气体供给部、处理装置及半导体器件的制造方法制造方法及图纸

提供一种能够使处理气体在基板上均等地流动的气体供给部、处理装置及半导体器件的制造方法。本发明专利技术的技术为一种具有分别向配置有基板的处理室供给气体的第一开口部和第二开口部的气体供给部，构成为第一开口部和第二开口部在相对于上述基板的表面平行的平行方向上排列，从第一开口部供给的气体被向上述基板的中心方向供给，从第二开口部供给的气体被向上述基板的周缘方向供给，从第二开口部供给的气体的朝向以从第一开口部供给的气体的朝向为基准而形成预先决定的角度。为基准而形成预先决定的角度。为基准而形成预先决定的角度。

【技术实现步骤摘要】
气体供给部、处理装置及半导体器件的制造方法


[0001]本专利技术涉及气体供给部、处理装置及半导体器件的制造方法。

技术介绍

[0002]作为半导体器件的制造工序的一个工序，存在进行在基板上形成膜的处理的工序(例如参照专利文献1
‑
3)。根据这些文献，设置供给处理气体的喷嘴(nozzle)和供给非活性气体的喷嘴，供给对于基板处理无贡献的非活性气体以使得处理气体在基板上均等地流动。然而，依然存在难以使处理气体均等地流动的情况。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2019
‑
062053号公报
[0006]专利文献2：日本特开2019
‑
203182号公报
[0007]专利文献3：国际公开2021/020008号公报

