KR101532122B1 - 성막 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
성막 장치는, 주위 방향으로 서로 이격된 처리 영역을 갖고, 처리 영역의 사이에 분리 가스 노즐을 배치하고, 분리 가스 노즐로부터 분리 가스를 각각 공급하여 처리 영역끼리를 분리한다. 이때, 분리 가스 노즐에 있어서의 회전 테이블의 회전 방향 하류측에, 회전 테이블의 상면과의 사이에 협애한 공간을 형성하기 위한 제1 천장면을 설치한다. 또한, 이 제1 천장면에 있어서의 회전 테이블의 회전 방향 상류측에, 제1 천장면에서도 높은 제2 천장면을 설치한다.
Description
본 출원은, 2011년 9월 22일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2011-207990호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 일본 특허 출원 제2011-207990호의 전체 내용을 여기에 원용한다.
본 발명은, 서로 반응하는 처리 가스를 차례로 공급하여 기판의 표면에 반응 생성물을 적층하는 성막 장치 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, 「웨이퍼」라 함)에 예를 들어 실리콘 산화막(SiO2) 등의 박막을 ALD(Atomic Layer Deposition)법에 의해 성막하는 장치로서, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제2010-239102호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 복수매의 웨이퍼를 주위 방향으로 배열하여 공전시키는 회전 테이블을 진공 용기 내에 배치한 구성이 알려져 있다. 이 장치에서는, 회전 테이블에 대향하도록 설치된 복수의 가스 공급부로부터, 서로 반응하는 처리 가스가 웨이퍼에 대해 차례로 공급된다.
이러한 장치에서는, 처리 가스가 공급되는 영역끼리의 사이에는, 이들 영역끼리를 구획하기 위해, 예를 들어 N2(질소) 가스 등이 분리 가스로서 공급된다. 이때, 분리 가스의 공급량을 대유량으로 설정하면, 장치의 운전 비용(분리 가스의 비용)이 상승해 버린다. 또한, 처리 가스가 분리 가스에 의해 희석되어 버릴 우려도 있다. 한편, 분리 가스의 유량을 줄이려고 하면, 처리 분위기에 있어서 처리 가스끼리가 서로 혼합되어 버릴 우려가 있다.
미국 특허 공보 7,153,542호, 일본 특허 제3144664호 공보 및 미국 특허 공보 제6,869,641호에는, ALD법에 의해 박막을 성막하는 장치에 대해 기재되어 있지만, 상술한 과제에 대해서는 기재되어 있지 않다.
본 발명은 이러한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 서로 반응하는 처리 가스를 차례로 공급하여 기판의 표면에 반응 생성물을 적층하는 데 있어서, 처리 가스가 각각 공급되는 처리 영역끼리의 사이에 분리 가스를 각각 공급하여 처리 가스끼리가 처리 분위기에 있어서 서로 혼합되는 것을 방지하면서, 분리 가스의 공급 유량을 억제할 수 있는 성막 장치 및 기판 처리 장치를 제공하는 데 있다.
보다 상세하게는, 본 발명의 일 형태에 의한 성막 장치는,
진공 용기 내에서 복수 종류의 처리 가스를 차례로 기판에 공급하는 사이클을 복수회 반복하여 박막을 형성하는 성막 장치에 있어서,
상기 진공 용기 내에 설치되고, 주위 방향을 따라 기판을 적재하는 기판 적재 영역을 그 상면에 구비하는 동시에, 이 기판 적재 영역을 공전시키기 위한 회전 테이블과,
이 회전 테이블의 주위 방향으로 서로 이격된 처리 영역에 서로 다른 처리 가스를 각각 공급하는 복수의 처리 가스 공급부와,
각 처리 영역의 분위기를 분리하기 위해 각 처리 영역의 사이에 형성된 분리 영역에 대해 분리 가스를 공급하기 위해, 상기 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 신장되도록 분리 가스 노즐이 배치된 분리부와,
상기 회전 테이블의 외측 테두리측에 설치되고, 상기 진공 용기 내의 분위기를 진공 배기하기 위한 배기구를 구비하고,
상기 분리부는,
상기 분리 가스 노즐에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 설치되고, 상기 회전 테이블의 상면과의 사이에 당해 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 협애한 공간을 형성하여, 이 협애한 공간에의 처리 가스의 침입을 저지하기 위한 제1 천장면과,
상기 분리 가스 노즐에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전 방향 상류측에 설치되고, 상기 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 상기 제1 천장면보다도 높아지도록 형성된 제2 천장면을 구비하고,
상기 배기구는, 상기 제2 천장면과 상기 회전 테이블 사이의 영역인 가스 체류 공간에 연통되도록 설치되어 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태에 의한 기판 처리 장치는,
진공 용기 내에서 복수 종류의 처리 가스를 차례로 공급하는 사이클을 복수회 반복하여 기판에 대해 처리를 행하는 기판 처리 장치에 있어서,
상기 진공 용기 내에 설치되고, 주위 방향을 따라 기판을 적재하는 기판 적재 영역을 그 상면에 구비하는 동시에, 이 기판 적재 영역을 공전시키기 위한 회전 테이블과,
이 회전 테이블의 주위 방향으로 서로 이격된 처리 영역에 서로 다른 처리 가스를 각각 공급하는 복수의 처리 가스 공급부와,
각 처리 영역의 분위기를 분리하기 위해 각 처리 영역의 사이에 형성된 분리 영역에 대해 분리 가스를 공급하기 위해, 상기 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 신장되도록 분리 가스 노즐이 배치된 분리부와,
상기 회전 테이블의 외측 테두리측에 설치되고, 상기 진공 용기 내의 분위기를 진공 배기하기 위한 배기구를 구비하고,
상기 분리부는,
상기 분리 가스 노즐에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 설치되고, 상기 회전 테이블의 상면과의 사이에 당해 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 협애한 공간을 형성하여, 이 협애한 공간에의 처리 가스의 침입을 저지하기 위한 제1 천장면과,
상기 분리 가스 노즐에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전 방향 상류측에 설치되고, 상기 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 상기 제1 천장면보다도 높아지도록 형성된 제2 천장면을 구비하고,
상기 배기구는, 상기 제2 천장면과 상기 회전 테이블 사이의 영역인 가스 체류 공간에 연통되도록 설치되어 있다.
본 발명에 따르면, 서로 반응하는 처리 가스를 차례로 공급하여 기판의 표면에 반응 생성물을 적층하는 데 있어서, 처리 가스가 각각 공급되는 처리 영역끼리의 사이에 분리 가스를 각각 공급하여 처리 가스끼리가 처리 분위기에 있어서 서로 혼합되는 것을 방지하면서, 분리 가스의 공급 유량을 억제할 수 있는 성막 장치 및 기판 처리 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 성막 장치의 일례를 도시하는 종단면도.
