JP2005183694A - Substrate processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理装置に関し、特に、基板の洗浄乾燥技術に係り、例えば、半導体集積回路装置(以下、ICという。)の製造方法において、ICが作り込まれる半導体ウエハ(以下、ウエハという。)に不純物を拡散したり絶縁膜や金属膜等のCVD膜を形成したりするのに利用して有効なものに関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a substrate cleaning and drying technique. For example, in a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device (hereinafter referred to as an IC), a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) in which an IC is formed. ) Is effective for diffusing impurities or forming a CVD film such as an insulating film or a metal film.
ICの製造方法においてウエハにCVD膜を形成する基板処理装置としては、複数枚のウエハを収納したカセット(ウエハキャリア)を収納しウエハを出し入れする気密構造のカセット室と、このカセット室内のカセットとボートとの間でウエハを移載するウエハ移載装置を有するロードロック室(ウエハ移載室)と、このロードロック室内のボートが搬入搬出される反応室(処理室)とを備えた縦型拡散・CVD装置、がある(例えば、特許文献1参照)。
この縦型拡散・CVD装置においては、ロードロック室に搬入される前にウエハが大気に触れることが避けられないために、ウエハに自然酸化膜が形成されてしまうという問題点がある。そこで、酸化膜除去装置としての洗浄乾燥装置を縦型拡散・CVD装置に設置することにより、ロードロック室に搬入される直前にウエハに形成された自然酸化膜を除去することが考えられる。
従来のこの種の洗浄乾燥装置としては、弗酸(HF)等のエッチング液をウエハに滴下して洗浄した後に、ウエハを高速で回転させて乾燥させるものがある(例えば、非特許文献1参照)。
This vertical diffusion / CVD apparatus has a problem in that a natural oxide film is formed on the wafer because it is inevitable that the wafer is exposed to the atmosphere before being loaded into the load lock chamber. Therefore, it is conceivable to remove a natural oxide film formed on the wafer immediately before being loaded into the load lock chamber by installing a cleaning / drying apparatus as an oxide film removing apparatus in the vertical diffusion / CVD apparatus.
As a conventional cleaning / drying apparatus of this type, there is an apparatus in which an etching solution such as hydrofluoric acid (HF) is dropped onto a wafer for cleaning, and then the wafer is rotated at high speed to dry (for example, see Non-Patent Document 1). ).
しかしながら、前記した洗浄乾燥装置においては、次のような問題点がある。
(1)乾燥に際して、ウエハの中心部は回転による遠心力が零であるために、高速回転してもエッチング液が残り易く、その結果、ウオータマークが発生する。
(2)ウエハが高速で回転するために、ウエハの破損やチッピングが発生する。
(3)高速回転によってウエハが帯電するために、ウエハの表面にパーティクルが静電吸着する。
(4)遠心力で振り切ったエッチング液が処理室の壁面に当たって跳ね返り、乾燥したウエハに再付着することにより、ウオータマークが発生する。
(5)ウエハを回転させる回転軸にエッチング液の侵入を防止するために、シールリングが敷設されるが、摺動部からの発塵によるウエハの汚染が発生し、また、シール性能の確保のために、シールリングの定期的交換等のメンテナンスが必要になる。
(6)トレンチやコンタクトホールに侵入したエッチング液は除去し難いために、ウオータマークが発生する。
However, the above-described cleaning / drying apparatus has the following problems.
(1) At the time of drying, since the centrifugal force due to the rotation is zero at the center of the wafer, the etching solution tends to remain even when rotated at a high speed, and as a result, a water mark is generated.
(2) Since the wafer rotates at a high speed, the wafer is damaged or chipped.
(3) Since the wafer is charged by high-speed rotation, particles are electrostatically adsorbed on the surface of the wafer.
(4) The etching solution sprinkled off by centrifugal force hits the wall surface of the processing chamber and bounces off and reattaches to the dried wafer, thereby generating a water mark.
(5) A seal ring is laid to prevent the etchant from entering the rotating shaft that rotates the wafer. However, contamination of the wafer due to dust generation from the sliding part occurs, and the sealing performance is ensured. Therefore, maintenance such as periodic replacement of the seal ring is required.
(6) Since the etchant entering the trench or contact hole is difficult to remove, a water mark is generated.
本発明の目的は、基板の破損や汚染およびウオータマークの発生を防止しつつ基板の自然酸化膜を除去することができる基板処理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of removing a natural oxide film on a substrate while preventing breakage and contamination of the substrate and generation of a watermark.
本発明に係る基板処理装置は、基板を保持具によって保持して処理する処理室と、前記保持具に保持された前記基板に薬液を供給する薬液ノズルと、前記保持具に保持された前記基板に乾燥用ガスを吹き付ける乾燥用ガスノズルと、前記保持具を回転させる回転軸と、前記乾燥用ガスノズルを前記保持具に対して移動させる移動駆動装置とを備えており、前記移動駆動装置は前記乾燥用ガスノズルを前記基板の中心から周辺に従って移動させるように制御するように構成されていることを特徴とする。
本願において開示されるその他の発明のうち代表的なものは、次の通りである。
(1)基板を保持具によって保持して処理する処理室と、前記保持具に保持された前記基板に薬液を供給する薬液ノズルと、前記保持具に保持された前記基板に乾燥用ガスを吹き付ける乾燥用ガスノズルと、前記基板に吹き付けられた前記乾燥用ガスの大部分を排気する排気ダクトと、前記保持具を回転させる回転軸と、前記乾燥用ガスノズルおよび排気ダクトを前記保持具に対して移動させる移動駆動装置とを備えていることを特徴とする。
(2)基板を保持具によって保持して処理する処理室と、前記保持具に保持された前記基板に薬液を供給する薬液ノズルと、前記保持具に保持された前記基板に乾燥用ガスを吹き付ける乾燥用ガスノズルと、前記基板に吹き付けられた前記乾燥用ガスの大部分を排気する排気ダクトと、前記保持具を回転させる回転軸と、乾燥用ガスノズルおよび排気ダクトを前記保持具に対して移動させる移動駆動装置とを備えていることを特徴とする酸化膜除去装置。
(3)基板を処理する処理室と、この処理室に隣接した予備室と、この予備室に隣接し前記基板を搬送する基板移載装置が設置された基板移載室と、この基板移載室に隣接して設置された酸化膜除去装置とを備えており、前記酸化膜除去装置は前記基板を保持具によって保持して処理する酸化膜除去室と、前記保持具に保持された前記基板に薬液を供給する薬液供給ノズルと、保持具に保持された前記基板に乾燥用ガスを吹き付ける乾燥用ガスノズルと、前記基板に吹き付けられた前記乾燥用ガスの大部分を排気する排気ダクトとを備えていることを特徴とする基板処理装置。
(4)前記薬液ノズルを前記保持具に対して移動させる移動駆動装置を設ける。
(5)前記(3)を使用する半導体装置の製造方法であって、前記保持具を回転させるとともに、前記乾燥用ガスノズルおよび排気ダクトを前記保持具に対して移動させながら前記基板に乾燥用ガスを前記ノズルによって吹き付けるステップを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
The substrate processing apparatus according to the present invention includes a processing chamber for holding and processing a substrate by a holder, a chemical nozzle for supplying a chemical to the substrate held by the holder, and the substrate held by the holder. A drying gas nozzle that blows drying gas on the rotating shaft, a rotating shaft that rotates the holder, and a moving drive device that moves the drying gas nozzle relative to the holding tool. The gas nozzle is controlled to move from the center of the substrate to the periphery.
