TWI648787B

TWI648787B - 基板處理裝置

Info

Publication number: TWI648787B
Application number: TW105133633A
Authority: TW
Inventors: 高橋喜一; 佐佐木祐也; 高橋宏輔
Original assignee: 日商東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2019-01-21
Also published as: US20170114461A1; KR102031405B1; JP2017079290A; KR20170046578A; JP6504017B2; TW201725623A; US10294565B2

Abstract

一種基板處理裝置，係對配置於氣密處理容器內的基板供給處理氣體來進行處理的基板處理裝置，具備有：剖面為圓形之第1孔部，其內端係開口於該處理容器側壁部之內周面，而朝外側水平地延伸；剖面為圓形之第2孔部，係在該側壁部內連續形成於該第1孔部之外端部來作為處理氣體之供給道，與該第1孔部同心且口徑較第1孔部要小；氣體噴嘴，其基端側係從內端側嵌入至該第1孔部，用以將透過該第2孔部所傳送之處理氣體供給至基板；複數之密封構件，係在該氣體噴嘴之長度方向相互地隔有間隔而介設於該氣體噴嘴外周面及該第1孔部之間，並沿著該氣體噴嘴之周圍方向形成為環狀；以及環狀之間隔件，係嵌入至該第1孔部之外端側，並在嵌合至該氣體噴嘴之基端側的狀態下，藉由該氣體噴嘴而被按壓至為第2孔部之開口緣部的環狀面。

Description

基板處理裝置

本發明係關於一種對配置於處理容器內之基板供給處理氣體而進行處理之基板處理裝置。

於半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)等之基板成膜出係氧化膜等之薄膜的方法，已知有進行所謂ALD(Atomic Layer Deposition)法之成膜裝置。實施此ALD法之裝置已知有會藉由旋轉台將配置於真空容器內之旋轉台上的複數晶圓加以公轉，以依序通過供給有原料氣體之區域及供給有會與原料氣體反應的反應氣體之區域的結構。此裝置中，原料氣體係藉由延伸於旋轉台徑向並沿著其長度方向形成有氣體噴出孔之氣體噴嘴來加以供給。為了讓原料氣體具有高面內均勻性來吸附於晶圓，以提高成膜處理的面內均勻性，氣體噴嘴會被要求設置為例如平行於晶圓。

以往，已知有一種下述技術來做為氣體噴嘴之組裝構造。在真空容器之處理容器的側壁部所形成之貫通孔從處理容器外側嵌入袖襯(sleeve)，並將氣體噴嘴之基端側從處理容器內側(處理空間側)插入至貫通孔內來嵌合至袖襯之內周面。然後，在氣體噴嘴基端側之外周面與袖襯得內周面之間隔有間隔而介設密封構件(即O型環)以構成為維持氣密，並將處理氣體供給至連通至貫通孔之氣體供給道。

但是，當成膜裝置的運轉時間變長時，密封構件便會軟化，使得氣體噴嘴之前端較初始的高度位置要低，而有微觀上氣體噴嘴下垂之顧慮，因此便有難以降低維修的頻率之虞。

本發明乃提供一種在從單方面被支撐於氣密處理容器之側壁部的氣體噴嘴將處理氣體供給至基板時，能長期地維持氣體噴嘴之姿勢的技術。

本發明之基板處理裝置，係對配置於氣密處理容器內的基板供給處理氣體來進行處理的基板處理裝置，具備有：剖面為圓形之第1孔部，其內端係開口於該處理容器側壁部之內周面，而朝外側水平地延伸；剖面為圓形之第2孔部，係在該側壁部內連續形成於該第1孔部之外端部來作為處理氣體之供給道，與該第1孔部同心且口徑較第1孔部要小；氣體噴嘴，其基端側係從內端側嵌入至該第1孔部，用以將透過該第2孔部所傳送之處理氣體供給至基板；複數之密封構件，係在該氣體噴嘴之長度方向相互地隔有間隔而介設於該氣體噴嘴外周面及該第1孔部之間，並沿著該氣體噴嘴之周圍方向形成為環狀；以及環狀之間隔件，係嵌入至該第1孔部之外端側，並在嵌合至該氣體噴嘴之基端側的狀態下，藉由該氣體噴嘴而被按壓至為第2孔部之開口緣部的環狀面。

另外，所謂「處理容器之側壁部」不限於處理容器本體之璧部分，亦包含一體結合於壁部分之外側的袖襯形成構件。

1‧‧‧裝置

11a‧‧‧密封構件

12‧‧‧頂板

13‧‧‧容器本體

13A‧‧‧側壁部

13B‧‧‧底板

15‧‧‧凹部

16‧‧‧加熱器單元

17‧‧‧蓋體構件

100‧‧‧控制部

2‧‧‧旋轉台

21‧‧‧軸部

22‧‧‧旋轉機構

23‧‧‧箱體

24‧‧‧凹部

27‧‧‧突出部

28‧‧‧氣體供給管

31‧‧‧氣體噴嘴

35‧‧‧氣體噴出孔

36‧‧‧排氣口

38‧‧‧壓力調整部

39‧‧‧真空泵

4‧‧‧氣體供給埠

44‧‧‧氣體供給管

W‧‧‧晶圓

C‧‧‧中央部區域

添附的圖式係作為本說明書一部分來加入以顯示本揭示之實施形態，故與上述一般性說明及後述實施形態之細節來說明本揭示之概念。

圖1係顯示本發明基板處理裝置一實施形態之成膜裝置的縱剖面圖。

圖2係顯示該成膜裝置之橫剖平面圖。

圖3係顯示構成該成膜裝置之真空容器的內部之立體圖。

圖4係該真空容器側壁之氣體供給埠的縱剖側面圖。

圖5係該氣體供給埠之立體圖。

圖6係該氣體供給埠之立體分解圖。

圖7係該氣體供給埠之縱剖立體圖。

圖8係構成該氣體供給埠之間隔件的縱剖側面圖。

圖9係顯示將氣體噴嘴組裝於該氣體供給埠之樣子的作用圖。

圖10係顯示將氣體噴嘴組裝於該氣體供給埠之樣子的作用圖。

圖11係顯示將氣體噴嘴組裝於該氣體供給埠之樣子的作用圖。

圖12係顯示將氣體噴嘴組裝於該氣體供給埠之樣子的作用圖。

圖13係其他間隔件之縱剖側面圖。

以下，便就本發明實施形態，參照圖式來加以說明。下述詳細說明中，係以能充分理解本揭示之方式來給予較多的具體細節。但是，即便無此般詳細說明，熟習本案技藝人士仍能完成本揭示乃屬自明事項。其他範例中，為了避免難以了解各種實施形態，就公知方法、順序、系統及構成要素便不詳加表示。

參照圖1~圖3，就本發明基板處理裝置一實施形態之成膜裝置1來加以說明。圖1、圖2分別為成膜裝置1之縱剖側面圖、橫剖平面圖，圖3係顯示構成成膜裝置1之真空容器(處理容器)11的內部之立體圖。此成膜裝置1係具備構成為在氣密真空容器11內繞鉛直軸旋轉自如的旋轉台2，藉由氣體噴嘴來對該旋轉台2所載置之晶圓W供給處理氣體，以進行ALD之成膜處理。

上述真空容器11係構成為平面形狀為概略圓形，並具備頂板12及容器本體13。構成容器本體13之側壁部、底板分別為13A、13B。圖1中的11A係將頂板12及側壁部13A之間加以密封的密封構件。圖2、圖3中的10係開口於側壁部13A之晶圓的搬送口，G則為開閉搬送口10之閘閥。圖2中的14為搬送機構，會透過搬送口10將晶圓W搬送於真空容器11之內部與外部之間。

如圖1所示，真空容器11之底板13B係沿真空容器11周圍方向而形成有環狀之凹部15，該凹部15內係設有為加熱部之加熱器單元16，構成為能在成膜處理中透過旋轉台2來將晶圓W加熱至例如300℃~600℃。又，圖1中之17係封閉凹部15之蓋體構件。

圖1中之21係支撐旋轉台2中心之軸部。圖1中之22係旋轉機構，會透過軸部21讓旋轉台2繞鉛直軸而旋轉於例如順時針方向。圖1中之23係收納軸部21及旋轉機構22之箱體，在成膜處理中，係藉由未圖示之氣體供給管將N₂(氮)氣體作為吹淨氣體來朝該箱體23的內部供給。

如圖2、圖3所示，旋轉台2表面側(一面側)係隔有間隔來沿著該旋轉台2之周圍方向(旋轉方向)形成有5個圓形之凹部24，各凹部24係收納有晶圓W。真空容器11之底板13B係設有用以讓晶圓W收授於面臨搬送口10位置之凹部24與搬送機構14之間的升降銷，凹部24的底面則設有讓此升降銷通過的貫通孔，但該升降銷及貫通孔的圖示則加以省略。

