CN115777136A - 基板处理装置、气体供给组件、喷嘴、基板处理方法以及半导体装置的制造方法 - Google Patents

基板处理装置、气体供给组件、喷嘴、基板处理方法以及半导体装置的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115777136A
CN115777136A CN202180048139.1A CN202180048139A CN115777136A CN 115777136 A CN115777136 A CN 115777136A CN 202180048139 A CN202180048139 A CN 202180048139A CN 115777136 A CN115777136 A CN 115777136A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nozzle
mounting portion
substrate processing
processing apparatus
adapter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180048139.1A
Other languages
English (en)
Inventor
阿部贤卓
清水宏修
森田慎也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Electric Corp filed Critical Kokusai Electric Corp
Publication of CN115777136A publication Critical patent/CN115777136A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45578Elongated nozzles, tubes with holes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明公开了一种能够防止喷嘴外周与喷嘴转接器直接接触、防止因直接接触而产生微粒的技术。具备:喷嘴,具有形成于一端的安装部,将供给到所述安装部的气体向处理室内喷出;喷嘴转接器,配置于所述处理室内,与所述安装部的外周面以规定的间隔间隙配合;以及多个环状缓冲部件,分别配置于所述安装部,与所述喷嘴转接器抵接,在所述喷嘴的所述安装部安装于所述喷嘴转接器的状态下,所述环状缓冲部件中的至少一个在对应的环状缓冲部件的半径方向上压缩变形。

Description

基板处理装置、气体供给组件、喷嘴、基板处理方法以及半导 体装置的制造方法
技术领域
本公开涉及基板处理装置、气体供给组件、喷嘴、基板处理方法以及半导体装置的制造方法。
背景技术
作为基板处理装置之一,包括一次处理规定数量的基板的分批式基板处理装置,而作为分批式基板处理装置之一包括具备立式处理炉的立式基板处理装置。处理气体向构成处理炉的石英制的反应管内的导入使用沿着反应管的内壁竖立设置的多个气体供给喷嘴。气体供给喷嘴由金属制的喷嘴支架等的喷嘴支撑构件支撑(例如,参照日本特开2009-224765号公报、日本特开2018-56280号公报)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-224765号公报
专利文献2:日本特开2018-56280号公报
发明内容
发明要解决的课题
由于成为石英制的气体供给喷嘴与金属制的喷嘴支撑构件的嵌合构造,因此有时在石英与金属之间产生微小的间隙。由于从该间隙向喷嘴内混入处理气体以外的气体而产生微粒,有时会随着处理气体的流动而落下到基板上。进而,石英与金属的直接接触会引起由石英与金属的摩擦引起的微粒的产生、或者喷嘴的破损。
本公开的课题在于,提供一种能够防止由喷嘴、特别是喷嘴与喷嘴转接器的连接构造引起的微粒的产生的技术。
其他的课题和新颖特征将通过本说明书和附图的描述进行说明。
用于解决课题的手段
根据本公开的一个方式,提供一种技术,具备:喷嘴,其具有形成于一端的安装部,将供给到所述安装部的气体向处理室内喷出;喷嘴转接器,其配置于所述处理室内,与所述安装部的外周面以规定的间隔间隙配合;以及多个环状缓冲部件,分别配置于所述安装部,与所述喷嘴转接器抵接,在所述喷嘴的所述安装部安装于所述喷嘴转接器的状态下,所述环状缓冲部件中的至少一个在对应的环状缓冲部件的半径方向上压缩变形。
发明的效果
根据上述技术,由于设置有环状缓冲部件,因此能够抑制由喷嘴引起的微粒的产生。
附图说明
图1是本公开的实施方式中优选使用的基板处理装置的概略斜透视图。
图2是说明处理气体输送管、喷嘴转接器、喷嘴的连接的图。
图3是说明将喷嘴插入喷嘴转接器的状态的立体图。
图4是说明将喷嘴插入喷嘴转接器的状态的剖视图。
图5是表示本公开的实施方式中优选使用的基板处理装置的控制器的概略构成的框图。
图6是本公开的实施方式的基板处理工序的流程图。
具体实施方式
以下,使用附图对实施方式进行说明。但是,在以下的说明中,有时对相同的构成要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。需要说明的是,为了使说明更明确,附图有时与实际的方式相比示意性地表示,但只不过是一例,并不限定本公开的解释。附图所示的各要素的尺寸的关系、各要素的比率等未必与现实一致。另外,在多个附图的相互之间,各要素的尺寸的关系、各要素的比率等也未必一致。
(实施方式)
(基板处理装置的结构)
使用图1对基板处理装置400进行说明。图1是表示本发明的一实施方式的基板处理装置的结构例的纵剖视图。
基板处理装置400具备由反应管构成的反应管401。反应管401例如由石英(SiO2)、碳化硅(SiC)等具有耐热性的非金属材料构成,成为上端部封闭、下端部开放的圆筒形状。反应管401的下端部经由O形环414被歧管405支撑。将在反应管401和歧管405的内侧构成的空间称为处理空间402。另外,将反应管401和歧管405统称为处理室。
在歧管405形成炉口。炉口是基板支撑部30插入处理空间402时通过的出入口。也将歧管、炉口等统称为炉口部。
被基板支撑部30支撑为水平姿势的晶圆(半导体基板)14以在铅垂方向上呈多层排列的状态收纳于处理空间402。收纳于处理空间402的基板支撑部30构成为,通过利用旋转机构403使旋转轴404旋转,能够在保持处理空间402内的气密的状态下以搭载有多个晶圆14的状态旋转。
在反应管401的下方,与该反应管401呈同心圆状配设有歧管405。歧管405例如由不锈钢等金属材料构成,成为上端部以及下端部开放的圆筒形状。反应管401被该歧管405从下端部侧纵向支撑。即,形成处理空间402的反应管401经由歧管405在铅垂方向立起。
炉口构成为在晶舟升降机(未图示)上升时被密封盖406气密地密封。在歧管405的下端部与密封盖406之间设置有将处理空间402内气密地密封的O形环等密封部件407。
另外,在歧管405上分别连接有用于向处理空间402内注入处理气体、吹扫气体等的喷嘴408和用于排出处理空间402内的气体的排气部410。排气部410具有排气管410a和APC(Auto Pressure Controller:自动压力控制器)410b。
喷嘴408是向处理室内喷出气体的喷嘴(喷射器),沿着装载于处理室内的多个晶圆的排列方向延伸。在基板处理装置喷嘴408的下游侧设置有多个气体供给孔,喷嘴408的管内构成为与反应管401连通。处理气体等从气体供给孔向处理空间402供给。喷嘴408例如由石英(SiO2)、碳化硅(SiC)等具有耐热性的非金属材料构成。
喷嘴408例如设置有两根。在该情况下,一根是供给原料气体的第一喷嘴408a,另一根管是供给与原料气体反应的反应气体的第二供给管408b。另外,在此对两根供给管进行了说明,但不限于此,根据工艺的种类,也可以是3根以上。
喷嘴408在上游侧与处理气体输送管409连接。处理气体输送管409将气体从气体源等输送到喷嘴408。第一处理气体输送管409a与第一喷嘴408a连接,第二处理气体输送管409b与第二喷嘴408b连接。喷嘴408与处理气体输送管409的连接结构为使用图2~图4说明的连接结构。
在处理气体输送管409上连接有非活性气体输送管413。非活性气体输送管413向处理气体输送管409供给非活性气体。非活性气体例如是氮气(N2),作为处理气体的载气、或者作为反应管401、喷嘴408、处理气体输送管409的吹扫气体发挥作用。
在第一处理气体输送管409a上连接有第一非活性气体搬送管413a,在第二处理气体输送管409b上连接有第二非活性气体搬送管413b。
在处理气体输送管409设置有控制处理气体的供给量的质量流量控制器431、阀432。在第一处理气体输送管409a设有质量流量控制器431a、阀432a。在第二处理气体输送管409b设有质量流量控制器431b、阀432b。将质量流量控制器431、阀432统称为处理气体供给控制部。
在非活性气体输送管413设置有控制非活性气体的供给量的质量流量控制器433、阀434。在第一非活性气体搬送管413a设置有质量流量控制器433a、阀434a。在第二非活性气体搬送管413b设置有质量流量控制器433b、阀434b。将质量流量控制器433、阀434统称为非活性气体供给控制部。
将处理气体供给控制部和非活性气体供给部统称为气体供给控制部。
在反应管401的外周,与反应管401呈同心圆状地配置有作为加热单元(加热机构)的加热器411。加热器411构成为对处理空间402内的气氛进行加热,以使处理空间402内整体成为均匀或规定的温度分布。加热器411由加热器基座(未示出)支撑。
在歧管405的外周设置有用于将泄漏气体安全地引导至排气路的炉口箱(扫气装置)412。
接着,使用图2~图4说明处理气体输送管409与喷嘴408的连接结构。图2是说明处理气体输送管409、喷嘴转接器500、喷嘴408的连接的图。
如图2所示,处理气体输送管409和喷嘴408构成为经由金属制且L型形状的喷嘴转接器500连接。在处理气体输送管409和喷嘴408组装于喷嘴转接器500的状态下,供给到处理气体输送管409的气体经由设置于喷嘴转接器500内的管状的通路向喷嘴408供给,从设置于喷嘴408的多个气体供给孔408h向处理室内喷出。
喷嘴转接器500具有:沿水平方向(第一方向X)延伸且安装有处理气体输送管409的第一转接器部分501;以及与第一转接器部分501连接且沿垂直方向(第二方向Y)延伸且安装有喷嘴408的第二转接器部分502。喷嘴转接器500也称为金属端口。第一转接器部分501安装于贯通歧管405的侧面的入口,第一转接器部分501的第二转接器部分502的附近的部分和第二转接器部分502配置于处理室内。喷嘴转接器500的表面能够通过电解复合研磨进行镜面精加工。
喷嘴408整体由管形成,相对于长度方向(晶圆的排列方向)大致直角地从气体供给孔408h喷出气体。另外,所谓大致直角,包含制作上产生的误差的范围,例如90度±10度。喷嘴408在其一端具有形成为直管状的安装部408P,安装部408p构成为插入第二转接器部分502。在安装部408p,在长度方向上不同的位置设置有2个环状缓冲部件510、511。2个环状缓冲部件510、511分别紧贴配置于安装部408p的外周,以与喷嘴转接器500抵接的方式设置。环状缓冲部件510、511例如能够利用具有耐化学性、耐热性的氟树脂制的环状的橡胶(O形环)。O形环能够通过PTFE(Polytetrafluoroethylene:聚四氟乙烯)基体的材料,在与安装部408P抵接的内周侧,以与抵接于喷嘴转接器500的外周侧相比粘接性、粘接性或热塑性提高的方式使物性不同地成形。将喷嘴408、喷嘴转接器500及其附带物统称为气体供给组件。
图3以立体图表示喷嘴408的安装部408P插入第二转接器部分502的状态。在第二转接器部分502设置有开口部503。另外,在安装部408P设置有切口部4084,以开口部503与切口部4084一致的方式将喷嘴408插入第二转接器部分502。切口部4084是为了使喷嘴408的朝向一致而设置。
开口部503和切口部4084从喷嘴转接器500的侧面侧通过金属制的半圆状的块部(也称为固定支架)520而被固定。由此,喷嘴408的朝向一致,从多个气体供给孔408h向处理室内喷出的气体的方向被准确地调整。而且,块部520的外侧使用金属制且较薄的半圆环状的板部(也称为环保持件)530而被固定。
在图4中,以剖视图示出喷嘴408的安装部408P插入到第二转接器部分502的状态。
安装部408P形成为具有一定外径的圆管。在喷嘴转接器500的第二转接器部分502中,具有:插入区域5021,其具有供安装部408p插入的恒定的内径L1的孔部;以及连接区域5022,其设置在插入区域5021的下侧,具有比直径L1窄的直径L2的开口。直径L1比安装部408P的外径大,直径L2优选与安装部408p的内径相等。
在安装部408P,2个凹槽4081、4082设置于安装部408P的上下方向(第二方向Y)的两端附近的外周面4080。2个环状缓冲部件510、511嵌入于2个凹槽4081、4082。环状缓冲部件510、511的半径方向的内侧与凹槽4081、4082的底部紧密接触地配置。环状缓冲部件510、511的半径方向的外侧从凹槽4081、4082突出,并与喷嘴转接器500的第二转接器部分502的内周面502i抵接。在喷嘴408的安装部408p安装于喷嘴转接器500的第二转接器部分502的状态下,环状缓冲部件510、511中的至少一方在对应的环状缓冲部件(510、511)的半径方向上被压缩变形。
这样,安装部408P的外周面4080与第二转接器部分502的内周面502i以规定的间隔d1间隙配合。环状缓冲部件510、511被设置为,使安装部408p的外周面408o与第二转接器部分502的内周面502i之间分离规定量(在此为d1),从而防止喷嘴转接器500与安装部408p的相互的接触。
另外,在插入区域5021与连接区域5022的边界平坦地形成有插入区域5021的底部面502e。安装部408p的下端平坦地形成,但在外周角部被倒角,设置有锥面4083。在底部面502e与锥面4083之间配置有环状缓冲部件512。环状缓冲部件512例如能够利用具有耐化学性、耐热性的氟树脂制的环状的橡胶(O形环)。环状缓冲部件512以在设置于安装部408P的下端部的底面部408e与插入区域5021的底部面502e之间保持规定的间隔d2的方式设置。
这样,在喷嘴408的安装部408P安装于喷嘴转接器500的第二转接器部分502的状态下,环状缓冲部件512以安装部408P的底面部408e与插入区域5021的底部面502e不接触的方式设置于底部面502e。
此外,连接区域5022与喷嘴转接器500的第一转接器部分501连接。在连接区域5022的内部形成有弯折成直角的流路,其一端相对于插入区域5021打开,另一端与第一转接器部分501的流路连通。
切口部4084设置在与安装部408P的凹槽4081、4082之间,安装部408p以开口部503与切口部4084对应的方式安装于第二转接器部分502。开口部503和切口部4084通过块部520固定。即,上下方向的移动和旋转被限制。
如以上说明的那样,由于将2个环状缓冲部件510、511设置在安装部408p的上下,因此能够防止石英的喷嘴408的倾斜。从抑制倾斜的观点出发,优选设置于安装部408p的外周的2个环状缓冲部件尽可能分离地配置。由于气体供给孔408h横向喷射气体,因此喷射的反作用力在使喷嘴408倾斜的方向上产生,但即使向喷嘴408以脉冲状供给气体,也能够充分地抑制倾斜、摇晃。另外,即使暴露在处理晶圆时的高温下,由于热膨胀率的不同而间隔d1扩大,由于安装部408p被环状缓冲部件510、511从所有方向以大致相同的力按压,因此能够维持直立。
由此,能够防止由倾斜引起的喷嘴转接器500的第二转接器部分502的金属与喷嘴408的石英的直接接触。由于能够防止直接的接触,因此能够防止因接触而产生微粒。而且,多个环状缓冲部件中的、被设置在与开口部503相比靠下方处的环状缓冲部件511、512能够提高喷嘴408与喷嘴转接器500之间的气密性。另外,从防止倾斜的观点出发,环状缓冲部件512不是必须的。由于安装部408p的下端与底面部408e直接接触而产生的微粒少到能够容许的程度。即使环状缓冲部件511单独也能够充分保持气密性。
(控制器)
图5是示意性地表示本公开的一实施方式的基板处理装置所具有的控制器的构成例的框图。控制器(控制部)260构成为具备CPU(Central Processing Unit:中央处理器)260a、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)260b、存储装置260c、I/O端口260d的计算机。RAM260b、存储装置260c、I/O端口260d构成为能够经由内部总线260e与CPU260a进行数据交换。控制器260构成为能够与例如构成为触摸面板等的输入输出装置261、外部存储装置262连接。能够从输入输出装置261对控制器260进行信息输入。另外,输入输出装置261按照控制器260的控制进行信息的显示输出。并且,构成为能够通过接收部285将网络263与控制器260连接。这意味着控制器260也能够与存在于网络263上的主计算机等上位装置290连接。
存储装置260c例如由闪存、HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)等构成。在存储装置260c内,以能够读取的方式存储有控制基板处理装置400的动作的控制程序、记载有基板处理的步骤、条件等的工艺制程、在设定用于对晶圆14的处理的工艺制程之前的过程中产生的运算数据、处理数据等。需要说明的是,工艺制程是以使控制器260执行基板处理工序中的各步骤而能够得到规定的结果的方式组合而成的,作为程序发挥功能。以下,也将该工艺制程、控制程序等统一简称为程序。需要说明的是,在本说明书中使用程序这样的用语的情况下,有时仅单独包含工艺制程,有时仅单独包含控制程序,或者有时包含这两者。另外,RAM260b构成为暂时保持由CPU260a读出的程序、运算数据、处理数据等的存储区域(工作区)。
作为运算部的CPU260a构成为读出并执行来自存储装置260c的控制程序,并且根据来自输入输出装置261的操作命令的输入等从存储装置260c读出工艺制程。另外,构成为能够对从接收部285输入的设定值和存储于存储装置260c的工艺制程、控制数据进行比较和运算,计算出运算数据。另外,构成为能够根据运算数据执行对应的处理数据(工艺制程)的决定处理等。而且,CPU260a构成为以按照所读出的工艺制程的内容的方式对基板处理装置10中的各部进行动作控制。
此外,控制器260不限于构成为专用的计算机的情况,也可以构成为通用的计算机。例如,准备存储有上述程序的外部存储装置(例如,磁带、软盘、硬盘等磁盘、CD、DVD等光盘、MO等光磁盘、USB存储器、存储卡等半导体存储器)262,使用该外部存储装置262向通用的计算机安装程序等,由此能够构成本实施方式的控制器260。但是,用于向计算机供给程序的手段不限于经由外部存储装置262进行供给的情况。例如,也可以使用网络263(互联网、专用线路)等通信单元,不经由外部存储装置262而供给程序。此外,存储装置260c、外部存储装置262构成为计算机可读取的记录介质。以下,也将它们统一简称为记录介质。需要说明的是,在本说明书中,在使用记录介质这样的用语的情况下,有时仅单独包含存储装置260c,有时仅单独包含外部存储装置262,或者有时包含这两者。
(基板处理工序)
参照图6,对本公开的一个实施方式的基板处理工序进行说明。需要说明的是,本实施方式的基板处理工序是使用例如CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)法在晶圆14的表面形成膜的方法,作为半导体装置的制造工序的一个工序来实施。此外,在以下的说明中,构成基板处理装置的各部的动作由控制器260控制。
在基板搬入工序S901中,将多张晶圆14装填(晶圆装填)到基板支撑部30。然后,利用未图示的晶舟升降机将支撑有多张晶圆14的基板支撑部30抬起而搬入(晶舟装载)到处理空间402内。在该状态下,密封盖406成为经由O形环407而将歧管405的下端密封的状态。
接着,在压力调整工序S902中,从排气部410排出处理空间402内的气氛,以使处理空间402内成为期望的压力(真空度)。此时,测定处理空间402内的压力,基于该测定出的压力,对设置于排气部410的APC阀410b的开度进行反馈控制。压力调整工序S902持续至成膜工序S904的结束。
接着,在温度调整工序S903中,利用加热器411进行加热,以使处理空间402内成为期望的温度。此时,基于温度传感器检测出的温度信息对向加热器411的通电情况进行反馈控制,以使处理空间402内成为期望的温度分布。然后,通过旋转机构403使基板支撑部30旋转,使晶圆14旋转。温度调整工序S903持续至成膜工序S904的结束。温度调整工序S903和压力调整工序S902可以先开始任一个。
接着,在成膜工序S904中,向晶圆14上供给气体,形成所希望的膜。例如,从第一喷嘴408a连续地或交替地供给硅原料气体作为第一处理气体,从第二喷嘴408b连续地或交替地供给氮原料气体作为第二处理气体。供给到处理空间402的硅原料气体和氮原料气体在气相中或晶圆14的表面相互反应,在晶圆14上形成氮化硅膜。此时,气体以接近音速的速度在第一喷嘴408a、第二喷嘴408b内流动,静压可能比处理空间402内低。
接着,在降温工序S905中,根据需要,停止成膜处理期间持续的步骤S903的温度调整或者重新设定为更低的温度,使处理室201内的温度逐渐下降。
接着,在通风和大气压恢复工序S906中,减小APC阀410b的开度或全闭,向处理空间402内供给吹扫气体直到处理空间402内的压力成为大气压。吹扫气体例如是N2气体,能够经由非活性气体输送管413a、413b向处理空间供给。此外,该工序S906也可以在成膜工序S30结束后立即开始。降温工序S905以及通风和大气压恢复工序S906可以并行进行,或者更换开始顺序。
最后,在基板搬出工序S907中,通过与基板搬入工序S10相反的步骤,将成膜完毕的晶圆14从处理空间402内搬出。
根据实施方式,能够得到以下的1个或多个效果。
(1)基板处理装置400具备分别紧贴配置于安装部408p的外周且与喷嘴转接器500抵接的2个环状缓冲部件(O形环)510、511。由此,能够防止作为喷嘴的喷嘴408的外周面与金属制的喷嘴转接器500直接接触,从而能够防止因接触而产生微粒。与此同时,喷嘴408与金属制的喷嘴转接器500之间的气密性提高,能够抑制来自喷嘴408外部的杂质的进入或来自喷嘴408内的泄漏。
(2)在将喷嘴408稳定地保持在处理室外的状态下,用手将喷嘴转接器500安装于喷嘴408,因此不会对安装部408p施加较大的力,在安装中喷嘴408的外周面与一个喷嘴转接器500接触、伴随着接触而产生微粒的可能性也小。
(3)有时在石英制的喷嘴408的表面实施涂层,但由于环状缓冲部件510、511、512的适度的弹性和紧贴性,即使涂层的表面粗糙度比通常的被火加工的石英表面粗糙,喷嘴408的外周面与喷嘴转接器500的内周面的接触的抑制效果、微粒产生的抑制效果也不会降低。
(4)以往的喷嘴仅通过自重与喷嘴转接器500压接,因此,特别是在间歇地供给气体的情况下,根据处理室内的压力与喷嘴内部的气压的关系,微妙地上下(轴向)移动,有时在基板处理工序的处理中也产生微粒。由于设置了环状缓冲部件510、511、512,所以上下(轴向)的移动被抑制,即使产生了移动,也能够防止喷嘴408的外周面与金属制的喷嘴转接器500之间的直接接触、气体的流通,能够防止微粒的产生。
(5)在将喷嘴408插入喷嘴转接器500时,仅环状缓冲部件510、511与喷嘴转接器接触,摩擦小,能够容易地安装,除此之外,由于通过适度的摩擦抑制上下移动,所以能够防止错误地使喷嘴408落下。
以上,基于实施例具体地进行了说明,但本公开并不限定于上述实施方式以及实施例,当然能够进行各种变更。例如,凹槽4081、4082并不限定于被设置在喷嘴400上,也可以被设置在喷嘴转接器500上。
符号说明
14:晶圆(基板)
400:基板处理装置
401:处理室
408:喷嘴(喷嘴)
409:处理气体输送管
500:喷嘴转接器
510、511、512:环状缓冲部件(O形环)
4081、4082:凹槽

Claims (14)

1.一种基板处理装置,其特征在于,具备:
喷嘴,其在一端具有安装部,将供给到所述安装部的气体向处理室内喷出;
喷嘴转接器,其配置于所述处理室内,与所述安装部的外周面以规定的间隔间隙配合;以及
多个环状缓冲部件,分别配置于所述安装部,与所述喷嘴转接器抵接,
在所述喷嘴的所述安装部安装于所述喷嘴转接器的状态下,所述环状缓冲部件中的至少一个在对应的环状缓冲部件的半径方向上压缩变形。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述多个环状缓冲部件在所述安装部的长度方向上设置于不同的位置。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述多个环状缓冲部件分别配置于在所述安装部的两端附近的外周分别设置的凹槽,并构成为从所述凹槽突出。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述安装部形成为管状,所述环状缓冲部件设置为,使所述喷嘴的所述安装部的外周面与所述喷嘴转接器之间分开规定量,以防止彼此的接触。
5.根据权利要求2或3所述的基板处理装置,其特征在于,
还在所述环状缓冲部件之间设置用于使所述喷嘴的朝向一致的固定支架。
6.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述喷嘴转接器以使所述喷嘴直立的状态进行支撑。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置,其特征在于,
所述安装部沿着长度方向具有恒定的外径,所述喷嘴转接器的供所述安装部插入的部分具有恒定的内径。
8.根据权利要求6所述的基板处理装置,其特征在于,
所述多个环状缓冲部件中的1个环状缓冲部件设置于安装部的下端,构成为防止所述喷嘴的底部与所述喷嘴转接器接触。
9.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述喷嘴构成为沿着装载于所述处理室内的多个基板的排列方向延伸,并相对于所述排列方向呈大致直角地喷出气体。
10.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述喷嘴转接器为金属制,所述喷嘴为非金属制。
11.一种气体供给组件,其特征在于,具备:
喷嘴,其在一端具有安装部,并喷出供给到所述安装部的气体;
喷嘴转接器,其构成为能够安装在基板处理装置的处理室或者拆下,并以规定的间隔与所述安装部的外周面间隙配合;以及
多个环状缓冲部件,分别配置于所述安装部,与所述喷嘴转接器抵接,
在所述喷嘴的所述安装部安装于所述喷嘴转接器的状态下,所述环状缓冲部件中的至少一个在对应的环状缓冲部件的半径方向上压缩变形。
12.一种喷嘴,其特征在于,具备:
安装部,其在一端形成为直管状,插入于喷嘴转接器,并且从喷嘴转接器供给气体;
气体供给孔,其将供给至所述安装部的气体相对于所述安装部的长度方向大致直角地喷出;以及
2个凹槽,其形成于所述安装部的两端附近的外周,供环状缓冲部件安装,所述喷嘴整体为非金属制。
13.一种基板处理方法,其特征在于,包含以下两个工序:
将基板搬入基板处理装置的处理室的工序,所述基板处理装置具备:喷嘴,其具有形成于一端的安装部,将供给到所述安装部的气体向所述处理室内喷出;喷嘴转接器,其配置于所述处理室内,与所述安装部的外周面以规定的间隔间隙配合;以及多个环状缓冲部件,分别配置于所述安装部,与所述喷嘴转接器抵接,在所述喷嘴的所述安装部安装于所述喷嘴转接器的状态下,所述环状缓冲部件中的至少一个在对应的环状缓冲部件的半径方向上压缩变形;以及
从所述喷嘴向所述处理室内的所述基板喷出气体的工序。
14.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包含以下两个工序:
将基板搬入基板处理装置的处理室的工序,所述基板处理装置具备:喷嘴,其具有形成于一端的安装部,将供给到所述安装部的气体向所述处理室内喷出;喷嘴转接器,其配置于所述处理室内,与所述安装部的外周面以规定的间隔间隙配合;以及多个环状缓冲部件,分别配置于所述安装部,与所述喷嘴转接器抵接,在所述喷嘴的所述安装部安装于所述喷嘴转接器的状态下,所述环状缓冲部件中的至少一个在对应的环状缓冲部件的半径方向上压缩变形;以及
从所述喷嘴向所述处理室内的所述基板喷出气体的工序。
CN202180048139.1A 2020-09-18 2021-09-13 基板处理装置、气体供给组件、喷嘴、基板处理方法以及半导体装置的制造方法 Pending CN115777136A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020157969 2020-09-18
JP2020-157969 2020-09-18
PCT/JP2021/033442 WO2022059628A1 (ja) 2020-09-18 2021-09-13 基板処理装置、ガス供給アセンブリ、ノズル、基板処理方法及び半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115777136A true CN115777136A (zh) 2023-03-10

Family

ID=80776998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180048139.1A Pending CN115777136A (zh) 2020-09-18 2021-09-13 基板处理装置、气体供给组件、喷嘴、基板处理方法以及半导体装置的制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230160066A1 (zh)
CN (1) CN115777136A (zh)
TW (1) TWI794946B (zh)
WO (1) WO2022059628A1 (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5237133B2 (ja) * 2008-02-20 2013-07-17 株式会社日立国際電気 基板処理装置
JP6030859B2 (ja) * 2012-06-07 2016-11-24 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP6706901B2 (ja) * 2015-11-13 2020-06-10 東京エレクトロン株式会社 処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW202211990A (zh) 2022-04-01
US20230160066A1 (en) 2023-05-25
TWI794946B (zh) 2023-03-01
WO2022059628A1 (ja) 2022-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11495477B2 (en) Substrate processing apparatus
US8529701B2 (en) Substrate processing apparatus
US8257013B2 (en) Substrate treatment apparatus
KR102031405B1 (ko) 기판 처리 장치
US10351951B2 (en) Substrate treatment apparatus including reaction tube with opened lower end, furnace opening member, and flange configured to cover upper surface of the furnace opening member
US20210043485A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate holder
JP5456287B2 (ja) 縦型熱処理装置
KR102292430B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
US20190024232A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate retainer
JP2008124091A (ja) 半導体装置の処理装置および処理方法
JP4652408B2 (ja) 基板処理装置、反応管、基板処理方法及び半導体装置の製造方法
US20200312631A1 (en) Reaction tube and method of manufacturing semiconductor device
CN115777136A (zh) 基板处理装置、气体供给组件、喷嘴、基板处理方法以及半导体装置的制造方法
US11211265B2 (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
US10094022B2 (en) Substrate processing apparatus and method of fabricating substrate loading unit
US20220307137A1 (en) Reaction tube, substrate processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
US11913115B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2007035775A (ja) 基板処理装置
US7211514B2 (en) Heat-processing method for semiconductor process under a vacuum pressure
JP2007027426A (ja) 基板処理装置
JP7038770B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム
US20230116953A1 (en) Substrate retainer, substrate processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
JP2005285819A (ja) 基板処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination