成膜槽上盖与喷头的一体化构造体制造技术

提供一种可在生产性、批量生产性上优异的成膜槽上盖与喷头的 一体化构造体，具有组装在该上盖上的包括气体扩展部分的喷头构造、 构成喷头的表面的喷淋板，和设于该上盖内部的温媒循环路径；该温 媒循环路径配置成使其大部分与组装在该上盖内部的喷淋板的表面接 触，该喷淋板的表面积与成膜槽顶部的面积为相同程度，根据成膜条 件，可对喷头进行温度控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成膜槽上盖与喷头的一体化构造体。
技术介绍
在以往的薄膜制造装置中，在为具有基板台升降机构的装置的情 况下，由于升降机构的间隙，在真空时，基板台被拉至真空中，在大 气时，调整的同心圆的排气口 (排气路径)的平衡被打破。因此，为 了达到向基板上的均一的膜厚分布，若膜厚分布在±3%以内，则单侧 5mm以上，若±2%以内，则10mm以上的朝,气口是必需的(例如， 参照专利文献1。)。另外，在具有该基板台升降机构的装置中，为了 使基板台从基板运送位置上升到成膜位置，在成膜时，必需为在基板 台下部设置很大的空间(例如13L)的构造。该下部空间是用于实现 各向同性排气的空间，但由于升降机构的间隙，因为在真空时，基板 台被拉至真空中，在大气时，调整的同心圆的排气口平衡被打破，所 以需要所需以上的容积。以往以来，为了在成膜槽的内壁上不引起成膜，设置有防粘板的 装置也被公知。象这样的装置具有防粘板升降机构，该防粘板升降机 构在成膜时，使防粘板上升，在运送基板时，使防粘板下降，但因为 在成膜时，仅使成膜气体流动，所以在构成反应空间的防粘板的内侧 引起成膜，成为粒子的产生源，缩短了批量生产的装置的保养循环。在具有该防粘板的装置的情况下，成膜气体也迂回到防粘板的外 侧，在成膜槽内壁上产生少许的成膜，另外，在不具有防粘板的装置 的情况下，也在成膜槽内壁上直接产生成膜。若在该成膜槽内壁上产生的膜达到某一厚度，则引起膜剥落，成为粒子产生的原因。在以往的薄膜制造装置中，在对用于将成膜气体导入成膜槽中的 喷头进行温度控制的情况下，需要根据基板、原料的种类，调整喷头和基板的距离。但是，由于喷嘴作为可动部(例如，参照专利文献2)， 给予了在喷头周围产生对流、湍流的不需要的空间，这成为粒子的产 生源，缩短了批量生产的装置的保养循环。另外，在这样的进行温度控制的薄膜制造装置中， 一般喷头(喷 淋板)的表面和基板之间的距离在40mm以下，在通过极端辐射进行 对喷头表面加热的环境中，使用通过油循环冷却喷头的方法。但是， 没有考虑到喷头表面的热充分散掉的构造，即，充分地进行热交换的 构造，迫于需要，极端地降低循环的油温度。而且，在该情况下，即 使喷头表面的温度达到最佳温度，也会使喷头表面以外的位置为低温， 产生原料的析出，成为粒子产生的原因。现状是，在进行上述温度控制的装置中，在温^f某温度超过12CTC 的环境中，由于铝(Al)的强度开始极度下降，从安全面出发，温媒 路径的材质必需是SUS。众所周知，SUS热传导率不良(热传导率 相对于SUS约为16W/mK， Al约为240W/mK),热移动迟钝。因此， 在温媒路径的零件为SUS制的喷头构造、喷头表面作为板状的其他零 件的情况下，为了有效地进行板的热交换，需要下述的构造，即，充 分扩大板和温媒路径零件的热交换面积，而且，使温媒路径位于板接 触面附近。再有，以往的薄膜制造装置对与热源接触的基板台部件使用耐热 性优异的石英或氧化铝。但是，由于氧化铝在热沖击特性上有缺点， 所以由于各基板的升降，裂紋的产生或破损频度增高，另外，石英在 高温的还原反应氛围中，产生02分离，石英透失、劣化，使基板的成 膜环境变化。这些也成为粒子的产生源。其结果为，存在缩短了装置 的保养循环，不能进行长期稳定地成膜的问题。再有，在以往的薄膜制造装置中，在对装置内进行通气的情况下， 因为是从下部空间向上方通气，所以在通气时，引起在成膜时产生的粒子的巻起，每次通气都需要进行反应室内部的清洁。例如，如在本申请人所提出的以前的申请2003-61391号中所记载，即使在基板处理 批次之间气体停止，在基板上所测定的粒子数也在增加。因此，从装 置的向下吹风状态开始，需要使气体不停止地进行向下吹风的通气的 系统。上述以往的装置相对于气体流动，对于湍流、对流、热对流没有 特别考虑，存在容易引起成膜中的膜剥离、产生粒子的状况。象上述那样，在对形成于成膜槽内壁等上的膜进行清洁时，在通 过等离子或化学气体等产生的反应处理中，不能有效地清除该膜的情 况下，工作人员必需使用硝酸等的化学药品进行直接清除，是很危险 的。或者，作为其他的清洁方法，是取下成膜槽，送至清洗厂家，因 此，存在产生清洁这一大规模作业的情况。因此，可以说这样的薄膜 制造装置，作为以可以安全有效地使用为前提的批量生产装置，是不 实用的。专利文献1WO 03/048413 Al (19页，图8。)[专利文献21特开平9-316644号公报(专利要求的范围，实施例)本专利技术的课题就是解决上述以往技术的问题点，特别是，提供一 种可在生产性、批量生产性上优异的薄膜制造装置以及制造方法，该 薄膜制造装置再现具有充分的热交换的构造、根据成膜条件可进行温 度控制的构造的喷头、良好的膜厚分布、组成分布、成膜速率，同时， 可以稳定地进行粒子数少的连续成膜。
技术实现思路
本专利技术的喷头，是从可进行真空控制的成膜槽的上部，通过喷头 将成膜气体导入槽内的上部空间，在基板上成膜的薄膜制造装置的喷 头，其特征在于，其构成为，喷头构造组装在成膜槽的上盖上，通过 在上盖上设置热交换装置，对上盖进行温度控制，在构成喷头表面的 圆盘状的喷淋板与该上盖的接触面上进行热交换，根据成膜条件，可 对喷头进行温度控制。通过这样的构成，根据成膜条件，可以对喷头 进行温度控制。在上述喷淋板中，其特征在于，其构成为，喷淋板的热交换部分的面积是喷淋板的成膜气体通过部分的面积的2.4倍以上；喷淋板在 大气压力下，被以每单位面积28.4kgf/cm以上的力，推压到成膜槽上 盖；喷淋板的成膜气体通过部分的厚度小于等于5mm;在喷淋板和成 膜槽上盖的热交换部分中的喷淋板的厚度比喷淋板的成膜气体通过部 分的厚度厚。本专利技术的薄膜制造装置，是从可进行真空控制的成膜槽的上部， 通过喷头将成膜气体导入槽内的上部空间，在基板上成膜的薄膜制造 装置，其特征在于，其构成为，喷头构造组装在成膜槽的上盖上，通 过在上盖上设置热交换装置，对上盖进行温度控制，在构成喷头表面 的圆盘状的喷淋板与该上盖的接触面上进行热交换，根据成膜条件， 可对喷头进行温度控制。根据本专利技术，在抑制湍流 对流 热对流的装置构造，即，缩短 喷头表面-基板间距离，且控制气体的流动的装置构造中，因为根据成 膜条件，可以对受到大量的辐射热的喷头(喷淋板)表面的温度进行 温度控制，所以抑制了成膜气体的分解 析出 成膜，减少了粒子的 产生，可以长期稳定地形成膜质、膜性能稳定的薄膜。其特征在于，上述喷淋板的热交换部分的面积是喷淋板的成膜气 体通过部分的面积的2.4倍以上。若热交换部分的面积小于此，则存 在增大喷淋板的温度分布的不均匀的可能。该热交换部分的面积的下 限依照基板尺寸而变化。例如，为了根据基板尺寸，获得所需的冷却 效果，最好是在150mm基板、200mm基板的情况下，可以为2.4倍 以上，在300mm基才反时，可以为4倍以上。另外，热交换部分的面 积的上限虽然可以依照基板尺寸，适当地设计，但若考虑装置构成的 平衡等， 一般在IO倍以下。其特征在于，上述喷淋板在大气压力下，被以每单位面积 28.4kgf/cn^以上的力，推压到成膜槽上盖。若低于该推压力，则喷淋 板和上盖的热交换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成膜槽上盖与喷头的一体化构造体，其特征在于，具有组装在该上盖上的包括气体扩展部分的喷头构造、构成喷头的表面的喷淋板，和设于该上盖内部的温媒循环路径；该温媒循环路径配置成使其大部分与组装在该上盖内部的喷淋板的表面接触，该喷淋板的表面积与成膜槽顶部的面积为相同程度，根据成膜条件，可对喷头进行温度控制。

【技术特征摘要】
2003.8.6 JP 287762/20031. 一种成膜槽上盖与喷头的一体化构造体，其特征在于，具有组装在该上盖上的包括气体扩展部分的喷头构造、构成喷头的表面的喷淋板，和设于该上盖内部的温媒循环路径；该温媒循环路径配置成使其大部分与组装在该上盖内部的喷淋板的表面接触，该喷淋板的表面积与成膜槽顶部的面积为相同程度，根据成膜条件，可对喷头进行温度控...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田贵一，增田健，梶沼雅彦，西冈浩，植松正纪，邹红罡，
申请(专利权)人：爱发科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP