一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

基板处理装置、反应容器、半导体器件的制造方法以及记录介质与流程

2021-10-20 02:40:00 来源:中国专利 TAG:介质 容器 装置 基板 公开


本公开涉及基板处理装置、反应容器、半导体器件的制造方法以及记录介质。


背景技术:

作为半导体器件(部件)的制造工序的一个工序,有进行在收容至处理室内的基板上形成膜的成膜处理(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:jp特开2018

166142号公报


技术实现要素:

在进行半导体部件的制造工序的一个工序的基板处理装置中,追求提高制造生产能力。本公开的目的在于提供一种提高基板处理装置的制造生产能力的技术。根据本公开的一个方式,提供一种技术,其具备:反应容器,其供具有支承基板的基板支承区域的基板支承工具以及设于所述基板支承区域的下部的隔热部插入,在所述反应容器的内壁的与所述基板支承区域相对置的部分的下侧配置有朝向所述反应容器的内侧突出的突出部的端部;以及向所述基板供给处理气体的气体供给部。发明效果根据本公开,能够提高基板处理装置的制造生产能力。
附图说明
图1是在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的纵型处理炉的概略构成图,是用纵向剖视图示出处理炉部分的图。图2是在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的纵型处理炉的概略构成图,是用图1的a

a线剖视图示出处理炉部分的图。图3是在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的气体供给系统的概略构成图。图4的(a)是在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的纵型处理炉的概略构成图,是用纵向剖视图示出处理炉部分的图,图4的(b)是图4的(a)的b

b线剖视图。图5的(a)是在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的纵型处理炉的变形例的概略构成图,图5的(b)是图5的(a)的b

b线剖视图。图6的(a)是在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的纵型处理炉的另一变形例的概略构成图,图6的(b)是图6的(a)的b

b线剖视图。图7的(a)是在图4的(a)中用点划线示出的区域z的放大概略图,图7的(b)是在图5
的(a)中用点划线示出的区域z的放大概略图,图7的(c)是在图6的(a)中用点划线示出的区域z的放大概略图。图8的(a)是示出气体流路的变形例的图,图8的(b)是示出气体流路的另一变形例的图,图8的(c)是示出气体流路的另一变形例的图,图8的(d)是示出气体流路的另一变形例的图,图8的(e)是示出气体流路的另一变形例的图,图8的(f)是示出气体流路的另一变形例的图。图9的(a)是在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的纵型处理炉的另一变形例的概略构成图,图9的(b)是在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的纵型处理炉的另一变形例的概略构成图。图10是在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的纵型处理炉的另一变形例的概略构成图。图11是在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的纵型处理炉的另一变形例的概略构成图。图12是在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的纵型处理炉的另一变形例的概略构成图,是用横截面示出处理炉部分的图。图13是在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的控制器的概略构成图,是用框图示出控制器的控制系统的图。图14是示出在本公开的一个方式优选使用的基板处理装置的动作的流程图的一例。图15是示出本公开的一个方式中的成膜时序的一例的图。图16是示出向低温区域的气体流入量的仿真结果的一例的图。
具体实施方式
以下,参照图1~图3、图4的(a)、图4的(b)、图7的(a)、以及图13说明本公开的一个方式。基板处理装置10构成为在半导体器件的制造工序中使用的装置的一例。(1)基板处理装置的构成如图1所示,基板处理装置10具备设有作为加热手段(加热机构、加热系统)的加热器207的处理炉202。加热器207为圆筒形状,通过支承于作为保持板的加热器基座(未图示)而垂直安装。加热器207还作为用热量使气体活化(激发)的活化机构(激发部)发挥作用。在加热器207的内侧配设有与加热器207同心圆状地构成反应容器(处理容器)的反应管。反应管具有双重管构成,该双重管构成具有内部管(内筒、内管)204以及呈同心圆状地包围内部管204的外部管(外筒、外管)203。内部管204以及外部管203分别由例如石英(sio2)或者碳化硅(sic)等的耐热性材料构成,形成为上端封闭且下端开口的圆筒形状。在内部管204的筒中空部(反应容器的内侧)形成有相对于作为基板的晶片200进行处理的处理室201。处理室201构成为能够在从处理室201内的一端侧(下方侧)朝向另一端侧(上方侧)排列晶片200的状态下收容晶片200。可认为处理室201内分成多个区域。在本方式中,也将在处理室201内供多张晶片200排列的区域称为基板排列区域(晶片排列区域)。也将晶片排列区域称为基板处理区域t2(晶片处理区域)、基板保持区域(晶片保持区域)。晶片排列区域为利用加热器207均匀保持温度的区域,因此,在本公开中,还将晶片排
列区域称为均热区域t1。另外,在处理室201内,还将包围晶片排列区域的区域且由加热器207包围的区域、即处理室201内的温度比较高的区域称为高温区域。另外,在处理室201内,还将不包围晶片排列区域的区域且没有被加热器207包围的区域(后述的隔热部218周边的区域)、即处理室201内的温度比较低的区域称为低温区域。具体来说,低温区域为与隔热部218的上表面相比靠下方侧的处理室201内的区域。另外,还将在处理室201内供晶片200排列的方向称为基板排列方向(晶片排列方向)。在外部管203的下方与外部管203同心圆状地配设有歧管(入口法兰)209。内部管204以及外部管203分别由歧管209从下方支承。歧管209例如由不锈钢(sus)等的金属材料构成,形成为上端以及下端开口的圆筒形状。如图4的(a)所示,在歧管209的内壁设有由sus等的金属材料构成、且朝向歧管209的径向内侧延伸的环状的凸缘部209a。内部管204的下端与凸缘部209a的上表面相抵接。外部管203的下端与歧管209的上端相抵接。如图1所示,在歧管209与外部管203之间设有作为密封构件的o环220a。通过使歧管209由加热器基座支承,使外部管203成为垂直安装的状态。主要由外部管203、内部管204、歧管209构成为反应容器。在内部管204的筒中空部形成有预备室(喷嘴收容室)201a。预备室201a从内部管204的侧壁向内部管204的径向朝外突出,形成于沿垂直方向延伸的沟道形状(槽形状)。预备室201a的内壁构成了处理室201的内壁的一部分。此外,在俯视时,也可以说预备室201a和处理室201经由设于内部管204的开口201b彼此连通在一起。开口201b构成为狭缝状的贯穿孔。在预备室201a内分别收容有作为气体供给部的喷嘴410、420。喷嘴410、420分别由例如石英或者sic等的耐热性材料构成,分别构成为l字型的长喷嘴。喷嘴410、420的水平部以贯穿歧管209的侧壁以及内部管204的侧壁下部的方式设置。喷嘴410、420的垂直部分别在从预备室201a的内壁的下部到上部的范围内以朝向晶片排列方向上方立起的方式设置。即,如图2所示,喷嘴410、420在晶片排列区域的侧方的、水平包围晶片排列区域的区域分别以沿着晶片排列区域的方式设置。如图1所示,喷嘴410、420设置为这些上端部的高度位置到达后述的舟皿217的顶部附近的高度位置为止。在本公开中,还将喷嘴410、420分别称为第1喷嘴、第2喷嘴。在喷嘴410、420的侧面分别设有供给气体的气体供给孔(开口部)410a、420a。喷嘴410、420中的气体供给孔410a、420a分别在与晶片200相对置的位置、即,以与晶片排列区域的晶片排列方向上的整个区域对应的方式,从喷嘴410、420的上部到下部设有多个。即,气体供给孔410a、420a在从后述的舟皿217的下部到上部为止的高度的位置设有多个,能够向收容在舟皿217的所有晶片200喷出气体。气体供给孔410a、420a分别朝向处理室201的中心开口,构成为能够朝向晶片200喷出气体。气体供给孔410a、420a分别具有相同开口面积,还以相同开口间距设置。但气体供给孔410a、420a不限于这种方式。例如,也可以使气体供给孔410a、420a的开口面积从上游侧(内部管204的下部)朝向下游侧(内部管204的上部)逐渐增大,或者使气体供给孔410a、420a的开口间距从上游侧朝向下游侧逐渐减小。由此,能够从气体供给孔410a、420a分别喷出流量几乎相等的气体。即,能够使从气体供给孔410a、420a分别供给的气体的流量均匀化。
在本方式中,经由在作为圆筒状的空间的预备室201a内配置的喷嘴410、420搬运气体。然后,从在喷嘴410、420分别开口的气体供给孔410a、420a向处理室201内喷出气体。然后,将内部管204内的气体的主要的流向设为与晶片200的表面平行的方向、即水平方向。通过设为这种构成,能够向各晶片200均匀地供给气体。在晶片200的表面上流动的气体朝向后述的排气孔204a的方向流动。但该气体流动的方向由排气孔204a的位置适当特定,不限于水平方向。在喷嘴410、420连接有气体供给管310、320。像这样,在内部管204分别连接有两根喷嘴410、420、两根气体供给管310、320,构成为能够向处理室201内供给多种气体,在此为供给两种气体。在歧管209的下方连接有气体供给管350。气体供给管350以贯穿歧管209以及内部管204的侧壁下部的方式设置。如图3所示,在气体供给管310、320、350,从气体流的上游侧起按顺序分别设有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量器(mfc)312,322、352、作为开闭阀的阀314、324、354。在气体供给管310、320的阀314、324的下游侧分别连接有气体供给管510、520。在气体供给管510、520,从气体流的上游侧起按顺序分别设有mfc512、522、以及阀514、524。作为处理气体即原料气体,能够从气体供给管310将包括作为构成形成于晶片200上的膜的主元素(规定元素、金属元素)的铝(al)在内的气体、即含al气体(含金属气体、含金属原料气体、含al原料气体)经由mfc312、阀314、喷嘴410向处理室201内的晶片处理区域供给。原料气体是指,通过将气体状态的原料、例如在常温常压下处于液体状态的原料气化而得到的气体、或在常温常压下处于气体状态的原料等。含al气体作为成膜气体、即al源发挥作用。作为含al气体,例如能够利用包括al和碳(c)在内的有机类原料气体。作为含al气体,例如能够使用三甲基铝(al(ch3)3、简称:tma)气体。tma气体为包括对al结合烷基而得到的烷基铝在内的有机类原料气体。作为处理气体即反应气体(反应物),能够从气体供给管320将含氧(o)气体经由mfc322、阀324、喷嘴420向处理室201内的晶片处理区域供给。含o气体作为成膜气体、即o源(氧化气体、氧化剂)发挥作用。作为含o气体,例如能够使用臭氧(o3)气体。作为非活性气体而能够从气体供给管510、520将例如氮(n2)气体分别经由mfc512、522、阀514、524、喷嘴410、420向处理室201内的晶片处理区域供给。n2气体作为清扫气体、稀释气体、或者载气发挥作用。作为非活性气体,能够从气体供给管350将n2气体经由mfc352、阀354向处理室201内的低温区域供给。n2气体作为清扫气体发挥作用。主要由气体供给管310、mfc312、阀314构成原料气体供给系统(含金属原料气体供给系统)。可以将喷嘴410包含于原料气体供给系统。主要由气体供给管320、mfc322、阀324构成反应气体供给系统(含氧气体供给系统)。可以将喷嘴420包含于原料气体供给系统。也可以将原料气体供给系统以及反应气体供给系统一并看作处理气体供给系统(气体供给系统)。另外,也可以将原料气体供给系统或者反应气体供给系统的至少某一种看作处理气体供给部。主要由气体供给管510、520、mfc512、522、阀514、524构成第一非活性气体供给系统(清扫气体供给系统、稀释气体供给系统、载气供给系统)。主要由气体供给管350、mfc352、阀354构成第二非活性气体供给系统(清扫气体供给系统)。
如图1所示,在内部管204的侧壁,例如构成为狭缝状的贯穿孔的排气孔(排气狭缝)204a在垂直方向上细长地开设。排气孔204a在主视时例如为矩形,从内部管204的侧壁的下部到上部设为与晶片排列区域的晶片排列方向中的整个区域对应。此外,排气孔204a不限于构成为狭缝状的贯穿孔的情况,可以由多个孔构成。由处理室201内、和内部管204与外部管203之间的圆环状的空间(间隙)构成的排气路206经由排气孔204a连通在一起。如图2所示,在俯视时,预备室201a和排气孔204a隔着收容至处理室201内的晶片200的中心相对置(位于180度相反侧的位置)。另外,喷嘴410、420和排气孔204a隔着收容至处理室201内的晶片200的中心相对置。如图1所示,在歧管209经由排气路206连接有将处理室201内的环境气体排出的排气管231。在排气管231,经由对排气路206内、即处理室201内的压力进行检测的作为压力检测器(压力检测部)的压力传感器245以及作为压力调整器(压力调整部)的apc(auto pressure controller:自动压力控制器)阀243,连接有作为真空排气装置的真空泵246。apc阀243通过在使真空泵246工作的状态下将阀开闭,能够进行处理室201内的真空排气以及真空排气停止,还在使真空泵246工作的状态下,基于由压力传感器245检测出的压力信息对阀开度进行调节,由此,构成为能够调整处理室201内的压力。主要由排气管231、apc阀243、压力传感器245构成排气系统即排气管道。也可以考虑将排气孔204a、排气路206、真空泵246包含于排气系统。歧管209的下端开口构成为处理炉202的炉口,在利用后述的舟皿升降机115使舟皿217上升时,经由o环220b由作为盖体的密封帽219气密地封固。密封帽219由sus等的金属材料构成,形成为圆盘状。在密封帽219的下方设有使舟皿217旋转的旋转机构267。旋转机构267的旋转轴255贯穿密封帽219而与舟皿217连接。旋转机构267构成为通过使舟皿217旋转而使晶片200旋转。密封帽219构成为通过在外部管203的外部垂直设置的作为升降机构的舟皿升降机115而在垂直方向上升降。舟皿升降机115构成为通过使密封帽219升降而将由舟皿217支承的晶片200相对于处理室201内外搬入以及搬出(搬运)的搬运装置(搬运机构)。作为基板支承工具的舟皿217而具有基板支承区域,该基板支承区域以在以水平姿势使多张例如25~200张晶片200彼此中心对齐的状态下沿垂直方向进行排列且多层地支承的方式、即以隔开间隔进行排列的方式构成。另外,舟皿217具有在基板支承区域的下部(下方)支承隔热部218的隔热部支承区域。在舟皿217的基板支承区域,作为晶片200而支承有产品晶片、虚设晶片、填充虚设晶片等。舟皿217例如由石英或sic等耐热性材料构成。如图4的(a)所示,在舟皿217的隔热部支承区域设有例如由石英或sic等的耐热性材料构成为圆筒形状的构件的作为隔热部218的隔热筒218a。隔热筒218a的外径(直径)比舟皿217的外径(直径)大。即,在俯视时,隔热筒218a的外周部向从舟皿217(的支柱)的径向外方(朝向内部管204的内壁)探出。利用隔热筒218a使来自加热器207的热量不易向密封帽219侧传递。隔热筒218a可以在其内部具有空间,在其内部空间设有加热器(不图示)。在该情况下,还能够将隔热筒218a称为保温筒。通过将隔热筒218a的外径(直径)构成为比舟皿217的外径(直径)大,使隔热筒218a与内部管204的内壁之间的距离变短,能够抑制向内部管204的内壁中的、与隔热筒218a的侧面相对置的部分附着膜。如图4的(a)以及图4的(b)所示,在内部管204的内壁设有朝向内部管204的径向内
侧突出的作为突出部500的凸缘部500a。凸缘部500a与舟皿217的与基板支承区域相对置的部分相比设在下侧。具体来说,凸缘部500a在晶片排列区域的下方,与隔热筒218a的上表面的高度位置相比设于上方的位置。凸缘部500a以其底面(也称为下端底面)的内周部与隔热筒218a的上表面的外周部(也称为外侧上表面)相对置的方式设置。即,凸缘部500a构成为在俯视时,凸缘部500a的底面的内周部与隔热筒218a的上表面的外周部重叠。另外,凸缘部500a以不与舟皿217以及隔热筒218a接触的方式设置。此外,凸缘部500a也可以与内部管204一体构成,也可以由分体构成。通过设置凸缘部500a,利用凸缘部500a的底面与隔热筒218a的上表面之间的空间构成传导率很小(流动阻力很大)的气体流路501。由此,能够降低向晶片排列区域供给的处理气体中的低温区域(例如水平包围隔热筒218a的侧面(外周面)的区域)侵入的处理气体的量。即,能够抑制处理气体向低温区域的侵入。其结果为,能够抑制薄膜或反应副生成物等沉积(累积)在设于处理室201内的构件(也称为“处理室201内的构件”)中的、特别是设于处理室201内的低温区域的构件(也称为“低温区域内的构件”)的表面、例如内部管204的内壁的下方部分、歧管209的内壁、密封帽219的上表面、旋转轴255的侧面、隔热筒218a的上表面以及侧面等,即,抑制副生成物附着。另外,也能够通过构成气体流路501,降低从气体供给管350向低温区域内供给的非活性气体中的、向晶片处理区域扩散(侵入)的非活性气体的量。即,也能够抑制非活性气体向晶片处理区域扩散。由此,能够抑制如下的情况:在后述的成膜处理中,相对于晶片排列区域中的配置于晶片排列方向上的下部侧的区域(bottom区)的晶片200供给的处理气体被向晶片处理区域扩散的非活性气体稀释,而导致其浓度变得比相对于配置于晶片排列区域中的晶片排列方向上的中央部的区域(center区)或上部侧的区域(top区)的晶片200供给的处理气体的浓度低。其结果为,能够易于使相对于各晶片200供给的处理气体的浓度在晶片200间均匀化,能够提高成膜处理的晶片间均匀性。另外,能够抑制相对于配置于bottom区的晶片200供给的处理气体的浓度变低(供给量不足)而导致形成于该晶片200上的薄膜的面内膜厚均匀性降低的情况。此外,在本公开中,使用“成膜处理的均匀性”这一用语的情况有意味着“成膜处理的晶片间均匀性”的情况、意味着“形成于晶片200上的薄膜的面内膜厚均匀性”的情况、或者包括这两方的情况。凸缘部500a的底面以与隔热筒218a的上表面平行的方式设置。由此,能够尽量缩小气体流路501的宽度,能够尽量减小气体流路501的传导率(无限增大流动阻力)。其结果为,能够可靠地抑制处理气体向低温区域的侵入、非活性气体向晶片处理区域的扩散。此外,凸缘部500a优选以在包围低温区域的周向上连续的方式设于内部管204的内壁。也就是说,凸缘部500a优选在内部管204的内壁的整周形成。由此,能够可靠地抑制处理气体向低温区域的侵入。但开口201b附近的区域为因有在刚从喷嘴410、420喷出之后的流速比较大的气体通过而副生成物不易附着的区域。另外,预备室201a内的区域也为与处理室201内相比副生成物不易附着的区域。因此,如图4的(b)所示,也可以不在开口201b、预备室201a内设置凸缘部500a。在本公开中,如图7的(a)所示,凸缘部500a的底面与隔热筒218a的上表面之间的距离x、即气体流路的宽度例如能够设为0.01~8mm,优选设为0.01~5mm,更优选设为2mm。另外,距离x能够设为比舟皿217与凸缘部500a的内表面(内侧端面)之间的距离d1
短(距离x<距离d1)。由此,能够将气体流路501的传导率设为比舟皿217与凸缘部500a之间的空间的传导率小,能够可靠地抑制处理气体向低温区域的侵入。从避免舟皿217的旋转时的舟皿217与凸缘部500a接触的观点来看,距离d1例如能够设为5~10mm、优选设为7mm。另外,距离x能够设为比凸缘部500a的内表面与隔热筒218a的侧面之间的距离y短(距离x<距离y)。即,距离y比距离x长。由此,能够充分确保气体流路501的长度,能够无限减小气体流路501的传导率。其结果为,能够进一步可靠地抑制处理气体向低温区域的侵入。距离y能够设为例如2~15mm、优选地,4~10m。另外,距离x能够设为比隔热筒218a的侧面与内部管204的内壁(与凸缘部500a相比位于下侧的内部管204的内壁)之间的距离d2短(距离x<距离d2)。由此,能够可靠地抑制非活性气体向晶片处理区域的扩散。其结果为,能够进一步提高成膜处理的均匀性。此外,在本公开中,距离d2能够设为与距离d1几乎相等(同等)(距离d1≈距离d2)。距离d2能够与距离d1同样地,从避免舟皿217在旋转时的隔热筒218a与内部管204接触的观点来看,例如能够设为5~10mm,优选设为7mm。如图2所示,在内部管204内设置有作为温度检测器的温度传感器263。基于由温度传感器263检测出的温度信息调整对加热器207的通电量,由此,处理室201内的温度成为期望的温度分布。温度传感器263与喷嘴410、420同样地构成为l字型,沿内部管204的内壁设置。如图13所示,作为控制部(控制手段)的控制器121构成为具备cpu(central processing unit:中央处理器)121a、ram(random access memory:随机存储器)121b、存储装置121c、i/o端口121d的计算机。ram121b、存储装置121c、i/o端口121d构成为能够经由内部总线121e与cpu121a交换数据。在控制器121连接有例如构成为触摸屏等的输入输出装置122。存储装置121c例如由快闪存储器、hdd(hard disk drive:硬盘驱动)、ssd(solid state drive:固态硬盘驱动)等构成。在存储装置121c内可读取地保存有控制基板处理装置的动作的控制程序、或记载有后述的半导体器件的制造方法的顺序、条件等的工艺制程等。工艺制程以使控制器121执行后述的半导体器件的制造方法中的各工序(各步骤、各顺序、各处理)并能够得到规定的结果的方式来组合,作为程序发挥作用。以下,将工艺制程或控制程序等统称为程序。另外,也将工艺制程简称为制程。在本公开中使用程序这一用语的情况有仅包括制程单体的情况、仅包括控制程序单体的情况、或者包括这两种情况。ram121b构成为临时保持由cpu121a读取的程序或数据等的存储器区域(工作区域)。i/o端口121d与上述的mfc312、322、352、512、522、阀314、324、354、514、524、压力传感器245、apc阀243、真空泵246、加热器207、温度传感器263、旋转机构267、舟皿升降机115等连接。cpu121a构成为从存储装置121c读取并执行控制程序,并且根据来自输入输出装置122的操作命令的输入等从存储装置121c读取制程。cpu121a构成为以按照读取的制程的内容的方式控制如下的动作:基于mfc312、322、352、512、522的各种气体的流量调整动作、阀314、324、354、514、524的开闭动作、apc阀243的开闭动作以及基于利用压力传感器245的apc阀243的压力调整动作、基于温度传感器263的加热器207的温度调整动作、真空泵246的起动以及停止、基于旋转机构267的舟皿217的旋转以及旋转速度调节动作、基于舟皿升降
机115的舟皿217的升降动作、向舟皿217收容晶片200的收容动作等。控制器121能够通过将保存于外部存储装置123的上述程序安装于计算机来构成。外部存储装置123例如包括hdd等的磁盘、cd等的光盘、mo等的光磁盘、usb存储器等的半导体存储器。存储装置121c或外部存储装置123构成为可读取计算机的记录介质。以下,将这些统称为记录介质。在本公开中使用记录介质这一用语的情况有仅包括存储装置121c单体的情况、仅包括外部存储装置123单体的情况或者包括这两方的情况。此外,向计算机提供程序可以不使用外部存储装置123,而使用互联网或专用线路等的通信手段。(2)基板处理工序(半导体部件的制造工序)使用图14、图15说明使用上述基板处理装置10作为半导体器件(部件)的制造工序的一工序而在晶片200上形成金属氧化膜的基板处理时序、即成膜时序的一例。在以下的说明中,构成基板处理装置10的各部分的动作由控制器121控制。在图14、图15示出的成膜工序(成膜时序)中,通过以规定次数(n次、n为1以上的整数)非同时进行如下步骤而进行在晶片200上作为金属氧化膜而形成包括al以及o在内的膜(铝氧化膜(alo膜))的步骤:进行作为原料气体相对于处理室201内的晶片200供给tma气体的步骤(步骤a);以及作为反应气体相对于处理室201内的晶片200供给o3气体的步骤(步骤c)的周期。在本公开中使用了“晶片”这一用语的情况下,有指晶片本身的情况、或指晶片和形成于其表面的规定的层或膜的层叠体的情况。在本公开中使用了“晶片的表面”这一用语的情况下,有指晶片本身的表面的情况、或形成在晶片上的规定的层等的表面的情况。在本公开中记载了“在晶片上形成规定的层”的情况下,有指在晶片本身的表面上直接形成规定的层的情况、或在形成于晶片上的层等上形成规定的层的情况。在本公开中使用了“基板”这一用语的情况下也与使用了“晶片”这一用语的情况相同。(基板搬入工序:s301)当多张晶片200装填(晶片安装)于舟皿217时,如图1所示,支承有多张晶片200的舟皿217由舟皿升降机115抬升而向处理室201内搬入(舟皿装载)。在该状态下,密封帽219成为借助o环220b而将歧管209的下端密封的状态。另外,在该状态下,如图4的(a)所示,凸缘部500a的底面(端部)与隔热筒218a的上表面接近,成为利用凸缘部500a的底面与隔热筒218a的上表面之间的空间而构成了传导率很小的气体流路501的状态。(环境气体调整工序:s302)以使处理室201内、即,晶片200所在的空间成为期望的压力(真空度)的方式,利用真空泵246进行真空排气(减压排气)。此时,处理室201内的压力利用压力传感器245来测定,基于该测定出的压力信息对apc阀243进行反馈控制(压力调整)。另外,以使处理室201内的晶片200成为期望的处理温度的方式,利用加热器207来加热。此时,以使处理室201内成为期望的温度分布的方式,基于温度传感器263检测出的温度信息对相对于加热器207的通电情况进行反馈控制(温度调整)。另外,开始基于旋转机构267的舟皿217以及晶片200的旋转。处理室201内的排气、晶片200的加热以及旋转均至少在针对晶片200的处理结束为止的期间内持续进行。此时,也可以打开阀354,向气体供给管350内流通n2气体。n2气体由mfc352进行流量调整,被向处理室201内的低温区域(例如与隔热筒218a的底面相比在下方
的区域)供给,由排气管231排出。此时的n2气体的流量例如能够设为0.1~2slm、优选设为0.3~0.5slm的范围内的流量。(成膜工序:s300)此后,依次实施下面四个步骤、即,步骤a~d。
53.[第一工序:s303(步骤a)]在该步骤中,相对于处理室201内的晶片200供给tma气体。具体来说,打开阀314,向气体供给管310内流通tma气体。tma气体通过mfc312被流量调整,利用气体供给孔410a向处理室201内的晶片处理区域供给。tma气体经由排气孔204a向排气路206内流动,从排气管231排出。此时,相对于晶片200供给tma气体(tma气体供给)。此时,也可以打开阀514,向气体供给管510内流通n2气体。在气体供给管510内流动的n2气体利用mfc512来流量调整,与tma气体一并向处理室201内供给,利用排气管231排出。此时,防止tma气体侵入喷嘴420内(防止逆流),因此,也可以打开阀524,向气体供给管520内流通n2气体。n2气体利用mfc522被流量调整,经由气体供给管320、喷嘴420向处理室201内供给,利用排气管231排出。此时,打开阀354,向气体供给管350内流通n2气体。n2气体利用mfc352被流量调整,向处理室201内的低温区域供给,利用排气管231排出。作为本步骤中的处理条件,例示了如下条件:处理压力:1~1000pa、优选为1~100pa、更优选为10~50patma气体供给流量:10~2000sccm、优选为50~1000sccm、更优选为100~500sccmtma气体供给时间:1~60秒、优选为1~20秒、更优选为2~15秒n2气体供给流量(每个气体供给管):1~30slm、优选为1~20slm、更优选为1~10slm处理温度:室温(25℃)~600℃、优选为90~550℃、更优选为450~550℃。本步骤中的处理温度的下限值能够利用在后述的步骤c中使用的含o气体的种类来适当变更。此外,本公开中的“1~1000pa”这种数值范围的表述是指,下限值以及上限值包含于其范围。因此,例如,“1~1000pa”是指“1pa以上1000pa以下”。另一数值范围也同样。通过将本步骤中的处理压力设为1000pa以下、或者将tma气体的供给流量设为2000sccm以下,能够适当进行后述的步骤b,并且能够抑制在喷嘴410内tma气体自己分解而沉积于喷嘴410的内壁。通过将本步骤中的处理压力设为1pa以上、或者将tma气体的供给流量设为10sccm以上,能够提高在晶片200的表面的tma气体的反应速度,能够得到实用的成膜速度。通过以上述条件下相对于晶片200供给tma气体,在晶片200的最表面上形成含al层,来作为第1层。含al层除了al以外,还包括c以及氢(h)。通过向晶片200的表面的、tma的化学吸附或物理吸附、tma的一部分分解的物质(al(ch
x
)
y
)的化学吸附、基于tma的热分解的al的沉积等形成含al层。含al层可以为tma或tma的一部分分解的物质的吸附层(物理吸附层或化学吸附层),也可以为al的沉积层(al层)。此外,向处理室201内供给的tma气体不仅相对于晶片200供给,还相对于处理室201内的构件的表面、即内部管204的内壁、喷嘴410、420的表面、舟皿217的表面、歧管209的
内壁、密封帽219的上表面、旋转轴255的侧面、隔热部218的上表面以及侧面等供给。通过使向处理室201内供给的tma气体与处理室201内的构件的表面接触,使上述含al层不仅形成于晶片200上,还形成于处理室201内的构件的表面。另外,也有在处理室201内的构件的表面沉积反应副生成物的情况。像这样,在处理室201内的构件的表面附着作为后述的清洁处理的对象的副生成物。通过在处理室201内构成气体流路501,能够抑制从晶片处理区域向低温区域的tma气体的侵入、从低温区域向晶片处理区域的n2气体的扩散。由此,能够抑制向低温区域内的构件的表面附着副生成物。另外,能够抑制在bottom区的tma气体的稀释,能够提高成膜处理的均匀性。另外,通过从气体供给管350向低温区域供给n2气体,能够可靠地抑制向低温区域的tma气体的侵入。由此,能够可靠地抑制向低温区域内的构件的表面附着副生成物。在形成有第1层之后,关闭阀314,停止向处理室201内供给tma气体。此时,一直开启着apc阀243。作为原料气体,除了tma气体以外,还能够使用氯化铝(alcl3)气体等。作为非活性气体,除了n2气体以外,还能够使用氩(ar)气、氦(he)气、氖(ne)气、氙(xe)气等稀有气体。在这一点,后述的步骤b~d等也同样。[清扫工序:s304(步骤b)]在步骤a结束之后,apc阀243一直打开,利用真空泵246将处理室201内真空排气,从处理室201内排出在残留在处理室201内的未反应的、或者用于形成含al层之后的tma气体(残留气体除去)。此时,也可以打开阀514、524,利用喷嘴410、420向处理室201内供给n2气体。n2气体作为清扫气体发挥作用。此外,在本步骤中,可以始终持续流通n2气体(可以连续供给),可以断续地(以脉冲形式)供给。此时,可以完全排出残留在处理室201内的气体,也可以不完全清扫处理室201内。若残留在处理室201内的气体为微量,则在此后进行的工序中基本不产生不良影响。向处理室201内供给的n2气体的流量也不需要大流量,例如,通过供给与内部管204(处理室201)的容积相同程度的量,就能够在此后的工序中进行基本不产生不良影响的程度的清扫。像这样,通过不完全清扫处理室201内,能够缩短清扫时间,提高生产能力。另外,还能够将n2气体的消耗抑制为所需最小限度。[第二工序:s305(步骤c)]在步骤b结束之后,相对于形成于处理室201内的晶片200、即晶片200上的第一层供给o3气体。具体来说,打开阀324,向气体供给管320内流通o3气体。o3气体利用mfc322来流量调整,利用气体供给孔420a向处理室201内的晶片处理区域供给,经由排气孔204a向排气路206内流动,从排气管231排出。此时,相对于晶片200供给o3气体(o3气体供给)。此时,也可以打开阀524,向气体供给管520内流通n2气体。在气体供给管520内流动的n2气体通过mfc522进行流量调整,与o3气体一并向处理室201内供给,从排气管231排出。此时,为了防止向喷嘴410内侵入o3气体,也可以打开阀514,向气体供给管510内流通n2气体。n2气体利用mfc512被进行流量调整,经由气体供给管310、喷嘴410向处理室201内供给,从排气管231排出。此时,打开阀354,向气体供给管350内流通n2气体。n2气体利用mfc352被进行流量
调整,向处理室201内的低温区域供给,从排气管231排出。作为本步骤中的处理条件,例示了如下条件:o3气体供给流量:0.01~40slm、优选为5~30slmm、更优选为20~20slmo3气体供给时间:0.01~90秒、优选为0.01~30秒、更优选为0.1~20秒处理压力:1~1000pa、优选为1~100pa、更优选为10~50pa。另一处理条件与步骤a中的处理条件同样。在上述条件下相对于晶片200o3供给气体,由此,形成在晶片200上的第1层(含al层)的至少一部分与o3气体发生反应,第1层的至少一部分被氧化(改质)。通过将第1层改质,在晶片200上,作为第2层(金属氧化层)而形成有包括al以及o在内的层、即铝氧化层(alo层)。在形成第2层时,包含于第1层的c或h等的杂质在基于o3气体的第1层的改质反应的过程中,构成至少包括c或者h在内的气体状物质,从处理室201内排出。由此,第2层成为与第1层相比c或h等的杂质很少的层。此外,向处理室201内供给的o3气体不仅相对于晶片200供给,还相对于处理室201内的构件的表面供给。向处理室201内供给的o3气体与形成于处理室201内的构件的表面的含al层接触,由此,含al层的一部分与形成在晶片200上的含al层同样地,被向alo层氧化(改质)。通过在处理室201内构成气体流路501,能够抑制从晶片处理区域向低温区域的o3气体的侵入、从低温区域向晶片处理区域的o3气体的扩散。由此,在本步骤中,也能够抑制向低温区域内的构件的表面附着副生成物,并且抑制在bottom区的o3气体的稀释,能够提高成膜处理的均匀性。在形成了第2层之后,关闭阀324,停止向处理室201内供给o3气体。此时,一直打开apc阀243。作为含o气体,除了o3气体以外,还能够使用氧(o2)气、水蒸气(h2o气)、等离子体激发后的o2气(o
2*
)、过氧化氢(h2o2)气体、o
2*
h
2*
(等离子体激发后的氢(h2)气)等。[清扫工序:s306(步骤d)]在步骤c结束之后,利用与步骤b同样的处理顺序,从处理室201内排出残留在处理室201内的未反应的或者用于形成alo层之后的o3气体或反应副生成物等。此时,也可以不完全排出残留在处理室201内的气体等这一点与上述的步骤b相同。[规定次数实施]通过进行一次以上(n次)的按顺序(非同时)即不同步地进行步骤a~d的周期,能够在晶片200上形成期望膜厚、期望组成的alo膜。上述的周期优选反复进行多次。即,优选通过将每1周期形成的第2层的厚度设为比期望的膜厚小,使通过层叠第2层而形成的alo膜的膜厚成为期望的膜厚为止反复进行多次上述的周期。alo膜的膜厚例如能够设为10~150nm,优选地能够设为40~100nm,更优选地能够设为60~80nm。通过将alo膜的膜厚设为150nm以下,能够减小表面粗度。通过将alo膜的膜厚设为10nm以上,能够抑制因与基膜的应力差引起的膜剥落的产生。根据最终形成的alo膜的膜厚而适当选择上述周期的反复次数。在判断工序(s307)中,判断是否实施了规定次数的上述周期。只要实施了规定次数的上述周期,则判断为是(y),结束成膜工序(s300)。只要没有实施上述周期,则判断为否(n),再次进行成膜工序(s300)。
(环境气体调整工序:s308)在成膜工序(s300)结束之后,从喷嘴410、420分别将作为清扫气体的n2气体向处理室201内供给,经由排气孔204a、排气路206由排气管231排出。由此,清扫处理室201内,从处理室201内除去残留在处理室201内的气体或反应副生成物等(在后清扫)。此后,将处理室201内的环境气体置换为非活性气体(n2气体)(非活性气体置换),将处理室201内的压力恢复至常压(恢复大气压)。(基板搬出工序:s309)此后,利用舟皿升降机115使密封帽219下降,将歧管209的下端开口。然后,处理结束的晶片200在支承于舟皿217的状态下从歧管209的下端向内部管204(反应管)的外部搬出(舟皿卸载)。处理结束的晶片200在被搬出至内部管204的外部之后,被从舟皿217取出(晶片卸下)。此外,通过进行上述的成膜处理而附着于处理室201内的构件的表面的副生成物利用在成膜处理后进行的清洁处理来除去。能够通过例如从喷嘴410、420中的至少一方将清洁气体向处理室201内供给来进行清洁处理。在清洁处理中,提高清洁处理的温度使清洁气体活化,除去附着于处理室201内的构件的表面的副生成物。(3)基于本方式的效果根据上述方式,得出以下示出的一个或者多个效果。(a)通过设置凸缘部500a而构成传导率很小的气体流路501,在成膜处理中,能够抑制从处理室201内的晶片处理区域侵入至低温区域的处理气体(tma气体、o3气体)。其结果为,能够抑制向低温区域内的构件的表面附着副生成物。低温区域为不易通过加热器207加热的区域、即难以充分提高温度的区域,因此,不易使供给至低温区域的清洁气体活化。另外,处理室201的低温区域的温度与高温区域的温度不同,因此,附着于低温区域内的构件的表面的副生成物与附着于设于处理室201的低温区域以外的区域内的构件(也称为“高温区域内的构件”)的表面的副生成物的性质不同。其结果为,在清洁处理中,附着于低温区域内的构件的表面的副生成物比附着于高温区域内的构件的表面的副生成物更难以被除去。因此,当在除去了附着于高温区域内的构件的表面的副生成物的时间点结束清洁处理时,有在低温区域内的构件的表面残留有没有完全除去的副生成物的情况。另外,当要通过清洁处理完全除去附着于低温区域内的构件的表面的副生成物时,高温区域内的构件有可能被清洁气体蚀刻。通过抑制向低温区域内的构件的表面附着副生成物,能够抑制高温区域内的构件的蚀刻,并且能够抑制在低温区域内的构件的表面残留有副生成物。另外,能够缩短清洁处理的时间,能够使基板处理装置的停机时间缩短。其结果为,能够提高半导体制造装置的制造生产能力,也能够提高半导体部件的生产性。另外,通过构成气体流路501,也能够抑制从气体供给管350向低温区域内供给的n2气体向晶片处理区域的扩散。由此,能够提高成膜处理的均匀性。在此,可考虑通过不设置凸缘部500a来减小上述距离d2从而抑制处理气体向低温区域的侵入的手法。然而,在基板处理装置10中,考虑设计公差,需要将距离d2设为5mm以上。另外,从避免舟皿217在旋转时的隔热筒218a与内部管204接触的观点来看,也需要将距离d2设为5mm以上。即,难以将距离d2设为少于5mm。因此,利用该手法无法充分抑制处理气
体向低温区域的侵入、非活性气体向晶片处理区域的扩散。另外,也可以考虑通过不设置凸缘部500a地从气体供给管350向处理室201内的低温区域供给大流量的非活性气体,来抑制处理气体向低温区域内的侵入的手法。然而,在该手法中,由于以大流量(例如比处理气体的供给量大的供给量)从气体供给管350供给非活性气体,所以向晶片处理区域扩散的非活性气体的量变多。因此,相对于配置于bottom区的晶片200供给的处理气体的浓度与相对于配置于center区或top区的晶片200供给的处理气体的浓度之差与本公开的方式的情况相比变大。其结果为,有时成膜处理的均匀性降低。(b)通过使凸缘部500a的底面与隔热筒218a的上表面彼此平行而能够尽量减小距离x。由此,还能够减小气体流路501的传导率,其结果为,能够可靠地抑制处理气体向低温区域的侵入、非活性气体向晶片处理区域的扩散。(c)将距离x设为比距离y短、即将距离y设为比距离x长而充分确保气体流路501的长度,由此,能够进一步减小气体流路501的传导率。由此,能够可靠地抑制处理气体向低温区域的侵入、非活性气体向晶片处理区域的扩散。(d)通过将距离x设为比距离d2短,能够可靠地抑制非活性气体向晶片处理区域的扩散。由此,能够进一步提高成膜处理的均匀性。(e)在使用tma气体以外的原料气体的情况下、或在使用o3气体以外的反应气体的情况下、在使用n2气体以外的非活性气体的情况下,也能够同样得到上述效果。(4)变形例本公开不限于上述方式,能够以以下示出的变形例那样进行变更。这些变形例能够根据基板处理装置10的构成等任意组合。(变形例1)如图5的(a)、图5的(b)、以及图7的(b)所示,也可以将突出部500所处的内部管204的壁的厚度设为比与突出部500相比位于下侧的内部管204的壁的厚度厚。即,可以将水平包围高温区域的内部管204的侧壁204b的厚度设为比水平包围低温区域的内部管204的侧壁204c的厚度厚。具体来说,内部管204可以使侧壁204b比侧壁204c更朝向径向内侧伸出(突出)来构成。在本变形例中,利用侧壁204b构成作为突出部500的伸出部500b。在本变形例中,利用伸出部500b的底面(侧壁204b的底面)与隔热部218的上表面之间的空间构成气体流路501。在本变形例中也得到了与上述方式同样的效果。在本变形例中,突出部500所处的内部管204的外壁和在突出部500的下侧的内部管204的外壁构成为相同的面。即,由侧壁204b的外周面和侧壁204c的外周面构成的内部管204的外周侧面成为不具有层差的同一面(曲面)。在本变形例中,侧壁204b和侧壁204c具有大致相等的外径(直径)。在本公开中,“大致相等的外径”是指,侧壁204b的外径与侧壁204c的外径之差位于例如大约
±
3%的范围内(设计公差内)。此外,侧壁204b与侧壁200c相比向径向内侧伸出,因此侧壁204b的内径变得比侧壁204c的内径小。通过像这样构成,易于进行内部管204的制造。另外,能够抑制在内部管204的外壁产生的来自加热器207的辐射热的漫反射,能够提高多个晶片200间的晶片200的温度的均匀性。内部管204的外周侧面为不具有层差的同一面,由此,从排气孔204a的上部到下部为止均匀地保持能够从排气孔204a排出的气体的排气速度(排气传导率)。即,能够从舟皿217的上部到下部为止使晶片处理区域的排气特性均匀。由此,实现成膜处理中的处理室
201内的压力的均匀化,能够进一步提高形成于晶片200上的薄膜的面内膜厚均匀性。另外,在本变形例中,为了使处理室201内的容积与上述方式中的处理室201的容积相同,需要将侧壁204b的外径设为比上述方式中的内部管204的外径大。此外,在本变形例中,外部管203与上述方式的构成相同。因此,在本变形例中形成的排气路206的容积(体积)(即,内部管204与外部管203之间的空间的容积(体积))变得比上述方式小。其结果为,在本变形例中,能够利用上述方式提高气体的替换效率。另外,在本变形例中,与上述方式相比,使侧壁204b更接近晶片200的缘。即,侧壁204b的内表面与晶片200的缘之间的距离比上述方式中的内部管204的内表面与晶片200的缘之间的距离小。因此,侧壁204b的内表面与晶片200的缘之间的空间的容积变得比上述方式小。由此,能够降低向侧壁204b的内表面与晶片200的缘之间的空间扩散的处理气体的量,能够相对于晶片200的表面供给更多的处理气体。其结果为,能够进一步提高形成于晶片200上的薄膜的面内膜厚均匀性。本变形例的内部管204准备上端封闭且下端开口的圆筒形状的构件、且侧壁的厚度为侧壁204b的厚度的构件,能够通过从内周面朝向径向外侧切削该构件的侧壁中的以水平包围低温区域的部分的侧壁(成为侧壁204c的部分的侧壁)来制造。像这样,能够易于仅利用切削加工制造本变形例的内部管204,其结果为,能够将制造上的尺寸误差也抑制在
±
1%以下范围内,即,能够以高精度制造。此外,在利用切削加工制造了本变形例的内部管204的情况下,能够利用相同构件一体形成侧壁204b、侧壁204c、以及顶部。本变形例的内部管204也能够通过将构成侧壁204b的第1构件、构成侧壁204c的第2构件、构成顶部的第3构件焊接来制造。第1构件以及第2构件分别为上端以及下端开口的圆筒形状的构件,具有大致相等的外径。第1构件具有比第2构件的内径小的内径。在利用焊接制造本变形例的内部管204的情况下,即使以使例如侧壁204b的外径与侧壁204c的外径变为相等的方式分别设计第1构件以及第2构件,也有因制造上的精度而在侧壁204b的外径与侧壁204c的外径之间产生大约
±
3%的差的情况。(变形例2)如图6的(a)、图6的(b)、以及图7的(c)所示,侧壁204b可以为具有垂直部、以及从垂直部的下端向内部管204的径向朝外延伸出的水平部的构成,可以利用侧壁204b构成作为突出部500的伸出部500c。在本变形例中,侧壁204b的水平部的底面与侧壁204c的上端部相抵接。另外,侧壁204b的垂直部以及水平部、侧壁204c分别具有大致相等的厚度。另外,侧壁204b的垂直部的外径比侧壁204c的外径小,侧壁204b的水平部的外径与侧壁204c的外径相等。在本变形例中,由伸出部500c的底面(即,侧壁204b的水平部的底面)和隔热筒218a的上表面构成气体流路501。根据本变形例而能够得到与上述方式或变形例同样的效果。另外,本变形例与上述的变形例1同样地,侧壁204b的垂直部接近晶片200的缘。由此,在本变形例中,能够得到与通过使侧壁204b的垂直部接近晶片200的缘而得到的变形例1所述的效果同样的效果。(变形例3)如图9的(a)所示,可以相对于舟皿217设置具有凸形状的隔热筒218b。即,作为隔热部218,可以设有具备具有与舟皿217的外径大致相等的外径的上层部、以及具有比上层部的外径大的外径的下层部的两层结构的隔热筒218b。在本变形例中,突出部500(凸缘部
500a、伸出部500b、500c)设为与隔热筒218b的下层部的露出的上表面(层差部分,以下也称为“露出上表面”)相对置。另外,利用突出部500的底面与隔热筒218b的下层部的露出上表面之间的空间构成气体流路501。利用本变形例也能够得到与上述方式或变形例同样的效果。(变形例4)如图9的(b)所示,作为隔热部218可以设置多个隔热板218c。隔热板218c由石英或sic等耐热性材料构成。在本变形例中,突出部500设为与配置在最上层的隔热板218c的上表面相对置。在本变形例中,由突出部500的底面与配置于最上层的隔热板218c的上表面之间的空间形成气体流路501。利用本变形例也能够得到与上述方式同样的效果。(变形例5、6)在变形例5、6中,如图8的(a)、图8的(b)分别例示那样,在气体流路501设有迷宫(labyrinth)构造。具体来说,从突出部500的底面朝向气体流路501突出的凸部204d以及从隔热部218的上表面朝向气体流路501突出的凸部218d以彼此不接触的范式交替设置。即,凸部204d、218d分别以在俯视时彼此不重叠的方式交替设置。凸部204d、218d的高度分别为不堵塞气体流路501的高度、即为少于距离x的高度。此外,设于气体流路501的凸部204d、218d的数量没有特别的限定。根据这些变形例,能够得到与上述方式或变形例同样的效果。另外,根据这些变形例,能够进一步减小气体流路501的传导率,能够进一步可靠地抑制处理气体向低温区域的侵入、非活性气体向晶片处理区域的扩散。(变形例7、8)在变形例7、8中,在突出部500设有如图8的(c)、图8的(d)分别例示那样的、气体流路501与排气路206连通的通气孔204e。通气孔204e例如形成为狭缝状的贯穿孔。通气孔204e可以利用多个孔构成。根据这些变形例也能够得到与上述方式或变形例同样的效果。另外,根据这些变形例,能够将气体流路501内的气体经由通气孔204e向排气路206排出。由此,能够抑制处理气体向在低温区域内温度特别低的炉口附近的区域的侵入,其结果为,能够可靠地抑制副生成物附着于设于炉口附近的区域的构件的表面、例如密封帽219的上表面、旋转轴255的侧面。另外,能够增大从第二非活性气体供给系统供给的非活性气体的供给量。由此,能够可靠地抑制处理气体向炉口附近的区域的侵入,其结果为,能够可靠地抑制副生成物附着于设于炉口附近的区域的构件的表面。另外,在增加了向低温区域内供给的非活性气体的供给量的情况下,也能够抑制从低温区域向非活性气体向晶片处理区域的扩散。(变形例9)在变形例9中,如图8的(e)例示的那样,将气体流路501例如构成为阶梯状,构成多个传导率很小的气体流路。在本变形例中,例如构成了两个气体流路501a、501b。具体来说,在本变形例中,设有具有上层部的外径比舟皿217的外径大的两层构成的隔热筒218b。另外,与变形例2同样地,侧壁204b为具有垂直部和水平部的构成,利用侧壁204b构成了作为突出部500的伸出部500c(第一伸出部)。另外,将具有垂直部、以及从垂直部的下端向内部管204的径向朝外延伸出的水平部的侧壁204f设于侧壁204b与侧壁204c之间,利用侧壁204f构成了作为突出部500的伸出部500d(第二伸出部)。此外,侧壁204f的垂直部的外径与
侧壁204b的水平部的外径相等,侧壁204f的水平部的外径与侧壁204c的外径相同。在本变形例中,利用伸出部500c的底面(侧壁204b的水平部的底面)与隔热筒218b的上层部的上表面的外周部之间的空间构成气体流路501a,利用伸出部500d的底面(侧壁204f的水平部的底面)与隔热筒218b的下层部的露出上表面之间的空间构成气体流路501b。伸出部500c的底面与隔热筒218b的上层部的上表面之间的距离xa、以及伸出部500d的底面与隔热筒218b的下层部的上表面之间的距离xb能够分别设为与上述的距离x同样的范围。伸出部500c的内表面(侧壁204b的垂直部的内表面)与隔热筒218b的上层部的侧面之间的距离ya、以及伸出部500d的内表面(侧壁204f的垂直部的内表面)与隔热筒218b的下层部的侧面之间的距离yb分别能够设为与上述的距离y同样的范围。隔热筒218b的上层部的侧面与侧壁204f的垂直部之间的距离d2a、以及隔热筒218b的下层部的侧面与侧壁204c之间的距离d2b能够分别设为与上述的距离d2同样的范围。在本变形例中,也与上述方式同样地,优选距离xa比距离ya短(距离xa<距离ya)、距离xb比距离yb短(距离xb<距离yb)、距离xa比距离d2a短(距离xa<距离d2a)、距离xb比距离d2b短(距离xb<距离d2b)。此外,距离xa和距离xb可以相同也可以不同,距离ya与距离yb可以相同也可以不同,距离d2a与距离d2b可以相同也可以不同。根据本变形例也能够得到与上述方式或变形例同样的效果。另外,根据本变形例,由于设有多个气体流路,所以能够可靠地抑制处理气体向低温区域的侵入。此外,也可以设置两个以上传导率很小的气体流路。另外,在本变形例中,也可以在侧壁204f的垂直部设置将由隔热筒218b的上层部的侧面和侧壁204f的垂直部构成的空间502、以及排气路206连通的通气孔204g。由此,能够将空间502内排气,能够减小向气体流路501b流入的气体的量。即,能够可靠地抑制处理气体向炉口附近的区域的侵入,其结果为,能够可靠地抑制副生成物附着于设于炉口附近的区域的构件的表面。此外,在本变形例中,可以在侧壁204c设置通气孔204g,在该情况下也能够得到同样的效果。(变形例10)在变形例10中,如图8的(f)所示,构成多个传导率很小的气体流路。在本变形例中,作为隔热部218而设置多个隔热板218c,配置于最上层的隔热板218c具有比舟皿217的外径大的直径且比另一隔热板218c的直径小的直径。在本变形例中,利用伸出部500c的底面与配置于最上层的隔热板218c的上表面的外周部之间的空间构成气体流路501a。另外,利用伸出部500d的底面与配置在上侧第二层的隔热板218c的上表面的外周部之间的空间构成气体流路501b。该另一构成能够与上述的变形例9相同。根据本变形例也能够得到与上述方式或变形例9同样的效果。(变形例11)预备室201a可以经由多个气体供给狭缝(气体供给孔)400a从上部到下部为止设置的多个隔壁204h与处理室201连通。在变形例中,如图10所示,作为突出部500,可以形成设于内部管204的内周的第一突出部、以及设于将处理室201和预备室201a连通的开口201b的第二突出部。具体来说,可以设置与变形例2同样的具有垂直部和水平部的侧壁204b,并且调整隔壁204h的配置位置,利用侧壁204b构成作为突出部500的伸出部500c(第一突出部),利用隔壁204h和侧壁204b的水平部构成作为突出部500的伸出部500f(第二突出部)。
