TWI659124B - 成膜裝置 - Google Patents

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TWI659124B
TWI659124B TW105134482A TW105134482A TWI659124B TW I659124 B TWI659124 B TW I659124B TW 105134482 A TW105134482 A TW 105134482A TW 105134482 A TW105134482 A TW 105134482A TW I659124 B TWI659124 B TW I659124B
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長谷川雅之
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

一種於真空容器內使得旋轉台進行旋轉而讓旋轉台上之複數基板依序通過處理氣體之供給區域以於基板上成膜之裝置；具備有：凹部，係於該旋轉台之一面側沿著周向來複數設置，以分別收納該基板的方式所形成；載置部，在該凹部內將相較於基板之周緣部靠近中央之部位加以支撐；環狀溝槽部，在該凹部內以包圍該載置部的方式所形成；連通路徑，係以從該載置部之中心觀看位於該旋轉台之旋轉中心側的該溝槽部之區域連通至該凹部之外部區域的方式所形成之連通溝槽或是連通孔所構成；以及排氣口，用以將該真空容器內加以真空排氣。

Description

成膜裝置
本發明係關於一種在真空容器內使得旋轉台做旋轉而讓旋轉台上之基板依序通過原料氣體之供給區域、和原料起反應之反應氣體之供給區域，藉以在基板上成膜之裝置。
於半導體晶圓等基板(以下稱為「晶圓」)形成矽氧化膜(SiO2)等薄膜之作法上，已知有所謂的ALD(Atomic Layer Deposition)法。做為實施此ALD法之裝置，已知一種使得配置於真空容器內之旋轉台上的複數晶圓利用旋轉台做公轉，來依序通過被供給原料氣體之區域、以及被供給會和原料氣體起反應之反應氣體的區域之裝置。於旋轉台上配置著用以陷入個別晶圓來加以保持之凹部，此凹部為了在晶圓外緣設置空隙(為了裝卸自如地保持晶圓)而以俯視觀看時較晶圓大上一圈的方式來形成。
已知晶圓在利用外部之搬送臂移送至旋轉台之凹部內後，會因著加熱時之面內溫度的不均一導致其中央部相對於周緣部隆起而翹曲，伴隨面內溫度之均一性的提高，前述翹曲會收斂。另一方面，由於使得旋轉台進行旋轉，故伴隨此旋轉之離心力，晶圓在凹部內會朝旋轉台之外周側移動相當於前述空隙程度。如此般由於晶圓係一邊嘗試從翹曲之狀態回到平坦狀態而一邊進行移動，故其周緣部會以磨擦凹部底面的方式進行移動，而有可能產生粒子。
因此，有人提議在前述凹部之底面設置平面形狀較晶圓來得小之晶圓的載置台之構成。依據此構成，由於晶圓之周緣部與凹部底面之摩擦受到抑制，可抑制粒子之產生。但是，本發明者所得到的見地為：當進行旋轉台 之旋轉數高的程序或是處理雰圍之壓力高的程序之情況，於晶圓周緣部之一部分會發生局部性膜厚變大的現象。本發明者推測此現象有可能是起因於在載置台之周圍的溝槽部內局部性地滯留濃厚氣體，此濃厚氣體回繞至晶圓表面之故。另一方面，成膜需求上也有希望使得晶圓中心側的膜厚來得相對地大、膜厚隨著朝向晶圓周緣側而變小，使得晶圓周方向上之膜厚均一性變高。但是，如上述般一旦發生濃厚氣體回繞至表面，會於晶圓周緣部的周向上出現膜厚差異，恐無法充分回應此需求。
本發明係提供一種成膜裝置，於真空容器內使得旋轉台做旋轉而對旋轉台上之基板進行成膜處理之際，可確保基板周緣部之周向上的良好膜厚均一性。
本發明之成膜裝置係於真空容器內使得旋轉台進行旋轉而讓旋轉台上之複數基板依序通過處理氣體之供給區域以於基板上成膜者；具備有：凹部，係於該旋轉台之一面側沿著周向來複數設置，以分別收納該基板的方式所形成；載置部，在該凹部內將相較於基板之周緣部靠近中央之部位加以支撐；環狀溝槽部，在該凹部內以包圍該載置部的方式所形成；連通路徑，係以從該載置部之中心觀看位於該旋轉台之旋轉中心側的該溝槽部之區域連通至該凹部之外部區域的方式所形成之連通溝槽或是連通孔所構成；以及排氣口，用以將該真空容器內加以真空排氣；該外部區域為鄰接於該凹部之其他凹部內之載置部周圍的環狀溝槽部或是該旋轉台之外周緣的外側。
1‧‧‧真空容器
2‧‧‧旋轉台
5‧‧‧電漿產生部
11‧‧‧頂板
12‧‧‧容器本體
13‧‧‧分離氣體供給管
14‧‧‧底面部
15‧‧‧凹部
16‧‧‧加熱器單元
17‧‧‧蓋體
18‧‧‧沖洗氣體供給管
19‧‧‧搬送口
20‧‧‧旋轉台
21‧‧‧旋轉機構
22‧‧‧旋轉軸
23‧‧‧盒體
24‧‧‧沖洗氣體供給管
25‧‧‧凹部
25a‧‧‧貫通口
26‧‧‧載置部
27‧‧‧環狀溝槽部
28,281~285‧‧‧溝槽部
29‧‧‧連結溝槽部
31‧‧‧第1處理氣體噴嘴
32‧‧‧第2處理氣體噴嘴
33‧‧‧電漿產生用氣體噴嘴
41,42‧‧‧分離氣體噴嘴
43‧‧‧凸狀部
44‧‧‧突出部
51‧‧‧天線
52‧‧‧高頻電源
53‧‧‧匹配器
54‧‧‧架框
55‧‧‧突起部
56‧‧‧法拉第屏蔽件
57‧‧‧狹縫
61‧‧‧環板
62‧‧‧第1排氣口
63‧‧‧第2排氣口
64‧‧‧氣流路徑
65‧‧‧壓力調整部
66‧‧‧排氣管
67‧‧‧真空泵
71‧‧‧溝槽部
100‧‧‧控制部
101‧‧‧記憶部
C‧‧‧中心部區域
D‧‧‧分離區域
G‧‧‧閘閥
N‧‧‧缺口
P1‧‧‧第1處理區域
P2‧‧‧第2處理區域
Q1‧‧‧滯留物
W‧‧‧晶圓
O1‧‧‧旋轉中心
O2‧‧‧凹部之中心
S1,S2‧‧‧直線
所附圖式係納入本說明書之一部分來顯示本揭示之實施形態，連同上述一般性說明以及後述實施形態之詳細來說明本揭示之概念。
圖1係顯示本發明之實施形態相關之成膜裝置之縱截面圖。
圖2係顯示本發明之實施形態相關之成膜裝置之橫截面圖。
圖3係顯示成膜裝置之旋轉台之俯視圖。
圖4係顯示旋轉台之一部分之立體圖。
圖5係以沿著徑向的截面來顯示旋轉台之縱截面圖。
圖6係以沿著I-I線之截面來顯示旋轉台之縱截面圖。
圖7係顯示參考例中以對應方式顯示旋轉台之凹部與晶圓之膜厚分布之說明圖。
圖8係示意顯示參考例中之旋轉台之凹部內的氣流模樣之說明圖。
圖9係示意顯示本發明之實施形態中之旋轉台之凹部內的氣流模樣之說明圖。
圖10係顯示本發明之其他實施形態中之旋轉台之一部分的俯視圖。
圖11係顯示本發明之又一其他實施形態中之旋轉台之一部分的俯視圖。
圖12係針對本發明之實施形態與參考例來顯示晶圓之面內膜厚分布之特性圖。
以下，針對本發明之實施形態，參見圖式來說明。下述詳細說明中係以可充分理解本揭示的方式提供諸多具體的詳細內容。但是，即使無如此之詳細說明，業界人士仍可完成本揭示乃為顯然的事項。其他例中，為避免不易理解各種實施形態，針對公知之方法、順序、系統或構成要素並未詳細顯示。
關於本發明之實施形態相關之成膜裝置，分別參見為縱剖側視圖、橫剖俯視圖之圖1、圖2來說明。此成膜裝置具備有：真空容器1，俯視形狀為大致圓形；以及水平的圓形旋轉台2，係設置於此真空容器1內，在該真空容器1之中心具有旋轉中心且例如由石英所構成，此成膜裝置係對於載置在旋轉台2之晶圓W供給處理氣體來進行成膜處理。此外，圖2中之N係顯示在晶圓W之周緣部所形成之做為缺角的缺口。
圖1中11、12分別為構成真空容器1之頂板、容器本體。於頂板11之上面側的中央部，為了抑制互異之處理氣體彼此在真空容器1內之中心部 區域C相混，係連接著用以供給氮(N2)氣體做為分離氣體之分離氣體供給管13。
於容器本體12之底面部14係沿著真空容器1之周向形成有圓環狀之凹部15(參見圖1)。此凹部15內設有做為加熱機構之加熱器單元16，經由旋轉台2將該旋轉台2上之晶圓W加熱至既定成膜溫度(例如620℃)。圖中17係阻塞凹部15之蓋體，圖中18係用以提供沖洗凹部15內之沖洗氣體的供給管。
於上述旋轉台2之中心部下方側設有旋轉機構21，係經由鉛直的旋轉軸22使得旋轉台2繞順時鐘做旋轉。圖中23係收納旋轉軸22以及旋轉機構21之盒體，圖中24係用以對盒體23內供給N2氣體做為沖洗氣體之沖洗氣體供給管。
圖3係顯示旋轉台2之一面側(表面側)。於該一面側係藉由形成凹部或溝槽部來形成段差，圖3中為使得各部之識別變得容易，係將依該方式形成了凹部、溝槽部而使得高度低於周圍的區域以灰階表示。於旋轉台2之一面側，為了陷入並保持圓形的晶圓W，圓形之凹部25係沿著該旋轉台2之旋轉方向(周向)設置於6部位。個別凹部25為了在其和晶圓W之外緣之間設置間隙區域(空隙)，係以俯視觀看時直徑較晶圓W來得大的方式所形成。具體而言，晶圓W之直徑尺寸以及凹部25之直徑尺寸分別例如為300mm以及302mm。此外旋轉台2之直徑尺寸係成為例如1000mm程度。
圖4係上述凹部25之立體圖，圖5係凹部25沿著旋轉台2之徑向的縱剖側視圖，圖6係圖3中IA-IA’箭頭視截面圖。一併參見此等各圖來針對旋轉台2進而說明。凹部25之底部的周緣部係藉由進而往下方凹陷來形成圓環狀之溝槽部27，包圍在此環狀溝槽部27之凹部25之底部，上端面係以水平圓形的載置部26之方式所構成。俯視上，載置部26之中心與凹部25之中心相互一致，載置部26之直徑小於晶圓W之直徑。
藉由如此之構成，當晶圓W載置於載置部26之時，如圖5、圖6所示般，相較於晶圓W之周緣部，靠近中央部之區域係被該載置部26所支撐，晶圓W之周緣部從該凹部25之底面上浮。如此般以載置晶圓W的方式來形成載置部26以及環狀溝槽部27係如先前技術項目中所說明般，為了防止 被加熱而翹曲之晶圓W與凹部25之底面出現摩擦。此外，圖3中25a為設置於載置部26之貫通孔，而使得將晶圓W從下方側上頂來進行升降之3根的升降銷(未圖示)突出、埋沒於貫通孔。
圖5所示載置部26之高度尺寸h為例如0.1mm~1.0mm，係以旋轉台2之表面相較於載置在載置部26處的晶圓W之表面高出若干的方式來形成。載置部26之直徑尺寸d為例如297mm，前述環狀溝槽部27之寬度尺寸(凹部25之內壁面與載置部26之外壁面之間的尺寸)L1為例如3mm。此外，圖5等中針對寬度尺寸L1、高度尺寸h係誇大來放大描繪。
將凹部25內之載置部26之周圍空間與旋轉台2之外側空間加以連通的連通路徑亦即寬度狹窄的直線狀溝槽部28係於各凹部25例如分別設置5根。此5根的直線狀溝槽部28(有時以281~285方式表記)係從凹部25之內壁面到旋轉台2之外周的長度的缺角，從凹部25之中央觀看在和旋轉台2之旋轉中心(圖3中以O1表記)為相反側之凹部25之端部區域係於旋轉台2之周向上保持間隔來並列形成。此端部區域係指若以通過旋轉台2之旋轉中心O1以及凹部25之中心O2的直線A和旋轉台2之外周相交之點為P(參見圖3)，則為位於從凹部25之中心O2相對於點P往左形成30度之開角的直線S1與從前述中心O2相對於點P往右形成30度之開角的直線S2之間的區域。
再者，於旋轉台2之表面形成有6個連結溝槽部29。此等連結溝槽部29針對在旋轉台2之旋轉方向上相互鄰接之凹部25，係以將旋轉方向下游側之凹部25與旋轉方向上游側之凹部25加以連接的方式在旋轉台2之周向上相互分離設置。此連結溝槽部29之一端部從旋轉方向下游側之凹部25之中心O2觀看係以該凹部25之環狀溝槽部27當中旋轉台2之旋轉中心O1側的部位往旋轉台2之旋轉方向上游側引出的方式所形成。此外，連結溝槽部29之另一端部從旋轉方向上游側之凹部25之中心O2觀看係以該凹部25之環狀溝槽部27當中和旋轉台2之旋轉中心O1為相反側之部位往旋轉台2之旋轉方向下游側引出的方式所形成。如此般形成連結溝槽部29，會使得在上述旋轉方向上相互鄰接之凹部25彼此連接著。
關於形成此連結溝槽部29之理由，參見圖7、圖8來說明。圖7、圖8分別顯示了使用未形成連結溝槽部29之旋轉台20來進行成膜處理之模樣。依發明者所得之發現，於成膜處理時，當從凹部25之中心O2往旋轉台202之旋轉中心O1觀看時，如圖7所示般，於環狀溝槽部27之前方側(旋轉中心O1側)的左右相互分離之區域形成有處理氣體之滯留物Q1，該區域之處理氣體之濃度會變高。亦即成膜處理中，於環狀溝槽部27之周向的各部，處理氣體之濃度會產生相對大的差。此外，形成上述氣體滯留物Q1之處理氣體如圖8所示般回繞至晶圓W之表面的周緣部而造成晶圓W表面發生此回繞之周緣部的處理氣體之濃度相較於其他區域之處理氣體之濃度成為上升的結果，晶圓W之表面的周緣部之周向上的膜厚度分布之均一性會降低。
上述旋轉台2之連結溝槽部29係將於旋轉方向下游側之凹部25之環狀溝槽部27之形成氣體滯留物Q1的處理氣體朝旋轉方向上游側之凹部25之環狀溝槽部27中未形成氣體滯留物Q1之部位(亦即處理氣體之濃度低的部位)做引導。藉此，可防止氣體滯留物Q1之處理氣體回繞至晶圓W表面。
回到圖1、圖2來說明成膜裝置之其他各部。圖2中19為在真空容器1之側壁所設晶圓W之搬送口，藉由閘閥G進行開閉。未圖示之晶圓W之搬送機構係經由該搬送口19而進退於真空容器1內。於面臨此搬送口19之位置處的旋轉台2之下方側設有用以經由前述凹部25之貫通口25a而將晶圓W從內面側上舉之未圖示之升降銷，而於晶圓W之搬送機構與凹部25之間進行晶圓W之傳輸。
如圖2所示般，在和凹部25之通過區域成為分別對向的位置處，分別例如由石英所構成之5根的噴嘴31、32、33、41、42係於真空容器1之周向上彼此保有間隔而配置為放射狀。此例中，從上述搬送口19觀看繞順時鐘(旋轉台2之旋轉方向)依序配置有電漿產生用氣體噴嘴33、分離氣體噴嘴41、第1處理氣體噴嘴31、分離氣體噴嘴42以及第2處理氣體噴嘴32。於電漿產生用氣體噴嘴33之上方側設有後述電漿產生部5。
各噴嘴31、32、33、41、42經由流量調整閥而分別連接於對噴嘴供給氣體之氣體供給源(未圖示)。第1處理氣體噴嘴31係連接於含矽(Si)之第1處 理氣體做為原料氣體之例如3DMAS(Tris(dimethylamino)silane：SiH〔N(CH3)2〕3)之供給源。第2處理氣體噴嘴32係連接於和原料氣體起反應之第2處理氣體做為反應氣體之例如臭氧(O3)氣體與氧(O2)氣體之混合氣體供給源。電漿產生用氣體噴嘴33係連接於例如由氬(Ar)氣體與O2氣體之混合氣體所構成之電漿產生用氣體之供給源。分離氣體噴嘴41、42分別連接於做為分離氣體之氮(N2)氣體之氣體供給源。於此等氣體噴嘴31、32、33、41、42之例如下面側係沿著旋轉台2之半徑方向在複數部位形成有氣體噴出孔(未圖示)。
處理氣體噴嘴31、32之下方區域分別成為用以使得第1處理氣體吸附於晶圓W之第1處理區域P1以及用以使得吸附於晶圓W之第1處理氣體之成分與第2處理氣體起反應之第2處理區域P2。分離氣體噴嘴41、42之下方區域分別形成將第1處理區域P1與第2處理區域P2加以分離之分離區域D。於此分離區域D中之真空容器1之頂板11處，如圖2所示般設有大致扇形之凸狀部43，分離氣體噴嘴41、42係以嵌入此凸狀部43的方式來設置。
從而，於分離氣體噴嘴41、42之旋轉台2之周向兩側配置有具有阻止各處理氣體彼此混合之功用的低的第1天花板面(凸狀部43之下面)，於此第1天花板面之前述周向兩側則配置有較該第1天花板面來得高之第2天花板面。凸狀部43之周緣部(真空容器1之外緣側部位)為了阻止各處理氣體彼此混合，係以和旋轉台2之外端面成為對向並相對於容器本體12些許離間的方式彎曲成為L字形。此外，於頂板11之下面的中央部，為了防止處理氣體彼此於該中央部出現混合而設有以環狀方式往下方突出之突出部44，突出部44之下面係以連續於凸狀部43之下面的方式來形成。
上述電漿產生部5包含有由金屬線所構成且捲繞為線圈狀之天線51。圖2中52為高頻電源，對天線51供給高頻電力。於高頻電源52與天線51之間介設有匹配器53。圖中54為杯狀之架框，於真空容器1之頂板11，在電漿產生用氣體噴嘴33之上方側將開口成為俯視扇形的開口部加以阻塞，而收納著上述天線51。圖1中55為用以阻止N2氣體或第2處理氣體侵入架框54之下方區域的氣體限制用突起部，沿著架框54之周緣部來形 成，上述電漿產生用氣體噴嘴33係以從該突起部55之外側貫穿突起部55而進入被突起部55所包圍之區域的方式來設置。
於架框54與天線51之間設有上面側呈開口之箱形的法拉第屏蔽件56。法拉第屏蔽件56由導電性材料所構成，呈接地狀態。於法拉第屏蔽件56之底面形成有狹縫57，使得在天線51所產生之電場以及磁場(電磁場)當中的磁場到達晶圓W，並阻止電場成分往下方移動。圖中58為絕緣板，將法拉第屏蔽件56與天線51之間加以絕緣。
圖中61為沿著容器本體12之底面部14周緣所設之環板，相較於旋轉台2之外周位於外側位置。此環板61之上面係相互於周向上分離而形成有第1排氣口62以及第2排氣口63。第1排氣口62係於第1處理氣體噴嘴31與相較於該第1處理氣體噴嘴31位於旋轉台2之旋轉方向下游側的分離區域D之間，形成在靠近該分離區域D側的位置處，將第1處理氣體以及分離氣體加以排氣。第2排氣口63係於電漿產生用氣體噴嘴33與相較於該電漿產生用氣體噴嘴33位於旋轉台2之旋轉方向下游側的分離區域D之間，形成在靠近該分離區域D側的位置處，將第2處理氣體、分離氣體以及電漿產生用氣體加以排氣。
圖中64為形成於環板61表面處的溝槽狀之氣流路徑，將流至旋轉台2之外側的第2處理氣體、分離氣體以及電漿產生用氣體引導至第2排氣口63。第1排氣口62以及第2排氣口63如圖1所示般，分別藉由介設有蝶式閥等壓力調整部65的排氣管66而連接於做為真空排氣機構之例如真空泵67。
再者，此成膜裝置設有由用以控制裝置全體動作的電腦所構成之控制部100，此控制部100中儲存有用以進行後述成膜處理之程式。此程式係以實行後述裝置動作的方式組入有步驟群，從硬碟、光碟、光磁碟、記憶卡、軟碟等記憶媒體亦即記憶部101安裝到控制部100內。
其次針對上述成膜裝置所進行之成膜處理來說明。首先，藉由加熱器單元16來加熱旋轉台2。然後開放閘閥G，藉由旋轉台2之間歇性旋轉以及旋轉台2之旋轉停止中的升降銷之升降動作來利用搬送機構使得搬入至真 空容器1內的晶圓W被依序載置於凹部25之載置部26。所載置之晶圓W被加熱至既定溫度(例如620℃)。
一旦於6個凹部25載置了晶圓W，則關閉閘閥G，使得旋轉台2以20rpm~240rpm(例如180rpm)繞順時鐘旋轉。然後，從分離氣體噴嘴41、42、分離氣體供給管13以及沖洗氣體供給管18、24分別以既定流量噴出N2氣體。接著，從處理氣體噴嘴31、32分別噴出第1處理氣體以及第2處理氣體，並從電漿產生用氣體噴嘴33噴出電漿產生用氣體。如此般噴出各氣體之時，係以真空容器1內之壓力成為預設處理壓力的133Pa~1333Pa[例如1260Pa(9.5Torr)]之壓力的方式從各排氣口62、63受到排氣。此外，與如此之各氣體之噴出、排氣以及旋轉台2之旋轉併行，對電漿產生部5之天線51供給高頻電力。
藉由旋轉台2之旋轉，晶圓W之表面在第1處理區域P1係吸附第1處理氣體(原料氣體)，其次於第2處理區域P2則使得晶圓W上所吸附之第1處理氣體(原料氣體)與第2處理氣體(反應氣體)起反應，使得做為薄膜成分之矽氧化膜(SiO2)分子層形成1層或是複數層來形成反應產物。另一方面，藉由供給於天線51之高頻電力所產生之電場以及磁場當中，僅磁場會通過法拉第屏蔽件56而到達真空容器1內，使得電漿產生用氣體活性化，而生成例如離子、自由基等之電漿(活性種)。藉由此電漿使得反應產物受到改質。具體而言，藉由使得電漿衝撞於晶圓W之表面，而發生例如從反應產物釋放雜質、或是反應產物內之元素重新排列所導致之緻密化(高密度化)。
此成膜處理中，如圖7、圖8所說明般，於各凹部25之環狀溝槽部27，相較於凹部25之中心O2在靠近旋轉台2之旋轉中心O1的區域處會形成處理氣體之滯留物Q1，靠近該旋轉中心O1之區域的處理氣體之濃度會變高。但是，如此般在凹部25形成此氣體滯留物Q1之處理氣體會被引導至連結溝槽部29，相對於該凹部25鄰接於旋轉方向上游側的凹部25之環狀溝槽部27中的處理氣體之濃度相對地低，而會朝靠近旋轉台2之周端的區域而非中心O2做流動。圖9係模式化顯示此連結溝槽部29中的處理氣體之流動。
一般認為，此連結溝槽部29中之處理氣體之流動係涉及到連結溝槽部29之一端側與另一端側之間的處理氣體之濃度梯度所導致之擴散作用、以及當凹部25藉由旋轉台2之旋轉而進入分離區域D之際，從該分離區域D所供給之N2氣體對於氣體滯留物Q1所做的推流。如此般，藉由處理氣體之流動使得各環狀溝槽部27之周向上的濃度差受到抑制之結果，可抑制因處理氣體從環狀溝槽部27回繞至晶圓W表面導致晶圓W之周緣部當中一部分的區域之該處理氣體之濃度高於其他區域。從而，可抑制該一部分區域的膜厚大於其他區域之膜厚。
此外，如此般經由連結溝槽部29而流入旋轉方向上游側之凹部25之環狀溝槽部27處的處理氣體會因著旋轉台2之離心力而沿著載置於該凹部25之晶圓W之內面側朝直線狀溝槽部28流動，從該直線狀溝槽部28往旋轉台2之外側排出。此外，受到旋轉台2之離心力影響而沿著晶圓W之表面朝該旋轉台2外周流動的處理氣體也從該環狀溝槽部27朝旋轉台2之外側排出。
如上述般持續旋轉台2之旋轉，來使得第1處理氣體朝晶圓W表面之吸附、吸附於晶圓W表面之第1處理氣體之成分與第2處理氣體起反應而生成反應產物、以及該反應產物之電漿改質以此順序進行多數次，結果晶圓W表面所形成之SiO2膜的膜厚會上升。然後，一旦形成了既定膜厚之SiO2膜，乃停止各處理氣體以及電漿產生用氣體之供給，以和搬入到真空容器1時為相反的動作將晶圓W從真空容器1搬出。
依據上述成膜裝置，係對於旋轉台2上的6個凹部25內之載置部26分別載置晶圓W，使得凹部25依序通過被供給處理氣體之處理區域P1、P2來進行成膜處理。此外，係設置有從一個凹部25內之載置部26周圍的環狀溝槽部27當中之自載置部26之中心O2觀看位於旋轉台2之旋轉中心O1側的部位連通到於一個凹部25之旋轉方向上游側所鄰接之其他凹部25內的環狀溝槽部27的連結溝槽部29。藉此，滯留於一個凹部25之環狀溝槽部27處的處理氣體可往連結溝槽部29流出，而朝其他凹部25之環狀溝槽部27之處理氣體濃度相對低的區域來移動。從而，可抑制各凹部25之環狀溝槽部27中位於旋轉台2之旋轉中心O1側的部位之處理氣體濃度局 部性變高。從而，由於可抑制高濃度處理氣體回繞至晶圓W表面的周緣部，而可抑制晶圓W之周緣部之膜厚均一性的降低。
再者，依據上述成膜裝置，係以可藉由離心力在凹部25內將朝向旋轉台2之周端側的處理氣體從該凹部25加以排出的方式於前述凹部25之端部區域形成有直線狀溝槽部28。從而，可更為確實地抑制出現晶圓W表面之處理氣體濃度局部性變高之區域。
針對用以將處理氣體之滯留物Q1從環狀溝槽部27排出之其他溝槽部的形成例係顯示於圖10。此圖10之旋轉台2，從各凹部25之中心O2朝旋轉台2之旋轉中心O1觀看，於環狀溝槽部27之側壁前方側的左右相互分離之區域分別朝旋轉台2之周端被引出，藉此，於各凹部25之左右分別形成溝槽部71。關於在旋轉台2之旋轉方向上鄰接的凹部25，旋轉方向下游側之凹部25之右側(旋轉方向上游側)之溝槽部71、旋轉方向上游側之凹部25之左側(旋轉方向下游側)之溝槽部71係在朝向旋轉台2之周端的中途彼此會合，會合後之溝槽部71之端部係朝旋轉台2之外側來開放。
藉由此方式所形成之溝槽部71，如圖7所說明般所形成之處理氣體之滯留物Q1會藉由溝槽部71導引至旋轉台2之外側而從環狀溝槽部27排出。從而，可得到和將前述連結溝槽部29形成於旋轉台2之情況為同樣的效果。此外，除了取代連結溝槽部29改為設置溝槽部71，圖10之旋轉台2係和圖3等所說明過的旋轉台2以同樣方式構成。
如此般，和用以排出處理氣體之一個環狀溝槽部27相連通的外部區域不限於其他環狀溝槽部27，也可為旋轉台2之外周緣的外側。此外，如圖11所示般，溝槽部71也可不於旋轉台2上會合而是相互獨立。亦即，可如圖10所示般於2個載置部26形成共有的溝槽部71，也可如圖11所示般針對各個載置部26來形成個別的溝槽部71。
如此般，為了將處理氣體排出至環狀溝槽部27之凹部25之外部區域而形成於旋轉台2的連通路徑不限於以上方側開放之溝槽部的形式所形成者，也可為將一個環狀溝槽部27與其他環狀溝槽部27加以連接之連通孔或是將一個環狀溝槽部27與旋轉台2之外周緣的外側加以連接之連通孔。另一方面，也可於旋轉台2之半徑上使得凹部25在該旋轉台2之徑向上來 鄰接形成。此情況，能以在該徑向上來連接鄰接之凹部25間的方式形成連結溝槽部29。此外，上述成膜裝置也可不藉由分離區域D來將被供給不同種類之處理氣體的區域加以相互分離，而是以利用CVD(Chemical Vapor Deposition)來進行成膜的方式所構成。
(評價試驗)
接著，針對關聯於本發明所進行之評價試驗1來說明。此評價試驗1中係使用於上述發明之實施形態所說明過的成膜裝置來對晶圓W進行成膜處理。此成膜處理中，晶圓W之溫度設定為620℃，旋轉台2之旋轉速度設定為180rpm，N2氣體朝中心部區域C之供給量設定為6000sccm，真空容器1內之壓力設定為9.5Torr(1.27×103Pa)，3DMAS之供給量設定為500sccm。此外，測定晶圓W之面內各部的膜厚。此外，在比較試驗1方面，除了取代旋轉台2改為在旋轉台2不形成連結溝槽部29，係使用和在評價試驗1所使用之成膜裝置為同樣構成之成膜裝置，以和評價試驗1為相同條件來進行成膜處理，和評價試驗1同樣地測定晶圓W之膜厚。
圖12之圖係顯示評價試驗1以及比較試驗1之結果。圖之橫軸係將測定了膜厚之位置以1~49之數值來表示，圖之縱軸係表示膜厚比以及膜厚(單位：nm)。縱軸中所說的膜厚比係以晶圓W之中心膜厚為1，將晶圓W之各部的膜厚以相對於此中心膜厚之相對值的方式來顯示。此外，補充說明橫軸，橫軸之數值1表示晶圓W之中心。此外數值2~9表示以晶圓W之中心為中心時之半徑約50mm之圓周上的位置，數值10~25表示以晶圓W之中心為中心時之半徑約100mm之圓周上的位置，數值26~49表示以晶圓W之中心為中心時之半徑約150mm之圓周上的位置。相同圓周上之膜厚的各測定位置係以鄰接於圓周方向上之測定位置間的距離成為彼此相等的方式來設定。
實線之折線圖係將和評價試驗1所取得之膜厚相對應之繪點以線連結者，虛線之折線圖係將和比較試驗1所取得之膜厚相對應之繪點以線連結者。其中，針對各繪點省略圖示。觀察圖可知，關於數值1~25之各位置之膜厚，評價試驗1與比較試驗1之間並無顯著差異。但是若觀察數值26~49之各位置，絕大多數的位置處評價試驗1之膜厚會小於比較試驗1之膜厚。 從而，可認為評價試驗1如前述般可抑制處理氣體從環狀溝槽部27回繞至晶圓W表面之周緣部。尤其數值29及其附近之位置與數值48及其附近之位置處，比較試驗1之膜厚比為1以上或是接近於1之值，相對於此，評價試驗1之膜厚比為遠低於1之值，可知在此等各位置處，尤其可抑制處理氣體回繞至晶圓W表面。
此外，對於比較試驗1之評價試驗1中，因著上述數值29及其附近位置之膜厚與數值48及其附近位置之膜厚降低，故數值26~49之各位置之膜厚變為小於數值1~25之各位置之膜厚。亦即，如先前技術欄位所描述般，需要以形成晶圓周緣部之膜厚小於晶圓中心部之膜厚的膜厚分布來進行成膜，而評價試驗1是以形成如此膜厚分布的方式來成膜。從如此之評價試驗1之結果確認了本發明之效果。
本發明係以在旋轉台上之複數凹部內的載置部分別載置基板，使得旋轉台依序通過處理氣體之供給區域來進行成膜處理之裝置為對象。此外設置有連通路徑，係以從凹部內之載置部周圍的環狀溝槽部當中之從載置部中心觀看位於旋轉台之旋轉中心側的該溝槽部之區域連通至該凹部之外部區域的方式所形成。由於凹部內之環狀溝槽部內的氣體會流出到連通路徑，故結果上可抑制凹部內局部性出現成膜用氣體濃度變高之情況，使得基板周緣部之周向上的膜厚均一性成為良好。
應瞭解本次所揭示之實施形態在所有方面為例示而非制限性揭示。實際上，上述實施形態能以多樣形態來體現。此外，上述實施形態可在未超脫所附申請專利範圍及其主旨的前提下以各種形態進行省略、置換、變更。本發明之範圍意圖包含所附申請專利範圍及其均等涵義以及範圍內的所有變更。
本揭示係基於2015年10月28日提出申請之日本專利申請第2015-211946號之優先權利益，將該日本專利申請之內容全部以參見文獻的形式加入本說明書中。

Claims (6)

  1. 一種成膜裝置，係於真空容器內使得旋轉台進行旋轉而讓旋轉台上之複數基板依序通過處理氣體之供給區域以於基板上成膜者；具備：凹部，係於該旋轉台之一面側沿著周向來複數設置，以分別收納該基板的方式所形成；載置部，在該凹部內將相較於基板之周緣部靠近中央之部位加以支撐；環狀溝槽部，在該凹部內以包圍該載置部的方式所形成；連通路徑，係以從該載置部之中心觀看位於該旋轉台之旋轉中心側的該溝槽部之區域連通至該凹部之外部區域的方式所形成之連通溝槽或是連通孔所構成；排氣口，用以將該真空容器內加以真空排氣；以及連結溝部，係將相互鄰接於該旋轉台的旋轉方向之該凹部相互地加以連接；該外部區域為鄰接於該凹部之其他凹部內之載置部周圍的環狀溝槽部或是該旋轉台之外周緣的外側。
  2. 如申請專利範圍第1項之成膜裝置，其中該外部區域係鄰接於該凹部之其他凹部內之載置部周圍的環狀溝槽部，從該其他凹部之載置部之中心觀看相對於該旋轉台之旋轉中心為相反側之區域。
  3. 如申請專利範圍第1項之成膜裝置，其中鄰接於該凹部之其他凹部為自凹部觀看鄰接於成膜時之旋轉台之旋轉方向上游側的其他凹部。
  4. 如申請專利範圍第1項之成膜裝置，其中該處理氣體之供給區域係沿著旋轉台之旋轉方向上相互分離之原料氣體之供給區域以及和原料起反應之反應氣體之供給區域；於該原料氣體之供給區域與反應氣體之供給區域之間，為了防止原料氣體與反應氣體在此等區域之間出現混合，而設有朝上游側以及下游側噴出分離氣體之分離區域。
  5. 如申請專利範圍第1項之成膜裝置，其中該連通路徑在自該凹部之中央觀看相對於該旋轉台之中心為相反側之凹部的端部區域處係以將該凹部內之載置部之周圍空間與該旋轉台之外側空間加以連通的方式形成於該凹部之壁部。
  6. 如申請專利範圍第5項之成膜裝置，其中該凹部之端部區域若以連結凹部之中心與旋轉台之旋轉中心的直線和旋轉台之外周相交之點為P，則係從凹部之中心相對於點P左右分別形成各30度之開角的直線間之區域。
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