專(zhuān)利名稱(chēng)：載置臺(tái)構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在半導(dǎo)體晶圓等被處理體上形成薄膜的成膜裝置所采用的載置 臺(tái)構(gòu)造。
背景技術(shù)：
通常，在制造半導(dǎo)體集成電路時(shí)，對(duì)半導(dǎo)體晶圓等被處理體反復(fù)進(jìn)行成膜處理、蝕 刻處理、熱處理、改性處理、結(jié)晶化處理等各種熱處理，形成期望的集成電路。例如，以對(duì)半 導(dǎo)體晶圓逐枚地實(shí)施成膜的單片式成膜裝置為例，在能夠抽成真空的處理容器內(nèi)設(shè)置例如 內(nèi)置有電阻加熱器的載置臺(tái)，在該載置臺(tái)的上表面載置有半導(dǎo)體晶圓，在該狀態(tài)下向處理 空間中流入成膜氣體，在規(guī)定的工藝條件下在晶圓表面形成薄膜。上述薄膜是通過(guò)原料氣體被熱分解等例如利用CVD (Chemical Vapor Deposition)法來(lái)成膜的(例如參照日本特開(kāi)2001-023966號(hào)公報(bào)或者日本特開(kāi) 2003-007694 號(hào)公報(bào))。但是，不言而喻，在進(jìn)行上述薄膜的成膜處理的情況下，所要形成的薄膜是形成在 半導(dǎo)體晶圓的上表面上的。但是，處理空間內(nèi)的成膜氣體傾向于從晶圓的周邊部經(jīng)由側(cè)面 蔓延到晶圓的背面?zhèn)群洼d置臺(tái)之間的微小的間隙部分中，因此，存在從晶圓的周側(cè)部到整 個(gè)側(cè)面、即晶圓的斜面部及特別是晶圓的周邊部的背面?zhèn)纫惨欢ǔ潭鹊匦纬捎斜∧み@樣的 傾向。但是，在晶圓的斜面部、背面堆積不需要的薄膜時(shí)，在后工序中的處理等時(shí)，存在 該不需要的膜發(fā)生剝離而產(chǎn)生微粒、或者由該不需要的膜導(dǎo)致產(chǎn)生污染等這樣的問(wèn)題。特別是，近來(lái)線(xiàn)寬的微細(xì)化傾向進(jìn)一步發(fā)展，因此，為了確保形成于晶圓表面的各 種孔、槽部的埋入性，傾向于設(shè)定能夠得到高階躍式覆蓋率(step coverage)這樣的工藝條 件。即，存在促進(jìn)成膜氣體蔓延到晶圓的斜面部、背面?zhèn)冗@樣的傾向。這樣傾向促進(jìn)了上述 問(wèn)題的發(fā)生。因此，為了解決該問(wèn)題，進(jìn)行向晶圓的周邊部流入由非活性氣體構(gòu)成的吹掃氣體 而防止不需要的膜堆積的這樣的操作。但是，在吹掃氣體流入到處理空間中時(shí)，與成膜處理 無(wú)關(guān)的氣體會(huì)流入到晶圓周邊部，因此，產(chǎn)生局部地抑制了成膜而導(dǎo)致膜厚的面內(nèi)均勻性 降低這樣的新問(wèn)題。特別是，近來(lái)出于降低接觸阻力這樣的目的等，作為原料氣體使用羰基金屬原料 等形成貴金屬的薄膜。在形成這些貴金屬的薄膜時(shí)，設(shè)定能夠得到高階躍式覆蓋率的工藝 條件的傾向較大。因而，強(qiáng)烈期望解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是著眼于上述問(wèn)題點(diǎn)，為了有效地解決該問(wèn)題點(diǎn)而創(chuàng)立的。本發(fā)明的目 的在于提供一種這樣的載置臺(tái)構(gòu)造，即，在使用產(chǎn)生具有可逆性的熱分解反應(yīng)的原料氣體 形成薄膜時(shí)，朝向被處理體的周邊部供給分解抑制氣體，適度地抑制原料氣體的熱分解，從而將成膜膜厚的面內(nèi)均勻性維持得較高，而且，能夠防止薄膜堆積在被處理體的斜面部和 背面。本發(fā)明是一種載置臺(tái)構(gòu)造，為了使用產(chǎn)生具有可逆性的熱分解反應(yīng)的原料氣體在 處理容器內(nèi)在被處理體上形成薄膜，該載置臺(tái)構(gòu)造設(shè)置在上述處理容器內(nèi)來(lái)載置上述被處 理體，其特征在于，包括載置臺(tái)，其用于在作為其上表面的載置面載置上述被處理體；分 解抑制氣體供給部件，其設(shè)置在上述載置臺(tái)內(nèi)，用于朝向載置于上述載置臺(tái)的載置面的上 述被處理體的周邊部供給用于抑制上述原料氣體的熱分解的分解抑制氣體。采用本發(fā)明，在使用產(chǎn)生具有可逆性的熱分解反應(yīng)的原料氣體形成薄膜時(shí)，自分 解抑制氣體供給部件朝向被處理體的周邊部供給分解抑制氣體來(lái)抑制原料氣體的熱分解， 因此，能夠以較高的面內(nèi)均勻性的膜厚實(shí)現(xiàn)在被處理體的上表面形成薄膜，而能夠防止薄 膜堆積在被處理體的斜面部和背面。