成膜装置的制造方法_2

文档序号:9368235阅读:来源:国知局
的外周壁朝向所述中央部区域C水平地延伸的方式固定地设置在所述真空容器11的外周壁上。在该例子中,原料气体喷嘴31、第I分离气体喷嘴41、反应气体喷嘴32以及第2分离气体喷嘴42按照原料气体喷嘴31、第I分离气体喷嘴41、反应气体喷嘴32以及第2分离气体喷嘴42的顺序沿顺时针方向配置。
[0040]各喷嘴31、32、41、42分别与以下的各气体供给源相连接。S卩,如图3所示,原料气体喷嘴31经由流量调整阀312与含有硅(Si)的原料气体例如3DMAS (Tris (dimethylamino) silane (三(二甲氨基)石圭烧):SiH(N((CH3)2)3)气体的供给源311相连接,并经由流量调整阀314与作为载气的氮气的供给源313相连接。另外,反应气体喷嘴32经由流量调整阀322与反应气体例如臭氧(O3)气体和氧气(O2)气体的混合气体的供给源(详细而言是设有臭氧发生器的氧气供给源)321相连接。第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42分别经由流量调整阀411、421与作为分离气体的氮气的供给源313相连接。
[0041]还参照作为沿着旋转台2的旋转方向的纵剖视图的图4。在气体喷嘴31、32、41、42的下表面侧,沿着各气体喷嘴的长度方向形成有多个气体喷出孔34,自该气体喷出孔34喷出储存于各供给源中的气体。这样,自原料气体喷嘴31的气体喷出孔34喷出原料气体和载气的混合气体。在该例子中构成为,为了防止自中央部区域C喷出的分离气体导致原料气体的浓度在旋转台2的中心部侧降低,在原料气体喷嘴31上,与周缘部侧相比,在中心部侧设有较多的气体喷出孔34,能够以较多的流量来供给原料气体。
[0042]原料气体喷嘴31的下方区域和设于该原料气体喷嘴31的喷嘴罩5的下方区域构成被供给所述原料气体而用于使原料气体吸附于晶圆W的第I处理区域Pl。在后面详细叙述喷嘴罩5。另外,反应气体喷嘴32的下方区域构成被供给反应气体而用于使该反应气体与吸附于晶圆W的原料发生反应的第2处理区域P2。
[0043]在真空容器11的顶板12的下方,以自该顶板12向下方突出的方式配置有扇状的两个突状部43,突状部43沿周向隔开间隔地设置。各突状部43在旋转台2的旋转中心侧与构成所述中央部区域C的凸部14相连接。分离气体喷嘴41、42以分别嵌入突状部43并将该突状部43沿周向分割的方式设置。也就是说,如图4所示,在分离气体喷嘴41、42的靠旋转台2的周向两侧的位置,配置有作为所述突状部43的下表面的较低的第I顶面44。并且,在该顶面44的所述周向两侧配置有比该第I顶面44高的第2顶面45。
[0044]所述第I顶面44的下方构成为用于阻止原料气体和反应气体的混合的分离区域,将设有分离气体喷嘴41的分离区域称作第I分离区域D1,将设有分离气体喷嘴42的分离区域称作第2分离区域D2。在成膜处理时,自第I分离气体喷嘴和第2分离气体喷嘴42供给至所述第I分离区域Dl和第2分离区域D2的分离气体分别在分离区域D1、D2中沿周向扩展而将原料气体和反应气体冲向后述的真空排气口 62、63。在图4中,利用箭头示出了成膜处理时的气体的流动。
[0045]说明真空容器11的其他各部分,如图1和图3所示,在旋转台2的外周侧的下方,沿着真空容器11的周向配置有环构件61。在环构件61上,以互相在周向上分开的方式设有第I真空排气口 62和第2真空排气口 63。第I真空排气口 62用于对原料气体进行排气,第2真空排气口 63用于对反应气体和分离气体进行排气。因此,第I真空排气口 62设于第I处理区域Pl中的靠近第I分离区域Dl的位置,第2真空排气口 63设于第2处理区域P2中的靠近第2分离区域D2的位置。
[0046]如在图1中以第I真空排气口 62为代表所示那样,第I真空排气口 62和第2真空排气口 63分别经由排气管64与作为真空排气机构的真空栗65相连接。在各排气管64上设有蝶阀等压力调整部66,并对来自真空排气口 62、63的各排气量独立地进行控制。另夕卜,图3中的附图标记67是形成于环构件61的槽,该槽以自第2真空排气口 63朝向旋转方向上游侧去沿周向形成。该槽67具有将自反应气体喷嘴32供给过来的反应气体和自第I分离气体喷嘴41供给过来的分离气体向第2真空排气口 63引导的作用。
[0047]接着,说明所述喷嘴罩5。图5示出了安装于原料气体喷嘴31的状态下的喷嘴罩5的上表面侧,图6示出了自原料气体喷嘴31拆下的状态下的喷嘴罩5的下表面侧。另外,图7和图8是喷嘴罩5的纵剖视图,图9是喷嘴罩5的概略俯视图。该喷嘴罩5具有平坦的整流板部51和以自该整流板部51向上侧呈例如方型突出的方式设置的基部52、53。所述基部52沿着原料气体喷嘴31的长度方向延伸,所述基部52的纵截面呈日文片假名3字型,利用基部52来覆盖原料气体喷嘴31的上方和侧方。如后所述,清洁气体喷嘴71短于原料气体喷嘴31,利用基部53来覆盖清洁气体喷嘴71的上方和侧方。
[0048]并且,整流板部51以自基部52、53的下端的左右沿水平方向伸出、也就是说以自旋转台2的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的方式突出。该整流板部51在突状部43的形成第I分离区域Dl的部分和突状部43的形成第2分离区域D2的部分之间的区域中沿着该区域的形状以例如自旋转台2的中心部侧随着朝向外周侧去连续地变宽的方式构成为俯视大致扇状。如图2、图3以及图5所示,喷嘴罩5以其俯视扇型的前端侧(宽度较窄的一侧)接近凸部14且后端侧(宽度较宽的一侧)位于比旋转台2的外周缘靠外侧的位置方式设置。所述整流板部51的前端侧和后端侧例如分别以构成以旋转台2的旋转中心O为中心且半径不同的圆的一部分的方式构成,如图3所示,所述后端侧以自第I真空排气口 62的中央附近位置扩展到突状部43的形成第2分离区域D2的部分的附近位置的方式形成。
[0049]另外,覆盖原料气体喷嘴31的基部52设于靠近第2分离区域D2侧的位置,覆盖清洁气体喷嘴71的基部53例如设于喷嘴罩5中的比周向上的中央部靠近第I分离区域Dl的位置。并且,例如,在基部53上设有朝向所述中心侧突出的突片部531。该突片部531收纳在所述凸部14的缺口 16内,发挥在该旋转台2上支承喷嘴罩5的作用。
[0050]并且,在整流板部51的下表面前端侧的比原料气体喷嘴31的气体喷出孔34靠旋转台2的中心部侧的位置,沿着整流板部51的周向形成有朝向旋转台2突出的突起部54。该突起部54以其下端侧位于比原料气体喷嘴31的气体喷出孔34靠下方侧的位置的方式设置。并且,整流板部51的靠旋转台2的外周侧的部分向下方弯曲并形成了与该旋转台2的外周相对的相对部55。所述整流板部51的相对部55的外周面上的多处例如两处部位被进一步向旋转台2的外周侧引出而分别形成引出部56。在该引出部56的下表面设有支柱57,该支柱57通过例如螺纹固定于所述环构件61而得到固定。
[0051]如图4所示,在这些基部52、53与顶板12之间设有用于使气体相对于喷嘴罩5在旋转方向上游侧与下游侧之间流通的流通空间50。该流通空间50的高度hi例如为5mm?15mm。另外,如图7所示,突起部54的下表面与旋转台2的表面(晶圆W表面)之间的分开距离h2例如为1.0mm?2.0mm,作为具体例可以举出1.5mm。并且,如图4和图8所示,整流板部51的下表面在比突起部54靠旋转台2的外周侧的位置形成在例如与原料气体喷嘴31的气体喷出孔34的下端相同的高度位置,整流板部51与旋转台2的表面之间的分开距离h3例如为2.0mm?4.0mm,作为具体例可以举出3.0mm。
[0052]说明该喷嘴罩5的作用。在成膜处理时,在旋转台2进行旋转的状态下自各气体喷嘴31、32、41、42供给气体。此时,自原料气体喷嘴31喷出的原料气体和载气的混合气体在该整流板部51与旋转台2之间沿着晶圆W流通。也就是说,整流板部51具有抑制原料气体在原料气体喷嘴31的周围扩散而提高晶圆W和该原料气体之间的反应性的作用。另夕卜,整流板部51还具有将自第2分离气体喷嘴42朝向第I处理区域Pl流动的分离气体引导至所述流通空间50而防止该分离气体进入到第I处理区域Pl中的作用,由此抑制了第I处理区域Pl的原料气体的浓度降低。
[0053]并且,如上所述,自中央部区域C沿周向喷出分离气体,但利用形成于整流板部51的前端部的突起部54来抑制来自中央部区域C的分离气体流入到整流板部51与旋转台2之间。如上所述,以往,原料气体的喷出量因载气的流量而在气体喷嘴的长度方向上发生变化。例如,若增多载气的流量,则会使气
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