专利名称：制造半导体或液晶的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造半导体或液晶的装置，包括在反应室内支持并加热待处理材料的装置，特别涉及CVD装置、等离子体CVD装置、蚀刻装置、等离子体蚀刻装置，或其它用于制造半导体或液晶的装置。
背景技术：
当在半导体晶片上实行蚀刻和形成薄膜时，通常采用带外部反应控制的单独的半导体晶片制造装置。将半导体晶片放在位于反应室内之托架的表面上，并使其原样留在那里或可按适宜的机械方式使之固定，或者可以通过由于给嵌在托架中电极加以适当电压的静电力而使其被夹紧或固定在托架上。
使按这种方式支承的半导体晶片的温度受到严格的控制，为的是在CVD(化学汽相淀积)、等离子CVD等期间或蚀刻、等离子体蚀刻等期间保持薄膜形成速率和蚀刻率的均一。为了进行这种严格的温度控制，通过结合于托架内的电阻加热元件加热所述托架，从而使半导体晶片被从其表面传送的热量加热至规定的温度。
在除了用来保持放置在反应室内待处理之材料的表面之外的部分，用一圆柱形部件支承所述托架。使被装载的晶片与电极相连，所述电极设在托架的除了用来保持待处理之材料的表面之外的部分，并从外部将电能加给被嵌置于托架内的电阻加热元件、RF电极、静电夹紧电路等。用富有耐热性、绝缘特性和耐腐蚀性的材料，如陶瓷材料(比如氮化铝或氮化硅)制成所述托架。由上述富有耐热性和耐腐蚀性的材料，或者用具有耐腐蚀性覆盖物的诸如W或Mo之类金属材料制成所述圆柱形部件。
在有如上述那样的普通半导体制造装置中，使用卤素气体或其它强腐蚀性气体作为CVD、蚀刻以及其它处理过程中的反应气体，并将电阻加热元件等的电极和导线保藏在安装在所述托架内的圆柱形部件内，并将圆柱形部件两端气密密封到托架和反应室上，从而保护所述导线不与腐蚀性气体接触。
然而，尽管所述反应室内部与腐蚀性气体隔绝，但它暴露于空气中，这是一种氧化氛围，以致电极的氧化是难以避免的。例如，当把托架加热至600℃以引起被处理材料的CVD反应时，安装在托架后表面上的各电极也暴露于接近600℃的氧化氛围中，从而必须对各电极加以抗氧化密封，用以保护。
除加热被处理的材料之外，由托架产生的部分热量通过所述圆柱形部件逸出而被浪费，通过从圆柱形部件的表面热传导给充满内部空间的空气而损失。另外，由于采用O形圈气密密封所述圆柱形部件与反应室之间的空间，并且为了保护这个O形圈实行强制冷却到200℃或更低，在这种被冷却的部分处损失热量。因此，在安装圆柱形部件的部分会使托架的温度被大大地降低，以致难于在整个支持面上保持热的均匀性，另外，损失于浪费的能耗是相当大的。
此外，虽然托架被加热到比如从300℃到800℃的高温，但有如上述那样，支承托架的圆柱形部件的端部被强制冷却到200℃或更低，于是，由于沿所述圆柱形部件长度方向的温度差的缘故，出现热应力。如果这种热梯度变得太大，则可能在圆柱形部件中发生裂纹，这是由于脆弱的陶瓷材料形成的；于是，就须使圆柱形部件的长度比如接近300mm。
在陶瓷圆柱形部件的情况下，必须通过模塑和烧结制造，而不能像采用金属那样通过熔融和硬化来制造，所以，随着长度的增加，制造的生产率显著地下降，另外，要在长圆柱形部件内进行给电极加以抗氧化密封的操作是极为困难的，致使生产率下降，成本提高。此外，由于必须将安装有如此长的圆柱形部件的托架保藏在反应室内部，所以难于减小反应室的尺寸。
上述现有技术所具有的问题并不只限于半导体制造装置，在液晶制造装置的情况下也存在同样的问题，其中，必须把保持待处理之材料以及其中嵌装有电阻加热部件的托架保持在密封的反应室内部。
发明内容
根据现有技术的这种情况作出本发明。本发明的目的在于，提供一种用于制造半导体或液晶的装置，即使不加抗氧化密封或抗腐蚀密封，它也能防止设于托架后表面上的电极的氧化和腐蚀，并保持托架的热均匀性，压缩损失的能耗，此外，还能减小装置的尺寸，并降低制造成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种制造半导体或液晶的装置，它在反应室内设有陶瓷托架，要受到处理的材料被保持在它的表面上并被加热，将反应气体加给所述反应室内；其中，所述装置包括陶瓷圆柱形支承部件，它的一端在除了用于支承待处理材料以外的表面处支承陶瓷托架，而它的另一端被固定在反应室的一部分；供送管，它把惰性气体供送给圆柱形支承部件内部的空间；以及排气管和排气泵，用以从所述圆柱形支承部件内部的空间排放惰性气体。使供给有反应气体的反应室内部保持在约8kPa的减压状态。
在上述本发明制造半导体或液晶的装置中，上述圆柱形支承部件内的惰性气体氛围最好处于小于0.1MPa(1个大气压)的压力下。不使上述圆柱形支承部件的另一端与部分反应室之间的空间被气密密封也是更为优选的。
在上述本发明制造半导体或液晶的装置中，上述惰性气体供送管最好在陶瓷托架附近有一开口，惰性气体排气管在反应室底部附近有开口，并使圆柱形支承部件内的空间中的惰性气体氛围的压力从陶瓷托架一侧向着反应室底部一侧逐渐减小。
在上述本发明的制造半导体或液晶的装置中，上述惰性气体供送管和惰性气体排气管两者最好都在靠近反应室底部处有开口，而且使惰性气体排气管中的惰性气体氛围的压力从圆柱形支承部件一侧向着排气泵一侧逐渐减小。
在上述本发明制造半导体或液晶的装置中，上述圆柱形支承部件内最好在陶瓷托架与反应室底部之间有一个隔板，所述惰性气体供送管在所述隔板与陶瓷托架之间的空间内有一开口，所述惰性气体排气管在所述隔板与反应室底部之间有开口，并且所述隔板具有惰性气体排气孔。
在上述本发明制造半导体或液晶的装置中，最好使所述惰性气体排气管与反应气体排气管在中途并合，并共用排气泵，其中所述惰性气体排气管排放上述圆柱形支承部件内的空间中的惰性气体，而所述反应气体排气管排放反应室内的反应气体。另外，所述排放圆柱形支承部件内的空间中惰性气体的惰性气体排气管与排放反应室内反应气体的反应气体排气管可以按复式结构(dual construction)被从反应室引出，并将排气泵设置于下游。
图1是表示本发明半导体制造装置一个特定实例的剖面示意图；图2是表示本发明半导体制造装置另一特定实例的剖面示意图；图3是表示本发明半导体制造装置一个特定实例的剖面示意图，其中共用排气泵；图4是表示本发明半导体制造装置一个特定实例的剖面示意图，它包含一个复式结构的排气管；图5是表示本发明半导体制造装置另一特定实例的剖面示意图。
具体实施例方式
在有如图1所示的本发明制造半导体或液晶的装置中，在反应室1内，由陶瓷圆柱形支承部件3支承陶瓷托架2，另外设有惰性气体供送管4和惰性气体排气管5；当把惰性气体供送到圆柱形支承部件3的内部时，同时由排气泵6排放惰性气体。陶瓷托架2的后表面设有多个电极8，以便给电阻加热元件7供电，将连到各电极8的导线9保藏在圆柱形支承部件3内，并从反应室1的一部分被引出到外面。如图1所示，硅晶片10作为待处理的材料被支持在陶瓷托架2的表面上，还经反应气体供送管11将反应气体引入到反应室1中，并由排气泵13从反应气体排气管12排出。
通过以上述方式供给和排放惰性气体，可在远离陶瓷托架2和反应室1两者端部的圆柱形支承部件3内的空间中保持惰性气体氛围，可以防止包含卤素气体和腐蚀性气体的反应室内反应气体侵入圆柱形支承部件3，以及防止作为氧化环境的空气从装置外部侵入圆柱体支承部件中。
按照这种方式，通过保持惰性气体，而不是反应气体，也不是空气作为圆柱形支承部件3中的气氛，使设在陶瓷托架2后表面上的电极受到所述惰性气体的保护，即使它们被暴露在高温下，也不会发生氧化或腐蚀，从而不需要进行防腐蚀密封或防氧化密封。
作为惰性气体，令人满意的是不引起造成电极组分材料退化反应的气体；除N2气等外，稀有气体，如He、Ne、Ar、Kr、Xe或Rn均可使用；从成本和其它因素的基点，N2和Ar是首选择的。
另外，通过将圆柱形支承部件中的惰性气体氛围保持在小于0.1MPa(一个大气压)减压状态，可以减少从圆柱形支承部件表面经周围气氛的热量传输。也可以像现有技术那样，用O形圈或其它手段严格地密封所述圆柱形支承部件与反应室之间的空间，但无需气密密封。如果使反应室与圆柱形支承部件之间的空间被气密密封，则增加热量从圆柱形支承部件逸出到反应室，并使陶瓷托架中的热均匀性下降，同时导致能量的浪费，以致最好不提供气密密封。
因此，通过将圆柱形支承部件中的惰性气体氛围保持在小于0.1MPa(一个大气压)减压状态，并且不用O形圈或其它手段密封反应室与圆柱形支承部件之间的空间，能够使从圆柱形支承部件到周围气氛以及到反应室的热量逸出受到抑制，另外，也不常需要为了保护O形圈而强制冷却到接近200℃或者更低；可使陶瓷托架的热均匀性得到改善，并大大减少所浪费的热损耗，从而明显降低能耗。
由于不需要使用O形圈气密密封反应室与圆柱形支承部件之间的空间，因此也就无需强制冷却，去使反应室与圆柱形支承部件之间接触部分的温度为200℃或更低。因此，反应室与圆柱形支承部件之间接触部分的温度低于反应室的耐热极限(比如在Al的情况下，小于其660℃的熔点)就是足够的。于是，可以减轻沿陶瓷圆柱形支承部件长度方向出现的热应力，并可将圆柱形支承部件做得比现有技术的短，从而能明显降低制造的费用，还能减小装置，包括反应室的尺寸。
接下去将根据
本发明制造半导体或液晶装置的特定实例。在图1所示的装置中，被插入到圆柱形支承部件3中的惰性气体供送管4在陶瓷托架2附近有一开口，并且惰性气体排气管5在反应室1的底部附近有一开口。因而能够造成在圆柱形支承部件3内的惰性气体压力分布，使惰性气体氛围的压力小于0.1MPa(一个大气压)，并且从其中存在多个电极8的陶瓷托架2的侧面向着反应室1的底部压力逐渐减小。
借助惰性气体的压力分布，有效地防止腐蚀气体和空气侵入圆柱形支承部件3中，使各电极8恒定地由惰性气体氛围所包围，从而没有腐蚀或氧化的危险。因此，不常需要对电极8加以抗腐蚀密封或抗氧化密封，使生产率得到提高，并充分降低整体成本。
在图2所示的装置中，惰性气体供送管4和惰性气体排气管5两者都在反应室1的底部附近有开口。相应地，能够造成惰性气体的压力分布，使圆柱形支承部件3内的惰性气体氛围压力小于0.1MPa(一个大气压)，并且惰性气体排气管5内的惰性气体氛围的压力从圆柱形支承部件3的侧面向着排气泵6逐渐减小。
结果，圆柱形支承部件3内在反应室1底部附近惰性气体的压力高于反应室1内反应气体的压力，从而能够有效地防止反应气体从反应室1底部的侵入以及空气从排气泵6侧面的侵入。即使有少量腐蚀活性气体从反应室1扩散到圆柱形支承部件3中，这种气体会立刻通过排气泵6从惰性气体排气管5被排出，使各电极8恒定受到惰性气体氛围包围，没有腐蚀和氧化的危险。因此，也是在图2的装置中，可以预期与上述图1类似的优点。
在反应室内部和圆柱形支承部件内部被替换以惰性气体之后，只需排放所供给的惰性气体，从而使排气泵无需具有特别大的排气能力。因此，如图3所示，可使惰性气体排气管5和排放加给反应室1之反应气体的反应气体排气管12在中途合并，并可共有在现有技术中被分开设置的各排气泵，以致只用单独一个排气泵14，能够减少所需的安置空间。
当如图4所示那样，由惰性气体排气管与反应气体排气管共有单独一个排气泵时，惰性气体排气管5和反应气体排气管12部分可以具有复式结构。采用这种复式管的结构，就产生吸气管道的效果，从而能够有效地防止反应室1中的腐蚀活性气体侵入圆柱形支承部件3中。
作为本发明制造半导体和液晶装置的另一个特定实例，如图5所示，可在陶瓷托架2与反应室1底部之间的圆柱形支承部件3内设置隔板15，惰性气体供送管4在隔板15与陶瓷托架2之间的空间内有一开口，并设置惰性气体出口16穿过所述隔板15。按照这样的布置，可使惰性气体排气管5开口在隔板15与反应室1的底部之间。
在图5所示的装置中，可将惰性气体提供给由隔板15和陶瓷托架2隔开的圆柱形支承部件3内部的狭窄空间，从而使设在陶瓷托架2的后表面上的各电极8更加完全地受到惰性气体的保护，并能采用不强的抗腐蚀和抗氧化而防止少量腐蚀气体侵入到各电极8中，从而可进一步延长各电极8的寿命。已经参照各
本发明，但可以使部件的各种组合和布置得到改型，而适合于本发明的范围之内。
本发明的陶瓷托架和圆柱形支承部件，由选自氮化铝、氮化硅、碳化硅以及氧化铝中间的陶瓷材料制成，这都是令人满意的。在下述各例以及比较例中，将硅晶片用作待处理的材料。另外，使充有反应气体的反应室内部保持在约8kPa的减压状态。
例1将0.5重量百分比的氧化钇(Y2O3)作为烧结剂加到氮化铝(AlN)粉末中，并在进一步加入有机粘合剂之后，采用分散和混合，同时喷雾-干燥，以实现形成为粒状。通过单轴加压而模铸成粒状的粉末，在烧结之后，制得两种直径350mm、厚度10mm的压制成型A。另外，通过CIP(冷静压成型)将同样的成粒状粉末成型，在烧结之后，制得一种外径80mm、内径75mm且长度为100mm的压制成型B。
在密实成型A的表面上形成宽4.5mm、深2.5mm的槽之后，于800℃下在氮气流中使各压制品脱脂。把Mo线圈放到各槽内，再叠置所述两种压制品，使之在9.8MPa(100kgf/cm2)的压力、1900℃温度下，于氮气流中经受两小时的热压烧结。于是，利用金刚石研磨剂，使所得的烧结体表面被磨光，给出露出于后表面上的所述Mo线圈两端以及各电极，以得到AIN陶瓷托架。
在800℃温度下，于氮气流中使压制成型B脱脂，然后在1900℃温度下，于氮气流中使之经受六小时的烧结，得到AIN圆柱形支承部件。把上述陶瓷托架设置成使各电极在所述圆柱形支承部件内，并使二者在9.8MPa(100kgf/cm2)的压力、1850℃温度下，经受两小时的热压烧结。然后，利用Ag钎焊，将Mo导线结合到陶瓷托架后表面上的电极。
如图1所示，把与圆柱形支承部件3一端结合的陶瓷托架2放置在CVD装置的反应室1内，并由卡箍将圆柱形支承部件3的另外一端固定在反应室1的底部，但不再使用O形圈或其它办法实行气密密封。将惰性气体供送管4插入到圆柱形支承部件3中，直到接近陶瓷托架2，并将中途带有排气泵6的惰性气体排气管5插入接近反应室1的底部。
在从惰性气体供送管4供给N2气的同时，由惰性气体排气管5排空圆柱形支承部件3内部，使圆柱形支承部件3内部保持在小于0.1MPa(1大气压)的压力。当把TiCl4+NH3作为反应气体从反应气体供送管11供送给到反应室1内部时，通过设有排气泵13的反应气体排气管12排空反应室1，并通过从导线9提供电能，以利用电阻加热元件7将陶瓷托架2加热至600℃(由热电偶17测量)。把TiN蒸气淀积到被置于所保持的处理材料表面上的晶片10上。
有如上述制得五个同样的CVD装置，并经历加长时间长度的TiN蒸气淀积试验。结果，即使经历1000小时之后，在任何五个CVD装置中，都没有发生圆柱形支承部件破裂、电极腐蚀或其它问题。在普通的CVD装置中，为了减轻因冷却为密封所用的O形圈引起的热应力，采用300mm长的圆柱形部件；本举例的CVD装置中圆柱形支承部件的长度为100mm，致使这个长度能够减小反应室的尺寸。
比较例1与上述例1同样的方法被用于制造AIN陶瓷托架和圆柱形支承部件，但像现有技术那样，将圆柱形支承部件的长度做成300mm。
使用这种陶瓷托架和圆柱形支承部件构成CVD装置，使反应室的高度增加250mm，为的是保藏长的圆柱形支承部件。使用O形圈把所述圆柱形支承部件的另一端气密密封到反应室的底部，并通过水冷而保持于150℃。另外，使电极部分被玻璃密封，以提供抗氧化性，并使圆柱形支承部件内的氛围是处于大气压下的空气。
采用与例1同样分方法，在600℃下实行TiN蒸气淀积试验。若上述例1中的功率消耗为100％时，则比较例1中的功率消耗为180％。制造五个同样的装置，并长时间地经历TiN蒸气淀积试验。在这些试验中，在玻璃密封的电极开始处所发生的氧化是减弱的，使得在一个装置中经过500小时之后，以及在另一装置经过1000小时之后，不会发生电能的补给。
例2利用与例1所述同样的方法，制造AIN陶瓷托架和圆柱形支承部件。将所述AIN陶瓷托架和圆柱形支承部件用于制造图2所示的CVD装置，也就是说，除了惰性气体供送管4在圆柱形支承部件3内靠近反应室1底部有开口之外，是与例1同样的装置(图1)。用卡箍将圆柱形支承部件3的另一端固定在反应室1的底部，但不再使用O形圈或其它办法实行气密密封。
在供给N2气的同时，排空圆柱形支承部件3内部，使圆柱形支承部件3内部保持在小于0.1MPa(1大气压)的压力。当引入TiCl4+NH3的同时，排空反应室1的内部，并通过将陶瓷托架2加热至600℃，把TiN蒸气淀积到被置于所保持的处理材料表面上的晶片10上。
作为这种TiN蒸气淀积试验的结果，若将上述例1中的功率消耗取为100％，则本例中的功率消耗为100％。像上述那样，制造五个同样的装置，并在加长的时间内做TiN蒸气淀积试验，即使经过1000小时之后，五个装置中的任何一个都不会发生圆柱形支承部件破裂、电极腐蚀或其它问题。
例3
利用与例1所述同样的方法，制造AIN陶瓷托架和圆柱形支承部件。将所述AIN陶瓷托架和圆柱形支承部件用于制造图3所示的CVD装置，也就是说，除了由Y形接头连接惰性气体排气管5和反应气体排气管12，使气流合并，以及将单独一个排气泵14接到下游侧之外，是与例1同样的装置(图1)。用卡箍将圆柱形支承部件3的另一端固定在反应室1的底部，并用金属密封实行气密密封。
在供给N2气的同时，排空圆柱形支承部件3内部，使圆柱形支承部件3内部保持在小于0.1MPa(1大气压)的压力。当引入TiCl4+NH3的同时，排空反应室1的内部，并通过将陶瓷托架2加热至600℃，把TiN蒸气淀积到被置于所保持的处理材料表面上的晶片10上。
作为这种TiN蒸气淀积试验的结果，若将上述例1中的功率消耗取为100％，则本例中的功率消耗为120％。制造五个同样的装置，并在加长的时间内做TiN蒸气淀积试验，即使经过1000小时之后，五个装置中的任何一个都不会发生圆柱形支承部件破裂、电极腐蚀或其它问题。
例4用与例1所述同样的方法，制造AIN陶瓷托架和圆柱形支承部件。将所述AIN陶瓷托架和圆柱形支承部件用于制造与上述例3同样的CVD装置(图3)。然而，虽然用卡箍将圆柱形支承部件3的另一端固定在反应室1的底部，但不再采用使用O形圈或金属密封实行气密密封。
在供给N2气的同时，排空圆柱形支承部件3内部，使圆柱形支承部件3内部保持在小于0.1MPa(1大气压)的压力。当引入TiCl4+NH3的同时，排空反应室1的内部，并通过将陶瓷托架2加热至600℃，把TiN蒸气淀积到被置于所保持的处理材料表面上的晶片10上。
作为这种TiN蒸气淀积试验的结果，若将上述例1中的功率消耗取为100％，则本例的功率消耗为100％。制造五个同样的装置，并在加长的时间内做TiN蒸气淀积试验，即使经过1000小时之后，五个装置中的任何一个都不会发生圆柱形支承部件破裂、电极腐蚀或其它问题。
例5
用与例1所述同样的方法，制造AIN陶瓷托架和圆柱形支承部件。将所述AIN陶瓷托架和圆柱形支承部件用于制造图4所示的CVD装置，也就是说，除了按复式结构，从反应室1的侧壁引出惰性气体排气管5和反应气体排气管12，以及将单独一个排气泵14接到下游侧之外，是与上述例2同样的CVD装置(图2)。用卡箍将圆柱形支承部件3的另一端固定在反应室1的底部，并再采用使用O形圈或类似物实行气密密封。
在供给N2气的同时，排空圆柱形支承部件3内部，使圆柱形支承部件3内部保持在小于0.1MPa(1大气压)的压力。当引入TiCl4+NH3的同时，排空反应室1的内部，并通过将陶瓷托架2加热至600℃，把TiN蒸气淀积到被置于所保持的处理材料表面上的晶片10上。
作为这种TiN蒸气淀积试验的结果，若将上述例1中的功率消耗取为100％，则本例中的功率消耗为100％。像上述那样，制造五个同样的装置，并在加长的时间内做TiN蒸气淀积试验，即使经过1000小时之后，五个装置中的任何一个都不会发生圆柱形支承部件破裂、电极腐蚀或其它问题。
例6用与例1所述同样的方法，制造AIN陶瓷托架和圆柱形支承部件。将所述AIN陶瓷托架和圆柱形支承部件用于制造图5所示的CVD装置。用卡箍将圆柱形支承部件3的另一端固定在反应室1的底部，并且不再采用使用O形圈或类似物实行气密密封。
具体地说，在图5所示的CVD装置中，将隔板15水平地设置于圆柱形支承部件3内，惰性气体供送管4垂直于隔板15，并在陶瓷托架2附近有开口，另外，还将惰性气体出口16设在隔板15内，而其它的布置就是与图3的装置相同的。隔板15与圆柱形支承部件3的内部周壁之间的空间，以及隔板15与惰性气体供送管4及惰性气体出口16之间的空间都用软化点为800℃的玻璃气密密封。
在供给N2气的同时，排空圆柱形支承部件3内部，使圆柱形支承部件3内部保持在小于0.1MPa(1大气压)的压力。当引入TiCl4+NH3的同时，排空反应室1的内部，并通过将陶瓷托架2加热至600℃，把TiN蒸气淀积到被置于所保持的处理材料表面上的晶片10上。
作为这种TiN蒸气淀积试验的结果，若将上述例1中的功率消耗取为100％，则本例中的功率消耗为100％。制造五个同样的装置，并在加长的时间内做TiN蒸气淀积试验，即使经过2000小时之后，五个装置中的任何一个都不会发生圆柱形支承部件破裂、电极腐蚀或其它问题。
例7除了用不同的材料替换外，用如例1所述的方法制造陶瓷托架和圆柱形支承部件。这就是将3重量百分比的氧化钇(Y2O3)和2重量百分比的氧化铝(Al2O3)作为烧结剂加到氮化硅(Si3N4)粉末中，并在进一步加入有机粘合剂之后，采用分散和混合，同时喷雾-干燥，以实现形成为粒状。除去是在氮气流中在1750℃下实行烧结4小时外，通过与例1同样的方法，利用所述成粒状的粉末制造Si3N4陶瓷托架和圆柱形支承部件。
进而，将2重量百分比的碳化硼(B4C)和1重量百分比的碳(C)作为烧结剂加到碳化硅(SiC)粉末中，并在进一步加入有机粘合剂之后，采用分散和混合，同时喷雾-干燥，以实现形成为粒状。除去是在氩气流中在2000℃下实行烧结7小时外，通过与例1同样的方法，利用所述成粒状的粉末制造SiC陶瓷托架和圆柱形支承部件。
进而，将2重量百分比的氧化镁(MgO)作为烧结剂加到氧化铝(Al2O3)粉末中，并在进一步加入有机粘合剂之后，采用分散和混合，同时喷雾-干燥，以实现形成为粒状。除去是在氮气流中在1500℃下实行烧结3小时外，通过与例1同样的方法，利用所述成粒状的粉末制造Al2O3陶瓷托架和圆柱形支承部件。
将上述Si3N4，SiC和Al2O3陶瓷托架和圆柱形支承部件中的每一种用于制造比上述例1之CVD装置(图1)小的CVD装置。在每一种如此制得的装置中，用卡箍将圆柱形支承部件3的另一端固定在反应室1的底部，但不采用使用O形圈或类似物实行气密密封。
在每一种CVD装置中，在供给N2气的同时，排空圆柱形支承部件3内部，使圆柱形支承部件3内部保持在小于0.1MPa(1大气压)的压力。当引入TiCl4+NH3的同时，排空反应室1的内部，并通过将陶瓷托架2加热至600℃，把TiN蒸气淀积到被置于所保持的处理材料表面上的晶片10上。
作为这种TiN蒸气淀积试验的结果，若将上述例1中的功率消耗取为100％，则每一种所述装置中的功率消耗为100％。每一种类型的装置制造五个，并在加长的时间内做TiN蒸气淀积试验，即使经过1000小时之后，每一种所述五个装置中的任何一个都不会发生圆柱形支承部件破裂、电极腐蚀或其它问题。
工业实用性按照本发明，可以提供一种半导体或液晶制造装置，其中即使不提供抗氧化密封或抗腐蚀密封，也可以防止电极的氧化和腐蚀；其中可以保持陶瓷托架的热均匀性，压缩损失的能耗，此外，还能减小装置的尺寸，并降低制造成本。
权利要求
1.一种制造半导体或液晶的装置，具有设在反应室内的陶瓷托架，将反应气体加给所述反应室，要受到处理的材料被保持在陶瓷托架的表面上并被加热，其特征在于，所述装置包括圆柱形支承部件，它的一端在除了用于支承待处理材料的表面以外的一部分处支承陶瓷托架，而它的另一端被固定在反应室的一部分上；其中，所述圆柱形支承部件的另一端与部分反应室之间的空间不被气密密封；供送管，把惰性气体供送给圆柱形支承部件内部的空间；以及排气管和排气泵，用以从所述圆柱形支承部件内部的空间排放惰性气体。
2.如权利要求1所述的制造半导体或液晶的装置，其特征在于，所述圆柱形支承部件内的空间中的惰性气体氛围处在小于0.1MPa的压力下。
3.如权利要求1或2所述的制造半导体或液晶的装置，其特征在于，所述惰性气体供送管在陶瓷托架附近有一开口，惰性气体排气管在反应室底部附近有开口，并使圆柱形支承部件内的空间中的惰性气体的压力从陶瓷托架一侧向着反应室底部一侧逐渐减小。
4.如权利要求1或2所述的制造半导体或液晶的装置，其特征在于，所述惰性气体供送管和惰性气体排气管两者都在靠近反应室底部处有开口，而且在惰性气体排气管内，惰性气体的压力从所述圆柱形支承部件向着排气泵减小。
5.如权利要求1或2所述的制造半导体或液晶的装置，其特征在于，所述圆柱形支承部件内，在陶瓷托架与反应室底部之间有一个隔板，所述惰性气体供送管在所述隔板与陶瓷托架之间有一开口，所述惰性气体排气管在所述隔板与反应室底部之间有开口，并且所述隔板具有惰性气体排气孔。
6.如权利要求1或2所述的制造半导体或液晶的装置，其特征在于，使所述惰性气体排气管与反应气体排气管在中途并合，并共用排气泵，其中所述惰性气体排气管从所述圆柱形支承部件内的空间排放惰性气体，而所述反应气体排气管从反应室内排放反应气体。
7.如权利要求6所述的制造半导体或液晶的装置，其特征在于，所述排放圆柱形支承部件内的空间中惰性气体的惰性气体排气管与排放反应室内反应气体的反应气体排气管可以按复式结构被从反应室引出，并将排气泵设置于下游。
8.如权利要求1或2所述的制造半导体或液晶的装置，其特征在于，所述陶瓷托架和圆柱形支承部件由选自一组氮化铝、氮化硅、碳化硅以及氧化铝的陶瓷材料制成。
全文摘要
一种制造半导体或液晶的装置中，在反应室1内加给反应气体，陶瓷托架2具有嵌入其中的电阻加热元件7。陶瓷圆柱形支承部件3的一端支承陶瓷托架2，另一端被固定在反应室1的一部分上。惰性气体供送管4和惰性气体排气管5每一个都在圆柱形支承部件3内有开口。最好使圆柱形支承部件3内的惰性气体保持在小于0.1MPa(一个大气压)。采用这样的布置，无需加给抗氧化密封或抗腐蚀密封，即可以防止设在陶瓷托架后表面上的各电极的氧化和腐蚀。这种制造半导体或液晶的装置还保证陶瓷托架中热的均匀性，并压缩损失的能耗。此外，还能减小装置的尺寸，并降低制造成本。
文档编号H01L21/31GK1740386SQ20051008970
公开日2006年3月1日 申请日期2003年2月26日 优先权日2002年2月27日
发明者柊平启, 夏原益宏, 仲田博彦 申请人:住友电气工业株式会社