TW201701328A

TW201701328A - 成膜裝置

Info

Publication number: TW201701328A
Application number: TW105104855A
Authority: TW
Inventors: 加藤壽; 三浦繁博
Original assignee: 東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2015-02-23
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2017-01-01
Also published as: JP2016157724A; US20160244877A1; JP6407762B2; US10604837B2; KR101990667B1; TWI618121B; KR20160102897A

Abstract

成膜裝置係具備有：略圓筒形之處理室；旋轉台，係設置於該處理室內，並可於上面載置基板；氣體噴嘴，係從該處理室之內側壁朝該旋轉台之中心軸延伸，並沿著該旋轉台之半徑方向延伸於該旋轉台上方；側壁加熱器，係以壁面狀地覆蓋該處理室內側壁之至少一部分及/或該旋轉台中心軸周圍之至少一部份的方式來加以設置。

Description

成膜裝置

本發明係關於一種成膜裝置。

自以往，如日本特開2013-118411號公報所揭示般，已知有一種使用在真空容器內設置可沿著周圍方向載置複數基板之旋轉台，由相互遠離於旋轉台之旋轉方向所設置的第1反應氣體供給部及第2反應氣體供給部來依序提供會相互反應之第1處理氣體及第2處理氣體至基板表面，藉由實行此供給循環來多數層積反應生成物層以形成薄膜的原子沉積法(ALD,Atomic Layer Deposition)或分子沉積法(MLD,Molecular Layer Deposition)之旋轉台式成膜裝置。

日本特開2013-118411號公報所記載之成膜裝置中，第1反應氣體供給部及該第2反應氣體供給部之至少一者係構成為活性化氣體噴射器，該活性化氣體噴射器具備有：流道形成構件，係藉由分隔壁來區劃出氣體活性化用流道及氣體導入用流道；氣體導入埠，係用以將處理氣體導入至氣體導入用流道；一對電極，係在氣體活性化用流道內以沿著該分隔壁而相互平行延伸之方式來加以設置，並施加用以將處理氣體活性化之電力；連通孔，係沿著電極之長度方向設於分隔壁，用以將氣體導入用流道內之處理氣體供給至該氣體活性化用流道；以及氣體噴出孔，係用以噴出在氣體活性化用流道所活性化之氣體而沿著該電極長度方向來設置於氣體活性化用流道。

上述旋轉台式成膜裝置中，由於旋轉台在一次旋轉時，中心側與外周側之移動速度不同，故沿著旋轉台周圍方向所載置之複數基板的中心側及外周側之處理氣體吸附量便會有所不同，而會有影響到所成膜出之面內均勻性的情況，但藉由使用日本特開2013-118411號公報所記載之活性化氣體噴射器，便可讓氣體供給分散化，可提升膜的面內均勻性。具體而言，藉由控制吸附氣體之濃度分布及接觸吸附氣體之時間，便可在基板面內讓氣體均勻地吸附，而可讓基板面內之膜厚均勻性變得良好。又，例如，有要求在高壓條件下成膜之情況，為了調整吸附氣體之活性化噴射器內的氣體置換，會供給大量的載體N₂氣體至吸附氣體，藉由增加N₂流量便可控制面內均勻性。

但是，在今後有要求在更高壓條件下成膜的情況，雖會增加氣體置換用之載體N₂氣體的流量來加以對應，但增加N₂氣體的供給量時，會使得供給至基板的氣體活性降低，故此般對應仍存有極限。

於是，本發明之目的在於提供一種能達成氣體活性化並可調整成膜之基板面內均勻性的成膜裝置。

為了達成上述目的，本發明一樣態相關之成膜裝置係具備有：略圓筒形之處理室；旋轉台，係設置於該處理室內，並可於上面載置基板；氣體噴嘴，係從該處理室之內側壁朝該旋轉台之中心軸延伸，並沿著該旋轉台之半徑方向延伸於該旋轉台上方；側壁加熱器，係以壁面狀地覆蓋該處理室內側壁之至少一部分及/或該旋轉台中心軸周圍之至少一部份的方式來加以設置。

P1‧‧‧第1處理區域

P2‧‧‧第2處理區域

D‧‧‧分離區域

A‧‧‧旋轉方向

10‧‧‧搬送臂

100‧‧‧控制部

110‧‧‧側壁加熱器(壁面加熱器)

111‧‧‧側壁加熱器(壁面加熱器)

112‧‧‧側壁加熱器(壁面加熱器)

113‧‧‧側壁加熱器(壁面加熱器)

120‧‧‧溫度調整部

15‧‧‧搬送口

31‧‧‧處理氣體噴嘴

31a‧‧‧氣體導入埠

32‧‧‧處理氣體噴嘴

32a‧‧‧氣體導入埠

4‧‧‧凸狀部

41‧‧‧分離氣體噴嘴

41a‧‧‧氣體導入埠

42‧‧‧分離氣體噴嘴

42a‧‧‧氣體導入埠

5‧‧‧突出部

61‧‧‧排氣口

62‧‧‧排氣口

80‧‧‧電漿產生器

92‧‧‧氣體導入噴嘴

92a‧‧‧氣體導入埠

圖1係顯示本發明實施形態相關之成膜裝置的概略剖視圖。

圖2係顯示圖1之成膜裝置的真空容器內構成之概略立體圖。

圖3係顯示圖1之成膜裝置的真空容器內構成之概略平面圖。

圖4係顯示側壁加熱器一範例構造之圖式。

圖5係圖1之成膜裝置沿著真空容器內可旋轉設置之旋轉台的同心圓來顯示該真空容器之概略剖視圖。

圖6係圖1之成膜裝置的其他概略剖視圖。

圖7係顯示圖1之成膜裝置所設置的電漿產生源之概略剖視圖。

圖8係顯示圖1之成膜裝置所設置的電漿產生源之其他概略剖視圖。

圖9係顯示圖1之成膜裝置所設置的電漿產生源之概略俯視圖。

圖10A及10B係顯示噴嘴罩一範例構成之圖式。

以下，便參照圖式，來進行用以實施本發明之形態的說明。

圖1係顯示本發明實施形態相關之成膜裝置一範例的縱剖視圖。圖2係顯示本發明實施形態相關之成膜裝置一範例的立體分解圖，圖3係顯示本發明實施形態相關之成膜裝置一範例之平面分解圖。

參照圖1至圖3，本發明實施形態之成膜裝置係具備有具有略原形平面形狀之扁平真空容器1，以及設於此真空容器1內而於真空容器1中心具有旋轉中心之旋轉台2。真空容器1係具有具有底圓筒形狀之容器本體12，以及相對於容器本體12上面而透過例如O型環等密封構件13(圖1)來可裝卸地氣密配置之頂板11。真空容器1會在內部收納有基板的狀態下進行成膜處理，故亦可稱為處理室。

旋轉台2係以中心部而固定在圓筒形狀之核心部21，此核心部21係固定在延伸於鉛直方向之旋轉軸22上端。旋轉軸22會貫穿真空容器1的底部14，其下端會組裝於讓旋轉軸22(圖1)繞鉛直軸旋轉之驅動部23。旋轉軸22及驅動部23係收納於上方有開口之筒狀盒體20內。此盒體20係其上面所設置的凸緣部分會氣密地組裝在真空容器1之底部14下面，以維持盒體20之內部氛圍與外部氛圍的氣密狀態。

旋轉台2表面部如圖2及圖3所示，係沿著旋轉方向(周圍方向)設置有用以載置複數(圖式範例為5片)基板之半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)W的圓形狀凹部24。此凹部24具有較晶圓W直徑稍大上例如4mm之內徑，以及幾乎等同於晶圓W厚度之深度。從而，晶圓W被收納在凹部24時，晶圓W表面與旋轉台2表面(未載置晶圓W之區域)會是相同高度。凹部24底面係形成有讓用以支撐晶圓W內面而升降晶圓W之例如3根升降銷貫穿之貫通孔(均未圖示)。

圖2及圖3係用以說明真空容器1內構造的圖式，為了說明的方便，則省略了頂板11的圖示。如圖2及圖3所示，旋轉台2上方係於真空容器1之周圍方向(旋轉台2之旋轉方向(圖3之箭頭A))相互隔有間隔地配置有各自由例如石英所構成之處理氣體噴嘴31、處理氣體噴嘴32、分離氣體噴嘴41,42以及氣體導入噴嘴92。圖示範例中，係從後述之搬送口15朝順時針(旋轉台2之旋轉方向)依序配列有氣體導入噴嘴92、分離氣體噴嘴41、處理氣體噴嘴31、分離氣體噴嘴42以及處理氣體噴嘴32。該等噴嘴92,31,32,41,42係藉由將各噴嘴92,31,32,41,42之基端部的氣體導入埠92a,31a,32a,41a,42a(圖3)固定於容器本體12之外周壁，來從真空容器1之外周壁導入至真空容器1內，並以沿著容器本體12之半徑方向並相對於旋轉台2而水平延伸之方式來加以組裝。

另外，本實施形態相關之成膜裝置中，並不一定要設置氣體導入噴嘴92，只要對應需要來加以設置即可。亦即，氣體導入噴嘴92在成膜處理中，會設置於亦進行電漿處理的情況。因此，氣體導入噴嘴92上方如圖3所簡化表示般，會設置電漿產生器80。關於電漿產生器80將於後述。

處理氣體噴嘴31會透過未圖示之配管及流量調整器等，連接至作為第1處理氣體之含Si(矽)氣體的供給源(未圖示)。處理氣體噴嘴32會透過未圖示之配管及流量調整器等，連接至作為第2處理氣體之氧化氣體的供給源(未圖示)。分離氣體噴嘴41,42均會透過未圖示之配管及流量調整閥等，連接至作為分離氣體之氮(N₂)氣的供給源(未圖示)。