優(yōu)選上述分解抑制氣體供給部件包括氣體噴出口，其沿著載置于上述載置臺(tái)的 載置面上的上述被處理體的周邊部的周向形成在上述載置臺(tái)的與該周邊部相對(duì)應(yīng)的部分； 氣體流路，其與上述氣體噴出口相連通；分解抑制氣體源，其連接于上述氣體流路，用于積 存上述分解抑制氣體。在這種情況下，優(yōu)選上述氣體噴出口經(jīng)由沿著上述載置臺(tái)的周向形成在該載置臺(tái) 內(nèi)的環(huán)狀的擴(kuò)散室而與上述氣體流路相連通。例如，上述氣體噴出口由沿著上述載置臺(tái)的周向形成的環(huán)狀的狹縫構(gòu)成。或者，例如上述氣體噴出口由沿著上述載置臺(tái)的周向以規(guī)定的間隔形成的多個(gè)噴 出孔構(gòu)成。還優(yōu)選為，在上述載置面上形成有與上述被處理體的厚度相當(dāng)?shù)纳疃鹊妮d置凹 部，該載置凹部用于收容上述被處理體。還優(yōu)選為，在上述載置面沿著周向呈環(huán)狀形成有槽部，該槽部用于形成使上述分 解抑制氣體臨時(shí)滯留的氣體滯留空間。還優(yōu)選為，在上述載置臺(tái)上以位于上述被處理體的外周側(cè)的方式配置有呈薄板環(huán) 狀的環(huán)構(gòu)件。在這種情況下，優(yōu)選上述環(huán)構(gòu)件能夠升降，其內(nèi)周端起到與上述被處理體的周邊 部的上表面接觸而將上述被處理體的周邊部的上表面按壓的夾緊環(huán)的作用?；蛘?，優(yōu)選上述環(huán)構(gòu)件起到防止在該環(huán)構(gòu)件的配置位置形成上述薄膜的膜附著防 止用遮蔽環(huán)的作用。 還優(yōu)選為，在上述載置臺(tái)內(nèi)設(shè)有用于加熱上述被處理體的加熱部件。還優(yōu)選上述分解抑制氣體是與上述原料氣體被熱分解而產(chǎn)生的氣體成分相同的 氣體種類(lèi)。還優(yōu)選上述原料氣體是羰基金屬原料氣體。例如，上述羰基金屬原料氣體利用從由Ru3 (CO) 12、W (CO) 6、Ni (CO) 4、Mo (CO) 6、 Co2 (CO) 8、Rh4 (CO) 12、Re2 (CO) 1(1、Cr (CO) 6、Os3 (CO) 12、Ta (CO) 5 構(gòu)成的組中選擇的 1 種或多種材 料構(gòu)成。本發(fā)明是一種成膜裝置，該成膜裝置用于在被處理體上形成薄膜，其特征在于，包 括處理容器，其能夠排氣；載置臺(tái)構(gòu)造，其具有上述特征中的任一個(gè)；氣體導(dǎo)入部件，其用于將產(chǎn)生具有可逆性的熱分解反應(yīng)的原料氣體導(dǎo)入到上述處理容器內(nèi)?；蛘?，本發(fā)明是一種成膜方法，該成膜方法使用產(chǎn)生具有可逆性的熱分解反應(yīng)的 原料氣體，在載置于處理容器內(nèi)的載置臺(tái)上的被處理體上形成薄膜，其特征在于，包括這樣 的工序在向上述處理容器內(nèi)導(dǎo)入上述原料氣體時(shí)，朝向上述被處理體的周邊部供給用于 抑制上述原料氣體的熱分解的分解抑制氣體。


圖1是表示采用本發(fā)明的載置臺(tái)構(gòu)造的成膜裝置的一個(gè)例子的剖視結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示作為載置臺(tái)上表面的載置面的俯視圖。圖3是表示載置臺(tái)的擴(kuò)散室的水平方向截面的水平剖視圖。圖4是表示載置臺(tái)的一部分的局部放大剖視圖。圖5是用于說(shuō)明分解抑制氣體供給部件的動(dòng)作的說(shuō)明圖。圖6是表示設(shè)有氣體噴出口的變形例的載置面的狀態(tài)的圖。圖7A及圖7B是用于說(shuō)明環(huán)構(gòu)件的變形例的載置臺(tái)的局部放大剖視圖。圖8是表示堆積在半導(dǎo)體晶圓的周邊部(斜面部)的薄膜的膜厚的曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施例方式下面，根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的載置臺(tái)構(gòu)造的一個(gè)實(shí)施方式。圖1是表示采用 本發(fā)明的載置臺(tái)構(gòu)造的成膜裝置的一個(gè)例子的剖視結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示作為載置臺(tái)上表面 的載置面的俯視圖。圖3是表示載置臺(tái)的擴(kuò)散室的水平方向截面的水平剖視圖。圖4是表 示載置臺(tái)的一部分的局部放大剖視圖。圖5是用于說(shuō)明分解抑制氣體供給部件的動(dòng)作的說(shuō) 明圖。