衬底支承件、衬底处理装置及半导体器件的制造方法与流程

文档序号:15739805发布日期:2018-10-23 22:06阅读:148来源:国知局

本发明涉及衬底支承件、衬底处理装置及半导体器件的制造方法。



背景技术:

在立式的半导体制造装置中,使用将多张衬底在上下保持的保持件将被处理的衬底导入处理室并进行处理。在这种装置中,在衬底支承件的支柱周边处存在对处理结果的影响,成为同一衬底内的品质的偏差、成品率劣化的主要原因之一。

例如,现有技术文献1中记载了晶舟柱与晶片的距离近、当成膜时在晶舟表面也成膜的构成的、具有立式炉的半导体制造装置。因此,晶舟周边的气体浓度具有降低的趋势。随着近年来的图案微细化,由上述这样的晶舟引起的气体消耗的影响可能导致衬底品质的降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平07-037973号



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明的目的在于,提供一种能够在维持衬底支承件的强度的同时、降低对衬底处理结果的影响的构成。

用于解决课题的手段

根据本发明的一个方式,提供一种构成,所述构成上下隔开间隔地水平支承多个衬底,并且具有:多个主支柱,其设置有支承衬底的衬底保持部;和多个辅助支柱,其由直径比主支柱的直径大、且比衬底保持部的长度小的直径构成、且没有设置衬底保持部。

发明效果

根据本发明,能够在维持衬底支承件的强度的同时、降低对衬底处理结果的影响。

附图说明

图1:为用于说明本发明的实施方式中适合使用的衬底处理装置的概略纵剖视图。

图2:为图1的A-A线的垂直剖视图。

图3:为示出本发明的实施方式中适合使用的控制器构成的图。

图4:为用于说明使用本发明的优选实施方式的衬底处理装置来制造氧化锆膜的工艺的流程图。

图5:为用于说明使用本发明的优选实施方式的衬底处理装置来制造氧化锆膜的工艺的定时图(timing chart)。

图6:为示出本发明的实施方式中适合使用的衬底支承件的比较例的图。

图7:(a)为示出本发明的实施方式中适合使用的衬底支承件的一实施例的前视图;(b)为示出本发明的实施方式中适合使用的衬底支承件的一实施例的正面立体图。

图8:(a)为示出本发明的实施方式中适合使用的衬底支承件的一实施例的侧视图;(b)为图8中的(a)的A-A’剖视图。

图9:为示出本发明的实施方式与图6所示的比较例中的衬底面内的膜厚降低的图。

图10:(a)为示出本发明的实施方式中适合使用的衬底支承件的其他比较例的图;(b)为示出本发明的其他比较例的衬底面内的膜厚降低与支柱的关系的图。

附图标记说明

1…支柱

2…辅助支柱

10…衬底处理装置

11…载置部

12…接触部

13…安装部

200…晶片(衬底)

217…晶舟(衬底支承件)

具体实施方式

(1)衬底处理装置的构成

以下,使用附图说明实施方式。但是,在以下说明中,对相同构成要素标注相同标记,省略重复的说明。需要说明的是,对于附图而言,为了使说明更明确,与实际情形相比,存在对各部的宽度、厚度、形状等示意性地表示的情况,但不过是一个例子,不限定本发明的解释。

以下,参照附图,对本发明的优选实施方式的衬底处理装置进行说明。作为一个例子,该衬底处理装置构成为实施作为半导体器件(半导体Device)的IC(Integrated Circuit:集成电路)的制造方法中的衬底处理工序的成膜工序的半导体制造装置。

图1为本实施方式的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图,并且以纵截面表示处理炉202部分,图2为本实施方式的衬底处理装置的立式处理炉的概略构成图,并且以横截面表示处理炉202部分。图3表示图1所示的衬底处理装置所具有的控制器的构成。

如图1所示,处理炉202具有作为加热手段(加热机构)的加热器207。加热器207呈圆筒形状,被支承在作为保持板的加热器基座(未图示)上,由此被垂直地安装。在加热器207的内侧,以与加热器207呈同心圆状地设置有构成反应容器(处理容器)的反应管203。

在反应管203的下方,设置有能够将反应管203的下端开口气密地封闭的作为炉口盖体的密封盖219。密封盖219被构成为从垂直方向下侧抵接于反应管203的下端。在密封盖219的上表面设置有与反应管203的下端抵接的作为密封部件的O型圈220。在密封盖219的与处理室201相反的一侧,设置有使作为衬底支承件的晶舟217旋转的旋转机构267。

旋转机构267的旋转轴255贯穿密封盖而连接于晶舟217,并且被构成为通过使晶舟217旋转来使晶片(衬底)200旋转。密封盖219被构成为,通过在反应管203的外部设置的作为升降机构的晶舟升降机115而在垂直方向上升降,由此,能够将晶舟217相对于处理室201内进行搬入搬出。

在密封盖219上,隔着作为绝热部件的石英盖218,立设晶舟217。石英盖218例如由石英、碳化硅等耐热性材料构成,作为绝热部而发挥作用,并且成为保持晶舟的保持体。晶舟217例如由石英、碳化硅等耐热性材料构成,构成为将多个晶片200以水平姿势且中心互相对齐的状态排列从而在管轴方向上多层地支承。

在处理室201内且反应管203的下部,以贯穿反应管203的方式设置有喷嘴249a、喷嘴249b。在喷嘴249a、喷嘴249b上分别连接气体供给管232a、气体供给管232b。这样,在反应管203上设有两根喷嘴249a、249b和两根气体供给管232a、232b,从而构成为能够向处理室201内供给多种气体。此外,如后述那样,在气体供给管232a、气体供给管232b上分别连接有非活性气体供给管232c、232e等。

在气体供给管232a上,从上游方向起依次设置有作为气化装置(气化手段)、将液体原料气化而生成作为原料气体的气化气体的气化器271a、喷雾过滤器300、气体过滤器272a、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)241a、和作为开闭阀的阀243a。通过打开阀243a,在气化器271a内生成的气化气体经由喷嘴249a,向处理室201内供给。

在气体供给管232a上,在MFC241a与阀243a之间,连接有连接于后述的排气管231的放气管线(vent line)232d。在该放气管线232d上设有作为开闭阀的阀243d,在不向处理室201供给后述的原料气体的情况下,经由阀243d向放气管线232d供给原料气体。

构成为通过关闭阀243a且打开阀243d,能够在继续生成气化器271a中的气化气体的状态下,停止向处理室201内供给气化气体。为了稳定地生成气化气体,需要规定的时间,通过阀243a与阀243d的切换动作,从而构成为能够在极短时间内切换气化气体向处理室201内的供给或停止该供给。

而且在气体供给管232a上,在阀243a的下游侧,连接有非活性气体供给管232c。在该非活性气体供给管232c上,从上游方向起依次设有作为流量控制器(流量控制部)的MFC241c、和作为开闭阀的阀243c。在气体供给管232a、非活性气体供给管232c、放气管线232d上安装加热器150,防止再液化。

在气体供给管232a的前端部,连接有上述喷嘴249a。喷嘴249a在反应管203的内壁与晶片200之间的圆弧状的空间中,从反应管203的内壁的下部沿着上部,朝向晶片200的装载方向上方立起地设置。喷嘴249a构成为L字型的长喷嘴。

在喷嘴249a的侧面设有供给气体的气体供给孔250a。气体供给孔250a朝向反应管203的中心开口。该气体供给孔250a在从反应管203的下部至到上部的范围内设有多个,分别具有相同的开口面积,而且以相同的开口间距设置。

第一处理气体供给系统主要由气体供给管232a、放气管线232d、阀243a、243d、MFC241a、气化器271a、喷雾过滤器300、气体过滤器272a、喷嘴249a构成。此外,第一非活性气体供给系统主要由非活性气体供给管232c、MFC241c、阀243c构成。

在气体供给管232b上,从上游方向起依次设置有作为生成臭氧(O3)气体的装置的臭氧发生器500、阀243f、作为流量控制器(流量控制部)的MFC241b和作为开闭阀的阀243b。气体供给管232b的上游侧连接于供给氧(O2)气体的未图示的氧气供给源。

供给到臭氧发生器500的O2气体在臭氧发生器500中成为O3气体,向处理室201内供给。在气体供给管232b上,在臭氧发生器500与阀243f之间,连接有连接于后述的排气管231的放气管线232g。在该放气管线232g上设有作为开闭阀的阀243g,在不向处理室201供给后述的O3气体的情况下,经由阀243g,向放气管线232g供给原料气体。构成为通过关闭阀243f且打开阀243g,能够在继续由臭氧发生器500生成O3气体的状态下,停止向处理室201内供给O3气体。

为了稳定地精制O3气体,需要规定的时间,通过阀243f、阀243g的切换动作,能够在极短时间内切换O3气体向处理室201内的供给或停止该供给。而且在气体供给管232b上、在阀243b的下游侧,连接有非活性气体供给管232e。在该非活性气体供给管232e上,从上游方向起依次设有作为流量控制器(流量控制部)的MFC241e、和作为开闭阀的阀243e。

在气体供给管232b的前端部连接有上述喷嘴249b。喷嘴249b在反应管203的内壁与晶片200之间的圆弧状的空间中,从反应管203的内壁的下部沿着上部,朝向晶片200的装载方向上方立起地设置。喷嘴249b构成为L字型的长喷嘴。

在喷嘴249b的侧面设有供给气体的气体供给孔250b。气体供给孔250b朝向反应管203的中心地开口。该气体供给孔250b在从反应管203的下部遍至上部的范围内设有多个,分别具有相同的开口面积,而且以相同的开口间距设置。

第二气体供给系统主要由气体供给管232b、放气管线232g、臭氧发生器500、阀243f、243g、243b、MFC241b、喷嘴249b构成。此外,第二非活性气体供给系统主要由非活性气体供给管232e、MFC241e、阀243e构成。

从气体供给管232a,经由气化器271a、喷雾过滤器300、气体过滤器272a、MFC241a、阀243a、喷嘴249a,向处理室201内供给例如锆原料气体,即含有锆(Zr)的气体(含锆气体)作为第一原料气体。作为含锆气体,例如可使用四(乙基甲基氨基)锆(TEMAZ)。四(乙基甲基氨基)锆(TEMAZ)在常温常压下是液体。

向气体供给管232b供给含有氧(O)的气体(含氧气体),例如O2气体,在臭氧发生器500中成为O3气体,作为氧化气体(氧化剂),经由阀243f、MFC241b、阀243b,向处理室201内供给。此外,也可在臭氧发生器500中不生成O3气体而将O2气体作为氧化气体向处理室201内供给。

从非活性气体供给管232c、232e,分别经由MFC241c、241e、阀243c、243e、气体供给管232a、232b、喷嘴249a、249b,向处理室201内供给例如氮(N2)气体。

在反应管203上设有将处理室201的气氛排气的排气管231。在排气管231上,经由作为检测处理室201内的压力的压力检测器(压力检测部)的压力传感器245和作为压力调节器(压力调节部)的APC(自动压力控制器,Auto Pressure Controller)阀244,连接有作为真空排气装置的真空泵,构成为能够真空排气以使得处理室201内的压力为规定的压力(真空度)。

需要说明的是,APC阀244是通过开阀、闭阀,能够实现处理室201内的真空排气·真空排气停止,此外,通过调节阀开度,能够调节压力的开闭阀。排气系统主要由排气管231、APC阀244、真空泵246、压力传感器245构成。

在反应管203内设置有作为温度检测器的温度传感器263,基于由温度传感器263检测到的温度信息,调节向加热器207的通电状况,由此使处理室201内的温度成为所期望的温度分布。温度传感器263与喷嘴249a、249b相同地构成为L字型,沿着反应管203的内壁设置。

如图3所示,作为控制部(控制手段)的控制器121构成为包括CPU(Central Processing Unit)121a、RAM(Random Access Memory)121b、存储装置121c、I/O接口121d的计算机。RAM121b、存储装置121c、I/O接口121d形成能够经由内部总线与CPU121a交换数据的结构。在控制部121上连接有例如构成为触摸面板等的输入输出装置122。此外,在控制部121上能够连接存储有后述程序的外部存储装置(存储介质)123。

存储装置121c例如由闪存、HDD(Hard Disk Drive)等构成。在存储装置121c内,可读取地存储有控制衬底处理装置的动作的控制程序、记载有后述的衬底处理的顺序、条件等的工艺制程(process recipe)等。此外,通过使外部存储装置123存储控制程序、工艺制程等,将该外部存储装置123连接于控制器121,能够将控制程序、工艺制程等存储于存储装置121c。

需要说明的是,工艺制程是以使控制器121执行后述的衬底处理工序的各步骤、并能得到规定的结果的方式组合而成的,作为程序发挥作用。以下,也将该工艺制程、控制程序等简单地统称为程序。

在本说明书中使用程序这样的用语的情况下,有只单独包括工艺制程的情况、只单独包括控制程序的情况,或包含上述这两者的情况。另外,RAM121b以存储区域(工作区域)的形式构成,能够暂时性保持由CPU121a读出的程序、数据等。

I/O接口121d连接于MFC241a、241b、241c、241e、阀243a、243b、243c、243d、243e、243f、243g、气化器271a、喷雾过滤器300、臭氧发生器500、压力传感器245、APC阀244、真空泵246、加热器150、207、温度传感器263、晶舟旋转机构267、晶舟升降机115等。

CPU121a以如下方式构成:从存储装置121c读取并执行控制程序,并且根据来自输入输出装置122的操作命令的输入等,从存储装置121c读出工艺制程。

CPU121a按照读取的工艺制程,进行利用质量流量控制器241a、241b、241c、241e对各种气体的流量调节动作、阀243a、243b、243c、243d、243e、243f、243g的开闭动作、基于APC阀244的开闭和压力传感器245的压力调节动作、加热器150的温度调节动作、基于温度传感器263的加热器207的温度调节动作、气化器271a、喷雾过滤器300、臭氧发生器500的控制,真空泵246的起动、停止、晶舟旋转机构267的旋转速度调节动作、晶舟升降机115的升降动作等的控制;等。

接下来,作为半导体器件(半导体Device)的制造工序的工序之一,参见图4、图5,说明使用上述的衬底处理装置的处理炉在衬底上形成绝缘膜的顺序(sequence)例。需要说明的是,在以下的说明中,构成衬底处理装置的各部的动作由控制部121控制。

作为成膜方法,例如有下述方法:同时供给包含构成形成的膜多种元素的多种气体的方法;或,交替供给包含构成形成的膜的多种元素的多种气体的方法。

首先,多张晶片200被装填(晶片填充)于晶舟217时(参见图4、步骤S101),支承多张晶片200的晶舟217由晶舟升降机115举起并被搬入处理室201(晶舟加载)(参见图4、步骤S102)。在该状态下,密封盖219处于借助O型密封圈220而将反应管203的下端密封的状态。

由真空泵246真空排气,使得处理室201成为所期望的压力(真空度)。此时,处理室201内的压力由压力传感器245测定,基于该测定到的压力,APC阀244被反馈控制(压力调节)(参见图4、步骤S103)。

由加热器207加热,以使得处理室201成为所期望的温度。此时,基于温度传感器263检测到的温度信息,向加热器207的通电状况被反馈控制(温度调节),使得处理室201内成为所期望的温度分布(参见图4、步骤S103)。接着,利用旋转机构267使晶舟217旋转,由此使晶片200旋转。

接着,进行绝缘膜形成工序(参见图4、步骤S104),即,通过向处理室201供给TEMAZ气体和O3气体,形成作为绝缘膜的ZrO膜。在绝缘膜形成工序中,依次执行以下的4个步骤。

(绝缘膜形成工序)

<步骤S105>

在步骤S105(参见图4、图5、第一工序)中,首先流过TEMAZ气体。通过打开气体供给管232a的阀243a且关闭放气管线232d的阀243d,TEMAZ气体经由气化器271a、喷雾过滤器300和气体过滤器272a,流入气体供给管232a内。在气体供给管232a内流动的TEMAZ气体由MFC241a调节流量。经流量调节的TEMAZ气体一边从喷嘴249a的气体供给孔250a向处理室201内供给,一边从气体排气管231排气。此时,同时打开阀243c,向非活性气体供给管232c内流入N2气体等非活性气体。在非活性气体供给管232g内流动的N2气体利用MFC241c进行流量调节。经流量调节的N2气体一边与TEMAZ气体一起向处理室201内供给,一边从气体排气管231排气。通过向处理室201内供给TEMAZ气体,与晶片200反应,在晶片200上形成含锆层。

此时,通过适当地调节APC阀244,使处理室201内的压力例如为50~400Pa的范围内的压力。由MFC241a控制的TEMAZ气体的供给流量为例如0.1~0.5g/分钟的范围内的流量。使TEMAZ气体暴露于晶片200的时间,即气体供给时间(照射时间)在例如30~240秒的范围内的时间。此时加热器207的温度被设定为下述这样的温度,该温度使得晶片200的温度成为例如150~250℃的范围内的温度。

<步骤S106>

在步骤S106(参见图4、图5、第二工序)中,形成含锆层后,关闭阀243a,打开阀243d,停止TEMAZ气体向处理室201内的供给,使TEMAZ气体流向放气管线232d。此时,使气体排气管231的APC阀244保持打开的状态,利用真空泵246对处理室201内进行真空排气,从处理室201排除残留在处理室201的未反应或对含锆层形成作出贡献后的TEMAZ气体。需要说明的是,此时使阀243c保持打开的状态,维持N2气体向处理室201内的供给。由此,提高从处理室201排除残留在处理室201的未反应或对含锆层形成作出贡献后的TEMAZ气体的效果。作为非活性气体,除了N2气体之外,还可以使用Ar气体、He气体、Ne气体、Xe气体等稀有气体。

<步骤S107>

在步骤S107(参见图4、图5、第三工序)中,在将处理室201的残留气体除去后,向气体供给管232b内流入O2气体。在气体供给管232b内流动的O2气体利用臭氧发生器500而成为O3气体。通过打开气体供给管232b的阀243f和阀243b,并关闭放气管线232g的阀243g,在气体供给管232b内流动的O3气体由MFC241b进行流量调节,一边从喷嘴249b的气体供给孔250b向处理室201供给一边从气体排气管231排气。此时同时打开阀243e,向非活性气体供给管232e内流入N2气体。N2气体一边与O3气体一起向处理室201供给,一边从气体排气管231排气。通过向处理室201供给O3气体,形成在晶片200上的含锆层与O3气体反应,从而形成ZrO层。

在流过O3气体时,通过适当地调节APC阀244,使处理室201内的压力为例如50~400Pa的范围内的压力。由MFC241b控制的O3气体的供给流量为例如10~20slm的范围内的流量。使晶片200暴露在O3气体中的时间、即气体供给时间(照射时间)在例如60~300秒的范围内的时间。此时的加热器207的温度与步骤105相同,设定为使晶片200的温度成为150~250℃的范围内的温度这样的温度。

<步骤S108>

在步骤S108(参见图4、图5、第四工序)中,通过关闭气体供给管232b的阀243b并打开阀243g,停止O3气体向处理室201的供给,使O3气体流向放气管线232g。此时,使气体排气管231的APC阀244保持打开的状态,利用真空泵246对处理室201内进行真空排气,从处理室201排除在处理室201内残留的未反应或对氧化作出贡献后的O3气体。需要说明的是,此时使阀243e保持打开的状态,维持N2气体向处理室201内的供给。由此,提高从处理室201排除残留在处理室201的未反应或对氧化作出贡献后的O3气体的效果。作为含氧气体,除了O3气体以外,还可以用O2气体等。

将上述的步骤S105~S108作为1个循环,通过进行至少1次以上该循环(步骤S109),能够在晶片200上形成规定膜厚的ZrO膜。需要说明的是,优选多次重复上述的循环。由此,在晶片200上形成所期望的ZrO膜。

形成ZrO膜后,关闭气体供给管232a的阀243a,关闭气体供给管232b的阀243b,打开非活性气体供给管232c的243c,打开非活性气体供给管232e的243e,向处理室201流入N2气体。N2气体作为吹扫气体而起作用,由此,处理室201内被非活性气体吹扫,残留在处理室201的气体从处理室201内被除去(吹扫,步骤S110)。之后,处理室201的气氛被置换为非活性气体,处理室201的压力恢复为常压(大气压恢复,步骤S111)。

之后,密封盖219利用晶舟升降机115下降,集流管(manifold)209的下端被打开,并且处理完毕的晶片200以被保持在晶舟217上的状态从集流管209的下端向处理管203的外部搬出(晶舟卸载,步骤S112)。之后,处理完毕的晶片200自晶舟217被取出(晶片取出,步骤S112)。

在以上那样说明的处理中,如图6所示,在一般的晶舟中,仍然将晶片200填充于设置于在支柱100中刻设的槽的载置部111上。然而,在以往的载置部111中,距离不充分且受到由支柱100导致的气体消耗的影响,已经难以确保晶片200表面的膜厚的均匀性。

特别地,随着近年来的薄膜化,上述的由支柱100导致的对膜厚均匀性的降低的影响不容再忽视。即,由于支柱的表面积对晶片200表面的膜厚的均匀性产生影响,因此,期望的是,支柱100更细、表面积更小。

因此,本申请的发明人等为了解决上述课题,发现通过改变晶舟的构成,能够减轻由支柱导致的气体消耗的影响。

图7中的(a)、(b)、图8中的(a)、(b)示出用于说明晶舟217的图。需要说明的是,为便于说明,在图7中的(a)、(b)及图8中的(a)中,省略作为衬底保持部的销11。另外,在图8中的(b)中,通过销11来载置晶片(衬底)200,为了便于理解,以虚线表示晶片200。

图7中的(a)、(b)、图8中的(a)、(b)所示的本实施方式的晶舟217为下述构成,所述构成具有:至少三根主支柱1,其分别设置在顶板3和底板4各自的外周、保持晶片200;和四根(至少三根)的辅助支柱2,其分别设置在顶板3和底板4各自的外周、与主支柱1相比直径较大,不支承衬底(不与衬底接触)。另外,在主支柱1上,设置有载置晶片200的销11。

当在上述销11上载置晶片200时,以晶片200的端部(侧面)与主支柱1之间分隔开的方式构成。另外,根据本实施方式,由于主支柱1分别设置在顶板3和底板4的外周,因此,通过减少各个主支柱1的直径,能够使晶片200的端部与各个主支柱1分别分隔开距离。

另外,当晶片200载置于销11上时,只要使晶片200的端部与主支柱1之间分隔开,并且晶片200不与辅助支柱2接触即可。另外,优选的是,构成为以不对衬底处理的结果产生影响的方式,来确定主支柱1及辅助支柱2的设置位置。

辅助支柱2由于保持着晶舟217及保持在晶舟217的衬底整体,因此,增大辅助支柱2的直径。因而,若辅助支柱2支承晶片200,则对衬底处理的影响变大,因此,构成为不具有销11。另外,为了维持支承晶片200的晶舟217的强度,优选的是,辅助支柱2的根数多于主支柱1的根数。

如上所述,优选的是,构成为辅助支柱2的直径比主支柱1大(粗)、比销11的长度小。但是,辅助支柱2的直径只要不与晶片200接触即可,也可以是与销11的长度程度相同。作为一个例子,主支柱1的直径为3~10mm左右,辅助支柱2的直径为8~15mm左右,销11的长度为20~30mm。

需要说明的是,本说明书中的上述那样的数值范围的表述意思是下限值及上限值包含在上述范围。例如,“20~30mm”意思是“20mm以上且30mm以下”。

图9示出图6所示的比较例、与分别在上述主支柱1及销11上保持了晶片200时的晶片200的膜厚降低的比较。图9的横坐标为距晶片200中心的距离(单位mm),纵坐标为相对于晶片200中心的膜厚的膜厚降低如图9所示,在比较例中,从中心至晶片200的端部(边缘)降低了与此相对,在将晶片200载置载置于销11的情况下,降低停留在大约左右。

由图9所示的曲线图可知,可推测膜厚降低影响为距柱12mm(能确认膜厚降低的距晶片200边缘的距离)+5mm(支柱与晶片200边缘的距离)=17mm。另外,当为了保持晶片200而使必要的宽度为最低3mm时,销11的长度优选为20mm以上。另一方面,若增大销11与晶片200的接触面积,则可能有热传导而导致温度降低的影响,因此例如销11的长度优选设为30mm左右以下。

这里,主支柱1的直径显示出最小直径3mm(其用于呈现出保持晶片200所必须的强度)、至最大直径10mm(具有销11、并且能收容在反应管203)。另外,辅助支柱2的直径显示出最小直径8mm(其是为了保证晶舟217的强度而必须的最小直径)至最大直径15mm(其是膜厚降低被容许的(相对于平均膜厚而言在2%以内)最大直径)。

另外,如图7中的(a)、(b)所示,辅助支柱2设置在将主支柱1间大致相等地分为3份的位置。另外,如图7所示,晶舟217构成为至少具有三根主支柱1,在晶片200被搬入及搬出的方向上设置有基准支柱1a,以基准支柱1a为中心将支柱1设置在相对于晶片200被载置的方向而言呈左右对称的位置。

另外,在设置有辅助支柱2的情况下,对于晶舟217的主支柱1及辅助支柱2而言,也以基准支柱1a为中心、将主支柱1及辅助支柱2设置在相对于晶片200被搬入及搬出的方向而言呈左右对称的位置。辅助支柱2至少设置三根。在以半圆周状设置的三根主支柱的半圆周的顶点上,设置有基准支柱1a。在图7中的(a)、(b)中,在相邻的各主支柱1之间,辅助支柱2分别设置两根。需要说明的是,当比主支柱1的直径大时(当能够保持支承晶舟217的程度的强度时),例如,辅助支柱的根数也可以比主支柱1的根数少。

在本实施方式中,例如,图6所示的一般的晶舟的支柱100的直径为19mm,图7所示的本实施方式的晶舟217的主支柱1的直径为10mm,及辅助支柱2的直径为15mm。这里,主支柱1的直径小于辅助支柱2的理由不仅在于使主支柱1远离晶片200的端部,还在于减小由衬底处理导致的影响。通过减小直径,能够尽量地抑制主支柱1的热容,能够减小由从晶片200向销11的热传导导致的对衬底处理的影响。

由于主支柱1的柱截面积变小,因此为了确保晶舟217的强度,使辅助支柱2的直径增大(使柱截面积增大)从而进行确保。因此,由于能够增大辅助支柱2的直径、能够确保强度,因此,能够减小具有销11的主支柱1。但是,对于主支柱1而言,需要确保能够保持晶片200的程度的强度。另外,以辅助支柱2不与晶片200接触的方式确定销11的长度。

像这样,与图6所示的一般的晶舟217的支柱100的直径相比较,图7所示的晶舟217的主支柱1的直径采用了9mm的细的结构,并且能够将从没有设置销11的主支柱1表面至晶片200的端部的距离保持为约2倍。此外,当主支柱1的直径变小时,保持晶片200的主支柱1的表面积变小,因此,不易妨碍成膜气体的流动,因此,不易发生滞留。因而,可抑制由主支柱1导致的成膜气体的消耗。

图10中的(a)为示出不同于图6所示的比较例的其他比较例的图,虽然主支柱1与辅助支柱2的位置位于与图8中的(b)所示的实施例大致相同的位置,但主支柱1的直径大于辅助支柱2的直径。图10中的(b)为示出图10中的(a)的主支柱1与辅助支柱2对膜厚的影响的结果,并且示出图10中的(a)的以单点划线表示的周向的膜厚(距晶片200的端部10mm的位置处的膜厚)的影响。

在图10中的(a)中,主支柱1的直径为10mm,辅助支柱2的直径为8mm,晶片200的端部与没有设置销11的主支柱1的距离为4mm、晶片200的端部与辅助支柱2的距离为2mm。图10中的(a)没有特别示出,但与图8中的(b)同样地,辅助支柱2以基准支柱1(a)为中心呈左右对称地分别设置有两根。

图10中的(b)的横坐标为图10中的(a)的以单点划线表示的角度,纵坐标表示距晶片200的端部10mm的位置处的相对于平均膜厚而言的膜厚差。如图10中的(b)所示,整体上而言,膜厚差被抑制在以内,但仅在相当于主支柱1的部分处,膜厚差变大(图10中的(b)中为)。

由图10中的(b)可知,在具有与晶片200接触的部分(销11)的主支柱1处,膜厚差变大。另一方面,辅助支柱2表面与晶片200端部的距离(2mm)比没有设置销11的主支柱1表面与晶片200端部的距离(4mm)小,但在图10中的(b)中,没有发现对膜厚的影响。

由此,由于至少没有与晶片200接触,因此认为对膜厚的影响小。也就是说,了解到即便辅助支柱2的直径变大,若不与晶片200接触,且距晶片200端部至少离开2mm以上,则观察不到膜厚的影响。

另外,认为由主支柱1的直径(10mm)大于辅助支柱2(8mm)的直径、也就是说由主支柱1的表面积大于辅助支柱2的表面积这一情况所带来的影响很大。原因在于,由于处理气体吸附于主支柱1及辅助支柱2而被消耗,因此衬底200的支柱附近的气体浓度降低,从而对膜的面内均匀性造成影响。

(关于支柱的影响)

期望的是,主支柱1及辅助支柱2这两者较细、且表面积较小。但是,对于辅助支柱2而言,其与衬底的距离越近,则越能确保强度,因此,对于衬底与支柱的距离的关系而言,若设为主支柱1与衬底200间的距离L、和辅助支柱2与衬底200间的距离S,则优选为L>S这样的关系。具体而言,辅助支柱2与衬底200的端部的距离S设置为短于衬底200的端部与在设置于主支柱1的相邻的销11间构成的主支柱1的表面的距离L。

完全消除各支柱的影响是困难的,然而在本实施方式中,通过使支柱的影响变得分散,从而能够抑制膜厚降低。特别地,若辅助支柱2的截面积对主支柱1的截面积的比例为1.3~5.0,则膜的面内均匀性变得良好。

这里,为了通过使辅助支柱2(其使较之主支柱1而言影响较小、没有设置销11)变粗从而在减小膜厚降低影响的同时维持晶舟强度,将主支柱1与辅助支柱2的截面积之比设为1.3(例如,主支柱1的直径10mm,辅助支柱2的直径13mm)以上。另外,可实现的最大值为5.0(主支柱1的最小直径3mm,辅助支柱2的最大直径15mm)。

在本实施方式中,当辅助支柱2的直径存在多个时,全部为相同直径,但只要能够保持能够支承晶舟217的程度的强度即可,也可以构成为具有不同的直径。

在本实施方式中,辅助支柱2的直径比主支柱1的直径大,但只要不受到衬底支承件的影响、能够抑制膜厚的均匀性的降低即可,辅助支柱2的直径也可以构成为比主支柱1的直径小。

在本实施方式中,三根主支柱1和四根辅助支柱2在主支柱1与辅助支柱2之间或者在辅助支柱2间、在晶片200的圆周方向上均等地设置,但不限于上述方式,可考虑各种构成。另外,主支柱1及辅助支柱2的截面形状也可以是正圆、半圆、椭圆、多边形中的任一者。

此外,为了提高相对于主支柱1的横向应力的强度,也可以在主支柱1的中间部附近在衬底的周向上用例如半圆形的连接件连结。

根据本实施方式,能够取得以下(a)~(c)中记载的效果之中的至少一种以上效果。

(a)当衬底被保持在衬底支承件时,由于以衬底的端部与辅助支柱不接触的方式保持,因此,即便增加(与辅助支柱的数量相应的)支柱的数量,也不会受到衬底支承件的影响,能够抑制膜厚的均匀性的降低。

(b)在衬底支承件的主支柱设置用于保持衬底的销(衬底保持部)、在该销上载置衬底,并且设置用于增强衬底保持件的强度的、没有设置该销的辅助支柱,使该辅助支柱与衬底的端部成为规定长度(2mm)以上,通过以上述方式调节主支柱及辅助支柱的设置位置,从而能够不受衬底支承件的影响、能够抑制膜厚的均匀性的降低。

(c)当使用衬底保持件进行处理时,通过使对衬底处理影响大的具有衬底保持部的主支柱更细,能够在减小对衬底处理的影响的同时,通过以比主支柱粗的形状设置不具有衬底保持部、对衬底处理影响小的辅助支柱,从而能够保持衬底保持件的强度。

如以上所述,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及实施例,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。

另外,本发明也可以通过例如改变已有的衬底处理装置的工艺制程来实现。当变更工艺制程时,也可以经由电通信线路、记录有该工艺制程的记录介质将本发明涉及的工艺制程安装在已有的衬底处理装置,或者操作已有的衬底处理装置的输入输出装置,将其工艺制程自身变更为本发明涉及的工艺制程。

另外,在上述实施方式中,针对在晶片200上沉积膜的例子进行了说明。但是,本发明不限于上述方式。例如,在对形成在晶片200上的膜等进行氧化处理、扩散处理、退火处理、蚀刻处理等处理的情况下,也能够合适地使用。

另外,不限于本实施例涉及的衬底处理装置这样的对半导体晶片进行处理的半导体制造装置等,也可以适用于对玻璃衬底进行处理的LCD(Liquid Crystal Display)制造装置。

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