JP2009088232A - Gas supply apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film-forming apparatus, or the like capable of obtaining a high in-plane uniformity for film thickness and film quality, when performing film formation treatment by supplying three kinds of processed gases, from a gas supply surface that faces a substrate, to the substrate. <P>SOLUTION: A gas supply apparatus 4 performs treatment on the substrate from a number of gas supply holes that oppose the substrate placed on a mount table in a treatment vessel. A gas supply apparatus main body 4a is provided with a plurality of gas inlet ports, and gas channels 512 (522, 532) for guiding the gas introduced from them to the gas supply holes. First and second gas supply plates 45, 44 are provided in the gas supply apparatus body 4a, and have a number of gas supply holes having mutually different types or flow rates of gases. Then, in the first gas supply port 45, the gas supply hole communicates with the inlet port for supplying the processed gas and is detachable from the gas supply apparatus body 4a. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、基板に対して処理ガスをシャワー状に供給するためのガス供給装置に関する。   The present invention relates to a gas supply apparatus for supplying a processing gas to a substrate in a shower shape.

半導体製造装置の中には、ガス供給装置と載置台とを処理容器内に対向させ、ガス供給装置から載置台上の基板に処理ガスをシャワー状に供給して基板を処理する装置、例えば成膜装置やエッチング装置等がある。
このうち成膜装置としては、処理ガスを加熱して反応させる熱ＣＶＤ等があり、また複数種類の処理ガスの供給を例えば２ステップに分けて、第１のステップにて一の処理ガスの供給を行い、また第２のステップにて他の処理ガスの供給を行い、これらステップを交互に行って処理ガスによる反応生成物を順次積層していくいわゆるＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）も知られている。このＡＬＤについては、基板の横側から処理ガスを流すサイドフロー方式が知られていたが、本発明者はこのＡＬＤにおいても基板と対向するガス供給装置を用いる方式の方が有利であると考えている。 In a semiconductor manufacturing apparatus, for example, an apparatus for processing a substrate by supplying a processing gas from a gas supply device to a substrate on the mounting table in a shower shape with the gas supply device and the mounting table facing each other in the processing container. There are a film apparatus and an etching apparatus.
Among these, as a film forming apparatus, there is thermal CVD that heats and reacts a processing gas, and supply of a plurality of types of processing gas is divided into two steps, for example, and one processing gas is supplied in the first step. In addition, a so-called ALD (Atomic Layer Deposition) is also known in which another process gas is supplied in the second step, and these steps are alternately performed to sequentially stack reaction products from the process gas. . For this ALD, a side flow method in which a processing gas is flown from the side of the substrate has been known, but the present inventor considers that the method using a gas supply device facing the substrate is also advantageous in this ALD. ing.

このガス供給装置はガスシャワーヘッド等と呼ばれており、ガス導入ポートを備えたガス供給装置本体の最下部に多数のガス供給孔が形成されたシャワープレート等と呼ばれているガス供給プレートが設けられている。ガス供給装置本体は、ガス導入ポートとこれに対応するガス供給孔とを連通するためのガス流路を備え、ガス流路の途中にはガスを横方向に拡散させるための拡散空間が形成されており、例えばＡＬＤにより成膜を行うタイプのガス供給装置では、各ステップで供給される処理ガスを夫々異なるガス供給孔から供給できるように構成されている。   This gas supply device is called a gas shower head or the like, and a gas supply plate called a shower plate or the like in which a large number of gas supply holes are formed in the lowermost part of a gas supply device body having a gas introduction port is provided. Is provided. The gas supply device main body includes a gas flow path for communicating the gas introduction port and the corresponding gas supply hole, and a diffusion space for diffusing the gas in the lateral direction is formed in the middle of the gas flow path. For example, a gas supply apparatus of a type that forms a film by ALD is configured such that the processing gas supplied at each step can be supplied from different gas supply holes.

このＡＬＤにおいてガスシャワーヘッドから供給される処理ガスの種類を切り替える際には、次の処理ガスの供給を開始する前にパージガスを供給し、成膜を行う処理雰囲気内に残っている処理ガスを完全に排除する作業が行われる。このようなパージ作業の行われるＡＬＤ用のガスシャワーヘッドにおいて、本発明者はガスシャワーヘッドの中央領域については処理ガス及びパージガスの供給を行う領域とし、更に周縁領域をパージガスの供給を行う領域とすることによって、中央領域と周縁領域とを併せたガスシャワーヘッド全体から多量のパージガスを供給することでパージ作業の時間を短縮し、成膜装置のスループットを向上させる技術を検討している。   When switching the type of processing gas supplied from the gas shower head in this ALD, the purge gas is supplied before starting the supply of the next processing gas, and the processing gas remaining in the processing atmosphere in which the film is formed is removed. Work to eliminate completely. In the gas shower head for ALD in which such a purging operation is performed, the present inventor sets the central region of the gas shower head as a region for supplying the processing gas and the purge gas, and further sets the peripheral region as a region for supplying the purge gas. Thus, a technique for reducing the purge operation time and improving the throughput of the film forming apparatus by supplying a large amount of purge gas from the entire gas shower head including the central region and the peripheral region is being studied.

一方、ガス供給装置においては、シャワープレートの構成は処理ガスの種類に応じて調整される。例えばガス供給孔の孔径や長さ（深さ）についてみると、一のガス供給孔から処理容器内に供給された一の処理ガスが当該ガス供給孔に隣接する他の処理ガス用のガス供給孔へと拡散、侵入し、ガス流路や拡散空間内で処理ガス同士が反応して反応物が付着することによるパーティクルの発生を防止するために、拡散し易いガスを用いる場合にはガス供給孔のサイズを小さしたりあるいはその長さを大きくする等の調整が必要である。
また、処理ガスのガス供給孔のみに限られず、例えばパージ効率を調整するためにパージガスのガス供給孔を変更することもある。 On the other hand, in the gas supply device, the configuration of the shower plate is adjusted according to the type of processing gas. For example, regarding the hole diameter and length (depth) of the gas supply hole, one process gas supplied from one gas supply hole into the processing container is a gas supply for another process gas adjacent to the gas supply hole. In order to prevent the generation of particles due to diffusion and intrusion into the holes, reaction of the processing gases in the gas flow path and diffusion space and adhesion of reactants, gas supply when using a gas that is easy to diffuse Adjustment such as reducing the size of the hole or increasing the length thereof is necessary.
In addition, the gas supply hole for the purge gas is not limited to the gas supply hole for the processing gas. For example, the gas supply hole for the purge gas may be changed to adjust the purge efficiency.

更にまた、実際に製品のウエハを処理する場合に限らず、装置の開発段階においてプロセスレシピに見合ったガス供給孔の孔径や長さを追い込んでいく場合にも、実際に装置を組み立ててガス供給孔の孔径や長さを種々変更することがある。   Furthermore, not only when actually processing product wafers, but also when pursuing the hole diameter and length of gas supply holes that match the process recipe in the development stage of the equipment, the equipment is actually assembled and the gas is supplied. The hole diameter and length of the hole may be changed variously.

このような場合、例えば処理ガスの種類の変更に応じてガス供給孔を変更する場合には、ガスシャワーヘッド全体を交換するよりも、シャワープレートだけを交換する方がコスト的にも有利であると考えられる。
しかしながら、シャワープレートの製作は、例えば直径１〜２ｍｍ程度の微細な多数のガス供給孔を位置、孔径共に高精度に加工しなければならない。そしてウエハが大口径化していることから、シャワープレートも大型化しており、大面積のプレート上にそのような高い精度が要求される加工を施すことは容易ではなく、製作費用も高騰する。 In such a case, for example, when the gas supply hole is changed in accordance with the change in the type of the processing gas, it is advantageous in terms of cost to replace only the shower plate rather than replacing the entire gas shower head. it is conceivable that.
However, in manufacturing the shower plate, for example, a large number of fine gas supply holes having a diameter of about 1 to 2 mm must be processed with high accuracy in both position and hole diameter. Since the diameter of the wafer is increased, the shower plate is also increased in size, and it is not easy to perform a process requiring such high accuracy on a large-area plate, and the manufacturing cost increases.

そして既述のように例えば処理ガスを中央領域から、またパージガスを周縁領域から夫々供給する場合には、処理ガスのガス供給孔を変更するときにもシャワープレートにパージガスのガス供給孔を加工しなければならないし、また逆にパージガスのガス供給孔を変更するときにも処理ガスのガス供給孔を加工しなければならず、調整すべきガス供給孔以外のガス供給孔についても加工しなければならないという無駄があり、結果として開発コスト、ランニングコストの低廉化の妨げになる。   As described above, for example, when the processing gas is supplied from the central region and the purge gas from the peripheral region, the purge gas gas supply hole is processed in the shower plate even when the processing gas gas supply hole is changed. Conversely, when changing the gas supply hole for the purge gas, the gas supply hole for the processing gas must be processed, and the gas supply holes other than the gas supply holes to be adjusted must also be processed. As a result, the development cost and running cost are hindered.

更にエッチング装置において、中央領域と周縁領域とから供給するエッチングガスのガスの種類や流量が互いに異なるガスシャワーヘッドが知られているが（特許文献１）、このようなガスシャワーヘッドにおいても、中央領域、周縁領域の一方のガス供給孔を変更するときにも、同様の無駄がある。なおこの特許文献１には、こうした無駄やそれを解消する技術については記載されていない。
特開２００６−１６５３９９号公報：第００３７段落〜第００３９段落、図３ Further, in the etching apparatus, there is known a gas shower head in which the kind and flow rate of the etching gas supplied from the central region and the peripheral region are different from each other (Patent Document 1). There is a similar waste when changing one of the gas supply holes in the region and the peripheral region. Note that Patent Document 1 does not describe such waste and a technique for solving the waste.
JP 2006-165399 A: paragraphs 0037 to 0039, FIG.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は基板に対してシャワー状にガスを供給するガス供給装置において、処理ガスの種類や流量を変更するにあたって一部の部品を交換することで対応でき、しかも交換部品を製作する上で有利なガス供給装置を提供することにある。本発明の他の目的は、このガス供給装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a gas supply device that supplies a gas in a shower-like manner to a substrate. An object of the present invention is to provide a gas supply device which can be dealt with by exchanging, and which is advantageous in manufacturing a replacement part. Another object of the present invention is to provide this gas supply device.

本発明に係るガス供給装置は、処理容器内の載置台に載置された基板に対向する多数のガス供給孔から、前記基板に対して処理を行うための処理ガスを供給するガス供給装置であって、
複数のガス導入ポートと、これら複数のガス導入ポートから導入されたガスを前記多数のガス供給孔に導くガス流路と、を有するガス供給装置本体と、
このガス供給装置本体の下面側領域を分割することにより構成され、各々多数のガス供給孔を備えると共にガスの種類及び流量の少なくも一方が互いに異なる第１のガス供給プレート及び第２のガス供給プレートと、を備え、
前記第１のガス供給プレートは、ガス供給孔が処理ガスを供給するガス導入ポートに連通し、前記ガス供給装置本体に対して着脱自在に設けられたことを特徴とする。
このとき更に前記第２のガス供給プレートは、前記ガス供給装置本体に対して着脱自在に構成するとよい。 A gas supply apparatus according to the present invention is a gas supply apparatus that supplies a processing gas for performing processing on a substrate from a plurality of gas supply holes facing a substrate mounted on a mounting table in a processing container. There,
A gas supply device main body having a plurality of gas introduction ports and a gas flow path for guiding the gas introduced from the plurality of gas introduction ports to the plurality of gas supply holes;
A first gas supply plate and a second gas supply which are configured by dividing a lower surface side region of the gas supply device main body, each having a plurality of gas supply holes and at least one of the gas type and the flow rate being different from each other. A plate, and
The first gas supply plate is characterized in that a gas supply hole communicates with a gas introduction port for supplying a processing gas and is detachably attached to the gas supply device main body.
At this time, the second gas supply plate may be configured to be detachable from the main body of the gas supply device.

また基板が半導体ウエハである場合には、前記第１のガス供給プレート及び第２のガス供給プレートを、ガス供給装置本体の下面領域を径方向に分割することが好適であり、この場合には前記第１のガス供給プレートは、ガス供給装置本体の下面領域の中央部に設け、前記第２のガス供給プレートは、前記第１のガス供給プレートを囲むようにリング状に設けることが好ましい。また、前記第２のガス供給プレートは、パージガスを専用に供給するように構成してもよい。   Further, when the substrate is a semiconductor wafer, it is preferable to divide the first gas supply plate and the second gas supply plate in the radial direction in the lower surface region of the gas supply device body. It is preferable that the first gas supply plate is provided in a central portion of a lower surface region of the gas supply apparatus main body, and the second gas supply plate is provided in a ring shape so as to surround the first gas supply plate. The second gas supply plate may be configured to supply a purge gas exclusively.

また、前記第１のガス供給プレートのガス供給孔を、互いに異なる処理ガスを導入する複数のガス導入ポートに夫々連通する複数のグループに分け、更にこれら互いに異なる処理ガスを導入する複数のガス導入ポートを、３種類以上の処理ガスを夫々導入する３つ以上のガス導入ポートとして構成してもよい。   Further, the gas supply holes of the first gas supply plate are divided into a plurality of groups respectively communicating with a plurality of gas introduction ports for introducing different processing gases, and further, a plurality of gas introductions for introducing these different processing gases. The port may be configured as three or more gas introduction ports for introducing three or more kinds of processing gases, respectively.

このほか上述の各ガス供給装置は、一のグループに属するガス供給孔と他のグループに属するガス供給孔とから、交互に処理ガスを供給して、それら処理ガスの成分を交互に基板に吸着させ、順次処理ガスの成分同士を反応させて反応生成物を積層するために用いる場合に適している。   In addition, each of the gas supply devices described above alternately supplies process gas from the gas supply holes belonging to one group and the gas supply holes belonging to the other group, and alternately adsorbs the components of the process gas to the substrate. It is suitable for the case where the components of the processing gas are sequentially reacted to be used for stacking reaction products.

本発明は、ガス供給装置本体に多数のガス供給孔を備えたガス供給プレートを設け、このガス供給プレートを、ガスの種類及び流量の少なくも一方が互いに異なる第１のガス供給プレート及び第２のガス供給プレートに分割すると共に、処理ガスを供給する第１のガス供給プレートを前記ガス供給装置本体に対して着脱自在に取り付けている。このため、処理ガスの種類や流量を変更する場合、あるいはその処理ガスの種類や流量に見合った適切なガス供給孔にパラメータを求める作業を行う場合に、ガス供給プレート全体を交換することなく、第１のガス供給プレートのみを交換すればよいので、ガス供給プレートを一体に構成する場合に比べて、使用する材料や加工の手間も小さく、ガス供給プレートの製作費用を低減することが可能となる。   According to the present invention, a gas supply plate having a large number of gas supply holes is provided in a gas supply device main body, and the gas supply plate includes a first gas supply plate and a second gas supply plate that are different from each other in at least one of gas type and flow rate. The first gas supply plate for supplying the processing gas is detachably attached to the gas supply apparatus main body. For this reason, when changing the type and flow rate of the processing gas, or when performing an operation for obtaining a parameter in an appropriate gas supply hole corresponding to the type and flow rate of the processing gas, without replacing the entire gas supply plate, Since only the first gas supply plate needs to be replaced, it is possible to reduce the manufacturing cost of the gas supply plate by using less materials and processing than the case where the gas supply plate is integrated. Become.

更にまた第２のガス供給プレートについても交換可能な構造とすれば、これらのガス供給プレートのうち、いずれか一方から供給される処理ガスの種類や流量を変更する場合などには、変更の必要なガス供給プレートだけをガス供給装置から取り外して新たなガス供給プレートを装着すればよく、もう一方のガス供給プレートはそのまま使用することができ、より一層有利である。   Furthermore, if the second gas supply plate is also replaceable, it is necessary to change the type or flow rate of the processing gas supplied from any one of these gas supply plates. It is sufficient to remove only the gas supply plate from the gas supply device and install a new gas supply plate, and the other gas supply plate can be used as it is, which is further advantageous.

先ず、本発明の実施の形態である成膜装置１全体の構成について図１を参照しながら説明する。本実施の形態に係る成膜装置１は、例えば第１の処理ガスとしてストロンチウム（Ｓｒ）を含む原料ガス（以下、Ｓｒ原料ガスという）、第２の処理ガスとしてチタン（Ｔｉ）を含む原料ガス（以下、Ｔｉ原料ガスという）を用い、これらを第３の処理ガスとして酸化ガスであるオゾンガスと反応させて、ＡＬＤプロセスにより、基板であるウエハ表面に高誘電体材料であるチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３、以下ＳＴＯと略記する）の薄膜を成膜する機能を備えている。 First, the entire configuration of a film forming apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The film forming apparatus 1 according to the present embodiment includes, for example, a source gas containing strontium (Sr) as a first processing gas (hereinafter referred to as Sr source gas) and a source gas containing titanium (Ti) as a second processing gas. (Hereinafter referred to as Ti source gas), and these are reacted with ozone gas, which is an oxidizing gas, as a third processing gas, and strontium titanate (SrTiO3), which is a high dielectric material, is applied to the wafer surface, which is a substrate, by an ALD process. 3 (hereinafter abbreviated as STO).

図１の縦断面図に示すように、この成膜装置１は、真空容器をなす処理容器２と、当該処理容器２内に設置され、基板であるウエハＷを載置するための載置台３と、この載置台３と対向するように処理容器２の上部に設けられ、載置台３上のウエハＷ表面に処理ガスを供給するためのガス供給装置であるガスシャワーヘッド４と、を備えている。   As shown in the longitudinal sectional view of FIG. 1, the film forming apparatus 1 includes a processing container 2 that forms a vacuum container, and a mounting table 3 that is installed in the processing container 2 and mounts a wafer W as a substrate. And a gas shower head 4 which is provided in the upper part of the processing container 2 so as to face the mounting table 3 and is a gas supply device for supplying a processing gas to the surface of the wafer W on the mounting table 3. Yes.

載置台３は、ウエハＷを支持する載置台本体に相当するステージ３１と、このステージ３１を覆うステージカバー３２と、から構成されており、ステージ３１は例えば窒化アルミニウムや石英等を材料として、例えば扁平な円板状に形成されている。ステージ３１の内部には、載置台３の載置面を加熱することにより、ウエハＷを成膜温度まで昇温するためのステージヒータ３３が埋設されている。このステージヒータ３３は、例えばシート状の抵抗発熱体より構成されていて、電源部６８より電力を供給することにより載置台３上に載置されたウエハＷを例えば２８０℃で加熱することができる。なおステージ３１内には図示しない静電チャックが設けられており、載置台３上に載置されたウエハＷを静電吸着して固定することができるようになっている。   The mounting table 3 includes a stage 31 corresponding to the mounting table main body that supports the wafer W, and a stage cover 32 that covers the stage 31. The stage 31 is made of, for example, aluminum nitride, quartz, or the like, for example, It is formed in a flat disk shape. Inside the stage 31, a stage heater 33 is embedded for heating the mounting surface of the mounting table 3 to raise the wafer W to the film forming temperature. The stage heater 33 is composed of, for example, a sheet-like resistance heating element, and can heat the wafer W mounted on the mounting table 3 at, for example, 280 ° C. by supplying power from the power supply unit 68. . An electrostatic chuck (not shown) is provided in the stage 31 so that the wafer W mounted on the mounting table 3 can be electrostatically attracted and fixed.

一方、ステージ３１と共に載置台３を構成するステージカバー３２は、ステージ３１の上面及び側面を覆うことにより、反応生成物や反応副生成物といった反応物のステージ３１表面への堆積を防止する役割を果たしている。ステージカバー３２は例えば石英製の着脱自在なカバー部材（デポシールド等と呼ばれている）として構成されており、その上面中央領域には、ウエハＷよりやや大きな径を有する円形の凹部が形成されていて、当該ステージカバー３２上の載置面に載置されるウエハＷの位置決めを行うことができるようになっている。   On the other hand, the stage cover 32 that constitutes the stage 3 together with the stage 31 serves to prevent deposition of reaction products such as reaction products and reaction byproducts on the surface of the stage 31 by covering the upper surface and side surfaces of the stage 31. Plays. The stage cover 32 is configured as a detachable cover member (called a deposition shield or the like) made of, for example, quartz, and a circular recess having a diameter slightly larger than that of the wafer W is formed in the central area of the upper surface. In addition, the wafer W placed on the placement surface on the stage cover 32 can be positioned.

載置台３は、柱状の支持部材３４によって例えばステージ３１の下面側中央部を支持されており、当該支持部材３４は昇降機構６９によって昇降されるように構成されている。そしてこの支持部材３４を昇降させることにより載置台３は、外部の搬送機構との間でウエハＷの受け渡しが行われる受け渡し位置と、ウエハＷの処理が行われる処理位置と、の間を例えば最長８０ｍｍ程度昇降することができる。   The mounting table 3 is supported by a columnar support member 34, for example, at the center on the lower surface side of the stage 31, and the support member 34 is configured to be moved up and down by an elevating mechanism 69. By moving the support member 34 up and down, the mounting table 3 has, for example, the longest distance between the transfer position where the wafer W is transferred to and from the external transfer mechanism and the process position where the wafer W is processed. It can be moved up and down about 80 mm.

図１に示すように支持部材３４は、処理容器２の底面部、詳しくは後述の下側容器２２の底面部を貫通し、既述の昇降機構６９によって昇降される昇降板２３に接続されていると共に、この昇降板２３と下側容器２２との間はベローズ２４によって気密に接合されている。   As shown in FIG. 1, the support member 34 is connected to the lifting plate 23 that passes through the bottom surface of the processing container 2, specifically, the bottom surface of the lower container 22 described later, and is lifted and lowered by the lifting mechanism 69 described above. In addition, the elevating plate 23 and the lower container 22 are airtightly joined by a bellows 24.

また載置台３は、ウエハＷの裏面を支えて当該ウエハＷを載置台３の載置面より昇降させるための例えば３本の昇降ピン３５を備えている。これらの昇降ピン３５は、例えば図１に示すように載置台３をウエハＷの処理位置まで移動させた状態で、各昇降ピン３５の扁平な頭部がステージ３１の上面にて係止され、その下端部がステージ３１の底面から飛び出すように、ステージ３１を上下方向に貫通した状態で取り付けられている。   The mounting table 3 includes, for example, three lifting pins 35 that support the back surface of the wafer W and lift the wafer W from the mounting surface of the mounting table 3. For example, as shown in FIG. 1, these elevating pins 35 are engaged with the flat heads of the elevating pins 35 on the upper surface of the stage 31 in a state where the mounting table 3 is moved to the processing position of the wafer W. The bottom end of the stage 31 is attached so as to protrude from the bottom surface of the stage 31 in the vertical direction.

ステージ３１を貫通した各昇降ピン３５の下方側には、リング状の昇降部材３６が設けられていて、載置台３をウエハＷの受け渡し位置まで降下させた状態で昇降部材３６を昇降させ、各昇降ピン３５を押し上げたり降下させたりすることにより、これら昇降ピン３５に支持されたウエハＷを載置台３の載置面より昇降させることができる。   A ring-shaped elevating member 36 is provided below each elevating pin 35 penetrating the stage 31, and the elevating member 36 is moved up and down in a state where the mounting table 3 is lowered to the delivery position of the wafer W. The wafer W supported by the lift pins 35 can be lifted and lowered from the mounting surface of the mounting table 3 by pushing up and down the lifting pins 35.

ここでステージカバー３２の上面側における、既述の昇降ピン３５が貫通している位置には、昇降ピン３５の頭部を格納するための開口部が設けられている。このため、図１に示すようにウエハＷの処理位置まで載置台３を移動させた状態では、ステージカバー３２上面と各昇降ピン３５の頭部上面とがほぼ面一となって、載置台３の上面に平坦なウエハＷ載置面が形成されるようになっている。更に当該ステージカバー３２の側壁部は、ステージ３１の下方側まで延伸されていて、ステージ３１の下方領域を側面から取り囲むスカート部３２１を形成しており、ステージ３１本体と一体の側周面を構成している。   Here, on the upper surface side of the stage cover 32, an opening for storing the head of the lift pin 35 is provided at a position where the above-described lift pin 35 penetrates. For this reason, when the mounting table 3 is moved to the processing position of the wafer W as shown in FIG. 1, the upper surface of the stage cover 32 and the upper surface of the head of each lifting pin 35 are substantially flush with each other. A flat wafer W mounting surface is formed on the upper surface of the substrate. Further, the side wall portion of the stage cover 32 extends to the lower side of the stage 31 to form a skirt portion 321 that surrounds the lower region of the stage 31 from the side surface, and constitutes a side peripheral surface that is integral with the main body of the stage 31. is doing.

次に処理容器２の構成について説明する。本実施の形態に係る処理容器２は、扁平な椀形の下側容器２２の上に環状に形成された排気ダクト２１を積み重ねた構成となっている。この下側容器２２は，例えばアルミニウム等により構成され、その底面には貫通孔２２１が設けられていて、既述したステージ３１の支持部材３４を貫通させるようになっている。また当該貫通孔２２１の周囲には、例えば４箇所にパージガス供給路２２２が設けられていて、パージガス供給源６６から供給された窒素ガス等のパージガスを下側容器２２内に送り込むことができる。なお図１中、破線で示した搬送口２８は、外部の搬送機構によりウエハＷの搬入出を行うためのものであり、図示しないゲートバルブによって開閉されるようになっている。   Next, the configuration of the processing container 2 will be described. The processing container 2 according to the present embodiment has a configuration in which an exhaust duct 21 formed in an annular shape is stacked on a flat bowl-shaped lower container 22. The lower container 22 is made of, for example, aluminum, and has a through hole 221 provided on the bottom surface thereof so as to allow the support member 34 of the stage 31 described above to pass therethrough. Further, for example, four purge gas supply paths 222 are provided around the through hole 221, and a purge gas such as nitrogen gas supplied from the purge gas supply source 66 can be sent into the lower container 22. In FIG. 1, a transfer port 28 indicated by a broken line is for carrying in / out the wafer W by an external transfer mechanism, and is opened and closed by a gate valve (not shown).

排気ダクト２１は、例えばアルミニウム製の角状のダクトを湾曲させて形成された環状体として構成されており、当該環状体の内径及び外径は、既述の下側容器２２の側壁部２２３の内径及び外径とほぼ同サイズに構成されている。また当該排気ダクト２１の処理雰囲気に近い側の壁面を内壁面、処理雰囲気から遠い側の壁面を外壁面と夫々呼ぶことにすると、内壁面上端部には、横方向に伸びるスリット状の真空排気口２１１が間隔を置いて周方向に沿って複数配列されている。当該排気ダクト２１の外壁面の例えば一箇所には排気管２９が接続されていて、例えば当該排気管２９に接続された真空ポンプ６７を利用して、各真空排気口２１１からの真空排気を行うことができるようになっている。また図１に示すように、排気ダクト２１にはその上面側から外壁面及び下面側にかけての外周部を覆うように断熱部材２１２が設けられている。   The exhaust duct 21 is configured as an annular body formed by curving, for example, a square duct made of aluminum, and the inner diameter and the outer diameter of the annular body are the same as those of the side wall portion 223 of the lower container 22 described above. It is configured to be approximately the same size as the inner and outer diameters. When the wall near the processing atmosphere of the exhaust duct 21 is referred to as an inner wall surface, and the wall far from the processing atmosphere is referred to as an outer wall surface, a slit-like vacuum exhaust extending in the lateral direction is provided at the upper end of the inner wall surface. A plurality of ports 211 are arranged along the circumferential direction at intervals. An exhaust pipe 29 is connected to, for example, one place on the outer wall surface of the exhaust duct 21, and vacuum exhaust from each vacuum exhaust port 211 is performed using, for example, a vacuum pump 67 connected to the exhaust pipe 29. Be able to. As shown in FIG. 1, the exhaust duct 21 is provided with a heat insulating member 212 so as to cover the outer peripheral portion from the upper surface side to the outer wall surface and the lower surface side.

以上に説明した構成を備えた排気ダクト２１は、断熱部材２１２を介して下側容器２２の上に積み重ねられ、互いに断熱された状態で一体となり、処理容器２を構成している。そして排気ダクト２１の内壁面に設けられた複数の真空排気口２１１は、ガスシャワーヘッド４と載置台３との間に形成された処理雰囲気１０を含む空間に向けて開口しているので、これらの真空排気口２１１より処理雰囲気１０の真空排気を行うことができる。   The exhaust duct 21 having the above-described configuration is stacked on the lower container 22 via the heat insulating member 212, and is united in a state of being insulated from each other, thereby configuring the processing container 2. And since the several vacuum exhaust port 211 provided in the inner wall face of the exhaust duct 21 is opening toward the space containing the process atmosphere 10 formed between the gas shower head 4 and the mounting base 3, these The processing atmosphere 10 can be evacuated from the evacuation port 211.

更に処理容器２の内部には、図１に示すように載置台３と協働して下側容器２２内の空間である下部空間を、載置台３よりも上部の上部空間から区画するためのインナーブロック２６が設けられている。このインナーブロック２６は、例えばアルミニウムにより形成されたリング状部材であって、下側容器２２の側壁部２２３内壁面と、載置台３の側周面との間の空間に装填できるサイズに形成されている。またインナーブロック２６の上面外周部には、当該外周部から外側へ広がるように突起縁２６２が設けられており、インナーブロック２６は、下側容器２２の側壁部２２３と排気ダクト２１の内壁面側の下端部との間に設けられた中間リング体２５２にこの突起縁２６２を係止させて処理容器２内に固定されている。   Further, in the inside of the processing container 2, as shown in FIG. 1, a lower space that is a space in the lower container 22 is partitioned from an upper space above the mounting table 3 in cooperation with the mounting table 3. An inner block 26 is provided. The inner block 26 is a ring-shaped member made of, for example, aluminum, and is formed to a size that can be loaded into a space between the inner wall surface of the side wall portion 223 of the lower container 22 and the side peripheral surface of the mounting table 3. ing. Further, a protrusion edge 262 is provided on the outer peripheral portion of the upper surface of the inner block 26 so as to spread outward from the outer peripheral portion, and the inner block 26 includes the side wall portion 223 of the lower container 22 and the inner wall surface side of the exhaust duct 21. This projection edge 262 is locked to an intermediate ring body 252 provided between the lower end of the processing container 2 and fixed in the processing container 2.

更にまた図１に示すように、このインナーブロック２６の上面から内周面にかけての領域は、石英製のブロックカバー２６１で覆われており、表面への反応物の堆積を抑えることができるようになっている。そして、載置台３が処理位置にあるとき、このブロックカバー２６１が例えば２ｍｍの隙間を介してステージカバー３２の側面（スカート部３２１の側面）を取り囲むことにより、処理雰囲気１０のガスが下部空間に拡散しにくい状態となる。   Further, as shown in FIG. 1, the region from the upper surface to the inner peripheral surface of the inner block 26 is covered with a block cover 261 made of quartz so that the deposition of reactants on the surface can be suppressed. It has become. When the mounting table 3 is at the processing position, the block cover 261 surrounds the side surface (side surface of the skirt portion 321) of the stage cover 32 with a gap of 2 mm, for example, so that the gas in the processing atmosphere 10 enters the lower space. Difficult to diffuse.

更に排気ダクト２１の内壁面に形成された真空排気口２１１と処理雰囲気１０との間のリング状の空間には、この空間の通流コンダクタンスを小さくすることにより、当該処理雰囲気１０からみて処理容器２の周方向における排気の均一化を計るための、断面が逆Ｌ字状に形成されたリング部材であるバッフルリング２７が配設されている。   Furthermore, in the ring-shaped space between the vacuum exhaust port 211 formed in the inner wall surface of the exhaust duct 21 and the processing atmosphere 10, the processing container is viewed from the processing atmosphere 10 by reducing the flow conductance of this space. A baffle ring 27, which is a ring member having a cross-section formed in an inverted L shape, is provided for equalizing the exhaust gas in the circumferential direction.

次にガスシャワーヘッド４について説明する。図２はガスシャワーヘッド４の分解斜視図、図３及び図４は図２に示した一点破線の位置にてガスシャワーヘッド４をカットした縦断斜視図及び縦断面図であり、図３、図４は中心位置から見て左右のカット方向が異なっている。本実施の形態に係るガスシャワーヘッド４は、載置台３上のウエハＷの中央部に対向する中央領域から３種類の処理ガスであるＳｒ原料ガス、Ｔｉ原料ガス及びオゾンガス若しくはパージガスを処理雰囲気１０に吐出し、また当該中央領域を囲むリング状の周縁領域からパージガスを吐出することができるようになっている。そして、当該ガスシャワーヘッド４の中央領域においては、Ｓｒ原料ガス、Ｔｉ原料ガス及びオゾンガスを夫々専用のガス供給孔から供給するいわゆるポストミックスタイプのガスシャワーヘッドとして構成されている。   Next, the gas shower head 4 will be described. 2 is an exploded perspective view of the gas shower head 4, and FIGS. 3 and 4 are a longitudinal perspective view and a longitudinal sectional view in which the gas shower head 4 is cut at the position of the dashed line shown in FIG. No. 4 has different left and right cutting directions as seen from the center position. The gas shower head 4 according to the present embodiment is configured to process three kinds of processing gases, Sr source gas, Ti source gas, and ozone gas or purge gas, from the central region facing the central portion of the wafer W on the mounting table 3. Further, the purge gas can be discharged from a ring-shaped peripheral region surrounding the central region. The central region of the gas shower head 4 is configured as a so-called postmix type gas shower head that supplies Sr source gas, Ti source gas, and ozone gas from dedicated gas supply holes.

先ず前記中央領域における処理ガスの供給構造について述べると、図３、図４に示すようにガスシャワーヘッド４の上面にはＳｒ原料ガス、Ｔｉ原料ガス及びオゾンガスを夫々導入するための第１の導入ポート５１ａ、第２の導入ポート５２ａ及び第３の導入ポート５３ａが設けられており、これらの導入ポート５１ａ〜５３ａには、上述の各種処理ガスとは別にパージガスも供給することができるようになっている。ガスシャワーヘッド４の内部には上から順に各々扁平な第１の拡散空間４２１、第２の拡散空間４２２及び第３の拡散空間４３１が互いに間隔をおいて積層されており、これらの拡散空間４２１〜４３１は、同軸の円形状に形成されていて、第３の拡散空間４３１は、第１の拡散空間４２１及び第２の拡散空間４２２よりも直径が大きく構成されている。   First, the process gas supply structure in the central region will be described. As shown in FIGS. 3 and 4, a first introduction for introducing Sr source gas, Ti source gas and ozone gas into the upper surface of the gas showerhead 4 respectively. A port 51a, a second introduction port 52a, and a third introduction port 53a are provided, and a purge gas can be supplied to these introduction ports 51a to 53a in addition to the various processing gases described above. ing. Inside the gas shower head 4, a flat first diffusion space 421, second diffusion space 422, and third diffusion space 431 are stacked in order from above, and these diffusion spaces 421 are stacked. ˜431 are formed in a coaxial circular shape, and the third diffusion space 431 is configured to have a larger diameter than the first diffusion space 421 and the second diffusion space 422.

次にガスシャワーヘッド４上面における各導入ポート５１ａ〜５４ａの配置について説明すると、図２に示すように第１の導入ポート５１ａはガスシャワーヘッド４の上面中央部の１箇所に設けられており、図２に示したＹ方向を手前側とすると第２の導入ポート５２ａは、前記第１の導入ポート５１ａを取り囲む前後左右の４箇所に設けられている。また第３の導入ポート５３ａはこれら第２の導入ポート５２ａの外側４箇所に設けられていて、全体として９つの導入ポート５１ａ〜５３ａがガスシャワーヘッド４の上面の中央領域に十字に配列されている。また、パージガス用の第４の導入ポート５４ａは、この中央領域の外側に、既述の第１の導入ポート５１ａを中心とする対角線上の２箇所に設けられている。   Next, the arrangement of the introduction ports 51 a to 54 a on the upper surface of the gas shower head 4 will be described. As shown in FIG. 2, the first introduction port 51 a is provided at one place in the center of the upper surface of the gas shower head 4. Assuming that the Y direction shown in FIG. 2 is the front side, the second introduction ports 52a are provided at four locations on the front, rear, left and right sides surrounding the first introduction port 51a. The third introduction port 53a is provided at four locations outside the second introduction port 52a. As a whole, nine introduction ports 51a to 53a are arranged in a cross shape in the central region of the upper surface of the gas shower head 4. Yes. Further, the fourth introduction port 54a for purge gas is provided at two locations on the diagonal line centering on the first introduction port 51a described above outside the central region.

ガスシャワーヘッド４の上面の中央部に設けられた第１の導入ポート５１ａは、第１のガス導入路５１１を介して第１の拡散空間４２１に連通している。ガスシャワーヘッド４は後述のようにプレートを４段積層して構成されており、第１のガス導入路５１１はそれらプレート群の最上段のプレート４１に垂直に形成されている。
また第２の導入ポート５２ａは、第２のガス導入路５２１を介して第２の拡散空間４２２に連通し、第３の導入ポート５３ａは、第３のガス導入路５３１を介して第３の拡散空間４３１に連通している。第２のガス導入路５２１は、前記最上段のプレート４１から第１の拡散空間４２１を通って垂直に伸びており、従って第１の拡散空間４２１においては、その内部空間が第２のガス導入路５２１を形成する小さな筒状部４２３が配置されている。第３のガス導入路５３１は、平面方向の位置が第１の拡散空間４２１、第２の拡散空間４２２よりも外側位置にて、前記最上段のプレート４１から第３の拡散空間４３１まで伸びている。 The first introduction port 51 a provided at the center of the upper surface of the gas shower head 4 communicates with the first diffusion space 421 through the first gas introduction path 511. The gas shower head 4 is configured by stacking four stages of plates as will be described later, and the first gas introduction path 511 is formed perpendicular to the uppermost plate 41 of the plate group.
The second introduction port 52 a communicates with the second diffusion space 422 via the second gas introduction path 521, and the third introduction port 53 a passes through the third gas introduction path 531. It communicates with the diffusion space 431. The second gas introduction path 521 extends vertically from the uppermost plate 41 through the first diffusion space 421. Therefore, in the first diffusion space 421, the internal space is the second gas introduction. A small cylindrical portion 423 that forms the path 521 is disposed. The third gas introduction path 531 extends from the uppermost plate 41 to the third diffusion space 431 at a position in the plane direction outside the first diffusion space 421 and the second diffusion space 422. Yes.

更に第１の拡散空間４２１の底面とガスシャワーヘッド４の下面の中央領域にある中央側ガス供給面４０ａとの間には、上下両端が夫々前記底面及び中央側ガス供給面４０ａに開口する垂直な第１のガス供給路５１２が多数設けられている。これら第１のガス供給路５１２は、第２の拡散空間４２２及び第３の拡散空間４３１を通過しているため、これら拡散空間４２２、４３１における第１のガス供給路５１２の通過部位には、その内部空間が当該第１のガス供給路５１２を形成する小さな筒状部４２５、４３２が夫々配置されている。   Further, between the bottom surface of the first diffusion space 421 and the central side gas supply surface 40a in the central region of the lower surface of the gas shower head 4, the upper and lower ends open vertically to the bottom surface and the central side gas supply surface 40a, respectively. A large number of such first gas supply paths 512 are provided. Since these first gas supply passages 512 pass through the second diffusion space 422 and the third diffusion space 431, the passage portions of the first gas supply passage 512 in the diffusion spaces 422 and 431 include Small cylindrical portions 425 and 432 whose inner spaces form the first gas supply path 512 are arranged.

また第２の拡散空間４２２の底面とガスシャワーヘッド４下面の中央側ガス供給面４０ａとの間には、上下両端が夫々前記底面及び中央側ガス供給面４０ａに開口する垂直な第２のガス供給路５２２が多数設けられている。これら第２のガス供給路５２２は、第３の拡散空間４３１を通過しているため、この第３の拡散空間４３１における第２のガス供給路５２２の通過部位には、その内部空間が第２のガス供給路５２２を形成する小さな筒状部４３３が配置されている。   Further, between the bottom surface of the second diffusion space 422 and the central gas supply surface 40a on the lower surface of the gas shower head 4, a vertical second gas whose upper and lower ends open to the bottom surface and the central gas supply surface 40a, respectively. Many supply paths 522 are provided. Since these second gas supply paths 522 pass through the third diffusion space 431, the internal space of the second gas supply path 522 passes through the second gas supply path 522 in the second diffusion space 431. A small cylindrical portion 433 that forms the gas supply path 522 is disposed.

更にまた、第３の拡散空間４３１の底面とガスシャワーヘッド４下面の中央側ガス供給面４０ａとの間には、上下両端が夫々これら底面及び中央側ガス供給面４０ａに開口する垂直な第３のガス供給路５３２が多数設けられている。なおガス流路の名称については、このように導入ポートから拡散空間までのガス流路を「ガス導入路」とし、拡散空間からガスシャワーヘッド４の下面までの流路を「ガス供給路」としている。   Furthermore, between the bottom surface of the third diffusion space 431 and the central gas supply surface 40a on the lower surface of the gas shower head 4, vertical third ends whose upper and lower ends open to the bottom surface and the central gas supply surface 40a, respectively. Many gas supply paths 532 are provided. As for the names of the gas flow paths, the gas flow path from the introduction port to the diffusion space is referred to as “gas introduction path”, and the flow path from the diffusion space to the lower surface of the gas shower head 4 is referred to as “gas supply path”. Yes.

ガスシャワーヘッド４の中央領域は上記のように構成されていることから、Ｓｒ原料ガス、Ｔｉ原料ガス及びオゾンガスを夫々第１の導入ポート５１ａ、第２の導入ポート５２ａ及び第３の導入ポート５３ａに導入することにより、これらのガスは互いに独立した流路を通ってガスシャワーヘッド４の下面の中央側ガス供給面４０ａから、図１に示した処理雰囲気１０の中央領域１０ａに供給されることとなる。またこれらの導入ポート５１ａ〜５３ａに供給するガスをパージガスに切り替えることにより、当該中央領域１０ａにパージガスを供給することも可能となる。   Since the central region of the gas shower head 4 is configured as described above, the first introduction port 51a, the second introduction port 52a, and the third introduction port 53a are supplied with Sr source gas, Ti source gas, and ozone gas, respectively. 1, these gases are supplied from the central gas supply surface 40a on the lower surface of the gas shower head 4 to the central region 10a of the processing atmosphere 10 shown in FIG. It becomes. Further, the purge gas can be supplied to the central region 10a by switching the gas supplied to the introduction ports 51a to 53a to the purge gas.

次にガスシャワーヘッド４の周縁領域における処理ガスの供給構造について述べると、ガスシャワーヘッド４の上面における前記中央領域から外れた領域には、既述のように当該ガスシャワーヘッド４の中心を挟んで相対向する位置に、２つの第４の導入ポート５４ａが設けられている。また前記周縁領域においては、前記第１の拡散空間４２１よりも高い位置にリング状の第４の拡散空間４１１が形成され、２つの第４の導入ポート５４ａからこの第４の拡散空間４１１に夫々ガスを導入するように垂直に伸びる第４のガス導入路５４１が形成されている。更に第４の拡散空間４１１の下方側投影領域であって、第３の拡散空間４３１よりも低い位置にリング状の第５の拡散空間４４１が形成されており、第４の拡散空間４１１から第５の拡散空間４４１にガスが流れるように垂直に伸びる２本の第５のガス導入路５４２が形成されている。   Next, the processing gas supply structure in the peripheral region of the gas shower head 4 will be described. The center of the gas shower head 4 is sandwiched between the regions on the upper surface of the gas shower head 4 that are out of the central region as described above. Two fourth introduction ports 54a are provided at positions opposite to each other. In the peripheral region, a ring-shaped fourth diffusion space 411 is formed at a position higher than the first diffusion space 421, and the fourth diffusion port 411 is provided from two fourth introduction ports 54 a, respectively. A fourth gas introduction path 541 extending vertically to introduce gas is formed. Further, a ring-shaped fifth diffusion space 441 is formed in a lower projection region of the fourth diffusion space 411 and at a position lower than the third diffusion space 431. Two fifth gas introduction paths 542 are formed to extend vertically so that the gas flows into the five diffusion spaces 441.

そして上側の第４のガス導入路５４１と下側の第５のガス導入路５４２とは、ガスシャワーヘッド４の周方向に９０度ずつずらして、交互に配置されている。そして第５の拡散空間４４１の底面とガスシャワーヘッド４下面の周縁領域にある周縁側ガス供給面４０ｂとの間には、上下両端が夫々前記底面及び周縁側ガス供給面４０ｂに開口する垂直な第４のガス供給路５４３が多数設けられている。   The upper fourth gas introduction path 541 and the lower fifth gas introduction path 542 are alternately arranged while being shifted by 90 degrees in the circumferential direction of the gas shower head 4. Between the bottom surface of the fifth diffusion space 441 and the peripheral side gas supply surface 40b in the peripheral region of the lower surface of the gas shower head 4, the upper and lower ends are perpendicular to the bottom surface and the peripheral side gas supply surface 40b, respectively. A large number of fourth gas supply paths 543 are provided.

ガスシャワーヘッド４の周縁領域は上記のように構成されていることから、パージガスを第４の導入ポート５４ａに導入することにより、ガスシャワーヘッド４下面の周縁側ガス供給面４０ｂにおいて、既述の処理ガスの供給部位である中央領域１０ａ外方の周縁領域１０ｂからパージガスを供給することが可能となっている。   Since the peripheral region of the gas shower head 4 is configured as described above, by introducing the purge gas into the fourth introduction port 54a, the peripheral gas supply surface 40b on the lower surface of the gas shower head 4 can be used as described above. The purge gas can be supplied from the peripheral region 10b outside the central region 10a, which is the processing gas supply site.

ここでガスシャワーヘッド４は、図２に示すようにプレートを４段に積層して構成され、最上段を１段目とすると、１〜３段目までは夫々平面形状が円形のプレート４１、４２及び４３からなり、４段目は前記中央領域１０（ガスシャワーヘッド４の下面の中央部）に位置し、第１のガス供給プレートをなす円形の中央側プレート４５と、この中央側プレート４５から径方向に同心上に分割され、当該中央側プレート４５を囲んで前記周縁領域に位置する第２のガス供給プレートをなすリング状の周縁側プレート４４と、から構成されている。   Here, the gas shower head 4 is configured by laminating plates in four stages as shown in FIG. 2, and assuming that the uppermost stage is the first stage, the plate 41 having a circular planar shape from the first to the third stage, 42 and 43, and the fourth stage is located in the central region 10 (the central portion of the lower surface of the gas shower head 4), and a circular central side plate 45 forming a first gas supply plate, and the central side plate 45 And a ring-shaped peripheral side plate 44 that is concentrically divided in the radial direction and forms a second gas supply plate that surrounds the central side plate 45 and is positioned in the peripheral region.

１段目のプレート４１は、上縁部にフランジ部４１ａを備え、このフランジ部４１ａは、図１に示すようにインナーブロック２６との間に設けられ、当該フランジ部４１ａと勘合する段差を備えたリング状の支持部材２５の段差部上面に密接している。また当該プレート４１におけるフランジ部４１ａの下方側及び２段目以降のプレート４２、４３及び４４の側周面は、前記支持部材２５及びバッフルリング２７の内周面に密合した状態で処理容器２に固定されている。   The first-stage plate 41 includes a flange portion 41a at the upper edge portion, and the flange portion 41a is provided between the inner block 26 as shown in FIG. 1 and includes a step that engages with the flange portion 41a. The ring-shaped support member 25 is in close contact with the upper surface of the stepped portion. Further, the lower side of the flange portion 41a of the plate 41 and the side peripheral surfaces of the second and subsequent plates 42, 43 and 44 are in close contact with the inner peripheral surfaces of the support member 25 and the baffle ring 27. It is fixed to.

また図３、図４に示すように１段目のプレート４１の下面にはリング状の溝が形成されており、この溝と２段目のプレート４２の上面とにより区画される空間が前記リング状の第４の拡散空間４１１に相当する。更に前記第１のガス導入路５１１及び第４のガス導入路５４１は、この１段目のプレート４１に形成されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, a ring-shaped groove is formed on the lower surface of the first-stage plate 41, and a space defined by the groove and the upper surface of the second-stage plate 42 is the ring. This corresponds to the fourth diffusion space 411 having a shape. Further, the first gas introduction path 511 and the fourth gas introduction path 541 are formed in the first stage plate 41.

２段目のプレート４２の中央領域における上下両面には、図２〜図４に示すように夫々平面形状が円形の凹部が形成されており、上面側の凹部と１段目のプレート４１とで区画される空間が前記第１の拡散空間４２１に相当し、また下面側の凹部と３段目のプレート４３とで区画される空間が前記第２の拡散空間４２２に相当する。   As shown in FIGS. 2 to 4, a concave portion having a circular planar shape is formed on each of the upper and lower surfaces in the center region of the second-stage plate 42. A partitioned space corresponds to the first diffusion space 421, and a space defined by the concave portion on the lower surface side and the third-stage plate 43 corresponds to the second diffusion space 422.

３段目のプレート４３の中央領域における下面には、図３、図４に示すように平面形状が円形の凹部が形成されており、この凹部と４段目の円形の中央側プレート４５の上面とで区画される空間が前記第３の拡散空間４３１に相当する。   As shown in FIGS. 3 and 4, a concave portion having a circular planar shape is formed on the lower surface in the central region of the third-stage plate 43, and the upper surface of this concave portion and the fourth-stage circular central side plate 45. The space partitioned by and corresponds to the third diffusion space 431.

４段目のリング状の周縁側プレート４４の上面には、図２〜図４に示すように当該中央側プレート４５の周方向に沿ってリング状に凹部が形成されており、この凹部と３段目の円形のプレート４３の下面とで区画される空間が前記第５の拡散空間４４１に相当する。なお図２において、凹部の符号は対応する拡散空間の符号として記載してある。   As shown in FIGS. 2 to 4, a concave portion is formed in a ring shape along the circumferential direction of the central side plate 45 on the upper surface of the fourth ring-shaped peripheral side plate 44. A space defined by the lower surface of the round circular plate 43 corresponds to the fifth diffusion space 441. In FIG. 2, the reference numerals of the recesses are shown as the corresponding diffusion space codes.

そして既述のガス導入路５２１、５３１、５４２、及びガス供給路５１２、５２２は、図３、図４に示すように１段目から４段目のプレート４１、４２、４３、４５及び４４の中で対応する複数のプレートに分割して形成されている。また既述のようにガス導入路あるいはガス供給路が拡散空間を通る部分は、筒状部４２３、４２５、４３２、４３３として構成されているので、これら筒状部４２３、４２５、４３２、４３３は拡散空間４２１、４２２、４３１を形成する凹部の天井面から下方に突出してまたは凹部の底面から上方に突出して設けられている。   The gas introduction passages 521, 531, 542 and the gas supply passages 512, 522 described above are provided on the first to fourth plates 41, 42, 43, 45 and 44 as shown in FIGS. It is divided into a plurality of corresponding plates. Further, as described above, the portions through which the gas introduction path or the gas supply path passes through the diffusion space are configured as the cylindrical portions 423, 425, 432, and 433. Therefore, these cylindrical portions 423, 425, 432, and 433 are The diffusion spaces 421, 422, and 431 are provided so as to protrude downward from the ceiling surface of the recess or to protrude upward from the bottom surface of the recess.

拡散空間４２２、４３１においては、多数の筒状部４２５、４３２、４３３があるため、この部分を通じて熱の伝達が行われるが、拡散空間４２１では筒状部４２３が少ないため、上下のプレート４１、４２の間で伝熱しやすいように既述の筒状部４２３以外の箇所においても、凹部の底面から上側のプレートに至るまで上方に突出している柱部４２４が設けられている。   In the diffusion spaces 422 and 431, since there are a large number of cylindrical portions 425, 432, and 433, heat is transmitted through these portions, but in the diffusion space 421, since the cylindrical portions 423 are few, the upper and lower plates 41, In order to facilitate heat transfer between 42, a column portion 424 that protrudes upward from the bottom surface of the recess to the upper plate is also provided at a place other than the cylindrical portion 423 described above.

筒状部４２３、４２５、４３２、４３３及び柱部４２４の上端面または下端面は、凹部以外のプレート４２、４３の面と面一（同じ高さ）となっており、従って筒状部４２３、４２５、４３２、４３３の上端面または下端面は、対向するプレート４１、４３、４５の面と密接し、筒状部４２３、４２５、４３２、４３３内を流れるガスがガス拡散空間４２１、４２２、４３２にリークすることが抑えられる。以上において、各プレート４１〜４５内の既述のガス拡散空間４２１、４２２、４３１、４１１、４４１、ガス導入路５１１、５２１、５３１、５４１、５４２、ガス供給路５１２、５２２、５３２、５４３は、第１〜第３の処理ガス（Ｓｒ原料ガス、Ｔｉ原料ガス及びオゾンガス）を独立して処理雰囲気に供給するためのガス流路を構成している。   The upper end surface or the lower end surface of the cylindrical portions 423, 425, 432, 433 and the column portion 424 are flush with the surfaces of the plates 42, 43 other than the recesses (the same height). The upper end surface or the lower end surface of 425, 432, 433 is in close contact with the surfaces of the opposing plates 41, 43, 45, and the gas flowing in the cylindrical portions 423, 425, 432, 433 is gas diffusion spaces 421, 422, 432. Leakage can be suppressed. In the above, the gas diffusion spaces 421, 422, 431, 411, 441, the gas introduction paths 511, 521, 531, 541, 542, the gas supply paths 512, 522, 532, 543 in the respective plates 41 to 45 have been described. The gas flow path for supplying the 1st-3rd process gas (Sr source gas, Ti source gas, and ozone gas) independently to process atmosphere is comprised.

以上に説明したガスシャワーヘッド４の各プレート４１〜４５には、図３、図４にいくつかを代表して示したように、互いを締結するためのボルト孔８１ａ〜８４ａ、８１ｂ〜８４ｂが穿設されている。これらのボルト孔８１ａ〜８４ａ、８１ｂ〜８４ｂを用いて、例えば図２に示すようにプレート４１とプレート４２とをボルト８１により締結し、プレート４３の中心と中央側プレート４５の中心とをボルト８２により締結してから、このプレート４３をボルト８３によってプレート４２の下面側に締結し、最後にボルト８４によって周縁側プレート４４をプレート４３の下面側に締結することにより、図３、図４に示すガスシャワーヘッド４が構成される。なお、上述のボルト８１〜８４は、説明の便宜上ガスシャワーヘッド４の各部材４１〜４５を締結しているボルトの一部を抜き出して例示したものであって、実際には各部材４１〜４５は、より多数のボルトによって強固に締結されている。また図示の便宜上図３、図４においてはボルト孔８１ａ〜８４ａ、８１ｂ〜８４ｂの記載を省略してある。   Each of the plates 41 to 45 of the gas shower head 4 described above has bolt holes 81a to 84a and 81b to 84b for fastening each other as shown in FIGS. 3 and 4 representatively. It has been drilled. Using these bolt holes 81 a to 84 a and 81 b to 84 b, for example, as shown in FIG. 2, the plate 41 and the plate 42 are fastened by the bolt 81, and the center of the plate 43 and the center of the central side plate 45 are connected to the bolt 82. 3 and 4, the plate 43 is fastened to the lower surface side of the plate 42 by bolts 83 and the peripheral side plate 44 is finally fastened to the lower surface side of the plate 43 by bolts 84. A gas shower head 4 is configured. The above-described bolts 81 to 84 are illustrated by extracting a part of bolts that fasten the members 41 to 45 of the gas shower head 4 for convenience of explanation. Are firmly fastened by a larger number of bolts. For convenience of illustration, the bolt holes 81a to 84a and 81b to 84b are not shown in FIGS.

また前記ガス導入路５１１、５２１、５４１、５４２がガス拡散空間４２１、４２２、４１１、４４１に開口する部分においては、拡大した拡径部が形成されている。詳細には、図５（ａ）に例えば第１のガス導入路５１１について代表して示すように、第１のガス導入路５１１及びその開口部５１１ａは例えば円管状に形成されていて、開口部５１１ａの断路面積Ａ２（＝πｒ２ ２：ｒ２は当該断路の半径）は第１のガス導入路５１１の断路面積Ａ１（＝πｒ１ ２：ｒ１は当該断路の半径）の約２倍となっていると共に、第１のガス導入路５１１の終端部と開口部５１１ａの終端部とを仮想的に繋ぐ面（図５（ａ）中に破線で示してある）と、開口部５１１ａの側周面と、のなす角度が３０°となるように構成されている。このように拡径部を設けることにより、ガス導入路５１１、５２１、５４１、５４２よりガス拡散空間４２１、４２２、４１１、４４１内にガスを拡散させ易くすることができる。 Further, in the portions where the gas introduction paths 511, 521, 541, 542 are opened to the gas diffusion spaces 421, 422, 411, 441, enlarged diameter enlarged portions are formed. Specifically, for example, as representatively shown in FIG. 5A for the first gas introduction path 511, the first gas introduction path 511 and its opening 511a are formed in a circular tube shape, for example. The disconnection area A 2 of 511a (= πr 2 2 : r 2 is the radius of the disconnection) is about 2 of the disconnection area A 1 of the first gas introduction path 511 (= πr 1 2 : r 1 is the radius of the disconnection). A surface (shown by a broken line in FIG. 5A) that virtually connects the terminal end of the first gas introduction path 511 and the terminal end of the opening 511a, and the opening 511a. The angle formed by the side peripheral surface is 30 °. By providing the enlarged diameter portion in this way, the gas can be easily diffused into the gas diffusion spaces 421, 422, 411, 441 from the gas introduction paths 511, 521, 541, 542.

また４段目の中央側プレート４５に形成されたガス供給路５１２、５２２及び５３２は、図５（ｂ）に示すように、中央側ガス供給面４０ａに開口する下側部分の口径がその上側部分よりも小さくなっている。寸法の一例を示すと、上側部分の口径「Ｌ１＝２ｍｍ」、下側部分の口径「Ｌ２＝１ｍｍ」、下側部分の長さ「Ｈ＝５ｍｍ」である。このようにガス供給路５１２、５２２、５３２の下側部分の口径を小さくすることにより、これらの供給路５１２、５２２、５３２から処理雰囲気１０へと供給される各処理ガスやパージガスのペクレ数Ｐｅの値を大きくすることが可能となり、処理雰囲気１０へと供給した処理ガス等の拡散空間４２１、４２２、４３１への侵入を防止することができる。本実施の形態においては、例えば処理ガスの供給を行っていない期間中のガス供給路５１２、５２２、５３２からは少量のパージガスを流すようになっているが、このパージガスが流れる際のペクレ数が「Ｐｅ≧２０」となるように下側部分の口径が設定されている。ここでＰｅ＝Ｖｓ・Ｈ／Ｄであり、Ｖｓはガス供給路５１２、５２２、５３２の下側部分を流れるパージガスの流速、Ｄはパージガスに対する処理ガスの拡散定数である。ここで本実施の形態においてはＳｒ原料ガス、Ｔｉ原料ガス、オゾンガスの３種類の処理ガスを用いているが、ペクレ数Ｐｅを算出する際に用いる処理ガスの拡散定数Ｄには、最も拡散定数の大きな例えばオゾンガスの値を採用することにより、拡散定数の小さなＳｒ原料ガスやＴｉ原料ガスについての逆拡散も防止できるように設定されている。   Further, as shown in FIG. 5 (b), the gas supply paths 512, 522, and 532 formed in the fourth-stage central plate 45 have a lower portion opening in the central gas supply surface 40a. It is smaller than the part. As an example of the dimensions, the diameter of the upper part is “L1 = 2 mm”, the diameter of the lower part is “L2 = 1 mm”, and the length of the lower part is “H = 5 mm”. By reducing the diameter of the lower portion of the gas supply paths 512, 522, and 532 in this way, the Peclet number Pe of each processing gas and purge gas supplied from these supply paths 512, 522, and 532 to the processing atmosphere 10 is obtained. Can be increased, and intrusion of the processing gas or the like supplied to the processing atmosphere 10 into the diffusion spaces 421, 422, and 431 can be prevented. In the present embodiment, for example, a small amount of purge gas is allowed to flow from the gas supply passages 512, 522, and 532 during the period when the processing gas is not being supplied. The aperture of the lower part is set so that “Pe ≧ 20”. Here, Pe = Vs · H / D, where Vs is the flow rate of the purge gas flowing in the lower part of the gas supply paths 512, 522, and 532, and D is the diffusion constant of the processing gas with respect to the purge gas. Here, in the present embodiment, three types of processing gases, Sr source gas, Ti source gas, and ozone gas, are used, but the diffusion constant D of the processing gas used when calculating the Peclet number Pe is the most diffusion constant. For example, by adopting a value of, for example, ozone gas having a large value, the reverse diffusion of Sr source gas or Ti source gas having a small diffusion constant can be prevented.

このような構造を有するガス供給路５１２、５２２、５３２は、中央側プレート４５の下面の中央側ガス供給面４０ａに開口し、図７に示すように夫々Ｓｒ原料ガス供給孔５１ｂ、Ｔｉ原料ガス供給孔５２ｂ、オゾンガス供給孔５３ｂを構成している。説明の便宜上、図７に示した各ガス供給孔５１ｂ〜５３ｂは、表記記号により識別できるようにしてあり、Ｓｒ原料ガス供給用のＳｒ原料ガス供給孔５１ｂのグループは「◎」、Ｔｉ原料ガス供給用のＴｉ原料ガス供給孔５２ｂのグループは「○」、オゾンガス供給用のオゾンガス供給孔５３ｂのグループは「●」の記号にて、中央側ガス供給面４０ａ上の配置位置に表記してある。   The gas supply passages 512, 522, and 532 having such a structure open to the central gas supply surface 40a on the lower surface of the central plate 45, and as shown in FIG. A supply hole 52b and an ozone gas supply hole 53b are configured. For convenience of explanation, each of the gas supply holes 51b to 53b shown in FIG. 7 can be identified by a notation symbol, and the group of Sr source gas supply holes 51b for supplying Sr source gas is “◎”, Ti source gas. The group of Ti source gas supply holes 52b for supply is indicated by “◯”, and the group of ozone gas supply holes 53b for ozone gas supply is indicated by “●” at the arrangement position on the central gas supply surface 40a. .

ここで当該ガスシャワーヘッド４のように、ウエハＷに対抗する中央側ガス供給面４０ａに多数設けられたガス供給孔５１ｂ〜５３ｂより、処理ガスを供給することにより成膜を行う場合は、ガス供給孔５１ｂ〜５３ｂ同士の間隔（以下、ピッチという）や載置台３上に載置されたウエハＷの表面からガスシャワーヘッド４の中央側ガス供給面４０ａまでの距離（以下、ギャップという）が膜質や膜厚の面内均一性に影響を与える。   Here, as in the case of the gas shower head 4, when film formation is performed by supplying a processing gas from the gas supply holes 51 b to 53 b provided in the center side gas supply surface 40 a facing the wafer W, the gas An interval (hereinafter referred to as a pitch) between the supply holes 51b to 53b and a distance (hereinafter referred to as a gap) from the surface of the wafer W mounted on the mounting table 3 to the central gas supply surface 40a of the gas shower head 4 are defined. Affects in-plane uniformity of film quality and film thickness.

即ち、ウエハＷの表面から中央側ガス供給面４０ａまでのギャップに対して、同種類の処理ガスを供給するガス供給孔同士５１ｂ〜５３ｂのピッチが相対的に大きいと、各ガス供給孔５１ｂ〜５３ｂから供給された処理ガスは、十分に拡散して隣のガス供給孔５１ｂ〜５３ｂより供給された処理ガスと均一な処理ガス雰囲気を形成する前にウエハＷに到達してしまう。この結果、ウエハＷ面内で処理ガスの吸着量の多い領域と少ない領域が形成され、ガス供給孔５１ｂ〜５３ｂの配列パターンに合わせて膜厚が薄くなったり、厚くなったりする現象（以下、ガス供給孔５１ｂ〜５３ｂの転写という）を生じる。   That is, if the pitch of the gas supply holes 51b to 53b for supplying the same kind of processing gas is relatively large with respect to the gap from the surface of the wafer W to the center side gas supply surface 40a, the gas supply holes 51b to 51b. The processing gas supplied from 53b reaches the wafer W before being sufficiently diffused to form a uniform processing gas atmosphere with the processing gas supplied from the adjacent gas supply holes 51b to 53b. As a result, a region in which the amount of adsorption of the processing gas is large and a region in which the amount of adsorption of the processing gas is large is formed in the wafer W surface. Gas transfer holes 51b to 53b).

ここで本実施の形態に係る成膜装置１においては、既に図１にて説明したようにウエハＷの受け渡し位置から、ウエハＷの処理位置まで載置台３を昇降させることが可能となっており、この処理位置は、例えば図１０（ａ）に示すようにギャップが「ｈ＝４０ｍｍ」と最も大きくなる場合から、図１０（ｂ）に示すように「ｈ＝８ｍｍ」と最も小さくなる場合まで、処理位置を上下方向に自在に変更することができる。この処理位置は、例えば成膜条件を指定したレシピに応じて、予め記憶されている最適な処理位置を選択する等の手法によって決定されるが、各原料ガスの使用量抑制の観点から、できる限りギャップの短い処理位置にて成膜処理を行う要請が強い。そこで本実施の形態に係わるガスシャワーヘッド４においては、ギャップｈが最小となる位置にて処理が行われる場合でも転写が抑えられるように可能な限り各ガス供給孔５１ｂ〜５３ｂのピッチが小さくなるような配列がなされている。   Here, in the film forming apparatus 1 according to the present embodiment, the mounting table 3 can be moved up and down from the transfer position of the wafer W to the processing position of the wafer W as already described with reference to FIG. This processing position is, for example, from when the gap is maximized as “h = 40 mm” as shown in FIG. 10A to when it is minimized as “h = 8 mm” as shown in FIG. 10B. The processing position can be freely changed in the vertical direction. This processing position is determined by a technique such as selecting an optimal processing position stored in advance according to a recipe that specifies film formation conditions, but can be performed from the viewpoint of suppressing the amount of each source gas used. There is a strong demand for film formation at a processing position with a short gap. Therefore, in the gas shower head 4 according to the present embodiment, the pitch of the gas supply holes 51b to 53b is as small as possible so that transfer can be suppressed even when processing is performed at a position where the gap h is minimized. An array like this is made.

即ち、中央側ガス供給面４０ａを互いに同一の大きさの正三角形からなる単位区画４０１に分割し、この単位区画４０１を構成する各正三角形の３つの頂点に、夫々Ｓｒ原料ガス供給孔５１ｂ、Ｔｉ原料ガス供給孔５２ｂ、オゾンガス供給孔５３ｂを割り当てることにより、多数のガス供給孔５１ｂ〜５３ｂを中央側ガス供給面４０ａに配列している。   That is, the central side gas supply surface 40a is divided into unit sections 401 composed of equilateral triangles of the same size, and Sr source gas supply holes 51b, respectively, are provided at three vertices of each equilateral triangle constituting the unit section 401. By assigning the Ti source gas supply hole 52b and the ozone gas supply hole 53b, a large number of gas supply holes 51b to 53b are arranged on the center side gas supply surface 40a.

さらに詳細には、図８において三角形ＡＢＣの頂点Ａに例えばオゾンガス供給孔５３ｂを割り当て、頂点Ｂに例えばＳｒ原料ガス供給孔５１ｂを割り当て、頂点Ｃに例えばＴｉ原料ガス供給孔５２ｂを割り当てる。この後三角形ＡＢＣの辺ＢＣに対して線対称な三角形ＢＣＤを描くと、頂点Ｄにはこれと線対称な頂点Ａのオゾンガス供給孔５３ｂが割り当てられる。同様なことが三角形ＡＢＣの各辺ＡＢ、ＡＣに対しても行われ、頂点ＥにはＴｉ原料ガス供給孔５２ｂが割り当てられ、頂点ＦにはＳｒ原料ガス供給孔５１ｂが割り当てられる。以下はこれを繰返しガスシャワーヘッド４のガス供給面４０ａに各処理ガスのガス供給孔が形成されることになる。これによれば単位区画４０１内には必ず３種類のガス孔が１つずつ存在し、つまり３種類のガス孔の分布密度が等しいことになる。さらに各々のガス種の隣り合うガス孔の距離も等しくなり（後述するが３種類のガス孔全てに対し、√３ｌとなる）、全てのガス種が均一に処理雰囲気１０に吐出されることになる。   More specifically, in FIG. 8, for example, the ozone gas supply hole 53b is assigned to the vertex A of the triangle ABC, the Sr source gas supply hole 51b is assigned to the vertex B, and the Ti source gas supply hole 52b is assigned to the vertex C, for example. Thereafter, when a triangle BCD that is line-symmetric with respect to the side BC of the triangle ABC is drawn, the vertex D is assigned with the ozone gas supply hole 53b of the vertex A that is line-symmetric. The same applies to the sides AB and AC of the triangle ABC, and the Ti source gas supply hole 52b is assigned to the vertex E, and the Sr source gas supply hole 51b is assigned to the vertex F. In the following, gas supply holes for each processing gas are formed in the gas supply surface 40a of the gas shower head 4 by repeating this process. According to this, there are always three types of gas holes in the unit section 401, that is, the distribution density of the three types of gas holes is equal. Further, the distance between adjacent gas holes of each gas type is also equal (which is √3l for all three types of gas holes, which will be described later), and all the gas types are uniformly discharged into the processing atmosphere 10. Become.

ここで図５（ｂ）に示したように、例えば各ガス供給路５１２、５２２、５３２の上側部分の口径が「Ｌ１＝２ｍｍ」の場合には、工作精度や隣り合うガス供給路５１２、５２２、５３２間に必要な壁の厚み等の観点から、隣り合う各ガス供給路５１２、５２２、５３２同士の距離は例えば約７ｍｍが加工限界であり、この場合には図７に示すように単位区画４０１の一辺の長さｌは７ｍｍなので、例えばオゾンガス供給孔５３ｂ同士のピッチは「ａ＝（√３）ｌ」であり約１２ｍｍとなって、この距離が製作可能な最小のピッチとなる。また、このような配列法によれば、他のガス供給孔５１ｂ、５２ｂ同士のピッチについても同様に製作可能な最小のピッチとなるので、図７、図８に示す配列法はギャップｈが最小の場合においてもガス供給孔５１ｂ〜５３ｂの転写の生じにくい配列になっているといえる。   Here, as shown in FIG. 5B, for example, when the diameter of the upper portion of each gas supply path 512, 522, 532 is “L1 = 2 mm”, the machining accuracy and the adjacent gas supply paths 512, 522 are the same. From the standpoint of the wall thickness required between 532, the distance between the adjacent gas supply paths 512, 522, 532 is, for example, about 7 mm, which is the processing limit. In this case, as shown in FIG. Since the length l of one side of 401 is 7 mm, for example, the pitch between the ozone gas supply holes 53b is “a = (√3) l”, which is about 12 mm, and this distance is the minimum pitch that can be manufactured. Further, according to such an arrangement method, the pitch between the other gas supply holes 51b and 52b is also the minimum pitch that can be manufactured in the same manner. Therefore, the arrangement method shown in FIGS. Even in this case, it can be said that the gas supply holes 51b to 53b are arranged in such a manner that transfer is difficult to occur.

以上に説明した図８によるガス孔の配列法によれば、例えば正四角形の各頂点に４種類の異なるガス種を割り振り、あとは四角形の各辺に対し線対称に四角形を描き各ガス種のガス孔を割り振ってゆけば、４種類のガス孔の分布密度が等しく、各ガス種の隣り合うガス孔の距離も等しいシャワーヘッドを作ることができ、さらには正多角形（正五角形、正六角形等）にまで適用することができる。一方このような中央側ガス供給面４０ａにおけるガス供給孔５１ｂ〜５３ｂの配列法に対して、周縁側プレート４４の下面の周縁側ガス供給面４０ｂに形成されているパージガス供給孔の配列については、パージガスの供給のみを目的に設けられているため、図８にて説明したような特別な配列法でなくてもよい。例えば図２に周縁プレート４４の上面側から見えるように、第５の拡散空間４４１を構成する凹部の底面全体に、均一に第４のガス供給路５４３を配置し、必要な量のパージガスを周縁領域１０ｂに偏りなく、均一に供給できるように配列するとよい。   According to the gas hole arrangement method shown in FIG. 8 described above, for example, four different gas types are assigned to the vertices of a regular square, and then a quadrilateral is drawn symmetrically with respect to each side of the square. By assigning gas holes, you can create a showerhead with the same distribution density of the four types of gas holes, and the same distance between adjacent gas holes for each gas type, and regular polygons (regular pentagons, regular hexagons) Etc.). On the other hand, with respect to the arrangement method of the gas supply holes 51b to 53b in the central gas supply surface 40a, the arrangement of the purge gas supply holes formed in the peripheral gas supply surface 40b on the lower surface of the peripheral plate 44 is as follows. Since it is provided only for the supply of the purge gas, the special arrangement method described with reference to FIG. For example, as can be seen from the upper surface side of the peripheral plate 44 in FIG. 2, the fourth gas supply path 543 is uniformly arranged on the entire bottom surface of the concave portion constituting the fifth diffusion space 441, and a necessary amount of purge gas is supplied to the peripheral edge. The regions 10b may be arranged so that they can be supplied uniformly without being biased.

次に、ガスシャワーヘッド４への処理ガスやパージガスの供給ラインの構成について説明する。最上段のプレート４１上面の各導入ポート５１ａ〜５４ａには、図４に示すように各種のガスを供給するためのガス供給ライン６１０〜６４０が接続されており、第１の導入ポート５１ａはＳｒ原料ガス供給ライン６１０と、第２の導入ポート５２ａはＴｉ原料ガス供給ライン６２０と、第３の導入ポート５３ａはオゾンガス供給ライン６３０と、また第４の導入ポート５４ａはパージガス供給ライン６４０と、夫々接続されている。更にこれらの各ガス供給ライン６１０〜６４０は図６のガス供給経路図に示すように、上流側で夫々各種の供給源６１〜６４と接続されている。   Next, the configuration of the process gas and purge gas supply lines to the gas shower head 4 will be described. As shown in FIG. 4, gas supply lines 610 to 640 for supplying various gases are connected to the introduction ports 51a to 54a on the upper surface of the uppermost plate 41, and the first introduction port 51a is Sr. The source gas supply line 610, the second introduction port 52a are a Ti source gas supply line 620, the third introduction port 53a is an ozone gas supply line 630, and the fourth introduction port 54a is a purge gas supply line 640, respectively. It is connected. Further, these gas supply lines 610 to 640 are connected to various supply sources 61 to 64 on the upstream side, as shown in the gas supply path diagram of FIG.

詳細には、Ｓｒ原料ガス供給ライン６１０はＳｒ原料供給源６１と接続されていて、当該供給源６１には、例えばＳｒ（ＴＨＤ）２（ストロンチウムビステトラメチルヘプタンジオナト）やＳｒ（Ｍｅ５Ｃｐ）２（ビスペンタメチルシクロペンタジエニエルストロンチウム）等の液体Ｓｒ原料が貯留されており、このＳｒ原料が供給ラインに押し出され、気化器６１１により気化されてＳｒ原料ガスがＳｒ原料ガス供給ライン６１０へと供給されるようになっている。 Specifically, the Sr source gas supply line 610 is connected to the Sr source supply source 61, and for example, Sr (THD) 2 (Strontium bistetramethylheptanedionate) or Sr (Me 5 Cp) is connected to the source 61. ) 2 (bispentamethylcyclopentadienyl strontium) or the like is stored, and this Sr raw material is pushed out to the supply line and is vaporized by the vaporizer 611, so that the Sr raw material gas is converted into the Sr raw material gas supply line 610. To be supplied to.

Ｔｉ原料ガス供給ライン６２０はＴｉ原料供給源６２と接続されていて、当該供給源６２には、例えばＴｉ（ＯｉＰｒ）２（ＴＨＤ）２（チタニウムビスイソプロポキサイドビステトラメチルヘプタンジオナト）やＴｉ（ＯｉＰｒ）（チタニウムテトライソプロポキサイド）等のＴｉ原料が貯留されており、Ｓｒ原料の場合と同様に気化器６２１によって気化されたＴｉ原料ガスが供給されるようになっている。 The Ti source gas supply line 620 is connected to a Ti source supply source 62, and for example, Ti (OiPr) 2 (THD) 2 (titanium bisisopropoxide bistetramethylheptanedionate) or Ti Ti raw material such as (OiPr) (titanium tetraisopropoxide) is stored, and Ti raw material gas vaporized by the vaporizer 621 is supplied as in the case of the Sr raw material.

また、オゾンガス供給ライン６３０は例えば周知のオゾナイザ等により構成されるオゾンガス供給源６３に接続されると共に、パージガス供給ライン６４０はアルゴンガスボンベ等により構成されるパージガス供給源６４に接続されていて、夫々の供給ライン６３０、６４０にオゾンガス及びアルゴンガスを供給できる。また、Ｓｒ原料ガス供給ライン６１０、Ｔｉ原料ガス供給ライン６２０、オゾンガス供給ライン６３０は夫々経路の途中で分岐してパージガス供給源６４へと接続されており、夫々の処理ガスに替えてパージガスを供給することができる。また各ガス供給ライン６１０〜６４０とガス供給源６１〜６４との間には、バルブ、流量計等からなる流量制御機器群６５が介設されており、後述する制御部７からの指示に基づいて各種のガスの供給タイミング及び供給量が制御される。なお各ガス供給ライン６１０〜６４０は、図２に示した１１個の導入ポート５１ａ〜５４ａ全てに接続されているが、図１や図６等では導入ポート５１ａ〜５４ａの数を略して記載してある。   The ozone gas supply line 630 is connected to an ozone gas supply source 63 configured by, for example, a known ozonizer, and the purge gas supply line 640 is connected to a purge gas supply source 64 configured by an argon gas cylinder or the like. Ozone gas and argon gas can be supplied to the supply lines 630 and 640. Further, the Sr source gas supply line 610, the Ti source gas supply line 620, and the ozone gas supply line 630 are branched in the middle of the path and connected to the purge gas supply source 64, and purge gas is supplied instead of each processing gas. can do. Further, a flow control device group 65 including valves, flow meters and the like is interposed between the gas supply lines 610 to 640 and the gas supply sources 61 to 64, and based on instructions from the control unit 7 described later. The supply timing and supply amount of various gases are controlled. The gas supply lines 610 to 640 are connected to all the 11 introduction ports 51a to 54a shown in FIG. 2, but the number of the introduction ports 51a to 54a is abbreviated in FIGS. It is.

成膜装置１の装置構成の説明に戻ると、ガスシャワーヘッド４の上面や排気ダクト２１の外壁面の下面側及び上面側等には、図１に示すようにシート状の抵抗発熱体等よりなるシャワーヘッドヒータ４７やダクトヒータ２１３が設けられていて、電源部６８より供給される電力によりガスシャワーヘッド４や排気ダクト２１全体を加熱することによりガスシャワーヘッド４のガス供給面４０や排気ダクト２１内面への反応物の付着を防止できるようになっている。なお図示の便宜上、図１以外の図へのヒータ４７、２１３の記載は省略した。なお上述したものの他、反応物の付着を防止するためのヒータは、例えばインナーブロック２６内にも埋設されているが、説明の便宜上図示は省略する。   Returning to the description of the apparatus configuration of the film forming apparatus 1, the upper surface of the gas shower head 4, the lower surface side and the upper surface side of the outer wall surface of the exhaust duct 21, as shown in FIG. The shower head heater 47 and the duct heater 213 are provided, and the gas shower head 4 and the exhaust duct 21 are heated by the electric power supplied from the power supply unit 68, whereby the gas supply surface 40 and the exhaust duct 21 of the gas shower head 4 are heated. It is possible to prevent the reactant from adhering to the inner surface. For convenience of illustration, the heaters 47 and 213 are omitted from drawings other than FIG. In addition to the above, a heater for preventing the attachment of reactants is embedded in the inner block 26, for example, but is not shown for convenience of explanation.

以上に説明した成膜装置１は、既述のガス供給源６１〜６３からのガス供給動作、ステージ３１の昇降動作や真空ポンプ６７による処理容器２内の排気動作、各ヒータ４７、２１３による加熱動作等を制御する制御部７を備えている。制御部７は例えば図示しないＣＰＵとプログラムとを備えたコンピュータからなり、このプログラムには当該成膜装置１によってウエハＷへの成膜処理を行うのに必要な制御、例えばガス供給源６１〜６４からの各種ガス供給の給断タイミングや供給量調整に係る制御、処理容器２内の真空度を調節する制御、ステージ３１の昇降動作制御や各ヒータ４７、２１３の温度制御等についてのステップ（命令）群が組まれている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。以下、このようなガスシャワーヘッド４を採用した成膜装置１の動作について説明する。   The film forming apparatus 1 described above includes the gas supply operation from the gas supply sources 61 to 63 described above, the raising / lowering operation of the stage 31, the exhaust operation in the processing container 2 by the vacuum pump 67, and the heating by the heaters 47 and 213. A control unit 7 for controlling operation and the like is provided. The control unit 7 includes, for example, a computer having a CPU and a program (not shown). The program includes control necessary for performing a film forming process on the wafer W by the film forming apparatus 1, for example, gas supply sources 61 to 64. Steps (commands) for controlling the supply / disconnection timing of various gases from the gas, controlling the supply amount, adjusting the degree of vacuum in the processing container 2, raising / lowering control of the stage 31, temperature control of the heaters 47, 213, etc. ) A group is formed. This program is stored in a storage medium such as a hard disk, a compact disk, a magnetic optical disk, or a memory card, and installed in the computer therefrom. Hereinafter, the operation of the film forming apparatus 1 employing such a gas shower head 4 will be described.

先ず図９に示すように、搬送口２８を開け、外部の搬送機構を搬送口２８より進入させて処理容器２内にウエハＷを搬入する。次いで昇降ピン３５を介して、受け渡し位置にある載置台３上にウエハＷを載置して不図示の静電チャックにより当該ウエハＷを吸着する。このとき、各ヒータ２１３、４７等により排気ダクト２１やインナーブロック２６の表面は例えば各々２３０℃まで加熱され、またガスシャワーヘッド４のガス供給面４０は例えば２５０℃まで加熱されている。次いで搬送口２８を閉じて処理容器２内を気密な状態とした後、真空ポンプ６７により排気ダクト２１を介して処理容器２内を引き切りの状態とする。   First, as shown in FIG. 9, the transfer port 28 is opened, and an external transfer mechanism is entered from the transfer port 28 to load the wafer W into the processing container 2. Next, the wafer W is mounted on the mounting table 3 at the delivery position via the lift pins 35, and the wafer W is attracted by an electrostatic chuck (not shown). At this time, the surfaces of the exhaust duct 21 and the inner block 26 are heated to, for example, 230 ° C. by the heaters 213 and 47, and the gas supply surface 40 of the gas shower head 4 is heated to 250 ° C., for example. Next, after the transfer port 28 is closed to make the inside of the processing container 2 airtight, the inside of the processing container 2 is pulled through the exhaust duct 21 by the vacuum pump 67.

このとき既述のようにインナーブロック２６はウエハＷの受け渡し位置よりも高い位置に固定されているので、図９に示すように載置台３をウエハＷの受け渡し位置まで降下させた状態においては、下側容器２２内の空間は処理雰囲気１０と連通した（区画されていない）状態となっている。このため、上述の真空排気においては下側容器２２内を含む処理容器２内全体が真空排気される。   At this time, since the inner block 26 is fixed at a position higher than the transfer position of the wafer W as described above, in the state where the mounting table 3 is lowered to the transfer position of the wafer W as shown in FIG. The space in the lower container 22 is in a state of communicating with the processing atmosphere 10 (not partitioned). For this reason, in the above-described evacuation, the entire inside of the processing container 2 including the inside of the lower container 22 is evacuated.

処理容器２内が所定の圧力まで真空排気されたら、真空排気を継続したままウエハＷの載置された載置台３を、レシピに応じて選択された処理位置、例えば図１０（ａ）に示すギャップ「ｈ＝４０ｍｍ」の処理位置から図１０（ｂ）に示すギャップ「ｈ＝８ｍｍ」の処理位置までの間の予め決められた位置まで上昇させる。ここで処理位置まで載置台３を上昇させると、例えば図１０（ａ）や図１０（ｂ）に示すようにステージカバー３２の側周面、あるいは当該側周面から延伸されたスカート部３２１がインナーブロック２６に取り囲まれた状態となって、載置台３上方の処理雰囲気１０と、下側容器２２内の空間とが、載置台３及びインナーブロック２６により遮られて互いに区画された状態となる。   When the inside of the processing container 2 is evacuated to a predetermined pressure, the mounting table 3 on which the wafer W is placed while the evacuation is continued is shown in a processing position selected according to the recipe, for example, FIG. The position is raised to a predetermined position between the processing position of the gap “h = 40 mm” and the processing position of the gap “h = 8 mm” shown in FIG. Here, when the mounting table 3 is raised to the processing position, for example, as shown in FIGS. 10A and 10B, the side peripheral surface of the stage cover 32 or the skirt portion 321 extended from the side peripheral surface is formed. The processing atmosphere 10 above the mounting table 3 and the space in the lower container 22 are shielded by the mounting table 3 and the inner block 26 and are separated from each other by being surrounded by the inner block 26. .

このようにして処理雰囲気１０と下側容器２２内の空間とが区画されたら、パージガス供給路２２２より下側容器２２内へのパージガス導入を開始する。そしてステージヒータ３３によりウエハＷの温度が例えば２８０℃まで加熱された後、ＳＴＯの成膜処理を開始する。なお、図９、図１０（ａ）、図１０（ｂ）においては、図示の便宜上ステージヒータ３３の記載は省略してある。また以下の動作説明では、ウエハＷの処理位置が図１０（ｂ）に示したギャップ「ｈ＝８ｍｍ」である場合を例にとって説明を進める。   When the processing atmosphere 10 and the space in the lower container 22 are thus partitioned, introduction of the purge gas into the lower container 22 from the purge gas supply path 222 is started. Then, after the temperature of the wafer W is heated to, for example, 280 ° C. by the stage heater 33, the STO film forming process is started. In FIG. 9, FIG. 10 (a), and FIG. 10 (b), the stage heater 33 is not shown for convenience of illustration. Further, in the following description of the operation, the description will be given by taking as an example the case where the processing position of the wafer W is the gap “h = 8 mm” shown in FIG.

ＡＬＤプロセスによるＳＴＯの成膜処理は、図１１（ａ）〜図１１（ｄ）に示すガス供給シーケンスに基づいて実行される。図１１（ａ）〜図１１（ｃ）の各図に示した白抜きのカラムは各ガス供給ライン６１０〜６３０からの処理ガス（Ｓｒ原料ガス、Ｔｉ原料ガス、オゾンガス）の供給量を示し、また図１１（ａ）〜図１１（ｄ）の斜線のハッチで塗りつぶしたカラムは、各ガス供給ライン６１０〜６４０からのパージガスの供給量を示している。また図１２〜図１５は、これらのシーケンス実行中におけるガスシャワーヘッド４内及び処理雰囲気１０の各ガスの流れを模式的に示している。   The STO film forming process by the ALD process is executed based on the gas supply sequence shown in FIGS. 11 (a) to 11 (d). The white columns shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c) indicate the supply amounts of processing gases (Sr source gas, Ti source gas, ozone gas) from the gas supply lines 610 to 630, respectively. Also, the columns filled with hatched hatching in FIGS. 11A to 11D indicate the supply amounts of the purge gas from the gas supply lines 610 to 640. 12 to 15 schematically show the flow of each gas in the gas shower head 4 and the processing atmosphere 10 during execution of these sequences.

ガス供給シーケンスによれば、図１１（ａ）に示すように、まずＳｒ原料ガスの供給を行う（Ｓｒ原料ガス供給工程）。このときガスシャワーヘッド４内においてＳｒ原料ガスは、図１２に示すように第１のガス導入路５１１を通って第１の拡散空間４２１内に拡散し、第１の拡散空間４２１底面に多数設けられた第１のガス供給路５１２を通って、中央側ガス供給面４０ａの各Ｓｒ原料ガス供給孔５１ｂ（図７参照）から処理雰囲気１０の中央領域１０ａに供給される。   According to the gas supply sequence, as shown in FIG. 11A, first, Sr source gas is supplied (Sr source gas supply step). At this time, as shown in FIG. 12, the Sr source gas in the gas shower head 4 diffuses into the first diffusion space 421 through the first gas introduction path 511, and is provided in a large number on the bottom surface of the first diffusion space 421. The first gas supply path 512 is supplied to the central region 10a of the processing atmosphere 10 from each Sr source gas supply hole 51b (see FIG. 7) of the central gas supply surface 40a.

このようにして、Ｓｒ原料ガスは、ガスシャワーヘッド４の中央側ガス供給面４０ａから処理雰囲気１０内の中央領域１０ａに供給され、載置台３上のウエハＷの中央部に到達する。このとき図１に示すように、処理雰囲気１０の周囲には排気ダクト２１に設けられた真空排気口２１１が当該処理雰囲気１０を取り囲むように配置されているので、ウエハＷ中央部に到達した原料ガスはこれらの真空排気口２１１に向かってウエハＷの中央部から周縁部へと流れていく。このようにウエハＷの中央部から周縁部に原料ガスが流れることにより、原料ガスの移動距離が短くなって、各原料ガスの分子をウエハＷの径方向に均一に吸着させることができる。   In this way, the Sr source gas is supplied from the central gas supply surface 40 a of the gas shower head 4 to the central region 10 a in the processing atmosphere 10 and reaches the central portion of the wafer W on the mounting table 3. At this time, as shown in FIG. 1, since the vacuum exhaust port 211 provided in the exhaust duct 21 is disposed around the processing atmosphere 10 so as to surround the processing atmosphere 10, the raw material that has reached the center of the wafer W The gas flows from the central portion of the wafer W toward the peripheral portion toward the vacuum exhaust ports 211. Thus, when the source gas flows from the central portion to the peripheral portion of the wafer W, the moving distance of the source gas is shortened, and the molecules of each source gas can be uniformly adsorbed in the radial direction of the wafer W.

またこのとき、図１１（ｂ）〜（ｄ）及び図１２に示すように原料ガスの逆流を防止するため、第２のガス供給路５２２、第３のガス供給路５３２及び第４のガス導入路５４１からは少量のパージガスを流している。一方、図１に示した下側容器２２のパージガス供給路２２２から供給されたパージガスは、載置台３とインナーブロック２６との隙間を通って処理雰囲気１０内に進入し、これにより原料ガスが下側容器２２内の空間へと流入することを抑え、反応物が付着することによる付着物の形成を防止している。この載置台３とインナーブロック２６との隙間からのパージガスの供給は、ガス供給シーケンスの実行中、継続して行われる。   At this time, as shown in FIGS. 11B to 11D and FIG. 12, the second gas supply path 522, the third gas supply path 532, and the fourth gas introduction are performed in order to prevent the back flow of the source gas. A small amount of purge gas flows from the path 541. On the other hand, the purge gas supplied from the purge gas supply path 222 of the lower container 22 shown in FIG. 1 enters the processing atmosphere 10 through the gap between the mounting table 3 and the inner block 26, whereby the source gas is lowered. Inflow to the space in the side container 22 is suppressed, and formation of deposits due to adhesion of reactants is prevented. The supply of the purge gas from the gap between the mounting table 3 and the inner block 26 is continuously performed during the execution of the gas supply sequence.

このようにして所定時間が経過し、ウエハＷ上にＳｒ原料ガスの吸着層を形成したら、各原料ガスの供給を停止し、図１１（ａ）〜図１１（ｄ）に示すようＳｒ原料ガス供給ライン６１０及びパージガス供給ライン６４０からパージガスを供給して、処理雰囲気１０並びにガスシャワーヘッド４内部に残存するＳｒ原料ガスをパージする（Ｓｒ原料ガスパージ工程）。このときガスシャワーヘッド４内では、Ｓｒ原料ガス供給ライン６１０から供給されたパージガスは、図１３に示すように既述のＳｒ原料ガスと同様の経路を経て処理雰囲気１０の中央領域１０ａに供給される。一方パージガス供給ライン６４０より供給されたパージガスは、第４のガス導入路５４１→第４の拡散空間４１１→第５のガス導入路５４２を経てリング状の第５の拡散空間４４１に到達し、この底面に多数設けられた第４のガス供給路５４３を通って処理雰囲気１０の周縁領域１０ｂに供給される。   When the Sr source gas adsorption layer is formed on the wafer W after the predetermined time has passed in this way, the supply of each source gas is stopped, and the Sr source gas as shown in FIGS. 11 (a) to 11 (d). Purge gas is supplied from the supply line 610 and the purge gas supply line 640 to purge the Sr source gas remaining in the processing atmosphere 10 and the gas shower head 4 (Sr source gas purge step). At this time, in the gas shower head 4, the purge gas supplied from the Sr source gas supply line 610 is supplied to the central region 10 a of the processing atmosphere 10 through the same route as the Sr source gas described above as shown in FIG. 13. The On the other hand, the purge gas supplied from the purge gas supply line 640 reaches the ring-shaped fifth diffusion space 441 through the fourth gas introduction path 541 → the fourth diffusion space 411 → the fifth gas introduction path 542, and this The gas is supplied to the peripheral region 10b of the processing atmosphere 10 through the fourth gas supply paths 543 provided in large numbers on the bottom surface.

このように処理容器２内の処理雰囲気１０には、中央領域１０ａと周縁領域１０ｂ双方に同時にパージガスが供給されるため、例えばこれらの領域のいずれか一方のみにパージガスを供給する場合に比べてパージガス量が多くなり、短い時間で原料ガスのパージを終えることができる。なおこのとき、図１１（ｂ）、（ｃ）及び図１３に示すように第２のガス供給路５２２及び第３のガス供給路５３２からも少量のパージガスを流している。   Thus, since the purge gas is simultaneously supplied to both the central region 10a and the peripheral region 10b in the processing atmosphere 10 in the processing container 2, for example, compared with the case where the purge gas is supplied to only one of these regions. The amount increases, and the purge of the source gas can be completed in a short time. At this time, a small amount of purge gas is also supplied from the second gas supply path 522 and the third gas supply path 532 as shown in FIGS.

処理雰囲気１０からのＳｒ原料ガスのパージを終えたら、図１１（ｂ）に示すようにＴｉ原料ガスを供給する。Ｔｉ原料ガスは、図１４に示すように第２のガス導入路５２１→第２の拡散空間４２２→第３のガス供給路５３２を経て中央側ガス供給面４０ａの各Ｔｉ原料ガス供給孔５２ｂ（図７参照）より処理雰囲気１０の中央領域１０ａに供給され、Ｓｒ原料ガスの場合と同様にウエハＷ中央部から周縁部へ向かって流れて当該ウエハＷの径方向に均一に吸着する。また図１１（ａ）、（ｃ）、（ｄ）及び図１４に示すように第１のガス供給路５１２、第３のガス供給路５３２及び第４のガス導入路５４１からは少量のパージガスを流して原料ガスの逆流を防止している。   When the purge of the Sr source gas from the processing atmosphere 10 is completed, the Ti source gas is supplied as shown in FIG. As shown in FIG. 14, the Ti source gas passes through the second gas introduction path 521 → the second diffusion space 422 → the third gas supply path 532, and each Ti source gas supply hole 52 b ( 7), the wafer is supplied to the central region 10a of the processing atmosphere 10 and flows from the central portion of the wafer W toward the peripheral portion as in the case of the Sr source gas, and is uniformly adsorbed in the radial direction of the wafer W. Further, as shown in FIGS. 11A, 11C, and 14, a small amount of purge gas is supplied from the first gas supply path 512, the third gas supply path 532, and the fourth gas introduction path 541. This prevents the backflow of the raw material gas.

次いで、既述の図１３に示すようにパージガスによるガスシャワーヘッド４内及び処理雰囲気１０からのＴｉ原料ガスのパージが行われるが（Ｔｉ原料ガスパージ工程）、図１１（ｂ）、（ｄ）に示すように、Ｔｉ原料ガス供給ライン６２０とパージガス供給ライン６４０からのパージガス供給がメインに行われる一方、図１１（ａ）、（ｃ）に示すようにＳｒ原料ガス供給ライン６１０、オゾンガス供給ライン６３０から、夫々第１のガス供給路５１２、第３のガス供給路５３２へは原料ガスの逆流防止を目的とした少量のパージガス供給が行われている点が既述のＳｒ原料ガスパージ工程と異なっている。   Next, as shown in FIG. 13, the Ti source gas is purged from the gas showerhead 4 and the processing atmosphere 10 with the purge gas (Ti source gas purge step). As shown in FIG. 11, purge gas is mainly supplied from the Ti source gas supply line 620 and the purge gas supply line 640, while the Sr source gas supply line 610 and the ozone gas supply line 630 are shown in FIGS. 11 (a) and 11 (c). Therefore, unlike the Sr source gas purge step described above, a small amount of purge gas is supplied to the first gas supply channel 512 and the third gas supply channel 532 for the purpose of preventing the backflow of the source gas. Yes.

このようにして、Ｓｒ原料ガス、Ｔｉ原料ガスの供給及び夫々のパージを終えたら図１１（ｃ）に示すようにオゾンガス供給ライン６３０からのオゾンガスの供給を行う（オゾンガス供給工程）。このときオゾンガスは、図１５に示すようにガスシャワーヘッド４の第３のガス導入路５３１を通って第３の拡散空間４３１内に拡散し、この第３の拡散空間４３１の底面に多数設けられた第３のガス供給路５３２を通って中央側ガス供給面４０ａの各オゾンガス供給孔５３ｂ（図７参照）から処理雰囲気１０の中央領域１０ａに供給される。なおこのとき図１１（ａ）、（ｂ）、（ｄ）に示すようにＳｒ原料ガス供給ライン６１０、Ｔｉ原料ガス供給ライン６２０、パージガス供給ライン６４０からは少量のパージが供給され、ガスシャワーヘッド４内へのオゾンガスの進入を防止している。   In this way, when the supply of the Sr source gas and the Ti source gas and the respective purges are completed, the ozone gas is supplied from the ozone gas supply line 630 as shown in FIG. 11C (ozone gas supply process). At this time, as shown in FIG. 15, ozone gas diffuses into the third diffusion space 431 through the third gas introduction path 531 of the gas shower head 4, and a large number of ozone gases are provided on the bottom surface of the third diffusion space 431. Further, the gas is supplied to the central region 10a of the processing atmosphere 10 from each ozone gas supply hole 53b (see FIG. 7) of the central gas supply surface 40a through the third gas supply path 532. At this time, a small amount of purge is supplied from the Sr source gas supply line 610, the Ti source gas supply line 620, and the purge gas supply line 640 as shown in FIGS. 11 (a), 11 (b), and 11 (d). 4 prevents ozone gas from entering the inside.

この結果、処理雰囲気１０内でウエハＷ表面に到達したオゾンが、既にウエハＷの表面に吸着している原料ガスとステージヒータ３２からの熱エネルギーにより反応して、ＳＴＯの分子層が形成される。こうして所定時間オゾンガスを供給したらオゾンガスの供給を停止して、図１１（ｃ）、図１１（ｄ）及び図１３に示すようにオゾンガス供給ライン６３０、パージガス供給ライン６４０からパージガスを供給して、処理雰囲気１０並びにガスシャワーヘッド４内部に残存するオゾンガスをパージする（オゾンガスパージ工程）。またこの際にも図１１（ａ）、図１１（ｂ）に示すように、第１のガス供給路５１２、第２のガス供給路５２２からは少量のパージガスを流している。   As a result, ozone that has reached the surface of the wafer W in the processing atmosphere 10 reacts with the source gas that has already been adsorbed on the surface of the wafer W by the thermal energy from the stage heater 32 to form an STO molecular layer. . When ozone gas is supplied for a predetermined time in this way, supply of ozone gas is stopped, and purge gas is supplied from ozone gas supply line 630 and purge gas supply line 640 as shown in FIGS. The ozone gas remaining in the atmosphere 10 and the gas shower head 4 is purged (ozone gas purge process). Also at this time, as shown in FIGS. 11A and 11B, a small amount of purge gas is allowed to flow from the first gas supply path 512 and the second gas supply path 522.

図１１に示すように、以上に説明した６つの工程を１サイクルとすると、当該サイクルを予め決められた回数、例えば１００回繰り返してＳＴＯの分子層を多層化し、所定の膜厚を備えたＳＴＯ膜の成膜を完了する。このようにＳｒ原料ガス供給工程〜オゾンガスパージ工程の各工程において、本来大流量で流すガス流路以外のガス流路からも必ず小流量のパージガスを流すようにしている。そして成膜を終えたら各種のガス供給を停止し、ウエハＷの載置された載置台３を搬送口２８まで降下させ、処理容器２内の圧力を真空排気前の状態に戻した後、搬入時とは逆の経路で外部の搬送機構によりウエハＷを搬出し、一連の成膜動作を終える。   As shown in FIG. 11, when the above-described six steps are defined as one cycle, the cycle is repeated a predetermined number of times, for example, 100 times, so that the STO molecular layer is multilayered, and the STO having a predetermined film thickness is obtained. Complete film deposition. In this way, in each step of the Sr source gas supply process to the ozone gas purge process, a small flow rate of purge gas is always allowed to flow from a gas flow channel other than the gas flow channel that originally flows at a high flow rate. When the film formation is completed, the supply of various gases is stopped, the mounting table 3 on which the wafer W is mounted is lowered to the transfer port 28, the pressure in the processing container 2 is returned to the state before the vacuum evacuation, and then the transfer is performed. The wafer W is unloaded by an external transfer mechanism through a path opposite to the time, and a series of film forming operations is completed.

以上に説明した動作によりＳＴＯ膜の成膜を行う本実施の形態に係わる成膜装置１において、３種類の処理ガス及びパージガスを処理雰囲気１０の中央領域１０ａに供給する中央側プレート４５と、パージガスを処理雰囲気１０の周縁領域１０ｂへ供給する周縁側プレート４４とは、図２に示したように異なる部材により構成されている。そして、これらのプレート４４、４５はボルト８３、８４により上段側のプレート４１〜４３（以下、これら上段側のプレートをガスシャワーヘッド本体４ａという）に固定されているため、中央側プレート４５、周縁側プレート４４は必要に応じて各々ガスシャワーヘッド本体４ａから取り外すことができる。   In the film forming apparatus 1 according to the present embodiment for forming the STO film by the operation described above, the central plate 45 for supplying three kinds of processing gas and purge gas to the central region 10a of the processing atmosphere 10, and the purge gas As shown in FIG. 2, the peripheral side plate 44 that supplies the gas to the peripheral region 10b of the processing atmosphere 10 is composed of different members. Since these plates 44 and 45 are fixed to upper plates 41 to 43 (hereinafter, these upper plates are referred to as gas shower head main body 4a) by bolts 83 and 84, the central plate 45 and the peripheral plate The edge side plates 44 can be removed from the gas shower head main body 4a as needed.

ここで例えば図５（ｂ）において説明したように、中央側プレート４５に形成されているガス供給路５１２、５２２、５３２の下側部分の口径Ｌ２は、上流側の拡散空間４２１、４２２、４３１等への処理ガスの逆拡散を防止するために、処理ガスの供給を行っていない期間中のガス供給路５１２、５２２、５３２を流れる少量のパージガスのペクレ数が「Ｐｅ≧２０」となるように設定されている。このペクレ数は、Ｐｅ＝Ｖｓ・Ｈ／Ｄの定義式に基づき、ガス供給路５１２、５２２、５３２の下側部分を流れるパージガスの流速Ｖｓ、当該下側部分の長さＨ、パージガスに対する処理ガスの拡散定数Ｄにより決定されるが、例えば処理ガスを変更した場合等にはガス供給路５１２、５２２、５３２の下側部分の口径Ｌ２や高さＨを変える必要が生じる。   Here, for example, as described in FIG. 5B, the diameter L2 of the lower part of the gas supply passages 512, 522, and 532 formed in the central plate 45 is the diffusion space 421, 422, 431 on the upstream side. In order to prevent the back diffusion of the processing gas to the gas etc., the Peclet number of a small amount of the purge gas flowing through the gas supply paths 512, 522, 532 during the period when the processing gas is not supplied becomes “Pe ≧ 20”. Is set to This Peclet number is based on the definition formula of Pe = Vs · H / D, the flow velocity Vs of the purge gas flowing in the lower part of the gas supply paths 512, 522, and 532, the length H of the lower part, the processing gas for the purge gas For example, when the processing gas is changed, it is necessary to change the diameter L2 and the height H of the lower part of the gas supply paths 512, 522, and 532, for example.

例えば、現在使用している中央側プレート４５のガス供給路５１２、５２２、５３２は、３種類の処理ガスの中で最も拡散しやすいオゾンガスのパージガスに対する拡散定数Ｄに基づきペクレ数Ｐｅを算出し、「Ｐｅ≧２０」の条件を満たすように、下側部分の長さＨやガス流速Ｖｓを決定する口径Ｌ２が決定されているとする。   For example, the gas supply passages 512, 522, and 532 of the central plate 45 that is currently used calculate the Peclet number Pe based on the diffusion constant D for the purge gas of ozone gas that is most easily diffused among the three types of processing gases. It is assumed that the diameter L2 for determining the length H of the lower portion and the gas flow velocity Vs is determined so as to satisfy the condition of “Pe ≧ 20”.

このとき例えば原料ガス（Ｓｒ原料ガスやＴｉ原料ガス）の変更に伴って酸性ガスについても例えばオゾンガスを水蒸気に変更する必要が生じたとすると、水蒸気はオゾンガスの３分の１程度の分子量しかないためパージガスに対する拡散係数が大きくなってしまうおそれがある。この結果、ガス供給路５１２、５２２、５３２を流れるパージガスに対する水蒸気のペクレ数Ｐｅが小さくなり、処理ガスの逆拡散防止に必要な「Ｐｅ≧２０」の条件を満たさなくなってしまう。   At this time, for example, if it is necessary to change the ozone gas to water vapor, for example, with respect to the acidic gas accompanying the change of the raw material gas (Sr raw material gas or Ti raw material gas), the water vapor has only a molecular weight of about one-third of the ozone gas. The diffusion coefficient for the purge gas may be increased. As a result, the Pepe number Pe of water vapor with respect to the purge gas flowing through the gas supply paths 512, 522, and 532 becomes small, and the condition “Pe ≧ 20” necessary for preventing the back diffusion of the processing gas is not satisfied.

このような場合には、例えばパージガスの供給量を増やすことによりガス流速Ｖｓを大きくしてペクレ数Ｐｅを大きくする手法も考えられる。しかしながら例えば図１１（ａ）〜図１１（ｃ）の原料ガス供給工程やオゾンガス供給工程においては、他のガス供給路にて処理ガスを供給している期間中に、処理ガスの供給を行っていないガス供給路から少量のパージガスの供給が行われるので、ペクレ数Ｐｅを大きくすることを目的としてパージガスの供給量を増やすと成膜結果に悪影響を与えてしまう。そこで、パージガスの供給量を変えることなくガス流速Ｖｓを大きくするためにガス供給路５１２、５２２、５３２の下側部分の口径Ｌ２を小さくしたり、下側部分の長さＨを長くしたりする必要性が生じる。   In such a case, for example, a method of increasing the gas flow rate Vs to increase the Peclet number Pe by increasing the supply amount of the purge gas can be considered. However, for example, in the raw material gas supply process and the ozone gas supply process of FIGS. 11A to 11C, the process gas is supplied during the period in which the process gas is supplied through another gas supply path. Since a small amount of purge gas is supplied from a non-gas supply path, increasing the supply amount of purge gas for the purpose of increasing the Peclet number Pe will adversely affect the film formation result. Therefore, in order to increase the gas flow rate Vs without changing the supply amount of the purge gas, the diameter L2 of the lower part of the gas supply paths 512, 522, and 532 is reduced, or the length H of the lower part is increased. A need arises.

このような場合に本実施の形態に係わる中央側プレート４５は、ガスシャワーヘッド本体４ａから着脱自在に構成されているので、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）に模式的に示すように、ガス供給路５１２、５２２、５３２の下側部分における口径の大きな従来の処理ガス用の中央側プレート４５（図１６（ａ））を、ガスシャワーヘッド本体４ａから取り外して下側部分における口径の小さな新たな中央側プレート４５ａに交換し（図１６（ｂ））、新たな処理ガスに対応した中央側プレート４５ａを備えたガスシャワーヘッド４を構成することができる（図１６（ｃ））。また下側部分の長さＨが十分確保できない場合には、本実施の形態に係る成膜装置１においては図１０（ａ）、（ｂ）に示すようにギャップが可変できるので、中央側プレート４５の厚みを厚くしてもよい。なお図１６（ａ）〜図１６（ｃ）の各図においては、便宜上、周縁側プレート４４における第４のガス供給路５４３の記載を省略した。   In such a case, the central plate 45 according to the present embodiment is configured to be detachable from the gas shower head main body 4a, so that it is schematically shown in FIGS. 16 (a) to 16 (c). The central plate 45 (FIG. 16 (a)) for the conventional process gas having a large diameter in the lower portion of the gas supply passages 512, 522, and 532 is removed from the gas shower head main body 4a and the diameter of the lower portion is reduced. The gas shower head 4 provided with the central side plate 45a corresponding to the new processing gas can be configured by exchanging with a small new central side plate 45a (FIG. 16B) (FIG. 16C). In addition, when the length H of the lower portion cannot be secured sufficiently, the gap can be varied as shown in FIGS. 10A and 10B in the film forming apparatus 1 according to the present embodiment. The thickness of 45 may be increased. 16A to 16C, the description of the fourth gas supply path 543 in the peripheral side plate 44 is omitted for convenience.

以上、図１６（ａ）〜図１６（ｃ）にて説明したように現在用いている中央側プレート４５を新たな条件に見合ったものに変更する手法は、当該成膜装置１を全く異なるプロセスに転用する場合にも有効である。例えば、実施の形態中に示したＳＴＯ膜を成膜するための成膜装置１を、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３、以下ＢＴＯと略記する）膜の成膜を行う装置に転用する場合等においても、これまで使用していた中央側プレート４５を、Ｂａ原料ガス、Ｔｉ原料ガス及び酸化ガスの性状や供給量に見合ったガス供給路５１ｂ〜５３ｂを有する新たな中央側プレート４５ａに交換するだけで成膜装置１を種類の異なる膜を成膜するプロセスに適用できる。また原料ガスと酸化ガスとを夫々１種類ずつ、合計２種類の処理ガスを中央側プレート４５ａより供給して成膜を行う成膜装置１に転用することも可能である。この場合には原料ガス用の一方側のガス供給路５１２、５２２を塞いだ中央側プレート４５ａを用いたりするとよい。 As described above, as described with reference to FIGS. 16A to 16C, the method of changing the currently used center side plate 45 to one that meets the new conditions is different from the film forming apparatus 1 in a completely different process. It is also effective when diverted to. For example, even when the film formation apparatus 1 for forming the STO film shown in the embodiment is used as an apparatus for forming a barium titanate (BaTiO 3 , hereinafter abbreviated as BTO) film, etc. By simply replacing the central plate 45 used so far with a new central plate 45a having gas supply paths 51b to 53b corresponding to the properties and supply amounts of the Ba source gas, Ti source gas and oxidizing gas. The film forming apparatus 1 can be applied to a process for forming different types of films. It is also possible to divert the raw material gas and the oxidizing gas to the film forming apparatus 1 for forming a film by supplying a total of two types of processing gases from the central plate 45a. In this case, it is preferable to use a central plate 45a in which the gas supply paths 512, 522 on one side for the source gas are closed.

以上に説明した本実施の形態に係わるガスシャワーヘッド４によれば以下の効果がある。ガスシャワーヘッド本体４ａに多数のガス供給路５１２、５２２、５３２を備えたプレート４４、４５を設け、このプレート４４、４５を、主として処理ガスを供給する中央側プレート４５及びパージガスのみを供給する周縁側プレート４４に分割すると共に、処理ガスを供給する中央側プレート４５をシャワーガスヘッド本体４ａに対して着脱自在に取り付けている。このため、例えば中央側プレート４５から供給される処理ガスの種類を変更する場合、あるいはその処理ガスの種類や流量に見合った適切なパラメータを求め、このパラメータに合わせてガス供給孔の口径等の変更を行う場合に、プレート４４、４５全体を交換することなく、中央側プレート４５のみを交換すればよいので、プレート４４、４５を一体に構成する場合に比べて、使用する材料や加工の手間も小さく、ガスシャワープレート４の製作費用を低減することが可能となる。   The gas shower head 4 according to the present embodiment described above has the following effects. The gas shower head main body 4a is provided with plates 44 and 45 having a large number of gas supply paths 512, 522 and 532, and the plates 44 and 45 are provided with a central plate 45 for supplying mainly processing gas and a periphery for supplying only purge gas. While dividing into the edge side plate 44, the center side plate 45 which supplies process gas is attached to the shower gas head main body 4a so that attachment or detachment is possible. For this reason, for example, when changing the type of the processing gas supplied from the central plate 45, or obtaining an appropriate parameter corresponding to the type and flow rate of the processing gas, the diameter of the gas supply hole and the like are matched to this parameter. When changing, it is only necessary to replace the central plate 45 without replacing the entire plates 44 and 45. Therefore, compared to the case where the plates 44 and 45 are integrally formed, the materials used and the labor of processing are reduced. The manufacturing cost of the gas shower plate 4 can be reduced.

ここで中央側プレート４５を交換する要因は、上述のように処理ガスの変更に限定されるものではなく、例えば処理ガスの流量を増やす場合等に中央側プレート４５の圧力損失を低減する目的等でガス供給路５１２、５２２、５３２の口径を大きくしてもよい。   The factor for exchanging the central plate 45 is not limited to the change of the processing gas as described above. For example, the purpose of reducing the pressure loss of the central plate 45 when increasing the flow rate of the processing gas, etc. Thus, the diameters of the gas supply paths 512, 522, and 532 may be increased.

更に、第１のガス供給プレートとして着脱自在に構成するプレートは中央側プレート４５に限定されるものではなく、例えばパージ時間の更なる短縮のためパージガス供給量を増やすことを目的として周縁側プレート４４のパージガス供給孔の口径を大きくする等してもよい。このように周縁側プレート４４についても交換可能な構造とすれば、これらのプレート４４、４５のうち、いずれか一方から供給される処理ガス（パージガスを含む）の種類や流量を変更する場合などには、変更の必要なプレート４４、４５だけをガス供給装置から取り外して新たなプレート４４、４５を装着すればよく、もう一方のプレート４４、４５はそのまま使用することができ、より一層有利である。   Further, the plate configured to be detachable as the first gas supply plate is not limited to the central plate 45. For example, the peripheral side plate 44 is intended to increase the supply amount of the purge gas in order to further shorten the purge time. The diameter of the purge gas supply hole may be increased. In this way, if the peripheral side plate 44 is also replaceable, the type and flow rate of the processing gas (including purge gas) supplied from either one of these plates 44 and 45 may be changed. In this case, only the plates 44 and 45 that need to be changed need be removed from the gas supply device, and new plates 44 and 45 can be attached, and the other plates 44 and 45 can be used as they are, which is even more advantageous. .

また、以上に説明したガスシャワーヘッド４のように、中央側プレート４５と周縁側プレート４４とを分割して構成し、各々のプレート４４、４５に設けたガス供給孔よりガスの種類や流量の異なるガスを供給するタイプのガス供給装置を適用可能な装置は、実施の形態中に示した成膜装置１に限定されるものではない。例えば背景技術にて例示した特許文献１に記載のエッチング装置のように、ガスシャワーヘッド下面の中央領域から所定濃度のエッチングガスを供給する一方で、周縁領域からは中央領域からのエッチングガスよりも濃度の高いエッチングガスを供給し、夫々の領域から供給するエッチングガスの流量を独立して調整するタイプのエッチング装置にも、本発明に係るガス供給装置は適用することができる。このような場合においても中央領域、周縁領域のいずれか一方のガス供給孔を変更する必要が生じた際に、変更の必要なプレート４４、４５のみを変更することにより、プレート４４、４５の製作費用を低減することができる。   Further, like the gas shower head 4 described above, the central side plate 45 and the peripheral side plate 44 are divided, and the type and flow rate of the gas are determined from the gas supply holes provided in the respective plates 44 and 45. An apparatus to which a gas supply apparatus of a type that supplies different gases can be applied is not limited to the film forming apparatus 1 shown in the embodiment. For example, as in the etching apparatus described in Patent Document 1 exemplified in the background art, an etching gas having a predetermined concentration is supplied from the central region on the lower surface of the gas shower head, while the peripheral region is more than the etching gas from the central region. The gas supply apparatus according to the present invention can also be applied to an etching apparatus that supplies a high-concentration etching gas and independently adjusts the flow rate of the etching gas supplied from each region. Even in such a case, when it becomes necessary to change the gas supply hole in either the central region or the peripheral region, the plates 44 and 45 are manufactured by changing only the plates 44 and 45 that need to be changed. Cost can be reduced.

実施の形態に係る成膜装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the film-forming apparatus which concerns on embodiment. 上記成膜装置に設けられたガスシャワーヘッドの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the gas shower head provided in the said film-forming apparatus. 上記ガスシャワーヘッドの縦断斜視図である。It is a vertical perspective view of the gas showerhead. 上記ガスシャワーヘッドの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the said gas shower head. ガスシャワーヘッド内のガス導入路及びガス供給路部分の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the gas introduction path and gas supply path part in a gas shower head. 上記成膜装置のガス供給経路図である。It is a gas supply path | route figure of the said film-forming apparatus. 上記ガスシャワーヘッドに設けられたガス供給孔の配列を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | sequence of the gas supply hole provided in the said gas shower head. 上記ガス供給孔の配列を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement | sequence of the said gas supply hole. 上記成膜装置の第１の動作説明図である。It is 1st operation | movement explanatory drawing of the said film-forming apparatus. 上記成膜装置におけるウエハの処理位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the processing position of the wafer in the said film-forming apparatus. 上記成膜装置による成膜処理におけるガス供給シーケンス図である。It is a gas supply sequence figure in the film-forming process by the said film-forming apparatus. 上記成膜装置の第２の動作説明図である。It is 2nd operation | movement explanatory drawing of the said film-forming apparatus. 上記成膜装置の第３の動作説明図である。It is 3rd operation | movement explanatory drawing of the said film-forming apparatus. 上記成膜装置の第４の動作説明図である。It is 4th operation | movement explanatory drawing of the said film-forming apparatus. 上記成膜装置の第５の動作説明図である。It is 5th operation | movement explanatory drawing of the said film-forming apparatus. 上記ガスシャワーヘッドに係る作用図である。It is an effect | action figure which concerns on the said gas shower head.

符号の説明Explanation of symbols

Ｗ ウエハ
１ 成膜装置
２ 処理容器
３ 載置台
４ ガスシャワーヘッド
４ａ ガスシャワーヘッド本体
７ 制御部
１０ 処理雰囲気
１０ａ 中央領域
１０ｂ 周縁領域４０ ガス供給面
４０ａ 中央側ガス供給面
４０ｂ 周縁側ガス供給面
４１〜４３ プレート
４４ 周縁側プレート
４５ 中央側プレート
５１ａ 第１の導入ポート
５１ｂ Ｓｒ原料ガス供給孔
５２ａ 第２の導入ポート
５２ｂ Ｔｉ原料ガス供給孔
５３ａ 第３の導入ポート
５３ｂ オゾンガス供給孔
５４ａ 第４の導入ポート
４１１ 第４の拡散空間
４２１ 第１の拡散空間
４２２ 第２の拡散空間
４３１ 第３の拡散空間
４４１ 第５の拡散空間
５１１ 第１のガス導入路
５１２ 第１のガス供給路
５２１ 第２のガス導入路
５２２ 第２のガス供給路
５３１ 第３のガス導入路
５３２ 第３のガス供給路
５４１ 第４のガス導入路
５４２ 第５のガス導入路
５４３ 第４のガス供給路 W wafer 1 film forming apparatus 2 processing container 3 mounting table 4 gas shower head 4a gas shower head main body 7 control unit 10 processing atmosphere 10a central region 10b peripheral region 40 gas supply surface 40a central gas supply surface 40b peripheral gas supply surface 41 ˜43 plate 44 peripheral side plate 45 center side plate 51a first introduction port 51b Sr source gas supply hole 52a second introduction port 52b Ti source gas supply hole 53a third introduction port 53b ozone gas supply hole 54a fourth introduction Port 411 Fourth diffusion space 421 First diffusion space 422 Second diffusion space 431 Third diffusion space 441 Fifth diffusion space 511 First gas introduction path 512 First gas supply path 521 Second gas Introduction path 522 Second gas supply path 531 Third gas introduction path 532 Third gas supply path 541 First Gas introduction path 542 fifth gas introduction passage 543 the fourth gas supply passage of the

Claims (8)

処理容器内の載置台に載置された基板に対向する多数のガス供給孔から、前記基板に対して処理を行うための処理ガスを供給するガス供給装置であって、
複数のガス導入ポートと、これら複数のガス導入ポートから導入されたガスを前記多数のガス供給孔に導くガス流路と、を有するガス供給装置本体と、
このガス供給装置本体の下面側領域を分割することにより構成され、各々多数のガス供給孔を備えると共にガスの種類及び流量の少なくも一方が互いに異なる第１のガス供給プレート及び第２のガス供給プレートと、を備え、
前記第１のガス供給プレートは、ガス供給孔が処理ガスを供給するガス導入ポートに連通し、前記ガス供給装置本体に対して着脱自在に設けられたことを特徴とするガス供給装置。 A gas supply device for supplying a processing gas for processing the substrate from a number of gas supply holes facing a substrate mounted on a mounting table in a processing container,
A gas supply device main body having a plurality of gas introduction ports and a gas flow path for guiding the gas introduced from the plurality of gas introduction ports to the plurality of gas supply holes;
A first gas supply plate and a second gas supply which are configured by dividing a lower surface side region of the gas supply device main body, each having a plurality of gas supply holes and at least one of the gas type and the flow rate being different from each other. A plate, and
The gas supply device according to claim 1, wherein the first gas supply plate is provided detachably with respect to the gas supply device main body through a gas supply hole communicating with a gas introduction port for supplying a processing gas. 前記第２のガス供給プレートは、前記ガス供給装置本体に対して着脱自在に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のガス供給装置。   The gas supply device according to claim 1, wherein the second gas supply plate is detachably provided to the gas supply device main body. 基板は半導体ウエハであり、前記第１のガス供給プレート及び第２のガス供給プレートは、ガス供給装置本体の下面領域を径方向に分割して構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のガス供給装置。   2. The substrate according to claim 1, wherein the substrate is a semiconductor wafer, and the first gas supply plate and the second gas supply plate are configured by dividing a lower surface region of the gas supply device main body in a radial direction. 2. The gas supply device according to 2. 前記第１のガス供給プレートは、ガス供給装置本体の下面領域の中央部に設けられ、前記第２のガス供給プレートは、前記第１のガス供給プレートを囲むようにリング状に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のガス供給装置。   The first gas supply plate is provided in a central portion of a lower surface region of the gas supply apparatus main body, and the second gas supply plate is provided in a ring shape so as to surround the first gas supply plate. The gas supply device according to claim 3. 前記第２のガス供給プレートは、パージガスを専用に供給するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載のガス供給装置。   The gas supply apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the second gas supply plate supplies a purge gas exclusively. 前記第１のガス供給プレートのガス供給孔は、互いに異なる処理ガスを導入する複数のガス導入ポートに夫々連通する複数のグループに分けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載のガス供給装置。   6. The gas supply hole of the first gas supply plate is divided into a plurality of groups respectively communicating with a plurality of gas introduction ports for introducing different processing gases. The gas supply device according to one. 前記互いに異なる処理ガスを導入する複数のガス導入ポートは、３種類以上の処理ガスを夫々導入する３つ以上のガス導入ポートであることを特徴とする請求項６に記載のガス供給装置。   The gas supply device according to claim 6, wherein the plurality of gas introduction ports for introducing the different processing gases are three or more gas introduction ports for introducing three or more kinds of processing gases, respectively. 一のグループに属するガス供給孔と他のグループに属するガス供給孔とは、交互に処理ガスを供給して、それら処理ガスの成分を交互に基板に吸着させ、順次処理ガスの成分同士を反応させて反応生成物を積層するために用いられることを特徴とする請求項６または７に記載のガス供給装置。   The gas supply holes belonging to one group and the gas supply holes belonging to the other group supply process gases alternately, and the components of the process gases are alternately adsorbed to the substrate, and the components of the process gases are reacted sequentially. The gas supply device according to claim 6, wherein the gas supply device is used for laminating reaction products.
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