成膜装置的制作方法

专利名称：成膜装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成膜装置，详细地说，涉及一种在真空容器内利用从反应气体喷
嘴供给的反应气体而在基板上形成薄膜的成膜装置。
背景技术：
作为半导体制造工艺中的成膜方法，已知有以下方法在真空气氛下，将至少两 种反应气体按顺序供给到作为基板的半导体晶圆(以下，称为"晶圆")等的表面上，由此 形成薄膜。具体地说，该方法例如多次进行如下所述的循环使第一反应气体吸附在基板 的表面上之后，将供给的气体切换为第二反应气体，通过两种气体在晶圆的表面上的反应， 形成一层或者多层原子层、分子层。通过反复这样的循环，层叠这些层而在晶圆上进行成 膜。该工艺被称为例如ALD(Atomic LayerD印osition，原子层沉积)或MLD(Molecular LayerD印osition，分子层沉积)等，利用该工艺，能够根据循环的次数高精度地控制膜的 厚度，并且膜质的面内均匀性良好，该工艺是能应付半导体设备薄膜化的有效的方法。
作为这种成膜方法的最佳的例子，可以列举出例如用于栅极氧化膜的高电介质膜 的成膜。举一个例子，在形成氧化硅膜(Si0j莫)时，使用例如双叔丁基氨基硅烷(以下称 为"BTBAS")气体等作为第一反应气体(原料气体)，使用臭氧气体等作为第二反应气体 (氧化气体)。 实施该成膜方法，例如已知有专利文献1 8中记载的装置。概略说明这些装置， 在该装置的真空容器内设置有载置台和多个气体供给部，该载置台用于将多个晶圆沿周向 (旋转方向)排列而进行载置，该多个气体供给部以与该载置台相对的方式被设置在真空 容器的上部，向晶圆供给处理气体。 并且，将晶圆载置到载置台上并将真空容器内减压为规定的处理压力，对晶圆进
行加热，并且使载置台和上述气体供给部绕铅垂轴线相对旋转。另外，将多种气体例如上述
第一反应气体和第二反应气体从气体供给部供给到晶圆的表面上，并且在供给反应气体的
气体供给部彼此之间设置物理意义上的分隔壁，或者将惰性气体作为气帘而喷出，由此在
真空容器内划分成由第一反应气体形成的处理区域和由第二反应气体形成的处理区域。 这样，对共用的真空容器内同时供给多种反应气体，但是划分出各自的处理区域，
使得这些反应气体不会在晶圆上混合。因此从旋转中的晶圆看来，隔着上述分隔壁、气帘按
顺序供给上述第一反应气体和第二反应气体，因而通过上述方法来进行成膜处理。 另外，为了进行真空容器内的维护，通常打开真空容器的顶板。但是，此时，需要拆
下与顶板相连接的反应气体的配管，因此维护作业较复杂。另外，在反应气体作为附着物而
堆积于该配管内部的情况下，有可能由于配管的装卸而导致该附着物脱落而产生微粒。 并且，在将反应气体供给到真空容器内时，为了预先对该反应气体进行预处理例
如加热处理、等离子处理，需要在接近真空容器的位置即顶板的上表面上载置用于进行该
预处理的预处理单元。但是，这种预处理单元为大型构件且重量较重，因此如果欲使该预处
理单元与顶板一起升降，则升降机构需要较大的驱动力。并且，在真空容器的上方侧除了需要确保使顶板升降的行程那样大小的空间之外还需确保该预处理单元的高度那样大小的
区域，因此装置的设置场所受到很大的制约。 专利文献1 :美国专利公报6， 634， 314号 专利文献2 :日本特开2001-254181号公报图1以及图2 专利文献3 :日本特许第3144664号公报图1、图2、权利要求1 专利文献4 :日本特开平4-287912号公报 专利文献5 :美国专利公报7， 153， 542号图8的(a) 、 (b) 专利文献6 :日本特开2007-247066号公报段落0023 0025、0058、图12以及图 18 专利文献7 :美国专利公开公报2007-218701号
专利文献8 :美国专利公开公报2007-218702号

发明内容
本发明是基于这种情形而做成的，其目的在于提供一种易于维护的成膜装置，在 该装置中，在真空容器内使载置有基板的旋转台旋转而使基板公转，并利用从反应气体喷 嘴供给的反应气体对基板进行成膜处理。 在第一技术方案中，提供一种易于维护的成膜装置，在该成膜装置中，在真空容器 内使载置有基板的旋转台旋转而使基板公转并利用从反应气体喷嘴供给的反应气体对基 板进行成膜处理。 根据上述第一技术方案，利用反应气体在基板的表面上形成薄膜的成膜装置，其 特征在于，包括旋转台，其具有载置基板的基板载置区域；真空容器，其具有收纳上述旋 转台的容器主体和用于气密地堵在该容器主体的上表面上的顶板；开闭机构，其用于开闭 上述顶板；多个反应气体喷嘴，其被支承在外周壁上，被设置成贯穿上述真空容器的上述容 器主体的上述外周壁而与上述基板载置区域的通过区域相对，并且相互隔开间隔地位于相 对于上述旋转台上的绕旋转中心而言不同相位的位置上，通过将反应气体从在以上述旋转 中心为圆心的圆的径向上设置的气体喷出孔分别供给到基板的表面上，由此形成多个处理 区域；分离气体供给部件，其为了分离上述多个处理区域之间的气氛而设置在相对于上述 旋转中心而言上述处理区域的相位之间的位置上，通过供给分离气体，形成分离区域；以及 真空排气部件，其对上述真空容器内的气氛进行排气。 根据上述第一技术方案的至少一个实施例，在真空容器内使载置有基板的旋转台 旋转而使基板公转，并利用从反应气体喷嘴供给的反应气体来对基板进行成膜处理，在这 样的装置中，将反应气体喷嘴插入到真空容器的外周壁的通孔内来进行安装。因而，在真空 容器的顶板上未连接有反应气体喷嘴，因此在为了维护而开闭该顶板时，不需要进行反应 气体的配管的装卸作业。因此能够容易地进行维护作业，另外，能够抑制因配管的装卸所 产生的微粒。并且，还在真空容器的外周壁的通孔内安装有反应气体喷嘴。因此在对流过 该反应气体喷嘴内的反应气体进行预处理时，能够将预处理单元配置在真空容器的侧方一 侧，不会产生由于将预处理单元设置在顶板的上部所导致顶板的开闭驱动机构规模过大这 样的问题。 在第二技术方案中，提供一种能够调整反应气体喷嘴在水平方向上的倾斜程度的成膜装置。 根据上述第二技术方案，通过将反应气体供给到基板的表面上来形成薄膜的成膜
装置，其特征在于，包括真空容器；基板载置部，其被设置在上述真空容器内，用于在大致
水平方向上载置基板；反应气体喷嘴，其为了对该基板载置部的表面供给反应气体，被设置
成与该基板载置部相对地伸出，其一端侧被插入到上述真空容器的壁部的插入孔中；移动
部件，其使上述基板载置部相对于上述反应气体喷嘴相对移动；密封构件，其被设置在上述
反应气体喷嘴的上述一端侧与上述真空容器的上述壁部之间，以保持上述真空容器内部的
气密性的状态固定上述反应气体喷嘴的上述一端侧；以及调整机构，其为了调整上述反应
气体喷嘴在上述水平方向上的倾斜程度，从下方侧支承该反应气体喷嘴上的比上述插入孔
更位于真空容器的内部空间侧的部位，并且能够调整其支承位置的高度。 根据上述第二技术方案的至少一个实施例，将水平地延伸的反应气体喷嘴的一端
侧插入到真空容器的壁部的插入孔中，利用设置在该反应气体喷嘴的一端侧与上述真空容
器的壁部之间的密封构件，以保持真空容器的气密性的状态固定该反应气体喷嘴。另外，利
用倾斜调整机构从下方侧支承反应气体喷嘴的比上述插入孔更位于真空容器的内部空间
侧的部位，并且调整该支承位置的高度。这样，在反应气体喷嘴被固定在真空容器内的部位
的内侧，对反应气体喷嘴的支承位置的高度进行调整，因此能够调整反应气体喷嘴相对于
水平轴线的倾斜程度。关于该倾斜调整，例如可以是抑制反应气体喷嘴的前端侧的下垂这
样的调整，也可以是使反应气体喷嘴的前端侧比基端侧接近基板载置部这样的调整，通过
进行这样的倾斜调整，例如能够进行在基板的面内使从反应气体喷嘴朝向基板供给的反应
气体的吸附量一致等这样的调整，结果，能够进行良好的成膜处理。


图1是本发明的实施方式的成膜装置的纵剖视图。 图2是表示上述成膜装置的内部概略结构的立体图。 图3是上述成膜装置的横截面俯视图。 图4A以及4B是表示上述成膜装置的处理区域和分离区域的纵剖视图。 图5是上述成膜装置的喷嘴的安装位置的纵剖视图。 图6A以及6B是表示上述喷嘴的安装方法的一例的概略图。 图7是表示上述成膜装置的局部的纵剖视图。 图8是上述成膜装置的局部剖立体图。 图9是表示分离气体和吹扫气体流动的状态的说明图。 图10是上述成膜装置的局部剖立体图。 图11是表示上述成膜装置的反应气体的流动的示意图。 图12是表示上述成膜装置的反应气体的流动的示意图。 图13是表示第一反应气体和第二反应气体被分离气体分离并被排出的状态的说 明图。 图14A以及14B是表示对上述成膜装置进行维护时的作用的纵剖视图。 图15是表示对上述成膜装置进行维护时的作用的纵剖视图。 图16是表示变更上述喷嘴的安装位置后的成膜装置的一例的横截面俯视图。
图17是表示上述成膜装置的其他例子的纵剖视图。 图18A以及18B是用于说明使用于分离区域的凸状部的尺寸例的说明图。 图19是表示本发明的其他实施方式的成膜装置的横截面剖视图。 图20是表示使用了本发明的成膜装置的基板处理系统的一个例子的概略俯视图。 图21是表示本发明的实施方式的成膜装置的纵剖面的图23的I-I'剖视图。
图22是表示上述成膜装置内部的概略结构的立体图。
图23是上述成膜装置的横截面俯视图。 图24A以及24B是表示上述成膜装置的处理区域和分离区域的纵剖视图。
图25A以及25B是表示反应气体喷嘴的安装构造的纵剖视图。
图26是表示反应气体喷嘴的立体图。 图27A以及27B是表示反应气体喷嘴的安装构造的主视图以及后视图。 图28A以及28B是表示反应气体喷嘴的安装例的纵剖视图。 图29是表示反应气体喷嘴的安装例的纵剖视图。 图30是表示上述成膜装置的局部的纵剖视图。 图31是表示分离气体和吹扫气体流动的状态的说明图。 图32是上述成膜装置的局部剖视立体图。 图33是表示第一反应气体和第二反应气体被分离气体分离并被排出的状态的说 明图。 图34是表示反应气体喷嘴的安装例的其他例子的纵剖视图。是用于说明使用于 分离区域的凸状部的尺寸例的说明图。 图35是表示本发明的上述以外的实施方式的成膜装置的局部的纵剖视图。
图36是表示本发明的上述以外的实施方式的成膜装置的局部的纵剖视图。
图37是表示分离区域的其他例子的纵剖视图。 图38是表示本发明的上述以外的实施方式的成膜装置的纵剖视图。 图39是表示使用了本发明的成膜装置的基板处理系统的一个例子的概略俯视图。 图40是表示具有旋转的旋转台并且反应气体喷嘴被设置在处理容器的侧周壁上 的成膜装置的一个例子的俯视图和剖视图。 图41是表示上述成膜装置的反应气体喷嘴的局部剖视图。
具体实施例方式
如图1 图3所示，作为本发明的第一实施方式的成膜装置包括扁平的真空容器 l，其平面形状(俯视)呈大致圆形；以及旋转台2，其被设置在该真空容器1内，在该真空 容器1的中心具有旋转中心。真空容器1包括容器主体12，其收纳该旋转台2，呈大致杯 形；以及顶板ll，其呈圆板状形成为气密地堵住该容器主体12的上表面的开口部。如图1 所示，在该真空容器1的外侧设置有用于使顶板11升降的开闭机构18，在顶板11的侧方位 置上，也如图3所示那样在整个周向上例如在四个位置上等间隔地连接有从该开闭机构18 延伸出的升降轴19。并且，顶板11可利用该开闭机构18并借助于升降轴19，在气密地构成真空容器1的下侧位置和例如对真空容器1内进行维护的上侧位置之间开闭(升降)，从 而能够相对于容器主体12安装和拆卸。通过真空容器1内被减压，该顶板11在下侧位置 夹着环状地设置在容器主体12的上表面的周缘部上的密封构件例如0型密封圈13而气密 地压靠在容器主体12侧。此外，在本例中，在顶板11的侧方位置上连接有升降轴19，但是 也可以连接在顶板11的上表面侧，另外，也可以对应于每个升降轴19来分别设置开闭机构 18。另外，在除了这些图1、图3以及后述的图14A以及图14B以外的附图中省略了对开闭 机构18和升降轴19的记载。 旋转台2的中心部被固定在圆筒形状的芯部21上，该芯部21被固定在沿铅垂方 向延伸的旋转轴22的上端。该旋转轴22贯穿真空容器1的底面部14，其下端被安装在使 该旋转轴22绕铅垂轴线(在本例中顺时针)旋转的驱动轴23上。旋转轴22和驱动轴23 被收纳在上表面开口的筒状的壳体20内。该壳体20的设置在其上表面上的凸缘部分被气 密地安装在真空容器1的底面部14的下表面上，保持壳体20的内部气氛和外部气氛之间 的气密状态。 如图2以及图3所示，在旋转台2的表面部设置有圆形状的凹部24，该凹部24用 于沿着旋转方向(周向)载置多个例如五个基板即半导体晶圆(下文中称为"晶圆")W。通 过旋转台2的旋转，该凹部24以该旋转台2的旋转中心为中心绕铅垂轴线公转。此外，为 了方便，在图3中仅在一个凹部24上描绘有晶圆W。在此，图4A以及图4B是表示沿着同心 圆切断旋转台2并且横向展开的展开图。如图4A所示，凹部24被设置成其直径略大于晶 圆W的直径，例如大4mm，另外其深度与晶圆W的厚度相同。因而，当将晶圆W放入凹部24 内时，晶圆W的表面与旋转台2的表面(未载置晶圆W的区域) 一致。如果晶圆W的表面 与旋转台2的表面之间的高度差较大，则在该高度差部分产生压力变动，因此从膜厚的面 内均匀性一致的方面出发，优选使晶圆W的表面和旋转台2的表面的高度一致。使晶圆W 的表面和旋转台2的表面的高度一致是指相同高度或者两面的差在5mm以内。但根据加工 精度等，优选尽可能使两面的高度差趋近于零。在凹部24的底面上形成有通孔(未图示)， 该通孔中贯穿有例如后述的三个升降销16(参照图IO)，该三个升降销16用于支承晶圆W 的背面而使该晶圆W升降。 凹部24用于对晶圆W进行定位，使其不会在随着旋转台2的旋转而产生的离心力 的作用下而飞出。该基板载置区域(晶圆载置区域)并不限于凹部，例如也可以是在旋转 台2的表面上沿着晶圆W的周向排列有多个对晶圆W周缘进行引导的导向构件的结构。或 者在使旋转台2侧具有静电吸盘(chuck)等吸盘机构而吸附晶圆W的情况下，通过该吸附 而载置晶圆W的区域成为基板载置区域。 如图2、图3以及图5所示，在分别与旋转台2的凹部24的经过区域相对的上侧 位置上，在真空容器1的周向(旋转台2的旋转方向)上相互隔着间隔分别配置有例如由 石英构成的第一反应气体喷嘴31、第二反应气体喷嘴32和两个分离气体喷嘴41、42。在本 例中，第二反应气体喷嘴32、分离气体喷嘴41、第一反应气体喷嘴31、以及分离气体喷嘴42 按照该顺序顺时针排列。这些反应气体喷嘴31、32和分离气体喷嘴41、42例如被安装成从 真空容器1的外周壁朝向旋转台2的旋转中心而与晶圆W相对地水平延伸，作为其基端部 的气体导入件31a、32a、41a、42a贯穿该外周壁。这些喷嘴31、32、41、42分别通过相同的方 法被安装在真空容器1的侧壁上，因此，以喷嘴31为代表，根据图6A以及图6B来说明该安装构造。 在真空容器1的侧壁上形成有用于安装喷嘴31的通孔100。大致圆筒状的外套筒 101被从真空容器1的外侧插入到该通孔100内，在真空容器1的外侧，未图示的环状的树 脂密封件即O型密封圈介于形成在外套筒101的端面上的凸缘部与该真空容器1的侧壁之 间，该凸缘部与该真空容器1的侧壁之间被螺钉102等固定。在该外套筒101的内部空间 呈前端侧(真空容器1的内壁侧)縮径成锥形状的縮径部101a。另外，连接在从气体导入 件31a处延伸的气体供给管31b上的管状的连接部103从真空容器1的外侧插入到该外套 筒101内。在该连接部103的前端部与上述縮径部101a之间设置有配置成从两侧被0型 密封圈104U04夹持的环状的内套筒105。并且，上述喷嘴31的基端部从真空容器1的内 壁侧被插入到该内套筒105内，该基端部的开口端位于连接部103的前端部的里侧(真空 容器l的外侧壁)的位置。 关于该喷嘴31，如果连接部103被未图示的固定构件压靠到縮径部101a，则0型 密封圈104、104被压扁，外套筒101和喷嘴31夹着0型密封圈104、104被气密地压接来保 持该喷嘴31，如果连接部103从縮径部101a离开，则能够经由真空容器1的内部区域而拆 下。此外，也可以将喷嘴31气密地固定在该连接部103的内侧，从真空容器1的外侧与连 接部103 —起装卸喷嘴31。在这种情况下，在装卸喷嘴31时可以不开闭顶板11，因此能够 容易地更换喷嘴31。 如上述图3所示，跨过后述的输送口 15，在整个周向上的多个部位例如21处以等 间隔形成有作为用于安装该喷嘴31(32、41、42)的安装孔的通孔IOO。在本例中，这些通孔 100的开口直径的尺寸为相同值，使得能够兼用作反应气体喷嘴31、32的安装孔和分离气 体喷嘴41、42的安装孔。并且，没有安装喷嘴31(32、41、42)的通孔100由未图示的覆盖构 件气密地密封。 通过分别设置有未图示的阀或流量调整部的气体供给管31b、32b，向反应气体喷 嘴31、32供给作为第一反应气体的BTBAS(双叔丁基氨基硅烷)气体和作为第二反应气体 的03(臭氧)气体。如图2以及图3所示，在反应气体喷嘴32上连接有作为预处理单元的 加热处理单元120，该加热处理单元120用于在真空容器1的侧方位置(喷嘴中送气方向的 上游侧)对在该反应气体喷嘴32内流动的03气体进行加热。在该加热处理单元120的内 部设置有未图示的加热器等加热部件，由此能够将03气体加热到例如300°C。另外，通过设 置有未图示的阀或流量调整部的气体供给管，对分离气体喷嘴41、42供给作为分离气体的 N2气体(氮气)。 在反应气体喷嘴31、32上，朝向正下方在喷嘴的长度方向上例如隔开10mm的间隔 以等间隔地排列设置有用于向下方侧喷出反应气体的例如口径为0. 5mm的气体喷出孔33。 另外，在分离气体喷嘴41 、42上，朝向正下方在长度方向上例如隔开10mm的间隔以等间隔 地穿设有用于向下方侧喷出分离气体的例如口径为O. 5mm的气体喷出孔40。反应气体喷嘴 31、32的气体喷出孔33和晶圆W之间的距离例如为1 4mm，优选2mm。分离气体喷嘴41、 42的气体喷出孔40和晶圆W之间的距离为1 4mm，优选3mm。反应气体喷嘴31、32的下 侧区域分别成为使BTBAS气体吸附到晶圆W上的第一处理区域91和使03气体吸附到晶圆 W上的第二处理区域92。 分离气体喷嘴41、42用于形成分离上述第一处理区域91和第二处理区域92的分离区域D，如图2 图4所示，在该分离区域D中的真空容器1的顶板11上设置有平面形状 呈扇型并向下方突出的凸状部4，该凸状部4是沿周向对以旋转台2的旋转中心为中心且沿 着真空容器l的内周壁附近画出的圆进行分割而形成的。分离气体喷嘴41、42被收纳在槽 部43内，该槽部43在该凸状部4的上述圆的周向中央形成为沿该圆的径向延伸。S卩，从分 离气体喷嘴41(42)的中心轴线到作为凸状部4的扇型的两缘(旋转台2的旋转方向上游 侧的缘和下游侧的缘)的距离被设定为相同长度。 此外，在本实施方式中，槽部43形成为将凸状部4二等分。在其他实施方式中，例 如也可以按照如下方式来形成槽部43 :从槽部43观察凸状部4时，该凸状部4的位于旋转 台2的旋转方向的上游侧的部分比位于上述旋转方向的下游侧的部分宽。
因而，在分离气体喷嘴41、42的上述旋转方向的两侧存在作为上述凸状部4的下 表面的例如平坦的低的顶面44(第一顶面)，在该顶面44的上述旋转方向的两侧存在高于 该顶面44的顶面45 (第二顶面)。该凸状部4的作用在于形成作为狭窄的空间的分离空 间，该分离空间用于阻止第一反应气体和第二反应气体进入到顶面44与旋转台2之间，从 而阻止这些反应气体的混合。 g卩，以分离气体喷嘴41为例，是阻止03气体从旋转台2的旋转方向上游侧进入，另 外，阻止BTBAS气体从旋转方向下游侧进入。所谓"阻止气体进入"是指从分离气体喷嘴 41喷出的作为分离气体的^气体扩散到第一顶面44与旋转台2的表面之间，在本例中，吹 到与该第一顶面44相邻的第二顶面45的下方侧空间，由此使来自该相邻空间的气体无法 进入。并且，"气体无法进入"不仅指从相邻空间完全无法进入到凸状部4的下方侧空间的 情况，还指多少进入一些，但是确保分别从两侧进入的03气体和BTBAS气体不会在凸状部4 内混合的状态的情况。只要能得到这种作用，就能够发挥作为分离区域D的作用的分离第 一处理区域91的气氛与第二处理区域92的气氛的作用。因而，狭窄的空间的狭窄程度被 设定为狭窄的空间(凸状部4的下方空间)同与该空间相邻的区域(在本例中是第二顶面 45的下方空间)之间的压力差为能够确保"气体无法进入"作用那样程度的大小。可以说， 其具体尺寸由于凸状部4的面积等不同而不同。另外，吸附到晶圆W上的气体当然能够通 过分离区域D内，阻止气体的进入是指阻止气相的气体的进入。 在本例中，将直径300mm的晶圆W作为被处理基板，在这种情况下，在距旋转台2 的旋转中心的140mm外周侧的部位(与后述的突出部5之间的边界部位)，凸状部4的周向 长度(与旋转台2同心的圆的圆弧的长度)例如为146mm，在晶圆W的载置区域(凹部24) 的最外侧部位例如为502mm。此外，如图4A所示，在该外侧部位，从分离气体喷嘴41 (42)的 两侧到分别位于左右的凸状部4的周向长度看作L时，长度L为246mm。
另外，如图4A所示，凸状部4的下表面、即、顶面44距旋转台2的表面的高度h例 如可以为0. 5mm 10mm，优选为大约4mm。在这种情况下，将旋转台2的转速例如设定为 lrpm 500rpm。因此，为了确保分离区域D的分离功能，根据旋转台2的转速的使用范围 等，例如根据实验等来设定凸状部4的大小、凸状部4的下表面(第一顶面44)与旋转台2 的表面之间的高度h。此外，作为分离气体并不限于氮气(N》，能够使用氩气(Ar)等惰性气 体，但是并不限于这样的气体，也可以是氢气(H2)等，如果气体不会对成膜处理带来影响， 则对气体的种类没有特别限定。 另一方面，在顶板11的下表面上，以与旋转台2上位于芯部21外周侧的部位相对的方式，且沿着该芯部21的外周设置有突出部5。该突出部5与凸状部4的旋转台2的旋 转中心侧的部位连续地形成，其下表面形成为与凸状部4的下表面(顶面44)相同的高度。 图2以及图3表示在低于上述顶面45且高于分离气体喷嘴41 、42的位置水平切断顶板11。 突出部5和凸状部4并不一定是一体的，也可以独立形成。 如上所述，在从真空容器1的顶板11的下表面、即从旋转台2的晶圆载置区域(凹 部24)观察到的顶面上，在周向上存在第一顶面44和高于该第一顶面44的第二顶面45。 在图1中，示出了设置有高的顶面45的区域的纵截面，在图7中，示出了设置有低的顶面44 的区域的纵截面。如图2以及图7所示，扇型的凸状部4的周缘部(真空容器1的外缘侧 的部位)以与旋转台2的外端面相对的方式弯曲成L字型而形成弯曲部46。扇型的凸状 部4构成为被设置在顶板11侧，可以从容器主体12上拆下，因此在上述弯曲部46的外周 面与容器主体12之间存在微小的间隙。该弯曲部46也是以与凸状部4同样地防止反应气 体从两侧进入来防止两种反应气体的混合的目的而设置的。弯曲部46的内周面与旋转台 2的外端面之间的间隙以及弯曲部46的外周面与容器主体12之间的间隙被设定为顶面44 与旋转台2的表面之间的高度h相同的尺寸。在本例中，从旋转台2的表面侧区域来看，弯 曲部46的内周面构成真空容器l的内周壁。 容器主体12的内周壁在分离区域D内如图7所示那样与上述弯曲部46的外周面 接近而形成为垂直面。在分离区域D以外的部位上，如图1所示那样例如为从与旋转台2 的外端面相对的部位到整个底面部14上、纵截面形状被切成矩形而向外方侧凹入的构造。 将与该凹入部位中的与上述第一处理区域91和第二处理区域92连通的区域分别称为第一 排气区域E1和第二排气区域E2。如图1以及图3所示，在这些第一排气区域E1和第二排 气区域E2的底部分别形成有第一排气口 61和第二排气口 62。如上述图1所示，第一排气 口 61和第二排气口 62经由设置有阀65的排气路63与作为真空排气部件的例如真空泵64 相连接。 在俯视看来时，这些排气口61、62被设置在上述分离区域D的上述旋转方向两侧， 使得分离区域D可靠地起到分离作用。详细地说，从旋转台2的旋转中心看来，在第一处理 区域91与相对于该第一处理区域91例如而与旋转方向下游侧相邻的分离区域D之间形成 第一排气口 61，从旋转台2的旋转中心看来，第二处理区域92与相对于该第二处理区域92 例如而与旋转方向下游侧相邻的分离区域D之间形成第二排气口 62。该第一排气口 61和 第二排气口 62分别专用进行各反应气体(BTBAS气体和03气体)的排气。在本例中，一方 的排气口 61被设置在第一反应气体喷嘴31同相对于该反应气体喷嘴31而与上述旋转方 向的下游侧相邻的分离区域D的第一反应气体喷嘴31侧的边缘的延长线之间，另外，另一 方的排气口 62被设置在第二反应气体喷嘴32同相对于该反应气体喷嘴32而与上述旋转 方向的下游侧相邻的分离区域D的第二反应气体喷嘴32—侧的边缘的延长线之间。S卩，第 一排气口 61被设置在图3中以单点划线所示的通过旋转台2的中心和第一处理区域91的 直线Ll以及通过旋转台2的中心同与上述第一处理区域91的下游侧相邻的分离区域D的 上游侧的边缘的直线L2之间，第二排气口 62位于在该图3中以双点划线表示的通过旋转 台2的中心和第二处理区域92的直线L3以及通过旋转台2的中心同与上述第二处理区域 92的下游侧相邻的分离区域D的上游侧的边缘的直线L4之间。 此外，排气口的设置数量并不限于两个，例如还可以在包括分离气体喷嘴42在内的分离区域D以及相对于该分离区域D而与上述旋转方向的下游侧相邻的第二反应气体喷 嘴32之间也设置排气口而成为三个，也可以是四个以上。在本例中，通过将排气口 61、62 设置在低于旋转台2的位置来从真空容器1的内周壁与旋转台2的周缘之间的间隙进行排 气。但这仅是一例，排气口61、62并不限于设置在真空容器1的底面部，也可以设置在真空 容器l的侧壁上。另外，在将排气口 61、62设置在真空容器1的侧壁上的情况下，也可以设 置在高于旋转台2的位置上。通过这样设置排气口 61、62，使旋转台2上的气体流向旋转台 2的外侧，因此与从与旋转台2相对的顶面排气的情况相比，从抑制微粒的巻起这方面来看 是有利的。 如图1以及图8所示，在上述旋转台2与真空容器1的底面部14之间的空间中设 置有作为加热部件的加热器单元7。由该加热器单元7隔着旋转台2将旋转台2上的晶圆 W加热成由工艺制程程序决定的温度。为了划分从旋转台2的上方空间到排气区域E的气 氛和放置有加热器单元7的气氛，在上述旋转台2的周缘附近的下方侧以在整个全周上围 着加热器单元7的方式设置有罩构件71。该罩构件71的上缘向外侧弯曲而形成凸缘形状， 减小其弯曲面与旋转台2的下表面之间的间隙来抑制气体从外进入到罩构件71内。
比配置有加热器单元7的空间靠近旋转中心的部位的底面部14接近旋转台2的 下表面的中心部附近、芯部21并在其间成为狭窄的空间。另外，贯穿该底面部14的旋转轴 22的通孔的内周面与旋转轴22之间的间隙也变窄。这些狭窄的空间与上述壳体20内连 通。并且，在上述壳体20上设置有吹扫气体供给管72，该吹扫气体供给管72将作为吹扫气 体的N2气体供给到上述狭窄的空间内并进行吹扫。另外，在真空容器1的底面部14上，在 加热器单元7的下方侧位置上在周向的多个部位上设置有吹扫气体供给管73，该吹扫气体 供给管73对加热器单元7的配置空间进行吹扫。 在图9中以箭头表示吹扫气体的流向那样，通过这样设置吹扫气体供给管72、73， 从壳体20内到加热器单元7的配置空间为止的空间被^气体吹扫，该吹扫气体从旋转台2 与罩构件71之间的间隙经由排气区域E而被排气口 61、62排出。由此，防止BTBAS气体或 者03气体从上述第一处理区域91和第二处理区域92中的一个经由旋转台2的下方蔓延 到另一方，因此该吹扫气体也起到分离气体的作用。 另外，在真空容器1的顶板11的中心部上连接有分离气体供给管51，将作为分离 气体的N2气体供给到顶板11与芯部21之间的空间52。被供给到该空间52的分离气体经 由上述突出部5与旋转台2之间的狭小的间隙50而沿着旋转台2的晶圆载置区域侧的表面 向周缘喷出。在被该突出部5围成的空间内充满了分离气体，因此能防止反应气体(BTBAS 气体或者03气体)经由旋转台2的中心部在第一处理区域91与第二处理区域92之间混 合。即，可以说，该成膜装置具有中心部区域C，该中心部区域C是为了分离第一处理区域 91与第二处理区域92之间的气氛而由旋转台2的旋转中心部和真空容器1划分而成的， 该中心部区域C被分离气体吹扫，并且沿着上述旋转方向形成有将分离气体喷出到该旋转 台2的表面上的喷出口 。此外，在此所谓喷出口相当于上述突出部5与旋转台2之间的狭 小的间隙50。 并且，如图2、图3以及图IO所示，在真空容器1的侧壁上形成有输送口 15，该输 送口 15用于在外部的输送臂IO与旋转台2之间交接晶圆W，该输送口 15由未图示的闸阀 开闭。另外，旋转台2上的作为晶圆载置区域的凹部24在与该输送口 15面对的位置与输送臂10之间交接晶圆W，因此在旋转台2的下方侧在与该交接位置对应的部位设置有贯穿 凹部24并从晶圆W背面将其抬起的用于交接的升降销16的升降机构(未图示)。
另外，如上述图1所示，该成膜装置具有控制部80，该控制部80由对装置整体的动 作进行控制的计算机构成。该控制部80具有CPU、存储器以及处理程序。在该存储器中， 对应于每个制程程序设置有写入从喷嘴31、32、41、42供给的BTBAS气体、03气体以及N2气 体的流量、处理压力等处理条件的区域。处理程序被编入以下命令读出写入到上述存储器 内的制程程序，按照该制程程序来将控制信号发送给成膜装置的各部，通过进行后述的各 步骤来进行晶圆W的处理。该程序从硬盘、光盘、光磁盘、存储卡、软盘等存储介质即存储部 85被安装到控制部80内。 接着，参照图11 图16来说明上述实施方式的作用。首先，打开未图示的闸阀， 利用输送臂IO将晶圆W从外部经输送口 15交接到旋转台2的凹部24内。在凹部24停止 在面对输送口 15的位置时，如图IO所示那样，升降销16从真空容器1的底部侧经由凹部 24底面的通孔升降，由此进行该交接。使旋转台2间歇地旋转来进行该晶圆W的交接，在旋 转台2的五个凹部24内分别载置晶圆W。接着，以规定的转速例如240rpm使旋转台2顺 时针方向旋转。并且，完全打开阀65以对真空容器1内进行抽真空，并且通过加热器单元 7将晶圆W加热到设定温度例如350°C 。详细地说，旋转台2被加热器单元7预先加热到例 如350°C。晶圆W通过载置到该旋转台2而如上述那样被加热到设定温度。
接着，以真空容器1内成为规定的真空度的方式调整阀65的开度，例如分别以 200sccm、10000sccm将BTBAS气体和03气体从第一反应气体喷嘴31和第二反应气体喷嘴 32供给到真空容器1内。此时，加热处理单元120被设定为03气体的温度成为300°C 。因 而，如图11所示，被加热到该设定温度并活化的03气体被供给到真空容器1内。另外，如图 12所示，在整个晶圆W的径向(从旋转台2的周缘侧朝向中央侧)上形成有喷嘴31、32的 气体喷出孔33。另外，该气体喷出孔33与晶圆W接近。因此将浓度较高且浓度分布均匀的 反应气体供给到晶圆W上。另外，从分离气体喷嘴41 、42分别以例如10000sccm、10000sccm 将N2气体供给到真空容器1内，并且从分离气体供给管51和吹扫气体供给管72也以规定 的流量将N2气体供给到中心部区域C和上述狭窄的空间内。 并且，晶圆W通过旋转台2的旋转而交替通过第一处理区域91和第二处理区域 92。由此，BTBAS气体吸附在晶圆W上，接着吸附(^气体，BTBAS分子被氧化而形成一层或者 多层氧化硅的分子层。这样，氧化硅的分子层依次层叠并形成由规定的厚度的氧化硅膜构 成的薄膜。在此，如上所述，晶圆W的加热温度是低温，但是在向真空容器1内供给03气体 之前预先在加热处理单元120中进行加热而活化。因此吸附在晶圆W表面上的BTBAS分子 被迅速且可靠地氧化。另外，如上所述，在晶圆W的附近供给浓度较高且均匀的反应气体。 因此迅速引起反应气体向晶圆W表面上的吸附、氧化反应，如上所述，即使在旋转台2的转 速较快的情况下，也能在整个晶圆W的面内形成膜厚以及膜质均匀的薄膜。
此时，在第一处理区域91和第二处理区域92之间供给N2气体，另外，在中心部区 域C也供给作为分离气体的N2气体，因此，如图13所示，对各气体进行排气使得BTBAS气体 和03气体不会混合。另外，在分离区域D中，弯曲部46与旋转台2的外端面之间的间隙如 上所述那样变窄，因此BTBAS气体和03气体也不会经旋转台2的外侧混合。因而，第一处 理区域91的气氛和第二处理区域92的气氛被完全分离，BTBAS气体被排气口 61排出，另
15外，03气体被排气口 62排出。其结果，BTBAS气体和03气体无论在气氛中还是在晶圆W上都不会混合。 另外，在本例中，在沿着配置有反应气体喷嘴31、32的第二顶面45的下方侧的空间的容器主体12的内周壁上，如上所述那样内周壁被切去一部分而使空间变大，排气口61、62位于该大的空间的下方。因此第二顶面45的下方侧的空间的压力低于第一顶面44的下方侧的狭窄的空间和上述中心部区域C的各压力。 此外，利用^气体吹扫旋转台2的下方侧，因此完全不用担心流入到排气区域E的气体穿过旋转台2的下方侧，例如完全不用担心BTBAS气体流入到03气体供给区域。这样结束成膜处理后，停止供给气体并对真空容器1内进行真空排气，其后，停止旋转台2的旋转并通过与搬入时的动作相反的动作来利用输送臂10依次搬出各晶圆W。
在此，如果记载处理参数的一例，以直径300mm的晶圆W作为被处理基板的情况下，旋转台2的转速例如为lrpm 500rpm，来自真空容器1的中心部的分离气体供给管51的K气体的流量例如为5000sccm。另外，对一个晶圆W供给反应气体的循环次数、即晶圆W分别通过处理区域91、92的次数根据目标厚度变化而变化，为多次，例如为600次。
之后，例如在对真空容器1内进行维护时，驱动开闭机构18来使顶板11从图14A的位置上升至图14B的位置。并且，例如在更换喷嘴31、32或者变更喷嘴31、32的安装位置时，使连接部103从真空容器1的壁面向外侧离开，如图15所示那样从真空容器1的内侧拆下喷嘴31、32。其后，在重新设置喷嘴31、32时，以与拆下时的顺序相反的顺序安装喷嘴31、32。另一方面，在变更喷嘴31、32的安装位置的情况下，拆下重新安装喷嘴31、32的位置上的、设置在真空容器1的侧壁的通孔100内的未图示的覆盖构件，通过外套筒101、内套筒105以及O型密封圈104、104从真空容器1的内侧安装喷嘴31、32，并且在拆下喷嘴31、32的位置上的通孔100中气密地固定有未图示的覆盖构件。图16中示出这样变更喷嘴31、32的安装位置的例子，在该成膜装置中，在比输送口 15靠近旋转台2的旋转方向上游侧的通孔IOO内安装有喷嘴32。在该成膜装置中，也同样地排气以使各反应气体不会混合，并且反复多次进行BTBAS吸附在晶圆W的表面上之后而BTBAS气体被03气体氧化的循环，从而形成薄膜。 根据上述实施方式，在将两种反应气体(BTBAS气体和03气体)按顺序供给到晶圆W的表面上而形成薄膜时，将在整个长度方向上形成有多个气体喷出孔33的反应气体喷嘴31、32插入到真空容器1的外周壁的通孔100内来进行安装。在该结构中，在顶板11的上表面上未连接用于供给反应气体的气体供给管31b、32b。因此在为了对真空容器l内进行维护而将顶板ll向上方抬起时，不需要装卸这些气体配管(气体供给管31b、32b)。因而，能够容易地进行维护作业，另外，即使在这些气体配管的内部堆积有反应气体的附着物，也由于不进行气体配管的拆装，因此能够抑制微粒的产生。另外，反应气体的配管与真空容器1的侧壁相连接，因此在对反应气体进行预处理的情况下，能够将预处理单元例如加热处理单元120设置到真空容器1的侧方位置。因此，在为了进行维护而使顶板11上升时不需要使这样的加热处理单元120上升，因此开闭机构18所需的驱动力较小就足够。因而，与将该加热处理单元120载置到顶板11上的情况相比，能够简化该开闭机构18。另外，也可以不在真空容器1的上方位置设置加热处理单元120的高度那样大小的空间，因此能够增加该成膜装置的设置位置的自由度。
另外，在真空容器1侧壁上，在整个周向上形成有兼用作喷嘴31、32和喷嘴41、42(通用)的安装孔(通孔100)。因此可变更喷嘴31、32、41、42的安装位置。由此能够容易地调整晶圆W与各个反应气体接触的接触时间。因此，可根据例如所使用的反应气体的种类、反应气体的流量来选择喷嘴31、32、41、42的适当的位置。因此能够容易地进行装置的调整，能够得到适当的薄膜。在此，在变更喷嘴31、32、41、42的安装位置时，也可以调整凸状部4、排气口 61、62的位置。 并且，将喷嘴31、32设置成从通孔100朝向旋转台2的旋转中心而接近晶圆W。因此能够提高晶圆W的附近位置的反应气体的浓度，能够迅速地进行反应气体向晶圆W表面的吸附和该反应气体的氧化。由此，例如能够使旋转台2高速旋转，因此在短时间内能够高速地反复进行由BTBAS气体的吸附和该BTBAS气体的氧化构成的处理的循环。因此例如与不使用喷嘴31、32而从真空容器1的顶板11喷出反应气体的情况相比能够提高成膜速度。
另外，能够根据各反应气体来使用调整了气体喷出孔33的排列、间隔的喷嘴31、32。因此能够调整各反应气体在喷嘴31、32的长度方向上的浓度。由此能够在晶圆W的面内使膜厚、膜质均匀化。 并且，在将喷嘴31(32、41、42)从真空容器1拆下时，使顶板11上升，经由该真空容器1的内部区域来拆装喷嘴31。因此，不需要在真空容器1的侧方位置设置喷嘴31的长度那样大小的空间。由此能够实现空间的有效利用。 并且，如上所述那样在旋转台2的旋转方向上配置多个晶圆W，使旋转台2旋转而使晶圆W依次通过第一处理区域91和第二处理区域92来进行所谓ALD (或MLD)，因此能够以较高的生产率来进行成膜处理。并且，在上述旋转方向上，在第一处理区域91和第二处理区域92之间设置具有低的顶面的分离区域D，并且从由旋转台2的旋转中心部和真空容器1划分成的中心部区域C朝向旋转台2的周缘喷出分离气体，上述反应气体与扩散到上述分离区域D两侧的分离气体和从上述中心部区域C喷出的分离气体一起经由旋转台2的周缘和真空容器的内周壁之间的间隙而被排出，因此能够防止两个反应气体的混合，其结果，能够进行良好的成膜处理，并且完全避免或极力抑制在旋转台2上产生反应生成物，抑制微粒的产生。此外，本发明还能够适用于在旋转台2上载置一个晶圆W的情况。
