CN105164307A - 成膜装置 - Google Patents
成膜装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105164307A CN105164307A CN201480024289.9A CN201480024289A CN105164307A CN 105164307 A CN105164307 A CN 105164307A CN 201480024289 A CN201480024289 A CN 201480024289A CN 105164307 A CN105164307 A CN 105164307A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- mounting table
- film deposition
- processing vessel
- clean air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 117
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 216
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 85
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 75
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 73
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims description 26
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 10
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 abstract 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 abstract 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 130
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 55
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 48
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 27
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 21
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 15
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 14
- 230000009471 action Effects 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 aluminium Chemical class 0.000 description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- JOHWNGGYGAVMGU-UHFFFAOYSA-N trifluorochlorine Chemical compound FCl(F)F JOHWNGGYGAVMGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N Formic acid Chemical compound OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- AWFPGKLDLMAPMK-UHFFFAOYSA-N dimethylaminosilicon Chemical compound CN(C)[Si] AWFPGKLDLMAPMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000003670 easy-to-clean Effects 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 150000002829 nitrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4408—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4409—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber characterised by sealing means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68792—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本发明提供一种易于进行组装、维护等且能够抑制反应气体进入到波纹管内的成膜装置。配置于在真空氛围下向基板(W)的表面供给反应气体而进行成膜处理的处理容器(1)内的升降轴(23)以自下表面侧支承着用于载置基板(W)的载置台(2)的状态沿上下方向延伸地设置,该升降轴(23)穿过被设于处理容器(1)的贯通口(15)而与外部的升降机构相连接。波纹管(231)自侧方覆盖升降轴(23)的周围而将处理容器(1)内保持为真空气氛,盖构件(41)以包围升降轴(23)的方式配置,吹扫气体供给部(63b)向波纹管(231)内供给吹扫气体,以便形成经由升降轴(23)与盖构件(41)之间的间隙向处理容器(1)流动的气体的流动。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于抑制反应气体到达被设置在用于对基板进行成膜的处理容器的下部的波纹管的技术。
背景技术
作为在基板、例如半导体晶圆(以下称作“晶圆”)上进行成膜的方法,公知有被称作CVD(ChemicalVaporDeposition:化学气相沉积)法、ALD(AtomicLayerDeposition:原子层沉积)法、MLD(MultiLayerDeposition:多层沉积)法(以下,将原子层沉积法和多层沉积法统称作ALD法)等方法,在CVD法中,将晶圆配置在形成有真空气氛的处理容器内,使反应气体在晶圆的表面发生反应而使堆积物堆积,在ALD法、MLD中,一边向晶圆依次供给互相反应的多种反应气体并使这些气体吸附于晶圆的表面一边使堆积物堆积。
在用于实施这些成膜处理的成膜装置中的、将作为处理对象的晶圆一张张地载置在载置台上并对晶圆进行成膜处理的单片式的成膜装置中,存在一种根据操作内容(例如成膜处理、与外部的输送机构之间进行晶圆的交接)而使载置台的高度位置在上下方向上移动的成膜装置。此时,从防止处理容器内的落尘等观点考虑,有时将载置台的升降机构配置于处理容器的外部,载置台经由升降轴与升降机构相连接,该升降轴穿过被设于处理容器的贯通口而突出到处理容器的外部。并且,通过在贯通口的口缘部与升降机构之间设置伸缩自如的波纹管来保持处理容器的气密,从而将处理容器的内部维持在真空气氛。
在此,若预先使所述贯通口形成为具有例如比升降轴的直径大十几mm~几十mm左右的直径,则能够避免升降轴和处理容器主体等器件之间的接触而易于进行组装、维护。另一方面,当升降轴与贯通口之间的间隔变大时,反应气体会自处理容器进入到波纹管内而使反应生成物容易堆积在波纹管的内表面上。由于波纹管会随着其伸缩而发生变形,因此,此时,若反应生成物被剥下而产生微粒,则有可能成为晶圆的污染源。
对于这点,例如,在引用文献1中记载有一种包括基板保持台的成膜装置,该基板保持台以使作为成膜对象的被处理基板绕铅垂轴线转动自如和上下移动自如的方式保持被处理基板。该成膜装置成为利用波纹管等分隔壁将与基板保持台相连接的转动轴所上下移动的空间密闭的结构。然而,在该引用文献1中没有公开这样的分隔壁的具体结构:将基板保持台保持为转动自如和上下移动自如,且将处理容器内的空间和波纹管内的空间隔离。
专利文献1:日本特开2002-151489号公报:段落0100、图19
发明内容
发明要解决的问题
本发明是考虑到这样的情况而做出的,其目的在于,提供一种易于进行组装、维护等且能够抑制反应气体进入到波纹管内的成膜装置。
用于解决问题的方案
本发明提供一种成膜装置,其特征在于,该成膜装置包括:处理容器,其具有真空排气部,其用于在真空氛围下向基板的表面供给反应气体而进行成膜处理;载置台,其设于所述处理容器内,用于载置基板;升降轴,其以自下表面侧支承着所述载置台的状态沿上下方向延伸地设置,该升降轴穿过被设于所述处理容器的贯通口而与外部的升降机构相连接;波纹管,其设于所述处理容器与所述升降机构之间并自侧方覆盖所述升降轴的周围;盖构件,其以与所述升降轴的侧周面之间隔着间隙地包围该升降轴的方式配置,且以在所述间隙以外的部位阻止所述该盖构件的下方侧空间与该盖构件的上方侧空间之间的连通的方式在整周上安装于处理容器;以及吹扫气体供给部,其向所述波纹管内供给吹扫气体,以便形成经由所述升降轴与所述盖构件之间的间隙自该波纹管向处理容器流动的气体的流动。
所述成膜装置也可以具有下述结构。
(a)隔着所述间隙包围升降轴的盖构件的内周面的高度尺寸大于所述贯通口的内周面的高度尺寸。
(b)在所述盖构件上设有用于使包围所述升降轴的内周面的高度尺寸变大的套筒。
(c)所述载置台具有用于加热基板的加热部,在所述盖构件的上表面形成有用于使所述加热部与所述盖构件之间的距离变大的凹部,以便抑制由来自所述加热部的散热引起的盖构件的温度上升。
(d)该成膜装置包括筒状构件,该筒状构件配置在所述盖构件的外周面与波纹管的内周面之间且伸出到比所述盖构件的下端部靠下方侧的位置。所述筒状构件以其外周面与波纹管的内周面之间形成间隙的方式配置,所述吹扫气体供给部自该筒状构件与波纹管之间的间隙内的上方位置向波纹管内供给吹扫气体。
(e)该成膜装置包括:包围构件,其以与位于进行所述成膜处理的位置的载置台的侧周面之间隔着间隙地包围该载置台的方式配置,该包围构件将所述处理容器的内部分成下部侧的空间和要供给所述反应气体的上部侧的处理空间;以及真空排气部,其用于自所述处理空间侧对所述处理容器内进行真空排气,在所述升降轴与盖构件之间的间隙流动的吹扫气体流入到所述下部侧的空间。
(f)所述处理容器具有顶板部,在该顶板部与所述载置台之间形成用于使反应气体扩散而进行成膜处理的处理空间,该顶板部具有用于供给所述反应气体的气体供给孔,所述升降机构借助所述升降轴使所述载置台在形成所述处理空间的处理位置与比所述处理位置靠下方侧的位置之间升降,所述成膜装置包括:第1清洁气体供给部,其用于向所述载置台的上表面侧供给清洁气体;以及第2清洁气体供给部,其用于沿着所述升降轴向所述载置台的下表面侧供给清洁气体。
(g)该成膜装置包括控制部,该控制部输出控制信号,以便在使所述载置台下降到比所述处理位置靠下方侧的位置的状态下自所述第2清洁气体供给部供给清洁气体。并且,所述控制部输出控制信号,以便使所述载置台上升到处理位置并自所述第2清洁气体供给部供给清洁气体。该成膜装置包括上部侧非活性气体供给部,该上部侧非活性气体供给部用于向设于所述顶板部的气体供给孔供给非活性气体,所述控制部输出控制信号,以便在自所述第2清洁气体供给部供给清洁气体的过程中自所述上部侧非活性气体供给部经由气体供给孔向所述处理容器内供给非活性气体。
(h)该成膜装置包括控制部,该控制部输出控制信号,以便在使所述载置台下降到比所述处理位置靠下方侧的位置的状态下自所述第1清洁气体供给部供给清洁气体。并且,所述控制部输出控制信号,以便使所述载置台上升到处理位置并自所述第1清洁气体供给部供给清洁气体。所述吹扫气体供给部以能够供给非活性气体的方式构成,所述控制部输出控制信号,以便在自所述第1清洁气体供给部供给清洁气体的过程中自所述吹扫气体供给部向所述处理容器内供给非活性气体。
(i)所述第2清洁气体供给部将自吹扫气体供给部供给的吹扫气体用作扩散气体,并向使清洁气体随着该扩散气体的流动而向所述载置台的下表面侧扩散的位置供给清洁气体。
(j)所述第1清洁气体供给部经由所述顶板的气体供给孔向处理容器内供给清洁气体。
(k)所述载置台具有环状的覆盖构件,该覆盖构件卡定于该载置台的上表面侧周缘部且以与所述载置台之间隔着间隙的方式自侧方包围该载置台的侧周面,在该覆盖构件的与所述载置台的上表面侧周缘部接触的接触部设有用于使清洁气体进入的槽部。
(l)该成膜装置包括控制部,该控制部输出控制信号,以便所述清洁气体的供给在利用所述真空排气部进行真空排气后的处理容器内进行,且由所述第2清洁气体供给部进行的清洁气体的供给在高于在由所述第1清洁气体供给部进行的清洁气体的供给时的压力的压力气氛下进行。
(m)所述真空排气部自所述处理空间经由所述载置台与所述顶板部之间的间隙向侧方排出气体。
发明的效果
在本发明中,由于使用盖构件将设于处理容器的贯通口与载置台的升降轴之间封堵,因此,使所述贯通口与升降轴之间的间隔具有富余,从而能够构成易于进行组装、维护的成膜装置。另外,在使用成膜装置时,一边使所述盖构件与升降轴之间形成间隙,一边将贯通口与升降轴之间的开口封堵,从而形成自下方侧的波纹管向处理容器流动的吹扫气体的流动。因此,反应气体不易进入到波纹管的内侧的空间,从而能够抑制反应生成物堆积在波纹管的内表面上而产生微粒。
附图说明
图1是本发明的实施方式的成膜装置的纵剖侧视图。
图2是设置在所述成膜装置内的载置台的放大纵剖视图。
图3是在构成所述成膜装置的处理容器的底部设置的盖构件等的立体图。
图4是所述波纹管与处理容器之间的连接部的纵剖视图。
图5是用于向波纹管内供给吹扫气体的环构件的仰视图。
图6是所述成膜装置的第1作用说明图。
图7是所述成膜装置的第2作用说明图。
图8是表示所述盖构件的另一例的说明图。
图9是表示所述盖构件的又一例的说明图。
图10是所述成膜装置的清洁动作的第1作用说明图。
图11是所述成膜装置的清洁动作的第2作用说明图。
图12是所述成膜装置的清洁动作的第3作用说明图。
图13是所述成膜装置的清洁动作的第4作用说明图。
具体实施方式
参照图1说明本发明的实施方式的成膜装置的结构。本成膜装置构成为如下装置:向成膜对象、例如直径为300mm的圆形的晶圆W(基板)的表面交替地供给作为互相反应的反应气体的四氯化钛(TiCl4)气体(原料气体)和氨气(NH3)(氮化气体)并利用ALD法来形成氮化钛(TiN)膜。
如图1所示,成膜装置包括:处理容器1,其是由铝等金属构成的、俯视形状为大致圆形的真空容器,用于对晶圆W进行成膜处理;载置台2,其设置在该处理容器1内,用于载置晶圆W;以及顶板部31,其以与载置台2相对的方式设置,用于在与载置台2之间形成处理空间312。在处理容器1的侧面设有输入输出口11和闸阀12,该输入输出口11用于在与载置台2之间交接晶圆W时使设于外部的真空输送室的晶圆输送机构进入到处理容器1内,该闸阀12用于对该输入输出口11进行开闭。
在比所述输入输出口11靠上部侧的位置,以垒积在构成处理容器1的主体的侧壁之上的方式设有排气管道13,该排气管道13由铝等金属构成,是通过将纵截面的形状为方型的管道弯曲成圆环状而构成的。排气管道13的内周面沿着周向朝向处理容器1内开口,将自处理空间312流出的气体经由该开口排出到排气管道13内。在排气管道13的外壁面形成有排气口132,在该排气口132与由真空泵等构成的排气部65相连接。排气部65与设于处理容器1的未图示的压力计相连接,通过根据压力计的指示结果来增加或减少排气量,能够对处理容器内的压力进行调节。排气口132、排气部65相当于用于对处理空间312内进行真空排气的真空排气部。
在处理容器1内的靠所述排气管道13的内侧的位置配置有载置台2。载置台2由比晶圆W大一圈的圆板构成,该圆板由陶瓷、金属构成。在载置台2的内部埋设有作为用于将晶圆W加热到例如350℃~450℃的成膜温度的加热部的加热器21。另外,也可以根据需要设置用于将晶圆W固定于该载置台2的上表面侧的载置区域内的未图示的静电卡盘。
载置台2具有环状的载置台覆盖构件22,该载置台覆盖构件22以与该载置台2的侧周面之间隔着间隙的方式自侧方包围该侧周面。载置台覆盖构件22由例如氧化铝等构成,载置台覆盖构件22具有上下端分别开口的扁平的圆筒形状的筒状部221,且筒状部221的上端部在整个周向上朝向内侧弯曲而形成弯曲部222(图2)。该弯曲部222卡定于载置台2的上表面侧周缘部,该弯曲部222的厚度尺寸大于晶圆W的厚度尺寸。
并且,为了提高利用后述的清洁气体对载置台2进行清洁的清洁效果,在该载置台覆盖构件22的与载置台2的周缘部相接触的弯曲部222的下表面侧,沿着周向设有用于使清洁气体进入、扩散的槽部223。
如图1所示,在所述排气管道13的开口部的下端位置设有作为包围构件的内环131,该内环131以填充该排气管道13与载置台2之间的间隙的方式包围载置台2,并将处理容器1的内部分成上部侧的空间(处理空间312)和下部侧的空间(底部区域10)。该内环131是由例如铝形成的环状的构件,其具有以隔着间隙地包围所述载置台覆盖构件22的侧周面的方式配置的筒状部131a。也可以是,内环131利用例如石英制的环覆盖(日文:リングカバー)来覆盖其上表面侧。
在载置台2的下表面侧中央部连接有贯穿处理容器1的底面且沿上下方向延伸的棒状的升降轴23。该升降轴23的下端部经由水平地配置于处理容器1的下方侧的板状的升降板232、活塞杆233而与用于使该活塞杆233突出或退回的马达部24相连接。升降板232、活塞杆233、马达部24构成升降轴23的升降机构。升降机构通过使升降轴23上下移动来使载置台2在对晶圆W进行成膜的处理位置与位于该处理位置的下方侧的交接位置(在图1中利用单点划线记载)之间升降,在该交接位置,与自输入输出口11进入的晶圆输送机构之间交接晶圆W。
如图1、图4所示,在处理容器1的底面设有供升降轴23穿过的贯通口15,升降轴23穿过该贯通口15的内侧并在处理容器1的下方位置与升降板232相连接。贯通口15的开口口径的大小为例如能够将升降轴23的侧周面配置于距贯通口15的内周面10mm~50mm左右的内侧的位置的程度。为了将设有贯通口15的处理容器1内保持为真空气氛,在贯通口15的口缘部与升降板232之间以自侧方包围升降轴23的周围的方式设有波纹管231,该波纹管231将处理容器1内的气氛同外部划分开并随着升降板232的升降动作而进行伸缩。
在载置台2的下方侧设有例如3根支承销25,该3根支承销25用于在与外部的晶圆输送机构之间交接晶圆W时自晶圆W的下表面侧支承晶圆W而将其抬起。支承销25连接于升降机构26而升降自如,通过使支承销25经由沿上下方向贯穿载置台2的通孔201而相对于载置台2的上表面突出或退回,从而与晶圆输送机构之间交接晶圆W。
在排气管道13的上表面侧,以封堵圆形的开口的方式设有圆板状的支承板32,在这些排气管道13与支承板32之间设有用于将处理容器1内保持为气密的O型密封圈133。在支承板32的下表面侧设有具有开口部315的顶板部31,开口部315用于向处理空间312供给反应气体、置换气体,利用螺栓323将顶板部31支承并固定于支承板32。
在顶板部31的下表面侧形成有凹部,在该凹部形成有自中央侧朝向外周侧去逐渐扩展的形状的倾斜面。在该倾斜面的更外侧设有环状且平坦的顶端部314。
在使载置台2上升到处理位置时,顶板部31配置为,使设于载置台2的载置台覆盖构件22的上表面和顶端部314的下表面彼此相对。由顶板部31的凹部和载置台2的上表面围成的空间成为对晶圆W进行成膜的处理空间312。
另外,如图1所示,对载置台2的处理位置的高度进行设定,以便在顶板部31的顶端部314的下表面与载置台覆盖构件22的弯曲部的上表面之间形成间隙。所述排气管道13朝向该间隙开口,从而将供给到处理空间312的反应气体朝向侧方排出。
在顶板部31的所述凹部的中央部形成有用于向处理空间312内供给反应气体的气体供给路径311。气体供给路径311沿上下方向贯穿顶板部31的中央部,在气体供给路径311的下端部形成有开口部315(气体供给孔),该开口部315在下方侧朝向载置台2开口。在该开口部315的下方侧设有分散板33,该分散板33用于与自气体供给路径311供给过来的反应气体相碰撞而使反应气体在处理空间312内分散。
分散板33由例如圆形的板材构成,分散板33的上表面侧中央部由自支承板32的下表面延伸的支承棒331支承。分散板33以在自正下方看气体供给路径311的开口部315时覆盖该开口部315的方式配置在该开口部315的下方侧。
另一方面,气体供给路径311的上游侧分支成用于向气体供给路径311供给氨气和置换用的氮气的氨供给路径321和用于向气体供给路径311供给四氯化钛气体和置换用的氮气的四氯化钛供给路径322。
氨供给路径321和四氯化钛供给路径322分别经由配管与氨气供给源62、四氯化钛气体供给源64相连接,这些配管分别在中途分支而与共用的氮气供给源63a相连接。在各配管上设有开闭阀602和流量调整部601,该开闭阀602用于进行气体的供给和切断供给,该流量调整部601用于对气体供给量进行调整。
为了将附着在处理容器1内的器件上的反应生成物去除,所述成膜装置包括用于自彼此不同的位置分别向载置台2的上表面侧和下表面侧供给清洁气体的机构。
在本例子的成膜装置中,经由所述气体供给路径311向载置台2的上表面侧供给清洁气体。
详细而言,用于在成膜时供给氨气、四氯化钛气体等的氨供给路径321、四氯化钛供给路径322的配管分别分支而与共用的清洁气体供给源61a相连接。在本例子中,示出作为清洁气体而使用三氟化氯(ClF3)的例子。在各配管上设有开闭阀602和流量调整部601,该开闭阀602用于进行气体的供给和切断供给,该流量调整部601用于对气体供给量进行调整。从自载置台2的上表面侧向处理容器1内供给清洁气体这样的观点来看,气体供给路径311、氨供给路径321、四氯化钛供给路径322、清洁气体供给源61a等相当于本实施方式中的第1清洁气体供给部。
在具有所述结构的成膜装置中,设有用于抑制因被供给到处理容器1内的反应气体通过贯通口15与升降轴23之间并到达波纹管231的内表面而产生的反应生成物的堆积的机构。
以下,说明该机构的结构。
为了抑制反应气体到达波纹管231,在贯通口15设有:盖构件41,其插入到处理容器1的主体与升降轴23之间,用于将贯通口15封堵;筒状构件42,其配置于该盖构件41与波纹管之间;以及环构件43,其配置于处理容器1的底面,用于支承这些盖构件41、筒状构件42(图3、图4)。
盖构件41是用于将设于处理容器1的底面的贯通口15与升降轴23之间的空间封堵的筒状的构件。在构成盖构件41的主体的圆筒部414的上端形成有凸缘部411,将盖构件41的凸缘部411的下表面卡定于环构件43,而将盖构件41配置于所述贯通口15与升降轴23之间。
如图4所示,以在升降轴23的侧周面与圆筒部414的内周面之间形成间隙的方式配置盖构件41,升降轴23能够沿上下方向在盖构件41的内侧自由移动。换种说法说明升降轴23和盖构件41的配置状态,可以说:盖构件41以与升降轴23的侧周面之间隔着间隙地包围升降轴23的方式配置,且以在所述间隙以外的部位阻止盖构件41的下方侧空间(波纹管231内的空间)与盖构件41的上方侧空间(处理容器1内的空间)之间的连通的方式在整周上安装于处理容器1。
另外,为了抑制因来自具有加热器21的载置台2的散热(热辐射、经由后述的氮气进行的热传递等)而导致的盖构件41的温度上升,通过对圆筒部414的凸缘部411侧的内周面进行扩径而在盖构件41上形成凹部412。通过设置该凹部412,从而使载置台2与盖构件41的表面之间的距离变大,由此能够抑制因载置台2散热而导致的凸缘部411的温度上升。另外,为了使升降轴23的侧周面和圆筒部414的内周面隔着间隙相对的区域的高度尺寸尽量增加且不使盖构件41的蓄热量变得过大,在圆筒部414的下部侧形成有厚度尺寸比圆筒部414的主体的厚度尺寸小的套筒417。
升降轴23与盖构件41(圆筒部414)之间的间隙的尺寸例如为1mm~5mm。另外,盖构件41的隔着该间隙与升降轴23相对的部分的高度尺寸(自凹部412的底面起到套筒417的下端为止的距离)优选大于贯通口15的内周面的高度尺寸(处理容器1的壁厚尺寸)。由此,使处理容器1内的反应气体更不易进入到波纹管231内。
接着,如图3所示,筒状构件42为在圆筒状的主体部422的上端设有凸缘部421的构造,通过将筒状构件42的凸缘部421卡定于环构件43,从而将筒状构件42配置于所述盖构件41与波纹管231之间。如图4所示,筒状构件42的高度尺寸为,在将盖构件41、筒状构件42配置于规定位置时使筒状构件42的下端部位于比盖构件41(套筒417)的下端部靠下方侧的位置。由此,增大自升降轴23与盖构件41之间的间隙的出口起到波纹管231的内壁面为止的距离,以抑制已进入了的反应气体到达波纹管231的内壁面。
将环构件43配置、固定于处理容器1的底面上的所述贯通口15的周围并使环构件43卡定于盖构件41的凸缘部411和筒状构件42的凸缘部421,而支承这些构件41、42。在环构件43的上表面侧内周缘部设有用于将筒状构件42的凸缘部421嵌入并固定于环构件43的上表面与盖构件41的凸缘部411的下表面之间的台阶部433。
如图5所示,在环构件43的下表面形成有用于向波纹管231的内侧供给作为吹扫气体的非活性气体、例如氮气的槽部。通过将形成有该槽部的环构件43固定在处理容器1的底面上,从而使由这些槽部和处理容器1围成的空间成为氮气流路435。以下,为了便于说明,也将该槽部本身称作氮气流路435。
设于氮气流路435的基端侧的端口部435a与形成于处理容器1的氮气供给路径142相连接,该氮气供给路径142经由配管与氮气供给源63b相连接。在该配管上设有气体供给和切断气体供给用的开闭阀602和用于对流量进行调整的流量调整部601这点上与顶板部31侧的氮气供给源63a相同。此外,为了便于图示、说明,在本例子的成膜装置中,示出了独立地构成氮气供给源63a、63b的情况,但当然也可以根据需要使这些氮气供给源63a、63b共用化。
在氮气流路435的末端设有朝向环构件43的内周面开口的4个氮气喷出孔432。这些氮气喷出孔432沿着环构件43的内周面的周向以大致等间隔配置。在此,氮气流路435以自端口部435a起到各氮气喷出孔432为止的流路长度彼此大致相等且流路的传导性(日文:コンダクタンス)一致的方式分支。
氮气供给源63b、氮气供给路径141、氮气流路435、氮气喷出孔432等相当于本实施方式的吹扫气体供给部。
如图4等所示,自氮气喷出孔432喷出的氮气被供给到处理容器1的贯通口15与筒状构件42之间的间隙的上部位置并自上方侧向下方侧地在该间隙内流动。这样,通过形成沿着波纹管231流动的氮气的流动,也能够抑制反应气体附着于波纹管231的内壁面。
如以上说明那样,盖构件41、环构件43是为了抑制反应气体进入到波纹管231内而设置的。在本例子的成膜装置中,利用这些盖构件41、环构件43向载置台2的下表面侧供给清洁气体。
关于清洁气体的供给,在环构件43的下表面形成有用于朝向载置台2的下表面侧而向处理容器1内供给清洁气体的槽部。由该槽部和处理容器1围成的空间成为清洁气体流路434(以下,也将该槽部称作清洁气体流路434)。
设于清洁气体流路434的基端侧的端口部434a与形成于处理容器1的清洁气体供给路径141相连接,该清洁气体供给路径141经由设有开闭阀602、流量调整部601的配管与用于供给作为清洁气体的三氟化氯的清洁气体供给源61b相连接。此外,为了便于说明、图示,在本例子的成膜装置中,示出了独立地构成清洁气体供给源61a、61b的情况,但当然也可以根据需要使这些清洁气体供给源61a、61b共用化。
与氮气流路435的情况同样地,清洁气体流路434也以流路长度彼此大致相等且流路的传导性相一致的方式分支成4个流路,清洁气体流路434的末端部与将形成于盖构件41的凸缘部411内的清洁气体导入路径415和清洁气体流路434连接起来的连接流路431相连。连接流路431的末端部与在环构件43的上表面开口且在盖构件41的凸缘部411下表面开口的清洁气体导入路径415相连接。
清洁气体导入路径415在所述凸缘部411内沿横向向径向内侧延伸且朝向位于扩径部412的上端部的倾斜面开口。该开口部相当于用于向处理容器1内喷出清洁气体的清洁气体喷出孔413。清洁气体喷出孔413沿着所述扩径部412的倾斜面的周向以大致等间隔配置。
从自载置台2的下表面侧向处理容器1内供给清洁气体这样的观点来看,清洁气体导入路径415、连接流路431、清洁气体流路434、清洁气体供给路径141、清洁气体供给源61b相当于本实施方式中的第2清洁气体供给部。此外,为了方便图示,在图4以外的纵剖视图中,适当省略了清洁气体导入路径415、连接流路431、清洁气体流路434、氮气流路435、清洁气体供给路径141以及氮气供给路径142的记载。
如图3所示,盖构件41由沿着中心轴线方向被分割成两部分的构件构成。在例如组装成膜装置时,预先将支承着载置台2的升降轴23插入到配置有筒状构件42、环构件43的贯通口15并使升降轴23与升降机构相连接。之后,以自侧方侧夹持升降轴23的方式配置构成盖构件41的构件,在利用螺纹件416等将这些构件紧固之后,将盖构件41配置于规定的位置。通过使贯通口15与升降轴23之间的间隔具有富余,从而易于进行成膜装置的组装、之后的维护。
如图1所示,具有以上说明的结构的成膜装置与控制部7相连接。控制部7由例如具有未图示的CPU和存储部的计算机构成,在存储部内存储有被编入与成膜装置的作用、即与进行如下动作的控制有关的步骤(命令)组的程序:使载置在载置台2上的晶圆W上升到处理位置、以预先决定的顺序向处理空间312内供给反应气体和置换用的气体而执行TiN的成膜、并使用清洁气体对处理容器1内进行清洁。该程序被存储在例如硬盘、光盘、磁光盘、存储卡等存储介质中,并从所述存储介质安装到计算机中。
接着,参照图4、6、7说明使用本成膜装置进行TiN的成膜的作用。此外,在图6、图7中,省略了清洁气体供给源61a、61b、与这些清洁气体供给源61a、61b相连接的流路的记载。
首先,在预先将处理容器1内减压至真空气氛之后,如图6所示,使载置台2下降到交接位置。然后,打开闸阀12,使设置在与输入输出口11相连接的真空输送室的晶圆输送机构的输送臂进入,在输送臂与支承销25之间进行晶圆W的交接。然后,使支承销25下降,将晶圆W载置在被加热器21加热到所述成膜温度的载置台2上。
此时,如图4、图6所示,自氮气供给源63b向波纹管231内供给例如100sccm~5000sccm(0℃、一个标准大气压)的范围内的1500sccm的氮气。自氮气喷出孔432流入到波纹管231内的氮气在形成于筒状构件42的外周面与波纹管231的内周面之间的间隙内自上而下地流动。氮气最终到达筒状构件42的下端部而扩展至波纹管231的内侧的整个空间,且一部分氮气流入到升降轴23与盖构件41之间的间隙内。然后,氮气经由该间隙流入到处理容器1的底部区域10内,并在处理容器1内上升而被自排气口132排出。
