專利名稱：基板處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基板處理裝置，特別是涉及在處理室內(nèi)設(shè)有加熱器，消除阻礙基板處 理的主要原因的基板處理裝置。
背景技術(shù)：
作為基板處理裝置，例如列舉出有半導體制造裝置、真空處理裝置、成膜處理裝置 等，作為使用等離子體對基板進行處理的基板處理裝置，公知有等離子處理裝置。等離子處 理裝置具有在內(nèi)部產(chǎn)生等離子體的能減壓的處理室(室)，在該室內(nèi)配置有載置作為基板 的晶圓的基板載置臺(基座)?；ㄅ渲糜谠摶纳媳砻娴膱A板狀的靜電吸盤(ESC) 和配置于該靜電吸盤上表面的外周緣部的、例如由硅構(gòu)成的聚流環(huán)。公知在等離子處理裝置中，在處理開始前進行排出處理室內(nèi)氣體的排氣處理。艮口， 通過預先去除吸附于處理室內(nèi)的壁面、構(gòu)成構(gòu)件的水分、反應(yīng)生成物等基板處理阻礙成分， 使晶圓的蝕刻率的分布形態(tài)均勻化，由此提高面內(nèi)處理的均勻性。通常，加熱水分等使其蒸 發(fā)，排出該蒸發(fā)的水分等而將其去除?？墒牵瑸榱思訜崴值?，在處理室內(nèi)配置例如金屬電 阻式的加熱器，金屬暴露于處理室內(nèi)而成為異常放電的原因。因此，提出一種基板處理裝置，該基板處理裝置在基座內(nèi)設(shè)有埋入式的導熱加熱 器，控制聚流環(huán)和其周邊部的溫度(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1 日本特開2008-159931號公報可是，基板處理裝置具有組合多個構(gòu)件的構(gòu)造，由于各構(gòu)件相互間的間隙作為真 空絕熱層而起作用，所以導熱性降低，在以往的設(shè)有埋入式加熱器的基板處理裝置中，各構(gòu) 成構(gòu)件特別是無法高效率地加熱聚流環(huán)和其周邊部。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能不產(chǎn)生異常放電且高效率地加熱各構(gòu)成構(gòu)件的基 板處理裝置。為了實現(xiàn)上述目的，技術(shù)方案1所述的基板處理裝置包括能減壓的處理室、設(shè)于 該處理室內(nèi)的基板載置臺、與該基板載置臺相對地設(shè)于上述處理室的頂部的簇射頭、配置 于上述基板載置臺的上表面外周部的聚流環(huán)，其特征在于，具有配置在上述聚流環(huán)的附近 的紅外線輻射式的環(huán)狀的加熱器，上述加熱器由紅外線輻射體和封入該紅外線輻射體的玻 璃體構(gòu)成。技術(shù)方案2所述的基板處理裝置是根據(jù)技術(shù)方案1所述的基板處理裝置，其特征 在于，使在上述聚流環(huán)和上述加熱器之間不存在阻礙紅外線輻射的構(gòu)件。技術(shù)方案3所述的基板處理裝置是根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的基板處理裝置，其 特征在于，上述聚流環(huán)和上述加熱器直接相鄰。技術(shù)方案4所述的基板處理裝置是根據(jù)技術(shù)方案1 3中的任一項所述的基板處 理裝置，其特征在于，上述加熱器經(jīng)由貫穿上述基板載置臺的電力供給線與外部電源連接。
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技術(shù)方案5所述的基板處理裝置是根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的基板處理裝置，其 特征在于，上述加熱器以與上述聚流環(huán)隔有空間地圍繞該聚流環(huán)的方式設(shè)于該聚流環(huán)的外 周部。技術(shù)方案6所述的基板處理裝置是根據(jù)技術(shù)方案5所述的基板處理裝置，其特征 在于，上述加熱器經(jīng)由貫穿上述處理室的側(cè)壁的電力供給線與外部電源連接。