[发明专利]成膜装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过按顺序对基板供给互相反应的处理气体来层叠反应生成物以形成薄膜的成膜装置。

背景技术

作为对半导体晶圆等基板（以下称为“晶圆”）进行例如氧化硅膜（SiO₂）等薄膜的成膜的方法之一，公知有按顺序将互相反应的多种处理气体（反应气体）供给到晶圆表面而层叠反应生成物的ALD（Atomic Layer D epo sition：原子层沉积）法。作为利用这样的ALD法进行成膜处理的成膜装置，例如，如专利文献1所记载的那样，可列举出如下的装置：使多张晶圆在设于真空容器内的旋转台上沿着周向排列，并且以与该旋转台相对的方式设置有多个气体供给喷嘴。并且，在该装置中，通过以使晶圆按顺序通过被分别供给各处理气体的多个处理区域的方式使旋转台旋转，从而交替地多次反复进行使含硅气体吸附于晶圆的吸附处理和使吸附于晶圆的气体氧化的氧化处理。在上述处理区域彼此之间，为了防止处理气体彼此发生互相混合而设有被供给氮气的分离区域。

这里，为了以与现实水平的生产率相符的程度的成膜速度进行成膜处理，或者为了使各处理气体在各个晶圆整个面内与各个晶圆均匀地接触，需要对各处理区域过量地供给处理气体。即，可以说，一次仅使极少量（例如与生成1层的原子层或者1层的分子层相对应的量）的处理气体吸附于晶圆表面，从而在氧化处理中被氧化而形成的膜的膜厚也极薄，因此，处理气体的流量只要设定为使处理气体与晶圆表面间的反应（吸附、氧化）达到饱和的程度的流量即可。但是，实际上，真空容器内的气氛为真空气氛，并且氮气会自分离区域流到处理区域，因此在处理区域中处理气体和晶圆间的接触概率并不那么高。另外，由于旋转台进行旋转，因此晶圆通过各处理区域的时间极短。因此，如上所述，将处理气体的流量设定在需要量以上。

因此，例如，由于上述含硅气体是非常昂贵的气体，因此装置的运行成本升高。另一方面，若欲抑制处理气体的流量，则不能获得如设定那样的成膜速率，或者对晶圆进行的成膜处理在晶圆的面内发生成膜不均匀等。

在专利文献2中，记载了在反应气体喷嘴上设有喷嘴罩的技术，但为了获得良好的成膜速率，由后述的实施例可知，依然需要过量的处理气体。

专利文献1：日本特开2010－239102

专利文献2：日本特开2011－100956

发明内容

本发明是考虑到这样的情况而提出的，其目的在于提供一种在按顺序供给互相反应的处理气体而将反应生成物层叠在基板的表面上时、能够在抑制处理气体的流量的情况下以良好的成膜速率进行成膜处理的成膜装置。

本发明的一技术方案提供一种成膜装置，该成膜装置在真空容器内进行多次按顺序供给互相反应的多种处理气体的循环而形成薄膜，其中，该成膜装置包括：旋转台，其设于上述真空容器内，在该旋转台的上表面上形成有用于载置基板的基板载置区域，并且，该旋转台用于使该基板载置区域公转；多个处理气体供给部，其用于向在该旋转台的周向上彼此分开的处理区域分别供给互不相同的处理气体；分离气体供给部，其为了使各处理区域的气氛分离开而向形成于各处理区域之间的分离区域供给分离气体；以及排气口，其用于对上述真空容器内的气氛气体进行真空排气，上述处理气体供给部中的至少一个处理气体供给部构成为气体喷嘴，该气体喷嘴从上述旋转台的中央部朝向周缘部延伸，并且该气体喷嘴的用于朝向上述旋转台喷射处理气体的气体喷射口沿着该处理气体供给部的长度方向形成，在上述气体喷嘴的靠上述旋转台的旋转方向的上游侧和靠下游侧，沿着该气体喷嘴的长度方向设有整流板，该整流板为了抑制自该气体喷嘴喷射的处理气体的稀薄化而使分离气体在该整流板的上表面侧流动，在上述气体喷嘴和上述整流板的上方侧形成有供分离气体流通的流通空间，为了抑制位于上述整流板的下方侧的处理气体被排出到旋转台的外侧，上述整流板的靠旋转台的外周侧的缘部以与该旋转台的外周端面隔有间隙地与该旋转台的外周端面相对的方式朝向下方侧弯曲而构成弯曲部。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的成膜装置的一个例子的纵剖视图。

图2是表示上述成膜装置的横剖视图。

图3A和图3B是将上述成膜装置的一部分放大表示的立体图。

图4是将上述成膜装置的一部分放大表示的立体图。

图5是表示上述成膜装置的内部的一部分的纵剖视图。

图6是表示上述成膜装置的内部的一部分的纵剖视图。

图7是表示上述成膜装置的内部的一部分的立体图。