專利名稱：基板處理裝置和成膜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基板處理裝置和成膜裝置。
背景技術(shù)：
作為半導(dǎo)體制造工藝中的成膜方法，公知有如下工藝在真空氣氛下使第I反應(yīng)氣體吸附在作為基板的半導(dǎo)體晶圓(以下，稱作“晶圓”)等的表面上之后，將所供給的氣體切換為第2反應(yīng)氣體，通過兩氣體反應(yīng)而形成I層或多層的原子層、分子層，多次進(jìn)行該循環(huán)，從而對(duì)上述層進(jìn)行層疊，在基板上進(jìn)行成膜。該工藝被稱作例如原子層沉積(ALD Atomic Layer Deposition)、分子層沉積(MLD Molecular Layer Deposition)等。這種成膜方法能夠應(yīng)用在例如用于柵極氧化膜的氧化硅膜、高電介質(zhì)膜的成膜中。列舉一個(gè)例子來(lái)說，當(dāng)形成氧化硅膜(SiO2膜)時(shí)，作為第I反應(yīng)氣體(原料氣體)，例如使用雙叔丁基氨基硅烷(以下，稱作“BTBAS”)氣體等，作為第2反應(yīng)氣體(氧化氣體)，使用臭氧氣體等。作為實(shí)施這種成膜方法的裝置，研究了使用以下裝置，該裝置包括旋轉(zhuǎn)臺(tái)，在真空容器內(nèi)將晶圓載置于該旋轉(zhuǎn)臺(tái)的表面；處理區(qū)域，其沿旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置，用于分別供給反應(yīng)氣體；分離區(qū)域，其用于防止反應(yīng)氣體在旋轉(zhuǎn)方向上的處理區(qū)域之間彼此混合。并且，在進(jìn)行成膜處理時(shí)，利用設(shè)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)的背面?zhèn)鹊募訜崞鞯妮椛錈岣糁D(zhuǎn)臺(tái)將晶圓W加熱。當(dāng)在該成膜裝置中反復(fù)進(jìn)行成膜處理時(shí)，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的表面、真空容器的內(nèi)壁沉積有反應(yīng)氣體產(chǎn)生的生成物。因此,通過對(duì)真空容器內(nèi)供給規(guī)定的蝕刻用氣體等清潔(cleaning)氣體來(lái)進(jìn)行去除沉積物的清潔處理。為了抑制由清潔氣體造成的腐蝕，旋轉(zhuǎn)臺(tái)需要由對(duì)所使用的清潔氣體具有較高的耐腐蝕性的材料構(gòu)成。但是，在重視對(duì)清潔氣體具有耐腐蝕性的大小的前提下選擇了旋轉(zhuǎn)臺(tái)的材料的情況下，有時(shí)旋轉(zhuǎn)臺(tái)的熱容量會(huì)變大。若旋轉(zhuǎn)臺(tái)的熱容量變大，則向載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的晶圓的導(dǎo)熱性變低，在成膜處理時(shí)用于將晶圓加熱至規(guī)定溫度的時(shí)間變長(zhǎng)。因此，有可能使裝置的生產(chǎn)率降低。在專利文獻(xiàn)I中，記載有一種為了使基板的溫度分布均勻而使基座的厚度沿基板的徑向變化的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)2中，記載了一種設(shè)有加強(qiáng)用的肋的基座。但是，在上述專利文獻(xiàn)中并未記載有上述那樣的問題，并不能解決該問題。專利文獻(xiàn)I :日本特許第2514788專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-256439

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在這種情況下提出的，其目的在于提供一種能夠快速加熱被載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的基板的技術(shù)。本發(fā)明的一技術(shù)方案提供一種基板處理裝置，該基板處理裝置包括處理容器；旋轉(zhuǎn)臺(tái)，其設(shè)于上述處理容器內(nèi)，在其一面?zhèn)容d置基板，并且該旋轉(zhuǎn)臺(tái)能夠旋轉(zhuǎn)，在用于載置上述基板的基板載置區(qū)域設(shè)有基板載置部，該基板載置部以熱容量小于作為其他區(qū)域的旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體的熱容量的方式構(gòu)成；加熱部，其用于從上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的另一面?zhèn)燃訜嵘鲜龌?。本發(fā)明的另一技術(shù)方案提供一種成膜裝置，其用于在基板上形成薄膜，該成膜裝置包括處理容器；旋轉(zhuǎn)臺(tái)，其設(shè)于上述處理容器內(nèi)，在其一面?zhèn)容d置基板，并且該旋轉(zhuǎn)臺(tái)能夠旋轉(zhuǎn)，在用于載置上述基板的基板載置區(qū)域設(shè)有基板載置部，該基板載置部由熱容量小于其他區(qū)域的熱容量的材料構(gòu)成；加熱部，其用于從上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的另一面?zhèn)燃訜嵘鲜龌濉?br>

圖I是實(shí)施方式的成膜裝置的縱剖側(cè)視圖。圖2是實(shí)施方式的成膜裝置的立體圖。圖3是實(shí)施方式的成膜裝置的橫剖俯視圖。圖4是旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體的縱剖側(cè)視圖。圖5是旋轉(zhuǎn)臺(tái)的表面?zhèn)确纸饬Ⅲw圖。圖6是旋轉(zhuǎn)臺(tái)的背面?zhèn)攘Ⅲw圖。圖7是表示形成在上述成膜裝置中的氣流的說明圖。圖8是另一旋轉(zhuǎn)臺(tái)的縱剖側(cè)視圖。圖9是再一旋轉(zhuǎn)臺(tái)的立體圖。
