[發明專利]氣體注入裝置及成膜裝置

有效

• 申請號: 200910178340.2
• 申請日: 2009-11-09
• 公開（公告）號: CN101736319A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 加藤壽;竹內靖;本間學;菊地宏之
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;H01L21/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及氣體注入裝置及成膜裝置。

背景技術

作為半導體制造工藝中的成膜方法，公知有這樣的工藝： 在真空氣氛下使第1反應氣體吸附于作為基板的半導體晶圓 (以下簡稱為“晶圓”)等的表面上之后，將供給的氣體切換為 第2反應氣體，通過兩種氣體的反應形成1層或多層的原子層、 分子層，反復多次進行該循環，從而層疊這些層而在基板上成 膜。該工藝例如被稱為ALD(Atomic?Layer?Deposition)、MLD (Molecular?Layer?Deposition)等(以下稱為ALD方式)，能 夠根據反復的循環次數高精度地控制膜厚，并且，膜質的面內 均勻性也良好，是能夠應對半導體器件薄膜化的有效的方法。

作為實施這樣的成膜方法的裝置，使用在真空容器的上部 中央具有氣體簇射頭的單片式成膜裝置，研究出一種從基板的 中央部上方側供給反應氣體、從處理容器的底部排出未反應的 反應氣體及反應副產物的方法。但是，上述成膜方法存在如下 問題：由吹掃氣體進行氣體置換要花費很長的時間，而且反復 循環次數較多、例如反復次數為幾百次，因此，處理時間較長， 期望能夠以高生產率進行處理的裝置、方法。

基于這樣的背景，在專利文獻1～專利文獻8中記載有將多 張基板沿旋轉方向配置在真空容器內的旋轉臺上來進行成膜處 理的裝置，但在這些各文獻所述的成膜裝置中存在微粒、反應 生成物附著于晶圓的問題、而且吹掃需要較長時間或者在不必 要的區域中發生反應這樣的問題。

專利文獻1：美國專利公報7,153,542號：圖6(a)、圖 6(b)

專利文獻2：日本特開2001-254181號公報：圖1、圖2

專利文獻3：日本專利3144664號公報：圖1、圖2、權利要 求1

專利文獻4：日本特開平4-287912號公報

專利文獻5：美國專利公報6,634,314號

專利文獻6：日本特開2007-247066號公報：段落0023～ 0025、0058、圖12及圖18

專利文獻7：美國專利公開公報2007-218701號

專利文獻8：美國專利公開公報2007-218702號

發明內容

本發明是鑒于這樣的情況而做成的，其目的在于提供一種 解決了在專利文獻1～專利文獻8所述的構造中存在的諸多問 題、并且也解決了在解決該問題的過程中新產生的問題點的構 造。

本發明的氣體注入裝置包括：注入裝置主體，具有氣體導 入口及氣體流路；多個氣體流出孔，沿著注入裝置主體的長度 方向排列在注入裝置主體的壁部；引導構件，被設置成在該引 導構件與注入裝置主體的外表面之間形成沿著該注入裝置主體 的長度方向延伸的狹縫狀的氣體噴出口，將從氣體流出孔流出 的氣體引導到氣體噴出口。

另外，本發明的成膜裝置通過反復進行在真空容器內將互 相反應的至少2種反應氣體按順序供給到基板的表面上的供給 循環，層疊多層反應生成物層而形成薄膜，其中，包括：真空 容器內的旋轉臺；基板載置區域，為了將基板載置于旋轉臺上 而設置；第1反應氣體供給部及第2反應氣體供給部，在旋轉臺 的旋轉方向上互相分開地設置，第1反應氣體供給部用于向旋 轉臺的基板載置區域側的面供給第1反應氣體，第2反應氣體供 給部用于向旋轉臺的基板載置區域側的面供給第2反應氣體； 分離區域，用于分離被供給第1反應氣體的第1處理區域和被供 給第2反應氣體的第2處理區域的氣氛，在旋轉臺的旋轉方向上 位于第1處理區域與第2處理區域之間，設有供給分離氣體的分 離氣體供給部；排氣口，對真空容器內進行真空排氣；第1反 應氣體供給部及第2反應氣體供給部中的至少一方是氣體注入 裝置，氣體注入裝置在與旋轉臺的旋轉方向交叉的方向上延伸， 氣體噴出口與旋轉臺相對。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式的成膜裝置的縱截面的圖3 的I-I’縱剖視圖。

圖2是表示上述成膜裝置的內部概略構造的立體圖。

圖3是上述成膜裝置的橫剖俯視圖。

圖4A、圖4B是表示上述成膜裝置中的處理區域及分離區域 的縱剖視圖。

圖5是上述成膜裝置中的分離區域的縱剖視圖。