[發(fā)明專利]基板處理裝置和基板處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680037904.5
• 申請(qǐng)日: 2006-10-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101288157A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 松浦廣行;中尾賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/205
• 分類號(hào): H01L21/205;C23C16/455;H01L21/31
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉春成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種當(dāng)一次對(duì)多塊被處理基板的表面實(shí)施成膜處理時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)基板間的良好的成膜均勻性，并能夠高效率地清除基板間存在的氣體的基板處理裝置和基板處理方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體裝置的制造過(guò)程中，具有通過(guò)VCD等在被處理基板、例如半導(dǎo)體晶片上實(shí)施成膜處理的工序。作為執(zhí)行該工序的處理裝置之一，使用能夠一次對(duì)多塊晶片進(jìn)行熱處理的批量式處理裝置、例如立式熱處理裝置。

該處理裝置包括：多層搭載保持晶片的晶舟(保持具)；收納該晶舟并在規(guī)定的溫度和壓力的處理氣體(反應(yīng)氣體)的氣氛中通過(guò)CVD等對(duì)晶片實(shí)施規(guī)定的熱處理的反應(yīng)管(處理容器)；向該反應(yīng)管內(nèi)導(dǎo)入處理氣體的氣體導(dǎo)入部；將反應(yīng)管內(nèi)真空排氣至規(guī)定的壓力的排氣部；和對(duì)反應(yīng)管進(jìn)行加熱的加熱器(加熱部)。在這樣構(gòu)成的處理裝置中，從反應(yīng)管的一端例如下端向反應(yīng)管內(nèi)導(dǎo)入氣體，使該處理氣體在反應(yīng)管內(nèi)上升，通過(guò)基板搭載區(qū)域，從反應(yīng)管的另一端例如上端排出。

在這樣的處理裝置中，根據(jù)工藝條件(溫度、氣體流量、壓力、時(shí)間)，由于接近處理氣體導(dǎo)入側(cè)的晶片對(duì)處理氣體分子的吸附量較多，所以難以在批量?jī)?nèi)的基板間獲得良好的成膜均勻性。

另一方面，作為成膜處理之一的ALD(Atomic?Layer?Deposition：原子層成膜)工藝是在短時(shí)間內(nèi)使多種氣體分別且按順序地流進(jìn)反應(yīng)管而在基板上進(jìn)行成膜的工藝。在該LAD工藝中，為了提高生產(chǎn)性，需要在短時(shí)間內(nèi)高效率地進(jìn)行處理氣體吸附后的清除。但是，在如上所述的處理裝置中，難以高效率地清除殘留在基板之間的氣體，即，不能充分實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)性的提高。

另外，日本特開(kāi)2000-208425號(hào)公報(bào)中記載有，從設(shè)置在一側(cè)的氣體噴嘴向搭載在晶舟上的各晶片水平地供給氣體，并從設(shè)置在與該氣體噴嘴相對(duì)一側(cè)的排氣孔進(jìn)行排氣的處理裝置(半導(dǎo)體裝置的制造裝置)。在該處理裝置中，為了不使從一個(gè)氣體噴嘴噴出的處理氣體層在晶片反應(yīng)之前，由于擴(kuò)散而與來(lái)自于上下的氣體噴嘴的處理氣體層實(shí)質(zhì)上相混合，而在反應(yīng)管的內(nèi)周設(shè)置有環(huán)狀隔離板，并在晶舟的晶片搭載擱板部設(shè)置有與環(huán)狀隔離板對(duì)應(yīng)的外環(huán)部。

但是，在該處理裝置中，由于在反應(yīng)管的內(nèi)周設(shè)置有環(huán)狀隔離板，并且，在晶舟的晶片搭載擱板部上設(shè)置有外環(huán)部，所以結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且不能避免包括反應(yīng)管的裝置的大型化。

另外，在晶舟的晶片搭載擱板部上，為了使晶片下表面上形成的覆蓋膜更厚，所以突出設(shè)置有較高地支撐晶片的銷(xiāo)，以使流過(guò)晶片上側(cè)的處理氣體的一部分繞回下側(cè)。進(jìn)一步，在晶舟的晶片搭載擱板部上，面對(duì)晶片的底面，設(shè)置有開(kāi)口面積較大的多個(gè)開(kāi)口部。因此，上部的處理氣體層與下部的處理氣體層可能會(huì)通過(guò)這些開(kāi)口部而實(shí)質(zhì)上相混合，難以獲得基板間的良好的成膜均勻性。另外，也難以高效率清除滯留在基板間的氣體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種處理裝置和處理方法，當(dāng)一次對(duì)多塊被處理基板的表面實(shí)施成膜處理時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)基板間的良好的成膜均勻性，并能夠高效率地清除基板間存在的氣體。另外，本發(fā)明的目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化以及包括處理容器的裝置的小型化的處理裝置以及處理方法。

本發(fā)明的處理裝置包括：多層搭載被處理基板的保持具；收納上述保持具，并在規(guī)定的溫度和壓力的處理氣體氛圍下對(duì)被處理基板實(shí)施規(guī)定的熱處理的處理容器；向上述處理容器內(nèi)導(dǎo)入處理氣體的氣體導(dǎo)入部；將上述處理容器真空排氣至規(guī)定的壓力的排氣部；和對(duì)上述處理容器進(jìn)行加熱的加熱部，該處理裝置的特征在于：在上述保持具上設(shè)置有當(dāng)被收納于上述處理容器內(nèi)時(shí)針對(duì)每個(gè)被處理基板形成處理空間的隔壁板，上述氣體導(dǎo)入部具有以位于各處理空間的一側(cè)側(cè)面的方式設(shè)置的氣體導(dǎo)入孔，上述排氣部在各處理空間的另一側(cè)側(cè)面具有以與上述氣體導(dǎo)入孔相對(duì)的方式設(shè)置的排氣孔。

根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)一次對(duì)多塊被處理基板的表面實(shí)施成膜處理時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)基板間的良好的成膜均勻性并能夠高效率地清除基板間存在的氣體，不僅能夠提高生產(chǎn)率，另一方面，還能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化以及包括處理容器的裝置的小型化。