TWI836550B - 基板處理裝置、處理容器、半導體裝置的製造方法及記錄媒體 - Google Patents
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Abstract
[課題] 提供一種能夠在防止噴管傾倒的同時把噴管連接到反應管並進行固定之技術。
[解決手段] 提供一種技術，具備：非金屬製的氣體導入部，其係貫穿處理容器的側壁且設置成與前述側壁為一體，並具有朝前述處理容器內突出的末端；非金屬製的噴管，其係具有插入到前述氣體導入部的內側且與前述氣體導入部流體性連通的第1直線部、和與前述第1直線部流體性連通並沿著前述處理容器的內壁配置的第2直線部；以及固定塊，其係設在前述處理容器的前述側壁的內側且前述氣體導入部的上方，具有能夠讓前述噴管移動在前述處理容器的半徑方向上的溝。
Description
本揭示有關基板處理裝置、處理容器、半導體裝置的製造方法及記錄媒體。
在被半導體裝置的製造方法所利用的基板處理裝置中，存在具有對處理室內的基板供給處理氣體的噴管之基板處理裝置(例如，專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2018/179157號專利公報
[專利文獻2]日本特開平9-97767號專利公報
[發明所欲解決之課題]
是有進行消耗的噴管的更換和多種噴管的評價的情況。在該情況下，需要在防止噴管傾倒的同時將石英製的噴管連接到石英製的反應管並進行固定的技術。
本揭示的課題在於提供一種能夠在防止噴管傾倒的同時把噴管連接到反應管並進行固定的技術。
其他的課題及新穎的特徵，載明在本說明書之記述及圖面中。
[用於解決課題之手段]
簡單說明本揭示中代表性的成果的概要如下述。
根據本揭示之一個樣態，提供一種技術，具備：
非金屬製的氣體導入部，其係貫穿處理容器的側壁且設置成與前述側壁為一體，並具有朝前述處理容器內突出的末端；
非金屬製的噴管，其係具有插入到前述氣體導入部的內側且與前述氣體導入部流體性連通的第1直線部、和與前述第1直線部流體性連通並沿著前述處理容器的內壁配置的第2直線部；以及
固定塊，其係設在前述處理容器的前述側壁的內側且前述氣體導入部的上方，具有能夠讓前述噴管移動在前述處理容器的半徑方向上的溝。
[發明效果]
根據本揭示的技術，能夠在防止噴管傾倒的同時把噴管連接到反應管並進行固定。
以下，使用圖面說明實施方式。但是，以下的說明中，對相同構成要件給予相同元件符號並省略重覆的說明。此外，為了讓說明更明確，存在有圖面與實際形態相比為示意性表示的情況，但終究是一個例子，並非限制本揭示的解釋。
(1)基板處理裝置的構成例
圖1為適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的縱型處理爐的概略構成圖，為以縱剖視圖來表示處理爐部分之圖。如圖1所示，基板處理裝置1具有縱型的處理爐202。處理爐202具備作為處理容器的反應管203。反應管203是例如石英(SiO
2)或碳化矽(SiC)等耐熱耐腐蝕性材料製，構成為下端具有爐口(開口)的圓筒構件。在反應管203的筒中空部形成有處理室201。處理室201在內部具備：收容作為基板的晶圓200的作為第1區域的晶圓收容區域A(以下稱為區域A)、以及設在區域A的垂直方向下方的作為第2區域的爐口周邊區域B(以下稱為區域B)。
在反應管203的下方，設有作為可以把反應管203的下端開口予以氣密閉塞的蓋部之密封蓋219。在密封蓋219的下方設置有旋轉機構267。密封蓋219形成為圓盤狀，構成為層疊有構成上表面側的上表面基座部219a、和構成下表面側的下表面基座部219b。上表面基座部219a例如利用石英等非金屬構件來構成，其厚度為10~20mm左右。下表面基座部219b例如利用不鏽鋼(SUS)等金屬構件構成。旋轉機構267的旋轉軸255貫穿密封蓋219並連接到舟皿217。旋轉機構267，係構成為以使舟皿217旋轉的方式使晶圓200旋轉。開設在旋轉軸255之旋轉軸255的軸承部219s，係構成作為磁密封件等流體密封件。密封蓋219藉由設置在反應管203下方的舟皿升降機115而升降在垂直方向上。舟皿升降機115構成作為，藉由使密封蓋219升降而把舟皿217即晶圓200往處理室201內外搬入及搬出(搬運)的搬運機構。
作為基板支撐件的舟皿217構成為，把多片，例如25~200片的晶圓200以水平姿勢且以在彼此中心對齊的狀態下沿垂直方向排列的方式多層地支撐，即，使其隔開間隔地排列。舟皿217為例如石英或SiC等耐熱性材料製，上下具備頂板217a、底板217b。以水平姿勢多層地支撐於舟皿217下部的絕熱體218為例如石英或SiC等耐熱性材料製，構成為抑制區域A與區域B之間的熱傳導。也能夠將絕熱體218認為是舟皿217的構成構件的一部分。
在反應管203的外側設有作為第1加熱部的加熱器207、和作為第2加熱部的加熱器208。從加熱器電源單元210(參閱圖6)朝加熱器207、208供給電力。
加熱器207以至少包圍區域A的方式垂直地安裝。加熱器207在後述的基板處理工序中以將收容在區域A中的晶圓200加熱到規定溫度的方式被控制。
加熱器208以包圍區域B的至少一部分的方式設在加熱器207的垂直方向下方。
加熱器208利用沿反應管203的外周方向排列(分割)之多個加熱器單元來構成。加熱器208在後述的基板處理工序中被控制成，特別將反應管203的爐口周邊的側壁的溫度和配管的溫度分別維持在規定溫度。此外，以下將反應管203的爐口周邊的側壁僅稱為爐口部側壁。
在處理室201內，設有從反應管203的側壁的外側貫穿到內側、並且沿著反應管203的內壁延伸的溫度感測器保護管263a。在溫度感測器保護管263a的管內，設置從反應管203的外側插通有作為溫度檢測部的溫度感測器263。根據溫度感測器263檢測出的溫度資訊，調整加熱器207的輸出。溫度感測器263主要由熱電偶構成。此外，也可以設有多個溫度感測器263及溫度感測器保護管263a。
在反應管203的側壁連接有將氣體供給到處理室201內的第1氣體供給管232a、第2氣體供給管232b。氣體供給管232a、232b是由例如石英(SiO
2)或碳化矽(SiC)等耐熱性材料構成的非金屬的氣體供給管，將反應管203的爐口附近(即區域B周邊)的側壁從外側向內側貫穿之後沿著反應管203的內壁朝上延伸。氣體供給管232b還構成為在從反應管203的頂壁部分向上方穿過並一旦出到反應管203外之後，在反應管203的頂壁部分的中心附近連接到反應管203內。在氣體供給管232a的末端或側部和氣體供給管232b的末端開口，並構成氣體供給孔(吐出孔)。氣體供給管232a構成為將第1氧化劑的氣化氣體供給到處理室201內，氣體供給管232b構成為將第2氧化劑的氣體供給到處理室201內。
在氣體供給管232a上，從上游側按順序設有氣體產生器250a、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)241a、作為開閉閥的閥243a。在氣體產生器250a上連接有供給作為液體原料的第1氧化劑的液體供給管、供給用於使液體氣化的載氣的載氣供給管等。第1氧化劑具有容易液化的特性。第1氧化劑還可具有以其單體或在與處理容器內的其他物質混合的狀態下侵蝕金屬的、例如破壞鈍化層而使其生鏽的性質。
在氣體供給管232b上，從上游側按順序設有氣體源250b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)241b、作為開閉閥的閥243b。氣體源250b是供給作為氣體原料的第2氧化劑的氣體供給管、和/或供給載氣的載氣供給管。在第2氧化劑為液體原料的情況下，氣體源250b成為氣體產生器。
第1氧化劑例如能夠設為過氧化氫、水及臭氧中的至少一種。第2氧化劑例如能夠設為氧氣(O
2)。
在此，例示性地說明第1氧化劑為例如過氧化氫水(雙氧水)的情況。過氧化氫水是指通過使在常溫下為液體的過氧化氫(H
2O
2)溶解於作為溶劑的水(H
2O)中而得到的水溶液。氣體產生器250a藉由將過氧化氫水加熱到規定溫度(氣化溫度)等，來使其氣化或霧化從而產生氣化氣體。在氣化氣體中分別以規定濃度含有氣體狀或霧狀的H
2O
2及水蒸氣(H