在将晶圆W载置在载置台2上之后,关闭闸阀12,使载置台2上升到处理位置而形成处理空间312,并对处理容器1内进行压力调整。接着,经由气体供给路径311按照四氯化钛气体→氮气→氨气→氮气的顺序向被加热到规定的温度的晶圆W的表面重复供给反应气体(四氯化钛气体、氨气)和置换用的气体(氮气)(图7)。其结果,使吸附在晶圆W上的反应气体互相反应而形成氮化钛(TiN)的分子层,层叠该分子层而形成氮化钛膜。此外,在图7中示出了将四氯化钛气体供给到处理空间312的状态。
在此,通过在盖构件41的上表面形成凹部412而使载置台2与盖构件41之间的距离变大,在进行晶圆W的成膜时,即使利用加热器21使载置台2的温度上升,也能够抑制盖构件41的由来自载置台2的散热引起的温度上升。其结果,能够抑制因构成盖构件41的构件的温度上升而产生的腐蚀。
在晶圆W的成膜过程中,也自氮气供给源63b向波纹管231内继续供给氮气,将该氮气通过升降轴23与盖构件41之间的间隙供给到底部区域10内。并且,由于在上升到处理位置的载置台2的周围配置有内环131,因此,处理容器1内成为被划分为载置台2和内环131的上部侧的空间(处理空间312、排气管道13内的空间)以及载置台2和内环131的下部侧的空间(底部区域10)的状态。
流入到底部区域10的氮气经由载置台2与内环131之间的间隙流入到排气管道13内并被排出到外部。这样,通过使氮气流入到对载置台2的上下的空间进行划分的载置台2与内环131之间,能够抑制在处理空间312、排气管道13内流动的反应气体进入到底部区域10内。
因而,可以说,当从波纹管231侧看时,本例子的成膜装置利用在载置台2与内环131之间的间隙流动的氮气的流动和在升降轴23与盖构件41之间的间隙流动的氮气的流动来双重地抑制反应气体的进入。
并且,即使反应气体的一部分逆着这些氮气的流动而进入到下方侧,由于升降轴23与盖构件41之间的间隙的高度尺寸在上下方向上变大,因此,反应气体也不易到达波纹管231内。并且,通过将筒状构件42配置于波纹管231的内侧,即使原料气体的一部分进入到波纹管231内,也能够抑制反应气体进入到具有可动部的波纹管231,从而能够抑制因反应生成物的附着而产生的微粒。另外,在筒状构件42与波纹管231之间的间隙中流动的氮气的流动也具有抑制反应气体到达波纹管231的内壁面的效果。
在如此重复进行几十次~几百次左右的所述反应气体、置换气体的供给循环而形成期望的膜厚的氮化钛的膜之后,停止供给气体并停止处理容器1内的真空排气,使载置台2下降,打开闸阀12而取出晶圆W。
采用本实施方式的成膜装置,具有以下的效果。在使用成膜装置时,一边使盖构件41与升降轴23之间形成间隙,一边将贯通口15与升降轴23之间的开口封堵,从而形成自下方侧的波纹管231向处理容器1流动的氮气(吹扫气体)的流动。因此,反应气体不易进入到波纹管231的内侧的空间,从而能够抑制反应生成物堆积在波纹管231的内表面上而产生微粒。
在此,在盖构件41上设置凹部412、套筒417或在盖构件41与波纹管231之间设置筒状构件42并不是必须要件。例如,也可以如图8所示,配置不具有凹部412、套筒417的盖构件41a,并省略筒状构件42的配置。
另外,图9示出了将套筒417设于圆板形状的盖构件41b的上表面侧和下表面侧并利用螺纹紧固等将该盖构件41b安装于贯通口15的下表面侧的口缘部的例子。此时,也可以将套筒417仅设于盖构件41b的上表面侧。另外,也可以改变向波纹管231内导入氮气的位置,在图9中示出了自升降板232供给氮气的例子。
接着,参照图1、2、4、10~13说明对处理容器1内进行清洁的作用。
当重复进行以上说明的成膜动作时,有可能在处理容器1的内壁、器件的表面上堆积由反应气体产生的反应生成物而导致产生微粒。因此,按照规定时间、规定张数执行清洁。
在清洁中,在载置台2上没有载置晶圆W的状态下对处理容器1内进行真空排气,将压力调节至例如66.7Pa~666.6Pa(0.5Torr~5Torr)的范围内的266.6Pa(2Torr)。然后,如图10所示,使载置台2位于比处理位置靠下方侧的位置而使比内环131靠上方侧的空间(在使载置台2移动至处理位置时成为处理空间312的空间、排气管道13内的空间)和底部区域10相连通。
接着,一边进行压力调节,一边利用加热器21将载置台2调节至清洁用的温度(例如180℃~300℃的范围内的200℃),经由气体供给路径311,以例如5sccm~1000sccm(0℃,一个标准大气压)的范围内的120sccm的流量向处理容器1内供给清洁气体。另外,自氮气供给源63a向清洁气体供给并混合例如10sccm~2000sccm的范围内的280sccm的氮气作为稀释气体,对此,没有在图10、图11中示出。
在此,在图10、图11中,由于也对氨供给路径321、四氯化钛供给路径322内进行清洁,因此,示出了经由这些供给路径321、322这两者朝向气体供给路径311供给清洁气体的例子。但是,在向气体供给路径311供给清洁气体时,并不限于使用供给路径321、322这两个路径的情况。根据需要,既可以仅使用任意一个供给路径321、322,也可以以依次切换的方式使用这些供给路径321、322。
当经由气体供给路径311自移动到下方侧的载置台2的上表面侧向处理容器1内供给清洁气体时,清洁气体通过内环131的内侧而扩散至整个处理容器1内。于是,能够使清洁气体与处理容器1的内壁、顶板部31、内环131、载置台2等各器件相接触而将反应生成物去除。
此时,在处理容器1的底面侧,自氮气供给源63b供给有例如100sccm~5000sccm的范围内的1500sccm的氮气,从而抑制了清洁气体进入到不是清洁的对象的波纹管231内。因此,可以说,在自载置台2的上表面侧供给清洁气体的期间内,自吹扫气体供给部(氮气供给源63b、氮气供给路径141、氮气流路435、氮气喷出孔432等)向升降轴23与盖构件41之间的间隙供给非活性气体。
在如此以图10所示的状态进行规定时间清洁之后,在不改变处理容器1内的压力设定、以及清洁气体的供给量、稀释气体的供给量、自底面侧供给的氮气的供给量的情况下使载置台2移动到处理位置(图11)。由此,能够向载置台2直接吹送清洁气体,从而能够对容易附着反应生成物的载置台2的上表面细致地进行清洁。此外,在通过使载置台2移动到处理位置从而使载置台2与内环131之间的间隙的传导性降低而使底部区域10的压力上升时,也可以适当降低自波纹管231侧供给的氮气的供给量。
在以规定时间执行自位于处理位置的载置台2的上表面侧供给清洁气体之后,停止自气体供给路径311供给清洁气体,再次使载置台2移动到比处理位置靠下方侧的位置(图12)。然后,将处理容器1内的压力设定值设定在例如66.7Pa~666.6Pa(0.5orr~5Torr)的范围内的、比自上表面侧供给清洁气体时的压力高的533.3Pa(4Torr)。
另外,将自波纹管231侧供给的氮气调节至例如100sccm~5000sccm的范围内的1900sccm,并自清洁气体供给源61b供给例如5sccm~1000sccm的范围内的400sccm的清洁气体。当如此同时供给氮气、清洁气体这两者时,如图4所示,自盖构件41的清洁气体喷出孔413朝向升降轴23侧去向径向内侧喷出清洁气体。然后,清洁气体与经由升降轴23与盖构件41之间的间隙以呈鞘状包围升降轴23的侧周面的方式喷出的的氮气的流动汇合并沿着升降轴23所延伸的方向朝向上方侧扩散。
如此沿着升降轴23上升的清洁气体到达由该升降轴23支承着的载置台2的下表面并沿着载置台2朝向径向外侧扩展(图12)。其结果,使清洁气体与载置台2的下表面侧的区域相接触,从而能够去除该区域的反应生成物,在自上表面侧进行供给时清洁气体没有充分地遍布该区域。在进行下表面侧的清洁时的载置台2的高度位置并不限于图1的单点划线所示的晶圆W的交接位置,也可以在靠近清洁气体的喷出位置的、比交接位置进一步靠下方侧的高度位置进行清洁。
可以说,在自载置台2的下表面侧供给清洁气体的期间内,在升降轴23与盖构件41之间的间隙中,自吹扫气体供给部(氮气供给源63b、氮气供给路径141、氮气流路435、氮气喷出孔432等)供给用于使清洁气体扩散的扩散气体。另外,该扩散用的氮气还兼有使清洁气体稀释的稀释气体的作用。
另外,通过将自载置台2的下表面侧供给清洁气体时的处理容器1内的压力设定为比自上表面侧供给清洁气体时的压力高的压力,能够使清洁气体充分地进入到载置台2与载置台覆盖构件22之间而减少反应生成物的去除不充分的区域。尤其是,如图2所示,对于与载置台2相接触的弯曲部222的下表面侧的槽部223,通过自下表面侧以较高的压力供给清洁气体,易于使清洁气体进入到槽部223内。以往,在使用不具有槽部223的载置台覆盖构件22的情况下,难以对载置台2与弯曲部222之间的接触区域进行清洁。与此相对,在实验上确认了:通过使用已设有槽部223的载置台覆盖构件22,能够去除被形成于该区域的反应生成物。
另外在此,通常在大多数情况下,清洁气体与反应生成物之间的反应是发热反应,清洁时的反应压力的上升会导致反应热的增大而使器件的温度上升。因此,在较低的压力的条件下向反应生成物较多的载置台2的上表面侧供给清洁气体,以抑制器件的温度上升。在对上表面侧进行清洁之后,处理容器1内的反应生成物也在某一程度上变少,因此,即使使清洁压力上升,器件的温度上升也较小。因此,通过在使清洁气体进入难以去除反应生成物的区域而向载置台2的下表面侧供给清洁气体的时刻提高清洁压力,能够实施有效的清洁。
在以上说明的、自载置台2的下表面侧供给清洁气体而进行清洁的时刻,在顶板部31侧,自气体供给路径311向处理容器内供给氮气。其目的在于,防止处理容器内的气体(含有反应生成物的分解成分)进入已经完成清洁的气体供给路径311、氨供给路径321、四氯化钛供给路径322内,以将这些供给路径311、321、322维持在清洁的状态。因此,在该期间内,气体供给路径311、氨供给路径321、四氯化钛供给路径322、氮气供给源63a等发挥作为本实施方式的上部侧非活性气体供给部的作用。
在如所述那样以图12所示的状态进行规定时间的清洁之后,在不改变处理容器1内的压力设定、以及清洁气体的供给量、扩散气体的供给量、自顶板部31侧供给的氮气的供给量的情况下,使载置台2移动到处理位置(图13)。由此,使向波纹管231侧移动了的升降轴23在处理容器1内暴露,从而能够对该区域进行清洁。此外,同样地,在该情况下,在通过使载置台2移动到处理位置从而使载置台2与内环131之间的间隙的传导性降低且使底部区域10的压力上升时,也可以适当降低自波纹管231侧供给的氮气的供给量。另外,也可以使载置台2移动到比处理位置略靠下方侧的位置而扩大载置台2与内环131之间的间隙。
采用本实施方式的成膜装置,具有以下的效果。该成膜装置不仅包括用于自用于载置晶圆W的载置台2的上表面侧向处理容器1内供给清洁气体的第1清洁气体供给部(气体供给路径311、氨供给路径321、四氯化钛供给路径322、清洁气体供给源61a等),而且还包括用于沿着自下表面侧支承载置台2的升降轴23向该载置台2的下表面侧供给清洁气体的第2清洁气体供给部(清洁气体导入路径415、连接流路431、清洁气体流路434、清洁气体供给路径141、清洁气体供给源61b等)。因此,使清洁气体直接接触自第1清洁气体供给部供给的清洁气体不易到达的载置台2的下表面侧,从而能够有效地清洁该区域。
在此,来自第1、第2清洁气体供给部的清洁气体的供给顺序、清洁时的载置台2的位置并不限于以使用图10~图13说明的顺序执行的情况,也可以适当调换这些顺序。另外,并不必须如使用图10~图13说明的例子那样通过自第1、第2清洁气体供给部依次供给清洁气体来进行清洁。也可以是例如,在使载置台2下降到处理位置的下方侧的状态下自第1、第2清洁气体供给部同时供给清洁气体,之后使载置台2移动到处理位置,继续同时进行上表面侧、下表面侧的清洁,以谋求缩短清洁时间。此时,与使载置台2移动到处理位置时相比,也可以是,在使载置台2移动到处理位置的下方侧时使处理容器1内的压力变高,从而易于经由载置台覆盖构件22的槽部223对载置台2的周缘部进行清洁。另外,并不一定使载置台2移动到处理位置的下方侧和处理位置而进行清洁。也可以是例如,在使载置台2移动到比处理位置靠下方侧的位置的状态固定载置台2,自第1、第2清洁气体供给部依次供给清洁气体或者同时供给清洁气体。
顶板部31的结构也并不限于图1等所示的例子。例如,既可以自不具有分散板33的开口部315直接供给反应气体、置换气体,也可以替代分散板33而利用设有多个气体供给孔的扁平的碗状的构件来覆盖开口部315。除此以外,也可以是,替代具有凹部的顶板部31,将在下表面平坦的顶板部31的整个表面上分散地配置有多个气体供给孔的喷头类型的顶板部31与载置台2相对地配置。
接着,叙述一下第2清洁气体供给部的变化,沿着支承部23向载置台2的下表面侧供给清洁气体的方法并不限于如图4所示的例子那样使清洁气体与沿着支承部23的侧周面流动的扩散气体汇合而使清洁气体扩散的情况。也可以是例如,在处理容器1的底面的位于支承部23的周围的部分设置用于喷出清洁气体的气体喷出孔,自该气体喷出孔朝向上方侧沿着支承部23供给清洁气体。
关于处理容器1内的器件等,并不必须设置内环131,也可以使比位于处理位置的载置台2靠上方侧的空间(处理空间312等)与底部区域10相连通。作为利用真空排气部进行排气的排气位置,除了自顶板部31与载置台2之间的间隙的侧方进行排气的图1等所示的例子以外,也可以在顶部侧设置排气口132。另外,在不使用内环131的情况下,也可以在处理容器的侧壁面的位于比处于处理位置的载置台2靠下方侧的位置的部分上设置排气口132。
并且,用作吹扫气体的非活性气体并不限于氮气的例子,也可以使用氩气、氦气。
并且,在本发明的成膜装置中,除了所述TiN膜的成膜以外,也可以进行含有金属元素、例如作为周期表的第3周期的元素的Al、Si等、作为周期表的第4周期的元素的Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge等、作为周期表的第5周期的元素的Zr、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag等、作为周期表的第6周期的元素的Ba、Hf、Ta、W、Re、Ir、Pt等元素的膜的成膜。作为吸附于晶圆W的表面的金属原料,可列举出将这些金属元素的有机金属化合物、无机金属化合物等用作反应气体(原料气体)的情况。作为金属原料的具体例,除了所述TiCl4以外,可列举出BTBAS((双叔丁基氨基)硅烷)、DCS(二氯甲硅烷)、HCD(六氯乙硅烷)、TMA(三甲基铝)、3DMAS(三二甲基氨基硅烷)等。
也能够根据要形成的膜的种类来适当选择清洁气体的种类,能够使用F2等卤素系气体。
另外,作为使吸附于晶圆W的表面的原料气体发生反应而获得期望的膜的反应,例如,也可以利用如下各种反应:利用O2、O3、H2O等的氧化反应、利用H2、HCOOH、CH3COOH等有机酸、CH3OH、C2H5OH等醇类等的还原反应、利用CH4、C2H6、C2H4、C2H2等的碳化反应、以及利用NH3、NH2NH2、N2等的氮化反应等。
并且,作为反应气体,也可以使用3种反应气体、4种反应气体。
另一方面,在晶圆W的表面上进行成膜的方法并不限于ALD法。还能够将本发明应用于用于执行诸如如下各种CVD法的成膜装置:向处理容器1内连续地供给金属源并使金属源在加热了的晶圆W的表面分解而获得薄膜的热CVD法、在存在等离子体的环境下使金属源和反应气体等活性化并反应而进行连续的成膜的等离子体CVD法等。
附图标记说明
W、晶圆;1、处理容器;15、贯通口;2、载置台;31、顶板部;141、氮气供给路径;23、升降轴;231、波纹管;232、升降板;41、41a、41b、盖构件;412、凹部;417、套筒;42、筒状构件;43、环构件;63a、63b、氮气供给源。
Claims (19)
1.一种成膜装置,其特征在于,
该成膜装置包括:
处理容器,其具有真空排气部,其用于在真空氛围下向基板的表面供给反应气体而进行成膜处理;
载置台,其设于所述处理容器内,用于载置基板;
升降轴,其以自下表面侧支承着所述载置台的状态沿上下方向延伸地设置,该升降轴穿过被设于所述处理容器的贯通口而与外部的升降机构相连接;
波纹管,其设于所述处理容器与所述升降机构之间并自侧方覆盖所述升降轴的周围;
盖构件,其以与所述升降轴的侧周面之间隔着间隙地包围该升降轴的方式配置,且以在所述间隙以外的部位阻止该盖构件的下方侧空间与该盖构件的上方侧空间之间的连通的方式在整周上安装于处理容器;以及
吹扫气体供给部,其向所述波纹管内供给吹扫气体,以便形成经由所述升降轴与所述盖构件之间的间隙自该波纹管向处理容器流动的气体的流动。
2.根据权利要求1所述的成膜装置,其特征在于,
隔着所述间隙包围升降轴的盖构件的内周面的高度尺寸大于所述贯通口的内周面的高度尺寸。
3.根据权利要求2所述的成膜装置,其特征在于,
在所述盖构件上设有用于使包围所述升降轴的内周面的高度尺寸变大的套筒。
4.根据权利要求1所述的成膜装置,其特征在于,
所述载置台具有用于加热基板的加热部,在所述盖构件的上表面形成有用于使所述加热部与所述盖构件之间的距离变大的凹部,以便抑制由来自所述加热部的散热引起的盖构件的温度上升。
5.根据权利要求1所述的成膜装置,其特征在于,
该成膜装置包括筒状构件,该筒状构件配置在所述盖构件的外周面与波纹管的内周面之间且伸出到比所述盖构件的下端部靠下方侧的位置。
6.根据权利要求5所述的成膜装置,其特征在于,
所述筒状构件以其外周面与波纹管的内周面之间形成间隙的方式配置,所述吹扫气体供给部自该筒状构件与波纹管之间的间隙内的上方位置向波纹管内供给吹扫气体。
7.根据权利要求1所述的成膜装置,其特征在于,
该成膜装置包括:
包围构件,其以与位于进行所述成膜处理的位置的载置台的侧周面之间隔着间隙地包围该载置台的方式配置,该包围构件将所述处理容器的内部分成下部侧的空间和要供给所述反应气体的上部侧的处理空间;以及
真空排气部,其用于自所述处理空间侧对所述处理容器内进行真空排气,
在所述升降轴与盖构件之间的间隙流动的吹扫气体流入到所述下部侧的空间。
8.根据权利要求1所述的成膜装置,其特征在于,
所述处理容器具有顶板部,在该顶板部与所述载置台之间形成有用于使反应气体扩散而进行成膜处理的处理空间,该顶板部具有用于供给所述反应气体的气体供给孔,
所述升降机构借助所述升降轴使所述载置台在形成所述处理空间的处理位置与比所述处理位置靠下方侧的位置之间升降,
所述成膜装置包括:
第1清洁气体供给部,其用于向所述载置台的上表面侧供给清洁气体;以及
第2清洁气体供给部,其用于沿着所述升降轴向所述载置台的下表面侧供给清洁气体。
9.根据权利要求8所述的成膜装置,其特征在于,
该成膜装置包括控制部,该控制部输出控制信号,以便在使所述载置台下降到比所述处理位置靠下方侧的位置的状态下自所述第2清洁气体供给部供给清洁气体。
10.根据权利要求9所述的成膜装置,其特征在于,
并且,所述控制部输出控制信号,以便使所述载置台上升到处理位置并自所述第2清洁气体供给部供给清洁气体。
11.根据权利要求9所述的成膜装置,其特征在于,
该成膜装置包括上部侧非活性气体供给部,该上部侧非活性气体供给部用于向设于所述顶板部的气体供给孔供给非活性气体,
所述控制部输出控制信号,以便在自所述第2清洁气体供给部供给清洁气体的过程中自所述上部侧非活性气体供给部经由气体供给孔向所述处理容器内供给非活性气体。
12.根据权利要求8所述的成膜装置,其特征在于,
该成膜装置包括控制部,该控制部输出控制信号,以便在使所述载置台下降到比所述处理位置靠下方侧的位置的状态下自所述第1清洁气体供给部供给清洁气体。
13.根据权利要求12所述的成膜装置,其特征在于,
并且,所述控制部输出控制信号,以便使所述载置台上升到处理位置并自所述第1清洁气体供给部供给清洁气体。
14.根据权利要求12所述的成膜装置,其特征在于,
所述吹扫气体供给部以能够供给非活性气体的方式构成,所述控制部输出控制信号,以便在自所述第1清洁气体供给部供给清洁气体的过程中自所述吹扫气体供给部向所述处理容器内供给非活性气体。
15.根据权利要求8所述的成膜装置,其特征在于,
所述第2清洁气体供给部将自吹扫气体供给部供给的吹扫气体用作扩散气体,并向使清洁气体随着该扩散气体的流动而向所述载置台的下表面侧扩散的位置供给清洁气体。
16.根据权利要求8所述的成膜装置,其特征在于,
所述第1清洁气体供给部经由所述顶板的气体供给孔向处理容器内供给清洁气体。
17.根据权利要求8所述的成膜装置,其特征在于,
