TW201812076A - 電漿原子層成長裝置及原子層成長方法 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供一種能夠提升形成於基板上之膜的膜質之電漿原子層成長裝置。[解決手段]一種原子層成長裝置，係於基板1S上以原子層單位形成膜的原子層成長裝置，其係包含：藉由使保持基板1S的下部電極BE，與被配置在對向於下部電極BE的上部電極UE之間產生電漿放電；及防黏部件CTM，係由絕緣體所構成，且該絕緣體以平面視角來看係將上部電極UE分離並圍繞。

Description

電漿原子層成長裝置及原子層成長方法
本發明係關於原子層成長技術。
日本特開2006-351655號公報（專利文獻1）中記載了以下技術內容：於使用CVD（Chemical Vapor Deposition，CVD）法或濺鍍法（sputtering）的成膜裝置中，在使用防黏板的同時，將堆積於腔室內壁的堆積物以非晶質膜被覆。
日本特開2009-62579號公報（專利文獻2）中記載了以下技術內容：對應於成膜室內複數側面部來設置複數防黏板，且將防黏板分割成複數個，並於相鄰的各防黏板間設置間隙。
日本特開2012-52221號公報（專利文獻3）中記載了以下技術內容：基於濺鍍空間的壓力值，來控制流量比，該流量比係導入濺鍍空間內的氣體流量與導入真空腔室內壁及防黏板間之空間的氣體流量之比值。
日本特開2014-133927號公報（專利文獻4）中記載了以下技術內容：使形成有複數貫通孔之一對防黏板靠近處理室的內壁，並被配置於處理室的內壁。
日本特開2001-316797號公報（專利文獻5）中記載了以下技術內容：將防黏部件安裝於基板載體的底面，且該防黏部件係用於防止朝向基板載體表面之膜附著。
[先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2006-351655號公報 [專利文獻2]日本專利特開2009-62579號公報 [專利文獻3]日本專利特開2012-52221號公報 [專利文獻4]日本專利特開2014-133927號公報 [專利文獻5]日本專利特開2001-316797號公報
[發明所欲解決之課題] 原子層成長法係藉由交互地供給原料氣體與反應氣體至基板上，而在基板上以原子層單位來形成膜的成膜方法。因為此原子層成長法係以原子層單位來形成膜，故具有階差被覆性及膜厚控制性優異的優點。另一方面，在具現化原子層成長法的原子層成長裝置中，作為階差被覆性優異之優點的相反面，即使未伴隨成膜條件的變化，也容易在難以去除膜之位置形成膜。因此，在原子層成長裝置中，在未伴隨成膜條件的變化下，形成於難以去除膜之位置的膜剝離係成為異物產生的原因，且藉由異物產生而有使形成於基板上的膜之膜品質劣化的顧慮。
其他的課題與新穎的特徵係能夠從本說明書的記載及添附圖式而明白。
[用於解決課題之手段] 一實施形態的原子層成長裝置，係於基板上以原子層單位形成膜的原子層成長裝置，其係包含：藉由使保持前述基板的第一電極，與被配置在對向於第一電極的第二電極之間產生電漿放電；及防黏部件，係由絕緣體所構成，且該絕緣體以平面視角來看係將前述第二電極分離並圍繞。
[發明的效果] 根據一實施形態的原子層成長裝置，能夠提升形成於基板上之膜的膜品質。
＜原子層成長裝置特有的改善空間＞ 舉例來說，在電漿CVD裝置中，在保持基板的下部電極、以及與下部電極對向配置的上部電極之間，一邊供給複數原料氣體，一邊於下部電極與上部電極之間產生電漿放電。藉此，在電漿CVD裝置中，透過由電漿放電所產生之活性物質（自由基）的化學反應，在基板上形成膜。此時，在電漿CVD裝置中，主要在形成電漿放電的區域（放電空間）形成膜。此係因為，為了使放電空間局部化，必須在使用具有難以擴散之性質的原料氣體來作為在電漿CVD裝置所使用之原料氣體的同時，使藉由電漿放電而從複數原料氣體所產生之活性物質（自由基）初次形成膜材料。因此，在電漿CVD裝置中，於遠離放電空間的位置（未產生電漿放電的位置），顯示了難以形成膜的傾向。
相對於此，舉例來說，在電漿原子層成長裝置中，在保持基板的下部電極、以及與下部電極對向配置的上部電極之間，藉由交互地供給原料氣體及反應氣體，且於供給反應氣體時進行電漿放電，而在基板上以原子層單位形成膜。此時，在電漿原子層成長裝置中，藉由以原子層單位形成膜，能夠形成階差被覆性優異的膜。特別是，在電漿原子層成長裝置中，因為階差被覆性良好，故在使用容易擴散的材料來作為原料氣體的同時，一邊確保各自的氣體（原料氣體、吹掃氣體及反應氣體）在成膜容器內充分擴散的時間，並交互地供給各自氣體。因此，舉例來說，原料氣體及反應氣體並非僅在基板上，而是擴散至成膜容器的各個角落。更甚者，在電漿原子層成長裝置中，藉由使反應氣體電漿放電而形成活性物質（自由基），且此活性物質不僅與吸附於基板之原料氣體反應並形成膜，即使在未藉由電漿放電而產生活性物質（自由基）的狀態下，亦有原料氣體容易與反應氣體反應的傾向。因此，在電漿原子層成長裝置中，即使在未產生電漿放電之成膜容器微小間隙，原料氣體亦與反應氣體反應並形成膜。也就是說，在原子層成長裝置中，因為其具有以下特徵而會在微小間隙形成膜：（1）以原子層單位形成膜；（2）原料氣體與反應氣體擴散至成膜容器的各個角落；（3）即使在未藉由電漿放電的位置，原料氣體亦容易與反應氣體反應。
於如此之電漿原子層成長裝置中，並非僅在基板上形成膜，亦具有在含有微細間隙的成膜容器內之各個角落形成膜的性質。再者，因為本發明人們發現了起因於此性質，且存在於電漿原子層成長裝置之特有的改善空間，故以下針對此改善空間進行說明。
舉例來說，在電漿原子層成長裝置中，上部電極係例如以絕緣支撐部件來支撐。此處，如上述般，在電漿原子層成長裝置中，因為在成膜容器的各個角落皆形成膜，故亦於絕緣支撐部件形成膜。再者，若附著於絕緣支撐部件的膜厚度變厚，則附著之膜的一部分會從絕緣支撐部件脫離而成為異物。此異物係成為形成於基板上的膜質（品質）劣化之重要原因。因此，為了提升形成於基板上的膜品質，必須去除附著於絕緣支撐部件的膜。
關於此點，舉例來說，吾人認為能夠於成膜容器內，藉由導入例如由NF3 氣體等所構成之洗淨氣體並實施乾蝕刻，而能去除附著於絕緣支撐部件的膜。然而，在電漿原子層成長裝置中，膜形成於含有微細間隙之成膜容器的各個角落，另一方面，在由洗淨氣體所進行之乾蝕刻中，只能針對進行產生電漿放電位置之膜的去除，且洗淨氣體難以擴散至含有微細間隙之成膜容器的各個角落。更甚者，舉例來說，雖然可舉出氧化鋁膜（Al2 O3 膜）作為在電漿原子層成長裝置形成的膜，但此氧化鋁膜係難以以乾蝕刻去除。因此，在電漿原子層成長裝置中，因為使用洗淨氣體所進行之乾蝕刻係難以去除形成於成膜容器各個角落的膜，故亦難以使用例如乾蝕刻來去除附著於絕緣支撐部件的膜。
