JP2013187449A - Etching device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、エッチング装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an etching apparatus.
基板上に形成されたシリコン酸化膜をエッチングする装置として、NH3ガスとHFガスを用いてシリコン酸化膜をエッチングするエッチング装置がある。このエッチング装置では、均一なエッチングを行うために100℃以下でエッチングを行っている。 As an apparatus for etching a silicon oxide film formed on a substrate, there is an etching apparatus for etching a silicon oxide film using NH 3 gas and HF gas. In this etching apparatus, etching is performed at 100 ° C. or lower in order to perform uniform etching.
エッチング装置において、NH3ガスとHFガスを用いたエッチングを行うと、基板上に珪フッ化アンモニウムが付着する。このため、エッチング後に基板上の珪フッ化アンモニウムを除去する必要がある。基板上から珪フッ化アンモニウムを除去する方法としては、基板を加熱して、珪フッ化アンモニウムを昇華させる方法がある。この方法を適用するためには、エッチング部とは別に加熱用の真空チャンバが必要となり、装置構成が複雑となる。このため、簡易な構成で基板上から珪フッ化アンモニウムを除去する装置が求められている。 When etching using NH 3 gas and HF gas is performed in the etching apparatus, ammonium silicofluoride adheres on the substrate. For this reason, it is necessary to remove ammonium silicofluoride on the substrate after etching. As a method of removing ammonium silicofluoride from the substrate, there is a method of heating the substrate and sublimating ammonium silicofluoride. In order to apply this method, a vacuum chamber for heating is required separately from the etching unit, and the apparatus configuration is complicated. For this reason, an apparatus for removing ammonium silicofluoride from a substrate with a simple configuration is required.
本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で基板上から珪フッ化アンモニウムを除去することができるエッチング装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an etching apparatus capable of removing ammonium silicofluoride from a substrate with a simple structure.
実施形態によれば、エッチング装置が提供される。エッチング装置は、チャンバ内でNH3ガスおよびHFガスを用いて100℃以下で基板上のシリコン酸化膜をエッチングするエッチング部と、ロードロック室と前記エッチング部との間の基板の搬送を行う搬送ロボットと、を備えている。前記エッチング部は、前記基板を支持するとともに下部電極として機能する基板支持台と、前記基板支持台に対向する位置に配置されて上部電極として機能するとともに前記NH3ガスおよび前記HFガスを前記基板支持台側に供給するガス供給部と、前記チャンバ内のガスを排気する排気配管と、を有している。また、前記エッチング部は、前記ガス供給部よりも前記チャンバ内の外周側の位置に前記チャンバの壁面の一部として配置された透明部材の窓部と、前記窓部の近傍に配置されて前記チャンバ内を加熱する加熱部と、を有している。前記加熱部は、前記基板上のシリコン酸化膜がエッチングされた後、前記チャンバ内を加熱することにより、エッチングによって前記基板上に付着した珪フッ化アンモニウムを昇華させる。 According to the embodiment, an etching apparatus is provided. The etching apparatus includes an etching unit that etches a silicon oxide film on a substrate at 100 ° C. or lower using NH 3 gas and HF gas in the chamber, and a transport that transports the substrate between the load lock chamber and the etching unit. And a robot. The etching unit supports the substrate and functions as a lower electrode, and supports the substrate. The etching unit is disposed at a position facing the substrate supporting table, functions as an upper electrode, and uses the NH 3 gas and the HF gas as the substrate. A gas supply unit that supplies gas to the support base; and an exhaust pipe that exhausts the gas in the chamber. In addition, the etching unit is disposed in the vicinity of the window portion of the transparent member disposed as a part of the wall surface of the chamber at a position on the outer peripheral side in the chamber from the gas supply unit, And a heating unit that heats the inside of the chamber. The heating unit sublimates ammonium silicofluoride deposited on the substrate by etching by heating the inside of the chamber after the silicon oxide film on the substrate is etched.
