CN104947080A - 使用气体喷嘴的成膜装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供使用气体喷嘴的成膜装置。该成膜装置包括：第1和第2原料气体喷嘴，分别在与基板之间的间隙对应的高度位置形成有朝向基板的中央部喷出原料气体的多个气体喷出孔；向反应容器内供给反应气体的反应气体供给部；第1和第2原料气体供给路径，分别与第1和第2原料气体喷嘴相连接；第1和第2罐，分别设于第1和第2原料气体供给路径的中途，以升压了的状态储存原料气体；设于第1和第2罐的上游侧和下游侧的阀；对反应容器内进行真空排气的排气口，在排列有基板的高度区域中的、排列方向上的中央的高度区域配置有第1和第2原料气体喷嘴这两者的气体喷出孔，在中央的高度区域以外配置有第1和第2原料气体喷嘴中的至少一者的气体喷出孔。

Description

使用气体喷嘴的成膜装置
技术领域
本发明涉及一种在立式的反应容器内将多张基板呈搁板状保持于基板保持件并进行成膜处理的使用气体喷嘴的成膜装置。
背景技术
作为对半导体晶圆(以下称作“晶圆”)进行成膜处理的一种，公知进行以下处理：交替地进行向晶圆供给原料气体而使原料吸附于晶圆的工序和与原料发生反应而在晶圆上生成反应生成物的工序，从而在晶圆上堆积反应生成物的层。在将晶圆多层地保持于晶圆舟皿并进行热处理的立式热处理装置中，在进行所述成膜处理的情况下，使用气体喷嘴，该气体喷嘴在与晶圆之间的间隙相对应的位置处贯穿地设有气体喷出孔。
但是，在立式的反应容器内，在晶圆舟皿的上方侧、下方侧具有较大的空间，原料气体容易滞留于该空间，由此，成为与中央区域的晶圆相比原料气体容易散布到晶圆舟皿的上部侧、下部侧的晶圆的状态。
今后，若随着图案的微细化进一步发展而使图案复杂化并使晶圆的表面积变大，则原料气体的消耗量变多，由此，与上下两端区域的晶圆相比，原料气体难以到达晶圆排列区域中的中央区域的晶圆。此时，若增大晶圆的排列间隔(间距)，则原料气体易于向晶圆散布，因此能够解决所述问题，但会降低生产率，因而并非上策。
作为增加原料气体的供给量的方法，例如，公知有一种在进行ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)法的立式热处理装置的反应容器的内部设有两根第1原料气体供给喷嘴的结构。另外，公知有以一种具有主气体供给喷嘴和用于向处理室的下游侧、中游侧补充处理气体的副气体供给喷嘴的结构。然而，由于自气体供给喷嘴喷出的气体的流速存在极限，因此，即使增加气体供给喷嘴，在图案的表面积变大的情况下也会出现气体难以到达的区域。
另外，公知有如下一种技术：在进行ALD法的立式热处理装置中，在原料气体的气体供给配管上设置气体积存部，并将原料气体积存于气体积存部，之后将原料气体一次性放出。然而，当为了增加气体的供给量而增加向气体积存部填充的气体的填充量时，气体喷嘴内的压力变高而在该喷嘴内产生气相反应，有可能导致产生微粒。
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供如下一种技术：在立式的反应容器内，在针对被呈搁板状保持于基板保持件的基板交替地供给原料气体和反应气体而进行成膜处理时，针对膜厚，能够获得较高的面间(基板之间)的均匀性。
用于解决问题的方案
本发明提供一种成膜装置，在该成膜装置中，在将呈搁板状保持有多张基板的基板保持件配置于设为真空气氛的立式的反应容器内的状态下，向所述反应容器内交替地供给原料气体和与该原料气体发生反应而生成反应生成物的反应气体，从而在所述基板上进行成膜，其中，该成膜装置包括：第1原料气体喷嘴和第2原料气体喷嘴，该第1原料气体喷嘴和第2原料气体喷嘴以沿着所述基板的排列方向延伸的方式设置，且分别在与所述基板彼此之间的间隙相对应的高度位置处形成有用于朝向所述基板的中央部喷出所述原料气体的多个气体喷出孔；反应气体供给部，该反应气体供给部用于向所述反应容器内供给所述反应气体；第1原料气体供给路径和第2原料气体供给路径，该第1原料气体供给路径与所述第1原料气体喷嘴相连接，该第2原料气体供给路径与所述第2原料气体喷嘴相连接；第1罐和第2罐，该第1罐设于所述第1原料气体供给路径的中途，该第2罐设于所述第2原料气体供给路径的中途，该第1罐和第2罐分别用于以升压了的状态储存所述原料气体；阀，该阀分别设于所述第1罐的上游侧和下游侧以及所述第2罐的上游侧和下游侧；以及排气口，该排气口用于对所述反应容器内进行真空排气，在排列有所述基板的高度区域中的、排列方向上的中央的高度区域，配置有所述第1原料气体喷嘴和所述第2原料气体喷嘴这两者的气体喷出孔，在排列有所述基板的高度区域中的、除所述中央的高度区域以外的高度区域，配置有所述第1原料气体喷嘴和所述第2原料气体喷嘴中的至少一者的气体喷出孔。
附图是作为本说明书的一部分而引入的，其表示本发明的实施方式，该附图连同所述通常的说明和后述的实施方式的详细内容一起来说明本发明的技术方案。
附图说明
图1是表示本发明的成膜装置的第1实施方式的纵剖视图。
图2是表示成膜装置的一个例子的横剖视图。
图3是表示搭载在晶圆舟皿上的晶圆与第1原料气体喷嘴的气体喷出孔以及第2原料气体喷嘴的气体喷出孔之间的关系的说明图。
图4是表示成膜装置的一个例子的概略横剖视图。
图5是表示成膜装置的一个例子的概略横剖视图。
图6是表示成膜装置的气体供给系统的结构图。
图7是用于说明成膜装置的作用的工序图。
图8是用于说明成膜装置的作用的工序图。
图9是表示成膜装置的第2实施方式的纵剖视图。
图10是表示成膜装置的第2实施方式的另一例子的概略纵剖视图。
图11是表示成膜装置的第3实施方式的概略纵剖视图。
图12是表示评价试验的结果的特性图。
图13是表示评价试验的结果的特性图。
图14是表示评价试验的结果的特性图。
图15是表示评价试验的结果的特性图。
具体实施方式
参照图1～图5说明本发明的第1实施方式的成膜装置。在下述详细的说明中，为了能够充分地理解本发明而记载很多具体的详细内容。然而，不言自明，在没有这样的详细说明的情况下本领域的技术人员也能够获得本发明。在其他例子中，为了避免难以理解各种实施方式，没有详细地示出公知的方法、步骤、系统、构成要件。在图1～图5中，附图标记1是由例如石英形成为立式的圆筒状的反应容器，该反应容器1内的上部侧被石英制的顶板11密封。另外，反应容器1的下端侧与由例如不锈钢形成为圆筒状的歧管2相连结。歧管2的下端作为基板输入输出口21而开口并构成为被设于舟皿升降机22的石英制的盖体23气密地密闭。在盖体23的中央部，以贯穿盖体23的方式设有旋转轴24，在旋转轴24的上端部搭载有作为基板保持件的晶圆舟皿3。
所述晶圆舟皿3具有例如3根支柱37，能够支承晶圆W的外缘部而将多张例如120张晶圆W保持为搁板状。此时的晶圆W的排列间隔(晶圆W的表面与位于该晶圆W的上方侧的晶圆W的背面之间的距离)例如为8mm。所述舟皿升降机22构成为通过未图示的升降机构而升降自如，所述旋转轴24构成为通过构成驱动部的马达M而绕铅垂轴线旋转自如。在图中，附图标记25是隔热单元。这样，晶圆舟皿3构成为，被装载(输入)到反应容器1内并在反应容器1的基板输入输出口21被盖体23封堵的处理位置与反应容器1的下方侧的输出位置之间升降自如。
在反应容器1的侧壁的一部分上设有等离子体产生部12。该等离子体产生部12通过如下方式形成：将截面为凹部状的例如石英制的划分壁14以覆盖被形成于反应容器1的侧壁的在上下方向上细长的开口部13的方式气密地接合于反应容器1的外壁。所述开口部13在上下方向上形成得较长，以便能够涵盖由晶圆舟皿3支承的全部晶圆W。另外，在划分壁14的两侧壁的外侧面设有沿着其长度方向(上下方向)彼此相对的一对等离子体电极15。该等离子体电极15经由供电线路161与等离子体产生用的高频电源16相连接，能够通过对等离子体电极15施加例如13.56MHz的高频电压而产生等离子体。并且，在划分壁14的外侧，以覆盖划分壁14的方式安装有由例如石英构成的绝缘保护罩17。
在反应容器1的侧壁的周向上的一部分上、该例子中在反应容器1的侧壁的周向上的与所述等离子体产生部12相对的区域，为了对反应容器1内的气氛进行真空排气而形成有在上下方向上细长的排气口18。当将晶圆舟皿3中的排列有晶圆W的区域设为排列区域时，所述排气口18是以面对所述排列区域的方式沿着晶圆W的排列方向形成的。因此，在全部晶圆W的侧方均设有排气口18。
针对所述排气口18，以覆盖该排气口18的方式安装有由例如石英构成的、形成为截面为日文コ字状的排气罩构件19。排气罩构件19以沿着例如反应容器1的侧壁在上下方向上延伸的方式构成，例如，该排气罩构件19的下部侧与排气路径33相连接，在该排气路径33上设置有构成真空排气部件的真空泵31和压力调整阀32。另外，如图1所示，以包围反应容器1的外周的方式设有作为加热部的筒状体的加热器34。并且，在例如反应容器1与加热器34之间设有环状的送气端口35，构成为自冷却气体供给部36向该送气端口35输送冷却气体。
在所述歧管2的侧壁上插入有用于供给作为原料气体的硅烷系的气体例如二氯甲硅烷(dichlorosilane)(DCS：SiH2Cl2)的第1原料气体供给路径41和第2原料气体供给路径42。在这些第1原料气体供给路径41和第2原料气体供给路径42的顶端部分别设有第1原料气体喷嘴43(以下称作“第1喷嘴43”)和第2原料气体喷嘴44(以下称作“第2喷嘴44”)。这些第1喷嘴43和第2喷嘴44由例如截面为圆形的石英管构成，如图1所示，这些第1喷嘴43和第2喷嘴44以沿着由晶圆舟皿3保持着的晶圆W的排列方向延伸的方式铅垂地设于反应容器1的内部的、晶圆舟皿3的侧方。在该例子中，这些第1喷嘴43和第2喷嘴44的顶端位于例如晶圆舟皿3的顶部附近。
并且，在歧管2的侧壁上插入有用于供给作为反应气体的氨气(NH3)的反应气体供给路径51，在该反应气体供给路径51的顶端部设有由例如石英管制成的、构成反应气体供给部的反应气体喷嘴52。反应气体是与原料气体的分子发生反应而生成反应生成物的气体。反应气体喷嘴52在反应容器1内向上方延伸并在中途弯曲而配置在等离子体产生部12内。
在第1喷嘴43和第2喷嘴44上，沿着第1喷嘴43和第2喷嘴44的长度方向隔开规定间隔地分别形成有用于喷出原料气体的多个气体喷出孔431、441。如图3示意性所示那样，所述气体喷出孔431、441以能朝向晶圆W的中央部喷射原料气体的方式分别形成于与由晶圆舟皿3保持着的晶圆W彼此之间的各个间隙相对应的高度位置。另外，构成为，在晶圆舟皿3中的排列有晶圆W的整个高度区域配置有第1喷嘴43和第2喷嘴44这两者的气体喷出孔431、441。
优选的是，气体喷出孔431、441的高度位置设定为自这些气体喷出孔431、441向晶圆W之间的间隙的中央P的高度位置±1mm的区域供给原料气体，因而，气体喷出孔431、441的高度位置设定为与所述中央P的高度位置相一致。另外，气体喷出孔431、441的孔径例如为φ1.5，气体喷出孔431、441的排列间隔(间距)形成为例如8mm。另外，气体喷出孔431、441的大小、个数、位置、排列间隔分别被设定为互相一致。
并且，由于自气体喷出孔431、441如后述那样以较大的流速喷出原料气体，因此，为了抑制气体的干涉，优选使气体喷出孔431、441的高度位置互相一致。高度位置一致指的是，气体喷出孔431和气体喷出孔441各自的上下方向上的中央的高度位置一致。但是，对于互相对应的气体喷出孔431、441的高度位置，若气体喷出孔431、441各自的上下方向上的中央的高度位置在1mm以内偏移，则能够抑制气体的干涉，因此，该情况也包含在高度位置一致的范围内。另外，同样地，在反应气体喷嘴52上，也沿着反应气体喷嘴52的长度方向隔开规定间隔地形成有用于朝向晶圆W喷出反应气体的多个气体喷出孔521。
这些第1喷嘴43和第2喷嘴44如图2、图4以及图5所示那样以隔着等离子体产生部12的开口部13的方式配置。此外，在图1和图6中，为了便于说明，以自侧方观察的方式排列地描绘出第1喷嘴43和第2喷嘴44。使用图4更具体地进行说明。图4是反应容器1的概略横剖视图，在反应容器1的内部，描绘出搭载在晶圆舟皿3(未图示)上的晶圆W、第1喷嘴43和第2喷嘴44、以及反应气体喷嘴52。在图4中，直线L1是在俯视时将所述排气口18的左右方向上的中心部C1与搭载在晶圆舟皿3上的晶圆W的中心部C2连结起来的第1直线。所述排气口18的左右方向上的中心部C1指的是，在俯视时，反应容器1的侧壁中的、作为排气口18而被切除了的部位(图4中的点线所示的部位)的周向上的中心部。并且，在该例子的反应气体喷嘴52以其至少一部分位于所述第1直线L1上的方式设置。
在该例子中，所述第1喷嘴43和第2喷嘴44设于相对于所述第1直线L1呈左右对称的位置。另外，在俯视观察反应容器1时，第1喷嘴43和排气口18的左右方向上的中心部C1之间相对于晶圆W的中心部的张角以及第2喷嘴44和排气口18的左右方向上的中心部C1之间相对于晶圆W的中心部的张角均为90度以上且小于180度。也就是说，如图4所示，在俯视时，将第1喷嘴43的中心部C3和晶圆W的中心部C2连结起来的第2直线L2与所述第1直线L1的夹角θ1优选设定为90度以上且小于180度，更优选设定为例如135度～175度。同样地，在俯视时，将第2喷嘴44的中心部C4和晶圆W的中心部C2连结起来的第3直线L3与所述第1直线L1的夹角θ2优选设定为90度以上且小于180度，更优选设定为例如135度～175度。在该例子中，所述夹角θ1、θ2分别设定为165度。如所述那样，第1喷嘴43和第2喷嘴44设于相对于第1直线L1彼此呈左右对称的位置，夹角θ1和夹角θ2彼此相同。
如所述那样，第1喷嘴43的气体喷出孔431和第2喷嘴44的气体喷出孔441以能朝向晶圆W的中央部喷出原料气体的方式构成。朝向晶圆W的中央部指的是，气体喷出孔431、441朝向晶圆W的中央部。该情况不仅包括气体喷出孔431、441完全朝向晶圆W的中心部C2的情形，如图5所示，还包括气体喷出孔431、441朝向以晶圆W的中心部C2为中心且以晶圆W的半径的1/2以下为半径的圆40的区域内的情形。
接着，参照图6说明气体供给系统。所述第1原料气体供给路径41的一端侧与作为原料气体的二氯甲硅烷的供给源4相连接，且在所述第1原料气体供给路径41上自反应容器1侧起依次设有阀V11、第1罐61、压力检测部63、流量调整部MF11、以及阀V12。另外，第1原料气体供给路径41自阀V11的下游侧分支且经由设有阀V13和流量调整部MF71的第1置换气体供给路径71与作为置换气体的氮气的供给源7相连接。所述阀用于进行气体的供给和切断供给，流量调整部用于调整气体供给量，之后的阀和流量调整部也是同样的。
同样地，所述第2原料气体供给路径42的一端侧与二氯甲硅烷的供给源4相连接，并且，在所述第2原料气体供给路径42上，自反应容器1侧起依次设有阀V21、第2罐62、压力检测部64、流量调整部MF21、以及阀V22。另外，第2原料气体供给路径42自阀V21的下游侧分支且经由设有阀V23和流量调整部MF72的第2置换气体供给路径72与氮气的供给源7相连接。
所述第1罐61和第2罐62构成为，在将所述第1罐61和第2罐62的下游侧的阀V11、V21关闭且将所述第1罐61和第2罐62的上游侧的阀V12、V22打开而使气体流入到第1罐61和第2罐62内时，能将气体储存在该第1罐61和第2罐62内，使该气体持续流入，从而使第1罐61和第2罐62内升压。该第1罐61和第2罐62例如为不锈钢制的，例如，使用其耐压性能为例如93.3kPa且内容积为1立升左右的罐。
所述反应气体供给路径51的一端侧与作为反应气体的氨气的供给源5相连接，在该反应气体供给路径51上，自反应容器1侧起依次设有阀V31、流量调整部MF31。另外，反应气体供给路径51在阀V31的下游侧分支且经由设有阀V33和流量调整部MF73的置换气体供给路径73与氮气的供给源7相连接。
具有以上说明的结构的成膜装置如图1所示那样与控制部100相连接。控制部100由例如未图示的具有CPU和存储部的计算机构成，在存储部内存储有被编入与成膜装置的作用、即用于在反应容器1内对晶圆W进行成膜处理时的控制有关的步骤(命令)组的程序。该程序被存储在例如硬盘、光盘、磁光盘、存储卡等存储介质中，并从所述存储介质安装到计算机中。
接着，参照图7和图8说明本成膜装置的作用。图7的(a)示出了将搭载有未处理的晶圆W的晶圆舟皿3输入(装载)到反应容器1内并利用真空泵31将反应容器1内设定为13.33Pa(0.1Torr)左右的真空气氛的状态。另外，利用加热器34将晶圆W加热至规定的温度、例如500℃，使晶圆舟皿3进行旋转。向第1罐61和第2罐62内分别预先填充例如33.33kPa(250Torr)～53.33kPa(400Torr)的二氯甲硅烷气体。将升压时的第1罐61和第2罐62内的压力设定为彼此一致。另外，将升压时的第1罐61和第2罐62内的压力如后述那样设定为能够抑制在分别自第1罐61和第2罐62向反应容器1供给原料气体时在第1原料气体供给路径41和第2原料气体供给路径42、第1喷嘴43和第2喷嘴44内产生气相反应的压力。
在该状态下，打开阀V13、V23、V33并经由第1喷嘴43、第2喷嘴44、反应气体喷嘴52向反应容器1内分别以例如3000sccm的流量供给例如3秒钟的氮气(步骤S1)。此时，压力调整阀32为全开的状态。此外，在图7和图8中，用白色表示阀中的打开着的阀，用黑色表示关闭着的阀。
接着，如图7的(b)所示，打开阀V11、V21并自第1喷嘴43和第2喷嘴44将第1罐61和第2罐62内的二氯甲硅烷气体喷出例如3秒钟。同时，还分别自第1喷嘴43、第2喷嘴44、反应气体喷嘴52以例如3000sccm的流量喷出氮气(步骤S2)。
由于反应容器1内被设定为真空气氛，因此，当打开阀V11、V21时，会自第1罐61和第2罐62分别猛烈地放出二氯甲硅烷气体，二氯甲硅烷气体在第1喷嘴43和第2喷嘴44内以规定的流速流动并向反应容器1内喷出。此时的自第1喷嘴43、第2喷嘴44喷出的二氯甲硅烷气体的流速分别为250cc/分～350cc/分、例如为300cc/分。在反应容器1内，二氯甲硅烷气体朝向排气口18流动，并经由排气路径33向外部排出。该例子中的第1喷嘴43、第2喷嘴44以隔着晶圆W与排气口18相对的方式设置，因此，二氯甲硅烷气体自一侧朝向另一侧地在晶圆W的表面流动，从而使二氯甲硅烷气体的分子吸附在晶圆W的表面上。
在将第1罐61和第2罐62内的二氯甲硅烷气体放出例如3秒钟之后，向反应容器1内供给作为置换气体的氮气而对反应容器1内进行氮气吹扫。在该工序中，如图8的(a)所示，关闭阀V11、V21并打开阀V13、V23、V33，分别自第1喷嘴43和第2喷嘴44以例如1000sccm的流量供给氮气，并自反应气体喷嘴52以例如5000sccm的流量供给例如6秒钟的氮气(步骤S3)。接着，在使来自第1喷嘴43和第2喷嘴44以及反应气体喷嘴52的氮气的流量分别为例如200sccm的情况下供给例如3秒钟的氮气(步骤S4)。这样，利用氮气来置换反应容器1内的二氯甲硅烷气体。
接着，向反应容器1内供给作为反应气体的氨气。在该工序中，如图8的(b)所示，向高频电源16供给例如100W的电力，打开阀V31并经由反应气体喷嘴52向反应容器1内以例如6000sccm的流量供给例如9秒钟的氨气(步骤S5)。此外，自第1喷嘴43和第2喷嘴44以及反应气体喷嘴52分别预先以例如200sccm的流量供给氮气。
由此，在等离子体产生部12中，在图2的点线所示的区域PS产生等离子体，从而生成例如N自由基、NH自由基、NH2自由基、NH3自由基等活性种，这些活性种吸附于晶圆W的表面。然后，在晶圆W的表面上，二氯甲硅烷气体的分子和NH3的活性种发生反应而形成氮化硅膜(SiN膜)的薄膜。在如此供给氨气之后，关闭阀V31并停止供给氨气，另一方面，在将高频电源16设定为接通状态下进行例如11秒钟的反应(步骤S6)。在步骤S6中，自第1喷嘴43和第2喷嘴44、反应气体喷嘴52分别以例如200sccm的流量向反应容器1内供给氮气。
另一方面，在步骤S5中，在向反应容器1供给氨气的期间，向第1罐61和第2罐62填充二氯甲硅烷气体。也就是说，如图8的(b)所示，关闭阀V11、V21并打开阀V12、V22，向第1罐61和第2罐62以例如2000sccm的流量供给例如9秒钟的二氯甲硅烷气体，之后关闭阀V12、V22。由此，在第1罐61和第2罐62中，压力逐渐升高，使第1罐61和第2罐62内的压力升压至例如33.33kPa(250Torr)～53.33kPa(400Torr)。
在步骤S6结束之后，将高频电源16设为断开，再次执行所述的步骤S1。也就是说，分别自第1喷嘴43和第2喷嘴44、反应气体喷嘴52向反应容器1内以例如3000sccm的流量供给例如3秒钟的氮气，从而利用氮气来置换反应容器1内的氨气。通过重复这样的一系列的工序，从而在晶圆W的表面上一层层地层叠SiN膜的薄膜而在晶圆W的表面上形成期望厚度的SiN膜。
在如此进行成膜工序之后，打开例如阀V13、V23、V33，并将这些阀以外的阀关闭，从而向反应容器1供给氮气而使反应容器1内恢复到大气压。接着，输出(卸载)晶圆舟皿3，自该晶圆舟皿3取出完成成膜处理后的晶圆W并向该晶圆舟皿3交接未处理的晶圆W。
在所述例子中，设定二氯甲硅烷气体的供给量和供给时间，以使得在向第1罐61和第2罐62填充二氯甲硅烷气体时，这些第1罐61和第2罐62内的压力经预先设定的时间而成为所设定的压力。然后，根据所述供给时间来对阀V11、V12、V21、V22的开闭进行控制。在该例子中，将升压时的第1罐61和第2罐62的压力设定为彼此一致，彼此一致指的是，使第1罐61中的二氯甲硅烷气体的供给量和阀的开闭时刻与第2罐62中的二氯甲硅烷气体的供给量和阀的开闭时刻相一致。但是，根据所形成的薄膜的厚度、图案的微细程度(晶圆的表面积的大小)等的不同，也可以是，将升压时的第1罐61和第2罐62的压力设定为互不相同，进行控制以使得自第1喷嘴43和第2喷嘴44喷出的原料气体的流速互不相同。
采用所述实施方式，在向成为真空气氛的立式的反应容器内交替地供给原料气体和反应气体而进行成膜处理时，经由第1喷嘴43和第2喷嘴44供给分别以升压了的状态储存在第1罐61和第2罐62内的原料气体。在排列有晶圆W的高度区域中的、排列方向上的全部区域配置有第1气体喷嘴和第2气体喷嘴这两者的气体喷出孔。并且，由于分别针对第1喷嘴43和第2喷嘴44独立地设有升压用的第1罐61和第2罐62，因此能够向反应容器1内供给大流量的原料气体。因而，会使原料气体充分地散布到由晶圆舟皿3保持着的各个晶圆W，因此，针对膜厚，能够获得较高的面间均匀性。
如上所述，由于分别针对第1喷嘴43和第2喷嘴44独立地设有升压用的第1罐61和第2罐62，因此，即使不将各个第1罐61和第2罐62内的压力升压至那么高，也能够向反应容器1内供给大流量的原料气体。也就是说，即使在将第1罐61和第2罐62内升压至不会使第1罐61的下游侧和第2罐6的下游侧的气体的流通路径中产生气相反应的程度的压力而向反应容器1供给原料气体，也能够将能充分地散布到全部晶圆W的量的原料气体供给到反应容器1内。因而，能够在抑制了产生微粒的状态下向反应容器1内一次性供给大流量的原料气体，由此使原料气体充分地散布到由晶圆舟皿3保持着的各个晶圆W而吸附于晶圆W的整个表面。由此，对于因微细化而导致表面积变大且原料气体的消耗量较多的图案，也能够在短时间内供给充分量的原料气体，因此能够提高膜厚的面间均匀性，从而能够确保较高的生产率。如在后述的评价试验中记载地那样，当扩大晶圆舟皿3上的晶圆W的排列间隔(间距)时，会使原料气体散布到晶圆W，因此能提高面间均匀性。然而，会减少晶圆舟皿3上的晶圆W的搭载张数而降低生产率，但采用本实施方式的方法，能够在不降低生产率的前提下提高面间均匀性。
如上所述，将原料气体暂时储存于第1罐61和第2罐62并在第1罐61和第2罐62升压之后一次性放出原料气体，因此，自第1喷嘴43和第2喷嘴44喷出的原料气体的流速均变大成例如为300cc/分。因此，即使使晶圆W的排列间隔较小，也能使原料气体迅速地到达晶圆W的中心部，从而不仅在晶圆W的周缘区域充分地进行成膜，在中心部也充分地进行成膜。由此，膜厚的晶圆面内的分布成为如下形状，即，膜厚在晶圆面内为大致一致的形状、中心部的膜厚大于周缘区域的膜厚的那样的山型的形状。当面内分布成为山型形状时，看上去会使面内均匀性降低，但由于能够在之后的蚀刻工序中对膜厚进行调整，因此没有问题。另一方面，在以往的结构中，原料气体难以到达晶圆中心部，容易成为中心部的膜厚小于周缘区域的膜厚那样的谷型形状的面内分布形状，在蚀刻工序中，这样的形状的加工精度较差，并不优选。
在此，设想将第1喷嘴43和第2喷嘴44连接于共用的原料气体供给路径并使用共用的升压用的罐的情况，在该情况下，若欲自第1喷嘴43和第2喷嘴44喷出大流量的原料气体，则需要使罐内的压力非常高。因此，当自罐朝向第1喷嘴43和第2喷嘴44放出气体时，有可能使罐的下游侧的原料气体供给路径内的压力变得过高而引起气相反应，从而产生微粒。另外，也能够想到使原料气体喷嘴的气体喷出孔的排列间隔变窄而增加原料气体的供给量，但这会使加工精度变差，结果有可能使面间均匀性降低。并且，也能够想到为了增加向原料气体难以散布到的、晶圆W的排列方向上的中央的高度区域喷出的原料气体的喷出量而增大气体喷嘴的中央区域的气体喷出孔的孔径，但这会使原料气体的供给量在孔径变化的交界区域发生变化，从而难以提高面间均匀性。
并且，在所述实施方式中，由于自第1喷嘴43和第2喷嘴44喷出大流量的原料气体，因此，要对这些第1喷嘴43和第2喷嘴44的配置进行设计。首先，气体喷出孔431、441以朝向沿上下方向排列的晶圆W之间的间隙喷出原料气体的方式构成，并以面对晶圆W的排列区域的方式沿着晶圆W的排列方向形成有排气口18。因此，会在反应容器1的内部形成通过晶圆W彼此之间的间隙而朝向排气口18去的气体流动，从而易于使原料气体散布到晶圆面内。
另外，在俯视观察反应容器1时，所述第1原料气体喷嘴和排气口18的左右方向上的中心部之间相对于晶圆W的中心部的张角以及所述第2原料气体喷嘴和所述排气口的左右方向上的中心部之间相对于所述基板的中心部的张角均为90度以上且小于180度。因此，第1喷嘴43和第2喷嘴44设于与排气口18分开某一程度的区域，由此使自气体喷出孔431、441到达排气口18的流通路径变长。因而，即使自气体喷出孔431、441以较大的流速喷出原料气体，与流通路径较短的情况相比，会使原料气体与晶圆W之间的接触时间变长，从而易于使原料气体散布到晶圆W的整个面内。
并且，由于第1喷嘴43和第2喷嘴44均自远离排气口18的部位喷出原料气体，因此，在自各自的气体喷出孔431、441喷出的原料气体的流通路径上，不易产生气体互相干涉的区域。由此，能够抑制所述干涉导致的气体的流速的降低、因气体的流动发生紊乱而使气体量在晶圆面内变得不均匀。例如，在所述夹角θ1、夹角θ2为135度～175度的情况下，由于第1喷嘴43和第2喷嘴44这两根气体喷嘴的气体喷出孔431、441分别朝向排气口18侧，因此，在更易于使气体散布到晶圆的整个表面的基础上，能够抑制自第1喷嘴43和第2喷嘴44喷出的气体发生互相干涉，由此，能够期待进一步提高膜厚的面内均匀性。
另一方面，若所述夹角θ1、夹角θ2小于90度，则会使第1喷嘴43和第2喷嘴44过于接近排气口18，从而气体难以散布到晶圆的整个表面。另外，由于分别自接近排气口18的气体喷出孔431、441喷出大流量的原料气体，因此，来自第1喷嘴43和第2喷嘴44的原料气体会在排气口18附近发生碰撞，从而气体容易发生互相干涉。因此，有可能使膜厚的面内均匀性降低。另外，若将第1罐61和第2罐62的压力一致地升压并使自第1喷嘴43和第2喷嘴44喷出的原料气体的流速一致，则能自第1喷嘴43和第2喷嘴44以一致的喷出压力喷出原料气体，因此，在晶圆W面内，能够进一步抑制原料气体的流动紊乱，从而能提高膜厚的面内均匀性。
另外，当将第1喷嘴43和第2喷嘴44设于相对于所述第1直线L1彼此呈左右对称的位置时，这些第1喷嘴43与排气口18之间的位置关系同第2喷嘴44与排气口18之间的位置关系相一致，因此，自这些第1喷嘴43和第2喷嘴44喷出的气体会朝向排气口18同样地流动，能够提高膜厚的面内均匀性。并且，在所述实施方式中，反应气体喷嘴52设于所述第1直线L1上的位置，反应气体喷嘴52隔着晶圆W与排气口18相对。因此，来自反应气体喷嘴的反应气体自一侧朝向另一侧地在晶圆W上流通而被充分地供给到晶圆W的表面，能在晶圆W的整个表面上可靠地进行原料气体与反应气体之间的反应，由此能够提高膜厚的面内均匀性。如此提高膜厚的面内均匀性的结果是，提高了面间均匀性。也就是说，即使在晶圆舟皿3的因原料气体难以到达且难以形成膜的而导致面间均匀性较差的中央区域的晶圆W处，也能够以面内均匀性较高的状态进行成膜，其结果，使晶圆舟皿的上部侧的晶圆W的膜厚和下部侧的晶圆W的膜厚相一致。
另外，在所述例子中，针对第1喷嘴43和第2喷嘴44分别独立地设有第1罐61和第2罐62，因此能够分别自由地设定这些第1罐61和第2罐62内的压力。因此，根据成膜处理的类型的不同，也可以使第1罐61和第2罐62内的压力分别变换。这样，能够适当地设定来自第1喷嘴43和第2喷嘴44的原料气体的流速，因此能提高原料气体供给的自由度。
接着，使用图9来说明本发明的第2实施方式。该实施方式构成为，在排列有晶圆W的高度区域中的、排列方向上的中央的高度区域，使来自第1原料气体喷嘴81(以下称作“第1喷嘴81”)和第2原料气体喷嘴82(以下称作“第2喷嘴82”)的原料气体的喷出量的总和变多。因此，第1喷嘴81的气体喷出孔811和第2喷嘴82的气体喷出孔821形成为，朝向所述中央的高度区域喷出的原料气体的供给量大于朝向所述中央的高度区域以外的晶圆W喷出的原料气体的供给量。
对于第1喷嘴81和第2喷嘴82，说明与第1实施方式之间的不同点。在晶圆舟皿3上装满晶圆W之后使用用于向各晶圆W之间喷出气体的1根原料喷嘴时，在晶圆W的表面积较大的情况下，对于晶圆舟皿3的长度方向上的膜厚分布，存在中央部的膜厚变小的倾向。因此，中央的高度区域指的是，通过使该区域的原料气体的喷出量多于该区域的上侧和下侧的原料气体的喷出量、从而能够改善晶圆舟皿3的长度方向上的膜厚分布的区域。作为更具体的一个例子，中央的高度区域例如指如下区域：在晶圆舟皿3上装满m张晶圆W之后，与自作为排列方向的中点的第m/2张(m为偶数)或第(m－1)/2(m为奇数)的晶圆W起分别向上侧和下侧离开k张晶圆W的区域相对应(面对)的区域，即该区域内所包含的晶圆W的张数为全部张数m的1/10～1/3。此外，第1实施方式中的晶圆舟皿3的中央的高度区域也是同样的。
在该例子中，如图9所示，在晶圆舟皿3的中央的高度区域配置有所述第1喷嘴81和第2喷嘴82这两者的气体喷出孔811、821。另外，在晶圆舟皿3的中央的高度区域的上方侧的区域(上部区域)仅配置有所述第1喷嘴81的气体喷出孔811，在所述中央的高度区域的下方侧的区域(下部区域)仅配置有所述第2喷嘴82的气体喷出孔821。
示出第1喷嘴81和第2喷嘴82的气体喷出孔811、821的形成区域的一个例子。在晶圆舟皿3上搭载120张晶圆W的情况下，在第1喷嘴81上，以能朝向最上层的晶圆W的表面～从上往下第80张晶圆W的表面喷出气体的方式形成气体喷出孔811，在第2喷嘴82上，以能朝向从上往下第60张晶圆W的表面～最下层的晶圆W的表面喷出气体的方式形成气体喷出孔821。另外，第1喷嘴81和第2喷嘴82的配置、气体喷出孔811、821的排列间隔、朝向、分别与这些第1喷嘴81和第2喷嘴82的基端侧相连接的第1原料气体供给路径41和第2原料气体供给路径42、第1罐61和第2罐62、以及其他结构均与所述第1实施方式相同。
成膜处理的时序也与所述实施方式相同，但是，自第1喷嘴81和第2喷嘴82喷出原料气体的喷出时刻也可以互不相同。另外，自第1喷嘴81和第2喷嘴82喷出的气体的喷出量、升压时的第1罐61和第2罐62内的压力、自第1喷嘴81和第2喷嘴82喷出的气体的喷出速度也可以互不相同。并且，也可以是，第2喷嘴82的长度与第1喷嘴81的长度相同，在第2喷嘴82的一部分的区域中形成气体喷出孔821。
采用该实施方式，能够自第1喷嘴81和第2喷嘴82这两者向晶圆舟皿3的中央的高度区域的晶圆W喷出原料气体。因而，能够向原本与晶圆舟皿3的上部区域、下部区域相比原料气体难以散布到的所述中央的高度区域供给比所述上部区域、下部区域多的原料气体，因此能够在晶圆舟皿3的上下方向上使原料气体吸附于晶圆W的吸附量相一致，从而能提高膜厚的面间均匀性。
在该例子中，如图10所示，也可以是以下结构：在所述第1喷嘴81上，形成向排列有晶圆W的高度区域中的全部区域喷出气体的气体喷出孔811，在第2喷嘴82上，形成向所述中央的高度区域喷出气体的气体喷出孔821。另外，也可以对第1喷嘴81和第2喷嘴82中的至少一者的气体喷出孔811、821的形状、配置间隔进行调整，以便使朝向晶圆舟皿3的中央的高度区域喷出的原料气体的供给量大于朝向晶圆舟皿3的中央的高度区域以外的区域喷出的原料气体的供给量。例如，也可以是，通过使喷嘴81(82)的与所述中央的高度区域相对的区域的气体喷出孔811(821)的孔径大于其他区域的气体喷出孔811(821)的孔径或者使喷嘴81(82)的与所述中央的高度区域相对的区域的气体喷出孔811(821)的排列间隔小于其他区域的气体喷出孔811(821)的排列间隔来增加喷出区域，从而增大向所述中央的高度区域供给的原料气体的供给量。
接着，使用图11来说明本发明的第3实施方式。在该实施方式中，在反应容器1的内部，以沿着晶圆W的排列方向延伸的方式设有用于供给压力调整用气体的气体喷嘴。在该例子中，具有用于向晶圆舟皿3的所述上部区域供给压力调整用气体例如氮气的气体喷嘴91，在该气体喷嘴91上，以互相隔开间隔的方式形成有用于朝向晶圆舟皿3的所述上部区域供给氮气的多个气体喷出孔911。另外，气体喷嘴91经由设有阀V91和流量调整部MF91的气体供给路径93与氮气的供给源7相连接。作为压力调整用气体，能够使用氮气以外的非活性气体。
在图11中，示出了在第1实施方式的成膜装置中设置气体喷嘴91的例子，但也可以在第2实施方式的成膜装置中设置气体喷嘴91。另外，在图11中，为了方便图示，将气体喷嘴91描绘在了靠排气罩构件19的一侧，但实际上，气体喷嘴91被配置在不阻碍自第1喷嘴43和第2喷嘴44、反应气体喷嘴52喷出的原料气体、反应气体的气体流动的位置。晶圆舟皿3的中央的高度区域的定义、其他结构均与所述实施方式相同。
如在所述实施方式中说明地那样，在该装置的反应容器1内，将供给原料气体→置换气氛→供给反应气体→置换气氛作为1个循环来进行成膜处理。具体而言，置换气氛指的是，一边进行抽真空一边间歇地供给氮气的、被称作循环吹扫等的工序。并且，在进行该一系列的成膜处理过程中，在完成循环吹扫之后且即将供给原料气体之前的时刻，自气体喷嘴91供给氮气。该氮气以例如3000sccm的流量供给例如6秒钟，在停止供给该氮气之后，供给原料气体。
排气路径33设于反应容器1的下部侧，因此，当欲在短时间内实施氮气吹扫时，在氮气吹扫结束后，在反应容器1内，形成下部侧的氮气浓度高于上部侧的氮气浓度的分布。因此，为了使在即将供给原料气体之前的反应容器1内的压力在晶圆W的排列方向上一致，在即将供给原料气体之前的极短时间内，自气体喷嘴91向晶圆舟皿3的上部区域供给氮气。由此，使反应容器1内的压力分布(氮气浓度分布)在晶圆W的排列方向上一致，之后供给原料气体，其结果，能够抑制膜厚的面间均匀性的降低。
在以上的内容中，原料气体供给用的原料气体供给喷嘴也可以为3根以上。在该情况下，对于除第1喷嘴43和第2喷嘴44之外的第3根喷嘴，不必在原料气体供给路径上设置罐。并且，反应气体供给部只要是用于向由划分壁14围成的空间供给反应气体的结构即可，并不限于沿着所述空间的长度方向突入地设置反应气体喷嘴的结构。
另外，作为硅烷系气体，除了二氯甲硅烷气体以外，还可列举出BTBAS((双叔丁基氨基)硅烷)、HCD(六氯乙硅烷)、以及3DMAS(三(二甲胺基)硅烷)等。另外，作为置换气体，除了氮气以外，还能够使用氩气等非活性气体。
并且，在本发明的成膜装置中，也可以是，例如，将氯化钛(TiCl4)气体用作原料气体且将氨气用作反应气体来形成氮化钛(TiN)膜。另外，作为原料气体，也可以使用TMA(三甲基铝)。
并且，作为使吸附于晶圆W的表面的原料气体发生反应而获得期望的膜的反应，例如，也可以利用如下各种反应：利用O2、O3、H2O等的氧化反应、利用H2、HCOOH、CH3COOH等有机酸、CH3OH、C2H5OH等醇类等的还原反应、利用CH4、C2H6、C2H4、C2H2等的碳化反应、以及利用NH3、NH2NH2、N2等的氮化反应等。
并且，作为原料气体和反应气体，也可以使用3种或4种气体。例如，作为在使用3种气体的情况下的例子而存在进行钛酸锶(SrTiO3)的成膜的情况，例如，能够使用作为Sr原料的Sr(THD)2(双(四甲基庚二酮酸)锶)、作为Ti原料的Ti(OiPr)2(THD)2(二异丙氧基双(四甲基庚二酮酸)钛)、作为他们的氧化气体的臭氧气体。在该情况下，能够按照Sr原料气体→置换用的气体→氧化气体→置换用的气体→Ti原料气体→置换用的气体→氧化气体→置换用的气体的顺序来切换气体。并且，能够将本发明的第1原料气体喷嘴和第2原料气体喷嘴用作Sr原料、Ti原料中的至少一种原料的气体喷嘴。
实施例
评价试验1－1
使用图9所示的第2实施方式的成膜装置，在晶圆舟皿3上合计搭载了120张产品晶圆W和监控晶圆(裸晶圆)，利用所述时序进行成膜处理而形成了SiN膜。此时的成膜条件如下：晶圆温度为500℃，高频电力的供给时间为20秒，自第1喷嘴81供给的原料气体的总供给量为1.0立升，自第2喷嘴82供给的原料气体的总供给量为1.0立升，第1罐61的升压时压力为38000Pa，第2罐62的升压时压力为38000Pa。所述监控晶圆分别被载置于晶圆舟皿3的最上层、中央(从下往上第60个)以及最下层。
对于位于晶圆舟皿3的上下方向上的10处的产品晶圆和3张监控晶圆，测量了晶圆面内的17处的膜厚并求出了其平均值。将该结果表示在图12的(a)中。在图12的(a)中，横轴表示晶圆舟皿上的位置，纵轴表示膜厚的平均值，利用△来描绘产品晶圆，利用○来描绘监控晶圆。
另外。在为仅设有第1喷嘴43的结构的装置中，除了不自第2喷嘴82供给原料气体以外，也利用相同的成膜条件来形成了SiN膜并求出了平均膜厚。作为第1喷嘴43，与第1实施方式同样地，使用形成有用于朝向晶圆舟皿3上的晶圆的全部排列区域喷出气体的气体喷出孔431的喷嘴。将其结果表示在图12的(b)中。
由图12的(b)可知：在仅使用第1喷嘴43的情况下，与晶圆舟皿3的最上层和最下层相比，中央的晶圆W的膜厚极小，最上层的监控晶圆和最下层这两者的监控晶圆的膜厚与中央的监控晶圆的膜厚之差均为大约5埃。根据该结果推测出：原料气体难以散布到晶圆舟皿3的中央区域的晶圆W；以及原料气体滞留于晶圆舟皿3的上部侧和下部侧的死区而中央区域以外的晶圆W利用所述死区的气体进行成膜而导致膜厚变大。另一方面，根据图12的(a)，在自第1喷嘴81和第2喷嘴82这两者向晶圆舟皿3的中央区域供给原料气体的结构中，确认了；在晶圆舟皿3的上下方向上，膜厚大致一致，采用本发明的第2实施方式的结构，发现提高了膜厚的面间均匀性。此外，推测监控晶圆的膜厚和产品晶圆之间膜厚不同的原因在于，产品晶圆的表面积大于监控晶圆的表面积。
评价试验2
使用图9所示的第2实施方式的成膜装置，在晶圆舟皿3上搭载了120张产品晶圆W，利用所述时序进行成膜处理而形成了SiN膜。此时的成膜条件如下：晶圆温度为500℃，高频电力的供给时间为20秒，自第1喷嘴81供给的原料气体的总供给量为1.14立升，自第2喷嘴82供给的原料气体的总供给量为0.86立升，第1罐61的压力为42000Pa，第2罐62的压力为36000Pa。对于位于晶圆舟皿3的上下方向上的多处的各个产品晶圆，测量了晶圆面内的17处的膜厚并求出了其平均值。将该结果表示在图13中。在图13中，横轴表示晶圆舟皿上的晶圆，纵轴表示膜厚的平均值，利用◇进行了描绘。另外，在仅自第1喷嘴81供给原料气体的情况下和在仅自第2喷嘴82供给原料气体的情况下，均利用相同的成膜条件来形成SiN膜，并同样地求出了平均膜厚。利用△来描绘仅使用第1喷嘴81的情况，利用□来描绘仅使用第2喷嘴82的情况。
其结果发现：在自第1喷嘴81和第2喷嘴82这两者供给原料气体的情况下，虽然晶圆舟皿3的中央的高度区域(在该例子中为自从上往下第60张晶圆的位置到第80张晶圆的位置的区域)的膜厚大于其他区域的膜厚，但膜厚大致一致，从而提高了面间均匀性。另一方面，确认了：在仅使用第1喷嘴81的情况下，在晶圆舟皿3的下部侧，膜厚急剧降低，在仅使用第2喷嘴82的情况下，在晶圆舟皿3的上部侧，膜厚急剧降低。
另外，针对位于所述中央区域的晶圆，求出了膜厚的面内均匀性，得到了图14所示的结果。在图14中，横轴表示晶圆舟皿上的晶圆，纵轴表示面内均匀性，利用◇描绘使用第1喷嘴81和第2喷嘴82这两者的情况，利用△描绘仅使用第1喷嘴81的情况，利用□描绘仅使用第2喷嘴82的情况。由该图14确认了：所述中央的高度区域的晶圆W的面内均匀性也良好。如上所述，对于被自第1喷嘴81和第2喷嘴82这两者供给了原料气体的区域，提高了该区域的面间均匀性。由此能够理解：在如第1实施方式那样在第1喷嘴43和第2喷嘴44上分别形成有用于对搭载于晶圆舟皿3的全部晶圆的表面喷出气体的气体喷出孔431、441的结构中，预计能够确保更高的面间均匀性。
另外，求出了膜厚的分布图案，结果发现：在第1喷嘴81和第2喷嘴82上，在气体喷出孔811、821相重叠的区域与除此以外的区域之间的交界处，当膜厚变大时面内分布图案发生变化。但是，确认了：在所述气体喷出孔811、821相重叠的区域和除此以外的区域中，面内均匀性均良好。由此可以说：在膜厚较小的情况下，在气体喷出孔811、821相重叠的区域与除此以外的区域之间，面内分布图案并没有怎么变化，第2实施方式的结构也是有效的。
评价试验3－1
使用具有第1喷嘴43的立式成膜装置，在晶圆舟皿上，以8mm的排列间隔搭载120张监控晶圆(裸晶圆)，并不自第2喷嘴44供给原料气体，除此以外，利用所述时序进行成膜处理而形成了SiN膜。此时的成膜条件如下：晶圆温度为500℃，高频电力的供给时间为20秒，自第1喷嘴43供给的原料气体的总供给量为1.14立升，第1罐61的压力为42000Pa。并且，对于位于晶圆舟皿3上的预先确定的位置的晶圆，测量了晶圆直径上的多处的膜厚，并且，对于图案的表面积为监控晶圆的表面积的3倍的晶圆和图案的表面积为监控晶圆的表面积的5倍的晶圆，也进行了相同的实验。将其结果表示在图15的(a)中，在图15的(a)中，横轴表示晶圆直径上的位置，纵轴表示膜厚。另外，在图中，利用○描绘监控晶圆的数据，利用△描绘表面积为监控晶圆的表面积的3倍的晶圆的数据，利用▲描绘表面积为监控晶圆的表面积的5倍的晶圆的数据。
其结果，确认了：根据图案的表面积的不同，膜厚、面内分布形状也不同，在监控晶圆中，在晶圆面内，膜厚大致一致，而在表面积为监控晶圆的表面积的3倍的晶圆中和在表面积为监控晶圆的表面积的5倍的晶圆中，与晶圆的周缘区域相比，中心部的膜厚较小，成为谷型的膜厚分布。另外，发现：当表面积变大时，晶圆的中心部的膜厚变得更小，推测其原因在于，晶圆的周缘区域所消耗的气体的消耗量较多，没有充分量的原料气体到达晶圆的中心。
评价试验3－2
将要搭载于晶圆舟皿的晶圆W设为60张且以16mm的排列间隔搭载了60张晶圆W，除此以外，进行了与评价试验3－1相同的实验。将其结果表示在图15的(b)中，在图15的(b)中，利用○描绘监控晶圆的数据，利用△描绘表面积为监控晶圆的表面积的3倍的晶圆的数据，利用▲描绘表面积为监控晶圆的表面积的5倍的晶圆的数据。其结果，确认了：虽然因图案的表面积的不同而使膜厚不同，但膜厚的面内分布形状大致一致，中心部的膜厚大于晶圆的周缘区域的膜厚，成为山型的膜厚分布。推测其原因在于，由于晶圆的搭载张数较少，因此全部晶圆所需的原料气体的消耗量也变少，因此，能够以所述供给条件向全部晶圆供给充分量的原料气体，从而原料气体不仅散布到晶圆的周缘区域，还散布到中心部。通过该实验，能够理解：当增加向晶圆供给的原料气体的供给量时，能够改善晶圆的膜厚的面内分布。
在本发明中，在向设为真空气氛的立式的反应容器内交替地供给原料气体和反应气体而进行成膜处理时，经由第1原料气体喷嘴和第2原料气体喷嘴供给以升压了的状态分别储存在第1罐和第2罐内的原料气体。在排列有基板的高度区域中的、排列方向上的中央的高度区域配置有第1原料气体喷嘴和第2原料气体喷嘴这两者的气体喷出孔，在所述中央的高度区域以外，配置有所述第1原料气体喷嘴和第2原料气体喷嘴中的至少一者的气体喷出孔。由于分别针对两根原料气体喷嘴独立地设有升压用的罐，因此能够向反应容器内供给大流量的原料气体。另外，由于自第1原料气体喷嘴和第2原料气体喷嘴这两者向原料气体难以到达的、基板的排列方向上的中央的高度区域喷出原料气体，因此能够使原料气体分别散布到被基板保持件呈搁板状保持着的多个基板的每一个，由此，针对膜厚，能够获得较高的面间的均匀性。
本发明记载的实施方式的所有的方面均为例示，而不应认为限定本发明。实际上，所述实施方式能够以多种形态来实施。另外，所述实施方式也可以在不脱离权利要求和其主旨的范围内以各种形态进行省略、置换以及变更。本发明的范围包括权利要求书和在与权利要求书均等的含义和范围内的所有变更。
本发明基于2014年3月26日提出申请的日本特许出愿第2014－064225号的优先权的权利，并将该日本申请的全部内容作为参照文献而引入到本申请中。

Claims (6)

1.一种使用气体喷嘴的成膜装置，在该使用气体喷嘴的成膜装置中，在将呈搁板状保持有多张基板的基板保持件配置于设为真空气氛的立式的反应容器内的状态下，向所述反应容器内交替地供给原料气体和与该原料气体发生反应而生成反应生成物的反应气体，从而在多张所述基板上进行成膜，其中，
该使用气体喷嘴的成膜装置包括：
第1原料气体喷嘴和第2原料气体喷嘴，该第1原料气体喷嘴和第2原料气体喷嘴以沿着所述基板的排列方向延伸的方式设置，且分别在与所述基板彼此之间的间隙相对应的高度位置处形成有用于朝向所述基板的中央部喷出所述原料气体的多个气体喷出孔；
反应气体供给部，该反应气体供给部用于向所述反应容器内供给所述反应气体；
第1原料气体供给路径和第2原料气体供给路径，该第1原料气体供给路径与所述第1原料气体喷嘴相连接，该第2原料气体供给路径与所述第2原料气体喷嘴相连接；
第1罐和第2罐，该第1罐设于所述第1原料气体供给路径的中途，该第2罐设于所述第2原料气体供给路径的中途，该第1罐和第2罐用于以升压了的状态储存所述原料气体；
阀，该阀分别设于所述第1罐的上游侧和下游侧以及所述第2罐的上游侧和下游侧；以及
排气口，该排气口用于对所述反应容器内进行真空排气，
在排列有所述基板的高度区域中的、排列方向上的中央的高度区域，配置有所述第1原料气体喷嘴和所述第2原料气体喷嘴这两者的气体喷出孔，在排列有所述基板的高度区域中的、除所述中央的高度区域以外的高度区域，配置有所述第1原料气体喷嘴和所述第2原料气体喷嘴中的至少一者的气体喷出孔。
2.根据权利要求1所述的使用气体喷嘴的成膜装置，其中，
所述排气口以面对所述基板的排列区域的方式沿着所述基板的排列方向设置在所述反应容器的侧壁上，
在俯视观察所述反应容器时，所述第1原料气体喷嘴和所述排气口的左右方向上的中心部之间相对于所述基板的中心部的张角以及所述第2原料气体喷嘴和所述排气口的左右方向上的中心部之间相对于所述基板的中心部的张角均为90度以上且小于180度。
3.根据权利要求2所述的使用气体喷嘴的成膜装置，其中，
所述第1原料气体喷嘴和所述第2原料气体喷嘴配置为相对于将所述基板的中心部和所述排气口的左右方向上的中心部连结起来的直线呈左右对称。
4.根据权利要求1所述的使用气体喷嘴的成膜装置，其中，
所述第1罐和所述第2罐用于在将所述第1罐和所述第2罐各自的下游侧的阀关闭的状态下使原料气体自所述第1罐的上游侧和所述第2罐的上游侧持续流入而储存升压了的原料气体。
5.根据权利要求1所述的使用气体喷嘴的成膜装置，其中，
自所述第1原料气体喷嘴和所述第2原料气体喷嘴分别以250cc/分～350cc/分的流速向所述反应容器内喷出所述原料气体。
6.根据权利要求1所述的使用气体喷嘴的成膜装置，其中，
所述第1原料气体喷嘴的气体喷出孔和所述第2原料气体喷嘴的气体喷出孔配置在排列有所述基板的全部的高度区域。
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