JP2005268244A - Substrate treatment apparatus - Google Patents

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JP2005268244A JP2004073851A JP2004073851A JP2005268244A JP 2005268244 A JP2005268244 A JP 2005268244A JP 2004073851 A JP2004073851 A JP 2004073851A JP 2004073851 A JP2004073851 A JP 2004073851A JP 2005268244 A JP2005268244 A JP 2005268244A
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Satoyuki Matsuda
智行 松田
Akinori Tanaka
昭典 田中
Masanao Fukuda
正直 福田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate treatment apparatus which can remove a natural oxide film grown on the surface of a substrate (wafer) and can shorten the time required for removing the oxide film. <P>SOLUTION: An oxide removing apparatus 10 comprises a holder 30 having a truncated conical shape which is installed in a removing chamber 12 and is moved up and down by a cylinder device 21, chemical nozzle 39 for supplying an etchant and a rinsing liquid to the wafer 1 held by the holder 30, steam nozzle 42 for blowing out steam against the rinsed wafer 1, exhaust duct 40 for exhausting the steam blown against the wafer 1, and motor 25 for rotating the holder 30. At a transfer position where the holder 30 has been raised, the male tapered surface 31 of the holder 30 is engaged with the female tapered surface 32 of the removing chamber 12 to divide the removing chamber into upper and lower spaces. Since a space which should be purged of an inert gas wherein the transfer of the wafer is carried out can be narrowed, the inert gas purging time can be shortened. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、基板処理装置に関し、特に、被処理基板の酸化膜除去技術に係り、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 technique for removing an oxide film from a substrate to be processed. For example, in a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device (hereinafter referred to as IC), a semiconductor wafer (hereinafter referred to as IC) is fabricated. It relates to a wafer that is effective for diffusing impurities into a wafer and forming a CVD film such as an insulating film or a metal film.

従来のこの種の基板処理装置が述べられた文献としては、例えば、特許文献1がある。この特許文献1には次の縦型拡散・CVD装置が開示されている。すなわち、この縦型拡散・CVD装置は、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)とを備えており、カセット室とロードロック室との間およびロードロック室と反応室との間がそれぞれ仕切弁を介して接続されており、ロードロック室は真空排気せずに窒素ガスによりロードロック室内の雰囲気が置換されるように構成されている。
特公平7−101675号公報
As a document describing this type of conventional substrate processing apparatus, for example, there is Patent Document 1. This Patent Document 1 discloses the following vertical diffusion / CVD apparatus. That is, this vertical diffusion / CVD apparatus stores a cassette (wafer carrier) containing a plurality of wafers and stores a wafer between the cassette and the boat in an airtight structure for storing and removing the wafers. A load lock chamber (wafer transfer chamber) having a wafer transfer device for transfer, and a reaction chamber (processing chamber) into which a boat in the load lock chamber is loaded and unloaded; a cassette chamber, a load lock chamber, And the load lock chamber and the reaction chamber are connected to each other through a gate valve, and the load lock chamber is configured to replace the atmosphere in the load lock chamber with nitrogen gas without evacuation. Yes.
Japanese Patent Publication No. 7-101675

前記した縦型拡散・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。   The above-described 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.

本発明の目的は、基板の表面に成長した自然酸化膜を除去することができるとともに、その酸化膜除去の工程時間を短縮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 grown on the surface of a substrate and shortening the process time for removing the oxide film.

本発明に係る基板処理装置は、基板を処理する処理室と、この処理室に前記基板を移載する基板移載装置とを備えており、前記処理室の空間は、前記基板を移載する時の空間が前記基板を処理する時の前記空間よりも小さくな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前記基板を洗浄する洗浄室と、この洗浄室の空間を複数に区画する区切り部を移動可能とする移動機構とを備えていることを特徴とする基板処理装置。
(2)基板を処理する処理室と、前記基板の酸化膜を除去する酸化膜除去室と、この酸化膜除去室の空間を複数に区画する区切り部を移動可能とするとともに、前記酸化膜除去室の保持部をも移動可能である移動機構とを備えていることを特徴とする基板処理装置。
(3)前記区切り部は前記酸化膜除去室への前記基板の移載の際に区画し、区画された基板移載側の雰囲気を置換可能である(2)項に記載の基板処理装置。
(4)基板を処理する処理室と、この処理室に前記基板を移載する基板移載装置とを備えている基板処理装置を使用する半導体装置の製造方法において、
前記処理室に前記基板を移載するステップと、
前記基板を処理するステップと、
前記処理室の空間を、前記基板を移載する時の空間を前記基板を処理する時の前記空間よりも小さくするステップと、
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
(5)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前記基板の酸化膜を除去する酸化膜除去室と、この酸化膜除去室の空間を複数に区画する区切り部を移動可能とする移動機構とを備えている基板処理装置を使用した半導体装置の製造方法において、
前記移動機構が前記区切り部を移動させて前記酸化膜除去室の空間を複数に区画するステップと、
前記区画された基板搬入搬出側の雰囲気を置換するステップと、
前記基板を前記酸化膜除去室に搬入するステップと、
前記移動機構が前記区切り部を移動させ前記酸化膜除去室の空間を一つとする(区画しない)ステップと、
前記基板を前記酸化膜除去室において処理するステップと、
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
A substrate processing apparatus according to the present invention includes a processing chamber for processing a substrate, and a substrate transfer device for transferring the substrate to the processing chamber, and the space in the processing chamber transfers the substrate. The space of time is smaller than the space when processing the substrate.
Representative examples of other inventions disclosed in the present application are as follows.
(1) A substrate transfer chamber in which a processing chamber for processing a substrate, a preliminary chamber adjacent to the processing chamber, a substrate transfer device for transferring the substrate adjacent to the preliminary chamber is installed, and the substrate transfer A substrate processing apparatus, comprising: a cleaning chamber adjacent to the chamber for cleaning the substrate; and a moving mechanism configured to move a partition section that divides the space of the cleaning chamber into a plurality of spaces.
(2) A process chamber for processing a substrate, an oxide film removal chamber for removing an oxide film on the substrate, and a partition section that divides a space of the oxide film removal chamber into a plurality of portions can be moved, and the oxide film removal A substrate processing apparatus comprising: a moving mechanism capable of moving the holding portion of the chamber.
(3) The substrate processing apparatus according to (2), wherein the partitioning section is partitioned when the substrate is transferred to the oxide film removal chamber, and the atmosphere on the partitioned substrate transfer side can be replaced.
(4) In a method for manufacturing a semiconductor device using a substrate processing apparatus including a processing chamber for processing a substrate and a substrate transfer apparatus for transferring the substrate to the processing chamber.
Transferring the substrate to the processing chamber;
Processing the substrate;
Making the space of the processing chamber smaller than the space when processing the substrate, the space when transferring the substrate;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
(5) A substrate transfer chamber in which a processing chamber for processing a substrate, a spare chamber adjacent to the processing chamber, a substrate transfer device for transferring the substrate adjacent to the spare chamber is installed, and the substrate transfer A substrate processing apparatus provided with an oxide film removal chamber for removing an oxide film on the substrate adjacent to the chamber and a moving mechanism capable of moving a partition that divides the space of the oxide film removal chamber into a plurality of spaces is used. In a method for manufacturing a semiconductor device,
The moving mechanism moving the partition to partition the oxide film removal chamber into a plurality of spaces;
Replacing the partitioned substrate loading / unloading atmosphere;
Carrying the substrate into the oxide film removal chamber;
A step in which the moving mechanism moves the partition portion to form one space (not partition) in the oxide film removal chamber;
Processing the substrate in the oxide film removal chamber;
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:

本発明によれば、基板の酸化膜を処理室において除去することができる。基板の酸化膜を除去して基板を移載する時の処理室の空間を、基板を処理する時の空間よりも小さくさせることにより、処理室の空間の雰囲気を容易に置換することができるので、酸化膜除去の工程時間を短縮することができる。   According to the present invention, the oxide film on the substrate can be removed in the processing chamber. Since the space in the processing chamber when transferring the substrate after removing the oxide film from the substrate is made smaller than the space when processing the substrate, the atmosphere in the processing chamber space can be easily replaced. The process time for removing the oxide film can be shortened.

