的所述原料气体反应的等离子体，
所述等离子体反应室具备：
框体，其设置到所述等离子体反应室的侧壁的上部；
长条状的金属窗，其由多个分割窗构成，该多个分割窗与所述保持侧面相对，在所述等离子体反应室的长度方向以第1间隔配置成直线状，该长条状的金属窗配置为在沿着所述长度方向延伸的边上与所述框体之间具有比所述第1间隔宽的第2间隔；以及
纵卷矩形线圈天线，其与所述分割窗分别相对应地配置于所述等离子体反应室的外侧，具有与所述分割窗相对的平面部，
多个所述平面部形成通用的平面区域，
所述纵卷矩形线圈天线是绕与所述分割窗平行且与所述金属窗的长度方向正交的卷绕轴线，卷绕天线用线而构成的。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其中，
在所述金属窗的长度方向上，所述纵卷矩形线圈天线以超过所述金属窗的两端的方式配置。
3.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其中，
所述第1间隔是5mm以上15mm以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的成膜装置，其中，
所述第2间隔是20mm以上100mm以下。
5.根据权利要求4所述的成膜装置，其中，
所述第2间隔是40mm以上80mm以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的成膜装置，其中，
在所述原料气体吸附室与所述等离子体反应室之间还设置有使所述原料气体吸附室的气氛气体与所述等离子体反应室的气氛气体分离的吹扫气体室。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的成膜装置，其中，
在所述旋转滚筒的所述旋转轴线的方向上与所述处理腔室相邻地设置有基板装卸腔室，
所述旋转滚筒能够在所述处理腔室与所述基板装卸腔室之间移动，
所述基板在所述基板装卸腔室中进行向所述旋转滚筒的吸附或从所述旋转滚筒的脱离。
8.根据权利要求7所述的成膜装置，其中，
在与所述旋转滚筒的所述旋转轴线正交的方向上与所述基板装卸腔室相邻地设置有加载互锁腔室，
所述基板在所述加载互锁腔室与所述基板装卸腔室之间送入送出。
9.一种成膜方法，其是对基板进行ALD成膜的成膜方法，成膜装置具备处理腔室，该处理腔室由旋转滚筒和主体部构成，该旋转滚筒用于将所述基板保持于与旋转轴线平行的保持侧面，该主体部用于收纳所述旋转滚筒，以与所述保持侧面相对的方式至少具有：原料气体吸附室，在该原料气体吸附室中，使原料气体吸附于所述基板；和等离子体反应室，在该等离子体反应室中，从反应气体生成与吸附到所述基板的所述原料气体反应的等离子体，所述等离子体反应室具备：长条状的金属窗，其由多个分割窗构成，该多个分割窗与所述保持侧面相对，配置到所述等离子体反应室的长度方向；和纵卷矩形线圈天线，其与所述分割窗相对应地配置于所述等离子体反应室的外侧，在该成膜装置中，
该成膜方法具有如下工序：
使所述旋转滚筒绕所述旋转轴线旋转的旋转工序；
利用所述矩形线圈天线和所述金属窗形成感应电场、利用所述感应电场从所述反应气体生成所述等离子体的等离子体生成工序；
使所述原料气体吸附于所述基板的吸附工序；以及
在所述吸附工序之后使吸附到所述基板的所述原料气体与所述等离子体反应并形成膜的等离子体反应工序，
反复进行所述吸附工序和所述等离子体反应工序直到所述膜达到预先确定好的厚度为止。
10.根据权利要求9所述的成膜方法，其中，
所述原料气体包括含Si气体或者含Al气体，
所述反应气体是含氮或者含氧气体。
11.根据权利要求10所述的成膜方法，其中，
所述原料气体含有二氯甲硅烷、一氯甲硅烷、三甲硅烷基胺以及氨基硅烷中任一个，
所述反应气体含有N2和NH3中任一个或者两个，
所述膜是氮化硅膜。
12.根据权利要求10所述的成膜方法，其中，
所述原料气体含有氯硅烷、氨基硅烷中任一个，
所述反应气体含有H2O、O2以及O3中任一个或者两个以上，
所述膜是氧化硅膜。
13.根据权利要求10所述的成膜方法，其中，
所述原料气体含有三甲基铝，
所述反应气体含有H2O、O2以及O3中任一个或者两个以上，
所述膜是氧化铝膜。
14.根据权利要求9～13中任一项所述的成膜方法，其中，
所述基板是玻璃基板。
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