成膜裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于抑制反應(yīng)氣體到達(dá)被設(shè)置在用于對基板進(jìn)行成膜的處理容器的下部的波紋管的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為在基板、例如半導(dǎo)體晶圓(以下稱作“晶圓”)上進(jìn)行成膜的方法，公知有被稱作 CVD (Chemical Vapor Deposit1n:化學(xué)氣相沉積)法、ALD (Atomic Layer Deposit1n:原子層沉積)法、MLD (Multi Layer Deposit1n:多層沉積)法(以下，將原子層沉積法和多層沉積法統(tǒng)稱作ALD法)等方法，在CVD法中，將晶圓配置在形成有真空氣氛的處理容器內(nèi)，使反應(yīng)氣體在晶圓的表面發(fā)生反應(yīng)而使堆積物堆積，在ALD法、MLD中，一邊向晶圓依次供給互相反應(yīng)的多種反應(yīng)氣體并使這些氣體吸附于晶圓的表面一邊使堆積物堆積。
[0003]在用于實施這些成膜處理的成膜裝置中的、將作為處理對象的晶圓一張張地載置在載置臺上并對晶圓進(jìn)行成膜處理的單片式的成膜裝置中，存在一種根據(jù)操作內(nèi)容(例如成膜處理、與外部的輸送機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行晶圓的交接)而使載置臺的高度位置在上下方向上移動的成膜裝置。此時，從防止處理容器內(nèi)的落塵等觀點(diǎn)考慮，有時將載置臺的升降機(jī)構(gòu)配置于處理容器的外部，載置臺經(jīng)由升降軸與升降機(jī)構(gòu)相連接，該升降軸穿過被設(shè)于處理容器的貫通口而突出到處理容器的外部。并且，通過在貫通口的口緣部與升降機(jī)構(gòu)之間設(shè)置伸縮自如的波紋管來保持處理容器的氣密，從而將處理容器的內(nèi)部維持在真空氣氛。
[0004]在此，若預(yù)先使所述貫通口形成為具有例如比升降軸的直徑大十幾_?幾十_左右的直徑，則能夠避免升降軸和處理容器主體等器件之間的接觸而易于進(jìn)行組裝、維護(hù)。另一方面，當(dāng)升降軸與貫通口之間的間隔變大時，反應(yīng)氣體會自處理容器進(jìn)入到波紋管內(nèi)而使反應(yīng)生成物容易堆積在波紋管的內(nèi)表面上。由于波紋管會隨著其伸縮而發(fā)生變形，因此，此時，若反應(yīng)生成物被剝下而產(chǎn)生微粒，則有可能成為晶圓的污染源。
[0005]對于這點(diǎn)，例如，在引用文獻(xiàn)I中記載有一種包括基板保持臺的成膜裝置，該基板保持臺以使作為成膜對象的被處理基板繞鉛垂軸線轉(zhuǎn)動自如和上下移動自如的方式保持被處理基板。該成膜裝置成為利用波紋管等分隔壁將與基板保持臺相連接的轉(zhuǎn)動軸所上下移動的空間密閉的結(jié)構(gòu)。然而，在該引用文獻(xiàn)I中沒有公開這樣的分隔壁的具體結(jié)構(gòu):將基板保持臺保持為轉(zhuǎn)動自如和上下移動自如，且將處理容器內(nèi)的空間和波紋管內(nèi)的空間隔離。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002 — 151489號公報:段落0100、圖19

【發(fā)明內(nèi)容】

_7] 發(fā)明要解決的問題
[0008]本發(fā)明是考慮到這樣的情況而做出的，其目的在于，提供一種易于進(jìn)行組裝、維護(hù)等且能夠抑制反應(yīng)氣體進(jìn)入到波紋管內(nèi)的成膜裝置。
[0009]用于解決問題的方案
[0010]本發(fā)明提供一種成膜裝置，其特征在于，該成膜裝置包括:處理容器，其具有真空排氣部，其用于在真空氛圍下向基板的表面供給反應(yīng)氣體而進(jìn)行成膜處理；載置臺，其設(shè)于所述處理容器內(nèi)，用于載置基板；升降軸，其以自下表面?zhèn)戎С兄鲚d置臺的狀態(tài)沿上下方向延伸地設(shè)置，該升降軸穿過被設(shè)于所述處理容器的貫通口而與外部的升降機(jī)構(gòu)相連接；波紋管，其設(shè)于所述處理容器與所述升降機(jī)構(gòu)之間并自側(cè)方覆蓋所述升降軸的周圍；蓋構(gòu)件，其以與所述升降軸的側(cè)周面之間隔著間隙地包圍該升降軸的方式配置，且以在所述間隙以外的部位阻止所述該蓋構(gòu)件的下方側(cè)空間與該蓋構(gòu)件的上方側(cè)空間之間的連通的方式在整周上安裝于處理容器；以及吹掃氣體供給部，其向所述波紋管內(nèi)供給吹掃氣體，以便形成經(jīng)由所述升降軸與所述蓋構(gòu)件之間的間隙自該波紋管向處理容器流動的氣體的流動。
[0011 ] 所述成膜裝置也可以具有下述結(jié)構(gòu)。
[0012](a)隔著所述間隙包圍升降軸的蓋構(gòu)件的內(nèi)周面的高度尺寸大于所述貫通口的內(nèi)周面的高度尺寸。
[0013](b)在所述蓋構(gòu)件上設(shè)有用于使包圍所述升降軸的內(nèi)周面的高度尺寸變大的套筒。
[0014](c)所述載置臺具有用于加熱基板的加熱部，在所述蓋構(gòu)件的上表面形成有用于使所述加熱部與所述蓋構(gòu)件之間的距離變大的凹部，以便抑制由來自所述加熱部的散熱引起的蓋構(gòu)件的溫度上升。
[0015](d)該成膜裝置包括筒狀構(gòu)件，該筒狀構(gòu)件配置在所述蓋構(gòu)件的外周面與波紋管的內(nèi)周面之間且伸出到比所述蓋構(gòu)件的下端部靠下方側(cè)的位置。所述筒狀構(gòu)件以其外周面與波紋管的內(nèi)周面之間形成間隙的方式配置，所述吹掃氣體供給部自該筒狀構(gòu)件與波紋管之間的間隙內(nèi)的上方位置向波紋管內(nèi)供給吹掃氣體。
[0016](e)該成膜裝置包括:包圍構(gòu)件，其以與位于進(jìn)行所述成膜處理的位置的載置臺的側(cè)周面之間隔著間隙地包圍該載置臺的方式配置，該包圍構(gòu)件將所述處理容器的內(nèi)部分成下部側(cè)的空間和要供給所述反應(yīng)氣體的上部側(cè)的處理空間；以及真空排氣部，其用于自所述處理空間側(cè)對所述處理容器內(nèi)進(jìn)行真空排氣，在所述升降軸與蓋構(gòu)件之間的間隙流動的吹掃氣體流入到所述下部側(cè)的空間。
[0017](f)所述處理容器具有頂板部，在該頂板部與所述載置臺之間形成用于使反應(yīng)氣體擴(kuò)散而進(jìn)行成膜處理的處理空間，該頂板部具有用于供給所述反應(yīng)氣體的氣體供給孔，所述升降機(jī)構(gòu)借助所述升降軸使所述載置臺在形成所述處理空間的處理位置與比所述處理位置靠下方側(cè)的位置之間升降，所述成膜裝置包括:第I清潔氣體供給部，其用于向所述載置臺的上表面?zhèn)裙┙o清潔氣體；以及第2清潔氣體供給部，其用于沿著所述升降軸向所述載置臺的下表面?zhèn)裙┙o清潔氣體。
[0018](g)該成膜裝置包括控制部，該控制部輸出控制信號，以便在使所述載置臺下降到比所述處理位置靠下方側(cè)的位置的狀態(tài)下自所述第2清潔氣體供給部供給清潔氣體。并且，所述控制部輸出控制信號，以便使所述載置臺上升到處理位置并自所述第2清潔氣體供給部供給清潔氣體。該成膜裝置包括上部側(cè)非活性氣體供給部，該上部側(cè)非活性氣體供給部用于向設(shè)于所述頂板部的氣體供給孔供給非活性氣體，所述控制部輸出控制信號，以便在自所述第2清潔氣體供給部供給清潔氣體的過程中自所述上部側(cè)非活性氣體供給部經(jīng)由氣體供給孔向所述處理容器內(nèi)供給非活性氣體。
[0019](h)該成膜裝置包括控制部，該控制部輸出控制信號，以便在使所述載置臺下降到比所述處理位置靠下方側(cè)的位置的狀態(tài)下自所述第I清潔氣體供給部供給清潔氣體。并且，所述控制部輸出控制信號，以便使所述載置臺上升到處理位置并自所述第I清潔氣體供給部供給清潔氣體。所述吹掃氣體供給部以能夠供給非活性氣體的方式構(gòu)成，所述控制部輸出控制信號，以便在自所述第I清潔氣體供給部供給清潔氣體的過程中自所述吹掃氣體供給部向所述處理容器內(nèi)供給非活性氣體。
[0020](i)所述第2清潔氣體供給部將自吹掃氣體供給部供給的吹掃氣體用作擴(kuò)散氣體，并向使清潔氣體隨著該擴(kuò)散氣體的流動而向所述載置臺的下表面?zhèn)葦U(kuò)散的位置供給清潔氣體。
[0021](j)所述第I清潔氣體供給部經(jīng)由所述頂板的氣體供給孔向處理容器內(nèi)供給清潔氣體。
[0022](k)所述載置臺具有環(huán)狀的覆蓋構(gòu)件，該覆蓋構(gòu)件卡定于該載置臺的上表面?zhèn)戎芫壊壳乙耘c所述載置臺之間隔著間隙的方式自側(cè)方包圍該載置臺的側(cè)周面，在該覆蓋構(gòu)件的與所述載置臺的上表面?zhèn)戎芫壊拷佑|的接觸部設(shè)有用于使清潔氣體進(jìn)入的槽部。
[0023](I)該成膜裝置包括控制部，該控制部輸出控制信號，以便所述清潔氣體的供給在利用所述真空排氣部進(jìn)行真空排氣后的處理容器內(nèi)進(jìn)行，且由所述第2清潔氣體供給部進(jìn)行的清潔氣體的供給在高于在由所述第I清潔氣體供給部進(jìn)行的清潔氣體的供給時的壓力的壓力氣氛下進(jìn)行。
[0024](m)所述真空排氣部自所述處理空間經(jīng)由所述載置臺與所述頂板部之間的間隙向側(cè)方排出氣體。
[0025]發(fā)明的效果
[0026]在本發(fā)明中，由于使用蓋構(gòu)件將設(shè)于處理容器的貫通口與載置臺的升降軸之間封堵，因此，使所述貫通口與升降軸之間的間隔具有富余，從而能夠構(gòu)成易于進(jìn)行組裝、維護(hù)的成膜裝置。另外，在使用成膜裝置時，一邊使所述蓋構(gòu)件與升降軸之間形成間隙，一邊將貫通口與升降軸之間的開口封堵，從而形成自下方側(cè)的波紋管向處理容器流動的吹掃氣體的流動。因此，反應(yīng)氣體不易進(jìn)入到波紋管的內(nèi)側(cè)的空間，從而能夠抑制反應(yīng)生成物堆積在波紋管的內(nèi)表面上而產(chǎn)生微粒。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的實施方式的成膜裝置的縱剖側(cè)視圖。
[0028]圖2是設(shè)置在所述成膜裝置內(nèi)的載置臺的放大縱剖視圖。
[0029]圖3是在構(gòu)成所述成膜裝置的處理容器的底部設(shè)置的蓋構(gòu)件等的立體圖。
[0030]圖4是所述波紋管與處理容器之間的連接部的縱剖視圖。
[0031]圖5是用于向波紋管內(nèi)供給吹掃氣體的環(huán)構(gòu)件的仰視圖。
[0032]圖6是所述成膜裝置的第I作用說明圖。
[0033]圖7是所述成膜裝置的第2作用說明圖。
[0034]圖8是表示所述蓋構(gòu)件的另一例的說明圖。
[0035]圖9是表示所述蓋構(gòu)件的又一例的說明圖。
[0036]圖10是所述成膜裝置的清潔動作的第I作用說明圖。
[0037]圖11是所述成膜裝置的清潔動作的第2作用說明圖。
[0038]圖12是所述成膜裝置的清潔動作的第3作用說明圖。
[0039]圖13是所述成膜裝置的清潔動作的第4作用說明圖。
【具體實施方式】
[0040]參照圖1說明本發(fā)明的實施方式的成膜裝置的結(jié)構(gòu)。本成膜裝置構(gòu)成為如下裝置:向成膜對象、例如直徑為300mm的圓形的晶圓W(基板)的表面交替地供給作為互相反應(yīng)的反應(yīng)氣體的四氯化鈦(TiCl4)氣體(原料氣體)和氨氣(NH3)(氮化氣體)并利用ALD法來形成氮化鈦(TiN)膜。
[0041]如圖1所示，成膜裝置包括:處理容器1，其是由鋁等金屬構(gòu)成的、俯視形狀為大致圓形的真空容器，用于對晶圓W進(jìn)行成膜處理；載置臺2，其設(shè)置在該處理容器I內(nèi)，用于載置晶圓W ;以及頂板部31，其以與載置臺2相對的方式設(shè)置，用于在與載置臺2之間形成處理空間312。在處理容器I的側(cè)面設(shè)有輸入輸出口 11和閘閥12，該輸入輸出口 11用于在與載置臺2之