因此，舉例來說，考慮了取出用於固定上部電極的絕緣支撐部件，並藉由濕蝕刻將附著於絕緣支撐部件的膜去除。然而，雖然取出絕緣支撐部件並施以濕蝕刻，但若再次安裝絕緣支撐部件，上部電極的安裝位置會變得與之前的安裝位置不同。此時，上部電極與下部電極間的電漿放電狀態改變。也就是說，在取出絕緣支撐部件且以濕蝕刻洗淨的方法中，其變得無法再現絕緣支撐部件的安裝位置之結果，以絕緣支撐部件支撐之上部電極的安裝位置改變，且以電漿放電狀態作為成膜條件改變的代表。此時，形成於基板上之膜品質會有變動之虞。再者，在藉由濕蝕刻將附著於絕緣支撐部件的膜去除之方法中，將成膜容器內部朝向大氣壓力開放之後，必須取出絕緣支撐部件，而使維護作業性下降。
因此，吾人了解到，在電漿原子層成長裝置中，特別是為了提升形成於基板上的膜品質，且在不改變成膜條件下，將附著於用於固定上部電極的絕緣支撐部件之膜去除係困難的。因此，在本實施形態中，針對去除附著於用於固定上部電極的絕緣支撐部件之膜施加工夫。以下，針對施加此工夫的本實施形態中之技術思想進行說明。
＜電漿原子層成長裝置的整體構成＞ 圖1係概略地顯示本實施形態中電漿原子層成長裝置100整體構成之剖面圖。本實施形態中電漿原子層成長裝置100具有一種構成，係藉由交互地供給原料氣體與反應氣體，並以原子層單位在基板1S上形成膜。此時，為了提高反應性，能夠加熱基板1S。
在本實施形態中，使用TMA（Tri-Methyl-Aluminum）作為原料，且為了提高反應性進行電漿放電。在本實施形態中，為了進行電漿放電，使用平行平板電極。
如圖1所示，本實施形態的電漿原子層成長裝置100係具有成膜容器CB。於此成膜容器CB中，配置有保持基板1S的平台，且此平台作為下部電極BE而作用。同時，平台具備加熱器，且以能夠調整基板1S的溫度來構成。舉例來說，於本實施形態的電漿原子層成長裝置100之情況下，被保持於平台上的基板1S係加熱至50℃~200℃。接著，將成膜容器CB維持在真空。
接著，如圖1所示，於成膜容器CB中，在設置用於供給原料氣體、吹掃氣體及反應氣體之氣體供給部GSU的同時，亦設置用於排出原料氣體、吹掃氣體及反應氣體之氣體排氣部GVU。舉例來說，氣體供給部GSU與氣體排氣部GVU係互相設置於對向的位置，且從氣體供給部GSU供給之氣體係通過成膜容器CB內的放電空間SP，而從氣體排氣部GVU排氣。
接著，於成膜容器CB內，挾持一放電空間，其係位於搭載在下部電極BE上的基板1S上方，且成膜容器CB配置有上部電極UE。也就是說，上部電極UE係以與搭載於基板1S之下部電極BE對向的方式而被配置。再者，於上部電極UE的上方配置頂板CT。於此頂板CT中，設有用於支撐上部電極UE的頂板支撐部CTSP。接著，絕緣支撐部件ISM係以與頂板支撐部CTSP黏接的方式被配置，且藉由此絕緣支撐部件ISM，支撐上部電極UE。接著，如圖1所示，本實施形態的電漿原子層成長裝置100具有防黏部件CTM，其係由絕緣體所構成，且該絕緣體以平面視角來看係將上部電極UE分離並圍繞，並以平面視角來看，前述防黏部件CTM係被配置成與絕緣支撐部件ISM重疊。
接著，如圖1所示，於頂板CT設置有惰性氣體供給部IGSU，用於供給氮氣等惰性氣體至成膜容器CB內。如此般，本實施形態的電漿原子層成長裝置100係在設置用於供給原料氣體、吹掃氣體及反應氣體之氣體供給部GSU之外，另外設置用於供給惰性氣體之惰性氣體供給部IGSU。
＜防黏部件的構成＞ 接著，針對本實施形態中防黏部件CTM的構成進行說明。圖2係概略地顯示使上部電極UE分離並圍繞而設置的本實施形態中防黏部件CTM構成之圖。於圖2中，二點鏈線所示之長方體係概略地顯示上部電極UE的構成。圖2所示之上部電極UE係具有一表面SUR，與圖1所述之下部電極BE對向；第一側面SS1，與圖1所述之下部電極BE交叉；第二側面SS2，位於前述第一側面SS1的相反側；第三側面SS3，與表面SUR及第一側面SS1交叉；第四側面SS4，位於第三側面SS3的相反側。接著，如圖2所示，本實施形態中防黏部件CTM係以使上部電極UE分離並圍繞的方式來構成。具體而言，本實施形態中防黏部件CTM係具有第一部位（part）PT1，與上部電極UE的第一側面SS1對向；第二部位PT2，與上部電極UE的第二側面SS2對向；第三部位PT3，與上部電極UE的第三側面SS3對向；第四部位PT4，與上部電極UE的第四側面SS4對向。另一方面，本實施形態中防黏部件CTM係如圖2所示，其係以使上部電極UE的表面SUR露出的方式，而於防黏部件CTM底部形成開口部。結果，如圖2所示，本實施形態中防黏部件CTM的部位PT1~PT4係各自成為具有水平部位與垂直部位的L形部位。
此處，於防黏部件CTM各自的部位PT1~PT4中，形成埋入固定部件用的複數固定孔SH，以及支撐固定部件用的複數凸部SU。藉此，防黏部件CTM係以圖2所未示之固定部件支撐。如此一來，於本實施形態的電漿原子層成長裝置中，設有圍繞上部電極UE的防黏部件CTM。
＜防黏部件的第一構成態樣（一體化）＞ 圖3係顯示實施形態中防黏部件CTM的構成態樣例之概略圖。在如圖3所示之防黏部件CTM的構成態樣中，構成防黏部件CTM的部位PT1~PT4係一體成形。也就是說，如圖3所示之防黏部件CTM的部位PT1~PT4係作為沒有接縫的一體物而形成。藉此，根據一體化之部位PT1~PT4而構成之防黏部件CTM係能夠獲得以下所示的優點。
即，如同在＜原子層成長裝置特有的改善空間＞處所說明般，在電漿原子層成長裝置中，具有下述性質：即使於遠離放電空間之未產生電漿放電的位置亦形成膜，且以原子層單元成膜造成即使在微細間隙亦形成膜。因此，在電漿原子層成長裝置中，例如膜亦附著於被覆上部電極的防黏部件CTM。關於此點，如圖3所示之防黏部件CTM的部位PT1~PT4係作為沒有接縫的一體物而形成。因此，在圖3所示之防黏部件CTM的部位PT1~PT4中，因為沒有在防黏部件CTM形成微細間隙，能夠抑制形成於微細間隙的膜剝離而造成之異物的產生。也就是說，在成膜空間的各個角落皆形成作為異物產生源的膜之電漿原子層成長裝置中，期望使用能夠極力降低異物產生的部件。由此觀點來看，作為沒有接縫的一體物而形成之防黏部件CTM係能夠被稱為可極力忽略異物產生源的部件。此係因為，如圖3所示，在防黏部件CTM係由沒有接縫之一體化物來構成的情況下，因為原本就不存在難以去除膜之微細間隙，故能夠消除形成於微細間隙的膜剝離所造成之異物發生的潛勢（potential）。也就是說，根據由沒有接縫的一體化物而形成之防黏部件CTM，藉由將附著之膜取出並去除，能夠提供異物發生潛勢低的防黏部件CTM。結果，根據如圖3所示之由沒有接縫的一體化物而形成之防黏部件CTM，因為能夠防止異物附著於基板上，故能夠提升形成於基板上之膜的膜質（品質）。
接著，在電漿原子層成長裝置中具有下述性質：與平坦面相比，微細間隙係較易形成膜。因此，根據由沒有接縫的一體化物而成之防黏部件CTM，因為不存在容易形成膜之微細間隙，故獲得能夠延長防黏部件CTM維護週期的優點。
＜防黏部件的第二構成態樣（分割）＞ 圖4係顯示實施形態中防黏部件CTM的其他構成態樣例之概略圖。在圖4所示之防黏部件CTM的構成態樣中，構成防黏部件CTM的部位PT1~PT4係各自由個別的零件（piece）所構成。也就是說，圖4所示之防黏部件CTM係由對應於第一部位PT1的第一零件PCE1、對應於第二部位PT2的第二零件PCE2、對應於第三部位PT3的第三零件PCE3及對應於第四部位PT4的第四零件PCE4所構成。如此一來，本實施形態中的防黏部件CTM係並非僅能夠由圖3所示之沒有接縫的一體化物來構成，亦能夠由圖4所示之個別零件的組合來構成。
此處，因為圖4所示之防黏部件CTM係由個別零件的組合來構成，故零件間存在著接縫。因此，在圖4所示之防黏部件CTM中，零件間變得存在有間隙，且膜亦會形成於此微細間隙。結果，吾人認為在圖4所示之防黏部件CTM中，起因於形成於微細間隙的膜剝離之異物發生的潛勢變大。
關於此點，在圖4所示之防黏部件CTM中，雖然形成微細間隙，但就藉由圖4所示之個別零件組合而構成之防黏部件CTM的特點來看，能夠降低起因於形成於微細間隙的膜剝離之異物發生的潛勢。
以下針對此特點進行說明。在組合個別零件來形成防黏部件CTM的情況下，確實一般會認為，因為在零件間的接縫形成間隙，所以起因於形成於微細間隙的膜剝離之異物發生的潛勢變大。但實際上，在組合個別零件來構成防黏部件CTM的情況下，防黏部件CTM係能夠被分解成各個零件並取出。若經過此種個別零件的分解，在組合各零件時所產生之微細間隙變得不存在，並藉由對各個零件施以濕蝕刻，而能夠去除附著於微細間隙對應部位之膜。也就是說，在防黏部件CTM係由個別零件組合來構成的情況下，雖然在組合的階段存在有微細間隙，但亦能夠將防黏部件CTM分解並取出。因此，藉由對各個分解後之零件施以濕蝕刻，能夠充分地去除附著在對應於微細間隙的各個零件之膜。
如上述般，在組合個別零件來構成防黏部件CTM的情況下，藉由在將其取出後，將其分解並施以濕蝕刻，能夠實現異物發生的潛勢低之防黏部件CTM。但此時，若再度組合分解後之零件，則分解前防黏部件CTM的安裝形狀及安裝位置係與分解後防黏部件CTM的安裝形狀及安裝位置相比，被認為具有些許的不同。然而，因為防黏部件CTM本身並不像是上部電極及下部電極般，具有與電漿放電直接關連的部位，故即使防黏部件CTM的安裝形狀及安裝位置在分解前與分解後有些許的不同，吾人亦認為此不會對以電漿放電特性作為代表之成膜條件有很大的影響。因此，即使在組合個別零件來構成防黏部件CTM的情況下，能夠認為起因於安裝形狀及安裝位置些許不同之成膜條件的變化係幾乎不存在。即使產生起因於安裝形狀及安裝位置些許不同之成膜條件的變化，此亦被認為係能夠忽略的程度。因此，如圖4所示，即使在組合個別零件來構成防黏部件CTM的情況下，成膜條件也不會大幅變化，而能夠去除附著於零件的膜，且就能夠某種程度降低異物產生的潛勢之觀點來看，此係有用的。也就是說，就抑制來自防黏部件CTM之異物產生的觀點來看，較期望由圖3所示之沒有接縫的一體化物來構成防黏部件CTM，另一方面，即使藉由圖4所示之組合個別零件來構成防黏部件CTM，因為能夠防止異物附著於基板上，亦能夠提升形成於基板上之膜的膜質（品質）。
但是，如上述般，在電漿原子層成長裝置中具有下述性質：與平坦面相比，微細間隙係較易形成膜。因此，若組合個別零件來構成防黏部件CTM，與由沒有接縫的一體化物來構成防黏部件CTM相比，僅就此點而言，於存在有容易形成膜之微細間隙中異物發生的潛勢較高。結果，防黏部件CTM的維護週期變短。也就是說，就延長維護週期的觀點來看，與組合個別零件來構成防黏部件CTM的情況相比，可說是更期望由沒有接縫的一體化物來構成防黏部件CTM之情形。
另一方面，如圖4所示，在組合個別零件來構成防黏部件CTM的情況下，亦有能夠獲得具有以下優點之有用層面。首先，就第一個優點而言，雖然在零件間的接縫形成微細間隙，但藉此，即使在例如藉由將防黏部件CTM在成膜容器內加熱並零件體積各自膨脹之情況下，此體積膨脹能夠在零件間的微細間隙被吸收，且作為此結果，能夠抑制成膜容器內的加熱所產生之防黏部件CTM的變形。此係意味著能夠抑制防黏部件CTM與固定防黏部件CTM之固定部件的連接部位所受之應力增大，且藉此能夠提升防黏部件CTM的安裝穩定性。
接著，第二個優點係例如對應於隨著電漿原子層成長裝置的大型化所伴隨之上部電極變大，即使在圍繞上部電極之防黏部件CTM的尺寸變大的情況下，防黏部件CTM係由複數個別零件所構成的結果，能夠確保防黏部件CTM的容易製造性。此係因為防黏部件CTM係由絕緣體所構成，例如藉由將陶瓷加工而形成。此時，若由一體化物來構成防黏部件CTM，則必須進行大尺寸的加工，特別是，就陶瓷加工的觀點來看，製造係變得很困難。關於此點，若由複數個別零件來構成防黏部件CTM，則因為複數零件的尺寸很小即可，故能夠提升加工容易性。也就是說，如圖4所示，在組合個別零件來構成防黏部件CTM的情況下，能夠獲得提升防黏部件CTM本身之製造容易性的優點。
接著，第三個優點係，若由一體化物構成防黏部件CTM，則作為防黏部件CTM本身質量變大的結果，將其安裝於電漿原子層成長裝置的負擔亦隨之變大。相對於此，在組合個別零件來構成防黏部件CTM的情況下，因為變得容易針對各別零件本身進行處理，故能夠提升防黏部件CTM的安裝容易性及維護作業性。因此，如圖4所示，在組合個別零件來構成防黏部件CTM的情況下，就能夠提升防黏部件CTM本身的製造容易性、能夠提升防黏部件CTM的安裝容易性及維護作業性等觀點來看，此係有用的。
再者，形成於零件間接縫之微細間隙的值係被期望在例如0.001mm以上且20mm以下的範圍。特別是，此微細間隙係期望在綜合考量以下觀點後而被決定的：經考慮了安裝精度的零件間之干涉所造成之防止破損的觀點、以及能夠抑制形成於間隙間之不必要之膜的觀點。
＜支撐上部電極之部位的詳細構成＞ 接著，針對支撐上部電極之部分的詳細構成進行說明。圖5係概略地顯示支撐圖1中上部電極UE的部分之詳細構成之圖。在圖5中，從頂板CT突出之頂板支撐部CTSP中，係黏著有絕緣支撐部件ISM，且藉由此絕緣支撐部件ISM，來支撐上部電極UE。此時，如圖5所示，在垂直方向（圖5的上下方向）中，上部電極UE係藉由絕緣支撐部件ISM而被支撐，另一方面，在水平方向（圖5的左右方向）的一部分中，於上部電極UE與絕緣支撐部件ISM之間設有間隙。此係因為上部電極UE由導體來構成，且另一方面，絕緣支撐部件ISM係由以陶瓷作為代表的絕緣體來構成，故兩者的熱膨脹率具有很大不同。即，就水平方向的整體而言，若將可由導體構成的上部電極UE與可由絕緣體構成的絕緣支撐部件ISM黏接，因為上部電極UE的熱膨脹率與絕緣支撐部件ISM的熱膨脹率大大不同，故於上部電極UE及絕緣支撐部件ISM會產生很大的變形。此時，舉例來說，若上部電極UE變形，則其被認為會改變電漿放電的狀態（成膜條件）。因此，如圖5所示，在本實施形態中，在水平方向（圖5的左右方向）的一部分中，於上部電極UE與絕緣支撐部件ISM之間設有間隙。藉此，能夠吸收上部電極UE的體積膨脹，且藉此能夠抑制上部電極UE的變形所伴隨之電漿放電的狀態變化（成膜條件的變化）。
接著，如圖5所示，於頂板CT中，設有供給惰性氣體至成膜裝置內部的惰性氣體供給部IGSU，此惰性氣體供給部IGSU係以連接於頂板支撐部CTSP的方式來形成。接著，本實施形態中電漿原子層成長裝置100係如圖5所示，以平面視角來看，其係具有將上部電極UE分離並圍繞的防黏部件CTM。此時，在平面視角中，防黏部件CTM係被配置成與絕緣支撐部件ISM、頂板支撐部CTSP及惰性氣體供給部IGSU重疊。此處，惰性氣體供給部IGSU係以供給惰性氣體至上部電極UE與防黏部件CTM之間隙的方式來構成。接著，防黏部件CTM與惰性氣體供給部IGSU之間係形成使惰性氣體流動的惰性氣體供給流路。具體而言，如圖5所示，上述惰性氣體供給流路係具有：第一惰性氣體供給流路SRT1，其係於靠近上部電極UE的方向使惰性氣體流動；第二惰性氣體供給流路SRT2，其係於遠離上部電極UE的方向使惰性氣體流動。特別是，如圖5所示，第二惰性氣體供給流路SRT2係於垂直方向（圖5的上下方向）具有使惰性氣體流動的垂直流路，且將挾持前述垂直流路的防黏部件垂直部位VTPT與惰性氣體供給部IGSU的垂直部位VTPT2以固定部件來連接。也就是說，如圖5所示，防黏部件CTM係具有水平部位HZPT與垂直部位VTPT的L形部件，且防黏部件CTM的垂直部位VTPT與惰性氣體供給部IGSU的垂直部位VTPT2係以固定部件來連接。換言之，惰性氣體供給部IGSU的功能係作為固定防黏部件CTM的固定部FU，且與此固定部FU的垂直部位VTPT2與防黏部件CTM的垂直部位VTPT係以連接部CU來連接。如以上所述，成為將上部電極UE支撐的部位之構成。
＜支撐上部電極之部位中剖面構成與平面構成間的對應關係＞ 接著，針對支撐上部電極之部位中剖面構成與平面構成間的對應關係進行說明。圖6係概略地顯示在電漿原子層成長裝置100中，支撐上部電極UE的部分之剖面構成與平面構成的對應關係之圖。圖6中，上圖係對應於剖面圖，且圖6中的中央圖係對應透視防黏部件CTM並從下側觀看的平面圖，並圖6中的下圖係對應未省略防黏部件CTM並從下側觀看的平面圖。
於圖6的中央圖中，設置有絕緣支撐部件ISM且將矩形之上部電極UE分離並圍繞，且以圍繞此支撐部件ISM的方式，來設置惰性氣體供給部IGSU，且於此惰性氣體供給部IGSU中形成供給惰性氣體之複數個供給口FO。接著，於圖6的下圖中，設置有防黏部件CTM且將矩形之上部電極UE分離並圍繞。因此，若將圖6的中央圖與下圖重疊則能夠明白，以平面視角來看，防黏部件CTM係被配置成包含在絕緣支撐部件ISM與惰性氣體供給部IGSU間。
＜實施形態中構造上的特徵＞ 本實施形態電漿原子層成長裝置100係以上述方式構成，且以下針對其特徵點進行說明。
舉例來說，本實施形態的第一特徵點係例如圖2所示，以平面視角來看，具有設置防黏部件CTM並圍繞上部電極UE之特點。藉此，能夠防止膜附著於設置於上部電極UE周圍的部件。也就是說，在電漿原子層成長裝置中，因為其具有以下性質(即使是被設在遠離上部電極UE及下部電極BE所挾持的放電空間之部件，該等部件亦附著膜)：性質（1）以原子層單位形成膜；性質（2）原料氣體與反應氣體擴散至成膜容器的各個角落；性質（3）即使在未藉由電漿放電的位置，原料氣體亦容易與反應氣體反應。特別是，被設置於上部電極UE周圍的部件亦靠近放電空間，故容易產生膜的附著。因此，在本實施形態中，以平面視角來看，以圍繞上部電極UE周圍的方式，設置防黏部件CTM。藉此，能夠有效率地防止膜附著於配置在上部電極UE周圍的部件。
特別是，將防黏部件CTM以圍繞上部電極UE周圍的方式來設置之技術意義係具有以下的特點。舉例來說，沒有以在平面視角中與設置於上部電極UE周圍的部件重疊的方式來設置防黏部件CTM的情況下，膜附著於設置於上部電極UE周圍的部件。接著，若附著於設置於上部電極UE周圍的部件之膜的厚度變厚，則附著之膜的一部分剝離並形成異物。特別是，設於上部電極UE周圍的部件係被設置成靠近配置於放電空間上方之上部電極UE，故從設置於上部電極UE周圍的部件剝離的異物係變得容易附著在位於放電空間下方之被搭載在下部電極BE上的基板1S上。此時，會產生由異物所造成之形成於基板1S上之膜的膜質（品質）劣化之虞。也就是說，為了提升形成於基板1S上之膜的膜質，抑制來自設置於上部電極UE周圍的部件所產生之異物附著於基板1S係為重要的。也就是說，設置於上部電極UE周圍的部件係靠近上部電極UE，此係意味著在被平面地搭載於下部電極BE上之基板1S的上方，以使該等部件靠近的方式來配置設於上部電極UE周圍的部件。結果，藉由附著於設置在上部電極UE周圍的部件之膜剝離而產生之異物，使形成於基板1S之膜的膜質受到很大影響。因此，為了提升形成於基板1S之膜的膜質，防止膜附著於設置在上部電極UE周圍的部件係重要的，且為了實現此效果，在本實施形態中，以平面視角來看，設置防黏部件CTM並圍繞上部電極UE。也就是說，本實施形態第一個特徵點係具有防止膜附著於設置在上部電極UE周圍的部件之技術意義，且藉此，能夠抑制形成於基板1S之膜的膜質劣化。
此處，根據本實施形態第一特徵點，可防止膜附著於設置在上部電極UE周圍的部件，另一方面，膜附著於以圍繞上部電極UE周圍的方式而設置之防黏部件CTM。因此，防黏部件CTM係成為能夠取出的構成。因此，舉例來說，在附著於防黏部件CTM的膜厚達到特定厚度的情況下，將防黏部件CTM取出後，藉由濕蝕刻等，並將附著於防黏部件CTM的膜去除後，藉由再次實施安裝經去除膜之防黏部件CTM的維護作業，而能夠抑制來自防黏部件CTM之異物的產生。
關於此點，並非設置防黏部件CTM，而是將設置於上部電極UE周圍的部件取出後，藉由濕蝕刻等，來去除附著於防黏部件CTM的膜，且再次安裝經去除膜之防黏部件CTM。此時，亦認為能夠抑制來自設置於上部電極UE周圍的部件之異物的產生。
但是，此時亦產生以下所示之副作用。針對此點，舉例來說，如圖5所示，作為設置於上部電極UE周圍的部件之一例，以支撐上部電極UE的絕緣支撐部件ISM進行說明。如圖5所示，上部電極UE係以絕緣支撐部件ISM支撐。因此，舉例來說，為了去除附著於絕緣支撐部件ISM的膜，考慮了取出固定上部電極UE的絕緣支撐部件ISM，並藉由濕蝕刻將附著於絕緣支撐部件ISM的膜去除。然而，於取出絕緣支撐部件ISM且施加濕蝕刻後，若再次安裝絕緣支撐部件ISM，則上部電極UE的安裝位置會與以前的安裝位置不同。此時，上部電極UE與下部電極BE間的電漿放電狀態改變。也就是說，在取出絕緣支撐部件ISM且以濕蝕刻洗淨的方法中，作為變得無法再現絕緣支撐部件ISM的安裝位置之結果，以絕緣支撐部件ISM支撐之上部電極UE的安裝位置改變，且代表著產生了電漿放電狀態之成膜條件改變的副作用。此時，形成於基板上之膜品質會有變動之虞。
相對於此，在本實施形態中，舉例來說，如圖5所示，於上部電極UE的周圍設置支撐上部電極UE的絕緣支撐部件ISM，且為了防止膜附著於此絕緣支撐部件ISM，以圍繞上部電極UE的方式來設置防黏部件CTM。具體而言，如圖6所示，以平面視角來看，防黏部件CTM係以圍繞上部電極UE的方式而被配置。藉此，根據本實施形態，作為能夠防止膜附著於絕緣支撐部件ISM的結果，變得沒有取出絕緣支撐部件ISM的必要性。因此，根據本實施形態，於取出絕緣支撐部件ISM且施加濕蝕刻後，並沒有必要再次安裝絕緣支撐部件ISM，亦能夠防止上部電極UE的安裝位置與以前的安裝位置不同所產生之成膜條件變化的副作用。
另一方面，在本實施形態中，關於防黏部件CTM，於取出防黏部件CTM且施加濕蝕刻後，去除附著於防黏部件CTM之膜，且再次實施安裝經去除膜之防黏部件CTM。關於此點，舉例來說，於取出防黏部件CTM後，去除附著於防黏部件CTM的膜，且即使再次進行安裝經去除膜之防黏部件CTM，例如圖5所示般，也會因為防黏部件CTM本身並非支撐上部電極UE的部件，而不會產生上部電極UE的安裝位置與以前的安裝位置不同。也就是說，於取出防黏部件CTM後，去除附著於防黏部件CTM的膜，且即使再次進行安裝經去除膜之防黏部件CTM，也不會產生上部電極UE的安裝位置與以前的安裝位置不同所造成之成膜條件變化的副作用。因此，根據本實施形態的第一特徵點，能夠不使成膜條件變化，而能夠獲得提升形成於基板上之膜的品質之顯著效果。
接著，本實施形態的第二特徵點係例如圖2及圖5所示般，其係設置防黏部件CTM來將上部電極UE分離並圍繞。藉此，能夠防止上部電極UE及防黏部件CTM各自的變形及破損。舉例來說，上部電極UE係由導體構成，另一方面，防黏部件CTM係由絕緣體（陶瓷）構成。因此，上部電極UE的熱膨脹率係與防黏部件CTM的熱膨脹率有很大的差別。此時，若形成防黏部件CTM來將上部電極UE黏接並圍繞，因為上部電極UE的熱膨脹率與防黏部件CTM的熱膨脹率之差異，上部電極UE及防黏部件CTM各自會有產生歪斜而變形之虞。接著，若歪斜過大，則特別是由陶瓷構成的防黏部件CTM會有破損之虞。因此，在本實施形態中，舉例來說，如圖5所示，設置防黏部件CTM來將上部電極UE分離並圍繞。換言之，將防黏部件設置於上部電極UE及防黏部件CTM之間的間隙。藉此，根據本實施形態的第二特徵點，即使成膜容器內係加熱的情況下，因為藉由間隙吸收上部電極UE及防黏部件CTM各自的體積膨脹，故能夠抑制上部電極UE及防黏部件CTM的變形及破損。
但是，若實現本實施形態的第二特徵點，如圖5所示，必然會在上部電極UE與防黏部件CTM間形成間隙。此時，從會在含有微細間隙的成膜容器內各個角落形成膜之電漿原子層成長裝置的特性來看，上部電極UE與防黏部件CTM的間隙亦會形成膜。特別是，如圖5所示，為了防止由熱膨脹率的不同而造成之變形及破損，與在防黏部件CTM及上部電極UE之間設置間隙的理由相同，絕緣支撐部件ISM的一部分與上部電極UE之間亦設有間隙。因此，會有因為原料氣體及反應氣體侵入此等間隙而使膜形成於從間隙露出之絕緣支撐部件ISM的一部分之顧慮。也就是說，在平面視角中，於具現化以圍繞上部電極UE的方式來設置防黏部件CTM之第一特徵點時，若考慮部件間熱膨脹率的差異，而採用以圍繞上部電極UE並使其「分離」的方式來設置防黏部件CTM之第二特徵點時，舉例來說，會有在支撐上部電極UE之絕緣支撐部件ISM的一部分附著不想要之膜的可能性。也就是說，幾乎完全防止膜附著於支撐上部電極UE之絕緣支撐部件ISM，且就實現絕緣支撐部件ISM的維護自由化之觀點來看，在上述第二特徵點的構成中，其並不可謂充分，而為了改善此缺點仍有進一步施以工夫之必要。因此，在本實施形態中，一邊採用上述之第二特徵點的構成，且一邊為了幾乎完全防止膜附著於支撐上部電極UE之絕緣支撐部件ISM而施加工夫，此工夫之特點即為本實施形態的第三特徵點。以下，針對本實施形態的第三特徵點進行說明。
本實施形態的第三特徵點係例如圖5所示般，其係包含於上部電極UE與防黏部件CTM間具有供給惰性氣體之惰性氣體供給部IGSU的特點。具體而言，如圖5所示，於支撐上部電極UE之絕緣支撐部件ISM固定的頂板支撐部CTSP外側設置將頂板CT加工而形成之惰性氣體供給部IGSU。接著，惰性氣體供給部IGSU係與由防黏部件CTM及頂板支撐部CTSP的間隙和防黏部件CTM及絕緣支撐部件ISM的間隙而成之惰性氣體供給流路SRT1相接。此惰性氣體供給流路SRT1係具有從惰性氣體供給部IGSU供給惰性氣體並作為使其朝向靠近上部電極UE方向流動的流路之功能，且其連接於防黏部件CTM及頂板支撐部CTSP的間隙與防黏部件CTM及絕緣支撐部件ISM的間隙。
藉此，根據本實施形態的第三特徵點，來自惰性氣體供給部IGSU而被供給之惰性氣體係通過惰性氣體供給流路SRT1，並填充至防黏部件CTM及上部電極UE的間隙與絕緣支撐部件ISM及上部電極UE的間隙。因此，作為採用本實施形態的第二特徵點之結果，即使形成防黏部件CTM及上部電極UE的間隙與絕緣支撐部件一部分ISM及上部電極UE的間隙，惰性氣體亦會填充至此等間隙。換言之，藉由從惰性氣體供給部IGSU供給惰性氣體，亦能阻止原料氣體及反應氣體侵入防黏部件CTM及上部電極UE的間隙與絕緣支撐部件ISM一部分及上部電極UE的間隙。結果，即使於絕緣支撐部件一部分ISM及上部電極UE間設置形成的間隙，因為能夠抑制原料氣體及反應氣體侵入此間隙，亦能防止膜附著於自此間隙露出之絕緣支撐部件ISM的一部分。
從以上來看，根據本實施形態的第三特徵點，即使考慮部件間熱膨脹率的差異，並採用以圍繞上部電極UE並使其「分離」的方式來設置防黏部件CTM之第二特徵點，舉例來說，亦能夠防止不想要的膜附著於支撐上部電極UE之絕緣支撐部件ISM的一部分，也就是說，藉由一併採用本實施形態的第二特徵點及第三特徵點，能夠一邊降低部件的變形及破損之潛勢，並能夠幾乎完全防止膜附著於支撐上部電極UE之絕緣支撐部件ISM。此係意味著藉由採用本實施形態的第二特徵點及第三特徵點，而能夠幾乎完全地實現絕緣支撐部件ISM的維護自由化。結果，並不會產生上部電極UE的安裝位置與以前的安裝位置不同所產生之成膜條件變化的副作用，且能夠獲得提升形成於基板上之膜的品質之顯著效果。
