成膜装置和成膜方法

专利名称：成膜装置和成膜方法
技术领域：
本发明涉及在真空容器内使用至少2种反应气体而在半导体晶圆等被处理体上 形成薄膜的半导体处理用的成膜装置。在此，所谓半导体处理，是指为了通过在半导体晶 圆、LCD(Liquid Crystal Display)那样的 FPD(Flat Panel Display)用的玻璃基板等被 处理体上以规定的图案形成半导体层、绝缘层、导电层等而在该被处理体上制造包括半导 体器件、与半导体器件连接的布线、电极等的构造物所实施的各种处理。
背景技术：
随着半导体器件的图案的微细化的发展，在图案的凹部内形成品质优良的填埋 (日文埋力込 )构造更为重要。例如，为了在半导体晶圆上配设元件分离区域，提出了与 在晶圆上形成沟槽(trench)、用绝缘膜填埋沟槽而成的STI (浅沟槽隔离shallow trench isolation)构造的各种技术。在这种技术中，随着图案的微细化，在填埋能力和膜质这些方 面，难以确保高质量。现状来看，作为这种填埋膜，多数情况下采用组合PSZ (聚硅氮烷)涂 敷法和HDP (高密度等离子体)法的氧化膜。可是，在利用HDP法等的CVD (chemical vapor Deposition)法中，在从沟槽侧部开始堆积的膜与沟槽侧部的接合部位容易产生空隙。在该 情况下，产生蚀刻率高等膜质不良情况、难以向深的沟槽堆积等问题。此外，在图案微细化 时，抗蚀掩模的形状偏差受凹部的形状较大地影响，因此，有时凹部成为越朝向底部去越扩 大的倒锥形形状。在凹部的深宽比大且凹部是倒锥形形状的情况下，膜的填埋特别困难。在US 7，153，542中公开有如下装置在载置台上载置晶圆，使该晶圆相对于气体 供给部相对旋转，依次供给不同的反应气体，进行包括等离子处理、热处理的成膜循环。在 日本特开平8-162449号中公开了如下成膜法使用改善膜的填埋特性的液相外延，并且为 了改善膜质，反复照射等离子体，反复进行热退火。此外，在日本特开2004-47644号中公开 了如下技术使TEOS气体在基板上液化，接着在加热条件下供给氧气而形成氧化膜。

发明内容
本发明的目的在于提供一种能够相对于被处理体的凹部进行良好的膜的填埋的 半导体处理用的成膜装置。本发明的第1技术方案的半导体处理用的成膜装置，其使用第1和第2反应气体 在被处理体上形成薄膜，其包括真空容器；排气系统，其用于对上述真空容器进行排气； 旋转台，其被配设在上述真空容器内，用于载置上述被处理体；旋转机构，其用于使上述旋 转台旋转；温度调整机构，其用于将上述旋转台上的上述被处理体的温度设定成使上述第 1反应气体凝结的温度；第1反应气体供给部，其被配设在上述真空容器内，用于向上述旋 转台上的上述被处理体供给上述第1反应气体，使上述第1反应气体的凝结物吸附于上述 被处理体上；气化部，其被配设在上述真空容器内，用于加热上述旋转台上的上述被处理体 而使上述凝结物的一部分气化；以及第2反应气体供给部，其被配设在上述真空容器内，用 于将上述第2反应气体以活化的状态向上述旋转台上的上述被处理体供给，使上述第2反应气体与上述凝结物反应而生成反应生成物，上述第1反应气体供给部、上述气化部和上 述第2反应气体供给部沿着上述旋转台的旋转方向依次配置。


图1是表示本发明的第1实施方式的成膜装置的纵剖侧视图。图2是上述成膜装置的横剖俯视图。图3A、B是表示上述成膜装置的处理区域和分离区域的纵剖侧视图。图4是上述成膜装置的横截面的放大图。图5是表示上述成膜装置的等离子体喷射器的一个例子的立体图。图6是表示上述等离子体喷射器的纵剖侧视图。图7是上述成膜装置的横截面的放大图。图8是上述成膜装置的横截面的放大图。图9是表示上述成膜装置中的吹扫气体的流动的示意图。图10是上述成膜装置的局部剖立体图。图11是在上述成膜装置中进行成膜处理的基板的纵截面的示意图。图12是表示在上述成膜装置中对基板进行成膜处理的状态的示意图。图13A、B，C是表示在上述成膜装置中对基板进行成膜处理的状态的示意图。图14是表示在上述成膜装置中对基板进行成膜处理的状态的示意图。图15是表示上述成膜装置中的气体的流动的示意图。图16是表示本发明的第2实施方式的成膜装置的横剖俯视图。图17A、B是表示上述第2实施方式的臭氧活化喷射器的一个例子的纵剖侧视图和 纵剖主视图。图18是表示本发明的第3实施方式的成膜装置的横剖俯视图。
具体实施例方式以下，参照

本发明的实施方式。另外，在以下的说明中，对具有大致相同 功能和构成的构成要素标注相同附图标记，只在必要的情况下进行重复说明。第1实施方式如图1和图2所示，本发明的第1实施方式的成膜装置包括平面(俯视)形状是 大致圆形的扁平的真空容器1 ；配设在该真空容器1内且在该真空容器1的中心具有旋转 中心的水平旋转台2。真空容器1包括收纳该旋转台2的杯型的容器主体12 ；形成为圆板 状且气密地堵住该容器主体12的上侧开口部的顶板11。在容器主体12的上侧开口部的周 缘部配设有环状密封构件例如0型密封圈13，顶板11与容器主体12侧气密地连接。顶板 11利用驱动机构(未图示)而进行升降，由此，真空容器1被打开或关闭。旋转台2的中心部被固定在圆筒形状的芯部21。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的底板14，该旋转轴22的下端安装 在使该旋转轴22绕铅垂轴线在该例子中顺时针旋转的作为旋转机构的驱动部23。旋转轴 22和驱动部23被收纳于上表面开口的筒状壳体20内。配设在该壳体20的上表面的凸缘 部分气密地安装在真空容器1的底板14的下表面，从而维持壳体20的内部气氛和外部气氛的气密状态。如图2所示，旋转台2具有以沿着旋转方向(周向)排列的方式形成在上表面的 多个例如5个圆形状的凹部24，各凹部24构成为载置1张作为基板的半导体晶圆(以下也 简称为“晶圆”)W。因而，凹部24由于旋转台2的旋转而以该旋转台2的旋转中心为中心 绕铅垂轴线公转。各凹部24具有如后述那样用于支承晶圆W的背面而使该晶圆W升降的 多根例如3根升降销16 (参照图10)，因而，在该旋转台2的底面形成有供升降销16贯穿的 通孔(未图示)。在此，图3A、B是沿着相对于旋转中心同心的同心圆剖切真空容器1的顶 板11和旋转台2并展开的纵剖侧视图。如图2 图4所示，在真空容器1内，在旋转台2的分别与凹部24的通过区域相 对的上方的位置沿周向(旋转台2的旋转方向)互相隔开间隔地配置例如由石英构成的反 应气体喷嘴31、2个分离气体喷嘴41、42和辅助气体喷嘴200。