[发明专利]处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过对硅基板等的半导体基板照射微波和高频波等电磁波从而加热半导体基板，进行规定的处理的批量式处理装置。

背景技术

一般，在半导体装置的制造中，对半导体基板反复进行成膜处理、图案蚀刻处理、氧化扩散处理、改质处理、退火处理等的各种热处理，以制造所需要的装置。随着半导体装置的高密度化、多层化和高集成化，装置的样式逐年变得严格，所以特别期待提高上述热处理的半导体基板面内的均匀性和提高处理品质。

例如，在作为半导体装置的晶体管的沟道层(channel layer)的处理中，在向沟道层注入杂质原子的离子之后，为了使杂质原子活性化，一般进行退火处理。

该情况下，若进行长时间的退火处理，虽然原子结构变得稳定，但由于杂质原子向膜厚方向内部深处扩散，穿透沟道层的下方，所以退火处理需要尽可能在短时间内完成。即，为了使薄的沟道层不产生穿透，使原子结构稳定化，所以需要使半导体基板高速升温至高温，并在退火处理之后高速降温至不产生扩散的低温。特别是在最近的晶体管元件中，有提案在沟道层设置源/漏扩展区(source-drain extension)等的非常微小的区域的结构。为了也保持这些微小区域的电子特性，期望通过高速的升降温而不使杂质原子扩散并使其活性化。

为了进行这样的退火处理，现有技术中提案使用加热灯的灯加热退火(Lamp Anneal)装置(例如参照美国专利第5689614号)或、使用了LED元件或激光元件的热处理装置(例如参照日本特开2004-296245号公报、日本特开2004-134674号公报、美国专利第6818864号公报)。

然而，众所周知，在半导体集成电路的制造过程中，在半导体基板表面配置有各种不同的材料。例如，以晶体管制造的中间过程为例，作为绝缘膜的SiO₂等的硅氧化膜、多晶硅膜、作为配线层的Cu膜或Al膜、作为保护膜的TiN膜等的光学特性彼此不同的各种材料分布在半导体基板表面。在该情况下，与上述退火中所使用的光即可见光或紫外线相对应的上述各种材料的光学特性例如反射率、吸收率、透过率等，由于材料而不同。因此，基于材料的种类，吸收的能量的量不同。由于上述的光学特性的不同，所以有时几乎不能进行退火处理，或者有时不能进行均匀的退火处理。于是，也有提案采用与可见光和紫外线相比波长较长的微波或高频波等的电磁波，通过电介质加热或感应加热，对半导体基板进行加热的加热装置(例如参照日本特开平5-21420号公报、日本特开2002-280380号公报、日本特开2005-268624号公报、日本特开2007-258286号公报)。

但是，上述的各处理装置，是以每次处理一枚半导体基板的单晶片式(single wafer processing)为主的处理装置，因此，存在不能充分提高产量的问题。另外，当施加波长为几毫米～十几毫米的毫米波的电磁波时，当处理容器内被加热部件所能够吸收的电磁波量即负荷吸收容量较小，来自处理容器的反射波变得过大而导致电磁波源受到损伤。为了防止这些问题，需要在装置中设置当产生了过大的反射波时将电磁波源的动作停止的联锁(interlock)功能，但是存在装置成本增加的问题。

发明概要

本发明提供一种处理装置，其能够一次对多块被处理体进行处理，因此能够提高产量，并使处理容器内的负荷吸收容量增大且能够抑制产生过大的反射波。

采用本发明，提供一种采用电磁波对被处理体进行热处理的处理装置，其特征在于，包括：具有规定长度的金属制的处理容器；设置在上述处理容器的一端的搬出搬入口；能够对上述搬出搬入口进行关闭和打开的关闭体；将从上述搬出搬入口被搬出和搬入上述处理容器内的多块被处理体隔着规定的间隔进行保持且由透过上述电磁波的材料构成的保持单元；向上述处理容器内导入电磁波的电磁波供给单元；向上述处理容器内导入需要的气体的气体导入单元；和对上述处理容器内的气氛进行排气的排气单元。

采用本发明，能够一次对多块被处理体进行处理，由此能够提高产量，并且使处理容器内的负荷吸收容量增大，能够抑制产生过大的反射波。另外，可以不需要设置联锁功能。

上述处理容器的内表面可以进行镜面精加工。在优选的一个实施方式中，在形成上述处理容器的分隔壁形成有用于向上述处理容器内导入上述电磁波的电磁波导入口、并且在上述电磁波导入口设置有由透过上述电磁波的材料形成的透过板。