TWI248130B - Semiconductor or liquid crystal manufacturing apparatus - Google Patents

Description

1248130 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種在反應容器内具備用以保持被處理物 並予以加熱之機構的半導體或液晶製造裝置，尤其是關於 一種CVD裝置、電漿CVD裝置、蝕刻裝置、電漿蝕刻裝置 等的半導體或液晶製造裝置。 【先前技術】 在半導體晶圓上進行蝕刻或成膜的情況，一般係使用反 應控制性優越的單片式之半導體製造裝置。半導體晶圓係 載置於配置在反應容器内的保持體之表面上，並以原狀態 靜態放置，或機械式固定，或對内藏於保持體内的電極附 加電壓而利用靜電力來夾緊，再固定於保持體上。 被保持的半導體晶圓，為了要將CVD(化學氣相沉積）、電 漿CVD等、或是蝕刻、電漿蝕刻等之成膜速度或蝕刻速度 維持均等，而需嚴密控制其溫度。為了進行該嚴密的溫度 控制，而需依内藏於保持體内的電阻發熱體來加熱保持 體，且利用始自其表面的傳熱而將半導體晶圓加熱至指定 溫度。 保持體係在被處理物保持表面以外之部分上利用筒狀構 件而支持，並設置於反應容器内。又，埋設於保持體内的 電阻發熱體、RF電極、靜電夾緊電路等，係於保持體之被 處理物保持表面以外之部分上的電極上連接有拉出線，並 自外部供給電力。另外，保持體，係由具備耐熱性、絕緣 性、耐蝕性的材料，例如氮化鋁或氮化矽之陶瓷等所構成。 83917 1248130 筒狀構件，係由具備耐熱性、耐蝕性之上述陶瓷、或是鎢 (W)或鉬（Mo)或對之施予耐蝕性被覆的金屬等所構成。 在上述習知半導體製造裝置中，由於係採用鹵素系等腐 蝕性高的氣體以作為用於CVD或蝕刻等中的反應氣體，所 以電阻發熱體等纟電極或拉出線係收納在安裝於保持體上 的筒狀構件内，且將該等的兩端以氣密方式與保持體密封 於反應容器内並以不接觸腐蝕性氣體的方式來加以保護。 然而，筒狀構件内雖隔離了腐蝕性氣體，但是卻因暴露 於大氣壓空氣之氧化性環境中，而無法避免電極之氧化。鲁 例如，在將保持體加熱至60(TC並對被處理物進行CVD反應 的h況，由於安裝在保持體背面上的電極亦在約6〇〇 t下暴 露於氧化性環境中，所以有必要施予耐氧化性密封加以保 護。 又，在保持體上所產生的熱除了會對被處理物加熱外， 其一邵分亦會透過筒狀構件而浪費散逸，且會因自筒狀構 件表面朝充滿於内部空間之空氣傳熱而消失。再者，筒狀 構件與反應容器之間係利用0形環進行氣密密封，且為了要籲 保護該Ο形環而需強制冷卻至20(rc以下，故而該冷卻部分 會使熱浪費失去。因此，保持體之溫度會在筒狀構件之安 裝部大幅降低，且保持體全表面上的均熱性不易維持，且 浪費的消耗電力量會過大。 又’由於保持體係被加熱至例如3〇〇〜8〇〇之高溫，另一 方面，用以支持保持體之筒狀構件的端部係如上所述強制 冷部至200。(：以下，所以在筒狀構件上於長度方向會因溫度 83917 1248130 差而有熱應力。當過度加大熱梯度時，由於脆性材料之陶 瓷製的旖狀構件會破裂，所以筒狀構件不得不做成例如 mm左右的長度。 無法如金屬般依熔解與固化而製作，且只能依成型與燒 結而製作的陶瓷製之筒狀構件，由於係做得越長其製造良 率就會越加大幅降低，且要在較長之筒狀構件内施予電極 <耐氧化密封的作業非常困難，所以良率會降低並造成成 本提昇之主要原因。又，由於係將安裝較長之筒狀構件的 保持體收容於内部，所以要做到反應容器之小型化亦困難。 上述之習知問題點並非只出現在半導體製造裝置中，即 使在為了保持並加熱被處理物而將埋設有電阻發熱體之保 持體氣密式地支持於反應容器内的液晶製造裝置中，亦具 有同樣的問題。 【發明内容】 本發明係有鑑於該種習知情事，而提供一種即使不施予 耐氧化性密封或耐腐蝕性密封仍可防止設於保持體背面上 的電極之氧化及腐蝕，而且可維持保持體之均熱性且抑制 浪費的電力消耗，同時可謀求裝置之小型化及製造成本之 減低的半導體或液晶製造裝置。 為了達成上述目的，本發明提供一種半導體或液晶製造 裝置，其特徵為在供給有反應氣體之反應容器内，具備將 被處理物保持於其表面上並予以加熱的陶瓷保持體，且包 含有：筒狀支持構件，其一端除該被處理物保持表面以: 其餘支撐陶瓷保持體，另一端固定於反應容器 ^ 4分 83917 1248130 上；供給管，於筒狀支持構件之内侧空間内供給惰性氣體； 以及排氣管及排氣泵，自筒狀支持構件之内侧空間内排出 惰性氣體。供給有反應氣體的反應容器内，係維持於8 kPa 左右之低壓狀態。 在上述本發明之半導體或液晶製造裝置中，上述筒狀支 持構件之内側空間内的惰性氣體環境較佳者係〇 1 MPa (J氣 壓）未滿。更佳者為，上述筒狀支持構件之另一端與反應容 器之一部分之間並沒有氣密密封。 上述本發明之半導體或液晶製造裝置，較佳者為，上述 惰性氣體供給管係開口於陶瓷保持體附近，且惰性氣體排 氣管係開口於反應容器底部附近，而筒狀支持構件之内侧 空間内的惰性氣體環境係從陶瓷保持體侧朝向反應容器底 部側慢慢變成低壓者。 又，上述本發明之半導體或液晶製造裝置，較佳者為， 上述惰性氣體供給管與惰性氣體排氣管係開口於反應容器 底部附近，而惰性氣體排氣管内之惰性氣體環境係從筒狀 支持構件側朝向排氣泵慢慢變成低壓者。 更且，上述本發明之半導體或液晶製造裝置，較佳者為， 在上述筒狀支持構件内的陶資保持體與反應容器底部之間 具有隔板’惰性氣體供給管係開口於隔板與陶资保持體之 間的μ ’惰性氣體排氣管係開口於隔板與反應容器底部 之間，同時於隔板上具有惰性氣體通氣口。 上述本發明之半導體或液晶製造裝置，較佳者為，自上 述筒狀支持構件之内側空間内排出惰性氣體的惰性氣體排 83917 1248130 氣管、及自反應容器内排出反應氣體的反應氣體排氣管係 在中途匯合，且共有排氣泵。再者，自上述筒狀支持構件 <内侧空間内排出惰性氣體的惰性氣體排氣管、及自反應 谷器内排出反應氣體的反應氣體排氣管，亦可為一部分形 成一層構造。 【實施方式】 在本發明之半導體或液晶製造裝置中，例如圖1所示，係 利用陶瓷製之筒狀支持構件3將陶瓷保持體2支持於反應容 器1内，同時設置惰性氣體供給管4及惰性氣體排氣管5，邊鲁 在同狀支持構件3内供給惰性氣體，而邊同時利用排氣泵6 進行排氣。在設於對電阻發熱體7提供電力用之陶瓷保持體 耆面上的私極8、及連接於電極8上的拉出線9，係收納在 筒狀支持構件3内，並自反應容器丨之一部分朝系統外拉 出作為被處理體之矽晶圓10，係如圖1所示地保持於陶瓷 保持體2表面上，而反應性氣體係透過反應性氣體供給管11 導入反應容器1内，且利用排氣泵13自反應氣體排氣管12進 行排氣。 · 如上所述，藉由進行惰性氣體之供給與排氣，即可將其 兩騎在陶瓷保持體2與由反應容器〗所閉鎖的筒狀支持構件 3《内側2間維持於惰性氣體環境中，且可防止包含反應容 器1内之_素等腐茲性氣體的反應氣體侵入筒狀支持構件3 内、及氧化性每境之空氣自裝置外侵人筒狀支持構件3内的 情形。 如此，藉由將筒狀支持構件3内之環境，設為非為反應氣 83917 -10- 1248130 體或芝氣之惰性氣體環境，由於設在陶瓷保持體2背面上的 電極8即可由惰性氣體所保護，且即使暴露在高溫下亦無遭 腐钱或氧化之虞，所以沒有必要施予耐腐蝕性密封或耐氧 化性密封。 惰性氣體，雖可為不引起如使電極構成材料劣化之反應 的氣體’但是亦可使用如氦（He)、氖（Ne)、氬（Ar)、氪（Kr)、 氤（Xe)、氡（Rn)之稀釋族元素、或氮（ν2)氣體等，尤其是從 成本等的觀點來看則較佳為氮（Ν2)或氬（Ar)。 又’藉由將筒狀支持構件内之惰性氣體環境維持於〇 J MPa (1氣壓）未滿的低壓狀態，即可減少自筒狀支持構件之 表面透過周圍之環境的熱傳導。再者，如以往雖亦可利用〇 形環等以氣密方式密封筒狀支持構件與反應容器之間，但 是並不一定需要進行氣密密封。當以氣密方式密封反應容 器與筒狀支持構件之間時，由於自筒狀支持構件至反應容 器之熱的散逸變多，且陶瓷保持體之均熱性降低，並與能 量之浪費息息相關，所以較佳者係不進行氣密密封。 因而，藉由將筒狀支持構件内之惰性氣體環境維持於〇·1 MPa (1氣壓）未滿的低壓狀態、及不利用〇形環等以氣密方 式密封反應容器與筒狀支持構件之間，即可抑制自筒狀支 持構件至周圍之環境或反應容器之熱的散逸，同時沒有必 要為了要保護〇形環而強制冷卻至約200°C以下，可提高陶 瓷保持體之均熱性，且可大幅抑制熱之浪費的消耗，故亦 可大幅減少消耗電力量。 又，由於沒有必要利用0形環等以氣密方式密封反應容器 83917 -11 - 1248130 與筒狀支持構件之間，所以沒有必要將反應容器與筒狀支 持構件所接觸的部分之溫度強制冷卻至約20(rc以下。因 此，反應容器與筒狀支持構件所接觸的部分之溫度，只要在 反應容器之耐熱性（例如，若為鋁（A1)則為熔點66〇它未滿） 以下即可。結果，加在陶瓷製之筒狀支持構件之長度方向 上的熱應力可大幅緩和’且可將筒狀支持構件形成比習知 物更短’並可謀求大幅的製造成本之減低及包含反應容器 的裝置之小型化。 其次，根據圖式說明本發明之半導體或液晶製造裝置的_ 幾個具體例。首先，在圖1所示之裝置中，插入於筒狀支持 構件3内的惰性氣體供給管4係在陶瓷保持體2之附近開 口，而惰性氣體排氣管5係開口於反應容器丨之底部附近。 因此，筒狀支持構件3内之惰性氣體環境，係在〇 Λ Mpa(1 氣壓）未滿，且可以自存在有電極8之陶瓷保持體2側朝向反 應容器1之底部側慢慢變成低壓的方式，製造出惰性氣體之 壓力分布。 利用該惰性氣體之壓力分布，可有效率地防止腐蝕氣體· 或空氣侵入筒狀支持構件3内，且電極8沒有經常因籠罩在 惰性氣體環境下而腐蝕或氧化之虞。因而，由於沒有必要 對電極8施予耐腐蝕性密封或耐氧化性密封，且亦可提高製 造良率’所以可大幅減低整體的成本。 又，圖2所示的裝置，係將惰性氣體供給管4與惰性氣體 排氣管5同時開口於反應容器丨之底部附近。因此，筒狀支 持構件3内之惰性氣體環境，係社1Mpa〇氣壓）未滿，且 83917 -12- 1248130 惰性氣體排氣管5内之惰性氣體環境可以自筒狀支持構件3 侧朝向排氣泵6慢慢變成低壓的方式，製造出惰性氣體之壓 力分布。 因此，反應容器1之底部附近的筒狀支持構件3内之惰性 氣體環境的壓力高於反應容器1内之反應氣體的壓力，而可 有效防止反應氣體自反應容器1之底部侵入、或空氣自排氣 泵6側侵入。由於即使自反應容器1内開始微量擴散腐蝕性 之反應氣體，亦可立即自惰性氣體排氣管5通過排氣泵6排 出，所以沒有電極8因經常籠罩在惰性氣體環境下，而腐蚀 或氧化之虞。因而，即使在圖2之裝置中，亦可期待與上述 圖1之情況同樣的效果。 另外’在反應各為内及同狀支持構件内以惰性氣體置換 之後只要排出已供給的惰性氣體，排氣泵就不需要那麼大 的排氣能力。因此，如圖3所示，藉由惰性氣體排氣管5、 及將供至反應容器1内之反應氣體排出的反應氣體排氣管 12在中途匯合，且使之共有本來分別設置的排氣泵，並彙 集於1台的排氣泵14中，即可刪減設置空間。 又，在惰性氣體排氣管與反 泵之情況，如圖4所示，更可將惰性氣體排氣管5與反應氣 體排氣管12之一部分形成二層構造。藉由形成二層構造之 配管由於會產生抽氣效應，所以可有效地防止反應容器1内 之腐蝕性的反應氣體侵入筒狀支持構件3内。 再者，本發明之半導體或液晶製造裝置的另—1體例， 係如圖5所示’可在筒狀支持構件3内於陶完保持體^反應 83917 -13- 1248130 容器1之底部之間設有隔板15，使惰性氣體供給管4開口於 隔板15與陶瓷保持體2之間的空間，且貫穿隔板15而設置惰 性氣體通氣口 16,使惰性氣體排氣管5開口於隔板15與反應 容器1之底部之間。 在該圖5所示的裝置中，由於係在筒狀支持構件3之内側 由隔板15與陶瓷保持體2所區劃的狹窄空間内供給惰性氣 體’所以設於陶瓷保持體2背面上的電極8可更完全地由惰 性氣體所保護，亦可防止極微量的腐蝕氣體侵入耐腐蝕性 或耐氧化性較低的電極8，且可更加延長電極8之壽命。在_ 上述中，雖係參照附圖說明本發明，但是零件之組合、配 置只要在本案發明之範圍内均可作適當變更。 另外，本發明中之陶瓷保持體及筒狀支持構件，較佳者 係由選自氮化鋁、氮化碎、碳化碎、氧化鋁之陶瓷材料所 構成。另外，以下之實施例、比較例中，係使用矽晶圓作 為被處理物。又，供給有反應氣體的反應容器内，係維持 於8 kPa左右的低壓狀態。 實施例1 · 在氮化鋁（A1N)粉末中，添加以ain粉末重量為基礎，且 〇.5重量％之氧化釔（Υβο以作為燒結助劑，進而添加有機黏 結劑並在分散混合之後，利用嘴霧乾燥法成粒。使用所得 的成粒粉末’將燒結後之尺寸成為直徑35〇 mmX厚度1〇 mm 之形狀A的成形體，利用單軸壓製法成形2片。又，使用相 同的成粒粉末’將燒結後之尺寸成為外徑8〇 mm、内徑75 mm、長度100 mm之形狀B的成形體，利用CIP(冷靜水壓壓 83917 -14- 1248130 製）法成形1片。 形狀A之成形體’係於其表面形成寬度45 mm、深度2.5 mm之溝槽後，在800°c之氮氣流中脫脂。溝槽内置入鉬（M〇) 線圈並重疊2片之成形體，且在氮氣流中在19〇(rc下以9 8 MPa(100 kgf/cm2)之壓力熱壓製燒結2小時。對所得的燒結 體之表面利用鑽石顆粒進行研磨，使其於背面露出鉬（M〇) 線圈之端部並設置電極，以形成A1N製之陶瓷保持體。 另一方面，形狀B之成形體，係在800°C之氮氣流中脫脂， 且在氮氣流中在1900。(：下燒結6小時，以形成A1N製之筒狀 支持構件。以電極進入該筒狀支持構件之内部的方式設定 上述陶瓷保持體，並在1850°C下以9.8MPa(100kgf/cm2)之 壓力熱壓製接合2小時。之後，在陶瓷保持體背面之電極上 利用銀（Ag)焊料接合鉬（M〇)製之拉出線。 如圖1所示’雖將接合有該筒狀支持構件3之一端的陶瓷 保持體2置入CVD裝置之反應容器1内，且將筒狀支持構件3 之另一端利用夾板（clamp)固定在反應容器1之底部，但是並 未施予〇形環等的氣密密封。在筒狀支持構件3内將惰性氣 體供給管4插入至陶瓷保持體2之附近為止，且在中途具備 排氣泵6的惰性氣體排氣管5係插入反應容器1之底部附近。 邊自惰性氣體供給管4將N2氣體供至筒狀支持構件3内， 而邊利用惰性氣體排氣管5予以排氣，以將筒狀支持構件3 内保持於0.1 MPa (1氣壓）未滿。邊自反應氣體供給管11將作 為反應氣體之TiCl4 + NH3流入反應容器1内，而邊利用具備 排氣泵13之反應氣體排氣管12予以排氣，且藉由自拉出線9 83917 -15 - 1248130 供給電力並利用電阻發熱體7而將陶瓷保持體2加熱至6〇〇 t (以熱電偶17測定），以在載置於被處理物保持表面上的晶 圓10上蒸鍍TiN。 备忒ΤιΝ蒸鍍測試，係在製作5台相同的cVD裝置並長期 間實施時，則即使在經過1〇〇〇小時後，5台完全不會發生筒 狀支持構件之破裂或電極之腐蝕等的不良情形。另外，在 習知之CVD裝置中為了要利用密封用〇形環之冷卻來緩和 熱應力而使用了長度3〇〇 mm之筒狀構件，相對於此，本實 施例之CVD裝置的筒狀支持構件之長度可為1〇〇 mm，且該 邵分可使反應容器小型化。 比較例1 雖係以與上述實施例1同樣的手法，製作a1n製之陶瓷保 持體與筒狀支持構件，但是筒狀支持構件係將其長度設為 與習知同樣的300 mm 〇 由於使用該陶瓷保持體與筒狀支持構件以構成CVD裝 置，且收納較長的筒狀支持構件所以只將反應容器之高度 增向250 mm。筒狀支持構件之另一端係使用〇形環而氣密 翁封於反應容器底部，且利用水冷卻維持於15〇。又，電 極部分係進行玻璃密封並進行耐氧化處理，而筒狀支持構 件内係設在大氣壓之空氣環境。 利用與實施例1相同的方法，在600 °C下進行TiN蒸鍍測 試。當將上述實施例1之消耗電力當作1〇〇%時，該比較例1 之消耗電力就為180%。又，在製作5台相同的裝置，且實 施長期間之TiN蒸鍍處理測試時9分別經過5〇〇小時及經過 83917 •16- 1248130 000小時之後，會有1台因從電極之玻璃密封不完全的部分 進行氧化而無法供給電力。 ίΜΜΙ 以與實施例1相同的方法製作Α1Ν製之陶瓷保持體與筒狀 支持構件。除了使用該等的陶瓷保持體與筒狀支持構件， 且將圖2所示之CVD裝置，即惰性氣體供給管4在筒狀支持 構件3内開口於反應容器丨之底部附近外，其餘製作與實施 例1(圖1)相同的裝置。另外，筒狀支持構件3之另一端係利 用夾板固定在反應容器1内之底部，且不進行〇形環等的氣 密密封。 邊在_狀支持構件3内供給N2氣體而邊排氣，並將筒狀支 持構件3内保持於〇·ι MPa(1氣壓）未滿。藉由邊在反應容器 1内現入TiClcNH3而邊排氣，且將陶瓷保持體2加熱至6〇〇 C以在載置於被處理物保持表面上的晶圓1〇上蒸鍍TiN。 為TiN蒸鍛測试的結果’將上述實施例1當作1⑼％時的消 耗電力為100%。又，在製作5台相同的裝置，且實施長期 間之TiN蒸鍍處理測試時，即使在經過1〇〇〇小時之後，5台 句仍不會發生筒狀支持構件之破裂或電極之腐餘等的不良 情形。 f施例3 以與實施例1相同的方法製作A1N製之陶瓷保持體與筒狀 支持構件。除了使用該等的陶瓷保持體與筒狀支持構件， 且圖3所示之CVE)裝置，即利用Y型接頭連接惰性氣體排氣 T 5與反應氣體排氣管12並使之匯合，在其下游連接丨台之 83917 -17- !24813〇 排氣泵14以外，其餘製作與實施例丨（圖i)相同的裝置。另 外’筒狀支持構件3之另一端係利用夾板固定在反應容器1 内之底邵’且利用金屬密封進行氣密密封。 邊在筒狀支持構件3内供給N2氣體而邊排氣，並將筒狀支 持構件3内保持於〇.iMPa(l氣壓）未滿。藉由邊在反應容器 1内流入T1CU+NH3而邊排氣5且將陶瓷保持體2加熱至6〇0 C ’以在載置於被處理物保持表面上的晶圓丨〇上蒸鍍TiN。 為ΤιΝ蒸鍍測試的結果，將上述實施例1當作i〇〇%時的消 耗電力為120%。又，在製作5台相同的裝置，且實施長期 間之ΤιΝ蒸鍍處理測試時9即使在經過1〇〇〇小時之後，$台 均仍不會發生筒狀支持構件之破裂或電極之腐蝕等的不良 情形。 貪施例4 以與貪施例1相同的方法製作A1N製之陶瓷保持體與筒狀 支持構件。使用該等的陶瓷保持體與筒狀支持構件，製作 與上述實施例3(圖3)相同的CVD裝置。但是，筒狀支持構件 另一端雖係利用夾板固定在反應容器1内之底部，但是 並/又有進行〇形環或金屬密封的氣密密封。 邊在同狀支持構件3内供給N2氣體而邊排氣，並將筒狀支 持構件3内保持於0.1MPa(l氣壓）未滿。藉由邊在反應容器 1内*ATiCU. NH3而邊排氣，且將陶瓷保持體2加熱至6〇〇 C以在載置於被處理物保持表面上的晶圓丨〇上蒸鍍TiN。 mhN蒸鍍測試的結果，將上述實施例1當作1〇〇%時的消 耗包力為1 〇〇%。又，在製作5台相同的裝置，且實施長期 83917 -18- 1248130 間之TiN蒸鍍處理測試時，即使在經過1〇〇〇小時之後，5台 均仍不會發生筒狀支持構件之破裂或電極之腐蝕等的不良 情形。 實施例5 以與實施例1相同的方法製作A1N製之陶瓷保持體與筒狀 支持構件。除了使用該等的A1N製之陶瓷保持體與筒狀支持 構件，且自圖4所示之CVD裝置，即惰性氣體排氣管5與反 應氣體排氣管12自反應容器1之侧壁部拉出並形成二層構 造’且於其下游設置1台之排氣泵14以外，其餘製作與上述 貫施例2(圖2)相同的裝置。另外，筒狀支持構件3之另一端 雖係利用夾板固定在反應容器1内之底部，但是並沒有進行 0形環等的氣密密封。 邊在湾狀支持構件3内供給N2氣體而邊排氣，並將筒狀支 持構件3内保持於〇j MPa (1氣壓）未滿。藉由邊在反應容器 1内/瓦入TiCU+NH3而邊排氣，且將陶瓷保持體2加熱至6〇〇 C ’以在載置於被處理物保持表面上的晶圓1〇上蒸鍍TiN。 忒TiN蒸鍍測試的結果，將上述實施例1當作1 〇〇%時的消 耗電力為100%。又，在製作5台相同的裝置，且實施長期 間之TiN蒸鍍處理測試時，即使在經過1〇〇〇小時之後，5台 均仍不會發生筒狀支持構件之破裂或電極之腐蝕等的不良 情形。 f施例6 以與貫施例1相同的方法製作A1N製之陶瓷保持體與筒狀 支持構件。使用該等的A1N製之陶瓷保持體與筒狀支持構 83917 •19- 1248130 件’製作圖5所示的CVD裝置。另外，筒狀支持構件3之另 —端係利用夾板固定在反應容器丨内之底部，不進行〇形環 等的氣密密封。 更具體說明，該圖5之CVD裝置，雖係在筒狀支持構件3 内水平設置隔板15,惰性氣體供給管4係貫穿隔板15而開口 於陶瓷保持體2之附近，且在隔板15上設置惰性氣體通氣口 16，但是其他的構成與圖3之裝置相同。另外，隔板15與筒 狀支持構件3之内周壁之間、隔板15與惰性氣體供給管4及 惰性氣體通氣口 16之間，係分別以軟化點為800°C之玻璃進 行氣密密封。 邊在筒狀支持構件3内供給N2氣體而邊排氣，並將筒狀支 持構件3内保持於〇.1 MPa (1氣壓）未滿。藉由邊在反應容器 1内現入TiCU+NH3而邊排氣，且將陶瓷保持體2加熱至600 C ’以在載置於被處理物保持表面上的晶圓1〇上蒸鍍TiN。 該TiN蒸鍍測試的結果，將上述實施例1當作ι〇〇%時的消 耗電力為100%。又，在製作5台相同的裝置，且實施長期 間之TiN蒸鍍處理測試時，即使在經過2〇〇〇小時之後，5台 均仍不會發生筒狀支持構件之破裂或電極之腐蝕等的不良 情形。 复}例7 除取代陶瓷材料以外其餘以與上述實施例1相同的方法， 製作陶瓷保持體與筒狀支持構件。亦即，在氮化矽（Si3N4) 粉末中，添加以ShN4粉末重量為基礎，且3重量％之氧化I乙 (Y2〇3)及2重置％之氧化銘（AI2O3)以作為燒結助劑，進而添 ^3917 -20- 1248130 加有機黏結劑並分散混合，再利用噴霧乾燥法成粒。除了 使用所得的成粒粉末，將燒結條件在氮氣流中設為1 750 C 4小時以外其餘利用與實施例1相同的方法，製作si3N4 製之陶瓷保持體與筒狀支持構件。 又，在碳化矽（SiC)粉末中，添加以Sic:粉末重量為基礎， 且2重量％之碳化硼重量％之碳（c)以作為燒結助 劑’進而添加有機黏結劑並分散混合，再利用喷霧乾燥法 成粒。除了使用所得的成粒粉末，將燒結條件在氬氣流中 设為2000 C、7小時以外其餘利用與實施例1相同的方法， 製作SiC製之陶瓷保持體與筒狀支持構件。 再者’在氧化鋁（Al2〇3)粉末中，取得以ai2o3粉末重量為 基礎，且2重量％之氧化鎂（Mg0)以作為燒結助劑，進而添 加有機黏結劑並分散混合，再利用噴霧乾燥法成粒。除了 使用所得的成粒粉末，將燒結條件在氮氣流中設為15〇〇 °C、3小時以外其餘利用與實施例1相同的方法，製作Al2〇3 製之陶瓷保持體與筒狀支持構件。 使用上述Si^4製、SiC製、及Al2〇3製之各陶瓷保持體與 各甸狀支持構件，分別製作與上述實施例1 (圖1)相同的C VD 裝置。另外，即使在任一種的裝置中，筒狀支持構件3之另 一端亦利用夾板固定在反應容器1之底部，且不進行〇形環 等的氣密密封。 在各CVD裝置中，邊在筒狀支持構件3内供給沁氣體而邊 排氣，並將筒狀支持構件3内保持於0.1 MPa (1氣壓）未滿。 藉由邊在反應容器1内流入TiCl4+NH3而邊排氣，且將陶瓷 83917 -21 - 1248130 保持體2加熱至600°C，以在載置於被處理物保持表面上的 晶圓10上蒸鍍TiN。 该ΤιΝ蒸鐘測試的結果，將上述實施例1當作1 〇〇%時的消 耗電力，係在任一個裝置中均為1〇〇%。又，分別在製作5 台相同的裝置，且實施長期間之TiN蒸鍍處理測試時，即使 在經過1000小時之後，各5台均分別不會發生筒狀支持構件 之破裂或電極之腐蝕等的不良情形。 (產業上之可利用性） 若依據本發明’料提供—種即使不施予耐氧化性密封 或植性密封仍可防止設於陶资保持體背面上的電極之 氧化或腐触，而且可維持陶资保持體之均熱性且消除浪費 的電力消耗之半㈣或液晶製造裝置，而且可謀求裝置之 小型化及製造成本之減低。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示本發明丰導體_彳生壯 、 干导Ik襞置 < 一具體例的概略剖 視圖。

圖2係顯示本發明半導體製造 目蝴A ^< 另一具體例的概略 副視圖。 圖3係顯示本發明半導㈣μ置共有排氣系之一具體 例的概略剖視圖。 圖4係顯示本發明半導體製造裝置具備三層構造之排氣 管之一具體例的概略剖視圖。 圖5係顯示本發明半導體製 表&裝置 < 另一具體例的概略 剔視圖。 83917 -22- 1248130 【圖式代表符號說明】 1 反應容器 2 陶瓷保持體 3 筒狀支持構件 4 惰性氣體供給管 5 惰性氣體排氣管 6、13、14 排氣泵 7 電阻發熱體 8 電極 9 拉出線 10 砍晶圓 11 反應氣體供給管 12 反應氣體排氣管 15 隔板 16 惰性氣體通氣口 17 熱電偶 -23 - 83917

Claims (1)

1. 'A. 紐104238號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(94年8月） 拾、申請專利範圍： 1. 一種半導體或液晶製造裝置，其特徵為在供給有反應氣 體之反應容器内，具備將被處理物保持於其表面上並予 以加熱的陶瓷保持體，且包含有： 筒狀支持構件，其一端除該被處理物保持表面以外其 餘支搏陶资保持體’另一端固定於反應容器之一部分上； 供給管，於筒狀支持構件之内側空間内供給惰性氣 體；以及 排氣管及排氣泵，自筒狀支持構件之内側空間内排出 惰性氣體。 2·如申請專利範圍第丨項之半導體或液晶製造裝置，其中， 上述筒狀支持構件之内侧空間内的惰性氣體環境係〇1 MPa (1氣壓）未滿。 3·如申請專利範圍第1或2項之半導體或液晶製造裝置，其 中，上述筒狀支持構件之另一端與反應容器之一部分之 間並沒有氣密密封。 4.如申請專利範圍第丨或2項之半導體或液晶製造裝置，其 中，上述惰性氣體供給管係開口於陶资保持體附近，且 惰性氣體排氣管係開口於反應容器底部附近，而筒狀支 持構件之内側空間㈣惰性氣體環境係從心保持體側 朝向反應容器底部側慢慢變成低壓者。 5·如申請專利聋I圍第⑻項之半導體或液晶製造裝置，其 中，上述惰性氣體供給管與惰性廣 、 、M f生轧髌排氣管係開口於反 應各器底邵附近，而惰性氣骨.姑名总 83917-940826.doc 彳^把排乳官内之惰性氣體環境

   6. 9. 係從筒狀支持構件侧朝向排氣泵慢慢變成低壓者。 如申請專利範圍第1或2項之半導體或液晶製造裝置，其 中，在上述筒狀支持構件内的陶资保持體與反應容器底 部之間具有隔板，惰性氣體供給管係開口於隔板與陶資 保持體之間的惰性氣體排氣管㈣口於隔板與反 應容器底部之間，同時於隔板上具有惰性氣體通氣口。 如申請專利範圍第1或2項之半導體或液晶製造裝置，其 中’自上述筒狀支持構件之内侧空間内排出惰性氣體的 雜氣體排氣管、及自反應容器内排出反應氣體的反應 氣體排氣管係在中途匯合，且共有排氣泵。 如申請專利範圍第7項之半導體或液晶製造裝置，其中， 自上述筒狀支持構件之内側空間内排出惰性氣體的惰性 =體：氣管、及自反應容器内排出反應氣體的反應氣體 排氣言，係一部分形成二層構造。 如申請專利範圍第丨或2項之半導體或液晶製造裝置，其 Γ上述陶聽持體及筒狀支持構件，係由選自氮化鋁、、 虱化矽、碳化矽、氧化鋁之陶瓷材料所構成。 83917-940826.doc -2-