在该例子中，从后述的输送 口 15看来，第1分离气体喷嘴41、反应气体喷嘴31、第2分离气体喷嘴42和辅助气体喷嘴 200沿顺时针(旋转台2的旋转方向)依次排列。这些喷嘴41、31、42、200沿上述旋转方向 从真空容器1的侧壁上的与该输送口 15大致相对的位置到靠近该输送口 15的上游侧的位 置依次安装在真空容器1的侧壁上。这些反应气体喷嘴31、辅助气体喷嘴200和分离气体 喷嘴41、42例如从真空容器1的侧壁朝向旋转台2的旋转中心与晶圆W相对而呈线状水平 地延伸。这些气体喷嘴的作为基端部的气体导入部分31a、200a、41a、42a配置在真空容器 1的侧壁的外侧。这些反应气体喷嘴31和辅助气体喷嘴200分别构成第1反应气体供给部件和辅 助气体供给部件的一部分，分离气体喷嘴41、42构成分离气体供给部件的一部分。这些喷 嘴31、200、41、42安装在形成于真空容器1的侧壁的多个部位的通孔100中。另外，未安装 有喷嘴31、200、41、42的通孔100由罩构件(未图示)气密地堵住。利用设有阀31c、流量调整部31d的气体供给管31b，从气体源31e向反应气体喷 嘴31供给第1反应气体例如BTBAS (双叔丁基氨基硅烷)气体。利用设有阀200c、流量调 整部200d的气体供给管200b，从辅助气体源200e向辅助气体喷嘴200供给辅助气体。如 后所述，所谓该辅助气体是指用于使吸附于晶圆W上的反应气体(BTBAS气体)的凝结物形 成比该凝结物难以气化的中间产物而供给的气体。上述难以气化的中间产物是含有羟基 (0H基)和/或水分的生成物。作为辅助气体，使用例如具有羟基(0H基)的气体例如酒 精(R-0H、R:烷基)或纯水(H2O)或双氧水(H2O2)。在该例子中，供给乙醇(C2H5OH)气体作 为辅助气体。此外，第1分离气体喷嘴41利用设有阀41c、流量调整部41d的气体供给管41b从 气体源41e供给分离气体例如N2气体(氮气)。第2分离气体喷嘴42利用具有阀42c、流 量调整部42d的气体供给管42b从气体源42e供给分离气体例如N2气体(氮气)。此外， 气体供给管42b具有加热部42f，N2气体被该加热部42f加热到规定温度，向第2分离气体 喷嘴42供给。因而，如后所述，第2分离气体喷嘴42(第2分离气体供给部件)为了使吸 附于晶圆W上的反应气体(BTBAS气体)的凝结物的一部分气化，构成加热晶圆W的加热部 件。在此，为了使吸附于晶圆W的凝结物的一部分气化，优选将晶圆W加热到例如85°C 150°C的温度。因此，在真空容器1内，从第2分离气体喷嘴42供给被加热部42f加热到 100°C 200°C的温度的N2气体。
此外，在该例子中，在反应气体喷嘴31的气体供给管31b上也配设有加热部31f。 作为第1反应气体的BTBAS气体由上述加热部加热，在温度高于载置在旋转台2的晶圆W 的温度时以气体状态向真空容器1内供给。如图3A、B和图4所示，在反应气体喷嘴31上朝向正下方地形成有用于向下方侧 喷出反应气体的多个气体喷出孔33。气体喷出孔33例如口径是0. 5mm，在喷嘴的整个长度 方向(旋转台2的径向)例如隔开IOmm的间隔等间隔地排列。此外，在辅助气体喷嘴200 上朝向正下方地形成有向下方侧喷出辅助气体的多个气体喷出孔201。气体喷出孔201例 如口径是0.5mm，在喷嘴的整个长度方向(旋转台2的径向)例如隔开IOmm的间隔等间隔 地排列。在分离气体喷嘴41、42上朝向正下方地形成有向下方侧喷出分离气体的多个气体 喷出孔40。气体喷出孔40例如口径是0.5mm，在喷嘴的长度方向(旋转台2的径向)上例 如隔开IOmm左右的间隔等间隔地贯穿设置。在反应气体喷嘴31的气体喷出孔33和晶圆W之间的铅垂方向的距离是例如1 4mm，优选是2mm。辅助气体喷嘴200的气体喷出孔201和晶圆W之间的铅垂方向的距离是 例如1 4mm，优选是2mm。此外，分离气体喷嘴41、42的气体喷出孔40和晶圆W之间的铅 垂方向的距离是例如1 4mm，优选是3mm。反应气体喷嘴31的下方区域为用于使BTBAS 气体吸附于晶圆W上的第1处理区域91 (第1反应气体供给部)。辅助气体喷嘴200的下 方区域为用于使乙醇气体与凝结在晶圆W上的BTBAS反应而生成上述中间产物的辅助区域 90 (辅助气体供给部)。此外，第2分离气体喷嘴42的下方区域为加热区域。此外，在旋转台2的旋转方向上，在辅助气体喷嘴200和第1分离气体喷嘴41之 间朝向旋转方向下游侧依次配设有等离子体喷射器250和加热灯210。等离子体喷射器250构成用于使第2反应气体活化并向晶圆W供给的第2反应气 体供给部件的一部分。该等离子体喷射器250的下方区域为用于向晶圆W供给作为第2反 应气体的氧(O2)气体的第2处理区域92 (第2反应气体供给部)。该等离子体喷射器250 具有由沿着旋转台2的径向延伸的框体构成的喷射器主体251。如图5和图6所示，在该喷 射器主体251内形成有被沿该喷射器主体251的长度方向延伸的隔壁252划分成的宽度不 同的2个空间。一侧是用于使上述第2反应气体等离子化(活化)的作为气体活化用流路 的气体活化室253。另一侧是用于向该气体活化室253供给等离子体产生用气体的作为气 体导入用流路的气体导入室254。在图2、图5和图6中，附图标记255是气体供给喷嘴、附图标记256是气孔、附图 标记257是气体导入部分、附图标记258是连接管、附图标记259是连接器。而且，等离子 体产生用气体从气体供给喷嘴255的气孔256向气体导入室254内供给，气体经由形成在 隔壁252上的狭缝271向气体活化室253流动。在气体活化室253内，2根由电介质构成 的例如陶瓷制的鞘管272从该气体活化室253的基端侧朝向顶端侧沿着隔壁252延伸。在 这些鞘管272的管内穿过有棒状的电极273。这些电极273的基端侧被拉出到喷射器主体 251的外部，在真空容器1的外部经由匹配器274与高频电源275连接。在喷射器主体251 的底面，沿喷射器主体251的长度方向排列有气体喷出孔291，该气体喷出孔291用于向下 方侧喷出在作为该电极273之间的区域的等离子体产生部290所生成的等离子体。该喷射 器主体251的顶端侧接近旋转台2的中心部地沿着旋转台2的径向延伸。图2中附图标记 261是用于向气体供给喷嘴255导入第2反应气体例如氧(O2)气体的气体供给管，经由阀262、流量调整部263与储存有上述O2气体的气体源264连接。在该例子中，第2反应气体 兼用作等离子体产生用气体。此外，加热灯210为退火用加热器，被配置成沿着旋转台2的径向延伸。该加热灯 210例如由棒状的红外线灯构成，如图7所示，配设在以沿着旋转台2的径向延伸的方式形 成在真空容器1的顶板11上的灯室211内。该灯室211在上部侧配设有反射板215，在下 表面侧配设有用于气密地划分该灯室211内的气氛和真空容器1内的气氛的透光窗212。 在该加热灯210的两端配设有兼用作电极部的密封构件213，在该密封构件213上例如分别 连接有从真空容器1的顶板11的上方侧延伸的供电线214。该图7中，附图标记217是用 于经由供电线214和密封构件213向该加热灯210供电的电源，附图标记216是从两侧支 承该加热灯210的支承部件。此外，该加热灯210被控制成能够基于热电偶(未图示)等 温度检测部的测量结果而将晶圆W加热到进行后述的加热处理(致密化处理)最佳的温度 例如 100°C 450°C、优选 3500C ο返回第1和第2分离气体喷嘴41、42的说明，如图2所示，第1分离气体喷嘴41 在第1处理区域91的旋转方向的上游侧形成用于分离该第1处理区域91、第2处理区域 92和辅助区域90的第1分离区域D1。此外，第2分离气体喷嘴42在第1处理区域91的 旋转方向的下游侧形成用于分离该第1处理区域91、辅助区域90和第2处理区域92的第 2分离区域D2。如图2、图3A、B所示，这些分离区域D1、D2分别具有从真空容器1的顶板11向下 方突出的突出部分4，该突出部分4具有由从旋转台2的旋转中心延伸的2条径向线分割 由真空容器1的侧壁所描绘(围成)的圆而形成的扇型的平面形状。分离气体喷嘴41、42 被收纳于在该突出部分4的周向中央沿径向延伸地形成的槽部43内。即，从分离气体喷嘴 41(42) O中心轴线到作为突出部分4的扇型的两缘(旋转台2的旋转方向上流侧的缘和下 流侧的缘)的距离被设定为相同的长度。换句话说，槽部43在本实施方式中以二等分突出 部分4的方式形成。在其他实施方式中，也能以例如从槽部43看来突出部分4的旋转台2 的旋转方向上游侧的面积大于下游侧的面积的方式形成槽部43。因此，在分离气体喷嘴41、42的上述旋转方向两侧，存在作为突出部分4的下表面 部分的平坦的低的顶面44(第1顶面)。在该顶面44的上述旋转方向两侧，存在比该顶面 44高的顶面45 (第2顶面)。该突出部分4的作用在于，阻止反应气体和辅助气体进入该 突出部分4与旋转台2之间而阻止这些气体混合的，因此，形成厚度小的分离间隙(gap)，由 此实现气体气氛的分离。以第1分离气体喷嘴41为例，分离间隙阻止乙醇气体和O2气体从旋转台2的旋 转方向上游侧进入，还阻止BTBAS气体从旋转方向的下游侧进入。在该例子中，从分离气体 喷嘴41喷出的作为分离气体的N2气体向第1顶面44和旋转台2表面之间的间隙扩散，吹 到与该第1顶面44相邻的第2顶面45的下方的相邻空间，由此，来自该相邻空间气体无法 进入，从而得到阻止气体进入的效果。但是，所谓“气体气氛的分离”不仅是指各气体无法 完全从两侧的相邻空间进入分离间隙的情况，也是指虽然这些气体多少进入一些，但是各 气体无法完全流入另一方的相邻空间中的情况。例如就第1处理区域91而言，在该区域内 BTBAS气体不与乙醇气体和O2气体互相混合是重要的。只要得到这样的作用，则分离区域 D1、D2就能够发挥作为这些的作用的使第1处理区域91的气氛和第2处理区域92的气氛(辅助区域90的气氛)互相分离的分离作用。在该例子中，以分离区域D1、D2和两侧的相 邻空间的压力差提供阻止气体进入的效果的方式设定厚度小的分离间隙的尺寸(厚度、面 积等)。另外，在得到充分的分离作用的基础上，分离间隙的厚度(突出部分4的下表面的 位置)需要根据突出部分4的面积等而进行变更。另外，气体气氛的分离当然意味着气体 气氛中的物质的分离，这是因为需要使从气体派生而吸附或凝结于晶圆W的物质通过分离 区域D1、D2。另外，作为分离气体、吹扫气体，不限于作为非活性气体的氮(N2)气体，也能够使 用氩(Ar)气体、氦(He)气体等惰性气体等。也可以不限于这样气体，也可以是氢(H2)气 体，只要是不对成膜处理造成影响的气体，关于气体的种类没有特别限定。例如，也可以从 第2分离气体喷嘴42供给加热了的Ar气体等惰性气体、H2气体，使吸附于晶圆W的BTBAS 气体的凝结物的一部分气化。在顶板11的下表面的、旋转台2的芯部21的外侧，沿着该芯部21的外周还配设 有环状突部5。该环状突部5与突出部分4的旋转台2的旋转中心侧的部位连续地形成。 环状突部5的下表面与突出部分4的下表面形成为相同高度。图2是在比顶面45低且比 分离气体喷嘴41、42高的位置水平地剖切顶板11而表示装置的横剖俯视图。另外，环状突 部5和突出部分4不限于是一体的，也可以是独立的个体。如上所述，从真空容器1的顶板11的下表面即旋转台2的晶圆载置区域(凹部 24)看到的顶面在周向上存在第1顶面44和比该顶面44高的第2顶面45。在图1中，表 示配设有高的顶面45的区域的纵截面。在图8中，表示配设有低的顶面44的区域的纵截 面。如图2和图8所示，扇型的突出部分4的周缘部(真空容器1的外缘侧的部位)与旋转 台2的外端面相对地呈L字型弯曲，形成弯曲部46。扇型的突出部分4配设在顶板11侧， 由于能从容器主体12卸下，在弯曲部46的外周面和容器主体12之间具有微小的间隙。该 弯曲部46与突出部分4相同，也是出于防止BTBAS气体、乙醇气体和O2气体从两侧进入、 防止这些气体混合的目的而配设的。弯曲部46的内周面和旋转台2的外端面之间的间隙 以及弯曲部46的外周面和容器主体12之间的间隙被设定为与顶面44距旋转台2表面的 高度h相同的尺寸。在该例子中，能够从旋转台2表面侧看到弯曲部46的内周面构成真空 容器1的内周壁。如图8所示，容器主体12的内周壁在分离区域Dl、D2中与弯曲部46的外周面接 近而形成为铅垂面。如图1所示，容器主体12的内周壁在分离区域Dl、D2以外的部位，例 如成为从与旋转台2的外端面相对的部位遍及底板14地、纵截面形状被切掉长方形而成的 向外方侧凹陷的构造。能将与第1处理区域91和第2处理区域92连通的、包括该凹陷的 部位的区域分别称为第1排气区域El和第2排气区域E2。