，而是将本发明应用于用于I张张地进行成膜处理的单片式的成膜装置。在这样的单片式的成膜装置中，在预先对裸晶圆进行用于确认薄膜的膜厚尺寸的试验之后，根据该试验结果来对后续的产品晶圆的成膜处理中的处理条件进行设定(调整)。
[0063]另外，将旁路81上的靠反应管12侧的上游端连接在了真空排气路径22上，但也可以将该上游端连接于反应管12。即，将两根真空排气路径22连接于反应管12，将一个真空排气路径22用作主(设有压力调整部23的)流路，并将另一个真空排气路径22用作副(设有溢流阀83的)流路。在该情况下，一个真空排气路径22和另一个真空排气路径22这两者的下游端既可以分别与共用的真空泵24相连接，也可以分别与彼此独立的真空泵24相连接。
[0064]本发明所应用的工艺是交替地供给原料气体和反应气体的ALD工艺，具体的成膜种类除了是所述氮化硅膜之外，还可以是氧化硅(Si — O)膜、high — k膜。作为在进行high — k膜的成膜时使用的原料气体，其例如为TEMAZ(四(乙基甲基氨基)锆)气体、TEMHF (四(乙基甲基氨基)給(Tetrakis (ethylmethylamino) hafnium))气体、Sr(THD)2(双(四甲基庚二酮酸)锶)气体、TMA(三甲基铝)气体、Ti(MPD) (THD)((甲基戊二酮酸)双(四甲基庚二酮酸)钛)气体。
[0065]实施例
[0066]接着，说明在本发明中进行的实施例。
[0067]具体而言，在没有设置旁路81、溢流阀83的情况下，对在增加原料气体的供给时间时、薄膜的膜厚尺寸会如何变化进行了确认。即，利用相同的处理条件(原料气体的吸附量未饱和的条件)分别对表面平滑的裸晶圆和表面形成有图案的产品晶圆进行了成膜处理。其结果，如图9所示，裸晶圆的膜厚尺寸厚于产品晶圆的膜厚尺寸。
[0068]并且，对于这些裸晶圆和产品晶圆，在原料气体的吸附量未饱和的范围内增加了该原料气体的供给流量，其结果，裸晶圆和产品晶圆这两者的膜厚尺寸均增加，在裸晶圆和产品晶圆中，膜厚尺寸的增加量是相同的程度。即，如所述那样，在原料气体的吸附量未饱和的条件下，原料气体吸附于裸晶圆和产品晶圆这两者的吸附量均持续增加。因而，可知:在仅增加原料气体的供给时间时，不能消除这些晶圆之间的膜厚尺寸的差值。在图9中，对于原料气体的供给流量较少的情况和较多的情况，分别示出了将自裸晶圆的膜厚尺寸减去产品晶圆的膜厚尺寸而得到的值除以该裸晶圆的膜厚尺寸后的值作为“膜厚减少率”。即使对该膜厚减少率进行比较，也可以说，即使仅增加原料气体的供给时间，也难以改善晶圆之间的膜厚尺寸的差。
[0069]图10示出了:在不设置旁路81、溢流阀83的情况下供给各气体(原料气体、吹扫气体和氨气)的一系列的成膜循环中、对反应管12内的压力进行测量的结果。由图10可知，由于能够将原料气体经由缓冲罐73以大流量且在短时间内供给，因此，在仅利用压力调整部23不能完全维持在处理压力P1，反应管12内的压力成为山型的曲线。因而，可以说，本发明的方法是对如上所述那样将原料气体以大流量且在短时间内供给的情况极为有效的方法。
[0070]在本发明中，在用于对反应容器内进行真空排气的真空排气路径(旁路)上设置了压力限制用阀，并在用于将原料气体以升压后的状态储存的罐的下游侧配置了流量调整用阀。因此，在向反应容器内供给原料气体时，能够利用压力限制用阀来将该反应容器内的压力维持在处理压力，并能够将原料气体以大流量且均匀的流量供给到反应容器内。因而，即使在对表面积互不相同的基板进行成膜处理的情况下，也能够使薄膜的膜厚尺寸在各基板之间一致。另外，在对多张基板一并进行成膜处理的情况下，不管收纳于反应容器内的基板的张数如何，均能够使薄膜的膜厚尺寸一致。
[0071]本发明的实施方式的所有的方面均为例示，而不应认为限定本发明。实际上，所述实施方式能够以多种形态来实施。另外，所述实施方式也可以在不脱离权利要求和其主旨的范围内以各种形态进行省略、置换以及变更。本发明的范围包括权利要求书和在与权利要求书均等的含义和范围内的所有变更。
[0072]本发明基于2014年3月27日提出申请的日本特许出愿第2014 — 066669号的优先权的权利并将该日本申请的全部内容作为参照文献而引入到本申请中。
【主权项】
1.一种成膜装置，其用于向形成为真空气氛的反应容器内交替地供给原料气体和与该原料气体发生反应而生成反应生成物的反应气体，从而在该反应容器内的基板上进行薄膜的成膜，其特征在于， 该成膜装置包括: 原料气体供给部，其设于所述原料气体的供给路径的端部，用于向所述反应容器内供给所述原料气体； 压力调整用阀，其设置在用于对所述反应容器内进行真空排气的真空排气路径上； 压力限制用阀和开闭阀，该压力限制用阀和开闭阀分别设置在绕过所述压力调整用阀的旁路上，用于将所述反应容器内的压力限制为预先设定的压力； 罐，其设置在所述原料气体的供给路径的中途，用于将所述原料气体以升压后的状态储存； 流量调整用阀，其设于所述原料气体的供给路径上的靠所述罐的下游侧的部分；以及控制部，其进行控制，以便在将被储存于所述罐内的所述原料气体向所述反应容器内供给时使所述开闭阀打开。2.根据权利要求1所述的成膜装置，其中， 所述控制部进行控制，以便在使所述反应容器内恢复到常压时使所述开闭阀关闭。3.根据权利要求1所述的成膜装置，其中， 所述原料气体的供给时间为2秒?10秒。4.根据权利要求1所述的成膜装置，其中， 供给所述原料气体时的所述反应容器内的压力为133Pa?666Pa。5.根据权利要求1所述的成膜装置，其中， 在所述反应容器内通过所述基板的表面时的所述原料气体的流速为0.5m/s以上。6.根据权利要求1所述的成膜装置，其中， 该成膜装置包括用于将基板呈搁板状装载的基板保持件， 所述反应容器以能将该基板保持件气密地收纳的方式构成为立式， 所述原料气体供给部是原料气体喷嘴，该原料气体喷嘴以沿着所述基板保持件中的所述基板的排列方向延伸的方式设置，在该原料气体喷嘴上沿着其长度方向形成有多个气体喷出孔。7.根据权利要求1所述的成膜装置，其中， 所述压力限制用阀是溢流阀。8.一种成膜方法，在该成膜方法中，向形成为真空气氛的反应容器内交替地供给原料气体和与该原料气体发生反应而生成反应生成物的反应气体，从而在该反应容器内的基板上进行薄膜的成膜， 该成膜方法包括以下工序: 使用原料气体供给部和为了将所述反应容器内的压力限制为P1而设置在真空排气路径上的压力限制用阀，将原料气体以升压后的状态储存于设置在朝向所述原料气体供给部去的、所述原料气体的供给路径的中途的罐内；以及 在利用设于所述罐的下游侧的流量调整用阀将气体流量调整为设定流量的状态下，自所述罐经由所述原料气体供给部向所述反应容器内供给时间At的所述原料气体，并且，在所述压力限制用阀的作用下，在自所述原料气体的供给开始时刻ti起经过AtX (1/3)的时刻与自所述原料气体的供给开始时刻h起经过AtX (2/3)的时刻之间的这段时间内，将所述反应容器内的压力限制为P1。9.根据权利要求8所述的成膜方法，其中， 所述时间Δ t是被设定在2秒与10秒之间的时间。10.根据权利要求8所述的成膜方法，其中， 供给所述原料气体时的所述反应容器内的压力为133Pa?666Pa。11.根据权利要求8所述的成膜方法，其中， 在所述反应容器内通过所述基板的表面时的所述原料气体的流速为0.5m/s以上。12.根据权利要求8所述的成膜方法，其中， 在所述真空排气路径上设有压力调整用阀， 所述压力限制用阀设置在绕过所述压力调整用阀的旁路上。
【专利摘要】本发明涉及成膜装置和成膜方法。该成膜装置向形成为真空气氛的反应容器内交替地供给原料气体和与该原料气体发生反应而生成反应生成物的反应气体，而在该反应容器内的基板上形成薄膜，其特征在于，包括：原料气体供给部，设于原料气体的供给路径的端部，向反应容器内供给原料气体；压力调整用阀，设置在用于对反应容器内进行真空排气的真空排气路径上；分别设置在绕过压力调整用阀的旁路上、将反应容器内的压力限制为预先设定的压力的压力限制用阀和开闭阀；罐，设置在原料气体的供给路径的中途，用于将原料气体以升压后的状态储存；流量调整用阀，设于原料气体的供给路径上的靠罐的下游侧的部分；以及控制部。
【IPC分类】C23C16/34, C23C16/52, C23C16/455
【公开号】CN104947081
【申请号】CN201510142574
【发明人】福岛讲平
【申请人】东京毅力科创株式会社
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年3月27日
【公告号】US20150275366