成膜装置的运转方法及成膜装置制造方法
成膜装置的运转方法及成膜装置制造方法
【专利摘要】本发明提供成膜装置的运转方法和成膜装置。该方法用于运转成膜装置，该成膜装置用于多次重复依次向基板供给相互不同的处理气体的循环来层叠反应产物的层而获得薄膜，该成膜装置包括：真空容器；旋转台；第1处理气体供给部；第2处理气体供给部；分离区域；第1真空排气口，其用于主要排出上述第1处理气体；第2真空排气口，用于主要排出上述第2处理气体；以及清洁气体供给部，其供给用于对上述旋转台进行清洁的清洁气体；其中，该成膜装置的运转方法包括清洁工序，在该清洁工序中，使自上述第1真空排气口进行的排气停止，一边从上述第2真空排气口进行真空排气，一边从上述清洁气体供给部向真空容器内供给清洁气体。
【专利说明】成膜装置的运转方法及成膜装置
[0001]本发明基于2012年7月6日提出申请的日本特许出愿第2012 — 152659号要求优先权，将该日本申请的内容全部作为参照文献引入于此。
【技术领域】
[0002]本发明涉及成膜装置的运转方法及成膜装置。
【背景技术】
[0003]作为半导体制造工序中的成膜技术之一，存在将相互发生反应的多种处理气体依次向半导体晶圆(以下称作晶圆)的表面供给并层叠反应产物的所谓的原子层沉积(ALD:Atomic Layer Deposition)法。作为实施ALD法的装置,公知有利用旋转台使配置在旋转台上的多个晶圆公转、并使晶圆依次在被供给各种处理气体的区域中通过的装置。在该装置中，为了避免在旋转 台的旋转方向上在多个处理气体的供给区域之间发生各处理气体的混合(分离各处理气体)而设有被供给例如氮气等作为非活性气体的分离气体的分离区域。而且，在各个处理气体的供给区域的旋转台的旋转方向下游侧设有真空排气口，专用于将各个处理气体与分离气体一起真空排出。
[0004]作为多个处理气体的一例，能够列举出向晶圆的表面吸附的原料气体和用于使上述原料气体氧化或氮化的气体。此外，若分离气体伴随着旋转台的旋转而流入到原料气体的供给区域，则成为原料气体被分离气体稀释而使薄膜的膜厚的面内均匀性降低的原因，因此必须增大原料气体的流量而成本增高。因此，在专利文献I中记载有如下技术:在沿旋转台的径向延伸的气体喷嘴之上设置整流板，通过使分离气体在该整流板之上越过，从而抑制分离气体向原料气体的供给区域的流入。
[0005]另一方面，若实施成膜工艺，则不仅在晶圆上而且在旋转台的上表面上也形成薄膜，若重复成膜工艺而该膜厚变大，则由于膜剥离而产生微粒。因此，需要定期利用清洁气体去除旋转台上的薄膜。
[0006]在此，为了在防止对成膜装置造成损伤的同时进行旋转台的清洁，有时清洁气体供给部的配置位置受到限制。
[0007]例如，在成膜装置内的区域(称作“交接区域”)利用外部的基板输送机构对晶圆进行交接。通常，在交接区域配置有用于监视晶圆的交接的监视器。因此，为了避免清洁气体使监视器劣化，使清洁气体供给部的位置远离交接区域是良策。因此，想到将清洁气体供给部配置在例如与交接区域分开的原料气体的供给区域附近这样的布局。但是，如上所述，若在气体喷嘴之上设有整流板，则存在如下这种问题:清洁气体与分离气体同样地在整流板之上越过，与旋转台相接触的清洁气体的量相应地减少，清洁所需的时间变长。
[0008]因此，为了高效地进行旋转台的清洁，需要研究气体的流动。
[0009]专利文献1:日本特开2011 - 100956号公报
【发明内容】
[0010]本发明是在这种情况下做成的，提供一种能够在多次进行利用旋转台使基板公转而依次向基板供给相互不同的处理气体的循环来进行成膜处理的装置中快速地进行旋转台的清洁的技术。
[0011]根据一技术方案，提供一种成膜装置的运转方法，该方法用于运转成膜装置，该成膜装置用于多次重复依次向基板供给相互不同的处理气体的循环来层叠反应产物的层而获得薄膜，该成膜装置包括:真空容器；旋转台，其配置在上述真空容器内，用于载置基板并使基板公转；第I处理气体供给部，其用于向基板供给第I处理气体；第2处理气体供给部，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I处理气体供给部分开的方式设置，用于向基板供给第2处理气体；分离区域，其在成膜处理时的上述旋转台的旋转方向上设置在上述第I处理气体供给部与第2处理气体供给部之间，被供给用于使上述第I处理气体和上述第2处理气体分离的分离气体；第I真空排气口，其用于主要排出上述第I处理气体；第2真空排气口，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I真空排气口分开的方式设置，用于主要排出上述第2处理气体；以及清洁气体供给部，其供给用于对上述旋转台进行清洁的清洁气体，其中，该成膜装置的运转方法包括清洁工序，在该清洁工序中，使自上述第I真空排气口进行的排气停止，一边从上述第2真空排气口进行真空排气，一边从上述清洁气体供给部向真空容器内供给清洁气体。[0012]根据另一技术方案，提供一种成膜装置，其用于多次重复依次向基板供给相互不同的处理气体的循环来层叠反应产物的层而获得薄膜，其中，该成膜装置包括:真空容器；旋转台，其配置在上述真空容器内，用于载置基板并使基板公转；第I处理气体供给部，其用于向基板供给第I处理气体；第2处理气体供给部，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I处理气体供给部分开的方式设置，用于向基板供给第2处理气体；分离区域，其在成膜处理时的上述旋转台的旋转方向上设置在上述第I处理气体供给部与第2处理气体供给部之间，被供给用于使上述第I处理气体和上述第2处理气体分离的分离气体；第I真空排气口，其用于主要排出上述第I处理气体；第2真空排气口，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I真空排气口分开的方式设置，用于主要排出上述第2处理气体；清洁气体供给部，其供给用于对上述旋转台进行清洁的清洁气体；以及控制部，其输出控制信号以执行以下步骤:使上述第I真空排气口的排气停止、并从上述第2真空排气口进行真空排气的步骤；以及在该状态下从上述清洁气体供给部向上述真空容器内供给清洁气体的步骤。
[0013]当结合附图阅读以下的详细的说明时，能够了解到本发明的其他目的、特征以及效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是表示本实施方式的成膜装置的一例的纵剖侧视图。
[0015]图2是上述成膜装置的概略横剖立体图。
[0016]图3是上述成膜装置的横剖俯视图。
[0017]图4是上述成膜装置的周向上的纵剖侧视图。
[0018]图5是上述成膜装置的周向上的纵剖侧视图。
[0019]图6是设置于上述成膜装置的第I处理气体喷嘴的喷嘴罩的立体图。
[0020]图7是上述喷嘴罩的概略俯视图。[0021]图8是设置于上述成膜装置的等离子体处理部的分解立体图。
[0022]图9是表示成膜处理时的气流的说明图。
[0023]图10是表示清洁处理时的气流的说明图。
[0024]图11是表示成膜装置的其他例子的横剖俯视图。
[0025]图12是表示将清洁气体喷嘴设置在其他位置的例子的成膜装置的横剖俯视图。
[0026]图13是表示评价试验的结果的示意图。
[0027]图14是表示评价试验的结果的示意图。
[0028]图15是表示评价试验的结果的示意图。
[0029]图16是表示 评价试验的结果的示意图。
[0030]图17是表示评价试验的结果的示意图。
【具体实施方式】
[0031]以下，参照添加的【专利附图】
【附图说明】本发明的非限定性的例示的实施方式。在添加的所有附图中，对相同或对应的构件或零件标注相同或对应的附图标记并省略重复说明。另外，附图并不以表示构件或零件之间的相对比例为目的，因而，具体的尺寸应由本领域技术人员对照以下的非限定性的实施方式来确定。
[0032]参照图1~图3说明本实施方式的成膜装置I。图1、图2、图3分别是成膜装置I的纵剖侧视图、概略剖视立体图、横剖俯视图。
[0033]成膜装置I包括真空容器11和水平地设置在该真空容器11的内部的旋转台(基座)2。成膜装置I执行对载置于上述旋转台2的晶圆W进行的成膜处理和用于将因该成膜处理而附着在旋转台2上的膜去除的清洁处理。
[0034]首先，说明成膜处理的概略。一边对真空容器11内进行排气一边利用旋转台2使晶圆W旋转，对晶圆W依次供给相互发生反应的两种处理气体而利用ALD法形成SiO2 (氧化硅)等的薄膜。之后，利用等离子体对该薄膜进行改性。载置于旋转台2的晶圆W重复地交替通过被供给薄膜形成用的气体的处理区域和由等离子体进行改性的改性区域，从而交替地重复进行薄膜的形成和等离子体改性而在晶圆W上形成期望厚度的膜。
[0035]接着，进行清洁处理。作为清洁处理的概略，一边对真空容器11内进行排气一边向旋转台2供给清洁气体来进行膜的去除。
[0036]接着，说明成膜装置I的各个部分。
[0037]真空容器11设置在大气气氛中，在上述各个处理中，将其内部设为真空气氛。真空容器11构成为大致圆形，由容器主体13和顶板12构成，该容器主体13构成真空容器11的侧壁和底部，该顶板12由石英构成。在成膜装置I中设有用于将真空容器11内保持为气密的密封构件11a。
[0038]顶板12的中央部构成朝向下方突出的凸部14，在真空容器11的中心部，该凸部14与用于支承上述旋转台2的支承部21 —起构成具有气体流路15的中心部区域C。在成膜装置I中设有用于向气体流路15供给作为吹扫气体的N2 (氮)气体的供给管16。从气体流路15向旋转台2的表面上朝向外周供给N2气体，能够防止相互不同的处理气体彼此在中心部区域C混合。
[0039]旋转台2以从支承部21向外侧扩展的方式构成为圆形。旋转台2利用支承部21下方的旋转驱动机构22而绕其中心轴线沿周向旋转。在旋转台2的表面侧(一个面侧)，沿着旋转方向形成有5个作为基板载置区域的凹部23，该凹部23用于载置晶圆W。若旋转台2旋转，则载置于凹部23的晶圆W绕旋转台2的中心轴线公转。
[0040]在分别与凹部23的通过区域相对的位置，在真空容器11的周向上相互隔开间隔地分别配置有例如由石英构成的5个气体喷嘴31、32、33、41、42，上述各个气体喷嘴31、32、33、41、42分别设置为例如从真空容器11的外周壁朝向中心部区域C水平地延伸。在该例子中，沿顺时针方向按照第I处理气体喷嘴31、第I分离气体喷嘴41、第2处理气体喷嘴32、等离子体产生用气体喷嘴33及第2分离气体喷嘴42的顺序配设有第I处理气体喷嘴31、第I分离气体喷嘴41、第2处理气体喷嘴32、等离子体产生用气体喷嘴33及第2分离气体喷嘴42。
[0041]各个气体喷嘴31、32、33、41、42分别与具有流量调整阀等的以下各个气体供给源相连接。第I处理气体喷嘴31供给向晶圆的表面吸附的原料气体。具体地说，第I处理气体喷嘴31与含有Si (娃)的第I处理气体、例如BTBAS (双叔丁基氨基硅烷；SiH2 (NH — C(CH3)3)2)气体等的供给源30A相连接。第2处理气体喷嘴32供给用于使从第I处理气体喷嘴31供给的原料气体氧化或氮化的气体。具体地说，第2处理气体喷嘴32与第2处理气体、例如臭氧(O3)气体和氧(O2)气体的混合气体的供给源(详细地说为设有臭氧发生器的氧气供给源)30B相连接。
[0042]等离子体产生用气体喷嘴33与例如由氩(Ar)气体和氧气的混合气体构成的等离子体产生用气体的供给源30C相连接。第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42分别与作为分离气体的N2气体的气体供给源30D相连接。气体供给源30A~气体供给源30C是各个气体喷嘴31~气体喷嘴33在进行成膜处理时连接的气体供给源。在进行清洁处理时，气体喷嘴31~气体喷嘴33也与气体供给源30D相连接，喷出N2气体来作为吹扫气体。由此,能够防止气体喷嘴31~气体喷嘴33被清洁气体蚀刻。
[0043]在本实施方式中，在成膜处理与清洁处理中，旋转台2的旋转方向不同。在成膜处理中使旋转台2顺时针(R1、第I旋转方向)旋转，在清洁处理中使旋转台2逆时针(R2、第2旋转方向)旋转。以后，只要并不特别记载，就以所谓的旋转方向上游侧、旋转方向下游侧分别是指成膜处理中的旋转方向(Rl)上游侧、旋转方向(Rl)下游侧来继续成膜装置I的说明。
[0044]以下，也参照作为沿着旋转台2的旋转方向的纵剖侧视图的图4进行说明。
