[发明专利]衬底处理装置及半导体器件的制造方法

说明书

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。

技术领域

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

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。

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部周边的表面积增大的气体分布调整机构，使处理气体的消耗量与衬底保持件的上下方向中央部一致，从而提高衬底之间的膜厚的均匀性。作为气体分布调整机构，公开了(1)在衬底保持件的上部和底部配置图案倍率比制品衬底高的图案虚设衬底(Pattern Dummy)的例子、(2)在反应管的内表面的上方区域和下方区域通过喷砂形成凹凸的例子、(3)在衬底保持件的顶板和底板上通过喷砂形成凹凸的例子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-173154号公报

发明内容

但是，在上述专利文献1中，在对处理表面积极大的衬底(晶片)进行处理时，在配置于接近空置图案虚设衬底的位置的上下端部的衬底与其他衬底之间膜厚均匀性有可能会变差，具有改善的余地。尤其是，将在衬底区域的上下端部处膜厚均匀性急剧恶化的现象称为载荷效应(loading effect)。因发生该现象，作为制品而能够取出的衬底的枚数减少，生产性降低。

本发明考虑上述事实，其目的在于得到一种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的衬底处理装置及半导体器件的制造方法。

在本发明的一个方式中，衬底处理装置具有：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(productwafer)；圆筒状的反应管，其具有能够在下方取放上述衬底保持件的开口、和内表面平坦的顶壁，上述反应管收纳上述衬底保持件；炉体，其包围上述反应管的上方及侧方；主加热器，其设在上述炉体，对上述反应管的侧部进行加热；顶壁加热器，其设在上述炉体，以能够相对于上述主加热器独立地进行控制的方式对上述顶壁进行加热；盖，其封堵上述开口；帽加热器，其配置在上述反应管的内部且上述衬底保持件的下方，以能够相对于上述主加热器及上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，其配置在上述衬底保持件与上述盖之间；和气体供给机构，其在上述反应管内对保持在上述衬底保持件上的多张上述产品晶片各自的表侧分别供给气体。

发明效果

根据本发明，能够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。

附图说明

图1是第1实施方式的衬底处理装置的示意图。

图2是第1实施方式的衬底处理装置中的隔热组件的纵剖视图。

图3是第1实施方式的衬底处理装置中的反应管的包含截面的立体图。

图4是第1实施方式的衬底处理装置中的反应管的剖视图。