CN1712560A - 垂直cvd装置和使用它的cvd方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垂直CVD装置，其包括构成来向处理室中供给处理气体的供给系统和构成来控制该装置的操作的控制部件。该供给系统包括连接到第一反应气体管线以供给第一反应气体的多个第一运输孔，和连接到第二反应气体管线以供给第二反应气体的多个第二运输孔。每组第一运输孔和第二运输孔在与目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向上排列，以便完全在间隔地堆叠的目标基板的垂直长度上分布。控制部件控制供给系统，从而交替地供给第一和第二反应气体，由此在目标基板上形成来源于第一和第二反应气体的薄膜。

Description

垂直CVD装置和使用它的CVD方法
技术领域
本发明涉及一种用于半导体工艺系统的垂直CVD(化学气相沉积)装置和使用它的CVD方法。这里使用的术语“半导体工艺”包括通过在目标基板上以预定图形形成半导体层、绝缘层和导电层而在目标基板，如半导体晶片或用于LCD(液晶显示器)或FPD(平板显示器)的玻璃基板上制造半导体器件或制造将要连接到半导体器件的具有布线层、电极等的结构而执行的各种工艺。
背景技术
为了制造半导体器件，对半导体晶片重复地进行CVD工艺和图形蚀刻工艺。随着半导体器件越来越高度小型化和集成化，关于CVD工艺的需求日益增加。例如，仍然要求超薄绝缘膜，如电容器绝缘膜和栅极绝缘膜变得更薄和更加绝缘。
关于CVD工艺，所谓的ALD(原子层沉积)公知为用于改进将要形成的膜的质量的技术。ALD是通过以下工艺来进行的：交替地脉冲式地供给至少两种反应气体从而重复两个步骤，即，使反应气体之一被吸收到晶片上的步骤和使另一种反应气体作用于被吸收反应气体上的步骤。因而，将通过各个步骤的循环形成的薄层堆叠起来，由此形成具有预定厚度的膜。
在制造半导体器件的工艺中，使用半导体处理装置在目标基板，如半导体晶片上进行处理。同时热处理大量晶片的垂直热处理装置公知为这种处理装置。一般情况下，垂直热处理装置包括构成为可容纳晶片的气密垂直处理室(反应管)。负载端口形成在处理室的底部并且通过盖子选择地打开和关闭，其中盖子通过升降机上下移动。
在处理室中，将晶片间隔地堆叠在称为晶舟的固定器中，同时它们以水平状态放置。其上固定了晶片的晶舟放在盖子上，并且利用升降机通过负载端口装载到处理室中和从其卸载。
美国专利号6585823B1公开了设置来进行ALD型的CVD工艺的垂直热处理装置的例子。这篇公报中公开的装置包括具有双管结构的处理室，所述双管结构由内管和外管形成。两种反应气体从内管的底部交替地供给，并且穿过堆叠晶片之间的间隙，然后从内管的顶部流到排气通道中。
Jpn.Pat.Appln.KOKAI公开号2003-45864和2003-297818公开了设置来进行ALD型的CVD工艺的垂直热处理装置的另一例子。在这些公开文献中公开的装置包括具有单管结构的处理室，其中设置两种反应气体共用的缓冲室并在垂直方向延伸。缓冲室设有形成在其上并且基本上整个排列在堆叠晶片的垂直长度上的运输孔。两种反应气体交替地输送给缓冲器，并且通过运输孔向晶片流出。
发明内容
如后面所述，本发明人已经发现在上述传统装置中存在的问题是，在如膜的质量和厚度方面的特性中，形成在晶片上的膜在基板间均匀性上是不良的，并且反应气体的交换不充分，由此导致生产率低。因此本发明的目的是提供一种用于半导体处理系统的垂直CVD装置和使用它的CVD方法，其可以解决这些问题中的至少一个问题。
根据本发明的第一方面，提供一种用于在多个目标基板上一起执行CVD工艺的垂直CVD装置，该装置包括：
配置来容纳目标基板的气密处理室；
配置来在处理室中固定间隔堆叠的目标基板的固定器；
配置来加热处理室中的大气的加热器；
配置来对处理室进行排气的排气系统；
配置来向处理室中供给处理气体的供给系统，该供给系统包括连接到第一反应气体管线从而供应第一反应气体的多个第一运输孔，以及连接到第二反应气体管线从而供给第二反应气体的多个第二运输孔，其中每组第一运输孔和第二运输孔在与目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向排列，以便基本上完全在间隔堆叠的目标基板的垂直长度上分布；和
设置该控制部件以控制该装置的操作，以便多次重复地执行第一和第二步骤，由此在目标基板上形成来源于第一和第二反应气体的薄膜，其中第一步骤是通过供给第一和第二反应气体中的一种气体同时停止另一种气体来进行的，以便使一种气体被吸收在目标基板的表面上，并且第二步骤是通过供给另一种气体同时停止该一种气体来进行的，以便使另一种气体作用于被吸收在目标基板表面上的该一种气体上。
根据本发明的第二方面，提供一种用于在多个目标基板上一起执行CVD工艺的垂直CVD装置，该装置包括：
设置来容纳目标基板的气密处理室；
设置来在处理室中固定间隔堆叠的目标基板的固定器；
设置来加热处理室中的大气的加热器；
设置来对处理室进行排气的排气系统；
设置来向处理室中供给处理气体的供给系统，该供给系统包括连接到第一反应气体管线从而供给第一反应气体的第一运输孔，以及连接到第二反应气体管线从而供给第二反应气体的多个第二运输孔，其中第一运输孔基本上设置在处理室的底部，并且第二运输孔在与目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向排列，以便基本上完全在间隔堆叠的目标基板的垂直长度上分布；和
设置来控制该装置的操作的控制部件，以便多次重复地执行第一和第二步骤，由此在目标基板上形成来源于第一和第二反应气体的薄膜，其中第一步骤是通过供给第一和第二反应气体中的一种气体同时停止另一种气体来进行的，以便使该一种气体被吸收在目标基板的表面上，并且第二步骤是通过供给另一种气体同时停止该一种气体来进行的，以便使另一种气体作用于被吸收在目标基板表面上的该一种气体上。
根据本发明的第三方面，提供一种用于在垂直CVD装置中在多个目标基板上一起执行CVD工艺的方法，该装置包括：
设置来容纳目标基板的气密处理室；
设置来在处理室中固定间隔堆叠的目标基板的固定器；
设置来加热处理室中的大气的加热器；
设置来对处理室进行排气的排气系统；和
设置来向处理室中供给处理气体的供给系统，
该方法包括：
第一步骤，供给第一和第二反应气体中的一种气体同时停止另一种气体，以便使一利气体被吸收在目标基板的表面上；和
第二步骤，供给另一种气体同时停止该一种气体，以便使另一种气体作用于被吸收在目标基板表面上的该一种气体上，
其中第一和第二步骤多次重复地执行，由此在目标基板上形成来源于第一和第二反应气体的薄膜，和
其中从与目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向排列的多个第一运输孔供给第一反应气体，以便其基本上完全在间隔堆叠的目标基板的垂直长度上分布，并且从与目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向排列的多个第二运输孔供给第二反应气体，以便其基本上完全在间隔堆叠的目标基板的垂直长度上分布。
根据本发明的第四方面，提供一种用于在垂直CVD装置中在多个目标基板上一起执行CVD工艺的方法，该装置包括：
设置来容纳目标基板的气密处理室；
设置来在处理室中固定间隔堆叠的目标基板的固定器；
设置来加热处理室中的大气的加热器；
设置来对处理室进行排气的排气系统；和
设置来向处理室中供给处理气体的供给系统，
该方法包括：
第一步骤，供给第一和第二反应气体中的一种气体同时停止另一种气体，以便使该一种气体被吸收在目标基板的表面上；和
第二步骤，供给另一种气体同时停止该一种气体，以便使另一种气体作用于被吸收在目标基板表面上的该一种气体上，
其中第一和第二步骤多次重复地执行，由此在目标基板上形成来源于第一和第二反应气体的薄膜，和
其中从基本设置在处理室的底部的第一运输孔供给第一反应气体，并且从与目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向排列的多个第二运输孔供给第二反应气体，以便基本上完全在间隔堆叠的目标基板的垂直长度上分布。
下面将详细介绍本发明的附加目的和优点，其中部分将从说明中明显看出，或者可以通过实施本发明而学习到。本发明的目的和优点可以通过以下具体指出的装置和组合来实现和获得。
附图说明
结合在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的优选实施方式，并与上述一般说明和下面给出的优选实施方式的详细说明一起用于解释本发明的原理。
图1是表示根据本发明第一实施方式的CVD装置的剖面图；
图2是图1所示的装置的平面图；
图3是表示图1所示的装置的处理室的上部的放大图，并且在其中形成气体流；
图4是表示根据本发明第一实施方式的气体供给图形的时序图；
图5是表示根据本发明第二实施方式的CVD装置的处理室的剖面图；
图6是表示图5中所示的装置的处理室的上部的放大图，并且在其中形成气体流；
图7是表示根据本发明第三实施方式的CVD装置的处理室的剖面图；
图8是图7所示的装置的平面图；
图9是表示根据本发明第四实施方式的CVD装置的处理室的剖面图；
图10是表示根据第五实施方式的CVD装置的剖面图；
图11是表示图10所示的装置的处理室的上部的放大图，并且在其中形成气体流；
图12是表示根据本发明第五实施方式的气体供给图形的时序图；
图13是表示根据本发明第六实施方式的CVD装置的处理室的剖面图；
图14是表示图13所示的装置的处理室的上部的放大图，并且在其中形成气体流；
图15是表示根据本发明第七实施方式的CVD装置的处理室的剖面图；和
图16是图15中所示的装置的平面图。
具体实施方式
在研制本发明的过程中，本发明人研究了设置来执行ALD型CVD工艺的垂直热处理装置中出现各个问题的原因。结果，本发明人已经获得了如下发现。
在美国专利号6585823B1中公开的装置的情况下，靠近输送反应气体的一侧(底侧)的晶片趋于被提供更大量的吸收的处理气体分子，尽管这取决于工艺条件(温度、气体流速、压力、时间等)。因而，在晶片上形成的膜的质量和厚度取决于垂直方向上的晶片位置而改变(即，基板间均匀性很低)。此外，反应气体趋于在晶片之间停滞，并由此使反应气体的交换不充分。因而，反应气体供给脉冲之间的净化需要较长时间，这导致低生产率。
在Jpn.Pat.Appln.KOKAI公开号2003-45864和2003-297818中公开的装置的情况下，反应气体趋于保持在公共缓冲室中，在该缓冲室中交替地供给两种反应气体。因而，出现的问题是：反应副产物沉积在缓冲室中，或者部分地堵塞运输孔，这妨碍了气体如设计所进行的输送。为了解决这个问题，必须增加反应气体的供给脉冲之间的净化时间，这导致低产量。
下面将参照附图说明在以上给出的发现基础上实现的本发明的实施方式。在下面的说明中，具有基本相同功能和设置的构成元件用相同参考标记表示，并且只在需要时进行重复说明。
<第一实施方式>
图1是表示根据本发明第一实施方式的CVD装置的剖面图。图2是图1所示的装置的平面图。图3是表示图1所示的装置的处理室的上部的放大图，并且在其中形成气体流。这种CVD装置2设置来交替供给基本上由硅烷族气体(硅源(silicon source)气体)构成的第一气体、基本上由氮化气体构成的第二气体以及基本上由碳氢化物气体构成的第三气体，以便形成氮化硅膜。例如，在使用二氯硅烷(DCS:SiH2Cl2)和NH3气体来沉积氮化硅膜的情况下，供给碳氢化物气体以便使碳成分被包含于该膜中。
如图1所示，CVD装置2包括具有双管结构的处理室8，该双管结构由石英构成的圆柱形内管4和石英构成的外管6构成，其中外管6与内管4同心地设置，其间具有预定间隙10。处理室8被加热盖16包围，加热盖16包括加热器或加热装置12和绝热体14。加热装置12设置在绝热体14的整个内表面上。在本实施方式中，处理室8的内管4具有大约240mm的内径和大约1300mm的高度。处理室8具有大约110公升的体积。
处理室8的底部被圆柱形歧管18支撑，该圆柱形歧管18例如由不锈钢制成。环形支撑板18A从歧管18的内壁向内延伸并支撑内管4的底部。大量目标基板或半导体晶片W堆叠在由石英制成的晶舟20上。晶舟20通过歧管18的底部被装载到处理室8中和从处理室8上进行卸载。在本实施方式中，晶舟20可以在垂直方向上基本上以规则间隔支撑例如具有200mm直径的100到150个产品晶片。将要装载的晶片W的尺寸和晶片W的数量不限于本例。例如，可以处理具有300mm的直径的晶片。
通过由石英构成的绝热圆筒22将晶舟20放在旋转台24上。旋转台24由旋转轴28支撑，旋转轴28穿透用于打开和关闭歧管18的底部端口的盖子26。旋转轴28穿透的盖子26的部分设有例如磁性流体密封30，从而旋转轴28可旋转地被支撑在气密密封的状态。密封件32，如O形环置于盖子26的周边和歧管18的底部之间，从而可以保持处理室8的内部被密封。
旋转轴28固定在被如船形升降机的升降机构34支撑的臂36的远端。升降机构34一体地上下移动晶舟20和盖子26。排气口38形成在歧管18的一侧，以便通过内管4和外管6之间的间隙10的底部对处理室8中的大气进行排放。排气口38连接到包括真空泵等的真空排气部件39。
气体供给部件40连接到歧管18的一侧，以便向内管4中供给预定的处理气体。更具体地说，气体供给部件40包括硅烷族气体供给电路42、氮化气体供给电路44和碳氢化物气体供给电路46。气体供给电路42、44和46分别包括气体喷嘴48、50和52，它们在水平方向并排地穿透歧管18的侧壁。然而，为了简明起见，图1表示了气体喷嘴48、50和52在垂直方向并排地穿透歧管18的侧壁的状态。
气体喷嘴48、50和52各自在处理室8的底部形成直角转弯，并且沿着晶舟20垂直地延伸到最上位置。由于气体喷嘴48、50和52并排地在水平方向上穿透歧管18的侧壁，因此它们的垂直部分也在晶舟20周围并排排列，如图2所示。每个气体喷嘴48、50和52的垂直部分设有形成在其上的用于供给处理气体的大量运输孔53，如图3所示。运输孔53在与晶片W的边缘相邻的位置上在垂直方向上排列，从而它们基本上完全在堆叠晶片W的垂直长度上分布。
气体喷嘴48、50和52分别连接到设有诸如质流控制器的流速控制器54、56和58和开关阀55、57和59的气体通道60、62和64上。气体通道60、62和64被分别设置成以受控流速供给硅烷族气体、氮化气体和碳氢化物气体。例如，硅烷族气体是DCS气体，氮化气体是NH3气体，碳氢化物气体是乙烯(C2H4)气体。
气体供给部件40还包括用于供给惰性气体(将要用做承载气体或净化气体)的惰性气体供给电路72。惰性气体供给电路72包括分别连接到气体通道60、62和64的惰性气体管线76a、76b和76c。惰性气体管线76a、76b和76c分别设有诸如质流控制器的流速控制器74a、74b和74c，和开关阀75a、75b和75c。例如，N2气体或Ar用做惰性气体。
总之，根据第一实施方式的装置的气体供给电路42、44和46分别包括气体喷嘴48、50和52，每个气体喷嘴可以选择地或同时地供给相应的反应气体和惰性气体。每个喷嘴48、50和52设有形成在其上的大量运输孔53，它们在与晶片W的边缘相邻的位置上在垂直方向排列，从而它们基本上完全在堆叠晶片W的垂直长度上分布。内部排气通道9沿着晶片W周围的内管4的内表面形成。内部排气通道9在与晶片W的边缘相邻的位置上在垂直方向上延伸，从而使其基本上完全存在于堆叠晶片W的垂直长度上。在内管4的顶部，内部排气通道9与形成在内管4和外管6之间的并连接到真空排气部件39的间隙(外部排气通道)10连通。
接着，将解释在上述装置中进行的CVD方法。下面的方法(包括气体供给和停止)可以根据被预先储存在CPU 5的存储器部件5s中的CVD工艺方案，例如根据将要形成的氮化硅膜的膜厚来执行。处理气体流速和要形成的氮化硅膜的膜厚之间的关系也被预先储存在存储器部件5s中作为控制数据。因而，CPU 5可以在储存的工艺方案和控制数据基础上控制气体供给部件40等。
首先，当CVD装置处于其中没有装载晶片的等待状态时，处理室8的内部保持在例如大约550℃的处理温度下。另一方面，将大量晶片，例如100个晶片W传送到晶舟20中。传送晶片之后，处于正常温度下的晶舟20从处理室8的下面向上移动并装载到处理室8中。然后，盖子26关闭歧管18的底部端口，从而气密地密封处理室8的内部。
然后，处理室8的内部被抽真空并保持在预定处理压力下。此外，晶片温度增加到用于膜形成的处理温度。温度稳定之后，在受控流速下从气体供给部件40的各个喷嘴48、50和52供给用做硅烷族气体的DCS气体、用做氮化气体的氨气和用做碳氢化物气体的乙烯气体。此时，使用下列气体供给图形来形成氮化硅膜。在整个膜形成过程中，处理室8的内部保持真空排气状态。
图4是表示根据本发明第一实施方式的气体供给图形的时序图。如图4所示，三种反应气体的供给周期，即供给时序彼此不同。具体地说，一个周期由首先供给DCS气体(T1)，然后供给NH3气体(T3)和最后供给C2H4气体(T5)形成。这个周期连续重复多次。在气体供给周期T1、T3、T5之间，分别置入间断周期T2、T4和T6，在该间断周期期间停止所有三种反应气体和利用惰性气体进行净化。
DCS气体的流速设置在50-2000sccm，例如300sccm，NH3气体的流速设置在150-5000sccm，例如1000sccm，C2H4气体的流速设置在50-2000sccm，例如500sccm。处理温度设置在450-600℃的恒定值，例如550℃，并且在气体供给时段T1、T3和T5中，处理压力设置在13Pa-1.33kPa，例如133Pa(1托)，在间歇时段T2、T4和T6中，处理压力设置在13-133Pa，例如40Pa(0.3托)。每一(一脉冲)气体供给时段T1、T3和T5设置在15-60秒，而每一间歇时段T2、T4和T6设置在30-180秒。例如，在气体供给时段设置在30秒和间歇时段设置在30秒时，一个周期T1-T6的长度总共大约是三分钟。
在每个周期T1-T6中，在每个晶片W的表面上进行下列处理。具体地说，在供给第一反应气体或DCS气体的第一供给时段T1中，DCS气体被吸收在晶片W的表面上。在供给第二反应气体或NH3气体的第二供给周期T3中，NH3气体作用在晶片W表面上的吸收的DCS气体上，由此在晶片W表面上形成氮化硅的单元层。在供给第三反应气体或C2H4气体的第三供给周期T5中，C2H4气体的C＝C双键的π-键分裂并与氮化硅反应，从而在氮化硅的单元层中含有碳成分。如此通过各个周期(T1-T6)形成的薄单元层被堆叠起来，以完成氮化硅膜，该氮化硅膜含有碳成分并具有预定厚度。
在间歇时段T2、T4和T6中，利用惰性气体进行净化处理，由此从晶片W的表面除去不需要的气体。由于处理室8的内部在膜形成的时段T1-T6期间一直保持真空排气状态，因此可以通过停止三种气体的供应，并从各个喷嘴48、50和52的运输孔53仅供应如N2气体的惰性气体来进行净化。在这种情况下，可以只保持处理室8内部的真空排气状态，而不供应惰性气体。
如上所述，当氮化硅膜形成在晶片表面上时，如C2H4气体的碳氢化物气体供应到处理室8内，并由此在氮化硅膜中含有碳成分。这使得即使膜形成温度设置在低于例如大约760℃的常规膜形成温度，例如550℃，也会造成氮化硅膜表面相对于在清洗工艺或蚀刻工艺中使用的稀释的氢氟酸的蚀刻速度低。因而，可以防止在清洗工艺期间氮化硅膜被过度地蚀刻，由此提高了膜厚度的可控性。此外，对于氮化硅膜来说可以充分地用作蚀刻停止膜。
每个间歇时段T2、T4和T6用做提高形成在晶片W表面上的膜的质量的重组时段。间歇时段中的重组行为被认为是如下处理的。具体地说，当形成了含有碳原子的氮化硅膜时，在沉积期间来自DCS气体的有些Cl原子不能与薄膜的最上表面分离，而是在激活状态下与其键合。在停止供给DCS气体的间歇时段中，来自C2H4或NH3气体的C原子或N原子代替薄膜最上表面中的Cl原子。因而，该膜中含有的Cl成分减少，由此提供较低的蚀刻速度。特别是，在使用C2H4气体时，进入氮化硅膜中的C原子增加，由此提供仍然较低的蚀刻速度。
在根据第一实施方式的装置中，执行气体供给时段T1、T3和T5，从而强制三种各自气体在大致水平方向从喷嘴48、50和52的相应一个的运输孔53输送到晶片W之间的间隙中(参见图3中的箭头A1)。此外，用做净化时段的间歇时段T2、T4和T6被执行，从而从喷嘴48、50和52的相应一个的运输孔53在大致水平方向将惰性气体强制输送到晶片W之间的间隙中(参见图3中的箭头A1)。如此供给的气体通过真空排气部件39从晶片W之间的间隙被排气并通过内部排气通道9向上流动，所述内部排气通道9在与晶片W的边缘相邻的位置上在垂直方向上延伸(参见图3中的箭头A2)。
上述气体供给和排气允许所有晶片W同样地被供给反应气体，而与在垂直方向上的晶片W的位置无关。因而，在诸如膜的质量和厚度等特性上，改进了形成在晶片W上的膜的基板间均匀性(晶片之间的均匀性)。此外，由于强制气体输送到晶片W之间的间隙中，所以反应气体有效地在晶片W表面上交换。因而，可以缩短净化周期(间歇周期)，从而缩短了每个周期T1到T6，由此大大提高了生产率。
由于通过喷嘴48、50和52输送惰性气体，因此可以防止副产物沉积在喷嘴48、50和52中或沉积在运输孔53上。在这点上，可以执行每个净化周期，从而只通过一个喷嘴供给惰性气体，该喷嘴用于输送相应反应气体直到供给惰性气体之前为止的。换言之，任选地使用其它喷嘴与前述喷嘴一起输送惰性气体。
<第二实施方式>
图5是表示根据本发明第二实施方式的CVD装置的处理室的剖面图。图6是表示图5中所示的装置的处理室的上部的放大图，并且在其中形成气流。这种装置还被设置以交替地供给用做硅烷族气体的DCS气体、用做氮化气体的氨气和用做碳氢化物气体的乙烯气体，以便形成氮化硅膜。
图5所示的装置与图1所示的装置相似，只是关于排气系统方面具有不同设置。如图5和6所示，在运输孔53排列在气体喷嘴48、50和52的第一侧的相对的第二侧上在内管4X中形成多个排气孔81。排气孔81在与晶片W的边缘相邻的位置上在垂直方向排列，因而它们基本上完全分布在堆叠晶片W的垂直长度上。排气孔81与形成在内管4X和外管6之间并连接到真空排气部件39上的间隙(外部排气通道)10连通。内管4X具有完全被顶板80封闭的顶部，从而防止气体流出。
在图5所示装置中进行的CVD方法基本上与参照图1所示装置的说明相同。在这种方法中，使用的气体供给图形与图4的时序图所示相同。而且在图5所示装置中，每个喷嘴48、50和52设置成强制在大致水平方向从运输孔53向晶片W之间的间隙输送气体(参见图6中的箭头A5)。另一方面，如此输送的气体被真空排气部件39从晶片W之间的间隙通过排气孔81在大致水平方向抽出并排放到外部排气通道10中(参见图6中箭头A6)。
除了图1所示装置所提供的效果之外，上述气体供给和排气允许图5所示装置提供下列效果。具体地说，气体从晶片W之间的间隙通过排气孔81在大致与晶片W的表面平行的方向上被抽出，均匀层流趋于在每个晶片W的表面上从一端向另一端形成。因而，在诸如膜的质量和厚度等特性上，提高了形成在每个晶片W上的膜的平面均匀性(一个晶片表面上的均匀性)。此外，由于排气孔81设置在与晶片W的边缘相邻的位置上，因此气体可以更有效地从晶片W之间的间隙被排出。因而，可以缩短净化时段(间歇时段)，从而缩短了每个周期T1-T6，由此大大提高了生产率。
<第三实施方式>
图7是表示根据本发明第三实施方式的CVD装置的处理室的剖面图。图8是表示图7中所示的装置的平面。这种装置还设置成交替地供给用做硅烷族气体的DCS气体、用做氮化气体的氨气和用做碳氢化物气体的乙烯气体，以便形成氮化硅膜。
图7所示的装置与图5所示的装置相同，只是具有单管型的处理室8X而没有内管。处理室8X设有细形的排气管85，该排气管85在与气体喷嘴48、50和52垂直延伸的一侧的相对一侧上垂直延伸，并且堆叠晶片W置于其间(即，晶舟20置于其间)。排气管85由通过焊接而气密地连接到石英管的内表面上的外壳87限定。外壳87设有形成在面向晶片W的壁中的多个排气孔86。排气孔86在与晶片W的边缘相邻的位置上在垂直方向排列，从而它们基本上完全在堆叠晶片W的垂直长度上分布。
尽管图7所示装置具有单管型处理室8X，但是也可以提供与图5所示装置大致相同的操作和效果。
<第四实施方式>
图9是表示根据本发明第四实施方式的CVD装置的处理室的剖面图。这种装置还设置成交替地供给用做硅烷族气体的DCS气体、用做氮化气体的氨气和用做碳氢化物气体的乙烯气体，以便形成氮化硅膜。
图9所示的装置与图5所示的装置相同，只是具有在外管6顶部形成的用于排出处理室8中的大气的排气口38X。排气口38X通过穿过加热盖16的顶部的管道连接到包括真空泵等的真空排气部件39(参见图1)。由于排气孔38X设置在处理室8的顶部，因此该装置可以整体上更紧凑。在其它方面，图9所示的装置可以提供与图5所示装置几乎相同的操作和效果。
<第一到第四实施方式共有的内容>
图4的时序图中所示的反应气体的供给顺序只是一个例子，可以任意改变。然而，在处理具有硅表面的目标基板时，优选首先供给含有C的处理气体，以便在硅表面中形成Si-C键，由此保护硅表面。具体地说，优选首先只输送DCS气体(或与C2H4气体一起供给)，然后供给NH3气体。如果首先供给NH3气体，则在晶片表面形成N-Si键，这使耐化学性能降低(即，容易蚀刻)。为了防止这个问题，首先供给DCS气体和/或C2H4气体，从而形成Si-C键，它使耐化学性能提高(即，难以蚀刻)。
给出的C2H4(乙烯)作为用于使氮化硅膜含有碳成分的碳氢化物气体的例子。在这个方面，碳氢化物气体可以是选自乙炔、乙烯、甲烷、乙烷、丙烷和丁烷中的单种或多种气体。例如，在碳氢化物气体是乙烷时，该气体优选被预热到大约500-1000℃，然后供给到处理室8中。
C2H4气体或碳氢化物气体用于减小氮化硅膜相对于稀释氢氟酸的蚀刻速度。因而，根据氮化硅膜的使用目的，不必供给碳氢化物气体，即，不需要碳氢化物气体供给电路46(见图1)。在这种情况下，修改图4的时序图，以便用于形成氮化硅膜的单元层的每个周期由时段T1-T4构成。
