JP4454243B2 - The substrate temperature adjusting apparatus and a substrate temperature control method - Google Patents

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JP4454243B2 JP2003095455A JP2003095455A JP4454243B2 JP 4454243 B2 JP4454243 B2 JP 4454243B2 JP 2003095455 A JP2003095455 A JP 2003095455A JP 2003095455 A JP2003095455 A JP 2003095455A JP 4454243 B2 JP4454243 B2 JP 4454243B2
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【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は基板温度調整装置および基板温度調整方法に関し、特に、処理または加工されて高温になった基板の割れや反り等を生じることなく冷却できかつ高スループットを維持できる基板温度調整装置および基板温度調整方法に関する。 The present invention relates to a substrate temperature adjusting apparatus and a substrate temperature control method, in particular, treated or processed by the substrate temperature adjustment apparatus and a substrate temperature can be maintained cooling can and high throughput without cracking or warping of the substrate became hot on the adjustment method.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
例えば表面反応化学堆積法によって基板を処理するときには、基板は500〜600℃の高温まで加熱しながら、原料ガスであるジシラン等のガスを基板の熱を利用して基板の上で分解し、当該基板上にシリコンを堆積させるようにしている。 For example, when processing a substrate by surface reaction chemical deposition method, the substrate while heating to a high temperature of 500 to 600 ° C., the gas disilane or the like as a raw material gas by using the heat of the substrate to decompose on the substrate, the and so as to deposit silicon on the substrate. 表面反応化学堆積法による半導体製造装置では、そのスループットを高める目的で、高温になった基板を次の処理工程に搬送する前に冷却する必要がある。 In the semiconductor manufacturing apparatus according to the surface reaction chemical deposition method, for the purpose of enhancing the throughput, it is necessary to cool before transporting the substrate heated to a high temperature in subsequent processing steps. そのため、専用の冷却チャンバ装置が設けられていた。 Therefore, a dedicated cooling chamber device is provided.
【0003】 [0003]
専用の冷却チャンバ装置を開示する文献として特許文献1を挙げる。 As disclosing dedicated cooling chamber apparatus cited Patent Document 1. この特許文献1に示された冷却チャンバ装置は、クーラと呼ばれ、内部に専用の冷却ステージが設置されている。 Patent Document 1 cooling chamber device shown in is called the cooler, dedicated cooling stage is disposed inside. 冷却チャンバ装置は、例えば下側に位置し基板を載置する冷却ステージと、冷却ステージに設けられたガス導入管と、ガス導入管で導入されたガスを基板が収容される空間に封じこめるための蓋部材と、ガス導入管にガスを供給するガス供給装置とから構成される。 Cooling chamber apparatus, e.g., a positioned below the cooling stage for placing the substrate, a gas introduction pipe provided in the cooling stage, to contain the introduced gas by gas inlet tube into the space in which the substrate is accommodated a lid member composed of a gas supply device for supplying gas to the gas inlet tube.
【0004】 [0004]
従来の冷却チャンバ装置による冷却方法は、600℃に加熱された基板は冷却チャンバ内に搬入され、冷却ステージの上に置かれる。 Cooling method according to the conventional cooling chamber device, the substrate heated to 600 ° C. is carried into the cooling chamber is placed on the cooling stage. 冷却ステージは予め所要の温度に冷却されている。 Cooling stage is precooled to the desired temperature. その後、ガス導入管で伝熱ガスが導入され、或る一定時間放置され、冷却ステージと基板の間で伝熱ガスによる伝熱作用が生じることにより基板が冷却される。 Then, heat transfer gas is introduced at a gas inlet tube, it is left a certain time, the substrate is cooled by the heat transfer effect of the heat transfer gas is generated between the cooling stage and the substrate.
【0005】 [0005]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特表平11−506821号公報【0006】 Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 11-506821 [0006]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
従来の冷却チャンバ装置では、冷却後、基板が冷却ステージ上で割れていたり、基板が正規の位置からずれることにより搬送停止トラブルが生じていた。 In conventional cooling chamber device, after cooling, or cracked substrates on a cooling stage, the substrate conveyance stop trouble has occurred by deviating from the normal position. これは冷却が原因で生じる基板の変形によるものと推測されたが、変形自体は基板全体の温度が一定の低い温度になると、その形状が復元するために、原因を究明することができなかった。 Although this was speculated to be due to the deformation of the substrate caused cooling due deformed itself when the temperature of the entire substrate becomes constant low temperature, because its shape is restored, it is impossible to determine the cause .
【0007】 [0007]
しかし、上記冷却チャンバ装置での冷却後の基板割れや位置ずれのトラブルは急激な冷却による基板の変形が原因であると予想される。 However, troubles substrate crack or displacement after cooling in the cooling chamber device is expected to be caused by deformation of the substrate due to rapid cooling.
【0008】 [0008]
本発明の目的は、上記課題に鑑み、基板変形に伴う割れや位置ずれを起こさない基板冷却等を行い、基板変形を低減し、半導体製造装置の生産性を高めることを企図した基板温度調整装置および基板温度調整方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problem, perform a substrate cooling, etc. which does not cause cracking or displacement due to substrate deformation, reducing substrate deformation, the substrate temperature controller was intended to increase the productivity of the semiconductor manufacturing device and to provide a substrate temperature adjustment method.
【0009】 [0009]
【課題を解決するための手段および作用】 [Means and action to solve the problems]
本発明に係る基板温度調整装置および基板温度調整方法は、上記目的を達成するために、次の通り構成される。 The substrate temperature adjusting apparatus and a substrate temperature adjusting method according to the present invention, in order to achieve the above object, constructed as follows.
【0010】 [0010]
請求項に係る本発明の基板温度調整装置は、 The substrate temperature adjusting apparatus of the present invention according to claim 1,
チャンバ内で所定温度の状態にある基板の当該温度を調整する装置であり、 A device for adjusting the temperature of the substrate in the state of a predetermined temperature in the chamber,
基板を載置し、基板の温度を調整する温度調整機構を備えたステージと、 The substrate is placed, a stage equipped with a temperature adjusting mechanism for adjusting the temperature of the substrate,
チャンバの内部でステージ上での基板の変形状態を検出可能にするチャンバ監視窓と、 A chamber monitoring window that allows detecting the deformation state of the substrate on the stage within the chamber,
チャンバ監視窓を通して基板の変形を計測する計測手段と、 Measuring means for measuring the deformation of the substrate through the chamber monitoring window,
計測手段から出力される計測信号に基づき温度調整機構による温度調整開始時点を所定時間遅延させる遅延制御手段と、 And delay control means for a predetermined time delay the temperature adjustment start time by the temperature adjustment mechanism based on the measurement signal output from the measuring means,
チャンバ内に伝熱用ガスを供給するガス供給装置と、 A gas supply device for supplying a heat transfer gas into the chamber,
複数の基板を順次にステージに載置させ、異なる遅延時間でガス供給装置から伝熱用ガスを供給すると共に、計測手段で計測された複数の基板の各々の変形量の変化に基づき温度調整開始時点を遅らせる所定時間を決定する制御手段と、 Sequentially is mounted on the stage a plurality of substrates, and supplies a heat transfer gas from the gas supply device with different delay times, the temperature adjustment start based on a change in deformation amount of each of the plurality of substrates measured by the measuring means control means for determining a predetermined time to delay the time,
を備えることを特徴とする。 Characterized in that it comprises a.
請求項に係る本発明に係る基板温度調整装置は、上記の構成において、基板の温度を調整する温度調整機構は、基板搬送用ロボット機構を備えたセンタチャンバの周囲に設けられた処理チャンバで処理された処理後の基板を冷却するための内部クーラであり、かつセンタチャンバの周囲に設けられていることを特徴とする。 The substrate temperature adjustment apparatus according to the present invention according to claim 2, in the above configuration, the temperature adjusting mechanism for adjusting the temperature of the substrate, the processing chamber provided around the center chamber with a substrate carrying robot mechanism an internal cooler for cooling the substrate after treated processed, and characterized in that are provided around the center chamber.
請求項3に係る本発明の基板温度調整方法は、 Substrate temperature control method of the present invention according to claim 3,
チャンバ内で所定温度の状態にある基板の温度を調整する方法であり、 A method for adjusting the temperature of the substrate in the state of a predetermined temperature in the chamber,
温度調整機構を備えたステージに載置される基板の変形状態をチャンバの外側から検出しかつ計測するステップと、計測信号に基づきステージの温度調整機構による温度調整開始時点を所定時間遅延させるステップと、 A step of a deformation state of the substrate placed on the stage with a temperature adjusting mechanism detected from outside of the chamber and the measurement, the steps of the temperature adjustment start time by the temperature adjustment mechanism of the stage on the basis of the measurement signal by a predetermined time ,
ステージと基板の間の伝熱作用のためチャンバ内に伝熱用ガスを供給するステップと、 And supplying a heat transfer gas into the chamber for heat transfer effects between the stage and the substrate,
複数の基板を順次にステージに載置させ、異なる遅延時間でガス供給装置から伝熱用ガスを供給するステップと、 Sequentially is mounted on the stage a plurality of substrates, and supplying heat transfer gas from the gas supply device with different delay times,
計測手段で計測された複数の基板の各々の変形量の変化に基づき温度調整開始時点を遅らせる所定時間を決定するステップと、 Determining a predetermined time to delay the temperature adjustment start time based on a change in deformation amount of each of the plurality of substrates measured by the measuring means,
を有することを特徴とする。 Characterized in that it has a.
請求項4に係る本発明の基板温度調整方法は、上記の方法において、基板の温度調整は、基板搬送用ロボット機構を備えたセンタチャンバの周囲に設けられた処理チャンバで処理された処理後の基板を冷却するものであることを特徴とする。 Substrate temperature control method of the present invention according to claim 4, in the above method, the temperature adjustment of the substrate, after treatment has been processed in the processing chamber provided around the center chamber with a substrate carrying robot mechanism and characterized in that cooling the substrate.
【0011】 [0011]
上記の基板温度調整装置では、温度調整機構を備えたステージで、載置状態にある基板の温度を適宜な温度に調整するとき、ステージに載置された基板の変形量等を計測する構成とし、基板の変形量等が所望の値になるような基板温度遅延時間を決定し、この基板温度遅延時間に基づいて温度調整を開始するようにしている。 In the above substrate temperature adjusting device, the stage having a temperature adjusting mechanism, when adjusting the temperature of the substrate in the mounted state to an appropriate temperature, and configured to measure a deformation amount of the substrate placed on the stage , to determine the substrate temperature delay time as deformation amount of the substrate reaches a desired value, so that to start the temperature control on the basis of the substrate temperature delay. この温度開始時点に関する遅延制御によって基板の割れや位置ずれを防止しつつ基板処理のスループットを高めている。 To enhance the throughput of the substrate processing while preventing cracking or displacement of the substrate by the delay control on this temperature the starting point. 特に、表面反応化学堆積で高温で加熱成膜を終えた基板を、次のプロセスに移行する前の段階で、急速に冷却するときに基板に破損を生じることなく効率よく冷却することが可能である。 In particular, the substrate having been subjected to heating deposition at a high temperature at the surface reaction chemistry deposition, at the stage before moving to the next process, can be efficiently cooled without causing any damage to the substrate when the rapid cooling is there.
【0014】 [0014]
上記の計測部は、例えばレーザ変位検出装置、LED、その他の光学的センサ、CCD、その他の撮像装置等の光学的検出装置である The above measuring unit, for example, a laser displacement detector, LED, other optical sensors, CCD, an optical detection device, such as other imaging apparatus. 計側部として代表的にはレーザ変位検出装置が用いられる。 Laser displacement detecting device is used typically as a meter side. レーザ変位検出装置は、投光部と受光部と信号処理部から構成される。 Laser displacement detecting device is composed of a light receiving portion and the signal processing unit light projecting unit. このような光学的検出装置を利用する構成によって、上記のチャンバ監視窓を通して基板の微小な変形量を正確に検出することができる。 The configuration utilizing such optical detection device, a small deformation of the substrate through the chamber monitoring window can be accurately detected.
【0017】 [0017]
上記の基板温度調整方法によれば、冷却等の温度調整の対象である基板をステージに載置させた状態でその変形量をチャンバの外側から監視しかつ計測するようにし、温度調整開始時点を最適な時点に遅延させることにより、基板の割れ等の破損を防止し、かつ基板処理のスループットを高めることができる。 According to the above substrate temperature control method, the amount of deformation in a state of being placed on a substrate which is subject to the stage of the temperature adjustment of the cooling or the like so as to and to measure monitored from outside the chamber, a temperature adjustment start time by delaying the optimal point, to prevent damage such as cracks in the substrate, and it is possible to increase the throughput of substrate processing.
【0021】 [0021]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。 It will be described below with reference to the preferred embodiments of the present invention in the accompanying drawings.
【0022】 [0022]
実施形態で説明される構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成要素の組成(材質)については例示にすぎない。 Configurations described in the embodiments, the shape, illustrated for merely shown schematically to an extent that can be understood and implemented by the present invention is about the size and positional relationships, also the numerical values ​​and compositions component (material) only. 従って本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。 Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below, it can be modified in various forms without departing from the scope of the technical idea shown in the claims.
【0023】 [0023]
この実施形態では、基板温度調整装置の例として加熱されて高温状態(例えば500〜600℃)にある基板を冷却するための冷却チャンバ装置が説明され、基板温度調整方法としては基板冷却方法が説明される。 In this embodiment, the cooling chamber apparatus for cooling a substrate in a high temperature state (for example, 500 to 600 ° C.) is heated as an example of a substrate temperature adjusting device is described, substrate cooling method as the substrate temperature adjustment method described It is.
【0024】 [0024]
図1は半導体製造装置の全体を概略的に示した平面図である。 Figure 1 is a plan view schematically showing an entire semiconductor manufacturing device. 図1において、半導体製造装置10は冷却ステージを有する薄膜作製装置である。 In Figure 1, the semiconductor manufacturing apparatus 10 is a thin film production apparatus having the cooling stage. この薄膜作製装置10では、中央に、図示しない基板搬送用ロボット機構を備えたセンタチャンバ11を設けている。 In the thin-film producing apparatus 10, in the center, it is provided with a center chamber 11 having a substrate transfer robot mechanism (not shown). センタチャンバ11の周囲には、搬入された基板の表面に成膜等のプロセスを行うための例えば3つの処理チャンバ12〜14を備える。 Around the center chamber 11 comprises three processing chambers 12 to 14 for example for performing the process of film formation such as the loaded surface of the substrate. さらにセンタチャンバ11には、処理対象である基板(シリコンウェハ等)を薄膜作製装置10に搬入するためのロードロックチャンバ(LLA)15、搬入された基板を配列させるためのアライナ(Aligner)チャンバ16、内部クーラ(インクーラ:In-Cooler)17、処理が完了した基板を薄膜作製装置10の外部に搬出するためのロードロックチャンバ(LLB)18を備えている。 The center chamber 11 is furthermore processed substrate load lock chamber (LLA) 15 for the (silicon wafer or the like) is carried into the film manufacturing apparatus 10, aligner for aligning the loaded wafer (Aligner) chamber 16 internal cooler (Inkura: in-cooler) 17, which processes the substrate has been completed includes a load lock chamber (LLB) 18 to carried to the outside of the thin film forming apparatus 10.
【0025】 [0025]
薄膜作製装置10で処理される複数の基板は、薄膜作製装置10の内部では、例えば25枚の基板がカセットに収容される状態で管理され、搬送される。 A plurality of substrates to be processed in the thin film forming apparatus 10, in the inside of the thin film forming apparatus 10, for example, 25 substrates is managed in a state of being accommodated in the cassette, it is transported.
【0026】 [0026]
上記において、処理チャンバ12〜14は、所定の手順で、図示しない基板の表面に成膜処理等を行うプロセスモジュールを備えている。 In the above, the processing chamber 12 to 14, a predetermined procedure, and a process module to perform a film forming process or the like on the surface of the substrate (not shown). 各処理チャンバ12〜14は、実際には真空排気機構、成膜機構、原料ガスやプロセスガス等のガス導入機構、電力供給機構等を備えているが、それらの図示は省略されている。 Each process chamber 12 to 14 is actually evacuation mechanism, deposition mechanism, the raw material gas and the process gas such as a gas introducing mechanism is provided with the power supply mechanism, etc., they are not shown.
【0027】 [0027]
内部クーラ17は、冷却専用のチャンバであり、薄膜作製装置10の内部に設けられた冷却専用のチャンバ装置である。 Internal cooler 17 is a chamber of the cooling-only, a chamber device cooling only provided inside the thin film forming apparatus 10. 内部クーラ17は、この実施形態による薄膜作製装置10では、処理チャンバ12〜14での基板への処理(表面反応化学堆積法等による表面処理)によって、基板は、例えば500〜600℃に加熱され、処理終了後の基板は高温状態にあるので、次の工程に行く前の段階で、この高温の基板を冷却するために設けられている。 Internal cooler 17, in the thin film manufacturing apparatus 10 according to this embodiment, the processing of the substrate in the processing chamber 12 to 14 (surface treatment by surface reaction chemical deposition method or the like), the substrate is heated for example to 500 to 600 ° C. since the substrate after processing is completed is in a hot state, at a stage before going to the next step, it is provided to cool the high-temperature substrate.
【0028】 [0028]
図2を参照して内部クーラ17について説明し、内部クーラ17の温度調整装置の構造を明らかにする。 It describes an internal cooler 17 with reference to FIG. 2 reveals the structure of the temperature adjustment device in the cooler 17. 図2で、内部クーラ17は冷却ステージ部21と蓋部22とから成り、蓋部22は相対的に上昇した状態、すなわちチャンバ内部の空間(基板収容領域)が開放された状態で示されている。 In Figure 2, the internal cooler 17 is composed of the cooling stage 21 and a lid portion 22. The lid portion 22 is relatively elevated state, i.e., shown with the chamber interior space (substrate receiving area) is opened there. 内部クーラ17は、冷却対象である基板23が搬入されかつ載置が行われる上記冷却ステージ部21が設けられたチャンバ装置24と、ガス供給装置25と、真空排気装置26とから構成されている。 Internal cooler 17 includes a chamber 24 in which the cooling stage 21 on which the substrate 23 is carried-and placed is performed is provided as a cooling target, a gas supply device 25, and a vacuum exhaust device 26. .
【0029】 [0029]
チャンバ装置24において、上記蓋部22は2つの支柱部27,28により下部プレート29と連結されている。 In the chamber 24, the lid 22 is connected to the lower plate 29 by two struts 27, 28. 蓋部22は、シリコン等による基板23がチャンバ装置24内の基板収容領域30に対して出し入れされるとき、基板収容領域30で当該基板23を保持するための複数の支持部31を備えている。 The lid 22, when the substrate 23 of silicon or the like is out with respect to the substrate receiving area 30 within the chamber 24 is provided with a plurality of support portions 31 for holding the substrate 23 in the substrate receiving area 30 . 支持部31は蓋部22の内面部から下方に延びるように設けられている。 Supporting portion 31 is provided so as to extend downwardly from the inner surface portion of the lid portion 22.
【0030】 [0030]
上記の冷却ステージ部21はチャンバ装置24の底部を形成している。 Additional cooling stage portion 21 forms a bottom of the chamber 24. 冷却ステージ部21には温度調整装置の一例である冷却装置が組み込まれている。 Cooling device is incorporated as an example of a temperature adjusting device to the cooling stage 21. この冷却装置は、例えば冷却導管が内部を貫通する冷却器である。 The cooling device is, for example, a cooler cooling conduits therethrough. 冷却装置に対しては外部から冷却媒体が供給される。 Cooling medium is supplied from the outside for the cooling device. 外部には冷却装置に冷却媒体を供給する冷却媒体供給装置32が設けられている。 Coolant supply apparatus 32 for supplying cooling medium to the cooling device is provided in the outside.
【0031】 [0031]
なお温度調整装置が加熱用装置である場合には、加熱ランプや加熱コイル等のヒータが用いられる。 Note that if the temperature adjustment device is a heating device, a heater such as a heating lamp or a heating coil is used.
【0032】 [0032]
チャンバ装置24には、一定の高さ位置(例えば図2に示された位置)に保たれる冷却ステージ部21に対して、上記の下部プレート29を上下動させる駆動装置33が設けられている。 The chamber 24, with respect to the cooling stage 21 is kept at a constant height position (e.g., FIG. 2 to the position shown), a drive device 33 for vertically moving the lower plate 29 described above is provided . 駆動装置33で下部プレート29を上下動させると、支柱部27,28を介して、同時に蓋部22も上下動することになる。 When the lower plate 29 is moved up and down by the drive unit 33, via struts 27 and 28, it will be moved up and down the lid portion 22 at the same time. 図2に示された状態では、蓋部22は上動し、基板収容領域30が開放された状態にある。 In the state shown in FIG. 2, the lid portion 22 moves upward in a state where the substrate receiving area 30 is opened.
