[發明專利]基板處理裝置和基板載置臺

有效

• 申請號: 200980136399.3
• 申請日: 2009-09-16
• 公開（公告）號: CN102160166A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 山下潤
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683;H01L21/205;H01L21/3065
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及用于對半導體晶片等基板實施等離子體處理等規定處理的基板處理裝置，以及在基板處理裝置的處理容器內載置基板的基板載置臺。

背景技術

在半導體器件的制造中，在處理容器內將作為處理對象的基板的半導體晶片(以下簡稱晶片)載置于晶片載置臺，通過設置在載置臺主體內的加熱器對晶片進行加熱，并且在處理容器內生成等離子體，對晶片進行氧化處理、氮化處理、成膜、蝕刻等的等離子體處理。

作為進行上述的等離子體處理的等離子體處理裝置，目前大多采用平行平板型的裝置。最近，作為能夠在較低的電子溫度下形成高密度等離子體的等離子體處理裝置，通過利用具有多個槽縫的平面天線將微波導入處理容器內來生成等離子體的RLSA(Radial?Line?Slot?Antenna，徑向線縫隙天線)微波等離子體處理裝置正被關注(例如，參照日本特開2000-294550號公報)。

在等離子體處理中，當晶片載置臺暴露在等離子體中時，存在其中的金屬原子變成污染物將基板即半導體晶片污染的可能性。

作為防止這種污染的技術，在日本特開2007-266595號公報中公開有用石英制的蓋體覆蓋晶片載置臺的主體。

多采用使用熱傳導性良好的絕緣性陶瓷即AlN作為載置臺主體、并在其中埋設有加熱器的晶片載置臺。在這種晶片載置臺中，由于存在由AlN中的Al導致的半導體晶片污染的可能性，所以上述石英制的蓋體特別有效。

因為在晶片載置臺設置有用于插通可升降半導體晶片的升降銷的插通孔，即使由石英制的蓋體覆蓋載置臺主體，在插通孔的周圍和插通孔內也露出AlN。有時連這種由來自小面積的AlN部分的Al導致的污染也成為問題。最近，從要求半導體晶片的進一步大型化和器件的進一步微小化，等離子體處理的效率化和處理的均勻性等觀點出發，正在嘗試對晶片載置臺施加偏壓用高頻電力進行等離子處理的方法。在采用這種方法的情況下，AlN露出部分即使是較小的面積，但是由于離子引入效果，污染程度超過容許范圍的可能性也會變大。

作為防止污染的方法，如日本特開2007-235116號公報所示，考慮在升降銷的頂端設置直徑增大的頭部，通過該頭部堵塞插通孔的AlN露出部。但是，在這種方法中，露出部分變得狹窄，但是在對位余量(裕度)的關系上不能完全消除露出部分。另外，從均熱性等觀點出發不能使插通孔的尺寸變大，還由于在精度上頭部的大小被限制，因此實際上不能不使用浮動銷(參照下文)作為升降銷。這種情況下，因為升降銷本身的位置精度不充分，所以升降銷與載置臺主體摩擦而產生微粒(particle)。

另外，也考慮將石英制的蓋體作為一體地具有覆蓋插通孔內的筒狀部分的結構而形成，來完全消除AlN的露出部分，但是在這種方法中，存在因AlN與石英之間的熱膨脹差而筒狀部分被破壞的可能性。

另外，在晶片載置臺中，多個(典型的是三個)升降銷通過設置在升降銷的下方的升降臂被升降。例如，如日本特開2006-225763號公報所示，升降銷被螺紋固定于升降臂。在其他的例子中，在形成于升降臂的孔中嵌入升降銷，從該孔的旁邊起以固定螺釘來固定升降銷。

進而，在其他的例子中，例如如日本特開2004-343032號公報所示，將升降銷以不會從插通孔中脫落的方式且能夠升降地設置，升降銷不固定于升降臂，在使升降銷上升時通過升降臂將升降銷推上去，在使升降銷下降時，使升降臂下降利用升降銷的自重使其下降。這種升降銷被稱為浮動銷。

在日本特開2006-225763號公報所公開的結構中，升降銷被完全固定于升降臂，因此每次升降臂動作時，都不得不進行晶片載置臺的插通孔與升降銷之間的位置調整，不能對每個升降銷進行最佳的位置調整。另外，與從橫向用固定螺釘來固定升降銷的技術的情況也同樣地，不能對每個升降銷進行最佳的位置調整，而且用固定螺釘進行固定時升降銷傾斜地與插通孔的內表面接觸，存在產生微粒的可能性。

另一方面，采用如日本特開2004-343032號公報所示的浮動銷的情況下，不需要對升降銷進行位置調整。但是，插通孔的內表面與升降銷之間相互摩擦，存在產生微粒的可能性。

另外，設置有如上述的日本特開2007-266595號公報所示的石英制的蓋體的情況下，當進行伴隨有加熱的處理時，存在晶片的外周部的溫度變低的傾向。例如，將晶片加熱至400℃左右進行的硅的氧化處理中，存在晶片的外周部的溫度變低的傾向。這種情況下，低溫部分的氧化速率變低，氧化處理的均勻性變差。

具體實施方式

發明概要