上述凹部24會因旋轉台2的旋轉而公轉，如此般公轉之凹部24的通過區域上方係相互隔有間隔地於真空容器11周圍方向設置有從真空容器11外周壁朝中心部而相對於晶圓W水平且直線地延伸之石英所構成的4根細長氣體噴嘴(氣體噴射器)。該等氣體噴嘴31~34從晶圓W之搬送口10觀之，係繞順時針依序設置為氣體噴嘴32、33、31、34。氣體噴嘴31~34係形成為前端側(真空容器11中心部側)被封閉的圓筒狀，各氣體噴嘴31~34下面側係沿著該氣體噴嘴31~34之長度方向多數開口有多數氣體噴出孔35。圖1僅表示出氣體噴嘴31之氣體噴出孔35。

氣體噴嘴31會噴出含Si(矽)之第1處理氣體，氣體噴嘴32會噴出O₃氣體來做為第2處理氣體。氣體噴嘴31、32之下方區域會分別形成用以讓第1處理氣體吸附於晶圓W之第1處理區域P1及用以讓吸附於晶圓W之第1處理氣體成分與第2處理氣體反應之第2處理區域P2。氣體噴嘴33、34會將N₂氣體噴出至將該等處理區域P1、P2分離之後述的分離區域D來作為分離氣體。

為了將氣體分別供給至上述氣體噴嘴31~34，係依各氣體噴嘴來設置有將各氣體噴嘴之基端部包圍來成為袖襯之氣體供給埠4，氣體噴嘴31~34係構成為能針對各氣體供給埠4而裝卸自如。以下，便就組裝有氣體噴嘴31之氣體供給埠4為代表，參照圖4之縱剖側面圖、圖5之立體圖、圖6之立體分解圖、圖7之縱剖立體圖來加以說明。氣體供給埠4係由例如SUS(不鏽鋼)等之金屬所構成，並以貫穿真空容器11之側壁部13A的方式，從真空容器11外側來氣密地加以組裝。

此氣體供給埠4係形成為沿著旋轉台2徑向而延伸之概略方筒形狀，而構成真空容器11之側壁部13A的一部分。真空容器11之外側的氣體供給埠4端部係形成凸緣部41，並透過螺栓41A(僅圖5表示)來固定於真空容器11之外壁面。圖中之42為O型環，係密封於凸緣部41與真空容器11之外壁面之間隙。

氣體供給埠4係從真空容器11內側(旋轉台2側)朝真空容器11外側穿設有延伸於水平方向的貫通口43。此貫通口43係從真空容器11內側嵌入有氣體噴嘴31之基端側的嵌入口。又，氣體供給埠4係以可供給氣體至此貫通口43內之方式而從真空容器11外側連接有氣體供給管44之下游端。氣體供給管44之上游端係連接至未圖示之第1處理氣體的供給源。

之後，有就貫通口43及配置於貫通口43內之各構件，將真空容器11外側之端部作為外端部，將真空容器11內側之端部作為內端部來加以說明的情況。貫通口43係藉由口徑相異且連續地形成之孔部45,46,47來加以構成，孔部45會形成貫通口43之內端部，孔部47會形成貫通口43之外端部，孔部45,47間係設有孔部46。該等孔部45~47朝孔形成方向之垂直剖面分別為圓形，孔部45~47係相互形成為同心。

開口徑之尺寸為孔部45>孔部46>孔部47，孔部45與孔部46之間及孔部46與孔部47之間形成有段差。將在孔部45與孔部46之間形成段差，並形成孔部46內側端之開口緣部，而朝向貫通口43內端側之圓環狀面作為46A。又，將在孔部46與孔部47之間形成段差，並形成孔部47內側端之開口緣部，而朝向貫通口43內端側之圓環狀面作為47A。另外，孔部45、46為第1孔部，孔部47為第2孔部。

此處，便就氣體噴嘴31基端側之構成來事先說明，該基端側外周面係形成沿氣體噴嘴31軸向傾斜的傾斜面31A，隨著朝該氣體噴嘴31之基端而氣體噴嘴31之外徑會縮徑。氣體噴嘴31中，係以介設於較形成有此切鞋面31A之部位要靠前端側之外周面與孔部45內周面之間的方式，沿著該氣體噴嘴31周圍環狀地設置有例如彈性體所構成之密封構件51A,51B。該等密封構件51A,51B即所謂的O型環，係隔有間隔地設置於氣體噴嘴31之長度方向。

進一步地，孔部45內在密封構件51A、51B之間係配置有袖襯52A，在較密封構件51A,51B要靠內端側係配置有袖襯52B。袖襯52A,52B係形成為包圍氣體噴嘴31之圓筒狀，而構成為移動自如於氣體噴嘴31之長度方向。又，袖襯52A,52B及密封構件51A,51B從貫通口43之開口方向觀之，係設置在重疊於該圓環狀面46A。