以下に添付図面を参照して、実施形態に係るエッチング装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, an etching apparatus according to an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(実施形態)
図1は、実施形態に係るエッチング装置の構成を示す図である。図1では、エッチング装置1の斜視図(一部透視図)を示している。エッチング装置1は、ウエハなどの基板(後述する基板33)上に形成されたシリコン酸化膜をエッチングする装置である。エッチング装置1は、ロードロック室2と、エッチング部3A,3Bと、移載室4と、搬送ロボット11A,12Aとを備えている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an etching apparatus according to the embodiment. FIG. 1 shows a perspective view (partially perspective view) of the etching apparatus 1. The etching apparatus 1 is an apparatus that etches a silicon oxide film formed on a substrate such as a wafer (a
FOUP(Front-Opening Unified Pod)5は、基板33を収納可能な搬送用の容器(搬送キャリア)である。基板33のエッチングを行う際には、エッチング装置1のFOUP載置台(図示せず)に、1〜複数枚の基板33を収納しているFOUP5が載置される。FOUP載置台は、基板搬出入口の近傍に配置されており、FOUP5内の基板33がエッチング装置1内に搬入されるとともに、エッチング後に基板33がFOUP5内に搬出される。
The FOUP (Front-Opening Unified Pod) 5 is a transport container (transport carrier) that can store the
搬送ロボット11A,12Aは、基板33を搬送するロボットである。搬送ロボット11Aは、FOUP載置台とロードロック室2との間に配置されている。搬送ロボット11Aは、基板33へのエッチングを開始する際に、FOUP5内から基板33を取り出してロードロック室2に搬送する。また、搬送ロボット11Aは、基板33のエッチングが完了すると、ロードロック室2内から基板33を取り出してFOUP5に搬送する。
The transfer robots 11 </ b> A and 12 </ b> A are robots that transfer the
ロードロック室2は、移載室4に隣接して配置されている。ロードロック室2は、基板33へのエッチングを開始する際に基板33が搬入されると、ロードロック室2内を真空排気する。
The
エッチング部3A,3Bは、移載室4に隣接して配置されている。エッチング部3A,3Bは、基板33上に形成されたシリコン酸化膜をエッチングするエッチング処理室(後述するチャンバ35)を有している。エッチング部3A,3Bは、NH3ガスとHFガスを用いて、約100℃以下でシリコン酸化膜をエッチングする。
The etching units 3 </ b> A and 3 </ b> B are disposed adjacent to the transfer chamber 4. The
本実施形態のエッチング部3A,3Bは、基板33上からシリコン酸化膜をエッチングした際に基板33上に付着した珪フッ化アンモニウムを、エッチング処理室内で除去する。具体的には、エッチング部3A,3Bは、基板33を加熱することによって、珪フッ化アンモニウムを昇華させる。また、エッチング部3A,3Bは、基板33上から珪フッ化アンモニウムを昇華させた後に、エッチング処理室内で基板33を冷却する。
The
移載室4は、ロードロック室2およびエッチング部3A,3Bに隣接して配置されている。移載室4は、ロードロック室2とエッチング部3A,3Bとの間の基板33の搬送を中継する中継室である。
The transfer chamber 4 is disposed adjacent to the
移載室4には搬送ロボット12Aが配設されている。エッチング部3Aで基板33のエッチングを行う場合、搬送ロボット12Aは、ロードロック室2からエッチング部3Aに基板33を搬送する。また、エッチング部3Bで基板33のエッチングを行う場合、搬送ロボット12Aは、ロードロック室2からエッチング部3Bに基板33を搬送する。
A transfer robot 12 </ b> A is disposed in the transfer chamber 4. When etching the
また、エッチング部3Aでのエッチング、加熱(昇華)、冷却が完了すると、搬送ロボット12Aは、エッチング部3Aからロードロック室2に基板33を搬送する。また、エッチング部3Bでのエッチング、加熱、冷却が完了すると、搬送ロボット12Aは、エッチング部3Bからロードロック室2に基板33を搬送する。
When the etching, heating (sublimation), and cooling in the
エッチング装置1によって基板33のエッチングを行う際には、基板33がFOUP5内からロードロック室2に搬送され(ST1)、ロードロック室2からエッチング部3Aに搬送される(ST2)。
When etching the
また、基板33のエッチング、加熱、冷却が完了すると、基板33がエッチング部3A内からロードロック室2に搬送され(ST3)、その後、基板33がロードロック室2からFOUP5に搬送される(ST4)。
When the etching, heating, and cooling of the
つぎに、エッチング部3A,3Bの構成について説明する。なお、エッチング部3A,3Bは同様の構成を有しているので、ここではエッチング部3Aの構成について説明する。
Next, the configuration of the