所述载置台具有环状的覆盖构件,该覆盖构件卡定于该载置台的上表面侧周缘部且以与所述载置台之间隔着间隙的方式自侧方包围该载置台的侧周面,在该覆盖构件的与所述载置台的上表面侧周缘部接触的接触部设有用于使清洁气体进入的槽部。
18.根据权利要求8所述的成膜装置,其特征在于,
该成膜装置包括控制部,该控制部输出控制信号,以便所述清洁气体的供给在利用所述真空排气部进行真空排气后的处理容器内进行,且由所述第2清洁气体供给部进行的清洁气体的供给在高于在由所述第1清洁气体供给部进行的清洁气体的供给时的压力的压力气氛下进行。
19.根据权利要求8所述的成膜装置,其特征在于,
所述真空排气部自所述处理空间经由所述载置台与所述顶板部之间的间隙向侧方排出气体。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013-095548 | 2013-04-30 | ||
JP2013-095558 | 2013-04-30 | ||
JP2013095548 | 2013-04-30 | ||
JP2013095558 | 2013-04-30 | ||
PCT/JP2014/000693 WO2014178160A1 (ja) | 2013-04-30 | 2014-02-10 | 成膜装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105164307A true CN105164307A (zh) | 2015-12-16 |
CN105164307B CN105164307B (zh) | 2017-06-27 |
Family
ID=51843306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480024289.9A Active CN105164307B (zh) | 2013-04-30 | 2014-02-10 | 成膜装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10221478B2 (zh) |
JP (1) | JP6432507B2 (zh) |
KR (1) | KR101764048B1 (zh) |
CN (1) | CN105164307B (zh) |
TW (1) | TWI612178B (zh) |
WO (1) | WO2014178160A1 (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106971932A (zh) * | 2016-01-13 | 2017-07-21 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 一种反应腔室和半导体设备 |
CN107723682A (zh) * | 2016-08-12 | 2018-02-23 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜装置和其使用的气体排出部件 |
CN108004525A (zh) * | 2016-11-01 | 2018-05-08 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 托盘、反应腔室、半导体加工设备 |
CN108630570A (zh) * | 2017-03-16 | 2018-10-09 | 株式会社斯库林集团 | 基板处理装置 |
CN110819966A (zh) * | 2018-08-10 | 2020-02-21 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜装置和成膜方法 |
CN110952069A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜装置和温度控制方法 |
CN112442672A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 佳能特机株式会社 | 真空装置 |
CN113604874A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-05 | 楚赟精工科技(上海)有限公司 | 一种气相外延系统及其维护操作方法 |
CN115142046A (zh) * | 2021-03-31 | 2022-10-04 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 基片承载组件、化学气相沉积设备及吹扫方法 |
CN115725956A (zh) * | 2021-08-30 | 2023-03-03 | 东京毅力科创株式会社 | 对基板进行成膜的装置和对基板进行成膜的方法 |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9991153B2 (en) * | 2013-03-14 | 2018-06-05 | Applied Materials, Inc. | Substrate support bushing |
US20170088948A1 (en) * | 2014-03-26 | 2017-03-30 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus and furnace opening cover |
JP5800964B1 (ja) * | 2014-07-22 | 2015-10-28 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体 |
JP6062413B2 (ja) * | 2014-11-28 | 2017-01-18 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム |
US9963782B2 (en) * | 2015-02-12 | 2018-05-08 | Asm Ip Holding B.V. | Semiconductor manufacturing apparatus |
US11384432B2 (en) | 2015-04-22 | 2022-07-12 | Applied Materials, Inc. | Atomic layer deposition chamber with funnel-shaped gas dispersion channel and gas distribution plate |
JP6001131B1 (ja) * | 2015-04-28 | 2016-10-05 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム |
JP5951095B1 (ja) * | 2015-09-08 | 2016-07-13 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム |
JP6696322B2 (ja) * | 2016-06-24 | 2020-05-20 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス処理装置、ガス処理方法及び記憶媒体 |
JP6698001B2 (ja) * | 2016-10-24 | 2020-05-27 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置及びカバー部材 |
US10679827B2 (en) * | 2017-01-25 | 2020-06-09 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for semiconductor processing chamber isolation for reduced particles and improved uniformity |
RU2727634C1 (ru) | 2017-02-08 | 2020-07-22 | Пикосан Ой | Устройство для осаждения или очистки с подвижной конструкцией и способ его эксплуатации |
US11004722B2 (en) | 2017-07-20 | 2021-05-11 | Applied Materials, Inc. | Lift pin assembly |
US11532459B2 (en) * | 2017-11-09 | 2022-12-20 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Chemical vapor deposition apparatus with cleaning gas flow guiding member |
JP7018801B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2022-02-14 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置、及び被処理体の搬送方法 |
JP7134003B2 (ja) | 2018-07-06 | 2022-09-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
US11242599B2 (en) | 2018-07-19 | 2022-02-08 | Applied Materials, Inc. | Particle coating methods and apparatus |
KR102401331B1 (ko) * | 2018-09-21 | 2022-05-25 | 주식회사 원익아이피에스 | 기판 처리 장치 |
WO2020146047A1 (en) * | 2019-01-08 | 2020-07-16 | Applied Materials, Inc. | Pumping apparatus and method for substrate processing chambers |
KR102827247B1 (ko) * | 2019-07-29 | 2025-06-27 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 반도체 프로세싱 챔버 및 이를 세정하기 위한 방법들 |
KR102494377B1 (ko) | 2019-08-12 | 2023-02-07 | 커트 제이. 레스커 컴파니 | 원자 스케일 처리를 위한 초고순도 조건 |
JP7515340B2 (ja) | 2020-08-17 | 2024-07-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 真空処理装置、及び真空処理装置の制御方法 |
KR20230097148A (ko) * | 2020-11-04 | 2023-06-30 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 대형 챔버 퍼지 제어를 위한 자가 정렬 퍼지 링 |
TWI749935B (zh) * | 2020-12-03 | 2021-12-11 | 天虹科技股份有限公司 | 用以產生穩定偏壓的晶圓承載盤及應用該晶圓承載盤的薄膜沉積設備 |
US11742185B2 (en) * | 2021-03-26 | 2023-08-29 | Applied Materials, Inc. | Uniform in situ cleaning and deposition |
US20230120710A1 (en) * | 2021-10-15 | 2023-04-20 | Applied Materials, Inc. | Downstream residue management hardware |
JP7673976B2 (ja) * | 2022-08-04 | 2025-05-09 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、処理方法、半導体装置の製造方法及びプログラム |
KR102826074B1 (ko) * | 2023-11-23 | 2025-06-27 | 주식회사 테스 | 기판처리장치 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4821674A (en) * | 1987-03-31 | 1989-04-18 | Deboer Wiebe B | Rotatable substrate supporting mechanism with temperature sensing device for use in chemical vapor deposition equipment |
JPH0297013A (ja) * | 1988-10-03 | 1990-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | 有機金属気相成長装置 |
CN101253282A (zh) * | 2005-10-24 | 2008-08-27 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜方法和成膜装置 |
CN101772833A (zh) * | 2008-02-20 | 2010-07-07 | 东京毅力科创株式会社 | 气体供给装置 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5273588A (en) * | 1992-06-15 | 1993-12-28 | Materials Research Corporation | Semiconductor wafer processing CVD reactor apparatus comprising contoured electrode gas directing means |
JPH07193050A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Hitachi Ltd | 真空プラズマ処理装置 |
US5558717A (en) * | 1994-11-30 | 1996-09-24 | Applied Materials | CVD Processing chamber |
JPH11214317A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-06 | Kokusai Electric Co Ltd | 基板処理装置および基板処理方法 |
JPH11302829A (ja) | 1998-04-16 | 1999-11-02 | Ebara Corp | 真空装置の真空室汚染防止装置 |
JP2001077088A (ja) * | 1999-09-02 | 2001-03-23 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
WO2001020663A1 (fr) * | 1999-09-13 | 2001-03-22 | Tokyo Electron Limited | Dispositif de traitement par le vide |
JP4727085B2 (ja) * | 2000-08-11 | 2011-07-20 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置および処理方法 |
JP2003031564A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-01-31 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
JP2003203867A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-18 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 気相成長方法及び気相成長装置 |
WO2003067636A1 (fr) * | 2002-01-22 | 2003-08-14 | Tokyo Electron Limited | Dispositif et procede de traitement de surface |
JP2004214314A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Ulvac Japan Ltd | ダスト侵入防止機構を備えたチャンバとそのチャンバを備えた真空装置 |
US7279049B2 (en) * | 2004-02-05 | 2007-10-09 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for reducing entrapment of foreign matter along a moveable shaft of a substrate support |
JP2006049489A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
US7789963B2 (en) * | 2005-02-25 | 2010-09-07 | Tokyo Electron Limited | Chuck pedestal shield |
JP2005328081A (ja) * | 2005-07-12 | 2005-11-24 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
JP4694436B2 (ja) * | 2006-07-28 | 2011-06-08 | 株式会社ダイヘン | 搬送ロボット |
JP5236197B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2013-07-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法および成膜装置 |
JP5347294B2 (ja) * | 2007-09-12 | 2013-11-20 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体 |
US7699935B2 (en) * | 2008-06-19 | 2010-04-20 | Applied Materials, Inc. | Method and system for supplying a cleaning gas into a process chamber |
US10266943B2 (en) * | 2014-06-27 | 2019-04-23 | Applied Materials, Inc. | Plasma corrosion resistive heater for high temperature processing |
JP6001131B1 (ja) * | 2015-04-28 | 2016-10-05 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム |
JP5951095B1 (ja) * | 2015-09-08 | 2016-07-13 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム |
-
2014
- 2014-02-10 US US14/787,860 patent/US10221478B2/en active Active
- 2014-02-10 KR KR1020157030974A patent/KR101764048B1/ko active Active
- 2014-02-10 WO PCT/JP2014/000693 patent/WO2014178160A1/ja active Application Filing
- 2014-02-10 JP JP2015514745A patent/JP6432507B2/ja active Active
- 2014-02-10 CN CN201480024289.9A patent/CN105164307B/zh active Active
- 2014-04-28 TW TW103115123A patent/TWI612178B/zh active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4821674A (en) * | 1987-03-31 | 1989-04-18 | Deboer Wiebe B | Rotatable substrate supporting mechanism with temperature sensing device for use in chemical vapor deposition equipment |
JPH0297013A (ja) * | 1988-10-03 | 1990-04-09 | Mitsubishi Electric Corp | 有機金属気相成長装置 |
CN101253282A (zh) * | 2005-10-24 | 2008-08-27 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜方法和成膜装置 |
CN101772833A (zh) * | 2008-02-20 | 2010-07-07 | 东京毅力科创株式会社 | 气体供给装置 |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106971932B (zh) * | 2016-01-13 | 2019-04-23 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 一种反应腔室和半导体设备 |
CN106971932A (zh) * | 2016-01-13 | 2017-07-21 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 一种反应腔室和半导体设备 |
CN107723682A (zh) * | 2016-08-12 | 2018-02-23 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜装置和其使用的气体排出部件 |
CN107723682B (zh) * | 2016-08-12 | 2019-11-29 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜装置和其使用的气体排出部件 |
CN108004525B (zh) * | 2016-11-01 | 2020-04-28 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 托盘、反应腔室、半导体加工设备 |
CN108004525A (zh) * | 2016-11-01 | 2018-05-08 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 托盘、反应腔室、半导体加工设备 |
CN108630570A (zh) * | 2017-03-16 | 2018-10-09 | 株式会社斯库林集团 | 基板处理装置 |
CN108630570B (zh) * | 2017-03-16 | 2022-11-08 | 株式会社斯库林集团 | 基板处理装置 |
CN110819966A (zh) * | 2018-08-10 | 2020-02-21 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜装置和成膜方法 |
CN110952069A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜装置和温度控制方法 |
CN112442672B (zh) * | 2019-08-30 | 2023-09-22 | 佳能特机株式会社 | 真空装置 |
CN112442672A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 佳能特机株式会社 | 真空装置 |
CN115142046B (zh) * | 2021-03-31 | 2024-03-12 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 基片承载组件、化学气相沉积设备及吹扫方法 |
CN115142046A (zh) * | 2021-03-31 | 2022-10-04 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 基片承载组件、化学气相沉积设备及吹扫方法 |
CN113604874B (zh) * | 2021-07-26 | 2022-05-03 | 楚赟精工科技(上海)有限公司 | 一种气相外延系统及其维护操作方法 |
CN113604874A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-05 | 楚赟精工科技(上海)有限公司 | 一种气相外延系统及其维护操作方法 |
CN115725956A (zh) * | 2021-08-30 | 2023-03-03 | 东京毅力科创株式会社 | 对基板进行成膜的装置和对基板进行成膜的方法 |
CN115725956B (zh) * | 2021-08-30 | 2024-10-11 | 东京毅力科创株式会社 | 对基板进行成膜的装置和对基板进行成膜的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI612178B (zh) | 2018-01-21 |
WO2014178160A1 (ja) | 2014-11-06 |
US10221478B2 (en) | 2019-03-05 |
KR20160002855A (ko) | 2016-01-08 |
US20160083837A1 (en) | 2016-03-24 |
KR101764048B1 (ko) | 2017-08-01 |
TW201506196A (zh) | 2015-02-16 |
JP6432507B2 (ja) | 2018-12-05 |
JPWO2014178160A1 (ja) | 2017-02-23 |
CN105164307B (zh) | 2017-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105164307A (zh) | 成膜装置 | |
KR102542125B1 (ko) | 촉매 제어를 사용한 실리콘 옥사이드 상의 실리콘 나이트라이드의 선택적 증착 | |
TWI720001B (zh) | 敏感材料上之含鹵化物原子層沉積膜的整合方法 | |
US7964516B2 (en) | Film formation apparatus for semiconductor process and method for using same | |
KR20180013745A (ko) | 반도체 패터닝 애플리케이션들을 위한 도핑된 ald 막들 | |
TW201827637A (zh) | 利用鹵化物系前驅體以沉積無金屬原子層沉積氮化矽膜之方法 | |
US10767260B2 (en) | Substrate processing apparatus, vaporization system and mist filter | |
US10535501B2 (en) | Film forming apparatus, film forming method and non-transitory storage medium | |
US11530479B2 (en) | Atomic layer deposition tool and method | |
US9279183B2 (en) | Film forming apparatus and method of operating the same | |
CN115698372A (zh) | 在室清洁中的锡氧化物的移除 | |
WO2016063670A1 (ja) | 成膜装置及び成膜方法 | |
US10876204B2 (en) | Substrate processing apparatus, exhaust pipe coating method and substrate processing method | |
US12195848B2 (en) | Method of cleaning, method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and recording medium | |
KR20210128475A (ko) | 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램 | |
US11725281B2 (en) | Gas introduction structure, thermal processing apparatus and gas supply method | |
US10573518B2 (en) | Film forming method and vertical thermal processing apparatus | |
US8993456B2 (en) | Film forming apparatus and method of operating the same | |
TWI559381B (zh) | 金屬合金薄膜的原子層沉積 | |
KR102639411B1 (ko) | 성막 방법, 성막 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |