JP2010245448A - 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウェハWを載置した回転テーブル2を鉛直軸回りに回転させることによって、ウェハWの表面に第1の反応ガスを供給してこの反応ガスを吸着させ、次いでこの第1の反応ガスと反応して流動性を持つ中間生成物を生成する補助ガス及びこの中間生成物と反応して反応生成物を生成する第2のガスをこの順番でウェハWの表面に供給し、その後ウェハWを加熱ランプ210により加熱して反応生成物を緻密化する。
【選択図】図2
Description
ALD法を実施するにあたっては、例えば特許文献1〜8に記載の装置が知られている。これらの装置について概略的に説明すると、この装置の真空容器内には、複数枚のウェハを周方向(回転方向)に並べて載置するための載置台と、この載置台に対向するように真空容器の上部に設けられ、処理ガス(反応ガス)をウェハに供給する複数のガス供給部と、が設けられている。
真空容器内のテーブル上に基板を載置すると共に、前記テーブルと、互いに反応する少なくとも2種類の反応ガスを夫々供給する複数の反応ガス供給手段と、を相対的に回転させることによって基板に対して前記少なくとも2種類の反応ガスを順番に供給し、かつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を積層して薄膜を形成する成膜装置において、
前記真空容器内のテーブルの表面に基板を載置するために設けられた基板載置領域と、
前記複数の反応ガス供給手段から夫々反応ガスが供給される複数の処理領域を基板が順番に位置するように前記テーブルと前記複数の反応ガス供給手段とを相対的に回転させる回転機構と、
前記テーブル上の基板載置領域に対向するように設けられ、前記基板に第1の反応ガスを供給してこの第1の反応ガスを吸着させるための第1の反応ガス供給手段と、
前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において第1の反応ガス供給手段よりも前記複数のガス供給手段に対する前記テーブルの相対的回転方向下流側に離間して設けられ、前記基板に吸着した前記第1の反応ガスと反応して流動性を持つ中間生成物を生成する補助ガスを前記基板に供給するための補助ガス供給手段と、
前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記補助ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側に設けられ、前記基板上の前記中間生成物と反応して反応生成物を生成する第2の反応ガスを前記基板に供給するための第2の反応ガス供給手段と、
前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第2の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側であって前記第1の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向上流側に設けられ、前記反応生成物を緻密化するために前記基板を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする。
前記テーブルの相対的回転方向で見て、前記第1の反応ガスが供給される処理領域と前記補助ガスが供給される処理領域との間、及び前記第2の反応ガスが供給される処理領域と第1の反応ガスが供給される処理領域との間に、処理領域の雰囲気同士を区画するために各々設けられた分離領域に対して各々分離ガスを供給するための分離ガス供給手段を備えた構成。
前記加熱手段は、前記テーブル上の基板載置領域に対向するように設けられた加熱ランプである構成。
基板を載置した前記テーブルを回転させて、前記第1の反応ガス供給手段、前記補助ガス供給手段及び前記第2の反応ガス供給手段から夫々第1の反応ガス、補助ガス及び第2の反応ガスを前記基板に対してこの順番で供給した後、これらの反応ガスの供給サイクル毎に前記加熱手段により前記基板を加熱することによって、基板上への第1の反応ガスの吸着と、前記中間生成物の生成と、前記反応生成物の生成と、前記反応生成物の緻密化と、をこの順番で複数回繰り返すように制御信号を出力する制御部を備えている構成。
基板を載置した前記テーブルを回転させて、前記第1の反応ガス供給手段、前記補助ガス供給手段及び前記第2の反応ガス供給手段から夫々第1の反応ガス、補助ガス及び第2の反応ガスを前記基板に対してこの順番で供給することによって、基板上への第1の反応ガスの吸着と、前記中間生成物の生成と、前記反応生成物の生成と、をこの順番で複数回繰り返した後、前記加熱手段により前記基板を加熱して前記反応生成物を緻密化するように制御信号を出力する制御部を備えている構成。
前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第2の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側であって前記加熱手段よりも前記相対的回転方向上流側に設けられ、前記基板に対してプラズマを供給するためのプラズマ供給手段を備えている構成。
前記反応生成物内にホウ素及びリンの少なくとも一方を混入させるために、前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第1の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側であって前記加熱手段よりも前記相対的回転方向上流側に設けられ、前記基板の表面に第3の反応ガスを供給して、当該基板の表面に第3の反応ガスを吸着させるための第3の反応ガス供給手段を備えている構成。
真空容器内のテーブル上に基板を載置すると共に、前記テーブルと、互いに反応する少なくとも2種類の反応ガスを夫々供給する複数の反応ガス供給手段と、を相対的に回転させることによって基板に対して前記少なくとも2種類の反応ガスを順番に供給し、かつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を積層して薄膜を形成する成膜方法において、
真空容器内に設けられたテーブルの基板載置領域に基板を載置して、このテーブルと前記複数の反応ガス供給手段とを相対的に回転させる工程と、
次いで、前記テーブル上の基板載置領域に対向するように設けられた第1の反応ガス供給手段から、前記基板の表面に第1の反応ガスを供給して、当該基板の表面に第1の反応ガスを吸着させる工程と、
続いて、前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第1の反応ガス供給手段よりも前記複数のガス供給手段に対する前記テーブルの相対的回転方向下流側に離間して設けられた補助ガス供給手段から、前記基板の表面に補助ガスを供給して、この補助ガスと当該基板の表面に吸着した前記第1の反応ガスとを反応させて流動性を持つ中間生成物を生成させる工程と、
しかる後、前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記補助ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側に設けられた第2の反応ガス供給手段から、前記基板の表面に第2の反応ガスを供給して、この第2の反応ガスと前記基板上の前記中間生成物とを反応させて反応生成物を生成させる工程と、
その後、前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第2の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側であって前記第1の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向上流側に設けられた加熱手段により前記基板を加熱して、前記反応生成物を緻密化する工程と、を含むことを特徴とする。
前記第1の反応ガスを吸着させる工程の前に、
前記テーブルの相対的回転方向で見て、前記第1の反応ガスが供給される処理領域と前記補助ガスが供給される処理領域との間、及び前記第2の反応ガスが供給される処理領域と第1の反応ガスが供給される処理領域との間に、処理領域の雰囲気同士を区画するために各々設けられた分離領域に対して分離ガス供給手段から各々分離ガスを供給する工程を行う。
前記反応生成物を緻密化する工程は、前記テーブル上の基板載置領域に対向するように設けられた加熱ランプにより加熱する工程。
前記第1の反応ガスを吸着させる工程と、前記中間生成物を生成させる工程と、前記反応生成物を生成させる工程と、前記反応生成物を緻密化する工程と、をこの順番で複数回繰り返す。
前記反応生成物を緻密化する工程の前に、前記第1の反応ガスを吸着させる工程と、前記中間生成物を生成させる工程と、前記反応生成物を生成させる工程と、をこの順番で複数回繰り返す。
前記緻密化する工程の前に、
前記反応生成物内にホウ素及びリンの少なくとも一方を混入させるために、前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第1の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側であって前記加熱手段よりも前記相対的回転方向上流側に設けられた第3の反応ガス供給手段から、前記基板の表面に第3の反応ガスを供給して、当該基板の表面に第3の反応ガスを吸着させる工程を行う。
真空容器内のテーブル上に、その表面に凹部が形成された基板を載置すると共に、前記テーブルと、互いに反応する少なくとも2種類の反応ガスを夫々供給する複数の反応ガス供給手段と、を相対的に回転させることによって基板に対して前記少なくとも2種類の反応ガスを順番に供給し、かつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を積層して薄膜を形成する成膜装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記コンピュータプログラムは、上記記載の成膜方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする。
本発明の第1の実施の形態である成膜装置は、図1〜図3に示すように平面形状が概ね円形である扁平な真空容器1と、この真空容器1内に設けられ、当該真空容器1の中心に回転中心を有する回転テーブル2と、を備えている。真空容器1は、この回転テーブル2を収納する概略カップ型の容器本体12と、この容器本体12の上面の開口部を気密に塞ぐように円板状に形成された天板11と、を備えている。この天板11は、容器本体12の上面の周縁部にリング状に設けられたシール部材例えばOリング13を介して容器本体12側に気密に接続されており、図示しない開閉機構により昇降して開閉されるように構成されている。
尚、溝部43は、本実施形態では凸状部4を二等分するように形成されているが、他の実施形態においては、例えば溝部43から見て凸状部4における回転テーブル2の回転方向上流側が前記回転方向下流側よりも広くなるように溝部43を形成してもよい。
即ち、分離ガスノズル41を例にとると、回転テーブル2の回転方向上流側からエタノールガス及びO3ガスが侵入することを阻止し、また回転方向下流側からBTBASガスが侵入することを阻止する。「ガスの侵入を阻止する」とは、分離ガスノズル41から吐出した分離ガスであるN2ガスが第1の天井面44と回転テーブル2の表面との間に拡散して、この例では当該第1の天井面44に隣接する第2の天井面45の下方側空間に吹き出し、これにより当該隣接空間からのガスが侵入できなくなることを意味する。そして「ガスが侵入できなくなる」とは、隣接空間から凸状部4の下方側空間に全く入り込むことができない場合のみを意味するのではなく、多少侵入はするが、両側から夫々侵入したエタノールガス及びO3ガスとBTBASガスとが凸状部4内で交じり合わない状態が確保される場合も意味し、このような作用が得られる限り、分離領域Dの役割である補助領域90の雰囲気及び第1の処理領域91の雰囲気と第2の処理領域92の雰囲気との分離作用が発揮できる。従って狭隘な空間における狭隘の程度は、狭隘な空間(凸状部4の下方空間)と当該空間に隣接した領域(この例では第2の天井面45の下方空間)との圧力差が「ガスが侵入できなくなる」作用を確保できる程度の大きさになるように設定され、その具体的な寸法は凸状部4の面積などにより異なるといえる。またウェハWに吸着したガスについては当然に分離領域D内を通過することができ、ガスの侵入阻止は、気相中のガスを意味している。ここで、エタノールガスとO3ガスとの間には分離領域Dが設けられていないので、これらの両ガスは後述の排気口62に至るまでに互いに混じり合うが、ウェハWに悪影響を及ぼさない。
また図4(a)に示すように凸状部4の下面即ち天井面44における回転テーブル2の表面までの高さhは、例えば0.5mmから10mmであってもよく、約4mmであると好適である。この場合、回転テーブル2の回転数は例えば1rpm〜500rpmに設定されている。そのため分離領域Dの分離機能を確保するためには、回転テーブル2の回転数の使用範囲などに応じて、凸状部4の大きさや凸状部4の下面(第1の天井面44)と回転テーブル2の表面との高さhを例えば実験などに基づいて設定することになる。なお分離ガスとしては、窒素(N2)ガスに限られずアルゴン(Ar)ガスなどの不活性ガスなどを用いることができるが、このようなガスに限らず水素(H2)ガスなどであってもよく、成膜処理に影響を与えないガスであれば、ガスの種類に関しては特に限定されるものではない。
真空容器1の天板11の下面、つまり回転テーブル2のウェハ載置領域(凹部24)から見た天井面は既述のように第1の天井面44とこの天井面44よりも高い第2の天井面45とが周方向に存在するが、図1では、高い天井面45が設けられている領域についての縦断面を示しており、図7では、低い天井面44が設けられている領域についての縦断面を示している。扇型の凸状部4の周縁部(真空容器1の外縁側の部位)は図2及び図7に示されているように回転テーブル2の外端面に対向するようにL字型に屈曲して屈曲部46を形成している。扇型の凸状部4は天板11側に設けられていて、容器本体12から取り外せるようになっていることから、前記屈曲部46の外周面と容器本体12との間には僅かに隙間がある。この屈曲部46も凸状部4と同様に両側から反応ガスが侵入することを防止して、両反応ガスの混合を防止する目的で設けられており、屈曲部46の内周面と回転テーブル2の外端面との隙間、及び屈曲部46の外周面と容器本体12との隙間は、回転テーブル2の表面に対する天井面44の高さhと同様の寸法に設定されている。この例においては、回転テーブル2の表面側領域からは、屈曲部46の内周面が真空容器1の内周壁を構成していると見ることができる。
BTBAS+C2H5OH →(−(Si−O)n−)+CH3C−NH2↑ (1)
このシロキサン重合体は、クラスター状であり、ウェハWに強く吸着していないため、ウェハWの表面(パターンの内部)にて粘性が高い状態となっていて流動しやすくなっている。そのため、図12(b)に示すように、このシロキサン重合体は重力の作用によって下方側が厚くなるように積層部分が流動するので、例えば逆テーパー状の凹部230においては、側面が垂直に近づくように、つまり末広がりの程度が緩和される。また、このシロキサン重合体と共に生成した有機物は、例えば気化してウェハWの上方に向かって排気されていく。
なお、回転テーブル2の下方側をN2ガスによりパージしているため、排気領域Eに流入したガスが回転テーブル2の下方側を潜り抜けて、例えばBTBASガスがO3ガスの供給領域に流れ込むといったおそれは全くない。
尚、上記のように各領域91、90、92をウェハWが順番に通過するにあたって、ウェハWが回転テーブル2の回転方向に沿って5箇所の凹部24に配置されていることから、ウェハWは分子層241が形成される前にエタノールガスやO3ガスが供給されたり、あるいは加熱ランプ210により加熱されたりする場合もあるが、特に成膜には悪影響を及ぼさない。
ここで処理パラメータの一例について記載しておくと、回転テーブル2の回転数は、300mm径のウェハWを被処理基板とする場合は例えば1rpm〜500rpm、真空容器1の中心部の分離ガス供給管51からのN2ガスの流量は例えば5000sccmである。
また、シラノール化前にシリコン酸化膜242内に不純物が混入していたとしても、シリコン酸化膜242の膜厚が極めて薄い状態で回転テーブル2を回転させる度に加熱ランプ210により加熱していることから、不純物を速やかに除去すると共にシリコン酸化膜242を緻密化することができる。
この場合には、回転テーブル2を複数回回転させて反応生成物の積層を複数回行った後、分離ガス以外の各ガスの供給を停止すると共に加熱ランプ210をオンにし、回転テーブル2を1回転させて各ウェハWを順番に加熱ランプ210の下方側を通過させる。このような例によっても各ウェハW上の凹部への埋め込みを良好に行うことができ、また成膜を中断して例えば回転テーブル2を1回転させることでリフローを行うことができるため、リフローを行うことにより消費される時間は極めて小さく、従ってこの例においても高いスループットが維持できる。そしてまたこのように反応生成物の積層を複数回行った後に加熱処理を行う例においては、回転テーブル2の各回転ごとにエタノールガスを供給して中間生成物を生成することに限らず、反応生成物の積層時にはエタノールガスの供給を停止しておき、加熱ランプ210により加熱処理を行うために回転テーブル2を回転させるときだけエタノールガスを供給するようにしてもよい。
次に、本発明の第2の実施の形態について、図15〜図17を参照して説明する。この実施の形態では、図15に示すように、回転テーブル2の回転方向において、既述の第2の反応ガスノズル32と加熱ランプ210との間にプラズマ供給手段であるプラズマインジェクター250が設けられている。
プラズマインジェクター250は、筐体からなるインジェクター本体251を備えている。図16、図17に示すように当該インジェクター本体251内には、隔壁252によって長さ方向に区画された幅の異なる2つの空間が形成されていて、一方側はプラズマ発生用のガスをプラズマ化するためのガス活性化用流路であるガス活性化室253、他方側はこのガス活性化室253へプラズマ発生用のガスを供給するためのガス導入用流路であるガス導入室254となっている。
一方、真空容器1内は真空雰囲気となっているので、ガス活性化室253の上方部へ流入したプラズマ発生用のガスは上記の高周波電力によりプラズマ化(活性化)された状態となってガス吐出孔291を介してウェハWに向けて供給される。
このようにプラズマインジェクター250を設けることにより、既述の第1の実施の形態よりも更に不純物が少なく、また結合強度の強いシリコン酸化膜242を成膜することができる。
この実施の形態においても、BTBASガスの吸着、中間生成物の生成及びシリコン酸化膜242の生成を複数回行う度に加熱ランプ210に給電して加熱処理を行うようにしても良いし、あるいはプラズマの供給を複数層のシリコン酸化膜242を積層する度に行っても良い。
次に、本発明の第3の実施の形態について、図18を参照して説明する。この実施の形態では、シリコン酸化膜242が更に速やかに流動(リフロー)するように、シリコン酸化膜242中にホウ素(B)及びリン(P)の少なくとも一方が混入するようにしている。具体的な成膜装置として、既述の第1の実施の形態の成膜装置を例に挙げて説明すると、この成膜装置にはこれらのホウ素及びリンの少なくとも一方例えばリンを含む化合物例えばPH4(フォスフィン)ガスを第3の反応ガスとして供給するための第3の反応ガス供給手段である例えば石英製の第3のガスノズル150が設けられており、このノズル150は、回転テーブル2の回転方向において、例えば第2の反応ガスノズル32と加熱ランプ210との間に設けられている。
BTBAS+H2O →(−SiO−)n +CH3C−NH2↑ (2)
この反応において生成する中間生成物である(−SiO−)nは、既述のシロキサン重合体と同様に流動性を示し、またこの(−SiO−)nとO3ガスとが反応して生成するシリコン酸化膜242は、同様に流動性を示すので流動して良好に凹部230が埋め込まれることになる。
また、前記分離領域Dの天井面44において、前記分離ガスノズル41、42に対して回転テーブル2の回転方向の上流側部位は、外縁に位置する部位ほど前記回転方向の幅が大きいことが好ましい。その理由は回転テーブル2の回転によって上流側から分離領域Dに向かうガスの流れが外縁に寄るほど速いためである。この観点からすれば、上述のように凸状部4を扇型に構成することは得策である。
ウェハWを加熱するための加熱手段としては抵抗発熱体を用いたヒータに限られずランプ加熱装置であってもよく、回転テーブル2の下方側に設ける代わりに回転テーブル2の上方側に設けてもよいし、上下両方に設けてもよい。また、上記の反応ガスによる反応が低温例えば常温において起こる場合には、このような加熱手段を設けなくとも良い。
上述の実施の形態では、前記第1の処理領域91及び第2の処理領域92は、その天井面が前記分離領域Dの天井面よりも高い領域に相当するものであったが、本発明は、第1の処理領域91及び第2の処理領域92の少なくとも一方は、分離領域Dと同様に反応ガス供給手段の前記回転方向両側にて前記回転テーブル2に対向して設けられ、当該回転テーブル2との間にガスの侵入を阻止するための空間を形成するようにかつ前記分離領域Dの前記回転方向両側の天井面(第2の天井面45)よりも低い天井面例えば分離領域Dにおける第1の天井面44と同じ高さの天井面を備えている構成としてもよい。
また、各ノズル31、32、200、41、42(310)の取り付け位置を変更しても良く、各々の反応ガスが混じり合わないように排気されながら、ウェハWの表面にBTBASが吸着し、その後エタノールガスにより中間生成物が生成し、続いてO3ガスにより中間生成物が酸化されるサイクルが多数回繰り返されるように構成しても良い。
また、上記の各実施の形態の成膜装置としては、ガス供給系(ノズル31、32、200、41、42)に対して回転テーブル2を鉛直軸回りに回転させる構成としたが、ガス供給系が回転テーブル2に対して鉛直軸回りに回転する構成としても良い。つまり、ガス供給系と回転テーブル2とが相対的に回転する構成であれば良い。このような具体的な装置構成について、図21〜図24を参照して説明する。尚、既述の成膜装置と同じ部位については、同じ符号を付して説明を省略する。
各供給管305〜308、401は、コア部301の回転中心近傍、詳細には後述の排気管302の周囲にてL字に屈曲されて上方に向けて伸び、コア部301の天井面を貫通して、垂直上方へ向けて円筒状の回転筒303内を延伸されている。
天板11の上方位置における回転筒303の外周面側には、当該外周面の周方向の全面に亘って形成された環状流路であるガス拡散路が上下方向に間隔をおいて配置されている。本例においては、上段側から順番に分離ガス(N2ガス)を拡散させるための分離ガス拡散路309、BTBASガスを拡散させるための第1の反応ガス拡散路310、O3ガスを拡散させるための第2の反応ガス拡散路311、エタノールガスを拡散させるための第3の反応ガス拡散路402が配置されている。図中、312は回転筒303の蓋部であり、313は当該蓋部312と回転筒303とを密着させるOリングである。
回転筒303内には、その回転中心に沿って排気管302が配設されている。排気管302の下端部は、コア部301の上面を貫通してコア部301内の空間に伸びだしていて、その下端面は封止されている。一方、当該コア部301内に伸びだした排気管302の側周面には、例えば図23に示すように、各排気口61、62と接続された排気引込管341、342が設けられていて、パージガスで満たされたコア部301内の雰囲気とは隔離して各処理領域91、92(90)からの排ガスを排気管302内へと引き込むことができるようになっている。なお、既述のように図24においては排気管302の記載は省略してあるが、当該図24に記載された各ガス供給管305、306、307、308、401並びにパージガス供給管330は、この排気管302の周囲に配置されている。
図21に示すように排気管302の上端部は回転筒303の蓋部312を貫通し、真空排気手段である例えば真空ポンプ343に接続されている。なお図21中、344は下流側の配管に対して排気管302を回転可能に接続するロータリージョイントである。
そして、成膜装置に対してシリコン酸化膜242の成膜処理を行う時には、回転筒303を反時計回りに回転させる。すると、図24に示すように回転筒303に設けられた各ガス拡散路309〜311、402は回転筒303の回転に伴って回転するが、これらのガス拡散路309〜311、402に設けられたスリット320〜322、403の一部が各々対応するガス供給ポート323〜325、404の開口部へ向けて常時開口していることにより、ガス拡散路309〜311、402には各種のガスが連続的に供給される。
従って、サセプタ300上で停止している各々のウェハWから見ると、各処理領域91、90、92が順番に通過することになり、既述のようにBTBASガスの吸着、エタノールガスの供給、O3ガスによる酸化処理及び加熱処理がこの順番で行われる。
上記の基板処理装置によれば、例えば5枚処理用の成膜装置を複数個例えば2個備えることにより、いわゆるALD(MLD)を高いスループットで実施することができる。
2 回転テーブル
D 分離領域
W ウェハ
90 補助領域
91 第1の処理領域
92 第2の処理領域
200 補助ノズル
210 加熱ランプ
241 分子層
242 シリコン酸化膜
Claims (14)
- 真空容器内のテーブル上に基板を載置すると共に、前記テーブルと、互いに反応する少なくとも2種類の反応ガスを夫々供給する複数の反応ガス供給手段と、を相対的に回転させることによって基板に対して前記少なくとも2種類の反応ガスを順番に供給し、かつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を積層して薄膜を形成する成膜装置において、
前記真空容器内のテーブルの表面に基板を載置するために設けられた基板載置領域と、
前記複数の反応ガス供給手段から夫々反応ガスが供給される複数の処理領域を基板が順番に位置するように前記テーブルと前記複数の反応ガス供給手段とを相対的に回転させる回転機構と、
前記テーブル上の基板載置領域に対向するように設けられ、前記基板に第1の反応ガスを供給してこの第1の反応ガスを吸着させるための第1の反応ガス供給手段と、
前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第1の反応ガス供給手段よりも前記複数のガス供給手段に対する前記テーブルの相対的回転方向下流側に離間して設けられ、前記基板に吸着した前記第1の反応ガスと反応して流動性を持つ中間生成物を生成する補助ガスを前記基板に供給するための補助ガス供給手段と、
前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記補助ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側に設けられ、前記基板上の前記中間生成物と反応して反応生成物を生成する第2の反応ガスを前記基板に供給するための第2の反応ガス供給手段と、
前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第2の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側であって前記第1の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向上流側に設けられ、前記反応生成物を緻密化するために前記基板を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする成膜装置。 - 前記テーブルの相対的回転方向で見て、前記第1の反応ガスが供給される処理領域と前記補助ガスが供給される処理領域との間、及び前記第2の反応ガスが供給される処理領域と第1の反応ガスが供給される処理領域との間に、処理領域の雰囲気同士を区画するために各々設けられた分離領域に対して各々分離ガスを供給するための分離ガス供給手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
- 前記加熱手段は、前記テーブル上の基板載置領域に対向するように設けられた加熱ランプであることを特徴とする請求項1または2に記載の成膜装置。
- 基板を載置した前記テーブルを回転させて、前記第1の反応ガス供給手段、前記補助ガス供給手段及び前記第2の反応ガス供給手段から夫々第1の反応ガス、補助ガス及び第2の反応ガスを前記基板に対してこの順番で供給した後、これらの反応ガスの供給サイクル毎に前記加熱手段により前記基板を加熱することによって、基板上への第1の反応ガスの吸着と、前記中間生成物の生成と、前記反応生成物の生成と、前記反応生成物の緻密化と、をこの順番で複数回繰り返すように制御信号を出力する制御部を備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の成膜装置。
- 基板を載置した前記テーブルを回転させて、前記第1の反応ガス供給手段、前記補助ガス供給手段及び前記第2の反応ガス供給手段から夫々第1の反応ガス、補助ガス及び第2の反応ガスを前記基板に対してこの順番で供給することによって、基板上への第1の反応ガスの吸着と、前記中間生成物の生成と、前記反応生成物の生成と、をこの順番で複数回繰り返した後、前記加熱手段により前記基板を加熱して前記反応生成物を緻密化するように制御信号を出力する制御部を備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載の成膜装置。
- 前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第2の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側であって前記加熱手段よりも前記相対的回転方向上流側に設けられ、前記基板に対してプラズマを供給するためのプラズマ供給手段を備え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成膜装置。
- 前記反応生成物内にホウ素及びリンの少なくとも一方を混入させるために、前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第1の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側であって前記加熱手段よりも前記相対的回転方向上流側に設けられ、前記基板の表面に第3の反応ガスを供給して、当該基板の表面に第3の反応ガスを吸着させるための第3の反応ガス供給手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一つに記載の成膜装置。
- 真空容器内のテーブル上に基板を載置すると共に、前記テーブルと、互いに反応する少なくとも2種類の反応ガスを夫々供給する複数の反応ガス供給手段と、を相対的に回転させることによって基板に対して前記少なくとも2種類の反応ガスを順番に供給し、かつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を積層して薄膜を形成する成膜方法において、
真空容器内に設けられたテーブルの基板載置領域に基板を載置して、このテーブルと前記複数の反応ガス供給手段とを相対的に回転させる工程と、
次いで、前記テーブル上の基板載置領域に対向するように設けられた第1の反応ガス供給手段から、前記基板の表面に第1の反応ガスを供給して、当該基板の表面に第1の反応ガスを吸着させる工程と、
続いて、前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第1の反応ガス供給手段よりも前記複数のガス供給手段に対する前記テーブルの相対的回転方向下流側に離間して設けられた補助ガス供給手段から、前記基板の表面に補助ガスを供給して、この補助ガスと当該基板の表面に吸着した前記第1の反応ガスとを反応させて流動性を持つ中間生成物を生成させる工程と、
しかる後、前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記補助ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側に設けられた第2の反応ガス供給手段から、前記基板の表面に第2の反応ガスを供給して、この第2の反応ガスと前記基板上の前記中間生成物とを反応させて反応生成物を生成させる工程と、
その後、前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第2の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側であって前記第1の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向上流側に設けられた加熱手段により前記基板を加熱して、前記反応生成物を緻密化する工程と、を含むことを特徴とする成膜方法。 - 前記第1の反応ガスを吸着させる工程の前に、
前記テーブルの相対的回転方向で見て、前記第1の反応ガスが供給される処理領域と前記補助ガスが供給される処理領域との間、及び前記第2の反応ガスが供給される処理領域と第1の反応ガスが供給される処理領域との間に、処理領域の雰囲気同士を区画するために各々設けられた分離領域に対して分離ガス供給手段から各々分離ガスを供給する工程を行うことを特徴とする請求項8に記載の成膜方法。 - 前記反応生成物を緻密化する工程は、前記テーブル上の基板載置領域に対向するように設けられた加熱ランプにより加熱する工程であることを特徴とする請求項8または9に記載の成膜方法。
- 前記第1の反応ガスを吸着させる工程と、前記中間生成物を生成させる工程と、前記反応生成物を生成させる工程と、前記反応生成物を緻密化する工程と、をこの順番で複数回繰り返すことを特徴とする請求項8ないし10のいずれか一つに記載の成膜方法。
- 前記反応生成物を緻密化する工程の前に、前記第1の反応ガスを吸着させる工程と、前記中間生成物を生成させる工程と、前記反応生成物を生成させる工程と、をこの順番で複数回繰り返すことを特徴とする請求項8ないし10のいずれか一つに記載の成膜方法。
- 前記緻密化する工程の前に、
前記反応生成物内にホウ素及びリンの少なくとも一方を混入させるために、前記テーブル上の基板載置領域に対向するようにかつ前記テーブルの周方向において前記第1の反応ガス供給手段よりも前記相対的回転方向下流側であって前記加熱手段よりも前記相対的回転方向上流側に設けられた第3の反応ガス供給手段から、前記基板の表面に第3の反応ガスを供給して、当該基板の表面に第3の反応ガスを吸着させる工程を行うことを特徴とする請求項8ないし12のいずれか一つに記載の成膜方法。 - 真空容器内のテーブル上に、その表面に凹部が形成された基板を載置すると共に、前記テーブルと、互いに反応する少なくとも2種類の反応ガスを夫々供給する複数の反応ガス供給手段と、を相対的に回転させることによって基板に対して前記少なくとも2種類の反応ガスを順番に供給し、かつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を積層して薄膜を形成する成膜装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記コンピュータプログラムは、請求項8ないし13に記載の成膜方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
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