TW201802287A - 成膜裝置及成膜方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可降低附著於壓力感測器之成膜物質，延長壓力感測器之壽命之成膜裝置及成膜方法。原料氣體供給部係使用於成膜處理，將包含成膜成分之原料氣體供給至成膜室10，第2氣體配管90係使用於成膜處理，將與原料氣體不同之處理氣體自貯存該處理氣體之處理氣體貯存部供給至成膜室10。對成膜室10內部之壓力進行測量之壓力感測器50係安裝於第2氣體配管90。控制部進行控制，以於原料氣體自原料氣體供給部供給至成膜室10之期間，使處理氣體自處理氣體貯存部流入至第2氣體配管90而供給至成膜室10。

Description

成膜裝置及成膜方法

本發明係關於一種對工件實施成膜處理之成膜裝置及成膜方法。

作為於工件，尤其於基板表面形成薄膜之成膜裝置，有化學氣相堆積(Chemical Vapor Deposition，以下稱作「CVD」)裝置與原子層堆積(Atomic Layer Deposition，以下稱作「ALD」)裝置。CVD裝置係利用熱或電漿使材料氣體分解，並使其堆積於基板表面之裝置。ALD裝置係將以構成膜之元素為成分之氣體交替供給至作為成膜對象之基板上，於基板表面以原子層為單位形成薄膜之裝置。

為於成膜裝置中進行適當之成膜處理，成膜裝置具備對成膜室內之壓力進行檢測之壓力感測器。壓力感測器例如如專利文獻1所示，係設於成膜室之氣體之排氣側。

現有技術文獻包含專利文獻1：日本專利特開2003-273031號公報。

於專利文獻1所記載之成膜裝置中，反應室內之殘留氣體及安裝有壓力感測器之配管內之殘留氣體係於成膜處理結束後，向反應室內供給沖洗氣體而排出至外部。然而，由於壓力感測器被設於成膜裝置之氣體之排氣側，因此所排氣之殘留氣體中所含之成膜物質會附著於壓力感測器。

因成膜物質附著於壓力感測器，壓力感測器之壽命變短，必須頻繁地更換壓力感測器。又，於對壓力感測器進行清洗而使用之情形時，需要用於去除所附著之成膜物質之清洗作業。

本發明係有鑒於上述實情而完成，其目的在於提供一種可降低附著於壓力感測器之成膜物質，延長壓力感測器之壽命之成膜裝置及成膜方法。

本發明之第1觀點之成膜裝置包括：成膜室，其於內部，對工件實施成膜處理；原料氣體供給部，其使用於上述成膜處理，將包含成膜成分之原料氣體供給至上述成膜室；氣體配管，其使用於上述成膜處理，將與上述原料氣體不同之處理氣體自貯存該處理氣體之處理氣體貯存部供給至上述成膜室；壓力感測器，其安裝於上述氣體配管，對上述成膜室內部之壓力進行測量；以及控制部，其進行控制，以於上述原料氣體自上述原料氣體供給部供給 至上述成膜室之期間，使上述處理氣體自上述處理氣體貯存部流入至上述氣體配管而供給至上述成膜室。

亦可於上述氣體配管設置有調整閥，該調整閥對自上述處理氣體貯存部供給至上述成膜室之上述處理氣體之流量進行調整，上述控制部，控制上述原料氣體自上述原料氣體供給部供給至上述成膜室之期間，打開上述調整閥。

上述壓力感測器亦可安裝於較上述氣體配管之上述調整閥更靠下游側處。

上述處理氣體亦可為與上述原料氣體發生反應之反應氣體或載氣。

上述壓力感測器亦可為隔膜壓力感測器。

亦可進而包括將沖洗氣體供給至上述成膜室之沖洗氣體供給部，上述壓力感測器為測量上述成膜室內之壓力是否為大氣壓之壓力感測器，上述控制部，控制以於上述壓力感測器測量出上述成膜室內之壓力為大氣壓時，使自上述沖洗氣體供給部供給至上述成膜室之沖洗氣體之供給停止。

亦可進而包括氣體淋浴，該氣體淋浴連接於上述氣體配管下游側之端部，與上述成膜室內之上述工件相對向地配置，且具有形成於與上述工件相對向之對向面之複數個 噴出孔，上述氣體淋浴將上述氣體配管所供給之上述處理氣體，自上述噴出孔呈淋浴狀地供給至上述工件之表面。

