[发明专利]基板处理装置及控制加热器的温度的方法

说明书

技术领域

本说明书中公开的本发明涉及基板处理装置，特别地涉及这样的基板处理装置，在该基板处理装置内，加热器局部控制温度，以均匀的温度加热基板，由此执行关于该基板的处理，以及涉及用于调整加热器的温度的方法。

背景技术

在半导体设备制造过程当中，需要在基板上以均匀的温度执行热处理。该制造过程的示例可以包括化学气相沉积以及硅外延生长处理，其中在反应器内承座上放置的半导体基板上沉积具有气态的材料层。该承座通常以电阻、高频以及红外线加热等方式，加热到大约400℃至大约1,250℃的高温。在此状态下，气体经过化学反应同时通过该反应器，导致该气相状态沉积在非常靠近基板表面的位置上。而由于此反应，可在该基板上沉积所要的生成物。

半导体设备包括硅基板上的多个层，这些层通过沉积处理沉积于该基板上。该沉积处理有许多严重问题，这些问题对于评估沉积层以及选择沉积方式来说相当重要。

首先，一个重要问题可以是沉积层的质量。这代表这些沉积层的成份、污染程度、缺陷密度以及机械和电气属性。该沉积层的成份可根据沉积条件而改变，这对于取得指定成份来说非常重要。

其次，一个重要问题可以是贯穿晶片的一致厚度。尤其是，沉积在具有非平面形状(其中形成阶梯部分)的图案上层的厚度非常重要。该已沉积层是否具有一致的厚度可通过阶梯涵盖率来决定，该涵盖率限定为在该阶梯部分上所沉积的层的最小厚度除以图案顶表面上所沉积的层的厚度的值。

有关沉积的其他问题是填充空间。这包括间隙填充，其中包含氧化物层的绝缘层填入金属线之间。该间隙提供这些金属线之间的物理与电气隔离。在上述问题中，一致性可以与该沉积处理有关的最重要的问题。不一致层会导致在这些金属线上产生高电阻，增加机械受损的可能性。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于，利用在加热基板的加热器周围安装冷却环，来改善加热器的温度梯度。

参阅下列详细说明以及附图将可以了解本发明的其他目的。

技术方案

根据本发明的具体实施方式，基板处理装置包括：主腔室，其具有处理空间，在该处理空间中执行关于基板的处理；加热器，其位于所述处理空间内，用于加热放置在所述加热器上部上的所述基板；以及冷却环，其位于所述加热器周围，所述冷却环具有围绕所述加热器并且相隔预定距离的多个气体通道，以允许从外部供应的冷却剂流入所述冷却环中。

所述冷却环可包括出口孔，所述出口孔分别连接至所述气体通道，并且对所述冷却环的内侧或外侧开放。

所述基板处理装置可还包括导引构件，该导引构件位于所述处理空间内，并且包括气体供应管，这些气体供应管将从外部供应的所述冷却剂供应至所述气体通道中的每一个，其中，所述导引构件还包括：底板，其沿着所述主腔室的底部表面连接；侧板，其连接至所述底板的侧部；以及支撑构件，其突出至所述加热器并且连接至所述侧板，以支撑所述冷却环。

所述导引构件可包括突出部，该突出部直立在侧板的上部上，并且该基板处理装置可还包括排气环，该排气环具有处理气体排放孔，这些处理气体排放孔连接至所述突出部的上部，以将通过喷洒头供应的处理气体排放至外部，并且所述排气环具有冷却剂排放孔，这些冷却剂排放孔限定在对应于所述出口孔的位置处，以将所述冷却剂排放至外部。

所述基板处理装置可另包括阀，该阀连接至所述气体供应管中的每一个，以开启或关闭所述气体供应管。

所述冷却环可包括上排放孔，这些上排放孔限定在所述气体通道上方，以将通过喷洒头供应的处理气体排放至外部。。

所述气体通道可相对于所述加热器中心的等角度地步骤。

所述冷却环可与所述加热器分隔。

根据本发明的另一个具体实施方式，一种调整加热器的温度的方法包括如下步骤：布置冷却环，该冷却环围绕上面放置基板的加热器，其中，所述冷却环包括多个气体通道，所述多个气体通道围绕所述加热器且彼此间隔开；以及判断所述加热器的高温区的温度高于根据所述加热器内的温度分布的预设温度，以将冷却剂只供应到所述多个气体通道当中的位于所述高温区外部的所述气体通道，由此调整所述加热器内的温度分布，其中，所述加热器内的温度分布的调整包括如下步骤：将多个气体供应管分别连接至所述气体通道，并且在所述气体供应管内布置多个阀，将位于所述高温区外部的所述气体通道内的阀打开，并且关闭剩余的阀。