CN109560009B - 衬底处理装置及半导体器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及衬底处理装置及半导体器件的制造方法。提供一种当晶盒盖开闭时,防止颗粒附着于晶片上的构成,其具备:载置收纳衬底的衬底收容器的载置部;构成将衬底收容器的盖开闭的盖开闭空间的引导部;将盖开闭空间与移载室分离,移载室在衬底收容器与保持衬底的衬底保持件之间搬送衬底的闸门部;设置于盖开闭空间,并将衬底收容器的盖开闭的盖开闭机构;向被载置于载置部的衬底收容器导入气体的气体导入机构;监视部,其利用该气体导入机构而将气体导入衬底收容器,从而置换衬底收容器内的气体,并且调节压力;控制部,其构成为一边利用监视部而将衬底收容器内的压力维持为高于盖开闭空间的压力,一边利用盖开闭机构而将衬底收容器的盖打开。

Description

衬底处理装置及半导体器件的制造方法
技术领域
本发明涉及衬底处理装置及半导体器件的制造方法。
背景技术
迄今为止,已经开展了向晶盒(FOUP:Front Opening Unified Pod)(以下,称为“晶盒”)内供给非活性气体的工作。例如,根据专利文献1,其中记载了向晶盒内供给非活性气体的构成,根据专利文献2,其中记载了向晶盒内供给非活性气体的构成、及对所供给的非活性气体的流量进行监视的构成。
另外,利用非活性气体的供给来置换晶盒内部的气氛,从而防止自然氧化膜、脱气(out gas)的附着。然而,尚未能防止当晶盒开闭机构动作时产生的颗粒附着于衬底(晶片)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2000-340641号公报
专利文献2:日本特开2015-029057号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于,提供当晶盒盖开闭时防止颗粒附着于晶片上的构成。
用于解决课题的手段
根据本发明的一个方式,提供一种构成,其具备:载置部,其载置收纳衬底的衬底收容器;引导部,其构成将衬底收容器的盖开闭的盖开闭空间;闸门部(gate member),其将盖开闭空间与移载室分离,所述移载室在衬底收容器与保持衬底的衬底保持件之间搬送衬底;盖开闭机构,其设置于盖开闭空间,并将衬底收容器的盖开闭;气体导入机构,其向被载置于载置部的衬底收容器导入气体;监视部,其利用该气体导入机构而将气体导入衬底收容器,从而置换衬底收容器内的气体,并且调节压力;控制部,其构成为一边利用监视部而将衬底收容器内的压力维持为高于盖开闭空间的压力,一边利用盖开闭机构而将衬底收容器的盖打开。
发明效果
根据本发明,当晶盒的盖开闭时,能够防止颗粒附着于被收容在晶盒内部的晶片。
附图说明
图1:为本发明的一个实施方式中合适使用的衬底处理装置的斜立体图。
图2:为本发明的一个实施方式中合适使用的衬底处理装置的侧面立体图。
图3:为本发明的一个实施方式中合适使用的衬底处理装置的处理炉的纵剖面图。
图4:为本发明的一个实施方式中合适使用的衬底处理装置的控制器构成图。
图5:为用于说明本发明的一个实施方式中合适使用的气体导入机构的图。
图6A:为本发明的一个实施方式中合适使用的气体导入机构的密封部详细图。
图6B:为本发明的一个实施方式中合适使用的气体导入机构的密封部详细图。
图7A:为对本发明的一个实施方式中合适使用的盖开闭系统的动作进行说明的图。
图7B:为对本发明的一个实施方式中合适使用的盖开闭系统的动作进行说明的图。
图7C:为对本发明的一个实施方式中合适使用的盖开闭系统的动作进行说明的图。
图7D:为对本发明的一个实施方式中合适使用的盖开闭系统的动作进行说明的图。
图7E:为对本发明的一个实施方式中合适使用的盖开闭系统的动作进行说明的图。
图7F:为对本发明的一个实施方式中合适使用的盖开闭系统的动作进行说明的图。
附图标记说明
1 气体导入机构
100 衬底处理装置
200 晶片(衬底)
具体实施方式
<本发明的一个实施方式>
以下,针对本发明的一个实施方式进行说明。
(1)衬底处理装置的构成
接下来,参照图1、图2,对本实施方式涉及的衬底处理装置100的构成进行说明。
如图1、图2所示,本实施方式涉及的衬底处理装置100具备构成为耐压容器的壳体111。在壳体111的正面壁111a的正面前方部,开设有以能够进行维护的方式设置的开口部103。在开口部103设置有将开口部103开闭的作为进入机构的一对正面维护门104。收纳有硅等晶片(衬底)200的作为衬底收纳器的晶盒110被用作向壳体111内外搬送晶片200的载体。
