衬底处理装置、半导体器件的制造方法及衬底处理方法_5

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uri effect),流速加快。而且,由于开口部283在晶片200的近距离处喷出气体,所以在开口部283的正下方,保持气压高且流速快的状态气体到达晶片200。如上所述,到达晶片200后的气体从开口部283的正下方主要沿着衬托器217的旋转周向扩散。此时,在管线状气体供给部281的周围设置有空隙保持部件286,晶片200的表面上部空间经空隙保持部件286变窄,由此,晶片200的表面与空隙保持部件286的下表面之间的空间被保持为规定间隔的空隙。因此,从开口部283的正下方主要沿着衬托器217的旋转周向扩散的气流,通过由于空隙保持部件286而变窄了的气体流路,以流速快的状态扩散到第一处理区域201a的整个区域。也就是说,空隙保持部件286将气体流路的截面积缩小,由此供给至第一处理区域201a内的气流在维持从开口部283喷出的气流的流速的状态下高效地扩散到第一处理区域201a的整个区域。优选空隙保持部件286以与管线状气体供给部281的周围相邻的方式设置。
[0210]在气流扩散到第一处理区域201a整个区域后的第一处理区域201a内,使衬托器217上的晶片200在该区域内移动。此时,在第一处理区域201a中,由于在管线状气体供给部281的周围设置有空隙保持部件286,所以不会产生下述情况:例如像不存在空隙保持部件286时那样,气流扩散到处理室201内的顶面侧。S卩,在第一处理区域201a内,气流始终在晶片200的表面附近流动。因此,在第一处理区域201a内,在该区域内移动的晶片200被充分地暴露于气流中。
[0211]为了使上述的高效的气体扩散及充分的气体暴露确实可靠,对于设置在管线状气体供给部281周围的空隙保持部件286而言,优选其至少一部分(理想的是全部)在衬托器217的旋转周向上形成为比管线状气体供给部281更宽的宽度,由此,在俯视时覆盖除管线状气体供给部281及气体排出区域287外的第一处理区域201a的大部分。
[0212]此外,对于空隙保持部件286而言,优选以与构成处理室201顶面的部件不同的其他部件的形式形成。这是因为,如果为其他部件,则通过准备例如多种空隙保持部件286,能够实现对晶片200的表面与空隙保持部件286的下表面的空隙(其形成气体流路)的尺寸进行调节。这种情况下,可以考虑利用例如以螺丝为代表的已知紧固件,将空隙保持部件286可拆卸地安装在处理室201的顶面。
[0213]此外,在本实施方式中,虽然将管线状气体供给部281和空隙保持部件286以不同部件的形式进行设置,但也可以将空隙保持部件286和管线状气体供给部281形成为一体。
[0214](气体排出区域的气体流)
[0215]从开口部283喷出、从其正下方主要沿着衬托器217的旋转周向扩散的气流,很快到达气体排出区域287。气体排出区域287是上方由处理室201内的顶面形成的空间,其发挥如下作用:与空隙保持部件286的正下方部分相比,扩大晶片200表面的上部空间。因此,对于到达气体排出区域287后的气流而言,与分隔板205下方空隙处的流导相比,气体流入气体排出区域287内时的流导变大。因此,如图10所示,气流不会越过分隔板205进入相邻的其他区域,而是扩散到气体排出区域287内,暂时滞留在该气体排出区域287内(参见箭头f3)。
[0216]此时,在第一处理区域201a内,气体从设置在衬托器217的外周端附近的排气口230排出,由此,形成从衬托器217的旋转中心侧朝向外周侧的气流。其中,在第一处理区域201a内,由于晶片200的表面上部空间的扩展不同,所以与空隙保持部件286的正下方部分相比,气体排出区域287内的流导更大。因此,如图11所示,在第一处理区域201a内从衬托器217的旋转中心侧朝向外周侧的气流主要形成于气体排出区域287内(参见箭头f4)。通过该气流,从空隙保持部件286的正下方部分流入并滞留于气体排出区域287内的气体,从衬托器217的旋转中心侧朝向外周侧流动,并从排气口 230排出至处理室201夕卜。
[0217]此外,形成于气体排出区域287内的气流由于会改变从空隙保持部件286的正下方部分流入的气流的流动方向,因此,也有助于抑制从空隙保持部件286的正下方部分流入的气流越过分隔板205而流入相邻的其他区域。从该方面考虑,将气体排出区域287沿着分隔板205的壁面进行配置是优选的。
[0218]需要说明的是,气体排出区域287并非必需沿着两分隔板205的各分隔板进行配置,只要至少配置在衬托器217的旋转方向的下游侧即可。在比管线状气体供给部281的开口部283靠近衬托器217的旋转方向的上游侧的位置,在空隙保持部件286正下方部分流动的气流的方向与衬托器217旋转时的晶片200的移动方向彼此相反。因此,通过晶片200的移动而导致气流的气势被削弱,即使在例如在衬托器217的旋转方向的上游侧未配置有气体排出区域287的情况下,气流也不会越过分隔板205流入相邻的其他区域,而是将气体排出至处理室201外。此外,在比管线状气体供给部281的开口部283靠近衬托器217的旋转方向的下游侧的位置,由于与衬托器217的旋转方向的关系,故存在与上游侧相比有更多的气体流过来的趋势。即使在该情况下,只要是至少在衬托器217的旋转方向的下游侧配置有气体排出区域287,就能积极地将流过来的大量气体排出到处理室201外。
[0219](非活性气流的利用)
[0220]然而,在配置气体排出区域287并将气体从第一处理区域201a内排出的情况下,也可以考虑在气体排出区域287内形成非活性气体的气流,利用该气流来促进气体从第一处理区域201a内排出及抑制气体流入相邻的其他区域内。
[0221]具体而言,与从管线状气体供给部281进行的气体供给相配合,使第一非活性气体供给系统的阀234f为打开状态,经由气体导入部250的非活性气体导入部253从非活性气体喷出口 254喷出非活性气体。非活性气体喷出口 254位于气体排出区域287中的衬托器217的旋转中心侧。因此,如果从非活性气体喷出口 254喷出非活性气体,则该非活性气体将朝向衬托器217的外周侧在气体排出区域287内流动。由此,如图12所示,在气体排出区域287内形成有非活性气体的强制气流(参见箭头f5)。
[0222]如果在气体排出区域287内形成有非活性气体的强制气流,则由此会引发使滞留于气体排出区域287内的气体向衬托器217的外周侧流动的气流(参见箭头f4)。S卩,通过在气体排出区域287内形成非活性气体的气流,能够促进供给至第一处理区域201a内的气体向气体处理室201外排出。因此,如果利用气体排出区域287内的非活性气体的气流,则能有效且可靠地从第一处理区域201a内排出气体。进而,如果利用气体排出区域287内的非活性气体的气流,则与不利用该气流的情形相比,抑制气体流入相邻的其他区域的效果也尚。
[0223]需要说明的是,认为在气体排出区域287内形成非活性气体的气流时,该气流的流量、压力等可以通过适当设定非活性气体喷出口 254等的尺寸来进行适当调节。但是,对于气流的流量、压力等的具体数值而言,只要与不利用该气流的情形相比能促进气体排出效果等即可,没有特别限定,可以考虑第一处理区域201a、气体排出区域287等各区域尺寸来进行适当设定。
[0224](7)本实施方式的效果
[0225]根据本实施方式,取得以下所示的一个或多个效果。
[0226](a)根据本实施方式,在以衬底公转型的多片装置的形式构成的处理腔室202内,在第一处理区域201a、第一吹扫区域204a及第二吹扫区域204b的各区域内,设置有形成为管线状的、从开口部283向区域内进行气体供给的管线状气体供给部281和配置在其周围的空隙保持部件286。因此,在各区域内,以在衬托器217的旋转径向上不产生不均的状态将高压气体以高流速喷至晶片200的表面,同时,喷出后的气体以高流速的状态有效地扩散到区域内的整个范围,使在区域内移动的晶片200充分地暴露在气流中。S卩,根据本实施方式,在各区域内,能够对作为处理对象的晶片200均匀地以高暴露量进行气体供给。而且,在各区域内,由于供给的气体高效地扩散,所以不存在使气体扩散到晶片200的表面上需要时间、或该区域的气体供给、气体排出等需要时间的情况,能够以高生产量在晶片200的表面上形成薄膜。即,根据本实施方式,在各区域内,能够以高生产量对作为处理对象的晶片200进彳丁处理。
[0227](b)此外,根据本实施方式,空隙保持部件286的至少一部分(理想的是全部)在衬托器217的旋转周向上形成为比管线状气体供给部281更宽的宽度。S卩,如果将管线状气体供给部281和空隙保持部件286进行比较,则管线状气体供给部281形成为相对较窄的宽度,空隙保持部件286形成为相对较宽的宽度。因此,由于管线状气体供给部281的开口部283也成为相对较窄的宽度,所以能够以高压从开口部283喷出气体。进而,通过使空隙保持部件286形成相对较宽的宽度,能够在高流速的状态下使从开口部283喷出的气体以高压进行扩散,能够将该气体集中地吹喷到晶片200的表面附近。结果是在本实施方式中能够对晶片200的表面进行高暴露量下的气体供给。如果能够进行高暴露量下的气体供给,则与之相伴也能实现衬托器217的高速旋转化,这对于以高生产量对晶片200进行处理而言是非常有效的。
[0228](c)此外,根据本实施方式,在具有管线状气体供给部281的第一处理区域201a、第一吹扫区域204a及第二吹扫区域204b的各区域中,沿着分隔板205设置有气体排出区域287。因此,在各区域内,能够通过该气体排出区域287将到达了气体排出区域287的气体迅速排出到区域外。而且,由于通过气体排出区域287将气体积极地排放到衬托器217的外周侧,所以能够抑制气流越过分隔板205而流入相邻的其他区域。这对于使衬托器217高速旋转化而言是非常有用的,有助于实现对晶片200的处理的高生产量化。
[0229](d)需要说明的是,正如在本实施方式中说明过的那样,对于气体排出区域287而言,理想的是在一个区域内沿着两分隔板205的各分隔板进行配置,也可以至少配置在衬托器217的旋转方向的下游侧。这是因为,如果考虑衬托器217的旋转方向,则衬托器217旋转方向的下游侧的气体排出区域287对将气体排出到区域外的贡献的程度高。
[0230](e)此外,根据本实施方式,管线状气体供给部281在比开口部283更靠近气体供给方向的上游侧的位置处包括气体缓冲区域284。因此,即使开口部283形成为在衬托器217的旋转径向上延伸的管线状,对于从该开口部283喷出的气流而言,也能实现喷出流量、压力等在衬托器217的旋转径向上的均匀化,能够抑制气流被集中地喷出至特定部位。
[0231](f)此外,根据本实施方式,在第一处理区域201a、第一吹扫区域204a及第二吹扫区域204b的各区域中,在衬托器217的外周端附近均设置有排气口 230,另一方面,在位于衬托器217的旋转中心侧的气体导入部250设置有与非活性气体供给系统连接的非活性气体喷出口 254、256、257。因此,如果通过从非活性气体喷出口 254、256、257喷出非活性气体,从而在气体排出区域287内形成非活性气体的强制气流,则能够高效且可靠地将气体从各区域内排出。进而,如果利用气体排出区域287内的非活性气体的气流,则与不利用该气流的情形相比,抑制气体流入相邻的其他区域的效果也高。
[0232]<本发明的其他实施方式>
[0233]以上,对本发明的一个实施方式进行了具体说明,但本发明不限于上述的一个实施方式,在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更。
[0234](区域内的管线状气体供给部的设置数)
[0235]上述实施方式中,举例了下述情形:在第一处理区域201a、第一吹扫区域204a及第二吹扫区域204b的各区域中,在一个区域内设置一个管线状气体供给部281,但本发明并不限定于此,还可以在一个区域内并设多个管线状气体供给部281,此处的并设不仅包括完全平行排列的情况,也包括呈放射状配置的情况。
[0236]在一个区域内并设多个管线状气体供给部281时,由于能够从设置于各个管线状气体供给部281的开口部283向区域内进行气体供给,所以与上述实施方式相比,能进一步实现气体供给的效率化,结果能够实现对晶片200的处理的更进一步的高生产量化。
[0237]需要说明的是,在一个区域内并设多个管线状气体供给部281时,设置于各管线状气体供给部281的开口部283以衬托器217的旋转轴为中心配置为放射状是理想的。例如,如果以设置于各管线状气体供给部281的开口部283成为平行的方式来排列各管线状气体供给部281,则在为紧凑构成的处理腔室202的情况下,基于与衬托器217的旋转的关系,会存在气体在内周侧和外周侧对晶片200的暴露量不同的情况。但是,如果将设置于各管线状气体供给部281的开口部283配置为放射状,则能够实现气体在内周侧和外周侧对晶片200的暴露量的均匀化。
[0238]此外,如上所述,除了在一个区域内并设多个管线状气体供给部281的构成之外,也可以构成为在一个管线状气体供给部281中并设多个形成为管线状的开口部。
[0239](非活性气体喷出口的设置位置)
[0240]此外,上述实施方式中,举例了下述情形:在气体排出区域287内形成非活性气体的气流时,从位于衬托器217的旋转中心侧的气体导入部250的非活性气体喷出口 254、256,257喷出非活性气体,但本发明并不限定于此。也就是说,喷出非活性气体的非活性气体喷出口 254、256、257可以设置在例如处理室201的顶部。但是,这种情况下,在俯视时的构成中,晶片200在非活性气体喷出口 254、256、257的设置部位与衬托器217的外周侧之间移动。
[0241](处理室内的划分区域数)
[0242]此外,上述实施方式中,举例了下述情形:处理室201内被4片分隔板205划分成第一处理区域201a、第一吹扫区域204a、第二处理区域201b及第二吹扫区域204b这样的四个区域,但本发明并不限定于此。即,对于本发明而言,如果是具备了处理室201 (其具有至少上述4个区域)的衬底处理装置10,则能够适用。因此,在适用于本发明的衬底处理装置10的处理室201内,除了上述4个区域,还可以划分出用于供给例如&气等改性气体从而对形成于晶片200上的薄膜进行改性的区域。进而,上述实施方式中,对处理室201内的各区域被均等地划分的情形进行了举例,但本发明并不限定于此,还可以将各区域划分为不同的尺寸。
[0243](管线状气体供给部的设置区域)
[0244]此外,上述实施方式中,举例了下述情形:在第一处理区域201a设置有管线状气体供给部281a、在第一吹扫区域204a设置有管线状气体供给部281b、在第
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