專利名稱：氣體壓頭及薄膜制造裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及例如用于MOCVD裝置等、向反應室導入原料氣體及 反應氣體、惰性氣體等成膜氣體的氣體壓頭以及裝備該氣體壓頭的薄 膜制造裝置。
背景技術：
以往，在利用如MOCVD ( Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法的CVD法制造薄膜時，作為提高膜厚、膜質、膜組成 等的晶片面內的分布均勻性的手段，對于原料氣體和反應氣體均勻的 混合、對晶片均勻噴出氣體等提出了各種技術方案。例如在下述專利文獻l中公開的是這樣的技術，即，在用MOCVD 法制造薄膜的薄膜制造裝置中，把由氣化的原料氣體和反應氣體構成 的混合氣體導入真空氣氛的成膜室內，在放置在配置于成膜室內的臺 上的晶片等的被處理基板上通過氣相化學反應進行成膜。在成膜室的 上部與臺相向地配置噴灑頭，經由該噴灑頭向基板上均勻噴出混合氣 體。圖IO表示噴灑頭1的一個構成例。噴灑頭1由設有混合氣體的導 入管2a的金屬制的頭本體2和覆蓋該頭本體2的開口部的金屬制的噴 灑板3構成，其中混合氣體由原料氣體和反應氣體構成。在噴灑板3 上穿設有使混合氣體通過的多個細微的噴灑孔3a。在頭本體2和噴灑 板3之間，設有用于使導入的混合氣體遍及噴灑孔3a的整個形成區(qū)域 的空間部4。專利文獻1:(日本)特開2004-35971號公報專利文獻2:(日本)特開平11-54459號公報噴灑頭1在對基板表面供給氣體的均勻供給性方面優(yōu)良，在CVD加工中被廣泛使用。噴灑孔3a根據(jù)用途有各種各樣的規(guī)格，但開口徑 大多為lmm左右，其數(shù)量也達數(shù)百至數(shù)千。因而，噴灑頭的制作成 本非常高。另外，噴灑孔3a由于是原料氣體或反應氣體流動的路徑，故容易 引起膜附著，必須定期進行維護保養(yǎng)。但是，很難除去在細微的噴灑 孔3a內附著的膜，未完全除去的膜成為微粒的產生源。因而，由于噴 灑板的再利用幾乎不可能，故必須進行定期更換，正由于該原因而存 在半導體制造成本上升的問題。進而，在使用了噴灑頭1的薄膜制造裝置中，當存在噴灑孔3a 等的傳導小的部位時，噴灑孔3a的一次側(空間部4或導入管2a的 內部)的氣體向二次側(成膜室側)排氣變得困難，結果一片基板處 理所需要的排氣時間(=處理時間)變長，存在生產率下降的問題。特別是在近年，上述專利文獻2所公開的ALD (Atomic Layer Deposition )成膜的研究盛行，但由于ALD是氣體的導入/排氣反復數(shù) 十個循環(huán)的方法，每一循環(huán)的氣體排氣時間的縮短效果與循環(huán)數(shù)成比 例地變大。因而，氣體的迅速排氣對提高生產率有很大貢獻。另一方面，除噴灑頭之外，還有若干向成膜室內導入氣體的方法。 例如有氣環(huán)噴嘴。但是，氣環(huán)噴嘴中的靠近向環(huán)的氣體導入口 (連在 環(huán)上的直線狀的氣體配管)的孔噴出氣體的速度快，其結果，從靠近 氣體導入口側的孔的氣體供給量變多。由此，對膜厚分布、組成分布 等的膜性能帶來不良影響。特別，由于CVD加工會在膜上非常強烈 地展現(xiàn)氣體流動的影響，故在大量生產裝置中釆用上述的噴灑頭。另外，以確保裝置的可靠性及降低工程劣化為目的，成膜溫度低 溫化的要求強烈。為了使成膜溫度低溫化，以在低溫下也開始反應的 方式(或者促進反應的方式)使反應氣體活性化是有效的。這是因為 導入活性化的反應氣體、即自由基氣體而成膜的方法可以把基板上的 反應溫度抑制得較低。其另一方面，由于自由基氣體在與金屬接觸時具有減活的性質， 故必須由石英管或高純度陶瓷管導入成膜室。另外，由于自由基氣體反應性強、與原料氣體接觸時進行氣相反應，故必須使自由基氣體和 原料氣體分別導入成膜室內。進而，為了確保膜厚或膜質、膜組成的 分布均勻性，必須使原料氣體或原料氣體和反應氣體的混合氣體通過 噴灑頭等氣體壓頭向成膜室導入。但是，由于噴灑頭主要是金屬制，故在通過噴灑孔時自由基氣體 大多與金屬面接觸而發(fā)生減活。另一方面，若用石英或高純度陶瓷制 作噴灑頭的話，雖可以降低自由基氣體的減活，但噴灑頭的制作成本 進一步增加，成為非常高價的部件。另外，由于有關上述的膜除去可 能性或者再利用性、傳導相關的問題也依然殘留，所以不能期待半導 體制造成本的降低及生產率的提高。這樣，在現(xiàn)有的薄膜制造裝置中存在如下問題，即，當用于防止 減活的自由基導入結構優(yōu)先時，原料氣體的濃度分布惡化而不能得到 面內均勻性，另外，當原料氣體的濃度分布優(yōu)先時自由基減活。發(fā)明內容本發(fā)明是鑒于上述問題提出的，其課題是提供一種低成本、可以 抑制自由基氣體的減活、能夠向基板上均勻導入原料氣體的氣體壓頭 及薄膜制造裝置。當解決以上的問題時，本發(fā)明的氣體壓頭包括導入第一氣體的 第一氣體導入口，導入第二氣體的第二氣體導入口，面對該第二氣體 導入口配置并使第二氣體分散的分散板；第二氣體導入口設有多個， 以便圍住第一氣體導入口的周圍。在本發(fā)明的氣體壓頭中，第二氣體導入口在第一氣體導入口的周 圍設有多個，但不必做成像噴灑孔等那樣的細微孔。即，在本發(fā)明中， 由分散板產生的分散作用實現(xiàn)第二氣體濃度的均勻化，能夠實現(xiàn)結構 的簡潔化以及通過清洗可反復使用。在本發(fā)明的氣體壓頭中，由于不需要噴灑孔等那樣的細微孔，所 以氣體壓頭的加工成本降低，也可完全除去附著膜。另外，由于傳導 下降的影響也小，所以有助于縮短成膜室的排氣時間。進而，由于反應氣體即便使用自由基氣體，也可以抑制自由基的減活，故可以實現(xiàn) 成膜溫度的低溫化，另外，氣體壓頭的構成材質可以采用金屬，也可 以是石英玻璃或高純度陶瓷。作為本發(fā)明的氣體壓頭的結構，具有基座部件，其在中央部形 成第一氣體導入口，在其周圍形成多個第二氣體導入口；分散板，其 與該基座部件隔開間隔地相向配置，在遮蔽多個第二氣體導入口的同 時具有上述開口。在反應氣體使用自由基氣體的情況下，最好在氣體壓頭的上游側 配置自由基源，以使得可以在向成膜室導入前激勵反應氣體。作為自 由基源，適用高溫加熱的觸媒線或微波發(fā)生源或者等離子發(fā)生源等。為了實現(xiàn)第二氣體的均勻分散，最好把第二氣體導入口分別配置 在相對第一氣體導入口等距離的位置上，或在第一氣體導入口的周圍 按等角度間隔配置第二氣體導入口。另外，與第二氣體導入口相向配 置的分散板需要隔開適度的間隔地進行配置。合適的是，只要把分散板的與第二氣體導入口相向的區(qū)域和該分 散板的開口的周緣間的距離(L)至少為50mm以上就可以。另外， 基座部件和分散板之間的間隔(G)相對上述距離L的比(G/L)為 0.04以下。第二氣體導入口的開口徑沒有特別限定，例如形成得比第 一 氣體 導入口的開口徑小。第二氣體導入口的數(shù)量也沒有特別限制，只要至 少為兩個以上就可以，但數(shù)量越多就越能提高第二氣體濃度的均勻性。另外，臺和分散板之間的距離(S)設為40mm以下。此時，分 散板的開口的面積設成被放置在臺上的被處理基板的面積的0.25倍以 上是理想的。如上所述，按照本發(fā)明，無需做成噴灑孔那樣的多個細微孔，就 可以實現(xiàn)氣體濃度的分散均勻化。由此，可以實現(xiàn)氣體壓頭的低成本 化、通過洗凈的再利用化及高傳導化，并可以謀求半導體器件的生產 成本的降低和生產率的提高。另外，由于在反應氣體使用了自由基氣 體時可以抑制自由基的減活，所以可使成膜溫度的低溫化，可以謀求7器件可靠性的確保和工程劣化的降低。


圖l是按本發(fā)明的實施方式的薄膜制造裝置的配管構成圖。圖2是表示反應氣體源的結構的一例的圖。 圖3是表示反應氣體源的結構的另一例的圖。 圖4是薄膜制造裝置的概略剖面圖。圖5是表示與本發(fā)明有關的氣體壓頭的結構的圖，A是平面圖， B是側剖面圖，C是底面圖。圖6是表示與本發(fā)明有關的氣體壓頭的另一結構例的圖，A是平 面圖，B是側剖面圖，C是底面圖。圖7是表示成膜氣體的導入方式的一例的時序圖。圖8是在本發(fā)明的實施例中說明的樣本膜的俄歇電子分光分析圖。圖9是在本發(fā)明的實施例中說明的樣本膜的基板面內分布的一實 驗結果，A表示比較例，B表示實施例。 圖IO是噴灑頭的概略構成圖。 附圖標記說明10薄膜制造裝置；11成膜室；12真空腔；13氣體壓頭；14臺； 21反應氣體供給線；22原料氣體供給線；23自由基源；24旁通配 管；25真空排氣線；26真空排氣裝置；30A反應氣體導入口； 30B原 料氣體導入口； 31基座部件；32分散板；33襯墊；34開口； D開 口的直徑；d反應氣體導入口的直徑；G基座部件和分散板的間隔； L遮蔽距離；S分散板和臺間的距離；W基板。
具體實施方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的薄膜制造裝置10的成膜氣體供給 線及真空排氣線的配管構成圖。另外，在本說明書中所說的"成膜氣體"是指化學反應所用的原料氣體、反應氣體、惰性氣體等的單一氣 體或混合氣體。薄膜制造裝置IO具備在內部形成成膜室(反應室)11的真空 腔12;向成膜室11導入原料氣體及反應氣體的氣體壓頭13;設置在 成膜室11中、半導體晶片支承玻璃基板等的被處理基板(以下稱為"基 板")W的臺14。成膜室11通過真空排氣線25與真空排氣裝置26連接，構成為能 夠通過使主閥VO開閥而真空排氣成規(guī)定的減壓氣氛。臺14與氣體壓 頭13相向地配置。該臺14例如由加熱板構成，能把》文置在該臺14 上的基板W加熱到規(guī)定溫度。氣體壓頭13如在后詳述那樣，分別連接有與反應氣體源連通的反 應氣體供給線21和與原料氣體源連通的原料氣體供給線22，向成膜 室11內導入反應氣體、原料氣體或它們的混合氣體。特別是氣體壓頭 13具有相對臺14上的基板W以面內均勻的方式導入原料氣體的功 能。在此，反應氣體與本發(fā)明的"第一氣體"相對應，原料氣體與本 發(fā)明的"第二氣體"相對應。如后所述，作為第一氣體，有時也代替 反應氣體或者與反應氣體一起地使用惰性氣體。作為反應氣體，可以 使用NH3 (氨氣)或H2 (氫氣)等。作為原料氣體，可以使用成膜 金屬(Ta、 Cu、 Al、 Ti、 Zr、 V、 Nb)的有機金屬材料，對應于成膜 對象(配線膜、屏障膜等)加以選擇。此時，通過對反應氣體使用活 性化的氨氣等氮化氣體來制造這些金屬的氮化膜。作為惰性氣體，可 以4吏用N2或Ar。在此，對反應氣體源進行說明。如圖2所示，反應氣體源是使用 質量流控制器(MFC)可以控制氣體流量的一般的氣體源(反應氣體 源、惰性氣體源等)。該氣體源可以通過集聚而從一個氣體源放出多種 氣體。圖3表示氣體源的集聚例。在圖示的例子中，反應氣體1是NH3 ， 反應氣體2是H2，惰性氣體是N2?？梢园堰@些單一氣體或混合氣體 作為氣體源使用。原料氣體源使用把固體或液體的有機金屬原料氣化而作為原料氣 體的系統(tǒng)。在液體原料的情況下，使用把液體送往氣化器進行氣化的 氣化系統(tǒng)或者發(fā)泡系統(tǒng)。在固體原料的情況下，使用在把固體加熱液 化后利用氣化器氣化的原料加熱系統(tǒng)和氣化系統(tǒng)的復合系統(tǒng)，或者使 用加熱系統(tǒng)和發(fā)泡系統(tǒng)的復合系統(tǒng)，或者使用把固體原料氣化的升華系統(tǒng)等。另外，原料氣體不限于有機金屬材料，也可以使用在WF6 等的半導體制造加工中所一般使用的氣體。導入成膜室11的反應氣體及原料氣體相互引起化學反應，在基板 W上形成金屬薄膜。副生成物或剩余的氣體通過真空排氣線25被排 氣。反應氣體和原料氣體可以同時導入成膜室11內，也可以分別導 入。原料氣體供給線21通過開閉第一閥VI進行原料氣體的導入/非導 入的切換。另外，也可通過在第一閥VI閉閥時開啟第二閥V2，使原 料氣體通過旁通配管24而不經由成膜室11地進行排氣。此時，第二 閥V2在成膜時閉閥，成膜結束后開閥。由于用這樣的方法供給原料 氣體，在成膜室11中可以使原料氣體穩(wěn)定地導入。另外，也可以使反應氣體活性化，向成膜室ll導入。在本實施方 式中，把用于激勵通過反應氣體供給線21供給的反應氣體而產生自由 基的自由基源23設置在氣體壓頭13的附近。作為自由基源23,例如 使用被高溫加熱的觸媒線。其次，氣體壓頭13具有以均勻濃度向基板W的表面供給原料氣 體的功能，由此，確保在基板W上形成的薄膜的膜厚、膜質、膜組成 的面內均勻性。以下，對該氣體壓頭13的詳細情況進行說明。圖4 是薄膜制造裝置10的概略構成圖，圖5是氣體壓頭13的(A)平面 圖、(B)側剖面圖及(C)底面圖。氣體壓頭13由基座部件31和分散板32及襯墊33的組合體構成， 設置在真空腔12的上部。基座部件31與分散板32之間，在這些部件 的最外周部通過螺栓等連接機構(圖示略)拆裝自由地被組裝。另外， 也可以根據(jù)需要，在基座部件31和分散板32之間夾裝密封部件。構成氣體壓頭13的基座部件31、分散板32、襯墊33分別為鋁或 不銹鋼等金屬制，但也可以由石英或高純度陶資等構成，可以根據(jù)使 用的氣體的種類等適當選定。在基座部件31的中央部設有導入反應氣體的反應氣體導入口 (第 一氣體導入口 ) 30A,在該反應氣體導入口 30A的周圍設有導入原料 氣體的原料氣體導入口 30B。反應氣體導入口 30A位于臺14上的基 板W的中央部。如圖5A所示，設有多個(本例中為4個)原料氣體 導入口 30B，以l更包圍反應氣體導入口 30A的周圍。原料氣體導入口 30B的開口徑沒有特別限定，本實施方式中采用 比反應氣體導入口 30A還小的直徑，分別由相同直徑(例如直徑 15mm)的圓孔形成。各個原料氣體導入口 30B相對于反應氣體導入 口 30A分別配置在相等距離上。另外，各個原料氣體導入口 30B在原 料氣體導入口 30A的周圍按等角度間隔配置。分散板32與基座部件31的下面相向配置，以便遮蔽原料氣體導 入口 30B。分散板32和基座部件31 (原料氣體導入口 30B)之間的 間隔，可以由襯墊33的厚度調整。襯墊33可由單獨部件構成，也可 以與基座部件31的下面周緣或者分散板32的上面周緣一體形成。在分散板32的中央部，在與反應氣體導入口 30A相向的區(qū)域中 設有開口 34。開口 34的形狀是任意的，在本實施方式中做成比反應 氣體導入口 30A的開口徑大的直徑的圓孔(圖5C)。另外，反應氣體 導入口 30A形成為開口徑隨著朝向分散板32側而變大(dKd2)的圓 錐臺形狀，但不限于此，也可以做成開口徑(d)不變的直圓筒形狀。作為分散板32的開口 34的面積(或者直徑D)，可以與放置在臺 14上的基板W的面積相對應而i殳定。在本實施方式中，開口34的面 積設定為基板W的面積的0.25倍以上。此時，假設臺14和分散板32 之間的距離S為40mm以下。如圖5C所示，作為分散板32上的與原料氣體導入口 30B相向的 區(qū)域和開口 34的周緣之間的距離(以下稱為"遮蔽距離")L的尺寸， 當過小時原料氣體的分散方向固定化、分散性惡化。因此，本實施方式中遮蔽距離L的尺寸至少為50mm以上。
另外，分散板32和基座部件31的間隔G (圖5B)的尺寸，當小 到需要量以上時，原料氣體的流速過大、分散性變差。因此，本實施 方式中，與遮蔽距離L的尺寸對應地還調整襯墊33的形成厚度G， 在本實施方式中，G/L的大小形成為0.04以上。因而，L-50mm的情 況下，G的尺寸為2mm以上。
另外，氣體壓頭13的基座部件31及分散板32不限于如圖5示的 平面看圓形狀的部件，也可以是圖6所示的平面看為正方形狀等的矩 形部件。在圖6的例子中，各個原料氣體導入口 30B分別形成在基座 部件31的對角位置上。在圖6中，對與圖5對應的部分分別賦予相同 的符圖標記。
其次，對以上那樣構成的本實施方式的薄膜制造裝置IO及氣體壓 頭13的作用進行說明。
由反應氣體導入口 30A導入的反應氣體(或自由基氣體、惰性氣 體)，通過分散板33的開口 34供給到配置在正下方的臺14上的基板 W的表面上。另一方面，原料氣體同時向多個原料氣體導入口 30B被 導入，由分散板32分散。分散的原料氣體通過分散板32的開口 34, 沿著在臺14的周圍形成的排氣流被供給至基板W的表面。
在本實施方式的氣體壓頭13中，通過在多處設置原料氣體的導入 口 30B,使從各個氣體導入口導入的原料氣體分散并在開口 34的形成 位置集中，遍及基板W的整個表面地以面內均勻的氣體量導入原料氣 體。由此可以確保在基板W上形成的薄膜的膜厚、膜質、膜組成的面 內均勻性。
原料氣體和反應氣體可以同時導入成膜室11,也可以分別導入。 另外，也可以把反應氣體作為通過自由基源23激勵而活性化的自由基 氣體向成膜室11導入。進而，還可以代替反應氣體或者與反應氣體一 起地導入惰性氣體。即，根據(jù)成膜加工的種類可以使這些成膜氣體的 導入方式不同。
例如，在通常的CVD (MOCVD)法中，相對氣體壓頭13同時導入反應氣體和原料氣體，進行基板W的成膜。在圖7A中表示此時 的成膜氣體的導入例。惰性氣體作為反應氣體用的運載氣體被使用。 反應氣體和原料氣體在氣體壓頭13的開口 34和臺14之間的反應空間 中混合。原料氣體通過與反應氣體的接觸而發(fā)生化學反應，該反應生 成物在基板W上堆積形成規(guī)定的金屬膜。特別是，由于在反應氣體中 使用氨氣等的含氮氣體，故可以形成金屬氮化膜。反應生成的副生成 物或剩余的成膜氣體通過臺周圍向成膜室11的外部被排出。
按本實施方式，由于可以用氣體壓頭13向基板表面均勻導入原料 氣體，所以可以穩(wěn)定地得到成膜的金屬膜的膜厚或膜質、膜組成等的 面內均勻性。另外，由于氣體壓頭13自身的結構簡單，不設置噴灑孔 那樣的細微孔，所以容易進行分解清洗，能反復使用。由此，可以謀 求氣體壓頭使用成本的降低。
進而，在本實施方式的氣體壓頭13中，由于分別向成膜室ll導 入反應氣體和原料氣體，所以可以防止導入前的反應。由此，可以提 高氣體供給線的清潔度，實現(xiàn)穩(wěn)定的氣體供給和維護保養(yǎng)循環(huán)的長期 化。
反應氣體可以通過自由基源23活性化，作為自由基氣體導入成膜 室11。由此，可以使基板W的成膜溫度低溫化，可以確保器件的可 靠性并抑制基板W的工程劣化。特別是由于本實施方式的氣體壓頭 13在氣體的導入路徑上不用噴灑孔那樣的細微孔，所以可以抑制自由 基的減活，維持基板的低溫成膜。
另一方面，反應氣體和原料氣體交替向成膜室11導入。這樣的成 膜氣體的導入方式可以適用于ALD ( Atomic Layer Deposition )成膜 加工。ALD成膜法這樣的成膜加工，即，通過反復多次進行把反應氣 體(自由基氣體)及原料氣體之中一種氣體導入成膜室后排氣、再把 另 一種氣體導入成膜室后排氣的工序，從而在基板W上使金屬薄膜以 數(shù)原子層單位堆積(參照上述專利文獻2)。
多。輔助氣體具有把反應氣體或原料氣體從成膜室11迅速地逐出的功能、和把成膜室11的壓力變化抑制到最小限度以減少基板溫度的變化 的功能。
在圖7B、圖7C中表示這樣的ALD加工的氣體導入時序例。圖
例子，圖7C的例子表示在反應氣體的導入時停止導入情性氣體的例 子。這些氣體導入時序是一例，在每個加工中都可以采用最合適的導 入流。
按照本實施方式，由于在氣體壓頭13的氣體導入路徑中不使用噴 灑孔那樣的細微孔，故可以迅速進行通過氣體壓頭13的氣體的排氣， 可以謀求在上述的ALD加工中縮短氣體置換時間來提高生產率。
實施例
以下，對本發(fā)明的實施例進行說明，但本發(fā)明并不限于以下的實 施例。
制作參照圖5說明的氣體壓頭13并裝入真空腔中。在此，設反應 氣體導入口 30A的開口徑為100mm ( dl=d2 )、原料氣體導入口 30B 的開口徑為15mm、原料氣體導入口 30B和分散板32的間隔G為 2mm、分散板32的開口 34的直徑D為240mm、分散板32的遮蔽距 離L為50mm、臺14和分散板32間的距離S為35mm。
導入成膜氣體來制作TaN膜。成膜氣體的種類、流量等成膜條件 如下。
原料氣體PEMAT: Ta[N(CH3)(C2H6)]5 0.7mg/min
N2 (運載氣體)500sccm -反應氣體NH3 200sccm '分壓調整/輔助氣體Ar 460sccm '成膜壓力利用壓力調整閥經常調整成lTorr—定。
基板溫度318°C
當在常溫下使用液體的PEMAT時，原料氣體源使用了氣化系統(tǒng)。 在氣化器中，制作N2 (輔助PEMAT的霧化也起運載作用)和氣化的 PEMAT的混合氣體(=原料氣體)。另外，從反應氣體源向自由基源23導入NH3，形成NH3原子被 活性化了的自由基氣體向成膜室ll導入。把基板W放置在臺14上， 向成膜室ll導入成膜氣體，從而進行成膜。
成膜氣體的導入順序為原料氣體—輔助氣體—自由基氣體—輔助 氣體，該循環(huán)多次反復。由原料氣體生成Ta膜，自由基氣體除去Ta 膜中的不純物，使Ta膜氮化而生成TaN膜，由此可以在基板上成膜 出膜厚30nm的TaN膜。
圖8表示制作出的TaN膜的AES ( Auger Electron Spectroscopy: 俄歇電子分光分析)的分析結果?？芍谀ず穹较蛐纬梢欢ńM成的膜， 維持成膜過程中的原料氣體的供給濃度穩(wěn)定。
另外，可以抑制自由基的減活，基板溫度即使為318'C也能制造 優(yōu)質的TaN膜。也就是說，可知與不使用自由基氣體的通常的MOCVD 法需要400'C以上的基板溫度相比，可以實現(xiàn)成膜溫度的低溫化。
其次，圖9表示所制作的TaN膜的基板面內的電阻率(膜厚)分 布，A是氣體壓頭13的分散板32的遮蔽距離L的尺寸為30mm時的 圖，B是遮蔽距離L的尺寸為50mm時的圖。在圖中，面內的虛線相 當于分布梯度的等高線。另外，圖中箭頭表示原料氣體的導入方向(4 方向)。
如圖9A所示，在遮蔽距離L為30mm的情況下，面內的電阻率 分布在原料氣體的導入方向和其以外的方向有較大不同。這是由于在 氣體導入口附近的膜厚大、對電阻率分布有影響的緣故。
與此相對，如圖9B所示可知，在遮蔽距離L為50inm的情況下， 與原料氣體的導入方向無關，從基板周緣部向中心部以相同的電阻率 分布推移，面內分布均勻性得到改善。由于分散板32的遮蔽距離L 越大面內分布的均勻性越高，所以可知在本例的情況下，只要遮蔽距 離L至少為50mm以上就可以得到良好面內分布均勻性。
以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，當然本發(fā)明不限于此， 可以根據(jù)本發(fā)明的技術構思進行各種變型。
例如在以上的實施方式中，把原料氣體導入口 30B在反應氣體導入口 30A周圍設置共4處，但當然不限于該數(shù)量，進而也可以增;^口設 置數(shù)量。另外，各氣體導入口 30A、 30B的開口形狀不限于圓形，也 可以是橢圓狀或圓弧狀、矩形狀等。
另夕卜，為了提高由分散板32實現(xiàn)的原料氣體的分散功能，也可以 使與原料氣體導入口 30B相向的分散板32上的區(qū)域粗面化。另外， 為了控制原料氣體分散后的氣體的導入方向，也可以使開口 34的周緣 形成為向下的錐狀等。
進而，在以上的實施方式中，對把與本發(fā)明有關的氣體壓頭13 適用于薄膜制造裝置10的例子進行了說明，但也可代替該例子地作為 蝕刻裝置用的氣體壓頭加以適用。在該情況下，在上述實施方式中， 可以在與反應氣體導入口 30A相對應的第一氣體導入口導入例如H2 氣體或N2氣體，在與原料氣體導入口 30B相對應的第二氣體導入口 導入NF3氣體。
權利要求
1.一種氣體壓頭，其特征在于，具備導入第一氣體的第一氣體導入口，導入第二氣體的第二氣體導入口，以及與所述第二氣體導入口相向配置、使所述第二氣體分散的分散板；所述第二氣體導入口以包圍所述第一氣體導入口周圍的方式設置有多個。
2. 如權利要求l所述的氣體壓頭，其特征在于，所述多個第二氣 體導入口相對于所述第一氣體導入口分別按相等距離配置。
