JP2010239102A5 - 成膜方法、成膜装置、基板処理装置及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板の表面に供給しかつこの供給サイクルを多数回実行することにより反応生成物の層を多数積層してシリコン酸化膜を形成する成膜装置、成膜方法及びこの方法を実施するプログラムを格納した記憶媒体に関する。

本発明はこのような事情に基づいて行われたものであり、その目的は、基板の表面に互いに反応する複数の反応ガスを順番に供給して反応生成物の層を多数積層してシリコン酸化膜を形成するにあたり、高いスループットが得られ、かつ良好なシリコン酸化膜が得られる技術を提供することにある。

本発明は、真空容器内にて互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板の表面に供給しかつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を多数積層してシリコン酸化膜を形成する成膜方法において、
真空容器内に設けられた回転テーブルと、
前記回転テーブルの回転方向に互いに離れて設けられた第１の反応ガス供給手段及び第２の反応ガス供給手段と、
前記第１の反応ガス供給手段から第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガス供給手段から第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との雰囲気を分離するために前記回転方向においてこれら処理領域の間に位置する分離領域と、を備えた成膜装置を用い、
回転テーブルの基板載置領域に基板を載置する工程と、
回転テーブルを回転させることにより基板を公転させる工程と、
前記真空容器内を排気する工程と、
前記分離領域に分離ガスを供給する工程と、
前記第１の反応ガス供給手段から前記回転テーブルへ第１の反応ガスであるジイソプロピルアミノシランガスを供給して当該ガスを基板の表面に吸着させる工程と、
前記第２の反応ガス供給手段から前記回転テーブルへ酸化用ガスを供給して、前記基板に吸着されているジイソプロピルアミノシランを酸化し、シリコン酸化物を生成する工程と、を含むことを特徴とする。
また他の発明は、真空容器内にて互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板の表面に供給しかつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を多数積層してシリコン酸化膜を形成する成膜装置において、
前記真空容器内に設けられた回転テーブルと、
この回転テーブルに基板を載置するために設けられた基板載置領域と、
前記回転テーブルの回転方向に互いに離れて設けられ、前記回転テーブルにおける基板の載置領域側の面に夫々第１の反応ガスであるジイソプロピルアミノシランガス及びジイソプロピルアミノシランを酸化するための第２の反応ガスである酸化用ガスを供給するための第１の反応ガス供給手段及び第２の反応ガス供給手段と、
前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との雰囲気を分離するために前記回転方向においてこれら処理領域の間に位置する分離領域と、
前記真空容器内を排気するために当該真空容器に設けられた排気口と、を備え、
前記分離領域は、分離ガスを供給するための分離ガス供給手段を含むことを特徴とする。

前記分離ガス供給手段の両側に各々位置する狭隘な空間を形成する天井面は、基板の中心が通過する部位において回転テーブルの回転方向に沿った幅寸法が５０ｍｍ以上であることが好ましい。基板載置領域は回転テーブルの回転方向に沿って１個設けられていてもよいし、複数設けられていてもよい。即ち、本発明は１枚の基板を処理するためのものであってもよいし、複数の基板を処理するためのものであってもよい。外部の搬送機構と前記回転テーブルとのあいだで基板の受け渡しを行うために、真空容器の側壁にゲートバルブにより開閉される搬送口が設けられている構成としてもよい。前記分離領域の天井面において、前記ノズルに対して回転テーブルの相対的回転方向の上流側部位は、外縁に位置する部位ほど前記回転方向の幅が大きいことが好ましく、例えば前記ノズルに対して少なくとも回転テーブルの相対的回転方向の上流側部位は、扇型に形成されている構成とすることができる。

更に他の発明は、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板の表面に供給しかつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を多数積層して薄膜を形成する成膜装置に用いられるプログラムを格納する記憶媒体であって、前記プログラムは、本発明の成膜方法を実施するようにステップ群が組まれていることを特徴とする。

本発明によれば、シリコン酸化膜を形成するにあたって、回転テーブルに基板を配置して基板を公転させ、回転テーブルの回転方向に互いに離れた位置において、第１の反応ガス及び第２の反応ガスを順番に供給して前記供給サイクルを行うと共に、各反応ガスが供給される処理領域の間に分離領域を位置させて反応ガスの混合を防止している。そして第１の反応ガスとしてジイソプロピルアミノシランガスを用い、基板に吸着されたジイソプロピルアミノシランを第２の反応ガスである酸化用ガスにより酸化してシリコン酸化物の層を形成し、この層を基板の公転により複数積層してシリコン酸化膜を成膜している。このため後述の実施例からも裏付けられるように、成膜速度が速い。従って、使用する装置が基板の公転タイプの装置であることと相俟って高いスループットが得られ、しかも良好なシリコン酸化膜を得ることができる。

