【手続補正書】
【提出日】平成19年12月28日(2007.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内で複数の基板を平面的に支持する基板支持部材と、
前記チャンバー内に設けられ、第１の処理ガスを吐出する第１の処理ガス吐出部と、
前記チャンバー内の第１の処理ガス吐出部とは異なる位置に設けられ、第２の処理ガスを吐出する第２の処理ガス吐出部と、
前記基板支持部材を回転させる回転機構と、
前記基板を加熱する加熱手段と
を具備し、
前記基板支持部材を回転させながら、基板上に、第１の処理ガスおよび第２の処理ガスを交互に吸着させて、第１の処理ガスによる単原子層および第２の処理ガスによる単原子層とを交互に形成することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】  前記第１の処理ガス吐出部と前記第２の処理ガス吐出部とを複数備え、これらが円周状に交互に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】  前記第１の処理ガス吐出部と前記第２の処理ガス吐出部との間にパージガスを吐出するパージガス吐出部を有することを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
【請求項４】  前記パージガス吐出部は、前記第１の処理ガスの雰囲気と前記第２の処理ガスの雰囲気とを分離するように、吐出したパージガスによりエアカーテンを形成することを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
【請求項５】  前記パージガス吐出部は、パージガスを吐出する吐出口の下方に延びるように設けられ、吐出されたパージガスの流れが拡散することを防止するスカート部を有することを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】  前記パージガス吐出部の吐出口の高さ位置が、前記第１の処理ガス吐出部における吐出口の高さ位置および前記第２の処理ガス吐出部における吐出口の高さ位置よりも高いことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の成膜装置。
【請求項７】  前記回転機構は、前記基板支持部材に支持された基板が前記第１の処理ガス吐出部および第２の処理ガス吐出部の直下を通過するように前記基板支持部材を回転させることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項８】  前記回転機構の回転速度は、前記第１の処理ガスおよび前記第２の処理ガスの吸着速度に応じて可変であることを特徴とする請求項７に記載の成膜装置。
【請求項９】  前記基板を自転させる基板回転機構をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１０】  前記加熱手段は、前記基板支持部材の下方から基板を加熱することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１１】  前記加熱手段は、前記基板支持部材に支持された基板の上方から基板を加熱することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１２】  前記加熱手段は、前記基板支持部材に支持された基板の上方および下方の両方から基板を加熱することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１３】  前記加熱手段は、前記支持部材の回転にともなう基板の移動軌跡に沿って設けられた円環状のヒーターを有することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１４】  前記第１の処理ガスは、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、ＷおよびＲｕのうちいずれか１種を含み、前記第２の処理ガスはＮまたはＯを含むことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１５】  Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＦ、ＷＮ、ＷＳｉおよびＲｕＯ２のうちいずれか１種を成膜することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１６】  チャンバー内に吐出したガス流のエアカーテンでチャンバー内を複数の空間に分割する工程と、
前記空間のそれぞれに所定の処理ガスを導入してなる処理ガス雰囲気の複数を通過するように、基板を繰り返し移動させる工程と、
これにより前記基板上に単原子層を連続的に形成して堆積させ、これを熱的に反応させて化合物の膜を形成する工程と
を具備することを特徴とする成膜方法。
【請求項１７】  前記処理ガスは、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、ＷおよびＲｕのうちいずれか１種の元素を含む第１の処理ガスと、ＮまたはＯを含む第２の処理ガスとを有することを特徴とする請求項１６に記載の成膜方法。
【請求項１８】  チャンバー内で複数の基板を平面的に配置し、基板を支持する支持部を回転させながら、チャンバー内の互いに異なる位置に設けられた第１の処理ガス吐出部および第２の処理ガス吐出部からそれぞれ第１の処理ガスおよび第２の処理ガスを吐出して、基板上に、第１の処理ガスおよび第２の処理ガスを交互に吸着させて、第１の処理ガスによる単原子層と、第２の処理ガスによる単原子層とを交互に形成することを特徴とする成膜方法。
【請求項１９】  さらに基板を自転させることを特徴とする請求項１８に記載の成膜方法。
【請求項２０】  第１および第２の処理ガスの吸着速度に合わせて前記支持部を回転させることを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の成膜方法。
【請求項２１】  前記第１の処理ガスは、Ａｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、ＷおよびＲｕのうちいずれか１種を含み、前記第２の処理ガスはＮまたはＯを含むことを特徴とする請求項１８から請求項２０のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項２２】  Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＦ、ＷＮ、ＷＳｉおよびＲｕＯ２のうちいずれか１種を成膜することを特徴とする請求項１６から請求項２１のいずれか１項に記載の成膜方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内で複数の基板を平面的に支持する基板支持部材と、
前記チャンバー内に設けられ、第１の処理ガスを吐出する第１の処理ガス吐出部と、
前記チャンバー内の第１の処理ガス吐出部とは異なる位置に設けられ、第２の処理ガスを吐出する第２の処理ガス吐出部と、
前記基板支持部材を回転させる回転機構と、
前記基板を加熱する加熱手段と
を具備し、
前記基板支持部材を回転させながら、基板上に、第１の処理ガスおよび第２の処理ガスを交互に吸着させて、第１の処理ガスによる単原子層および第２の処理ガスによる単原子層とを交互に形成することを特徴とする成膜装置を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、本発明は、チャンバー内に吐出したガス流のエアカーテンでチャンバー内を複数の空間に分割する工程と、
前記空間のそれぞれに所定の処理ガスを導入してなる処理ガス雰囲気の複数を通過するように、基板を繰り返し移動させる工程と、
これにより前記基板上に単原子層を連続的に形成して堆積させ、これを熱的に反応させて化合物の膜を形成する工程と
を具備することを特徴とする成膜方法を提供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
さらに、本発明は、チャンバー内で複数の基板を平面的に配置し、基板を支持する支持部を回転させながら、チャンバー内の互いに異なる位置に設けられた第１の処理ガス吐出部および第２の処理ガス吐出部からそれぞれ第１の処理ガスおよび第２の処理ガスを吐出して、基板上に、第１の処理ガスおよび第２の処理ガスを交互に吸着させて、第１の処理ガスによる単原子層と、第２の処理ガスによる単原子層とを交互に形成することを特徴とする成膜方法を提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明によれば、ＡＬＤ法を利用して成膜を行うにあたり、互いに異なる位置に設けられた第１の処理ガス吐出部および第２の処理ガスを吐出する第２の処理ガス吐出部からそれぞれ第１の処理ガスおよび第２の処理ガスを吐出し、基板支持部材を回転させるので、高速スイッチングバルブを用いることなく、基板上に第１の処理ガスと第２の処理ガスとを交互に供給して吸着させ、第１の処理ガスによる単原子層と、第２の処理ガスによる単原子層とを交互に形成することができる。また、基板支持部材に複数の基板を支持した状態で処理を行うので、一度に複数枚数の基板の成膜処理を行うことができ、生産性を高めることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
前記第１の処理ガス吐出部と前記第２の処理ガス吐出部との間にパージガスを吐出するパージガス吐出部を有することが好ましい。この場合に、前記パージガス吐出部は、前記第１の処理ガスの雰囲気と前記第２の処理ガスの雰囲気とを分離するように、吐出したパージガスによりエアカーテンを形成することが好ましい。また、前記パージガス吐出部は、パージガスを吐出する吐出口の下方に延びるように設けられ、吐出されたパージガスの流れが拡散することを防止するスカート部を有することが好ましい。さらに、前記パージガス吐出部の吐出口の高さ位置が、前記第１の処理ガス吐出部における吐出口の高さ位置および前記第２の処理ガス吐出部における吐出口の高さ位置よりも高いことが好ましい。このようにパージガス吐出部を設けることにより、第１の処理ガスと第２の処理ガスとの分離性を高めることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
前記回転機構は、前記基板支持部材に支持された基板が前記第１の処理ガス吐出部および第２の処理ガス吐出部の直下を通過するように前記基板支持部材を回転させることが好ましい。これにより、基板上に確実に単原子層を形成することができる。また、前記回転機構の回転速度は、前記第１の処理ガスおよび前記第２の処理ガスの吸着速度に応じて可変であることが好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
前記加熱手段は、前記基板支持部材の下方から基板を加熱するようにしてもよいし、前記基板支持部材に支持された基板の上方から基板を加熱するようにしてもよい。また、これらの両方から基板を加熱するようにすることが好ましい。さらに、前記加熱手段は、前記支持部材の回転にともなう基板の移動軌跡に沿って設けられた円環状のヒーターを有することが好ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
前記成膜方法において、さらに基板を自転させることが好ましい。また、第１および第２の処理ガスの吸着速度合わせて前記支持部を回転させることが好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
チャンバー１１の天壁１１ａには、第１の処理ガス吐出ノズル（第１の処理ガス吐出部）２０および第２の処理ガス吐出ノズル（第２の処理ガス吐出部）２１が、そのガス吐出口２０ａ，２０ｂをウエハ支持部材１２の上面に対向させた状態で設けられている。これら第１の処理ガス吐出ノズル２０および第２の処理ガス吐出ノズル２１は、図２に示すように２つずつ、中心側から外周側に向けて放射状に設けられており、これらは交互にウエハＷの移動軌跡に沿って円周状に配置されている。これら第１の処理ガス吐出ノズル２０および第２の処理ガス吐出ノズル２１は、チャンバー１１の径方向に長く、チャンバー１１の周方向に短い扁平状をなしており、径方向の長さが支持部材１２に支持されたウエハＷの直径よりも長くなるように設けられている。また、隣接する第１の処理ガス吐出ノズル２０および第２の処理ガス吐出ノズル２１は回転軸１３を中心として９０°の角度で配置されている。また、チャンバー１１の天壁１１ａには、４つのパージガス吐出ノズル（パージガス吐出部）２２が隣接する第１の処理ガス吐出ノズル２０および第２の処理ガス吐出ノズル２１の間に位置するように設けられている。これら４つのパージガス吐出ノズル２２はそれぞれ独立した状態で中心側から外周側に向けて放射状に設けられており、チャンバー１１の径方向に長く、チャンバー１１の周方向に短い扁平状をなしている。また、パージガス吐出ノズル２２は、径方向の長さが支持部材１２に支持されたウエハＷの直径よりも長くなるように設けられている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図３（ａ）は第１の処理ガス吐出ノズル２０および第２の処理ガス吐出ノズル２１の断面図である。図３（ａ）に示すように、第１および第２の処理ガス吐出ノズル２０，２１は、それぞれ多数のガス吐出口２０ａ，２１ａを有しており、この多数の吐出口２０ａ，２１ａからチャンバー１１内にシャワー状に処理ガスを吐出するように構成されている。また、図３（ｂ）はパージガス吐出ノズル２２の断面図である。図３（ｂ）に示すように、パージガス吐出ノズル２２の内部には多数の吐出口２２ａが設けられている。この多数の吐出口２２ａからは、ウエハ支持部材１２に向けて直接ガスが吐出される。また、このパージガス吐出ノズル２２は、多数の吐出口２２ａの下方に延びるように設けられたスカート部２２ｂを有しており、吐出口２２ａからチャンバー１１内にシャワー状にパージガスを吐出するとともに、スカート部２２ｂによりシャワー状に吐出されたパージガスの流れが拡散することを防止しており、これによりパージガスのダウンフローがエアカーテンをなすように構成されている。そして、上述したように、パージガス吐出ノズル２２は放射状に設けられ、その径方向の長さがウエハ支持部材１２上のウエハＷの長さよりも長いので、多数の吐出口２２ａも放射状にかつ支持部材１２上のウエハＷの長さよりも長い長さで分布し、吐出口２２ａから吐出されたパージガスのエアカーテンをウエハ支持部材１２が通過する際に、その上のウエハＷの全面がもれなくパージガスのエアカーテンを通過するようになる。すなわち、支持部材１２上のウエハＷを基準にすると、そのウエハＷ上をパージガスのエアカーテンが漏れなく走査可能となっている。このようなパージガスのエアカーテンにより、２つの処理ガスの分離性を高めることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＡＬＤ法を利用した成膜を行うにあたり、互いに異なる位置に設けられた第１の処理ガス吐出部および第２の処理ガスを吐出する第２の処理ガス吐出部からそれぞれ第１の処理ガスおよび第２の処理ガスを吐出し、基板支持部材を回転させるので、高速スイッチングバルブを用いることなく、基板上に第１の処理ガスと第２の処理ガスとを交互に供給して吸着させ、第１の処理ガスによる単原子層と、第２の処理ガスによる単原子層とを交互に形成することができる。また、基板支持部材に複数の基板を支持した状態で処理を行うので、一度に複数枚数の基板の成膜処理を行うことができ、生産性を高めることができる。