Representative examples of other inventions disclosed in the present application are as follows.
(1) A processing chamber for holding and processing a substrate by a holder, a chemical nozzle for supplying a chemical to the substrate held by the holder, and a drying gas being sprayed on the substrate held by the holder A drying gas nozzle, an exhaust duct that exhausts most of the drying gas sprayed onto the substrate, a rotating shaft that rotates the holder, and the drying gas nozzle and the exhaust duct are moved relative to the holder. It is characterized by comprising a moving drive device.
(2) A processing chamber for holding and processing a substrate by a holder, a chemical nozzle for supplying a chemical to the substrate held by the holder, and a drying gas being sprayed on the substrate held by the holder A drying gas nozzle; an exhaust duct that exhausts most of the drying gas sprayed onto the substrate; a rotating shaft that rotates the holder; and the drying gas nozzle and the exhaust duct are moved relative to the holder. An oxide film removing apparatus comprising a movement driving device.
(3) A processing chamber for processing a substrate, a spare chamber adjacent to the processing chamber, a substrate transfer chamber in which a substrate transfer device adjacent to the preliminary chamber is installed to transport the substrate, and the substrate transfer An oxide film removing device installed adjacent to the chamber, the oxide film removing device holding and processing the substrate by a holder, and the substrate held by the holder A chemical solution supply nozzle for supplying a chemical solution to the substrate, a drying gas nozzle for spraying a drying gas onto the substrate held by a holder, and an exhaust duct for exhausting most of the drying gas sprayed on the substrate. A substrate processing apparatus.
(4) A movement drive device for moving the chemical nozzle with respect to the holder is provided.
(5) A method of manufacturing a semiconductor device using (3) above, wherein the holder is rotated and the drying gas nozzle and the exhaust duct are moved relative to the holder while the drying gas is applied to the substrate. A method of manufacturing a semiconductor device comprising the step of spraying the substrate with the nozzle.
本発明によれば、基板を低速回転で乾燥することができるので、基板の破損や汚染およびウオータマークの発生を防止しつつ基板の自然酸化膜を除去することができる。 According to the present invention, since the substrate can be dried at a low speed, the natural oxide film on the substrate can be removed while preventing the substrate from being damaged or contaminated and generating a water mark.
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、ICの製造方法にあってウエハに形成された自然酸化膜を除去する酸化膜除去装置として構成されている。図1および図2に示されているように、本実施の形態に係る酸化膜除去装置10は、酸化膜除去室(以下、除去室という。)12を形成した筐体(以下、除去室筐体という。)11を備えている。除去室筐体11は上下面が閉塞した円筒形状の中空体に形成されており、除去室12の表面は弗素樹脂のコーティング処理によって撥水性の良好な表面に構成されている。除去室筐体11の側壁における正面部分にはウエハ搬入搬出口13が開設されており、ウエハ搬入搬出口13はウエハ1を除去室12に対して搬入搬出し得るように構成されている。ウエハ搬入搬出口13にはゲートバルブ14が設置されており、ゲートバルブ14はウエハ搬入搬出口13を摺動を伴わずに開閉するように構成されている。なお、除去室筐体11には不活性ガスを除去室12に供給する不活性ガス供給装置44が接続されているとともに、除去室12を排気する排気装置45が接続されている。
In this embodiment, a substrate processing apparatus according to the present invention is configured as an oxide film removing apparatus for removing a natural oxide film formed on a wafer in an IC manufacturing method. As shown in FIGS. 1 and 2, the oxide
除去室筐体11の中央部の下方には、回転数を低速領域から高速領域まで制御可能なモータ15が垂直方向上向きに設置されており、モータ15の出力軸16には回転軸18がカップリング17によって連結されている。回転軸18は除去室筐体11の底壁を貫通して除去室12に挿入されており、シール機構付き軸受装置19によって回転自在に支承されている。回転軸18の上端にはウエハ1を水平に保持する保持具20が連結されている。保持具20はウエハ1よりも若干大径の円盤形状に形成されており、上面に突設された複数本の把持ピン21によってウエハ1を着脱自在に把持するように構成されている。保持具20の下面における周辺部には切頭円錐筒形状のスカート22が同心円に垂下されており、スカート22はエッチング液等が回転軸18の方向に侵入するのを防止するメカニカルシールを構成している。
Below the central portion of the
除去室筐体11の底壁における周辺部には、薬液としてのエッチング液および超純水を滴下する薬液ノズル24が挿通されており、除去室筐体11の底壁における薬液ノズル24の周囲はシール装置23によってシールされている。薬液ノズル24は滴下口24aが保持具20の中心線上に配置するように構成されて、エッチング液および超純水をウエハ1の中心に滴下するようになっている。薬液ノズル24には給液配管25の一端がそれぞれ接続されており、給液配管25の他端には洗浄液としての弗酸等のエッチング液およびリンス液としての超純水を供給する薬液供給装置26が接続されている。
A
除去室筐体11の底壁の周辺部における薬液ノズル24から180度離れた位置には、乾燥用ガスとしての水蒸気(スチーム)を吹き出すノズル(以下、スチームノズルという。)27が挿通されており、スチームノズル27はその吹出口27aが保持具20の中心線上に位置するように構成されている。スチームノズル27には給気管28の一端が接続されており、給気管28の他端には乾燥用ガスとしてのスチーム(H2 O)を供給するスチーム供給装置29が、上流側からスチーム供給弁30およびフィルタ31を介して接続されている。スチームノズル27には温度センサ(図示せず)が設けられている。スチームノズル27はその内面に耐薬品表面処理が施されている。
A nozzle (hereinafter referred to as a steam nozzle) 27 that blows out water vapor (steam) as a drying gas is inserted in a position 180 degrees away from the
除去室筐体11の底壁におけるスチームノズル27の位置には、スチームを排気する排気ダクト32が挿通されており、スチームノズル27は排気ダクト32の中空部の中心線上に敷設されている。排気ダクト32はエルボパイプ形状に形成されており、排気ダクト32の一端開口にはスチームを吸い込む吸込口33が、スチームノズル27の吹出口27aを取り囲むようにフード形状に形成されている。排気ダクト32は吸込口33およびスチームノズル27の吹出口27aを水平面内で旋回させるアームを兼ねるように構成されている。すなわち、排気ダクト32は除去室筐体11の底壁を貫通して除去室12に挿入されて、シール機構付き軸受装置34によって回転自在に支承されており、旋回駆動装置35によって旋回されるように構成されている。そして、旋回駆動装置35は排気ダクト32の旋回は、その移動速度を任意に可変設定制御することができるように構成されている。排気ダクト32には排気配管36の一端が接続されており、排気配管36の他端には排気装置37が、スチームを冷却して水分を捕捉するトラップ38を介して接続されている。トラップ38には回収タンク39がドレン弁40を介して接続されている。排気ダクト32の筒壁の内部にはヒータ41(図3参照)が敷設されており、排気ダクト32の中空部の表面は弗素樹脂のコーティング処理によって耐薬品性で撥水性の良好な表面に構成されている。
An
以下、前記構成に係る酸化膜除去装置10を使用したICの製造方法における酸化膜除去工程を説明する。
Hereinafter, an oxide film removing process in the IC manufacturing method using the oxide
処理すべきウエハ1が酸化膜除去装置10に搬送されて来ると、ウエハ搬入搬出口13がゲートバルブ14によって開放される。次いで、ウエハ1がウエハ移載装置(図示せず)によって除去室12にウエハ搬入搬出口13を通じて搬入され、保持具20へ移載される。保持具20に移載されたウエハ1は把持ピン21によって把持される。ウエハ1が保持されると、ウエハ搬入搬出口13がゲートバルブ14によって閉じられる。
When the wafer 1 to be processed is transferred to the oxide
次いで、保持具20によって保持されたウエハ1がモータ15によって回転される。続いて、除去室12にはエッチング液が薬液供給装置26から給液配管25を通じて薬液ノズル24に供給され、薬液ノズル24の滴下口24aからウエハ1の中心に滴下される。この際、排気ダクト32は図2に実線で示された位置に退避されている。ウエハ1の中心に滴下されたエッチング液は、回転するウエハ1の遠心力によって周辺部に均一に拡散することにより、ウエハ1の表面に全体的に均一に接触するので、ウエハ1の表面に形成された自然酸化膜を全体にわたって均一にエッチングして除去する。ウエハ1によって振り切られた余分のエッチング液は除去室12の底部によって回収される。予め、設定された時間が経過すると、エッチング液の供給が停止される。
Next, the wafer 1 held by the
次いで、リンス液としての超純水が薬液供給装置26から給液配管25を通じて薬液ノズル24に供給され、薬液ノズル24の滴下口24aからウエハ1の中心に滴下される。ウエハ1の中心に滴下された超純水は、回転するウエハ1の遠心力によって周辺部に拡散することにより、ウエハ1の表面に全体的に均一に接触するので、ウエハ1に残ったエッチング液を全体にわたって均一に洗い流す。ウエハ1によって振り切られた余分の超純水は除去室12の底部によって回収される。予め、設定された時間が経過すると、超純水の供給が停止される。
Next, ultrapure water as a rinsing liquid is supplied from the chemical
リンス後に、除去室12にはスチーム42(図3参照)がスチーム供給装置29から給気管28を通じてスチームノズル27にそれぞれ供給され、スチームノズル27の吹出口27aからウエハ1に吹き付けられるとともに、排気ダクト32が排気装置37によって排気配管36を通じて排気されることにより、スチーム42が吸込口33から吸い込まれて排気される。ウエハ1に接触したスチーム42はウエハ1の表面に残ったリンス液としての超純水を加熱して気化させることにより、ウエハ1を乾燥させる。スチーム42としては、超純水を加熱した200℃前後の高温スチームが使用される。但し、好ましくは200℃前後であるが、100℃以上であればよい。
After rinsing, steam 42 (see FIG. 3) is supplied to the
このとき、図3に示されているように、スチームノズル27の吹出口27aからウエハ1の表面に吹き付けられたスチーム42は、ウエハ1の上面において鋭角に反射して排気ダクト32の吸込口33に直ちに吸い込まれるために、液化することなくスチーム状態(ガス状態)のままで吸い込まれる。つまり、ウエハ1を乾燥させたスチーム42が液化して水滴となり、この水滴がウエハ1に再付着することによってウオータマークの原因になる現象が発生するのを未然に防止することができる。
At this time, as shown in FIG. 3, the
また、排気ダクト32がヒータ41によって200℃前後に加熱されているので、排気ダクト32を流通するスチーム42は水滴とならずにガス状態のままで排気されて行く。しかも、排気ダクト32の中空部の表面は弗素樹脂のコーティング処理によって撥水性の良好な表面に構成されているので、スチーム42は排気ダクト32の中空部に付着したり停滞することなく、スチーム状態のままで適正に流下して行く。排気ダクト32の加熱温度は超純水を加熱した200℃前後の高温スチームを維持することができる温度が好ましいが、100℃以上であればよい。
Further, since the
ちなみに、ガス状態のままで排気配管36に排気されたスチーム42は、トラップ38において冷却されて凝縮されることにより、液体の形で回収される。この廃液にはエッチング液の成分が含まれるので、回収タンク39によって回収して廃棄処分することが好ましい。トラップ38におけるスチームの冷却は、自然空冷や冷却ファンを使用した強制空冷、工場給水を使用した水冷、ペルチェ素子を使用した固体冷却等によって実施することができる。また、スチーム42を排気する排気装置37としては、エッチング液に対して耐蝕性を有し、かつ、水分を含んだガスを排気することができる弗素樹脂製のダイアフラムを使用したダイアフラムポンプを使用することが望ましい。
Incidentally, the
以上のスチームの吹き付けステップおよび排気ステップに際して、スチームノズル27および排気ダクト32は共に旋回駆動装置35によって旋回される。スチームノズル27の吹出口27aから吹き出されたスチーム42は、ウエハ1が回転されていることとあいまってウエハ1の表面に全体的に均一に接触するので、ウエハ1の表面は均一に乾燥される。この際、ウエハ1はスチーム42による気化力によって乾燥されるので、ウエハ1は高速で回転させる必要はなく、スチーム42がウエハ1に均一に吹き付けられる程度の低速で回転させればよい。
The
ところで、回転するウエハ1の周速度は中心から周辺へ行くに従って速くなるので、旋回駆動装置35によるスチームノズル27および排気ダクト32の中心から周辺への旋回速度が等速であると、スチーム42のウエハ1との単位接触時間は中心から周辺に行くに従って漸減し、ウエハ1の乾燥が中心部で過多となり周辺部で不足する傾向になる。そこで、本実施の形態においては、図4に示されているように、スチームノズル27および排気ダクト32の中心から周辺への旋回速度43が中心から周辺に行くに従って遅くなるように、旋回駆動装置35を制御する。この制御により、スチーム42のウエハ1との単位接触時間は中心から周辺にわたって一定になるために、ウエハ1の乾燥は中心部と周辺部とで等しくなり、ウエハ1の乾燥は全体にわたって均一になる。また、スチーム42による乾燥時間が最適値化されるために、ウエハ1の乾燥時間が短縮されることにもなる。乾燥後、必要に応じて除去室12内の雰囲気を不活性ガス(例えば、窒素ガス)により置換する。
By the way, the peripheral speed of the rotating wafer 1 increases as it goes from the center to the periphery. Therefore, if the turning speed from the center to the periphery of the
その後、ウエハ搬入搬出口13がゲートバルブ14によって開放される。続いて、保持具20に保持された自然酸化膜除去および乾燥済みのウエハ1がウエハ移載装置によってピックアップされて、ウエハ搬入搬出口13を通じて搬出される。
Thereafter, the wafer loading / unloading
以降、前述した作動が繰り返されることにより、ウエハ1について自然酸化膜除去工程が一枚ずつ実施されて行く。 Thereafter, the natural oxide film removing process is performed one by one on the wafer 1 by repeating the above-described operation.
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。 According to the embodiment, the following effects can be obtained.
1) ウエハを低速回転で乾燥させることにより、ウエハ上に付着したエッチング液の遠心力が小さくなるために、ウエハから飛び出した水滴の除去室の壁面からの跳ね返りを低減することができる。その結果、除去室のミストの浮遊を抑制することができるので、ウエハへの再付着を防止することができ、ウオータマークの発生を防止することができる。 1) Since the centrifugal force of the etching solution adhering to the wafer is reduced by drying the wafer at a low speed, it is possible to reduce the splashing of the water droplets protruding from the wafer from the wall of the removal chamber. As a result, since the mist floating in the removal chamber can be suppressed, reattachment to the wafer can be prevented, and generation of a water mark can be prevented.
2) ウエハを低速で回転させることにより、シールリング等の摩耗を低減することができるので、高速で回転させるスピン乾燥に比べて、メンテナンスサイクル(シールリングの交換サイクル)時間を延長することができる。 2) Since the wear of the seal ring can be reduced by rotating the wafer at a low speed, the maintenance cycle (seal ring replacement cycle) time can be extended compared to the spin drying that rotates at a high speed. .
3) ウエハを低速で回転させることにより、回転機構部からの発塵量を低減することができ、また、シール構造を簡単化することができる。 3) By rotating the wafer at a low speed, the amount of dust generated from the rotation mechanism can be reduced, and the seal structure can be simplified.
4) ウエハを低速で回転させることにより、静電気の発生を抑制することができるので、ウエハの表面にパーティクルが付着するのを防止することができる。 4) Since the generation of static electricity can be suppressed by rotating the wafer at a low speed, it is possible to prevent particles from adhering to the surface of the wafer.
5) ウエハを低速で回転させることにより、高速回転させるスピン乾燥に比べてウエハを保持する保持具の構造を簡単化することができる。 5) By rotating the wafer at a low speed, the structure of the holder for holding the wafer can be simplified compared to spin drying in which the wafer is rotated at a high speed.
6) ウエハを低速で回転させることにより、ウエハの破損やチッピングの発生を防止することができるので、歩留りやスループットを向上させることができる。 6) By rotating the wafer at a low speed, it is possible to prevent the wafer from being damaged and chipping, so that the yield and throughput can be improved.
7) 乾燥ステップに際して、高温のスチームをウエハに吹き付けることにより、ウエハの乾燥と同時にウエハに付着した有機物をスチームの熱によって分解させて除去することができる。 7) During the drying step, high temperature steam is sprayed onto the wafer, so that organic matter adhering to the wafer can be decomposed and removed by the heat of the steam simultaneously with the drying of the wafer.
8) 乾燥ステップに際して、高温のスチームをウエハに吹き付けることにより、トレンチやコンタクトホール等の微細な凹部に付着した水分も、スチームの熱によって気化させて除去することができる。 8) By spraying high temperature steam on the wafer during the drying step, moisture adhering to minute recesses such as trenches and contact holes can be vaporized and removed by the heat of the steam.
9) 洗浄中および乾燥中にウエハを回転させることにより、エッチング液やリンス液およびスチームをウエハにより一層均一に接触させることができるので、ウエハをウオータマーク等のむらを発生することなく、より一層均一に洗浄および乾燥することができる。 9) By rotating the wafer during cleaning and drying, the etching solution, rinsing solution and steam can be brought into more uniform contact with the wafer, so that the wafer can be made more uniform without causing irregularities such as water marks. Can be washed and dried.
10) スチームノズルおよび排気ダクトの中心から周辺への旋回速度が中心から周辺に行くに従って遅くなるように、旋回駆動装置を制御することにより、スチームのウエハとの単位接触時間を中心から周辺にわたって一定に制御することができるので、ウエハの乾燥を中心部と周辺部とで等しく制御することができ、ウエハを全体にわたって均一に乾燥させることができるとともに、ウエハ乾燥時間を短縮することができる。 10) By controlling the swivel drive so that the swirl speed from the center to the periphery of the steam nozzle and exhaust duct decreases from the center to the periphery, the unit contact time of the steam with the wafer is constant from the center to the periphery. Therefore, the drying of the wafer can be controlled equally in the central portion and the peripheral portion, the wafer can be uniformly dried over the entire portion, and the wafer drying time can be shortened.
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、スチームノズルおよび排気ダクトの中心から周辺への旋回速度は、中心から周辺に行くに従って無段階的に遅くなるように制御するに限らず、段階的に遅くなるように制御してもよい。 For example, the turning speed of the steam nozzle and the exhaust duct from the center to the periphery is not limited to be controlled steplessly as it goes from the center to the periphery, but may be controlled to decrease stepwise.
スチームノズルおよび排気ダクトを保持具に対して移動させる移動駆動装置は、旋回(円弧運動)駆動装置によって構成するに限らず、スチームノズルおよび排気ダクトを保持具に対して直線的に平行移動させる移動駆動装置によって構成してもよい。 The movement drive device that moves the steam nozzle and the exhaust duct with respect to the holder is not limited to a swivel (circular motion) drive device, and the movement that linearly translates the steam nozzle and the exhaust duct with respect to the holder. You may comprise by a drive device.
スチームノズルは排気ダクト内に敷設するに限らず、スチームノズルは排気ダクトと別に配管してもよい。さらに、スチームノズルあるいは排気ダクトは除去室筐体の壁体の内部に敷設し、その内面に開口を開設してもよい。 The steam nozzle is not limited to be installed in the exhaust duct, and the steam nozzle may be piped separately from the exhaust duct. Furthermore, the steam nozzle or the exhaust duct may be laid inside the wall of the removal chamber housing, and an opening may be opened on the inner surface thereof.
図5、図6および図7は本発明の第二の実施の形態を示している。
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、ICの製造方法にあってウエハに不純物を拡散したり絶縁膜や金属膜等のCVD膜を形成したりする工程に使用されるバッチ式縦型拡散・CVD装置(以下、バッチ式CVD装置という。)として構成されている。本実施の形態に係るバッチ式CVD装置50においては、ウエハ搬送用のウエハキャリアとしてはFOUP(front opening unified pod 。以下、ポッドという。)が使用されている。なお、以下の説明において、前後左右は図5を基準とする。すなわち、フロント筐体51側が前側、その反対側である耐圧筐体81側が後側、ボートエレベータ100側が左側、その反対側であるシールキャップ103側が右側とする。
5, 6 and 7 show a second embodiment of the present invention.
