CN103215566A - 气体供给喷头和基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够对气体扩散室的内部充分地进行清扫,能够抑制在非计划的区域产生不需要的堆积物的气体供给喷头。上述气体供给喷头具备:包括直线状的筒状空间的气体扩散室(101);与该第一气体扩散室(101)对应地设置,形成列状的多个气体排出孔(102);设置于气体扩散室(101)的一端,与向气体扩散室(101)内供给气体的气体供给***(9)连接的第一气体供给口(103);和设置于气体扩散室(101)的另一端,与从气体扩散室(101)内排出气体的气体排气***(10)连接的排气口(104)。
Description
技术领域
本发明涉及气体供给喷头和基板处理装置。
背景技术
在ALD(Atomic layer deposition:原子层沉积)、MO-CVD(Metal-organic Chemical Vapor Deposition:金属有机化学汽相淀积)等的成膜装置中,例如,为了交替供给前体和氧化剂成膜薄膜,使用气体供给喷头(气体喷嘴)。在ALD、MO-CVD等中所使用的气体供给喷头为了将不同的气体种类不混合地向基板供给,具备与各种气体对应的各个气体扩散室和气体排出孔。
气体供给喷头的公知例,例如在专利文献1~3中有记载。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-12471号公报
专利文献2:日本特开昭62-149881号公报
专利文献3:日本特开2003-305350号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,分别通过各个气体扩散室从各个气体排出孔交替供给不同气体时,例如,如果气体扩散室的内部未被充分清扫,则有时在非计划的区域,例如在气体排出孔的附近区域产生不需要的堆积物。
例如,分别交替供给作为前体的三甲基铝((CH3)3Al:TMA)气体、作为氧化剂的水蒸气(H2O)气体的氧化铝(Al2O3)成膜工艺中,例如导致在气体排出孔的附近区域堆积不需要的氧化铝膜。
本发明提供一种能够充分清扫气体扩散室的内部、能够抑制在非计划的区域产生不需要的堆积物的气体供给喷头和使用该气体供给喷头的基板处理装置。
用于解决课题的方案
本发明的第一方面的气体供给喷头是向对基板进行处理的处理空间供给气体的气体供给喷头,具备:第一气体扩散室,其包括直线状的筒状空间;与该第一气体扩散室对应地设置,形成列状的多个第一气体排出孔;第一气体供给口,其设置于上述第一气体扩散室的一端,与向上述第一气体扩散室内供给第一气体的第一气体供给***连接;和第一气体排气口,其设置于上述第一气体扩散室的另一端,与从上述第一气体扩散室内排出上述第一气体的第一气体排气***连接。
本发明的第二方面的气体供给喷头是向至少利用第一气体和第二气体对基板进行处理的处理空间供给上述第一气体和上述第二气体的气体供给喷头,具备:相互并列配置的第一气体扩散室、第二气体扩散室、第三气体扩散室和第四气体扩散室;第一气体供给***,其与上述第一、第二气体扩散室各自的相互相反侧的一端连接,向上述第一、第二气体扩散室供给上述第一气体;第一气体排气***,其与上述第一、第二气体扩散室各自的相互相反侧的另一端连接,从上述第一、第二气体扩散室排出上述第一气体;第二气体供给***,其与上述第三、第四气体扩散室各自的相互相反侧的一端连接,向上述第三、第四气体扩散室供给上述第二气体;第二气体排气***,其与上述第三、第四气体扩散室各自的相互相反侧的另一端连接,从上述第三、第四气体扩散室排出上述第二气体;和与上述第一气体扩散室对应地设置的多个第一气体排出孔、与上述第二气体扩散室对应地设置的多个第二气体排出孔、与上述第三气体扩散室对应地设置的多个第三气体排出孔、以及与上述第四气体扩散室对应地设置的多个第四气体排出孔,上述多个第一、第二、第三、以及第四气体排出孔的开口设置于同一个面上。
本发明的第三方面的基板处理装置具备向至少利用第一气体和第二气体对基板进行处理的处理空间供给上述第一气体和上述第二气体的气体供给喷头,该基板处理装置具备:处理室,其收纳上述基板,在上述基板的周围形成对上述基板进行处理的处理空间;和气体供给喷头,其配置于上述处理室内,向上述处理空间供给上述第一气体和上述第二气体,上述气体供给喷头,使用第二方面的气体供给喷头。
发明效果
根据本发明,由于气体扩散室为直线状的筒状空间,特别是由于壁面的清扫性高,因此能够提供能够充分地对气体扩散室的内部进行清扫并能够抑制在非计划的区域产生不需要的堆积物的气体供给喷头、以及使用该气体供给喷头的基板处理装置。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的基板处理装置的一个例子的水平截面图。
图2是沿着图1中的II-II线的截面图。
图3的A图是表示一个实施方式所涉及的基板处理装置所具备的气体供给喷头的一个例子的水平截面图,B图是沿着A图中B-B线的截面图。
图4是透视地表示一个实施方式所涉及的基板处理装置所具备的气体供给喷头的一个例子的内部的立体图。
图5是向处理空间内排出的气体的流量分布的图。
图6的A图~C图是表示气体排出孔的配置的侧面图。
图7是设置有4对8室的气体扩散室的气体供给喷头的水平截面图。
图8是表示气体供给例的第一个例子的时间图。
图9的(A)图~(D)图是表示每一个主要的时刻(定时)的气体扩散室的状态的图。
图10是表示气体供给例的第二例的时间图。
图11的(A)图~(D)图是表示每一个主要的时刻的气体扩散室的状态的图。
图12是表示气体供给例的第三例的时间图。
图13的(A)图~(F)图是表示每一个主要的时刻的气体扩散室的状态的图。
附图标记说明
G……被处理体
101……气体扩散室
102……气体排出孔
103……气体供给口
104……气体排气口
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的一个实施方式进行说明。在该说明中,对于所参照的全部附图,对于相同的部分标注相同的参照符号。
图1是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置的一个例子的水平截面图,图2是沿着图1中的II-II线的截面图。在一个实施方式中,作为被处理体的一个例子,使用FPD(Flat Panel Display:平板显示器)的制造或太阳电池模块中所使用的玻璃基板,作为基板处理装置的一个例子,例示对玻璃基板实施成膜处理的成膜装置。
如图1和图2所示,基板处理装置1具备形成对被处理体G进行处理的处理空间2的处理室3。处理室3包括载置被处理体G的载置台4、和覆盖载置于载置台4上的被处理体G的罩5。载置台4和罩5构成为能够在高度方向上相对移动。将载置台4和罩5在高度方向上挪动,例如,使罩5上升从而罩5与载置台4分离,则载置设置于载置台4上的被处理体G的载置面露出于外部。由此,能够向载置面上搬入、载置、搬出被处理体G。此外,在图1和图2中,省略了在载置面中使被处理体G上升下降的升降机的图示。
相反,在载置面上载置有被处理体G的状态下,使罩5下降,使罩5与载置台4密合,则在载置台4和罩5之间形成从外部密闭而获得的处理空间2。由此,能够对处理空间2中的被处理体G进行处理。在本例中,以罩5相对于载置台4上升下降为例进行了说明,但是,也能够构成为载置台4相对于罩5上升下降,当然也能够构成为使载置台4和罩5双方上升下降。
在处理空间2的内部设置有对处理空间2供给处理所使用的气体的气体供给喷头6和排气槽7。排气槽7与排气装置8连接。排气装置8对处理空间2的内部进行排气。通过排气装置8对处理空间2的内部进行排气,能够进行处理空间2内的压力调节、处理空间2内的气氛置换(清扫)。
在本例中,气体供给喷头6和排气槽7为直线状,并且,直线状的气体供给喷头6和排气槽7配置于相互对置的位置,例如,配置于具备四边的矩形状的载置台4中的相对的两边。从而,上述载置面设置为夹在直线状的气体供给喷头6和直线状的排气槽7之间。通过将直线状的气体供给喷头6和直线状的排气槽7配置于相互相对的位置,并且以夹在直线状的气体供给喷头6和直线状的排气槽7之间的方式设置上述载置面,在载置于载置面上的被处理体G的被处理面的上方,能够从气体供给喷头6向排气槽7形成向一个方向形成层流的气体流F。在这样的本例中,通过向一个方向形成层流的气体对被处理体G进行均匀的所期望的处理,在本例中为进行均匀的成膜处理。
本例的气体供给喷头6与气体供给***9和气体排气***10连接。气体供给***9对气体供给喷头6供给例如处理所使用的气体。气体排气***10从气体供给喷头6对供给至气体供给喷头6的气体进行排气。另外,如图1所示,气体供给喷头6根据需要与不活泼气体供给***11连接。不活泼气体供给***11向气体供给喷头6供给不活泼气体。不活泼气体能够用于处理空间2的气氛、详细的如后所述的设置于气体供给喷头6内的气体扩散室的置换(清扫),或能够作为从气体供给***9供给的气体的稀释气体、载体气体而使用。
这样的基板处理装置1的各部分的控制由控制部12进行。控制部12例如具有由微处理器(计算机)构成的工艺控制器12a。工艺控制器12a连接有为了让操作员管理基板处理装置1而进行指令的输入操作等的键盘、将基板处理装置1的运转状况可视化显示的显示器等的用户接口12b。工艺控制器12a与存储部12c连接。存储部12c收纳有用于通过工艺控制器12a的控制实现在基板处理装置1中执行的各种处理的控制程序、和用于根据处理条件使基板处理装置1的各部分执行处理的方案。方案例如存储于存储部12c中的存储介质中。存储介质可以是硬盘、半导体存储器,也可以是CD-ROM、DVD、闪存等可移动的存储介质。另外,方案例如可以通过专用回路从其他装置适当地传送。方案可以根据需要,利用来自用户接口12b的指示等从存储部12c读取,工艺控制器12a执行与读取出的方案相应的处理,由此,基板处理装置1基于工艺控制器12a的控制实施所期望的处理、控制。
下面,对本例的气体供给喷头6进行更详细的说明。
图3A图是表示一个实施方式所涉及的基板处理装置所具备的气体供给喷头的一个例子的水平截面图,图3B图是沿着A图中B-B线的截面图,图4是透视地表示一个实施方式所涉及的基板处理装置所具备的气体供给喷头的一个例子的内部的立体图。
如图3A、图3B和图4所示,气体供给喷头6具备:主体100;形成在主体100内部的,包括直线状的筒状空间的气体扩散室101;和与气体扩散室101对应地设置,形成列状的多个气体排出孔102。多个气体排出孔102连通对应的气体扩散室101和气体供给喷头6面向的处理空间2之间。气体扩散室101配置为直线状的筒状空间的长轴方向不在与被处理体G垂直的方向上,而与被处理体G平行。而且,沿直线状的筒状空间并列配置为列状的多个气体排出孔102对被处理体G的被处理面几乎平行地排出气体,例如排出处理气体、不活泼气体。
在作为气体扩散室101的终端部的一端设置有气体供给103,同样在作为另一终端部的另一端设置有气体排气104。气体供给103与气体供给***9连接,气体排气口104与气体排气***10连接。
这样,在一个实施方式所涉及的基板处理装置1所具备的气体供给喷头6形成为使气体扩散室101为直线状的筒状空间,并且通过使气体从气体扩散室101的终端部供给而在气体扩散室101的内部不发生气体滞留的结构。
另外,通过从气体扩散室101的另一终端部对气体扩散室101的内部的气体进行排气,在气体扩散室101内,确立从气体供给口103向气体排气口104的一个方向的气流(流动)F1,形成为处理中所使用的气体在气体扩散室101的内部不发生残留、能够朝向气体排气口104进行排气的结构。
因此,根据图3A、图3B和图4所示的气体供给喷头6,例如,气体扩散室101为直线状的筒状空间,即使配置为其长轴方向与被处理体G水平,也能够得到能够对气体扩散室101的内部进行充分的清扫,能够抑制由于在气体扩散室101内部残留的处理气体而在非计划的区域产生不需要的堆积物的情况的优点。
并且,在一个实施方式中,向气体供给喷头6供给多种气体,在本例中,供给第一气体和第二气体的两种气体。因此,气体供给喷头6,作为气体扩散室101具备第一气体用的气体扩散室101a和第二气体用的气体扩散室101b。而且,对于气体供给***9,也具备供给第一气体的第一气体供给***9a和供给第二气体的第二气体供给***9b。此时,对于气体排气***10,没有特别图示,但是优选分别设置第一气体排气用的气体排气***和第二气体排气用的气体排气***。气体排气***用于抑制无用的堆积物的产生。
第一气体和第二气体的具体一个例子,例如当例示氧化铝(Al2O3)成膜时,第一气体为作为前体的三甲基铝((CH3)3Al:TMA)气体,第二气体为作为氧化剂的水蒸气(H2O)气体。当然,第一气体和第二气体不限于TMA气体、水蒸气气体,能够根据成膜的膜的种类进行变更。另外,气体也不限于两个种类,能够根据成膜的膜的种类变更为三种以上。当然,气体的种类也可以是一种。
并且,一个实施方式中,每种气体具备偶数个气体扩散室。本例中,作为第一气体用的气体扩散室101a具备两个气体扩散室101a1和101a2,作为第二气体用的气体扩散室101b具备两个气体扩散室101b1和101b2。而且,使在气体扩散室101a1内流动的第一气体的流向与在气体扩散室101a2内流动的第一气体的流向相互相反。同样地,使在气体扩散室101b1内流动的第二气体的流向与在气体扩散室101b2内流动的第二气体的流向相互相反。
通过这样,在第一气体用的气体扩散室101a1和101a2、第二气体用的气体扩散室101b1和101b2中分别相互反向地流动第一气体和第二气体,能够得到下面的优点。
图5是表示向处理空间2内排出的气体的流量分布的图。图5所示的流量分布,表示作为直线状的筒状空间的气体扩散室101(101a1、101a2)为在长轴方向上长度超过1m的米级别的情况。
如图5所示,气体从气体扩散室101a1和101a2的两端相互反向地供给,流向各个气体扩散室101a1、101a2的另一端。当气体供给喷头6大型且气体扩散室的长轴方向长度为米级别时,气体扩散室101a1、101a2内部的压力梯度变大,从气体排出孔102排出的流量向另一端缓缓降低。
对于这样的情况,第一实施方式所具备的气体供给喷头6,使在气体扩散室101a1内流动的第一气体的流向与在气体扩散室101a2内流动的第一气体的流向相互相反,从两端交替供给相同的气体。因此,即使压力梯度增大,也能够补足从双方流动的流量,能够沿气体供给喷头6的长轴方向得到均匀的流量分布。其结果,能够得到即使被处理体为米级别的大型被处理体也能够进行均匀的处理,例如均匀的成膜处理的优点。
另外,在上述一个实施方式中,将多个气体排出孔102a1、102a2、102b1和102b2以分别在气体供给喷头6的一个面(同一个面)上开口的方式设置。通过这样将多个气体排出孔102a1、102a2、102b1和102b2的开口设于同一个面上,例如,能够得到容易地从气体供给喷头6的一个面向排气槽7形成一个方向的层流的气流F这样的优点。
并且,在上述一个实施方式中,将第一气体用的多个气体排出孔102a1、102a2的开口在同一列上交替配置,将第二气体用的多个气体排出孔102b1、102b2的开口在另一列上交替配置,如图6(A)所示,将气体排出孔102a1、102a2的开口的列和气体排出孔102b1、102b2的开口的列两列并列配置。将第一气体用的多个气体排出孔102a1、102a2的开口在同一列上交替配置得到的优点,如上所述,在于容易沿气体供给喷头6的长轴方向得到均匀的流量分布。
另外,在上述一个实施方式中,将气体排出孔102a1的开口和气体排出孔102a2的开口的配置间距设定为“P”,以等间隔配置气体排出孔102a1的开口和气体排出孔102a2的开口。第二气体用的多个气体排出孔102b1、102b2的开口也同样地在另外的同一列上交替配置,对于气体排出孔102b1的开口和气体排出孔102b2的开口的配置间距,也同样地设定为“P”并等间隔地配置。而且,在上述一个实施方式中,将气体排出孔102a1、102a2的开口的列和气体排出孔102b1、102b2的开口的列相互错开“P/2”间距。由此,交替配置第一气体用的气体排出孔102a(102a1、102a2)的开口和第二气体用的气体排出孔102b(102b1、102b2)的开口,并且,将气体排出孔102a1、102b1、102a2、102b2的开口以“P/2”间距等间隔地配置。
将第二气体用气体排出孔102b1、102b2交替配置于与第一气体用气体排出孔102a1、102a2不同的同一列上得到的优点在于能够根据气体种类将第一气体和第二气体在离开气体排出口102a1、102a2、102b1、102b2的排出部分即喷嘴的位置混合。能够在离开气体喷嘴的位置混合第一气体和第二气体,则能够得到抑制气体供给喷头6附近的第一气体和第二气体的反应,进一步良好地抑制在气体供给喷头6上不需要的堆积物的发生的优点。
另外,交替配置第一气体用的气体排出孔102a(102a1、102a2)的开口和第二气体用的气体排出孔102b(102b1、102b2)的开口,并且,以“P/2”间距等间隔配置得到的优点在于能够提高第一气体和第二气体的混合的均匀性。
另外,在不需要在离开喷嘴的位置混合第一气体和第二气体时,气体排出孔102a1、102a2、102b1、102b2的开口的配置不限于两列并列。例如,如图(6B)所示,可以一列单列配置气体排出孔102a1、102a2、102b1、102b2的开口。
此外,在一列单列配置气体排出孔102a1、102a2、102b1、102b2时,将第一气体用气体排出孔102a(102a1、102a2)的开口和第二气体用气体排出孔102b(102b1、102b2)的开***替配置并且以“P/2”间距等间隔配置,则能够得到能够提高第一气体和第二气体的混合的均匀性的优点。
另外,在即使是同一种气体也需要以不同的高度分开各列时,如图6(C)所示,例如,可以分别使气体排出孔102a1的开口的列、气体排出孔102a2的开口的列、气体排出孔102b1的开口的列和气体排出孔102b2的开口的列不同,配置为四列并列。
在四列并列地配置气体排出孔102a1、102a2、102b1、102b2的开口时,将气体排出孔102a1、102a2的开口的列和气体排出孔102b1、102b2的开口的列相互错开“P/4”间隔。由此,第一气体用的气体排出孔102a(102a1、102a2)和第二气体用的气体排出孔102b(102b1、102b2)的开***替配置,并且能够以“P/4”间距等间隔配置。通过这样配置,与图6(A)、图6(B)所示的配置例同样,能够得到能够提高第一气体和第二气体的混合均匀性的优点。
并且,在图6(A)~图6(C)的任一情况中,通过分别顺次或者交替配置气体排出孔102a1和102a2、气体排出孔102b1和102b2,能够得到沿气体供给喷头6的长轴方向容易得到均匀的流量分布的优点。
另外,各种气体的每种的气体扩散室的数量不限于两个。可以以使气体的流向相互相反的气体扩散室的对形成为一个以上的方式设置两个以上的偶数个。
图7中表示气体供给喷头6的一水平截面图,其中,气体供给喷头6设置有作为第一气体用的气体扩散室101a的气体扩散室101a1~101a4的2对4室、作为第二气体用的气体扩散室101b的气体扩散室101b1~101b4的2对4室、合计4对8室的气体扩散室101。在本例中,将第一气体用的气体排出孔102a1~102a4的开口的配置间距和第二气体用的气体排出孔102b1~102b4的开口的配置间距都设为“P”。而且,将气体排出孔102a1~102a4的开口的列和气体排出孔102b1~102b4的开口的列相互错开“P/2”。由此,第一气体用气体排出孔102a(102a1~102a4)的开口和第二气体用气体排出孔102b(102b1~102b4)的开***替配置,并且能够以“P/2”间距的等间隔配置。通过这样的配置,与图6(A)~图6(C)所示的例子同样地,能够提高第一气体和第二气体的混合均匀性。
接着,说明几个向气体供给喷头6供给气体的例子。下面所说明的气体的供给例为氧化铝(Al2O3)成膜工艺的例子,其中,作为第一气体使用TMA气体,作为第二气体使用水蒸气(H2O)气体。
(气体供给:第一例)
第一例是不使用不活泼气体、仅使用TMA气体和水蒸气气体进行氧化铝成膜工艺的例子。
图8是表示气体供给例的第一例的时间图,图9(A)~图9(D)是表示每一个主要的时刻的气体供给喷头6的气体扩散室101的状态的图。
首先,如图8的步骤1所示,打开(ON)图1所示的阀门V1、V2,向气体扩散室101a1、101a2内从相互相反的方向供给第一气体TMA。供给至气体扩散室101a1、101a2内的第一气体TMA经由气体排出孔102a1、102a2向处理空间2内供给(图9(A))。
接着,如图8的步骤2所示,关闭(OFF)图1所示的阀门V1、V2,打开(ON)阀门VAC1、VAC2。由此,气体扩散室101a1、101a2内的第一气体TMA被向相互相反的方向排气(图9(B)。
接着,如图8的步骤3所示,关闭(OFF)图1所示的阀门VAC1、VAC2,打开(ON)阀门V3、V4,从相互相反的方向对气体扩散室101b1、101b2内供给第二气体H2O。供给至气体扩散室101b1、101b2内的第二气体H2O经由气体排出孔102b1、102b2向处理空间2内供给(图9(C))。
接着,如图8的步骤4所示,关闭(OFF)图1所示的阀门V3、V4,打开(ON)阀门VAC3、VAC4。由此,气体扩散室101b1、101b2内的第二气体H2O被向相互相反的方向排气(图9(D))。
接着,如图8的步骤5所示,关闭(OFF)图1所示的阀门VAC3、VAC4,再次打开(ON)阀门V1、V2,反复步骤1~步骤4直至设定的次数。通过反复步骤1~步骤4直至设定的次数,在被处理体G上形成设定膜厚的氧化铝薄膜。
例如,通过进行这样的气体供给,基于一个实施方式所涉及的基板处理装置施行氧化铝成膜处理。
另外,在第一例中不使用不活泼气体。在实施第一例时,能够得到从基板处理装置1省略图1所示的不活泼气体供给***11和阀门V5~V8这样的优点。
(气体供给:第二例)
第二例是使用不活泼气体、TMA气体和水蒸气气体进行氧化铝成膜工艺的例子。作为不活泼气体使用氮(N2)气体。
图10是表示气体供给例的第二例的时间图,图11(A)~图11(D)是表示每一个主要的时刻的气体供给喷头6的气体扩散室101的状态的图。
如图10所示,第二例与第一个例子的不同之处在于,在处理期间,阀门V5~V8设为开放的状态(ON),恒定地向气体扩散室101a1、101a2、101b1和101b2内供给不活泼气体N2。
在该状态下,如图10的步骤1所示,打开(ON)图1所示的阀门V1、V2,向气体扩散室101a1、101a2内从相互相反的方向供给第一气体TMA和不活泼气体N2(图11(A))。
接着,如图10的步骤2所示,关闭(OFF)图1所示的阀门V1、V2,打开阀门VAC1、VAC2。由此,将气体扩散室101a1、101a2内的第一气体TMA和不活泼气体N2向相互相反的方向排气。此时,阀门V5、和V6开放,对于不活泼气体N2,边供给边排气(图11(B))。
接着,如图10的步骤3所示,关闭(OFF)图1所示的阀门VAC1、VAC2,打开(ON)阀门V3、V4,向气体扩散室101b1、101b2内从相互相反的方向供给第二气体H2O和不活泼气体N2(图11(C))。
接着,如图10的步骤4所示,关闭(OFF)图1所示的阀门V3、V4,打开(ON)阀门VAC3、VAC4。由此,将气体扩散室101b1、101b2内的第二气体H2O和不活泼气体N2向相互相反的方向排气。此时,也与第一气体TMA的情况同样地,由于阀门V7和V8开放(ON),所以对于不活泼气体N2,边供给边排气(图11(D)。
接着,如图10的步骤5所示,关闭(OFF)图1所示的阀门VAC3、VAC4,再次打开(ON)阀门V1、V2,反复步骤1~步骤4直至设定的次数。
这样,能够恒定地向气体扩散室101a1、101a2、101b1和101b2内供给不活泼气体N2。
另外,通过恒定地向气体扩散室101a1、101a2、101b1和101b2供给不活泼气体N2,将气体扩散室101a1、101a2、101b1和101b2内的含有TMA气体、H2O气体的气氛置换为不活泼气体气氛。因此,能够得到能够进一步良好地抑制在气体扩散室101的内部残留的TMA气体、H2O气体等处理气体引起的在非计划的区域产生不需要的堆积物的事情的优点。
(气体供给:第三例)
第三例与第二例同样,也是使用不活泼气体、TMA气体和水蒸气气体进行氧化铝成膜工艺的例子。
图12是表示气体供给例的第三例的时间图,图13(A)~图13(F)是表示每一个主要的时刻的气体供给喷头6的气体扩散室101的状态的图。
如图12和图13(A)~图13(F)所示,第三例与第二例的不同之处在于,在从气体扩散室101a1、101a2排出气体后,以及在从气体扩散室101b1、101b2排出气体之后,如步骤6、7所示,在直至供给处理气体之间仅供给不活泼气体N2的步骤,可以说在至使用下一种不同的处理气体的工序之间设置有间隔(interval)。
如第三例所示,通过在使用TMA气体的工序和使用水蒸气气体的工序之间,设置有向气体扩散室101a1、101a2或者气体扩散室101b1、101b2仅供给不活泼气体的步骤,能够将气体扩散室101a1、101a2、101b1和101b2内的含有处理气体、例如本例中TMA气体、H2O气体的气氛更可靠地置换为不活泼气体气氛。而且,在向气体扩散室101a1、101a2或气体扩散室101b1、101b2仅供给不活泼气体的步骤中,能够将气体排出孔102a1、102a2、102b1和102b2的内部置换为不活泼气体气氛。因此,除了气体扩散室101的内部以外,还能够充分排出残留在气体排出孔102内部的处理气体,能够得到如下优点,与第二例相比,能够进一步抑制残留的处理气体引起的在非计划的区域发生的不需要的堆积物的情况。
此外,第二例与第三例相比,不具有步骤6、7,在生产量的方面,比第三例有利。因此,对于实施第二例还是实施第三例,可以兼顾考虑生产量的观点、精度良好的成膜工艺的观点而采用任一种。
以上,根据一个实施方式对本发明进行了说明,但是,本发明并不限定于上述一个实施方式,能够有各种变形。另外,上述一个实施方式并不是本发明的实施方式的唯一的实施方式。
例如,在一个实施方式中,载置台4仅有一个,但是,也能够多层地层叠载置台4,使基板处理装置为批量式基板处理装置。
另外,对进行成膜的膜不限于氧化铝膜,如实施方式中所述,在各种膜的成膜中能够适用上述的一个实施方式。
此外,本发明在不超出其要点的范围内能够进行各种变形。
Claims (12)
1.一种气体供给喷头,其向对基板进行处理的处理空间供给气体,所述气体供给喷头的特征在于,具备:
第一气体扩散室,其包括直线状的筒状空间;
与该第一气体扩散室对应地设置,形成列状的多个第一气体排出孔;
第一气体供给口,其设置于所述第一气体扩散室的一端,与向所述第一气体扩散室内供给第一气体的第一气体供给***连接;和
第一气体排气口,其设置于所述第一气体扩散室的另一端,与从所述第一气体扩散室内排出所述第一气体的第一气体排气***连接。
2.如权利要求1所述的气体供给喷头,其特征在于,还具备:
第二气体扩散室,其包括与所述第一气体扩散室并列配置的直线状的筒状空间;
与该第二气体扩散室对应地设置,形成列状的多个第二气体排出孔;
第二气体供给口,其设置于所述第二气体扩散室的一端,与向所述第二气体扩散室内供给所述第一气体的所述第一气体供给***连接;和
第二气体排气口,其设置于所述第二气体扩散室的另一端,与从所述第二气体扩散室内排出所述第一气体的所述第一气体排气***连接,
在所述第一气体扩散室内流动的所述第一气体的流向和在所述第二气体扩散室内流动的所述第一气体的流向为相互反向。
3.如权利要求2所述的气体供给喷头,其特征在于:
所述多个第一气体排出孔和所述多个第二气体排出孔在同一列上交替配置。
4.如权利要求2所述的气体供给喷头,其特征在于:
所述多个第一气体排出孔形成第一气体孔列,
所述多个第二气体排出孔形成第二气体孔列,
所述第一气体孔列和所述第二气体孔列并列配置。
5.一种气体供给喷头,其向至少利用第一气体和第二气体对基板进行处理的处理空间供给所述第一气体和所述第二气体,所述气体供给喷头的特征在于,具备:
相互并列配置的第一气体扩散室、第二气体扩散室、第三气体扩散室和第四气体扩散室;
第一气体供给***,其与所述第一、第二气体扩散室各自的相互相反侧的一端连接,向所述第一、第二气体扩散室供给所述第一气体;
第一气体排气***,其与所述第一、第二气体扩散室各自的相互相反侧的另一端连接,从所述第一、第二气体扩散室排出所述第一气体;
第二气体供给***,其与所述第三、第四气体扩散室各自的相互相反侧的一端连接,向所述第三、第四气体扩散室供给所述第二气体;
第二气体排气***,其与所述第三、第四气体扩散室各自的相互相反侧的另一端连接,从所述第三、第四气体扩散室排出所述第二气体;和
与所述第一气体扩散室对应地设置的多个第一气体排出孔、与所述第二气体扩散室对应地设置的多个第二气体排出孔、与所述第三气体扩散室对应地设置的多个第三气体排出孔、以及与所述第四气体扩散室对应地设置的多个第四气体排出孔,
所述多个第一、第二、第三、以及第四气体排出孔的开口设置于同一个面上。
6.如权利要求5所述的气体供给喷头,其特征在于:
所述多个第一气体排出孔的开口和所述多个第二气体排出孔的开口在同一列上交替配置,
所述多个第三气体排出孔的开口和所述多个第四气体排出孔的开口在与上述同一列不同的另外的同一列上交替配置。
7.如权利要求5所述的气体供给喷头,其特征在于:
所述多个第一、第二、第三、以及第四气体排出孔的开口在同一列上依次配置。
8.如权利要求5所述的气体供给喷头,其特征在于:
所述多个第一气体排出孔的开口形成第一气体孔列,
所述多个第二气体排出孔的开口形成第二气体孔列,
所述多个第三气体排出孔的开口形成第三气体孔列,
所述多个第四气体排出孔的开口形成第四气体孔列,
所述第一、第二、第三、以及第四气体孔列配置在各自不同高度的列上,并且并列配置。
9.一种基板处理装置,其具备向至少利用第一气体和第二气体对基板进行处理的处理空间供给所述第一气体和所述第二气体的气体供给喷头,所述基板处理装置的特征在于,具备:
处理室,其收纳所述基板,在所述基板的周围形成对所述基板进行处理的处理空间;和
气体供给喷头,其配置于所述处理室内,向所述处理空间供给所述第一气体和所述第二气体,
所述气体供给喷头,使用权利要求5~8中任一项所述的气体供给喷头。
10.如权利要求9所述的基板处理装置,其特征在于:
所述处理是至少利用所述第一气体和第二气体的反应的成膜处理,
交替向所述处理空间供给所述第一气体和所述第二气体。
11.如权利要求10所述的基板处理装置,其特征在于:
将所述第一气体并将不活泼气体供给至所述第一气体供给***,将所述第二气体并将所述不活泼气体供给至所述第二气体供给***。
12.如权利要求11所述的基板处理装置,其特征在于:
所述第一气体和第二所述气体被交替供给至所述处理空间,
还具备在从所述第一气体向所述第二气体切换期间、和从所述第二气体向所述第一气体切换期间,向所述第一气体供给***和所述第二气体供给***仅供给所述不活泼气体的步骤。
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