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在基板上进行成膜的成 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（Si02)等薄膜 的成膜的方法，公知有所谓ALD(AtomicLayerDeposition:原子层沉积）法。作为用于实 施该ALD法的装置，在专利文献1中记载有如下的装置：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。在旋转台上配置有凹部，该凹部用于供各个晶圆 放入并保持该各个晶圆，该凹部为了与晶圆的外缘之间设有间隙（为了装卸自如地保持晶 圆），凹部形成为在俯视时比晶圆大一圈。
[0003] 公知的是，刚刚利用来自外部的输送臂将晶圆交接到旋转台的凹部内后，晶圆就 因加热时的面内温度的不均匀而以晶圆的中央部比晶圆的周缘部隆起的方式发生翘曲，随 着面内温度的均匀性变高，所述翘曲会减轻。另一方面，由于使旋转台旋转，因此，在由该 旋转产生的离心力的作用下，晶圆会在凹部内向旋转台的外周侧移动与所述间隙相对应的 量。这样，由于晶圆一边欲自翘曲的状态恢复到平坦的状态一边移动，因此，晶圆的周缘部 会以与凹部底面相摩擦的方式进行移动，从而有可能产生微粒。
[0004] 为此，在日本特开2013 - 222948号公报中，提出有一种在所述凹部的底面设置俯 视形状比晶圆小的、晶圆的载置台的结构。采用该结构，由于能够抑制晶圆的周缘部与凹 部底面之间的摩擦，因此能够抑制产生微粒。然而，本发明人得到以下见解：在进行旋转台 的转速较高的工艺、处理气氛的压力较高的工艺的情况下，在晶圆的周缘部的一部分中会 产生膜厚局部地变大的现象。推断出该现象是由于如下原因而产生的：在晶圆因离心力而 向旋转台的外周侧移动时，晶圆的外端缘被按压于凹部的内壁面，成为形成在载置台的侧 面与凹部的内壁面之间的槽部的上部被晶圆部分地封堵的状态，从而将气体封入到该区域 中。
【发明内容】
[0005] 本发明是鉴于这种情况而提出的，其目的在于，提供一种在真空容器内使旋转台 旋转而对旋转台上的基板进行成膜处理时、能够确保基板上的良好的膜厚的面内均匀性的 成膜装置。
[0006] 因此，本发明的一技术方案提供一种成膜装置，其包括：真空容器；以及旋转台， 其设于该真空容器内。另外，成膜装置包括：凹部，其以能收纳所述基板的方式形成于所述 旋转台的一面侧；以及载置部，其用于在该凹部内对基板的比周缘部靠中央的部位进行支 承。成膜装置还包括：连通路径，其以在凹部的自凹部的中央看来位于与所述旋转台的中心 相反的一侧的端部区域将所述旋转台的外侧的空间和所述凹部内的位于载置部的周围的 空间相连通的方式形成于该凹部的壁部，以便将在因所述旋转台的旋转而产生的离心力的 作用下在所述凹部内偏向于所述旋转台的外周侧的气体排出；以及排气口，其用于对所述 真空容器内进行真空排气。
【附图说明】
[0007] 图1是表示本发明的成膜装置的一个例子的纵剖侧视图。
[0008] 图2是成膜装置的横剖俯视图。
[0009] 图3是成膜装置的横剖俯视图。
[0010] 图4是表示成膜装置的内部的一部分的立体图。
[0011]图5是表示成膜装置的旋转台的一部分的立体图。
[0012] 图6是表示旋转台的一部分的纵剖侧视图。
[0013] 图7是概略地表示旋转台的俯视图。
[0014] 图8是表示旋转台的一部分的俯视图。
[0015] 图9是表不旋转台的一部分的俯视图。
[0016] 图10是表示旋转台的作用的纵剖侧视图。
[0017] 图11是表示旋转台的作用的纵剖侧视图。
[0018] 图12是表示成膜装置中的气体的流动的俯视图。
[0019] 图13是表示旋转台的作用的纵剖侧视图。
[0020] 图14是表示旋转台的作用的纵剖侧视图。
[0021] 图15是表示旋转台的另一例的俯视图。
[0022] 图16是表示旋转台的又一例的俯视图。
[0023] 图17是表示旋转台的再一例的作用的纵剖侧视图。
[0024] 图18是表示旋转台的再一例的俯视图。
[0025] 图19是表示旋转台的再一例的作用的纵剖侧视图。
[0026] 图20是表示旋转台的再一例的纵剖侧视图。
[0027] 图21是表示旋转台的再一例的纵剖侧视图。
[0028] 图22是表示成膜装置的另一例的纵剖侧视图。
[0029] 图23是表示旋转台的再一例的俯视图。
[0030] 图24是表示旋转台的再一例的纵剖侧视图。
[0031] 图25是表示实施例1的结果的特性图。
[0032] 图26是表示比较例1的结果的特性图。
[0033] 图27是表示膜厚与晶圆上的位置之间的关系的特性图。
[0034] 图28是表示膜厚的面内均匀性的特性图。
[0035] 图29是表示膜厚的面内均匀性的特性图。
[0036] 图30是表示膜厚的面内均匀性的特性图。
【具体实施方式】
[0037] 第1实施方式
[0038] 参照【附图说明】本发明的第1实施方式的成膜装置。如图1~图4所示，该成膜装 置包括：真空容器1，其俯视形状为大致圆形；以及旋转台2,其由例如石英构成，该旋转台2 设置在该真空容器1内，并在该真空容器1的中心具有旋转中心，该成膜装置构成为用于对 晶圆W进行成膜处理的成膜装置。
[0039] 真空容器1包括顶板11和容器主体12,构成为顶板11能够相对于容器主体12装 卸。在顶板11的上表面侧的中央部连接有分离气体供给管51，该分离气体供给管51用于 供给氮气（N2)气体作为分离气体，以便抑制相互不同的处理气体彼此在真空容器1内的中 心部区域C混合。
[0040] 如图1所示，在真空容器1的底面部14的上方侧设有作为加热机构的加热单元7， 该加热单元7用于隔着旋转台2将旋转台2上的晶圆W加热至成膜温度例如620°C。如图 1所示，在加热单元7的侧方侧设有罩构件71a，并且，设有用于覆盖加热单元7的上方侧的 覆盖构件7a。另外，在底面部14的整个周向上的多个部位设有用于在加热单元7的下方侧 对加热单元7的配置空间进行吹扫的吹扫供给管73。
[0041 ] 旋转台2构成为，在中心部固定于大致圆筒状的芯部21，并且旋转台2利用与该芯 部21的下表面连接且在铅垂方向上延伸的旋转轴22而绕铅垂轴线、在该例子中是向顺时 针方向自由旋转。如图1所示，设有驱动部（旋转机构）23和壳体20,该驱动部23用于使 旋转轴22绕铅垂轴线旋转，该壳体20用于容纳旋转轴22和驱动部23。另外，在该壳体20 上连接有用于向旋转台2的下方区域供给作为吹扫气体的氮气的吹扫气体供给管72。真空 容器1的底面部14的靠芯部21的外周侧的部分以从下方侧接近旋转台2的方式形成为环 状并构成为突出部12a。
[0042] 如图2~图5所示，为了放入圆板状（圆形）的由硅构成的晶圆W并保持该晶圆 W，在旋转台2的一面侧（表面部）设有圆形的凹部24,该凹部24沿着该旋转台2的旋转方 向（周向）设置在多处例如六处。为了在各个凹部24与晶圆W的外缘之间设置间隙区域 (间隙），各个凹部24形成为在俯视时直径大于晶圆W的直径。具体而言，如图6所示，晶 圆W的直径尺寸r例如为300臟，凹部24的直径尺寸R例如为302mm。另外，旋转台2的直 径尺寸例如为1000mm左右。如图4所示，设有供例如三根升降销（未图示）突出或没入的 贯通孔24a，该升降销用于从下方侧顶起晶圆W以使晶圆W升降。除了图4以外，省略了对 该贯通孔24a的记载。
[0043] 如图4~图6所示，在各个凹部24的内部设有载置台25,该载置台25用于对晶圆 W的比周缘部靠中央的部位进行支承。各个载置台25构成为扁平的圆筒形状，且上端面形 成为水平面。为了使晶圆W的周缘部在整个周向上自凹部24的底面浮起，这些载置台25 形成为在俯视时小于晶圆W的圆状，并构成为例如在俯视时载置部25的中心与凹部24的 中心相重叠。这样，可以说，在凹部24的内壁面与载置部25的外壁面之间形成有环状的槽 部26。
[0044] 载置部25的高度尺寸h为0· 1mm~1. 0mm、例如为0· 4mm，在该例子中，设定为在 将晶圆W载置在载置部25上时使该晶圆W的表面的高度位置和旋转台2的表面的高度位 置彼此一致。载置部25的直径尺寸d例如为297mm，若将在俯视观察所述的槽部26的宽度 尺寸（凹部24的内壁面与载置部25的外壁面之间的尺寸）称作"宽度尺寸L1