TWI471453B - Thin film deposition method and thin film deposition apparatus - Google Patents

Description

薄膜沉積方法及薄膜沉積裝置

本發明涉及一種半導體製造過程中沉積薄膜的方法及裝置，更詳細而言，涉及一種利用一次製程對複數個基板沉積薄膜的方法。

在薄膜製造過程中，為了進一步提高薄膜的物理性質，正研究著原子層沉積法(atomic layer deposition，ALD)或循環化學氣相沉積法(cyclic chemical vapor deposition，cyclic CVD)。

ALD的原理如下。第一原料氣體當以蒸氣狀態供給於反應器內時，藉由與基板表面的反應而發生單原子層的化學吸附。當表面達到飽和時，單原子層之上的第一原料氣體因相同配位體間的非反應性而處於物理吸附狀態。該物理吸附狀態的第一原料氣體被吹掃氣體去除。當向該第一層供給第二原料氣體時，藉由配位體相互間的置換反應而使第二層成長，未能與第一層反應的第二原料氣體處於物理吸附狀態，從而被吹掃氣體去除。另外，該第二層的表面處於能夠與第一原料氣體進行反應的狀態。這構成一個循環，反復進行多次循環而沉積薄膜。

為了在反應器內維持穩定的ALD反應，需要將第一原料氣體和第二原料氣體以分離的方式供給於反應器內，以免在氣相下相互混合。為此，目前通常採用的方法為，利用不同的氣體供給線(line)，隔開時間間隔分別向反應器內供給第一原料氣體和第二原料氣體。並且，為了去除反應器內部的殘留氣體，採用向第一原料氣體與第二原料氣體的供給線之間另行供給吹掃氣體的方法。如此，為了隔開時間間隔供給第一原料氣體、第二原料氣體以及吹掃氣體，會利用閥門(valve)。

為了在ALD中獲取高的沉積速度，防止原料氣體的浪費，較佳為只供給相當於原料氣體的表面飽和時間(saturation time)的量的原料氣體。然而，表面飽和時間在通常情況下不到1秒，因此需在短時間內多次操作閥門。若像這樣在短時間內多次操作閥門，則產生閥門的壽命急劇縮短的問題。另外，整個製程時間還受殘餘原料氣體排氣快慢的影響，因此若使用不易排氣的氣體，則存在整個製程時間變長的問題。

在原料氣體的種類增加的情況下，為了向反應器內供給原料氣體，需設置複雜的氣體供給線和用於調節這些的多個閥門，因此產生費用增加和難以確保設置空間的問題。另外，還需增加用於調節原料氣體的供給的硬體和軟體的容量。此外，由於向反應器內供給的各個原料氣體的量和吹掃氣體的量不同，而造成反應器內的壓力隨時產生變化，因此可能會在製程的穩定性上產生問題。

結果，閥門的複雜性和對閥門進行的頻發操作，不僅縮短閥門的壽命，還增加裝備的維護費用，並且由於裝備維護造成的裝備的停機(shut down)時間增加，而造成生產率下降。

另一方面，現有的半導體元件所使用的金屬薄膜因電阻值低而在沉積於基板的後表面時，引發翹起(lifting)以及半導體元件間的電性下降，因此尤為重要的是不在基板的後表面進行沉積。所以，大部分金屬沉積裝置一般在單晶片式(single)腔室中實現，而不在爐(furnace)形態腔室實現，以便於只在基板的前表面進行沉積。然而，如果在單晶片式腔室中利用ALD或循環CVD來沉積金屬薄膜，則存在因沉積時間變長而造成生產率下降的問題。