Claims (9)

1. 真空容器内にて互いに反応する複数種類の反応ガスを順番に基板の表面に供給しかつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を多数積層してシリコン酸化膜を形成する成膜方法において、
   前記真空容器内に設けられた回転テーブルと、
   前記回転テーブルの回転方向に互いに離れて設けられた第１の反応ガス供給手段及び第２の反応ガス供給手段と、
   前記第１の反応ガス供給手段から第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガス供給手段から第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との雰囲気を分離するために前記回転方向においてこれら処理領域の間に位置する分離領域と、を備えた成膜装置を用い、
   回転テーブルの基板載置領域に基板を載置する工程と、
   回転テーブルを回転させることにより基板を公転させる工程と、
   前記真空容器内を排気する工程と、
   前記分離領域に分離ガスを供給する工程と、
   前記第１の反応ガス供給手段から前記回転テーブルへ第１の反応ガスであるジイソプロピルアミノシランガスを供給して当該ガスを基板の表面に吸着させる工程と、
   前記第２の反応ガス供給手段から前記回転テーブルへ酸化用ガスを供給して、前記基板に吸着されているジイソプロピルアミノシランを酸化し、シリコン酸化物を生成する工程と、を含むことを特徴とする成膜方法。
2. 前記分離ガスを供給する工程は、前記分離領域の天井面と前記回転テーブルとの間に形成される狭隘な空間の圧力が前記第１の処理領域及び前記第２の処理領域の圧力よりも高く維持されるように、分離ガスを流す工程であることを特徴とする請求項１記載の成膜方法。
3. 前記真空容器の中心部に位置する中心部領域に形成される吐出孔から分離ガスを供給する工程を含むことを特徴とする請求項１または２記載の成膜方法。
4. 前記排気する工程において、一の排気口から前記第１の反応ガスが実質的に専ら排気され、他の排気口から前記第２の反応ガスが実質的に専ら排気されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の成膜方法。
5. 真空容器内にて互いに反応する複数種類の反応ガスを順番に基板の表面に供給しかつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を多数積層してシリコン酸化膜を形成する成膜装置において、
   前記真空容器内に設けられた回転テーブルと、
   この回転テーブルに基板を載置するために設けられた基板載置領域と、
   前記回転テーブルの回転方向に互いに離れて設けられ、前記回転テーブルにおける基板の載置領域側の面に夫々第１の反応ガスであるジイソプロピルアミノシランガス及びジイソプロピルアミノシランを酸化するための第２の反応ガスである酸化用ガスを供給するための第１の反応ガス供給手段及び第２の反応ガス供給手段と、
   前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との雰囲気を分離するために前記回転方向においてこれら処理領域の間に位置する分離領域と、
   前記真空容器内を排気するために当該真空容器に設けられた排気口と、を備え、
   前記分離領域は、分離ガスを供給するための分離ガス供給手段を含むことを特徴とする成膜装置。
6. 前記分離ガス供給手段から供給された分離ガスが前記回転方向に沿って当該分離領域から処理領域側に流れるための狭隘な空間を回転テーブルとの間に形成するための天井面を備え、
   前記回転テーブルから前記天井面までの高さ寸法が前記第１処理領域及び前記第２の処理領域の各高さ寸法よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。
7. 前記第１の処理領域と第２の処理領域との雰囲気を分離するために真空容器内の中心部に位置し、回転テーブルの基板載置面側に分離ガスを吐出する吐出孔が形成された中心部領域を備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の成膜装置。
8. 内部に基板搬送手段が配置された真空搬送室と、この真空搬送室に気密に接続された請求項５ないし７のいずれか一つに記載の成膜装置と、前記真空搬送室に気密に接続され、真空雰囲気と大気雰囲気との間で雰囲気が切り替え可能な予備真空室と、を備えた基板処理装置。
9. 真空容器内にて、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板に供給するサイクルを実行して反応生成物の層を当該基板上に生成することにより膜を堆積する成膜装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
   前記プログラムは、請求項１ないし４のいずれか一項の成膜方法を前記成膜装置に実施させるステップ群を備えることを特徴とする記憶媒体。