【手続補正書】
【提出日】平成22年12月10日(2010.12.10)
【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、前記基板支持部材に対向させた状態で第１の処理ガスを吐出する複数の吐出口を有する第１の処理ガス吐出部と、
前記チャンバー内の前記第１の処理ガス吐出部とは異なる位置に設けられ、前記支持部材に対向させた状態で第２の処理ガスを吐出する複数の吐出口を有する第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、
前記チャンバーの底部に設けられた排気口と
を具備し、
前記基板支持部材を回転させながら、基板上に、前記第１の処理ガスおよび前記第２の処理ガスを交互に吸着させて、前記第１の処理ガスによる単原子層および前記第２の処理ガスによる単原子層とを交互に形成し、これらを熱的に反応させて化合物の膜を形成することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】  前記第１の処理ガス吐出部および前記第２の処理ガス吐出部は、処理ガスがシャワー状に吐出されるように多数の吐出口を有していることを特徴とする請求項１または請求項２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は、前記回転機構の回転軸を中心として、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または請求項２に記載の成膜装置。
【請求項４】  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３に記載の成膜装置。
【請求項５】  前記パージガス吐出部は、その内部に多数の吐出口を有し、かつ前記多数の吐出口よりも下方に延び、前記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し、吐出された前記パージガスが前記スカート部によってエアカーテンとなり、このエアカーテンにより前記第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が分離され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は、前記パージガスを吐出する吐出口と、その下方に位置する前記基板保持部材に保持された基板との間の距離が０．１〜５０ｍｍとなるように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。
【請求項７】  前記パージガス吐出部は、その下端と前記基板保持部材上面との間の距離が１．１〜５０ｍｍとなるように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。
【請求項８】  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５から請求項７のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項９】  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前記第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８のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１０】  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９に記載の成膜装置。
【請求項１１】  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１０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１１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１１のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１４】  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１１のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１５】  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１４のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１６】  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１５のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１７】  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１６のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１８】  前記第１の処理ガス吐出部および前記第２の処理ガス吐出部は、クリーニングガスを吐出することを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項１９】  前記クリーニングガスはＣｌＦ３であることを特徴とする請求項１８に記載の成膜装置。
【請求項２０】請求項１から請求項１５のいずれかの成膜装置を用いて基板上に化合物膜を成膜する成膜方法であって、
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２１】  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２０に記載の成膜方法。
【請求項２２】  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、前記第１の処理ガスおよび前記第２の処理ガスを交互に吸着させて、前記第１の処理ガスによる単原子層と、前記第２の処理ガスによる単原子層とを交互に形成し、これらを熱的に反応させて化合物の膜を形成することを特徴とする成膜方法。
【請求項２３】  さらに基板を自転させることを特徴とする請求項２２に記載の成膜方法。
【請求項２４】  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２２または請求項２３に記載の成膜方法。
【請求項２５】  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２２から請求項２４のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項２６】  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２０から請求項２５のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項２７】  前記第１の処理ガス吐出部および前記第２の処理ガス吐出部からクリーニングガスを吐出し、チャンバー内をクリーニングすることを特徴とする請求項２０から請求項２６のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項２８】  前記クリーニングガスはＣｌＦ３であることを特徴とする請求項２７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、前記基板支持部材に対向させた状態で第１の処理ガスを吐出する複数の吐出口を有する第１の処理ガス吐出部と、
前記チャンバー内の前記第１の処理ガス吐出部とは異なる位置に設けられ、前記支持部材に対向させた状態で第２の処理ガスを吐出する複数の吐出口を有する第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、
前記チャンバーの底部に設けられた排気口と
を具備し、
前記基板支持部材を回転させながら、基板上に、前記第１の処理ガスおよび前記第２の処理ガスを交互に吸着させて、前記第１の処理ガスによる単原子層および前記第２の処理ガスによる単原子層とを交互に形成し、これらを熱的に反応させて化合物の膜を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、上記成膜装置を用いて基板上に化合物膜を成膜する成膜方法であって、
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、前記第１の処理ガスおよび前記第２の処理ガスを交互に吸着させて、前記第１の処理ガスによる単原子層と、前記第２の処理ガスによる単原子層とを交互に形成し、これらを熱的に反応させて化合物の膜を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】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記成膜装置において、前記第１の処理ガス吐出部および前記第２の処理ガス吐出部は、処理ガスがシャワー状に吐出されるように多数の吐出口を有していることが好ましい。また、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は、前記回転機構の回転軸を中心として、円周状に交互に配置されていることが好ましい。これにより、より高効率で成膜を行うことができる。
【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、その内部に多数の吐出口を有し、かつ前記多数の吐出口のよりも下方に延び、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し、吐出されたパージガスが前記スカート部によってエアカーテンとなり、このエアカーテンにより前記第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が分離されることが好ましい。また、前記パージガス吐出部は、前記パージガスを吐出する吐出口と、その下方に位置する前記基板保持部材に保持された基板との間の距離が０．１〜５０ｍｍとなるように配置されていることが好ましい。また、前記パージガス吐出部は、その下端と前記基板保持部材上面との間の距離が１．１〜５０ｍｍとなるように配置されていることが好ましい。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】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
前記成膜装置および前記成膜方法は、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＯＦ、ＷＮ、ＷＳｉおよびＲｕＯ２のうちいずれか１種の成膜に適用することができる。また、前記第１の処理ガス吐出部および前記第２の処理ガス吐出部は、クリーニングガスを吐出してチャンバー内をクリーニングするようにすることができる。この場合に、前記クリーニングガスとしてＣｌＦ３を用いることができる。