本發明所要解決的技術問題在於，提供一種無需操作閥門便能實現ALD或循環CVD、且能夠以高於以往的生產率沉積薄膜的薄膜沉積方法以及裝置。

為了解決上述技術問題，本發明所涉及的一種薄膜沉積方法係利用一邊使氣體噴射部與基板支承部相對旋轉一邊沉積薄膜的薄膜沉積裝置來沉積薄膜。

本發明所涉及的薄膜沉積方法使用薄膜沉積裝置來沉積薄膜，上述薄膜沉積裝置包括：基板支承部，其設置於反應器的內部，並具有供基板安放的複數個基板安放部、以及氣體噴射部，其設置於上述基板支承部的上部，並具備向上述基板支承部上供給原料氣體的原料氣體供給器、向上述基板支承部上供給與上述原料氣體進行反應的反應氣體的反應氣體供給器、以及向上述基板支承部上供給上述反應氣體和惰性氣體的混合氣體的混合氣體供給器，上述原料氣體供給器、反應氣體供給器以及混合氣體供給器配置成放射形；上述基板支承部與氣體噴射部設置成能夠相對旋轉。這種情況下，上述混合氣體供給器配置成處於上述原料氣體供給器與反應氣體供給器之間。

首先，在上述基板安放部安放複數個基板之後，一邊使上述基板支承部與氣體噴射部相對旋轉，一邊藉由上述氣體噴射部來同時供給上述混合氣體、反應氣體以及混合氣體，從而沉積薄膜。

上述薄膜沉積裝置具備複數個吹掃氣體供給器，上述複數個吹掃氣體供給器配置於上述原料氣體供給器、反應氣體供給器以及混合氣體供給器之間，來向上述基板支承部上供給吹掃氣體，在上述的沉積薄膜的步驟中，將上述吹掃氣體與上述原料氣體以及上述混合氣體和反應氣體中的至少一種一起供給到上述基板支承部上，從而在上述基板上沉積薄膜。

較佳為，上述複數個基板以上述基板支承部的中心為基準對稱安放，並且上述原料氣體供給器與反應氣體供給器也分別以上述氣體噴射部的中心為基準對稱配置。

在本發明中，以對各個基板在一次旋轉中按照原料氣體、混合氣體、反應氣體以及混合氣體的順序供給的方式配置上述原料氣體供給器、反應氣體供給器以及混合氣體供給器。在還利用吹掃氣體的情況下，以對各個基板在一次旋轉中按照原料氣體、吹掃氣體、混合氣體、吹掃氣體、反應氣體、吹掃氣體、混合氣體以及吹掃氣體的順序供給的方式配置上述原料氣體供給器、反應氣體供給器、混合氣體供給器以及吹掃氣體供給器。

上述原料氣體供給器具備兩個以上且相向配置，在上述原料氣體供給器之間配置反應氣體供給器，並且在上述原料氣體供給器與反應氣體供給器之間的至少一處配置上述混合氣體供給器。這樣在一次旋轉中實現兩次以上的薄膜沉積製程。

在較佳的實施例中，上述原料氣體為Ru源，上述反應氣體為氧化氣體。上述反應器壓力在0.1torr～10torr之間，上述Ru源為包含Ru的有機化合物，上述氧化氣體為選自O₂ 、H₂ O、O₃ 以及H₂ O₂ 中的一種以上。

上述混合氣體中的反應氣體相對於上述混合氣體中的惰性氣體為1～50%。

本發明所涉及的一種薄膜沉積裝置包括：反應器，其在內部形成空間；基板支承部，其設置於反應器的內部，並具有供基板安放的複數個基板安放部；以及氣體供給部，具備設置於上述基板支承部的上方的上側板和沿著上述上側板的周向配置的複數個氣體供給器；上述複數個氣體供給器具備向上述基板支承部上的原料氣體供給區域供給原料氣體的原料氣體供給器、向上述基板支承部上的反應氣體區域供給與上述原料氣體進行反應的反應氣體的反應氣體供給器、以及向上述基板支承部上的混合氣體區域供給上述反應氣體和惰性氣體的混合氣體的混合氣體供給器，上述原料氣體供給器、反應氣體供給器以及混合氣體供給器配置成放射形，並且在上述原料氣體供給器與反應氣體供給器之間配置上述混合氣體供給器。

