JP2010087231A - 真空処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各々基板載置領域を含む複数の下部材2と、これら下部材2に夫々対向して設けられ、前記基板載置領域との間に処理空間20を形成する複数の上部材22と、前記上部材22及び下部材2の組により形成される複数の処理空間20に対して共通化された処理ガス供給機構4と、この処理ガス供給機構4から共通のガス供給路を介して分岐された複数の分岐路34と、前記共通のガス供給路の下流端に設けられ、当該ガス供給路の断面積よりも大きい断面積を有し、その下流側に前記複数の分岐路が接続された拡散室33と、前記処理空間20を真空排気するための真空排気手段64と、を備えるように真空処理装置を構成することで、処理空間20毎にガス供給機構4を設ける必要をなくし、ガス供給系の構造を簡素化し、装置の製造コストを抑えることができる。
【選択図】図1
Description
一般的に枚葉式の成膜装置は、例えば基板の載置領域を備えた載置台を真空容器内に設け、平坦なガス吐出面を有するガスシャワーヘッドを当該ガス吐出面が前記載置領域に対して平行となるように配置して、ガスシャワーヘッドから載置台へ向けて反応ガスを吐出する構成となっている。このとき載置台上の基板には、予め決めた濃度の反応ガスが供給されるように反応ガスが供給されるが、既述のように平坦なガス吐出面を基板の載置面に対して平行に配置すると、基板の周囲にはガスの流れを遮るものがないことから、基板表面に供給された反応ガスは直ちに周囲の反応容器内の空間へと流れ出てしまう。このため、例えば反応ガスを切り替えるまでの基板表面の反応ガスの平均濃度を予め決めた値以上に保とうとすると、周囲の空間への流出分を補って反応ガスを供給しなければならず、高価な反応ガスを必要量以上に消費してしまうという問題があった。
各々基板載置領域を含む複数の下部材と、
これら下部材に夫々対向して設けられ、前記基板載置領域との間に処理空間を形成する複数の上部材と、
前記上部材及び下部材の組により形成される複数の処理空間に対して共通化された処理ガス供給機構と、
この処理ガス供給機構から共通のガス供給路を介して分岐され、前記複数の処理空間に夫々処理ガスを供給するための複数の分岐路と、
前記共通のガス供給路の下流端に設けられ、当該ガス供給路の断面積よりも大きい断面積を有し、その下流側に前記複数の分岐路が接続された拡散室と、
前記処理空間を真空排気するための真空排気手段と、
を備えたことを特徴とする。
前記真空容器内に設けられ、各々基板載置領域を含む複数の下部材と、
これら下部材に夫々対向して設けられ、前記基板載置領域との間に処理空間を形成する複数の上部材と、
前記処理空間の周方向に沿って形成され、当該処理空間内と処理空間の外部である前記真空容器内の雰囲気とを連通するための排気用開口部と、
前記上部材及び下部材の組により形成される複数の処理空間に対して共通化された処理ガス供給機構と、
この処理ガス供給機構から共通のガス供給路を介して分岐され、前記複数の処理空間に夫々処理ガスを供給するための複数の分岐路と、
前記共通のガス供給路の下流端に設けられ、当該ガス供給路の断面積よりも大きい断面積を有し、その下流側に前記複数の分岐路が接続された拡散室と、
前記処理空間を前記排気用開口部及び真空容器内の雰囲気を介して真空排気するための真空排気手段と、
を備えたことを特徴とする。
第1の反応ガスと第2の反応ガスとを交互に処理空間に供給するサイクルを多数回実行し、かつこれら反応ガスの供給のタイミングの間にパージガスを供給するように処理ガス供給機構を制御するための制御部を備えていてもよい。前記上部材の内周面は、例えば上部から下方に向けて末広がりの形状に形成され、前記上部材の中央部には、処理ガスを供給するガス供給口が形成されていてもよい。
他の発明によれば上記のようにガス供給系の構造を簡素化でき、各処理空間で均一性の高いガス処理を行うことを図ることができる。また、他の発明では、真空容器内に処理空間を形成する複数の上部材と下部材とからなる組を設けて、処理空間内と処理空間の外部である前記真空容器内の雰囲気とを連通するための排気用開口部を介して排気する。従って複数枚の基板を載置可能な大型の回転テーブルを用意して、当該回転テーブルの上面側に処理空間を設ける場合と比較して、処理空間の容積を小さくすることができる。この結果、基板同士の隙間など、成膜には関与しない領域に反応ガスを供給する必要がないことから、成膜処理に必要な反応ガスの供給量を削減することが可能となる。
本実施の形態に係る成膜装置は、金属元素、例えば周期表の第3周期の元素であるAl、Siなど、周期表の第4周期の元素であるTi、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Geなど、周期表の第5周期の元素であるZr、Mo、Ru、Rh、Pd、Agなど、周期表の第6周期の元素であるBa、Hf、Ta、W、Re、lr、Ptなどの元素を含む薄膜を成膜することが可能であり、ウエハW表面に吸着させる金属原料としてはこれらの金属元素の有機金属化合物や無機金属化合物などを反応ガス(以下、原料ガスという)として用いる場合が挙げられる。金属原料の具体例としては、上述のBTBASの他に、例えばDCS[ジクロロシラン]、HCD[ヘキサジクロロシラン]、TMA[トリメチルアルミニウム]、3DMAS[トリスジメチルアミノシラン]などを挙げることができる。
また本例では、以上に説明した各構成要素のうち、原料ガス供給源71、ポンプ711、原料ガス供給配管713、インジェクタ4、マニホールド部3及びガス供給管34は、第1の反応ガス供給部に相当し、酸素ガス供給源72、圧力調整弁721、開閉弁722、酸素ガス供給配管723、マニホールド部3及びガス供給管34は、第2の反応ガス供給部に相当し、またパージガス供給源73、圧力調整弁731、開閉弁732、パージガス供給配管733、マニホールド部3及びガス供給管34はパージガス供給部に相当している。
