CN112185882A - 基板处理装置和基板的交接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基板处理装置和基板的交接方法。在将基板利用载置台加热、冷却的情况下,改善基板的温度的面内均匀性,防止基板支承销折断。基板处理装置包括:具有沿上下方向贯通载置台的贯通孔的载置台,其在上表面载置基板,并对基板进行加热和/或冷却;设有贯穿贯通孔且能够自载置台的上表面突出的贯穿部的基板支承销;能够支承基板支承销的销支承构件,基板支承销设有位于比载置台的下表面靠下侧的凸缘部,销支承构件利用与凸缘部的卡合来支承基板支承销,载置台的贯通孔比基板支承销的凸缘部细,基板支承销具有包含凸缘部的第1构件和与第1构件独立且包含贯穿部的第2构件,第1构件具有载置第2构件且将其支承为滑动自如的滑动面。
Description
技术领域
本公开涉及基板处理装置和基板的交接方法。
背景技术
在专利文献1中公开有一种防止在对基板进行高温处理的情况下由工艺气体的迂回等导致基板处理的均匀性受到不良影响的基板处理装置。该基板处理装置具有:基座、升降驱动装置、多个基板支承销以及移动阻止构件。基座水平配设,通过将基板搭载于上表面而支承该基板。升降驱动装置在支承基板的第1位置与低于该第1位置且使基板的支承待机的第2位置之间驱动基座而使其升降。基板支承销被支承为相对于基座沿上下方向移动自如,在基座定位于第2位置的情况下支承基板。移动阻止构件在基座自第1位置向第2位置移动时阻止基板支承销向下方移动。在基座形成有用于插入基板支承销的销插入孔,另外,基板支承销的上端部的直径设定为大于销插入孔的直径。由此,基板支承销被支承为相对于基座沿上下方向移动自如。此外,在基座的销插入孔的上端部形成有凹部,该凹部用于收容直径较大的基板支承销的上端部。
专利文献1:日本特开平11-111821号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开所涉及的技术为:载置台具有供基板支承销贯穿的贯通孔,在将载置于该载置台的基板利用该载置台加热、冷却的情况下,改善基板的温度的面内均匀性,并且防止基板支承销的折断。
用于解决问题的方案
本公开的一技术方案为一种处理基板的基板处理装置,该基板处理装置包括:载置台,其具有沿上下方向贯通该载置台的贯通孔,该载置台在上表面载置基板,并且对载置的该基板进行加热和冷却中的至少任一项处理;基板支承销,其设有贯穿所述贯通孔的贯穿部,该贯穿部构成为能够自所述载置台的上表面经由所述贯通孔突出;以及销支承构件,其构成为能够支承所述基板支承销,所述基板支承销设有凸缘部,该凸缘部位于比所述载置台的下表面靠下侧的位置,所述销支承构件利用与所述凸缘部的卡合来支承所述基板支承销,所述载置台的所述贯通孔比所述基板支承销的所述凸缘部细,所述基板支承销具有第1构件和第2构件,该第1构件包含所述凸缘部,该第2构件与所述第1构件独立,并且包含所述贯穿部,所述第1构件具有滑动面,该滑动面载置所述第2构件且将该第2构件支承为滑动自如。
发明的效果
根据本公开,载置台具有供基板支承销贯穿的贯通孔,能够在将载置于该载置台的基板利用该载置台加热、冷却的情况下,改善基板的温度的面内均匀性,并且防止基板支承销的折断。
附图说明
图1是示意性表示作为本实施方式所涉及的基板处理装置的成膜装置的结构的概略的说明图。
图2是表示升降销的结构的概略的说明图。
图3是表示图1的成膜装置的内部的状态的局部放大剖视图,表示载置台移动到处理位置时的状态。
图4是表示图1的成膜装置的内部的状态的局部放大剖视图,表示载置台移动到输送位置时的状态。
图5是表示图1的成膜装置的内部的状态的局部放大剖视图,表示在升降销与晶圆输送装置之间交接晶圆W时的状态。
图6是用于说明升降销为单体件的情况下的问题点的图。
图7是用于说明由多个构件构成了升降销的情况下的效果的图。
图8是用于说明升降销的第2构件的另一例子的图。
图9是用于说明升降销的第2构件的另一例子的图。
图10是插入于载置台的贯通孔的状态下的图9的升降销的局部放大剖视图。
图11是用于说明升降销的第2构件的另一例子的图。
图12是用于说明升降销的第1构件的另一例子的局部剖视图。
图13是用于说明悬吊保持升降销的销支承构件的另一例子的图。
图14是用于说明悬吊保持升降销的销支承构件的另一例子的图。
图15是用于说明悬吊保持升降销的销支承构件的另一例子的图。
图16是表示图1的销支承构件的变形例的俯视图。
具体实施方式
例如,在半导体器件的制造工艺中,对半导体晶圆(以下称为“晶圆”)等基板进行成膜处理等基板处理。该基板处理使用基板处理装置来进行。在基板处理装置为逐张处理基板的单张式的情况下,在装置内设置将基板载置于上表面的载置台。另外,对于单张式的基板处理装置,为了在输送基板的基板输送装置与载置台之间进行基板的交接,设有插入于形成在载置台的孔的基板支承销。基板支承销例如相对于收容基板的处理容器的底壁固定。
然而,在进行基板处理时,有时会将载置于载置台的基板借助该载置台进行加热、冷却。该情况下,若上述那样将基板支承销相对于处理容器的底壁固定,则因载置台的热膨胀、热收缩,产生载置台的孔与基板支承销之间的位置偏移。因而,若上述那样将基板支承销预先固定于处理容器的底壁,则在为了交接基板等而使基板支承销与载置台相对地升降时,有时会发生基板支承销的破损等。因此,在专利文献1中,不使基板支承销固定于处理容器的底壁,而是使基板支承销的上端部的直径大于基座的销插入孔的直径,从而将基板支承销支承为相对于基座沿上下方向移动自如。
