[发明专利]成膜装置、成膜方法以及隔热构件

说明书

成膜装置、成膜方法以及隔热构件。当对分层地保持于基板保持器具的被处理基板进行成膜处理时，对被保持在基板保持器具的上下部侧或下部侧的被处理基板的面内膜厚分布进行调整，提高被处理基板间的膜厚均匀性。装置具备：气体供给部，用于向纵型反应容器内供给成膜气体；隔热构件，在基板保持器具中被设置为在比被处理基板的配置区域靠上方或靠下方的位置处与该配置区域重叠，用于在反应容器内对配置区域与比该配置区域靠上方的上方区域进行隔热或者对配置区域与比该配置区域靠下方的下方区域进行隔热；以及贯通孔，在该隔热构件中被设置在与该被处理基板的中心部重叠的位置，以对被保持于隔热构件的附近的被处理基板的面内的温度分布进行调整。

技术领域

本发明涉及在纵型的反应容器内对基板保持器具上保持的被处理基板进行成膜处理的技术领域。

背景技术

为了制造半导体产品，存在使用对作为多片被处理基板的半导体晶圆(以下，记载为晶圆)统一进行CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)等成膜处理的批量式的纵型热处理装置的情况。在该情况下，使晶圆向作为纵型的基板保持器具的晶舟移载并使该晶圆棚架状地分层地支承于该晶舟，向构成纵型热处理装置且内部设为真空环境的纵型的反应容器(反应管)内搬入该基板保持器具。然后，在对反应容器内进行了加热的状态下供给成膜气体来进行成膜。

当像这样对晶圆进行成膜时，存在以下情况：在上述基板保持器具中，在如上述那样被棚架状地被保持的晶圆群的上侧和下侧例如保持有多片不以制造半导体产品为目的的仿真晶圆。分别被保持在基板保持器具的上部侧、下部侧的晶圆各自利用该仿真晶圆相对于该基板保持器具中的基板保持区域的外侧进行隔热。作为其结果，能够使该晶圆的温度比较高，并能够使在被保持于基板保持器具的晶圆间形成的膜的膜厚一致。此外，在专利文献1中示出了如下一种技术：利用环构件来构成晶舟上的晶圆的载置部，通过利用该环构件消耗成膜气体来调整晶圆的周缘部的成膜气体浓度，从而增厚该晶圆的周缘部的膜厚。

专利文献1：日本特开平7-122504号公报

发明内容

发明要解决的问题

为了与成膜后对晶圆进行蚀刻处理的蚀刻装置的特性等对应，有时期望以晶圆的周缘部的膜厚比中心部的膜厚大的方式进行成膜。但是，当在上述纵型热处理装置中从下方侧对被保持于基板保持器具的晶圆群供给甲硅烷(SiH₄)气体来作为成膜气体并形成硅(Si)膜时确认了以下内容：对于在晶舟的下部侧保持的多片晶圆，以周缘部的膜厚比中心部的膜厚小的方式形成了Si膜。

认为这是由于，从晶圆群的下方供给的SiH₄气体在到达晶舟的下部侧的多片晶圆的周缘部的时刻未被充分地加热，在该晶圆的周缘部没有充分地分解并生成Si。如在后述的评价试验中也示出的那样，虽然能够通过在晶圆群的下侧不搭载仿真晶圆地进行处理来调整该面内的膜厚分布，但如果不搭载仿真晶圆则晶圆间的膜厚的均匀性下降。这样，晶圆的面内的膜厚的形状的良好度与晶圆间的膜厚的均匀性成为折衷的关系。在上述的专利文献1中没有记载用于解决这种问题的方法。

这样，寻求了一种能够抑制晶圆W间的膜厚的偏差并且能够调整晶圆的面内的膜厚分布的技术。此外，关于调整晶圆的面内的膜厚分布的技术，并不限于如上述那样在晶圆的中心部与周缘部之间调整膜厚的大小的技术，还包括抑制该晶圆的面内的膜厚的偏差的技术。另外，反应容器内的SiH₄气体等成膜气体的分布对晶圆间的膜厚的均匀性和晶圆的面内的膜厚的均匀性造成影响。正在寻求一种用于使该成膜气体的分布变得妥当的技术。

本发明是在这种背景下完成的，其目的在于提供如下一种技术：当对被棚架状地被保持于基板保持器具的多个被处理基板进行成膜处理时，能够对被处理基板群中的被保持在基板保持器具的上部侧或下部侧的被处理基板的面内的膜厚分布进行调整，并且能够提高被处理基板间的膜厚的均匀性。

用于解决问题的方案