JP2008210852A - Substrate treating equipment and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はシリコンウェーハ等の被処理基板に対して、CVD、ドライエッチング、スパッタ等所要の処理を行う基板処理装置に関し、特に処理室に連設された予備室を具備する基板処理装置及び該基板処理装置による半導体装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for performing a required process such as CVD, dry etching, sputtering, etc., on a substrate to be processed such as a silicon wafer, and more particularly to a substrate processing apparatus having a spare chamber connected to a processing chamber and the substrate. The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device using a processing apparatus.
シリコンウェーハ等の基板にCVD、ドライエッチング、スパッタ等所要の処理を行い半導体装置を製造する装置として基板処理装置があり、基板処理装置には基板を1枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置、或は所定枚数を一度に処理するバッチ式の基板処理装置とがある。 There is a substrate processing apparatus as an apparatus for manufacturing a semiconductor device by performing required processes such as CVD, dry etching, sputtering, etc. on a substrate such as a silicon wafer, and the substrate processing apparatus is a single wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one. Alternatively, there is a batch type substrate processing apparatus that processes a predetermined number of sheets at a time.
バッチ式の基板処理装置では所定数の基板(以下、ウェーハ)が基板保持具(以下、ボート)に水平姿勢で多段に保持され、該ボートをボート装脱手段(以下、ボートエレベータ)により処理室内に装入、引出しする様にし、前記ボートエレベータにより前記ボートを前記処理室内に収納させ、ウェーハを前記ボートに保持させた状態で、所要の処理を行い、処理後は前記ボートエレベータにより前記ボートを前記処理室から引出している。 In a batch type substrate processing apparatus, a predetermined number of substrates (hereinafter referred to as wafers) are held in a multi-stage in a horizontal posture by a substrate holder (hereinafter referred to as boats), and the boats are processed in a processing chamber by a boat loading / unloading means (hereinafter referred to as boat elevators). The boat is stored in the processing chamber by the boat elevator and the wafer is held in the boat, and the necessary processing is performed. After the processing, the boat is moved by the boat elevator. It is pulled out from the processing chamber.
又、該処理室への前記ボートの装脱過程でのウェーハの自然酸化を防止する為、気密な予備室(以下ロードロック室)を具備する基板処理装置がある。該ロードロック室は前記処理室に気密に連設され、又該処理室と前記ロードロック室とはゲートバルブによって気密に隔離可能となっている。 In addition, there is a substrate processing apparatus having an airtight preliminary chamber (hereinafter referred to as a load lock chamber) in order to prevent natural oxidation of the wafer during the process of loading and unloading the boat into and from the processing chamber. The load lock chamber is hermetically connected to the processing chamber, and the processing chamber and the load lock chamber can be hermetically isolated by a gate valve.
前記ロードロック室では、内部を真空引きして雰囲気中の酸素、水を排出して酸素濃度を低下させ、又前記ロードロック室内部を昇圧、或は大気圧復帰させる場合は、不活性ガス、例えば窒素ガスを供給して前記ロードロック室の酸素濃度が上昇することを抑制している。 In the load lock chamber, the inside of the load lock chamber is evacuated to discharge oxygen and water in the atmosphere to reduce the oxygen concentration, and when the pressure inside the load lock chamber is returned or returned to atmospheric pressure, an inert gas, For example, nitrogen gas is supplied to suppress an increase in the oxygen concentration in the load lock chamber.
又、ウェーハを処理する場合、前記処理室から隔離された前記ロードロック室に対して上記した真空引きと不活性ガスの供給を繰返し実施するサイクルパージが実施され、前記ロードロック室内の酸素濃度を測定し、所定の酸素濃度以下となった状態で、前記処理室と前記ロードロック室を連通し、前記ボートに装填されたウェーハを前記ボートと共に前記処理室に装入し、ウェーハを加熱し、又処理ガスを導入して所要の処理を実施している。 When processing a wafer, a cycle purge in which the above-described evacuation and supply of inert gas are repeatedly performed on the load lock chamber isolated from the processing chamber is performed, and the oxygen concentration in the load lock chamber is reduced. Measured, in a state where the oxygen concentration is below a predetermined level, the processing chamber communicates with the load lock chamber, the wafer loaded in the boat is loaded into the processing chamber together with the boat, the wafer is heated, In addition, processing gas is introduced to perform the required processing.
前記処理室、前記ロードロック室を減圧状態のまま、前記ボートの装脱を行う様にすれば、前記処理室、前記ロードロック室を大気圧復帰する時間が省略でき、スループットの向上を図り得る。 If the boat is loaded and unloaded while the processing chamber and the load lock chamber are in a reduced pressure state, the time for returning the processing chamber and the load lock chamber to atmospheric pressure can be omitted, and throughput can be improved. .
ところが、減圧状態で、酸素濃度を検出する為には、高価な酸素濃度測定器が必要であり、基板処理装置自体が高価となってしまうという問題があった。 However, in order to detect the oxygen concentration in a reduced pressure state, an expensive oxygen concentration measuring device is required, and the substrate processing apparatus itself is expensive.
本発明は斯かる実情に鑑み、ロードロック室を具備した基板処理装置に於いて、減圧状態でのロードロック室の酸素濃度の測定を、常圧で実施し、安価な酸素濃度測定器の使用を可能とすると共にスループットの向上を図るものである。 In view of such circumstances, the present invention is a substrate processing apparatus equipped with a load lock chamber, wherein the oxygen concentration in the load lock chamber is measured at normal pressure in a reduced pressure state, and an inexpensive oxygen concentration measuring device is used. And to improve the throughput.
本発明は、基板を処理する処理室と、該処理室に気密に連設された予備室と、該予備室に連通すると共に排気手段に連通され、少なくとも一部が気密に隔離可能な排気路と、該排気路の隔離可能な部分に接続された酸素濃度測定手段とを具備する基板処理装置に係り、又前記隔離可能な部分に不活性ガス供給手段が接続された基板処理装置に係るものである。 The present invention relates to a processing chamber for processing a substrate, a spare chamber connected to the processing chamber in an airtight manner, an exhaust passage that communicates with the spare chamber and communicates with an exhaust means, and at least a part of which is airtightly isolated. And an oxygen concentration measuring means connected to a separable portion of the exhaust passage, and a substrate processing apparatus having an inert gas supply means connected to the separable portion It is.
又本発明は、基板を処理する処理室と、該処理室に気密に連設され基板を収納可能な予備室と、該予備室に連通される第1排気路と、前記予備室に連通され、少なくとも一部が気密に隔離可能な第2排気路と、前記第1排気路、前記第2排気路を介して前記予備室を排気する排気手段と、前記第2排気路の隔離可能な部分に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、前記第2排気路の隔離可能な部分に接続された酸素濃度測定手段とを具備する基板処理装置に於いて、前記処理室から隔離した前記予備室を前記第1排気路、前記第2排気路を介して排気する工程と、該第2排気路を気密に隔離する工程と、該第2排気路に不活性ガスを供給する工程と、該第2排気路の酸素濃度を測定する工程と、該第2排気路の酸素濃度が所定値以下となった場合に前記処理室と前記予備室とを連通して前記処理室に基板を装入する工程と、基板を前記処理室で処理する工程とを有する半導体装置の製造方法に係るものである。 The present invention also provides a processing chamber for processing a substrate, a spare chamber connected to the processing chamber in an airtight manner and capable of storing the substrate, a first exhaust passage communicating with the spare chamber, and the spare chamber. A second exhaust path that is at least partially airtightly separable, the first exhaust path, an exhaust means for exhausting the spare chamber via the second exhaust path, and a separable part of the second exhaust path In a substrate processing apparatus, comprising: an inert gas supply means for supplying an inert gas to the substrate; and an oxygen concentration measurement means connected to a separable portion of the second exhaust passage. Exhausting the preliminary chamber through the first exhaust path and the second exhaust path, isolating the second exhaust path in an airtight manner, and supplying an inert gas to the second exhaust path; A step of measuring the oxygen concentration in the second exhaust passage, and the oxygen concentration in the second exhaust passage is less than or equal to a predetermined value. In this case, the present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a step of inserting a substrate into the processing chamber through communication between the processing chamber and the spare chamber; and a step of processing the substrate in the processing chamber. .
本発明によれば、基板を処理する処理室と、該処理室に気密に連設された予備室と、該予備室に連通すると共に排気手段に連通され、少なくとも一部が気密に隔離可能な排気路と、該排気路の隔離可能な部分に接続された酸素濃度測定手段とを具備するので、酸素濃度測定は隔離の部分の小さな容積について実施すればよく、大気圧復帰、真空引き等が短時間で実行でき、スループットが向上する。 According to the present invention, a processing chamber for processing a substrate, a spare chamber connected to the processing chamber in an airtight manner, a communication with the preliminary chamber and an exhaust means, and at least a part thereof can be airtightly isolated. Since the exhaust passage and the oxygen concentration measuring means connected to the separable portion of the exhaust passage are provided, the oxygen concentration measurement may be performed on a small volume of the separation portion, and return to atmospheric pressure, evacuation, etc. It can be executed in a short time and throughput is improved.
又本発明によれば、基板を処理する処理室と、該処理室に気密に連設され基板を収納可能な予備室と、該予備室に連通される第1排気路と、前記予備室に連通され、少なくとも一部が気密に隔離可能な第2排気路と、前記第1排気路、前記第2排気路を介して前記予備室を排気する排気手段と、前記第2排気路の隔離可能な部分に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と、前記第2排気路の隔離可能な部分に接続された酸素濃度測定手段とを具備する基板処理装置に於いて、前記処理室から隔離した前記予備室を前記第1排気路、前記第2排気路を介して排気する工程と、該第2排気路を気密に隔離する工程と、該第2排気路に不活性ガスを供給する工程と、該第2排気路の酸素濃度を測定する工程と、該第2排気路の酸素濃度が所定値以下となった場合に前記処理室と前記予備室とを連通して前記処理室に基板を装入する工程と、基板を前記処理室で処理する工程とを有するので、酸素濃度測定が短時間に実行でき、スループットが向上する等の優れた効果を発揮する。 According to the present invention, a processing chamber for processing a substrate, a spare chamber connected to the processing chamber in an airtight manner and capable of storing a substrate, a first exhaust path communicating with the spare chamber, and the spare chamber A second exhaust path that is communicated and can be at least partially hermetically isolated, an exhaust means for exhausting the preliminary chamber through the first exhaust path and the second exhaust path, and the second exhaust path can be isolated. In a substrate processing apparatus, comprising: an inert gas supply means for supplying an inert gas to such a portion; and an oxygen concentration measurement means connected to a separable portion of the second exhaust passage. Exhausting the spare chamber through the first exhaust path and the second exhaust path, isolating the second exhaust path in an airtight manner, and supplying an inert gas to the second exhaust path Measuring the oxygen concentration of the second exhaust passage, and the oxygen concentration of the second exhaust passage being a predetermined value Since the process chamber and the auxiliary chamber are communicated with each other in the case of lowering, the substrate is loaded into the process chamber, and the substrate is processed in the process chamber. It can be executed quickly and exhibits excellent effects such as improved throughput.
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、図1により本発明に係る基板処理装置の概略を説明する。 First, an outline of a substrate processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
処理炉1はロードロック室2の上側に気密に連設されており、前記処理炉1の内部には処理室が画成され、該処理室の下端開口部は炉口を形成し、該炉口は炉口ゲートバルブ3によって気密に閉塞され、又開放可能となっている。
The
前記処理炉1には処理ガス、パージガス等のガスを供給可能であり、又真空ポンプ等を具備する排気手段が接続され、前記処理室を排気可能となっている。
The
前記ロードロック室2の内部には、ボート昇降機構であるボートエレベータ4が設けられ、該ボートエレベータ4からは昇降アーム5が水平方向に延出し、該昇降アーム5によってシールキャップ6が支持され、該シールキャップ6に基板保持具であるボート7が支持される。該ボート7は、基板(以下ウェーハ)8を水平姿勢で多段に保持する。
Inside the
前記ロードロック室2には、ガス供給管9が接続され、該ガス供給管9を介して窒素ガス等の不活性ガスが前記ロードロック室2に供給される様になっている。
A gas supply pipe 9 is connected to the
又、該ロードロック室2には第1排気管11が接続され、該第1排気管11は第1バルブ12を介して真空ポンプ等を具備する排気手段13に接続されている。該排気手段13には酸素濃度検出手段14が設けられている。
A
該酸素濃度検出手段14について説明する。 The oxygen concentration detection means 14 will be described.
前記排気手段13の上流側に前記第1排気管11から分岐し、再び合流するバイパス路である第2排気管15を設け、該第2排気管15の分岐点より上流側に第2バルブ16、合流点より下流側に第3バルブ17が設けられる。前記第2排気管15の前記第2バルブ16、前記第3バルブ17の間はサンプリング部18となっており、該サンプリング部18は前記第2バルブ16、前記第3バルブ17の開閉によって前記第1排気管11から気密に隔離可能である。
A
前記サンプリング部18に酸素濃度検出管19が連通され、該酸素濃度検出管19には酸素濃度検出計21が設けられている。前記酸素濃度検出管19には、前記酸素濃度検出計21の上流側(吸込み路)、下流側(排出路)にそれぞれ第4バルブ22、第5バルブ23が設けられている。又、前記サンプリング部18には不活性ガス、例えば窒素ガスを供給する窒素ガス供給管24が接続され、前記サンプリング部18内部の圧力を検出する圧力検出器25が接続されている。該圧力検出器25の検出結果、前記酸素濃度検出計21の検出結果はそれぞれ制御装置65に送出される。
An oxygen
次に、前記処理炉1の一例について、図2を参照して説明する。
Next, an example of the
該処理炉1は加熱手段としてのヒータ38を有する。該ヒータ38は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース39に支持されることにより垂直に設置されている。
The
前記ヒータ38の内側には、該ヒータ38と同心円状に反応管としてのプロセスチューブ41が配設されている。該プロセスチューブ41は内部反応管42と、その外側に同心に設けられた外部反応管43とから構成されている。
Inside the
前記内部反応管42は、例えば石英(SiO2 )又は炭化シリコン(SiC)等の耐熱性材料からなり、上端及び下端が開口した円筒形状であり、前記外部反応管43は、例えば石英又は炭化シリコン等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状となっている。
The
前記内部反応管42の内部には処理室44が画成され、該処理室44にはウェーハ8が前記ボート7によって保持され、収容可能となっている。該ボート7は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなり、所定枚数のウェーハ8を水平姿勢で且つ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持する様に構成されている。尚、前記ボート7の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円板形状をした断熱部材としての断熱板31が水平姿勢で多段に複数枚配置されており、前記ヒータ38からの熱がマニホールド45側に伝わり難くなる様構成されている。
A processing chamber 44 is defined inside the
前記外部反応管43の下方には、該外部反応管43と同心円状に前記マニホールド45が配設されている。該マニホールド45は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状となっており、該マニホールド45の上端に前記外部反応管43が気密に立設され、前記マニホールド45の内壁に突設された内フランジ46に前記内部反応管42が立設されている。前記プロセスチューブ41と前記マニホールド45により反応容器が形成される。
Below the
前記シールキャップ6にはガス導入部としてのノズル50が前記処理室44に連通する様に設けられ、前記ノズル50にはガス供給管47が接続されている。該ガス供給管47には、ガス流量制御器48を介して図示しない処理ガス供給源や不活性ガス供給源が接続されている。前記ガス流量制御器48には、ガス流量制御部49が電気的に接続されており、供給するガスの流量が所望の量となる様所望のタイミングにて制御する様に構成されている。
The
前記マニホールド45には、前記処理室44の雰囲気を排気する排気管51が設けられている。該排気管51は、前記内部反応管42と前記外部反応管43との間に形成される筒状空間52の下端部に連通している。前記排気管51には圧力センサ53及び圧力調整装置54を介して真空ポンプ等の真空排気装置55が接続されており、前記処理室44の圧力が所定の圧力(真空度)となる様真空排気し得る様に構成されている。
The manifold 45 is provided with an
前記圧力調整装置54及び前記圧力センサ53には、圧力制御部56が電気的に接続されており、該圧力制御部56は前記圧力センサ53により検出された圧力に基づいて前記圧力調整装置54により前記処理室44の圧力が所望の圧力となる様所望のタイミングにて制御する様に構成されている。
A
前記マニホールド45の下端開口部は炉口部を形成し、該炉口部は前記シールキャップ6によって気密に閉塞可能である。該シールキャップ6は例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。該シールキャップ6の下面側には、前記ボート7を回転させる回転機構57が設置されている。該回転機構57の回転軸58は前記シールキャップ6を貫通してボート受け台59に連結されており、前記ボート7を回転させることでウェーハ8を回転させる様に構成されている。前記シールキャップ6は前記ボートエレベータ4によって垂直方向に昇降される様に構成されており、これにより前記ボート7を前記処理室44に対し装入引出しすることが可能となっている。前記炉口ゲートバルブ3、前記第2バルブ16、前記第3バルブ17、前記第4バルブ22、前記第5バルブ23、前記回転機構57及び前記ボートエレベータ4には、駆動制御部60が電気的に接続されており、所望の作動をする様所望のタイミングにて制御する様に構成されている。
The lower end opening of the manifold 45 forms a furnace port, and the furnace port can be hermetically closed by the
前記筒状空間52には温度センサ62が前記内部反応管42の下部から上部に掛渡って立設されている。前記ヒータ38と前記温度センサ62には、電気的に温度制御部63が接続されており、該温度制御部63は前記温度センサ62により検出された温度情報に基づき前記ヒータ38への通電状態を調整することにより前記処理室44の温度が所望の温度分布となる様に制御する。
In the
前記ガス流量制御部49、前記圧力制御部56、前記駆動制御部60、前記温度制御部63は、操作部、入出力部をも構成し、基板処理装置全体を制御する主制御部64に電気的に接続されている。前記ガス流量制御部49、前記圧力制御部56、前記駆動制御部60、前記温度制御部63、前記主制御部64は前記制御装置65として構成されている。
The gas flow
次に、上記構成に係る処理炉1を用いて、半導体デバイスの製造工程の1工程として、CVD法によりウェーハ8上に薄膜を生成する方法について説明する。尚、以下の説明に於いて、基板処理装置を構成する各部の作動は前記制御装置65により制御される。
Next, a method of forming a thin film on the
前記炉口ゲートバルブ3が前記処理室44を気密に閉塞し、該処理室44は所定の負圧状態で密閉される。
The furnace
前記ロードロック室2に設けられているゲートバルブ(図示せず)が開放され、前記ボート7に所定枚数のウェーハ8が装填される。ゲートバルブが閉塞され、前記ロードロック室2が前記処理室44とは隔離した状態で密閉される。
A gate valve (not shown) provided in the
前記第1バルブ12、前記第2バルブ16、前記第3バルブ17が開放された状態で、又前記第4バルブ22、前記第5バルブ23が閉塞された状態で、前記排気手段13により前記ロードロック室2が真空引きされ、減圧される。次に、前記第2バルブ16、前記第3バルブ17を閉塞し、前記サンプリング部18を気密状態で前記ロードロック室2、前記第1排気管11から隔離する。
With the
前記窒素ガス供給管24より窒素ガスを導入して前記サンプリング部18を大気圧迄復圧する。復圧したかどうかは、前記圧力検出器25の検出圧力によって判断する。
Nitrogen gas is introduced from the nitrogen
前記第4バルブ22、前記第5バルブ23を開き、前記酸素濃度検出計21によって前記サンプリング部18内の酸素濃度が所定値以下であるかどうかを測定する。
The
前記サンプリング部18の酸素濃度は、前記ロードロック室2の酸素濃度であり、前記酸素濃度検出計21によって酸素濃度が所定値以下と測定されると、前記ロードロック室2の酸素濃度が所定値以下となったと判断される。
The oxygen concentration of the
尚、前記サンプリング部18による測定結果が、所定値に達していないと、前記第4バルブ22、前記第5バルブ23が閉じられ、更に前記ロードロック室2の真空引きが実施される。
If the measurement result by the
先ず、前記第3バルブ17が開かれ、前記排気手段13により前記サンプリング部18内が真空引きされ、次に前記第2バルブ16が開かれ、前記第1排気管11、前記第2排気管15を介して前記ロードロック室2の真空引きが行われる。
First, the
真空引きが実施された後、更に前記サンプリング部18が前記第2バルブ16、前記第3バルブ17によって気密隔離されると、前記サンプリング部18に窒素ガスが供給され、同様にして、前記第4バルブ22、前記第5バルブ23が開かれ、前記酸素濃度検出計21による酸素濃度の測定が行われる。
After the evacuation is performed, when the
前記サンプリング部18の酸素濃度が所定値以下と測定されると、前記炉口ゲートバルブ3が開放され、前記ボートエレベータ4によって前記ボート7が前記処理室44に装入される。この状態で、前記シールキャップ6は炉口部を気密に閉塞する。
When the oxygen concentration in the
前記処理室44が所望の圧力(真空度)となる様に前記真空排気装置55によって真空排気される。この際、前記処理室44の圧力は、前記圧力センサ53で検出され、検出結果に基づき前記圧力調整装置54が、前記処理室44の圧力をフィードバック制御する。
The processing chamber 44 is evacuated by the
又、該処理室44が所望の温度となる様に前記ヒータ38によって加熱される。この際、前記処理室44が所望の温度分布となる様に前記温度センサ62が検出した温度情報に基づき前記ヒータ38への通電具合がフィードバック制御される。続いて、前記回転機構57により、前記ボート7が回転される。該ボート7と一体にウェーハ8が回転され、該ウェーハ8に対する処理が均一化される。
Further, the processing chamber 44 is heated by the
次に、処理ガス供給源(図示せず)から処理ガスが供給され、前記ガス流量制御器48にて所望の流量となる様に制御されたガスは、前記ガス供給管47を流通して前記ノズル50から前記処理室44に導入される。導入されたガスは該処理室44を上昇し、前記内部反応管42の上端開口で折返し、前記筒状空間52を流下して前記排気管51から排気される。ガスは前記処理室44を通過する際にウェーハ8の表面と接触し、この際に熱CVD反応によってウェーハ8の表面上に薄膜が成膜される。
Next, a processing gas is supplied from a processing gas supply source (not shown), and the gas controlled to have a desired flow rate by the gas
予め設定された処理時間が経過すると、不活性ガス供給源(図示せず)から不活性ガスが供給され、前記処理室44が不活性ガスに置換されると共に、該処理室44の圧力が常圧に復帰される。 When a preset processing time elapses, an inert gas is supplied from an inert gas supply source (not shown), the processing chamber 44 is replaced with the inert gas, and the pressure in the processing chamber 44 is constantly maintained. Return to pressure.
前記ボートエレベータ4により前記シールキャップ6を介して前記ボート7が降下される。
The
処理後の処理済みウェーハ8の搬出については、上記説明の通りである。
The unloading of the processed
尚、一例迄、本実施の形態の処理炉にてウェーハを処理する際の処理条件としては、例えば、Poly−Si膜の成膜に於いては、処理温度500℃、処理圧力200Pa、ガス種SiH4 、ガス供給流量2000sccmが例示され、それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内のある値で一定に維持することでウェーハに処理がなされる。 As an example, the processing conditions for processing a wafer in the processing furnace of the present embodiment include, for example, a processing temperature of 500 ° C., a processing pressure of 200 Pa, and a gas type in the formation of a Poly-Si film. SiH4 and a gas supply flow rate of 2000 sccm are exemplified, and the wafer is processed by keeping each processing condition constant at a certain value within each range.
上記した様に、基板処理を実施する工程で、前記ロードロック室2を減圧し所定酸素濃度以下にする工程があるが、本発明では、前記ロードロック室2の雰囲気を前記サンプリング部18でサンプリングし、該サンプリング部18を不活性ガスで大気圧に復帰させ、酸素濃度を測定する。
As described above, in the substrate processing step, there is a step of reducing the pressure of the
従って、前記酸素濃度検出計21は常圧用のものでよく、安価な酸素濃度検出計21を使用することができる。又、前記サンプリング部18は、配管の一部の極限られた部分であり、大気圧復帰する場合に必要な不活性ガス流量は少なくてよく、又短時間での大気圧復帰が可能である。
Therefore, the
例えば、300mm径のウェーハ8を処理する基板処理装置の前記ロードロック室2の容積が800Lとした場合、前記サンプリング部18の容積は10L程度でよく、同流量の窒素ガスで大気圧復帰させる為の時間は1/80に短縮でき、スループットを大幅に短縮できる。
For example, when the volume of the
尚、酸素濃度に限らず、種々の気体についての濃度検出が可能であり、例えば水分濃度についても同様である。 In addition, not only oxygen concentration but the density | concentration detection about various gas is possible, For example, it is the same also about water concentration.
図3は第2の実施の形態を示すものであり、該第2の実施の形態では、第2排気管15を第1排気管11から分岐せず、直接ロードロック室2に連通したものである。
FIG. 3 shows a second embodiment. In the second embodiment, the
図4は第3の実施の形態を示すものであり、該第3の実施の形態では、排気手段13を排気装置13a、排気装置13bで構成し、第1排気管11に前記排気装置13a、第2排気管15に前記排気装置13bをそれぞれ個別に接続し、前記排気装置13a、前記排気装置13bによって個別に排気する様にしたものである。
FIG. 4 shows a third embodiment. In the third embodiment, the exhaust means 13 includes an
図5は第4の実施の形態を示すものであり、該第4の実施の形態は、第3の実施の形態に於いて、第2排気管15を第1排気管11から分岐せず、直接ロードロック室2に連通したものである。
FIG. 5 shows a fourth embodiment. In the fourth embodiment, the
又、酸素濃度検出計21は前記第2排気管15の第2バルブ16と第3バルブ17との間に直接設けてもよい。直接設けることで、酸素濃度検出管19、第4バルブ22、第5バルブ23を省略することができる。
Further, the
尚、上記実施の形態では、第2排気管15の一部をサンプリング部18としたが、前記第2排気管15の途中に別途サンプリング部18としてのチャンバを設けてもよい。
In the above-described embodiment, a part of the
尚、本発明は半導体装置の基板処理装置に限らず、ロードロック室2を具備した基板処理装置であれば実施可能であり、例えばLCD装置を製造する基板処理装置にも実施可能であり、又横型の基板処理装置に対しても実施可能である。又、基板処理についても、ガスを使用する全ての処理に適応ができることは言う迄もない。
The present invention is not limited to a substrate processing apparatus for a semiconductor device, but can be implemented as long as the substrate processing apparatus includes a
(付記)
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
(Appendix)
The present invention includes the following embodiments.
(付記1)基板を処理する処理室と、該処理室に隣接して設けられる予備室と、該予備室内を排気する排気路と、該排気路をバイパスするバイパス路と、該バイパス路の少なくとも一部を前記排気路と隔離する為に前記バイパス路に設けられる第1及び第2の開閉手段と、前記第1の開閉手段と前記第2の開閉手段との間のバイパス路に接続される酸素濃度計測手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。 (Appendix 1) A processing chamber for processing a substrate, a spare chamber provided adjacent to the processing chamber, an exhaust passage for exhausting the spare chamber, a bypass passage for bypassing the exhaust passage, and at least one of the bypass passages A first and second opening / closing means provided in the bypass path for isolating a part from the exhaust path, and a bypass path between the first opening / closing means and the second opening / closing means. A substrate processing apparatus comprising an oxygen concentration measuring means.
(付記2)前記バイパス路に於ける前記第1及び第2の開閉手段とに囲われる空間の容量は前記予備室内の容量よりも小さい付記1の基板処理装置。
(Supplementary note 2) The substrate processing apparatus according to
(付記3)前記酸素濃度計測手段は吸込み路及び排気路が前記バイパス路に接続されており、前記吸込み路及び排気路それぞれに第3及び第4の開閉手段が設けられている付記1の基板処理装置。
(Supplementary note 3) The substrate according to
(付記4)前記酸素濃度計測手段の計測結果が、所定の酸素濃度以下であれば、前記処理室と前記予備室とを隔離するゲートバルブを開く様に制御する制御手段を更に具備する付記1の基板処理装置。 (Additional remark 4) If the measurement result of the said oxygen concentration measuring means is below a predetermined oxygen concentration, it further comprises the control means which controls so that the gate valve which isolates the said process chamber and the said preliminary | backup chamber may be opened. Substrate processing equipment.
(付記5)前記酸素濃度計測手段の計測結果が、所定の酸素濃度以下であれば、前記処理室と前記予備室とを隔離するゲートバルブを開く付記1の基板処理装置。
(Additional remark 5) The substrate processing apparatus of
(付記6)排気路をバイパスするバイパス路の少なくとも一部を前記排気路と隔離する為に前記バイパス路に設けられる第1及び第2の開閉手段を開く工程と、予備室内を前記排気路及び前記バイパス路から排気する工程と、前記第1及び第2の開閉手段を閉じる工程と、前記第1の開閉手段と前記第2の開閉手段との間のバイパス路に接続される不活性ガス供給手段により前記バイパス路内に不活性ガスを供給する工程と、前記第1の開閉手段と前記第2の開閉手段との間のバイパス路に接続される酸素濃度計測手段により前記バイパス路内の酸素濃度を測定する工程と、ゲートバルブを開くことにより前記予備室に隣接して設けられる処理室を開く工程と、該処理室内に基板を搬入する工程と、基板を前記処理室にて処理する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 (Appendix 6) A step of opening first and second opening / closing means provided in the bypass passage to isolate at least a part of the bypass passage bypassing the exhaust passage from the exhaust passage; An inert gas supply connected to a bypass path between the first opening and closing means and the second opening and closing means; and a step of exhausting from the bypass path, a step of closing the first and second opening and closing means Means for supplying an inert gas into the bypass passage by means, and oxygen concentration measuring means connected to the bypass passage between the first opening and closing means and the second opening and closing means. A step of measuring the concentration, a step of opening a processing chamber provided adjacent to the preliminary chamber by opening a gate valve, a step of loading a substrate into the processing chamber, and a step of processing the substrate in the processing chamber And have The method of manufacturing a semiconductor device according to claim Rukoto.
1 処理炉
2 ロードロック室
3 炉口ゲートバルブ
4 ボートエレベータ
7 ボート
8 ウェーハ
11 第1排気管
13 排気手段
14 酸素濃度検出手段
15 第2排気管
18 サンプリング部
19 酸素濃度検出管
21 酸素濃度検出計
24 窒素ガス供給管
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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---|---|---|---|
JP2007043849A JP2008210852A (en) | 2007-02-23 | 2007-02-23 | Substrate treating equipment and method of manufacturing semiconductor device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108428615A (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-21 | 株式会社斯库林集团 | Substrate processing method using same and its device |
US11817297B2 (en) | 2020-03-06 | 2023-11-14 | Applied Materials, Inc. | System and method for managing substrate outgassing |
-
2007
- 2007-02-23 JP JP2007043849A patent/JP2008210852A/en active Pending
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