JP5088331B2 - 熱処理装置用の構成部品及び熱処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複数枚の基板を基板保持具に搭載して反応容器内にて熱処理を行い、金属酸化物からなる高誘電体膜を基板に成膜するための熱処理装置に用いられる例えばガス供給管などの熱処理装置用の構成部品及びこの構成部品を用いた熱処理装置に関する。
半導体ウエハ(以下、ウエハという)などの基板表面に熱処理を行う半導体製造装置として、いわゆるバッチ炉であるホットウォールタイプの縦型熱処理装置が知られている。縦型熱処理装置は、その周囲に加熱手段であるヒーターが配置された例えば石英製の縦型の反応管からなる反応容器内に、多数枚のウエハを棚状に保持した基板保持具であるウエハボートを搬入し、当該反応管内に処理ガスを供給すると共に、ヒーターにより反応管内を加熱することにより、多数枚のウエハに対して一括して熱処理を行うものである。
縦型熱処理装置により行われる熱処理の一つとして成膜処理があり、その中には減圧CVDや、複数種類、例えば2種類のガスを交互に供給して原子レベル、あるいは分子レベルの極薄層物を多数積層するALD(Atomic Layer Deposition)やMLD(Molecular Layer Deposition)等と総称される手法(以下、ALD方式と呼ぶ)などが含まれる。
縦型熱処理装置の反応管の内部には、例えば原料ガスや酸化ガスなどの処理ガスを供給するためのガス供給管であるガスインジェクター(ガスノズルともいう)やウエハを保持するウエハボート、反応管内の温度を計測する熱電対などの温度検出部を納めた保護管などの各種の熱処理装置用の構成部品(以下、単に「構成部品」という)が配置されている。従来、これらの構成部品は、プリカーサや酸化ガスなどの反応ガスによる腐食や成膜される膜への不純物の混入を防止する観点から、例えば石英製のものを用いている。そして縦型熱処理装置で成膜を行うと、これら構成部品も反応管内にて処理ガスと接し、ヒーターによって加熱されることから、成膜対象のウエハのみならず、これら構成部品の表面にも膜が堆積する。
ところで例えばMOS-FETのゲート酸化膜などを成膜するプロセスにおいては、半導体装置の高集積化、微細化に対応してリーク電流を低減する観点から、従来の酸化シリコン膜に替えて、アルミニウム酸化物やジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物などの金属酸化物からなり、酸化シリコンよりも誘電率の高い膜(高誘電体膜)の成膜が試みられている。
ところがこれらの高誘電体膜は、石英との密着性が高く、また石英と組成の等しい酸化シリコン膜とは異なり、例えば石英の15倍〜20倍近い線熱膨張係数を持っている。このため、既述の構成部品の表面に高誘電体が次第に堆積して累積膜厚が大きくなると、例えばウエハボートの搬入出時における反応管内及びウエハボート側の急激な温度変化により高誘電体膜から構成部品である石英部材に大きな応力が加わり、特に図4に示すように高誘電体膜の膜剥がれが起こるときに過大な応力が加わって図5に示すように石英にクラックが入り、構成部品の機械的強度が著しく低下し、早期の破損に至るおそれがあることを本発明者らは見出した。
ここで特許文献1には、ガスインジェクターやウエハボートなどの構成部品を炭化ケイ素製またはシリコン製とした縦型熱処理装置が記載されているが、これらの部材の線熱膨張係数は、既述の高誘電体膜の半分程度しかなく、構成部品表面に形成された高誘電体膜から受ける応力の影響を十分に低減することはできない。
特開2008−28307号公報:請求項1
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高誘電体膜の成膜プロセスにて、表面に形成される膜からの応力の影響を受けにくい熱処理装置用の構成部品及びこの部品を備えた熱処理装置を提供することにある。
本発明に係る熱処理装置用の構成部品は、複数の基板を基板保持具に互いに並列に保持して反応容器内に搬入し、この反応容器を囲むように設けられた加熱手段により反応容器内を加熱しながら当該反応容器内に処理ガスを供給して基板に金属酸化物からなる高誘電体膜を成膜する熱処理装置に用いられ、前記反応容器内に設けられる装置用の構成部品であって、
その材質がチタンを主成分とする金属であり、予めその表層に不働態膜が形成されていることを特徴とする。
前記熱処理装置用の構成部品は、以下に列挙する特徴を備えていてもよい。
置用構成部品は、処理ガスを反応容器内に供給するためのガス供給管、基板保持具または反応容器内に設けられる温度検出部の保護管であること。

また他の発明に係る熱処理装置は、複数の基板を基板保持具に互いに並列に保持して反応容器内に搬入し、この反応容器を囲むように設けられた加熱手段により反応容器内を加熱しながら当該反応容器内に処理ガスを供給して基板に金属酸化物からなる高誘電体膜を成膜する熱処理装置において、
上述の熱処理装置用構成部品を備えたことを特徴とする。
ここで、前記高誘電体膜は、アルミニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物及びチタン酸化物の中から選択されるものである場合が好適である。
本発明によれば、例えば酸化アルミニウムや酸化ジルコニウム、酸化ハフニウムなどの金属酸化物からなる高誘電体膜の成膜が行われる反応容器内に置かれる熱処理装置用の構成部品を、これらの高誘電体と線膨張係数の近い、チタンを主成分とする金属製としている。このため例えばこれらの構成部品が置かれている雰囲気の温度変化に伴って当該構成部品の表面に形成された高誘電体の膜が膨張、収縮しても、これら構成部品も高誘電体の膜とほぼ同程度に膨張、収縮するので、高誘電体の膜から構成部品に働く応力を小さく抑えることができる。この結果、当該構成部品の機械的強度の低下が抑えられ、また早期の破損の発生を低減することができる。
本実施の形態に係る縦型熱処理装置の縦断側面図である。 前記縦型熱処理装置のガス供給系統及び排気系統を示す説明図である。 前記縦型熱処理装置に設けられたガスインジェクターの接続状態を示す拡大縦断面図である。 石英部材の表面に堆積した高誘電体膜に膜剥がれが発生している様子を示す拡大写真である。 前記堆積した高誘電体膜の膜剥がれに伴って石英部材にクラックが発生した様子を示す拡大写真である。
以下、本発明の熱処理装置用の構成部品としてのガス供給管をなすガスインジェクターを縦型熱処理装置に適用した実施の形態について図1〜図3を参照しながら説明する。本実施の形態に係る縦型熱処理装置においては、互いに反応する複数種類のガスをウエハW表面に交互に吸着させ、両ガスの反応により1層あるいは複数層の原子層や分子層を形成し、このサイクルを多数回行うことにより、これらの層を積層して、基板上への成膜を行う既述のALD方式により金属酸化物からなる高誘電体膜の成膜を行う場合について説明する。
図1に示す縦型熱処理装置1は、ウエハW表面への成膜を行うための加熱炉31を備えている。加熱炉31内には、成膜を行うための熱処理が行われ、本実施の形態の反応容器である反応管2と、この反応管2内を加熱雰囲気とするために当該反応管2を取り囲むように設けられた加熱手段であるヒーター3とが設けられている。反応管2は上端を閉塞された外管21内に、上下両端が開口した内管22を格納した二重管構造となっており、これらの外管21及び内管22はヒーター3からの輻射エネルギーを効率的に透過できるように例えば透明な石英により構成されている。
ヒーター3は不図示の電力供給部から供給される電力を後述の制御部7にて制御することにより反応管2内の温度をコントロールできる。ヒーター3は、例えば加熱炉31本体の内壁に沿って上下方向に分割して設けられており、反応管2内の処理雰囲気をこれら分割されたヒーター3に対応する複数のゾーンに分けて独立して温度コントロールをすることが可能となっている。
前述の外管21及び内管22の下端は筒状のマニホールド45により支持されていて、このマニホールド45の下端開口部は、蓋体46によって塞ぐことできる。蓋体46によるマニホールド45の開口部の開閉は、その下方側に設けられたボートエレベータ51を昇降させることにより行われる。図中、32はベースプレートであり、図示しない炉本体及びマニホールド45はこのベースプレート32に固定されている。また、54はボートエレベータ51を昇降させたときの衝撃を吸収するためのスプリングである。
蓋体46の中央部には回転軸53が貫通しており、この回転軸53の上端側には保温筒44が接続され、またその下端側はボートエレベータ51に設けられた回転駆動部52と接続されている。保温筒44は後述のウエハボート41を支持してこれを反応管2内の所定の領域に位置させる役割と、保温筒44の下方側の領域をヒーター3の熱から守る役割とを果たしている。保温筒44は、ヒーター3からの熱を遮蔽するための例えば不透明の石英製の薄板からなる複数枚のフィン441と、例えば4本の支柱の上端、下端を天板及び底板にて固定した台座442と、から構成されている。台座442の底板は既述の回転軸53に固定され、また支柱には、フィン441が上下方向に間隔をおいて配置、固定されている。
保温筒44を構成する台座442の天板上には、ウエハWを棚状に保持するための基板保持具であるウエハボート41が載置されている。ウエハボート41は、複数枚例えば125枚のウエハWを棚状に保持できるように、多数の溝(スロット)が形成された例えば4本の支柱を備えており、既述の回転軸53を回転させることにより、ウエハボート41全体が回転し、ウエハボート41に保持されたウエハWを反応管2内で回転周方向に回転させることができる。
マニホールド45からは排気ライン630が分岐して接続されており、図2に示すように、この排気ライン630の下流側には圧力調整部632を介して真空ポンプ631が接続されている。真空ポンプ631は外管21と内管22との間に形成される円筒状の空間を介して反応管2内を排気し、反応管2内を真空雰囲気に保つ役割を果たす。圧力調整部632は、例えば圧力調節弁から構成され、当該調節弁の開度を調節することにより反応管2内の圧力を調節することができるようになっている。
また図2に示すように当該マニホールド45には、例えば高誘電体膜の金属ソースとなるガス状のプリカーサを供給するためのプリカーサ供給ライン610と、このプリカーサと反応させる酸化ガスを供給するための酸化ガス供給ライン620とが接続されている。プリカーサ供給ライン610には、上流側から順に、プリカーサの貯留部やその気化器などからなるプリカーサ供給部61と、流量や供給圧などを調節するためのマスフローコントローラーMFC1やバルブV1とが設けられており、マニホールド45の胴部を介して後述のプリカーサインジェクター42と接続されている。
ここでプリカーサ供給部61から供給されるプリカーサのとしては、例えばアルミニウム酸化物を含む高誘電体膜を成膜する場合には、例えばTMA[トリメチルアルミニウム]や3DMAS[トリスジメチルアミノシラン]など、ジルコニウム酸化物を含む高誘電体膜を成膜する場合には、TEMAZ[テトラキスエチルメチルアミノジルコニウム]など、ハフニウム酸化を含む高誘電体膜を成膜する場合には、TEMHF[テトラキスエチルメチルアミノハフニウム]など、チタン酸化物を含む高誘電体膜を成膜する場合には、TiClなどが挙げられる。
また酸化ガス供給ライン620には、上流側から順に、酸化ガスである酸素やオゾンなどを供給するための酸素ボンベやオゾン発生装置などからなる酸化ガス供給部62と、マスフローコントローラーMFC2やバルブV2とが設けられていて、マニホールド45の胴部を介して後述の酸化ガスインジェクター43と接続されている。
図1に示すように反応管2内には、本実施の形態に係る構成部品であるプリカーサインジェクター42及び酸化ガスインジェクター43が配設されている。プリカーサインジェクター42と酸化ガスインジェクター43とはほぼ同様の構成を備えているので例えばプリカーサインジェクター42を例に挙げて説明すると、当該インジェクター42は、先端が閉じられた細長い管状部材の管壁に多数のガス供給孔421を穿設した構成となっており、例えばウエハボート41と内管22との間の空間に、上下方向にほぼ垂直に伸びるように配設されている。
インジェクター42の管壁に設けられた各ガス供給孔421は、ウエハボート41に保持された各ウエハWに対応する高さ位置にて、ウエハボート41の側周と対向するように、例えば上下方向に1列に開口しており、各ガス供給孔421からウエハWへ向けてガス状のプリカーサを供給できる。ここで「各ウエハWに対応する高さ位置」は、各ガス供給孔421の高さ位置がウエハボート41に保持された各ウエハWの高さ位置と厳密に一致する場合に限定されず、例えばこれらの高さ位置が上下方向に数mmずれていてもよいし、また例えばウエハW数枚毎に1つのガス供給孔421を設けるよう構成してもよい。
インジェクター42の下端側はマニホールド45まで伸び出している。マニホールド45の胴部には、図3に示すように分岐管状の接続ポート451が設けられており、インジェクター42はこの接続ポート451の高さ位置にてL字状に折り曲げられ、接続ポート451内に挿入されている。接続ポート451に挿入されたインジェクター42の端部は当該接続ポート451から飛び出し、ジョイント管452を介して既述のプリカーサ供給ライン610の配管と接続されている。
具体的には、ジョイント管452には内部にネジ部が形成されており、また接続ポート451側にもこれに対応したネジ部が形成されている。そして、インジェクター42の端部が飛び出した状態の接続ポート451に、プリカーサ供給ライン610の配管の後端部が内挿された状態のジョイント管452を螺合させることにより、インジェクター42の端部とプリカーサ供給ライン610の配管の端部とを対向させ、両部材を接続している。図中、453はプリカーサインジェクター42の後端部と接続ポート451との気密を保持するためのOリングである。
一方、酸化ガスインジェクター43についても上述のプリカーサインジェクター42とほぼ同様に構成されており、またその下端部は図3に示すようにマニホールド45に設けられた接続ポート451に挿入されて、ジョイント管452を介して酸化ガス供給ライン620を構成する配管と接続されている。
以上に説明した本実施の形態に係るプリカーサインジェクター42及び酸化ガスインジェクター43は、背景技術にて説明した、反応管2内での成膜に伴ってこれらインジェクター42、43の表面に堆積する高誘電体の膜の伸縮に起因する応力の影響を抑えるため、チタンを主成分とする金属製となっている。以下に示す(表1)は、各々酸化アルミニウム系、酸化ジルコニウム系、酸化ハフニウム系、酸化チタン系の高誘電体、純チタン及びチタン合金(チタン96重量%、アルミニウム4重量%)の線膨張係数を示している。また、参考として従来のインジェクター42、43材料である石英の線膨張係数も併せて示す。なお、各材料の線膨張係数に温度依存性がある場合には、各高誘電体膜の成膜に際してインジェクター42、43が晒される温度範囲における平均値を示してある。
(表1)
Figure 0005088331
(表1)に示したように、石英は、同表に掲げた各種の高誘電体と比較して線膨張係数が20分の1〜10分の1程度しかなく、温度変化に対して殆ど伸縮しないことから、この石英の表面に高誘電体の膜が堆積し、この膜が温度変化によって伸縮すると、当該膜からの応力を受けた石英にクラックが入ってしまうことは背景技術でも説明した。
これに対して純チタンやチタン合金は、上述の各種高誘電体との線膨張係数の違いが大きく見積もっても−10%〜+25%程度の範囲であることから、これらの材料は、周囲の温度変化に応じてこれらの各種誘電体とほぼ同程度に伸縮するといった特徴を持っていることが(表1)より読み取れる。このため、上述の各インジェクター42、43をこれらの純チタンやチタン合金にて構成すると、反応管2内でインジェクター42、43の表面に高誘電体が堆積し、周囲の温度が変化した場合であっても、高誘電体の膜と一緒になってインジェクター42、43を伸縮させることができる。
このためチタンを主成分とする金属製のインジェクター42、43は、表面に堆積した高誘電体からの応力を殆ど受けることがないか、応力を受けたとしても、その大きさは石英製のインジェクターが受ける応力に比べて遥かに小さく、インジェクター42、43を構成する部材にクラックが入るといった問題が発生しにくく、機械的強度の低下や早期の破損といった事態に至るおそれも小さい。
このような利点に加えてチタンやチタン合金は酸素との親和力が非常に強いため、酸化雰囲気で加熱処理を行うとその表層に不働体膜が形成されることから、この不働体膜によって各インジェクター42、43の耐腐食性や耐酸化性を高め、また高誘電体膜へのコンタミネーションの発生も避けることができる。不働体膜は、例えば縦型熱処理装置1の使用開始前に酸化ガス供給部62より酸素やオゾンなどの酸化ガスを供給しながら、ヒーター3により反応管2内を例えば400℃〜700℃程度で例えば30分から120分程度加熱することなどにより形成される。ここで、プリカーサインジェクター42には、例えばプリカーサの熱分解などにより管状部材の外壁面のみならず内壁面側にも高誘電体が堆積することが分かっており、またプリカーサインジェクター42の内側は酸化ガスインジェクター43側から供給された酸化ガスが到達しにくい領域でもあるので、例えばプリカーサインジェクター42の作成時に予め酸化雰囲気での熱処理を行っておき、不働体膜の形成された状態で反応管2内に配置してもよい。また不働態膜は例えば陽極酸化処理により予め形成してもよいし、他の方法により形成してもよい。
また(表1)には、アルミニウムを4重量%含んだチタン合金を例示した。アルミニウムを含むチタン合金は、プリカーサによる腐食などに対する安定性が高いことを本発明者らは把握している。しかしながら、上記インジェクター42、43の材料として採用可能なチタン合金は(表1)に示した例に限定されるものではなく、チタンを主成分とする金属であればよい。ここで「チタンを主成分とする金属」とは、当該金属の線膨張係数が縦型熱処理装置1にて成膜される高誘電体の線膨張係数と近く、縦型熱処理装置1用の構成部品の材質を当該金属製としたときに、その表面に形成された高誘電体の膜が膨張、収縮しても、これら構成部品も高誘電体の膜とほぼ同程度に膨張、収縮することにより、高誘電体の膜から構成部品に働く応力を小さく抑えることができる効果の得られる程度にチタンを含んでいる金属をいう。例えばチタンの含有量が70重量%以上の金属(純チタンである場合を含む)であれば、このような効果は得られるものと考えられる。
