[go: up one dir, main page]

TW201313943A - 成膜裝置 - Google Patents

成膜裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201313943A
TW201313943A TW101116516A TW101116516A TW201313943A TW 201313943 A TW201313943 A TW 201313943A TW 101116516 A TW101116516 A TW 101116516A TW 101116516 A TW101116516 A TW 101116516A TW 201313943 A TW201313943 A TW 201313943A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gas
processing
processing space
substrate
film forming
Prior art date
Application number
TW101116516A
Other languages
English (en)
Inventor
Manabu Amikura
Tetsuya Saitou
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of TW201313943A publication Critical patent/TW201313943A/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical 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
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34Nitrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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
    • C23C16/45523Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

一種隔著清洗氣體的清洗將第1處理氣體和第2處理氣體交替供應於基板(W)使基板(W)上形成有指定膜的成膜裝置,具備:可收容基板(W),做為基板(W)成膜處理執行用的處理容器(1);在處理容器(1)內載置基板(W)的載置台(2);形成在處理容器(1)內,對基板(W)執行成膜處理的處理空間(S);對處理空間(S)至少供應第1處理氣體和第2處理氣體和清洗氣體的氣體供應部(20);及處理空間(S)排氣用的排氣部(71、30、31、32),該氣體供應部(20)是從處理空間(S)的外圍供應氣體,該排氣部(71、30、31、32)是從處理空間(S)的中央上部朝上方排氣。

Description

成膜裝置
本發明是關於ALD(Atomic Layer Deposition:原子層沉積)成膜處理最佳的成膜裝置。
於半導體元件的製造,是對基板即半導體晶圓(以下簡稱晶圓)重覆進行成膜處理或蝕刻處理等各種的處理藉此製造出所期望的元件。
成膜處理,是有使用處理氣體以化學反應進行成膜的CVD(Chemical Vapor Deposition:化學氣相沉積)成膜。CVD成膜的優點是即使晶圓的電路圖案微細還是可獲得良好的階梯覆蓋率。此外,CVD成膜當中引人注目的是ALD(Atomic Layer Deposition:原子層沈積)技術能以低溫成膜使膜質為更佳的膜。ALD成膜是在第1處理氣體以原子層的層級吸附後供應第2處理氣體產生反應藉此形成極薄的膜,藉由重覆執行上述操作就可形成有指定厚度的膜。
ALD的成膜裝置,先前以提高處理氣體吸附及反應的效率為目的提案有使用極閉構造之處理容器執行高壓處理,構成為從設置在晶圓中心部份之正上方的氣體導入口導入處理氣體然後朝外圍側排出的構造(例如專利文獻1)。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-224775號公報
