JP2001223169A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

基板処理装置及び基板処理方法

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JP2001223169A
JP2001223169A JP2000033002A JP2000033002A JP2001223169A JP 2001223169 A JP2001223169 A JP 2001223169A JP 2000033002 A JP2000033002 A JP 2000033002A JP 2000033002 A JP2000033002 A JP 2000033002A JP 2001223169 A JP2001223169 A JP 2001223169A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】基板搬入出口への反応副生成物の付着を防止
し、パーティクル汚染等を防止できる半導体ウエハ等の
基板処理装置および基板処理方法を提供する。 【解決手段】シャワープレート７０、基板処理位置、排
気口６７、半導体ウエハ搬入出口６６をこの順で設け
る。チャンバ上側壁６１に排気口６７を設け、チャンバ
下側壁６２に半導体ウエハ搬入出口６６を設ける。チャ
ンバ下側壁６２の内壁６４の方をチャンバ上側壁６１の
内壁６３よりもチャンバ２の内側に設け、チャンバ下側
壁６２の上面がチャンバ上側壁６１の内壁よりも内側に
突出する部分を段差部６５とする。このようにしてチャ
ンバ下側壁６２の内壁６４と基板移動機構３の側壁外面
５６との間の空間を狭くすることにより、半導体ウエハ
１０の処理中、段差部６５よりも下のチャンバ下空間６
９への処理ガスの回り込みを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板処理装置及び基
板処理方法に関し、特に、半導体ウエハ処理装置および
半導体ウエハ処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体ウエハ処理装置は、例えば
特開平１０−５５９６８に公開されているように、半導
体ウエハ投入位置が半導体ウエハ処理位置や排気口位置
よりも上方に有るため、処理後の反応副生成物が基板投
入口付近に付着しパーティクルの原因となり易く、また
付着を防止するために加熱機構を具備する必要もあっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の問題点の反応副生成物の付着を防止し、それによ
るパーティクル汚染等を防止できる半導体ウエハ等の基
板処理装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、チャン
バと、ガス導入部と、ガス排気口と、基板搬入出口と、
前記チャンバ内の基板搬入出位置であって、前記基板搬
入出口から前記チャンバ内に搬入された前記基板が位置
すると共に、前記チャンバ内から前記基板搬入出口を経
由して前記基板が搬出される際に前記基板が位置する前
記基板搬入出位置と、前記チャンバ内で基板を処理する
基板処理位置との間で前記基板を移動する基板移動手段
と、を備えた基板処置装置であって、前記ガス導入部
と、前記基板処理位置、前記ガス排気口および前記基板
搬入出口がこの順に配置され、前記ガス排気口と前記基
板搬入出口との間に、前記基板を処理する処理ガスが前
記基板搬入出口に流れるのを規制するガス規制手段を設
けたことを特徴とする基板処理装置が提供される。
【０００５】好ましくは、前記ガス規制手段は、少なく
とも前記基板移動手段と前記チャンバの側壁とから構成
されている。
【０００６】また、好ましくは、前記チャンバは第１の
チャンバ部と第２のチャンバ部とを備え、前記チャンバ
の側壁のうち前記第１のチャンバ部の前記側壁を第１の
側壁とし、前記第２のチャンバ部の前記側壁を第２の側
壁とし、前記基板搬入出口は前記第２の側壁に開口し、
前記ガス排気口は前記第１側壁に開口し、前記第２の側
壁の内壁の方が前記第１の側壁の内壁よりも前記チャン
バの内側に設けられており、前記チャンバは、前記第２
の側壁の上面が前記第１の側壁の内壁よりも内側に突出
することによって形成される段差部を備え、前記ガス規
制手段は、少なくとも前記基板移動手段と前記第２の側
壁と前記段差部とから構成されている。
【０００７】この場合に、好ましくは、前記基板移動手
段が、基板搭載部と第３の側壁とを備え、前記ガス規制
手段が、少なくとも前記第２のチャンバ部の前記第２の
側壁と、前記段差部と、前記基板移動手段の前記第３の
側壁とから構成されている。
【０００８】さらに好ましくは、前記第２のチャンバ部
の前記第２の側壁の前記内壁と前記基板移動手段の前記
第３の側壁の外壁とが、前記基板移動方向に沿って連続
して延在している。
【０００９】また、好ましくは、前記基板が前記基板移
動手段に搭載されて少なくとも前記基板処理位置にある
際には、前記基板の周囲から前記第１の側壁に向かって
延在し前記第１の側壁との間に隙間を有するカバープレ
ートを前記基板移動手段に搭載し、前記処理ガスが前記
基板上を流れた後、前記隙間を通り前記ガス排気口に流
出するようにする。
【００１０】この場合に、好ましくは、前記基板移動手
段によって前記基板が前記段差部よりも前記基板搬入出
位置側に移動した際には、前記カバープレートが前記段
差部によって保持される。
【００１１】また、好ましくは、前記基板が半導体ウエ
ハであり、前記段差部を前記ガス導入部側からみた場合
に、前記段差部の形状が略環状である。
【００１２】また、好ましくは、前記基板が前記基板移
動手段に搭載されて少なくとも前記基板処理位置にある
際には、前記カバープレートが前記基板の周辺部を覆う
ように前記基板移動手段に搭載されている。
【００１３】この場合に、好ましくは、前記カバープレ
ートと前記基板との間には隙間が形成され、前記隙間に
は前記基板の外側から前記基板とは反応しないガスが供
給される。
【００１４】また、好ましくは、前記基板移動手段が、
基板搭載部と第３の側壁とを備え、前記カバープレート
と、前記基板移動手段の前記第３の側壁と、第１のチャ
ンバ部の前記第１の側壁と前記段差部で、前記カバープ
レート下部の排気バッファ空間を構成する。
【００１５】また、好ましくは、前記カバープレートと
前記第１のチャンバ部の前記第１の側壁との間の前記隙
間を前記カバープレートの周囲にわたって調整して、前
記カバープレートと前記第１のチャンバ部の前記第１の
側壁との間の前記隙間による排気量分布を前記カバープ
レートの周囲にわたって調整することにより、前記基板
上を流れる前記反応ガスの流れの分布を調整する。
【００１６】また、好ましくは、前記基板移動手段に前
記基板および前記カバープレートを搭載した状態で前記
基板移動手段を移動させることにより、前記ガス導入部
と前記基板および前記カバープレートとの間の距離を調
整する。
【００１７】また、好ましくは、前記基板移動手段を移
動させることによって、前記カバープレートの前記段差
部への脱着を可能とする。
【００１８】また、本発明によれば、ガス導入部と、ガ
ス排気口と、基板搬入出口と、前記チャンバ内の基板搬
入出位置であって、前記基板搬入出口から前記チャンバ
内に搬入された前記基板が位置すると共に、前記チャン
バ内から前記基板搬入出口を経由して前記基板が搬出さ
れる際に前記基板が位置する前記基板搬入出位置と、前
記チャンバ内で基板を処理する基板処理位置との間で前
記基板を移動する基板移動手段と、を備えた基板処置装
置であって、前記ガス導入部と、前記基板処理位置、前
記ガス排気口および前記基板搬入出口がこの順に配置さ
れ、前記基板が前記基板移動手段に搭載されて少なくと
も前記基板処理位置にある際には、前記基板の周囲から
前記チャンバの側壁に向かって延在し前記チャンバの側
壁との間に隙間を有するカバープレートを前記基板移動
手段に搭載し、前記基板処理位置と前記基板搬入出位置
との間に設けられたカバープレート保持部であって、前
記基板移動手段および前記基板移動手段に搭載された前
記基板は通過させるが、前記基板移動手段に搭載された
前記カバープレートは通過させずに保持する前記カバー
プレート保持部材をさらに備え、前記基板移動手段によ
って前記基板が前記カバープレート保持部よりも前記基
板搬入出位置側に移動した際には、前記カバープレート
が前記カバープレート保持部によって保持されることを
特徴とする基板処理装置が提供される。
【００１９】また、本発明によれば、チャンバと、ガス
導入部と、ガス排気口と、基板搬入出口と、前記チャン
バ内の基板搬入出位置であって、前記基板搬入出口から
前記チャンバ内に搬入された前記基板が位置すると共
に、前記チャンバ内から前記基板搬入出口を経由して前
記基板が搬出される際に前記基板が位置する前記基板搬
入出位置と、前記チャンバ内で基板を処理する基板処理
位置との間で前記基板を移動する基板移動手段とを備
え、前記ガス導入部と、前記基板処理位置、前記ガス排
気口および前記基板搬入出口がこの順に配置され、前記
ガス排気口と前記基板搬入出口との間に、前記基板を処
理する処理ガスが前記基板搬入出口に流れるのを規制す
るガス規制手段を設けた基板処理装置を用いて基板を処
理する基板処理方法であって、前記基板処理位置に前記
基板を位置せしめた状態で前記ガス導入部より前記基板
上に前記処理ガスを導入し前記基板上を流れたガスを前
記ガス排気口より排気して前記基板を処理することを特
徴とする基板処理方法が提供される。
【００２０】この場合に、好ましくは、前記基板が前記
基板移動手段に搭載されて前記基板処理位置にある際に
は、前記基板の周囲から前記チャンバの側壁に向かって
延在し前記チャンバの側壁との間に隙間を有するカバー
プレートを前記基板移動手段に搭載して、前記処理ガス
が前記基板上を流れた後、前記隙間を通り前記ガス排気
口に流出するようにして前記基板を処理する。
【００２１】この場合に、好ましくは、前記チャンバは
第１のチャンバ部と第２のチャンバ部とを備え、前記チ
ャンバの側壁のうち前記第１のチャンバ部の前記側壁を
第１の側壁とし、前記第２のチャンバ部の前記側壁を第
２の側壁とし、前記基板搬入出口は前記第２の側壁に開
口し、前記ガス排気口は前記第１側壁に開口し、前記第
２の側壁の内壁の方が前記第１の側壁の内壁よりも前記
チャンバの内側に設けられており、前記チャンバは、前
記第２の側壁の上面が前記第１の側壁の内壁よりも内側
に突出することによって形成される段差部を備え、前記
ガス規制手段は、少なくとも前記基板移動手段と前記第
２の側壁と前記段差部とから構成されており、前記カバ
ープレートを前記段差部に保持した状態で前記基板移動
手段により前記基板を前記基板搬入出位置に位置せしめ
て前記基板搬入出口を介して前記基板の搬入出を行う。
【００２２】また、好ましくは、前記基板が前記基板移
動手段に搭載されて前記基板処理位置にある際には、前
記カバープレートを前記基板の周辺部を覆うように前記
基板移動手段に搭載して、前記基板を処理する。
【００２３】また、好ましくは、前記カバープレートと
前記基板との間には隙間が形成され、前記隙間には前記
基板の外側から前記基板とは反応しないガスを供給しつ
つ、前記ガス導入部より前記処理ガスを前記基板上に供
給し、前記処理ガスが前記基板上を流れた後、前記隙間
を通り前記ガス排気口に流出するようにして前記基板を
処理する。
【００２４】また、好ましくは、前記基板移動手段に前
記基板および前記カバープレートを搭載した状態で前記
基板移動手段を移動させることにより、前記ガス導入部
と前記基板および前記カバープレートとの間の距離を調
整する。
【００２５】また、好ましくは、前記チャンバは第１の
チャンバ部と第２のチャンバ部とを備え、前記チャンバ
の側壁のうち前記第１のチャンバ部の前記側壁を第１の
側壁とし、前記第２のチャンバ部の前記側壁を第２の側
壁とし、前記基板搬入出口は前記第２の側壁に開口し、
前記ガス排気口は前記第１側壁に開口し、前記第２の側
壁の内壁の方が前記第１の側壁の内壁よりも前記チャン
バの内側に設けられており、前記チャンバは、前記第２
の側壁の上面が前記第１の側壁の内壁よりも内側に突出
することによって形成される段差部を備え、前記カバー
プレートと、前記基板移動手段と、第１のチャンバ部の
前記第１の側壁と前記段差部で、前記カバープレート下
部の排気バッファ空間を構成し、前記ガス導入部より前
記処理ガスを前記基板上に供給し、前記処理ガスが前記
基板上を流れた後、前記隙間を通り、その後前記バッフ
ァ空間を経由して前記ガス排気口に流出する。
【００２６】また、本発明によれば、チャンバと、ガス
導入部と、ガス排気口と、基板搬入出口と、前記チャン
バ内の基板搬入出位置であって、前記基板搬入出口から
前記チャンバ内に搬入された前記基板が位置すると共
に、前記チャンバ内から前記基板搬入出口を経由して前
記基板が搬出される際に前記基板が位置する前記基板搬
入出位置と、前記チャンバ内で基板を処理する基板処理
位置との間で前記基板を移動する基板移動手段とを備
え、前記ガス導入部と、前記基板処理位置、前記ガス排
気口および前記基板搬入出口がこの順に配置され、前記
基板が前記基板移動手段に搭載されて前記基板処理位置
にある際には、前記基板の周囲から前記チャンバの側壁
に向かって延在し前記チャンバの側壁との間に隙間を有
するカバープレートを前記基板移動手段に搭載し、前記
基板処理位置と前記基板搬入出位置との間に設けられた
カバープレート保持部であって、前記基板移動手段およ
び前記基板移動手段に搭載された前記基板は通過させる
が、前記基板移動手段に搭載された前記カバープレート
は通過させずに保持する前記カバープレート保持部材を
さらに備え、前記基板移動手段によって前記基板が前記
カバープレート保持部よりも前記基板搬入出位置側に移
動した際には、前記カバープレートが前記カバープレー
ト保持部によって保持される基板処理装置を用いて基板
を処理する基板処理方法であって、前記基板搬入出口よ
り基板を搬入する工程と、その後、前記基板移動手段に
前記基板を搭載した状態で前記基板移動手段を前記基板
処理位置まで移動させる途中で前記カバープレート保持
手段に保持されている前記カバープレートを前記基板移
動手段に搭載し、その後前記基板および前記カバープレ
ートを搭載した前記基板移動手段によって前記基板を前
記基板処理位置まで移動させる工程と、その後、前記基
板処理位置において前記ガス導入部より前記処理ガスを
前記基板上に供給し、前記処理ガスが前記基板上を流れ
た後、前記隙間を通り前記ガス排気口に流出するように
して前記基板を処理する工程と、その後、前記基板およ
び前記カバープレートを搭載した前記基板移動手段によ
って前記基板を前記基板搬入出位置に移動させる途中で
前記カバープレートを前記基板移動手段からはずして前
記カバープレート保持部に保持させ、その後前記基板移
動手段によって前記基板を前記基板搬入出位置まで移動
させる工程と、を備えることを特徴とする基板処理方法
が提供される。
【００２７】また、本発明によれば、チャンバと、ガス
導入部と、ガス排気口と、半導体ウエハ搬入出口と、前
記チャンバ内の半導体ウエハ搬入出位置であって、前記
半導体ウエハ搬入出口から前記チャンバ内に搬入された
前記半導体ウエハが位置すると共に、前記チャンバ内か
ら前記半導体ウエハ搬入出口を経由して前記半導体ウエ
ハが搬出される際に前記半導体ウエハが位置する前記半
導体ウエハ搬入出位置と、前記チャンバ内で半導体ウエ
ハを処理する半導体ウエハ処理位置との間で前記半導体
ウエハを移動する半導体ウエハ移動手段とを備え、前記
ガス導入部と、前記半導体ウエハ処理位置、前記ガス排
気口および前記半導体ウエハ搬入出口がこの順に配置さ
れ、前記ガス排気口と前記半導体ウエハ搬入出口との間
に、前記半導体ウエハを処理する処理ガスが前記半導体
ウエハ搬入出口に流れるのを規制するガス規制手段を設
けた半導体ウエハ処理装置を用いて半導体ウエハを処理
する工程であって、前記半導体ウエハ処理位置に前記半
導体ウエハを前記半導体ウエハ移動手段によって位置せ
しめた状態で前記ガス導入部より前記半導体ウエハ上に
前記処理ガスを導入し前記半導体ウエハ上を流れたガス
を前記ガス排気口より排気して前記半導体ウエハを処理
する工程を備えることを特徴とする半導体装置の製造方
法が提供される。
【００２８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。
【００２９】図１は、本発明の一実施の形態の基板処理
装置および基板処理方法を説明するための図であり、図
１Ａは概略縦断面図、図１Ｂは図１ＡのＡＡ線横断面図
である。図２は、図１のサセプタおよび半導体ウエハ近
傍の部分拡大縦断面図である。図３は、図２のＣ部の部
分拡大縦断面図である。図４は、本発明の一実施の形態
の基板処理装置および基板処理方法におけるガスの流れ
を説明するための概略縦断面図である。図５は、本発明
の一実施の形態の基板処理装置および基板処理方法にお
ける半導体ウエハの搬入出を説明するための概略縦断面
図である。
【００３０】図１Ａ、１Ｂ、２、３、４、５に示すよう
に、本実施の形態の基板処理装置１は、チャンバ２と、
基板移動機構３と、カバープレート３０とを備えてい
る。チャンバ２は、チャンバ側壁６０と、底板７６と、
チャンバ蓋７２と上蓋７３とを備えている。チャンバ蓋
７２の内側にはシャワープレート７０が設けられてい
る。上蓋７３は、シャワープレート７０を覆って設けら
れている。上蓋７３にはガス導入管７５が取り付けられ
ており、ガス導入管７５は、上蓋７３とシャワープレー
ト７０との間の空間７４に連通している。シャワープレ
ート７０には複数の貫通孔７１が設けられている。底板
７６の中央部には、貫通孔７７が設けられている。底板
７６には昇降動作用の真空隔壁ベローズ７８が取り付け
られており、真空隔壁ベローズ７８は貫通孔７７を介し
てチャンバ２の内部と連通している。
【００３１】チャンバ２は上チャンバ部４と下チャンバ
部５とにより構成されている。それに対応してチャンバ
側壁６０も上チャンバ部４のチャンバ上側壁６１と下チ
ャンバ部５のチャンバ下側壁６２とから構成されてい
る。チャンバ上側壁６１には排気口６７が設けられてお
り、下チャンバ６２には半導体ウエハ搬入出口６６が設
けられている。チャンバ下側壁６２の内壁６４の方がチ
ャンバ上側壁６１の内壁６３よりもチャンバ２の内側に
設けられており、チャンバ下側壁６２の上面がチャンバ
上側壁６１の内壁よりも内側に突出する部分が段差部６
５となっている。段差部６５は平面図的にみた場合には
略環状となっている。チャンバ下側壁６２の内壁６４と
チャンバ上側壁６１の内壁６３とは共に上下方向に連続
して延在している。なお、半導体ウエハ搬入出口６６に
は図４に示すように、パージ管７９が連通して設けられ
ており、窒素パージができるようになっている。
【００３２】基板移動機構３は、半導体ウエハ１０を搭
載するサセプタ２０と、サセプタ支持部材５０と、半導
体ウエハを持ち上げるピン４０と、サセプタ支持部材５
０を支持する中空シャフト５５とを備えている。中空シ
ャフト５５は、チャンバ２の底板７６の貫通孔７７およ
び真空隔壁ベローズ７８内に設けられている。また、中
空シャフト５５を昇降させる昇降機構（図示せず。）も
設けられている。サセプタ２０の下にはヒータ５８が設
けられており、サセプタ２０を介して半導体ウエハ１０
を加熱できるようになっている。サセプタ支持部材５０
は、側壁５２と底板５３とを備えており、側壁５２によ
ってサセプタ２０が支持されている。側壁５２は上下方
向に連続して延在して設けられている。サセプタ２０の
上面には凹部２４が設けられており、その内部に半導体
ウエハ１０を収容して搭載する。ピン４０は、サセプタ
２０に設けられた貫通孔２３と、ヒータ５８に設けられ
た貫通孔５９と底板５３に設けられた貫通孔５４内を貫
通して設けられている。また、ピン４０にはその途中に
ストッパ４１が設けられている。
【００３３】次に、上記基板処理装置１を用いて半導体
ウエハ１０を処理する方法について説明する。
【００３４】まず、図５に示すように、カバープレート
３０を段差部６５上に搭載しておく。そして、基板移動
機構３を昇降機構（図示せず。）によって下降させてお
く。この際には、ピン４０の底部４３はチャンバ２の底
板７６に接し、底板７６によって突き上げられることに
よってピン４０の頂部４２はサセプタ２０の上に突き出
ることになる。そしてこのピン４０の頂部４２の位置が
半導体ウエハが搬入出される半導体ウエハ搬入出位置と
なる。半導体ウエハ１０は、チャンバ２のチャンバ下側
壁６２に開口した半導体ウエハ搬入出口６６を介して基
板移載機構（図示せず。）によりチャンバ２内に搬入さ
れ、サセプタ２０の上に突き出たピン４０の頂部４２上
に搭載される。
【００３５】その後、基板移動機構３を昇降機構（図示
せず。）により上昇すると、図１Ａに示すように、ピン
４０のサセプタ２０に対する高さが下がり、ストッパ４
１が基板移動機構３の底板５３に接した時点で、図２、
３に示すように、ピン４０の頂部４２がサセプタ２０の
凹部２４の上面２５よりも下側に位置することになり、
半導体ウエハ１０がサセプタ２０の凹部２４に搭載され
るようになる。
【００３６】その後、さらに基板移動機構３を上昇させ
ると、段差部６５に搭載されていたカバープレート３０
をサセプタ２０上に搭載させることになる。図２、図３
に示すように、サセプタ２０の周囲部２１は、中央より
も肉厚となっており、周囲部２１の表面は凹部２４の表
面２５よりも高くなっているので、カバープレート３０
はサセプタ２０のこの周囲部２１上に搭載されることに
なる。
【００３７】図１Ｂに示すように、カバープレート３０
は、平面図的にみて環状となっている。そして、図３に
示すように、カバープレート３０の本体３３がサセプタ
２０の周囲部２１上に搭載されている。カバープレート
３０の内側は薄肉部３２となっており、サセプタ２０の
周囲部２１との間で隙間３５を形成する。カバープレー
ト３０の内側先端部３１は、半導体ウエハ１０の周辺部
１２を覆っている。このように覆うことによって半導体
ウエハ１０の周辺部１２上に成膜されることを防止して
いる。また、内側先端部３１は、半導体ウエハ１０の周
辺部１２とは接していなく、これらの間には隙間が存在
する。サセプタ２０の周囲部２１には貫通孔２２が形成
されており、サセプタ２０の下側から不活性ガス（例え
ば窒素ガス）が、貫通孔２２およびカバープレート３０
の内側の薄肉部３２とサセプタ２０の周囲部２１との間
の隙間３５を介して半導体ウエハ１０の周辺部１２上に
供給される。これによって、半導体ウエハ１０の周辺部
１２上に成膜されることをより確実に防止している。
【００３８】上記のようにして半導体ウエハ１０および
カバープレート３０を搭載した基板移動機構３をさらに
上昇させると、図１Ａに示すように、半導体ウエハ１０
が半導体ウエハ処理位置まで移動する。そして、この位
置で半導体ウエハ１０には、膜１１を形成する等の処理
が行われる。
【００３９】この場合に、反応に寄与する処理ガスは、
ガス導入管７５より供給され、空間７４を経由してシャ
ワープレート７０に設けた多数の貫通口７１を通じて半
導体ウエハ１０上に供給される。
【００４０】カバープレート３０と上側壁内壁６３との
間には環状隙間３４が形成されており、半導体ウエハ１
０上を流れた処理ガスは、カバープレート３０上を流れ
た後、この隙間３４を経由して排気口３０に流れる。そ
して、この隙間３４が排気口６７へのガスの整流手段と
なる。
【００４１】半導体ウエハ１０は、サセプタ２０の下方
に配置されたヒータ５８により加熱され、処理ガスと反
応し、半導体ウエハ１０上に成膜処理される。成膜に寄
与しなかったガスや反応生成物は図４に示す通り、カバ
ープレート３０上のガスの流れに従い環状隙間３４を通
り排気口６７よりチャンバ２の外部へと排気される。そ
の際、排気口６７は半導体ウエハ１０の処理位置よりも
下方となりかつ半導体ウエハ投入出口６６よりも上方と
なる位置関係で構成されているため、半導体ウエハ搬入
出口６６への処理ガスの回り込みが防止され、パーティ
クルの原因となる反応生成物の付着を防止することがで
きる。
【００４２】パージ管７９より半導体ウエハ投入出口６
６を経由して不活性ガス（たとえばＮ２）を導入するこ
とでさらに反応生成物の付着を防止できる。また、基板
移動機構３の内部にもＮ２を導入し、図３に示すよう
に、サセプタ２０とカバープレート３０の間から半導体
ウエハエッジ方向にＮ２を流しているが、これは、ウエ
ハエッジ部への膜生成を防ぐことを目的としている。
【００４３】同様に排気口６７より下方に有る下チャン
バ部５のチャンバ下空間６９への反応生成物の付着の可
能性も低く、不活性ガス（たとえばＮ２）を真空隔壁ベ
ローズ７８から貫通孔７７を介して導入することでさら
に防止できる。
【００４４】半導体ウエハ処理位置において、半導体ウ
エハの処理が終了した後、基板移動機構は下降し、その
途中で、カバープレート３０を段差部６５に搭載し、引
き続き半導体ウエハ１０を搭載した基板移動機構３は下
降を続け、図５に示すように、ピン４０の底部４３はチ
ャンバ２の底板７６に接し、底板７６によって突き上げ
られることによってピン４０の頂部４２はサセプタ２０
の上に突き出ることになり、半導体ウエハ１０は、この
突き出たピン４０の頂部４２上に搭載された状態とな
る。そしてこのピン４０の頂部４２の位置が半導体ウエ
ハが搬入出される半導体ウエハ搬入出位置となり、チャ
ンバ１のチャンバ下側壁６２に開口した半導体ウエハ搬
入出口６６を介して基板移載機構（図示せず。）により
チャンバ１外に搬出される。
【００４５】なお、本実施の形態において、チャンバ下
側壁６２の内壁６４の方をチャンバ上側壁６１の内壁６
３よりもチャンバ２の内側に設けて、チャンバ下側壁６
２の上面がチャンバ上側壁６１の内壁よりも内側に突出
させて段差部６５を形成しているのは、次の理由によ
る。
【００４６】すなわち、排気量を調整するため、カバー
プレート３０の周辺部とチャンバ２の上側壁内壁６３と
の環状隙間３４を調整し排気量を絞っているが、絞った
排気流を均一に排気するためには、その後にバッファ的
な空間を設けることが好ましい。そして、この段差部６
５と、上側壁内壁６３と、カバープレート３０と、基板
移動機構３の側壁５２の側壁外面５６によって、排気バ
ッファ空間６８を確保している。
【００４７】また、半導体ウエハ１０の処理中、段差部
６５よりも下のチャンバ下空間６９への処理ガスの回り
込みを防止するために、チャンバ下側壁６２の内壁６４
の方をチャンバ上側壁６１の内壁６３よりもチャンバ２
の内側に設けて、チャンバ下側壁６２の内壁６４と基板
移動機構３の側壁外面５６との間の空間を狭くしてい
る。なお、チャンバ下側壁６２の内壁６４と基板移動機
構３の側壁外面５６とは共に下側に向かって連続して延
在している。
【００４８】このように、チャンバ下側壁６２の内壁６
４の方をチャンバ上側壁６１の内壁６３よりもチャンバ
２の内側に設けて、チャンバ下側壁６２の上面がチャン
バ上側壁６１の内壁よりも内側に突出させて段差部６５
を形成しているので、段差部の上側には排気バッファ空
間を確保する一方、その下側のチャンバ下空間６９へに
ガスの回り込みを防止している。
【００４９】また、上述のように、カバープレート３０
は半導体ウエハ周辺の一部を上から覆うように載置され
るので、カバープレート３０を外さないと半導体ウエハ
１０をサセプタ２０から離脱できないが、この段差部６
５を設けることによって、基板を下側に移動途中でカバ
ープレート３０を保持することができ、その結果、カバ
ープレート３０をサセプタ２０から取り除いた後、ウエ
ハをサセプタから持ち上げることができるようになる。
【００５０】また、上記において、カバープレート３０
はチャンバ２に固定されているのではなく、カバープレ
ート３０を段差部６５上に搭載しておき、その後基板移
動機構３によって上側に運ばれるのものなので、カバー
プレート３０の取り外しが容易である。従って、カバー
プレート３０の形状を変えることも容易であり、それに
よって上記隙間３４をカバープレート３０の周囲にわた
って調整して、隙間３４による排気量分布をカバープレ
ート３０の周囲にわたって調整することにより、半導体
ウエハ１０上を流れる反応ガスの流れの分布を調整する
ことができる。例えば、均一排気するために、排気口６
７側の隙間３４を小とし、排気口６７とは反対側の隙間
３４を大としたり等の調整が容易に行える。また、処理
圧力等の処理条件に応じてこの隙間３４のカバープレー
ト周囲にわたる形状を調整することも容易に行える。さ
らに、このようにカバープレート３０の取り外しが容易
であるので、その洗浄も容易に行える。
【００５１】また、半導体ウエハ１０に処理を行う場合
には、シャワープレート７０と半導体ウエハ１０との距
離やシャワープレート７０とカバープレート３０との間
の距離（ギャップ）Ｇを、各プロセスの成膜条件等の処
理条件に応じ、また、各々の装置が含む製造誤差（固体
差）等に応じて調整する必要があるが、この調整も、サ
セプタ２０、半導体ウエハ１０およびカバープレート３
０を搭載した基板移動機構３の上下により容易に行うこ
とができる。さらに、プロセス結果に伴うギャップの微
調整も容易である。
【００５２】なお、カバープレート３０が固定の場合、
下方からカバープレート３０へ半導体ウエハ１０を近づ
けることになるが、この際、カバープレート３０と半導
体ウエハの隙間（０．８ｍｍ程度）が基板移動機構の昇
降機構の精度の問題で正確にできない可能性がある。そ
れに対して、本実施の形態では、基板移動機構が上昇す
る途中でサセプタ２０の周囲部２１上にカバープレート
３０を搭載するので、サセプタ２０およびカバープレー
ト３０の形状のみでカバープレート３０と半導体ウエハ
の隙間が決まるので、その精度が高いものとなる。
【００５３】さらに、本実施の形態の装置は、半導体ウ
エハ上昇動作の途中でカバープレート３０を拾い上げる
方式であるので、駆動源が一つですむ。これに対して、
カバープレート３０を上から降ろす形態も考えられる
が、この場合には、カバープレート駆動源とウエハ上昇
駆動源が別々に必要でコストアップとなる。
【００５４】
【発明の効果】上記のように、本発明の基板処理装置お
よび基板処理方法によれば、基板搬入出口への反応副生
成物の付着を防止し、それによるパーティクル汚染等を
防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の基板処理装置および基
板処理方法を説明するための図であり、図１Ａは概略縦
断面図、図１Ｂは図１ＡのＡＡ線横断面図である。
【図２】図１のサセプタおよび半導体ウエハ近傍の部分
拡大縦断面図である。
【図３】図２のＣ部の部分拡大縦断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態の基板処理装置および基
板処理方法におけるガスの流れを説明するための概略縦
断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態の基板処理装置および基
板処理方法における半導体ウエハの搬入出を説明するた
めの概略縦断面図である。
【符号の説明】
１…基板処理装置 ２…チャンバ ３…基板移動機構 ４…上チャンバ部 ５…下チャンバ部 １０…半導体ウエハ １２…周辺部 ２０…サセプタ ２１…周囲部 ２４…凹部 ３０…カバープレート ３１…内側先端部 ３２…薄肉部 ３３…本体 ３４…環状隙間 ４０…ピン ４１…ストッパー ５０…サセプタ支持部材 ５２…側壁 ５６…側壁外面 ５８…ヒータ ６０…チャンバ側壁 ６１…チャンバ上側壁 ６２…チャンバ下側壁 ６３…上側壁内壁 ６４…下側壁内壁 ６５…段差部 ６６…半導体ウエハ搬入出口 ６７…排気口 ６８…排気バッファ空間 ６９…チャンバ下空間 ７０…シャワープレート ７１…貫通孔 ７５…ガス導入管 Ｇ…ギャップ
フロントページの続き (72)発明者 佐久間 春信 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 (72)発明者 中込 和広 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国際 電気株式会社内 Ｆターム(参考） 4K030 EA03 EA11 GA02 GA12 KA08 KA12 KA45 5F045 BB15 DP03 DQ10 EB02 EF05 EF20 EN05

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】チャンバと、 ガス導入部と、 ガス排気口と、 基板搬入出口と、 前記チャンバ内の基板搬入出位置であって、前記基板搬
    入出口から前記チャンバ内に搬入された前記基板が位置
    すると共に、前記チャンバ内から前記基板搬入出口を経
    由して前記基板が搬出される際に前記基板が位置する前
    記基板搬入出位置と、前記チャンバ内で基板を処理する
    基板処理位置との間で前記基板を移動する基板移動手段
    と、を備えた基板処置装置であって、 前記ガス導入部と、前記基板処理位置、前記ガス排気口
    および前記基板搬入出口がこの順に配置され、 前記ガス排気口と前記基板搬入出口との間に、前記基板
    を処理する処理ガスが前記基板搬入出口に流れるのを規
    制するガス規制手段を設けたことを特徴とする基板処理
    装置。
  2. 【請求項２】前記ガス規制手段は、少なくとも前記基板
    移動手段と前記チャンバの側壁とから構成されているこ
    とを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
  3. 【請求項３】前記チャンバは第１のチャンバ部と第２の
    チャンバ部とを備え、 前記チャンバの側壁のうち前記第１のチャンバ部の前記
    側壁を第１の側壁とし、前記第２のチャンバ部の前記側
    壁を第２の側壁とし、 前記基板搬入出口は前記第２の側壁に開口し、 前記ガス排気口は前記第１側壁に開口し、 前記第２の側壁の内壁の方が前記第１の側壁の内壁より
    も前記チャンバの内側に設けられており、 前記チャンバは、前記第２の側壁の上面が前記第１の側
    壁の内壁よりも内側に突出することによって形成される
    段差部を備え、 前記ガス規制手段は、少なくとも前記基板移動手段と前
    記第２の側壁と前記段差部とから構成されていることを
    特徴とする請求項２記載の基板処理装置
  4. 【請求項４】前記基板が前記基板移動手段に搭載されて
    少なくとも前記基板処理位置にある際には、前記基板の
    周囲から前記第１の側壁に向かって延在し前記第１の側
    壁との間に隙間を有するカバープレートを前記基板移動
    手段に搭載し、 前記処理ガスが前記基板上を流れた後、前記隙間を通り
    前記ガス排気口に流出するようにしたことを特徴とする
    請求項３記載の基板処理装置。
  5. 【請求項５】前記基板移動手段によって前記基板が前記
    段差部よりも前記基板搬入出位置側に移動した際には、
    前記カバープレートが前記段差部によって保持されるこ
    とを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
  6. 【請求項６】前記基板が前記基板移動手段に搭載されて
    少なくとも前記基板処理位置にある際には、前記カバー
    プレートが前記基板の周辺部を覆うように前記基板移動
    手段に搭載されていることを特徴とする請求項４または
    ５記載の基板処理装置。
  7. 【請求項７】前記基板移動手段が、基板搭載部と第３の
    側壁とを備え、 前記カバープレートと、前記基板移動手段の前記第３の
    側壁と、第１のチャンバ部の前記第１の側壁と前記段差
    部で、前記カバープレート下部の排気バッファ空間を構
    成することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記
    載の基板処理装置。
  8. 【請求項８】前記カバープレートと前記第１のチャンバ
    部の前記第１の側壁との間の前記隙間を前記カバープレ
    ートの周囲にわたって調整して、前記カバープレートと
    前記第１のチャンバ部の前記第１の側壁との間の前記隙
    間による排気量分布を前記カバープレートの周囲にわた
    って調整することにより、前記基板上を流れる前記反応
    ガスの流れの分布を調整することを特徴とする請求項４
    乃至７のいずれかに記載の基板処理装置。
  9. 【請求項９】前記基板移動手段に前記基板および前記カ
    バープレートを搭載した状態で前記基板移動手段を移動
    させることにより、前記ガス導入部と前記基板および前
    記カバープレートとの間の距離を調整することを特徴と
    する請求項４乃至８のいずれかに記載の基板処理装置。
  10. 【請求項１０】前記基板移動手段を移動させることによ
    って、前記カバープレートの前記段差部への脱着を可能
    としたことを特徴とする請求項４乃至９のいずれかに記
    載の基板処理装置。
  11. 【請求項１１】チャンバと、 ガス導入部と、 ガス排気口と、 基板搬入出口と、 前記チャンバ内の基板搬入出位置であって、前記基板搬
    入出口から前記チャンバ内に搬入された前記基板が位置
    すると共に、前記チャンバ内から前記基板搬入出口を経
    由して前記基板が搬出される際に前記基板が位置する前
    記基板搬入出位置と、前記チャンバ内で基板を処理する
    基板処理位置との間で前記基板を移動する基板移動手段
    と、を備えた基板処置装置であって、 前記ガス導入部と、前記基板処理位置、前記ガス排気口
    および前記基板搬入出口がこの順に配置され、 前記基板が前記基板移動手段に搭載されて少なくとも前
    記基板処理位置にある際には、前記基板の周囲から前記
    チャンバの側壁に向かって延在し前記チャンバの側壁と
    の間に隙間を有するカバープレートを前記基板移動手段
    に搭載し、 前記基板処理位置と前記基板搬入出位置との間に設けら
    れたカバープレート保持部であって、前記基板移動手段
    および前記基板移動手段に搭載された前記基板は通過さ
    せるが、前記基板移動手段に搭載された前記カバープレ
    ートは通過させずに保持する前記カバープレート保持部
    材をさらに備え、 前記基板移動手段によって前記基板が前記カバープレー
    ト保持部よりも前記基板搬入出位置側に移動した際に
    は、前記カバープレートが前記カバープレート保持部に
    よって保持されることを特徴とする基板処理装置。
  12. 【請求項１２】チャンバと、 ガス導入部と、 ガス排気口と、 基板搬入出口と、 前記チャンバ内の基板搬入出位置であって、前記基板搬
    入出口から前記チャンバ内に搬入された前記基板が位置
    すると共に、前記チャンバ内から前記基板搬入出口を経
    由して前記基板が搬出される際に前記基板が位置する前
    記基板搬入出位置と、前記チャンバ内で基板を処理する
    基板処理位置との間で前記基板を移動する基板移動手段
    とを備え、 前記ガス導入部と、前記基板処理位置、前記ガス排気口
    および前記基板搬入出口がこの順に配置され、 前記ガス排気口と前記基板搬入出口との間に、前記基板
    を処理する処理ガスが前記基板搬入出口に流れるのを規
    制するガス規制手段を設けた基板処理装置を用いて基板
    を処理する基板処理方法であって、 前記基板処理位置に前記基板を位置せしめた状態で前記
    ガス導入部より前記基板上に前記処理ガスを導入し前記
    基板上を流れたガスを前記ガス排気口より排気して前記
    基板を処理することを特徴とする基板処理方法。
  13. 【請求項１３】チャンバと、 ガス導入部と、 ガス排気口と、 基板搬入出口と、 前記チャンバ内の基板搬入出位置であって、前記基板搬
    入出口から前記チャンバ内に搬入された前記基板が位置
    すると共に、前記チャンバ内から前記基板搬入出口を経
    由して前記基板が搬出される際に前記基板が位置する前
    記基板搬入出位置と、前記チャンバ内で基板を処理する
    基板処理位置との間で前記基板を移動する基板移動手段
    とを備え、 前記ガス導入部と、前記基板処理位置、前記ガス排気口
    および前記基板搬入出口がこの順に配置され、 前記基板が前記基板移動手段に搭載されて前記基板処理
    位置にある際には、前記基板の周囲から前記チャンバの
    側壁に向かって延在し前記チャンバの側壁との間に隙間
    を有するカバープレートを前記基板移動手段に搭載し、 前記基板処理位置と前記基板搬入出位置との間に設けら
    れたカバープレート保持部であって、前記基板移動手段
    および前記基板移動手段に搭載された前記基板は通過さ
    せるが、前記基板移動手段に搭載された前記カバープレ
    ートは通過させずに保持する前記カバープレート保持部
    材をさらに備え、 前記基板移動手段によって前記基板が前記カバープレー
    ト保持部よりも前記基板搬入出位置側に移動した際に
    は、前記カバープレートが前記カバープレート保持部に
    よって保持される基板処理装置を用いて基板を処理する
    基板処理方法であって、 前記基板搬入出口より基板を搬入する工程と、 その後、前記基板移動手段に前記基板を搭載した状態で
    前記基板移動手段を前記基板処理位置まで移動させる途
    中で前記カバープレート保持手段に保持されている前記
    カバープレートを前記基板移動手段に搭載し、その後前
    記基板および前記カバープレートを搭載した前記基板移
    動手段によって前記基板を前記基板処理位置まで移動さ
    せる工程と、 その後、前記基板処理位置において前記ガス導入部より
    前記処理ガスを前記基板上に供給し、前記処理ガスが前
    記基板上を流れた後、前記隙間を通り前記ガス排気口に
    流出するようにして前記基板を処理する工程と、 その後、前記基板および前記カバープレートを搭載した
    前記基板移動手段によって前記基板を前記基板搬入出位
    置に移動させる途中で前記カバープレートを前記基板移
    動手段からはずして前記カバープレート保持部に保持さ
    せ、その後前記基板移動手段によって前記基板を前記基
    板搬入出位置まで移動させる工程と、 を備えることを特徴とする基板処理方法。
  14. 【請求項１４】チャンバと、 ガス導入部と、 ガス排気口と、 半導体ウエハ搬入出口と、 前記チャンバ内の半導体ウエハ搬入出位置であって、前
    記半導体ウエハ搬入出口から前記チャンバ内に搬入され
    た前記半導体ウエハが位置すると共に、前記チャンバ内
    から前記半導体ウエハ搬入出口を経由して前記半導体ウ
    エハが搬出される際に前記半導体ウエハが位置する前記
    半導体ウエハ搬入出位置と、前記チャンバ内で半導体ウ
    エハを処理する半導体ウエハ処理位置との間で前記半導
    体ウエハを移動する半導体ウエハ移動手段とを備え、 前記ガス導入部と、前記半導体ウエハ処理位置、前記ガ
    ス排気口および前記半導体ウエハ搬入出口がこの順に配
    置され、 前記ガス排気口と前記半導体ウエハ搬入出口との間に、
    前記半導体ウエハを処理する処理ガスが前記半導体ウエ
    ハ搬入出口に流れるのを規制するガス規制手段を設けた
    半導体ウエハ処理装置を用いて半導体ウエハを処理する
    工程であって、 前記半導体ウエハ処理位置に前記半導体ウエハを前記半
    導体ウエハ移動手段によって位置せしめた状態で前記ガ
    ス導入部より前記半導体ウエハ上に前記処理ガスを導入
    し前記半導体ウエハ上を流れたガスを前記ガス排気口よ
    り排気して前記半導体ウエハを処理する工程を備えるこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
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