[go: up one dir, main page]

TWI834783B - 氣體導入構造、處理裝置及處理方法 - Google Patents

氣體導入構造、處理裝置及處理方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI834783B
TWI834783B TW108146600A TW108146600A TWI834783B TW I834783 B TWI834783 B TW I834783B TW 108146600 A TW108146600 A TW 108146600A TW 108146600 A TW108146600 A TW 108146600A TW I834783 B TWI834783 B TW I834783B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
porous
gas introduction
gas
processing container
dense
Prior art date
Application number
TW108146600A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202043537A (zh
Inventor
石井勝利
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 TW202043537A publication Critical patent/TW202043537A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI834783B publication Critical patent/TWI834783B/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45568Porous nozzles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45578Elongated nozzles, tubes with holes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02164Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105After-treatment
    • H01L21/311Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105Etching inorganic layers
    • H01L21/31111Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109Apparatus for thermal treatment mainly by convection

Landscapes

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

Abstract

提供一種可抑制因為蝕刻氣體而使設置有多孔質部之氣體導入管被蝕刻的技術。
本揭露一態樣的氣體導入構造係具有:氣體導入管,係被插入至處理容器內;以及噴出部,係覆蓋該氣體導入管的該處理容器側之端部,並將被供給至該氣體導入管之氣體噴出至該處理容器內;該噴出部係包含:多孔質部,係藉由多孔質體來加以形成;以及緻密部,係設置於會較該多孔質部要靠前端側,且氣孔率會較該多孔質部要小。

Description

氣體導入構造、處理裝置及處理方法
本揭露係關於一種氣體導入構造、處理裝置及處理方法
已知一種藉由覆蓋用以將沖淨氣體導入至真空室內之石英管的前端部之氣體導入口的方式來設置多孔質部,便可抑制在從石英管來將沖淨氣體導入至真空室內而回到常壓時之顆粒的揚起之技術(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2000-58530號公報
本揭露係提供一種可抑制因為蝕刻氣體而使設置有多孔質部之氣體導入管被蝕刻之技術。
本揭露一態樣的氣體導入構造係具有:氣體導入管,係被插入至處理容器內;以及噴出部,係覆蓋該氣體導入管的該處理容器側之端部,並將被供給至該氣體導入管之氣體噴出至該處理容器內;該噴出部係包含:多孔質 部,係藉由多孔質體來加以形成;以及緻密部,係設置於會較該多孔質部要靠前端側,且氣孔率會較該多孔質部要小。
根據本揭露,便可抑制因為蝕刻氣體而使設置有多孔質部之氣體導入管被蝕刻之情事。
1:熱處理裝置
10:處理容器
30:噴射器
40:噴射器
41:氣體導入管
42:噴出部
421:多孔質部
422:緻密部
圖1係顯示處理裝置之構成例的圖式。
圖2係顯示噴射器之構成例(1)。
圖3係顯示噴射器之構成例(2)。
圖4係用以說明噴射器之壓力損失的圖式。
圖5係顯示藉由在噴出部之前端包含緻密部的噴射器來噴出氣體的結果之圖式。
圖6係顯示藉由在噴出部之前端不包含緻密部的噴射器來噴出氣體的結果之圖式。
以下,便參照添附圖式,就本揭露非為限制之例示實施形態來加以說明。添附全圖式中,係對相同或對應之構件或組件附加相同或對應之參照符號,並省略重複說明。
[處理裝置]
關於一實施形態之處理裝置,係舉例有在處理容器內,於將複數個基板多層地保持在基板保持具的狀態下,可對複數個基板實行熱處理之批次式熱處理裝置來加以說明。其中,處理裝置並不限於批次式熱處理裝置,亦可適用於例如枚葉式處理裝置。圖1係顯示處理裝置之構成例的圖式。
如圖1所示,熱處理裝置1係具有整體會延伸於縱長之垂直方向的形狀。熱處理裝置1係具有會縱長地延伸於垂直方向之處理容器10。
處理容器10係藉由例如石英、碳化矽等的耐熱材料所形成。處理容器10係具有例如圓筒狀之內管11以及會被同心地載置於內管11外側的有頂外管12的雙重管構造。處理容器10下端部會藉由例如不鏽鋼製之分歧管20來被氣密保持。
分歧管20會被固定於例如基底板(未圖示)。分歧管20係設置有噴射器30、40以及氣體排氣部50。
噴射器30係將處理氣體導入至處理容器10內之處理氣體導入部。處理氣體係包含成膜氣體、蝕刻氣體。成膜氣體係在將膜形成於為被收納在處理容器10內的基板之半導體晶圓(以下稱為「晶圓W」。)時所使用的氣體,而會對應於所形成之膜的種類來加以選擇。作為成膜氣體係舉例有含矽氣體等的半導體原料氣體、含鈦氣體等的金屬原料氣體、氧氣等的氧化氣體、氫氣,氨氣等的還原氣體。蝕刻氣體係在蝕刻例如被收納於處理容器10內之晶圓W所形成的膜時,或是蝕刻沉積於處理容器10內之沉積物而去除時所使用的氣體,而會對應於所蝕刻之膜或沉積物的種類來加以選擇。作為蝕刻氣體係舉例有氟化氫氣體、三氟化氯氣體等的含氟氣體或含氯氣體。例如,在將矽氧化膜形成在 晶圓W上的情況,作為成膜氣體便會使用例如含矽氣體與氧化氣體。又,噴射器30除了處理氣體之外,亦可導入氮氣、氬氣等的非活性氣體。
噴射器30係包含會貫穿分歧管20而從處理容器10下方來被插入至處理容器10內,並彎曲為L字狀來沿著處理容器10側壁延伸至上方的氣體導入管31。氣體導入管31係例如藉由石英管所形成。氣體導入管31之處理容器10側的端部係呈開口,被供給至氣體導入管31之處理氣體會從開口來被導入至處理容器10內。另外,噴射器30亦可為不彎曲為L字狀而在處理容器10內水平延伸之形狀。
噴射器30係連接有用以導入處理氣體之配管33。配管33係介設有用以控制氣體流量之質流控制器等的流量控制器以及控制氣體之供給、停止之閥等。
噴射器40係將沖淨氣體導入至處理容器10內之沖淨氣體導入部。沖淨氣體係氮氣、氬氣等的非活性氣體。沖淨氣體會將殘留在處理容器10內之處理氣體迅速地朝氣體排氣部50排出,而在將處理容器10內從處理氣體氛圍置換為非活性氣體氛圍時來從噴射器40被導入至處理容器10內。又,沖淨氣體會在讓減壓氛圍之處理容器10內回到常壓時從噴射器40被導入至處理容器10內。又,沖淨氣體會在從噴射器30來將蝕刻氣體導入至處理容器10內,而蝕刻被收納於處理容器10內之晶圓W所形成的膜時從噴射器40來被導入至處理容器10內。又,沖淨氣體會在從噴射器30來將蝕刻氣體導入至處理容器10內,而蝕刻沉積於處理容器10內的沉積物來去除時,從噴射器40來被導入至處理容器10內。
圖2及圖3係顯示噴射器40一範例之圖式。如圖2及圖3所示,噴射器40係具有氣體導入管41、噴出部42。
氣體導入管41會貫穿分歧管20而從處理容器10下方來被插入至處理容器10內,並彎曲為L字狀來沿著處理容器10側壁延伸至上方。氣體導入管41係例如藉由石英管所形成。氣體導入管41之處理容器10側的端部係呈開口。另外,氣體導入管41亦可為不彎曲為L字狀而在處理容器10內水平延伸之形狀。
噴出部42會覆蓋氣體導入管41之處理容器10側的端部之開口,而將被供給至氣體導入管41的沖淨氣體噴出至處理容器10內。噴出部42會被焊接於例如氣體導入管41的處理容器10側之端部。噴出部42係包含多孔質部421以及緻密部422。
多孔質部421會被安裝於氣體導入管41之處理容器10側的端部,並藉由多孔質體來加以形成。多孔質體係藉由例如石英玻璃多孔體所形成。石英玻璃多孔體可為將石英玻璃微粒子燒結者。多孔質部421之長度L1可為例如25mm~40mm。
緻密部422會被設置在較多孔質部421要靠前端側,並藉由氣孔率會較多孔質部421要小的材料所形成。作為氣孔率會較多孔質部421要小的材料係可使用會藉由將用於例如多孔質部421之石英玻璃多孔體燒結而緻密化後的石英玻璃多孔體。在此情況,於以覆蓋氣體導入管41之處理容器10側的端部之方式來安裝石英玻璃多孔體後,藉由將石英玻璃多孔體的前端側一部分燒結,便可藉由未燒結之部分來形成多孔質部421,並藉由燒結之部分來形成緻密部422。如此般藉由將石英玻璃多孔體燒結來形成緻密部422之情況,由於燒結之部分會收縮,故緻密部422外徑便會較多孔質部421外徑要小。又,作為氣孔率 會較多孔質部421要小的材料係可使用例如為與氣體導入管41相同之材料的石英棒。在此情況,便會藉由將石英棒焊接於例如多孔質部421之前端,來形成緻密部422。緻密部422如圖2所示,可為噴出部42之前端側的既定長度L2之部位。在此情況,緻密部422之長度L2較佳地係較多孔質部421之長度L1要短。又,緻密部422如圖3所示,可僅為噴出部42之前端側的曲面形狀之R部。
