分批式立式基板处理装置和基板保持用具制造方法及图纸

分批式立式基板处理装置包括：处理室，在高度方向上堆积并保持多个被处理基板的基板保持用具插入在该处理室内；加热装置，其设置在上述处理室的外侧，用于加热上述处理室的内部；多个凸缘部，其设置为自上述处理室的内壁向上述处理室的内部空间沿水平面方向突出，这些凸缘部沿上述高度方向将上述处理室的内部分离成多个处理小空间；气体供给机构，其用于将处理气体供给到上述多个处理小空间的内部；气体排气机构，其用于将上述处理气体自上述多个处理小空间的内部排出，上述多个凸缘部分别具有供上述基板保持用具贯穿的通孔，上述通孔的直径在上述处理室的上方较小，随着向上述处理室的下方去而依次增大。

【技术实现步骤摘要】
分批式立式基板处理装置和基板保持用具
本专利技术涉及分批式立式基板处理装置和基板保持用具。
技术介绍
在电子制品的制造工艺、例如半导体集成电路装置的制造工艺中，对基板(半导体 晶圆）反复进行成膜处理、氧化处理、氮化处理、施主?受主（日文：卜''于一· 7々七7夕）等 的扩散处理和退火处理等各种处理。 半导体集成电路装置的微细化?高集成化如今仍在持续。当使半导体元件微细化 时，半导体集成电路装置的集成度得到提高。并且，也能实现半导体集成电路装置的工作速 度高速化。此外，最近的半导体集成电路装置追求更高的集成度而推进高度方向上的集成。 另外，关于半导体元件本身，追求更加稳定的电气特性，每天都在推进改良?开发。 在进行高度方向上的集成或半导体元件的改良·开发时，制造一个半导体集成电 路装置所需的时间增加。这是因为，制造所需的处理的次数增加。例如当进行高度方向上 的集成时，成膜等的处理次数增加。在改良后的或者新开发的半导体元件中，层叠不同的导 电体层或者设置用于控制应力的应力衬垫膜，以使这些半导体元件的电气特性稳定。这也 成为使成膜等的处理次数增加的一个原因。 这样，半导体集成电路装置的微细化?高集成化、半导体元件的改良?开发的进行 对制造工艺来说，导致处理次数增加，成为使每一个半导体集成电路装置所需的制造时间 长期化的原因之一。为了抑制这种制造时间的长期化，如何提高各处理工序中的生产率是 重要的。 提高各处理工序中的生产率的一个方案，是一次对多片半导体晶圆实施处理的分 批式处理。进行分批式处理的基板处理装置是分批式立式基板处理装置。 但是，分批式立式基板处理装置由于一次对多片半导体晶圆实施处理，所以处理 室容易在高度方向上变高。因此，存在如下状况：难以将成膜原料气体等处理气体均匀地供 给到处理室的内部，难以确保所形成的薄膜的膜厚在晶圆平面内和晶圆平面间的均匀性。 因此，在以往的分批式立式基板处理装置中，将在高度方向针对半导体晶圆的被 处理面划分出多个气体导入部的气体导入划分部设置于气体导入管，使处理所使用的处理 气体流动到多个气体导入划分部的每个气体导入划分部。 此外，也于在高度方向上堆积多片半导体晶圆而保持这些半导体晶圆的晶圆舟皿 (以下称为基板保持用具）上，沿高度方向设置将基板保持用具的保持部划分为多个处理部 (以下称为处理小空间）的处理区分隔壁（以下称为分离板)，自上述气体导入划分部将处理 气体供给到多个处理小空间的各处理小空间。 在以往的分批式立式基板处理装置中，将较大的处理室的内部分离为多个较小的 处理小空间，将处理气体供给到这些处理小空间的各处理小空间中，从而提高所形成的薄 膜的膜厚在晶圆平面内和晶圆平面间的均匀性。
技术实现思路
toon] 另外，在处理期间内，基板保持用具是旋转的。为了使基板保持用具旋转，不使基 板保持用具的分离板与气体导入划分壁相接触。因而，在分离板与气体导入划分壁之间设 定有间隔（间隙）部。在专利文献1中，间隔部设置在分离板的沿高度方向延伸的侧表面部 与气体导入划分壁的同样沿高度方向延伸的侧表面部之间。 但是，用在分批式立式基板处理装置中的基板保持用具在高度方向上较高。虽然 以极其高的精度制作了这种基板保持用具的高度方向的垂直度，但预估这种基板保持用具 的倾斜度有微小的容许误差。因此，在基板保持用具进行了旋转时，虽然在容许误差的 范围内，但基板保持用具发生摇摆运动(进动)。半导体晶圆的保持片数越多、高度越高的 基板保持用具，因进动而产生于基板保持用具的振动幅度越大。 另外，在将基板保持用具载置在保温筒上或工作台上时，以在基板保持用具的中 心与保温筒或工作台的旋转中心之间不存在偏移(相对于旋转中心的偏心)的方式载置。 但是，这也存在容许误差。在使基板保持用具进行了旋转时，与载置位置相关的容许误差使 基板保持用具产生振动幅度。 根据这种状况，在预估用于可靠地防止接触的安全余量时，根据高度较高的基板 保持用具的情况，上述间隔部的间隔有时最低也必须确保约l〇mm。 为了使基板保持用具旋转而需要间隔部。但是，当间隔部变大后，处理小空间彼此 的密闭性变差，会从其他的处理小空间泄漏进来处理气体，或者相反使处理气体泄漏到其 他的处理小空间内。因此，存在如下状况：处理小空间内的处理气体的浓度和流量等的控制 变得困难，所形成的薄膜的膜厚在晶圆平面内和晶圆平面间的均匀性再次变差。 本专利技术提供一种即使基板保持用具的高度增高、也能抑制处理小空间内的密闭性 变差的、分批式立式基板处理装置，以及能够较佳地使用在该分批式立式基板处理装置中 的基板保持用具。 本专利技术的第1技术方案的分批式立式基板处理装置包括：处理室，在高度方向上 堆积并保持多个被处理基板的基板保持用具插入在该处理室内；加热装置，其设置在上述 处理室的外侧，用于加热上述处理室的内部；多个凸缘部，其设置为自上述处理室的内壁向 上述处理室的内部空间沿水平面方向突出，这些凸缘部沿上述高度方向将上述处理室的内 部分离成多个处理小空间；气体供给机构，其用于将处理气体供给到上述多个处理小空间 的内部；气体排气机构，其将上述处理气体自上述多个处理小空间的内部排出，上述多个 凸缘部分别具有供上述基板保持用具贯穿的通孔，上述通孔的直径在上述处理室的上方较 小，随着向上述处理室的下方去而依次增大。 本专利技术的第2技术方案的基板保持用具在高度方向上堆积并保持多个被处理基 板，该基板保持用具包括：保持部，其在上述高度方向上堆积并保持上述多个被处理基板； 多个分离板，其沿上述高度方向将上述保持部分离成处理小空间保持部，上述分离板的直 径在上述基板保持用具的上方较小，随着向上述基板保持用具的下方去而依次增大。 【附图说明】 附图作为本说明书的一部分而被编入本说明书，表示本专利技术的实施方式，用于说 明上述一般的说明内容以及后述的实施方式的详细内容，并且说明本专利技术的概念。 图1A是表示第1实施方式的一例的分批式立式基板处理装置的纵剖视图。 图1Β是表示第1实施方式的一例的分批式立式基板处理装置的水平剖视图。 图2是表示从第1实施方式的一例的分批式立式基板处理装置中拔出了基板保持 用具的状态的纵剖视图。 图3的（Α)是表示用于第1实施方式的一例的分批式立式基板处理装置中的基板 保持用具的一例的纵剖视图，（Β)是该状态的立体图。 图4是表示比较例的图，（Α)是示意地表示因基板保持用具的进动而使基板保持 用具产生了 振动幅度的状态的图，（Β)是示意地表示因基板保持用具的转动而使基板保 持用具产生了 振动幅度的状态的图，（C)是表示设定在比较例的分批式立式基板处理装 置中的间隔部的纵剖视图。 图5是表示设定在第1实施方式的一例的分批式立式基板处理装置中的间隔部的 纵剖视图。 图6Α是表示迷宫式构造的第1例的纵剖视图。 图6Β是表示迷宫式构造的第2例的纵剖视图。 图6C是表示迷宫式构造的第3例的纵剖视图。 图6D是表示迷宫式构造的第4例的纵剖视图。 图6Ε是表示迷宫式构造的第5例的纵剖视图。 图6F是表示迷宫式构造的第6例的纵剖视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分批式立式基板处理装置，其中，该分批式立式基板处理装置包括：处理室，在高度方向上堆积并保持多个被处理基板的基板保持用具插入在该处理室内；加热装置，其设置在上述处理室的外侧，用于加热上述处理室的内部；多个凸缘部，其设置为自上述处理室的内壁向上述处理室的内部空间沿水平面方向突出，这些凸缘部沿上述高度方向将上述处理室的内部分离成多个处理小空间；气体供给机构，其用于将处理气体供给到上述多个处理小空间的内部；气体排气机构，其用于将上述处理气体自上述多个处理小空间的内部排出，上述多个凸缘部分别具有供上述基板保持用具贯穿的通孔，上述通孔的直径在上述处理室的上方较小，随着向上述处理室的下方去而依次增大。

【技术特征摘要】
2013.03.21 JP 2013-059042;2014.02.12 JP 2014-024641. 一种分批式立式基板处理装置，其中， 该分批式立式基板处理装置包括： 处理室，在高度方向上堆积并保持多个被处理基板的基板保持用具插入在该处理室 内； 加热装置，其设置在上述处理室的外侧，用于加热上述处理室的内部； 多个凸缘部，其设置为自上述处理室的内壁向上述处理室的内部空间沿水平面方向突 出，这些凸缘部沿上述高度方向将上述处理室的内部分离成多个处理小空间； 气体供给机构，其用于将处理气体供给到上述多个处理小空间的内部； 气体排气机构，其用于将上述处理气体自上述多个处理小空间的内部排出， 上述多个凸缘部分别具有供上述基板保持用具贯穿的通孔， 上述通孔的直径在上述处理室的上方较小，随着向上述处理室的下方去而依次增大。2. 根据权利要求1所述的分批式立式基板处理装置，其中， 上述基板保持用具与上述多个凸缘部相对应地具有多个分离板，这些分离板沿上述高 度方向将保持上述多个被处理基板的保持部分离成与上述多个处理小空间相对应的处理 小空间保持部， 上述分离板的直径在上述基板保持用具的上方较小，随着向上述基板保持用具的下方 去而依次增大。3. 根据权利要求2所述的分批式立式基板处理装置，其中， 在将上述基板保持用具插入到上述处理室内时，在上述多个凸缘部的沿上述水平面方 向的下表面与上述多个分离板的沿上述水平面方向的上表面之间分别设定有间隔部。4. 根据权利要求1所述的分批式立式基板处理装置，其中， 在对上述多个被处理基板进行处理的期间内，上述基板保持用具在上述处理室的内部 进行旋转。5. 根据权利要求3所述的分批式立式基板处理装置，其中， 上述间隔部具有迷宫式构造。6. 根据权利要求5所述的分批式立式基板处理装置，其中， 上述迷宫式构造包括： 凹部，其以环状形成于上述多个凸缘部的下表面和上述分离板的上表面中的一者； 凸部，其以环状形成于上述多个凸缘部的下表面和上述分离板的上表面中的另一者， 上述凸部与上述凹部以非接触的状态嵌合。7. 根据权利要求2所述的分批式立式基板处理装置，其中， 在上述基板保持用具的上述处理小空间保持部保持有1片以上的被处理基板， 在上述多个处理小空间的每个处理小空间内，进行对上述1片以上的被处理基板实施 的处理。8. 根据权利要求3所述的分批式立式基板处理装置，其中， 上述间隔部的沿上述高度方向的尺寸设定为3mm以上且小于5mm。9. 根据权利要求1所述的分批式立式基板处理装置，其中， 该分批式立式基板处理装置还沿上述处理室的内壁在上述多个凸缘部间分别具有以 使上述多个处理小空间的内侧的直径比上述处理室的内侧的直径小的方式进行分隔的分 隔壁。10. 根据权利要求9所述的分批式立式基板处理装置，其中， 沿上述水平面方向的、上述分隔壁与被保持于上述基板保持用具的上述被处理基板的 外周端的分开距离设定为，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田充弘，长谷部一秀，
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