【0033】 [0033]
また基板23を冷却するときには、蓋部22は下動し、蓋部22と冷却ステージ部21が接触し、基板収容領域30が閉じられた状態になる。 Further, when cooling the substrate 23, the lid portion 22 moves downward, the lid portion 22 and the cooling stage 21 is in contact, a state where the substrate receiving area 30 is closed. この状態は、後述する図3に示されている。 This state is shown in FIG. 3 to be described later.
【0034】 [0034]
基板23を冷却するときには、図3に示すごとく、蓋部22と冷却ステージ部21とは密着させられる。 When cooling the substrate 23, as shown in FIG. 3, it brought into close contact with the lid portion 22 and the cooling stage 21. 図3は、チャンバ装置24の構成に関して、蓋部22を下動させ、当該蓋部22と冷却ステージ部21を密着させた状態の要部を示している。 3, with respect to configuration of the chamber 24, the lid 22 is moved downward, shows a main part of a state of being in close contact with the lid portion 22 and the cooling stage 21. このとき、基板23は冷却ステージ部21のステージ上面に載置された状態に保たれる。 In this case, the substrate 23 is kept mounted on the stage upper surface of the cooling stage 21. またこの状態において、基板収容領域30は、ガス供給装置25から伝熱ガスが導入されると共に、必要に応じて真空排気装置26によって所要の真空状態になるように減圧され、伝熱ガスが排気される。 In this state, the substrate receiving area 30, together with the heat transfer gas from the gas supply unit 25 is introduced, pressure is reduced so that a required vacuum state by the vacuum exhaust device 26 as required, the heat transfer gas exhaust It is. 冷却ステージ部21のステージ上面には適宜のパターン(平行、同心円、または放射状の形状)で溝34が形成されている。 Stage on an upper surface a suitable pattern of cooling stage 21 (parallel, concentric or radial shape) in a groove 34 is formed. この溝34は伝熱ガスを流すための溝である。 The groove 34 is a groove for flowing a heat transfer gas. 溝34の形状パターンおよび寸法等は任意に設定することができる。 Shape pattern and dimensions of the grooves 34 can be is arbitrarily set.
【0035】 [0035]
図2および図3において、蓋部22のプレート部材の適宜な箇所に開口部41が形成されており、当該開口部41にはシール用Oリング42を介して例えば石英板材で形成された円板状の真空窓43が設けられている。 2 and 3, are openings 41 formed in the appropriate locations of the plate member of the lid portion 22, a circular plate which is formed, for example, quartz plate via a sealing O-ring 42 in the opening 41 Jo of vacuum window 43 is provided. 真空窓43は透光性を有する。 Vacuum window 43 has a light-transmitting property. この真空窓43を設けることによってチャンバ装置24の内部を覗くことができる。 It can be viewed inside the chamber 24 by providing the vacuum window 43. 蓋部22と冷却ステージ部21を密着させ基板収容領域30を密閉空間として形成したとき、当該基板収容領域30において、冷却ステージ部21のステージ上面の突起に接触した状態でステージ状面からの距離をあけて冷却ステージ部21上に載置される基板23の一部を真空窓43から覗くことができる。 When formed as a closed space the substrate receiving area 30 is brought into close contact with the lid 22 to the cooling stage 21, the distance in the substrate receiving area 30, the stage-like surface in contact with the protrusion of the stage upper surface of the cooling stage 21 it can be viewed a portion of the substrate 23 is placed on the cooling stage 21 at a vacuum window 43.
【0036】 [0036]
内部クーラ15のチャンバ装置24では、上記の真空窓43の上方位置にレーザ変位検出装置44が設けられている。 In the chamber 24 of the internal cooler 15, a laser displacement detector 44 is provided above the position of the vacuum window 43. レーザ変位検出装置44は、所定の配置関係で設けられたレーザ投光器45とレーザ受光器46が含まれている。 Laser displacement detecting device 44 includes a laser projector 45 and the laser receiver 46 provided in a predetermined positional relationship. レーザ投光器45から出射されたレーザ光47は、真空窓43を通して基板23に照射され、その後、基板23で反射作用が生じ、レーザ受光器46に入射されるようになっている。 Laser beam 47 emitted from the laser projector 45 is irradiated to the substrate 23 through vacuum window 43, then reflected act substrate 23 occurs, and is incident on the laser receiver 46. レーザ受光器46で検出されたレーザ光に基づく基板23の変形状態に係る変形量は、内蔵される信号処理部(図示しない)の処理に基づき電気信号として出力され、制御部48に入力される。 Deformation amount according to a modified state of the laser receiver 46 substrate 23 based on the detected laser light is output as an electric signal based on the processing of the signal processing unit incorporated (not shown) is input to the control unit 48 . 制御部48は、基板の変形量を電気信号で入力し、変形量データとして内蔵するメモリに記憶する。 Control unit 48 inputs the amount of deformation of the substrate by an electrical signal, and stores in the internal memory as the deformation amount data. 同時に、制御部48は、複数の基板の冷却に関して異なる条件で得られる記憶データに基づき基板変形量の推移状態を計測し、変形量の変化を監視し、後述するごとく、冷却ステージ部21に対して冷却装置の冷却動作の開始時点(冷却遅延時間)の制御を行う。 At the same time, the control unit 48 measures the transition state of the substrate deformation amount based on the stored data obtained under different conditions with respect to the plurality of substrate cooling, to monitor changes in deformation amount, as described later, with respect to the cooling stage 21 and controls the start of the cooling operation of the cooling device (cooling delay time) Te. 従って、制御部48は、メモリと、各種の信号処理を行う制御手段とを有している。 Accordingly, the control unit 48, and a control means for the memory, various kinds of signal processing. 冷却装置の冷却動作の開始時点の制御は、冷却遅延時間(Cool Delay Time)の制御に関するものである。 Control of the start time of the cooling operation of the cooling device relates to control of the cooling time delay (Cool Delay Time). 冷却ステージ部21の冷却装置の動作制御は、冷却媒体供給装置32の冷却媒体の供給タイミング、冷却媒体の温度、ガス供給装置25による伝熱ガスの導入タイミング、伝熱ガスの導入圧力、真空排気装置26による基板収容空間30の排気タイミングの少なくともいずれかを適宜に設定・制御することによって行われる。 Operation control of the cooling device of the cooling stage 21, the supply timing of the cooling medium of the cooling medium supply device 32, the temperature of the cooling medium, the timing of introducing the heat transfer gas by the gas supply apparatus 25, the introduction pressure of the heat transfer gas, evacuation It carried out by appropriately setting and controlling at least one of the exhaust timing of the substrate housing space 30 by the device 26. なお冷却ステージ部21の冷却装置の動作状態、すなわち冷却媒体供給装置32による冷却媒体の供給は、通常、定常的に行われ、冷却装置は定常的に冷却状態にある。 Note the operating state of the cooling device of the cooling stage 21, i.e. the supply of the cooling medium by the cooling medium supply device 32, usually carried out steadily, the cooling device constantly is in a cooled state.
【0037】 [0037]
図3において、機構51は、冷却ステージ部21を支持し、これを一定の高さ位置に保持するための装置部分であり、機構52は、機構51の上部に取り付けられ、レーザ変位検出装置44を支持するための装置部分ある。 3, mechanism 51 supports the cooling stage unit 21 is a device portion for retaining it in a fixed height position, mechanism 52 is attached to the upper mechanism 51, the laser displacement detecting device 44 a device portion for supporting the. 機構52はレーザ光を通す孔52aが形成されている。 Mechanism 52 hole 52a through which the laser light is formed. 図3において、図2で示した周辺部分の図示は省略されている。 3, illustration of the peripheral portion shown in FIG. 2 are omitted.
【0038】 [0038]
また図3に示されるごとく、機構51,52で支持装置が構成されるので、一定高さ位置にある冷却ステージ部51に対して、レーザ変位検出装置44は一定の不変距離の位置に設けられている。 Also as shown in FIG. 3, the supporting device mechanism 51 is configured, with respect to the cooling stage 51 in a predetermined height position, the laser displacement detecting device 44 is provided at a position of the fixed invariable distance ing. このような位置関係の下で、レーザ光47の光路は一定のものに設定されている。 Under such positional relation, the light path of the laser beam 47 is set to a constant one. 蓋部22が前述のごとく下動して、冷却ステージ部21のステージ上面に接触すると、レーザ投光部45から出射されたレーザ光47はちょうど基板23の面(シリコン基板の場合には表面、ガラス基板の場合は表面と背面)で反射され、レーザ受光部46に入射されるようになっている。 The lid portion 22 moves downward as described above, when in contact with the stage upper surface of the cooling stage 21, in the case of the surface (the silicon substrate just the laser beam 47 emitted from the laser projection unit 45 is the substrate 23 surface, If the glass substrate is reflected by the surface and back), and is incident on the laser light receiving section 46. こうして、レーザ変位検出装置44によって、冷却ステージ部21に載置された状態にある、冷却を行う際の基板23の変形量を検出することが可能となる。 Thus, the laser displacement detecting device 44 is in a state placed on the cooling stage 21, it is possible to detect the amount of deformation of the substrate 23 when performing the cooling.
【0039】 [0039]
上記において、真空窓43は開口部41において基板23に対して実質的に平行に設けられる。 In the above, vacuum window 43 is substantially disposed parallel to the substrate 23 in the opening 41. 蓋部22と冷却ステージ部21によって作られる上記の基板収容領域30での隙間は例えば2mm程度である。 Gaps in the substrate receiving area 30 of the made the lid portion 22 by the cooling stage 21 is, for example, about 2mm. 冷却ステージ部21に内蔵されう上記冷却装置の冷却作用によって基板23が変形すると、その変形量は上記のレーザ変位検出装置44で検出される。 When the substrate 23 by the cooling action of the built-in power sale the cooling device to the cooling stage 21 is deformed, the deformation amount is detected by the laser displacement detecting device 44 described above. 基板23から反射されるレーザ光47のレーザ受光器46の入射面での入射位置で基板の変形量が検出される。 Deformation of the substrate is detected by the incident position of the incident surface of the laser receiver 46 of the laser beam 47 reflected from the substrate 23.
【0040】 [0040]
図4には、冷却ステージ部21の一部を拡大して示す。 FIG. 4 shows an enlarged part of the cooling stage 21. 冷却ステージ部21の表面には複数の微小な突起53が形成されている。 A plurality of minute protrusions 53 are formed on the surface of the cooling stage 21. 突起53は冷却ステージ部21の上に基板23を置く時、冷却ステージ部21の表面と基板23の裏面の間に必要な距離を設けるためのものである。 Projection 53 when placing the substrate 23 on the cooling stage 21 is for providing the required distance between the back surface and the substrate 23 of the cooling stage 21. 突起53は例えば石英で形成された突起物であり、その高さは好ましくは0.5mmである。 Projection 53 is a projection formed by, for example, quartz, its height is preferably 0.5 mm. また突起53の個数は、好ましくは3つである。 The number of protrusions 53 is preferably three. 上記のごとく突起53によって基板23の裏面と冷却ステージ部21の上面の間の距離は所要距離に維持されるので、基板23の面内の各位置で冷却ステージ部21と基板23との間の距離のバラツキがなくなる。 Since the distance between the upper surface of the back surface and the cooling stage 21 of the substrate 23 by the projection 53 as described above is maintained at a required distance, between the cooling stage 21 and the substrate 23 at each position in the plane of the substrate 23 distance variation of is eliminated. その結果、基板23と冷却ステージ部21の間の熱伝達効率の差が小さくなり、基板23の変形量を少なくすることができる。 As a result, the difference in heat transfer efficiency between the substrate 23 the cooling stage 21 is reduced, it is possible to reduce the amount of deformation of the substrate 23.
【0041】 [0041]
図5を参照して、上記の制御部48に基づく冷却ステージ部21による冷却動作の開始時点の制御について説明する。 Referring to FIG. 5, a description will be given of a control of the start of the cooling operation by the cooling stage 21 based on the above control unit 48. 図5は冷却遅延時間に対する基板変形の依存性を示すグラフである。 Figure 5 is a graph showing the dependency of the substrate deformation for cooling delay. 図5において横軸は冷却遅延時間を示し、縦軸は基板の最大変形量(相対値)を示している。 The horizontal axis in FIG. 5 shows a cooling delay time, and the vertical axis represents the maximum amount of deformation of the substrate (relative value). 図5に示した特性61は、シリコン基板に関する特性である。 Characteristic 61 shown in FIG. 5 is a characteristic related to a silicon substrate. 特性61によれば、高温状態の基板61が冷却ステージ部21のステージ上面に載置された状態で冷却ステージ部21による冷却作用で冷却を開始するとき、その開始時点を、その基板の最大変形量が例えば0.1より小さくなるように約15秒程度だけ遅らせると、基板割れや位置ずれの発生を抑制することができるということが分かる。 According to the characteristic 61, when the substrate 61 of high temperature starts to cool the cooling action of the cooling stage 21 in a state of being placed on the stage upper surface of the cooling stage 21, the starting point, the maximum deformation of the substrate delaying by about approximately 15 seconds so that the amount is less than 0.1 for example, it can be seen that it is possible to suppress the generation of substrate cracking and displacement.
【0042】 [0042]
図5に示した特性61の取得について詳述する。 It will be described in detail acquiring characteristic 61 shown in FIG. 最初に、例えば、テスト用カセットが用意される。 First, for example, the test cassette is prepared. テスト用カセットは通常のカセットを用いてもよいし、特別に用意されたカセットを用いてもよい。 It is a test for the cassette may be a normal cassette, it may be used are specially prepared cassette. テスト用カセットには例えば5枚のテスト基板が用意される。 The test cassette is five test substrate, for example, is prepared. テスト用カセットに搭載されたテスト基板を含む複数の基板に関して、まず1枚目のテスト基板をセットし、蓋部22と冷却ステージ部21を密着させて基板収容領域30を閉じ、冷却ステージ部21に載置させる。 For a plurality of substrates comprising a test board mounted on the test cassette, first set the first sheet of test substrate, closing the substrate receiving area 30 in close contact with the lid portion 22 cooling stage 21, the cooling stage 21 to be placed on. その後、冷却遅延時間をほぼ0秒としてガス供給装置25から伝熱ガスを導入し、その時にテスト基板に生じた最大変形量を真空窓43を通してレーザ変位検出装置44で求めたデータが計測点61aである。 Thereafter, the cooling time delay is introduced a heat transfer gas from the gas supply apparatus 25 as almost 0 seconds, the laser displacement detecting device 44 obtains the data measurement points 61a through the maximum amount of deformation vacuum window 43 generated in the test substrate at the time it is. その後、真空排気装置26で基板収容領域30内の伝熱ガスを排気し、基板収容領域30を開放して次に2枚目のテスト基板をセットし、前述と同様に冷却ステージ部21に載置させて冷却する。 Then, exhaust the heat transfer gas in the substrate receiving area 30 by a vacuum exhaust device 26, opens the board receiving region 30, and then sets the second sheet of the test substrate, placing the cooling stage 21 in the same manner as described above cooling by location. この2枚目のテスト基板の冷却では、冷却遅延時間を約10秒として伝熱ガスを導入し、前述と同様にして求めた最大変形量のデータが計測点61bである。 In cooling of the second sheet of test substrate, a heat transfer gas introduced cooling delay time as about 10 seconds, the maximum deformation amount of data measurement points 61b obtained in the same manner as described above. さらにその後、真空排気装置26で基板収容領域30内の伝熱ガスを排気し、基板収容領域30を開放して次に3枚目のテスト基板をセットし、前述と同様に冷却ステージ部21に載置させて冷却する。 Thereafter, exhaust the heat transfer gas in the substrate receiving area 30 by a vacuum exhaust device 26, opens the board receiving region 30 and then sets a third piece of test substrate, to the same manner as described above the cooling stage 21 placed not to cool. この3枚目のテスト基板の冷却では、冷却遅延時間を約15秒として伝熱ガスを導入し、前述と同様にして求めた最大変形量のデータが計測点61cである。 In cooling the third piece of test substrate, a heat transfer gas introduced cooling delay time as about 15 seconds, the data measurement points 61c of the maximum deformation amount obtained in the same manner as described above. 同様にして、4枚目のテスト基板について計測点61d、5枚目のテスト基板について計測点61eが取得される。 Similarly, the measurement point 61e is obtained for the measurement point 61d, 5 th test board for testing substrates 4th.
【0043】 [0043]
以上のような計測の下で特性61が得られると、制御部48は、計測点61a〜61eで形成される特性61に基づき、複数のテスト基板に関する最大変形量の変化に基づき、その後の本来の基板カセットに収容された例えば25枚の基板に関する基板冷却において伝熱ガスを導入するタイミングとしての最適な冷却遅延時間を約15秒として決定する。 When characteristic 61 is obtained under the measurement as described above, the control unit 48, based on the characteristic 61 formed at the measurement point 61a to 61e, on the basis of the change of the maximum deformation amount regarding a plurality of test substrate, and then the original for example housed in the substrate cassette in the substrate cooling about 25 substrates to determine the optimum cooling delay time as the timing for introducing the heat transfer gas as about 15 seconds. このようにして、最適な冷却遅延時間が設定される。 Thus, optimum cooling delay time is set.
【0044】 [0044]
上記のごとく制御部48に基づく基板冷却の制御動作によれば、最初にテスト用カセットに収容された複数のテスト基板についていくつかの冷却遅延時間を設定して冷却を繰り返して行い、各テスト基板の冷却に関してレーザ変位検出装置44の検出に基づき得られる基板変形量に係るデータを用いてテスト基板の最大変形量の変化を監視し、当該最大変形量が好ましくは0.1より小さくなった場合の冷却遅延時間を最適な冷却遅延時間として決定し、それ以後は、当該冷却遅延時間を利用して、冷却ステージ部21とガス供給装置25と真空排気装置26等による冷却動作を開始する。 According to the control operation of the substrate cooling based on the control unit 48 as described above, was repeated the first set some cooling delay time for a plurality of test substrate accommodated in the test cassette cooling, each test substrate If the using data relating to substrate deformation amount obtained based on the detection of the laser displacement detecting device 44 monitors the change of the maximum amount of deformation of the test substrate relative to the cooling, the maximum deformation amount is preferably becomes smaller than 0.1 determine cooling delay time as optimal cooling delay time and thereafter it utilizes the cooling delay time, starts the cooling operation by the cooling stage 21 and the gas supply device 25 and the vacuum exhaust device 26 and the like. その冷却遅延時間は、図5に示した特性を有する場合にはおよそ約15秒となる。 Its cooling delay time is approximately 15 seconds in the case having the characteristics shown in FIG. この約15秒は最適な冷却遅延時間となる。 The approximately 15 seconds is the optimum cooling time delay.
【0045】 [0045]
従って、従来の内部クーラでは高温の基板が搬入されると、ほぼ同時に(冷却遅延時間が0秒で)冷却動作を開始するようにしていたが、これに対して本実施形態に係る内部クーラ17では基板23が搬入された後、テスト基板による基板冷却を除いて、好ましくは、約15秒程度遅延させて冷却動作を開始されることになる。 Therefore, when the conventional internal cooler is loaded high temperature of the substrate, but had to be started at approximately the same time (cooling delay time is 0 seconds) cooling operation, the internal cooler according to the present embodiment with respect to this 17 in after the substrate 23 is carried, with the exception of substrate cooling by test substrate, preferably, will be starting the cooling operation is delayed about 15 seconds. なお上記の説明では、専用のテストカセットおよびテスト基板で最適な冷却遅延時間を求めるようにしたが、冷却遅延時間の求め方はこれに限定されるものではない。 Note in the above description, so as to obtain an optimum cooling delay time dedicated test cassettes and test substrate, method of obtaining the cooling delay time is not limited thereto. 例えば25枚の基板が収容された本来のカセットを利用し、25枚の基板のいくつかを利用して冷却遅延時間を求めることも可能である。 For example using the original cassette 25 substrates housed, it is also possible to determine the cooling delay time using a number of 25 substrates.
【0046】 [0046]
冷却遅延時間の設定は、薄膜の種類等の条件に応じて任意に変わるものであり、好ましくは薄膜の種類ごとに冷却を行う際に決定される。 Setting the cooling delay time, which vary arbitrarily in accordance with conditions such as type of film, it is preferably determined when performing the cooling for each type of film. 遅延時間の最大の長さとしては、スループット(生産効率)を考慮すると、好ましくは約30秒である。 The maximum length of the delay time, considering the throughput (productivity), preferably about 30 seconds. ただし、冷却遅延時間は生産効率を考慮して適宜に決められる。 However, the cooling time delay is determined as appropriate in consideration of the production efficiency.
