[发明专利]基板处理装置、半导体装置的制造方法、基板处理方法和记录介质

说明书

本发明提供基板处理装置、半导体装置的制造方法、基板处理方法和记录介质。本发明的基板处理装置具有：晶圆盒，其将多个基板在预定的排列方向上排列并保持；内管，其围绕晶圆盒来设置，并在与基板的排列方向正交的方向上形成有进行排气的排气孔；混合部，其将在内管内的温度下会相互反应的用于基板处理的多种气体预先混合而生成混合气体；和喷嘴，其与内管的内壁分离开设置，从沿着基板的排列方向形成的多个吐出孔向内管内吐出由混合部供给的混合气体；吐出孔的吐出方向不是朝向晶圆盒而是朝向内管的内壁。

技术领域

本发明涉及基板处理装置、半导体装置的制造方法、基板处理方法和记录介质。

背景技术

以往，已知如下的处理：将在预定的排列方向上排列的多片基板(晶圆)用内管围绕，通过向内管内输送用于基板处理的气体，在多片基板上形成所希望品质的膜的处理。作为基板处理装置，在专利文献1和2中公开了纵型处理装置，该装置中，在内管(圆筒发热体或反应管)内侧在上下方向上排列多片基板，并且在基板附近设置沿着上下方向延伸的喷嘴。专利文献1和2的喷嘴为了向基板输送气体，在内管内沿着上下方向形成多个开口的吐出孔(气体供给孔)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平06-349761号公报

专利文献2：特开2014-175494号公报

发明内容

发明要解决的课题

在1根喷嘴中并列地形成多个吐出孔的情况下，喷嘴的内压会从上游侧向着下游侧降低，因此，越是位于下游侧的吐出孔，与位于上游侧的吐出孔相比，所得到的喷嘴内外的压力差越变小。因此，在上游侧的基板和下游侧的基板之间，供给气体量的偏差会增大。

作为降低供给气体量的偏差的方法，考虑了例如提高喷嘴的内压来降低位于下游侧的吐出孔所承受的喷嘴内外的压力差的影响的方法。但是，随着内压的升高，气体在喷嘴内易于热分解。

此外，在将混合了多种气体的混合气体从同一喷嘴一起供给时，如果提高喷嘴的内压，则在喷嘴内易于产生因多种气体导致的异常反应，结果会产生在内管内增加颗粒的产生的问题。此外，由于多种气体的异常反应会生成本来的成膜处理中不需要的新的膜前体，从而还会产生诱发基板的面内膜厚的不均匀和各基板间膜厚的不均匀的问题。

对此，在专利文献1中，作为降低供给气体量的偏差的方法，公开了通过从上游侧向下游侧，降低相邻的吐出孔的间隔(间距)，从而使每单位长度的喷嘴吐出固定流量的反应气体的技术。

但是，在专利文献1中，由1根喷嘴供给的气体是1种反应气体，没有考虑将混合了多种气体的混合气体由同一喷嘴输送并供给的情形。因此，不能充分解决因多种气体的异常反应而导致的颗粒的产生、基板的面内膜厚的不均匀和各基板间膜厚的不均匀的问题。

此外，即使如专利文献1那样通过降低相邻吐出孔的间隔来一定程度降低喷嘴的内压，也不能充分分散和混合多种气体，结果是仍存在不能向各基板均匀供给必需浓度的混合气体的担忧。因此，在对混合了多种气体的混合气体进行输送和供给的情形下，即使简单地应用专利文献1的技术，也难以降低喷嘴的内压。

此外，专利文献2中公开了如下的构成：为了防止被处理气体吹起的颗粒、金属污染物质附着在基板的表面，使吐出孔的吐出方向朝着不存在基板的位置，以使吐出的处理气体绕过基板来流动。在专利文献2中，也是由1根喷嘴供给的气体是1种处理气体，因而与专利文献1同样地，不能充分解决因多种气体的异常反应而导致的颗粒的产生、基板的面内膜厚的不均匀和各基板间膜厚的不均匀的问题。

另外，在专利文献2中，由于喷嘴与内管的内壁接触来配置，因此在吐出孔的吐出方向朝着基板不存在的位置的构成中，会有吐出孔与内管的内壁接触的情形。因此，吐出孔与内壁之间的气体通道变得狭窄，结果是，由于气体吐出中喷嘴的内压升高，会发生喷嘴内的气体的热分解和多种气体的异常反应。