在上述示例中，设置有加热处理单元120作为预处理单元，但是，如图17所示，也可以设置对反应气体进行等离子化的具有未图示的高频电源的等离子处理单元121。在这种情况下，该等离子处理单元121也可以替代喷嘴32而设置到供给BTBAS气体的喷嘴31的侧方位置，或者与喷嘴32—起设置到供给B TBAS气体的喷嘴31的侧方位置。
另外，例如也可以设置使旋转台2的旋转轴22升降的未图示的升降部件，将气体喷出孔33与晶圆W之间的尺寸在例如lmm 5mm的范围内进行调整。在这种情况下，也能够采用以下结构例如将在外周侧设置有上下延伸的凸状的卡合部的升降轴配置到旋转轴22的内部，通过该升降轴来升降自如地支承旋转台2，并且在旋转轴22的内周侧形成以嵌合到该卡合部的方式上下延伸的凹部(都未图示)，通过未图示的升降部件并借助于升降轴对旋转台2的高度位置进行调整，之后通过旋转轴22与升降轴一起使旋转台2旋转。
作为在本发明中应用的处理气体，除了上述示例以外，还能够举出DCS[二氯硅烷]、HCD[六氯乙硅烷]、TMA[三甲基铝]、3DMAS[三(二甲氨基)硅烷]、TEMAZ[四(二乙基氨基)锆]、TEMHF [四(乙基甲基氨基)铪]、Sr (THD) 2 [双(四甲基庚二酮酸)锶]、Ti (MPD) (THD)[(甲基戊二酮酸)双(四甲基庚二酮酸)钛]、单氨基硅烷等。 另夕卜，本发明除了应用上述ALD工艺以夕卜，例如还可以应用以下CVD工艺在第一
处理区域91内使晶圆W停止规定时间来形成第一膜，接着，使该晶圆W在第二处理区域92
内停止规定时间来形成第二膜。在这种情况下，形成第一膜和第二膜交替层叠多层的两层
以上的薄膜，能够得到与上述示例相同的效果。 并且，在上述分离区域D的顶面44上，相对于上述分离气体喷嘴41、42而位于旋转台2的旋转方向的上游侧的部位优选越位于外缘的部位上述旋转方向的宽度越大。其理由在于，通过旋转台2的旋转从上游侧流向分离区域D的气体的流动越靠近外缘、速度越快。根据这种观点，如上所述那样将凸状部4构成为扇型是上策。 并且，在图18A以及图18B中以上述分离气体喷嘴41为代表来表示那样例如以直径300mm的晶圆W作为被处理基板的情况下，形成分别位于上述分离气体喷嘴41 (42)两侧的狭窄的空间的上述第一顶面44在晶圆W的中心W0所通过的部位沿着旋转台2的旋转方向的宽度尺寸L优选为50mm以上。为了有效阻止反应气体从凸状部4的两侧进入到该凸状部4的下方(狭窄的空间)，在上述宽度尺寸L较短的情况下，优选也与上述宽度尺寸L相对应地縮小第一顶面44与旋转台2之间的距离h。并且，如果将第一顶面44与旋转台2之间的距离h设定为一定尺寸，则越是远离旋转台2的旋转中心的位置，旋转台2的速度越快。因此，为了得到阻止反应气体进入的效果所要求的宽度尺寸L越是远离旋转中心越长。根据这种观点来考察，如果晶圆W的中心WO所经过的部位的上述宽度尺寸L小于50mm，则优选使第一顶面44与旋转台2之间的距离h相当小，因此为了在使旋转台2旋转时防止旋转台2或者晶圆W同顶面44之间发生碰撞，要求极力抑制旋转台2振动的方法。并且，旋转台2的转速越快，则反应气体越容易从凸状部4的上游侧进入到该凸状部4的下方侧。因此，如果将上述宽度尺寸L小于50mm，则必须降低旋转台2的转速，从生产率的角度来看不是上策。因而，优选宽度尺寸L在50mm以上，但是即使是50mm以下，也不是得不到期望的效果。即，优选上述宽度尺寸L为晶圆W的直径的1/10 1/1，更优选为约1/6以上。
另外，优选低的顶面44位于分离气体供给部件的旋转方向两侧，但是也可以不在分离气体喷嘴41、42的两侧设置凸状部4，从分离气体喷嘴41、42向下方喷吹N2气体，形成气帘，通过该气帘来分离处理区域91、92。 作为对晶圆W进行加热的加热部件，并不限于使用电阻发热体的加热器，也可以是灯加热装置，也可以不设置到旋转台2的下方侧，而是设置到旋转台2的上方侧，也可以设置在上下两方。另外，在上述反应气体在低温例如常温下反应的情况下，也可以不设置这种加热部件。 在此，对于处理区域91、92和分离区域D的各布局，列举出上述实施方式以外的其他示例。上文说过分离区域D可以是在周向上将扇型的凸状部4分成两块、在两块之间设置分离气体喷嘴41(42)的结构，图19是表示这种结构的一例的俯视图。在这种情况下，考虑分离气体的喷出流量、反应气体的喷出流量等，扇型的凸状部4与分离气体喷嘴41 (42)之间的距离、扇型的凸状部4的大小等被设定为分离区域D能够发挥有效的分离作用。
在上述实施方式中，上述第一处理区域91和第二处理区域92的顶面相当于高于上述分离区域D的顶面的区域，但是也可以是以下结构第一处理区域91和第二处理区域92中的至少一个具有如下所述的顶面， 顶面与分离区域D同样地在反应气体供给部件的上述旋转方向两侧与上述旋转台2相对地设置，在该顶面与该旋转台2之间形成阻止气体进入的空间并且该顶面与比上述分离区域D的上述旋转方向两侧的顶面(第二顶面45)低的顶面例如分离区域D中的第一顶面44具有相同的高度。 另外，也可以是以下结构在反应气体喷嘴31(32)的两侧也设置低的顶面，除了设置有分离气体喷嘴41(42)和反应气体喷嘴31(32)的部位以外，在与旋转台2相对的整个区域设置凸状部4。 本发明并不限于使用两种反应气体，还能够适用于将三种以上的反应气体依次供给到基板上的情况。在这种情况下，例如，以第一反应气体喷嘴、分离气体喷嘴、第二反应气体喷嘴、分离气体喷嘴、第三反应气体喷嘴、以及分离气体喷嘴的顺序在真空容器1的周向上配置各气体喷嘴，将包括各分离气体喷嘴在内的分离区域如上述实施方式那样构成即可。 图20示出使用了上述成膜装置的基板处理装置。在图20中，附图标记111是例如收纳25张晶圆W的被称为前开式晶圆传送盒的密闭型输送容器，附图标记112是配置有输送臂113的空气输送室，附图标记114、115是能够在空气气氛与真空气氛之间切换气氛的加载互锁真空室(预备真空室)，附图标记116是配置有2个输送臂117的真空输送室，附图标记118U19是上述实施方式的成膜装置。输送容器111被从外部输送到设置有未图示的载置台的搬入搬出部，与空气输送室112相连接之后，由未图示的开闭机构打开盖，利用输送臂113从该输送容器111内取出晶圆W。接着，晶圆W被搬入到真空交换室114(115)内，将该室内从空气气氛切换为真空气氛，其后，利用输送臂117取出晶圆W，输送到成膜装置118、 119中的一个，进行上述成膜处理。这样，例如通过具有多个例如两个这种例如处理五个晶圆用的上述实施方式的成膜装置，能够以较高生产率来实施所谓ALD(MLD)。
以下，说明本发明的第二技术方案。作为半导体制造工艺中的成膜方法，已知以下工艺在真空气氛下，使第一反应气体吸附在作为基板的半导体晶圆(以下，称为"晶圆")等的表面上之后，将所供给的气体切换为第二反应气体，通过两种气体的反应，形成一层或多层原子层或分子层，多次进行这种循环。通过反复循环，层叠这些层来实现向基板上的成膜。该工艺被称为例如ALD (Atomic Layer D印osition，原子层堆积)或MLD (MolecularLayer D印osition，分子层堆积)等，通过该工艺，能够根据循环的次数来高精度地控制膜厚，并且膜质的面内均匀性也良好，该工艺是能有效地应对半导体设备的薄膜化的方法。
作为这种成膜方法的优选例，可以列举出例如用于栅极氧化膜的高电介质膜的成膜。举出一例，在形成氧化硅膜(Si0j莫)的情况下，使用例如双叔丁基氨基硅烷(以下称为"BTBAS")气体等作为第一反应气体(原料气体)，使用臭氧气体(03)等作为第二反应气体(氧化气体)。 使用在真空容器的上部中央具有气体簇射头的单片式成膜装置作为实施这种成膜方法的装置，研究了从基板的中央部上方侧供给反应气体，将未反应的反应气体和反应副产物从处理容器的底部排出的方法。但是，在上述成膜方法中，由吹扫气体进行气体置换需要花费较长时间，另外，循环次数也需要例如数百次，因此，存在处理时间较长这样的问题，期望一种能够以较高生产率进行处理的成膜装置、方法。 因此，例如在专利文献2、3所记载那样。提出了这样的一种装置例如在圆形的载置台上沿周向载置多个基板， 一边使该载置台旋转一边对上述基板切换并供给反应气体，
19由此进行成膜。例如，在专利文献3中提出了这样的一种结构将反应气体从反应容器的顶部供给到该反应容器内，并且在载置台的周向上设置供给相互不同的反应气体的多个相互分隔的处理空间。
另外，在专利文献2中提出了这样一种结构在处理室的顶部设置有将不同的反
应气体向载置台喷出的例如两个反应气体喷嘴，并且使上述载置台旋转，使该载置台上的
基板通过反应气体喷嘴的下方，由此将反应气体交替地供给到各基板上来进行成膜。这种
类型的成膜装置没有反应气体的吹扫工序，另外，通过一次的搬入搬出、真空排气动作就能
够处理多个基板，因此能够减少进行这些动作所需花费的时间来提高生产率。 然而，在这样将反应气体的气体喷嘴设置在处理容器的顶部的结构中，例如在维
护时在从处理容器拆下顶部时需将全部气体喷嘴拆下，从而导致维护所需时间、工夫增加。
因此本发明人们研究出这样一种结构如图40所示，在处理容器的侧壁上，以从该侧壁水
平延伸到处理容器的中央部附近的方式设置气体喷嘴。在该图中，附图标记5200表示处理
容器，附图标记5201表示载置晶圆W并绕铅垂轴线旋转的旋转台，附图标记5202表示使旋
转台旋转的驱动系统，附图标记5203表示气体喷嘴，附图标记5204表示气体喷嘴5203的
安装构件，该气体喷嘴5203例如经由在该喷嘴的下表面隔开规定间隔穿设的多个气体供
给孔向其下方侧供给反应气体。 不过，近年来，随着基板的大型化，例如在晶圆W的情况下，也对直径为300mm的基板进行成膜。因而，如上所述，在将气体喷嘴5203设置到处理容器5200的侧壁的结构中，为了将反应气体供给到载置于旋转台5201的整个晶圆上，从上述侧壁至上述旋转台5201的中央附近设置气体喷嘴5203，气体喷嘴5203的长度变长。因而，在处理容器5200的侧壁上固定气体喷嘴5203的基端侧时，气体喷嘴5203的前端侧力矩变大，容易由于自重而下降。 因此，如图41的实线所示，以气体喷嘴5203的前端侧低于其基端侧的方式倾斜，气体喷嘴5203与晶圆W的表面之间的距离在喷嘴长度方向上发生变化。因而，在气体喷嘴5203的长度方向上来自气体供给孔的反应气体的供给量均匀的情况下，气体喷嘴5203的前端侧比基端侧接近晶圆W，因此晶圆W的面内的反应气体的浓度有可能不均匀。另外，为了高效率地使反应气体吸附到晶圆W上，优选将气体喷嘴5203接近晶圆W设置，根据情况的不同，气体喷嘴5203的前端可能会接触晶圆W。 另一方面，如果气体喷嘴5203较长，则可以推断出离气体供给源较近的气体喷嘴5203的基端侧的气体喷出量多于其前端侧的气体喷出量，反应气体在处理容器5200的中央区域内的浓度低于周缘区域的浓度。在这种情况下，也研究了如下情况主动地使气体喷嘴5203的前端侧比其基端侧接近旋转台5201侧，形成容易与反应气体吸附的环境。因此，要求以下结构可调整气体喷嘴5203相对于水平轴线的倾斜程度，从而调整气体喷嘴5203在长度方向上与晶圆W表面之间的距离。 因而，期望提供一种能够调整反应气体喷嘴相对于水平轴线的倾斜程度的成膜装置。 如图21 (图23的I-I'剖视图)所示，作为本发明的实施方式的成膜装置包括扁平的真空容器501，其平面形状(俯视时)呈大致圆形；以及旋转台502，其被设置在该真空容器501内，构成在该真空容器501的中心具有旋转中心的基板载置部。真空容器501构成为顶板511能够从容器主体512分离。利用内部的减压状态，顶板511夹着密封构件例如0型密封圈513被压靠在容器主体512侧来保持气密状态。在将顶板511从容器主体512分离时，通过未图示的驱动机构将顶板511向上方抬起。 旋转台502的中心部被固定在圆筒形状的芯部521上，该芯部521被固定在沿铅直方向延伸的旋转轴522的上端。旋转轴522贯穿真空容器501的底面部514，其下端被安装在使该旋转轴522绕铅垂轴线(在本例中顺时针旋转)的驱动部523上。旋转轴522和驱动部523是移动部件，被收纳在上表面开口的筒状的壳体520内。该壳体520的设置在其上表面上的凸缘部分被气密地安装在真空容器501的底面部514的下表面上，保持壳体520的内部气氛和外部气氛之间的气密状态。 