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。この酸化膜除去装置はウエハの表面を洗浄し乾燥するという意味で洗浄乾燥装置である。
図1ないし図4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(洗浄乾燥装置ともいう。)10は、ウエハ1の上面の自然酸化膜を除去する処理室である酸化膜除去室(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12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。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。除去室筐体11の天井には不活性ガスを除去室12にシャワー状に吹き出すシャワーヘッド15が設置されており、シャワーヘッド15には不活性ガス供給装置(図示せず)が接続されている。除去室筐体11の底壁および側壁上部には除去室12を排気する排気管16がそれぞれ接続されており、排気管16は排気装置(図示せず)に接続されている。
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. This oxide film removing apparatus is a cleaning / drying apparatus in the sense that the surface of the wafer is cleaned and dried.
As shown in FIGS. 1 to 4, an oxide film removing apparatus (also referred to as a cleaning / drying apparatus) 10 according to the present embodiment is an oxidation chamber that is a processing chamber for removing a natural oxide film on the upper surface of a wafer 1. A housing (hereinafter referred to as a removal chamber housing) 11 in which a film removal chamber (hereinafter referred to as a removal chamber) 12 is formed is provided. The removal chamber 12 has an airtight performance capable of maintaining a pressure lower than atmospheric pressure (hereinafter referred to as negative pressure). The removal chamber casing 11 is formed in a cylindrical hollow body whose upper and lower surfaces are closed, and the surface of the removal chamber 12 is formed into a surface having good water repellency by a coating treatment with a fluorine resin. A wafer loading / unloading port 13 is opened at the front portion of the side wall of the removal chamber casing 11, and the wafer loading / unloading port 13 is configured to be able to load / unload the wafer 1 to / from the removal chamber 12. A gate valve 14 is installed at the wafer loading / unloading port 13, and the gate valve 14 is configured to open and close the wafer loading / unloading port 13 without sliding. A shower head 15 for blowing an inert gas into the removal chamber 12 in a shower shape is installed on the ceiling of the removal chamber casing 11, and an inert gas supply device (not shown) is connected to the shower head 15. . An exhaust pipe 16 for exhausting the removal chamber 12 is connected to the bottom wall and the upper part of the side wall of the removal chamber casing 11, and the exhaust pipe 16 is connected to an exhaust device (not shown).

除去室筐体11の下方には支持板17が同軸に配置されて水平に設置されており、支持板17の上には複数本のガイドポスト18が周方向に等間隔に配置されて垂直に立設されている。各ガイドポスト18の上端は除去室筐体11の下面にそれぞれ固定されている。各ガイドポスト18にはガイド19が上下方向に摺動自在にそれぞれ嵌合されており、各ガイド19の間には取付板20が水平に架設されている。支持板17の下面には昇降駆動装置としてのシリンダ装置21が上向きに据え付けられており、シリンダ装置21のピストンロッド22の上端には昇降板23が水平に固定されている。昇降板23と取付板20との間は複数本の連結棒24によって連結されており、取付板20は昇降板23の昇降に伴って昇降するようになっている。取付板20の中心線上には回転駆動装置としてのモータ25が上向きに据え付けられており、モータ25の回転軸26はシール機構付き軸受装置27によって回転自在に支承されている。シール機構付き軸受装置27には不活性ガス供給管28が接続されている。シール機構付き軸受装置27は除去室筐体11の底壁を貫通して除去室12の内部に挿入されており、シール機構付き軸受装置27の上端と除去室12の底面との間には、除去室12の気密を維持しつつシール機構付き軸受装置27の昇降を確保するベローズ29が同心円に配されて設置されている。   A support plate 17 is coaxially disposed below the removal chamber housing 11 and installed horizontally, and a plurality of guide posts 18 are disposed on the support plate 17 at equal intervals in the circumferential direction and vertically. It is erected. The upper ends of the guide posts 18 are fixed to the lower surface of the removal chamber casing 11. A guide 19 is fitted to each guide post 18 so as to be slidable in the vertical direction, and a mounting plate 20 is installed horizontally between the guides 19. A cylinder device 21 as a lifting drive device is installed upward on the lower surface of the support plate 17, and a lifting plate 23 is horizontally fixed to the upper end of the piston rod 22 of the cylinder device 21. The lifting plate 23 and the mounting plate 20 are connected by a plurality of connecting rods 24, and the mounting plate 20 moves up and down as the lifting plate 23 moves up and down. A motor 25 as a rotational drive device is installed upward on the center line of the mounting plate 20, and a rotating shaft 26 of the motor 25 is rotatably supported by a bearing device 27 with a seal mechanism. An inert gas supply pipe 28 is connected to the bearing device 27 with a seal mechanism. The bearing device 27 with the seal mechanism passes through the bottom wall of the removal chamber housing 11 and is inserted into the removal chamber 12. Between the upper end of the bearing device 27 with the seal mechanism and the bottom surface of the removal chamber 12, A bellows 29 that secures the lifting and lowering of the bearing device 27 with a seal mechanism while maintaining the hermeticity of the removal chamber 12 is disposed concentrically.

モータ25の回転軸26の上端にはウエハ1を保持する保持具30が、水平に配されて一体的に回転するように連結されており、保持具30は切頭円錐形状(断面形状が台形の円盤形状)に形成されている。小径側である上側円形面(台形の上辺が形成する円形面)はウエハ1よりも若干小径に設定されており、ウエハ移載装置のツィーザによるウエハ1の掬い取りを確保するようになっている。大径側である下側円形面(台形の下辺が形成する円形面)はウエハ1よりも大径に設定されている。保持具30の錐面は雄テーパ面31を形成しており、雄テーパ面31は除去室12の中間部に形成された雌テーパ面32に嵌合するように設定されている。雄テーパ面31の中間部にはシールリング33が同心円に敷設されており、シールリング33は雌テーパ面32の中間部に押接するように設定されている。保持具30の下面における周辺部には円筒形状のスカート34が同心円に垂下されており、スカート34はエッチング液等がシール機構付き軸受装置27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。   A holder 30 for holding the wafer 1 is connected to the upper end of the rotating shaft 26 of the motor 25 so as to be horizontally arranged and rotate integrally. The holder 30 has a truncated conical shape (the cross-sectional shape is trapezoidal). Disk shape). The upper circular surface (circular surface formed by the upper side of the trapezoid), which is the smaller diameter side, is set to have a slightly smaller diameter than the wafer 1, so that scooping of the wafer 1 by the tweezer of the wafer transfer device is ensured. . The lower circular surface (the circular surface formed by the lower side of the trapezoid) that is the large diameter side is set to have a larger diameter than the wafer 1. The conical surface of the holder 30 forms a male taper surface 31, and the male taper surface 31 is set so as to be fitted to a female taper surface 32 formed in an intermediate portion of the removal chamber 12. A seal ring 33 is laid concentrically on the middle portion of the male tapered surface 31, and the seal ring 33 is set so as to press against the middle portion of the female tapered surface 32. A cylindrical skirt 34 is suspended concentrically on the periphery of the lower surface of the holder 30, and the skirt 34 constitutes a mechanical seal that prevents an etchant or the like from entering the bearing device 27 with a seal mechanism. ing.

除去室筐体11の側壁におけるウエハ搬入搬出口13と略同一高さ位置には、ゲートバルブ36によって開閉される薬液ノズル挿入口35と、ゲートバルブ38によって開閉される排気ダクト挿入口37が周方向に間隔を置かれてそれぞれ開設されている。薬液ノズル挿入口35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39が進退自在に挿入されるようになっている。薬液ノズル39は滴下口39aが保持具30の中心線上に位置するように構成されており、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39には給液配管(図示せず)の一端が接続されており、給液配管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(図示せず)が接続されている。   A chemical nozzle insertion port 35 that is opened and closed by a gate valve 36 and an exhaust duct insertion port 37 that is opened and closed by a gate valve 38 are arranged at substantially the same height as the wafer loading / unloading port 13 on the side wall of the removal chamber casing 11. Each is opened at intervals in the direction. A chemical nozzle 39 for dropping an etching solution and ultrapure water as a chemical solution is inserted into the chemical nozzle insertion port 35 so as to freely advance and retract. The chemical nozzle 39 is configured such that the dropping port 39 a is positioned on the center line of the holder 30, and drops the etching solution and ultrapure water on the center of the wafer 1. One end of a liquid supply pipe (not shown) is connected to the chemical liquid nozzle 39, and a chemical liquid that supplies an etching liquid such as hydrofluoric acid as a cleaning liquid and ultrapure water as a rinse liquid to the other end of the liquid supply pipe. A supply device (not shown) is connected.