在本变形例中,从气体供给孔410a、420a向预备室201a内喷出的气体从气体供给狭缝400a分别向处理室201内喷出。在本变形例中,也能够与上述方式或变形例同样的效果。另外,在本变形例中,能够抑制预备室201a内的处理气体向处理室201的低温区域内侵入。(变形例12)如图11所示,也可以不设置密封帽219,而使处理室201和移载室600连通。在本变形例中也能够得到与上述方式或变形例同样的效果。即,通过设置突出部500,能够抑制处理气体向处理室201的低温区域以及移载室600内侵入,能够抑制副生成物附着于低温区域内的构件的表面以及移载室600内。另外,在本变形例中,使得在处理晶片200时的舟皿217的高度方向上的位置调整变容易。另外,在本变形例中,能够抑制颗粒的产生。此外,本变形例不限于图11示出的情况,也能够适当应用于上述方式或变形例1~11示出的任一方式。(变形例13)也可以利用多个不同的构件构成突出部500。例如,如图12所示,可以利用上述方式的凸缘部500a(第一突出部)、以及由喷嘴罩形成的伸出部500e(第二突出部)构成突出部500。喷嘴罩以覆盖喷嘴410、420并且封堵开口201b的方式设置。在本变形例中,也能够得到与上述方式或变形例等同样的效果。(变形例14)在不使舟皿217旋转地进行基板处理的情况下,也可以将大气压环境下的距离x设为0(零)。即,在大气压环境中,可以使突出部500的底面与隔热部218的上表面(露出上表面)接触。即使在大气压环境中使突出部500的底面与隔热部218的上表面接触的情况下,在处于减压环境中,在这些面之间也产生微小的间隙而构成气体流路501。在本变形例中也能够得到与上述方式同样的效果。(变形例15)在预备室201a内,除了喷嘴410、420以外,还收容有第3喷嘴、第4喷嘴(不图示)。第3喷嘴以及第4喷嘴分别能够设为与喷嘴410、420同样的构成。第3喷嘴、第4喷嘴连接有例如图3中用虚线示出的气体供给管330、340。从气体流的上游侧起按顺序,在气体供给管330、340分别设有mfc332、342、阀334、344。能够从气体供给管330例如将清洁气体经由mfc332、阀334、第3喷嘴向处理室201内供给。能够从气体供给管340例如将非活性气体经由mfc342、阀344、第4喷嘴向处理室201内供给。(变形例16)如图3用虚线示出的那样,可以在气体供给管320的mfc322与阀324之间设置闪蒸罐(储气部)321,将储存在闪蒸罐321内的高压的o3气体一下子供给至处理室201内。在该情况下,在关闭阀324的状态下,向闪蒸罐321内储存o3气体。然后,向闪蒸罐321内储存规定压、规定量的o3气体之后打开阀324。由此,将储存在闪蒸罐321内的高压的o3气体一下子(以脉冲的方式)供给至处理室201内。根据本变形例能够得到与上述方式同样的效果。另外,通过将o3气体一下子供给至处理室201内,使向处理室201内供给的o3气体的流速变快,有效地将o3气体供给至晶片200的中央部。其结果为,能够提高晶片200的面内膜厚均匀性或膜质均匀性。(变形例17)也可以不从第二非活性气体供给部向低温区域内供给非活性气体。在该情况下,
还能够通过设置突出部500晶片而抑制处理气体从处理区域向低温区域内的侵入。(变形例18)不限于晶片排列区域(晶片处理区域)为均热区域t1的情况,均热区域t1只要为包含晶片处理区域的区域即可。即,晶片排列方向上的晶片处理区域的长度只要为晶片排列方向上的均热区域t1的长度以下即可。<本公开的另一方式>以上,具体说明了本公开的方式,但本公开不限于上述方式,能够在不脱离其主旨的范围内进行各种各样的变更。在上述方式中,示出了反应管具有外部管203和内部管204的例子,但本公开不限于此。例如,反应管也可以为不具有内部管204而仅具有外部管203的构成。在该情况下,只要在比晶片排列区域靠下方的外部管203设置突出部500即可。在本方式中,优选在与低温区域相比靠上侧的区域、即以水平包围高温区域的外部管203连接排气管231。另外,在本方式中,通气孔204e构成为能够从气体流路501向排气管231排出气体。根据本方式也能够得到与上述方式或变形例等同样的效果。在上述方式中,说明了非同时交替供给原料气体与反应气体的例子,但不限于此。例如,也可以同时供给原料气体与反应气体。在该情况下,能够大幅度提升成膜率,能够缩短成膜处理的时间。其结果为,能够提高半导体制造装置的制造生产能力。另外,在该情况下,虽然处理气体变得容易向低温区域侵入,像上述那样通过设置突出部500仍能够抑制处理气体向低温区域的侵入。由此能够减少附着于低温区域内的构件的表面的副生成物的量。其结果为,能够缩短清洁处理的时间,能够缩短基板处理装置的停机时间。另外,在上述方式中,说明了在晶片上形成包括作为主元素的al在内的膜的例子,但本公开不限于这种方式。即,本公开除了al以外,还能够适当应用于包含钛(ti)、锆(zr)、铪(hf)、钽(ta)、铌(nb)、钼(mo)、钨(w)、钇(y)、镧(la)、锶(sr)等的金属元素、或硅(si)等的半金属元素(半导体元素)来作为主元素的膜形成于基板上的情况。即,上述基板处理装置还能够适当应用于在晶片上形成包含上述金属元素或半金属元素的氮化膜、碳氮化膜、氧化膜、碳氧化膜、氮氧化膜、碳氮氧化(ocn)膜、氮硼化膜、碳氮硼化(bcn)膜、金属元素单体膜等的情况。例如,在步骤a中,作为原料气体,除了可以使用tma气体等的含al气体以外,还能够使用含si气体、含ti气体、含ta气体、含zr气体、含hf气体、含w气体、含nb气体、含mo气体、含w气体、含y气体、含la气体、含sr气体等。另外,例如,作为反应气体,除了o3气体等的含o气体以外,还可以使用含氨(nh3)气体等的含氮(n)气体、三乙胺((c2h5)3n、简称:tea)气体等的含氢(h)气体、丙烯(c3h 6)气体等的含碳(c)气体、三氯硼烷(bcl3)气体等的含硼(b)气体、磷化氢(ph3)气体等的含磷(p)气体等。在使用了这些气体的情况下,也能够得到与上述方式或变形例等同样的效果。另外,在上述方式中,作为基板处理装置进行的处理而举出了作为半导体器件的制造工序的一工序而进行的成膜处理的例子,但本公开不限于此。即,除了成膜处理以外,还能够应用于不供给氧化处理、氮化处理等的原料气体而供给反应气体的处理等的另一基板处理。另外,例如,除了作为半导体器件的制造工序的一工序而进行的处理以外,还能够应用于作为显示器装置(表示装置)的制造工序的一工序而进行的处理、作为陶瓷基板制造
工序的一工序而进行的处理等。根据本方式也能够得到与上述方式或变形例等同样的效果。例如,能够抑制低温区域内的构件的劣化(氧化)。用于各处理的制程优选根据处理内容而个别准备,并经由电气通信线路或外部存储装置123而保存在存储装置121c内。然后,在开始各处理时,cpu121a优选从保存在存储装置121c内的多个制程中,根据处理内容适当选择恰当的制程。由此,能够利用在1台基板处理装置再现性良好地形成各种各样的膜种、组成比、膜质、膜厚的膜。另外,能够降低操作员的负担,能够避免操作失误同时迅速开始各处理。上述制程不限于新创建的情况,例如可以通过改变已经在基板处理装置安装的已有的制程来准备。在改变制程的情况下,可以经由电气通信线路或记录了该制程的记录介质将改变后的制程安装于基板处理装置。另外,可以操作已有的基板处理装置所具备的输入输出装置122,可以直接改变已经安装于基板处理装置的已有的制程。在上述方式中,说明了使用一次处理多张基板的批量式的基板处理装置形成膜的例子。本公开不限于上述方式,例如还能够适当应用于使用一次处理一张或者多张基板的单叶式的基板处理装置来形成膜的情况。另外,在上述方式中,说明使用具有热壁式的处理炉的基板处理装置形成膜的例子。本公开不限于上述方式,还能够适当应用于使用具有冷壁式的处理炉的基板处理装置来形成膜的情况。在使用这些基板处理装置的情况下也能够以与上述方式同样的处理顺序、处理条件进行各处理,能够得到与上述方式同样的效果。另外,上述方式或变形例等能够适当组合。此时的处理顺序、处理条件例如能够设为与上述方式或变形例等的处理顺序、处理条件相同。实施例在使用图6示出的基板处理装置、没有设置突出部500的基板处理装置进行了图14、图15示出的成膜处理时,分别对向处理室201的低温区域侵入的气体的量进行了仿真。具体来说,对向隔热部218的侧面与侧壁204c(内部管的内壁)之间的空间流入的气体的量(气体流入量)进行了仿真。图16示出这些仿真结果。在图中用



标记分别示出了图6示出的基板处理装置(新构造)的评价结果、没有设置突出部500的基板处理装置(现有构造)的评价结果。根据图16可知,新构造能够抑制气体向比现有构造更低温区域的侵入。附图标记说明10:基板处理装置、121:控制器、200:晶片(基板)、204:内部管、218:隔热部、500:突出部。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表

相关文献

  • 日榜
  • 周榜
  • 月榜