成膜装置、成膜方法和制造半导体器件的方法制造方法及图纸

提供了一种成膜装置、一种成膜方法和一种制造半导体器件的方法。所述成膜装置包括：内管，所述内管被配置为容纳工件并具有由所述内管的侧壁和所述内管的连接到所述侧壁的上壁限定的第一空间；流体连接到所述第一空间的排气管；限定在所述内管的所述上壁中的至少一个顶孔；限定在所述内管的所述侧壁中的至少一个侧孔；围绕所述内管的外管；以及反应气体供应管，所述反应气体供应管流体连接到由所述内管和所述外管限定并形成在所述内管与所述外管之间的第二空间，其中，所述反应气体供应管定位为在竖直方向上高于所述排气管。

Film forming device, film forming method and method for manufacturing semiconductor device

A film forming device, a film forming method and a method for manufacturing semiconductor devices are provided. The film forming device comprises an inner tube configured to hold a workpiece and having a first space defined by a side wall of the inner tube and an upper wall of the inner tube connected to the side wall; an exhaust pipe with a fluid connected to the first space; at least one top hole defined in the upper wall of the inner tube; at least one side hole defined in the side wall of the inner tube Around the outer tube of the inner tube and the reaction gas supply tube, the reaction gas supply tube fluid is connected to a second space defined by the inner tube and the outer tube and formed between the inner tube and the outer tube, wherein the reaction gas supply tube is positioned higher than the exhaust tube in the vertical direction.

【技术实现步骤摘要】
成膜装置、成膜方法和制造半导体器件的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年5月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0052462的优先权，该韩国申请的全部公开内容以引用的方式合并于本申请中。
本公开涉及成膜装置、使用该成膜装置的成膜方法以及使用该成膜装置制造半导体器件的方法。
技术介绍
成膜装置可以通过将反应气体引入到放置在成膜装置中的半导体晶片上来形成膜。为了在半导体晶片上形成膜，可以将反应气体引入成膜装置中。对于具有竖直结构的成膜装置，对于成膜装置的不同位置，引入的反应气体的浓度可能不同。例如，反应气体的浓度在成膜装置的顶部处可能高，而其在成膜装置的底部处可能低。当这种情况发生时，晶片的厚度取决于其放置在成膜装置中的位置而可能不均一。另外，当使用长喷嘴将反应气体引入成膜装置中时，如果长喷嘴堵塞，则可能会出现反应气体无法顺利流入成膜装置中的问题。
技术实现思路
本公开的各方面提供了使反应气体能够平稳地供应到成膜装置中的成膜装置、成膜方法和使用该成膜装置来制造半导体器件的方法。本公开的各方面提供了可以在成膜装置的不同区域实现相对均匀的反应气体的浓度的成膜装置、成膜方法和使用该成膜装置制造半导体器件的方法。根据本专利技术构思的一些实施例，提供了一种成膜装置，所述成膜装置包括：内管，所述内管被配置为容纳工件并具有由所述内管的侧壁和所述内管的连接到所述侧壁的上壁限定的第一空间；流体连接到所述第一空间的排气管；限定在所述内管的所述上壁中的至少一个顶孔；限定在所述内管的所述侧壁中的至少一个侧孔；围绕所述内管的外管；以及反应气体供应管，所述反应气体供应管流体连接到由所述内管和所述外管限定并形成在所述内管与所述外管之间的第二空间，其中，所述反应气体供应管定位为在竖直方向上高于所述排气管。根据本专利技术构思的一些实施例，提供了一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：准备半导体晶片；以及通过使用成膜装置在所述半导体晶片上形成第一膜，其中，所述成膜装置包括：内管，所述内管被配置为容纳所述半导体晶片并具有由所述内管的侧壁和所述内管的连接到所述侧壁的上壁限定的第一空间；流体连接到所述第一空间的排气管；限定在所述内管的所述上壁中的至少一个顶孔；限定在所述内管的所述侧壁中的至少一个侧孔；围绕所述内管的外管；以及反应气体供应管，所述反应气体供应管流体连接到由所述内管和所述外管限定并形成在所述内管与所述外管之间的第二空间，其中，所述反应气体供应管定位为在竖直方向上高于所述排气管。根据本专利技术构思的一些实施例，提供了一种成膜方法，所述成膜方法包括：将工件装载到由内管的侧壁和所述内管的从所述内管的所述侧壁向内延伸的上壁限定的第一空间中；通过流体连接到限定在所述内管与围绕所述内管的外管之间的第二空间的反应气体供应管来供应用于形成第一膜的反应气体，其中，所述反应气体通过限定在所述内管的所述上壁中的至少一个顶孔和限定在所述内管的所述侧壁中的至少一个侧孔被引入到容纳所述工件的所述第一空间中；使用所述反应气体在所述工件上形成第一膜；以及通过流体连接到所述第一空间的排气管来排出所述第一空间中的所述反应气体，其中，所述反应气体供应管定位为在竖直方向上高于所述排气管。通过阅读下面的详细描述和权利要求，本公开的这些和其它方面、实施例及优点对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见。附图说明通过参考附图详细描述本公开的示例性实施例，本公开的上述和其他方面及特征将变得更加明显，其中：图1是示出根据本公开的一些示例实施例的成膜装置的横截面视图；图2是沿图1的线A-A'截取的横截面视图；图3是示出图1中的内管和侧壁孔的透视图；图4是示出根据本公开的一些示例实施例的成膜装置的内管和侧壁孔的透视图；图5是示出根据本公开的一些示例实施例的成膜装置的横截面视图；图6是沿图5的线B-B'截取的横截面视图；图7是示出根据本公开的一些示例实施例的成膜方法的流程图；图8和图9是示出根据本公开的一些示例实施例的成膜方法的横截面视图；图10是示出通过根据本公开的一些示例实施例的成膜方法实现的效果的曲线图；以及图11是示出根据本公开的一些示例实施例的制造半导体器件的方法的流程图。具体实施方式如本文所用，表述“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何以及所有组合。以下，将参照图1至图3描述根据本公开的一些示例实施例的成膜装置。图1是示出根据本公开的一些示例实施例的成膜装置的横截面视图。图2是沿图1的线A-A'截取的横截面视图。图3是示出图1中的内管120和侧壁孔sh的透视图。为了清楚起见，图2仅示出外管110和内管120。为了清楚起见，图3仅示出了内管120。参照图1，根据本公开的一些示例实施例的成膜装置可以包括外管110、内管120、反应气体供应管131、喷嘴132、管支撑件100、加热器160和排气管135。管支撑件100可包括第一支撑件101、第二支撑件102和第三支撑件103。第二支撑件102和第三支撑件103可以设置在第一支撑件101上。管支撑件100可以支撑外管110和内管120。尽管管支撑件100示出为具有特定形状，但是本公开的技术思想不限于此。例如，支撑件的数量和管支撑件100的形状可以变化。例如，应当理解，支撑件的数量和管支撑件100的形状没有特别限制，只要其能够支撑内管120和外管110即可。第一支撑件101还可以包括穿过第一支撑件101的密封构件。另外，还可以在密封构件中设置旋转轴。这将参照图8和图9来更详细地描述。内管120可以设置在管支撑件100上并由管支撑件100支撑。内管120可包括侧壁120S和连接到侧壁120S或从侧壁120S向内延伸的上表面或上壁120U。内管120的侧壁120S和上表面120U可以限定或形成第一空间SP1。例如，第一空间SP1可以是内管120的内部空间。第一空间SP1可以是例如工件容纳在内管120内部的空间。第一空间SP1可以经由例如排气管135连接(或流体连接)到成膜装置的外部。内管120可包括第一顶孔或第一上孔th1和侧壁孔或侧孔sh。参照图1、图2和图3，第一顶孔th1可以限定或形成在内管120的上表面120U中。第一顶孔th1可以穿透内管120的上表面120U的一部分。换言之，第一顶孔th1可以不完全打开内管120的上表面120U。第一顶孔th1的侧壁可以由内管120的上表面120U限定。第一顶孔th1可以将第一空间SP1与第二空间SP2连接(或流体连接)。在一些示例实施例中，第一顶孔th1可以形成在内管120的上表面120U的中心。侧壁孔sh可以限定或形成在内管120的侧壁120S中。侧壁孔sh可以穿透内管120的侧壁120S的一部分。换言之，侧壁孔sh可以不完全打开内管120的侧壁120S。侧壁孔sh可以将第一空间SP1与第二空间S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成膜装置，所述成膜装置包括：/n内管，所述内管被配置为容纳工件并具有由所述内管的侧壁和所述内管的连接到所述侧壁的上壁限定的第一空间；/n流体连接到所述第一空间的排气管；/n限定在所述内管的所述上壁中的至少一个顶孔；/n限定在所述内管的所述侧壁中的至少一个侧孔；/n围绕所述内管的外管；以及/n反应气体供应管，所述反应气体供应管流体连接到由所述内管和所述外管限定并形成在所述内管与所述外管之间的第二空间，/n其中，所述反应气体供应管定位为在竖直方向上高于所述排气管。/n

【技术特征摘要】
20180508 KR 10-2018-00524621.一种成膜装置，所述成膜装置包括：
内管，所述内管被配置为容纳工件并具有由所述内管的侧壁和所述内管的连接到所述侧壁的上壁限定的第一空间；
流体连接到所述第一空间的排气管；
限定在所述内管的所述上壁中的至少一个顶孔；
限定在所述内管的所述侧壁中的至少一个侧孔；
围绕所述内管的外管；以及
反应气体供应管，所述反应气体供应管流体连接到由所述内管和所述外管限定并形成在所述内管与所述外管之间的第二空间，
其中，所述反应气体供应管定位为在竖直方向上高于所述排气管。


2.根据权利要求1所述的成膜装置，其中，所述至少一个顶孔包括设置在所述内管的所述上壁的中心处的第一顶孔。


3.根据权利要求2所述的成膜装置，其中，所述至少一个顶孔还包括多个第二顶孔，所述多个第二顶孔与所述第一顶孔间隔开，并且限定在所述内管的所述上壁中并且设置为围绕所述第一顶孔。


4.根据权利要求1所述的成膜装置，其中，所述至少一个顶孔将所述第一空间与所述第二空间流体连接。


5.根据权利要求1所述的成膜装置，其中，所述至少一个侧孔位于所述内管的所述侧壁的第一侧，
其中，所述内管的所述侧壁的所述第一侧与所述内管的所述侧壁的与所述反应气体供应管相邻或面对的第二侧相对。


6.根据权利要求1所述的成膜装置，所述成膜装置还包括：
喷嘴，所述喷嘴位于所述反应气体供应管中并面向所述第二空间，其中，所述喷嘴不沿着所述内管的所述侧壁延伸。


7.根据权利要求1所述的成膜装置，其中，所述至少一个侧孔包括第一侧孔、第二侧孔和第三侧孔，
其中，所述第一侧孔定位为在竖直方向上高于所述第二侧孔，所述第三侧孔定位为在竖直方向上高于所述第一侧孔。


8.根据权利要求7所述的成膜装置，其中，所述第一侧孔、所述第二侧孔和所述第三侧孔在垂直于所述内管的所述上壁的方向上对齐。


9.根据权利要求7所述的成膜装置，其中，所述第一侧孔和所述第二侧孔在与所述内管的所述上壁形成非直角的第一角度的第一方向上对齐，
其中，所述第一侧孔和所述第三侧孔在与所述内管的所述上壁形成非直角的第二角度的第二方向上对齐。


10.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：
准备半导体晶片；以及
通过使用成膜装置在所述半导体晶片上形成第一膜，
其中，所述成膜装置包括：
内管，所述内管被配置为容纳所述半导体晶片并具有由所述内管的侧壁和所述内管的连接到所述侧壁的上壁限定的第一空间；
流体连接到所述第一空间的排气管；
限定在所述内管的所述上壁中的至少一个顶孔；
限定在所述内管的所述侧壁中的至少一个侧孔；
围绕所述内管的外管；以及
反应气体供应管，所述反应气体供应管流体连接到由所述内管和所述外管限定并形成在所述内管与所述外管...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔玄浩，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR