用于制造半导体的设备制造技术

本发明专利技术提供一种半导体装置制造设备，其包含：腔室，其包含反应空间；衬底安置单元，其经配置以在所述腔室内安置衬底；第一加热单元，其经配置以用光学方式加热所述反应空间且安置在所述腔室下方；第二加热单元，其经配置以通过电阻性加热来加热所述反应空间且安置在所述腔室上方；以及等离子体产生单元，其经配置以在所述反应空间中产生等离子体。由于所述设备使用安置在所述腔室上方的所述等离子体产生单元产生所述等离子体，所以可在一单个腔室中同时执行基于加热的沉积工艺和基于等离子体的蚀刻工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制造半导体装置的设备，且更明确地说，涉及一种能够使用彼 此独立操作的多个能量源同时执行蚀刻和沉积工艺的半导体装置制造设备。
技术介绍
一般来说，在高于大约700'C的高温下执行制造半导体装置的工艺。工艺温度在制 造半导体装置的工艺中充当非常重要的因素。具体地说，生长半导体薄膜的工艺中的温 度成为调整薄膜的生长厚度以及薄膜的生长特性的分量。在常规的半导体装置制造设备中，在安置衬底的衬底安置单元中安置热线，其中所 述热线充当热源。接着，将衬底安置单元加热到高温，且因此通过衬底安置单元的上部 加热衬底。通过将工艺气体供应到经加热衬底的表而上来在所述衬底上生长薄膜。然而， 在此情况下，难以均匀地加热衬底。当将工艺气体供应到腔室中时，所述腔室的内部温 度由具有较低温度的工艺气体局部改变，且腔室中的温度变化使得衬底表面处的温度不 均匀。因此，最近，己引入一种衬底处理设备，其通过用安置在腔室的反应空间外部的 加热单元加热腔室中的反应空间来最小化温度变化。然而，在用于生长半导体薄膜的常规半导体装置制造设备的情况下，由于在装载到 腔室中的衬底的表面上形成薄膜，所以必须在形成薄膜之前从衬底表面移除外来物质。 因此，使用单独的清洁设备移除衬底表面上的外来物质，且接着将经清洁的衬底转移到 腔室中以进而形成薄膜。但是，在将经清洁的衬底从清洁设备转移到腔室中期间，在衬 底表面上形成浅原生氧化物层，且因此衬底上所形成的薄膜的质量受原生氧化物层破 坏。为了移除原生氧化物层，常规的半导体装置制造设备采用通过增加腔室内的加热温 度来燃烧衬底上的原生氧化物层的方法。结果，衬底受到热损坏。
技术实现思路
为了克服以上缺点，本专利技术提供-种半导体装置制造设备，其通过使用等离子体移 除衬底表面上的原生氧化物层且使用安置在腔室上方和下方的加热源均匀加热腔室中 的反应空间来形成薄膜，使得有可能在衬底上形成具有良好质量的薄膜，以最小化衬底 的热损坏，且最小化等离子体产生单元与加热单元之间的热或电干扰。4根据本专利技术的一方面，提供一种用于制造半导体装置的设备，其包含腔室，其包 含反应空间；衬底安置单元，其经配置以在所述腔室内安置衬底；第一加热单元，其经 配置以用光学方式加热所述反应空间且安置在所述腔室下方；第二加热单元，其经配置 以通过电阻性加热来加热所述反应空间且安置在所述腔室上方;'以及等离子体产生单 元，其经配置以在所述反应空间中产生等离子体。所述第一加热单元可包含灯加热器，且所述第二加热单元包含热线。所述第一加热单元可进一步包含经配置以向所述灯加热器供应电力的S源区段以 及以电学方式连接所述电源区段和所述灯加热器的电源线，所述第二加热单元可进一步 包含具有反射涂覆处理底部的内部板、覆盖所述内部板的外部盖和安置在所述内部板与 所述外部盖之间的中心板，其中在所述中心板与所述内部板之间安置热线，且在所述电 源线与所述等离子体产生单元之间进一步安置低频滤波器。所述腔室可包含腔室主体、安置在所述腔室主体的下部处的透光底板和安置在所述 腔室主体的上部处的顶板，且所述等离子体产生单元可包含安置在所述第二加热单元与 所述腔室的顶板之间的区域中的至少一个天线以及经配置以向所述天线提供高频电力 的高频电力区段，其中所述顶板具有透光部分和不透光部分，且所述不透光部分形成在 所述顶板的对应于所述天线的区域中。所述腔室可包含其屮具有内部空间或具有从外侧向内侧塌陷的凹入凹槽的腔室主 体、安置在所述腔室主体的下部处的透光底板和安置在所述腔室主体的上部处的顶板， 且所述等离子体产生单元可包含安置在所述内部空间或所述凹入凹槽中的至少一个天 线和经配置以向所述天线提供高频电力的高频电力区段。根据本专利技术的另一方面，提供一种使用半导体装置制造设备制造半导体装置的方 法，所述半导体装置制造设备包含具有上面安置衬底的衬底安置单元的腔室、分别安置 在所述腔室下方和上方的第一和第二加热单元，以及安置在所述腔室的上部处的等离子 体产生单元，所述方法包括使用所述第一和所述第二加热单元中的至少一者将所述腔 室的反应空间加热到第一温度；使用等离子体和清洁气体清洁所述衬底的表面；使用所 述第一和所述第二加热单元将所述腔室的反应空间加热到第二温度，其中所述第二温度 高于所述第一温度；使用沉积气体和蚀刻气体在所述衬底上沉积半导体膜；停止所述沉 积气体和所述蚀刻气体的供应且冷却所述腔室；以及将所述衬底卸载到所述腔室的外部。所述第一温度可以是使用等离子体移除所述衬底的表面上的原生氧化物层的工艺 温度，且在大约20(TC到大约60(TC的范围内，并且所述第二温度可以是沉积所述薄膜的工艺温度，且在大约30CTC到大约100(TC的范围内。清洁所述衬底的表面可包含在将所述清洁气体注射到所述腔室的反应空间之后使 用所述等离子体产生单元在所述反应空间中产生所述等离子体，或者在所述反应空间中 产生所述等离子体之后将所述清洁气体注射到所述反应空间；以及停止所述等离子体的 产生和所述清洁气体的注射。可通过将高频电力供应到天线来产生所述等离T体，所述天线以缠绕所述腔室的形 式安置在所述腔室上方。当在所述衬底上沉积半导体膜时，可交替地将用于沉积所述半导体膜的沉积气体和 用于蚀刻所述半导体膜的蚀刻气体供应到所述腔室的反应空间，或者可同时将所述沉积 气体和所述蚀刻气体供应到所述反应空间。可在供应所述沉积气体和所述蚀刻气体中的至少一者期间使用所述等离子体产生 单元在所述反应空间中产生等离子体。'可通过改变所述第一加热单元的温度且同时固定所述第二加热单元的温度来改变 所述腔室的反应空间的温度。 附图说明通过参看附图详细描述本专利技术的优选实施例将更容易明白本专利技术的以上和其它特 征及优点，在附图中图1说明根据本专利技术第一实施例的半导体装置制造设备的横截面图； 图2说明根据本专利技术第一实施例的第一加热单元的平面图； 图3说明根据本专利技术第一实施例的腔室的上部的横截面图4A到6B是说明根据本专利技术第一实施例的修改的半导体装置制造设备的局部零件 的横截面图7说明根据本专利技术第二实施例的半导体装置制造设备的横截面图；以及 图8说明根据本专利技术第三实施例的半导体装置制造设备的横截面图。具体实施例方式下文参看附图详细描述本专利技术的优选实施例。然而，本专利技术不限于本文描述的实施 例，而是可以多种方式修改，且提供所述实施例仅以全面描述本专利技术并向所属领域的技 术人员告知本专利技术的各方面。图式中相同的参考标号指示相同组件。图1说明根据本专利技术第一实施例的半导体装置制造设备的橫截面图。图2说明根据 本专利技术第一实施例的第一加热单元的平面图。图3说明根据本专利技术第一实施例的腔室的上部的横截面图。图4A到6B是说明根据本专利技术第一实施例的修改的半导体装置制造设 备的局部部分的横截面图。参看图1到3，根据本专利技术第一实施例的半导体装置制造设备包含其中具有反应空 间的腔室100、用于将衬底10安置在腔室100中的衬底安置单元200、安置在腔室100 下方以加热反应空间的第一加热单元300、安置在腔室100上方以加热反应空间的第二 加热单元400，以及用于在反应空间中产生等离子体的等离子体产生单元500。 腔室IOO包含形成内部空间的腔室主体110、底板120和顶板130。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造半导体装置的设备，所述设备包括：　腔室，其包含反应空间；　衬底安置单元，其经配置以在所述腔室内安置衬底；　第一加热单元，其经配置以用光学方式加热所述反应空间且安置在所述腔室下方；　第二加热单元，其经配置以 通过电阻性加热来加热所述反应空间且安置在所述腔室上方；以及　等离子体产生单元，其经配置以在所述反应空间中产生等离子体。

【技术特征摘要】
KR 2008-7-8 10-2008-00661511.一种用于制造半导体装置的设备，所述设备包括腔室，其包含反应空间；衬底安置单元，其经配置以在所述腔室内安置衬底；第一加热单元，其经配置以用光学方式加热所述反应空间且安置在所述腔室下方；第二加热单元，其经配置以通过电阻性加热来加热所述反应空间且安置在所述腔室上方；以及等离子体产生单元，其经配置以在所述反应空间中产生等离子体。2. 根据权利要求1所述的设备，其中所述第一加热单元包括灯加热器，且所述第二加 热单元包括热线。3. 根据权利要求2所述的设备，其中所述灯加热器包括经配置以供应电力的电源区段 以及以电学方式连接所述电源区段和所述灯加热器的电源线，且进一步包括安置在 所述电源线与所述等离子体产生单元之间的低频滤波器。4. 根据权利要求1所述的设备，其中所述腔室包括腔室主体、安置在所述腔室主体的 下部处的透光底板和安置在所述腔室主体的上部处的顶板，且所述等离子体产生单 元包括安置在所述第二加热单元与所述腔室的所述顶板之间的区域中的至少一个 天线以及经配置以向所述天线提供高频电力的高频电力区段，其中所述顶板具有透 光部分和不透光部分，且所述不透光部分形成在所述顶板的对应于所述天线的区域 中。5. 根据权利要求1所述的设备，其中所述腔室包括其中具有内部空间或具有从外侧向 内侧塌陷的凹入凹槽的腔室主体、安置在所述腔室主体的下部处的透光底板和安置 在所述腔室主体的上部处的顶板，且所述等离子体产生单元包含安置在所述内部空 间或所述凹入凹槽中的至少一个天线和经配置以向所述天线提供高频电力的高频 电力区段。6. —种使用半导体装置制造设备制造半导体装置的方法，所述半导体装置制造设备包 含具有上面安置衬底的衬底安置单元的腔室、分别安置在所述腔室下方和上方的第 一和第二加热单元以及安置在所述腔室的上部...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨彻勋，崔圭镇，全容汉，李义揆，李太浣，
申请(专利权)人：周星工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]