本発明に係る成膜装置は、
真空容器内にて互いに反応する少なくとも２種類の処理ガスを順番に基板の表面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多数積層して薄膜を形成する成膜装置において、
前記真空容器内に設けられた回転テーブルと、
この回転テーブルに基板を載置するために設けられた基板載置領域と、
前記回転テーブルの回転方向に互いに離れて設けられ、前記回転テーブルにおける基板の載置領域側の面に夫々第１の処理ガス及び第２の処理ガスを供給するための第１の反応ガス供給部及び第２の反応ガス供給部と、
前記第１の処理ガスが供給される第１の処理領域と第２の処理ガスが供給される第２の処理領域との雰囲気を分離するために前記回転方向においてこれら処理領域の間に位置する分離領域と、
前記第１の処理領域と第２の処理領域との雰囲気を分離するために真空容器内の中心部に位置し、回転テーブルの基板載置面側に分離ガスを吐出する吐出孔が形成された中心部領域と、
前記真空容器内を排気するために当該真空容器に設けられた排気口と、を備え、
前記分離領域は、分離ガスを供給するための分離ガス供給部と、この分離ガス供給部から供給された分離ガスが前記回転方向に沿って当該分離領域から処理領域側に流れるための狭隘な空間を回転テーブルとの間に形成するための天井面と、を含み、
前記天井面は、前記真空容器の外縁に向かって前記回転方向に沿った幅が広くなるように構成され、
前記回転テーブルから前記天井面までの高さ寸法が前記第１処理領域及び前記第２の処理領域の各高さ寸法よりも小さく設定され、
前記第１の反応ガス供給部及び前記第２の反応ガス供給部の少なくとも一方は、
隔壁によりガス活性化用流路とガス導入用流路とに区画された流路形成部材と、
前記ガス導入用流路に処理ガスを導入するためのガス導入ポートと、
前記ガス活性化用流路内にて前記隔壁に沿って互いに並行に伸びるように設けられ、処理ガスを活性化させるための電力が印加される一対の電極と、
前記隔壁に電極の長さ方向に沿って設けられ、前記ガス導入用流路内の処理ガスを前記ガス活性化用流路に供給するための連通孔と、
前記ガス活性化用流路にて活性化されたガスを吐出するために前記ガス活性化用流路に前記電極の長さ方向に沿って設けられたガス吐出口と、を備えた活性化ガスインジェクターとして構成されていることを特徴とする。
A film forming apparatus according to the present invention includes:
In a film forming apparatus for forming a thin film by laminating a plurality of reaction product layers by sequentially supplying at least two kinds of processing gases that react with each other in a vacuum vessel to the surface of a substrate and executing this supply cycle ,
A rotary table provided in the vacuum vessel;
A substrate placement area provided for placing the substrate on the turntable;
A first reaction gas supply unit that is provided apart from each other in the rotation direction of the turntable and supplies a first process gas and a second process gas to the surface of the substrate on the substrate mounting area side, respectively. And a second reactive gas supply unit;
In order to separate the atmosphere of the first processing region to which the first processing gas is supplied and the second processing region to which the second processing gas is supplied, it is located between these processing regions in the rotation direction. A separation region;
In order to separate the atmospheres of the first processing region and the second processing region, a discharge hole for discharging a separation gas is formed on the substrate mounting surface side of the rotary table, which is located in the center of the vacuum vessel. A central area;
An exhaust port provided in the vacuum container for exhausting the inside of the vacuum container,
The separation region includes a separation gas supply unit for supplying a separation gas, and a narrow space for the separation gas supplied from the separation gas supply unit to flow from the separation region to the processing region along the rotation direction. A ceiling surface for forming between the rotary table and
The ceiling surface is configured so that a width along the rotation direction is widened toward an outer edge of the vacuum vessel,
The height dimension from the turntable to the ceiling surface is set smaller than each height dimension of the first processing area and the second processing area,
At least one of the first reactive gas supply unit and the second reactive gas supply unit is
A flow path forming member partitioned into a gas activation flow path and a gas introduction flow path by a partition;
A gas introduction port for introducing a processing gas into the gas introduction flow path;
A pair of electrodes provided so as to extend in parallel with each other along the partition wall in the gas activation channel, and to which power for activating the processing gas is applied;
A communication hole provided in the partition wall along the length direction of the electrode, for supplying a processing gas in the gas introduction channel to the gas activation channel;
Said activated gas and a gas discharge port provided in the longitudinal direction of the electrode to the gas activation passage for discharging the activated gas in the gas activation passage It is characterized by being configured as an injector .
また、本発明の成膜装置は、
真空容器内にて互いに反応する少なくとも２種類の処理ガスを順番に基板の表面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多数積層して薄膜を形成する成膜装置において、
前記真空容器内に設けられた回転テーブルと、
この回転テーブルに基板を載置するために設けられた基板載置領域と、
前記回転テーブルの回転方向に互いに離れて設けられ、前記回転テーブルにおける基板の載置領域側の面に夫々第１の処理ガス及び第２の処理ガスを供給するための第１の反応ガス供給部及び第２の反応ガス供給部と、
前記第１の処理ガスが供給される第１の処理領域と第２の処理ガスが供給される第２の処理領域との雰囲気を分離するために前記回転方向においてこれら処理領域の間に位置する分離領域と、
前記第１の処理領域と第２の処理領域との雰囲気を分離するために真空容器内の中心部に位置し、回転テーブルの基板載置面側に分離ガスを吐出する吐出孔が形成された中心部領域と、
前記真空容器内を排気するために当該真空容器に設けられた排気口と、
前記基板載置領域に載置された基板に活性化されたガスを供給して当該基板上の薄膜の改質を行うための活性化ガスインジェクターと、を備え、
前記分離領域は、分離ガスを供給するための分離ガス供給部と、この分離ガス供給部から供給された分離ガスが前記回転方向に沿って当該分離領域から処理領域側に流れるための狭隘な空間を回転テーブルとの間に形成するための天井面と、を含み、
前記天井面は、前記真空容器の外縁に向かって前記回転方向に沿った幅が広くなるように構成され、
前記回転テーブルから前記天井面までの高さ寸法が前記第１処理領域及び前記第２の処理領域の各高さ寸法よりも小さく設定され、
前記活性化ガスインジェクターは、
隔壁によりガス活性化用流路とガス導入用流路とに区画された流路形成部材と、
前記ガス導入用流路に改質用ガスを導入するためのガス導入ポートと、
前記ガス活性化用流路内にて前記隔壁に沿って互いに並行に伸びるように設けられ、改質用ガスを活性化させるための電力が印加される一対の電極と、
前記隔壁に電極の長さ方向に沿って設けられ、前記ガス導入用流路内の改質用ガスを前記ガス活性化用流路に供給するための連通孔と、
前記ガス活性化用流路にて活性化されたガスを吐出するために前記ガス活性化用流路に前記電極の長さ方向に沿って設けられたガス吐出口と、を備えたことを特徴とする。
ここで前記一対の電極の各々はセラミックスにより覆われていることが好ましく、更に前記ガス導入用流路内にて前記隔壁に沿って設けられ、長さ方向にガス孔が穿設されると共に前記ガス導入ポートが基端側に形成されたガス導入ノズルを備えていてもよい。
Moreover, the film forming apparatus of the present invention comprises:
In a film forming apparatus for forming a thin film by laminating a plurality of reaction product layers by sequentially supplying at least two kinds of processing gases that react with each other in a vacuum vessel to the surface of a substrate and executing this supply cycle ,
A rotary table provided in the vacuum vessel;
A substrate placement area provided for placing the substrate on the turntable;
A first reaction gas supply unit that is provided apart from each other in the rotation direction of the turntable and supplies a first process gas and a second process gas to the surface of the substrate on the substrate mounting area side, respectively. And a second reactive gas supply unit;
In order to separate the atmosphere of the first processing region to which the first processing gas is supplied and the second processing region to which the second processing gas is supplied, it is located between these processing regions in the rotation direction. A separation region;
In order to separate the atmospheres of the first processing region and the second processing region, a discharge hole for discharging a separation gas is formed on the substrate mounting surface side of the rotary table, which is located in the center of the vacuum vessel. A central area;
An exhaust port provided in the vacuum vessel to evacuate the vacuum vessel;
An activated gas injector for supplying an activated gas to the substrate placed in the substrate placement region to modify the thin film on the substrate, and
The separation region includes a separation gas supply unit for supplying a separation gas, and a narrow space for the separation gas supplied from the separation gas supply unit to flow from the separation region to the processing region along the rotation direction. A ceiling surface for forming between the rotary table and
The ceiling surface is configured so that a width along the rotation direction is widened toward an outer edge of the vacuum vessel,
The height dimension from the turntable to the ceiling surface is set smaller than each height dimension of the first processing area and the second processing area,
The activated gas injector is
A flow path forming member partitioned into a gas activation flow path and a gas introduction flow path by a partition;
A gas introduction port for introducing a reforming gas into the gas introduction flow path;
A pair of electrodes provided in the gas activation flow path so as to extend in parallel with each other along the partition wall, and to which power for activating the reforming gas is applied;
A communication hole provided in the partition wall along the length direction of the electrode, for supplying the gas for reforming in the gas introduction channel to the gas activation channel;
In order to discharge the gas activated in the gas activation channel, the gas activation channel includes a gas discharge port provided along the length direction of the electrode. And
Here, each of the pair of electrodes is preferably covered with ceramics, and further provided along the partition wall in the gas introduction flow path. The gas introduction port may be provided with a gas introduction nozzle formed on the proximal end side.
更に、本発明の成膜装置は、 Furthermore, the film forming apparatus of the present invention includes:
真空容器内にて互いに反応する少なくとも２種類の処理ガスを順番に基板の表面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多数積層して薄膜を形成する成膜装置において、 In a film forming apparatus for forming a thin film by laminating a plurality of reaction product layers by sequentially supplying at least two kinds of processing gases that react with each other in a vacuum vessel to the surface of a substrate and executing this supply cycle ,
前記真空容器内に設けられた回転テーブルと、 A rotary table provided in the vacuum vessel;
この回転テーブルに基板を載置するために設けられた基板載置領域と、 A substrate placement area provided for placing the substrate on the turntable;
前記回転テーブルの回転方向に互いに離れて設けられ、前記回転テーブルにおける基板の載置領域側の面に夫々第１の処理ガス及び第２の処理ガスを供給するための第１の反応ガス供給部及び第２の反応ガス供給部と、 A first reaction gas supply unit that is provided apart from each other in the rotation direction of the turntable and supplies a first process gas and a second process gas to the surface of the substrate on the substrate mounting area side, respectively. And a second reactive gas supply unit;
前記第１の処理ガスが供給される第１の処理領域と第２の処理ガスが供給される第２の処理領域との雰囲気を分離するために前記回転方向においてこれら処理領域の間に位置する分離領域と、 In order to separate the atmosphere of the first processing region to which the first processing gas is supplied and the second processing region to which the second processing gas is supplied, it is located between these processing regions in the rotation direction. A separation region;
前記第１の処理領域と第２の処理領域との雰囲気を分離するために真空容器内の中心部に位置し、回転テーブルの基板載置面側に分離ガスを吐出する吐出孔が形成された中心部領域と、 In order to separate the atmospheres of the first processing region and the second processing region, a discharge hole for discharging a separation gas is formed on the substrate mounting surface side of the rotary table, which is located in the center of the vacuum vessel. A central area;
前記真空容器内を排気するために当該真空容器に設けられた排気口と、を備え、 An exhaust port provided in the vacuum container for exhausting the inside of the vacuum container,
前記分離領域は、分離ガスを供給するための分離ガス供給部と、この分離ガス供給部から供給された分離ガスが前記回転方向に沿って当該分離領域から処理領域側に流れるための狭隘な空間を回転テーブルとの間に形成するための天井面と、を含み、 The separation region includes a separation gas supply unit for supplying a separation gas, and a narrow space for the separation gas supplied from the separation gas supply unit to flow from the separation region to the processing region along the rotation direction. A ceiling surface for forming between the rotary table and
前記天井面は、前記真空容器の外縁に向かって前記回転方向に沿った幅が広くなるように構成され、 The ceiling surface is configured so that a width along the rotation direction is widened toward an outer edge of the vacuum vessel,
前記回転テーブルから前記天井面までの高さ寸法が前記第１処理領域及び前記第２の処理領域の各高さ寸法よりも小さく設定され、 The height dimension from the turntable to the ceiling surface is set smaller than each height dimension of the first processing area and the second processing area,
前記第１の反応ガス供給部及び前記第２の反応ガス供給部の少なくとも一方は、 At least one of the first reactive gas supply unit and the second reactive gas supply unit is
隔壁によりガス活性化用流路とガス導入用流路とに区画された流路形成部材と、 A flow path forming member partitioned into a gas activation flow path and a gas introduction flow path by a partition;
前記ガス導入用流路に処理ガスを導入するためのガス導入ポートと、 A gas introduction port for introducing a processing gas into the gas introduction flow path;
前記ガス活性化用流路内にて前記隔壁に沿って伸びるように設けられ、ガス活性化用流路内の処理ガスを加熱して活性化させるための加熱ヒータと、 A heater provided to extend along the partition wall in the gas activation channel, and for heating and activating the processing gas in the gas activation channel;
前記隔壁に加熱ヒータの長さ方向に沿って設けられ、前記ガス導入用流路内の処理ガスを前記ガス活性化用流路に供給するための連通孔と、 A communication hole provided in the partition wall along the length direction of the heater, for supplying a processing gas in the gas introduction channel to the gas activation channel;
前記ガス活性化用流路にて活性化されたガスを吐出するために前記ガス活性化用流路に前記加熱ヒータの長さ方向に沿って設けられたガス吐出口と、を備えた活性化ガスインジェクターとして構成されていることを特徴とする。 An activation device comprising: a gas discharge port provided along the length direction of the heater in the gas activation channel for discharging the gas activated in the gas activation channel; It is characterized by being configured as a gas injector.
更にまた、本発明の成膜装置は、 Furthermore, the film forming apparatus of the present invention includes:
真空容器内にて互いに反応する少なくとも２種類の処理ガスを順番に基板の表面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多数積層して薄膜を形成する成膜装置において、 In a film forming apparatus for forming a thin film by laminating a plurality of reaction product layers by sequentially supplying at least two kinds of processing gases that react with each other in a vacuum vessel to the surface of a substrate and executing this supply cycle ,
前記真空容器内に設けられた回転テーブルと、 A rotary table provided in the vacuum vessel;
この回転テーブルに基板を載置するために設けられた基板載置領域と、 A substrate placement area provided for placing the substrate on the turntable;
前記回転テーブルの回転方向に互いに離れて設けられ、前記回転テーブルにおける基板の載置領域側の面に夫々第１の処理ガス及び第２の処理ガスを供給するための第１の反応ガス供給部及び第２の反応ガス供給部と、 A first reaction gas supply unit that is provided apart from each other in the rotation direction of the turntable and supplies a first process gas and a second process gas to the surface of the substrate on the substrate mounting area side, respectively. And a second reactive gas supply unit;
前記第１の処理ガスが供給される第１の処理領域と第２の処理ガスが供給される第２の処理領域との雰囲気を分離するために前記回転方向においてこれら処理領域の間に位置する分離領域と、 In order to separate the atmosphere of the first processing region to which the first processing gas is supplied and the second processing region to which the second processing gas is supplied, it is located between these processing regions in the rotation direction. A separation region;
前記第１の処理領域と第２の処理領域との雰囲気を分離するために真空容器内の中心部に位置し、回転テーブルの基板載置面側に分離ガスを吐出する吐出孔が形成された中心部領域と、 In order to separate the atmospheres of the first processing region and the second processing region, a discharge hole for discharging a separation gas is formed on the substrate mounting surface side of the rotary table, which is located in the center of the vacuum vessel. A central area;
前記真空容器内を排気するために当該真空容器に設けられた排気口と、 An exhaust port provided in the vacuum vessel to evacuate the vacuum vessel;
前記基板載置領域に載置された基板に活性化されたガスを供給して当該基板上の薄膜の改質を行うための活性化ガスインジェクターと、を備え、 An activated gas injector for supplying an activated gas to the substrate placed in the substrate placement region to modify the thin film on the substrate, and
前記分離領域は、分離ガスを供給するための分離ガス供給部と、この分離ガス供給部から供給された分離ガスが前記回転方向に沿って当該分離領域から処理領域側に流れるための狭隘な空間を回転テーブルとの間に形成するための天井面と、を含み、 The separation region includes a separation gas supply unit for supplying a separation gas, and a narrow space for the separation gas supplied from the separation gas supply unit to flow from the separation region to the processing region along the rotation direction. A ceiling surface for forming between the rotary table and
前記天井面は、前記真空容器の外縁に向かって前記回転方向に沿った幅が広くなるように構成され、 The ceiling surface is configured so that a width along the rotation direction is widened toward an outer edge of the vacuum vessel,
前記回転テーブルから前記天井面までの高さ寸法が前記第１処理領域及び前記第２の処理領域の各高さ寸法よりも小さく設定され、 The height dimension from the turntable to the ceiling surface is set smaller than each height dimension of the first processing area and the second processing area,
前記活性化ガスインジェクターは、 The activated gas injector is
隔壁によりガス活性化用流路とガス導入用流路とに区画された流路形成部材と、 A flow path forming member partitioned into a gas activation flow path and a gas introduction flow path by a partition;
前記ガス導入用流路に改質用ガスを導入するためのガス導入ポートと、 A gas introduction port for introducing a reforming gas into the gas introduction flow path;
前記ガス活性化用流路内にて前記隔壁に沿って伸びるように設けられ、ガス活性化用流路内の改質用ガスを加熱して活性化させるための加熱ヒータと、 A heater provided to extend along the partition wall in the gas activation channel, and for heating and activating the reforming gas in the gas activation channel;
前記隔壁に加熱ヒータの長さ方向に沿って設けられ、前記ガス導入用流路内の改質用ガスを前記ガス活性化用流路に供給するための連通孔と、 A communication hole provided in the partition wall along the length direction of the heater, for supplying the gas for reforming in the gas introduction channel to the gas activation channel;
前記ガス活性化用流路にて活性化されたガスを吐出するために前記ガス活性化用流路に前記加熱ヒータの長さ方向に沿って設けられたガス吐出口と、を備えたことを特徴とする。 In order to discharge the gas activated in the gas activation flow path, the gas activation flow path includes a gas discharge port provided along the length direction of the heater. Features.
前記活性化ガスインジェクターは、前記回転テーブルにおける基板載置領域側に対向しかつ当該回転テーブルの移動路と交差するように設けられていることが好ましい。前記活性化ガスインジェクターのガス吐出口は、前記基板載置領域に載置された基板の表面から１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の高さ位置に設けられていることが好ましい。前記活性化ガスインジェクターの外面部は、ガス活性化用流路とガス導入用流路とを覆うカバー体として構成され、このカバー体の下端部は、当該カバー体内への外部からのガスの侵入を抑えるために、回転テーブルと平行にかつ隙間を介して外方に伸び出した気流規制部材として構成されていることが好ましい。前記活性化ガスインジェクターは、前記回転テーブル上の基板の表面との間の距離が調整できるように前記真空容器の側壁に上下自在に気密に取り付けられていることが好ましい。前記活性化ガスインジェクターは、前記回転テーブル上の基板の表面に対して前記回転テーブルの移動路と交差する方向に傾斜できるように前記真空容器の側壁に傾斜自在に気密に取り付けられていることが好ましい。 It is preferable that the activated gas injector is provided so as to face the substrate placement region side of the turntable and to cross the moving path of the turntable. The gas discharge port of the activated gas injector is preferably provided at a height of 1 mm or more and 10 mm or less from the surface of the substrate placed in the substrate placement region. The outer surface portion of the activated gas injector is configured as a cover body that covers the gas activation flow path and the gas introduction flow path, and the lower end portion of the cover body is intruded by gas from the outside into the cover body. In order to suppress this, it is preferable to be configured as an airflow restriction member that extends parallel to the rotary table and outward through a gap. It is preferable that the activated gas injector is attached to the side wall of the vacuum vessel in an airtight manner so that the distance between the activated gas injector and the surface of the substrate on the rotary table can be adjusted. The activated gas injector is attached to the side wall of the vacuum vessel so as to be tiltable and airtight so that the activated gas injector can be tilted with respect to the surface of the substrate on the rotary table in a direction intersecting the moving path of the rotary table. preferable.
本発明によれば、処理ガスを供給する活性化ガスインジェクター内に、処理ガスを活性化するための一対の電極あるいは加熱ヒータを設けている。このため、例えば活性化した処理ガスを供給する装置の側壁部に電極を設け、活性化された処理ガスを細長いノズルを介して装置内へと供給する場合と比較して、均一に活性化された処理ガスを供給することが可能となり、例えば基板表面に成膜を行う成膜装置に当該活性化ガスインジェクターを適用する場合には、基板面内にて膜質が均一な膜を成膜することができる。
According to the present invention, a pair of electrodes or a heater for activating the processing gas is provided in the activated gas injector for supplying the processing gas . For this reason, for example, an electrode is provided on the side wall portion of an apparatus for supplying activated processing gas, and the activated processing gas is activated uniformly compared to the case of supplying the activated processing gas into the apparatus through an elongated nozzle. For example, when the activated gas injector is applied to a film forming apparatus that forms a film on the substrate surface, a film having a uniform film quality must be formed on the substrate surface. Can do.