2O氣體)。氣化氣體所含有的H
2O
2為活性氧的一種，不穩定，容易放出O，而生成OH自由基，作為具有非常強的氧化力的氧化劑(O源，氧源)而發揮作用。
主要由氣體供給管232a、MFC241a、閥243a構成氣化氣體供給系統。由氣體供給管232b、MFC241b、閥243b構成氣體供給系統。
在反應管203的爐口附近(爐口周邊)的側壁連接有將處理室201內的環境氣體排出的排氣管231。在排氣管231上，經由檢測處理室201內的壓力的作為壓力檢測器的壓力感測器245及作為壓力調整器的APC閥244，連接有作為排氣裝置的真空泵246。APC閥244構成為，能夠藉由在使真空泵246工作的狀態下將閥開閉來進行處理室201內的真空排氣及真空排氣停止，而且能夠藉由在使真空泵246工作的狀態下根據由壓力感測器245檢測出的壓力資訊調節閥開度來調整處理室201內的壓力。主要由排氣管231、APC閥244、壓力感測器245構成排氣系統也可以將真空泵246包含在排氣系統中來考慮。
圖2為表示適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的反應管的爐口周邊構造的概略構成圖，為以水平剖視圖來表示爐口周邊之圖。如圖2所示，在反應管203的爐口部側壁設有氣體供給管232a、232b、溫度感測器保護管263a及排氣管231等配管。在反應管203的爐口部側壁上，能夠配置測量爐口部側壁的外周面溫度的側壁溫度感測器303a、303a’、303b。
使用圖3~圖6，說明第1氣體供給管232a、第2氣體供給管232b的安裝的構成例及氣體導入部的構成例。圖3為表示適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的反應管內的噴管的概略構成圖。圖4為適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的固定塊的概略構成圖。圖5為適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的氣體導入部的末端部分的概略構成圖。圖6為適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的反應管之設在爐口周邊的概略構成圖，為以縱剖視圖來表示氣體導入部之圖。
圖3為從反應管203的內側觀察反應管203的內壁2031側之立體圖，在反應管203的內壁2031安裝有第1氣體供給管232a和第2氣體供給管232b。第1氣體供給管232a以能夠裝拆的方式安裝於反應管203的內壁2031。另一方面，第2氣體供給管232b以無法裝拆的方式安裝於反應管203的內壁2031。
第1氣體供給管232a利用更換式的噴管30所構成。噴管30具有插入到氣體導入部(氣體口)50的內側並與氣體導入部50流體性連通的第1直線部31(參閱圖6)、和與第1直線部31流體性連通且沿著反應管(以下也稱為處理容器)203的內壁2031配置的第2直線部32。第1直線部31和第2直線部32成大致直角，噴管30作為整體呈L字形。
噴管30的第2直線部32在上方由固定塊40定位，在下方由氣體導入部50的作為端部的末端51的這一部分定位，從而成為能夠在防止噴管30傾倒和脫落的同時將噴管30連接於反應管203並進行固定的構成。
如圖3、圖4所示，固定塊40設在反應管203的側壁203s的內側的內壁2031且氣體導入部50的上方。
固定塊40在俯視時具有能夠使噴管30在反應管203的半徑方向上移動的溝41。固定塊40利用例如焊接等與反應管203的內壁2031一體地形成，溝41朝向反應管203的內側方向開放。
固定塊40的溝41具有擴寬部43。構成為在擴寬部43中嵌入有作為限制件的限制板45。擴寬部43為沒有貫穿至固定塊40的下端的構成。限制板45為非金屬製，由例如石英(SiO
2)或碳化矽(SiC)等耐熱性材料構成。
在將噴管30與擴寬部43相比配置到溝41的底側(距內壁2031近的那一側)的狀態下，將限制板45插入到擴寬部43中，能夠限制噴管30的(向反應管203的半徑方向的)移動。也就是說，噴管30(的第2直線部32)藉由被固定塊40的溝41的外周側的端部41e和限制板45包挾著，而在水平方向上被定位。
固定塊40較佳為在作業員從反應管203的爐口部分伸入胳膊時伸到的位置，能夠設在反應管203的絕熱區域中的高度(例如區域B的上邊的高度)、距爐口40cm以下的高度或比噴管30的高度方向的中央低的高度。
如圖3、圖5所示，氣體導入部50將反應管203的側壁203s貫穿並與側壁203s一體地設置，具有向反應管203內突出的末端51。氣體導入部50由與反應管203相同的材料、例如石英(SiO
2)或碳化矽(SiC)等耐熱性材料構成，是非金屬製。氣體導入部50存在以絕熱或緩和應力為目的而設為在處理容器的外側的端部相互接合的雙重管構造的情況。
氣體導入部50的在反應管203內側的端部(末端51的部分)與噴管30相比向反應管203的內側伸長，氣體導入部50的在反應管203內側的末端51具備供作為止動件的止動板55插入的溝部53。噴管30(的第2直線部32)的下側構成為藉由止動板55插入到溝部53中而在水平方向上被定位，藉由將止動板55插入到溝部53中，能夠限制噴管30的(向反應管203的半徑方向的)移動。
氣體導入部50具有導入管57，該導入管具有與噴管30的外徑大致相對應的內徑。導入管57與雙重管構造中的內管相對應。在導入管57的末端(51)且上端具有與內徑大致相對應的寬度的U字形的切口部52。切口部52將導入管57的末端的上半部分開放，避免了與噴管30的第2直線部之間的干涉。
噴管30的下端具有與氣體導入部50的相對的表面相對應的形狀，具有使噴管30的內部和導入管57流體性連通的開口。如以上說明那樣，在反應管203內沒有使用金屬製的構件。由此防止了因與液化的原料接觸導致的腐蝕和反應管內的金屬污染。
(氣體導入部的構成例)
使用圖6，說明氣體導入部的構成例。圖6為適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的反應管之設在爐口周邊的概略構成圖，為以縱剖視圖來表示氣體導入部之圖。
如圖6所示，在反應管(處理容器)203的側壁203s設有氣體導入部50。噴管30通過第1緩衝環60、第1密封環61、墊圈62、管套螺旋件63(union screw)、套筒64、第2緩衝環65、第2密封環66、蓋型螺帽67、螺旋彈簧70等，在穿插於氣體導入部50的狀態下被固定於安裝板68。在反應管203的爐口部分設有用於冷卻反應管203的爐口部分的冷卻塊72、以及用於保持反應管203的爐口部分的保持件73。
套筒64是例如不鏽鋼(SUS)等金屬或石英(SiO
2)等耐腐蝕材料製，被設為筒狀的形狀。在套筒64的一端(氣體導入部50的那一側)的末端形成有供第1緩衝環60和第1密封環61等嵌入的溝，在另一端(蓋型螺帽67的那一側)的外周切有外螺紋。
管套螺旋件63是例如不鏽鋼(SUS)等金屬製，被設為筒狀的形狀。管套螺旋件63的右側的外周切有外螺紋，與設於不鏽鋼(SUS)等金屬製的安裝板68的螺紋孔螺合。管套螺旋件63的左側外周成為六角螺帽形狀。藉由將管套螺旋件63螺入到安裝板68中，螺旋彈簧70被施力，套筒64的右端經由第1密封環61被壓抵於氣體導入部50的左壁部。
第1密封環(也稱為O型環)是聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene：PTFE)等氟樹脂製，被設為環狀的形狀。將套筒64的末端(右側)與氣體導入部50的末端(左側壁面)之間封上(密封)。
第2密封環(也稱為O型環)是聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene：PTFE)等氟樹脂製，被設為環狀的形狀。將套筒64的另一末端(左側)與噴管30的外周面之間密封。
第1緩衝環60及第2緩衝環65由聚四氟乙烯(PTFE)等氟樹脂製構成，用於防止密封環(61、66)過度變形。
墊圈62是例如不鏽鋼(SUS)等金屬製，從管套螺旋件63與套筒64之間跨到螺旋彈簧70與管套螺旋件63之間而設置，用於減少摩擦。
蓋型螺帽67是例如不鏽鋼(SUS)等金屬製，用於與套筒64的左端外周螺合，將第2密封環66夾在套筒64與蓋型螺帽67之間，從而使第2密封環66壓接於套筒64及噴管30。
像這樣，噴管30由不與安裝板68剛性接合的套筒64支撐。因此，即使氣體導入部50與安裝板68之間的組裝尺寸公差大，也能夠不使噴管30破損地進行安裝，也能夠細微地調整噴管的角度。
在將噴管30安裝於反應管(處理容器)203時，能夠如以下那樣進行。
1)噴管30的插入工序：
作業員從反應管203的下部的爐口向反應管203的內部放入噴管30。並且，將噴管30的第1直線部31向氣體導入部50的內部插入，並將噴管30的第2直線部32向溝41插入直至噴管30的第2直線部32碰到固定塊40的溝41的底部(外周側的端部41e)的程度。在該狀態下作業員能夠不使噴管脫離、傾斜以及破損地將手從噴管30拿開。
2)限制板45和止動板55的安裝工序：
作業員從反應管203的爐口向內側伸出手，將限制板45插入到擴寬部43中，並將止動板55插入到溝部53中。
3)噴管30向氣體導入部50的安裝工序：
作業員恰當地緊固管套螺旋件63、蓋型螺帽67，將噴管30氣密地安裝於氣體導入部50。
在將噴管30從反應管203拆下時，經由反著進行上述安裝時的上述1)、2)、3)，而能夠將噴管30從反應管203拆下。也就是說，擰鬆管套螺旋件63和蓋型螺帽67，然後拆下限制板45和止動板55，並且將噴管30的第1直線部31從氣體導入部50拔出。然後，將噴管30從反應管203的爐口部分拿出到反應管203的外部。
由此，能夠在防止構成第1氣體供給管232a的噴管30在反應管203內的傾倒的同時將石英製的噴管30連接於石英製的反應管203並進行固定。另外，能夠更換處理室203內的噴管30，對多種噴管進行評價。
(控制器)
接下來，使用圖7說明對基板處理裝置1的各部分的動作進行控制的控制器121。圖7為適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的控制器的概略構成圖，為表示控制器的控制系統之方塊圖。
如圖7所示，基板處理裝置1具有控制基板處理裝置1的各部分的動作的控制器121。作為控制部的控制器121構成為具備CPU121a、RAM121b、記憶裝置121c、I/O埠121d的電腦。RAM121b、記憶裝置121c、I/O埠121d構成為能夠經由內部匯流排121e與CPU121a進行資料交換。在控制器121上連接有構成為觸控面板等的輸入輸出裝置122。
記憶裝置121c由快閃記憶體或HDD(Hard Disk Drive，硬碟)等構成。在記憶裝置121c內，收納可以讀出控制基板處理裝置的動作之控制程式、或記載後述的基板處理的步驟或條件之製程變因(process recipe)等。製程變因是以能夠使控制器121執行後述的各步驟並得到規定結果的方式進行組合而成的，作為程式而發揮功能。以下，也將該製程變因和控制程式等進行總稱而僅稱為程式另外，也將製程變因僅稱為配方。在本說明書中在使用了程式這一術語的情況下，存在僅包含配方單方的情況、僅包含控制程式單方的情況、或包含這兩方的情況。RAM121b構成為暫時保持由CPU121a讀出的程式和資料等的存儲區域。
I/O埠121d與上述的MFC241a、閥243a、氣體產生器250a、壓力感測器245、APC閥244、真空泵246、加熱器電源單元210、溫度感測器263、側壁溫度感測器303a、303a’、303b、氣體供給管溫度感測器(未圖示)、排氣管溫度感測器(未圖示)、旋轉機構267、舟皿升降機115等連接。氣體供給管溫度感測器是測量氣體供給管232a、232b的溫度的配管溫度感測器。排氣管溫度感測器是測量排氣管231的溫度的配管溫度感測器。
