[发明专利]立式热处理装置用的构成构件、立式热处理装置及保温筒

说明书

技术领域

本发明涉及用于通过堆积方式在半导体晶圆等被处理基板上形成高电介质膜的立式热处理装置及其构成构件，特别是涉及半导体处理技术。在此，所谓半导体处理是指通过以规定的图案在晶圆、LCD(Liquid Crystal Display液晶显示器)那样的FPD(Flat Panel Display平板显示器)用的玻璃基板等被处理基板上形成半导体层、绝缘层、导电层等，用于在该被处理基板上制造包括半导体器件、与半导体器件连接的布线、电极等的构造物所实施的各种处理。

背景技术

作为对半导体晶圆(以下，也有时仅称为晶圆)等被处理基板表面进行热处理的半导体器件制造装置，存在所谓作为分批炉的热壁型的立式热处理装置。立式热处理装置包括反应容器，在该反应容器的周围配置有加热器，该反应容器例如由石英制的立式的反应管构成。将架子状地保持多张晶圆的保持件即晶圆舟皿搬入反应管内。对该反应管内供给处理气体，并且利用加热器加热反应管，从而对晶圆一并进行热处理。

作为利用立式热处理装置所进行的热处理，有CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沉积)、例如减压CVD、ALD(Atomic Layer Deposition原子层沉积)、MLD(MolecularLayer Deposition分子层沉积)的成膜处理。ALD、MLD方式是通过一边交替地供给源气体和反应气体一边每1层或每几层地反复成膜层叠原子级厚度或分子级厚度的层、从而形成具有规定的厚度的膜的方法。

在立式热处理装置的反应管的内部，配置有热处理用的各种构成构件(以下，有时也仅称为“构成构件”)。构成构件例如有用于供给源气体、反应气体等处理气体的气体喷射器(也称为气体喷嘴)、用于保持晶圆的晶圆舟皿、用于收纳测量反应管内的温度的热电偶等温度检测构件的保护管。以往，这些构成构件例如由石英制品构成，这是为了防止因前体物即源气体、氧化气体等反应气体造成的腐蚀、杂质混入到所形成的膜中。

但是，如后述那样，由本发明人发现，在以往的这种立式热处理装置中，在与装置的寿命、产生微粒有关的装置的特性等方面存在改善的余地。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于形成能够提高与装置的寿命、产生微粒有关的装置特性的高电介质膜的立式热处理装置及其构成构件。

本发明的第1技术方案的热处理装置是用于通过堆积方式形成由金属氧化物构成的高电介质膜的立式热处理装置，包括：反应容器，构成为以使多个被处理基板上下设有间隔地层叠的状态收纳该多个被处理基板；支承构件，用于在上述反应容器内支承上述被处理基板；加热器，用于对上述反应容器内的上述被处理基板进行加热；排气系统，用于对上述反应容器内进行排气；以及气体供给系统，用于对上述反应容器内供给金属源气体和氧化气体，上述气体供给系统包括配设在上述反应容器内的气体喷嘴，上述气体喷嘴由以钛为主要成分的金属构成。

本发明的第2技术方案的立式热处理装置用的构成构件是立式热处理装置用的构成构件，该立式热处理装置用于利用加热器对以使多个被处理基板上下设有间隔地层叠的状态收纳该多个被处理基板的反应容器进行加热，并且对上述反应容器内供给金属源气体和氧化气体，在上述被处理基板上堆积形成由金属氧化物构成的高电介质膜，上述构成构件配设在上述反应容器内且由以钛为主要成分的金属构成。

本发明的第3技术方案的保温筒是在立式热处理装置中被配置在保持件与用于封闭形成在反应容器下端的装载部的盖体之间的保温筒，该立式热处理装置用于利用加热器对以上下设有间隔地层叠的状态保持于保持件上的多个被处理基板进行收纳的反应容器进行加热，并且对上述反应容器内供给金属源气体和氧化气体，在上述被处理基板上堆积形成由金属氧化物构成的高电介质膜，该保温筒包括：基座，包括多个支柱、固定上述支柱的上端的顶板、以及固定上述支柱的下端的底板，该基座构成为用于载置上述保持件；多个散热片，在上述顶板的下侧安装在上述支柱上，上述散热片构成为挡板，用于防止在上述反应容器内沿上下方向传导热，上述支柱和上述顶板由以钛为主要成分的金属构成，上述散热片由不透明的石英制品构成。

附图说明

图1是本发明的实施方式的立式热处理装置的纵剖侧视图。

图2是表示图1所示的立式热处理装置的气体供给系统和排气系统的说明图。

图3A是表示配设在图1所示的立式热处理装置的气体喷射器的连接状态的放大纵剖视图。

图3B是表示图1所示的立式热处理装置中的、包覆温度传感器的保护管与反应管的外管和内管之间的关系的放大纵剖视图。