JP2011066254A - Substrate treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate.
DRAMやIC等の半導体装置の製造方法の一工程を実施する従来の基板処理装置は、基板を処理する処理室と、前記処理室内で前記基板を支持する基板支持部と、前記処理室の壁面に開口する基板搬入搬出口を開閉すると共に、前記基板搬入搬出口を閉じた際には前記処理室の内壁面の一部を構成する開閉部と、マイクロ波を前記処理室内に供給するマイクロ波供給部と、を備えていた。上述の基板処理装置に係る基板処理工程は、前記マイクロ波供給部から供給したマイクロ波を前記処理室の内壁面で反射拡散し、前記基板支持部上に支持した前記基板に照射して前記基板を加熱していた。 A conventional substrate processing apparatus that performs one step of a method of manufacturing a semiconductor device such as a DRAM or an IC includes a processing chamber that processes a substrate, a substrate support that supports the substrate in the processing chamber, and a wall surface of the processing chamber Open / close the substrate loading / unloading opening, and when the substrate loading / unloading port is closed, an opening / closing portion constituting a part of the inner wall surface of the processing chamber, and a microwave for supplying microwaves to the processing chamber And a supply unit. In the substrate processing step according to the above-described substrate processing apparatus, the microwave supplied from the microwave supply unit is reflected and diffused by the inner wall surface of the processing chamber, and the substrate supported on the substrate support unit is irradiated to the substrate. Was heating.
従来の基板処理装置では、前記基板搬入搬出口を構成している開口壁等の凹凸部分から反射されるマイクロ波が、前記基板の外縁部を直撃することなく前記処理室の内壁面を何回か反射することにより、前記基板の面内に亘り均一に照射され、前記基板を均一に加熱していた。 In the conventional substrate processing apparatus, the number of times the microwave reflected from the uneven portion such as the opening wall constituting the substrate loading / unloading port hits the inner wall surface of the processing chamber several times without directly hitting the outer edge of the substrate. By reflecting the light, it was uniformly irradiated over the surface of the substrate, and the substrate was heated uniformly.
しかしながら、上述の基板処理装置では、前記基板の面内温度分布の均一性が低下してしまう場合があった。すなわち、従来の基板処理装置では、前記基板が大型化すると、前記基板と前記開口壁等の凹凸部分とが近くなる。そして、前記開口壁等の凹凸部分から反射されるマイクロ波が、前記基板の外縁部を直撃することにより、前記基板の面内に亘り均一に照射されなくなる。その結果、前記基板の面内温度分布の均一性が低化してしまうことがあった。 However, in the above-described substrate processing apparatus, the uniformity of the in-plane temperature distribution of the substrate may be reduced. That is, in the conventional substrate processing apparatus, when the substrate is enlarged, the substrate and the uneven portion such as the opening wall become closer. And the microwave reflected from uneven parts, such as the said opening wall, will not be irradiated uniformly over the surface of the said board | substrate by hitting the outer edge part of the said board | substrate directly. As a result, the uniformity of the in-plane temperature distribution of the substrate may be reduced.
本発明は、基板の面内温度分布の均一性を向上させることが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the substrate processing apparatus which can improve the uniformity of the in-plane temperature distribution of a board | substrate.
本発明の一態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内で前記基板を支持する基板支持部と、前記処理室の壁面に開口する基板搬入搬出口を開閉すると共に、前記基板搬入搬出口を閉じた際には前記処理室の内壁面の一部を構成する開閉部と、前記処理室内にマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、を備え、前記処理室の内壁面のうち、前記基板支持部上に支持された前記基板の処理面に対向する面と、前記開閉部が構成する面と、を結ぶ面が、前記基板の前記処理面に対して斜めに構成された基板処理装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, the substrate is opened and closed while a processing chamber that processes the substrate, a substrate support that supports the substrate in the processing chamber, and a substrate loading / unloading opening that opens in a wall surface of the processing chamber. When the loading / unloading port is closed, an opening / closing portion that constitutes a part of the inner wall surface of the processing chamber, and a microwave supply portion that supplies microwaves to the processing chamber, the inner wall surface of the processing chamber is provided. Among these, the surface connecting the surface facing the processing surface of the substrate supported on the substrate support portion and the surface constituting the opening / closing portion is configured obliquely with respect to the processing surface of the substrate. A substrate processing apparatus is provided.
本発明に係る基板処理装置によれば、基板の面内温度分布の均一性を向上させることが可能となる。 The substrate processing apparatus according to the present invention can improve the uniformity of the in-plane temperature distribution of the substrate.
<本発明の一実施形態>
(1)基板処理装置の構成
本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の構成について、図1及び図2を参照しながら説明する。
<One Embodiment of the Present Invention>
(1) Configuration of Substrate Processing Apparatus A configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
(基板処理装置の概略構成)
図2に示すように、本実施形態に係る基板処理装置は、真空側と大気側とに分れている。真空側には、複数のラインを構成する3つの基板処理モジュールMD1,MD2及びMD3が並列に設けられている。
(Schematic configuration of substrate processing apparatus)
As shown in FIG. 2, the substrate processing apparatus according to this embodiment is divided into a vacuum side and an atmosphere side. On the vacuum side, three substrate processing modules MD1, MD2 and MD3 constituting a plurality of lines are provided in parallel.
基板処理モジュールMD1,MD2及びMD3には、それぞれインライン接続されて真空気密可能な処理室201を有する処理炉PM1,処理室202を有するPM2及び処理室203を有するPM3と、これら処理炉PM1,PM2及びPM3の前段にそれぞれ前室としての真空搬送室VL1,VL2及びVL3と、が設けられている。大気側には、真空搬送室VL1,VL2及びVL3にそれぞれ接続された大気搬送室LMと、この大気搬送室LMに接続された基板収納部LP1,LP2及びLP3と、が設けられている。
The substrate processing modules MD1, MD2 and MD3 are respectively connected in-line and have a processing chamber PM1, a PM2 having a
(処理炉)
処理炉PM1,PM2及びPM3は、処理対象のウエハWをそれぞれ各処理室201,202,203内に収納可能に構成されている。処理炉PM1,PM2及びPM3には、各処理室201,202,203内のウエハWを加熱する後述の加熱手段、各処理室201,202,203内を排気する後述のガス排気部、各処理室201,202,203内に所定の処理ガスを供給する後述のガス供給部等がそれぞれ設けられている。
(Processing furnace)
The processing furnaces PM1, PM2, and PM3 are configured so that the wafers W to be processed can be stored in the
処理炉PM1,PM2及びPM3には、処理室201,202,203内のウエハWをそれぞれ所定の処理温度に加熱すると共に、処理室201,202,203内の圧力をそれぞれ所定の処理圧力に排気しつつ、処理室201,202,203内に所定の処理ガスをそれぞれ供給すること等により、例えばウエハW上への酸化膜窒化膜、金属を含む膜等の薄膜形成処理、ウエハW表面の酸化或いは窒化処理、エッチング処理等の所定の処理をそれぞれ行うことが可能となっている。各処理室201,202,203内は、ウエハWに対して上述の基板処理をそれぞれバッチ処理することが可能に構成されている。
In the processing furnaces PM1, PM2, and PM3, the wafers W in the
本実施形態では、後述するように、各処理室201,202,203内にそれぞれ供給されたマイクロ波が処理室201,202,203内の内壁面で反射拡散してウエハWに照射し、ウエハWを加熱するようになっている。なお、処理室201,202,203の詳細構成は、後述する。
In this embodiment, as will be described later, the microwaves supplied into the
(真空搬送室)
処理炉PM1,PM2及びPM3には、それぞれ真空搬送室VL1、VL2及びVL3が連通可能に接続されている。処理炉PM1と真空搬送室VL1との間には、開閉部としてのゲートバルブG1が設けられている。また、処理炉PM2と真空搬送室VL2との間には、開閉部としてのゲートバルブG2が設けられている。また、処理炉PM3と真空搬
送室VL3との間には、開閉部としてのゲートバルブG3が設けられている。真空搬送室VL1内、VL2内及びVL3内は、それぞれ真空排気可能なように構成されている。
(Vacuum transfer chamber)
Vacuum transfer chambers VL1, VL2, and VL3 are connected to the processing furnaces PM1, PM2, and PM3, respectively, so that they can communicate with each other. Between the processing furnace PM1 and the vacuum transfer chamber VL1, a gate valve G1 is provided as an opening / closing part. A gate valve G2 as an opening / closing part is provided between the processing furnace PM2 and the vacuum transfer chamber VL2. A gate valve G3 as an opening / closing part is provided between the processing furnace PM3 and the vacuum transfer chamber VL3. The inside of the vacuum transfer chamber VL1, the inside of VL2, and the inside of VL3 are configured to be evacuated.
