JP6319171B2 - 成膜装置 - Google Patents
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Description
前記基板保持具における基板の配列方向に沿った第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域のうち、第1の基板保持領域、第2の基板保持領域に夫々限定的に前記原料ガスを供給する第1の原料ガス供給部、第2の原料ガス供給部と、
前記第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域に反応ガスを供給する反応ガス供給部と、
前記第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域のうちのいずれか一方に前記原料ガスが供給されているときに、他方に前記原料ガスが供給されることを防ぐためのパージガスを供給するパージガス供給部と、
前記基板保持具において前記第1の基板保持領域と第2の基板保持領域との間に保持され、第1の基板保持領域と第2の基板保持領域とを区画する区画用基板と、
第1の基板保持領域への原料ガスの供給と反応ガスの供給とからなる第1のサイクルと、第2の基板保持領域への原料ガスの供給と反応ガスの供給とからなる第2のサイクルとが、夫々複数回行われるように制御信号を出力する制御部と、
を備え、
前記第1のサイクルと、前記第2のサイクルと、が互いに異なる回数行われるように前記制御信号が出力されるか、
前記第1のサイクルのうちの前記原料ガスの供給が行われる第1の期間と、前記第2のサイクルのうちの前記原料ガスの供給が行われる第2の期間と、は互いに重なると共に、前記第2の期間は前記第1の期間よりも長く、前記第2の期間に含まれると共に前記第1の期間から外れた期間において、前記第1の基板保持領域に前記パージガスが供給されるように前記制御信号が出力されるか、
あるいは、前記第1の基板保持領域における基板に形成される膜及び前記第2の基板保持領域における基板に形成される膜についての膜種または膜質が互いに異なるように、前記第1の原料ガス供給部及び前記第2の原料ガス供給部から各々前記原料ガスが供給されることを特徴とする。
前記基板保持具における基板の配列方向に沿った第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域のうち、前記第1の基板保持領域に第1の流量で限定的に前記原料ガスを供給する第1の原料ガス供給部と、
前記第1の原料ガス供給部からの原料ガスの供給に並行して、前記第2の基板保持領域に前記第1の流量よりも大きい第2の流量で限定的に前記原料ガスを供給する第2の原料ガス供給部と、
前記第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域に原料ガスが供給されているときに当該第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域の圧力分布を調整するための圧力調整用ガスを第1の基板保持領域に供給する圧力調整用ガス供給部と、
前記基板保持具において前記第1の基板保持領域と第2の基板保持領域との間に保持され、第1の基板保持領域と第2の基板保持領域とを区画する区画用基板と、
第1の基板保持領域への原料ガスの供給と反応ガスの供給とからなるサイクルと、第2の基板保持領域への原料ガスの供給と反応ガスの供給とからなるサイクルとが、夫々複数回行われるように制御信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする。
本発明に関連して行われた評価試験について説明する。評価試験1として上記の成膜装置1を用いて成膜処理を行った。ただし、この評価試験1では、ウエハボート3にダミーウエハ10の保持領域W0を設定せず、ウエハボート3の中段のスロットにもウエハWを配置した。つまり、上記の成膜装置1の説明でダミーウエハ10の保持領域W0とされた領域の上側は保持領域W1に含まれ、下側は保持領域W2に含まれる。ウエハWとしては、表面が剥き出しのシリコンウエハを用いた。また、成膜処理は概ね上記のステップS1〜S8に沿って行ったが、ステップS2に相当するステップにおいては、保持領域W1にDCSガスを、保持領域W2にパージガスを夫々供給する代わりに、保持領域W1にパージガスを、保持領域W2にDCSガスを夫々供給し、保持領域W1のウエハWの膜厚よりも保持領域W2のウエハWの膜厚が大きくなるようにしている。この評価試験1及び後述の評価試験2、3において、保持領域W1、W2のウエハWに形成する目標膜厚は、夫々30Å(3nm)、50Å(5nm)である。成膜処理後に各スロットのウエハWの膜厚を測定した。
W1、W2、W0 保持領域
1 成膜装置
10 ダミーウエハ
11 反応容器
3 ウエハボート
43 第1のガスノズル
44 第2のガスノズル
61 第1のタンク
62 第2のタンク
Claims (12)
- 縦型の反応容器内に、複数の基板を棚状に保持した基板保持具を配置した状態で、前記反応容器内に原料ガスと、当該原料ガスと反応して反応生成物を生成する反応ガスと、を交互に供給して基板上に成膜する成膜装置において、
前記基板保持具における基板の配列方向に沿った第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域のうち、第1の基板保持領域、第2の基板保持領域に夫々限定的に前記原料ガスを供給する第1の原料ガス供給部、第2の原料ガス供給部と、
前記第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域に反応ガスを供給する反応ガス供給部と、
前記第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域のうちのいずれか一方に前記原料ガスが供給されているときに、他方に前記原料ガスが供給されることを防ぐためのパージガスを供給するパージガス供給部と、
前記基板保持具において前記第1の基板保持領域と第2の基板保持領域との間に保持され、第1の基板保持領域と第2の基板保持領域とを区画する区画用基板と、
第1の基板保持領域への原料ガスの供給と反応ガスの供給とからなる第1のサイクルと、第2の基板保持領域への原料ガスの供給と反応ガスの供給とからなる第2のサイクルとが、夫々複数回行われるように制御信号を出力する制御部と、
を備え、
前記第1のサイクルと、前記第2のサイクルと、が互いに異なる回数行われるように前記制御信号が出力されるか、
前記第1のサイクルのうちの前記原料ガスの供給が行われる第1の期間と、前記第2のサイクルのうちの前記原料ガスの供給が行われる第2の期間と、は互いに重なると共に、前記第2の期間は前記第1の期間よりも長く、前記第2の期間に含まれると共に前記第1の期間から外れた期間において、前記第1の基板保持領域に前記パージガスが供給されるように前記制御信号が出力されるか、
あるいは、前記第1の基板保持領域における基板に形成される膜及び前記第2の基板保持領域における基板に形成される膜についての膜種または膜質が互いに異なるように、前記第1の原料ガス供給部及び前記第2の原料ガス供給部から各々前記原料ガスが供給されることを特徴とする成膜装置。 - 前記制御部は、前記第1の基板保持領域への原料ガスの供給と反応ガスの供給とからなる第1のサイクルと、第2の基板保持領域への原料ガスの供給と反応ガスの供給とからなる第2のサイクルと、が互いに異なる回数行われるように制御信号を出力することを特徴とする請求項1記載の成膜装置。
- 一プロセスに必要な第1のサイクルの第1の繰り返し回数よりも一プロセスに必要な第2のサイクルの第2の繰り返し回数が多いとすると、
前記制御部は、第1のサイクルを第1の繰り返し回数だけ行うステップと、このステップの前または後に、第2のサイクルを第2の繰り返し回数だけ行うステップと、を実行するように制御信号を出力することを特徴とする請求項1または2記載の成膜装置。 - 一プロセスに必要な第1のサイクルの第1の繰り返し回数よりも一プロセスに必要な第2のサイクルの第2の繰り返し回数が多いとすると、
前記制御部は、第1のサイクルと第2のサイクルとを、第1の繰り返し回数だけ同時に行うステップと、第2のサイクルを、第2の繰り返し回数から第1の繰り返し回数を差し引いた回数だけ行うステップと、を実行するように制御信号を出力することを特徴とする請求項1または2記載の成膜装置。 - 一プロセスに必要な第1のサイクルの第1の繰り返し回数よりも一プロセスに必要な第2のサイクルの第2の繰り返し回数が多いとすると、
前記制御部は、第1のサイクルを行い、この第1のサイクルの前または後に第2のサイクルを行う一連の工程からなるサイクルの組を複数回繰り返すステップを実行するように制御信号を出力し、
各サイクルの組に第1の繰り返し回数及び第2の繰り返し回数を分割して割り当て、各サイクルの組における回数は第1のサイクルよりも第2のサイクルの方が多いことを特徴とする請求項1または2記載の成膜装置。 - 一プロセスに必要な第1のサイクルの第1の繰り返し回数よりも一プロセスに必要な第2のサイクルの第2の繰り返し回数が多いとすると、
前記制御部は、第1のサイクル及び第2のサイクルを行い、このサイクルの実行の前または後に第1のサイクルを行わずに第2のサイクルを行う一連の工程からなるサイクルの組を複数回繰り返すステップを実行するように制御信号を出力し、
各サイクルの組に第1の繰り返し回数及び第2の繰り返し回数を分割して割り当てることを特徴とする請求項1または2記載の成膜装置。 - 前記第1の基板保持領域への原料ガスの供給と反応ガスの供給とからなる第1のサイクルのうちの前記原料ガスの供給が行われる第1の期間と、前記第2の基板保持領域への原料ガスの供給と反応ガスの供給とからなる第2のサイクルのうちの前記原料ガスの供給が行われる第2の期間と、は互いに重なると共に、前記第2の期間は前記第1の期間よりも長く、
前記制御部は、
