原子层生长装置及原子层生长方法与流程

本发明涉及一种例如在基板上形成薄膜的原子层生长装置及原子层生长方法。

背景技术：

原子层生长技术是将构成所形成的薄膜的元素的气体交替的供给至基板上，在基板上以原子层为单位形成薄膜的技术，作为均匀形成薄膜的技术而广为人知。另外，与cvd(chemical-vapor-deposition，化学气相沉积)法相比，原子层生长方法的高低差的覆盖性及膜厚控制性优异。

若通过原子层生长方法来反复进行薄膜的形成，则在成膜容器的内壁也会附着薄膜。若附着在成膜容器的内壁上的薄膜的厚度变厚，则所堆积的薄膜会剥离，而其中的一部分成为颗粒(particle)。因此，需要将附着在成膜容器的内壁上的薄膜定期的去除。

例如，日本特开2006-351655号公报(专利文献1)中披露了一种处理方法及气相生长装置，使用防附着板，并将堆积在腔室的内壁上的堆积物用非晶质膜覆盖。

另外，例如日本特开2000-243711号公报(专利文献2)中披露了一种基板处理装置的构造，在反应室内分别以可装卸的方式设置有侧壁罩盖(cover)、地板面罩盖、上部罩盖及下部罩盖，并且使非活性气体在基座(susceptor)的下表面流动。

另外，例如日本特开2001-316797号公报(专利文献3)中披露了如下内容：在成膜装置中，将防附着构件安装在基板载体上，防止膜附着在基板载体的表面上。

另外，例如日本特开2014-133927号公报(专利文献4)中披露了如下内容：在等离子体处理装置中，在处理室内设置防附着板，防止绝缘物附着在基板上以外的部分。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-351655号公报

专利文献2：日本特开2000-243711号公报

专利文献3：日本特开2001-316797号公报

专利文献4：日本特开2014-133927号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

在利用原子层生长方法进行的成膜中，因为所使用的原料气体(例如tma：tri-methyl-aluminum，三甲基铝)容易扩散，所以容易侵入成膜容器内的微细间隙中而形成膜。例如在成膜室及搬送室由载物台停止器与载物台或基座来划分的原子层生长装置中，在上述划分部分产生间隙，容易成为产生颗粒的部位。也就是说，侵入到这样的微细间隙中的原料气体成为膜及粉，而成为颗粒的主因。

特别是，在与大型玻璃基板对应的大面积型式的原子层生长装置中，若基板越大则载物台也越大，而载物台越大则载物台的平整度也越下降。其结果是，在上述划分部分处的间隙增大，颗粒的产生更加显著。

其他的问题与新的特征能够从本说明书的记载及所附附图来明确。

解决问题的手段

一实施方式的原子层生长装置，具有：成膜容器，其对基板进行成膜处理；载物台，其能够上下移动且设置在上述成膜容器内；基座，其被保持在上述载物台上，并保持上述基板；载物台停止器，其使上述载物台的上升停止，并通过与上述基座的接触而划分出进行上述成膜处理的成膜空间与进行上述基板的搬送的搬送空间。而且，上述基座具有：第一基座，其保持上述基板；第二基座，其配置在上述第一基座的周围；在上述第二基座上设置有基座防附着材料。

另外，一实施方式的原子层生长方法，具有：(a)将基板装载在载物台上的基座上的工序；(b)在上述(a)工序之后，从上述成膜容器的气体导入部导入原料气体至上述成膜容器内，并使上述原料气体吸附在上述基板上的工序；(c)在上述(b)工序之后，将清除气体从上述气体导入部导入上述成膜容器内，将上述原料气体排出至上述成膜容器外的工序。而且还具有：(d)在上述(c)工序之后，将反应气体从上述气体导入部导入上述成膜容器内，并将上述反应气体供给至上述基板上，在上述基板的表面形成所期望的薄膜的工序；(e)在上述(d)工序之后，将清除气体从上述气体导入部导入上述成膜容器内，将上述反应气体排出至上述成膜容器外的工序；在上述(b)～(e)工序的期间使非活性气体在上述成膜容器内流动。

发明的效果

根据上述一实施方式，能够抑制成膜容器内的颗粒的产生，能够提高在基板上形成的薄膜的品质。

附图说明

图1是示出第一实施方式的原子层生长装置的构造的一个例子的概略构成图。

图2是示出图1所示的原子层生长装置的非活性气体供给路径的一个例子的主要部分放大剖视图。

图3是示出图2所示的非活性气体供给路径的构造的一个例子的局部放大剖视图和放大俯视图。

图4是示出第一实施方式的原子层生长方法的一个例子的流程图。

图5中的(a)～(d)是示出按照图4所示的流程形成薄膜的顺序的一个例子的基板剖视图。

图6是示出第二实施方式的原子层生长装置的构造的一个例子的主要部分放大剖视图。

图7是示出图6所示的原子层生长装置的非活性气体供给路径的一个例子的主要部分放大剖视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

＜原子层生长装置的构成＞

参照图1，说明本实施方式的原子层生长装置10的构成。

图1是示出本实施方式的原子层生长装置的构造的一个例子的概略构成图。

本第一实施方式的原子层生长装置10对基板100交替地供给原料气体与反应气体，在基板100上以原子层为单位形成薄膜。此时，为了提高反应活性，能够加热基板100。在本第一实施方式中，作为原料气体的一个例子,使用tma(tri-methyl-aluminum)，在成膜处理时，为了提高反应活性，而使等离子体产生。在本第一实施方式中，为了产生等离子体而使用平行平板电极，但并不限于此种方式。

在原子层生长装置10设置的成膜容器(也称为腔室)11是在内部对基板100进行成膜处理的容器。成膜容器11具有喷射器21、排气法兰31、平板电极12、成为平板电极12的对向电极的载物台14、被保持在载物台14上并保持基板100的作为基板保持体的基座50、高频电源16。

平行电极12与载物台14相对向而配置，且隔着成膜空间s而设置在基板100的上方，并由在平行电极12的侧方配置的绝缘支撑体41支撑着。绝缘支撑体41是由被安装在顶板42上的顶板支撑部47支撑着。在保持绝缘支撑体41的顶板支撑部47的周边部具有覆盖顶板支撑部47及绝缘支撑体41的上部绝缘防附着材料43。

另外，平板电极12的向着载物台14的方向露出的面的端部相当于平板电极12的端部，且在平板电极12的露出的下表面侧设置有导电性的板状的平板电极防附着材料13。

载物台14保持基板100，并且具有加热器，能够将基板100的温度调整至所期望的温度。例如在进行原子层生长处理的情况下，将基板100加热至50～200℃。成膜容器11在进行成膜处理时维持为真空状态。而高频电源16将规定的频率的高频电流供给至平板电极12。

另外，载物台14具有可上下移动的机构，在成膜处理时，在上升至最高的位置处进行处理。而且，在载物台14上配置有保持基板100的导电性的基座(susceptor)50。因此，基板100被保持在基座50上，且通过高频电源16供给规定的频率的高频电流至平板电极12，从而在平板电极12与基座50之间产生等离子体。

接着，针对导入原料气体、反应气体、清除气体的气体导入部20进行说明。气体导入部20是依据处理过程来将原料气体、反应气体、清除气体供给至成膜容器11内。另外，喷射器21被安装在成膜容器11的气体导入侧开口部25，喷射器防附着材料22从成膜容器11的内侧插入气体导入侧开口部25，并以围绕着气体导入侧开口部25的方式被安装。

接着，针对排气部30进行说明。排气部30依据处理过程来将原料气体、反应气体、清除气体从成膜容器11排出。排气法兰31安装在成膜容器11的气体排气侧开口部33，排气防附着材料32从成膜容器11的内侧插入气体排气侧开口部33，并以围绕着气体排气侧开口部33的方式被安装。而被导入至成膜容器11的气体依据处理过程而从气体导入部20向着排气部30流动。以下，将沿着该气体流动方向的方向作为侧方来进行说明。

接着，使用图1～图3，针对基座50及基座50的周边的详细构造进行说明。

图2是示出图1所示的原子层生长装置的非活性气体供给路径的一个例子的主要部分放大剖视图，图3是示出图2所示的非活性气体供给路径的构造的一个例子的局部放大剖视图和放大俯视图。另外，图2也是从与气体流动方向平行的喷射器21的保持面观察时的基座50的周边的放大剖视图，其中该气体流动方向是气体从图1所示的气体导入部20向着排气部30流动的方向。

在本第一实施方式的原子层生长装置10中，如图2所示，在载物台14上配置基座50，并由基座50来保持基板100。基座50具有保持基板100的上部基座52、支撑上部基座52的下部基座51。而且，上部基座52具有上部基座基板保持部(第一基座)52b及上部基座周边部(第二基座)52a，其中，上部基座基板保持部(第一基座)52b具有保持基板100的保持面52ba，上部基座周边部(第二基座)52a位于上部基座基板保持部52b的周围，且高度比保持面52ba低。

另外，下部基座51由载物台14所支撑，具有位于高度比基板100的保持面52ba低的位置的下部基座周边部51a和保持上部基座52的下部基座支撑部51b。另外，载物台停止器17是以与成膜容器11的四个侧壁的内壁11a相接的方式来设置的构件，而且，该载物台停止器17使载物台14的上升停止，并且通过与基座50的接触而在成膜容器11内划分、形成进行成膜处理的成膜空间s与进行基板100的搬送的图1所示的搬送空间t。在下部基座支撑部51b上配置有导电性的上部基座52，该上部基座52具有保持基板100的上部基座基板保持部52b及上部基座周边部52a，其中，上部基座周边部52a被配置在上部基座基板保持部52b的周围，且具有高度比上部基座基板保持部52b低的面。另外，至少在上部基座周边部52a上设置基座防附着材料15，在本第一实施方式的原子层生长装置10中，在下部基座周边部51a的一部分及上部基座周边部52a上设置基座防附着材料15。

另外，上部基座周边部52a的位于载物台停止器17侧的侧面位于载物台停止器17的位于基板侧的侧面的内侧，上部基座52与下部基座51是在上部基座周边部52a通过固定螺丝54而固定。

在此，在上部基座周边部52a安装有供给非活性气体的非活性气体放出部63。如图3所示，非活性气体放出部63是以围绕着上部基座基板保持部52b的方式，例如形成为框状，设置有向上方供给非活性气体的多个非活性气体供给口63a。非活性气体供给口63a与下部基座支撑部51b的下部非活性气体供给路径62a连通。

也就是说，从外部供给非活性气体的非活性气体供给路径g设置于基座50，且非活性气体放出部63配置在上部基座基板保持部52b与上部基座周边部52a之间的位置，而且，在该非活性气体放出部63形成有与非活性气体供给路径g连通的非活性气体供给口63a。

另外，如图2所示，上部基座基板保持部52b的侧面与基座防附着材料15的位于基板侧的侧面之间的间隙构成上部基座非活性气体供给路径64，另外，基板100的下表面与基座防附着材料15的上表面之间的间隙构成非活性气体排出口65。即，分别经由由基板100与基座防附着材料15之间的间隙构成的非活性气体排出口65以及由上部基座基板保持部52b与基座防附着材料15之间的间隙构成的上部基座非活性气体供给路径64而将非活性气体供给至成膜空间s的非活性气体供给路径g形成于基座50。而向基座50的非活性气体供给路径g供给非活性气体的非活性气体供给部61设置于成膜容器11上。

另外，形成于基座50的非活性气体供给路径g包括有形成于上部基座52的上部非活性气体供给路径62b和形成于下部基座51的下部非活性气体供给路径62a，且上部非活性气体供给路径62b与下部非活性气体供给路径62a相连通。

如以上所述，在本第一实施方式的原子层生长装置10中，从外部供给非活性气体且包括有上部非活性气体供给路径62b与下部非活性气体供给路径62a的非活性气体供给路径g形成于基座50。而在成膜容器11上形成有非活性气体通气口66，该非活性气体通气口66经由非活性气体供给管53而与非活性气体供给路径g相连接。

另外，在设置于成膜容器11的内壁11a上的载物台停止器17的上表面上设置有载物台停止器防附着材料24，而且，在喷射器防附着材料22的内壁11a侧设置有侧壁防附着材料26。

在此，针对本第一实施方式所要解决的问题进行详细说明。

在使用了原子层生长方法的成膜处理中，在各个的工序中，暂时等待气体的扩散而导入接着的反应剂的气体。此时，因为所使用的原料气体(例如tma)容易扩散，故原料气体也容易侵入成膜容器内的微细间隙中而形成膜。例如，原料气体或反应气体侵入设置在成膜容器内的载物台14及基座50或其周围的构件所形成的微细间隙中，在该微细间隙中形成附着膜。而该附着膜成为颗粒的主要原因，产生使形成在基板100上的薄膜的特性变差这样的问题。在想要抑制附着膜的情况下，需要使成为气体进入路径的流路截面积缩小，且使流路距离变大，并更进一步清除非活性气体。然而，在装置构造上也存在无法使成为气体进入路径的流路截面积缩小且使流路距离变大的情况。在此种情况下，虽然能够减轻附着膜，但要完全避免附着膜是困难的。

另外，成膜装置中，例如在cvd装置中，通过干蚀刻来去除腔室内的多余的膜。即，并不将腔室拆开，而是通过使清洗气体(例如nf3等)流动来形成等离子体，从而去除多余的膜。

然而，原子层生长装置所使用的氧化铝膜(al2o3)若要实施干蚀刻，则需高温处理(例如800℃)，故成本增加。

另外，利用等离子体而形成绝缘膜的原子层生长装置中，由于通过膜的堆积而使被划分的部分绝缘化，因此在基座50与载物台停止器17之间流动的高频电流的量是随着反复成膜而变化，产生成膜再现性下降的问题。另外，因为流经基座50的高频电流集中而使得载物台停止器17的附近存在间隙或凹凸时，在该部分也容易产生电弧(arcing)。由此，需要尽力减少成为电弧源的防附着板的接缝或螺丝。

另外，若原子层生长装置变大，则因此而增加防附着板的个数，所以也产生维护保养所需时间也增加的问题。成膜容器11的维修保养是打开成膜容器11的顶板42，从成膜容器11的上方将手伸进成膜空间s进行作业，但因为载物台停止器17的侧方面(侧面)及基座附近，在维修保养时难以达到防附着板，所以作业性显著变差。

因此，在原子层生长装置中，要求该基座50附近的防附着板为如下构造：抑制在防附着板的表面以外的部分附着膜，防附着板的装卸容易。

在本第一实施方式的原子层生长装置10中，在载物台停止器17的内侧的区域中，在下部基座周边部51a及上部基座周边部52a上设置基座防附着材料15。

接着，针对基座50周围的更详细的构造进行说明。

在原子层生长装置10中，上部基座基板保持部52b的侧面与基板100的侧面之间的距离(距离a)在0.1mm以上且10mm以下是适宜的。通过使距离a较大，能够抑制原料气体及反应气体进入非活性气体排出口65的内侧，能够减轻在上部基座基板保持部52b附着膜。然而，若距离a过大，则因为基板100的外周部与上部基座基板保持部52b未接触的区域增加，所以在基板100的外周部产生温度下降。因为基板100一般的边缘排除(edgeexclusion)是5mm，故在本第一实施方式中，成为该值，即5mm是适当的值。

另外，上部基座基板保持部52b的侧面与基座防附着材料15的位于基板侧的侧面之间的距离(距离b)在0.1mm以上且10mm以下是适宜的。通过使距离b较小，能够抑制原料气体及反应气体进入上部基座非活性气体供给路径64的内侧，能够减轻在上部基座基板保持部52b及上部基座周边部52a附着膜。在距离b的值过小的情况下，由于组装精度，上部基座基板保持部52b的侧面与基座防附着材料15会发生干涉。因此，需要具有适当的值，在本第一实施方式中为0.5mm。

另外，基板100与基座防附着材料15在水平方向上的重叠距离(距离c)在0.1mm以上且10mm以下是适宜的。通过使距离c较大，能够抑制原料气体及反应气体进入非活性气体排出口65的内侧。然而，在距离b的值过小的情况下，由于组装精度，上部基座基板保持部52b的侧面与基座防附着材料15会发生干涉。此时，因为距离c是由距离a、b的适当的值来决定的，故在本第一实施方式中距离c为4.5mm。

另外，基板100的下表面与基座防附着材料15的上表面之间的间隙(距离d)在0.1mm以上且10mm以下是适宜的。通过使距离d较小，能够抑制原料气体及反应气体进入非活性气体排出口65的内侧。在距离d的值过小的情况下，由于组装精度，基板100与基座防附着材料15会发生干涉。因此，需要具有适当的值，在本第一实施方式中为1mm。

另外，上部基座周边部52a在其内部具有与非活性气体供给口63a连通的上部非活性气体供给路径62b，且上部非活性气体供给路径62b的终端与设置在下部基座51上的下部非活性气体供给路径62a相连接。下部非活性气体供给路径62a、上部非活性气体供给路径62b在下部基座51及上部基座52设置有贯通孔，通过在彼此之间例如设置o型圈，从而能够供给非活性气体至非活性气体供给口63a。下部非活性气体供给路径62a与配置在下部基座51的外周侧的非活性气体供给管53相连接，而非活性气体供给管53的另一端侧与设置于成膜容器11的非活性气体通气口66相连接。而非活性气体通气口66与在成膜容器11的外侧设置的非活性气体供给部61相连接。

非活性气体供给管53例如能够由不锈钢制管、波纹软管(bellowsflexibletube)等构成。在将基板100搬入成膜容器11内或从成膜容器11内搬出时载物台14进行上下移动，而非活性气体供给管53需要追随此上下移动而动作。非活性气体供给管53也可构成非活性气体供给路径的一部分。

如图3所示，优选非活性气体是从非活性气体放出部63的非活性气体供给口63a供给，而从上部基座非活性气体供给路径64及非活性气体排出口65的整周进行喷淋供给。在图3中，仅在一个部位设置非活性气体供给部61，但优选在多个部位设置。另外，非活性气体排出口65可以在上部基座基板保持部52b的周围，沿着整周形成有多个，或者在整周上连续形成。

另外，优选各非活性气体供给口63a的喷淋孔的直径在1～3mm直径的范围内，可以为1mm左右。优选喷淋孔的间距为10mm～200mm间距。也可在上部基座周边部52a设置贯通孔来形成喷淋孔，也可单独形成喷淋板并安装在上部基座周边部52a上。

另外，例如使用螺丝来进行下部基座51与上部基座52的固定。在此，优选固定螺丝54的位置是在上部基座周边部52a。在固定螺丝54存在于上部基座基板保持部52b的情况下，存在螺丝头与基板100发生干涉的可能性。另外，在螺丝头存在于比上部基座基板保持部52b的上表面低的位置时，因为该螺丝头的部分不能与基板100接触，故产生局部的温度下降。

另外，如图2所示，在本第一实施方式的非活性气体排出口65中，考虑到基板100的温度均匀性的劣化，使得构成该非活性气体排出口65的上部基座基板保持部52b的侧面与基板100的侧面之间的距离(距离a)的值为5mm。而且，考虑到基板100与基座防附着材料15的干涉问题，使得基板100的下表面与基座防附着材料15的上表面之间的间隙(距离d)的值为1mm。然而，为了抑制原料气体及反应气体的进入，流路宽度及流路长度不够充分的可能性很大。

虽然通过增加非活性气体的供给量，能够减轻原料气体及反应气体进入非活性气体排出口65的情况，但若使流量增大，则会对原料气体及反应气体的气体均匀性造成影响，存在膜厚均匀性及膜值均匀性变差的可能性。

因此，由于难以完全地抑制在上述间隙产生粉或在上部基座基板保持部52b附着膜的可能性很大，因此优选上部基座52为可容易装卸的构造。

因此，优选上部基座周边部52a的外周部的端面(侧面)，相比载物台停止器17的位于基板侧的端面(侧面)而位于成膜空间s的内侧。因为载物台停止器17被完全地固定在成膜容器11上而不容易装卸，但只要上部基座52具有比载物台停止器17小的尺寸，则不用取出载物台停止器17，即能够简单地向上方取出上部基座52，能够提高成膜容器11的维护保养性。

另外，优选将非活性气体加热至载物台14的面温度±10％以内的温度后，从非活性气体供给口63a放出，进一步经由非活性气体排出口65而排出。例如在将载物台加热至100℃的情况下，若供给常温的非活性气体，则因为下部基座51及上部基座52的外周被冷却，故基板100的温度分布也下降，膜厚均匀性及膜质均匀性下降。因此，为了将下部基座51及上部基座52的温度保持一定，优选例如供给90～110℃的非活性气体。

根据本第一实施方式的原子层生长装置10，通过在配置于载物台14上的基座50上设置基座防附着材料15，能够抑制在基座50附着膜。

具体而言，通过在用于保持基板100的上部基座52中的上部基座周边部52a的上表面与下部基座51的下部基座周边部51a的上表面上设置基座防附着材料15，从而能够抑制在上部基座周边部52a或下部基座周边部51a附着膜，并抑制在上部基座周边部52a与下部基座周边部51a之间的间隙附着膜。

特别是，因为原子层生长装置10所使用的tma等原料气体的扩散性强，所以容易侵入成膜容器11内的各个间隙中，但通过用基座防附着材料15覆盖基座50，从而能够防止原料气体侵入基座50或基座50的周边的间隙中。其结果是，能够抑制由薄膜或粉等构成的颗粒的产生。

由此，能够抑制成膜容器11内颗粒的产生，能够提高在基板100上形成的薄膜的品质。

另外，通过使上部基座52中的上部基座周边部52a的侧面的位置配置在载物台停止器17的位于基板侧的侧面的内侧，从而使得上部基座52能够容易地装卸。其结果是，能够提高成膜容器11及上部基座52的维护保养作业性。

另外，通过在基座50形成包括有下部非活性气体供给路径62a及上部非活性气体供给路径62b的非活性气体供给路径g，从而在进行成膜处理时，能够使非活性气体分别在基座防附着材料15与上部基座基板保持部52b之间的间隙以及基板100与基座防附着材料15之间的间隙中流动。

由此，能够阻止原料气体侵入基座防附着材料15的侧面附近，能够抑制在基座50附着膜。其结果是，能够降低成膜容器11的维护保养频率，提高原子层生长装置10的运转率。

另外，与在载物台14形成非活性气体供给路径的情况相比较，通过在基座50形成非活性气体供给路径g，从而能够实现成本的降低。而且，在载物台14形成非活性气体供给路径的情况下，载物台14的设计是困难的，相对于此，在基座50形成非活性气体供给路径，使得载物台14的设计变得容易。另外，与在载物台14形成非活性气体供给路径相比，在基座50形成非活性气体供给路径能够进一步提高自由度。

＜原子层生长方法＞

接着，针对使用了原子层生长装置10来形成薄膜的处理顺序(原子层生长方法)进行说明。

图4是示出实施方式的原子层生长方法的一个例子的流程图，图5中的(a)～(d)是示出按照图4所示的流程来形成薄膜的顺序的一个例子的基板剖视图。

首先，在设置于图1所示的成膜容器11内的载物台14上装载基板100。

接着，原料气体供给部将原料气体供给至成膜容器11的内部(如图4所示的步骤s1)。具体而言，将原料气体供给至图1所示的成膜容器11的气体导入部20(步骤s1)。原料气体例如是tma，且供给至成膜容器11的内部。原料气体例如在0.1秒间供给至成膜容器11的内部。如图5中的(a)所示，通过步骤s1，将原料气体110供给至成膜容器11的内部，且使原料气体110吸附在基板100上，形成吸附层102。

另外，在步骤s1中，也将来自图2所示的非活性气体供给部61的氮气等非活性气体f供给至图1所示的成膜容器11的内部。具体而言，经由形成在基座50上的非活性气体供给路径g来将非活性气体供给至成膜空间s。在本第一实施方式中，不仅在步骤s1，也包含后述的步骤s2～s4，常态化的将非活性气体f供给至成膜容器11内。由此，因为能够减轻原料气体及反应气体分别进入基板100与基座防附着材料15之间的间隙、及上部基座基板保持部52b与基座防附着材料15之间的间隙中，所以能够抑制在上述各间隙中附着膜。

接着，停止原料气体110的供给，并从气体导入部20供给清除气体(图4所示的步骤s2)。清除气体供给至成膜容器11的内部。原料气体110从成膜容器11的排气部30排出至成膜容器11的外部。

上述清除气体例如在0.1秒间供给至成膜容器11的内部。而排气部30将成膜容器11的内部的原料气体110或清除气体112排出。排气部30例如在2秒间将成膜容器11的内部的原料气体110或清除气体112排出。如图5中的(b)所示，通过步骤s2，供给清除气体112至成膜容器11的内部，并将未吸附在基板100上的原料气体110从成膜容器11清除。此时，也从非活性气体供给部61供给非活性气体f。

接着，将反应气体供给至成膜容器11的内部(图4所示的步骤s3)。具体而言，通过气体导入部20来供给反应气体(步骤s3)。反应气体通过气体导入部20的通路，而被供给至成膜容器11的内部。反应气体例如在1秒间供给至成膜容器11的内部。如图5中的(c)所示，通过步骤s3，将反应气体114供给至成膜容器11的内部，并在基板100的表面形成所期望的薄膜层104。另外，作为薄膜层104的一个例子，其是有机el的保护膜。另外，在步骤s3中，也从非活性气体供给部61供给非活性气体f。

接着，停止反应气体的供给，将清除气体供给至气体导入部20(图4所示的步骤s4)。清除气体112被供给至成膜容器11的内部。清除气体112从排气部30排出至成膜容器11的外部。清除气体例如在0.1秒间供给至成膜容器11的内部。排气部30将成膜容器11内部的反应气体114或清除气体112排出至成膜容器11外。如图5中的(d)所示，通过步骤s4，将清除气体112供给至成膜容器11的内部，将反应气体114从成膜容器11清除。此时，也从非活性气体供给部61供给非活性气体f。

通过以上所说明的步骤s1～s4，在基板100上形成一原子层的薄膜层104。以下，通过重复规定次数的步骤s1～4，能够形成所期望的膜厚的薄膜层104。

如以上所述，在本第一实施方式的原子层生长装置10中，在成膜处理中(上述步骤s1～s4的期间)，从非活性气体供给部61经由形成在基座50上的非活性气体供给路径g来供给(导入)非活性气体f至成膜容器11内。由此，非活性气体f被供给至基座50的侧部及载物台14上的成膜空间中。

详细而言，在成膜处理期间，如图2所示，因为从非活性气体供给部61供给非活性气体，并使非活性气体f分别在基板100与基座防附着材料15之间的间隙、及上部基座基板保持部52b与基座防附着材料15之间的间隙中流动，所以能够减轻对上部基座基板保持部52b附着膜的堆积量。其结果是，能够降低成膜容器11内通过湿蚀刻进行清洁的频率。

另外，在本第一实施方式的原子层生长方法中，在成膜处理期间，能够使非活性气体f分别在基板100与基座防附着材料15之间的间隙、及上部基座基板保持部52b与基座防附着材料15之间的间隙中持续流动。

由此，在成膜处理期间，能够常态化的在成膜容器11内维持一定的压力。当成膜容器11内的压力变动时容易产生颗粒而使形成在基板100上的薄膜的品质变差，但在本第一实施方式的原子层生长方法中，因为在成膜处理期间使非活性气体f持续流动，所以能够将成膜容器11内的压力维持一定而能够降低颗粒的产生。

其结果是，能够提高形成在基板100上的薄膜的品质。

另外，通过使非活性气体f在上述各个的间隙中流动，能够阻止原料气体110及反应气体114侵入上述各个的间隙中，能够抑制在载物台停止器17或各间隙附着膜。

在此，使用本第一实施方式所示的原子层生长装置10，对在370mm×470mm的大面积玻璃基板上形成alon薄膜进行评价并针对评价的结果进行说明。原子层生长装置10的各种数值如以下所示。

距离a：5mm、距离b：0.5mm、距离c：4.5mm、距离d：1mm、喷淋孔径：1mm、喷淋孔间距：100mm、载物台温度：100℃、非活性气体温度：100℃、非活性气体流量：500sccm。

另外，使用tma作为液体原料(原料气体、al来源)，使用氧等离子体及氮等离子体作为反应气体。按照图4所示的顺序进行成膜。成膜容器11内的压力为100pa，从上部非活性气体供给路径62b及下部非活性气体供给路径62a供给作为非活性气体f的氮气1000sccm，在成膜顺序中，常态化的供给非活性气体f。

在实施成膜处理而使成膜容器11的内部的膜厚为20μm后，虽然在上部基座基板保持部52b观察到200nm的附着膜，但并未观察到粉的产生。虽然基座50是根据所使用的材质及所堆积的膜的品质来决定是否产生颗粒，但在本第一实施方式中，可以明确在2μm的膜堆积于基座50的情况下才会产生颗粒。

另外，在成膜处理中，在未供给非活性气体至成膜容器内的原子层生长装置中，在成膜容器内部的膜厚到达20μm时观察到粉的产生，需要每次将载物台停止器拆卸掉之后来实施维护保养。相对于此，在本第一实施方式的原子层生长装置10中，能够不用维护保养，直到成膜容器11的内部的膜厚与上述的不供给非活性气体的原子层生长装置相比较达到其10倍的200μm为止。

而且，因为进行维护保养时上部基座52容易进行装卸，所以确认到维护保养性能够显著提高。

(第二实施方式)

＜原子层生长装置的构成＞

图6是示出第二实施方式的原子层生长装置的构造的一个例子的主要部分放大剖视图，图7是示出图6所示的原子层生长装置的非活性气体供给路径的一个例子的主要部分放大剖视图。

在本第二实施方式的原子层生长装置10中，在载物台停止器17的内部形成有将在下部基座51(下部基座支撑部51b)形成的非活性气体供给路径与在成膜容器11形成的非活性气体通气口66连接起来的非活性气体供给路径。

在此，使用图6及图7对本第二实施方式的原子层生长装置10的主要部分的构造的特征进行说明，与第一实施方式的原子层生长装置10相同，基座50具有保持基板100的上部基座基板保持部(第一基座)52b和配置在上部基座基板保持部52b的周围的上部基座周边部(第二基座)52a。而横跨上部基座周边部52a之上与下部基座周边部51a的一部分之上设置有基座防附着材料15。

而且，作为与形成于下部基座支撑部51b的下部非活性气体供给路径62a相连通的非活性气体供给路径，在载物台停止器17形成有载物台停止器气体供给路径17a，在成膜处理中，经由下部基座51的下部非活性气体供给路径62a及作为载物台停止器17的非活性气体供给路径的载物台停止器气体供给路径17a，将上述非活性气体供给至成膜空间s。

即，在本第二实施方式的原子层生长装置10中，如图7所示，形成于下部基座51的下部非活性气体供给路径62a与形成于载物台停止器17的载物台停止器气体供给路径17a相连接，而且该载物台停止器气体供给路径17a与成膜容器11的非活性气体通气口66相连通。因此，从成膜容器11的非活性气体供给部61供给的非活性气体，经由载物台停止器17的载物台停止器气体供给路径17a及下部基座51的下部非活性气体供给路径62a，被供给至成膜空间s。

另外，上部基座周边部52a与下部基座支撑部51b在载物台停止器17的位于基板侧的侧面与基板100的端部之间的位置，通过固定螺丝54而被螺丝固定。详细而言，上部基座周边部52a被配置在载物台停止器17的位于基板侧的侧面与上部基座基板保持部52b的位于基板正下方的侧面之间的位置，且上部基座周边部52a与下部基座支撑部51b在载物台停止器17的位于基板侧的侧面与上部基座基板保持部52b的位于基板100正下方的侧面之间的位置，通过固定螺丝54而被螺丝固定。

另外，在原子层生长装置10使用等离子体进行成膜处理的情况下，导电性的基座50(下部基座周边部51a)与载物台停止器17通过金属o型圈55而电性连接。也就是说，在与载物台14相对向的位置配置平板电极12，且载物台14与基座50电性连接，而且在下部基座51的下部基座周边部51a与载物台停止器17相接触的接触部设置金属o型圈55。由此，载物台停止器17与下部基座周边部51a通过金属o型圈55而电性连接。

另外，关于本第二实施方式的原子层生长装置10的其他的构造，由于与第一实施方式的原子层生长装置10相同，故省略重复的说明。

＜原子层生长方法＞

使用具有上述这样的主要部分构造的原子层生长装置10实施成膜处理。

另外，成膜处理的顺序与第一实施方式的使用图4及图5所说明的顺序(原子层生长方法)相同。

首先，在设置于图6所示的成膜容器11内的载物台14上装载基板100。

接着，原料气体供给部将原料气体供给至成膜容器11的内部(如图4所示的步骤s1)。具体而言，将原料气体供给至图6所示的成膜容器11的气体导入部20(步骤s1)。原料气体例如是tma，且供给至成膜容器11的内部。原料气体例如在0.1秒间供给至成膜容器11的内部。如图5中的(a)所示，通过步骤s1将原料气体110供给至成膜容器11的内部，且使原料气体110吸附在基板100上，形成吸附层102。

另外，在步骤s1中，从图7所示的非活性气体供给部61经由载物台停止器17的载物台停止器气体供给路径17a而将氮气等非活性气体f供给至成膜容器11的内部。在本第二实施方式中，不仅在步骤s1，包含后述的步骤s2～s4，都常态化的将非活性气体f供给至成膜容器11的内部。由此，能够减轻原料气体及反应气体分别进入基板100与基座防附着材料15之间的间隙、及上部基座基板保持部52b与基座防附着材料15之间的间隙中，能够实现对上述各间隙附着膜的抑制。

接着，停止原料气体110的供给，从气体导入部20供给清除气体(图4所示的步骤s2)。清除气体被供给至成膜容器11的内部。原料气体110从成膜容器11的排气部30(参照图1)排出至成膜容器11的外部。

上述清除气体例如在0.1秒间供给至成膜容器11的内部。排气部30将成膜容器11内部的原料气体110或清除气体112排出。排气部30例如在2秒间将成膜容器11内部的原料气体110或清除气体112排出。如图5中的(b)所示，通过步骤s2，供给清除气体112至成膜容器11的内部，将未吸附在基板100上的原料气体110从成膜容器11清除。此时，也从非活性气体供给部61供给非活性气体f。

接着，将反应气体供给至成膜容器11的内部(图4所示的步骤s3)。具体而言，通过气体导入部20来供给反应气体(步骤s3)。反应气体是通过气体导入部20的通路而被供给至成膜容器11的内部。反应气体例如在1秒间供给至成膜容器11的内部。如图5中的(c)所示，通过步骤s3，将反应气体114供给至成膜容器11的内部，在基板100的表面形成所期望的薄膜层104。另外，作为薄膜层104的一个例子，其是有机el的保护膜。另外，在步骤s3中也从非活性气体供给部61供给非活性气体f。

接着，停止反应气体的供给，并将清除气体供给至气体导入部20(图4所示的步骤s4)。清除气体112被供给至成膜容器11的内部。清除气体112是从排气部30排出至成膜容器11的外部。清除气体例如在0.1秒间供给至成膜容器11的内部。排气部30将成膜容器11内部的反应气体114或清除气体112排出至成膜容器11外。如图5中的(d)所示，通过步骤s4，将清除气体112供给至成膜容器11的内部，将反应气体114从成膜容器11清除。此时，也从非活性气体供给部61供给非活性气体f。

通过以上所说明的步骤s1～s4，在基板100上形成一原子层的薄膜层104。以下，通过重复规定次数的步骤s1～s4，能够形成所期望的膜厚的薄膜层104。

如以上所述，即使在本第二实施方式的原子层生长装置10中，也在成膜处理中(上述步骤s1～s4的期间)，从非活性气体供给部61经由形成于载物台停止器17的载物台停止器气体供给路径17a而将非活性气体f供给(导入)至成膜容器11内。由此，非活性气体f被供给至基座50的侧部及成膜空间s中。因此，能够减轻在上部基座基板保持部52b附着膜的堆积量。其结果是，能够降低成膜容器11内通过湿蚀刻进行清洁的频率。

另外，在本第二实施方式的原子层生长方法中，在成膜处理期间，也能够使非活性气体f分别在基板100与基座防附着材料15之间的间隙、及上部基座基板保持部52b与基座防附着材料15之间的间隙中持续流动。

由此，与第一实施方式相同，在成膜处理期间，能够常态化的将成膜容器11内维持一定的压力。当成膜容器11内的压力变动时容易产生颗粒而使形成在基板100上的薄膜的品质变差，但即使在本第二实施方式的原子层生长方法中，因为在成膜处理期间使非活性气体f持续流动，所以能够将成膜容器11内的压力维持为一定而降低颗粒的产生。

其结果是，能够提高形成在基板100上的薄膜的品质。

另外，通过使非活性气体f在上述各个的间隙中流动，能够阻止原料气体110及反应气体114侵入上述各个的间隙中，能够抑制在上述各间隙附着膜。

另外，在本第二实施方式的原子层生长装置10中，在固定于成膜容器11的载物台停止器17，形成有作为非活性气体供给路径的载物台停止器气体供给路径17a。由此，能够避免在下部基座51的下部非活性气体供给路径62a直接连接气体配管，能够消除下述担忧：由载物台14的上下动作所造成的气体配管伸缩而产生的消耗。而且，通过金属o型圈55，能够在确保载物台停止器17与下部基座周边部51a的导通的同时，能够将载物台停止器17与下部基座周边部51a的接触部密封。

另外，即使是本第二实施方式的原子层生长装置10，通过将上部基座周边部52a配置在载物台停止器17的位于基板侧的侧面与上部基座基板保持部52b的位于基板正下方的侧面之间的位置，即，配置在载物台停止器17的位于基板侧的侧面的位置的内侧，从而使上部基座52能够容易地装卸。其结果是，能够提高成膜容器11及上部基座52的维护保养的作业性。

以上，针对本发明人所完成的发明，基于实施方式进行了具体说明，但本发明并不限于到此为止记载的实施方式，毫无疑问，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变化。

例如，在上述第一及第二实施方式中所说明过的原子层生长装置10也可使用等离子体进行成膜处理，也可不使用等离子体进行成膜处理。

另外，在上述第一及第二实施方式中，使用有机el的保护膜的情形作为形成在基板100上的薄膜的一个例子进行了说明，但上述薄膜也可以例如为mosfet(metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor，金属氧化物半导体场效晶体管)的栅极绝缘膜等。

另外，在说明上述实施方式时，虽然分开说明第一实施方式及第二实施方式，但它们并非互相没有关系。例如，也可以将第一实施方式及第二实施方式组合在一起来适用。

附图标记的说明

10原子层生长装置

11成膜容器

14载物台

15基座防附着材料

17载物台停止器

17a载物台停止器气体供给路径

24载物台停止器防附着材料

50基座

51下部基座

52上部基座

52a上部基座周边部(第二基座)

52b上部基座基板保持部(第一基座)

62a下部非活性气体供给路径

62b上部非活性气体供给路径

100基板