基板處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本說明書中揭示的本發(fā)明是關(guān)于基板處理裝置，尤其是關(guān)于通過使用置于加熱器上方的承座板來改善基板內(nèi)的處理溫度分布的基板處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體設(shè)備制造工藝中，需要在高溫下對(duì)基板的均勻熱處理。該半導(dǎo)體制造工藝的示例可包括化學(xué)氣相沉積以及硅外延成長處理，其中在反應(yīng)器內(nèi)的承座上放置之一半導(dǎo)體基板上以氣態(tài)沉積材料層。該承座可通過電阻加熱、射頻加熱以及紅外線加熱，加熱到大約400°C至大約1，250°C的高溫。另外，氣體可通過該反應(yīng)器，由此可在非?？拷宓谋砻嫣?，通過氣態(tài)下氣體的化學(xué)反應(yīng)來發(fā)生沉積處理。由于該反應(yīng)可以在該基板上沉積想要的產(chǎn)品。
[0003]半導(dǎo)體設(shè)備包括在硅基板上的多個(gè)層，這些層通過沉積處理沉積在該基板上。該沉積處理具有若干對(duì)于評(píng)估沉積層以及選擇沉積方法來說相當(dāng)重要的重要問題。
[0004]首先，重要問題的一個(gè)示例是每一沉積層的“品質(zhì)”?！捌焚|(zhì)”代表成份、污染程度、缺陷密度以及機(jī)械和電氣性能。沉積層的成份可根據(jù)沉積條件而改變，這對(duì)于獲得指定成份來說非常重要。
[0005]其次，重要問題的另一個(gè)示例是晶片上的均勻厚度。尤其是，沉積在具有非平面形狀(具有臺(tái)階部分)的圖案上的層的厚度非常重要。在此，沉積膜的厚度是否均勻可通過臺(tái)階覆蓋率(step coverage)來決定，該臺(tái)階覆蓋率被定義為在臺(tái)階部分上所沉積的膜的最小厚度除以在圖案上所沉積的膜的厚度的比。
[0006]有關(guān)沉積的其它問題為填充空間。這代表一個(gè)間隙填充，其中包括氧化物層的絕緣層填入金屬線之間。提供間隙來將金屬線彼此實(shí)體地且電氣地隔離。在這些問題之間，均勻性是與沉積處理有關(guān)的非常重要的問題之一。不均勻?qū)訒?huì)導(dǎo)致金屬線上的高電阻，從而增加機(jī)械上受損的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題
[0008]本發(fā)明提供一種基板處理裝置，其中承座板安置在加熱器上方，以間接加熱基板，改善基板的溫度梯度。
[0009]本發(fā)明還提供一種基板處理裝置，其中上部加熱器安置在腔室蓋的上部，以初步加熱處理氣體，由此縮短處理反應(yīng)時(shí)間。
[0010]參閱下面的詳細(xì)說明以及附圖，本發(fā)明的其它目的將變得明顯。
[0011]解決方案
[0012]本發(fā)明的實(shí)施方式提供基板處理裝置，在所述基板處理裝置中執(zhí)行關(guān)于基板的處理，所述基板處理裝置包括:具有開放式上部的主腔室，所述主腔室具有在其側(cè)壁內(nèi)限定的通道，使得基板能夠進(jìn)入；腔室蓋，所述腔室蓋置于所述主腔室的開放式上部上，以提供相對(duì)外部密封的處理空間，在所述處理空間中執(zhí)行處理；承座板，所述基板置于所述承座板上，所述承座板具有含開放式下部的內(nèi)部空間；以及主加熱器，所述主加熱器可旋轉(zhuǎn)地置于所述內(nèi)部空間中，所述主加熱器與所述承座板間隔開，以加熱所述承座板。
[0013]在某些實(shí)施方式中，所述基板處理裝置還可包括支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件置于所述承座板的開放式下部，以避免所述內(nèi)部空間中的熱擴(kuò)散到外部。
[0014]在一些其它實(shí)施方式中，所述基板處理裝置還可包括旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸置于所述主加熱器的下部以支撐所述主加熱器，所述旋轉(zhuǎn)軸能夠與所述主加熱器一起旋轉(zhuǎn)，其中，所述主加熱器可包括:加熱板，所述加熱板置于所述旋轉(zhuǎn)軸的上部，所述加熱板插入到所述內(nèi)部空間中；以及加熱線，所述加熱線置于所述加熱板內(nèi)，以加熱所述承座板。
[0015]在一些其他實(shí)施方式中，所述主腔室可具有開放式下部，并且所述基板處理裝置還可包括泵吸本體，所述泵吸本體置于所述主腔室的開放式下部，以提供內(nèi)部安裝空間，所述泵吸本體沿著所述旋轉(zhuǎn)軸的周邊設(shè)置。
[0016]在又一些其它實(shí)施方式中，所述主加熱器與所述旋轉(zhuǎn)軸可置于所述內(nèi)部安裝空間內(nèi)，并且所述基板處理裝置可包括:多個(gè)固定器，所述多個(gè)固定器支撐放置在其上的所述基板，所述固定器能夠在上升位置與下降位置之間移動(dòng)；升降軸，所述升降軸連接至所述固定器，以升降所述固定器；排放孔，所述排放孔沿著所述旋轉(zhuǎn)軸周邊限定在所述泵吸本體內(nèi)，以將處理氣體排放至外部；以及升降孔，所述升降軸插入到所述升降孔中，所述升降孔限定在所述排放孔的外部。
[0017]在再一些其它實(shí)施方式中，該基板處理裝置另包括:所述基板處理裝置還可包括:供氣孔，所述供氣孔限定在所述腔室蓋的頂端表面內(nèi)，用于將所述處理氣體供應(yīng)到處理空間中；擴(kuò)散板，所述擴(kuò)散板置于所述腔室蓋的下端，所述擴(kuò)散板具有擴(kuò)散孔，所述處理氣體通過這些擴(kuò)散孔擴(kuò)散到所述基板上；以及上部加熱器，所述上部加熱器置于所述腔室蓋的上部，用于將要供應(yīng)到所述處理空間中的所述處理氣體初步進(jìn)行加熱。
[0018]在進(jìn)一步實(shí)施方式中，所述基板處理裝置還包括升降單元，用于升降所述基板，其中，所述升降單元包括:多個(gè)固定器，所述多個(gè)固定器支撐放置在其上的所述基板，所述固定器能夠在上升位置與下降位置之間移動(dòng)；以及升降軸，所述升降軸連接至所述固定器，用于升降所述固定器。
[0019]在又一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述承座板可具有沿著其頂端表面的邊緣限定的升降溝槽，以及所述固定器中的每一個(gè)可具有頂端表面，該頂端表面的高度在所述上升位置高于所述承座板的頂端表面的高度，并且所述固定器中的每一個(gè)在所述下降位置插入到所述升降溝槽中并與所述基板的底部表面分離開。
[0020]甚至在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，所述腔室蓋可具有上部，所述上部具有向上突出的圓頂形或平板形。
[0021]有益效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，承座板可置于加熱器上方，以對(duì)基板間接進(jìn)行加熱，從而改善基板的溫度梯度。另外，上方加熱器可置于腔室蓋的上部，以初步加熱處理氣體，由此縮短處理反應(yīng)時(shí)間。
【附圖說明】
[0023]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基板處理設(shè)備的示意圖；
[0024]圖2和圖3為例示圖1中升降單元的移動(dòng)操作的視圖；
[0025]圖4為例示圖1中固定器的配置狀態(tài)的截面圖；
[0026]圖5為根據(jù)本發(fā)明第一修改例的基板處理裝置的示意圖；以及
[0027]圖6為根據(jù)本發(fā)明第二修改例的基板處理裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下文，將參照?qǐng)D1至圖4來詳細(xì)說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。不過，本發(fā)明可以以不同形式來實(shí)施，并且不應(yīng)被解釋為限于本文闡述的實(shí)施方式。而是提供這些實(shí)施方式，以使得本公開充分和完整，并將本發(fā)明的范圍全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清晰圖示起見而夸大了組件的形狀。
[0029]雖然下面作為示例描述了沉積處理，但本發(fā)明可應(yīng)用在包括沉積處理的許多基板處理過程。另外，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來時(shí)明顯的是，除了實(shí)施方式中所描述的基板W以外，本發(fā)明也適用于許多要處理的對(duì)象。
[0030]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的基板處理裝置的示意圖。請(qǐng)參閱圖1，基板處理裝置I包括主腔室10以及腔室蓋20。主腔室10具有開放的上側(cè)。另外，在主腔室10的一側(cè)限定出通道8，通過該通道8基板W可進(jìn)入?？赏ㄟ^在主腔室10的一側(cè)限定的通道8將基板W加載到主腔室10內(nèi)或從主腔室10卸載。通道8外面設(shè)置有閘門閥5，通道8可通過閘門閥5開啟或關(guān)閉。
[0031]腔室蓋20連接至主腔室10的已開放的上側(cè)，限定出與外界隔開的處理空間。連接構(gòu)件15可置于主腔室10與腔室蓋20之間，用于完全密封處理空間3。供氣孔80穿過腔室蓋20的頂壁。如此，通過供氣孔80將處理氣體供應(yīng)到主腔室10中。供氣孔80經(jīng)由處理氣體接口 82連接至處理氣體儲(chǔ)存罐88，且閥門84可調(diào)整處理氣體流入速率。
[0032]具有多個(gè)擴(kuò)散孔75的擴(kuò)散板70置于腔室蓋20的下端表面。擴(kuò)散板70可通過限定在相同高度的多個(gè)擴(kuò)散孔75將處理氣體均勻供應(yīng)到基板W上。處理氣體可包括氫氣(H2)、氮?dú)?N2)或其它惰性氣體。另外，處理氣體可包括前驅(qū)氣體，例如硅烷(SiH4)或二氯硅烷(SiH2Cl2)。另外，處理氣體可包括摻雜劑源氣體，例如二硼烷(B2H6)或磷化氫(PH3)。擴(kuò)散板70將通過供氣孔80供應(yīng)的處理氣體擴(kuò)散至基板W上。
[0033]上部加熱器25對(duì)通過供氣孔80導(dǎo)入的處理氣體進(jìn)行加熱，上部加熱器25置于腔室蓋20的上部。腔室蓋20可具有往上突出的圓頂形。另外，上部加熱器25的形狀可對(duì)應(yīng)于腔室蓋20的形狀。置于上部加熱器25內(nèi)的加熱線27可沿著腔室蓋20的頂端表面被設(shè)置為彼此相隔預(yù)設(shè)距離。加熱線27向腔室蓋20施加熱，以將從供氣孔80供應(yīng)的處理氣體進(jìn)行初步加熱。初步加熱的處理氣體可通過擴(kuò)散板70擴(kuò)散到基板W上，以執(zhí)行基板處理過程。如此，由于是將初步加熱的處理氣體供應(yīng)至基板W上，因此縮短了處理氣體與基板W之間的處理反應(yīng)時(shí)間，以提高生產(chǎn)力。
[0034]主加熱器40置于主腔室10內(nèi)。在主加熱器40上方安置與主加熱器40間隔開的承座板30。承座板30具有內(nèi)部空間4，該內(nèi)部空間4具有開放式下部。支撐構(gòu)件38置于承座板30的開放式下部，以避免主加熱器40的熱量擴(kuò)散到內(nèi)部空間4的外部。貫穿孔41限定在主腔室10的中央部分的下側(cè)中。旋轉(zhuǎn)軸47插入到貫穿孔41內(nèi)。旋轉(zhuǎn)軸47連接到主加熱器40的下部，用以支撐主加熱器40。旋轉(zhuǎn)軸47連接至驅(qū)動(dòng)部件49，以與主加熱器
40 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0035]主加熱器40包括加熱板45和加熱線42。加熱板45置于旋轉(zhuǎn)軸47的上部上，并且插入到承座板30的內(nèi)部空間4內(nèi)。加熱線42可置于加熱板45的頂端表面內(nèi)。也就是說，主加熱器40對(duì)在上面相隔開的承座板30進(jìn)行加熱，并且承座板30將從主加熱器40接收的熱量傳遞給基板W。對(duì)承座板30供熱的內(nèi)部空間4可通過承座板30以及支撐構(gòu)件38與處理空間3隔開。另外，軸承90可置于旋轉(zhuǎn)軸47的下部。
[0036]近些年來，隨著制造具有大約300mm (大約12英吋)至大約450mm (大約18英吋)尺寸的大型基板W，加熱器尺寸隨之增加。如此，會(huì)難以在基板上實(shí)現(xiàn)均勻的溫度分布。也就是，在將基板W加熱至處理溫度時(shí)，本發(fā)明采用運(yùn)用承座板的間接加熱法，而不采用直接加熱法，以改善加熱