TWI665756B - 基板處理裝置 - Google Patents

基板處理裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI665756B
TWI665756B TW105108198A TW105108198A TWI665756B TW I665756 B TWI665756 B TW I665756B TW 105108198 A TW105108198 A TW 105108198A TW 105108198 A TW105108198 A TW 105108198A TW I665756 B TWI665756 B TW I665756B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gas
substrate holder
processing container
substrate
processing apparatus
Prior art date
Application number
TW105108198A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201701397A (zh
Inventor
金子裕史
永田朋幸
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
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 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW201701397A publication Critical patent/TW201701397A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI665756B publication Critical patent/TWI665756B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/455—Chemical 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
    • C23C16/45587—Mechanical means for changing the gas flow
    • C23C16/45591—Fixed means, e.g. wings, baffles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H01J37/32633—Baffles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32752—Means for moving the material to be treated for moving the material across the discharge
    • H01J37/32761—Continuous moving
    • H01J37/32779—Continuous moving of batches of workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816—Pressure
    • H01J37/32834—Exhausting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/455—Chemical 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
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45578—Elongated nozzles, tubes with holes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/455—Chemical 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
    • C23C16/45587—Mechanical means for changing the gas flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/458—Chemical 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 supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally

Landscapes

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

Abstract

一種基板處理裝置，具備有：基板保持具，係將複數基板以棚架狀來保持；處理容器，具有：內筒，係收容該複數基板以及該基板保持具；以及外筒，係配置於該內筒之外側；氣體供給機構，係對於收容在該處理容器內之該複數基板的被處理面以平行方式供給處理氣體；排氣機構，係經由氣體出口將該處理容器內之該處理氣體加以排氣；排氣口，係經由該基板保持具設置在和該氣體供給機構成為對向之側的該內筒之側壁；以及整流板，係於該處理容器之周向上設置在該排氣口與該氣體出口之間的該內筒之外周壁或是該外筒之內周壁；該整流板係以：從和該基板保持具之下端相對應之位置的更下方起朝上方延伸至至少和該排氣口之下端相對應之位置的方式來沿著該處理容器之鉛直方向設置。

Description

基板處理裝置
本發明係關於一種基板處理裝置。
以往已知一種縱型熱處理裝置，係做為對多數片晶圓以一次性(批次)方式進行熱處理之基板處理裝置。縱型熱處理裝置中，係於處理容器收容晶圓，從氣體供給機構對晶圓供給處理氣體來進行熱處理。
縱型熱處理裝置之構成上已知有在處理容器之側壁沿著晶圓排列方向分為複數區來設置進行排氣之排氣口，夾著晶圓在與排氣口成為對向的位置處設置供給處理氣體之氣體導入管。
但是，上述技術，由於排氣口設置於處理容器下方，故導入處理容器之處理氣體容易朝下方流動。因此，處理容器內之氣體流動有時會出現偏動。其結果，對於收容在處理容器之多數片晶圓進行熱處理時之面間均一性會降低。
是以，本發明係提供一種基板處理裝置，抑制處理容器內之氣體流動的偏動。
本發明之一態樣相關之基板處理裝置，具備有：基板保持具，係將複數基板以棚架狀來保持；處理容器，具有：內筒，係收容該複數基板以及該基板保持具；以及外筒，係配置於該內筒之外側；氣體供給機構，係對於收容在該處理容器內之該複數基板的被處理面以平行方式供給處理氣體；排氣機構，係經由氣體出口將該處理容器內之該處理氣體加以排氣；排氣 口，係經由該基板保持具設置在和該氣體供給機構成為對向之側的該內筒之側壁；以及整流板，係於該處理容器之周向上設置在該排氣口與該氣體出口之間的該內筒之外周壁或是該外筒之內周壁；該整流板係以：從和該基板保持具之下端相對應之位置的更下方起朝上方延伸至至少和該排氣口之下端相對應之位置的方式來沿著該處理容器之鉛直方向設置。
本發明之其他態樣相關之基板處理裝置，具備有：基板保持具，係將複數基板以棚架狀來保持；處理容器，具有：內筒，係收容該複數基板以及該基板保持具；以及外筒，係配置於該內筒之外側；氣體供給機構，係對於收容在該處理容器內之該複數基板的被處理面以平行方式供給處理氣體；排氣機構，係經由氣體出口將該處理容器內之該處理氣體加以排氣；以及排氣口，係經由該基板保持具設置在和該氣體供給機構成為對向之側的該內筒之側壁；該基板保持具係具有：頂板；底板，係和該頂板呈對向設置； 支柱，係將該頂板與該底板加以連結；爪部，係設置於該支柱，用以保持該複數基板；以及圓板狀構件，係設置於該頂板與該複數基板之間、以及該底板與該複數基板之間，具有較該複數基板之外徑來得大的外徑。
1‧‧‧基板處理裝置
1A‧‧‧控制部
4‧‧‧處理容器
6‧‧‧外筒
8‧‧‧內筒
10‧‧‧底部凸緣
14‧‧‧帽蓋部
16‧‧‧密封構件
18‧‧‧磁性流體密封件
20‧‧‧旋轉軸
22‧‧‧旋轉機構
24‧‧‧台
26‧‧‧保溫筒
28‧‧‧晶圓舟
28a‧‧‧頂板
28b‧‧‧底板
28c‧‧‧支柱
28d‧‧‧爪部
28e‧‧‧輔助支柱
29‧‧‧圓板狀構件
29a‧‧‧切口部
30‧‧‧升降機構
36‧‧‧氣體出口
38‧‧‧排氣系統
40‧‧‧排氣通路
42‧‧‧壓力調整閥
44‧‧‧真空泵
48‧‧‧加熱器裝置
60‧‧‧注射器
61‧‧‧氣體供給孔
75‧‧‧氣體導入埠
80‧‧‧氣體供給源
81‧‧‧流量控制閥
82‧‧‧氣體導入管
83‧‧‧接頭
101‧‧‧狹縫
102‧‧‧整流板
901‧‧‧開口部
AL‧‧‧輔助線
H‧‧‧長度
W‧‧‧晶圓
所附圖式係做為本說明書一部分組入來顯示本揭示之實施形態，連同上述一般性說明以及後述實施形態之詳細來說明本揭示之概念。
圖1係本發明之一實施形態相關之基板處理裝置之概略縱截面圖。
圖2係例示晶圓舟之概略立體圖。
圖3係例示圓板狀構件之概略俯視圖。
圖4係本發明之一實施形態相關之基板處理裝置之概略橫截面圖。
圖5係沿著圖4之輔助線AL之概略部分展開圖。
圖6係於實施例1之模擬所使用之基板處理裝置之概略構成圖。
圖7係顯示實施例1之氣流模擬結果之特性圖。
圖8係實施例2之模擬所使用之基板處理裝置之概略構成圖。
圖9係顯示實施例2之氣流模擬結果之特性圖。
圖10係實施例3之模擬所使用之基板處理裝置之概略構成圖。
圖11係顯示實施例3之氣流模擬結果之特性圖。
圖12係比較例之模擬所使用之基板處理裝置之概略構成圖。
圖13係顯示比較例之氣流模擬結果之特性圖。
以下，針對本發明之實施形態參見所附圖式來說明。此外，於本說明書以及圖式中，針對實質上具有同一機能構成之構成要素係賦予同一符號而省略重複說明。於下述詳細說明中，係以可充分理解本揭示的方式舉出諸多具體的詳細。但是，即使無如此之詳細說明，業界人士仍可完成本揭示乃為自明事項。其他例中，為了避免難以理解各種實施形態，針對公知方法、順序、系統與構成要素並未詳細顯示。
(基板處理裝置之全體構成)
針對本發明之一實施形態相關之基板處理裝置來說明。圖1係本發明之一實施形態相關之基板處理裝置1之概略縱截面圖。
如圖1所示般，基板處理裝置1具有長邊方向為鉛直方向之大致圓筒形的處理容器4。處理容器4具有雙重管構造，具備：外筒6，具有天花板；內筒8，係同心配置於外筒6之內側，具有天花板。內筒8之下端部具有朝外突出之凸緣，藉由焊接等固定於外筒6之內壁。外筒6之下端部具有朝外突出之凸緣，藉由由不鏽鋼等所形成之圓環狀的底部凸緣10而支撐外筒6之凸緣下面。底部凸緣10藉由螺釘等固定機構固定於基座板。此外，針對處理容器4之詳細構成後述之。
於底部凸緣10之下端部開口部，例如由不鏽鋼等所構成之圓盤狀的帽蓋(cap)部14係以可經由O型環等密封構件16而氣密密封的方式受到安裝。此外，於帽蓋部14之大致中心部係插通有例如可藉由磁性流體密封件18以氣密狀態來進行旋轉之旋轉軸20。此旋轉軸20之下端係連接於旋轉機構22，於旋轉軸20之上端固定有例如由不鏽鋼所構成之台24。
於台24上設置有例如石英製之保溫筒26。此外，於保溫筒26上載置著做為基板保持具之例如石英製的晶圓舟28。晶圓舟28係用以將複數晶圓 W以棚架狀保持於處理容器4內之基板保持具。於晶圓舟28，例如50~150片之半導體晶圓W等基板係以既定間隔(例如10mm程度之間距)被收容著。
圖2係例示晶圓舟28之概略立體圖。圖3係例示圓板狀構件29之概略俯視圖。
晶圓舟28例如圖2所示般係於頂板28a與底板28b之間介設複數根(例如3根)的支柱28c。於支柱28c設有用以保持晶圓W之爪部28d。此外，也可連同支柱28c來適宜設置輔助支柱28e。
於晶圓舟28之頂板28a與保持複數晶圓W之區域之間、於晶圓舟28之底板28b與保持複數晶圓W之區域之間、以及於晶圓舟28之鉛直方向中央部分分別設有1個或是複數個圓板狀構件29。圖2中分別各設置了1個圓板狀構件29。
圓板狀構件29係例如圖3所示般具有較晶圓W外徑來得大的外徑，此外，在和晶圓舟28之支柱28c以及輔助支柱28e相對應之位置具有切口部29a。圖3中形成了5個切口部29a。圓板狀構件29係從石英等耐熱性材料所形成。
此外，圓板狀構件29也可為藉由焊接等來固定於晶圓舟28之構成，也可為以可卸除方式載置於晶圓舟28之構成。
晶圓舟28、保溫筒26、台24以及帽蓋部14係藉由例如舟升降器之升降機構30而於處理容器4內成為一體來進行加載、卸載。
於底部凸緣10之側面設有用以對處理容器4內導入處理氣體之氣體導入管82。氣體導入管82係藉由接頭83等固定機構來連接於氣體導入埠75。於外筒6之凸緣，在對應於氣體導入埠75的位置形成有貫通孔。注射器60之水平部分係從處理容器4內插入至貫通孔，並藉由接頭83來連接固定氣體導入管82與注射器60。
注射器60係用以將經過氣體導入管82供給至氣體導入埠75之處理氣體供給於晶圓W之氣體供給機構。注射器60能以例如石英所構成，也能以SiC等陶瓷所構成。此外，注射器60除了石英、陶瓷以外，也可使用不易污染處理容器4內部的各種材料來構成。
注射器60之上方前端部受到密封，於注射器60之側面設有複數個氣體供給孔61，用以對於收容在處理容器4內之複數晶圓W的被處理面以平行方式供給處理氣體。亦即，於鉛直方向保持既定間隔來設置氣體供給孔61，一邊從氣體供給孔61供給處理氣體一邊對晶圓W進行熱處理，來於晶圓W進行成膜。從而，氣體供給孔61係設置在接近晶圓W之側。
此外，圖1中顯示設置1個氣體導入管82之構成，但本發明不限定於此構成。也可取決於所使用之氣體種類的數量等而採用具有複數氣體導入管82之基板處理裝置1。此外，從氣體導入埠75導入處理容器4之氣體係從氣體供給源80受到供給，而藉由流量控制閥81來做流量控制。
此外，於基板處理裝置1也可設有活性化機構，而將氣體供給孔61所供給之處理氣體利用高頻電力所產生的電漿來活性化。
於外筒6之下部設有氣體出口36，於氣體出口36連結著做為排氣機構一例之排氣系統38。排氣系統38包含連接於氣體出口36處的排氣通路40、以及於排氣通路40之中途所依序連接之壓力調整閥42與真空泵44。可藉由排氣系統38一邊調整處理容器4內之壓力、一邊對氣體進行排氣。
於處理容器4之外周側以包圍處理容器4的方式設有對於晶圓W等被處理體進行加熱之加熱器裝置48。
此外，經由晶圓舟28而對向於注射器60之側的內筒8之側壁係沿著鉛直方向形成有做為排氣口一例之狹縫101，可將內筒8內之氣體加以排氣。亦即，從注射器60之氣體供給孔61朝晶圓W所供給之處理氣體係通過狹縫101而從內筒8往內筒8與外筒6之間的空間流動，從氣體出口36排氣於處理容器4外。
狹縫101之形成方式係使得上端位置相較於保持在晶圓舟28之晶圓W當中最上段處的晶圓W之位置成為更上方。此外，狹縫101之形成方式係使得下端位置相較於保持在晶圓舟28之晶圓W當中最下段處的晶圓W之位置成為更下方。
此外，圖1中在排氣口方面係圖示了狹縫101，但本發明此點並無限定。排氣口也可為沿著處理容器4之鉛直方向所形成之複數開口部。
圖4係本發明之一實施形態相關之基板處理裝置1之概略橫截面圖。圖5係沿著圖4之輔助線AL的概略部分展開圖。此外，圖4中箭頭係顯示設置有排氣系統38之方向。此外，圖5中之箭頭係顯示處理氣體之流動。
如圖4所示般，於外筒6之內周壁，在周向上之狹縫101與排氣系統38(氣體出口36)之間分別以例如焊接設置朝內筒8之外周壁方向所突設之板狀的整流板102。整流板102如圖5所示般長邊方向為鉛直方向，從相較於與晶圓舟28之下端對應之位置更下方起，往上方延伸至至少和狹縫101之下端對應之位置為止。
以整流板102之俯視長度L1而言，如圖4所示般，若以外筒6之內周壁與內筒8之外周壁之間的長度為L2，則L1為L2之0.67倍以上(L1≧0.67×L2)為佳。整流板102之鉛直方向的高度以從內筒8之下端延伸至晶圓舟28之高度方向大致中央部分的高度為佳。
此外，圖4中雖針對整流板102設置於外筒6之內周壁的構成做了說明，但本發明於此點並無限定，整流板102也可於內筒8之外周壁朝外筒6之內周壁方向來突設。
此外，如圖1所示般，於基板處理裝置1設有控制基板處理裝置1之各部動作之例如由電腦所構成之控制部1A。控制部1A具備有由程式、記憶體、CPU所構成之數據處理部等，程式中組入有命令(各步驟)以從控制部1A朝基板處理裝置1之各部送出控制訊號來實行各種處理。此程式係儲存於電腦記憶媒體之例如軟碟、光碟、硬碟、MO(光磁碟)以及記憶卡等記憶媒體而安裝於控制部1A。
(作用‧效果)
針對本發明之一實施形態相關之基板處理裝置1之作用、效果來說明。
本發明之一實施形態相關之基板處理裝置1具備有：狹縫101，係經由晶圓舟28設置在和注射器60成對向之側的內筒8之側壁；以及整流板102，係於處理容器4之周向上設置在狹縫101與氣體出口36之間的內筒8之外周壁或是外筒6之內周壁處。此外，整流板102係以從較對應於晶圓舟28之下端的位置更下方起往上方延伸至至少對應於狹縫101之下端的位置的方式來沿著處理容器4之鉛直方向設置。
因此，通過狹縫101從內筒8流出到內筒8與外筒6之間的空間之處理氣體之一部分並非直線性到達氣體出口36而是藉由整流板102來變更過流動後從氣體出口36被排氣。
具體而言，如圖5所示般，從狹縫101之上方部分流出到內筒8與外筒6之間的空間之處理氣體在幾乎不會受到整流板102影響的情況下從氣體出口36被排氣。對此，從狹縫101之下方部分流出到內筒8與外筒6之間的空間之處理氣體係以避開整流板102的方式往上方流動，一旦通過設有整流板102之位置則朝氣體出口36往下方流動，而從氣體出口36被排氣。
結果，氣體出口36設置於處理容器4之下方之基板處理裝置1中，可抑制被導入處理容器4之處理氣體在內筒8內朝下方流動。亦即，可抑制處理容器4內之氣體流動中出現偏動。其結果，當對於收容在處理容器4之多數片晶圓W進行熱處理之時可謀求面間均勻性之提高。
此外，基板處理裝置1中，在晶圓舟28之頂板28a與保持複數晶圓W之區域之間、以及在晶圓舟28之底板28b與保持複數晶圓W之區域之間分別設有1個或是複數個圓板狀構件29。因此，在晶圓舟28之鉛直方向的上端位置附近，處理氣體被拉向鉛直方向上方之傾向弱，在下端位置附近，氣體被拉向鉛直方向下方之傾向弱。此外，由於在晶圓舟28之鉛直方向的中央部分也設有1個或是複數個圓板狀構件29，故於晶圓舟28之鉛直方向的中央位置附近，處理氣體被拉向鉛直方向下方之傾向弱。因此，從氣體供給孔61所供給之處理氣體之流動係和晶圓舟28之水平方向成為大致平行。亦即，可抑制於處理容器4內之氣體流動出現偏動。其結果，對於收容在處理容器4之多數片晶圓W進行熱處理之時，可謀求面間均勻性的提高。此外，本發明之一實施形態中雖使用了3個圓板狀構件29，但即使增加圓板狀構件29之片數來將保持晶圓W之區域分隔為複數區域，於此情況也可得到相同作用效果。
實施例
使用處理容器4內設有晶圓舟28、注射器60、氣體出口36之模式，進行從注射器60往晶圓舟28供給氣體時之氣體流動(以下也稱為「氣流」)之模擬。此外，晶圓舟28為可載置直徑300mm之晶圓W者。
(實施例1)
圖6係實施例1之模擬所使用之基板處理裝置之概略構成圖。具體而言，圖6(a)以及(b)分別為實施例1之模擬所使用之基板處理裝置之概略俯視圖以及概略縱截面圖。
實施例1中，如圖6所示般，對向於注射器60在內筒8之相反側的側壁沿著鉛直方向設有狹縫101(寬度50mm)。此外，於處理容器4之周向上在狹縫101與氣體出口36之間的外筒6之內周壁處設有往內筒8之外周壁方向突設、長邊方向為鉛直方向之板狀的整流板102。整流板102之鉛直方向的長度為從保溫筒26之下面延伸至和晶圓舟28之鉛直方向之中央部分相對應之位置為止的長度(圖6中以「H」表示)。
圖7係顯示實施例1中氣流模擬結果之特性圖。圖7中，處理容器4內之氣體流動以實線表示。
如圖7所示般，確認了實施例1中，於狹縫101附近氣體被拉向鉛直方向下方之傾向弱，從注射器60所供給之氣體流動係和晶圓舟28之水平方向成為大致平行。亦即，實施例1被認為可抑制於處理容器4內之氣體流動出現偏動。
(實施例2)
圖8係實施例2之模擬所使用之基板處理裝置之概略構成圖。具體而言，圖8(a)以及(b)分別為實施例2之模擬所使用之基板處理裝置之概略俯視圖以及概略縱截面圖。
實施例2中，如圖8所示般，對向於注射器60在內筒8之相反側的側壁沿著鉛直方向設有狹縫101(寬度50mm)。此外，於晶圓舟28之鉛直方向的上端位置、中央部分位置以及下端位置之3部位分別各設置2個圓板狀構件29。圓板狀構件29之大小較晶圓W之外徑來得大，且為具有不致干涉內筒8之外徑的大小。
圖9係顯示實施例2之氣流模擬結果之特性圖。圖9中，處理容器4內之氣體流動係以實線表示。
如圖9所示般，確認了實施例2中，於晶圓舟28之鉛直方向之上端位置附近，氣體被拉向鉛直方向上方之傾向弱，於下端位置附近，氣體被拉向鉛直方向下方之傾向弱。此外，確認了從注射器60所供給之氣體流動係和晶圓舟28之水平方向成為大致平行。亦即，實施例2中，被認為可抑制於處理容器4內之氣體流動出現偏動。
(實施例3)
圖10係實施例3之模擬所使用之基板處理裝置之概略構成圖。具體而言，圖10(a)以及(b)分別為實施例3之模擬所使用之基板處理裝置之概略俯視圖以及概略縱截面圖。
實施例3中，如圖10所示般，對向於注射器60在內筒8之相反側的側壁沿著鉛直方向設有狹縫101(寬度50mm)。此外，於處理容器4之周向上在狹縫101與氣體出口36之間的外筒6之內周壁分別設置有朝內筒8之外周壁方向突設、長邊方向為鉛直方向之板狀的整流板102。再者，於晶圓舟28之鉛直方向的上端位置、中央部分位置以及下端位置之3部位分別各設置2個圓板狀構件29。整流板102係和實施例1同樣，圓板狀構件29之大小係和實施例2同樣。亦即，實施例3為實施例1與實施例2之組合。
圖11係顯示實施例3之氣流模擬結果之特性圖。圖11中，處理容器4內之氣體流動係以實線顯示。
如圖11所示般，確認了實施例3中，於狹縫101附近，氣體被拉向鉛直方向下方之傾向弱，從氣體供給孔61所供給之氣體流動係和晶圓舟28之水平方向成為大致平行。此外，確認了實施例3中，於晶圓舟28之鉛直方向的上端位置附近，氣體被拉向鉛直方向上方之傾向弱，在下端位置附近，氣體被拉向鉛直方向下方之傾向弱。此外，確認了從注射器60所供給之氣體流動係和晶圓舟28之水平方向成為大致平行。亦即，實施例3被認為可抑制於處理容器4內之氣體流動出現偏動。
(比較例)
圖12係比較例之模擬所使用之基板處理裝置之概略構成圖。具體而言，圖12係比較例之模擬所使用之基板處理裝置之概略縱截面圖。
比較例中，在取代實施例1至3所設狹縫101而成為從鉛直方向上方往下方依序具有大小變小之開口部901這點、以及並未設置在實施例1至3所設之整流板102以及圓板狀構件29這點上有別於實施例1至3。
圖13係顯示比較例之氣流模擬結果之特性圖。圖13中，處理容器4內之氣體流動係以實線顯示。
如圖13所示般，確認了比較例中，從注射器60所供給之氣體相對於晶圓舟28之水平方向大幅彎曲流動。此外，確認了於晶圓舟28之鉛直方向的下端位置附近，氣體被大幅拉向設置有氣體出口36之下方。亦即，比較例被認為於處理容器4內之氣體流動出現顯著偏動。
依據一態樣，可抑制處理容器內之氣體流動之偏動。
此處所揭示之實施形態的所有說明僅為例示而非限制性說明。實際上，上述實施形態能以各種形態來顯現。此外，上述實施形態在不脫離所附申請專利範圍及其主旨的前提下能以各種形態進行省略、置換、變更。本發明之範圍應包含所附申請專利範圍及其均等含意以及範圍內之所有變更。
此揭示係基於2015年3月19日提出申請之日本專利申請第2015-055586號的優先權利益，將該日本申請案的內容全部以參見文獻的形式納入本說明書中。

Claims (8)

  1. 一種基板處理裝置，具備有：基板保持具，係將複數基板以棚架狀來保持；處理容器，具有：內筒，係收容該複數基板以及該基板保持具；以及外筒，係配置於該內筒之外側；氣體供給機構，係對於收容在該處理容器內之該複數基板的被處理面以平行方式供給處理氣體；排氣機構，係經由氣體出口將該處理容器內之該處理氣體加以排氣；排氣口，係經由該基板保持具設置在和該氣體供給機構成為對向之側的該內筒之側壁；以及整流板，係於該處理容器之周向上設置在該排氣口與該氣體出口之間的該內筒之外周壁或是該外筒之內周壁；該整流板係以：從和該基板保持具之下端相對應之位置的更下方起，朝上方延伸至和該基板保持具的中途相對應之位置的方式來沿著該處理容器之鉛直方向設置。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該整流板係以：從和該基板保持具之下端相對應之位置的更下方起延伸至至少和該基板保持具之中央相對應之位置的方式來沿著該處理容器之鉛直方向設置。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該排氣口係以下述方式所形成之狹縫：上端位置成為較保持在該基板保持具當中最上段之晶圓的位置來得更上方，下端位置成為較保持在該基板保持具當中最下段之晶圓的位置來得更下方。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該排氣口係沿著該處理容器之鉛直方向所形成之複數開口部。
  5. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該基板保持具係具有：頂板；底板，係和該頂板呈對向設置；支柱，係將該頂板與該底板加以連結；爪部，係設置於該支柱，用以保持該複數基板；以及圓板狀構件，係設置於該頂板與該複數基板之間、以及該底板與該複數基板之間，具有較該複數基板之外徑來得大的外徑。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置，其中該圓板狀構件具有切口部，使得該切口部之位置對應於該支柱之位置以保持於該爪部。
  7. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該整流板係設置於該外筒之內周壁。
  8. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該整流板之俯視上長度為該外筒之內周壁與該內筒之外周壁之間的長度之0.67倍以上。
TW105108198A 2015-03-19 2016-03-17 基板處理裝置 TWI665756B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-055586 2015-03-19
JP2015055586A JP6468901B2 (ja) 2015-03-19 2015-03-19 基板処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201701397A TW201701397A (zh) 2017-01-01
TWI665756B true TWI665756B (zh) 2019-07-11

Family

ID=56925127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105108198A TWI665756B (zh) 2015-03-19 2016-03-17 基板處理裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10636627B2 (zh)
JP (1) JP6468901B2 (zh)
KR (1) KR101994514B1 (zh)
CN (1) CN105990197B (zh)
TW (1) TWI665756B (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6468901B2 (ja) * 2015-03-19 2019-02-13 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
KR102147174B1 (ko) * 2016-11-18 2020-08-28 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 기판 처리 장치, 반응관 구조 및 반도체 장치의 제조 방법
JP6758163B2 (ja) * 2016-11-21 2020-09-23 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP2018159123A (ja) * 2017-03-23 2018-10-11 東芝メモリ株式会社 基板処理装置、および半導体装置の製造方法
KR101910085B1 (ko) * 2017-06-08 2018-10-22 주식회사 유진테크 기판처리장치
JP6846993B2 (ja) * 2017-06-19 2021-03-24 東京エレクトロン株式会社 基板保持具及びこれを用いた基板処理装置
JP6952595B2 (ja) * 2017-12-20 2021-10-20 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置
JP6770617B1 (ja) * 2019-08-09 2020-10-14 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板保持具
TWI735115B (zh) * 2019-12-24 2021-08-01 力成科技股份有限公司 晶圓儲存裝置及晶圓承載盤
JP2022124138A (ja) 2021-02-15 2022-08-25 東京エレクトロン株式会社 処理装置
KR20230157939A (ko) * 2021-03-19 2023-11-17 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 기판 보지구, 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조방법 및 프로그램
JP7290684B2 (ja) * 2021-03-26 2023-06-13 株式会社Kokusai Electric 反応管、処理装置、および半導体装置の製造方法
JP2023161239A (ja) 2022-04-25 2023-11-07 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110253049A1 (en) * 2007-07-26 2011-10-20 Hitachi Kokusai Electric Inc. Semiconductor processing apparatus
TW201447212A (zh) * 2013-03-11 2014-12-16 Tokyo Electron Ltd 支持構件及半導體製造裝置
TW201511091A (zh) * 2013-07-02 2015-03-16 Tokyo Electron Ltd 基板處理裝置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06208958A (ja) * 1993-01-11 1994-07-26 Ryoden Semiconductor Syst Eng Kk 薄膜形成装置
JP4045689B2 (ja) * 1999-04-14 2008-02-13 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
JP2001077042A (ja) * 1999-09-02 2001-03-23 Tokyo Electron Ltd 縦型熱処理装置
US6849131B2 (en) * 2002-10-05 2005-02-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Truncated dummy plate for process furnace
US7748542B2 (en) * 2005-08-31 2010-07-06 Applied Materials, Inc. Batch deposition tool and compressed boat
JP4426518B2 (ja) * 2005-10-11 2010-03-03 東京エレクトロン株式会社 処理装置
JP5205910B2 (ja) * 2006-10-31 2013-06-05 三菱マテリアル株式会社 トリクロロシラン製造装置
JP5184329B2 (ja) * 2008-12-22 2013-04-17 株式会社日立国際電気 基板処理装置、基板処理方法及び半導体装置の製造方法
JP5658463B2 (ja) * 2009-02-27 2015-01-28 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP5545055B2 (ja) * 2010-06-15 2014-07-09 東京エレクトロン株式会社 支持体構造及び処理装置
JP5565242B2 (ja) * 2010-09-29 2014-08-06 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置
JP2012156510A (ja) * 2011-01-21 2012-08-16 Asm Internatl Nv 熱処理炉およびそのライナー
US8398773B2 (en) * 2011-01-21 2013-03-19 Asm International N.V. Thermal processing furnace and liner for the same
JP2012178390A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2014067783A (ja) * 2012-09-25 2014-04-17 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法
JP2014090212A (ja) * 2014-02-01 2014-05-15 Tokyo Electron Ltd 処理容器構造及び処理装置
JP6468901B2 (ja) * 2015-03-19 2019-02-13 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP6464990B2 (ja) * 2015-10-21 2019-02-06 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110253049A1 (en) * 2007-07-26 2011-10-20 Hitachi Kokusai Electric Inc. Semiconductor processing apparatus
TW201447212A (zh) * 2013-03-11 2014-12-16 Tokyo Electron Ltd 支持構件及半導體製造裝置
TW201511091A (zh) * 2013-07-02 2015-03-16 Tokyo Electron Ltd 基板處理裝置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105990197B (zh) 2020-08-25
KR101994514B1 (ko) 2019-06-28
US10636627B2 (en) 2020-04-28
TW201701397A (zh) 2017-01-01
US20160276206A1 (en) 2016-09-22
CN105990197A (zh) 2016-10-05
KR20160112948A (ko) 2016-09-28
JP6468901B2 (ja) 2019-02-13
JP2016178136A (ja) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI665756B (zh) 基板處理裝置
US10811271B2 (en) Substrate processing device, manufacturing method for semiconductor device, and reaction tube
TWI682490B (zh) 基板載置台
KR20170113218A (ko) 기판 처리 장치
US11367633B2 (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
JP6600408B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体
KR20200125464A (ko) 열처리 장치, 열처리 방법 및 성막 방법
TW202013587A (zh) 成膜裝置
JP6796692B2 (ja) 基板処理装置
JP6890085B2 (ja) 基板処理装置
US11211265B2 (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
KR102476943B1 (ko) 이너 월 및 기판 처리 장치
JP6749268B2 (ja) 基板処理装置