図2は、エッチング装置が備えるエッチング部の構成を示す図である。図2では、エッチング部3Aの断面構成を示している。エッチング部3Aは、エッチング処理室としてのチャンバ35を有しており、チャンバ35の上部側には、上部電極として機能するシャワーヘッド(ガス供給部)37が設けられ、下部側には下部電極として機能する基板支持台32が設けられている。シャワーヘッド37は、基板支持台32に対向する位置に配置されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an etching unit included in the etching apparatus. FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the
チャンバ35には、ガスボンベ61〜65から送られてくるガスを供給するための配管45,46が接続されている。シャワーヘッド37には、板の厚さ方向を貫通する複数のガス吐出口が設けられており、配管45,46から送られてくるガスは、ガス吐出口からチャンバ35内に導入される。この構成により、ガスを基板支持台32上の基板33に効率良く流すことが可能となり、基板33を均一にエッチングすることが可能となる。
ガスボンベ61〜65には、それぞれNH3ガス、N2ガス、H2ガス、HFガス、N2ガスが格納されている。ガスボンベ61〜63のNH3ガス、N2ガス、H2ガスは、配管45を介してエッチング部3Aのチャンバ35内に送り込まれる。また、ガスボンベ64,65のHFガス、N2ガスは、配管46を介してエッチング部3Aのチャンバ35内に送り込まれる。
The
NH3ガス、HFガスは、基板33上のシリコン酸化膜をエッチングする際に用いられるエッチングガスであり、H2ガスは、基板33から珪フッ化アンモニウムを除去する際に用いられるガスである。また、H2ガスは、基板33を冷却する際にも用いられる。また、ガスボンベ62内のN2ガスは、配管45内のガスを追い出す際(N2パージ)に用いられ、ガスボンベ64内のN2ガスは、配管46内のガスを追い出す際(N2パージ)に用いられる。
NH 3 gas and HF gas are etching gases used when etching the silicon oxide film on the
ガスボンベ61〜63と配管45との間には、それぞれバルブ41とマスフロー42とバルブ41とが配置されている。同様に、ガスボンベ64,65と配管46との間には、それぞれバルブ41とマスフロー42とバルブ41とが配置されている。
A
また、チャンバ35の底面側には、ガスを排出する配管(排気配管)47が接続されている。配管47には、オリフィス27、排気口バルブ28、フィルタ29、真空ポンプ30が配置されている。
A pipe (exhaust pipe) 47 for discharging gas is connected to the bottom surface side of the
オリフィス27は、配管47内を流れるガスの流量を測定し、排気口バルブ28は、配管47内を流れるガスの流量を制御する。また、フィルタ29は、配管47内を流れるガスから所定成分を取り除き、真空ポンプ30は、配管47内のガスを排出することにより、チャンバ35内を真空引きする。
The
また、本実施形態のエッチング部3Aは、その上部側に、ランプヒータ21と、透明部材で構成された窓部22と、昇降部(移動部)36とを備えている。ランプヒータ21は、チャンバ35内を加熱するヒータであり、チャンバ35の外部に配置されている。窓部22は、チャンバ35を構成する壁面の一部に配置されている。この構成により、ランプヒータ21は、窓部22を介して略真空状態のチャンバ35内に隣接している。
Moreover, the
昇降部36は、ランプヒータ21に接続されており、必要に応じてランプヒータ21を昇降させる。具体的には、昇降部36は、珪フッ化アンモニウムを昇華させる際にはランプヒータ21を窓部22に近づけ、基板33を冷却させる際にはランプヒータ21を窓部22から遠ざける。なお、昇降部36は、ランプヒータ21を窓部22から遠ざける際に、N2ガスやドライエアーで窓部22の周辺を冷却する機構を備えていてもよい。
The raising / lowering
基板33を加熱する際には、ランプヒータ21がONにされて窓部22側に移動してくる。これにより、ランプヒータ21は、窓部22を介してチャンバ35内を加熱し、その結果、基板33が加熱される。
When the
一方、基板33を加熱しない間は、ランプヒータ21がOFFにされて窓部22から遠ざかる方向に移動する。これにより、ランプヒータ21の余熱が窓部22を介してチャンバ35内に伝わらないようにする。
On the other hand, while the
窓部22は、フッ化物に強いサファイヤ部材やアルミナ系ガラス部材などを用いて構成されている。本実施形態のランプヒータ21および窓部22は、チャンバ35を上面側から見た場合に、基板支持台32(基板33)よりも外側の位置に配置されている。換言すると、チャンバ35の壁面のうち、配管45,46のガス送出口よりも外周側にランプヒータ21および窓部22が配置されている。このように、窓部22は、シャワーヘッド37よりもチャンバ35内の外周側の位置にチャンバの壁面の一部として配置されている。
The
この配置位置により、配管45,46から基板33へ送出されるガスの流れおよび基板33から配管47へ送出されるガスの流れを阻害することなく、ランプヒータ21によってチャンバ35内を加熱することができる。この構成により、基板33を均一にエッチングしつつ、珪フッ化アンモニウムの昇華と基板33の冷却をチャンバ35内で行うことが可能となる。なお、ランプヒータ21および窓部22は、チャンバ35内で基板33へのガス供給やガス排出に支障のない周辺部であれば、チャンバ35の底部側や側面部に配置してもよい。
With this arrangement position, the inside of the
チャンバ35の壁面内には、チャンバ35を加熱する熱交換器34が配置されている。また、チャンバ35内には、基板支持台32と温度センサ24が配置されている。基板支持台32は、基板33を水平に載置する台であり、配管45,46から送り込まれるガスの送出口下方に配置されている。