도 2는 상기 성막 장치의 횡단 평면도.
도 3은 상기 성막 장치의 횡단 평면도.
도 4는 상기 성막 장치의 일부를 모식적으로 도시하는 사시도.
도 5는 상기 성막 장치의 일부를 도시하는 종단면도.
도 6은 상기 성막 장치의 일부를 도시하는 종단면도.
도 7은 상기 성막 장치의 일부를 도시하는 종단면도.
도 8은 상기 성막 장치의 일부를 도시하는 분해 사시도.
도 9는 상기 성막 장치의 작용을 도시하는 종단면도.
도 10은 상기 성막 장치의 작용을 도시하는 종단면도.
도 11은 상기 성막 장치의 작용을 도시하는 횡단 평면도.
도 12는 상기 성막 장치에 있어서 얻어진 박막의 특성을 도시하는 특성도.
도 13은 상기 성막 장치의 다른 예를 도시하는 일부 확대 사시도.
도 2는 상기 성막 장치의 횡단 평면도.
도 3은 상기 성막 장치의 횡단 평면도.
도 4는 상기 성막 장치의 일부를 모식적으로 도시하는 사시도.
도 5는 상기 성막 장치의 일부를 도시하는 종단면도.
도 6은 상기 성막 장치의 일부를 도시하는 종단면도.
도 7은 상기 성막 장치의 일부를 도시하는 종단면도.
도 8은 상기 성막 장치의 일부를 도시하는 분해 사시도.
도 9는 상기 성막 장치의 작용을 도시하는 종단면도.
도 10은 상기 성막 장치의 작용을 도시하는 종단면도.
도 11은 상기 성막 장치의 작용을 도시하는 횡단 평면도.
도 12는 상기 성막 장치에 있어서 얻어진 박막의 특성을 도시하는 특성도.
도 13은 상기 성막 장치의 다른 예를 도시하는 일부 확대 사시도.
본 발명의 실시 형태의 기판 처리 장치의 일례에 대해, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 이 기판 처리 장치의 일 형태인 성막 장치는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 평면 형상이 대략 원형인 진공 용기(1)와, 이 진공 용기(1) 내에 설치되고, 당해 진공 용기(1)의 중심에 회전 중심을 갖는 회전 테이블(2)을 구비하고 있다. 그리고, 이 성막 장치에서는, 이후에 상세하게 서술하는 바와 같이, 서로 반응하는 복수, 예를 들어 2종류의 처리 가스를 웨이퍼(W)에 차례로 공급하여 ALD법에 의해 박막을 성막하는 동시에, 분리 가스를 사용하여 이들 처리 가스끼리가 각각 공급되는 영역끼리를 서로 구획하고 있다. 이때, 처리 분위기에 있어서의 처리 가스끼리의 혼합을 방지하면서, 분리 가스의 공급 유량을 적게 억제하고 있다. 계속해서, 성막 장치의 각 부에 대해 상세하게 서술한다.
진공 용기(1)는, 천장판(11) 및 용기 본체(12)를 구비하고 있고, 천장판(11)이 용기 본체(12)로부터 착탈될 수 있도록 구성되어 있다. 천장판(11)의 상면측에 있어서의 중앙부에는, 진공 용기(1) 내의 중심부 영역 C에 있어서 서로 다른 처리 가스끼리가 혼합되는 것을 억제하기 위해, N2(질소) 가스를 분리 가스로서 공급하기 위한 분리 가스 공급관(51)이 접속되어 있다. 도 1 중 부호 13은, 용기 본체(12)의 상면의 주연부에 링 형상으로 설치된 시일 부재, 예를 들어 O링이다. 진공 용기(1) 내에 있어서 상기 분리 가스가 공급되는 영역의 외측에는, 천장판(11)으로부터 하방을 향해 링 형상으로 신장되는 돌출부(5)가 형성되어 있다.
회전 테이블(2)은, 중심부에서 개략 원통 형상의 코어부(21)에 고정되어 있고, 이 코어부(21)의 하면에 접속되는 동시에 연직 방향으로 신장되는 회전축(22)에 의해, 연직축 주위, 본 예에서는 시계 방향으로 회전 가능하게 구성되어 있다. 도 1 중 부호 23은, 회전축(22)을 연직축 주위로 회전시키는 구동부이고, 20은 회전축(22) 및 구동부(23)를 수납하는 케이스체이다. 이 케이스체(20)는, 상면측의 플랜지 부분이 진공 용기(1)의 저면부(14)의 하면에 기밀하게 장착되어 있다. 또한, 이 케이스체(20)에는, 회전 테이블(2)의 하방 영역에 N2 가스를 퍼지 가스로서 공급하기 위한 퍼지 가스 공급관(72)이 접속되어 있다. 진공 용기(1)의 저면부(14)에 있어서의 코어부(21)의 외주측은, 회전 테이블(2)에 하방측으로부터 근접하도록 링 형상으로 형성되어 돌출부(12a)를 이루고 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측 및 회전 방향 하류측을 각각 단순히 「상류측」 및 「하류측」이라고 칭하는 경우가 있다.
회전 테이블(2)의 표면부에는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 직경 치수가 예를 들어 300㎜ 사이즈인 웨이퍼(W)를 적재하기 위한 원 형상의 오목부(24)가 기판 적재 영역으로서 회전 방향(주위 방향)을 따라 복수 개소, 예를 들어 5개소에 설치되어 있다. 오목부(24)는, 웨이퍼(W)를 당해 오목부(24)에 떨어뜨려 넣으면(수납하면), 웨이퍼(W)의 표면과 회전 테이블(2)의 표면[웨이퍼(W)가 적재되지 않은 영역]이 일치하도록 직경 치수 및 깊이 치수가 설정되어 있다. 오목부(24)의 저면에는, 웨이퍼(W)를 하방측으로부터 밀어올려 승강시키기 위한, 예를 들어 후술하는 3개의 승강 핀이 관통하는 관통 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 회전 테이블(2)에 있어서의 오목부(24)의 통과 영역과 각각 대향하는 위치에는, 각각 예를 들어 석영으로 이루어지는 4개의 노즐(31, 32, 41, 42)이 진공 용기(1)의 주위 방향[회전 테이블(2)의 회전 방향]으로 서로 간격을 두고 방사상으로 배치되어 있다. 이들 각 노즐(31, 32, 41, 42)은, 예를 들어 진공 용기(1)의 외주벽으로부터 중심부 영역 C를 향해 웨이퍼(W)에 대향하여 수평으로 신장되도록 각각 설치되어 있다. 따라서, 이들 노즐(31, 32, 41, 42)은, 각각 회전 테이블(2)의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 신장되도록 배치되어 있다. 이 예에서는, 후술하는 반송구(15)로부터 보아 시계 방향으로 분리 가스 노즐(41), 제1 처리 가스 노즐(31), 분리 가스 노즐(42) 및 제2 처리 가스 노즐(32)이 이 순서로 배열되어 있다. 또한, 도 2는 도 5 및 도 6에 있어서의 A-A선으로 진공 용기(1)를 절단한 횡단 평면, 도 3은 도 5 및 도 6에 있어서의 B-B선으로 진공 용기(1)를 절단한 횡단 평면을 도시하고 있다. 또한, 도 3에 있어서의 각 노즐(31, 32, 41, 42)에 대해서는 내부의 구조를 생략하고 있다.
각 노즐(31, 32, 41, 42)은, 유량 조정 밸브를 통해 각각 이하의 각 가스 공급원(도시하지 않음)에 각각 접속되어 있다. 즉, 제1 처리 가스 노즐(31)은, Si(실리콘)를 포함하는 제1 처리 가스, 예를 들어 BTBAS[비스터셜부틸아미노실란 : SiH2(NH-C(CH3)3)2] 가스 등의 공급원에 접속되어 있다. 제2 처리 가스 노즐(32)은, 제2 처리 가스인 예를 들어 O2 가스 및 O3 가스의 혼합 가스(이하, 기재의 간략화를 위해 「O3 가스」라 함)의 공급원에 접속되어 있다. 분리 가스 노즐(41, 42)은, 분리 가스인 N2(질소) 가스의 공급원에 각각 접속되어 있다. 제1 처리 가스 노즐(31) 및 제2 처리 가스 노즐(32)은, 각각 제1 처리 가스 공급부 및 제2 처리 가스 공급부를 이루고 있다. 또한, 분리 가스 노즐(41, 42)은, 각각 분리 가스 공급부를 이루고 있다.
가스 노즐(31, 32, 41, 42)의 하면측에는, 회전 테이블(2)의 반경 방향을 따라 복수 개소에 가스 토출 구멍(33)이, 예를 들어 등간격으로 형성되어 있다. 이들 각 노즐(31, 32, 41, 42)은, 당해 노즐(31, 32, 41, 42)의 하단부 테두리와 회전 테이블(2)의 상면의 이격 거리가, 예를 들어 1 내지 5㎜ 정도로 되도록 배치되어 있다. 처리 가스 노즐(31)의 하방 영역은, Si 함유 가스를 웨이퍼(W)에 흡착시키기 위한 제1 처리 영역 P1이고, 제2 처리 가스 노즐(32)의 하방 영역은, 웨이퍼(W)에 흡착된 Si 함유 가스와 O3 가스를 반응시키기 위한 제2 처리 영역 P2로 된다. 분리 가스 노즐(41, 42)은, 각각 제1 처리 영역 P1과 제2 처리 영역 P2를 분리하는 분리 영역 D를 형성하기 위한 것이다.
이들 2개의 분리 영역 D에 대해, 우선, 분리 가스 노즐(41)[제2 처리 가스 노즐(32)보다도 하류측, 또한 제1 처리 가스 노즐(31)보다도 상류측]에 있어서의 분리 영역 D에 대해 설명한다. 분리 가스 노즐(41)에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측 및 하류측에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 진공 용기(1)의 천장판(11)으로부터 하방측을 향해 회전 테이블의 반경 방향에 걸쳐 돌출되는 볼록 형상부(4, 4)가 각각 설치되어 있고, 이들 볼록 형상부(4, 4)는, 회전 테이블의 회전 방향으로 확대되도록 형성되어 개략 부채 형상을 이루고 있다. 따라서, 분리 가스 노즐(41)은, 말하자면 볼록 형상부(4, 4) 사이에 있어서 회전 테이블(2)의 반경 방향으로 신장되도록 형성된 홈부(43) 내에 수납되어 있다(도 4 내지 도 6 참조). 볼록 형상부(4, 4)에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 중심측의 부위는, 상술한 돌출부(5)에 접속되어 있다. 각각의 볼록 형상부(4, 4)의 회전 테이블의 회전 방향에 있어서의 폭 치수 L은, 웨이퍼(W)의 중심부가 통과하는 위치에서는, 예를 들어 50㎜로 되어 있다.
분리 가스 노즐(41)의 좌우 양측의 볼록 형상부(4, 4) 중 회전 테이블(2)의 회전 방향 하류측의 볼록 형상부(4)는, 당해 볼록 형상부(4)의 하류측의 제1 처리 가스 노즐(31)의 처리 가스가 분리 가스 노즐(41)측으로 돌아 들어가는 것을 저지하기 위한 것이다. 그로 인해, 이 볼록 형상부(4)의 하단부면은, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 회전 테이블(2)의 표면과의 사이에 협애한 공간 S1을 형성하기 위해, 회전 테이블(2)의 표면에 근접하도록 배치되어 제1 천장면(44)을 이루고 있다. 제1 천장면(44)은, 회전 테이블(2)의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 형성되어 있다. 이 제1 천장면(44)과 회전 테이블(2) 사이의 이격 거리 h는, 예를 들어 0.5㎜ 내지 10㎜, 본 예에서는 약 4㎜로 되어 있다. 이 볼록 형상부(4)의 외측 테두리부[회전 테이블(2)의 외측 테두리부와 진공 용기(1)의 내벽면 사이의 부위]는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 회전 테이블(2)의 외측 테두리부측을 가스가 통과하는 것을 억제하기 위해, 당해 회전 테이블(2)의 외측 단부면측으로 돌아 들어가도록 L자형으로 굴곡되어 굴곡부(46)를 이루고 있다. 이 굴곡부(46)와 회전 테이블(2)이나 후술하는 사이드 링(100) 사이의 간극 치수는, 상술한 이격 거리 h와 동일한 정도로 설정되어 있다.
여기서, 제1 천장면(44)보다도 회전 테이블의 회전 방향 하류측의 영역인 상술한 제1 처리 가스 노즐(31)이 배치된 영역에서는, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 천장판(11)의 하면이 당해 제1 천장면(44)보다도 높게 되어 있다. 따라서, 제1 처리 가스 노즐(31)로부터 분리 가스 노즐(41)측을 보면, 협애한 공간 S1이 회전 테이블(2)의 반경 방향에 걸쳐 형성되는 동시에, 이 협애한 공간 S1로부터 분리 가스 노즐(41)의 분리 가스가 당해 제1 처리 가스 노즐(31)을 향해 분출되므로, 제1 처리 가스가 분리 가스 노즐(41)측으로 돌아들어가는 것이 저지되어 있다.
다음에, 분리 가스 노즐(41)의 좌우 양측의 볼록 형상부(4, 4) 중 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측의 볼록 형상부(4)에 대해 설명한다. 이 볼록 형상부(4)는, 예를 들어 제2 처리 가스 노즐(32)로부터 토출되는 처리 가스가 상술한 협애한 공간 S1에 침입하는 것을 저지하기 위한 것으로, 당해 볼록 형상부(4)의 하방에 있어서 가스가 체류하도록, 협애한 공간 S1보다도 넓은 가스 체류 공간(캐비티) S2가 형성되어 있다. 즉, 이 볼록 형상부(4)에서는, 도 3 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 분리 가스 노즐(41)이 수납된 홈부(43)의 천장면이 상류측을 향해 수평 방향으로 신장되어, 제1 천장면(44)보다도 높은 제2 천장면(45)이 형성되어 있다. 따라서, 가스 체류 공간 S2는, 회전 테이블(2)의 중앙측으로부터 외주측(반경 방향)에 걸쳐 형성되는 동시에, 당해 회전 테이블(2)의 회전 방향으로 확대되도록, 말하자면 부채 형상으로 되어 있다. 이들 제1 천장면(44), 제2 천장면(45) 및 분리 가스 노즐(41)에 의해 분리부가 구성되어 있다. 또한, 도 5는 회전 테이블(2)의 중심부 영역 C 부근의 위치에서 진공 용기(1)를 주위 방향으로 절단한 종단면, 도 6은 회전 테이블(2)의 외측 테두리부보다도 외측에서 진공 용기(1)를 주위 방향으로 절단한 종단면을 도시하고 있다.
그리고, 이 제2 천장면(45)에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측의 단부는, 제2 처리 가스 노즐(32)로부터 진공 용기(1) 내에 공급되는 처리 가스가 가스 체류 공간 S2에 침입하는 것을 억제하기 위해, 회전 테이블(2)을 향해 수직으로 신장되어 벽면부(47)를 이루고 있다. 이 벽면부(47)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 회전 테이블(2)의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 형성되어 있고, 구체적으로는 회전 테이블(2)의 중심부측에 있어서의 상술한 돌출부(5)로부터 회전 테이블(2)의 외측 테두리부에 대향하는 위치까지 걸쳐 배치되어 있다. 이 벽면부(47)와 회전 테이블(2) 사이의 이격 거리는, 상술한 이격 거리 h와 동일한 정도의 치수로 설정되어 있다.
또한, 가스 체류 공간 S2에 있어서의 가스를 회전 테이블(2)의 외주측으로 배출시키기 위해, 볼록 형상부(4)의 외주면[진공 용기(1)의 내벽면에 대향하는 면]은, 도 3 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측의 부위가 개략 직사각형으로 절결되어 개구부(48)를 이루고 있다. 그리고, 이 개구부(48)보다도 회전 테이블(2)의 회전 방향 하류측에 있어서의 볼록 형상부(4)의 외주측의 부위는, 반경 방향의 단면도인 도 7에 도시하는 바와 같이, 분리 가스 노즐(41)의 하류측의 볼록 형상부(4)와 마찬가지로, 회전 테이블(2)의 외측 테두리부와 진공 용기(1)의 내벽면 사이로 신장되어 상술한 굴곡부(46)를 이루고 있다. 또한, 도 3 및 도 6에 있어서 굴곡부(46)에 대해서는 도시의 관계상 생략하고 있다. 또한, 도 7은 볼록 형상부(4)를 제2 처리 가스 노즐(32)측으로부터 본 모습을 도시하고 있다.
그리고, 개구부(48)와 분리 가스 노즐(41) 사이에 있어서 중심부 영역 C에 대향하는 볼록 형상부(4)의 내벽면은, 분리 가스 노즐(41)로부터 토출되는 분리 가스를 개구부(48)를 향해 안내하기 위해, 도 3에 도시하는 바와 같이, 분리 가스 노즐(41)의 측방측으로부터 후술하는 배기구(62)를 향해 신장되어 안내면(49)을 이루고 있다. 즉, 개구부(48)의 하류측에 있어서의 상기 볼록 형상부(4)의 내벽면은, 평면에서 보았을 때에 개구부(48)측의 부위가 배기구(62)를 향해 비스듬히 절결되어 있다. 따라서, 개구부(48)의 하류측의 상기 볼록 형상부(4)[굴곡부(46)]는, 회전 테이블(2)의 외측 테두리부보다도 진공 용기(1)의 내벽면 부근의 영역에 배치되는 동시에, 분리 가스 노즐(41)로부터 개구부(48)를 향함에 따라 폭 치수가 작게 되어 있다. 또한, 안내면(49)은, 분리 가스 노즐(41)의 길이 방향에 대해 교차하도록 형성되어 있다.
분리 가스 노즐(42)에 있어서도, 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측 및 하류측에 각각 볼록 형상부(4, 4)가 배치되어 있고, 이들 볼록 형상부(4, 4) 중 제2 처리 가스 노즐(32)측의 볼록 형상부(4)에는 협애한 공간 S1이 형성되어 있다. 또한, 이 분리 가스 노즐(42)과 제1 처리 가스 노즐(31) 사이의 볼록 형상부(4)에는, 가스 체류 공간 S2, 벽면부(47), 개구부(48) 및 안내면(49)이 형성되어 있다. 또한, 도 4는 볼록 형상부(4)의 일부를 절결하고 있고, 또한 볼록 형상부(4)를 모식적으로 묘화하고 있다.
계속해서, 성막 장치의 설명으로 되돌아간다. 회전 테이블(2)의 외주측에 있어서 당해 회전 테이블(2)보다도 약간 아래의 위치에는, 도 2, 도 3, 도 4 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 커버체인 사이드 링(100)이 배치되어 있다. 이 사이드 링(100)은, 예를 들어 장치의 클리닝시에 있어서, 각 처리 가스 대신에 불소계의 클리닝 가스를 통류시켰을 때에, 당해 클리닝 가스로부터 진공 용기(1)의 내벽을 보호하기 위한 것이다. 즉, 사이드 링(100)을 설치하지 않으면, 회전 테이블(2)의 외주부와 진공 용기(1)의 내벽 사이에는, 횡방향으로 기류(배기류)가 형성되는 오목부 형상의 기류 통로가 주위 방향에 걸쳐 링 형상으로 형성되어 있다고 할 수 있다. 그로 인해, 이 사이드 링(100)은, 기류 통로에 진공 용기(1)의 내벽면이 가능한 한 노출되지 않도록, 당해 기류 통로에 설치되어 있다. 본 예에서는, 각 분리 영역 D에 있어서의 외측 테두리측의 영역[굴곡부(46)]은, 이 사이드 링(100)을 향해 신장되어 있다.
사이드 링(100)의 상면에는, 서로 주위 방향으로 이격되도록 2개소에 배기구(61, 62)가 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 상기 기류 통로의 하방측에 2개의 배기구가 형성되고, 이들 배기구에 대응하는 위치에 있어서의 사이드 링(100)에, 배기구(61, 62)가 형성되어 있다. 이들 2개의 배기구(61, 62) 중 한쪽 및 다른 쪽을 각각 제1 배기구(61) 및 제2 배기구(62)라 하면, 제1 배기구(61)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 처리 가스 노즐(31)과, 당해 제1 처리 가스 노즐(31)보다도 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 있어서의 볼록 형상부(4) 사이에 있어서, 당해 볼록 형상부(4)측으로 치우친 위치에 형성되어 있다. 따라서, 제1 배기구(61)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 당해 제1 배기구(61)와 분리 가스 노즐(42) 사이의 가스 체류 공간 S2에 연통되도록 배치되어 있다.
또한, 제2 배기구(62)는, 제2 처리 가스 노즐(32)과, 당해 노즐(32)보다도 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 있어서의 볼록 형상부(4) 사이에 있어서, 당해 볼록 형상부(4)측으로 치우친 위치에 형성되어 있다. 따라서, 이 제2 배기구(62)에 대해서도, 제2 배기구(62)와 분리 가스 노즐(41) 사이의 가스 체류 공간 S2에 연통되도록 배치되어 있다. 제1 배기구(61)는, Si 함유 가스 및 분리 가스를 배기하기 위한 것이고, 제2 배기구(62)는, O3 가스 및 분리 가스를 배기하기 위한 것이다. 이들 제1 배기구(61) 및 제2 배기구(62)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 각각 버터플라이 밸브 등의 압력 조정부(65)가 개재 설치된 배기관(63)에 의해, 진공 배기 기구인 예를 들어 진공 펌프(64)에 접속되어 있다.
회전 테이블(2)과 진공 용기(1)의 저면부(14) 사이의 공간에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 가열 기구인 히터 유닛(7)이 설치되고, 회전 테이블(2)을 통해 회전 테이블(2) 상의 웨이퍼(W)를, 예를 들어 300℃로 가열하도록 되어 있다. 도 1 중 부호 71a는, 히터 유닛(7)의 측방측에 설치된 커버 부재, 7a는 이 히터 유닛(7)의 상방측을 덮는 덮개 부재이다. 또한, 진공 용기(1)의 저면부(14)에는, 히터 유닛(7)의 하방측에 있어서, 히터 유닛(7)의 배치 공간을 퍼지하기 위한 퍼지 가스 공급관(73)이 주위 방향에 걸쳐 복수 개소에 설치되어 있다.
진공 용기(1)의 측벽에는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 도시하지 않은 외부의 반송 아암과 회전 테이블(2) 사이에 있어서 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 반송구(15)가 형성되어 있고, 이 반송구(15)는 게이트 밸브(G)에 의해 기밀하게 개폐 가능하게 구성되어 있다. 또한, 회전 테이블(2)의 오목부(24)는, 이 반송구(15)에 면하는 위치에서 반송 아암과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행해지므로, 회전 테이블(2)의 하방측에 있어서 당해 전달 위치에 대응하는 부위에는, 오목부(24)를 관통하여 웨이퍼(W)를 이면으로부터 들어올리기 위한 전달용 승강 핀 및 그 승강 기구(모두 도시하지 않음)가 설치되어 있다.
또한, 이 성막 장치에는, 장치 전체의 동작의 컨트롤을 행하기 위한 컴퓨터로 이루어지는 제어부(120)가 설치되어 있고, 이 제어부(120)의 메모리 내에는 후술하는 성막 처리를 행하기 위한 프로그램이 저장되어 있다. 이 프로그램은, 장치의 각 동작을 실행하도록 스텝군이 짜여져 있어, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광자기 디스크, 메모리 카드, 플렉시블 디스크 등의 기억 매체인 기억부(121)로부터 제어부(120) 내에 인스톨된다.
다음에, 상술한 실시 형태의 작용에 대해 설명한다. 우선, 게이트 밸브(G)를 개방하여, 회전 테이블(2)을 간헐적으로 회전시키면서, 도시하지 않은 반송 아암에 의해 반송구(15)를 통해 회전 테이블(2) 상에, 예를 들어 5매의 웨이퍼(W)를 적재한다. 계속해서, 게이트 밸브(G)를 폐쇄하여, 진공 펌프(64)에 의해 진공 용기(1) 내를 진공 상태로 하는 동시에, 회전 테이블(2)을 시계 방향으로 회전시키면서 히터 유닛(7)에 의해 웨이퍼(W)를, 예를 들어 300℃로 가열한다.
계속해서, 처리 가스 노즐(31)로부터 Si 함유 가스를 토출시키는 동시에, 제2 처리 가스 노즐(32)로부터 O3 가스를 토출시킨다. 또한, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 분리 가스를 소정의 유량으로 토출시키고, 분리 가스 공급관(51) 및 퍼지 가스 공급관(72, 72)으로부터도 N2 가스를 소정의 유량으로 토출시킨다. 그리고, 압력 조정부(65)에 의해 진공 용기(1) 내를 미리 설정한 처리 압력으로 조정한다.
처리 가스 노즐(31, 32)로부터 진공 용기(1) 내에 공급된 처리 가스는, 예를 들어 회전 테이블(2)의 회전을 따라 하류측의 볼록 형상부(4)에 도달한다. 이때, 볼록 형상부(4)에서는 상술한 바와 같이 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측에 벽면부(47)를 형성하고 있으므로, 이 볼록 형상부(4)에 도달한 처리 가스는, 도 9 내지 도 11에 도시하는 바와 같이, 벽면부(47)에 충돌하여 대부분이 회전 테이블(2)의 외측 테두리측[배기구(61, 62)]을 향해 배기되어 간다.
한편, 처리 가스의 일부에 대해서는 벽면부(47)의 하방으로 잠입하여 가스 체류 공간 S2에 침입한다. 상술한 바와 같이, 이 가스 체류 공간 S2가 벽면부(47)와 회전 테이블(2) 사이의 좁은 공간보다도 넓게 되어 있으므로, 벽면부(47)의 하방측으로부터 가스 체류 공간 S2에 침입한 가스는, 가스 체류 공간 S2에 도달하기 전과 비교하여 유속이 느려져, 말하자면 가스 체류 공간 S2에 있어서 체류한다. 또한, 이 가스 체류 공간 S2의 하류측에는 협애한 공간 S1이 형성되어 있어, 가스가 들어가기 어렵게 되어 있으므로, 가스 체류 공간 S2에 침입한 처리 가스는, 당해 협애한 공간 S1보다도 넓은 공간인 개구부(48)를 향해 통류하려고 한다.
이때, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 보아 하류측에는 협애한 공간 S1이 형성되어 있는 한편, 상류측에는 당해 협애한 공간 S1보다도 넓은 가스 체류 공간 S2가 형성되어 있다. 따라서, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 토출되는 분리 가스 중 대부분이 넓은 공간인 가스 체류 공간 S2를 향해, 말하자면 회전 테이블(2)의 회전 방향과는 역방향으로 통류한다. 그로 인해, 가스 체류 공간 S2에 들어간 처리 가스는, 분리 가스와 함께 개구부(48)를 통해 배기구(61, 62)를 향해 배기되어 간다.
그리고, 가스 체류 공간 S2에 안내면(49)을 설치하고 있으므로, 당해 가스 체류 공간 S2로부터 배기구(61, 62)를 향해 통류하는 처리 가스 및 분리 가스는, 예를 들어 난류나 고임의 형성이 억제되면서, 안내면(49)에 의해 안내되어 간다. 또한, 볼록 형상부(4)에 있어서의 외측 테두리측을 돌아들어가 처리 영역 P1(P2)측을 향하려고 하는 O3 가스(Si 함유 가스)는, 안내면(49)에 의해 가스 흐름이 규제되어, 배기구[62(61)]를 향해 배기된다. 또한, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 공급되는 분리 가스 중 일부가 협애한 공간 S1을 통해 하류측으로 각각 토출되고 있으므로, 당해 하류측으로부터의 협애한 공간 S1에의 처리 가스의 침입이 저지된다. 따라서, 각 처리 가스는, 진공 용기(1) 내의 처리 분위기에 있어서 서로 혼합되지 않도록 배기된다.
또한, 회전 테이블(2)의 하방측에 퍼지 가스를 공급하고 있으므로, 회전 테이블(2)의 하방측으로 확산되려고 하는 가스는, 상기 퍼지 가스에 의해 배기구(61, 62)측으로 되밀린다. 또한, 중심부 영역 C에 분리 가스를 공급하고 있으므로, 당해 중심부 영역 C에 있어서도 각 처리 가스끼리가 서로 혼합되는 것이 방지된다.
한편, 웨이퍼(W)의 표면에서는, 회전 테이블(2)의 회전에 의해 제1 처리 영역 P1에 있어서 Si 함유 가스가 흡착되고, 이어서 제2 처리 영역 P2에 있어서 웨이퍼(W) 상에 흡착된 Si 함유 가스가 O3 가스에 의해 산화되어, 박막 성분인 실리콘 산화막(Si-O)의 분자층이 1층 혹은 복수층 형성되어 반응 생성물이 형성된다. 이때, 상술한 바와 같이 처리 가스끼리가 서로 혼합되는 것이 저지되어 있고, 나아가서는 분리 가스의 유량을 적게 억제함으로써 처리 영역 P1, P2에 있어서 각 처리 가스가 분리 가스에 의해 희석되기 어려워지므로, 웨이퍼(W) 상에 형성되는 반응 생성물은, 후술하는 도 12로부터 알 수 있는 바와 같이, 양호하게 반응(실리콘 함유 가스의 산화)이 일어나 전기 특성이 양호해진다. 이와 같이 하여 회전 테이블(2)의 회전에 의해, 전기 특성이 양호한 반응 생성물이 다층에 걸쳐 적층되어 박막이 형성된다.
상술한 실시 형태에 따르면, 처리 영역 P1, P2의 사이에 분리 가스 노즐(41, 42)을 배치하고, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 분리 가스를 각각 공급하여 처리 영역 P1, P2끼리를 분리하고 있다. 이때, 분리 가스 노즐(41, 42)에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 방향 하류측에, 회전 테이블(2)의 상면과의 사이에 협애한 공간 S1을 형성하기 위한 제1 천장면(44)을 각각 설치하고 있다. 또한, 이 제1 천장면(44)에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측에, 제1 천장면(44)보다도 높은 제2 천장면(45)을 이 제1 천장면(44)에 인접하도록 각각 설치하고 있다. 그로 인해, 제2 천장면(45)과 회전 테이블(2) 사이의 영역인 가스 체류 공간 S2의 가스는, 하류측의 협애한 공간 S1에 침입하기 어려워지고, 또한 이들 공간 S1, S2의 사이에는 분리 가스가 공급되고 있으므로, 이 가스 체류 공간 S2에 연통되는 배기구(61, 62)를 향해 분리 가스와 함께 배기되어 간다. 따라서, 처리 가스끼리가 처리 분위기에 있어서 서로 혼합되는 것을 방지하면서, 분리 가스의 공급 유량을 억제할 수 있다. 그로 인해, 처리 영역 P1, P2에 있어서 각 처리 가스가 분리 가스에 의해 희석되는 것을 억제할 수 있으므로, 양호한 막질의 박막을 형성할 수 있다. 또한, 처리 분위기에 있어서의 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
즉, 종래의 방식에서는, 처리 영역 P1, P2끼리의 사이에 극히 좁은 공간(협애한 공간 S1)을 형성하는 동시에, 분리 가스를 빠른 유속으로 당해 공간에 형성함으로써 처리 영역 P1, P2끼리를 서로 분리하고 있었다. 따라서, 이러한 방식에서는, 분리 가스의 유량을 줄여 가면 분리 가스의 유속이 느려져, 처리 영역 P1, P2끼리를 충분히 분리할 수 없을 우려가 있었다. 한편, 분리 가스의 유량을 대유량으로 설정하면, 각 처리 가스끼리의 혼합을 방지할 수 있었다고 해도, 처리 영역 P1, P2에 있어서 각 처리 가스가 분리 가스에 의해 희석됨으로써 웨이퍼(W)의 표면에 있어서 충분한 반응(Si 함유 가스의 흡착이나 당해 가스의 산화)이 일어나지 않을 우려가 있었다.
따라서, 본 발명에서는, 이러한 좁은 공간(협애한 공간 S1)보다도 넓은 가스 체류 공간 S2를 분리 가스 노즐(41, 42)의 상류측에 각각 형성하여, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 각각 토출되는 분리 가스의 대부분이 가스 체류 공간 S2에 통류되도록 하고 있다. 따라서, 가스 체류 공간 S2에서는, 상술한 바와 같이 회전 테이블(2)의 회전 방향과는 역방향의 가스 흐름이 형성되고, 이에 의해 가스 체류 공간 S2에 들어간 처리 가스를 신속하게 배기할 수 있다. 그로 인해, 상기 종래의 방식에 비해 분리 가스의 유량을 억제하면서도, 처리 영역 P1, P2끼리를 분리할 수 있다. 이때, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 공급되는 분리 가스 중 일부는 협애한 공간 S1을 통과하여 하류측으로 분출되고 있으므로, 협애한 공간 S1에 있어서도 당연히 처리 가스의 침입을 저지할 수 있다.
도 12는, 상술한 성막 장치를 사용하여, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 공급하는 분리 가스의 유량을 다양하게 바꾼 조건에 있어서 박막을 각각 성막하는 동시에, 각각의 조건에 있어서 얻어진 박막에 대해 전기 저항을 측정한 결과를 나타내고 있다. 이 실험에서는, 상술한 제1 처리 가스 및 제2 처리 가스로서, 각각 TiCl4(염화티탄) 가스 및 NH3(암모니아) 가스를 사용하여, Ti-N(질화티탄)막을 성막한 예를 나타내고 있다. 분리 가스의 유량이 많아짐에 따라, 전기 저항이 상승하여 막질이 악화되어 있는 것을 알 수 있다. 한편, 분리 가스의 유량이 적을(10000sccm 이하) 때에는, 전기 저항이 작아 양호한 막질로 되어 있다. 즉, 분리 가스의 유량이 많으면, NH3 가스가 희석되어 웨이퍼(W)의 표면에 흡착된 TiCl4 가스를 충분히 질화할 수 없는 것을 알 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이, 분리 가스의 유량을 적게 억제하면서도 각 처리 가스끼리의 혼합을 방지함으로써, 처리 가스의 희석을 억제하여 양호한 막질의 박막이 얻어진다.
이상의 예에서는, 볼록 형상부(4)에 벽면부(47)를 설치하는 동시에 안내면(49)을 배치하였지만, 도 13에 도시하는 바와 같이, 이들 벽면부(47) 및 안내면(49)을 설치하지 않아도 된다. 즉, 예를 들어 분리 가스 노즐(41)을 예로 들면, 이 분리 가스 노즐(41)의 좌우 양측의 볼록 형상부(4, 4) 중 우측(상류측)의 볼록 형상부(4)에서는, 회전 테이블(2)의 회전 방향 및 반경 방향에 걸쳐 가스 체류 공간 S2가 형성되도록 구성해도 된다.
또한, 제2 천장면(45)에 대해, 처리 가스 노즐(31, 32)이 배치된 영역의 천장면과 동일한 높이로 되도록 해도 된다. 또한, 분리 가스 노즐(41, 42)의 가스 토출 구멍(33)이 하방측을 향하도록 형성하였지만, 가스 토출 구멍(33)이 하방측, 또한 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측을 향하도록 형성해도 된다. 또한, 배기구(61, 62)에 대해서는 사이드 링(100)에 형성하는 대신에, 진공 용기(1)의 측면에 형성해도 된다. 또한, 안내면(49)에 대해서는, 상술한 예에서는 수직하게 형성하였지만, 예를 들어 당해 안내면(49)이 하방측을 향하도록, 연직면에 대해 경사지게 해도 된다.
여기서, 회전 테이블(2)의 회전수가 빨라지면 빨라질수록, 회전 테이블(2)의 회전에 따라 처리 가스끼리가 서로 혼합되기 쉬워지고, 또한 각 처리 가스의 유량이 많아질수록 처리 가스가 분리 영역 D에 침입하기 쉬워진다. 따라서, 본 발명은, 회전 테이블(2)의 회전수가 5rpm 이상인 경우, 혹은 각 처리 가스의 유량이 각각 50sccm(Si 함유 가스) 이상 및 5000sccm(O3 가스) 이상인 경우에 특히 큰 효과가 얻어진다. 또한, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 각각 공급되는 분리 가스의 유량에 대해 일례를 들면, 1000 내지 10000sccm이고, 처리 가스의 유량(Si 함유 가스 및 O3 가스의 합계 유량) Q로 규정하면 10000 내지 40000×Qsccm이다.
분리 가스로서는, N2 가스 대신에, 혹은 N2 가스와 함께, Ar(아르곤) 가스 등의 불활성 가스를 사용해도 된다.
본 발명의 기판 처리 장치로서는, 상술한 예에서는 성막 장치를 예로 들었지만, 성막 처리 이외에도, 예를 들어 에칭 처리를 행하는 장치로서 구성해도 된다. 이 경우에는, 상술한 제1 처리 가스로서, 예를 들어 폴리실리콘막을 에칭하기 위한 Br(브롬)계의 에칭 가스가 사용되는 동시에, 제2 처리 가스로서, 예를 들어 실리콘 산화막을 에칭하기 위한, 예를 들어 CF계의 에칭 가스가 사용된다. 그리고, 각 처리 영역 P1, P2에는, 각각의 처리 가스를 플라즈마화하기 위해, 고주파 전압을 인가하는 플라스마원이 각각 설치된다.
웨이퍼(W) 상에는, 예를 들어 폴리실리콘막과 실리콘 산화막이 교대로 복수층에 걸쳐 적층되는 동시에, 이 적층막의 상층측에, 홀이나 홈이 패터닝된 레지스트막이 형성되어 있다. 이 웨이퍼(W)에 대해 상술한 기판 처리 장치를 사용하여 에칭 처리를 행하면, 예를 들어 제1 처리 영역 P1에 있어서, 레지스트막을 통해 적층막의 상층측의 폴리실리콘막이 에칭된다. 이어서, 제2 처리 영역 P2에 있어서, 이 폴리실리콘막의 하층측의 실리콘 산화막이 레지스트막을 통해 에칭되고, 이와 같이 하여 회전 테이블(2)의 회전에 의해, 공통의 레지스트막을 통해 적층막이 상층측으로부터 하층측을 향해 차례로 에칭되어 간다. 이 경우에 있어서도, 처리 영역 P1, P2끼리의 사이에 분리 영역 D를 형성하고 있으므로, 처리 가스끼리가 혼합되는 것이 방지되는 동시에, 분리 가스에 의해 처리 가스가 희석되는 것이 억제되어 양호한 에칭 처리가 행해진다.
이와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 성막 장치 및 기판 처리 장치는, 처리 가스가 각각 공급되는 처리 영역끼리의 사이에, 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측으로 신장되는 분리 가스 노즐을 배치하고, 이 분리 가스 노즐로부터 분리 가스를 공급하여 처리 영역끼리를 분리하고 있다. 이때, 분리 가스 노즐에 있어서의 회전 테이블의 회전 방향 하류측에, 회전 테이블의 상면과의 사이에 협애한 공간을 형성하기 위한 제1 천장면을 설치하고 있다. 또한, 분리 가스 노즐에 있어서의 회전 테이블의 회전 방향 상류측에, 제1 천장면보다도 높은 제2 천장면을 이 제1 천장면에 인접하도록 설치하고 있다. 그로 인해, 제2 천장면과 회전 테이블 사이의 영역인 가스 체류 공간의 가스는, 하류측의 협애한 공간에 침입하기 어려워지고, 또한 이들 공간의 사이에는 분리 가스가 공급되어 있으므로, 이 가스 체류 공간에 연통되는 배기구를 향해 분리 가스와 함께 배기되어 간다. 따라서, 처리 가스끼리가 처리 분위기에 있어서 서로 혼합되는 것을 방지하면서, 분리 가스의 공급 유량을 억제할 수 있다.
Claims (8)
- 진공 용기 내에서 복수 종류의 처리 가스를 차례로 기판에 공급하는 사이클을 복수회 반복하여 박막을 형성하는 성막 장치에 있어서,
상기 진공 용기 내에 설치되고, 주위 방향을 따라 기판을 적재하는 기판 적재 영역을 상면에 구비하는 동시에, 이 기판 적재 영역을 공전시키기 위한 회전 테이블과,
이 회전 테이블의 주위 방향으로 서로 이격된 처리 영역에 서로 다른 처리 가스를 각각 공급하는 복수의 처리 가스 공급부와,
각 처리 영역의 분위기를 분리하기 위해 각 처리 영역의 사이에 형성된 분리 영역에 대해 분리 가스를 공급하기 위해, 상기 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 신장되도록 분리 가스 노즐이 배치된 분리부와,
상기 회전 테이블의 외측 테두리측에 설치되고, 상기 진공 용기 내의 분위기를 진공 배기하기 위한 배기구를 구비하고,
상기 분리부는,
상기 분리 가스 노즐에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 설치되고, 상기 회전 테이블의 상면과의 사이에 당해 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 협애한 공간을 형성하여, 이 협애한 공간에의 처리 가스의 침입을 저지하기 위한 제1 천장면(44)과,
상기 분리 가스 노즐에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전 방향 상류측에 설치되고, 상기 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 상기 제1 천장면보다도 높아지도록 형성된 제2 천장면(45)을 구비하고,
상기 배기구는, 상기 제2 천장면과 상기 회전 테이블 사이의 영역인 가스 체류 공간에 연통되도록 설치되어 있는, 성막 장치. - 제1항에 있어서, 상기 가스 체류 공간에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전 방향 상류측에는, 상기 가스 체류 공간에 처리 가스가 침입하는 것을 억제하기 위해, 상기 제2 천장면으로부터 상기 회전 테이블을 향해 신장되는 벽면부가 상기 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 형성되어 있는, 성막 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 가스 체류 공간보다도 외주측에 있어서의 상기 회전 테이블의 외측 테두리부와 상기 진공 용기의 내벽면 사이에는, 상기 분리 가스 노즐로부터 토출되는 분리 가스를 상기 배기구로 안내하기 위해, 상기 분리 가스 노즐의 측방측으로부터 상기 배기구를 향해 당해 분리 가스 노즐의 길이 방향에 대해 교차하도록 신장되는 안내면이 설치되어 있는, 성막 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 분리부는, 각 처리 영역의 사이에 개별로 설치되고,
상기 배기구는, 각 분리부에 각각 독립적으로 설치되어 있는, 성막 장치. - 진공 용기 내에서 복수 종류의 처리 가스를 차례로 공급하는 사이클을 복수회 반복하여 기판에 대해 처리를 행하는 기판 처리 장치에 있어서,
상기 진공 용기 내에 설치되고, 주위 방향을 따라 기판을 적재하는 기판 적재 영역을 상면에 구비하는 동시에, 이 기판 적재 영역을 공전시키기 위한 회전 테이블과,
이 회전 테이블의 주위 방향으로 서로 이격된 처리 영역에 서로 다른 처리 가스를 각각 공급하는 복수의 처리 가스 공급부와,
각 처리 영역의 분위기를 분리하기 위해 각 처리 영역의 사이에 형성된 분리 영역에 대해 분리 가스를 공급하기 위해, 상기 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 신장되도록 분리 가스 노즐이 배치된 분리부와,
상기 회전 테이블의 외측 테두리측에 설치되고, 상기 진공 용기 내의 분위기를 진공 배기하기 위한 배기구를 구비하고,
상기 분리부는,
상기 분리 가스 노즐에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 설치되고, 상기 회전 테이블의 상면과의 사이에 당해 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 협애한 공간을 형성하여, 이 협애한 공간에의 처리 가스의 침입을 저지하기 위한 제1 천장면(44)과,
상기 분리 가스 노즐에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전 방향 상류측에 설치되고, 상기 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 상기 제1 천장면보다도 높아지도록 형성된 제2 천장면(45)을 구비하고,
상기 배기구는, 상기 제2 천장면과 상기 회전 테이블 사이의 영역인 가스 체류 공간에 연통되도록 설치되어 있는, 기판 처리 장치. - 제5항에 있어서, 상기 가스 체류 공간에 있어서의 상기 회전 테이블의 회전 방향 상류측에는, 상기 가스 체류 공간에 처리 가스가 침입하는 것을 억제하기 위해, 상기 제2 천장면으로부터 상기 회전 테이블을 향해 신장되는 벽면부가 상기 회전 테이블의 중앙측으로부터 외주측에 걸쳐 형성되어 있는, 기판 처리 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 가스 체류 공간보다도 외주측에 있어서의 상기 회전 테이블의 외측 테두리부와 상기 진공 용기의 내벽면 사이에는, 상기 분리 가스 노즐로부터 토출되는 분리 가스를 상기 배기구에 안내하기 위해, 상기 분리 가스 노즐의 측방측으로부터 상기 배기구를 향해 당해 분리 가스 노즐의 길이 방향에 대해 교차하도록 신장되는 안내면이 설치되어 있는, 기판 처리 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 분리부는, 각 처리 영역의 사이에 개별로 설치되고,
상기 배기구는, 각 분리부에 각각 독립적으로 설치되어 있는, 기판 처리 장치.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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