[0045]在气体喷嘴31、32、33、41、42的例如下表面侧，沿着各个气体喷嘴的长度方向分别形成有许多气体喷出口 34，从各个气体供给源30A~气体供给源30D供给的气体自喷出口 34喷出。为了防止在旋转台2的中心部侧处理气体的浓度因从中心部区域C喷出的吹扫气体而降低，在第I处理气体喷嘴31上，在中心部侧设有比周缘部侧多的喷出口 34，能够以较多的流量供给处理气体。为了防止气体从旋转方向上游侧向后述的等离子体处理区域进入，等离子体产生用气体喷嘴33的喷出口 34朝向旋转方向上游侧向斜下方喷出气体。
[0046]真空容器11的顶板12具有向下方突出的扇状的两个凸部43，凸部43在周向上隔开间隔地形成。第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42分别陷入于凸部43，设为在沿周向上分割该凸部43。即，在旋转台2的处于第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42处的周向两侧的部位配置有作为凸部43的下表面的较低的顶面44 (第I顶面)。而且，在该顶面44的周向两侧配置有比该顶面44高的顶面45 (第2顶面)。
[0047]第I顶面44的下方构成为用于阻止第I处理气体与第2处理气体混合的分离区域，将设有第I分离气体喷嘴41的分离区域分别设为Dl，将设有第2分离气体喷嘴42的分离区域分别设为D2。在成膜处理时从第I分离气体喷嘴41供给到分离区域Dl的N2气体(分离气体)在分离区域Dl中沿周向扩展，从第2分离气体喷嘴42供给到分离区域D2的N2气体(分离气体)在分离区域D2中沿周向扩展，将第I处理气体向后述的第I真空排气口 62冲走，将第2处理气体及等离子体产生用气体向后述的第2真空排气口 63冲走。图5用箭头表示成膜处理时的气体的流动。
[0048]在第I处理气体喷嘴31上设有如图6所示那样在第I处理气体喷嘴31的整个长度方向上覆盖第I处理气体喷嘴31的喷嘴罩51。喷嘴罩51由石英构成。喷嘴罩51中的、对应于第I处理气体喷嘴31的喷出口 34所设置的区域的区域形成为方形，喷嘴罩51包括:罩主体52，其包围成该方形部的上侧、旋转方向两侧及旋转台2的中心侧；以及水平的整流板53、54，从罩主体52的下端开始分别向旋转方向上游侧、下游侧突出。图4所示的整流板
53、54距旋转台2的高度hi例如为0.5mm~3mm左右。整流板53、54越朝向旋转台2的外侧去而越较大地突出，喷嘴罩51在俯视状态下构成为大致扇状。整流板53、54的旋转台2的外周侧向下方弯曲，形成与旋转台2的外周相对的相对部55。喷嘴罩51包括用于将喷嘴罩51支承于真空容器11的底部的支承部56和用于将喷嘴罩31支承于装置I的中心部区域C的支承部57。
[0049]整流板53、54使从第I处理气体喷嘴31喷出的第I处理气体沿着晶圆W流通，具有提高晶圆W与第I处理气体之间的反应性的作用。即，第I处理气体喷嘴31及上述整流板53、54的下方区域构成用于使第I处理气体吸附于晶圆W的第I处理区域P1。另外，整流板53也具有将从第2分离气 体喷嘴42朝向第I处理区域Pl流动的分离气体向喷嘴罩51的上方的流通空间58引导而防止分离气体进入第I处理区域Pl的作用(参照图4和图5)。由此，抑制了第I处理区域Pl的第I处理气体的浓度的降低。图4所示的流通空间58的高度h2例如为5_~15_。
[0050]另外，罩主体52中的靠旋转台2的中心侧的壁部和相对部55具有防止供给到第I处理区域Pl的第I处理气体被从中心部区域C朝向旋转台2的周端供给的吹扫气体向该周端冲走的作用。由此提高了旋转台2的半径方向上的第I处理气体浓度的均匀性。
[0051]参照图7的概略俯视图示出喷嘴罩51的尺寸的一例。
[0052]在本实施方式中，整流板在周向上形成为在旋转方向(Rl)下游侧比上游侧长。具体地说，整流板53的靠旋转方向上游侧的外形线与第I处理气体喷嘴31所成的角a例如为15°。另外，整流板54的靠旋转方向下游侧的外形线与第I处理气体喷嘴31所成的角^比角a大，例如为22.5°。整流板53的旋转台2的外缘部的上方的圆弧的长度尺寸Ul例如为120mm，整流板54的旋转台2的外缘部的上方的圆弧的长度尺寸u2例如为180mm。
[0053]连结旋转台2的中心0和第I真空排气口 62的旋转方向下游侧的端部的线(图中用点划线表示)与整流板54的靠旋转方向下游侧的外形线所成的角Y设定为0°以上，例如为7.5°。即，第I真空排气口 62设置在比构成第I处理气体供给部的喷嘴罩51靠第I分离区域Dl侧的位置。由此，能够使整流板54不阻碍第I处理气体从第I处理气体喷嘴31朝向第I真空排气口 62的流动。[0054]例如，如图2、图3所示，成膜装置I包括设置于真空容器11的等离子体处理部71。说明等离子体处理部71。如图3所示，在俯视观察时，等离子体处理部71以从旋转台2的中央部侧到外周部侧地跨越晶圆W的通过区域的方式配置。以下，也参照作为等离子体处理部71的各部分的分解立体图的图8进行说明。
[0055]等离子体处理部71具有由金属线构成的线圈状的天线72。天线72以围绕沿着旋转台2的半径方向延伸的带状的区域的方式构成为大致八边形。另外，天线72借助于匹配器73而与频率为例如13.56MHz及输出电力例如为5000W的高频电源74相连接。
[0056]在已述的等离子体产生用气体喷嘴33的上方侧，在俯视观察时，顶板12呈大致扇形开口。该开口部被由例如石英等构成的壳体75气密地堵塞，天线72被与真空容器11的内部气密地划分开。壳体75以其周缘部在整个周向上呈凸缘状水平地伸出、并且中央部朝向真空容器11的内部区域凹陷的方式形成。在壳体75的内侧容纳有天线72。按压构件76朝向下方侧按压壳体75的周缘部。等离子体处理部71与匹配器73及高频电源74利用连接电极77电连接。
[0057]为了阻止分离气体和第2处理气体向壳体75的下方区域进入，壳体75的下表面的外缘部在整个周向上朝向下方侧(旋转台2侧)铅垂地伸出而形成了气体限制用的突起部79。在由突起部79的内周面和壳体75的下表面围成的区域中容纳有已述的等离子体产生用气体喷嘴33。由突起部79围成的区域构成作为改性区域的等离子体处理区域P3。
[0058]在壳体75与天线72之间配置有上表面侧开口的大致箱型的法拉第屏蔽件81。法拉第屏蔽件81由作为导电性的板状体的金属板构成并且接地。为了阻止在天线72中产生的电场和磁场(电磁场)中的电场成分朝向下方的晶圆W、并且使磁场到达晶圆W，在法拉第屏蔽件81的底面上形成有许多狭缝82。狭缝82以沿与天线72的卷绕方向正交的方向延伸的方式形成，以沿着天线72的方式在整个周向上设置在该天线72的下方位置。在图8中，附图标记83是用于使法拉第屏蔽件81与天线72之间绝缘的绝缘板，附图标记84是用于将法拉第屏蔽件81支承于壳体75的凸缘的支承构件。
[0059]接下来，说明真空容器11的其他各个部分。如图1、3、6等所示，在旋转台2的外周侧，在旋转台2的下方，沿着真空容器11的周围配置有环构件61。环构件61使真空容器11的侧壁与清洁气体分开而保护真空容器11的侧壁。另外，如图6所示，实际上真空容器11的侧壁包括外壁15A和使该外壁15A与清洁气体分开而保护该外壁15A的内壁15B。但是，在其他附图中，为了防止附图复杂化而将该外壁15A和内壁15B描绘为一体。
[0060]在环构件61上沿周向相互分开地设有第I真空排气口 62和第2真空排气口 63。第I真空排气口 62如上所述那样设置在其旋转方向(Rl)下游侧的端部比喷嘴罩51靠近第I分离区域Dl的位置。第2真空排气口 63设置在比等离子体处理区域P3靠近第2分离区域D2的位置。第I真空排气口 62排出第I处理气体和分离气体，第2真空排气口 63排出第2处理气体、等离子体 产生用气体及分离气体。第I处理气体由第I真空排气口 62专门排出，第2处理气体由第2真空排气口 63专门排出。
[0061]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泵65相连接。在各个排气管64上夹设有蝶形阀等压力调整部66，独立地控制来自第I真空排气口 62和第2真空排气口 63的各个排气量。
[0062]另外，如图3和图4所示，在环构件61上，从第2真空排气口 63朝向等离子体处理部71的旋转方向上游侧沿周向形成有槽67。槽67将从分离气体喷嘴41供给的分离气体和从第2处理气体喷嘴32供给的第2处理气体向第2真空排气口 63引导。
[0063]第2处理气体喷嘴32的下方区域构成被供给第2处理气体、且用于使吸附于晶圆W的第I处理气体与该第2处理气体发生反应的第2处理区域P2。
[0064]第2处理区域P2的旋转方向下游侧与等离子体处理部71的旋转方向上游侧之间构成为晶圆W的交接区域SI。以与交接区域SI相面对的方式在真空容器11的侧壁上形成有晶圆W的输送口 17。输送口 17以借助于闸阀18而开闭自如的方式构成，进行晶圆W的输入输出的输送机构24能够相对于真空容器11内进退。虽然省略了图示，但是在交接区域SI的旋转台2的下方设有升降销。该升降销经由旋转台2的凹部23的孔25而相对于旋转台2表面突出或者没入，由此在凹部23与输送机构24之间进行晶圆W的交接。 [0065]在真空容器11的外部，在交接区域SI的上方设有由CXD摄像机构成的监视器26。在顶板12中，交接区域SI的上侧构成为由例如石英构成的检测窗19。监视器26经由检测窗19对利用输送机构24向真空容器11输送的晶圆W进行拍摄。由此成膜装置I的使用者能够确认在交接区域SI是否适当地进行了晶圆W的交接。
[0066]在喷嘴罩51的旋转方向上游侧、且第2分离区域D2的旋转方向下游侧设有构成清洁气体供给部的清洁气体喷嘴35。清洁气体喷嘴35形成为从旋转台2的外周朝向真空容器11的周缘部延伸的棒状，同其他气体喷嘴同样地与气体供给源30E相连接。从该气体供给源30E向清洁气体喷嘴35供给例如C1F3等氟系的清洁气体，并从清洁气体喷嘴35的顶端部朝向旋转台2的中心部侧喷出清洁气体。
[0067]如在【背景技术】的项目中说明的那样，若向交接区域SI供给清洁气体，则有可能使检测窗19因清洁气体而发雾，从而不能够进行晶圆W的检测，因此清洁气体喷嘴35设置为不向该交接区域SI供给清洁气体。在该例子中，沿着旋转方向(Rl)看来，清洁气体喷嘴35设置在靠近第I真空排气口 62的程度比靠近第2真空排气口 63的程度大的位置。清洁气体喷嘴35相对于真空容器11装卸自如，例如在成膜处理时被卸下。
[0068]如图1所示，在旋转台2的下方，在与旋转台2分开的位置设有加热器27。利用加热器27对旋转台2的辐射热量使旋转台2升温，加热所载置的晶圆W。另外，在容器主体13上设有用于利用N2气体吹扫加热器27的配置空间的吹扫气体供给管28。在覆盖真空容器11的底部中央的壳体20上设有用于从旋转台2的下方中央部朝向周缘部供给作为吹扫气体的N2气体的吹扫气体供给部29。
[0069]在成膜装置I上设有用于进行装置整体的动作的控制的、由计算机构成的控制部
7。在控制部7内存储有如后所述那样执行成膜处理和清洁处理的程序。该程序向成膜装置I的各部分发送控制信号而控制各部分的动作。具体地说，控制部7控制从各个气体供给源30A~气体供给源30E向各个气体喷嘴的气体的供给/停止供给、由高频电源74的接通/断开实现的等离子体的形成及形成的停止、利用旋转驱动机构22对旋转台2的转速进行的控制、利用压力调整部66对来自第I真空排气口 62和第2真空排气口 63的各个排气量进行的调整等各个动作。程序编入有步骤组以便控制上述动作而执行后述的各个处理。该程序被从硬盘、光盘、光磁盘、存储卡及软盘等存储介质安装到控制部7内。
[0070]接着，说明利用上述成膜装置I对晶圆W进行成膜处理的工艺。
[0071]首先，在打开了闸阀18的状态下一边使旋转台2间歇性地旋转，一边经由输送口17利用输送机构24依次向交接区域SI输送晶圆W，将晶圆W载置于旋转台2的5个各个凹部23。接着，利用真空泵65从第I真空排气口 62和第2真空排气口 63进行排气，使真空容器11内处于抽空的状态。在该排气的同时，一边利用旋转驱动机构22使旋转台2以例如2rpm~240rpm顺时针(Rl)旋转，一边利用加热器27将晶圆W加热到例如300°C。
[0072]接下来，从第I处理气体喷嘴31喷出作为第I处理气体的BTBAS气体，从第2处理气体喷嘴32喷出作为第2处理气体的O3气体和O2气体。同时，从等离子体产生用气体喷嘴33喷出作为等离子体产生用气体的Ar气体和O2气体。而且，从第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42喷出作为分离气体的N2气体，并且从中心部区域C、吹扫气体供给管28及吹扫气体供给部29分别喷 出作为吹扫气体的N2气体。分别从第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42供给的N2气体的流量例如为3L/分钟~IOL/分钟。而且，利用各个压力调整部66控制来自第I真空排气口 62和第2真空排气口 63的各个排气量，将真空容器11内调整为预先设定的处理压力，并且对天线72供给高频电力。
[0073]在晶圆W的表面上，利用旋转台2的旋转而在第I处理区域Pl中吸附第I处理气体，接着，吸附在晶圆W上的第I处理气体在第2处理区域P2中与第2处理气体之间发生反应，作为反应产物，形成I层或多层的SiO2的分子层。此时，有时由于例如第I处理气体所含有的残留基而在反应产物中含有水分(0H基)、有机物等杂质。
[0074]另一方面，在等离子体处理部71的下方侧，由从高频电源74供给的高频电力产生的电场和磁场中的电场被法拉第屏蔽件81反射或吸收(衰减)，该电场被阻碍(阻断)而不能到达真空容器11内。磁场通过法拉第屏蔽件81的狭缝82并经由壳体75的底面到达真空容器11内。因而，从等离子体产生用气体喷嘴33喷出的等离子体产生用气体被经由狭缝82通过来的磁场活化，生成例如离子、自由基等等离子体。
[0075]并且，若由磁场产生的等离子体(活性种)与晶圆W的表面相接触，则进行上述反应产物的改性处理。具体地说，例如通过等离子体撞击晶圆W的表面，从而例如从该反应产物放出上述杂质，或者使反应产物内的元素重新排列而引起致密化(高密度化)。通过这样使旋转台2持续旋转，从而按照第I处理气体向晶圆W表面的吸附、吸附于晶圆W表面的第I处理气体的成分的反应以及反应产物的等离子体改性这样的顺序依次重复进行第I处理气体向晶圆W表面的吸附、吸附于晶圆W表面的第I处理气体的成分的反应以及反应产物的等离子体改性，层叠SiO2的分子层。
[0076]图9是真空容器11的横截面图，与图5相同地用箭头表示该成膜处理时的各部分的气流。如图5和图9所示，由于向第I处理区域Pl与第2处理区域P2之间的第I分离区域Dl和第2分离区域D2供给分离气体，因此以阻止第I处理气体与第2处理气体及等离子体产生用气体之间的混合的方式排出各气体。而且，由于向旋转台2的下方侧供给吹扫气体，因此欲向旋转台2的下方侧扩散的气体被吹扫气体向第I真空排气口 62和第2真空排气口 63侧冲回。另外，如上所述那样从分离气体喷嘴41朝向第I处理区域Pl流动的分离气体碰到喷嘴罩51而上升到喷嘴罩51之上，并从该喷嘴罩51之上朝向第I真空排气口 62流动而被排出。当旋转台2旋转规定的圈数、形成了期望膜厚的SiO2膜时，停止各气体的供给，以与输入时相反的动作将晶圆W自成膜装置I输出。
[0077]接下来，说明清洁处理。
[0078]在以下的说明中，旋转方向上游侧、下游侧分别是指该清洁处理时的旋转方向(R2)上游侧、下游侧。
[0079]将清洁气体喷嘴35预先安装于真空容器11。而且，切断气体喷嘴31~气体喷嘴33与各处理气体和等离子体产生用气体的供给源30A~供给源30C之间的连接，取而代之预先与N2气体供给源30D相连接。使来自第I真空排气口 62的排气停止，从第2真空排气口 63以规定的量进行排气。同时，一边利用旋转驱动机构22使旋转台2以例如5rpm逆时针旋转一边利用加热器27将旋转台2加热到例如550°C。而且，从第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42喷出分离气体，并且从气体喷嘴31~气体喷嘴33、中心部区域C、吹扫气体供给管28及吹扫气体供给部29分别喷出吹扫气体。此时从第I分离气体喷嘴41供给的分离气体的流量例如为与成膜处理时相同的3L/分钟~IOL/分钟，从第2分离气体喷嘴42供给的分离气体的流量在该例子中也为与成膜处理时相同的3L/分钟~IOL/分钟。在供给上述分离气体和吹扫气体的同时，从清洁气体喷嘴35进行清洁气体的喷出。
[0080]在图10中用箭头表示清洁处理时的各气体的流动。清洁气体一边对附着于旋转台2的SiO2膜进行蚀刻，一边朝向旋转台2的中心部喷出。另一方面，由于自第2真空排气口 63进行排气，从而使供给到第I分离区域Dl的分离气体碰到喷嘴罩51而上升到喷嘴罩51之上并朝向清洁气体供给区域A。另外，从处理气体喷嘴31供给的吹扫气体也同样地朝向清洁气体供给区域A。由于这样使清洁气体被朝向清洁气体供给区域A的作为吹扫气体和分离气体的N2气体向旋转方向(R2)下游侧冲走、仅从第I真空排气口 62和第2真空排气口 63之中的第2真空排气口 63进行排气、以及旋转台2从清洁气体供给区域A朝向真空排气口 63旋转，因此供给到旋转台2上的清洁气体朝向第2真空排气口 63流动，抑制该清洁气体朝向旋转方向(R2)上游侧、即喷嘴罩51的流动。
[0081]这样，清洁气体 和冲走清洁气体的N2气体通过设有第2分离气体喷嘴42的第2分离区域D2，与供给到该第2分离区域D2的分离气体汇合，进一步流动到旋转方向下游侧，并从第2真空排气口 63排出。另外，来自分离气体喷嘴41并在分离区域Dl中朝向旋转方向上游侧流动的分离气体与从第2处理气体喷嘴32喷出的吹扫气体、从等离子体产生用气体喷嘴33喷出的吹扫气体汇合，被与清洁气体一起自第2真空排气口 63去除。
[0082]说明使来自第I真空排气口 62的排气停止的情况下的机理。
[0083]在本实施方式中，由于清洁气体喷嘴35靠近第I真空排气口 62的程度比靠近第2真空排气口 63的程度大，因此若在清洁处理时也从第I真空排气口 62进行排气，则从清洁气体喷嘴35喷出的清洁气体大多朝向第I真空排气口 62流动。在从清洁气体喷嘴35到第I真空排气口 62之间的路径上设有喷嘴罩51，在清洁气体朝向第I真空排气口 62流动的情况下，清洁气体与从第2分离气体喷嘴42供给的N2气体一起碰到喷嘴罩51而上升到喷嘴罩51之上，并朝向第I真空排气口 62。即，与旋转台2接触的接触时间比较短。而且，喷嘴罩51有可能被蚀刻。
[0084]但是，在本实施方式中，通过使第I真空排气口 62的排气停止，能够防止清洁气体碰到喷嘴罩51而上升到喷嘴罩51之上的情况，能够防止清洁气体与旋转台2接触的接触时间减少。而且，能够防止喷嘴罩51发生蚀刻。
[0085]返回清洁处理的说明。若旋转台2持续旋转，则从清洁气体喷嘴35供给的清洁气体沿旋转台2的周向扩展，清洁气体被供给至旋转台2整体，在整个旋转台2上去除SiO2膜。在开始供给清洁气体之后，在经过了规定的时间之后，使各气体的供给停止并使清洁处理停止。之后，将气体喷嘴31~气体喷嘴33连接于各个气体供给源30A~30C，重新开始上述成膜处理。
[0086]如上所述，在成膜装置I中通过使第I真空排气口 62的排气停止并进行清洁处理，能够防止清洁气体朝向第I处理气体喷嘴31和喷嘴罩51的方向，能够防止清洁气体与第I处理气体喷嘴31及喷嘴罩51相接触。而且，能够谋求清洁处理所需的时间的缩短化及清洁气体的低流量化。其结果，能够谋求成膜装置I的生产率的提高和由于降低清洁气体的使用量而带来的装置的运用成本的降低。另外，由于清洁气体对喷嘴罩51的蚀刻受到抑制，因此可抑制整流板53、54与旋转台2之间的间隔变大。由此，能够防止成膜均匀性在晶圆W之间或相同的晶圆W的面内降低、或者作为BTBAS气体的成分的Si化合物向晶圆W的堆积量降低。另外，由于能够使喷嘴罩51的更换频率降低，因此从这一方面也能够谋求装置的生产率的提高和运用成本的降低。而且，在该例子中，由于清洁气体向比第I真空排气口 62远的第2真空排气口 63流动并排出，因此，由此也使清洁气体与旋转台2接触的接触时间变长，能够谋求清洁时间的缩短化和清洁气体的低流量化。
[0087]另外，当清洁气体通过第2分离区域D2时，第2分离区域D2的顶面44有可能被蚀刻。但是，即使顶面44与旋转台2之间的距离增大，隔离第I处理气体与第2处理气体的性能也未受到较大的影响。即，与喷嘴罩51发生的蚀刻相比，顶面44发生的蚀刻对成膜处理带来的影响较少，因此本实施方式的清洁处理是有效的。
[0088]在上述例子中，在清洁处理时从第2分离气体喷嘴42供给与成膜时相同程度的流量的N2气体，但是也可以设为供给比成膜处理时少的流量、例如0.5L/分钟~5L/分钟的N2气体。通过如此设置，从第2分离气体喷嘴42朝向清洁气体供给区域A的N2气体的量变少，因此可抑制清洁气体供给区域A的清洁气体的浓度降低，能够进一步高效地进行清洁处理。
[0089]另外，在上述清洁处理中，通过使旋转台2向与成膜处理时相反的方向旋转，从而进一步可靠地防止了清洁气体朝向喷嘴罩51，但是也可以使旋转台2向与成膜处理时相同的方向旋转。
[0090]另外，作为清洁处理，也可以在进行上述的旋转台2的清洁处理(第I清洁处理)之后或进行第I清洁处理之前进行对附着于第I处理气体喷嘴31和喷嘴罩51的BTBAS气体的Si化合物进行去除的清洁处理(第2清洁处理)。在该第2清洁处理中，从第I真空排气口 62和第2真空排气口 63这两者进行排气，并且使旋转台2与成膜处理时同样地顺时针(Rl)旋转。而且，与第I清洁处理同样地对旋转台2进行加热，从第2处理气体喷嘴32、等离子体产生用气体喷嘴33、第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42、中心部区域C、吹扫气体供给管28以及吹扫气体供给部29分别喷出N2气体，并且从清洁气体喷嘴35喷出清洁气体。预先使来自第I处理气体喷嘴31的气体供给停止。或者，为了防止设置于第I处理气体喷嘴31的气体喷出口 34被清洁气体蚀刻或者含有被清洁下来的SiO2膜的残渣的气体自气体喷出口 34流入，也从该第I处理气体喷嘴31供给0.05L/分钟~0.5L/分钟左右的少量的N2气体。
[0091]由于从第I真空排气口 62进行排气、以及旋转台2从清洁气体喷嘴35侧朝向喷嘴罩51侧旋转，因此清洁气体朝向该喷嘴罩51流动。清洁气体的一部分碰到喷嘴罩51而上升到喷嘴罩51之上并从第I真空排气口 62排出，清洁气体的一部分通过喷嘴罩51的下方并从第I真空排气口 62排出。由此,附着于喷嘴罩51和第I处理气体喷嘴31的上述Si化合物被蚀刻，被自第I真空排气口 62去除。从其他各个气体喷嘴和中心部区域C等喷出的各气体与成膜处理时同样地被自第I真空排气口 62和第2真空排气口 63去除。另外，由于Si化合物比附着于旋转台2的SiO2膜容易被蚀刻，因此该第2清洁处理所需的时间相对较短。
[0092]说 明成膜装置的其他例子。
[0093]图11是成膜装置8的横剖俯视图。
[0094]成膜装置8在以下方面与成膜装置I不同。可列举出第2处理气体喷嘴32构成为喷出O2气体来作为第2处理气体、设有使上述O2气体等离子体化的等离子体处理部91、未设有分离区域D2。等离子体处理部91与等离子体处理部71相同地构成，与等离子体处理部71的壳体75包围等离子体产生用气体喷嘴33的情况同样地，等离子体处理部91的壳体75包围第2处理气体喷嘴32，形成等离子体处理区域P4。
[0095]在成膜装置8中，逆时针(R2)设有第I处理区域P1、分离区域D1、等离子体处理区域P4及等离子体处理区域P3。旋转台2在成膜处理时逆时针(R2)旋转。由此，按照第
I处理区域Pl中的BTBAS气体的附着、等离子体处理区域P4中的SiO2膜的形成、等离子体处理区域P3中的改性处理的顺序依次对晶圆W进行第I处理区域Pl中的BTBAS气体的附着、等离子体处理区域P4中的SiO2膜的形成、等离子体处理区域P3中的改性处理。在等离子体处理部71中以比较大的流量供给有等离子体产生用气体，可阻止第I处理气体与第2处理气体经由等离子体处理区域P3混合。即，该成膜装置8中的等离子体处理区域P3兼用作分离区域与等离子体处理区域。
[0096]在旋转方向R2上，在等离子体处理区域P3的下游侧且第I处理区域Pl的上游侧设有第I真空排气口 62，在分离区域Dl的下游侧且等离子体处理区域P4的上游侧设有第2真空排气口 63。在成膜处理时来自第I处理气体喷嘴31的第I处理气体和来自等离子体产生用气体喷嘴33的等离子体产生用气体被第I真空排气口 62排出。而且，在成膜处理时来自第2处理气体喷嘴32的第2处理气体被第2真空排气口 63排出。
[0097]在该例子中，在第I处理区域Pl的旋转方向下游侧且分离区域Dl的旋转方向上游侧设有清洁气体喷嘴35。从清洁气体喷嘴35看来，喷嘴罩51设置在成膜处理时的旋转方向上游侧，因此为了避免喷嘴罩51发生蚀刻而在清洁处理时也使旋转台2向与成膜处理时相同的方向(R2)旋转。而且，在清洁处理时与成膜装置I同样地设为使自第I真空排气口 62进行的排气停止、自第2真空排气口 63进行排气的状态。也可以这样设置几个等离子体处理部。另外，本实施方式也能够应用于没有等离子体处理部的装置。
[0098]此外，在上述各个成膜装置1、8中，在周向上按照排出第2处理气体的真空排气口63、分离区域D (Dl或D2)、喷嘴罩51、排出第I处理气体的第I真空排气口 62的顺序依次配置有排出第2处理气体的真空排气口 63、分离区域D (Dl或D2)、喷嘴罩51、排出第I处理气体的第I真空排气口 62，但是清洁气体喷嘴35只要处于能够向喷嘴罩51与第2真空排气口 63之间的区域喷出气体的位置即可。因而，并不限于像上述各例那样在分离区域D与喷嘴罩51之间设置清洁气体喷嘴35。
[0099]例如，在成膜装置I中，也可以如图12所示那样在第2分离区域D2设置清洁气体喷嘴35。在该例子中，清洁气体喷嘴35与第I分离气体喷嘴41及第2分离气体喷嘴42同样地向下方的清洁气体供给区域A喷出清洁气体。在图12的例子中，在第2分离区域D2中将清洁气体喷嘴35设置在了比第2分离气体喷嘴42靠成膜处理时的旋转方向(Rl)下游侧的位置，但是也可以配置在比第2分离气体喷嘴42靠成膜处理时的旋转方向上游侧的位置。另外，也可以以在第2分离区域D2与第2真空排气口 63之间形成清洁气体供给区域A的方式设置清洁气体喷嘴35。
[0100]但是，若清洁气体喷嘴35与第2真空排气口 63之间的距离较近，则旋转台2上的清洁气体的浓度降低，因此优选的是如上所述那样向第2分离区域D2的下游侧供给清洁气体。另外，若后述的评价试验所示，即使在未设有喷嘴罩51的装置中，通过进行上述清洁处理也能够提高旋转台2上的清洁气体的浓度，因此本实施方式也能够应用于该装置。
[0101](评价试验)
[0102]说明与本实施方式 相关联地进行的、模拟成膜装置I的清洁处理的评价试验。
[0103]作为评价试验1，将真空容器11内的压力设定为50Torr，将温度设定为550°C，将旋转台2的旋转速度设定为5rpm。将来自中心部区域C的N2气体供给量、来自吹扫气体供给部29的N2气体供给量分别设定为2slm、4.3slm,将来自第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42的N2气体供给量设定为2.5slm。另外，在第I处理气体喷嘴31中，将来自从旋转台2的周端侧朝向中心部侧的周端侧区域、中间区域、中心部侧区域的N2气体供给量分别设定为0.05slm、0.lslm、0.5slm。而且，设定为从清洁气体喷嘴35以Islm的流量喷出F2气体，对第I处理区域Pl的周围的氟的质量比例的分布进行了分析。
[0104]分别对与旋转台2相距Imm的高度位置的分布、与旋转台2相距7mm的高度位置的分布进行了该分析。与旋转台2相距Imm的高度位置是喷嘴罩51的下方位置，与旋转台
2相距7mm的高度位置是喷嘴罩51的上方位置。但是，在该评价试验I中与上述实施方式不同，设定为从第I真空排气口 62和第2真空排气口 63进行排气。
[0105]图13和图14表示评价试验I的结果。图13是与旋转台2相距Imm的高度位置的氟的质量比例分布，图14是与旋转台2相距7mm的高度位置的氟的质量比例分布。在各个附图中，用等高线划分而表示质量比例分布。对质量比例低于5%的区域不标注图案，对5%以上且低于20%的区域标注比较少的点，对20%以上且低于30%的区域标注比较多的点，对30%以上且低于40%的区域标注斜线，对40%以上且低于45%的区域标注网眼图案，对45%以上且低于50%的区域用黑色全面涂抹。根据图13和图14可知，F2气体向喷嘴罩51的下方的流动受到抑制，F2气体中的大部分越过喷嘴罩51之上并朝向第I真空排气口 62。
[0106]作为评价试验2，除了设定为在处理气体喷嘴31上未设有喷嘴罩51以外与评价试验I同样地进行了设定，进行了与评价试验I相同的分析。图15和图16表示评价试验2的结果。图15是与旋转台2相距Imm的高度位置的氟的质量比例分布，图16是与旋转台2相距7mm的高度位置的氟的质量比例分布。结合评价试验I的结果可知，通过设置喷嘴罩51，从而供给到旋转台2上的F2气体的浓度分布降低。
[0107]接下来，示出评价试验3。与评价试验I的不同之处在于与上述实施方式同样地在清洁处理时未自第I真空排气口 62进行排气。另外，作为其他不同点，将来自中心部区域C的N2气体供给量、来自吹扫气体供给部29的N2气体供给量分别设定为6slm、13slm,将来自第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42的N2气体供给量设定为5slm，将来自第I处理气体喷嘴31、第2处理气体喷嘴32、等离子体产生用气体喷嘴33的N2气体流量分别设定为0.5slm、2slm、2.05slm。在该评价试验3中计算出了旋转台2整体的氟的质量比例分布。
[0108]图17是与图13、图14同样地表示由评价试验3获得的氟的质量比例分布的图，是与旋转台2相距Imm的高度位置的分布。与评价试验I相比可知，在旋转台2上较广地形成有比较高的气体浓度的区域。另外，与评价试验2相比，也是在旋转台2上较广地形成有比较高的气体浓度的区域。因而，根据上述评价试验I~评价试验3可知，通过像上述实施方式那样使自第I真空排气口 62进行的排气停止，能够提高旋转台2上的清洁气体的浓度，能够高效地进行清洁处理。而且示出了:由于该处理在设置了喷嘴罩51的情况下能够防止清洁气体碰到喷嘴罩51而上升到喷嘴罩51之上的情况，因此是特别有效的。
[0109]根据本实施方式，在装置的布局、结构上，能够避免因清洁气体被向第I真空排气口侧吸引而导致清洁气体与旋转台相接触的量变少这样的不良情况，能够快速地进行清洁。
[0110]本发明不限于以上说明的【具体实施方式】，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行变形和改变。
【权利要求】
1.一种成膜装置的运转方法，该方法用于运转成膜装置，该成膜装置用于多次重复依次向基板供给相互不同的处理气体的循环来层叠反应产物的层而获得薄膜， 该成膜装置包括: 真空容器； 旋转台，其配置在上述真空容器内，用于载置基板并使基板公转； 第I处理气体供给部，其用于向基板供给第I处理气体； 第2处理气体供给部，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I处理气体供给部分开的方式设置，用于向基板供给第2处理气体； 分离区域，其在成膜处理时的上述旋转台的旋转方向上设置在上述第I处理气体供给部与第2处理气体供给部之间，被供给用于使上述第I处理气体和上述第2处理气体分离的分离气体； 第I真空排气口，其用于主要排出上述第I处理气体； 第2真空排气口，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I真空排气口分开的方式设置，用于主要排出上述第2处理气体；以及 清洁气体供给部，其供给用于对上述旋转台进行清洁的清洁气体， 其中， 该成膜装置的运转方法包括清洁工序，在该清洁工序中，使自上述第I真空排气口进行的排气停止，一边从上述第`2真空排气口进行真空排气，一边从上述清洁气体供给部向真空容器内供给清洁气体。
2.根据权利要求1所述的成膜装置的运转方法，其中， 上述第I处理气体供给部包括: 气体喷嘴，其在上述旋转台的周缘部与中央部之间延伸；以及 整流板，其以能够使分离气体在其上表面侧流动的方式沿着该气体喷嘴的长度方向设置。
3.根据权利要求2所述的成膜装置的运转方法，其中， 在上述成膜装置中，上述分离区域包括: 第I分离区域，其在成膜处理时的上述旋转台的第I旋转方向上设置在上述第I处理气体供给部的下游侧与第2处理气体供给部的上游侧之间；以及 第2分离区域，其在上述第I旋转方向上设置在上述第2处理气体供给部的下游侧与第I处理气体供给部的上游侧之间， 上述第I真空排气口设置在比上述第I处理气体供给部靠上述第I分离区域侧的位置， 上述第2真空排气口设置在比上述第2处理气体供给部靠上述第2分离区域侧的位置， 上述清洁气体供给部在上述第I旋转方向上设置在比上述第I处理气体供给部靠上游侧且比上述第2真空排气口靠下游侧的位置。
4.根据权利要求3所述的成膜装置的运转方法，其中， 上述成膜装置还包括: 改性区域，其在上述第I旋转方向上设置在比上述第2处理气体供给部靠下游侧且比上述第2分离区域靠上游侧的位置，用于对上述基板上的反应产物进行改性；以及 设置在上述第2处理气体供给部与上述改性区域之间、并用于与外部的基板输送机构之间交接基板的区域， 上述清洁气体供给部在上述第I旋转方向上位于比上述改性区域靠下游侧的位置。
5.根据权利要求1所述的成膜装置的运转方法，其中， 上述清洁气体供给部在成膜处理时的上述旋转台的第I旋转方向上位于靠近第I真空排气口的程度比靠近上述第2真空排气口的程度大的位置。
6.根据权利要求1所述的成膜装置的运转方法，其中， 使上述旋转台向与上述第I旋转方向相反的方向即第2旋转方向旋转来进行上述清洁工序。
7.根据权利要求1所述的成膜装置的运转方法，其中， 上述第I处理气体供给部供给用于向基板的表面吸附的原料气体，上述第2处理气体供给部供给用于使上述原料气体氧化或氮化的气体。
8.根据权利要求1所述的成膜装置的运转方法，其中， 上述第I处理气体供给部包括: 气体喷嘴，其在上述旋转台的周缘部与中央部之间延伸；以及 整流板，其以能够使分离气体在其上表面侧流动的方式沿着该气体喷嘴的长度方向设`置； 上述清洁气体供给部在成膜处理时的上述旋转台的第I旋转方向上设置在比上述第I处理气体供给部靠上游侧且比上述第2真空排气口靠下游侧的位置， 使上述旋转台向与上述第I旋转方向相反的方向即第2旋转方向旋转来进行上述清洁工序。
9.一种成膜装置，其用于多次重复依次向基板供给相互不同的处理气体的循环来层叠反应产物的层而获得薄膜，其中， 该成膜装置包括: 真空容器； 旋转台，其配置在上述真空容器内，用于载置基板并使基板公转； 第I处理气体供给部，其用于向基板供给第I处理气体； 第2处理气体供给部，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I处理气体供给部分开的方式设置，用于向基板供给第2处理气体； 分离区域，其在成膜处理时的上述旋转台的旋转方向上设置在上述第I处理气体供给部与第2处理气体供给部之间，被供给用于使上述第I处理气体和上述第2处理气体分离的分离气体； 第I真空排气口，其用于主要排出上述第I处理气体； 第2真空排气口，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I真空排气口分开的方式设置，用于主要排出上述第2处理气体； 清洁气体供给部，其供给用于对上述旋转台进行清洁的清洁气体；以及控制部，其输出控制信号以执行以下步骤:使上述第I真空排气口的排气停止、并从上述第2真空排气口对真空容器进行真空排气的步骤；以及在该状态下从上述清洁气体供给部向上述真空容器内供给清洁气体的步骤。
10.根据权利要求9所述的成膜装置，其中， 上述第I处理气体供给部包括: 气体喷嘴，其在上述旋转台的周缘部与中央部之间延伸；以及 整流板，其以能够使分离气体在其上表面侧流动的方式沿着该气体喷嘴的长度方向设置。
11. 根据权利要求9所述的成膜装置，其中， 上述分离区域包括: 第I分离区域，其在成膜处理时的上述旋转台的第I旋转方向上设置在上述第I处理气体供给部的下游侧与第2处理气体供给部的上游侧之间；以及 第2分离区域，其在上述第I旋转方向上设置在上述第2处理气体供给部的下游侧与第I处理气体供给部的上游侧之间， 上述第I真空排气口设置在比上述第I处理气体供给部靠上述第I分离区域侧的位置， 上述第2真空排气口设置在比上述第2处理气体供给部靠上述第2分离区域侧的位置， 上述清洁气体供给部在上述第I旋转方向上设置在比上述第I处理气体供给部靠上游侧且比上述第2真空排气口靠下游侧的位置。
【文档编号】C23C16/46GK103526184SQ201310279648
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2012年7月6日
【发明者】加藤寿, 三浦繁博 申请人:东京毅力科创株式会社
【专利摘要】本发明提供成膜装置的运转方法和成膜装置。该方法用于运转成膜装置，该成膜装置用于多次重复依次向基板供给相互不同的处理气体的循环来层叠反应产物的层而获得薄膜，该成膜装置包括：真空容器；旋转台；第1处理气体供给部；第2处理气体供给部；分离区域；第1真空排气口，其用于主要排出上述第1处理气体；第2真空排气口，用于主要排出上述第2处理气体；以及清洁气体供给部，其供给用于对上述旋转台进行清洁的清洁气体；其中，该成膜装置的运转方法包括清洁工序，在该清洁工序中，使自上述第1真空排气口进行的排气停止，一边从上述第2真空排气口进行真空排气，一边从上述清洁气体供给部向真空容器内供给清洁气体。
【专利说明】成膜装置的运转方法及成膜装置
[0001]本发明基于2012年7月6日提出申请的日本特许出愿第2012 — 152659号要求优先权，将该日本申请的内容全部作为参照文献引入于此。
【技术领域】
[0002]本发明涉及成膜装置的运转方法及成膜装置。
【背景技术】
[0003]作为半导体制造工序中的成膜技术之一，存在将相互发生反应的多种处理气体依次向半导体晶圆(以下称作晶圆)的表面供给并层叠反应产物的所谓的原子层沉积(ALD:Atomic Layer Deposition)法。作为实施ALD法的装置,公知有利用旋转台使配置在旋转台上的多个晶圆公转、并使晶圆依次在被供给各种处理气体的区域中通过的装置。在该装置中，为了避免在旋转 台的旋转方向上在多个处理气体的供给区域之间发生各处理气体的混合(分离各处理气体)而设有被供给例如氮气等作为非活性气体的分离气体的分离区域。而且，在各个处理气体的供给区域的旋转台的旋转方向下游侧设有真空排气口，专用于将各个处理气体与分离气体一起真空排出。
[0004]作为多个处理气体的一例，能够列举出向晶圆的表面吸附的原料气体和用于使上述原料气体氧化或氮化的气体。此外，若分离气体伴随着旋转台的旋转而流入到原料气体的供给区域，则成为原料气体被分离气体稀释而使薄膜的膜厚的面内均匀性降低的原因，因此必须增大原料气体的流量而成本增高。因此，在专利文献I中记载有如下技术:在沿旋转台的径向延伸的气体喷嘴之上设置整流板，通过使分离气体在该整流板之上越过，从而抑制分离气体向原料气体的供给区域的流入。
[0005]另一方面，若实施成膜工艺，则不仅在晶圆上而且在旋转台的上表面上也形成薄膜，若重复成膜工艺而该膜厚变大，则由于膜剥离而产生微粒。因此，需要定期利用清洁气体去除旋转台上的薄膜。
[0006]在此，为了在防止对成膜装置造成损伤的同时进行旋转台的清洁，有时清洁气体供给部的配置位置受到限制。
[0007]例如，在成膜装置内的区域(称作“交接区域”)利用外部的基板输送机构对晶圆进行交接。通常，在交接区域配置有用于监视晶圆的交接的监视器。因此，为了避免清洁气体使监视器劣化，使清洁气体供给部的位置远离交接区域是良策。因此，想到将清洁气体供给部配置在例如与交接区域分开的原料气体的供给区域附近这样的布局。但是，如上所述，若在气体喷嘴之上设有整流板，则存在如下这种问题:清洁气体与分离气体同样地在整流板之上越过，与旋转台相接触的清洁气体的量相应地减少，清洁所需的时间变长。
[0008]因此，为了高效地进行旋转台的清洁，需要研究气体的流动。
[0009]专利文献1:日本特开2011 - 100956号公报
【发明内容】
[0010]本发明是在这种情况下做成的，提供一种能够在多次进行利用旋转台使基板公转而依次向基板供给相互不同的处理气体的循环来进行成膜处理的装置中快速地进行旋转台的清洁的技术。
[0011]根据一技术方案，提供一种成膜装置的运转方法，该方法用于运转成膜装置，该成膜装置用于多次重复依次向基板供给相互不同的处理气体的循环来层叠反应产物的层而获得薄膜，该成膜装置包括:真空容器；旋转台，其配置在上述真空容器内，用于载置基板并使基板公转；第I处理气体供给部，其用于向基板供给第I处理气体；第2处理气体供给部，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I处理气体供给部分开的方式设置，用于向基板供给第2处理气体；分离区域，其在成膜处理时的上述旋转台的旋转方向上设置在上述第I处理气体供给部与第2处理气体供给部之间，被供给用于使上述第I处理气体和上述第2处理气体分离的分离气体；第I真空排气口，其用于主要排出上述第I处理气体；第2真空排气口，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I真空排气口分开的方式设置，用于主要排出上述第2处理气体；以及清洁气体供给部，其供给用于对上述旋转台进行清洁的清洁气体，其中，该成膜装置的运转方法包括清洁工序，在该清洁工序中，使自上述第I真空排气口进行的排气停止，一边从上述第2真空排气口进行真空排气，一边从上述清洁气体供给部向真空容器内供给清洁气体。[0012]根据另一技术方案，提供一种成膜装置，其用于多次重复依次向基板供给相互不同的处理气体的循环来层叠反应产物的层而获得薄膜，其中，该成膜装置包括:真空容器；旋转台，其配置在上述真空容器内，用于载置基板并使基板公转；第I处理气体供给部，其用于向基板供给第I处理气体；第2处理气体供给部，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I处理气体供给部分开的方式设置，用于向基板供给第2处理气体；分离区域，其在成膜处理时的上述旋转台的旋转方向上设置在上述第I处理气体供给部与第2处理气体供给部之间，被供给用于使上述第I处理气体和上述第2处理气体分离的分离气体；第I真空排气口，其用于主要排出上述第I处理气体；第2真空排气口，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I真空排气口分开的方式设置，用于主要排出上述第2处理气体；清洁气体供给部，其供给用于对上述旋转台进行清洁的清洁气体；以及控制部，其输出控制信号以执行以下步骤:使上述第I真空排气口的排气停止、并从上述第2真空排气口进行真空排气的步骤；以及在该状态下从上述清洁气体供给部向上述真空容器内供给清洁气体的步骤。
[0013]当结合附图阅读以下的详细的说明时，能够了解到本发明的其他目的、特征以及效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是表示本实施方式的成膜装置的一例的纵剖侧视图。
[0015]图2是上述成膜装置的概略横剖立体图。
[0016]图3是上述成膜装置的横剖俯视图。
[0017]图4是上述成膜装置的周向上的纵剖侧视图。
[0018]图5是上述成膜装置的周向上的纵剖侧视图。
[0019]图6是设置于上述成膜装置的第I处理气体喷嘴的喷嘴罩的立体图。
[0020]图7是上述喷嘴罩的概略俯视图。[0021]图8是设置于上述成膜装置的等离子体处理部的分解立体图。
[0022]图9是表示成膜处理时的气流的说明图。
[0023]图10是表示清洁处理时的气流的说明图。
[0024]图11是表示成膜装置的其他例子的横剖俯视图。
[0025]图12是表示将清洁气体喷嘴设置在其他位置的例子的成膜装置的横剖俯视图。
[0026]图13是表示评价试验的结果的示意图。
[0027]图14是表示评价试验的结果的示意图。
[0028]图15是表示评价试验的结果的示意图。
[0029]图16是表示 评价试验的结果的示意图。
[0030]图17是表示评价试验的结果的示意图。
【具体实施方式】
[0031]以下，参照添加的【专利附图】
【附图说明】本发明的非限定性的例示的实施方式。在添加的所有附图中，对相同或对应的构件或零件标注相同或对应的附图标记并省略重复说明。另外，附图并不以表示构件或零件之间的相对比例为目的，因而，具体的尺寸应由本领域技术人员对照以下的非限定性的实施方式来确定。
[0032]参照图1~图3说明本实施方式的成膜装置I。图1、图2、图3分别是成膜装置I的纵剖侧视图、概略剖视立体图、横剖俯视图。
[0033]成膜装置I包括真空容器11和水平地设置在该真空容器11的内部的旋转台(基座)2。成膜装置I执行对载置于上述旋转台2的晶圆W进行的成膜处理和用于将因该成膜处理而附着在旋转台2上的膜去除的清洁处理。
[0034]首先，说明成膜处理的概略。一边对真空容器11内进行排气一边利用旋转台2使晶圆W旋转，对晶圆W依次供给相互发生反应的两种处理气体而利用ALD法形成SiO2 (氧化硅)等的薄膜。之后，利用等离子体对该薄膜进行改性。载置于旋转台2的晶圆W重复地交替通过被供给薄膜形成用的气体的处理区域和由等离子体进行改性的改性区域，从而交替地重复进行薄膜的形成和等离子体改性而在晶圆W上形成期望厚度的膜。
[0035]接着，进行清洁处理。作为清洁处理的概略，一边对真空容器11内进行排气一边向旋转台2供给清洁气体来进行膜的去除。
[0036]接着，说明成膜装置I的各个部分。
[0037]真空容器11设置在大气气氛中，在上述各个处理中，将其内部设为真空气氛。真空容器11构成为大致圆形，由容器主体13和顶板12构成，该容器主体13构成真空容器11的侧壁和底部，该顶板12由石英构成。在成膜装置I中设有用于将真空容器11内保持为气密的密封构件11a。
[0038]顶板12的中央部构成朝向下方突出的凸部14，在真空容器11的中心部，该凸部14与用于支承上述旋转台2的支承部21 —起构成具有气体流路15的中心部区域C。在成膜装置I中设有用于向气体流路15供给作为吹扫气体的N2 (氮)气体的供给管16。从气体流路15向旋转台2的表面上朝向外周供给N2气体，能够防止相互不同的处理气体彼此在中心部区域C混合。
[0039]旋转台2以从支承部21向外侧扩展的方式构成为圆形。旋转台2利用支承部21下方的旋转驱动机构22而绕其中心轴线沿周向旋转。在旋转台2的表面侧(一个面侧)，沿着旋转方向形成有5个作为基板载置区域的凹部23，该凹部23用于载置晶圆W。若旋转台2旋转，则载置于凹部23的晶圆W绕旋转台2的中心轴线公转。
[0040]在分别与凹部23的通过区域相对的位置，在真空容器11的周向上相互隔开间隔地分别配置有例如由石英构成的5个气体喷嘴31、32、33、41、42，上述各个气体喷嘴31、32、33、41、42分别设置为例如从真空容器11的外周壁朝向中心部区域C水平地延伸。在该例子中，沿顺时针方向按照第I处理气体喷嘴31、第I分离气体喷嘴41、第2处理气体喷嘴32、等离子体产生用气体喷嘴33及第2分离气体喷嘴42的顺序配设有第I处理气体喷嘴31、第I分离气体喷嘴41、第2处理气体喷嘴32、等离子体产生用气体喷嘴33及第2分离气体喷嘴42。
[0041]各个气体喷嘴31、32、33、41、42分别与具有流量调整阀等的以下各个气体供给源相连接。第I处理气体喷嘴31供给向晶圆的表面吸附的原料气体。具体地说，第I处理气体喷嘴31与含有Si (娃)的第I处理气体、例如BTBAS (双叔丁基氨基硅烷；SiH2 (NH — C(CH3)3)2)气体等的供给源30A相连接。第2处理气体喷嘴32供给用于使从第I处理气体喷嘴31供给的原料气体氧化或氮化的气体。具体地说，第2处理气体喷嘴32与第2处理气体、例如臭氧(O3)气体和氧(O2)气体的混合气体的供给源(详细地说为设有臭氧发生器的氧气供给源)30B相连接。
[0042]等离子体产生用气体喷嘴33与例如由氩(Ar)气体和氧气的混合气体构成的等离子体产生用气体的供给源30C相连接。第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42分别与作为分离气体的N2气体的气体供给源30D相连接。气体供给源30A~气体供给源30C是各个气体喷嘴31~气体喷嘴33在进行成膜处理时连接的气体供给源。在进行清洁处理时，气体喷嘴31~气体喷嘴33也与气体供给源30D相连接，喷出N2气体来作为吹扫气体。由此,能够防止气体喷嘴31~气体喷嘴33被清洁气体蚀刻。
[0043]在本实施方式中，在成膜处理与清洁处理中，旋转台2的旋转方向不同。在成膜处理中使旋转台2顺时针(R1、第I旋转方向)旋转，在清洁处理中使旋转台2逆时针(R2、第2旋转方向)旋转。以后，只要并不特别记载，就以所谓的旋转方向上游侧、旋转方向下游侧分别是指成膜处理中的旋转方向(Rl)上游侧、旋转方向(Rl)下游侧来继续成膜装置I的说明。
[0044]以下，也参照作为沿着旋转台2的旋转方向的纵剖侧视图的图4进行说明。
[0045]在气体喷嘴31、32、33、41、42的例如下表面侧，沿着各个气体喷嘴的长度方向分别形成有许多气体喷出口 34，从各个气体供给源30A~气体供给源30D供给的气体自喷出口 34喷出。为了防止在旋转台2的中心部侧处理气体的浓度因从中心部区域C喷出的吹扫气体而降低，在第I处理气体喷嘴31上，在中心部侧设有比周缘部侧多的喷出口 34，能够以较多的流量供给处理气体。为了防止气体从旋转方向上游侧向后述的等离子体处理区域进入，等离子体产生用气体喷嘴33的喷出口 34朝向旋转方向上游侧向斜下方喷出气体。
[0046]真空容器11的顶板12具有向下方突出的扇状的两个凸部43，凸部43在周向上隔开间隔地形成。第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42分别陷入于凸部43，设为在沿周向上分割该凸部43。即，在旋转台2的处于第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42处的周向两侧的部位配置有作为凸部43的下表面的较低的顶面44 (第I顶面)。而且，在该顶面44的周向两侧配置有比该顶面44高的顶面45 (第2顶面)。
[0047]第I顶面44的下方构成为用于阻止第I处理气体与第2处理气体混合的分离区域，将设有第I分离气体喷嘴41的分离区域分别设为Dl，将设有第2分离气体喷嘴42的分离区域分别设为D2。在成膜处理时从第I分离气体喷嘴41供给到分离区域Dl的N2气体(分离气体)在分离区域Dl中沿周向扩展，从第2分离气体喷嘴42供给到分离区域D2的N2气体(分离气体)在分离区域D2中沿周向扩展，将第I处理气体向后述的第I真空排气口 62冲走，将第2处理气体及等离子体产生用气体向后述的第2真空排气口 63冲走。图5用箭头表示成膜处理时的气体的流动。
[0048]在第I处理气体喷嘴31上设有如图6所示那样在第I处理气体喷嘴31的整个长度方向上覆盖第I处理气体喷嘴31的喷嘴罩51。喷嘴罩51由石英构成。喷嘴罩51中的、对应于第I处理气体喷嘴31的喷出口 34所设置的区域的区域形成为方形，喷嘴罩51包括:罩主体52，其包围成该方形部的上侧、旋转方向两侧及旋转台2的中心侧；以及水平的整流板53、54，从罩主体52的下端开始分别向旋转方向上游侧、下游侧突出。图4所示的整流板
53、54距旋转台2的高度hi例如为0.5mm~3mm左右。整流板53、54越朝向旋转台2的外侧去而越较大地突出，喷嘴罩51在俯视状态下构成为大致扇状。整流板53、54的旋转台2的外周侧向下方弯曲，形成与旋转台2的外周相对的相对部55。喷嘴罩51包括用于将喷嘴罩51支承于真空容器11的底部的支承部56和用于将喷嘴罩31支承于装置I的中心部区域C的支承部57。
[0049]整流板53、54使从第I处理气体喷嘴31喷出的第I处理气体沿着晶圆W流通，具有提高晶圆W与第I处理气体之间的反应性的作用。即，第I处理气体喷嘴31及上述整流板53、54的下方区域构成用于使第I处理气体吸附于晶圆W的第I处理区域P1。另外，整流板53也具有将从第2分离气 体喷嘴42朝向第I处理区域Pl流动的分离气体向喷嘴罩51的上方的流通空间58引导而防止分离气体进入第I处理区域Pl的作用(参照图4和图5)。由此，抑制了第I处理区域Pl的第I处理气体的浓度的降低。图4所示的流通空间58的高度h2例如为5_~15_。
[0050]另外，罩主体52中的靠旋转台2的中心侧的壁部和相对部55具有防止供给到第I处理区域Pl的第I处理气体被从中心部区域C朝向旋转台2的周端供给的吹扫气体向该周端冲走的作用。由此提高了旋转台2的半径方向上的第I处理气体浓度的均匀性。
[0051]参照图7的概略俯视图示出喷嘴罩51的尺寸的一例。
[0052]在本实施方式中，整流板在周向上形成为在旋转方向(Rl)下游侧比上游侧长。具体地说，整流板53的靠旋转方向上游侧的外形线与第I处理气体喷嘴31所成的角a例如为15°。另外，整流板54的靠旋转方向下游侧的外形线与第I处理气体喷嘴31所成的角^比角a大，例如为22.5°。整流板53的旋转台2的外缘部的上方的圆弧的长度尺寸Ul例如为120mm，整流板54的旋转台2的外缘部的上方的圆弧的长度尺寸u2例如为180mm。
[0053]连结旋转台2的中心0和第I真空排气口 62的旋转方向下游侧的端部的线(图中用点划线表示)与整流板54的靠旋转方向下游侧的外形线所成的角Y设定为0°以上，例如为7.5°。即，第I真空排气口 62设置在比构成第I处理气体供给部的喷嘴罩51靠第I分离区域Dl侧的位置。由此，能够使整流板54不阻碍第I处理气体从第I处理气体喷嘴31朝向第I真空排气口 62的流动。[0054]例如，如图2、图3所示，成膜装置I包括设置于真空容器11的等离子体处理部71。说明等离子体处理部71。如图3所示，在俯视观察时，等离子体处理部71以从旋转台2的中央部侧到外周部侧地跨越晶圆W的通过区域的方式配置。以下，也参照作为等离子体处理部71的各部分的分解立体图的图8进行说明。
[0055]等离子体处理部71具有由金属线构成的线圈状的天线72。天线72以围绕沿着旋转台2的半径方向延伸的带状的区域的方式构成为大致八边形。另外，天线72借助于匹配器73而与频率为例如13.56MHz及输出电力例如为5000W的高频电源74相连接。
[0056]在已述的等离子体产生用气体喷嘴33的上方侧，在俯视观察时，顶板12呈大致扇形开口。该开口部被由例如石英等构成的壳体75气密地堵塞，天线72被与真空容器11的内部气密地划分开。壳体75以其周缘部在整个周向上呈凸缘状水平地伸出、并且中央部朝向真空容器11的内部区域凹陷的方式形成。在壳体75的内侧容纳有天线72。按压构件76朝向下方侧按压壳体75的周缘部。等离子体处理部71与匹配器73及高频电源74利用连接电极77电连接。
[0057]为了阻止分离气体和第2处理气体向壳体75的下方区域进入，壳体75的下表面的外缘部在整个周向上朝向下方侧(旋转台2侧)铅垂地伸出而形成了气体限制用的突起部79。在由突起部79的内周面和壳体75的下表面围成的区域中容纳有已述的等离子体产生用气体喷嘴33。由突起部79围成的区域构成作为改性区域的等离子体处理区域P3。
[0058]在壳体75与天线72之间配置有上表面侧开口的大致箱型的法拉第屏蔽件81。法拉第屏蔽件81由作为导电性的板状体的金属板构成并且接地。为了阻止在天线72中产生的电场和磁场(电磁场)中的电场成分朝向下方的晶圆W、并且使磁场到达晶圆W，在法拉第屏蔽件81的底面上形成有许多狭缝82。狭缝82以沿与天线72的卷绕方向正交的方向延伸的方式形成，以沿着天线72的方式在整个周向上设置在该天线72的下方位置。在图8中，附图标记83是用于使法拉第屏蔽件81与天线72之间绝缘的绝缘板，附图标记84是用于将法拉第屏蔽件81支承于壳体75的凸缘的支承构件。
[0059]接下来，说明真空容器11的其他各个部分。如图1、3、6等所示，在旋转台2的外周侧，在旋转台2的下方，沿着真空容器11的周围配置有环构件61。环构件61使真空容器11的侧壁与清洁气体分开而保护真空容器11的侧壁。另外，如图6所示，实际上真空容器11的侧壁包括外壁15A和使该外壁15A与清洁气体分开而保护该外壁15A的内壁15B。但是，在其他附图中，为了防止附图复杂化而将该外壁15A和内壁15B描绘为一体。
[0060]在环构件61上沿周向相互分开地设有第I真空排气口 62和第2真空排气口 63。第I真空排气口 62如上所述那样设置在其旋转方向(Rl)下游侧的端部比喷嘴罩51靠近第I分离区域Dl的位置。第2真空排气口 63设置在比等离子体处理区域P3靠近第2分离区域D2的位置。第I真空排气口 62排出第I处理气体和分离气体，第2真空排气口 63排出第2处理气体、等离子体 产生用气体及分离气体。第I处理气体由第I真空排气口 62专门排出，第2处理气体由第2真空排气口 63专门排出。
[0061]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泵65相连接。在各个排气管64上夹设有蝶形阀等压力调整部66，独立地控制来自第I真空排气口 62和第2真空排气口 63的各个排气量。
[0062]另外，如图3和图4所示，在环构件61上，从第2真空排气口 63朝向等离子体处理部71的旋转方向上游侧沿周向形成有槽67。槽67将从分离气体喷嘴41供给的分离气体和从第2处理气体喷嘴32供给的第2处理气体向第2真空排气口 63引导。
[0063]第2处理气体喷嘴32的下方区域构成被供给第2处理气体、且用于使吸附于晶圆W的第I处理气体与该第2处理气体发生反应的第2处理区域P2。
[0064]第2处理区域P2的旋转方向下游侧与等离子体处理部71的旋转方向上游侧之间构成为晶圆W的交接区域SI。以与交接区域SI相面对的方式在真空容器11的侧壁上形成有晶圆W的输送口 17。输送口 17以借助于闸阀18而开闭自如的方式构成，进行晶圆W的输入输出的输送机构24能够相对于真空容器11内进退。虽然省略了图示，但是在交接区域SI的旋转台2的下方设有升降销。该升降销经由旋转台2的凹部23的孔25而相对于旋转台2表面突出或者没入，由此在凹部23与输送机构24之间进行晶圆W的交接。 [0065]在真空容器11的外部，在交接区域SI的上方设有由CXD摄像机构成的监视器26。在顶板12中，交接区域SI的上侧构成为由例如石英构成的检测窗19。监视器26经由检测窗19对利用输送机构24向真空容器11输送的晶圆W进行拍摄。由此成膜装置I的使用者能够确认在交接区域SI是否适当地进行了晶圆W的交接。
[0066]在喷嘴罩51的旋转方向上游侧、且第2分离区域D2的旋转方向下游侧设有构成清洁气体供给部的清洁气体喷嘴35。清洁气体喷嘴35形成为从旋转台2的外周朝向真空容器11的周缘部延伸的棒状，同其他气体喷嘴同样地与气体供给源30E相连接。从该气体供给源30E向清洁气体喷嘴35供给例如C1F3等氟系的清洁气体，并从清洁气体喷嘴35的顶端部朝向旋转台2的中心部侧喷出清洁气体。
[0067]如在【背景技术】的项目中说明的那样，若向交接区域SI供给清洁气体，则有可能使检测窗19因清洁气体而发雾，从而不能够进行晶圆W的检测，因此清洁气体喷嘴35设置为不向该交接区域SI供给清洁气体。在该例子中，沿着旋转方向(Rl)看来，清洁气体喷嘴35设置在靠近第I真空排气口 62的程度比靠近第2真空排气口 63的程度大的位置。清洁气体喷嘴35相对于真空容器11装卸自如，例如在成膜处理时被卸下。
[0068]如图1所示，在旋转台2的下方，在与旋转台2分开的位置设有加热器27。利用加热器27对旋转台2的辐射热量使旋转台2升温，加热所载置的晶圆W。另外，在容器主体13上设有用于利用N2气体吹扫加热器27的配置空间的吹扫气体供给管28。在覆盖真空容器11的底部中央的壳体20上设有用于从旋转台2的下方中央部朝向周缘部供给作为吹扫气体的N2气体的吹扫气体供给部29。
[0069]在成膜装置I上设有用于进行装置整体的动作的控制的、由计算机构成的控制部
7。在控制部7内存储有如后所述那样执行成膜处理和清洁处理的程序。该程序向成膜装置I的各部分发送控制信号而控制各部分的动作。具体地说，控制部7控制从各个气体供给源30A~气体供给源30E向各个气体喷嘴的气体的供给/停止供给、由高频电源74的接通/断开实现的等离子体的形成及形成的停止、利用旋转驱动机构22对旋转台2的转速进行的控制、利用压力调整部66对来自第I真空排气口 62和第2真空排气口 63的各个排气量进行的调整等各个动作。程序编入有步骤组以便控制上述动作而执行后述的各个处理。该程序被从硬盘、光盘、光磁盘、存储卡及软盘等存储介质安装到控制部7内。
[0070]接着，说明利用上述成膜装置I对晶圆W进行成膜处理的工艺。
[0071]首先，在打开了闸阀18的状态下一边使旋转台2间歇性地旋转，一边经由输送口17利用输送机构24依次向交接区域SI输送晶圆W，将晶圆W载置于旋转台2的5个各个凹部23。接着，利用真空泵65从第I真空排气口 62和第2真空排气口 63进行排气，使真空容器11内处于抽空的状态。在该排气的同时，一边利用旋转驱动机构22使旋转台2以例如2rpm~240rpm顺时针(Rl)旋转，一边利用加热器27将晶圆W加热到例如300°C。
[0072]接下来，从第I处理气体喷嘴31喷出作为第I处理气体的BTBAS气体，从第2处理气体喷嘴32喷出作为第2处理气体的O3气体和O2气体。同时，从等离子体产生用气体喷嘴33喷出作为等离子体产生用气体的Ar气体和O2气体。而且，从第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42喷出作为分离气体的N2气体，并且从中心部区域C、吹扫气体供给管28及吹扫气体供给部29分别喷 出作为吹扫气体的N2气体。分别从第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42供给的N2气体的流量例如为3L/分钟~IOL/分钟。而且，利用各个压力调整部66控制来自第I真空排气口 62和第2真空排气口 63的各个排气量，将真空容器11内调整为预先设定的处理压力，并且对天线72供给高频电力。
[0073]在晶圆W的表面上，利用旋转台2的旋转而在第I处理区域Pl中吸附第I处理气体，接着，吸附在晶圆W上的第I处理气体在第2处理区域P2中与第2处理气体之间发生反应，作为反应产物，形成I层或多层的SiO2的分子层。此时，有时由于例如第I处理气体所含有的残留基而在反应产物中含有水分(0H基)、有机物等杂质。
[0074]另一方面，在等离子体处理部71的下方侧，由从高频电源74供给的高频电力产生的电场和磁场中的电场被法拉第屏蔽件81反射或吸收(衰减)，该电场被阻碍(阻断)而不能到达真空容器11内。磁场通过法拉第屏蔽件81的狭缝82并经由壳体75的底面到达真空容器11内。因而，从等离子体产生用气体喷嘴33喷出的等离子体产生用气体被经由狭缝82通过来的磁场活化，生成例如离子、自由基等等离子体。
[0075]并且，若由磁场产生的等离子体(活性种)与晶圆W的表面相接触，则进行上述反应产物的改性处理。具体地说，例如通过等离子体撞击晶圆W的表面，从而例如从该反应产物放出上述杂质，或者使反应产物内的元素重新排列而引起致密化(高密度化)。通过这样使旋转台2持续旋转，从而按照第I处理气体向晶圆W表面的吸附、吸附于晶圆W表面的第I处理气体的成分的反应以及反应产物的等离子体改性这样的顺序依次重复进行第I处理气体向晶圆W表面的吸附、吸附于晶圆W表面的第I处理气体的成分的反应以及反应产物的等离子体改性，层叠SiO2的分子层。
[0076]图9是真空容器11的横截面图，与图5相同地用箭头表示该成膜处理时的各部分的气流。如图5和图9所示，由于向第I处理区域Pl与第2处理区域P2之间的第I分离区域Dl和第2分离区域D2供给分离气体，因此以阻止第I处理气体与第2处理气体及等离子体产生用气体之间的混合的方式排出各气体。而且，由于向旋转台2的下方侧供给吹扫气体，因此欲向旋转台2的下方侧扩散的气体被吹扫气体向第I真空排气口 62和第2真空排气口 63侧冲回。另外，如上所述那样从分离气体喷嘴41朝向第I处理区域Pl流动的分离气体碰到喷嘴罩51而上升到喷嘴罩51之上，并从该喷嘴罩51之上朝向第I真空排气口 62流动而被排出。当旋转台2旋转规定的圈数、形成了期望膜厚的SiO2膜时，停止各气体的供给，以与输入时相反的动作将晶圆W自成膜装置I输出。
[0077]接下来，说明清洁处理。
[0078]在以下的说明中，旋转方向上游侧、下游侧分别是指该清洁处理时的旋转方向(R2)上游侧、下游侧。
[0079]将清洁气体喷嘴35预先安装于真空容器11。而且，切断气体喷嘴31~气体喷嘴33与各处理气体和等离子体产生用气体的供给源30A~供给源30C之间的连接，取而代之预先与N2气体供给源30D相连接。使来自第I真空排气口 62的排气停止，从第2真空排气口 63以规定的量进行排气。同时，一边利用旋转驱动机构22使旋转台2以例如5rpm逆时针旋转一边利用加热器27将旋转台2加热到例如550°C。而且，从第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42喷出分离气体，并且从气体喷嘴31~气体喷嘴33、中心部区域C、吹扫气体供给管28及吹扫气体供给部29分别喷出吹扫气体。此时从第I分离气体喷嘴41供给的分离气体的流量例如为与成膜处理时相同的3L/分钟~IOL/分钟，从第2分离气体喷嘴42供给的分离气体的流量在该例子中也为与成膜处理时相同的3L/分钟~IOL/分钟。在供给上述分离气体和吹扫气体的同时，从清洁气体喷嘴35进行清洁气体的喷出。
[0080]在图10中用箭头表示清洁处理时的各气体的流动。清洁气体一边对附着于旋转台2的SiO2膜进行蚀刻，一边朝向旋转台2的中心部喷出。另一方面，由于自第2真空排气口 63进行排气，从而使供给到第I分离区域Dl的分离气体碰到喷嘴罩51而上升到喷嘴罩51之上并朝向清洁气体供给区域A。另外，从处理气体喷嘴31供给的吹扫气体也同样地朝向清洁气体供给区域A。由于这样使清洁气体被朝向清洁气体供给区域A的作为吹扫气体和分离气体的N2气体向旋转方向(R2)下游侧冲走、仅从第I真空排气口 62和第2真空排气口 63之中的第2真空排气口 63进行排气、以及旋转台2从清洁气体供给区域A朝向真空排气口 63旋转，因此供给到旋转台2上的清洁气体朝向第2真空排气口 63流动，抑制该清洁气体朝向旋转方向(R2)上游侧、即喷嘴罩51的流动。
[0081]这样，清洁气体 和冲走清洁气体的N2气体通过设有第2分离气体喷嘴42的第2分离区域D2，与供给到该第2分离区域D2的分离气体汇合，进一步流动到旋转方向下游侧，并从第2真空排气口 63排出。另外，来自分离气体喷嘴41并在分离区域Dl中朝向旋转方向上游侧流动的分离气体与从第2处理气体喷嘴32喷出的吹扫气体、从等离子体产生用气体喷嘴33喷出的吹扫气体汇合，被与清洁气体一起自第2真空排气口 63去除。
[0082]说明使来自第I真空排气口 62的排气停止的情况下的机理。
[0083]在本实施方式中，由于清洁气体喷嘴35靠近第I真空排气口 62的程度比靠近第2真空排气口 63的程度大，因此若在清洁处理时也从第I真空排气口 62进行排气，则从清洁气体喷嘴35喷出的清洁气体大多朝向第I真空排气口 62流动。在从清洁气体喷嘴35到第I真空排气口 62之间的路径上设有喷嘴罩51，在清洁气体朝向第I真空排气口 62流动的情况下，清洁气体与从第2分离气体喷嘴42供给的N2气体一起碰到喷嘴罩51而上升到喷嘴罩51之上，并朝向第I真空排气口 62。即，与旋转台2接触的接触时间比较短。而且，喷嘴罩51有可能被蚀刻。
[0084]但是，在本实施方式中，通过使第I真空排气口 62的排气停止，能够防止清洁气体碰到喷嘴罩51而上升到喷嘴罩51之上的情况，能够防止清洁气体与旋转台2接触的接触时间减少。而且，能够防止喷嘴罩51发生蚀刻。
[0085]返回清洁处理的说明。若旋转台2持续旋转，则从清洁气体喷嘴35供给的清洁气体沿旋转台2的周向扩展，清洁气体被供给至旋转台2整体，在整个旋转台2上去除SiO2膜。在开始供给清洁气体之后，在经过了规定的时间之后，使各气体的供给停止并使清洁处理停止。之后，将气体喷嘴31~气体喷嘴33连接于各个气体供给源30A~30C，重新开始上述成膜处理。
[0086]如上所述，在成膜装置I中通过使第I真空排气口 62的排气停止并进行清洁处理，能够防止清洁气体朝向第I处理气体喷嘴31和喷嘴罩51的方向，能够防止清洁气体与第I处理气体喷嘴31及喷嘴罩51相接触。而且，能够谋求清洁处理所需的时间的缩短化及清洁气体的低流量化。其结果，能够谋求成膜装置I的生产率的提高和由于降低清洁气体的使用量而带来的装置的运用成本的降低。另外，由于清洁气体对喷嘴罩51的蚀刻受到抑制，因此可抑制整流板53、54与旋转台2之间的间隔变大。由此，能够防止成膜均匀性在晶圆W之间或相同的晶圆W的面内降低、或者作为BTBAS气体的成分的Si化合物向晶圆W的堆积量降低。另外，由于能够使喷嘴罩51的更换频率降低，因此从这一方面也能够谋求装置的生产率的提高和运用成本的降低。而且，在该例子中，由于清洁气体向比第I真空排气口 62远的第2真空排气口 63流动并排出，因此，由此也使清洁气体与旋转台2接触的接触时间变长，能够谋求清洁时间的缩短化和清洁气体的低流量化。
[0087]另外，当清洁气体通过第2分离区域D2时，第2分离区域D2的顶面44有可能被蚀刻。但是，即使顶面44与旋转台2之间的距离增大，隔离第I处理气体与第2处理气体的性能也未受到较大的影响。即，与喷嘴罩51发生的蚀刻相比，顶面44发生的蚀刻对成膜处理带来的影响较少，因此本实施方式的清洁处理是有效的。
[0088]在上述例子中，在清洁处理时从第2分离气体喷嘴42供给与成膜时相同程度的流量的N2气体，但是也可以设为供给比成膜处理时少的流量、例如0.5L/分钟~5L/分钟的N2气体。通过如此设置，从第2分离气体喷嘴42朝向清洁气体供给区域A的N2气体的量变少，因此可抑制清洁气体供给区域A的清洁气体的浓度降低，能够进一步高效地进行清洁处理。
[0089]另外，在上述清洁处理中，通过使旋转台2向与成膜处理时相反的方向旋转，从而进一步可靠地防止了清洁气体朝向喷嘴罩51，但是也可以使旋转台2向与成膜处理时相同的方向旋转。
[0090]另外，作为清洁处理，也可以在进行上述的旋转台2的清洁处理(第I清洁处理)之后或进行第I清洁处理之前进行对附着于第I处理气体喷嘴31和喷嘴罩51的BTBAS气体的Si化合物进行去除的清洁处理(第2清洁处理)。在该第2清洁处理中，从第I真空排气口 62和第2真空排气口 63这两者进行排气，并且使旋转台2与成膜处理时同样地顺时针(Rl)旋转。而且，与第I清洁处理同样地对旋转台2进行加热，从第2处理气体喷嘴32、等离子体产生用气体喷嘴33、第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42、中心部区域C、吹扫气体供给管28以及吹扫气体供给部29分别喷出N2气体，并且从清洁气体喷嘴35喷出清洁气体。预先使来自第I处理气体喷嘴31的气体供给停止。或者，为了防止设置于第I处理气体喷嘴31的气体喷出口 34被清洁气体蚀刻或者含有被清洁下来的SiO2膜的残渣的气体自气体喷出口 34流入，也从该第I处理气体喷嘴31供给0.05L/分钟~0.5L/分钟左右的少量的N2气体。
[0091]由于从第I真空排气口 62进行排气、以及旋转台2从清洁气体喷嘴35侧朝向喷嘴罩51侧旋转，因此清洁气体朝向该喷嘴罩51流动。清洁气体的一部分碰到喷嘴罩51而上升到喷嘴罩51之上并从第I真空排气口 62排出，清洁气体的一部分通过喷嘴罩51的下方并从第I真空排气口 62排出。由此,附着于喷嘴罩51和第I处理气体喷嘴31的上述Si化合物被蚀刻，被自第I真空排气口 62去除。从其他各个气体喷嘴和中心部区域C等喷出的各气体与成膜处理时同样地被自第I真空排气口 62和第2真空排气口 63去除。另外，由于Si化合物比附着于旋转台2的SiO2膜容易被蚀刻，因此该第2清洁处理所需的时间相对较短。
[0092]说 明成膜装置的其他例子。
[0093]图11是成膜装置8的横剖俯视图。
[0094]成膜装置8在以下方面与成膜装置I不同。可列举出第2处理气体喷嘴32构成为喷出O2气体来作为第2处理气体、设有使上述O2气体等离子体化的等离子体处理部91、未设有分离区域D2。等离子体处理部91与等离子体处理部71相同地构成，与等离子体处理部71的壳体75包围等离子体产生用气体喷嘴33的情况同样地，等离子体处理部91的壳体75包围第2处理气体喷嘴32，形成等离子体处理区域P4。
[0095]在成膜装置8中，逆时针(R2)设有第I处理区域P1、分离区域D1、等离子体处理区域P4及等离子体处理区域P3。旋转台2在成膜处理时逆时针(R2)旋转。由此，按照第
I处理区域Pl中的BTBAS气体的附着、等离子体处理区域P4中的SiO2膜的形成、等离子体处理区域P3中的改性处理的顺序依次对晶圆W进行第I处理区域Pl中的BTBAS气体的附着、等离子体处理区域P4中的SiO2膜的形成、等离子体处理区域P3中的改性处理。在等离子体处理部71中以比较大的流量供给有等离子体产生用气体，可阻止第I处理气体与第2处理气体经由等离子体处理区域P3混合。即，该成膜装置8中的等离子体处理区域P3兼用作分离区域与等离子体处理区域。
[0096]在旋转方向R2上，在等离子体处理区域P3的下游侧且第I处理区域Pl的上游侧设有第I真空排气口 62，在分离区域Dl的下游侧且等离子体处理区域P4的上游侧设有第2真空排气口 63。在成膜处理时来自第I处理气体喷嘴31的第I处理气体和来自等离子体产生用气体喷嘴33的等离子体产生用气体被第I真空排气口 62排出。而且，在成膜处理时来自第2处理气体喷嘴32的第2处理气体被第2真空排气口 63排出。
[0097]在该例子中，在第I处理区域Pl的旋转方向下游侧且分离区域Dl的旋转方向上游侧设有清洁气体喷嘴35。从清洁气体喷嘴35看来，喷嘴罩51设置在成膜处理时的旋转方向上游侧，因此为了避免喷嘴罩51发生蚀刻而在清洁处理时也使旋转台2向与成膜处理时相同的方向(R2)旋转。而且，在清洁处理时与成膜装置I同样地设为使自第I真空排气口 62进行的排气停止、自第2真空排气口 63进行排气的状态。也可以这样设置几个等离子体处理部。另外，本实施方式也能够应用于没有等离子体处理部的装置。
[0098]此外，在上述各个成膜装置1、8中，在周向上按照排出第2处理气体的真空排气口63、分离区域D (Dl或D2)、喷嘴罩51、排出第I处理气体的第I真空排气口 62的顺序依次配置有排出第2处理气体的真空排气口 63、分离区域D (Dl或D2)、喷嘴罩51、排出第I处理气体的第I真空排气口 62，但是清洁气体喷嘴35只要处于能够向喷嘴罩51与第2真空排气口 63之间的区域喷出气体的位置即可。因而，并不限于像上述各例那样在分离区域D与喷嘴罩51之间设置清洁气体喷嘴35。
[0099]例如，在成膜装置I中，也可以如图12所示那样在第2分离区域D2设置清洁气体喷嘴35。在该例子中，清洁气体喷嘴35与第I分离气体喷嘴41及第2分离气体喷嘴42同样地向下方的清洁气体供给区域A喷出清洁气体。在图12的例子中，在第2分离区域D2中将清洁气体喷嘴35设置在了比第2分离气体喷嘴42靠成膜处理时的旋转方向(Rl)下游侧的位置，但是也可以配置在比第2分离气体喷嘴42靠成膜处理时的旋转方向上游侧的位置。另外，也可以以在第2分离区域D2与第2真空排气口 63之间形成清洁气体供给区域A的方式设置清洁气体喷嘴35。
[0100]但是，若清洁气体喷嘴35与第2真空排气口 63之间的距离较近，则旋转台2上的清洁气体的浓度降低，因此优选的是如上所述那样向第2分离区域D2的下游侧供给清洁气体。另外，若后述的评价试验所示，即使在未设有喷嘴罩51的装置中，通过进行上述清洁处理也能够提高旋转台2上的清洁气体的浓度，因此本实施方式也能够应用于该装置。
[0101](评价试验)
[0102]说明与本实施方式 相关联地进行的、模拟成膜装置I的清洁处理的评价试验。
[0103]作为评价试验1，将真空容器11内的压力设定为50Torr，将温度设定为550°C，将旋转台2的旋转速度设定为5rpm。将来自中心部区域C的N2气体供给量、来自吹扫气体供给部29的N2气体供给量分别设定为2slm、4.3slm,将来自第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42的N2气体供给量设定为2.5slm。另外，在第I处理气体喷嘴31中，将来自从旋转台2的周端侧朝向中心部侧的周端侧区域、中间区域、中心部侧区域的N2气体供给量分别设定为0.05slm、0.lslm、0.5slm。而且，设定为从清洁气体喷嘴35以Islm的流量喷出F2气体，对第I处理区域Pl的周围的氟的质量比例的分布进行了分析。
[0104]分别对与旋转台2相距Imm的高度位置的分布、与旋转台2相距7mm的高度位置的分布进行了该分析。与旋转台2相距Imm的高度位置是喷嘴罩51的下方位置，与旋转台
2相距7mm的高度位置是喷嘴罩51的上方位置。但是，在该评价试验I中与上述实施方式不同，设定为从第I真空排气口 62和第2真空排气口 63进行排气。
[0105]图13和图14表示评价试验I的结果。图13是与旋转台2相距Imm的高度位置的氟的质量比例分布，图14是与旋转台2相距7mm的高度位置的氟的质量比例分布。在各个附图中，用等高线划分而表示质量比例分布。对质量比例低于5%的区域不标注图案，对5%以上且低于20%的区域标注比较少的点，对20%以上且低于30%的区域标注比较多的点，对30%以上且低于40%的区域标注斜线，对40%以上且低于45%的区域标注网眼图案，对45%以上且低于50%的区域用黑色全面涂抹。根据图13和图14可知，F2气体向喷嘴罩51的下方的流动受到抑制，F2气体中的大部分越过喷嘴罩51之上并朝向第I真空排气口 62。
[0106]作为评价试验2，除了设定为在处理气体喷嘴31上未设有喷嘴罩51以外与评价试验I同样地进行了设定，进行了与评价试验I相同的分析。图15和图16表示评价试验2的结果。图15是与旋转台2相距Imm的高度位置的氟的质量比例分布，图16是与旋转台2相距7mm的高度位置的氟的质量比例分布。结合评价试验I的结果可知，通过设置喷嘴罩51，从而供给到旋转台2上的F2气体的浓度分布降低。
[0107]接下来，示出评价试验3。与评价试验I的不同之处在于与上述实施方式同样地在清洁处理时未自第I真空排气口 62进行排气。另外，作为其他不同点，将来自中心部区域C的N2气体供给量、来自吹扫气体供给部29的N2气体供给量分别设定为6slm、13slm,将来自第I分离气体喷嘴41和第2分离气体喷嘴42的N2气体供给量设定为5slm，将来自第I处理气体喷嘴31、第2处理气体喷嘴32、等离子体产生用气体喷嘴33的N2气体流量分别设定为0.5slm、2slm、2.05slm。在该评价试验3中计算出了旋转台2整体的氟的质量比例分布。
[0108]图17是与图13、图14同样地表示由评价试验3获得的氟的质量比例分布的图，是与旋转台2相距Imm的高度位置的分布。与评价试验I相比可知，在旋转台2上较广地形成有比较高的气体浓度的区域。另外，与评价试验2相比，也是在旋转台2上较广地形成有比较高的气体浓度的区域。因而，根据上述评价试验I~评价试验3可知，通过像上述实施方式那样使自第I真空排气口 62进行的排气停止，能够提高旋转台2上的清洁气体的浓度，能够高效地进行清洁处理。而且示出了:由于该处理在设置了喷嘴罩51的情况下能够防止清洁气体碰到喷嘴罩51而上升到喷嘴罩51之上的情况，因此是特别有效的。
[0109]根据本实施方式，在装置的布局、结构上，能够避免因清洁气体被向第I真空排气口侧吸引而导致清洁气体与旋转台相接触的量变少这样的不良情况，能够快速地进行清洁。
[0110]本发明不限于以上说明的【具体实施方式】，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行变形和改变。
【权利要求】
1.一种成膜装置的运转方法，该方法用于运转成膜装置，该成膜装置用于多次重复依次向基板供给相互不同的处理气体的循环来层叠反应产物的层而获得薄膜， 该成膜装置包括: 真空容器； 旋转台，其配置在上述真空容器内，用于载置基板并使基板公转； 第I处理气体供给部，其用于向基板供给第I处理气体； 第2处理气体供给部，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I处理气体供给部分开的方式设置，用于向基板供给第2处理气体； 分离区域，其在成膜处理时的上述旋转台的旋转方向上设置在上述第I处理气体供给部与第2处理气体供给部之间，被供给用于使上述第I处理气体和上述第2处理气体分离的分离气体； 第I真空排气口，其用于主要排出上述第I处理气体； 第2真空排气口，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I真空排气口分开的方式设置，用于主要排出上述第2处理气体；以及 清洁气体供给部，其供给用于对上述旋转台进行清洁的清洁气体， 其中， 该成膜装置的运转方法包括清洁工序，在该清洁工序中，使自上述第I真空排气口进行的排气停止，一边从上述第`2真空排气口进行真空排气，一边从上述清洁气体供给部向真空容器内供给清洁气体。
2.根据权利要求1所述的成膜装置的运转方法，其中， 上述第I处理气体供给部包括: 气体喷嘴，其在上述旋转台的周缘部与中央部之间延伸；以及 整流板，其以能够使分离气体在其上表面侧流动的方式沿着该气体喷嘴的长度方向设置。
3.根据权利要求2所述的成膜装置的运转方法，其中， 在上述成膜装置中，上述分离区域包括: 第I分离区域，其在成膜处理时的上述旋转台的第I旋转方向上设置在上述第I处理气体供给部的下游侧与第2处理气体供给部的上游侧之间；以及 第2分离区域，其在上述第I旋转方向上设置在上述第2处理气体供给部的下游侧与第I处理气体供给部的上游侧之间， 上述第I真空排气口设置在比上述第I处理气体供给部靠上述第I分离区域侧的位置， 上述第2真空排气口设置在比上述第2处理气体供给部靠上述第2分离区域侧的位置， 上述清洁气体供给部在上述第I旋转方向上设置在比上述第I处理气体供给部靠上游侧且比上述第2真空排气口靠下游侧的位置。
4.根据权利要求3所述的成膜装置的运转方法，其中， 上述成膜装置还包括: 改性区域，其在上述第I旋转方向上设置在比上述第2处理气体供给部靠下游侧且比上述第2分离区域靠上游侧的位置，用于对上述基板上的反应产物进行改性；以及 设置在上述第2处理气体供给部与上述改性区域之间、并用于与外部的基板输送机构之间交接基板的区域， 上述清洁气体供给部在上述第I旋转方向上位于比上述改性区域靠下游侧的位置。
5.根据权利要求1所述的成膜装置的运转方法，其中， 上述清洁气体供给部在成膜处理时的上述旋转台的第I旋转方向上位于靠近第I真空排气口的程度比靠近上述第2真空排气口的程度大的位置。
6.根据权利要求1所述的成膜装置的运转方法，其中， 使上述旋转台向与上述第I旋转方向相反的方向即第2旋转方向旋转来进行上述清洁工序。
7.根据权利要求1所述的成膜装置的运转方法，其中， 上述第I处理气体供给部供给用于向基板的表面吸附的原料气体，上述第2处理气体供给部供给用于使上述原料气体氧化或氮化的气体。
8.根据权利要求1所述的成膜装置的运转方法，其中， 上述第I处理气体供给部包括: 气体喷嘴，其在上述旋转台的周缘部与中央部之间延伸；以及 整流板，其以能够使分离气体在其上表面侧流动的方式沿着该气体喷嘴的长度方向设`置； 上述清洁气体供给部在成膜处理时的上述旋转台的第I旋转方向上设置在比上述第I处理气体供给部靠上游侧且比上述第2真空排气口靠下游侧的位置， 使上述旋转台向与上述第I旋转方向相反的方向即第2旋转方向旋转来进行上述清洁工序。
9.一种成膜装置，其用于多次重复依次向基板供给相互不同的处理气体的循环来层叠反应产物的层而获得薄膜，其中， 该成膜装置包括: 真空容器； 旋转台，其配置在上述真空容器内，用于载置基板并使基板公转； 第I处理气体供给部，其用于向基板供给第I处理气体； 第2处理气体供给部，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I处理气体供给部分开的方式设置，用于向基板供给第2处理气体； 分离区域，其在成膜处理时的上述旋转台的旋转方向上设置在上述第I处理气体供给部与第2处理气体供给部之间，被供给用于使上述第I处理气体和上述第2处理气体分离的分离气体； 第I真空排气口，其用于主要排出上述第I处理气体； 第2真空排气口，其以在上述旋转台的旋转方向上与上述第I真空排气口分开的方式设置，用于主要排出上述第2处理气体； 清洁气体供给部，其供给用于对上述旋转台进行清洁的清洁气体；以及控制部，其输出控制信号以执行以下步骤:使上述第I真空排气口的排气停止、并从上述第2真空排气口对真空容器进行真空排气的步骤；以及在该状态下从上述清洁气体供给部向上述真空容器内供给清洁气体的步骤。
10.根据权利要求9所述的成膜装置，其中， 上述第I处理气体供给部包括: 气体喷嘴，其在上述旋转台的周缘部与中央部之间延伸；以及 整流板，其以能够使分离气体在其上表面侧流动的方式沿着该气体喷嘴的长度方向设置。
11. 根据权利要求9所述的成膜装置，其中， 上述分离区域包括: 第I分离区域，其在成膜处理时的上述旋转台的第I旋转方向上设置在上述第I处理气体供给部的下游侧与第2处理气体供给部的上游侧之间；以及 第2分离区域，其在上述第I旋转方向上设置在上述第2处理气体供给部的下游侧与第I处理气体供给部的上游侧之间， 上述第I真空排气口设置在比上述第I处理气体供给部靠上述第I分离区域侧的位置， 上述第2真空排气口设置在比上述第2处理气体供给部靠上述第2分离区域侧的位置， 上述清洁气体供给部在上述第I旋转方向上设置在比上述第I处理气体供给部靠上游侧且比上述第2真空排气口靠下游侧的位置。
【文档编号】C23C16/46GK103526184SQ201310279648
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2012年7月6日
【发明者】加藤寿, 三浦繁博 申请人:东京毅力科创株式会社
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