CN102856148B - 成膜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种成膜装置，具备：基板保持件，该基板保持件以将多个基板隔开间隔而重叠的方式对多个基板进行保持；反应管，该反应管用于容纳基板保持件；原料气体供给管，该原料气体供给管对被基板保持件保持的多个基板供给要成膜于多个基板上的薄膜的原料气体，其中基板保持件容纳于反应管；支承部，该支承部用于支承反应管；加热部，该加热部配置在反应管的外侧，对多个基板进行加热；保护管，该保护管在一端部固定于支承部，在基板保持件与反应管之间沿着多个基板的排列方向延伸，内部供温度测量部插入；突起部，该突起部设置在保护管的外表面与反应管的内表面的至少一方，在保护管的外表面与反应管的内表面之间形成空隙。
Description
技术领域
本申请以2011年6月30日向日本专利局提交的日本专利申请号第2011-146244号为基础，主张其优先权，本说明书参考并包含其全部公开内容。
本发明涉及在基板上形成薄膜的成膜装置。
背景技术
在半导体集成电路的制造工序中，有在半导体晶片等的基板(以下称作晶片)上形成各种薄膜的各种成膜工序。在成膜工序中，存在使用所谓的分批式的成膜装置的情况。该成膜装置具备：晶舟，该晶舟隔开间隔保持多个晶片；反应管，该反应管容纳晶舟；支承部，该支承部支承反应管；原料气体供给管，该原料气体供给管沿着反应管内的晶舟延伸，向晶片供给用于在晶片上形成薄膜的原料气体；以及加热器，该加热器配置在反应管的外侧，对保持于晶舟的晶片进行加热。
并且，在上述成膜装置中，为了测量晶片的温度而沿着晶舟设置有温度测量部。为了在原料气体中保护温度测量部，温度测量部大多插入到沿着晶舟延伸的保护管的内部(例如专利文献1)。
专利文献1：日本特开2002-270593号公报
在上述成膜装置中，在将薄膜形成在晶片上的情况下，例如将晶片搭载于晶舟，将晶舟容纳在反应管内，利用加热器对保持于晶舟的晶片进行加热，在晶片温度达到规定的成膜温度之后，供给原料气体。如此一来，利用晶片的热量来分解原料气体，并利用分解生成物在晶片上形成薄膜。
此时，分解生成物不仅堆积于晶片，也堆积于晶舟、反应管以及保护管。因此，当保护管的外表面与反应管的内表面接触时，有时保护管因分解生成物而粘贴在反应管的内表面。在该情况下，在进行成膜装置的维护时，不容易从反应管的内表面拆下保护管，如果强行拆下，则也存在保护管破损的情况。因此，需要进行慎重的操作，维护所需要的时间也会增长。
并且，在保护管粘贴在反应管的内表面的情况下，在成膜结束后，晶片的温度下降时，由于应力作用于保护管，而有可能使保护管因该应力而破损。
发明内容
本发明根据上述情况，提供一种能够避免保护管粘贴在反应管的内表面的成膜装置。
根据本发明的一个实施方式，提供一种成膜装置，该成膜装置具备：基板保持件，该基板保持件以将多个基板隔开间隔而重叠的方式对所述多个基板进行保持；反应管，该反应管用于容纳所述基板保持件；原料气体供给管，该原料气体供给管对被所述基板保持件保持的所述多个基板供给要成膜于所述多个基板上的薄膜的原料气体，所述基板保持件容纳于所述反应管；支承部，该支承部用于支承所述反应管；加热部，该加热部配置在所述反应管的外侧，对所述多个基板进行加热；保护管，该保护管在一端部固定于所述支承部，在所述基板保持件与所述反应管之间沿着所述多个基板的排列方向延伸，内部供温度测量部插入；突起部，该突起部以从表面突出的方式设置在所述保护管的外表面与所述反应管的内表面的至少一方，若所述保护管朝向所述反应管的内表面倾斜，则以所述保护管的外表面不与所述反应管的内表面接触的方式，在所述保护管的外表面与所述反应管的内表面之间形成空隙。
以下说明将阐述本发明的其他目的和优点，其一部分可以通过以下说明或者对发明的实施予以明确。
本发明的目的和优点将结合附图以及具体实施方式予以明确。
附图说明
构成本发明的说明书、实施例的附图、以上所述以及以下对实施例的详细说明用于解释本发明的原理。
图1是示出基于本发明的实施方式的成膜装置的简略剖视图。
图2是示出图1的成膜装置的保护管与反应管之间的位置关系的简略俯视图。
图3A以及图3B是说明在图1的成膜装置中，应力作用于保护管的原因的图。
图4是示出在图1的成膜装置中，作用于保护管的应力的测量结果的图表。
图5A以及图5B是说明设置在图1的成膜装置的保护管的前端部的突起部的效果的说明图。
图6A以及图6B是示出图1的成膜装置的变形例中的保护管与反应管之间的位置关系的简略俯视图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下说明中，对具备相同功能和作用的构成要素标注相同的标号，仅在需要时进行重复说明。
以下，参照附图对不作为本发明的限定的例示的实施方式进行说明。在全部附图中，对相同或者对应的部件或者元件标注相同或者对应的附图标记，并省略重复的说明。并且，附图的目的不在于示出部件或元件之间的相对比例，因此，具体的尺寸应当根据以下不起限定作用的实施方式，由本领域技术人员来决定。
图1是示出基于本发明的实施方式的成膜装置10的简略剖视图。如图所示，成膜装置10具有：晶舟21，该晶舟21以将多个晶片W沿上下方向隔开间隔而重叠的方式对多个晶片W进行保持；反应管22，该反应管22用于容纳晶舟21；外管23，该外管23用于容纳反应管22；多通联接件24，该多通联接件24支承反应管22和外管23。并且，在成膜装置10设置有原料气体喷嘴25和保护管26，原料气体喷嘴25对保持于晶舟21的晶片W供给原料气体，保护管26供例如热电偶、测温电阻器等温度测量部插入，在原料气体等中保护该温度测量部。原料气体喷嘴25以及保护管26在晶舟21与反应管22之间的空间沿着晶舟21延伸，以晶舟21作为中心而相互对应地配置。
并且，在成膜装置10设置有对保持于晶舟21的晶片W进行加热的加热器27，该加热器27被配置为包围外管23的外周。加热器27可以具有沿上下方向配置的多个分割加热器，对各分割加热器连接有电源装置(未图示)。另外，也可以将从外管23的上方加热晶片W的增加的加热器(未图示)设置在外管23的上方。
晶舟21例如由石英玻璃制成，具有上盖部21a、下盖部21b、以及与下盖部21b相对而支承上盖部21a的例如3根(在图1中仅示出两根)支柱21c。在支柱21c形成有多个狭缝。多个狭缝分别形成为与各支柱21c的对应的狭缝位于相同的高度，利用上述狭缝来支承晶片W。狭缝的数量以及间隔，优选根据晶片W的尺寸、在一次成膜工序中应当处理的晶片W的个数、反应管22等的尺寸来决定。
并且，晶舟21在其下部支承于基座28，基座28固定在升降板29上。升降板29借助未图示的升降机构而能够上下移动。在成膜时，利用升降机构使升降板29上升，经由例如O型环、金属密封件等密封部件而与多通联接件24的下表面接触。由此，将由外管23、多通联接件24以及升降板29划分的空间(以下称作内部空间)与其外侧的空间隔开。并且，在从反应管22卸下晶舟21时，利用升降机构使升降板29下降，进而使晶舟21下降。
反应管22具有有盖的圆筒状的形状，例如由石英玻璃制成，在其下端部支承于设置在多通联接件24的内周的凸缘部。包围反应管22的外侧的外管23具有有盖的圆筒状的形状，例如由石英玻璃制成。并且，外管23经由例如O型环、金属密封件等密封部件而气密地安装于多通联接件24的上表面。
此外，在反应管22设置有未图示的一个或两个以上开口，利用该开口来连通反应管22的内侧的空间与外侧的空间(外管23的内侧的空间)。并且，排气管(未图示)与多通联接件24连接，排气管与包括真空泵的排气装置连接。利用该结构，从后述的原料气体喷嘴25对晶片W供给的原料气体通过反应管22的开口和外管23的排气管而被排出。并且，在排气管设置有压力控制器(未图示)，由此调整反应管22内的压力。
多通联接件24在其上部凸缘，利用未图示的多个螺栓以及螺母安装于基部30。由此，多通联接件24将反应管22以及外管23支承于基部30。
原料气体喷嘴25例如由石英玻璃制成，通过形成于多通联接件24的喷嘴导入部24a而到达内部空间，朝向上方弯曲并沿着晶舟21延伸。在喷嘴导入部24a的端部设置有：例如O型环等密封部件24b、以及将密封部件按压于原料气体喷嘴25并保持气密性的连接器24c。并且，原料气体喷嘴25的多通联接件24的外侧的端部与未图示的原料供给系统连接，从原料供给系统对原料气体喷嘴25供给原料气体。此外，在原料气体喷嘴25上形成有多个开口25a，该开口25a朝向保持于晶舟21的晶片W开口，对晶片W供给经过开口25a而从原料供给系统供给的原料气体。
此外，原料供给系统具有填充有与形成于晶片W的薄膜对应的原料气体的气缸(未图示)，在连接气缸与原料气体喷嘴25的配管上设置有压力控制器(例如调节器)、流量调整器(例如质量流量控制器)(均未图示)，由此上述装置对原料气体进行流量控制，向原料气体喷嘴25供给。
保护管26例如由石英玻璃制成，通过形成于多通联接件24的保护管导入部24d而到达内部空间，朝向上方弯曲并沿着晶舟21延伸。在保护管导入部24d也设置有密封部件24b和连接器24c，由此来保持气密性。在保护管26的内部插入有例如多个(图1中仅示出一根)热电偶26b。各热电偶26b的测温端配置在高度方向的不同位置，由此，能够求出晶舟21的长度方向的温度分布。热电偶26b与未图示的温调器连接。基于热电偶26b的测温结果来控制上述分割加热器的各电源装置，由此能够对保持于晶舟21的多个晶片W均匀地加热。
图2是成膜装置10的简略局部俯视图，示出晶舟21、反应管22以及保护管26之间的位置关系。如图所示，在反应管22上形成有相对于晶舟21凹下的槽部22a。槽部22a在本实施方式中从反应管22的下端延伸到上端。由于反应管22的内表面因槽部22a而向外侧凹下，因此能够扩大用于配置保护管26的空间。即，在反应管22形成槽部22a对反应管22与晶舟21之间的空间狭窄的情况是有效的。并且，当通过设置槽部22a而使反应管22与晶舟21之间的空间变窄时，则从原料气体喷嘴25供给的原料气体容易进入晶片W之间的空间，从而提高成膜效率。
并且，在保护管26的上端附近(参照图1)设置有两个突起部26a。在本实施方式中，上述突起部26a相对于保护管26的中心以大约120°的角度间隔来配置。突起部26a的形状不限定于图示的半球状，也可以是柱状(圆柱状、棱柱状)，还可以是销状。另外，从减小突起部26a与反应管22的内表面的接触面积的观点出发，在突起部26a具有柱状形状的情况下，优选使前端部变圆。并且，突起部26a的大小可以基于槽部22a的深度、宽度、保护管26的外径、以及反应管22与晶舟21之间的间隔等来决定。在本实施方式中，突起部26a的高度(距离保护管26的外表面的突起量)大约为4mm。
此外，在本实施方式中，由于两个突起部26a的前端部与槽部22a的内表面接触，并且两个突起部26a的角度间隔约为120°，因此能够有效地抑制保护管26的沿着反应管22的内表面的方向的位置偏移。
在使用成膜装置10使薄膜在晶片W上成长的情况下，首先，利用与成膜装置10并列设置的晶片搬运机构(未图示)，将晶片W从晶片支架装载于从反应管22卸下的晶舟21。接下来，向反应管22的内部装载晶舟21，内部空间(由外管23、多通联接件24以及升降板29划分的空间)排气直至达到规定的压力，并且从未图示的净化器供给喷嘴供给例如惰性气体，对内部空间进行净化。在利用加热器27将晶片W加热至规定的成膜温度(例如从500℃到600℃)之后，当从原料气体喷嘴25供给例如硅烷(Si2H6)时，通过利用晶片W的热量对硅烷进行热分解，由此在晶片W上形成非晶体硅薄膜。在形成具有规定的膜厚的非晶体硅薄膜之后，停止供给硅烷，并停止加热晶片W，在利用惰性气体对内部空间进行净化之后，从反应管22卸下晶舟21。之后，利用搬运机构从晶舟21朝向例如晶片支架取出晶片W，由此成膜工序结束。
在上述成膜工序中，在成膜过程中，当保护管26的外表面与反应管22的内表面接触时，由于在保护管26的外表面、反应管22的内表面也形成薄膜，因此有时保护管26因薄膜而粘在反应管22的内表面。在该情况下，使晶片W的温度下降时，根据发明者们的研究得知，会有较大的应力作用于保护管26。在此，参照图3A及图3B来说明本发明者们所调查的应力的原因。
图3A是示出在安装、维护成膜装置10之后等，外管23、反应管22以及晶舟21为室温时的多通联接件24、保护管导入部24d以及保护管26的图。如图所示，保护管导入部24d从多通联接件24大致水平地延伸，因此保护管26相对于多通联接件24水平地插入。进而，保护管26在内部空间朝向上方折弯。
另一方面，图3B是示出例如在成膜过程中等，外管23、反应管22以及晶舟21被加热后的多通联接件24、保护管导入部24d以及保护管26的图。如图所示，由于多通联接件24因热量而变形，因此保护管导入部24d以角度θ向下倾斜。根据实际测量的结果可知，在本实施方式的成膜装置10中，在将晶片W的温度加热到400℃时，多通联接件24的温度约为195℃，保护管导入部24d的倾斜角度θ约为0.35°。当保护管导入部24d倾斜时，保护管26也一起倾斜，其结果是，保护管26在晶舟21与反应管22之间的空间中，朝向反应管22的内表面倾斜。
在此，假设在保护管26未设置有突起部26a，则朝向反应管22侧倾斜的保护管26沿着槽部22a的内表面(以下，为了方便而记作反应管22的内表面)弯曲，且在较大的范围内成为与保护管26的外表面和反应管22的内表面接触的状态。如此一来，在成膜过程中，有时保护管26的外表面因堆积于反应管22、保护管26的膜而比较牢固地粘在反应管22的内表面。在此，在成膜结束后，当中止由加热器27对晶片W的加热时，多通联接件24的温度也继续降低。伴随与此，保护管导入部24d返回到水平方向(图3A)。如此一来，不会对外表面粘在反应管22的内表面的保护管26作用弯曲应力。
接下来，说明保护管导入部24d的倾斜角度为θ时，测量出的对保护管26作用了何种程度的弯曲应力的结果。在该测量中，代替通过对多通联接件24进行加热而使保护管导入部24d倾斜的情况，而是通过使多通联接件24倾斜而使保护管导入部24d倾斜，并利用推拉力计测量了作用于保护管26的载荷。根据得到的载荷和保护管26弯曲量以及形状来求出作用于保护管26的弯曲应力。此外，求出了保护管26的直立部(晶舟21与反应管22之间的空间内的部分)的长度约为1350mm，距离保护管26的水平部(被保护管导入部24d支承的部分)的高度为在150mm、300mm、450mm以及1330mm的位置的弯曲应力。
将弯曲应力的测量结果示于图4。从图4的图表可知，随着保护管导入部24d的倾斜角度θ增大，作用于保护管26的弯曲应力以直线状增大。并且可知，弯曲应力的大小为越趋向保护管26的直立部的下方越大。具体地说，在距离保护管26的直立部的下端150mm的位置作用于保护管26的弯曲应力，是在距离下端1330mm的位置作用于保护管26的弯曲应力的大约6倍。
根据以上结果，在成膜过程中，在保护管26在例如中央部附近粘在反应管22的内表面的情况下，由于多通联接件24在降温时返回原本的形状，因此保护管26朝向离开反应管22的方向作用较大的弯曲应力。如此一来，保护管在比粘贴部分靠下的位置有可能破损。
但是，在本实施方式中，由于在保护管26的上端(前端)部设置有突起部26a，因此在升温时，即使保护管26因多通联接件24的热变形而沿着朝向反应管的内表面的方向倾斜，突起部26a也不会与反应管22的内表面过度接触，从而保护管26的外表面不会与反应管22的内表面接触。因此，即使在保护管26的外表面、反应管22的内表面形成了膜的情况下，也能够避免保护管26的外表面粘在反应管22的内表面。
并且，在突起部26a因成膜而粘在反应管22的内表面的情况下，虽然保护管26在其前端部经由突起部26a而固定在反应管22的内表面，但如图4所示，由于作用于保护管26的前端部的应力较小，因此能够避免保护管26破损。并且，即使突起部26a粘在反应管22的内表面，但与粘住保护管26的外表面的情况不同，由于接触面积减少，因此在降温时，保护管26容易从反应管22的内表面脱离。如此一来，由于保护管26的前端部是自由端，因此弯曲应力不会作用于保护管26。
在此，对因多通联接件24的保护管导入部24d倾斜，保护管26如何弯曲所进行的模拟进行说明。图5A示出在该模拟中使用的模型。保护管26的直立部的长度为1350mm，保护管26的粗细约为12mm。并且，保护管26与反应管22之间的间隔在保护管22的下端部约为8mm，在保护管26的前端部约为4mm。即，保护管26的直立部朝向反应管22的内表面略微倾斜。并且，在设置有突起部26a的情况下，突起部26a的位置为距离保护管26的前端20mm的位置。并且，突起部26a的高度(从保护管26的外表面突出的量)约为4mm。即，使突起部26a与反应管22的内表面接触。(换而言之，利用突起部26a使保护管26的前端部与反应管22的内表面分离约4mm。)
并且，在该模拟中，将多通联接件24的保护管导入部24d的倾斜角度θ设为约1.0°。图5A中利用虚线示意性地示出在该倾斜角度的情况下，假设不存在反应管22时则保护管26倾斜到何种程度。
图5B示出计算保护管26如何弯曲的结果。如附图标记W所示，利用突起部26a来固定保护管26的前端部的位置，在保护管26的前端部与下端部之间，以朝向反应管22的内表面鼓出的方式弯曲。但是，即使在最靠近反应管22的内表面的位置(高度约为1050mm的位置)，在保护管26与反应管22的内表面之间也存在约2.5mm的间隔。即，通过在保护管26的前端部设置具有约4mm的高度的突起部26a，由此能够避免保护管26与反应管22的内表面接触。
并且，为了进行比较，在将未设置有突起部26a的保护管26配置为其前端部与反应管22的内表面接触的情况下，也对多通联接件24的保护管导入部24d倾斜约1.0°时的情况进行了研究。其结果是，在图5B中如附图标记WO所示，通过计算可知，保护管26超过反应管22的内表面的位置并弯曲。这样，在未设置有突起部26a的情况下，可以认为保护管26能够在从约750mm的高度到上端的全部范围内与反应管22的内表面接触。在这样接触的情况下，在成膜过程中，保护管26有可能大范围地粘在反应管22的内表面。并且，在保护管26在从约750mm的高度到上端的范围内粘在反应管22的内表面的情况下，保护管26比较稳固地粘在反应管22的内表面，另一方面，由于在其下方，作用于保护管26的弯曲应力比较大(参照图4)，因此保护管26破损的可能性增高。
根据以上研究可以理解在保护管26设置突起部26a的效果。
以上，虽然参照实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，参照附带的权利要求书的记载，能够进行各种变形或者变更。
例如，在上述实施方式中，虽然在反应管22形成有沿着保护管26向外侧凹下的槽部22a，但并非一定需要槽部22a，例如，如与图2对应的俯视图亦即图6A所示，也可以将设置有突起部26a的保护管26配置在不存在槽部的反应管22。
并且，也可以将突起部26a仅设置于一个保护管26。但是，如上所述，从利用保护管26与槽部22a的关系来抑制沿着反应管22的内表面的方向上保护管26的位置偏移的观点来看，优选设置两个突起部26a。并且，两个突起部26a的角度间隔不限定为约120°，只要保护管26的外表面能够不与反应管22(槽部22a)的内表面接触，则可以适宜地决定。
并且，突起部26a也可以不设置于保护管26，而如图6B所示可以设置于反应管22的槽部22a，也可以设置在没有槽部22a的反应管22的内表面。在这些情况下，可以设置一个突起部26a，也可以设置多个(优选两个)突起部26a。此外，也可以设置在保护管26和反应管22的内表面这两方。
并且，在上述实施方式中，虽然保护管26被配置为使设置在其前端部的突起部26a与反应管22的槽部22a的内表面接触，但在室温时，也可以将保护管26配置为不使突起部26a与槽部22a的内表面接触。这样的配置，在升温时能够更可靠地避免保护管26的外表面与槽部22a的内表面接触方面是有利的。
但是，当突起部26a与槽部22a的内表面分离时，保护管26根据情况的不同而振动，有可能使突起部26a与槽部22a的内表面碰撞，而产生颗粒。为了防止这种情况，优选预先使突起部26a与槽部22a的内表面接触。
并且，根据保护管导入部24d的上下方向的位置的不同，有时保护管26会与反应管22的内表面分离。在该情况下，当保护管26因多通联接件24的热变形而逐渐朝向反应管22的内表面倾斜时，保护管26内的热电偶26b与晶舟21之间的距离发生变化。当该距离变化时，保持于晶舟21的晶片W的温度表面上会变化，有可能使晶片温度的反复性恶化。但是，如果将保护管26预先配置为使得保护管26的突起部26a与反应管22(或者槽部22a)预先接触，就能够减少保护管26与晶舟21的间隔的变化。因此，突起部26a相对于反应管22(或者槽部22a)的分离、接触可以根据状况来决定。
并且，突起部26a的位置不限定于保护管22的前端部，也可以是中间部(也可以是反应管22的内表面的中间部)。这是因为，利用设置在中间部的突起部26a也能够避免保护管26与反应管22的内表面直接接触。因此，能够防止保护管26的外表面粘在反应管22的内表面。并且，即使设置在中间部的突起部26a粘在反应管22的内表面，由于突起部26a与反应管22的内表面的接触面积较小，因此突起部26a也容易从反应管22的内表面脱离。根据本发明者们的实验，即使在距离保护管26的下端约700mm～约800mm的位置设置突起部26a的情况下，保护管26也不会经由突起部26a而稳固地粘在反应管22的内表面。
并且，在上述实施方式中，在外管23的内侧设置反应管22，在反应管22的内侧配置有晶舟21、原料气体喷嘴25以及保护管26。因此，能够减少在外管23的内表面形成薄膜的情况。另一方面，虽然在反应管22的内表面形成薄膜，但由于反应管22比外管23小，因此容易进行用于去除形成在内表面的薄膜的清洗时的操作。并且，即使在准备多个反应管22来适当地更换的情况下，与准备多个外管23来适当地更换的情况相比，也能够降低成本。
并且，也可以不使用反应管22，以使保护管26沿着外管23的内表面延伸的方式来配置保护管26。换而言之，也可以将外管23作为反应管来使用。显而易见即使在该情况下，也可以发挥上述实施方式的效果、优点。
并且，也可以设置长度(高度)不同的多根保护管26，分别插入有一个热电偶。在该情况下，也优选将突起部26a设置于各保护管26。
并且，在成膜装置10中形成于晶片W的薄膜不限定于非结晶硅膜，例如也可以是氧化硅膜、氮化硅膜等。
此外，形成于反应管22的槽部22a的深度(凹下量)或宽度可以根据所使用的保护管26的外径而适当地决定。并且，凹下形状不限定于圆形状的截面(上表面形状)，也可以具有方形的截面。在槽部22a的截面形状为方形的情况下，优选为在保护管26上与方形的槽部22a的各个面对应地设置三个突起部26a。
上述保护管26的长度、直径以及突起部26a的尺寸等仅是示例，在各个成膜装置中，当然可以根据形成薄膜的晶片W的尺寸、每一次成膜工序中的晶片个数来适当地决定。
根据本发明的实施方式，提供了能够避免保护管粘在反应管的内表面的成膜装置。根据上述结构，由于保护管在一端部固定于用于支承反应管的支承部，因此当支承部因来自加热部的热量而发生热变形时，保护管有可能朝向反应管的内表面倾斜。但是，即使在该情况下，也能够利用突起部阻止保护管的外表面与反应管的内表面接触。因此，即使利用从原料气体供给管供给的原料气体而在保护管的外表面和反应管的内表面形成了膜，也能够防止保护管的外表面粘在反应管的内表面。因此，在维护时无需从反应管的内表面取下保护管的操作。并且，由于如果保护管的外表面不粘在反应管的内表面，则不会对保护管作用较大的应力，因此也能够避免保护管的破损。
Claims (6)
1.一种成膜装置，其特征在于，具备：
基板保持件，该基板保持件以将多个基板隔开间隔而重叠的方式对所述多个基板进行保持；
反应管，该反应管用于容纳所述基板保持件；
原料气体供给管，该原料气体供给管对被所述基板保持件保持的所述多个基板供给要成膜于所述多个基板上的薄膜的原料气体，所述基板保持件容纳于所述反应管；
支承部，该支承部用于支承所述反应管；
加热部，该加热部配置在所述反应管的外侧，对所述多个基板进行加热；
保护管，该保护管在一端部固定于所述支承部，在所述基板保持件与所述反应管之间沿着所述多个基板的排列方向延伸，内部供温度测量部插入；
突起部，该突起部以从表面突出的方式设置在所述保护管的外表面与所述反应管的内表面的至少一方，若所述保护管朝向所述反应管的内表面倾斜，则以所述保护管的外表面不与所述反应管的内表面接触的方式，在所述保护管的外表面与所述反应管的内表面之间形成空隙。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
所述突起部在所述保护管的另一端部且设置于所述保护管的外表面，其中所述保护管的另一端部是指与固定于所述支承部的所述一端部相反侧的端部。
3.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
所述反应管具有沿着所述保护管凹下的槽部，
所述突起部阻碍所述保护管的外表面与所述反应管的所述槽部的内表面接触。
4.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
相对于所述突起部隔开规定的间隔而设置有增加的突起部。
5.根据权利要求4所述的成膜装置，其特征在于，
所述突起部与所述增加的突起部在水平方向相互隔开规定的间隔而设置在所述保护管的另一端部，其中所述保护管的另一端部是指与固定于所述支承部的所述一端部相反侧的端部。
6.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
还具备外管，该外管能够容纳所述反应管且被所述支承部支承。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101288157A (zh) * | 2005-10-11 | 2008-10-15 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置和基板处理方法 |
| CN101689500A (zh) * | 2007-09-12 | 2010-03-31 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜装置和成膜方法 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980071011A (ko) * | 1997-01-24 | 1998-10-26 | 조셉 제이. 스위니 | 고온 및 고 흐름 속도의 화학적 기상 증착 장치 및 관련증착 방법 |
| JP2000077346A (ja) * | 1998-08-26 | 2000-03-14 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理装置 |