本發明之第2觀點之成膜方法包括：原料氣體供給步驟，其將包含成膜成分之原料氣體供給至成膜室，使上述原料氣體吸附於工件表面；第1沖洗步驟，其供給沖洗氣體，對殘留於上述成膜室內之殘留氣體進行沖洗；薄膜形成步驟，其於上述第1沖洗步驟之後，使與上述原料氣體發生反應之反應氣體及載氣流入至安裝有壓力感測器之氣體配管而供給至上述成膜室，生成該反應氣體之電漿，使吸附於上述工件表面之上述原料氣體與上述反應氣體之電漿發生反應，於上述工件表面形成薄膜，上述壓力感測器對上述成膜室內之壓力進行測量；以及第2沖洗步驟，其於上述薄膜形成步驟之後，供給上述沖洗氣體，對殘留於上述成膜室內之殘留氣體進行沖洗，於上述原料氣體供給步驟中，使上述反應氣體或上述載氣流入至上述氣體配管而供給至上述成膜室。

於上述薄膜形成步驟中，亦可使上述反應氣體與上述載氣始終流入至上述氣體配管。

於上述第1沖洗步驟與上述第2沖洗步驟中，亦可使上述反應氣體或上述載氣流入至上述氣體配管，作為上述沖洗氣體而供給至上述成 膜室。

根據本發明，能提供降低附著於壓力感測器之成膜物質，延長壓力感測器之壽命之成膜裝置及成膜方法。

1‧‧‧成膜裝置

10‧‧‧成膜室

20‧‧‧氣體貯存部

21‧‧‧原料氣體貯存部

21a‧‧‧第1氣體配管

21b‧‧‧第1調整閥

22‧‧‧反應氣體貯存部

22b‧‧‧第2調整閥

23‧‧‧載氣貯存部

23b‧‧‧第3調整閥

24‧‧‧沖洗氣體貯存部

24a‧‧‧第3氣體配管

24b‧‧‧第4調整閥

30‧‧‧高頻電源

31‧‧‧第1電極

32‧‧‧第2電極

40‧‧‧加熱器

50‧‧‧壓力感測器

60‧‧‧真空泵

61‧‧‧排氣配管

70‧‧‧控制器

80‧‧‧基板

90‧‧‧第2氣體配管

100‧‧‧氣體淋浴

101‧‧‧對向面

102‧‧‧噴出孔

120‧‧‧第4氣體配管

第1圖係本發明之實施形態1之成膜裝置之概念圖。

第2圖係表示成膜處理之第1時間圖之圖。

第3圖係表示成膜處理之第2時間圖之圖。

第4圖係表示成膜處理之第3時間圖之圖。

第5圖係表示成膜處理之第4時間圖之圖。

第6圖係表示成膜處理之流程圖之圖。

第7圖係本發明之實施形態2之成膜裝置之概念圖。

以下，對於本發明之成膜裝置1之實施形態，參照附圖進行具體說明。

(實施形態1)

對於本發明之實施形態之成膜裝置1，參照第1圖~第6圖進行說明。本實施形態中，作為成膜裝置1，使用ALD裝置，尤其使用有機金屬氣體與氧電漿發生反應而形成氧化膜之電漿原子層堆積(Plasma enhanced ALD，以 下稱作「PE-ALD」)裝置進行說明。

成膜裝置1係適用PE-ALD法生成氧化膜之PE-ALD裝置。PE-ALD法中，首先，將以構成欲形成之膜之金屬為主成分之有機金屬之原料氣體供給至基板上，使原料氣體化學吸附(飽和吸附)於基板上。原料氣體藉由自控制(Self-limiting)作用，僅於基板上吸附1層。繼而，對未反應之原料氣體及反應生成物進行沖洗。然後，將與原料氣體發生反應之反應氣體例如氧氣供給至成膜室10，使用氧氣生成氧電漿。藉由所生成之氧電漿，使吸附於基板之原料氣體之成分氧化。然後，對未反應之反應物種及反應生成物進行沖洗。將該些處理作為1循環，藉由重複複數個循環之處理，於基板上形成所設定之厚度之膜。

本實施形態之成膜裝置1如第1圖所示，具備成膜室10、氣體貯存部20、高頻電源30、加熱器40、壓力感測器50、真空泵60及控制器70。

成膜室10係於內部收容作為工件之基板80之真空腔室。於成膜室10內，於真空環境下對基板80之表面實施成膜處理。

氣體貯存部20包含原料氣體貯存部21、反應氣體貯存部22、載氣貯存部23及沖洗氣體貯存部24。本實施形態中，反應氣體貯存部22與載氣貯存部23相當於「處理氣體貯存部」。亦可將沖洗氣體貯存部24作為「處理氣體貯存部」加以組合。

原料氣體貯存部21係貯存原料氣體之容器，經由第1氣體配管21a連接於成膜室10。本實施形態中，作為原料氣體，係使用三甲基鋁(TMA)氣體。於第1氣體配管21a，安裝有對自原料氣體貯存部21供給至成膜室10之原料氣體之流量進行調整之第1調整閥21b。依照預先設定之流 程，調整第1調整閥21b之開度。

原料氣體係於PE-ALD裝置中，作為前驅物(前體)而使用，使液狀原料氣化，自原料氣體貯存部21供給至成膜室10。

反應氣體貯存部22係貯存與原料氣體發生反應之反應氣體之容器。本實施形態中，作為反應氣體，係使用氧氣。氧氣藉由由高頻電源30所施加之電壓而成為氧電漿，與化學吸附於基板之原料氣體發生反應。

載氣貯存部23係貯存將原料氣體或反應氣體搬送至成膜室10內之載氣之容器。載氣係使用相對於原料氣體或反應氣體為惰性之氣體。本實施形態中，作為載氣，係使用氬氣。載氣係根據所成膜之薄膜之種類，例如使用氮氣、氫氣。

反應氣體貯存部22與載氣貯存部23係分別經由獨立之配管安裝於第2氣體配管90。第2氣體配管90之一端部連接於成膜室10。貯存於反應氣體貯存部22之反應氣體與貯存於載氣貯存部23之載氣經由第2氣體配管90供給至成膜室10。

本實施形態中，反應氣體貯存部22與載氣貯存部23經由共用之第2氣體配管90連接於成膜室10，但亦可分別經由各自之氣體配管連接於成膜室10。

於連接第2氣體配管90與反應氣體貯存部22之配管之中途，安裝有對自反應氣體貯存部22供給至成膜室10之反應氣體之流量進行調整之第2調整閥22b。又，於連接第2氣體配管90與載氣貯存部23之配管之中途，安裝有對自載氣貯存部23供給至成膜室10之載氣之流量進行調整之第3調整閥23b。第2調整閥22b與第3調整閥23b依照預先設定之流程，調整各閥 之開度。

沖洗氣體貯存部24係貯存沖洗氣體之容器。沖洗氣體貯存部24經由第3氣體配管24a連接於成膜室10。沖洗氣體係為於原料氣體被供給至成膜室10並與基板80發生反應之後，或者於反應氣體被供給至成膜室10並與原料氣體發生反應之後，將未反應之氣體或反應生成氣體自成膜室10予以排出而供給之氣體。本實施形態中，作為沖洗氣體，係使用氮氣。沖洗氣體只要為對原料氣體、反應氣體為惰性之氣體即可，亦可使用氬氣等。

於第3氣體配管24a中，安裝有對自沖洗氣體貯存部24供給至成膜室10之沖洗氣體之流量進行調整之第4調整閥24b。依照預先設定之流程，調整第4調整閥24b之開度。

沖洗氣體貯存部24之沖洗氣體亦係為於成膜處理結束之後，使成膜室10恢復至大氣壓而使用。於成膜處理結束之後，打開第4調整閥24b，將作為沖洗氣體之氮氣供給至成膜室10。當由壓力感測器50測量出成膜室10為大氣壓時，控制器70進行控制，以關閉第4調整閥24b。

第1調整閥21b、第2調整閥22b、第3調整閥23b、第4調整閥24b係作為可使流量可變之可變閥而進行了說明及圖示，但亦可為僅可開閉之閥。

本實施形態中，說明瞭原料氣體貯存部21經由第1氣體配管21a連接於成膜室10，反應氣體貯存部22與載氣貯存部23經由第2氣體配管90連接於成膜室10，沖洗氣體貯存部24經由第3氣體配管24a連接於成膜室10。本發明並不限定於如此之配管連接狀態。例如，沖洗氣體貯存部24亦可連接於第2氣體配管90。

高頻電源30連接於配置於成膜室10內部之上方之第1電極31。第1電極31係與配置於成膜室1之基板80相對向地配置。於基板80之下方，配置有第2電極32。高頻電源30與第2電極32分別接地。高頻電源30將規定之電力供給至第1電極31，藉此於第1電極31與第2電極32之間生成電漿。

加熱器40係對基板80進行加熱之裝置，提高成膜處理中之基板80之反應活性。

壓力感測器50係對成膜室10內之壓力進行測定之測量器。例如適用隔膜壓力感測器。本實施形態中，係使用利用不鏽鋼隔膜之大氣壓確認用之數位壓力開關，但壓力感測器50只要適當選擇即可。例如，亦可適用半導體壓力感測器等其他隔膜壓力感測器。藉由使用隔膜壓力感測器，即使配置於存在氣流之配管內亦可準確地動作。

壓力感測器50係安裝於較第2氣體配管90之第3調整閥23b更靠下游側。藉由於該位置配置壓力感測器50，將於靠近成膜室10之位置配置壓力感測器50，從而可準確地測定成膜室10內之壓力。

壓力感測器50之安裝位置只要安裝於第2氣體配管90即可，並不限定於上述位置。例如，亦可安裝於第2調整閥22b與第3調整閥23b之間。又，亦可將第2氣體配管90延長至上游側，於延長之位置安裝壓力感測器50。藉由於此種位置安裝壓力感測器50，可加大成膜裝置1之設計自由度。

藉由將壓力感測器50安裝於第2氣體配管90，自原料氣體貯存部21供給之原料氣體不會流入至第2氣體配管90內，成膜材料不會附著於壓力感測器50。

真空泵60經由排氣配管61對成膜室10內進行減壓，並且對供給至成膜室10內的氣體進行排氣。作為真空泵60，使用渦輪分子泵等。

控制器70包含處理器、記憶體等，於記憶體中記憶有成膜裝置1之控制程式。控制器70依照該控制程式控制整個成膜裝置1。

具體而言，控制器70基於由壓力感測器50所測定之壓力值，調整第4調整閥24b之開度。控制器70於供給沖洗氣體之期間，當由壓力感測器50測定出之壓力值變得大於規定值時，判斷為已達到大氣壓。然後，控制器70進行調整以關閉第4調整閥24b，並進行控制以停止沖洗氣體之供給。

控制器70進而控制第1調整閥21b、第2調整閥22b、第3調整閥23b、高頻電源30之電力供給之開啟/關閉、真空泵60之運轉。

繼而說明於具備此種結構之成膜裝置1中，供給使用於成膜之氣體之時機與供給電力之時機。

供給或停止氣體或電力之時機如第2圖所示之第1時間圖所示。於第1時間圖中，開啟表示供給有氣體或電力，關閉表示停止氣體或電力之供給。

本實施形態中之氣體之供給/停止與電力之供給/停止之1個循環包含：原料氣體供給步驟，供給原料氣體；第1沖洗步驟，於原料氣體吸附於基板之後，供給沖洗氣體而使殘留於成膜室1之殘留氣體排出；電漿步驟，供給反應氣體以生成電漿；以及第2沖洗步驟，於原料氣體與反應氣體發生反應之後，供給沖洗氣體以使殘留於成膜室10之殘留氣體排出。

當成膜處理開始時，控制器70進行控制，以打開第1調整閥 21b、第2調整閥22b、第3調整閥23b。

藉由打開第1調整閥21b，作為原料氣體之TMA氣體向成膜室10內之供給變為開啟，開始原料氣體供給步驟。控制器70進行控制，以於經過規定期間後關閉第1調整閥21b，關閉TMA氣體之供給。隨後，不供給TMA氣體，直至1個循環結束為止。

藉由打開第2調整閥22b，作為反應氣體之氧氣向成膜室10內之供給變為開啟。第2調整閥22b打開，直至1個循環結束為止，於1個循環中，氧氣始終經由第2氣體配管90供給至成膜室10。

藉由打開第3調整閥23b，作為載氣之氬氣向成膜室10內之供給變為開啟。第3調整閥23b打開，直至1個循環結束為止，於1個循環中，氬氣始終經由第2氣體配管90供給至成膜室10。

當原料氣體供給步驟結束時，第1沖洗步驟開始。於第1沖洗步驟之期間，氧氣與氬氣作為沖洗氣體，經由第2氣體配管90供給至成膜室10。

當第1沖洗步驟結束時，藉由控制器70，高頻電源30變為開啟，對第1電極31供給電力，開始電漿步驟。當經過規定期間時，自高頻電源30向第1電極31之電力之供給變為關閉，電漿步驟結束。於電漿步驟之期間，氧氣與氬氣經由第2氣體配管90供給至成膜室10。

當電漿步驟結束時，第2沖洗步驟開始。於第2沖洗步驟之期間，氧氣與氬氣作為沖洗氣體，經由第2氣體配管90供給至成膜室10。

根據第1時間圖，作為反應氣體之氧氣與作為載氣之氬氣係自成膜處理開始便始終供給，於該些氣體所流經之第2氣體配管90中，始終 有氣體流經。藉由壓力差，流入至成膜室10之氣體不會逆流至第2氣體配管90。因此，自原料氣體貯存部21供給之原料氣體不會流入至第2氣體配管90內，可抑制成膜物質附著於安裝於第2氣體配管90之壓力感測器50。

於第2圖之第1時間圖中，作為反應氣體之氧與作為載氣之氬氣於成膜處理中，始終流經第2氣體配管90中，但本發明並不限定於此種時間圖。例如，若為第3圖~第5圖所示之時間圖，同樣地，成膜材料不會附著於壓力感測器50。以下，將第3圖所示之時間圖稱作第2時間圖、第4圖所示之時間圖稱作第3時間圖、第5圖所示之時間圖稱作第4時間圖。

第3圖所示之第2時間圖係如下所述之時間圖，即，導入氮作為沖洗氣體，使作為反應氣體之氧氣與作為載氣之氬氣僅於電漿步驟中開啟供給，於原料氣體供給步驟中，開啟氬氣之供給。沖洗氣體係於第1沖洗步驟及第2沖洗步驟中供給。於第2時間圖中，假設將沖洗氣體貯存部24連接於氣體配管90。於第2氣體配管90中，於原料氣體供給步驟中流經有氬，於電漿步驟中流經有氧氣與氬氣該兩者，於第1沖洗步驟及第2沖洗步驟中流經有氮氣。因此，於原料氣體供給步驟或電漿步驟中，原料氣體或電漿活性物種不會進入第2氣體配管90，因此可抑制成膜物質堆積於壓力感測器50。

第4圖所示之第3時間圖係如下所述之時間圖，即，將作為反應氣體之氧氣僅於電漿步驟中開啟供給，將作為載氣之氬氣於自原料氣體供給步驟至隨後之第1沖洗步驟、電漿步驟、第2沖洗步驟中，始終開啟供給。使用作為載氣之氬氣，以作為沖洗氣體。於第2氣體配管90中，於原料氣體供給步驟中流經有氬，於電漿步驟中流經有氧氣與氬氣該兩者，於第1沖洗步驟、第2沖洗步驟中流經有氬氣。因此，可抑制於成膜處理中生成的 成膜物質附著於安裝於第2氣體配管90之壓力感測器50。

第5圖所示之第4時間圖係如下所述之時間圖，即，將作為反應氣體之氧氣於自原料氣體供給步驟至隨後之第1沖洗步驟、電漿步驟、第2沖洗步驟中，始終開啟供給，將作為載氣之氬氣僅於電漿步驟中開啟供給。於第2氣體配管90中，於原料氣體供給步驟中流經有氧氣，於電漿步驟中流經有氧氣與氬氣該兩者，於第1沖洗步驟、第2沖洗步驟中流經有氧氣。因此，可抑制於成膜處理中生成的成膜物質附著於安裝於第2氣體配管90之壓力感測器50。

使反應氣體、載氣流動之時機並不限定於上述記載之時機。只要將時機控制為，於原料氣體供給步驟中，反應氣體與載氣該二種氣體流入至第2氣體配管90。

繼而，使用第6圖說明於具備此種結構之成膜裝置1中進行成膜處理之方法。該成膜方法係由控制器70進行控制而執行。以基於第3時間圖所示之氣體之供給控制、電力之供給控制而執行之成膜方法為例進行說明。

首先，當操作者藉由開關等進行開始成膜處理之指示時，真空泵60驅動，成膜處理開始。

當成膜處理開始時，成膜室10內藉由真空泵60而減壓(步驟S101)。當成膜室10內成為規定壓力以下時，控制器70進行控制，以打開第3調整閥23b，將載氣供給至成膜室10內(步驟102)，控制器70進行控制，以打開第1調整閥21b，將作為原料氣體之TMA氣體供給至成膜室10內(步驟103)。

所供給之TMA氣體將化學吸附至配置於成膜室10內之基板80之表面。未反應之TMA氣體及反應生成物作為殘留氣體而殘留於成膜室10內。

當供給TMA氣體並經過規定時間時，控制器70關閉第1調整閥21b，開始將殘留氣體自成膜室10予以排出之第1沖洗步驟(步驟S104)。於第1沖洗步驟之期間，將作為載氣之氬氣作為沖洗氣體而自載氣貯存部23供給至成膜室10。

當控制器70根據成膜室10內之壓力值或經過時間而判斷為第1沖洗步驟結束時，進行控制，以打開反應氣體貯存部22之第2調整閥22b。當第2調整閥22b打開時，作為反應氣體之氧氣供給至成膜室10(步驟S105)。

當氧氣供給至成膜室10時，藉由控制器70開啟高頻電源30，高頻電源30對第1電極31供給電力，於成膜室10內生成使用氧氣之電漿(步驟S106)。氧氣之一部分成為氧電漿，該氧電漿於基板80上與成為自由基狀態之TMA之殘留部分(鋁)結合，形成氧化鋁之薄膜(薄膜形成步驟)。因TMA氣體之氧化而產生之水、殘留氧電漿等殘留氣體殘留於成膜室10內。

薄膜形成步驟結束之後，控制器70關閉第2調整閥22b，作為沖洗氣體之載氣(氬氣)供給至成膜室10內。藉由供給氬氣，將殘留氣體、未反應之反應氣體、氧自由基等自成膜室10予以排出之第2沖洗步驟開始(步驟S107)。

當控制器70根據成膜室10內之壓力值或經過時間而判斷為第2沖洗步驟結束時，成膜之1循環結束。控制器70判斷堆積膜是否達到規 定膜厚，若為規定膜厚以下(步驟S108；否)，進行控制以打開第1調整閥21b，將作為原料氣體之TMA氣體供給至成膜室10內(步驟103)。以後，重複步驟103~步驟107之循環，直至達到規定膜厚為止。

若已達到規定膜厚(步驟S108；是)，開始成膜室10之壓力恢復(步驟109)。控制器70進行控制，以關閉第3調整閥23b。又，控制器70進行控制，以打開第4調整閥24b，將作為沖洗氣體之氮氣供給至成膜室10。藉由壓力感測器50測定成膜室10內之壓力。控制器70於由壓力感測器50判斷為成膜室10內已恢復為大氣壓時，進行控制，以關閉第4調整閥24b。

當第4調整閥24b關閉時，成膜室10內大氣開放，自成膜室10取出配置於成膜室10內之基板80，成膜處理結束。

壓力感測器50作為可進行大氣壓開放之壓力開關發揮功能，藉由測量出成膜室10內之壓力為大氣壓，從而停止沖洗氣體向成膜室10內之供給。即使於使用壓力感測器50作為此種用途之情形時，亦可抑制成膜室10內之成膜材料附著於壓力感測器50。

壓力感測器50既可始終測定成膜室10內部之壓力，亦可適用僅在需要壓力測定時開啟開關之壓力感測器。

根據本實施形態，將測定成膜室10內部壓力之壓力感測器50配置於對成膜室10供給氣體之第2氣體配管90而非成膜室10之排氣側，於原料氣體供給時，使處理氣體流入至第2氣體配管90，因此可抑制於成膜室10內生成的成膜材料附著於壓力感測器50。因此，可延緩壓力感測器50之更換時期。

根據本實施形態，反應氣體貯存部21與載氣貯存部22連接於 1個第2氣體配管90，於第2氣體配管90中安裝有壓力感測器50。並且，藉由第2調整閥22b、第3調整閥23b適當控制流經第2氣體配管90內之氣體之流量，藉此，可抑制成膜材料附著於壓力感測器50。

根據本實施形態，於薄膜形成步驟中，由於使反應氣體與載氣始終流入至氣體配管，因此於薄膜形成步驟中生成之電漿中之活性物種不會到達設於氣體配管之壓力感測器。

根據本實施形態，於第1沖洗步驟與第2沖洗步驟中，使反應氣體或載氣流入至氣體配管而用作沖洗氣體，因此無須另行準備沖洗氣體，裝置變得緊湊。又，亦可節約氣體原料。

於本實施形態中之第1時間圖至第4時間圖之說明、及成膜處理方法之說明中，將重點置於供給使用於成膜處理之氣體之時機進行了說明，但本發明並不限定於僅控制供給氣體之時機之成膜裝置。亦可對供給至安裝有壓力感測器50之第2氣體配管90之氣體之流量進行控制。例如，亦可分別調整連接於第2氣體配管90之反應氣體貯存部22之第2調整閥22b與載氣貯存部23之第3調整閥23b之開度，以控制供給至第2氣體配管90之氣體之流量。只要包含二種氣體之氣流之氣流量為規定流量以上，便可抑制成膜材料附著於壓力感測器50。

(實施形態2)

本實施形態1中，作為使電漿生成之機構，適用了平行平板電極，但本發明並不限定於此種電極。亦可設置自成膜室10內之上方供給原料氣體、反應氣體、載氣之氣體淋浴，將高頻電源連接於該氣體淋浴。

第7圖表示具備氣體淋浴之成膜裝置1。成膜裝置1具備成膜 室10、氣體貯存部20、高頻電源30、加熱器40、壓力感測器50、真空泵60、控制器70及氣體淋浴100。成膜室10、氣體貯存部20、高頻電源30、加熱器40、壓力感測器50、真空泵60、控制器70之結構與實施形態1相同，因此本實施形態中省略說明。

氣體淋浴100係將原料氣體與處理氣體呈淋浴狀地供給至配置於成膜室10之基板80之氣體供給構件。氣體淋浴100係具備與基板80相對向之對向面101之板狀構件，於對向面101形成有複數個噴出孔102。又，氣體淋浴100係由矽、碳氫化合物等對電漿處理具有耐性之構件所形成。

氣體淋浴100連接於高頻電源30，從高頻電源30將規定電力供給至氣體淋浴90。當高頻電源30供電時，於氣體淋浴100與基板80之間生成電漿。

氣體貯存部20包含原料氣體貯存部21、反應氣體貯存部22、載氣貯存部23及沖洗氣體貯存部24之情況與實施形態1同樣。然而，實施形態1中，反應氣體貯存部22與載氣貯存部23連接於第2氣體配管90，原料氣體貯存部21連接於第1氣體配管21a，沖洗氣體貯存部24連接於第3氣體配管24a。本實施形態中，原料氣體貯存部21、反應氣體貯存部22與載氣貯存部23係連接於作為共用氣體配管之第4氣體配管120。並且，原料氣體、反應氣體、載氣經由第4氣體配管120供給至氣體淋浴100，並自氣體淋浴100將各氣體供給至成膜室10內。

本實施形態中，係經由氣體淋浴100供給原料氣體與處理氣體(反應氣體、載氣)，因此於電漿處理中，可防止於成膜室10內生成的電漿侵入至設有壓力感測器50之第4氣體配管120內。因此，設於第4氣體配管120之壓力感測器50不會暴露於電漿中，藉此，切實地防止膜堆積於壓力感 測器50。

將原料氣體貯存部21連接於第4氣體配管120內之下游側(成膜室10側)，將載氣貯存部23及壓力感測器50連接於上游側，於原料氣體供給步驟中，將載氣與原料氣體同時導入至成膜室10內，藉此，可抑制原料氣體吸附於壓力感測器50。或者，亦可將原料氣體貯存部21連接於與第4氣體配管120不同之系統之氣體配管。

以上，對本發明之實施形態進行了說明，但本發明並不限定於至此為止所說明之實施形態，包含添加適當變更者。

本實施形態1、2中，以使用氧化氣體(氧)形成氧化膜之情況為例進行了說明，但本發明並不限定於此種氧化氣體。例如亦可適用於使用氮化氣體形成氮化膜之成膜裝置。

本實施形態1、2中，使用PE-ALD裝置說明瞭成膜裝置，但只要是進行氣體狀之成膜處理之成膜裝置，則並不限定於PE-ALD裝置。例如，本發明之成膜裝置1亦可適用於CVD裝置。

本實施形態1、2中，作為工件之例，使用基板80進行了說明，但可使用本發明之成膜裝置而成膜之對象並不限定於基板80。例如可使用於燃料電池、有機EL、太陽電池、顯示器、LED、壓電元件等各種工件。

[產業上之可利用性]

本發明可利用於具備對成膜室內部之壓力進行測定之壓力感測器之成膜裝置。

1‧‧‧成膜裝置

10‧‧‧成膜室

20‧‧‧氣體貯存部

21‧‧‧原料氣體貯存部

21a‧‧‧第1氣體配管

21b‧‧‧第1調整閥

22‧‧‧反應氣體貯存部

22b‧‧‧第2調整閥

23‧‧‧載氣貯存部

23b‧‧‧第3調整閥

24‧‧‧沖洗氣體貯存部

24a‧‧‧第3氣體配管

24b‧‧‧第4調整閥

30‧‧‧高頻電源

31‧‧‧第1電極

32‧‧‧第2電極

40‧‧‧加熱器

50‧‧‧壓力感測器

60‧‧‧真空泵

61‧‧‧排氣配管

70‧‧‧控制器

80‧‧‧基板

90‧‧‧第2氣體配管

Claims (10)

1. 一種成膜裝置，包括：成膜室，其於內部，對工件實施成膜處理；原料氣體供給部，其使用於上述成膜處理，將包含成膜成分之原料氣體供給至上述成膜室；氣體配管，其使用於上述成膜處理，將與上述原料氣體不同之處理氣體自貯存該處理氣體之處理氣體貯存部供給至上述成膜室；壓力感測器，其安裝於上述氣體配管，對上述成膜室內部之壓力進行測量；以及控制部，其進行控制，以於上述原料氣體自上述原料氣體供給部供給至上述成膜室之期間，使上述原料氣體自上述處理氣體貯存部流入至上述氣體配管而供給至上述成膜室。
2. 如請求項1所述之成膜裝置，其中於上述氣體配管設置有調整閥，該調整閥對自上述處理氣體貯存部供給至上述成膜室之上述處理氣體之流量進行調整，上述控制部進行控制，以於上述原料氣體自上述原料氣體供給部供給至上述成膜室之期間，打開上述調整閥。
3. 如請求項2所述之成膜裝置，其中上述壓力感測器安裝於較上述氣體配管之上述調整閥更靠下游側處。
4. 如請求項1所述之成膜裝置，其中上述處理氣體為與上述原料氣體發生反應之反應氣體或載氣。
5. 如請求項1所述之成膜裝置，其中上述壓力感測器為隔膜壓力感測器。
6. 如請求項1所述之成膜裝置，其進而包括將沖洗氣體供給至上述成膜室之沖洗氣體供給部，上述壓力感測器為測量上述成膜室內之壓力是否為大氣壓之壓力感測器，上述控制部進行控制，以於上述壓力感測器測量出上述成膜室內之壓力為大氣壓時，使自上述沖洗氣體供給部供給至上述成膜室之沖洗氣體之供給停止。
7. 如請求項1所述之成膜裝置，其進而包括氣體淋浴，該氣體淋浴連接於上述氣體配管下游側之端部，與上述成膜室內之上述工件相對向地配置，且具有形成於與上述工件相對向之對向面之複數個噴出孔，上述氣體淋浴將上述氣體配管所供給之上述處理氣體，自上述噴出孔呈淋浴狀地供給至上述工件之表面。
8. 一種成膜方法，包括：原料氣體供給步驟，其將包含成膜成分之原料氣體供給至成膜室，使上述原料氣體吸附於工件表面；第1沖洗步驟，其供給沖洗氣體，對殘留於上述成膜室內之殘留氣體進行沖洗；薄膜形成步驟，其於上述第1沖洗步驟之後，使與上述原料氣體發生反應之反應氣體及載氣流入至安裝有壓力感測器之氣體配管而供給 至上述成膜室，生成該反應氣體之電漿，使吸附於上述工件表面之上述原料氣體與上述反應氣體之電漿發生反應，於上述工件表面形成薄膜，上述壓力感測器對上述成膜室內之壓力進行測量；以及第2沖洗步驟，其於上述薄膜形成步驟之後，供給上述沖洗氣體，對殘留於上述成膜室內之殘留氣體進行沖洗，於上述原料氣體供給步驟中，使上述反應氣體或上述載氣流入至上述氣體配管而供給至上述成膜室。
9. 如請求項8所述之成膜方法，其中於上述薄膜形成步驟中，使上述反應氣體與上述載氣始終流入至上述氣體配管。
10. 如請求項8所述之成膜方法，其中於上述第1沖洗步驟與上述第2沖洗步驟中，使上述反應氣體或上述載氣流入至上述氣體配管，作為上述沖洗氣體而供給至上述成膜室。