但是,若增大基板支承销的上端部的直径,则为了收容该上端部,需要在载置台的上表面设置直径大于该上端部的直径的凹处。若设置这样的凹处,则有损载置台上的基板的温度的面内均匀性。
另外,根据基板支承销的支承方式,由载置台的热膨胀、热收缩导致的载置台的孔与基板支承销之间的位置偏移的结果是,基板支承销有时会倾斜。而且,若使倾斜的状态下的基板支承销与载置台相对升降,则基板支承销有时会折断。
于是,本公开所涉及的技术在载置台具有供基板支承销贯穿的贯通孔,将载置于该载置台的基板利用该载置台加热、冷却的情况下,改善基板的温度的面内均匀性,并且防止基板支承销的折断。
以下,参照附图说明本实施方式所涉及的基板处理装置和基板的交接方法。此外,在本说明书和附图中,对实质上具有相同的功能结构的要素标注相同的附图标记,从而省略重复说明。
图1是示意性表示作为本实施方式所涉及的基板处理装置的成膜装置的结构的概略的说明图,由剖面示出了成膜装置的局部。
图1的成膜装置1具有构成为能够减压,并收容作为基板的晶圆W的处理容器10。
处理容器10具有形成为有底的圆筒形状的容器主体10a。
在容器主体10a的侧壁设有晶圆W的送入送出口11,在该送入送出口11设有开闭该送入送出口11的闸阀12。在比送入送出口11靠上部侧的位置设有构成容器主体10a的侧壁的一部分的后述的排气管道60。在容器主体10a的上部,即排气管道60设有开口10b,以堵塞该开口10b的方式安装有盖13。在排气管道60与盖13之间设有用于将处理容器10内保持为气密的O形环14。
在处理容器10内设有在上表面水平地载置晶圆W的载置台20。在载置台20的内部设有用于加热晶圆W的加热器21。此外,在需要冷却晶圆W的情况下,在载置台20的内部设置冷却机构。也可以设为在载置台20的内部设置加热器21和冷却机构这两者,而能够进行晶圆W的加热和冷却这两个处理。
在该载置台20设有盖构件22,该盖构件22在整个周向上覆盖比该载置台20的上表面的载置晶圆W的载置区域靠外周侧的区域和该载置台20的侧周面。
在载置台20的下表面中央部连接有作为台支承构件的支轴构件23的上端,该作为台支承构件的支轴构件23穿过形成于处理容器10的底壁的开口15而贯穿该底壁,并沿上下方向延伸。支轴构件23的下端连接于作为移动机构的驱动机构24。驱动机构24产生用于使支轴构件23升降和旋转的驱动力,例如具有气缸(未图示)、马达(未图示)。伴随支轴构件23利用驱动机构24的驱动而上下移动,载置台20能够在由双点划线表示的输送位置和其上方的处理位置之间上下移动。输送位置是指,在自处理容器10的送入送出口11进入到处理容器10内的作为基板输送装置的晶圆输送装置M(参照图5)与后述的升降销30之间对晶圆W进行交接时,载置台20所待机的位置。另外,处理位置是指,对晶圆W进行成膜处理的位置。另外,伴随支轴构件23利用驱动机构24的驱动而以其轴线为中心旋转,载置台20以上述轴线为中心旋转。
另外,在支轴构件23的处于处理容器10的外侧的位置设有凸缘25。而且,在该凸缘25与处理容器10的底壁处的支轴构件23的贯通部之间,以包围支轴构件23的外周部的方式设有波纹管26。由此,保持处理容器10的气密。
而且,在载置台20形成有多个沿上下方向贯通该载置台20的贯通孔20a。另外,对于载置台20,设有自下方贯穿贯通孔20a的作为基板支承销的升降销30。升降销30用于在自处理容器10的外部插入于该处理容器10内的晶圆输送装置(未图示)与载置台20之间交接晶圆W。该升降销30构成为能够自处于上述的输送位置的载置台20的上表面经由贯通孔20a突出。此外,升降销30设于每个贯通孔20a。
后述升降销30的形状、升降销30的支承构造、用于升降升降销30的构造。
而且,在处理容器10内的载置台20与盖13之间以与载置台20相对的方式设有帽构件40,该帽构件40用于在其与载置台20之间形成处理空间S。帽构件40利用螺栓(未图示)与盖13固定。
在帽构件40的下部形成有倒研钵状的凹部41。在凹部41的外侧形成有平坦的边缘42。
而且,由处于上述的处理位置的载置台20的上表面和帽构件40的凹部41形成处理空间S。形成了处理空间S时的载置台20的高度以在帽构件40的边缘42的下表面与盖构件22的上表面之间形成间隙43的方式设定。凹部41例如形成为极力地减小处理空间S的容积,并且使由吹扫气体置换处理气体时的气体置换性良好。
在帽构件40的中央部形成有用于向处理空间S内导入处理气体、吹扫气体的气体导入通路44。气体导入通路44设为贯通帽构件40的中央部,且其下端与载置台20上的晶圆W的中央部相对。另外,在帽构件40的中央部嵌入有流路形成构件40a,利用该流路形成构件40a,气体导入通路44的上侧被分支,而分别与贯通盖13的气体导入通路45连通。
在帽构件40的气体导入通路44的下端的下方设有用于使自气体导入通路44喷出来的气体向处理空间S内分散的分散板46。分散板46借助支承棒46a固定于帽构件40。
在气体导入通路45设有将作为处理气体的TiCl4气体、NH3气体、吹扫用的N2气体等自气体供给源(未图示)向处理容器10导入的气体导入机构50。在气体导入机构50与处理容器10之间,具体而言在气体导入机构50与盖13之间设有用于将处理容器10内保持为气密的O形环(未图示)。
而且,另外,在容器主体10a的排气管道60连接有排气管61的一端部。排气管61的另一端部连接有例如由真空泵构成的排气装置62。另外,在排气管61的比排气装置62靠上游侧的位置设有用于调整处理空间S内的压力的APC阀63。
此外,排气管道60是通过将纵剖面形状呈方形的气体流通通路64形成为环状而成的。在排气管道60的内周面于整周上形成有狭缝65。在排气管道60的外壁设有排气口66,在该排气口66连接有排气管61。狭缝65形成于与载置台20上升到了上述的处理位置时形成的上述的间隙43对应的位置。因而,处理空间S内的气体通过使排气装置62工作而经由间隙43和狭缝65到达排气管道60的气体流通通路64,从而经由排气管61排出。
在以上这样构成的成膜装置1设有控制部U。控制部U例如由具备CPU、存储器等的计算机构成,具有程序存储部(未图示)。在程序存储部储存有用于实现成膜装置1的后述的晶圆处理的程序等。此外,上述程序储存于能够由计算机读取的存储介质,也可以是自该存储介质安装到控制部U的程序。另外,程序的一部分或全部可以由专用硬件(电路基板)实现。
接着,参照图1并使用图2~图5说明升降销30的形状、升降销30的支承构造、用于升降升降销30的构造。图2是表示升降销30的结构的概略的说明图。图3~图5是表示图1的成膜装置1的内部的状态的局部放大剖视图,图3表示载置台20移动到处理位置时的状态,图4表示载置台20移动到输送位置时的状态,图5表示在升降销30与晶圆输送装置之间交接晶圆W时的状态。
如图1~图3所示,升降销30具有第1构件31和第2构件32,该第1构件31包含位于比载置台20的下表面靠下侧的位置的凸缘部31a,该第2构件32与第1构件31独立,并且包含贯穿载置台20的贯通孔20a的贯穿部32a。第1构件31和第2构件32例如由氧化铝形成。
第1构件31例如在上端设有上述凸缘部31a。利用该凸缘部31a,第1构件31与后述的销支承构件100卡定。另外,第1构件31具有载置第2构件32且将该第2构件支承为滑动自如的滑动面31b。换言之,第1构件31以使第2构件32沿着滑动面31b滑动自如的方式利用滑动面31b自下方支承第2构件32。在本例子中,包含凸缘部31a的上端面的第1构件31的上端面成为上述滑动面31b。另外,第1构件31的比凸缘部31a靠下侧的插入部31c形成为棒状,该插入部31c如图3所示插入后述的销支承构件100的插入孔101。此外,上述插入部31c相比于第2构件32的贯穿部32a形成得较粗。
如图2所示,第2构件32的座部32b设于贯穿部32a的下方,具体而言,设于第2构件32的下端。座部32b的直径大于贯穿部32a的直径,并且具有与第1构件31的滑动面31b抵接的抵接面32c。
另外,第2构件32的长度(具体而言,第2构件32的、自上端面到相对于第1构件31的滑动面31b抵接的抵接面为止的长度)设定得大于自距离第1构件31最远的位置,即处理位置的载置台20的下表面到该第1构件31的滑动面31b为止的距离。
上述这样的供升降销30自下方贯穿的载置台20的贯通孔20a形成得比升降销30的第1构件31的凸缘部31a细。换言之,载置台20的贯通孔20a的内径设定得小于凸缘部31a的直径。具体而言,例如,升降销30的第2构件32的贯穿部32a的直径为1.0mm~3.0mm,凸缘部31a的直径为其2倍以上,相对于此,载置台20的贯通孔20a的内径设定为其1.2倍~1.5倍,例如为2.0mm~4.0mm。
另外,对于升降销30,设有:构成为能够支承该升降销30的构件即销支承构件100、和构成为能够支承该升降销30并且使所支承的该升降销30沿上下方向移动的销移动机构110。如图1所示,销支承构件100设于载置台20与处理容器10的底壁之间,销移动机构110设于销支承构件100与处理容器10的底壁之间。换言之,销支承构件100在处理容器10内设于载置台20与销移动机构110之间。
销支承构件100利用与升降销30的第1构件31的凸缘部31a的卡合来支承该升降销30。具体而言,销支承构件100利用与凸缘部31a的卡合自下方将第1构件31支承为沿铅垂方向,即上下方向移动自如,由此,构成为能够自下方将升降销30整体支承为沿上下方向移动自如。
如图3所示,销支承构件100形成有插入孔101,该插入孔101供升降销30的第1构件31的插入部31c插入且该插入孔101的内径大于该插入部31c的外径。而且,销支承构件100构成为通过使该销支承构件100的插入孔101的周围的上表面与插入于该插入孔101的第1构件31的凸缘部31a的下表面抵接,能够悬吊保持该第1构件31,由此,能够悬吊保持升降销30整体。另外,利用上述这样的结构,在第1构件31的插入部31c插入于插入孔101的状态下,该第1构件31沿着在水平方向上延伸的销支承构件100的上表面滑动,由此,升降销30整体能够沿着销支承构件100的上表面滑动。此外,升降销30的第1构件31在由插入部31c和插入孔101规定的范围内能够沿着销支承构件100的上表面在水平方向上移动。
插入孔101的内径设定为第1构件31的插入部31c的直径的例如1.2倍~1.5倍。
另外,销支承构件100相对于载置台20固定。具体而言,销支承构件100例如安装于与载置台20连接的支轴构件23。因而,销支承构件100利用驱动机构24与载置台20一体地沿上下方向移动,另外,与载置台20一体旋转。
如图3所示,在载置台20移动到处理位置的状态下,销支承构件100与升降销30的第1构件31的凸缘部31a卡合。此外,以在该状态下满足以下的条件(A)、(B)的方式,对升降销30的第2构件32的贯穿部32a的长度进行设定。
(A)第2构件32的贯穿部32a的上端面不自载置台20的上表面突出(例如第2构件32的上端面位于比载置台20的上端面向下方0.1mm~0.3mm的位置)。
(B)贯穿部32a的上端面位于比载置台20的下表面靠上方的位置,贯穿部32a的至少局部贯穿于载置台20的贯通孔20a。
