JP2012054399A

JP2012054399A - Semiconductor manufacturing apparatus and method for manufacturing semiconductor

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Publication number: JP2012054399A
Application number: JP2010195747A
Authority: JP
Inventors: Masanori Nakayama; 雅則中山
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2012-03-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor manufacturing apparatus capable of suppressing curvature of a substrate when the substrate is removed from a substrate mounting part after processing on the substrate.SOLUTION: The semiconductor manufacturing apparatus comprises: a processing chamber in which a processing gas is supplied and which processes the substrate; a substrate mounting part in which a heater is incorporated and the substrate is mounted and heated by the heater; a substrate supporting part which has a first position for carrying out the substrate, a second position for processing the substrate and a third position midway between the first and the second positions as relative position relations between the substrate mounting part and the substrate supporting part, and supports the substrate at the first position or the third position; and a control part which positions the substrate supporting part at the second position at the time of the processing on the substrate, holds the substrate supporting part at the third position for a prescribed time after the processing on the substrate, and controls the substrate supporting part to position at the first position to carry the substrate out.

Description

本発明は、拡散・ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理装置等の半導体製造装置に係り、特に、半導体（以下、ウェハという。）等の基板を処理する処理室内において、基板載置部（サセプタ）から基板を離脱する際に、基板の変形を防止するようにした半導体製造装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus such as a diffusion / CVD (Chemical Vapor Deposition) processing apparatus, and more particularly from a substrate mounting portion (susceptor) in a processing chamber for processing a substrate such as a semiconductor (hereinafter referred to as a wafer). The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus that prevents deformation of a substrate when the substrate is detached.

例えば、特許文献１に開示されている枚葉式のＣＶＤ処理装置では、反応室内にウェハを載置するための基板載置部を備え、該基板載置部内にヒータユニットを備えており、基板載置部の載置面にウェハを載置し、その状態で、反応室内に反応ガスを流して、ヒータユニットによりウェハを加熱することにより、ウェハに成膜を施すようになっている。 For example, a single wafer type CVD processing apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a substrate mounting unit for mounting a wafer in a reaction chamber, and a heater unit in the substrate mounting unit. A wafer is placed on the placement surface of the placement section, and in this state, a reaction gas is flowed into the reaction chamber, and the wafer is heated by a heater unit, thereby forming a film on the wafer.

近年の生産性向上の要求により、処理レシピの実行時間を短縮するため、例えば基板の搬送等においても搬送動作の速度を速くするよう求められており、基板搬送装置の動作は高速化している。また、デバイスの微細化により、基板処理後において基板の反りを小さくすることが、益々求められている。しかし、従来の枚葉式処理装置において、基板処理後に、高速搬送装置により基板載置部から高速で基板を離脱させると、基板が基板載置部から離れるときに生じる基板の急激な温度低下に起因して、基板に成膜された膜種やパターン形状によっては、基板が反るなどの変形が発生する場合がある。 In order to shorten the execution time of a processing recipe due to a recent demand for productivity improvement, for example, it is required to increase the speed of the transport operation even in the transport of the substrate, and the operation of the substrate transport apparatus is speeding up. In addition, there is an increasing demand to reduce the warpage of a substrate after substrate processing due to miniaturization of devices. However, in a conventional single wafer processing apparatus, after a substrate is processed, if the substrate is detached from the substrate platform at a high speed by the high-speed transport device, the temperature of the substrate suddenly drops when the substrate leaves the substrate platform. As a result, depending on the type of film formed on the substrate and the pattern shape, deformation such as warping of the substrate may occur.

図４に、従来の枚葉式プラズマ処理装置における、成膜後の基板離脱の様子を示す。また、図５に、従来の枚葉式処理装置における、成膜後のプロセス例を示す。図４において、２００は基板（ウェハ）、２１７は基板載置部（サセプタ）、２６６はウェハ２００を突き上げるウェハ突上げピンである。ウェハ突上げピン２６６は、基板搬送装置の一部を構成する。
図４（ａ）は、ウェハ２００を成膜処理中の成膜位置の状態を示し、ウェハ２００とサセプタ２１７は接触している。図４（ａ）の成膜処理中の状態において、例えば、図５の成膜ステップに示すように、処理時間は３０秒から５分の間の所定の時間、例えば３分であり、処理時の圧力は１５０Ｐａ、処理ガス流量は、Ｏ_２（酸素）ガスを１．００ｓｌｍ（standard liter／min）、ＲＦパワー（高周波電力）ＯＮとしている。
図４（ｂ）は、成膜処理終了後、ウェハ２００を処理室外へ搬送するための搬送位置に移動させた状態を示す。図４（ｂ）においては、ウェハ突上げピン２６６により、ウェハ２００をサセプタ２１７から突き上げて離脱させており、ウェハ２００とサセプタ２１７の間隔は、１０〜１５ｍｍ離れている。
図４（ａ）の状態から、図４（ｂ）の状態に遷移するのに、例えば、図５のサセプタ移動ステップに示すように、１５秒要し、その間、ガス供給は全て停止し、排気を全開（ＦｕｌｌＯｐｅｎ）にして真空引きする。このとき、ＲＦパワーＯＦＦとしている。その後、ウェハ２００を処理室外へ搬送するため、図４（ｂ）の状態で、例えば、図５の搬送調圧ステップに示すように、１５秒間、ＲＦパワーＯＦＦのまま、Ｎ_２（窒素）ガスを１．０ｓｌｍ供給して、圧力を１００Ｐａとしている。 FIG. 4 shows how the substrate is detached after film formation in a conventional single wafer plasma processing apparatus. FIG. 5 shows a process example after film formation in a conventional single wafer processing apparatus. In FIG. 4, reference numeral 200 denotes a substrate (wafer), 217 denotes a substrate mounting portion (susceptor), and 266 denotes wafer push-up pins that push up the wafer 200. Wafer push-up pins 266 constitute a part of the substrate transfer apparatus.
FIG. 4A shows a state of a film forming position during the film forming process of the wafer 200, and the wafer 200 and the susceptor 217 are in contact with each other. In the state during the film forming process of FIG. 4A, for example, as shown in the film forming step of FIG. 5, the processing time is a predetermined time between 30 seconds and 5 minutes, for example, 3 minutes. The pressure is 150 Pa, the processing gas flow rate is O ₂ (oxygen) gas at 1.00 slm (standard liter / min), and RF power (high frequency power) is ON.
FIG. 4B shows a state where the wafer 200 is moved to a transfer position for transferring the wafer 200 to the outside of the processing chamber after the film formation process is completed. In FIG. 4B, the wafer 200 is pushed up and separated from the susceptor 217 by the wafer push-up pins 266, and the distance between the wafer 200 and the susceptor 217 is 10 to 15 mm apart.
It takes 15 seconds to transition from the state of FIG. 4A to the state of FIG. 4B, for example, as shown in the susceptor moving step of FIG. Is fully open (Full Open) and evacuated. At this time, RF power is OFF. Thereafter, in order to transfer the wafer 200 to process the outdoor, in the state of FIG. 4 (b), for example, as shown in the conveying pressure regulating step of FIG. 5, 15 seconds, while the RF power OFF, _{N 2} (nitrogen) gas Is supplied at 1.0 slm and the pressure is 100 Pa.

このように、従来技術においては、図４（ａ）の成膜位置の状態から、図４（ｂ）の搬送位置状態に移る途中において、ウェハ突上げピン２６６の突き上げ速度が、一旦ゼロになる（突き上げ停止）ことも、あるいは一旦突き上げ速度が下降し再び上昇することもなく、単調に上昇し下降する。したがって、従来技術においては、ウェハ２００とサセプタ２１７の間隔が急激に離れるため、ウェハ２００に対するサセプタ２１７からの熱供給がなくなり、ウェハ２００の裏面（サセプタ側の面）から、急速に熱２２が放出される。また、サセプタ２１７からの熱供給がなくなるため、ウェハ２００の熱分布はガスの流れなどに影響され、偏った熱分布となるように温度変化が生じる。そのため、ウェハ２００に熱ストレスがかかり、図４（ｃ）に示すようにウェハ２００が変形する。 As described above, in the prior art, the thrusting speed of the wafer thrusting pin 266 once becomes zero during the transition from the film deposition position state of FIG. 4A to the transfer position state of FIG. 4B. (Push-up stop), or the push-up speed once decreases and does not rise again, but rises monotonously and falls. Therefore, in the prior art, since the distance between the wafer 200 and the susceptor 217 is abruptly separated, the heat supply from the susceptor 217 to the wafer 200 is lost, and the heat 22 is rapidly released from the back surface (surface on the susceptor side) of the wafer 200. Is done. Further, since the heat supply from the susceptor 217 is eliminated, the heat distribution of the wafer 200 is affected by the gas flow and the like, and the temperature changes so as to have an uneven heat distribution. Therefore, thermal stress is applied to the wafer 200, and the wafer 200 is deformed as shown in FIG.

特開２００１−１２７１４２号公報JP 2001-127142 A

以上説明したように、基板が基板載置部から離れた後に起こる基板の変形は、基板裏面の急激な温度変化が主な原因と考えられる。直前まで基板載置部と接触して、基板載置部から直接熱を受けていた基板裏面が基板載置部から離れ、基板裏面と基板載置部の間に低温のガスが入り込むことにより、基板表面と比較して、基板裏面の温度は急速に低下しているものと考えられる。
本発明の目的は、上述した課題を解決し、基板処理後に基板載置部から基板を離脱させる際に、基板の反りを抑制することのできる半導体製造装置を提供することにある。 As described above, it is considered that the deformation of the substrate that occurs after the substrate is separated from the substrate mounting portion is mainly caused by a rapid temperature change on the back surface of the substrate. By contacting the substrate platform until just before, the back surface of the substrate receiving heat directly from the substrate platform is separated from the substrate platform, and low temperature gas enters between the substrate back surface and the substrate platform, It is considered that the temperature on the back surface of the substrate is rapidly decreasing as compared with the front surface of the substrate.
The objective of this invention is providing the semiconductor manufacturing apparatus which can suppress the curvature of a board | substrate when solving a subject mentioned above and releasing a board | substrate from a board | substrate mounting part after a board | substrate process.

本発明では、基板処理後に基板載置部から基板を離脱させる際に、基板搬送位置まで基板を移動させる途中において、基板載置部から基板を離脱させる速度を、一旦低下させたのち上昇させるものである。本発明の代表的な構成は、次のとおりである。
処理ガスが供給され、基板を処理する処理室と、
処理室内へ処理ガスを供給するガス供給部と、
処理室内からガスを排気するガス排気部と、
ヒータを内蔵し、基板を載置して前記ヒータにより加熱する基板載置部と、
該基板載置部に対する相対的な位置関係として、基板搬出時の第１の位置と、基板処理時の第２の位置と、前記第１の位置と前記第２の位置の中間位置である第３の位置とを有し、前記第１ないし第３の位置で基板を支持する基板支持部と、
基板処理時は前記基板支持部を前記第２の位置とし、基板処理終了後、前記基板支持部を前記第３の位置に所定時間保持し、その後、基板を搬出するため前記基板支持部を前記第１の位置とするよう制御する制御部とを有する半導体製造装置。 In the present invention, when the substrate is removed from the substrate platform after the substrate processing, the rate at which the substrate is detached from the substrate platform is temporarily increased during the movement of the substrate to the substrate transfer position and then increased. It is. A typical configuration of the present invention is as follows.
A processing chamber for supplying a processing gas and processing the substrate;
A gas supply unit for supplying a processing gas into the processing chamber;
A gas exhaust unit for exhausting gas from the processing chamber;
A substrate mounting portion that has a built-in heater, mounts the substrate, and heats the heater;
As a relative positional relationship with respect to the substrate mounting portion, a first position at the time of carrying out the substrate, a second position at the time of substrate processing, and an intermediate position between the first position and the second position. 3 and a substrate support portion for supporting the substrate at the first to third positions;
At the time of substrate processing, the substrate support portion is set to the second position, and after the substrate processing is finished, the substrate support portion is held at the third position for a predetermined time, and then the substrate support portion is A semiconductor manufacturing apparatus having a control unit that controls the first position.

このように半導体製造装置を構成すると、基板処理後に基板載置部から基板を離脱させる際に、基板の反りを抑制することができる。 If the semiconductor manufacturing apparatus is configured as described above, it is possible to suppress warping of the substrate when the substrate is detached from the substrate mounting portion after the substrate processing.