作為含Si氣體，可使用例如有機矽烷氣體，作為氧化氣體，可使用例如O₃(臭氧)氣體或O₂(氧)氣體或該等之混合氣體。

處理氣體噴嘴31,32係沿著處理氣體噴嘴31,32之長度方向以例如10mm之間隔配列有朝旋轉台2開口之複數氣體噴出孔33。處理氣體噴嘴31之下方區域會成為用以吸附含Si氣體至晶圓W的第1處理區域P1。處理氣體噴嘴32之下方區域會成為讓在第1處理區域P1中吸附於晶圓W之含Si氣體氧化的第2處理區域P2。

參照圖2及圖3，真空容器1內係設有2個凸狀部4。凸狀部4為了與分離氣體噴嘴41,42一同構成分離區域D，係如後述般以朝旋轉台2突出之方式組裝在頂板11內面。又，凸狀部4係具有頂部被裁切呈圓弧狀之扇形平面形狀，本實施形態中，內圓弧係連接於突出部5(後述)，外圓弧則是沿著真空容器1之容器本體12內周面來加以配置。

圖1~3，整體而言如圖3所示，第1處理區域P1之容器本體12內側壁面上係設有側壁加熱器112，突出部5之外周側面則設有側壁加熱器110。又，第2處理區域P2之容器本體12內側壁面上的一部分、突出部5外周側面之一部分係各自設有側壁加熱器113、側壁加熱器111。側壁加熱器110~113係為了防止從處理氣體噴嘴31,32所供給之第1及第2處理氣體溫度下降所設置的加熱機構。側壁加熱器110~113正如其名所示，係以覆蓋側壁之方式所設置之壁面狀加熱器，具有加熱旋轉台2中心側及從外周側之側面到真空容器1的旋轉台2上空間而加溫的機能。

容器本體12內側壁面上所設置之外側之側壁加熱器112,113以覆蓋容器本體12內側壁面之一部分或全部(全內周面)的方式來設置即可。亦即，圖3中，旋轉台2外側之側壁加熱器112係以覆蓋第1處理區域P1之容器本體12的略所有內壁側面之方式來加以設置，但側壁加熱器113係以僅覆蓋第2處理區域P2之容器本體12一部分的方式來加以設置。更詳而言之，側壁加熱器113係覆蓋設有電漿產生器80之部分的內側壁面。又，旋轉台2中心軸側之側壁加熱器110雖係以幾乎整體覆蓋突出部5外周面之第1處理區域P1部分的方式來加以設置，而側壁加熱器111則是以僅覆蓋突出部5外周面之第2處理區域P2未設有電漿產生器80之部分來加以設置。如此般，側壁加熱器110~113便可選擇性地設在容易設置的區域。圖3所示範例中，旋轉台2中心側之側壁加熱器110,111係選擇性地僅設在未設置有分離區域D(凸狀部)及電漿產生器80，且可有充分組裝加熱器之空間的區域。另一方面，外周側之側壁加熱器112,113係以可覆蓋設有第1處理氣體噴嘴31之區域，以及存在有氣體導入噴嘴92而設有電漿產生器80之區域的方式來加以設置。

側壁加熱器110~113只要對應於真空容器1內之構成、構件的配置狀態來於任意處而設置任意個數即可，但除了加熱旋轉台2上方空間外，較佳是能達成可效率良好地加熱供給至真空容器1內的處理氣體之機能，故亦可對應於第1及第2處理氣體噴嘴31,32及氣體導入噴嘴92等之存在區域來加以設置。圖3範例中，係以可直接加熱第1處理氣體噴嘴31及氣體導入噴嘴92所供給之處理氣體的方式，且以覆蓋設有第1處理氣體噴嘴31及氣體導入噴嘴92之處的方式來設置側壁加熱器110,112,113。換言之，側壁加熱器110,112係以含有第1處理氣體噴嘴31延伸之延伸方向所交叉之位置的方式來加以設置，側壁加熱器113係以含有氣體導入噴嘴92延伸之延伸方向所交叉之位置的方式來加以設置。再者，側壁加熱器111係以含有第2處理氣體噴嘴32延伸之延伸方向所交叉之位置的方式來加以設置。如此般，即便在各處理區域P1,P2，仍是對應於直接導入氣體之處理氣體噴嘴31,32及氣體導入噴嘴92延伸方向所交叉的位置，藉由將側壁加熱器110~113設置於包含此位置之區域，便可有效地抑制氣體溫度的降低。

另外，圖3中，在設有第2處理氣體噴嘴32之位置附近雖未設有中心側的側壁加熱器111，但依需要，亦可在設有第2處理氣體噴嘴32之位置附近的外周側設置側壁加熱器。

又，圖3中，雖係舉出在第1處理區域P1的中心側及外周側設有一對成對的側壁加熱器110,112，而第2處理區域P2的中心側及外周側亦設有一對成對(並不一定要為對向)的側壁加熱器111,113，但亦可構成為在中心側及外周側兩者，各設有1個橫跨整周的側壁加熱器110~113，而以整周來成對。由於橫跨整周能讓中心側及外周側兩者均勻地被加熱，故可確實地加熱旋轉台2上的空間，而防止所供給的處理氣體之氣體溫度降低。

側壁加熱器110~113較佳地係設置在較廣的區域，如圖3範例所示，在因存在有搬送口15、排氣口61,62、凸狀部4等而使得設置困難的位置便不一定要設置，亦可考量到用途等而僅設在有需要的位置。又，從效率加熱的觀點來看，較佳地係在第1處理區域P1及第2處理區域P2之中心側及外周側兩者設置側壁加熱器110~113，由中心側及外周側來夾置而加熱旋轉台2上的空間，但因真空容器1構造等而僅能設置在單側的情況，亦可構成為僅設在中心側或外周側之單側。

圖4係顯示側壁加熱器110、112一範例構造的圖式。側壁加熱器110、112係各具備有電熱線110a,112a及殼體110b,112b。電熱線110a,112a係因留有電流而產生熱的電阻體，為發熱的發熱體。電熱線110a,112a較佳地係以覆蓋突出部5之外周側面及容器本體12之內側壁面略整體的方式來加以配置，例如圖4所示，可構成為延伸於下方，彎折後再延伸於水平，再彎折延伸於下方並沿著內周面延伸的形狀。又，可以為正弦交流波般的波形形狀，亦可為鋸齒的彎折形狀。電熱線110a,112a只要能覆蓋突出部5之外周側面及容器本體12之內側壁面的略整體，則可依用途而有各種配置構成。

殼體110b,112b係用以收納電熱線110a,112a之容器，較佳係構成為沿著突出部5之外周側面及容器本體12之內側壁面的形狀。又，殼體110b,112b係需要設在被加熱至250~600℃溫度之真空容器1內，且不能污染到被處理晶圓W，故較佳為有耐熱性而加熱時的揚塵較少的材料。殼體110b,112b只要能滿足相關條件則可由各種材料來加以構成，例如可與旋轉台2同樣，以石英來加以構成。

圖4中，殼體112b係從容器本體12外周壁被導入，並具有用以讓沿著旋轉台2半徑方向所延伸之第1處理氣體噴嘴31通過之缺口部112bc。藉此，便能不妨礙第1處理氣體噴嘴31導入而讓側壁加熱器112設置在容器本體12的內側壁面上。

另外，此般缺口部112c依需要亦可設置於其他位置。例如，在為了設置側壁加熱器112及第1處理氣體噴嘴31而使用了O型環等密封構件的情況，亦可以密封構件不會被側壁加熱器112的熱所燒壞之方式，而避開密封構件來設置缺口部112c。

如圖1~4所示，依需要亦可設置能調整側壁加熱器110~113溫度之溫度調整部120。藉由溫度調整部120，便可進行側壁加熱器110~113之溫度調整，可對應於各種程序而為適當的溫度設定。另外，圖1~圖4中係顯示相對於複數側壁加熱器110~113而設置1個溫度調整部120，並讓所有側壁加熱器110~113連接至溫度調整部120之範例，但溫度調整部120亦可構成為對應於各個側壁加熱器110~113而個別地加以設置。

側壁加熱器110~113之設定溫度可全部為相同設定溫度，亦可對應於設置位置而為不同設定溫度。側壁加熱器110~113之設定溫度可對應於各種程序而設定在適當的溫度。

又，溫度調整部120只要能調整側壁加熱器110~113之溫度，則可為各種構成。又，溫度調整部120亦可作為控制部100之一部分而安裝於控制部100。

接著，就真空容器1之其他構成來加以說明。

圖5係顯示真空容器1從處理氣體噴嘴31至處理氣體噴嘴32沿著旋轉台2之同心圓的剖面。如圖所示，凸狀部4係組裝在頂板11內面，故真空容器1內便會存在有為凸狀部4下面之平坦低頂面44(第1頂面)、以及位於此頂面44周圍方向兩側而較頂面44要高的頂面45(第2頂面)。頂面44係具有頂部被裁切呈圓弧狀之扇形平面形狀。又，如圖所示，凸狀部4在周圍方向中央係形成有延伸於半徑方向所形成之溝部43，分離氣體噴嘴42係收納在溝部43內。另一個凸狀部4亦同樣地形成有溝部43，並於此處收納有分離氣體噴嘴41。又，較高頂面45之下方空間會分別設有處理氣體噴嘴31,32。該等處理氣體噴嘴31,32係由頂面45分離而設置在晶圓W附近。如圖5所示，處理氣體噴嘴31係設在較高頂面45之下方右側空間481，處理氣體噴嘴32係設在較高頂面45之下方左側空間482。

又，凸狀部4之溝部43所收納的分離氣體噴嘴41,42係沿著分離氣體噴嘴41,42之長度方向而以例如10mm之間隔配列有朝旋轉台2開口之複數氣體噴出孔42h(參照圖5)。

頂面44會相對於旋轉台2而形成狹窄空間之分離空間H。從分離氣體噴嘴42之噴出孔42h供給N₂氣體時，此N₂氣體會通過分離空間H而朝空間481及空間482流動。此時，分離空間H之容積因為較空間481及482的容積要小，故可因N₂氣體而使得分離空間H之壓力比空間481及482之壓力要高。亦即，會在空間481及482之間形成壓力較高之分離空間H。又，從分離空間H朝空間481及482流出之N₂氣體會作為相對於來自第1區域P1之含Si氣體與來自第2區域P2之氧化氣體的對沖氣體來加以動作。從而，來自第1區域P1之含Si氣體與來自第2區域P2之氧化氣體便會因分離空間H而被加以分離。因此，便會抑制真空容器1內之含Si氣體及氧化氣體的混合、反應。

另外，頂面44相對於旋轉台2上面之高度h1在考慮到成膜時之真空容器1內的壓力、旋轉台2的轉速、所供給之分離氣體(N₂氣體)的供給量等，較佳地係設定在會讓分離空間H之壓力高於空間481及482之壓力的高度。

另一方面，頂板11下面係設有包圍固定旋轉台2之核心部21外周的突出部5(圖2及圖3)。此突出部5在本實施形態中，係與凸狀部4之旋轉中心側部位連續，其下面則是形成為與頂面44同樣的高度。

首先參照的圖1係圖3之I-I’線的剖視圖，為顯示設有頂面45之區域。另一方面，圖5係顯示設有頂面44之區域的剖視圖。如圖6所示，扇形凸狀部4之周緣部(真空容器1外緣側之部位)係形成有對向於旋轉台2之外端面而彎曲呈L字形的彎曲部46。此彎曲部46與凸狀部4同樣地，會抑制處理氣體從分離區域D兩側侵入，來抑制兩處理氣體的混合。由於扇形凸狀部44係設在頂板11，而頂板11能從容器本體12拆下，故彎曲部46外周面與容器本體12之間會有些微間隙。彎曲部46內周面與旋轉台2之外端面之間隙，以及彎曲部46外周面與容器本體12之間隙隙設定為例如等同於頂面44相對於旋轉台2上面之高度的尺寸。

容器本體12內周壁雖在分離區域D中如圖6所示係接近彎曲部46之外周面而形成為垂直面，但分離區域D以外的部位則如圖1所示，係從旋轉台2外端面所對向之部位橫跨至底部14而朝外側凹陷。以下，為了說明方便，便將具有概略矩形之剖面形狀的凹陷部分稱為排氣區域E。具體而言，係將連通於第1處理區域P1之排氣區域稱為第1排氣區域E1，將連通於第2處理區域P2之排氣區域稱為第2排氣區域E2。該等第1排氣區域E1及第2排氣區域E2的底部如圖1~圖3所示，係分別形成有第1排氣口61及第2排氣口62。第1排氣口61及第2排氣口62如圖1所示，係透過個排氣管62而連接至為真空排氣機構之例如真空泵64。另外，如圖1所示，壓力調整器65係連接於排氣管63。

旋轉台2與真空容器1的底部14之間的空間如圖1及圖6所示，係設有為加熱機構之加熱器單元7，能透過旋轉台2將旋轉台2上的晶圓W加熱至程序配方所決定之溫度(例如450℃)。旋轉台2周緣附近的下方側為了區畫出從旋轉台2上方空間至排氣區域E之氛圍與設置有加熱器單元7之氛圍以抑制氣體朝旋轉台2之下方區域侵入，係設有環狀的罩體構件71(圖6)。此罩體構件71係具備有以從下方側面向旋轉台2外緣部及較外緣部要外周側之方式所設置之內側構件71a，以及設置於此內側構件71a及真空容器1內壁面之間的外側構件71b。外側構件71b係設置為在分離區域D之凸狀部4外緣部所形成的彎曲部46下方處而接近彎曲部46，內側構件71a則在旋轉台2外緣部下方(以及較外緣部要稍外側部分之下方)中，橫跨整周來包圍加熱器單元7。

藉由旋轉台2下方所設置之加熱器單元的加熱，則第1及第2處理氣體噴嘴31,32及氣體導入噴嘴92所供給的氣體之溫度便不會降低，在能確保成膜之足夠的面內均勻性的情況，便無需一定要設置壁面加熱器110~113。但是，第1及第2處理氣體噴嘴31,32及氣體導入噴嘴92由於係設置在較旋轉台2要上方處，故僅靠來自加熱器單元7的加熱，並無法將熱充分地傳遞至第1及第2處理氣體噴嘴31,32及氣體導入噴嘴92所供給的氣體，而有氣體溫度降低之虞。於是，本實施形態中，除了旋轉台2下方所設置之加熱器單元7外，藉由設置壁面加熱器110~113，來充分地加熱所供給的氣體，便可提升所成膜之膜面內均勻性。

較配置有加熱器單元7的空間要靠近旋轉中心之部位的底部14係以接近旋轉台2下面之中心部附近的核心部21之方式，朝上方側突出而成為突出部12a。此突出部12a與核心部21之間會成為狹窄空間，且貫穿底部14之旋轉台22的貫通孔內周面與旋轉軸22之間的間隙會變得狹窄，該等狹窄空間會連通於盒體20。然後，盒體20係設有將為吹淨氣體之N₂氣體供給至狹窄空間內來進行吹淨之吹淨氣體供給管72。又，真空容器1的底部14係在加熱器單元7下方之周圍方向以既定角度間隔而設置有用以吹淨加熱器單元7之配置空間的複數吹淨氣體供給管73(圖6係顯示一個吹淨氣體供給管73)。又，加熱器單元7與旋轉台2之間為了抑制氣體朝設有加熱器單元7之區域入侵，係從外側構件71b之內周壁(內側構件71a上面)橫跨周圍方向而覆蓋與突出部12a的上端部之間的蓋構件7a。蓋構件7a可例如以石英來加以製作。

又，真空容器1之頂板11中心部係連接有分離氣體供給管51，而構成為會將為分離氣體之N2氣體供給至頂板11與核心部21之間的空間52。被供給至此空間52之分離氣體會透過突出部5與旋轉台2之狹窄間隙50而沿著旋轉台2之晶圓載置區域側的表面來朝周緣噴出。空間50可藉由分離氣體而維持在較空間481及空間482要高的壓力。從而，藉由空間50，便會抑制被供給至第1處理區域P1之含Si氣體與被供給至第2處理空間 P2之氧化氣體通過中心區域C而混合。亦即，空間50(或中心區域C)可有與分離空間H(或分離區域D)同樣的機能。

再者，真空容器1側壁如圖2、圖3所示，係形成有用以在外部搬送臂10與旋轉台2之間進行基板之晶圓W的收授的搬送口15。此搬送口15係藉由未圖示之閘閥來加以開閉。又，旋轉台2中為晶圓載置區域之凹部24會在面向此搬送口15之位置處與搬送臂10之間進行晶圓W之收授，故旋轉台2下方側對應於收授位置之部位係設有用以貫穿凹部24來從內面頂升晶圓W之收授用升降銷及其升降機構(均未圖示)。

接著，參照圖7至圖9，就依需要所設置之電漿產生器80來加以說明。電漿產生器80在本實施形態相關之成膜裝置中並非必要，只要依需要來設置即可。圖7係沿旋轉台2半徑方向之電漿產生器80的概略剖視圖，圖8係沿著與旋轉台2半徑方向正交方向之電漿產生器80的概略剖視圖，圖9係概略顯示電漿產生器80之俯視圖。為了圖示上的方便，該等圖式中會簡略化一些構件。

參照圖7，電漿產生器80係以高頻穿透性之材料所製作，具備有：框體構件81，係具有上面呈凹陷的凹部，會嵌入至頂板11所形成之開口部11a；法拉第遮蔽板82，係收納在框體構件81之凹部內，具有上部呈開口之略箱狀形狀；絕緣板83，係配置在法拉第遮蔽板82的底面上；以及螺旋狀天線85，係被支撐在絕緣板83上方，具有略八角形的俯視形狀。

頂板11的開口部11a係具有複數段部，其中之一的段部係橫跨整周而形成有溝部，此溝部係嵌入有例如O型環等之密封構件81a。另一方面，框體構件81係具有對應於開口部11a之段部的複數段部，當框體構件81嵌入至開口部11a時，複數段部中的一個段部內面會與嵌入至開口部11a之溝部的密封構件81a相接，藉此，便能維持頂板11與框體構件81之間的氣密性。又，如圖7所示，設置有沿著被嵌入至頂板11的開口部11a之框體構件81外周的按壓構件81c，藉此，便能將框體構件81相對於頂板11而向下方按壓。因此，便能進一步地維持頂板11與框體構件81之間的氣密性。

框體構件81下面係對向於真空容器1內之旋轉台2，其下面外周係橫跨整周而設有朝下方(朝旋轉台2)突出之突起部81b。突起部81b下面係接近旋轉台2表面，藉由突起部81b、旋轉台2表面2以及框體構件81下面而在旋轉台2上方區畫出空間(以下稱為內部空間S)。另外，突起部81b下面與旋轉台2表面之間隔只要與分離空間H(圖4)的頂面11相對於旋轉台2上面之高度略相同即可。

內部空間S係延伸有貫穿突起部81b之氣體導入噴嘴92。氣體導入噴嘴92在本實施形態中如圖7所示，係連接有充填氬(Ar)氣體之氬氣供給源93a、充填氧(O₂)氣體之氧氣供給源93b、充填氫(H₂)氣體之氫氣供給源93c。氬氣供給源93a、氧氣供給源93b及氫氣供給源93c會藉由對應的流量控制器94a,94b,94c以既定流量比(混合比)供給經流量控制之Ar氣體、O₂氣體及H₂氣體至內部空間S。另外，該等氣體導入噴嘴92所供給之氣體不過為一範例，可對應於程序而使用各種適當的氣體。

氣體導入噴嘴92係沿其長度方向以既定間隔(例如10mm)形成有複數噴出孔92h，噴出孔92h會噴出上述Ar氣體等。噴出孔92h如圖8所示，會相對於旋轉台2而從垂直方向朝旋轉台2旋轉方向上游側傾斜。因此，氣體導入噴嘴92所供給之氣體會朝旋轉台2旋轉方向之相反方向，具體而言，係朝突起部81b與旋轉台2表面之間的間隙噴出。藉此，便會抑制反應氣體或分離氣體沿著旋轉台2旋轉方向而從位於較電漿產生器80要上游側的頂面45之下方空間朝內部空間S流入。又，如上述，由於沿著框體構件81的下面外周所形成之突起部81b會接近旋轉台2表面，故可藉由來自氣體導入噴嘴92之氣體讓內部空間S內之壓力容易維持較高。如此亦可抑制反應氣體或分離氣體朝內部空間S內流入。

法拉第遮蔽板82係由金屬等導電性材料所製作，雖圖示省略但會是接地的。如圖8所示，法拉第遮蔽板82底部係形成有複數槽孔82s。各槽孔82s係以略正交於具有略八角形平面形狀之天線85的對應邊之方式來加以延伸。

又，法拉第遮蔽板82如圖8及圖9所示，於上端兩處具有彎折至外側的支撐部82a。藉由讓支撐部82a被支撐於框體構件81上面，便能讓法拉第遮蔽板82被支撐在框體構件81內之既定位置。

絕緣板83係例如由石英玻璃所製作，具有較法拉第遮蔽板82底面稍小的尺寸，並被載置於法拉第遮蔽板82底面。絕緣板83除了讓法拉第遮蔽板82與天線85絕緣，還會讓天線85所放射之高頻朝下方穿透。

天線85係以平面形狀成為略八角形之方式，將銅製中空管(pipe)捲繞例如3圈來加以形成。管內可循環冷卻水，藉此，便能防止天線85因朝天線85供給之高頻而被加熱至高溫。又，天線85兩端設有立設部85a，於立設部85a組裝有支撐部85b。藉由支撐部85b，則天線85便能維持在法拉第遮蔽板82內之既定位置。又，支撐部85b係透過匹配箱86而連接有高頻電源87。高頻電源87可產生具有例如13.56MHz頻率之高頻。

依據有此般構成之電漿產生器80，當透過匹配箱86從高頻電源87將高頻電力供給至天線85時，便會藉由天線85來產生電磁場。此電磁場中的電場成分會被法拉第遮蔽板82所遮蔽，故無法朝下方傳遞。另一方面，磁場成分則會通過法拉第遮蔽板82之複數槽孔82s而朝內部空間S傳遞。藉由此磁場成分，便會從以既定流量比(混合比)而由氣體導入噴嘴92供給至內部空間S的Ar氣體、O₂氣體及H₂氣體等的氣體來產生電漿。藉由如此所產生的電漿，便能降低對晶圓W上所沉積之薄膜的照射損傷，或真空容器1內各構件的損傷等。

接著，參照圖10A及10B，就依需要所設置之噴嘴罩34來加以說明。10A及10B係顯示噴嘴罩一範例構成之圖式，圖10A係顯示組裝有處理氣體噴嘴31,32之噴嘴罩34。噴嘴罩34在本實施形態相關之成膜裝置中並非必要，可依需要來加以設置。噴嘴罩34係為了使處理氣體能以較高濃度來供給至晶圓W(旋轉台2)而加以設置的。如圖10A所示，噴嘴罩34係具有沿著處理氣體噴嘴31,32之長邊方向延伸，而具ㄈ字形剖面形狀之基部35。基部35係以覆蓋處理氣體噴嘴31,32的方式來加以配置。基部35中沿該長邊方向延伸之2個開口端的一邊係組裝有整流板36A，另邊則組裝有整流板36B。

圖10B係顯示噴嘴罩34構成要素間之比例一範例之圖式。如圖10B所示，圖10B之範例中，整流板36A,36B係相對於處理氣體噴嘴31,32中心軸而形成為左右對稱。又，整流板36A,36B沿旋轉台2旋轉方向之長度係長如朝向旋轉台2外周部，因此，噴嘴罩34係具有略扇形狀之平面形狀。此處，圖10B以虛線所示之扇張開角度可考量到分離區域D1,D2之凸狀部4尺寸來加以決定，較佳地為例如5°以上未達9°，具體而言，更佳為例如8° 以上未達10°。藉由設置此般噴嘴罩34，便可讓處理氣體噴嘴31,32所供給的處理氣體與晶圓W的接觸時間變長，可有效率地進行處理氣體對晶圓W表面之吸附。因此，依需要，可在處理氣體噴嘴31,32之一者或兩者設置噴嘴罩34。

本實施形態相關之成膜裝置如圖1所示，係設有由用以進行裝置整體動作控制之電腦所構成之控制部100，此控制部100的記憶體內係收納有在控制部100的控制下讓成膜裝置實施後述成膜方法之程式。此程式係由實施後述成膜方法之步驟群所組成，會記憶在硬碟、光碟、磁光碟、記憶卡、軟碟等的媒體102，藉由既定的讀取裝置來讀取到記憶部101，並安裝至控制部100內。

又，如圖1所示，突出部5外周側設有側壁加熱器110,111，容器本體12內周壁面設有測壁加熱器113，並電性連接至調整該等溫度之溫度調整部120。

接著，就本實施形態之成膜方法，取使用上述成膜裝置而實施的情況為範例來加以說明。因此，便參照至此為止所參照的圖式。

首先，會開啟未圖示之閘閥，從外部藉由搬送臂10將晶圓W透過搬送口15(圖3)收授至旋轉台2之凹部24內。此收授係在凹部24停止在面向搬送口15之位置時，透過凹部24底面之貫穿孔而從真空容器1底部側讓未圖示之升降銷升降來加以進行。將此般晶圓W之收授在旋轉台間歇性旋轉而進行，以分別將晶圓W載置於旋轉台2之5個凹部24內。

接著，關閉閘閥，藉由真空泵640將真空容器1排氣至最低到達真空度後，從分離氣體噴嘴41,42以既定流量噴出為分離氣體之N₂氣體，從分離氣體供給管51及吹淨氣體供給管72以既定流量噴出N₂氣體。伴隨於此，藉由壓力調整器65將真空容器1內調整至預設之處理壓力。接著，讓旋轉台2繞順時針以例如最大240rpm之轉速旋轉，並藉由加熱器單元7將晶圓W加熱至例如450℃。同時，亦藉由壁面加熱器110~113來加熱旋轉台2上方之空間。加熱溫度可與加熱器單元7為相同溫度(此範例為450℃)來加熱，亦可以不同溫度來加熱。側壁加熱器110~113之溫度調整係由溫度調整部120來加以進行。

之後，從處理氣體噴嘴31,32分別噴出含Si氣體及O₃氣體。又，從氣體導入噴嘴92來供給以既定流量比混合之Ar氣體、O₂氣體及H₂氣體之混合氣體至內部空間S，並從高頻電源87以例如700W的電力來供給高頻至電漿產生器80之天線85。藉此，便會在內部空間S產生電漿。此時，便可藉由壁面加熱器110~113來防止處理氣體噴嘴31,32及氣體導入噴嘴92所供給之氣體溫度降低，可均勻地讓各氣體吸附在晶圓表面上。藉此，便可提升所成膜之膜的膜厚面內均勻性。

另外，本實施形態所供給之各氣體乃為一範例，可對應於成膜程序而供給各種氣體。本實施形態中，係舉出矽氧化膜之成膜為一範例來加以說明。

旋轉台2在一次旋轉期間，會如以下般在晶圓W形成氧化矽。亦即，晶圓W首先在通過反應氣體噴嘴31下方之第1處理區域P1時，含Si氣體會吸附在晶圓W表面。接著，晶圓W在通過反應氣體噴嘴32下方之第2處理區域P2時，會因來自反應氣體噴嘴32之O₃氣體而使得晶圓W上之含Si氣體被氧化，形成氧化矽之一分子層(或數分子層)。接著，晶圓W在通過電漿產生源80下方時，晶圓W上的氧化矽層會暴露在活性氧基及活性氫基。氧自由基等之活性氧基會讓例如包含於含Si氣體而殘留在氧化矽層中之有機物氧化而從氧化矽層脫離。藉此，便可將氧化矽層高純度化。

之後，便讓旋轉台2旋轉會形成有所欲膜厚之氧化矽膜的次數後，停止含Si氣體、O₃氣體以及Ar氣體、O₂氣體及H₂氣體的混合氣體之供給，來結束成膜方法。接著，亦停止來自分離氣體噴嘴41,42、分離氣體供給管51及吹淨氣體供給管72,72之N₂氣體的供給，並停止旋轉台2的旋轉。之後，藉由與將晶圓W搬入至真空容器1內之順序相反的順序，來將晶圓W從真空容器1內搬出。

如上述，依本實施形態相關之成膜裝置，藉由設置會覆蓋旋轉台2中心軸側及容器本體12內側壁面之壁面加熱器110~113，便可防止處理氣體噴嘴31,32及氣體導入噴嘴92所供給之氣體的溫度降低，可讓各氣體均勻地吸附在晶圓表面。藉此，便可提升所成膜之膜的膜厚面內均勻性。

依本發明之實施形態，便可提升成膜中之基板面上的面內均勻性。

以上，雖已就本發明之較佳實施形態來加以說明，但本發明並不被限制於上述實施形態，在不脫離本發明之範圍下，上述實施形態可附加各種變形及置換。

本申請案係基於2015年2月23日在日本特許廳所提申之日本特願2015-32804號而主張優先權，並援用日本特願2015-32804號之所有內容於此。