[發明專利]成膜裝置以及成膜方法

在審

• 申請號: 201711404461.5
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108220921A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 竹澤由裕;坂下訓康;中島滋
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

成膜裝置以及成膜方法。在對沿垂直方向多層地配置的狀態的多個基板進行成膜處理時，使膜厚的面內均勻性和覆蓋性能良好。成膜裝置具有：基板保持構件，其以規定間隔沿垂直方向多層地保持多個被處理基板；處理容器，其收容保持有被處理基板的基板保持構件；處理氣體導入構件，其具有對處理容器內的被處理基板平行地噴出處理氣體的多個氣體噴出孔，來向處理容器內導入處理氣體；排氣機構，其對處理容器內進行排氣；以及多個氣流調整構件，該多個氣流調整構件分別與被處理基板相向地設置，其中，氣流調整構件將從噴出孔對被處理基板平行地噴出的處理氣體的氣流調整為從位于該氣流的下方的被處理基板的上方朝向該被處理基板的表面的氣流。

技術領域

本發明涉及對沿垂直方向多層地配置的狀態的多個被處理基板進行成膜處理的成膜裝置以及成膜方法。

背景技術

例如在半導體器件的制造中對半導體晶圓等基板進行擴散處理、成膜處理、氧化處理等熱處理的情況下，廣泛應用了如下一種批量式的縱型熱處理裝置：向縱型的石英制的處理容器內搬入沿垂直方向多層地配置有多個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設置在與各晶圓對應的位置的多個氣體噴出孔的氣體噴射器向基板供給氣體，并且利用設置在處理容器的周圍的加熱器對基板進行加熱。

最近，隨著半導體器件的微細化、構造的復雜化，在將這種縱型熱處理裝置用于基于化學氣相沉積法(CVD法)、原子層沉積法(ALD法)的成膜處理的情況下，要求膜厚的面內均勻性。

針對這種要求，在專利文獻1中記載了如下一種技術：與沿垂直方向多層地配置的多個基板的處理面分別相向地配置圓環狀(環狀)構件。

專利文獻1：日本特開2010-132958號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，最近半導體器件的微細化和構造的復雜化日益加劇，進一步要求膜厚的面內均勻性，特別是對于HfO₂膜等High-k膜而言進一步期望面內均勻性和覆蓋性能，上述專利文獻1的技術越來越不充分。

因而，本發明的目的在于提供如下的成膜裝置以及成膜方法：在對沿垂直方向多層地配置的狀態的多個基板進行成膜處理時，能夠使膜厚的面內均勻性和覆蓋性能良好。

用于解決問題的方案

為了解決上述問題，本發明的第一觀點提供一種成膜裝置，在被處理基板的表面形成規定的膜，該成膜裝置的特征在于，具有：基板保持構件，其將多個被處理基板以規定間隔沿垂直方向多層地保持；處理容器，其收容保持有多個被處理基板的所述基板保持構件；處理氣體導入構件，其具有對所述處理容器內的所述被處理基板平行地噴出成膜用的處理氣體的多個氣體噴出孔，來向所述處理容器內導入處理氣體；排氣機構，其對所述處理容器內進行排氣；以及多個氣流調整構件，所述多個氣流調整構件與所述多個被處理基板分別相向地設置，其中，所述氣流調整構件將從所述處理氣體導入構件的所述氣體噴出孔對被處理基板平行地噴出的所述處理氣體的氣流調整為從位于該氣流的下方的被處理基板的上方朝向該被處理基板的表面的氣流。

在第一觀點中，優選的是，所述氣流調整構件具有多個貫通孔，經由所述多個貫通孔向下方的被處理基板供給從上方朝向該被處理基板的表面的氣流。在該情況下，優選的是，所述處理氣體導入構件具有沿晶圓的排列方向垂直地延伸的垂直部，所述多個氣體噴出孔被配置在所述垂直部的、位于所述多個氣流調整構件各自的正上方的位置，從所述氣體噴出孔水平地噴出的所述處理氣體經由所述氣流調整構件的所述貫通孔成為從上方朝向被處理基板的表面的氣流被供給到位于該貫通孔的下方的被處理基板。

所述氣流調整構件也可以具有環狀構件、用于將所述環狀構件的上表面堵塞的板狀構件以及形成于所述環狀構件的狹縫，從所述狹縫向位于該狹縫下方的被處理基板的表面供給所述氣流。