侧排型基板处理装置制造方法
【专利摘要】根据本发明的一个实施方式，一种基板处理装置包括：腔室本体，该腔室本体的上部打开，并且在该腔室本体中提供一内部空间，在该内部空间中对于基板进行处理；腔室盖，该腔室盖安装在腔室本体上并且用于关闭该腔室本体的上部；以及喷洒头，该喷洒头安装在腔室盖的下方并且用于朝向该内部空间供应处理气体，其中所述腔室本体包括：至少一个会聚口，该会聚口沿着侧壁布置中内部上并且用于会聚内部空间内的气体；多个内部排气孔，这多个内部排气孔形成在所述侧壁上并且用于允许所述会聚口及所述内部空间之间的连通；以及多个内部排气口，这多个内部排气口连接至所述会聚口。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 这里公开的本发明涉及基板处理装置，并且更具体地涉及侧排型基板处理装置。 侧排型基板处理装置
【背景技术】
[0002] 半导体装置及平板显示器都使用许多薄膜沉积处理以及蚀刻处理来制造。也就 是，通过沉积处理在一基板上形成薄膜，然后通过蚀刻处理使用掩膜去除薄膜的不必要部 分。因此，在该基板上形成所期望的预定图案或电路装置。
[0003] 沉积处理可在真空状态下的处理腔室内执行。将基板装入处理腔室内。将喷洒头 布置在该基板的上方，以将处理气体供应到该基板上。该处理气体沉积于该基板上以形成 所期望的薄膜。
[0004] 沉积处理与一排放处理一起执行。在该排放处理中，在沉积处理中产生的处理副 产品以及未反应气体都排出到外面。
【发明内容】
[0005] 技术问题
[0006] 本发明提供一种侧排型基板处理装置。
[0007] 本发明也提供一种这样的基板处理装置，该基板处理装置通过均匀的排气而确保 沉积在基板上的薄膜的均匀性。
[0008] 参阅下列详细说明以及附图将可清楚本发明的另外的其它目的。
[0009] 技术方案
[0010] 本发明的实施方式提供一种基板处理装置，该基板处理装置包括：腔室本体，该腔 室本体具有打开的上侧，该腔室本体提供一内部空间，在该内部空间中对于基板进行处理； 腔室盖，该腔室盖布置在所述腔室本体的上部，以关闭所述腔室本体的所述打开的上侧；以 及喷洒头，该喷洒头布置在所述腔室盖的下部，以朝向所述内部空间供应处理气体，其中， 所述腔室本体包括：至少一个会聚口，该会聚口沿着所述腔室本体的侧壁的内侧布置，以允 许所述内部空间内的处理气体会聚；多个内部排气孔，这多个内部排气孔沿着所述腔室本 体的所述侧壁限定，以与所述会聚口及所述内部空间连通；以及多个内部排气口，这多个内 部排气口连接至所述会聚口。
[0011] 在一些实施方式中，所述基板处理装置还可以包括一承座，所述基板被装载在该 承座的顶面上，该承座能通过其升高而在装置位置与处理位置之间改变位置，所述基板在 所述装载位置被装载，在所述处理位置执行与所述基板相关的处理，并且所述内部排气孔 可以被布置在处于所述处理位置的所述承座的上部与所述喷洒头之间。
[0012] 在其它实施方式中，所述腔室本体可以具有限定于其侧壁内的通道，以允许所述 基板通过该通道进入所述内部空间中，并且所述会聚口与所述内部排气孔都可布置在所述 通道的上方。
[0013] 在又其它实施方式中，根据与所述内部排气口的相隔距离，所述内部排气孔可以 具有彼此不同的直径。
[0014] 在甚至其它实施方式中，所述内部排气孔的直径可以与和所述内部排气口的相隔 距离成比例。
[0015] 在另外其它实施方式中，所述基板处理装置还可以包括布置于所述会聚口上的分 配环，该分配环具有多个分配孔。
[0016] 在其它实施方式中，根据与所述内部排气口的相隔距离，所述分配孔可以具有彼 此不同的直径。
[0017] 在又其它实施方式中，所述分配孔的直径可以与和所述内部排气口的相隔距离成 比例。
[0018] 在甚至其它实施方式中，所述分配孔可以分别布置在所述内部排气孔之间。
[0019] 在又其它的实施方式中，所述会聚口可以具有环形形状。
[0020] 在更进一步的实施方式中，所述会聚口可以从所述腔室本体的顶面凹入。
[0021] 在又更进一步的实施方式中，所述基板处理装置还可以包括口盖，所述口盖关闭 所述会聚口的打开的上侧。
[0022] 在甚至更进一步的实施方式中，所述基板处理装置还可以包括：多个外部排气口， 这多个外部排气口分别穿过所述腔室本体的外部连接至所述内部排气口；以及主口，该主 口连接至所述外部排气口。
[0023] 在又更进一步的实施方式中，所述基板处理装置还可以包括：流动控制阀，这些流 动控制阀分别被布置在所述外部排气口上，以控制通过所述外部排气口排出的处理气体的 流率；以及控制器，该控制器连接至所述流动控制阀以控制这些流动控制阀，由此均匀地调 整处理气体的排放量。
[0024] 有益效果
[0025] 本发明通过侧排方式，将处理副产品和未反应气体排出到处理腔室的外部，特别 是通过均匀的排放能够确保沉积于基板上的薄膜的均匀性。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 在此包括附图来进一步了解本发明，并且这些附图并入以及构成此说明书的一部 分。这些附图示出了本发明的示例性实施方式，并且与说明书一起用于解释本发明原理。在 附图中：
[0027] 图1为根据本发明的实施方式的基板处理装置的示意图；
[0028] 图2为示出了图1中的内部排气孔、分配环以及内部排气口的剖面图；
[0029] 图3为示出了图1中的一腔室本体的下部的视图；
[0030] 图4和图5为示出了处理气体的流动的视图；以及
[0031] 图6为根据本发明的另一实施方式的基板处理装置的示意图。
【具体实施方式】
[0032] 在下文中，将参照图1至图6来详细说明本发明的示例性实施方式。然而，本发明 可以被以不同的形式实施，并且不应受限于本文所述的实施方式。而是，提供这些实施方 式，使得本公开将是完全和完整的，并且将本发明的范畴完全地传达给本领域技术人员。在 附图中，为了例示的清晰起见所以夸大了组件的形状。
[0033] 虽然以下作为示例来说明一沉积装置，但本发明可以适用于各种基板处理装置。 另外，尽管以下作为示例来说明一晶片W，但本发明可以适用于各种要处理的物体。
[0034] 图1为根据本发明的实施方式的基板处理装置的示意图。请参阅图1，基板处理装 置1包括一腔室本体10以及一腔室盖20。腔室本体10具有打开的上侧。腔室盖20打开 或关闭该腔室本体10的该打开的上侧。当腔室盖20关闭腔室本体10中该打开的上侧时， 腔室本体10与腔室盖20限定出与外面隔离的内部空间。
[0035] 腔室本体10具有与内部空间对应的一腔室内部11。一晶片通过限定于腔室本体 10的一侧的通道l〇a被装载到该腔室内部11中。一承座50被布置在该腔室内部11中。 所装载的晶片被放置在承座50的顶面上。一旋转轴51连接至承座50的下部。旋转轴51 支撑承座50并且在执行处理时旋转该承座50。一薄膜借助这些处理被沉积在该晶片上。 该薄膜可以具有均匀的厚度。
[0036] 如图1中所示，喷洒头40具有平板形状，并且被布置在腔室本体10与腔室盖20 之间。因此，腔室本体10的打开的上侧由喷洒头40与腔室盖20关闭。另选地，喷洒头40 可以通过分离的耦合构件被固定至腔室盖20的底面。在此，可以由腔室盖20关闭腔室本 体10的打开的上侧。
[0037] -气体供应口 21被布置在腔室盖20内。通过气体供应口 21供应处理气体。喷洒 头40具有凹入顶面，该凹入顶面与腔室盖20的底面间隔开，以限定一缓冲空间。处理气体 通过气体供应口 21被填充到该缓冲空间中，并且通过喷洒头40被供应到腔室内部11中。 喷洒头40具有多个注射孔42。处理气体穿过这些注射孔42被注入腔室内部11中。处理 气体移动到晶片的表面上，以在晶片的表面上形成薄膜。可以根据薄膜的种类来选择处理 气体。
[0038] 图2为示出了图1中的内部排气孔、分配环以及内部排气口的剖面图。腔室本体 10包括会聚口 12、内部排气孔14以及内部排气口。会聚口 12布置在腔室本体10的侧壁 上。承座50围绕腔室本体10的侧壁。会聚口 12从腔室本体10的顶面凹入。一口盖16 关闭会聚口 12的打开的上侧。与目前的实施方式不同，可由腔室盖20关闭会聚口 12的打 开的上侧。
[0039] 会聚口 12具有环形形状。另外，会聚口 12沿着腔室本体10的侧壁布置。会聚口 12布置在通道10a的上方。尽管在图2中示出了具有环形形状的会聚口 12,但本发明并不 受限于此。例如，可将会聚口 12设置为复数个分割部分，而且整体上具有环形形状。在具 有圆形晶片但为方形基板的情况下，会聚口 12可具有方环形。
[0040] 内部排气孔14沿着腔室本体10的侧壁彼此间隔开，以与会聚口 12及腔室内部11 连通。在处理期间产生的副产品以及未反应气体可以通过内部排气孔14被引入会聚口 12 中。每一内部排气口 32都连接至会聚口 12,并且朝向腔室本体10的下部延伸。因此，副产 品以及未反应气体可从会聚口 12移动到内部排气口 32中。然后，副产品以及未反应气体 可通过内部排气口 32排出到腔室本体10的外部。
[0041] 如图1中所示，一分配环18被布置在会聚口 12上。分配环18可以具有多个分配 孔18a。如图2中所示，分配孔18a可以被布置在内部排气孔14之间。分配环18可以具有 与会聚口 12大体上相同的形状。另外，分配环18可以具有沿着腔室本体10的侧壁布置的 环形形状。如上所述，当会聚口 12被设置成多个分割部分时，分配环18可以分割并且被分 别布置在会聚口 12上。副产品以及未反应气体可以被引入会聚口 12中，然后通过分配孔 18a移入内部排气口 32中。
[0042] 如图2中所示，内部排气口 32可以相对于承座50的中心（或放置在承座50上的 基板）等角地放置（例如大约120°的角度）。因此，当腔室内部11的副产品强制性地通 过内部排气口 32排出时，供应至内部排气口 32的压力可以被均匀地平衡，而不会集中在某 个方向。与目前的实施方式不同，可提供两个内部排气口 32或至少四个内部排气口 32。
[0043] 图3为示出图1的腔室本体的下部的视图。外部排气口 34分别连接至内部排气 口 32。主口 36通过连接口 35连接至外部排气口 34。主口 36可连接至排气泵（未显示）。 当该排气泵运作时，具有相对低压的主口 36 (或外部排气口 34)与腔室内部11之间可以具 有压力差。因此，副产品通过内部排气口 32以及外部排气口 34移入主口 36中。一压力控 制阀38连接至主口 36。压力控制阀38部分地或完全地打开或关闭主口 36以控制腔室内 部11的压力。虽然在目前的实施方式中外部排气口 34通过腔室本体10的下部被分别连 接至内部排气口 32,但本发明并不受限于此。例如，外部排气口 34可以通过腔室本体10的 侧部分连接至内部排气口 32。
[0044] 旋转轴51通过腔室本体10的下部连接至一支撑件。支撑件28安置于下连接部 26上。下连接部26可以由一分离式驱动装置（未显示）升起，因此，旋转轴51可以与支撑 件28 -起升起。上连接部22连接至腔室本体10的下部。一波纹管24连接上连接部22 以及下连接部26中的每一个，以将腔室内部11与外部隔开。因此，腔室内部11可以维持 在真空状态，而与下连接部26的上升无关。
[0045] 承座50与旋转轴51 -起升起，因此，承座50在装载晶片的位置（"装载位置"） 与对晶片进行处理的位置（"处理位置"）之间改变位置。该晶片通过通道l〇a被装载到腔 室内部11中，然后，该晶片被放置在处于装载位置的承座50的顶面上。当承座50被布置 在装载位置上时，承座50可以被布置在比通道10a低的位置上。承座50与旋转轴51 -起 上升，并且朝向喷洒头40移动。当承座50靠近喷洒头40布置时（请参阅图1)时，可以对 于晶片进行处理。该处理被执行完成时，承座50与旋转轴51 -起下降而返回到装载位置。 然后，该处理过的基板可以被卸载至腔室本体10的外面。
[0046] 图4和图5为示出了处理气体的流动的视图。在执行处理时，承座50上升并且在 处理位置上移动。在此，承座50可以被布置在比通道10a高的位置上。如上所述，处理气 体通过气体供应口 21被填充到缓冲空间中。然后，处理气体通过喷洒头40的注射孔42被 注入承座50的顶面上。处理气体移动到放置于承座50上的晶片的表面，以在该晶片的表 面上形成薄膜。
[0047] 排气泵可在处理执行的同时运转，以借助腔室内部11与主口 36 (或外部排气口 34)之间的压力差将副产品与未反应气体排出到外面。会聚口 12置于处于处理位置上的承 座50的周围。请参阅图4和图5,在处理期间产生的副产品与未反应气体沿承座50的半径 方向移动，然后通过内部排气孔14被引入会聚口 12中。也就是，朝向承座50注射的处理 气体移动到晶片的表面上，同时作为副产品和未反应气体穿过最近的内部排气孔14,然后 被引入会聚口 12中。然后，处理气体作为副产品以及未反应气体移动至最近的内部排气口 32〇
[0048] 在此，在承座50靠近喷洒头40的状态下，内部排气孔14被布置在喷洒头40与承 座50之间。处理气体在承座50与喷洒头40之间被供应，以在晶片的表面上形成薄膜。然 后，处理气体作为副产品穿过内部排气孔14移入会聚口 12中。处理气体或副产品可以不朝 向承座50的下侧移动，所以其中处理气体扩散的区域可以缩至最小。因此，可以迅速地排 出副产品。尤其是，可防止副产品沉积在腔室本体10的布置于承座50下方的内壁上。另 一方面，在底部泵送的情况下，排气装置连接至腔室本体10的下部，以通过承座50的下侧 排出副产品。因此，其中处理气体扩散的区域可增加，而且不会快速地排出副产品。此外， 副产品可以沉积于腔室本体10的内壁上。
[0049] 主口 36的内侧可以借助排气泵而具有低压力。该低压力可分散入外部排气口 34 以及内部排气口 32中。同样地，内部排气口 32内的低压力可以通过分配环18的分配孔 18a而分散在会聚口 12内，然后通过内部排气孔14均匀地传递到腔室内部11中。也就是， 腔室内部11与主口 36(或内部排气口 32)之间的压力差并未集中到腔室内部11的预定位 置中。因此，如图5中所示，处理气体或副产品可通过内部排气孔14均匀地排出。
[0050] 尤其是，因为分配孔18a被布置在内部排气孔14之间，因此可以更有效地分散内 部排气口 32的内部与腔室内部11之间的压力差。也就是，因为分配孔18a内的低压力传 递至两个内部排气孔14中，所以通过分配孔18a的布置的压力分散效果会最大。
[0051] 与承座50的位置无关地均匀排出腔室内部11的副产品可以与沉积均匀性密切相 关。该沉积均匀性可以由处理气体的均匀流动来达成，另外，该处理气体的均匀流动可根据 排气均匀性来达成。
[0052] 虽然在图2与图5中内部排气孔14以及分配孔18a都具有相同的直径，但是本发 明并不受限于此。例如，内部排气孔14以及分配孔18a的直径可彼此不同，以便更均匀地 排出副产品。也就是，因为提供了内部排气口 32,因此副产品可以集中在内部排气口 32的 方向（三个方向）上。因此，相较于除了内部排气口 32方向以外的方向，相对大量的副产 品可沿内部排气口 32的方向排出。因此，根据与内部排气口 32相隔的距离，内部排气孔14 或分配孔18a可以具有不同的直径。另外，内部排气孔14或分配孔18a的直径可以与和内 部排气口 32相隔的距离成比例。
[0053] 图6为根据本发明的另一实施方式的基板处理装置的示意图。流动控制阀34a可 分别布置在外部排气口 34中。流动控制阀34a可分别打开或关闭外部排气口 34以控制流 率。一控制器（未显示）可连接至每一流动控制阀34a以控制流动控制阀34a。也就是，该 控制器可以均匀地调整外部排气口 34的气体流率，以通过外部排气口 34均匀地排出副产 品。
[0054] 根据本发明，副产品以及未反应气体可通过侧排方式排出到处理腔室的外部。特 别是通过均匀的排气能够确保沉积在基板上的薄膜的均匀性。
[0055] 产业应用性
[0056] 本发明可应用于各种形式的半导体制造设备及半导体制造方法中。
【权利要求】
1. 一种基板处理装置，该基板处理装置包括： 腔室本体，该腔室本体具有打开的上侧，该腔室本体提供一内部空间，在该内部空间中 对于基板进行处理； 腔室盖，该腔室盖布置在所述腔室本体的上部，以关闭所述腔室本体的所述打开的上 侦h以及 喷洒头，该喷洒头布置在所述腔室盖的下部，以朝向所述内部空间供应处理气体， 其中，所述腔室本体包括： 至少一个会聚口，该会聚口沿着所述腔室本体的侧壁的内侧布置，以允许所述内部空 间内的处理气体会聚； 多个内部排气孔，这多个内部排气孔沿着所述腔室本体的所述侧壁限定，以与所述会 聚口及所述内部空间连通；以及 多个内部排气口，这多个内部排气口连接至所述会聚口。
2. 根据权利要求1所述的基板处理装置，该基板处理装置还包括一承座，所述基板被 装载在该承座的顶面上，该承座能通过其升高而在装置位置与处理位置之间改变位置，所 述基板在所述装载位置被装载，在所述处理位置对所述基板进行处理，并且 所述内部排气孔被布置在处于所述处理位置的所述承座的上部与所述喷洒头之间。
3. 根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述腔室本体具有限定于其侧壁内的 通道，以允许所述基板通过该通道进入所述内部空间中，并且 所述会聚口与所述内部排气孔都布置在所述通道的上方。
4. 根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，根据与所述内部排气口的相隔距离，所 述内部排气孔具有彼此不同的直径。
5. 根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述内部排气孔的直径与和所述内部 排气口的相隔距离成比例。
6. 根据权利要求1所述的基板处理装置，该基板处理装置还包括布置于所述会聚口上 的分配环，该分配环具有多个分配孔。
7. 根据权利要求6所述的基板处理装置，其中，根据与所述内部排气口的相隔距离，所 述分配孔具有彼此不同的直径。
8. 根据权利要求6所述的基板处理装置，其中，所述分配孔的直径与和所述内部排气 口的相隔距离成比例。
9. 根据权利要求6所述的基板处理装置，其中，所述分配孔分别布置在所述内部排气 孔之间。
10. 根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述会聚口具有环形形状。
11. 根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述会聚口从所述腔室本体的顶面凹 入。
12. 根据权利要求11所述的基板处理装置，该基板处理装置还包括口盖，所述口盖关 闭所述会聚口的打开的上侧。
13. 根据权利要求1所述的基板处理装置，该基板处理装置还包括： 多个外部排气口，这多个外部排气口分别穿过所述腔室本体的外部连接至所述内部排 气口；以及 主口，该主口连接至所述外部排气口。
14.根据权利要求13所述的基板处理装置，该基板处理装置还包括： 流动控制阀，这些流动控制阀分别被布置在所述外部排气口上，以控制通过所述外部 排气口排出的处理气体的流率；以及 控制器，该控制器连接至所述流动控制阀以控制这些流动控制阀，由此均匀地调整处 理气体的排放量。
【文档编号】H01L21/205GK104105813SQ201280068840
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2012年11月23日 优先权日:2012年2月3日
【发明者】梁日光, 宋炳奎, 金劲勋, 申良湜 申请人:株式会社Eugene科技