本發(fā)明涉及氣化原料供給裝置和采用該供給裝置的基板處理裝置。

背景技術(shù)：

以往公知有這樣的氣化器和成膜裝置，即，在氣化器中將液體原料的一部分氣化而成的氣液混合流體氣化而得到氣化原料氣體，并且向成膜處理部供給將氣化原料氣體所含有的處理氣體和霧沫分離而得到的處理氣體，在此過程中，將氣液混合流體經(jīng)由具備多個噴出口的流體供給部向構(gòu)成氣化器的筒狀部內(nèi)供給，氣液混合流體以擴散的狀態(tài)完全遍布于筒狀部內(nèi)，成為易于熱交換的狀態(tài)，能夠確保較高的氣化效率。采用該結(jié)構(gòu)，由于在氣化器中將處理氣體和霧沫分離，排出分離的霧沫，因此，能夠向成膜裝置僅供給不含有霧沫的處理氣體。此外，在該采用氣化器的成膜裝置中，能夠向成膜處理部供給大流量的處理氣體，因此，能夠提高處理效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

然而，近年來，在成膜處理等基板處理中，從提升成膜的面內(nèi)均勻性的方面考慮，與處理室內(nèi)的區(qū)域相應地調(diào)整噴射器的氣體噴出孔的孔徑、位置。也就是說，例如在成膜裝置中存在這樣的情況：針對存在沉積速度降低的傾向的區(qū)域，進行增大氣體噴出孔的孔徑或者增加數(shù)量等的調(diào)整，相反針對存在沉積速度比周圍高的傾向的區(qū)域，進行減小氣體噴出孔的孔徑或者降低密度等的調(diào)整。

在上述的氣化器和成膜裝置中并未表示這樣的噴射器的調(diào)整，但噴射器是能夠進行這樣的調(diào)整的。

但是，在上述的氣化器和成膜裝置的結(jié)構(gòu)中，即便對噴射器在規(guī)定的流量下進行了這樣的調(diào)整，在除了調(diào)整的流量之外的流量下也會因流量的增減而使噴射器的內(nèi)壓發(fā)生變化，因此，每個區(qū)域的流量比與調(diào)整時會有所不同。因而，即便對噴射器進行調(diào)整，工藝也不同，若供給處理氣體的流量成為與調(diào)整時不同的設定，則存在無法得到如調(diào)整那樣的結(jié)果這樣的問題。

本發(fā)明提供能夠針對多個區(qū)域逐個地調(diào)整處理氣體的流量、能夠高精度地進行期望的基板處理的氣化原料供給裝置和采用該氣化原料供給裝置的基板處理裝置。

用于解決問題的方案

本發(fā)明的一個技術(shù)方案的氣化原料供給裝置包括：

1個氣化原料生成部件，其用于使固體或液體的原料氣化而生成氣化原料；

多個分支配管，其連接于該氣化原料生成部件，用于使生成的所述氣化原料分支到多個系統(tǒng)；以及

多個流量控制器，其獨立地設置于各個該分支配管。

本發(fā)明的另一個技術(shù)方案的基板處理裝置包括：

所述氣化原料供給裝置；

處理容器，其能夠收容基板；以及

噴射器，其針對該處理容器內(nèi)的多個區(qū)域的每個區(qū)域具備氣體導入口和氣體噴出孔，

所述氣化原料供給裝置的所述多個分支配管分別一對一相對應地連接于針對所述多個區(qū)域的每個區(qū)域設置的所述氣體導入口。

附圖說明

附圖作為本說明書的一部分編入而表示本申請的實施方式，與上述通常的說明和后述的實施方式的詳細內(nèi)容一同說明本申請的概念。

圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的氣化原料供給裝置和基板處理裝置的一例子的圖。

圖2是更詳細地表示本發(fā)明的第1實施方式的氣化原料供給裝置的一例子的圖。

圖3是表示本發(fā)明的第2實施方式的基板處理裝置的一例子的圖。

圖4是表示本發(fā)明的第3實施方式的基板處理裝置的一例子的圖。

圖5是表示從本發(fā)明的第3實施方式的基板處理裝置的噴射器到反應氣體噴嘴、處理容器的沿著旋轉(zhuǎn)臺的同心圓的截面的圖。

圖6是沿著圖4的i－i’線的剖視圖，是表示設有頂面的區(qū)域的剖視圖。

圖7是表示本發(fā)明的第4實施方式的基板處理裝置的一例子的圖。

圖8是本發(fā)明的第4實施方式的基板處理裝置的噴射器的側(cè)剖視圖。

圖9是表示本發(fā)明的第5實施方式的基板處理裝置的噴射器的一例子的圖。

圖10是表示本發(fā)明的第6實施方式的基板處理裝置的一例子的圖。

圖11是表示本發(fā)明的第6實施方式的基板處理裝置的噴射器的一例子的截面結(jié)構(gòu)的圖。

圖12是表示本發(fā)明的第7實施方式的基板處理裝置的噴射器的一例子的圖。

圖13是表示本發(fā)明的第8實施方式的基板處理裝置的一例子的圖。

圖14是表示本發(fā)明的第8實施方式的基板處理裝置的噴射器的一例子的結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖15是表示本發(fā)明的第9實施方式的基板處理裝置的噴射器的一例子的圖。

圖16是表示本發(fā)明的第10實施方式的基板處理裝置的噴射器的一例子的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖說明用于實施本發(fā)明的方式。在下述的詳細的說明中，為了能夠充分地理解本申請，給出了很多具體的詳細說明。但是，沒有這樣詳細的說明，本領域技術(shù)人員也能夠完成本申請是不言自明的事項。在其他的例子中，為了避免使各種各樣的實施方式難以理解的狀況，并未詳細地表示公知的方法、過程、系統(tǒng)、構(gòu)成要素。

〔第1實施方式〕

圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的氣化原料供給裝置和基板處理裝置的一例子的圖。在圖1中表示了氣化原料供給裝置250和包含該氣化原料供給裝置250的基板處理裝置300。

氣化原料供給裝置250是用于加熱固體或液體的原料而生成氣化原料、將生成的氣化原料向基板處理裝置300的噴射器131～133供給的裝置。氣化原料供給裝置250包括加熱罐160、流量控制器(質(zhì)量流量控制器)171～173、源配管180、分支配管181～183以及外殼220。

加熱罐160是用于在儲存著固體或液體的原料的狀態(tài)下將其加熱使其氣化而生成氣化原料的氣化原料生成部件。加熱罐160包括儲存罐161和加熱器162。

儲存罐161是用于儲存固體或液體的原料210的部件。因而，儲存罐161構(gòu)成為能夠儲存固體或液體的狀態(tài)的原料210的容器。儲存罐161在利用加熱使原料210氣化而生成了氣化原料的情況下，需要在氣化空間163中預先儲存氣化原料，因此，該儲存罐161構(gòu)成為能夠密閉的容器。此外，由于儲存罐161被加熱器162加熱，因此由具有充分的耐熱性的材料構(gòu)成。

另外，原料210能夠使用在氣化的狀態(tài)下能成為成膜處理等基板處理的原料的各種固體或液體的材料，例如在應用于含硅膜的成膜處理的情況下，可以使用3dmas(tris(dimethylamino)silane、三(二甲胺基)硅烷)等。另外，固體也包含粉末。

加熱器162是用于從外側(cè)加熱儲存罐161、使儲存的原料210氣化的加熱部件。加熱器162只要能夠加熱原料210使其氣化而生成氣化原料，就可以采用各種結(jié)構(gòu)。例如，加熱器162既可以由電熱線構(gòu)成，也可以由板狀的加熱板構(gòu)成。

流量控制器171～173是用于設定并調(diào)整供給的氣化原料的流量的流量調(diào)整部件。流量控制器171～173設于多個系統(tǒng)，在圖1中設于3個系統(tǒng)。通過這樣設置多個流量控制器171～173，能夠利用多個系統(tǒng)控制作為處理氣體向基板處理裝置300的處理容器1內(nèi)供給的氣化原料的流量，在多個區(qū)域設定不同的流量的情況下能夠各自進行流量控制。

流量控制器171～173通過各自對應的分支配管181～183連接于源配管180，源配管180連接于加熱罐160的上表面。在加熱罐160內(nèi)氣化的氣化原料充滿在加熱罐160內(nèi)的上部的氣化空間163中，但由于源配管180連接于加熱罐160的上表面，因此，氣化原料從源配管180流出。由于在源配管180上連接有分支為多個系統(tǒng)的分支配管181～183，因此，氣化原料分支地流到各分支配管181～183，利用各流量控制器171～173控制各系統(tǒng)的流量，經(jīng)過設置在氣化原料供給裝置250的外側(cè)的分支配管181～183向處理容器1內(nèi)供給。

在此，流量控制器171～173只要能夠調(diào)整氣體的流量，就可以使用各種流量控制器(質(zhì)量流量控制器)。流量控制器171～173不必使用相同的流量控制器171～173，也可以與各系統(tǒng)的用途相應地使用互不相同的流量控制器171～173。特別是在各系統(tǒng)中設定流量大不相同的情況下，也可以與設定流量相應地使用能力、也就是最大設定流量不同的流量控制器171～173。一般來講，能夠由流量控制器171～173高精度地調(diào)整的流量達到最大設定流量的10％左右以上，難以高精度地調(diào)整小于最大設定流量的10％的較小的流量。因而，優(yōu)選的是，設定流量自身較小的系統(tǒng)使用最大設定流量較小的流量控制器171～173，設定流量較大的系統(tǒng)與其相應地使用最大設定流量較大的流量控制器171～173。只要與各系統(tǒng)的設定流量相應地以應調(diào)整的流量不小于最大設定流量的10％的方式(為10％以上的方式)選擇流量控制器171～173，就能夠進行精度非常高的流量控制。

此外，多個分支配管181～183成為自源配管180分支的結(jié)構(gòu)，但也可以是多個分支配管181～183分別直接地連接于加熱罐160的結(jié)構(gòu)。

另外，加熱罐160、流量控制器171～173、源配管180以及分支配管181～183也可以收容在外殼220中而一體地構(gòu)成。通過將各部件收納在外殼220中，能夠容易地進行氣化原料供給裝置250的設置和移動。

在此，流量控制器171～173設有多個，但加熱罐160僅設置1個較好。在將氣化原料分到多個系統(tǒng)的獨立供給的情況下，也考慮多個系統(tǒng)各自包括該加熱罐和該流量控制器的結(jié)構(gòu)，但若設為這樣的結(jié)構(gòu)，則加熱罐160所需要的空間變大，氣化原料控制裝置變得過大。此外，由于加熱罐160需要多個，因此，成本也會增加。

在本實施方式的氣化原料供給裝置250中，加熱罐160僅設為1個，僅流量控制器171～173設為多個。因此，能夠在謀求節(jié)省空間的同時在多個區(qū)域中進行準確的流量控制。

基板處理裝置300是用于對基板實施成膜等處理的裝置，其至少包括處理容器1和噴射器131～133。處理容器1是用于收容作為處理對象的基板的容器。另外，在圖1中使用半導體晶圓w作為基板。以下，列舉使用晶圓w作為處理對象的基板的例子進行說明。

噴射器131～133是用于向晶圓w供給處理氣體的處理氣體供給部件。噴射器131～133構(gòu)成為噴嘴形狀。噴嘴形狀既可以是圓筒形狀，也可以是四棱柱等棱柱形狀。因而，也可以將噴射器131～133稱作氣體噴嘴131～133。另外，在本實施方式中，處理氣體采用使固體或液體的原料210氣化而生成的氣化原料。

噴射器131～133為了向處理容器1內(nèi)的多個區(qū)域或者晶圓w上的多個區(qū)域供給氣化原料而針對處理容器1內(nèi)的多個區(qū)域的每個區(qū)域?qū)卦O置各1個。因而，噴射器131～133整體設有多個。多個噴射器131～133各自具有1個氣體導入口141～143和至少1個氣體噴出孔151～153。通常，氣體噴出孔151～153在各區(qū)域各設有多個。在圖1中示意地表示了在各噴射器131～133各設有3個的例子。實際上，在1個噴射器131～133中分別各設有數(shù)十個氣體噴出孔的情況較多。

多個噴射器131～133與氣化原料供給裝置250的多個流量控制器171～173分別一對一相對應地設置。因而，能夠利用與各個噴射器131～133的每個噴射器相對應的流量控制器171～173控制流量。另外，在圖1的例子中，噴射器131與流量控制器171相對應，噴射器132與流量控制器172相對應，噴射器133與流量控制器173相對應。

在圖1中，多個噴射器131～133彼此分別設置在處理容器1內(nèi)的不同區(qū)域，構(gòu)成為能夠向晶圓w上的不同區(qū)域供給氣化原料。根據(jù)包含處理容器1等的基板處理裝置300的結(jié)構(gòu)，存在對晶圓w的特定的區(qū)域進行的基板處理不足或者過大的情況。在這種情況下，通過將氣化原料的流量針對每個區(qū)域設為不同的設定，糾正過大與不足，能夠在晶圓w的整個面進行均勻性更高的基板處理，本實施方式的氣化原料供給裝置和基板處理裝置非常適合進行這樣的調(diào)整。

在圖1中用箭頭的大小示意地表示流量的大小，如圖1所示，說明將來自左側(cè)的噴射器133的流量設定得最小、將來自右側(cè)的噴射器131的流量設定得最大、將來自中央的噴射器132的流量設定在它們中間的情況。

在這種情況下，當然是連接于噴射器133的流量控制器173的流量設定值最小，連接于噴射器131的流量控制器171的流量設定值最大。而且，連接于噴射器132的流量控制器172的流量設定值是它們的中間值。在此，即使變更噴射器131～133各自的設定流量，由于噴射器131～133被各流量控制器171～173獨立控制流量，因此，也能夠設定變更為任意的流量。像上述那樣，在噴射器是1根且針對每個區(qū)域改變設定氣體噴出孔的配置、大小的情況下，若設定流量發(fā)生變化，則各區(qū)域之間的關系破壞，對于流量變更的應對不充分，但在本實施方式的氣化原料供給裝置250和基板處理裝置300中，能夠沒有任何問題地應對流量變更。

此外，即使在噴射器131～133的氣體噴出孔151～153的精度存在問題，各區(qū)域的流量比并不像設計的那樣的情況下，在本實施方式的氣化原料供給裝置250和基板處理裝置300中，由于能夠控制作為最終輸出的從氣體噴出孔151～153供給的氣化原料的流量，因此，也不會產(chǎn)生任何問題。

并且，即使在氣體噴出孔151～153發(fā)生堵塞等、流量產(chǎn)生了變化的情況下，只要與其相應地利用流量控制器171～173調(diào)整流量使得作為最終輸出的流量恒定即可，因此，也能夠沒有問題地應對這樣的時效變化。

通過這樣一對一相對應地設置分別與多個系統(tǒng)的噴射器131～133相對應的流量控制器171～173，能夠靈活地應對各種變化，以期望的流量供給氣化原料。

另外，在圖1中列舉了3個系統(tǒng)的例子，但只要是多個系統(tǒng)，就可以與用途相應地設為任意個系統(tǒng)。

此外，在圖1中，成為沒有多個噴射器131～133彼此重疊的區(qū)域、向所有不同的區(qū)域供給氣化原料的結(jié)構(gòu)，但例如也可以以相鄰的區(qū)域彼此一部分重疊的方式配置多個噴射器131～133。

另外，在圖1中表示了基板處理裝置300的最小限度的構(gòu)成要素，但優(yōu)選根據(jù)需要具備用于載置晶圓w的載置臺、用于對處理容器1內(nèi)進行真空抽取的真空排氣部件等基板處理所需要的各種構(gòu)成要素。

接著，使用圖2更詳細地說明氣化原料供給裝置250的結(jié)構(gòu)。圖2是更詳細地表示氣化原料供給裝置250的一例子的圖。

如圖2所示，在外殼220內(nèi)收容有加熱罐160、多個流量控制器171～173、源配管180、分支配管181～183的結(jié)構(gòu)與圖1是同樣的，但在外殼220內(nèi)還設有原料配管191、吹掃配管192、閥201～203這一點上與圖1有所不同。

原料配管191是用于向加熱罐160供給原料210的配管。在原料210是液體原料的情況下，能夠利用原料配管191向加熱罐160內(nèi)供給原料210。在圖2中表示了將3dmas作為原料210的例子。此外，閥201是用于對原料配管191進行開閉和流量調(diào)整的閥。

吹掃配管192是為了在未向處理容器1供給氣化原料時向源配管180和分支配管181～183供給吹掃氣體而將它們凈化所采用的配管。吹掃氣體可以與用途相應地采用ar、he等稀有氣體、n2等非活性氣體。在圖2中表示了將n2作為吹掃氣體的例子。此外，閥202是用于對吹掃配管192進行開閉和流量調(diào)整的閥，在實施基板處理時，該閥202關閉。在基板處理結(jié)束、不向處理容器1供給氣化原料時，該閥202打開。

閥203是用于對源配管180進行開閉和流量調(diào)整的閥。在從加熱罐160向流量控制器171～173供給氣化原料、也就是在基板處理過程中，該閥203打開，在基板處理的待機過程中、停止過程中，該閥203關閉。

閥201～203既可以是手動閥，也可以是電磁閥，但為了能夠從外殼220的外部進行操作，優(yōu)選設有電磁閥或者氣動閥。

由于其他的構(gòu)成要素像在圖1中說明的那樣，因此，對于對應的構(gòu)成要素標注相同的參照附圖標記省略其說明。

〔第2實施方式〕

圖3是表示本發(fā)明的第2實施方式的基板處理裝置301的一例子的圖。另外，由于氣化原料供給裝置250與第1實施方式的氣化原料供給裝置250相同，因此，對各構(gòu)成要素標注相同的參照附圖標記省略其說明。

在第2實施方式的基板處理裝置301中，噴射器130的結(jié)構(gòu)與實施方式1的多個噴射器131～133有所不同。在第2實施方式的基板處理裝置301中，使用1根噴射器130而不是多個噴射器131～133。1根噴射器130在其內(nèi)部設有多個分隔壁121、122，將噴射器130內(nèi)分割為3個室131a～133a。并且，在分隔壁121、122上設有節(jié)流孔111、112，3個室131a～133a構(gòu)成為能夠連通。

與第1實施方式同樣，列舉以最小流量向室133a供給氣化原料、以最大流量向室131a供給氣化原料、以它們中間的流量向室132a氣供給氣化原料的例子進行說明。

在這種情況下，當然是在各室131a～133a之間對流量設置差異而從對應的流量控制器171～173供給氣化原料，但由于在分隔室131a和室132a的分隔壁121上形成有節(jié)流孔111，在分隔室132a和室133a的分隔壁122上形成有節(jié)流孔112，因此，流入到室131a的氣化原料能夠經(jīng)由節(jié)流孔111流入到室132a，流入到室132a的氣化原料能夠經(jīng)由節(jié)流孔112流入到室133a。因而，從氣體噴出孔151～153供給的氣化原料以在全部區(qū)域中流量流暢地分布而不是在3個區(qū)域中階梯狀地變化的狀態(tài)供給。圖3的氣體噴出孔151～153的下方的箭頭示意地表示該流暢的分布。也就是說，從各氣體導入口141～143供給的流量如3個箭頭所示是規(guī)定的3個階段的流量，但從多個氣體噴出孔151～153噴出的氣化原料如10個階段的箭頭所示成為更流暢的流量比。

這樣，采用第2實施方式的基板處理裝置301，通過利用分隔壁121、122將1根噴射器130的內(nèi)部分隔成與各區(qū)域相應的室131a～133a，并且在分隔壁121、122上設置作為連通口發(fā)揮功能的節(jié)流孔111、112，能夠設置流暢的流量差而向晶圓w供給氣化原料。

〔第3實施方式〕

在以下的實施方式中，說明將在第1實施方式和第2實施方式中說明的氣化原料供給裝置250和基板處理裝置300、301應用于更具體的基板處理裝置的例子。第3實施方式的基板處理裝置302構(gòu)成為ald(atomiclayerdeposition、原子層成膜方法)成膜裝置，是利用ald法進行成膜的裝置。

圖4是表示本發(fā)明的第3實施方式的基板處理裝置302的一例子的圖。在圖4中表示了基板處理裝置302的處理容器1內(nèi)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。另外，由于處理容器1是與第1實施方式和第2實施方式的基板處理裝置300、301的處理容器1同樣的形狀，因此，使用相同的參照附圖標記。

在圖4中表示了在自處理容器1拆下了頂板時構(gòu)成處理容器1的側(cè)面和底面的容器主體12。在容器主體12內(nèi)的底面的上方設有圓盤狀的旋轉(zhuǎn)臺2。

如圖4所示，在旋轉(zhuǎn)臺2的表面沿著旋轉(zhuǎn)方向(周向)設有用于載置多個(在圖示的例子中是5張)晶圓w的圓形狀的凹部24。另外，為了方便起見，在圖4中僅在1個凹部24表示晶圓w。該凹部24具有比晶圓w的直徑(例如300mm)稍大例如大4mm的內(nèi)徑和與晶圓w的厚度大致相等的深度。因而，在將晶圓w載置于凹部24時，晶圓w的表面和旋轉(zhuǎn)臺2的表面(未載置晶圓w的區(qū)域)成為相同的高度。

在旋轉(zhuǎn)臺2的上方分別配置有例如由石英形成的噴射器131～133、反應氣體噴嘴32以及分離氣體噴嘴41、42。在圖示的例子中，在處理容器1的周向上空開間隔地從輸送口15(后述)順時計地(在旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上)按照分離氣體噴嘴41、噴射器131～133、分離氣體噴嘴42以及反應氣體噴嘴32的順序排列。噴射器131～133是在第1實施方式中說明的針對多個區(qū)域的每個區(qū)域逐個獨立地設置的噴射器131～133。在圖4中，在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上，在旋轉(zhuǎn)臺2的外周側(cè)的區(qū)域設有噴射器131，在旋轉(zhuǎn)臺2的中心側(cè)(內(nèi)側(cè))的區(qū)域設有噴射器133，在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向的正中央的區(qū)域設有噴射器132。利用旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)使載置在旋轉(zhuǎn)臺2上的晶圓w沿著旋轉(zhuǎn)方向移動，從噴射器131～133的氣體噴出孔151～153噴出氣化原料，從而向多張(在圖4中是5張)晶圓w的表面依次供給氣化原料。因而，通過由3個噴射器131～133覆蓋晶圓w的直徑整體，從而向晶圓w的整個面供給氣化原料。噴射器131～133基本上在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上不重疊地覆蓋外周側(cè)、中央?yún)^(qū)域、中心側(cè)的不同區(qū)域，但相鄰的噴射器131、132彼此和噴射器132、133彼此的端部的區(qū)域互相重疊。通過設置這樣的重疊的部分，使晶圓w上不存在沒有被供給氣化原料的區(qū)域，能夠向晶圓w的整個面供給氣化原料。

通過從氣化原料供給裝置250經(jīng)由分支配管181～183分別向氣體導入口141～143供給，來進行氣化原料向各噴射器131～133的供給。如圖1和圖3所示，從處理容器1的上表面導入分支配管181～183，向各噴射器131～133的各氣體導入口141～143導入氣化原料。

另外，在旋轉(zhuǎn)臺2旋轉(zhuǎn)時，外周側(cè)的移動距離大于中心側(cè)的移動距離，因此，外周側(cè)的移動速度快于中心側(cè)的移動速度。因而，在旋轉(zhuǎn)臺2的外周側(cè)，存在氣化原料吸附于晶圓w的時間不充分的情況，存在將外周側(cè)的流量設定得多于內(nèi)周側(cè)的流量的情況。在本實施方式中也按照噴射器131、噴射器132、噴射器133的順序?qū)⒘髁吭O定得較大，列舉了符合這樣的傾向的例子。

除噴射器131～133之外的其他的噴嘴32、41及42通過將作為各自的基端部的氣體導入口32a、41a及42a固定在容器主體12的外周壁而從處理容器1的外周壁導入到處理容器1內(nèi)，沿著容器主體12的半徑方向以與旋轉(zhuǎn)臺2平行地延伸的方式安裝。

在這些噴嘴32、41、42上分別連接有氣體供給源，并根據(jù)需要連接有流量控制器，與工藝相應地供給各種氣體則較佳。

例如，為了將3dmas氧化而生成sio2，也可以在反應氣體噴嘴32上通過開閉閥和流量調(diào)整器(均未圖示)連接有用于供給臭氧(o3)氣體的供給源(未圖示)。

此外，也可以在分離氣體噴嘴41、42上通過開閉閥和流量調(diào)整器(均未圖示)連接有ar、he等稀有氣體、氮氣等非活性氣體的供給源。在圖4中表示了使用n2氣體作為非活性氣體的例子。

圖5表示從噴射器131～133到反應氣體噴嘴32、處理容器1的沿著旋轉(zhuǎn)臺2的同心圓的截面。如圖5所示，在噴射器131～133上貫通處理容器1的頂板11地連接有分支配管181～183，向氣體導入口141～143供給氣化原料。在各噴射器131～133的下表面形成有氣體噴出孔151～153。

此外，在反應氣體噴嘴32上沿著反應氣體噴嘴32的長度方向排列有朝向旋轉(zhuǎn)臺2地向下方開口的多個氣體噴出孔33。噴射器131～133的下方區(qū)域成為用于使3dmas等氣化原料吸附于晶圓w的第1處理區(qū)域p1。反應氣體噴嘴32的下方區(qū)域成為用于使在第1處理區(qū)域p1中吸附到晶圓w的氣化原料氧化的第2處理區(qū)域p2。

參照圖4和圖5，在處理容器1內(nèi)設有兩個凸狀部4。凸狀部4具有頂部被切斷為圓弧狀的大致扇形的俯視形狀，在本實施方式中以內(nèi)圓弧連結(jié)于突出部5(后述)、外圓弧沿著處理容器1的容器主體12的內(nèi)周面的方式配置。像圖示那樣，凸狀部4安裝在頂板11的背面。因此，在處理容器1內(nèi)存在作為凸狀部4的下表面的平坦的較低的頂面44(第1頂面)和位于該頂面44的周向兩側(cè)且比第1頂面44高的頂面45(第2頂面)。

此外，如圖5所示，在凸狀部4上的周向中央形成有槽部43，槽部43沿著旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向延伸。在槽部43中收容有分離氣體噴嘴42。在另一個凸狀部4中也同樣形成有槽部43，在此收容有分離氣體噴嘴41。另外，在分離氣體噴嘴42中也形成有氣體噴出孔42h。

在第2頂面45的下方空間分別設有噴射器131～133和反應氣體噴嘴32。這些噴射器131～133和反應氣體噴嘴32自第2頂面45分開地設置在晶圓w的附近。

第1頂面44相對于旋轉(zhuǎn)臺2形成作為狹窄的空間的分離空間h。在從分離氣體噴嘴42供給n2氣體時，該n2氣體通過分離空間h朝向空間481和空間482流動。此時，由于分離空間h的容積小于空間481和482的容積，因此，能夠利用n2氣體使分離空間h的壓力高于空間481和482的壓力。即，在空間481和482之間，分離空間h提供壓力障壁。因而，利用分離空間h使來自第1處理區(qū)域p1的3dmas等氣化原料和來自第2處理區(qū)域p2的o3氣體分離。因而，在處理容器1內(nèi)能夠抑制氣化原料和o3氣體混合并發(fā)生反應。

圖6是沿著圖4的i－i’線的剖視圖，是表示設有第2頂面45的區(qū)域的剖視圖。

如圖6所示，基板處理裝置302包括具有大致圓形的俯視形狀的扁平的處理容器1和設置在該處理容器1內(nèi)且在處理容器1的中心具有旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)臺2。處理容器1包括具有有底的圓筒形狀的容器主體12和隔著例如o形密封圈等密封構(gòu)件13(圖6)相對于容器主體12的上表面氣密地以能夠裝拆的方式配置的頂板11。

旋轉(zhuǎn)臺2在中心部固定于圓筒形狀的芯部21，該芯部21固定于沿鉛垂方向延伸的旋轉(zhuǎn)軸22的上端。旋轉(zhuǎn)軸22貫通處理容器1的底部14，其下端安裝于用于使旋轉(zhuǎn)軸22(圖6)繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部23。旋轉(zhuǎn)軸22和驅(qū)動部23收納在上表面開口的筒狀的殼體20內(nèi)。該殼體20的設置在其上表面的凸緣部分氣密地安裝于處理容器1的底部14的下表面，殼體20的內(nèi)部氣氛自外部氣氛隔離。

在旋轉(zhuǎn)臺2和容器主體12的內(nèi)周面之間形成有與空間481連通的第1排氣口610和與空間482連通的第2排氣口620。如圖6所示，第1排氣口610和第2排氣口620分別通過排氣管630連接于作為真空排氣部件的例如真空泵640。另外，在排氣管630上設有壓力調(diào)整器650。

如圖6所示，在旋轉(zhuǎn)臺2和處理容器1的底部14之間的空間設有作為加熱部件的加熱器單元7，其通過旋轉(zhuǎn)臺2將旋轉(zhuǎn)臺2上的晶圓w加熱到由工藝制程決定的溫度(例如450℃)。為了抑制氣體進入到旋轉(zhuǎn)臺2的下方空間，在旋轉(zhuǎn)臺2的周緣附近的下方側(cè)設有環(huán)狀的罩構(gòu)件71。

如圖6所示，比配置有加熱器單元7的空間靠旋轉(zhuǎn)中心的部位的底部14以接近旋轉(zhuǎn)臺2的下表面的中心部附近的芯部21的方式向上方側(cè)突出而形成突出部12a。該突出部12a和芯部21之間成為狹窄的空間。此外，貫通底部14的旋轉(zhuǎn)軸22的貫通孔的內(nèi)周面和旋轉(zhuǎn)軸22之間的間隙變窄，這些狹窄的空間與殼體20連通。而且，在殼體20上設有吹掃氣體供給管72，該吹掃氣體供給管72用于向狹窄的空間內(nèi)供給作為吹掃氣體的n2氣體來進行吹掃。并且，在處理容器1的底部14上，在加熱器單元7的下方在周向上以規(guī)定的角度間隔設有用于吹掃加熱器單元7的配置空間的多個吹掃氣體供給管73(在圖6中表示兩個吹掃氣體供給管73)。

此外，構(gòu)成為在處理容器1的頂板11的中心部連接有分離氣體供給管51，向頂板11和芯部21之間的空間52供給作為分離氣體的n2氣體。

并且，如圖4所示，在處理容器1的側(cè)壁形成有輸送口15，該輸送口15用于在外部的輸送臂10和旋轉(zhuǎn)臺2之間交接作為基板的晶圓w。

此外，如圖6所示，在本實施方式的基板處理裝置302上設有用于控制裝置整體的動作的由計算機構(gòu)成的控制部100，在該控制部100的存儲器內(nèi)存儲有在控制部100的控制下使成膜裝置實施后述的成膜方法的程序。該程序存儲在硬盤、光盤、磁光盤、存儲卡、軟磁盤等介質(zhì)102中，利用規(guī)定的讀取裝置向存儲部101讀取，安裝在控制部100內(nèi)。

這樣，能夠?qū)饣瞎┙o裝置250適當?shù)貞糜谶M行成膜處理的基板處理裝置302，由此，能夠準確地控制設有噴射器131～133的處理容器1內(nèi)的各區(qū)域的氣化原料的流量，進行面內(nèi)均勻性優(yōu)異的成膜處理。

〔第4實施方式〕

圖7是表示本發(fā)明的第4實施方式的基板處理裝置303的一例子的圖。在圖7中，連接于氣化原料供給裝置250的噴射器170為1根，噴射器170具有成為3個區(qū)域的室170a、170b、170c。

圖8是噴射器170的側(cè)剖視圖。如圖8所示，噴射器170的內(nèi)部也被分隔壁121、122分割，分割為3個室170a、170b、170c。在分隔壁121、122上形成有作為連通口的節(jié)流孔111、112，各室170a、170b、170c構(gòu)成為能夠相互連通。也就是說，這是將第2實施方式的基板處理裝置301應用于具體的裝置的例子。這樣，采用第4實施方式的基板處理裝置303，能夠以流暢的流量分布向處理容器1內(nèi)的各區(qū)域供給氣化原料，能夠進行ald成膜處理。

另外，由于其他的構(gòu)成要素與第3實施方式的基板處理裝置302是同樣的，因此，省略其說明。

〔第5實施方式〕

圖9是表示本發(fā)明的第5實施方式的基板處理裝置的噴射器170a的一例子的圖。第5實施方式的基板處理裝置具有與圖7所示的第4實施方式的基板處理裝置303同樣的俯視結(jié)構(gòu)，僅是噴射器170a的結(jié)構(gòu)有所不同。

如圖9所示，第5實施方式的基板處理裝置的噴射器170a在分隔壁121a、122a上沒有形成節(jié)流孔111、112而室170a～170c完全分離這一點上與第4實施方式的基板處理裝置303的噴射器170有所不同。

也可以這樣設為在分隔壁121a、122a上不設置節(jié)流孔111、112而將各室170a～170c完全分離的結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)，與設置3根各自獨立的噴射器131～133相比能夠節(jié)省空間且低成本地構(gòu)成噴射器170a。

另外，由于其他的構(gòu)成要素與第3實施方式和第4實施方式的基板處理裝置302、304是同樣的，因此，省略其說明。

〔第6實施方式〕

圖10是表示本發(fā)明的第6實施方式的基板處理裝置304的一例子的圖。在第6實施方式的基板處理裝置304中，噴射器130b為1根這一點與第4實施方式和第5實施方式的基板處理裝置303是相同的，但在容器主體12的外周僅設有1個氣體導入口1130這一點上與第4實施方式和第5實施方式的基板處理裝置303有所不同。

在這種情況下，從1處的氣體導入口1130供給氣化原料，噴射器130b從容器主體12的外周壁被導入到處理容器1內(nèi)，與旋轉(zhuǎn)臺2平行地從外周側(cè)朝向中心側(cè)水平地延伸而構(gòu)成。

圖11是表示噴射器130b的一例子的截面結(jié)構(gòu)的圖。如圖11所示，噴射器130b的分隔壁121b、122b除了具有與噴射器130b的長度方向垂直地存在且沿著長度方向分割各室131b～133b的部分1210、1220之外，也具有部分1211、1221，該部分1211、1221沿著長度方向延伸，具有三層管等同心管的結(jié)構(gòu)，沿著噴射器130b的徑向分割各室131b～133b。隨之，各室131b～133b的氣體導入口141a～143a在噴射器130b的長度方向上移動，設置在長度方向的不同位置。具體地講，最右側(cè)(頂端側(cè))的室133b的氣體導入口143a向右側(cè)移動，第2個室132b的氣體導入口142a處于比正中央稍靠左側(cè)(靠入口側(cè))的位置，入口側(cè)的室131b的氣體導入口141a與噴射器130b整體的氣體導入口相同處于最靠入口側(cè)的位置。

也可以這樣利用具有同心管狀的部分1211、1221的分隔壁121b、122b將噴射器130b的內(nèi)部構(gòu)成為三層管。在這種情況下，與其他的噴嘴32、41、42同樣能夠從容器主體12的外周壁導入氣化原料。

由于其他的構(gòu)成要素與第3實施方式～第5實施方式的基板處理裝置302、303是同樣的，因此，省略其說明。

〔第7實施方式〕

圖12是表示第7實施方式的基板處理裝置的噴射器130c的一例子的圖。第7實施方式的基板處理裝置具有與圖10所示的第6實施方式的基板處理裝置304同樣的俯視結(jié)構(gòu)，僅是噴射器130c的結(jié)構(gòu)有所不同。

如圖12所示，第7實施方式的基板處理裝置的噴射器130c在分隔壁121c、122c具有部分1213、1223和部分1214、1224這一點上與第6實施方式的基板處理裝置304的噴射器130b是相同的；上述部分1213、1223沿著長度方向分割各室131b～133b；上述部分1214、1224沿著長度方向延伸，并且具有三層管等同心管的結(jié)構(gòu)，沿著噴射器130c的徑向分割各室131b～133b。另一方面，在沿著分隔壁121c、122c的徑向延伸的部分1213、1223上形成有節(jié)流孔111a、112a、室131b～133b構(gòu)成為能夠連通這一點上與第6實施方式的基板處理裝置304的噴射器130b有所不同。

也可以這樣設為在分隔壁121c、122c的一部分設置節(jié)流孔111a、112a、將各室131b～133b連通的結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)，與設置3根各自獨立的噴射器131c～133c相比，除了能夠節(jié)省空間且低成本地構(gòu)成噴射器130c之外，也能夠使來自氣體噴出孔151～153的噴出量流暢地分布，能夠進行更高精度的流量控制。另外，只要各室131b～133b構(gòu)成為能夠相互連通，節(jié)流孔111a、112a的位置就沒有限制。

另外，由于其他的構(gòu)成要素與第3實施方式～第6實施方式的基板處理裝置302、303、304是同樣的，因此，省略其說明。

〔第8實施方式〕

圖13是表示本發(fā)明的第8實施方式的基板處理裝置的一例子的圖。對于第8實施方式的基板處理裝置305，說明將氣化原料供給裝置250應用于縱型熱處理裝置的例子。

圖13是表示本發(fā)明的第8實施方式的基板處理裝置305的一例子的整體結(jié)構(gòu)圖。像圖示那樣，基板處理裝置305具有能夠收容多張晶圓w的處理容器422。該處理容器422由具有有頂?shù)膱A筒體形狀的縱長的內(nèi)管424和具有有頂?shù)膱A筒體形狀的縱長的外管426構(gòu)成。外管426以在內(nèi)管424的外周和外管426的內(nèi)周之間空開規(guī)定的間隔地包圍內(nèi)管424的方式配置。此外，內(nèi)管424和外管426均由例如石英形成。

在外管426的下端部借助o形密封圈等密封構(gòu)件430氣密地連接有具有圓筒體形狀的例如不銹鋼制的歧管428，利用該歧管428支承外管426的下端部。歧管428由未圖示的底板支承。此外，在歧管428的內(nèi)壁設有具有環(huán)形狀的支承臺432，利用該支承臺432支承內(nèi)管424的下端部。

在處理容器422的內(nèi)管424內(nèi)收容有作為晶圓保持部的晶圓舟皿434。在晶圓舟皿434上以規(guī)定的間距保持多個晶圓w。在本實施方式中，利用晶圓舟皿434以大致等間距多層地保持具有300mm的直徑的例如50張～100張左右的晶圓w。晶圓舟皿434能夠升降，其能夠通過歧管428的下部開口從處理容器422的下方收容在內(nèi)管424內(nèi)，從內(nèi)管424取出。晶圓舟皿434由例如石英制作。

此外，在收容晶圓舟皿434時，作為處理容器422的下端的歧管428的下部開口利用由例如石英、不銹鋼板形成的蓋部436密閉。為了維持氣密性，在處理容器422的下端部和蓋部436之間夾設有例如o形密封圈等密封構(gòu)件438。晶圓舟皿434隔著石英制的保溫筒440載置在平臺442上，該平臺442支承在旋轉(zhuǎn)軸444的上端部，該旋轉(zhuǎn)軸444貫通對歧管428的下端開口進行開閉的蓋部436。

在旋轉(zhuǎn)軸444和蓋部436的供旋轉(zhuǎn)軸444貫通的孔之間設有例如磁性流體密封件446，由此，旋轉(zhuǎn)軸444被氣密地密封且被支承為能夠旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸444安裝在臂450的頂端，該臂450支承于例如舟皿升降機等升降機構(gòu)448，能夠使晶圓舟皿434和蓋部436等一體地升降。另外，也可以將平臺442固定地設置在蓋部436側(cè)，不使晶圓舟皿434旋轉(zhuǎn)地對晶圓w進行成膜處理。

此外，在處理容器422的側(cè)部設有包圍處理容器422的由例如碳絲制的加熱器構(gòu)成的加熱部(未圖示)，由此，能夠?qū)⑽挥谠搩?nèi)側(cè)的處理容器422和其中的晶圓w加熱。

此外，在基板處理裝置305上設有供給氣化原料的氣化原料供給裝置250、供給反應氣體的反應氣體供給源456、以及作為吹掃氣體供給非活性氣體的吹掃氣體供給源458。

氣化原料供給裝置250儲存例如3dmas等液體或固體的原料使其氣化，其通過設有流量控制器171～173和開閉閥201～203的源配管180和分支配管181～183連接于噴射器130d。噴射器130d氣密地貫通歧管428，其在處理容器422內(nèi)彎曲成字母l形而在內(nèi)管424內(nèi)的高度方向的整個區(qū)域內(nèi)延伸。在噴射器130d上以規(guī)定的間距形成有許多個氣體噴出孔151～153，其能夠從橫方向向支承于晶圓舟皿434的晶圓w供給原料氣體。噴射器130d能夠由例如石英制作。

反應氣體供給源456儲存例如氨(nh3)氣，其通過設有流量控制器和開閉閥(未圖示)的配管連接于氣體噴嘴464。氣體噴嘴464氣密地貫通歧管428，其在處理容器422內(nèi)彎曲成字母l形而在內(nèi)管424內(nèi)的高度方向的整個區(qū)域內(nèi)延伸。在氣體噴嘴464上以規(guī)定的間距形成有許多個氣體噴射孔464a，其能夠從橫方向向支承于晶圓舟皿434的晶圓w供給反應氣體。氣體噴嘴464能夠由例如石英制作。

吹掃氣體供給源458儲存吹掃氣體，其通過設有流量控制器和開閉閥(未圖示)的配管連接于氣體噴嘴468。氣體噴嘴468氣密地貫通歧管428，其在處理容器422內(nèi)彎曲成字母l形而在內(nèi)管424內(nèi)的高度方向的整個區(qū)域內(nèi)延伸。在氣體噴嘴468上以規(guī)定的間距形成有許多個氣體噴射孔468a，其能夠從橫方向向支承于晶圓舟皿434的晶圓w供給吹掃氣體。氣體噴嘴468能夠由例如石英制作。此外，吹掃氣體可以使用例如ar、he等稀有氣體、氮氣等非活性氣體。

另外，噴射器130d和各氣體噴嘴464、468集合地設置在內(nèi)管424內(nèi)的一側(cè)(在圖示例中，鑒于空間的關系將氣體噴嘴468記載于相對于其他的噴射器130d和氣體噴嘴464的相反側(cè))，在與該噴射器130d和各氣體噴嘴464、468相對的內(nèi)管424的側(cè)壁沿著上下方向形成有多個氣體流通孔472。因此，從噴射器130d和氣體噴嘴464、468供給來的氣體通過晶圓之間在水平方向上流動，通過氣體流通孔472被引導到內(nèi)管424和外管426之間的間隙474。

此外，在歧管428的上部側(cè)形成有與內(nèi)管424和外管426之間的間隙474連通的排氣口476，在該排氣口476上連接有用于對處理容器422排氣的排氣系統(tǒng)478。

排氣系478具有連接于排氣口476的配管480，在配管480的中途依次設有壓力調(diào)整閥480b和真空泵482，該壓力調(diào)整閥480b的閥芯的開度能夠調(diào)整，其通過改變該閥芯的開度來調(diào)整處理容器422內(nèi)的壓力。由此，能夠?qū)μ幚砣萜?22內(nèi)的氣氛氣體進行壓力調(diào)整并排氣到規(guī)定的壓力。

圖14是表示噴射器130d的一例子的結(jié)構(gòu)的剖視圖。如圖14所示，縱長的噴射器130d的內(nèi)部被分隔壁121c、122c分割為3個室131c～133c。分隔壁121c、122c沒有形成節(jié)流孔，各室131c～133c完全分離。分隔壁121c、122c由與噴射器130d的長度方向垂直的部分1215、1225和與長度方向平行的部分1216、1226構(gòu)成，與長度方向平行的部分1216、1226以同心狀延伸而整體構(gòu)成三層管。

各室131c～133c的氣體導入口141b～143b從鉛垂方向的較高的位置按照氣體導入口141b、142b、143b的順序沿著噴射器130d的長度方向(鉛垂方向)配置。

氣體噴出口151～153除了沿著鉛垂方向排列、朝向處于內(nèi)側(cè)的晶圓w的方向這方面之外，與之前的結(jié)構(gòu)是同樣的。

這樣，在縱型的熱處理裝置中，也能夠利用本實施方式的氣化原料供給裝置250在高度方向上高精度地調(diào)整氣化原料的流量比，提高層疊的晶圓w之間的面內(nèi)均勻性。

〔第9實施方式〕

圖15是表示本發(fā)明的第9實施方式的基板處理裝置的噴射器130e的一例子的圖。第9實施方式的基板處理裝置具有與圖13所示的第8實施方式的基板處理裝置305同樣的整體結(jié)構(gòu)，僅是噴射器130e的結(jié)構(gòu)有所不同。

如圖15所示，第9實施方式的基板處理裝置的噴射器130e在分隔壁121d、122d的一部分形成有節(jié)流孔111b、112b、室131c～133c構(gòu)成為能夠連通這一點上與第8實施方式的基板處理裝置305的噴射器130d有所不同。

也可以這樣設為在分隔壁121d、122d的一部分分別設置節(jié)流孔111b、112b、將各室131c～133c連通的結(jié)構(gòu)。采用該結(jié)構(gòu)，與設置3根各自獨立的噴射器131c～133c相比，除了能夠節(jié)省空間且低成本地構(gòu)成噴射器130e之外，也能夠使來自氣體噴出孔151～153的噴出量流暢地分布，能夠進行更高精度的流量控制。另外，只要各室131c～133c彼此構(gòu)成為能夠連通，節(jié)流孔111b、112b的位置就沒有限制。

另外，由于其他的構(gòu)成要素與第8實施方式的基板處理裝置305是同樣的，因此，省略其說明。

〔第10實施方式〕

圖16是表示本發(fā)明的第10實施方式的基板處理裝置的噴射器131d～133d的一例子的圖。第10實施方式的基板處理裝置具有與圖13所示的第8實施方式的基板處理裝置305相類似的整體結(jié)構(gòu)，但如圖16所示在供給氣化原料的噴射器131d～133d增加到多根、并且將氣體噴出孔151～153設置為各噴射器131d～133d能夠向處理容器422的高度方向上的不同區(qū)域供給氣化原料的方面與第8實施方式和第9實施方式的基板處理裝置305有所不同。

從氣化原料供給裝置250的分支配管181～183一對一地連接于各噴射器131d～133d的氣體導入口141c～143c，各個噴射器131d～133d以獨立地設定的流量向處理容器422內(nèi)供給氣化原料。第10實施方式的基板處理裝置可以說是將第1實施方式的基板處理裝置300應用于縱型熱處理裝置的方式。

也可以這樣設為利用完全獨立的多個噴射器131d～133d以獨立地設定的流量向處理容器422內(nèi)的多個區(qū)域供給氣化原料的結(jié)構(gòu)。

像以上說明的那樣，本發(fā)明的實施方式的氣化原料供給裝置通過與能夠向處理容器內(nèi)的多個區(qū)域供給的噴射器組合，能夠構(gòu)成各種形態(tài)的基板處理裝置，能夠高精度地對每個區(qū)域進行流量控制，能夠進行更高精度的基板處理。

另外，在第1實施方式～第10實施方式中，舉例說明了成膜處理，但本發(fā)明的實施方式的基板處理裝置只要是采用蝕刻氣體等氣化原料的基板處理裝置，就能夠應用于各種基板處理裝置。此外，噴射器的結(jié)構(gòu)也并不限定于實施方式的例子，可以應用于各種方式的噴射器。

采用本發(fā)明，其目的在于提供在節(jié)省空間的同時能夠在多個系統(tǒng)中分別調(diào)整流量的氣化原料供給裝置和采用該氣化原料供給裝置的基板處理裝置。

以上，詳細地說明了本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限制于上述的實施方式，能夠不脫離本發(fā)明的范圍地對上述的實施方式施加各種變形和替換。

本申請基于2016年3月3日申請的日本特許出愿第2016－041317號的優(yōu)先權(quán)的利益，該日本申請的全部內(nèi)容作為對比文獻編入于此。