[发明专利]包括隔热板的基板处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基板处理装置，尤其涉及一种包括隔热板的基板处理装置。

背景技术

常用的选择性外延工艺(selective epitaxy process)伴随沉积反应及蚀刻反应。沉积及蚀刻反应对多晶层以及外延层以相对不同的反应速度同时发生。在沉积工艺中，在至少一个第二层上，在现有的多晶层和/或非晶层沉积的期间，外延层在单晶表面上形成。但是沉积的多晶层一般比外延层以更快的速度蚀刻。因此，通过改变腐蚀气体的浓度，网状选择性工艺(net selective process)可以实现外延材料的沉积、和受限或不受限的多晶材料的沉积。例如，选择性外延工艺可以实现，沉积物不残留在垫片上并在单晶硅表面上形成含硅材料的外延层(epilayer)。

选择性外延工艺一般具有几个缺点。在这种外延工艺中，前驱体的化学浓度及反应温度在沉积工艺上进行调节及调整，以保持选择性。若供应不充足的硅前驱体，则使蚀刻反应活化而导致整体工艺迟缓。另外，会对基板表面的蚀刻产生不利影响。若供应不充足的腐蚀液前驱体，则会使沉积反应在整个基板表面上形成单晶及多晶材料的选择性(selectivity)减少。另外，常用的选择性外延工艺一般需要高反应温度如约800℃、约1000℃、或更高的温度。这种高温会使得在基板表面产生不被控制的氮化反应及热移动(thermal budge)，因此在制造工艺中并不优选。

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供一种能够防止供应于内部反应管的热量向下部腔室移动的基板处理装置。

本发明的另一目的在于，提供一种能够防止供应于内部反应管的反应气体沉积在下部腔室的基板处理装置。

本发明的其他目的可以通过下述详细说明和附图进一步明确。

解决课题的方法

根据本发明一实施例，实现在基板上形成外延层的外延工艺的外延装置包括：下部腔室，其上部打开，并在一侧形成有使所述基板进出的通道；外部反应管，其用于关闭所述下部腔室中的打开的上部，并提供实现所述外延工艺的工艺空间；基板支架，其在上下方向载置一个以上的所述基板，且可以转换到载置所述基板的载置位置、和实现对所述基板的所述工艺的工艺位置；内部反应管，其设置于所述外部反应管的内部，并配置在位于所述工艺位置的所述基板支架的周围而划分对所述基板的反应区域；加热器，其设置于所述外部反应管的外侧，并用于加热所述工艺空间；以及隔热板，其设置于所述基板支架的下部，并在所述基板支架位于工艺位置时关闭所述内部反应管中的打开的下部。

所述外延装置还可以包括：一个以上的供应喷嘴，其沿着所述外部反应管的内壁配置，并具有用于喷射所述反应气体的供应口；和一个以上的排气喷嘴，其沿着所述外部反应管的内壁配置，并具有用于吸入所述工艺空间内的未反应气体及反应副产物的排气口。

所述基板支架，可以在所述载置位置位于所述载置空间内，并可以在所述工艺位置位于所述工艺空间内。

所述外延装置还可以包括旋转轴，所述旋转轴连接于所述基板支架，并在所述工艺期间向规定方向旋转；所述隔热板可以设置在所述旋转轴上。

所述隔热板可以是陶瓷、石英、或陶瓷涂布材质中的任意一个。

发明的效果

根据本发明一实施例，可以有效地处理载置空间及排气空间的排气，尤其可以防止反应气体沉积在下部腔室内。

附图说明

图1是示意性示出本发明一实施例的半导体制造设备的图。

图2是示出根据本发明一实施例进行处理的基板的图。

图3是示出根据本发明一实施例形成外延层的方法的流程图。

图4是示意性示出图1所示的外延装置的图。

图5是示出图1所示的下部腔室及基板支架的剖视图。

图6是示意性示出图1所示的外部反应管及内部反应管、供应喷嘴及排气喷嘴的剖视图。

图7是示出将图1所示的侧部加热器及上部加热器移除之后的状态的图。

图8是示出图1所示的供应喷嘴的配置状态和热电偶的配置状态的剖视图。

图9是示出图1所示的排气喷嘴的配置状态和热电偶的配置状态的剖视图。

图10是示出分别与图1所示的供应喷嘴连接的供应线的图。

图11是示出反应气体在图1所示的内部反应管内的流动的图。

图12至图14是示出利用排气端口及辅助排气端口的排气过程的图。