真空搬送室VL1内、VL2内及びVL3内の圧力は、処理炉PM1,PM2及びPM3の各処理室201,202,203内の圧力(処理圧力)とそれぞれ同じにすることが可能に構成されている。真空搬送室VL1、VL2及びVL3は、大気側である大気搬送室LMに連通可能にそれぞれ接続されている。真空搬送室VL1,VL2及びVL3と大気搬送室LMとの間は、それぞれゲートバルブG4、G5及びG6により接続されている。
The pressures in the vacuum transfer chambers VL1, VL2, and VL3 are configured to be the same as the pressures (processing pressures) in the
真空搬送室VL1内には、大気搬送室LM内と処理炉PM1内との間でウエハWを搬送(真空搬送)する真空搬送部VR1が設けられている。また、真空搬送室VL2内には、大気搬送室LM内と処理炉PM2内との間でウエハWを搬送(真空搬送)する真空搬送部VR2が設けられている。また、真空搬送室VL3内には、大気搬送室LM内と処理炉PM3内との間でウエハWを搬送(真空搬送)する真空搬送部VR3が設けられている。真空搬送部VR1、VR2及びVR3は、例えばツイーザ等を備えたロボット等として構成されている。また、真空搬送室VL1内,VL2内及びVL3内には、それぞれウエハ保持部HL1、HL2及びHL3が設けられている。処理炉PM1と真空搬送室VL1との間、処理炉PM2と真空搬送室VL2との間、処理炉PM3と真空搬送室VL3との間は、それぞれでウエハWの搬送を独立して行うことが可能になっている。 In the vacuum transfer chamber VL1, a vacuum transfer unit VR1 for transferring (vacuum transfer) the wafer W between the atmosphere transfer chamber LM and the processing furnace PM1 is provided. In the vacuum transfer chamber VL2, a vacuum transfer unit VR2 that transfers (vacuum transfer) the wafer W between the atmospheric transfer chamber LM and the processing furnace PM2 is provided. In the vacuum transfer chamber VL3, a vacuum transfer unit VR3 that transfers (vacuum transfer) the wafer W between the atmospheric transfer chamber LM and the processing furnace PM3 is provided. The vacuum transfer units VR1, VR2, and VR3 are configured as, for example, a robot provided with a tweezer or the like. Wafer holding portions HL1, HL2, and HL3 are provided in the vacuum transfer chamber VL1, VL2, and VL3, respectively. The wafer W can be transferred independently between the processing furnace PM1 and the vacuum transfer chamber VL1, between the processing furnace PM2 and the vacuum transfer chamber VL2, and between the processing furnace PM3 and the vacuum transfer chamber VL3. It is possible.
(大気搬送室)
大気搬送室LMには、1台の大気搬送部ARが設けられている。大気搬送部ARは、例えばツイーザ等を備えたロボット等として構成されている。大気搬送部ARは、真空搬送室VL1,VL2及びVL3と、基板収納部LP1,LP2及びLP3と、の間でウエハWの搬送を行うことが可能である。また、大気搬送室LM内には、基板位置補正装置としてのアライナユニットAUが設けられている。アライナユニットAUは、例えばウエハWのノッチを一定方向に合せるノッチ合わせ(以下、アライメントという)等を行うことにより、搬送時のウエハWのずれを補正することが可能である。
(Atmospheric transfer room)
The atmospheric transfer chamber LM is provided with one atmospheric transfer unit AR. Atmospheric conveyance part AR is constituted as a robot provided with a tweezer etc., for example. The atmospheric transfer unit AR can transfer the wafer W between the vacuum transfer chambers VL1, VL2, and VL3 and the substrate storage units LP1, LP2, and LP3. Further, an aligner unit AU as a substrate position correcting device is provided in the atmospheric transfer chamber LM. The aligner unit AU can correct the deviation of the wafer W at the time of transfer, for example, by performing notch alignment (hereinafter referred to as alignment) for aligning the notches of the wafer W in a certain direction.
(基板収納部)
基板収納部LP1上,LP2上及びLP3上は、複数枚のウエハWを収納したウエハ搬送容器CR1,CR2及びCR3がそれぞれ載置可能に構成されている。
(Substrate storage part)
On the substrate storage portion LP1, LP2, and LP3, wafer transfer containers CR1, CR2, and CR3 each storing a plurality of wafers W are configured to be mounted thereon.
(ウエハ検知センサ)
なお、処理炉PM1内へのウエハWの搬送を検知する手段として、真空搬送部VR1の基板載置部にウエハWが載置されたことを検知するセンサ(図示せず)と、真空搬送部VR1の基板載置部が処理炉PM1内に存在することを検知するセンサ(図示せず)と、が真空搬送部VR1及び処理炉PM1内にそれぞれ設けられている。また、処理炉PM2内へのウエハWの搬送を検知する手段として、真空搬送部VR2の基板載置部にウエハWが載置されたことを検知するセンサ(図示せず)と、真空搬送部VR2の基板載置部が処理炉PM2内に存在することを検知するセンサ(図示せず)と、が真空搬送部VR2及び処理炉PM2内にそれぞれ設けられている。また、処理炉PM3内へのウエハWの搬送を検知する手段として、真空搬送部VR3の基板載置部にウエハWが載置されたことを検知するセンサ(図示せず)と、真空搬送部VR3の基板載置部が処理炉PM3内に存在することを検知するセンサ(図示せず)と、が真空搬送部VR3及び処理炉PM3内にそれぞれ設けられている。なお、ウエハWが載置されたことを検知するセンサは、処理炉PM1,PM2及びPM3の各処理室201,202,203内に設けられたウエハ突上げピン(図示せず)上にそれぞれ設けるようにしてもよい。
(Wafer detection sensor)
As means for detecting the transfer of the wafer W into the processing furnace PM1, a sensor (not shown) for detecting that the wafer W has been mounted on the substrate mounting portion of the vacuum transfer portion VR1, and a vacuum transfer portion Sensors (not shown) for detecting that the substrate placement part of VR1 is present in the processing furnace PM1 are provided in the vacuum transfer part VR1 and the processing furnace PM1, respectively. Further, as means for detecting the transfer of the wafer W into the processing furnace PM2, a sensor (not shown) for detecting that the wafer W is mounted on the substrate mounting portion of the vacuum transfer portion VR2, and a vacuum transfer portion Sensors (not shown) for detecting that the substrate placement part of VR2 exists in the processing furnace PM2 are provided in the vacuum transfer part VR2 and the processing furnace PM2, respectively. Further, as means for detecting the transfer of the wafer W into the processing furnace PM3, a sensor (not shown) for detecting that the wafer W is mounted on the substrate mounting portion of the vacuum transfer portion VR3, and a vacuum transfer portion Sensors (not shown) for detecting that the substrate placement part of VR3 is present in the processing furnace PM3 are provided in the vacuum transfer part VR3 and the processing furnace PM3, respectively. Sensors for detecting that the wafer W is placed are provided on wafer push-up pins (not shown) provided in the
基板収納部LP1上,LP2上,LP3上への処理済ウエハWの搬送を検知する手段として、大気搬送部ARの基板載置部にウエハWが載置されたことを検知するセンサ(図示せず)と、大気搬送部ARの基板載置部が真空搬送室VL1内,VL2内,VL3内に存在することを検知するセンサ(図示せず)と、が大気搬送部AR及び真空搬送室VL1内、VL2内,VL3内にそれぞれ設けられている。 As means for detecting the transfer of the processed wafer W onto the substrate storage portions LP1, LP2, and LP3, a sensor (not shown) that detects that the wafer W has been placed on the substrate placement portion of the atmospheric transfer portion AR. And a sensor (not shown) for detecting that the substrate placement unit of the atmospheric transfer unit AR is present in the vacuum transfer chamber VL1, VL2, and VL3, and the atmospheric transfer unit AR and the vacuum transfer chamber VL1. VL2, VL3, and VL3, respectively.
(制御部CNT)
システム全体の運用制御、真空搬送部VR1,VR2,VR3及び大気搬送部ARによるウエハWの搬送動作、ゲートバルブG1,G2及,G3やG4,G5,G6の開閉動作、真空搬送室VL1内,VL2内,VL3内や、処理炉PM1,PM2,PM3の各処理室201,202,203内の圧力調整動作等は、制御部CNTにより制御されるようになっている。
(Control unit CNT)
Operation control of the whole system, transfer operation of the wafer W by the vacuum transfer parts VR1, VR2, VR3 and the atmospheric transfer part AR, opening / closing operation of the gate valves G1, G2, G3, G4, G5, G6, in the vacuum transfer chamber VL1, The pressure adjusting operation and the like in the
(2)基板処理装置の全体動作
上述の基板処理装置におけるウエハWの処理の一連の流れを、図1及び図2に即して説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は制御部CNTにより全体的に制御される。本実施形態では、各基板処理モジュールMD1,MD2及びMD3におけるウエハ搬入搬出が独立に行われるようになっている。なお、基板処理モジュールMD1,MD2及びMD3におけるウエハ搬入搬出の動作はほぼ同一であるため、以下の説明では、基板処理モジュールMD1を例に挙げて説明することとする。
(2) Overall Operation of Substrate Processing Apparatus A series of processes for processing the wafer W in the above-described substrate processing apparatus will be described with reference to FIGS. In the following description, the operation of each part constituting the substrate processing apparatus is entirely controlled by the control part CNT. In the present embodiment, wafer loading / unloading in each substrate processing module MD1, MD2 and MD3 is performed independently. Since the wafer loading / unloading operations in the substrate processing modules MD1, MD2 and MD3 are substantially the same, the following description will be given taking the substrate processing module MD1 as an example.
未処理のウエハW、例えば25枚収納したウエハ搬送容器CRを工程内搬送装置(図示しない)が基板処理装置へ搬送する。図1及び図2に示すように、ウエハ搬送容器CR1が工程内搬送装置から受け渡されて、例えば基板収納部LP1上に載置される。 An in-process transfer device (not shown) transfers an unprocessed wafer W, for example, a wafer transfer container CR containing 25 wafers, to the substrate processing apparatus. As shown in FIGS. 1 and 2, the wafer transfer container CR1 is delivered from the in-process transfer apparatus and placed, for example, on the substrate storage portion LP1.
大気搬送部ARがウエハ搬送容器CR1内からウエハWを1枚ピックアップして大気搬送室LM内に搬入し、アライナユニットAUに搬送する。アライナユニットAUによりアライメントが行われる。この間、真空搬送室VL1内をベント(大気圧状態にする)し、ベント完了したらゲートバルブG4を開ける。アライナユニットAUにてアライメント終了したら、大気搬送部ARがアライナユニットAUからウエハWを受け取る。そして、受け取ったウエハWを大気搬送部ARが真空搬送室VL1内に搬入し、真空搬送室VL1内のウエハ保持部HL1上に載置する。大気搬送部ARが真空搬送室VL1から戻ったら、ゲートバルブG4を閉じる。そして、真空搬送室VL1内を排気装置(図示せず)によって負圧に排気する。 The atmospheric transfer unit AR picks up one wafer W from the wafer transfer container CR1, loads it into the atmospheric transfer chamber LM, and transfers it to the aligner unit AU. Alignment is performed by the aligner unit AU. During this time, the inside of the vacuum transfer chamber VL1 is vented (atmospheric pressure), and when the venting is completed, the gate valve G4 is opened. When alignment is completed in the aligner unit AU, the atmospheric transfer unit AR receives the wafer W from the aligner unit AU. Then, the received wafer W is loaded into the vacuum transfer chamber VL1 by the atmospheric transfer unit AR and placed on the wafer holding unit HL1 in the vacuum transfer chamber VL1. When the atmospheric transfer part AR returns from the vacuum transfer chamber VL1, the gate valve G4 is closed. Then, the inside of the vacuum transfer chamber VL1 is exhausted to a negative pressure by an exhaust device (not shown).
真空搬送室VL1内が予め設定した圧力値になると、ゲートバルブG1を開き、真空搬送室VL1と処理炉PM1の処理室201とを連通させる。真空搬送部VR1がウエハ保持部HL1上からウエハWを受け取る。そして、受け取ったウエハWを真空搬送部VR1が処理炉PM1の処理室201内に搬入する。真空搬送部VR1が真空搬送室VL1に戻ったら、ゲートバルブG1を閉じる。そして、後述するように、処理炉PM1の処理室201内において、予熱工程を含む基板処理工程を実施する。
When the inside of the vacuum transfer chamber VL1 reaches a preset pressure value, the gate valve G1 is opened, and the vacuum transfer chamber VL1 and the
処理炉PM1の処理室201内において、基板処理工程が完了すると、ゲートバルブG1を開き、真空搬送部VR1が処理済みのウエハWを処理炉PM1の処理室201内から真空搬送室VL1内に搬出する。処理炉PM1の処理室201内からウエハWを搬出した後、ゲートバルブG1を閉じる。
When the substrate processing step is completed in the
搬出したウエハWを真空搬送部VR1がウエハ保持部HL1上に載置する。そして、真空搬送室VL1をベント(大気圧状態にする)する。ベントが完了したらゲートバルブG4を開ける。 The unloaded wafer W is placed on the wafer holding unit HL1 by the vacuum transfer unit VR1. The vacuum transfer chamber VL1 is vented (atmospheric pressure). When venting is completed, the gate valve G4 is opened.
そして、大気搬送部ARが真空搬送室VL1内のウエハ保持部HL1から処理済みウエハWを受け取り、真空搬送室VL1内からウエハWを搬出する。そして、大気搬送部ARがアライナユニットAUにウエハWを搬送する。アライナユニットAUによりアライメントが行われる。アライナユニットAUにてアライメントが完了したら、大気搬送部ARがアライナユニットAUからウエハWを受け取る。そして、受け取ったウエハWを、大気搬送部ARが基板収納部LP1上のウエハ搬送容器CR1内に戻す。 Then, the atmospheric transfer unit AR receives the processed wafer W from the wafer holding unit HL1 in the vacuum transfer chamber VL1, and carries the wafer W out of the vacuum transfer chamber VL1. Then, the atmospheric transfer unit AR transfers the wafer W to the aligner unit AU. Alignment is performed by the aligner unit AU. When alignment is completed in the aligner unit AU, the atmospheric transfer unit AR receives the wafer W from the aligner unit AU. The atmospheric transfer unit AR returns the received wafer W into the wafer transfer container CR1 on the substrate storage unit LP1.
続いて、大気搬送部ARが未処理のウエハWを1枚ピックアップする。そして、上述の作動を繰り返すことにより、基板収納部LP1上に載置された所定枚数、例えば25枚のウエハWを順次処理する。 Subsequently, the atmospheric transfer unit AR picks up one unprocessed wafer W. Then, by repeating the above-described operation, a predetermined number of, for example, 25 wafers W placed on the substrate storage portion LP1 are sequentially processed.
ウエハ搬送容器CR内への処理済みウエハWの収納が完了すると、ウエハ搬送容器CR1が、工程内搬送装置によって基板収納部LP1上から次の工程へと搬送される。 When the storage of the processed wafer W in the wafer transfer container CR is completed, the wafer transfer container CR1 is transferred from the substrate storage portion LP1 to the next process by the in-process transfer apparatus.
以上の動作は、基板処理モジュールMD1を使用する場合を例にして説明したが、基板処理モジュールMD2又は基板処理モジュールMD3を使用する場合についても同様の動作が実施可能である。なお、基板処理モジュールMD1,MD2及びMD3で実施する基板処理工程が同じである場合、並列処理を行ってもよい。その場合、処理炉PM1の処理室201内において基板処理工程を実施している間、ウエハ搬送容器CR1の未処理ウエハを処理炉PM2の処理室202内又はPM3の処理室203内へ搬入する動作を行ってもよい。また、基板処理モジュールMD1,MD2及びMD3は、それぞれ同じ基板処理工程を行ってもよいし、別の基板処理工程を行ってもよい。基板処理モジュールMD1,MD2及びMD3で別の基板処理工程を行う場合、例えば、基板処理モジュールMD1でウエハWに所定の基板処理工程を行った後に、続けて、基板処理モジュールMD2で別の基板処理工程を、さらに続けて、基板処理モジュールMD3で別の基板処理工程を行ってもよい。
Although the above operation has been described by taking the case where the substrate processing module MD1 is used as an example, the same operation can be performed when the substrate processing module MD2 or the substrate processing module MD3 is used. In addition, when the board | substrate process process implemented with substrate processing module MD1, MD2 and MD3 is the same, you may perform a parallel process. In that case, while the substrate processing step is performed in the
(3)処理炉の構成
(処理炉)
次に、処理炉PM1,PM2,PM3の構成について、図3、図4、図5及び図6を用いて説明する。なお、処理炉PM1,PM2,PM3の構成はほぼ同一であるため、以下の説明では、処理炉PM1を例に挙げて説明することとする。
(3) Configuration of processing furnace (processing furnace)
Next, the structure of process furnace PM1, PM2, PM3 is demonstrated using FIG.3, FIG.4, FIG.5 and FIG. In addition, since the structure of process furnace PM1, PM2, PM3 is substantially the same, suppose that process furnace PM1 is mentioned as an example in the following description.
図3は、本実施形態に係る処理炉PM1を上面から見た上面透視図である。図4は、本実施形態に係る処理炉PM1を真空搬送室VR1側から見た前面透視図である。図5は、本実施形態に係る処理炉PM1の縦断面図である。図6は、図5の処理炉PM1のA−A線断面図である。 FIG. 3 is a top perspective view of the processing furnace PM1 according to this embodiment as viewed from above. FIG. 4 is a front perspective view of the processing furnace PM1 according to the present embodiment as viewed from the vacuum transfer chamber VR1 side. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the processing furnace PM1 according to the present embodiment. 6 is a cross-sectional view taken along line AA of the processing furnace PM1 of FIG.
図5に示すように、処理炉PM1は、ウエハWを処理する処理室201と、処理室201内でウエハWを支持する基板支持部としての支持台5と、処理室201の壁面に開口する基板搬入搬出口10を開閉すると共に、この基板搬入搬出口10を閉じた際には処理室201の内壁面の一部を構成する開閉部としてのゲートバルブG1と、処理室201内にマイクロ波を供給するマイクロ波供給部としての導波管4と、処理室201内に処理ガスを供給するガス供給部としてのガス供給管21と、処理室201内のガス雰囲気を排気するガス排気部としてのガス排気管22と、を主に備えている。
As shown in FIG. 5, the processing furnace PM <b> 1 opens in a
(処理室)
処理室201は、例えば直径300mmのウエハWを処理可能に構成されている。処理室201の縦断面の形状は、多角形形状、例えば八角形形状に構成されている。処理室2
01は、上部容器11と、中央部容器12と、下部容器13との少なくとも三層構造に構成されている。処理室201の内壁面は、電磁波を反射する導電性材料例えば銅、アルミニウム、ステンレス、白金、銀等の金属により構成されている。これにより、処理室201内は、後述する導波管4から供給されるマイクロ波を電磁的に閉じる構造となっている。さらに処理室201の内壁面は、イリダイト(iridite)コーティング処理により、クロム酸膜がコーティングされている。これにより、処理室201の内壁面は、マイクロ波の反射効率、耐腐食性が向上されるようになっている。なお、処理室201の詳細構成は、後述する。