然而在執行ALD成膜處理時,為了以高速執行氣體供應及排氣,是需要將處理容器內的處理空間容積構成為極小,但如上述專利文獻1所示從晶圓中心部份的正上方導入氣體時,於氣體導入部份是有氣體擴散塊體等構造物存在,因此中心的氣體導入口和晶圓的距離就會變近,導致從氣體導入口吐出的氣體難以擴散以致成膜分佈變差。另一方面,若想要確保有充分的氣體擴散時,處理空間的容積勢必變大。此外,從外圍進行排氣時,排氣傳導的設定就變困難。
因此,本發明之目的,是在於提供一種不會妨礙氣體擴散又能夠使處理空間容積小,並且排氣傳導設定容易的成膜裝置。
根據本發明第1觀點時,所提供的成膜裝置,其是一種隔著清洗氣體的清洗將第1處理氣體和第2處理氣體交替供應在基板上使基板上形成有指定膜的成膜裝置,其具備:可收容基板,於內部執行基板成膜處理的處理容器;在上述處理容器內載置基板的載置台;形成在上述處理容器內,對基板執行成膜處理的處理空間;對上述處理空間至少供應上述第1處理氣體和上述第2處理氣體和上述清 洗氣體的氣體供應部;及上述處理空間排氣用的排氣部,上述氣體供應部是從上述處理空間的外圍供應氣體,上述排氣部是從上述處理空間的中央上部朝上方排氣。
於上述第1觀點中,是可構成為於上述處理容器內又具備有與上述載置台成相向設置的蓋構件,該蓋構件具有朝下方開口之上述處理空間形成用的凹部,利用上述載置台蓋住上述凹部的開口藉此形成處理空間,此外於上述蓋構件的上述凹部的外圍部形成有複數個氣體吐出口,於上述蓋構件的上述凹部中央形成有氣體排出孔。
除此之外,還可構成為又具備有上述載置台昇降用的昇降機構,利用上述昇降機構使上述載置台下降於該狀態下執行對上述載置台的基板交接,利用上述昇降機構使上述載置台上昇藉此蓋住上述蓋構件的上述開口形成有上述處理空間。
再加上,又可構成為上述排氣部具有:設置成包圍著上述處理空間之外側的環狀排氣通道;及可將上述蓋構件之上述氣體排出孔所排出的氣體以放射狀引導至上述排氣通道的氣體排出流路。
又加上,此外還可構成為具有:連接至上述氣體排出孔的緩衝室;及對上述緩衝室供應氣體的氣體管路,藉由對上述氣體管路要供應至上述緩衝室的氣體進行控制使上述緩衝室的壓力受到控制,藉此達到上述處理空間所要排出之排氣的傳導控制。
根據本發明第2觀點時,所提供的成膜裝置,其具 備:可收容基板,於內部執行基板成膜處理的處理容器;在上述處理容器內載置基板的載置台;於上述處理容器內對基板執行成膜處理的處理空間;對上述處理空間供應成膜處理用之處理氣體的氣體供應部;及上述處理空間排氣用的排氣部,上述氣體供應部是從上述處理空間的外圍供應處理氣體,上述排氣部是從上述處理空間的中央上部朝上方排氣。
[發明之實施形態]
以下,參照圖面對本發明實施形態進行具體性說明。於此成膜裝置是以使用Ti原料氣體和氮化氣體利用ALD技術在晶圓上形成有TiN膜的成膜裝置為例子進行說明。
<第1實施形態>
第1圖為表示本發明第1實施形態相關的成膜裝置剖面圖,第2圖為表示第1圖成膜裝置之給排氣流路構件和蓋構件的剖面圖。第3圖為表示第1圖成膜裝置之給排氣流路構件和蓋構件的分解透視圖,第4圖為表示給排氣流路構件的底面圖,第5圖為表示蓋構件的平面圖。如第1圖所示,成膜裝置100,是於其內部具有大致圓筒狀的處理容器1,該處理容器1形成有可保持成真空的處理空間S。處理容器1是由鋁或鋁合金形成。
於處理容器1的內部,配置有可將被處理基板即晶圓 W以水平狀態載置(支撐)的的載置台,該載置台例如是由AlN陶瓷構成的承受器2,該承受器2是以設置在其中央下部的圓筒狀支撐構件3成支撐的狀態下配置成可昇降。於承受器2的外緣部,設有用以引導晶圓W並且規定處理空間用的內環4,該內環4由氧化鋁等陶瓷形成。此外,於內環4的外圍設有可卡合於內環4的罩環15,該罩環15由鋁或鋁合金形成。另外,於承受器2是埋入有由鉬等之高融點金屬構成的加熱器5,該加熱器5是從加熱電源(未圖示)供應電,藉此對被處理基板即晶圓W進行加熱使晶圓W加熱成指定溫度例如350℃~500℃。
處理容器1,具有:上部具有開口的下側容器1a;及設置成可蓋住下側容器1a之開口的圓板狀頂板1b。於頂板1b的下面中央部安裝有由比承受器2還大徑之圓板形成的給排氣流路構件12,於給排氣流路構件12的下面,安裝有與承受器2成相向,與給排氣流路構件12大致同徑之圓板狀的蓋構件13。該等給排氣流路構件12及蓋構件13是由鋁或鋁合金形成。
於蓋構件13的下面中央部形成有比承受器2還稍微大徑的圓板狀凹部13a。接著,是在承受器2位於第1圖實線所示上昇之處理位置的狀態下,使凹部13a的外圍部份13b接觸於罩環15,藉此形成有由凹部13a和承受器2所包圍的處理空間S。此時,承受器2會由晶圓W加熱用的加熱器5加熱成高溫,因此為了要緩和對鋁或鋁合金所形成之罩環15的熱影響,內環4是由陶瓷形成。另,給 排氣流路構件12及蓋構件13的詳細構造將於下述說明。
於處理容器1之頂板1b的上方設有氣體供應部20。氣體供應部20,具有:第1處理氣體即TiCl4氣體供應用的TiCl4氣體供應配管21;第2處理氣體即NH3氣體供應用的NH3氣體供應配管22;可發揮載流氣體及清洗氣體之功能的N2氣體供應用的N2氣體供應配管23;組合性配置有該等配管之閥類及質量流量控制器等之流量控制器的組合閥單元24;及藉由組合閥單元24的閥操作對處理空間S選擇性供應期望氣體用的共用配管25。氣體供應時之閥操作的控制由閥控制部26執行。共用配管25,是連接於頂板1b中央所設置的氣體導入口27。接著,從導入口27如下述說明對處理空間S供應氣體。
於上述給排氣流路構件12及蓋構件13的周圍,形成有環狀的排氣通道30。具體而言,排氣通道30,是形成為由設置在處理容器1的側壁和頂板1b之間的管道構件33、設置在該管道構件33之下部內側的內側環構件34、以及給排氣流路構件12及蓋構件13所包圍著。於內側環構件34和罩環15之間,是流動有下側容器1a清洗用的清洗氣體。如此一來,就可形成為處理空間S的外圍由排氣通道30包圍的構成,如下述說明該處理空間S的氣體就會排出至排氣通道30。於排氣通道30連接有排氣配管31,於該排氣配管31連接有自動壓力控制閥(APC)31a和排氣裝置32,藉由控制自動壓力控制閥(APC)31a的打開度之同時,使排氣裝置32動作就能夠使處理空間S 減壓成指定的真空度。
支撐構件3,是貫通處理容器1之下側容器1a的底面部,由昇降板41支撐著。昇降板41是安裝在昇降機構42的桿42a,利用昇降機構42形成為可昇降,藉由該昇降板41的昇降透過支撐構件3就可使承受器2昇降在第1圖實線所示的處理位置和二點鏈線所示的搬運位置之間。於昇降板41和下側容器1a之間氣密接合有伸縮管43。
此外,於處理容器1內之下側容器1a的底面部附近,設有要使晶圓W對承受器2之晶圓載置面成昇降用的晶圓昇降部45。晶圓昇降部45,具有:水平固定在下側容器1a之底面的支撐板46;及從支撐板46延伸至上方的3支晶圓支撐銷47(第1圖中僅圖示2支)。另一方面,於承受器2設有晶圓支撐銷47所要插通的插通孔2a。接著,於承受器2下降至二點鏈線所示搬運位置時,晶圓支撐銷47會插通承受器2的插通孔2a,其上端會成為從承受器2之晶圓載置面突出的狀態,使未圖示的晶圓搬運裝置能夠交接晶圓W。
於處理容器1之下側容器1a的側壁,設有晶圓W搬入及搬出用的搬出入口48,搬出入口48是由閘閥49控制成可開閉,形成為連通於真空搬運室(未圖示),搬出入口48,當承受器2位於搬運位置時,是形成在能夠執行搬運裝置(未圖示)對承受器2之晶圓W交接的位置。
其次,針對氣體供應至處理空間S及氣體從處理空間S排出的構造進行具體性說明。
於頂板1b的中心,從氣體導入口27垂直朝下方延伸形成有貫通的氣體流入孔61(參照第1圖)。另一方面,於給排氣流路構件12的上面設有與氣體流入孔61對應的氣體導入口62,於給排氣流路構件12的內部從氣體導入口62朝外側延伸有水平並且放射狀的複數條(圖中為8條)水平氣體流路63(參照第2圖、第4圖)。接著,從該等水平氣體流路63的外端部朝蓋構件13形成有往垂直下方延伸的垂直氣體流路64。垂直氣體流路64是開口在給排氣流路構件12的下面。於蓋構件13的上面外圍部設有與給排氣流路構件12之垂直氣體流路64對應的複數個(圖中為8個)氣體導入道65。此外,於蓋構件13的內部,設有環狀氣體流路66(參照第2圖、第3圖),氣體導入道65是連接於環狀氣體流路66。此外,從環狀氣體流路66均等設有開口在比蓋構件13之凹部13a外圍部的晶圓W還位於外側位置之複數個(圖中為32個)氣體吐出口67(參照第2圖、第3圖、第5圖)。因此,當承受器2位於處理位置時,從氣體供應部20經氣體導入口27導入的氣體就會經由氣體流入孔61、氣體導入口62、水平氣體流路63、垂直氣體流路64、氣體導入道65、環狀氣體流路66、氣體吐出口67從外圍部均等供應至處理空間S。
另一方面,於蓋構件13的下面中央(凹部13a的中央)形成有氣體排出孔68。因此,從外圍上面的複數個氣體吐出口67供應至處理空間S之氣體就會經過晶圓W的 上面,從處理空間S之中央上面的氣體排出孔68朝上方排出。氣體排出孔68具有倒反磨鉢狀的下部68a和小徑的上部68b。另,氣體排出孔68的形狀並不限於上述形狀,其可以是單純的圓柱狀等其他的形狀。如上述,本實施形態,是構成為從沿著處理空間S的外圍設置成複數個的氣體吐出口67吐出氣體,從處理空間S的中央上部排出氣體(參照第2圖、第3圖、第5圖)。
於給排氣流路構件12的下面,設有呈放射狀的複數條(圖中為8條)氣體排出流路71,該等氣體排出流路71的外圍端,是形成為面臨著環狀的排氣通道30。因此,從氣體排出孔68排出的氣體就會不偏不倚通過氣體排出流路71導入至排氣通道30,利用排氣裝置32經由排氣配管31排出。
成膜裝置100的各構成部,例如閥控制部26、昇降機構42、加熱器5加熱用的加熱電源(未圖示)、自動壓力控制閥(APC)31a、排氣裝置32、閘閥49等是由全體控制部80控制。全體控制部80,具有:由微處理器(電腦)構成的控制器;操作員執行輸入操作等用的鍵盤;由顯示成膜裝置運轉情況等用的顯示器等構成的使用者界面;及已載入可由控制器的控制實現成膜裝置100所要執行之各種處理的控制程式和已載入可使成膜裝置100根據處理條件執行指定處理之處理訣竅等的記憶部。處理訣竅等是記憶在記憶媒體,可於記憶部從記憶媒體讀出後執行。記憶媒體可以是硬碟或半導體記憶體,也可以是CD- ROM、DVD、快閃記憶體等可隨身攜帶的記憶媒體。處理訣竅等,也可根據需求由使用界面的指示等從記憶體讀取後由控制器執行,藉此就能夠在控制器的控制下使成膜裝置100執行所期望的處理。
於上述構成的成膜裝置100中,由排氣裝置32維持處理容器1內之減壓狀態的同時,首先,是於承受器2配置在搬運位置的狀態下,打開閘閥49由搬運裝置將晶圓W從真空搬運室交接在晶圓支撐銷47上,接著退縮搬運裝置且關閉閘閥49。然後,由昇降機構42上昇承受器2,使安裝在承受器2外圍部份的罩環15接觸蓋構件13的外圍部份13b,藉此就能夠形成有由凹部13a和承受器2所構成的處理空間S。此時利用設置在承受器2的加熱器5使晶圓W加熱成指定溫度例如350℃~500℃。
於該狀態下從氣體供應部20流出有做為清洗氣體之N2氣體的同時藉由自動壓力控制閥(APC)31a打開程度的控制使處理空間S的壓力受到控制,於壓力達到穩定的階段,就開始進行ALD成膜。於成膜時,是以指定的次數重復下述步驟:供應TiCl4氣體使TiCl4氣體附著在晶圓W的步驟;供應N2氣體藉此清洗處理空間S的步驟;供應NH3氣體使晶圓W上的TiCl4還原,形成有極薄之TiN膜的步驟;及供應N2氣體藉此清洗處理空間S的步驟。此時氣體的轉換,是利用閥控制部26的閥控制實現。另,各步驟之處理空間S內的壓力,於TiCl4氣體附著步驟中例如設定成2~4Torr;於供應NH3氣體使TiCl4 還原的步驟中例如設定成10~15Torr;於清洗步驟中例如設定成2~4Torr。
如上述,中間隔著清洗重復進行TiCl4氣體的供應和NH3氣體的供應,就能夠在晶圓W上形成有指定厚度的TiN膜。
於該形態時,氣體是從均等設置在蓋構件13之處理空間S之外圍的複數個氣體吐出口67吐出,從處理空間S之中央上部的氣體排出孔68排出,因此氣體就會以分散的狀態均等供應在晶圓W,不必使用特別的分散機構就能夠使氣體以分散的狀態供應在晶圓。此外,氣體吐出口67是設置在晶圓W的外方並且上方,因此氣體流並不會直接噴射在晶圓W,而是沿著晶圓W的表面流動,所以氣體吐出口67就能夠對晶圓W均勻供應氣體。
如上述,於本實施形態是能夠本質上以分散性良好的狀態供應氣體,此外,由於不需要如先前所示在處理空間的中央部設置可使氣體分散的機構,因此就能夠使處理空間S的容積相較於先前還明顯變小,能夠縮短氣體供應及排氣的時間。基於此,本實施形態就能夠應對高速處理的要求。此外,又能夠節約氣體的使用量。
另外,氣體是從處理空間S中央上部的氣體排出孔68排出,因此排氣的傳導就能夠根據氣體排出孔68的孔徑或形狀加以設定,與先前所示從外圍排出氣體的形態相比本實施形態是能夠比較容易進行排氣傳導的設定。此外,如上述從中央上部進行排氣是能夠減少成膜對排氣傳 導造成的影響,能夠不偏不倚均等進行排氣。
再加上,為了要提高處理氣體之吸附及反應(還原)等的效率是需要在高壓下進行處理,因此處理空間若為極閉空間是比較有利,但本實施形態中,是以極為簡單的動作即上昇承受器2蓋住形成在蓋構件13之凹部13a的開口就能夠形成有處理空間S,因此就能夠執行有效率的處理。接著,如上述因為形成有狹窄且關閉的處理空間S並且在該處理空間S內進行成膜處理,所以處理的效率就高。又加上,如上述是在承受器2上方的空間進行成膜處理,因此氣體就不會接觸承受器2的下方,基於此就能夠防止承受器2下方的壁部或者構件產生成膜或腐蝕。
彙整以上所述,根據本實施形態時,氣體供應部是從處理空間的外圍供應氣體,氣體排氣部是從處理空間的中央上部朝上方排氣,因此氣體就能夠以分散的狀態均等供應在基板,不必使用特別的分散機構就能夠以分散的狀態對基板供應氣體。此外,又不需要如先前所示在處理空間的中央部設置可使氣體分散的機構。如上述由於能夠以分散性良好的狀態供應氣體,又不需要有可使氣體分散的機構,因此就能夠使處理空間的容積比先前還明顯為較小,能夠縮短氣體供應及排氣的時間。基於此,就能夠應對高速處理的要求。此外,又能夠節約氣體的使用量。
此外,由於是從處理空間的中央上部排出氣體,因此排氣的傳導就能夠根據氣體排出孔的孔徑或形狀加以設定,與先前所示從外圍排出氣體的形態相比本實施形態是 能夠比較容易進行排氣傳導的設定。另外,如上述從中央上部進行排氣是能夠減少成膜對排氣傳導造成的影響。
<第2實施形態>
其次,針對本發明的第2實施形態進行說明。
於上述第1實施形態中,如以上所述排氣傳導的設定是比先前還容易,但只要傳導一旦設定,於處理中就無法控制傳導。但是,於ALD的形態,若要以短時間執行氣體的置換則排氣傳導設成較大是比較有利,於處理氣體的吸附及反應(還原)時為了提高壓力則排氣傳導設定成較小是比較有利。
於是,本實施形態中,是在處理氣體的吸附及反應(還原)時和氣體的置換時,使傳導有所改變。
第6圖為表示本發明第2實施形態相關之成膜裝置的主要部剖面圖。於第6圖中,與第1實施形態之成膜裝置相同的構件是標示相同圖號藉此省略說明。
本實施形態,如第6圖所示,是於蓋構件13的氣體排出孔68的周圍設有緩衝室91,以氣體流路92連通緩衝室91和氣體排出孔68,於緩衝室91由另項的氣體管路93導入有N2氣體或NH3氣體。
如此一來,對氣體管路93所要供應之氣體的供應進行控制就能夠任意控制緩衝室91的壓力。因此,在處理氣體的吸附及反應(還原)時,如第7A圖所示,是將緩衝室91和處理空間S的壓差形成為較小使傳導變小,藉 此增加處理氣體的密封效果就能夠執行高壓處理,另一方面,於導入清洗氣體進行氣體置換時,如第7B圖所示,是將緩衝室91和處理空間S的壓差形成為較大使傳導變大,藉此就能夠急速排氣。
另,設有本實施形態之緩衝室藉此控制傳導的手法,是可不拘氣體排出孔的位置。例如:第8圖所示,從中心導入氣體朝外圍排氣之先前型式的成膜裝置也可同樣應用上述手法。即,第8圖的成膜裝置中,蓋構件13’是構成為形成有倒反磨鉢狀的處理空間S’,從中央上部插入有具備分散機構的氣體導入構件101藉此供應氣體,於處理空間S’的外圍側均等配置有排氣管路102藉此具有可排氣至外方排氣通道(未圖示)的構造。接著,於排氣管路102的途中設有環狀的緩衝室103,將氣體管路104連接於緩衝室103,使N2氣體或NH3氣體經由氣體管路104導入至緩衝室103藉此進行壓差控制。上述的構成也可獲得與第6圖裝置相同的效果。
以上,是針對本發明的實施形態進行了說明,但本發明並不限於上述實施形態,其可加以各種的變形。例如:上述實施形態中,是針對使用TiCl4氣體和NH3氣體利用ALD進行TiN膜之成膜的形態進行了說明,本發明的原理上,對於氣體的種類、膜的材料並無任何限定,因此本發明是可應用在使用各種之氣體的ALD成膜。清洗氣體也可根據處理氣體加以適當選擇,並無特別限定。此外,氣體理所當然並不限於2種類,還可應用在3種類以上之氣 體的ALD成膜。另外,又可應用在ALD成膜以外通常的CVD成膜。
此外,上述實施形態中,是從設置在處理空間外圍部之上部的晶圓外方的氣體吐出口吐出氣體,但氣體吐出口也可設置在有晶圓的位置。另外,複數個氣體吐出口是配置成一個圓形,但也可配置成雙層圓形。
又,上述實施形態中,被處理基板是以半導體晶圓為例子進行了說明,但並不限於半導體晶圓,本發明理所當然還可應用在液晶顯示裝置等FPD(平板顯示器)所使用的玻璃基板或陶瓷基板等。
1‧‧‧處理容器
2‧‧‧承受器(載置台)
3‧‧‧支撐構件
4‧‧‧內環
5‧‧‧加熱器
12‧‧‧給排氣流路構件
13‧‧‧蓋構件
13a‧‧‧凹部
15‧‧‧罩環
20‧‧‧氣體供應部
30‧‧‧排氣通道
31‧‧‧排氣配管
31a‧‧‧自動壓力控制閥
32‧‧‧排氣裝置
42‧‧‧昇降機構
67‧‧‧氣體吐出口
68‧‧‧氣體排出孔
71‧‧‧氣體排出流路
80‧‧‧全體控制部
91‧‧‧緩衝室
92‧‧‧氣體流路
93‧‧‧氣體管路
100‧‧‧成膜裝置
S‧‧‧處理空間
W‧‧‧半導體晶圓(基板)
第1圖為表示本發明第1實施形態相關的成膜裝置剖面圖。
第2圖為表示第1圖成膜裝置之給排氣流路構件和蓋構件的剖面圖。
第3圖為表示第1圖成膜裝置之給排氣流路構件和蓋構件的分解透視圖。
第4圖為表示給排氣流路構件的底面圖。
第5圖為表示蓋構件的平面圖。
第6圖為表示本發明第2實施形態相關的成膜裝置主要部剖面圖。
第7A圖為表示吸附時及反應(還原)時之處理空間和緩衝室的壓差例示圖。
第7B圖為表示導入清洗氣體進行氣體置換時之處理空間和緩衝室的壓差例示圖。
第8圖為表示本發明第2實施形態相關的成膜裝置其他例主要部剖面圖。
1‧‧‧處理容器
1a‧‧‧下側容器
1b‧‧‧頂板
2‧‧‧承受器(載置台)
2a‧‧‧插通孔
3‧‧‧支撐構件
4‧‧‧內環
5‧‧‧加熱器
12‧‧‧給排氣流路構件
13‧‧‧蓋構件
13a‧‧‧凹部
13b‧‧‧外圍部份
15‧‧‧罩環
20‧‧‧氣體供應部
21‧‧‧TiCl4氣體供應配管
22‧‧‧NH3氣體供應配管
23‧‧‧N2氣體供應配管
24‧‧‧組合閥單元
25‧‧‧共用配管
26‧‧‧閥控制部
27‧‧‧氣體導入口
30‧‧‧排氣通道
31‧‧‧排氣配管
31a‧‧‧自動壓力控制閥
32‧‧‧排氣裝置
33‧‧‧管道構件
34‧‧‧內側環構件
41‧‧‧昇降板
42‧‧‧昇降機構
42a‧‧‧桿
43‧‧‧伸縮管
45‧‧‧晶圓昇降部
46‧‧‧支撐板
47‧‧‧晶圓支撐銷
48‧‧‧搬出入口
49‧‧‧閘閥
61‧‧‧氣體流入孔
62‧‧‧氣體導入口
63‧‧‧水平氣體流路
64‧‧‧垂直氣體流路
66‧‧‧環狀氣體流路
68‧‧‧氣體排出孔
71‧‧‧氣體排出流路
80‧‧‧全體控制部
100‧‧‧成膜裝置
S‧‧‧處理空間
W‧‧‧半導體晶圓(基板)

Claims (6)

  1. 一種成膜裝置,其是隔著清洗氣體的清洗將第1處理氣體和第2處理氣體交替供應於基板使基板上形成有指定膜的成膜裝置,其特徵為,具備:可收容基板,於內部執行基板成膜處理的處理容器;在上述處理容器內載置基板的載置台;形成在上述處理容器內,對基板執行成膜處理的處理空間;對上述處理空間至少供應上述第1處理氣體和上述第2處理氣體和上述清洗氣體的氣體供應部;及上述處理空間排氣用的排氣部,上述氣體供應部是從上述處理空間的外圍供應氣體,上述排氣部是從上述處理空間的中央上部朝上方排氣。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的成膜裝置,其中,於上述處理容器內又具備有與上述載置台成相向設置的蓋構件,該蓋構件具有朝下方開口之上述處理空間形成用的凹部,利用上述載置台蓋住上述凹部的開口藉此形成處理空間,此外於上述蓋構件的上述凹部的外圍部形成有複數個氣體吐出口,於上述蓋構件的上述凹部中央形成有氣體排出孔。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載的成膜裝置,其中,又具備有上述載置台昇降用的昇降機構,利用上述昇降機構使上述載置台降下的狀態下執行對上述載置台的基板交接,利用上述昇降機使上述載置台上昇藉此蓋住上述蓋構 件的上述開口形成有上述處理空間。
  4. 如申請專利範圍第2項所記載的成膜裝置,其中,上述排氣部具有:設置成包圍著上述處理空間之外側的環狀排氣通道;及可將上述蓋構件之上述氣體排出孔所排出的氣體以放射狀引導至上述排氣通道的氣體排出流路。
  5. 如申請專利範圍第2項所記載的成膜裝置,其中,具有:連接至上述氣體排出孔的緩衝室;及對上述緩衝室供應氣體的氣體管路,藉由對上述氣體管路供應至上述緩衝室的氣體進行控制使上述緩衝室的壓力受到控制,藉此達到上述處理空間所要排出之排氣的傳導控制。
  6. 一種成膜裝置,其特徵為,具備:可收容基板,於內部執行基板成膜處理的處理容器;在上述處理容器內載置基板的載置台;於上述處理容器內對基板執行成膜處理的處理空間;對上述處理空間供應成膜處理用之處理氣體的氣體供應部;及上述處理空間排氣用的排氣部,上述氣體供應部是從上述處理空間的外圍供應處理氣體,上述排氣部是從上述處理空間的中央上部朝上方排氣。
TW101116516A 2011-05-10 2012-05-09 成膜裝置 TW201313943A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011105381A JP2012237026A (ja) 2011-05-10 2011-05-10 成膜装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201313943A true TW201313943A (zh) 2013-04-01

Family

ID=47139077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101116516A TW201313943A (zh) 2011-05-10 2012-05-09 成膜裝置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2012237026A (zh)
TW (1) TW201313943A (zh)
WO (1) WO2012153591A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6107327B2 (ja) * 2013-03-29 2017-04-05 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及びガス供給装置並びに成膜方法
CN104250725B (zh) * 2013-06-26 2016-11-23 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 预沉积工艺、扩散工艺及扩散设备
JP6516436B2 (ja) 2014-10-24 2019-05-22 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及び成膜方法
JP6438751B2 (ja) * 2014-12-01 2018-12-19 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP6457643B2 (ja) 2015-07-29 2019-01-23 堺ディスプレイプロダクト株式会社 支持ピン及び成膜装置
