(57)【要約】【課題】基板上に供給される原料濃度の分布を制御することができる給排気構造を提供する。【解決手段】内部上面の中央部１６ｃと対向する位置に基板載置面１７ａを有するチャンバ本体１２内に、原料ガスを給排気する給排気構造である。給排気構造は、側方給気部（３０，３１）及び排気部（４０，４１，４２）を備える。側方給気部は、チャンバ本体の内部側面１５ａにおいて上下方向かつ周方向に配列された複数の第１給気口（２０ａ〜２０ｇ，２１ａ〜２１ｇ）を有し、複数の第１給気口からチャンバ本体の軸線Ｍ１に向けて原料ガスを給気する。排気部は、チャンバ本体の内部上面の中央部に形成された排気口４０を有し、原料ガスを排気する。内部上面は、内部側面から中心軸線に向かうほど内部上面と内部底面との間の距離が狭くなるように傾斜する傾斜面１６ｂを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部上面の中央部に対向する位置に基板載置面を有するチャンバ内に、原料ガスを給排気する給排気構造であって、
前記チャンバの内部側面において上下方向及び周方向に配列された複数の第１給気口を有し、前記複数の第１給気口から前記チャンバの中心軸線に向けて前記原料ガスを給気する側方給気部と、
前記チャンバの前記内部上面の前記中央部に形成された排気口を有し、前記原料ガスを排気する排気部と、
を備え、
前記内部上面は、前記内部側面から前記中心軸線に向かうほど前記内部上面と内部底面との間の距離が狭くなるように傾斜する傾斜面を有する、
給排気構造。
【請求項２】
前記排気口から前記中心軸線までの距離は、前記排気口から前記内部側面までの距離よりも短い請求項１に記載の給排気構造。
【請求項３】
前記傾斜面は、前記基板載置面の端部に対応する位置から前記排気口に至るまで傾斜している、請求項１又は２に記載の給排気構造。
【請求項４】
前記基板載置面の端部から前記内部上面までの距離は、前記基板載置面から前記排気口までの距離の２倍以上である、請求項１〜３の何れか一項に記載の給排気構造。
【請求項５】
前記複数の第１給気口のうち少なくとも１つの第１給気口は、前記傾斜面に向けて前記原料ガスを給気するように配置されている請求項１〜４の何れか一項に記載の給排気構造。
【請求項６】
前記内部上面の前記中央部の前記中心軸線上に形成された第２給気口を有し、前記第２給気口から前記基板載置面に向けて前記原料ガスを給気する中央給気部をさらに備える請求項１〜５の何れか一項に記載の給排気構造。
【請求項７】
前記排気口は、前記第２給気口の周囲に形成される請求項６に記載の給排気構造。
【請求項８】
前記第２給気口の下端部は、前記内部上面よりも下方に突出している請求項６又は７に記載の給排気構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、給排気構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１〜４には、成膜方法が開示されている。特許文献１記載の成膜方法では、基板（ウエハ）を収容する処理空間の側方から基板に向けて成膜用の原料ガスが給気され、給気口の対角方向から原料ガスが排気される。これにより、原料ガスが基板の表面上を一方向に向けて流通する。特許文献２記載の成膜方法では、基板を中央に収容する処理空間の周方向から基板に向けて成膜用の原料ガスが給気され、処理空間の下部に設けられた排気口から原料ガスが排気される。特許文献３記載の成膜方法では、基板を収容する処理空間の上方にシャワーヘッドが設けられ、シャワーヘッドの中央部及び周辺部に給気口が形成され、中央部の給気口と周辺部の給気口との間に多数の排気孔が形成されている。特許文献４記載の成膜方法では、処理空間の上部中央に排気口が設けられ、排気口を囲むように同心円状に形成された給気口が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８２８２７３５号明細書
【特許文献２】特開２００２−１１８１０４号公報
【特許文献３】特開２００９−２２４４４１号公報
【特許文献４】特開２０１４−７０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の給気方法では、原料ガスが基板の表面上を一方向に向けて流通するため、下流側の原料濃度が上流側の原料濃度に比べて低下する。つまり、給気方向が一方向の場合、膜厚が原料ガスの流れ方向に沿って一方向に傾斜するおそれがある。特許文献２〜４に記載の給気方法は、膜厚の面内均一性、処理の均一性、圧力分布の制御に有効ではあるが、基板上に供給される原料濃度の分布を制御するためには改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一形態は、内部上面の中央部と対向する位置に基板載置面を有するチャンバ内に、原料ガスを給排気する給排気構造である。給排気構造は、側方給気部及び排気部を備える。側方給気部は、チャンバの内部側面において上下方向かつ周方向に配列された複数の第１給気口を有し、複数の第１給気口からチャンバの中心軸線に向けて原料ガスを給気する。排気部は、チャンバの内部上面の中央部に形成された排気口を有し、原料ガスを排気する。内部上面は、内部側面から中心軸線に向かうほど内部上面と内部底面との間の距離が狭くなるように傾斜する傾斜面を有する。
【０００６】
この吸排気構造においては、上下方向かつ周方向に配列された複数の第１給気口からチャンバの中心軸線に向けて原料ガスが給気される。給気された原料ガスは、基板載置面に載置された基板に周方向から供給され、基板載置面の中央の上方に位置する排気口から排気される。このため、原料濃度の分布は、基板載置面の中央から端部に向けて濃度が大きくなるように傾斜する分布へと制御される。さらに、第１給気口から給気された一部の原料ガスは、チャンバの内部上面の傾斜面に当たり、傾斜面に沿って流通する。傾斜面は、内部側面から中心軸線に向かうほど内部上面と内部底面との間の距離が狭くなるように傾斜している。これにより、原料ガスが到達しにくい基板載置面の中央に向けて、原料ガスを供給することができる。つまり、チャンバの周方向から原料ガスを給気して中央の上部から排気する構成と、チャンバの内部上面が傾斜面を有する構成とを組み合わせることにより、基板に供給される原料濃度の分布を、エッジ側が濃くなるように制御したり、全面的に均一となるように制御したりすることができる。このように、この給排気構造によれば、基板上に供給される原料濃度の分布を制御することができる。
【０００７】
一実施形態に係る給排気構造において、排気口から中心軸線までの距離は、排気口から内部側面までの距離よりも短くするとよい。この場合、基板載置面の中央から排気することができる。
【０００８】
一実施形態において、傾斜面は、基板載置面の端部に対応する位置から排気口に至るまで傾斜していてもよい。このように、少なくとも基板上に傾斜面が形成されることにより、基板上に供給される原料濃度の分布を制御することができる。
【０００９】
一実施形態において、基板載置面の端部から内部上面までの距離は、基板載置面から排気口までの距離の２倍以上であってもよい。この場合、原料ガスが到達しにくい基板載置面の中央に向けて、原料ガスを供給することができる。
【００１０】
一実施形態において、複数の第１給気口のうち少なくとも１つの第１給気口は、傾斜面に向けて原料ガスを給気するように配置されていてもよい。この場合、第１給気口から給気された原料ガスをチャンバの内部上面の傾斜面に当てて、傾斜面に沿って流通させることができる。これにより、原料ガスが到達しにくい基板載置面の中央に向けて、原料ガスを供給することができる。
【００１１】
一実施形態に係る給排気構造は、内部上面の中央部の中心軸線上に形成された第２給気口を有し、第２給気口から基板載置面に向けて原料ガスを給気する中央給気部をさらに備えてもよい。この場合、周方向から供給された原料ガスが到達しにくい基板載置面の中央に向けて、原料ガスを供給することができる。よって、この構成によれば、基板上に供給される原料濃度の分布を、中央側が濃くなるように制御することができる。