【0047】 [0047]
図6に、従来の冷却プロセス(A)と本実施形態に係る冷却プロセス(B)を対比して示す。 Figure 6 shows by comparison a cooling process (B) according to the conventional cooling processes (A) and the present embodiment. (A)に示すごとく従来の冷却プロセスによれば、基板搬入が完了するとほぼ同時に時点t1で冷却プロセス62を開始する(ステップS11)。 According to conventional cooling process as (A), the cooling is started process 62 substantially simultaneously at time t1 when the substrate loading is completed (step S11). 時点t2で冷却プロセス62が終了すると、基板の搬出が行われる(ステップS12)。 When the cooling process 62 is completed at time t2, out of the substrate is performed (step S12). 他方、(B)に示すごとく本実施形態に係る冷却プロセスによれば、時点t1で基板搬入が完了する(ステップS13)と、冷却遅延時間T0だけ遅れて時点t3で冷却プロセス63が開始される(ステップS14)。 On the other hand, according to the cooling process of the present embodiment as shown (B), the substrate carry is completed at time t1 (the step S13), and the cooling process 63 is initiated at time t3 delayed by the cooling delay time T0 (step S14). 時点t4で冷却プロセス63が終了すると、基板の搬出が行われる(ステップS12)。 When the cooling process 63 is completed at time t4, out of the substrate is performed (step S12). 以上のごとく、本実施形態による内部クーラ17での冷却プロセスによれば、制御部48による冷却遅延時間の制御に基づいて、所望の時間冷却プロセス63が遅延させられる。 As described above, according to the cooling process inside the cooler 17 according to the present embodiment, based on control of the cooling delay time by the control unit 48, a desired time cooling process 63 is delayed.
【0048】 [0048]
上記の冷却プロセス62,63の各々は、より詳しく図示すると、図6中のブロック64内に示されるように、伝熱ガス導入工程65、冷却実行工程66、伝熱ガス粗引き排気工程67、精密排気工程68とから構成されている。 Each of the above cooling process 62 and 63, when shown in more detail, as shown in block 64 of FIG. 6, the heat transfer gas introduction step 65, the cooling running process 66, the heat transfer gas roughing evacuation step 67, and a precision evacuation step 68.. ブロック64内の特性69に関して、横軸は時間、縦軸は圧力を示す。 Respect characteristics 69 in the block 64, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the pressure. 従って、特性69は、基板冷却に係るチャンバ装置24内の圧力レベルの変化を示している。 Therefore, characteristic 69 shows the change in the pressure level in the chamber apparatus 24 according to the substrate cooling.
【0049】 [0049]
上記の本実施形態に係る高温基板の冷却方法によれば、内部クーラ17のチャンバ装置24に約600℃に加熱された高温の基板23を搬入し、冷却ステージ部21のステージ上面の3つの突起53の上に接触配置し、チャンバ装置24内の基板収容領域30を真空にし基板23を保管する。 According to the cooling method of hot substrate according to the present embodiment described above, and carries the hot substrate 23 heated to about 600 ° C. chamber 24 inside the cooler 17, three protrusions stage the upper surface of the cooling stage 21 contact was placed on the 53 stores the substrate 23 and the substrate housing space 30 in the chamber 24 to a vacuum. その後、前述のごとくテスト基板について得られた冷却遅延時間の情報に基づいて、例えば最大限30秒待ってガス導入装置25から伝熱ガス(Arガス等)を導入し、その圧力を例えば4KPaとすることによって冷却を開始し、その状態を45秒保持するようにした。 Then, based on the information of the obtained cooling delay time for the test substrate as described above, by introducing a heat transfer gas (Ar gas or the like) for example, wait maximally 30 seconds from the gas introduction device 25, and the pressure for example 4KPa start cooling by, and the state to hold 45 seconds.
【0050】 [0050]
その結果、図7に示した測定図の特性81によれば、基板23での変形は観測されず、高い効率で基板23を冷却することができた。 As a result, according to the characteristic 81 of the measurement diagram shown in FIG. 7, the deformation of the substrate 23 is not observed, it was possible to cool the substrate 23 with high efficiency. なお特性81は上記の突起53と冷却遅延時間との組合せに基づいて得られる特性図である。 Note characteristic 81 is a characteristic diagram obtained based on a combination of the cooling time delay with the projections 53. 特性81によれば、ほとんど基板の変形は生じていない。 According to the characteristic 81, it does not occur most deformation of the substrate. ちなみに、特性82は従来の冷却方法の場合であり、特性83は石英製突起53のみ(冷却遅延時間なし)の場合である。 Incidentally, characteristics 82 shows a case of a conventional cooling method, characteristic 83 shows a case only quartz projection 53 (no cooling delay time). なお、図7のグラフで、横軸はスロット番号、縦軸は基板の最大変形量である。 In the graph of FIG. 7, the horizontal axis is the slot number, and the vertical axis represents the maximum amount of deformation of the substrate.
【0051】 [0051]
上記の説明では、内部クーラ17で高温基板の基板割れや位置ずれが生じない効率よい急激な基板冷却の例を説明したが、低温基板を同様に所定温度に急激に加熱する場合にも本願発明を適用することができるのは勿論である。 In the above description, description has been given of an example of efficient rapid substrate cooling inside the cooler 17 does not occur substrate crack or displacement of the hot substrate, also the present invention in the case of rapidly heated to a predetermined temperature low temperature substrate similarly it is of course also possible to apply. また本願発明の温度調整は、基板の表裏で温度変化が異なる場合に生じる基板の変位や変形に対しても有効である。 The temperature control of the present invention is effective for the front and back at the temperature change is different from the displacement or deformation of the substrate occurs when the substrate.
【0052】 [0052]
上記の実施形態では、監視用真空窓43を介して基板の変形等をレーザ変位検出装置44で監視するようにしたが、監視手段としては、LED、その他のセンサ、CCD、その他の撮像装置等の光学的装置を用いることができる。 In the above embodiment, although the monitoring vacuum window 43 through the substrate such as deformation to be monitored by a laser displacement detecting device 44, as a monitoring means, LED, other sensors, CCD, other image capturing devices such as it can be used in optical devices.
【0053】 [0053]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、チャンバ内で所定温度の基板の温度調整(冷却または加熱等)を行う装置または方法において、外部から基板の変形量を検出することを可能にするチャンバ監視窓と、基板の変形量を計測する計測部と、計測信号に基づき温度調整機構による温度調整開始時点を最適な所定時間だけ遅延させるための遅延制御部とを利用し、本来の温度調整の前の段階でテスト基板を利用して温度調整の最適な遅延時間を設定できるように構成したため、基板変形に伴う割れや位置ずれを起こさない基板冷却等を行うことができ、基板変形を低減し、半導体製造装置の生産性を高めることができる。 According to the present invention As is clear from the above description, in the apparatus or method for performing temperature adjustment of the substrate at a predetermined temperature in the chamber (cooling or heating, etc.), possible to detect the amount of deformation of the substrate from the outside a chamber monitoring window for, using a measuring unit for measuring the amount of deformation of the substrate, and a delay control section for causing only delay optimal predetermined time the temperature adjustment start time by the temperature adjustment mechanism based on the measurement signal, the original temperature since in the preceding stage of the adjustment using the test substrate was configured to set the optimal delay of the temperature adjustment, and the like can be performed substrate cooling which does not cause cracking or displacement due to substrate deformation, deformation of the substrate reduced, thereby increasing the productivity of the semiconductor manufacturing device. さらに上記の遅延制御とステージの基板載置面に設けた複数の突起との組合せにより効果を高めることができる。 It is possible to further enhance the effect by the combination of the plurality of projections provided on the substrate mounting surface of said delay control and the stage.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明に係る基板温度調整装置(冷却チャンバ装置)が組み込まれた半導体製作装置の例を示す概略的な平面図である。 [1] a substrate temperature controller (cooling chamber apparatus) according to the present invention is a schematic plan view showing an example of a semiconductor fabrication apparatus is incorporated.
【図2】本発明に係る基板温度調整装置の構成を具体的に示す縦断面図である。 It is a longitudinal sectional view specifically showing the configuration of a substrate temperature adjustment apparatus according to the present invention; FIG.
【図3】本発明に係る基板温度調整装置の特徴的部分の構成を説明するための縦断面構成および関連装置を示す図である。 3 is a diagram showing a longitudinal sectional structure, and associated apparatus for explaining the configuration of a characteristic portion of the substrate temperature adjustment apparatus according to the present invention.
【図4】ステージ部の冷却ステージの表面の一部を示す拡大図である。 4 is an enlarged view showing a portion of a surface of the cooling stage of the stage.
【図5】冷却遅延時間に対する基板変形の依存性を示すグラフである。 5 is a graph showing the dependency of the substrate deformation for cooling delay.
【図6】従来の冷却プロセス(A)と本実施形態に係る冷却プロセス(B)とを対比して示す図である。 6 is a diagram showing a comparison between the cooling process (B) according to the present embodiment and the conventional cooling process (A).
【図7】従来の冷却方法、石英突起を利用した冷却方法、石英突起と冷却遅延時間の組合せによる冷却方法を比較するためのグラフである。 [7] Conventional methods of cooling, the cooling method using a quartz projection is a graph for comparing a cooling method in combination with quartz projection cooling delay.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
10 薄膜作製装置11 センタチャンバ12〜14 処理チャンバ17 内部クーラ21 冷却ステージ部22 蓋部23 基板24 チャンバ装置27,28 支柱部30 基板収容領域32 冷却媒体供給装置43 真空窓44 レーザ変位検出装置48 制御部 10 thin film production apparatus 11 center chamber 12 to 14 processing chamber 17 inside the cooler 21 cooling stage 22 lid 23 substrate 24 chamber device 27, 28 struts 30 board accommodation area 32 coolant supply apparatus 43 vacuum window 44 laser displacement detecting device 48 control unit

Claims (4)

  1. チャンバ内で所定温度の状態にある基板の当該温度を調整する装置であり、 A device for adjusting the temperature of the substrate in the state of a predetermined temperature in the chamber,
    前記基板を載置し、前記基板の温度を調整する温度調整機構を備えたステージと、 A stage having a temperature adjusting mechanism by placing the substrate, to adjust the temperature of the substrate,
    前記チャンバの内部で前記ステージ上での前記基板の変形状態を検出可能にするチャンバ監視窓と、 A chamber monitoring window that allows detecting the deformation state of the substrate on the stage within said chamber,
    前記チャンバ監視窓を通して前記基板の変形を計測する計測手段と、 Measuring means for measuring the deformation of the substrate through the chamber monitoring window,
    前記計測手段から出力される計測信号に基づき前記温度調整機構による温度調整開始時点を所定時間遅延させる遅延制御手段と、 And delay control means for a predetermined time delay the temperature adjustment start time by the temperature adjustment mechanism based on the measurement signal output from said measuring means,
    前記チャンバ内に伝熱用ガスを供給するガス供給装置と、 A gas supply device for supplying a heat transfer gas into the chamber,
    複数の前記基板を順次に前記ステージに載置させ、異なる遅延時間で前記ガス供給装置から前記伝熱用ガスを供給すると共に、前記計測手段で計測された複数の前記基板の各々の変形量の変化に基づき温度調整開始時点を遅らせる前記所定時間を決定する制御手段と、 Is placed on sequentially the stage a plurality of the substrate, from the gas supply apparatus at a different delay time to supply said heat transfer gas, the amount of deformation of each of the plurality of the substrate measured by said measuring means and control means for determining the predetermined time delay the temperature adjustment start time based on the change,
    を備えることを特徴とする基板温度調整装置。 The substrate temperature adjusting device, characterized in that it comprises a.
  2. 前記基板の温度を調整する前記温度調整機構は、基板搬送用ロボット機構を備えたセンタチャンバの周囲に設けられた処理チャンバで処理された処理後の基板を冷却するための内部クーラであり、かつ前記センタチャンバの周囲に設けられていることを特徴とする請求項記載の基板温度調整装置。 The temperature adjusting mechanism for adjusting the temperature of the substrate is an internal cooler for cooling the substrate after processing is processed in the processing chamber provided around the center chamber with a substrate carrying robot mechanism, and a substrate temperature controller according to claim 1, characterized in that provided on the periphery of the center chamber.
  3. チャンバ内で所定温度の状態にある基板の温度を調整する方法であり、 A method for adjusting the temperature of the substrate in the state of a predetermined temperature in the chamber,
    温度調整機構を備えたステージに載置される前記基板の変形状態を前記チャンバの外側から検出しかつ計測するステップと、計測信号に基づき前記ステージの前記温度調整機構による温度調整開始時点を所定時間遅延させるステップと、 A step of detecting and measuring the state of deformation of the substrate placed on a stage with a temperature adjusting mechanism from outside of said chamber, said temperature adjustment temperature adjustment start time for a predetermined time by mechanism of the stage on the basis of the measurement signal and the step of delaying,
    前記ステージと前記基板の間の伝熱作用のため前記チャンバ内に伝熱用ガスを供給するステップと、 And supplying a heat transfer gas into the chamber for the heat transfer effect between the substrate and the stage,
    複数の前記基板を順次に前記ステージに載置させ、異なる遅延時間で前記ガス供給装置から前記伝熱用ガスを供給するステップと、 Is placed on sequentially the stage a plurality of said substrate, and supplying the heat transfer gas from the gas supply device with different delay times,
    前記計測手段で計測された複数の前記基板の各々の変形量の変化に基づき温度調整開始時点を遅らせる前記所定時間を決定するステップと、 And determining the predetermined time delay the temperature adjustment start time based on a change in deformation amount of each of the plurality of the substrate measured by said measuring means,
    を有することを特徴とする基板温度調整方法。 Substrate temperature control method characterized by having a.
  4. 前記基板の温度調整は、基板搬送用ロボット機構を備えたセンタチャンバの周囲に設けられた処理チャンバで処理された処理後の基板を冷却するものであることを特徴とする請求項記載の基板温度調整方法。 Temperature control of the substrate, the substrate according to claim 3, characterized in that cooling the substrate after treatment is processed in the processing chamber provided around the center chamber with a substrate carrying robot mechanism temperature adjustment method.
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JP4485374B2 (en) * 2005-01-25 2010-06-23 東京エレクトロン株式会社 Cooling processing unit
JP4914573B2 (en) * 2005-02-25 2012-04-11 キヤノンアネルバ株式会社 Method of manufacturing field effect transistor having high dielectric gate insulating film and metal gate electrode
JP2008116354A (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Nec Electronics Corp Warpage measurement system, film formation system, and warpage measurement method
JP2009182235A (en) * 2008-01-31 2009-08-13 Tokyo Electron Ltd Load lock apparatus and substrate cooling method
US20120244290A1 (en) 2011-03-24 2012-09-27 United Technologies Corporation Deposition Substrate Temperature and Monitoring
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