本発明の実施例に係る枚葉式処理装置の垂直断面図である。1 is a vertical sectional view of a single wafer processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る枚葉式処理装置における、成膜後の基板離脱の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the board | substrate detachment | leave after film-forming in the single wafer processing apparatus which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る枚葉式処理装置における、成膜後のプロセスを示す図である。It is a figure which shows the process after film-forming in the single wafer processing apparatus which concerns on the Example of this invention. 従来の枚葉式処理装置における、成膜後の基板離脱の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the board | substrate separation after film-forming in the conventional single wafer processing apparatus. 従来の枚葉式処理装置における、成膜後のプロセス例を示す図である。It is a figure which shows the example of a process after film-forming in the conventional single wafer processing apparatus.

以下、本発明の実施形態を説明する。
本実施例のプラズマ処理炉は、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）を用いてウェハ等の基板をプラズマ処理する基板処理炉（以下、ＭＭＴ装置と称する）である。この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、または基板表面に薄膜を形成する、または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。 Embodiments of the present invention will be described below.
The plasma processing furnace of this embodiment is a substrate processing furnace (hereinafter referred to as an MMT 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. Called). In this 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 magnetron discharge. Since the electrons emitted from the discharge electrode continue to circulate while continuing the cycloid motion while drifting, the lifetime becomes longer and the ionization rate is increased, so that high-density plasma can be generated. In this way, the substrate can be subjected to various plasma treatments such as diffusion treatment such as oxidation or nitridation by exciting and decomposing the reaction gas, or forming a thin film on the substrate surface, or etching the substrate surface.

図１に、このようなＭＭＴ装置の概略構成図を示す。図１は、本発明の実施例に係る枚葉式処理装置であるＭＭＴ装置の垂直断面図である。ＭＭＴ装置は、処理容器２０３を有し、この処理容器２０３は、第１の容器であるドーム型の上側容器２１０と第２の容器である碗型の下側容器２１１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又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載置部（基板保持手段）であるサセプタ２１７を窒化アルミニウムや、セラミックス又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。 FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of such an MMT apparatus. FIG. 1 is a vertical sectional view of an MMT apparatus which is a single wafer processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The MMT apparatus has a processing container 203, which is formed by a dome-shaped upper container 210 as a first container and a bowl-shaped lower container 211 as a second container. Is covered on the lower container 211. The upper container 210 is made of a non-metallic material such as aluminum oxide or quartz, and the lower container 211 is made of aluminum. Further, by forming the susceptor 217 which is a heater-integrated substrate mounting portion (substrate holding means) described later with a non-metallic material such as aluminum nitride, ceramics, or quartz, metal contamination taken into the film during processing. Is reduced.

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 shower head 236 is provided in the upper part of the processing chamber 201, and includes a cap-shaped lid 233, a gas inlet 234, a buffer chamber 237, an opening 238, a shielding plate 240, and a gas outlet 239. Yes. The buffer chamber 237 is provided as a dispersion space for dispersing the gas introduced from the gas introduction port 234.

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を介して図中省略の反応ガス２３０のガスボンベに繋がっている。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の底方向へ基板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。ガス供給管２３２、バルブ２４３ａ、マスフローコントローラ２４１等からガス供給部が構成され、ガス排気管２３１、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６等からガス排気部が構成される。 A gas supply pipe 232 for supplying gas is connected to the gas inlet 234. The gas supply pipe 232 is connected via a valve 243a as an on-off valve and a mass flow controller 241 as a flow rate controller (flow rate control means). It is connected to the gas cylinder of the reaction gas 230 not shown in the figure. A reaction gas 230 is supplied from the shower head 236 to the processing chamber 201, and a gas is exhausted to the side wall of the lower container 211 so that the gas after the substrate processing flows from the periphery of the susceptor 217 toward the bottom of the processing chamber 201. An exhaust port 235 is provided. A gas exhaust pipe 231 for exhausting gas is connected to the gas exhaust port 235. The gas exhaust pipe 231 is connected to a vacuum pump 246 which is an exhaust device via an APC 242 which is a pressure regulator and a valve 243b which is an on-off valve. It is connected. A gas supply unit is configured by the gas supply pipe 232, the valve 243a, the mass flow controller 241, and the like, and a gas exhaust unit is configured by the gas exhaust pipe 231, the APC 242, the valve 243b, the vacuum pump 246, and the like.

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１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ＲＦパワー（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 reaction gas 230, a cylindrical electrode 215 that is a first electrode formed in a cylindrical shape, for example, a cylindrical shape, is provided. The cylindrical electrode 215 is installed on the outer periphery of the processing vessel 203 (upper vessel 210) and surrounds the plasma generation region 224 in the processing chamber 201. A high frequency power source 273 that applies RF power (high frequency power) is connected to the cylindrical electrode 215 via a matching unit 272 that performs impedance matching.

また、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。従って、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。 Moreover, the cylindrical magnet 216 which is a cylinder, for example, the magnetic field formation mechanism (magnetic field formation means) formed in the shape of a cylinder is a cylindrical permanent magnet. The cylindrical magnet 216 is disposed near the upper and lower ends of the outer surface of the cylindrical electrode 215. The upper and lower cylindrical magnets 216 and 216 have magnetic poles at both ends (inner and outer peripheral ends) along the radial direction of the processing chamber 201, and the magnetic poles of the upper and lower cylindrical magnets 216 and 216 are set in opposite directions. Has been. Therefore, the magnetic poles in the inner peripheral portion are different from each other, and thereby magnetic field lines are formed in the cylindrical axis direction along the inner peripheral surface of the cylindrical electrode 215.

処理室２０１の底側中央には、基板であるウェハ２００を保持するための基板載置部（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、又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２１７ｂ、及び温度検出器（不図示）が一体的に埋め込まれており、ウェハ２００を加熱できるようになっている。ヒータ２１７ｂは電力が印加されてウェハ２００を５００℃程度にまで加熱できるようになっている。サセプタ２１７は、シャフト２６８により支持されており、温度検出器２５からの信号線は、シャフト２６８内を通って制御部１２１に接続されている。 A susceptor 217 is disposed in the center of the bottom side of the processing chamber 201 as a substrate placement portion (substrate holding means) for holding the wafer 200 as a substrate. The susceptor 217 is made of, for example, a nonmetallic material such as aluminum nitride, ceramics, or quartz, and a heater 217b as a heating mechanism (heating means) and a temperature detector (not shown) are integrally embedded therein. The wafer 200 can be heated. The heater 217b can heat the wafer 200 to about 500 ° C. by applying electric power. The susceptor 217 is supported by a shaft 268, and a signal line from the temperature detector 25 is connected to the control unit 121 through the shaft 268.

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２の電極も装備されており、この第２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、上記電極及びサセプタ２１７を介してウェハ２００の電位を制御できるようになっている。 The susceptor 217 is also equipped with a second electrode that is an electrode for changing the impedance, and the second electrode is grounded via the impedance variable mechanism 274. The impedance variable mechanism 274 is composed of a coil and a variable capacitor, and the potential of the wafer 200 can be controlled via the electrode and the susceptor 217 by controlling the number of coil patterns and the capacitance value of the variable capacitor. .

ウェハ２００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処理炉２０２は、少なくとも処理室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、及び排気口２３５から構成されており、処理室２０１でウェハ２００をプラズマ処理することが可能となっている。 A processing furnace 202 for processing the wafer 200 by magnetron discharge with a magnetron type plasma source includes at least a processing chamber 201, a processing vessel 203, a susceptor 217, a cylindrical electrode 215, a cylindrical magnet 216, a shower head 236, and an exhaust port. The wafer 200 can be plasma-treated in the processing chamber 201.

筒状電極２１５及び筒状磁石２１６の周囲には、この筒状電極２１５及び筒状磁石２１６で形成される電界や磁界を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、電界や磁界を有効に遮蔽する遮蔽板２２３が設けられている。 Around the cylindrical electrode 215 and the cylindrical magnet 216, an electric field and magnetic field formed by the cylindrical electrode 215 and the cylindrical magnet 216 are arranged so as not to adversely affect the external environment and other processing furnaces. And a shielding plate 223 that effectively shields the magnetic field.

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）でもあるシャフト２６８が設けられている。またサセプタ２１７には貫通孔２１７ａが設けられ、下側容器２１１底面にはウェハ２００を突上げるためのウェハ突上げピン２６６が少なくとも３箇所に設けられている。そして、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にはウェハ突上げピン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及びウェハ突上げピン２６６が配置される。 The susceptor 217 is insulated from the lower container 211 and is provided with a shaft 268 that is also a susceptor elevating mechanism (elevating means) for elevating and lowering the susceptor 217. The susceptor 217 is provided with through holes 217a, and at the bottom of the lower container 211, wafer push-up pins 266 for pushing up the wafer 200 are provided in at least three places. Then, when the susceptor 217 is lowered by the susceptor elevating mechanism 268, the through hole 217a and the wafer up pin are arranged such that the wafer push-up pin 266 penetrates the through-hole 217a in a non-contact state with the susceptor 217. 266 is arranged.

また、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、開いている時には図中省略の搬送機構（搬送手段）により処理室２０１に対してウェハ２００を搬入、または搬出することができ、閉まっている時には処理室２０１を気密に閉じることができる。 Further, a gate valve 244 serving as a gate valve is provided on the side wall of the lower container 211. When the gate valve 244 is open, the wafer 200 is loaded into or unloaded from the processing chamber 201 by a transfer mechanism (transfer means) not shown in the drawing. The process chamber 201 can be hermetically closed when closed.

また、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２１７ｂやインピーダンス可変機構２７４をそれぞれ制御するよう構成されている。このように、コントローラ１２１は、ＭＭＴ装置の各構成部の制御を行うものである。 The controller 121 as a control unit (control means) includes the APC 242, the valve 243b, and the vacuum pump 246 through the signal line A, the susceptor lifting mechanism 268 through the signal line B, the gate valve 244 through the signal line C, and the signal line D. Through the matching unit 272, the high frequency power source 273, the mass flow controller 241 and the valve 243a through the signal line E, and the heater 217b and the impedance variable mechanism 274 embedded in the susceptor through the signal line (not shown). As described above, the controller 121 controls each component of the MMT apparatus.

次に上記のような構成の処理炉を用いて、半導体デバイスの製造工程の一工程として、ウェハ２００表面に対し、又はウェハ２００上に形成された下地膜の表面に対し所定のプラズマ処理を施す方法について説明する。尚、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１２１により制御される。 Next, using the processing furnace configured as described above, a predetermined plasma process is performed on the surface of the wafer 200 or on the surface of the base film formed on the wafer 200 as one step of the semiconductor device manufacturing process. A method will be described. In the following description, the operation of each unit constituting the substrate processing apparatus is controlled by the control unit 121.

ウェハ２００は処理炉２０２を構成する処理室２０１の外部からウェハを搬送する図中省略の搬送機構によって処理室２０１に搬入され、サセプタ２１７上に搬送される。この搬送動作の詳細は次の通りである。サセプタ２１７が基板搬送位置まで下降し、ウェハ突上げピン２６６の先端がサセプタ２１７の貫通孔２１７ａを通過する。このときサセプタ２１７表面よりも所定の高さ分だけ突き上げピン２６６が突き出された状態となる。次に、下側容器２１１に設けられたゲートバルブ２４４が開かれ、図中省略の搬送機構によってウェハ２００をウェハ突上げピン２６６の先端に載置する。搬送機構が処理室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２１７がサセプタ昇降機構２６８により上昇すると、サセプタ２１７上面にウェハ２００を載置することができ、更にウェハ２００を処理する位置まで上昇する。 The wafer 200 is loaded into the processing chamber 201 by a transfer mechanism (not shown) that transfers the wafer from the outside of the processing chamber 201 constituting the processing furnace 202, and is transferred onto the susceptor 217. The details of this transport operation are as follows. The susceptor 217 is lowered to the substrate transfer position, and the tip of the wafer push-up pin 266 passes through the through hole 217a of the susceptor 217. At this time, the push-up pin 266 is protruded by a predetermined height from the surface of the susceptor 217. Next, the gate valve 244 provided in the lower container 211 is opened, and the wafer 200 is placed on the tip of the wafer push-up pin 266 by a transfer mechanism not shown in the drawing. When the transfer mechanism is retracted out of the processing chamber 201, the gate valve 244 is closed. When the susceptor 217 is raised by the susceptor lifting mechanism 268, the wafer 200 can be placed on the upper surface of the susceptor 217, and further raised to a position where the wafer 200 is processed.

次に、真空ポンプ２４６、及びＡＰＣ２４２を用いて処理室２０１の圧力を０．１〜１００Ｐａの範囲の内、所定の圧力に維持する。また、サセプタ２１７に埋め込まれたヒータ２１７ｂにより、搬入されたウェハ２００を室温〜５００℃の範囲の内、所定のウェハ処理温度に昇温するよう加熱する。 Next, the pressure of the processing chamber 201 is maintained at a predetermined pressure within the range of 0.1 to 100 Pa using the vacuum pump 246 and the APC 242. Further, the loaded wafer 200 is heated by the heater 217b embedded in the susceptor 217 so that the temperature is raised to a predetermined wafer processing temperature within a range of room temperature to 500 ° C.

ウェハ２００の温度が目標の処理温度に達し、安定化したら、ガス導入口２３４から遮蔽プレート２４０のガス噴出孔２３９を介して、反応ガスである酸素ガスを処理室２０１に配置されているウェハ２００の上面（処理面）に向けて、所定の流量導入する。このときのガス流量は、０．１〜２．０ｓｌｍの範囲のうち、例えば１．００ｓｌｍとする。同時に、筒状電極２１５に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加する。印加する電力は、１５０〜２００Ｗの範囲の内、所定の出力値を投入する。このときインピーダンス可変機構２７４は予め所望のインピーダンス値となるように制御しておく。 When the temperature of the wafer 200 reaches the target processing temperature and stabilizes, the oxygen gas, which is a reactive gas, is disposed in the processing chamber 201 from the gas introduction port 234 through the gas ejection hole 239 of the shielding plate 240. A predetermined flow rate is introduced toward the upper surface (processing surface). The gas flow rate at this time is, for example, 1.00 slm in the range of 0.1 to 2.0 slm. At the same time, high frequency power is applied to the cylindrical electrode 215 from the high frequency power supply 273 via the matching unit 272. The power to be applied is a predetermined output value within the range of 150 to 200W. At this time, the impedance variable mechanism 274 is controlled in advance so as to have a desired impedance value.

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、ウェハ２００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上のウェハ２００の表面にプラズマ処理が施される。プラズマ処理が終わったウェハ２００は、図示略の搬送機構を用いて、基板搬入と逆の手順で処理室２０１外へ搬送される。 Magnetron discharge is generated under the influence of the magnetic field of the cylindrical magnets 216 and 216, charges are trapped in the upper space of the wafer 200, and high-density plasma is generated in the plasma generation region 224. Then, plasma processing is performed on the surface of the wafer 200 on the susceptor 217 by the generated high-density plasma. The wafer 200 that has been subjected to the plasma processing is transferred outside the processing chamber 201 using a transfer mechanism (not shown) in the reverse order of substrate loading.

図２に、本発明の実施例に係る枚葉式処理装置における、成膜後の基板離脱の様子を示す。また、図３に、本発明の実施例に係る枚葉式処理装置における、成膜後のプロセスを示す。図２において、２００はウェハ、２１７はサセプタ、２６６はウェハ２００を突き上げるウェハ突上げピンである。ウェハ突上げピン２６６は、基板搬送装置の一部であり、基板を支持する基板支持部を構成する。
図２（ａ）は、ウェハ２００を成膜処理中の成膜位置の状態を示し、ウェハ２００はサセプタ２１７の載置面に載置されている。図２（ａ）の成膜処理中の状態において、例えば、図３の成膜ステップに示すように、処理時間は３０秒から５分の間の所定の時間、例えば３分であり、処理時の圧力は１５０Ｐａ、処理ガス流量は、Ｏ_２（酸素）ガスを１．００ｓｌｍ、ＲＦパワー（高周波電力）ＯＮ、サセプタヒータ２１７ｂへの加熱電力ＯＮとしている。
図２（ｂ）は、成膜処理終了後、ウェハ２００を搬送するための搬送位置（後述の図２（ｃ））に、サセプタ２１７を移動させる途中で、一旦停止した状態を示す。図２（ｂ）においては、ウェハ突上げピン２６６により、ウェハ２００をサセプタ２１７から突き上げて離脱させており、ウェハ２００とサセプタ２１７の間隔は、ｔ＝０．１〜５．０ｍｍ離れている。また、図３のサセプタ移動１ステップに示すように、図２（ａ）から図２（ｂ）へ移す過程では、例えば７秒要し、その間、ＲＦパワー（高周波電力）ＯＦＦとし、サセプタヒータ２１７ｂへの加熱電力ＯＮとし、成膜処理で用いたガスであるＯ_２（酸素）ガスを１．０ｓｌｍ供給して、処理室２０１内の圧力は１００Ｐａとしている。図２（ｂ）の状態は、１秒間以上維持する。なお、図２（ｂ）の状態の処理室２０１内圧力は、０〜２００Ｐａの間において、ウェハ２００の変形を抑制するために適切な値を選択することができる。 FIG. 2 shows how the substrate is detached after film formation in the single wafer processing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a process after film formation in the single wafer processing apparatus according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 200 denotes a wafer, 217 denotes a susceptor, and 266 denotes a wafer push-up pin that pushes up the wafer 200. Wafer push-up pins 266 are a part of the substrate transfer apparatus and constitute a substrate support unit that supports the substrate.
FIG. 2A shows the state of the film forming position during the film forming process of the wafer 200, and the wafer 200 is mounted on the mounting surface of the susceptor 217. In the state during the film forming process of FIG. 2A, for example, as shown in the film forming step of FIG. 3, the processing time is a predetermined time between 30 seconds and 5 minutes, for example, 3 minutes. The pressure is 150 Pa, the processing gas flow rate is 1.00 slm for O ₂ (oxygen) gas, RF power (high frequency power) is ON, and heating power to the susceptor heater 217 b is ON.
FIG. 2B shows a state in which, after the film formation process is completed, the susceptor 217 is temporarily stopped while the susceptor 217 is moved to a transfer position for transferring the wafer 200 (FIG. 2C described later). In FIG. 2B, the wafer 200 is pushed up and separated from the susceptor 217 by the wafer push-up pins 266, and the distance between the wafer 200 and the susceptor 217 is t = 0.1 to 5.0 mm. Further, as shown in step 1 of susceptor movement in FIG. 3, the process of shifting from FIG. 2A to FIG. 2B takes, for example, 7 seconds, and during that time, RF power (high-frequency power) is turned off, and susceptor heater 217b. The heating power is turned on, O ₂ (oxygen) gas, which is a gas used in the film formation process, is supplied at 1.0 slm, and the pressure in the processing chamber 201 is 100 Pa. The state of FIG. 2B is maintained for 1 second or longer. Note that the pressure in the processing chamber 201 in the state of FIG. 2B can be selected to an appropriate value in order to suppress the deformation of the wafer 200 between 0 and 200 Pa.

図２（ｂ）の状態を所定の時間、例えば１秒間以上維持した後、図２（ｃ）の状態に遷移する。図２（ｃ）は、ウェハ２００を搬送するための搬送位置に、サセプタ２１７を移動させた状態を示す。図２（ｃ）においては、ウェハ２００とサセプタ２１７の間隔は、ｔ＝１０〜１５ｍｍ離れている。また、図３のサセプタ移動２ステップに示すように、図２（ｂ）から図２（ｃ）へ移す過程では、例えば８秒要し、その間、ＲＦパワー（高周波電力）ＯＦＦ、サセプタヒータ２１７ｂへの加熱電力ＯＮとし、ガス供給は全て停止し、排気を全開（ＦｕｌｌＯｐｅｎ）にして圧力を０Ｐａとしている。
その後、ウェハ２００を処理室外へ搬送するため、図３の搬送調圧ステップに示すように、図２（ｃ）の状態で、例えば１５秒間、ＲＦパワーＯＦＦのまま、Ｎ_２（窒素）ガスを１．０ｓｌｍ供給して、圧力を１００Ｐａとしている。 After maintaining the state of FIG. 2B for a predetermined time, for example, 1 second or longer, the state transitions to the state of FIG. FIG. 2C shows a state where the susceptor 217 is moved to the transfer position for transferring the wafer 200. In FIG. 2C, the distance between the wafer 200 and the susceptor 217 is t = 10 to 15 mm. Further, as shown in step 2 of susceptor movement in FIG. 3, the process of moving from FIG. 2B to FIG. 2C takes, for example, 8 seconds, during which RF power (high frequency power) is turned off and susceptor heater 217b is moved. The heating power is turned on, all the gas supply is stopped, the exhaust is fully opened (Full Open), and the pressure is 0 Pa.
Thereafter, in order to transfer the wafer 200 to process the outdoor, as shown in the conveying pressure regulating step of FIG. 3, in the state of FIG. 2 (c), for example 15 seconds, while the RF power OFF, the _{N 2} (nitrogen) gas 1.0 slm is supplied and the pressure is 100 Pa.

以上説明したように、本実施例においては、図２（ａ）の成膜位置（第２の位置）の状態から、図２（ｃ）の搬送位置（第１の位置）の状態に移る途中において、図２（ａ）の成膜位置と図２（ｃ）の搬送位置の中間位置（第３の位置）である図２（ｂ）の状態で、ウェハ突上げピン２６６の突き上げ速度が、例えば１秒間以上、一旦ゼロになる（突き上げ停止する）。したがって、ウェハ２００の裏面から徐々に熱を逃がすことができ、ウェハ２００の変形を抑制できる。ここで、ウェハ突上げピン２６６の突き上げ速度とは、ウェハ突上げピン２６６とサセプタ２１７の上下方向における相対的な位置関係が変化する速度である。
また、本実施例においては、図２（ａ）の成膜位置の状態から、図２（ｃ）の搬送位置状態に移る間において、サセプタヒータ２１７ｂへの加熱電力ＯＮとしているので、サセプタヒータ２１７ｂからウェハ２００への均一な熱供給が安定して継続する。したがって、ウェハ２００の表面と裏面の温度、あるいはウェハ２００の面内温度は、均一に温度変化（低下）していき、ウェハ２００の変形を抑制できる。 As described above, in the present embodiment, the process proceeds from the film formation position (second position) in FIG. 2A to the transfer position (first position) in FIG. 2C. In FIG. 2B, which is an intermediate position (third position) between the film forming position in FIG. 2A and the transfer position in FIG. 2C, the push-up speed of the wafer push-up pin 266 is For example, it becomes zero once (stops pushing up) for 1 second or more. Therefore, heat can be gradually released from the back surface of the wafer 200, and deformation of the wafer 200 can be suppressed. Here, the push-up speed of the wafer push-up pins 266 is a speed at which the relative positional relationship between the wafer push-up pins 266 and the susceptor 217 in the vertical direction changes.
In this embodiment, since the heating power to the susceptor heater 217b is turned on during the transition from the film formation position in FIG. 2A to the transfer position in FIG. 2C, the susceptor heater 217b is turned on. The uniform heat supply from the wafer to the wafer 200 continues stably. Therefore, the temperature of the front surface and the back surface of the wafer 200 or the in-plane temperature of the wafer 200 is uniformly changed (decreased) in temperature, and deformation of the wafer 200 can be suppressed.

なお、本発明は、前記実施例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。
上述の実施例では、ウェハ突上げピン２６６を固定とし、サセプタ２１７を昇降させるようにしたが、ウェハ突上げピン２６６を昇降させるようにしてもよい。
また、上述の実施例では、図２（ｂ）の状態で、ウェハ突上げピン２６６の突き上げ速度が、例えば１秒間以上、一旦ゼロになる（突き上げ停止する）ようにしたが、完全に停止しなくてもよく、例えば一旦突き上げ速度が下降し再び上昇するようにしてもよい。つまり、図２（ａ）の成膜位置の状態から、図２（ｃ）の搬送位置状態に移る途中において、ウェハ突上げピン２６６とサセプタ２１７の上下方向における相対的な位置関係が変化する速度が、少なくとも１回以上、下降したのち上昇するようにしてもよい。
また、上述の実施例では、図２（ｂ）の状態で、ウェハ突上げピン２６６の突き上げ停止と、サセプタヒータ２１７ｂからウェハ２００への熱供給とを併用しているが、いずれか一方のみを用いることもできる。
また、上述の実施例では、ウェハに処理が施される場合について説明したが、処理対象はホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスクおよび磁気ディスク等であってもよい。
また、上述の実施例では、反応ガスとして酸素ガスを用い、基板搬送時のガスとして窒素ガスを用いたが、処理内容に応じて、反応ガスとして窒素ガス、水素ガス、アンモニアガス等を用いることができ、また、基板搬送時のガスとしてアルゴンガスやヘリウムガス等の希ガスを用いることができる。 In addition, this invention is not limited to the said Example, It cannot be overemphasized that it can change variously in the range which does not deviate from the summary.
In the above-described embodiment, the wafer push-up pins 266 are fixed and the susceptor 217 is raised and lowered. However, the wafer push-up pins 266 may be raised and lowered.
Further, in the above-described embodiment, in the state shown in FIG. 2B, the push-up speed of the wafer push-up pins 266 once becomes zero (push-up stop) for, for example, 1 second or more. For example, the push-up speed may once decrease and then increase again. That is, the speed at which the relative positional relationship between the wafer push-up pins 266 and the susceptor 217 in the vertical direction changes during the transition from the film formation position in FIG. 2A to the transfer position in FIG. However, you may make it raise after descending at least once or more.
Further, in the above-described embodiment, in the state shown in FIG. 2B, the push-up stop of the wafer push-up pin 266 and the heat supply from the susceptor heater 217b to the wafer 200 are used in combination, but only one of them is used. It can also be used.
In the above-described embodiments, the case where the wafer is processed has been described. However, the processing target may be a photomask, a printed wiring board, a liquid crystal panel, a compact disk, a magnetic disk, or the like.
In the above-described embodiments, oxygen gas is used as a reaction gas and nitrogen gas is used as a gas during substrate transfer. However, nitrogen gas, hydrogen gas, ammonia gas, or the like is used as a reaction gas depending on the processing content. In addition, a rare gas such as an argon gas or a helium gas can be used as a gas for transporting the substrate.

本明細書には、少なくとも次の発明が含まれる。すなわち、第１の発明は、
処理ガスが供給され、基板を処理する処理室と、
処理室内へ処理ガスを供給するガス供給部と、
処理室内からガスを排気するガス排気部と、
ヒータを内蔵し、基板を載置して前記ヒータにより加熱する基板載置部と、
該基板載置部に対する相対的な位置関係として、基板搬出時の第１の位置と、基板処理時の第２の位置と、前記第１の位置と前記第２の位置の中間位置である第３の位置とを有し、前記第１ないし第３の位置で基板を支持する基板支持部と、
基板処理時は前記基板支持部を前記第２の位置とし、基板処理終了後、前記基板支持部を前記第３の位置に所定時間保持し、その後、基板を搬出するため前記基板支持部を前記第１の位置とするよう制御する制御部とを有する半導体製造装置。
このように半導体製造装置を構成すると、基板処理後に基板載置部から基板を離脱させる際に、基板の反りを抑制することができる。 The present specification includes at least the following inventions. That is, the first invention is
A processing chamber for supplying a processing gas and processing the substrate;
A gas supply unit for supplying a processing gas into the processing chamber;
A gas exhaust unit for exhausting gas from the processing chamber;
A substrate mounting portion that has a built-in heater, mounts the substrate, and is heated by the heater;
As a relative positional relationship with respect to the substrate mounting portion, a first position at the time of carrying out the substrate, a second position at the time of substrate processing, and an intermediate position between the first position and the second position. 3 and a substrate support portion for supporting the substrate at the first to third positions;
At the time of substrate processing, the substrate support portion is set to the second position, and after the substrate processing is finished, the substrate support portion is held at the third position for a predetermined time, and then the substrate support portion is A semiconductor manufacturing apparatus having a control unit that controls the first position.
If the semiconductor manufacturing apparatus is configured as described above, it is possible to suppress warping of the substrate when the substrate is detached from the substrate mounting portion after the substrate processing.

第２の発明は、前記第１の発明における半導体製造装置であって、
前記制御部は、前記基板支持部を前記第３の位置に所定時間保持する間、前記ヒータにより前記基板を加熱するよう制御する半導体製造装置。
このように半導体製造装置を構成すると、基板処理後に基板載置部から基板を離脱させる際に、より効果的に基板の反りを抑制することができる。 A second invention is the semiconductor manufacturing apparatus according to the first invention,
The said control part is a semiconductor manufacturing apparatus controlled to heat the said board | substrate with the said heater, while hold | maintaining the said board | substrate support part in the said 3rd position for a predetermined time.
When the semiconductor manufacturing apparatus is configured in this manner, the warpage of the substrate can be more effectively suppressed when the substrate is detached from the substrate mounting portion after the substrate processing.

第３の発明は、前記第２の発明における半導体製造装置であって、
前記第３の位置において、基板と基板載置部との間の距離が０．１ｍｍ〜５．０ｍｍであり、
前記制御部が、前記基板支持部を前記第３の位置に１秒以上停止して保持するよう制御する半導体製造装置。
このように半導体製造装置を構成すると、基板処理後に基板載置部から基板を離脱させる際に、基板の反りを抑制することができる。 A third invention is the semiconductor manufacturing apparatus according to the second invention,
In the third position, a distance between the substrate and the substrate mounting portion is 0.1 mm to 5.0 mm,
The semiconductor manufacturing apparatus which controls the said control part to stop and hold | maintain the said board | substrate support part in the said 3rd position for 1 second or more.
If the semiconductor manufacturing apparatus is configured as described above, it is possible to suppress warping of the substrate when the substrate is detached from the substrate mounting portion after the substrate processing.

第４の発明は、
基板を処理室内に搬入し、該基板を、基板支持部の基板載置部に対する相対的な第１の位置において支持する工程と、
前記基板支持部の位置を、基板載置部に対する相対的な第２の位置として、前記基板を基板載置部の載置面に載置する工程と、
ヒータによって前記基板を加熱すると共に、前記処理室内へ処理ガスを供給して前記基板の表面を処理する工程と、
前記基板処理終了後、前記第１の位置と前記第２の位置の中間位置である第３の位置において、前記基板支持部により前記基板を所定時間保持する工程と
を有する半導体製造方法。
このように半導体製造方法を構成すると、基板処理後に基板載置部から基板を離脱させる際に、基板の反りを抑制することができる。 The fourth invention is:
Carrying the substrate into the processing chamber and supporting the substrate at a first position relative to the substrate mounting portion of the substrate support portion;
A step of placing the substrate on a placement surface of the substrate placement portion, with the position of the substrate support portion being a second position relative to the substrate placement portion;
Heating the substrate with a heater, and supplying a processing gas into the processing chamber to process the surface of the substrate;
And a step of holding the substrate by the substrate support portion for a predetermined time at a third position which is an intermediate position between the first position and the second position after the substrate processing is completed.
When the semiconductor manufacturing method is configured as described above, it is possible to suppress the warpage of the substrate when the substrate is detached from the substrate mounting portion after the substrate processing.

第５の発明は、
処理ガスが供給され、基板を処理する処理室と、
処理室内へ処理ガスを供給するガス供給部と、
処理室内からガスを排気するガス排気部と、
ヒータを内蔵し、基板を載置して前記ヒータにより加熱する基板載置部と、
基板搬出時は、基板と基板載置部との間隔が離間するよう、基板載置部との間で第１の位置関係を形成し、基板処理時は、基板と基板載置部とが接触するよう、基板載置部との間で第２の位置関係を形成するように、基板を支持する基板支持部と、
基板処理時は、基板支持部を前記第２の位置関係とし、基板処理終了後、基板を搬出するため基板支持部を前記第１の位置関係とするように、基板支持部と基板載置部の位置関係を相対的に変化させる途中において、該基板支持部と基板載置部の位置関係を変化させる速度を、少なくとも１回以上、下降させたのち上昇させるように制御する制御部とを有する半導体製造装置。
このように半導体製造装置を構成すると、基板処理後に基板載置部から基板を離脱させる際に、基板の反りを抑制することができる。 The fifth invention is:
A processing chamber for supplying a processing gas and processing the substrate;
A gas supply unit for supplying a processing gas into the processing chamber;
A gas exhaust unit for exhausting gas from the processing chamber;
A substrate mounting portion that has a built-in heater, mounts the substrate, and is heated by the heater;
When the substrate is unloaded, a first positional relationship is formed with the substrate mounting unit so that the distance between the substrate and the substrate mounting unit is separated. During substrate processing, the substrate and the substrate mounting unit are in contact with each other. A substrate support portion for supporting the substrate so as to form a second positional relationship with the substrate placement portion,
At the time of substrate processing, the substrate support portion and the substrate placement portion are set so that the substrate support portion is set to the second positional relationship, and the substrate support portion is set to the first positional relationship to carry out the substrate after the substrate processing is completed. And a control unit that controls the speed of changing the positional relationship between the substrate supporting unit and the substrate mounting unit to be lowered and then raised at least once during the relative change of the positional relationship of Semiconductor manufacturing equipment.
If the semiconductor manufacturing apparatus is configured as described above, it is possible to suppress warping of the substrate when the substrate is detached from the substrate mounting portion after the substrate processing.

２２…熱、１２１…コントローラ、２００…ウェハ、２０１…処理室、２０２…処理炉、２０３…処理容器、２１０…上側容器、２１１…下側容器、２１５…筒状電極、２１６…筒状磁石、２１７…サセプタ、２１７ａ…貫通孔、２１７ｂ…ヒータ、２２３…遮蔽板、２２４…プラズマ生成領域、２３０…反応ガス、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、２３５…ガス排気口、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、２４３ａ…バルブ、２４３ｂ…バルブ、２４４…ゲートバルブ、２４６…真空ポンプ、２６６…ウェハ突き上げピン、２６８…シャフト、２７２…整合器、２７３…高周波電源、２７４…インピーダンス可変機構。 22 ... heat, 121 ... controller, 200 ... wafer, 201 ... processing chamber, 202 ... processing furnace, 203 ... processing vessel, 210 ... upper vessel, 211 ... lower vessel, 215 ... cylindrical electrode, 216 ... cylindrical magnet, 217 ... susceptor, 217a ... through hole, 217b ... heater, 223 ... shielding plate, 224 ... plasma generation region, 230 ... reactive gas, 231 ... gas exhaust pipe, 232 ... gas supply pipe, 233 ... cap-shaped lid, 234 ... gas introduction port, 235 ... exhaust port, 235 ... gas exhaust port, 236 ... shower head, 237 ... buffer chamber, 238 ... opening, 239 ... gas ejection port, 240 ... shield plate, 241 ... mass flow controller, 242 ... APC, 243a ... Valves, 243b ... Valves, 244 ... Gate valves, 246 ... Vacuum pumps, 266 ... Wafer push-up pins, 268 ... Sha DOO, 272 ... matcher, 273 ... high-frequency power source, 274 ... impedance variable mechanism.

Claims

A processing chamber for supplying a processing gas and processing the substrate;
A gas supply unit for supplying a processing gas into the processing chamber;
A gas exhaust unit for exhausting gas from the processing chamber;
A substrate mounting portion that has a built-in heater, mounts the substrate, and is heated by the heater;
As a relative positional relationship with respect to the substrate mounting portion, a first position at the time of carrying out the substrate, a second position at the time of substrate processing, and an intermediate position between the first position and the second position. 3 and a substrate support portion for supporting the substrate at the first to third positions;
At the time of substrate processing, the substrate support portion is set to the second position, and after the substrate processing is finished, the substrate support portion is held at the third position for a predetermined time, and then the substrate support portion is A semiconductor manufacturing apparatus having a control unit that controls the first position.

Carrying the substrate into the processing chamber and supporting the substrate at a first position relative to the substrate mounting portion of the substrate support portion;
A step of placing the substrate on a placement surface of the substrate placement portion, with the position of the substrate support portion being a second position relative to the substrate placement portion;
Heating the substrate with a heater, and supplying a processing gas into the processing chamber to process the surface of the substrate;
And a step of holding the substrate by the substrate support portion for a predetermined time at a third position which is an intermediate position between the first position and the second position after the substrate processing is completed.