如图1和图2所示，在这些第1 排气区域El和第2排气区域E2的底部分别形成有第1排气口 61和第2排气口 62。如图 1所示，第1排气口 61和第2排气口 62经由设有阀65的排气通路63与作为真空排气部件 的例如真空泵64连接。这些排气口 61、62在上述旋转方向上分别配置在分离区域D2、Dl的附近，以便可 靠地发挥分离区域Dl、D2的分离作用。具体而言，第1排气口 61在第1处理区域91和第 2分离区域D2之间形成在旋转台2的外侧的位置。第2排气口 62在第2处理区域92和第 1分离区域Dl之间形成在旋转台2的外侧的位置。第1排气口 61专门对作为第1反应气体的BTBAS气体进行排气，第2排气口 62专门对作为第2反应气体的O2气体和乙醇气体 进行排气。在该例子中，第1排气口 61配设在反应气体喷嘴31以及与该反应气体喷嘴31相 邻的第2分离区域D2的侧部的延伸线之间。此外，第2排气口 62被配设在等离子体喷射 器250以及与该等离子体喷射器250相邻的第1分离区域Dl的侧部的延伸线之间。即，第 1排气口 61位于通过旋转台2的中心和第1处理区域91的直线Ll (在图2中以点划线表 示)与通过旋转台2的中心和第2分离区域D2的上游侧的缘的直线L2之间。第2排气口 62位于通过旋转台2的中心和第2处理区域92的直线L3(在图2中以双点划线表示)与 通过旋转台2的中心和第1分离区域Dl的上游侧的缘的直线L4之间。在该例子中，由于在辅助区域90和第2处理区域92之间未配设分离区域D，所以 乙醇气体和O2气体相互混合直到排气口 62。但是，这些气体混合不会对成膜特性造成不良 影响。另外，排气口的设置数不限定于2个。例如也可以在第2分离区域D2和辅助气体 喷嘴200之间再设置排气口，而形成为3个排气口。也可以在辅助气体喷嘴200和等离子 体喷射器250之间的区域设置排气口。而且，也可以将分离区域D形成为辅助气体喷嘴200 和等离子体喷射器250之间的区域。此外，排气口的设置数也可以是4个以上。在该例子 中，排气口 61、62设于比旋转台2低的位置，由此能够从真空容器1的内周壁和旋转台2的 周缘之间的间隙进行排气。但是，排气口 61、62也可以设于真空容器1的侧壁上，而替代设 于真空容器1的底面部。此外，在排气口 61、62设于真空容器1的侧壁上的情况下，也可以 设于比旋转台2高的位置。在该例子中，像图示那样，通过设有排气口 61、62，旋转台2上的 气体朝向旋转台2的外侧流动，所以和从与旋转台2相对的顶面进行排气的情况相比，能够 抑制微粒的卷起。如图9所示，在旋转台2和真空容器1的底板14之间的空间中配设有加热单元7， 将旋转台2上的晶圆W加热到由工艺制程程序决定的温度。该加热单元7构成用于将晶圆 W的温度调整为第1反应气体(BTBAS气体)被吸附而凝结的温度的温度调整机构。在旋转 台2的周缘附近的下方侧，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 加热单元7的气氛，以沿着整周围绕加热单元7的方式配设有罩构件71。该罩构件71的上 缘向外侧弯曲而形成为凸缘，通过减小该弯曲面和旋转台2的下表面之间的间隙，能够抑 制气体从外方进入罩构件71内。在比配置有加热单元7的空间靠近旋转中心的部位，底板14具有相对于旋转台2 的下表面和芯部21形成狭窄的间隙的形状。贯穿底板14的旋转轴22的通孔的内周面和 旋转轴22的间隙也狭窄。这些狭窄的间隙与壳体20内的空间连通。在壳体20上连接有用 于向上述狭窄的间隙内供给作为吹扫气体的N2气体而进行吹扫的吹扫气体供给管72。此 外，在真空容器1的底板14上的、加热单元7下方侧位置的周向多个部位连接有用于吹扫 加热单元7的配置空间的吹扫气体供给管73。通过这样设置吹扫气体供给管72、73，如在图9中用箭头标记表示吹扫气体的流 动那样，从壳体20内到加热单元7的配置空间的空间被N2气体吹扫。该吹扫气体从旋转台 2和罩构件71之间的间隙经由排气区域E向排气口 61、62排出。由此，防止BTBAS气体、O2 气体、乙醇气体从第1处理区域91和第2处理区域92中的一个区域经由旋转台2的下方蔓延到另一个区域。因此，该吹扫气体也发挥分离气体的作用。此外，在真空容器1的顶板11的中心部连接有分离气体供给管51，向顶板11和芯 部21之间的空间52供给作为分离气体的N2气体。供给到该空间52的分离气体经由环状 突部5和旋转台2之间的狭窄的间隙50沿着旋转台2的晶圆载置表面朝向周缘喷出。因 为在被该环状突部5围绕的空间中充满分离气体，所以防止BTBAS气体、O2气体和乙醇气体 在第1处理区域91和第2处理区域92之间经由旋转台2的中心部混合。即，该成膜装置 具有中心部区域C，该中心部区域C用于分离第1处理区域91的气氛与第2处理区域92的 气氛、辅助区域90的气氛，该中心部区域C是由旋转台2的旋转中心部和真空容器1划分 而成的。在中心部区域C中，沿着上述旋转方向形成有被分离气体吹扫并且向旋转台2的 表面喷出分离气体的喷出口。另外，在这里所说的喷出口相当于环状突部5和旋转台2之 间的狭窄的间隙50。如图2和图10所示，在真空容器1的侧壁上还形成有用于在外部的输送臂10和 旋转台2之间进行晶圆W的交接的输送口 15，输送口 15由闸阀15G打开或关闭。此外，在 旋转台2的晶圆载置区域即凹部24的面对该输送口 15的位置，与输送臂10之间进行晶圆 W的交接。在旋转台2的下侧且与输送口 15相面对的位置，配设有用于贯穿凹部24并从下 方支承晶圆W的升降销16的升降机构(未图示)。此外，如图1所示，该成膜装置包括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80和存储处理程序等的存储部85。在控制部80的存储器中，针 对每个制程 程序均形成有用于写入处理条件的区域，该处理条件为从喷嘴31、200、41、42供给的BTBAS 气体、乙醇气体和N2气体的流量、真空容器1内的处理压力、向加热部42f、加热单元7和 等离子体喷射器250、加热灯210供给的电流值(晶圆W的加热温度、N2气体的供给温度) 等。各处理程序编入有命令，以便从存储器检索规定的制程程序，与制程程序相对应地向成 膜装置的各部发送控制信号，通过进行后述的各步骤，从而对晶圆W进行处理。该程序例如 从作为硬盘、光盘、光磁盘、存储卡、软盘等存储介质的存储部85读取到控制部80内。接着，参照图11 图14，说明上述第1实施方式的作用。首先，对使用该成膜装置 形成薄膜的晶圆W进行说明。在该晶圆W表面例如平行地形成多个槽状的凹部230。在图 11中，以截面表示形成有凹部230的晶圆W的表面的一部分。该凹部230的深宽比例如是 3 50左右。该凹部(图案)230例如用于形成STI (Shallow Trench Isolation)构造，实 际上，例如在Si基板上，由硅氮化物等构成的绝缘膜形成在凹部230内部。例如该图案是 使用层叠在晶圆W上的掩模层并由光刻法形成的。由于光刻法中的处理的误差等，凹部230 可能包括上侧开口宽度比下侧宽度大的锥形部233、上侧开口宽度比下侧宽度小的倒锥形 部234。图11夸大表示这样的凹部230的形状的偏差。接着，以下说明对该晶圆W的成膜处理。首先，打开闸阀15G，利用输送臂10从成 膜装置的外部经由输送口 15将晶圆W交接到旋转台2的凹部24内。此时，在凹部24停止 在面对输送口 15的位置时，利用输送臂10将晶圆W搬入至升降销16的上方的位置，接着升 降销16上升而接受该晶圆W。然后，输送臂10退避到真空容器1的外部，并且使升降销16 下降，将晶圆W收纳在凹部24内。一边使旋转台2间歇性地旋转一边反复进行这样的晶圆 W的交接，在旋转台2的5个凹部24内分别载置晶圆W。接着，关闭闸阀15G使真空容器1 内成为气密状态。接着，使旋转台2以规定的转速例如Irpm 240rpm顺时针旋转。此外，将阀65完全打开而对真空容器1内进行抽真空，并且利用加热单元7将晶圆W调整为设定 温度。该设定温度是第1反应气体(BTBAS气体)的凝结温度以下的温度。在此，在被抽真 空成ITorr 8Torr左右的压力的真空容器1内，BTBAS气体在50°C 100°C左右的温度 时凝结、液化。因此，在该例子中，晶圆W的温度被调整成该BTBAS气体的凝结温度以下的 温度例如50°C 100°C左右。另一方面，对等离子体喷射器250例如以3000sCCm的流量供给O2气体，并且从高 频电源275向等离子体产生部290 (电极273)供给高频电力。由此，流入气体活化室253的 上方部的O2气体由于上述高频电力成为被等离子化(活化)的状态，经由气体喷出孔291， 朝向置于真空容器1内的真空气氛的晶圆W供给。此外，此时，对加热灯210供电，在晶圆 W通过加热灯210的下方时，仅晶圆W的最外表面例如被加热到350°C以上。接着，调整阀65的开度，使得真空容器1内成为规定的真空度，从反应气体喷嘴31 向真空容器1内以规定的流量例如200SCCm供给例如被加热到100°C 150°C的BTBAS气 体。而且，从辅助喷嘴200向真空容器1内以规定的流量例如lOOsccm供给乙醇气体。此 外，从分离气体喷嘴41、42分别以规定的流量例如lOslm、IOslm向真空容器1内供给N2气 体。而且，还从分离气体供给管51和吹扫气体供给管72以规定的流量向中心部区域C和 上述狭窄的间隙内供给N2气体。此时，从第2分离气体喷嘴42供给由加热部42f加热到使 BTBAS气体的凝结物的一部分气化的温度例如100°C 200°C左右的N2气体。另外，从第1 分离气体喷嘴41供给例如常温的N2气体。这样，在通过第1处理区域91时，晶圆W被保持在上述的设定温度50°C 100°C。 在该状态下，从反应气体喷嘴31供给被加热到比晶圆温度高的100°C 150°C的BTBAS气 体。晶圆表面的温度是BTBAS气体的凝结温度以下，所以与晶圆表面接触的BTBAS气体被 该晶圆表面冷却而凝结(凝结步骤，参照图12)。此时，如图13A所示，BTBAS气体也吸附在 凹部230的入口表面、侧壁而凝结，但是液化的BTBAS235由于重力而容易从入口表面、侧壁 向下方侧移动。由此，在凹部230中，成为液化的BTBAS235在底部比在入口表面、侧壁更多 地凝结的状态。接着，晶圆W通过第2分离气体喷嘴42的下方侧，此时，对晶圆W表面供给被加热 到100°C 200°C的N2气体(热的N2气体)。向在晶圆W表面凝结了的BTBAS235供给被 加热了的N2气体时，液状的BTBAS即BTBAS的凝结物的一部分被加热而气化(气化步骤)。在此，在凹部230中，如上所述，因为液化了的BTBAS235的凝结物与在其他的部位 相比，在底部较多，所以通过由N2气体进行加热，凝结在入口表面、侧壁的BTBAS235气化而 被去除。但是，如图13B所示，在上述底部未充分地气化而残留有凝结了的BTBAS235。成为 所谓的使凝结了的BTBAS235有选择性地堆积在凹部230的底部。在该气化步骤中，如上述那样，BTBAS附着物(凝结物)在凹部230以外的表面和 凹部230侧壁上的部分全部飞散，只残留凹部230底部上的部分。但是，由于加热温度、加 热时间的不同，也有时在底部以外的区域，BTBAS附着物未能全部飞散而残留一部分。无论 是哪种情况，最好BTBAS附着物在凹部230的底部尽可能多地残留，而在底部以外尽可能使 BTBAS附着物气化。此外，在第1反应气体化学吸附于晶圆W表面的情况下，在气化步骤中， 反应气体无法全部飞散而成为在凹部的侧壁、凹部以外的晶圆W的表面至少吸附有反应气 体的1层分子层的状态。
接着，晶圆W通过辅助区域90，此时，对晶圆W表面供给例如被温度调整到50°C 100°C的乙醇气体。像上述那样，该乙醇气体是用于使吸附于晶圆W的BTBAS气体的凝结物 (液化了的气体)成为比该凝结物难以气化的中间产物的辅助气体。具体而言，通过供给乙醇气体，凹部230内的BTBAS按照以下的反应式(1)反 应(被硅烷醇化(silanol))，生成t-丁胺(CH3C-NH2)和作为中间产物的硅氧烷聚合物 (-(Si-O)n-) 236。BTBAS+C2H50H — (-(Si-O) η-) +CH3C-NH2 ... (1)该硅氧烷聚合物236是含有羟基的簇状的生成物，比BTBAS气体的凝结物难以气 化。这样，吸附在凹部230内的BTBAS被固定而未被气化(硅烷醇化步骤)。另外，与该硅 氧烷聚合物236 —起生成的有机物例如气化而朝向晶圆W的上方被排除。接着，晶圆W通过作为等离子体喷射器250的下方区域的第2处理区域92，此时， 对晶圆W表面照射02气体的等离子体(被活化了的O2气体)。利用该氧等离子体，上述 硅氧烷聚合物236在晶圆W表面被氧化，形成作为含有硅和氧的反应生成物的例如膜厚为 0. Inm左右的氧化硅膜(SiO2膜)237 (氧化步骤)。在此，由于晶圆W的温度被调整为BTBAS气体的凝结温度以下的温度，所以即使以 通常的方法供给O2气体、臭氧(O3)气体，也无法使硅氧烷聚合物的氧化反应进行。在该例 子中，由于利用等离子体喷射器250使O2气体活化而向晶圆W表面供给，所以与BTBAS的 凝结物反应，即使晶圆W的温度低，也能够充分地进行BTBAS的凝结物的氧化反应。此外， 与氧化硅膜237 —起生成的有机物等杂质例如气化而向晶圆W的上方排出。此外，通过向 氧化硅膜237照射O2等离子体，也能谋求氧化硅膜237中的杂质的去除，氧化硅膜237的 致密化。之后，晶圆W通过加热灯210的下方区域，此时，从加热灯210向晶圆W供给辐射 热，进行用于对作为上述反应生成物的氧化硅膜237进行改性的退火处理。此时，晶圆W的 表层部分一下子上升到例如350°C，残留在该循环中形成的氧化硅膜237内的水分、碳成分 气化而被排出。这样，氧化硅膜237被所谓的烧固而膜237的结合变得牢固而致密化。此 外，即使在氧化硅膜237内残留有有机物等杂质，利用该退火处理，上述杂质气化而从该氧 化硅膜237脱离而被排出。之后，在晶圆W从加热灯210的下方区域向下游侧移动时，此时，从第1分离气体 喷嘴41对晶圆W表面喷射例如常温的N2气体，对晶圆W的表层部进行降温。此时，如上述 那样，由于在凹部230的底部，在凝结步骤和气化步骤中有选择性地凝结有BTBAS，所以与 基板表面和凹部侧部相比，底部侧的氧化硅膜厚度大。这样，通过使旋转台2旋转，反复进行BTBAS的凝结(凝结步骤)、BTBAS的气化 (气化步骤)、硅氧烷聚合物的生成(硅烷醇化步骤)、反应生成物(氧化硅膜237)的形成 (氧化步骤)、氧化硅膜237的改性(退火步骤)，从凹部230的底部侧依次成膜。然后，通 过多次例如20次进行旋转台2的旋转(循环)，凹部230底部提高地成膜。由此，如图14 所示，在凹部230内填埋有氧化硅膜237。在反复该循环时，在晶圆W通过加热灯210下方侧时，晶圆W表面温度暂时上升。 但是，在通过第1分离区域Dl时，对晶圆W表面供给常温的N2气体，晶圆W的表面被该N2 气体冷却。这样，在晶圆W到达第1处理区域91时，成为晶圆W的温度被调整到BTBAS气体的凝结温度以下例如50°C 100°C的状态。如上述那样，由于在凹部230底部上的有选择性的BTBAS235的凝结，作为反应生 成物的氧化硅膜237在每个循环中从凹部230的底部阶段性地成膜，所以凹部230以没有 空隙的状态被膜填埋。此时，凹部230即使在包括上侧开口宽度比下侧宽度大的锥形部 233、上侧开口宽度比下侧宽度小的倒锥形部234的情况下也不会产生问题。即，液化了的 BTBAS235因重力沿着上述锥形向下方侧移动，所以在凹部230中从底部阶段性地成膜，以 没有空隙的状态结束膜的填埋。此外，关于氧化硅膜237中的杂质，有可能含有在各循环中 形成的杂质的氧化硅膜237非常薄，所以通过照射氧等离子体和退火处理，上述杂质被迅 速地排出。S卩，与凹部的形状无关，从其底部逐渐堆积氧化硅膜，因此，能够进行使在以往的 CVD法中成为问题的空隙消失而形成的膜的填埋。另外，因为降低每1个循环的膜中杂质， 所以能形成高品质的氧化硅膜。此外，在上述一连串的工序中，向第1处理区域91、辅助区域90、第2处理区域92 之间的区域供给N2气体。此外，向中心部区域C也供给作为分离气体的N2气体。因此，如 图15所示，以BTBAS气体、乙醇气体和O2气体互不混合的方式排出各气体。此外，在分离区 域Dl、D2中，因为弯曲部46和旋转台2外端面之间的间隙像上述那样狭窄，所以BTBAS气 体、乙醇气体和O2气体即使经由旋转台2的外侧也不会混合。因此，第1处理区域91的气 氛、辅助区域90和第2处理区域92的气氛被完全地分离，BTBAS气体在排气口 61被排出， 并且乙醇气体和O2气体在排气口 62被排出。其结果，BTBAS气体、乙醇气体和O2气体即使 在上述气氛中也不会混合。此外，在该例子中，如上所述，在第1和第2处理区域91、92的附近，在第2顶面45 的下侧，容器主体12的内周壁向外方侧凹陷，追加地形成有第1和第2排气区域E1、E2。因 为排气口 61、62位于该追加的区域中，所以第2顶面45的下方侧的空间的压力低于第1顶 面44的下方侧的狭窄的空间和中心部区域C的各压力。另外，由于利用N2气体吹扫旋转 台2的下方侧，所以完全不必担心流入排气区域E的气体穿过旋转台2的下方侧而流入其 他的区域，例如完全不必担心BTBAS气体流入O2气体供给部的情况。即，由于在真空容器1内不产生BTBAS气体、乙醇和O2气体的气相反应，所以反应 副产物的产生非常少，由此能极力减少颗粒产生的问题。另外，在旋转台2上沿着旋转台2的旋转方向分别在5个部位配置用于配置晶圆W 的凹部24，使晶圆W依次通过上述区域91、90、92。因此，也有在晶圆W吸附有BTBAS气体 前供给乙醇气体、被活化了的O2气体或被加热灯210加热的情况，但是对成膜没有特别的 不良影响。这样，在成膜处理结束时，停止气体的供给而对真空容器1内进行真空排气。之 后，停止旋转台2的旋转，利用与在搬入各晶圆W时相反的动作而利用输送臂10依次从真 空容器1搬出各晶圆W。第2实施方式接着，参照图16和图17A、B说明本发明的第2实施方式。在该实施方式中，作为 第2反应气体供给部件，用臭氧活化喷射器370代替等离子体喷射器250。该臭氧活化喷 射器370被配置成沿着旋转台2的径向延伸。如图17A、B所示，臭氧活化喷射器370包括用于供给臭氧气体的气体喷嘴371 ；配设在该气体喷嘴的内部的陶瓷加热器372。气体喷嘴 371与反应气体喷嘴31等相同，例如从真空容器1的侧壁朝向旋转台2的旋转中心并与晶 圆W相对而呈线状水平地延伸。该气体喷嘴的作为基端部的气体导入部分373配置在真空 容器1的侧壁的外侧。在该气体喷嘴371上，利用设有阀374、流量调整部375的气体供给 管376连接有作为第2反应气体的臭氧(O3)气体的供给源377。此外，在该气体喷嘴371上朝向正下方地形成有向其下方侧喷出反应气体的气体 喷出孔378。气体喷出孔378例如口径是0.5mm，在喷嘴的整个长度方向(旋转台2的径 向)上例如隔开IOmm的间隔等间隔排列。棒状的例如陶瓷制的加热器372从该气体喷嘴371的基端侧朝向顶端侧与该气体 喷嘴71同心圆状地穿过气体喷嘴371的内部。在这些加热器372和气体喷嘴371的内壁 面之间例如形成有Imm左右的间隙，向该间隙导入O3气体。此外，在加热器372的基端侧 经由供电线379连接有电源部380。该加热器372将供给到气体喷嘴371的O3气体加热到生成O3的自由基的温度以 上的温度例如250°C左右。这样，供给到气体喷嘴371的O3气体在气体喷嘴371内的间隙 中流动时，由加热器372加热到250°C左右的温度，生成O3自由基。生成的O3自由基经由 喷出孔378向旋转台2上的晶圆W供给。这样，在该实施方式中，O3气体预先被预热到250°C左右的温度，在生成有O3的自 由基的状态下向晶圆W供给。因此，即使晶圆W的温度是50°C 100°C左右和低于O3的活 性点的温度，也能使硅氧烷聚合物的氧化反应高效率地进行。第3实施方式接着，参照图18说明本发明的第3实施方式。在该实施方式中，也可以与分离气 体喷嘴41、42独立地设置朝向晶圆W表面供给作为加热气体的加热后的N2气体的加热气体 喷嘴480。在该例子中，加热气体喷嘴480配设在第2分离区域D2和辅助气体喷嘴200之 间，与上述第2分离气体喷嘴42相同地构成。图中附图标记480a是连接器，附图标记480b 是气体供给管，附图标记480c是阀，附图标记480d是流量调整部，附图标记480e是N2气体 的供给源，附图标记480f是加热部。这样设有加热气体喷嘴480的情况下，无需从第2分 离气体喷嘴42的气体供给管42b供给加热后的分离气体。因此，在该例子中，从该分离气 体喷嘴42供给例如常温的分离气体。此外，该加热气体喷嘴480的配置位置不限于上述例 子，只要是在反应气体喷嘴31和辅助气体喷嘴200之间，就可以设于第2分离气体喷嘴42 的下游侧、上游侧的任意位置。变更例在上述各例子中，作为从辅助气体喷嘴200供给的辅助气体用了乙醇气体。但是， 辅助气体也可以是其他酒精例如甲醇(CH3OH)等或纯水(H20)、双氧水(H2O2)等。S卩，辅助 气体只要是带有羟基(0H基)的化合物的气体即可。在例如使用纯水作为辅助气体的情况 下，该纯水的气体和凝结于晶圆W表面的BTBAS气体例如按照以下的(2)反应式反应而硅
烷醇化。BTBAS+H20— (-SiO-)n+CH3C-NH2 ... (2)作为在该反应中生成的中间产物的(_SiO_)n是与上述的硅氧烷聚合物同样地比 BTBAS的凝结物难以气化的生成物。
此外，在本发明中，硅烷醇化步骤不是必须要进行的。也可以利用气化步骤对有选 择性地吸附于凹部230的底部的液化BTBAS照射氧等离子体或供给活化的O3气体，进行上 述液化BTBAS的氧化步骤。在该情况下，在分离气体喷嘴42下游侧，不设有辅助气体喷嘴 200而配设有等离子体喷射器250 (或臭氧气体活化喷射器370)和加热灯210。这样，即使 反复进行BTBAS气体的凝结步骤一利用加热了的N2气体进行气化的气化步骤一通过照射 氧等离子体或供给活化的臭氧气体的氧化步骤，由于有选择性地增加凹部230的底部侧的 成膜，也能够改善膜的填埋特性。此外，被供给到第1分离区域Dl的分离气体的温度也可以不是常温。在加热灯 210的下方侧区域被加热的晶圆W的温度只要在晶圆W经由第1分离区域Dl到达第1处理 区域91之前被调整为BTBAS气体的凝结温度以下的温度即可。在该情况下，考虑旋转台2 的转速、反应喷嘴31的位置、第1分离区域Dl的大小、第1加热灯210的位置、加热灯210 的晶圆加热温度等来设定上述分离气体的供给温度。而且，在利用氧等离子体实行氧化步骤的情况下，作为等离子体产生用气体，也可 以与氧气一起使用Ar气体或Ar气体和H2气体的混合气体。在使用该Ar气体的情况下， 得到在膜中建立SiO2结合、消除SiOH结合的这种效果。在上述例子中，在成膜处理中持续对加热灯210供电，在旋转台2的各旋转(各循 环)中由加热灯210对反应生成物进行加热处理。但是，也可以在反复进行多次例如20次 BTBAS气体的凝结步骤、气化步骤、硅烷醇化步骤(可以省略)、氧化步骤之后，对加热灯210 供电而进行加热处理。在该情况下，在使旋转台2旋转多周而多次进行反应生成物的层叠之后，停止分 离气体以外的各气体的供给，并且打开加热灯210。然后，在该状态下，使旋转台2旋转1 周，使各晶圆W依次通过加热灯210的下方侧。利用这样的例子也能得到良好的膜质。此外，在分离区域D的顶面44中，优选旋转台2的相对于分离气体喷嘴41、42位 于旋转方向的上游侧的部分越位于外缘的部位上述旋转方向的宽度越大。其理由是因为， 由于旋转台2的旋转，从上游侧朝向分离区域D的气体的流动越靠近外缘越快。若从该观 点出发，像上述那样将突出部分4构成扇型是上策。优选在分离气体供给部件的旋转方向两侧配置低的顶面44。但是，也可以不在分 离气体喷嘴41、42的两侧设置突出部分4，而从分离气体喷嘴41、42朝向下方地喷出N2气 体，形成气帘，利用该气帘分离第1处理区域91和第2处理区域92。用于将晶圆W温度调整为第1反应气体被吸附并被凝结的温度的温度调整机构也 可以是灯加热装置。温度调整机构也可以设于旋转台2上方侧而代替设于旋转台2的下方 侧，还可以设于上下两方。而且，在需要根据气体种类而将晶圆W的温度设定为室温以下的 温度情况下，能够在真空容器1中配设使用冷风、液体氮的冷却机构。能适当变更各喷嘴31、200、41、42和等离子体喷射器250 (臭氧活化喷射器370)、 加热灯210的安装位置。这些构件只要是反复多次进行以下的循环的结构即可能够一边 以各反应气体不混合的方式排出该各反应气体，一边使BTBAS吸附在晶圆W的表面上并使 BTBAS凝结，之后利用加热后的N2气体而使BTBAS的凝结物再气化，由乙醇气体生成中间产 物，接着，利用氧等离子体、O3气体的自由基来氧化中间产物。而且，也可以使用等离子体喷射器250来替代加热灯210，对晶圆W上的反应生成物进行改性。这样的变更例特别是在使用臭氧活化喷射器作为第2反应气体供给部件的情 况下有效。在利用等离子体的改性中，由于形成有3维键的Si-O-Si键合，所以能提高抗蚀 刻性等膜质。在该情况下，等离子体喷射器250用于对晶圆W上的反应生成物进行改性，相 当于使含有氧的气体等离子化而供给的氧等离子体供给部件。 作为第1反应气体，不限于BTBAS，能够用TEOS (四乙氧基硅烷)、DIPAS ( 二异丙 基氨基硅烷)、3DMAS[三(二甲氨基)硅烷]。另外，本发明也能应用于在旋转台2上载置 1个晶圆W的情况。
权利要求
1.一种成膜装置，其是使用第1和第2反应气体在被处理体上形成薄膜的半导体处理 用的成膜装置，其包括真空容器；排气系统，其用于对上述真空容器进行排气；旋转台，其被配设在上述真空容器内，用于载置上述被处理体；旋转机构，其用于使上述旋转台旋转；温度调整机构，其用于将上述旋转台上的上述被处理体的温度设定成使上述第1反应 气体凝结的温度；第1反应气体供给部，其被配设在上述真空容器内，用于向上述旋转台上的上述被处 理体供给上述第1反应气体并使上述第1反应气体的凝结物吸附于上述被处理体上；气化部，其被配设在上述真空容器内，用于对上述旋转台上的上述被处理体进行加热 而使上述凝结物的一部分气化；以及第2反应气体供给部，其被配设在上述真空容器内，用于将上述第2反应气体以活 化的状态向上述旋转台上的上述被处理体供给，使上述第2反应气体与上述凝结物反应而 生成反应生成物，上述第1反应气体供给部、上述气化部和上述第2反应气体供给部沿着上述旋转台的 旋转方向依次配置。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，上述第2反应气体供给部包括使上述第2反应气体等离子化或对上述第2反应气体进 行加热的活化机构。
3.根据权利要求1所述的成膜装置，上述半导体处理用的成膜装置沿着上述旋转台的旋转方向在上述气化部和上述第2 反应气体供给部之间还包括辅助气体供给部，该辅助气体供给部用于供给辅助气体，该辅 助气体用于将吸附于上述旋转台上的上述被处理体的上述凝结物转换为更难以气化的2 次物质。
4.根据权利要求3所述的成膜装置，上述第1反应气体是硅源气体，上述辅助气体是用于将上述凝结物转换为作为上述2 次物质的含有羟基和水分中的一种或两种的物质的气体。
5.根据权利要求1所述的成膜装置，上述半导体处理用的成膜装置还具有改性用的加热部，该改性用的加热部用于加热上 述旋转台上的上述被处理体，对上述反应生成物进行改性。
6.根据权利要求1所述的成膜装置，上述第2反应气体供给部包括使上述第2反应气体等离子化的活化机构，上述活化机 构也作为对上述反应生成物进行改性的等离子体供给部发挥作用。
7.根据权利要求1所述的成膜装置，上述半导体处理用的成膜装置沿着上述旋转台的旋转方向在上述第2反应气体供给 部和上述第1反应气体供给部之间具有向上述旋转台上的上述被处理体供给用于分离气 体气氛的由非活性气体构成的分离气体的第1分离部、以及在上述第1反应气体供给部和 上述第2反应气体供给部之间具有向上述旋转台上的上述被处理体供给用于分离气体气氛的由非活性气体构成的分离气体的第2分离部。
8.根据权利要求3所述的成膜装置，上述半导体处理用的成膜装置沿着上述旋转台的旋转方向分别在上述第2反应气体 供给部和上述第1反应气体供给部之间具有向上述旋转台上的上述被处理体供给用于分 离气体气氛的由非活性气体构成的分离气体的第1分离部、以及在上述第1反应气体供给 部和上述辅助气体供给部之间还具有向上述旋转台上的上述被处理体供给用于分离气体 气氛的由非活性气体构成的分离气体的第2分离部。
9.根据权利要求7所述的成膜装置，上述气化部兼用作上述第2分离部，在将上述分离气体加热了的状态下将该分离气体 向上述旋转台上的上述被处理体供给。
10.根据权利要求3所述的半导体处理用的成膜装置，上述真空容器具有沿着上述旋转台的旋转方向形成在上述辅助气体供给部和上述第2 反应气体供给部之间的输送口，上述被处理体通过上述输送口而在上述真空容器的外侧的 位置和上述旋转台之间被搬入或被搬出。
11.根据权利要求1所述的成膜装置，上述旋转台具有用于支承上述被处理体的多个支承销，上述支承销能够升降，以便对 相对于上述旋转台搬入或搬出上述被处理体进行辅助。
12.根据权利要求1所述的成膜装置，上述排气系统在上述旋转台的径向外侧的位置具有向上述真空容器内开口的排气口。
13.根据权利要求1所述的成膜装置，上述温度调整机构具有在上述真空容器内配设在上述旋转台的下方的加热器。
14.根据权利要求13所述的成膜装置，在上述加热器的径向外侧，从上述真空容器的底部到上述旋转台的下表面附近的位置 竖立设有罩构件而规定有加热器收纳空间，在上述加热器收纳空间中连接有向该加热器收 纳空间供给由非活性气体构成的吹扫气体的吹扫气体供给系统。
15.根据权利要求1所述的成膜装置，上述第1和第2反应气体供给部分别具有在上述真空容器内配设在上述旋转台的上方 且分别向下供给上述第1和第2反应气体的第1和第2反应气体喷嘴。
16.根据权利要求1所述的成膜装置，上述气化部具有在上述真空容器内配设在上述旋转台的上方且向下供给被加热了的 非活性气体的气体喷嘴。
17.根据权利要求7所述的成膜装置，上述第1和第2分离部分别具有在上述真空容器内配设在上述旋转台的上方且向下供 给上述分离气体的分离气体喷嘴，在上述分离气体喷嘴的沿着上述旋转台的旋转方向的两 侧，上述真空容器的顶部变低。
18.根据权利要求5所述的成膜装置，上述改性用的加热部具有在上述真空容器内配设在上述旋转台的上方的改性加热器， 上述改性加热器沿着上述旋转台的旋转方向配设在上述第2反应气体供给部和上述第1反 应气体供给部之间。
19.根据权利要求1所述的成膜装置，上述半导体处理用的成膜装置还具有在上述真空容器内配设在上述旋转台的中心的 上方、用于供给分离气体气氛的由非活性气体构成的分离气体的分离气体供给系统。
20.根据权利要求1所述的成膜装置，上述旋转台沿着上述旋转台的旋转方向排列配置多个被处理体。
全文摘要
本发明提供一种使用第1和第2反应气体在被处理体上形成薄膜的成膜装置和成膜方法，该成膜装置包括真空容器、排气系统、用于载置被处理体的旋转台、用于使旋转台旋转的旋转机构以及将被处理体设定为使第1反应气体凝结的温度的温度调整机构。在真空容器内，沿着旋转台的旋转方向依次配置有使第1反应气体的凝结物吸附在被处理体上的第1反应气体供给部；使凝结物的一部分气化的气化部；以及使第2反应气体和凝结物反应的第2反应气体供给部。
文档编号H01L21/285GK102002685SQ20101027201
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月31日 优先权日2009年9月1日
发明者加藤寿, 织户康一 申请人:东京毅力科创株式会社