In this embodiment, the substrate processing apparatus according to the present invention is a batch type used in a process of diffusing impurities on a wafer or forming a CVD film such as an insulating film or a metal film in an IC manufacturing method. It is configured as a vertical diffusion / CVD apparatus (hereinafter referred to as a batch type CVD apparatus). In batch
図5および図6に示されているように、バッチ式CVD装置50は大気圧以上の圧力(以下、正圧という。)を維持可能なフロント筐体51を備えており、フロント筐体51によってポッド保管室52が形成されている。フロント筐体51の正面壁にはポッド搬入搬出口53が開設されており、フロント筐体51のポッド搬入搬出口53の手前にはポッドステージ54が構築されている。ポッドステージ54にはポッド2がRGV等の工程内搬送装置によって供給および排出されるようになっている。フロント筐体51内の上部には前側ポッド棚55と後側ポッド棚56とがそれぞれ設置されており、これらポッド棚55、56は複数台のポッド2を一時的に保管し得るように構成されている。フロント筐体51の前側部分にはリニアアクチュエータやエレベータおよびスカラ形ロボット等によって構成されたポッド搬送装置57が設置されており、ポッド搬送装置57はポッドステージ54、前後のポッド棚55、56およびポッドオープナの間でポッド2を搬送するように構成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the batch-
フロント筐体51の背面壁にはポッドオープナ室60を形成する筐体(以下、ポッドオープナ筐体という。)61が隣接して設置されており、ポッドオープナ室60の背面壁にはウエハ搬入搬出口73を開閉するゲートバルブ62が設置されている。ポッドオープナ筐体61の側壁にはポッドオープナ室60へ窒素(N2 )ガスを給気するためのガス供給管63と、ポッドオープナ室60を負圧に排気するための排気管64とがそれぞれ接続されている。なお、窒素ガスの供給はガス供給管63による供給を設けず、ゲートバルブ62の開放により、移載室内に充満された窒素ガスが流れ込むようにすることとしてもよいし、排気管64を設けず、ポッド2とポッドオープナ室筐体との隙間から排気するようにしてもよい。ポッドオープナ筐体61の正面壁にはウエハ搬入搬出口65が開設されており、ポッドオープナ筐体61の正面のウエハ搬入搬出口65の下端辺にはポッド2を載置する載置台66が水平に突設されている。ポッドオープナ室60の内部には載置台66に載置されたポッド2のキャップを着脱するキャップ着脱機構67が設置されており、載置台66に載置されたポッド2のキャップをキャップ着脱機構67によって着脱することにより、ポッド2のウエハ出し入れ口を開閉するようになっている。
A casing (hereinafter referred to as a pod opener casing) 61 that forms a
ポッドオープナ筐体61の背面壁には、大気圧未満の圧力(以下、負圧という。)を維持可能な気密性能を有する耐圧筐体71が連設されており、ウエハ移載室72が耐圧筐体(以下、移載室筐体という。)71によって形成されている。ウエハ移載室72にはウエハ搬入搬出口73が開設されており、ウエハ搬入搬出口73はゲートバルブ62によって開閉されるように構成されている。ウエハ移載室72には負圧下でウエハ1を移載するウエハ移載装置74が水平に設置されており、ウエハ移載装置74はスカラ形ロボット(selective compliance assembly robot arm 。SCARA)によって構成されている。異物がウエハ移載室72および待機室82に侵入するのを防止するために、ウエハ移載装置74の駆動部であるモータ75はウエハ移載室72の底壁の外部に設置されている。移載室筐体71の側壁にはウエハ移載室72を負圧に排気するための排気管76が接続されている。ウエハ移載室72には圧力調整装置および圧力センサ(図示せず)が接続されており、圧力調整装置は、圧力センサの検出に基づいてウエハ移載室72の圧力を調整するように構成されている。
The back wall of the
ウエハ移載室72のウエハ移載装置74と反対側には、基板仮置き具としての一対のストッカ77A、77Bが前後に並べられて設置されている。両ストッカ77A、77Bは後記するボートと同様な構造に構成されており、ボートが保持可能な最大枚数以上の枚数のウエハ1を保持可能なように構成されている。ウエハ移載室72の前側ストッカ77Aと後側ストッカ77Bとの間には、遮蔽手段としての遮蔽板78が垂直に設置されており、遮蔽板78は前側ストッカ77Aと後側ストッカ77Bとの間の熱を遮断するように構成されている。前側ストッカ77Aおよび後側ストッカ77Bのウエハ移載装置74と反対側の近傍のそれぞれには、窒素ガスを吹き出す前側ガス吹出管79Aと後側ガス吹出管79Bとが設置されており、前側ガス吹出管79Aおよび後側ガス吹出管79Bは前側ストッカ77Aおよび後側ストッカ77Bに窒素ガスをそれぞれ吹き付けるように構成されている。
On the opposite side of the
図5に示されているように、移載室筐体71の後側には負圧を維持可能な気密性能を有する耐圧筐体81が隣接して設置されており、この耐圧筐体81によりボートを収納可能な容積を有するロードロック方式の予備室である待機室82が形成されている。なお、ロードロック方式とは、ゲートバルブ等の仕切弁を用いて処理室と予備室とを隔離し、処理室への空気の流入を防止したり、温度や圧力等の外乱を小さくして処理を安定化させる方式、である。耐圧筐体(以下、待機室筐体という。)81の前面壁および移載室筐体71の背面壁にはウエハ搬入搬出口83およびウエハ搬入搬出口80がそれぞれ開設されており、これらのウエハ搬入搬出口83、80はゲートバルブ84によって開閉されるように構成されている。待機室筐体81の一対の側壁には待機室82へ窒素(N2 )ガスを給気するためのガス供給管85と、待機室82を負圧に排気するための排気管86とがそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 5, a pressure-
図6および図7に示されているように、待機室82の天井壁にはボート搬入搬出口87が大きく開設されており、ボート搬入搬出口87は仕切弁としてのシャッタ88によって開閉されるように構成されている。待機室筐体81の上に構築された筐体89の内部にはヒータユニット90が垂直方向に設置されており、ヒータユニット90の内部には処理室91を形成するプロセスチューブ92が設置されている。プロセスチューブ92は石英(SiO2 )が使用されて上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されたアウタチューブ93と、石英または炭化シリコン(SiC)が使用されて上下両端が開口した円筒形状に形成されたインナチューブ94とを備えており、アウタチューブ93がインナチューブ94に同心円に被せられている。アウタチューブ93とインナチューブ94との間には環状の排気路95が両者の間隙によって形成されている。プロセスチューブ92は待機室筐体81の天井壁の上にマニホールド96を介して支持されており、マニホールド96はボート搬入搬出口87に同心円に配置されている。マニホールド96には処理室91に原料ガスやパージガス等を導入するためのガス導入管97と、プロセスチューブ92の内部を排気するための排気管98とがそれぞれ接続されており、排気管98は排気路95に連通するようになっている。なお、プロセスチューブ92には熱電対99が挿入されており、熱電対99の側温によってヒータユニット90のフィードバック制御が実施されるようになっている。
As shown in FIGS. 6 and 7, a boat loading / unloading
待機室82にはボートを昇降させるためのボートエレベータ100が設置されており、ボートエレベータ100は送りねじ装置やベローズ等によって構成されている。ボートエレベータ100の昇降台101の側面にはアーム102が水平に突設されており、アーム102の先端にはシールキャップ103が水平に据え付けられている。シールキャップ103はプロセスチューブ92の炉口になる待機室筐体81のボート搬入搬出口87を気密シールするように構成されているとともに、基板保持具であるボート104を垂直に支持するように構成されている。ボート104は複数枚(例えば、25枚、50枚、100枚、125枚、150枚ずつ等)のウエハ1をその中心を揃えて水平に支持した状態で、ボートエレベータ100によるシールキャップ103の昇降に伴ってプロセスチューブ92の処理室91に対して搬入搬出するように構成されている。ボート104はシールキャップ103に設置されたロータリーアクチュエータ105によって回転されるように構成されている。
The
図5に示されているように、移載室筐体71の右側には酸化膜除去装置10Aが設置されている。移載室筐体71の右側壁にはウエハ搬入搬出口13Aが開設されており、ウエハ搬入搬出口13Aはウエハ1をウエハ移載室72に対して搬入搬出し得るように構成されている。移載室筐体71の右脇には酸化膜除去装置10Aの除去室筐体11Aが隣接して設置されており、除去室筐体11Aの左側壁にはウエハ搬入搬出口13が開設されている。ウエハ搬入搬出口13A、13はゲートバルブ14によって開閉されるようになっている。本実施の形態に係る酸化膜除去装置10Aが前記実施の形態に係る酸化膜除去装置10と異なる点は、除去室筐体11Aが略立方体形状に形成されている点である。
As shown in FIG. 5, an oxide
以下、前記構成に係るバッチ式CVD装置を使用したICの製造方法における成膜工程を説明する。なお、本実施の形態においては、一台のポッド2に収納された二十五枚以内のウエハ1をバッチ処理(一括処理)する場合について説明する。
Hereinafter, a film forming process in an IC manufacturing method using the batch type CVD apparatus according to the above configuration will be described. In the present embodiment, a case will be described in which batch processing (batch processing) of up to 25 wafers 1 housed in one
成膜すべきウエハ1は二十五枚以内がポッド2に収納された状態で、バッチ式CVD装置50のポッドステージ54へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。搬送されて来たポッド2はポッドステージ54から前側ポッド棚55または後側ポッド棚56の指定された場所にポッド搬送装置57によって搬送されて保管される。
The wafer 1 to be deposited is transported to the
ウエハ1が収納されたポッド2は載置台66の上へポッド搬送装置57によって搬送されて載置される。ポッドオープナ室60には窒素ガスがガス供給管63によって供給されるとともに、排気管64によって排気されることにより、窒素ガスが充満(窒素ガスパージ)される。この時のポッドオープナ室60の酸素濃度は20ppm以下であることが好ましい。載置されたポッド2のキャップがキャップ着脱機構67によって取り外され、ポッド2のウエハ出し入れ口が開放される。窒素ガスがポッド2のウエハ出し入れ口にポッドオープナ室60に敷設された窒素ガス供給ノズルから吹き込まれ、ポッド2のウエハ収納室の雰囲気が窒素ガスパージされる。この時のポッド2のウエハ収納室の酸素濃度は20ppm以下であることが好ましい。その後、ウエハ搬入搬出口73がゲートバルブ62によって開放される。この際、ウエハ移載室72には窒素ガスが充満(窒素ガスパージ)されている。
The
ポッド2が開放されると、ウエハ1はポッド2からウエハ移載装置74によってウエハ搬入搬出口73を通してピックアップされ、ウエハ移載室72に搬入される。ウエハ移載室72に搬入されたウエハ1は、ウエハ移載室72の一方のストッカである前側ストッカ77Aへウエハ移載装置74によって移載される。ポッド2の全てのウエハ1が前側ストッカ77Aへ移載されて装填(ウエハチャージング)されると、ウエハ搬入搬出口73がゲートバルブ62によって閉じられる。ウエハ搬入搬出口73が閉じられると、ポッドオープナ室60への窒素ガスの供給は停止される。ちなみに、空になったポッド2は載置台66からポッド棚55または56にポッド搬送装置57によって一時的に戻される。
When the
次いで、ウエハ搬入搬出口13A、13がゲートバルブ14によって開放される。続いて、前側ストッカ77Aに装填されたウエハ1がウエハ移載装置74によってピックアップされて、酸化膜除去装置10Aの除去室12Aにウエハ搬入搬出口13A、13を通じてに搬入され、保持具20へ移載される。保持具20に移載されたウエハ1は保持具20によって保持される。ウエハ1が保持されると、ウエハ搬入搬出口13A、13がゲートバルブ14によって閉じられる。
Next, the wafer loading / unloading
その後、酸化膜除去装置10Aにおいて、ウエハ1の自然酸化膜除去ステップ(洗浄ステップ、リンスステップおよび乾燥ステップ)が、前記実施の形態と同様に実施される。ウエハ1の自然酸化膜除去ステップが終了すると、ウエハ搬入搬出口13A、13がゲートバルブ14によって開放される。続いて、保持具20に保持された自然酸化膜除去済みのウエハ1がウエハ移載装置74によってピックアップされて、ウエハ移載室72にウエハ搬入搬出口13A、13を通じて搬入され、前側ストッカ77Aに移載される。ウエハ1の移載が完了すると、ウエハ搬入搬出口13A、13がゲートバルブ14によって閉じられる。
Thereafter, in the oxide film removing apparatus 10A, the natural oxide film removing step (cleaning step, rinsing step, and drying step) of the wafer 1 is performed in the same manner as in the above embodiment. When the natural oxide film removal step of the wafer 1 is completed, the wafer loading /
以降、前述した作動が繰り返されることにより、前側ストッカ77Aの全てのウエハ1について自然酸化膜除去ステップが一枚ずつ実施されて、自然酸化膜除去ステップが前側ストッカ77Aの全てのウエハ1について完了される。
Thereafter, by repeating the operation described above, the natural oxide film removal step is performed one by one for all the wafers 1 of the
自然酸化膜除去ステップが前側ストッカ77Aの全てのウエハ1について完了すると、ウエハ移載室72は排気管66によって真空引きされることにより、ウエハ移載室72の圧力が待機室82の圧力と等しく減圧される。この際、ウエハ移載室72の容積は待機室82のそれに比べて小さいので、減圧時間は短くて済む。ウエハ移載室72が待機室82と等しく減圧されると、ウエハ搬入搬出口80、83がゲートバルブ84によって開放される。
When the natural oxide film removal step is completed for all the wafers 1 in the
続いて、前側ストッカ77Aに装填された自然酸化膜除去済みのウエハ1が、ウエハ移載装置74によってピックアップされて、待機室82にウエハ搬入搬出口80、83を通じて搬入され、待機室82のボート104へ移載される。
Subsequently, the natural oxide film-removed wafer 1 loaded in the
以降、ウエハ1の前側ストッカ77Aからボート104へのウエハ移載装置74による移載作業が繰り返される。この間、ウエハ移載室72および待機室82は負圧に減圧されているので、自然酸化膜除去済みのウエハ1が移載途中で自然酸化される現象を防止することができる。また、ボート搬入搬出口87がシャッタ88によって閉鎖されることにより、プロセスチューブ92の高温雰囲気が待機室82に流入することは防止されている。したがって、移載途中のウエハ1および移載されたウエハ1が高温雰囲気に晒されることはなく、ウエハ1が高温雰囲気に晒されることによる自然酸化等の弊害の派生は防止されることになる。
Thereafter, the transfer operation of the wafer 1 from the
前側ストッカ77Aに装填された全てのウエハ1がボート104へ装填されると、ボート搬入搬出口87がシャッタ88によって開放される。続いて、シールキャップ103がボートエレベータ100の昇降台101によって上昇されて、図7に想像線で示されているように、シールキャップ103に支持されたボート104がプロセスチューブ92の処理室91に搬入(ボートローディング)される。ボート104が上限に達すると、ボート104を支持したシールキャップ103の上面の周辺部がボート搬入搬出口87をシール状態に閉塞するため、処理室91は気密に閉じられた状態になる。このボート104の処理室91への搬入に際して、待機室82は負圧に維持されているため、ボート104の処理室91への搬入に伴って外部の酸素や水分が処理室91に侵入することは確実に防止される。また、前側ストッカ77Aのウエハ1をボート104に装填した後に、待機室82を真空引きしたり窒素ガスパージしたりせずに、ボート104を処理室91へ搬入することができるので、スループットを大幅に向上させることができる。
When all the wafers 1 loaded in the
その後、プロセスチューブ92の処理室91は気密に閉じられた状態で、所定の圧力となるように排気管98によって排気され、ヒータユニット90によって所定の温度に加熱され、所定の原料ガスがガス導入管97によって所定の流量だけ供給される。これにより、予め設定された処理条件に対応する所望の膜がウエハ1に形成される。
Thereafter, the
翻って、前側ストッカ77Aに装填された全てのウエハ1がボート104へ装填されると、ウエハ搬入搬出口83、80がゲートバルブ84によって閉鎖されて、ウエハ移載室72がガス吹出管79A、79Bによって窒素ガスパージされる。一方、次の(二番目の)バッチのウエハ1が収納されたポッド2は、載置台66の上へポッド搬送装置57により搬送されて載置される。ポッドオープナ室60は窒素ガスがガス供給管63によって供給されるとともに排気管64によって排気されることにより、窒素ガスパージされる。その後、載置されたポッド2のキャップがキャップ着脱機構67によって取り外され、ポッド2のウエハ出し入れ口が開放される。続いて、窒素ガスがポッド2のウエハ出し入れ口にポッドオープナ室60に敷設された窒素ガス供給ノズルから吹き込まれ、ポッド2のウエハ収納室の雰囲気が窒素ガスパージされる。その後、ウエハ搬入搬出口73がゲートバルブ62によって開放される。この際、ウエハ移載室72には窒素ガスが充満(窒素ガスパージ)されている。
In turn, when all the wafers 1 loaded in the
ポッド2が開放されると、ウエハ1はポッド2からウエハ移載装置74によってウエハ搬入搬出口73を通してピックアップされ、ウエハ移載室72に搬入される。ウエハ移載室72に搬入されたウエハ1はウエハ移載室72の後側ストッカ77Bへウエハ移載装置74によって移載される。ポッド2の全てのウエハ1が後側ストッカ77Bへ移載されて装填されると、ウエハ搬入搬出口73がゲートバルブ62によって閉じられる。ウエハ搬入搬出口73が閉じられると、ポッドオープナ室60への窒素ガスの供給は停止される。ちなみに、空になったポッド2は載置台66からポッド棚55または56にポッド搬送装置57によって一時的に戻される。
When the
そして、ウエハ搬入搬出口73がゲートバルブ62によって閉じられると、ウエハ搬入搬出口13A、13がゲートバルブ14によって開放され、後側ストッカ77Bに装填されたウエハ1がウエハ移載装置74によってピックアップされて、除去室12にウエハ搬入搬出口13A、13を通じて搬入され、保持具20へ移載される。
When the wafer loading / unloading
以降、前側ストッカ77Aのウエハ1について前述した自然酸化膜除去ステップの作業が繰り返されることにより、後側ストッカ77Bの全てのウエハ1について自然酸化膜除去ステップが実施されて行き、自然酸化膜除去ステップが後側ストッカ77Bの全てのウエハ1について実施される。この次のバッチのポッド2に対するウエハ1群の後側ストッカ77Bへの装填ステップおよび自然酸化膜除去ステップは、前回のバッチの成膜ステップと同時進行することができるので、スループットの低下を防止することができる。
Thereafter, the natural oxide film removal step described above is repeated for the wafer 1 of the
他方、前回のバッチに対するウエハ1に対しての成膜ステップについて設定された処理時間が経過すると、図6および図7に示されているように、ボート104がボートエレベータ100によって下降されることにより、処理済みウエハ1を保持したボート104が待機室82に搬出(ボートアンローディング)される。
On the other hand, when the processing time set for the film formation step on the wafer 1 for the previous batch has elapsed, the
ボート104が待機室82に排出されると、ボート搬入搬出口87がシャッタ88によって閉鎖され、ウエハ搬入搬出口83、80がゲートバルブ84によって開放される。続いて、搬出されたボート104の処理済みウエハ1がウエハ移載装置74によって脱装(ディスチャージング)されて、予め減圧されたウエハ移載室72に搬入され、前側ストッカ77Aへ装填される。ボート104の全ての処理済みウエハ1が前側ストッカ77Aへウエハ移載装置74によって装填されると、続いて、後側ストッカ77Bに予め装填された次のバッチのウエハ1が、ボート104にウエハ移載装置74によって移載されて装填される。このようにして、大きな容量を有する待機室82を窒素ガスパージせずに、処理室91から待機室82に搬出された処理済みウエハ1を待機室82と同圧に減圧されたウエハ移載室72へ待機室82に搬出された直後に移送して前側ストッカ77Aに装填し、続いて、次のバッチのウエハ1をウエハ移載室72の後側ストッカ77Bから待機室82のボート104に装填すると、大きな容量を有する待機室82を窒素ガスパージする時間を省略することができるので、スループットを大幅に高めることができる。
When the
後側ストッカ77Bに装填された次のバッチのウエハ1がボート104へ全て装填されると、ボート搬入搬出口87がシャッタ88によって開放される。続いて、シールキャップ103がボートエレベータ100の昇降台101によって上昇されて、シールキャップ103に支持されたボート104がプロセスチューブ92の処理室91に搬入される。ボート104が上限に達すると、ボート104を支持したシールキャップ103の上面の周辺部がボート搬入搬出口87をシール状態に閉塞するために、プロセスチューブ92の処理室91は気密に閉じられた状態になる。このボート104の処理室91への搬入に際しても、待機室82は負圧に維持されているために、ボート104の処理室91への搬入に伴って外部の酸素や水分が処理室91に侵入することは確実に防止される。さらに、後側ストッカ77Bのウエハ1をボート104に装填した後に、待機室82を真空引きしたり窒素ガスパージしたりせずに、ボート104を処理室91へ搬入することができるので、スループットを大幅に向上させることができる。
When the next batch of wafers 1 loaded in the
その後、前回の(一番目の)バッチのウエハ1に対する場合と同様にして、プロセスチューブ92の処理室91は気密に閉じられた状態で、所定の圧力となるように排気管98によって排気され、ヒータユニット90によって所定の温度に加熱され、所定の原料ガスがガス導入管97によって所定の流量だけ供給される。これにより、前回のバッチと同様にウエハ1に対する処理条件に対応する所望の膜がウエハ1に形成される。
Thereafter, as in the case of the wafer (1) of the previous (first) batch, the
他方、後側ストッカ77Bに装填された全てのウエハ1がボート104へ装填されると、ウエハ搬入搬出口80、83がゲートバルブ84によって閉鎖され、冷却媒体としての冷えた新鮮な窒素ガスが前側ストッカ77Aに装填された処理済みウエハ1に前側ガス吹出管79Aによって直接的に吹き付けられる。この窒素ガスの吹き付けにより、前側ストッカ77Aに装填された高温のウエハ1はきわめて効果的に強制冷却される。前側ストッカ77Aに装填された処理済みウエハ1に対する強制冷却時間は、次の(二番目の)バッチに対する成膜ステップの処理時間に対応して充分に確保することができるので、(一番目の)処理済みウエハ1を充分に冷却することができる。しかも、この処理済みウエハ1の強制冷却ステップは次の(二番目の)バッチのウエハ1についての成膜ステップと同時に進行されていることにより、冷却待ち時間は吸収されることになるため、バッチ式CVD装置50の全体としてのスループットを低下させることにはならない。
On the other hand, when all the wafers 1 loaded in the
前側ストッカ77Aに装填された処理済みウエハ1が窒素ガスの吹き付けによって強制的に冷却されて、ポッド2に収納可能な温度(例えば、80℃以下)に降温したところで、ウエハ搬入搬出口73がゲートバルブ62によって開放される。このとき、ウエハ移載室72およびポッドオープナ室60は窒素ガスパージされている。続いて、載置台66に載置された空のポッド2のキャップがキャップ着脱機構67によって取り外され、ポッド2のウエハ出し入れ口が開放される。空のポッド2が開放されると、窒素ガスがポッド2のウエハ出し入れ口にポッドオープナ室60に敷設された窒素ガス供給ノズルから吹き込まれ、ポッド2のウエハ収納室の雰囲気が窒素ガスパージされる。続いて、前側ストッカ77Aの処理済みのウエハ1が載置台66の空のポッド2にウエハ移載装置74によって収納される。この際、処理済みウエハ1はポッド2に収納可能な温度に降温されているため、ポッド2が樹脂によって製作されている場合であっても、処理済みウエハ1をポッド2に安全に収納することができる。
When the processed wafer 1 loaded in the
前側ストッカ77Aに装填された処理済みウエハ1がポッド2に全て収納されると、ポッド2はキャップ着脱機構67によってキャップを装着された後に、載置台66から前側ポッド棚55または後側ポッド棚56にポッド搬送装置57によって搬送される。この際、ウエハ搬入搬出口65はキャップ着脱機構67によって閉じられた状態になっている。処理済みウエハ1を収納したポッド2が載置台66から搬送されると、次の(三番目の)バッチのポッド2が載置台66へポッド搬送装置57によって搬送される。以降、前述した作動が繰り返されることにより、次の(三番目の)バッチのウエハ1について前述した成膜が施されることになる。
When all the processed wafers 1 loaded in the
他方、前々回の(一番目の)バッチの処理済みウエハ1を収納したポッド2は、前側ポッド棚55または後側ポッド棚56からポッドステージ54に搬送され、ポッドステージ54から次の処理工程へ工程内搬送装置によって搬送されて行く。この処理済みウエハ1の空のポッド2への収納作業は、後続のバッチのウエハ1に対する成膜ステップの間に同時に進行することができる。
On the other hand, the
以降、前述した作用が繰り返されて、ウエハ1が例えば25枚ずつ、バッチ式CVD装置50によってバッチ処理されて行く。
Thereafter, the above-described operation is repeated, and, for example, 25 wafers 1 are batch processed by the batch
前記実施の形態によれば、前記実施の形態に加えて、次の効果が得られる。 According to the embodiment, the following effects are obtained in addition to the embodiment.
ウエハの自然酸化膜を酸化膜除去装置によって除去した後に、ウエハを待機室に搬送して処理室に搬入することにより、ウエハへの自然酸化膜を低減することができたり、不純物が再付着することを低減することができる。したがって、良好な処理を確保することができる。例えば、高品質な容量膜の形成や容量絶縁膜の耐圧劣化の抑制等が可能となる。 After the natural oxide film on the wafer is removed by the oxide film removing apparatus, the wafer is transferred to the standby chamber and loaded into the processing chamber, so that the natural oxide film on the wafer can be reduced or impurities reattach. This can be reduced. Therefore, a favorable process can be ensured. For example, it is possible to form a high-quality capacitor film, suppress the breakdown voltage degradation of the capacitor insulating film, and the like.
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
一対のストッカは交互に使用するように設定するに限らず、一方を処理前専用のストッカに使用し、他方を処理後専用のストッカに使用するように設定してもよい。また、ストッカには製品となる所謂プロダクトウエハだけを装填するに限らず、製品とならない所謂ダミーウエハをも装填してもよい。 The pair of stockers is not limited to be used alternately, but one of them may be used as a dedicated stocker before processing and the other may be used as a dedicated stocker after processing. The stocker is not limited to being loaded with so-called product wafers as products, but may be loaded with so-called dummy wafers that are not products.
前記実施の形態ではバッチ式CVD装置の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、基板処理装置全般に適用することができる。 In the above embodiment, the case of a batch type CVD apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to all substrate processing apparatuses.
1…ウエハ(基板)、2…ポッド(ウエハキャリア)、10、10A…酸化膜除去装置(基板処理装置)、11、11A…除去室筐体、12、12A…酸化膜除去室(処理室)、13、13A…ウエハ搬入搬出口、14…ゲートバルブ、15…モータ、16…出力軸、17…カップリング、18…回転軸、19…シール機構付き軸受装置、20…保持具、21…把持ピン、22…スカート、23…シール装置、24…薬液ノズル、24a…滴下口、25…給液配管、26…薬液供給装置、27…スチームノズル(乾燥用ガスノズル)、27a…吹出口、28…給気管、29…スチーム供給装置、30…スチーム供給弁、31…フィルタ、32…排気ダクト、33…吸込口、34…シール機構付き軸受装置、35…旋回駆動装置(移動駆動装置)、36…排気配管、37…排気装置、38…トラップ、39…回収タンク、40…ドレン弁、41…ヒータ、42…スチーム(乾燥用ガス)、43…旋回速度、44…不活性ガス供給装置、45…排気装置、50…バッチ式CVD装置(基板処理装置)、51…フロント筐体、52…ポッド保管室、53…ポッド搬入搬出口、54…ポッドステージ、55、56…ポッド棚、57…ポッド搬送装置、60…ポッドオープナ室、61…ポッドオープナ筐体(耐圧筐体)、62…ゲートバルブ、63…ガス供給管、64…排気管、65…ウエハ搬入搬出口、66…載置台、67…キャップ着脱機構、71…移載室筐体(耐圧筐体)、72…ウエハ移載室、73…ウエハ搬入搬出口、74…ウエハ移載装置、75…モータ、76…排気管、77A、77B…ストッカ(基板保持具)、78…遮蔽板(遮蔽手段)、79A、79B…ガス吹出管(ガス吹出手段)、80…ウエハ搬入搬出口、81…待機室筐体(耐圧筐体)、82…待機室(予備室)、83…ウエハ搬入搬出口、84…ゲートバルブ、85…ガス供給管、86…排気管、87…ボート搬入搬出口、88…シャッタ、89…筐体、90…ヒータユニット、91…処理室、92…プロセスチューブ、93…アウタチューブ、94…インナチューブ、95…排気路、96…マニホールド、97…ガス導入管、98…排気管、99…熱電対、100…ボートエレベータ、101…昇降台、102…アーム、103…シールキャップ、104…ボート(基板保持具)、105…ロータリーアクチュエータ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer (substrate), 2 ... Pod (wafer carrier), 10, 10A ... Oxide film removal apparatus (substrate processing apparatus), 11, 11A ... Removal chamber housing, 12, 12A ... Oxide film removal chamber (processing chamber) , 13, 13A ... Wafer loading / unloading port, 14 ... Gate valve, 15 ... Motor, 16 ... Output shaft, 17 ... Coupling, 18 ... Rotating shaft, 19 ... Bearing device with seal mechanism, 20 ... Holder, 21 ... Grip Pin ... 22 ...
Claims (1)
Priority Applications (1)
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JP2003422943A JP2005183694A (en) | 2003-12-19 | 2003-12-19 | Substrate processor |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100835199B1 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-05 | 세메스 주식회사 | Apparatus of processing a work piece |
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2003
- 2003-12-19 JP JP2003422943A patent/JP2005183694A/en active Pending
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KR100835199B1 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-05 | 세메스 주식회사 | Apparatus of processing a work piece |
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