CPU121a構成為從記憶裝置121c讀出並執行控制程式，並且根據來自輸出入裝置122的操作指令的輸入等從記憶裝置121c讀出配方。CPU121a構成為以遵照讀出的配方內容的方式對根據氣體產生器250a進行的氣體生成動作、基於MFC241a對氣體的流量調整動作、閥243a的開閉動作、利用APC閥244基於壓力感測器245進行的壓力調整動作、真空泵246的起動及停止、根據溫度感測器263、側壁溫度感測器303a、303a’、303b、氣體供給管溫度感測器、排氣管溫度感測器對從加熱器電源單元210向加熱器207、208、蓋加熱器的電力供給量的調整動作、基於旋轉機構267進行的舟皿217的旋轉及旋轉速度調節動作、基於舟皿升降機115進行的舟皿217的升降動作等進行控制。蓋加熱器是設在密封蓋219的下側、用於加熱密封蓋219的加熱器。
控制器121能夠藉由將保存於外部記憶裝置(例如HDD等磁片、CD等光碟、MO等光磁片、USB記憶體等半導體記憶體)123的上述程式安裝於電腦而構成。記憶裝置121c和外部記憶裝置123構成為電腦可讀的記錄媒體。以下，把這些統稱為，簡單稱為記錄媒體。在本說明書中在使用了記錄媒體這一術語的情況下，存在僅包含記憶裝置121c單方的情況、僅包含外部記憶裝置123單方的情況、或包含這兩方的情況。此外，程式向電腦的提供也可以不使用外部記憶裝置123而使用網際網路和專用線路等通訊手段來進行。
(2)基板處理工序
接下來，使用圖8說明使用基板處理裝置1來實施作為半導體裝置的製造工序的一個工序的基板處理工序的一個例子。圖8是表示適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理工序之一例之流程圖。在以下的說明中，構成基板處理裝置1的各部分的動作由控制器121控制。
此外，在該基板處理工序中被實施規定處理的基板的表面形成有具有矽氮烷鍵(-Si-N-)或矽氧烷鍵(-O-Si-O-)的膜(聚矽氮烷膜或矽氧烷聚合物)。這些膜經常通過塗布法形成，也被稱為SOD(Spin-on Dielectric)或SOG (Spin-on Grass)。例如具有在聚矽氮烷膜中除了矽(Si)以外還含有氮(N)、氫(H)、以及混有碳(C)和其他雜質的情況。在該基板處理工序中，通過在比較低溫的條件下對形成在晶圓200上的聚矽氮烷膜供給含有第1氧化劑的氣化氣體，而將該膜改質(氧化)。
(基板搬入工序：步驟S1)
在表面形成有聚矽氮烷膜的多片晶圓200被裝填於舟皿217。然後，如圖1所示，支撐著多片晶圓200的舟皿217被舟皿升降機115抬升而向處理室201內搬入。在該狀態下，密封蓋219成為經由O型環將反應管203的下端密封的狀態。
(壓力、溫度調整工序：步驟S2)
以處理室201內、即存在晶圓200的空間成為規定壓力(改質壓力)的方式，藉由真空泵246將處理室201內真空排氣。另外，藉由加熱器207、208、蓋加熱器將反應管203、收容在處理室201中的晶圓200、密封蓋219等加熱。
此時，以收容在區域A中的晶圓200成為規定溫度的方式，根據溫度感測器263檢測出的溫度資訊，回饋控制從加熱器電源單元210往加熱器207的通電狀況。
另外，根據設於加熱器208的溫度感測器(側壁溫度感測器303a、303b、氣體供給管溫度感測器、排氣管溫度感測器)所檢測出的溫度資訊，以反應管203的爐口部的側壁的溫度和氣體供給管232a、溫度感測器保護管263a及排氣管231的溫度分別成為規定溫度(或規定的溫度分佈)的方式，回饋控制從加熱器電源單元210往加熱器單元208的通電狀況。
加熱器207、208的回饋控制至少在針對晶圓200的處理結束之前的期間持續進行。另外，開始因旋轉機構267所致之晶圓200的旋轉。真空泵246的運轉、晶圓200的加熱及旋轉均至少在針對晶圓200的處理結束之前的期間持續進行。
(改質工序：步驟S3)
接著，開始液體原料及載氣向氣體產生器250a的供給，經由氣體產生器250a產生第1氧化劑的氣化氣體。在氣化氣體的產生量和濃度等穩定後，打開閥243a、243b，在透過MFC241a、241b進行流量控制的同時，將第1氧化劑及第2氧化劑從氣體供給管232a、232b的氣體供給孔向處理室201內供給。被供給到處理室201內的氣體從排氣管231排出。此時，在晶圓200的表面發生氧化反應，晶圓200上的聚矽氮烷膜被改質成氧化矽膜(SiO膜)。
在經過了規定時間而聚矽氮烷膜向SiO膜的改質結束後，關閉閥243a，停止氣化氣體向處理室201內的供給。
作為改質工序的處理條件，例示以下。
液體原料的第1氧化劑的濃度：20~40%，較佳為25~35%
液體原料的氣化條件：在大致大氣壓下加熱到120~200℃
改質壓力：700~1000hPa(大氣壓、微減壓及微加壓中的某一個)
晶圓200的溫度：70~110℃，較佳為70~80℃
在此處所述的溫度條件下，有可能被供給到處理室201內的氣化氣體在處理室201內再次液化，由此產生的液體滯留於爐口周邊(密封蓋219的上表面等)。尤其是，在爐口部側壁、處理室201內的氣體供給管232a、溫度感測器保護管263a等之中，如上述那樣有時會產生局部的低溫區域，由於與局部產生的低溫區域接觸而氣化氣體容易再次液化。
在本實施方式中，藉由控制如上述般構成的加熱器208，而將反應管203的爐口的側壁等均等地加熱，從而防止了產生局部的低溫區域。在此，為了防止再次液化，以在爐口周邊的側壁等之中不會產生低於規定溫度(第1下限溫度)的區域的方式進行溫度控制。下限溫度根據氣化氣體的濃度等條件而不同，但例如在上述的處理條件中為80℃以上。
(乾燥工序：步驟S4)
在改質工序結束後，控制加熱器207，將晶圓200加熱到比上述的改質溫度更高的溫度。藉由保持該溫度，而使晶圓200和處理室201內平緩地乾燥。
(降溫、大氣壓恢復工序：步驟S5)
在乾燥工序結束後，將處理室201內真空排氣。然後，使處理室201內恢復到大氣壓，在經過了規定時間後，使處理室201內降溫到規定的可搬出溫度。
(基板搬出工序：步驟S6)
透過舟皿升降機115使密封蓋219下降，反應管203的下端開口。然後，處理完畢的晶圓200從反應管203的下端搬出到反應管203的外部。
以上根據實施例具體地說明瞭本揭示，但本揭示並不限定於上述實施方式及實施例，當然能夠進行各種變更。
1:基板處理裝置
30:噴管
40:固定塊
45:限制板
55:止動板
203:反應管
232a,232b:氣體供給管
[圖1]圖1為適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的縱型處理爐的概略構成圖，為以縱剖視圖來表示處理爐部分之圖。
[圖2]圖2為表示適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的反應管的爐口周邊構造的概略構成圖，為以水平剖視圖來表示爐口周邊之圖。
[圖3]圖3為表示適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的反應管內的噴管的概略構成圖。
[圖4]圖4為適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的固定塊的概略構成圖。
[圖5]圖5為適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的氣體導入部的末端部分的概略構成圖。
[圖6]圖6為適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的反應管之設在爐口周邊的概略構成圖，為以縱剖視圖來表示氣體導入部之圖。
[圖7]圖7為適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理裝置的控制器的概略構成圖，為表示控制器的控制系統之方塊圖。
[圖8]圖8是表示適合用在本揭示的一個實施方式之基板處理工序之一例之流程圖。
30:噴管
32:第2直線部
40:固定塊
45:限制板
50:氣體導入部
51:末端
55:止動板
203:反應管
203s:側壁
231:排氣管
232a,232b:氣體供給管
2031:內壁
Claims (15)
- 一種基板處理裝置，具備：非金屬製的氣體導入部，其係貫穿處理容器的側壁且設置成與前述側壁為一體，並具有朝前述處理容器內突出的末端；非金屬製的噴管，其係具有插入到前述氣體導入部的內側且與前述氣體導入部流體性連通的第1直線部、和與前述第1直線部流體性連通並沿著前述處理容器的內壁配置的第2直線部；以及固定塊，其係設在前述處理容器的前述側壁的內側且前述氣體導入部的上方，具有能夠讓前述噴管移動在前述處理容器的半徑方向上的溝。