A
また、基板支持台32の内部には、ヒータ31が配置されており、基板33の底面側から基板33を加熱する。ヒータ31は、例えば、シースヒータやカーボンヒータである。また、基板支持台32の近傍(ここでは底面部)には、温度センサ24が配置されている。温度センサ24は、基板33の温度を検出するセンサである。
A
エッチング部3Aでは、シリコン酸化膜をエッチングする際の基板33の温度を70〜100℃程度とし、珪フッ化アンモニウムを昇華させる際の基板33の温度を100〜200℃程度とする。また、珪フッ化アンモニウムを昇華させた後には、基板33の温度が70〜100℃程度となるよう基板33が冷却される。エッチング部3Aは、温度センサ24が検出する温度に基づいて、基板33の温度が所望の温度となるよう、ヒータ31、熱交換器34を加熱させる。
In the
また、エッチング部3Aは、基板昇降機26とチャンバ間ゲート23を有している。基板昇降機26は、エッチング部3Aの底面側に配置されており、ベローズ(蛇腹)25を介してチャンバ35の外部からチャンバ35の内部に延びている。基板昇降機26は、基板支持台32に設けられた貫通穴を介して基板支持台32上で基板33を昇降させる。
The etching unit 3 </ b> A includes a
チャンバ間ゲート23は、チャンバ35の側面部に配置されている。チャンバ間ゲート23は、エッチング部3Aと移載室4との間で基板33を搬送する際に開けられ、基板33をエッチングする際に閉じられる。
The
つぎに、エッチング装置1におけるエッチング処理手順について説明する。図3は、実施の形態に係るエッチング装置のエッチング処理手順を示すフローチャートである。FOUP5がFOUP載置台に載置されると、搬送ロボット11Aは、FOUP5から基板33を取り出して(ステップS10)、ロードロック室2に基板33を搬入する(ステップS20)。
Next, an etching process procedure in the etching apparatus 1 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an etching process procedure of the etching apparatus according to the embodiment. When the
ロードロック室2は、ロードロック室2内を真空引きする。この後、搬送ロボット12Aは、ロードロック室2からエッチング部3Aまたはエッチング部3Bに基板33を搬入する(ステップS30)。ここでは、エッチング部3Aに基板33が搬送される場合について説明する。
The
エッチング部3Aのチャンバ35内に基板33が搬入されると、エッチング部3Aは、基板33のエッチング処理を行う(ステップS40)。基板33をエッチング処理する際には、チャンバ35内で基板33の温度を100℃以下(例えば70℃)にした状態で、ガスボンベ61内のNH3ガスとガスボンベ64内のHFガスとが配管45を介してチャンバ35内に送り込まれる。そして、NH3ガス、HFガスを用いて基板33上のシリコン酸化膜がエッチングされる。なお、基板33をエッチング処理する際には、ランプヒータ21はOFF状態である。
When the
基板33をエッチング処理した後、チャンバ35内では、ランプヒータ21によるランプ加熱・昇華処理が行われる(ステップS50)。具体的には、ガスボンベ63内のH2ガスが配管45を介してチャンバ35内に送り込まれる。このとき、チャンバ35内にH2ガスを導入するのと同時に排気口バルブ28が閉ざされ、これにより、チャンバ35内を圧力10Pa〜1000Pa(例えば100Pa)のH2ガス封入状態とする。換言すると、チャンバ35内が圧力10Pa〜1000Paとなるまでチャンバ35内にH2ガスが供給される。
After etching the
さらに、昇降部36がランプヒータ21を窓部22の近傍まで移動させ、ランプヒータ21がONにされる。これにより、チャンバ35内が圧力10〜1000Paとされた状態で、基板33の表面がH2ガスの対流によって100〜200℃まで加熱される。
Further, the elevating
この状態を所定時間だけ維持することにより、エッチング部3Aは、シリコン酸化膜をエッチングした際に発生した珪フッ化アンモニウムをチャンバ35内で昇華させ除去する。なお、エッチング部3Aは、H2ガスをチャンバ35内に送り込む際に、NH3ガスとHFガスのチャンバ35内への送り込みを停止してもよいし、停止しなくてもよい。
By maintaining this state for a predetermined time, the
珪フッ化アンモニウムを昇華させた後、チャンバ35内では、H2パージ冷却処理が行われる(ステップS60)。具体的には、H2ガスの導入が継続されつつ排気口バルブ28が開けられる。さらに、ランプヒータ21がOFFにされ、昇降部36がランプヒータ21を窓部22側から遠ざかる方向に移動させる。これにより、チャンバ35内または基板33の表面の温度をエッチング温度(100℃以下)にまで下げる。なお、基板33を冷却する際には、ランプヒータ21をN2ガスなどによって冷却してもよい。
After sublimating ammonium silicofluoride, H 2 purge cooling processing is performed in the chamber 35 (step S60). Specifically, the
この後、搬送ロボット12Aは、エッチング部3Aから基板33を搬出し(ステップS70)、ロードロック室2に基板を搬入する(ステップS80)。さらに、搬送ロボット11Aは、ロードロック室2から基板33を搬出し、FOUP5に基板33を格納する(ステップS90)。
Thereafter, the
このように、エッチング装置1は、エッチング部3A,3Bとは別構成の昇華室(加熱・昇華室)を用いることなく、エッチング部3A,3B内でシリコン酸化膜のエッチング、珪フッ化アンモニウムの昇華、基板33の冷却を行うことが可能となる。
As described above, the etching apparatus 1 does not use a sublimation chamber (heating / sublimation chamber) having a configuration different from that of the
つぎに、エッチング部3A,3B以外の装置によって珪フッ化アンモニウムの昇華や基板33の冷却を行なう場合のエッチング装置の構成について説明する。この場合、エッチング装置は、珪フッ化アンモニウムの昇華を行う昇華室と、基板33の冷却を行なう冷却室(冷却ステージ)と、を備えている。
Next, the structure of the etching apparatus when the sublimation of ammonium silicofluoride and the cooling of the
図4は、昇華室および冷却室を備えたエッチング装置の構成を示す図である。同図に示すエッチング装置100は、ロードロック室2と、エッチング部3X,3Yと、移載室4と、搬送ロボット11B,12Bと、冷却室51と、昇華室52と、を備えている。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an etching apparatus including a sublimation chamber and a cooling chamber. The
エッチング装置100では、エッチング部3X,3Yがシリコン酸化膜のエッチングを行い、昇華室52が珪フッ化アンモニウムの加熱・昇華を行う。また、冷却室51で基板33の冷却が行なわれる。
In the
搬送ロボット11Bは、FOUP5からロードロック室2への基板33の搬送、ロードロック室2から冷却室51への基板33の搬送、冷却室51からFOUP5への基板33の搬送を行う。
The
また、搬送ロボット12Bは、ロードロック室2からエッチング部3Xまたはエッチング部3Yへの基板33の搬送、エッチング部3Xまたはエッチング部3Yから昇華室52への基板33の搬送を行う。また、搬送ロボット12Bは、昇華室52からロードロック室2への基板33の搬送を行う。
The
ここで、エッチング装置100による基板33の搬送処理手順について説明する。なお、エッチング部3X,3Yでは同様の処理が行われるので、ここではエッチング部3Xでエッチングが行われる場合について説明する。
Here, a procedure for carrying the
エッチング装置100によって基板33のエッチングを行う際には、基板33がFOUP5内からロードロック室2に搬送される(ST11)。その後、基板33がロードロック室2からエッチング部3Xに搬送されて(ST12)、エッチング部3Xで基板33がエッチングされる。
When etching the
基板33のエッチングが完了すると、基板33がエッチング部3X内から昇華室52に搬送され(ST13)、昇華室52内で珪フッ化アンモニウムの加熱・昇華が行なわれる。そして、基板33は、昇華室52内からロードロック室2に搬送される(ST14)。
When the etching of the
さらに、基板33は、ロードロック室2から冷却室51へ搬送され(ST15)、冷却室51で冷却される。その後、基板33が冷却室51からFOUP5に搬送される(ST16)。
Further, the
このように、エッチング装置100では、シリコン酸化膜のエッチング、珪フッ化アンモニウムの昇華、基板33の冷却を行う場合に、ST11〜ST16までの6回の搬送が行われる。一方、エッチング装置1では、シリコン酸化膜のエッチング、珪フッ化アンモニウムの昇華、基板33の冷却を行う場合に、ST1〜ST4までの4回の搬送でよい。したがって、エッチング装置1を用いることにより、基板33の搬送回数、搬送距離を少なくすることが可能となる。
As described above, in the
つぎに、昇華室52および冷却室51を備えたエッチング装置100におけるエッチング処理手順について説明する。図5は、昇華室および冷却室を備えたエッチング装置のエッチング処理手順を示すフローチャートである。図5では、昇華室52および冷却室51を備えたエッチング装置100のエッチング処理手順(左側フロー)と、エッチング部3A,3Bを備えたエッチング装置1におけるエッチング処理手順(右側フロー)と、を示している。なお、以下では、エッチング装置100のエッチング部3Xを用いて基板33をエッチングする場合と、エッチング装置1のエッチング部3Aを用いて基板33をエッチングする場合と、の各処理手順について説明する。
Next, an etching process procedure in the
エッチング装置100は、エッチング装置1と同様の処理(ステップS10〜S40)によって基板33をエッチングする。具体的には、FOUP5から基板33が取り出されて(ステップS110)、ロードロック室2に基板33が搬入され(ステップS120)、ロードロック室2からエッチング部3Xに基板33が搬入される(ステップS130)。この後、エッチング装置100では、エッチング部3Xでシリコン酸化膜のエッチングが行われる(ステップS140)。
The
この後、エッチング装置1では、エッチング部3A内でランプヒータ21によるランプ加熱・昇華処理が行われ(ステップS50)、その後、エッチング部3Aで、H2パージ冷却処理が行われる(ステップS60)。そして、エッチング部3Aから基板33が搬出される(ステップS70)。
Thereafter, in the etching apparatus 1, lamp heating / sublimation processing by the
また、エッチング装置100では、エッチング部3Xでシリコン酸化膜のエッチングが行われた後、エッチング部3Xから基板33が搬出され(ステップS150)、昇華室52内に基板33が搬入される(ステップS160)。そして、昇華室52内でランプ加熱・昇華処理が行われる(ステップS170)。
In the
その後、昇華室52内から基板33が搬出され(ステップS180)、ロードロック室2に基板33が搬入される(ステップS190)。そして、冷却室51で基板33が冷却され(ステップS200)、その後、FOUP5に基板33が格納される(ステップS210)。
Thereafter, the
一方、エッチング装置1では、エッチング部3Aから搬出された基板33がロードロック室2に搬入され(ステップS80)、その後、FOUP5に基板33が格納される(ステップS90)。このように、エッチング装置1では、エッチング装置100と比べて、ステップS50,S60の処理が追加される代わりに、ステップS160〜S180,S200の処理が省略される。
On the other hand, in the etching apparatus 1, the
半導体装置(半導体集積回路)を製造する際には、基板33上に半導体回路パターンが形成される。このとき、基板33へは、成膜処理、リソグラフィ処理、エッチング装置1などを用いたエッチング処理などが行われる。
When manufacturing a semiconductor device (semiconductor integrated circuit), a semiconductor circuit pattern is formed on the
具体的には、基板33上にパターン形成対象となる膜を成膜した後、この膜上にレジストが塗布される。そして、マスクパターンの形成されたマスクを用いて、レジストパターンを形成する。リソグラフィ処理によるレジストパターンの形成処理は、光リソグラフィを用いてもよいし、インプリントリソグラフィを用いてもよい。
Specifically, after a film to be patterned is formed on the
レジストパターンを形成した後、レジストパターンの下層膜(例えば、シリコン酸化膜)が、エッチング装置1などによってエッチングされ、これによりにレジストパターンに対応する実パターンが基板33上に形成される。半導体装置を製造する際には、成膜処理、リソグラフィ処理、エッチング処理などがレイヤ毎に繰り返される。
After forming the resist pattern, a lower layer film (for example, a silicon oxide film) of the resist pattern is etched by the etching apparatus 1 or the like, and thereby an actual pattern corresponding to the resist pattern is formed on the
このように、エッチング装置1は、エッチング部3A,3Bでシリコン酸化膜のエッチング、珪フッ化アンモニウムの昇華、基板33の冷却を行うので、基板33の搬送時間を短縮することが可能となる。
As described above, the etching apparatus 1 performs etching of the silicon oxide film, sublimation of ammonium silicofluoride, and cooling of the
また、基板33の搬送時間が短縮されるのでエッチングを行う際のタクトタイムを改善することが可能となる。また、基板33の搬送経路が短くなるのでエッチング装置1の設置面積(フットプリント)を小さく抑えることが可能となる。
In addition, since the transport time of the
また、冷却室51や昇華室52が不要となるので、簡易な構成で基板33をエッチングすることが可能となる。したがって、エッチング装置1の設置コストを低く抑えることが可能となる。また、冷却室51や昇華室52が不要となるので、エッチング装置1の設置面積を小さく抑えることが可能となる。
Further, since the cooling
また、珪フッ化アンモニウムを昇華する際には、ランプヒータ21を窓部22の近傍まで移動させた状態で、ランプヒータ21がチャンバ35内を加熱するので、加熱効率が向上する。また、基板33を冷却する際には、ランプヒータ21を窓部22から遠ざけているので冷却効率が向上する。
Further, when sublimating ammonium silicofluoride, the
また、基板33を冷却する際には、基板33がチャンバ35内に入ったまま、チャンバ35内にH2ガスを流しているので、チャンバ35内の温度(基板33の温度)を短時間でエッチング処理時の温度に戻すことが可能となる。
Further, when the
なお、本実施形態では、エッチング装置1が2つのエッチング部3A,3Bを備えている場合について説明したが、エッチング装置1は、1つのエッチング部を備えていてもよいし、3つ以上のエッチング部を備えていてもよい。
In the present embodiment, the case where the etching apparatus 1 includes two
また、本実施の形態では、エッチング部3A,3B内で基板33の冷却を行う場合について説明したが、基板33の冷却は、別装置(冷却室など)で行ってもよい。この場合、エッチング部3A,3Bによってシリコン酸化膜のエッチングと珪フッ化アンモニウムの昇華が行われ、別装置で基板33の冷却が行われる。また、珪フッ化アンモニウムの昇華や基板33の冷却に用いるガスは、H2ガスに限らず、熱効率の良いガスであれば、他のガス(N2ガスやHeガスなど)を用いてもよい。
In the present embodiment, the case where the
このように実施形態によれば、エッチング部3A,3B内でエッチングと珪フッ化アンモニウムの昇華と基板33の冷却とを行うので、簡易な構成で基板33上から珪フッ化アンモニウムを除去することが可能となる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
As described above, according to the embodiment, etching, sublimation of ammonium silicofluoride, and cooling of the
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1,100…エッチング装置、2…ロードロック室、3A,3B…エッチング部、11A,12A…搬送ロボット、21…ランプヒータ、22…窓部、24…温度センサ、30…真空ポンプ、31…ヒータ、32…基板支持台、33…基板、34…熱交換器、35…チャンバ、37…シャワーヘッド、45,46,47…配管、51…冷却室、52…昇華室、61〜65…ガスボンベ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 ... Etching apparatus, 2 ... Load lock chamber, 3A, 3B ... Etching part, 11A, 12A ... Transfer robot, 21 ... Lamp heater, 22 ... Window part, 24 ... Temperature sensor, 30 ... Vacuum pump, 31 ...
Claims (10)
ロードロック室と前記エッチング部との間の基板の搬送を行う搬送ロボットと、
を備え、
前記エッチング部は、
前記基板を支持するとともに下部電極として機能する基板支持台と、
前記基板支持台に対向する位置に配置されて上部電極として機能するとともに前記NH3ガスおよび前記HFガスを前記基板支持台側に供給するガス供給部と、
前記チャンバ内のガスを排気する排気配管と、
前記ガス供給部よりも前記チャンバ内の外周側の位置に前記チャンバの壁面の一部として配置された透明部材の窓部と、
前記窓部の近傍に配置されて前記チャンバ内を加熱する加熱部と、
前記加熱部を前記窓部の近傍で移動させる移動部と、
を有し、
前記加熱部は、
前記基板上のシリコン酸化膜がエッチングされた後、前記チャンバ内を加熱することにより、エッチングによって前記基板上に付着した珪フッ化アンモニウムを昇華させ、
前記珪フッ化アンモニウムを昇華させる際に、
前記排気配管は、前記ガスの排気を停止し、前記ガス供給部は、前記チャンバ内に封入させる第1のガスを供給し、
前記珪フッ化アンモニウムを昇華させた後に、
前記排気配管は、前記ガスの排気を再開し、前記ガス供給部は、前記チャンバ内に第2のガスを供給することによって前記基板を100℃以下まで冷却させ、
前記移動部は、前記珪フッ化アンモニウムを昇華させる際に前記加熱部を前記窓部に近づけ、かつ前記基板を冷却させる際に前記加熱部を前記窓部から遠ざけ、
前記第1のガスおよび前記第2のガスは、H2ガスであり、
前記窓部は、サファイヤ部材を用いて構成され、
前記昇華温度は、100℃〜200℃であることを特徴とするエッチング装置。 An etching portion for etching a silicon oxide film on the substrate at 100 ° C. or lower using NH 3 gas and HF gas in the chamber;
A transfer robot for transferring a substrate between the load lock chamber and the etching unit;
With
The etched portion is
A substrate support that supports the substrate and functions as a lower electrode;
A gas supply unit that is disposed at a position facing the substrate support and functions as an upper electrode and supplies the NH 3 gas and the HF gas to the substrate support;
An exhaust pipe for exhausting the gas in the chamber;
A window portion of a transparent member disposed as a part of the wall surface of the chamber at a position closer to the outer peripheral side in the chamber than the gas supply unit;
A heating unit disposed in the vicinity of the window to heat the chamber;
A moving unit that moves the heating unit in the vicinity of the window;
Have
The heating unit is
After the silicon oxide film on the substrate is etched, the inside of the chamber is heated to sublimate ammonium silicofluoride attached on the substrate by etching,
When sublimating the ammonium silicofluoride,
The exhaust pipe stops exhausting the gas, and the gas supply unit supplies a first gas to be sealed in the chamber,
After sublimating the ammonium silicofluoride,
The exhaust pipe restarts exhaust of the gas, and the gas supply unit cools the substrate to 100 ° C. or less by supplying a second gas into the chamber,
The moving unit moves the heating unit closer to the window when sublimating the ammonium silicofluoride, and keeps the heating unit away from the window when cooling the substrate.
The first gas and the second gas are H 2 gas,
The window portion is configured using a sapphire member,
The sublimation temperature is 100 ° C. to 200 ° C.
ロードロック室と前記エッチング部との間の基板の搬送を行う搬送ロボットと、
を備え、
前記エッチング部は、
前記基板を支持するとともに下部電極として機能する基板支持台と、
前記基板支持台に対向する位置に配置されて上部電極として機能するとともに前記NH3ガスおよび前記HFガスを前記基板支持台側に供給するガス供給部と、
前記チャンバ内のガスを排気する排気配管と、
前記ガス供給部よりも前記チャンバ内の外周側の位置に前記チャンバの壁面の一部として配置された透明部材の窓部と、
前記窓部の近傍に配置されて前記チャンバ内を加熱する加熱部と、
を有し、
前記加熱部は、
前記基板上のシリコン酸化膜がエッチングされた後、前記チャンバ内を加熱することにより、エッチングによって前記基板上に付着した珪フッ化アンモニウムを昇華させる
ことを特徴とするエッチング装置。 An etching portion for etching a silicon oxide film on the substrate at 100 ° C. or lower using NH 3 gas and HF gas in the chamber;
A transfer robot for transferring a substrate between the load lock chamber and the etching unit;
With
The etched portion is
A substrate support that supports the substrate and functions as a lower electrode;
A gas supply unit that is disposed at a position facing the substrate support and functions as an upper electrode and supplies the NH 3 gas and the HF gas to the substrate support;
An exhaust pipe for exhausting the gas in the chamber;
A window portion of a transparent member disposed as a part of the wall surface of the chamber at a position on the outer peripheral side in the chamber from the gas supply portion;
A heating unit disposed in the vicinity of the window to heat the chamber;
Have
The heating unit is
An etching apparatus characterized in that after the silicon oxide film on the substrate is etched, the inside of the chamber is heated to sublimate ammonium silicofluoride adhering to the substrate by etching.
前記排気配管は、前記ガスの排気を停止し、前記ガス供給部は、前記チャンバ内に封入させる第1のガスを供給することを特徴とする請求項2に記載のエッチング装置。 When sublimating the ammonium silicofluoride,
The etching apparatus according to claim 2, wherein the exhaust pipe stops exhausting the gas, and the gas supply unit supplies a first gas to be sealed in the chamber.
前記排気配管は、前記ガスの排気を再開し、前記ガス供給部は、前記チャンバ内に第2のガスを供給することによって前記基板を100℃以下まで冷却させることを特徴とする請求項3に記載のエッチング装置。 After sublimating the ammonium silicofluoride,
4. The exhaust pipe restarts the gas, and the gas supply unit cools the substrate to 100 ° C. or less by supplying a second gas into the chamber. The etching apparatus as described.
前記移動部は、前記珪フッ化アンモニウムを昇華させる際に前記加熱部を前記窓部に近づけ、かつ前記基板を冷却させる際に前記加熱部を前記窓部から遠ざけることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載のエッチング装置。 The etching part further comprises a moving part that moves the heating part in the vicinity of the window part,
2. The moving unit moves the heating unit closer to the window when sublimating the ammonium silicofluoride, and moves the heating unit away from the window when cooling the substrate. The etching apparatus as described in any one of -7.
前記ガス供給部は、前記チャンバ内の圧力が10Pa〜1000Paとなるまで前記第1のガスを供給することを特徴とする請求項3に記載のエッチング装置。 When sublimating the ammonium silicofluoride,
The etching apparatus according to claim 3, wherein the gas supply unit supplies the first gas until a pressure in the chamber becomes 10 Pa to 1000 Pa.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012052793A JP2013187449A (en) | 2012-03-09 | 2012-03-09 | Etching device |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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Country | Link |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101936226B1 (en) * | 2017-02-06 | 2019-01-08 | 삼성전자 주식회사 | Method for fabricating a semiconductor device |
-
2012
- 2012-03-09 JP JP2012052793A patent/JP2013187449A/en active Pending
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