[发明专利]基板处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使用处理气体对基板进行处理的基板处理装置。

背景技术

作为对半导体晶圆等基板（以下称为“晶圆”）进行例如氧化硅膜（SiO₂）等薄膜的成膜的方法，公知有使用了例如专利文献1所记载的装置的Atomic Layer Deposition（ALD）法。在该装置中，使五张晶圆在旋转台上沿着周向排列，并将多个气体喷嘴配置在该旋转台的上方侧，从而按顺序对正在旋转的各个晶圆供给互相反应的多种反应气体。在旋转台上配置有凹部，该凹部用于供各个晶圆放入并保持该各个晶圆。凹部为了以在载置晶圆时凹部与晶圆的外缘之间设有间隙的方式装卸自如地保持晶圆，凹部形成为在俯视时比晶圆大一圈。

在专利文献2中记载有如下结构：为了防止在晶圆与晶圆载置台之间产生摩擦，使晶圆载置台的晶圆载置面的外周缘形成在比与晶圆载置面相接触的半导体晶圆背面的外周缘靠内侧的位置。

首先，说明以往的基板处理装置的问题点。

在上述专利文献1所记载的那样的基板处理装置中，在依次对多张晶圆进行处理时，例如，在将旋转台维持在某一温度（成膜温度）的情况下，对五张晶圆进行成膜处理，之后取出上述晶圆，接着，将后续的未处理的五张晶圆载置于旋转台而开始处理。因而，在未处理的晶圆为例如常温的情况下，已载置在旋转台上的各个晶圆会最初在面内产生温度偏差，之后被逐渐匀热化（加热）而达到成膜温度。另外，对于未处理的晶圆，也有时对其预先实施例如与成膜处理不同的热处理，但在这种情况下，若另外设置用于冷却的装置、时间，则会导致生产率的降低、成本上升。因此，在直到载置于旋转台的输送路径中，有时通过借助例如周围的气氛、构件而进行的自然散热来使晶圆降温，之后将晶圆以某一温度载置于旋转台。此时，与中央部侧相比，晶圆的外端部侧易于与周围的气氛相接触。另外，晶圆的背面侧的一部分由温度比该晶圆的温度低的拾取件（臂）支承。因此，对于已被预先实施热处理的晶圆，在将其载置于旋转台时，在面内已经产生了温度偏差，之后，通过来自旋转台的输入热量来逐渐对晶圆进行匀热化。

此处，若在晶圆的面内产生温度偏差，则晶圆有时向上方呈凸状（山形）翘曲。当晶圆如此翘曲时，该晶圆以其中央部自旋转台浮起的状态在外端缘与旋转台相接触。然后，翘曲后的晶圆随着被旋转台的匀热化而逐渐变得平坦。此时，在晶圆被平坦化的过程中，该晶圆的外端缘一边与旋转台的表面摩擦一边向外缘侧扩展，因此，晶圆的边缘（外端缘）、旋转台的表层被刮蹭而产生微粒。例如，当晶圆沿水平方向伸展开时，该微粒有可能在该晶圆的外端缘侧蔓延而附着于晶圆的表面。另外，在晶圆呈山形翘曲的状态下使旋转台旋转时，在该旋转台的离心力的作用下，晶圆会向该旋转台的外缘侧移动上述间隙的量，因此会同样地产生微粒。

另一方面，对于上述常温的晶圆、预先实施了热处理的晶圆，当欲使晶圆的温度在整个面内达到一致前、即晶圆达到平坦前使晶圆待机在例如旋转台的上方侧的略微与旋转台分开的位置时，生产率会降低与预先使晶圆待机的时间相对应的量。另外，即使是平坦的晶圆，当晶圆因离心力而移动时，也会因晶圆的背面与旋转台的表面之间互相摩擦而产生微粒。

专利文献1：日本特开2010－239102

专利文献2：日本特开2009－253115

发明内容

本发明是鉴于这种情况而提出的，其目的在于提供一种基板处理装置，在基板处理装置中应用处理气体来对基板进行处理时，能够在抑制生产率的降低并确保面内处理的均匀性的同时，抑制微粒向基板的附着。

采用本发明的第1技术方案，基板处理装置包括：真空容器；旋转台，其设于上述真空容器内，在载置圆形的基板的同时进行旋转，其中，在该旋转台的表面设有直径大于上述基板的直径的圆形的凹部，在该凹部内设有圆形的基板载置部，该基板载置部的直径小于该凹部的直径和上述基板的直径且设于比上述凹部的底部高的位置，该基板载置部的中心比上述凹部的中心向上述旋转台的外周部侧偏心；处理气体供给部，其用于对上述基板供给处理气体；以及真空排气机构，其用于对上述真空容器内进行真空排气。