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：
本发明涉及一种通过在容器内执行多次按顺序向基板供给互相反应的至少两种 反应气体的供给循环来层叠反应生成物的多个层从而形成薄膜的成膜装置。
背景技术：
作为半导体制造工艺的成膜方法，公知有这样的工艺在真空条件下使第1反应 气体吸附于作为基板的半导体晶圆(以下称作“晶圆”)等的表面上之后，将供给的气体 变换为第2反应气体，通过两气体在晶圆表面的反应形成1层或多层原子层、分子层，将该 循环进行多次，从而在基板上成膜。该工艺例如被称作ALD (Atomic Layer Deposition), MLD (Molecular Layer Deposition)等(以下称作ALD)，能够与循环数相应地高精度地控 制膜厚，并且，在膜质的面内均勻性也良好这一点上，期待将该工艺作为能够应对半导体器 件薄膜化的有效方法。作为进行该成膜方法的装置，例如在日本特开2001-2M181号公报中提出了一种 这样的装置在晶圆支承构件(或者旋转台)上沿着旋转方向等角度间隔地配置4张晶圆， 以与晶圆支承构件相对的方式沿着旋转方向等角度间隔地配置用于喷出第1反应气体的 第1反应气体喷嘴和用于喷出第2反应气体的第2反应气体喷嘴，而且，在这些反应气体喷 嘴之间配置分离气体喷嘴，使晶圆支承构件水平旋转来进行成膜处理。在该旋转台式的ALD 装置中，利用来自分离气体喷嘴的分离气体来防止第1反应气体和第2反应气体混合。但是，在采用分离气体的情况下，反应气体会被分离气体稀释，为了维持充分的成 膜速度，必须大量供给反应气体。日本特表2008-5164 号公报(或者美国专利申请公开第2006/0073276号公报) 公开了一种这样的成膜装置向在旋转基板保持件(旋转台)的上方划出的比较平坦的间 隙区域中导入先驱物质(反应气体)，抑制先驱物质在该区域中流动，并且，自设置在该区 域两侧的排气区域向上排出先驱物质，从而能够防止分离气体(吹扫气体)对先驱物质的 稀释。

发明内容
根据本发明的一个技术方案，提供了这样的成膜装置通过在容器内执行多次按 顺序向基板供给互相反应的至少两种反应气体的供给循环而层叠反应生成物的多个层，从 而形成薄膜。该成膜装置包括旋转台，其能够旋转地设置于容器内，在该旋转台的一个面 上具有用于载置基板的基板载置区域；第1反应气体供给部，其配置在容器的第1供给区域 中，沿着与旋转台的旋转方向交叉的方向延伸，用于向旋转台的一个面供给第1反应气体； 第2反应气体供给部，其配置在自第1供给区域沿着旋转台的旋转方向离开的第2供给区 域中，沿着与旋转方向交叉的方向延伸，用于向旋转台的一个面供给第2反应气体；分离区 域，其配置在第1供给区域和第2供给区域之间，上述分离区域包括分离气体供给部，其用 于喷出将第1反应气体和第2反应气体分离的分离气体；顶面，其用于朝向第1供给区域和第2供给区域供给来自分离气体供给部的分离气体，在该顶面与旋转台的一个面之间形成 具有规定高度的分离空间；第1排气口，其与第1供给区域相对应地设置；第2排气口，其与 第2供给区域相对应地设置，第1排气口和第2排气口中的至少一个排气口配置为，将从分 离区域朝向与排气口相对应的第1供给区域或第2供给区域供给的分离气体向沿着第1供 给区域的第1反应气体供给部或第2供给区域的第2反应气体供给部延伸的方向引导。


通过参照附图并阅读以下详细说明进一步明确本发明的其他目的、特征和优点。图1是本发明的实施方式的成膜装置的剖视图。图2是表示本发明的实施方式的图1的成膜装置的内部概略构造的立体图。图3是本发明的实施方式的图1的成膜装置的俯视图。图4A、4B是表示本发明的实施方式的图1的成膜装置中的供给区域和分离区域的 一个例子的剖视图。图5A、5B是用于说明本发明的实施方式的分离区域的尺寸的图。图6是本发明的实施方式的图1的成膜装置的另一剖视图。图7是本发明的实施方式的图1的成膜装置的又一剖视图。图8是本发明的实施方式的图1的成膜装置的局部剖立体图。图9是表示本发明的实施方式的图1的成膜装置的真空容器内的气体流动形态的 说明图。图10是表示本发明的实施方式的图1的成膜装置的真空容器内的气体流动形态 的另一说明图。图IlAUlB是表示本发明的实施方式的图1的成膜装置的供给区域的变形例的俯 视图。图12A、12B是表示本发明的实施方式的图1的成膜装置中的反应气体喷嘴和喷嘴 罩的结构图。图13是说明本发明的实施方式的安装有图12A、12B的喷嘴罩的反应气体喷嘴的 图。图14A 14C是说明本发明的实施方式的喷嘴罩的变形例的图。图15A、15B是说明本发明的实施方式的图1的成膜装置中使用的反应气体喷射器 的图。图16A、16B是说明本发明的实施方式的图1的成膜装置中使用的另一反应气体喷 射器的图。图17A、17B是表示本发明的实施方式的反应气体浓度的模拟结果的图。图18A、18B是表示本发明的实施方式的反应气体浓度的另一模拟结果的图。图19是表示本发明的实施方式的反应气体浓度的模拟结果的又一图。图20A、20B是表示本发明的实施方式的反应气体喷嘴的变形例的图。图21是本发明的另一实施方式的成膜装置的剖视图。图22是包含本发明的实施方式的成膜装置的基板处理装置的概略图。
具体实施例方式如上所述，日本特表2008-516428号公报(或者美国专利申请公开第 2006/0073276号公报)公开了一种向比较平坦的间隙区域中导入先驱物质的构造的成膜 装置。但是，在欲将先驱物质封入在该区域中时，因先驱物质而产生热分解，有可能导致反 应生成物堆积在该区域中。反应生成物的堆积会产生微粒源，可能产生成品率降低这样的 问题。根据本发明的一个技术方案，提供一种能够减少发生第1反应气体和第2反应气 体被分离气体稀释的情况的成膜装置，该分离气体是为了抑制第ι反应气体和第2反应气 体混合而使用的。下面，参照

本发明的非限定性的例示的实施方式。在全部附图中，对相同 或对应的构件或者零件标注相同或对应的参照附图标记，省略重复的说明。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，具体的厚度、尺寸应参照以下的非限定性 的实施方式，由本领域技术人员来决定。如图1 (图3中A-A的剖视图)及图2所示，本发明的实施方式的成膜装置包括具 有大致圆形的平面(俯视)形状的扁平的真空容器1和设置在该真空容器1内、并在真空 容器1的中心具有旋转中心的旋转台2。真空容器1由容器主体12和能够与容器主体12 分离的顶板11构成。顶板11夹着例如0型密封圈等密封构件13安装于容器主体12上， 由此，真空容器1被气密地密闭。顶板11和容器主体12例如能够由铝(Al)制成。参照图1，旋转台2在中央具有圆形的开口部，旋转台2被圆筒形状的芯部21在开 口部的周围从上下夹着地保持。芯部21固定在沿着铅垂方向延伸的旋转轴22的上端。旋 转轴22贯穿容器主体12的底面部14，旋转轴22的下端安装于使该旋转轴22绕铅垂轴线 旋转的驱动部23上。利用该构造，旋转台2能够以其中心轴线为旋转中心地旋转。另外， 旋转轴22和驱动部23收纳在上表面开口的筒状的壳体20内。该壳体20借助设置在其上 端的凸缘部20a气密地安装在容器主体12的底部14的下表面上，由此，壳体20的内部气 氛被从外部气氛隔离。如图2及图3所示，在旋转台2的一个面(上表面)上等角度间隔地形成有分别 载置晶圆W的多个(图示例子中为5个)圆形凹部状的载置部M。但是，在图3中仅示出 了 1张晶圆W。参照图4A，表示了载置部M和载置于载置部M的晶圆W的截面。如图所示，载 置部M具有比晶圆W的直径稍大(例如大4mm)的直径和与晶圆W的厚度大致相等的深 度。由于载置部M的深度与晶圆W的厚度大致相等，因此，在晶圆W载置于载置部M时， 晶圆W的表面处于与旋转台2的除载置部M之外的区域的表面大致相同的高度。倘若晶 圆W与该区域之间存在较大的高度差，则会由该高度差导致气体的流动产生湍流，晶圆W上 的膜厚均勻性受到影响。为了降低该影响，使晶圆W的表面和旋转台2的除载置部M之外 的区域的表面处于大致相同的高度。“大致相同的高度”包含高度差约为5mm以下的情况， 但优选在加工精度允许的范围内尽量接近于零。参照图2 图4B，沿着旋转台2的旋转方向(例如图3中箭头RD所示)设有互相 分开的两个凸状部4。在图2及图3中省略了顶板11，如图4的、图4B所示，凸状部4安装 在顶板11的下表面上。另外，由图3可知，各凸状部4具有大致扇形的上表面形状，其顶部位于真空容器1的大致中心，其圆弧位于沿着容器主体12的内周壁的位置。并且，如图4A 所示，凸状部4配置为使其下表面44位于距旋转台2的高度为hi的位置。另外，参照图3及图4A、4B，凸状部4具有将凸状部4 二分割地沿着径向延伸的槽 部43，在槽部43中收容有分离气体喷嘴41、42。在本实施方式中，槽部43形成为将凸状部 4 二等分，但在另一实施方式中，例如也可以将槽部43形成为将凸状部4分割为其靠旋转台 2的旋转方向上游侧较宽。如图3所示，分离气体喷嘴41、42从容器主体12的周壁部导入 到真空容器1内，通过将分离气体喷嘴41、42的基端部即气体导入件41a、4h安装于容器 主体12的外周壁上来支承该分离气体喷嘴41、42。另一方面，分离气体喷嘴41、42连接于分离气体的气体供给源(未图示)。分离气 体可以为氮气(N2)、非活性气体，只要是不会影响成膜的气体即可，分离气体的种类没有特 别限定。在本实施方式中，利用N2气体作为分离气体。另外，分离气体喷嘴41、42具有用 于朝向旋转台2的上表面喷出N2气体的喷出孔40 (参照图4A、4B)。喷出孔40沿着长度方 向以规定的间隔配置。在本实施方式中，喷出孔40具有约0. 5mm的口径，沿着分离气体喷 嘴41、42的长度方向以约IOmm的间隔排列。通过以上构造，利用分离气体喷嘴41和与该分离气体喷嘴41相对应的凸状部4 构成用于划出分离空间H(图4A)的分离区域D1。同样，利用分离气体喷嘴42和与该分离 气体喷嘴42相对应的凸状部4构成用于划出所对应的分离空间H的分离区域D2。另外，在 相对于分离区域Dl靠旋转台2的旋转方向下游侧形成有由分离区域D1、D2、旋转台2、顶板 11的下表面45(以下称为顶面45)和容器主体12的内周壁大致围成的第1区域48A(第 1供给区域)。另外，在相对于分离区域Dl靠旋转台2的旋转方向上游侧形成有由分离区 域D1、D2、旋转台2、顶面45和容器主体12的内周壁大致围成的第2区域48B (第2供给区 域)。在分离区域D1、D2中，在从分离气体喷嘴41、42喷出队气体时，分离空间H变得压力 高于第1区域48A和第2区域48B的压力，N2气体自分离空间H朝向第1区域48A和第2 区域48B流动。换言之，分离区域D1、D2中的凸状部4将来自分离气体喷嘴41、42的N2气 体向第1区域48A和第2区域48B引导。另外，参照图2及图3，在第1区域48A中，自容器主体12的周壁部沿着旋转台2 的径向导入有反应气体喷嘴31，在第2区域48B中，自容器主体12的周壁部沿着旋转台的 径向导入有反应气体喷嘴32。这些反应气体喷嘴31、32与分离气体喷嘴41、42同样地通过 将其基端部即气体导入件31a、2h安装于容器主体12的外周壁上而被支承。另外，反应气 体喷嘴31、32也可以以与径向成规定角度的方式导入。另外，反应气体喷嘴31、32具有用于朝向旋转台2的上表面(具有晶圆的载置部 M的一面)喷出反应气体的多个喷出孔33(参照图4A、4B)。在本实施方式中，喷出孔33 具有约0. 5mm的口径，沿着反应气体喷嘴31、32的长度方向以约IOmm的间隔排列。虽省略图示，但反应气体喷嘴31连接于第1反应气体的气体供给源，反应气体喷 嘴32连接于第2反应气体的气体供给源。作为第1反应气体和第2反应气体，可以使用以 后述的组合为首的各种气体，在本实施方式中，利用双叔丁基氨基硅烷(BTBAS)气体作为 第1反应气体，利用臭氧(O3)气体作为第2反应气体。另外，在以下的说明中，有时将反应 气体喷嘴31下方的区域称作用于使BTBAS气体吸附于晶圆W上的第1处理区域P1、将反应 气体喷嘴32下方的区域称作用于使O3气体与吸附于晶圆W上的BTBAS气体发生反应(氧
