JP2013073947A - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Shinji Yashima
伸二 八島
Akinori Ishii
昭紀 石井
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide means that suppresses burning of an O-ring disposed at a substrate transport opening or the like in a non-processing space and suppresses the occurrence of particles by suppressing a microwave leakage from a processing space to the non-processing space in a processing chamber.SOLUTION: A substrate processing apparatus includes: a processing container 18 that forms a processing chamber 110 for processing a substrate and is constructed of a conductive wall; a conductive substrate support base 12 provided inside the processing chamber and having a substrate mounting surface configured to place the substrate thereon and a side wall perpendicular to the substrate mounting surface; a microwave supply part 23 to supply a microwave into a processing space that is the space located closer to the substrate mounting surface during a substrate heat treatment; a substrate transport opening 71; and a groove 17 for suppressing passage of the microwave. The substrate transport opening 17 is disposed on a wall of a processing container for forming a non-processing space 130 that is the space located opposite the substrate mounting surface during the substrate heat treatment, and allows the substrate to be transported to the inside and outside of the processing chamber. The groove 17 is disposed on the side wall of the substrate support base or an inner wall of the processing container opposed to the side wall, and suppresses the passage of the microwave supplied to the processing space into the non-processing space.

Description

本発明は、基板上にIC(Integrated Circuit)等の半導体装置を製造する基板処理技術に係り、特に、マイクロ波を用いて、半導体ウェハ(以下、ウェハという。)等の基板を加熱処理する基板処理装置に関する。   The present invention relates to a substrate processing technique for manufacturing a semiconductor device such as an IC (Integrated Circuit) on a substrate, and more particularly, a substrate that heats a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) using microwaves. The present invention relates to a processing apparatus.

半導体製造工程の1つにWLP(Wafer Level Package)技術がある。これは、ウェハ状態でパッケージ最終工程まで処理して完成させるもので、ICが作製されたウェハ上に半導体パッケージとして必要な再配線、封止樹脂、はんだバンプを形成して個片化し、ICのチップと同程度の大きさまで小型化することができる。
通常のLSIの製造では、前工程の終了後、ウェハを研磨して薄くするバック・グラインド、ウェハを個片又はチップに切断するダイシング、チップをパッド上に装着するマウント、接着、モールド、仕上げプロセス、テストといった後工程に進む。
一方、WLPの一種であるSiP(System in Package)の製造においては、前工程と後工程の間に新たな中間工程が入る、すなわち、前工程のウェハを受取ってからバック・グラインドするまでの間に、チップの配線上部に加工を施す再配線等の工程が入る。さらに、ポリイミド等で層間絶縁膜を形成してCu配線を形成し、その先端にはんだボールを搭載する。
この中間工程の後、ウェハの研磨等を行うので、中間工程においてはウェハの厚さや反り等にも注意が必要であり、加熱処理する際の温度には注意が必要である。
上記ポリイミドで層間絶縁膜を形成する際は、ポリイミドを加熱し硬化させるが、従来の抵抗加熱型ヒータによる加熱硬化処理では、ウェハ自体が高温になるため、ウェハの反りを抑制することが容易ではない。したがって、ウェハを低温に抑えつつポリイミドの加熱硬化処理を行える技術が望まれている。
One of the semiconductor manufacturing processes is WLP (Wafer Level Package) technology. This process is completed by processing up to the final package process in the wafer state. Rewiring, sealing resin, and solder bumps necessary for the semiconductor package are formed on the wafer on which the IC is manufactured, and separated into individual pieces. The size can be reduced to the same size as the chip.
In normal LSI manufacturing, after the previous process is completed, the back grind is performed by polishing and thinning the wafer, dicing for cutting the wafer into individual pieces or chips, mounting for mounting the chips on the pads, bonding, molding, and finishing processes. , Go to a post-process such as a test.
On the other hand, in the manufacture of SiP (System in Package), which is a kind of WLP, a new intermediate process is inserted between the previous process and the subsequent process, that is, from the time of receiving the wafer in the previous process until the back grinding. In addition, a process such as rewiring is performed to process the upper part of the chip wiring. Further, an interlayer insulating film is formed from polyimide or the like to form a Cu wiring, and a solder ball is mounted on the tip.
Since the wafer is polished after the intermediate process, attention should be paid to the thickness and warpage of the wafer in the intermediate process, and attention should be paid to the temperature during the heat treatment.
When an interlayer insulating film is formed with the above polyimide, the polyimide is heated and cured. However, in the heat curing process using a conventional resistance heating type heater, the wafer itself becomes a high temperature, so it is not easy to suppress the warpage of the wafer. Absent. Therefore, there is a demand for a technique that can perform heat curing of polyimide while keeping the wafer at a low temperature.

下記の特許文献1には、基板を基板搬送口から処理室内へ搬入して基板支持台上に載置し、基板搬送口をゲートバルブで閉じた後、処理室内にマイクロ波を供給して、基板を加熱処理する技術が開示されている。   In the following Patent Document 1, a substrate is carried into a processing chamber from a substrate transfer port and placed on a substrate support, and after closing the substrate transfer port with a gate valve, a microwave is supplied into the processing chamber, A technique for heat-treating a substrate is disclosed.

特開2011−66254号公報JP 2011-66254 A

上記の特許文献1の技術では、加熱処理時に処理室内をゲートバルブで密閉するが、マイクロ波の漏洩防止のため、処理室を形成する壁とゲートバルブを電気的に導通状態にする必要がある。このため、処理室を形成する壁とゲートバルブ間に導電性のOリング、例えば金属製のコンパウンドを混入させたOリングを装着する。しかしながら、コンパウンドの混入量が少ないと、マイクロ波加熱によりOリングが焼損し、コンパウンドの混入量が多いと、ゲートバルブ開閉時等においてパーティクル発生の原因となる。このように、Oリング焼損とパーティクル発生はトレードオフの関係にあり、コンパウンドの材質と混入量を適切に調整することは、容易ではない。
本発明の目的は、上述した課題を解決し、基板温度の過度の上昇を抑え、加熱対象のポリイミド膜等を含む基板を加熱処理することができ、さらに、Oリング焼損やパーティクル発生を抑制することのできる基板処理技術を提供することにある。
In the technique of Patent Document 1 described above, the processing chamber is sealed with a gate valve during heat treatment, but it is necessary to electrically connect the wall forming the processing chamber and the gate valve in order to prevent microwave leakage. . For this reason, a conductive O-ring, for example, an O-ring mixed with a metal compound is mounted between the wall forming the processing chamber and the gate valve. However, if the compound mixing amount is small, the O-ring is burned out by microwave heating, and if the compound mixing amount is large, particles may be generated when the gate valve is opened or closed. Thus, O-ring burnout and particle generation are in a trade-off relationship, and it is not easy to appropriately adjust the compound material and mixing amount.
The object of the present invention is to solve the above-described problems, suppress an excessive increase in substrate temperature, heat-treat a substrate including a polyimide film to be heated, and further suppress O-ring burning and particle generation. It is to provide a substrate processing technique that can be used.

本発明では、基板支持台の側壁又は該側壁に対向する処理室壁に設けたマイクロ波通過抑制用溝により、処理室内をマイクロ波が照射される処理空間とマイクロ波の侵入が抑制される非処理空間に分離し、基板搬送口を非処理空間内に設ける。その状態で、マイクロ波を用いて基板支持台上の基板を加熱することにより、基板に対する過度の加熱を抑制しつつ、ポリイミド膜等の加熱対象を加熱するものである。本発明に係る基板処理装置の代表的な構成は、次のとおりである。
基板を処理する処理室を形成し、導電性の壁で構成される処理容器と、
前記処理室内に設けられ、基板が載置される側の基板載置面と該基板載置面と垂直な側壁とを有する導電性の基板支持台と、
基板加熱処理時における前記処理室内の前記基板載置面側の空間である処理空間へマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、
基板加熱処理時における前記処理室内の前記基板載置面と反対側の空間である非処理空間を形成する前記処理容器の壁に設けられ、基板を前記処理室内外へ搬送する基板搬送口と、
前記基板支持台の側壁、又は該側壁に対向する前記処理容器の内壁に設けられ、前記処理空間へ供給されたマイクロ波が前記非処理空間へ通過することを抑制するマイクロ波通過抑制用の溝と、
を備える基板処理装置。
In the present invention, the microwave passing suppression groove provided on the side wall of the substrate support base or the processing chamber wall facing the side wall suppresses the penetration of microwaves into the processing space irradiated with microwaves in the processing chamber. A substrate transport port is provided in the non-processing space. In this state, by heating the substrate on the substrate support using microwaves, a heating target such as a polyimide film is heated while suppressing excessive heating of the substrate. A typical configuration of the substrate processing apparatus according to the present invention is as follows.
Forming a processing chamber for processing the substrate, and a processing container composed of conductive walls;
A conductive substrate support provided in the processing chamber and having a substrate mounting surface on the side on which the substrate is mounted and a side wall perpendicular to the substrate mounting surface;
A microwave supply unit that supplies a microwave to a processing space that is a space on the substrate placement surface side in the processing chamber during the substrate heat treatment;
A substrate transfer port provided on a wall of the processing container for forming a non-processing space that is a space opposite to the substrate mounting surface in the processing chamber during the substrate heat treatment, and for transferring the substrate to the outside of the processing chamber;
A microwave passage suppression groove that is provided on the side wall of the substrate support or the inner wall of the processing container facing the side wall and suppresses the microwave supplied to the processing space from passing to the non-processing space. When,
A substrate processing apparatus comprising:

上記のように基板処理装置を構成すると、処理空間から非処理空間へのマイクロ波の漏洩を抑制し、基板温度の過度の上昇を抑えつつ、加熱対象を含む基板を効率よく加熱処理することができる。また、基板を加熱する際に、マイクロ波による基板搬送口のOリングの焼損やパーティクルの発生を抑制することができる。   When the substrate processing apparatus is configured as described above, it is possible to efficiently heat-treat a substrate including a heating target while suppressing leakage of microwaves from the processing space to the non-processing space and suppressing an excessive increase in the substrate temperature. it can. In addition, when the substrate is heated, it is possible to suppress burning of the O-ring at the substrate transfer port and generation of particles due to microwaves.

本発明の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure of the substrate processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the structure of the substrate processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る基板処理装置における基板搬送フローの説明図である。It is explanatory drawing of the substrate conveyance flow in the substrate processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る基板処理装置のプロセスモジュールの説明図である。It is explanatory drawing of the process module of the substrate processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るマイクロ波通過抑制部の説明図である。It is explanatory drawing of the microwave passage suppression part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るマイクロ波通過抑制部の等価回路の説明図である。It is explanatory drawing of the equivalent circuit of the microwave passage suppression part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る基板支持台と基板支持台支持機構を、側面から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the substrate support stand and substrate support stand support mechanism which concern on embodiment of this invention from the side surface. 図7の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG.

図1、図2を用いて、本発明の実施形態に係る基板処理装置1を説明する。図1は、基板処理装置1を上面から見たときの構成を示す概略平面図である。図2は、基板処理装置を側面から見たときの構成を示す概略側面図である。
本発明の実施形態に係る基板処理装置1は、半導体を製造するために予め定められた所定の処理を実行する半導体製造装置として構成されている。以下、本発明の実施形態に係る基板処理装置1は、マイクロ波を利用して基板であるウェハを加熱する装置として説明する。
The substrate processing apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated using FIG. 1, FIG. FIG. 1 is a schematic plan view showing a configuration when the substrate processing apparatus 1 is viewed from above. FIG. 2 is a schematic side view showing a configuration when the substrate processing apparatus is viewed from the side.
A substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is configured as a semiconductor manufacturing apparatus that executes a predetermined process in order to manufacture a semiconductor. Hereinafter, the substrate processing apparatus 1 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated as an apparatus which heats the wafer which is a board | substrate using a microwave.

本発明の実施形態に係る基板処理装置1は、少なくとも、基板としてのウェハに所定の処理を施す処理室を含むプロセスモジュール(PM;Process Module)10と、ウェハが搬送される搬送室を含むフロントエンドモジュール(EFEM;Equipment Front End Module)20と、ウェハが収納されて運搬される基板収容器(例えば、FOUP(Front−Opening Unifiled Pod)。以下「ポッド」と記載)を装置外部の搬送装置と受渡しする容器載置台としてのロードポート(LP;Load Port)30とによって構成される。
プロセスモジュール10及びロードポート30は、少なくとも1つずつ設けられる。図1では、プロセスモジュール10及びロードポート30が3つずつ設けられているが、この構成は一例であって、本発明の構成はこの構成に限定されない。
また、制御手段としての制御部40は、所定のプログラムファイルを実行することにより、後述する基板搬送手段としての搬送ロボット202を制御し、プロセスモジュール10、フロントエンドモジュール20及びロードポート30間においてウェハを搬送する。
また、制御部40は、所定のプログラムファイルを実行することにより、プロセスモジュール10を構成する各種機構を制御し、プロセスモジュール10内においてウェハを処理する。
A substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes at least a process module (PM) 10 including a processing chamber that performs predetermined processing on a wafer as a substrate, and a front including a transfer chamber in which the wafer is transferred. An end module (EFEM; Equipment Front End Module) 20 and a substrate container (for example, FOUP (front-opening unifiled pod), hereinafter referred to as “pod”) that is accommodated and transported by a wafer are connected to a transfer device outside the apparatus. It is comprised by the load port (LP; Load Port) 30 as a container mounting base to deliver.
At least one process module 10 and one load port 30 are provided. Although three process modules 10 and three load ports 30 are provided in FIG. 1, this configuration is an example, and the configuration of the present invention is not limited to this configuration.
The control unit 40 as a control unit controls a transfer robot 202 as a substrate transfer unit, which will be described later, by executing a predetermined program file, and the wafer between the process module 10, the front end module 20, and the load port 30 is controlled. Transport.
In addition, the control unit 40 controls various mechanisms constituting the process module 10 by executing a predetermined program file, and processes the wafer in the process module 10.

(プロセスモジュール10)
プロセスモジュール10は、加熱処理(アニール)や、膜質改善のための改質処理などの処理をウェハに実施する。プロセスモジュール10の詳細については後述する。
プロセスモジュール10は、ゲートバルブ(GV;Gate Valve)100を介して、フロントエンドモジュール20と連通可能となっている。
(Process module 10)
The process module 10 performs processing such as heat treatment (annealing) and modification processing for improving film quality on the wafer. Details of the process module 10 will be described later.
The process module 10 can communicate with the front end module 20 via a gate valve (GV) 100.

(フロントエンドモジュール20)
フロントエンドモジュール20は、プロセスモジュール10で処理されたウェハが載置される基板載置部200、搬送ロボット202、ファン201等を備える。
基板載置部200は、フロントエンドモジュール20を構成する空間の一角に設けられ、台203上に備えられる。台203は、搬送ロボット200を支えるロボット支持台205と重ならない位置に備えられており、ゲートバルブ100やシャッタ300を塞がないような位置としている。
(Front end module 20)
The front end module 20 includes a substrate platform 200 on which a wafer processed by the process module 10 is placed, a transfer robot 202, a fan 201, and the like.
The substrate platform 200 is provided at one corner of the space constituting the front end module 20 and is provided on the table 203. The platform 203 is provided at a position that does not overlap the robot support platform 205 that supports the transfer robot 200, and is positioned so as not to block the gate valve 100 and the shutter 300.

フロントエンドモジュール20の天井には、ファン201が備えられている。ファン201は、天井から基板載置部200、搬送ロボット202やフロントエンドモジュール20の底に向けて除埃された大気を供給する。これによってエアーフロー204を形成する。
フロントエンドモジュール20の底部には、ファン201によって供給された大気を排気する排気管206が備えられている。排気管206には、ガス流れの上流からガス排出用バルブ207及びポンプ208が備えられ、フロントエンドモジュール20内の雰囲気の排気を制御している。
エアーフロー204を形成することで、フロントエンドモジュール20内を常に清浄な大気状態とすると共に、排気管206から排気することで、フロントエンドモジュール20内の埃等が巻き上がらないようにしている。
A fan 201 is provided on the ceiling of the front end module 20. The fan 201 supplies air from which dust has been removed from the ceiling toward the bottom of the substrate platform 200, the transfer robot 202, and the front end module 20. As a result, an air flow 204 is formed.
An exhaust pipe 206 for exhausting the air supplied by the fan 201 is provided at the bottom of the front end module 20. The exhaust pipe 206 is provided with a gas discharge valve 207 and a pump 208 from the upstream side of the gas flow, and controls the exhaust of the atmosphere in the front end module 20.
By forming the air flow 204, the inside of the front end module 20 is always kept in a clean atmosphere, and exhaust from the exhaust pipe 206 prevents dust and the like in the front end module 20 from rolling up.

なお、フロントエンドモジュール20の排気部は、上述したように、排気管206、排出用バルブ207、ポンプ208を設けて積極的に雰囲気を排気する構成だけでなく、次のように構成してもよい。
即ち、フロントエンドモジュール20の底部に開口面積が調整可能な構造のスリットを設ける。このような構成の場合、外部からのパーティクル侵入を抑制するため、内部が外部より若干加圧状態となるよう調整する。ファン201から供給されるエアーフロー204によって、雰囲気は底部のスリットから外部へ排出される。
このような構成とすることで、より安価に装置を提供することが可能となる。
As described above, the exhaust section of the front end module 20 is not only configured to exhaust the atmosphere by providing the exhaust pipe 206, the exhaust valve 207, and the pump 208, but may also be configured as follows. Good.
That is, a slit having a structure with an adjustable opening area is provided at the bottom of the front end module 20. In such a configuration, in order to suppress particle intrusion from the outside, adjustment is made so that the inside is slightly pressurized from the outside. The air is discharged from the slit at the bottom to the outside by the air flow 204 supplied from the fan 201.
With such a configuration, it is possible to provide a device at a lower cost.

搬送ロボット202は、前述したように、ロボット支持台205に支持されている。
また、搬送ロボット202は、プロセスモジュール10と、ロードポート30に搭載されたポッド301と、基板載置部200との間でウェハを移載するため、アーム及びその支持軸が水平回転するよう構成される。
更には、各ゲートバルブ100(1)〜100(3)の近傍、シャッタ300(1)〜300(3)の近傍、基板支持部200の近傍に移動するため、プロセスモジュール10の配列方向と平行に、ロボット支持台205上で水平方向のスライド移動が可能となるよう構成される。
以上の構成により、搬送ロボット202は、プロセスモジュール10と、ロードポート30に搭載されたポッド301と、基板載置部200との3者の間でウェハを搬送することができる。
また、搬送ロボット202は、ウェハを保持する基板保持部としてのアームを上下に1つずつ備える。搬送ロボット202は、例えば、上アームの先に未処理ウェハを載せ、各プロセスモジュール10に対して搬入するとともに、下アームの先にプロセスモジュール10内の処理済みウェハを載せ、各プロセスモジュール10から搬出すること(ウェハを入れ替えて搬送すること)ができるよう構成されている。
As described above, the transfer robot 202 is supported by the robot support table 205.
In addition, the transfer robot 202 is configured such that the arm and its support shaft rotate horizontally in order to transfer the wafer between the process module 10, the pod 301 mounted on the load port 30, and the substrate platform 200. Is done.
Furthermore, since it moves to the vicinity of each gate valve 100 (1) to 100 (3), the vicinity of the shutters 300 (1) to 300 (3), and the vicinity of the substrate support unit 200, it is parallel to the arrangement direction of the process modules 10. Further, it is configured to be able to slide in the horizontal direction on the robot support table 205.
With the above configuration, the transfer robot 202 can transfer a wafer between the process module 10, the pod 301 mounted on the load port 30, and the substrate platform 200.
In addition, the transfer robot 202 includes one arm as a substrate holding unit that holds the wafer one above the other. For example, the transfer robot 202 places an unprocessed wafer on the tip of the upper arm and carries it into each process module 10, and places the processed wafer in the process module 10 on the tip of the lower arm. It is configured so that it can be carried out (wafers can be transferred and transferred).

基板載置部200は、プロセスモジュール10で加熱処理された処理済みのウェハを支持するものである。載置されたウェハにはエアーフロー204が供給され、加熱処理されたウェハを冷却する。   The substrate platform 200 supports the processed wafer that has been heat-processed by the process module 10. An air flow 204 is supplied to the mounted wafer to cool the heat-treated wafer.

なお、図1と図2では、プロセスモジュール10の数と基板載置部200のウェハ収容数は同じ数(3つ)だけ設けられているが、本発明はこのような構成に限らず、プロセスモジュール10の個数は、ウェハが搬送される時間に応じて適宜変更され得る。また、フロントエンドモジュール20は、シャッタ300を介して、ロードポート30と連通可能となっている。   1 and 2, the same number (three) of the process modules 10 and the wafer placement number of the substrate platform 200 are provided. However, the present invention is not limited to such a configuration, and the process The number of modules 10 can be appropriately changed according to the time during which the wafer is transferred. Further, the front end module 20 can communicate with the load port 30 via the shutter 300.

(ロードポート30)
ロードポート30は、基板収容器としてのポッド301が載置される載置台であり、複数設けられている。図1に示すように、ロードポート30は、プロセスモジュール10と同じ数だけ設けられているが、ロードポート30をいくつ設けるかは、後述するウェハ搬送方式によって異なる。具体的には、1つのポッド301から複数のプロセスモジュール10へウェハを搬送する振分方式によってウェハを搬送する場合には、ロードポート30は少なくとも1つ設けられればよく、複数のポッド301からウェハを搬送する並列方式によってウェハを搬送する場合には、搬送先を記述した搬送レシピなどに応じて所定の数のロードポート30が設けられる。
(Load port 30)
The load port 30 is a mounting table on which a pod 301 as a substrate container is mounted, and a plurality of load ports 30 are provided. As shown in FIG. 1, the same number of load ports 30 as the process modules 10 are provided. However, how many load ports 30 are provided differs depending on a wafer transfer method to be described later. Specifically, when a wafer is transferred by a distribution method for transferring a wafer from one pod 301 to a plurality of process modules 10, at least one load port 30 may be provided. When a wafer is transported by a parallel system for transporting, a predetermined number of load ports 30 are provided according to a transport recipe describing the transport destination.

(ウェハ搬送方法)
以下、図3を用いて、本発明の実施形態に係る基板処理装置1がウェハを搬送する方法を説明する。図3は、1つのポッド301に収納されているウェハ111を各プロセスモジュール10に1枚ずつ搬送する振分方式を説明するための図である。ここでは、ロードポート30(1)とプロセスモジュール10(1)〜10(3)との間でウェハを搬送するものとする。
まず、矢印Aに示すように、ロードポート30(1)に載置されたポッド301から(1枚目の)ウェハを取り出し、矢印Bに示すように、プロセスモジュール10(1)に搬入する。
次に、矢印Aに示すように、ロードポート30(1)に載置されたポッド301から次の(2枚目の)ウェハを取り出し、矢印Cに示すように、プロセスモジュール10(2)に搬入する。
さらに、矢印Aに示すように、ロードポート30(1)に載置されたポッド301から次の(3枚目の)ウェハを取り出し、矢印Dに示すように、プロセスモジュール10(3)に搬入する。
プロセスモジュール10(1)〜10(3)において処理されたウェハは、矢印Eのように、基板載置部200へ載置され、エアーフロー204により冷却される。冷却されたウェハは順次取り出され、ロードポート30(1)のポッドに搬送される。
(Wafer transfer method)
Hereinafter, a method for carrying the wafer by the substrate processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining a distribution method in which the wafers 111 accommodated in one pod 301 are transferred to each process module 10 one by one. Here, it is assumed that the wafer is transferred between the load port 30 (1) and the process modules 10 (1) to 10 (3).
First, as shown by the arrow A, the (first) wafer is taken out from the pod 301 placed on the load port 30 (1) and loaded into the process module 10 (1) as shown by the arrow B.
Next, as shown by the arrow A, the next (second) wafer is taken out from the pod 301 placed on the load port 30 (1), and as shown by the arrow C, the process module 10 (2) is loaded. Carry in.
Further, as shown by an arrow A, the next (third) wafer is taken out from the pod 301 placed on the load port 30 (1) and loaded into the process module 10 (3) as shown by an arrow D. To do.
The wafers processed in the process modules 10 (1) to 10 (3) are placed on the substrate platform 200 as indicated by the arrow E and cooled by the airflow 204. The cooled wafer is sequentially taken out and transferred to the pod of the load port 30 (1).

(プロセスモジュール10の詳細)
続いて、図4を用いて、図1のプロセスモジュール10について詳しく説明する。
図4は、本発明の実施形態に係るプロセスモジュール10の基板加熱処理時における垂直断面図である。プロセスモジュール10は、処理室110に、マイクロ波発生部23等のマイクロ波供給部、ガス供給管52等のガス供給部、ガス排出管62等のガス排出部、冷媒供給管36等の冷却部などが備えられた構成となっている。
処理室110は、誘電体である半導体基板としてのウェハ111、例えばシリコンウェハを加熱処理する。処理室110内には、導電性の基板支持台12が設けられ、ウェハ111は基板支持台12上の基板支持ピン13上に載置される。
処理室110を形成する処理容器18は、処理容器を形成する壁(外殻)が、例えばアルミニウム(Al)やステンレス(SUS)など金属材料により構成されており、処理室110の内部と外部とをマイクロ波的に遮蔽する構造となっている。
(Details of the process module 10)
Next, the process module 10 of FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the process module 10 according to the embodiment of the present invention during the substrate heating process. The process module 10 includes a processing chamber 110, a microwave supply unit such as a microwave generation unit 23, a gas supply unit such as a gas supply pipe 52, a gas discharge unit such as a gas discharge pipe 62, and a cooling unit such as a refrigerant supply pipe 36. Etc. are provided.
The processing chamber 110 heats a wafer 111 as a semiconductor substrate which is a dielectric, for example, a silicon wafer. A conductive substrate support 12 is provided in the processing chamber 110, and the wafer 111 is placed on the substrate support pins 13 on the substrate support 12.
The processing chamber 18 that forms the processing chamber 110 has a wall (outer shell) that forms the processing chamber made of a metal material such as aluminum (Al) or stainless steel (SUS). Is shielded in a microwave manner.

(マイクロ波供給部)
マイクロ波発生部23は、例えば、固定周波数マイクロ波を発生する。マイクロ波発生部23としては、例えばマイクロトロン、クライストロン、ジャイロトロン等が用いられる。マイクロ波発生部23で発生したマイクロ波は、導波路21を介して、導波口22から処理室110内に照射される。導波路21には、導波路21内部の反射電力を少なくするマッチング機構(不図示)が設けられる。
処理室110内に供給されたマイクロ波は、ウェハ111の表面に向かって照射される。処理室110内のウェハ111に当たったマイクロ波は、ウェハ111に吸収され、ウェハ111はマイクロ波により誘電加熱される。
導波路21、導波口22、マイクロ波発生部23、マッチング機構26からマイクロ波供給部が構成される。
(Microwave supply unit)
The microwave generator 23 generates, for example, a fixed frequency microwave. As the microwave generator 23, for example, a microtron, a klystron, a gyrotron, or the like is used. The microwave generated by the microwave generator 23 is irradiated into the processing chamber 110 from the waveguide port 22 through the waveguide 21. The waveguide 21 is provided with a matching mechanism (not shown) that reduces the reflected power inside the waveguide 21.
The microwave supplied into the processing chamber 110 is irradiated toward the surface of the wafer 111. The microwave hitting the wafer 111 in the processing chamber 110 is absorbed by the wafer 111, and the wafer 111 is dielectrically heated by the microwave.
The waveguide 21, the waveguide 22, the microwave generator 23, and the matching mechanism 26 constitute a microwave supply unit.

(基板支持ピンと基板支持台)
処理室110内には、ウェハ111を支持する基板支持ピン13が設けられている。基板支持ピン13は、支持したウェハ111の中心と処理室110の中心とが垂直方向で略一致するように設けられている。基板支持ピン13は、例えば石英又はテフロン(登録商標)等からなる複数(本実施形態においては3本)で構成され、その上端でウェハ111を支持する。
(Substrate support pin and substrate support base)
In the processing chamber 110, substrate support pins 13 for supporting the wafer 111 are provided. The substrate support pins 13 are provided so that the center of the supported wafer 111 and the center of the processing chamber 110 substantially coincide with each other in the vertical direction. The substrate support pins 13 are composed of a plurality of (three in the present embodiment) made of, for example, quartz or Teflon (registered trademark), and support the wafer 111 at the upper end thereof.

基板支持ピン13の下部であってウェハ111の下方には、導電性の基板支持台12が設けられている。基板支持台12は、例えばアルミニウム(Al)などの導体である金属材料により構成されている。基板支持台12は、ウェハ111が載置される側の基板載置面と該基板載置面と垂直な側壁とを有し、上面から見た形がウェハ111の外径よりも大きい円形で、円盤状又は円柱状に形成されている。このように、基板支持台12は、基板支持ピン13で支持されたウェハ111の裏面側に設けられ、該ウェハ111の裏面と平行で、ウェハ111の裏面と対向する対向面である基板載置面を有するものである。
基板支持ピン13と基板支持台12から基板支持部が構成される。
A conductive substrate support 12 is provided below the substrate support pins 13 and below the wafer 111. The substrate support 12 is made of a metal material that is a conductor such as aluminum (Al). The substrate support 12 has a substrate mounting surface on the side on which the wafer 111 is mounted and a side wall perpendicular to the substrate mounting surface, and the shape viewed from above is a circle larger than the outer diameter of the wafer 111. It is formed in a disk shape or a cylindrical shape. As described above, the substrate support 12 is provided on the back surface side of the wafer 111 supported by the substrate support pins 13, and is a substrate mounting surface that is parallel to the back surface of the wafer 111 and faces the back surface of the wafer 111. It has a surface.
A substrate support unit is configured by the substrate support pins 13 and the substrate support 12.

基板支持台12は、ステンレス(SUS)等の金属製の回転軸31で支えられ、回転軸31は、回転駆動部32により、水平方向に回転する。したがって、回転駆動部32により、回転軸31、基板支持台12、基板支持ピン13、ウェハ111を、水平方向に回転することができる。また、回転駆動部32は、基板支持台昇降部(不図示)により、垂直方向に昇降される。したがって、基板支持台昇降部により、回転駆動部32、回転軸31、基板支持台12、基板支持ピン13、ウェハ111を、垂直方向に昇降することができる。回転駆動部32と基板支持台昇降部は、制御部40と電気的に接続されており、制御部40により制御される。   The substrate support 12 is supported by a rotating shaft 31 made of metal such as stainless steel (SUS), and the rotating shaft 31 is rotated in the horizontal direction by a rotation drive unit 32. Therefore, the rotation drive unit 32 can rotate the rotation shaft 31, the substrate support 12, the substrate support pins 13, and the wafer 111 in the horizontal direction. Further, the rotation drive unit 32 is moved up and down in the vertical direction by a substrate support base lifting unit (not shown). Therefore, the rotation support unit 32, the rotation shaft 31, the substrate support table 12, the substrate support pins 13, and the wafer 111 can be moved up and down in the vertical direction by the substrate support table elevating unit. The rotation driving unit 32 and the substrate support base lifting unit are electrically connected to the control unit 40 and controlled by the control unit 40.

(ガス供給部)
処理容器18の上部であって処理室110の上壁には、例えば窒素(N)等のガスを導入するガス供給管52が設けられている。ガス供給管52には、上流から順に、ガス供給源55、ガス流量を調整する流量制御装置54、ガス流路を開閉するバルブ53が設けられており、このバルブ53を開閉することで、処理室110内にガス供給管52からガスが導入、又は導入停止される。ガス供給管52から導入される導入ガスは、ウェハ111を冷却したり、パージガスとして処理室110内のガスを押し出したりするのに用いられる。
ガス供給源55とガス供給管52と流量制御装置54とバルブ53から、ガス供給部が構成される。流量制御装置54とバルブ53は、制御部40と電気的に接続されており、制御部40により制御される。
(Gas supply part)
A gas supply pipe 52 for introducing a gas such as nitrogen (N 2 ), for example, is provided on the upper wall of the processing chamber 18 and on the upper wall of the processing chamber 110. The gas supply pipe 52 is provided with a gas supply source 55, a flow rate control device 54 for adjusting the gas flow rate, and a valve 53 for opening and closing the gas flow path in order from the upstream side. Gas is introduced into or stopped from the gas supply pipe 52 into the chamber 110. The introduced gas introduced from the gas supply pipe 52 is used to cool the wafer 111 or push out the gas in the processing chamber 110 as a purge gas.
A gas supply unit is configured by the gas supply source 55, the gas supply pipe 52, the flow control device 54, and the valve 53. The flow control device 54 and the valve 53 are electrically connected to the control unit 40 and are controlled by the control unit 40.

(ガス排出部)
図4に示すように、例えば直方体である処理容器18の下部であって処理室110の側壁には、処理室110内のガスを排気するガス排出管62が設けられている。ガス排出管62には、上流から順に、圧力調整バルブ63と、排気装置としての真空ポンプ64が設けられており、この圧力調整バルブ63の開度を調整することで、処理室110内の圧力が所定の値に調整される。
ガス排出管62と圧力調整バルブ63と真空ポンプ64から、ガス排出部が構成される。圧力調整バルブ63と真空ポンプ64は、制御部40と電気的に接続されており、制御部40により圧力調整制御される。
(Gas discharge part)
As shown in FIG. 4, for example, a gas discharge pipe 62 for exhausting the gas in the processing chamber 110 is provided on the side wall of the processing chamber 110 in the lower portion of the processing container 18 that is a rectangular parallelepiped. The gas discharge pipe 62 is provided with a pressure adjustment valve 63 and a vacuum pump 64 as an exhaust device in order from the upstream side, and the pressure in the processing chamber 110 is adjusted by adjusting the opening of the pressure adjustment valve 63. Is adjusted to a predetermined value.
The gas exhaust pipe 62, the pressure adjustment valve 63, and the vacuum pump 64 constitute a gas exhaust unit. The pressure adjustment valve 63 and the vacuum pump 64 are electrically connected to the control unit 40, and pressure adjustment control is performed by the control unit 40.

(ウェハ搬送口)
図4に示すように、処理容器18の下部であって処理室110の側壁には、処理室110の内外にウェハ111を搬送するためのウェハ搬送口71が設けられている。つまり、基板搬送口であるウェハ搬送口71は、基板加熱処理時における処理室110内の基板支持台12の位置の下方の処理容器18の壁に設けられている。ウェハ搬送口71には、ゲートバルブ72が設けられており、ゲートバルブ駆動部73によりゲートバルブ72を開けることにより、処理室110内とフンロトエンドモジュール20の搬送室内とが連通するように構成されている。
フンロトエンドモジュール20の搬送室内には、ウェハ111を搬送する搬送ロボット202が設けられている。搬送ロボット202には、ウェハ111を搬送する際にウェハ111を支持する搬送アームが備えられている。基板支持ピン13と基板支持台12を基板搬送位置まで降下させ、ゲートバルブ72を開くことによって、搬送ロボット202により処理室110内と搬送室内との間で、ウェハ111を搬送することが可能なように構成されている。
(Wafer transfer port)
As shown in FIG. 4, a wafer transfer port 71 for transferring the wafer 111 into and out of the process chamber 110 is provided in the side wall of the process chamber 110 below the process container 18. That is, the wafer transfer port 71 which is a substrate transfer port is provided on the wall of the processing container 18 below the position of the substrate support 12 in the processing chamber 110 during the substrate heating process. The wafer transfer port 71 is provided with a gate valve 72, and the gate valve 72 is opened by the gate valve driving unit 73 so that the processing chamber 110 communicates with the transfer chamber of the funro end module 20. Has been.
In the transfer chamber of the funro end module 20, a transfer robot 202 for transferring the wafer 111 is provided. The transfer robot 202 is provided with a transfer arm that supports the wafer 111 when the wafer 111 is transferred. The wafer 111 can be transferred between the processing chamber 110 and the transfer chamber by the transfer robot 202 by lowering the substrate support pins 13 and the substrate support table 12 to the substrate transfer position and opening the gate valve 72. It is configured as follows.

(マイクロ波通過抑制部)
また、処理容器18の側壁であって、基板処理位置における基板支持台12の側壁と対向する位置には、マイクロ波通過抑制部を構成する溝17が、処理容器18の側壁と基板支持台12の側壁との間の隙間16に対し、開口するように設けられている。溝17は、導波口22から供給されたマイクロ波が、基板支持台12の下面より下方の空間内に伝わるのを抑制するためのものである。溝17は、本実施形態では、基板支持台12を囲むように基板支持台12の側壁に沿って、水平方向に連続して処理容器18の壁の内側(内壁)に設けられているが、水平方向に連続して設けず、マイクロ波の伝播を抑制できる範囲で離散的に設けることもできる。溝を離散的かつ周期的に設けることで、マイクロ波の通過を効果的に抑制できる。溝17の詳細は後述する。
(Microwave passage suppression part)
In addition, a groove 17 constituting a microwave passage suppression unit is provided on the side wall of the processing container 18 at a position facing the side wall of the substrate support table 12 at the substrate processing position, and the side wall of the processing container 18 and the substrate support table 12. It is provided so that it may open with respect to the clearance gap 16 between these side walls. The groove 17 is for suppressing the microwave supplied from the waveguide port 22 from being transmitted into the space below the lower surface of the substrate support 12. In the present embodiment, the groove 17 is provided on the inner side (inner wall) of the wall of the processing container 18 continuously in the horizontal direction along the side wall of the substrate support table 12 so as to surround the substrate support table 12. It is also possible to provide discretely within a range where microwave propagation can be suppressed without being provided continuously in the horizontal direction. By providing the grooves discretely and periodically, the passage of microwaves can be effectively suppressed. Details of the groove 17 will be described later.

かくして、基板支持台12が基板加熱処理位置の高さにある図4の状態において、処理室110内は、マイクロ波が供給される基板支持台12の上面(基板載置面)より上方の空間である処理空間120と、マイクロ波が供給されない基板支持台12の下面より下方の空間である排気空間130、つまり、基板支持台12の基板載置面と反対側の空間である非処理空間130とに分かれており、処理空間120と非処理空間130は、処理容器18の側壁と基板支持台12の側壁との間の隙間16を介して繋がっている。
このように、ガス供給部は処理空間120にガスを供給し、マイクロ波供給部は処理空間120にマイクロ波を供給し、ガス排出部は非処理空間130からガスを排出する。また、ウェハ搬送口71は非処理空間130に設けられ、溝17は、処理空間120と非処理空間130の間の隙間16に対して開口している。
したがって、基板加熱処理時において、処理空間120に供給されるマイクロ波は、溝17により、非処理空間130に伝播することを抑制される。
Thus, in the state of FIG. 4 in which the substrate support 12 is at the height of the substrate heating processing position, the inside of the processing chamber 110 is a space above the upper surface (substrate mounting surface) of the substrate support 12 to which microwaves are supplied. And an exhaust space 130 which is a space below the lower surface of the substrate support 12 to which microwaves are not supplied, that is, a non-process space 130 which is a space opposite to the substrate placement surface of the substrate support 12. The processing space 120 and the non-processing space 130 are connected via a gap 16 between the side wall of the processing container 18 and the side wall of the substrate support 12.
As described above, the gas supply unit supplies gas to the processing space 120, the microwave supply unit supplies microwave to the processing space 120, and the gas discharge unit discharges gas from the non-processing space 130. The wafer transfer port 71 is provided in the non-processing space 130, and the groove 17 is open to the gap 16 between the processing space 120 and the non-processing space 130.
Therefore, during the substrate heating process, the microwave supplied to the processing space 120 is suppressed from propagating to the non-processing space 130 by the grooves 17.

マイクロ波が非処理空間130に伝播することを抑制することにより、ウェハ搬送口71を開閉するゲートバルブ72と処理容器18の間に設けられているOリング74や、基板支持台12を支える回転駆動部32等に設けられているOリングが、マイクロ波により焼損することを抑制することができる。また、これらのOリングが、マイクロ波により劣化し、劣化したOリングからパーティクルが発生することを抑制することができる。
また、基板支持台12より上方の処理空間120にマイクロ波を閉じ込めることができるので、処理空間120に供給されるマイクロ波をロスすることなく、効率よく基板を加熱処理することができる。
Rotation that supports the O-ring 74 provided between the gate valve 72 that opens and closes the wafer transfer port 71 and the processing container 18 and the substrate support 12 by suppressing the propagation of the microwave to the non-processing space 130. It can suppress that the O-ring provided in the drive part 32 grade | etc., Burns out with a microwave. Moreover, it can suppress that these O-rings deteriorate with a microwave and a particle | grains generate | occur | produce from the deteriorated O-ring.
Further, since the microwave can be confined in the processing space 120 above the substrate support 12, the substrate can be efficiently heat-treated without losing the microwave supplied to the processing space 120.

次に、溝17の詳細について、図5を用いて説明する。
図5は、図4における溝17付近の拡大図であり、本実施形態に係るマイクロ波通過抑制部の説明図である。図5に示すように、本実施形態に係るマイクロ波通過抑制部は、2つの導体(基板支持台12と処理容器18)を、それらの間の間隙16を極めて小さくするように配置し、2つの導体のいずれかに深さD(D=d1+d2)の溝17を、間隙16に対して開口するように設けられた構造となっている。
なお、図5の例では、溝17を途中で下方に90度屈曲させているが、処理容器18の厚さが厚いような場合は、溝17を屈曲させずに直線状に形成することもできる。また、溝17を上方に屈曲させてもよく、また、屈曲させる角度も90度以外に適宜選択することができる。また、溝17を、処理容器18の壁でなく、基板支持台12の側壁に形成することも可能である。
Next, the detail of the groove | channel 17 is demonstrated using FIG.
FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the groove 17 in FIG. 4, and is an explanatory diagram of the microwave passage suppression unit according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the microwave passage suppression unit according to the present embodiment arranges two conductors (the substrate support 12 and the processing container 18) so that the gap 16 between them is extremely small. A groove 17 having a depth D (D = d1 + d2) is provided in one of the two conductors so as to open to the gap 16.
In the example of FIG. 5, the groove 17 is bent 90 degrees downward in the middle. However, when the processing container 18 is thick, the groove 17 may be formed in a straight line without bending. it can. Further, the groove 17 may be bent upward, and the bending angle can be appropriately selected other than 90 degrees. Further, the groove 17 can be formed not on the wall of the processing container 18 but on the side wall of the substrate support 12.

図5のマイクロ波通過抑制部は、図6の等価回路で表すことができ、溝17のインピーダンスZは、
Z=jZtan(2πD/λ)
で与えられる。Zは特性インピーダンスであり、λはマイクロ波の波長である。したがって、D=λ/4、つまり、溝17の深さを、溝17内におけるマイクロ波の波長の1/4とすると、Zは無限大となり、溝17の開口端は開放端状態となり、処理空間120から伝播してくるマイクロ波を反射することができる。
なお、図5の例では、マイクロ波通過抑制用の溝の深さを、マイクロ波の波長の1/4としたが、実質的にマイクロ波通過を抑制できる範囲の波長、すなわち、実質的にOリングの焼損やパーティクルの発生を抑制できる範囲の波長であれば、厳密にマイクロ波の波長の1/4とする必要はなく、マイクロ波の波長の略1/4であればよい。また、通過を抑制できるマイクロ波の周波数帯域は、溝の幅により微少に変動するため、溝の深さを、厳密にマイクロ波の波長の1/4とする必要はない。本明細書において、マイクロ波の波長の略1/4とは、実質的にマイクロ波通過を抑制できる範囲の波長をいう。
The microwave passage suppression unit of FIG. 5 can be represented by the equivalent circuit of FIG.
Z = jZ C tan (2πD / λ)
Given in. Z C is the characteristic impedance, lambda is the wavelength of the microwave. Therefore, if D = λ / 4, that is, if the depth of the groove 17 is ¼ of the wavelength of the microwave in the groove 17, Z becomes infinite, the open end of the groove 17 becomes an open end state, and processing The microwave propagating from the space 120 can be reflected.
In the example of FIG. 5, the depth of the groove for suppressing the microwave passage is ¼ of the wavelength of the microwave, but the wavelength in a range that can substantially suppress the microwave passage, that is, substantially If the wavelength is within a range that can suppress the burning of the O-ring and the generation of particles, the wavelength does not need to be exactly ¼ of the wavelength of the microwave, and may be about ¼ of the wavelength of the microwave. Further, since the microwave frequency band that can suppress the passage varies slightly depending on the width of the groove, the depth of the groove does not need to be exactly ¼ of the wavelength of the microwave. In this specification, approximately ¼ of the wavelength of the microwave means a wavelength in a range in which the microwave can be substantially suppressed.

さらに本実施形態においては、溝17内を石英やアルミナ等の誘電体で充填するようにしている。充填材料の誘電体の比誘電率をεr、真空中の誘電率をε、透磁率をμとした場合、誘電体中のマイクロ波の伝播速度は、1/(εrεμ1/2となる。つまり、誘電体内では、真空中に比べ、マイクロ波の伝播速度は1/(εr1/2に低下し、波長も同様の比率で短くなる。
したがって、溝17内を誘電体で充填することにより、溝17の深さを浅くすること、すなわち処理容器18を小型化、延いては基板処理装置1を小型化することができる。例えば、溝17内を石英で充填すると、石英の比誘電率は概ね4であるので、溝17内を誘電体で充填しない中空構造の場合に比べて、溝17の深さを1/2にすることができる。
また、本実施形態では、マイクロ波によってプラズマが生成されることのないような圧力、例えば大気圧で基板処理しており、このような高い圧力においては、溝17内に入り込んだパーティクルが、基板処理時に処理室110内に舞い上がってしまう恐れがある。このパーティクルは、基板処理過程で発生する副生成物を主成分とし、例えば加熱時に基板から発生したガスが処理容器18の内壁で冷却され、固化してパーティクルとなったものである。しかし、本実施形態では、溝17内を誘電体で充填しているので、パーティクルが溝17内に侵入し堆積することを防止できる。
Furthermore, in this embodiment, the groove 17 is filled with a dielectric such as quartz or alumina. When the relative dielectric constant of the dielectric of the filling material is ε r , the dielectric constant in vacuum is ε 0 , and the magnetic permeability is μ 0 , the propagation speed of the microwave in the dielectric is 1 / (ε r ε 0 μ 0 ) 1/2 . That is, in the dielectric body, the propagation speed of the microwave is reduced to 1 / (ε r ) 1/2 and the wavelength is shortened at the same ratio as compared to the vacuum.
Therefore, by filling the groove 17 with a dielectric, the depth of the groove 17 can be reduced, that is, the processing vessel 18 can be downsized, and the substrate processing apparatus 1 can be downsized. For example, when the groove 17 is filled with quartz, the relative permittivity of quartz is approximately 4, so the depth of the groove 17 is halved compared to a hollow structure in which the groove 17 is not filled with a dielectric. can do.
Further, in the present embodiment, the substrate is processed at a pressure such that the plasma is not generated by the microwave, for example, atmospheric pressure. At such a high pressure, the particles that enter the groove 17 are transferred to the substrate. There is a risk of flying up into the processing chamber 110 during processing. These particles are mainly composed of by-products generated during the substrate processing process. For example, the gas generated from the substrate during heating is cooled by the inner wall of the processing container 18 and solidified into particles. However, in this embodiment, since the groove 17 is filled with a dielectric, particles can be prevented from entering and depositing in the groove 17.

本実施形態では、一例として、溝17内に石英を埋め込み、マイクロ波の波長λを51.7mm(5.8GHz)、溝17の深さを約λ/4であるD=13mm(d1=6mm、d2=7mm)、間隙16を2mm、溝17の開口幅をa=2mmとした。なお、別な一例として、マイクロ波の波長λを129mm(2.45GHz)、溝17の深さを約λ/4であるD=30mm(d1=8mm、d2=22mm)、間隙16を2mm、溝17の開口幅をa=2mmとすることも可能である。   In this embodiment, as an example, quartz is embedded in the groove 17, the wavelength λ of the microwave is 51.7 mm (5.8 GHz), and the depth of the groove 17 is approximately λ / 4 D = 13 mm (d1 = 6 mm). D2 = 7 mm), the gap 16 is 2 mm, and the opening width of the groove 17 is a = 2 mm. As another example, the wavelength λ of the microwave is 129 mm (2.45 GHz), the depth of the groove 17 is approximately λ / 4, D = 30 mm (d1 = 8 mm, d2 = 22 mm), the gap 16 is 2 mm, The opening width of the groove 17 can be a = 2 mm.

基板処理装置1は、この基板処理装置1の各構成部分の動作を制御する制御部40を備え、制御部40は、マイクロ波発生部23、ゲートバルブ駆動部73、搬送ロボット202、流量制御装置54、バルブ53、圧力調整バルブ63、回転駆動部32等の各構成部の動作を制御する。   The substrate processing apparatus 1 includes a control unit 40 that controls the operation of each component of the substrate processing apparatus 1. The control unit 40 includes a microwave generation unit 23, a gate valve driving unit 73, a transfer robot 202, and a flow rate control device. 54, the operation of each component such as the valve 53, the pressure adjustment valve 63, and the rotation drive unit 32 is controlled.

(マイクロ波加熱構造の詳細)
次に、本実施形態に係るマイクロ波加熱構造の詳細について説明する。
処理室110内に導入されたマイクロ波は、処理室110壁面に対して反射を繰り返す。マイクロ波は処理室110内でいろいろな方向へ反射し、処理室110内はマイクロ波で満たされる。処理室110内のウェハ111に当たったマイクロ波はウェハ111に吸収され、ウェハ111はマイクロ波により誘電加熱される。また、ウェハ111の温度は、マイクロ波のパワーが小さければ温度が低く、パワーが大きければ温度が高くなる。
(Details of microwave heating structure)
Next, the details of the microwave heating structure according to the present embodiment will be described.
The microwave introduced into the processing chamber 110 is repeatedly reflected on the wall surface of the processing chamber 110. Microwaves are reflected in various directions in the processing chamber 110, and the processing chamber 110 is filled with microwaves. The microwave hitting the wafer 111 in the processing chamber 110 is absorbed by the wafer 111, and the wafer 111 is dielectrically heated by the microwave. Further, the temperature of the wafer 111 is low when the microwave power is low, and the temperature is high when the power is high.

ウェハ111を処理する場合、高いエネルギのマイクロ波を直接ウェハ111に当てることで、急速加熱することができる。我々の研究では、反射波が支配的な状態でウェハを処理した場合と、ウェハに直接マイクロ波を照射した場合とでは、後者の方が基板の加熱効果が高いという結果が出ている。これは、マイクロ波を直接ウェハ111に照射した場合は、マイクロ波が直接照射される範囲がウェハ111の一部であるため、直接照射される部分のエネルギ密度が、反射波が支配的な場合に比べ高い。したがって、マイクロ波が直接照射される部分が、局所的に高温になりやすいと考えられる。
しかし、ウェハ111に直接マイクロ波を照射する場合、ウェハ111の面積に比べ、導波口22の大きさは小さく、またマイクロ波は導波口22から発射された後あまり広がらないため、ウェハ111の表面に照射されるマイクロ波のエネルギを均一にすることは容易でない。
また、ウェハ111にマイクロ波を直接照射するといっても、その全てのエネルギがウェハ111に吸収されるわけではなく、一部がウェハ表面で反射したり、一部がウェハを透過したりする。これが反射波となり処理室110内に定在波が発生する。処理室110内で定在波が発生すると、ウェハ面内においてよく加熱される部分と、あまり加熱されない部分が生じる。これがウェハ111の加熱ムラとなり、加熱度合いのウェハ面内均一性を悪くする一因となる。
When the wafer 111 is processed, rapid heating can be performed by directly applying high-energy microwaves to the wafer 111. Our research shows that the substrate heating effect is higher when the wafer is processed with the reflected wave dominant and when the wafer is directly irradiated with microwaves. This is because, when the wafer 111 is directly irradiated with microwaves, the area directly irradiated with microwaves is a part of the wafer 111, and thus the energy density of the directly irradiated part is dominant in the reflected waves. Higher than Therefore, it is considered that the portion directly irradiated with the microwave tends to be locally hot.
However, when directly irradiating the wafer 111 with microwaves, the size of the waveguide 22 is smaller than the area of the wafer 111, and the microwave does not spread so much after being emitted from the waveguide 22; It is not easy to make the energy of the microwave irradiated to the surface of the substrate uniform.
Further, even if the wafer 111 is directly irradiated with microwaves, not all of the energy is absorbed by the wafer 111, and a part of the energy is reflected on the wafer surface or a part of the wafer 111 is transmitted. This becomes a reflected wave, and a standing wave is generated in the processing chamber 110. When a standing wave is generated in the processing chamber 110, a portion that is well heated in the wafer surface and a portion that is not heated so much are generated. This becomes a heating unevenness of the wafer 111, and becomes a cause of worsening the uniformity of the heating degree in the wafer surface.

そこで、本実施形態においては、導波口22を処理室110の上壁に設け、導波口22と基板支持ピン13で支持されたウェハ111の表面との間の距離を、供給されるマイクロ波の1波長よりも短い距離としている。本例では、使用するマイクロ波の周波数を5.8GHzとし、そのマイクロ波の波長51.7mmよりも短い距離としている。導波口22から1波長よりも短い距離の範囲では、導波口22から発射された直接波が支配的であると考えられる。ここで、支配的とは、直接波の密度が反射波の密度よりも高い状態を言う。上記のようにすると、ウェハ111に照射されるマイクロ波は、導波口22から直接発射された直接波が支配的となり、処理室110内の定在波の影響を相対的に小さくすることができ、導波口22の近辺のウェハ111を急速加熱できる。更には、導波口22に対向する領域以外のウェハ111の領域については、その領域に加熱による熱履歴が蓄積されないようにすることができる。   Therefore, in the present embodiment, the waveguide port 22 is provided on the upper wall of the processing chamber 110, and the distance between the waveguide port 22 and the surface of the wafer 111 supported by the substrate support pins 13 is supplied to the micro-channel supplied. The distance is shorter than one wavelength of the wave. In this example, the frequency of the microwave to be used is 5.8 GHz, and the distance is shorter than the wavelength of the microwave of 51.7 mm. It is considered that the direct wave emitted from the waveguide 22 is dominant in the range of the distance shorter than one wavelength from the waveguide 22. Here, “dominant” means a state where the density of the direct wave is higher than the density of the reflected wave. If it does as mentioned above, the direct wave directly radiated | emitted from the waveguide port 22 becomes dominant, and the microwave irradiated to the wafer 111 becomes dominant, and the influence of the standing wave in the process chamber 110 can be made relatively small. The wafer 111 in the vicinity of the waveguide port 22 can be rapidly heated. Furthermore, with respect to the region of the wafer 111 other than the region facing the waveguide port 22, it is possible to prevent thermal history due to heating from being accumulated in that region.

さらに、本実施形態においては、導波口22と基板支持ピン13で支持されたウェハ111の表面との間の距離を、供給されるマイクロ波の1/4波長(λ/4)の奇数倍の距離としている。具体的には、使用するマイクロ波の周波数を5.8GHzとし、そのマイクロ波の波長51.7mmの1/4の距離である12.9mmとしている。このような構成とすることで、導波口22から照射されるマイクロ波のピーク位置(波形の腹の位置)にウェハ111を位置させることができるので、ウェハ111の加熱効率が良い。   Furthermore, in this embodiment, the distance between the waveguide 22 and the surface of the wafer 111 supported by the substrate support pins 13 is set to an odd multiple of a quarter wavelength (λ / 4) of the supplied microwave. And the distance. Specifically, the frequency of the microwave to be used is 5.8 GHz, and the distance of 1/4 of the microwave wavelength 51.7 mm is 12.9 mm. With such a configuration, the wafer 111 can be positioned at the peak position of the microwave irradiated from the waveguide port 22 (the position of the antinode of the waveform), so the heating efficiency of the wafer 111 is good.

しかし、このように、「導波口22と基板支持ピン13で支持されたウェハ111の表面との間の距離を、供給されるマイクロ波の1波長よりも短い距離とする」、あるいは、「供給されるマイクロ波の1/4波長の奇数倍の距離とする」だけでは、導波口22の付近のウェハ111の一部だけが加熱されることになり、ウェハ面内均一性は悪くなる。
そこで、本実施形態においては、導波口22の中心位置は、基板支持ピン13で支持されたウェハ111の中心位置から偏心して固定され、導波口22が基板支持ピン13で支持されたウェハ111の表面の一部に対向している。本例では、ウェハ111の直径は300mm、導波口22の中心位置とウェハ111の中心位置までの距離を90mmとしている。このように、導波口22をウェハ111の中心位置から偏心させ、さらに回転駆動部32により、基板支持台12の回転軸31を中心にして、水平方向にウェハ111を回転させることで、ウェハ面を導波口22が走査するようにする。
言い換えると、回転駆動部32により、導波口22に対する基板支持部の水平方向における相対的な位置を変動させる。つまり、基板支持ピン13で支持されたウェハ111の表面の一部に対して導波口22が間欠的に対向するように、基板支持ピン13で支持されたウェハ111に対する導波口22の水平方向における相対的な位置を変動させる。
However, as described above, “the distance between the waveguide 22 and the surface of the wafer 111 supported by the substrate support pins 13 is set to a distance shorter than one wavelength of the supplied microwave”, or “ If only a distance that is an odd multiple of a quarter wavelength of the supplied microwave is used, only a part of the wafer 111 in the vicinity of the waveguide port 22 is heated, and the uniformity within the wafer surface deteriorates. .
Therefore, in the present embodiment, the center position of the waveguide port 22 is fixed eccentrically from the center position of the wafer 111 supported by the substrate support pins 13, and the wafer in which the waveguide port 22 is supported by the substrate support pins 13. It faces part of the surface of 111. In this example, the diameter of the wafer 111 is 300 mm, and the distance from the center position of the waveguide 22 to the center position of the wafer 111 is 90 mm. In this way, the waveguide port 22 is decentered from the center position of the wafer 111, and the wafer 111 is rotated in the horizontal direction around the rotation axis 31 of the substrate support 12 by the rotation drive unit 32. The surface is scanned by the waveguide 22.
In other words, the rotation drive unit 32 changes the relative position of the substrate support unit in the horizontal direction with respect to the waveguide port 22. That is, the horizontal direction of the waveguide port 22 with respect to the wafer 111 supported by the substrate support pins 13 so that the waveguide port 22 intermittently faces a part of the surface of the wafer 111 supported by the substrate support pins 13. Vary the relative position in the direction.

このように、導波口22をウェハ111の中心位置から偏心させて回転させることにより、ウェハ111をより均一に加熱することができ、さらに、ウェハ111内の目的とする領域を集中的に急速加熱することができ、それ以外の領域は、熱履歴を少なくすることができる。その理由は次のとおりである。ウェハ111のなかで、マイクロ波を供給する導波口22の直下の領域が最もマイクロ波エネルギーが高いのでよく加熱される。それ以外の領域は、マイクロ波エネルギーが比較的弱く加熱されにくい。従って回転しているウェハ111のあるポイントに注目すると、導波口22の直下にあるときだけ急激に加熱され、そこから外れたら加熱されにくくなる。更には、導波口の直下以外の部分では、後述するように基板支持台によって冷却される。即ち、冷却効率が加熱効率より高い状態となる。結果的にそのポイントの加熱による熱履歴は少なくなる。   Thus, by rotating the waveguide port 22 eccentrically from the center position of the wafer 111, the wafer 111 can be heated more uniformly, and the target region in the wafer 111 can be rapidly and rapidly concentrated. Heat can be heated, and the heat history can be reduced in other regions. The reason is as follows. Of the wafer 111, the region directly below the waveguide 22 for supplying the microwave has the highest microwave energy and is heated well. In other regions, the microwave energy is relatively weak and is not easily heated. Accordingly, when attention is paid to a certain point of the rotating wafer 111, the heating is rapidly performed only when the wafer 111 is directly under the waveguide port 22, and it is difficult to be heated when the wafer 111 is removed from the rotating hole 111. Further, the portion other than the portion directly under the waveguide is cooled by a substrate support as will be described later. That is, the cooling efficiency is higher than the heating efficiency. As a result, the heat history due to the heating of the point is reduced.

また、上述したように、基板支持ピン13を、石英のような低伝熱性材質とすることで、ウェハ111の熱が基板支持ピン13を介して、基板支持台12へ逃げることを抑制できる。ここで、低伝熱性とは、少なくとも基板支持台12よりも伝熱性が低いことをいう。これにより、ウェハ111を均一に加熱することが可能となる。仮に、基板支持ピン13を金属のような伝熱性の高い材質とした場合は、ウェハ111から基板支持ピン13への熱伝導による熱逃げがより大きくなり、その結果、ウェハ111面内に温度の低い箇所が局所的に現われてしまうので、ウェハ111面内を均一に加熱することが難しくなる。   Further, as described above, the substrate support pins 13 are made of a low heat transfer material such as quartz, so that the heat of the wafer 111 can be prevented from escaping to the substrate support table 12 via the substrate support pins 13. Here, the low heat transfer means that the heat transfer is lower than at least the substrate support 12. Thereby, the wafer 111 can be heated uniformly. If the substrate support pins 13 are made of a material having high heat conductivity such as metal, the heat escape due to heat conduction from the wafer 111 to the substrate support pins 13 becomes larger. Since a low part appears locally, it becomes difficult to heat the wafer 111 uniformly.

次に、基板支持台と基板との距離について説明する。
基板支持台12は金属製つまり導電性であるため、基板支持台12においてはマイクロ波の電位がゼロとなる。したがって、仮にウェハ111を基板支持台12に直接置いた場合、マイクロ波の電界強度が弱い状態となる。そこで、本実施形態では、基板支持台12の表面(基板載置面)からマイクロ波の1/4波長(λ/4)の位置、もしくはλ/4の奇数倍の位置にウェハ111を載置するようにする。λ/4の奇数倍の位置では電界が強いため、ウェハ111を効率よくマイクロ波で加熱することができる。
具体的には、本実施形態では、たとえば5.8GHzに固定したマイクロ波を使用し、マイクロ波の波長が51.7mmであるので、基板支持台12の表面からウェハ111までの高さを12.9mmとなるよう設定している。つまり、基板加熱処理時における基板支持ピン13の上端と基板支持台12の対向面との間の距離が、供給されるマイクロ波の1/4波長の距離となるよう設定している。
Next, the distance between the substrate support and the substrate will be described.
Since the substrate support 12 is made of metal, ie, conductive, the microwave potential is zero on the substrate support 12. Therefore, if the wafer 111 is directly placed on the substrate support 12, the microwave electric field strength is weak. Therefore, in the present embodiment, the wafer 111 is placed at a position of a quarter wavelength (λ / 4) of microwaves or an odd multiple of λ / 4 from the surface (substrate placement surface) of the substrate support 12. To do. Since the electric field is strong at a position that is an odd multiple of λ / 4, the wafer 111 can be efficiently heated by microwaves.
Specifically, in this embodiment, for example, a microwave fixed at 5.8 GHz is used, and the wavelength of the microwave is 51.7 mm. Therefore, the height from the surface of the substrate support 12 to the wafer 111 is set to 12 It is set to be 9 mm. That is, the distance between the upper end of the substrate support pin 13 and the opposing surface of the substrate support 12 during the substrate heat treatment is set to be a quarter wavelength distance of the supplied microwave.

このような構成とすることで、マイクロ波のピーク位置(波形の腹の位置)にウェハ111を位置させることができるので、ウェハ111の加熱効率が良い。加熱効率が良いと、ウェハ111の誘電体膜からの熱伝導により他の膜も加熱されてしまうことが考えられるが、ウェハ111のサイズと等しいか若しくはそれより大きい面積を有し、冷却部を内蔵する金属製の基板支持台12をウェハ111の裏面に対向する位置に置くことで、ウェハ111裏面の全面から熱を奪うことができる。その結果、ウェハ111を均一に冷却することができ、ウェハ111上の誘電体膜以外の膜の加熱を抑制することができる。   With such a configuration, the wafer 111 can be positioned at the peak position of the microwave (the position of the antinode of the waveform), so that the heating efficiency of the wafer 111 is good. If the heating efficiency is good, it is considered that other films are also heated by heat conduction from the dielectric film of the wafer 111. However, the cooling unit has an area equal to or larger than the size of the wafer 111. By placing the built-in metal substrate support 12 at a position facing the back surface of the wafer 111, heat can be taken from the entire back surface of the wafer 111. As a result, the wafer 111 can be cooled uniformly, and heating of films other than the dielectric film on the wafer 111 can be suppressed.