给出二氯硅烷(DCS)作为用于形成氮化硅膜的硅烷族气体的例子。在这点上，为了适合于根据第一到第四实施方式的任何一个的装置，用于形成氮化硅膜的硅烷族气体可以是选自甲硅烷(SiH4)、乙硅烷(Si2H6)、三氯硅烷(SiHCl3)、四氯化硅(SiCl4)和双叔丁基氨基硅烷(BTBAS)中的单种或多种气体。
根据第一到第四实施方式的任何一个的装置可以适用于形成除了氮化硅膜以外的膜的工艺。一个例子是用于形成氧化铝(Al2O3)膜的工艺。在这种情况下，含有铝的有机金属气体如Al(CH3)3用做第一反应气体，并且氧化气体，如O2、O3或H2O用做第二反应气体。
在根据第一到第四实施方式的任何一个的装置中，由于所有气体喷嘴48、50和52都延伸到最上部晶片W，因此需要考虑通过它们供给的反应气体类型。具体地说，在反应气体具有低键解离能(容易分解)或低蒸气压(难以均匀地供给到最上位置)时，不在适合于在垂直方向上延长的喷嘴。在这点上，通过气体喷嘴48、50和52供给的气体优选具有2.66kPa或更高的蒸气压，和250kJ/mol或更高的键解离能，更优选具有4kPa或更高的蒸气压，和300kJ/mol或更高的键解离能。
<第五实施方式>
图10是显示根据本发明第五实施方式的CVD装置的剖面图。图11是表示图10中所示装置的处理室的上部的放大图，并且在其中形成气流。这种CVD装置102设置成交替地供应基本上由含有钽的有机金属气体构成的第一气体、和基本上由氧化气体构成的第二气体，以便形成氧化钽膜。例如，使用钽的烷氧基金属，如Ta(OC2H5)5(五乙氧基钽：PET)气体和H2O气体(水蒸气)沉积氧化钽膜(Ta2O5)。
尽管图10所示的装置与图1所示的装置相似，但是它具有与图1所示装置完全不同的气体供给部件和控制部件两者，这是由于沉积膜不同。具体地说，气体供给部件140连接到歧管18的一侧，从而向内管4中供给预定的处理气体。更具体地说，气体供给部件140包括有机金属气体供给电路142和氧化气体供给电路144。气体供给电路142和144分别包括气体喷嘴148和150，它们在水平方向并排地穿过歧管18的侧壁。然而，为了简便起见，图10示出了在它们在垂直方向并排地穿过歧管18的侧壁的状态下的气体喷嘴148和150。
用于供给用做有机金属气体的PET的气体喷嘴148在处理室8的底部向上打开。用于供给用做氧化气体的水蒸气的气体喷嘴150在处理室8的底部以直角转弯，并沿着晶舟20垂直地延伸到最上位置。气体喷嘴150的垂直部分设有形成在其上的用于供给处理气体的大量运输孔153，如图11所示。运输孔153在与晶片W的边缘相邻的位置上在垂直方向排列，从而它们基本上完全在堆叠晶片W的垂直长度上分布。
气体喷嘴148和150分别连接到设有如质流控制器的流速控制器154和156和开关阀155和157的气体通道160和162。气体通道160和162设置成分别以受控流速供给有机金属气体和氧化气体。例如，有机金属气体是PET气体，氧化气体是水蒸气。
气体供给部件140还包括用于供给惰性气体(用做承载气体或净化气体)的惰性气体供给电路72。惰性气体供给电路72包括分别连接到气体通道160和162的惰性气体管线76a和76b。惰性气体管线76a和76b分别设有如质流控制器的流速控制器74a和74b，以及开关阀75a和75b。例如，N2气体或Ar用做惰性气体。
总之，根据第五实施方式的装置的气体供给电路142和144分别包括气体喷嘴148和150，每个喷嘴可以选择性地或同时地供给相应的反应气体和惰性气体。气体喷嘴148在处理室8的底部设有向上打开的运输孔。喷嘴150设有形成在其上的大量运输孔153，这些运输孔153在与晶片W的边缘相邻的位置上在垂直方向排列，从而它们基本上完全在堆叠晶片W的垂直长度上分布。内部排气通道9在晶片W的周围沿着内管4的内表面形成。内部排气通道9在与晶片W的边缘相邻的位置上在垂直方向上延伸，因而它基本上完全位于堆叠晶片W的垂直长度上。在内管4的顶部，内部排气通道9与形成在内管4和外管6之间并连接到真空排气部件39的间隙(外部排气通道)10连通。
接着，将给出对上述装置中进行的CVD方法的说明。下列方法(包括气体供给和停止)可以根据预先储存在CPU 5的存储部件5s中的CVD处理方案来进行，例如根据要形成的氧化钽膜的膜厚来进行。处理气体流速和要形成的氧化钽膜的膜厚之间的关系也被预先储存在存储部件5s中，作为控制数据。因而，CPU 5可以在被储存的处理方案和控制数据基础上控制气体供给部件140等。
首先，当CVD装置处于等待状态而没有晶片装载在其中时，处理室8的内部保持在例如大约300℃的处理温度。另一方面，大量晶片，例如100个晶片被移动到晶舟20中。晶片移动之后，处于常温下的晶舟20从处理室8的下方向上运动并装载到处理室8中。然后，盖子26封闭歧管18的底部端口，从而气密地密封处理室8的内部。
然后，对处理室8的内部抽真空并保持在预定处理压力下。此外，晶片温度增加到用于膜形成的处理温度。温度稳定之后，以受控流速从气体供给部件140的各个喷嘴148和150供给用做有机金属气体的PET气体和用做氧化气体的水蒸气。此时，使用下列气体供给图形来形成氧化钽膜。在膜形成期间，处理室8的内部保持真空排气状态。
图12是表示根据本发明第五实施方式的气体供给图形的时序图。如图12所示，两种反应气体的供给时段，即供给时序彼此不同。具体地说，一个周期由首先供给水蒸气(T11)、然后供给PET气体(T13)组成。这个周期连续重复多次。PET气体与用做承载气体的如N2的惰性气体一起被供给。在气体供给时段T11和T13之间，分别置入间歇时段T12和T14，在间歇时段停止所有两种反应气体和用惰性气体进行净化。
水蒸气的流速设置在10-1000sccm，PET气体的流速在被转换成液体PET的值时其流速设置在大约0.05-5.0ml/min，并且用做承载气体的N2气体的流速设置在1000sccm。处理温度设置在200-450℃的恒定值，并且在气体供给时段T11和T13期间，处理压力设置在13-133Pa，在间歇时段T12和T14期间，处理压力设置在13-133Pa。每一(一脉冲)气体供给时段T11和T13设置在60-120秒，而每一个间歇时段T12和T14设置在30-60秒。例如，在气体供给时段设置在60秒和间歇周期设置在30秒时，一个周期T11-T14的长度总数大约是三分钟。
在每个周期T11-T14中，在每个晶片W的表面上进行下列处理。具体地说，在供给第一反应气体或水蒸气的第一供给时段T11中，水蒸气被吸收在晶片W的表面上。在供给第二反应气体或PET气体的第二供给时段T13中，PET气体作用在晶片W表面上的吸收的水蒸气上，由此在晶片W表面上形成氧化钽的单元层。如此通过各个周期(T11-T14)形成的薄单元层被堆叠起来，由此完成具有预定厚度的氧化钽膜。
在间歇时段T12和T14中，利用惰性气体进行净化处理，由此从晶片W的表面除去不需要的气体。由于处理室8的内部在膜形成的时段T11-T14中一直保持真空排气状态，因此可以通过停止两种气体的供给，并从喷嘴148和喷嘴150的运输孔153只供给如N2气体惰性气体来进行净化。在这点上，可以只保持处理室8内部的真空排气，而不供给惰性气体。
如上所述，由于薄单元层堆叠形成氧化钽膜，因此提高了氧化钽膜的表面形态和电学特性。每个间歇时段T12和T14用作重组周期用于提高形成在晶片W表面上的膜的质量。
在根据本发明第五实施方式的装置中，执行气体供给周期T11，从而强制水蒸气在大致水平方向从喷嘴150的运输孔153输送到晶片W之间的间隙中(参见图11中的箭头A11)。此外，执行用做净化周期的间歇时段T12，从而从喷嘴150的运输孔153在大致水平方向将惰性气体强制输送到晶片W之间的间隙中(参见图11中的箭头A11)。如此供给的气体通过真空排气部件39从晶片W之间的间隙被排出并通过内部排气通道9向上流动，所述内部排气通道9在与晶片W的边缘相邻的位置上在垂直方向上延伸(参见图1中的箭头A12)。
上述气体供应和排气允许所有晶片W被相等地供应水蒸气，而与在垂直方向上的晶片W的位置无关。因而，在诸如膜的质量和厚度等特性上，改进了形成在晶片W上的膜的基板间均匀性(晶片之间的均匀性)。此外，由于强制气体输送到晶片W之间的间隙中，反应气体有效地在晶片W表面上交换。因而，可以缩短净化时段(间歇时段)，从而缩短了每个周期T11-T14，由此大大提高了生产率。
另一方面，从处理室8的底部开口的喷嘴148的运输孔供应具有低键解离能的PET气体。PET气体通过真空排气部件39被向上抽出并在晶片W之间的间隙中流动。由于喷嘴148基本上不包括接收处理室8中的热影响的垂直部分，因此PET气体不可能在喷嘴148中被分解(副产物沉积的结果)。
由于通过喷嘴148和150供给惰性气体，因此可以防止副产物沉积在喷嘴148和150中或沉积在运输孔153上。在这点上，可以执行每个净化周期，从而只通过一个喷嘴供应惰性气体，该喷嘴用于供给相应反应气体直到其之前为止。换言之，任选地使用其它喷嘴与前述喷嘴一起供应惰性气体。
<第六实施方式>
图13是表示根据本发明第六实施方式的CVD装置的处理室的剖面图。图14是表示图13中所示装置的处理室的上部的放大图，并且在其中形成气流。这种装置也设置成交替地供应用做含有钽的有机金属气体的PET气体和用做氧化气体的水蒸气，以便形成氧化钽膜。
图13所示的装置类似于图10中所示的装置，只是关于排气系统具有不同设置。如图13和14所示，排气口38X形成在外管6的顶部，从而对处理室8中的大气进行排气。排气口38X通过穿过加热盖16的顶部的管道连接到包括真空泵等的真空排气部件39(参见图10)。
多个排气孔81形成在与设置气体喷嘴150上的运输孔153的第一侧相对的第二侧上的内管4X中。排气孔81在与晶片W的边缘相邻的位置上在垂直方向排列，从而它们基本上完全在堆叠晶片W的垂直长度上分布。排气孔81与形成在内管4X和外管6之间并连接到真空排气部件39的间隙(外部排气通道)10连通。内管4X具有完全被顶板80封闭的顶部以便防止气体流出。
在图13所示装置中执行的CVD方法基本上与参照图10所示装置说明的方法相同。在这种方法中，使用的气体供给图形是图12所示的时序图。而且在图13所示的装置中，喷嘴150设置成强制性地在大致水平方向从运输孔153向晶片W之间的间隙输送气体(参见图14中的箭头A15)。喷嘴148设置成从运输孔输送气体，从而使这些气体从处理室8的底部向上流动并在晶片W之间的间隙中流动。另一方面，如此供给的气体被真空排气部件39在大致水平方向通过排气孔81从晶片W之间的间隙被抽出和排放到外部排气通道10中(见图14中的箭头A16)。
上述气体供给和排气允许图13所示的装置提供除了图10所示的装置所提供的效果之外的以下效果。具体地说，气体大致与晶片W的表面平行地通过排气孔81从晶片W之间的间隙抽出，并且均匀的层流趋于在每个晶片W的表面上从一端向另一端形成。结果，在诸如膜的质量和厚度等特性上，提高了形成在每个晶片W上的膜的平面均匀性(一个晶片的表面上的均匀性)。此外，由于排气孔81在与晶片W的边缘相邻的位置上排列，因此气体能更有效地从晶片W之间的间隙排出。因而，净化时段(间歇时段)可以缩短，从而缩短了周期T11-T14，由此大大提高了生产率。
<第七实施方式>
图15是表示根据本发明第七实施方式的CVD装置的处理室的剖面图。图16是表示图15中所示装置的平面图。这种装置也设置成交替地供给用作含有钽的有机金属气体的PET气体和用作氧化气体的水蒸气，以便形成氧化钽膜。
图15所示的装置类似于图13中所示的装置，只是具有单管型的处理室8X而没有内管。处理室8X设有细形的排气管85，该排气管85在与气体喷嘴150垂直延伸的一侧的相对一侧上垂直延伸，并且堆叠晶片W置于其间(即，晶舟20置于其间)。排气管85由通过焊接而气密地连接到石英管的内表面上的外壳87限定。外壳87设有形成在面向晶片W的壁中的多个排气孔86。排气孔86在与晶片W的边缘相邻的位置上在垂直方向排列，从而它们基本上完全在堆叠晶片W的垂直长度上分布。
尽管图15所示装置具有单管型处理室8X，但是也可以提供与图13所示装置大致相同的操作和效果。
<第五到第七实施方式共有的内容>
图12的时序图中所示的反应气体的供给顺序只是一个例子，其可以颠倒过来。给出的PET气体作为用于形成氧化钽膜的有机金属气体的例子。在这点上，也可以使用含有钽的其它有机金属气体，如TBTDET(三二乙基氨基叔丁基亚氨基钽：(C4H10N)3Ta(NC4H9))。给出水蒸气作为用于形成氧化钽膜的氧化气体的例子。在这点上，也可以使用其它氧化气体，如O2或O3。
根据第五到第七实施方式的任何一个的装置可以适用于形成除了氧化钽膜以外的膜的工艺。一个例子是用于通过供给具有低键解离能的硅烷族气体，如六氯二硅烷(HCD:Si2Cl6)和NH3气体来形成氮化硅膜的工艺。在这种情况下，从喷嘴148供给硅烷族气体，从喷嘴150供给NH3气体。另一例子是用于通过供应TDMAH(四(二甲基氨基)铪：Hf[N(CH3)2]4)或TEMAH(四(乙基甲基氨基)铪：Hf[N(CH3)(C2H5)]4)气体和氧化气体来形成氧化铪(HfOX)膜的工艺。在这种情况下，从喷嘴148供给TDMAH或TEMAH气体，并且从喷嘴150供给氧化气体。
根据第五到第七实施方式的任何一个的装置还可以适用于形成其它膜的工艺。一个例子是通过供给硅烷族气体和氮化气体来形成氮化硅膜的工艺，如参照第一到第四实施方式所述。另一个例子是用于通过供给含有铝的有机金属气体和氧化气体来形成氧化铝(Al2O3)膜，如参照第一到第四实施方式所述。在这些情况下，优选使用较短的喷嘴148来供给气体，从而更容易分解或降低蒸气压。
总之，根据第五到第七实施方式的任何一个的装置优选适用于使用在特性上，如在键解离能或蒸气压特性上，彼此有很大不同的两种反应气体的情况。具体地说，反应气体具有低键解离能(容易分解)或低蒸气压(难以均匀地供给到最上的位置)的情况下，不适合在垂直方向延长的喷嘴150。鉴于此，具有1.33kPa或更低的蒸气压或250kJ/mol或以下的键解离能的反应气体从较短的喷嘴148供给。另一方面，满足在“第一到第四实施方式共有的内容”中所述的蒸气压或键离解能的要求的反应气体从较长喷嘴150供给。
其它优点和改变对于本领域技术人员来说是显然的。因此，本发明在其较宽的方面不限于这里所示和所述的特殊细节和代表性的实施方式。因而，在不脱离由所附权利要求书及其等效形式限定的一般发明概念的精神或范围的情况下可以作出各种修改。

Claims (26)

1、一种用于在多个目标基板上一起执行CVD工艺的垂直CVD装置，该装置包括：
设置来容纳所述目标基板的气密处理室；
设置来在所述处理室中固定间隔堆叠的所述目标基板的固定器；
设置来加热所述处理室中的大气的加热器；
设置来对所述处理室进行排气的排气系统；
设置来向所述处理室中供给处理气体的供给系统，该供给系统包括连接到第一反应气体管线从而供给第一反应气体的多个第一运输孔，以及连接到第二反应气体管线从而供给第二反应气体的多个第二运输孔，其中每组所述第一运输孔和第二运输孔在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向排列，以便基本上完全在间隔堆叠的所述目标基板的垂直长度上分布；和
控制部件，该控制部分设置来控制所述装置的操作，以便多次重复地执行第一和第二步骤，由此在所述目标基板上形成来源于所述第一和第二反应气体的薄膜，其中所述第一步骤是通过供给所述第一和第二反应气体中的一种气体同时停止另一种气体来进行的，以便使所述一种气体被吸收在所述目标基板的表面上，并且所述第二步骤是通过供给所述另一种气体同时停止所述一种气体来进行的，以便使所述另一种气体作用于被吸收在所述目标基板表面上的所述一种气体上。
2、根据权利要求1所述的装置，其中所述供给系统包括在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向上延伸的第一和第二管道，以便基本上完全位于间隔堆叠的所述目标基板的垂直长度上，并且其中所述第一运输孔包括形成在所述第一管道中的孔，并且所述第二运输孔包括形成在所述第二管道中的孔。
3、根据权利要求1所述的装置，其中所述供给系统包括连接到所述第一运输孔的第一惰性气体管线和连接到所述第二运输孔的第二惰性气体管线。
4、根据权利要求3所述的装置，其中所述控制部件被设置为在所述第一和第二步骤之间执行第一净化步骤，并且在所述第二和第一步骤之间执行第二净化步骤，其中所述第一净化步骤是通过对所述处理室排气同时从所述第一运输孔供给惰性气体来进行的，以便从所述处理室清除所述第一反应气体，并且所述第二净化步骤是通过对所述处理室排气同时从所述第二运输孔供给惰性气体来进行的，以便从所述处理室清除所述第二反应气体。
5、根据权利要求1所述的装置，其中所述排气系统包括在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向上延伸的内部排气通道，以便使其基本上完全位于间隔堆叠的所述目标基板的垂直长度上。
6、根据权利要求5所述的装置，其中所述处理室包括设置来容纳所述固定器的内管和与所述内管同心设置并且其间具有间隙的外管，所述内部排气通道沿着所述内管的内表面形成，外部排气通道形成在所述内管和所述外管之间并在所述内管端部与所述内部排气通道连通，并且所述外部排气通道连接到设置在所述处理室外部的排气装置上。
7、根据权利要求1所述的装置，其中所述排气系统包括在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向上排列的多个排气孔，以便它们基本上完全在间隔堆叠的所述目标基板的垂直长度上分布，并且所述第一和第二运输孔设置在所述处理室的第一侧，并且所述排气孔设置在与所述第一侧相反的所述处理室的第二侧。
8、根据权利要求7所述的装置，其中所述处理室包括设置来容纳所述固定器的内管和与所述内管同心设置的外管，并且所述内管与外管之间有间隙，所述排气孔包括形成在所述内管的壁中的孔，外部排气通道形成在所述内管和外管之间并与所述排气孔连通，并且所述外部排气通道连接到所述处理室外部设置的排气装置上。
9、根据权利要求7所述的装置，其中所述排气系统包括在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向上延伸的排气通道，以便基本上完全位于间隔堆叠的所述目标基板的垂直长度上，并且其中所述排气孔包括形成在所述排气管道中的孔。
10、根据权利要求1所述的装置，其中所述第一和第二反应气体包括选自包括第一组合和第二组合的组中的组合，在第一组合中，所述第一反应气体是硅烷族气体，所述第二反应气体是氨气，在第二组合中，所述第一反应气体是含有铝的有机金属气体，所述第二反应气体是氧化气体。
11、一种用于在多个目标基板上一起执行CVD工艺的垂直CVD装置，该装置包括：
设置来容纳所述目标基板的气密处理室；
设置来在所述处理室中固定间隔堆叠的所述目标基板的固定器；
设置来加热所述处理室中的大气的加热器；
设置来对所述处理室进行排气的排气系统；
设置来向所述处理室中供给处理气体的供给系统，该供给系统包括连接到第一反应气体管线从而供给第一反应气体的第一运输孔，以及连接到第二反应气体管线从而供给第二反应气体的多个第二运输孔，其中第一运输孔基本上设置在所述处理室的底部，并且所述第二运输孔在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向排列，以便基本上完全在间隔堆叠的所述目标基板的垂直长度上分布；和
控制部件，该控制部件设置为控制所述装置的操作，以便多次重复地执行第一和第二步骤，由此在所述目标基板上形成来源于所述第一和第二反应气体的薄膜，其中所述第一步骤是通过供应所述第一和第二反应气体中的一种气体同时停止另一种气体来进行的，以便使所述一种气体被吸收在所述目标基板的表面上，并且所述第二步骤是通过供应所述另一种气体同时停止所述一种气体来进行的，以便使所述另一种气体作用于被吸收在所述目标基板表面上的所述一种气体上。
12、根据权利要求11所述的装置，其中所述供给系统包括在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向上延伸的供给管道，以便基本上完全位于间隔堆叠的所述目标基板的垂直长度上，并且其中所述第二运输孔包括形成在所述供给管道中的孔。
13、根据权利要求11所述的装置，其中所述供给系统包括连接到所述第一运输孔的第一惰性气体管线和连接到所述第二运输孔的第二惰性气体管线。
14、根据权利要求13所述的装置，其中所述控制部件被设置为在所述第一和第二步骤之间执行第一净化步骤，并且在所述第二和第一步骤之间执行第二净化步骤，其中所述第一净化步骤是通过对所述处理室排气同时从所述第一运输孔供给惰性气体来进行的，以便从所述处理室清除所述第一反应气体，并且所述第二净化步骤是通过对所述处理室排气同时从所述第二运输孔供给惰性气体来进行的，以便从所述处理室清除所述第二反应气体。
15、根据权利要求11所述的装置，其中所述排气系统包括在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向上延伸的内部排气通道，以便使其基本上完全位于间隔堆叠的所述目标基板的垂直长度上。
16、根据权利要求15的装置，其中所述处理室包括设置来容纳所述固定器的内管和与所述内管同心设置并且其间具有间隙的外管，该内部排气通道沿着所述内管的内表面形成，外部排气通道形成在所述内管和所述外管之间并在所述内管端部与所述内部排气通道连通，并且所述外部排气通道连接到设置在所述处理室外部的排气装置上。
17、根据权利要求11的装置，其中所述排气系统包括在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向上排列的多个排气孔，以便它们基本上完全在间隔堆叠的所述目标基板的垂直长度上分布，并且所述第一和第二运输孔设置在所述处理室的第一侧，并且所述排气孔设置在与所述第一侧相反的所述处理室的第二侧。
18、根据权利要求17的装置，其中所述处理室包括设置来容纳所述固定器的内管和与所述内管同心设置的外管，并且内管与外管之间有间隙，所述排气孔包括形成在所述内管的壁中的孔，外部排气通道形成在所述内管和外管之间并与所述排气孔连通，并且所述外部排气通道连接到所述处理室外部设置的排气装置上。
19、根据权利要求17的装置，其中所述排气系统包括在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向上延伸的排气管道，以便基本上完全位于间隔堆叠的目标基板的垂直长度上，并且其中所述排气孔包括形成在所述排气管道中的孔。
20、根据权利要求11的装置，其中所述第一和第二反应气体包括选自包括第一组合、第二组合和第三组合的组中的组合，在第一组合中，所述第一反应气体是硅烷族气体，所述第二反应气体是氨气，在第二组合中，所述第一反应气体是含有铝的有机金属气体，所述第二反应气体是氧化气体，在第三组合中，所述第一反应气体是含有钽的有机金属气体，所述第二反应气体是氧化气体。
21、根据权利要求11的装置，其中所述第一反应气体具有1.33kPa或更低的蒸气压，或250kJ/mol或以下的键解离能。
22、一种用于在垂直CVD装置中在多个目标基板上一起执行CVD工艺的方法，该装置包括：
设置来容纳所述目标基板的气密处理室；
设置来在所述处理室中固定间隔堆叠的所述目标基板的固定器；
设置来加热所述处理室中的大气的加热器；
设置来对所述处理室进行排气的排气系统；和
设置来向所述处理室中供给处理气体的供给系统，
该方法包括：
第一步骤，供给第一和第二反应气体中的一种气体同时停止另一种气体，以便使该一种气体被吸收在所述目标基板的表面上；和
第二步骤，供给所述另一种气体同时停止所述一种气体，以便使所述另一种气体作用于被吸收在所述目标基板表面上的所述一种气体上，
其中所述第一和第二步骤多次重复地执行，由此在所述目标基板上形成来源于所述第一和第二反应气体的薄膜，和
其中从在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向排列的多个第一运输孔供给所述第一反应气体，以便基本上完全在间隔堆叠的所述目标基板的垂直长度上分布，并且从在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向排列的多个第二运输孔供给所述第二反应气体，以便基本上完全在间隔堆叠的所述目标基板的垂直长度上分布。
23、根据权利要求22所述的方法，其中所述第一和第二反应气体包括选自包括第一组合和第二组合的组中的组合，在第一组合中，所述第一反应气体是硅烷族气体，所述第二反应气体是氨气，在第二组合中，所述第一反应气体是含有铝的有机金属气体，所述第二反应气体是氧化气体。
24、一种用于在垂直CVD装置中在多个目标基板上一起执行CVD工艺的方法，该装置包括：
设置来容纳所述目标基板的气密处理室；
设置来在所述处理室中固定间隔堆叠的所述目标基板的固定器；
设置来加热所述处理室中的大气的加热器；
设置来对所述处理室进行排气的排气系统；和
设置来向所述处理室中供给处理气体的供给系统，
该方法包括：
第一步骤，供给第一和第二反应气体中的一种气体同时停止另一种气体，以便使该一种气体被吸收在所述目标基板的表面上；和
第二步骤，供给所述另一种气体同时停止所述一种气体，以便使所述另一种气体作用于被吸收在所述目标基板表面上的所述一种气体上，
其中所述第一和第二步骤多次重复地执行，由此在所述目标基板上形成来源于所述第一和第二反应气体的薄膜，和
其中从基本上设置在所述处理室的底部的第一运输孔供给所述第一反应气体，并且从在与所述目标基板的边缘相邻的位置上在垂直方向排列的多个第二运输孔供给所述第二反应气体，以便基本上完全在间隔堆叠的所述目标基板的垂直长度上分布。
25、根据权利要求24所述的方法，其中所述第一和第二反应气体包括选自包括第一组合、第二组合和第三组合的组中的组合，在第一组合中，所述第一反应气体是硅烷族气体，所述第二反应气体是氨气，在第二组合中，所述第一反应气体是含有铝的有机金属气体，所述第二反应气体是氧化气体，在第三组合中，所述第一反应气体是含有钽的有机金属气体，所述第二反应气体是氧化气体。
26、根据权利要求24所述的方法，其中所述第一反应气体具有1.33kPa或更低的蒸气压，或250kJ/mol或以下的键解离能。
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