- 如請求項1的基板處理裝置，其中，前述氣體導入部的處理容器內側的端部構成為比前述噴管更往前述處理容器的內側方向延伸，在前述端部插入有止動件。
- 如請求項1的基板處理裝置，其中，前述固定塊與前述處理容器形成為一體；前述溝朝前述處理容器的內側方向開放。
- 如請求項3的基板處理裝置，其中，前述溝具有擴寬部，還具備非金屬製的限制件，該限制件係在已把噴管配置到比起擴寬部更靠到前述溝的底側的狀態下，插入到擴寬部，並限制前述噴管的移動。
- 如請求項1的基板處理裝置，其中， 前述固定塊設在前述處理容器的絕熱區域中的高度或是比前述噴管的高度方向上的中央還低的高度。
- 如請求項5的基板處理裝置，其中，前述固定塊設在離前述處理容器的爐口為40cm以內的距離。
- 如請求項4的基板處理裝置，其中，前述擴寬部構成為不貫穿到前述固定塊的下端。
- 如請求項4的基板處理裝置，其中，前述噴管被前述溝的外周側的端部和前述限制件包挾著而被定位在水平方向上。
- 如請求項2的基板處理裝置，其中，前述氣體導入部具有導入管，該導入管具有與前述噴管的外徑大致相對應的內徑，在前述導入管的末端及上端具有與內徑大致相對應的寬度的U字形的切口。
- 如請求項9的基板處理裝置，其中，前述噴管的下端具有與相對面的前述氣體導入部的表面相對應的形狀，具有使前述噴管的內部和前述導入管流體性連通的開口。
- 如請求項1的基板處理裝置，其中，前述噴管具有把已氣化的過氧化氫、水及臭氧中至少其中一種供給到前述處理容器內的吐出孔。
- 如請求項1的基板處理裝置，其中，藉由不與安裝板剛性接合的套筒，支撐前述噴管。
- 一種處理容器，具備： 側壁；非金屬製的氣體導入部，其係貫穿前述側壁且設置成與前述側壁為一體，並具有朝前述處理容器內突出的末端；以及固定塊，其係設在前述側壁的內側且前述氣體導入部的上方，具有能夠讓噴管移動在前述處理容器的半徑方向上的溝；其中構成為，在具有第1直線部和彎曲自前述第1直線部並延伸的第2直線部之噴管從前述氣體導入部的內側插入時，前述固定塊能夠保持前述第2直線部。
- 一種半導體裝置的製造方法，包括以下工序：向基板處理裝置的處理容器內搬入基板的工序；以及處理前述基板的工序；其中，該基板處理裝置具備：非金屬製的氣體導入部，其係貫穿處理容器的側壁且設置成與前述側壁為一體，並具有朝前述處理容器內突出的末端；非金屬製的噴管，其係具有插入到前述氣體導入部的內側且與前述氣體導入部流體性連通的第1直線部、和與前述第1直線部流體性連通並沿著前述處理容器的內壁配置的第2直線部；以及固定塊，其係設在前述處理容器的前述側壁的內側且前述氣體導入部的上方，具有能夠讓前述噴管移動在前述 處理容器的半徑方向上的溝。
- 一種可以被記憶有電腦程式的電腦讀取之記錄媒體，在該程式被基板處理裝置的電腦執行時，執行以下步驟：朝基板處理裝置的處理容器內搬入基板之步驟；以及處理前述基板之步驟；其中，該基板處理裝置具備：非金屬製的氣體導入部，其係貫穿處理容器的側壁且設置成與前述側壁為一體，並具有朝前述處理容器內突出的末端；非金屬製的噴管，其係具有插入到前述氣體導入部的內側且與前述氣體導入部流體性連通的第1直線部、和與前述第1直線部流體性連通並沿著前述處理容器的內壁配置的第2直線部；以及固定塊，其係設在前述處理容器的前述側壁的內側且前述氣體導入部的上方，具有能夠讓前述噴管移動在前述處理容器的半徑方向上的溝。
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| JP2014165429A (ja) | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Tokyo Electron Ltd | インジェクタ取付装置及びインジェクタ取付方法 |
Patent Citations (1)
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