【００１２】
一実施形態において、排気口は、第２給気口の周囲に形成されてもよい。この場合、排気口が中心に位置する場合と比べて、排気による濃度分布の低下の度合いを緩和することができる。
【００１３】
一実施形態において、第２給気口の下端部は、内部上面よりも下方に突出していてもよい。この場合、第２給気口から供給された原料ガスが基板の中央に供給される前に排気されることを回避することができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、基板上に供給される原料濃度の分布を制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態の成膜装置を概略的に示す図である。
【図２】処理空間における第１給気口の形成位置を説明する図である。
【図３】チャンバの内部上面を下方から見た図である。
【図４】変形例に係る給排気構造の側方給気部を説明する図である。
【図５】ガス濃度分布のシミュレーションを行った給排気構造である。
【図６】図５に示される給排気構造のガス濃度分布のシミュレーション結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１７】
図１は、一実施形態の成膜装置を概略的に示す図である。図１に示される成膜装置１０は、チャンバ本体１２を備えている。チャンバ本体１２は、底部１４、側部１５及び天部１６を有しており、その内部に処理空間Ｓを提供している。底部１４は、処理空間Ｓの底面である略円形状の内部底面１４ａを有する。側部１５は、底部１４の上方に設けられ、処理空間Ｓの側面である内部側面１５ａを有する。側部１５は、略筒形状に形成されている。この側部１５の中心軸線は、鉛直方向に延びる軸線Ｍ１に略一致している。側部１５は、例えばアルミニウムといった金属から形成されてもよい。内部側面１５ａには、耐腐食性の皮膜が形成されてもよい。天部１６は、側部１５の上方に設けられ、処理空間Ｓの上面である略円形状の内部上面を有する。
【００１８】
チャンバ本体１２の内部上面は、一例として、上面端部１６ａ、傾斜面１６ｂ及び中央部１６ｃを有する。中央部１６ｃは、軸線Ｍ１が挿通する位置に存在し、例えば、内部上面の半径の半分の位置よりも内側に形成されている。中央部１６ｃは、下側へ突出している。中央部１６ｃと内部底面１４ａとの間の距離Ｌ３は、上面端部１６ａと内部底面１４ａとの間の距離Ｌ２よりも狭い。つまり、傾斜面１６ｂは、内部側面１５ａから軸線Ｍ１に向かうほど内部上面と内部底面１４ａとの間の距離が狭くなるように傾斜している。傾斜面１６ｂは、一例として、滑らかに（連続的に）傾斜している。
【００１９】
チャンバ本体１２の内部には、ステージ１７が設けられている。ステージ１７は、略円盤形状を有している。ステージ１７の上面は、基板載置面１７ａである。基板載置面１７ａとは、基板ＳＢを載置するために予め定められた面である。例えば、基板載置面１７ａは、基板ＳＢの裏面と接触する面であり、基板ＳＢの裏面とほぼ同一の面積である。基板載置面１７ａは、ステージ１７の端部やフォーカスリングの内側など、物理的に区画されていてもよいし、基板ＳＢの載置位置が予め定められている場合には物理的な境界を有していなくてもよい。例えば、ステージ１７を有しない場合には、チャンバ本体の内部底面の所定領域が基板載置面１７ａとなる。
【００２０】
基板載置面１７ａには、基板ＳＢが載置される。ステージ１７の内部には、ヒータ１８が設けられている。ヒータ１８は、ヒータ電源１９に電気的に接続されている。ヒータ電源１９は、チャンバ本体１２の外側に設けられている。
【００２１】
基板載置面１７ａは、チャンバ本体１２の内部上面の中央部１６ｃに対向する位置に配置される。チャンバ本体１２の内部上面の傾斜面１６ｂは、一例として、基板載置面１７ａの端部１７ｂに対応する位置１６ｄから中央部１６ｃ（後述する排気口４０）に至るまで傾斜している。つまり、基板ＳＢの端部に対応する位置よりも外側から中央部１６ｃに至るまで傾斜している。また、傾斜面１６ｂの傾斜は、適宜設定することができる。例えば、基板載置面１７ａの端部から内部上面までの距離Ｌ２は、基板載置面１７ａから中央部１６ｃ（後述する排気口４０）までの距離Ｌ３の２倍以上にすることができる。
【００２２】
成膜装置１０は、基板載置面１７ａの周方向からガスを供給する側方給気部を備えている。なお、図１においては、対角線上に存在する側方給気部３０，３１のみが図示されている。側方給気部３０，３１は、内部側面１５ａにおいて上下方向に配列された複数の第１給気口２０ａ〜２０ｇ，２１ａ〜２１ｇを有する。側方給気部３０，３１は、複数の第１給気口からチャンバ本体１２の軸線Ｍ１に向けてガスを給気する。
【００２３】
第１給気口２０ａ〜２０ｇには、ガス供給機構３０ａ〜３０ｇがそれぞれ接続され、第１給気口２１ａ〜２１ｇには、ガス供給機構３１ａ〜３１ｇがそれぞれ接続されている。それぞれのガス供給機構は、ガス源、流量制御器及びバルブを備えている。ガス源としては、原料ガス、活性化ガス、キャリアガスなどのガス源を採用することができる。流量制御器は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。バルブは電磁弁などである。ガス供給機構により、第１給気口２０ａ〜２０ｇ，２１ａ〜２１ｇから、それぞれ設定された流量で、種々のガスを供給することができる。
【００２４】
複数の第１給気口２０ａ〜２０ｇ，２１ａ〜２１ｇのうち少なくとも１つの第１給気口は、傾斜面１６ｂに向けてガスを給気するように配置されている。例えば、第１給気口２０ａから給気されるガスは、給気方向Ｍ２に沿って給気され、傾斜面１６ｂに到達する。同様に、第１給気口２０ｂ〜２０ｅ，２１ａ〜２１ｅから給気されるガスも傾斜面１６ｂに向けて給気される。
【００２５】
図２は、処理空間Ｓにおける第１給気口の形成位置を説明する図である。図２に示されるように、第１給気口は、複数の第１給気口２０ａ〜２０ｇ以外にも、処理空間Ｓの側面に周方向に沿って形成される。複数の第１給気口には、複数の第１給気口２０ａ〜２０ｇと同様に、ガス供給機構がそれぞれ接続されている。第１給気口の出口の形状は、円形である。出口の形状が円形の場合、ガスの噴出し流れが安定する。
【００２６】
また、成膜装置１０は、一例として、基板載置面１７ａの上方からガスを供給する中央給気部３３を有する。中央給気部３３は、第２給気口３２及びガス供給機構３２ｂを備えている。第２給気口３２は、チャンバ本体１２の天部１６を貫通して形成されている。一例として、第２給気口３２は、チャンバ本体１２の軸線Ｍ１上に形成されている。第２給気口３２の下端部３２ａは、一例として、内部上面（中央部１６ｃ）よりも下方に突出している。つまり、第２給気口３２の下端部３２ａから内部底面１４ａまでの距離Ｌ１は、中央部１６ｃから内部底面１４ａまでの距離Ｌ３よりも短い。ガス供給機構３２ｂは、ガス源、流量制御器及びバルブを備えており、第２給気口３２から、所定の流量のガスを供給することができる。ガス源としては、原料ガス、活性化ガス、キャリアガスなどのガス源を採用することができる。
【００２７】
成膜装置１０は、基板載置面１７ａの上方からガスを排気する排気部を備えている。排気部は、排気口４０、排気流路４１及び排気ポンプ４２を備えている。排気口４０は、チャンバ本体１２の内部上面の中央部１６ｃに形成される。図１に示される例では、複数の排気口４０が中央部１６ｃに形成されている。
【００２８】
図３は、チャンバ本体１２の内部上面を下方から見た図である。図３に示されるように、それぞれの排気口４０は、中央部１６ｃに形成され、第２給気口３２の周囲を囲むように形成されている。つまり、第２給気口３２から内部側面１５ａまでの距離Ｌ４が排気口４０から内部側面１５ａまでの距離Ｌ５よりも長くなっている。また、排気口４０から軸線Ｍ１までの距離Ｌ６は、排気口４０から内部側面１５ａまでの距離Ｌ５よりも短い。つまり、排気口４０は、内部上面の半径の半分の位置よりも内側に形成されている。中央部１６ｃに形成された全ての排気口４０は、上述した関係を満たす位置に形成されている。
【００２９】
図１に戻り、複数の排気口４０は、排気流路４１に連通している。排気流路４１には、排気ポンプ４２が接続されている。このように、原料ガスは、基板ＳＢの上方から排気口４０及び排気流路４１を介して排気される。
【００３０】
次に、成膜装置１０でのプロセスの一例を説明する。側方給気部は、処理空間Ｓの外周から中心への押し出し流れを形成するために、成膜プロセス中は第１給気口からキャリアガスを供給し続ける。そして、側方給気部及び中央給気部は、任意の供給口（第１供給口の一部もしくは全て、及び／又は第２供給口）から、キャリアガスに上乗せする形で原料ガスを供給する。これにより、基板ＳＢ表面の所望の位置に原料ガスが吸着する。
【００３１】
その後、側方給気部及び中央給気部は、任意の供給口（第１供給口の一部もしくは全て、及び／又は第２供給口）から、キャリアガスに上乗せする形で活性化ガスを供給する。これにより、基板ＳＢ表面の所望の位置に活性化ガスが供給され、吸着した原料ガスと活性化ガスとが反応して単分子層成膜が形成される。
【００３２】
側方給気部及び中央給気部は、原料ガスと活性化ガスとを繰り返し供給することで、所望の膜厚まで成膜する。側方給気部及び中央給気部の供給比率などは、均一、センター高、エッジ高などの成膜分布を実現するために変更することができる。
【００３３】
以上、本実施形態に係る吸排気構造においては、上下方向かつ周方向に配列された複数の第１給気口２０ａ〜２０ｇ，２１ａ〜２１ｇからチャンバ本体１２の軸線Ｍ１に向けて原料ガスが給気される。給気された原料ガスは、基板載置面１７ａに載置された基板ＳＢに周方向から供給され、基板載置面１７ａの中央の上方に位置する排気口４０から排気される。このため、原料濃度の分布は、基板載置面１７ａの中央から端部に向けて濃度が大きくなるように傾斜する分布へと制御される。
【００３４】
さらに、第１給気口２０ａ〜２０ｅ，２１ａ〜２１ｅから給気された原料ガスは、チャンバ本体１２の内部上面の傾斜面１６ｂに当たり、傾斜面１６ｂに沿って流通する。傾斜面１６ｂは、内部側面１５ａから軸線Ｍ１に向かうほど内部上面と内部底面１４ａとの間の距離が狭くなるように傾斜している。これにより、原料ガスが到達しにくい基板載置面１７ａの中央に向けて、原料ガスを供給することができる。例えば、傾斜面１６ｂの傾斜を大きくするほど、基板の中央に供給される原料の濃度を大きくすることができる。つまり、チャンバ本体１２の周方向から原料ガスを給気して中央の上部から排気する構成と、チャンバ本体１２の内部上面が傾斜面１６ｂを有する構成とを組み合わせることにより、基板ＳＢに供給される原料濃度の分布を、エッジ側が濃くなるように制御したり、全面的に均一となるように制御したりすることができる。例えば、傾斜面１６ｂに向けて給気されるガス流量を調整することにより、基板ＳＢのエッジ側の原料濃度が中央の原料濃度よりも大きくしたり、基板ＳＢの中央からエッジに至る全面を均一な原料濃度としたりすることができる。このように、この給排気構造によれば、基板ＳＢ上に供給される原料濃度の分布を制御することができる。
【００３５】
また、本実施形態に係る給排気構造によれば、傾斜面１６ｂが基板載置面１７ａの端部１７ｂに対応する位置１６ｄから排気口４０に至るまで傾斜しているため、基板ＳＢと傾斜面１６ｂとが対向する構成とすることができる。このように、基板載置面１７ａの上方に傾斜面１６ｂが存在することにより、基板載置面１７ａの中央に向けて、原料ガスを供給することができる。
【００３６】
また、本実施形態に係る給排気構造によれば、複数の第１給気口２０ａ〜２０ｇ，２１ａ〜２１ｇのうち第１給気口２０ａ〜２０ｅ，２１ａ〜２１ｅは、傾斜面１６ｂに向けて原料ガスを給気するように配置されているため、原料ガスを傾斜面１６ｂに当てて傾斜面１６ｂに沿って流通させることができる。これにより、原料ガスが到達しにくい基板載置面１７ａの中央に向けて、原料ガスを供給することができる。
【００３７】
また、本実施形態に係る給排気構造によれば、中央給気部３３を備えているため、周方向から供給された原料ガスが到達しにくい基板載置面１７ａの中央に向けて、原料ガスを供給することができる。よって、この構成によれば、基板ＳＢ上に供給される原料濃度の分布を、中央側が濃くなるように制御することができる。
【００３８】
また、本実施形態に係る給排気構造によれば、排気口４０が第２給気口３２の周囲に形成される。このため、第２給気口３２が排気口４０の周囲に設けられる場合と比べて、原料ガスを基板ＳＢの中央に供給し易い構成とすることができる。また、この場合、排気口４０が中心に位置する場合と比べて、排気による濃度分布の低下の度合いを緩和することができる。
【００３９】
さらに、本実施形態に係る給排気構造によれば、第２給気口の下端部は、内部上面よりも下方に突出しているため、第２給気口３２から供給された原料ガスが基板ＳＢの中央に供給される前に排気されることを回避することができる。
【００４０】
以上、実施形態について説明してきたが、本開示に係る給排気構造は、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。
【００４１】
［変形例］
上記実施形態では、熱処理による成膜装置１０を説明したが、本開示に係る成膜装置は、プラズマ処理装置であってもよい。この場合、下部印加又は上部印加の何れの場合であってもよく、また、ステージ１７に静電チャックが設けられていてもよい。
【００４２】
内部上面は、上面端部１６ａを有さず、傾斜面１６ｂ及び中央部１６ｃのみを有してもよい。この場合、傾斜面１６ｂは、内部側面１５ａから排気口４０に至るまで連続して傾斜する。なお、上面端部１６ａが少なくとも１０ｍｍ程度ある場合、基板の端部に安定したガスの流れを提供することができる。
【００４３】
また、傾斜面１６ｂは、階段状であってもよい。なお、実施形態で掲載したとおり、傾斜面１６ｂが滑らかに傾斜している場合、一部の原料ガスは傾斜面１６ｂに沿って流通するため、階段状に傾斜している場合に比べて、基板上に供給される原料の濃度分布を滑らかにすることができる。
【００４４】
中央部１６ｃは平坦である必要はなく、中央に向けて傾斜していてもよい。また、中央給気部３３は必須構成ではなく、必要に応じて設ければよい。
【００４５】
ガス供給機構は、複数のガス供給機構で構成される必要はなく、少なくとも１つのガス供給機構（少なくとも１つの第１給気口）であってもよい。
【００４６】
第１給気口の出口の形状は、円形に限られるものではない。例えば、第１給気口の出口は、スリット状に構成されていてもよい。図４は、変形例に係る給排気構造の側方給気部を説明する図である。図４に示されるように、側方給気部の第１給気口２０ａ〜２０ｇの出口は、円周方向全体に亘るスリットで構成され、上下方向に配列されている。第１給気口の出口がスリットで構成される場合、円周方向に対称なガス供給を実現できる。また、第１給気口の出口の形状は、四角形であってもよい。例えば、装置構成上、第１給気口の出口を円周方向全体に亘るスリットで構成することが困難な場合などは、円周方向に長い長方形を周方向に形成することで、スリットに類似する形状とすることができる。
【００４７】
成膜装置１０は、ステージ１７を備えていなくてもよい。この場合、チャンバ本体１２の内部底面の所定領域が基板載置面１７ａとなる。
【００４８】
［実施例］
以下、発明者が行った実施例について説明する。
【００４９】
（傾斜面による濃度分布制御性の確認）
傾斜面１６ｂによって濃度分布を制御することができるか否かをシミュレーションにより検証した。図５は、ガス濃度分布のシミュレーションを行った給排気構造である。（ａ）に示される給排気構造は、内部上面がフラットで傾斜面を有しない給排気構造である。内部上面の上面端部から内部底面までの距離は６ｍｍであり、内部上面の中央部から内部底面までの距離も６ｍｍである。側部には、上下に二つの第１給気口２０ａ，２０ｂを周方向に配置した。上側の第１給気口２０ａから第１ガスを供給し、下側の第１給気口２０ｂからキャリアガスを供給した。キャリアガスは、押し出し流れを形成するために常時供給した。第１ガスは、キャリアガスに上乗せする形で供給した。そして、半径１５５ｍｍの基板に対する第１ガスの濃度分布をシミュレーションした。
【００５０】
（ｂ）に示される給排気構造は、内部上面に傾斜面１６ｂを有する給排気構造である。内部上面の上面端部から内部底面までの距離は１２ｍｍであり、内部上面の中央部から内部底面までの距離は６ｍｍである。側部には、上下に４つの第１給気口２０ａ〜２０ｄを周方向に配置した。上側の第１給気口２０ａから第１ガスを供給し、残りの第１給気口２０ｂ〜２０ｄからキャリアガスを供給した。キャリアガスは、押し出し流れを形成するために常時供給した。第１ガスは、キャリアガスに上乗せする形で供給した。そして、半径１５５ｍｍの基板に対する第１ガスの濃度分布をシミュレーションした。
【００５１】
（ｃ）に示される給排気構造は、内部上面に傾斜面１６ｂを有する給排気構造である。内部上面の上面端部から内部底面までの距離は１８ｍｍであり、内部上面の中央部から内部底面までの距離は６ｍｍである。側部には、上下に７つの第１給気口２０ａ〜２０ｇを周方向に配置した。上側の第１給気口２０ａから第１ガスを供給し、残りの第１給気口２０ｂ〜２０ｇからキャリアガスを供給した。キャリアガスは、押し出し流れを形成するために常時供給した。第１ガスは、キャリアガスに上乗せする形で供給した。そして、半径１５５ｍｍの基板に対する第１ガスの濃度分布をシミュレーションした。
【００５２】
（ｄ）に示される給排気構造は、内部上面に傾斜面１６ｂを有する給排気構造である。内部上面の上面端部から内部底面までの距離は３６ｍｍであり、内部上面の中央部から内部底面までの距離は６ｍｍである。側部には、上下に１４つの第１給気口２０ａ〜２０ｎを周方向に配置した。上側の第１給気口２０ａから第１ガスを供給し、残りの第１給気口２０ｂ〜２０ｎからキャリアガスを供給した。キャリアガスは、押し出し流れを形成するために常時供給した。第１ガスは、キャリアガスに上乗せする形で供給した。そして、半径１５５ｍｍの基板に対する第１ガスの濃度分布をシミュレーションした。
【００５３】
図６は、ガス濃度分布のシミュレーション結果である。図６の（Ａ）のグラフは、横軸が基板半径、縦軸がガス濃度である。ガス濃度は、キャリアガスを含めた全体ガスに含まれる第１ガスの濃度である。（Ａ）のグラフに示されるように、内部上面の上面端部から内部底面までの距離が６ｍｍの場合、ガス濃度のピークは、基板半径が１２５ｍｍ前後の位置であった。一方、内部上面の上面端部から内部底面までの距離が１２〜３６ｍｍの場合、ガス濃度のピークは、基板半径が２５ｍｍ〜３０ｍｍ前後の位置であった。図６の（Ｂ）のグラフは、図６の（Ａ）のグラフにおけるガス濃度の最大値を１として規格化したグラフである。図６の（Ａ），（Ｂ）に示されるように、内部上面の外周部から内部底面までの距離が、内部上面の中央部から内部底面までの距離の２倍以上ある場合（図中の１２〜３６ｍｍ）には、ガス濃度のピークを基板の中央に出現させることができることが確認された。さらに、傾斜面１６ｂの傾斜を大きくするほど、基板の中央に供給される原料の濃度を大きくすることができることが確認された。つまり、傾斜面１６ｂによって濃度分布を制御することができることが確認された。
【符号の説明】
【００５４】
１０…成膜装置、１２…チャンバ本体、１６ｂ…傾斜面、１７ａ…基板載置面、２０ａ〜２０ｇ，２１ａ〜２１ｇ…第１給気口、３０，３１…側方給気部、３２…第２給気口、３３…中央給気部、４０…排気口（排気部）、４１…排気流路（排気部）、４２…排気ポンプ（排気部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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