マイクロ波の周波数が時間とともに変化(可変)する形態も可能である。その場合、基板支持台12の表面からウェハ111までの高さは、変化する周波数帯の代表周波数の波長から求めれば良い。たとえば5.8GHz〜7.0GHzまで変化する場合、代表周波数を変化する周波数帯のセンタ周波数とし、代表周波数6.4GHzの波長46mmより、基板支持台12の表面からウェハ111までの高さを11.5mmとすればよい。
更には、固定周波数の電源を複数設け、それぞれから異なる周波数のマイクロ波を切り替えて供給し、処理するようにしてもよい。
A form in which the frequency of the microwave changes (varies) with time is also possible. In this case, the height from the surface of the substrate support 12 to the wafer 111 may be obtained from the wavelength of the representative frequency in the changing frequency band. For example, when changing from 5.8 GHz to 7.0 GHz, the representative frequency is set to the center frequency of the changing frequency band, and the height from the surface of the substrate support 12 to the wafer 111 is set to 11 from the wavelength 46 mm of the representative frequency 6.4 GHz. .5 mm.
Furthermore, a plurality of fixed frequency power supplies may be provided, and microwaves having different frequencies may be switched and supplied from each of them to be processed.

(基板冷却機構)
図4に示すように、本実施形態では、基板支持台12内には、ウェハ111を冷却するための冷媒を流す冷媒流路37が設けられており、基板支持台12は基板冷却台として機能する。冷媒として例えば水が使用されるが、この冷媒は冷却チラーなど他の冷媒を用いても良い。冷媒流路37は、処理室110の外部において、冷媒流路37へ冷媒を供給する冷媒供給管36と、冷媒流路37から冷媒を排出する冷媒排出管38に接続される。冷媒供給管36には、下流から順に、冷媒供給管36を開閉する開閉バルブ33、冷媒流量を制御する流量制御装置34、冷媒源35が設けられている。開閉バルブ33と流量制御装置34は、制御部40と電気的に接続されており、制御部40により制御される。
(Substrate cooling mechanism)
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, a coolant flow path 37 through which a coolant for cooling the wafer 111 flows is provided in the substrate support table 12, and the substrate support table 12 functions as a substrate cooling table. To do. For example, water is used as the refrigerant, but another refrigerant such as a cooling chiller may be used as the refrigerant. The refrigerant flow path 37 is connected to the refrigerant supply pipe 36 that supplies the refrigerant to the refrigerant flow path 37 and the refrigerant discharge pipe 38 that discharges the refrigerant from the refrigerant flow path 37 outside the processing chamber 110. The refrigerant supply pipe 36 is provided with an open / close valve 33 that opens and closes the refrigerant supply pipe 36, a flow rate control device 34 that controls the refrigerant flow rate, and a refrigerant source 35 in order from the downstream. The on-off valve 33 and the flow rate control device 34 are electrically connected to the control unit 40 and controlled by the control unit 40.

(基板支持台と基板支持台支持機構の詳細)
続いて、図7および図8を用いて、基板支持台12及びその周辺の構造について詳しく説明する。図7は、本実施形態に係る基板支持台と基板支持台支持機構を、側面から見た断面図である。図8は、図7の部分拡大図である
図7に示すように、基板支持台12には、冷媒流路37が設けられている。冷媒流路37は、基板支持台12全体に張り巡らされており、基板を均一に冷却することができる。冷媒としては、例えば、ガルデン(登録商標)HT200が使用される。
(Details of substrate support and substrate support mechanism)
Next, the substrate support 12 and the surrounding structure will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a cross-sectional view of the substrate support base and the substrate support base support mechanism according to the present embodiment as viewed from the side. FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 7. As shown in FIG. 7, the substrate support 12 is provided with a coolant channel 37. The refrigerant flow path 37 is stretched over the entire substrate support 12 and can cool the substrate uniformly. For example, Galden (registered trademark) HT200 is used as the refrigerant.

回転軸31を構成するシャフト402は、基板支持台12を支持する支持部である。シャフト402は、冷媒(冷却材)流路を内包しており、この冷媒流路は、基板支持台12の冷媒流路37に供給する冷媒を流し、冷媒流路37から排出される冷媒を流す。シャフト402の材質は、アルミニウムである。シャフト402の水平断面は、円形である。シャフト402に内包される冷媒流路として、冷媒を冷媒供給排出部417から冷媒流路37へ供給する第1の冷媒供給路408、及び冷媒流路37から排出される冷媒を流す第1の冷媒排出路409が配設されている。第1の冷媒供給路408、第2の冷媒排出路409は、図7に示すように、シャフト402内部に、互いに平行かつ離間するように設けられている。   The shaft 402 constituting the rotating shaft 31 is a support portion that supports the substrate support 12. The shaft 402 includes a refrigerant (coolant) flow path, and this refrigerant flow path causes the refrigerant to be supplied to the refrigerant flow path 37 of the substrate support 12 to flow and the refrigerant discharged from the refrigerant flow path 37 to flow. . The material of the shaft 402 is aluminum. The horizontal cross section of the shaft 402 is circular. As a refrigerant flow path included in the shaft 402, a first refrigerant supply path 408 that supplies the refrigerant from the refrigerant supply / discharge section 417 to the refrigerant flow path 37, and a first refrigerant that flows the refrigerant discharged from the refrigerant flow path 37 A discharge path 409 is provided. As shown in FIG. 7, the first refrigerant supply path 408 and the second refrigerant discharge path 409 are provided in the shaft 402 so as to be parallel to and spaced apart from each other.

32は、シャフト402を水平回転させる回転駆動部であり、SUS製(ステンレススチール)である。シャフト402の側面は、中空シャフト423で覆われている。中空シャフト423は、シャフト402を挟持し、シャフト402とともに水平回転するもので、回転時の摩擦等からシャフト402を保護するものである。中空シャフト423の材質は、SUSである。シャフト402と中空シャフト423の間には、Oリング405が設けられる。Oリング405によって、シャフト402のふらつきが防止されると共に、処理室110内からのガス漏れが防止される。回転駆動部32には、中空シャフト423と接する側に、真空シールとしての磁性流体シール420、ベアリング421、モータ422が備えられている。モータ422の回転運動が、中空シャフト423に伝えられ、シャフト402が水平回転する。   Reference numeral 32 denotes a rotational drive unit that horizontally rotates the shaft 402 and is made of SUS (stainless steel). A side surface of the shaft 402 is covered with a hollow shaft 423. The hollow shaft 423 sandwiches the shaft 402 and rotates horizontally together with the shaft 402, and protects the shaft 402 from friction during rotation. The material of the hollow shaft 423 is SUS. An O-ring 405 is provided between the shaft 402 and the hollow shaft 423. The O-ring 405 prevents the shaft 402 from wobbling and prevents gas leakage from the processing chamber 110. The rotary drive unit 32 includes a magnetic fluid seal 420 as a vacuum seal, a bearing 421, and a motor 422 on the side in contact with the hollow shaft 423. The rotational movement of the motor 422 is transmitted to the hollow shaft 423, and the shaft 402 rotates horizontally.

回転駆動部32のケーシングに設けられたフランジ32aは、処理容器18の底部と固定されている。Oリング407は、処理室110内からガスが漏れることを防止するものである。   A flange 32 a provided in the casing of the rotation drive unit 32 is fixed to the bottom of the processing container 18. The O-ring 407 prevents gas from leaking from the inside of the processing chamber 110.

図8に示すように、シャフト402の下部先端は、シャフト受け部411に差し込まれる。シャフト受け部411の上側には、固定リング416が設けられ、固定リング416の上側には、押さえリング410が設けられている。シャフト受け部411、固定リング416、押さえリング410は、シャフト402と冷媒供給排出部417とを接続する接続部を構成し、シャフト402とともに水平回転する。   As shown in FIG. 8, the lower end of the shaft 402 is inserted into the shaft receiving portion 411. A fixing ring 416 is provided on the upper side of the shaft receiving portion 411, and a pressing ring 410 is provided on the upper side of the fixing ring 416. The shaft receiving portion 411, the fixing ring 416, and the pressing ring 410 constitute a connecting portion that connects the shaft 402 and the refrigerant supply / discharge portion 417, and rotate horizontally together with the shaft 402.

図8に示すように、シャフト受け部411の下側には、冷媒供給排出部417が設けられている。冷媒供給排出部417は、シャフト402が水平回転するときに、水平回転せず静止状態を保つ。
冷媒供給排出部417は、SUS製である。冷媒供給排出部417は、そのケーシング内部にローターが組み込まれており、接続部を介してシャフト402へ、冷媒を漏洩することなく供給し、また、接続部を介してシャフト402から、冷媒を漏洩することなく排出する。冷媒供給排出部417には、第2の冷媒供給路418と第2の冷媒排出路419とが設けられている。第2の冷媒排出路419は、第2の冷媒供給路418を取り囲むように、第2の冷媒供給路418と同心円上に配置されている。つまり、第2の冷媒供給路418は内軸であり、第2の冷媒排出路419は内軸を囲むように設けた外軸である。このように、第2の冷媒供給路418と第2の冷媒排出路419は、2重の軸を構成している。シャフト受け部411は、この2重の軸を中心に水平回転するので、回転中においても、内軸から冷媒を供給し、外軸から冷媒を排出することが可能となる。
As shown in FIG. 8, a refrigerant supply / discharge portion 417 is provided below the shaft receiving portion 411. When the shaft 402 rotates horizontally, the refrigerant supply / discharge unit 417 does not rotate horizontally and remains stationary.
The refrigerant supply / discharge unit 417 is made of SUS. The refrigerant supply / discharge unit 417 has a rotor built in the casing, supplies the refrigerant to the shaft 402 through the connecting part without leaking, and leaks the refrigerant from the shaft 402 through the connecting part. It discharges without doing. The refrigerant supply / discharge section 417 is provided with a second refrigerant supply path 418 and a second refrigerant discharge path 419. The second refrigerant discharge path 419 is disposed concentrically with the second refrigerant supply path 418 so as to surround the second refrigerant supply path 418. That is, the second refrigerant supply path 418 is an inner shaft, and the second refrigerant discharge path 419 is an outer shaft provided so as to surround the inner shaft. As described above, the second refrigerant supply path 418 and the second refrigerant discharge path 419 constitute a double shaft. Since the shaft receiving portion 411 rotates horizontally around the double shaft, the coolant can be supplied from the inner shaft and discharged from the outer shaft even during rotation.

図8に示すように、シャフト402の先端402aをOリング412に当接することにより、冷媒の漏れが防止される。シャフト402の第1の冷媒供給路408と、冷媒供給排出部417の第2の冷媒供給路418とが、2重の管が重なるように接続され、シャフト402の第1の冷媒排出路409と、冷媒供給排出部417の第2の冷媒排出路419とが、2重の管が重なるように接続される。   As shown in FIG. 8, the leakage of the refrigerant is prevented by bringing the tip 402 a of the shaft 402 into contact with the O-ring 412. The first refrigerant supply path 408 of the shaft 402 and the second refrigerant supply path 418 of the refrigerant supply / discharge section 417 are connected so that the double pipes overlap, and the first refrigerant discharge path 409 of the shaft 402 and The second refrigerant discharge path 419 of the refrigerant supply / discharge section 417 is connected so that the double pipes overlap.

シャフト402の第1の冷媒供給路408と第1の冷媒排出路409は、互いに平行かつ離間するように配置されている。一方、冷媒供給排出部417においては、第2の冷媒排出路419は、第2の冷媒供給路418を取り囲むように、第2の冷媒供給路418と同心円上に配置されている。このように、シャフト402内の冷媒流路を2重軸構造とせず、互いに平行かつ離間する構造とすることにより、シャフト402の製作が容易となる。   The first refrigerant supply path 408 and the first refrigerant discharge path 409 of the shaft 402 are disposed so as to be parallel and spaced apart from each other. On the other hand, in the refrigerant supply / discharge section 417, the second refrigerant discharge path 419 is disposed concentrically with the second refrigerant supply path 418 so as to surround the second refrigerant supply path 418. As described above, the coolant flow path in the shaft 402 is not a double shaft structure, but is structured to be parallel and separated from each other, so that the shaft 402 can be easily manufactured.