前記第2の期間に含まれると共に前記第1の期間から外れた期間において、前記第1の基板保持領域に前記パージガスが供給されるように制御信号を出力することを特徴とする請求項1記載の成膜装置。 - 前記第1の原料ガス供給部及び第2の原料ガス供給部から供給される原料ガスの種類は互いに異なることを特徴とする請求項1、2または7に記載の成膜装置。
- 前記第1の原料ガス供給部及び第2の原料ガス供給部のうちのいずれか一方からは主原料ガスと、当該主原料ガスと反応ガスとの反応生成物にドープする元素を含むドープ用ガスと、が供給され、他方からは主原料ガスが供給され、
前記パージガス供給部は、第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域のうちのいずれか一方に前記ドープ用ガスが供給されているときに、他方に前記ドープ用ガスが供給されることを防ぐためにパージガスを供給することを特徴とする請求項8記載の成膜装置。 - 前記第1の原料ガス供給部、第2の原料ガス供給部及び反応ガス供給部が設けられる代りに、
前記第1の基板保持領域、第2の基板保持領域に夫々限定的に前記反応ガスを供給する第1の反応ガス供給部、第2の反応ガス供給部と、
前記第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域に原料ガスを供給する原料ガス供給部と、が設けられ、
前記パージガス供給部は、前記第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域のうちのいずれか一方に前記原料ガスが供給されているときに、他方にパージガスを供給する代わりに、前記第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域のうちのいずれか一方に前記反応ガスが供給されているときに、他方にパージガスを供給し、
前記第1のサイクルと、前記第2のサイクルと、が互いに異なる回数行われるように前記制御信号が出力されるか、前記第1のサイクルのうちの前記原料ガスの供給が行われる第1の期間と、前記第2のサイクルのうちの前記原料ガスの供給が行われる第2の期間と、は互いに重なると共に、前記第2の期間は前記第1の期間よりも長く、前記第2の期間に含まれると共に前記第1の期間から外れた期間において、前記第1の基板保持領域に前記パージガスが供給されるように前記制御信号が出力されるか、あるいは、前記第1の基板保持領域における基板に形成される膜及び前記第2の基板保持領域における基板に形成される膜についての膜種または膜質が互いに異なるように、前記第1の原料ガス供給部及び前記第2の原料ガス供給部から各々前記原料ガスが供給される代わりに、
前記第1のサイクルと、前記第2のサイクルと、が互いに異なる回数行われるように前記制御信号が出力されるか、
あるいは、前記第1の基板保持領域における基板に形成される膜及び前記第2の基板保持領域における基板に形成される膜についての膜種または膜質が互いに異なるように、前記第1の反応ガス供給部及び前記第2の反応ガス供給部から各々前記反応ガスが供給されることを特徴とする請求項1記載の成膜装置。 - 縦型の反応容器内に、複数の基板を棚状に保持した基板保持具を配置した状態で、前記反応容器内に原料ガスと、当該原料ガスと反応して反応生成物を生成する反応ガスと、を交互に供給して基板上に成膜する成膜装置において、
前記基板保持具における基板の配列方向に沿った第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域のうち、前記第1の基板保持領域に第1の流量で限定的に前記原料ガスを供給する第1の原料ガス供給部と、
前記第1の原料ガス供給部からの前記原料ガスの供給に並行して、前記第2の基板保持領域に前記第1の流量よりも大きい第2の流量で限定的に前記原料ガスを供給する第2の原料ガス供給部と、
前記第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域に前記原料ガスが供給されているときに、当該第1の基板保持領域及び第2の基板保持領域の圧力分布を調整するための圧力調整用ガスを第1の基板保持領域に供給する圧力調整用ガス供給部と、
前記基板保持具において前記第1の基板保持領域と第2の基板保持領域との間に保持され、第1の基板保持領域と第2の基板保持領域とを区画する区画用基板と、
第1の基板保持領域への原料ガスの供給と反応ガスの供給とからなるサイクルと、第2の基板保持領域への原料ガスの供給と反応ガスの供給とからなるサイクルとが、夫々複数回行われるように制御信号を出力する制御部と、
を備えたことを特徴とする成膜装置。 - 前記第1の基板保持領域は第1の基板が保持される領域であり、前記第2の基板保持領域は前記第1の基板よりも表面積が大きい第2の基板が保持される領域であることを特徴とする請求項7または11記載の成膜装置。
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