7化)的第2处理区域P2。再次参照图4A、4B，在分离区域Dl中具有平坦且较低的顶面44 (虽未图示，但分离 区域D2中同样也存在)，在第1区域48A和第2区域48B中存在比顶面44高的顶面45。因 此，第1区域48A和第2区域48B的容积大于分离区域Dl、D2中的分离空间H的容积。顶 面44构成为其宽度沿着旋转台的旋转方向随着朝向真空容器1的外缘去而变宽。另外，如 后所述，在本实施方式的真空容器1中设有用于分别对第1区域48A和第2区域48B进行 排气的排气口 61、62。由此，能够将第1区域48A和第2区域48B维持在比分离区域D1、D2 的分离空间H低的压力。在这种情况下，由于分离区域D1、D2的分离空间H的压力较高，因 此，在第1区域48A中从反应气体喷嘴31喷出的BTBAS气体无法穿过分离空间H而到达第 2区域48B。另夕卜，由于分离区域D1、D2的分离空间H的压力较高，因此，在第2区域48B中 从反应气体喷嘴32喷出的O3气体无法穿过分离空间H而到达第1区域48A。因而，两种反 应气体被分离区域D1、D2分离开，几乎不会在真空容器1内的气相中混合。另外，较低的顶面44距旋转台2的上表面的高度hi (图4A)取决于来自分离气体 喷嘴41、42的队气体的供给量，优选设定为能够使分离区域D1、D2的分离空间H的压力高 于第1区域48A和第2区域48B的压力。高度hi优选为例如0. 5mm 10mm，更优选尽可 能地小。但是，为了避免由旋转台2的旋转摇摆导致旋转台2碰到顶面44，高度hi可以为 3. 5mm 6. 5mm左右。另外，从收容于凸状部4的槽部43中的分离气体喷嘴41、42的下端 到旋转台2的上表面的高度h2 (图4A)可以均为0. 5mm 4mm。另外，如图5A及图5B所示，各凸状部4的例如与晶圆中心WO所通过的路径相对 应的圆弧的长度L优选为晶圆W的直径的约1/10 约1/1，优选为约1/6以上。由此，能够 将分离区域D1、D2的分离空间H可靠地维持在较高的压力。采用具有以上构造的分离区域D1、D2，即使在旋转台2例如以约MOrpm的转速旋 转的情况下，也能够更加可靠地将BTBAS气体和O3气体分离。再次参照图1、图2及图3，以围着芯部21的方式设有安装在顶板11的下表面(顶 面)45上的环状的突出部5。突出部5在比芯部21靠外侧的区域中与旋转台2相对。在 本实施方式中，如图7明确所示，从旋转台2到突出部5的下表面的空间(间隙)50的高度 hl5稍稍低于分离空间H的高度hi。其原因在于，旋转台2的中心部附近的旋转摇摆较小。 具体地讲，高度hl5可以为1.0mm 2. Omm左右。另外，在另一实施方式中，高度hl5和h 1 也可以相等，另外，突出部5与凸状部4既可以一体地形成，也可以分别独立地形成后结合。 另外，图2及图3表示在将凸状部4留在真空容器1内的状态下拆下顶板11后的真空容器 1的内部。参照作为图1的大约一半的放大图的图6，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，由此，能够向顶板11与芯部21之间的空间52中供给N2气体。利用 供给到该空间52中的N2气体，能够将突出部5与旋转台2之间的狭窄的间隙50维持在比 第1区域48A和第2区域48B高的压力。因此，在第1区域48A中从反应气体喷嘴31喷出 的BTBAS气体无法穿过压力较高的间隙50而到达第2区域48B。另外，在第2区域48B中 从反应气体喷嘴32喷出的O3气体无法穿过压力较高的间隙50而到达第1区域48A。因而， 两种反应气体被间隙50分离开，几乎不会在真空容器1内的气相中混合。即，在本实施方 式的成膜装置中，为了将BTBAS气体和O3气体分离开而设置由旋转台2的旋转中心部和真空容器1划出的、维持在比第1区域48A和第2区域48B的压力高的压力的中心区域C。图7表示沿着图3中的B-B线剖切的剖视图的约一半，在此图示了凸状部4和与凸 状部4 一体形成的突出部5。如图所示，凸状部4在其外缘具有弯曲成L字形的弯曲部46。 弯曲部46大致填埋旋转台2与容器主体12之间的空间，用于阻止来自反应气体喷嘴31的 BTBAS气体和来自反应气体喷嘴32的O3气体通过该间隙而混合。弯曲部46与容器主体12 之间的间隙及弯曲部46与旋转台2之间的间隙例如可以与从旋转台2到凸状部4的顶面 44的高度hi大致相同。另外，由于具有弯曲部46，因此，来自分离气体喷嘴41、42(图3) 的N2气体难以朝向旋转台2的外侧流动。由此，能够促进队气体从分离区域D1、D2向第1 区域48A和第2区域48B流动。另外，若在弯曲部46的下方设置块构件71b，则能够进一步 抑制分离气体流到旋转台2的下方，因此更优选在弯曲部46的下方设置块构件71b。另外，考虑到旋转台2的热膨胀，优选将弯曲部46和旋转台2之间的间隙设定为 在旋转台2被后述的加热器单元加热了的情况下成为上述间隔(hi左右)。另一方面，在第1区域48A和第2区域48B中，容器主体12的内周壁如图3所示 那样向外方侧凹陷而形成有排气区域6。如图3及图6所示，在该排气区域6的底部例如设 有排气口 61、62。这些排气口 61、62如图1所示那样分别经由排气管63连接于作为真空排 气装置的例如共用的真空泵64。由此，主要对第1区域48A和第2区域48B进行排气，因 而，能够如上所述那样使第1区域48A和第2区域48B的压力低于分离区域Dl、D2的分离 空间H的压力。另外，参照图3，与第1区域48A相对应的排气口 61在旋转台2的外侧(排气区 域6)位于反应气体喷嘴31的下方。由此，从反应气体喷嘴31的喷出孔33(图4A、4B)喷 出的BTBAS气体能够沿着旋转台2的上表面在反应气体喷嘴31的长度方向上朝向排气口 61流动。该配置的优点见后述。再次参照图1，在排气管63上设有压力调整器65，由此，能够调整真空容器1内的 压力。也可以相对于对应的排气口 61、62设置多个压力调整器65。另外，排气口 61、62并 不限定于设置在排气区域6的底部(容器主体12的底部14)，也可以设置在真空容器的容 器主体12的周壁部。另外，排气口 61、62也可以设置于排气区域6的顶板11上。但是，在 顶板11上设置排气口 61、62的情况下，由于真空容器1内的气体向上方流动，因此，真空容 器1内的微粒有可能被卷起而污染晶圆W。因此，排气口 61、62优选如图所示那样设置在底 部或者设置于容器主体12的周壁部。另外，若将排气口 61、62设置在底部，则能够将排气 管63、压力调整器65及真空泵64设置在真空容器1的下方，因此，在缩小成膜装置的占有 面积(footprint)这一点上较为有利。如图1及图6 8所示，在旋转台2与容器主体12的底部14之间的空间中设有 作为加热部的环状的加热器单元7，由此，能够隔着旋转台2将旋转台2上的晶圆W加热到 规定的温度。另外，在旋转台2的下方及外周附近以围着加热器单元7的方式设置有块构 件71a，因此，放置加热器单元7的空间被从加热器单元7的外侧区域划分开。