如图22以及图23所示，在旋转台502的表面部上设有圆形状的凹部524，该圆形状的凹部524用于沿着旋转方向(周向)载置多个例如五张基板即晶圆。此外，为了方便，在图23中仅在一个凹部524中描绘有晶圆W。在此，图24A以及图24B是表示沿着同心圆切断旋转台502并且横向展开的展开图，如图24A所示，凹部524被设定为其直径略大于晶圆的直径，例如大4mm，另外其深度与晶圆的厚度相同。因而，将晶圆放入到凹部524中时，晶圆的表面与旋转台502的表面(未载置晶圆的区域) 一致。如果晶圆的表面与旋转台502的表面之间的高度差较大，则在该高度差部分产生压力变动，因此，从膜厚的面内均匀性一致出发，优选使晶圆的表面与旋转台502的表面之间的高度一致。使晶圆的表面与旋转台502的表面之间的高度一致是指相同高度或者两面的差在5mm以内。但是，根据加工精度等，优选尽可能使两面的高度差趋近于零。在凹部524的底面形成有通孔(未图示)，该通孔内中贯穿例如后述的三个升降销(参照图32)，该三个升降销用于支承晶圆的背面而使该晶圆升降。 凹部524是对晶圆进行定位，使其不会在随着旋转台502的旋转而产生的离心力的作用下而飞出。基板载置区域(晶圆载置区域)并不限于凹部，例如也可以是在旋转台502的表面上沿着晶圆的周向排列有多个对晶圆周缘进行引导的导向构件的结构，或者在使旋转台502侧具有静电吸盘(chuck)等吸盘机构来吸附晶圆W的情况下，通过该吸附而载置晶圆的区域成为基板载置区域。 如图22以及图23所示，在真空容器501中，在分别与旋转台502的凹部524的通过区域相对的位置上，在真空容器501的周向(旋转台502的旋转方向)上相互隔开间隔地从中心部呈放射状延伸有第一反应气体喷嘴531、第二反应气体喷嘴532和两个分离气体喷嘴541、542。这些第一反应气体喷嘴531、532和分离气体喷嘴541、542例如被安装在真空容器501的侧周壁(容器主体512的侧周壁)上，这些气体喷嘴531、532、541、542以从真空容器501的侧周壁(容器主体512的侧周壁)延伸到中央附近的方式水平设置。并且，反应气体喷嘴531、532的下方区域分别为用于使BTBAS气体吸附到晶圆上的第一处理区域Pl和用于使03气体吸附到晶圆上的第二处理区域P2。 接着，使用图25A以及25B 图29来说明反应气体喷嘴531 、532和分离气体喷嘴541、542的安装构造，在此，反应气体喷嘴531、532和分离气体喷嘴541、542的安装构造相同，因此以反应气体喷嘴531为例进行说明。如图25A所示，在真空容器501的容器主体512的侧周壁上从外侧设有将反应气体喷嘴531安装到该侧周壁上的套筒534。该套筒534具备凸缘536，通过位置调整用螺钉537与上述真空容器501 (容器主体512)的外壁螺纹连接而将该凸缘536安装在上述真空容器501 (容器主体512)的外壁上，由此该套筒534被固定在真空容器501上。在本例中，套筒534相当于插入反应气体喷嘴531的一端侧的插入孔。 另一方面，在上述容器主体512的侧周壁上形成有用于安装上述套筒534的开口部la。在本例中，如后所述那样粗调整套筒534的安装位置，因此将该开口部la的内径L1设定为比套筒534的外径稍大出该套筒534通过粗调整而移动的范围那样大的量。
反应气体喷嘴531的一端侧从真空容器501的内侧(真空容器501的内壁侦"以下相同)插入到上述套筒534的开口于真空容器501内的部位535a中。此时，顺利地将反应气体喷嘴531插入，并且如后所述那样在真空容器501内反应气体喷嘴531的基端侧被从下方侧支承，调整该支承位置的高度，从而调整该反应气体喷嘴531相对于水平轴线的倾斜程度，因此将该部位535a的内径L2设定为比反应气体喷嘴531的外径稍大出该反应气体喷嘴531通过微调整而移动的范围那样大小的量。另外，从真空容器501的外侧(真空容器501的外壁侧，以下相同)经由内套筒538向套筒534的内部插入连接构件539，这样，在套筒534的内部，在上述部位535a的外侧，从真空容器501的内侧依次设有内套筒538和连接构件539。 上述连接构件539用于将反应气体喷嘴531和向该反应气体喷嘴531供给反应气体的气体供给管531a连接起来。在该连接构件539的内部，其前端部539a的内径被设置成与反应气体喷嘴531的一端侧的外径大致相同。 并且，在本例中，上述连接构件539的内径在插入有上述反应气体喷嘴531的一端侧的区域的外侧，小于上述气体供给管531a的外径，形成为在该狭窄的区域539b的外侧的区域539c内与上述气体供给管531a的外径大致相同。由此，在连接构件539中，气体供给管531a的前端侧从真空容器501的外侧插入上述区域539c内，该前端侧与由上述狭窄的区域539b形成的高度差部539d抵接并被固定。 另外，在套筒534内的内套筒538的前后分别设置有构成密封构件的0型密封圈rl、 r2。在此，如果将反应气体喷嘴531的一端侧插入到套筒534中，则O型密封圈rl、 r2介于反应气体喷嘴531与套筒534之间，反应气体喷嘴531在其重力的作用下以推压0型密封圈rl、r2的状态被固定，由此，反应气体喷嘴531的一端侧以保持真空容器501内部的气密性的状态被固定到套筒534上。这样，在该实施方式中，构成密封构件的O型密封圈rl、r2被设置在套筒534与反应气体喷嘴531之间。 并且，在真空容器501的内部设有倾斜调整机构525。该倾斜调整机构525是为了调整上述反应气体喷嘴531相对于水平轴线的倾斜程度而设置的，倾斜调整机构525从下方侧对反应气体喷嘴531上的比插入到上述真空容器501中的部位还靠真空容器501的内部空间侧的部位进行支承，并且，以调整其支承位置的高度的方式被设置在真空容器501的内部。具体地说，例如，如图26所示，上述倾斜调整机构525具备支承构件526，其由铝(Al)制板构成，从下方侧支承反应气体喷嘴531 ;以及螺纹连接用孔部527，其形成在该支承构件526上。在支承构件526的上端以嵌合上述反应气体喷嘴531的下端侧的方式形成有与上述反应气体喷嘴531的形状一致的凹部528。 这种支承构件526例如通过倾斜调整螺钉529被螺纹连接在真空容器501的内部，在本例中是固定到形成真空容器501的内壁的套筒534的内壁部534a上。如图26以及图27A(从真空容器501的内侧观察的套筒534和倾斜调整机构525的连接部)所示，对于上述孔部527和倾斜调整螺钉529各自的大小，上述孔部527的上下方向上的尺寸大于倾斜调整螺钉529的螺杆部529b，倾斜调整螺钉529的头部529a被设定为不会通过该孔部527那样程度的大小。另外，在上述套筒534的内壁部534a上穿设有与上述倾斜调整螺钉529螺纹结合的螺孔534b。倾斜调整螺钉529穿过上述孔部527与该螺孔534b螺纹连接来将上述支承构件526紧固，此时，通过在上下方向上调整上述支承构件526的安装位置。由此，调整该反应气体喷嘴531相对于水平轴线的倾斜程度。 也就是说，支承构件526以相对于真空容器501侧的螺孔534b在上下方向上移动相当于孔部527在上下方向上的尺寸的状态安装，因此通过调整该安装位置，反应气体喷嘴531的基端侧被该倾斜调整机构525抬起的程度不同，能够通过该倾斜调整机构525来调整支承该反应气体喷嘴531的高度。 此时，在反应气体喷嘴531上的比被0型密封圈rl、 r2固定在真空容器501上的
固定部位还靠真空容器501的内部空间侧的位置，由倾斜调整机构525支承该反应气体喷
嘴531，在调整该支承点的高度时，如果以上述支承点高于上述固定点的方式进行高度调
整，则例如图28A所示，反应气体喷嘴531的基端侧(支承点)以在与套筒534之间的间隙
的范围内倾斜到比水平状态更靠上方侧的方式被抬起，因此以反应气体喷嘴531的前端位
于基端侧的上方侧的方式，调整反应气体喷嘴531相对于水平轴线的倾斜程度。 另一方面，如图28B所示，如果通过上述倾斜调整机构525以支承点低于固定点的
方式进行高度调整，则例如图28B所示，反应气体喷嘴531的基端侧(支承点)以在与套筒
534之间的间隙的范围内倾斜到比水平状态更靠下方侧的方式被支承，因此以反应气体喷
嘴531的前端位于基端侧的下方侧的方式，调整反应气体喷嘴531相对于水平轴线的倾斜程度。 这样通过倾斜调整机构525来调整反应气体喷嘴531的基端侧的支承高度时，则反应气体喷嘴531被设置成沿着旋转台502的径向延伸，例如，长350mm左右，因此其前端侧的上下方向上的移动距离大于基端侧的调整距离。因而，根据反应气体喷嘴531的基端侧与套筒534之间的间隙的大小、反应气体喷嘴531的高度调整量来决定上述孔部527在上下方向上的尺寸。此时，即使在调整了反应气体喷嘴531的倾斜程度的情况下，在内套筒538的前后也分别设置有0型密封圈rl、 r2，因此如图28A以及28B所示，这两个0型密封圈rl、r2中的至少一个作为密封构件而起作用，从而保持真空容器501内的气密性。
另外，上述套筒534的凸缘536利用上述位置调整用螺钉537穿过位置调整用孔部536a被螺纹连接在真空容器501的外壁上而被固定。在本例中，真空容器501的外壁构成为在与上述凸缘536对应的部位形成凹部lb，在该凹部lb内安装上述凸缘536。并且，在该凹部lb内穿设有与上述位置调整螺钉537螺纹结合的螺孔lc。另外，形成密封构件的O型密封圈r 3介于凸缘536与凹部lb之间的接触面上。由此，在相对于真空容器501保持气密性的状态下安装该套筒534。在本例中，在凸缘536侧形成有0型密封圈r3配置用的凹部536b。如从真空容器501的外侧观察图25B的上述凸缘536的图所示，在不会与0型密封圈r3配置用的凹部536b发生干涉的位置形成有形成在凸缘536上的位置调整用孔部536a。 如从真空容器501的外侧观察图27B的上述凸缘536的图所示，关于上述位置调整用孔部536a和位置调整螺钉537各自的大小，位置调整用孔部536a在上下方向上的尺 寸大于位置调整螺钉537的螺杆部537b，位置调整螺钉537的头部537a被设定为使该孔部 536a不会通过那样程度的大小。在图27B中，536c是用于设置形成在套筒534上的连接构 件539的开口部。 这样，在将套筒534安装到真空容器501上时，位置调整螺钉537穿过上述位置调 整用孔部536a与形成在上述真空容器501的外壁上的螺孔lc螺纹连接而将上述凸缘536 紧固，能够对上述凸缘536的安装位置进行粗调整。也就是说，以相对于真空容器501侧的 螺孔lc在上下方向上移动相当于位置调整用孔部536a在上下方向上的尺寸那样的量的状 态安装凸缘536，因此通过调整该安装位置，能够调整套筒534的位置高度。根据套筒534 的高度调整量来决定上述位置调整用孔部536a的大小。 在这种结构中，首先，从真空容器501的外部将套筒534安装在形成在真空容器 501上的套筒534用的开口部la内，接着，在该套筒534的内部设置0型密封圈rl、 r2和 内套筒538之后，安装连接构件539。并且，从真空容器501的内侧将反应气体喷嘴531安 装到该连接构件539上，并且从真空容器501的外侧安装气体供给管531a。接着，以支承 反应气体喷嘴531下部的方式安装倾斜调整机构525，调整反应气体喷嘴531的倾斜程度。 此时，如上所述，通过调整凸缘536在套筒534上的安装位置，来对套筒534的倾斜程度进 行粗调整，进一步调整倾斜调整机构525的安装位置。由此，例如调整反应气体喷嘴531的 支承位置的高度，调整反应气体喷嘴531相对于水平轴线的倾斜程度，以防止反应气体喷 嘴531的前端侧下垂，使反应气体喷嘴531与旋转台502的表面之间的距离沿着反应气体 喷嘴531的长度方向保持大致恒定。在此，以反应气体喷嘴531为例说明了其安装构造，但 是反应气体喷嘴532、分离气体喷嘴541 、542也通过与反应气体喷嘴531相同的安装构造被 安装到真空容器501上。 上述反应气体喷嘴531、532分别经由反应气体供给管531a、532a与作为第一反应 气体的BTBAS(双叔丁基氨基硅烷)气体的气体供给源和作为第二反应气体的03(臭氧)气 体的气体供给源(都未图示)相连接。另外，分离气体喷嘴541、542都经由分离气体供给 管541a、542a与作为分离气体的N2气体(氮气)的气体供给源(未图示)相连接。在本 例中，第二反应气体喷嘴532、分离气体喷嘴541、第一反应气体喷嘴531以及分离气体喷嘴 542按照该顺序沿顺时针方向进行排列。 上述分离气体喷嘴541、542构成分离气体供给部件，用于形成分离上述第一处理 区域Pl和第二处理区域P2的分离区域D。如图22 图24A以及图24B所示，在该分离区 域D中的真空容器501的顶板511上设置有凸状部504，该凸状部504是在周向上对以旋转 台502的旋转中心为中心并且沿着真空容器501的内周壁的附近描绘的圆进行分割而形成 的，该凸状部504的平面(俯视)形状呈扇型并向下方突出。分离气体喷嘴541、542被收 纳到槽部543内，该槽部543形成为在该凸状部504的上述圆的周向中央沿该圆的径向延 伸。在本例中，从分离气体喷嘴541、542的中心轴线到作为凸状部504的扇型的两缘(旋 转方向上游侧的缘和下游侧的缘)的距离被设定为相同长度。此外，在本实施方式中，槽部 543形成为将凸状部504 二等分。在其他实施方式中，例如，也可以按如下方式来形成槽部 543 :从槽部543看来，该凸状部504的沿旋转台502的旋转方向的上游侧的部分比沿上述 旋转方向的下游侧的部分宽。
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因而，在分离气体喷嘴541、542中的上述周向的两侧存在作为上述凸状部504的 下表面的例如平坦的低的顶面544(第一顶面)，在该顶面544的上述周向的两侧存在高于 该顶面544的高的顶面545 (第二顶面)。该凸状部504的作用在于形成作为狭窄的空间 的分离空间，该分离空间用于防止第一反应气体和第二反应气体进入到顶面544与旋转台 502之间，从而阻止这些反应气体的混合。 g卩，以分离气体喷嘴541为例，是阻止03气体从旋转台502的旋转方向上游侧进 入，另外，阻止BTBAS气体从旋转方向下游侧进入。所谓"阻止气体的进入"是指从分离气 体喷嘴541喷出的作为分离气体的N2气体扩散到第一顶面544与旋转台502的表面之间， 在本例中，吹到与该第一顶面544相邻的第二顶面545的下方侧空间，由此使来自该相邻空 间的气体无法进入。并且，"气体无法进入"不仅指从相邻空间完全无法进入到凸状部504 的下方侧空间的情况，还指多少进入一些，但是确保分别从两侧进入的03气体和BTBAS气 体不会在凸状部504内混合的状态的情况。只要能得到这种作用，就能够发挥作为分离区 域D的作用的分离第一处理区域P1的气氛与第二处理区域P2的气氛的作用。因而，狭窄 的空间的狭窄程度被设定为狭窄的空间(凸状部504的下方空间)同与该空间相邻的区域 (在本例中第二顶面545的下方空间)之间的压力差成为能够确保"气体无法进入"作用那 样程度的大小，其具体尺寸由于凸状部504的面积等不同而不同。另外，吸附在晶圆上的气 体当然能够通过分离区域D内，阻止气体的进入是指阻止气相中的气体的进入。
另一方面，在顶板511的下表面上，以与旋转台502上的芯部521的外周侧的部位 相对的方式并且沿着该芯部521的外周设置有突出部505。该突出部505与凸状部504中 的上述旋转中心侧的部位连续地形成，其下表面形成为与凸状部504的下表面(顶面544) 相同的高度。图22以及图23表示在低于上述顶面545且高于分离气体喷嘴541、542的位 置水平切断顶板511。另外，突出部505和凸状部504并不一定是一体的，也可以是独立形 成的。 在本例中，将直径300mm的晶圆W作为被处理基板，在这种情况下，凸状部504的 周向长度(与旋转台502同心的圆的圆弧的长度)为在距离旋转中心140mm的与突出部 505之间的边界部位例如为146mm。凸状部504的周向长度在晶圆的载置区域(凹部524) 的最外侧部位例如为502mm。此外，如图24A所示，在该外侧部位，从分离气体喷嘴541 (542) 的两侧到分别位于左右的凸状部504的周向长度看作L时，长度L为246mm。
另外，如图24A所示，凸状部504的下表面即顶面544距旋转台502的表面的高度 h例如可以为0. 5mm 10mm，优选为大约4mm。在这种情况下，将旋转台502的转速例如设 定为lrpm 500rpm。因此，为了确保分离区域D的分离功能，根据旋转台502的转速的使 用范围等，例如根据实验等来设定凸状部504的大小、凸状部504的下表面(第一顶面544) 与旋转台502的表面之间的高度h。 并且，反应气体喷嘴531、532和分离气体喷嘴541、542露出到真空容器501内的 长度为350mm左右，例如朝向正下方的例如口径为0. 5mm的喷出孔533、540 (参照图24A以 及24B)沿着喷嘴的长度方向例如隔着10mm的间隔进行排列。并且，在反应气体喷嘴531、 532和分离气体喷嘴541、542以与旋转台502相对的方式沿着其长度方向水平设置的情况 下，这些气体喷嘴531、532、541、542与旋转台502的表面之间的距离例如被设定为2mm左 右。作为分离气体并不限于氮气(N》，能够使用Ar气体等惰性气体，但是并不限于惰性气体，也可以是氢气等，只要是不对成膜处理带来影响，则对气体的种类没有特别限定。
如上所述，关于真空容器501的顶板511下表面、即从旋转台502的晶圆载置区域 (凹部524)观察到的顶面，在周向上存在第一顶面544和高于该第一顶面544的第二顶面 545。在图21中，示出了设置有高的顶面545的区域的纵截面，在图30中，示出了设置有低 的顶面544的区域的纵截面。如图22以及图30所示，扇型的凸状部504的周缘部(真空 容器501的外缘侧的部位)以与旋转台502的外端面相对的方式弯曲成L字型而形成弯曲 部546。扇型的凸状部504构成为被设置在顶板511侧，可以从容器主体512上拆下，因此 在上述弯曲部546的外周面与容器主体512之间存在微小的间隙。该弯曲部546也是以与 凸状部504同样地防止反应气体从两侧进入来防止两种反应气体的混合的目的而设置的， 弯曲部546的内周面与旋转台502的外端面之间的间隙以及弯曲部546的外周面与容器主 体512之间的间隙被设定为顶面544与旋转台502的表面之间的高度h相同的尺寸。在本 例中，从旋转台502的表面侧区域来看，弯曲部546的内周面构成真空容器501的内周壁。
容器主体512的内周壁在分离区域D内如图30所示那样与上述弯曲部546的外 周面接近而形成垂直面。在分离区域D以外的部位，如图21所示那样成为例如从与旋转 台502的外端面相对的部位到整个底面部514上、纵截面形状被切成矩形并向外方侧凹入 的构造。将该凹入部位称为排气区域506，如图21以及图23所示，在该排气区域506的底 部例如设置有两个排气口 561、562。该排气口 561、562分别经由排气管563与作为真空排 气部件的例如共用的真空泵564相连接。此外，在图21中，附图标记565为压力调整部件， 可以针对每个排气口 561、562设置，也可以共用。排气口 561、562被设置在俯视观察时位 于上述分离区域D的上述旋转方向两侧，从而使分离区域D可靠地起到分离作用，该排气口 561、562专用于进行各反应气体(BTBAS气体和03气体)的排气。在本例中，一方的排气口 561被设置在第一反应气体喷嘴531以及相对于该反应气体喷嘴531而与上述旋转方向的 下游侧相邻的分离区域D之间，另外，另一方的排气口 562被设置在第二反应气体喷嘴532 以及相对于该反应气体喷嘴532而与上述旋转方向的下游侧相邻的分离区域D之间。
排气口的设置数量并不限于两个，例如还可以在包括分离气体喷嘴542在内的分 离区域D以及相对于该分离区域D而与上述旋转方向的下游侧相邻的第二反应气体喷嘴 532之间也设置排气口而成为三个，也可以是四个以上。在本例中，通过将排气口 561、562 设置在低于旋转台502的位置来从真空容器501的内周壁与旋转台502的周缘之间的间隙 进行排气。但这仅是一例，排气口 561、562并不限于设置在真空容器501的底面部，也可以 设置在真空容器501的侧壁上。另外，在将排气口 561、562设置在真空容器501的侧壁上 的情况下，也可以设置在高于旋转台502的位置。通过这样设置排气口 561、562来使旋转 台502上的气体流向旋转台502的外侧，因此与从与旋转台502相对的顶面排气的情况相 比，从抑制微粒的巻起这方面来看是有利的。 如图21以及图32所示，在上述旋转台502与真空容器501的底面部514之间的 空间中设置有作为加热部件的加热器单元507，由该加热器单元507隔着旋转台502将旋转 台502上的晶圆加热成工艺制程程序所决定的温度。在上述旋转台502的周缘附近的下方 侧，以在整个全周上围着加热器单元507的方式设置有罩构件571，以对从旋转台502的上 方空间至排气区域506的气氛和放置有加热器单元507的气氛进行分隔。该罩构件571的 上缘向外侧弯曲而形成凸缘形状，减小该弯曲面与旋转台502的下表面之间的间隙来抑制气体从外进入到罩构件571内。 比配置有加热器单元507的空间还要靠旋转中心的部位的底面部514接近旋转台 502下表面的中心部附近、芯部521并在其间成为狭窄的空间，另外，贯穿该底面部514的旋 转轴522的通孔的内周面也与旋转轴522之间的间隙变窄，这些狭窄的空间与上述壳体520 内连通。并且，在上述壳体520上设置有吹扫气体供给管572，该吹扫气体供给管572将作 为吹扫气体的N2气体供给上述狭窄的空间内并进行吹扫。另外，在真空容器501的底面部 514上设置有吹扫气体供给管573，该吹扫气体供给管573在加热器单元507的下方侧位置 的周向的多个部位对加热器单元507的配置空间进行吹扫。 通过这样设置吹扫气体供给管572、573，如图31中以箭头表示吹扫气体的流动所 示那样，从壳体520内至加热器单元507的配置空间的空间被N2气体吹扫，该吹扫气体从 旋转台502与罩构件571之间的间隙经由排气区域506被排气口 561、562排出。由此，防 止BTBAS气体或者03气体从上述第一处理区域Pl和第二处理区域P2中的一个经由旋转 台502的下方蔓延到另一方，因此该吹扫气体还起到分离气体的作用。
另外，在真空容器501的顶板511的中心部连接有分离气体供给管551，将作为分 离气体的N2气体供给到顶板511与芯部521之间的空间552。被供给到该空间552的分离 气体经由上述突出部505与旋转台502之间的狭窄的间隙550沿着旋转台502的晶圆载置 区域侧的表面向周缘喷出。在被该突出部505围成的空间内充满了分离气体，因此能防止 反应气体(BTBAS气体或者03气体)经由旋转台502的中心部在第一处理区域Pl与第二处 理区域P2之间混合。即，该成膜装置为了分离第一处理区域P1与第二处理区域P2之间的 气氛而具有中心部区域C，该中心部区域C是由旋转台502的旋转中心部和真空容器501划 分而成的，被吹扫气体吹扫，并且沿着上述旋转方向形成有将分离气体喷出到该旋转台502 的表面的喷出口 。此外，在此所谓的喷出口相当于上述突出部505与旋转台502之间的狭 窄的间隙550。 并且，如图22、图23以及图32所示，在真空容器501的侧壁上形成有输送口 515， 该输送口 515用于在外部的输送臂510与旋转台502之间交接作为基板的晶圆，该输送口 515由未图示的闸阀开闭。另外，旋转台502上的作为晶圆载置区域的凹部524在面对该输 送口 515的位置与输送臂510之间交接晶圆W，因此在旋转台502的下方侧的与该交接位 置对应的部位设置有贯穿凹部524并从背面将晶圆抬起的交接用的升降销516的升降机构 (未图示)。 另外，本实施方式的成膜装置设置有控制部5100，该控制部5100由对装置整体的 动作进行控制的计算机构成。该控制部5100的存储器内存储有用于使装置运转的程序。该 程序以执行后述的装置的动作的方式编入有步骤群，从硬盘、光盘、光磁盘、存储卡、软盘等 存储介质被安装到控制部5100内。 接着，来说明上述实施方式的作用。首先，打开未图示的闸阀，利用输送臂510将 晶圆从外部经输送口 515交接到旋转台502的凹部524内。在凹部524停止在面对输送口 515的位置时，如图32所示那样，升降销516从真空容器的底部侧经由凹部524底面的通孔 升降，由此进行该交接。使旋转台502间歇地旋转来进行这种晶圆W的交接，在旋转台502 的五个凹部524内分别载置晶圆W。接着，通过真空泵564将真空容器501内抽真空成预 先设定的压力，并且一边使旋转台502顺时针旋转一边通过加热器单元507对晶圆W进行加热。详细地说，旋转台502被加热器单元507预先加热到例如300°C ，晶圆W通过被载置 到该旋转台502而被加热。通过未图示的温度传感器确认了晶圆W的温度成为设定温度之 后，从第一反应气体喷嘴531和第二反应气体喷嘴532分别喷出BTBAS气体和03气体，并 且从分离气体喷嘴541、542喷出作为分离气体的N2气体。 并且，晶圆W通过旋转台502的旋转而交替通过设置有第一反应气体喷嘴531的 第一处理区域Pl和设置有第二反应气体喷嘴532的第二处理区域P2，因此吸附BTBAS气 体，接着吸附03气体，BTBAS分子被氧化而形成一层或者多层氧化硅的分子层，这样，氧化硅 的分子层依次层叠并形成规定膜厚的氧化硅膜。 此时，从分离气体供给管551也供给作为分离气体的N2气体，由此，从中心部区域 C、即、从突出部505与旋转台502的中心部之间沿着旋转台502的表面喷出N2气体。在本 例中，在沿着配置有反应气体喷嘴531、532的第二顶面545的下方侧的空间的容器主体512 的内周壁上，如上所述那样内周壁被切去一部分而使空间变大，排气口 561、562位于该变 大的空间的下方，因此第二顶面545的下方侧空间的压力低于第一顶面544的下方侧的狭 窄的空间和上述中心部区域C的各压力。 图33示意性地示出将气体从各部位喷出时的气体流动的状态。从第二反应气体 喷嘴532向下方侧喷出、碰到旋转台502的表面(包括晶圆W的表面和晶圆W的非载置区 域的表面这两者)并沿看该表面流向旋转方向下游侧的03气体在从中心部区域(:喷出的^ 气体的流动和排气口 562的吸引作用下欲流向该排气口 562，但是一部分欲流向与下游侧 相邻的分离区域D，流入扇型的凸状部504的下方侧。不过，该凸状部504的顶面544的高 度和周向长度在包括各气体的流量等的运转时的工艺参数中被设定为能够防止气体进入 到该顶面544的下方侧，因此如图248所示，03气体也几乎无法流入或者即使稍微流入到扇 型的凸状部504的下方侧，也无法到达分离气体喷嘴541附近，而是被从分离气体喷嘴541 喷出的N2气体吹回到旋转方向上游侧、即处理区域P2侧，与从中心部区域C喷出的N2气体 一起从旋转台502的周缘与真空容器501的内周壁之间的间隙经由排气区域506而被排气 口 562排出。 另外，从第一反应气体喷嘴531向下方侧喷出、沿着旋转台502的表面流向旋转方 向下游侧的BTBAS气体完全无法进入或者即使进入到与该旋转方向下游侧相邻的扇型的 凸状部504的下方侧，也被吹回到第二处理区域P 1侧，与从中心部区域C喷出的N2气体 一起从旋转台502的周缘与真空容器501的内周壁之间的间隙经由排气区域506而被排气 口 561排出。SP，在各分离区域D中，阻止在气氛中流动的作为反应气体的BTBAS气体或者 03气体的进入，但是被吸附在晶圆上的气体分子宣接通过分离区域、即直接通过扇型的凸 状部504的低的顶面544的下方，有助于成膜。 并且，第一处理区域Pl的BTBAS气体(第二处理区域P2的03气体)欲进入到中 心部区域C内。但是，如图33所示，分离气体从该中心部区域C向旋转台502的周缘喷出。 因此BTBAS气体的进入被该分离气体阻止，或者即使多少进入一些，也被吹回，从而能阻止 BTBAS气体通过该中心部区域C而流入第二处理区域P2 (第一处理区域Pl)。
并且，在分离区域D中，扇型的凸状部504的周缘部向下方弯曲，弯曲部546与旋 转台502的外端面之间的间隙如上所述那样变窄并实际上阻止气体的通过。因此还阻止了 第一处理区域Pl的BTBAS气体(第二处理区域P2的03气体)经由旋转台502的外侧流入到第二处理区域P2(第一处理区域P1)。因而，第一处理区域P1的气氛和第二处理区域 P2的气氛被两个分离区域D完全分离，BTBAS气体被排气口 561排出，另外，03气体被排气 口 562排出。其结果，两种反应气体、在本例中为BTBAS气体和03气体无论在气氛中还是 在晶圆上都不会混合。此外，在本例中，利用N2气体来吹扫旋转台502的下方侧，因此完全 不必担心流入到排气区域506的气体穿过旋转台502的下方侧、例如BTBAS气体流入到03 气体的供给区域。这样结束成膜处理时，通过与搬入时的动作相反的动作依次利用输送臂 510搬出各晶圆。 在此，如果记载处理参数的一例，直径300mm的晶圆W为被处理基板时，旋转台502 的转速例如为lrpm 500rpm，工艺压力例如为1067Pa(8Torr)，晶圆W的加热温度例如为 350°C， BTBAS气体和03气体的流量例如分别为100sccm和10000sccm，来自分离气体喷嘴 541、542的N2气体的流量例如为20000sccm，来自真空容器501的中心部的分离气体供给 管551的N2气体的流量例如为5000sccm。另外，对一个晶圆供给反应气体的循环次数、即 晶圆分别通过处理区域Pl、 P2的次数根据目标厚度变化而变化，为多次例如为600次。
根据上述实施方式，在旋转台502的旋转方向上配置多个晶圆W，使旋转台502旋 转，以使晶圆W按顺序通过第一处理区域P1和第二处理区域P2来进行所谓ALD(或者MLD)， 因此能够以较高的生产率来进行成膜处理。并且，在上述旋转方向上，在第一处理区域P1 和第二处理区域P2之间设置具有低的顶面的分离区域D，并且从由旋转台502的旋转中心 部和真空容器501划分而成的中心部区域C朝向旋转台502的周缘喷出分离气体，上述反 应气体与扩散到上述分离区域D两侧的分离气体和从上述中心部区域C喷出的分离气体一 起被经由旋转台502的周缘与真空容器的内周壁之间的间隙排出，因此能够防止两个反应 气体的混合，其结果，能够进行良好的成膜处理，并且完全避免或极力抑制在旋转台502上 产生反应生成物，抑制微粒的产生。此外，本发明还能够适用于在旋转台502上载置一个晶 圆W的情况。 另外，通过在上下方向上移动自如的倾斜调整机构525来从下方对沿旋转台502 的径向延伸的第一反应气体喷嘴531和第二反应气体喷嘴532的基端侧进行支承。由此能 够调整这些第一和第二反应气体喷嘴531、532相对于水平轴线的倾斜程度。也就是说，在 将第一和第二反应气体喷嘴531、532的一端侧插入到真空容器501的侧周壁并进行固定的 结构中，为了将气体喷嘴531、532顺利地插入，在反应气体喷嘴531 、532与真空容器501的 侧周壁之间形成有间隙，填充该间隙来保持气密性而设置有0型密封圈。
因此，这些反应气体喷嘴531、532的一端侧被O型密封圈支承。然而，上述O型密 封圈由弹性体形成，因此在以插入到侧周壁的气体喷嘴531、532的一端侧支承这些反应气 体喷嘴531、532的全部载荷的结构中，反应气体喷嘴531、532的全部载荷作用在上述0型 密封圈上而使其变形。因而，在反应气体喷嘴531、532的一端侧上的固定点上，反应气体喷 嘴531、532以向下方侧倾斜的状态被固定，但是反应气体喷嘴531、532较长，因此其前端侧 的力矩变大，即使固定点的倾斜程度较小，前端侧的下垂的程度也较大。
因而，利用倾斜调整机构525从下方侧支承真空容器内的反应气体喷嘴531、532 的基端侧且比固定部位还靠真空容器的内部空间侧的部位，则反应气体喷嘴531、532不仅 由0型密封圈rl、 r2支承，还由该倾斜调整机构525支承，作用在这些0型密封圈rl、 r2、 倾斜调整机构525上的载荷被分散，并且该倾斜调整机构525的支承构件526由铝构成，即使受到反应气体喷嘴531、532的载荷也不会变形，因此能够牢固地支承反应气体喷嘴531、 532的基端侧。 另外，倾斜调整机构525构成为能够在上下方向上调整安装位置，因此对位于反 应气体喷嘴531、532的固定点内侧的支承点上的支承位置进行高度调整时，则如上所述那 样能够调整反应气体喷嘴531、532相对于水平轴线的倾斜程度。因此，在为了抑制反应气 体喷嘴531、532的前端侧的下垂而进行倾斜调整时，能够使反应气体喷嘴531、532在长度 方向上的与载置在上述旋转台502表面上的晶圆W表面之间的距离一致。因而，在从该反应 气体喷嘴531、532朝向旋转台502表面喷出的反应气体的供给量在反应气体喷嘴531、532 的长度方向上均匀的情况下，能够使从晶圆W的面内的从该反应气体喷嘴531、532供给的 反应气体的浓度一致，由此，例如能够进行在基板的面内使从反应气体喷嘴朝向基板供给 的反应气体的吸附量一致这样的调整，结果，能够进行良好的成膜处理。
并且，在反应气体喷嘴531、532较长，离气体供给源较近的反应气体喷嘴531、532 的基端侧的气体喷出量多于前端侧的气体喷出量，真空容器501的中央区域内的反应气体 浓度低于周缘区域的反应气体浓度情况下，例如，如图34所示，也可以调整反应气体喷嘴 531、532的倾斜程度，从而使第1、第2反应气体喷嘴531、532的前端侧比基端侧还接近载 置在上述旋转台502表面上的晶圆表面。这样，使反应气体喷嘴531、532的前端侧比基端 侧还接近晶圆W表面，形成使反应气体易于吸附的环境。因此还能够在晶圆W的面内进行 均匀的成膜处理，结果，能够进行良好的成膜处理。 在进行这样的ALD、 MLD处理的情况下，为了使反应气体喷嘴531、532迅速地被吸 附到晶圆W上，优选将这些气体喷嘴531、532设置得接近晶圆W，通过这样调整反应气体喷 嘴531、532相对于水平轴线的倾斜程度，易于形成使反应气体在晶圆W的面内均匀地吸附 的环境，另外还抑制反应气体喷嘴531、532的前端下垂而与晶圆W接触这样的情况，因此上 述结构特别有效。 另外，在将套筒534的凸缘536安装到真空容器501上时，也如上所述那样位置调 整螺钉537穿过位置调整用孔部536a来进行螺纹紧固，由此能够在上下方向上调整上述凸 缘536的安装位置。因此在调整反应气体喷嘴531、532的倾斜程度时，组合进行该套筒534 的安装位置的粗调整和由倾斜调整机构525进行的安装位置的微调整，由此能够增加调整 范围，能够进行高精度的调整。另外，预先调整套筒534的安装位置之后，利用倾斜调整机 构525来对反应气体喷嘴531、532的倾斜程度进行微调整，由此通过倾斜调整机构525进 行的调整范围在某种程度上被限制，因此能够容易地进行该倾斜调整。
以上，如图35以及图36所示，也可以设置成由真空容器501内的中央部支承反应 气体喷嘴531、532。在本例中，以在真空容器501的中心部从旋转台502的中央部侧朝向周 缘部侧延伸的方式水平地设置反应气体喷嘴531、532，在图35示出的示例中，例如在顶板 511的突出部505上安装反应气体喷嘴531 、532的基端侧。在上述突出部505的外壁上形 成凹部5a，该凹部5a形成安装反应气体喷嘴531、532 —端侧的插入孔，并且在顶板511的 内部形成经由上述凹部5a与反应气体喷嘴531、532相连接的气体流路5b，该气体流路5b 的另一端侧开口于顶板511的外部，经由连接部5c与反应气体供给管531a、532a相连接。 并且，反应气体喷嘴531、532构成为其基端侧被设置在突出部505上的倾斜调整机构525A 从下方侧进行支承，并且能够调整相对于水平轴线的倾斜程度。图中的r4、 r5是0型密封圈。 另外，在图36所示的示例中，例如在顶板511上安装反应气体喷嘴531、532的一 端侧。在上述顶板511的下表面上形成凹部511a，该凹部511a形成用于安装反应气体喷嘴 531、532 —端侧的插入孔，并且在顶板511的内部形成有经由上述凹部511a与反应气体喷 嘴531、532相连接的气体流路511b，该气体流路511b的另一端侧开口于顶板511的外部， 经由连接部511c与反应气体供给管531a、532a相连接。并且，反应气体喷嘴531、532构成 为其基端侧被设置在突出部505上的倾斜调整机构525B从下方侧进行支承，并且能够调整 相对于水平轴线的倾斜程度。图中的r6、r7是0型密封圈。上述倾斜调整机构525A、525B 具有与上述倾斜调整机构525相同的结构。 并且，关于分离气体喷嘴541、542，不一定必须采用上述安装构造，并不限于在分 离气体喷嘴541、542的两侧配置有凸状部504的上述结构，如图37所示，也可以采用以下 结构在凸状部504的内部以在旋转台502的径向上延伸的方式形成分离气体的流通室 547，在该流通室547的底部沿着长度方向穿设有多个气体喷出孔540。另外，作为对晶圆进 行加热的加热部件，并不限于使用电阻发热体的加热器，也可以是灯加热装置，也可以不设 置在旋转台502的下方侧，而是设置到旋转台502的上方侧，也可以设置在上下两方。
在以上实施方式中，旋转台502的旋转轴522位于真空容器501的中心部，在旋转 台502的中心部与真空容器501的上表面部之间的空间吹扫分离气体，但是，也可以如图38 所示那样构成。在图38的成膜装置中，真空容器501的中央区域的底面部514向下方侧突 出而形成驱动部的收纳空间580，并且在真空容器501的中央区域的上表面形成凹部580a， 在真空容器501的中心部，支柱581介于收纳空间580的底部与真空容器501的上述凹部 580a的上表面之间，防止来自第一反应气体喷嘴531的BTBAS气体和来自第二反应气体喷 嘴532的03气体经由上述中心部混合。 关于使旋转台502旋转的机构，以围着支柱581的方式设置旋转套筒582，并沿着 该旋转套筒582设置有环状的旋转台502。并且，在上述收纳空间580上设置由电动机583 驱动的驱动齿轮部584，通过该驱动齿轮部584，利用形成在旋转套筒582下部外周上的齿 轮部585来使该旋转套筒582旋转。附图标记586、587以及588是轴承部。另外，在上述 收纳空间580的底部上连接吹扫气体供给管574，并且将用于向上述凹部580a的侧面与旋 转套筒582的上端部之间的空间供给吹扫气体的吹扫气体供给管575与真空容器501的上 部连接。在图38中，示出了左右两处用于将吹扫气体供给到上述凹部580a的侧面与旋转 套筒582的上端部之间的空间的开口部。但这仅是一例，为了使BTBAS气体和03气体不经 由旋转套筒582的附近区域混合，优选对开口部(吹扫气体供给口 )的排列数量进行设计。
在图38的实施方式中，从旋转台502侧看来，上述凹部580a的侧面与旋转套筒 582的上端部之间的空间相当于分离气体喷出孔。由该分离气体喷出孔、旋转套筒582以及 支柱581构成位于真空容器501中心部的中心部区域。 本发明并不限于使用两种反应气体，还能够应用于使用一种成膜气体而在基板上 形成薄膜的情况、以及将三种以上的反应气体按顺序供给到基板上的情况。例如在使用三 种以上的反应气体的情况下，例如，以第一反应气体喷嘴、分离气体喷嘴、第二反应气体喷 嘴、分离气体喷嘴、第三反应气体喷嘴、以及分离气体喷嘴这样的顺序，在真空容器501的 周向上配置各气体喷嘴，将包括各分离气体喷嘴在内的分离区域如上述实施方式那样构成
31即可。另外，本发明的基板载置部构成为与反应气体喷嘴相对地移动自如即可。基板载置 部并不限于旋转台。 另外，作为在本发明中所应用的处理气体，除了上述示例以外，还能够举出 DCS[二氯硅烷]、HCD[六氯乙硅烷]、TMA[三甲基铝]、3DMAS[三(二甲氨基)硅烷]、 TEMAZ[四(二乙基氨基)锆]、TEMHF[四(乙基甲基氨基)铪]、Sr (THD) 2 [双(四甲基庚 二酮酸)锶]、Ti (MPD) (THD)[(甲基戊二酮酸)双(四甲基庚二酮酸)钛]、单氨基硅烷等。
图39示出使用了上述成膜装置的基板处理装置。在图39中，附图标记5101是例 如收纳25个晶圆的被称为前开式晶圆传送盒的密闭型输送容器，附图标记5102是配置有 输送臂5103的空气输送室，附图标记5104、5105是能够在空气气氛与真空气氛之间切换气 氛的加载互锁真空室(预备真空室)，附图标记5106是配置有2个输送臂5107的真空输 送室，附图标记5108、5109是上述实施方式的成膜装置。输送容器5101被从外部输送到设 置有未图示的载置台的搬入搬出部，与空气输送室5102相连接之后，由未图示的开闭机构 打开盖，利用输送臂5103从该输送容器5101内取出晶圆。接着，晶圆被搬入到真空交换室 5104(5105)内，将该室内从空气气氛切换为真空气氛，其后，利用输送臂5107取出晶圆，被 输送到成膜装置5108、5109中的一个，由此进行上述成膜处理。这样，例如通过具有多个例 如两个这种例如五张晶圆处理用的上述实施方式的成膜装置，能够以较高生产率来实施所 谓ALD(MLD)。 以上，说明了本发明的最佳实施方式，但是本发明并不限于上述特定的实施方式， 在权利要求书记载的本发明的主旨的范围内，能够进行各种变形、变更。
本申请主张向日本特许厅(专利局)申请的基础申请第2008-306734号以及 2008-309011号的优先权，参照并引用其全部内容。
权利要求
一种成膜装置，其是利用反应气体而在基板的表面上形成薄膜的成膜装置，其特征在于，包括旋转台，其具有载置基板的基板载置区域；真空容器，其具有收纳上述旋转台的容器主体和用于气密地堵在该容器主体的上表面上的顶板；开闭机构，其用于开闭上述顶板；多个反应气体喷嘴，其被支承在外周壁上，设置成贯穿上述真空容器的上述容器主体的上述外周壁而与上述基板载置区域的通过区域相对并且相互隔开间隔地位于上述旋转台上的绕旋转中心的不同的角度位置，从沿着相对于上述旋转中心的径向设置的气体喷出孔分别将反应气体供给到基板的表面上，由此形成多个处理区域；分离气体供给部件，其用于分离上述多个处理区域之间的气氛，被设置在相对于上述旋转中心而言上述处理区域的相位之间的位置上，供给分离气体，以形成分离区域；以及真空排气部件，其对上述真空容器内的气氛进行排气。
2. 根据权利要求l所述的成膜装置，其特征在于，在上述反应气体喷嘴中的至少一个气体喷嘴的上游侧设置有用于在上述真空容器的 外侧对反应气体进行预处理的预处理单元。
3. 根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于， 上述预处理是加热处理和等离子处理中的一种处理。
4. 根据权利要求l所述的成膜装置，其特征在于，上述反应气体喷嘴装卸自如地被插入到形成在上述真空容器的上述容器主体的外周 壁上的通孔中。
5. 根据权利要求l所述的成膜装置，其特征在于，在上述真空容器的上述容器主体的外周壁上，为了能够选择上述反应气体喷嘴的安装 位置，在整个周向上的多个部位形成有数量多于所使用的反应气体喷嘴的数量的反应气体 喷嘴的安装孔。
6. 根据权利要求l所述的成膜装置，其特征在于，上述多个反应气体喷嘴由供给第一反应气体的第一反应气体喷嘴以及供给与该第一 反应气体发生反应的第二反应气体的第二反应气体喷嘴构成，反复进行将上述第一反应气体和上述第二反应气体按顺序供给到基板的表面上的供 给循环，由此层叠多层反应生成物层以形成上述薄膜。
7. 根据权利要求l所述的成膜装置，其特征在于，上述分离气体供给部件是分离气体喷嘴，该分离气体喷嘴从上述真空容器的上述容器 主体的外周壁与该旋转台隔有距离地朝向上述旋转台的旋转中心伸出，并且为了供给分离气体而在该分离气体喷嘴的整个长度方向的下表面上形成有多个气体喷出孔。
8. 根据权利要求7所述的成膜装置，其特征在于，在上述真空容器的上述容器主体的外周壁上，为了能够选择上述分离气体喷嘴的安装 位置，在整个周向上的多个部位形成有数量多于所使用的分离气体喷嘴的数量的分离气体 喷嘴的安装孔。
9. 根据权利要求l所述的成膜装置，其特征在于，上述分离气体供给部件是分离气体喷嘴，该分离气体喷嘴从上述真空容器的上述容器 主体的外周壁与该旋转台隔有距离地朝向上述旋转台的旋转中心伸出，并且为了供给分离气体而在该分离气体喷嘴的整个长度方向的下表面上形成有多个气体喷出孔，在上述真空容器的上述容器主体的外周壁上，为了能够选择上述反应气体喷嘴和分离 气体喷嘴各自的安装位置，在整个周向上的多个部位形成有数量多于所使用的反应气体喷 嘴和分离气体喷嘴两者合计数量的安装孔，上述安装孔兼用作上述反应气体喷嘴的安装孔和上述分离气体喷嘴的安装孔。
10. 根据权利要求l所述的成膜装置，其特征在于，上述分离区域位于上述分离气体供给部件的旋转台的上述旋转方向的上游侧和下游 侧这两侧，上述顶板具有顶面，该顶面用于在该顶面与旋转台之间形成供分离气体从该分 离区域流向处理区域侧的空间。
11. 根据权利要求l所述的成膜装置，其特征在于，该成膜装置具有中心部区域，该中心部区域为了分离上述多个处理区域的气氛而位于 上述真空容器内的中心部，形成有向上述旋转台的基板载置面侧喷出分离气体的喷出孔，上述反应气体与扩散到上述分离区域的两侧的分离气体和从上述中心部区域喷出的 分离气体一起被从上述真空排气部件排出。
12. 根据权利要求l所述的成膜装置，其特征在于， 沿着上述旋转台的旋转方向设置有多个上述基板载置区域。
13. —种成膜装置，其是通过将反应气体供给到基板的表面上来形成薄膜的成膜装置，其特征在于，包括 真空容器；基板载置部，其被设置在上述真空容器内，用于在大致水平方向上载置基板； 反应气体喷嘴，其为了向该基板载置部的表面供给反应气体，被设置成与该基板载置部隔有间隔地延伸，其一端侧被插入到上述真空容器的壁部的插入孔中；移动部件，其用于使上述基板载置部相对于上述反应气体喷嘴相对移动； 密封构件，其被设置在上述反应气体喷嘴的上述一端侧与上述真空容器的上述壁部之间，用于以保持上述真空容器内部的气密性的状态固定上述反应气体喷嘴的上述一端侧；以及倾斜调整机构，其为了调整上述反应气体喷嘴在上述水平方向上的倾斜程度，从下方 侧支承该反应气体喷嘴的比上述插入孔更靠真空容器的内部空间侧的部位，并且能够调整 其支承位置的高度。
14. 根据权利要求13所述的成膜装置，其特征在于，上述真空容器的插入上述反应气体喷嘴的上述一端侧的上述壁部是上述真空容器的 侧周壁。
15. 根据权利要求13所述的成膜装置，其特征在于， 上述倾斜调整机构包括支承构件，其形成有螺纹连接用的孔部，从下方侧支承上述反应气体喷嘴； 螺纹孔，其穿孔在形成上述真空容器的内壁的构件上；以及倾斜调整螺钉，其通过上述支承构件的孔部而与上述螺纹孔螺纹结合，由此对上述支承构件进行固定，其中，上述孔部的上下方向的尺寸大于上述倾斜调整螺钉的螺杆部的直径。
16. 根据权利要求13所述的成膜装置，其特征在于，上述真空容器的上述壁部是用于插入上述反应气体喷嘴的上述一端侧的套筒，该套筒 具有贯穿上述真空容器的外壁并且被位置调整螺钉螺纹连接在上述真空容器的上述外壁 上的凸缘，位置调整用孔部形成在上述凸缘上，该位置调整用孔部供上述位置调整螺钉贯穿并且其上下方向的尺寸大于该位置调整螺钉的螺杆部的直径，在上述真空容器的上述外壁上形成有供上述位置调整螺钉螺纹结合的螺纹孔， 上述位置调整螺钉穿过上述位置调整用孔部而将上述凸缘螺纹连接在上述真空容器的上述外壁上。
17. 根据权利要求15所述的成膜装置，其特征在于，形成穿孔有供上述倾斜调整螺钉螺纹结合的螺纹孔的真空容器的内壁的构件是被设 置在上述真空容器的壁部的套筒。
18. 根据权利要求13所述的成膜装置，其特征在于，上述反应气体喷嘴由第一反应气体喷嘴和第二反应气体喷嘴构成，该第一反应气体喷 嘴用于对上述基板载置部的表面供给第一反应气体，该第二反应气体喷嘴用于对上述基板 载置部的表面供给与该第一反应气体发生反应的第二反应气体，第一反应气体喷嘴和第二 反应气体喷嘴被设置成在反应气体喷嘴相对于上述基板载置部相对移动的方向上相互隔 开间隔，该成膜装置具有分离区域，该分离区域为了分离被供给上述第一反应气体的第一处理 区域与被供给第二反应气体的第二处理区域的气氛而在上述移动方向上位于第一处理区 域和第二处理区域之间，通过反复进行在上述真空容器内将相互反应的第一反应气体和第二反应气体按顺序 供给到基板的表面上的供给循环来层叠多层反应生成物层而形成薄膜。
19. 根据权利要求18所述的成膜装置，其特征在于，上述基板载置部由旋转台构成，该旋转台的表面上形成有用于载置基板的基板载置区 域，并且上述移动部件由使该旋转台绕铅垂轴线旋转的部件构成，上述第一反应气体喷嘴和第二反应气体喷嘴在上述旋转台的旋转方向上相互隔开间 隔，并且其一端侧以与上述旋转台相对并且在该旋转台的径向上水平延伸的方式被插入到 上述真空容器的壁部。
20. 根据权利要求18所述的成膜装置，其特征在于，上述分离区域包括分离气体供给部件，其用于供给分离气体；以及顶面，其位于该分 离气体供给部件的上述旋转方向两侧，用于在该顶面与旋转台之间形成供分离气体从该分 离区域向处理区域侧流动的空间。
21. 根据权利要求20所述的成膜装置，其特征在于，上述分离气体供给部件是分离气体喷嘴，其一端侧以与上述旋转台相对并且在该旋转 台的径向上延伸的方式被插入到上述真空容器的壁部。
22. 根据权利要求19所述的成膜装置，其特征在于，该成膜装置具有中心部区域，该中心部区域为了分离上述第一处理区域与第二处理区 域的气氛而位于上述真空容器内的中心部，形成有将分离气体喷出到旋转台的基板载置面 侧的喷出孔。
23.根据权利要求19所述的成膜装置，其特征在于， 沿着旋转台的旋转方向设置有多个上述基板载置区域。
全文摘要
本发明提供一种成膜装置，包括旋转台，具有载置基板的基板载置区域；真空容器，具有收纳旋转台的容器主体和气密地堵在该容器主体上表面上的顶板；开闭顶板的开闭机构；多个反应气体喷嘴，被支承在外周壁上，设置成贯穿真空容器的容器主体的外周壁而与基板载置区域的通过区域相对并且相互隔开间隔地位于旋转台上相对于旋转中心而言不同相位的位置上，从沿着旋转中心径向设置的气体喷出孔分别将反应气体供给到基板的表面上，由此形成多个处理区域；分离气体供给部件，用于分离多个处理区域之间的气氛，被设置在相对于旋转中心而言处理区域的相位之间的位置上，供给分离气体，由此形成分离区域；以及真空排气部件，对真空容器内的气氛进行排气。
文档编号C23C16/455GK101748388SQ200910204580
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月1日 优先权日2008年12月1日
发明者加藤寿, 本间学 申请人:东京毅力科创株式会社