接著，針對本實施形態的第四特徵點進行說明。舉例來說，於圖5中，作為防黏部件CTM的固定方法，考慮藉由以固定部件（螺絲）固定夾持惰性氣體供給流路SRT1的頂板支撐部CTSP與防黏部件CTM，來將防黏部件CTM固定於頂板支撐部CTSP。然而，因為頂板支撐部CTSP與防黏部件CTM所挾持之惰性氣體供給流路SRT1係被配置於靠近放電空間的位置，於來自惰性氣體供給部IGSU之惰性氣體供給不充分的情況下，考慮到原料氣體及反應氣體（活性物種）變得容易侵入惰性氣體供給流路SRT1。此時，舉例來說，於頂板支撐部CTSP與防黏部件CTM兩方設置螺絲孔，以螺絲（固定部件）固定。然而，在電漿原子層成長裝置中，因為膜亦附著在螺絲孔的微細間隙，藉由附著於螺絲孔的膜而使螺絲能夠堅固地固定。因此，若膜附著於螺絲孔，則取出螺絲變成需要很大的力量，因此，螺絲本身及防黏部件CTM皆有破損之虞。
因此，為了防止螺絲本身及防黏部件CTM的破損，防黏部件CTM的固定係期望盡量在遠離放電空間的位置進行。此係因為在遠離放電空間的位置設置固定防黏部件CTM用的固定部時，即使來自惰性氣體供給部IGSU之惰性氣體的供給不充分，原料氣體及反應氣體（活性物種）亦難以傳達至防黏部件CTM的固定部。也就是說，若原料氣體及反應氣體（活性物種）難以傳達至防黏部件CTM的固定部，膜亦難以附著於螺絲孔之微細間隙，能夠抑制螺絲被堅固地固定，且作為其結果，能夠防止螺絲本身及防黏部件CTM的破損。
因此，在本實施形態中，施加工夫以儘可能地在遠離放電空間的位置設置固定防黏部件CTM用的固定部，且施加此工夫之特點即為本實施形態的第四特徵點。也就是說，本實施形態的第四特徵點係例如圖5所示般，防黏部件CTM的形狀係藉由具有水平部位HZPT與垂直部位VTPT的L形來構成，其係以設置使惰性氣體於遠離上部電極UE的方向流動之惰性氣體供給流路SRT2來作為前提構成。接著，根據本實施形態的第四特徵點，藉由上述之前提構成，其係具有利用於惰性氣體供給流路SRT2構成垂直流路，並於此垂直流路設置將防黏部件CTM與惰性氣體供給部IGSU連接的連接部CU的特點。具體而言，本實施形態的第四特徵點係例如於防黏部件CTM的垂直部位VTPT與惰性氣體供給部IGSU的垂直部位VTPT2之雙方設置螺絲孔，並形成以螺絲固定的連接部CU。
藉此，根據本實施形態的第四特徵點，固定防黏部件CTM的固定部（連接部）係儘可能地形成於遠離放電空間的位置。結果，舉例來說，即使於來自惰性氣體供給部IGSU之惰性氣體的供給係不充分的情況下，亦能夠使原料氣體及反應氣體（活性物種）難以傳達至防黏部件CTM的固定部（連接部），藉此，膜附著於螺絲孔的微細間隙係變得困難。因此，根據本實施形態的第四特徵點，因為變得能夠抑制螺絲被堅固地固定，故能夠防止螺絲本身及防黏部件CTM的破損。
再者，舉例來說，如圖2所示，不僅於防黏部件CTM的垂直部位設置固定孔（螺絲孔）SH，亦於垂直部位設置凸部SU。藉此，防黏部件CTM垂直部位與惰性氣體供給部垂直部位的連接係變得能夠進行由螺絲插入固定孔SH的固定手段及藉由凸部SU的固定手段兩者，且能夠提升防黏部件CTM與惰性氣體供給部IGSU的連接可靠性。
接著，本實施形態的第五特徵點係例如圖5所示，其係在設置供給原料氣體及反應氣體至成膜容器內的氣體供給部GSU之外，另外設置供給惰性氣體之惰性氣體供給部IGSU。藉此，特別是在不被氣體供給部GSU的配置位置影響之情況下，以能夠在欲防止不想要之膜附著的位置有效率地供給惰性氣體的方式，而能夠設計惰性氣體供給部IGSU的設置位置。更甚者，因為能夠以與原料氣體及反應氣體之氣體供給部GSU不同的路徑來供給惰性氣體，相對於供給至放電空間SP的原料氣體及反應氣體之流動，而能夠抑制惰性氣體的流動所造成之壞影響。結果，根據本實施形態的第五特徵點，能夠抑制將惰性氣體供給至成膜氣體內所造成之在基板1S上原料氣體及反應氣體的均勻性下降，且藉此，能夠一邊供給惰性氣體，一邊防止形成於基板1S上的膜之均勻性下降。
＜具體的數值例＞ 接著，在本實施形態的電漿原子層成長裝置中，針對與本實施形態特徵相關的具體尺寸例子，一邊參照圖5一邊進行說明。
首先，在平面視角中，基板1S外周端面與上部電極外周端面間的距離「a」期望在0.1mm以上，舉例來說，在本實施形態的電漿原子層成長裝置100中，其為50mm。若距離「a」過小，則供給至基板1S上之原料氣體及反應氣體的流動會容易受到惰性氣體流動的影響，而有使原料氣體及反應氣體在基板1S上的均勻性下降之顧慮。另一方面，若距離「a」過大，則因為電漿原子層成長裝置100的尺寸變得過大，故冀望「a」值存在於許可範圍。
接著，顯示惰性氣體供給流路SRT1之直徑的距離「b」與顯示惰性氣體供給流路SRT2之直徑的距離「c」係能夠例如為20mm以下。再者，在防黏部件CTM的裏面係由粗面（例如Ra（算數平均粗度= 3μm~6μm））構成的情況下，距離「b」與距離「c」係皆能夠為接近0。此係因為，於此情況下，即使距離「b」與距離「c」幾乎為0，但藉由防黏部件CTM的裏面係為粗面形狀，而能夠確保惰性氣體流動之路徑。
接著，形成於上部電極UE下面之防黏部件，與防黏部件CTM間之距離「d」係期望在0.1mm以上且20mm以下的範圍，例如，在本實施形態的電漿原子層成長裝置100中，距離「d」係2mm。如此一來，藉由使距離「d」變小，能夠防止原料氣體及反應氣體侵入惰性氣體供給流路SRT1的內部，且能夠防止膜附著於絕緣支撐部件ISM及頂板支撐部CTSP。
接著，防黏部件CTM的厚度及形成於上部電極UE下面之防黏部件厚度之距離「e」係期望在2mm以上且100mm以下，例如，在本實施形態的電漿原子層成長裝置100中，距離「e」係10mm。藉由將距離「e」變大，能夠防止原料氣體及反應氣體侵入惰性氣體供給流路SRT1的內部，且能夠防止膜附著於絕緣支撐部件ISM及頂板支撐部CTSP。但是，若在距離「e」過大的情況下，舉例來說，因為防黏部件CTM的重量及形成於上部電極UE下面之防黏部件的重量變重，維護作業性下降，故冀望「e」值存在於許可範圍。
接著，防黏部件CTM與氣體供給部GSU之間的距離「f」係期望在0.1mm以上且50mm以下的範圍，例如，在本實施形態的電漿原子層成長裝置100中，距離「f」係10mm。藉由將距離「f」變小，能夠防止原料氣體及反應氣體侵入惰性氣體供給流路SRT2的內部。但是，若在距離「f」過小的情況下，於維護作業時所進行之頂板CT與成膜容器的拆卸中，因為成膜容器與防黏部件CTM接觸而使防黏部件CTM有破損的顧慮，故冀望「f」值存在於許可範圍。
接著，顯示防黏部件CTM垂直部位VTPT長度之距離「g」係期望在2mm以上且200mm以下的範圍，例如，在本實施形態的電漿原子層成長裝置100中，距離「g」係50mm。藉由使距離「g」變大，能夠防止原料氣體及反應氣體侵入惰性氣體供給流路SRT2的內部。