藉由後述之鎖固構件71來限制袖襯52A,52B在孔部45內之位置，袖襯 52A,52B會以對抗密封構件51A,51B所具有之復原力的方式，將該密封構件51A,51B朝圓環狀面46A壓扁。被壓扁後之密封構件51A,51B會密接於氣體噴嘴31外周面與孔部45內周面，並緊固氣體噴嘴31之基端部。藉此，氣體噴嘴31便會片面地被支撐於氣體供給埠4，且孔部45會相對於孔部46而氣密地被密封，可將上述氣體供給管44所供給之第1處理氣體透過孔部47,46來導入至氣體噴嘴31內。

上述孔部46係嵌入有由例如SUS等之金屬所構成的圓環狀間隔件6，並配置為與孔部46同心。之後，亦參照表示間隔件6之詳細縱剖側面的圖8來加以說明。間隔件6外端部係形成朝該間隔間6中心軸側而突出之突出部61，並設置為連接於上述圓環狀面47A。較突出部61要靠內端側部位之內周面會構成平行於間隔件6之軸向的平行面62。然後，間隔件6內端面之內周面係構成為沿該間隔件6之軸向傾斜的傾斜面63，此內端部中之間隔件6的開口部會隨著朝該內端而擴徑。傾斜面63係連續地形成於平行面62。

此傾斜面63，與所述氣體噴嘴31之傾斜面31A之較該氣體噴嘴31之基端要遠離氣體噴嘴31之前端側的區域會相互嵌合，氣體噴嘴31之基端係位於較突出部61要靠內端側處。然而，如上述般由於密封構件51A,51B係藉由袖襯52A,52B而被朝圓環狀面46A按壓，故密接於密封構件51A,51B之氣體噴嘴31會承受將孔部46內朝向外端之力量，該氣體噴嘴31之基端部便會透過嵌合後之間隔件6而被按壓至圓環狀面47A。亦即，間隔件6係藉由氣體噴嘴31之基端部而被按壓於圓環狀面47A。此間隔件6在此般嵌合於氣體噴嘴31之狀態下讓該氣體噴嘴31被按壓於圓環狀面47A，便會抑制孔部46內氣體噴嘴31之基端部高度位置的變位，亦即具有抑制因重力所致氣體噴嘴31前端部下垂的功能。

然而，此間隔件6由於如上述般為金屬製，故較硬。要如上述般以嵌合於從氣體噴嘴31基端遠離之位置的方式來形成間隔件6，則在組裝氣體噴嘴31而將該氣體噴嘴31之基端部從真空容器11內插入至貫通口43時，氣體噴嘴31之基端角部的目的在於防止與此般較硬的間隔件6衝撞而缺損。

然後，此間隔件6係從內端朝外端側形成有沿軸向延伸之2根缺槽64，各缺槽64係形成為相互遠離於間隔件6之周圍方向(參照圖6)。該缺槽64 在進行例如裝置之維修時，會讓氣體噴嘴31與間隔件6之嵌合容易地解除，而設置為讓氣體噴嘴31能不破損地從該間隔件6拆下。

進一步地詳加說明，朝氣體供給埠4之氣體噴嘴31的組裝係在例如常溫氛圍下進行，但組裝後之成膜處理時，會因加熱器單元16而使得真空容器11內被加熱，使得間隔件6之溫度較氣體噴嘴31組裝時之溫度要為上升。因此溫度上升，間隔件6便會膨脹。如上述般組裝在氣體供給埠4之氣體噴嘴31的基端部在與間隔件6嵌合的狀態下由於會被朝圓環狀面47A按壓，故氣體噴嘴31之基端部會有朝熱膨脹後之間隔件6內深度移動的情況，此情況，即便在成膜處理結束後而例如在常溫氛圍下將氣體噴嘴31拆下時，氣體噴嘴31之基端部仍為維持在間隔件6內之深度位置處。即便此般狀態，藉由設置上述缺槽64，作業員在將氣體噴嘴31從間隔件6抽取拆下時，便可讓該間隔件6撓曲而不會讓氣體噴嘴31破損，可容易地進行拆卸。

又，此缺槽64為了將氣體噴嘴31組裝於氣體供給埠4而讓間隔件6與氣體噴嘴31嵌合時，亦具有可讓該間隔件6撓曲之功能。藉由讓間隔件6撓曲，便能防止對氣體噴嘴31施加過度力道而破損。

又，在常溫及常壓氛圍中，間隔件6係以設有該間隔件6之孔部46徑向具有0.05mm~0.20mm之空隙的方式來加以形成。亦即，如圖8所示，讓孔部46直徑為d1，間隔件6外徑為d2時，d1-d2=0.05mm~0.20mm。如此般設置空隙係因為成膜處理時，間隔件6在被加熱而成帳時，嵌合於氣體噴嘴31之間隔件6內端部可朝該間隔件6外周方向擴張而撓曲，以抑制施加至氣體噴嘴31的壓力，來防止該氣體噴嘴31之破損。

會到圖4~圖7來繼續說明。氣體供給埠4朝真空容器11內側(旋轉台2側)之端面係以從左右夾置該貫通口43之開口端的方式，設置有朝該真空容器11內側突出之2個突出部48。從各突出部48會以朝向氣體供給埠4左右中心之方式突出有銷49。然後，被2個突出部48所夾置的區域係設置有表面朝真空容器11內側之垂直概略板狀的鎖固構件71，而構成為相對於銷49來上下滑移於後方側(真空容器11外側)之區域。

圖6中之72係為了收納氣體噴嘴31而於鎖固構件71左右之中央部從下端朝上端鎖形成之缺口，鎖固構件71內面之該缺口72的周緣部會將上述袖襯52A,52B按壓於圓環狀面46A。圖中之73係會將鎖固構件71組裝於氣體供給埠4，並相對於該氣體供給埠4做上下方向之定位的螺絲構件，藉由螺絲構件73所組裝之鎖固構件71能稍微移動於前後方向(真空容器11之內外方向)。

鎖固構件71內面(後面)係構成為垂直的平坦面。鎖固構件71表面側(前面側)中，係在形成有缺口72之區域左右各自形成有垂直面74A。此垂直面74A下方側會隨著朝該下方而與垂直面74A連續地形成有朝向後方側之傾斜面74B，傾斜面74B下方係與傾斜面74B連續地形成有垂直面74C。從而，形成有垂直面74A之部位厚度會較形成有垂直面74C之部位要厚。藉由鎖固構件71之上下移動，該氣體供給埠4之銷49便會移動於各面74A~74C上，藉由銷49與各面74A~74C便能限制鎖固構件71之前後位置。

又，以從形成垂直面74C之部位朝下方側伸出之方式設置有彎部75，該彎部75表面係形成有凹部75A。此凹部75A在對氣體噴嘴31朝氣體供給埠4進行裝卸時，係用以預先與銷49卡合來固定鎖固構件71之位置，而不妨礙作業者。

如上述般將密封構件51A,51B壓扁來將氣體噴嘴31支撐於氣體供給埠4時，垂直面74A係位於銷49的高度位置。因壓扁後的密封構件51A,51B之復原力，袖襯52A,52B及鎖固構件71會被朝前方側(真空容器11之內側)按壓，但因銷49接觸於垂直面74A，故會阻止該等袖襯52A,52B及鎖固構件71朝前方側之移動，並維持將密封構件51A,51B壓扁之狀態。

以上，以就組裝有氣體噴嘴31的氣體供給埠4為代表來加以說明，組裝有其他氣體噴嘴32~34之氣體供給埠4除了所連接之氣體供給源為供給各氣體噴嘴32~34所噴出之氣體的供給源外，係與組裝有氣體噴嘴31之氣體供給埠4為同樣之構成。

回到成膜裝置1之其他構成說明，所述之各氣體供給埠4前方側係配置有用以調整氣體噴嘴31~34相對於旋轉台2之傾斜角度的傾斜角度調整構件76。就對應於氣體噴嘴31所設置之傾斜角度調整構件76為代表，使用圖5、圖6來加以說明，該傾斜角度調整構件76係藉由包圍氣體噴嘴31之本體部分77、該本體部分77外側所設置之框構件78來加以構成。圖中之77A係將本體部分77固定於氣體供給埠4之螺絲構件。框構件78係具備支撐氣體噴嘴31下面之台座79，並藉由螺絲構件78A而構成為能自由做相對於本體部分77之高度位置調整。此傾斜角度調整構件76在圖5及圖6以外中係省略描繪。

