成膜装置制造方法及图纸

技术编号:7680104 阅读:143 留言:0更新日期:2012-08-16 03:03
本发明专利技术提供一种成膜装置。与分别形成有用于向反应管内供给Zr系气体、O3气体等处理气体的气体喷射口的第1体喷射器及第2气体喷射器相对独立地形成第3气体喷射器,在该第3气体喷射器上,沿着反应管的长度方向形成有狭缝,在切换处理气体时,通过从该狭缝向反应管内供给吹扫气体而该置换反应管内的气氛气体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过将分层保持有多张基板的基板保持器送入到在周围配置有加热部的立式的反应管内而对基板进行成膜处理的成膜装置
技术介绍
公知一种使用ALD (Atomic Layer Deposition)法来形成薄膜的方法,该ALD法通过对基板、例如半导体晶圆(以下称为“晶圆”)依次(交替地)供给互相反应的多种、例如两个种类的处理气体而层叠反应生成物。在利用立式热处理装置实施该ALD法的情况下,使用用于供给第I处理气体的喷射器和用于供给第2处理气体的喷射器,这些喷射器作为在与各晶圆相对应的位置具有气体喷射孔的、所谓的分散喷射器设在反应管内。于是,在切换处理气体时,例如,从上述两个喷射器供给吹扫气体。另一方面,研究了 3维结构的半导体器件,具体而言,对于例如在表面的多个部位形成有深度尺寸为30nm、开口径为2000nm左右的、具有较大的径深比的开口部的晶圆,有时利用上述的ALD法进行成膜处理。在这样的晶圆中,与平滑的晶圆相比,表面积有时成为例如40倍 80倍的大小。因此,利用从上述的喷射器供给的吹扫气体的流量,有可能难以对物理吸附于晶圆的表面的处理气体进行排气(置换)。因而,例如在处理气氛中(反应管内),处理气体彼此之间相互混合、所谓的CVD(Chemical Vapor Deposition)式地发生反应,在比上述的开口部的下端侧靠上端侧的位置,薄膜的膜厚变厚,有时例如开口部的上端部被堵住等、不能得到良好的覆盖性(coverage)。在专利文献I中记载有下述这样的技术在成膜处理过程中,为了限制处理气体的流动而从非活性气体喷嘴22c、22d的非活性气体喷射口 24c、24d向晶圆10供给非活性气体,另外,在专利文献2中记载有在立式的热处理装置中使用ALD法来形成薄膜的方法,但没有研究上述的问题。专利文献I :日本特开2010-118462号公报(段落0048、0051)专利文献2 :日本特开2005-259841号公报(段落0019)
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的情况而做成的,其目的在于提供一种在对被分层载置在基板保持器中的多张基板依次供给互相反应的多个种类的处理气体而进行成膜处理时能够容易地对切换处理气体时的气氛气体进行置换的成膜装置。本专利技术提供一种成膜装置,其通过将分层保持有多张基板的基板保持器送入到在周围配置有加热部的立式的反应管内而对基板进行成膜处理,其特征在于,该成膜装置包括第I气体喷射器,其针对各基板之间的高度位置分别形成有用于向基板供给第I处理气体的多个气体喷射口;第2气体喷射器,为了向基板供给与第I处理气体反应的第2处理气体,该第2气体喷射器在上述反应管的周向上与上述第I气体喷射器分开地设置,该第2气体喷射器沿着上述反应管的长度方向延伸且在靠基板侧形成有气体喷射口;第3气体喷射器,其在上述反应管的周向上与上述第I气体喷射器分开的位置以沿着上述反应管的长度方向延伸的方式设置,该第3气体喷射器从被保持在上述基板保持器中的基板的保持区域的上端一直 到下端地形成有吹扫气体供给用的狭缝;排气口,其隔着上述保持区域形成在与上述第I气体喷射器相反一侧,用于排出上述反应管内的气氛气体;控制部,其用于输出控制信号,以便向上述反应管内依次供给第I处理气体及第2处理气体,并且在切换这些处理气体时向上述反应管内供给吹扫气体而置换该反应管内的气氛气体。将在下面的说明中阐述本专利技术的其它目的和优点,其部分地从下面的说明中显现或者可以通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和优点可以借助于在下文中特别指示的手段和组合实现及获得。附图说明被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分的附示出本专利技术的实施方式,并且与上述概略说明及下面给出的对实施方式的详细说明一起,用于解释本专利技术的原理。图I是表示本专利技术的立式热处理装置的一例的纵剖视图。图2是表示上述立式热处理装置的横剖俯视图。图3是从侧方侧观察上述立式热处理装置的各气体喷射器的示意图。图4是从上方侧观察上述气体喷射器的横剖视图。图5是表示上述立式热处理装置的作用的横剖俯视图。图6是表示上述立式热处理装置的作用的横剖俯视图。图7是表示上述立式热处理装置的作用的横剖俯视图。图8是表示本专利技术的其他的例的气体喷射器的示意图。图9是表示本专利技术的又一其他例的气体喷射器的示意图。图10是表示本专利技术的其他的例的气体喷射器的示意图。图11是表示本专利技术的其他的例的横剖俯视图。图12是表示上述立式热处理装置的其他的例的纵剖视图。图13是表示上述立式热处理装置的其他的例的反应管的立体图。图14是表示利用本专利技术的实施例所能得到的特性的特性图。图15是示意性地表示上述实施例所使用的晶圆的概略的纵剖视图。具体实施例方式现在,将参照附图说明基于上面给出的发现而实现的本专利技术的实施方式。在下面的说明中,用相同的附图标记指示具有实质相同的功能和结构的构成元件,并且仅在必需时才进行重复说明。参照图I 图4说明本专利技术的成膜装置的实施方式的一例。首先,简单地说明该成膜装置的概略,该成膜装置构成为利用将互相反应的多个种类、在该例中为两个种类的处理气体依次(交替地)向晶圆W供给而层叠反应生成物的ALD (AtomicLayer Deposition)法来形成薄膜的立式热处理装置。另外,在切换处理气体时,以大于这些处理气体的流量的大流量将非活性气体作为吹扫气体进行供给,从而能够迅速地置换用于进行成膜处理的处理气氛气体。以下,详细说明该成膜装置的具体的结构。 成膜装置包括作为基板保持器的晶圆舟皿11,其由例如石英构成,用于将直径尺寸为例如300_的晶圆W分层载置;反应管12,其由例如石英构成,用于将该晶圆舟皿11气密地收容在内部并进行成膜处理。在反应管12的外侧设有加热炉主体14,该加热炉主体14沿着内壁面的整个周向配置有作为加热部的加热器13,利用在水平方向上延伸的底板15来沿着整个周向支承反应管12的下端部及加热炉主体14的下端部。在晶圆舟皿11中设有在上下方向上延伸的多根、例如3根支柱32,在各个支柱32的内周侧针对各个晶圆W的保持位置形成有用于从晶圆W的下方侧支承晶圆W的槽部32a。另外,图I中的附图标记37是晶圆舟皿11的顶板、附图标记38是晶圆舟皿11的底板。在该例中反应管12是由外管12a和被收容在该外管12a内部的内管12b构成的双层管结构,该外管12a及内管12b分别以下表面侧开口的方式形成。内管12b的顶面水平地形成,外管12a的顶面以向外侧膨出的方式大致圆筒形状地形成。该外管12a及内管12b分别由大致圆筒形状的凸缘部17从下方侧气密地支承,该凸缘部17的下端面形成为凸缘状且上下表面开口。即,利用凸缘部17的上端面气密地支承外管12a,利用从凸缘部17的内壁面朝向径向内侧水平地突出的突出部17a气密地支承内管12b。该内管12b的侧面的一端侧以沿着该内管12b的长度方向向径向外侧膨出的方式形成,在该向外侧膨出的部分收容有气体喷射器51。在该例中,配置有3个气体喷射器51,各个气体喷射器51沿着晶圆舟皿11的长度方向配置,并且沿着反应管12的周向以彼此分开的方式排列。这些气体喷射器51例如分别由石英构成。如图2所示,对于这3个气体喷射器51,从上方侧观察反应管12而按顺时针(右旋)方向分别称为“第I气体本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:两角友一朗佐藤泉浅利伸二
申请(专利权)人:东京毅力科创株式会社
类型:发明
国别省市:

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