縦型熱処理装置1の全体構成の説明に戻ると、縦型熱処理装置1は、ヒーター3の温度制御や圧力調整部632の圧力調整、マスフローコントローラーMFC1、MFC2の流量調整並びにボートエレベータ51の昇降動作や回転駆動部52の回転駆動動作などを制御する制御部7を備えている。制御部7は例えば図示しないCPUとプログラムとを備えたコンピュータからなり、プログラムには当該縦型熱処理装置1によってウエハWへの成膜を行うのに必要な上述の各種動作制御についてのステップ(命令)群が組まれている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。
次に本実施の形態に係る縦型熱処理装置1の動作について説明する。先ず、反応管2外にて所定枚数のウエハWをウエハボート41に棚状に保持した後、ボートエレベータ51を上昇させ、反応管2内にウエハWを搬入(ロード)する。ウエハボート41が所定の位置まで上昇してマニホールド45の下端開口部が蓋体46により塞がれたら、図示しないメインバルブを開き、真空ポンプ631により排気ライン630を介して反応管2内を引き切り状態とする。そしてまた反応管2内の温度は例えばウエハボート41が搬入される前からプロセス温度、例えば200℃〜400℃程度に設定されている。
反応管2内の昇温及び排気を完了したら、所定流量のプリカーサのガスを、プリカーサインジェクター42より例えば数秒〜数十秒間供給し、ウエハボート41に保持されたウエハWの表面にプリカーサの分子層を吸着させる。次いで、反応管2に供給するガスを切り替えて、所定流量の酸化ガスを、酸化ガスインジェクター43より数秒〜数十秒間供給することにより、当該酸化ガスをウエハW表面に吸着しているプリカーサと反応させてウエハWに高誘電体膜の分子層を形成する。
そしてこれらプリカーサを供給する工程と、酸化ガスを供給する工程とを1サイクルとして、当該サイクルを例えば数十サイクル〜数百サイクル繰り返すことにより、ウエハW表面に高誘電体の分子層が積層されて所望の厚さの高誘電体膜を成膜することができる。この期間中、反応管2内は圧力調整部632により例えば数百Pa(数Torr)程度の減圧雰囲気に維持されており、ウエハボート41は回転駆動部52により回転している。
以上に説明した工程によりウエハWの表面に所望の厚さの高誘電体膜が形成されたら、反応管2内へプリカーサ及び酸化ガスを供給するサイクルを停止し、真空ポンプ631による排気を停止する一方、反応管2内を例えば空気や窒素ガスでパージし、反応管2内の圧力を常圧に戻す。次いで反応管2内の温度を例えば200℃〜400℃程度まで下降させ、ボートエレベータ51によりウエハボート41を降下させて反応管2からウエハWを搬出(アンロード)し成膜を終える。
縦型熱処理装置1においては、ウエハWの搬入から搬出までの上述の熱処理が繰り返し行われることになるが、この処理の過程において反応管2内の2本のインジェクター42、43には高誘電体が次第に堆積して膜が形成される。そして、例えば熱処理の実行中と、ウエハW搬出時とで、これらインジェクター42、43の置かれている雰囲気の温度が変化し、この温度変化に伴って当該インジェクター42、43と、その表面に堆積した高誘電体の膜とが伸縮を繰り返すこととなる。また、縦型熱処理装置1を運転しているときと、これを停止したときにおいても例えば室温と数百℃の温度との間で温度変化が発生する。
これらの場合において本実施の形態に係るインジェクター42、43は、高誘電体と線膨張係数が近いチタンまたはチタン合金により構成されているので、インジェクター42、43とその表面の高誘電体の膜とは、ほぼ同程度に伸縮し、インジェクター42、43が石英で構成されている場合と比べて当該高誘電体の膜から受ける応力が小さい。
本実施の形態によれば以下の効果がある。本実施の形態に係る縦型熱処理装置においては、例えば酸化アルミニウムや酸化ジルコニウム、酸化ハフニウムなどの高誘電体膜の成膜が行われる反応管2内に置かれる構成部品であるプリカーサや酸化ガスのインジェクター42、43を、これらの高誘電体と線膨張係数の近い、チタンを主成分とする金属製としている。このため例えばインジェクター42、43が置かれている雰囲気の温度変化に伴って当該インジェクター42、43の表面に形成された高誘電体の膜が膨張、収縮する場合であっても、これらのインジェクター42、43も高誘電体の膜とほぼ同程度に膨張、収縮するので、高誘電体の膜からインジェクター42、43に働く応力を小さく抑えることができる。この結果、当該構成部品の機械的強度の低下が抑えられ、また早期の破損の発生を低減することができる。
ここで熱処理が行われる反応管2内の雰囲気に置かれ、チタンやチタン合金により構成することで、その表面に形成される高誘電体の膜から受ける応力の影響を低減可能な構成部品は、既述のインジェクター42、43の例に限定されるものではない。例えばウエハWを保持するウエハボート41や保温筒44の台座442を構成する支柱や天板、反応管2内の温度を測定するためにウエハボート41の上段や中段、下段などに配置される熱電対などの温度検出部を納めた保護管などを、チタンを主成分とする金属製としてもよい。
また、構成部品が例えば図1に示すマニホールド45内の高さ位置に置かれている場合であっても、ヒーター3による加熱の影響を受けてその表面に高誘電体の膜が形成される場合には、当該構成部品は、反応容器の熱処理雰囲気に置かれているといえる。
また、上述の実施の形態においてはALD方式により単一の高誘電体からなる高誘電体膜を成膜するプロセスの例について説明したが、本発明を適用可能なプロセスはこれに限定される物ではない。例えば酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウムからなる高誘電体群から選択した複数の高誘電体の分子層を交互に積層して高誘電体膜を成膜してもよいし、ここに他の種類の高誘電体や酸化シリコンを加えて積層を行ってもよい。また、原子層や分子層を積層していくALD方式に限らず、プリカーサと酸化ガスを連続的に供給したり、連続供給されたプリカーサを熱分解して高誘電体膜を成膜するCVD(Chemical Vapor Deposition)を行うための熱処理装置にも本発明は適用することができる。
そして例えば酸化アルミニウムの高誘電体膜を成膜する場合などには、例えばSAPPHAL(登録商標)などのアルミナ系の材料を、チタンやチタン合金に替えて構成部品の材料としてもよい。これら酸化アルミニウムとアルミナ系材料とにおいても双方の線膨張係数が近いので、構成部品の表面に堆積した高誘電体の膜から受ける応力を低減することが可能となる。従って一般的に、熱処理によってウエハW表面に成膜される高誘電体膜の線膨張係数に近い線膨張係数を持つ材料を選定し、反応管2などの反応容器の熱処理雰囲気に置かれる構成部品を構成することで、その表面に堆積する高誘電体の膜からの応力を軽減することが可能となるといえる。
W ウエハ
1 縦型熱処理装置
2 反応管
3 ヒーター
31 加熱炉
41 ウエハボート
42 プリカーサインジェクター
43 酸化ガスインジェクター
44 保温筒
45 マニホールド
7 制御部

Claims (4)

  1. 複数の基板を基板保持具に互いに並列に保持して反応容器内に搬入し、この反応容器を囲むように設けられた加熱手段により反応容器内を加熱しながら当該反応容器内に処理ガスを供給して基板に金属酸化物からなる高誘電体膜を成膜する熱処理装置に用いられ、前記反応容器内に設けられる装置用の構成部品であって、
    その材質がチタンを主成分とする金属であり、予めその表層に不働態膜が形成されていることを特徴とする熱処理装置用の構成部品。
  2. 装置用構成部品は、処理ガスを反応容器内に供給するためのガス供給管、基板保持具または反応容器内に設けられる温度検出部の保護管であることを特徴とする請求項に記載の熱処理装置用の構成部品。
  3. 複数の基板を基板保持具に互いに並列に保持して反応容器内に搬入し、この反応容器を囲むように設けられた加熱手段により反応容器内を加熱しながら当該反応容器内に処理ガスを供給して基板に金属酸化物からなる高誘電体膜を成膜する熱処理装置において、
    請求項1または2に記載の熱処理装置用構成部品を備えたことを特徴とする熱処理装置。
  4. 前記高誘電体膜は、アルミニウム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物及びチタン酸化物の中から選択されるものであることを特徴とする請求項に記載の熱処理装置。
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