CN111373510A - 基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
基板处理装置具有:处理容器,其收纳基板;载置台,其在该处理容器内载置基板;排气部,其对该处理容器内的处理气体进行排气;以及分隔壁,其配置于该处理容器内,包围载置台,在该分隔壁的内部,在整周上以在铅垂方向延伸的方式形成有与排气部连通的排气流路,沿着该分隔壁的内侧周向等间隔地形成有与基板处理空间和该排气流路连通的多个开口,该基板处理空间形成于该分隔壁的内侧且载置台的上方。
Description
技术领域
(关联申请的相互参照)
本申请基于2017年11月30日在日本提出申请的特愿2017-230140号主张优先权,将其内容引用于此。
本发明涉及一种对基板进行预定的处理之际所使用的基板处理装置。
背景技术
近年来,随着半导体器件的精细化,使用了被称为化学氧化物去除(ChemicalOxide Removal:COR)处理的能够进行更精细化蚀刻的方法来替代等离子体蚀刻、湿蚀刻这样的以往的蚀刻技术。
COR处理是如下处理:在保持成真空的处理容器内,向作为例如被处理体的半导体晶圆(以下,称为“晶圆”)供给处理气体,使该处理气体与在例如晶圆上形成的膜反应而生成生成物。通过COR处理在晶圆表面生成的生成物在下一工序中进行加热处理,从而升华,由此,晶圆表面的膜被去除。
利用逐张处理晶圆的单张式的处理装置进行这样的COR处理,但近年来,为了谋求生产率的提高,存在使用同时处理多张晶圆的处理装置的情况(专利文献1)。
在专利文献1的处理装置中,提出了如下方案:为了防止处理气体的流动在多张例如两张晶圆表面上变得不均匀,设置有将处理容器内上下分隔成处理空间和排气空间的缓冲板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-146854号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,近年来,晶圆处理的均匀性的要求变得严格。因此,在设置有将处理容器内简单地上下分隔成处理空间和排气空间的缓冲板、从该缓冲板的下方对处理空间内的气氛进行排气的结构中,难以恰当地控制处理气体的流动即均匀性和流速。因此,特别是晶圆的周边部处的处理的均匀性、晶圆中央部的处理的均匀性存在改善的余地。
本发明是鉴于这点而做成的,目的在于改善处理气体的排气的均匀性而使基板处理的面内均匀性提高。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题,本发明的一技术方案是一种对基板进行处理的基板处理装置,具有:处理容器,其收纳基板;载置台,其在所述处理容器内载置基板;排气部,其对所述处理容器内的处理气体进行排气;以及分隔壁,其配置于所述处理容器内,包围所述载置台。并且,在所述分隔壁的内部,在整周上以在铅垂方向上延伸的方式形成有与所述排气部连通的排气流路,沿着所述分隔壁的内侧周向等间隔地形成有与基板处理空间和所述排气流路连通的多个开口,该基板处理空间形成于所述分隔壁的内侧且所述载置台的上方。
根据本发明的一技术方案,用于基板处理的处理气体在被从基板处理空间排气之际,从基板上的周边部朝向分隔壁侧流动,通过沿着分隔壁内周的周向形成的多个开口而向分隔壁内部的排气流路流出。并且,之后从该排气流路经由排气部排气。所述开口沿着分隔壁的周向均等地形成,因此,在处理气体的排气的流速被减速了的状态下朝向分隔壁侧均匀地流动,另外,分隔壁内的与开口连通的排气流路以在铅垂方向延伸的方式形成于分隔壁内,因此,能够适当维持所述减速状态。其结果,在基板的周边部处能够在使处理气体不滞留的范围内使流速充分地降低,而且能够成为均匀的流动。因而,也能够在基板周边部以与中央部没有差异的程度实现由处理气体进行的处理,另外,也能够在基板周边部实现均匀的处理。
发明的效果
根据本发明的一技术方案,在使用处理气体而对处理容器内的载置台上的基板供给处理气体并进行处理之际,能够使处理气体的排气的流速恰当且均匀,能够使基板处理的面内均匀性提高。
附图说明
图1是表示本实施方式的晶圆处理装置的结构的概略的纵剖视图。
图2是表示分隔壁的结构的概略的立体图。
图3是将图2的分隔壁分解成各构成零部件来表示的立体图。
图4是表示分隔壁的主要部分的结构的概略的立体图。
图5是表示在本实施方式的晶圆处理装置中使分隔壁下降到基板输送位置的情况下的结构的概略的纵剖视图。
图6是表示开口区域与载置台上的晶圆之间的位置关系的说明图。
图7是从斜下方观察分隔壁的立体图。
图8是表示本实施方式的晶圆处理装置中的处理气体的流动的说明图。
图9是表示以往的晶圆处理装置中的主要部分的气体的流动的说明图。
图10是表示本实施方式的晶圆处理装置中的主要部分的气体的流动的说明图。
图11是表示图9的晶圆处理装置中的晶圆表面位置与气体流速的分布关系的图表。
图12是表示图10的晶圆处理装置中的晶圆表面位置与气体流速的分布关系的图表。
图13是表示本发明的其他实施方式中的狭缝的结构的分隔壁的立体图。
图14是表示在分隔壁位于基板处理位置时的形成处理空间的侧周面的部分的上半部分设定有开口区域时的气体的流动的说明图。
图15是表示在分隔壁位于基板处理位置时的形成处理空间的侧周面的部分的全部设定有开口区域时的气体的流动的说明图。
图16是表示本发明的其他实施方式的晶圆处理装置的结构的概略的纵剖视图。
具体实施方式
以下,一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。此外,在本说明书和附图中,对于实质上具有相同的功能结构的要素,通过标注相同的附图标记,省略重复说明。
首先,对作为本发明的实施方式的基板处理装置的晶圆处理装置的结构进行说明。图1是表示本实施方式的晶圆处理装置1的结构的概略的纵剖视图。此外,在本实施方式中,说明晶圆处理装置1是对例如晶圆W进行COR处理的COR处理装置的情况。
如图1所示,晶圆处理装置1具有:气密地构成的处理容器10;多台、在本实施方式中为两台载置台11、11,其用于在处理容器10内载置晶圆W;供气部12,其从各载置台11的上方朝向载置台供给处理气体;分隔壁13,其用于包围各载置台11、11的外方,升降自由地构成;升降机构14,其固定于处理容器10的底面,用于使所述分隔壁13升降;以及排气部15,其用于对处理容器10内进行排气。
处理容器10是由例如铝、不锈钢等金属形成的整体上呈例如大致长方体状的容器。处理容器10的俯视的形状是例如大致矩形,具有:筒状的侧壁20,其上表面和下表面开口;顶板21,其气密地覆盖侧壁20的上表面;以及底板22,其覆盖侧壁20的下表面。另外,在侧壁20的上端面与顶板21之间设置有将处理容器10内保持成气密的密封构件(未图示)。另外,在处理容器10设置有加热器(未图示),在底板22设置有绝热材料(未图示)。
载置台11形成为大致圆筒形状,具有:上部台30,其具备用于载置晶圆W的载置面;和下部台31,其固定于底板22,用于支承上部台30。在上部台30分别内置有调整晶圆W的温度的温度调整机构32。温度调整机构32通过使例如水等制冷剂循环,从而调整载置台11的温度,将载置台11上的晶圆W的温度控制成例如-20℃~140℃的预定的温度。
在底板22的位于载置台11的下方的位置设置有支承销单元(未图示),能够在由该支承销单元上下驱动的支承销(未图示)与设置到晶圆处理装置1的外部的输送机构(未图示)之间交接载置台11的晶圆W。
供气部12具有向载置到载置台11的晶圆W供给处理气体的喷头40。喷头40以与各载置台11、11相对的方式单独地设置于处理容器10的顶板21的下表面。各喷头40具有:大致圆筒形的框体41,其例如下表面开口,支承到顶板21的下表面;和大致圆板状的喷淋板42,其嵌入到该框体41的内侧面。此外,优选该喷淋板42具有比至少晶圆W的直径大的直径,以便向载置到载置台11的晶圆W的整个表面均匀地供给处理气体。另外,喷淋板42以与框体41的顶部分开预定的距离的方式设置。由此,在框体41的顶部与喷淋板42的上表面之间形成有空间43。另外,在喷淋板42设置有多个在厚度方向上贯通该喷淋板42的开口44。
在框体41的顶部与喷淋板42之间的空间43经由气体供给管45连接有气体供给源46。气体供给源46构成为能够供给例如氟化氢(HF)气体、氨(NH3)气体等作为处理气体。因此,从气体供给源46供给来的处理气体经由空间43、喷淋板42朝向载置到各载置台11、11上的晶圆W均匀地供给。另外,在气体供给管45设置有用于调节处理气体的供给量的流量调节机构47,构成为能够单独地控制向各晶圆W供给的处理气体的量。此外,喷头40也可以是不混合例如多种处理气体而能够单独地供给的后混合类型。
如图2、图3所示,分隔壁13具有基体50,该基体50包括:两个圆筒部50a、50a,其分别单独地包围例如两个载置台11、11,内周在俯视时呈圆形;上凸缘部50b,其设置到各圆筒部50a的上端,俯视呈大致“8”形(使两个圆环相邻而成的形状);以及下凸缘部50c,其设置到圆筒部50a、50a的下端,俯视呈大致“8”形。另外,在基体50的上凸缘部50b的上表面具有气密地安装的俯视呈大致“8”形的盖体51。并且,在基体50的两个圆筒部50a、50a的内侧具有排气环52。如图4所示,排气环52的上下端部嵌入于分别设置到下凸缘部50c和盖体51的槽50d、51d而使排气环52设置于基体50。此时,以在圆筒部50a的内侧面与排气环52的外侧面之间确保预定的间隔的方式设置。该间隔构成随后论述的间隙80。
此外,在分隔壁13设置有加热器(未图示),被加热成例如100℃~150℃。通过该加热,处理气体中所包含的异物不附着于分隔壁13。
另外,分隔壁13利用升降机构14在基板处理位置与基板输送位置之间升降自由。即,若如图1所示那样分隔壁13被升降机构14抬起到基板处理位置,则框体41与盖体51的上端面抵接,在处理容器10内形成由载置台11、分隔壁13、喷头40围成的处理空间S。此时,为了将处理空间S内保持成气密,在盖体51的上表面设置有例如O形密封圈等密封构件53。
另外,若如图5所示那样分隔壁13被升降机构14下降到基板输送位置,则成为盖体51的上表面与例如载置台11的上表面对齐的程度的高度。由此,通过使分隔壁13下降,能够从处理容器10的外部访问被已述的支承销单元从载置台11上表面抬起来的晶圆W。
用于使分隔壁13升降的升降机构14具有:致动器60,其配置到处理容器10的外部;驱动轴61,其与致动器60连接,贯通处理容器10的底板22并在处理容器10内向铅垂上方延伸;以及多个引导轴62,其顶端与分隔壁13连接,另一端部延伸到处理容器10的外部。引导轴62用于防止在利用驱动轴61使分隔壁13升降之际分隔壁13倾斜。
在驱动轴61气密地连接有能够伸缩的波纹管63的下端部。波纹管63的上端部与底板22的下表面气密地连接。因此,在驱动轴61升降了之际,波纹管63沿着铅垂方向伸缩,从而处理容器10内被维持成气密。此外,在驱动轴61与波纹管63之间设置有作为升降动作之际的引导件发挥功能的例如固定到底板22的套筒(未图示)。
在引导轴62与驱动轴61同样地连接有能够伸缩的波纹管64。另外,波纹管64的上端部跨底板22和侧壁20并与两者气密地连接。因此,在随着由驱动轴61进行的分隔壁13的升降动作而引导轴62升降之际,波纹管64沿着铅垂方向伸缩,从而处理容器10内被维持成气密。此外,在引导轴62与波纹管64之间,也与驱动轴61的情况同样地设置有作为升降动作之际的引导件发挥功能的套筒(未图示)。
另外,波纹管64的上端部是固定侧的端部,波纹管64的与引导轴62连接起来的下端部成为自由侧的端部,因此,若处理容器10内成为负压,则由于波纹管64的内外的压力差,使波纹管64在铅垂方向上压缩的力起作用。因此,与波纹管64的自由侧的端部连接起来的引导轴62由于波纹管64收缩而向铅垂上方上升。由此,使分隔壁13均等地上升而使密封构件53与框体41恰当地接触,从而能够确保分隔壁13与框体41之间的密封性。同样地使密封构件54与突出部71恰当地接触,从而能够确保分隔壁13与突出部71之间的密封性。此外,来自作为弹性构件的波纹管64的反作用力、由于引导轴62本身的自重等而将该引导轴62向下方压下的力作用于引导轴62,但通过适当设定波纹管64的直径,调整作用于引导轴62的压差。另外,突出部71既可以是内壁的局部(图示的例子),也可以是载置台11(未图示)。
另外,突出部71的上端夹着密封构件55与载置台11的下侧面气密地抵接。在通过分隔壁13上升而分隔壁13与突出部71夹着密封构件54抵接了之际,能够可靠地确保突出部71与分隔壁13之间的密封性。由此,在对处理空间S内的处理气体进行排气之际处理气体不会被从载置台11外周与分隔壁13之间的间隙排出,能够使载置台11外周附近的处理气体的流动稳定化。
图4是放大地表示分隔壁13的纵剖面的立体图。如前所述,排气环52以与基体50的圆筒部50a的内周面隔开间隔的方式设置,在圆筒部50a的内周面与排气环52的外周面之间,在整周上形成有在铅垂方向上延伸的间隙80。该间隙80的大小即水平方向的长度d在本实施方式中设定成例如3mm~5mm。
在排气环52上,在整周上在开口区域R以等间隔形成有多个开口81。本实施方式中的开口81是圆形的孔,其直径是3mm。如图6所示,该开口区域R设定成,在利用升降机构14使分隔壁13上升到基板处理位置之际,包括在水平方向上与载置到载置台11的晶圆W相同的高度位置。此外,开口的形态当然并不限于圆形的孔,只要在整周上等间隔地形成有开口,开口的形态就不限于此,也可以具有例如狭缝形状。
如所述那样设定成,在分隔壁13位于基板处理位置而在载置台11上形成了处理空间S之际,包括载置台11上的晶圆W的高度位置,但当然该开口区域R也可以在上下方向上设定于一定的范围内。在该情况下,如图6所示,优选在分隔壁13的在基板处理位置处形成处理空间S的侧周面的部分的下半部分形成有开口区域R。另外,该开口区域R中的优选的开口率可以是例如50±5%的范围,在本实施方式中,设为48.9%。
若该开口率过大,即开口部所占的比例过大,则从处理空间S向间隙80流入的处理气体的流速变大,载置到载置台11上的晶圆W的周边部处的处理例如蚀刻变得不充分。另外,相反,若开口率过小即排气环52的壁面所占的比例过大,则处理气体未充分地流入所述间隙80,在处理空间S内产生处理气体的停滞,或处理气体滞留于晶圆W的周边部。因而,需要以不产生这些问题的程度的优选的开口率形成多个开口81。作为所述的开口率的优选的范围即50±5%是发明人等考虑这些状况并基于实验等而获得的见解。
另外,如图4、图7所示,在分隔壁13的下端附近,在整周上以预定的间隔形成有多个狭缝82。该狭缝82是由设置到圆筒部50a的内周与排气环52的外周之间的梁82a形成的,以便在成为排气流路的间隙80的下方适当地维持在两者之间形成的间隙80的大小。另外,由于由该梁82a形成的狭缝82,分隔壁13内的排气流路的下方的流路截面积比上方的流路截面积小。经由了间隙80、狭缝82的排气被向处理容器10的排气部15引导。
如图1所示,排气部15具有对处理容器10内进行排气的排气机构90。排气部15具有在处理容器10的底板22中设置到分隔壁13的外方的排气口91。即,排气口91在俯视时在不与分隔壁13重叠的位置处设置于底板22的位于分隔壁13的外侧的部分。排气口91与排气管92连通。
这些排气机构90和排气口91、排气管92共用于由两个分隔壁13构成的两个处理空间S。即,分别形成于两个分隔壁13、13的狭缝82、82与在处理容器10内的下方形成的通用的排气空间V连通,流出到该排气空间V的处理气体经由通用的排气管92被排气机构90排出。在排气管92设置有调节排气机构90的排气量的调节阀93。另外,在顶板21设置有用于测量载置台11、11各自的处理空间S的压力的压力测定机构(未图示)。调节阀93的开度基于例如该压力测定机构的测定值控制。
在晶圆处理装置1设置有控制装置100。控制装置100是例如计算机,具有程序储存部(未图示)。在程序储存部储存有控制晶圆处理装置1中的晶圆W的处理的程序。此外,所述程序是存储到例如计算机可读取的硬盘(HD)、软盘(FD)、磁光盘(MO)、存储卡等计算机可读取的存储介质的程序,也可以是从该存储介质加载到控制装置100的程序。
本实施方式的晶圆处理装置1如以上这样构成,接着,对晶圆处理装置1中的晶圆处理进行说明。
在晶圆处理时,首先,如图5所示那样分隔壁13利用升降机构14下降到基板输送位置。在该状态下,晶圆W被设置到晶圆处理装置1的外部的晶圆输送机构(未图示)向处理容器10内输送,晶圆W被交到支承销(未图示)上,通过该支承销下降,晶圆W被载置于载置台11上。
之后,如图1所示,利用升降机构14使分隔壁13上升到基板处理位置。由此,框体41和盖体51夹着密封构件53抵接,在处理容器10内形成两个处理空间S。
并且,若利用排气机构90以预定的时间将处理容器10的内部排气到预定的压力,并且,从气体供给源46向处理容器10内供给处理气体,则对晶圆W进行预定的处理,本实施方式中是例如COR处理。
在COR处理中,从气体供给源46供给来的处理气体经由喷淋板42向晶圆W均匀地供给,进行预定的处理。在处理气体相对于晶圆W的供给的均匀性这点上,喷淋板42至少具有比晶圆W的直径大的直径的做法更加有利。
如图8所示,之后,供给到晶圆W的处理气体被排气机构90从在分隔壁13的排气环52形成的开口81经由分隔壁13内的间隙80、排气空间V、排气口91、排气管92从处理容器10排出。
若COR处理结束,则分隔壁13向基板输送位置下降,各载置台11、11上的晶圆W被晶圆输送机构(未图示)向晶圆处理装置1的外部送出。之后,晶圆W被设置到晶圆处理装置1的外部的加热装置(未图示)加热,由于COR处理而产生了的反应生成物气化而被去除。由此,一系列的晶圆处理结束。
根据以上的实施方式,首先,在排气环52上,与排气部15连通的多个开口81在排气环52的整周上等间隔地形成,因此,以在晶圆W的整周上均匀且与以往例如从晶圆W的周边部整周直接下降地排气了的情况相比减速后的流速,处理气体向分隔壁13内的间隙80流出。而且,开口81在排气环52的整周上等间隔地形成,因此,晶圆W的周边部的处理气体的流动均匀。
另外,在分隔壁13内形成的间隙80在铅垂方向上延伸而形成得较长,另外,在间隙80的入口以预定的开口率形成有与处理空间S连通的开口81,并且,形成有开口81的开口区域R设定成,在分隔壁13上升到基板处理位置并进行处理的期间内,包括载置台11上的晶圆W的高度位置,因此,供给到晶圆W的处理气体直接朝向分隔壁13的开口81在水平方向上流动。此时,开口81的开口率如所述那样设定在预定的范围内,因此,流速在开口81附近比以往减速。并且,若处理气体的排气从开口81向成为分隔壁13内的排气流路的间隙80流出,则由于间隙80在铅垂方向上延伸,因此,与直接向开放***的空间释放相比,由于相应的压力损失而依然维持流速减速后的状态。由此,晶圆W的周边部处的处理气体的滞留时间变长,与以往相比,能够使蚀刻速度在晶圆面内均匀,能够使晶圆处理的面内均匀性提高。
在图9中示出以往的晶圆处理装置101即具有使晶圆W上的处理气体从晶圆W的周边部外方向下方排气的路径的装置的处理气体的排气路径。图9是仅表示晶圆处理装置101的左侧半部分的纵剖视图,图中的箭头表示从喷头102供给来的处理气体到达排气空间103为止的路径。另外,图10表示本发明的实施方式的同样的纵剖视图,图中的箭头与图9同样地表示从喷淋板42到达排气空间V为止的排气路径。
图11和图12表示图9(以往的晶圆处理装置101)和图10(本实施方式的晶圆处理装置1)中的晶圆表面的各位置处的流速的分布。图中的横轴表示晶圆表面位置(Position),中心的0mm位置是例如图1所示那样的载置到载置台11上的晶圆W的中心,正方向150mm表示右端,负方向-150mm表示左端。另外,图中的纵轴表示晶圆的各位置处的流速(Velocity),值越大,表示该位置处的处理气体的流速越快。
如图9所示,在以往的晶圆处理装置101中,从喷头102供给来的处理气体在间隙106通过,被引导到排气空间103,该间隙106形成于具有载置台的载物台104与包围载物台104的周围的分隔壁105之间。不过,通过如此处理气体被直接向在载物台104的周围形成的间隙106引导,如图11所示,该间隙106的附近即晶圆W的周缘部附近处的处理气体的流速相比晶圆W的中心部的流速变大。由此,从喷淋板42的晶圆W周边部上部供给来的处理气体在到达晶圆W之前被排气。这被认为:与间隙106连通的开口是包围载物台104的外周的圆环状,载物台104周缘部的处理气体立即流入间隙106,之后向作为扩大了的空间的排气空间103立即释放,因此,流速变大。
另外,在对排气空间103内的气氛进行排气时,通常排气口设定于处理容器的底面,但在靠近该排气口的部分和远离该排气口的部分,排气的流速产生差异,靠近排气口的部分的流速变快。该流速之差影响来自载物台104的外周的流出,其结果,认为:晶圆W的周边部处的排气的流速产生不均匀,在流速较快的部分,作为结果,处理气体在晶圆W上的滞留时间变短,对晶圆处理的面内均匀性造成了影响。
相对于此,在图10所示的本实施方式中,从喷淋板42供给来的处理气体经由在排气环52形成的开口81在作为在分隔壁13的内部形成的排气流路的间隙80通过而被向排气空间V引导,因此,在被向排气流路引导之前流速被开口81降低并被排气。由此,从喷淋板42的晶圆W周边部上部供给来的处理气体到达晶圆W的周缘部,从而能够使晶圆W的处理均匀。并且,该开口81在分隔壁13的排气环52的整周上以等间隔形成,因此,被均匀地从晶圆W的周边部排气。另外,作为在分隔壁13的内部形成的排气流路的间隙80在铅垂方向上延伸,因此,存在相应的流路阻力。因而,如图12所示,在晶圆的周缘部附近,晶圆W的周边部处的排气速度比以往小,另外,也提高了晶圆W的面内的排气速度的均匀性。即,能够使晶圆W周边部处的蚀刻速度提高,使晶圆处理的面内均匀性提高。
此外,在本实施方式的晶圆处理装置1中,在利用排气机构90进行排气的情况下,也被从在排气空间V开口的排气口91排气,在该情况下,在靠近排气口91的场所和远离排气口91的场所,排气之际的流速产生差异,由此,也认为对晶圆W周边部处的排气的流速的均匀性产生影响。
然而,在本实施方式中,如所述那样在分隔壁13内在沿着铅垂方向延伸的间隙80内流动,因此,由排气口91的位置造成的影响比以往少。而且,在本实施方式中,在分隔壁13内的下方设置有多个狭缝82,因此,在靠近面对排气空间V的排气口91的部位和远离排气口91的部位,成为排气流路的间隙80内的排气的流速也不会进一步受到其影响。因而,能够抑制由排气口91的设置场所导致的晶圆W周边部处的排气流速的不均匀。
为了抑制由排气口91的设定位置造成的影响而使晶圆W周边部处的排气流速的均匀性更加提高,例如,如图13所示,对于在分隔壁13内的下方形成的多个狭缝82的大小,在靠近排气口91的部位形成得较小、在远离排气口91的部位形成得比靠近排气口91的部位相对大即可。由此,能够将从间隙80、狭缝82流出的处理气体的流速控制成一定,能够防止处理空间S内的晶圆W周边部处的处理气体的排气流速产生偏差。
另外,在上述实施方式中,例如,如图4、图6所示,形成有开口81的开口区域R设定为,在分隔壁13被抬起到基板处理位置而形成有处理空间S的状态下,包括在水平方向上与载置到载置台11的晶圆W相同的高度位置。另外,开口区域R的上下方向的设定范围设为分隔壁13位于基板处理位置时的形成处理空间S的侧周面的部分的下半部分,但只要设定为包括在水平方向上与载置到载置台11的晶圆W相同的高度位置,开口区域R的设定高度、上下方向的范围并不限于此。
但是,若开口区域R设为分隔壁13位于基板处理位置时的形成处理空间S的侧周面的部分的上半部分,则如图14所示,向开口81流入的处理气体的流速虽然能够设为一定,但从喷淋板42的终端部出来的处理气体朝向在上部形成的开口81流动。因此,在晶圆W的周缘部附近,处理气体未到达终端部,因此,存在未充分地进行蚀刻的可能性。即,存在晶圆处理的面内均匀性未提高的可能性。
另一方面,若将开口区域R形成于分隔壁13位于基板处理位置时的形成处理空间S的侧周面的部分的全部,则如图15所示,与图14的上半部分的情况相比,晶圆W的周缘部附近处的处理气体的上升被缓和。然而,与如实施方式这样在下半部分设定有开口区域R的情况相比,从喷淋板42的终端部出来的处理气体未到达晶圆W终端部,因此,存在均匀性未提高的可能性。
发明人等进行了实验,结果能够确认到:若比较将开口区域R形成到分隔壁13位于基板处理位置时的形成处理空间S的侧周面的部分的全部的情况和如实施方式这样形成到下半部分的情况,则在实际的COR处理中,实施方式的晶圆W面内的蚀刻量的面内均匀性以3σ计改善了4%。因而,在分隔壁13位于基板处理位置时的形成处理空间S的侧周面的部分的下半部分设定开口区域R则较好。
此外,在以上的实施方式中,按照设置有两台载置台11、11作为多台载置台的例子进行了说明,但载置台11的设置数量并不限于两台,也可以是1台,另外,也可以是3台以上。图16是表示载置台11是1台的情况下的晶圆处理装置1的结构的概略的纵剖视图。在如此载置台11是1台的情况下,分隔壁13的基体50中的圆筒部50a、上凸缘部50b、下凸缘部50c也分别成为1个。
另外,在以上的实施方式中,针对多个载置台设置有1个分隔壁13,但对于分隔壁的结构,也并不限定于本实施方式的内容,只要能够针对各载置台形成有独立的处理空间S,其形状能够任意地设定。例如,也可以构成为,基体50、盖体51针对各处理空间单独地形成。
另外,根据本实施方式,处理空间S内的处理气体的排气经由在分隔壁13内形成的间隙80而向下方的排气空间V流动,因此,虽然从分隔壁13的排气环52的面对处理空间S的开口81排气,但通过了开口81的排气不会向分隔壁13的外侧流出。因而,不会由于处理气体的排气而污染分隔壁13的外侧的空间。另外,如此来自处理空间S的排气不向分隔壁13的外侧流出,在分隔壁13的内部通过,因此,在如实施方式这样适用到具有两台载置台11、11作为多台载置台的处理容器的情况下,来自处理空间S的侧面排气不会相互干涉。而且,作为排气流路的间隙80针对每个处理空间S独立地形成,出于该观点考虑,来自各处理空间S的排气也不会相互干涉。
另外,在以上的实施方式中,构成为,在形成处理空间S时,使盖体51的上表面和框体41抵接,但对于该结构,也并不限定于本实施方式,也可以构成为,使例如顶板21和盖体51的上表面抵接。
另外,本实施方式中的分隔壁13是通过分别单独地构成基体50、盖体51、排气环52并将排气环52嵌入于在基体50和盖体51形成的槽50d、51d而构成的,但对于该结构,也并不限定于本实施方式。例如,也可以使各零部件不是单独的零部件,而构成为一体,也可以使任意两个零部件例如基体50和盖体51、圆筒部50a和排气环52一体地构成。
另外,在上述实施方式中,从间隙80与排气空间V连通的多个狭缝82形成到分隔壁13内的下方,但也可以设置于间隙80内的更上方。另外,并不限于狭缝形状,只要使作为排气流路的间隙80的流路截面积减少,其形状是任意的。而且,作为排气流路的间隙80朝向铅垂下方形成,但取而代之,也可以朝向铅垂上方形成,在该情况下,来自处理空间S的排气也可以从分隔壁13的上方即盖体51侧进行。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,本发明并不限定于该例子。只要是具有本发明所属的技术领域中的通常的知识的人,在权利要求书所记载的技术思想的范畴内能想到各种变更例或修正例是显而易见的,理解为这些也当然属于本发明的保护范围。以进行COR处理的情况为例而对上述的实施方式进行了说明,本发明也能够适用于使用处理气体的其他晶圆处理装置例如等离子体处理装置等。
附图标记说明
1、晶圆处理装置;10、处理容器;11、载置台;12、供气部;13、分隔壁;14、升降机构;15、排气部;50、基体;51、盖体;52、排气环;80、间隙;81、开口;82、狭缝;S、处理空间;V、排气空间;W、晶圆。
Claims (11)
1.一种基板处理装置,其是对基板进行处理的基板处理装置,其中,
该基板处理装置具有:
处理容器,其收纳基板;
载置台,其在所述处理容器内载置基板;
排气部,其对所述处理容器内的处理气体进行排气;以及
分隔壁,其配置于所述处理容器内,包围所述载置台,
在所述分隔壁的内部,在整周上以在铅垂方向上延伸的方式形成有与所述排气部连通的排气流路,
沿着所述分隔壁的内侧周向等间隔地形成有与基板处理空间和所述排气流路连通的多个开口,该基板处理空间形成于所述分隔壁的内侧且所述载置台的上方。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
在所述处理容器与所述分隔壁之间形成有空间,所述排气流路的端部与该空间连通。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
该基板处理装置具有使所述分隔壁在基板输送位置与基板处理位置之间升降的升降机构,
在所述分隔壁位于所述基板处理位置之际,形成所述基板处理空间。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
所述分隔壁中的形成有所述开口的区域设定于在形成所述基板处理空间的侧周面的部分中的包括所述载置台上的基板的高度位置的范围内。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置,其中,
在所述分隔壁的形成所述基板处理空间的侧周面的部分的下半部分设定有形成有所述开口的区域。
6.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
所述分隔壁具有:基体,其包围所述载置台,内周在俯视时呈圆形;和圆筒形状的排气环,其以与该基体的内侧表面隔开间隔的方式设置到该基体的内侧,
在所述排气环形成有所述开口。
7.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
形成有所述开口的区域中的开口率是50±5%。
8.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
所述排气部的排气口在俯视时配置于所述分隔壁的外侧。
9.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
所述分隔壁的内部的排气流路的靠近所述排气部的排气口的部分的流路截面积比该排气流路的与所述开口连通的部分的流路截面积小。
10.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
在所述处理容器内设置有多个载置台,
单独地包围各载置台并形成独立的基板处理空间的分隔壁是一体的。
11.根据权利要求10所述的基板处理装置,其中,
所述排气流路针对每个所述基板处理空间独立地形成。
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