[发明专利]成膜槽上盖与喷头的一体化构造体

说明书

本发明专利申请是申请日为：2004年8月6日、申请号为200410056309.9、发明名称为“喷头、薄膜制造装置以及制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及成膜槽上盖与喷头的一体化构造体。

背景技术

在以往的薄膜制造装置中，在为具有基板台升降机构的装置的情况下，由于升降机构的间隙，在真空时，基板台被拉至真空中，在大气时，调整的同心圆的排气口(排气路径)的平衡被打破。因此，为了达到向基板上的均一的膜厚分布，若膜厚分布在±3％以内，则单侧5mm以上，若±2％以内，则10mm以上的排气口是必需的(例如，参照专利文献1。)。另外，在具有该基板台升降机构的装置中，为了使基板台从基板运送位置上升到成膜位置，在成膜时，必需为在基板台下部设置很大的空间(例如13L)的构造。该下部空间是用于实现各向同性排气的空间，但由于升降机构的间隙，因为在真空时，基板台被拉至真空中，在大气时，调整的同心圆的排气口平衡被打破，所以需要所需以上的容积。

以往以来，为了在成膜槽的内壁上不引起成膜，设置有防粘板的装置也被公知。象这样的装置具有防粘板升降机构，该防粘板升降机构在成膜时，使防粘板上升，在运送基板时，使防粘板下降，但因为在成膜时，仅使成膜气体流动，所以在构成反应空间的防粘板的内侧引起成膜，成为粒子的产生源，缩短了批量生产的装置的保养循环。

在具有该防粘板的装置的情况下，成膜气体也迂回到防粘板的外侧，在成膜槽内壁上产生少许的成膜，另外，在不具有防粘板的装置的情况下，也在成膜槽内壁上直接产生成膜。若在该成膜槽内壁上产生的膜达到某一厚度，则引起膜剥落，成为粒子产生的原因。

在以往的薄膜制造装置中，在对用于将成膜气体导入成膜槽中的喷头进行温度控制的情况下，需要根据基板、原料的种类，调整喷头和基板的距离。但是，由于喷嘴作为可动部(例如，参照专利文献2)，给予了在喷头周围产生对流、湍流的不需要的空间，这成为粒子的产生源，缩短了批量生产的装置的保养循环。

另外，在这样的进行温度控制的薄膜制造装置中，一般喷头(喷淋板)的表面和基板之间的距离在40mm以下，在通过极端辐射进行对喷头表面加热的环境中，使用通过油循环冷却喷头的方法。但是，没有考虑到喷头表面的热充分散掉的构造，即，充分地进行热交换的构造，迫于需要，极端地降低循环的油温度。而且，在该情况下，即使喷头表面的温度达到最佳温度，也会使喷头表面以外的位置为低温，产生原料的析出，成为粒子产生的原因。

现状是，在进行上述温度控制的装置中，在温媒温度超过120℃的环境中，由于铝(Al)的强度开始极度下降，从安全面出发，温媒路径的材质必需是SUS。众所周知，SUS热传导率不良(热传导率：相对于SUS约为16W/mK，Al约为240W/mK)，热移动迟钝。因此，在温媒路径的零件为SUS制的喷头构造、喷头表面作为板状的其他零件的情况下，为了有效地进行板的热交换，需要下述的构造，即，充分扩大板和温媒路径零件的热交换面积，而且，使温媒路径位于板接触面附近。

再有，以往的薄膜制造装置对与热源接触的基板台部件使用耐热性优异的石英或氧化铝。但是，由于氧化铝在热冲击特性上有缺点，所以由于各基板的升降，裂纹的产生或破损频度增高，另外，石英在高温的还原反应氛围中，产生O₂分离，石英透失、劣化，使基板的成膜环境变化。这些也成为粒子的产生源。其结果为，存在缩短了装置的保养循环，不能进行长期稳定地成膜的问题。

再有，在以往的薄膜制造装置中，在对装置内进行通气的情况下，因为是从下部空间向上方通气，所以在通气时，引起在成膜时产生的粒子的卷起，每次通气都需要进行反应室内部的清洁。例如，如在本申请人所提出的以前的申请2003-61391号中所记载，即使在基板处理批次之间气体停止，在基板上所测定的粒子数也在增加。因此，从装置的向下吹风状态开始，需要使气体不停止地进行向下吹风的通气的系统。

上述以往的装置相对于气体流动，对于湍流、对流、热对流没有特别考虑，存在容易引起成膜中的膜剥离、产生粒子的状况。

象上述那样，在对形成于成膜槽内壁等上的膜进行清洁时，在通过等离子或化学气体等产生的反应处理中，不能有效地清除该膜的情况下，工作人员必需使用硝酸等的化学药品进行直接清除，是很危险的。或者，作为其他的清洁方法，是取下成膜槽，送至清洗厂家，因此，存在产生清洁这一大规模作业的情况。因此，可以说这样的薄膜制造装置，作为以可以安全有效地使用为前提的批量生产装置，是不实用的。