また、各ガスが供給される処理空間20は、天板部材22と載置台2とから構成され、それらの間に形成される隙間を介して排気される。従って複数枚の基板を載置可能な大型の回転テーブルを用意して、当該回転テーブルの上面側に処理空間を設ける場合と比較して、処理空間20の容積を小さくすることができるので、基板同士の隙間など、成膜には関与しない領域に反応ガスを供給する必要がないことから、成膜処理に必要な反応ガスの供給量を削減することが可能となる。また、共通の各ガス供給源から共通のガス供給路32及びガス拡散室33を介して各ガスが処理空間20に供給されるので、各処理空間20に供給されるガス流量及びガス濃度にばらつきが生じることが抑えられる。従って、各処理空間20で処理されるウエハWの膜質や膜厚のばらつきが抑えられる。
図23(a)は底板14の下側、図23(b)は保持部91の上側を夫々示している。図23(b)に示すように保持部91は開口部92を備え、前記スリーブ25及び駆動部51を囲むように筒状に形成されている。そして保持部91の上端には当該保持部91の周方向に沿って環状の突起93が形成されており、前記底板14の下方側には当該底板14中央部から下方に突出したスリーブ25及び駆動部51を囲むように前記突起93の形状に対応した溝94が形成されている。突起93と溝94とは互いに嵌合し、底板14に対して保持部91は位置決めされている。
1 真空容器
10 排気空間
14 底板
100 制御部
2 載置台
20 処理空間
21 ステージヒータ
22 天板部材
23 支持腕
24 支柱
3 マニホールド部
4 インジェクタ
64 真空ポンプ
7 ガス供給制御部
71 原料ガス供給源
72 酸素ガス供給源
73 パージガス供給源
721、731
圧力調整弁
712、722、732
開閉弁
Claims (10)
- 真空雰囲気にて、処理ガスにより基板を処理する真空処理装置において、
各々基板載置領域を含む複数の下部材と、
これら下部材に夫々対向して設けられ、前記基板載置領域との間に処理空間を形成する複数の上部材と、
前記上部材及び下部材の組により形成される複数の処理空間に対して共通化された処理ガス供給機構と、
この処理ガス供給機構から共通のガス供給路を介して分岐され、前記複数の処理空間に夫々処理ガスを供給するための複数の分岐路と、
前記共通のガス供給路の下流端に設けられ、当該ガス供給路の断面積よりも大きい断面積を有し、その下流側に前記複数の分岐路が接続された拡散室と、
前記処理空間を真空排気するための真空排気手段と、
を備えたことを特徴とする真空処理装置。 - 真空容器内にて、基板に対して処理ガスを用いて処理を行う真空処理装置において、
前記真空容器内に設けられ、各々基板載置領域を含む複数の下部材と、
これら下部材に夫々対向して設けられ、前記基板載置領域との間に処理空間を形成する複数の上部材と、
前記処理空間の周方向に沿って形成され、当該処理空間内と処理空間の外部である前記真空容器内の雰囲気とを連通するための排気用開口部と、
前記上部材及び下部材の組により形成される複数の処理空間に対して共通化された処理ガス供給機構と、
この処理ガス供給機構から共通のガス供給路を介して分岐され、前記複数の処理空間に夫々処理ガスを供給するための複数の分岐路と、
前記共通のガス供給路の下流端に設けられ、当該ガス供給路の断面積よりも大きい断面積を有し、その下流側に前記複数の分岐路が接続された拡散室と、
前記処理空間を前記排気用開口部及び真空容器内の雰囲気を介して真空排気するための真空排気手段と、
を備えたことを特徴とする真空処理装置。 - 前記排気用開口部は、前記上部材の下縁と下部材との間に周方向に形成された隙間により構成されることを特徴とする請求項2記載の真空処理装装置。
- 前記上部材及び下部材の複数の組は、真空容器の周方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項2または3記載の真空処理装置。
- 前記拡散室は真空容器の直上に設けられたことを特徴とする請求項2ないし4のいずれか一つに記載の真空処理装置。
- 前記共通のガス供給路は、前記拡散室の上面中央に起立して接続され、前記処理ガス供給機構は、起立した共通のガス供給路に液体原料を気化して処理ガスを吐出するためのノズルを備えていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載の真空処理装置。
- 前記液体原料を貯留するための貯留部と前記ノズルとを接続する液体原料の供給路の長さは2m以下であることを特徴とする請求項6記載の真空処理装置。
- 前記起立した共通のガス供給路には、前記液体原料を気化して得られた処理ガス以外の処理ガスを供給する供給路が接続されていることを特徴とする請求項6または7記載の真空処理装置。
- 前記処理ガス供給機構は、第1の反応ガスを供給するための機構と、前記第1の反応ガスと反応して基板上に反応生成物を生成する第2の反応ガスを供給するための機構と、パージガスを供給する機構と、を備え、
第1の反応ガスと第2の反応ガスとを交互に処理空間に供給するサイクルを多数回実行し、かつこれら反応ガスの供給のタイミングの間にパージガスを供給するように処理ガス供給機構を制御するための制御部を備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一つに記載の真空処理装置。 - 前記上部材の内周面は、上部から下方に向けて末広がりの形状に形成され、前記上部材の中央部には、処理ガスを供給するガス供給口が形成されていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一つに記載の真空処理装置。
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