为了防止气 体流入比块构件71a靠内侧的位置，配置为将块构件71a的上表面与旋转台2的下表面(背 面)之间维持微小的间隙。为了吹扫收容有加热器单元7的区域，在该区域以贯穿容器主 体12的底部14的方式隔开规定的角度间隔地连接有多个吹扫气体供给管73。另外，在加 热器单元7的上方，利用块构件71a和后述的隆起部R支承有用于保护加热器单元7的保护板7a，由此，假使BTBAS气体、O3气体流入到设有加热器单元7的空间中，也能够保护加 热器单元7。保护板7a优选例如由石英制成。参照图6，底部14在环状的加热器单元7的内侧具有隆起部R。隆起部R的上表 面接近旋转台2和芯部21，在隆起部R的上表面与旋转台2的背面之间及隆起部R的上表 面与芯部21的背面之间留有微小的间隙。另外，底部14具有供旋转轴22穿过的中心孔。 该中心孔的内径稍大于旋转轴22的直径，留有经由凸缘部20a而与壳体20相连通的间隙。 吹扫气体供给管72连接于凸缘部20a的上部。利用该构造，如图6所示，N2气体自吹扫气体供给管72通过旋转轴22与底部14 的中心孔之间的间隙、芯部21与底部14的隆起部R之间的间隙及底部14的隆起部R与旋 转台2的下表面之间的间隙流动到旋转台2的下方的空间。另外，N2气体自吹扫气体供给 管73流动到加热器单元7的下方的空间。然后，这些N2气体通过块构件71a与旋转台2的 下表面之间的间隙流入到排气口 61。这样流动的N2气体起到防止BTBAS气体(O3气体)这 样的反应气体在旋转台2的下方空间回流而与O3气体(BTBAS气体)混合的分离气体的作 用。参照图2、图3及图8，在容器主体12的周壁部形成有输送口 15。晶圆W被输送臂 10通过输送口 15输送到真空容器1中或者从真空容器1输送到外部。在该输送口 15上设 有闸阀(未图示)，由此打开或关闭输送口 15。另外，在各载置部M的底面上形成有3个 通孔(未图示)，3根升降销16(图8)能够通过这些通孔上下运动。升降销16支承晶圆W 的背面而使该晶圆W升降，在升降销16与输送臂10之间交接晶圆W。另外，如图3所示，在该实施方式的成膜装置中设有用于控制整个装置的动作的 控制部100。该控制部100具有例如由计算机构成的工艺控制器100a、用户界面部IOOb及 存储装置100c。用户界面部IOOb具有用于显示成膜装置的动作状况的显示器、用于供成膜 装置的操作者选择工艺制程程序或者供工艺管理者变更工艺制程程序的参数的键盘、触摸 面板(未图示)等。存储装置IOOc存储使工艺控制器IOOa实施各种工艺的控制程序、工艺制程程序 及各种工艺的参数等。另外，在这些程序中具有用于进行例如后述的清洁方法的步骤组。这 些控制程序、工艺制程程序按照来自用户界面部IOOb的指示，利用工艺控制器IOOa读取并 执行。另外，这些程序存储在计算机可读记忆介质IOOd中，通过与上述记忆介质IOOd相对 应的输入输出装置(未图示)安装于存储装置IOOc中即可。计算机可读存储介质IOOd可 以是硬盘、⑶、⑶_R/RW、DVD-R/RW、软盘、半导体存储器等。另外，程序也可以通过通信线路 下载到存储装置100c。接着，说明本实施方式的成膜装置的动作(成膜方法)。首先，使旋转台2旋转，使 得载置部对对准输送口 15，打开闸阀(未图示)。接着，利用输送臂10将晶圆W经由输送 口 15搬入到真空容器1内。在利用升降销16接收晶圆W、输送臂10自真空容器1退出之 后，利用被升降机构(未图示)驱动的升降销16使晶圆W下降到载置部M。上述一连串的 动作重复5次，将5张晶圆W载置于对应的载置部对。接着，从分离气体喷嘴41、42供给N2气体，从吹扫气体供给管72、73供给N2气体， 并且，也从分离气体供给管51供给N2气体，从中心区域C、即从突出部5与旋转台2之间沿 着旋转台2的上表面喷出N2气体。接着，利用真空泵64和压力调整器65(图1)将真空容器1内维持在预先设定的压力。同时或者紧接着使旋转台2从上方看开始顺时针旋转。利 用加热器单元7预先将旋转台2加热至规定的温度(例如300°C )，由此，载置于该旋转台 2上的晶圆W被加热。在晶圆W被加热而维持在规定的温度之后，通过反应气体喷嘴32向 处理区域P2供给O3气体，通过反应气体喷嘴31向处理区域Pl供给BTBAS气体。在晶圆W通过反应气体喷嘴31下方的第1处理区域Pl时，BTBAS分子吸附在晶 圆W的表面上，在晶圆W通过反应气体喷嘴32下方的第2处理区域P2时，O3分子吸附在晶 圆W的表面上，BTBAS分子被O3氧化。因而，在利用旋转台2的旋转使晶圆W通过处理区 域PI、P2这两者一次时，在晶圆W的表面形成有氧化硅的一个分子层(或者两个以上的分 子层)。接着，晶圆W交替通过处理区域P1、P2多次，在堆积了具有规定膜厚的氧化硅膜之 后，停止供给BTBAS气体和O3气体，停止从分离气体喷嘴41、42、分离气体供给管51和吹扫 气体供给管72、73供给队气体，使旋转台2停止旋转。然后，通过与搬入动作相反的动作， 利用输送臂10自容器1按顺序搬出晶圆W，成膜工艺结束。接着，参照图9说明真空容器1内的气体的流动形态。从分离区域Dl的分离气体 喷嘴41喷出的N2气体与旋转台2的径向大致正交地从凸状部4与旋转台2之间的分离空 间H(参照图4A)流出到第1区域48A和第2区域48B。从分离区域Dl流出到第1区域48A 的队气体被排气口 61吸引，与来自中心区域C的N2气体一同流入到排气口 61。因此，在 反应气体喷嘴31的附近，N2气体沿着反应气体喷嘴31的大致长度方向流动。因而，从分离 区域Dl流出到第1区域48A的N2气体几乎不会横穿反应气体喷嘴31下方的第1处理区域 Pl。因此，能够抑制从反应气体喷嘴31朝向旋转台2喷出的BTBAS气体被N2气体稀释，能 够使BTBAS气体以较高的浓度吸附于晶圆W上。另外，从分离区域D2的分离气体喷嘴42喷出并从分离区域D2的分离空间H流出 到第1区域48A的N2气体也被吸引到排气口 61，沿着反应气体喷嘴31的长度方向流入到 排气口 61。由此，来自分离区域D2的N2气体也几乎不会横穿反应气体喷嘴31下方的第1 处理区域P1。因此，能够更加可靠地抑制BTBAS气体被队气体稀释。另一方面，从分离区域D2流出到第2区域48B的队气体既因来自中心区域C的 N2气体向外侧流动又朝向排气口 62流动而流入到其中。另外，从第2区域48B的反应气体 喷嘴32喷出的O3气体也同样地流动而流入到排气口 62中。在这种情况下，由于队气体能够通过第2区域48B的反应气体喷嘴32下方的处理 区域P2，因此，有可能将从反应气体喷嘴32喷出的O3气体稀释。但是，在本实施方式中，由 于第2区域48B大于第1区域48A，反应气体喷嘴32配置在尽可能远离排气口 62的位置， 因此，O3气体在从反应气体喷嘴32喷出而流入到排气口 62的期间里能够与吸附在晶圆W 上的BTBAS气体充分地反应(氧化)。即，在本实施方式中，限定了 O3气体被队气体稀释 的影响。另外，从反应气体喷嘴32喷出的03气体的一部分虽然能够朝向分离区域D2流动， 但如上所述，由于分离区域D2的分离空间H的压力高于第2区域48B的压力，因此，该O3气 体无法进入到分离区域D2中，而会与来自分离区域D2的队气体一同流动到排气口 62。另 外，从反应气体喷嘴32朝向排气口 62流动的O3气体的一部分虽然能够朝向分离区域Dl流 动，但与上述同样地无法进入到该分离区域Dl中。即，03气体无法穿过分离区域D1、D2而 到达第1区域48A，由此，能够抑制两种反应气体混合。
另外，在本实施方式中，通过将从分离区域D1、D2向第1区域48A沿与旋转台2的 径向大致正交的方向流动的N2气体的流动方向变为沿着反应气体喷嘴31的长度方向的方 向，能尽可能地避免N2气体横穿反应气体喷嘴31下方的第1处理区域Pl，排气口 61也可 以不配置在反应气体喷嘴31的正下方，而与反应气体喷嘴31错开地配置。在这种情况下， 排气口 61可以向旋转台2的旋转方向上游侧和下游侧中的任一侧错位，但考虑到旋转台2 的旋转方向，由于更大量的N2气体从分离区域Dl向第1区域48A流出，因此，为了避免该 N2气体横穿第1处理区域P1，更优选排气口 61配置为向旋转台2的旋转方向上游侧错位。 另外，排气口 61也可以配置在反应气体喷嘴31的下方和分离区域Dl之间。另外，排气口 61、62(及后述的排气口 63)在图示的例子中具有圆形的开口，但也 可以具有椭圆形或者矩形的开口。并且，排气口 61(或63)也可以具有从反应气体喷嘴 31 (或3 的下方朝向旋转台2的旋转方向上游侧并沿着容器主体12的内周壁的曲率延伸 的开口。并且，在排气区域6中，也可以在反应气体喷嘴31(32)的下方设置一个排气口，在 相对于该一个排气口靠旋转台2的旋转方向上游侧设置一个或两个以上其他排气口。另外，如图10所示，也可以在旋转台2的外侧、反应气体喷嘴32的下方设置排气 口 63。由此，能够抑制从反应气体喷嘴32喷出的O3气体被队气体稀释，O3气体也能够以 较高的浓度到达晶圆W。图9的配置和图10的配置可以根据O3气体适当地选择。另外，也 可以在反应气体喷嘴31和反应气体喷嘴32这两者的下方设置排气口。另外，在反应气体喷嘴31、32不是从容器主体12的周壁部导入而是从真空容器1 的中心侧导入的情况下，反应气体喷嘴31、32在旋转台2的外周端的上方终止即可，在这种 情况下，排气口可以配置在该反应气体喷嘴的长度方向的延长线上。由此，也能够发挥上述 效果。并且，如图IlA所示，也可以将反应气体喷嘴31配置在第1区域48A的中央，在旋 转台2的外侧(排气区域6)、反应气体喷嘴31的下方配置排气口 61。并且，第1区域48A 的宽度可以任意设定，例如图IlB所示，也可以设定为比其他图所示的第1区域48A窄。通 过这样地设置，除第1区域48A和第2区域48B之外，易于在真空容器1内划出与其他反应 气体相对应的其他区域，也能够进行多元化合物的ALD成膜。接着，参照图12A、12B说明用于以更高的浓度向晶圆W(旋转台2)供给反应气体 的构造。在图12A、12B中图示了安装于各反应气体喷嘴31、32上的喷嘴罩34。喷嘴罩34 具有沿着反应气体喷嘴31 (3 的长度方向延伸且具有二字形的截面形状的基部35。基部 35配置为覆盖反应气体喷嘴31 (32)。在基部35的沿着上述长度方向延伸的两个开口端中 的一个开口端上安装有整流板36A，在另一个开口端上安装有整流板36B。如图12B明确所示，在本实施方式中，整流板36A、36B形成为相对于反应气体喷嘴 31(32)的中心轴线左右对称。另外，各整流板36A、36B的沿着旋转台2的旋转方向的长度 越朝向旋转台2的外周部越长，因此，喷嘴罩34具有大致扇形的平面(俯视)形状。在此， 图12B中虚线所示的扇的打开角度θ也考虑分离区域Dl (D2)的凸状部4的尺寸来决定， 例如优选大于等于5°且小于90°，具体地讲更优选例如大于等于8°且小于10°。图13是从反应气体喷嘴31的长度方向外侧观察真空容器1的内部的图。如图所 示，如上所述那样构成的喷嘴罩34以整流板36Α、36Β与旋转台2的上表面大致平行且接近 的方式安装于反应气体喷嘴31 (32)上。在此，例如较高的顶面45距旋转台2的上表面的高
12度可以为15mm 150mm，而整流板36A距旋转台2的上表面的高度h3例如可以为0. 5mm 4mm,喷嘴罩34的基部35与较高的顶面45之间的间隔h4例如可以为IOmm 100mm。另夕卜， 整流板36A配置在反应气体喷嘴31 (3 的旋转台2的旋转方向上的上游侧，整流板36B配 置在下游侧。利用该构造，从凸状部4和旋转台2之间的旋转方向上游侧的分离空间H向 第1区域48A流出的N2气体在整流板36A的作用下易于流动到反应气体喷嘴31上方的空 间而难以进入到下方的处理区域P1，因此，能够进一步抑制来自反应气体喷嘴31的BTBAS 气体被N2气体稀释。另外，由于旋转台2的旋转所获得的离心效果，队气体在旋转台2的外缘附近能够 具有较大的气体流速，因此，一般也认为在外缘附近队气体向处理区域Pi的进入抑制效果 降低。但是，如图12B所示，由于整流板36A的宽度随着朝向旋转台2的外缘部去变宽，因 此，能够抵消队气体的进入抑制效果降低。另外，在图13中表示安装于反应气体喷嘴31上的喷嘴罩34，但喷嘴罩34既可以 安装于反应气体喷嘴32上，也可以安装于两个反应气体喷嘴31、32上。另外，在如图9所 示那样在反应气体喷嘴32的下方未设置排气口的情况下，也可以仅在该反应气体喷嘴32 上安装喷嘴罩34。下面，参照图14A 14C说明喷嘴罩；34的变形例。如图14A及14B所示，也可以 不采用基部35(图12A)而将整流板37々、378直接安装于反应气体喷嘴31(32)上。在这种 情况下，由于整流板37A、37B能够配置在距旋转台2的上表面高度为h3的位置，因此，也能 够得到与上述喷嘴罩34同样的效果。在该例子中，也优选整流板37A、37B与图12A、12B所 示的整流板36A、36B同样地从上方看呈大致扇形。另外，整流板36A、36B、37A、37B并不一定与旋转台2平行。例如，只要能够维持整 流板距旋转台2(晶圆W)的高度h3而使N2气体易于流到反应气体喷嘴31 (32)上方的空间 SP，则整流板37A、37B也可以如图14C所示那样以自反应气体喷嘴31的上部朝向旋转台2 的方式倾斜。图示的整流板37A在能够将队气体向空间SP引导的方面也较为理想。接着，参照图15A、15B及图16A、16B说明喷嘴罩的另一变形例。这些变形例也可 以称作与喷嘴罩一体化了的反应气体喷嘴或者具有喷嘴罩的功能的反应气体喷嘴。因此， 在以下说明中称作反应气体喷射器。参照图15A及15B，反应气体喷射器3A包括与反应气体喷嘴31、32同样地具有 圆筒形状的反应气体喷嘴321，反应气体喷嘴321能够设置为贯穿真空容器1的容器主体 12(图1)的周壁部。反应气体喷嘴321与反应气体喷嘴31、32同样地具有多个喷出孔323， 该多个喷出孔323具有约0. 5mm的内径，例如以IOmm的间隔沿着反应气体喷嘴321的长度 方向排列。但是，反应气体喷嘴321在多个喷出孔323相对于旋转台2的上表面以规定的 角度开口这一点上与反应气体喷嘴31、32有所不同。另外，在反应气体喷嘴321的上端部 安装有引导板325。引导板325具有比反应气体喷嘴321的圆筒的曲率大的曲率，由于曲率 的差异，在反应气体喷嘴321和引导板325之间形成有气体流路316。从未图示的气体供给 源供给到反应气体喷嘴321的反应气体被从喷出孔323喷出，通过气体流路316到达被载 置在旋转台2上的晶圆W(图13)。另外，在引导板325的下端部设有向旋转台2的旋转方向上游侧延伸的整流板 37A，在反应气体喷嘴321的下端部设有向旋转台2的旋转方向下游侧延伸的整流板37B。
这样构成的反应气体喷射器3A的整流板37A、37B接近旋转台2的上表面，因此， 来自分离区域D1、D2的N2气体难以进入到反应气体喷嘴321下方的处理区域。因而，能够 更加可靠地抑制来自反应气体喷嘴321的反应气体被N2气体稀释。另外，反应气体在从反应气体喷嘴321通过喷出孔323到达气体流路316时被喷 到引导板325上，因此，会如图15B中多个箭头所示那样在反应气体喷嘴321的长度方向上 扩散。因此，在气体流路316内，气体浓度均勻化。即，该变形例在能使堆积于晶圆W上的 膜的膜厚均勻化这一点上较为理想。参照图16A，反应气体喷射器;3B具有由方形管构成的反应气体喷嘴321a。如图 16B所示，反应气体喷嘴321a在一个侧壁上具有多个反应气体流出孔323a，该多个反应气 体流出孔323a具有例如0. 5mm的内径，沿着反应气体喷嘴321a的长度方向以例如5mm的 间隔配置。另外，在形成有反应气体流出孔323a的侧壁上与该侧壁之间隔开规定间隔(例 如0. 3mm)地安装有具有倒L字形的引导板32fe。另外，如图16B所示，在反应气体喷嘴321a上连接有从真空容器1的容器主体12 的周壁部(例如参照图2)导入的气体导入管327。由此，反应气体喷嘴321a被支承，并且， 通过气体导入管327向反应气体喷嘴321a供给例如BTBAS气体，该BTBAS气体自多个反应 气体流出孔323a通过气体流路3 朝向旋转台2供给。另外，该例子的反应气体喷嘴321a 配置为气体流路3 位于旋转台2的旋转方向上游侧。由于这样构成的反应气体喷射器:3B能够配置在反应气体喷嘴321a的下表面距旋 转台2的上表面的高度为h3的位置，因此，来自分离区域D1、D2的N2气体易于向反应气体 喷射器3B的上方流动而难以进入到下方的处理区域。另外，由于反应气体喷嘴321a的下 表面相对于气体流路3 配置在旋转台2的旋转方向下游侧，因此，能够使从气体流路3 供给来的BTBAS气体在旋转台2和反应气体喷嘴321a之间滞留的时间较长，因此，提高了 BTBAS气体向晶圆W的吸附效率。另外，由于从反应气体流出孔323a流出的反应气体碰到 引导板32 而如图16B所示那样扩散，因此，反应气体的浓度沿着气体流路326的长度方 向均勻化。另外，反应气体喷嘴321a也可以配置为气体流路3 位于旋转台2的旋转方向下 游侧。在这种情况下，反应气体喷嘴321a的下表面相对于气体流路3 配置在旋转台2的 旋转方向上游侧，能够有助于防止N2气体进入到反应气体喷嘴321a的下方，因此，能够更 加可靠地抑制反应气体被队气体稀释。另外，图15A、15B及图16A、16B所示的反应气体喷射器3AJB可以用于朝向旋转 台2的上表面供给例如O3气体。接着，参照图17A、17B 图19说明对旋转台2的上表面附近的反应气体浓度进行 的模拟的结果。图17A表示在如图所示那样将排气口 61配置在排气区域6中的反应气体 喷嘴31的下方的情况下、来自反应气体喷嘴31的BTBAS气体在旋转台2上是如何扩散的。 另一方面，图17B表示在将排气口 61配置为自反应气体喷嘴31的下方向旋转台2的旋转 方向下游侧较大错位的情况下、来自反应气体喷嘴31的反应气体在旋转台2上是如何扩散 的。该模拟在如下的条件下进行。 来自反应气体喷嘴31的BTBAS气体的供给量IOOsccm 来自分离气体喷嘴41、42的N2气体的供给量14500sCCm
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·旋转台2的转速20rpm·反应气体喷嘴31和旋转台2之间的间隔4mm·反应气体喷嘴31的喷出孔33的内径0. 5mm·喷出孔33的间隔(间距)=IOmm另外，在反应气体喷嘴31上未安装喷嘴罩34 (图12A、12B、图14A 14C)。如图17A所示，在将排气口 61配置在反应气体喷嘴31的下方的情况下，在反应气 体喷嘴31的整个长度方向上的狭窄范围内，反应气体浓度约为10%以上。另外，反应气体 在旋转台2的旋转方向下游侧也未扩散到太宽的范围。还可知，反应气体向比反应气体喷 嘴31靠旋转台2的旋转方向上游侧稍稍扩散。相对于此，在排气口 61配置为自反应气体 喷嘴31的下方较大地错位的情况下，如图17B所示，可知，不存在反应气体浓度为10%以上 的范围，且反应气体扩散到旋转台2的旋转方向下游侧。而且，反应气体不会向旋转台2的 旋转方向上游侧扩散。由这些结果可知，在图17B的情况下，来自反应气体喷嘴31的反应气体特别是被 来自反应气体喷嘴31的上游侧(图2等中的分离区域Dl)的N2气体推动而扩散到较宽的 范围，从而导致气体浓度降低，而在图17A的情况下，反应气体未被队气体推动，因此，能够 以高浓度存在于狭窄的范围内。即，在排气口 61配置在反应气体喷嘴31的下方的情况下， N2气体在从分离区域Dl、D2流动到第1区域48A之后，朝向变为沿着反应气体喷嘴31的 长度方向的方向而流入到排气口 61，因此，不会横穿反应气体喷嘴31下方的第1处理区域 P1，不会稀释反应气体。另外，一般认为反应气体被沿着反应气体喷嘴31的长度方向流动 的N2气体夹带着在该长度方向上流动而流入到排气口 61。利用该流动将反应气体保持在 高浓度，因而，反应气体能可靠地吸附在通过第1处理区域Pl的晶圆W上。另外，在图17A的情况下，反应气体被以高浓度限定在狭窄的范围内而不会扩散， 因此，能够更加可靠地抑制反应气体彼此在气相中混合。并且，由于能够将反应气体限定在 狭窄的范围内，因此，即使增大来自分离区域Dl(或D2)的分离气体喷嘴41 (或42)的N2气 体的流量而使分离空间H的压力过高，也能够将两种反应气体充分地分离。因此，在降低N2 气体的流量和排气装置的负荷而能够降低运行成本这一点上也很有利。接着，说明采用图15A、15B所示的反应气体喷射器3A的情况下的模拟。该模拟除 了替代反应气体喷嘴31而使用反应气体喷射器3A之外，在与图17B的情况相同的条件下 进行。即，排气口 61配置为自反应气体喷射器3A的下方较大地错位。图18A表示模拟结 果。虽然没有看到与图17B的情况的显著差异，但是反应气体浓度为4. 5 6%的范围变 大。可以认为其原因在于利用整流板37A、37B和引导板325减少了横穿反应气体喷射器 3A下方的第1处理区域Pl的队气体。另外，图18B表示采用图16A、16B所示的反应气体喷射器;3B的情况下的模拟结 果。该模拟除了替代反应气体喷嘴31而使用反应气体喷射器;3B之外，在与图17B的情况 相同的条件下进行。如图所示，来自反应气体喷射器3B的反应气体虽然向旋转台2的旋转 方向下游侧较宽地扩散，但是与图17B相比，气体浓度较高的范围较大。特别是在靠近真空 容器(图1、2)的中央的一侧，反应气体浓度升高。一般认为其原因在于反应气体喷射器 3B的反应气体喷嘴321a的下表面接近旋转台2的上表面，能够减少进入到第1处理区域 Pl的N2气体。根据图示的结果，一般认为只要将排气口 61配置在反应气体喷射器:3B的下方，就能够实现比图17A的情况更高的气体浓度。图19表示与图17A 图18B相对应的、反应气体浓度沿着旋转台2的径向的浓度 分布。在图17A所示的、排气口 61配置在反应气体喷嘴31的下方的情况下，在旋转台2的 径向的中央附近，反应气体浓度大于30%，与排气口 61的其他配置情况相比，反应气体浓 度大幅提高。另外，图19的曲线A、B周期性地增减取决于反应气体喷嘴31的喷出孔33的 分布。即，显示出在喷出孔33的正下方气体浓度升高。另一方面，在曲线C、D中，该增减并 不显著。其原因在于，从反应气体喷射器3A JB中的反应气体喷嘴321、321a的喷出孔323、 反应气体流出孔323a喷出的反应气体碰到引导板325、32fe，在气体流路316、3沈中，气体 浓度在反应气体喷射器3A、3B的长度方向上均勻化。另外，在曲线A(排气口 61配置在反应气体喷嘴31的下方的情况)中，在旋转台 2的径向的中央附近浓度升高的原因在于由于反应气体从反应气体喷嘴31的前端(接近 真空容器1的中心的一侧)朝向基端部流动，因此，朝向该流动的下游方向反应气体浓度升 高，而由于反应气体在该流动的下游侧被排气口 61排出，因此，沿着该方向反应气体浓度 降低。如图20A、20B所示，通过调整反应气体喷嘴31的喷出孔33的间隔，能够使该反应 气体浓度分布平坦化。参照图20A，喷出孔33在反应气体喷嘴31的前端侧以高密度形成， 在基端部侧以低密度形成。另外，根据采用的反应气体，也可以如图20B所示那样仅在反应 气体喷嘴31的前端侧形成喷出孔33。另外，也可以在基端部侧高密度地形成喷出孔。在反 应气体沿反应气体喷嘴31的(朝向基端部)长度方向流动的情况下，通过反应气体吸附于 晶圆W的表面，沿着反应气体的流动方向反应气体浓度降低，但只要在基端部侧以高密度 形成喷出孔，就能够克服该浓度降低。在此，说明本发明的另一实施方式的成膜装置。参照图21，容器主体12的底部14 具有中央开口，在该中央开口气密地安装有收容壳体80。另外，顶板11具有中央凹部80a。 支柱81载置于收容壳体80的底面，支柱81的上端部到达中央凹部80a的底面。支柱81 用于防止从反应气体喷嘴31喷出的BTBAS气体和从反应气体喷嘴32喷出的O3气体通过 真空容器1的中央部互相混合。另外，旋转套筒82设置为以同轴状围着支柱81。旋转套筒82利用安装在支柱81 的外表面上的轴承86、88及安装在收容壳体80的内侧面上的轴承87来支承。并且，旋转 套筒82在其外表面安装有齿轮部85。另外，环状的旋转台2的内周面安装在旋转套筒82 的外表面上。驱动部83收容于收容壳体80中，在自驱动部83延伸出的转轴上安装有齿轮 84。齿轮84啮合于齿轮部85。利用该构造，利用驱动部83驱动旋转套筒82及旋转台2旋 转。吹扫气体供给管74连接于收容壳体80的底部，其向收容壳体80供给吹扫气体。 由此，为了防止反应气体流入到收容壳体80内，能够将收容壳体80的内部空间维持在比真 空容器1的内部空间高的压力。因而，不会在收容壳体80内成膜，能够降低维护频率。另 外，吹扫气体供给管75分别连接于从真空容器1的上外表面到达凹部80a的内壁的导管 75a，朝向旋转套筒82的上端部供给吹扫气体。由该吹扫气体，BTBAS气体和O3气体无法通 过凹部80a的内壁与旋转套筒82的外表面之间的空间而混合。在图21中图示了两个吹扫 气体供给管75和导管75a，供给管75和导管7 的数量确定为能够可靠地防止BTBAS气体与O3气体在凹部80a的内壁与旋转套筒82的外表面之间的空间附近混合。在图21所示的本发明的另一实施方式的成膜装置中，凹部80a的侧面与旋转套筒 82的上端部之间的空间相当于喷出作为分离气体的N2气体的喷出孔，而且，由该分离气体 喷出孔、旋转套筒82和支柱81构成位于真空容器1的中心部的中心区域。在具有该构造的本发明的另一实施方式的成膜装置中，反应气体喷嘴31、32中的 至少一个和与其相对应的排气口的位置关系与上述实施方式的位置关系相同。因此，在该 成膜装置中也能够发挥上述效果。另外，本发明的实施方式的成膜装置(包括各种构件的变形例)能够组装于基板 处理装置，图22示意性地表示其一个例子。基板处理装置包括设有输送臂103的大气输送 室102、能够将气氛在真空和大气压之间切换的加载互锁真空室(准备室)104、105、设有两 个输送臂107a、107b的真空输送室106、本发明的实施方式的成膜装置108、109。加载互锁 真空室104、105和成膜装置108、109与输送室106之间利用能够打开和关闭的闸阀G相结 合，加载互锁真空室104、105与大气输送室102之间也利用能够打开和关闭的闸阀G相结 合。该基板处理装置还包括用于载置例如FOUP等晶圆盒101的载盒台(未图示)。晶圆盒 101被搬运到载盒台中的一个上，连接于载盒台与大气输送室102之间的搬入搬出部。接 着，利用开闭机构(未图示)打开晶圆盒(FOUP)IOl的盖，利用输送臂103自晶圆盒101中 取出晶圆。接着，将晶圆输送到加载互锁真空室104(10 。在将加载互锁真空室104(105) 排气之后，利用输送臂107a(107b)将加载互锁真空室104(105)内的晶圆通过真空输送室 106输送到成膜装置108、109。在成膜装置108、109中，利用上述方法在晶圆上堆积膜。由 于基板处理装置具有能够同时收容5张晶圆的两个成膜装置108、109，因此，能够以高生产 率进行分子层成膜。另外，本发明的实施方式的成膜装置并不限定于形成氧化硅膜，也能够应用于氮 化硅的分子层成膜。另外，也能够采用三甲基铝(TMA)和03气体进行氧化铝(Al2O3)的分子 层成膜，采用四(二乙基氨基)锆(TEMAZr)和O3气体进行氧化锆(ZrO2)的分子层成膜，采 用四(乙基甲基氨基)铪(TEMAH)和O3气体进行氧化铪(HfO2)的分子层成膜，采用双(四 甲基庚二酮酸)锶(Sr(THD)2)和O3气体进行氧化锶(SrO)的分子层成膜，采用(甲基戊二 酮酸)双(四甲基庚二酮酸)钛(Ti (MPD) (THD))和O3气体进行氧化钛(TiO2)的分子层成 膜等。另外，也可以不利用O3气体而利用氧等离子体。不言而喻，即使采用这些气体的组 合，也能够起到上述效果。以上，利用实施方式说明了本发明，但本发明并不限定于上述实施方式，也可以在 本发明的范围内进行各种变形和改良。
权利要求
1.一种成膜装置，该成膜装置通过在容器内执行多次按顺序向基板供给互相反应的至 少两种反应气体的供给循环而层叠反应生成物的多个层，从而形成薄膜，该成膜装置包括旋转台，其能够旋转地设置于上述容器内，在该旋转台的一个面上具有用于载置基板 的基板载置区域；第1反应气体供给部，其配置在上述容器内的第1供给区域中，沿着与上述旋转台的旋 转方向交叉的方向延伸，用于向上述旋转台的上述一个面供给第1反应气体；第2反应气体供给部，其配置在自上述第1供给区域沿着上述旋转台的上述旋转方向 离开的第2供给区域中，沿着与上述旋转方向交叉的方向延伸，用于向上述旋转台的上述 一个面供给第2反应气体；分离区域，其配置在第上述第1供给区域和上述第2供给区域之间，该分离区域包括 分离气体供给部，其用于喷出将上述第1反应气体和上述第2反应气体分离的分离气体；顶 面，其用于朝向上述第1供给区域和上述第2供给区域供给来自上述分离气体供给部的上 述分离气体，在该顶面与上述旋转台的上述一个面之间形成具有规定高度的分离空间；第1排气口，其与上述第1供给区域相对应地设置；第2排气口，其与上述第2供给区域相对应地设置；上述第1排气口和上述第2排气口中的至少一个排气口配置为，将从上述分离区域朝 向与该排气口相对应的第1供给区域或第2供给区域供给的上述分离气体向沿着该第1供 给区域的第1反应气体供给部或第2供给区域的第2反应气体供给部延伸的方向引导。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，上述第1排气口和上述第2排气口中的至少一个排气口配置在，从上述对应的第1供 给区域的上述第1反应气体供给部或第2供给区域的上述第2反应气体供给部延伸的上述 方向上的位置到相对于该第1反应气体供给部或第2反应气体供给部靠上述旋转方向上游 侧的上述分离区域之间。
3.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，该成膜装置还包括流路划出构件，该流路划出构件安装于上述第1反应气体供给部和 上述第2反应气体供给部中的至少一个反应气体供给部上，具有用于抑制上述分离气体流 入到该第1反应气体供给部和上述第2反应气体供给部中的至少一个与上述旋转台的上述 一个面之间的板构件。
4.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，上述第1反应气体供给部和上述第2反应气体供给部中的至少一个反应气体供给部包括喷出孔，其用于喷出所对应的第1反应气体或第2反应气体，该喷出孔开口于自如下方 向错开的方向上从该第1反应气体供给部和上述第2反应气体供给部中的至少一个朝向 上述旋转台的上述一个面的方向；引导板，其将从上述喷出孔喷出的该第1反应气体或第2反应气体引导到上述旋转台 的上述一个面。
5.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，上述规定高度被设定为能够将上述分离空间的压力维持得高于上述第1供给区域和上述第2供给区域的压力。
全文摘要
本发明提供一种成膜装置。该成膜装置包括旋转台，其一个面具有基板载置区域；第1、第2反应气体供给部，它们分别配置在容器内的第1、第2供给区域中，用于向一个面供给第1、第2反应气体；分离区域，其配置在第1和第2供给区域之间，包括用于喷出将第1和第2反应气体分离的分离气体的分离气体供给部及形成用于朝向第1和第2供给区域供给上述分离气体的分离空间的顶面；第1和第2排气口，它们与第1和第2供给区域相对应地设置；第1和第2排气口中的至少一个配置为，将朝向所对应的供给区域供给的分离气体向沿着所对应的反应气体供给部延伸的方向引导。
文档编号H01L21/02GK102134710SQ20101062182
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月24日 优先权日2009年12月25日
发明者加藤寿, 竹内靖 申请人:东京毅力科创株式会社