[發(fā)明專利]成膜裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210028975.6
• 申請日: 2012-02-09
• 公開（公告）號: CN102634773A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 兩角友一朗;佐藤泉;淺利伸二
• 申請（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會社
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455;H01L21/67
• 代理公司: 北京林達劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

本申請以在2011年2月9日向日本特許廳提出的日本專利申請?zhí)柕?011-026400號為基礎(chǔ)主張優(yōu)先權(quán)，作為參照將其全部公開內(nèi)容援引于本說明書。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過將分層保持有多張基板的基板保持器送入到在周圍配置有加熱部的立式的反應(yīng)管內(nèi)而對基板進行成膜處理的成膜裝置。

背景技術(shù)

公知一種使用ALD(Atomic?Layer?Deposition)法來形成薄膜的方法，該ALD法通過對基板、例如半導(dǎo)體晶圓(以下稱為“晶圓”)依次(交替地)供給互相反應(yīng)的多種、例如兩個種類的處理氣體而層疊反應(yīng)生成物。在利用立式熱處理裝置實施該ALD法的情況下，使用用于供給第1處理氣體的噴射器和用于供給第2處理氣體的噴射器，這些噴射器作為在與各晶圓相對應(yīng)的位置具有氣體噴射孔的、所謂的分散噴射器設(shè)在反應(yīng)管內(nèi)。于是，在切換處理氣體時，例如，從上述兩個噴射器供給吹掃氣體。

另一方面，研究了3維結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件，具體而言，對于例如在表面的多個部位形成有深度尺寸為30nm、開口徑為2000nm左右的、具有較大的徑深比的開口部的晶圓，有時利用上述的ALD法進行成膜處理。在這樣的晶圓中，與平滑的晶圓相比，表面積有時成為例如40倍～80倍的大小。因此，利用從上述的噴射器供給的吹掃氣體的流量，有可能難以對物理吸附于晶圓的表面的處理氣體進行排氣(置換)。因而，例如在處理氣氛中(反應(yīng)管內(nèi))，處理氣體彼此之間相互混合、所謂的CVD(Chemical?Vapor?Deposition)式地發(fā)生反應(yīng)，在比上述的開口部的下端側(cè)靠上端側(cè)的位置，薄膜的膜厚變厚，有時例如開口部的上端部被堵住等、不能得到良好的覆蓋性(coverage)。

在專利文獻1中記載有下述這樣的技術(shù)：在成膜處理過程中，為了限制處理氣體的流動而從非活性氣體噴嘴22c、22d的非活性氣體噴射口24c、24d向晶圓10供給非活性氣體，另外，在專利文獻2中記載有在立式的熱處理裝置中使用ALD法來形成薄膜的方法，但沒有研究上述的問題。

專利文獻1：日本特開2010-118462號公報(段落0048、0051)

專利文獻2：日本特開2005-259841號公報(段落0019)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于這樣的情況而做成的，其目的在于提供一種在對被分層載置在基板保持器中的多張基板依次供給互相反應(yīng)的多個種類的處理氣體而進行成膜處理時能夠容易地對切換處理氣體時的氣氛氣體進行置換的成膜裝置。

本發(fā)明提供一種成膜裝置，其通過將分層保持有多張基板的基板保持器送入到在周圍配置有加熱部的立式的反應(yīng)管內(nèi)而對基板進行成膜處理，其特征在于，

該成膜裝置包括：

第1氣體噴射器，其針對各基板之間的高度位置分別形成有用于向基板供給第1處理氣體的多個氣體噴射口；

第2氣體噴射器，為了向基板供給與第1處理氣體反應(yīng)的第2處理氣體，該第2氣體噴射器在上述反應(yīng)管的周向上與上述第1氣體噴射器分開地設(shè)置，該第2氣體噴射器沿著上述反應(yīng)管的長度方向延伸且在靠基板側(cè)形成有氣體噴射口；

第3氣體噴射器，其在上述反應(yīng)管的周向上與上述第1氣體噴射器分開的位置以沿著上述反應(yīng)管的長度方向延伸的方式設(shè)置，該第3氣體噴射器從被保持在上述基板保持器中的基板的保持區(qū)域的上端一直到下端地形成有吹掃氣體供給用的狹縫；

排氣口，其隔著上述保持區(qū)域形成在與上述第1氣體噴射器相反一側(cè)，用于排出上述反應(yīng)管內(nèi)的氣氛氣體；

控制部，其用于輸出控制信號，以便向上述反應(yīng)管內(nèi)依次供給第1處理氣體及第2處理氣體，并且在切換這些處理氣體時向上述反應(yīng)管內(nèi)供給吹掃氣體而置換該反應(yīng)管內(nèi)的氣氛氣體。

將在下面的說明中闡述本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點，其部分地從下面的說明中顯現(xiàn)或者可以通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可以借助于在下文中特別指示的手段和組合實現(xiàn)及獲得。

附圖說明

被并入本說明書中并且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖圖示出本發(fā)明的實施方式，并且與上述概略說明及下面給出的對實施方式的詳細說明一起，用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是表示本發(fā)明的立式熱處理裝置的一例的縱剖視圖。

圖2是表示上述立式熱處理裝置的橫剖俯視圖。

圖3是從側(cè)方側(cè)觀察上述立式熱處理裝置的各氣體噴射器的示意圖。

圖4是從上方側(cè)觀察上述氣體噴射器的橫剖視圖。

圖5是表示上述立式熱處理裝置的作用的橫剖俯視圖。