的下方侧的加热温度设定得高于反应管12内的上方侧的加热温度时，在所述例子中，增大了加热器13a?加热器13e中的下侧两层加热器13d、13e的输出，但也可以仅增大最下层加热器13e的输出。
[0066]另外，在不对所述的最下层的区域进行温度调整、并在自输入晶圆舟皿11时起到成膜处理结束时的整个期间内使各加热器13a?13e的设定温度一致的情况下，如图15的虚线所示，在原料气体喷嘴51a内，原料气体随着朝向上方侧流通而逐渐升温。因而，当原料气体产生这样的温度偏差时，在各晶圆W中有可能使原料气体的热分解的程度(形成在晶圆W上的反应生成物的膜厚)产生偏差。因此，在这样的情况下，也可以将向流路主体32内供给的调温流体加热至晶圆W的热处理温度或该热处理温度附近而使原料气体的温度均匀化。
[0067]并且，对于流路形成构件31，也可以不将流路形成构件31设于原料气体喷嘴51a，而是将其设于臭氧气体喷嘴51b，或者也可以将流路形成构件31设于原料气体喷嘴51a和臭氧气体喷嘴51b这两者。即，臭氧气体也会随着朝向上方侧在臭氧气体喷嘴51b内流通而升温。因而，通过使臭氧气体的温度沿着臭氧气体喷嘴51b的长度方向一致，能够使吸附于晶圆W的表面的原料气体的成分与该臭氧气体反应的反应性沿着反应管12的长度方向一致。
[0068]在以上的说明中，列举出了向晶圆W交替地供给原料气体和反应气体的ALD法的例子，但也可以向晶圆W同时供给这些原料气体和反应气体并利用CVD法来形成薄膜。另夕卜，作为各气体喷嘴51a?51c，其也可以不是沿着晶圆舟皿11的长度方向形成气体喷射口52的结构，而是使该气体喷嘴51a?51c的顶端侧上端部开口而构成气体喷射口 52。
[0069]对于流路形成构件31，其也可以采用以覆盖原料气体喷嘴51a(臭氧气体喷嘴51b)的周围的方式形成流路主体32的、所谓的双层管构造。在该情况下，也可以在内管与外管之间配置自内管的气体喷射口 52朝向流路主体32的外侧延伸的气体流路。
[0070]另外，作为调温流体，也可以替代气体而使用液体(纯水)。作为在进行以上说明的成膜处理时使用的原料气体，也可以替代Hf系有机气体而使用例如Zr (锆)系有机气体、Sr (锶)系有机气体、Al (铝)系有机气体、Ti (钛)系有机气体或Si (硅)系有机气体等。作为与所述有机气体反应的反应气体，也可以替代所述的臭氧气体而使用水蒸气(H2O气体)。并且，作为对晶圆W进行的热处理，其也可以不是成膜处理，而是向加热了的晶圆W供给水蒸气的处理。即使是这样的热处理，也能够沿着气体喷嘴的长度方向谋求水蒸气的恒温化，从而向各晶圆W供给温度一致的水蒸气。
[0071]在本发明中，在对呈搁板状装载在立式的反应管内的基板进行热处理时，以沿着用于向各基板喷射处理气体的气体喷嘴的方式形成流路形成构件并向该流路形成构件供给调温流体。因此，能够使处理气体的温度沿着气体喷嘴的长度方向一致。
[0072]应当认为，本发明的实施方式在所有方面只是例示，而不是限制性的内容。实际上，所述实施方式能够以多种形态来体现。另外，所述实施方式也可以在附带的权利要求书和不脱离权利要求书的主旨的范围内以各种形态进行省略、置换以及变更。本发明的范围包含附带的权利要求书的范围和与该权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。
[0073]本发明基于2014年I月24日提出申请的日本特许出愿第2014-011428号的优先权的权利而将该日本申请的全部内容作为参照文献而引入到本申请中。
【主权项】
1.一种立式热处理装置，其用于将呈搁板状保持有多张基板的基板保持件输入到被加热机构包围的立式的反应管内并进行热处理，其中， 该立式热处理装置包括: 气体喷嘴，其以沿所述基板保持件的铅垂方向延伸的方式设于所述反应管内，用于喷射处理气体；以及 流路形成构件，其以包围所述气体喷嘴的方式设于所述反应管内，该流路形成构件形成用于对所述气体喷嘴内的所述处理气体进行调温的调温流体的流通空间并具有所述调温流体的供给口和排出口。
2.根据权利要求1所述的立式热处理装置，其中， 所述调温流体是调温气体。
3.根据权利要求1所述的立式热处理装置，其中， 所述处理气体是成膜用的原料气体。
4.根据权利要求3所述的立式热处理装置，其中， 所述处理气体是含金属的有机气体。
5.根据权利要求3所述的立式热处理装置，其中， 该立式热处理装置还包括用于向所述反应管内供给与所述原料气体反应的反应气体的气体供给部。
6.根据权利要求3所述的立式热处理装置，其中， 所述调温流体是用于冷却所述处理气体的冷却用的流体。
7.根据权利要求6所述的立式热处理装置，其中， 所述加热机构由用于分别对所述反应管内的沿纵向排列的多个区域进行加热的多个加热部构成， 该立式热处理装置还包括控制部，该控制部输出控制信号，以便在完成将所述基板保持件输入到所述反应管内之后，使所述多个区域中的、所述反应管的底部区域的温度成为比相对于该底部区域位于上方侧的区域的温度高且为所述处理气体的热分解温度以上的第I温度，另外，该控制部输出控制信号，以便利用所述调温流体的流通来使所述气体喷嘴内的所述处理气体的温度低于所述处理气体的热分解温度。
8.根据权利要求7所述的立式热处理装置，其中， 所述控制部输出用于在将所述反应管的底部区域的温度设定为所述第I温度之后使所述反应管的底部区域的温度降低至比所述第I温度低的第2温度的控制信号，并且，所述控制部输出用于在将所述反应管的底部区域的温度设定为所述第I温度之后且在使所述反应管的底部区域的温度降低至所述第2温度之前开始供给所述处理气体的控制信号。
9.根据权利要求6所述的立式热处理装置，其中， 在热处理所述基板时，将所述反应管内的气氛设定为所述处理气体的热分解温度以上的温度，所述气体喷嘴内被所述调温流体维持在所述处理气体的热分解温度以下。
10.根据权利要求6所述的立式热处理装置，其中， 所述控制部输出控制信号，以便在开始供给所述处理气体之后减少所述调温流体的供给流量。
11.一种热处理方法，在该热处理方法中，将呈搁板状保持有多张基板的基板保持件输入到被加热机构包围的立式的反应管内并进行热处理，其中， 该热处理方法包括以下工序: 自以沿所述基板保持件的铅垂方向延伸的方式设于所述反应管内的气体喷嘴喷射处理气体；以及 向以包围所述气体喷嘴的方式设于所述反应管内的流路形成构件供给调温流体而对所述气体喷嘴内的所述处理气体进行调温。
12.根据权利要求11所述的热处理方法，其中， 所述调温流体是调温气体。
13.根据权利要求11所述的热处理方法，其中， 所述处理气体是成膜用的原料气体。
14.根据权利要求13所述的热处理方法，其中， 所述处理气体是含金属的有机气体。
15.根据权利要求13所述的热处理方法，其中， 在该热处理方法中，进行向反应管内供给与所述原料气体反应的反应气体的工序。
16.根据权利要求13所述的热处理方法，其中， 所述调温流体是用于冷却所述处理气体的冷却用的流体。
17.根据权利要求16所述的热处理方法，其中， 所述加热机构由用于分别对所述反应管内的沿纵向排列的多个区域进行加热的多个加热部构成， 该热处理方法还包括以下工序: 将所述基板保持件输入到所述反应管内；以及 在完成输入所述基板保持件之后，对所述反应管内的加热温度进行调整，以便使所述多个区域中的、反应管的底部区域的温度成为比相对于该底部区域位于上方侧的区域的温度高且为所述处理气体的热分解温度以上的第I温度， 对所述处理气体进行调温的工序是以利用所述调温流体的流通来使所述气体喷嘴内的所述处理气体的温度低于所述处理气体的热分解温度的方式对所述调温流体的温度和流量中的至少一者进行调整的工序。
18.根据权利要求17所述的热处理方法，其中， 该热处理方法还包括在将所述反应管的底部区域的温度设定为所述第I温度之后使所述反应管的底部区域的温度降低至比所述第I温度低的第2温度的工序， 喷射所述处理气体的工序是在将所述反应管的底部区域的温度设定为所述第I温度之后且在使所述反应管的底部区域的温度降低至所述第2温度之前开始供给所述处理气体的工序。
19.根据权利要求16所述的热处理方法，其中， 在热处理所述基板时，将所述反应管内的气氛设定为所述处理气体的热分解温度以上的温度， 对所述处理气体进行调温的工序是将所述气体喷嘴内的温度维持在所述处理气体的热分解温度以下的工序。
20.根据权利要求16所述的热处理方法，其中，该热处理方法中，还在喷射所述处理气体的工序之后进行减少所述调温流体的供给流量的工序。
【专利摘要】本发明提供立式热处理装置和热处理方法。一种立式热处理装置，其用于将呈搁板状保持有多张基板的基板保持件输入到被加热机构包围的立式的反应管内并进行热处理，其中，该立式热处理装置包括：气体喷嘴，其以沿所述基板保持件的铅垂方向延伸的方式设于所述反应管内，用于喷射处理气体；以及流路形成构件，其以包围所述气体喷嘴的方式设于所述反应管内，该流路形成构件形成用于对所述气体喷嘴内的处理气体进行调温的调温流体的流通空间并具有调温流体的供给口和排出口。
【IPC分类】C30B33-02, H01L21-67
【公开号】CN104810306
【申请号】CN201510036549
【发明人】中岛滋, 岛裕巳, 立野雄亮
【申请人】东京毅力科创株式会社
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月23日
【公告号】US20150211113