JP7707675B2 - Film forming apparatus and film forming method - Google Patents
Film forming apparatus and film forming methodInfo
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Description
本発明は、成膜装置および成膜方法に関するものである。 The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method.
化学気相成膜法は、成膜対象物が置かれている反応容器に原料となるガスを導入し、エネルギーを加えて原料ガスを分解、反応させることにより、成膜対象物の表面上に膜を形成する方法である。 Chemical vapor deposition is a method of forming a film on the surface of an object by introducing raw material gas into a reaction vessel in which the object is placed and then applying energy to decompose and react the raw material gas.
例えば、特許文献１には、ウエハーを収容する処理容器を有する真空処理モジュールと、搬送口を介して処理容器に接続された搬送室を有する真空搬送モジュールと、搬送口を開閉するゲートバルブと、を備える真空処理装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a vacuum processing apparatus that includes a vacuum processing module having a processing vessel that contains a wafer, a vacuum transfer module having a transfer chamber connected to the processing vessel via a transfer port, and a gate valve that opens and closes the transfer port.
真空処理モジュールには、処理容器内にシャワー状にガスを供給する第１のガス供給部と、処理容器内を真空排気する第１の排気口が設けられている。真空搬送モジュールには、搬送室内に不活性ガスを供給するための第２のガス供給部と、搬送室内を真空排気する第２の排気口と、が設けられている。 The vacuum processing module is provided with a first gas supply unit that supplies gas into the processing vessel in a shower-like manner, and a first exhaust port that evacuates the processing vessel. The vacuum transfer module is provided with a second gas supply unit that supplies an inert gas into the transfer chamber, and a second exhaust port that evacuates the transfer chamber.
第１のガス供給部からは、成膜用のガスとして、ＴｉＣｌ４ガス、Ｈ２ガス等、複数種のガスが供給される。ＴｉＣｌ４ガスとＨ２ガスとが反応することで、ウエハーの表面にＴｉ膜が形成される一方、処理容器の内壁には反応生成物が堆積する。内壁に堆積した反応生成物が厚くなると、剥離し、ウエハーを汚染するパーティクルとなる。 From the first gas supply unit, a plurality of types of gases, such as TiCl4 gas and H2 gas, are supplied as film forming gases. The TiCl4 gas and H2 gas react with each other to form a Ti film on the surface of the wafer, while the reaction products are deposited on the inner wall of the processing vessel. When the reaction products deposited on the inner wall become thick, they peel off and become particles that contaminate the wafer.
特許文献１に開示されている真空処理装置では、ゲートバルブを開くときの搬送室内と処理容器内の圧力差を最適化するように構成されている。これにより、搬送室から処理容器に流れ込むガスの流量が抑えられ、ガスの流れ込みに伴うパーティクルの巻き上げが抑制される。その結果、巻き上げられたパーティクルによるウエハーの汚染が抑制される。 The vacuum processing apparatus disclosed in Patent Document 1 is configured to optimize the pressure difference between the transfer chamber and the processing vessel when the gate valve is opened. This reduces the flow rate of gas flowing from the transfer chamber to the processing vessel, suppressing the stirring up of particles that accompany the gas flow. As a result, contamination of the wafer by stirred-up particles is suppressed.
特許文献１に記載の真空処理装置では、パーティクルの発生を抑制しているわけではない。このため、例えばウエハーの搬送に伴って発生する気流により、パーティクルが巻き上げられることがある。したがって、パーティクルの発生自体を抑制することが求められている。 The vacuum processing apparatus described in Patent Document 1 does not suppress the generation of particles. As a result, for example, particles may be stirred up by air currents that occur during wafer transport. Therefore, there is a need to suppress the generation of particles itself.
本発明の適用例に係る成膜装置は、
第１材料と第２材料の分子反応により、対象物に対する成膜を行う成膜装置であって、
前記第１材料が供給および排気される第１材料室と、
前記第２材料が供給および排気される第２材料室と、
前記第１材料室の内部と外部との間、および、前記第２材料室の内部と外部との間、を
それぞれ区切る仕切弁と、
前記第１材料室の内部と外部との間、および、前記第２材料室の内部と外部との間、で
それぞれ前記対象物を搬送する搬送器と、
を備え、
前記第１材料室および前記第２材料室は、鉛直方向に並んでおり、
前記搬送器は、前記対象物が載置されるステージを昇降させる機能を有し、
前記ステージは、前記対象物を前記第１材料室内に配置する第１位置と、前記対象物を
前記第２材料室内に配置する第２位置と、の間で昇降し、
前記ステージが前記第１位置にあるとき、前記ステージは、前記第１材料室を囲む壁の
一部を構成することを特徴とする。
A film forming apparatus according to an application example of the present invention includes:
A film forming apparatus for forming a film on an object by a molecular reaction between a first material and a second material,
a first material chamber into which the first material is supplied and exhausted;
a second material chamber into which the second material is supplied and exhausted;
a gate valve separating an inside from an outside of the first material chamber and a gate valve separating an inside from an outside of the second material chamber;
a conveyor for conveying the object between an inside and an outside of the first material chamber and between an inside and an outside of the second material chamber;
Equipped with
The first material chamber and the second material chamber are aligned in a vertical direction,
the transporter has a function of raising and lowering a stage on which the object is placed,
The stage has a first position for placing the object in the first material chamber and a second position for placing the object in the first material chamber.
a second position in which the second material is placed in the second material chamber;
When the stage is in the first position, the stage is
It is characterized by being a part of
本発明の適用例に係る成膜方法は、
第１材料が供給および排気される第１材料室と、
第２材料が供給および排気される第２材料室と、
前記第１材料室の内部と外部との間、および、前記第２材料室の内部と外部との間、を
それぞれ区切る仕切弁と、
を備える成膜装置を用い、
前記第１材料と前記第２材料の分子反応により、対象物に対する成膜を行う成膜方法で
あって、
前記第１材料室内で、ステージに載置された前記対象物に前記第１材料を付着させる工
程と、
前記ステージを昇降させて前記第２材料室内で、前記対象物に付着している前記第１材
料に前記第２材料を反応させ、前記成膜を行う工程と、
を有することを特徴とする。
A film forming method according to an application example of the present invention includes:
a first material chamber into which a first material is supplied and exhausted;
a second material chamber into which a second material is supplied and exhausted;
a gate valve separating an inside from an outside of the first material chamber and a gate valve separating an inside from an outside of the second material chamber;
Using a film forming apparatus equipped with
A film forming method for forming a film on an object by a molecular reaction between the first material and the second material,
depositing the first material on the object placed on a stage in the first material chamber;
a step of raising and lowering the stage to cause the second material to react with the first material attached to the object in the second material chamber, thereby forming the film;
The present invention is characterized by having the following.
以下、本発明の成膜装置および成膜方法の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。 Below, preferred embodiments of the film forming apparatus and film forming method of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
１．第１実施形態
まず、第１実施形態に係る成膜装置および成膜方法について説明する。
1. First Embodiment First, a film forming apparatus and a film forming method according to a first embodiment will be described.
１．１．成膜装置
図１および図２は、第１実施形態に係る成膜装置を示す断面図である。なお、本願の各図では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を設定しており、各軸を矢印で示している。また、Ｚ軸は鉛直軸であり、Ｘ－Ｙ平面は水平面である。なお、各軸の矢印の基端側を各軸のマイナス側といい、先端側を各軸のプラス側という。特に、Ｚ軸プラス側を「上」、Ｚ軸マイナス側を「下」という。
1 and 2 are cross-sectional views showing a film forming apparatus according to the first embodiment. In each drawing of the present application, an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis are set as three mutually orthogonal axes, and each axis is indicated by an arrow. The Z-axis is a vertical axis, and the XY plane is a horizontal plane. The base end side of each axis arrow is referred to as the negative side of each axis, and the tip side is referred to as the positive side of each axis. In particular, the positive side of the Z-axis is referred to as "upper", and the negative side of the Z-axis is referred to as "lower".
図１および図２に示す成膜装置１は、化学気相成膜法の一種である原子層堆積法（ALD : Atomic Layer Deposition）により、対象物９の表面に被膜を形成する装置である。原子層堆積法では、対象物９の表面に原料（第１材料）および酸化剤（第２材料）を順次付着させ、これらの分子同士を反応させることにより、被膜を形成する。対象物９は、特に限定されず、任意の製品、部品、材料等である。 The film forming apparatus 1 shown in Figures 1 and 2 is an apparatus that forms a coating on the surface of an object 9 by atomic layer deposition (ALD), which is a type of chemical vapor deposition method. In atomic layer deposition, a raw material (first material) and an oxidizer (second material) are sequentially deposited on the surface of the object 9, and the molecules of these are reacted with each other to form a coating. The object 9 is not particularly limited and may be any product, part, material, etc.
成膜装置１は、第１材料室２と、第２材料室３と、原料導入部２２と、第１排気部２４と、酸化剤導入部３２と、第２排気部３４と、仕切弁４と、搬送器５と、を備える。 The film forming apparatus 1 includes a first material chamber 2, a second material chamber 3, a raw material introduction section 22, a first exhaust section 24, an oxidizing agent introduction section 32, a second exhaust section 34, a gate valve 4, and a transport device 5.
第１材料室２は、原料ガスＧ１が導入される容器である。第１材料室２は、上部チャンバー２０１と、蓋部２０２と、を備える。そして、第１材料室２の下部は、仕切弁４によって開閉可能になっている。第１材料室２の各部同士は、Ｏリング等のシール部材を介して接続されている。 The first material chamber 2 is a container into which the raw material gas G1 is introduced. The first material chamber 2 includes an upper chamber 201 and a lid 202. The lower portion of the first material chamber 2 can be opened and closed by a gate valve 4. Each part of the first material chamber 2 is connected to each other via a sealing member such as an O-ring.
第２材料室３は、酸化剤ガスＧ２が導入される容器である。第２材料室３は、下部チャンバー３０１と、ベローズ３０３と、を備える。第２材料室３の上部は、仕切弁４によって開閉可能になっており、第２材料室３の下部は、搬送器５によって閉じられている。ベローズ３０３は、搬送器５の動作に応じて、上下方向に伸縮する。第２材料室３の各部同士は、Ｏリング等のシール部材を介して接続されている。 The second material chamber 3 is a container into which the oxidant gas G2 is introduced. The second material chamber 3 includes a lower chamber 301 and a bellows 303. The upper part of the second material chamber 3 can be opened and closed by a gate valve 4, and the lower part of the second material chamber 3 is closed by a conveyor 5. The bellows 303 expands and contracts in the vertical direction in response to the operation of the conveyor 5. Each part of the second material chamber 3 is connected to each other via a sealing member such as an O-ring.
原料導入部２２は、第１材料室２内に原料ガスＧ１を供給する。図１および図２に示す原料導入部２２は、原料ガス貯留部２２２と、バルブ２２４と、配管２２６と、を備える。 The raw material introduction section 22 supplies the raw material gas G1 into the first material chamber 2. The raw material introduction section 22 shown in Figures 1 and 2 includes a raw material gas storage section 222, a valve 224, and a pipe 226.
原料ガス貯留部２２２は、原料ガスＧ１を貯留する。配管２２６は、原料ガス貯留部２２２と第１材料室２とを接続する。バルブ２２４は、配管２２６の途中に設けられ、配管２２６を流れる原料ガスＧ１の流量を調整する。 The raw material gas storage section 222 stores the raw material gas G1. The pipe 226 connects the raw material gas storage section 222 to the first material chamber 2. The valve 224 is provided midway along the pipe 226 and adjusts the flow rate of the raw material gas G1 flowing through the pipe 226.
原料ガスＧ１としては、例えば、被膜を構成する材料の前駆体（プリカーサー）を含むガスが挙げられる。具体的には、例えばケイ素系の被膜を形成する場合には、原料ガスＧ１として、ジメチルアミン、メチルエチルアミン、ジエチルアミンのような第二級アミン、トリスジメチルアミノシラン、ビスジエチルアミノシラン、ビスターシャリブチルアミノシランのような、第二級アミンとトリハロシランとの反応物等が挙げられる。なお、原料ガスＧ１は、これらの原料とともに、キャリアーガスを含んでいてもよい。 The source gas G1 may be, for example, a gas containing a precursor of the material that constitutes the coating. Specifically, when forming a silicon-based coating, the source gas G1 may be a secondary amine such as dimethylamine, methylethylamine, or diethylamine, or a reaction product of a secondary amine and a trihalosilane such as trisdimethylaminosilane, bisdiethylaminosilane, or bistertiarybutylaminosilane. The source gas G1 may contain a carrier gas in addition to these sources.
酸化剤導入部３２は、第２材料室３内に酸化剤ガスＧ２を供給する。図１および図２に示す酸化剤導入部３２は、酸化剤ガス貯留部３２２と、バルブ３２４と、配管３２６と、を備える。 The oxidizer introduction section 32 supplies the oxidizer gas G2 into the second material chamber 3. The oxidizer introduction section 32 shown in Figures 1 and 2 includes an oxidizer gas storage section 322, a valve 324, and a pipe 326.
酸化剤ガス貯留部３２２は、酸化剤ガスＧ２を貯留する。配管３２６は、酸化剤ガス貯留部３２２と第２材料室３とを接続する。バルブ３２４は、配管３２６の途中に設けられ、配管３２６を流れる酸化剤ガスＧ２の流量を調整する。 The oxidant gas storage section 322 stores the oxidant gas G2. The pipe 326 connects the oxidant gas storage section 322 to the second material chamber 3. The valve 324 is provided midway along the pipe 326 and adjusts the flow rate of the oxidant gas G2 flowing through the pipe 326.
酸化剤ガスＧ２としては、例えば、オゾン、プラズマ酸素、水蒸気等を含むガスが挙げられる。なお、酸化剤ガスＧ２は、酸化剤とともに、キャリアーガスを含んでいてもよい。 The oxidizer gas G2 may include, for example, a gas containing ozone, plasma oxygen, water vapor, etc. In addition, the oxidizer gas G2 may contain a carrier gas in addition to the oxidizer.
第１排気部２４は、ポンプ２４２と、バルブ２４４と、配管２４６と、を備える。第２排気部３４は、ポンプ３４２と、バルブ３４４と、配管３４６と、を備える。 The first exhaust section 24 includes a pump 242, a valve 244, and a pipe 246. The second exhaust section 34 includes a pump 342, a valve 344, and a pipe 346.
ポンプ２４２、３４２としては、例えば、ドライ真空ポンプ、油回転真空ポンプ、ターボ分子ポンプ、メカニカルブースターポンプ等が挙げられる。配管２４６は、ポンプ２４２と第１材料室２とを接続する。バルブ２４４は、配管２４６の途中に設けられ、ポンプ２４２による減圧速度、到達圧力等を調整する。配管３４６は、ポンプ３４２と第２材料室３とを接続する。バルブ３４４は、配管３４６の途中に設けられ、ポンプ３４２による減圧速度、到達圧力等を調整する。 Examples of the pumps 242 and 342 include a dry vacuum pump, an oil rotary vacuum pump, a turbo molecular pump, and a mechanical booster pump. The pipe 246 connects the pump 242 to the first material chamber 2. The valve 244 is provided in the middle of the pipe 246 and adjusts the depressurization speed and ultimate pressure of the pump 242. The pipe 346 connects the pump 342 to the second material chamber 3. The valve 344 is provided in the middle of the pipe 346 and adjusts the depressurization speed and ultimate pressure of the pump 342.
仕切弁４は、ゲートバルブ４０を有する。ゲートバルブ４０は、真空用ゲートバルブであり、外部から開閉操作が可能になっている。ゲートバルブ４０を開けると、第１材料室２の内部と第２材料室３の内部とが接続される。ゲートバルブ４０を閉めると、第１材料室２の内部と第２材料室３の内部とが分離される。 The gate valve 4 has a gate valve 40. The gate valve 40 is a vacuum gate valve that can be opened and closed from the outside. When the gate valve 40 is opened, the inside of the first material chamber 2 and the inside of the second material chamber 3 are connected. When the gate valve 40 is closed, the inside of the first material chamber 2 and the inside of the second material chamber 3 are separated.
搬送器５は、底部５０１と、支柱５０２と、ステージ５０３と、を備える。底部５０１は、ベローズ３０３と接続され、第２材料室３の下部を塞いでいる。支柱５０２は、底部５０１から上方に立設されており、その上端にステージ５０３が接続されている。ステージ５０３は、対象物９を載置する載置台である。 The conveyor 5 includes a bottom 501, a support 502, and a stage 503. The bottom 501 is connected to the bellows 303 and closes the lower part of the second material chamber 3. The support 502 stands upright from the bottom 501, and the stage 503 is connected to its upper end. The stage 503 is a mounting table on which the object 9 is placed.
搬送器５は、図示しない駆動部から供給される駆動力によって、下部チャンバー３０１に対して上下方向に移動する。これにより、ステージ５０３は、第２材料室３の内部において上下方向に移動する。 The conveyor 5 moves vertically relative to the lower chamber 301 by a driving force supplied from a drive unit (not shown). This causes the stage 503 to move vertically inside the second material chamber 3.
搬送器５は、ステージ５０３を最下端に位置させることにより、図１に示すように、ステージ５０３に載置されている対象物９を第２材料室３の内部に配置することができる。また、ゲートバルブ４０が開いているとき、搬送器５は、図２に示すように、ステージ５０３に載置されている対象物９を第１材料室２に進入させることができる。このとき、図１に示すステージ５０３を最上端に位置させると、ステージ５０３は、シール部材５０４を介して、下部チャンバー３０１の下面を封止する。これにより、ステージ５０３が第１材料室２の下部を構成し、対象物９は第１材料室２の内部に封入される。 By positioning the stage 503 at the lowest end, the transporter 5 can place the object 9 placed on the stage 503 inside the second material chamber 3 as shown in FIG. 1. Also, when the gate valve 40 is open, the transporter 5 can cause the object 9 placed on the stage 503 to enter the first material chamber 2 as shown in FIG. 2. At this time, when the stage 503 shown in FIG. 1 is positioned at the highest end, the stage 503 seals the lower surface of the lower chamber 301 via the sealing member 504. As a result, the stage 503 forms the lower part of the first material chamber 2, and the object 9 is enclosed inside the first material chamber 2.
成膜装置１は、上記の構成の他、必要に応じて、窒素ガス、アルゴンガスのような不活性ガス（パージガス）を導入するパージガス導入部、第１材料室２や第２材料室３を加熱する加熱部、対象物９にプラズマを照射するプラズマ発生部、第１材料室２または第２材料室３を外部から開閉する開閉扉、各部の動作を協調して制御する制御部等を備えていてもよい。 In addition to the above configuration, the film forming apparatus 1 may also include, as necessary, a purge gas introduction section for introducing an inert gas (purge gas) such as nitrogen gas or argon gas, a heating section for heating the first material chamber 2 or the second material chamber 3, a plasma generation section for irradiating the target object 9 with plasma, an opening/closing door for opening and closing the first material chamber 2 or the second material chamber 3 from the outside, a control section for controlling the operation of each section in a coordinated manner, and the like.
なお、図１および図２に示す成膜装置１は、前述したように、化学気相成膜法の一種である原子層堆積法により被膜を形成する装置である。本発明の成膜装置は、原子層堆積法以外の化学気相成膜法による被膜の形成にも対応可能である。具体的には、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ミストＣＶＤ法のような各種ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法等が挙げられる。原子層堆積法は、例えば原料ガスＧ１と酸化剤ガスＧ２の２種類またはそれ以上の種類のガスの導入および排気を交互に繰り返すことによって、対象物９の表面に吸着した原料分子を反応させ、膜化する方法である。この方法では、形成する被膜の膜厚を高精度に制御することができる。このため、特に薄い被膜をムラなく形成することができる。また、原子層堆積法では、細かな隙間にも原料ガスＧ１や酸化剤ガスＧ２が回り込んで成膜するため、成膜されない部分が発生しにくく、均一な膜厚の被膜を形成することができる。 As described above, the film forming apparatus 1 shown in FIG. 1 and FIG. 2 is an apparatus for forming a film by atomic layer deposition, which is a type of chemical vapor deposition method. The film forming apparatus of the present invention can also be used to form a film by chemical vapor deposition methods other than atomic layer deposition. Specifically, various CVD (chemical vapor deposition) methods such as plasma CVD, thermal CVD, and mist CVD can be mentioned. The atomic layer deposition method is a method in which the introduction and exhaust of two or more types of gases, for example, a source gas G1 and an oxidizer gas G2, are alternately repeated to react the source molecules adsorbed on the surface of the target object 9 to form a film. With this method, the thickness of the film to be formed can be controlled with high precision. Therefore, a particularly thin film can be formed without unevenness. In addition, with the atomic layer deposition method, the source gas G1 and the oxidizer gas G2 go around even in small gaps to form a film, so that it is difficult for parts not to be formed, and a film of uniform thickness can be formed.
１．２．成膜方法
図３は、第１実施形態に係る成膜方法を説明するためのフローチャートである。なお、図３に示す実施形態は、一例であり、各工程の順序は入れ替わっていてもよいし、任意の工程が追加されていてもよい。
1.2 Film Forming Method Fig. 3 is a flow chart for explaining the film forming method according to the first embodiment. Note that the embodiment shown in Fig. 3 is an example, and the order of each process may be changed, or an arbitrary process may be added.
図３に示す工程Ｓ１０２では、ゲートバルブ４０を開ける。なお、この操作の前に、ステージ５０３上には被膜を形成する対象物９を載置しておく。工程Ｓ１０４では、搬送器５のステージ５０３を下部チャンバー３０１に対して相対的に上昇させ、対象物９を第１材料室２内に配置する。工程Ｓ１０６では、第１材料室２内を排気する。これにより、第１材料室２内を減圧状態とする。減圧状態とは、例えば、１００Ｐａ以下の圧力のことをいう。工程Ｓ１０８では、第１材料室２内に原料ガスＧ１を供給する。供給された原料ガスＧ１は、対象物９の表面に付着する。工程Ｓ１１０では、第１材料室２内を排気する。これにより、付着に寄与しなかった余分な原料ガスＧ１が排出される。その後、必要に応じて、第１材料室２内にパージガスを供給、排気する操作を行うようにしてもよい。 In step S102 shown in FIG. 3, the gate valve 40 is opened. Note that, before this operation, the object 9 on which the coating is to be formed is placed on the stage 503. In step S104, the stage 503 of the conveyor 5 is raised relative to the lower chamber 301, and the object 9 is placed in the first material chamber 2. In step S106, the first material chamber 2 is evacuated. As a result, the first material chamber 2 is placed in a reduced pressure state. The reduced pressure state means, for example, a pressure of 100 Pa or less. In step S108, the raw material gas G1 is supplied into the first material chamber 2. The supplied raw material gas G1 adheres to the surface of the object 9. In step S110, the first material chamber 2 is evacuated. As a result, excess raw material gas G1 that did not contribute to the adhesion is exhausted. Thereafter, as necessary, an operation of supplying and exhausting a purge gas into the first material chamber 2 may be performed.
工程Ｓ１１６では、搬送器５のステージ５０３を下部チャンバー３０１に対して相対的に降下させ、対象物９を第２材料室３内に配置する。工程Ｓ１１８では、ゲートバルブ４０を閉める。工程Ｓ１２０では、第２材料室３内を排気する。これにより、第２材料室３内を減圧状態とする。工程Ｓ１２２では、第２材料室３内に酸化剤ガスＧ２を供給する。供給された酸化剤ガスＧ２は、対象物９の表面に付着している原料ガスＧ１の分子と反応し、被膜を形成する。工程Ｓ１２４では、第２材料室３内を排気する。これにより、反応に寄与しなかった余分な酸化剤ガスＧ２が排出される。その後、必要に応じて、第２材料室３内にパージガスを供給、排気する操作を行うようにしてもよい。 In step S116, the stage 503 of the transporter 5 is lowered relative to the lower chamber 301, and the target object 9 is placed in the second material chamber 3. In step S118, the gate valve 40 is closed. In step S120, the second material chamber 3 is evacuated. This reduces the pressure in the second material chamber 3. In step S122, an oxidizing gas G2 is supplied into the second material chamber 3. The supplied oxidizing gas G2 reacts with the molecules of the raw material gas G1 attached to the surface of the target object 9 to form a coating. In step S124, the second material chamber 3 is evacuated. This allows excess oxidizing gas G2 that has not contributed to the reaction to be discharged. Thereafter, if necessary, an operation may be performed to supply and exhaust a purge gas into the second material chamber 3.
工程Ｓ１２６では、成膜を終了するか否かを判断する。被膜の膜厚が十分である場合には、工程Ｓ１２６でＹＥＳを選択して工程Ｓ１２８に移行し、対象物９を取り出して成膜を終了する。被膜の膜厚が不足している場合には、工程Ｓ１２６でＮＯを選択し、成膜を継続するために再び工程Ｓ１０２に戻る。 In step S126, it is determined whether or not to end the film formation. If the film thickness is sufficient, YES is selected in step S126 and the process proceeds to step S128, where the target object 9 is removed and film formation is ended. If the film thickness is insufficient, NO is selected in step S126 and the process returns to step S102 to continue film formation.
形成される被膜の構成材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸化ハフニウム、酸化タンタル、酸化チタンのような酸化物、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化タンタルのような窒化物等が挙げられる。 Examples of materials that can be used to form the coating include oxides such as silicon oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, and titanium oxide, and nitrides such as aluminum nitride, titanium nitride, and tantalum nitride.
被膜の膜厚は、特に限定されないが、一例として、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるのが好ましく、２ｎｍ以上３００ｎｍ以下であるのがより好ましく、４ｎｍ以上２００ｎｍ以下であるのがさらに好ましい。このような膜厚であれば、比較的短時間で均一かつ緻密に形成することができる。 The thickness of the coating is not particularly limited, but as an example, it is preferably 1 nm to 500 nm, more preferably 2 nm to 300 nm, and even more preferably 4 nm to 200 nm. With such a thickness, it can be formed uniformly and densely in a relatively short time.
以上のように、本実施形態に係る成膜方法は、原料ガスＧ１（第１材料）が供給および排気される第１材料室２と、酸化剤ガスＧ２（第２材料）が供給および排気される第２材料室３と、第１材料室２の内部と外部との間、および、第２材料室３の内部と外部との間を、それぞれ区切る仕切弁４と、を備える成膜装置を用い、原料ガスＧ１と酸化剤ガスＧ２の分子反応により、対象物９に対する成膜を行う方法である。この成膜方法は、少なくとも、工程Ｓ１０８と、工程Ｓ１２２と、を有する。工程Ｓ１０８では、第１材料室２内で、対象物９に原料ガスＧ１を付着させる。工程Ｓ１２２では、第２材料室３内で、対象物９に付着している原料ガスＧ１に酸化剤ガスＧ２を反応させ、成膜を行う。 As described above, the film forming method according to this embodiment is a method of forming a film on an object 9 by a molecular reaction between the source gas G1 and the oxidizer gas G2 using a film forming apparatus including a first material chamber 2 to which the source gas G1 (first material) is supplied and exhausted, a second material chamber 3 to which the oxidizer gas G2 (second material) is supplied and exhausted, and a gate valve 4 that separates the inside and outside of the first material chamber 2 and the inside and outside of the second material chamber 3. This film forming method includes at least a step S108 and a step S122. In the step S108, the source gas G1 is attached to the object 9 in the first material chamber 2. In the step S122, the source gas G1 attached to the object 9 is reacted with the oxidizer gas G2 in the second material chamber 3 to form a film.
このような構成によれば、互いに区切られた第１材料室２および第２材料室３に対して互いに異なる材料を供給するため、材料室の内壁において原料ガスＧ１と酸化剤ガスＧ２が反応する機会を減少させることができる。このため、第１材料室２や第２材料室３の内壁に、反応物による被膜が形成されてしまうのを抑制することができ、汚染の原因となるパーティクルの発生を抑制することができる。また、内壁に成膜された被膜を除去するメンテナンスの手間が減少するので、成膜効率を高めることができる。 With this configuration, different materials are supplied to the first material chamber 2 and the second material chamber 3, which are separated from each other, so that the opportunity for the raw material gas G1 and the oxidizer gas G2 to react on the inner walls of the material chambers can be reduced. This makes it possible to prevent a film of reactants from being formed on the inner walls of the first material chamber 2 and the second material chamber 3, and to suppress the generation of particles that cause contamination. In addition, the maintenance work required to remove the film formed on the inner walls is reduced, thereby improving the film formation efficiency.
また、本実施形態に係る成膜装置１は、原料ガスＧ１（第１材料）と酸化剤ガスＧ２（第２材料）の分子反応により、対象物９に対する成膜を行う装置である。成膜装置１は、第１材料室２と、第２材料室３と、仕切弁４と、搬送器５と、を備える。第１材料室２は、原料ガスＧ１が供給および排気される。第２材料室３は、酸化剤ガスＧ２が供給および排気される。仕切弁４は、第１材料室２の内部と外部との間、および、第２材料室３の内部と外部との間、をそれぞれ区切る。搬送器５は、第１材料室２の内部と外部との間、および、第２材料室３の内部と外部との間、でそれぞれ対象物９を搬送する。 The film forming apparatus 1 according to this embodiment is an apparatus for forming a film on an object 9 by a molecular reaction between a raw material gas G1 (first material) and an oxidizer gas G2 (second material). The film forming apparatus 1 includes a first material chamber 2, a second material chamber 3, a gate valve 4, and a conveyor 5. The first material chamber 2 is supplied with and exhausted by raw material gas G1. The second material chamber 3 is supplied with and exhausted by oxidizer gas G2. The gate valve 4 separates the inside and outside of the first material chamber 2 and the inside and outside of the second material chamber 3. The conveyor 5 conveys the object 9 between the inside and outside of the first material chamber 2 and the inside and outside of the second material chamber 3.
このような構成によれば、仕切弁４によって互いに区切られた第１材料室２および第２材料室３に対して原料ガスＧ１および酸化剤ガスＧ２を供給し、そのタイミングに合わせて、搬送器５により、対象物９を第１材料室２および第２材料室３に搬送することができる。これにより、第１材料室２の内壁には酸化剤ガスＧ２が付着しにくくなり、第２材料室３の内壁には原料ガスＧ１が付着しにくくなる。その結果、内壁において原料ガスＧ１と酸化剤ガスＧ２が反応する機会を減少させることができる。このため、第１材料室２や第２材料室３の内壁に、反応物による被膜が形成されてしまうのを抑制することができ、汚染の原因となるパーティクルの発生を抑制することができる。また、内壁に成膜された被膜を除去するメンテナンスの手間が減少するので、成膜装置１は、ランニングコストの低減が図られたものとなる。 According to this configuration, the raw material gas G1 and the oxidizer gas G2 are supplied to the first material chamber 2 and the second material chamber 3, which are separated from each other by the gate valve 4, and the target object 9 can be transported to the first material chamber 2 and the second material chamber 3 by the transporter 5 in accordance with the timing. This makes it difficult for the oxidizer gas G2 to adhere to the inner wall of the first material chamber 2, and the raw material gas G1 to adhere to the inner wall of the second material chamber 3. As a result, the opportunity for the raw material gas G1 and the oxidizer gas G2 to react on the inner wall can be reduced. Therefore, it is possible to prevent a film of reactants from being formed on the inner wall of the first material chamber 2 or the second material chamber 3, and to prevent the generation of particles that cause contamination. In addition, the maintenance work of removing the film formed on the inner wall is reduced, so that the film forming device 1 has reduced running costs.
さらに、図１および図２に示す成膜装置１では、第１材料室２および第２材料室３が鉛直方向に並んでいる。このような構成によれば、成膜装置１の占有面積を小さくすることができるので、成膜装置１の省スペース化を図ることができる。 Furthermore, in the film forming apparatus 1 shown in Figures 1 and 2, the first material chamber 2 and the second material chamber 3 are arranged vertically. With this configuration, the area occupied by the film forming apparatus 1 can be reduced, thereby making it possible to reduce the space required by the film forming apparatus 1.
また、図１および図２に示す成膜装置１では、搬送器５が、対象物９が載置されるステージ５０３を昇降させる機能を有する。ステージ５０３は、対象物９を第１材料室２内に配置する最上端（第１位置）と、対象物９を第２材料室３内に配置する最下端（第２位置）と、の間で昇降する。ステージ５０３が最上端にあるとき、ステージ５０３は、第１材料室２を囲む壁の一部（第１材料室２の下部）を構成する。 In the film forming apparatus 1 shown in Figures 1 and 2, the transporter 5 has a function of raising and lowering the stage 503 on which the object 9 is placed. The stage 503 rises and lowers between the uppermost end (first position) where the object 9 is placed in the first material chamber 2 and the lowermost end (second position) where the object 9 is placed in the second material chamber 3. When the stage 503 is at the uppermost end, the stage 503 forms part of the wall surrounding the first material chamber 2 (the lower part of the first material chamber 2).
このような構成によれば、ステージ５０３が対象物９を載置する機能と、第１材料室２を構成する機能と、を併せ持つ。このため、装置構成を簡単にすることができ、対象物９の搬送手順も簡単である。これにより、成膜装置１の製造コストおよびランニングコストの低減を図ることができる。 With this configuration, the stage 503 has both the function of placing the target object 9 and the function of forming the first material chamber 2. This allows the device configuration to be simplified, and the procedure for transporting the target object 9 is also simple. This allows the manufacturing costs and running costs of the film forming device 1 to be reduced.
２．第２実施形態
次に、第２実施形態に係る成膜装置について説明する。
図４ないし図６は、第２実施形態に係る成膜装置を示す断面図である。
2. Second Embodiment Next, a film forming apparatus according to a second embodiment will be described.
4 to 6 are cross-sectional views showing a film forming apparatus according to the second embodiment.
以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、各図において、前記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付している。 The second embodiment will be described below, focusing on the differences from the first embodiment and omitting explanations of similar points. In each figure, the same reference numerals are used for configurations similar to those of the first embodiment.
図４ないし図６に示す成膜装置１Ａは、対象物保持器６を備える以外、図１および図２に示す成膜装置１と同様である。 The film forming apparatus 1A shown in Figures 4 to 6 is similar to the film forming apparatus 1 shown in Figures 1 and 2, except that it is equipped with an object holder 6.
対象物保持器６は、可動のアーム部６２、および、アーム部６２を駆動する駆動部６４を有する。アーム部６２は、後述するように、対象物９を保持する保持姿勢と、対象物９を保持しない非保持姿勢と、の間で姿勢が変化する。図６に示すアーム部６２は、Ｘ軸に沿って第１材料室２の中心に向かって突出する。そして、前述した保持姿勢とは、対象物９を保持し得るアーム部６２の突出長さを指し、非保持姿勢とは、対象物９に届かないアーム部６２の突出長さを指す。 The object holder 6 has a movable arm unit 62 and a drive unit 64 that drives the arm unit 62. As described below, the arm unit 62 changes its position between a holding position in which the object 9 is held and a non-holding position in which the object 9 is not held. The arm unit 62 shown in FIG. 6 protrudes along the X-axis toward the center of the first material chamber 2. The holding position mentioned above refers to the protruding length of the arm unit 62 that can hold the object 9, and the non-holding position refers to the protruding length of the arm unit 62 that does not reach the object 9.
このような構成によれば、アーム部６２を保持姿勢にしたとき、対象物９をステージ５０３に載置するのではなく、アーム部６２に保持させることができる。このため、第１実施形態とは異なり、ゲートバルブ４０を閉めた状態で第１材料室２に原料ガスＧ１を供給することができる。これにより、ステージ５０３に原料ガスＧ１が付着しにくくなり、ステージ５０３に被膜が形成されるのを抑制することができる。その結果、汚染の原因となるパーティクルの発生をより少なく抑えることができる。 With this configuration, when the arm unit 62 is in the holding position, the target object 9 can be held by the arm unit 62 rather than being placed on the stage 503. Therefore, unlike the first embodiment, the source gas G1 can be supplied to the first material chamber 2 with the gate valve 40 closed. This makes it difficult for the source gas G1 to adhere to the stage 503, and prevents a coating from being formed on the stage 503. As a result, the generation of particles that cause contamination can be further reduced.
図４は、搬送器５のステージ５０３を下部チャンバー３０１に対して相対的に降下させ、対象物９を第２材料室３内に配置した状態を示す。図５は、ゲートバルブ４０を開けて、搬送器５のステージ５０３を下部チャンバー３０１に対して相対的に上昇させ、対象物９を第１材料室２内に配置した状態を示す。図５では、アーム部６２が非保持姿勢にある。このため、非保持姿勢にあるアーム部６２は、ステージ５０３に干渉しないので、対象物９の搬送を妨げない。図５では、対象物９の鉛直方向の位置を、アーム部６２の鉛直方向の位置に合わせてある。この状態で、図６に示すように、アーム部６２を保持姿勢に変化させる。これにより、アーム部６２は、対象物９とステージ５０３との間に挿入される。その結果、対象物９は、ステージ５０３によらず、アーム部６２によって保持される。このようにして対象物９を対象物保持器６に保持させた後、ステージ５０３を降下させ、ゲートバルブ４０を閉める。これにより、図６に示す状態に移行する。 Figure 4 shows a state in which the stage 503 of the transporter 5 is lowered relative to the lower chamber 301 and the object 9 is placed in the second material chamber 3. Figure 5 shows a state in which the gate valve 40 is opened, the stage 503 of the transporter 5 is raised relative to the lower chamber 301, and the object 9 is placed in the first material chamber 2. In Figure 5, the arm unit 62 is in a non-holding position. Therefore, the arm unit 62 in the non-holding position does not interfere with the stage 503 and does not interfere with the transport of the object 9. In Figure 5, the vertical position of the object 9 is aligned with the vertical position of the arm unit 62. In this state, as shown in Figure 6, the arm unit 62 is changed to a holding position. As a result, the arm unit 62 is inserted between the object 9 and the stage 503. As a result, the object 9 is held by the arm unit 62 regardless of the stage 503. After the object 9 is held by the object holder 6 in this manner, the stage 503 is lowered and the gate valve 40 is closed. This transitions to the state shown in FIG. 6.
図６に示す状態であれば、ゲートバルブ４０を閉めた状態で原料ガスＧ１の供給が可能になる。これにより、前述したように、ステージ５０３に原料ガスＧ１が付着するのを抑制することができる。その結果、パーティクルの発生が特に抑制され、成膜装置１Ａのランニングコストのさらなる低減を図ることができる。
以上のような第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
6, the source gas G1 can be supplied with the gate valve 40 closed. As a result, as described above, the source gas G1 can be prevented from adhering to the stage 503. As a result, the generation of particles is particularly prevented, and the running cost of the film forming apparatus 1A can be further reduced.
In the second embodiment as described above, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
３．第３実施形態
次に、第３実施形態に係る成膜装置および成膜方法について説明する。
3. Third Embodiment Next, a film forming apparatus and a film forming method according to a third embodiment will be described.
図７ないし図１２は、第３実施形態に係る成膜装置を示す断面図である。なお、図７と、図９ないし図１２は、Ｘ－Ｙ面による断面図であり、図８は、Ｘ－Ｚ面による断面図である。 Figures 7 to 12 are cross-sectional views showing a film forming apparatus according to the third embodiment. Note that Figures 7 and 9 to 12 are cross-sectional views taken along the X-Y plane, and Figure 8 is a cross-sectional view taken along the X-Z plane.
以下、第３実施形態について説明するが、以下の説明では第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、各図において、前記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付している。 The third embodiment will be described below, focusing on the differences from the first embodiment and omitting explanations of similar points. In each figure, the same reference numerals are used for configurations similar to those of the first embodiment.
３．１．成膜装置
図７に示す成膜装置１Ｂは、第１材料室２、第２材料室３等の並び方が異なる以外、図１および図２に示す成膜装置１と同様である。
3.1 Film Forming Apparatus A film forming apparatus 1B shown in Fig. 7 is similar to the film forming apparatus 1 shown in Figs. 1 and 2, except that the first material chamber 2, the second material chamber 3, etc. are arranged differently.
成膜装置１Ｂは、第１材料室２と、第２材料室３と、第３材料室７と、ロードロック室８と、仕切弁４と、搬送器５と、を備える。なお、成膜装置１Ｂは、この他に、成膜装置１と同様の原料導入部、酸化剤導入部、排気部等を備えるが、各図ではこれらの図示を省略している。 The film forming apparatus 1B includes a first material chamber 2, a second material chamber 3, a third material chamber 7, a load lock chamber 8, a gate valve 4, and a transport device 5. In addition, the film forming apparatus 1B includes a raw material introduction section, an oxidizing agent introduction section, an exhaust section, etc., similar to those of the film forming apparatus 1, but these are not shown in the figures.
図７に示すように、第２材料室３、ロードロック室８および第１材料室２は、Ｘ軸マイナス側からＸ軸プラス側に向かってこの順で並んでいる。また、ロードロック室８および第３材料室７は、Ｙ軸プラス側からＹ軸マイナス側に向かってこの順で並んでいる。 As shown in FIG. 7, the second material chamber 3, the load lock chamber 8, and the first material chamber 2 are arranged in this order from the negative side of the X-axis to the positive side of the X-axis. The load lock chamber 8 and the third material chamber 7 are arranged in this order from the positive side of the Y-axis to the negative side of the Y-axis.
図７または図８に示す第１材料室２は、箱状をなす第１チャンバー２０５と、載置台２０６と、を備える。 The first material chamber 2 shown in FIG. 7 or FIG. 8 includes a box-shaped first chamber 205 and a mounting table 206.
図７または図８に示す第２材料室３は、箱状をなす第２チャンバー３０５と、載置台３０６と、を備える。 The second material chamber 3 shown in FIG. 7 or 8 includes a box-shaped second chamber 305 and a mounting table 306.
図７に示す第３材料室７は、箱状をなす図示しない第３チャンバーと、図示しない載置台と、を備える。第３材料室７内には、第２材料室３内と同様、酸化剤ガスが供給される。このため、第３材料室７には、図示しない酸化剤導入部および排気部が接続されている。 The third material chamber 7 shown in FIG. 7 includes a box-shaped third chamber (not shown) and a mounting table (not shown). The third material chamber 7 is supplied with oxidizer gas, as is the second material chamber 3. For this reason, the third material chamber 7 is connected to an oxidizer inlet and exhaust (not shown).
図７または図８に示すロードロック室８は、箱状をなすロードロックチャンバー８０５と、載置台８０６と、を備える。また、ロードロック室８は、図示しない開閉扉を備える。この開閉扉を介して外部からロードロック室８内に対象物９を持ち込んだり、ロードロック室８内の対象物９を持ち出したりすることができる。さらに、ロードロック室８には、図示しない排気部が接続されている。 The load lock chamber 8 shown in FIG. 7 or FIG. 8 includes a box-shaped load lock chamber 805 and a mounting table 806. The load lock chamber 8 also includes an opening and closing door (not shown). Through this opening and closing door, the object 9 can be brought into the load lock chamber 8 from the outside and the object 9 can be taken out of the load lock chamber 8. Furthermore, an exhaust section (not shown) is connected to the load lock chamber 8.
図７に示す仕切弁４は、第１ゲートバルブ４１と、第２ゲートバルブ４２と、第３ゲートバルブ４３と、を備える。これらは、いずれも真空用ゲートバルブであり、外部から開閉操作が可能になっている。 The gate valve 4 shown in FIG. 7 comprises a first gate valve 41, a second gate valve 42, and a third gate valve 43. All of these are vacuum gate valves and can be opened and closed from the outside.
第１ゲートバルブ４１は、ロードロック室８と第１材料室２との間に設けられる。第１ゲートバルブ４１を開けると、ロードロック室８の内部と第１材料室２の内部とが接続される。 The first gate valve 41 is provided between the load lock chamber 8 and the first material chamber 2. When the first gate valve 41 is opened, the inside of the load lock chamber 8 and the inside of the first material chamber 2 are connected.
第２ゲートバルブ４２は、ロードロック室８と第２材料室３との間に設けられる。第２ゲートバルブ４２を開けると、ロードロック室８の内部と第２材料室３の内部とが接続される。 The second gate valve 42 is provided between the load lock chamber 8 and the second material chamber 3. When the second gate valve 42 is opened, the inside of the load lock chamber 8 and the inside of the second material chamber 3 are connected.
第３ゲートバルブ４３は、ロードロック室８と第３材料室７との間に設けられる。第３ゲートバルブ４３を開けると、ロードロック室８の内部と第３材料室７の内部とが接続される。 The third gate valve 43 is provided between the load lock chamber 8 and the third material chamber 7. When the third gate valve 43 is opened, the inside of the load lock chamber 8 and the inside of the third material chamber 7 are connected.
図７に示す搬送器５は、第１アクチュエーター５１と、第２アクチュエーター５２と、第３アクチュエーター５３と、を備える。これらは、いずれも減圧状態を損なうことなく、対象物９を搬送する。 The conveyor 5 shown in FIG. 7 is equipped with a first actuator 51, a second actuator 52, and a third actuator 53. All of these convey the object 9 without compromising the reduced pressure state.
第１アクチュエーター５１は、図７に示すように、チャンバー５１１と、駆動部５１２と、ベローズ５１３と、ロッド５１４と、仮受部５１５と、駆動部５１６と、ベローズ５１７と、ロッド５１８と、を備える。 As shown in FIG. 7, the first actuator 51 includes a chamber 511, a drive unit 512, a bellows 513, a rod 514, a temporary receiving unit 515, a drive unit 516, a bellows 517, and a rod 518.
第１アクチュエーター５１は、駆動部５１２により、ロッド５１４をＸ軸マイナス側に繰り出したり、Ｘ軸プラス側に引き戻したりする。そして、第１アクチュエーター５１は、ロッド５１４の先端に設けられた仮受部５１５に対象物９を載せ、その状態で、対象物９を搬送する。また、第１アクチュエーター５１は、駆動部５１６により、ロッド５１８をＺ軸プラス側に繰り出したり、Ｚ軸マイナス側に引き戻したりする。ロッド５１８を繰り出したときには、ロッド５１８でロッド５１４をＺ軸プラス側に押し上げる。これにより、仮受部５１５もＺ軸プラス側に押し上げることができる。 The first actuator 51 uses the drive unit 512 to push the rod 514 out towards the negative side of the X-axis and pull it back towards the positive side of the X-axis. The first actuator 51 then places the object 9 on the temporary holder 515 provided at the tip of the rod 514, and transports the object 9 in this state. The first actuator 51 also uses the drive unit 516 to push the rod 518 out towards the positive side of the Z-axis and pull it back towards the negative side of the Z-axis. When the rod 518 is pushed out, the rod 518 pushes the rod 514 up towards the positive side of the Z-axis. This allows the temporary holder 515 to also be pushed up towards the positive side of the Z-axis.
第２アクチュエーター５２は、図７に示すように、チャンバー５２１と、駆動部５２２と、ベローズ５２３と、ロッド５２４と、仮受部５２５と、駆動部５２６と、ベローズ５２７と、ロッド５２８と、を備える。 As shown in FIG. 7, the second actuator 52 includes a chamber 521, a drive unit 522, a bellows 523, a rod 524, a temporary receiving unit 525, a drive unit 526, a bellows 527, and a rod 528.
第２アクチュエーター５２は、駆動部５２２により、ロッド５２４をＸ軸プラス側に繰り出したり、Ｘ軸マイナス側に引き戻したりする。そして、第２アクチュエーター５２は、ロッド５２４の先端に設けられた仮受部５２５に対象物９を載せ、その状態で、対象物９を搬送する。また、第２アクチュエーター５２は、駆動部５２６により、ロッド５２８をＺ軸プラス側に繰り出したり、Ｚ軸マイナス側に引き戻したりする。ロッド５２８を繰り出したときには、ロッド５２８でロッド５２４をＺ軸プラス側に押し上げる。これにより、仮受部５２５もＺ軸プラス側に押し上げることができる。 The second actuator 52 uses the drive unit 522 to push the rod 524 out toward the positive side of the X-axis and pull it back toward the negative side of the X-axis. The second actuator 52 then places the object 9 on the temporary holder 525 provided at the tip of the rod 524, and transports the object 9 in this state. The second actuator 52 also uses the drive unit 526 to push the rod 528 out toward the positive side of the Z-axis and pull it back toward the negative side of the Z-axis. When the rod 528 is pushed out, the rod 528 pushes the rod 524 up toward the positive side of the Z-axis. This allows the temporary holder 525 to also be pushed up toward the positive side of the Z-axis.
第３アクチュエーター５３は、図７に示すように、チャンバー５３１と、駆動部５３２と、ベローズ５３３と、ロッド５３４と、仮受部５３５と、を備える。また、第３アクチュエーター５３は、図示しないが、駆動部５２６、ベローズ５２７およびロッド５２８と同様の部材を備える。第３アクチュエーター５３の動作は、向きが異なる以外、第２アクチュエーター５２と同様である。 7, the third actuator 53 includes a chamber 531, a drive unit 532, a bellows 533, a rod 534, and a temporary receiving unit 535. Although not shown, the third actuator 53 also includes members similar to the drive unit 526, the bellows 527, and the rod 528. The operation of the third actuator 53 is similar to that of the second actuator 52, except for the orientation.
また、成膜装置１Ｂは、第４ゲートバルブ４４、第５ゲートバルブ４５および第６ゲートバルブ４６を備える。 The film forming apparatus 1B also includes a fourth gate valve 44, a fifth gate valve 45, and a sixth gate valve 46.
第４ゲートバルブ４４は、第１材料室２とチャンバー５１１との間に設けられる。第５ゲートバルブ４５は、第２材料室３とチャンバー５２１との間に設けられる。第６ゲートバルブ４６は、第３材料室７とチャンバー５３１との間に設けられる。 The fourth gate valve 44 is provided between the first material chamber 2 and the chamber 511. The fifth gate valve 45 is provided between the second material chamber 3 and the chamber 521. The sixth gate valve 46 is provided between the third material chamber 7 and the chamber 531.
成膜装置１Ｂは、第３材料室７を備えている。第３材料室７は、第２材料室３と同様の機能を有する。つまり、第３材料室７では、対象物９を酸化剤ガスに接触させる。したがって、第２材料室３と第３材料室７とで、同じ工程を並行して行うことができる。これにより、被膜の形成のスループットを上げることができる。なお、後述する成膜方法では、第３材料室７を用いた成膜については、第２材料室３を用いた成膜と同様であるため、その説明を省略する。 The film forming apparatus 1B is equipped with a third material chamber 7. The third material chamber 7 has the same function as the second material chamber 3. That is, in the third material chamber 7, the target object 9 is brought into contact with an oxidizer gas. Therefore, the same process can be performed in parallel in the second material chamber 3 and the third material chamber 7. This can increase the throughput of the formation of the coating. In the film forming method described below, the film formation using the third material chamber 7 is the same as the film formation using the second material chamber 3, so a description thereof will be omitted.
３．２．成膜方法
図１３は、第３実施形態に係る成膜方法を説明するためのフローチャートである。なお、図１３に示す実施形態は、一例であり、各工程の順序は入れ替わっていてもよいし、任意の工程が追加されていてもよい。
3.2 Film forming method Fig. 13 is a flowchart for explaining the film forming method according to the third embodiment. Note that the embodiment shown in Fig. 13 is an example, and the order of each process may be changed, or an arbitrary process may be added.
図１３に示す工程Ｓ２０２では、第１ゲートバルブ４１、第２ゲートバルブ４２および第３ゲートバルブ４３を閉める。工程Ｓ２０４では、図７および図８に示すように、ロードロック室８内の載置台８０６上に対象物９を配置する。工程Ｓ２０６では、ロードロック室８、第１材料室２および第２材料室３を排気する。これにより、ロードロック室８内、第１材料室２内および第２材料室３内を減圧状態とする。 In step S202 shown in FIG. 13, the first gate valve 41, the second gate valve 42, and the third gate valve 43 are closed. In step S204, as shown in FIGS. 7 and 8, the target object 9 is placed on the mounting table 806 in the load lock chamber 8. In step S206, the load lock chamber 8, the first material chamber 2, and the second material chamber 3 are evacuated. This places the load lock chamber 8, the first material chamber 2, and the second material chamber 3 in a reduced pressure state.
工程Ｓ２０８では、第１ゲートバルブ４１を開ける。このとき、ロードロック室８内の圧力が第１材料室２内の圧力よりも低くなるように、各部の圧力を調整するのが好ましい。これにより、第１ゲートバルブ４１を開けたとき、ロードロック室８内の汚染物質が第１材料室２内に流れ込みにくくなる。工程Ｓ２１０では、第１アクチュエーター５１のロッド５１４を繰り出して、仮受部５１５をロードロック室８まで移動させる。そして、ロードロック室８に配置されている対象物９を仮受部５１５で受け取り、図９に示すように、第１材料室２内まで搬送する。そして、対象物９を図８に示す載置台２０６上に配置する。このとき、第１アクチュエーター５１のロッド５１４は、チャンバー５１１から第４ゲートバルブ４４を介して第１材料室２まで延在している。仮受部５１５による対象物９の受け取りや残置は、図８に示すロッド５１８によってロッド５１４を押し上げたり解除したりする操作で行うことができる。なお、チャンバー５１１内は、図示しない排気部によって排気されているので、操作に伴う脱ガスの影響を最小限に留めることができる。対象物９を第１材料室２に移動させた後、工程Ｓ２１２では、図１０に示すように、第１ゲートバルブ４１を閉める。工程Ｓ２１４では、第１材料室２内を排気する。工程Ｓ２１６では、第１材料室２内に原料ガスを供給する。工程Ｓ２１８では、第１材料室２内を排気する。 In step S208, the first gate valve 41 is opened. At this time, it is preferable to adjust the pressure of each part so that the pressure in the load lock chamber 8 is lower than the pressure in the first material chamber 2. This makes it difficult for contaminants in the load lock chamber 8 to flow into the first material chamber 2 when the first gate valve 41 is opened. In step S210, the rod 514 of the first actuator 51 is extended to move the temporary receiving part 515 to the load lock chamber 8. Then, the object 9 placed in the load lock chamber 8 is received by the temporary receiving part 515 and transported to the first material chamber 2 as shown in FIG. 9. Then, the object 9 is placed on the mounting table 206 shown in FIG. 8. At this time, the rod 514 of the first actuator 51 extends from the chamber 511 to the first material chamber 2 via the fourth gate valve 44. The object 9 can be received or left by the temporary receiving part 515 by pushing up or releasing the rod 514 by the rod 518 shown in FIG. 8. The chamber 511 is evacuated by an exhaust unit (not shown), so the effects of degassing during operation can be kept to a minimum. After the object 9 is moved to the first material chamber 2, the first gate valve 41 is closed in step S212, as shown in FIG. 10. In step S214, the first material chamber 2 is evacuated. In step S216, a raw material gas is supplied into the first material chamber 2. In step S218, the first material chamber 2 is evacuated.
工程Ｓ２２０では、第１ゲートバルブ４１を開ける。このときも、工程Ｓ２０８と同様、ロードロック室８内の圧力が第１材料室２内の圧力よりも低くなるように、各部の圧力を調整するのが好ましい。工程Ｓ２２２では、第１アクチュエーター５１により、対象物９をロードロック室８内に配置する。工程Ｓ２２４では、第１ゲートバルブ４１を閉める。 In step S220, the first gate valve 41 is opened. As in step S208, it is preferable to adjust the pressure in each section so that the pressure in the load lock chamber 8 is lower than the pressure in the first material chamber 2. In step S222, the first actuator 51 places the target object 9 in the load lock chamber 8. In step S224, the first gate valve 41 is closed.
工程Ｓ２２６では、第２ゲートバルブ４２を開ける。このとき、ロードロック室８内の圧力が第２材料室３内の圧力よりも低くなるように、各部の圧力を調整するのが好ましい。これにより、第２ゲートバルブ４２を開けたとき、ロードロック室８内の汚染物質が第２材料室３内に流れ込みにくくなる。工程Ｓ２２８では、第２アクチュエーター５２の仮受部５２５で対象物９を受け取り、図１１に示すように、第２材料室３内まで搬送する。そして、対象物９を図８に示す載置台３０６上に配置する。このとき、第２アクチュエーター５２のロッド５２４は、チャンバー５２１から第５ゲートバルブ４５を介して第２材料室３まで延在している。仮受部５２５を対象物９の下に差し込んだ後、図８に示すロッド５２８でロッド５２４を押し上げることにより、仮受部５２５に対象物９を載せることができる。チャンバー５２１内は、図示しない排気部によって排気されている。工程Ｓ２３０では、図１２に示すように、第２ゲートバルブ４２を閉める。工程Ｓ２３２では、第２材料室３内を排気する。工程Ｓ２３４では、第２材料室３内に酸化剤ガスを供給する。供給された酸化剤ガスは、対象物９の表面に付着している原料ガスの分子と反応し、被膜を形成する。工程Ｓ２３６では、第２材料室３内を排気する。 In step S226, the second gate valve 42 is opened. At this time, it is preferable to adjust the pressure of each part so that the pressure in the load lock chamber 8 is lower than the pressure in the second material chamber 3. This makes it difficult for contaminants in the load lock chamber 8 to flow into the second material chamber 3 when the second gate valve 42 is opened. In step S228, the object 9 is received by the temporary receiving part 525 of the second actuator 52 and transported to the second material chamber 3 as shown in FIG. 11. Then, the object 9 is placed on the mounting table 306 shown in FIG. 8. At this time, the rod 524 of the second actuator 52 extends from the chamber 521 to the second material chamber 3 through the fifth gate valve 45. After the temporary receiving part 525 is inserted under the object 9, the rod 528 shown in FIG. 8 pushes up the rod 524, so that the object 9 can be placed on the temporary receiving part 525. The chamber 521 is evacuated by an exhaust part not shown. In step S230, as shown in FIG. 12, the second gate valve 42 is closed. In step S232, the second material chamber 3 is evacuated. In step S234, an oxidizer gas is supplied into the second material chamber 3. The supplied oxidizer gas reacts with the molecules of the source gas adhering to the surface of the target object 9 to form a coating. In step S236, the second material chamber 3 is evacuated.
工程Ｓ２３８では、第２ゲートバルブ４２を開ける。このときも、工程Ｓ２２６と同様、ロードロック室８内の圧力が第２材料室３内の圧力よりも低くなるように、各部の圧力を調整するのが好ましい。工程Ｓ２４０では、第２アクチュエーター５２により、対象物９をロードロック室８内に配置する。工程Ｓ２４２では、第２ゲートバルブ４２を閉める。 In step S238, the second gate valve 42 is opened. As in step S226, it is preferable to adjust the pressure in each section so that the pressure in the load lock chamber 8 is lower than the pressure in the second material chamber 3. In step S240, the target object 9 is placed in the load lock chamber 8 by the second actuator 52. In step S242, the second gate valve 42 is closed.
工程Ｓ２４４では、成膜を終了するか否かを判断する。被膜の膜厚が十分である場合には、工程Ｓ２４４でＹＥＳを選択して工程Ｓ２４６に移行し、対象物９を取り出して成膜を終了する。被膜の膜厚が不足している場合には、工程Ｓ２４４でＮＯを選択し、成膜を継続するために再び工程Ｓ２０８に戻る。 In step S244, it is determined whether or not to end the film formation. If the film thickness is sufficient, YES is selected in step S244 and the process proceeds to step S246, where the target object 9 is removed and film formation is ended. If the film thickness is insufficient, NO is selected in step S244 and the process returns to step S208 again to continue film formation.
以上のように、本実施形態に係る成膜装置１Ｂは、第１ゲートバルブ４１を介して第１材料室２と隣り合い、かつ、第２ゲートバルブ４２を介して第２材料室３と隣り合う、ロードロック室８を備える。 As described above, the film forming apparatus 1B according to this embodiment includes a load lock chamber 8 adjacent to the first material chamber 2 via the first gate valve 41 and adjacent to the second material chamber 3 via the second gate valve 42.
このような構成によれば、第１材料室２や第２材料室３から独立したロードロック室８において、内部へのアクセスが可能になる。これにより、第１材料室２や第２材料室３を外気に曝すことなく、対象物９の搬入や搬出を行うことができる。その結果、第１材料室２や第２材料室３が外気に汚染されるのを抑制することができる。 This configuration allows access to the inside of the load lock chamber 8, which is independent of the first material chamber 2 and the second material chamber 3. This allows the object 9 to be loaded and unloaded without exposing the first material chamber 2 and the second material chamber 3 to the outside air. As a result, contamination of the first material chamber 2 and the second material chamber 3 by the outside air can be suppressed.
また、本実施形態に係る成膜装置１Ｂでは、仕切弁４が、第１ゲートバルブ４１と、第２ゲートバルブ４２と、を有する。第１ゲートバルブ４１は、第１材料室２の内部と外部との間、具体的には、第１材料室２内とロードロック室８内との間を区切る。第２ゲートバルブ４２は、第２材料室３の内部と外部との間、具体的には、第２材料室３内とロードロック室８内との間を区切る。 In the film forming apparatus 1B according to this embodiment, the gate valve 4 has a first gate valve 41 and a second gate valve 42. The first gate valve 41 separates the inside and outside of the first material chamber 2, specifically, between the inside of the first material chamber 2 and the inside of the load lock chamber 8. The second gate valve 42 separates the inside and outside of the second material chamber 3, specifically, between the inside of the second material chamber 3 and the inside of the load lock chamber 8.
このような仕切弁４を設けることにより、第１材料室２に供給される原料ガスがロードロック室８内に流れ込んだり、第２材料室３に供給される酸化剤ガスがロードロック室８内に流れ込んだりするのを防止することができる。これにより、ロードロック室８の内壁に反応物による被膜が形成されてしまうのを抑制することができる。また、成膜装置１Ｂは、第１材料室２と第２材料室３との間にロードロック室８を介在させているため、各材料室の内壁において原料ガスと酸化剤ガスが反応する機会をより減少させることができる。これにより、汚染の原因となるパーティクルの発生をさらに抑制することができ、メンテナンスの手間をさらに減少させることができる。 By providing such a gate valve 4, it is possible to prevent the raw material gas supplied to the first material chamber 2 from flowing into the load lock chamber 8, and the oxidizer gas supplied to the second material chamber 3 from flowing into the load lock chamber 8. This makes it possible to prevent a film of reactants from being formed on the inner wall of the load lock chamber 8. In addition, since the film forming apparatus 1B has the load lock chamber 8 interposed between the first material chamber 2 and the second material chamber 3, it is possible to further reduce the opportunity for the raw material gas and the oxidizer gas to react on the inner wall of each material chamber. This makes it possible to further suppress the generation of particles that cause contamination, and further reduce the maintenance effort.
さらに、本実施形態に係る成膜装置１Ｂでは、搬送器５が、第１アクチュエーター５１と、第２アクチュエーター５２と、を有する。第１アクチュエーター５１は、第１材料室２の内部と外部との間、具体的には、第１材料室２内とロードロック室８内との間で、対象物９を搬送する。第２アクチュエーター５２は、第２材料室３の内部と外部との間、具体的には、第２材料室３内とロードロック室８内との間で、対象物９を搬送する。 Furthermore, in the film forming apparatus 1B according to this embodiment, the transporter 5 has a first actuator 51 and a second actuator 52. The first actuator 51 transports the object 9 between the inside and outside of the first material chamber 2, specifically between the inside of the first material chamber 2 and the inside of the load lock chamber 8. The second actuator 52 transports the object 9 between the inside and outside of the second material chamber 3, specifically between the inside of the second material chamber 3 and the inside of the load lock chamber 8.
このような搬送器５を設けることにより、対象物９の搬送の過程で、第１材料室２内と第２材料室３内とが連通することが防止される。つまり、第１材料室２の内外で搬送を担う第１アクチュエーター５１と、第２材料室３の内外で搬送を担う第２アクチュエーター５２と、を併用することにより、ロードロック室８を挟んだ両側で個別に搬送することができる。これにより、搬送時に、原料ガスと酸化剤ガスが反応してしまう機会を、さらに減少させることができる。 By providing such a transport device 5, communication between the first material chamber 2 and the second material chamber 3 is prevented during the transport of the target object 9. In other words, by using a first actuator 51 that handles transport inside and outside the first material chamber 2 and a second actuator 52 that handles transport inside and outside the second material chamber 3 in combination, transport can be performed separately on both sides of the load lock chamber 8. This further reduces the chance of the raw material gas and oxidant gas reacting during transport.
また、本実施形態に係る成膜方法は、第１材料室２と、第２材料室３と、仕切弁４と、搬送器５と、ロードロック室８と、を備える成膜装置を用いて対象物９に対する成膜を行う方法である。この仕切弁４は、前述したように、第１ゲートバルブ４１と、第２ゲートバルブ４２と、を備える。また、ロードロック室８は、前述したように、第１ゲートバルブ４１を介して第１材料室２と隣り合い、かつ、第２ゲートバルブ４２を介して第２材料室３と隣り合う。そして、本実施形態に係る成膜方法は、工程Ｓ２０８、Ｓ２２０と、工程Ｓ２２６、Ｓ２３８と、を有する。工程Ｓ２０８、Ｓ２２０では、前述したように、第１ゲートバルブ４１を開けるとき、ロードロック室８内の圧力が第１材料室２内の圧力よりも低くなるように調整されるのが好ましい。工程Ｓ２２６、Ｓ２３８では、前述したように、第２ゲートバルブ４２を開けるとき、ロードロック室８内の圧力が第２材料室３内の圧力よりも低くなるように調整されるのが好ましい。 The film forming method according to this embodiment is a method of forming a film on an object 9 using a film forming apparatus including a first material chamber 2, a second material chamber 3, a gate valve 4, a transporter 5, and a load lock chamber 8. As described above, the gate valve 4 includes a first gate valve 41 and a second gate valve 42. As described above, the load lock chamber 8 is adjacent to the first material chamber 2 through the first gate valve 41 and adjacent to the second material chamber 3 through the second gate valve 42. The film forming method according to this embodiment includes steps S208, S220, and steps S226 and S238. In steps S208 and S220, as described above, it is preferable that the pressure in the load lock chamber 8 is adjusted to be lower than the pressure in the first material chamber 2 when the first gate valve 41 is opened. In steps S226 and S238, as described above, when the second gate valve 42 is opened, it is preferable to adjust the pressure in the load lock chamber 8 to be lower than the pressure in the second material chamber 3.
各部の圧力を上記のように調整することで、ロードロック室８内の汚染物質が第１材料室２内や第２材料室３内に流れ込むのを抑制することができる。これにより、対象物９に形成する被膜の品質が低下するのを抑制することができる。 By adjusting the pressure of each part as described above, it is possible to prevent contaminants in the load lock chamber 8 from flowing into the first material chamber 2 or the second material chamber 3. This makes it possible to prevent a deterioration in the quality of the coating formed on the object 9.
なお、これと同様、第４ゲートバルブ４４を開けるとき、第１アクチュエーター５１が備えるチャンバー５１１内の圧力は、第１材料室２内の圧力より低くなるように調整されるのが好ましい。また、第５ゲートバルブ４５を開けるとき、第２アクチュエーター５２が備えるチャンバー５２１内の圧力は、第２材料室３内の圧力より低くなるように調整されるのが好ましい。さらに、第６ゲートバルブ４６を開けるとき、第３アクチュエーター５３が備えるチャンバー５３１内の圧力は、第３材料室７内の圧力より低くなるように調整されるのが好ましい。これにより、チャンバー５１１、５２１、５３１内の汚染物質が第１材料室２内、第２材料室３内および第３材料室７内に流れ込むのを抑制することができる。 Similarly, when the fourth gate valve 44 is opened, the pressure in the chamber 511 of the first actuator 51 is preferably adjusted to be lower than the pressure in the first material chamber 2. When the fifth gate valve 45 is opened, the pressure in the chamber 521 of the second actuator 52 is preferably adjusted to be lower than the pressure in the second material chamber 3. Furthermore, when the sixth gate valve 46 is opened, the pressure in the chamber 531 of the third actuator 53 is preferably adjusted to be lower than the pressure in the third material chamber 7. This makes it possible to prevent contaminants in the chambers 511, 521, and 531 from flowing into the first material chamber 2, the second material chamber 3, and the third material chamber 7.
以上、本発明の成膜装置および成膜方法を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の成膜装置は、前記実施形態の各部が同様の機能を有する任意の構成のものに置換されたものであってもよく、前記実施形態に任意の構成物が付加されたものであってもよい。また、本発明の成膜方法は、前記実施形態に任意の目的の工程が追加されたものであってもよい。 The film forming apparatus and film forming method of the present invention have been described above based on the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, the film forming apparatus of the present invention may be one in which each part of the embodiment is replaced with an arbitrary configuration having a similar function, or an arbitrary component may be added to the embodiment. Furthermore, the film forming method of the present invention may be one in which a process for an arbitrary purpose is added to the embodiment.