此時，上述原料氣體供給器與上述反應氣體供給器以上側板的中心為基準相向配置，在上述原料氣體供給器與反應氣體供給器之間的兩側分別配置上述混合氣體供給器。

此外，還在上述原料氣體供給器與上述混合氣體供給器之間以及上述反應氣體供給器與上述混合氣體供給器之間配置吹掃氣體供給器。

上述混合氣體區域的截面積大於上述原料氣體區域以及上述反應氣體區域中的至少一區域的面積。

按照本發明，無需操作閥門便能實現ALD或循環CVD。並且由於不僅能夠一次性處理複數個基板，而且是與配置類型不同的方式，因而在沉積像金屬薄膜一樣的電阻值低的薄膜時，沒有致使基板後表面遭到污染的憂慮，並且能夠以比只處理一張基板之以往的單晶片式高的生產率進行沉積。

尤其，按照本發明，在利用原料氣體和反應氣體的混合氣體來沉積薄膜的情況下，在RuO₂ 薄膜沉積中具有顯著的效果。在不是源區域的部分，由於初期將惰性氣體和氧化氣體混合來供給到基板，所以防止了Ru的成長，並且在氧化氣體區域，藉由調節氧化氣體的量，能夠製成緻密的RuO₂ 薄膜。

以下，參照所附的附圖，對本發明的較佳實施例進行詳細說明。然而，本發明並不侷限於以下所揭示的實施例，還能夠以相互不同的多種方式實現，本實施例只是用於完整地揭示本發明，是為了向本領域的技術人員完整地告知本發明的範疇而提供。

以往的ALD或循環CVD由於是藉由操作閥門來實現氣體供給的方式，所以不僅製程複雜、閥門的頻繁操作引起閥門的壽命縮短，而且裝備的維護費用增加。為了改善這種缺陷，本發明利用無需操作閥門便能實現ALD或循環CVD的薄膜沉積裝置。這種薄膜沉積裝置的簡要結構示於第1圖。第2圖為第1圖的II-II線剖視圖，是本發明第一實施例所涉及的結構。

參照第1圖及第2圖，薄膜沉積裝置100具備反應器110、基板支承部120以及氣體噴射部130。

反應器110具備底部111、外壁部112以及上側板113。底部111形成為圓盤形狀，外壁部112則從底部111的邊緣沿著上方垂直延長而形成為封閉曲面形狀。另外，在外壁部112形成有供基板出入的基板移送通道(未圖示)。上側板113形成為圓盤形狀，並且與外壁部112的上表面能夠分離地結合。當上側板113結合於外壁部112的上表面時，在反應器110的內部形成規定的空間，尤其沿著基板支承部120的上方在基板支承部120與氣體噴射部130之間形成薄膜沉積空間140。在上側板113的下表面與外壁部112的上表面之間夾裝O環(O-ring)(未圖示)之類的密封部件。另外，用於排出殘留在反應器110內部的不必要氣體及微粒的排氣口(未圖示)形成於底部111或外壁部112。

基板支承部120設置在反應器110的內部，並且具備基座(susceptor)121、基板安放部122、軸123以及加熱器(未圖示)。基座121以圓盤形狀能夠旋轉地設置在反應器110的內部。在基座121的上表面形成有兩個以上的複數個基板安裝部122，本實施例所舉例子為6個的情況。基板安放部122沿著基板支承部120上表面的周向配置，在各基板安放部122安放基板W1～W6。軸123的兩端部中的一端部與基座121的下表面結合，另一端部貫通反應器110而與例如電機(未圖示)等旋轉驅動單元連接。因此，隨著軸123的旋轉，基座121以第1圖所示的旋轉中心軸A為中心旋轉。此外，軸123與能夠使基座121升降的升降驅動單元連接。作為升降驅動單元例如有電機及齒輪組裝體(未圖示)等。加熱器(未圖示)埋設於基座121的下部，來調節基板W1～W6的溫度。

