專(zhuān)利名稱(chēng)：成膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)以2011年6月30日向日本專(zhuān)利局提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)柕?011-146244號(hào)為基礎(chǔ)，主張其優(yōu)先權(quán)，本說(shuō)明書(shū)參考并包含其全部公開(kāi)內(nèi)容。本發(fā)明涉及在基板上形成薄膜的成膜裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體集成電路的制造工序中，有在半導(dǎo)體晶片等的基板(以下稱(chēng)作晶片)上形成各種薄膜的各種成膜工序。在成膜工序中，存在使用所謂的分批式的成膜裝置的情況。該成膜裝置具備晶舟，該晶舟隔開(kāi)間隔保持多個(gè)晶片；反應(yīng)管，該反應(yīng)管容納晶舟；支承部，該支承部支承反應(yīng)管；原料氣體供給管，該原料氣體供給管沿著反應(yīng)管內(nèi)的晶 舟延伸，向晶片供給用于在晶片上形成薄膜的原料氣體；以及加熱器，該加熱器配置在反應(yīng)管的外側(cè)，對(duì)保持于晶舟的晶片進(jìn)行加熱。并且，在上述成膜裝置中，為了測(cè)量晶片的溫度而沿著晶舟設(shè)置有溫度測(cè)量部。為了在原料氣體中保護(hù)溫度測(cè)量部，溫度測(cè)量部大多插入到沿著晶舟延伸的保護(hù)管的內(nèi)部(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2002-270593號(hào)公報(bào)在上述成膜裝置中，在將薄膜形成在晶片上的情況下，例如將晶片搭載于晶舟，將晶舟容納在反應(yīng)管內(nèi)，利用加熱器對(duì)保持于晶舟的晶片進(jìn)行加熱，在晶片溫度達(dá)到規(guī)定的成膜溫度之后，供給原料氣體。如此一來(lái)，利用晶片的熱量來(lái)分解原料氣體，并利用分解生成物在晶片上形成薄膜。此時(shí)，分解生成物不僅堆積于晶片，也堆積于晶舟、反應(yīng)管以及保護(hù)管。因此，當(dāng)保護(hù)管的外表面與反應(yīng)管的內(nèi)表面接觸時(shí)，有時(shí)保護(hù)管因分解生成物而粘貼在反應(yīng)管的內(nèi)表面。在該情況下，在進(jìn)行成膜裝置的維護(hù)時(shí)，不容易從反應(yīng)管的內(nèi)表面拆下保護(hù)管，如果強(qiáng)行拆下，則也存在保護(hù)管破損的情況。因此，需要進(jìn)行慎重的操作，維護(hù)所需要的時(shí)間也會(huì)增長(zhǎng)。并且，在保護(hù)管粘貼在反應(yīng)管的內(nèi)表面的情況下，在成膜結(jié)束后，晶片的溫度下降時(shí)，由于應(yīng)力作用于保護(hù)管，而有可能使保護(hù)管因該應(yīng)力而破損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明根據(jù)上述情況，提供一種能夠避免保護(hù)管粘貼在反應(yīng)管的內(nèi)表面的成膜裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，提供一種成膜裝置，該成膜裝置具備基板保持件，該基板保持件以將多個(gè)基板隔開(kāi)間隔而重疊的方式對(duì)所述多個(gè)基板進(jìn)行保持；反應(yīng)管，該反應(yīng)管用于容納所述基板保持件；原料氣體供給管，該原料氣體供給管對(duì)被所述基板保持件保持的所述多個(gè)基板供給要成膜于所述多個(gè)基板上的薄膜的原料氣體，所述基板保持件容納于所述反應(yīng)管；支承部，該支承部用于支承所述反應(yīng)管；加熱部，該加熱部配置在所述反應(yīng)管的外側(cè)，對(duì)所述多個(gè)基板進(jìn)行加熱；保護(hù)管，該保護(hù)管在一端部固定于所述支承部，在所述基板保持件與所述反應(yīng)管之間沿著所述多個(gè)基板的排列方向延伸，內(nèi)部供溫度測(cè)量部插入；突起部，該突起部設(shè)置在所述保護(hù)管的外表面與所述反應(yīng)管的內(nèi)表面的至少一方，在所述保護(hù)管的外表面與所述反應(yīng)管的內(nèi)表面之間形成空隙。以下說(shuō)明將闡述本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)，其一部分可以通過(guò)以下說(shuō)明或者對(duì)發(fā)明的實(shí)施予以明確。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式
予以明確。


構(gòu)成本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)、實(shí)施例的附圖、以上所述以及以下對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明用于解釋本發(fā)明的原理。
圖I是示出基于本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置的簡(jiǎn)略剖視圖。圖2是示出圖I的成膜裝置的保護(hù)管與反應(yīng)管之間的位置關(guān)系的簡(jiǎn)略俯視圖。圖3A以及圖3B是說(shuō)明在圖I的成膜裝置中，應(yīng)力作用于保護(hù)管的原因的圖。圖4是示出在圖I的成膜裝置中，作用于保護(hù)管的應(yīng)力的測(cè)量結(jié)果的圖表。圖5A以及圖5B是說(shuō)明設(shè)置在圖I的成膜裝置的保護(hù)管的前端部的突起部的效果的說(shuō)明圖。圖6A以及圖6B是示出圖I的成膜裝置的變形例中的保護(hù)管與反應(yīng)管之間的位置關(guān)系的簡(jiǎn)略俯視圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在以下說(shuō)明中，對(duì)具備相同功能和作用的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，僅在需要時(shí)進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。以下，參照附圖對(duì)不作為本發(fā)明的限定的例示的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在全部附圖中，對(duì)相同或者對(duì)應(yīng)的部件或者元件標(biāo)注相同或者對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記,并省略重復(fù)的說(shuō)明。并且，附圖的目的不在于示出部件或元件之間的相對(duì)比例，因此，具體的尺寸應(yīng)當(dāng)根據(jù)以下不起限定作用的實(shí)施方式，由本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)決定。圖I是示出基于本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置10的簡(jiǎn)略剖視圖。如圖所示，成膜裝置10具有晶舟21，該晶舟21以將多個(gè)晶片W沿上下方向隔開(kāi)間隔而重疊的方式對(duì)多個(gè)晶片W進(jìn)行保持；反應(yīng)管22，該反應(yīng)管22用于容納晶舟21 ;外管23，該外管23用于容納反應(yīng)管22 ;多通聯(lián)接件24，該多通聯(lián)接件24支承反應(yīng)管22和外管23。并且，在成膜裝置10設(shè)置有原料氣體噴嘴25和保護(hù)管26，原料氣體噴嘴25對(duì)保持于晶舟21的晶片W供給原料氣體，保護(hù)管26供例如熱電偶、測(cè)溫電阻器等溫度測(cè)量部插入，在原料氣體等中保護(hù)該溫度測(cè)量部。原料氣體噴嘴25以及保護(hù)管26在晶舟21與反應(yīng)管22之間的空間沿著晶舟21延伸，以晶舟21作為中心而相互對(duì)應(yīng)地配置。并且，在成膜裝置10設(shè)置有對(duì)保持于晶舟21的晶片W進(jìn)行加熱的加熱器27，該加熱器27被配置為包圍外管23的外周。加熱器27可以具有沿上下方向配置的多個(gè)分割加熱器，對(duì)各分割加熱器連接有電源裝置(未圖示)。另外，也可以將從外管23的上方加熱晶片W的增加的加熱器(未圖示)設(shè)置在外管23的上方。
晶舟21例如由石英玻璃制成，具有上蓋部21a、下蓋部21b、以及與下蓋部21b相對(duì)而支承上蓋部21a的例如3根(在圖I中僅示出兩根)支柱21c。在支柱21c形成有多個(gè)狹縫。多個(gè)狹縫分別形成為與各支柱21c的對(duì)應(yīng)的狹縫位于相同的高度，利用上述狹縫來(lái)支承晶片W。狹縫的數(shù)量以及間隔，優(yōu)選根據(jù)晶片W的尺寸、在一次成膜工序中應(yīng)當(dāng)處理的晶片W的個(gè)數(shù)、反應(yīng)管22等的尺寸來(lái)決定。并且，晶舟21在其下部支承于基座28，基座28固定在升降板29上。升降板29借助未圖示的升降機(jī)構(gòu)而能夠上下移動(dòng)。在成膜時(shí)，利用升降機(jī)構(gòu)使升降板29上升，經(jīng)由例如O型環(huán)、金屬密封件等密封部件而與多通聯(lián)接件24的下表面接觸。由此，將由外管23、多通聯(lián)接件24以及升降板29劃分的空間(以下稱(chēng)作內(nèi)部空間)與其外側(cè)的空間隔開(kāi)。并且，在從反應(yīng)管22卸下晶舟21時(shí)，利用升降機(jī)構(gòu)使升降板29下降，進(jìn)而使晶舟21下降。反應(yīng)管22具有有蓋的圓筒狀的形狀，例如由石英玻璃制成，在其下端部支承于設(shè)置在多通聯(lián)接件24的內(nèi)周的凸緣部。包圍反應(yīng)管22的外側(cè)的外管23具有有蓋的圓筒狀的形狀，例如由石英玻璃制成。并且，外管23經(jīng)由例如O型環(huán)、金屬密封件等密封部件而氣 密地安裝于多通聯(lián)接件24的上表面。此外，在反應(yīng)管22設(shè)置有未圖示的一個(gè)或兩個(gè)以上開(kāi)口，利用該開(kāi)口來(lái)連通反應(yīng)管22的內(nèi)側(cè)的空間與外側(cè)的空間(外管23的內(nèi)側(cè)的空間)。并且，排氣管(未圖示)與多通聯(lián)接件24連接，排氣管與包括真空泵的排氣裝置連接。利用該結(jié)構(gòu)，從后述的原料氣體噴嘴25對(duì)晶片W供給的原料氣體通過(guò)反應(yīng)管22的開(kāi)口和外管23的排氣管而被排出。并且，在排氣管設(shè)置有壓力控制器(未圖示)，由此調(diào)整反應(yīng)管22內(nèi)的壓力。多通聯(lián)接件24在其上部凸緣，利用未圖示的多個(gè)螺栓以及螺母安裝于基部30。由此，多通聯(lián)接件24將反應(yīng)管22以及外管23支承于基部30。原料氣體噴嘴25例如由石英玻璃制成，通過(guò)形成于多通聯(lián)接件24的噴嘴導(dǎo)入部24a而到達(dá)內(nèi)部空間，朝向上方彎曲并沿著晶舟21延伸。在噴嘴導(dǎo)入部24a的端部設(shè)置有例如O型環(huán)等密封部件24b、以及將密封部件按壓于原料氣體噴嘴25并保持氣密性的連接器24c。并且，原料氣體噴嘴25的多通聯(lián)接件24的外側(cè)的端部與未圖示的原料供給系統(tǒng)連接，從原料供給系統(tǒng)對(duì)原料氣體噴嘴25供給原料氣體。此外，在原料氣體噴嘴25上形成有多個(gè)開(kāi)口 25a，該開(kāi)口 25a朝向保持于晶舟21的晶片W開(kāi)口，對(duì)晶片W供給經(jīng)過(guò)開(kāi)口 25a而從原料供給系統(tǒng)供給的原料氣體。此外，原料供給系統(tǒng)具有填充有與形成于晶片W的薄膜對(duì)應(yīng)的原料氣體的氣缸(未圖示)，在連接氣缸與原料氣體噴嘴25的配管上設(shè)置有壓力控制器(例如調(diào)節(jié)器)、流量調(diào)整器(例如質(zhì)量流量控制器)(均未圖示)，由此上述裝置對(duì)原料氣體進(jìn)行流量控制，向原料氣體噴嘴25供給。保護(hù)管26例如由石英玻璃制成，通過(guò)形成于多通聯(lián)接件24的保護(hù)管導(dǎo)入部24d而到達(dá)內(nèi)部空間，朝向上方彎曲并沿著晶舟21延伸。在保護(hù)管導(dǎo)入部24d也設(shè)置有密封部件24b和連接器24c，由此來(lái)保持氣密性。在保護(hù)管26的內(nèi)部插入有例如多個(gè)(圖I中僅示出一根)熱電偶26b。各熱電偶26b的測(cè)溫端配置在高度方向的不同位置，由此，能夠求出晶舟21的長(zhǎng)度方向的溫度分布。熱電偶26b與未圖示的溫調(diào)器連接?；跓犭娕?6b的測(cè)溫結(jié)果來(lái)控制上述分割加熱器的各電源裝置，由此能夠?qū)Ρ３钟诰е?1的多個(gè)晶片W均勻地加熱。
圖2是成膜裝置10的簡(jiǎn)略局部俯視圖，示出晶舟21、反應(yīng)管22以及保護(hù)管26之間的位置關(guān)系。如圖所示，在反應(yīng)管22上形成有相對(duì)于晶舟21凹下的槽部22a。槽部22a在本實(shí)施方式中從反應(yīng)管22的下端延伸到上端。由于反應(yīng)管22的內(nèi)表面因槽部22a而向外側(cè)凹下，因此能夠擴(kuò)大用于配置保護(hù)管26的空間。S卩，在反應(yīng)管22形成槽部22a對(duì)反應(yīng)管22與晶舟21之間的空間狹窄的情況是有效的。并且，當(dāng)通過(guò)設(shè)置槽部22a而使反應(yīng)管22與晶舟21之間的空間變窄時(shí)，則從原料氣體噴嘴25供給的原料氣體容易進(jìn)入晶片W之間的空間，從而提高成膜效率。并且，在保護(hù)管26的上端附近(參照?qǐng)DI)設(shè)置有兩個(gè)突起部26a。在本實(shí)施方式中，上述突起部26a相對(duì)于保護(hù)管26的中心以大約120°的角度間隔來(lái)配置。突起部26a的形狀不限定于圖示的半球狀，也可以是柱狀(圓柱狀、棱柱狀)，還可以是銷(xiāo)狀。另外，從減小突起部26a與反應(yīng)管22的內(nèi)表面的接觸面積的觀點(diǎn)出發(fā)，在突起部26a具有柱狀形狀的情況下，優(yōu)選使前端部變圓。并且，突起部26a的大小可以基于槽部22a的深度、寬度、保護(hù)管26的外徑、以及反應(yīng)管22與晶舟21之間的間隔等來(lái)決定。在本實(shí)施方式中，突起部26a的高度(距離保護(hù)管26的外表面的突起量)大約為4mm。
此外，在本實(shí)施方式中，由于兩個(gè)突起部26a的前端部與槽部22a的內(nèi)表面接觸，并且兩個(gè)突起部26a的角度間隔約為120°，因此能夠有效地抑制保護(hù)管26的沿著反應(yīng)管22的內(nèi)表面的方向的位置偏移。在使用成膜裝置10使薄膜在晶片W上成長(zhǎng)的情況下，首先，利用與成膜裝置10并列設(shè)置的晶片搬運(yùn)機(jī)構(gòu)(未圖示)，將晶片W從晶片支架裝載于從反應(yīng)管22卸下的晶舟21。接下來(lái)，向反應(yīng)管22的內(nèi)部裝載晶舟21，內(nèi)部空間(由外管23、多通聯(lián)接件24以及升降板29劃分的空間)排氣直至達(dá)到規(guī)定的壓力，并且從未圖示的凈化器供給噴嘴供給例如惰性氣體，對(duì)內(nèi)部空間進(jìn)行凈化。在利用加熱器27將晶片W加熱至規(guī)定的成膜溫度(例如從500°C到600°C)之后，當(dāng)從原料氣體噴嘴25供給例如硅烷(Si2H6)時(shí)，通過(guò)利用晶片W的熱量對(duì)硅烷進(jìn)行熱分解，由此在晶片W上形成非晶體硅薄膜。在形成具有規(guī)定的膜厚的非晶體硅薄膜之后，停止供給硅烷，并停止加熱晶片W，在利用惰性氣體對(duì)內(nèi)部空間進(jìn)行凈化之后，從反應(yīng)管22卸下晶舟21。之后，利用搬運(yùn)機(jī)構(gòu)從晶舟21朝向例如晶片支架取出晶片W，由此成膜工序結(jié)束。在上述成膜工序中，在成膜過(guò)程中，當(dāng)保護(hù)管26的外表面與反應(yīng)管22的內(nèi)表面接觸時(shí)，由于在保護(hù)管26的外表面、反應(yīng)管22的內(nèi)表面也形成薄膜，因此有時(shí)保護(hù)管26因薄膜而粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面。在該情況下，使晶片W的溫度下降時(shí)，根據(jù)發(fā)明者們的研究得知，會(huì)有較大的應(yīng)力作用于保護(hù)管26。在此，參照?qǐng)D3A及圖3B來(lái)說(shuō)明本發(fā)明者們所調(diào)查的應(yīng)力的原因。圖3A是示出在安裝、維護(hù)成膜裝置10之后等，外管23、反應(yīng)管22以及晶舟21為室溫時(shí)的多通聯(lián)接件24、保護(hù)管導(dǎo)入部24d以及保護(hù)管26的圖。如圖所示，保護(hù)管導(dǎo)入部24d從多通聯(lián)接件24大致水平地延伸，因此保護(hù)管26相對(duì)于多通聯(lián)接件24水平地插入。進(jìn)而，保護(hù)管26在內(nèi)部空間朝向上方折彎。另一方面，圖3B是示出例如在成膜過(guò)程中等，外管23、反應(yīng)管22以及晶舟21被加熱后的多通聯(lián)接件24、保護(hù)管導(dǎo)入部24d以及保護(hù)管26的圖。如圖所示，由于多通聯(lián)接件24因熱量而變形，因此保護(hù)管導(dǎo)入部24d以角度Θ向下傾斜。根據(jù)實(shí)際測(cè)量的結(jié)果可知，在本實(shí)施方式的成膜裝置10中，在將晶片W的溫度加熱到400°C時(shí)，多通聯(lián)接件24的溫度約為195°C，保護(hù)管導(dǎo)入部24d的傾斜角度Θ約為O. 35°。當(dāng)保護(hù)管導(dǎo)入部24d傾斜時(shí)，保護(hù)管26也一起傾斜，其結(jié)果是，保護(hù)管26在晶舟21與反應(yīng)管22之間的空間中，朝向反應(yīng)管22的內(nèi)表面傾斜。在此，假設(shè)在保護(hù)管26未設(shè)置有突起部26a，則朝向反應(yīng)管22側(cè)傾斜的保護(hù)管26沿著槽部22a的內(nèi)表面(以下，為了方便而記作反應(yīng)管22的內(nèi)表面)彎曲，且在較大的范圍內(nèi)成為與保護(hù)管26的外表面和反應(yīng)管22的內(nèi)表面接觸的狀態(tài)。如此一來(lái)，在成膜過(guò)程中，有時(shí)保護(hù)管26的外表面因堆積于反應(yīng)管22、保護(hù)管26的膜而比較牢固地粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面。在此，在成膜結(jié)束后，當(dāng)中止由加熱器27對(duì)晶片W的加熱時(shí)，多通聯(lián)接件24的溫度也繼續(xù)降低。伴隨與此，保護(hù)管導(dǎo)入部24d返回到水平方向(圖3A)。如此一來(lái)，不會(huì)對(duì)外表面粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面的保護(hù)管26作用彎曲應(yīng)力。接下來(lái)，說(shuō)明保護(hù)管導(dǎo)入部24d的傾斜角度為Θ時(shí)，測(cè)量出的對(duì)保護(hù)管26作用了何種程度的彎曲應(yīng)力的結(jié)果。在該測(cè)量中，代替通過(guò)對(duì)多通聯(lián)接件24進(jìn)行加熱而使保護(hù)管 導(dǎo)入部24d傾斜的情況，而是通過(guò)使多通聯(lián)接件24傾斜而使保護(hù)管導(dǎo)入部24d傾斜，并利用推拉力計(jì)測(cè)量了作用于保護(hù)管26的載荷。根據(jù)得到的載荷和保護(hù)管26彎曲量以及形狀來(lái)求出作用于保護(hù)管26的彎曲應(yīng)力。此外，求出了保護(hù)管26的直立部(晶舟21與反應(yīng)管22之間的空間內(nèi)的部分)的長(zhǎng)度約為1350mm，距離保護(hù)管26的水平部(被保護(hù)管導(dǎo)入部24d支承的部分)的高度為在150mm、300mm、450mm以及1330mm的位置的彎曲應(yīng)力。將彎曲應(yīng)力的測(cè)量結(jié)果示于圖4。從圖4的圖表可知，隨著保護(hù)管導(dǎo)入部24d的傾斜角度Θ增大，作用于保護(hù)管26的彎曲應(yīng)力以直線狀增大。并且可知，彎曲應(yīng)力的大小為越趨向保護(hù)管26的直立部的下方越大。具體地說(shuō)，在距離保護(hù)管26的直立部的下端150mm的位置作用于保護(hù)管26的彎曲應(yīng)力，是在距離下端1330mm的位置作用于保護(hù)管26的彎曲應(yīng)力的大約6倍。根據(jù)以上結(jié)果，在成膜過(guò)程中，在保護(hù)管26在例如中央部附近粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面的情況下，由于多通聯(lián)接件24在降溫時(shí)返回原本的形狀，因此保護(hù)管26朝向離開(kāi)反應(yīng)管22的方向作用較大的彎曲應(yīng)力。如此一來(lái)，保護(hù)管在比粘貼部分靠下的位置有可能破損。但是，在本實(shí)施方式中，由于在保護(hù)管26的上端(前端)部設(shè)置有突起部26a，因此在升溫時(shí)，即使保護(hù)管26因多通聯(lián)接件24的熱變形而沿著朝向反應(yīng)管的內(nèi)表面的方向傾斜，突起部26a也不會(huì)與反應(yīng)管22的內(nèi)表面過(guò)度接觸，從而保護(hù)管26的外表面不會(huì)與反應(yīng)管22的內(nèi)表面接觸。因此，即使在保護(hù)管26的外表面、反應(yīng)管22的內(nèi)表面形成了膜的情況下，也能夠避免保護(hù)管26的外表面粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面。并且，在突起部26a因成膜而粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面的情況下，雖然保護(hù)管26在其前端部經(jīng)由突起部26a而固定在反應(yīng)管22的內(nèi)表面，但如圖4所示，由于作用于保護(hù)管26的前端部的應(yīng)力較小，因此能夠避免保護(hù)管26破損。并且，即使突起部26a粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面，但與粘住保護(hù)管26的外表面的情況不同，由于接觸面積減少，因此在降溫時(shí)，保護(hù)管26容易從反應(yīng)管22的內(nèi)表面脫離。如此一來(lái)，由于保護(hù)管26的前端部是自由端，因此彎曲應(yīng)力不會(huì)作用于保護(hù)管26。在此，對(duì)因多通聯(lián)接件24的保護(hù)管導(dǎo)入部24d傾斜，保護(hù)管26如何彎曲所進(jìn)行的模擬進(jìn)行說(shuō)明。圖5A示出在該模擬中使用的模型。保護(hù)管26的直立部的長(zhǎng)度為1350mm，保護(hù)管26的粗細(xì)約為12mm。并且，保護(hù)管26與反應(yīng)管22之間的間隔在保護(hù)管22的下端部約為8mm，在保護(hù)管26的前端部約為4mm。即，保護(hù)管26的直立部朝向反應(yīng)管22的內(nèi)表面略微傾斜。并且，在設(shè)置有突起部26a的情況下，突起部26a的位置為距離保護(hù)管26的前端20mm的位置。并且，突起部26a的高度(從保護(hù)管26的外表面突出的量)約為4mm。SP，使突起部26a與反應(yīng)管22的內(nèi)表面接觸。(換而言之，利用突起部26a使保護(hù)管26的前端部與反應(yīng)管22的內(nèi)表面分離約4mm。)并且，在該模擬中，將多通聯(lián)接件24的保護(hù)管導(dǎo)入部24d的傾斜角度Θ設(shè)為約1.0°。圖5A中利用虛線示意性地示出在該傾斜角度的情況下，假設(shè)不存在反應(yīng)管22時(shí)則保護(hù)管26傾斜到何種程度。圖5B示出計(jì)算保護(hù)管26如何彎曲的結(jié)果。如附圖標(biāo)記W所示,利用突起部26a來(lái)固定保護(hù)管26的前端部的位置，在保護(hù)管26的前端部與下端部之間，以朝向反應(yīng)管22的內(nèi)表面鼓出的方式彎曲。但是，即使在最靠近反應(yīng)管22的內(nèi)表面的位置(高度約為1050mm 的位置)，在保護(hù)管26與反應(yīng)管22的內(nèi)表面之間也存在約2. 5mm的間隔。S卩，通過(guò)在保護(hù)管26的前端部設(shè)置具有約4mm的高度的突起部26a，由此能夠避免保護(hù)管26與反應(yīng)管22的內(nèi)表面接觸。并且，為了進(jìn)行比較，在將未設(shè)置有突起部26a的保護(hù)管26配置為其前端部與反應(yīng)管22的內(nèi)表面接觸的情況下，也對(duì)多通聯(lián)接件24的保護(hù)管導(dǎo)入部24d傾斜約I. 0°時(shí)的情況進(jìn)行了研究。其結(jié)果是，在圖5B中如附圖標(biāo)記WO所示，通過(guò)計(jì)算可知，保護(hù)管26超過(guò)反應(yīng)管22的內(nèi)表面的位置并彎曲。這樣，在未設(shè)置有突起部26a的情況下，可以認(rèn)為保護(hù)管26能夠在從約750mm的高度到上端的全部范圍內(nèi)與反應(yīng)管22的內(nèi)表面接觸。在這樣接觸的情況下，在成膜過(guò)程中，保護(hù)管26有可能大范圍地粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面。并且，在保護(hù)管26在從約750mm的高度到上端的范圍內(nèi)粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面的情況下，保護(hù)管26比較穩(wěn)固地粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面，另一方面，由于在其下方，作用于保護(hù)管26的彎曲應(yīng)力比較大(參照?qǐng)D4)，因此保護(hù)管26破損的可能性增高。根據(jù)以上研究可以理解在保護(hù)管26設(shè)置突起部26a的效果。以上，雖然參照實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，參照附帶的權(quán)利要求書(shū)的記載，能夠進(jìn)行各種變形或者變更。例如，在上述實(shí)施方式中，雖然在反應(yīng)管22形成有沿著保護(hù)管26向外側(cè)凹下的槽部22a，但并非一定需要槽部22a，例如，如與圖2對(duì)應(yīng)的俯視圖亦即圖6A所示，也可以將設(shè)置有突起部26a的保護(hù)管26配置在不存在槽部的反應(yīng)管22。并且，也可以將突起部26a僅設(shè)置于一個(gè)保護(hù)管26。但是，如上所述，從利用保護(hù)管26與槽部22a的關(guān)系來(lái)抑制沿著反應(yīng)管22的內(nèi)表面的方向上保護(hù)管26的位置偏移的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選設(shè)置兩個(gè)突起部26a。并且，兩個(gè)突起部26a的角度間隔不限定為約120°，只要保護(hù)管26的外表面能夠不與反應(yīng)管22 (槽部22a)的內(nèi)表面接觸，則可以適宜地決定。并且，突起部26a也可以不設(shè)置于保護(hù)管26，而如圖6B所示可以設(shè)置于反應(yīng)管22的槽部22a，也可以設(shè)置在沒(méi)有槽部22a的反應(yīng)管22的內(nèi)表面。在這些情況下，可以設(shè)置一個(gè)突起部26a，也可以設(shè)置多個(gè)(優(yōu)選兩個(gè))突起部26a。此外，也可以設(shè)置在保護(hù)管26和反應(yīng)管22的內(nèi)表面這兩方。
并且，在上述實(shí)施方式中，雖然保護(hù)管26被配置為使設(shè)置在其前端部的突起部26a與反應(yīng)管22的槽部22a的內(nèi)表面接觸，但在室溫時(shí)，也可以將保護(hù)管26配置為不使突起部26a與槽部22a的內(nèi)表面接觸。這樣的配置，在升溫時(shí)能夠更可靠地避免保護(hù)管26的外表面與槽部22a的內(nèi)表面接觸方面是有利的。但是，當(dāng)突起部26a與槽部22a的內(nèi)表面分離時(shí)，保護(hù)管26根據(jù)情況的不同而振動(dòng)，有可能使突起部26a與槽部22a的內(nèi)表面碰撞，而產(chǎn)生顆粒。為了防止這種情況，優(yōu)選預(yù)先使突起部26a與槽部22a的內(nèi)表面接觸。并且，根據(jù)保護(hù)管導(dǎo)入部24d的上下方向的位置的不同，有時(shí)保護(hù)管26會(huì)與反應(yīng)管22的內(nèi)表面分離。在該情況下，當(dāng)保護(hù)管26因多通聯(lián)接件24的熱變形而逐漸朝向反應(yīng)管22的內(nèi)表面傾斜時(shí)，保護(hù)管26內(nèi)的熱電偶26b與晶舟21之間的距離發(fā)生變化。當(dāng)該距離變化時(shí)，保持于晶舟21的晶片W的溫度表面上會(huì)變化，有可能使晶片溫度的反復(fù)性惡化。但是，如果將保護(hù)管26預(yù)先配置為使得保護(hù)管26的突起部26a與反應(yīng)管22 (或者槽 部22a)預(yù)先接觸，就能夠減少保護(hù)管26與晶舟21的間隔的變化。因此，突起部26a相對(duì)于反應(yīng)管22 (或者槽部22a)的分離、接觸可以根據(jù)狀況來(lái)決定。并且，突起部26a的位置不限定于保護(hù)管22的前端部，也可以是中間部(也可以是反應(yīng)管22的內(nèi)表面的中間部)。這是因?yàn)椋迷O(shè)置在中間部的突起部26a也能夠避免保護(hù)管26與反應(yīng)管22的內(nèi)表面直接接觸。因此，能夠防止保護(hù)管26的外表面粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面。并且，即使設(shè)置在中間部的突起部26a粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面，由于突起部26a與反應(yīng)管22的內(nèi)表面的接觸面積較小，因此突起部26a也容易從反應(yīng)管22的內(nèi)表面脫離。根據(jù)本發(fā)明者們的實(shí)驗(yàn)，即使在距離保護(hù)管26的下端約700mm 約800mm的位置設(shè)置突起部26a的情況下，保護(hù)管26也不會(huì)經(jīng)由突起部26a而穩(wěn)固地粘在反應(yīng)管22的內(nèi)表面。并且，在上述實(shí)施方式中，在外管23的內(nèi)側(cè)設(shè)置反應(yīng)管22，在反應(yīng)管22的內(nèi)側(cè)配置有晶舟21、原料氣體噴嘴25以及保護(hù)管26。因此，能夠減少在外管23的內(nèi)表面形成薄膜的情況。另一方面，雖然在反應(yīng)管22的內(nèi)表面形成薄膜，但由于反應(yīng)管22比外管23小，因此容易進(jìn)行用于去除形成在內(nèi)表面的薄膜的清洗時(shí)的操作。并且，即使在準(zhǔn)備多個(gè)反應(yīng)管22來(lái)適當(dāng)?shù)馗鼡Q的情況下，與準(zhǔn)備多個(gè)外管23來(lái)適當(dāng)?shù)馗鼡Q的情況相比，也能夠降低成本。并且，也可以不使用反應(yīng)管22，以使保護(hù)管26沿著外管23的內(nèi)表面延伸的方式來(lái)配置保護(hù)管26。換而言之，也可以將外管23作為反應(yīng)管來(lái)使用。顯而易見(jiàn)即使在該情況下，也可以發(fā)揮上述實(shí)施方式的效果、優(yōu)點(diǎn)。并且，也可以設(shè)置長(zhǎng)度(高度)不同的多根保護(hù)管26，分別插入有一個(gè)熱電偶。在該情況下，也優(yōu)選將突起部26a設(shè)置于各保護(hù)管26。并且，在成膜裝置10中形成于晶片W的薄膜不限定于非結(jié)晶硅膜，例如也可以是氧化硅膜、氮化硅膜等。此外，形成于反應(yīng)管22的槽部22a的深度(凹下量)或?qū)挾瓤梢愿鶕?jù)所使用的保護(hù)管26的外徑而適當(dāng)?shù)貨Q定。并且，凹下形狀不限定于圓形狀的截面(上表面形狀)，也可以具有方形的截面。在槽部22a的截面形狀為方形的情況下，優(yōu)選為在保護(hù)管26上與方形的槽部22a的各個(gè)面對(duì)應(yīng)地設(shè)置三個(gè)突起部26a。上述保護(hù)管26的長(zhǎng)度、直徑以及突起部26a的尺寸等僅是示例，在各個(gè)成膜裝置中，當(dāng)然可以根據(jù)形成薄膜的晶片W的尺寸、每一次成膜工序中的晶片個(gè)數(shù)來(lái)適當(dāng)?shù)貨Q定。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了能夠避免保護(hù)管粘在反應(yīng)管的內(nèi)表面的成膜裝置。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于保護(hù)管在一端部固定于用于支承反應(yīng)管的支承部，因此當(dāng)支承部因來(lái)自加熱部的熱量而發(fā)生熱變形時(shí)，保護(hù)管有可能朝向反應(yīng)管的內(nèi)表面傾斜。但是，即使在該情況下，也能夠利用突起部阻止保護(hù)管的外表面與反應(yīng)管的內(nèi)表面接觸。因此，即 使利用從原料氣體供給管供給的原料氣體而在保護(hù)管的外表面和反應(yīng)管的內(nèi)表面形成了膜，也能夠防止保護(hù)管的外表面粘在反應(yīng)管的內(nèi)表面。因此，在維護(hù)時(shí)無(wú)需從反應(yīng)管的內(nèi)表面取下保護(hù)管的操作。并且，由于如果保護(hù)管的外表面不粘在反應(yīng)管的內(nèi)表面，則不會(huì)對(duì)保護(hù)管作用較大的應(yīng)力，因此也能夠避免保護(hù)管的破損。
權(quán)利要求
1.一種成膜裝置，其特征在于，具備 基板保持件，該基板保持件以將多個(gè)基板隔開(kāi)間隔而重疊的方式對(duì)所述多個(gè)基板進(jìn)行保持; 反應(yīng)管，該反應(yīng)管用于容納所述基板保持件； 原料氣體供給管，該原料氣體供給管對(duì)被所述基板保持件保持的所述多個(gè)基板供給要成膜于所述多個(gè)基板上的薄膜的原料氣體，所述基板保持件容納于所述反應(yīng)管； 支承部，該支承部用于支承所述反應(yīng)管； 加熱部，該加熱部配置在所述反應(yīng)管的外側(cè)，對(duì)所述多個(gè)基板進(jìn)行加熱； 保護(hù)管，該保護(hù)管在一端部固定于所述支承部，在所述基板保持件與所述反應(yīng)管之間沿著所述多個(gè)基板的排列方向延伸，內(nèi)部供溫度測(cè)量部插入； 突起部，該突起部設(shè)置在所述保護(hù)管的外表面與所述反應(yīng)管的內(nèi)表面的至少一方，在所述保護(hù)管的外表面與所述反應(yīng)管的內(nèi)表面之間形成空隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的成膜裝置，其特征在于， 所述突起部在所述保護(hù)管的另一端部且設(shè)置于所述保護(hù)管的外表面，其中所述保護(hù)管的另一端部是指與固定于所述支承部的所述一端部相反側(cè)的端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的成膜裝置，其特征在于， 所述反應(yīng)管具有沿著所述保護(hù)管凹下的槽部， 所述突起部阻礙所述保護(hù)管的外表面與所述反應(yīng)管的所述槽部的內(nèi)表面接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的成膜裝置，其特征在于， 相對(duì)于所述突起部隔開(kāi)規(guī)定的間隔而設(shè)置有增加的突起部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成膜裝置，其特征在于， 所述突起部與所述增加的突起部在水平方向相互隔開(kāi)規(guī)定的間隔而設(shè)置在所述保護(hù)管的另一端部，其中所述保護(hù)管的另一端部是指與固定于所述支承部的所述一端部相反側(cè)的端部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的成膜裝置，其特征在于， 還具備外管，該外管能夠容納所述反應(yīng)管且被所述支承部支承。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成膜裝置，具備基板保持件，該基板保持件以將多個(gè)基板隔開(kāi)間隔而重疊的方式對(duì)多個(gè)基板進(jìn)行保持；反應(yīng)管，該反應(yīng)管用于容納基板保持件；原料氣體供給管，該原料氣體供給管對(duì)被基板保持件保持的多個(gè)基板供給要成膜于多個(gè)基板上的薄膜的原料氣體，其中基板保持件容納于反應(yīng)管；支承部，該支承部用于支承反應(yīng)管；加熱部，該加熱部配置在反應(yīng)管的外側(cè)，對(duì)多個(gè)基板進(jìn)行加熱；保護(hù)管，該保護(hù)管在一端部固定于支承部，在基板保持件與反應(yīng)管之間沿著多個(gè)基板的排列方向延伸，內(nèi)部供溫度測(cè)量部插入；突起部，該突起部設(shè)置在保護(hù)管的外表面與反應(yīng)管的內(nèi)表面的至少一方，在保護(hù)管的外表面與反應(yīng)管的內(nèi)表面之間形成空隙。
文檔編號(hào)H01J37/32GK102856148SQ20121021483
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者佐藤泉, 白谷勇雄, 淺利聰, 村上強(qiáng) 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社