同時，顯示從防黏部件CTM的底部至連接部CU安裝位置為止的距離「h」係期望在2mm以上且200mm以下的範圍，例如，在本實施形態的電漿原子層成長裝置100中，距離「h」係40mm。藉由使距離「h」變大，能夠防止原料氣體及反應氣體侵入惰性氣體供給流路SRT2的內部所造成之膜附著於連接部。
＜原子層成長方法＞ 接著，針對本實施形態的原子層成長方法進行說明。圖7係說明實施形態中原子層成長方法的流程圖，圖8（a）~（e）係概略地顯示於基板上形成膜的步驟之圖。
首先，於準備圖8（a）所示之基板1S後，於圖5所示之電漿原子層成長裝置100的下部電極BE（平台）上搭載基板1S（圖7的S101）。接著，在從圖5所示之電漿原子層成長裝置100的氣體供給部GSU供給原料氣體至成膜容器內部的同時，從惰性氣體供給部IGSU供給惰性氣體至惰性氣體供給流路SRT1及惰性氣體供給流路SRT2（圖7的S102）。此時，原料氣體係例如供給至成膜容器內部0.1秒。藉此，如圖8（b）所示，將惰性氣體IG及原料氣體SG供給至成膜容器內，且於基板1S上形成吸附有原料氣體SG的吸附層ABL。
接著，於停止原料氣體的供給後，在從氣體供給部GSU供給吹掃氣體的同時，從惰性氣體供給部IGSU供給惰性氣體至惰性氣體供給流路SRT1及惰性氣體供給流路SRT2（圖7的S103）。藉此，吹掃氣體供給至成膜容器內部，另一方面，原料氣體從排氣部而排氣至成膜容器外部。吹掃氣體係例如供給至成膜容器內部0.1秒。接著，排氣部係將成膜容器內的原料氣體及吹掃氣體排氣2秒。藉此，如圖8（c）所示，將惰性氣體IG與（第一）吹掃氣體PG1供給至成膜容器內，且未吸附於基板1S上的原料氣體SG從成膜容器被吹掃出去。
接著，在從氣體供給部GSU供給反應氣體的同時，從惰性氣體供給部IGSU供給惰性氣體至惰性氣體供給流路SRT1及惰性氣體供給流路SRT2（圖7的S104）。藉此，反應氣體供給至成膜容器內部。反應氣體係例如供給至成膜容器內部1秒。於供給此反應氣體的步驟中，藉由於圖5所示之上部電極UE及下部電極BE間施加放電電壓，而產生電漿放電。結果，於反應氣體生成自由基（活性物種）。如此一來，如圖8（d）所示，供給惰性氣體IG與反應氣體RAG至成膜容器內，且藉由使吸附於基板1S上的吸附層與反應氣體RAG進行化學反應，而能夠形成由原子層ATL而成的薄膜層。
接著，於停止反應氣體的供給後，在從氣體供給部GSU供給吹掃氣體的同時，從惰性氣體供給部IGSU供給惰性氣體至惰性氣體供給流路SRT1及惰性氣體供給流路SRT2（圖7的S105）。藉此，吹掃氣體供給至成膜容器內部，另一方面，反應氣體從排氣部而排氣至成膜容器外部。反應氣體係例如供給至成膜容器內部0.1秒。接著，排氣部係將成膜容器內的原料氣體及吹掃氣體排氣2秒。藉此，如圖8（e）所示，將惰性氣體IG與（第二）吹掃氣體PG2供給至成膜容器內，且未被使用於反應之剩餘的反應氣體RAG從成膜容器被吹掃出去。
如此一來，能夠於基板1S上形成由一層的原子層ATL而成之薄膜層。之後，藉由重複特定次數（圖7的S106）之上述步驟（圖7的S102~圖7的S105），形成由複數的原子層ATL而成之薄膜層。藉此，終止成膜處理（圖7的S107）。
＜實施形態中製法上的特徵＞ 本實施形態的原子層成長方法係使用電漿而在基板上形成膜。此處，本實施形態的原子層成長方法係具備以下特點：（a）原料氣體供給步驟，供給原料氣體至配置有基板的成膜容器內；（b）第一吹掃氣體供給步驟，在（a）步驟之後，供給第一吹掃氣體至成膜容器內；（c）反應氣體供給步驟，在（b）步驟之後，供給反應氣體至成膜容器內；（d）第二吹掃氣體供給步驟，在（c）步驟之後，供給第二吹掃氣體至成膜容器內；及在（a）步驟、（b）步驟、（c）步驟及（d）步驟的進行期間供給惰性氣體至成膜容器內。
藉此，能夠獲得不易形成不想要的膜之優點(該膜係為成膜容器內異物的產生來源)。特別是，在使本實施形態的原子層成長方法具現化的圖5所示之電漿原子層成長裝置中，原料氣體、吹掃氣體及反應氣體係從氣體供給部GSU而被供給，另一方面，惰性氣體係從與氣體供給部GSU相異的惰性氣體供給部IGSU而被供給。藉此，在不被氣體供給部GSU的配置位置影響下，能夠有效率地在欲防止不想要之膜附著的位置（對於基板1S上形成膜的膜質具有甚大影響的位置）供給惰性氣體。因此，根據本實施形態，能夠提升形成於基板1S上之膜的膜質。
再者，根據本實施形態的原子層成長方法，與未供給惰性氣體時之成膜容器內的壓力變動相比，（a）步驟、（b）步驟、（c）步驟及（d）步驟的進行期間中成膜容器內的壓力變動能夠較小。此係因為，原料氣體的流量與吹掃氣體的流量及反應氣體的流量之間的差異係能夠藉由在（a）步驟、（b）步驟、（c）步驟及（d）步驟的進行期間中被供給至成膜容器內的惰性氣體的流量，而能夠緩和。也就是說，在本實施形態中，調整在（a）步驟、（b）步驟、（c）步驟及（d）步驟的進行期間中供給至成膜容器內之惰性氣體的流量，並使原料氣體與惰性氣體合計的流量、吹掃氣體與惰性氣體合計的流量及反應氣體與惰性氣體合計的流量成為幾乎相同。結果，根據本實施形態的原子層成長方法，與未供給惰性氣體時之成膜容器內的壓力變動相比，（a）步驟、（b）步驟、（c）步驟及（d）步驟的進行期間中成膜容器內的壓力變動係變小。藉此，能夠抑制起因於成膜容器內壓力變動所造成之異物的產生。此係因為，在原子層成長方法中，雖然產生了膜附著於成膜容器內不要的部位之情況，且此附著之膜的一部分剝離而產生異物，但若成膜容器內的壓力變動變大，則產生起因於壓力變動之膜的振動，而膜的剝離容易進行。換言之，在本實施形態中，作為能夠將成膜容器內的壓力變動變小的結果，而能夠抑制成為異物發生主因之膜的剝離之進行。因此，根據本實施形態的製法上特徵點，因為能夠抑制異物的產生，且能夠抑制由異物產生所造成之形成於基板上之膜的膜質下降。
＜原子層成長方法的適用例＞ 在本實施形態的原子層成長方法中，舉例來說，藉由使用TMA作為原料，且使用氧氣作為反應氣體，並使用氮氣作為吹掃氣體，而能夠形成氧化鋁膜。特別是，形成於基板上的氧化鋁膜，係能夠作為具有保護有機EL元件發光層之保護膜的一部分構成之膜而被形成。
同時，形成於基板上的膜係不僅可為氧化鋁膜，亦能夠為以氧化矽膜作為代表之各種種類的膜。舉例來說，根據本實施形態的原子層成長方法，形成於基板上的膜亦能夠作為具有場效應晶體管（半導體元件）的柵極絕緣膜的構成之膜，而被形成。
以上，雖然基於本發明人們所完成之發明的實施形態進行具體說明，但本發明並不限於前述實施形態，只要在不脫離本發明概念之範圍下，亦能夠有各種的變化。
舉例來說，在前述的實施形態中，雖然針對其係具有於下部電極上搭載基板，且以圍繞與下部電極對向之上部電極的方式來設置防黏部件之構成進行說明，但前述實施形態的技術思想並不限於此，亦能夠適用於具有於上部電極上支撐基板，且以圍繞與上部電極對向之下部電極的方式來設置防黏部件之構成。
100‧‧‧電漿原子層成長裝置
1S‧‧‧基板
ABL‧‧‧吸附層
BE‧‧‧下部電極
CTM‧‧‧防黏部件
CB‧‧‧成膜容器
CU‧‧‧連接部
CT‧‧‧頂板
CTSP‧‧‧頂板支撐部
FU‧‧‧固定部
FO‧‧‧供給口
GSU‧‧‧氣體供給部
GVU‧‧‧氣體排氣部
HZPT‧‧‧水平部位
IG‧‧‧惰性氣體
IGSU‧‧‧惰性氣體供給部
ISM‧‧‧絕緣支撐部件
PT1~PT4‧‧‧（第一 ~ 第四）部位
PCE1‧‧‧（第一）零件
PCE2‧‧‧（第二）零件
PCE3‧‧‧（第三）零件
PCE4‧‧‧（第四）零件
PG1~PG2‧‧‧（第一 ~ 第二）吹掃氣體
SRT1‧‧‧（第一）惰性氣體供給流路
SRT2‧‧‧（第二）惰性氣體供給流路
SS1‧‧‧（第一）側面
SS2‧‧‧（第二）側面
SS3‧‧‧（第三）側面
SS4‧‧‧（第四）側面
SUR‧‧‧表面
SH‧‧‧固定孔
SU‧‧‧凸部
SG‧‧‧原料氣體
SP‧‧‧放電空間
RAG‧‧‧反應氣體
UE‧‧‧上部電極
VTPT‧‧‧（防黏部件的）垂直部位
VTPT2‧‧‧（惰性氣體供給部的）垂直部位
S101~S107‧‧‧步驟
[圖1] 圖1係概略地顯示實施形態中電漿原子層成長裝置整體構成之剖面圖。 [圖2] 圖2係概略地顯示使上部電極分離並圍繞而設置的本實施形態中防黏部件構成之圖。 [圖3] 圖3係顯示實施形態中防黏部件的構成態樣例之概略圖。 [圖4] 圖4係顯示實施形態中防黏部件的其他構成態樣例之概略圖。 [圖5] 圖5係概略地顯示支撐上部電極的部位之詳細構成之圖。 [圖6] 圖6係概略地顯示在電漿原子層成長裝置中，支撐上部電極的部位之剖面構成與平面構成的對應關係之圖。 [圖7] 圖7係說明實施形態中原子層成長方法的流程圖。 [圖8] 圖8（a）~（e）係概略地顯示於基板上形成膜的步驟之圖。

Claims (18)

  1. 一種電漿原子層成長裝置，係於基板上形成膜的電漿原子層成長裝置，其係包含： 第一電極，保持前述基板； 第二電極，係與前述第一電極對向，且用於在其與前述第一電極之間產生電漿放電； 防黏部件，係由絕緣體所構成，且該絕緣體以平面視角來看係將前述第二電極分離並圍繞。
  2. 如請求項1所述之電漿原子層成長裝置，其中，前述電漿原子層成長裝置具有絕緣支撐部件來支撐第二電極，且以平面視角來看，前述防黏部件係被配置成與前述絕緣支撐部件重疊。
  3. 如請求項1所述之電漿原子層成長裝置，其中， 前述第二電極具有： 表面，與前述第一電極對向； 第一側面，與前述表面交叉； 第二側面，位於前述第一側面的相反側； 第三側面，與前述表面及第一側面交叉； 第四側面，位於第三側面的相反側；同時， 前述防黏部件具有： 第一部位，與前述第二電極的第一側面對向； 第二部位，與前述第二電極的第二側面對向； 第三部位，與前述第二電極的第三側面對向； 第四部位，與前述第二電極的第四側面對向；及 前述第二電極的前述表面係從前述防黏部件露出。
  4. 如請求項3所述之電漿原子層成長裝置，其中，前述第一部位、第二部位、第三部位及第四部位係一體成形。
  5. 如請求項3所述之電漿原子層成長裝置，其中，前述防黏部件係由對應於前述第一部位的第一零件、對應於前述第二部位的第二零件、對應於前述第三部位的第三零件及對應於前述第四部位的第四零件所構成。
  6. 如請求項3所述之電漿原子層成長裝置，其中， 前述第一部位係L形且具有第一水平部位與第一垂直部位； 前述第二部位係L形且具有第二水平部位與第二垂直部位； 前述第三部位係L形且具有第三水平部位與第三垂直部位； 前述第四部位係L形且具有第四水平部位與第四垂直部位。
  7. 如請求項6所述之電漿原子層成長裝置，其中， 前述電漿原子層成長裝置具有固定部來固定前述防黏部件，且前述防黏部件與前述固定部係藉由前述第一垂直部位與前述固定部的第一連接部、前述第二垂直部位與前述固定部的第二連接部、前述第三垂直部位與前述固定部的第三連接部及前述第四垂直部位與前述固定部的第四連接部來連接。
  8. 如請求項1所述之電漿原子層成長裝置，其中，前述電漿原子層成長裝置具有惰性氣體供給部，其係將惰性氣體供給至前述第二電極與前述防黏部件的縫隙間。
  9. 如請求項8所述之電漿原子層成長裝置，其中，前述防黏部件係被固定於前述惰性氣體供給部。
  10. 如請求項8所述之電漿原子層成長裝置，其中，以平面視角來看，前述防黏部件係被配置成與前述惰性氣體供給部重疊。
  11. 如請求項8所述之電漿原子層成長裝置，其中，於前述防黏部件與前述惰性氣體供給部之間形成惰性氣體供給流路，其係使前述惰性氣體流動。
  12. 如請求項11所述之電漿原子層成長裝置，其中，前述惰性氣體流路係具有： 第一惰性氣體供給流路，其係於靠近前述第二電極的方向使前述惰性氣體流動；及 第二惰性氣體供給流路，其係於遠離前述第二電極的方向使前述惰性氣體流動。
  13. 如請求項12所述之電漿原子層成長裝置，其中，前述第二惰性氣體供給流路係於垂直方向具有使前述惰性氣體流動的垂直流路，且將挾持前述垂直流路的前述防黏部件垂直部位與前述惰性氣體供給部的垂直部位以固定部件來連接。
  14. 如請求項8所述之電漿原子層成長裝置，其中，前述電漿原子層成長裝置具有原料氣體供給部，其係供給用於在前述基板上形成膜的原料氣體，且惰性氣體供給部與前述原料氣體供給部不同。
  15. 一種原子層成長方法，其係使用電漿並在基板上形成膜的原子層成長方法，其係具備： （a）原料氣體供給步驟，供給原料氣體至配置有前述基板的成膜容器內； （b）第一吹掃氣體供給步驟，在前述（a）步驟之後，供給第一吹掃氣體至前述成膜容器內； （c）反應氣體供給步驟，在前述（b）步驟之後，供給反應氣體至前述成膜容器內； （d）第二吹掃氣體供給步驟，在前述（c）步驟之後，供給第二吹掃氣體至前述成膜容器內；及 在前述（a）步驟、前述（b）步驟、前述（c）步驟及前述（d）步驟的進行期間供給惰性氣體至前述成膜容器內。
  16. 如請求項15所述之原子層成長方法，其中，以第一供給路徑來供給前述原料氣體、前述第一吹掃氣體、前述反應氣體及前述第二吹掃氣體，且另一方面，以與前述第一供給路徑相異的第二供給路徑來供給前述惰性氣體。
  17. 如請求項15所述之原子層成長方法，其中，與未供給前述惰性氣體時之前述成膜容器內的壓力變動相比，前述（a）步驟、前述（b）步驟、前述（c）步驟及前述（d）步驟的進行期間中前述成膜容器內的壓力變動較小。
  18. 如請求項15所述之原子層成長方法，其中，形成於前述基板上的前述膜，係構成保護有機EL元件發光層之保護膜的一部分。
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