接著，回到圖1~圖3來繼續說明。真空容器11之頂板12下面側係形成有俯視扇形而朝下方突出之突狀部25,26，該氣體噴嘴33,34係分別嵌入突狀部25,26之下面，並設置為將扇形於周圍方向分割為二。突狀部25,26之下方側係構成為將處理區域P1之氛圍與處理區域P2之氛圍藉由來自氣體噴嘴33,34之分離氣體的N2氣體而分離於旋轉台2之旋轉方向來作為分離區域D。進一步地，真空容器之頂板12中央部係構成為俯視圓形而朝下方突出之突出部27，突出部27下面會與突狀部25,26下面連續。從而，突出部27及突出部25,26之下面會形成較其他區域之頂面要低之頂面。圖1中之28係將N2氣體作為吹淨氣體供給至突出部27下方之中心部區域C的氣體供給管，係為了防止旋轉台2中心部上第1處理氣體與第2處理氣體之混合而加以設置。

如圖2、圖3所示，旋轉台2外周側之真空容器11的底板13B係形成有分別對應於第1處理區域P1及第2處理區域P2之排氣口36,37。排氣口36係設置在第1處理區域P1，與位於此第1處理區域P1之旋轉台2旋轉方向下游側之分離區域D之間。排氣口37係設置在第2處理區域P2，與位於此第2處理區域P2之旋轉台2旋轉方向下游側之分離區域D之間。該等排氣口36,37係透過用以調整排氣量之壓力調整部38，來連接至為排氣機構之真空泵39(參照圖1)。

又，此成膜裝置係設有用以進行裝置整體動作之控制的電腦所構成之控制部100，此控制部100係儲存有用以進行後述成膜處理之程式。此程式係以實行裝置動作之方式來構成步驟群，並從硬碟、光碟、磁光碟、記憶卡、軟碟等記憶媒體來安裝至控制部100內。

接著，參照圖9~圖12，依序就氣體噴嘴31朝氣體供給埠4之組裝作業順序來加以說明。作業員會將氣體供給埠4之銷49卡合在鎖固構件71之彎部75的凹部75A來預先固定鎖固構件71之位置，將氣體噴嘴31之基端部從真空容器11之內側插入至貫通口43。然後，該氣體噴嘴31之基端部會通過配置在構成貫通口43之孔部45的密封構件51A,51B及袖襯52A,52B內 (圖9)，該基端部之傾斜面31A會接觸至構成貫通口43之孔部46所配置之間隔件6的傾斜面63，將氣體噴嘴31朝貫通口43外端側按壓至傾斜面31A與傾斜面63嵌合為止(圖10)。

之後，作業員會解除上述鎖固構件71之凹部75A與氣體供給埠4之銷49的卡合，讓銷49成為位在鎖固構件71之垂直面74C正面的狀態。此狀態中，不會進行密封構件51A,51B之壓扁，袖襯52B內端部會成為較貫通口43要突出於前方側之狀態。之後，作業員會將鎖固構件71下降。藉此，鎖固構件71的傾斜面74B便會掛上銷49，並藉由該銷49來限制位置，使得鎖固構件71朝後方移動，讓袖襯52A,52B朝貫通口43內之圓環狀面46A被按壓，並藉由該袖襯52A,52B讓密封構件51A,51B朝圓環狀面46A被按壓。

藉由如此地按壓，密封構件51A,51B便會被壓扁，朝與氣體噴嘴31之長度方向的正交方向膨脹，並密接於孔部45之內周面與氣體噴嘴31之外周面，讓氣體噴嘴31被支撐於氣體供給埠4。進一步地，讓鎖固構件71下降而朝後方移動，藉由袖襯52A,52B讓密封構件51A,51B朝圓環狀面46A被按壓，則密接於該密封構件51A,51B之氣體噴嘴31便會朝貫通口43後端側被按壓。藉此，氣體噴嘴31之基端部便會透過所嵌合之間隔件6朝貫通口43內之圓環狀面47A被按壓，而成為該基端部之移動被抑制的狀態。銷49掛上垂直面74A時，則鎖固構件71的下降便會停止，便結束氣體噴嘴31朝氣體供給埠4之組裝作業(圖12)。

其他氣體噴嘴32~34亦與氣體噴嘴31同樣地組裝在氣體供給埠4。另外，將氣體噴嘴31從氣體供給埠4拆卸時，係進行相反於組裝作業之順序來作業。

接著，就成膜裝置1之成膜處理來加以說明。首先，藉由加熱器單元16來預先加熱旋轉台2，將閘閥G開啟，讓旋轉台2間歇性旋轉，藉由該旋轉停止時之升降銷的升降動作，以搬送機構14將搬送至真空容器11內之晶圓W依序載置至凹部24內，以加熱至既定的成膜溫度。所有的凹部24內載置有晶圓W時，便關閉閘閥G，藉由真空泵39讓真空容器11內為吸引狀態。接著，進行從氣體噴嘴31,32朝處理區域P1,P2之處理氣體噴出、從氣體噴嘴33,34朝分離區域D之分離氣體噴出、從氣體供給管28朝中心部區域C之吹淨氣體噴出，以使得真空容器11內調整至既定壓力。

第1處理區域P1中，會在晶圓W表面吸附第1處理氣體成分而生成吸附層。另一方面，第2處理區域P2中，會引發此吸附層與第2處理氣體之反應，而形成反應生成物(矽氧化物)。如此地藉由持續旋轉台2之旋轉，便會依序多數次地進行吸附層的吸附及該吸附層之反應，來層積反應生成物而形成矽氧化膜。

此成膜處理中，會因為來自氣體噴嘴33,34之分離氣體及來自氣體供給管28之吹淨氣體，讓第1處理氣體與第2處理氣體不會相互反應地來使得各氣體被排氣。又，藉由未圖示之氣體供給管來將吹淨氣體供給至旋轉台2下方側，故欲擴散至旋轉台2下方側之氣體會因為該吹淨氣體而朝排氣口36,37側被推回。

依上述成膜裝置1，在從單方面被支撐於構成氣密真空容器11之側壁部13A的氣體供給埠4之氣體噴嘴31,32來將處理氣體供給至旋轉台2所載置之晶圓W時，氣體供給埠4內會在氣體噴嘴31,32之基端部與環狀間隔件6之嵌合狀態下，讓氣體噴嘴31,32之基端部透過間隔件6被按壓至氣體供給埠4內成為貫通口43內之段差面的圓環狀面47A。從而，氣體噴嘴31,32之基端部便不易因間隔件6而提升至上側。亦即，位於旋轉台2上之氣體噴嘴31,32前端部便不易降下。從而，密接於氣體噴嘴31,32與氣體供給埠4來支撐氣體噴嘴31之密封構件51A,51B即便長期使用而軟化，氣體噴嘴31,32的前端部也不易垂下。其結果，便可防止晶圓W面內各部與氣體噴嘴31,32之間的高度脫離設計值，而在晶圓W面內各部讓膜厚遠離設計值。又，使用複數成膜裝置1來對晶圓W進行成膜處理的情況，可抑制不同成膜裝置1所處理之晶圓W間的膜厚差異。

接著，就其他間隔件之構成例，以和間隔件6之差異點為中心來加以說明。圖13係顯示為其他間隔件之間隔件60的縱剖側面。此間隔件60係藉由例如聚四氟乙烯等之樹脂所構成。又，間隔件60內周面的形狀，係與間隔件6有所差異。間隔件60外端面之內周面係構成平行於間隔件60軸向之平行面65。然後，從此平行面65之內端側橫跨間隔件60內端而形成有沿軸向傾斜的傾斜面66，藉由此傾斜面66，便會隨著朝向間隔件60內端而使得該間隔件60之開口部擴徑。

氣體噴嘴31之傾斜面31A中，係讓從氣體噴嘴31之基端橫跨至相對於該基端而遠離氣體噴嘴前端側之位置的區域，與上述間隔件60之傾斜面66嵌合。如上述，由於間隔件60係樹脂製而較為柔軟，故在將氣體噴嘴31組裝於氣體供給埠4時，氣體噴嘴31之基端即便碰觸到間隔件60，該氣體噴嘴也不易破損，故如此般亦可構成為間隔件60與氣體噴嘴31之基端嵌合。又，間隔件60未設有缺槽64。這是因為樹脂較金屬的可撓性要高，而可讓氣體噴嘴31在從間隔件60拆卸時，能容易進行拆卸之故。

此般樹脂製之間隔件60具有形狀自由度較金屬製間隔件6要高的優點。但是，從要確實防止真空容器11內會有構成間隔件60之例如氟等飛散而混入晶圓之膜的觀點，較佳係使用上述金屬製的間隔件6。

然而，上述裝置1亦可構成為從氣體噴嘴31將作為處理氣體之電漿形成用氣體噴出，藉由從真空容器11之頂板12所設置之供給高頻電力的天線所放射的磁場來使得電漿形成用氣體電漿化，藉由該電漿來改質晶圓W表面所形成之膜的改質裝置。亦即，本發明不限於適用在成膜裝置。又，亦可構成為未設置上述分離區域D，而藉由CVD(Chemical Vapor Deposition)來進行成膜之裝置。又，氣體噴嘴之材質不限於石英，亦可為其他陶瓷，例如可為鋁或SiC(碳化矽)等。

(評估試驗)

以下，就本發明相關所進行之評估試驗來加以說明。上述成膜裝置1之氣體供給埠4係使用間隔件6來組裝氣體噴嘴31~34。與所述構成例之差異點係氣體噴嘴32準備3根，而分別組裝在不同氣體供給埠4。亦即，此評估試驗中，係組裝7根氣體噴嘴在氣體供給埠4。然後，測量各氣體噴嘴前端之旋轉台2起的高度(為H1)。

各氣體噴嘴31~34之組裝後，維持55日間的組裝狀態，在此55日間係讓真空容器11內之溫度從276℃朝288℃上升，之後從288℃朝276℃降低來進行20次處理。又，此55日間會暫時讓真空容器11內之溫度回到室溫。從組裝經過55日後，測量各氣體噴嘴前端之旋轉台2起的高度(為H2)，就各氣體噴嘴來比較高度H1及高度H2。比較結果，各氣體噴嘴之高度H1與高度H2的差在0.2mm以內，為實用上無問題之變化量。從而，確認了本發明的效果。又，側量高度H2後將各氣體噴嘴從間隔件6裝卸時，可容易地進行此裝卸。這應該是上述缺槽64的效果。

依本發明，在從單方面支撐於氣密處理容器之側壁部的氣體噴嘴來將處理氣體供給至基板時，在處理容器之側壁部內會是氣體噴嘴基端部與環狀間隔件的嵌合狀態，氣體噴嘴會透過間隔件被按壓至處理容器之側壁部內的孔部之段差面。從而，氣體噴嘴之基端部會因環狀間隔件而難以朝上側提起，亦即氣體噴嘴的前端部難以下降，故即便長期使用而使得密封構件軟化，氣體噴嘴的姿勢仍不易改變(氣體噴嘴難以下垂)。

本次揭示的實施形態所有要點均為例示而應非為限制。實際上，上述實施形態可以多樣的形態來具體實現。又，上述實施形態在不脫離添附之申請專利範圍及其主旨下，可以各種形態來加以省略、置換、變更。本發明之範圍意圖涵蓋添附之申請專利範圍及其均等之意涵及範圍內的所有變更。

本揭示係基於2015年10月21日所申請之日本特願2015-207362號的優先權利益，將該日本申請案之所有內容做為參考文獻而加入至此。

Claims

一種基板處理裝置，係對配置於氣密處理容器內的基板供給處理氣體來進行處理的基板處理裝置，具備有：剖面為圓形之第1孔部，其內端係開口於該處理容器側壁部之內周面，而朝外側水平地延伸；剖面為圓形之第2孔部，係在該側壁部內連續形成於該第1孔部之外端部來作為處理氣體之供給道，與該第1孔部同心且口徑較第1孔部要小；氣體噴嘴，其基端側係從內端側嵌入至該第1孔部，用以將透過該第2孔部所傳送之處理氣體供給至基板；複數之密封構件，係在該氣體噴嘴之長度方向相互地隔有間隔而介設於該氣體噴嘴外周面及該第1孔部之間，並沿著該氣體噴嘴之周圍方向形成為環狀；以及環狀之間隔件，係嵌入至該第1孔部之外端側，並在嵌合至該氣體噴嘴之基端側的狀態下，藉由該氣體噴嘴而被按壓至為第2孔部之開口緣部的環狀面。
如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該氣體噴嘴之基端側與該間隔件會相互嵌合之氣體噴嘴與間隔件的各周面會沿著軸向而傾斜。
如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中該氣體噴嘴基端側之外周面係形成為會隨著朝處理容器外側而縮徑；該間隔件之內端側的內周面係形成為會隨著朝處理容器內側而擴徑，以讓該氣體噴嘴基端側之外周面嵌合。
如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中該氣體噴嘴係石英製；該間隔件係金屬製；該氣體噴嘴外周面係在較該氣體噴嘴基端要遠離處理容器內側之位置嵌合於該間隔件，該氣體噴嘴基端之外周緣會從該間隔件之內周面遠離。
如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中該氣體噴嘴係石英製；該間隔件係金屬製；該間隔件係從處理容器內側之端部朝處理容器外側形成有缺槽。
如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該氣體噴嘴係石英製；該間隔件係金屬製；該間隔件係於該第1孔部內於徑向形成有0.05mm~0.20mm之空隙。
如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該處理容器內隙設有用以載置基板並公轉之旋轉台；該氣體噴嘴係配置於藉由該旋轉台之旋轉而讓基板通過之通過區域上方，並沿著長度方向形成有用以噴出處理氣體之噴出孔；對基板所進行之處理係在真空氛圍內所進行之成膜處理。