在此，以與作為載氣的CO(—氧化碳)一同供給作為原料氣體的、作為羰基金屬原料 的Ru3(CO)12而形成作為金屬薄膜的Ru膜的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖所示，成膜裝置2具有例如內(nèi)部截面為大致圓形的鋁制或鋁合金制的處理容 器4。在該處理容器4內(nèi)的頂部設(shè)有用于導(dǎo)入需要的規(guī)定氣體、例如成膜氣體的氣體導(dǎo)入部 件、即簇射頭部6。在其下表面的氣體噴射面8設(shè)有許多個(gè)氣體噴射孔10，從該許多個(gè)氣體 噴射孔10朝向處理空間S噴射成膜氣體。在該簇射頭部6內(nèi)劃分形成有氣體擴(kuò)散室12。導(dǎo)入到氣體擴(kuò)散室12中的成膜氣 體向平面方向擴(kuò)散，之后從連通于該氣體擴(kuò)散室12的氣體噴射孔10被噴出。該簇射頭部 6整體由例如鎳、HASTELL0Y耐蝕耐熱鎳基合金(注冊(cè)商標(biāo))等鎳合金、鋁、或鋁合金形成。 在此，作為成膜用的原料氣體，采用作為羰基金屬原料的Ru3(CO)1215該原料氣體被升華，隨 著作為載氣的CO流動(dòng)。例如由0型密封圈等構(gòu)成的密封構(gòu)件14介于簇射頭部6和處理容 器4的上端開(kāi)口部之間的接合部來(lái)維持處理容器4內(nèi)的氣密性。在處理容器4的側(cè)壁還設(shè)有用于向處理容器4內(nèi)搬入作為被處理體的半導(dǎo)體晶圓 W或?qū)⑵鋸奶幚砣萜?內(nèi)搬出的搬出搬入口 16。在該搬出搬入口 16設(shè)有能夠氣密地打開(kāi) 或關(guān)閉的閘閥18。而且，在處理容器4的底部20中形成有排氣空間22。具體地講，在處理容器4的 底部20的中央部形成有很大的開(kāi)口 24，在該開(kāi)口 24連結(jié)有向其下方延伸的有底圓筒體狀 的圓筒分隔壁26，其內(nèi)部成為上述排氣空間22。而且，在劃分該排氣空間22的圓筒分隔壁26的底部28，立起地設(shè)置有用于載置作為被處理體的半導(dǎo)體晶圓W的、作為本發(fā)明特征的 載置臺(tái)構(gòu)造29。具體地講，載置臺(tái)構(gòu)造29例如通過(guò)在中空?qǐng)A筒體狀的支柱30的上端部接 合載置臺(tái)32等來(lái)固定。之后詳細(xì)說(shuō)明作為本發(fā)明特征的載置臺(tái)構(gòu)造29。
上述排氣空間22的開(kāi)口 24的直徑被設(shè)定得小于載置臺(tái)32的直徑。由此，在載置 臺(tái)32的周緣部外側(cè)流下的處理氣體蔓延到載置臺(tái)32的下方之后，流入到開(kāi)口 24。在圓筒 分隔壁26的下部側(cè)壁，面向排氣空間22地形成有排氣口 34。在排氣口 34上連接有排氣系 統(tǒng)36。該排氣系統(tǒng)36具有連接于排氣口 34的排氣管38，在該排氣管38上按順序設(shè)有壓 力調(diào)整閥40和真空泵42。由此，將處理容器4內(nèi)和排氣空間22的氣氛排氣，能夠壓力調(diào)整 成規(guī)定的減壓氣氛。 而且，如上所述，載置臺(tái)32利用圓筒狀的支柱30立起地設(shè)置于處理容器4內(nèi)的中 心部。支柱30例如利用由氮化鋁(AlN)等構(gòu)成的陶瓷材料形成。另外，載置臺(tái)32也利用 氮化鋁等陶瓷材料形成。而且，在載置臺(tái)32的上表面、即載置面43 (參照?qǐng)D4)，以與晶圓W 的厚度相當(dāng)?shù)纳疃惹乙员染AW稍大的直徑形成有圓形的載置凹部44(參照?qǐng)D2)。晶圓W 收容載置在該載置凹部44內(nèi)。也如圖4等所示，在載置凹部44的外周的臺(tái)階(邊界)部分，通過(guò)向更下方切入 載置凹部44的底面而形成的截面矩形的槽部45沿著載置臺(tái)32的周向形成為環(huán)狀(圓環(huán) 狀)。該槽部45和晶圓W周邊部的外周面之間起到氣體滯留空間的作用。該槽部45的寬 度例如為4mm左右。這是晶圓W周邊部的下表面?zhèn)壬陨悦嫦虿鄄?5的開(kāi)口這樣的尺寸。另 外，槽部45也可以不設(shè)置而省略。在載置臺(tái)32的內(nèi)部，作為加熱部件例如還埋入地收容有以規(guī)定的圖案形狀配置 的加熱器46。在這種情況下，加熱器46能夠配置在至少直徑大于載置有半導(dǎo)體晶圓W的 載置區(qū)域的直徑的整個(gè)區(qū)域、例如載置臺(tái)32的平面方向的大致整個(gè)區(qū)域中。加熱器46連 接有在圓筒狀的支柱30內(nèi)貫穿的供電棒(未圖示)，自未圖示的加熱器電源進(jìn)行加熱用供 電，如愿地控制溫度。另外，加熱器46在電氣構(gòu)造上例如被分割為內(nèi)側(cè)區(qū)域和以同心圓狀 圍在其外側(cè)的外側(cè)區(qū)域，能夠針對(duì)各區(qū)域分別控制溫度(控制電力)即可。在載置臺(tái)32上還設(shè)有用于使晶圓W升降的銷(xiāo)升降機(jī)構(gòu)48。具體地講，在載置臺(tái) 32上，沿著上下方向?qū)⑵湄灤┑匦纬捎卸鄠€(gè)例如3根銷(xiāo)貫穿孔50 (圖1中僅記有兩個(gè))，銷(xiāo) 升降機(jī)構(gòu)48具有彎曲成L字形且以動(dòng)配合狀態(tài)貫穿各銷(xiāo)貫穿孔50的提升銷(xiāo)52。各提升銷(xiāo)52利用沿著鉛垂方向延伸的支承桿54(圖1中僅圖示兩根)分別支承。 各支承桿54的下端部連結(jié)于圓形環(huán)狀的、例如由氧化鋁這樣的陶瓷材料構(gòu)成的提升環(huán)56。 而且，提升環(huán)56被貫穿容器底部20的升降桿60的上端部支承，該升降桿60能夠利用驅(qū)動(dòng) 器62升降。由此，通過(guò)使升降桿60沿著上下方向升降，能夠抬起或放下晶圓W。在處理容器4的底部20的升降桿60所貫穿的部分和驅(qū)動(dòng)器62之間還設(shè)有能夠 伸縮的波紋管65。由此，上述升降桿60能夠一邊維持處理容器4內(nèi)的氣密性一邊升降。在載置臺(tái)32的上表面?zhèn)?，以位于晶圓W的外周側(cè)的方式配置有呈薄板環(huán)狀的環(huán)構(gòu) 件64。也如圖4所示，該環(huán)構(gòu)件64也起到防止在載置臺(tái)32周邊部的上表面形成薄膜的膜 附著防止用遮蔽環(huán)66的作用。另外，其內(nèi)周端的直徑被設(shè)定得稍稍大于晶圓W的直徑。環(huán) 構(gòu)件64(膜附著防止用遮蔽環(huán)66)例如利用氮化鋁、氧化鋁(Al2O3)等陶瓷材料形成。而 且，該環(huán)構(gòu)件64(膜附著防止用遮蔽環(huán)66)被支承固定于各支承桿54的上端部。因而，該環(huán)構(gòu)件64 (膜附著防止用遮蔽環(huán)66)與提升銷(xiāo)52 —體地升降。而且，在該載置臺(tái)32的內(nèi)部設(shè)有用于供給用于抑制原料氣體熱分解的分解抑制 氣體的、作為本發(fā)明特征的分解抑制氣體供給部件70。具體地講，也如圖2 圖5所示，分 解抑制氣體供給部件70主要由沿著周向形成在載置臺(tái)32的載置面43與晶圓W的周邊部 相對(duì)應(yīng)的部分的氣體噴出口 72、連通于該氣體噴出口 72的氣體流路74、及連接于該氣體流 路74的、用于積存分解抑制氣體的分解抑制氣體源76形成。在此，作為分解抑制氣體，采用 與原料氣體、即Ru3(CO)12被熱分解而產(chǎn)生的氣體成分相同的氣體種類(lèi)、即CO(—氧化碳)。氣體噴出口 72在載置面43的一部分、在此是槽部45的底面開(kāi)口。另外，氣體噴 出口 72在此如圖2所示那樣由沿著載置臺(tái)32的周向形成的環(huán)狀的狹縫78構(gòu)成。狹縫78 的寬度例如為Imm左右。連通于氣體噴出口 72的氣體流路74由在支柱30內(nèi)貫穿的主氣體流路74A、及自 該主氣體流路74A的上端部分支為多個(gè)地形成在載置臺(tái)32內(nèi)的分支氣體流路74B構(gòu)成。如 圖3所示，在此，分支氣體流路74B以相同的打開(kāi)角度形成有3條，但條數(shù)并沒(méi)有特別的限 制。而且，在氣體噴出口 72的正下方，沿著載置臺(tái)32的周向呈環(huán)狀形成有擴(kuò)散室80。各分 支氣體流路74B的前端側(cè)連通于該擴(kuò)散室80。因而，氣體噴出口 72經(jīng)由擴(kuò)散室80連通于各分支氣體流路74B。由此，在各分支 氣體流路74B內(nèi)流過(guò)來(lái)的分解抑制氣體、即CO氣體在擴(kuò)散室80內(nèi)向載置臺(tái)32的周向擴(kuò)散， 并從氣體噴出口 72均等地被放出。此時(shí)，朝向晶圓W的周邊部放出氣體。利用該放出的分解抑制氣體的作用，能夠防 止不需要的膜附著在晶圓W的周邊部。主氣體流路74A被設(shè)定得稍稍粗于分支氣體流路 74B，在主氣體流路74A的中段設(shè)有質(zhì)量流量控制器這樣的流路控制器82，在其兩側(cè)設(shè)有開(kāi) 閉閥84。而且，為了控制像以上那樣構(gòu)成的成膜裝置2的整體動(dòng)作，設(shè)有例如由計(jì)算機(jī)等 構(gòu)成的裝置控制部86。由此，能夠進(jìn)行各氣體的供給開(kāi)始和停止的控制、流量控制、工藝壓 力控制、晶圓W的溫度控制等。裝置控制部86具有用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)介質(zhì)88，該 計(jì)算機(jī)程序用于進(jìn)行上述控制。作為存儲(chǔ)介質(zhì)88，例如可以采用軟盤(pán)、⑶(Compact Disc)、 CD-ROM、硬盤(pán)、閃存器、DVD等。