专利名称：处理方法和处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一基片的处理，更准确地是涉及一种处理方法，在该方法中，一基片如晶片被布置在基座上并被加热，从而对该基片进行处理，本发明还涉及一种处理装置。
背景技术：
到现在为止，用来对一基片如硅晶片(之后称之为晶片)等进行热处理的装置均包括一处理台(即所称的基座)以及布置在基座内的一个电阻型加热元件。在这种处理装置中，在电阻型加热元件将基座加热到预定温度之后，晶片被布置在基座上，来自基座的热量对其进行热处理。
图16为现有处理装置的垂直剖视的示意图。
如图16所示，现有的处理装置100包括有一个基座102，其可使晶片W布置在腔室101中。为了保护并均匀处理基座102上的晶片W，基座102上布置有一个簿而窄的环形件，即所谓的夹具103。该夹具103可相对于基座102的顶面可升高地布置，并盖压住布置在基座102上的晶片W的周圈。
当夹具103与晶片W的周圈接触时，由于热量会从晶片W的处理表面流失从而使晶片W的温度不均匀，会导致晶片W的处理表面会出现处理不均匀的问题。
因此，有人提出了一种处理装置，其中在晶片被布置在基座上时，在处理晶片之前，借助于基座内的电阻型加热元件通过晶片来加热夹具。
然而，在这种装置中，由于夹具要通过晶片才能被加热，因此热量会从晶片的周圈流失。因此，就需要花一些时间来将晶片稳定在预定温度上。特别是在晶片一次一个地被连接处理时，由于夹具的温度在晶片W移入移出时会下降，因此在每一次将晶片布置在基座上时，都要对夹具进行加热。结果，时间变长。
发明内容
本发明克服了前述问题。
本发明的一个目的在于提供一种能够缩短基片所需处理时间的处理方法和处理装置。
为了实现上述目的，本发明方法包括以下步骤将第一基片移入处理腔并将该第一基片布置在处理腔内的一个基座上；通过一个夹具来固定布置在基座上的第一基片；对这个被夹具固定的第一基片进行处理；将夹具与被处理的基片分开；将第一基片从处理腔移出；将被处理过的第一基片移出处理腔并将未被处理的第二基片移入处理腔的同时加热夹具；将第二基片移入处理腔并将第二基片布置处理腔内的基座上；通过夹具来固定布置在基座上的第二基片；对这个被夹具固定的第二基片进行处理。第一和第二基片分别至少为单片或多片。第一基片并不限于将被处理的第一基片。由于本处理方法包括将被处理过的第一基片移出处理腔并将未被处理的第二基片移入处理腔的同时对夹具进行加热，因此缩短了第二基片的处理时间。
在前述处理方法中，在对夹具进行加热的过程中，用温度传感器来检测夹具的温度，并根据所检测的夹具温度来加热夹具。由于本发明的处理方法要通过温度传感器来检测夹具的温度并根据测得的夹具温度来进行处理，因此可以缩短第二基片所需的处理时间。此外，由于夹具保持在预定或更高的温度上，因此可在第二基片上进行均匀的处理。
在前述的处理方法中第二基片为单片。由于第二基片为单片，因此处理的准确性和可重复性得以提高。
在上面的处理方法中，夹具优选通过与被加热的基座接触而被加热。由于夹具是通过与被加热的基座接触而被加热的，因此不需要什么复杂的结构。生产成本可以降低。
在上面的处理方法中，夹具优选被一盏布置在处理腔外部的加热灯来加热。由于夹具是被布置在处理腔外部的加热灯来加热的，因此可以加速夹具的温升速度。
在上面的处理方法中，夹具优选被加热至使其保持在第二基片处理温度下30℃或更多。由于夹具是被加热至使其保持在第二基片处理温度下30℃或更多，因此夹具可保持在预定或更高的温度。结果，可对第二基片进行均匀处理。
本发明的处理装置包括一个处理腔；一个基座，其上有一基片布置在处理腔中；一可升降的夹具，其用来固定基座上的基片；一提升夹具的驱动器；一加热基座的加热部分；一处理气体引入系统，其用来将处理气体引入处理腔；以及一个驱动器控制器，其可用来控制驱动器使夹具在被处理过的基片移出处理腔并且未被处理的基片移入处理腔的同时与基座接触。由于本发明的处理装置带有驱动器控制器来控制驱动器，因此夹具可在被处理过的基片移出处理腔并且未被处理的基片移入处理腔的同时与基座接触，处理基片所需的时间得以缩短。
本发明的另一种处理装置包括一个处理腔；一个基座，其上有一基片布置在处理腔中；一可升降的夹具，其用来固定基座上的基片；一提升夹具的驱动器；一加热灯，其布置在处理腔的外部用来加热夹具；一处理气体引入系统，其用来将处理气体引入处理腔；以及一个加热灯控制器，其用来控制加热灯从而使夹具可在被处理过的基片移出处理腔并且未被处理的基片移入处理腔的同时被加热灯加热。由于本发明的处理装置带有加热灯控制器来控制加热灯，因此夹具可在被处理过的基片移出处理腔并且未被处理的基片移入处理腔的同时被加热灯加热，处理基片所需的时间得以缩短。此外，也可加速夹具的温升速度。
前述的处理装置进一步包括一个用来检测夹具温度的传感器；以及一个加热器控制器，在被处理过的基片移出处理腔并且未被处理的基片移入处理腔的同时，根据温度传感器所检测的夹具温度来控制加热器。由于该处理装置带有温度传感器和加热器控制器，因此可根据温度传感器所检测的夹具温度来控制加热器，并且将夹具的温度保持在预定的温度上。
前述的处理装置进一步包括一个用来检测夹具温度的传感器；以及一个辅助驱动器控制器，在被处理过的基片移出处理腔并且未被处理的基片移入处理腔时，根据温度传感器所检测的夹具温度来控制驱动器。由于该处理装置带有温度传感器和辅助的驱动器控制器，因此可根据所检测的夹具温度来控制夹具的高度，并且将夹具的温度保持在预定的温度上。
图1示意性地示出了第一实施方式的CVD装置的垂直剖视图；图2示出了第一实施方式的夹具周圈部分放大了的垂直剖视图；图3为第一实施方式夹具的平面示意图；图4为沿图3线A-A剖开的夹具的垂直剖视图；图5为第一实施方式的CVD装置中所进行处理的流程图；图6A到图6O示意性地示出了第一实施方式的CVD装置中所进行处理的顺序；图7为第一实施方式的CVD装置内夹具温度和时间之间的关系曲线；图8示意性地示出了第二实施方式的CVD装置的垂直剖视图；图9为第二实施方式的CVD装置中所进行处理的流程图；图10示意性地示出了第三实施方式的CVD装置的垂直剖视图；图11为第三实施方式的CVD装置中所进行处理的流程图；图12A到图12C示意性地示出了第三实施方式的CVD装置中所进行处理的顺序；图13示意性地示出了第四实施方式的夹具周圈部分放大了的垂直剖视图；图14示意性地示出了第五实施方式的CVD装置的垂直剖视图；图15示意性地示出了第六实施方式的CVD装置的垂直剖视图；图16示意性地示出了现有处理装置的垂直剖视图。
具体实施例方式
第一实施方式下面将说明本发明第一实施方式的处理方法和装置。
在该实施方式中，将对作为一处理装置的CVD装置(化学蒸汽沉积装置——Chemical Vapor Deposition)进行说明，薄膜借助于该装置化学沉积在一基片(例如晶片)的处理面上。
图1示意性地示出了本实施方式的CVD装置的垂直剖视图；图2示意性地示出了本实施方式的夹具周圈部分放大了的垂直剖视图；图3为本实施方式的夹具的平面示意图；图4为沿图3线A-A剖开定点夹具的垂直剖视图。
如图1至4所示，CVD处理装置1包括一个基本为圆柱形的处理腔2，其由例如铝或不锈钢制成。处理腔2接地。
在处理腔2的顶面上布置有一个喷头3，其与下面所述的基座9正对，用来将处理气体输入到处理腔2中。将处理气体从喷头3输出，例如铜或氮化钛的薄膜就沉积到晶片W的处理面上。
喷头3为中空结构，其底面上有多个排气口4。引入喷头3并在其中散开的处理气体就通过这些开口4排到位于喷头3的底面和下述基座9之间的空间内。
在喷头3的上部，连接了一根用来引入处理气体的处理气体管道5。一个用来贮存液体处理介质的处理介质罐通过液体质量流量控制器、阀门和蒸发器与处理气体管道5相连，该处理介质罐、以及液体质量流量控制器、阀门和蒸发器均未在图中示出。其中的阀门在打开状态下借助于质量流量控制器来控制处理介质的流动率，其中的蒸发器将液体处理介质转换成气态的处理气体从而使预定量的处理气体供应到处理腔2中。
在处理腔2的底面，有一根与真空泵(图中未示出)相连的排气管6。借助于该排气泵(图中未示出)的操作，处理腔2的内部通过排气管6排空。
处理腔2的侧壁上形成有开口，并且在该开口的旁边设有一个闸阀7来使晶片W移入移出。此外，吹扫气体供应管8也与处理腔2的侧壁相连以便输入吹扫气如氮气。
在处理腔2中与喷头3正对的位置处布置有一个基本为盘形的基座9来放置晶片W。基座9例如是由氮化铝、氮化硅、铝或不锈钢制成。基座9通过处理腔2底面中部的一个开口插入到处理腔2中。
用作加热部分的电阻型加热元件10布置在基座9的内部从而加热基座9并将基座9保持在确定的温度。此外，在基座9圆环的例如三个等分位置上开有上下方向的提升孔11。有三个可升降的提升柱12插在这三个提升孔11孔中。借助于提升柱12的升降，晶片W就布置在基座9上或与基座9分开。
与晶片W处理面周圈相接触环形夹具13布置在基座9的顶面周圈上。支撑柱14基本上是垂直地连接在环形夹具13底面的三个等分位置上以支撑环形夹具13。用作环形夹具13升降驱动器的升降器15布置在支撑柱14的下方。升降器15主要由顶板16和气缸17构成，其中顶板16布置在支撑柱14的紧下面，其用来向上推动支撑柱14；其中的气缸17可沿顶板16升降的上下方向伸缩。当气缸17驱动提升顶板16时，就会将支撑柱14向上推并提升环形夹具13。此外，当气缸17驱动使顶板16下降时，夹具13会因其自身的重力而下降。
气缸17从处理腔2底侧壁的一端向上到顶板16的部分被可伸缩金属波纹管18覆盖。通过波纹管18来部分地覆盖气缸17，可使处理腔2的内部保持气密。
用作驱动器控制器以便控制气缸17的驱动的升降器控制器19与气缸17电气连接。升降器控制器19控制着气缸17的驱动从而使夹具13可分别停在用来将晶片移入移出处理腔2的晶片转移位置(I)，用来将薄膜沉积在晶片W处理面上的晶片处理位置(II)以及用来加热夹具13的夹具加热位置(III)。晶片转移位置(I)例如位于基座9上约10mm处。
在夹具13的外侧布置有圆筒形防护板20，这样就可将基座9放置在其内侧。防护板20在布置上应使其基本上与基座9的顶面等高。
用来将惰性气体如氩气从处理腔2的底部向其上部提供的惰性气体输入管21与处理腔2的底部相连，其在位置上位于防护板20的内侧。通过惰性气体输入管21输入惰性气体，可在基座9和夹具13之间形成一个下述的惰性气体气幕。
下面来说明夹具13。
夹具13由陶瓷制成，该陶瓷例如基本上是由氮化铝、铝或碳化硅构成。夹具13的厚度就保证不需花费很长时间就能使温度达到稳定。特别强调的是，夹具13的厚度例如可以是1到3mm，优选为1.5到3mm。夹具13的厚度设定在1到3mm之间的理由如下。当厚度小于1mm时，由于加热、卷绕而在加工上会存在问题；当厚度大于3mm时，使夹具13温度稳定下来的时间会很长。
当晶片W的处理面上形成薄膜时，夹具13通过其自重与晶片W的周圈接触。此时，夹具13下压晶片W。这种夹具13通过其自重与晶片W的周圈形成接触方式，即使是一次只处理一个晶片W，也不会使晶片W处理面周圈上的重量随着每一处理的变化而改变。因此，晶片W在每次处理时都不会出现厚度的变化。
在夹具13的底面上，沿其环面例如六等分的位置上形成有接触突起22。接触突起22的高度例如约为100um。当夹具13与晶片W接触时，实际上只有接触突起22与晶片W的处理面接触。通过这种使只有接触突起22与晶片W处理面接触的方式，可以确保薄膜不会沉积到晶片W的侧面和背面。即，当惰性气体输入管21输入惰性气体时，该惰性气体向上从基座9侧壁和防护板20之间通过并上升到夹具13处。上升到夹具13的惰性气体与夹具13的底面碰撞并分成两股气体，其中一股从晶片W的周围导向中心，另一股则导向防护板20的外侧。由于从晶片W的周围通向中心的惰性气体在基座9和夹具13之间形成了气幕，因此就可确保从3输入的处理气体不会跑到晶片W的侧面和背面。因此，可确保晶片W的侧面和底面不会沉积上薄膜。
在下面的说明中，将参见图5至7来说明本实施方式CVD装置1的处理流程。图5为本实施方式CVD装置1中所进行处理的流程图；图6A到图6O示意性地示出了本实施方式CVD装置1中所进行处理的顺序；图7为本实施方式夹具温度和CVD处理时间之间的关系曲线。
本实施方式晶片的CVD处理将以一次一个连续处理n个晶片的情形来说明。首先，接通CVD装置1的电源将电压加到电阻型加热元件10上，如图6A所示，基座9在时间t1被加热到预定温度(步骤1a)。
在基座9加热到预定温度后，打开闸阀7，一转移臂(图中未示出)伸展以将第一未处理的晶片W移入处理腔2。通过转移臂(图中未示出)将移入处理腔2中的晶片W放置在升起的提升柱12上。之后，如图6B所示，在时间t2，提升柱12下降，晶片W放置在基座9上(步骤2a)。
下面，升降器控制器19控制气缸17的驱动，这样如图6C所示，夹具13从晶片转移位置(I)下降到晶片处理位置(II)，从而使接触突起22与晶片W的处理面接触。在接触突起22与晶片W的处理面接触之后，在时间t3通过基座9内的电阻型加热元件10将晶片W和夹具13加热到预定温度(步骤3a)。
在晶片W和夹具13被加热并稳定在预定温度之后，处理腔2被真空泵(图中未示出)排空。此外，将处理气体和惰性气体输入处理腔2中从而如图6D所示，薄膜在时间t4沉积在第一晶片W的处理面上(步骤4a)。
如图6E所示，当薄膜在第一晶片W上沉积到预定厚度之后，在时间t5停止输入处理气体从而完成薄膜的沉积(步骤5a)。
在形成了薄膜之后，升降器控制器19控制气缸17的驱动，这样如图6F所示，在时间t6，夹具13从晶片处理位置(II)提升到晶片转移位置(I)(步骤6a)。
在夹具13提升到晶片转移位置(I)之后，如图6G所示，在时间t7，提升柱12升起，晶片W与基座9分开(步骤7a)。
在晶片W分开后，如图6H所示，在时间t8，在打开闸阀7的同时，将转移臂(图中未示出)伸到处理腔2中将其上形成有薄膜的第一晶片W移出处理腔2(步骤8a)。
在其上形成有薄膜的第一晶片W移出处理腔2之后，升降器控制器19控制气缸17的驱动，这样如图6I所示，在时间t9，夹具13从晶片转移位置(I)下降到夹具加热位置(III)。当夹具13下降到夹具加热位置(III)时，夹具13的接触突起22与基座9接触。由于基座9内设有电阻型加热元件10，因此基座9可被加热到预定的温度。电阻型加热元件10的加热不仅在沉积薄膜时进行，而且在夹具13位于夹具加热位置(III)时也进行。因此，夹具13上与基座9接触的接触突起22被电阻型加热元件10加热，从而加热整个夹具13(步骤9a)。
夹具13被加热到一个不会对薄膜沉积产生不利影响的温度，或者更高的温度，并保持该温度。特别是，夹具13可被加热到一个例如晶片W上薄膜沉积温度下30℃的温度处或更高并保持该温度。将夹具13的温度设定在前述数值或更高的原因如下。即，当夹具13的温度在沉积过程中低于前述数值时，晶片W周圈附近的沉积速度会下降。因此，晶片W处理面上沉积的薄膜不均匀。
此外，由于夹具13是通过与基座9接触而被加热的，因此CVD装置的结构并不复杂，加工成本也不会升高。还有，维护操作也没有什么不便。
在夹具13被加热到前述温度后，升降器控制器19控制气缸17的驱动，这样如图6J所示，在时间t10，夹具13可从夹具加热位置(III)提升到晶片转移位置(I)(步骤10a)。
在夹具13被提升后，通过图中未示出的转移臂将其上未沉积薄膜的第二晶片W转移到处理腔2中，并且如图6K所示，在时间t11，将晶片W放置在升起的提升柱12上(步骤11a)。
由于夹具13在第一晶片W被移出的时间t8和第二晶片W被移入的时间t11之间要被加热，因此可以缩短处理晶片W的时间。也就是说，在其上已沉积有薄膜的第一晶片W通过转移臂(图中未示出)移出处理腔2并放在一承载盒(图中未示出)并且其上未沉积有薄膜并处于另一承载盒(图中未示出)中的第二晶片W通过转移臂取出并移入处理腔2的同时，加热夹具13。结果，就不再需要特定的时间来加热夹具13，晶片W的处理时间得以缩短。
在晶片W布置在提升柱12上之后，闸阀7关闭，并且如图6L所示，在时间t12，提升柱12下降，第二晶片W被放置在基座9上(步骤12a)。
在晶片W放置在基座9上之后，升降器控制器19控制气缸17的驱动，如图6M所示，在时间t13，夹具13从晶片转移位置(I)下降到晶片处理位置(II)。晶片W的处理面仅与夹具13的接触突起22接触。
在夹具13下降到晶片处理位置(II)之后，如图6N所示，布置在基座9上的晶片W通过电阻型加热元件10被加热到薄膜沉积温度如150℃(步骤14a)。
为了在晶片W的处理面上均匀地沉积薄膜，需将整个晶片W的温度稳定在薄膜沉积温度上。因此，在时间t14，晶片W的温度达到稳定。由于与晶片W处理面接触的夹具13在晶片W移入之前已被加热到预定的温度，因此整个晶片W的温度达到稳定的时间就得以缩短。
即，在其上已沉积有薄膜的第一晶片W移出处理腔2并且其上未沉积有薄膜的第二晶片W移入处理腔2时，要将夹具13加热到预定温度。因此，当夹具13与晶片W接触时，晶片W的周圈基本没有热量通过夹具13流失。这样，由于晶片W的周圈只有少许的温降，因此晶片W的温度达到稳定所需的时间就得以缩短。
在晶片W的温度达到稳定之后，处理腔2通过真空泵(图中未示出)被排空。此外，如图6O所示，处理气体从喷头3输入，惰性气体从惰性气体输入管21输入，从而使薄膜在时间t15沉积在第二晶片W的处理面上(步骤15a)。
之后，重复上述操作(步骤5a到步骤15a)，薄膜以每次一个的方式连续地沉积在n个晶片W的处理面上。
因此，在本实施方式的CVD装置1中，在其上已沉积有薄膜的晶片W移出并且其上未沉积有薄膜的晶片W移入时，要对夹具13加热。这样，整个CVD的处理所需的时间，这包括薄膜沉积、晶片W转移以及晶片W加热所需的时间得以缩短。
即，在其上已沉积有薄膜的第(n-1)个晶片W移出并且其上未沉积有薄膜的第n个晶片W移入时，特别是在时间t9和t10之间，要将夹具13下降到夹具加热位置(III)来加热。这样，当夹具13与晶片W接触时，晶片W的周圈几乎不会因夹具13而流失热量。结果，由于晶片W周圈的温度没有什么下降，晶片W所需的稳定时间得以缩短。结果，整个CVD处理所需的时间就得以缩短。
当晶片W温度达到稳定所需的时间设定为现有技术的时间时，由于晶片W的温度得以进一步地稳定，因此CVD处理能得到进一步地提高。此外，由于晶片W是一次沉积一个，因此沉积的精度和可重复性也有所提高。
(实施例1)在下面的说明中将描述本发明的实施例。
采用上述实施方式的CVD装置，测出晶片温度达到稳定的时间。
下面将描述测量条件。
首先，将处理气体和惰性气体输入到CVD装置的处理腔内约1分钟，从而使一铜薄膜沉积在布置在基座上的晶片的处理面上。处理剂可采用一种含Cu+1(六氟乙酰丙酮)和三甲基乙烯硅烷(TMVS)。此外，惰性气体可采用氩气。
下一步，通过转移臂，将其上已沉积有铜膜的晶片移出处理腔并且将其上未沉积有铜膜的晶片移入。在上述操作的1分钟内，将夹具下降到夹具加热位置(III)并加热到150℃。
之后，将夹具升到晶片转移位置(I)，放好其上未沉积有铜膜的晶片，使夹具下降到晶片处理位置(II)，之后将晶片加热到150℃。此时，测量晶片达到稳定所需的时间。
下面来描述测量结果。
在现有的CVD装置中，晶片达到稳定大约需要1分钟。与之相比，本实施例的CVD装置仅需15秒就能使晶片达到稳定。此外，在连续处理25件晶片时，其比现有技术大约能缩短18分钟。由此可确定本实施例的CVD装置比现有的CVD装置能用更短的时间来使晶片的温度达到稳定。
(第二实施方式)下面将说明本发明的第二实施方式。在下面的实施方式的描述中，将省略与前面实施方式相同的内容。
在本实施方式中，例如在夹具被加热时其温度的测量以及根据检测的温度来控制基座内电阻型加热元件的输入电压将得以说明。
图8示意性地示出了本实施方式CVD装置的垂直剖视图。
如图8所示，温度传感器31与夹具13相连并由此检测出夹具13的温度，同时将检测的温度转变为电信号。基座9内的电阻型加热元件10与用作加热控制器的电阻型加热元件的控制器32电气相连以便控制电阻型加热元件10的输入电压。通过电阻型加热元件的控制器32来控制电阻型加热元件10的输入电压，就能控制电阻型加热元件10所产生热量。温度传感器31和电阻型加热元件的控制器32电气相连，电阻型加热元件的控制器32根据温度传感器31输出的电信号来控制电阻型加热元件10的加热量。
下面将参考图9来说明本实施方式CVD装置1内的处理流程。图9为本实施方式CVD装置中所进行处理的处理流程图。
首先，在第一晶片W移入并进行预定的操作后，薄膜沉积在第一晶片W上(步骤1b到步骤5b)。在薄膜沉积在第一晶片W上之后，进行预定的操作并将其上已沉积有薄膜的第一晶片W移出处理腔2(步骤6b到步骤8b)。
在其上已沉积有薄膜的第一晶片W移出处理腔2后，升降器控制器19控制气缸17的驱动，这样夹具13从晶片转移位置(I)下降到夹具加热位置(III)。下降到夹具加热位置(III)的夹具13与基座9接触从而被加热。
在加热夹具13时，与夹具13接触的温度传感器31检测夹具13的温度。由温度传感器31检测的温度转换成电信号并送到电阻型加热元件的控制器32来控制电阻型加热元件10的输入电压。由于电阻型加热元件的控制器32在设计能够通过温度传感器31的电信号来感知夹具13的温度是否已升到预定温度或更高，因此夹具13被加热到预定或更高的温度时，电阻型加热元件10的输入电压就变小。结果，电阻型加热元件10的发热量就变小，夹具13的温度就下降到预定温度。在夹具13的温度下降到预定温度以下时，电阻型加热元件10的输入电压就调大。结果，电阻型加热元件10的发热量就变大，夹具13的温度再次升到预定温度。
重复前述的操作，将夹具13保持在预定的温度上(步骤9b)。在夹具13加热到预定温度后，进行预定的操作，将其上未沉积薄膜的第二晶片W移入处理腔2中，并在该晶片W上沉积薄膜((步骤10b)到(步骤15b))。
之后，重复上述步骤((步骤5b)到(步骤15b))，每次一个地在总数n个晶片W的处理面上连续地沉积薄膜。
这样，在本实施方式中，由于温度传感器31与夹具13相连，由此检测夹具13的温度，就能根据所检测的温度来控制电阻型加热元件10的输入电压，而将夹具13保持在预定的温度上。
(第三实施方式)下面将说明本发明的第三实施方式。
在本实施方式中，将说明例如在夹具被加热的过程中夹具温度的测量以及根据检测的温度来控制夹具与基座的分开和接触。
图10示意性地示出了本实施方式CVD装置1的垂直剖视图。
如图10所示，温度传感器41与基座9相连，检测基座9的温度，并将检测的温度转变为电信号。用作辅助驱动控制器的辅助升降器控制器42与温度传感器41和气缸17相连。辅助升降器控制器42根据温度传感器41的电信号来控制气缸17的驱动。
下面将参见图11和12来描述本实施方式CVD装置1中的处理流程。图11为本实施方式CVD装置1中所进行处理的流程图。图12A到图12C示意性地示出了本实施方式CVD装置1中所进行处理的顺序。
首先，在第一晶片W移入并进行预定的操作后，薄膜沉积在第一晶片W上(步骤1c到步骤5c)。在薄膜沉积在第一晶片W上之后，进行预定的操作并将其上已沉积有薄膜的第一晶片W移出处理腔2(步骤6c到步骤8c)。
在其上已沉积有薄膜的第一晶片W移出处理腔2后，升降器控制器19控制气缸17的驱动，这样如图12A所示，夹具13从晶片转移位置(I)下降到夹具加热位置(III)。下降到夹具加热位置(III)的夹具13与基座9接触从而被加热。
在加热夹具13时，通过与夹具13相连的温度传感器41检测夹具13的温度。由温度传感器41检测的温度转换成电信号并送到辅助升降器控制器42。辅助升降器控制器42设计成能够通过温度传感器41的电信号来感知夹具13的温度是否已升到预定温度或更高，因此夹具13被加热到预定或更高的温度时，驱动气缸17，这样如图12B所示，夹具13被提升。结果，夹具13与基座9分开，夹具13的温度就下降到预定温度。在夹具13的温度下降到预定温度以下时，辅助升降器控制器42控制气缸17的驱动，这样如图12C所示，夹具13下降到夹具加热位置(III)。当夹具13下降到夹具加热位置(III)并与基座9接触时，夹具13再次被加热。
重复前述的操作，将夹具13保持在预定的温度上(步骤9c)。在夹具13加热到预定温度后，进行预定的操作，将其上未沉积薄膜的第二晶片W移入处理腔2中，并在该晶片W上沉积薄膜((步骤10c)到(步骤15c))。
之后，重复上述步骤((步骤5c)到(步骤15c))，由此每次一个地在总数n个晶片W的处理面上连续地沉积薄膜。
这样，在本实施方式中，温度传感器41与夹具13相连以检测夹具13的温度，并根据所检测的温度来控制气缸17的驱动。因此就可将夹具13保持在预定的温度上。
(第四实施方式)下面将说明本发明的第四实施方式。
在本实施方式中，将说明例如夹具的底面为平面的情况，即夹具的底面上没有接触突起。
图13为垂直剖视图，以放大方式示意性地示出了本实施方式夹具周圈部分。
如图13所示，本实施方式的夹具51没有接触突起22，其为平面。夹具51与基座9面接触。由于夹具51为平面，因此晶片W周圈的厚度不会变得更簿。结果，晶片W处理面上可形成均匀的薄膜。
此外，本实施方式不需要将惰性气体从处理腔2的底部输入到其上部。不必从处理腔2的底部输入惰性气体原因在于，例如在形成氮化钛薄膜时，即使处理气体进到晶片W和夹具51之间，氮化钛很少会撞击到晶片W的侧面和底面，因此不会出现污染问题。
这样，在本实施方式中由于夹具51为平面，因此晶片W的处理面上可沉积上均匀的薄膜。
(实施例2)下面将说明本发明的一个实施例。
采用上述第四实施方式的CVD装置，测量晶片温度达到稳定的时间。
下面将描述测量条件。
首先，将处理气体输入到CVD装置的处理腔内约1分钟，从而使一氮化钛薄膜沉积在布置在基座上的晶片的处理面上。
下一步，通过转移臂(图中未示出)，将其上已沉积有氮化钛膜的晶片移出处理腔并且将其上未沉积有氮化钛膜的晶片移入处理腔。在上述操作的1分钟内，将夹具下降到夹具加热位置(III)并加热到600℃。
之后，将夹具升到晶片转移位置(I)，并放好晶片。之后使夹具下降到晶片处理位置(II)，将晶片加热到600℃。此时，测量晶片达到稳定所需的时间。
下面来描述测量结果。
在现有的CVD装置中，晶片达到稳定大约需要几分钟。而本实施例的CVD装置可将晶片达到稳定的时间缩短到1分钟之内。由此可确定，本实施方式的CVD装置使晶片的温度达到稳定的时间比现有的CVD装置的更短。
(第五实施方式)下面将说明本发明的第五实施方式。
在本实施方式中，将说明用一个布置在处理腔外的加热灯来代替电阻型加热元件的例子，该加热灯加热基座以及与该基座相接触的夹具。
图14示意性地示出了本实施方式CVD装置的垂直剖视图。
如图14所示，在本实施方式CVD装置1的处理腔2中，在其底部，布置有一个基本为圆柱形的支撑件61，其由热射线透明材料如石英材料制成。在支撑件61上布置有一个固定件62，其由热射线透明材料制成，断面基本为L形。固定件62支撑着基座63。在基座63的内侧没有电阻型加热元件。
处理腔2内基座63的紧下面有一个开口，开口中装有一个透明窗口64，其由热射线透明材料如石英材料制成。在透明窗口64的下面，布置有一个盒形加热室65以便将透明窗口64包绕住。在加热室65的内侧，布置有一个可自由旋转的电机66，一个通过旋转轴67大致水平固定的转盘68以及与转盘68顶面相连的加热灯69。接通加热灯69，可将夹具13加热到预定温度。
也就是说，加热灯69接通所产生的热射线穿过透明窗口64达到基座63的底面，从而将基座63加热到预定温度。结果，与基座63接触的夹具13也被加热到预定温度。当加热灯69接通时，为了使基座63的温度均匀，驱动电机66使与加热灯69相连的转盘68旋转。
这样，在本实施方式中，由于加热灯69布置在处理腔2的外部，因此加热灯69可加速基座63和夹具13的温升。结果，夹具13更快地升到预定温度。
(第六实施方式)下面将说明本发明的第六实施方式。
在本实施方式中，将说明设有一个加热灯来加热夹具的例子。
图15示意性地示出了第六实施方式CVD装置的垂直剖视图。
如图15所示，在本实施方式CVD装置1的处理腔2的外侧，布置有一个用来加热夹具13的加热灯71。该加热灯71优选布置在夹具13的紧下面。
加热灯控制器72与加热灯71电气相连。该加热灯控制器72控制加热灯71使夹具13在其上已沉积有薄膜的晶片W移出处理腔2并且其上未沉积有薄膜的晶片移入处理腔2的同时被加热灯加热。当加热灯71加热夹具13时，夹具13可在不与基座63接触的条件被加热。