噴射器40係連接有用以導入沖淨氣體之配管43。配管43係介設有用以控制氣體流量之質流控制器等的流量控制器以及控制氣體之供給、停止之閥等。
氣體排氣部50會將處理容器10內排氣。氣體排氣部50係連接有配管51。配管51係介設有可將處理容器10內減壓的開啟可變閥52、真空泵53等。
分歧管20下端部係形成有爐口21。爐口21係設置有例如不鏽鋼製之圓盤狀的蓋體60。
蓋體60係可藉由升降機構61來進行升降,並構成為可氣密地密封爐口21。蓋體60上係設置有例如由石英製之隔熱板所構成的隔熱單元70。
隔熱單元70上係載置有會在水平狀態下具有既定間隔地來多層保持多數片晶圓W之例如石英製晶舟80。
晶舟80係使用升降機構61,並藉由讓蓋體60上升來朝處理容器10內搬入,而被收納於處理容器10內。又,晶舟80會藉由讓蓋體60下降來從處理容器10內搬出。晶舟80係具有於長邊方向有複數個溝槽(支撐溝)的溝構造,晶圓W會分別在水平狀態下於上下分隔出間隔來被積載於溝槽。被載置於晶舟80之複數個晶圓會構成1個批次,而以批次單位來實施各種熱處理。
處理容器10外側係設置有加熱器90。加熱器90係具有例如圓筒形狀,且會將處理容器10加熱至既定溫度。
熱處理裝置1係設置有例如由電腦所構成的控制部100。控制部100係具備由程式、記憶體、CPU所構成的數據處理部等。程式係以從控制部100來將控制訊號傳送至熱處理裝置1之各部,以實行既定處理的方式來組設有命令(各步驟)。程式會被儲存於電腦記憶媒體,例如軟碟、光碟、硬碟、MO(磁光碟)以及記憶卡等的記憶媒體,而被安裝於控制部100。
另外,上述範例中,雖已說明熱處理裝置1具備2根噴射器30、40之情況,但除了噴射器30、40之外,還可具備有其他噴射器。在熱處理裝置1具備其他噴射器的情況,其他噴射器可為導入例如還原氣體之噴射器。在此情況,其他噴射器可為與噴射器40相同之形態,亦即具有氣體導入管以及包含多孔質部與緻密部之噴出部的形態,亦可為具有氣體導入管,而不具有包含多孔質部與緻密部之噴出部的形態。
[處理方法]
就圖1之熱處理裝置1的處理方法一範例來加以說明。以下,便說明在未將晶圓W收納於處理容器10內的狀態下,進行從噴射器30將蝕刻氣體導入至處理容器10內,而蝕刻沉積於處理容器10內之沉積物來去除的所謂腔室清潔的情況。
首先,在未將晶圓W收納於處理容器10內的狀態下,將處理容器10內減壓。接著,便會從噴射器30來導入蝕刻氣體,並從噴射器40來導入沖淨氣體。藉此,便可藉由蝕刻氣體來蝕刻沉積於處理容器10內之沉積物而去除。此時,由於噴射器40亦會被暴露於蝕刻氣體,故會有表面積較大的多孔質部421被蝕刻之虞。然而,在一實施形態之熱處理裝置1中,係在難以噴出沖淨氣體之 噴出部42的前端側形成有緻密部422。藉此,即便在被供給至噴射器40之沖淨氣體的流量會較小的情況下,相較於形成在噴出部42之前端側的緻密部422,會容易從多孔質部421來噴出沖淨氣體。因此,由於可藉由沖淨氣體來抑制多孔質部421被暴露於蝕刻氣體,故可抑制因為蝕刻氣體而使多孔質部421被蝕刻之情事。另外,雖緻密部422會有被暴露於蝕刻氣體之虞,但緻密部422的氣孔率會較多孔質部421要小,亦即表面積會較多孔質部421要小。因此,即便緻密部422被暴露於蝕刻氣體,仍不會因蝕刻氣體而被蝕刻或難以被蝕刻。從而,即便設置有多孔質部421,仍可抑制因為蝕刻氣體而使噴射器40被蝕刻的情事。
另外,上述範例中,作為處理方法一範例雖已說明實行腔室清潔的情況,但不限於此。例如,在將晶圓W收納於處理容器10內的狀態下,從噴射器30來將蝕刻氣體導入至處理容器10內,而蝕刻晶圓W或形成在晶圓W之膜的情況亦相同。
[作用、效果]
就藉由上述熱處理裝置1所達成的作用、效果來加以說明。
熱處理裝置1係具有會覆蓋氣體導入管41之處理容器10側的端部之開口,並將被供給至氣體導入管41之沖淨氣體噴出至處理容器10內的噴出部42,噴出部42係包含會藉由多孔質體來形成的多孔質部421。藉此,被供給至氣體導入管41之沖淨氣體便會通過包含多孔質部421之噴出部42來被導入至處理容器10內。因此,即便加大沖淨氣體之流量,沖淨氣體的流動仍會被分散,而成為流速被抑制的狀態,並可抑制處理容器10內之顆粒的揚起且在短時間將沖淨氣體導入至處理容器10內。其結果,便可抑制處理容器10內之顆粒的揚起, 並在短時間將處理容器10內從處理氣體氛圍置換為非活性氣體氛圍。又,可在短時間來讓減壓氛圍之處理容器10內回到常壓。
又,根據熱處理裝置1,噴射器40之噴出部42會設置在較多孔質部421要靠前端側,且包含氣孔率會較多孔質部421要小的緻密部422。藉此,便可在從噴射器30來將蝕刻氣體導入至處理容器10內時,即便噴射器40被暴露於蝕刻氣體,仍可抑制因為蝕刻氣體而使噴射器40被蝕刻的情事。其理由係如下所示。
首先,考量在噴射器40之噴出部42不包含緻密部422的情況,亦即全部都藉由多孔質部421來形成的情況。在此情況,被暴露在從噴射器30來導入至處理容器10內的蝕刻氣體時,容易因為蝕刻氣體而被蝕刻的是表面積較大之多孔質部421。因此,在從噴射器30來將蝕刻氣體導入至處理容器10內時,便會藉由從噴射器40之多孔質部421噴出沖淨氣體,來抑制讓多孔質部421被暴露於蝕刻氣體之情事。
然而,在沖淨氣體流量較少的情況,沖淨氣體便不會流過多孔質部421之前端側,而有沖淨氣體不會從多孔質部421之前端側噴出之虞。又,在多孔質部421之壓力損失(以下亦稱為「壓損」。)較小的情況亦相同,會有沖淨氣體不會從多孔質部421之前端側噴出之虞。如此般,在沖淨氣體不會從多孔質部421之前端側噴出的情況,多孔質部421之前端側便會被暴露於蝕刻氣體而被蝕刻。如此般在多孔質部421之前端側被蝕刻時,便會成為顆粒的發塵源,而會有在多孔質部421開孔的情況。於是,便會需要以從多孔質部421之前端側噴出沖淨氣體之方式來加大被供給至噴射器40之沖淨氣體的流量。然而,在加大沖淨氣體的流量時,卻會產生沖淨氣體的使用量變多的問題。又,還會有在將蝕 刻氣體導入至處理容器10內時,不欲將大流量之沖淨氣體導入至處理容器10內的情況。
針對此,一實施形態之熱處理裝置1中,係在難以噴出沖淨氣體之噴出部42的前端側形成有緻密部422。藉此,即便在被供給至噴射器40之沖淨氣體的流量較小的情況,相較於形成在噴出部42之前端側的緻密部422,沖淨氣體會容易從多孔質部421來噴出。因此,由於會藉由沖淨氣體來抑制多孔質部421被暴露於蝕刻氣體之情事,故可抑制多孔質部421會因為蝕刻氣體而被蝕刻之情事。另外,雖緻密部422會有被暴露於蝕刻氣體之虞,但緻密部422之氣孔率會較多孔質部421要小,亦即表面積會較多孔質部421要小。因此,即便緻密部422會被暴露於蝕刻氣體,仍不會因蝕刻氣體而被蝕刻或難以被蝕刻。從而,即便設置有多孔質部421,仍可抑制噴射器40會因為蝕刻氣體而被蝕刻之情事。
[實施例]
關於使用上述噴射器40而從噴出部42噴出氣體時的狀態,係藉由將噴出部42泡在乙醇中來觀察從噴出部42噴出氮氣時的氣泡狀態來加以評價。
噴射器40係使用氣體導入構造,該氣體導入構造係具有:由石英管所形成之氣體導入管41;由石英玻璃多孔體所形成的多孔質部421;以及將石英玻璃多孔體燒結而緻密化的緻密部422。又,作為石英玻璃多孔體係使用高壓損品及低壓損品兩種類。另外,高壓損品及低壓損品之分類會基於使用圖4所示之測量系統所測量之壓力來加以分類。圖4係用以說明噴射器40之壓力損失的圖式。
如圖4所示,測量系統400係具有:氣體管線401;以及會於氣體管線401從上游側來依序介設的壓力調整器402;過濾器403;手動閥404;流量 調整閥405;流量計406;壓力計407。氣體管線401下游側係安裝有為測量壓力損失之對象的噴射器40。
在測量壓力損失的情況,係於氣體管線401下游側安裝有噴射器40之狀態下,將氮氣(N2)供給至氣體管線401,並以壓力計407之數值成為10kPa之方式來調整壓力調整器402、流量調整閥405。然後,藉由流量計406來測量在壓力計407之數值成為10kPa時之氮氣的流量。然後,在藉由流量計406所測量之流量為6.1~6.7L/min的情況下會分類為高壓損品,而在8.8~9.4L/min的情況下則分類為低壓損品。
圖5係顯示藉由在噴出部42前端包含緻密部422之噴射器40來噴出氣體的結果之圖式。更具體而言,圖5中,係顯示對多孔質部421與緻密部422的總計長度為40mm,並具有緻密部422的長度為10mm的噴出部42之噴射器40,以0.1L/min之流量來供給氮氣時的結果。
如圖5所示,得知在藉由噴射器40來噴出氮氣的情況,氣泡會完全出現在噴出部42中從多孔質部421之氣體導入管41側到前端為止。
圖6係顯示藉由在噴出部42前端不包含緻密部422之噴射器40Y來噴出氣體的結果之圖式。更具體而言,圖6中,係顯示對具有多孔質部421的長度為40mm的噴出部42Y之噴射器40,以0.1L/min之流量來供給氮氣時的結果。
如圖6所示,得知在藉由噴射器40Y來噴出氮氣的情況,雖氣泡會從多孔質部421之氣體導入管41側出來,但氣泡卻完全不會從多孔質部421的前端側出來。
由以上圖5及圖6所示之結果看來,即便在藉由於噴出部42之前端側設置緻密部422,而噴出為較小的流量之0.1L/min之氮氣的情況,應仍可藉由氮氣來抑制蝕刻氣體朝多孔質部421之接觸。
接著,便評價在改變噴射器40之緻密部422的長度、噴射器40之緻密部422的壓損類型、導入至噴射器40之氮氣的流速時從多孔質部421所噴出之氣泡的狀態。
關於緻密部422之長度,係在將緻密部422形成在噴出部42之前端側的R部之情況(以下亦稱為「前端R部緻密化」。),以及在將緻密部422形成在噴出部42之前端側的10mm部分之情況(以下亦稱為「前端10mm緻密化」。)的2條件。
關於噴射器40之緻密部422的壓損類型係高壓損品、低壓損品的2條件。
關於導入至噴射器40的氮氣之流速,係0.1L/min、0.2L/min、0.4L/min、0.8L/min的4條件。
將評價結果顯示於下表1。
[表1]
Figure 108146600-A0202-12-0012-1
○:氣泡完全出現到多孔質部之前端為止
△:氣泡幾乎不會從多孔質部之前端出現
×:氣泡完全不會從多孔質部之前端出現
表1中,圓圈(○)記號係表示氣泡完全出現到多孔質部之前端為止,三角(△)記號係表示氣泡幾乎不會從多孔質部之前端出現,叉叉(×)記號係表示氣泡完全不會從多孔質部之前端出現。
如表1所示,確認到在將緻密部422形成在噴出部42之前端側10mm的部分之情況,即便多孔質部421為高壓損品、低壓損品的任一類型,不論流速,氣泡都會完全出現到多孔質部421之前端為止。
另一方面,確認到在將緻密部422形成在噴出部42之前端側的R部之情況,若多孔質部421為高壓損品類型的話,不論氮氣的流速,氣泡都會完全出現到多孔質部421之前端為止。然而,在多孔質部421為低壓損品類型下,於氮氣的流速較小的情況,會有氣泡不會從多孔質部421之前端出現的情況。具體而言,在氮氣的流速為0.1L/min的情況,氣泡完全不會從多孔質部421之前端出現。在氮氣的流速為0.2L/min的情況,氣泡幾乎不會從多孔質部421之前端出現。
由上述結果看來,在讓氮氣的流量小至0.1L/min~0.2L/min左右的範圍的情況,可說是較佳地係將緻密部422形成在噴出部42之前端側10mm的部分。
本次所揭露的實施形態在所有的點上應都為例示而非為限制。上述實施形態係可不超出添附申請專利範圍及其主旨,而以各種型態來進行省略、置換、變更。
1:熱處理裝置
10:處理容器
11:內管
12:外管
20:分歧管
21:爐口
30:噴射器
31:氣體導入管
33:配管
40:噴射器
43:配管
50:氣體排氣部
51:配管
52:開啟可變閥
53:真空泵
60:蓋體
61:升降機構
70:隔熱單元
80:晶舟
90:加熱器
100:控制部
W:晶圓

Claims (17)

  1. 一種氣體導入構造,係具有:氣體導入管,係被插入至處理容器內;以及噴出部,係覆蓋該氣體導入管的該處理容器側之端部,並將被供給至該氣體導入管之氣體噴出至該處理容器內;該噴出部係包含:多孔質部,係藉由多孔質體來加以形成;以及緻密部,係設置於會較該多孔質部要靠前端側,且氣孔率會較該多孔質部要小;該多孔質體係藉由石英玻璃多孔體來加以形成;該緻密部係藉由將該石英玻璃多孔體燒結而緻密化後的石英玻璃多孔體形成;以覆蓋該氣體導入管之該端部之方式來安裝該石英玻璃多孔體後,藉由將該石英玻璃多孔體的前端側一部分燒結,據以藉由未燒結之部分來形成該多孔質部,並藉由已燒結之部分來形成該緻密部。
  2. 如申請專利範圍第1項之氣體導入構造,其中該緻密部係藉由氣孔率會較該多孔質部要小的多孔質體來加以形成。
  3. 如申請專利範圍第1項之氣體導入構造,其中該緻密部係藉由與該氣體導入管相同之材料來加以形成。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之氣體導入構造,其中該緻密度之長度會較該多孔質部之長度要短。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之氣體導入構造,其中該緻密部之外徑會較該多孔質部之外徑要小。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之氣體導入構造,其中該多孔質部之長度係25mm~40mm。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之氣體導入構造,其中該氣體導入管係藉由石英管來加以形成。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之氣體導入構造,其中該噴出部係被焊接於該氣體導入管。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之氣體導入構造,其中該氣體導入管係從該處理容器之下方來被插入,而延伸至該處理容器之上方。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之氣體導入構造,其中該氣體導入管係從該處理容器之下方來被插入,而在該處理容器內水平延伸。
  11. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之氣體導入構造,其中該氣體導入管係供給有非活性氣體;該多孔質部會噴出該非活性氣體。
  12. 一種處理裝置,係具備:處理容器;以及氣體導入構造,係將氣體導入至該處理容器內;該氣體導入構造係具有:氣體導入管,係被插入至處理容器內;以及噴出部,係覆蓋該氣體導入管的該處理容器側之端部,並將被供給至該氣體導入管之氣體噴出至該處理容器內;該噴出部係包含:多孔質部,係藉由多孔質體來加以形成;以及緻密部,係設置於會較該多孔質部要靠前端側,且氣孔率會較該多孔質部要小; 該多孔質體係藉由石英玻璃多孔體來加以形成;該緻密部係藉由將該石英玻璃多孔體燒結而緻密化後的石英玻璃多孔體形成;以覆蓋該氣體導入管之該端部之方式來安裝該石英玻璃多孔體後,藉由將該石英玻璃多孔體的前端側一部分燒結,據以藉由未燒結之部分來形成該多孔質部,並藉由已燒結之部分來形成該緻密部。
  13. 一種處理方法,係使用處理裝置之處理方法,該處理裝置係具備:處理容器,係收納基板;處理氣體導入部,係將包含蝕刻氣體之處理氣體導入至該處理容器內;以及沖淨氣體導入部,係被插入至該處理容器內,而導入包含非活性氣體之沖淨氣體的沖淨氣體導入部,具有:氣體導入管;以及噴出部,係覆蓋該氣體導入管的該處理容器側之端部,而將被導入至該氣體導入管之該沖淨氣體噴出至該處理容器內;該噴出部係包含:多孔質部,係藉由多孔質體來加以形成;以及緻密部,係設置於會較該多孔質部要靠前端側,且氣孔率會較該多孔質部要小;該多孔質體係藉由石英玻璃多孔體來加以形成;該緻密部係藉由將該石英玻璃多孔體燒結而緻密化後的石英玻璃多孔體形成;以覆蓋該氣體導入管之該端部之方式來安裝該石英玻璃多孔體後,藉由將該石英玻璃多孔體的前端側一部分燒結,據以藉由未燒結之部分來形成該多孔質部,並藉由已燒結之部分來形成該緻密部;從該處理氣體導入部來將蝕刻氣體導入該處理容器內時,會從該沖淨氣體導入部來將該沖淨氣體導入至該處理容器內。
  14. 如申請專利範圍第13項之處理方法,其中該蝕刻氣體係在未將該基板收納於該處理容器內的狀態下來被加以導入。
  15. 如申請專利範圍第13項之處理方法,其中該蝕刻氣體係在將該基板收納於該處理容器內的狀態下來被加以導入。
  16. 如申請專利範圍第13至15項中任一項之處理方法,其中該蝕刻氣體係含氟氣體或含氯氣體。
  17. 一種氣體導入構造,係具有:氣體導入管,係被插入至處理容器內;以及噴出部,係覆蓋該氣體導入管的該處理容器側之端部,並將被供給至該氣體導入管之氣體噴出至該處理容器內;該噴出部係包含:多孔質部,係藉由多孔質體來加以形成;以及緻密部,係設置於會較該多孔質部要靠前端側,且氣孔率會較該多孔質部要小;該多孔質體係藉由石英玻璃多孔體來加以形成;該緻密部係將石英棒焊接於該多孔質部之前端來加以形成。
TW108146600A 2018-12-28 2019-12-19 氣體導入構造、處理裝置及處理方法 TWI834783B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018248239A JP7097809B2 (ja) 2018-12-28 2018-12-28 ガス導入構造、処理装置及び処理方法
JP2018-248239 2018-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202043537A TW202043537A (zh) 2020-12-01
TWI834783B true TWI834783B (zh) 2024-03-11

Family

ID=71124104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108146600A TWI834783B (zh) 2018-12-28 2019-12-19 氣體導入構造、處理裝置及處理方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11270895B2 (zh)
JP (1) JP7097809B2 (zh)
KR (1) KR102614910B1 (zh)
CN (1) CN111383964B (zh)
TW (1) TWI834783B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7515364B2 (ja) 2020-10-19 2024-07-12 東京エレクトロン株式会社 ボート搬入方法及び熱処理装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5284519A (en) * 1990-05-16 1994-02-08 Simon Fraser University Inverted diffuser stagnation point flow reactor for vapor deposition of thin films
WO2003096400A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-20 Tokyo Electron Limited Plasma processing equipment and plasma processing method
CN101435075A (zh) * 2003-03-12 2009-05-20 东洋制罐株式会社 等离子体处理用气体供给构件
TW200941577A (en) * 2008-02-01 2009-10-01 Tokyo Electron Ltd Film formation method and apparatus for forming silicon-containing insulating film
US20150007773A1 (en) * 2012-05-25 2015-01-08 T-Support Co., Ltd. Co2 recycling device and co2 recycling system

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0347531A (ja) * 1989-07-11 1991-02-28 Tokyo Electron Sagami Ltd 流体拡散装置及びこれを用いた処理装置
JP3423254B2 (ja) 1998-06-02 2003-07-07 東京エレクトロン株式会社 真空処理装置
US7515264B2 (en) * 1999-06-15 2009-04-07 Tokyo Electron Limited Particle-measuring system and particle-measuring method
JP4380185B2 (ja) * 2003-03-12 2009-12-09 東洋製罐株式会社 プラスチックボトル内面の化学プラズマ処理方法
JP4379042B2 (ja) * 2003-08-21 2009-12-09 東洋製罐株式会社 プラズマcvd法による蒸着膜の形成に用いるプラズマ処理用ガス供給部材及び該ガス供給部材を用いての蒸着膜の形成方法
JP2005251803A (ja) * 2004-03-01 2005-09-15 Canon Inc プラズマ処理装置およびその設計方法
JP4915985B2 (ja) * 2006-02-06 2012-04-11 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP4996868B2 (ja) * 2006-03-20 2012-08-08 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP5004271B2 (ja) * 2006-09-29 2012-08-22 東京エレクトロン株式会社 マイクロ波プラズマ処理装置、誘電体窓の製造方法およびマイクロ波プラズマ処理方法
WO2011006018A2 (en) * 2009-07-08 2011-01-13 Plasmasi, Inc. Apparatus and method for plasma processing
KR20110082304A (ko) * 2010-01-11 2011-07-19 세메스 주식회사 포러스 척 세정 장치
JP5545061B2 (ja) * 2010-06-18 2014-07-09 東京エレクトロン株式会社 処理装置及び成膜方法
CN102492937A (zh) * 2011-12-29 2012-06-13 中国科学院半导体研究所 用于金属化学气相沉积设备反应室的进气喷淋头
JP6320762B2 (ja) * 2014-01-15 2018-05-09 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
KR20160049249A (ko) * 2014-10-27 2016-05-09 주성엔지니어링(주) 기판 처리장치
JP6472693B2 (ja) * 2015-03-24 2019-02-20 株式会社荏原製作所 基板処理装置
JP6747220B2 (ja) * 2016-09-28 2020-08-26 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
CN108950519B (zh) * 2017-05-19 2021-03-02 北京北方华创微电子装备有限公司 腔室的内衬和腔室

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5284519A (en) * 1990-05-16 1994-02-08 Simon Fraser University Inverted diffuser stagnation point flow reactor for vapor deposition of thin films
WO2003096400A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-20 Tokyo Electron Limited Plasma processing equipment and plasma processing method
CN101435075A (zh) * 2003-03-12 2009-05-20 东洋制罐株式会社 等离子体处理用气体供给构件
TW200941577A (en) * 2008-02-01 2009-10-01 Tokyo Electron Ltd Film formation method and apparatus for forming silicon-containing insulating film
US20150007773A1 (en) * 2012-05-25 2015-01-08 T-Support Co., Ltd. Co2 recycling device and co2 recycling system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200083245A (ko) 2020-07-08
JP7097809B2 (ja) 2022-07-08
CN111383964B (zh) 2024-05-14
US11270895B2 (en) 2022-03-08
TW202043537A (zh) 2020-12-01
CN111383964A (zh) 2020-07-07
US20200211866A1 (en) 2020-07-02
JP2020107854A (ja) 2020-07-09
KR102614910B1 (ko) 2023-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9922824B2 (en) Method of forming silicon film
JP5470149B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびクリーニング方法
US20100130009A1 (en) Substrate processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device
TW201834026A (zh) 基板處理裝置、噴射器、及基板處理方法
CN102117733B (zh) 基板处理装置及其清洁方法
JP5951095B1 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム
CN108074844A (zh) 基板处理装置、基板处理方法以及存储介质
TWI741445B (zh) 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及記錄媒體
US20200149159A1 (en) Substrate processing apparatus, quartz reaction tube and method of manufacturing semiconductor device
JP6830878B2 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラム
TW201324655A (zh) 清洗方法、半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及記錄媒體
TWI834783B (zh) 氣體導入構造、處理裝置及處理方法
JP7432373B2 (ja) 反応管の洗浄方法、半導体装置の製造方法、及び基板処理装置
JP2015185824A (ja) 状態検出装置、基板処理装置、状態検出方法及び半導体装置の製造方法
KR102484512B1 (ko) 적재대의 표면 처리 방법, 적재대 및 플라즈마 처리 장치
JP2014209633A (ja) 基板処理装置
JP6980125B2 (ja) 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
KR102620339B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP2013145788A (ja) 半導体装置の製造方法、クリーニング方法及び基板処理装置
JP5848788B2 (ja) 基板処理装置、半導体製造方法、基板処理方法
CN114446823A (zh) 基板处理装置及基板处理方法
KR20080014938A (ko) 반도체 공정챔버내 정전척의 파티클 제거장치
TWI874779B (zh) 塗布方法、基板處理裝置、程式、基板處理方法及半導體裝置的製造方法
JP7334223B2 (ja) 半導体デバイスの製造方法、基板処理システム及びプログラム
CN118435321A (zh) 基板处理装置、基板处理方法、半导体装置的制造方法、程序及气体供给单元