在壳体111的正面壁111a以将壳体111内外连通的方式开设有晶盒搬入搬出口112。晶盒搬入搬出口112构成为通过前闸门(front shutter)113而得以开闭。在晶盒搬入搬出口112的正面前方侧,设置有加载端口114。构成为在加载端口114上载置晶盒110、并且将其进行位置对准。
在壳体111内的前后方向的大致中央部的上部,设置有旋转式晶盒架105。构成为能够在旋转式晶盒架105上保管多个晶盒110。旋转式晶盒架105具备:垂直地立设并且在水平面内间歇地旋转的支柱116;和在上中下层的各位置以放射状支承于支柱116的多张架板117。多张架板117构成为将晶盒110在分别载置多个的状态下保持。
在壳体111内的加载端口114与旋转式晶盒架105之间,设置有作为第一搬送装置的晶盒搬送装置118。晶盒搬送装置118由能够在保持晶盒110的状态下升降的晶盒升降机118a、与晶盒搬送机构118b构成。晶盒搬送装置118构成为借助晶盒升降机118a与晶盒搬送机构118b的连续动作,而将晶盒110在加载端口114、旋转式晶盒架105、与作为载置部的载置台122之间相互搬送。
在壳体111内的下部,从壳体111内的前后方向的大致中央部至后端而设置有副壳体119。在副壳体119的正面壁119a上,在上下分别设置有将晶片200向副壳体119内外搬送的、载置晶盒110的载置部122。在副壳体119内,构成与设置有晶盒搬送装置118、旋转式晶盒架105等的搬送空间隔绝的移载室124。
后述的盖开闭系统至少具备:将移载室124与后述的盖开闭空间124a分隔的分隔板(以下,也称为引导部)121;载置晶盒110的载置部122;将作为晶盒110的盖的帽120进行拆装的、作为晶盒开启器的帽拆装机构(盖开闭机构)123。此外,盖开闭系统设置有作为后述的闸门部的面板(panel)121a。
在此,在载置部122具备作为向晶盒110的内部喷出非活性气体的机构的气体导入机构1,关于气体导入机构1,在后文描述。另外,在正面壁119a上设置后述的排气机构排气口(VENT),并构成为将后述的盖开闭空间124a的气氛排气。也可将上述气体导入机构1及排气机构排气口包括在盖开闭系统中。
在移载室124的前侧区域,设置有作为移载装置的晶片移载机构125。移载装置125由能够使晶片200在水平方向上旋转或直线移动的晶片移载装置125a、和使晶片移载装置125a升降的晶片移载装置升降机125b构成。晶片移载装置升降机125b被设置在副壳体119的移载室124的前方区域右端部与壳体111右侧的端部之间。晶片移载装置125a具备作为晶片200的保持部的镊子(衬底保持体)125c。借助上述晶片移载装置升降机125b及晶片移载装置125a的连续动作,移载装置125构成为能够将晶片200相对于作为衬底载置具的晶舟217进行装填(填充)及卸载(取出)。关于该晶片200的填充及取出,在后文描述。
如图2所示,在收容晶舟217并使其待机的待机部126的上方,设置有处理炉202。处理炉202的下端部构成为能够利用炉口闸门147而被开闭。
如图1所示,在移载室124内,设置有使晶舟217升降的晶舟升降机115。在晶舟升降机115的升降台上连接有手臂128。在手臂128上水平地安装有密封盖219。密封盖219垂直地支承晶舟217、构成为能够将处理炉202的下端部封闭。
主要由旋转式晶盒架105、晶舟升降机115、晶盒搬送装置118、移载装置125、晶舟217及盖开闭机构123构成本实施方式涉及的搬送机构。上述旋转式晶盒架105、晶舟升降机115、晶盒搬送装置118、移载装置125、晶舟217及盖开闭机构123电连接于后述的作为搬送控制器的搬送控制部27。
晶舟217具有多个保持部件。晶舟217构成为将多张晶片200以使其中心对其并在垂直方向上排列的状态分别水平地保持。
(2)处理炉的构成
接下来,使用图3,对本实施方式涉及的处理炉202的构成进行说明。
如图3所示,处理炉202包括作为反应管的处理管203。处理管203包括作为内部反应管的内管204和设于其外侧的作为外部反应管的外管205。内部反应管204形成为上端和下端开口的圆筒形状。在内部反应管204内的筒中空部形成有对作为衬底的晶片200进行处理的处理室201。构成为处理室201内能够收容后述的晶舟217。外部反应管205与内部反应管204设置成同心圆状。外部反应管205的内径大于内部反应管204的外径,并形成为上端封闭而下端开口的圆筒形状。
