[发明专利]成膜装置、气体供给装置以及成膜方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用反应气体对基板进行成膜的技术领域。

背景技术

作为在基板、例如半导体晶圆（以下称作“晶圆”）上形成膜的方法，已知有被称作ALD（Atomic Layer Deposition：原子层沉积）法、MLD（Multi Layer Deposition：多层沉积）法（以下，将它们统一称作ALD法）等的方法。该ALD法为能够形成致密的薄膜且能够得到良好的埋入特性的方法，在该方法中，对放置在处理室内的晶圆依次供给相互反应的多种反应气体，来形成规定的膜。

通常，在成膜处理时，不仅在晶圆上沉积有膜，在处理室的内壁上也沉积有膜，在该沉积膜的膜厚变厚时该沉积膜就会成为产生微粒的主要原因，因此在对规定片数的晶圆进行成膜处理之后，进行清洁处理。例如通过向处理室内供给腐蚀性较大的清洁气体来进行该清洁处理，附着在处理室的内壁上的沉积物与清洁气体接触而自上述内壁剥离。该剥离下的成分中的大部分成分能够通过对处理室内进行排气而被除去，但有时上述剥离下的成分中的一部分成分会残留在处理室内部。因此向处理室内供给吹扫气体，使处理室内的残留物伴随着吹扫气体的流动向处理室外部排出而除去。

在进行了清洁处理、使吹扫气体流通之后，向处理室内输入晶圆，进行规定的成膜处理，但在该成膜时有时会在晶圆上附着有微粒。推测其主要原因在于，在成膜气体的流路内存在有进行清洁处理时产生的残留物，该残留物伴随着成膜气体的流通而与成膜气体一起被供给至晶圆。

关于微粒减少处理，在专利文献1中记载了下述技术，即：在进行晶圆的处理时，在将规定流量的非活性气体与反应气体一起导入、进行微粒减少处理时，将大流量的非活性气体作为吹扫气体导入。但是，在该专利文献1中，非活性气体的流路与反应气体的流路彼此独立，因此在反应气体的流路内存在微粒的情况下，有可能伴随着反应气体的供给而使微粒附着于晶圆。另外，在专利文献2中记载了下述技术，即：在进行半导体装置的检查时，在进行有关与处理腔室连接的气体管线（日文：ガスライン）的检查项时，使吹扫气流以最大流量在气体管线内流动。此外，在专利文献3中记载了下述技术，即：在气体供给配管上设置压力控制用容器，并在压力控制容器的排气配管上设置压力表，根据压力表控制使容器内的压力为规定压力，使气体呈脉冲状供给。

另外，在专利文献4中记载了下述技术，即：检测在进行成膜处理时腔室内的压力，根据该检测值确认阀的开闭动作。此外，在专利文献5中记载了下述技术，即：在反应气体的流路上设置具有压力表的反应气体容器，将预先填充在反应气体容器内的反应气体供给到腔室内，进行等离子处理。在该方法中，即使在腔室容量较大的情况下，也能够在短时间内供给反应气体使腔室内的压力达到设定压力。但是，在专利文献2～5中，没有记载关于使吹扫气体流通、降低微粒的技术，根据上述的专利文献1～5，也难以解决本发明的问题。

专利文献1：日本特开2006-253629号公报：段落0146～0151、段落0166、0167

专利文献2：日本特开2011-192931号公报：段落0044、0052

专利文献3：日本特开平6-45256号公报：段落0012、0013、0018

专利文献4：日本特开2008-277666号公报：段落0057～0060

专利文献5：日本特开2008-91625号公报：段落0032、0037、0042、0043

发明内容

本发明是鉴于上述那样的情况而做成的，其目的在于提供一种这样的技术，即：在将相互反应的多种反应气体依次供给向基板进行成膜时，能够降低基板的微粒污染。

在本发明的成膜装置中，依次向真空气氛的处理室内的基板供给相互反应的多种反应气体，使反应生成物层叠而形成薄膜，该成膜装置的特征在于，包括：

气体供给路径，其根据反应气体的种类设置，用于将上述反应气体供给到处理室内；

储存部，其设于上述气体供给路径，用于通过储存气体提高其内部压力；

阀，其分别设于上述气体供给路径的位于上述储存部的上游侧的部位及位于上述储存部的下游侧的部位；

吹扫气体供给部，其用于向上述储存部供给吹扫气体；

控制部，其用于执行成膜步骤和吹扫步骤，

在该成膜步骤中，针对多种反应气体中的各种反应气体，以使反应气体储存于上述储存部而升压之后、从该储存部向处理室内排出的方式依次进行操作上述阀的动作，