[发明专利]成膜装置及成膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过在容器内将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执行多次，来层叠反应生成物的多个层而形成薄膜的成膜装置及成膜方法。

背景技术

作为半导体集成电路(IC)的制造工艺之一，例如存在被称作ALD(Atomic Layer Deposition，原子层沉积)、MLD(Molecular Layer Deposition，分子层沉积)的成膜方法。该成膜方法大多在所谓的旋转台式的ALD装置中进行。由本申请的申请人提出了该ALD装置的一例(参照专利文献1)。

在专利文献1的ALD装置中，例如载置5张基板的旋转台能够旋转地配置在真空容器内，用于向旋转台上的基板供给第1反应气体的第1反应气体供给部、及用于向旋转台上的基板供给第2反应气体的第2反应气体供给部沿着旋转台的旋转方向分开地设置在旋转台的上方。另外，在真空容器内设有分离区域，该分离区域用于将自第1反应气体供给部供给第1反应气体的第1处理区域、及自第2反应气体供给部供给第2反应气体的第2处理区域分离的分离区域。在分离区域中设有顶面和用于供给分离气体的分离气体供给部，该顶面对旋转台提供狭窄的空间，以利用来自分离气体供给部的分离气体将分离区域的压力维持为比第1处理区域、第2处理区域的压力高。

采用该构造，由于利用维持在较高压力的分离区域将第1处理区域和第2处理区域分离，因此，能够将第1反应气体和第2反应气体充分地分离。而且，即使在旋转台高速旋转的情况下，也能够将反应气体彼此分离，从而能够提高制造生产率。

由于在上述那样的ALD装置的旋转台上例如载置5张例如直径为300mm或者450mm的基板，因此，ALD装置比较大型。因此，与比重较大的不锈钢相比，倾向于利用铝等来制作。在利用铝等制作的情况下，根据使用的反应气体，真空容器的内表面被腐蚀的可能性高于不锈钢。为了防止腐蚀，考虑到利用由石英等耐腐蚀性较高的材料制作的内衬(inner)覆盖铝制的真空容器的内表面。

但是，由于石英制的内衬难以利用螺钉等固定于真空容器，因此，只是载置在真空容器内。在这种情况下，若在真空容器内产生很大的压力变动，则能够产生内衬错位而铝制的真空容器的内表面暴露在腐蚀性气体中，或者内衬破损而产生微粒等问题。

专利文献1：日本特开2010-56470号公报

发明内容

本发明鉴于上述情况，提供一种能够减少由耐腐蚀性较高的材料制作而成的配置在真空容器内的内衬在真空容器内错位或者破损的原子层(分子层)成膜装置。

本发明的第1技术方案提供一种成膜装置，该成膜装置在容器内按顺序朝向基板供给互相反应的至少两种反应气体，层叠该两种反应气体的反应生成物的层而形成薄膜。该成膜装置包括：旋转台，其能够旋转地设置在上述容器内，包含用于载置基板的基板载置区域；第1反应气体供给部，其沿与上述旋转台的旋转方向交叉的方向延伸，用于朝向上述旋转台供给第1反应气体；第2反应气体供给部，其沿着上述旋转台的上述旋转方向与上述第1反应气体供给部分开地配置，沿与上述旋转方向交叉的方向延伸，用于朝向上述旋转台供给第2反应气体；分区构件，其用于在上述容器内划分出包含上述旋转台、上述第1反应气体供给部和上述第2反应气体供给部的成膜空间，由耐腐蚀性比构成上述容器的材料的耐腐蚀性优良的材料制作而成；排气部，其用于对由上述分区构件划分而成的上述成膜空间进行排气；第1吹扫气体供给部，其用于向上述容器内的位于上述成膜空间外侧的外侧空间供给吹扫气体；第1压力测量部，其用于测量上述成膜空间的压力和上述外侧空间的压力；第1配管，其使上述外侧空间经由第1开闭阀连通于上述排气部；控制部，其用于对由上述第1压力测量部测量出的上述成膜空间的压力和上述外侧空间的压力进行比较，与比较结果相应地控制上述第1开闭阀；分离气体供给部，其在上述成膜空间内位于沿着上述旋转方向的、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，用于供给分离气体；顶面，其配置在上述分离气体供给部的两侧，相对于上述旋转台形成分离空间，该分离空间用于向包含上述第1反应气体供给部的第1区域和包含上述第2反应气体供给部的第2区域中导入上述分离气体，该顶面配置为能够利用上述分离气体使上述分离空间的压力高于上述第1区域及上述第2区域中的压力。