衬底处理装置及半导体器件的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110277305A(43)申请公布日2019.09.24(21)申请号201910143036.8(22)申请日2019.02.26(30)优先权数据2018-0478732018.03.15JP(71)申请人株式会社国际电气地址日本东京都(72)发明人西堂周平(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人陈伟刘伟志(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)H01L21/67(2006.01)C23C16/455(2006.01)权利要求书2页说明书14页附图9页(54)发明名称衬底处理装置及半导体器件的制造方法(57)摘要本发明提供一种衬底处理装置及半导体器件的制造方法，抑制在沿衬底保持件的上下方向排列的多张衬底上形成的膜的膜厚在衬底之间变得不均匀。衬底处理装置(1)具有：舟皿(21)，其在能够保持晶片(7)的所有位置保持形成了图案的多张产品晶片；圆筒状的反应管(4)，其收纳舟皿；处理炉(2)，其包围反应管的上方及侧方；加热器(3)，其设在处理炉且对反应管的侧部进行加热；顶壁加热器(80)，其设在处理炉且以能够相对于加热器独立地进行控制的方式对反应管的顶壁(74)进行加热；和帽加热器(34)，其配置在反应管的内部且舟皿的下方，且以能够相对于加热器及顶壁加热器独立地进行控制的方式进行加热。CN110277305ACN110277305A权利要求书1/2页1.一种衬底处理装置，其特征在于，具有：衬底保持件，其以规定间隔排列地保持多张衬底并且在能够进行保持的所有位置保持形成了图案的多张产品晶片；圆筒状的反应管，其具有能够在下方取放所述衬底保持件的开口、和内表面平坦的顶壁，所述反应管收纳所述衬底保持件；炉体，其包围所述反应管的上方及侧方；主加热器，其设在所述炉体，对所述反应管的侧部进行加热；顶壁加热器，其设在所述炉体，以能够相对于所述主加热器独立地进行控制的方式对所述顶壁进行加热；盖，其封堵所述开口；帽加热器，其配置在所述反应管的内部且所述衬底保持件的下方，以能够相对于所述主加热器及所述顶壁加热器独立地进行控制的方式进行加热；隔热构造体，其配置在所述衬底保持件与所述盖之间；和气体供给机构，其在所述反应管内对保持在所述衬底保持件上的多张所述产品晶片各自的表侧分别供给气体。2.如权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，在所述衬底保持件的能够保持衬底的所有位置保持了所述产品晶片的状态下从所述气体供给机构供给了气相中分解的原料气体时，通过所述分解生成的一种生成气体的分压在所述所有位置变得均匀。3.如权利要求1或2所述的衬底处理装置，其特征在于，所述衬底保持件具有直立的多根支柱、和将所述多根支柱的上端相互固定的圆板状的顶板，所述顶板的直径被设定为所述反应管的内径的90％以上、98％以下，或者，所述衬底保持件的所述产品晶片之间的间隙被设定为6mm以上、16mm以下，通过所述顶板而与其他部分分隔的、被所述顶壁和所述顶板所夹的上端空间的容积被设定为保持在所述衬底保持件上的相邻的所述产品晶片所夹的空间的容积的1倍以上、3倍以下。4.如权利要求3所述的衬底处理装置，其特征在于，所述衬底保持件还具有将所述多根支柱的下端相互固定的圆板状的底板或圆环状的底板，所述圆环状的底板与所述隔热构造体的上表面嵌合，在能够保持于所述衬底保持件的最下方位置保持的所述产品晶片、和所述底板或所述隔热构造体的所述上表面所夹的下端空间的容积被设定为保持在所述衬底保持件上的相互邻近的所述产品晶片所夹的空间的容积的0.5倍以上、1.5倍以下，所述气体供给机构对所述下端空间独立地供给原料气体。5.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，使用权利要求1的衬底处理装置，依次重复如下工序：所述气体供给机构将第1原料气体供给到多张所述产品晶片的第1工序；所述气体供给机构将吹扫气体供给到多张所述产品晶片的第2工序；所述气体供给机构将第2原料气体供给到多张所述产品晶片的第3工序；和2CN110277305A权利要求书2/2页所述气体供给机构将吹扫气体供给到多张所述产品晶片的第4工序。3CN110277305A说明书1/14页衬底处理装置及半导体器件的制造方法技术领域[0001]本发明涉及衬底处理装置及半导体器件的制造方法。背景技术[0002]在半导体器件(device)的制造工序中的衬底(晶片)的热处理中，例如使用纵式衬底处理装置。在纵式衬底处理装置中，通过衬底保持件将多张衬底沿垂直方向排列地保持，并将衬底保持件搬入到处理室内。然后，在对处理室进行了加热的状态下向处理室内导入处理气体，对衬底进行薄膜形成处理。[0003]在下述专利文献1中，公开有如下纵式衬底处理装置：通过使衬底保持件的上部和底