他方、排気ダクト挿入口37には円筒形状に形成された排気ダクト40が進退自在に挿入されるようになっており、排気ダクト40は先端開口が保持具30の中心線上に達成することができるようになっている。排気ダクト40の先端部は下向きに屈曲されており、先端開口によって吸込口41を形成している。排気ダクト40の基端側には排気装置(図示せず)が接続されている。排気ダクト40の流路の中心線上には、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。)42が敷設されており、スチームノズル42の吹出口43は排気ダクト40の吸込口41に同心円に配置されている。スチームノズル42の基端側には給気管(図示せず)の一端が接続されており、給気管の他端には乾燥用ガスとしてのスチーム(H2 O)を供給するためのスチーム供給装置(図示せず)が接続されている。 On the other hand, an exhaust duct 40 formed in a cylindrical shape is inserted into the exhaust duct insertion port 37 so as to be able to advance and retreat. The exhaust duct 40 can have a front end opening on the center line of the holder 30. It is like that. The front end portion of the exhaust duct 40 is bent downward, and a suction port 41 is formed by the front end opening. An exhaust device (not shown) is connected to the proximal end side of the exhaust duct 40. A nozzle (hereinafter referred to as “steam nozzle”) 42 that blows out water vapor (steam) as a drying gas is laid on the center line of the flow path of the exhaust duct 40, and the outlet 43 of the steam nozzle 42 is connected to the exhaust duct 40. Are arranged concentrically in the suction port 41. One end of an air supply pipe (not shown) is connected to the proximal end side of the steam nozzle 42, and a steam supply device for supplying steam (H 2 O) as a drying gas to the other end of the air supply pipe. (Not shown) is connected.

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 film removing apparatus 10 according to the above configuration will be described.

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。この際、図1に示されているように、保持具30は雄テーパ面31が雌テーパ面32に嵌合した状態の移載位置にシリンダ装置21によって持ち上げられている。続いて、ウエハ1が除去室12にウエハ搬入搬出口13を通じてウエハ移載装置によって搬入され、保持具30の上へ移載される。ウエハ1が保持具30によって保持されると、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 film removing apparatus 10, the wafer loading / unloading port 13 is opened by the gate valve 14. At this time, as shown in FIG. 1, the holder 30 is lifted by the cylinder device 21 to the transfer position in a state where the male tapered surface 31 is fitted to the female tapered surface 32. Subsequently, the wafer 1 is loaded into the removal chamber 12 through the wafer loading / unloading port 13 by the wafer transfer device and transferred onto the holder 30. When the wafer 1 is held by the holder 30, the wafer loading / unloading port 13 is closed by the gate valve 14.

次いで、図2に示されているように、保持具30がシリンダ装置21によって所定の高さの処理位置まで下降され、保持具30によって保持されたウエハ1がモータ25によって回転される。なお、処理位置の高さはシリンダ装置21によって適宜に調整することができる。図2および図3に示されているように、薬液ノズル挿入口35がゲートバルブ36によって開放され、薬液ノズル39が薬液ノズル挿入口35から除去室12に滴下口39aがウエハ1の中心線上に位置するように挿入される。続いて、エッチング液44が薬液ノズル39に薬液供給装置から給液配管を通じて供給され、薬液ノズル39の滴下口39aからウエハ1の中心に滴下される。この際、図2に示されているように、不活性ガス45がシャワーヘッド15からウエハ1の上に吹き付けられる。   Next, as shown in FIG. 2, the holder 30 is lowered to a processing position of a predetermined height by the cylinder device 21, and the wafer 1 held by the holder 30 is rotated by the motor 25. The height of the processing position can be appropriately adjusted by the cylinder device 21. 2 and 3, the chemical nozzle insertion port 35 is opened by the gate valve 36, the chemical nozzle 39 is moved from the chemical nozzle insertion port 35 to the removal chamber 12, and the dropping port 39 a is on the center line of the wafer 1. It is inserted so that it is located. Subsequently, the etching solution 44 is supplied to the chemical solution nozzle 39 from the chemical solution supply device through the supply pipe, and is dropped from the dropping port 39 a of the chemical solution nozzle 39 to the center of the wafer 1. At this time, as shown in FIG. 2, an inert gas 45 is sprayed from the shower head 15 onto the wafer 1.

ウエハ1の中心に滴下されたエッチング液44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44は、除去室12の上部に形成された雌テーパ面32で下向きに反射するとともに、不活性ガス45によって除去室12の底部方向にパーティクルと一緒に押し流されて、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44の供給が停止される。   The etching solution 44 dripped at the center of the wafer 1 is uniformly diffused to the peripheral portion by the centrifugal force of the rotating wafer 1, thereby contacting the entire surface of the wafer 1 uniformly. The formed natural oxide film is uniformly etched throughout and removed. The excess etching solution 44 shaken off by the wafer 1 is reflected downward by the female tapered surface 32 formed on the upper portion of the removal chamber 12 and is pushed away together with particles by the inert gas 45 toward the bottom of the removal chamber 12. And collected by the bottom of the removal chamber 12. When a preset time has elapsed, the supply of the etching solution 44 is stopped.

次いで、リンス液としての超純水(図示せず)が薬液供給装置から給液配管を通じて薬液ノズル39に供給され、薬液ノズル39の滴下口39a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の上部に形成された雌テーパ面32で下向きに反射するとともに、不活性ガスによって除去室12の底部方向にパーティクルと一緒に押し流されて、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。リンスが完了すると、薬液ノズル39が薬液ノズル挿入口35から引き抜かれ、薬液ノズル挿入口35がゲートバルブ36によって閉じられる。   Next, ultrapure water (not shown) as a rinsing liquid is supplied from the chemical liquid supply device to the chemical liquid nozzle 39 through the liquid supply pipe, and is dropped from the dropping port 39 a of the chemical liquid nozzle 39 to the center of the wafer 1. Since the ultrapure water dropped on the center of the wafer 1 is diffused to the peripheral portion by the centrifugal force of the rotating wafer 1, the ultrapure water contacts the entire surface of the wafer 1 uniformly. Rinse evenly throughout. The extra ultrapure water shaken off by the wafer 1 is reflected downward by the female tapered surface 32 formed at the top of the removal chamber 12 and is pushed away together with the particles toward the bottom of the removal chamber 12 by the inert gas. And collected by the bottom of the removal chamber 12. When a preset time elapses, the supply of ultrapure water is stopped. When rinsing is completed, the chemical nozzle 39 is pulled out from the chemical nozzle insertion port 35, and the chemical nozzle insertion port 35 is closed by the gate valve 36.

次に、図4に示されているように、排気ダクト挿入口37がゲートバルブ38によって開放され、排気ダクト40が排気ダクト挿入口37から除去室12に吸込口41がウエハ1の中心線上に位置するように挿入される。続いて、スチーム46がスチームノズル42にスチーム供給装置から給気管を通じて供給され、スチームノズル42の吹出口43からウエハ1に吹き付けられるとともに、排気ダクト40の吸込口41が排気装置によって排気配管を通じて排気されることにより、スチーム46が吸込口41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46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46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。   Next, as shown in FIG. 4, the exhaust duct insertion port 37 is opened by the gate valve 38, the exhaust duct 40 is moved from the exhaust duct insertion port 37 to the removal chamber 12, and the suction port 41 is on the center line of the wafer 1. It is inserted so that it is located. Subsequently, the steam 46 is supplied to the steam nozzle 42 from the steam supply device through the air supply pipe, blown to the wafer 1 from the outlet 43 of the steam nozzle 42, and the suction port 41 of the exhaust duct 40 is exhausted through the exhaust pipe by the exhaust device. As a result, the steam 46 is sucked from the suction port 41 and exhausted. The steam 46 in contact with the wafer 1 heats and vaporizes the ultrapure water as the rinse liquid remaining on the surface of the wafer 1 to dry the wafer 1. As the steam 46, high-temperature steam at around 200 ° C. obtained by heating ultrapure water is used. However, it is preferably around 200 ° C., but may be 100 ° C. or more.

このとき、図4に示されているように、スチームノズル42の吹出口43からウエハ1の表面に吹き付けられたスチーム46は、ウエハ1の上面において鋭角に反射して排気ダクト40の吸込口41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46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. 4, the steam 46 sprayed from the outlet 43 of the steam nozzle 42 onto the surface of the wafer 1 is reflected at an acute angle on the upper surface of the wafer 1 and is sucked into the suction port 41 of the exhaust duct 40. In order to be sucked in immediately, it is sucked in a steam state (gas state) without being liquefied. That is, it is possible to prevent the steam 46 that has dried the wafer 1 from being liquefied to form water droplets, and the water droplets reattaching to the wafer 1 to cause a phenomenon that causes a watermark.

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42および排気ダクト40は往復運動装置(図示せず)によって進退操作される。この進退動作により、スチームノズル42の吹出口43から吹き出されたスチーム46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46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46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。   During the steam spraying step and the exhausting step, the steam nozzle 42 and the exhaust duct 40 are moved back and forth by a reciprocating device (not shown). By this advance / retreat operation, the steam 46 blown out from the outlet 43 of the steam nozzle 42 comes into contact with the entire surface of the wafer 1 together with the rotation of the wafer 1. Evenly dried. At this time, since the wafer 1 is dried by the vaporization force of the steam 46, the wafer 1 does not need to be rotated at a high speed, and may be rotated at a low speed such that the steam 46 is uniformly sprayed on the wafer 1.

予め、設定された時間が経過すると、スチームノズル42によるスチーム46の供給および排気ダクト40による排気が停止される。続いて、図1に示されているように、排気ダクト40が排気ダクト挿入口37から引き抜かれ、排気ダクト挿入口37がゲートバルブ38によって閉じられる。モータ25による保持具30の回転が停止された後に、雄テーパ面31が除去室12の雌テーパ面32に嵌合する移載位置に、保持具30がシリンダ装置21によって上昇される。保持具30の雄テーパ面31が雌テーパ面32に嵌合すると、シールリング33が雌テーパ面32に押接するので、除去室12は保持具30によって上側空間と下側空間とに区切られた状態になる。すなわち、保持具30は処理室としての除去室12を複数に区画する区切り部を構成しており、保持具30を昇降させるシリンダ装置21は区切り部を移動させる移動機構を構成している。   When a preset time has elapsed, the supply of the steam 46 by the steam nozzle 42 and the exhaust by the exhaust duct 40 are stopped. Subsequently, as shown in FIG. 1, the exhaust duct 40 is pulled out from the exhaust duct insertion port 37, and the exhaust duct insertion port 37 is closed by the gate valve 38. After the rotation of the holder 30 by the motor 25 is stopped, the holder 30 is raised by the cylinder device 21 to a transfer position where the male taper surface 31 is fitted to the female taper surface 32 of the removal chamber 12. When the male taper surface 31 of the holder 30 is fitted to the female taper surface 32, the seal ring 33 is pressed against the female taper surface 32, so that the removal chamber 12 is divided into an upper space and a lower space by the holder 30. It becomes a state. That is, the holding tool 30 constitutes a separation part that divides the removal chamber 12 as a processing chamber into a plurality of parts, and the cylinder device 21 that moves the holding tool 30 up and down constitutes a moving mechanism that moves the separation part.

除去室12が保持具30によって上下に区切られた後に、図1に示されているように、除去室12の上部空間が排気管16によって排気されながら、除去室12の上部空間には不活性ガス45がシャワーヘッド15から供給される。これにより、除去室12の上部空間が不活性ガスによって置換(パージ)されるので、自然酸化膜が除去されたウエハ1の再酸化やパーティクルによる汚染を確実に防止することができる。そして、除去室12が保持具30によって区切られることにより、この不活性ガスによって置換(パージ)すべき空間はきわめて狭小に減少されているので、短時間でパージすることができる。
なお、パージ後に、上部空間の排気管によって排気することにより、上部空間を減圧に保つようにしてもよいし、パージを行わずに減圧に置換してもよい。
After the removal chamber 12 is vertically divided by the holder 30, as shown in FIG. 1, the upper space of the removal chamber 12 is inactive in the upper space of the removal chamber 12 while being exhausted by the exhaust pipe 16. Gas 45 is supplied from the shower head 15. As a result, the upper space of the removal chamber 12 is replaced (purged) by the inert gas, so that reoxidation of the wafer 1 from which the natural oxide film has been removed and contamination by particles can be reliably prevented. Since the removal chamber 12 is partitioned by the holder 30, the space to be replaced (purged) by the inert gas is reduced very narrowly, and can be purged in a short time.
After purging, the upper space may be kept at a reduced pressure by exhausting through the exhaust pipe in the upper space, or may be replaced with a reduced pressure without purging.

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30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 port 13 is opened by the gate valve 14. Subsequently, the natural oxide film removed and dried wafer 1 held by the holder 30 is picked up by the wafer transfer device and carried out through the wafer loading / unloading port 13.

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) ウエハに生成された自然酸化膜をCVD膜の形成等の本処理前に除去することにより、本処理の精度を向上させることができるので、ICの製造方法全体としての製造歩留りを向上させることができる。 1) Since the natural oxide film formed on the wafer is removed before the main process such as the formation of a CVD film, the accuracy of the main process can be improved, so that the manufacturing yield of the entire IC manufacturing method is improved. be able to.

2) 除去室を保持具によって区切ることにより、この不活性ガスによって置換(パージ)すべき空間や減圧する空間をきわめて狭小に減少させることができるので、ウエハの移載が実施される移載空間を不活性ガスによって短時間でパージすることができる。 2) By separating the removal chamber with a holder, the space to be replaced (purged) by this inert gas and the space to be depressurized can be reduced very narrowly. Can be purged with an inert gas in a short time.

3) 不活性ガスによるパージや減圧を短時間で実施することにより、自然酸化膜除去工程全体としてのスループットを向上させることができるので、ICの製造方法のスループットを向上させることができる。 3) By performing purging or depressurization with an inert gas in a short time, it is possible to improve the throughput of the natural oxide film removal process as a whole, so that the throughput of the IC manufacturing method can be improved.

4) ウエハを処理する高さの処理室筐体の内壁を下方に行くに従って広がる雌テーパ形状に形成するようにすることにより、処理された後のエッチング液やリンス液や超純水やパーティクル等が内壁面にて反射し、下方の空間に押し流され易くなるので、ウエハへの再付着を防止することができる。 4) Etching solution, rinse solution, ultrapure water, particles, etc. after processing by forming the inner wall of the processing chamber housing at a height to process the wafer into a female taper shape that spreads downward. Is reflected on the inner wall surface and is easily pushed away into the space below, so that reattachment to the wafer can be prevented.

5) 保持具の上端を下方に行くに従って広がる雄テーパ形状に形成することにより、処理された後のエッチング液やリンス液や超純水やパーティクル等が保持具の表面に溜まることなく、下方の空間に押し流され易くなるので、ウエハへの再付着を防止することができる。 5) By forming the upper end of the holder into a male taper shape that spreads downward, etching solution, rinse liquid, ultrapure water, particles, etc. after processing do not collect on the surface of the holder, Since it becomes easy to be pushed away into the space, reattachment to the wafer can be prevented.

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、除去室の上部の雌テーパ面および保持具の雄テーパ面は平坦面な錐面に形成するに限らず、図5に示されているように、互い嵌合する凹状弯曲面(凹状球面)の雌テーパ面32Aと凸状弯曲面(凸状球面)の雄テーパ面31Aとに形成してもよい。   For example, the female tapered surface of the upper portion of the removal chamber and the male tapered surface of the holder are not limited to being formed as flat conical surfaces, but as shown in FIG. ) And a male tapered surface 31A having a convex saddle curved surface (convex spherical surface).

また、図6に示されているように、互い嵌合する階段状の雌テーパ面32Bと雄テーパ面31Bとに形成してもよい。この場合、シールリング33は階段の水平面に配置した方が、良好なシール性能を発揮するので、好ましい。   Further, as shown in FIG. 6, a stepped female taper surface 32 </ b> B and a male taper surface 31 </ b> B that are fitted to each other may be formed. In this case, it is preferable to arrange the seal ring 33 on the horizontal plane of the staircase because it exhibits good sealing performance.

保持具を昇降させる移動機構は、シリンダ装置によって構成するに限らず、モータ等の他の移動機構によって構成してもよい。   The moving mechanism that raises and lowers the holder is not limited to the cylinder device, but may be constituted by another moving mechanism such as a motor.

薬液ノズル、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、往復直線運動装置によって構成するに限らず、旋回(円弧運動)駆動装置等によって構成してもよい。   The moving drive device that moves the chemical nozzle, the steam nozzle, and the exhaust duct with respect to the holder is not limited to a reciprocating linear motion device, but may be a swivel (arc motion) drive device or the like.

薬液ノズル、スチームノズルおよび排気ダクトは除去室の外に設置するに限らず、除去室内に設置してもよい。   The chemical nozzle, the steam nozzle and the exhaust duct are not limited to be installed outside the removal chamber, but may be installed in the removal chamber.

図7、図8および図9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7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。
7, 8 and 9 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 type CVD apparatus 50 according to the present embodiment, FOUP (front opening unified pod, hereinafter referred to as pod) is used as a wafer carrier for wafer transfer. In the following description, front, rear, left and right are based on FIG. That is, the front casing 51 side is the front side, the pressure-resistant casing 81 side, which is the opposite side, is the rear side, the boat elevator 100 side is the left side, and the seal cap 103 side, which is the opposite side, is the right side.

図7および図8に示されているように、バッチ式CVD装置50はフロント筐体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. 7 and 8, the batch type CVD apparatus 50 includes a front casing 51, and a pod storage chamber 52 is formed by the front casing 51. A pod loading / unloading port 53 is opened on the front wall of the front housing 51, and a pod stage 54 is constructed in front of the pod loading / unloading port 53 of the front housing 51. The pod 2 is supplied to and discharged from the pod stage 54 by an in-process transfer device such as RGV. A front pod shelf 55 and a rear pod shelf 56 are respectively installed in the upper part of the front casing 51, and these pod shelves 55 and 56 are configured to temporarily store a plurality of pods 2. ing. A pod transfer device 57 configured by a linear actuator, an elevator, a SCARA robot, or the like is installed in the front portion of the front casing 51. The pod transfer device 57 includes a pod stage 54, front and rear pod shelves 55 and 56, and a pod. It is comprised so that the pod 2 may be conveyed between openers.

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に、ゲートバルブ62の開放により、ウエハ移載室72内に充満された窒素ガスが流れ込むように構成してもよいし、排気管64を設けずに、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構成してもよい。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 pod opener chamber 60 is installed adjacent to the rear wall of the front casing 51, and a wafer is carried into the rear wall of the pod opener chamber 60. A gate valve 62 that opens and closes the outlet 73 is provided. A gas supply pipe 63 for supplying nitrogen (N 2 ) gas to the pod opener chamber 60 and an exhaust pipe 64 for exhausting the pod opener chamber 60 to a negative pressure are provided on the side wall of the pod opener casing 61. It is connected. The supply of nitrogen gas is not provided by the gas supply pipe 63, but the nitrogen gas filled in the wafer transfer chamber 72 may flow by opening the gate valve 62, or the exhaust pipe. Instead of providing 64, the air may be exhausted from the gap between the pod 2 and the pod opener chamber housing. A wafer loading / unloading port 65 is opened on the front wall of the pod opener casing 61, and a mounting table 66 on which the pod 2 is placed is placed horizontally at the lower end side of the wafer loading / unloading port 65 in front of the pod opener casing 61. It is projecting. A cap attaching / detaching mechanism 67 for attaching / detaching the cap of the pod 2 placed on the placing table 66 is installed inside the pod opener chamber 60, and the cap of the pod 2 placed on the placing table 66 is attached to the cap attaching / detaching mechanism 67. By attaching / detaching, the wafer loading / unloading opening of the pod 2 is opened and closed.

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 pod opener casing 61 is connected to a pressure-resistant casing 71 having airtightness capable of maintaining a pressure lower than atmospheric pressure (hereinafter referred to as negative pressure), and the wafer transfer chamber 72 has a pressure resistance. A housing (hereinafter referred to as a transfer chamber housing) 71 is formed. A wafer loading / unloading port 73 is opened in the wafer transfer chamber 72, and the wafer loading / unloading port 73 is configured to be opened and closed by a gate valve 62. A wafer transfer device 74 for transferring the wafer 1 under a negative pressure is horizontally installed in the wafer transfer chamber 72, and the wafer transfer device 74 is constituted by a SCARA robot (selective compliance assembly robot arm). ing. In order to prevent foreign matter from entering the wafer transfer chamber 72 and the standby chamber 82, a motor 75 that is a drive unit of the wafer transfer device 74 is installed outside the bottom wall of the wafer transfer chamber 72. An exhaust pipe 76 for exhausting the wafer transfer chamber 72 to a negative pressure is connected to the side wall of the transfer chamber casing 71. A pressure adjusting device and a pressure sensor (not shown) are connected to the wafer transfer chamber 72, and the pressure adjusting device is configured to adjust the pressure of the wafer transfer chamber 72 based on the detection of the pressure sensor. ing.

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 wafer transfer chamber 72 from the wafer transfer device 74, a pair of stockers 77A and 77B as temporary substrate holders are arranged side by side. Both stockers 77A and 77B have the same structure as a boat described later, and are configured to hold the number of wafers 1 that is greater than or equal to the maximum number that can be held by the boat. A shielding plate 78 as a shielding means is vertically installed between the front stocker 77A and the rear stocker 77B of the wafer transfer chamber 72, and the shielding plate 78 is located between the front stocker 77A and the rear stocker 77B. It is comprised so that the heat | fever may be interrupted | blocked. A front gas blowing pipe 79A and a rear gas blowing pipe 79B for blowing out nitrogen gas are respectively installed in the vicinity of the front stocker 77A and the rear stocker 77B on the opposite side of the wafer transfer device 74. The pipe 79A and the rear gas outlet pipe 79B are configured to blow nitrogen gas to the front stocker 77A and the rear stocker 77B, respectively.

図7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. 7, a pressure-resistant housing 81 having an airtight performance capable of maintaining a negative pressure is provided adjacent to the rear side of the transfer chamber housing 71. A standby chamber 82, which is a load lock type spare chamber having a volume capable of accommodating a boat, is formed. Note that the load lock method uses a gate valve or other gate valve to isolate the processing chamber from the spare chamber, preventing inflow of air into the processing chamber, and reducing disturbances such as temperature and pressure. It is a method to stabilize. A wafer loading / unloading port 83 and a wafer loading / unloading port 80 are respectively provided on the front wall of the pressure-resistant housing (hereinafter referred to as a standby chamber housing) 81 and the rear wall of the transfer chamber housing 71. The loading / unloading ports 83 and 80 are configured to be opened and closed by a gate valve 84. A gas supply pipe 85 for supplying nitrogen (N 2 ) gas to the standby chamber 82 and an exhaust pipe 86 for exhausting the standby chamber 82 to a negative pressure are respectively provided on the pair of side walls of the standby chamber casing 81. It is connected.

図8および図9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。処理室91には原料ガスやパージガス等がガス導入管97により導入されるようになっている。 As shown in FIGS. 8 and 9, a boat loading / unloading port 87 is largely opened on the ceiling wall of the standby chamber 82, and the boat loading / unloading port 87 is opened and closed by a shutter 88 as a gate valve. It is configured. A heater unit 90 is installed in a vertical direction inside a casing 89 constructed on the standby chamber casing 81, and a process tube 92 forming a processing chamber 91 is installed inside the heater unit 90. Yes. The process tube 92 is made of quartz (SiO 2 ) and has an outer tube 93 formed in a cylindrical shape with the upper end closed and the lower end opened, and a cylindrical shape made of quartz or silicon carbide (SiC) and opened at both upper and lower ends. The outer tube 93 is concentrically covered with the inner tube 94. An annular exhaust path 95 is formed between the outer tube 93 and the inner tube 94 by a gap therebetween. The process tube 92 is supported on the ceiling wall of the standby chamber casing 81 via a manifold 96, and the manifold 96 is arranged concentrically at the boat loading / unloading port 87. An exhaust pipe 98 for exhausting the inside of the process tube 92 is connected to the manifold 96, and the exhaust pipe 98 communicates with the exhaust path 95. A thermocouple 99 is inserted into the process tube 92, and feedback control of the heater unit 90 is performed by the side temperature of the thermocouple 99. A raw material gas, a purge gas or the like is introduced into the processing chamber 91 through a gas introduction pipe 97.

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の先端部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 waiting room 82 is provided with a boat elevator 100 for raising and lowering the boat, and the boat elevator 100 is constituted by a feed screw device, a bellows, or the like. An arm 102 protrudes horizontally on the side surface of the elevator 101 of the boat elevator 100, and a seal cap 103 is installed horizontally at the tip of the arm 102. The seal cap 103 is configured to hermetically seal the boat loading / unloading port 87 of the standby chamber casing 81 serving as the furnace port of the process tube 92 and is configured to vertically support the boat 104 serving as a substrate holder. Has been. The boat 104 lifts and lowers the seal cap 103 by the boat elevator 100 in a state where a plurality of wafers 1 (for example, 25 sheets, 50 sheets, 100 sheets, 125 sheets, 150 sheets, etc.) are horizontally supported with their centers aligned. Accordingly, the process tube 92 is configured to be carried into and out of the processing chamber 91. The boat 104 is configured to be rotated by a rotary actuator 105 installed on the seal cap 103.

図7に示されているように、移載室筐体71の右脇には酸化膜除去装置10が隣接して設置されており、ウエハ移載室72と酸化膜除去装置10との間でウエハ1を搬入搬出し得るようになっている。すなわち、移載室筐体71の右側壁には連絡口13Aが開設されており、連絡口13Aは酸化膜除去装置10のウエハ搬入搬出口13に対向されている。連絡口13Aとウエハ搬入搬出口とは酸化膜除去装置10のゲートバルブ14によって開閉されるようになっている。   As shown in FIG. 7, an oxide film removing device 10 is installed adjacent to the right side of the transfer chamber casing 71, and between the wafer transfer chamber 72 and the oxide film removing device 10. The wafer 1 can be loaded and unloaded. That is, a communication port 13A is opened on the right side wall of the transfer chamber casing 71, and the communication port 13A is opposed to the wafer loading / unloading port 13 of the oxide film removing apparatus 10. The communication port 13A and the wafer loading / unloading port are opened and closed by a gate valve 14 of the oxide film removing apparatus 10.

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 pod 2 is performed.

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 pod stage 54 of the batch type CVD apparatus 50 by the in-process transport apparatus in a state where up to 25 wafers 1 are accommodated in the pod 2. The pod 2 that has been transported is transported from the pod stage 54 to a designated location on the front pod shelf 55 or the rear pod shelf 56 by the pod transport device 57 and stored.

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 pod 2 in which the wafer 1 is stored is transferred onto the mounting table 66 by the pod transfer device 57 and mounted thereon. Nitrogen gas is supplied to the pod opener chamber 60 through the gas supply pipe 63 and exhausted through the exhaust pipe 64, so that the nitrogen gas is filled (nitrogen gas purge). At this time, the oxygen concentration in the pod opener chamber 60 is preferably 20 ppm or less. The cap of the placed pod 2 is removed by the cap attaching / detaching mechanism 67, and the wafer loading / unloading port of the pod 2 is opened. Nitrogen gas is blown into the wafer inlet / outlet of the pod 2 from a nitrogen gas supply nozzle laid in the pod opener chamber 60, and the atmosphere of the wafer storage chamber of the pod 2 is purged with nitrogen gas. At this time, the oxygen concentration in the wafer storage chamber of the pod 2 is preferably 20 ppm or less. Thereafter, the wafer loading / unloading port 73 is opened by the gate valve 62. At this time, the wafer transfer chamber 72 is filled with nitrogen gas (nitrogen gas purge).

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 pod 2 is opened, the wafer 1 is picked up from the pod 2 by the wafer transfer device 74 through the wafer loading / unloading port 73 and loaded into the wafer transfer chamber 72. The wafer 1 loaded into the wafer transfer chamber 72 is transferred by the wafer transfer device 74 to the front stocker 77A, which is one stocker of the wafer transfer chamber 72. When all the wafers 1 in the pod 2 are transferred to the front stocker 77A and loaded (wafer charging), the wafer loading / unloading port 73 is closed by the gate valve 62. When the wafer loading / unloading port 73 is closed, the supply of nitrogen gas to the pod opener chamber 60 is stopped. Incidentally, the empty pod 2 is temporarily returned from the mounting table 66 to the pod shelf 55 or 56 by the pod transfer device 57.

次いで、連絡口13Aおよびウエハ搬入搬出口13がゲートバルブ14によって開放される。続いて、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10の除去室12に連絡口13Aおよびウエハ搬入搬出口13を通じて搬入され、保持具30へ移載される。保持具30に移載されたウエハ1は保持具30によって保持される。ウエハ1が保持されると、連絡口13Aおよびウエハ搬入搬出口13がゲートバルブ14によって閉じられる。   Next, the communication port 13 </ b> A and the wafer loading / unloading port 13 are opened by the gate valve 14. Subsequently, the wafer 1 loaded in the front stocker 77 </ b> A is picked up by the wafer transfer device 74, loaded into the removal chamber 12 of the oxide film removing device 10 through the communication port 13 </ b> A and the wafer loading / unloading port 13, and into the holder 30. Reprinted. The wafer 1 transferred to the holder 30 is held by the holder 30. When the wafer 1 is held, the communication port 13 </ b> A and the wafer loading / unloading port 13 are closed by the gate valve 14.

その後、酸化膜除去装置10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の作動によって実施される。ウエハ1の自然酸化膜除去ステップが終了すると、連絡口13Aおよびウエハ搬入搬出口13がゲートバルブ14によって開放される。続いて、保持具30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に連絡口13Aおよびウエハ搬入搬出口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、連絡口13Aおよびウエハ搬入搬出口13がゲートバルブ14によって閉じられる。   Thereafter, in the oxide film removing apparatus 10, a natural oxide film removing step (cleaning step, rinsing step, and drying step) of the wafer 1 is performed by the same operation as in the above embodiment. When the natural oxide film removal step of the wafer 1 is completed, the communication port 13A and the wafer loading / unloading port 13 are opened by the gate valve 14. Subsequently, the natural oxide film-removed wafer 1 held by the holder 30 is picked up by the wafer transfer device 74 and transferred into the wafer transfer chamber 72 through the communication port 13A and the wafer loading / unloading port 13, and the front stocker. 77A. When the transfer of the wafer 1 is completed, the communication port 13A and the wafer loading / unloading port 13 are closed by the gate valve 14.

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 front stocker 77A, and the natural oxide film removal step is completed for all the wafers 1 of the front stocker 77A. 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64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 front stocker 77A, the wafer transfer chamber 72 is evacuated by the exhaust pipe 64 so that the pressure in the wafer transfer chamber 72 is equal to the pressure in the standby chamber 82. Depressurized. At this time, since the volume of the wafer transfer chamber 72 is smaller than that of the standby chamber 82, the decompression time can be short. When the wafer transfer chamber 72 is decompressed in the same manner as the standby chamber 82, the wafer loading / unloading ports 80 and 83 are opened by the gate valve 84.

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 front stocker 77A is picked up by the wafer transfer device 74 and loaded into the waiting chamber 82 through the wafer loading / unloading ports 80 and 83, and the boat in the waiting chamber 82 is loaded. 104.

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 front stocker 77A to the boat 104 by the wafer transfer device 74 is repeated. During this time, since the wafer transfer chamber 72 and the standby chamber 82 are depressurized to a negative pressure, a phenomenon in which the wafer 1 from which the natural oxide film has been removed is naturally oxidized during the transfer can be prevented. Further, since the boat loading / unloading port 87 is closed by the shutter 88, the high temperature atmosphere of the process tube 92 is prevented from flowing into the standby chamber 82. Therefore, the wafer 1 being transferred and the transferred wafer 1 are not exposed to the high temperature atmosphere, and the occurrence of harmful effects such as natural oxidation due to the wafer 1 being exposed to the high temperature atmosphere is prevented.

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9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 front stocker 77A are loaded into the boat 104, the boat loading / unloading port 87 is opened by the shutter 88. Subsequently, the seal cap 103 is lifted by the elevator 101 of the boat elevator 100, and the boat 104 supported by the seal cap 103 is moved into the processing chamber 91 of the process tube 92 as shown by an imaginary line in FIG. Carry in (boat loading). When the boat 104 reaches the upper limit, the periphery of the upper surface of the seal cap 103 that supports the boat 104 closes the boat loading / unloading port 87 in a sealed state, so that the processing chamber 91 is closed in an airtight manner. When the boat 104 is loaded into the processing chamber 91, the standby chamber 82 is maintained at a negative pressure, so that external oxygen and moisture enter the processing chamber 91 as the boat 104 is loaded into the processing chamber 91. Is definitely prevented. In addition, after loading the wafer 1 of the front stocker 77A into the boat 104, the boat 104 can be loaded into the processing chamber 91 without evacuating the standby chamber 82 or purging with nitrogen gas. Can be improved.

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 process chamber 91 of the process tube 92 is hermetically closed, and is exhausted by the exhaust pipe 98 so as to have a predetermined pressure, heated to a predetermined temperature by the heater unit 90, and a predetermined source gas is introduced into the gas. The pipe 97 supplies a predetermined flow rate. As a result, a desired film corresponding to preset processing conditions is formed on the wafer 1.

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 front stocker 77A are loaded into the boat 104, the wafer loading / unloading ports 83 and 80 are closed by the gate valve 84, and the wafer transfer chamber 72 is moved to the gas blowing pipe 79A, 79B is purged with nitrogen gas. On the other hand, the pod 2 in which the next (second) batch of wafers 1 is stored is transferred onto the mounting table 66 by the pod transfer device 57 and mounted thereon. The pod opener chamber 60 is purged with nitrogen gas by supplying nitrogen gas through the gas supply pipe 63 and exhausting it through the exhaust pipe 64. Thereafter, the cap of the placed pod 2 is removed by the cap attaching / detaching mechanism 67, and the wafer loading / unloading port of the pod 2 is opened. Subsequently, nitrogen gas is blown into the wafer inlet / outlet port of the pod 2 from a nitrogen gas supply nozzle installed in the pod opener chamber 60, and the atmosphere of the wafer storage chamber of the pod 2 is purged with nitrogen gas. Thereafter, the wafer loading / unloading port 73 is opened by the gate valve 62. At this time, the wafer transfer chamber 72 is filled with nitrogen gas (nitrogen gas purge).

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 pod 2 is opened, the wafer 1 is picked up from the pod 2 by the wafer transfer device 74 through the wafer loading / unloading port 73 and loaded into the wafer transfer chamber 72. The wafer 1 loaded into the wafer transfer chamber 72 is transferred to the rear stocker 77B of the wafer transfer chamber 72 by the wafer transfer device 74. When all the wafers 1 in the pod 2 are transferred and loaded on the rear stocker 77B, the wafer loading / unloading port 73 is closed by the gate valve 62. When the wafer loading / unloading port 73 is closed, the supply of nitrogen gas to the pod opener chamber 60 is stopped. Incidentally, the empty pod 2 is temporarily returned from the mounting table 66 to the pod shelf 55 or 56 by the pod transfer device 57.

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、連絡口13Aおよびウエハ搬入搬出口13がゲートバルブ14によって開放され、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に連絡口13Aおよびウエハ搬入搬出口13を通じて搬入され、保持具30へ移載される。   When the wafer loading / unloading port 73 is closed by the gate valve 62, the communication port 13A and the wafer loading / unloading port 13 are opened by the gate valve 14, and the wafer 1 loaded in the rear stocker 77B is loaded by the wafer transfer device 74. After being picked up, it is carried into the removal chamber 12 through the communication port 13 </ b> A and the wafer carry-in / out port 13, and transferred to the holder 30.

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 front stocker 77A, so that the natural oxide film removal step is performed for all the wafers 1 of the rear stocker 77B. Is performed for all the wafers 1 of the rear stocker 77B. The loading step and the natural oxide film removal step of the wafer 1 group on the pod 2 of the next batch and the natural oxide film removal step can proceed simultaneously with the film formation step of the previous batch, thereby preventing a decrease in throughput. be able to.

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8および図9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 forming step on the wafer 1 for the previous batch elapses, the boat 104 is lowered by the boat elevator 100 as shown in FIGS. Then, the boat 104 holding the processed wafer 1 is unloaded into the standby chamber 82 (boat unloading).

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 boat 104 is discharged to the standby chamber 82, the boat loading / unloading port 87 is closed by the shutter 88 and the wafer loading / unloading ports 83 and 80 are opened by the gate valve 84. Subsequently, the processed wafer 1 of the boat 104 that has been unloaded is unloaded (discharged) by the wafer transfer device 74, loaded into the wafer transfer chamber 72 that has been decompressed in advance, and loaded into the front stocker 77A. When all the processed wafers 1 in the boat 104 are loaded into the front stocker 77A by the wafer transfer device 74, the next batch of wafers 1 preloaded in the rear stocker 77B is transferred to the boat 104. It is transferred and loaded by the loading device 74. In this way, the wafer transfer chamber 72 in which the processed wafer 1 unloaded from the process chamber 91 to the standby chamber 82 is decompressed to the same pressure as the standby chamber 82 without purging the standby chamber 82 having a large capacity with nitrogen gas. Immediately after being transferred to the standby chamber 82, the wafer is transferred to the front stocker 77A, and then the next batch of wafers 1 is loaded from the rear stocker 77B of the wafer transfer chamber 72 into the boat 104 of the standby chamber 82. Since the time for purging the standby chamber 82 having a large capacity with nitrogen gas can be omitted, the throughput can be greatly increased.

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 rear stocker 77B is completely loaded into the boat 104, the boat loading / unloading port 87 is opened by the shutter 88. Subsequently, the seal cap 103 is raised by the elevator 101 of the boat elevator 100, and the boat 104 supported by the seal cap 103 is carried into the processing chamber 91 of the process tube 92. When the boat 104 reaches the upper limit, the peripheral portion of the upper surface of the seal cap 103 that supports the boat 104 closes the boat loading / unloading port 87 in a sealed state, so that the processing chamber 91 of the process tube 92 is airtightly closed. become. Even when the boat 104 is carried into the processing chamber 91, the standby chamber 82 is maintained at a negative pressure, so that external oxygen and moisture enter the processing chamber 91 as the boat 104 is carried into the processing chamber 91. This is definitely prevented. Furthermore, after loading the wafer 1 of the rear stocker 77B into the boat 104, the boat 104 can be carried into the processing chamber 91 without evacuating the standby chamber 82 or purging with nitrogen gas, so that the throughput is greatly increased. Can be improved.

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 processing chamber 91 of the process tube 92 is evacuated by the exhaust pipe 98 so as to have a predetermined pressure while being hermetically closed. Heated to a predetermined temperature by the heater unit 90, a predetermined source gas is supplied by the gas introduction pipe 97 by a predetermined flow rate. As a result, a desired film corresponding to the processing conditions for the wafer 1 is formed on the wafer 1 as in the previous batch.

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 rear stocker 77B are loaded into the boat 104, the wafer loading / unloading ports 80 and 83 are closed by the gate valve 84, and the cooled fresh nitrogen gas as the cooling medium is fed to the front side. The processed wafer 1 loaded in the stocker 77A is directly blown by the front gas blowing pipe 79A. By blowing this nitrogen gas, the hot wafer 1 loaded in the front stocker 77A is forcibly cooled effectively. Since the forced cooling time for the processed wafer 1 loaded in the front stocker 77A can be sufficiently ensured corresponding to the processing time of the film forming step for the next (second) batch, (first) The processed wafer 1 can be sufficiently cooled. In addition, since the forced cooling step of the processed wafer 1 is performed at the same time as the film forming step for the next (second) batch of wafers 1, the cooling waiting time is absorbed. The overall throughput of the CVD apparatus 50 is not lowered.

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 front stocker 77A is forcibly cooled by blowing nitrogen gas and cooled to a temperature (for example, 80 ° C. or lower) that can be stored in the pod 2, the wafer loading / unloading port 73 is a gate. Opened by valve 62. At this time, the wafer transfer chamber 72 and the pod opener chamber 60 are purged with nitrogen gas. Subsequently, the cap of the empty pod 2 mounted on the mounting table 66 is removed by the cap attaching / detaching mechanism 67, and the wafer loading / unloading port of the pod 2 is opened. When the empty pod 2 is opened, nitrogen gas is blown into the wafer inlet / outlet port of the pod 2 from a nitrogen gas supply nozzle installed in the pod opener chamber 60, and the atmosphere of the wafer storage chamber of the pod 2 is purged with nitrogen gas. Subsequently, the processed wafer 1 in the front stocker 77 </ b> A is stored in the empty pod 2 of the mounting table 66 by the wafer transfer device 74. At this time, since the processed wafer 1 is lowered to a temperature that can be stored in the pod 2, the processed wafer 1 can be safely stored in the pod 2 even when the pod 2 is made of resin. Can do.

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 front stocker 77A are stored in the pod 2, the cap is mounted on the pod 2 by the cap attaching / detaching mechanism 67, and then the front pod shelf 55 or the rear pod shelf 56 is mounted from the mounting table 66. Is transported by the pod transport device 57. At this time, the wafer loading / unloading port 65 is closed by the cap attaching / detaching mechanism 67. When the pod 2 containing the processed wafer 1 is transferred from the mounting table 66, the next (third) batch of pods 2 is transferred to the mounting table 66 by the pod transfer device 57. Thereafter, the above-described operation is repeated, whereby the above-described film formation is performed on the next (third) batch of wafers 1.

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 pod 2 containing the processed wafers 1 of the last batch (first) batch is transported from the front pod shelf 55 or the rear pod shelf 56 to the pod stage 54, and the process from the pod stage 54 to the next processing step. It is transported by the inner transport device. The operation of storing the processed wafer 1 in the empty pod 2 can proceed at the same time during the film forming step for the wafer 1 in the subsequent batch.

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 type CVD apparatus 50.

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事前に除去した後に、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、良好な本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 removing the natural oxide film on the wafer in advance by the oxide film removing apparatus, the wafer is transferred to the standby chamber and then loaded into the processing chamber, so that the natural oxide film on the wafer can be reduced or impurities are regenerated. Adhesion can be reduced. Therefore, good main processing 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。
酸化膜除去室の上部空間とウエハ移載室との間でのゲートバルブを開ける際は、互いに同圧となるようにすれば、減圧でもよいし、窒素ガス雰囲気でもよい。
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.
When the gate valve between the upper space of the oxide film removal chamber and the wafer transfer chamber is opened, the pressure may be reduced or a nitrogen gas atmosphere may be used as long as the same pressure is obtained.

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.

本発明の一実施の形態である酸化膜除去装置の移載ステップを示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the transfer step of the oxide film removal apparatus which is one embodiment of this invention. エッチングステップを示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows an etching step. 一部省略平面断面図である。FIG. 乾燥ステップを示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows a drying step. 本発明の第二の実施の形態である酸化膜除去装置を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the oxide film removal apparatus which is 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施の形態である酸化膜除去装置を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the oxide film removal apparatus which is 3rd embodiment of this invention. 本発明の第二の実施の形態であるバッチ式CVD装置を示す平面断面図である。It is a plane sectional view showing a batch type CVD apparatus which is a second embodiment of the present invention. その一部省略側面断面図である。FIG. 図7のVII-VII 線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VII-VII line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…ウエハ(基板)、2…ポッド(ウエハキャリア)、10…酸化膜除去装置(基板処理装置)、11…除去室筐体、12…酸化膜除去室(処理室)、13…ウエハ搬入搬出口、13A…連絡口、14…ゲートバルブ、15…シャワーヘッド、16…排気管、17…支持板、18…ガイドポスト、19…ガイド、20…取付板、21…シリンダ装置、22…ピストンロッド、23…昇降板、24…連結棒、25…モータ、26…回転軸、27…シール機構付き軸受装置、28…不活性ガス供給管、29…ベローズ、30…保持具、31…雄テーパ面、32…雌テーパ面、33…シールリング、34…スカート、35…薬液ノズル挿入口、36…ゲートバルブ、37…排気ダクト挿入口、38…ゲートバルブ、39…薬液ノズル、39a…滴下口、40…排気ダクト、41…吸込口、42…スチームノズル、43…吹出口、44…エッチング液、45…不活性ガス、46…スチーム(乾燥用ガス)、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 ... Oxide film removal apparatus (substrate processing apparatus), 11 ... Removal chamber housing, 12 ... Oxide film removal chamber (processing chamber), 13 ... Carrying in wafer Outlet, 13A ... Communication port, 14 ... Gate valve, 15 ... Shower head, 16 ... Exhaust pipe, 17 ... Support plate, 18 ... Guide post, 19 ... Guide, 20 ... Mounting plate, 21 ... Cylinder device, 22 ... Piston rod , 23 ... Elevating plate, 24 ... Connecting rod, 25 ... Motor, 26 ... Rotating shaft, 27 ... Bearing device with seal mechanism, 28 ... Inert gas supply pipe, 29 ... Bellows, 30 ... Holder, 31 ... Male tapered surface 32 ... Female taper surface, 33 ... Seal ring, 34 ... Skirt, 35 ... Chemical solution nozzle insertion port, 36 ... Gate valve, 37 ... Exhaust duct insertion port, 38 ... Gate valve, 39 ... Chemical solution nozzle, 39a ... Dropping , 40 ... exhaust duct, 41 ... suction port, 42 ... steam nozzle, 43 ... air outlet, 44 ... etching solution, 45 ... inert gas, 46 ... steam (drying gas), 50 ... batch type CVD apparatus (substrate processing) Equipment), 51 ... front housing, 52 ... pod storage room, 53 ... pod loading / unloading outlet, 54 ... pod stage, 55, 56 ... pod shelf, 57 ... pod transfer device, 60 ... pod opener room, 61 ... pod opener Housing (pressure-resistant housing), 62 ... Gate valve, 63 ... Gas supply pipe, 64 ... Exhaust pipe, 65 ... Wafer loading / unloading port, 66 ... Mounting table, 67 ... Cap attaching / detaching mechanism, 71 ... Transfer chamber housing ( Pressure-resistant housing), 72 ... wafer transfer chamber, 73 ... wafer loading / unloading port, 74 ... wafer transfer device, 75 ... motor, 76 ... exhaust pipe, 77A, 77B ... stocker (substrate holder), 78 ... shielding plate ( Shielding means), 79A, 79B ... gas blowing pipe (gas blowing means), 80 ... wafer loading / unloading outlet, 81 ... standby chamber housing (pressure-resistant housing), 82 ... standby chamber (preliminary chamber), 83 ... wafer loading / unloading Outlet, 84 ... Gate valve, 85 ... Gas supply pipe, 86 ... Exhaust pipe, 87 ... Boat loading / unloading outlet, 88 ... Shutter, 89 ... Housing, 90 ... Heater unit, 91 ... Processing chamber, 92 ... Process tube, 93 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Outer tube, 94 ... Inner tube, 95 ... Exhaust passage, 96 ... Manifold, 97 ... Gas introduction pipe, 98 ... Exhaust pipe, 99 ... Thermocouple, 100 ... Boat elevator, 101 ... Lifting platform, 102 ... Arm, 103 ... Seal cap, 104 ... boat (substrate holder), 105 ... rotary actuator.

Claims (1)

基板を処理する処理室と、この処理室に前記基板を移載する基板移載装置とを備えており、前記処理室の空間は、前記基板を移載する時の空間が前記基板を処理する時の前記空間よりも小さくなることを特徴とする基板処理装置。   A processing chamber for processing a substrate and a substrate transfer device for transferring the substrate to the processing chamber are provided, and the space of the processing chamber is a space when the substrate is transferred. A substrate processing apparatus, which is smaller than the space of time.
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