专利名称：衬底处理装置以及半导体装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及对衬底进行处理的衬底处理装置以及半导体装置的制造方法。
背景技术：
近年来，在制造DRAM或IC等半导体装置时，采用如下的衬底处理装置，其具备处理容器；设置在所述处理容器内并载置有衬底的衬底载置部；设置在所述衬底载置部内并 对所述衬底进行加热的加热部；经由0型环等密封部件被连接在所述处理容器上，且向所 述处理室内供给处理气体的气体供给管。通过所述加热部对所述衬底进行加热，同时从所 述气体供给管向所述处理室内供给处理气体，由此，实施例如成膜处理等的衬底处理。但是，在使用所述加热部对衬底进行加热时，设置在处理容器和气体供给管之间 的0型环等密封部件，被来自所述加热部的热辐射加热而发生变色等劣化，存在处理容器 内的气密性降低的情况。另外，由于0型环等密封部件因热熔融，存在处理室内或衬底受到 污染的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供能够抑制因来自加热部的热辐射导致的密封部件劣化的 衬底处理装置以及半导体装置的制造方法。根据本发明的一个技术方案，提供一种衬底处理装置，该衬底处理装置具有处理 容器；设置在所述处理容器内、用于载置衬底的衬底载置部；设置在所述衬底载置部内、对 所述衬底进行加热的加热部；与所述处理容器相邻的热辐射衰减部；经由密封部件连接在 所述气体导入部上且向所述处理容器内供给处理气体的气体供给管，所述热辐射衰减部被 设置在连接所述加热部和所述密封部件的线上。根据本发明的其他的技术方案，提供一种半导体装置的制造方法，该制造方法包 括以下步骤将衬底搬入处理容器，并将衬底载置于衬底载置部上的工序；通过设置在所 述衬底载置部内的加热部队所述衬底进行加热的工序；经由通过密封部件与处理气体供给 管连接的、并设置在连接所述衬底载置部和所述密封部件的线上的热辐射衰减部，向所述 处理容器内供给处理气体并对衬底进行处理的工序；将衬底从处理室搬出的工序。发明的效果采用本发明所涉及的衬底处理装置以及半导体装置的制造方法，能够抑制因来自 加热部的热辐射导致的密封部件劣化。
图1是本发明的第一实施方式所涉及的衬底处理装置的概要结构图。图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的从气体导入部朝向0型环的热辐射被 遮蔽的状况的示意图。图3是表示本发明的第二实施方式所涉及的从气体导入部朝向0型环的热辐射被遮蔽的状况的示意图。图4是表示本发明的第三实施方式所涉及的从气体导入部朝向0型环的热辐射被遮蔽的状况的示意图。图5是表示本发明的第四实施方式所涉及的从气体导入部朝向0型环的热辐射被 遮蔽的状况的示意图。图6是表示本发明的第五实施方式所涉及的从气体导入部朝向0型环的热辐射被 遮蔽的状况的示意图。图7是本发明的第五实施方式所涉及的气体导入部的立体图。图8是表示本发明的其他实施方式所涉及的气体导入部的示意图。图9是表示本发明的另外其他的实施方式所涉及的气体导入部的示意图。图10是现有的衬底处理装置的概要结构图。附图标记说明200 晶片(衬底)203 处理容器203a气体导入部(热辐射衰减部)203b 0型环(密封部件)210b 0型环(密封部件)217 基座(衬底载置部)217h加热器(加热部)234 气体供给管(热辐射衰减部)240 气体分散部(热辐射衰减部)
具体实施例方式(1)衬底处理装置的结构下面，对本发明的第一实施方式所涉及的衬底处理装置的结构进行说明。图1是 本发明的第一实施方式所涉及的衬底处理装置的剖视结构图。图2是表示本发明的第一实 施方式所涉及的通过气体导入部遮蔽朝向0型环的热辐射的状况的示意图。本实施方式所涉及的衬底处理装置，是作为使用变形磁电管型等离子源 (Modified Magnetron Typed Plasma Source)对衬底进行等离子处理的MMT装置而构成 的。MMT装置，是利用电场和磁场产生高密度等离子的装置，其构成为，通过边使从放电用电 极释放的电子漂移边使其作摆线运动，从而延长等离子的寿命并且使电离生成率增大，产 生高密度等离子。将衬底搬入衬底处理装置所具有的处理室内，将处理气体导入处理室内 并使处理室保持一定的压力，向放电用电极供给高频电从而形成电场且形成磁场，从而在 处理室内引起磁电管放电，使处理气体激发分解等，由此，能够对衬底实施使衬底表面氧化 或氮化等的扩散处理、向衬底上的成膜处理以及衬底表面的蚀刻处理等各种等离子处理。衬底处理装置具有处理炉202，其用于对作为由例如硅构成的衬底的晶片200进 行等离子处理。处理炉202具有由第一材质构成的处理容器203 ；设置在处理容器203内 的、载置有作为衬底的晶片200的衬底载置部即基座217 ；设置在基座217内、作为对晶片 200进行热加的加热部的加热器217h ；设置在处理容器203中的气体导入部203a ；由第二材质构成并且经由作为密封部件的O型环203b连接在气体导入部203a上、向处理室201 内供给处理气体的气体供给管234 ；对处理容器203内的气体进行排气的气体排出管路；使 在处理容器203内产生等离子的等离子发生机构。另外，衬底处理装置具有作为分别控制 气体供给管路、排气管路、等离子发生机构以及加热器217的控制部的控制器121。(处理容器)如图1所示，处理炉202所具有的处理容器203具有作为第一容器的一体成型的 圆顶形(钟罩形)的上侧容器210 ；作为第二容器的碗形的下侧容器211。通过将上侧容器 210覆盖在下侧容器211之上，构成在内部具有处理室201的处理容器203。上侧容器210 由作为第一材质的例如氧化铝或石英等非金属材料构成，下侧容器211由例如铝构成。
在处理室210内的底侧中央，配置有作为载置了晶片200的衬底载置部的基座 217。为了能够降低在晶片200上形成的膜的金属污染，基座217例如由氮化铝、陶瓷、石英 等构成。尤其，在寻求耐等离子性材质的情况下，优选石英。通过使用石英，能够抑制由于 等离子所导致的蚀刻而产生颗粒。在基座217的内部，一体埋设有作为加热部的加热器217h。加热器217h构成为， 对载置在基座217上的晶片200进行加热。并构成为，通过对加热器217h供电，能够使晶 片200的温度升温至规定的温度。基座217与下侧容器217电绝缘。在基座217的内部，装备有作为使阻抗变化的电 极的第二电极(图中省略)。该第二电极经由可变阻抗机构274接地。可变阻抗机构274， 由线圈和可变电容器构成，通过对线圈的式样或可变电容器的容量值进行控制，能够经由 第二电极(图中省略)以及基座217，对晶片200的电位进行控制。在基座217上设有使基座217升降的基座升降机构268。在基座217上设有贯通 孔217a。另一方面，在上述下侧容器211底面上设有顶起晶片200的晶片顶起销266，该晶 片顶起销266的根数至少与贯通孔217a的个数相对应。晶片顶起销266配置为，在通过基 座升降机构268使基座217下降时，在与基座217非接触的状态下穿透贯通孔217a。在下侧容器211的侧壁上设有作为隔离阀的闸阀244。通过打开闸阀244，能够使 用搬运机构(图中省略)将晶片200相对于处理室201内外进行搬运。通过关闭闸阀244， 能够气密地密封处理室201。在处理容器203 (上侧容器210)的上部设有例如作为热辐射衰减部的筒状的气体 导入部203a。即，气体导入部203a设置在连接加热器217h和0型环203b的线上。气体导 入部203a例如由氮化铝、陶瓷、石英等构成。尤其，在寻求耐等离子性材质的情况下，优选 石英。通过使用石英，能够抑制因等离子所导致的蚀刻而产生的颗粒。在气体导入部203a 的下游端形成有气体导入口(开口)238。在气体导入部203a的上游端经由作为密封部件 的0型环203b连接有后述的气体供给管234。通过这样的结构，气体导入部203a能够遮 蔽从加热器217h朝向0型环203b的热辐射并由此使其衰减，能够抑制对0型环203b的加 热。在气体导入部203a是石英的情况下，将0型环203b与气体导入口 238的距离，即气体 导入部203a的高度方向的距离设定为使从加热器217h朝向0型环203b的热辐射衰减的 距离。通过使热辐射衰减，能够使0型环203b的温度成为不会使其劣化的温度。(气体供给管路)如上所述，在气体导入口 238上，经由作为密封部件的0型环203b连接有向处理容器203内(处理室201内)供给处理气体的气体供给管234。
在气体供给管234的上游侧，以合流的方式连接有供给作为处理气体的O2气体的 氧气供给管232a、供给作为处理气体的H2气体的氢气供给管232b和供给作为惰性气体(净 化气体)的N2气体的惰性气体供给管232c。在氧气供给管232a上，从上游向下游依次连接有氧气供给源250a、作为流量控制 装置的质量流量控制器(mass flow controller) 251a和作为开关阀的阀252a。在氢体供 给管232b上，从上游向下游依次连接有氢气供给源250b、作为流量控制装置的质量流量控 制器251b和作为开关阀的阀252b。在惰性气体供给管232c上，从上游向下游依次连接有 惰性气体供给源250c、作为流量控制装置的质量流量控制器251c和作为开关阀的阀252c。气体供给管路主要由气体供给管234、氧气供给管232a、氢体供给管232b、惰性气 体供给管232c、氧气供给源250a、氢气供给源250b、惰性气体供给源250c、质量流量控制器 251a 251c和阀252a 252c构成。气体供给管234、氧气供给管232a、氢体供给管232b、 惰性气体供给管232c由作为第二材质的例如石英、氧化铝、SUS等金属材料等构成。通过使阀252a 252c开关，能够边通过质量流量控制器251a 251c进行流量 控制，边经由缓冲室236向处理室201内自由地供给O2气体、H2气体、N2气体。(气体排出管路)在下侧容器211的侧壁下方设有气体排气口 235。在气体排气口 235上连接有气 体排气管231。在气体排气管231上，从上游向下游依次连接有作为压力调整器的APC242、 作为开关阀的阀243b和作为排气装置的真空泵246。对处理室201内进行排气的气体排出 管路主要由气体排气管231、APC242、阀243b、真空泵246构成。使真空泵246进行动作而 打开阀243b，由此，能够对处理室201内进行排气。另外，通过调整APC242的开度，能够调 整处理室201内的压力值。(等离子发生机构)在处理容器203 (上侧容器210)的外周，以围绕处理室201内的等离子发生区域 224的方式，设有作为第一电极的筒状电极215。筒状电极215形成为筒状，例如形成为圆 筒状。在筒状电极215上，经由用于进行阻抗匹配的匹配器272，连接有产生高频电的高频 电源273。另外，在筒状电极215的外侧表面的上下端侧分别安装有上部磁铁216a和下部磁 铁216b。上部磁铁216a和下部磁铁216b分别由形成为筒状例如环状的永久磁铁构成。上 部磁铁216a和下部磁铁216b在沿处理室201的半径方向的两端(即，各磁铁的内周端和 外周端)分别具有磁极。而且，上部磁铁216a和下部磁铁216b的磁极的朝向被配置为相 互相反。即，上部磁铁216a和下部磁铁216b的内周部的磁极彼此极性不同。由此，沿着筒 状电极215的内侧表面形成圆筒轴方向的磁力线。等离子发生机构(等离子发生部)主要由筒状电极215、匹配器272、高频电源 273、上部磁铁216a和下部磁铁216b构成。在处理室201内导入作为处理气体的O2气体 和H2气体的混合气体之后，向筒状电极215供给高频电从而形成电场，并且使用上部磁铁 216a和下部磁铁216b形成磁场，由此，在处理室201内发生磁电管放电等离子。此时，上述 的电磁场使释放的电子旋转运动，由此，等离子的电离生成率提高，能够产生长寿命的高密 度等离子。
另外，在筒状电极215、上部磁铁216a以及下部磁铁216b的周围，以使由这些部件形成的电磁场不对外部环境以及其他处理炉等装置产生负面影响的方式，设有用于有效遮 蔽电磁场的遮蔽板223。(控制器)作为控制机构的控制器121构成为，分别经由信号线A控制APC242、阀243b以及 真空泵246，经由信号线B控制基座升降机构268，经由信号线C控制闸阀244，经由信号线 D控制匹配器272以及高频电源273，经由信号线E控制质量流量控制器251a 251c和阀 252a 252c，还经由未图示的信号线控制埋设在基座中的加热器以及阻抗可变机构274。(2)半导体装置的制造方法接下来，对通过上述的衬底处理装置实施的本发明的一个实施方式所涉及的半导 体装置的制造方法进行说明。另外，在下面的说明中，构成衬底处理装置的各部分的动作由 控制器121控制。(晶片的搬入工序)首先，使基座217下降至晶片200的搬运位置，使晶片顶起销266贯穿基座217的 贯通孔217a。其结果，成为晶片顶起销266比基座217表面仅突出了规定高度的状态。接下来，打开闸阀244，使用图中省略的搬运机构将晶片200搬入到处理室201内。 其结果，晶片200以水平姿态被支承在从基座217的表面突出的晶片顶起销266上。在将晶片200搬入到处理室201内后，使搬运机构向处理室201外退避，关闭闸阀 244从而密封处理室201内。然后，使用基座升降机构268使基座217上升。其结果，晶片 200被配置在基座217的上表面。其后，使晶片200上升至规定的处理位置。另外，优选地，在将晶片200搬入到处理室201内时，边通过气体排出管路对处理 室201内进行排气，边从气体供给管路向处理室201内供给作为惰性气体的队气体，并使处 理室201内充满N2气体，同时使氧气浓度降低。即，优选地，使真空泵246动作，并打开阀 243b，由此，在对处理室201内进行排气的同时打开阀252c，从而经由缓冲室237向处理室 201内供给N2气体。(晶片的升温工序)接下来，对埋设在基座的内部的加热器217h供电，并以使晶片200的温度成为规 定温度的方式进行加热。此时，来自加热器217h的热辐射从处理室201内的下方朝向上方 放射。但是，如上所述，本实施方式所涉及的气体导入部203a设置在连接加热器217h和0 型环203b的线上。因此，从加热器217h朝向0型环203b的热辐射由气体导入部203a遮 蔽并被衰减，抑制了 0型环203b的温度上升。(处理气体的导入工序)接下来，关闭阀252c，打开阀252a、252b，将作为O2气体和H2气体的混合气体的处 理气体经由缓冲室237导入(供给)到处理室201内。此时，为了使处理气体中所含的O2 气体的流量以及处理气体中所含的H2气体的流量成为规定的流量，分别调整质量流量控制 器251a、251b的开度。另外，为使供给了处理气体后的处理室201内的压力成为规定的压 力，调整APC242的开度。(处理气体的等离子发生工序)在开始处理气体的导入之后，从高频电源273经由匹配器272向筒状电极215施加高频电，由此在处理室201内(晶片200的上方的等离子发生区域224内)发生磁电管 放电等离子。即，通过等离子发生部，使处理气体成为等离子状态。另外，施加的电力例如 为800W以下的输出值。此时的阻抗可变机构274被控制为预期的阻抗值。如上述那样地生成等离子，由此，被导入处理室210内的处理气体(O2气体和H2气 体的混合气体)活化。而且，栅绝缘膜的侧壁暴露于因等离子而被活化的处理气体中，并被 热氧化。而且，在晶片200的表面形成有热氧化膜。另外，通过调整混合气体中的吐气体的 流量，能够边抑制晶片200上的金属表面的氧化，边进行仅使例如硅表面氧化的选择氧化。之后，在经过了规定的处理时间后，停止从高频电源273施加电力，从而停止处理 室201内的等离子生成。热氧化量由O2气体的流量、H2气体的流量、处理室201内的压力、 晶片200的温度、来自高频电源273的供电量以及供给时间决定。(处理室内的排气工序)在停止处理室201内的等离子生成后，关闭阀252a、252b从而停止向处理室201 内供给处理气体，对处理室201内进行排气。此时，打开阀252c，并向处理室201内供给 N2气体，促使残留在处理室201内的处理气体以及反应生成物的排出。之后，调整APC242 的开度，将处理室201内的压力调整为和与处理室201相邻的真空闭锁室(vacuum lock chamber)(晶片200的搬出目的地，无图示)相同的压力。(晶片的搬出工序)在处理室201内的压力恢复到大气压后，使基座217下降到晶片200的搬运位置， 使晶片200支承在晶片顶起销266上。接下来，打开闸阀244，使用省略图示的搬运机构将 晶片200向处理室201外搬出，结束本实施方式所涉及的半导体装置的制造。(3)本实施方式的效果根据本实施方式，实现以下所示的一个或多个效果。根据本实施方式，在处理容器203 (上侧容器210)的上部，设有作为热辐射衰减部 的筒状的气体导入部203a。气体导入部203a设置在连接加热器217h和0型环203b的线 上。因此，从加热器217h朝向0型环203b的热辐射被气体导入部203a遮蔽，抑制了 0型 环203b的温度上升。而且，能够抑制因0型环203b的劣化导致的处理容器203内的气密 性的降低等。另外，能够抑制因0型环203b的熔融导致的处理室201内或晶片200的污染寸。另外，根据本实施方式，气体导入部203a设置在连接加热器217h和0型环203b 的线上。因此，0型环203b难以暴露于处理室201内生成的磁电管放电等离子中。而且， 能够抑制因0型环203b的劣化导致的处理容器203内的气密性的降低等。作为参考，参照图10对现有的衬底处理装置的结构例进行说明。在现有的衬底处理装置中，构成处理容器203'的上侧容器210'的上部开口。而 且构成为，上侧容器210'的开口经由0型环203b'由设有气体导入口 238'的盖体204' 封闭。在设于处理容器203'内(处理室201'内)的底侧中央的基座217'中，一体地埋 设有对载置在基座217'上的晶片200进行加热的加热器217h'。在现有的衬底处理装 置中，由于在加热器217h'和0型环203b'之间没有设置遮蔽热辐射的部件，因此，0型环 203b ‘容易受到来自加热器217h'的热辐射，可能因温度上升而劣化。另外，0型环203b' 可能由于热而熔融，处理室201'内或晶片200可能受到污染。另外，0型环203b'被暴露在磁电管放电等离子中，存在O型环203b'劣化从而导致处理容器203'内的气密性降低 的情况。相对于此，在本实施方式中，将气体导入部203a设置在连接加热器217h和O型环 203b的线上，因此，能够解决上述课题。(本发明的第二实施方式)以下，参照图3对本发明的第二实施方式进行说明。图3是表示通过作为本发明的第二实施方式所涉及的热辐射衰减部的气体导入部203a遮蔽朝向0型环203b的热辐射 并使其衰减的状况的示意图。在本实施方式中，筒状的气体导入部203a由热辐射的衰减效率高且具有高耐等 离子性的白色玻璃(白色石英、不透明石英)构成，这一点与上述的实施方式不同。其他的 结构与上述的实施方式相同。根据本实施方式，由于筒状的气体导入部203a由白色玻璃构成，因此，从加热器 217h朝向0型环203b的热辐射能够更可靠地被衰减，能够进一步抑制0型环203b的温度 上升。而且，能进一步抑制因0型环203b的劣化导致的处理容器203内的气密性的降低。 另外，能进一步抑制因0型环203b的熔融导致的处理室201内或晶片200的污染等。(本发明的第三实施方式)以下，参照图4对本发明的第三实施方式进行说明。图4是表示通过本发明的第 三实施方式所涉及的气体导入部203a遮蔽朝向0型环203b的热辐射并使其衰减的状况的 示意图。在本实施方式中，具有使从作为热辐射衰减部的气体供给管234供给的处理气体 分散的气体分散部(喷头)240，这一点与第一以及第二实施方式不同。气体分散部240设 置在连接加热器217h和0型环203b的线上。其他结构与上述的实施方式相同。具体而言，气体分散部240具有以水平姿势被保持的喷气板240a。喷气板240a 构成为例如圆盘状的平板。在喷气板240a的外周设有筒状的侧壁241a。侧壁241a的上 端，以包围气体导入口 238的外周的方式，气密地连接于上侧容器210的内壁上。在喷气板 240a上，以分散于平面内的方式设有多个气体喷出孔239a。喷气板240a与上侧容器210所夹的空间发挥缓冲室237的作用，该缓冲室237对 经由气体导入部203a被从气体供给管234供给的处理气体进行分散。根据本实施方式，还能够实现以下列举的一个或多个效果。根据本实施方式，作为热辐射衰减部的气体导入部203a以及气体分散部240被设 置在连接加热器217h和0型环203b的线上。其结果，从加热器217h朝向0型环203b的 热辐射通过喷气板240a更可靠地被衰减，能够进一步抑制0型环203b的温度上升。而且， 能够进一步抑制因0型环203b的劣化导致的处理容器203内的气密性的降低。另外，能够 进一步抑制因0型环203b的熔融导致的处理室201内或晶片200的污染等。另外，由于喷 气板240a、侧壁241a由白色玻璃构成，因此，能够进一步可靠地衰减从加热器217h朝向0 型环203b的热辐射。另外，根据本实施方式，作为热辐射衰减部的气体导入部203a以及气体分散部 240被设置在连接加热器217h和0型环203b的线上，因此，0型环203b难以暴露于在处理 室201内生成的磁电管放电等离子中。而且，能够进一步抑制因0型环203b的劣化导致的 处理容器203内的气密性的降低等。另外，能够进一步抑制因0型环203b的熔融导致的处理室201内或晶片200的污染等。另外，根据本实施方式，从气体供给管234供给的处理气体由作为热辐射衰减部 的气体分散部240分散。因此，被供给至晶片200的处理气体供给量的面内均勻性提高，衬 底处理的面内均勻性提高。
(本发明的第四实施方式)以下，参照图5对本发明的第四实施方式进行说明。图5是表示通过本发明的第 四实施方式所涉及的气体导入部203a以及气体分散部240遮蔽朝向0型环203b的热辐射 并使其衰减的状况的示意图。作为本实施方式所涉及的热辐射衰减部的气体分散部240，是层叠了设有多个孔 的喷气板而成的，从基座217的晶片载置面观察，设于喷气板上的各气体喷出孔以在相邻 的上下之间相互不重合的方式配置。其他结构与上述的实施方式相同。具体而言，气体分散部240具有以水平姿势在上下被层叠的喷气板240a(上侧) 和240b (下侧)。喷气板240a和240b分别构成为例如圆盘状的平板。喷气板240b的直 径构成得比喷气板240a的直径大。在喷气板240a的外周设有侧壁241a。侧壁241a的上 端，以包围气体导入口 238的外周的方式，气密地连接于上侧容器210的内壁上。在喷气板 240b的外周设有侧壁241b。侧壁241b的上端，以包围侧壁241a的外周的方式，气密地连 接于上侧容器210的内壁上。在喷气板240a上以分散于面内的方式设有多个气体喷出孔 239a。在喷气板240b上以分散于面内的方式设有多个气体喷出孔239b。喷气板240a与 上侧容器210的内壁所夹的空间发挥缓冲室237a的作用，该缓冲室237a对经由气体导入 部203a被从气体供给管234供给的处理气体进行分散。喷气板240a与喷气板240b所夹 的空间发挥缓冲室237b的作用，该缓冲室237b进一步对经由喷气板240a被供给的处理气 体进行分散。另外，气体喷出孔239a和气体喷出孔239b以在上下之间相互不重合的方式构成。 即，在从加热器217h朝向0型环203b的方向观察时，0型环203b被喷气板240a (上侧)或 喷气板240b (下侧)中的至少某一个遮挡而看不到。根据本实施方式，还能实现下面列举的一个或多个效果。首先，根据本实施方式，作为热辐射衰减部的气体导入部203a以及气体分散部 240被设置在连接加热器217h和0型环203b的线上。其结果，从加热器217h朝向0型环 203b的热辐射通过喷气板240a、240b更可靠地被衰减，能够进一步抑制0型环203b的温 度上升。而且，能够进一步抑制因0型环203b的劣化导致的处理容器203内的气密性的降 低。另外，能够进一步抑制因0型环203b的熔融导致的处理室201内或晶片200的污 染等。另外，由于喷气板240a、240b、侧壁241a、241b由白色玻璃构成，因此，能够进一步可 靠地衰减从加热器217h朝向0型环203b的热辐射。另外，根据本实施方式，气体喷出孔239a和气体喷出孔239b以在上下之间相互不 重合的方式构成。即，在从加热器217h朝向0型环203b的方向观察时，0型环203b被喷 气板240a (上侧)或喷气板240b (下侧)中的至少某一个遮挡而看不到。因此，能够进一 步可靠地衰减从加热器217h朝向0型环203b的热辐射，进一步抑制0型环203b的温度上 升。而且，能够进一步抑制因0型环203b的劣化导致的处理容器203内的气密性的降低。另外，能够进一步抑制因O型环203b的熔融导致的处理室201内或晶片200的污染等。另外，根据本实施方式，作为热辐射衰减部的气体导入部203a以及气体分散部 240被设置在连接加热器217h和0型环203b的线上，因此，0型环203b难以暴露于在处理 室201内生成的磁电管放电等离子中。而且，能够进一步抑制因0型环203b的劣化导致的 处理容器203内的气密性的降低等。另外，能够进一步抑制因0型环203b的熔融导致的处 理室201内或晶片200的污染等。另外，根据本实施方式，从气体供给管234供给的处理气体被气体分散部240分 散。因此，被供给至晶片200的处理气体供给量的面内均勻性提高，衬底处理的面内均勻性提尚。(本发明的第五实施方式)以下，参照图6、图7对本发明的第五实施方式进行说明。图6是表示通过本发明 的第五实施方式所涉及的作为热辐射衰减部的气体分散部240遮蔽朝向0型环203b的热 辐射的状况的示意图。图7是本发明的第五实施方式所涉及的气体导入部的立体图。本实施方式所涉及的气体分散部240具有上端开口而下端封闭的圆筒部。在圆筒 部的侧面即侧壁241c上，以在面内分散的方式设有多个气体喷出孔239c。在圆筒部的底面 即底板240c上未设置气体喷出孔。即，底板240c是无孔板。其他的结构与上述的实施方 式相同。根据本实施方式，还能够实现下面列举的一个或多个效果。首先，根据本实施方式，作为热辐射衰减部的气体导入部203a以及气体分散部 240被设置在连接加热器217h和0型环203b的线上。其结果，从加热器217h朝向0型环 203b的热辐射被圆筒部的底板240c更可靠地遮蔽，进一步抑制了 0型环203b的温度上升。 而且，能够进一步抑制因0型环203b的劣化导致的处理容器203内的气密性的降低。另外， 能够进一步抑制因0型环203b的熔融导致的处理室201内或晶片200的污染等。另外，由 于底板240c、侧壁241c由白色玻璃构成，因此，能够进一步可靠地遮蔽从加热器217h朝向 0型环203b的热辐射。另外，根据本实施方式，气体喷出孔239c设置在圆筒部的侧壁241c上，而没有设 置在圆筒部的底板240c上。因此，从加热器217h朝向0型环203b的热辐射能够通过底板 240c进一步可靠地遮蔽，进一步抑制了 0型环203b的温度上升。而且，能够进一步抑制因 0型环203b的劣化导致的处理容器203内的气密性的降低。另外，能够进一步抑制因0型 环203b的熔融导致的处理室201内或晶片200的污染等。另外，根据本实施方式，作为热辐射衰减部的气体导入部203a以及气体分散部 240被设置在连接加热器217h和0型环203b的线上，因此，0型环203b难以暴露于在处理 室201内生成的磁电管放电等离子中。而且，能够进一步抑制因0型环203b的劣化导致的 处理容器203内的气密性的降低等。另外，能够进一步抑制因0型环203b的熔融导致的处 理室201内或晶片200的污染等。(本发明的其他实施方式)在上述的实施方式中，通过在连接加热器217h和0型环203b的线上设置作为热辐射衰减部的气体导入部203a和/或气体分散部240，来抑制0型环203b的温度上升，但 本发明不限于所涉及的实施方式。在本实施方式中，如图8所示，通过使作为密封部件的0型环203b的位置远离加热器217h，来使照射在O型环203b上的热辐射量降低，从而抑制O型环203b的温度上升。另外，在本实施方式中，通过这样配置O型环203b的位置，来使O型 环203b难以暴露于在处理室201内生成的磁电管放电等离子中，从而抑制O型环203b的 劣化。(本发明的另外其他的实施方式)上述实施方式所涉及的上侧容器210，是作为一体成型的圆顶形(钟罩形)的容 器而构成的，但本发明并不限于该方式。例如，如图9所示，还可以使上侧容器210的上端 开口，并经由作为密封部件的0型环210b并通过盖体204封闭上侧容器210的上端开口。 在处理直径超过450mm的大型的晶片200时，只要将一体成型的上侧容器210原样大型化 (大直径化)，就可能出现处理容器203承受不了外部压力而被压溃的情况。根据本实施方 式，通过另外设置盖体204，能够使处理容器203针对外部压力的耐压性提高。另外，在该情况下，在上侧容器210的内壁上，在连接加热器217h和0型环210b 的线上设有遮蔽热辐射的由白色石英构成的热辐射抑制部203c。通过这样构成，从加热器 217h朝向0型环210b的热辐射被作为热辐射衰减部的热辐射抑制部203遮蔽，抑制0型 环203b的温度上升，并能够抑制因0型环203b的劣化导致的处理容器203内的气密性的 降低等。另外，能够抑制因0型环203b的熔融导致的处理室210内或晶片200的污染等。(本发明的另外其他的实施方式)在上述的实施方式中，以使用等离子并进行使晶片200的表面氧化的氧化处理的 情况为例进行了列举说明，但是，本发明不限于所述方式。即，不限于氧化处理，本发明也能 够适用于例如进行氮化处理、成膜处理、蚀刻处理的情况。另外，不限于使用等离子的衬底 处理，本发明还能够适用于不使用等离子的衬底处理。以上，具体说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离其 技术思想的范围内能够进行各种各样的变更。(本发明的优选方式)以下，对本发明的优选方式进行附记。根据本发明的一个方式，提供一种衬底处理装置，具有处理容器；设置在所述处理容器内、用于载置衬底的衬底载置部；设置在所述衬底载置部内、对所述衬底进行加热的加热部；与所述处理容器相邻的热辐射衰减部；和经由密封部件连接在所述气体导入部上且向所述处理室内供给处理气体的气体
供给管，所述热辐射衰减部被设置在连接所述加热部和所述密封部件的线上。优选地，所述热辐射衰减部由白色玻璃构成。根据本发明的其他方式，提供一种衬底处理装置，具有处理容器；设置在所述处理容器内、用于载置衬底的衬底载置部；设置在所述衬底载置部内，对所述衬底进行加热的加热部；设置在所述处理容器上的气体导入部；
经由密封部件连接在所述气体导入部上且向所述处理室内供给处理气体的气体 供给管；和对从所述气体供给管供给的处理气体进行分散的气体分散部，所述气体分散部被设置在连接所述加热部和所述密封部件的线上。优选地，所述处理气体分散部具有靠近气体供给管的、具有第一孔群的第一喷气 板；设置在所述第一喷气板与所述衬底载置部之间的、具有第二孔群的第二喷气板，所述第一孔群以及第二孔群构成为从所述衬底支承面观察不重合。优选地，所述气体分散部是在其侧面设有孔、而其底面无孔的板。根据本发明的其他的方式，提供一种半导体装置的制造方法，包括以下工序将衬底搬入处理容器，并将衬底载置于衬底载置部上的工序；通过设置在所述衬底载置部内的加热部对所述衬底进行加热的工序；经由通过密封部件与处理气体供给管连接的、设置在连接所述衬底载置部和所述 密封部件的线上的热辐射衰减部，向所述处理容器内供给处理气体，并对衬底进行处理的 工序；和将衬底从处理室搬出的工序。根据本发明的其他的方式，提供一种衬底处理装置，具有处理容器；设置在所述处理容器内、用于载置衬底的衬底载置部；设置在所述衬底载置部内、对所述衬底进行加热的加热部；设置在所述处理容器上的气体导入部；和经由密封部件连接在所述气体导入部上且向所述处理容器内供给处理气体的气 体供给管，所述气体导入部被设置在连接所述加热部和所述密封部件的线上。根据本发明的另外的方式，提供一种衬底处理装置，具有用于载置衬底且在内部具有加热部的衬底载置部；供给处理气体、由第一材质构成的气体供给管；具有经由密封部件与所述气体供给管连接的气体导入部，内置有所述衬底载置 部，且由第二材质构成的处理室，所述气体导入部被设置在连接所述加热部和所述密封部件的线上。根据本发明的其他的方式，提供一种衬底处理装置，具有处理容器；设置在所述处理容器内、用于载置衬底的衬底载置部；设置在所述衬底载置部内、对所述衬底进行加热的加热部；设置在所述处理容器上的气体导入部；经由密封部件连接在所述气体导入部上且向所述处理容器内供给处理气体的气 体供给管；和对从所述气体供给管供给的处理气体进行分散的气体分散部，所述气体分散部被设置在连接所述加热部和所述密封部件的线上。根据本发明的另外其他的方式，提供一种衬底处理装置，具有
用于载置衬底且在内部具有加热部的衬底载置部；供给处理气体且由第一材质构成的气体供给管；和具有经由密封部件与所述气体供给管连接的气体导入部和对从所述气体供给管供给的处理气体进行分散的气体分散部，内置有所述衬底载置部，且由第二材质构成的处
理室，所述气体分散部被设置在连接所述加热部和所述密封部件的线上。优选地，所述密封部件是作为0型环而构成的。另外优选地，所述气体导入部，由使从所述加热部朝向所述密封部件的热辐射衰 减的白色玻璃构成。另外优选地，所述气体分散部具有喷气板，该喷气板以分散于面内的方式设有多 个气体喷出孔。另外优选地，所述气体分散部具有上端开口而下端封闭的圆筒部，在所述圆筒部的侧壁上以分散于面内的方式设有多个气体喷出孔，在所述圆筒部的底板上不设置气体喷出孔。另外优选地，所述密封部件，以使从所述加热部向所述密封部件照射的热辐射降 低的方式，被设置在从所述加热部仅离开规定距离的位置上。另外优选地，在所述处理容器的内壁上，且在连接所述加热部和所述密封部件的 线上，设有使照射在所述密封部件上的热辐射降低的热辐射抑制部。
权利要求
一种衬底处理装置，具有处理容器；设置在所述处理容器内、用于载置衬底的衬底载置部；设置在所述衬底载置部内、对所述衬底进行加热的加热部；与所述处理容器相邻的热辐射衰减部；和经由密封部件连接在所述气体导入部上且向所述处理容器内供给处理气体的气体供给管，所述热辐射衰减部被设置在连接所述加热部和所述密封部件的线上。
2.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于 所述热辐射衰减部由白色玻璃构成。
3.一种半导体装置的制造方法，包括以下工序将衬底搬入处理容器，并将衬底载置于衬底载置部的工序； 通过设置在所述衬底载置部内的加热部对所述衬底进行加热的工序； 经由通过密封部件与处理气体供给管连接的、且设置在连接所述衬底载置部和所述 密封部件的线上的热辐射衰减部，向所述处理容器内供给处理气体并对衬底进行处理的工 序；和将衬底从处理室搬出的工序。
全文摘要
本发明提供一种衬底处理装置及半导体装置的制造方法，能够抑制因来自热加部的热辐射导致的密封部件的劣化。该衬底处理装置，具有处理容器；设置在处理容器内、用于载置衬底的衬底载置部；设置在衬底载置部内且对衬底进行加热的加热部；与处理容器相邻的热辐射衰减部；经由密封部件连接在气体导入部上且向处理容器内供给处理气体的气体供给管，其中，热辐射衰减部被设置在连接加热部和密封部件的线上。
文档编号H01L21/00GK101826450SQ20101012864
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月4日 优先权日2009年3月4日
发明者原田幸一郎 申请人:株式会社日立国际电气