| US6500266B1 (en) * | 2000-01-18 | 2002-12-31 | Applied Materials, Inc. | Heater temperature uniformity qualification tool |
| TW578214B (en) * | 2000-05-29 | 2004-03-01 | Tokyo Electron Ltd | Method of forming oxynitride film or the like and system for carrying out the same |
| JP2002270593A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-20 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| US20020195201A1 (en) * | 2001-06-25 | 2002-12-26 | Emanuel Beer | Apparatus and method for thermally isolating a heat chamber |
| JP4509433B2 (ja) * | 2001-07-12 | 2010-07-21 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
| JP4698251B2 (ja) * | 2004-02-24 | 2011-06-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 可動又は柔軟なシャワーヘッド取り付け |
| JP4502987B2 (ja) * | 2006-01-16 | 2010-07-14 | 株式会社テラセミコン | バッチ式反応チャンバーのヒーティングシステム |
| US7629256B2 (en) * | 2007-05-14 | 2009-12-08 | Asm International N.V. | In situ silicon and titanium nitride deposition |
| US20090035946A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Asm International N.V. | In situ deposition of different metal-containing films using cyclopentadienyl metal precursors |
| JP5096105B2 (ja) * | 2007-10-23 | 2012-12-12 | ダイダン株式会社 | 地中杭の構造 |
| JP5195303B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2013-05-08 | 山里産業株式会社 | 流体の温度測定装置およびそれに用いる保護管 |
| JP5529634B2 (ja) * | 2010-06-10 | 2014-06-25 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板の製造方法 |
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| JP2012195562A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-10-11 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 異径基板用アタッチメントおよび基板処理装置ならびに基板若しくは半導体デバイスの製造方法 |
-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101288157A (zh) * | 2005-10-11 | 2008-10-15 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置和基板处理方法 |
| CN101689500A (zh) * | 2007-09-12 | 2010-03-31 | 东京毅力科创株式会社 | 成膜装置和成膜方法 |
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