上述的、销支承构件100与升降销30的第1构件31的凸缘部31a的卡合在如图4那样将载置台20仅移动到输送位置的情况下不会被解除。在载置台20移动到输送位置的状态下,如图5所示,在利用销移动机构110使升降销30上升时,上述卡合被解除。但是,也可以是,在载置台20向输送位置移动且升降销30下降的过程中,升降销30的第1构件31的下表面与销移动机构110的上表面抵接而使升降销30的进一步的下降被阻碍,从而在载置台20完成了向输送位置的移动的状态时,上述卡合被解除。
此外,销支承构件100例如由使用了氧化铝、石英等低热传导率的俯视呈圆环状的板状构件构成。通过使用低热传导材料作为销支承构件100的材料,例如能够抑制安装了销支承构件100的载置台20的热被该销支承构件100夺取。另外,在销支承构件100使用铁系材料等的情况下,有时会发生铁向由成膜装置1形成的膜混入的情况,但通过对销支承构件100使用氧化铝、石英,能够防止上述混入。
销移动机构110构成为能够支承升降销30的第1构件31,并且使所支持的第1构件31沿上下方向移动,由此使升降销30整体沿上下方向移动。销移动机构110利用与升降销30的第1构件31的下端部的卡合来支承该升降销30。具体而言,销移动机构110具有抵接构件111,通过使插入销支承构件100的插入孔101且自该销支承构件100的下表面露出的升降销30的第1构件31的下端面与上述抵接构件111的上表面抵接,从而支承该升降销30。抵接构件111由例如俯视呈圆环状的构件构成。
在抵接构件111的下表面侧设有支承柱112,支承柱112贯穿处理容器10的底壁,并与设于处理容器10的外侧的驱动机构113连接。驱动机构113产生用于使支承柱112升降的驱动力。伴随支承柱112利用驱动机构113的驱动而上下移动,抵接构件111上下移动,由此,被该抵接构件111支承的升降销30与载置台20独立地上下移动。特别是,伴随支承柱112利用驱动机构113的驱动而向上方移动,升降销30向上方移动,如图5所示,该升降销30的第2构件32的上端部自移动到输送位置的载置台20的上表面突出。
在此,将升降销30自载置台20的上表面最大程度突出时的自升降销30的上端面到载置台20的下表面的距离,即升降销30的第2构件32的可穿过载置台20的贯通孔20a的部分的长度设为L0。第2构件32的贯穿部32a的长度(更具体而言,自升降销30的上端面到座部32b的上表面的距离)L1设定为上述长度L0的1.1倍至1.5倍。
此外,在上述的驱动机构113与处理容器10的底壁处的支承柱112的贯通部之间,以包围支承柱112的外周部的方式设有波纹管114。由此,保持处理容器10的气密。
在此,说明升降销30的安装方法的一个例子。
例如,将包含支轴构件23在内的载置台20翻过来,向该载置台20的贯通孔20a分别插入升降销30,该升降销30通过将第1构件31和第2构件32利用治具(未图示)互相固定而成。然后,将该升降销30的第1构件31插入销支承构件100的插入孔101,在该状态下,将销支承构件100安装于支轴构件23。然后,将翻过来的载置台20复原,并安装于处理容器10内。之后,拆下将第1构件31和第2构件32固定起来的上述治具。例如这样,进行升降销30的安装。
接着,说明使用成膜装置1进行的晶圆处理。
首先,打开闸阀12,自与处理容器10相邻的真空环境的输送室(未图示)经由送入送出口11将保持有晶圆W的晶圆输送装置M(参照图5)向处理容器10内插入。然后,将晶圆W向移动到上述的待机位置的载置台20的上方输送。接着,被销支承构件100悬吊保持的升降销30利用销移动机构110上升。具体而言,支承着第2构件32的第1构件31利用销移动机构110相对于载置台20和晶圆输送装置M上升。由此,上述悬吊保持被解除,并且,该升降销30自载置台20的上表面突出规定距离,而向该升降销30之上,具体而言,向第2构件32之上交接晶圆W。
在上述这样为了进行晶圆W的交接而使升降销30上升时,存在载置台20的贯通孔20a的位置因该载置台20的热膨胀、热收缩等而相对于销支承构件100的插入孔101偏移的情况。
若上述的贯通孔20a的位置偏移较小,则由于升降销被支承为沿上下方向移动自如,即浮动支承升降销,因而与上述的贯通孔20a的位置偏移相配合地升降销的位置也偏移,因此,不存在上述的贯通孔20a的位置偏移的影响。
但是,若升降销与本实施方式不同而是单体件(升降销30不是由互相独立的第1构件31和第2构件32构成而是成为单体件的情况),则在上述的贯通孔20a的位置偏移较大的情况下,存在以下这样的问题。
即,在上述的贯通孔20a的位置偏移较大的情况下,如图6所示,在升降销500为单体件时,该升降销500可能会倾斜。因而,在使升降销500上升时,该升降销500可能会与载置台20的下表面等抵接。另外,在抵接后,若维持升降销500的上升,则在升降销500的向载置台20的贯通孔20a贯穿的贯穿部501的根部B产生较大的应力,而升降销500可能折断。相对于此,在本实施方式中,升降销30具有互相独立的第1构件31和第2构件32,升降销30的第2构件32能够沿着第1构件31的滑动面31b滑动。因此,即使在上述的贯通孔20a的位置偏移较大的情况下,如图7所示,第2构件32也不会倾斜,或者是第2构件32的倾斜较小。因而,在上述的贯通孔20a的位置偏移较大的情况下,即使使升降销30上升,在该升降销30的第2构件32的贯穿部32a等也不会产生较大的应力。因而,能够防止升降销30的折断。
在将晶圆W交接到升降销30上之后,将晶圆输送装置M自处理容器10拔出,关闭闸阀12。并且,利用销移动机构110进行升降销30的下降、利用驱动机构24进行载置台20的上升。对于利用销移动机构110进行的升降销30的下降,具体而言,支承着被交接了晶圆W的第2构件32的第1构件31利用销移动机构110相对于载置台20下降。
利用上述的升降销30的下降、载置台20的上升,销移动机构110对升降销30的支承被解除,升降销30再次被销支承构件100悬吊保持。并且,升降销30的上端部成为收纳于载置台20的贯通孔20a而不自上表面突出的状态,自升降销30的第2构件32向载置台20上交接晶圆W。接着,将处理容器10内调整成规定的压力,利用驱动机构24使载置台20向处理位置移动,而形成处理空间S。
在该状态下,经由气体导入机构50向处理空间S供给作为吹扫气体的N2气体,并且交替且间歇地供给TiCi4吹扫气体和NH3吹扫气体,而利用ALD法在晶圆W上成膜TiN膜。在该成膜时,晶圆W被载置台20加热,例如,晶圆W的温度(具体而言载置台20的温度)设为300℃~600℃。
在利用上述这样的ALD法完成了TiN膜的成膜之后,使载置有晶圆W的载置台20下降到输送位置。接着,利用销移动机构110使升降销30上升。具体而言,支承着第2构件32的第1构件31利用销移动机构110相对于载置台20和晶圆输送装置M上升。由此,上述悬吊保持被解除,并且,该升降销30自载置台20的上表面突出规定距离,而向该升降销30之上,具体而言,向第2构件32之上交接晶圆W。之后,打开闸阀12,经由送入送出口11将未保持晶圆W的晶圆输送装置M向处理容器10内插入。晶圆输送装置M插入到被升降销30保持的晶圆W与处于输送位置的载置台20之间。接着,利用销移动机构110使升降销30下降。具体而言,支承着被交接了晶圆W的第2构件32的第1构件31利用销移动机构110相对于晶圆输送装置M下降。由此,将升降销30的第2构件32上的晶圆W向晶圆输送装置M交接。然后,将晶圆输送装置M自处理容器10拔出,关闭闸阀12。由此,完成一系列的晶圆处理。
然后,对其他晶圆W进行上述的一系列的晶圆处理。
如上所述,在本实施方式中,对于将载置于载置台20的晶圆W利用该载置台20加热的成膜装置1,在升降销30的比载置台20的下表面靠下侧的位置设有凸缘部31a,销支承构件100利用与升降销30的凸缘部31a的卡合来对该升降销30进行支承。也就是说,升降销30未固定于销支承构件100等。因此,在载置台20的热膨胀等的影响下的升降销30的破损、有损升降销30的顺畅的升降动作的可能性较低。而且,在本实施方式中,供升降销30贯穿的载置台20的贯通孔20a(特别是其上端部)形成得比升降销30的凸缘部31a细,能够设为相比于以往的升降销的直径细的升降销。因而,根据本实施方式,相比于例如专利文献1那样的方式,能够抑制晶圆W的与贯通孔20a对应的部分的温度下降,因此,能够改善晶圆W的温度的面内均匀性。而且,在本实施方式中,升降销30具有第1构件31和第2构件32,该第1构件31包含凸缘部31a,该第2构件32与第1构件31独立,并且包含贯穿部32a,第1构件31具有载置第2构件32且将该第2构件32支承为滑动自如的滑动面31b。因而,能够进一步降低在载置台20的热膨胀等的影响下的、升降销30的破损、有损升降销30的顺畅的升降动作的可能性。特别是,能够防止升降销30的折断。
此外,作为改善晶圆W的温度的面内均匀性的技术,存在使用支承晶圆W的边缘的边缘销的技术。但是,在该技术中,需要在载置台设置供边缘销贯穿的贯通孔,而晶圆W的边缘位于该贯穿孔上,因而导致晶圆背面也被成膜。在本实施方式中,不会发生这样的对晶圆背面的成膜。
另外,在本实施方式中,没有为了支承升降销30而使用可能成为异物的排出源的夹钳等操作构件。因此,根据本实施方式,能够防止在晶圆W上形成的TiN膜的质量劣化。
而且,在本实施方式中,升降销30的第1构件31的插入部31c相比于第2构件32的贯穿部32a形成得较粗。因而,在利用销移动机构110对升降销30自其下方进行支承时,能够稳定地支承升降销30。
而且,另外,在本实施方式中,升降销30的第2构件32的贯穿部32a的长度L1设定为升降销30的第2构件32的可穿过载置台20的贯通孔20a的部分的长度L0的1.1倍至1.5倍。也就是说,在本实施方式中,升降销30的贯穿部32a的长度L1尽量设定得较短。因此,即使在升降销30的升降时等该升降销30与载置台20抵接,在第2构件32产生的应力也较小。因而,不易产生由该应力导致的第2构件32的破损,因此,能够使第2构件32的直径较细,而能够使载置台20的贯通孔20a的内径较细。因而,能够进一步改善晶圆W的温度的面内均匀性。
而且,在本实施方式中,设为利用在上下方向上设于载置台20与销移动机构110之间的销支承构件100支承升降销30。因而,相比于省略销支承构件100而利用销移动机构110支承升降销30的结构,能够缩短升降销30的第2构件32的长度。因而,与上述同样地,不易产生由上述应力导致的第2构件32的破损,因而能够使第2构件32的直径较细,而能够使载置台20的贯通孔20a的内径较细。因而,能够进一步改善晶圆W的温度的面内均匀性。
另外,在本实施方式中,第2构件32的长度大于自距离第1构件31最远的处理位置的载置台20的下表面到该第1构件31的滑动面31b的距离。换言之,第2构件32具有在被第1构件31支承的状态下贯穿部32a的上端在成膜处理中始终位于载置台20的贯通孔20a内的长度。因此,在成膜处理中,第2构件32的上端不会自载置台20的贯通孔20a脱出。因而,能够防止第2构件32向处理容器10内落下。另外,无需第2构件32与载置台20的贯通孔20a之间的位置对齐。
图8是用于说明升降销的第2构件的另一例子的图。
以上的例子的第2构件32设有座部32b,但也可以像图8的升降销200的第2构件201那样不设置座部而是整体形成为棒状。但是,如图2所示那样在第2构件设置座部32b,能够更简单地以不倾斜的状态支承第2构件。
图9是用于说明升降销的第2构件的另一例子的图。图10是插入于载置台20的贯通孔20a的状态下的图9的升降销的局部放大剖视图。
图9的升降销210的第2构件211在贯穿载置台20的贯通孔20a的贯穿部211a具有细径部211b。通过这样设置细径部211b,如图10所示,即使第2构件211倾斜,在保持该状态上升时,第2构件211也不会碰到载置台20的贯通孔20a的边缘20b。因而,能够更可靠地防止第2构件211的折断,即防止升降销210的折断。
此外,细径部211b例如在第2构件211设于该第2构件211最大程度地上升时的与载置台20的贯通孔20a的下部对应的位置。在图9的例子中,细径部211b设于贯穿部211a的根部即下端。
另外,细径部211b例如具有随着去向下方而直径减小的锥形形状。若为该形状,则相比于圆筒状,能够一边确保第2构件211的强度一边防止该第2构件211与载置台20的贯通孔20a的边缘20b之间的碰撞。
图11是用于说明升降销的第2构件的另一例子的图。
也可以像图11的升降销220那样在第2构件221未设置凸缘部的情况下,在第2构件221设置细径部211b。
图12是用于说明升降销的第1构件的另一例子的局部剖视图。
图12的升降销230的第1构件231在上侧具有供第2构件201的下侧的部分插入的凹部231a。通过这样设置凹部231a,即使第2构件201的上端自载置台20的贯通孔20a脱出,也能够防止该第2构件201向处理容器10内落下。
此外,在本例子中,凹部231a的底面231b成为将第2构件201支承为滑动自如的滑动面。
图13~图15是用于说明悬吊保持升降销30的销支承构件的另一例子的图。
图1的例子的销支承构件100安装于支轴构件23,但悬吊保持升降销30的构件的安装位置并不限于该例子。
图13的例子的销支承构件300安装于载置台20。由于该销支承构件300能够小型化,因此,能够使该销支承构件300的热容量减小。因而,能够减少被销支承构件300夺取的热量,因此能够高效地加热晶圆W。
图14的例子的销支承构件310安装于作为被固定构件的凸缘25。具体而言,销支承构件310借助沿上下方向延伸的腿部311安装于凸缘25。由于该销支承构件310未安装于支轴构件23和载置台20,因而载置台20的热不会直接或经由支轴构件23被销支承构件310夺取,而能够更高效地加热晶圆W。
图15的例子的销支承构件320安装于盖构件330。在本例子中,销支承构件320具有:俯视呈圆环状的主体部321,其形成有供升降销30的第1构件31插入的插入孔101;以及多个舌片部322,其自主体部321向外方延伸。另外,盖构件330具有多个以自其上端向下方延伸的方式形成的L字状的爪部331。利用销支承构件320的舌片部322与盖构件330的爪部331的卡合,销支承构件320被安装于盖构件330。
图14、图15的例子的销支承构件能够不变更包含支轴构件23的载置台20的设计地进行安装。
图16是表示图1的例子的销支承构件100的变形例的平面图。图1的例子的销支承构件100安装于支轴构件23且用于支承升降销30,是在俯视呈圆形的板状构件主要设置支轴构件23的插入孔和升降销30的插入孔101而成的。但是,安装于支轴构件23的支承升降销30的构件的形状并不限于该例子。
图16的例子的销支承构件340为具有减重部341的形状。减重部341形成在与升降销30卡合的区域以外的区域。具体而言,减重部341俯视时形成在除形成了供升降销30插入的插入孔101的区域和形成了支轴构件23的插入孔342的区域以外的区域。减重部341可以是贯通孔,也可以是凹处。
由于该销支承构件340具有减重部341,因而能够减小该销支承构件340的热容量。因而,能够减少被销支承构件340夺取的热量,因此能够高效地加热晶圆W。
此外,减重部也可以像图13~图15的例子那样设于安装在载置台20、凸缘25、盖构件330的销支承构件。
在以上的例子中,设有使升降销30沿上下方向移动的销移动机构110,但在满足以下的条件(C)、(D)的情况下,也可以省略销移动机构110。
(C)晶圆输送装置M构成为能够沿上下方向移动。
(D)在载置台20移动到输送位置的状态下,升降销30的上端部自该载置台20的上表面突出。
此外,该情况下,在载置台20向输送位置移动的过程中,升降销30的下表面与例如处理容器10的底壁抵接而妨碍升降销30的进一步的向下方的移动,由此,在载置台20移动到输送位置的状态下,升降销30的上端部自该载置台20的上表面突出。
另外,以上说明中,升降销的第1构件的载置面和第2构件的与该载置面相对的抵接面均为平坦面,但也可以是,其任一者或这两者为曲面。
以上,利用ALD法进行了成膜,但本公开所涉及的技术还能够应用于利用CVD法进行成膜的情况。例如,在使用含Si气体而利用CVD法形成Si膜、SiN膜的情况下,也能够应用本公开所涉及的技术。
以上,以成膜装置为例进行了说明,但本公开所涉及的技术还能够应用于具有载置台的、进行成膜处理以外的处理的基板处理装置。例如,还能够应用于进行检查处理的检查装置、蚀刻装置。
应该认为,此次公开的实施方式在所有方面为例示而并不是限制性的。上述的实施方式只要不偏离权利要求及其主旨,就可以以各种各样的方式进行省略、置换、变更。
此外,以下这样的结构也属于本公开的技术范围。
(1)一种基板处理装置,其用于处理基板,其中,
该基板处理装置包括:
载置台,其具有沿上下方向贯通该载置台的贯通孔,该载置台在上表面载置基板,并且对载置的该基板进行加热和冷却中的至少任一项处理;
基板支承销,其设有贯穿所述贯通孔的贯穿部,该贯穿部构成为能够自所述载置台的上表面经由所述贯通孔突出;以及
销支承构件,其构成为能够支承所述基板支承销,
所述基板支承销设有凸缘部,该凸缘部位于比所述载置台的下表面靠下侧的位置,
所述销支承构件利用与所述凸缘部的卡合来支承所述基板支承销,
所述载置台的所述贯通孔比所述基板支承销的所述凸缘部细,
所述基板支承销具有第1构件和第2构件,该第1构件包含所述凸缘部,该第2构件与所述第1构件独立,并且包含所述贯穿部,
所述第1构件具有滑动面,该滑动面载置所述第2构件且将该第2构件支承为滑动自如。
根据所述(1),能够改善基板的温度的面内均匀性。另外,能够防止基板支承销的破损、有损基板支承销的顺畅的升降动作。特别是,能够防止基板支承销的折断。
(2)基于所述(1)所记载的基板处理装置,其中,所述第2构件包含座部,该座部的直径大于所述贯穿部的直径,并且具有与所述滑动面抵接的抵接面。
根据所述(2),能够更简单地以不倾斜的状态支承第2构件。
(3)基于所述(1)或(2)所记载的基板处理装置,其中,所述第2构件在所述贯穿部具有细径部。
根据所述(3),能够更可靠地防止第2构件的折断。
(4)基于所述(1)~(3)中任一项所记载的基板处理装置,其中,所述第1构件具有凹部,该凹部供所述第2构件的下侧的部分插入。
根据所述(4),即使第2构件的上端自载置台的贯通孔脱出,也能够防止该第2构件向处理容器内落下。
(5)基于所述(1)~(4)中任一项所记载的基板处理装置,其中,所述第2构件的长度大于自距离所述第1构件最远的位置的所述载置台的下表面到该第1构件的所述滑动面的距离。
根据所述(5),在基板处理中,第2构件的上端不会自载置台的贯通孔脱出。
(6)基于所述(1)~(5)中任一项所记载的基板处理装置,其中,该基板处理装置包括销移动机构,该销移动机构使所述基板支承销沿上下方向移动,
所述销支承构件设于所述载置台与所述销移动机构之间。
根据所述(6),相比于省略销支承构件而利用销移动机构来支承基板支承销的结构,能够缩短第2构件的长度。因此,能够在基板支承销的升降时等减小当该基板支承销与贯通孔的内壁等抵接时在该基板支承销产生的应力。因而,能够使基板支承销的直径较细,而能够使贯通孔的内径较细。因而,能够进一步改善基板的温度的面内均匀性。
(7)基于所述(1)~(6)中任一项所记载的基板处理装置,其中,所述销支承构件具有插入孔,该插入孔供所述第1构件的比所述凸缘部靠下侧的部分插入。
根据所述(7),能够利用销支承构件悬吊保持第1构件。
(8)基于所述(1)~(7)中任一项所记载的基板处理装置,其中,该基板处理装置包括移动机构,该移动机构使所述载置台沿上下方向移动。
(9)基于所述(1)~(8)中任一项所记载的基板处理装置,其中,所述第2构件的所述贯穿部的直径为1.0mm~3.0mm,所述贯通孔的内径为2.0mm~4.0mm。
(10)基于所述(1)~(9)中任一项所记载的基板处理装置,其中,该基板处理装置包括台支承构件,该台支承构件的上端部与所述载置台的下表面连接,并支承所述载置台,所述销支承构件安装于所述台支承构件。
(11)基于所述(1)~(9)中任一项所记载的基板处理装置,其中,所述销支承构件安装于所述载置台的下表面。
(12)基于所述(1)~(9)中任一项所记载的基板处理装置,其中,该基板处理装置包括:
台支承构件,其上端部与所述载置台的下表面连接,并支承所述载置台;以及
被固定构件,其被固定于所述台支承构件,
所述销支承构件安装于所述被固定构件。
(13)基于所述(1)~(9)中任一项所记载的基板处理装置,其中,该基板处理装置包括盖构件,该盖构件覆盖所述载置台的侧面,
所述销支承构件被支承于所述盖构件。
(14)基于所述(1)~(13)中任一项所记载的基板处理装置,其中,所述销支承构件在与所述基板支承销的所述凸缘部卡合的区域以外的区域具有减重部。
根据所述(14),能够减小销支承构件的热容量。因而,能够高效地加热或者冷却基板。
(15)一种基板的交接方法,该基板的交接方法为基板处理装置中的与基板输送装置之间的基板的交接方法,
所述基板处理装置包括:
载置台,其具有沿上下方向贯通该载置台的贯通孔,该载置台在上表面载置基板,并且对载置的该基板进行加热和冷却中的至少任一项处理;
基板支承销,其设有贯穿所述贯通孔的贯穿部,该贯穿部构成为能够自所述载置台的上表面经由所述贯通孔突出;以及
销支承构件,其构成为能够支承所述基板支承销,
所述基板支承销设有凸缘部,该凸缘部位于比所述载置台的下表面靠下侧的位置,
所述销支承构件利用与所述凸缘部的卡合来支承所述基板支承销,
所述载置台的所述贯通孔比所述基板支承销的所述凸缘部细,
所述基板支承销具有第1构件和第2构件,该第1构件包含所述凸缘部,该第2构件与所述第1构件独立,并且包含所述贯穿部,
所述第1构件具有滑动面,该滑动面载置所述第2构件且将该第2构件支承为滑动自如,
该基板的交接方法包含以下工序:
使支承着所述第2构件的所述第1构件相对于所述载置台或者所述基板输送装置上升,将该载置台或者该基板输送装置的所述基板向该第2构件交接;
使支承着自所述载置台交接了所述基板的所述第2构件的所述第1构件相对于所述基板输送装置下降,而自该第2构件向该基板输送装置上交接所述基板,或者,使支承着自所述基板输送装置交接了所述基板的所述第2构件的所述第1构件相对于所述载置台下降,而自该第2构件向该载置台上交接所述基板。
Claims (15)
1.一种基板处理装置,其用于处理基板,其中,
该基板处理装置包括:
载置台,其具有沿上下方向贯通该载置台的贯通孔,该载置台在上表面载置基板,并且对载置的该基板进行加热和冷却中的至少任一项处理;
基板支承销,其设有贯穿所述贯通孔的贯穿部,该贯穿部构成为能够自所述载置台的上表面经由所述贯通孔突出;以及
销支承构件,其构成为能够支承所述基板支承销,
所述基板支承销设有凸缘部,该凸缘部位于比所述载置台的下表面靠下侧的位置,
所述销支承构件利用与所述凸缘部的卡合来支承所述基板支承销,
所述载置台的所述贯通孔比所述基板支承销的所述凸缘部细,
所述基板支承销具有第1构件和第2构件,该第1构件包含所述凸缘部,该第2构件与所述第1构件独立,并且包含所述贯穿部,
所述第1构件具有滑动面,该滑动面载置所述第2构件且将该第2构件支承为滑动自如。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
所述第2构件包含座部,该座部的直径大于所述贯穿部的直径,并且具有与所述滑动面抵接的抵接面。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置,其中,
所述第2构件在所述贯穿部具有细径部。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述第1构件具有凹部,该凹部供所述第2构件的下侧的部分插入。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述第2构件的长度大于自距离所述第1构件最远的位置的所述载置台的下表面到该第1构件的所述滑动面的距离。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的基板处理装置,其中,
该基板处理装置包括销移动机构,该销移动机构使所述基板支承销沿上下方向移动,
所述销支承构件设于所述载置台与所述销移动机构之间。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述销支承构件具有插入孔,该插入孔供所述第1构件的比所述凸缘部靠下侧的部分插入。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的基板处理装置,其中,
该基板处理装置包括移动机构,该移动机构使所述载置台沿上下方向移动。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述第2构件的所述贯穿部的直径为1.0mm~3.0mm,所述贯通孔的内径为2.0mm~4.0mm。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的基板处理装置,其中,
该基板处理装置包括台支承构件,该台支承构件的上端部与所述载置台的下表面连接,并支承所述载置台,
所述销支承构件安装于所述台支承构件。
11.根据权利要求1~9中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述销支承构件安装于所述载置台的下表面。
12.根据权利要求1~9中任一项所述的基板处理装置,其中,
该基板处理装置包括:
台支承构件,其上端部与所述载置台的下表面连接,并支承所述载置台;以及
被固定构件,其被固定于所述台支承构件,
所述销支承构件安装于所述被固定构件。
13.根据权利要求1~9中任一项所述的基板处理装置,其中,
该基板处理装置包括盖构件,该盖构件覆盖所述载置台的侧面,
所述销支承构件被支承于所述盖构件。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述销支承构件在与所述基板支承销的所述凸缘部卡合的区域以外的区域具有减重部。
15.一种基板的交接方法,该基板的交接方法为基板处理装置中的与基板输送装置之间的基板的交接方法,其中,
所述基板处理装置包括:
载置台,其具有沿上下方向贯通该载置台的贯通孔,该载置台在上表面载置基板,并且对载置的该基板进行加热和冷却中的至少任一项处理;
基板支承销,其设有贯穿所述贯通孔的贯穿部,该贯穿部构成为能够自所述载置台的上表面经由所述贯通孔突出;以及
销支承构件,其构成为能够支承所述基板支承销,
所述基板支承销设有凸缘部,该凸缘部位于比所述载置台的下表面靠下侧的位置,
所述销支承构件利用与所述凸缘部的卡合来支承所述基板支承销,
所述载置台的所述贯通孔比所述基板支承销的所述凸缘部细,
所述基板支承销具有第1构件和第2构件,该第1构件包含所述凸缘部,该第2构件与所述第1构件独立,并且包含所述贯穿部,
所述第1构件具有滑动面,该滑动面载置所述第2构件且将该第2构件支承为滑动自如,
该基板的交接方法包含以下工序:
使支承着所述第2构件的所述第1构件相对于所述载置台或者所述基板输送装置上升,将该载置台或者该基板输送装置的所述基板向该第2构件交接;
使支承着自所述载置台交接了所述基板的所述第2构件的所述第1构件相对于所述基板输送装置下降,而自该第2构件向该基板输送装置上交接所述基板,或者,使支承着自所述基板输送装置交接了所述基板的所述第2构件的所述第1构件相对于所述载置台下降,而自该第2构件向该载置台上交接所述基板。
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