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公開番号2025072076
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2023182587
出願日2023-10-24
発明の名称成膜方法、および成膜装置
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/31 20060101AFI20250430BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】所望の膜厚に容易かつ精度よく成膜できる技術を提供する。
【解決手段】成膜方法は、基板に膜を成膜する。成膜方法は、(A)処理容器の内部において基板を回転させると共に、ノズル機構部の吐出口が基板の中心を通過するように基板またはノズル機構部を相対移動させて、吐出口から基板に向けて処理ガスを吐出することで、基板に膜を成膜する工程と、(B)処理ガスの吐出条件を(A)の工程の吐出条件から変更して、処理容器の内部において基板を回転させると共に、基板またはノズル機構部を相対移動させて、吐出口から基板に向けて処理ガスを吐出することで、基板に成膜される膜の膜厚を調整する工程と、を有する。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
基板に膜を成膜する成膜方法であって、
（Ａ）処理容器の内部において前記基板を回転させると共に、ノズル機構部の吐出口が前記基板の中心を通過するように前記基板または前記ノズル機構部を相対移動させて、前記吐出口から前記基板に向けて処理ガスを吐出することで、前記基板に膜を成膜する工程と、
（Ｂ）前記処理ガスの吐出条件を前記（Ａ）の工程の吐出条件から変更して、前記処理容器の内部において前記基板を回転させると共に、前記基板または前記ノズル機構部を相対移動させて、前記吐出口から前記基板に向けて前記処理ガスを吐出することで、前記基板に成膜される膜の膜厚を調整する工程と、を有する、
成膜方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記（Ａ）の工程において成膜した前記膜の膜厚が目標形状の膜厚に対して足りない箇所ほど、前記（Ｂ）の工程において前記吐出口が対向する時間を長くする吐出条件に変更する、
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記（Ｂ）の工程では、前記基板または前記ノズル機構部を相対移動させる動作範囲を、前記（Ａ）の工程の動作範囲よりも狭くする、
請求項２に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記（Ｂ）の工程では、前記基板または前記ノズル機構部を相対移動させる動作範囲を時間経過に伴い徐々に狭くする、
請求項３に記載の成膜方法。
【請求項５】
前記（Ａ）の工程では、前記基板の外縁側の膜厚よりも前記基板の中心側の膜厚が厚い山形の形状に成膜し、
前記（Ｂ）の工程では、前記基板の外縁側の膜厚と前記基板の中心側の膜厚とが均一になるように成膜する、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記（Ａ）の工程の後に、前記（Ｂ）の工程を行う、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項７】
前記（Ａ）の工程の後に、前記処理容器から前記基板を取り出さずに前記（Ｂ）の工程を行う、
請求項６に記載の成膜方法。
【請求項８】
前記（Ａ）の工程および／または前記（Ｂ）の工程では、前記吐出口が対向する前記基板の位置に基づき、前記基板または前記ノズル機構部を相対移動させる速度を変化させる、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項９】
前記ノズル機構部は、前記基板に前記処理ガスを吐出する第１ノズル機構および第２ノズル機構を含み、
前記（Ａ）の工程および前記（Ｂ）の工程では、前記基板を回転させた状態で、前記第１ノズル機構および前記第２ノズル機構の各々を相互に独立してスイングさせる、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成膜方法。
【請求項１０】
前記第１ノズル機構は、前記処理容器の内部を延在する第１ノズルと、前記第１ノズルの基端に設けられ当該第１ノズルをスイングさせる第１ノズル動作部と、前記第１ノズルの先端に設けられ前記処理ガスとして吸着ガスを吐出する第１ヘッドと、を有し、
前記第２ノズル機構は、前記処理容器の内部を延在する第２ノズルと、前記第２ノズルの基端に設けられ当該第２ノズルをスイングさせる第２ノズル動作部と、前記第２ノズルの先端に設けられ前記処理ガスとして前記吸着ガスと反応する反応ガスを吐出する第２ヘッドと、を有する、
請求項９に記載の成膜方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、成膜方法、および成膜装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、サセプタに保持した複数枚のウエハ（基板）を公転させつつ、その上方から複数種類の処理ガスを供給して、基板の表面に所望の膜を成膜する成膜装置が知られている。近年、半導体デバイスの微細化や高性能化に伴って、薄膜で膜厚の面内均一性に優れた膜を成膜する成膜方法が要望されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、処理容器内で水平方向に２枚並べた基板の上方の各々にガス供給部を配置して、２枚の基板間の軸部を中心に各ガス供給部を回転させながら、個々の基板にガスを吐出して膜を成膜する成膜装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－６２７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、所望の膜厚に容易かつ精度よく成膜できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様によれば、基板に膜を成膜する成膜方法であって、（Ａ）処理容器の内部において前記基板を回転させると共に、ノズル機構部の吐出口が前記基板の中心を通過するように前記基板または前記ノズル機構部を相対移動させて、前記吐出口から前記基板に向けて処理ガスを吐出することで、前記基板に膜を成膜する工程と、（Ｂ）前記処理ガスの吐出条件を前記（Ａ）の工程の吐出条件から変更して、前記処理容器の内部において前記基板を回転させると共に、前記基板または前記ノズル機構部を相対移動させて、前記吐出口から前記基板に向けて処理ガスを吐出することで、前記基板に成膜される膜の膜厚を調整する工程と、を有する、成膜方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
一態様によれば、所望の膜厚に容易かつ精度よく成膜できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態に係る成膜装置を示す概略平面図である。
図１の成膜装置において処理容器の対角線に沿って切断した概略断面図である。
図３（Ａ）は、第１ノズル機構の先端側を示す概略断面図である。図３（Ｂ）は、第１ヘッドの吐出部分を示す概略平面図である。
図４（Ａ）は、第２ノズル機構の先端側を示す概略断面図である。図４（Ｂ）は、第２ヘッドの吐出部分を示す概略平面図である。
第１ノズル機構のスイング速度を説明するための概略平面図である。
図６（Ａ）は、平坦状の膜を基板に成膜した状態を示す概略図である。図６（Ｂ）は、山形の膜を基板に成膜した状態を示す概略図である。
図７（Ａ）は、部分成膜処理における第１ノズル機構および第２ノズル機構の第１動作例を示す概略平面図である。図７（Ｂ）は、部分成膜処理における第１ノズル機構および第２ノズル機構の第２動作例を示す概略平面図である。
図８（Ａ）は、全体成膜処理を行う第１成膜工程を示す概略側面図である。図８（Ｂ）は、部分成膜処理を行う第２成膜工程を示す概略側面図である。
実施形態に係る成膜方法の一例を示すフローチャートである。
図１０（Ａ）～図１０（Ｆ）は、基板に成膜される膜の目標形状を示す図である。
変形例に係る成膜装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
〔成膜装置１の構成〕
実施形態に係る成膜装置１は、図１に示すように、基板Ｗを１枚毎に処理する枚葉式の装置に構成されている。この成膜装置１は、基板処理として原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）法または分子層堆積（ＭＬＤ：Molecular Layer Deposition）法による成膜処理を行う。成膜処理が施される基板Ｗとしては、シリコン半導体、化合物半導体または酸化物半導体等の半導体ウエハがあげられる。基板Ｗは、トレンチ、ビア等のパターンを有するものでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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