[发明专利]气体供给装置、处理装置、处理方法

说明书

本申请是申请日为2009年03月23日、申请号为200980100838.5、发明名称为“气体供给装置、处理装置、处理方法及存储介质”(发明名称在实质审查中被改为“气体供给装置、处理装置、处理方法”)的发明申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及用于对基板供给处理气体的气体供给装置、具备该气体供给装置的处理装置、使用了气体供给装置的处理方法以及存储介质。 

背景技术

当前，使用气体喷淋头作为面向进行CVD(chemical vapor deposition)及蚀刻等的装置的气体供给装置。该气体喷淋头被制成扁平的圆柱形状，使从设于上部的气体导入口供给的气体在内部的扩散空间中扩散，从形成于下面的多个孔中以喷淋状进行供给。作为供给多种处理气体的气体喷淋头，存在有在一个系统的气体流路的途中混合多种处理气体后进行供给的所谓前混合方式的气体喷淋头和针对多种气体分别地设置气体流路进行供给的后混合方式的气体喷淋头。 

另一方面，作为成膜方法还已知有如下的所谓ALD(Atomic Layer Deposition)，即，将多种处理气体的供给例如分为2个步骤，交替地执行供给第一处理气体的第一步骤、供给第二处理气体的第二步骤，而依次层叠这些处理气体的反应产物，从而进行成膜。 

由于喷头内的气体流路复杂且狭窄，因此流导低，气体的置换性差。由此在ALD的情况下，为了避免在时间上前后供给的多种处理气体在喷头内部相互混合而产生反应产物，使用上述的后混合型的喷头。 

图17是表示上述气体喷淋头的一例的纵剖侧面的图。该气体喷淋头1形成将各个扁平的圆形的喷淋平板11、主体部12、基座构件13等多个构件接合的层叠结构。从第一气体供给管14A供给的第一气体向形成于主体部12与基座构件13之间的气体扩散空间15A扩散而向第一喷 出口16A供给。从第二气体供给管14B供给的第二气体向形成于主体构件12与喷淋平板11之间的气体扩散空间15B扩散而向第二喷出口16B供给。像这样，第一气体及第二气体就不会在气体喷淋头1内相互混合，而是分别地从喷出口16A、16B中分别喷出。 

但是，在ALD的过程中，在切换从气体喷淋头1供给的处理气体的种类时，需要如下的工序，即，在开始后面的处理气体的供给之前供给冲洗气体，将残留于进行成膜的处理气氛内的处理气体完全地排除(冲洗)。为了提高生产率，该处理气体的切换期间的供给冲洗气体的工序的时间优选尽可能得短。 

但是，在该气体喷淋头1中，由于如前所述，流路中的气体的流导低，因此如果供给冲洗气体的时间短，则有可能在气体扩散空间15A、15B的角落中残留处理气体。 

如果像这样在先前供给的处理气体残留于喷头内的状态下供给后面的处理气体，则该残留气体就会向晶片的处理空间流出。其结果是，先前供给的处理气体与后面供给的处理气体在气体喷淋头1的表面反应而附着堆积物。其结果是，成为导致颗粒污染的要因，反应产物作为颗粒直接附着于晶片上，有可能无法正常地进行晶片W的成膜处理。所以，冲洗的时间不能太短，从而造成难以提高生产率的状况。 

另外，由于在上述的ALD、CVD、等离子体蚀刻处理等中将晶片加热到规定的温度，因此晶片W的周围的处理空间被加热。所以，作为构成气体喷淋头1的材质，有时优选使用将热膨胀率小的SiC和铝混合的材质或陶瓷等材质来构成。但是，如上所述，气体喷淋头具有复杂的层叠结构，需要形成微细的流路。特别是需要在喷淋平板11中穿设多个孔，对于上述各材质很难实施此种微细的加工。由此还有难以制造喷淋平板11、可以用于制造的材质受到限制的问题。 

而且，在日本特开平7-22323中，记载了用于将各种气体从向下方扩展的流路分别供给的气相生长装置。但是，在日本特开平7-22323中，没有记载将气体相互置换时产生的上述问题的解决方法。 

专利文献1：日本特开平7-22323 

发明内容

本发明是考虑到此种情况而完成的，其目的在于，提供一种在对基板供给气体进行气体处理时可以高速地进行其内部的流路中的气体的置换的气体供给装置、具备该气体供给装置的处理装置、使用了该气体供给装置的处理方法以及存储介质。