具體實(shí)施例方式圖I是成膜裝置I的縱剖側(cè)視圖，圖2是成膜裝置I的立體圖，圖3是成膜裝置I的橫剖俯視圖。成膜裝置I用于對(duì)作為基板的晶圓W進(jìn)行原子層沉積(ALD)及分子層沉積(MLD)。成膜裝置I包括大致圓形狀的扁平的真空容器(處理容器)11、水平設(shè)置在真空容器11內(nèi)的圓形的旋轉(zhuǎn)臺(tái)2、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14、作為加熱部的加熱器41、屏蔽件42、排氣口 36。真空容器11設(shè)置在大氣氣氛中，其包括頂板12 ;容器主體13，其構(gòu)成真空容器11的側(cè)壁及底部；密封構(gòu)件11a，其用于將真空容器11內(nèi)保持為氣密；罩13a，其用于封堵容器主體13的中央部。旋轉(zhuǎn)臺(tái)2與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14連接并利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14繞其中心軸線沿周向旋轉(zhuǎn)。如圖2和圖3所示，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面?zhèn)?一面?zhèn)?，沿著旋轉(zhuǎn)方向R形成有多個(gè)(在本實(shí)施方式中為5個(gè))凹部21。晶圓W載置于各凹部21，通過旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)使各凹部21內(nèi)的晶圓W也繞中心軸線旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)臺(tái)2包括旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22和以與凹部21相對(duì)應(yīng)的方式設(shè)置的多個(gè)晶圓載置板23 (基板載置部的一個(gè)例子)。后面進(jìn)一步詳細(xì)說明旋轉(zhuǎn)臺(tái)2。真空容器11設(shè)有晶圓W的輸送口 15和自如開閉輸送口 15的開閉器(shutter)16(參照?qǐng)D3，在圖2中省略了開閉器16的圖示)。并且，成膜裝置10包括設(shè)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上的第I反應(yīng)氣體噴嘴31、分離氣體噴嘴32、第2反應(yīng)氣體噴嘴33及分離氣體噴嘴34。第I反應(yīng)氣體噴嘴31、分離氣體噴嘴32、第2反應(yīng)氣體噴嘴33及分離氣體噴嘴34分別形成為從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外周向中心延伸的桿狀。第I反應(yīng)氣體噴嘴31、分離氣體噴嘴32、第2反應(yīng)氣體噴嘴33及分離氣體噴嘴34按照第I反應(yīng)氣體噴嘴31、分離氣體噴嘴32、第2反應(yīng)氣體噴嘴33及分離氣體噴嘴34的順序沿旋轉(zhuǎn)方向R配置。這些氣體噴嘴31 氣體噴嘴34在下方具有開口部，分別用于沿著旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的徑向供給氣體。第I反應(yīng)氣體噴嘴31及第2反應(yīng)氣體噴嘴33是氣體供給部的一個(gè)例子。作為一個(gè)例子，在進(jìn)行成膜處理時(shí)，第I反應(yīng)氣體噴嘴31噴出BTBAS(雙叔丁基氨基硅烷)氣體，第2反應(yīng)氣體噴嘴33噴出O3 (臭氧)氣體。分離氣體噴嘴32和分離氣體噴嘴34噴出N2 (氮)氣體。另外，在本實(shí)施方式中，成膜裝置I除了對(duì)晶圓W進(jìn)行成膜處理之外，還進(jìn)行用于去除由各反應(yīng)氣體產(chǎn)生的、沉積于旋轉(zhuǎn)臺(tái)2表面和真空容器11的內(nèi)壁上的沉積物的清潔處理。作為一個(gè)例子，在進(jìn)行清潔處理時(shí)，自第I反應(yīng)氣體噴嘴31和第2反應(yīng)氣體噴嘴33供給清潔氣體，而不是BTBAS氣體、O3氣體。例如，能夠?qū)⒑新?、氟等鹵素的氣體作為清潔氣體。 真空容器11的頂板12具有兩個(gè)向下方突出的扇狀的突狀部35a和突狀部35b，突狀部35a和突狀部35b在周向上隔開間隔地形成。分離氣體噴嘴32和分離氣體噴嘴34分別嵌入突狀部35a和突狀部35b，并且設(shè)置為沿周向分割突狀部35a和突狀部35b。第I反應(yīng)氣體噴嘴31及第2反應(yīng)氣體噴嘴33以與各個(gè)突狀部35a和突狀部35b分開的方式設(shè)置。將第I反應(yīng)氣體噴嘴31的下方的氣體供給區(qū)域設(shè)為第I處理區(qū)域Pl，將第2反應(yīng)氣體噴嘴33的下方的氣體供給區(qū)域設(shè)為第2處理區(qū)域P2。突狀部35a和突狀部35b的下方構(gòu)成為分離區(qū)域Dl和分離區(qū)域D2。在本實(shí)施方式中，在真空容器11的底面上設(shè)有兩個(gè)排氣口 36。排氣口 36分別在第I處理區(qū)域Pl和在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)方向R上與第I處理區(qū)域Pl相鄰的分離區(qū)域Dl之間的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的徑向外側(cè)的位置處開口、及在第2處理區(qū)域P2和在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)方向R上與第2處理區(qū)域P2相鄰的分離區(qū)域D2之間的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的徑向外側(cè)的位置處開口。在進(jìn)行成膜處理時(shí)從分離氣體噴嘴32和分離氣體噴嘴34供給到分離區(qū)域Dl和分離區(qū)域D2的N2氣體在該分離區(qū)域Dl和分離區(qū)域D2中沿周向擴(kuò)散，防止BTBAS氣體與O3氣體在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上混合，并推動(dòng)BTBAS氣體及O3氣體流向排氣口 36。另外，在進(jìn)行成膜處理時(shí)，將N2氣體供給到旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的中心部區(qū)域38。該N2氣體經(jīng)由頂板12中的呈環(huán)狀向下方突出的突出部39的下方供給向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的徑向外側(cè)。由此，能夠防止BTBAS氣體與O3氣體在中心部區(qū)域38混合。另外，雖然省略了圖示，但是也向罩13a內(nèi)及旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的背面?zhèn)裙┙oN2氣體，以吹掃反應(yīng)氣體。在真空容器11的底部，即，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的下方的與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2分開的位置處設(shè)有加熱器41。通過加熱器41輻射向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的輻射熱來(lái)使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2升溫，載置于凹部21的晶圓W被加熱。此處，在加熱器41的表面設(shè)有用于防止在加熱器41的表面成膜的屏蔽件42。接著，也參照?qǐng)D4 圖6更詳細(xì)地說明旋轉(zhuǎn)臺(tái)2。圖4是旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的縱剖側(cè)視圖，圖5是旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面?zhèn)确纸饬Ⅲw圖，圖6是旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的背面?zhèn)攘Ⅲw圖。旋轉(zhuǎn)臺(tái)2包括構(gòu)成旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外形的旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22和多個(gè)晶圓載置板23。晶圓載置板23構(gòu)成晶圓W的載置區(qū)域，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2中，該晶圓W的載置區(qū)域的外側(cè)由旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22構(gòu)成。
在旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22中的、與圖2和圖3所示的多個(gè)凹部21相對(duì)應(yīng)的部位設(shè)有多個(gè)(在本實(shí)施方式中是5個(gè))圓形的貫通開口部24。在貫通開口部24的側(cè)壁下部設(shè)有朝向貫通開口部24的內(nèi)側(cè)突出的環(huán)狀的保持部25。保持部25用于保持晶圓載置板23的周緣部。也就是說，保持部25的內(nèi)緣的直徑小于晶圓載置板23的外緣的直徑。通過晶圓載置板23被保持在各貫通開口部24的保持部25來(lái)形成各凹部21。在本實(shí)施方式中，晶圓載置板23以熱容量小于旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22的熱容量的方式構(gòu)成。具體而言，在本實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22由對(duì)成膜裝置I所使用的氣體具有較高耐性的材料構(gòu)成。特別是，由對(duì)上述清潔處理中的清潔氣體具有較高耐腐蝕性的材料構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22例如由石英構(gòu)成。
在本實(shí)施方式中，晶圓載置板23與旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22由不同的材料構(gòu)成。具體而言，晶圓載置板23以熱容量小于旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22的熱容量的方式構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，晶圓載置板23含有比熱容小于構(gòu)成旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22的主要材料的比熱容的材料作為主要成分。作為一個(gè)例子，各晶圓載置板23能夠由比熱容小于構(gòu)成旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22的主要材料的比熱容的單一的材料構(gòu)成。作為另一個(gè)例子，各晶圓載置板23也能夠以比熱容小于構(gòu)成旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22的主要材料的比熱容的材料為主要成分來(lái)構(gòu)成，且使該材料被其他材料覆蓋。另外，晶圓載置板23能夠含有導(dǎo)熱系數(shù)大于構(gòu)成旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22的主要材料的導(dǎo)熱系數(shù)的材料作為主要成分。作為一個(gè)例子，各晶圓載置板23能夠由導(dǎo)熱系數(shù)大于構(gòu)成旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22的主要材料的導(dǎo)熱系數(shù)的單一的材料來(lái)構(gòu)成。作為另一個(gè)例子，各晶圓載置板23也能夠以導(dǎo)熱系數(shù)大于構(gòu)成旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22的主要材料的導(dǎo)熱系數(shù)的材料為主要成分來(lái)構(gòu)成，且該材料被其他材料覆蓋。此處，“主要成分”是指材料的構(gòu)成比(體積比)最多的材料或者材料的構(gòu)成比(體積比)大于50%的材料。晶圓載置板23例如能夠由AlN (氮化鋁)、SiC (碳化硅)等陶瓷、碳(石墨)等含碳材料等構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，各晶圓載置板23由AlN (氮化鋁)構(gòu)成。利用這種結(jié)構(gòu)，晶圓載置板23在被加熱器41的輻射熱加熱時(shí)，能夠使載置在晶圓載置板23之上的晶圓W的溫度快速上升。另外，晶圓載置板23能夠構(gòu)成為在晶圓W的載置區(qū)域中從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的背面?zhèn)刃纬傻奖砻鎮(zhèn)?。由此，晶圓載置板23在被加熱器41的輻射熱加熱時(shí)，能夠使載置在晶圓載置板23之上的晶圓W的溫度快速且高效地上升。晶圓載置板23以與貫通開口部24的形狀相對(duì)應(yīng)的方式構(gòu)成為圓形，并以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22裝卸自如的方式構(gòu)成。另外，在晶圓載置板23上設(shè)有多個(gè)沿晶圓載置板23的表背方向貫通的貫通孔26。多個(gè)貫通孔26分散配置于晶圓載置板23。在本實(shí)施方式中，多個(gè)貫通孔26大致均等地分散配置于整個(gè)晶圓載置板23。通過設(shè)置這種多個(gè)貫通孔26，能夠進(jìn)一步抑制晶圓載置板23的熱容量。另外，在晶圓載置板23上形成有3個(gè)銷貫穿用貫通孔27，銷貫穿用貫通孔27的直徑形成得大于貫通孔26的直徑。銷貫穿用貫通孔27具有供設(shè)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的下方的未圖示的升降銷通過的作用，利用上述升降銷在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2與圖3所示的晶圓輸送機(jī)構(gòu)3A之間交接晶圓W。即，在本實(shí)施方式中，在晶圓載置板23上，不僅設(shè)有3個(gè)銷貫穿用貫通孔27，還設(shè)有用于將來(lái)自加熱器41的熱傳遞到晶圓W的多個(gè)貫通孔26。另外，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的背面設(shè)有由晶圓載置板23與保持部25的內(nèi)周壁形成的背面?zhèn)劝疾?8。這樣，以在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的背面也形成背面?zhèn)劝疾?8的方式來(lái)構(gòu)成晶圓載置板23及旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22，從而能夠利用旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22來(lái)保持旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的強(qiáng)度并減小晶圓載置板23的厚度。由此，能夠進(jìn)一步減小晶圓載置板23的熱容量并能進(jìn)一步使晶圓W快速地升溫。其中，能夠?qū)⒕A載置板23的厚度設(shè)成在晶圓載置板23上載置有晶圓W時(shí)具有充分強(qiáng)度。另外，為了降低晶圓載置板23的熱容量，在保持部25能夠充分地支承晶圓載置板23及晶圓W的前提下，能夠盡量減小平面面積。在本實(shí)施方式中，能夠?qū)⒈３植?5的平面面積設(shè)成小于晶圓載置板23的平面面積的30%。即，能夠?qū)⑿D(zhuǎn)臺(tái)主體22的貫通開口部24的平面面積、換言之背面?zhèn)劝疾?8的平面面積設(shè)成晶圓載置板23的平面面積的70%以上。 接著，說明成膜裝置I的作用。晶圓輸送機(jī)構(gòu)3A以保持有晶圓W的狀態(tài)從輸送口 15進(jìn)入真空容器11內(nèi)，未圖示的升降銷從面對(duì)輸送口 15的位置處的凹部21的銷貫穿用貫通孔27突出到旋轉(zhuǎn)臺(tái)2之上并托起晶圓W，在凹部21與晶圓輸送機(jī)構(gòu)3A之間交接晶圓W。當(dāng)將晶圓W載置于各凹部?jī)?nèi)21時(shí)，利用分別與兩個(gè)排氣口 36連接的真空泵(未圖示)進(jìn)行排氣而對(duì)真空容器11內(nèi)進(jìn)行排氣，真空容器11內(nèi)成為規(guī)定壓力的真空氣氛。然后，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使加熱器41升溫。自加熱器41朝向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2輻射的輻射熱增大，與旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22相比，旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的晶圓載置板23較快速地升溫到目標(biāo)溫度例如350°C。通過來(lái)自晶圓載置板23的傳熱將晶圓W也加熱到350°C，使加熱器41的輸出功率維持在規(guī)定值。接著，從各個(gè)氣體噴嘴31 氣體噴嘴34供給氣體，晶圓W交替地通過第I反應(yīng)氣體噴嘴31的下方的第I處理區(qū)域Pl和第2反應(yīng)氣體噴嘴33的下方的第2處理區(qū)域P2，BTBAS氣體吸附在晶圓W上，接著吸附O3氣體，使BTBAS分子氧化，從而形成I層或多層的氧化硅的分子層。這樣，氧化硅的分子層依次層疊而形成規(guī)定膜厚的氧化硅膜。圖7是表不真空容器11內(nèi)的氣體的氣流的圖。圖7中的箭頭R表不表不旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)方向。從分離氣體噴嘴32和分離氣體噴嘴34供給到分離區(qū)域Dl和分離區(qū)域D2的N2氣體在分離區(qū)域Dl和分離區(qū)域D2中沿周向擴(kuò)散，防止BTBAS氣體與O3氣體在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上混合。另外，在進(jìn)行該成膜處理時(shí)，向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的中心部區(qū)域38上的空間供給N2氣體。該N2氣體經(jīng)由在頂板12中的呈環(huán)狀向下方突出的突出部39的下方供給向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的徑向外偵牝防止BTBAS氣體與O3氣體在中心部區(qū)域38混合。另外，雖然省略了圖示，但是也向罩13a內(nèi)及旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的背面?zhèn)裙┙oN2氣體，以吹掃反應(yīng)氣體。當(dāng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)規(guī)定的次數(shù)而形成了規(guī)定膜厚的氧化硅膜時(shí)，停止供給各種氣體，降低加熱器41的輸出功率，晶圓W的溫度自350°C開始降低。然后，升降銷上推凹部21內(nèi)的晶圓W，晶圓輸送機(jī)構(gòu)3A接收被上推后的晶圓W，將其輸出到真空容器11夕卜。
接著，說明清潔處理。在例如以規(guī)定次數(shù)進(jìn)行了上述那樣的成膜處理后，自第I反應(yīng)氣體噴嘴和第2反應(yīng)氣體噴嘴供給清潔氣體，而不是BTBAS氣體或O3氣體。在該清潔處理中，除了如上所述氣體不同且在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上沒有保持有晶圓W之外，與進(jìn)行成膜處理時(shí)同樣地進(jìn)行清潔處理。如上所述，利用該清潔氣體來(lái)對(duì) 真空容器11的內(nèi)壁和旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的沉積物進(jìn)行蝕刻而去除該沉積物。如上所述，由于旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22具有較高的耐腐蝕性，因而，能夠抑制由該處理造成的劣化。當(dāng)用戶進(jìn)行了例如規(guī)定次數(shù)的清潔處理時(shí)，將晶圓載置板23更換為新的晶圓載置板23。采用該成膜裝置1，通過使晶圓載置板23的熱容量低于旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22的熱容量，從而能夠在進(jìn)行晶圓W的加熱時(shí)使晶圓W的溫度快速上升。具體而言，一方面利用石英來(lái)構(gòu)成旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22以獲得較高的耐腐蝕性，另一方面，利用熱容量低于石英的熱容量的AlN、SiC或碳來(lái)構(gòu)成了晶圓載置板23，因而，能夠在進(jìn)行晶圓W的加熱時(shí)使晶圓W的溫度快速上升。因此，能夠抑制成膜裝置I的生產(chǎn)率的降低。另外，由于晶圓載置板23能夠相對(duì)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22裝卸自如，因而，晶圓載置板23在因上述清潔處理而受到了損傷時(shí)能夠進(jìn)行更換。因此，能夠容易地進(jìn)行裝置I的維護(hù)。另外，通過將晶圓載置板23的熱容量設(shè)置得較低，在停止加熱而使基板溫度降低時(shí)，也能夠迅速地降低溫度，借此也能夠改善生產(chǎn)率。接著，例示其他的例子。圖8是表示晶圓載置板的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的剖視圖。晶圓載置板44在其周緣部具有朝向上方突出的突出部44a。在該例子中，晶圓載置板44不僅構(gòu)成凹部21的底面部，還構(gòu)成凹部21的側(cè)壁。晶圓載置板44能夠參照?qǐng)D4 圖6利用與上述晶圓載置板23相同的材料來(lái)構(gòu)成。圖9是表示旋轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的立體圖。此處，旋轉(zhuǎn)臺(tái)2非圓形狀，旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體45由十字形狀的十字板構(gòu)成。晶圓載置板23設(shè)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體45的十字板的各頂端。另外，在各晶圓載置板23的表面設(shè)有多個(gè)銷46，該多個(gè)銷46用于使晶圓W與晶圓載置板23對(duì)位并防止晶圓W在旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體45旋轉(zhuǎn)時(shí)飛出。旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體45能夠參照?qǐng)D4 圖6利用與上述的旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22相同的材料來(lái)構(gòu)成。另外，所謂的“晶圓載置板以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體裝卸自如的方式構(gòu)成”包括在晶圓載置板載置于旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體的情況、在旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體和晶圓載置板中的一者上設(shè)有凸部而在另一者上設(shè)有凹部且上述凸部和凹部相嵌合的情況；旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體和晶圓載置板相互卡合的情況；以及利用螺紋構(gòu)件等固定構(gòu)件使旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體和晶圓載置板互相固定的情況。另外，在上述例子中，示出了在第I處理區(qū)域及第2處理區(qū)域中分別供給不同的成膜用的氣體的成膜裝置的例子，但是也可以在一個(gè)處理區(qū)域中向晶圓W供給反應(yīng)氣體來(lái)在晶圓W上進(jìn)行成膜，在另一個(gè)處理區(qū)域中供給非活性氣體來(lái)對(duì)形成在晶圓W上的膜進(jìn)行緩冷(anneal)處理。另外，也可以在一個(gè)處理區(qū)域中如上述那樣進(jìn)行成膜，在另一個(gè)處理區(qū)域中供給氧化用氣體并且對(duì)該氧化用氣體進(jìn)行等離子體化而進(jìn)行膜的氧化。另外，在各個(gè)處理區(qū)域中，也可以通過向晶圓W供給氣體來(lái)對(duì)形成在晶圓W上的膜進(jìn)行蝕刻處理。此外，也可以在第I處理區(qū)域及第2處理區(qū)域中供給彼此種類相同而濃度不同的氣體來(lái)對(duì)晶圓W進(jìn)行蝕刻處理、成膜處理。而且，也可以在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上設(shè)置3處以上的用于進(jìn)行處理的處理區(qū)域。另外，以上結(jié)構(gòu)不僅適用于在基板上進(jìn)行成膜的成膜裝置，也能夠適用于對(duì)基板進(jìn)行例如蝕刻等處理的基板處理裝置。另外，還能夠包括以下技術(shù)方案。旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22與晶圓載置板23也可以由相同材料構(gòu)成。旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22也可以由AlN (氮化鋁)、SiC (碳化硅)等陶瓷、碳(石墨)等含碳材料等構(gòu)成，該情況下，晶圓載置板23也可以利用與旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22相同的材料構(gòu)成，并且，晶圓載置板23也可以利用比旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22的比熱容小的材料構(gòu)成。
即使旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22與晶圓載置板23由相同材料構(gòu)成，也能夠例如在旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22的背面設(shè)置凹部而使晶圓載置板23部分的厚度變薄，或者形成通孔，從而減少熱容量。另外，旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22與晶圓載置板23也能夠利用相同材料來(lái)形成為一體。在利用石墨形成旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體22或晶圓載置板23的情況下，能夠利用SiC等進(jìn)行覆蓋。采用本發(fā)明，能夠快速加熱載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的基板，能夠抑制裝置的生產(chǎn)率的降低。另外，作為本發(fā)明的具體技術(shù)方案，例如包括以下技術(shù)方案(與日本申請(qǐng)的權(quán)利要求相對(duì)應(yīng))。一種基板處理裝置，其利用旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)使載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的一面?zhèn)鹊妮d置區(qū)域上的基板在處理容器內(nèi)公轉(zhuǎn)，從而使該基板依次通過多個(gè)處理區(qū)域，對(duì)基板進(jìn)行氣體處理，其特征在于，基板處理裝置中包括多個(gè)反應(yīng)氣體供給部件，其分別用于向上述多個(gè)處理區(qū)域供給反應(yīng)氣體；分離區(qū)域，其在上述旋轉(zhuǎn)方向上位于上述多個(gè)處理區(qū)域之間，用于將上述多個(gè)處理區(qū)域的氣氛氣體相互分開；排氣口，其用于對(duì)上述處理容器內(nèi)進(jìn)行排氣；以及加熱部，其利用熱輻射對(duì)上述載置區(qū)域的另一面?zhèn)冗M(jìn)行加熱，從而加熱上述基板，上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)由基板載置部和旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體構(gòu)成，該基板載置部是相當(dāng)于上述載置區(qū)域的部位，其以從該旋轉(zhuǎn)臺(tái)的一面?zhèn)鹊搅硪幻鎮(zhèn)鹊姆绞叫纬?，上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體為該基板載置部以外的部位，上述基板載置部由熱容量比旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體的熱容量小的材質(zhì)構(gòu)成。上述基板載置部以相對(duì)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體裝卸自如的方式構(gòu)成。上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的另一面具有凹部，上述凹部的底面由上述基板載置部構(gòu)成。在上述基板載置部上從旋轉(zhuǎn)臺(tái)的一面?zhèn)瘸蛄硪幻鎮(zhèn)仍O(shè)有多個(gè)孔。上述多個(gè)孔由供用于向基板載置部交接基板而升降的銷通過的貫通孔和上述銷不通過的、為了抑制基板載置部的熱容量而設(shè)置的貫通孔構(gòu)成。在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的一面?zhèn)仍O(shè)有內(nèi)部用于載置基板的基板載置用的凹部，上述凹部的底面由上述基板載置部構(gòu)成。上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體由石英構(gòu)成，上述基板載置部由氮化鋁、碳化硅或碳構(gòu)成。另外，本發(fā)明的成膜裝置利用旋轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)使載置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)的一面?zhèn)鹊妮d置區(qū)域上的基板在處理容器內(nèi)公轉(zhuǎn)，從而向該旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的基板依次供給多種反應(yīng)氣體，層疊反應(yīng)生成物的層來(lái)形成薄膜，其特征在于，該成膜裝置包括
多個(gè)反應(yīng)氣體供給部件，其分別用于向上述多個(gè)處理區(qū)域供給反應(yīng)氣體；分離區(qū)域，其在上述旋轉(zhuǎn)方向上位于上述多個(gè)處理區(qū)域之間，用于將上述多個(gè)處理區(qū)域的氣氛氣體相互分開；排氣口，其用于對(duì)上述處理容器內(nèi)進(jìn)行排氣；以及加熱部，其利用熱輻射對(duì)上述載置區(qū)域的另一面?zhèn)冗M(jìn)行加熱，從而加熱上述基板，上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)由基板載置部和旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體構(gòu)成，該基板載置部是相當(dāng)于上述載置區(qū)域的部位，其以從該旋轉(zhuǎn)臺(tái)的一面?zhèn)鹊搅硪幻鎮(zhèn)?的方式形成，上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體為該基板載置部以外的部位，上述基板載置部由熱容量比旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體的熱容量小的材質(zhì)構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種基板處理裝置，其中，該基板處理裝置包括 處理容器； 旋轉(zhuǎn)臺(tái)，其設(shè)于上述處理容器內(nèi)，在其一面?zhèn)容d置基板，并且該旋轉(zhuǎn)臺(tái)能夠旋轉(zhuǎn)，在用于載置上述基板的基板載置區(qū)域設(shè)有基板載置部，該基板載置部以熱容量小于作為其他區(qū)域的旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體的熱容量的方式構(gòu)成； 加熱部，其用于從上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的另一面?zhèn)燃訜嵘鲜龌濉?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 上述基板載置部含有比熱容小于構(gòu)成旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體的主要材料的比熱容的材料作為主要成分。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體的與上述基板載置區(qū)域相對(duì)應(yīng)的位置處形成有貫通開口部，上述基板載置部以覆蓋上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體的上述貫通開口部的方式形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基板處理裝置，其中， 上述基板載置部以相對(duì)于上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體裝卸自如的方式構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上述另一面?zhèn)鹊呐c上述基板載置區(qū)域相對(duì)應(yīng)的位置處形成有凹部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 在上述基板載置部上設(shè)有多個(gè)熱容量降低用貫通孔，該熱容量降低用貫通孔從上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上述一面?zhèn)蓉炌ǖ缴鲜隽硪幻鎮(zhèn)取?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基板處理裝置，其中， 在上述基板載置部上，不僅設(shè)有上述多個(gè)熱容量降低用貫通孔，還設(shè)有多個(gè)銷貫穿用貫通孔，該多個(gè)銷貫穿用貫通孔供用于使載置在上述基板載置部上的基板相對(duì)于該基板載置部上升和下降的升降銷通過。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上述一面?zhèn)鹊呐c上述基板載置區(qū)域相對(duì)應(yīng)的位置處形成有用于收納上述基板的凹部。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)主體由石英構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，其中， 上述基板載置部由氮化鋁、碳化硅構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)包括沿著旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置的多個(gè)上述基板載置區(qū)域，在各上述基板載置區(qū)域上分別設(shè)有上述基板載置部。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 上述基板載置部以從上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的一面?zhèn)鹊搅硪幻鎮(zhèn)鹊姆绞綐?gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 該基板處理裝置還包括 多個(gè)反應(yīng)氣體供給部，其分別用于向載置在上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的基板供給反應(yīng)氣體； 分離區(qū)域，其設(shè)于上述多個(gè)反應(yīng)氣體供給部之間，用于將由上述多個(gè)反應(yīng)氣體供給部供給的反應(yīng)氣體相互分開； 排氣口，其用于對(duì)上述處理容器內(nèi)進(jìn)行排氣。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基板處理裝置，其中， 上述基板載置部含有導(dǎo)熱系數(shù)高于構(gòu)成旋轉(zhuǎn)臺(tái)的其他區(qū)域的主要材料的導(dǎo)熱系數(shù)的材料作為主要成分。
15.一種成膜裝置，其用于在基板上形成薄膜，其中，該成膜裝置包括 處理容器； 旋轉(zhuǎn)臺(tái)，其設(shè)于上述處理容器內(nèi)，在其一面?zhèn)容d置基板，并且該旋轉(zhuǎn)臺(tái)能夠旋轉(zhuǎn)，在用于載置上述基板的基板載置區(qū)域設(shè)有基板載置部，該基板載置部由熱容量小于其他區(qū)域的熱容量的材料構(gòu)成； 加熱部，其用于從上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的另一面?zhèn)燃訜嵘鲜龌濉?br> 全文摘要
本發(fā)明提供一種基板處理裝置和成膜裝置。基板處理裝置包括處理容器；旋轉(zhuǎn)臺(tái)，其設(shè)于上述處理容器內(nèi)，在其一面?zhèn)容d置基板，并且該旋轉(zhuǎn)臺(tái)能夠旋轉(zhuǎn)，在用于載置上述基板的基板載置區(qū)域設(shè)有基板載置部，該基板載置部以熱容量小于其他區(qū)域的熱容量的方式構(gòu)成；加熱部，其用于從上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的另一面?zhèn)燃訜嵘鲜龌濉?br> 文檔編號(hào)H01L21/67GK102965643SQ201210315948
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者榎本忠, 大泉行雄, 本間學(xué) 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社