3. 如權利要求l所述的氣體壓頭，其特征在于，所述多個第二氣 體導入口按等角度間隔配置在所述第一氣體導入口的周圍。
4. 如權利要求1所述的氣體壓頭，其特征在于，所述第一、第二 氣體導入口分別形成在與所述分散板隔開間隙地相向配置的基座部件上。
5. 如權利要求4所述的氣體壓頭，其特征在于，在所述分散板上， 在與所述第一氣體導入口相向的區(qū)域中，形成比該第一氣體導入口大 的開口。
6. 如權利要求4所述的氣體壓頭，其特征在于，所述第一氣體導 入口以開口徑隨著朝向所述分散板側變大的方式形成。
7. —種薄膜制造裝置，具備成膜室、對該成膜室進行真空排氣的 排氣機構、設置在所述成膜室內而對被處理基板進行支承的臺、以及 與所述臺相向配置而向所述成膜室內導入成膜氣體的氣體壓頭；其特 征在于，所述氣體壓頭具備基座部件，該基座部件在中央部形成有用于導入第一成膜氣體的 第一氣體導入口，在該第一氣體導入口的周圍形成有用于導入第二成 膜氣體的多個第二氣體導入口；以及分散板，該分散板與所述基座部件隔開間隔地相向配置，遮蔽所述多個第二氣體導入口 ，而且在與所述第一氣體導入口相向的區(qū)域中 具有開口。
8. 如權利要求7所述的薄膜制造裝置，其特征在于，所述第二氣 體導入口相對于所述第一氣體導入口分別按等角度間隔配置在相等距 離上。
9. 如權利要求7所述的薄膜制造裝置，其特征在于，所述分散板 的開口的面積比所述第一氣體導入口的面積大。
10. 如權利要求7所述的薄膜制造裝置，其特征在于，在所述氣 體壓頭上，設置激勵所述第一成膜氣體的自由基源。
11. 如權利要求7所述的薄膜制造裝置，其特征在于，所述第一 成膜氣體是反應氣體或惰性氣體，所述第二成膜氣體是原料氣體。
12. 如權利要求7所述的薄膜制造裝置，其特征在于，所述分散 板的跟所述第二氣體導入口相向的區(qū)域與該分散板的開口的周緣之間 的距離至少為50mm以上。
13. 如權利要求7所述的薄膜制造裝置，其特征在于，所述基座 部件與所述分散板之間的間隔(G)相對于所述分散板的跟所述第二 氣體導入口相向的區(qū)域與該分散板的開口的周緣之間的距離(L)的 比(G/L)，為0.04以下。
14. 如權利要求7所述的薄膜制造裝置，其特征在于，所迷分散 板的開口的面積，是放置在所述臺上的被處理基板的面積的0.25倍以 上。
15. 如權利要求14所述的薄膜制造裝置，其特征在于，所述臺與 所述分散板之間的距離是40mm以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低成本、可以抑制自由基氣體的減活、能夠向基板上均勻導入原料氣體的氣體壓頭及薄膜制造裝置。本發(fā)明的氣體壓頭(13)具備導入反應氣體的反應氣體導入口(30A)、導入原料氣體的原料氣體導入口(30B)、和與原料氣體導入口(30B)相向配置地使原料氣體分散的分散板(32)，原料氣體導入口(30B)包圍反應氣體導入口(30A)周圍那樣地設有多個。導入至反應氣體導入口(30A)的反應氣體與導入至原料氣體導入口(30B)且由分散板(32)分散的原料氣體混合。原料氣體導入口(30B)雖在反應氣體導入口(30A)的周圍設有多個，但不必做成噴灑孔等那樣的細微孔。
文檔編號H01L21/285GK101321893SQ20068004534
公開日2008年12月10日 申請日期2006年11月13日 優(yōu)先權日2005年12月6日
發(fā)明者加藤伸幸, 山田貴一, 植松正紀 申請人:株式會社愛發(fā)科