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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2015-520514(P2015-520514A)
(43)【公表日】2015年7月16日
(54)【発明の名称】基板処理装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/205 20060101AFI20150619BHJP
C23C 16/46 20060101ALI20150619BHJP
H05B 3/10 20060101ALI20150619BHJP
【ＦＩ】
H01L21/205
C23C16/46
H05B3/10 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2015-513954(P2015-513954)
(86)(22)【出願日】2013年6月14日
(85)【翻訳文提出日】2014年11月21日
(86)【国際出願番号】KR2013005262
(87)【国際公開番号】WO2013191414
(87)【国際公開日】20131227
(31)【優先権主張番号】10-2012-0065137
(32)【優先日】2012年6月18日
(33)【優先権主張国】KR
(81)【指定国】
AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC,VN
(71)【出願人】
【識別番号】509123895
【氏名又は名称】ユ−ジーン テクノロジー カンパニー．リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100081695
【弁理士】
【氏名又は名称】小倉 正明
(72)【発明者】
【氏名】ヤン，イル−クヮン
(72)【発明者】
【氏名】ソン，ビョン−ギュ
(72)【発明者】
【氏名】キム，キョン−フン
(72)【発明者】
【氏名】キム，ヨン−キ
(72)【発明者】
【氏名】シン，ヤン−シク
【テーマコード（参考）】
3K092
4K030
5F045
【Ｆターム（参考）】
3K092PP20
3K092QA03
3K092QA05
3K092VV22
4K030AA06
4K030AA07
4K030AA08
4K030AA17
4K030BA29
4K030CA04
4K030CA12
4K030EA04
4K030EA11
4K030FA10
4K030KA23
4K030LA15
5F045AA03
5F045AA06
5F045AB02
5F045AC01
5F045AC05
5F045AC15
5F045AC19
5F045BB02
5F045DP03
5F045DP04
5F045EF03
5F045EF05
5F045EK06
5F045EK08
5F045EK24
(57)【要約】
本発明の一実施例によると，基板に対する工程が行われる基板処理装置は，一側壁に形成されて前記基板が出入する通路と上部及び下部にそれぞれ形成された上部開口及び下部開口を有するメインチャンバと，前記上部開口を閉鎖し，外部から遮断されて前記工程が行われる工程空間を形成するチャンバ蓋と，前記工程空間に設置されてプロセスガスを噴射する複数個の噴射孔を有するシャワーヘッドと，前記下部開口に工程設置されて前記工程空間と区分された下部設置区間を有し，上部に前記基板が置かれる下部ヒーティングブロックと，前記基板と平行する方向に沿って前記下部設置空間に設置され，前記下部ヒーティングブロックを加熱する複数の下部ヒーターと，を含む。【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に対する工程が行われる基板処理装置において，
一側壁に形成されて前記基板が出入する通路と上部及び下部にそれぞれ形成された上部開口及び下部開口を有するメインチャンバと，
前記上部開口を閉鎖し，外部から遮断されて前記工程が行われる工程空間を形成するチャンバ蓋と，
前記工程空間に設置されてプロセスガスを噴射する複数個の噴射孔を有するシャワーヘッドと，
前記下部開口に固定設置されて前記工程空間と区分された下部設置区間を有し，上部に前記基板が置かれる下部ヒーティングブロックと，
前記基板と平行する方向に沿って前記下部設置空間に設置され，前記下部ヒーティングブロックを加熱する複数の下部ヒーターと，
を含むことを特徴とする基板処理装置。
一側壁に形成されて前記基板が出入する通路と上部及び下部にそれぞれ形成された上部開口及び下部開口を有するメインチャンバと，
前記上部開口を閉鎖し，外部から遮断されて前記工程が行われる工程空間を形成するチャンバ蓋と，
前記工程空間に設置されてプロセスガスを噴射する複数個の噴射孔を有するシャワーヘッドと，
前記下部開口に固定設置されて前記工程空間と区分された下部設置区間を有し，上部に前記基板が置かれる下部ヒーティングブロックと，
前記基板と平行する方向に沿って前記下部設置空間に設置され，前記下部ヒーティングブロックを加熱する複数の下部ヒーターと，
を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項2】
前記基板処理装置は，
前記下部ヒーティングブロックの一側壁に形成された下部排気孔に連結され，前記下部設置空間の内部を排気する下部排気管を更に含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
前記下部ヒーティングブロックの一側壁に形成された下部排気孔に連結され，前記下部設置空間の内部を排気する下部排気管を更に含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記下部ヒーターは，前記下部設置空間の底面から離隔配置されることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記基板処理装置は，
前記ヒーティングブロックの上部面に固定設置されて前記基板の下部面を支持する複数のリフトピンを更に含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
前記ヒーティングブロックの上部面に固定設置されて前記基板の下部面を支持する複数のリフトピンを更に含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記基板処理装置は，
前記メインチャンバの他側壁に形成されて前記プロセスガスを排出する排気ポートを更に含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
前記メインチャンバの他側壁に形成されて前記プロセスガスを排出する排気ポートを更に含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記下部ヒーティングブロックの下部は開放され，
前記基板処理装置は，前記下部ヒーティングブロックの開放された下部を閉鎖して前記下部設置空間を外部から遮断する下部蓋を更に含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
前記基板処理装置は，前記下部ヒーティングブロックの開放された下部を閉鎖して前記下部設置空間を外部から遮断する下部蓋を更に含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項7】
基板に対する工程が行われる基板処理装置において，
一側壁に形成されて前記基板が出入する通路と，上部及び下部にそれぞれ形成された上部開口及び下部開口を有するメインチャンバと，
前記上部開口に固定設置されて前記上部開口を閉鎖する上部ヒーティングブロックと，
前記下部開口に固定設置されて前記下部開口を閉鎖し，上部に前記基板が置かれる下部ヒーティングブロックと，
前記下部ヒーティングフロック及び前記下部ヒーティングブロックの間に形成された工程空間に設置されてプロセスガスを噴射する複数個の噴射孔を有するシャワーヘッドと，
前記工程空間と区分されて前記上部ヒーティングブロックの内部に形成された上部設置空間に設置され，前記基板と平行する方向に沿って配置されて前記上部ヒーティングブロックを加熱する複数の上部ヒーターと，
前記工程空間と区分されて前記下部ヒーティングブロックの内部に形成された下部設置空間に設置され，前記基板と平行する方向に沿って配置されて前記下部ヒーティングブロックを加熱する複数の下部ヒーターと，
を含むことを特徴とする基板処理装置。
一側壁に形成されて前記基板が出入する通路と，上部及び下部にそれぞれ形成された上部開口及び下部開口を有するメインチャンバと，
前記上部開口に固定設置されて前記上部開口を閉鎖する上部ヒーティングブロックと，
前記下部開口に固定設置されて前記下部開口を閉鎖し，上部に前記基板が置かれる下部ヒーティングブロックと，
前記下部ヒーティングフロック及び前記下部ヒーティングブロックの間に形成された工程空間に設置されてプロセスガスを噴射する複数個の噴射孔を有するシャワーヘッドと，
前記工程空間と区分されて前記上部ヒーティングブロックの内部に形成された上部設置空間に設置され，前記基板と平行する方向に沿って配置されて前記上部ヒーティングブロックを加熱する複数の上部ヒーターと，
前記工程空間と区分されて前記下部ヒーティングブロックの内部に形成された下部設置空間に設置され，前記基板と平行する方向に沿って配置されて前記下部ヒーティングブロックを加熱する複数の下部ヒーターと，
を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項8】
前記基板処理装置は，
前記下部ヒーティングブロックの一側壁に形成された下部排気孔に連結されて前記下部設置空間の内部を排気する下部排気管と，
前記上部ヒーティングブロックの一側壁に形成された上部排気孔に連結されて前記上部設置空間の内部を排気する上部排気管と，
を更に含むことを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
前記下部ヒーティングブロックの一側壁に形成された下部排気孔に連結されて前記下部設置空間の内部を排気する下部排気管と，
前記上部ヒーティングブロックの一側壁に形成された上部排気孔に連結されて前記上部設置空間の内部を排気する上部排気管と，
を更に含むことを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記上部ヒーター及び前記下部ヒーターは，前記下部設置空間の天井面及び下部設備空間の底面からそれぞれ離隔配置されることを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
【請求項10】
前記上部ヒーティングブロックの上部及び前記下部ヒーティングブロックの下部は開放され，
前記基板処理装置は，
前記上部ヒーティングブロックの開放された上部を閉鎖して前記上部設置空間を外部から遮断する上部蓋と，
前記下部ヒーティングブロックの開放された下部を閉鎖して前記下部設置空間を外部から遮断する下部蓋と，を更に含むことを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
前記基板処理装置は，
前記上部ヒーティングブロックの開放された上部を閉鎖して前記上部設置空間を外部から遮断する上部蓋と，
前記下部ヒーティングブロックの開放された下部を閉鎖して前記下部設置空間を外部から遮断する下部蓋と，を更に含むことを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
【請求項11】
前記シャワーヘッドは，前記基板と平行する方向に前記プロセスガスを噴射し，
前記噴射孔は，同じ高さに形成されることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
前記噴射孔は，同じ高さに形成されることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は基板処理装置に関するものであり，より詳しくは，工程空間と区分された設置空間にヒーターを設置して基板を加熱する基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体装置はシリコン基板の上に多くの層(layers)を有しており，このような層は蒸着工程を介して基板の上に蒸着される。このような蒸着工程はいくつかの重要な課題を有しており，このような課題は蒸着された膜を評価し蒸着方法を選択するのに重要である。
【0003】
第一，蒸着された膜の「質」(quality)である。これは組成(composition)，汚染度(contamination levels)，欠陥密度（defect density)，そして機械的・電気的特性（mechanical and electrical properties)を意味する。膜の組成は蒸着条件に応じて異なり，これは特定な組成（specific composition)を得るために非常に重要である。
【0004】
第二，ウェハを横切る均一な厚さ(uniform thickness)である。
【0005】
特に段差(step)が形成された非平面(nonplanar)形状のパターンの上部に蒸着された膜の厚さが非常に重要である。蒸着された膜の厚さが均一であるのか否かは，段差がある部分に蒸着された最小厚さをパターンの上部面に蒸着された厚さで除した値で定義されるステップカバレッジ(step coverage)により判定する。
【0006】
蒸着に関する他の課題は空間を詰めること(filling space)である。これは金属ラインの間を，酸化膜を含む絶縁膜で詰めるギャップフィリング(gap filling)を含む。ギャップは，メタル配線(metal line)を物理的及び電気的に絶縁するために提供される。このような課題のうち，均一度は蒸着工程に関する重要な課題の一つであり，不均一な膜は，メタル配線の上で高い電気抵抗(electrical resistance)をもたらし，機械的な破損の可能性を増加させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は，基板を加熱して工程を行うことができる基板処理装置を提供することにある。
【0008】
本発明の他の目的は，工程空間と区分された設置空間にヒーターを設置して基板の温度を制御することができる基板処理装置を提供することにある。
【0009】
本発明の更に他の目的は，後述する詳細な説明と添付した図面からより明確になるはずである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一実施形態によると，基板に対する工程が行われる基板処理装置は，一側壁に形成されて前記基板が出入する通路と上部及び下部にそれぞれ形成された上部開口及び下部開口を有するメインチャンバと，前記上部開口を閉鎖し，外部から遮断されて前記工程が行われる工程空間を形成するチャンバ蓋と，前記工程空間に設置されてプロセスガスを噴射する複数個の噴射孔を有するシャワーヘッドと，前記下部開口に固定設置されて前記工程空間と区分された下部設置区間を有し，上部に前記基板が置かれる下部ヒーティングブロックと，前記基板と平行する方向に沿って前記下部設置空間に設置され，前記下部ヒーティングブロックを加熱する複数の下部ヒーターと，を含む。
【0011】
前記基板処理装置は，前記下部ヒーティングブロックの一側壁に形成された下部排気孔に連結され，前記下部設置空間の内部を排気する下部排気管を更に含む。前記下部ヒーターは前記下部設置空間の底面から離隔配置される。
【0012】
前記基板処理装置は，前記下部ヒーティングブロックの上部面に固定設置されて前記基板の下部面を支持する複数のリフトピンを更に含む。
【0013】
前記基板処理装置は，前記メインチャンバの他側壁に形成されて前記プロセスガスを排出する排気ポートを更に含む。
【0014】
前記下部ヒーティングブロックの下部は開放され，前記基板処理装置は前記下部ヒーティングブロックの開放された下部を閉鎖して前記下部設置空間を外部から遮断する下部蓋を更に含む。
【0015】
本発明の他の実施形態によると，基板に対する工程が行われる基板処理装置は，一側壁に形成されて前記基板が出入する通路と上部及び下部にそれぞれ形成された上部開口及び下部開口を有するメインチャンバと，前記上部開口に固定設置されて前記上部開口を閉鎖する上部ヒーティングブロックと，前記下部開口に固定設置されて前記下部開口を閉鎖し，上部に前記基板が置かれる下部ヒーティングブロックと，前記上部ヒーティングブロック及び前記下部ヒーティングブロックの間に形成された工程空間に設置されてプロセスガスを噴射する複数個の噴射孔を有するシャワーヘッドと，前記工程空間と区分されて前記上部ヒーティングブロックの内部に形成された上部設置空間に設置され，前記基板と平行する方向に沿って配置されて前記上部ヒーティングブロックを加熱する複数の上部ヒーターと，前記工程空間と区分されて前記下部ヒーティングブロックの内部に形成された下部設置空間に設置され，前記基板と平行する方向に沿って配置されて前記下部ヒーティングブロックを加熱する複数の下部ヒーターと，を含む。
【0016】
前記基板処理装置は，前記下部ヒーティングブロックの一側壁に形成された下部排気孔に連結されて前記下部設置空間の内部を排気する下部排気管と，前記上部ヒーティングブロックの一側壁に形成された上部排気孔に連結されて前記上部設置空間の内部を排気する上部排気管と，を更に含む。
【0017】
前記上部ヒーター及び前記下部ヒーターは前記上部設置空間の天井面及び下部設置空間の底面からそれぞれ離隔配置される。
【0018】
前記上部ヒーティングブロックの上部及び前記下部ヒーティングブロックの下部は開放され，前記基板処理装置は，前記上部ヒーティングブロックの開放された上部を閉鎖して前記上部設置空間を外部から遮断する上部蓋と，前記下部ヒーティングブロックの開放された下部を閉鎖して前記下部設置空間を外部から遮断する下部蓋と，を更に含む。
【0019】
前記シャワーヘッドは前記基板と平行する方向に前記プロセスガスを噴射し，前記噴射孔は同じ高さに形成される。
【発明の効果】
【0020】
本発明の一実施形態によると，ヒーターを利用して基板の温度を制御することができる。また，工程空間と区分された設置空間にヒーターを設置することでヒーターのメンテナンスを容易にすることができる。また，基板を加熱する際に温度偏差を最小化することができる。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下，本発明の好ましい実施形態を添付した図１乃至図３を参照してより詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な形に変形してもよく，本発明の範囲が後述する実施形態によって限られると解釈してはならない。本実施形態は，当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に本発明をより詳細に説明するために提供されるものである。よって，図面に示す各要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されている可能性がある。
【0023】
一方，以下では蒸着工程を例に挙げて説明するが，本発明は蒸着工程を含む多様な基板処理工程に応用可能である。また，実施形態で説明する基板Ｗ以外に多様な非処理体にも応用可能であることは当業者にとって当然である。
【0024】
図１は，本発明の一実施形態による基板処理装置を概略的に示す図である。図１に示すように，基板処理装置１はメインチャンバ１０と上部ヒーティングブロック７０及び下部ヒーティングブロック５０を含み，基板に対する工程は基板処理装置１の内部で行われる。メインチャンバ１０は上部チャンバ１２と下部チャンバ１４を具備する。下部チャンバ１４は上部が開放された形状であり，上部チャンバ１２は下部チャンバ１４の上部に置かれて下部チャンバ１４と締結される。上部チャンバ１２は上部開口１１を有し，下部チャンバ１４は下部開口１３を有する。後述する上部ヒーティングブロック７０は上部開口１１の上に設置されて上部開口１１を閉鎖し，下部ヒーティングブロック５０は下部開口１３の上に設置されて下部開口１３を閉鎖する。
【0025】
基板Ｗは下部チャンバ１４の一側に形成された通路７を介して下部チャンバ１４の内部を出入する。ゲートバルブ５は通路７の外部に設置され，通路７はゲートバルブ５によって開放されるか閉鎖される。工程空間３は上部ヒーティングブロック７０と下部ヒーティングブロック５０との間に形成され，基板Ｗが工程空間３にローディングされた状態で工程が行われる。
【0026】
下部ヒーティングブロック５０は下部が開放された形状であり，下部蓋５２は下部ヒーティングブロック５０の開放された下部を閉鎖して外部から遮断する。よって，下部ヒーティングブロック５０の内部に形成された下部設置空間３５は工程空間３と区分されるだけでなく外部から遮断される。同じく，上部ヒーティングブロック７０は上部が開放された形状であり，上部蓋２０は上部ヒーティングブロック７０の開放された上部を閉鎖して外部から遮断する。よって，上部ヒーティングブロック７０の内部に形成された上部設置空間４５は工程空間３と区分されるだけでなく外部から遮断される。
【0027】
上部ヒーター４０及び下部ヒーター３０はそれぞれ上部設置空間４５及び下部設置空間３５に設置され，カンタルヒーター(kanthal heater)であってもよい。カンタルは鉄を主体にしてクローム−アルミニウムなどが合わせられた合金であり，高い温度によく耐え電気抵抗力が大きい。
【0028】
上部ヒーター４０及び下部ヒーター３０は基板Ｗと平行する方向に沿って配置される。上部ヒーター４０は上部ヒーティングブロック７０を加熱し，上部ヒーティングブロック７０を介して基板Ｗを間接加熱する。同じく，下部ヒーター３０は下部ヒーティングブロック５０を加熱し，下部ヒーティングブロック５０を介して基板Ｗを間接加熱する。よって，上部ヒーター４０又は下部ヒーター３０の位置による基板Ｗの加熱偏差を最小化することができる。上部ヒーター４０及び下部ヒーター３０の位置による温度偏差は上部ヒーティングブロック７０及び下部ヒーティングブロック５０を介して緩和され，基板Ｗ上の加熱偏差が最小化される。基板Ｗ上の加熱偏差は工程不均一の原因となり，それによって蒸着された薄膜の厚さに偏差が生じる恐れがある。
【0029】
図２は，図１に示す上部ヒーティングブロック内に設置された上部ヒーターの配置を示す図であり，図３は，図１に示す下部ヒーティングブロック内に設置された下部ヒーターの配置を示す図である。図２及び図３に示すように，上部ヒーター４０は上部ヒーティングブロック７０の下部面から離隔されてもよく，別途の支持装置（図示せず）を介して固定されてもよい。同じく，下部ヒーター３０は下部ヒーティングブロック５０の上部面から離隔されてもよく，別途の支持装置（図示せず）を介して固定されてもよい。上部ヒーター４０及び下部ヒーター３０が離隔(距離＝ｄ)されることで上部ヒーター４０と下部ヒーター３０の位置による加熱偏差を最小化することができる。即ち，加熱偏差は離隔空間を介して緩和され，上部ヒーティングブロック７０及び下部ヒーティングブロック５０を介して最小化される。
【0030】
上述したように，上部ヒーター４０及び下部ヒーター３０の加熱偏差が最小化される場合，基板Ｗの工程不均一を防止するための回転は不必要である。よって，基板Ｗが置かれた下部ヒーティングブロック５０が回転しなくても基板Ｗの上に薄膜を均一に蒸着することができる。
【0031】
一方，上部ヒーター４０及び下部ヒーター３０が大気中に露出される場合には加熱によって酸化されやすく，それによって容易に破損する恐れがある。よって，上部設置空間４５及び下部設置空間３５は外部から遮断されると共に真空状態を形成する。上部ヒーティングブロック７０及び下部ヒーティングブロック５０は側壁に形成された上部排気孔７５及び下部排気孔７２をそれぞれ有し，上部排気管７６及び下部排気管７３はそれぞれ上部排気孔７５及び下部排気孔７２に連結される。排気ポンプ７７，７４は上部排気管７６及び下部排気管７３にそれぞれ設置され，上部排気管７６及び下部排気管７３を介して上部設置空間４５及び下部設置空間３５の内部を排気する。それを介して上部設置空間４５及び下部設置空間３５を真空状態に維持する。
【0032】
上部ヒーター４０又は下部ヒーター３０をメンテナンスする場合，作業者は上部設置空間４５及び下部設置空間３５を大気圧状態に転換した後，上部蓋２０又は下部蓋５２を開いて上部ヒーター４０又は下部ヒーター３０に接近し，上部ヒーター４０又は下部ヒーター３０を容易にメンテナンスすることができる。この際，上部設置空間４５及び下部設置空間３５は工程空間３と区分されるため，上部ヒーター４０又は下部ヒーター３０のメンテナンスの際に工程空間３の真空状態が大気状態に転換される必要がなく，単に上部設置空間４５又は下部設置空間３５を大気状態に転換することでメンテナンスが可能になる。
【0033】
また，下部ヒーティングブロック及び上部ヒーティングブロック５０，７０は高純度石英のような材質であってもよいが，石英は比較的高い構造的強度を示し蒸着プロセス環境に対して化学的に非活性である。よって，チャンバの内壁を保護するために設置される複数個のライナー６５も同じく石英材質であってもよい。
【0034】
基板Ｗは通路７を介して基板処理装置１の内部に移動し，基板Ｗを支持するリフトピン５５の上に置かれる。リフトピン５５は下部ヒーティングブロック５０の上端部に固定設置され，基板Ｗは複数のリフトピン５５を介して安定的に支持される。また，リフトピン５５は基板Ｗと下部ヒーティングブロック５０との間の間隔を一定高さで維持して基板Ｗの加熱偏差を最小化し，リフトピン５５の高さに応じて基板Ｗと下部ヒーティングブロック５０との間の間隔を変化させる。
【0035】
下部及び上部ヒーティングブロック５０，７０の基板Ｗと対向する面はそれぞれ下部及び上部ヒーター３０，４０から供給された熱を基板Ｗに均一に伝達するために基板Ｗの面積より広く，基板Ｗの形状と対応する円形のディスク状であってもよい。
【0036】
メインチャンバ１０の一側にはガス供給口９５が形成され，供給管９３はガス供給孔９５に沿って設置される。反応ガスはガス貯蔵タンク９０から供給管９３に沿って工程空間３に供給される。シャワーヘッド６０は供給管９３に連結されて反応ガスを基板Ｗの上に噴射する。シャワーヘッド６０は基板Ｗと上部ヒーティングブロック７０との間に設置される。また，シャワーヘッド６０は基板Ｗに向かって平行する方向に反応ガスを噴射し，シャワーヘッド６０は同じ高さに形成された複数個の噴射孔６３を介して反応ガスを基板Ｗの上に普く供給する。反応ガスは水素（Ｈ２）又は窒素（Ｎ２）又は所定の他の不活性ガスのようなキャリアガスを含み，シラン（ＳｉＨ４）又はジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）のようなプリカーサガス（precursor gas）を含む。また，ジボラン（Ｂ２Ｈ６）又はホスフィン（ＰＨ３）のようなドーパントソースガス（dopant sauce gas）を含む。
【0037】
上述したように，下部及び上部ヒーターは下部及び上部設置空間にそれぞれ設置されて下部及び上部ヒーティングブロック５０，７０を介して基板Ｗに熱を加える。基板処理装置１で反応ガスと基板Ｗが反応する工程が行われる工程空間３は下部及び上部ヒーティングブロック５０，７０によって最小化される。よって，反応ガスと基板Ｗの反応性を上げることができ，下部及び上部設置空間３５，４５にそれぞれ配置された下部及び上部ヒーター３０，４０も同じく工程空間３が最小化されることで基板Ｗの工程温度を容易に制御することができる。
【0038】
また，従来のランプ加熱方式では多数個のランプを使用しており，そのうち一つのランプが故障するか性能が低下すれば輻射熱が局部的に不均衡になる恐れがあるが，下部及び上部ヒーター３０，４０をカンタルヒーターで設置すればそのような問題を防止することができる。それだけでなく，カンタルヒーターはカンタル熱線の形状変化が自由であるため従来のランプ方式より加熱する輻射熱の分布を均衡に伝達することができる。
【0039】
下部チャンバ１４はガス供給孔９５の反対側に形成された排出ポート８５を有し，バッフル８３が排出ポート８５の入口に設置される。排気ライン８７は排出ポート８５に連結され，工程空間３内の未反応ガス又は反応生成物は排気ライン８７を介して移動する。未反応ガス又は反応生成物は排気ライン８７に連結された排出ポンプ８０を介して強制排出される。また，基板処理装置１の工程空間３は工程が行われるところであり，工程が行われる間に大気圧より低い状態の真空雰囲気が維持される。図１を介して説明した本発明の一実施形態は下部及び上部設置空間３５，４５にそれぞれ下部及び上部ヒーター３０，４０を含んで高温工程用として使用するのに有利な装置を説明したが，図４を介して本発明の他の実施形態である低温工程用として使用される装置を説明する。
【0040】
好ましい実施形態を介して本発明を詳細に説明したが，それとは異なる態様の実施形態も可能である。よって，後述する特許請求の範囲の技術的思想と範囲は好ましい実施形態に限らない。
【0041】
発明を実施するための形態以下に，本発明の実施形態を添付した図４を参照してより詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な態様に変更してもよく，本発明の範囲が後述する実施形態によって限られると解釈してはならない。本実施形態は，当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に本発明をより詳細に説明するために提供されるものである。よって，図面に示す各要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されている可能性がある。
【0042】
一方，以下では蒸着工程を例に挙げて説明するが，本発明は蒸着工程を含む多様な基板処理工程に応用されることができる。また，実施形態で説明する基板Ｗ以外に多様な非処理体にも応用可能であることは当業者にとって当然である。
【0043】
図４は，本発明の他の実施形態による基板処理装置を概略的に示す図である。図４に示すように，基板処理装置１００はメインチャンバ１１０とチャンバ蓋１２０を含み，基板に対する工程は基板処理装置１００の内部で行われる。メインチャンバ１１０は上部が開放された形状であり，下部に開口１１３を有する。基板Ｗはメインチャンバ１１０の一側に形成された通路１０７を介して基板処理装置１００の内部に出入する。
【0044】
ゲートバルブ１０５は通路１０７の外部に設置され，通路１０７はゲートバルブ１０５によって開放されるか閉鎖される。
【0045】
チャンバ蓋１２０はメインチャンバ１１０の上端部に連結され，メインチャンバ１１０の開放された上部を閉鎖して基板工程が行われる工程空間１０３を提供する。
【0046】
ヒーティングブロック１５０はメインチャンバ１１０の開口１１３に設置されて開口１１３を閉鎖する。ヒーティングブロック１５０は下部が開放された形状であり，蓋１５２はヒーティングブロック１５０の開放された下部を閉鎖して外部から遮断する。よって，ヒーティングブロック１５０の内部に形成された設置空間１３５は工程空間１０３と区分されるだけでなく外部から遮断される。
【0047】
ヒーター１３０は設置空間１３５に設置され，カンタルヒーターであってもよい。カンタルは鉄を主体にしてクローム−アルミニウムなどが合わせられた合金であり，高い温度によく耐え電気抵抗力が大きい。ヒーター１３０は基板Ｗと平行する方向に沿って配置される。ヒーター１３０はヒーティングブロック１５０を加熱し，ヒーティングブロック１５０を介して基板Ｗを間接加熱する。よって，ヒーター１３０の位置による基板Ｗの加熱偏差を最小化することができる。ヒーター１３０の位置による温度偏差がヒーティングブロック１５０を介して緩和され，基板Ｗ上の加熱偏差が最小化される。基板Ｗ上の加熱偏差は工程不均一の原因となり，それによって蒸着された薄膜の厚さに偏差が生じる恐れがある。
【0048】
一方，ヒーター１３０が大気中に露出される場合には加熱によって酸化されやすく，それによって容易に破損する恐れがある。よって，設置空間１３５は外部から遮断されると共に真空状態を形成する。ヒーティングブロック１５０は，側壁に形成された排気孔１７２をそれぞれ有し，排気管１７３は排気孔１７２に連結される。排気ポンプ１７４は排気管１７３に設置され，排気管１７３を介して設置空間１３５の内部を排気する。それを介して設置空間１３５を真空状態に維持する。
【0049】
ヒーター１３０をメンテナンスする場合，作業者は設置空間１３５を大気圧状態に転換した後，蓋１５２を開いてヒーター１３０に接近してヒーター１３０を容易にメンテナンスすることができる。この際，設置空間１３５は工程空間１０３と区分されるため，ヒーター１３０のメンテナンスの際に工程空間１０３の真空状態が大気状態に転換される必要がなく，単に設置空間１３５を大気状態に転換することでメンテナンスが可能になる。
【0050】
また，ヒーティングブロック１５０は高純度石英のような材質であってもよいが，石英は比較的高い構造的強度を示し蒸着プロセス環境に対して化学的に非活性である。よって，チャンバの内壁を保護するために設置される複数個のライナー１６５も同じく石英材質であってもよい。
【0051】
基板Ｗは通路１０７を介して基板処理装置１００の内部に移動し，基板Ｗを支持するリフトピン１５５の上に置かれる。リフトピン１５５はヒーティングブロック１５０の上端部に固定設置され，基板Ｗは複数のリフトピン１５５を介して安定的に支持される。また，リフトピン１５５は基板Ｗとヒーティングブロック１５０との間の間隔を一定高さで維持して基板Ｗの加熱偏差を最小化し，リフトピン１５５の高さに応じて基板Ｗとヒーティングブロック１５０との間の間隔を変化させる。
【0052】
図４に示すようにチャンバ蓋１２０の上部にはガス供給孔１９５が形成され，ガス供給管１９３はガス供給孔１９５に連結される。ガス供給管１９３はガス貯蔵タンク１９０と連結されてガス貯蔵タンク１９０から反応ガスを基板処理装置１００の工程空間１０３に向かって供給する。ガス供給管１９３はシャワーヘッド１６０と連結される。シャワーヘッド１６０には複数個の噴射孔１６３が形成され，ガス供給管１９３から供給された反応ガスを拡散して基板Ｗに向かって噴射する。シャワーヘッド１６０は基板Ｗの上部に予め設定された位置に設置される。
【0053】
メインチャンバ１１０は側壁に形成された排出ポート１８５を有し，バッフル１８３が排出ポート１８５の入口に設置される。排気ライン１８７は排出ポート１８５に連結され，工程空間１０３内の未反応ガス又は反応生成物は排気ライン１８７を介して移動する。未反応ガス又は反応生成物は排気ライン１８７に連結された排出ポンプ１８０を介して強制排出される。また，基板処理装置１００の工程空間１０３は工程が行われるところであり，工程が行われる間に大気圧より低い状態の真空雰囲気が維持される。
【0054】
従来のランプ加熱方式では多数個のランプを使用しており，そのうち一つのランプが故障するか性能が低下すれば輻射熱が局部的に不均衡になる恐れがあるが，ヒーター１３０をカンタルヒーターで設置すればそのような問題を防止することができる。それだけでなく，カンタルヒーターはカンタル熱線の形状変化が自由であるため従来のランプ方式より加熱する輻射熱の分布を均衡に伝達することができる。
【0055】
設置空間１３５に設置されるヒーター１３０が大気中に露出される場合には加熱によって酸化されやすく，それによって容易に破損する恐れがある。よって，設置空間１３５は外部から遮断されると共に真空状態を形成する。ヒーティングブロック１５０は側壁に形成された排気孔１７２を有し，排気管１７３は排気孔１７２に連結される。排気ポンプ１７４は排気管１７３に設置され，排気管１７３を介して設置空間１３５の内部を排気する。それを介して設置空間１３５を真空状態に維持する。
【0056】
実施形態を介して本発明を詳細に説明したが，それとは異なる実施形態ないし実施例も可能である。よって，後述する特許請求の範囲の技術的思想と範囲は好ましい実施形態に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本発明は，多様な形態の半導体製造設備及びその製造方法に応用される。
【国際調査報告】