这样，在本实施方式中，由于布置有加热夹具13的加热灯71，因此可加速夹具13的温升速度。结果，夹具13可以更快地达到预定的温度。
本发明并不限于前面第一到第六实施方式所公开的内容，并且在不脱离本发明构思的情况下可对各个部件的结构、材料和布置进行适当地改变。例如，在第一到第六实施方式中，CVD装置1是用作处理装置。然而，也可使用任何加热处理晶片W的处理装置如蚀刻装置和PVD(物理蒸气沉积——Physical Vapor Deposition)装置。在第一到第六实施方式中，每次处理一个晶片。然而，也可同时处理多个晶片。在第一到第六实施方式中，晶片W用作基片，然而也可采用LCD的玻璃基片。
在前面的第二实施方式中，基座9中电阻型加热元件10的产热量可由电阻型加热元件10的输入电压控制。然而，也可通过断续开关的方式来控制电阻型加热元件10的电源。
在第四实施方式中，尽管是以晶片W处理面上沉积氮化钛膜为例进行说明，然而也可采用其它的材料，只要该材料在少量撞击晶片W侧面和底面时不会引起污染即可。
权利要求
1.一种处理方法，包括以下步骤将第一基片移入一处理腔中并将该第一基片布置在处理腔内的一个基座上；通过一个夹具将布置在基座上的第一基片固定；对被夹具固定的第一基片进行处理；将夹具与已被处理的第一基片分开；将该第一基片从处理腔移出；在将被处理过的第一基片移出处理腔并将未被处理的第二基片移入处理腔的同时，加热夹具；将第二基片移入处理腔并将第二基片布置处理腔内的基座上；通过夹具将布置在基座上的第二基片固定；对这个被夹具固定的第二基片进行处理。
2.如权利要求1所述的处理方法，其中夹具的加热是根据夹具的检测温度来进行的。
3.如权利要求1所述的处理方法，其中第二基片为单个基片。
4.如权利要求1所述的处理方法，其中夹具是通过与被加热的基座接触来加热的。
5.如权利要求1所述的处理方法，其中夹具是通过一个布置在处理腔外部的加热灯来加热的。
6.如权利要求1所述的处理方法，其中夹具被加热至保持在基片处理温度下30℃或更高的温度。
7.一种处理装置，其包括一个处理腔；一个基座，用来将一基片布置在处理腔中；一夹具，其可上下移动以便将基片固定在基座上；一驱动器，其用来使夹具在上下方向移动；一加热基座的加热部分；一处理气体引入系统，其用来将处理气体引入处理腔；以及一个驱动器控制器，用来控制驱动器使夹具在被处理过的基片移出处理腔并且未被处理的基片移入处理腔的同时与基座接触。
8.一种处理装置，包括一个处理腔；一个基座，用来将一基片布置在处理腔中；一夹具，其可上下移动以便将基片固定在基座上；一驱动器，用来使夹具在上下方向移动；一加热灯，布置在处理腔的外部用来加热夹具；一处理气体引入系统，其用来将处理气体引入处理腔；以及一个加热灯控制器，用来控制加热灯从而使夹具在被处理过的基片移出处理腔并且未被处理的基片移入处理腔的同时被加热。
9.如权利要求7所述的处理装置，进一步包括一个用来检测夹具温度的传感器；以及一个加热器控制器，用来在被处理过的基片移出处理腔并且未被处理的基片移入处理腔的同时，根据温度传感器所检测的夹具温度控制加热部分。
10.如权利要求7所述的处理装置，其进一步包括一个用来检测夹具温度的传感器；以及一个辅助驱动器控制器，用来在被处理过的基片移出处理腔并且未被处理的基片移入处理腔的同时，根据温度传感器所检测的夹具温度控制驱动器。
全文摘要
在将一薄膜沉积在晶片的一处理面上并将该晶片移出处理腔之后，夹具的接触凸台与基座接触从而加热该夹具。下一步，在将其上沿未沉积薄膜的晶片移入时，提升夹具将该晶片布置在基座上。之后，该夹具与晶片接触并且将该晶片稳定到一预定温度。之后，将一薄膜沉积在晶片的处理表面上。
文档编号H01L21/205GK1481582SQ01820602
公开日2004年3月10日 申请日期2001年12月14日 优先权日2000年12月15日
发明者小岛康彦, 有马进, 山崎英亮, 河野有美子, 亮, 美子 申请人:东京毅力科创株式会社