(Processing room)
The
01 has an at least three-layer structure of an
(基板支持部及び回転機構)
基板支持部としての支持台5は、回転機構6の上部に設けられている。支持台5は、例えば石英によりリング状に構成されている。支持台5は、回転機構6により回転可能になっている。支持台5には貫通孔(図示しない)が形成されている。ウエハ突き上げピン(図示しない)が昇降機構(図示しない)により貫通孔を介して昇降可能になっている。回転機構6は、処理室201内の中央部に設置されている。回転機構6は、例えば石英(SiO2)により構成されている。回転機構6の上部には、支持台5が設けられている。回転機構6は、支持台5を所定の回転数にて回転させるようになっている。なお、回転機構6及び昇降機構は、制御部CNTに接続されている。
(Substrate support and rotation mechanism)
A
(基板搬入搬出口)
基板搬入搬出口10は、例えば直径300mmのウエハWを搬入搬出可能な開口幅に構成されている。基板搬入搬出口10は、処理室201の内壁面の一面を切り欠いた形状に構成されている。
(Substrate loading / unloading exit)
The substrate loading / unloading
(ゲートバルブ)
基板搬入搬出口10を開閉するゲートバルブG1は、例えばスライド式である。なお、図3〜図6では、ゲートバルブG1の弁体(以下、単に弁体)のみを図示している。図3〜図6において、ゲートバルブG1は閉の状態である。すなわち、ゲートバルブG1の弁体が基板搬入搬出口10を閉じた状態となっている。駆動機構(図示せず)によりゲートバルブG1の弁体が図面下方向にスライドし、ゲートバルブG1が開の状態となるようになっている。ゲートバルブG1の弁体は、例えば四角柱形状に構成されている。すなわち、ゲートバルブG1は、製造が容易な汎用品で構成することができる。基板搬入搬出口10を閉じた際には、ゲートバルブG1の内壁面9の一面全体が処理室201の内壁面の一面を構成するようになっている。また、基板搬入搬出口10を閉じた際には、ゲートバルブG1の内壁面9が処理室201の多角形形状の一面を構成するようになっている。
(Gate valve)
The gate valve G1 that opens and closes the substrate loading / unloading
(導波管)
処理室201内には、ウエハWを挟んでゲートバルブG1と対向するように導波管4が設けられている。すなわち、導波管4は、内壁面12aに開口して接続されている。導波管4は、例えば中空の方形(矩形)形状又は円柱形状に構成されている。導波管4は、処理室201の横長方向に設けられている。処理室内201内に供給されるマイクロ波は、導波管4の開口から処理室201内に流入し、処理室201内の内壁面に到達して反射するようになっている。
(Waveguide)
A
(ガス供給系)
処理室201の上部側には、ガス供給管21が設けられている。ガス供給管21の上流側には、上流側から順に、処理ガス供給源、マスフローコントローラ、バルブ(いずれも図示せず)が接続されている。ガス供給源から供給される処理ガスは、バルブの開動作によりマスフローコントローラで流量調整されガス供給管21を介して処理室201内に供給されるようになっている。なお、図5では、1つのガス供給管21のみ代表して図示し
ている。
(Gas supply system)
A
(ガス排気系)
また、処理室201の下部側には、ガス排気管22が設けられている。ガス排気管22には、上流側から順に、圧力検出器、圧力調整装置、排気装置(いずれも図示せず)が接続されている。処理室201内は、圧力検出器により検出された圧力値に基づき、圧力調整装置の弁開度が調整されることにより、排気されるガスの流量調整が行われて所定の圧力に調整保持されるようになっている。
(Gas exhaust system)
A
(マイクロ波源、電界強度測定器、アンテナ)
なお、導波管4の上流側には、固定又は可変周波数のマイクロ波を生成するマイクロ波源(図示しない)が設けられている。マイクロ波は、波長100μm〜1mの電波(電磁波)で極超短波とも称される。マイクロ波源で生成されるマイクロ波の周波数は、例えば500MHz〜50GHzである。また、マイクロ波の最小走査時間は、例えば100m秒である。
(Microwave source, field strength measuring device, antenna)
A microwave source (not shown) that generates a fixed or variable frequency microwave is provided on the upstream side of the
なお、処理室201の内壁面には、複数のアンテナ(図示しない)が複数個所に高さ方向及び周方向に間隔をとって配置されている。これら複数のアンテナは、それぞれの配置場所でのマイクロ波による電界強度を検出するようになっている。これら複数のアンテナは、電界強度測定器(図示しない)に接続されている。電界強度測定器は、複数のアンテナにより検出された電界強度の検出値から電界強度、すなわち電場の強さ(V/m)を算出するようになっている。電界強度測定器は、制御部CNTに接続されている。制御部CNTは、電界強度測定器からの算出値に基づき、マイクロ波源を制御してマイクロ波の周波数を調整制御するようになっている。
Note that a plurality of antennas (not shown) are arranged on the inner wall surface of the
(処理室の詳細構造)
上述したように、処理室201は、上部容器11と、中央部容器12と、下部容器13との少なくとも三層構造に構成されている。上部容器11と下部容器13とは、上下対称に構成されている。上部容器11は、上面が閉塞され、下面が開口されている略四角錐台状に構成されている。中央部容器12は、上面及び下面が開口されている四角柱状に構成されている。下部容器13は、上面が開口され、下面が閉塞されている略四角錐台状に構成されている。すなわち、上部容器11は、ウエハWの処理面に対向する内壁面7を上面として略四角錐台状に構成されている。中央部容器12は、ゲートバルブG1が構成する内壁面9と、ゲートバルブG1が構成する内壁面9にウエハWを挟んで対向する内壁面7と、ゲートバルブG1が構成する内壁面9に対して水平方向に隣接する左右の内壁面12b、12cとで構成されている。下部容器13は、上部容器11にウエハWを挟んで対向する略四角錐台状に構成されている。すなわち、処理室201は、上部容器11と中央部容器12と下部容器13との三層構造に構成されている。
(Detailed structure of processing chamber)
As described above, the
本実施形態では、支持台5上に支持されたウエハWの処理面に対向する内壁面7と、ゲートバルブG1が構成する内壁面9と、を結ぶ内壁面8がウエハWの処理面に対して斜めに構成されている。言い換えれば、支持台5上に支持されたウエハWの処理面に対向する内壁面7と、ゲートバルブG1が構成する内壁面9と、が連続的に接続されている。すなわち、ゲートバルブG1が構成する内壁面9からウエハWの処理面に対向する内壁面7に亘って凹凸部分が無い。これにより、マイクロ波がウエハWの外縁部を直撃することなく、処理室201内で均一に反射拡散することが可能となっている。なお、斜めに構成された内壁面8は、支持台5に支持されたウエハWの処理面に対して例えば90度未満、好ましくは45度未満の角度で傾斜されている。
In the present embodiment, the inner wall surface 8 that connects the
上述のように本実施形態では、支持台5上に支持されたウエハWの処理面に対向する内
壁面7と、ゲートバルブG1が構成する内壁面9と、を結ぶ内壁面8がウエハWの処理面に対して斜めに構成されている。これにより、供給されるマイクロ波を処理室201内で均一に反射拡散することができてウエハWの面内に亘り均一に照射し、ウエハWを均一に加熱してウエハWの面内温度分布の均一性を向上させることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the inner wall surface 8 connecting the
(4)基板処理工程
次に、半導体装置の製造工程の一工程として実施される基板処理工程を、主に図3〜図6を参照しながら説明する。基板処理工程は、上記構成に係る基板処理装置により実施される。
(4) Substrate Processing Step Next, a substrate processing step performed as one step of the semiconductor device manufacturing process will be described mainly with reference to FIGS. The substrate processing step is performed by the substrate processing apparatus according to the above configuration.
(ウエハの搬入工程)
まず、ゲートバルブG1を開き、処理室201内に基板搬入搬出口10からウエハWを搬入し、支持台5上に受け渡す。このとき、ウエハ突き上げピン(図示しない)が昇降機構(図示しない)により昇降してウエハWを受け取り、支持台5上に載置する。
(Wafer loading process)
First, the gate valve G <b> 1 is opened, the wafer W is loaded into the
続いて、基板搬入搬出口10をゲートバルブG1によって閉じた後、処理室201内をガス排気管22から排気装置(図示せず)よって真空引きし、処理室201内の圧力を減圧する。そして、支持台5を回転機構6によって回転させる。
Subsequently, after the substrate loading / unloading
(予熱工程)
次に、排気を継続しながら支持台5を回転機構6によって回転させつつ、マイクロ波を処理室201内に供給する。マイクロ波源(図示しない)が駆動してマイクロ波を生成する。マイクロ波の周波数可変範囲は、例えば6250±800MHzである。そして、マイクロ波源(図示せず)で生成されたマイクロ波が導波管4を介して処理室201内へ供給される。
(Preheating process)
Next, the microwave is supplied into the
導波管4から供給されるマイクロ波は、導波管4の開口から処理室201内へ流入する。ここで、導波管4が処理室201内の横長方向に設けられているので、導波管4の開口から流入したマイクロ波は、処理室21内のゲートバルブG1方向、上面方向及び下面方向へ伝播していく。
The microwave supplied from the
処理室201の内壁面に到達したマイクロ波は、処理室201の内壁面で反射し拡散する。ここで、ゲートバルブG1が構成する内壁面9からウエハWの処理面に対向する内壁面7に亘って凹凸部分が無い。これにより、マイクロ波がウエハWの外縁部を直撃することなく処理室201内で均一に反射拡散する。その結果、マイクロ波がウエハWの面内に亘りに均一に照射される。そして、マイクロ波がウエハWに照射されると、ウエハWの例えばシリコン中の不純物やウエハWの処理面に形成されている絶縁膜中の電気双極子等が電波(電界)の力を受けて変位・分極し、マイクロ波の周波数に応じて激しく振動する。このとき、不純物や絶縁膜中の電気双極子間で摩擦熱が発生しウエハW全体が発熱昇温する。なお、このとき、マイクロ波源は、電界強度測定器からの算出値に基づき、周波数を調整制御されて所定周波数のマイクロ波を生成している。また、このとき、回転機構6によりウエハWを回転させているので、ウエハWに対してよりマイクロ波が均一に照射される。これにより、ウエハWの面内温度分布の均一性を向上させることができる。所定時間経過後、ウエハWが例えば200℃くらいに加熱されたら、次の成膜工程に移行する。
The microwave that reaches the inner wall surface of the
(成膜工程)
続いて、排気を継続しながら支持台5を回転機構6によって回転させつつ、マイクロ波による加熱を継続しながら、例えばALD(Atomic Layer Deposition)法等により、ウエハWの処理面上にシリコン酸化膜等の薄膜を成膜する成膜工程を実施する。処理室201内に処理ガスとしてシラン含有ガスを供給し、ウエハWの処理
面にシラン含有膜を形成する。続いて、処理室201内に処理ガスとして酸素含有ガス及び水素含有ガスを供給してシラン含有膜を酸化還元して改質する。これを1サイクルとして複数回繰り返し、シリコン酸化膜を成膜する。このとき、マイクロ波により加熱しつつ、回転機構6によりウエハWを回転させることで、ウエハWに対してよりマイクロ波が均一に照射される。これにより、ウエハWの面内温度分布の均一性をより向上させることができる。さらに、ウエハWの面内膜厚分布の均一性を向上させることができる。所定時間経過後、成膜工程が終了したら、処理ガスの供給を停止する。そして、マイクロ波源の駆動を停止してマイクロ波の供給を停止する。また、回転機構6の回転を停止し、支持台5の回転を停止させる。
(Film formation process)
Subsequently, the silicon oxide film is formed on the processing surface of the wafer W by, for example, an ALD (Atomic Layer Deposition) method while continuing the heating by the microwave while the
(ウエハの搬出工程)
ゲートバルブG1を開き、支持台5上の処理後のウエハWを基板搬入搬出口10から搬出する。そして、ゲートバルブG1を閉じる。
(Wafer unloading process)
The gate valve G1 is opened, and the processed wafer W on the support table 5 is unloaded from the substrate loading / unloading
このように本実施形態では、供給されるマイクロ波を処理室201内で均一に反射拡散することができるので、マイクロ波がウエハWの面内に亘りに均一に照射され、ウエハWの面内温度分布の均一性を向上させることができる。
As described above, in the present embodiment, since the supplied microwave can be reflected and diffused uniformly in the
(5)本実施形態に係る効果
本実施形態によれば以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
(5) Effects according to the present embodiment According to the present embodiment, the following one or more effects are achieved.
(a)本実施形態によれば、支持台5上に支持されたウエハWの処理面に対向する内壁面7と、ゲートバルブG1が構成する内壁面9と、を結ぶ内壁面8がウエハWの処理面に対して斜めに構成されている。言い換えれば、支持台5上に支持されたウエハWの処理面に対向する内壁面7と、ゲートバルブG1が構成する内壁面9と、が連続的に接続されている。すなわち、ゲートバルブG1が構成する内壁面9からウエハWの処理面に対向する内壁面7に亘って凹凸部分が無い。これにより、マイクロ波がウエハWの外縁部を直撃することなく、処理室201内で均一に反射拡散することが可能となっている。その結果、マイクロ波がウエハWの面内に亘りに均一に照射できて、ウエハWの面内温度分布の均一性を向上させることができる。
(A) According to the present embodiment, the inner wall surface 8 connecting the
(b)本実施形態によれば、ゲートバルブG1の弁体が略四角柱状に構成されている。これにより、ゲートバルブG1は、製造が容易な汎用品で構成することができる。従って、製造コストを低減せることができる。 (B) According to this embodiment, the valve body of the gate valve G1 is formed in a substantially quadrangular prism shape. Thereby, the gate valve G1 can be comprised by the general purpose goods with easy manufacture. Therefore, the manufacturing cost can be reduced.
(c)本実施形態によれば、処理室201において、上部容器11と下部容器13とが上下対称に構成されている。すなわち、上部容器11は、上面が閉塞され、下面が開口されている略四角錐台状に構成されている。下部容器13は、上面が開口され、下面が閉塞されている略四角錐台状に構成されている。このように、上下対称な上部容器11、下部容器13を使用することで、製造コストを低減させることができる。
(C) According to this embodiment, in the
(d)本実施形態によれば、処理室201の縦断面が多角形形状、例えば八角形形状に構成されている。また、上部容器11、下部容器13の側面4面が斜面に構成されている。具体的には、処理室201は、上部容器11と、中央部容器12と、下部容器13との少なくとも三層構造に構成されている。上部容器11は、ウエハWの処理面に対向する内壁面7を上面として略四角錐台状に構成されている。下部容器13は、上部容器11にウエハWを挟んで対向する略四角錐台状に構成されている。このため、導波管4の開口から処理室201内に流入したマイクロ波が処理室201の内壁面に到達して反射する際、上部容器11、下部容器13の側面4面の斜面により、ウエハWの処理面に向って反射拡散するので、ウエハWの面内に亘り均一にマイクロ波が照射されるようになっている。その結
果、処理室201内におけるマイクロ波の反射効率が高まり、ウエハWに対してよりマイクロ波が均一に照射される。その結果、マイクロ波出力が従来と同じ出力値であってもより加熱効率が増大することにより、省エネルギーを実現することができる。
(D) According to the present embodiment, the vertical cross section of the
(e)本実施形態によれば、処理室201の内壁面がマイクロ波を反射する導電性材料例えば銅、アルミニウム、ステンレス、白金、銀等の金属により構成されている。これにより、処理室201内は、導波管4から供給されるマイクロ波を電磁的に閉じる構造となっている。さらに処理室201の内壁面には、イリダイト(iridite)コーティング処理により、クロム酸膜がコーティングされている。このため、処理室201内におけるマイクロ波の反射効率が高まり、ウエハWに対してよりマイクロ波が均一に照射される。これにより、マイクロ波出力が従来と同じ出力値であっても加熱効率が増大することにより、省エネルギーを実現することができる。
(E) According to the present embodiment, the inner wall surface of the
(f)本実施形態によれば、支持台5を回転させる回転機構6を有している。このため、予熱工程時において、マイクロ波を供給してウエハWを加熱する際、回転機構6によりウエハWを回転させている。これにより、ウエハWに対してよりマイクロ波が均一に照射され、ウエハWの面内温度分布の均一性をより向上させることができる。さらに、成膜等の工程時において、マイクロ波により加熱しつつ、回転機構6によりウエハWを回転させている。これにより、ウエハWの面内膜厚分布の均一性を向上させることができる。
(F) According to the present embodiment, the
(従来の処理炉)
なお、参考までに、従来のゲートバルブを用いた場合の処理炉について説明する。図7は、従来の処理炉を上面から見た上面透視図である。図8は、従来の処理炉を真空搬送室VR1側から見た前面透視図である。図9は、従来の処理炉の縦断面図である。図10は、図9の処理炉のA−A線断面図である。
(Conventional processing furnace)
For reference, a processing furnace using a conventional gate valve will be described. FIG. 7 is a top perspective view of a conventional processing furnace as viewed from above. FIG. 8 is a front perspective view of a conventional processing furnace as viewed from the vacuum transfer chamber VR1 side. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a conventional processing furnace. 10 is a cross-sectional view taken along line AA of the processing furnace of FIG.
図9に示すように、従来の処理室501では、基板搬入搬出口510を構成している開口壁に凹凸部分511が形成されている。従来の処理室501では、開口壁の凹凸部分511から反射されるマイクロ波が、ウエハWの外縁部を直撃することなく処理室501の内壁面を何回か反射することにより、処理室501の内壁面で反射拡散してウエハWに均一に照射され、ウエハWを均一に加熱していた。しかしながら、従来の処理室501では、ウエハWが例えば直径300mm以上に大型化すると、ウエハWと凹凸部分511とが近くなる。そして、凹凸部分511から反射されるマイクロ波が、ウエハWの外縁部を直撃し、ウエハWの面内に亘り均一に照射されなくなる。このため、開口壁に形成された凹凸部分511による処理室501内の電磁波斑が吸収できず、ウエハWの面内温度斑が生じる。その結果、ウエハWの面内温度分布の均一性が低化してしまうことがあった。
As shown in FIG. 9, in the
これに対して、本実施形態では、ゲートバルブG1が構成する内壁面9からウエハWの処理面に対向する内壁面7に亘って凹凸部分が無い。これにより、ウエハWが大型化しても、マイクロ波がウエハWの外縁部を直撃することなく処理室201内で均一に反射拡散する。その結果、マイクロ波がウエハWの面内に亘りに均一に照射することができる。
In contrast, in the present embodiment, there is no uneven portion extending from the
また、従来の処理室501では、導波管504から供給されるマイクロ波を電磁的に閉じる構造として横断面が略八角柱形状に構成されている。また、従来のゲートバルブG503は、基板搬入搬出口510を閉じた際には処理室501の内壁面の一部を構成している。すなわち、ゲートバルブG503は、マイクロ波の反射効率を増大させるため、処理室501の略八角柱形状に沿って特殊形状に構成されている。このため、従来のゲートバルブG503は特注品となるので、製造コストが増大する。また、特注品であるので、製造に時間がかかり、パーツマネージメント(入庫・出庫・在庫管理)が困難となる。
Further, the
これに対して、本実施形態では、ゲートバルブG1の弁体が略四角柱状に構成されている。すなわち、製造が容易な汎用品を使用することができる。従って、製造コストを低減させることができると共に、パーツマネージメント(入庫・出庫・在庫管理)を容易にさせることができる。 On the other hand, in this embodiment, the valve body of the gate valve G1 is formed in a substantially quadrangular prism shape. That is, a general-purpose product that is easy to manufacture can be used. Therefore, the manufacturing cost can be reduced and parts management (incoming / outgoing / inventory management) can be facilitated.
<本発明の他の実施形態>
なお、上述の実施形態においては、予熱工程を行った後、ALD法によりシリコン含有膜を形成した後、シリコン含有膜を酸化還元して改質し、シリコン酸化膜を成膜する成膜工程を行う基板処理工程を実施したが、本発明はこれに限定されない。予熱工程を行った後、金属を含む膜等の薄膜形成処理、ウエハW表面の酸化或いは窒化処理、エッチング処理等の所定の処理を行う工程にも適用可能である。また、例えば現像(レジストパターン形成)後のレジスト(塗布膜)をポストベークする工程にも適用可能である。この場合、マイクロ波加熱により、ウエハW及び処理面に形成されたレジスト(塗布膜)を100〜150℃で加熱処理することでレジスト(塗布膜)の化学反応を選択的に促進させることができる。
<Other Embodiments of the Present Invention>
In the above-described embodiment, after the preheating step, the silicon-containing film is formed by the ALD method, and then the silicon-containing film is oxidized and reduced to be modified to form the silicon oxide film. Although the substrate processing process to be performed was implemented, this invention is not limited to this. After the preheating step, the present invention can also be applied to a step of performing a predetermined process such as a thin film forming process such as a film containing metal, an oxidation or nitridation process on the surface of the wafer W, an etching process. For example, the present invention can be applied to a step of post-baking a resist (coating film) after development (resist pattern formation). In this case, the chemical reaction of the resist (coating film) can be selectively promoted by heating the wafer W and the resist (coating film) formed on the processing surface at 100 to 150 ° C. by microwave heating. .
また、本実施形態では、ウエハWを1枚毎に処理する枚葉処理に適用しているが、本発明はこれに限定されず、バッチ処理にも適用可能である。この場合、供給されるマイクロ波が、処理室201内で均一に反射拡散することができるので、マイクロ波が複数のウエハWの面内に亘りに均一に照射されることにより、ウエハWの面内温度分布の均一性を向上させることができると共に、ウエハ間温度分布の均一性をも向上させることができる。
In this embodiment, the present invention is applied to the single wafer processing for processing the wafers W one by one. However, the present invention is not limited to this and can be applied to batch processing. In this case, since the supplied microwave can be uniformly reflected and diffused in the
また、本実施形態では、ウエハWにマイクロ波を供給し、ウエハWを加熱したが、それに限らず、供給されたガスにマイクロ波を照射し、ガスを加熱してもよい。この場合、加熱されたガスにより、間接的にウエハWを加熱することができる。 In the present embodiment, the microwave is supplied to the wafer W and the wafer W is heated. However, the present invention is not limited to this, and the supplied gas may be irradiated with the microwave to heat the gas. In this case, the wafer W can be indirectly heated by the heated gas.
なお、処理される基板としては、ウエハ基板の他に石英ガラス基板、結晶化ガラス基板等であってもよい。 The substrate to be processed may be a quartz glass substrate, a crystallized glass substrate or the like in addition to the wafer substrate.
また、本発明は、本実施形態にかかる半導体製造装置等のウエハ基板を処理する基板処理装置に限らず、プリント配線基板、液晶パネル、磁気ディスクやコンパクトディスク等の基板を処理する基板処理装置にも好適に適用できる。 Further, the present invention is not limited to a substrate processing apparatus that processes a wafer substrate such as a semiconductor manufacturing apparatus according to the present embodiment, but is also a substrate processing apparatus that processes a substrate such as a printed wiring board, a liquid crystal panel, a magnetic disk, or a compact disk. Can also be suitably applied.
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施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変更可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can change variously in the range which does not deviate from the summary.
<本発明の好ましい態様>
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
<Preferred embodiment of the present invention>
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be additionally described.
本発明の一態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内で前記基板を支持する基板支持部と、
前記処理室の壁面に開口する基板搬入搬出口を開閉すると共に、前記基板搬入搬出口を閉じた際には前記処理室の内壁面の一部を構成する開閉部と、
マイクロ波を前記処理室内に供給するマイクロ波供給部と、
を備え、
前記処理室の内壁面のうち、前記基板支持部上に支持された前記基板の処理面に対向する面と、前記開閉部が構成する面と、を結ぶ面が、前記基板の前記処理面に対して斜めに構成された
基板処理装置が提供される。
According to one aspect of the invention,
A processing chamber for processing the substrate;
A substrate support for supporting the substrate in the processing chamber;
Opening and closing the substrate loading / unloading opening that opens to the wall surface of the processing chamber, and when the substrate loading / unloading port is closed, an opening / closing portion that constitutes a part of the inner wall surface of the processing chamber;
A microwave supply unit for supplying microwaves into the processing chamber;
With
Of the inner wall surface of the processing chamber, a surface connecting the surface facing the processing surface of the substrate supported on the substrate support portion and the surface formed by the opening / closing portion is the processing surface of the substrate. There is provided a substrate processing apparatus configured obliquely with respect to the substrate processing apparatus.
本発明の他の態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内で前記基板を支持する基板支持部と、
前記処理室の壁面に開口する基板搬入搬出口を開閉すると共に、前記基板搬入搬出口を閉じた際には前記処理室の内壁面の一部を構成する開閉部と、
マイクロ波を前記処理室内に供給するマイクロ波供給部と、
を備え、
前記処理室の内壁面のうち、前記基板支持部上に支持された前記基板の処理面に対向する面と、前記開閉部が構成する面と、が連続的に接続されている。
According to another aspect of the invention,
A processing chamber for processing the substrate;
A substrate support for supporting the substrate in the processing chamber;
Opening and closing the substrate loading / unloading opening that opens to the wall surface of the processing chamber, and when the substrate loading / unloading port is closed, an opening / closing portion that constitutes a part of the inner wall surface of the processing chamber;
A microwave supply unit for supplying microwaves into the processing chamber;
With
Of the inner wall surface of the processing chamber, a surface facing the processing surface of the substrate supported on the substrate support portion and a surface constituting the opening / closing portion are continuously connected.
好ましくは、前記処理室の縦断面が多角形形状に構成されている。 Preferably, the longitudinal cross section of the processing chamber is formed in a polygonal shape.
より好ましくは、前記処理室は、上部容器と中央部容器と下部容器との少なくとも三層構造に構成されている。 More preferably, the processing chamber has a three-layer structure of an upper container, a central container, and a lower container.
より好ましくは、前記上部容器は、上面が閉塞され、下面が開口されている略四角錐台状に構成され、
前記中央部容器は、上面及び下面が開口されている四角柱状に構成され、
前記下部容器は、上面が開口され、下面が閉塞されている略四角錐台状に構成されている。
More preferably, the upper container is configured in a substantially square frustum shape in which the upper surface is closed and the lower surface is opened,
The central container is configured in a quadrangular prism shape whose upper and lower surfaces are opened,
The lower container has a substantially quadrangular pyramid shape with an upper surface opened and a lower surface closed.
より好ましくは、前記上部容器は、前記基板の処理面に対向する面を上面として略四角錐台状に構成され、
前記中央部容器は、前記開閉部が構成する面と、前記開閉部が構成する面に前記基板を挟んで対向する面と、前記開閉部が構成する面に対して水平方向に隣接する左右の面とで構成され、
前記下部容器は、前記上部容器に前記基板を挟んで対向する略四角錐台状に構成されている。
More preferably, the upper container is configured in a substantially quadrangular pyramid shape with the surface facing the processing surface of the substrate as an upper surface,
The central container includes a surface formed by the opening / closing unit, a surface opposed to the surface formed by the opening / closing unit with the substrate interposed therebetween, and left and right adjacent to the surface formed by the opening / closing unit in the horizontal direction. And consists of
The lower container is configured in a substantially square frustum shape facing the upper container with the substrate interposed therebetween.
より好ましくは、前記開閉部は、四角柱状に構成されている。 More preferably, the opening / closing part is configured in a quadrangular prism shape.
より好ましくは、前記上部容器と前記下部容器とは、上下対称に構成されている。 More preferably, the upper container and the lower container are configured to be vertically symmetrical.
さらに好ましくは、前記基板支持部を回転させる回転機構を有する。 More preferably, it has a rotation mechanism for rotating the substrate support part.
より好ましくは、前記処理室の内壁面は、電磁波を反射する導電性材料により構成されている。 More preferably, the inner wall surface of the processing chamber is made of a conductive material that reflects electromagnetic waves.
より好ましくは、前記処理室の内壁面には、クロム酸膜が構成されている。 More preferably, a chromic acid film is formed on the inner wall surface of the processing chamber.
より好ましくは、前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、前記処理室内のガス雰囲気を排気するガス排気部と、を備える。 More preferably, a gas supply unit that supplies a processing gas into the processing chamber and a gas exhaust unit that exhausts a gas atmosphere in the processing chamber are provided.
より好ましくは、前記斜めに構成された面は、前記基板支持部に支持された前記基板の処理面に対して90度未満の角度で傾斜されている。 More preferably, the inclined surface is inclined at an angle of less than 90 degrees with respect to the processing surface of the substrate supported by the substrate support portion.
より好ましくは、前記斜めに構成された面は、前記基板支持部に支持された前記基板の処理面に対して45度未満の角度で傾斜されている。 More preferably, the inclined surface is inclined at an angle of less than 45 degrees with respect to the processing surface of the substrate supported by the substrate support portion.
より好ましくは、前記マイクロ波の周波数の可変範囲は、6250±800MHzである。 More preferably, the variable range of the frequency of the microwave is 6250 ± 800 MHz.
より好ましくは、前記マイクロ波供給部は、前記基板を挟んで前記開閉部に対向するように設けられている。 More preferably, the microwave supply unit is provided to face the opening / closing unit with the substrate interposed therebetween.
4 導波管(マイクロ波供給部)
5 支持台(基板支持部)
6 回転機構
7〜9 内壁面
10 搬入搬出口
201 処理室
W ウエハ(基板)
G1 ゲートバルブ(開閉部)
4 Waveguide (microwave supply part)
5 Support stand (board support part)
6 Rotating mechanism 7-9
G1 Gate valve (opening / closing part)
Claims (1)
前記処理室内で前記基板を支持する基板支持部と、
前記処理室の壁面に開口する基板搬入搬出口を開閉すると共に、前記基板搬入搬出口を閉じた際には前記処理室の内壁面の一部を構成する開閉部と、
前記処理室内にマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、
を備え、
前記処理室の内壁面のうち、前記基板支持部上に支持された前記基板の処理面に対向する面と、前記開閉部が構成する面と、を結ぶ面が、前記基板の前記処理面に対して斜めに構成された
ことを特徴とする基板処理装置。 A processing chamber for processing the substrate;
A substrate support for supporting the substrate in the processing chamber;
Opening and closing the substrate loading / unloading opening that opens to the wall surface of the processing chamber, and when the substrate loading / unloading port is closed, an opening / closing portion that constitutes a part of the inner wall surface of the processing chamber;
A microwave supply unit for supplying microwaves into the processing chamber;
With
Of the inner wall surface of the processing chamber, a surface connecting the surface facing the processing surface of the substrate supported on the substrate support portion and the surface formed by the opening / closing portion is the processing surface of the substrate. A substrate processing apparatus, characterized in that the substrate processing apparatus is configured obliquely.
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