在处理管203的外侧以包围处理管203的侧壁面的方式设置有作为加热机构的加热器206。加热器206构成为圆筒形状。加热器206通过被支承于作为保持板的加热器底座251而被垂直地安装。
在外部反应管205的下方,以与外部反应管205呈同心圆状的方式配设有集流管209。另外,集流管209形成为上端及下端开口的圆筒形状。集流管209以支承内部反应管204的下端部和外部反应管205的下端部的方式设置,分别与内部反应管204的下端部与外部反应管205的下端部卡合。需要说明的是,在集流管209与外部反应管205之间,设置有O型圈220a。集流管209被加热器底座251支承,由此,处理管203处于垂直安装的状态。由处理管203与集流管209形成反应容器。
在后述的密封盖219上,以与处理室201连通的方式连接有处理气体喷嘴230a及吹扫气体喷嘴230b。在处理气体喷嘴230a上连接有处理气体供给管232a。在处理气体供给管232的上游侧(与处理气体喷嘴230a的连接侧相反的一侧),经由作为气体流量控制器的质量流量控制器(以下,简称为“MFC”)241a而连接有未图示的处理气体供给源等。另外,在吹扫气体喷嘴230b上连接有吹扫气体供给管232b。在吹扫气体供给管232b的上游侧(与吹扫气体喷嘴230b的连接侧相反的一侧),经由MFC241b而连接有未图示的吹扫气体供给源等。在MFC241a、241b上电连接有气体供给控制器14。
在集流管209上设置有将处理室201的气氛排气的排气管231。排气管231配置在由内部反应管204与外侧反应管205的间隙形成的筒状空间250的下端部。排气管231与筒状空间250连通。在排气管231的下游侧(与集流管209的连接侧相反的一侧),自上游侧起依次连接有压力传感器245、以例如APC(Auto Pressure Contoroller)的形式构成的压力调节装置242、真空泵246。另外,在压力调节装置242及压力传感器245上,电连接有压力控制器13。
在集流管209的下方,以圆盘状设置有能够将集流管209的下端开口气密地封闭的作为盖体的密封盖219。密封盖219从垂直方向下侧抵接于集流管209的下端。在密封盖219的上表面,设置有与集流管209的下端抵接的作为密封部件的O型圈220b。
在密封盖219的中心部附近且是与处理室201相反的一侧,设置有使晶舟217旋转的旋转机构254。旋转机构254构成为通过使晶舟217旋转而能够使晶片200旋转。旋转机构254的旋转轴255贯通密封盖219并从下方支承晶舟217。在晶舟217的下部,作为隔热部件的隔热板216以水平姿势且多层地配置多张。隔热板216形成为圆板形状。
密封盖219构成为通过垂直地设置于处理管203的外部的晶舟升降机115而能够在垂直方向上升降。通过使密封盖219升降,从而构成为能够将晶舟217向处理室201内外搬送。在旋转机构254及晶舟升降机115上电连接有搬送控制部27。
在处理管203内,设置有作为温度探测器的温度传感器263。主要由加热器206及温度传感器263构成本实施方式涉及的加热机构。在上述加热器206和温度传感器263上电连接有温度控制器12。
(3)处理炉的动作
接下来,参照图3,对作为半导体器件的制造工序的一个工序而使用处理炉202在晶片200上形成薄膜的方法进行说明。需要说明的是,在以下说明中,构成衬底处理装置100的各部的动作由衬底处理装置用控制器240控制。
当多张晶片200被装填(晶片填充)于晶舟217后,保持有多张晶片200的晶舟217通过晶舟升降机115而被抬起并被搬入(晶舟加载)处理室201内。在该状态下,密封盖219处于经由O型圈220b而将集流管209的下端密封的状态。
以使得处理室201成为所期望的压力(真空度)的方式,通过真空排气装置246进行真空排气。此时,基于压力传感器245测得的压力值来反馈控制压力调节装置242(的阀的开度)。另外,以使得处理室201成为所期望的温度的方式,通过加热器206进行加热。此时,基于温度传感器263探测到的温度值来反馈控制向加热器206的通电量。接下来,利用旋转机构254使晶舟217及晶片200旋转。
接下来,从处理气体供给源供给的、通过MFC241a而以成为所期望的流量的方式被控制了的处理气体在气体供给管232a内流通并从喷嘴230a被导入处理室201。所导入的处理气体在处理室201内上升、从内管204的上端开口向筒状空间250内流出并从排气管231排气。气体当通过处理室201时与晶片200的表面接触,例如,此时通过热反应而在晶片200的表面上堆积薄膜。