接著，說(shuō)明像以上那樣構(gòu)成的成膜裝置2的動(dòng)作。首先，未處理的半導(dǎo)體晶圓W保持于未圖示的輸送臂，經(jīng)由處于開(kāi)放狀態(tài)的閘閥 18、搬出搬入口 16被搬入到處理容器4內(nèi)。該晶圓W被交接到與銷(xiāo)升降機(jī)構(gòu)48的環(huán)構(gòu)件 64 —同上升的提升銷(xiāo)52上，之后，通過(guò)該提升銷(xiāo)52下降而載置在載置臺(tái)32的上表面、即載 置面43上。這樣，在晶圓W載置于載置臺(tái)32上的狀態(tài)下，從作為氣體導(dǎo)入部件的簇射頭部6 一邊控制著流量一邊向處理空間S中供給規(guī)定的氣體、例如成膜用的原料氣體。由此，處理 容器4內(nèi)維持在規(guī)定的工藝壓力。例如在形成Ru膜的情況下，作為原料氣體，與作為載氣 的CO氣體一同供給Ru3 (CO) 12氣體。向設(shè)置于載置臺(tái)32的作為加熱部件的加熱器46供給電力，隔著載置臺(tái)32將晶圓 W加熱到規(guī)定的工藝溫度。這樣，在晶圓W的表面，利用熱CVD形成作為金屬膜的薄膜的Ru 膜。此時(shí)的工藝條件為，例如工藝壓力為13. 3Pa左右，晶圓溫度為200 250°C左右。另外，利用未圖示的加熱器，將簇射頭部6、處理容器4的側(cè)壁也加熱到75 80°C左右。另外，在進(jìn)行該成膜處理的情況下，原料氣體通常在晶圓W上的處理空間S中向徑 向外方擴(kuò)散，并從載置臺(tái)32的周邊部向下方彎曲地流下，流入到排氣空間22。然后，從該排 氣空間22經(jīng)由排氣口 34流出到排氣系統(tǒng)36側(cè)。在此，一部分原料氣體在晶圓W的周邊部 (緣部)蔓延地流動(dòng)，欲進(jìn)入到晶圓W的背面和載置面43之間的微小的間隙中，因此，存在 沿著該原料氣體的流動(dòng)的部分堆積有不需要的薄膜的傾向。鑒于該傾向，在以往的成膜裝置中，存在從晶圓W的周邊部到整個(gè)側(cè)面、即斜面部 90(參照?qǐng)D4及圖5)、晶圓周邊部的背面?zhèn)刃纬捎胁恍枰谋∧さ膬A向。特別是，在為了確 保各種孔、槽部的埋入性而設(shè)定能夠得到高階躍式覆蓋率這樣的工藝條件的情況下，即使 在微細(xì)的空間內(nèi)，也有可能發(fā)生成膜，因此，會(huì)更顯著地出現(xiàn)不需要的薄膜的附著傾向。但是，在本實(shí)施方式的情況下，在載置臺(tái)構(gòu)造29中設(shè)有分解抑制氣體供給部件 70，朝向晶圓W的周邊部供給用于抑制原料氣體熱分解的分解抑制氣體、在此是CO氣體，因 此，抑制了晶圓W的周邊部附近的原料氣體的熱分解，能夠防止在該部位堆積不需要的薄 膜。具體地講，如圖1所示，作為分解抑制氣體的CO氣體從分解抑制氣體源76被流量 控制器82控制著流量而流入到氣體流路74的主氣體流路74A內(nèi)，在主氣體流路74A內(nèi)流 動(dòng)的CO氣體到達(dá)載置臺(tái)32之后，分別分支地流入到分支為多個(gè)的各分支氣體流路74B中。然后，也如圖4及圖5所示，在各分支氣體流路74B內(nèi)流動(dòng)的CO氣體流入到設(shè)置 在晶圓W的周邊部下方的環(huán)狀的擴(kuò)散室80內(nèi)。然后，該CO氣體在擴(kuò)散室80內(nèi)向載置臺(tái)32 的周向擴(kuò)散，并從氣體噴出口 72的環(huán)狀的狹縫78向上方流出。由此，CO氣體以朝向晶圓W 的周邊部如箭頭92 (參照?qǐng)D5)所示那樣被噴出的方式供給。因而，如上所述，抑制了原料 氣體的熱分解，能夠防止在晶圓W的斜面部90、晶圓周邊部的背面堆積不需要的薄膜。特別是，由于在載置臺(tái)32的與晶圓W的周邊部相對(duì)應(yīng)的部分呈環(huán)狀設(shè)有槽部45， 因此，如圖5所示，在載置面43上載置晶圓W時(shí)，在該晶圓W的周邊部附近形成有由槽部45 和晶圓W的外周面劃分成的氣體滯留空間94，從氣體噴出口 72噴出的CO氣體臨時(shí)滯留在 該氣體滯留空間94中。由此，該部分的CO濃度更高，結(jié)果，能夠進(jìn)一步增大上述不需要的 薄膜的堆積抑制效果。在此，對(duì)作為原料氣體的Ru3 (CO)12氣體的CO氣體的分解抑制效果的機(jī)理進(jìn)行說(shuō) 明。Ru3(CO)12氣體像下述化學(xué)式那樣可逆熱分解。R u a (CO) 12 * R U 3 (CO) 12 Ru3 (CO) 12 T 鈐 R u3 (CO) 12_x I + XGO tRu3(CO)12-X +Q — 3Ru+(12_X)C0 個(gè)Ru3(CO)12 +Q—3Ru+12C0 個(gè)在此，表示可逆，“丨”表示氣體狀態(tài)，不帶有“丨”的表示固體狀態(tài)，“Q”表示
施加熱量。由上述化學(xué)式可明確，著眼于第2個(gè)化學(xué)式，利用熱分解反應(yīng)可逆地產(chǎn)生 Ru3 (CO)12氣體和CO氣體。因而，從外部供給CO氣體時(shí)，抑制了反應(yīng)向右方向(正反應(yīng))進(jìn) 行，進(jìn)行向左方向反應(yīng)(逆反應(yīng))。結(jié)果，抑制了作為原料氣體的Ru3(CO)12W熱分解，局部 產(chǎn)生上述不需要的薄膜的堆積抑制效果。另外，在此，熱分解反應(yīng)包含正反應(yīng)和逆反應(yīng)，熱分解僅是指正反應(yīng)。在這種情況下，作為分解抑制氣體的CO氣體是與原料氣體被熱分解而產(chǎn)生的氣 體成分相同的氣體種類(lèi)(CO)，因此，與像以往方法那樣采用Ar氣體等作為吹掃氣體的情況 相比，不會(huì)過(guò)度影響成膜反應(yīng)而妨礙成膜。因而，不會(huì)使形成在晶圓W上表面的薄膜的面內(nèi) 均勻性惡化，能夠?qū)⒈∧さ拿鎯?nèi)均勻性維持得較高。氣體噴出口 72的變形例在上述實(shí)施方式中，如圖2所示，舉例說(shuō)明了設(shè)有環(huán)狀的狹縫78作為氣體噴出口 72的情況，但本發(fā)明并不限定于此。例如也可以如圖6所示那樣構(gòu)成。圖6是表示設(shè)有氣 體噴出口的變形例的載置面的狀態(tài)的圖。在此，對(duì)與圖2所示的構(gòu)成部分相同的構(gòu)成部分 標(biāo)注相同的參照附圖標(biāo)記，省略其說(shuō)明。在圖6所示的例子中，作為氣體噴出口 72，沿著載 置臺(tái)32的周向以規(guī)定的間隔形成有多個(gè)噴出孔96。多個(gè)噴出孔96的間隔例如在噴出孔96的直徑為Imm的情況下被設(shè)定為21mm左 右，在直徑為1.2mm的情況下被設(shè)定為31mm左右。還優(yōu)選為等間距。若是等間距，則會(huì)從 各噴出孔96均等地放出CO氣體。在圖6的例子中，也能夠發(fā)揮與之前說(shuō)明的實(shí)施方式同 樣的作用效果。環(huán)構(gòu)件64的變形例另外，在之前的實(shí)施方式中，如圖4及圖5所示，環(huán)構(gòu)件64的內(nèi)周端和晶圓W的緣 部分在水平方向上稍稍分開(kāi)，但并不限定于此。例如，圖7A及圖7B是用于說(shuō)明環(huán)構(gòu)件的變 形例的載置臺(tái)的局部放大剖視圖。在此，對(duì)與圖4及圖5所示的構(gòu)成部分相同的構(gòu)成部分 標(biāo)注相同的參照附圖標(biāo)記，省略其說(shuō)明。在圖7所示的情況下，作為環(huán)構(gòu)件64的膜附著防止用遮蔽環(huán)66的內(nèi)周端側(cè)向內(nèi) 側(cè)稍稍延伸，其與晶圓W的緣部在水平方向上僅以長(zhǎng)度L 1重疊。在該例子中，遮蔽環(huán)66 和晶圓W僅在高度方向上成為稍稍分開(kāi)的非接觸狀態(tài)。在該例子的情況下，由晶圓W的斜面部90 (周邊部)的外周面和槽部45劃分成的 氣體滯留空間94的上方被遮蔽環(huán)66的內(nèi)周端部分覆蓋(劃分)。結(jié)果，由于滯留于氣體滯 留空間94的CO氣體的時(shí)間延長(zhǎng)，因此，能夠相應(yīng)地提高斜面部90等處的不需要的薄膜的 堆積抑制效果。在圖7B所示的情況下，作為環(huán)構(gòu)件64的膜附著防止用遮蔽環(huán)66設(shè)置在稍低的位 置，并且，其內(nèi)周端側(cè)向內(nèi)側(cè)稍稍延伸而起到夾緊環(huán)98的作用。即，該夾緊環(huán)98內(nèi)周端的 下表面會(huì)與晶圓W緣部的上表面稍稍接觸，能夠向載置臺(tái)32側(cè)進(jìn)一步按壓該上表面。出于 該目的，該夾緊環(huán)98的內(nèi)周端優(yōu)選形成為錐形面100。在該例子的情況下，由晶圓W的斜面部90 (周邊部)的外周面和槽部45劃分成的 氣體滯留空間94的上方被夾緊環(huán)98的內(nèi)周端部分大致完全地覆蓋(密閉)。結(jié)果，由于滯 留于氣體滯留空間94的CO氣體的時(shí)間與圖7A所示的情況相比進(jìn)一步延長(zhǎng)，因此，能夠相 應(yīng)地進(jìn)一步提高斜面部90等處的不需要的薄膜的堆積抑制效果。本發(fā)明的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)接著，說(shuō)明對(duì)上述本發(fā)明的載置臺(tái)構(gòu)造進(jìn)行的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)和其結(jié)果。圖8是表示堆 積在半導(dǎo)體晶圓的周邊部(斜面部)的薄膜的膜厚的坐標(biāo)圖。