技術(shù)方案7所述的基板處理裝置是根據(jù)技術(shù)方案5所述的基板處理裝置，其特征 在于，上述處理室具有用于劃分上述基板載置臺與上述簇射頭之間的空間、和上述基板載 置臺的下方的排氣空間這兩個空間的排氣板，上述加熱器經(jīng)由貫穿上述排氣板的電力供給 線與外部電源連接。技術(shù)方案8所述的基板處理裝置是根據(jù)技術(shù)方案5或7所述的基板處理裝置，其 特征在于，上述加熱器被設(shè)置為沿著上述處理室的內(nèi)壁面在上下方向上自由移動。技術(shù)方案9所述的基板處理裝置是根據(jù)技術(shù)方案1 8中的任一項所述的基板處 理裝置，其特征在于，在上述加熱器的上述玻璃體表面上的與構(gòu)件相對的部分涂敷有紅外 線反射膜。技術(shù)方案10所述的基板處理裝置是根據(jù)技術(shù)方案1 9中的任一項所述的基板 處理裝置，其特征在于，上述紅外線輻射體由碳絲構(gòu)成。技術(shù)方案11所述的基板處理裝置是根據(jù)技術(shù)方案1 10中的任一項所述的基板 處理裝置，其特征在于，上述紅外線輻射體在波長1200nm附近具有發(fā)光峰值。采用技術(shù)方案1所述的基板處理裝置，具有配置在聚流環(huán)附近的紅外線輻射式的 環(huán)狀的加熱器，該加熱器由紅外線輻射體和封入該紅外線輻射體的玻璃體構(gòu)成，所以紅外 線輻射體不暴露在處理室內(nèi)，始終絕緣，其結(jié)果，即使在處理室內(nèi)設(shè)置加熱器也能夠防止產(chǎn) 生異常放電。此外，由于加熱器輻射紅外線，所以能夠高效率地加熱以聚流環(huán)為首的構(gòu)成構(gòu) 件。采用技術(shù)方案2所述的基板處理裝置，因為使聚流環(huán)和加熱器之間不存在阻礙紅 外線輻射的構(gòu)件，所以即使聚流環(huán)和加熱器不相鄰，也能夠由紅外線輻射而高效率地加熱 聚流環(huán)。采用技術(shù)方案3所述的基板處理裝置，因為聚流環(huán)和加熱器直接相鄰，所以不僅 能夠用紅外線輻射加熱聚流環(huán)，而且能直接導熱加熱聚流環(huán)，由此，能進一步高效率地加熱 聚流環(huán)和周邊構(gòu)件。采用技術(shù)方案4所述的基板處理裝置，因為加熱器經(jīng)由貫穿基板載置臺的電力供 給線與外部電源連接，所以能消除因電力供給線暴露在處理室內(nèi)而造成的問題。采用技術(shù)方案5所述的基板處理裝置，因為加熱器以與聚流環(huán)隔有空間地圍繞該 聚流環(huán)的方式設(shè)于該聚流環(huán)的外周部，所以能夠利用紅外線輻射高效率地間接加熱聚流環(huán) 和其周邊構(gòu)件。而且也不會產(chǎn)生異常放電。采用技術(shù)方案6所述的基板處理裝置，因為加熱器經(jīng)由貫穿處理室的側(cè)壁的電力 供給線與外部電源連接，所以能盡可能地縮短處理室內(nèi)的電力供給線布線的長度。采用技術(shù)方案7所述的基板處理裝置，因為處理室具有用于劃分基板載置臺與簇 射頭之間的空間、和基板載置臺的下方的排氣空間的排氣空間，加熱器經(jīng)由貫穿排氣板的 電力供給線與外部電源連接，所以能盡可能地減小由在處理室內(nèi)配置電力供給線而造成的影響。采用技術(shù)方案8所述的基板處理裝置，因為加熱器被設(shè)置為沿著處理室的內(nèi)壁面 在上下方向上自由移動，所以能夠根據(jù)需要使其移動，從而積極地利用紅外線輻射間接加 熱處理室內(nèi)需要加熱的部分。采用技術(shù)方案9所述的基板處理裝置，因為在加熱器的玻璃體表面上的與構(gòu)件相 對的部分涂敷有紅外線反射膜，所以通過使不需要加熱的構(gòu)成構(gòu)件與該部分相對，能夠避 開對該構(gòu)成構(gòu)件的紅外線輻射，從而能防止加熱。采用技術(shù)方案10所述的基板處理裝置，因為紅外線輻射體由碳絲束構(gòu)成，所以作 為加熱器的構(gòu)成材料能夠不使用金屬，由此，能避免異常放電。采用技術(shù)方案11所述的基板處理裝置，因為紅外線輻射體在波長為1200nm附近 具有發(fā)光峰值，所以能夠利用特定波長的紅外線輻射，高效率地加熱各構(gòu)成構(gòu)件。


圖1是概略地表示本發(fā)明的第1實施方式的基板處理裝置的構(gòu)成的剖視圖。圖2是表示圖1中的主要部分的放大圖。圖3是表示加熱器的發(fā)光光譜的分光分布圖。圖4是表示加熱器的形態(tài)的說明圖，圖4的(A)是表示其外觀的示意圖，圖4的 (B)是沿著圖4的(A)的B-B線的剖視圖。圖5是表示對30A型的供試用加熱器供給的電流㈧、經(jīng)過時間(h)和到達溫度 (0C)的關(guān)系的圖。圖6是表示存在于處理室11內(nèi)的氣體的室溫(250C )時的排氣時間和處理室內(nèi)分 壓的關(guān)系的圖，圖6的㈧表示用TMP真空排氣的情況，圖6的⑶是并用TMP和低溫泵進 行真空排氣的情況。圖7是概略地表示本發(fā)明的第2實施方式的基板處理裝置的主要部分的構(gòu)成的剖 視圖。圖8是概略地表示本發(fā)明的第3實施方式的基板處理裝置的主要部分的構(gòu)成的剖 視圖。
具體實施例方式下面、一邊參照附圖一邊詳述本發(fā)明的第1實施方式。圖1是概略地表示本發(fā)明的第1實施方式的基板處理裝置的構(gòu)成的剖視圖。該 基板處理裝置被構(gòu)成為對作為基板的半導體晶圓W實施RIE (反應(yīng)離子蝕刻Reactive Ion Etching)處理。在圖1中，基板處理裝置10具有圓筒形狀的處理室11，該處理室11在內(nèi)部上方具 有處理空間S。后述的等離子體在處理空間S中產(chǎn)生。而且，在處理室11內(nèi)配置有作為基 板載置臺的圓柱狀的基座12，該基板載置臺載置例如直徑300mm的半導體晶圓W(以下、僅 稱為“晶圓W”)。處理室11的內(nèi)壁面被由絕緣性材料構(gòu)成的側(cè)壁構(gòu)件13覆蓋。在基板處理裝置10中，利用處理室11的內(nèi)側(cè)壁面和基座12的側(cè)面形成排氣流路 14，該排氣流路14作為將基座12上方的氣體排出到處理室11的外部的流路而發(fā)揮作用。在該排氣流路14中配置有具有多個通氣孔的板狀構(gòu)件即排氣板15，該排氣板15分隔出排 氣流路14和作為處理室11的下部空間的排氣空間ES。而且，在排氣空間ES中連接有粗抽 排氣管16和完全排氣管17。粗抽排氣管16與DP (干燥泵Dry Pump)(省略圖示)連接，完 全排氣管17與TMP(渦輪分子泵Turbo Mole cular Pump)(省略圖示)連接。粗抽排氣管16、完全排氣管17、DP和TMP等構(gòu)成排氣裝置，該排氣裝置將處理空 間S的氣體經(jīng)由排氣流路14和排氣空間ES向處理室11的外部排出，將處理空間S減壓成 高真空狀態(tài)?；?2在內(nèi)部具有由導電性材料例如鋁構(gòu)成的高頻電力板18，在該高頻電力板 18上經(jīng)由第1匹配器(Matcher) 20連接有第1高頻電源19，該第1高頻電源19對高頻電 力板18施加第1高頻電力。第1匹配器20通過降低自高頻電力板18的高頻電力的反射， 使向高頻電力板18供給的第1高頻電力的供給效率成為最大。此外，在高頻電力板18上 經(jīng)由第2匹配器33連接有第2高頻電源32，該第2高頻電源32對高頻電力板18施加頻率 與第1高頻電力不同的第2高頻電力。而且，第2匹配器33的功能和第1匹配器20的功 能相同。由此，基座12作為下部高頻電極而發(fā)揮作用，對處理空間S施加第1高頻電力和 第2高頻電力。另外，在基座12的高頻電力板18的下方配設(shè)有由絕緣性材料例如氧化鋁 (Al2O3)構(gòu)成的基臺21。在基座12的高頻電力板18的上方配設(shè)有靜電吸盤23。靜電吸盤23內(nèi)部具有電 連接直流電源29的電極板22。基座12載置晶圓W時，該晶圓W被載置在靜電吸盤23上。 載置在靜電吸盤23上的晶圓W被因施加于電極板22的直流電壓而引起的庫侖力或約翰 遜·拉別克(Johnsen-Rahbek)力吸附保持。在基座12上以圍繞被吸附保持在基座12的上表面上的晶圓W的周緣部的方式載 置有環(huán)狀的聚流環(huán)24。聚流環(huán)24由硅(Si)、氧化硅(SiO2)或碳化硅(SiC)構(gòu)成，暴露在 處理空間S中，朝向晶圓W表面匯聚處理空間S的等離子體，提高RIE處理的效率。在聚流 環(huán)24的周圍配置有保護聚流環(huán)24的側(cè)面的、由石英構(gòu)成的環(huán)狀的覆蓋環(huán)25。在聚流環(huán)24的下方配置有紅外線輻射式的環(huán)狀的加熱器(以下稱為光源(lamp) 加熱器)26。光源加熱器26是將由碳絲束構(gòu)成的紅外線輻射體封入到玻璃體中的構(gòu)件。后 面詳述光源加熱器26的構(gòu)成、作用。在基座12的上表面的吸附保持有晶圓W的部分開設(shè)有多個導熱氣體供給孔(省 略圖示)。這些多個導熱氣體供給孔將作為導熱氣體的氦(He)氣供給到基座12和晶圓W 的背面之間的間隙，改善晶圓W和基座12的熱傳導效率。在處理室11的頂部與基座12相對地配置有氣體導入用的簇射頭27。簇射頭27 包括內(nèi)部形成有緩沖室28的電極板支承體30和吊掛支承于該電極板支承體30的上部電 極板31。上部電極板31是由導電性材料例如硅構(gòu)成的圓板狀的構(gòu)件，電極板支承體30也 由導電性材料構(gòu)成。而且，處理室11的頂部和電極板支承體30之間夾設(shè)有由絕緣性材料 構(gòu)成的絕緣環(huán)30a。絕緣環(huán)30a使電極板支承體30與處理室11的頂部絕緣。另外，電極板 支承體30接地。在簇射頭27的緩沖室28中連接有來自處理氣體供給部(省略圖示)的處理氣體 導入管34。而且，簇射頭27具有使緩沖室28與處理空間S導通的多個氣體孔35。簇射頭 27將從處理氣體導入管34向緩沖室28供給的處理氣體經(jīng)由氣體孔35向處理空間S供給。
在基板處理裝置10的處理室11內(nèi)，如上所述，通過基座12對作為基座12與上部 電極板31之間的空間的處理空間S施加第1高頻電力和第2高頻電力，在處理空間S中使 由簇射頭27供給的處理氣體成為高密度的等離子體，產(chǎn)生陽離子和自由基，利用產(chǎn)生的陽 離子和自由基對晶圓W實施RI E處理。圖2是表示圖1的主要部分的放大圖。如圖2所示，載置于基座12的晶圓W的周緣部與聚流環(huán)24的內(nèi)周緣部相對，聚流 環(huán)24的下表面與光源加熱器26的上表面抵接。而且，光源加熱器26與分別配置于左右兩 側(cè)的靜電吸盤23和石英制的覆蓋環(huán)25、以及配置于下方的石英制的絕緣環(huán)36接觸，通過導 熱加熱直接加熱靜電吸盤23、石英制的覆蓋環(huán)25、絕緣環(huán)36，并且利用對石英或玻璃制構(gòu) 件所傳導的輻射熱而間接加熱周邊的構(gòu)成構(gòu)件。在此，作為光源加熱器26，例如適用Covalent Materials公司的ES環(huán)HT。ES環(huán) HT(以下稱為“光源加熱器")是紅外線發(fā)光式的加熱器，通常在波長為1200nm附近具有 發(fā)光峰值。圖3是表示光源加熱器26的發(fā)光光譜的分光分布圖。在圖3中，光源加熱器在波 長1200nm附近具有發(fā)光峰值，特別是在加熱器溫度為100°C以上的情況下，該特征表現(xiàn)得
較明顯。圖4是表示光源加熱器26的形態(tài)的說明圖，圖4的(A)是表示光源加熱器26的 外觀的示意圖、圖4的⑶是沿著圖4的㈧的B-B線的剖視圖。在圖4的㈧中，光源加 熱器26具有與聚流環(huán)24 —樣的環(huán)狀，主要由被成形為環(huán)狀的碳絲束構(gòu)成的紅外線輻射體 26a和封入該紅外線輻射體26a的石英制環(huán)26b (參照圖4的(B))構(gòu)成，具有連接紅外線 輻射體26a和外部電源(省略圖示)的電力供給線26c。碳絲例如是7 μ m/P，例如通過將 3000根該碳絲組成一束，重疊10束來構(gòu)成紅外線輻射體26a。另外，石英制環(huán)26b具有不 吸收輻射熱的表面狀態(tài)。如圖4的(B)所示，紅外線輻射體26a的截面例如是矩形，石英制環(huán)26b的截面也 優(yōu)選是矩形。由此，通過與以聚流環(huán)24為首的相鄰構(gòu)件面接觸，不僅能有效地進行輻射加 熱，而且經(jīng)由接觸面能有效地進行導熱加熱。電力供給線26c貫穿例如構(gòu)成基板載置臺的 靜電吸盤23，連接紅外線輻射體26a和外部電源(未圖示)。另外，光源加熱器26的紅外 線輻射體26a和石英制環(huán)26b的截面形狀不限于矩形，例如也可以是圓形。光源加熱器26是主要通過輻射加熱方式間接加熱被加熱構(gòu)件的加熱器，即使距 構(gòu)件表面200mm，也能夠?qū)?gòu)件加熱到700°C左右。光源加熱器26的升溫時間比通常的金 屬電阻加熱器快，例如將7 16A的電流階段性地供給30A型的供試用加熱器的情況下，分 別在短時間內(nèi)到達規(guī)定溫度，之后，穩(wěn)定地維持到達溫度。圖5是表示對30A型的供試用加熱器供給的電流㈧、經(jīng)過時間(h)和到達溫度 (0C)的關(guān)系的圖。另外，在圖5中，光源加熱器的溫度是使用紅外熱攝像儀測量的溫度，將 熱電偶插入到紅外線輻射體26a內(nèi)，在利用該熱電偶使測量溫度穩(wěn)定的時刻，測量紅外熱 攝像儀的測量溫度、電流、電壓值等。在圖5中，使供給電流以7A、10A、13A和16A發(fā)生變化。在供給7A的電流的情況 下，在15分左右加熱器溫度穩(wěn)定，顯示為210°C。之后，使電流值增加為10A、13A和16A，然 而，在切換電流值的大致同時，加熱器溫度分別上升為260°C、32(TC、36(rC，之后，分別穩(wěn)定
7地維持到達溫度。由此可知，光源加熱器26的控制響應(yīng)性優(yōu)異。另外可知，紅外熱攝像儀 的測量溫度與熱電偶的測量溫度相對應(yīng)，測量值是可靠的。另外，光源加熱器26比金屬電阻加熱器等消耗電力少，經(jīng)濟上也有利。而且，光源 加熱器26是以輻射加熱為主的，不會產(chǎn)生例如如鹵素燈那樣地在表面附著有水分等而模 糊，由此停止發(fā)熱的這種問題。接著，說明具有這樣的光源加熱器26的圖1的基板處理裝置的動作。在圖1的基板處理裝置中，在將被處理晶圓W收容在處理室11內(nèi)之前，對光源加 熱器26通電，將聚流環(huán)24和其周邊構(gòu)件加熱到例如200°C，并且對處理室11內(nèi)進行了排氣 處理，排氣處理開始后大約1小時，處理室11內(nèi)的水分基本完全地脫離、排出。圖6是表示存在于處理室11內(nèi)的氣體在室溫(25°C )時的排氣時間與處理室內(nèi)分 壓的關(guān)系的圖，圖6的㈧表示用主泵TMP進行真空排氣的情況，圖6的⑶表示并用主泵 TMP和低溫泵(Cryo Pump) (110-140K)真空排氣的情況。在圖6的(A)中，被認為對等離子 處理造成不良影響水分在排氣開始后大約1小時，其分壓降低到1 X 10_3Pa左右，但是如圖6 的⑶那樣，并用低溫泵時的處理室11內(nèi)的水分分壓進一步降低，成為lX10_4pa以下。由 此可知，在未應(yīng)用低溫泵的情況下，水分未從構(gòu)成構(gòu)件充分地脫離而被排出到處理室11的 外部。此外，雖然并用低溫泵是有效的，但因在中斷排氣時吸附于構(gòu)件表面的水分，處理室 11內(nèi)的水分分壓接近于圖6的㈧的情況。從該結(jié)果認為，為了有效地降低處理室11內(nèi)的 水分分壓，如本實施方式那樣，需要將構(gòu)件表面加熱到水的沸點以上從而加速水分的排出。對處理室11內(nèi)的水分進行了排氣處理之后，將處理室11的內(nèi)部壓力設(shè)定為例如 lX10Pa(75mTorr)，將被處理晶圓W搬入處理室11內(nèi)，載置在基座12上。之后，由簇射頭 27將作為處理氣體的例如CF系或CH系氣體以流量10 lOOsccm供給到處理室11內(nèi)，將 Ar和O2氣體以流量200 lOOOsccm供給到處理室11內(nèi)，并且，對基座12的高頻電力板 18作為激勵用電力施加200 500W、作為偏壓電力施加2000 4000W，對簇射頭27施加 O -300V的直流電壓。此時，處理氣體被施加于處理空間S中的高頻電力激勵成為等離子 體，產(chǎn)生離子、自由基，利用這些離子、自由基對晶圓W實施了等離子處理。采用本實施方式，在聚流環(huán)24的附近例如下部配置了紅外線輻射式的環(huán)狀的光 源加熱器26，所以能夠通過導熱或輻射高效率地加熱以聚流環(huán)為首的處理室內(nèi)構(gòu)成構(gòu)件。 因此，以聚流環(huán)為首的構(gòu)成構(gòu)件溫度穩(wěn)定，所以等離子處理穩(wěn)定。此外，即使光源加熱器26 和各構(gòu)成構(gòu)件相互間存在間隙，只要是在紅外線輻射到達的范圍內(nèi)就能良好地加熱，所以 也不需要以往所必要的構(gòu)件互相問的導熱片。此外，光源加熱器不使用金屬構(gòu)件，即使配置 在處理室11內(nèi)也不會產(chǎn)生異常放電。采用本實施方式，光源加熱器26的截面呈矩形，所以與以聚流環(huán)24為首的周邊的 構(gòu)成構(gòu)件的抵接面為平面。因此，除了紅外線輻射加熱之外，能經(jīng)由抵接平面導熱加熱各構(gòu) 成構(gòu)件，提高熱效率。采用本實施方式，因為能高效率地加熱處理室11內(nèi)的各構(gòu)成構(gòu)件，所以在開始處 理前的排氣處理中，能盡量降低水分分壓。因此，能夠?qū)⒁酝鶠榱藢⑺址謮阂种圃谙Ｍ?以下所需要幾十 幾百張?zhí)撛O(shè)晶圓減少到幾張 十幾張左右。而且，處理室內(nèi)的構(gòu)成構(gòu)件 例如較多為由玻璃構(gòu)成的易耗件，定期更換為新品，所以在更換構(gòu)件上附著的水分被帶入 處理室11內(nèi)，然而，在開始處理前預先通過進行加熱、排氣處理，不僅是存在于處理室11內(nèi)的已有的水分，而且隨著更換構(gòu)件而被導入的水分也能夠在較短時間內(nèi)排出到處理室的外 部，所以之后的處理穩(wěn)定。在本實施方式中，光源加熱器26經(jīng)由貫穿構(gòu)成基板載置臺12的靜電吸盤23的電 力供給線26c與外部電源連接。由此，能消除由于電力供給線26c暴露在處理室11內(nèi)而造 成的問題。接著，說明本發(fā)明的第2實施方式。圖7是概略地表示本發(fā)明的第2實施方式的基板處理裝置的構(gòu)成的剖視圖。
在圖7中，因為與圖1的基板處理裝置相同的構(gòu)成起相同的作用，所以標注相同的 附圖標記并省略說明。該基板處理裝置與圖1的基板處理裝置不同的是，替換光源加熱器 26，具有以與基座12的聚流環(huán)24隔有規(guī)定空間地圍繞該聚流環(huán)24的方式設(shè)于該聚流環(huán)24 的外周部的光源加熱器46。光源加熱器46經(jīng)由貫穿處理室11的側(cè)壁的電力供給線46c與外部電源(省略圖 示)連接。此時，也可以將電力供給線46c經(jīng)由處理室11的服務(wù)口與外部電源連接。還可 以在處理室11的側(cè)壁的電力供給線46c的貫穿部外側(cè)設(shè)置波紋管構(gòu)造，吸收處理室11的 側(cè)壁和電力供給線46c的熱膨脹差。另外，也可以將電力供給線46c以貫穿排氣板15的方 式朝向下方延伸設(shè)置，由該電力供給線46c連接發(fā)熱體46a和外部電力。由此，由于在處理 室11內(nèi)配置電力供給線46c帶來的影響較小。采用本實施方式，以與聚流環(huán)24隔有空間地圍繞該聚流環(huán)24的方式在該聚流環(huán) 24的外周部設(shè)置環(huán)狀的光源加熱器46，所以能利用該光源加熱器46高效率地間接加熱聚 流環(huán)24和其周邊構(gòu)件。因此，能穩(wěn)定地加熱聚流環(huán)24、其周邊構(gòu)件和處理室內(nèi)壁面等的溫 度，由此，等離子體密度穩(wěn)定，基板的面內(nèi)均勻性也得到提高。此外，采用本實施方式，因為在處理室11內(nèi)設(shè)置光源加熱器46，所以能夠在處理 開始前預先利用光源加熱器46加熱處理室內(nèi)，縮短對以水分、反應(yīng)生成物為首的基板處理 阻礙成分進行蒸發(fā)、脫離、排氣的排氣處理所需要的時間。因此，也能盡量減少虛設(shè)晶圓的 所需張數(shù)。而且，光源加熱器46的紅外線輻射體46a由碳絲束構(gòu)成，并且由石英制玻璃體 46B所覆蓋，所以也不會因金屬構(gòu)件暴露在處理室11內(nèi)而產(chǎn)生異常放電?；逄幚硌b置通過組合多個構(gòu)件而構(gòu)成，有可能構(gòu)件相互間作為真空絕熱部而起 作用，然而，采用本實施方式，利用光源加熱器46的紅外線輻射，即使對位于分離的位置的 構(gòu)成構(gòu)件也能間接地加熱，所以能夠高效率地加熱處理室內(nèi)，從而進行穩(wěn)定的基板處理。此外，采用本實施方式，因為光源加熱器46經(jīng)由貫穿處理室11的側(cè)壁的電力供給 線46c與外部電源連接，所以能盡可能地縮短處理室內(nèi)電力供給線的長度。在本實施方式中，需要避開紅外線輻射加熱的構(gòu)件，通過例如在與基板和基板載 置臺相對的光源加熱器46的玻璃體46b表面涂敷紅外線反射膜，能避免使避免加熱構(gòu)件被 加熱。作為紅外線反射膜例如舉出0PT0-LINE公司的熱光鏡、冷光鏡、半透半反鏡等。這些 紅外線反射膜例如具有通過光但是隔絕熱的性質(zhì)，對等離子處理不會帶來不良影響。在本實施方式中，光源加熱器46被省略圖示的支承構(gòu)件，例如石英制柱支承并固 定于排氣隔板或處理室。接著，說明本發(fā)明的第3實施方式。圖8是概略地表示本發(fā)明的第3實施方式的基板處理裝置的構(gòu)成的剖視圖。在圖8中，因為與圖1和圖7的基板處理裝置相同的構(gòu)成起同樣地作用，所以標注相同的附圖標 記并省略說明。該基板處理裝置與圖7的基板處理裝置不同的是，替換光源加熱器46，設(shè)置 構(gòu)成為能夠沿著處理室11的側(cè)壁面在上下方向上移動自由的光源加熱器56。在圖8中，光源加熱器56經(jīng)由貫穿排氣板15的電力供給線56c與外部電源(未 圖示)連接，該排氣板15用于劃分處理空間S和排氣空間ES。另外，優(yōu)選在處理室11的外 部設(shè)置吸收沿著電力供給線56c的上下方向的移動的波紋管(省略圖示)。采用本實施方式，因為將光源加熱器56設(shè)置成沿著處理室11的側(cè)壁在上下方向 上移動自由，所以特別是在對晶圓W實施等離子處理的處理中，通過將光源加熱器56固定 于聚流環(huán)24的附近、并加熱聚流環(huán)24和其周邊構(gòu)件而確保處理穩(wěn)定性，處理后，通過使其 例如移動到下方而待命，或使光源加熱器56隨著排氣處理在簇射頭27的附近與排氣板15 之間上下運動，由此，也能均勻地加熱處理室內(nèi)，高效率地消除基板處理阻礙成分。在本實施方式中，作為升降裝置，例如較佳地使用公知的基板搬送用升降機(晶 圓升降器)來支承光源加熱器56。升降機驅(qū)動部通常被設(shè)在處理室11外側(cè)。在本發(fā)明的第2和第3實施方式中，也能并用第1實施方式中的光源加熱器26。 由此，能利用各光源加熱器的協(xié)同作用高效率地加熱處理室11內(nèi)。在上述的各實施方式中，被實施等離子處理的基板不限于半導體器件用的晶圓， 也可以是用于包括 LCD (Liquid CrystalDisplay)的 FPD (Flat Panel Display)等的各禾中 基板、光掩模、CD基板、印刷電路板等。
權(quán)利要求
一種基板處理裝置，其包括能減壓的處理室、設(shè)于該處理室內(nèi)的基板載置臺、與該基板載置臺相對地設(shè)于上述處理室的頂部的簇射頭、配置于上述基板載置臺的上表面外周部的聚流環(huán)，其特征在于，具有配置在上述聚流環(huán)的附近的紅外線輻射式的環(huán)狀的加熱器，上述加熱器由紅外線輻射體和封入有該紅外線輻射體的玻璃體構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于，使在上述聚流環(huán)和上述加熱器 之間不存在阻礙紅外線輻射的構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于，上述聚流環(huán)和上述加熱器直 接相鄰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項所述的基板處理裝置，其特征在于，上述加熱器經(jīng)由 貫穿上述基板載置臺的電力供給線與外部電源連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于，上述加熱器以與上述聚流環(huán) 隔有空間地圍繞該聚流環(huán)的方式設(shè)于該聚流環(huán)的外周部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基板處理裝置，其特征在于，上述加熱器經(jīng)由貫穿上述處理 室的側(cè)壁的電力供給線與外部電源連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基板處理裝置，其特征在于，上述處理室具有用于劃分上述 基板載置臺與上述簇射頭之間的空間、和上述基板載置臺的下方的排氣空間這兩個空間的 排氣板，上述加熱器經(jīng)由貫穿上述排氣板的電力供給線與外部電源連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的基板處理裝置，其特征在于，上述加熱器被設(shè)置為沿著上 述處理室的內(nèi)壁面在上下方向上自由移動。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中的任一項所述的基板處理裝置，其特征在于，在上述加熱器的 上述玻璃體表面上的與構(gòu)件相對的部分涂敷有紅外線反射膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9中的任一項所述的基板處理裝置，其特征在于，上述紅外線輻 射體由碳絲束構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中的任一項所述的基板處理裝置，其特征在于，上述紅外線輻 射體在波長為1200nm附近具有發(fā)光峰值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能不產(chǎn)生異常放電等而高效率地加熱各構(gòu)成構(gòu)件的基板處理裝置?；逄幚硌b置(10)包括能減壓的處理室(11)、設(shè)于該處理室(11)內(nèi)的基座(12)、與該基座(12)相對地設(shè)于處理室(11)的頂部的簇射頭(27)、配置于基座(12)的上表面外周部的聚流環(huán)(24)，具有配置在聚流環(huán)(24)的附近的紅外線輻射式的環(huán)狀的加熱器(26)，加熱器(26)由紅外線輻射體(26a)和封入紅外線輻射體(26a)的石英制環(huán)(26b)構(gòu)成，使在聚流環(huán)(24)和加熱器(26)之間不存在阻礙紅外線輻射的構(gòu)件。
文檔編號H01L21/00GK101908468SQ20101013224
公開日2010年12月8日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者望月祐希, 飯塚八城 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社