经过预先设定的处理时间后,从吹扫气体供给源供给的、通过MFC241b而以成为所期望的流量的方式被控制了的吹扫气体被供给至处理室201,处理室201被置换为非活性气体,并且处理室201的压力恢复常压。
此后,利用晶舟升降机115使密封盖219下降从而使集流管209的下端开口,保持处理完成的晶片200的晶舟217从集流管209的下端被向处理管203的外部搬出(晶舟卸载)。此后,处理完成的晶片200被从晶舟217取出,并收纳在晶盒110内(晶片取出)。
(4)衬底处理装置用控制器的构成(衬底处理装置用控制器)
以下,参照图4,对作为衬底处理装置用控制器的控制装置(以下,也称为“控制部”)240进行说明。
控制部240主要由CPU等运算控制部25、作为处理控制器的处理控制部20、搬送控制部27、具备由存储器(RAM)、HDD等构成的(ROM)35的存储部28、鼠标、键盘等输入部29及监视器等显示部31构成。需要说明的是,由运算控制部25、存储部28、输入部29、和显示部31构成能够设定各数据的操作部。
CPU(Central Processing Unit)25构成控制部240的中枢,执行存储于ROM35的控制程序、根据来自显示部31的指示,来执行存储在存储部28(其也构成制程存储部)的制程(例如,作为衬底处理制程的工艺制程等)。ROM35由EEPROM、闪存、硬盘等构成,其为存储CPU25的操作程序等的记录介质。存储器(RAM)作为CPU25的工作区(临时存储部)而发挥功能。
这里,衬底处理制程为定义对晶片200进行处理的处理条件、处理步骤等的制程。另外,按照衬底处理的每个步骤,在制程文件中设定向搬送控制器27、温度控制器12、压力控制器13、气体供给控制器14等发送的设定值(控制值)、发送定时等。
处理控制部20具有以针对被加载于所述处理炉202内的晶片200而进行规定处理的方式控制处理炉202内的温度、压力、被导入该处理炉202内的处理气体的流量等的功能。
搬送控制部27具有经由未图示的驱动电机而对晶盒搬送装置105、晶片移载机构125、晶舟升降机115等搬送衬底的搬送机构的驱动进行控制的功能。例如,搬送控制部27以执行构成搬送衬底的搬送机构的旋转式晶盒架105、晶舟升降机115、晶盒搬送装置118、晶片移载机构125、晶舟217及旋转机构254的搬送动作的方式构成。
在存储部28,形成有存储各种数据等的数据存储区域32、存储包括衬底处理制程的各种程序的程序存储区域33。
数据存储区域32存储与制程文件相关的各种参数。另外,作为按照每个晶盒110而识别的信息、即至少包含载体ID、晶盒110内的晶片200的类别信息的载体信息,被存储于数据存储区域32。在程序存储区域33中,存储有对于控制包含上述衬底处理制程的装置而言所需的各种程序。另外,在程序存储区域33中存储有后述的盖开闭控制程序。
在控制部240的显示部31设置有触摸面板。触摸面板构成为显示接受向上述衬底搬送系统、衬底处理系统的操作命令的输入的操作画面。所述操作画面具备用于确认衬底搬送系统、衬底处理系统的状态、或向衬底搬送系统、衬底处理系统输入动作指示的各种显示栏及操作按钮。需要说明的是,操作部如电脑、便携式终端等操作终端(终端装置)那样为至少包含显示部31和输入部29的构成即可。
温度控制器12构成为通过控制处理炉202的加热器206的温度从而调节处理炉202内的温度,并且当温度传感器263显示规定的值、异常的值等时,通知控制部240。
压力控制器13基于由压力传感器245探测到的压力值,而以使得处理室201的压力于所期望的定时成为所期望的压力的方式,控制压力调节装置242,并且当压力传感器245显示规定的值、异常的值等的时候,通知控制部240。压力控制器13以调节由后述气体导入机构1的调节部带来的晶盒110内的压力的方式进行控制。具体而言,其构成为基于由压力传感器8探测到的压力值而以使得晶盒110内的压力于所期望的定时成为所期望的压力的方式控制压力调节装置7。另外,压力控制器13构成为监视晶盒110内的压力与移载室124(盖开闭空间124a)的压力并进行压力调节。以下,有时将压力控制器13称为用于监视压力的监视部。
气体供给控制器14构成为以使得向处理室201供给的气体的流量于所期望的定时成为所期望的流量的方式控制MFC241。气体供给控制器14构成为以使得利用后述的气体导入机构1而向晶盒110供给的气体的流量成为所期望的流量的方式进行控制。
(5)气体导入机构
使用图5、图6,针对本实施方式中的气体导入机构1进行说明。
如图5所示,气体导入机构1具有下述构成,所述构成包括:控制气体的流量的流量控制器4;构成气体的流路的作为气体供给管的气体配管3;包含向晶盒110导入气体的气体导入部的密封部2;和调节晶盒110内的压力的调节部,气体导入机构1构成为利用未图示的监视部13而将晶盒110内的压力维持在规定压力以上。
在载置台122上,具备作为向晶盒110的内部喷出非活性气体的机构的气体导入机构1,并且构成为向晶盒110的内部流入非活性气体。在气体导入机构1上,设置有密封部2,该密封部2被设置为若晶盒110被搬送至载置部122,则气体供给管3与晶盒110内连通。
在作为喷嘴的气体供给管3的连接侧的上游侧,经由流量计4和阀5作为气体流量控制器而连接有未图示的非活性气体供给源。流量计4和阀5与未图示的监视部13电连接,监视部以使得向晶盒110内供给的气体的流量成为所期望的量和所期望的定时的方式控制流量计4及阀5。
在作为相反侧的下游侧,设置有将晶盒110内的气氛排气的气体配管6,并且构成为以经由作为晶盒110内的压力检测器的压力传感器8及压力调节装置7而使得晶盒110内的压力成为规定的压力的方式工作。将上述压力传感器8及压力调节装置7也称为调节部,该调节部构成为由监视部13控制。
接下来,针对密封部2的详情,使用图6进行说明。如图6A所示,作为气体供给管的喷嘴3的周围以非活性气体不泄露的方式由密封件2a和作为保持该密封件2a的保持部的部件2b构成。利用上述构成,由于能够通过保持密封件2a的部件2b而将喷嘴3与晶盒110之间密闭,因此,即使晶盒110的非活性气流入口的高度、形状、材质存在差异,也能够不使非活性气体向外部泄露而将非活性气体导入晶盒内。
密封部2具有以使得密封件2a抵接于晶盒110内的下侧的方式由保持部2b支承的构成。保持部2b由例如弹簧等能够伸缩的部件构成。构成为通过该伸缩的力来从晶盒110的下侧推起密封件2a。另外,密封件2a为橡胶等能够弹性变形的部件,例如,可选择填料(packing)、O型圈等。通过上述构成,能够利用弹性体变形(反作用力)来防止泄露,能够将喷嘴3与晶盒的110之间密闭。
另外,如图6B所示,也可以构成为载置晶盒110并且推压密封件2c。根据上述构成,能够从外部将喷嘴3与晶盒的110之间密封。保持于保持部2d的密封件2c的材质与密封件2a同样,可由硬度低的橡胶等构成。因此,通过利用柔软的橡胶的收缩,无论晶盒110的构成如何,当载置晶盒110时,均能够保持喷嘴3与晶盒110的密闭性。
如上所述,根据本实施方式,在将晶盒110的盖打开前(晶盒盖开闭机构的动作前),能够通过非活性气体来对晶盒110内部进行加压(使其为正压)。由此,当晶盒110的盖打开了的时候,由于能够抑制所产生的颗粒侵入晶盒110内,因此,能够防止颗粒附着于被收容在晶盒110内部的晶片200。
(6)盖开闭系统
接下来,针对利用盖开闭系统进行的将晶盒110的盖开闭的动作进行说明。上述晶盒110的盖开闭于利用移载装置125进行的晶片200向晶舟217的装填及从晶舟217的卸载时适当进行。以下,参照附图说明晶片填充(晶片填充工序)时的动作。需要说明的是,以下在将图7A、7B、···图7F总称时简称为图7。
首先,利用图7,对盖开闭系统的构成进行说明。盖开闭系统构成为至少具有:与正面壁119a之间构成盖开闭空间124a的分隔板121;载置晶盒110的载置部122;和使晶盒110的盖120开合的盖开闭机构123;和设置于未图示的盖开闭空间124a的闸门部121a。另外,也可将未图示的气体导入机构1、排气机构排气口包含在盖开闭系统中。针对闸门部121a,在后文描述。
图7A为示意性地示出晶盒110载置于载置部122的状态的图。在本实施方式中,此时,利用控制部240而开始执行盖开闭控制程序。以下,构成盖开闭系统的各部的动作由控制部240控制。
图7A中,来自图5所示的气体导入机构1的非活性气体被供给至晶盒110内。另外,在晶盒110内部流通非活性气体,从而将其控制为与移载室124(或盖开闭空间124a)的压力相比为正压。需要说明的是,预先设定了压力或吹扫气体流量。例如,在本实施方式中,设定为移载室124的2倍压力。
图7B为示出将晶盒110的盖120推压并使其接触盖开闭机构123,从而将盖120安装于盖开闭机构123的状态的图。需要说明的是,未图示的气体导入机构1构成为在该图7B以后的状态下也能够向晶盒110内供给非活性气体(例如,N2气体)。由此,能够将晶盒110内的压力保持为正压。
图7C为示出将盖120取下的状态的图。像这样,通过盖开闭机构123而将载置于载置部122上的晶盒110的盖120装拆,由此,构成为将晶盒110的晶片出入口120a开闭。此时,由于晶盒110保持为正压,因此即使发生了因盖开闭机构123的动作所导致的微小颗粒,也不会进入晶盒110。例如,晶盒110内的压力保持为移载室124(盖开闭空间124a)的2倍压力。需要说明的是,由于只要能抑制微小颗粒进入晶盒110即可,因此晶盒110内的压力不限于移载室124(盖开闭空间124a)的2倍压力,只要是正压,可以是小于2倍(例如1.1倍),也可以是2倍以上。
另外,图7C也是通过闸门部121a而将用于移载装置125在移载室124之间搬送晶片200的空间封闭的图。控制部240构成为:通过盖开闭机构123而将盖120从晶盒110取下,并使闸门部121a与盖开闭机构123一同动作而将移载室124与盖开闭空间124a分离。在本实施方式中,虽然预先将晶盒110内用非活性气体置换,但通常,与移载室124相比,晶盒110内为高氧浓度状态,而移载室124为低氧浓度(20ppm以下)状态,为了防止氧流入移载室124,而利用闸门部121a进行隔离。
根据本实施方式,通过盖开闭机构123而将盖120取下时,则如上所述,晶盒110内被以使得其压力高于盖开闭空间124a的压力的方式供给着非活性气体(或充满非活性气体),因此,能够减少因盖开闭机构123的动作导致的微小颗粒混入晶盒110内。另外,借助利用图5所示的气体导入机构1的非活性气体供给以及利用排气机构排气口的排气,由此构成为当使晶盒110的盖120处于打开状态时,晶盒110内的气体及盖开闭空间124a的气氛向排气机构排气口流动,从而被导入晶盒110内的非活性气体向排气机构排气口的方向流动从而形成流路。由此,可期待抑制因盖开闭机构123的动作导致的微小颗粒向晶盒110内的混入的效果。
另外,在将移载室124和盖开闭空间124a分离的状态下,构成为继续借助利用图5所示的气体导入机构1的非活性气体供给或利用排气机构排气口的排气,在维持晶盒110内及盖开闭空间124a内的压力高于移载室124的压力的同时、将晶盒110内及盖开闭空间124a置换为N2气氛。需要说明的是,关于利用排气机构排气口的排气,在通过闸门部121a将移载室124与盖开闭空间124a分离后,可以停止利用排气机构排气口的排气,在成为规定的压力(例如移载室124的2倍左右)使排气机构排气口动作来对盖开闭空间124a进行排气。可以构成为一边置换为N2气氛,一边使盖开闭空间124a的氧浓度为规定的阈值以下。而且,在本实施方式中,由于预先通过非活性气体而将晶盒110内进行N2置换,因此,能够缩短达到所需的氧浓度的时间。
如图7D所示,构成为若盖开闭空间124a的N2置换结束(氧浓度达到阈值以下),则以能够利用移载装置125进行晶片200的搬送的方式,使晶盒110的盖120与盖开闭机构123滑动。此时,图7D中的箭头(虚线)表示来自图5所示的气体导入机构1的非活性气体的流动,从移载室124向排气机构排气口的箭头(实线)表示气体气氛的流动。在此,也可以停止来自图5所示的气体导入机构1的非活性气体供给。需要说明的是,虽然未图示,闸门部121a也移动至盖开闭空间124a的规定位置(初始位置)。
并且,在图7D中进行利用移载装置125进行的晶片200的搬送。在此,即使开始利用移载装置125而进行晶片200的搬送后,晶盒110内的气氛及移载室124的气氛也构成为流过盖开闭空间124a而从排气机构排气口排气。由此,即使由于移载装置125的动作而产生颗粒,也能够期待减轻其向晶盒110内的侵入的效果。此外,也可以构成为在利用移载装置125实施晶片200的搬送过程中,从图5所示的气体导入机构1供给非活性气体。
如图7E所示,当晶盒110内不再存在晶片200时,为了将盖120再次安装于晶盒110,使晶盒110的盖120与盖开闭机构123滑动。此时,也可以构成为利用排气机构排气口而将移载室124的气氛排气,也可以构成为从图5所示的气体导入机构1供给非活性气体。需要说明的是,也可以构成为在通过未图示的闸门部121a而将移载室124与盖开闭空间124a分离后,使晶盒110的盖120与盖开闭机构123动作。
此后,盖120回到晶盒110(图7F)、晶盒110回到载置部122的初始的位置(图7A所示的晶盒的位置)。该晶盒110回到未图示的旋转式晶盒架105,收纳有晶片200的新的晶盒110被搬送至载置部122,从而连续实施图7A至图7F的盖开闭的动作。重复图7A至图7F的盖开闭的动作直至规定张数的晶片200利用移载装置125而被装填于未图示的晶舟217。
需要说明的是,对于从晶舟217的卸载(晶片取出)而言,如上所述,重复图7A至图7F的盖开闭动作进行直至装填于晶舟217的全部晶片200被卸载。
(7)衬底处理装置的动作
接下来,利用图1、图2、图7,针对本实施方式涉及的衬底处理装置100的动作进行说明。
如图1、图2所示,若晶盒110通过工序内搬送装置(未图示)而被供给至加载端口114,则利用衬底探测传感器140而探测晶盒110,晶盒搬入搬出口112通过前闸门113而被打开。另外,加载端口114之上的晶盒110通过晶盒搬送装置118而从晶盒搬入搬出口112被搬入壳体111内部。
被搬入壳体111内部的晶盒110通过晶盒搬送装置118而被自动地搬送至旋转式晶盒架105的架板117上并被暂时保管。此后,晶盒110从架板117上被移载至载置台122上。如图1、图7A所示,若晶盒110被搬送从而被移载于载置台122,则通过图5所示的气体导入机构1而从晶盒110的下表面流入非活性气体。需要说明的是,被搬入壳体111内部的晶盒110也可以通过晶盒搬送装置118而被直接移载于载置台122上。
如图7B~图7C所示,对于载置于载置台122上的晶盒110而言,其开口侧端面被推压于副壳体119的正面壁119a的晶片搬入搬出口的开口边缘部,其盖120通过盖开闭机构123而被取下,晶片出入口120a被打开。此时,利用后述的气体导入机构1而预先将晶盒110内的压力设定为高于移载室124(盖开闭空间124a)的压力,结果,变得不易产生来自移载室124的气氛导入晶盒110的流动。由此,利用盖开闭机构123的动作,即使产生了颗粒,也能够减轻其向晶盒110内的导入。
根据本实施方式,设置由正面壁119a和引导部121而分分隔的盖开闭空间124a,并在正面壁119a设置排气机构排气口,当利用盖开闭机构123的动作而将盖120打开时,控制部240形成从晶盒110向排气机构排气口的流路,由此能够将该盖开闭空间124a的气氛控制为所期望的气氛,或控制晶盒110内的压力。此外,控制部240在利用图7C所示的闸门部121a将移载室124与盖开闭空间124a分离后,控制晶盒110内及盖开闭空间124a的利用非活性气体(例如,N2气体)进行的置换动作、或控制晶盒110内及盖开闭空间124a的压力。
接下来,如图7D所示,控制部240以能够搬送晶片200的方式使盖120、盖开闭机构123等动作。此后,由晶片移载装置125a的镊子125c通过晶片出入口120a而从晶盒110内拾取晶片200,在通过未图示的槽口对准装置而对准方位后,将晶片200搬入位于移载室124的后方的待机部126内,并装填于晶舟217。在晶舟217中装填有晶片200的晶片移载装置125a回到晶盒110,将下一晶片200装填于晶舟217。
在一个(上层或下层)载置台122上的晶盒110的利用晶片移载机构125而进行的晶片200向晶舟217的装填作业中,其他晶盒110通过晶盒搬送装置118而被从旋转式晶盒架105搬送至另一个(下层或上层)载置台122上,同时进行利用图7A至图C所示的气体导入机构1而进行的晶盒110内的加压控制及利用盖开闭机构123而进行的晶盒110的打开作业。
另外,当上述一个(上层或下层)的载置台122上的晶盒110内的晶片200不存在时,如图7E及图7F那样利用盖开闭机构123而使盖120回到晶盒110并且使晶盒110移动至图7A所示的位置。另一方面,并行地开始其他晶盒110中的利用晶片移载机构125进行的晶片200向晶舟217的装填。
当预先指定张数的晶片200被装填于晶舟217时,通过炉口闸门147而关闭了的处理炉202的下端部通过炉口闸门147而被打开。接下来,保持有晶片200的晶舟217随着密封盖219通过晶舟升降机115而上升从而被搬入(加载)处理炉202内。
加载后,在处理炉202内对晶片200实施任意的处理。处理后,除了通过槽口对准装置135进行的晶片对准工序以外,通过与上述步骤大致相反的步骤而将收纳有处理后的晶片200的晶舟217从处理室201搬出,将收纳有处理后的晶片200的晶盒110向壳体111外搬出。
<本发明的其他实施方式>
另外,本发明的实施方式涉及的控制部240也可以不使用专用的系统、而使用通常的计算机系统来实现。例如,通过从存储有用于执行上述各种处理的程序的外部记录介质(USB存储器、外接HDD等)而将控制程序安装于在通用计算机上,从而能够构成执行上述处理的控制部240。
另外,用于供给上述程序的手段是任意的。除了能够以上述方式经由规定的记录介质来供给以外,例如,也可以经由通信线路、通信网络、通信系统等来供给。这种情况下,例如,在通信网络的公告板上公告该程序,经由网络而叠加于载波来提供。另外,通过起动以上述方式提供的程序,并在OS的控制下与其他应用程序同样地执行,从而能够执行上述处理。
需要说明的是,在本实施方式中,作为衬底处理装置的一个例子而示出了半导体制造装置,但不限于半导体制造装置,也可以是LCD装置那样的对玻璃衬底进行处理的装置。另外,衬底处理的具体的内容不限,不仅是成膜处理,也可以是退火处理、氧化处理、氮化处理、扩散处理等处理。另外,成膜处理也可以是例如形成氧化膜、氮化膜的处理、形成包含金属的膜的处理。
以上,具体说明了本发明的实施方式,但本发明不限于上述实施方式,在不脱离其主旨的情况下能够进行各种变更。

Claims (12)

1.衬底处理装置,其具备:
载置部,其载置收纳衬底的衬底收容器;
引导部,其构成将所述衬底收容器的盖开闭的盖开闭空间;
闸门部,其将所述盖开闭空间与移载室分离,所述移载室搬送所述衬底;
盖开闭机构,其将所述衬底收容器的所述盖开闭;
气体导入机构,其向所述衬底收容器导入气体;
监视部,其使所述气体导入机构将所述气体导入所述衬底收容器,从而提高所述衬底收容器内的压力;和
控制部,其被构成为利用所述盖开闭机构将所述衬底收容器的盖打开,
控制部构成为在利用所述闸门部而将所述移载室与所述盖开闭空间分离后,打开所述衬底收容器的盖,
所述监视部构成为在利用所述闸门部将所述移载室与所述盖开闭空间分离的状态下,通过利用所述气体导入机构的所述气体的导入,将所述衬底收容器内及所述盖开闭空间的压力维持为高于所述移载室的压力。
2.根据权利要求1所述的衬底处理装置,其中,所述气体导入机构构成为将所述衬底收容器内置换为非活性气体气氛。
3.根据权利要求1所述的衬底处理装置,其中,所述监视部构成为利用所述气体导入机构将所述气体导入所述衬底收容器。
4.根据权利要求1所述的衬底处理装置,其中,所述监视部构成为当所述衬底收容器被载置于所述载置部时,利用所述气体导入机构将所述气体导入所述衬底收容器。
5.根据权利要求1所述的衬底处理装置,其中,所述控制部构成为使所述闸门部滑动。
6.根据权利要求1所述的衬底处理装置,其还具备排气机构,所述排气机构设置于利用所述盖开闭机构将所述盖取下的衬底收容器的附近,并且将所述盖开闭空间的气氛排气,
所述控制部构成为当将所述衬底收容器的盖打开时,形成被所述气体导入机构供给的所述气体从所述衬底收容器向所述排气机构的方向流动的流路。
7.根据权利要求1所述的衬底处理装置,其还具备移载装置,所述移载装置在利用所述盖开闭机构而将所述盖取下了的衬底收容器与衬底保持件之间搬送所述衬底,
所述移载装置构成为在所述闸门部移动至规定位置即初始位置后,开始所述衬底收容器内的所述衬底的搬送。
8.根据权利要求1所述的衬底处理装置,其中,所述气体导入机构构成为将所述盖开闭空间置换为非活性气体气氛。
9.根据权利要求1所述的衬底处理装置,其中,所述气体导入机构包括:
控制气体的流量的流量控制器;
构成气体的流路的气体配管;
向所述衬底收容器导入气体的气体导入部;
吹扫气体供给部,其包含将所述气体导入部与所述衬底收容器相对于外部密闭的密封部;和
调节所述衬底收容器内的压力的调节部。
10.根据权利要求9所述的衬底处理装置,其中,所述密封部构成为设置将所述气体导入部与所述衬底收容器密闭的密封件、和保持所述密封部的保持部。
11.根据权利要求1所述的衬底处理装置,其还具有处理炉,所述处理炉构成为将所述衬底保持件在保持有所述衬底的状态下装入,并处理所述衬底。
12.半导体器件的制造方法,其具有:
(a)载置衬底收容器的工序,其中,所述衬底收容器收纳衬底;
(b)将所述衬底收容器的盖打开的工序;
(c)将盖开闭空间与移载室分离的工序,其中,所述盖开闭空间将所述衬底收容器的所述盖开闭,所述移载室搬送所述衬底,
在所述(c)之后执行所述(b),
在所述(c)中,
向所述衬底收容器导入气体而将所述衬底收容器内及所述盖开闭空间的压力维持为高于所述移载室的压力。
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