成膜装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过在真空容器内使旋转台旋转而使旋转台上的基板依次通过原料气体的供给区域、与原料发生反应的反应气体的供给区域、从而使原料吸附在基板上并接着使原料和反应气体发生反应来进行成膜的成膜装置。
【背景技术】
[0002]作为对半导体晶圆等基板(以下称为“晶圆”)进行例如氧化硅膜等薄膜的成膜的方法，公知有进行所谓ALD (Atomic Layer Deposit1n:原子层沉积)法的成膜装置。作为用于实施该ALD法的装置，如专利文献I所记载的那样，公知有如下的结构:利用旋转台使配置在真空容器内的旋转台上的多张晶圆公转，从而使多张晶圆依次通过被供给有原料气体的区域和被供给有与原料气体发生反应的反应气体的区域。在该装置中，利用气体喷嘴来供给原料气体，该气体喷嘴沿旋转台的径向延伸并沿着该气体喷嘴的长度方向形成有气体喷出孔，在气体喷嘴之上设置整流板，以提高原料气体吸附于晶圆的吸附效率。
[0003]自所述原料气体的气体喷嘴供给原料气体和作为载气的氮气，但该载气的流量导致原料气体的喷出量会在气体喷嘴的长度方向上发生变化。因此，需要将载气的流量设定为适当的值并调整在气体喷嘴的长度方向上的气体浓度，以确保良好的面内均匀性。在装置的调试时、因维护等重新组装了装置的情况下，也通过该载气的流量调整来控制膜厚的面内均匀性。但是，在专利文献I的装置中存在如下问题:用于确保较高的面内均匀性的载气的流量范围狭小，难以对装置之间、维护前后的载气流量进行校准(日文:合打甘込办)，从而使调整作业烦杂。
【发明内容】
_4] 发明要解决的问题
[0005]本发明提供如下一种技术:在自原料气体喷嘴供给原料气体和载气并利用载气的流量来调整膜厚的面内均匀性时，能相对于更大范围的载气流量确保良好的面内均匀性并易于对面内均匀性进行调整作业。
_6] 用于解决问题的方案
[0007]本发明提供一种成膜装置，其通过在真空容器内使旋转台旋转而使所述旋转台上的基板依次通过原料气体的供给区域、与原料发生反应的反应气体的供给区域、从而使所述原料吸附在所述基板上并使所述原料和所述反应气体发生反应来进行成膜，其中，该成膜装置包括:原料气体喷嘴，其固定地设置在所述旋转台的上方，该原料气体喷嘴以与所述旋转台的旋转方向交叉的方式延伸并沿着该原料气体喷嘴的长度方向形成有用于喷出所述原料气体和载气的混合气体的气体喷出孔；整流板部，其自所述原料气体喷嘴的所述旋转方向的上游侧和下游侧沿着气体喷嘴的长度方向伸出；中央部区域，在该中央部区域，自所述真空容器内的中央部侧向所述旋转台的基板载置面侧供给分离气体，以便使所述原料气体的供给区域和所述反应气体的供给区域分离；突起部，其在比所述原料气体的气体喷出孔靠所述旋转台的中心部侧的位置自所述整流板部朝向所述旋转台突出，以便抑制来自所述中央部区域的分离气体流入到所述整流板部与所述旋转台之间；以及排气口，其用于对所述真空容器内进行真空排气。
[0008]附图是作为本说明书的一部分而引入的，其表示本发明的实施方式，该附图连同所述通常的说明和后述的实施方式的详细内容一起来说明本发明的技术方案。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的成膜装置的纵剖视图。
[0010]图2是成膜装置的概略横剖立体图。
[0011]图3是成膜装置的横剖俯视图。
[0012]图4是成膜装置的在周向上的纵剖视图。
[0013]图5是设于成膜装置的喷嘴罩的上表面侧立体图。
[0014]图6是喷嘴罩的背面侧立体图。
[0015]图7是喷嘴罩的纵剖视图。
[0016]图8是喷嘴罩的纵剖视图。
[0017]图9是喷嘴罩的概略俯视图。
[0018]图10是表示成膜装置的成膜时的气体流动的说明图。
[0019]图11是表示喷嘴罩的另一例的概略立体图。
[0020]图12是表示喷嘴罩的又一例的概略立体图。
[0021]图13是表不喷嘴罩的再一例的下表面侧的概略立体图。
[0022]图14是表示喷嘴罩的再一例(图13的例子)的纵剖视图。
