立式热处理装置和立式热处理装置的运转方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供立式热处理装置和立式热处理装置的运转方法，在将呈搁板状保持有多个基板的保持件输入到反应容器内并向反应容器内供给处理气体而进行成膜处理时，能够提高基板间的膜厚的均匀性。该立式热处理装置构成为包括：气体供给部，其用于向反应容器内供给成膜气体；以及气体分布调整构件，其以分别位于比保持于基板保持件的多个被处理基板的配置区域靠上方的位置和靠下方的位置的方式设置。并且，气体分布调整构件包含设于比基板保持件的顶板靠下方的位置且是比基板保持件的底板靠上方的位置的、分别形成有凹凸的第1板状构件和第2板状构件，第1板状构件具有第1表面积，第2板状构件具有与第1表面积不同的第2表面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对多个基板一并进行成膜处理的立式热处理装置和立式热处理装置的运转方法。
技术介绍
通常，为了制造半导体产品，对由硅基板等构成的半导体晶圆(以下，记载为晶圆)进行ALD(AtomicLayerDeposition：原子层沉积)、CVD(ChemicalVaporDeposition：化学气相沉积)等成膜处理。有时利用一次处理多张晶圆的分批式立式热处理装置来进行该成膜处理，在该情况下，将晶圆移载到立式的晶圆舟皿，并将该晶圆呈搁板状多层地支承于晶圆舟皿。将该晶圆舟自能够进行排气的反应容器(反应管)的下方输入(装载)到该反应容器(反应管)内。之后，在将反应容器内维持在气密的状态下，向反应容器内供给各种气体而对晶圆进行所述成膜处理。如专利文献1所示，公知有一种将晶圆载置到所述晶圆舟皿上并对其进行所述CVD的方法。在所述晶圆舟皿的上部侧和下部侧保持有仿真晶圆，在以被这些仿真晶圆自上下方向夹持的方式保持有多个作为用于制造所述半导体产品的被处理基板的晶圆(为了便于说明，有时记载为产品晶圆)的状态下，如所述那样将晶圆舟皿输入到反应容器内。如此将仿真晶圆连同产品晶圆一起保持在晶圆舟皿上的原因在于，使处理容器内的气体的流动顺畅并提高产品晶圆间的温度的均匀性，而对产品晶圆均匀性较高地进行成膜、在由石英构成的所述晶圆舟皿产生微粒的情况下不使该微粒载置在所述产品晶圆上。与产品晶圆不同，在该仿真晶圆的表面上没有形成用于形成所述半导体产品的各种膜，因此也没有形成用于形成布线的凹凸。以下，有时将该仿真晶圆记载为裸晶圆。专利文献1：日本特开2008－47785
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，随着半导体产品的精细化的进展而在产品晶圆高密度地形成所述凹凸，由此使所述产品晶圆的表面积逐渐增加。因此，在所述成膜处理时，相对于在所述裸晶圆上消耗的处理气体的消耗量(反应量)而言，在产品晶圆上消耗的气体的消耗量会逐渐地变大。因而，对于分别支承于晶圆舟皿的上层侧、下层侧的产品晶圆，由于在该产品晶圆附近配置处理气体的消耗量较少的裸晶圆，从而向该产品晶圆供给较多的处理气体。但是，对于支承于晶圆舟皿的中层的产品晶圆，由于支承于该产品晶圆的上下的产品晶圆所消耗的处理气体的消耗量较大，因此，对每一张产品晶圆供给的处理气体的供给量相对变少。其结果，有可能在产品晶圆间使由所述处理气体形成的膜厚的偏差变大。在所述专利文献1的以往的技术中，为了控制该处理气体的分布，将具有与产品晶圆大致相等的表面积的、由硅构成的仿真晶圆搭载在晶圆舟皿上并进行基于CVD的成膜处理。另外，在所述以往的技术中，在成膜后，通过将仿真晶圆浸渍在氟酸溶液中而将所形成的膜去除，从而再利用仿真晶圆。但是，在如此成为需要湿蚀刻的结构时不得不将仿真晶圆自立式热处理装置移载到其他装置中而花费劳力和时间，因此是不利的。本专利技术提供如下一种技术：在将呈搁板状保持有多个基板的保持件输入到反应容器内并向反应容器内供给处理气体而进行成膜处理时，能提高基板间的膜厚的均匀性。用于解决问题的方案本专利技术提供一种立式热处理装置，其在立式的反应容器内在将表面形成有凹凸的多个被处理基板保持于基板保持件的状态下利用加热部进行加热而对所述被处理基板进行成膜处理，其特征在于，该立式热处理装置包括：气体供给部，其用于向所述反应容器内供给成膜气体；以及气体分布调整构件，其以分别位于比保持于所述基板保持件的多个所述被处理基板的配置区域靠上方的位置和靠下方的位置的方式设置，所述气体分布调整构件包含第1板状构件和第2板状构件，该第1板状构件和第2板状构件以分别位于上下的方式设于比所述基板保持件的顶板靠下方的位置且是比所述基板保持件的底板靠上方的位置，在该第1板状构件和第2板状构件上分别形成有凹凸，所述第1板状构件具有第1表面积，所述第2板状构件具有与所述第1表面积不同的第2表面积。专利技术的效果采用本专利技术，将作为气体分布调整构件的第1板状构件和第2板状构件分别设置在比由所述基板保持件保持着的所述多个被处理基板的配置区域靠上方的位置和靠下方的位置。第1板状构件和第2板状构件具有彼此不同的表面积。因而，能够分别精确地调整向基板保持件的上方和下方供给的气体的供给量，由此能够在基板间提高所形成的膜厚的均匀性。此外，在利用石英来构成所述气体分布调整构件的情况下，与利用硅来构成所述气体分布调整构件的情况相比，所述气体分布调整构件不易被供给到反应管内的作为含有氟或氟化合物的氟系气体的清洁气体腐蚀。因而，能够利用该气体对该气体分布调整构件和反应管内进行清洁，因此能够减少装置的运行所花费的劳力和时间。附图说明图1是本专利技术的第1实施方式的立式热处理装置的纵剖侧视图。图2是所述立式热处理装置的横剖俯视图。图3是产品晶圆的纵剖侧视图。图4是所述立式热处理装置的处理的时序图。图5是表示在第1实施方式中在产品晶圆上进行成膜的情形的说明图。图6是表示在比较例中在产品晶圆上进行成膜的情形的说明图。图7是表示经所述立式热处理装置处理过的晶圆间的膜厚分布的图形。图8是表示在晶圆舟皿上的产品晶圆的配置例的说明图。图9是第2实施方式的立式热处理装置的纵剖侧视图。图10是所述立式热处理装置的横剖俯视图。图11是表示经所述立式热处理装置处理过的晶圆间的膜厚分布的图形。图12是表示使用第3实施方式的晶圆舟皿进行处理后的晶圆间的膜厚分布的图形。图13是表示使用第4实施方式的晶圆舟皿进行处理后的晶圆间的膜厚分布的图形。图14是表示第5实施方式的晶圆舟皿上的各晶圆的配置的说明图。图15是表示第5实施方式的晶圆舟皿上的各晶圆的另一配置的说明图。图16是表示第5实施方式的晶圆舟皿上的各晶圆的又一配置的说明图。图17是表示在第5实施方式中使用的石英晶圆的概略结构的一个例子的说明图。图18是表示在评价试验中所使用的喷射器的结构的说明图。图19是表示评价试验的结果的图形。图20是表示评价试验的结果的图形。图21是表示评价试验的结果的图形。具体实施方式第1实施方式根据附图说明本专利技术的第1实施方式。图1和图2是本专利技术的立式热处理装置1的概略纵剖视图和概略横剖视图。图1和图2的附图标记11是由例如石英形成为立式的圆柱状、成为处理容器的反应管。另外，在该反应管11的下端开口部的周缘部一体地形成有凸缘12，由例如不锈钢形成为圆筒状的歧管2夹着O型密封圈等密封构件21连结于该凸缘12的下表面。所述歧管2的下端作为输入输出口(炉口)而开口，在该开口部22的周缘部一体地形成有凸缘23。在所述歧管2的下方，例如石英制的盖体25以利用舟皿升降机26能够在上下方向上对开口部22进行开闭的方式设于凸缘23的下表面，该盖体25夹着O型密封圈等密封构件24将开口部22气密地闭塞。在所述盖体25的中央部，以贯穿所述盖体25的方式设有旋转轴27，在旋转轴27的上端部，借助载物台39搭载有作为基板保持件的晶圆舟皿3。在所述歧管2的侧壁上，插入地设有L字型的第1原料气体供给管40，在所述第1原料气体供给管40的顶端部，如图2所示，以隔着后述的等离子体产生部60的细长的开口部61的方式配置有两根由在反应管11内向上方延伸的石英管构成的第1原料气体供给喷嘴41。在这些第1原料气体供给喷嘴41、41上，沿着其长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立式热处理装置，其在立式的反应容器内在将表面形成有凹凸的多个被处理基板保持于基板保持件的状态下利用加热部进行加热而对所述被处理基板进行成膜处理，其特征在于，该立式热处理装置包括：气体供给部，其用于向所述反应容器内供给成膜气体；以及气体分布调整构件，其以分别位于比保持于所述基板保持件的多个所述被处理基板的配置区域靠上方的位置和靠下方的位置的方式设置，所述气体分布调整构件包含第1板状构件和第2板状构件，该第1板状构件和第2板状构件以分别位于上下的方式设于比所述基板保持件的顶板靠下方的位置且是比所述基板保持件的底板靠上方的位置，在该第1板状构件和第2板状构件上分别形成有凹凸，所述第1板状构件具有第1表面积，所述第2板状构件具有与所述第1表面积不同的第2表面积。

【技术特征摘要】
1.一种立式热处理装置，其在立式的反应容器内在将表面形成有凹凸的多个被处理基板保持于基板保持件的状态下利用加热部进行加热而对所述被处理基板进行成膜处理，其特征在于，该立式热处理装置包括：气体供给部，其用于向所述反应容器内供给成膜气体；以及气体分布调整构件，其以分别位于比保持于所述基板保持件的多个所述被处理基板的配置区域靠上方的位置和靠下方的位置的方式设置，所述气体分布调整构件包含第1板状构件和第2板状构件，该第1板状构件和第2板状构件以分别位于上下的方式设于比所述基板保持件的顶板靠下方的位置且是比所述基板保持件的底板靠上方的位置，在该第1板状构件和第2板状构件上分别形成有凹凸，所述第1板状构件具有第1表面积，所述第2板状构件具有与所述第1表面积不同的第2表面积。2.根据权利要求1所述的立式热处理装置，其特征在于，所述气体分布调整构件由石英构成。3.根据权利要求1或2所述的立式热处理装置，其特征在于，0.01≤所述第2表面积/所述第1表面积≤0.9。4.根据权利要求1至3中任一项所述的立式热处理装置，其特征在于，在比所述被处理基板的配置区域靠上方的区域和靠下方的区域中的任意一个区域中设有所述第1板状构件，在比所述被处理基板的配置区域靠上方的区域和靠下方的区域中的另一个区域中设有所述第2板状构件。5.根据权利要求1至4中任一项所述的立式热处理装置，其特征在于，能够利用用于输送所述被处理基板的输送机构来输送所述第1板状构件和所述第2板状构件。6.根据权利要求1至5中任一项所述的立式热处理装置，其特征在于，在所述第1板状构件和所述第2板状构件中的至少一个板状构件中，在两个主表面中的一个主表面上形成有所述凹凸，在另一个主表面上形成有用于防止板状构件的翘曲的膜。7.根据权利要求1至6中任一项所述的立式热处理装置，其特征在于，所述气体分布调整构件包含所述基板保持件的形成有凹凸的顶板。8.根据权利要求1至7中任一项所述的立式热处理装置，其特征在于，所述气体分布调整构件包含所述反应容器的形成有凹凸的顶部。9.根据权利要求1至8中任一项所述的立式热处理装置，其特征在于，所述气体分布调整构件包含所述基板保持件的形成有凹凸的底板。10.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：本山丰，福岛讲平，松永正信，田吹圭司，户根川大和，
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