成膜裝置及成膜方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種成膜裝置及成膜方法。在從利用旋轉臺進行公轉的晶圓看時的第1處理區域和第2處理區域之間設置分離區域，并在從利用旋轉臺進行公轉的晶圓看時的第2處理區域和第1處理區域之間配置用于利用等離子體產生部進行晶圓上的反應生成物的改性的改性區域。并且，以包圍改性區域的周圍的方式配置框體的突起部而將第3處理區域的氣氛的壓力設定為比與該第3處理區域相鄰的氣氛的壓力高的高壓。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種按順序供給相互反應的處理氣體而在基板的表面上層疊反應生成物并且對基板進行等離子體處理的。
技術介紹
作為對半導體晶圓等基板(以下稱為“晶圓”)進行例如氮化硅膜(S1- N)等薄膜的成膜的方法之一，公知有按順序將相互反應的多種處理氣體(反應氣體)供給到晶圓表面而層疊反應生成物的ALD (Atomic Layer Deposition,原子層沉積)法。作為利用該ALD法進行成膜處理的成膜裝置，例如，如專利文獻I所記載的那樣，可列舉出如下的結構:在真空容器內設置用于將多張晶圓沿周向排列并使多張晶圓公轉的旋轉臺，并以與該旋轉臺相對的方式設有多個氣體供給噴嘴。在該裝置中，在分別被供給處理氣體的處理區域彼此之間設有被供給分離氣體的分離區域，以使處理氣體彼此不互相混合。并且，在這樣的裝置中，例如，如專利文獻2所記載的那樣，公知有以下結構:連同處理區域和分離區域一起沿著旋轉臺的周向配置使用等離子體來進行例如反應生成物的改性、處理氣體的活化的等離子體區域。然而，在欲構成小型的裝置時，難以設置這樣的等離子體區域。換言之，在設置等離子體區域的情況下，不能避免裝置的大型化。另外，在設置等離子體區域的情況下，與向該等離子體區域供給的等離子體產生用的氣體的量相對應地裝置的運行成本(氣體的成本)上升，且真空泵也會大型化。專利文獻1:日本特開2010 - 239102號公報專利文獻2 :日本特開2011 - 40574號公報
技術實現思路
本專利技術是基于這種情況而提出的，本專利技術的技術方案的目的在于提供一種在按順序向真空容器內供給相互反應的處理氣體而在基板的表面上層疊反應生成物并且對基板進行等離子體處理時，既能夠阻止處理氣體彼此在真空容器內互相混合又能構成小型的真空容器的。本專利技術的一技術方案提供一種成膜裝置，其通過在真空容器內進行多次按順序供給相互反應的多種處理氣體的循環來在基板上形成薄膜，其中，該成膜裝置包括:旋轉臺，其設于上述真空容器內，在該旋轉臺的一表面側形成有用于載置基板的基板載置區域，并且，該旋轉臺用于使該基板載置區域公轉；第I處理氣體供給部和第2處理氣體供給部，其用于分別對在該旋轉臺的周向上互相分開的第I處理區域和第2處理區域供給要吸附于基板的表面的第I處理氣體和用于與吸附于該基板的表面的第I處理氣體的成分發生反應而形成反應生成物的第2處理氣體；分離氣體供給部，其為了使上述處理區域的氣氛分離而對從上述旋轉臺的旋轉方向上游側看來位于上述第I處理區域和上述第2處理區域之間的分離區域供給分離氣體；改性區域，其從上述旋轉臺的旋轉方向上游側看來位于上述第2處理區域和上述第I處理區域之間且形成于上述旋轉臺和與該旋轉臺的一表面側相對的頂壁部之間，該改性區域用于利用等離子體對基板上的反應生成物進行改性處理；改性用氣體供給部，其用于向上述改性區域供給不與第I處理氣體和第2處理氣體發生反應的改性用氣體；第I等離子體產生部，其用于將改性用氣體等離子體化；以及狹窄空間形成部，為了阻止氣體自在上述周向上與上述改性區域的兩側相鄰的相鄰區域進入該改性區域，該狹窄空間形成部的端部在上述改性區域和上述相鄰區域之間分別形成于比上述頂壁部和上述相鄰區域的頂面低的位置，從而在該狹窄空間形成部與上述旋轉臺之間形成狹窄的空間。上述改性區域的壓力設定為比上述相鄰區域的壓力高的高壓，上述改性區域是作為用于阻止第I處理氣體和第2處理氣體的混合的分離區域而設置的。另外，本專利技術的一技術方案提供一種成膜方法，其通過在真空容器內進行多次按順序供給相互反應的多種處理氣體的循環來在基板上形成薄膜。該成膜方法包括以下工序:將基板載置于在上述真空容器內設置的旋轉臺的一表面側，并且通過上述旋轉臺的旋轉來使基板公轉；接著，分別對在上述旋轉臺的周向上互相分開的第I處理區域和第2處理區域供給要吸附于基板的表面的第I處理氣體和用于與吸附于該基板的表面的第I處理氣體的成分發生反應而形成反應生成物的第2處理氣體；對從上述旋轉臺的上游側看來設于上述第I處理區域和上述第2處理區域之間的分離區域供給分離氣體而使上述處理區域的氣氛分離；對從上述旋轉臺的上游側看來位于上述第2處理區域和上述第I處理區域之間且形成于上述旋轉臺和與該旋轉臺的一表面側相對的頂壁部之間的改性區域供給不與第I處理氣體和第2處理氣體發生反應的改性用氣體；將上述改性用氣體等離子體化從而對基板上的反應生成物進行改性；以及利用狹窄空間形成部阻止氣體自在上述周向上與上述改性區域的兩側相鄰的相鄰區域進入該改性區域，該狹窄空間形成部的端部在該改性區域和該相鄰區域之間分別形成在比上述頂壁部和上述相鄰區域的頂面低的位置，從而在該狹窄空間形成部與上述旋轉臺之間形成狹窄的空間。上述改性區域的壓力設定為比上述相鄰區域的壓力高的高壓，上述改性區域是作為用于阻止第I處理氣體和第2處理氣體的混合的分離區域而設置的。如以上說明那樣，在本專利技術的技術方案的成膜裝置中，在從旋轉臺的旋轉方向上游側看來的第I處理區域和第2處理區域之間設置分離區域，并在從上述旋轉方向上游側看來的第2處理區域和第I處理區域之間配置用于利用等離子體產生部進行基板上的反應生成物的改性的改性區域。另外，在改性區域的上方側設置頂壁部，并在旋轉臺的周向上同改性區域相鄰的區域和該改性區域之間分別設置狹窄空間形成部，該狹窄空間形成部用于在其與旋轉臺之間形成狹窄的空間。并且，對于改性區域，為了阻止氣體自相鄰區域進入改性區域而將改 性區域的壓力設定為比上述相鄰區域的壓力高的高壓。因此，在改性區域中，能夠一邊對基板上的反應生成物進行改性處理一邊阻止第I處理氣體和第2處理氣體發生相互混合。因此，由于無需在從旋轉臺的旋轉方向上游側看來的第2處理區域P2和第I處理區域Pl之間設置分離區域即可，因此能夠構成小型的真空容器。附圖說明圖1是表示本專利技術的實施方式的成膜裝置的一個例子的縱剖視圖。圖2是上述成膜裝置的立體圖。圖3是上述成膜裝置的橫剖俯視圖。圖4是上述成膜裝置的橫剖俯視圖。圖5是表示上述成膜裝置的內部的一部分的立體圖。圖6A和圖6B是將上述成膜裝置的內部展開表示的縱剖視圖。 圖7是將上述成膜裝置的內部的一部分放大表示的分解立體圖。圖8是表示上述成膜裝置的內部的一部分的縱剖視圖。圖9是表示上述成膜裝置的框體的立體圖。圖10是表示上述成膜裝置的法拉第屏蔽件的狹縫的示意圖。圖11是表示上述成膜裝置的法拉第屏蔽件的俯視圖。圖12是表示上述成膜裝置的側環的分解立體圖。圖13是將上述成膜裝置的迷宮式結構部放大表示的縱剖視圖。圖14是表示上述成膜裝置中的氣流的橫剖俯視圖。圖15是表示在上述成膜裝置中產生等離子體的情況的示意圖。圖16是表示上述成膜裝置的另一例子的橫剖俯視圖。圖17A和圖17B是表示上述成膜裝置的又一例子的一部分的縱剖視圖。圖18是表示上述成膜裝置的再一例子的一部分的俯視圖。圖19是表示上述成膜裝置的再一例子的一部分的立體圖。圖20是表示上述成膜裝置的另一例子的橫剖俯視圖。圖21是表示上述成膜裝置的另一例子的橫剖俯視圖。圖22是表示上述成膜裝置的另一例子的橫剖俯視圖。圖23是表示上述成膜裝置的另一例子的橫剖俯視圖。圖24是表示上述成膜裝置的另一例子的一部分的縱剖視圖。圖25是表示在本專利技術的實施例中獲本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種成膜裝置，其通過在真空容器內進行多次按順序供給相互反應的多種處理氣體的循環來在基板上形成薄膜，其中，該成膜裝置包括：旋轉臺，其設于上述真空容器內，在該旋轉臺的一表面側形成有用于載置基板的基板載置區域，并且，該旋轉臺用于使該基板載置區域公轉；第1處理區域和第2處理區域，其在該旋轉臺的周向上互相分開；第1處理氣體供給部和第2處理氣體供給部，其用于分別對該第1處理區域和第2處理區域供給要吸附于基板的表面的第1處理氣體和用于與吸附于該基板的表面的第1處理氣體的成分發生反應而形成反應生成物的第2處理氣體；分離區域，其從上述旋轉臺的旋轉方向上游側看來位于上述第1處理區域和上述第2處理區域之間；分離氣體供給部，其為了使上述處理區域的氣氛分離而對該分離區域供給分離氣體；改性區域，其從上述旋轉臺的旋轉方向上游側看來位于上述第2處理區域和上述第1處理區域之間且形成于上述旋轉臺和與該旋轉臺的一表面側相對的頂壁部之間，該改性區域用于利用等離子體對基板上的反應生成物進行改性處理；改性用氣體供給部，其用于向上述改性區域供給不與上述第1處理氣體和上述第2處理氣體發生反應的改性用氣體；第1等離子體產生部，其用于將改性用氣體等離子體化；以及狹窄空間形成部，為了阻止氣體自在上述周向上與上述改性區域的兩側相鄰的相鄰區域進入到該改性區域，該狹窄空間形成部的端部在上述改性區域和上述相鄰區域之間分別形成于 比上述頂壁部和上述相鄰區域的頂面低的位置，從而在該狹窄空間形成部與上述旋轉臺之間形成狹窄的空間，上述改性區域的壓力設定為比上述相鄰區域的壓力高的高壓，上述改性區域是作為用于阻止第1處理氣體和第2處理氣體的混合的分離區域而設置的。...

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：加藤壽，三浦繁博，
申請(專利權)人：東京毅力科創株式會社，
類型：發明
國別省市：