[發明專利]氣體供給裝置、處理裝置、處理方法及存儲介質

無效

• 申請號: 200980100838.5
• 申請日: 2009-03-23
• 公開（公告）號: CN101842880A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 津田榮之輔
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/31
• 分類號: H01L21/31;C23C16/455;H01L21/205;H01L21/3065
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉;舒艷君

技術領域

本發明涉及用于對基板供給處理氣體的氣體供給裝置、具備該氣體供給裝置的處理裝置、使用了氣體供給裝置的處理方法以及存儲介質。

背景技術

當前，使用氣體噴淋頭作為面向進行CVD(chemical?vapordeposition)及蝕刻等的裝置的氣體供給裝置。該氣體噴淋頭被制成扁平的圓柱形狀，使從設于上部的氣體導入口供給的氣體在內部的擴散空間中擴散，從形成于下面的多個孔中以噴淋狀進行供給。作為供給多種處理氣體的氣體噴淋頭，存在有在一個系統的氣體流路的途中混合多種處理氣體后進行供給的所謂前混合方式的氣體噴淋頭和針對多種氣體分別地設置氣體流路進行供給的后混合方式的氣體噴淋頭。

另一方面，作為成膜方法還已知有如下的所謂ALD(Atomic?LayerDeposition)，即，將多種處理氣體的供給例如分為2個步驟，交替地執行供給第一處理氣體的第一步驟、供給第二處理氣體的第二步驟，而依次層疊這些處理氣體的反應產物，從而進行成膜。

由于噴頭內的氣體流路復雜且狹窄，因此流導低，氣體的置換性差。由此在ALD的情況下，為了避免在時間上前后供給的多種處理氣體在噴頭內部相互混合而產生反應產物，使用上述的后混合型的噴頭。

圖17是表示上述氣體噴淋頭的一例的縱剖側面的圖。該氣體噴淋頭1形成將各個扁平的圓形的噴淋平板11、主體部12、基座構件13等多個構件接合的層疊結構。從第一氣體供給管14A供給的第一氣體向形成于主體部12與基座構件13之間的氣體擴散空間15A擴散而向第一噴出口16A供給。從第二氣體供給管14B供給的第二氣體向形成于主體構件12與噴淋平板11之間的氣體擴散空間15B擴散而向第二噴出口16B供給。像這樣，第一氣體及第二氣體就不會在氣體噴淋頭1內相互混合，而是分別地從噴出口16A、16B中分別噴出。

但是，在ALD的過程中，在切換從氣體噴淋頭1供給的處理氣體的種類時，需要如下的工序，即，在開始后面的處理氣體的供給之前供給沖洗氣體，將殘留于進行成膜的處理氣氛內的處理氣體完全地排除(沖洗)。為了提高生產率，該處理氣體的切換期間的供給沖洗氣體的工序的時間優選盡可能得短。

但是，在該氣體噴淋頭1中，由于如前所述，流路中的氣體的流導低，因此如果供給沖洗氣體的時間短，則有可能在氣體擴散空間15A、15B的角落中殘留處理氣體。

如果像這樣在先前供給的處理氣體殘留于噴頭內的狀態下供給后面的處理氣體，則該殘留氣體就會向晶片的處理空間流出。其結果是，先前供給的處理氣體與后面供給的處理氣體在氣體噴淋頭1的表面反應而附著堆積物。其結果是，成為導致顆粒污染的要因，反應產物作為顆粒直接附著于晶片上，有可能無法正常地進行晶片W的成膜處理。所以，沖洗的時間不能太短，從而造成難以提高生產率的狀況。

另外，由于在上述的ALD、CVD、等離子體蝕刻處理等中將晶片加熱到規定的溫度，因此晶片W的周圍的處理空間被加熱。所以，作為構成氣體噴淋頭1的材質，有時優選使用將熱膨脹率小的SiC和鋁混合的材質或陶瓷等材質來構成。但是，如上所述，氣體噴淋頭具有復雜的層疊結構，需要形成微細的流路。特別是需要在噴淋平板11中穿設多個孔，對于上述各材質很難實施此種微細的加工。由此還有難以制造噴淋平板11、可以用于制造的材質受到限制的問題。

而且，在日本特開平7-22323中，記載了用于將各種氣體從向下方擴展的流路分別供給的氣相生長裝置。但是，在日本特開平7-22323中，沒有記載將氣體相互置換時產生的上述問題的解決方法。

專利文獻1：日本特開平7-22323

發明內容

本發明是考慮到此種情況而完成的，其目的在于，提供一種在對基板供給氣體進行氣體處理時可以高速地進行其內部的流路中的氣體的置換的氣體供給裝置、具備該氣體供給裝置的處理裝置、使用了該氣體供給裝置的處理方法以及存儲介質。

本發明提供一種氣體供給裝置，其與處理容器內的基板對置地配置，用于向上述基板供給氣體來進行氣體處理，其特征在于，具備：主體部，其具有氣體流通空間，上述氣體流通空間具有縮徑端和擴徑端，并且以近似圓錐形構成，使上述氣體從上述縮徑端側向上述擴徑端側流通；氣體導入口，其設于上述主體部中的上述氣體流通空間的上述縮徑端側，用于將上述氣體導入到上述氣體流通空間；多個劃分構件，其設于上述主體部的上述氣體流通空間內，將上述氣體流通空間以同心圓狀劃分，一個劃分構件的逐漸擴展程度大于在徑向內側相鄰的劃分構件的逐漸擴展程度。