成膜裝置和成膜方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種成膜裝置和成膜方法。該成膜裝置在旋轉臺的旋轉方向上將兩個等離子體產生部互相分開設置，并且在該等離子體產生部與晶圓之間分別配置法拉第屏蔽。而且，在各個法拉第屏蔽上設有沿與各個等離子體產生部中的天線正交方向上延伸的狹縫，對于在各個天線中產生的電場磁場中的電界進行屏蔽，另一方面使磁場向晶圓側通過。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種依次供給互相進行反應的處理氣體而在基板的表面上層疊反應生成物并對于基板進行等離子體處理的。
技術介紹
作為對于半導體晶圓等基板(以下稱作“晶圓”)成膜例如硅氧化膜(SiO2)等薄膜的技術的一種，能夠列舉出依次向晶圓的表面供給互相進行反應的多種處理氣體(反應氣體)而層疊反應生成物的ALD(Atomic Layer Deposition :原子層沉積)法。作為使用該ALD 法進行成膜處理的成膜裝置公知有如下裝置，例如如日本國特許出愿公開2010-239102中所記載的，在設置在真空容器內的旋轉臺上沿圓周方向排列多張晶圓，并且通過例如使旋轉臺相對于以面對旋轉臺的方式配置的多個氣體供給部相對地進行旋轉，從而對該晶圓依次供給各種處理氣體。那么，與一般的CVD (Chemical Vapor Deposition :化學氣相沉積)法相比,在ALD 法中晶圓的加熱溫度(成膜溫度)例如低300°C左右。因此，在上述處理氣體之中的一種為例如NH3(氨)氣體等情況下，存在有不能夠使該NH3氣體活化至生成反應生成物的程度的情況。另外，例如存在有處理氣體中所含有的有機物等作為雜質混入到薄膜中的情況。在此， 如日本國特許出愿公開2011-40574所公開，公知有為了對處理氣體進行活化，或為了從薄膜中減少雜質，與薄膜的成膜一同進行等離子體處理的技術。此時，在晶圓的內部形成有布線結構的情況下，有等離子體對該布線結構造成電損傷的危險。另一方面，若為了抑制對晶圓的等離子體損傷使等離子體源從晶圓離開，則在進行成膜處理的壓力條件下易于使等離子體中的離子、自由基等活性種失活，因而有活性種難以達到晶圓從而無法進行良好的等離子體處理的危險。那么，例如若將薄膜嵌入下端側的開口徑比上端側的開口徑大的倒錐形狀的凹部中，則在該凹部內產生空隙，或在該薄膜中混入雜質。在美國專利公報7，153，542號、日本專利3，144，664號公報及美國專利公報 6，869，641號中，記載有利用ALD法形成薄膜的裝置，但是并未提及上述的問題。
技術實現思路
本專利技術是根據這種情況做成的，其目的在于提供一種在依次供給互相進行反應的處理氣體而在基板的表面上層疊反應生成物并對基板進行等離子體處理的過程中，能夠抑制對于基板的等離子體損傷的。本專利技術的一技術方案的成膜裝置，其在真空容器內多次進行依次供給第I處理氣體及第2處理氣體的循環而在基板上進行成膜處理，其中，該成膜裝置包括旋轉臺，在其一面側形成有載置基板的基板載置區域，該旋轉臺用于使上述基板載置區域在上述真空容器內進行公轉；第I處理氣體供給部及第2處理氣體供給部，其向在該旋轉臺的圓周方向上經由隔離區域互相隔離開的區域分別供給第I處理氣體及第2處理氣體；主等離子體產生氣體供給部及輔助等離子體產生氣體供給部，其用于向上述真空容器內分別供給主等離子體產生用氣體及輔助等離子體產生用氣體；以及主等離子體產生部及輔助等離子體產生部，其以在上述旋轉臺的圓周方向上互相隔離開的方式設置，用于對主等離子體產生用氣體及輔助等離子體產生用氣體分別進行等離子體化；上述主等離子體產生部具有天線，其以在上述真空容器內利用電感耦合對主等離子體產生用氣體進行等離子體化的方式，面對上述旋轉臺的一面側設置；以及法拉第屏蔽，其夾設在上述天線與進行等離子體處理的區域之間，為了阻止產生在上述天線的周圍的電磁場中的電場成分的通過并使磁場通過基板側，在與上述天線正交的方向延伸的狹縫沿著該天線延伸的方向排列多個構成導電性的板狀體并接地。本專利技術的另一技術方案的成膜方法，其多次進行在真空容器內依次供給第I處理氣體及第2處理氣體的循環而在基板上進行成膜處理，其中，該成膜方法包括在設置在真空容器內的旋轉臺的一面側的基板載置區域上載置基板，并且使該基板載置區域進行公轉的工序；接著，向在上述旋轉臺的圓周方向上經由隔離區域互相隔離開的區域分別供給第 I處理氣體及第2處理氣體的工序；向上述真空容器內分別供給主等離子體產生用氣體及輔助等離子體產生用氣體的工序；為了利用電感耦合對主等離子體產生用氣體等離子體化，向面對上述旋轉臺的一面側設置的主等離子體產生部的天線供給高頻電力的工序；利用夾設在上述天線與進行等離子體處理的區域之間的、在與上述天線正交的方向延伸的狹縫沿著該天線延伸的方向排列多個構成導電性的板狀體的、接地的法拉第屏蔽，阻止產生在上述天線的周圍的電磁場中的電場成分的通過并使磁場通過基板側的工序；以及在設置在相對于上述主等離子體產生部在旋轉臺的圓周方向上離開的位置上的輔助等離子體產生部中，對輔助等離子體產生用氣體進行等離子體化的工序。而且，本專利技術的目的和優點的一部分記載在說明書上，一部分是根據說明書顯而易見的。本專利技術的目的和優點由所附的權利要求書中特別指出的要素及其其組合來實現。 上述的一般的記載和下述的詳細的說明是例示說明，并不是限定權利要求。附圖說明圖I是表示本專利技術的成膜裝置的一個例子的縱向剖視圖。圖2是上述成膜裝置的橫向剖視圖。圖3是上述成膜裝置的橫向俯視圖。圖4是表示上述成膜裝置的內部的一部分的分解立體圖。圖5是表示上述成膜裝置的內部的一部分的縱向剖視圖。圖6是表示上述成膜裝置的內部的一部分的立體圖。圖7是表示上述成膜裝置的內部的一部分的縱向剖視圖。圖8是表示上述成膜裝置的內部的一部分的俯視圖。圖9是表示上述成膜裝置的法拉第屏蔽的一部分的立體圖。圖10是表示上述成膜裝置的邊環的分解立體圖。圖11是表示上述成膜裝置的迷宮結構部的一部分的縱向剖視圖。圖12是表示在上述成膜裝置中的氣體的流向的模式圖。圖13是表示在上述成膜裝置中的等離子體的產生的情況的模式圖。圖14是表示在上述成膜裝置中在基板上形成薄膜的情況的模式圖。圖15是表示上述成膜裝置的另一個例子的橫剖面俯視圖。圖16是表示在上述另一個例子中在基板上形成薄膜的情況的模式圖。圖17是表示上述成膜裝置的再另一個例子的一部分的立體圖。圖18是表示上述再另一個例子的一部分的俯視圖。圖19是表示上述成膜裝置的其他例子的一部分的俯視圖。圖20是表示上述成膜裝置的其他例子的一部分的俯視圖。圖21是表示上述成膜裝置的其他例子的一部分的縱向剖視圖。圖22是表示上述成膜裝置的其他例子的一部分的縱向剖視圖。圖23是表示上述成膜裝置的另一個例子的一部分的立體圖。圖24是表示上述成膜裝置的再另一個例子的一部分的立體圖。圖25是表示上述再另一個例子的一部分的立體圖。圖26是表不上述再另一個例子的一部分的縱向剖視圖。具體實施方式參照圖I 圖11說明本專利技術的實施方式的成膜裝置的一個例子。如圖I及圖2 所示，該成膜裝置包括平面形狀呈大致圓形的真空容器I和設置在該真空容器I內、在該真空容器I的中心具有旋轉中心的旋轉臺2。而且，該成膜裝置的結構為，如下文詳細說明的， 利用ALD法在晶圓W的表面上層疊反應生成物而形成薄膜，并且在該薄膜的成膜過程中對晶圓W進行等離子體處理。此時，以在進行等離子體處理過程中，晶圓W不被等離子體施加電損傷的方式、或以盡量使上述損傷變小的方式構成上述成膜裝置。接著，詳細說明成膜裝置的各個部分。真空容器I包括頂板11和容器主體12，頂板11以能夠與容器主體12間進行裝卸的方式構成。