在此，使用圖4所示的載置 臺(tái)構(gòu)造形成Ru膜。其工藝條件如下所述。載置臺(tái)32的溫度為215°C，載氣(CO)的流量為lOOsccm，供給到晶圓周邊部的分解抑制氣體(CO氣體)的流量為0sccm、10sccm、IOOsccm 這三種，成膜時(shí)間為90sec，所采用的晶圓的直徑為300mm。在圖8的曲線(xiàn)圖中，橫軸(晶圓周邊部的位置)將晶圓周邊部的晶圓厚度的中心 位置作為Omm，用“ + ”表示Front的一側(cè)(上表面?zhèn)?，用“_”表示Backside (背面?zhèn)?。在 圖8中也同時(shí)記有表示晶圓位置的示意圖。另外，縱軸(相對(duì)膜厚)用任意單位(arbitrary unit = a. u.)表示堆積的Ru膜的相對(duì)膜厚，使用XRF (熒光X射線(xiàn)分析裝置)來(lái)測(cè)定。如圖8所示，在供給到晶圓周邊部的作為分解抑制氣體的CO氣體的流量為IOsccm 的情況下，膜厚的量變曲線(xiàn)(profile)與分解抑制氣體(C0氣體)的流量為零(Osccm)的 情況大致相同，兩膜厚曲線(xiàn)大致重合。即，幾乎沒(méi)有產(chǎn)生Ru膜的堆積抑制效果。相對(duì)于此，在作為分解抑制氣體的CO氣體的流量為lOOsccm的情況下，如箭頭110 所示，可知晶圓周邊部的Ru膜的堆積量降低很多。在這種情況下，能夠確認(rèn)在晶圓周邊部 的上表面?zhèn)?+側(cè))，膜厚僅降低0. 05 [a. u.]左右，但在晶圓周邊部的位置處于Omm的“-”側(cè) 時(shí)，膜厚也降低最大0. 2 [a. u.]左右，能夠充分地發(fā)揮Ru膜的堆積抑制效果而得到良好的 結(jié)果。因而，判斷為只要在晶圓的周邊部流入1.06SCCm/Cm(單位長(zhǎng)度的流量)[=lOOsccm/ (30cmX π)]左右的分解抑制氣體，就能夠充分地發(fā)揮本發(fā)明的效果。原料氣體另外，在以上各實(shí)施方式中，舉例說(shuō)明了采用作為羰基金屬原料的Ru3(CO)12作 為原料氣體的情況，但并不限定于此。作為羰基金屬原料氣體，可以使用從由Ru3(C0)12、 W (CO) 6、Ni (CO) 4、Mo (CO) 6、Co2 (CO)8, Rh4 (CO) 12、Re2 (CO) 1(1、Cr (CO)6, Os3 (CO) 12、Ta (CO) 5 構(gòu)成 的組中選擇的1個(gè)或多個(gè)材料。被處理體另外，在以上各實(shí)施方式中，作為被處理體以半導(dǎo)體晶圓為例進(jìn)行了說(shuō)明，但作為 半導(dǎo)體晶圓，包含硅基板、GaAs、SiC、GaN等化合物半導(dǎo)體基板。并且，本發(fā)明并不限定為應(yīng) 用于這些基板，也可以應(yīng)用于液晶顯示裝置所采用的玻璃基板、陶瓷基板等。
權(quán)利要求
1.一種載置臺(tái)構(gòu)造，為了使用產(chǎn)生具有可逆性的熱分解反應(yīng)的原料氣體在處理容器內(nèi) 在被處理體上形成薄膜，該載置臺(tái)構(gòu)造設(shè)置在上述處理容器內(nèi)來(lái)載置上述被處理體，其特 征在于，包括載置臺(tái)，其用于在作為其上表面的載置面載置上述被處理體； 分解抑制氣體供給部件，其設(shè)置在上述載置臺(tái)內(nèi)，用于朝向載置于上述載置臺(tái)的載置 面上的上述被處理體的周邊部供給用于抑制上述原料氣體的熱分解的分解抑制氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于， 上述分解抑制氣體供給部件包括氣體噴出口，其沿著載置于上述載置臺(tái)的載置面上的上述被處理體的周邊部的周向形 成在上述載置臺(tái)的與該周邊部相對(duì)應(yīng)的部分； 氣體流路，其與上述氣體噴出口相連通；分解抑制氣體源，其連接于上述氣體流路，用于積存上述分解抑制氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于，上述氣體噴出口經(jīng)由沿著上述載置臺(tái)的周向形成在該載置臺(tái)內(nèi)的環(huán)狀的擴(kuò)散室而與 上述氣體流路相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于，上述氣體噴出口由沿著上述載置臺(tái)的周向形成的環(huán)狀的狹縫構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于，上述氣體噴出口由沿著上述載置臺(tái)的周向以規(guī)定的間隔形成的多個(gè)噴出孔構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于，在上述載置面形成有與上述被處理體的厚度相當(dāng)?shù)纳疃鹊妮d置凹部，該載置凹部用于 收容上述被處理體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于，在上述載置面沿著周向呈環(huán)狀形成有槽部，該槽部用于形成使上述分解抑制氣體臨時(shí) 滯留的氣體滯留空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于，在上述載置臺(tái)上以位于上述被處理體的外周側(cè)的方式配置有呈薄板環(huán)狀的環(huán)構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于，上述環(huán)構(gòu)件能夠升降，其內(nèi)周端起到與上述被處理體的周邊部的上表面接觸而將上述 被處理體的周邊部的上表面按壓的夾緊環(huán)的作用。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于，上述環(huán)構(gòu)件起到防止在該環(huán)構(gòu)件的配置位置形成上述薄膜的膜附著防止用遮蔽環(huán)的 作用。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于， 在上述載置臺(tái)內(nèi)設(shè)有用于加熱上述被處理體的加熱部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于，上述分解抑制氣體是與上述原料氣體因熱分解反應(yīng)而產(chǎn)生的氣體成分相同的氣體種類(lèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于， 上述原料氣體是羰基金屬原料氣體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的載置臺(tái)構(gòu)造，其特征在于，上述羰基金屬原料氣體利用從由Ru3 (CO) 12、W (CO) 6、Ni (CO) 4、Mo (CO)6, Co2 (CO) 8、 Rh4 (CO) 12、Re2 (CO) 1Q、Cr (CO) 6、Os3 (CO) 12、Ta (CO) 5構(gòu)成的組中選擇的1種或多種材料構(gòu)成。
15.一種成膜裝置，該成膜裝置用于在被處理體上形成薄膜，其特征在于， 包括處理容器，其能夠排氣；如權(quán)利要求1 14中任一項(xiàng)所述的載置臺(tái)構(gòu)造；氣體導(dǎo)入部件，其用于將產(chǎn)生具有可逆性的熱分解反應(yīng)的原料氣體導(dǎo)入到上述處理容 器內(nèi)。
16.一種成膜方法，該成膜方法使用產(chǎn)生具有可逆性的熱分解反應(yīng)的原料氣體，在載置 于處理容器內(nèi)的載置臺(tái)上的被處理體上形成薄膜，其特征在于，包括這樣的工序在向上述處理容器內(nèi)導(dǎo)入上述原料氣體時(shí)，朝向上述被處理體的周邊部供給用于抑制 上述原料氣體的熱分解的分解抑制氣體。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的成膜方法，其特征在于， 上述原料氣體是羰基金屬原料氣體。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的成膜方法，其特征在于，上述羰基金屬原料氣體利用從由Ru3 (CO) 12、W (CO) 6、Ni (CO) 4、Mo (CO)6, Co2 (CO) 8、 Rh4 (CO) 12、Re2 (CO) 1Q、Cr (CO) 6、Os3 (CO) 12、Ta (CO) 5構(gòu)成的組中選擇的1種或多種材料構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種載置臺(tái)構(gòu)造。為了使用產(chǎn)生具有可逆性的熱分解反應(yīng)的原料氣體在處理容器內(nèi)在被處理體上形成薄膜，該載置臺(tái)構(gòu)造設(shè)置在上述處理容器內(nèi)來(lái)載置上述被處理體，其特征在于，包括載置臺(tái)，其用于在作為其上表面的載置面載置上述被處理體；分解抑制氣體供給部件，其設(shè)置在上述載置臺(tái)內(nèi)，用于朝向載置于上述載置臺(tái)的載置面的上述被處理體的周邊部供給用于抑制上述原料氣體的熱分解的分解抑制氣體。
文檔編號(hào)C23C16/455GK102112649SQ20098012991
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者五味淳, 原正道, 多賀敏, 山本薰, 水澤寧, 波多野達(dá)夫 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社