[发明专利]衬底处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及在半导体晶片(以下称为“晶片”)的表面形成所需要的薄膜以制造半导体装置的衬底处理装置和半导体装置的制造方法以及薄膜的形成方法，特别是涉及气体的供给技术。

背景技术

一般而言，在立式的批处理式衬底处理装置中，通过将多个晶片支承在舟皿(ボツト)上，将舟皿插入衬底处理室来提高生产量。并且，在将舟皿插入处理室的状态下使舟皿围绕处理室的轴芯旋转，从而使晶片旋转，由此使原料气体均匀地流向晶片的成膜面，以使成膜的面内膜厚均匀。

发明内容

但是，即使在通过晶片的旋转而使衬底处理气体均匀地流向晶片表面的情况下，也会发生晶片的面内膜厚不均匀的情况。因此，正寻求一种不论是不是批处理式的衬底处理装置都能够使成膜时的面内膜厚均匀的技术，本发明的目的正是解决这样的课题。

为了实现上述目的，本发明提供一种衬底处理装置，该装置具有：以层合的状态收纳多个衬底的处理室；对所述衬底和所述处理室内的环境气体进行加热的加热装置；供给原料气体的第一气体供给装置，所述原料气体在由所述加热装置加热的所述处理室内的环境气体的温度下发生自分解；供给氧化气体的第二气体供给装置；排出所述处理室内的环境气体的排出装置；以及至少对所述第一气体供给装置、所述第二气体供给装置以及所述排出装置进行控制的控制部，所述第一气体供给装置还具有至少一个向所述处理室导入所述原料气体的第一导入口，所述第一导入口避开收纳于所述处理室内的所述衬底侧的方向而开口，所述第二气体供给装置还具有至少一个向所述处理室导入所述氧化气体的第二导入口，所述第二导入口向着收纳于所述处理室内的衬底侧的方向而开口，所述控制部控制所述第一气体供给装置、所述第二气体供给装置以及所述排出装置，以便向所述处理室交替地供给所述原料气体和所述氧化气体并进行排气，从而在所述衬底上生成所需要的膜

根据本发明，不论是不是立式衬底处理装置，都能够发挥能使成膜时的衬底的面内膜厚均匀的极佳效果。

附图说明

图1是利用透视法表示的本发明的一个实施方式的衬底处理装置的概略构成的立体图。

图2是本发明的一个实施方式的衬底处理装置的衬底处理部的衬底处理系统的解说图。

图3是沿图2的A-A线的剖视图。

图4是表示本发明的一个实施方式的第一气体供给孔、第二气体供给孔的位置和方向的图。

图5是比较例的图。

图6是示出比较例和本发明的面内膜厚不均匀性测定结果的图。

图7是示出衬底处理后，分别使N₂气体从第一喷嘴、第二喷嘴喷出而测量气体中的微粒的结果的图。

图8是将金属Hf膜浸泡在Hf溶液中100个小时后的状态图。

图9是ALD成膜时供给气体的顺序图。

标号说明

126-舟皿待机部；130-转移室；131-晶片保持部件；200-晶片；201-处理室；202-处理炉；203-反应管；207-加热器(加热装置)；217-舟皿；231-气体排出管；232a-气体供给管；232b-气体供给管；233a-第一喷嘴；233b-第二喷嘴；234-载气供给管；234a-载气供给管；234b-载气供给管；246-真空泵(排气装置)；248a-第一气体供给孔(气体导入口)；248b-第二气体供给孔；280-控制器(控制部)。

具体实施方式

以下参照附图来说明本发明的一个实施方式。

以下根据附图说明本发明的实施方式。图1是利用透视法表示的本发明的一个实施方式的衬底处理装置的概略构成的立体图，图2是处理装置的衬底处理部的衬底处理系统的解说图，图3是沿图2的A-A线的剖视图。

如图1所示，在该衬底处理装置101中，使用公知的衬底收纳器(以下称为“晶片盒”(ポツド))110来作为运送作为衬底的晶片200的运送装置。晶片盒110由在衬底处理装置101的外部移动的工序内运送车运送。在衬底处理装置101的箱体111的前部设有作为交接台用来交接上述晶片盒110的装载舟皿114，在箱体111的前部内具有用于暂时保管上述晶片盒110的晶片盒保管架105、打开使晶片盒110的晶片出入口(无图示)开闭的盖子(无图示)的晶片盒开启装置(无图示)、以及用于运送晶片盒110的晶片盒运送装置118，在箱体111的前表面壁设有用于在工序内运送车和装载舟皿114之间进行晶片盒110的交接的搬入搬出口(无图示)和将该搬入搬出口开闭的前闸门(无图示)。