JP2013187449A - Etching device - Google Patents

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晋 山村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an etching device in which ammonium fluorosilicate on a substrate can be removed by a simple configuration.SOLUTION: The etching device includes an etching section for etching a silicon oxide film on a substrate at 100°C or less, by using NHgas and HF gas in a chamber. The etching section includes a gas supply section disposed at a position facing a substrate support base and supplying the NHgas and HF gas to the substrate support base side, a window of transparent member disposed, as a part of the wall surface of the chamber, at a position closer to the outer peripheral side than the gas supply section in the chamber, and a heating section disposed near the window and heating inside the chamber. The heating section sublimates ammonium fluorosilicate adhering onto the substrate by etching, by heating inside the chamber after etching a silicon oxide film on the substrate.

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.

特開2002−289593号公報JP 2002-289593 A 特表2006−523379号公報JP-T-2006-523379

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.

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。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an etching apparatus according to the embodiment. 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。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an etching unit included in the etching apparatus. 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。FIG. 3 is a flowchart showing an etching process procedure of the etching apparatus according to the embodiment. 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。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an etching apparatus including a sublimation chamber and a cooling chamber. 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。FIG. 5 is a flowchart showing an etching process procedure of an etching apparatus provided with a sublimation chamber and a cooling chamber.

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 substrate 33 described later). The etching apparatus 1 includes a load lock chamber 2, etching units 3A and 3B, a transfer chamber 4, and transfer robots 11A and 12A.

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 substrate 33. When the substrate 33 is etched, the FOUP 5 containing one to a plurality of substrates 33 is placed on the FOUP placement table (not shown) of the etching apparatus 1. The FOUP mounting table is disposed in the vicinity of the substrate carry-in / out entrance, and the substrate 33 in the FOUP 5 is carried into the etching apparatus 1 and the substrate 33 is carried out into the FOUP 5 after etching.

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 substrate 33. The transfer robot 11 </ b> A is disposed between the FOUP mounting table and the load lock chamber 2. The transfer robot 11 </ b> A takes out the substrate 33 from the FOUP 5 and transfers it to the load lock chamber 2 when starting etching the substrate 33. Further, when the etching of the substrate 33 is completed, the transfer robot 11A takes out the substrate 33 from the load lock chamber 2 and transfers it to the FOUP 5.

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 load lock chamber 2 is disposed adjacent to the transfer chamber 4. The load lock chamber 2 evacuates the interior of the load lock chamber 2 when the substrate 33 is loaded when etching of the substrate 33 is started.

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 etching units 3A and 3B have an etching processing chamber (chamber 35 described later) for etching the silicon oxide film formed on the substrate 33. The etching parts 3A and 3B etch the silicon oxide film at about 100 ° C. or less using NH 3 gas and HF gas.

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 etching units 3A and 3B of the present embodiment remove the ammonium silicofluoride adhering to the substrate 33 when the silicon oxide film is etched from the substrate 33 in the etching processing chamber. Specifically, the etching units 3A and 3B sublimate ammonium silicofluoride by heating the substrate 33. In addition, the etching units 3 </ b> A and 3 </ b> B cool the substrate 33 in the etching processing chamber after sublimating ammonium silicofluoride from the substrate 33.

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 load lock chamber 2 and the etching parts 3A and 3B. The transfer chamber 4 is a relay chamber that relays the transfer of the substrate 33 between the load lock chamber 2 and the etching units 3A and 3B.

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 substrate 33 by the etching unit 3A, the transfer robot 12A transfers the substrate 33 from the load lock chamber 2 to the etching unit 3A. When etching the substrate 33 by the etching unit 3B, the transfer robot 12A transfers the substrate 33 from the load lock chamber 2 to the etching unit 3B.

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 etching unit 3A are completed, the transfer robot 12A transfers the substrate 33 from the etching unit 3A to the load lock chamber 2. When the etching, heating, and cooling in the etching unit 3B are completed, the transfer robot 12A transfers the substrate 33 from the etching unit 3B to the load lock chamber 2.

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 substrate 33 by the etching apparatus 1, the substrate 33 is transferred from the FOUP 5 to the load lock chamber 2 (ST1), and transferred from the load lock chamber 2 to the etching unit 3A (ST2).

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 substrate 33 are completed, the substrate 33 is transferred from the etching unit 3A to the load lock chamber 2 (ST3), and then the substrate 33 is transferred from the load lock chamber 2 to the FOUP 5 (ST4). ).

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 etching parts 3A and 3B will be described. Since the etching parts 3A and 3B have the same configuration, the configuration of the etching part 3A will be described here.

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 etching portion 3A. The etching unit 3A has a chamber 35 as an etching processing chamber. A shower head (gas supply unit) 37 functioning as an upper electrode is provided on the upper side of the chamber 35, and a lower electrode is provided on the lower side. A functioning substrate support 32 is provided. The shower head 37 is disposed at a position facing the substrate support base 32.

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。   Pipes 45 and 46 for supplying gas sent from the gas cylinders 61 to 65 are connected to the chamber 35. The shower head 37 is provided with a plurality of gas discharge ports penetrating in the thickness direction of the plate, and the gas sent from the pipes 45 and 46 is introduced into the chamber 35 from the gas discharge ports. With this configuration, the gas can be efficiently flowed to the substrate 33 on the substrate support base 32, and the substrate 33 can be uniformly etched.

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 gas cylinders 61 to 65 store NH 3 gas, N 2 gas, H 2 gas, HF gas, and N 2 gas, respectively. NH 3 gas, N 2 gas, and H 2 gas in the gas cylinders 61 to 63 are sent into the chamber 35 of the etching unit 3A through the pipe 45. The HF gas and N 2 gas in the gas cylinders 64 and 65 are sent into the chamber 35 of the etching unit 3A through the pipe 46.

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 substrate 33, and H 2 gas is a gas used when removing ammonium silicofluoride from the substrate 33. The H 2 gas is also used when the substrate 33 is cooled. Further, the N 2 gas in the gas cylinder 62 is used when driving out the gas in the pipe 45 (N 2 purge), and the N 2 gas in the gas cylinder 64 is used when driving out the gas in the pipe 46 (N 2 purge). Used for.

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 valve 41, a mass flow 42, and a valve 41 are arranged between the gas cylinders 61 to 63 and the pipe 45, respectively. Similarly, a valve 41, a mass flow 42, and a valve 41 are disposed between the gas cylinders 64 and 65 and the pipe 46, respectively.

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 chamber 35. In the piping 47, an orifice 27, an exhaust port valve 28, a filter 29, and a vacuum pump 30 are arranged.

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 orifice 27 measures the flow rate of the gas flowing in the piping 47, and the exhaust port valve 28 controls the flow rate of the gas flowing in the piping 47. The filter 29 removes a predetermined component from the gas flowing in the pipe 47, and the vacuum pump 30 evacuates the chamber 35 by discharging the gas in the pipe 47.

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 etching part 3A of this embodiment is provided with the lamp heater 21, the window part 22 comprised with the transparent member, and the raising / lowering part (moving part) 36 in the upper part side. The lamp heater 21 is a heater that heats the inside of the chamber 35, and is disposed outside the chamber 35. The window portion 22 is disposed on a part of the wall surface constituting the chamber 35. With this configuration, the lamp heater 21 is adjacent to the chamber 35 in a substantially vacuum state via the window portion 22.

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 part 36 is connected to the lamp heater 21 and raises / lowers the lamp heater 21 as needed. Specifically, the elevating part 36 brings the lamp heater 21 closer to the window part 22 when sublimating ammonium silicofluoride, and moves the lamp heater 21 away from the window part 22 when cooling the substrate 33. The elevating unit 36 may include a mechanism for cooling the periphery of the window 22 with N 2 gas or dry air when the lamp heater 21 is moved away from the window 22.

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 substrate 33 is heated, the lamp heater 21 is turned on and moves to the window portion 22 side. Thereby, the lamp heater 21 heats the inside of the chamber 35 through the window portion 22, and as a result, the substrate 33 is heated.

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 substrate 33 is not heated, the lamp heater 21 is turned off and moves away from the window portion 22. Thereby, the remaining heat of the lamp heater 21 is prevented from being transmitted into the chamber 35 through the window portion 22.

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 window part 22 is comprised using the sapphire member strong to a fluoride, an alumina-type glass member, etc. The lamp heater 21 and the window portion 22 of the present embodiment are arranged at positions outside the substrate support base 32 (substrate 33) when the chamber 35 is viewed from the upper surface side. In other words, the lamp heater 21 and the window portion 22 are disposed on the outer peripheral side of the wall surface of the chamber 35 with respect to the gas delivery ports of the pipes 45 and 46. Thus, the window portion 22 is arranged as a part of the wall surface of the chamber at a position on the outer peripheral side in the chamber 35 with respect to the shower head 37.

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 chamber 35 can be heated by the lamp heater 21 without hindering the flow of gas sent from the pipes 45 and 46 to the substrate 33 and the flow of gas sent from the board 33 to the pipe 47. it can. With this configuration, it is possible to sublimate ammonium silicofluoride and cool the substrate 33 in the chamber 35 while etching the substrate 33 uniformly. Note that the lamp heater 21 and the window portion 22 may be disposed on the bottom side or the side surface portion of the chamber 35 as long as they are peripheral portions that do not hinder gas supply or gas discharge to the substrate 33 in the chamber 35.

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 heat exchanger 34 for heating the chamber 35 is disposed in the wall surface of the chamber 35. In the chamber 35, a substrate support 32 and a temperature sensor 24 are disposed. The substrate support table 32 is a table on which the substrate 33 is placed horizontally, and is arranged below the outlet of the gas fed from the pipes 45 and 46.

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 heater 31 is disposed inside the substrate support base 32 and heats the substrate 33 from the bottom surface side of the substrate 33. The heater 31 is, for example, a sheath heater or a carbon heater. Further, a temperature sensor 24 is disposed in the vicinity (here, the bottom surface portion) of the substrate support base 32. The temperature sensor 24 is a sensor that detects the temperature of the substrate 33.

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 etching section 3A, the temperature of the substrate 33 when etching the silicon oxide film is set to about 70 to 100 ° C., and the temperature of the substrate 33 when sublimating ammonium silicofluoride is set to about 100 to 200 ° C. Moreover, after sublimating ammonium silicofluoride, the substrate 33 is cooled so that the temperature of the substrate 33 becomes about 70 to 100 ° C. Based on the temperature detected by the temperature sensor 24, the etching unit 3A heats the heater 31 and the heat exchanger 34 so that the temperature of the substrate 33 becomes a desired temperature.

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 substrate elevator 26 and an inter-chamber gate 23. The substrate elevator 26 is disposed on the bottom side of the etching unit 3 </ b> A, and extends from the outside of the chamber 35 to the inside of the chamber 35 via a bellows (bellows) 25. The substrate elevator 26 raises and lowers the substrate 33 on the substrate support base 32 through a through hole provided in the substrate support base 32.

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 inter-chamber gate 23 is disposed on the side surface of the chamber 35. The inter-chamber gate 23 is opened when the substrate 33 is transported between the etching unit 3 </ b> A and the transfer chamber 4, and is closed when the substrate 33 is etched.

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 FOUP 5 is placed on the FOUP mounting table, the transfer robot 11A takes out the substrate 33 from the FOUP 5 (Step S10), and carries the substrate 33 into the load lock chamber 2 (Step S20).

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 load lock chamber 2 evacuates the load lock chamber 2. Thereafter, the transfer robot 12A carries the substrate 33 from the load lock chamber 2 to the etching unit 3A or the etching unit 3B (step S30). Here, a case where the substrate 33 is transported to the etching unit 3A will be described.

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 substrate 33 is carried into the chamber 35 of the etching unit 3A, the etching unit 3A performs an etching process on the substrate 33 (step S40). When etching the substrate 33, the NH 3 gas in the gas cylinder 61 and the HF gas in the gas cylinder 64 are connected to the pipe 45 in a state where the temperature of the substrate 33 is set to 100 ° C. or lower (for example, 70 ° C.) in the chamber 35. Through the chamber 35. Then, the silicon oxide film on the substrate 33 is etched using NH 3 gas and HF gas. Note that when the substrate 33 is etched, the lamp heater 21 is in an OFF state.

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 substrate 33, lamp heating / sublimation processing by the lamp heater 21 is performed in the chamber 35 (step S50). Specifically, H 2 gas in the gas cylinder 63 is sent into the chamber 35 via the pipe 45. At this time, the exhaust valve 28 is closed simultaneously with the introduction of the H 2 gas into the chamber 35, thereby bringing the inside of the chamber 35 into an H 2 gas sealed state at a pressure of 10 Pa to 1000 Pa (for example, 100 Pa). In other words, H 2 gas is supplied into the chamber 35 until the pressure in the chamber 35 reaches 10 Pa to 1000 Pa.

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 part 36 moves the lamp heater 21 to the vicinity of the window part 22, and the lamp heater 21 is turned on. Thereby, the surface of the substrate 33 is heated to 100 to 200 ° C. by the convection of H 2 gas in a state where the pressure in the chamber 35 is 10 to 1000 Pa.

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 etching unit 3A sublimates and removes ammonium silicofluoride generated when the silicon oxide film is etched in the chamber 35. The etching unit 3A may or may not stop the feeding of the NH 3 gas and the HF gas into the chamber 35 when feeding the H 2 gas into the chamber 35.

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 exhaust valve 28 is opened while the introduction of H 2 gas is continued. Further, the lamp heater 21 is turned off, and the elevating part 36 moves the lamp heater 21 away from the window part 22 side. As a result, the temperature of the inside of the chamber 35 or the surface of the substrate 33 is lowered to the etching temperature (100 ° C. or lower). When the substrate 33 is cooled, the lamp heater 21 may be cooled with N 2 gas or the like.

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 transfer robot 12A unloads the substrate 33 from the etching unit 3A (step S70), and loads the substrate into the load lock chamber 2 (step S80). Further, the transfer robot 11A unloads the substrate 33 from the load lock chamber 2, and stores the substrate 33 in the FOUP 5 (step S90).

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 etching units 3A and 3B, and etches the silicon oxide film in the etching units 3A and 3B. Sublimation and cooling of the substrate 33 can be performed.

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 substrate 33 are performed by an apparatus other than the etching units 3A and 3B will be described. In this case, the etching apparatus includes a sublimation chamber for sublimating ammonium silicofluoride and a cooling chamber (cooling stage) for cooling the substrate 33.

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 etching apparatus 100 shown in the figure includes a load lock chamber 2, etching units 3X and 3Y, a transfer chamber 4, transfer robots 11B and 12B, a cooling chamber 51, and a sublimation chamber 52.

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 etching apparatus 100, the etching units 3X and 3Y perform etching of the silicon oxide film, and the sublimation chamber 52 performs heating and sublimation of ammonium silicofluoride. In addition, the substrate 33 is cooled in the cooling chamber 51.

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 transport robot 11B transports the substrate 33 from the FOUP 5 to the load lock chamber 2, transports the substrate 33 from the load lock chamber 2 to the cooling chamber 51, and transports the substrate 33 from the cooling chamber 51 to the FOUP 5.

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 transfer robot 12B transfers the substrate 33 from the load lock chamber 2 to the etching unit 3X or the etching unit 3Y, and transfers the substrate 33 from the etching unit 3X or the etching unit 3Y to the sublimation chamber 52. Further, the transfer robot 12 </ b> B transfers the substrate 33 from the sublimation chamber 52 to the load lock chamber 2.

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 substrate 33 by the etching apparatus 100 will be described. In addition, since the same processing is performed in the etching units 3X and 3Y, a case where etching is performed in the etching unit 3X will be described here.

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 substrate 33 by the etching apparatus 100, the substrate 33 is transferred from the FOUP 5 to the load lock chamber 2 (ST11). Thereafter, the substrate 33 is transferred from the load lock chamber 2 to the etching unit 3X (ST12), and the substrate 33 is etched by the etching unit 3X.

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 substrate 33 is completed, the substrate 33 is transferred from the etching unit 3X to the sublimation chamber 52 (ST13), and ammonium silicofluoride is heated and sublimated in the sublimation chamber 52. Then, the substrate 33 is transferred from the sublimation chamber 52 to the load lock chamber 2 (ST14).

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 substrate 33 is transferred from the load lock chamber 2 to the cooling chamber 51 (ST15) and cooled in the cooling chamber 51. Thereafter, the substrate 33 is transferred from the cooling chamber 51 to the FOUP 5 (ST16).

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 etching apparatus 100, when performing etching of the silicon oxide film, sublimation of ammonium silicofluoride, and cooling of the substrate 33, six transports from ST11 to ST16 are performed. On the other hand, in the etching apparatus 1, when carrying out etching of the silicon oxide film, sublimation of ammonium silicofluoride, and cooling of the substrate 33, four transports from ST1 to ST4 may be performed. Therefore, by using the etching apparatus 1, it is possible to reduce the number of times the substrate 33 is transferred and the transfer distance.

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 etching apparatus 100 including the sublimation chamber 52 and the cooling chamber 51 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an etching process procedure of an etching apparatus provided with a sublimation chamber and a cooling chamber. FIG. 5 shows an etching process procedure (left flow) of the etching apparatus 100 including the sublimation chamber 52 and the cooling chamber 51 and an etching process procedure (right flow) of the etching apparatus 1 including the etching units 3A and 3B. ing. In the following description, each processing procedure for etching the substrate 33 using the etching unit 3X of the etching apparatus 100 and for etching the substrate 33 using the etching unit 3A of the etching apparatus 1 will be described.

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 etching apparatus 100 etches the substrate 33 by the same process as the etching apparatus 1 (Steps S10 to S40). Specifically, the substrate 33 is taken out from the FOUP 5 (step S110), the substrate 33 is loaded into the load lock chamber 2 (step S120), and the substrate 33 is loaded from the load lock chamber 2 into the etching unit 3X (step S120). S130). Thereafter, in the etching apparatus 100, the silicon oxide film is etched in the etching unit 3X (step S140).

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 lamp heater 21 is performed in the etching unit 3A (step S50), and then H 2 purge cooling processing is performed in the etching unit 3A (step S60). Then, the substrate 33 is unloaded from the etching unit 3A (step S70).

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 etching apparatus 100, after the silicon oxide film is etched by the etching unit 3X, the substrate 33 is unloaded from the etching unit 3X (step S150), and the substrate 33 is loaded into the sublimation chamber 52 (step S160). ). Then, lamp heating / sublimation processing is performed in the sublimation chamber 52 (step S170).

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 substrate 33 is carried out from the sublimation chamber 52 (step S180), and the substrate 33 is carried into the load lock chamber 2 (step S190). Then, the substrate 33 is cooled in the cooling chamber 51 (step S200), and then the substrate 33 is stored in the FOUP 5 (step S210).

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 substrate 33 unloaded from the etching unit 3A is loaded into the load lock chamber 2 (step S80), and then the substrate 33 is stored in the FOUP 5 (step S90). As described above, in the etching apparatus 1, the processes in steps S <b> 160 to S <b> 180 and S <b> 200 are omitted instead of the processes in steps S <b> 50 and S <b> 60 as compared with the etching apparatus 100.

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 substrate 33. At this time, film formation processing, lithography processing, etching processing using the etching apparatus 1 and the like are performed on the substrate 33.

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 substrate 33, a resist is applied on the film. Then, a resist pattern is formed using the mask on which the mask pattern is formed. The resist pattern forming process by the lithography process may use optical lithography or imprint lithography.

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 substrate 33. When manufacturing a semiconductor device, a film formation process, a lithography process, an etching process, and the like are repeated for each layer.

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 substrate 33 by the etching units 3A and 3B, so that the transport time of the substrate 33 can be shortened.

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 substrate 33 is shortened, it is possible to improve the tact time when performing etching. Moreover, since the conveyance path | route of the board | substrate 33 becomes short, it becomes possible to restrain the installation area (footprint) of the etching apparatus 1 small.

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 chamber 51 and the sublimation chamber 52 are not necessary, the substrate 33 can be etched with a simple configuration. Therefore, the installation cost of the etching apparatus 1 can be kept low. In addition, since the cooling chamber 51 and the sublimation chamber 52 are not necessary, the installation area of the etching apparatus 1 can be reduced.

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 lamp heater 21 heats the inside of the chamber 35 in a state where the lamp heater 21 is moved to the vicinity of the window portion 22, so that the heating efficiency is improved. Further, when the substrate 33 is cooled, the cooling efficiency is improved because the lamp heater 21 is kept away from the window portion 22.

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 substrate 33 is cooled, since the H 2 gas is allowed to flow into the chamber 35 while the substrate 33 remains in the chamber 35, the temperature in the chamber 35 (the temperature of the substrate 33) can be reduced in a short time. It is possible to return to the temperature during the etching process.

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 etching units 3A and 3B has been described. However, the etching apparatus 1 may include one etching unit or three or more etching units. May be provided.

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 substrate 33 is cooled in the etching units 3A and 3B has been described. However, the substrate 33 may be cooled by another apparatus (such as a cooling chamber). In this case, etching of the silicon oxide film and sublimation of ammonium silicofluoride are performed by the etching units 3A and 3B, and the substrate 33 is cooled by another apparatus. In addition, the gas used for sublimation of ammonium silicofluoride and cooling of the substrate 33 is not limited to H 2 gas, and other gases (N 2 gas, He gas, etc.) may be used as long as they have high thermal efficiency. .

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 substrate 33 are performed in the etching portions 3A and 3B. Therefore, the ammonium silicofluoride is removed from the substrate 33 with a simple configuration. Is possible.
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 ... Heater 32 ... Substrate support, 33 ... Substrate, 34 ... Heat exchanger, 35 ... Chamber, 37 ... Shower head, 45, 46, 47 ... Piping, 51 ... Cooling chamber, 52 ... Sublimation chamber, 61-65 ... Gas cylinder.

Claims (10)

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、
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.
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、
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.
前記第1のガスおよび前記第2のガスは、H2ガスであることを特徴とする請求項4に記載のエッチング装置。 The etching apparatus according to claim 4, wherein the first gas and the second gas are H 2 gas. 前記窓部は、サファイヤ部材を用いて構成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のエッチング装置。   The said window part is comprised using the sapphire member, The etching apparatus as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 前記昇華温度は、100℃〜200℃であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載のエッチング装置。   The said sublimation temperature is 100 to 200 degreeC, The etching apparatus as described in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 前記エッチング部は、前記加熱部を前記窓部の近傍で移動させる移動部をさらに備え、
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、前記シリコン酸化膜をエッチングした際の前記基板の温度まで、前記基板を冷却させることを特徴とする請求項4に記載のエッチング装置。   The etching apparatus according to claim 4, wherein the gas supply unit cools the substrate to a temperature of the substrate when the silicon oxide film is etched. 前記珪フッ化アンモニウムを昇華させる際に、
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.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101936226B1 (en) * 2017-02-06 2019-01-08 삼성전자 주식회사 Method for fabricating a semiconductor device

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