JP2003282385A - 基板処理装置 - Google Patents
基板処理装置Info
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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-
- G—PHYSICS
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】遮光部材の表面コーティングの剥がれをなく
し、パーティクルの誘発と温度制御に影響を与えること
を抑制または防止できる石英プラットフォームを備える
基板処理装置を提供する。 【解決手段】基板２０を処理する処理室１と、処理室１
内で基板２０を支持する基板支持体７、６と、基板支持
体に対して基板２０と反対側に設けられ、基板２０を加
熱する加熱部材１１と、基板２０の表面と対向する位置
に設けられた基板温度検知手段１４と、基板周辺に設け
られ、加熱手段からの迷光を遮断する遮光部材７とを有
し、遮光部材７は、石英部材の間に不透明部材をはさん
で構成される。
し、パーティクルの誘発と温度制御に影響を与えること
を抑制または防止できる石英プラットフォームを備える
基板処理装置を提供する。 【解決手段】基板２０を処理する処理室１と、処理室１
内で基板２０を支持する基板支持体７、６と、基板支持
体に対して基板２０と反対側に設けられ、基板２０を加
熱する加熱部材１１と、基板２０の表面と対向する位置
に設けられた基板温度検知手段１４と、基板周辺に設け
られ、加熱手段からの迷光を遮断する遮光部材７とを有
し、遮光部材７は、石英部材の間に不透明部材をはさん
で構成される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置に関
し、特に、シリコン基板から放射された放射光を放射温
度計で感知して温度制御を行う基板処理装置に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】従来の装置は石英プラットフォーム上に
ある基板が発する放射光をその上部に設置してある放射
温度計で感知して温度制御を行うため、石英プラットフ
ォームを使用している。 【０００３】その石英プラットフォームは、円形中抜き
の石英に表面コーティングがされている構造であり、そ
のコーティングにより基板周辺からのランプの迷光を遮
断している。その従来の構造では、石英と表面コーティ
ングの熱膨張率の違いからプロセス処理（昇降温サイク
ル）を繰返すうちに、表面コーティングが剥がれ落ち
る。この破片が基板上に付着するパーティクルとなって
デバイス特性の悪化、歩留に影響を及ぼす。また本装置
は、基板が発した放射光を放射温度計で感知することに
より温度制御しているため、コーティングの剥がれた箇
所から漏れたランプの迷光により温度制御に影響を及ぼ
す可能性がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
従来技術の問題点である表面コーティングの剥がれを解
決し、パーティクルの誘発と温度制御に影響を与えるこ
とを抑制または防止できる石英プラットフォーム（基板
支持台）を備える基板処理装置を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板を
処理する処理室と、前記処理室内で前記基板を支持する
基板支持体と、前記基板支持体に対して前記基板と反対
側に設けられ、前記基板を加熱する加熱部材と、前記基
板の表面と対向する位置に設けられた基板温度検知手段
と、前記基板周辺に設けられ、前記加熱手段からの迷光
を遮断する遮光部材とを有する基板処理装置であって、
前記遮光部材は、石英部材の間に不透明部材をはさんで
構成されることを特徴とする基板処理装置が提供され
る。 【０００６】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態の
半導体ウェーハ処理装置の概略縦断面図であり、図２
は、図１の部分拡大概略縦断面図である。図３は、本発
明の一実施の形態の半導体ウエハ処理装置の遮光部の概
略縦断面図であり、図４は、半導体ウエハ処理装置の遮
光部の他の例を示す概略縦断面図である。 【０００７】以下、本実施の形態の半導体ウェーハ処理
装置を使用して、半導体デバイスの製造工程の一工程と
しての半導体ウェーハ処理を行う過程の一例を図１、図
２を参照して説明する。 【０００８】この半導体ウェーハ処理装置は、真空搬送
方式を採用しているため全てのモジュール間において真
空状態で基板（半導体ウェーハ）２０の受渡しを行う。
基板処理室１が真空状態で石英プラグ８がウェーハリフ
トピン９、ウェーハ上下機構１０によりＵＰ状態（基板
受渡位置）の時、図１には記されていない雰囲気遮断弁
が開き基板２０が基板処理室１に挿入され、挿入動作完
了後、雰囲気遮断弁が閉じる。その後、ウェーハ上下機
構１０により基板２０を乗せた石英プラグ８がＤＯＷＮ
状態（基板処理位置）へ移動後、回転機構５により回転
が開始される。この際、基板２０を乗せた石英プラグ８
だけでなく、回転機構５に乗っている石英タレット４、
石英アウタープラットフォーム６、石英インナープラッ
トフォーム７も回転する。その後、放射率（エミシビテ
ィ）測定用プローブ１４、反射率測定用ランプ１５にて
放射率測定を行う。すなわち、ウェーハの種類により放
射率が異なるため、その放射率を補正することによって
実温度を計算する。測定後、棒状ハロゲンランプ１１が
点灯して昇温、調圧を行い、プロセス条件となった所で
基板処理イベントがスタートする。主な処理として、Ｏ
2ガスとＮ２ガスを用いて酸化膜を形成する成膜処理や
アニール処理などを行う。昇温中の基板温度監視には放
射温度計１３を使用する。処理完了後、基板処理室１内
の真空引きを行い真空引き完了後、ウェーハ上下機構１
０がＵＰ位置となった時点で雰囲気遮断弁（図示せず）
が開き、基板処理室１から基板２０の払い出し動作が完
了したところで雰囲気遮断弁が閉じて処理完了となる。 【０００９】上記処理を繰り返すと、石英プラットフォ
ーム７、６表面に遮光用のコーティングが成されている
場合、コーティングが剥がれ落ちてしまう。石英プラッ
トフォーム７、６の表面コーティングが剥がれ落ちる要
因として、石英自体と表面コーティングの熱膨張率の違
いがある。そこで、その対策として、図３に示すよう
に、石英プラットフォーム７、６を、コーティング７６
を石英１５、７７で挟み込んだ構造とする。これによ
り、コーティング７６の剥がれが起きないことでパーテ
ィクル発生を抑制でき、かつ基板周辺からの迷光の遮断
を維持できる。なお、コーティング材としてはランプの
迷光を遮断できる材料であるＳｉＣ、Ｓｉ等が好まし
い。また石英の材質をランプ光透過率の低い有色の石英
（不透明石英）に変更することも有効である（図４参
照）。これによりコーティング自体をなくすことも可能
となり、コーティングを石英で挟み込む場合と同様の効
果を得ることができる。 【００１０】なお、図２に示すように、石英インナープ
ラットフォーム７の内側には、基板載置部７１が設けら
れ、基板（半導体ウェーハ）２０の周辺部は、この基板
載置部７１上に載置される。そして、コーティング７６
を石英１５、７７で挟み込んだ構造は、石英プラットフ
ォーム７、６の基板（半導体ウェーハ）２０を載置する
領域以外の部分（図２の領域Ａ）に設ける。棒状ハロゲ
ンランプ１１からの熱輻射を基板（半導体ウェーハ）２
０全面で受けると共に、基板（半導体ウェーハ）２０を
載置する領域以外での迷光を有効に遮断するためであ
る。 【００１１】なお、上記実施の形態においてはコーティ
ング７６を石英７５、７７で挟み込む構成について説明
したが、コーティング７６の代わりにランプの迷光を遮
断できる材質の板（例えばＳｉＣプレート等）を石英で
挟み込む様にしてもよい。 【００１２】また、石英プラグ８の下部には、石英プラ
グ位置ズレ防止用ガイドピン８１が３本、１２０度の間
隔を持って設けられている。これによって、石英プラグ
８が上下する際に、石英インナープラットフォーム７と
の間に位置ずれを起こすことを防止している。 【００１３】 【発明の効果】表面コーティングの剥がれがなくなるこ
とにより、少なくともパーティクルの発生が抑制され
る。これにより基板上に付着するパーティクルも減少す
ることから、デバイス特性の悪化、歩留に影響を除くこ
とができる。 【００１４】ランプの迷光がなくなることにより温度制
御スムーズに行われることでプロセスデータに影響を与
えることなく基板の処理が可能で、かつスループットを
向上できる。
し、特に、シリコン基板から放射された放射光を放射温
度計で感知して温度制御を行う基板処理装置に関するも
のである。 【０００２】 【従来の技術】従来の装置は石英プラットフォーム上に
ある基板が発する放射光をその上部に設置してある放射
温度計で感知して温度制御を行うため、石英プラットフ
ォームを使用している。 【０００３】その石英プラットフォームは、円形中抜き
の石英に表面コーティングがされている構造であり、そ
のコーティングにより基板周辺からのランプの迷光を遮
断している。その従来の構造では、石英と表面コーティ
ングの熱膨張率の違いからプロセス処理（昇降温サイク
ル）を繰返すうちに、表面コーティングが剥がれ落ち
る。この破片が基板上に付着するパーティクルとなって
デバイス特性の悪化、歩留に影響を及ぼす。また本装置
は、基板が発した放射光を放射温度計で感知することに
より温度制御しているため、コーティングの剥がれた箇
所から漏れたランプの迷光により温度制御に影響を及ぼ
す可能性がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
従来技術の問題点である表面コーティングの剥がれを解
決し、パーティクルの誘発と温度制御に影響を与えるこ
とを抑制または防止できる石英プラットフォーム（基板
支持台）を備える基板処理装置を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板を
処理する処理室と、前記処理室内で前記基板を支持する
基板支持体と、前記基板支持体に対して前記基板と反対
側に設けられ、前記基板を加熱する加熱部材と、前記基
板の表面と対向する位置に設けられた基板温度検知手段
と、前記基板周辺に設けられ、前記加熱手段からの迷光
を遮断する遮光部材とを有する基板処理装置であって、
前記遮光部材は、石英部材の間に不透明部材をはさんで
構成されることを特徴とする基板処理装置が提供され
る。 【０００６】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施の形態の
半導体ウェーハ処理装置の概略縦断面図であり、図２
は、図１の部分拡大概略縦断面図である。図３は、本発
明の一実施の形態の半導体ウエハ処理装置の遮光部の概
略縦断面図であり、図４は、半導体ウエハ処理装置の遮
光部の他の例を示す概略縦断面図である。 【０００７】以下、本実施の形態の半導体ウェーハ処理
装置を使用して、半導体デバイスの製造工程の一工程と
しての半導体ウェーハ処理を行う過程の一例を図１、図
２を参照して説明する。 【０００８】この半導体ウェーハ処理装置は、真空搬送
方式を採用しているため全てのモジュール間において真
空状態で基板（半導体ウェーハ）２０の受渡しを行う。
基板処理室１が真空状態で石英プラグ８がウェーハリフ
トピン９、ウェーハ上下機構１０によりＵＰ状態（基板
受渡位置）の時、図１には記されていない雰囲気遮断弁
が開き基板２０が基板処理室１に挿入され、挿入動作完
了後、雰囲気遮断弁が閉じる。その後、ウェーハ上下機
構１０により基板２０を乗せた石英プラグ８がＤＯＷＮ
状態（基板処理位置）へ移動後、回転機構５により回転
が開始される。この際、基板２０を乗せた石英プラグ８
だけでなく、回転機構５に乗っている石英タレット４、
石英アウタープラットフォーム６、石英インナープラッ
トフォーム７も回転する。その後、放射率（エミシビテ
ィ）測定用プローブ１４、反射率測定用ランプ１５にて
放射率測定を行う。すなわち、ウェーハの種類により放
射率が異なるため、その放射率を補正することによって
実温度を計算する。測定後、棒状ハロゲンランプ１１が
点灯して昇温、調圧を行い、プロセス条件となった所で
基板処理イベントがスタートする。主な処理として、Ｏ
2ガスとＮ２ガスを用いて酸化膜を形成する成膜処理や
アニール処理などを行う。昇温中の基板温度監視には放
射温度計１３を使用する。処理完了後、基板処理室１内
の真空引きを行い真空引き完了後、ウェーハ上下機構１
０がＵＰ位置となった時点で雰囲気遮断弁（図示せず）
が開き、基板処理室１から基板２０の払い出し動作が完
了したところで雰囲気遮断弁が閉じて処理完了となる。 【０００９】上記処理を繰り返すと、石英プラットフォ
ーム７、６表面に遮光用のコーティングが成されている
場合、コーティングが剥がれ落ちてしまう。石英プラッ
トフォーム７、６の表面コーティングが剥がれ落ちる要
因として、石英自体と表面コーティングの熱膨張率の違
いがある。そこで、その対策として、図３に示すよう
に、石英プラットフォーム７、６を、コーティング７６
を石英１５、７７で挟み込んだ構造とする。これによ
り、コーティング７６の剥がれが起きないことでパーテ
ィクル発生を抑制でき、かつ基板周辺からの迷光の遮断
を維持できる。なお、コーティング材としてはランプの
迷光を遮断できる材料であるＳｉＣ、Ｓｉ等が好まし
い。また石英の材質をランプ光透過率の低い有色の石英
（不透明石英）に変更することも有効である（図４参
照）。これによりコーティング自体をなくすことも可能
となり、コーティングを石英で挟み込む場合と同様の効
果を得ることができる。 【００１０】なお、図２に示すように、石英インナープ
ラットフォーム７の内側には、基板載置部７１が設けら
れ、基板（半導体ウェーハ）２０の周辺部は、この基板
載置部７１上に載置される。そして、コーティング７６
を石英１５、７７で挟み込んだ構造は、石英プラットフ
ォーム７、６の基板（半導体ウェーハ）２０を載置する
領域以外の部分（図２の領域Ａ）に設ける。棒状ハロゲ
ンランプ１１からの熱輻射を基板（半導体ウェーハ）２
０全面で受けると共に、基板（半導体ウェーハ）２０を
載置する領域以外での迷光を有効に遮断するためであ
る。 【００１１】なお、上記実施の形態においてはコーティ
ング７６を石英７５、７７で挟み込む構成について説明
したが、コーティング７６の代わりにランプの迷光を遮
断できる材質の板（例えばＳｉＣプレート等）を石英で
挟み込む様にしてもよい。 【００１２】また、石英プラグ８の下部には、石英プラ
グ位置ズレ防止用ガイドピン８１が３本、１２０度の間
隔を持って設けられている。これによって、石英プラグ
８が上下する際に、石英インナープラットフォーム７と
の間に位置ずれを起こすことを防止している。 【００１３】 【発明の効果】表面コーティングの剥がれがなくなるこ
とにより、少なくともパーティクルの発生が抑制され
る。これにより基板上に付着するパーティクルも減少す
ることから、デバイス特性の悪化、歩留に影響を除くこ
とができる。 【００１４】ランプの迷光がなくなることにより温度制
御スムーズに行われることでプロセスデータに影響を与
えることなく基板の処理が可能で、かつスループットを
向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態および従来の半導体ウェ
ーハ処理装置の概略縦断面図である。 【図２】図１の部分拡大概略縦断面図である。 【図３】本発明の一実施の形態の半導体ウェーハ処理装
置の遮光部の概略縦断面図である。 【図４】半導体ウェーハ処理装置の遮光部の他の例を示
す概略縦断面図である。 【符号の説明】 １…基板処理室 ２…基板処理室蓋で上下可動式 ３…ガス導入配管（基板処理用ガスおよびキャリアガス
チャージ用） ４…石英タレット（石英プラットフォーム支持に使用） ５…回転機構（ベアリング） ６…石英アウタープラットフォーム（石英タレットに乗
せて石英インナープラットフォームの支持に使用） ７…石英インナープラットフォーム（石英アウタープラ
ットフォームに乗せて石英プラグの支持に使用） ８…石英プラグ（石英インナープラットフォームに乗せ
て使用、石英ウェーハリフトピンにより上下動作可能） ９…石英ウェーハリフトピン（ウェーハ挿入、払出し時
に使用） １０…ウェーハ上下機構（ウェーハ挿入、払出し時に使
用） １１…棒状ハロゲンランプ（基板加熱用に使用） １２…ランプ電極 １３…放射温度計（基板処理中の放射光を感知する際に
使用） １４…放射率測定用（エミッシビティ）プローブ（反射
率測定用ランプ１５を点灯しその放射強度の測定と同ラ
ンプ点灯時のウェーハからの反射強度の測定値を検知す
るのに使用） １５…反射率測定用ランプ（放射率測定用（エミッシビ
ティ）プローブを用いて放射強度、ウェーハからの反射
強度測定の際に使用する） １６…排気配管（基板処理室内を排気（真空引き）する
際に使用） ２０…基板（半導体ウェーハ） ７５、７７…石英 ７６…コーティング ７８…不透明石英 ８１…石英プラグ位置ズレ防止用ガイドピン
ーハ処理装置の概略縦断面図である。 【図２】図１の部分拡大概略縦断面図である。 【図３】本発明の一実施の形態の半導体ウェーハ処理装
置の遮光部の概略縦断面図である。 【図４】半導体ウェーハ処理装置の遮光部の他の例を示
す概略縦断面図である。 【符号の説明】 １…基板処理室 ２…基板処理室蓋で上下可動式 ３…ガス導入配管（基板処理用ガスおよびキャリアガス
チャージ用） ４…石英タレット（石英プラットフォーム支持に使用） ５…回転機構（ベアリング） ６…石英アウタープラットフォーム（石英タレットに乗
せて石英インナープラットフォームの支持に使用） ７…石英インナープラットフォーム（石英アウタープラ
ットフォームに乗せて石英プラグの支持に使用） ８…石英プラグ（石英インナープラットフォームに乗せ
て使用、石英ウェーハリフトピンにより上下動作可能） ９…石英ウェーハリフトピン（ウェーハ挿入、払出し時
に使用） １０…ウェーハ上下機構（ウェーハ挿入、払出し時に使
用） １１…棒状ハロゲンランプ（基板加熱用に使用） １２…ランプ電極 １３…放射温度計（基板処理中の放射光を感知する際に
使用） １４…放射率測定用（エミッシビティ）プローブ（反射
率測定用ランプ１５を点灯しその放射強度の測定と同ラ
ンプ点灯時のウェーハからの反射強度の測定値を検知す
るのに使用） １５…反射率測定用ランプ（放射率測定用（エミッシビ
ティ）プローブを用いて放射強度、ウェーハからの反射
強度測定の際に使用する） １６…排気配管（基板処理室内を排気（真空引き）する
際に使用） ２０…基板（半導体ウェーハ） ７５、７７…石英 ７６…コーティング ７８…不透明石英 ８１…石英プラグ位置ズレ防止用ガイドピン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】基板を処理する処理室と、前記処理室内で
前記基板を支持する基板支持体と、前記基板支持体に対
して前記基板と反対側に設けられ、前記基板を加熱する
加熱部材と、前記基板の表面と対向する位置に設けられ
た基板温度検知手段と、前記基板周辺に設けられ、前記
加熱手段からの迷光を遮断する遮光部材とを有する基板
処理装置であって、 前記遮光部材は、石英部材の間に不透明部材をはさんで
構成されることを特徴とする基板処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002087924A JP2003282385A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 基板処理装置 |
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