基板處理裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】基板處理裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年12月20日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0-2013-0160434的權(quán)益，該申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)弓I用并入本文。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本申請(qǐng)涉及一種基板處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]一般而言，在半導(dǎo)體器件制備中，一直在持續(xù)不斷地努力來(lái)改進(jìn)在半導(dǎo)體基板上形成高質(zhì)量的薄膜的裝置或工藝，并且已經(jīng)普遍使用幾種方法利用在半導(dǎo)體基板上的表面反應(yīng)來(lái)形成薄膜。
[0005]這些方法包括各種類型的化學(xué)氣相沉積(CVD)，包括真空蒸發(fā)沉積、分子束外延(MBE)、低壓化學(xué)氣相沉積、有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積和等離子增強(qiáng)學(xué)氣相沉積，以及原子層外延(ALE)等。
[0006]同時(shí)，近來(lái)已經(jīng)需要旨在通過(guò)在使用上述方法形成薄膜時(shí)增加氣體和基板之間的反應(yīng)性來(lái)提高產(chǎn)量且同時(shí)提高基板的均勻性的技術(shù)發(fā)展。
[0007]相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)
[0008](專利文獻(xiàn)I)韓國(guó)專利公開(kāi)申請(qǐng)N0.10-2010-0110822。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本公開(kāi)的一方面可提供一種提高產(chǎn)量和基板的均勻性的基板處理裝置。
[0010]本公開(kāi)的一方面還可通過(guò)預(yù)加熱供應(yīng)至腔室的內(nèi)部空間的氣體提供在氣體和基板之間的增加的反應(yīng)性。
[0011]根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，基板處理裝置可包括:腔室，該腔室提供內(nèi)部空間，在該內(nèi)部空間中，基板通過(guò)通道傳遞，并在基板上執(zhí)行工藝，并且該腔室具有將氣體供應(yīng)至基板的供應(yīng)口 ；以及基座，該基座安裝在內(nèi)部空間中，并且該基座包括對(duì)基板進(jìn)行加熱的加熱區(qū)域和對(duì)公供應(yīng)口供應(yīng)的氣體進(jìn)行預(yù)加熱的預(yù)加熱區(qū)域。
[0012]預(yù)加熱區(qū)域的溫度可以比加熱區(qū)域的溫度高。
[0013]加熱區(qū)域的形狀可與基板的形狀相應(yīng)，并且在與氣體流動(dòng)方向垂直的方向上的預(yù)加熱區(qū)域的長(zhǎng)度可比基板的直徑大。
[0014]加熱區(qū)域的中心可偏離基座的中心，以設(shè)置成更靠近通道而不是供應(yīng)口。
[0015]基座可包括:子基座，該子基座具有長(zhǎng)方體形狀并提供預(yù)加熱區(qū)域，該子基座包括偏離基座中心的開(kāi)口；以及主基座，該主基座插入到所述開(kāi)口中并提供加熱區(qū)域。
[0016]子基座的熱膨脹系數(shù)可以比主基座的熱膨脹系數(shù)低。
[0017]基板處理裝置可進(jìn)一步包括排氣口，該排氣口設(shè)置在腔室的與設(shè)置有供應(yīng)口的腔室的部分相對(duì)的部分中，并將已經(jīng)經(jīng)過(guò)基板的氣體排出。
[0018]腔室可提供具有長(zhǎng)方體形狀的內(nèi)部空間，并且可具有設(shè)置有通道的一側(cè)和設(shè)置有供應(yīng)口的另一側(cè)。
[0019]加熱區(qū)域可設(shè)置在基板下方，并且預(yù)加熱區(qū)域可設(shè)置在加熱區(qū)域和供應(yīng)口之間。
[0020]預(yù)加熱區(qū)域可設(shè)置在加熱區(qū)域和供應(yīng)口之間，以允許氣體在加熱區(qū)域之前經(jīng)過(guò)預(yù)加熱區(qū)域。
【附圖說(shuō)明】
[0021]從下面結(jié)合附圖作出的詳細(xì)說(shuō)明將更加清楚地理解本發(fā)明的以上和其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0022]圖1是示意性地示出根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備的視圖；
[0023]圖2是示意性地示出圖1中示出的基板處理裝置的視圖；
[0024]圖3是圖2中示出的基板處理裝置的分解透視圖；
[0025]圖4和5是不出圖2中不出的排氣部的等待位置和處理位置的視圖；
[0026]圖6是示出圖2中示出的基座的加熱區(qū)域和預(yù)加熱區(qū)域的視圖；
[0027]圖7是圖6中示出的加熱區(qū)域和預(yù)加熱區(qū)域的改型示例；并且
[0028]圖8是示出圖6中示出的基座中的氣體流動(dòng)的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本公開(kāi)可以許多不同的形式來(lái)實(shí)施，并且不應(yīng)理解成受限在此闡述的實(shí)施例。提供這些實(shí)施例僅是為了使得本公開(kāi)詳盡和完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)本公開(kāi)的范圍。
[0030]附圖中，為了清楚起見(jiàn)，放大了元件的形狀和尺寸，并且相同的標(biāo)記將始終用于表示相同或相似的元件。
[0031]對(duì)于附圖中附上的用于增強(qiáng)理解本公開(kāi)的標(biāo)記，相同或相似的數(shù)字在每個(gè)示例性實(shí)施例中表示與相同功能有關(guān)的元件。同時(shí)，作為示例，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的處理裝置將被描述用于處理基板W，但是可用于處理各種類型的物體。
[0032]圖1是示意性地示出根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備的視圖。如圖1所示，通常，半導(dǎo)體制造設(shè)備100可包括處理設(shè)備120和設(shè)備前端模塊(EFEM) 110。該設(shè)備前端模塊110可安裝于處理設(shè)備120的前面，并且可在基板收納容器和處理設(shè)備之間傳輸基板W。
[0033]基板W可在處理設(shè)備120內(nèi)側(cè)經(jīng)過(guò)多個(gè)處理。處理設(shè)備120可包括傳輸腔室130、載荷鎖定腔室140和多個(gè)基板處理裝置10。當(dāng)從上面觀看時(shí)，傳輸腔室130可通常具有多邊形形狀，載荷鎖定腔室140和所述多個(gè)基板處理裝置10可安裝在傳輸腔室130的側(cè)面上。傳輸腔室130可具有四邊形形狀，并且除了安裝有載荷鎖定腔室140的傳輸腔室130的側(cè)面，可在傳輸腔室130的每個(gè)側(cè)面上安裝兩個(gè)基板處理裝置10。
[0034]載荷鎖定腔室140可定位在與設(shè)備前端模塊110相鄰的傳輸腔室130的側(cè)面上。在基板W臨時(shí)停留在載荷鎖定腔室140中之后，其可被裝載到處理設(shè)備120中，并在處理設(shè)備120內(nèi)進(jìn)行處理。在基板W被完全處理后，其可從處理設(shè)備120卸載，并暫時(shí)停留在載荷鎖定腔室140中。傳輸腔室130和所述多個(gè)基板處理裝置10中的每個(gè)基板處理裝置可維持在真空狀態(tài)下，載荷鎖定腔室140可為真空，或者其中存在大氣壓。載荷鎖定腔室140可防止外部雜質(zhì)流動(dòng)到傳輸腔室130和所述多個(gè)基板處理裝置10中，并且通過(guò)在基板W傳送時(shí)阻止基板W暴露至空氣而防止在基板W表面上的氧化層的生長(zhǎng)。
[0035]閘閥(未示出)可安裝在載荷鎖定腔室140和傳輸腔室130之間以及在載荷鎖定腔室140和設(shè)備前端模塊110之間，傳輸腔室130可含有基板操縱器135 (搬運(yùn)機(jī)器手)?；宀倏v器135可在載荷鎖定腔室140和所述多個(gè)基板處理裝置10中的每個(gè)基板處理裝置之間傳送基板W。例如，傳輸腔室130內(nèi)側(cè)的基板操縱器135可通過(guò)使用第一刀片和第二刀片同時(shí)將基板W裝載到設(shè)置在傳輸腔室130的側(cè)面上的基板處理裝置10上。