KR102738105B1 (ko) * 2019-08-07 2024-12-04 주성엔지니어링(주) 가스 유입 장치 및 이를 이용한 기판 처리 장치
JP7529764B2 (ja) * 2020-03-17 2024-08-06 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63140619U (zh) * 1987-03-06 1988-09-16
CN101010447B (zh) * 2004-10-15 2010-09-01 株式会社日立国际电气 基板处理装置及半导体装置的制造方法
KR100960958B1 (ko) * 2007-12-24 2010-06-03 주식회사 케이씨텍 박막 증착 장치 및 증착 방법
US8298338B2 (en) * 2007-12-26 2012-10-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Chemical vapor deposition apparatus
JP5107185B2 (ja) * 2008-09-04 2012-12-26 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、基板処理装置、成膜方法及びこの成膜方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012153591A1 (ja) 2012-11-15
JP2012237026A (ja) 2012-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108074845B (zh) 基板处理装置、反应管以及半导体装置的制造方法
TWI736687B (zh) 處理裝置及蓋構件
JP5878813B2 (ja) バッチ式処理装置
JP4426518B2 (ja) 処理装置
TW201313943A (zh) 成膜裝置
CN105869979B (zh) 衬底处理装置、气体整流部、半导体器件的制造方法
KR20150110246A (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
KR20160115687A (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
JP2012004408A (ja) 支持体構造及び処理装置
JP2009218449A (ja) 載置台構造及び熱処理装置
JP2017022210A (ja) 基板処理装置
CN115841937A (zh) 炉口部结构、基板处理装置以及半导体装置的制造方法
WO2015114977A1 (ja) 基板処理装置
TW202121510A (zh) RuSi膜之形成方法及基板處理系統
JP7214834B2 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
TWI850438B (zh) 基板處理方法及基板處理裝置
TWI835206B (zh) 基板處理裝置、基板處理方法、半導體裝置之製造方法及程式
JP4777173B2 (ja) 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP6823575B2 (ja) 基板処理装置、反応管及び半導体装置の製造方法
JP5708843B2 (ja) 支持体構造及び処理装置
JP6096588B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP6308030B2 (ja) 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体
JP2004339566A (ja) 基板処理装置
JP2010086985A (ja) 基板処理装置
US20150191821A1 (en) Substrate processing device