[发明专利]成膜装置

说明书

技术领域

本发明涉及成膜装置。

背景技术

CVD法及ALD法是用原料气体以及反应气体(辅助气体)等两种以上的气体进行 成膜的方法。在实施这些方法的成膜装置中，由于若原料气体和反应气体在被导入成膜 空间之前混合就会产生CVD反应(成膜反应)，为了防止此种情况，需采用在原料气体 经喷头结构导入成膜空间时才与其它气体接触的构成。作为可满足该要件的成膜装置采 用以下构成：在喷头结构内分别隔离设置出原料气体扩散室和反应气体扩散室，即可将 各种气体不被混合地经喷头结构导入成膜空间(参照专利文献1)。

专利文献1：特开2005-129712号公报(图1、0017段等)

发明内容

然而，在上述成膜装置中，由于与反应气体(辅助气体)用的第2扩散室连通的反 应气体导入口以及与原料气体用的第1扩散室连通的原料气体导入口彼此隔一定间隔设 置在成膜装置的顶部，与喷头主体内的各扩散室连通，因而原料气体是从稍偏离原料气 体用的扩散室中央的位置上导入扩散室的，其结果是：从扩散室经喷嘴导入处理空间后 无法均匀地提供给基板。为此，若用该装置成膜，存在无法均匀成膜的问题。

为此，本发明的课题在于解决上述问题，提供一种CVD用或ALD用的成膜装置， 其可将气体均匀地导入基板，均匀成膜。

本发明的成膜装置，是配置了成膜室和喷头部的成膜装置，其特征在于：前述喷头 部配置有原料气体扩散室和反应气体扩散室；连接前述原料气体扩散室和原料气体导入 管的气体通道由1段以上的多段构成，各段拥有可用2^n-1(n为段数)表示的通道，第1 段气体通道与前述原料气体导入管连接，第2段以后的各气体通道与前一段气体通道连 通，最后段的气体通道与原料气体扩散室连接。由于是采用此法构成气体通道的，因而 可将原料气体均匀导入成膜室，均匀成膜。

在此情况下，前述第1段气体通道最好在其中心部位与前述原料气体导入管连接， 前述第2段以后的各气体通道，通过其中心与设置在前一段气体通道两端的连接孔连接 与前一段气体通道连通。前述最后一段的各气体通道通过其在各气体通道两端上形成的 连接孔与原料气体扩散室连接，此外，前述原料气体扩散室可配置在反应气体扩散室的 底部，原料气体导入管可设置在反应气体扩散室的壁上，各段上形成的前述各气体通道 最好呈圆弧形。

前述气体通道最好采用2段结构，第1段的气体通道在其中央部位与前述原料气体 导入管连接，第2段的各气体通道，通过在其中央部位与第1段气体通道两端设置的连 接孔连接，与第1段气体通道连通，并通过其各气体通道两端形成的连接孔与四方形的 原料气体扩散室的四个拐角连接。

本发明的成膜装置，最好采用以下构成：配置有等离子生成手段，其由具有分别设 置在导入反应气体的非金属管外周上部及下部的导体的同轴谐振腔和微波提供电路构 成；前述同轴谐振腔内部的高度为激励波长的1/2的整数倍，从非金属管的一端注入的 气体在前述非金属管的未设置前述导体的区域内被微波激活，以等离子化的形态从另一 端释放出，具有以上构成的等离子生成手段配置在前述喷头部的上游一侧，将被该等离 子生成手段等离子化的气体导入前述反应气体扩散室。由于配置了此种等离子生成手段 因而可简单地激活反应气体。此外，由于前述同轴谐振腔内部的高度是激励波长的1/2 的整数倍，因而不必在等离子生成前后改变振荡频率，在驱动等离子生成手段的同时即 可生成等离子。

最好采用以下构成：在前述同轴谐振腔中设置冷却手段，通过将冷却气体导入谐振 腔内部冷却非金属管未设置导体的区域；此外，前述非金属管的侧壁最好为双层，并配 置使冷却用流体在该侧壁间循环的流体循环手段。由于配置此种冷却手段并按照上述进 行冷却，因而可抑制非金属管内壁的腐蚀，提高原子团的生成效率。

此外，最好采用以下构成：将配置有反应气体导入管、金属线、金属线加热手段的 触媒室配置在前述喷头部的上游部位，从反应气体导入管导入的气体即可被加热的金属 线激活，再将该被激活的气体导入前述反应气体扩散室。

发明效果

若采用本发明，可获得下述良好效果：由于可将原料气体均匀导入原料气体扩散室， 将原料气体均匀地提供给真空室内，因而可均匀成膜。

具体实施方式

首先参照图1说明本发明的第1实施方式涉及的成膜装置中使用的第1喷头的结构。