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种能够使处理气体在基板上均等地流动的技术。
[0009]根据本专利技术的第一方案，提供一种具有分别向配置有基板的处理室供给气体的第一开口部和第二开口部的技术，构成为，
[0010]上述第一开口部和上述第二开口部在相对于上述基板的表面平行的平行方向上排列，
[0011]从上述第一开口部供给的气体被向上述基板的中心方向供给，
[0012]从上述第二开口部供给的气体被向上述基板的周缘方向供给，
[0013]从上述第二开口部供给的气体的朝向以从上述第一开口部供给的气体的朝向为基准而形成预先决定的角度。
[0014]专利技术效果
[0015]根据本专利技术，能够使处理气体在基板上均等地流动。
附图说明
[0016]图1是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置的概略结构图。
[0017]图2是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置的气体供给部及反应管等的剖视图。
[0018]图3是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置所具备的控制部的框图。
[0019]图4是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置的成膜顺序的图。
[0020]图5是表示本专利技术的实施方式的气体供给部所具备的气体喷嘴的主视图及剖视图。
[0021]图6是以表格表示本专利技术的实施方式的气体供给部的模拟结果和以往的气体供给
部的模拟结果的图。
[0022]图7是用于说明本专利技术的实施方式的气体供给部的作为评价指数的气体分压ΔPa的说明图。
[0023]图8是本专利技术的实施方式的气体供给部的模拟结果，是以表格表示改变了第二开口部的孔径的情况下的气体流动等的图。
[0024]图9是本专利技术的实施方式的气体供给部的模拟结果，是以表格表示改变了第二开口部的孔径的情况下的流量比等的图。
[0025]图10是本专利技术的实施方式的气体供给部的模拟结果，是以表格表示改变了第二开口部的倾斜角度的情况下的气体流动等的图。
[0026]图11是本专利技术的实施方式的气体供给部的模拟结果，是以表格表示改变了在气体喷嘴中流动的气体的流量的情况下的流量比等的图。
[0027]图12是表示针对本专利技术的实施方式的气体供给部的第1变形例的主视图及剖视图。
[0028]图13是表示针对本专利技术的实施方式的气体供给部的第2变形例的主视图及剖视图。
[0029]图14是表示针对本专利技术的实施方式的气体供给部的第3变形例的主视图及剖视图。
[0030]图15是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置的气体供给部及反应管等的其他变形例。
[0031]图16A是表示本专利技术的实施方式的气体供给部的一例的图。
[0032]图16B是表示本专利技术的实施方式的气体供给部的一例的图。
[0033]图17是本专利技术的实施方式的气体供给部的模拟结果，是以表格表示改变了第二开口部的孔径的情况下的气体分压ΔPa的图。
[0034]图18是本专利技术的实施方式的气体供给部的模拟结果，是以表格表示改变了第二开口部的孔径的情况下的气体流动等的图。
[0035]附图标记说明
[0036]10：基板处理装置(处理装置的一例)，200：晶圆(基板的一例)，201：处理室
具体实施方式
[0037]＜本专利技术的实施方式＞
[0038]以下，使用图1～图18说明本专利技术的实施方式。此外，以下说明中使用的附图均为示意性的。另外，附图所示的各要素的尺寸关系、各要素的比率等未必与现实一致。而且，在多个附图彼此间也是，各要素的尺寸关系、各要素的比率等未必一致。另外，图中所示的箭头H表示装置上下方向(铅垂方向)，箭头W表示装置宽度方向(水平方向)，箭头D表示装置纵深方向(水平方向)。
[0039](基板处理装置10的整体结构)
[0040]如图1所示，基板处理装置10具备控制各部分的控制部280及处理炉202。处理炉202具有作为加热机构的加热器207。加热器207为沿铅垂方向延伸的圆筒形状，下端开放，并支承于未图示的加热器基座。加热器207也作为利用热使处理气体活性化的活性化机构
而发挥功能。此外，关于控制部280，详情将后述。
[0041]在加热器207的内侧，与加热器207呈同心圆状地配置有构成反应容器的反应管203。反应管203由例如石英(SiO2)或氮化硅(SiC)等耐热性材料形成。基板处理装置10为所谓热壁型。
[0042]反应管203具有圆筒状的内管12和以包围内管12的方式设置的圆筒状的外管14。内管12与外管14呈同心圆状配置，在内管12与外管14之间形成有间隙S。
[0043]内管12的下端开放，上端为平坦状，为上端封堵的圆筒状。另外，外管14也是下端开放，上端为平坦状，为上端封堵的圆筒状。而且，在形成于内管12与外管14之间的间隙S中，如图2所示，形成有喷嘴室222。此外，关于喷嘴室222，详情将后述。
[0044]在该内管12的内部，如图1所示，形成有对作为基板的晶圆200进行处理的处理室201。另外，该处理室201能够收容作为基板保持器具的一例的舟皿217，该舟皿217能够将晶圆200以水平姿势且在沿铅垂方向多层排列的状态下保持。并且，内管12包围所收容的晶圆200。
[0045]而且，在内管12的周壁上形成有供给狭缝235a和以与供给狭缝235a相对的方式形成的作为排出部的一例的第一排气口236。供给狭缝235a沿水平方向延伸，并在铅垂方向上排列形成有多个。另外，在内管12的周壁上，在第一排气口236的下方，形成有开口面积比第一排气口236小的第二排气口237。
[0046]反应管203的下端由圆筒状的歧管226支承。歧管226由例如镍合金或不锈钢等金属构成，或者由石英或SiC等耐热性材料构成。在歧管226的上端部形成有法兰，在该法兰上设置外管14的下端部。另外，在该法兰与外管14的下端部之间，配置有O型环等气密部件220，反应管203的内部成为气密状态。
[0047]在歧管226的下端的开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体供给部，具有分别向配置有基板的处理室供给气体的第一开口部和第二开口部，其特征在于，构成为，所述第一开口部和所述第二开口部在相对于所述基板的表面平行的平行方向上排列，从所述第一开口部供给的气体被向所述基板的中心方向供给，从所述第二开口部供给的气体被向所述基板的周缘方向供给，从所述第二开口部供给的气体的朝向以从所述第一开口部供给的气体的朝向为基准而形成预先决定的角度。2.根据权利要求1所述的气体供给部，其特征在于，构成为，从所述第二开口部供给的气体的流量相对于从所述第一开口部供给的气体的流量为0.7以上49.0以下。3.根据权利要求1所述的气体供给部，其特征在于，构成为，所述第二开口部的面积相对于所述第一开口部的面积为0.7以上11.1以下。4.根据权利要求1所述的气体供给部，其特征在于，构成为，所述第一开口部及所述第二开口部为圆形，所述第二开口部的孔径相对于所述第一开口部的孔径为0.85以上3.3以下。5.根据权利要求1所述的气体供给部，其特征在于，构成为，从所述第二开口部供给的气体所朝向的方向以从所述第一开口部供给的气体所朝向的方向为基准而形成的角度为20度以上30度以下。6.根据权利要求1所述的气体供给部，其特征在于，构成为，所述第二开口部设有多个，从多个所述第二开口部分别供给的气体的流量、多个所述第二开口部各自的孔径以及多个所述第二开口部的面积中的至少一者大致相同或相同。7.根据权利要求1所述的气体供给部，其特征在于，构成为，在所述处理室以沿相对于所述基板的表面垂直的垂直方向延伸的方式配置，所述第一开口部及所述第二开口部设于供气体在所述垂直方向上流动的流路的中途，向相对于气体在所述垂直方向上流动的方向交叉的方向供给气体。8.根据权利要求7所述的气体供给部，其特征在于，于在所述垂直方向上流动的气体的流路的端部，形成有放出向所述处理室供给的气体以外的气体的放出孔。9.根据权利要求8所述的气体供给部，其特征在于，构成为，所述放出孔的孔径大于所述第一开口部的孔径及所述第二开口部的孔径，或者，所述放出孔的面积大于所述第一开口部的面积及所述第二开口部的面积。10.根据权利要求1所述的气体供给部，其特征在于，多个所述基板以装载在所述处理室中的方式配置，以向所述基板与所述基板之间供给所述气体的方式配置所述第一开口部及第二开口部。11.根据权利要求1所述的气体供给部，其特征在于，构成为，从所述第二开口部供给的气体的流量、所述第二开口部的孔径以及所述第二开口部的面积分别大于从所述第一开口部供给的气体的流量、所述第一开口部的孔径以及
所述第一开口部的面积。12.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：笠松健太，平野敦士，山本哲夫，佐佐木隆史，
申请(专利权)人：株式会社国际电气，
类型：发明
国别省市：