[发明专利]用于制造半导体的设备

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

一般来说，在高于大约700℃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面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，已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。

发明内容

为了克服以上缺点，本发明提供一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。

根据本发明的一方面，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，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。

根据本发明的另一方面，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。