氣體噴射部130與設置在基板支承部120的上方的上側板113結合，並具備氣體供給器151、152、153、154、155。氣體供給器151、152、153、154沿著上側板113的周向配置，其數量及位置關係等可變更。氣體供給器155為藉由基板支承部120的中央部分供給吹掃氣體以防止與未反應的氣體混合的裝置。

氣體供給器151、152、153、154、155在按照不同區域供給不同氣體的情況下，安放於基座121的基板W1～W6旋轉的同時經過氣體供給器151、152、153、154、155的下方，而從這些氣體供給器接觸各自的氣體。在對基板支承部120的旋轉進行控制的情況下，能夠調節基板W1～W6與各自的氣體接觸的時間，此外藉由調節轉速能夠控制所需厚度的薄膜。

在本實施例中，氣體供給器151、152、153、154、155根據所供給的氣體的種類劃分為，向基板支承部120上供給前體之類的原料氣體的原料氣體供給器151、向基板支承部120上供給與前體的中心元素進行反應而產生反應物的反應氣體的反應氣體供給器152、向基板支承部120上供給惰性氣體和反應氣體的混合氣體的混合氣體供給器153、以及供給吹掃氣體或不供給任何氣體的吹掃氣體供給器154、155。作為惰性氣體可使用Ar、N2、He。

如第2圖所示，將形狀和大小相同的模組單位概念的單元、本實施例中將12個單元沿著上側板113的周向配置，並且組合兩個以上、例如三個相鄰的單元來構成一個混合氣體供給器153。這種結構還同樣能夠適用於如第二實施的原料氣體供給器151和反應氣體供給器152。接連排列複數個供給氣體的單位單元，或在供給氣體的單位單元之間配置吹掃氣體供給器的情況下，也能將這些視作一個組，而定義為一個氣體供給器。

另一方面，還能相比藉由原料氣體供給器151供給的原料氣體區域、或藉由反應氣體供給器152供給的反應氣體區域的截面積(水平面的面積)，加大藉由混合氣供給器153供給的混合氣體區域的截面積。這是為了充分確保同時供給反應氣體和惰性氣體的混合氣體區域的截面積。例如，可藉由加大單一混合氣體供給器的大小自身來增大混合氣體區域的截面積，還可藉由使用形狀和大小相同的模組單位概念的單元組合複數個相鄰的單元來構成一個混合氣體供給器來增大混合氣體區域的截面積。此時，較佳為原料氣體區域或反應氣體區域與混合氣體區域的面積比在1：1至1：2的範圍。若混合氣體區域小於反應氣體區域，則存在沉積不希望的薄膜的可能性。例如，在形成RuO₂ 薄膜的情況下，從原料氣體供給部噴射Ru源，從混合氣體供給部供給惰性氣體和氧化氣體(Ar+O氣體)來沉積RuO₂ 初始薄膜，並且從反應氣體供給部供給能夠使Ru氧化的氧化氣體，從而能夠沉積膜質堅硬的RuO2薄膜。此外，原料氣體供給器151、反應氣體供給器152、混合氣體供給器153、以及吹掃氣體供給器154沿著上側板113的周向配置，在本實施例中，一個原料氣體供給器151與一個反應氣體供給器152相向配置，並且在它們之間的兩側各配置一個，共配置兩個混合氣體供給器153。另外，吹掃氣體供給器154配置在原料氣體供給器151、反應氣體供給器152、混合氣體供給器153之間，向基板支承部120上用於吹掃供給前體及反應氣體之類的製程氣體的吹掃氣體，從而向反應器110的外部排出殘留在薄膜形成空間140的未反應的氣體，以防止在基板支承部120上與未反應的氣體混合。然而，吹掃氣體供給器154如上所述還可不供給吹掃氣體而作為空噴頭(blank shower head)的概念使用。

