专利名称：基板处理装置和成膜装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及基板处理装置和成膜装置。
背景技术：
在半导体装置的多层布线结构中，在用于将上述布线层彼此连接的接触孔形成在下层侧的布线层与上层侧的布线层之间的层间绝缘膜上的接触结构中，作为埋入到该接触孔内的金属材料，有时使用铝、钨、铜。在该接触孔的内壁面上，作为用于防止上述铝、钨、铜向层间绝缘膜内扩散的阻挡膜，例如，形成有TiN (titanium nitride、氮化钛)膜。在将这样的阻挡膜形成在接触孔的内壁面上时，例如，研究了 ALD (Atomic LayerDeposition :原子层沉积)法、MLD (Molecular Layer Deposition :分子层沉积)法。在上 述成膜手法中，在形成TiN膜的情况下，例如将TiCl4 (四氯化钛)气体供给到半导体晶圆(以下，记载为晶圆)上，并使Ti分子吸附在晶圆上，接着，例如将NH3 (氨)气体供给到晶圆上，将上述Ti分子氮化而形成TiN的分子层。通过交替供给上述反应气体，依次层叠上述TiN的分子层。作为进行这样的处理的装置，研究了使用如下装置，该装置具有设在处理容器内的用于载置晶圆的旋转台、向旋转台上供给上述各反应气体的处理区域和在旋转台的旋转方向上设在处理区域之间且被供给分离气体的分离区域。在该装置中，利用旋转台的旋转使晶圆依次通过被供给上述各气体的处理区域。晶圆在旋转台的旋转过程中被加热，处理区域中的各气体从晶圆接收热能而被活化，如上所述进行分子的吸附、氮化。但是，在该装置中，有时各反应气体因在处理容器内扩散而无法接收充分的热能，或各反应气体的浓度被分离气体稀释。由此，由于无法充分地进行上述氮化、或者Ti分子不吸附，从而有可能无法获得所期望的膜质。在日本特开2011 - 100956中，记载有具有覆盖气体喷嘴的上侧以及侧面并且从气体喷嘴的下端向旋转台的上游侧以及下游侧突出的整流构件的成膜装置。但是，未记载有向旋转方向上游侧看来从气体喷嘴到上述整流构件的覆盖气体喷嘴的侧面的壁面的距离。若该距离较小，则因反应气体在气体喷嘴的下方的压力的上升而导致反应气体向旋转方向上游侧流动，与分离气体一起向整流构件的上方上升，并向旋转方向上游侧流动。因而，需要能够提高处理区域中的反应气体的浓度而可靠地对基板进行处理的装置。
发明内容
根据本发明的一个技术方案提供一种基板处理装置，其中，该基板处理装置具有处理容器；多个处理区域，其设在上述处理容器内，用于分别被供给反应气体而对基板进行气体处理；旋转台，其设在上述处理容器内，以使载置在该旋转台的上表面侧的载置区域上的基板依次通过上述多个处理区域的方式旋转；反应气体供给用的气体喷嘴，其设在上述多个处理区域中的至少一个处理区域中，以与上述载置区域的移动方向相交叉的方式延伸，并且沿其长度方向形成有喷出口 ；分离区域，其被供给用于使上述多个处理区域的气氛气体分离的分离气体，且在上述旋转方向上位于上述多个处理区域之间；排气口，其用于对上述处理容器内进行排气；罩构件，其用于使反应气体滞留在气体喷嘴的周围，其包括侧壁部和上壁部，该侧壁部相对于上述气体喷嘴分别设在上述旋转台的旋转方向上游侧以及旋转方向下游侧，该上壁部设在气体喷嘴的上侧，使从上述旋转方向上游侧流动的分离气体在该上壁部的上方区域向下游侧流通。在上述罩构件上从上述旋转方向上游侧的侧壁部的下部起设有引导面，该引导面用于将从旋转方向上游侧流动的分离气体向上述罩构件的上方引导，气体喷嘴与旋转方向上游侧的侧壁部之间的间隔是8mm以上。
图1是本发明的成膜装置的纵剖视图。图2是表示上述成膜装置的内部的概略结构的立体图。图3是上述成膜装置的俯视图。图4是滞留空间形成构件的表面侧立体图。图5是滞留空间形成构件的背面侧立体图。图6是滞留空间形成构件的A — A向视纵剖侧视图。图7是表示上述成膜装置的气体的流动的说明图。图8是表示上述滞留空间形成构件的周围的气体的流动的说明图。图9是具有其他滞留空间形成构件的旋转台的俯视图。图10是上述滞留空间形成构件的B — B向视纵剖侧视图。图11是又一其他的滞留空间形成构件的立体图。图12是上述滞留空间形成构件的纵剖立体图。
图13是上述滞留空间形成构件的纵剖侧视图。图14是上述滞留空间形成构件的纵剖侧视图。图15是表示上述滞留空间形成构件的变形例的纵剖侧视图。图16是表示上述滞留空间形成构件的其他变形例的纵剖侧视图。图17是表示上述滞留空间形成构件的又一其他变形例的纵剖侧视图。图18是表示评价试验的结果的曲线图。图19是评价试验中的晶圆表面的电阻值的分布图。图20是评价试验中的晶圆表面的电阻值的分布图。
具体实施例方式以下，参照
本发明的实施方式。说明作为本发明的基板处理装置的实施方式的成膜装置I。该成膜装置I用于对作为基板的半导体晶圆W进行ALD (Atomic Layer Deposition)以及MLD (MolecularLayer Deposition).,图1是成膜装置I的纵剖侧视图，图2是成膜装置I的概略立体图，图3是成膜装置I的横剖俯视图。成膜装置I具有大致圆形状的扁平的真空容器(处理容器)11和水平地设在真空容器11内的圆形的旋转台2。真空容器11的周围是大气气氛，在处理晶圆W时，真空容器11内成为真空气氛。真空容器11由顶板12和容器主体13构成，该容器主体13构成真空容器11的侧壁以及底部。图1中的附图标记Ila是用于将真空容器11内保持成气密的密封构件，附图标记13a是用于封堵容器主体13的中央部的罩。旋转台2与旋转驱动机构14相连接，并利用旋转驱动机构14绕其中心轴线在周向上旋转。在旋转台2的表面侧(一面侧)沿上述旋转方向形成有5个作为基板载置区域的凹部21，在该凹部21上载置有作为基板的晶圆W。而且，利用旋转台2的旋转使凹部21的晶圆W绕上述中心轴线公转。图中附图标记15是晶圆W的输送口。图3中的附图标记16是用于自由开闭输送口 15的开闭器(在图2中省略)。在各凹部21的底面上，沿旋转台2的厚度方向形成有未图示的3个孔，自由升降的未图示的升降销经由该孔相对于旋转台2的表面突出或没入，从而在晶圆W的输送机构3A与凹部21之间进行晶圆W的交接。在旋转台2上，从该旋转台2的外周向中心延伸的棒状的第I反应气体喷嘴31、分离气体喷嘴32、第2反应气体喷嘴33以及分离气体喷嘴34以该顺序沿周向配置。在上述气体喷嘴31 34的下方，沿喷嘴长度方向形成有多个喷出口 35，分别沿旋转台2的径向供 给气体。在进行成膜处理时，第I反应气体喷嘴31喷出TiCl4气体，第2反应气体喷嘴33喷出NH3气体。分离气体喷嘴32、34喷出N2 (氮)气体。另外，在第2反应气体喷嘴33的周围设有滞留空间形成构件5，在后述中详细说明该构件以及滞留空间。真空容器11的顶板12具有向下方突出的扇形的两个突状部36，突状部36在周向上隔开间隔地形成。上述分离气体喷嘴32、34分别以嵌入到突状部36内并且在周向上分割该突状部36的方式设置。上述第I反应气体喷嘴31以及第2反应气体喷嘴33设为与各突状部36分开。将第I反应气体喷嘴31的下方的气体供给区域作为第I处理区域Pl。另外，将第2反应气体喷嘴33的周围的滞留空间内作为第2处理区域P2。突状部36、36的下方构成为分离区域D、D0在进行成膜处理时，从分离气体喷嘴32、34供给至上述分离区域D内的N2气体在该分离区域D内沿周向扩散而防止TiCl4气体和NH3气体在旋转台2上混合，并向排气口 37、37冲走。在真空容器11的底面中，从处理区域P1、P2和分离区域D之间起在靠近旋转台2的径向外侧的位置处开设有上述排气口 37，该分离区域D从旋转台2的旋转方向看来与该处理区域P1、P2相邻。另外，在进行该成膜处理时，向旋转台2的中心部区域38供给N2气体。在顶板12中，经由以圆形向下方突出的突状部39的下方而向旋转台2的径向外侧供给该N2气体，从而防止TiCl4气体与NH3气体在上述中心部区域38混合。突状部36、36的内周与突状部39的外周相连接。另外，虽省略了图示，但是在罩13a内以及旋转台2的背面侧也供给N2气体,能够吹扫反应气体。在真空容器11的底部、即旋转台2的下方，在与旋转台2分开的位置处设有加热器41。旋转台2利用加热器41向旋转台2辐射的辐射热升温，对载置在凹部21上的晶圆W进行加热。图中的附图标记42是用于防止在加热器41表面成膜的屏蔽件。接着，说明滞留空间形成构件(罩构件)5。图4是滞留空间形成构件5的上侧立体图，图5是滞留空间形成构件5的下侧立体图。另外，图6表示图3的A — A向视截面。也参照上述各图继续说明。滞留空间形成构件5包围第2反应气体喷嘴33的周围，具有形成NH3气体的滞留空间51的作用。该滞留空间51具有如下的作用使从第2反应气体喷嘴33供给的NH3气体滞留在该第2反应气体喷嘴33的周围，提高第2反应气体喷嘴33的周围的NH3气体的浓度，可靠地进行利用NH3气体进行的氮化处理。
滞留空间形成构件5构成为俯视扇形，形成为从旋转台2的中央部侧向外周侧扩宽。而且，利用未图示的固定件以从旋转台2悬浮的状态固定在真空容器11内。滞留空间形成构件5具有覆盖第2反应气体喷嘴33的上侧的上壁部52、覆盖上述反应气体喷嘴33的旋转方向上游侧的侧面的上游侧壁部53、覆盖反应气体喷嘴33的旋转方向下游侧的侧部的下游侧壁部54、设在旋转台2的外周侧的外周侧壁部55和设在旋转台2的中央侧的中央侧壁部56，上述滞留空间51是被包围在上述壁部内而形成的。滞留空间51是俯视扇形状。在外周侧壁部55上设有供将反应气体喷嘴33插入到滞留空间51内的缺口 55a。如图6所示，第2反应气体喷嘴33设为与上壁部52分开，NH3气体能够在上壁部52与第2反应气体喷嘴33之间流通。图6中以hi表示的上述上壁部52与第2反应气体喷嘴33之间的间隔例如是Imm 20mm,在该例子中被设定为2mm。另外，为了在滞留空间51内滞留充分的浓度的气体，图6中以h2表示的上壁部52与旋转台2之间的间隔例如被设定为12mm 30mm。上壁部52在其上侧具有水平的水平面52a。水平面52a形成为与真空容器11的顶板12分开，顶板12与水平面52a之间构成为N2气体的流通空间57。
上游侧壁部53具有铅垂面53a和与该铅垂面53a连续并随着朝向旋转方向下游侧而逐渐上升的倾斜面53b，倾斜面53b的下游侧与上述水平面52a相连续。铅垂面53a以及倾斜面53b形成为使从旋转方向上游侧流动的N2气体上升并向上述水平面52a上引导该N2气体的引导面。另外，为了防止N2气体向滞留空间51流入，提高滞留空间51的册13气体的浓度，将从旋转台2至上游侧壁部53的高度h3设定为Imm 5mm。另外，从第2反应气体喷嘴33喷出的NH3气体与旋转台2碰撞，向旋转方向上游侧以及下游侧扩散。此时，若第2反应气体喷嘴33与上游侧壁部53之间的距离较小，则向旋转方向上游侧流动的NH3气体从上游侧壁部53与旋转台2之间的间隙向滞留空间51的外侧漏出，与N2气体一起被上游侧壁部53向流通空间57引导。S卩，滞留空间51的NH3气体浓度降低。因此，为了防止这样的滞留空间51的NH3气体浓度降低，需要适当地设定第2反应气体喷嘴33与上游侧壁部53的内侧的侧壁53c之间的距离LI。如上所述，由于滞留空间51形成为扇形，因此图6中的距离LI在反应气体喷嘴33的长度方向上的各位置上不同，越靠近旋转台2的中心侧越小，但是在该反应气体喷嘴33的长度方向上的各位置上，将LI设定为8mm以上。另外，如上所述，图6是图3中以点划线表示的A — A截面，图3所示的沿第2反应气体喷嘴33的侧壁的点Tl与上游侧壁部53的内壁的点T2之间的点划线的长度例如是341. 55mm。为了防止在排出剩余的NH3气体的同时降低滞留空间51中的NH3气体的浓度，将图6中以h4表示的从旋转台2至下游侧壁部54的高度例如设定为Imm 5mm。另外，图3所示的第2反应气体喷嘴33的侧壁的点T3与下游侧壁部54的内壁的点T4之间的距离例如是 30. 34mm。接着，说明该成膜装置I的作用。晶圆输送机构3A以保持有晶圆W的状态从输送口 15进入真空容器11内，未图示的升降销自面对输送口 15的位置处的凹部21的孔向旋转台2上突出并顶起晶圆W，从而在凹部21与晶圆输送机构3A之间交接晶圆W。当将晶圆W载置在各凹部21内时，利用分别与排气口 37、37相连接的真空泵进行排气，对真空容器11内进行排气，真空容器11内成为规定的压力的真空气氛。然后，如图7中箭头43所示，旋转台2在俯视时沿顺时针旋转，并且使加热器41升温，利用辐射热将旋转台2的晶圆W加热至例如350°C。接着，从各气体喷嘴31 34供给气体，晶圆W交替地通过第I反应气体喷嘴31的下方的第I处理区域Pl与第2反应气体喷嘴33的下方的第2处理区域P2。在图7中，以实线的箭头表示反应气体的流动，以虚线的箭头表示分离气体的流动。在第I处理区域Pl内向晶圆W供给TiCl4气体，并使该TiCl4气体的分子吸附在晶圆W上，接着，在滞留空间51(第2处理区域P2)内供给NH3气体，使晶圆W表面的Ti分子氮化。由此，在晶圆W上形成一层或多层的TiN的分子层，通过旋转台2继续旋转，依次层叠TiN的分子层。另外，从分离气体喷嘴32、34向上述分离区域D供给的N2气体在该分离区域D内沿周向扩散，防止TiCl4气体与NH3气体在旋转台2上混合。另外，在进行该成膜处理时，向旋转台2的中心部区域38供给N2气体。在顶板12中，经由以圆形向下方突出的突状部39的下方向旋转台2的径向外侧供给该N2气体，防止TiCl4气体与NH3气体在旋转台2的表面
侧中央部混合。另外，虽省略了图示，但在罩13a内以及旋转台2的背面侧也供给N2气体，能够吹扫反应气体。在图8中，以箭头表示滞留空间形成构件5的周围的气体的流动。与图7同样，实线的箭头表示作为反应气体的NH3气体的流动,虚线的箭头表示N2气体的流动。从旋转方向上游侧向滞留空间形成构件5流动的N2气体向滞留空间形成构件5的上游侧壁部53的倾斜面53b上升，并被向滞留空间形成构件5上的流通空间57引导。由于利用开设在该流通空间57的旋转方向下游侧的排气口 37进行排气，因此上述N2气体在流通空间57内向上述下游侧流动并流入上述排气口 37内，从而被从真空容器11内去除。在滞留空间51中，从反应气体喷嘴33喷出的NH3气体与旋转台2碰撞，向旋转方向上游侧以及下游侧扩散。此时，利用滞留空间形成构件5的各壁部抑制NH3气体的扩散，提高反应气体喷嘴33的周围的滞留空间51中的NH3气体的浓度。由于滞留空间51是较窄的封闭空间，因此所喷出的NH3气体一边与形成滞留空间51的壁部以及旋转台2碰撞一边成为流动的湍流。而且，如上所述，由于较大地设定了反应气体喷嘴33与上述上游侧壁部53的侧壁53c之间的间隔，因此能够抑制因向旋转方向上游侧流动的NH3气体导致上述间隔中的NH3气体的分压过度地升高的情况，结果，能够抑制该NH3气体向滞留空间51的外侧流出并向上游侧壁部53的表面蔓延的情况。然后，滞留在滞留空间51内的NH3气体被晶圆W以及旋转台2加热并被活化，并被吸附到晶圆W表面的Ti分子上，形成TiN膜。由于从反应气体喷嘴33流向旋转方向上游侧的剩余的NH3气体借助上述排气口 37被排出，因此该剩余的NH3气体被向旋转方向下游侧拉回，从反应气体喷嘴33与滞留空间形成构件5之间的间隙进一步向上述下游侧流动，通过下游侧壁部52与旋转台2之间的间隙向滞留空间51的外部流出。然后，借助上述排气口 37进行排气而被去除。对于从反应气体喷嘴33流向旋转方向下游侧的剩余的NH3气体，也同样通过下游侧壁部52与旋转台2之间的间隙而被从排气口 37去除。如上所述，由于在滞留空间51内NH3气体成为湍流，因此从NH3气体被反应气体喷嘴33喷出至被排出为止的时间增长。这样的NH3气体的流动也有助于提高滞留空间51的NH3气体的浓度以及分压。当旋转台2旋转规定的次数而形成有预定的膜厚的TiN膜时，各气体的供给停止，加热器41的输出降低，晶圆W的温度降低。然后，升降销顶起凹部21内的晶圆W，上述晶圆输送机构3A接收被顶起的晶圆W，向真空容器11外输出。采用该成膜装置1，通过设置滞留空间形成构件5，能够抑制来自第2反应气体喷嘴33的周围的NH3气体的扩散，并且能够抑制N2气体向反应气体喷嘴33的周围流入而稀释NH3气体的情况。另外，能够加长反应气体喷嘴33的周围、即晶圆W表面上的NH3气体的滞留时间。由此，能够提高该第2反应气体喷嘴33的周围的NH3气体的分压以及浓度，并且能够充分地加热上述NH3气体而使该NH3气体活化，从而能够提高在晶圆W上的反应性。因而，能够更加可靠地进行氮化处理，能够谋求形成在晶圆W上的TiN膜的膜质的提高。在上述的例子中，在第2反应气体喷嘴33的周围设有滞留空间形成构件5，但是也可以在第I反应气体喷嘴31的周围以及第2反应气体喷嘴33的周围设置滞留空间形成构件5，也可以仅在第I反应气体喷嘴31的周围设置滞留空间形成构件5。在第I反应气体喷嘴31的周围设有滞留空间形成构件5的情况下，由于能够在第I反应气体喷嘴31的周围提高TiCl4气体的分压以及浓度，并且能够充分地加热TiCl4分子，因此能够可靠地进行TiCl4分子向晶圆W的吸附。
另外，成膜装置I并不限于形成TiN膜。在分别从第I反应气体喷嘴31、第2反应气体喷嘴33喷出例如双叔丁基氨基硅烷(BTBAS)气体、臭氧(O3)气体而在晶圆W上形成氧化硅膜的情况下，也能够应用滞留空间形成构件5来更加可靠地进行BTBAS气体的分子向晶圆W的吸附以及利用O3气体进行的氧化。接着，说明滞留空间形成构件的其他实施方式。图9是设有滞留空间形成构件6的旋转台2的俯视图，图10是图9的B — B向视纵剖侧视图。关于滞留空间形成构件6，说明其与滞留空间形成构件5的不同点。由滞留空间形成构件6形成的滞留空间61由具有较高的顶部的第I区域62和具有较低的顶部的第2区域63构成。第I区域62以及第2区域63分别形成为扇形，第I区域62位于旋转方向下游侧，第2区域63位于旋转方向上游侧。第2反应气体喷嘴33设在第I区域62内，并沿第I区域62与第2区域63之间的交界延伸。为了使NH3气体能够在第I区域62与第2区域63之间流通，第2区域63的顶部与第2反应气体喷嘴33的侧部分开，图10所示的上述顶部与喷嘴的侧部之间的距离L2在该例子中被设定为2. 5mm。第2反应气体喷嘴33与上游侧壁部53的侧壁53c间的距离L I被设定为与滞留空间形成构件5相同。另外，关于滞留空间形成构件5的上述的其他各尺寸，在滞留空间形成构件6中也被设定为与滞留空间形成构件5相同。另外，由于第I区域62的顶部与第2区域63的顶部的高度这样不同，从而在上壁部53的上表面中形成有台阶64。流入流通空间57内的N2气体跨越该台阶64向旋转方向下游侧流动并被排出。在滞留空间形成构件6的周围，N2气体以及NH3气体与在上述滞留空间形成构件5的周围同样地流动，但由于第2区域63的顶部构成得较低，从而能够进一步提高NH3气体的分压以及浓度。因而，该滞留空间形成构件6能够更加可靠地进行利用NH3气体进行的氮化处理。以与上述的滞留空间形成构件的不同点为中心说明又一其他滞留空间形成构件的构成例。图11是滞留空间形成构件7的立体图，图12是滞留空间形成构件7的纵剖立体图，图13是滞留空间形成构件7的纵剖侧视图。该滞留空间形成构件7中的上游侧壁部53、下游侧壁部54、外周侧壁部55以及中央侧壁部56构成为铅垂的板状，从上述各壁部53 56的各自的下部向水平方向外侧突出有整流板71。从外周侧壁部55向旋转台2外侧突出的整流板71的顶端部向下方侧弯曲，构成为竖板72。如图12所示，竖板72覆盖旋转台2的外侧，具有进一步提高滞留空间51的NH3气体的浓度的作用。另外，也可以在上述的滞留空间形成构件5、6上设置这样的竖板72。这样，在以包围滞留空间形成构件7的方式设置的整流板71中，将从上游侧壁部53向旋转方向上游侧突出的部分设为整流板73。另外，将从下游侧壁部54向旋转方向下游侧突出的部分设为整流板74。如图13所示，上述整流板73的表面73a构成为使从旋转方向上游侧流动的N2气体上升并向流通空间57引导的引导面。图13所示的整流板73的长度L3例如是5_ 100mm。整流板74具有提高下方的NH3气体浓度而促进反应的作用。在该滞留空间形成构件7中，第2反应气体喷嘴33与上游侧壁部53之间的间隔LI也与滞留空间形成构件5同样地构成。即使使用这样的滞留空间形成构件7，也能够获得与滞留空间形成构件5相同的效果。·但是，在上述的各例子中，在滞留空间51中，在旋转方向下游侧配置有反应气体喷嘴33，但是只要将上述的气体喷嘴与上游侧壁部之间的间隔LI设定在上述的范围内，就不限于如此配置反应气体喷嘴。即，如图14所示，在滞留空间51中，也可以在旋转方向上游侧配置反应气体喷嘴，也可以以在旋转方向上等分滞留空间51的方式配置反应气体喷嘴。另外，例如，如图15所示，也可以使滞留空间51的旋转方向上的长度比整流板73的旋转方向上的长度短。另外，即使在以这样具有整流板71的方式构成了滞留空间形成构件的情况下，如图16所示，也与滞留空间形成构件6同样能够利用从旋转台2起的顶部的高度彼此不同的区域62、63构成滞留空间61。另外，滞留空间51并不限于形成为俯视扇形，例如，也可以如图17所示，构成为俯视多边形状。另外，在上述的例子中，表示了将各滞留空间形成构件应用于成膜装置上的应用例，但是并不限于应用于成膜装置。例如，也能够应用于在一个处理区域内向晶圆W供给反应气体而在晶圆W上进行成膜、在另一个处理区域内供给非活性气体而对形成在晶圆W上的膜进行退火(anneal)处理的装置，也能够应用于在一个处理区域内这样进行成膜、在另一个处理区域内供给氧化用气体并且使该氧化用气体等离子化而进行膜的氧化的装置，也能够应用于通过在各处理区域内向晶圆W供给气体而对形成在晶圆W上的膜进行蚀刻处理的装置。(评价试验I)说明所进行的与本发明相关的评价试验。通过模拟，在具有上述滞留空间形成构件5的成膜装置I中使来自分离气体喷嘴32、34的N2气体的流量变化，测量了滞留空间51内的处理区域P2中的规定的位置的电阻值ohm / sq (square)。显示为该电阻值越大，则表示N2气体向滞留空间51内的进入量越多。分别将上述N2气体的流量设定为5000sccm、8000sccm、lOOOOsccm。将该实验作为评价试验I 一 I。另外，通过模拟，以除了未设有滞留空间形成构件5之外均与评价试验I一I相同的条件测量了电阻值。将该实验作为评价试验 I — 2。图18的曲线图是表示评价试验I 一 1、1 一 2的结果的曲线图。曲线图的横轴是上述N2气体的流量，纵轴是上述电阻值。无论N2气体流量的设定流量如何，评价试验I 一I显示了比评价试验I 一 2低的电阻值。另外，在评价试验I 一 2中，随着N2气体的流量增力口，电阻值逐渐上升。但是，在评价试验I 一 I中，即使改变N2气体的流量，电阻值的变动量也较小。即，在评价试验I 一 I中，能够抑制N2气体向处理区域P 2内流入。因而，根据该评价试验1，显示了上述滞留空间形成构件5的效果。(评价试验2)通过模拟，对在上述第2反应气体喷嘴33的周围设有滞留空间形成构件5的成膜装置I进行设定，测量了处理区域P2内的晶圆W的电阻值。在晶圆W的面内隔开间隔地设定了多个该电阻值的测量部位。将该试验作为评价试验2 — I。另外，通过模拟，以除了未设有滞留空间形成构件5之外其他均与评价试验2 -1相同的条件进行了测量晶圆W的面内的电阻值的试验。将该试验作为评价试验2 — 2。
评价试验2 — I中的各测量部位的电阻值的平均值是229. Oohm / sq,评价试验2-2中的各测量部位的电阻值的平均值是259. Oohm / sq。这样，由于在评价试验2 — I中电阻值比评价试验2 — 2中的电阻值低，因此显示了队气体向处理区域P2内的流入被抑制。另外，图19是基于在评价试验2 — I中测量的电阻值、并利用等高线表示晶圆W面内的电阻值的分布的图，图20是基于在评价试验2 - 2中测量的电阻值、并利用等高线表示晶圆W面内的电阻值的分布的图。被实线的等高线包围的区域表示电阻值比较高的区域，被虚线的等高线包围的区域表示电阻值比较低的区域。另外，以点划线的等高线表示上述区域的交界。在评价试验2 — 2中，与评价试验2 — I相比，等高线的间隔变密，电阻值在晶圆W面内的分布的偏差增大。因而，根据该评价试验2显示了通过设置滞留空间形成构件而能够抑制N2气体向晶圆W表面的供给、以及由此能够抑制晶圆W表面的气体的分布的偏差。即，通过设置滞留空间形成构件，能够均匀性较高地向晶圆W面内供给高浓度的反应气体，能够可靠且均匀性较高地进行利用该反应气体进行的处理。采用本公开的一个技术方案，能够提供一种能够提高处理区域内的反应气体的浓度以及分压而能够可靠地进行利用上述反应气体对基板进行处理的技术。采用本公开的一个技术方案，设有使反应气体滞留在气体喷嘴的周围的罩构件，并将该罩构件的旋转方向上游侧的侧壁部与气体喷嘴之间的间隔设定得较宽。由此，能够一边抑制向罩构件内供给的反应气体从旋转方向上游侧蔓延到罩构件的上方，一边使反应气体滞留在气体喷嘴的周围。作为其结果，能够抑制处理区域中的反应气体的浓度以及分压降低，因此能够可靠地对基板进行处理，并且，能够防止在进行成膜时形成在基板上的膜质的降低。以上，利用实施例说明了基板处理装置以及成膜装置，但是本发明并不限于上述实施例，在不脱离本发明的范围内，能够对上述实施例施加各种变形、改良以及置换。本申请基于2011年9月12日提出申请的、日本国申请2011 — 198360主张优先权，在此，引用该优先权申请的内容作为构成本说明书的部分内容。
权利要求
1.一种基板处理装置，其特征在于，该基板处理装置具有处理容器；多个处理区域，其设在上述处理容器内，用于分别被供给反应气体而对基板进行气体处理；旋转台，其设在上述处理容器内，以使载置在该旋转台的上表面侧的载置区域上的基板依次通过上述多个处理区域的方式旋转；反应气体供给用的气体喷嘴，其设在上述多个处理区域中的至少一个处理区域中，以与上述载置区域的移动方向相交叉的方式延伸，并且沿其长度方向形成有喷出口 ；分离区域，其被供给用于使上述多个处理区域的气氛气体分离的分离气体，且在上述旋转方向上位于上述多个处理区域之间；排气口，其用于对上述处理容器内进行排气；罩构件，其用于使反应气体滞留在气体喷嘴的周围，其包括侧壁部和上壁部，该侧壁部相对于上述气体喷嘴分别设在上述旋转台的旋转方向上游侧以及旋转方向下游侧，该上壁部设在气体喷嘴的上侧，使从上述旋转方向上游侧流动的分离气体在该上壁部的上方区域向下游侧流通，在上述罩构件上从上述旋转方向上游侧的侧壁部的下部起设有引导面，该引导面用于将从旋转方向上游侧流动的分离气体向上述罩构件的上方引导，气体喷嘴与旋转方向上游侧的侧壁部之间的间隔是8mm以上。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述罩构件以形成第I区域和第2区域的方式设在上述气体喷嘴的周围，该第I区域是上述气体喷嘴所处的区域，该第2区域位于该第I区域的旋转方向上游侧且顶面的高度形成得比第I区域的顶面的高度低。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述引导面形成为朝向旋转方向上游侧下倾的倾斜面。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，上述倾斜面构成上述罩构件上的旋转方向上游侧的侧壁部的表面。
5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，旋转方向上游侧的侧壁部具有向旋转方向上游侧突出的整流板，该整流板的表面构成上述引导面。
6.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，在气体喷嘴与上壁部之间设有用于供反应气体流通的空间。
7.一种成膜装置，其特征在于，该成膜装置具有处理容器；多个处理区域，其设在上述处理容器内，用于分别被供给反应气体而在基板上层叠反应生成物的层而形成薄膜；旋转台，其设在上述处理容器内，以使载置在该旋转台的上表面侧的载置区域上的基板依次通过上述多个处理区域的方式旋转；反应气体供给用的气体喷嘴，其设在上述多个处理区域中的至少一个处理区域中，以与上述载置区域的移动方向相交叉的方式延伸，并且沿其长度方向形成有喷出口 ；分离区域，其被供给用于使上述多个处理区域的气氛气体分离的分离气体，且在上述旋转方向上位于上述多个处理区域之间；排气口，其用于对上述处理容器内进行排气；罩构件，其用于使反应气体滞留在气体喷嘴的周围，其包括侧壁部和上壁部，该侧壁部相对于上述气体喷嘴分别设在上述旋转台的旋转方向上游侧以及旋转方向下游侧，该上壁部设在气体喷嘴的上侧，使从上述旋转方向上游侧流动的分离气体在该上壁部的上方区域向下游侧流通，在上述罩构件上从上述旋转方向上游侧的侧壁部的下部起设有引导面，该引导面用于 将从旋转方向上游侧流动的分离气体向上述罩构件的上方引导，气体喷嘴与旋转方向上游侧的侧壁部之间的间隔是8mm以上。
全文摘要
本发明提供基板处理装置和成膜装置。基板处理装置具有处理容器；用于对基板进行气体处理的多个处理区域；旋转台，其将基板载置在其上表面侧并使基板依次通过多个处理区域；反应气体供给用的气体喷嘴；分离区域；排气口；罩构件，其用于使反应气体滞留在气体喷嘴的周围，其包括侧壁部和上壁部，在上述罩构件上，从旋转方向上游侧的侧壁部的下部起设有引导面，该引导面用于将从旋转方向上游侧流动的分离气体向上述罩构件的上方引导，气体喷嘴与旋转方向上游侧的侧壁部之间的间隔是8mm以上。
文档编号C23C16/455GK102994981SQ20121033726
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月12日 优先权日2011年9月12日
发明者榎本忠, 立花光博, 古屋治彦, 大下健太郎 申请人:东京毅力科创株式会社