在頂板11的上表面側的中央部，為了抑制互本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在真空容器內多次進行依次供給第1處理氣體和第2處理氣體的循環而在基板上進行成膜處理的成膜裝置，其中，該成膜裝置包括：旋轉臺，在其一面側形成有用于載置基板的基板載置區域，該旋轉臺用于使上述基板載置區域在上述真空容器內進行公轉；第1處理氣體供給部和第2處理氣體供給部，其用于向在該旋轉臺的圓周方向上被隔離區域互相隔離開的區域分別供給第1處理氣體及第2處理氣體；主等離子體產生氣體供給部及輔助等離子體產生氣體供給部，其用于向上述真空容器內分別供給主等離子體產生用氣體及輔助等離子體產生用氣體；以及主等離子體產生部及輔助等離子體產生部，其在上述旋轉臺的圓周方向上互相分開設置，用于分別使主等離子體產生用氣體及輔助等離子體產生用氣體等離子體化；上述主等離子體產生部具有：天線，其面對上述旋轉臺的一面側設置，以在上述真空容器內利用電感耦合使主等離子體產生用氣體等離子體化；以及法拉第屏蔽，其介于上述天線與進行等離子體處理的區域之間，導電性的板狀體并接地，其在該天線延伸的方向上排列有多個沿與上述天線正交的方向延伸的狹縫，以阻止在上述天線的周圍產生的電場磁場中的電場成分的通過并使磁場向基板側通過。

【技術特征摘要】
2011.09.05 JP 2011-1930461.ー種在真空容器內多次進行依次供給第I處理氣體和第2處理氣體的循環而在基板上進行成膜處理的成膜裝置，其中，該成膜裝置包括 旋轉臺，在其一面側形成有用于載置基板的基板載置區域，該旋轉臺用于使上述基板載置區域在上述真空容器內進行公轉； 第I處理氣體供給部和第2處理氣體供給部，其用于向在該旋轉臺的圓周方向上被隔離區域互相隔離開的區域分別供給第I處理氣體及第2處理氣體； 主等離子體產生氣體供給部及輔助等離子體產生氣體供給部，其用于向上述真空容器內分別供給主等離子體產生用氣體及輔助等離子體產生用氣體；以及 主等離子體產生部及輔助等離子體產生部，其在上述旋轉臺的圓周方向上互相分開設置，用于分別使主等離子體產生用氣體及輔助等離子體產生用氣體等離子體化； 上述主等離子體產生部具有 天線，其面對上述旋轉臺的一面側設置，以在上述真空容器內利用電感耦合使主等離子體產生用氣體等離子體化；以及 法拉第屏蔽，其介于上述天線與進行等離子體處理的區域之間，導電性的板狀體并接地，其在該天線延伸的方向上排列有多個沿與上述天線正交的方向延伸的狹縫，以阻止在上述天線的周圍產生的電場磁場中的電場成分的通過并使磁場向基板側通過。2.根據權利要求I所述的成膜裝置，其中， 上述主等離子體產生部及上述輔助等離子體產生部是用于處理種類互不相同的等離子體處理的部分。3.根據權利要求I所述的成膜裝置，其中， 上述輔助等離子體產生部具有 天線，其面對上述旋轉臺的一面側設置，以在上述真空容器內利用電感耦合使主等離子體產生用氣體等離子體化；以及 法拉第屏蔽，其介于上述天線與進行等離子體處理的區域之間，導電性的板狀體并接地，其在該天線延伸的方向上排列有多個沿與上述天線正交的方向延伸的狹縫，以阻止在上述天線的周圍產生的電場磁場中的電場成分的通過并使磁場向基板側通過。4.根據權利要求I所述的成膜裝置，其中， 上述主等離子體產生部是用于使第I處理氣體及第2處理氣體中的ー種處理氣體等離子化，以使等離子化了的處理氣體與吸附在基板上的第I處理氣體及第2處理氣體中的另ー種的處理氣體反應，而且 上述輔助等離子體產生部是用于對吸附在基板上的上述一種處理氣體的成分和由第I處理氣體及第2處理氣體反應生成在基板上的反應生成物中的任一方進行改性。5.根據權利要求I所述的成膜裝置，其中， 上述主等離子體產生部用于進行對生成在基板上的反應生成物進行蝕刻的等離子體處理， 上述輔助等離子體產生部用于進行由第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：加藤壽，菱谷克幸，牛窪繁博，
申請(專利權)人：東京毅力科創株式會社，
類型：發明
國別省市：