図8に示すように、シャフト受け部411の上面には、固定リング416が設けられる。固定リング416は、上下方向に厚みがあるリング状(ドーナツ状)であり、略左右対称となるよう、上下方向に沿って2分割される構造である。2分割された固定リング416が、側面方向から、シャフト402の先端部側面にはめ込まれる。固定リング416には、凸部であるフランジ416aが設けられている。フランジ416aがシャフト402の先端部側面のくぼみに勘合した状態で、2分割された固定リング416を、水平方向のボルト(図示なし)により結合し固定することで、シャフト402に固定リング416が固定される。また、シャフト受け部411は、固定リング416に、ボルト等(図示なし)により固定される。このような構造とすることで、シャフト受け部411は、シャフト402と共に回転する。   As shown in FIG. 8, a fixing ring 416 is provided on the upper surface of the shaft receiving portion 411. The fixing ring 416 is a ring shape (doughnut shape) having a thickness in the vertical direction, and is divided into two along the vertical direction so as to be substantially symmetrical. The split ring 416 divided into two is fitted into the side surface of the tip portion of the shaft 402 from the side surface direction. The fixing ring 416 is provided with a flange 416a which is a convex portion. The fixing ring 416 is fixed to the shaft 402 by connecting the fixing ring 416 divided in two with a horizontal bolt (not shown) in a state where the flange 416a is fitted in the recess on the side surface of the tip portion of the shaft 402. Is done. The shaft receiving portion 411 is fixed to the fixing ring 416 with a bolt or the like (not shown). With such a structure, the shaft receiving portion 411 rotates together with the shaft 402.

(基板処理動作)
次に、基板処理装置1における本実施形態の基板処理動作について説明する。本実施形態の基板処理は、半導体装置を製造する複数工程の中の一工程を構成するものである。この基板処理動作は、制御部40により制御される。この基板処理は、次に述べるように、基板搬入工程、窒素ガス置換工程、加熱処理工程、基板搬出工程の順に行われる。
(Substrate processing operation)
Next, the substrate processing operation of this embodiment in the substrate processing apparatus 1 will be described. The substrate processing of this embodiment constitutes one process among a plurality of processes for manufacturing a semiconductor device. This substrate processing operation is controlled by the control unit 40. As described below, this substrate processing is performed in the order of a substrate carry-in process, a nitrogen gas replacement process, a heat treatment process, and a substrate carry-out process.

(基板搬入工程)
ウェハ111を処理室110に搬入する基板搬入工程において、まず、ゲートバルブ72を開き、処理室110とフロントエンドモジュール20とを連通させる。次に、基板支持台12を基板加熱処理位置よりも下方の基板搬送位置まで降下させ、処理対象のウェハ111を、搬送ロボット202により、フロントエンドモジュール20内からウェハ搬送口71を経て処理室110内へ搬入する。処理室110内に搬入されたウェハ111は、搬送ロボット202により基板支持ピン13の上端に載置され、基板支持ピン13に支持される。次に、基板支持台12を基板加熱処理位置へ上昇させる。この基板加熱処理位置において、基板支持台12の側壁は、処理容器18の内壁であって溝17が設けられている部分に対向するようになっている。その後、搬送ロボット202が処理室110内からフロントエンドモジュール20内へ戻ると、ゲートバルブ72が閉じられる。
(Substrate loading process)
In the substrate loading process for loading the wafer 111 into the processing chamber 110, first, the gate valve 72 is opened to allow the processing chamber 110 and the front end module 20 to communicate with each other. Next, the substrate support 12 is lowered to the substrate transfer position below the substrate heating processing position, and the wafer 111 to be processed is transferred from the front end module 20 through the wafer transfer port 71 by the transfer robot 202 to the process chamber 110. Carry in. The wafer 111 carried into the processing chamber 110 is placed on the upper end of the substrate support pins 13 by the transfer robot 202 and supported by the substrate support pins 13. Next, the substrate support 12 is raised to the substrate heat treatment position. At this substrate heat treatment position, the side wall of the substrate support 12 faces the portion of the inner wall of the processing vessel 18 where the groove 17 is provided. Thereafter, when the transfer robot 202 returns from the processing chamber 110 to the front end module 20, the gate valve 72 is closed.

(窒素ガス置換工程)
次に、後述の加熱処理工程でウェハ111に悪影響を及ぼさないよう、処理室110内を不活性ガス雰囲気に置換する。本例では、不活性ガスとして窒素(N)ガスを用いる。ガス排出管62から、真空ポンプ64により処理室110内のガス(雰囲気)を排出するとともに、ガス供給管52から、Nガスを処理室110内に導入する。このとき、圧力調整バルブ63により処理室110内の圧力を所定の値、本実施形態では大気圧に調整する。
(Nitrogen gas replacement process)
Next, the inside of the processing chamber 110 is replaced with an inert gas atmosphere so that the wafer 111 is not adversely affected in the heat treatment process described later. In this example, nitrogen (N 2 ) gas is used as the inert gas. The gas (atmosphere) in the processing chamber 110 is discharged from the gas discharge pipe 62 by the vacuum pump 64, and N 2 gas is introduced into the processing chamber 110 from the gas supply pipe 52. At this time, the pressure in the processing chamber 110 is adjusted to a predetermined value, that is, the atmospheric pressure in this embodiment, by the pressure adjusting valve 63.

(加熱処理工程)
次に、回転駆動部32によりウェハ111を回転させ、所定の回転数に達し、ウェハ111の回転数が一定の状態になった後、マイクロ波発生部23で発生させたマイクロ波を、導波口22から処理室110内に導入し、ウェハ111の表面に所定時間照射する。仮に、ウェハ111の回転前、あるいはウェハ111が所定の回転数に達する前に、マイクロ波を導入すると、ウェハ111の場所によりマイクロ波照射強度のバラツキが生じるので、ウェハ111を均一に加熱するうえで好ましくない。このように、ウェハ111を回転させることで、ウェハ111をより均一に加熱することができる。
また、本実施形態では、マイクロ波通過を抑制する溝17を、基板支持台12の側壁と対向する位置にある処理容器18の内壁に設けているので、基板支持台12の上方の処理空間120に供給されたマイクロ波が、処理空間120から、基板支持台12の下方の非処理空間130へ漏洩し通過することが抑制される。
(Heat treatment process)
Next, the wafer 111 is rotated by the rotation driving unit 32, reaches a predetermined rotation number, and after the rotation number of the wafer 111 reaches a constant state, the microwave generated by the microwave generation unit 23 is guided. The wafer 22 is introduced into the processing chamber 110 from the opening 22, and the surface of the wafer 111 is irradiated for a predetermined time. If the microwave is introduced before the rotation of the wafer 111 or before the wafer 111 reaches a predetermined number of rotations, the intensity of the microwave irradiation varies depending on the location of the wafer 111. Therefore, the wafer 111 is heated uniformly. It is not preferable. Thus, by rotating the wafer 111, the wafer 111 can be heated more uniformly.
In the present embodiment, the groove 17 that suppresses the passage of microwaves is provided on the inner wall of the processing container 18 at a position facing the side wall of the substrate support 12, so that the processing space 120 above the substrate support 12. It is suppressed that the microwave supplied to the substrate leaks and passes from the processing space 120 to the non-processing space 130 below the substrate support 12.

ポリイミド膜等の誘電体に対するマイクロ波による加熱の特徴は、誘電率εと誘電正接tanδによる誘電加熱で、この物性値が異なる物質を同時に加熱すると、加熱されやすい物質、すなわち、誘電率とtanδの積が大きい方の物質を選択的に加熱できる。
このように、誘電率とtanδの積が大きい物質は急速に加熱され、それ以外の物質は加熱されるのに比較的時間がかかることを利用し、ハイパワーのマイクロ波を照射することにより、誘電体に対し所望の加熱をするためのマイクロ波の照射時間を短くすることができるので、それ以外の物質が加熱される前にマイクロ波の照射を終えることにより、誘電率とtanδの積が大きい物質を選択的に加熱することができる。こうして、ウェハの材料であるシリコンよりも誘電率とtanδの積が大きいポリイミド膜を、選択的に加熱することができる。
The feature of heating by microwaves for dielectrics such as polyimide film is dielectric heating by dielectric constant ε and dielectric loss tangent tanδ. When materials with different physical properties are heated at the same time, materials that are easily heated, that is, dielectric constant and tanδ The material with the larger volume can be selectively heated.
In this way, by using the fact that a substance having a large product of dielectric constant and tan δ is heated rapidly, and other substances take a relatively long time to be heated, by irradiating a high-power microwave, Since the microwave irradiation time for performing desired heating on the dielectric can be shortened, the product of the dielectric constant and tan δ is increased by ending the microwave irradiation before the other substances are heated. Large materials can be selectively heated. In this way, a polyimide film having a product of dielectric constant and tan δ larger than that of silicon, which is the material of the wafer, can be selectively heated.

そこで、本実施形態では、ポリイミド膜の形成されたウェハ表面側にエネルギの強い直接波を照射し、ポリイミド膜の誘電体とウェハとの加熱差をより大きくするようにした。また、ウェハ111の温度上昇を抑えるためにウェハ111を回転させることとした。これは、ウェハ面からみると、導波口22付近に滞在する時間帯は、マイクロ波によって急速に加熱されるが、導波口22付近から離れると、加熱されにくくウェハ温度は下がるためである。このようにすることで、ウェハ全体の温度上昇を抑えることができる。さらに好ましくは、マイクロ波を照射中に、ウェハ111を冷却することで、ウェハ111の温度上昇を抑制するのがよい。ウェハ111を冷却するには、例えば、処理室110内を通過するNガス量を増加させる、あるいは、基板支持台12内の冷媒流路37に冷媒を循環させるようにすればよい。 Therefore, in the present embodiment, the wafer surface on which the polyimide film is formed is irradiated with a strong direct energy wave to increase the heating difference between the polyimide film dielectric and the wafer. Further, the wafer 111 is rotated in order to suppress the temperature rise of the wafer 111. This is because, when viewed from the wafer surface, the time period in which the wave stays in the vicinity of the waveguide 22 is rapidly heated by the microwave, but when it is away from the vicinity of the wave guide 22, it is difficult to heat and the wafer temperature is lowered. . By doing in this way, the temperature rise of the whole wafer can be suppressed. More preferably, the temperature increase of the wafer 111 is suppressed by cooling the wafer 111 during the microwave irradiation. In order to cool the wafer 111, for example, the amount of N 2 gas passing through the processing chamber 110 may be increased, or the coolant may be circulated through the coolant channel 37 in the substrate support 12.

また、加熱処理工程において、制御部40はバルブ53を開いて、処理室110内にガス供給管52からNガスを導入するとともに、圧力調整バルブ63により処理室110内の圧力を所定の値、本実施形態では大気圧に調整しつつ、ガス排出管62から処理室110内のNガスを排出する。このようにして、加熱処理工程において、処理室110内を所定の圧力値に維持する。本例では、周波数5.8GHzのマイクロ波をパワー1600W、処理室110内の圧力を大気圧として5分間、加熱処理を行った。このとき、処理室110内に導入する不活性ガス(例えばNガス)の流量を制御することで、ウェハ111の冷却を制御することもできる。
積極的にNガスの冷却効果を使う場合は、ガス供給管52を基板支持台12に設け、ウェハ111と基板支持台12の間にガスを流すことにより、ガスによる冷却効果向上を図ることもできる。このガスの流量を制御することにより、ウェハ111の温度制御を行うこともできる。
また本実施例ではNガスを使用しているが、プロセス的、安全性に問題がなければ、熱伝達率の高い他のガス、たとえば希釈HeガスなどをNガスに追加し、基板冷却効果を向上することもできる。
Further, in the heat treatment step, the control unit 40 opens the valve 53 to introduce N 2 gas into the processing chamber 110 from the gas supply pipe 52 and to set the pressure in the processing chamber 110 to a predetermined value by the pressure adjustment valve 63. In this embodiment, the N 2 gas in the processing chamber 110 is discharged from the gas discharge pipe 62 while adjusting to atmospheric pressure. In this way, in the heat treatment step, the inside of the processing chamber 110 is maintained at a predetermined pressure value. In this example, the heat treatment was performed for 5 minutes by using a microwave with a frequency of 5.8 GHz as a power of 1600 W and a pressure in the treatment chamber 110 as an atmospheric pressure. At this time, the cooling of the wafer 111 can also be controlled by controlling the flow rate of an inert gas (for example, N 2 gas) introduced into the processing chamber 110.
When the cooling effect of N 2 gas is positively used, the gas supply pipe 52 is provided on the substrate support 12 and the gas is allowed to flow between the wafer 111 and the substrate support 12 to improve the cooling effect by the gas. You can also. By controlling the flow rate of this gas, the temperature of the wafer 111 can be controlled.
In this embodiment, N 2 gas is used. However, if there is no problem in process and safety, another gas having a high heat transfer coefficient, for example, diluted He gas is added to the N 2 gas to cool the substrate. The effect can also be improved.

以上のようにして、所定時間、マイクロ波を導入して基板加熱処理を行った後、マイクロ波の導入を停止する。マイクロ波の導入を停止した後、ウェハ111の回転を停止する。仮に、マイクロ波の導入を停止する前に、ウェハ111の回転を停止すると、ウェハ111内の領域によりマイクロ波照射強度のバラツキが生じるので、ウェハ111を均一に加熱するうえで好ましくない。   As described above, after introducing the microwave for a predetermined time and performing the substrate heat treatment, the introduction of the microwave is stopped. After the introduction of the microwave is stopped, the rotation of the wafer 111 is stopped. If the rotation of the wafer 111 is stopped before the introduction of the microwave is stopped, the microwave irradiation intensity varies depending on the region in the wafer 111, which is not preferable for uniformly heating the wafer 111.

(基板搬出工程)
加熱処理工程が終了すると、基板支持台12を基板加熱処理位置から基板搬送位置まで降下させ、上述した基板搬入工程に示した手順とは逆の手順により、加熱処理したウェハ111を処理室110から搬出し、フロントエンドモジュール20内へ搬出する。
(Substrate unloading process)
When the heat treatment process is completed, the substrate support 12 is lowered from the substrate heat treatment position to the substrate transfer position, and the heat-treated wafer 111 is removed from the process chamber 110 by a procedure reverse to the procedure shown in the substrate carry-in process described above. Unloading and unloading into the front end module 20.

上述の実施形態によれば、少なくとも次の(1)〜(5)の効果を奏することができる。
(1)基板加熱処理時における基板支持台の位置の下方にウェハ搬送口を設け、基板支持台の上方をマイクロ波が供給される処理空間とし、基板支持台の下方をマイクロ波が供給されない非処理空間としたので、ウェハ搬送口に配置されたOリングの焼損を抑制することができる。また、Oリングをマイクロ波加熱することによるパーティクルの発生を抑制することができる。また、非処理空間にマイクロ波が漏洩せず、ロスがないので、処理空間内の基板を効率よく加熱することができる。
(2)上記の(1)の構成により、基板支持台の下部に設けられる基板支持台支持機構に配置されたOリングの焼損を抑制することができる。また、該Oリングをマイクロ波加熱することによるパーティクルの発生を抑制することができる。
(3)導電性の基板支持台の側壁に対向する導電性の処理容器の内壁に、マイクロ波通過抑制用の溝を設けたので、基板支持台の側壁と処理容器の内壁との間に導電性Oリングを用いる場合に比べ、該導電性Oリングの焼損や該導電性Oリングに起因するパーティクルの発生を抑制することができる。
(4)マイクロ波通過抑制用の溝内を誘電体で満たしたので、溝内を誘電体で満たさない場合に比べ、溝の深さを浅くでき、基板処理装置を小型化できる。また、パーティクルが溝内に侵入し堆積することを防止できる。
(5)マイクロ波通過抑制用の溝を屈曲するように形成したので、溝を直線状に形成した場合に比べ、処理容器の厚さを薄くでき、基板処理装置を小型化できる。
According to the above-described embodiment, at least the following effects (1) to (5) can be obtained.
(1) A wafer transfer port is provided below the position of the substrate support table during the substrate heat treatment, a processing space to which microwaves are supplied is provided above the substrate support table, and microwaves are not supplied below the substrate support table. Since the processing space is used, it is possible to suppress burnout of the O-ring disposed at the wafer transfer port. In addition, the generation of particles due to microwave heating of the O-ring can be suppressed. In addition, since the microwave does not leak into the non-processing space and there is no loss, the substrate in the processing space can be efficiently heated.
(2) With the configuration of (1) above, it is possible to suppress burning of the O-ring disposed in the substrate support base support mechanism provided at the lower part of the substrate support base. Moreover, generation of particles due to microwave heating of the O-ring can be suppressed.
(3) Since a groove for suppressing the passage of microwaves is provided in the inner wall of the conductive processing container facing the side wall of the conductive substrate support table, the conductive film is conductive between the side wall of the substrate support table and the inner wall of the process container. Compared with the case where a conductive O-ring is used, the burning of the conductive O-ring and the generation of particles due to the conductive O-ring can be suppressed.
(4) Since the inside of the groove for suppressing passage of microwaves is filled with a dielectric, the depth of the groove can be made shallower and the substrate processing apparatus can be miniaturized compared to the case where the inside of the groove is not filled with a dielectric. Further, it is possible to prevent particles from entering and accumulating in the groove.
(5) Since the microwave passage suppressing groove is formed to be bent, the thickness of the processing container can be reduced and the substrate processing apparatus can be downsized compared to the case where the groove is formed in a straight line.

なお、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に変更が可能であることはいうまでもない。
また、上述の実施形態において、マイクロ波通過抑制用の溝を処理容器の内壁に設けたが、基板支持台の側壁に設けるようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、基板を直接支持する部材として基板支持ピンを用いたが、ピン以外の部材により基板を支持してもよい。
また、上述の実施形態では、ポリイミド膜の加熱について説明したが、本発明はZrO膜等のHigh−k膜(高誘電率膜)の加熱にも適用できる。
また、上述の実施形態では、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。
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It cannot be overemphasized that it can change variously in the range which does not deviate from the summary.
Further, in the above-described embodiment, the microwave passage suppressing groove is provided on the inner wall of the processing container, but it may be provided on the side wall of the substrate support.
In the above-described embodiment, the substrate support pin is used as a member that directly supports the substrate. However, the substrate may be supported by a member other than the pin.
In the above embodiment, the heating of the polyimide film has been described. However, the present invention can also be applied to the heating of a high-k film (high dielectric constant film) such as a ZrO 2 film.
In the above-described embodiment, 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.

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、
基板を処理する処理室を形成し、導電性の壁で構成される処理容器と、
前記処理室内に設けられ、基板が載置される側の基板載置面と該基板載置面と垂直な側壁とを有する導電性の基板支持台と、
基板加熱処理時における前記処理室内の前記基板載置面側の空間である処理空間へマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、
基板加熱処理時における前記処理室内の前記基板載置面と反対側の空間である非処理空間を形成する前記処理容器の壁に設けられ、基板を前記処理室内外へ搬送する基板搬送口と、
前記基板支持台の側壁、又は該側壁に対向する前記処理容器の内壁に設けられ、前記処理空間へ供給されたマイクロ波が前記非処理空間へ通過することを抑制するマイクロ波通過抑制用の溝と、
を備える基板処理装置。
The present specification includes at least the following inventions. That is,
The first invention is
Forming a processing chamber for processing the substrate, and a processing container composed of conductive walls;
A conductive substrate support provided in the processing chamber and having a substrate mounting surface on the side on which the substrate is mounted and a side wall perpendicular to the substrate mounting surface;
A microwave supply unit that supplies a microwave to a processing space that is a space on the substrate placement surface side in the processing chamber during the substrate heat treatment;
A substrate transfer port provided on a wall of the processing container for forming a non-processing space that is a space opposite to the substrate mounting surface in the processing chamber during the substrate heat treatment, and for transferring the substrate to the outside of the processing chamber;
A microwave passage suppression groove that is provided on the side wall of the substrate support or the inner wall of the processing container facing the side wall and suppresses the microwave supplied to the processing space from passing to the non-processing space. When,
A substrate processing apparatus comprising:

第2の発明は、
第1の発明の基板処理装置であって、
前記マイクロ波通過抑制用の溝内には、誘電体が埋め込まれている基板処理装置。
The second invention is
A substrate processing apparatus according to a first invention,
A substrate processing apparatus in which a dielectric is embedded in the groove for suppressing microwave passage.

第3の発明は、
第1の発明又は第2の発明の基板処理装置であって、
前記溝の深さが、前記マイクロ波供給部から供給されるマイクロ波の前記溝内における波長の略1/4である基板処理装置。
The third invention is
The substrate processing apparatus of the first invention or the second invention,
The substrate processing apparatus, wherein the depth of the groove is approximately ¼ of the wavelength of the microwave supplied from the microwave supply unit in the groove.

第4の発明は、
第2の発明又は第3の発明の基板処理装置であって、
前記誘電体の材質が石英である基板処理装置。
The fourth invention is:
The substrate processing apparatus of the second invention or the third invention,
A substrate processing apparatus, wherein the dielectric material is quartz.

第5の発明は、
第2の発明又は第3の発明の基板処理装置であって、
前記誘電体の材質がアルミナである基板処理装置。
The fifth invention is:
The substrate processing apparatus of the second invention or the third invention,
A substrate processing apparatus, wherein the dielectric material is alumina.

1…基板処理装置、10…プロセスモジュール(PM)、12…基板支持台、13…基板支持ピン、16…隙間、17…溝、18…処理容器、19…漏洩マイクロ波、20…フンロトエンドモジュール(EFEM)、21…導波路、22…導波口、23…マイクロ波発生部、30…ロードポート(LP)、31…回転軸、32…回転駆動部、33…開閉バルブ、34…流量制御装置、35…冷媒源、36…冷媒供給管、37…冷媒流路、38…冷媒排出管、40…制御部、52…ガス供給管、53…開閉バルブ、54…流量制御装置、55…ガス供給源、62…ガス排出管、63…圧力調整バルブ、64…真空ポンプ、71…ウェハ搬送口、72…ゲートバルブ、73…ゲートバルブ駆動部、74…Oリング、100…ゲートバルブ(GV)、110…処理室、111…ウェハ、120…処理空間、130…排気空間(非処理空間)、200…基板載置部、201…ファン、202…搬送ロボット、203…台、204…エアーフロー、205…ロボット支持台、206…排気管、207…ガス排出用バルブ、208…ポンプ、300…シャッタ、301…ポッド、402…シャフト、405…Oリング、407…Oリング、408…第1の冷媒供給路、409…第1の冷媒排出路、410…押さえリング、411…シャフト受け部、412…Oリング、416…固定リング、417…冷媒供給/排出部、418…第2の冷媒供給路、419…第2の冷媒排出路、420…真空シール、421…ベアリング、422…モータ、423…中空シャフト。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate processing apparatus, 10 ... Process module (PM), 12 ... Substrate support stand, 13 ... Substrate support pin, 16 ... Gap, 17 ... Groove, 18 ... Processing container, 19 ... Leakage microwave, 20 ... Funroto end Module (EFEM), 21 ... waveguide, 22 ... waveguide port, 23 ... microwave generator, 30 ... load port (LP), 31 ... rotary shaft, 32 ... rotation drive, 33 ... open / close valve, 34 ... flow rate Control device, 35 ... refrigerant source, 36 ... refrigerant supply pipe, 37 ... refrigerant flow path, 38 ... refrigerant discharge pipe, 40 ... control section, 52 ... gas supply pipe, 53 ... open / close valve, 54 ... flow rate control device, 55 ... Gas supply source 62 ... Gas discharge pipe 63 ... Pressure adjusting valve 64 ... Vacuum pump 71 71Wafer transfer port 72 ... Gate valve 73 ... Gate valve drive unit 74 ... O-ring 100 ... Gate valve (GV) ) DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 ... Processing chamber, 111 ... Wafer, 120 ... Processing space, 130 ... Exhaust space (non-processing space), 200 ... Substrate placing part, 201 ... Fan, 202 ... Transfer robot, 203 ... Stand, 204 ... Air flow, 205 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Robot support stand, 206 ... Exhaust pipe, 207 ... Gas discharge valve, 208 ... Pump, 300 ... Shutter, 301 ... Pod, 402 ... Shaft, 405 ... O-ring, 407 ... O-ring, 408 ... First refrigerant supply 409 ... first refrigerant discharge path, 410 ... pressing ring, 411 ... shaft receiving section, 412 ... O-ring, 416 ... fixing ring, 417 ... refrigerant supply / discharge section, 418 ... second refrigerant supply path, 419 ... second refrigerant discharge path, 420 ... vacuum seal, 421 ... bearing, 422 ... motor, 423 ... hollow shaft.

Claims (2)

基板を処理する処理室を形成し、導電性の壁で構成される処理容器と、
前記処理室内に設けられ、基板が載置される側の基板載置面と該基板載置面と垂直な側壁とを有する導電性の基板支持台と、
基板加熱処理時における前記処理室内の前記基板載置面側の空間である処理空間へマイクロ波を供給するマイクロ波供給部と、
基板加熱処理時における前記処理室内の前記基板載置面と反対側の空間である非処理空間を形成する前記処理容器の壁に設けられ、基板を前記処理室内外へ搬送する基板搬送口と、
前記基板支持台の側壁、又は該側壁に対向する前記処理容器の内壁に設けられ、前記処理空間へ供給されたマイクロ波が前記非処理空間へ通過することを抑制するマイクロ波通過抑制用の溝と、
を備える基板処理装置。
Forming a processing chamber for processing the substrate, and a processing container composed of conductive walls;
A conductive substrate support provided in the processing chamber and having a substrate mounting surface on the side on which the substrate is mounted and a side wall perpendicular to the substrate mounting surface;
A microwave supply unit that supplies a microwave to a processing space that is a space on the substrate placement surface side in the processing chamber during the substrate heat treatment;
A substrate transfer port provided on a wall of the processing container for forming a non-processing space that is a space opposite to the substrate mounting surface in the processing chamber during the substrate heat treatment, and for transferring the substrate to the outside of the processing chamber;
A microwave passage suppression groove that is provided on the side wall of the substrate support or the inner wall of the processing container facing the side wall and suppresses the microwave supplied to the processing space from passing to the non-processing space. When,
A substrate processing apparatus comprising:
請求項1に記載された基板処理装置であって、
前記マイクロ波通過抑制用の溝内には、誘電体が埋め込まれている基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1,
A substrate processing apparatus in which a dielectric is embedded in the groove for suppressing microwave passage.
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