[发明专利]热处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及对半导体晶片等的基板进行热处理的热处理装置，特别是涉及批处理式的热处理装置。

背景技术

在半导体器件的制造工序中，使用隔开规定间隔地配置多个基板并一并对它们进行处理的批处理式的热处理装置。这样的热处理装置具备：下部开口的反应管、可配置于反应管内部并隔开规定的间隔保持多张基板的晶片支承部、以及配置于反应管的外侧并对反应管内的基板加热的外部加热器。另外，在反应管内设置有从下部的开口沿着晶片支承部向上延伸的气体供给喷嘴。

将支承基板的晶片支承部搬入反应管内，利用外部加热器对基板加热，并且从气体供给喷嘴喷出工艺气体，从而对基板进行与工艺气体对应的处理。

专利文献1：日本特开2000-068214号公报

专利文献2：日本特开2008-172205号公报

在上述那样的热处理装置中，在气体供给喷嘴延伸至比晶片支承部的上端更高的位置，并从气体供给喷嘴的前端供给工艺气体的情况下，工艺气体在晶片支承部的下端侧枯竭，从而在上端侧的基板与下端侧的基板之间，处理的均匀性可能会恶化。因此，通过使用多个长度不同的气体供给喷嘴、或隔开规定的间隔形成有多个开口的气体供给喷嘴，可从沿晶片支承部的长度方向的多个位置向基板供给工艺气体，从而实现处理的均匀性的改善(例如专利文献1)。

但是，即使在该情况下，工艺气体也在气体供给喷嘴内一边从下向上流动一边被加热，因此，从气体供给喷嘴的上端侧的开口供给的工艺气体比从下端侧的开口供给的工艺气体的温度高。因此，无法充分地改善处理的均匀性。

另外，在使用两种原料气体作为工艺气体的情况下，在其中一种原料气体的分解温度比另一种原料气体的分解温度低很多时，分解温度较低的原料气体有时在气体供给喷嘴的特别上端侧便开始分解。于是，膜沉积在气体供给喷嘴的内部、或反应管的内表面，从而膜在基板上沉积的速度降低。而且，原料气体的利用效率恶化。并且，若沉积在反应管的内表面的膜剥离，则引起微粒的产生，因此，不得不提高反应管的清洗频度，从而导致生产率的降低。

因此，尝试在反应管的侧部设置内部空间被划分为多个气体导入划分部的气体导入管，并从侧方向相对于基板处理面垂直的方向配置的多个基板供给原料气体(例如专利文献2)。但是，即使将气体导入管划分为多个气体导入划分部，也很难向多个基板均匀地供给原料气体，故要求实现进一步的均匀化。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，提供将作为处理对象的多个基板多层配置的热处理装置，其能够改善基板间的处理的均匀性。

根据本发明的方式，热处理装置具备：反应管，其沿第一方向延伸；支承体，其收容于反应管内，并能够沿着第一方向多层地支承多张基板；多条气体供给管，它们以沿着第一方向隔开间隔地排列的方式设置于上述反应管的侧面，并向反应管的内部供给气体；板状部件，其在反应管内配置于多条气体供给管的开口端与收容于反应管内的支承体之间，并设置有与多条气体供给管分别对应的多个开口部；以及加热部，其配置于反应管的外侧。

根据本发明的实施方式，可提供将作为处理对象的多个基板多层配置的热处理装置，能够改善基板间的处理的均匀性。

附图说明

图1是表示本实施方式的热处理装置的示意图。

图2是表示本实施方式的热处理装置的内管的示意图。

图3A是本实施方式的热处理装置的内管的示意俯视图。

图3B是对设置于本实施方式的热处理装置的内管的气体分散板进行说明的说明图。

图4是表示本实施方式的热处理装置的加热部以及外管的示意立体图。

图5A～图5C是对本实施方式的热处理装置的内管的安装夹具进行说明的说明图。

图6是对本实施方式的热处理装置的外管的下部的结构进行说明的说明图。

图7A～图7D是对将图1的热处理装置的内管安装于外管的方法进行说明的说明图。

图8A～图8D是表示对图1的热处理装置的气体分散板的效果进行说明的模拟结果的图。

图9A～9D是表示本实施方式的热处理装置的气体分散板的变形例的图。

图10是表示通过将气体供给系统与本实施方式的热处理装置连接而构成的成膜系统的一个例子的图。

图11A以及图11B是表示本实施方式的热处理装置的变形例的示意图。

具体实施方式