[发明专利]气体注入装置及成膜装置

说明书

技术领域

本发明涉及气体注入装置及成膜装置。

背景技术

作为半导体制造工艺中的成膜方法，公知有这样的工艺： 在真空气氛下使第1反应气体吸附于作为基板的半导体晶圆 (以下简称为“晶圆”)等的表面上之后，将供给的气体切换为 第2反应气体，通过两种气体的反应形成1层或多层的原子层、 分子层，反复多次进行该循环，从而层叠这些层而在基板上成 膜。该工艺例如被称为ALD(Atomic Layer Deposition)、MLD (Molecular Layer Deposition)等(以下称为ALD方式)，能 够根据反复的循环次数高精度地控制膜厚，并且，膜质的面内 均匀性也良好，是能够应对半导体器件薄膜化的有效的方法。

作为实施这样的成膜方法的装置，使用在真空容器的上部 中央具有气体簇射头的单片式成膜装置，研究出一种从基板的 中央部上方侧供给反应气体、从处理容器的底部排出未反应的 反应气体及反应副产物的方法。但是，上述成膜方法存在如下 问题：由吹扫气体进行气体置换要花费很长的时间，而且反复 循环次数较多、例如反复次数为几百次，因此，处理时间较长， 期望能够以高生产率进行处理的装置、方法。

基于这样的背景，在专利文献1～专利文献8中记载有将多 张基板沿旋转方向配置在真空容器内的旋转台上来进行成膜处 理的装置，但在这些各文献所述的成膜装置中存在微粒、反应 生成物附着于晶圆的问题、而且吹扫需要较长时间或者在不必 要的区域中发生反应这样的问题。

专利文献1：美国专利公报7,153,542号：图6(a)、图 6(b)

专利文献2：日本特开2001-254181号公报：图1、图2

专利文献3：日本专利3144664号公报：图1、图2、权利要 求1

专利文献4：日本特开平4-287912号公报

专利文献5：美国专利公报6,634,314号

专利文献6：日本特开2007-247066号公报：段落0023～ 0025、0058、图12及图18

专利文献7：美国专利公开公报2007-218701号

专利文献8：美国专利公开公报2007-218702号

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而做成的，其目的在于提供一种 解决了在专利文献1～专利文献8所述的构造中存在的诸多问 题、并且也解决了在解决该问题的过程中新产生的问题点的构 造。

本发明的气体注入装置包括：注入装置主体，具有气体导 入口及气体流路；多个气体流出孔，沿着注入装置主体的长度 方向排列在注入装置主体的壁部；引导构件，被设置成在该引 导构件与注入装置主体的外表面之间形成沿着该注入装置主体 的长度方向延伸的狭缝状的气体喷出口，将从气体流出孔流出 的气体引导到气体喷出口。

另外，本发明的成膜装置通过反复进行在真空容器内将互 相反应的至少2种反应气体按顺序供给到基板的表面上的供给 循环，层叠多层反应生成物层而形成薄膜，其中，包括：真空 容器内的旋转台；基板载置区域，为了将基板载置于旋转台上 而设置；第1反应气体供给部及第2反应气体供给部，在旋转台 的旋转方向上互相分开地设置，第1反应气体供给部用于向旋 转台的基板载置区域侧的面供给第1反应气体，第2反应气体供 给部用于向旋转台的基板载置区域侧的面供给第2反应气体； 分离区域，用于分离被供给第1反应气体的第1处理区域和被供 给第2反应气体的第2处理区域的气氛，在旋转台的旋转方向上 位于第1处理区域与第2处理区域之间，设有供给分离气体的分 离气体供给部；排气口，对真空容器内进行真空排气；第1反 应气体供给部及第2反应气体供给部中的至少一方是气体注入 装置，气体注入装置在与旋转台的旋转方向交叉的方向上延伸， 气体喷出口与旋转台相对。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的成膜装置的纵截面的图3 的I-I’纵剖视图。

图2是表示上述成膜装置的内部概略构造的立体图。

图3是上述成膜装置的横剖俯视图。

图4A、图4B是表示上述成膜装置中的处理区域及分离区域 的纵剖视图。

图5是上述成膜装置中的分离区域的纵剖视图。