[發(fā)明專(zhuān)利]載置臺(tái)構(gòu)造以及處理裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210069433.3
• 申請(qǐng)日: 2009-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102593036A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田中澄;小松智仁;川崎裕雄
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/687
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/687;H01L21/67
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉;舒艷君

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2009年3月6日、申請(qǐng)?zhí)枮?00980100058.0、發(fā)明名稱為“載置臺(tái)構(gòu)造以及處理裝置”的發(fā)明申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體晶片等被處理體的處理裝置以及載置臺(tái)構(gòu)造。

背景技術(shù)

一般在制造半導(dǎo)體集成電路時(shí)，對(duì)半導(dǎo)體晶片等被處理體反復(fù)進(jìn)行成膜處理、蝕刻處理、熱處理、改性處理、結(jié)晶化處理等各種單張?zhí)幚怼Ｓ纱诵纬伤谕募呻娐贰Ｔ谶M(jìn)行如上所述的各種處理時(shí)，與該處理的種類(lèi)對(duì)應(yīng)將必要的處理氣體，例如成膜處理時(shí)的成膜氣體或者鹵素氣體、改性處理時(shí)的臭氧氣體等、結(jié)晶化處理時(shí)的N₂氣等惰性氣體或者O₂氣等導(dǎo)入到各個(gè)處理容器內(nèi)。

例如對(duì)每一枚半導(dǎo)體晶片實(shí)施熱處理的單張式的處理裝置，在構(gòu)成為能夠抽真空的處理容器內(nèi)，具備例如內(nèi)裝有電阻加熱器的載置臺(tái)。在這樣的處理裝置中進(jìn)行晶片的熱處理時(shí)，半導(dǎo)體晶片被載置于載置臺(tái)的上面，在該晶片被加熱到規(guī)定溫度(例如從100℃到1000℃)的狀態(tài)下規(guī)定的處理氣體流入。這樣，在規(guī)定的工藝條件下對(duì)晶片實(shí)施各種熱處理(專(zhuān)利文獻(xiàn)1～6)。因此要求處理容器內(nèi)的部件具有對(duì)于這些加熱的耐熱性以及即使暴露于處理氣體中也不會(huì)被腐蝕的耐腐蝕性。

然而，由于載置半導(dǎo)體晶片的載置臺(tái)構(gòu)造一般具有耐熱性和耐腐蝕性，因此需要防止金屬沾污等金屬污染。因此，在制造載置臺(tái)構(gòu)造時(shí)，首先，例如在AlN等陶瓷材料中埋入作為發(fā)熱體的電阻加熱器，并在高溫下一體燒固而形成載置臺(tái)。另外，在其他工序中燒固相同的陶瓷材料等形成支柱。該一體燒固的載置臺(tái)和支柱，例如通過(guò)熱擴(kuò)散接合被熔敷而一體化。而且，這樣一體成形的載置臺(tái)構(gòu)造以豎立在處理容器內(nèi)的底部的方式安裝。另外，有時(shí)代替上述陶瓷材料而使用具有耐熱耐腐蝕性并且熱伸縮少的石英玻璃。

在此對(duì)以往的載置臺(tái)構(gòu)造的一例進(jìn)行說(shuō)明。圖16是表示以往的載置臺(tái)構(gòu)造的一例的剖視圖。該載置臺(tái)構(gòu)造設(shè)置在構(gòu)成為能夠真空排氣的處理容器內(nèi)，如圖16所示，該載置臺(tái)構(gòu)造具有由AlN等陶瓷材料構(gòu)成的圓板狀的載置臺(tái)2。而且，在該載置臺(tái)2的下表面的中央部，例如同樣地由AlN等陶瓷材料構(gòu)成的圓筒狀的支柱4，例如通過(guò)熱擴(kuò)散接合被接合，從而與載置臺(tái)2一體化。

因此，兩者通過(guò)熱擴(kuò)散接合部6而氣密地接合。在此載置臺(tái)2的大小，例如在晶片尺寸為300mm時(shí)直徑為350mm左右，此時(shí)支柱4的直徑為56mm左右。在載置臺(tái)2內(nèi)，設(shè)有例如由加熱器等構(gòu)成的加熱單元8，以便對(duì)載置臺(tái)2上的作為被處理體的半導(dǎo)體晶片W加熱。

支柱4的下端部，通過(guò)固定塊10而固定于容器底部9，因此支柱4豎立著。而且，在該圓筒狀的支柱4內(nèi)設(shè)置有供電棒14，其上端通過(guò)連接端子12與加熱單元8連接。另外，該供電棒14的下端部側(cè)通過(guò)絕緣部件16向下方貫通容器底部并被拉出到外部。由此，防止工藝氣體等侵入到該支柱4內(nèi)，防止供電棒14和連接端子12等被腐蝕性的工藝氣體腐蝕。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)昭63-278322號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)平07-078766號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)平03-220718號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)4：日本特開(kāi)平06-260430號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)5：日本特開(kāi)2004-356624號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)6：日本特開(kāi)2006-295138號(hào)公報(bào)

因此，對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行處理時(shí)，載置臺(tái)2自身處于高溫狀態(tài)。此時(shí)，由于載置臺(tái)2和支柱4通過(guò)熱擴(kuò)散而接合，因此構(gòu)成支柱4的材料即使由熱傳導(dǎo)率不那么好的陶瓷材料構(gòu)成，也會(huì)使大量的熱順著該支柱4從載置臺(tái)2的中心側(cè)逃向支柱側(cè)4。因此，特別是在載置臺(tái)2升降溫時(shí)，在載置臺(tái)2的中心部的溫度降低而產(chǎn)生冷卻點(diǎn)的同時(shí)周邊部的溫度相對(duì)地升高。其結(jié)果，在載置臺(tái)2的面內(nèi)產(chǎn)生較大的溫度差，因此存在在載置臺(tái)2的中心部與周邊部之間產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力而使載置臺(tái)2破損的問(wèn)題。

特別是根據(jù)工藝種類(lèi)的不同，載置臺(tái)2的溫度可達(dá)到700℃以上。因此，上述溫度差會(huì)變得相當(dāng)大，伴之會(huì)產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力。而且，除此以外，由于載置臺(tái)反復(fù)進(jìn)行升降溫，因此存在因上述熱應(yīng)力而加速破損的問(wèn)題。

另外，此時(shí)，載置臺(tái)2和支柱4的上部處于高溫狀態(tài)而熱膨脹。另一方面，支柱4的下端部通過(guò)固定塊10被固定于容器底部9。因此，存在在載置臺(tái)2與支柱4的上部的接合部位應(yīng)力集中，因而使該接合部位破損的問(wèn)題。