１…成膜装置、１Ａ…成膜装置、１Ｂ…成膜装置、２…第１材料室、３…第２材料室、４…仕切弁、５…搬送器、６…対象物保持器、７…第３材料室、８…ロードロック室、９…対象物、２２…原料導入部、２４…第１排気部、３２…酸化剤導入部、３４…第２排気部、４０…ゲートバルブ、４１…第１ゲートバルブ、４２…第２ゲートバルブ、４３…第３ゲートバルブ、４４…第４ゲートバルブ、４５…第５ゲートバルブ、４６…第６ゲートバルブ、５１…第１アクチュエーター、５２…第２アクチュエーター、５３…第３アクチュエーター、６２…アーム部、６４…駆動部、２０１…上部チャンバー、２０２…蓋部、２０５…第１チャンバー、２０６…載置台、２２２…原料ガス貯留部、２２４…バルブ、２２６…配管、２４２…ポンプ、２４４…バルブ、２４６…配管、３０１…下部チャンバー、３０３…ベローズ、３０５…第２チャンバー、３０６…載置台、３２２…酸化剤ガス貯留部、３２４…バルブ、３２６…配管、３４２…ポンプ、３４４…バルブ、３４６…配管、５０１…底部、５０２…支柱、５０３…ステージ、５０４…シール部材、５１１…チャンバー、５１２…駆動部、５１３…ベローズ、５１４…ロッド、５１５…仮受部、５１６…駆動部、５１７…ベローズ、５１８…ロッド、５２１…チャンバー、５２２…駆動部、５２３…ベローズ、５２４…ロッド、５２５…仮受部、５２６…駆動部、５２７…ベローズ、５２８…ロッド、５３１…チャンバー、５３２…駆動部、５３３…ベローズ、５３４…ロッド、５３５…仮受部、８０５…ロードロックチャンバー、８０６…載置台、Ｇ１…原料ガス、Ｇ２…酸化剤ガス、Ｓ１０２…工程、Ｓ１０４…工程、Ｓ１０６…工程、Ｓ１０８…工程、Ｓ１１０…工程、Ｓ１１６…工程、Ｓ１１８…工程、Ｓ１２０…工程、Ｓ１２２…工程、Ｓ１２４…工程、Ｓ１２６…工程、Ｓ１２８…工程、Ｓ２０２…工程、Ｓ２０４…工程、Ｓ２０６…工程、Ｓ２０８…工程、Ｓ２１０…工程、Ｓ２１２…工程、Ｓ２１４…工程、Ｓ２１６…工程、Ｓ２１８…工程、Ｓ２２０…工程、Ｓ２２２…工程、Ｓ２２４…工程、Ｓ２２６…工程、Ｓ２２８…工程、Ｓ２３０…工程、Ｓ２３２…工程、Ｓ２３４…工程、Ｓ２３６…工程、Ｓ２３８…工程、Ｓ２４０…工程、Ｓ２４２…工程、Ｓ２４４…工程、Ｓ２４６…工程 1...film forming apparatus, 1A...film forming apparatus, 1B...film forming apparatus, 2...first material chamber, 3...second material chamber, 4...gate valve, 5...transporter, 6...object holder, 7...third material chamber, 8...load lock chamber, 9...object, 22...raw material introduction section, 24...first exhaust section, 32...oxidizer introduction section, 34...second exhaust section, 40...gate valve, 41...first gate valve, 42...second gate valve, 43...third gate valve, 44...fourth gate valve, 45...fifth gate valve, 46...sixth gate valve, 51...first actuator, 52...second actuator, 53...third actuator , 62 ... arm portion, 64 ... drive portion, 201 ... upper chamber, 202 ... lid portion, 205 ... first chamber, 206 ... mounting table, 222 ... raw material gas storage portion, 224 ... valve, 226 ... piping, 242 ... pump, 244 ... valve, 246 ... piping, 301 ... lower chamber, 303 ... bellows, 305 ... second chamber, 306 ... mounting table, 322 ... oxidant gas storage portion, 324 ... valve, 326 ... piping, 342 ... pump, 344 ... valve, 346 ... piping, 501 ... bottom portion, 502 ... support, 503 ... stage, 504 ... seal member, 511 ... chamber, 512 ...drive unit, 513...bellows, 514...rod, 515...temporary holder, 516...drive unit, 517...bellows, 518...rod, 521...chamber, 522...drive unit, 523...bellows, 524...rod, 525...temporary holder, 526...drive unit, 527...bellows, 528...rod, 531...chamber, 532...drive unit, 533...bellows, 534...rod, 535...temporary holder, 805...load lock chamber, 806...mounting table, G1...source gas, G2...oxidizer gas, S102...step, S104...step, S106...step, S108...step, S110 ...Step, S116...Step, S118...Step, S120...Step, S122...Step, S124...Step, S126...Step, S128...Step, S202...Step, S204...Step, S206...Step, S208...Step, S210...Step, S212...Step, S214...Step, S216... Step, S218...Step, S220...Step, S222...Step, S224...Step, S226...Step, S228...Step, S230...Step, S232...Step, S234...Step, S236...Step, S238...Step, S240...Step, S242...Step, S244...Step, S246...Step
Claims (7)
前記第１材料が供給および排気される第１材料室と、
前記第２材料が供給および排気される第２材料室と、
前記第１材料室の内部と外部との間、および、前記第２材料室の内部と外部との間、を
それぞれ区切る仕切弁と、
前記第１材料室の内部と外部との間、および、前記第２材料室の内部と外部との間、で
それぞれ前記対象物を搬送する搬送器と、
を備え、
前記第１材料室および前記第２材料室は、鉛直方向に並んでおり、
前記搬送器は、前記対象物が載置されるステージを昇降させる機能を有し、
前記ステージは、前記対象物を前記第１材料室内に配置する第１位置と、前記対象物を
前記第２材料室内に配置する第２位置と、の間で昇降し、
前記ステージが前記第１位置にあるとき、前記ステージは、前記第１材料室を囲む壁の
一部を構成することを特徴とする成膜装置。 A film forming apparatus for forming a film on an object by a molecular reaction between a first material and a second material,
a first material chamber into which the first material is supplied and exhausted;
a second material chamber into which the second material is supplied and exhausted;
a gate valve for separating an inside from an outside of the first material chamber and an inside from an outside of the second material chamber;
a conveyor for conveying the object between an inside and an outside of the first material chamber and between an inside and an outside of the second material chamber;
Equipped with
The first material chamber and the second material chamber are aligned in a vertical direction,
the transporter has a function of raising and lowering a stage on which the object is placed,
The stage has a first position for placing the object in the first material chamber and a second position for placing the object in the first material chamber.
a second position in which the second material is placed in the second material chamber;
When the stage is in the first position, the stage is
A film forming apparatus comprising a part of the film forming apparatus.
前記アーム部は、前記対象物を保持する保持姿勢と、前記対象物を保持しない非保持姿
勢と、の間で姿勢が変化する請求項１に記載の成膜装置。 An object holder having a movable arm portion and a drive portion that drives the arm portion,
The film forming apparatus according to claim 1 , wherein the arm portion changes its posture between a holding posture in which the arm portion holds the object and a non-holding posture in which the arm portion does not hold the object.
前記第１材料室の内部と外部との間を区切る第１ゲートバルブと、
前記第２材料室の内部と外部との間を区切る第２ゲートバルブと、
を備える請求項１に記載の成膜装置。 The gate valve is
a first gate valve that separates the inside and the outside of the first material chamber;
a second gate valve that separates the inside and the outside of the second material chamber;
The film forming apparatus according to claim 1 .
前記第１材料室の内部と外部との間で前記対象物を搬送する第１アクチュエーターと、
前記第２材料室の内部と外部との間で前記対象物を搬送する第２アクチュエーターと、
を備える請求項３に記載の成膜装置。 The conveyor includes:
a first actuator that transports the object between an inside and an outside of the first material chamber;
a second actuator that transports the object between the inside and the outside of the second material chamber;
The film forming apparatus according to claim 3 .
ブを介して前記第２材料室と隣り合う、ロードロック室を備える請求項３または４に記載
の成膜装置。 5. The film forming apparatus according to claim 3 , further comprising a load lock chamber adjacent to the first material chamber via the first gate valve and adjacent to the second material chamber via the second gate valve.
第２材料が供給および排気される第２材料室と、
前記第１材料室の内部と外部との間、および、前記第２材料室の内部と外部との間、を
それぞれ区切る仕切弁と、
を備える成膜装置を用い、
前記第１材料と前記第２材料の分子反応により、対象物に対する成膜を行う成膜方法で
あって、
前記第１材料室内で、ステージに載置された前記対象物に前記第１材料を付着させる工
程と、
前記ステージを昇降させて前記第２材料室内で、前記対象物に付着している前記第１材
料に前記第２材料を反応させ、前記成膜を行う工程と、
を有することを特徴とする成膜方法。 a first material chamber into which a first material is supplied and exhausted;
a second material chamber into which a second material is supplied and exhausted;
a gate valve separating an inside from an outside of the first material chamber and a gate valve separating an inside from an outside of the second material chamber;
Using a film forming apparatus equipped with
A film forming method for forming a film on an object by a molecular reaction between the first material and the second material,
depositing the first material on the object placed on a stage in the first material chamber;
a step of raising and lowering the stage to cause the second material to react with the first material attached to the object in the second material chamber, thereby forming the film;
A film forming method comprising the steps of:
前記第１材料室の内部と外部との間を区切る第１ゲートバルブと、
前記第２材料室の内部と外部との間を区切る第２ゲートバルブと、
を備え、
前記成膜装置は、前記第１ゲートバルブを介して前記第１材料室と隣り合い、かつ、前
記第２ゲートバルブを介して前記第２材料室と隣り合う、ロードロック室を備え、
前記第１ゲートバルブを開けるとき、前記ロードロック室内の圧力が前記第１材料室内
の圧力よりも低くなるように調整し、
前記第２ゲートバルブを開けるとき、前記ロードロック室内の圧力が前記第２材料室内
の圧力よりも低くなるように調整する請求項６に記載の成膜方法。 The gate valve is
a first gate valve that separates the inside and the outside of the first material chamber;
a second gate valve that separates the inside and the outside of the second material chamber;
Equipped with
the film forming apparatus includes a load lock chamber adjacent to the first material chamber via the first gate valve and adjacent to the second material chamber via the second gate valve;
adjusting the pressure in the load lock chamber to be lower than the pressure in the first material chamber when the first gate valve is opened;
7. The film forming method according to claim 6 , wherein the pressure in the load lock chamber is adjusted to be lower than the pressure in the second material chamber when the second gate valve is opened.
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