[0036]圖2是示意性地示出圖1中示出的基板處理裝置的視圖，并且圖3是圖2中示出的基板處理裝置的分解透視圖。如圖2和3所示，基板W可通過(guò)形成在腔室20的一側(cè)上的通道22被傳送到腔室20中，在腔室20中可對(duì)基板W進(jìn)行處理。腔室20可具有敞開(kāi)的頂部，并且腔室蓋12可安裝在腔室20的敞開(kāi)的頂部上。腔室蓋12可包括第一安裝槽13，絕緣體15可插入到該第一安裝槽13中。絕緣體15可包括第二安裝槽16，頂部電極18可安裝到該第二安裝槽16中，并且可在腔室20的內(nèi)部空間3中形成等離子體。
[0037]頂部電極18的底表面可與基座30的頂表面平行，并且可通過(guò)安裝在頂部電極18內(nèi)側(cè)的天線17供應(yīng)來(lái)自外部的高頻電流。腔室蓋12、絕緣體15和頂部電極18可將腔室20的敞開(kāi)的頂部封閉，并形成內(nèi)部空間3。腔室蓋12可通過(guò)鉸鏈連接至腔室20，從而在腔室20中修理期間允許腔室20的頂部向上打開(kāi)。
[0038]腔室20可包括內(nèi)部空間3，在該內(nèi)部空間3中可對(duì)基板W進(jìn)行處理，該內(nèi)部空間3可具有長(zhǎng)方體形狀。基座30可安裝在內(nèi)部空間3中，并且可設(shè)置在基板W下方以對(duì)基板W加熱?；?0可具有與內(nèi)部空間3的形狀相應(yīng)的長(zhǎng)方體形狀，并且基座30可包括其中具有開(kāi)口(未示出)的子基座32和能夠插入在所述開(kāi)口中的主基座34。
[0039]在腔室20內(nèi)側(cè)與通道22相對(duì)的一側(cè)上，可形成一個(gè)或多個(gè)供應(yīng)口 25，以將氣體供應(yīng)至腔室20的內(nèi)側(cè)。擴(kuò)散部40可安裝在基座30和腔室20的內(nèi)壁之間。擴(kuò)散部40可包括設(shè)置在供應(yīng)口 25前面的多個(gè)擴(kuò)散孔45并將供應(yīng)通過(guò)供應(yīng)口 25的氣體擴(kuò)散。
[0040]擴(kuò)散部40可包括擴(kuò)散本體42和擴(kuò)散板44。擴(kuò)散本體42可填充在基座30和腔室20的內(nèi)壁之間的空間，并接觸基座30的側(cè)表面和腔室20的內(nèi)壁。擴(kuò)散板44可從擴(kuò)散本體42的頂表面凸出，以設(shè)置在擴(kuò)散本體42的外側(cè)并且可接觸絕緣體15的底表面。擴(kuò)散孔45可形成在擴(kuò)散板44中。
[0041]同樣地，在腔室20內(nèi)側(cè)與供應(yīng)口 25相對(duì)的一側(cè)上，可形成一個(gè)或多個(gè)排氣口 28，以將已經(jīng)經(jīng)過(guò)基板W的未反應(yīng)氣體、反應(yīng)副產(chǎn)物等排出。排氣部50可安裝成在基座30和腔室20的形成有通道22的內(nèi)壁之間上升和下降。排氣部50可包括多個(gè)排氣孔55，該多個(gè)排氣孔55將已經(jīng)經(jīng)過(guò)基板W的氣體排出，同時(shí)維持氣體流動(dòng)。擴(kuò)散部40和排氣部50可彼此對(duì)稱，并且擴(kuò)散孔45和排氣孔55可形成為彼此平行。
[0042]排氣部50可包括排氣本體52和排氣板54。排氣本體52可安裝在基座30和腔室20的內(nèi)壁之間的空間中，并且可接觸基座30的側(cè)表面而與腔室20的內(nèi)壁間隔開(kāi)。排氣部28的入口(或頂部)可設(shè)置在排氣本體52和腔室20之間的空間的底表面上。
[0043]例如，活塞桿57可連接至排氣部50的底表面，并且可通過(guò)活塞58而與排氣部50一起上升和下降。排氣部50和擴(kuò)散部40可彼此對(duì)稱。排氣孔55和擴(kuò)散孔45可分別在排氣板54和擴(kuò)散板44的頂部中形成為多個(gè)。所述多個(gè)排氣孔55之間可具有預(yù)定間隔，并且所述多個(gè)擴(kuò)散孔45之間可具有預(yù)定間隔。排氣孔55和擴(kuò)散孔45可以是圓形或細(xì)長(zhǎng)形狀的。
[0044]擴(kuò)散部40和排氣部50中的每個(gè)可填充在基座30和腔室20的內(nèi)壁之間的空間。腔室20的頂部可由腔室蓋12、絕緣體15和頂部電極18封閉，這用于堵住內(nèi)部空間3并形成反應(yīng)空間5，氣體和基板W可在該反應(yīng)空間5中進(jìn)行反應(yīng)。
[0045]在這種情況下，擴(kuò)散部40和排氣部50可設(shè)置成垂直于與其相鄰的腔室20的兩個(gè)內(nèi)壁，并且腔室20的在其長(zhǎng)度方向上的其他兩個(gè)內(nèi)壁可設(shè)置成與氣體的流動(dòng)方向平行；這樣反應(yīng)空間5可具有長(zhǎng)方體形狀。此外，排氣部5