成膜装置以及成膜方法制造方法及图纸

成膜装置以及成膜方法。在对沿垂直方向多层地配置的状态的多个基板进行成膜处理时，使膜厚的面内均匀性和覆盖性能良好。成膜装置具有：基板保持构件，其以规定间隔沿垂直方向多层地保持多个被处理基板；处理容器，其收容保持有被处理基板的基板保持构件；处理气体导入构件，其具有对处理容器内的被处理基板平行地喷出处理气体的多个气体喷出孔，来向处理容器内导入处理气体；排气机构，其对处理容器内进行排气；以及多个气流调整构件，该多个气流调整构件分别与被处理基板相向地设置，其中，气流调整构件将从喷出孔对被处理基板平行地喷出的处理气体的气流调整为从位于该气流的下方的被处理基板的上方朝向该被处理基板的表面的气流。

【技术实现步骤摘要】
成膜装置以及成膜方法
本专利技术涉及对沿垂直方向多层地配置的状态的多个被处理基板进行成膜处理的成膜装置以及成膜方法。
技术介绍
例如在半导体器件的制造中对半导体晶圆等基板进行扩散处理、成膜处理、氧化处理等热处理的情况下，广泛应用了如下一种批量式的纵型热处理装置：向纵型的石英制的处理容器内搬入沿垂直方向多层地配置有多个基板的石英制的晶舟，利用沿基板的配置方向延伸且具有被设置在与各晶圆对应的位置的多个气体喷出孔的气体喷射器向基板供给气体，并且利用设置在处理容器的周围的加热器对基板进行加热。最近，随着半导体器件的微细化、构造的复杂化，在将这种纵型热处理装置用于基于化学气相沉积法(CVD法)、原子层沉积法(ALD法)的成膜处理的情况下，要求膜厚的面内均匀性。针对这种要求，在专利文献1中记载了如下一种技术：与沿垂直方向多层地配置的多个基板的处理面分别相向地配置圆环状(环状)构件。专利文献1：日本特开2010-132958号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，最近半导体器件的微细化和构造的复杂化日益加剧，进一步要求膜厚的面内均匀性，特别是对于HfO2膜等High-k膜而言进一步期望面内均匀性和覆盖性能，上述专利文献1的技术越来越不充分。因而，本专利技术的目的在于提供如下的成膜装置以及成膜方法：在对沿垂直方向多层地配置的状态的多个基板进行成膜处理时，能够使膜厚的面内均匀性和覆盖性能良好。用于解决问题的方案为了解决上述问题，本专利技术的第一观点提供一种成膜装置，在被处理基板的表面形成规定的膜，该成膜装置的特征在于，具有：基板保持构件，其将多个被处理基板以规定间隔沿垂直方向多层地保持；处理容器，其收容保持有多个被处理基板的所述基板保持构件；处理气体导入构件，其具有对所述处理容器内的所述被处理基板平行地喷出成膜用的处理气体的多个气体喷出孔，来向所述处理容器内导入处理气体；排气机构，其对所述处理容器内进行排气；以及多个气流调整构件，所述多个气流调整构件与所述多个被处理基板分别相向地设置，其中，所述气流调整构件将从所述处理气体导入构件的所述气体喷出孔对被处理基板平行地喷出的所述处理气体的气流调整为从位于该气流的下方的被处理基板的上方朝向该被处理基板的表面的气流。在第一观点中，优选的是，所述气流调整构件具有多个贯通孔，经由所述多个贯通孔向下方的被处理基板供给从上方朝向该被处理基板的表面的气流。在该情况下，优选的是，所述处理气体导入构件具有沿晶圆的排列方向垂直地延伸的垂直部，所述多个气体喷出孔被配置在所述垂直部的、位于所述多个气流调整构件各自的正上方的位置，从所述气体喷出孔水平地喷出的所述处理气体经由所述气流调整构件的所述贯通孔成为从上方朝向被处理基板的表面的气流被供给到位于该贯通孔的下方的被处理基板。所述气流调整构件也可以具有环状构件、用于将所述环状构件的上表面堵塞的板状构件以及形成于所述环状构件的狭缝，从所述狭缝向位于该狭缝下方的被处理基板的表面供给所述气流。作为成膜装置，也可以还具有加热单元，该加热单元被设置在所述处理容器的周围，将所述处理容器的内部加热为规定温度。所述处理气体也可以包含原料气体以及与原料气体反应的反应气体，其中，所述原料气体含有要形成的膜的构成元素，所述处理气体导入构件具有用于导入所述原料气体的第一气体导入构件和用于导入所述反应气体的第二气体导入构件。本专利技术的第二观点提供一种成膜方法，使用成膜装置在被处理基板的表面形成规定的膜，该成膜装置具有：基板保持构件，其将多个被处理基板以规定间隔沿垂直方向多层地保持；处理容器，其收容保持有多个被处理基板的所述基板保持构件；处理气体导入构件，其具有对所述处理容器内的所述被处理基板平行地喷出成膜用的处理气体的多个气体喷出孔，来向所述处理容器内导入处理气体；以及排气机构，其对所述处理容器内进行排气，该成膜方法的特征在于，将从所述处理气体导入构件的所述气体喷出孔对被处理基板平行地喷出的所述处理气体的气流调整为从位于该气流的下方的被处理基板的上方朝向该被处理基板的表面的气流来进行成膜处理。在上述第二观点中，所述处理气体也可以包含原料气体以及与原料气体反应的反应气体，其中，所述原料气体含有想要形成的膜的构成元素，通过原料气体与反应气体的反应来在所述被处理基板的表面形成规定的膜。在上述第一观点和第二观点中，关于所述成膜，也可以利用有序地供给所述原料气体和所述反应气体的原子层沉积法来进行成膜。所述规定的膜可以是High-k膜，作为High-k膜，能够列举HfO2膜。专利技术的效果根据本专利技术，能够将从处理气体导入构件的气体喷出孔对被处理基板平行地喷出的处理气体的气流调整为从位于该气流的下方的被处理基板的上方朝向该被处理基板的表面的气流，因此能够使在被处理基板上形成的膜的膜厚的面内均匀性良好。另外，像这样形成从被处理基板的上方朝向该被处理基板的表面的气流，因此能够对如沟槽那样的凹部内也充分地供给处理气体，从而能够使覆盖性能良好。附图说明图1是表示构成为应用本专利技术的纵型热处理装置的成膜装置的概要结构的截面图。图2是表示由图1的成膜装置利用原子层沉积法进行成膜时的气体供给顺序的图。图3是用于说明晶舟的构造的立体图。图4是表示向晶舟的支柱中形成的槽插入了晶圆的状态的图。图5是表示以往的成膜装置的向晶圆供给的气流的示意图。图6是表示以往的成膜装置中的利用气流进行成膜的情况下的膜厚面内分布的一例的示意图。图7是表示以往的成膜装置中的利用气流实际形成HfO2膜时的膜厚测定结果的图。图8是表示在气流实验的实验1和实验2中使用的环构件和晶圆的配置的图。图9是表示在气流实验的实验3中使用的环状构件、圆板构件以及晶圆的配置的图。图10是表示在图9的圆板构件中形成狭缝状的开口并进行了成膜时的膜厚分布的图。图11是表示形成有在气流实验的实验4中使用的狭缝的环状构件、圆板构件以及晶圆的配置的图。图12是表示实验1～4中的晶圆的膜厚面内均匀性的图。图13是表示实验1～4中的晶圆的膜厚分布的图。图14是本专利技术的一个实施方式所涉及的成膜装置的包括具有气流调整构件的主要部分的截面图。图15是表示本专利技术的一个实施方式所涉及的成膜装置的气流调整构件的俯视图。图16是表示气流调整构件的其它例的图。附图标记说明1：处理容器；5：晶舟；14：原料气体供给机构；15：反应气体供给机构；16：吹扫气体供给机构；17：原料气体供给源；19、22：气体喷射器；19a、22a：气体喷出口；20：反应气体供给源；23：吹扫气体供给源；41：排气装置；42：加热装置；51：顶板；52：底板；53：支柱；54：槽；60：环状构件；61、67：支承构件；62：圆板构件；63：狭缝；65：气流调整构件(喷淋板)；66：贯通孔；100：成膜装置；W：半导体晶圆。具体实施方式下面，参照所附附图对本专利技术的实施方式进行说明。<装置的概要>首先，对构成为应用本专利技术的纵型热处理装置的成膜装置的概要结构进行说明。图1是表示应用本专利技术的纵型热处理装置的概要结构的截面图。本例的成膜装置100具有下端开口的有顶的圆筒体状的处理容器1。该处理容器1的整体例如由石英形成，在该处理容器1内的顶部设置石英制的顶板2来进行密封。如后述那样，处理容器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成膜装置，在被处理基板的表面形成规定的膜，该成膜装置的特征在于，具有：基板保持构件，其将多个被处理基板以规定间隔沿垂直方向多层地保持；处理容器，其收容保持有多个被处理基板的所述基板保持构件；处理气体导入构件，其具有对所述处理容器内的所述被处理基板平行地喷出成膜用的处理气体的多个气体喷出孔，来向所述处理容器内导入处理气体；排气机构，其对所述处理容器内进行排气；以及多个气流调整构件，所述多个气流调整构件与所述多个被处理基板分别相向地设置，其中，所述气流调整构件将从所述处理气体导入构件的所述气体喷出孔对被处理基板平行地喷出的所述处理气体的气流调整为从位于该气流的下方的被处理基板的上方朝向该被处理基板的表面的气流。

【技术特征摘要】
2016.12.22 JP 2016-2490851.一种成膜装置，在被处理基板的表面形成规定的膜，该成膜装置的特征在于，具有：基板保持构件，其将多个被处理基板以规定间隔沿垂直方向多层地保持；处理容器，其收容保持有多个被处理基板的所述基板保持构件；处理气体导入构件，其具有对所述处理容器内的所述被处理基板平行地喷出成膜用的处理气体的多个气体喷出孔，来向所述处理容器内导入处理气体；排气机构，其对所述处理容器内进行排气；以及多个气流调整构件，所述多个气流调整构件与所述多个被处理基板分别相向地设置，其中，所述气流调整构件将从所述处理气体导入构件的所述气体喷出孔对被处理基板平行地喷出的所述处理气体的气流调整为从位于该气流的下方的被处理基板的上方朝向该被处理基板的表面的气流。2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述气流调整构件具有多个贯通孔，经由所述多个贯通孔向下方的被处理基板供给从上方朝向该被处理基板的表面的气流。3.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，所述处理气体导入构件具有沿晶圆的排列方向垂直地延伸的垂直部，所述多个气体喷出孔被配置在所述垂直部的、位于所述多个气流调整构件各自的正上方的位置，从所述气体喷出孔水平地喷出的所述处理气体经由所述气流调整构件的所述贯通孔成为从上方朝向被处理基板的表面的气流被供给到位于该贯通孔的下方的被处理基板。4.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述气流调整构件具有环状构件、用于将所述环状构件的上表面堵塞的板状构件以及形成于所述环状构件的狭缝，从所述狭缝向位于该狭缝的下方的被处理基板的表面供给所述气流。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的成膜装置，其特征在于，还具有加热单元，该加热单元被设置在所述处理容器的周围，将所述处理容器的内部加热为规定温度。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹泽由裕，坂下训康，中岛滋，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP