JP2009260139A - Substrate processor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理装置に関し、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、半導体素子を含む集積回路が作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）に処理を施すのに利用して有効なものに関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus. For example, in a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device (hereinafter referred to as an IC), a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) on which an integrated circuit including semiconductor elements is fabricated is processed. It is related to what is effective for use.
ＩＣの製造方法において、ウエハにアッシング（ａｓｈｉｎｇ：酸化反応を用いてレジスト等の有機物を燃焼させ、ウエハ表面から除去すること）を施す基板処理装置（以下、アッシング装置という場合がある。）としては、ウエハにアッシングを施す処理室と、処理室内に設置されウエハにアッシングを施すステージとウエハを授受する授受ステージとを移動するサセプタと、授受ステージに対向した処理室の開口を開閉するゲートバルブと、サセプタの移動およびゲートバルブの開閉を制御するコントローラと、を備えたものがある。 In an IC manufacturing method, a substrate processing apparatus (hereinafter, sometimes referred to as an ashing apparatus) that performs ashing (ashing: burning an organic substance such as a resist using an oxidation reaction to remove it from the wafer surface) is used. A processing chamber for ashing a wafer; a susceptor that moves between a stage for ashing the wafer and a transfer stage for transferring the wafer; and a gate valve for opening and closing an opening of the processing chamber facing the transfer stage; And a controller that controls the movement of the susceptor and the opening and closing of the gate valve.
前述したアッシング装置においては、プロセスレシピはゲートが開口を閉じてから開始するために、ゲート閉じ動作時間とサセプタ移動時間とがシーケンシャルに現れてくる。また、プロセスレシピの終了時においても、サセプタが処理ステージから授受ステージに移動した後にゲートが開き始めるために、ゲート開き動作時間とサセプタ移動時間とがシーケンシャルに現れてくる。
その結果、本処理（アッシング）時間が比較的に短いアッシング装置においては、スループット（生産効率）が低下している。
In the ashing apparatus described above, the process recipe starts after the gate closes the opening, so that the gate closing operation time and the susceptor moving time appear sequentially. Also, at the end of the process recipe, the gate opening operation time and the susceptor movement time appear sequentially because the gate starts to open after the susceptor has moved from the processing stage to the transfer stage.
As a result, in the ashing apparatus in which the main processing (ashing) time is relatively short, the throughput (production efficiency) is lowered.
本発明の目的は、本処理時間に対する準備時間を短縮し、生産効率を向上させ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 reducing the preparation time for the main processing time and improving the production efficiency.
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）基板に処理を施す処理室と、
該処理室内に設置され、前記基板に処理を施すステージと前記基板を授受する授受ステージとを移動するサセプタと、
前記授受ステージに対向した前記処理室の開口を開閉するゲートバルブと、
前記サセプタの移動および前記ゲートバルブの開閉を制御するコントローラと、
、を備えた基板処理装置であって、
前記コントローラは、前記サセプタの移動と前記ゲートバルブの開閉とを並行処理させることを特徴とする基板処理装置。
（２）前記（１）の基板処理装置を使用する基板処理方法であって、
前記サセプタの移動と前記ゲートバルブの開閉とが並行処理されることを特徴とする基板処理方法。
Typical means for solving the above-described problems are as follows.
(1) a processing chamber for processing a substrate;
A susceptor that is installed in the processing chamber and moves between a stage for processing the substrate and a transfer stage for transferring the substrate;
A gate valve that opens and closes the opening of the processing chamber facing the transfer stage;
A controller for controlling movement of the susceptor and opening and closing of the gate valve;
A substrate processing apparatus comprising:
The substrate processing apparatus, wherein the controller processes the movement of the susceptor and the opening and closing of the gate valve in parallel.
(2) A substrate processing method using the substrate processing apparatus of (1),
A substrate processing method, wherein the movement of the susceptor and the opening and closing of the gate valve are processed in parallel.
前記手段によれば、サセプタの移動と前記ゲートバルブの開閉を並行処理することにより、本処理時間に対する準備時間を短縮することができるので、生産効率を向上させることができる。 According to the above means, since the preparation time for the main processing time can be shortened by performing parallel processing of the movement of the susceptor and the opening and closing of the gate valve, the production efficiency can be improved.
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、図１および図２に示されているように、マルチチャンバ型基板処理装置（以下、基板処理装置という。）として構成されている。この基板処理装置はＩＣの製造方法にあってウエハにアッシングを施すアッシング工程に使用されるように構成されている。
なお、本実施の形態に係る基板処理装置においてはウエハ搬送用のキャリアとしては、ＦＯＵＰ（front opening unified pod 。以下、ポッドという。）が使用されている。
以下の説明において、前後左右は図１を基準とする。すなわち、ウエハ移載室４０側が前側、その反対側すなわち第一ウエハ移載室１０側が後側、第一予備室２０側が左側、第二予備室３０側が右側とする。
In the present embodiment, the substrate processing apparatus according to the present invention is configured as a multi-chamber type substrate processing apparatus (hereinafter referred to as a substrate processing apparatus) as shown in FIGS. This substrate processing apparatus is used in an ashing process for ashing a wafer in an IC manufacturing method.
In the substrate processing apparatus according to the present embodiment, a FOUP (front opening unified pod, hereinafter referred to as a pod) is used as a carrier for wafer transfer.
In the following description, front, rear, left and right are based on FIG. That is, the
図１および図２に示されているように、基板処理装置は搬送室としての第一ウエハ移載室１０を備えており、第一ウエハ移載室１０は大気圧未満の圧力（負圧）に耐えるロードロックチャンバ構造に構成されている。
第一ウエハ移載室（以下、負圧移載室という。）１０の筐体（以下、負圧移載室筐体という。）１１は、平面視が六角形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate processing apparatus includes a first
A housing (hereinafter referred to as a negative pressure transfer chamber housing) 11 of a first wafer transfer chamber (hereinafter referred to as a negative pressure transfer chamber) 11 has a box shape in which a plan view is hexagonal and both upper and lower ends are closed. Is formed.
負圧移載室１０の中央部には、ウエハを保持して搬送する搬送装置としてのウエハ移載装置１２が設置されており、ウエハ移載装置１２は負圧下においてウエハＷを移載するように構成されている。ウエハ移載装置（以下、負圧移載装置という。）１２は、スカラ形ロボット（selective compliance assembly robot arm ＳＣＡＲＡ）によって構成されており、負圧移載室筐体１１の底壁に設置されたエレベータ１３によって気密シールを維持しつつ昇降するように構成されている。
負圧移載装置１２はウエハＷを保持する保持部としての一対のアーム１４、１５を備えている。上側に位置する第一アーム（以下、上側アームという。）１４の先端部には、二股のフォーク形状に形成された上側エンドエフェクタ１６が取り付けられており、下側に位置する第二アーム（以下、下側アームという。）１５の先端部には、下側エンドエフェクタ１７が取り付けられている。
At the center of the negative
The negative
負圧移載室筐体１１の６枚の側壁のうち正面側に位置する２枚の側壁には、負圧移載室１０に対してウエハＷを搬入搬出する予備室としての第一予備室２０と第二予備室３０とがそれぞれ隣接して連結されている。
第一予備室２０の筐体（以下、第一予備室筐体という。）２１および第二予備室３０の筐体（以下、第二予備室筐体という。）３１はいずれも、平面視が大略四角形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されているとともに、負圧に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成されている。
Of the six side walls of the negative pressure transfer chamber casing 11, two side walls located on the front side are first spare chambers as spare chambers for loading and unloading the wafers W with respect to the negative
Both the casing of the first preliminary chamber 20 (hereinafter referred to as the first preliminary chamber casing) 21 and the casing of the second preliminary chamber 30 (hereinafter referred to as the second preliminary chamber casing) 31 have a plan view. It is formed in a box shape in which both upper and lower ends are closed substantially in the shape of a rectangle, and has a load lock chamber structure that can withstand negative pressure.
互いに隣接した第一予備室筐体２１の側壁および負圧移載室筐体１１の側壁には搬入搬出口２２、２３がそれぞれ開設されており、負圧移載室１０側の搬入搬出口２３には搬入搬出口２２、２３を開閉するゲートバルブ２４が設置されている。
第一予備室２０には第一予備室用仮置き台２５が設置されている。
互いに隣接した第二予備室筐体３１の側壁および負圧移載室筐体１１の側壁には搬入搬出口３２、３３がそれぞれ開設されており、負圧移載室１０側の搬入搬出口３３には搬入搬出口３２、３３を開閉するゲートバルブ３４が設置されている。
第二予備室３０には第二予備室用仮置き台３５が設置されている。
Loading /
The first
Loading /
The second
第一予備室２０および第二予備室３０の前側には、大気圧以上の圧力（正圧）を維持可能な構造に構成された第二ウエハ移載室（以下、正圧移載室という。）４０が隣接して連結されており、正圧移載室４０の筐体（以下、正圧移載室筐体という。）４１は、平面視が横長の長方形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。
正圧移載室４０には正圧下でウエハＷを移載する第二ウエハ移載装置（以下、正圧移載装置という。）４２が設置されており、正圧移載装置４２はスカラ形ロボットによって２枚のウエハを同時に搬送し得るように構成されている。
正圧移載装置４２は正圧移載室４０に設置されたエレベータ４３によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ４４によって左右方向に往復移動されるように構成されている。
On the front side of the first
The positive
The positive
互いに隣接した第一予備室筐体２１の側壁および正圧移載室筐体４１の側壁には搬入搬出口２６、２７がそれぞれ開設されており、正圧移載室４０側の搬入搬出口２７には搬入搬出口２６、２７を開閉するゲートバルブ２８が設置されている。
互いに隣接した第二予備室筐体３１の側壁および正圧移載室筐体４１の側壁には搬入搬出口３６、３７がそれぞれ開設されており、正圧移載室４０側の搬入搬出口３７には搬入搬出口３６、３７を開閉するゲートバルブ３８が設置されている。
図１に示されているように、正圧移載室４０の左側にはノッチ合わせ装置４５が設置されている。
また、図２に示されているように、正圧移載室４０の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット４６が設置されている。
Loading / unloading
Loading /
As shown in FIG. 1, a
Further, as shown in FIG. 2, a
図１および図２に示されているように、正圧移載室筐体４１の正面壁には３つのウエハ搬入搬出口４７、４８、４９が左右方向に並べられて開設されており、これらのウエハ搬入搬出口４７、４８、４９はウエハＷを正圧移載室４０に対して搬入搬出し得るように設定されている。これらのウエハ搬入搬出口４７、４８、４９にはポッドオープナ５０がそれぞれ設置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, three wafer loading /
ポッドオープナ５０はポッドＰを載置する載置台５１と、載置台５１に載置されたポッドＰのキャップを着脱するキャップ着脱機構５２とを備えており、載置台５１に載置されたポッドＰのキャップをキャップ着脱機構５２によって着脱することにより、ポッドＰのウエハ出し入れ口を開閉するようになっている。
ポッドオープナ５０の載置台５１に対してはポッドＰが、図示しない工程内搬送装置（ＲＧＶ）によって供給および排出されるようになっている。したがって、載置台５１によってキャリアステージとしてのポッドステージが構成されていることになる。
The
The pod P is supplied to and discharged from the mounting table 51 of the
図１に示されているように、負圧移載室筐体１１の６枚の側壁のうち背面側に位置する２枚の側壁には、第一処理モジュール６１と、第二処理モジュール６２とがそれぞれ隣接して連結されている。
第一処理モジュール６１および第二処理モジュール６２はいずれも、ＭＭＴ（Modified Magnetron Typed）装置によってそれぞれ構成されている。ＭＭＴ装置はウエハにアッシングを施すアッシング装置として構成されている。
また、負圧移載室筐体１１における６枚の側壁のうちの残りの互いに対向する２枚の側壁には、第一クーリングモジュール６３と、第二クーリングモジュール６４とがそれぞれ連結されており、第一クーリングモジュール６３および第二クーリングモジュール６４はいずれも、処理済みのウエハＷを冷却するように構成されている。
As shown in FIG. 1, two side walls located on the back side among the six side walls of the negative pressure transfer chamber housing 11 have a
Each of the
In addition, the first cooling module 63 and the
基板処理装置は図３に示された制御システム７０を備えている。
図３に示されているように、制御システム７０はパーソナルコンピュータ等から構成された第一制御装置としてのメインコントローラ７１を備えている。
メインコントローラ７１にはそれぞれＬＡＮシステム７２を介して、負圧移載装置１２を制御するサブコントローラ７３、正圧移載装置４２を制御するサブコントローラ７４、第一処理モジュール６１を制御するサブコントローラ７５、第二処理モジュール６２を制御するサブコントローラ７６、第一クーリングモジュール６３を制御するサブコントローラ７７、第二クーリングモジュール６４を制御するサブコントローラ７８等が接続されている。
メインコントローラ７１にはキーボード等によって構成された入力装置８１、テレビモニタ等によって構成された表示装置８２、フロッピディスク駆動装置等によって構成された外部記憶装置８３等が接続されている。
また、メインコントローラ７１はホストコンピュータ８４に接続することができるように構成されている。
The substrate processing apparatus includes the
As shown in FIG. 3, the
The main controller 71 includes a sub controller 73 that controls the negative
Connected to the main controller 71 are an input device 81 composed of a keyboard, a display device 82 composed of a television monitor, an external storage device 83 composed of a floppy disk drive and the like.
The main controller 71 is configured to be connected to the host computer 84.
メインコントローラ７１の一部（ソフトウエア）には、準備ステップを割り込ませるプログラム（以下、準備ステッププログラムという。）９０がプログラミングされて組み込まれている。
図３に示されているように、準備ステッププログラム９０は準備ステッププログラム記憶部９１と、準備ステップレシピ記憶部９２と、準備ステップ指定部９３とを備えており、これらは後述する準備ステッププログラムフローを実行するように構成されている。
A program (hereinafter referred to as a preparation step program) 90 for interrupting a preparation step is programmed and incorporated in a part (software) of the main controller 71.
As shown in FIG. 3, the preparation step program 90 includes a preparation step program storage unit 91, a preparation step recipe storage unit 92, and a preparation step designation unit 93, which are described later. Is configured to run.
ここで、第一処理モジュール６１および第二処理モジュール６２に使用されたＭＭＴ装置を、図４および図５について説明する。
ＭＭＴ装置は、電界と磁界により高密度プラズマを生成できる変形マグネトロン型プラズマ源（Modified Magnetron Typed Plasma Source）を用いてウエハ等の基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置である。
ＭＭＴ装置は、気密性を確保した処理室に基板を設置し、シャワーヘッドを介して反応ガスを処理室に導入し、処理室をある一定の圧力に保ち、放電用電極に高周波電力を供給して電界を形成するとともに磁界を形成し、マグネトロン放電を起こす。放電用電極から放出された電子がドリフトしながらサイクロイド運動を続けて周回することにより、長寿命となって電離生成率を高めるので、高密度プラズマを生成することができる。このように反応ガスを励起分解させて基板表面を酸化または窒化等の拡散処理したり、基板表面に薄膜を形成したり、基板表面をエッチングする等、基板へ各種のプラズマ処理を施すことができる。
Here, the MMT apparatus used for the
The MMT apparatus is a plasma processing apparatus that performs plasma processing on a substrate such as a wafer using a modified magnetron type plasma source that can generate high-density plasma by an electric field and a magnetic field.
In the MMT apparatus, a substrate is installed in a processing chamber that ensures airtightness, a reaction gas is introduced into the processing chamber via a shower head, the processing chamber is maintained at a certain pressure, and high-frequency power is supplied to the discharge electrode. As a result, an electric field and a magnetic field are formed, causing a magnetron discharge. Since the electrons emitted from the discharge electrode continue to circulate while continuing the cycloid motion while drifting, the lifetime is increased and the ionization generation rate is increased, so that high-density plasma can be generated. In this way, the plasma can be subjected to various plasma treatments such as diffusing treatment such as oxidation or nitridation by exciting and reacting the reaction gas, forming a thin film on the substrate surface, etching the substrate surface, etc. .
ＭＭＴ装置２００は処理容器２０３を有する。処理容器２０３は、第一の容器であるドーム型の上側容器２１０と、第二の容器である碗型の下側容器２１１とにより形成され、上側容器２１０は下側容器２１１の上に被せられている。上側容器２１０は酸化アルミニウムまたは石英等の非金属材料で形成されており、下側容器２１１はアルミニウムで形成されている。
また、後述するヒータ一体型の基板保持具（基板保持手段）であるサセプタ２１７を窒化アルミニウムや、セラミックスまたは石英等の非金属材料で構成することによって、処理の際に膜中に取り込まれる金属汚染を低減している。
The
Further, by forming a
シャワーヘッド２３６は、処理室２０１の上部に設けられ、キャップ状の蓋体２３３と、ガス導入口２３４と、バッファ室２３７と、開口２３８と、遮蔽プレート２４０と、ガス吹出口２３９とを備えている。バッファ室２３７は、ガス導入口２３４より導入されたガスを分散するための分散空間として設けられる。
The
ガス導入口２３４にはガスを供給するガス供給管２３２が接続されており、ガス供給管２３２は開閉弁であるバルブ２４３ａ、流量制御器（流量制御手段）であるマスフローコントローラ２４１を介して反応ガス２３０のガスボンベ（図示せず）に繋がっている。
シャワーヘッド２３６から反応ガス２３０が処理室２０１に供給され、また、サセプタ２１７の周囲から処理室２０１の底方向へ処理後のガスが流れるように、下側容器２１１の側壁にガスを排気するガス排気口２３５が設けられている。
ガス排気口２３５にはガスを排気するガス排気管２３１が接続されており、ガス排気管２３１は圧力調整器であるＡＰＣ２４２、開閉弁であるバルブ２４３ｂを介して排気装置である真空ポンプ２４６に接続されている。
A
A gas that exhausts the gas to the side wall of the
A
供給される反応ガス２３０を励起させる放電機構（放電手段）として、筒状、例えば円筒状に形成された第一の電極である筒状電極２１５が設けられる。筒状電極２１５は処理容器２０３（上側容器２１０）の外周に設置されて、処理室２０１内のプラズマ生成領域２２４を囲んでいる。筒状電極２１５にはインピーダンスの整合を行う整合器２７２を介して高周波電力を印加する高周波電源２７３が接続されている。
As a discharge mechanism (discharge means) that excites the supplied
筒状、例えば円筒状に形成された磁界形成機構（磁界形成手段）である筒状磁石２１６は筒状の永久磁石となっている。筒状磁石２１６は筒状電極２１５の外表面の上下端近傍に配置される。上下の筒状磁石２１６、２１６は、処理室２０１の半径方向に沿った両端（内周端と外周端）に磁極を持ち、上下の筒状磁石２１６、２１６の磁極の向きが逆向きに設定されている。したがって、内周部の磁極同士が異極となっており、これにより、筒状電極２１５の内周面に沿って円筒軸方向に磁力線を形成するようになっている。
A
処理室２０１の底側中央には、基板であるウエハＷを保持するための基板保持具（基板保持手段）としてサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７は、例えば窒化アルミニウムやセラミックス、または石英等の非金属材料で形成され、内部に加熱機構 （加熱手段）としてのヒータ（図中省略）が一体的に埋め込まれており、ウエハＷを加熱できるようになっている。ヒータは電力が印加されてウエハＷを５００℃程度にまで加熱することができる。
A
また、サセプタ２１７の内部には、さらにインピーダンスを変化させるための電極である第二の電極も装備されており、この第二の電極がインピーダンス可変機構２７４を介して接地されている。インピーダンス可変機構２７４は、コイルや可変コンデンサから構成され、コイルのパターン数や可変コンデンサの容量値を制御することによって、電極およびサセプタ２１７を介してウエハＷの電位を制御する。
The
ウエハＷをマグネトロン型プラズマ源でのマグネトロン放電により処理するためのＭＭＴ装置２００は、処理室２０１、処理容器２０３、サセプタ２１７、筒状電極２１５、筒状磁石２１６、シャワーヘッド２３６、および排気口２３５から構成されており、処理室２０１でウエハＷをプラズマ処理する。
An
筒状電極２１５および筒状磁石２１６の周囲には遮蔽板２２３が設けられている。筒状電極２１５および筒状磁石２１６で形成される電界や磁界が外部環境や他処理炉等の装置に悪影響を及ぼさないように、遮蔽板２２３は電界や磁界を有効に遮蔽する。
A shielding
サセプタ２１７は下側容器２１１と絶縁され、サセプタ２１７を昇降させるサセプタ昇降機構（昇降手段）２６８が設けられている。すなわち、サセプタ昇降装置２６８はサセプタ２１７を授受ステージＳ１（図４参照）と処理ステージＳ２（図５参照）との間で昇降させる。
サセプタ２１７には貫通孔２１７ａが設けられ、下側容器２１１底面にはウエハＷを突上げるためのウエハ突上げピン２６６が少なくとも３箇所に設けられている。サセプタ昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられた時すなわち授受ステージＳ１に移動させられた時には、ウエハ突上げピン２６６がサセプタ２１７と非接触な状態で、貫通孔２１７ａを突き抜けるような位置関係となるよう、貫通孔２１７ａおよびウエハ突上げピン２６６は配置されている。
The
The
下側容器２１１の側壁には仕切弁となるゲートバルブ２４４が設けられている。ゲートバルブ２４４がゲート（ウエハ搬入搬出口６５、６６に相当する）を開いている時には、負圧移載装置１２（図１および図２参照）がウエハＷを処理室２０１内に搬入したり、ウエハＷを処理室２０１内から搬出したりすることができる。ゲートを閉じている時には、ゲートバルブ２４４は処理室２０１を気密に閉じる。
A
制御部（制御手段）としてのコントローラ１２１は信号線Ａを通じてＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６を、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構２６８を、信号線Ｃを通じてゲートバルブ２４４を、信号線Ｄを通じて整合器２７２、高周波電源２７３を、信号線Ｅを通じてマスフローコントローラ２４１、バルブ２４３ａを、さらに図示しない信号線を通じてサセプタに埋め込まれたヒータやインピーダンス可変機構２７４をそれぞれ制御する。
なお、このＭＭＴ装置２００のコントローラ１２１は、図３に示されたサブコントローラ７５、７６を実質的に構成する。
The
The
以下、前記構成に係る基板処理装置が使用されたＩＣの製造方法におけるアッシング工程を、第一処理モジュール６１を使用して実施した場合について説明する。
Hereinafter, the case where the ashing process in the IC manufacturing method using the substrate processing apparatus according to the above configuration is performed using the
これからアッシングすべきウエハＷは２５枚がポッドＰに収納された状態で、アッシング工程を実施する基板処理装置へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。
図１および図２に示されているように、搬送されて来たポッドＰは基板処理装置におけるポッドオープナ５０の載置台５１上に工程内搬送装置から受け渡されて載置される。
From now on, 25 wafers W to be ashed are transferred to the substrate processing apparatus for performing the ashing process by the in-process transfer apparatus in a state where 25 wafers are accommodated in the pod P.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the pod P that has been transferred is delivered from the in-process transfer device and mounted on the mounting table 51 of the
載置されたポッドＰはキャップをキャップ着脱機構５２によって取り外され、ポッドＰのウエハ出し入れ口が開放される。
ポッドＰがポッドオープナ５０によって開放されると、正圧移載室４０に設置された正圧移載装置４２はウエハ搬入搬出口４７を通してポッドＰからウエハＷを１枚ずつピックアップし、第一予備室２０に搬入搬出口２６、２７を通して搬入（ウエハローディング）し、ノッチ合わせ装置４５を経由して、ウエハＷを第一予備室用仮置き台２５に移載して行く。
この移載作業により、正圧移載装置４２のサブコントローラ７４はポッドＰの２５枚のウエハＷを第一予備室用仮置き台２５に移し替る。
なお、移替作業中には、負圧移載室１０側の搬入搬出口２２、２３はゲートバルブ２４によって閉じられており、負圧移載室１０の負圧は維持されている。
The placed pod P is removed by the cap attaching / detaching mechanism 52, and the wafer loading / unloading opening of the pod P is opened.
When the pod P is opened by the
By this transfer operation, the sub-controller 74 of the positive
During the transfer operation, the loading / unloading
ポッドＰ内のウエハＷの第一予備室用仮置き台２５への移載が完了すると、正圧移載室４０側の搬入搬出口２６、２７がゲートバルブ２８によって閉じられ、第一予備室２０が排気装置（図示せず）によって負圧に排気される。
第一予備室２０が予め設定された圧力値に減圧されると、負圧移載室１０側の搬入搬出口２２、２３がゲートバルブ２４によって開かれる。
When the transfer of the wafer W in the pod P to the temporary storage table 25 for the first preliminary chamber is completed, the loading / unloading
When the first
負圧移載室１０の負圧移載装置１２は搬入搬出口２２、２３を通して第一予備室用仮置き台２５から１枚目のウエハＷをピックアップして負圧移載室１０に搬入し、第一処理モジュール６１のウエハ搬入搬出口６５に搬送して、ウエハ搬入搬出口６５から処理室内へ搬入（ウエハローディング）する。
The negative
次に、第一処理モジュール６１としてのＭＭＴ装置２００において、図６（ａ）に示された本実施形態に係るプロセスレシピフローが実行される。
Next, in the
負圧移載装置１２（図１参照）はウエハＷを負圧移載室１０内から処理室２０１内へ搬入し、サセプタ２１７上に移載する。この移載動作の詳細は、次の通りである。
図４に示されているように、サセプタ２１７は授受ステージＳ１に位置しており、ウエハ突上げピン２６６は先端がサセプタ２１７表面よりも所定高さ分だけ突き出ている。
ゲートバルブ２４４が開くと、負圧移載装置１２はウエハＷをウエハ突上げピン２６６の先端に載置する。
負圧移載装置１２が処理室２０１外へ退避すると、ゲートバルブ２４４が閉じられる。
サセプタ昇降機構２６８はサセプタ２１７を上昇させることにより、ウエハＷをウエハ突上げピン２６６の先端からサセプタ２１７上面にウエハＷを移載する。
サセプタ昇降機構２６８は上昇し続け、図５に示されているように、ウエハＷを載せたサセプタ２１７を処理ステージＳ２に移動させる。
図６（ａ）に示されているように、ゲートバルブ２４４の閉じ動作と、サセプタ２１７の授受ステージＳ１から処理ステージＳ２への移行動作は同時進行すなわち並行する。
The negative pressure transfer device 12 (see FIG. 1) carries the wafer W from the negative
As shown in FIG. 4, the
When the
When the negative
The
The
As shown in FIG. 6A, the closing operation of the
サセプタ２１７に埋め込まれたヒータは予め加熱されており、搬入されたウエハＷを室温〜５００℃の範囲内の所定温度に加熱する。真空ポンプ２４６およびＡＰＣ２４２は処理室２０１の圧力を、０．１〜１００Ｐａの範囲内の所定圧力に維持する。
ウエハＷの温度が所定温度に達し安定したら、アッシングガス（例えば、水素ガスと酸素ガスの混合ガス）がガス導入口２３４に導入されて、処理ステージＳ２に配置されたウエハＷ上面（処理面）に遮蔽プレート２４０のガス噴出孔２３９からシャワー状に供給される。
同時に、高周波電源２７３は高周波電力を筒状電極２１５に整合器２７２を介して印加する。印加する電力は１５０〜２００Ｗの範囲内の所定出力値とする。このとき、インピーダンス可変機構２７４は予め所望インピーダンス値となるように制御しておく。
筒状磁石２１６、２１６の磁界の影響を受けてマグネトロン放電が発生し、ウエハＷの上方空間に電荷をトラップしてプラズマ生成領域２２４に高密度プラズマが生成される。そして、生成された高密度プラズマにより、サセプタ２１７上のウエハＷにプラズマ処理が施される。
The heater embedded in the
When the temperature of the wafer W reaches a predetermined temperature and stabilizes, an ashing gas (for example, a mixed gas of hydrogen gas and oxygen gas) is introduced into the
At the same time, the high
Magnetron discharge is generated under the influence of the magnetic field of the
アッシングの所定処理時間が経過すると、サセプタ昇降機構２６８はサセプタ２１７を下降させることにより、サセプタ２１７を図５に示された処理ステージＳ２から図４に示された授受ステージＳ１へ移動させ、ウエハＷをサセプタ２１７上からウエハ突上げピン２６６の先端に移載する。
図６（ａ）に示されているように、サセプタ２１７の処理ステージＳ２から授受ステージＳ１への移行動作の間に、ゲートバルブ２４４が開き動作を行う。すなわち、ゲートバルブ２４４の開き動作と、サセプタ２１７の処理ステージＳ２から授受ステージＳ１への移行動作は同時進行すなわち並行する。
When a predetermined processing time for ashing elapses, the
As shown in FIG. 6A, the
ゲートバルブ２４４が開くと、負圧移載装置１２は授受ステージＳ１のウエハＷをピックアップして、処理室２０１内から負圧移載室１０内へ搬出（ウエハアンローディング）し、第一予備室２０の搬入搬出口２３へ搬送し、搬入搬出口２３を通して第一予備室用仮置き台２５に戻す。
When the
次に、負圧移載室１０の負圧移載装置１２は第一予備室用仮置き台２５から２枚目のウエハＷをピックアップして負圧移載室１０に搬入し、第一処理モジュール６１の処理室内へ搬入（ウエハローディング）する。
Next, the negative
以降、前述した処理が繰り返すことにより、第一予備室用仮置き台２５に移し替えられた２５枚のウエハにアッシングが実施される。
なお、本実施形態では２５枚を例に挙げたが、ウエハＷの枚数は特に限定されない。
Thereafter, ashing is performed on the 25 wafers transferred to the first preliminary chamber temporary table 25 by repeating the above-described processing.
In the present embodiment, 25 sheets are taken as an example, but the number of wafers W is not particularly limited.
２５枚目のウエハＷが第一予備室２０の第一予備室用仮置き台２５に戻されると、正圧移載装置４２のサブコントローラ７４は２５枚のウエハＷをポッドＰへ収納する。
すなわち、第一予備室２０のロードロックが解除された後に、正圧移載室４０の第一予備室２０に対応したウエハ搬入搬出口４７がポッドオープナ５０によって開かれるとともに、載置台５１に載置された空のポッドＰのキャップがポッドオープナ５０によって開かれる。
続いて、正圧移載室４０の正圧移載装置４２は第一予備室用仮置き台２５からウエハＷを搬入搬出口２７を通してピックアップして正圧移載室４０に搬出し、正圧移載室４０のウエハ搬入搬出口４７を通してポッドＰに収納（チャージング）して行く。
When the 25th wafer W is returned to the first preliminary chamber temporary placement table 25 in the first
That is, after the load lock of the first
Subsequently, the positive
処理済の２５枚のウエハＷのポッドＰへの収納が完了すると、ポッドＰのキャップがポッドオープナ５０のキャップ着脱機構５２によってウエハ出し入れ口に装着され、ポッドＰが閉じられる。
閉じられたポッドＰは載置台５１の上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送されて行く。
When the storage of the 25 processed wafers W in the pod P is completed, the cap of the pod P is attached to the wafer loading / unloading port by the cap attaching / detaching mechanism 52 of the
The closed pod P is transported from the top of the mounting table 51 to the next process by the in-process transport device.
なお、以上の作動は、第一予備室２０および第一処理モジュール６１が使用される場合を例にして説明したが、第二予備室３０および第二処理モジュール６２が使用される場合についても、同様のフローが実施される。
さらに、第一クーリングモジュール６３および第二クーリングモジュール６４が使用される場合についても、同様のフローが実施される。
In addition, although the above operation | movement demonstrated as an example the case where the 1st preliminary |
Further, the same flow is performed when the first cooling module 63 and the
ところで、前述したＭＭＴ装置２００によるアッシング工程の実施に際し、図６（ｂ）に示されているように、ゲートバブル２４４の開閉動作とサセプタ２１７の移動動作とをシーケンシャルに実行すると、プロセスレシピフローの総時間が長期化する。
特に、本処理（アッシング）時間が比較的に短いアッシング工程においては、その前後準備時間であるゲートバルブ開閉動作時間の総時間に占める割合が大きくなるため、スループット（生産効率）の低下が顕著になる。
By the way, when performing the ashing process by the
In particular, in the ashing process in which the main processing (ashing) time is relatively short, the ratio of the gate valve opening / closing operation time, which is the pre- and post-preparation time, to the total time increases, so the throughput (production efficiency) decreases significantly. Become.
そこで、本実施形態においては、図７に示された準備ステッププログラムフローを実行して、図６（ａ）に示されたプロセスレシピフローを実施することにより、本処理（アッシング）の前後準備時間であるゲートバルブ開閉動作時間を短縮している。 Therefore, in the present embodiment, the preparation step program flow shown in FIG. 7 is executed, and the process recipe flow shown in FIG. The gate valve opening and closing operation time is shortened.
すなわち、前述したＭＭＴ装置２００によるアッシング工程において、ウエハＷが処理室２０１に搬入される時に、制御システム７０は図７に示された準備ステッププログラムフローを開始する。
図７に示されているように、第一ステップＡ１において、準備ステッププログラム９０はゲートバルブ２４４が閉じているか否かを、判断する。
ゲートバルブ２４４が閉じていない場合（ＮＯ）は、ゲートバルブ２４４を閉じさせる（第二ステップＡ２）。
ゲートバルブ２４４が閉じている場合（ＹＥＳ）は、第三ステップＡ３に進む。
第三ステップＡ３において、準備ステップ指定部９３は搬入準備ステップが準備ステップ記憶部９２に指定されているか否かを、判断する。
搬入準備ステップが指定されていない場合（ＮＯ）は、第五ステップＡ５に進む。
搬入準備ステップが指定されている場合（ＹＥＳ）は、サセプタ２１７を授受ステージＳ１から処理ステージＳ２へ移動させる（第四ステップＡ４）。
このサセプタ２１７の授受ステージＳ１への移動動作は、図６（ａ）について前述した通り、ゲートバルブ２４４の閉じ動作と同時に進行すなわち並行される。
That is, in the ashing process by the
As shown in FIG. 7, in the first step A1, the preparation step program 90 determines whether or not the
When the
When the
In the third step A <b> 3, the preparation step designation unit 93 determines whether or not the carry-in preparation step is designated in the preparation step storage unit 92.
When the carry-in preparation step is not designated (NO), the process proceeds to the fifth step A5.
When the carry-in preparation step is designated (YES), the
The movement of the
次に、第五ステップＡ５において、準備ステッププログラム９０はゲートバルブ２４４が閉じたか否か、サセプタ２１７が処理ステージＳ２に移動したか否かを、判断する。
ゲートバルブ２４４が閉じていない場合または／およびサセプタ２１７が処理ステージＳ２に移動していない場合（ＮＯ）は、第五ステップＡ５を繰り返す。
ゲートバルブ２４４が閉じるとともに、サセプタ２１７が処理ステージＳ２に移動した場合（ＹＥＳ）は、アッシングを実行させる（第六ステップＡ６）。
Next, in the fifth step A5, the preparation step program 90 determines whether the
If the
When the
その後、第七ステップＡ７において、準備ステップ指定部９３は搬出準備ステップが準備ステップ記憶部９２に指定されているか否かを、判断する。
搬出準備ステップが指定されていない場合（ＮＯ）は、第九ステップＡ９に進む。
搬出準備ステップが指定されている場合（ＹＥＳ）は、サセプタ２１７を処理ステージＳ２から授受ステージＳ１へ移動させる（第八ステップＡ８）。
第九ステップＡ９においては、ゲートバルブ２４４を開かせる。
ゲートバルブ２４４の開き動作は、図６（ａ）について前述した通り、サセプタ２１７の授受ステージＳ１への移動動作と同時に進行すなわち並行される。
Thereafter, in the seventh step A7, the preparation step designation unit 93 determines whether or not the carry-out preparation step is designated in the preparation step storage unit 92.
When the unloading preparation step is not designated (NO), the process proceeds to the ninth step A9.
When the unloading preparation step is designated (YES), the
In the ninth step A9, the
As described above with reference to FIG. 6A, the opening operation of the
第十ステップＡ１０において、準備ステッププログラム９０はゲートバルブ２４４が開いたか否か、サセプタ２１７が授受ステージＳ１へ移動したか否かを、判断する。
ゲートバルブ２４４が開いていない場合または／およびサセプタ２１７が授受ステージＳ１へ移動していない場合（ＮＯ）は、第十ステップＡ１０を繰り返す。
ゲートバルブ２４４が開くとともに、サセプタ２１７が授受ステージＳ１に移動した場合（ＹＥＳ）は、ウエハＷを処理室２０１から搬出する。
In the tenth step A10, the preparation step program 90 determines whether or not the
When the
When the
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）サセプタ移動とゲートバルブ開閉とを並行処理することにより、本処理時間に対する準備時間を短縮することができるので、生産効率を向上させることができる。 (1) Since the susceptor movement and the gate valve opening / closing process are performed in parallel, the preparation time for the main processing time can be shortened, so that the production efficiency can be improved.
（２）図６（ｂ）に示されているように、ゲートバブルの開閉動作とサセプタの移動動作とをシーケンシャルに実行する従来例に比べて、図６（ａ）に示されているように、サセプタ移動とゲートバルブ開閉とを並行処理することにより、プロセスレシピフローの総時間を短縮することができる。 (2) As shown in FIG. 6 (b), as shown in FIG. 6 (a), the gate bubble opening / closing operation and the susceptor moving operation are executed sequentially. Since the susceptor movement and the gate valve opening / closing are performed in parallel, the total process recipe flow time can be shortened.
（３）ハードウエアを変更せずに、ソフトウエアの簡単なロジック追加によって、ゲートバブルの閉じ動作および開き動作を約３秒宛それぞれ短縮することができ、サセプタ移動時間１０秒により１枚当たり６秒短縮することができる。その結果、１ロット（２５枚）当たり１５０秒も生産効率を向上させることができる。 (3) The gate bubble closing operation and opening operation can be shortened to about 3 seconds by adding a simple logic of the software without changing the hardware, and the susceptor moving time is 10 seconds. Seconds can be shortened. As a result, the production efficiency can be improved by 150 seconds per lot (25 sheets).
（４）特に、原価に厳しくスループットが重要なアッシング装置等に適用して、優れた効果を得ることができる。 (4) In particular, it can be applied to an ashing device or the like that is strict in cost and important in throughput, and can obtain excellent effects.
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、前記実施の形態においては、ＭＭＴ装置によるアッシング工程について説明したが、本発明はこれに限らず、他の枚葉式基板処理装置による成膜工程、酸化工程、拡散工程、アニール工程、その他の熱処理工程等々の基板処理方法全般に適用することができる。 For example, in the above-described embodiment, the ashing process using the MMT apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this. It can be applied to all substrate processing methods such as the heat treatment step.
前記実施の形態においては、マルチチャンバ型基板処理装置について説明したが、本発明はこれに限らず、シングルチャンバ型基板処理装置にも適用することができる。
また、本発明はＩＣ等の半導体製造装置に限らず、ＬＣＤ装置のようなガラス基板を処理するＬＣＤ製造装置や露光装置、リソグラフィー装置、塗布装置およびプラズマ処理装置等の基板処理装置全般に適用することができる。
In the above embodiment, the multi-chamber type substrate processing apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to a single chamber type substrate processing apparatus.
The present invention is not limited to a semiconductor manufacturing apparatus such as an IC, but is applied to all substrate processing apparatuses such as an LCD manufacturing apparatus, an exposure apparatus, a lithography apparatus, a coating apparatus, and a plasma processing apparatus that process a glass substrate such as an LCD apparatus. be able to.
Ｗ…ウエハ（基板）、Ｐ…ポッド（基板キャリア）、１０…負圧移載室（搬送室）、１１…負圧移載室筐体、１２…負圧移載装置（搬送装置）、１３…エレベータ、１４…上側アーム（保持部）、１５…下側アーム（保持部）、１６、１７…エンドエフェクタ、
２０…第一予備室、２１…第一予備室筐体、２２、２３…搬入搬出口、２４…ゲートバルブ、２５…第一予備室用仮置き台、２６、２７…搬入搬出口、２８…ゲートバルブ、
３０…第二予備室、３１…第二予備室筐体、３２、３３…搬入搬出口、３４…ゲートバルブ、３５…第二予備室用仮置き台、３６、３７…搬入搬出口、３８…ゲートバルブ、
４０…正圧移載室（ウエハ移載室）、４１…正圧移載室筐体、４２…正圧移載装置（ウエハ移載装置）、４３…エレベータ、４４…リニアアクチュエータ、４５…ノッチ合わせ装置、４６…クリーンユニット、
４７、４８、４９…ウエハ搬入搬出口、５０…ポッドオープナ、５１…載置台、５２…キャップ着脱機構、
６１…第一処理モジュール、６２…第二処理モジュール、６３…第一クーリングモジュール（第三処理室）、６４…第二クーリングモジュール（第四処理室）、６５、６６、６７、６８…ウエハ搬入搬出口、
７０…制御システム（制御装置）、７１…メインコントローラ、７２…ＬＡＮシステム、７３〜７８…サブコントローラ、
８１…入力装置、８２…表示装置、８３…外部記憶装置、８４…ホストコンピュータ、 ９０…準備ステッププログラム、９１…準備ステップ記憶部、９２…準備ステップレシピ記憶部、９３…準備ステップ指定部、
１２１…コントローラ、
２００…ＭＭＴ装置、２０１…処理室、２０３…処理容器、２１５…筒状電極、２１６…筒状磁石、２１７…サセプタ、２１７ａ…貫通孔、２２４…プラズマ生成領域、２３０…アッシングガス、２３１…ガス排気管、２３２…ガス供給管、２３３…キャップ状の蓋体、２３４…ガス導入口、２３５…排気口、２３６…シャワーヘッド、２３７…バッファ室、２３８…開口、２３９…ガス噴出孔、２４０…遮蔽板、２４１…マスフローコントローラ、２４２…ＡＰＣ、２４４…ゲートバルブ、２４６…真空ポンプ、２６６…ウエハ突き上げピン、２６８…サセプタ昇降機構、２７２…整合器、２７３…高周波電源、２７４…インピーダンス可変機構。
W ... wafer (substrate), P ... pod (substrate carrier), 10 ... negative pressure transfer chamber (transfer chamber), 11 ... negative pressure transfer chamber casing, 12 ... negative pressure transfer device (transfer device), 13 ... Elevator, 14 ... Upper arm (holding part), 15 ... Lower arm (holding part), 16, 17 ... End effector,
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
47, 48, 49 ... Wafer loading / unloading port, 50 ... Pod opener, 51 ... Mounting table, 52 ... Cap attaching / detaching mechanism,
61 ... First processing module, 62 ... Second processing module, 63 ... First cooling module (third processing chamber), 64 ... Second cooling module (fourth processing chamber), 65, 66, 67, 68 ... Loading wafers Unloading port,
70 ... Control system (control device), 71 ... Main controller, 72 ... LAN system, 73 to 78 ... Sub controller,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 81 ... Input device 82 ... Display device 83 ... External storage device 84 ... Host computer 90 ... Preparation step program 91 ... Preparation step storage unit 92 ... Preparation step recipe storage unit 93 ... Preparation step designation unit
121 ... Controller,
DESCRIPTION OF
Claims (1)
該処理室内に設置され、前記基板に処理を施すステージと前記基板を授受する授受ステージとを移動するサセプタと、
前記授受ステージに対向した前記処理室の開口を開閉するゲートバルブと、
前記サセプタの移動および前記ゲートバルブの開閉を制御するコントローラと、
、を備えた基板処理装置であって、
前記コントローラは、前記サセプタの移動と前記ゲートバルブの開閉とを並行処理させることを特徴とする基板処理装置。 A processing chamber for processing the substrate;
A susceptor that is installed in the processing chamber and moves between a stage for processing the substrate and a transfer stage for transferring the substrate;
A gate valve that opens and closes the opening of the processing chamber facing the transfer stage;
A controller for controlling movement of the susceptor and opening and closing of the gate valve;
A substrate processing apparatus comprising:
The substrate processing apparatus, wherein the controller processes the movement of the susceptor and the opening and closing of the gate valve in parallel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008109239A JP2009260139A (en) | 2008-04-18 | 2008-04-18 | Substrate processor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008109239A JP2009260139A (en) | 2008-04-18 | 2008-04-18 | Substrate processor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009260139A true JP2009260139A (en) | 2009-11-05 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008109239A Pending JP2009260139A (en) | 2008-04-18 | 2008-04-18 | Substrate processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009260139A (en) |
-
2008
- 2008-04-18 JP JP2008109239A patent/JP2009260139A/en active Pending
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