[0023]图15是表示喷嘴罩的比较例的概略俯视图。
[0024]图16是表示评价试验的结果的示意图。
[0025]图17是表示评价试验的结果的示意图。
[0026]图18是表示评价试验的结果的示意图。
[0027]图19是表示评价试验的结果的特性图。
[0028]图20是表示评价试验的结果的示意图。
[0029]图21是表示评价试验的结果的示意图。
[0030]图22是表示评价试验的结果的示意图。
[0031]图23是表示评价试验的结果的特性图。
【具体实施方式】
[0032]以下，一边参照附图一边说明本发明的实施方式。在下述详细的说明中，为了能够充分地理解本发明而记载很多具体的详细内容。然而，不言自明，在没有这样的详细说明的情况下本领域的技术人员也能够获得本发明。在其他例子中，为了避免难以理解各种实施方式，没有详细地示出公知的方法、步骤、系统、构成要件。
[0033]参照图1?图3来说明本发明的实施方式的成膜装置I。图1是成膜装置I的纵剖视图，图2是成膜装置I的概略截面立体图，图3是成膜装置I的俯视图。在该成膜装置I中，通过依次向晶圆W供给原料气体和与原料发生反应的反应气体并利用所谓ALD法来层叠并形成氧化硅膜(氧化硅)的薄膜。将晶圆W载置于在构成该成膜装置I的真空容器11内设置的旋转台2上，使晶圆W依次通过原料气体的供给区域和反应气体的供给区域而重复形成薄膜，从而在所述晶圆W上形成期望厚度的膜。
[0034]所述真空容器11设置在大气气氛中，在成膜处理中，所述真空容器11的内部设为真空气氛。真空容器11构成为大致圆形，包括顶板12和构成真空容器11的侧壁和底部的容器主体13。顶板12构成为能够相对于容器主体13装卸。在图1中，示出了将顶板12安装于容器主体13的状态，在图2和图3中，分别示出了将该顶板12自容器主体13拆下后的状态。
[0035]下段侧扩径了的大致圆形的凸部14以自顶板12向下方突出的方式设于真空容器11的中央部。该凸部14连同在真空容器11的中心部支承所述旋转台2的支承部21 —起形成具有气体流路15的中央部区域C。在图1中，附图标记10是用于向气体流路15供给作为分离气体的氮气(N2气体)的供给管，自气体流路15朝向外周地向旋转台2的表面上供给所述氮气。这样，防止后述的原料气体和反应气体在该中央部区域C中发生混合，从而使所述原料气体的供给区域和反应气体的供给区域分离。另外，在凸部14的扩径部的上表面设有朝向内侧的缺口 16，该缺口 16构成后述的喷嘴罩5的支承部。
[0036]旋转台2以自所述支承部21向外侧扩展的方式构成为圆形。旋转台2利用支承部21的下方的旋转驱动机构22而绕旋转旋转台2的中心轴线沿顺时针方向旋转。在旋转台2的表面侧(一面侧)，沿着所述旋转方向形成有5个作为基板载置区域的凹部23，将晶圆W载置在该凹部23上。并且，通过旋转台2的旋转来使凹部23的晶圆W绕所述中心轴线公转。
[0037]在真空容器11的侧壁形成有晶圆W的输送口 17。输送口 17构成为能够利用闸阀18开闭自如，用于输入输出晶圆W的输送机构24(参照图2和图3)能够进入、退出真空容器11。在真空容器11内，将输送机构24所进入的区域表示为晶圆W的交接区域SI。在旋转台2的位于交接区域SI中的部分的下方设有升降销，对此省略了图示。该升降销经由设于所述凹部23的孔25 (参照图3)相对于旋转台2表面突出或退回，由此在凹部23与输送机构24之间交接晶圆W。
[0038]如图1所示，在旋转台2的下方的与旋转台2分开的位置上设有加热器27。利用加热器27向旋转台2辐射的辐射热量来使旋转台2升温，从而加热所载置的晶圆W。在图中，附图标记28是用于利用氮气来对加热器27的配置空间进行吹扫的吹扫气体供给管。另夕卜，在覆盖真空容器11的底部中央的壳体20上设有吹扫气体供给部29，该吹扫气体供给部29用于自旋转台2的下方中央部朝向周缘部供给作为吹扫气体的氮气。
[0039]如图3所示，4根喷嘴31、32、41、42在真空容器11的周向上互相隔开间隔地分别配置在与所述旋转台2的凹部23的通过区域分别相对的位置上，这些各喷嘴31、32、41、42分别以例如自真空容器11