這樣，在氣體噴射部130被固定且基板支承部120被設為能夠旋轉，從而基板支承部120相對於氣體噴射部130相對旋轉時，安放於基板支承部120的基板W1～W6依次經過原料氣體供給器151、反應氣體供給器152、混合氣體供給器153、以及吹掃氣體供給器154的下方。此時，就基板W1而言，藉原料氣體供給器151、反應氣體供給器152、混合氣體供給器153、以及吹掃氣體供給器154按照原料氣體→惰性氣體和反應氣體的混合氣體→反應氣體→惰性氣體和反應氣體的混合氣體的順序接受供給，而在藉由吹掃氣體供給器154供給吹掃氣體的情況下，在各步驟之間供給吹掃氣體，從而能夠實現ALD。在吹掃氣體供給器154不供給吹掃氣體的情況下，能夠實現循環CVD。混合氣體中的反應氣體相對於混合氣體中的惰性氣體為1～50%。

因此，只要利用第1圖所示的薄膜沉積裝置100，則無需操作閥門便能實現ALD或循環CVD。並且由於不僅能夠一次性處理多個基板，而且是與配置類型不同的方式，因而在沉積像金屬薄膜一樣的電阻值低的薄膜時，沒有致使基板後表面遭到污染的憂慮，並且能夠比只處理一張基板之以往的單晶片式高的生產率進行沉積。

尤其，這種裝置結構和利用其的薄膜沉積方法在RuO₂ 薄膜沉積中具有顯著的效果。就Ru源而言，具有隨著氧化劑的調節不僅RuO₂ 成長Ru也成長的特性。由此，為了使用Ru源來形成RuO₂ 而不是形成Ru，氧化劑的調節非常重要。

在將反應器110的壓力設為0.1torr～10torr之間，且供給Ru源作為原料氣體，且供給作為能夠使Ru源氧化的氧化劑的氧化氣體作為反應氣體的情況下，基板W1依次藉由各個氣體供給器151、152、153的下方時，按照Ru源→惰性氣體和氧化氣體的混合氣體→氧化氣體→惰性氣體和氧化氣體的混合氣體的順序接受供給。氧化氣體為選自O₂ 、H₂ O、O₃ 以及H₂ O₂ 中的一種以上。Ru源為包含Ru的有機化合物。例如，可以是DER、Ru(EtCp)₂ 、Ru(OD)₃ 等。第3圖及第4圖為按照時間流逝表示這種情況下氣體供給順序的圖表。

基板W1在經過原料氣體供給器151的下方的期間，首先接受Ru源(步驟t1)。基板W1旋轉的同時經過具備於原料氣體供給器151與混合氣體153之間的吹掃氣體供給器154(步驟t2)。此時，如果供給吹掃氣體則會實現如第4圖一樣的ALD，如果不供給吹掃氣體則會實現如第3圖一樣的循環CVD。接著，基板W1旋轉的同時到達混合氣體供給器153的下方。此時，惰性氣體和氧化氣體的混合氣體被供給到基板W1(步驟t3)。基板W1繼續旋轉而經過具備於混合氣體供給器153與反應氣體供給器152之間的吹掃氣體供給器154(步驟t4)。然後，基板W1旋轉的同時到達反應氣體供給器152的下方。此時，氧化氣體被供給到基板W1(步驟t5)。接著，基板W1經過具備於反應氣體供給器152與混合氣體供給器153之間的吹掃氣體供給器154(步驟t6)。基板W1繼續旋轉的同時到達混合氣體供給器153的下方。惰性氣體和氧化氣體的混合氣體再一次被供給到基板W1(步驟t7)。然後，基板W1經過具備於混合氣體供給器153與原料氣體供給器151之間的吹掃氣體供給器154(步驟t8)。

這樣，雖然同時供給Ru源、惰性氣體以及氧化氣體，但藉由基於空間分割的結構和基板W1～W6的旋轉，按照Ru源→惰性氣體和氧化氣體的混合氣體→氧化氣體→惰性氣體和氧化氣體的混合氣體的順序向基板W1～W6進行供給，或者按照Ru源→吹掃氣體→惰性氣體和氧化氣體的混合氣體→吹掃氣體→氧化氣體→吹掃氣體→惰性氣體和氧化氣體的混合氣體→吹掃氣體的順序向基板W1～W6進行供給。因此，在不是源區域的部分，由於初期將惰性氣體和氧化氣體混合來供給到基板W1～W6，因而能夠防止Ru的成長，並且在氧化氣體區域，能夠藉由調節氧化氣體的量來製成緻密的RuO₂ 薄膜。其中，能夠根據反應器110的狀態分別調節Ru源、惰性氣體和氧化氣體的區域，氧化氣體區中的氧化氣體量和惰性氣體+氧化氣體區域的氧化氣體根據惰性氣體的量可以相同也可以不同。

藉由反復進行由步驟t1至步驟t8構成的循環，調節基板W1～W6的轉速，便能使所希望厚度的RuO₂ 成長。

第5圖為第1圖的沿著II-II線剖開的剖視圖，是第二實施例所涉及的結構。

參照第5圖，氣體噴射部130只具備原料氣體供給器151、反應氣體供給器152、混合氣體供給器153、以及吹掃氣體供給器155，而沒有第2圖所示那樣的吹掃氣體供給器154。

原料氣體供給器151、反應氣體供給器152以及混合氣體供給器153分別是組合三個相鄰的單元來構成一個氣體供給器而成的。當基板支承部120相對於氣體噴射部130相對旋轉時，安放於基板支承部120的基板W1～W6依次藉由原料氣體供給器151、反應氣體供給器152、及混合氣體供給器153的下方。此時，就基板W1而言，藉由原料氣體供給器151、反應氣體供給器152、以及混合氣體供給器153而按照原料氣體→惰性氣體和反應氣體的混合氣體→反應氣體→惰性氣體和反應氣體的混合氣體的順序接受供給，從而能夠實現循環CVD。

第6圖為按照時間流逝表示本發明第二實施例的氣體供給順序的圖表。

在供給Ru源作為原料氣體，且供給能夠使Ru源氧化的氧化氣體作為反應氣體的情況下，基板W1在處於原料氣體供給器151的下方的期間，首先接受Ru源的供給(步驟s1)。基板W1旋轉的同時到達混合氣體供給器151的下方。此時，惰性氣體和氧化氣體的混合氣體被供給到基板W1(步驟s2)。基板W1繼續旋轉的同時到達反應氣體供給器152的下方。此時，氧化氣體被供給到基板W1(步驟s3)。然後，基板W1到達混合氣體供給器153的下方。惰性氣體和氧化氣體的混合氣體再一次被供給到基板W1(步驟s4)。

由於本實施例的原料氣體供給器151和反應氣體供給器152相比第一實施例寬，因而本實施例的Ru源的供給(步驟s1)及氧化氣體的供給(步驟s3)相比第一實施例的Ru源的供給(步驟t1)以及氧化氣體的供給(步驟t5)長。像這樣，可根據氣體供給器的單元結構，適當變更各步驟的持續時間。

第7圖為沿著第1圖的II-II線剖開的其他另一剖視圖，是第三實施例所涉及的結構。

參照第7圖，氣體噴射部130包括原料氣體供給器151、反應氣體供給器152、混合氣體供給器153、以及吹掃氣體供給器154、155。原料氣體供給器151、反應氣體供給器152、混合氣體供給器153、以及吹掃氣體供給器154沿著上側板113的周向配置，在本實施例中兩個原料氣體供給器151相向配置，並且在它們之間的兩側各配置一個，而總共配置兩個混合氣體供給器153和反應氣體供給器152。

當基板支承部120相對於氣體噴射部130相對旋轉時，安放於基板支承部120的基板W1～W6依次經過原料氣體供給器151、反應氣體供給器152、混合氣體供給器153、以及吹掃氣體供給器154的下方。此時，兩個基板W1、W4藉由原料氣體供給器151、反應氣體供給器152，以及混合氣體供給器153而按照原料氣體→惰性氣體和反應氣體的混合氣體→反應氣體的順序接受供給。換而言之，在氣體噴射部130形成出反復的區域，使得在基板W1～W6旋轉一圈時反復進行兩次製程。當然，若調節氣體噴射部130中反復的區域的數量，則也可以在轉動一圈時反復進行三次以上。

然而，本發明所涉及的薄膜沉積方法，不限於第1圖所示的薄膜沉積裝置100，只要是基板支承部和氣體噴射部設置成能夠相對旋轉的薄膜沉積裝置，則可以利用其他的薄膜沉積裝置。此時，基板支承部設置在反應器的內部，並且具備供基板安放的複數個基板安放部。另外，氣體噴射部具備配置成放射形的原料氣體供給器、反應氣體供給器、供給惰性氣體和反應氣體的混合氣體的混合氣體供給器以及吹掃氣體供給器。原料氣體供給器為向基板支承部上供給原料氣體的氣體供給裝置，反應氣體供給器為向基板支承部上供給與原料氣體進行反應的反應氣體的氣體供給裝置。吹掃氣體供給器作為向基板支承部上供給用於吹掃原料氣體和反應氣體的吹掃氣體的氣體供給裝置，配置於原料氣體供給器、混合氣體供給器以及反應氣體供給器各自之間。較佳地，氣體噴射部具備相同數量的原料氣體供給器和反應氣體供給器，原料氣體供給器和反應氣體供給器分別以氣體噴射部的中心為基準對稱配置，並且混合氣體供給器處於原料氣體供給器與反應氣體供給器之間。在具備兩個以上的原料氣體供給器的情況下，較佳地，原料氣體供給器分別以氣體噴射部的中心為基準對稱配置，並且反應氣體供給器處於原料氣體供給器之間，混合氣體供給器處於原料氣體供給器與反應氣體供給器之間的至少一處。另外，較佳地，基板安放部以基板支承部為中心對稱形成。

以上，對本發明的較佳實施例進行了圖示說明，但本發明不限於上述的特定的較佳實施例，在不脫離申請專利範圍所請求的本發明的主旨的前提下，本領域所屬普通技術人員顯然還可進行各種變形實施，這種變更也應屬於申請專利範圍所記載的範圍內。

100．．．薄膜沉積裝置

110．．．反應器

111．．．底部

112．．．外壁部

113．．．上側板

120．．．基板支承部

121．．．基座

122．．．基板安放部

123．．．軸

130．．．氣體噴射部

140．．．薄膜沉積空間

151．．．原料氣體供給器

152．．．反應氣體供給器

153．．．混合氣體供給器

154、155．．．吹掃氣體供給器

W1～W6．．．基板

第1圖為表示利用於本發明的薄膜沉積裝置的簡要結構的圖；

第2圖為用於實現本發明第一實施例的圖，是第1圖II-II線剖視圖；

第3圖及第4圖為按照時間流逝表示本發明第一實施例中基板旋轉同時接受氣體的順序的圖表；

第5圖為用於實現本發明的第二實施例的圖，是第1圖II-II線的另一剖視圖；

第6圖為按照時間流逝表示本發明第二實施例中基板旋轉同時接受氣體的順序的圖表；以及

第7圖為用於實現本發明的第三實施例的圖，是第1圖II-II線的其他另一剖視圖。

100．．．薄膜沉積裝置

110．．．反應器

111．．．底部

112．．．外壁部

113．．．上側板

120．．．基板支承部

121．．．基座

122．．．基板安放部

123．．．軸

130．．．氣體噴射部

140．．．薄膜沉積空間

151．．．原料氣體供給器

155．．．吹掃氣體供給器

W1．．．基板

Claims (12)

1. 一種薄膜沉積方法，係使用一薄膜沉積裝置來沉積薄膜的方法，其中該薄膜沉積裝置包括：一基板支承部，設置在一反應器的內部，並具有供複數個基板安放的複數個基板安放部；以及一氣體噴射部，設置在該基板支承部的上部，並具備向該基板支承部上供給原料氣體的至少一原料氣體供給器、向該基板支承部上供給反應氣體以與該原料氣體進行反應的一反應氣體供給器、以及向該基板支承部上供給該反應氣體和惰性氣體之混合氣體的一混合氣體供給器，該原料氣體供給器、該反應氣體供給器以及該混合氣體供給器配置成放射形，在該原料氣體供給器與該反應氣體供給器之間配置該混合氣體供給器；該基板支承部與該氣體噴射部設置成能夠相對旋轉，該薄膜沉積方法包括：在該等基板安放部安放該等基板；以及一邊使該基板支承部和該氣體噴射部相對旋轉，一邊藉由該氣體噴射部來同時向該基板支承部上供給該原料氣體、該混合氣體以及該反應氣體，從而在該等基板上沉積薄膜。
2. 根據專利申請範圍第1項所述的薄膜沉積方法，其中該薄膜沉積裝置具備複數個吹掃氣體供給器，該等吹掃氣體供給器配置於該原料氣體供給器、該反應氣體供給器以及該混合氣體供給器之間，來向該基板支承部上供給吹掃氣體，在沉積薄膜的步驟中，將該吹掃氣體與該原料氣體、該混合氣體以及該反應氣體一起供給到該基板支承部上，從而在該基板上沉積薄膜。
3. 根據專利申請範圍第1項或第2項所述的薄膜沉積方法，其中該等基板以該基板支承部的中心為一基準對稱安放。
4. 根據專利申請範圍第3項所述的薄膜沉積方法，其中該原料氣體供給器和該反應氣體供給器分別以該氣體噴射部的中心為一基準對稱配置。
5. 根據專利申請範圍第1項或第2項所述的薄膜沉積方法，進一步包括兩個以上原料氣體供給器且彼此相向配置，在該等原料氣體供給器之間配置該反應氣體供給器，並且在該等原料氣體供給器與該反應氣體供給器之間的至少一處配置該混合氣體供給器。
6. 根據專利申請範圍第5項所述的薄膜沉積方法，其中該原料氣體為一Ru源，該反應氣體為氧化氣體。
7. 根據專利申請範圍第6項所述的薄膜沉積方法，其中該Ru源為包含Ru的有機化合物，該氧化氣體為選自O₂ 、H₂ O、O₃ 以及H₂ O₂ 中的一種以上。
8. 根據專利申請範圍第5項所述的薄膜沉積方法，其中該混合氣體中的該反應氣體相對於該混合氣體中的該惰性氣體為1~50%。
9. 一種薄膜沉積裝置，包括：一反應器，其在內部形成空間；一基板支承部，設置在該反應器的內部，並具有供複數個基板安放的複數個基板安放部；以及一氣體供給部，具備設置在該基板支承部的上方的一上側板和沿著該上側板的周向配置的複數個氣體供給器；該等氣體供給器具備向該基板支承部上的原料氣體供給區域供給原料氣體的一原料氣體供給器、向該基板支承部上的反應氣體區域供給與該原料氣體進行反應的反應氣體的一反應氣體供給器、以及向該基板支承部上的混合氣體區域供給該反應氣體和惰性氣體的混合氣體的一混合氣體供給器，該原料氣體供給器、該反應氣體供給器以及該混合氣體供給器配置成放射形，在該原料氣體供給器與該反應氣體供給器之間配置該混合氣體供給器。
10. 根據專利申請範圍第9項所述的薄膜沉積裝置，其中該原料氣體供給器與該反應氣體供給器以該上側板的中心為基準相向配置，在該原料氣體供給器與該反應氣體供給器之間的兩側分別配置該混合氣體供給器。
11. 根據專利申請範圍第9項所述的薄膜沉積裝置，進一步在該原料氣體供給器與該混合氣體供給器之間、以及該反應氣體供給器與該混合氣體供給器之間配置一吹掃氣體供給器。
12. 根據專利申請範圍第9項至第11項中任一項所述的薄膜沉積裝置，其中該混合氣體區域的截面積大於該原料氣體區域以及該反應氣體區域中的至少一區域的面積。