JP4806241B2 - Substrate processing apparatus and substrate lift apparatus - Google Patents
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本発明は、基板処理装置及び基板リフト装置に関し、特に、基板にCOR処理を施すCOR処理モジュールが備える基板リフト装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing instrumentation 置及 beauty substrate lift device, in particular, relates to a substrate lift device provided in the COR processing module carrying out the COR processing on a substrate.
従来より、基板、例えば、半導体デバイス用のウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)の表面にCVD(Chemical Vapor Deposition)によって所望の膜を形成するCVD装置が知られている。 Conventionally, a CVD apparatus that forms a desired film on the surface of a substrate, for example, a wafer for semiconductor devices (hereinafter simply referred to as “wafer”) by CVD (Chemical Vapor Deposition) is known.
このCVD装置は、CVD処理及びこれに付随する処理(例えば、ウエハ洗浄処理や熱処理)をシーケンシャルに行うために、複数のプロセスモジュール(以下、「PM」という。)を備える。各PMはウエハを収容し、該収容されたウエハにCVD処理やこれに付随する処理をそれぞれ施す。また、各PMは、ウエハを搬送する搬送アームを内蔵する搬送モジュール(以下、「TM」という。)と放射状に連結し、ウエハは各PMにおいて対応する処理が施されると、TMを経由して次のPMへ搬入される。 The CVD apparatus includes a plurality of process modules (hereinafter referred to as “PM”) in order to sequentially perform a CVD process and a process associated therewith (for example, a wafer cleaning process and a heat treatment). Each PM accommodates a wafer, and the accommodated wafer is subjected to a CVD process and a process associated therewith. Each PM is radially connected to a transfer module (hereinafter referred to as “TM”) including a transfer arm for transferring a wafer, and the wafer passes through the TM when a corresponding process is performed in each PM. Is then carried into the next PM.
近年、半導体デバイスの上に形成される配線層は、回路の高密度化及び高集積化に対応して、多層配線構造を有する。半導体デバイスと配線層との電気的接続には、配線層の一部を積層方向に向けて貫通し、半導体デバイスに到達するコンタクトホールが用いられ、
配線層における配線間の電気的接続には配線層の一部を積層方向に向けて貫通するビアホールが用いられる。コンタクトホールやビアホールはエッチングによって形成され、各ホール内にはアルミニウム(Al)やタングステン(W)等の金属又は該金属を主成分とする合金が充填される。各ホールにおいて充填される金属又は合金と、半導体デバイスにおけるシリコン(Si)基板やポリシリコン(Poly silicon)層との接触(コンタクト)を確保するために、金属又は合金の充填に先立って、各ホールの内側にチタン(Ti)層が成膜され、さらにその上にバリア層として窒化チタン(TiN)層が成膜される。一般に、CVDによって成膜された膜では電気抵抗が増加することがなく、膜厚も均一になる(ステップカバレッジが良好になる)ため、上述したTi層やTiN層の成膜にはCVDが用いられる。特に、TiCl4を用いたCVDではTi膜の成長の際に、Tiが基板のSiと反応してホール底部のSi拡散層上にTiSi2が自己整合的に選択成長する。これにより、ホール底部において導電性に関するオーミック抵抗を低減することができる。
In recent years, a wiring layer formed on a semiconductor device has a multi-layered wiring structure corresponding to high density and high integration of circuits. For electrical connection between the semiconductor device and the wiring layer, a contact hole that penetrates part of the wiring layer in the stacking direction and reaches the semiconductor device is used.
A via hole penetrating a part of the wiring layer in the stacking direction is used for electrical connection between the wirings in the wiring layer. Contact holes and via holes are formed by etching, and each hole is filled with a metal such as aluminum (Al) or tungsten (W) or an alloy containing the metal as a main component. Prior to filling of the metal or alloy, each hole is filled in order to ensure contact between the metal or alloy filled in the hole and the silicon (Si) substrate or poly silicon layer in the semiconductor device. A titanium (Ti) layer is formed inside, and a titanium nitride (TiN) layer is further formed thereon as a barrier layer. In general, a film formed by CVD does not increase electrical resistance and the film thickness becomes uniform (good step coverage). Therefore, CVD is used to form the Ti layer and TiN layer described above. It is done. In particular, in CVD using TiCl 4 , when Ti film is grown, Ti reacts with Si of the substrate and TiSi 2 selectively grows on the Si diffusion layer at the bottom of the hole in a self-aligned manner. As a result, the ohmic resistance related to conductivity at the bottom of the hole can be reduced.
ところで、TiCl4の結合エネルギーは非常に高く、TiCl4を熱エネルギーのみによって分解する場合、雰囲気温度を1200℃以上にする必要がある。そこで、Ti膜の成膜にはTiCl4の分解に熱エネルギーだけでなくプラズマエネルギーを併用するプラズマCVDが用いられる。このプラズマCVDでは雰囲気温度が650℃程度であればよい。 By the way, the binding energy of TiCl 4 is very high. When TiCl 4 is decomposed only by thermal energy, the ambient temperature needs to be 1200 ° C. or higher. Therefore, plasma CVD using not only thermal energy but also plasma energy for the decomposition of TiCl 4 is used for forming the Ti film. In this plasma CVD, the ambient temperature may be about 650 ° C.
一方、基板のシリコンやポリシリコン層の上には自然酸化膜が形成され易いため、成膜されるTi層とシリコン等とのコンタクト抵抗を低減するために、上述したプラズマCVDに先立って自然酸化膜の除去処理を行う必要がある。 On the other hand, since a natural oxide film is easily formed on the silicon or polysilicon layer of the substrate, the natural oxidation is performed prior to the above-described plasma CVD in order to reduce the contact resistance between the formed Ti layer and silicon. It is necessary to remove the film.
従来、自然酸化膜の除去処理としては、希フッ酸ガスによる除去処理や、水素(H2)ガス及びアルゴン(Ar)ガスを用いて誘導結合プラズマを形成して該プラズマによって除去する処理が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, as a removal process of a natural oxide film, a removal process using a dilute hydrofluoric acid gas or a process of forming an inductively coupled plasma using hydrogen (H 2 ) gas and argon (Ar) gas and removing it by the plasma is known. (For example, refer to Patent Document 1).
ところが、近年、半導体デバイスの微細化に伴い、Si拡散層の厚さ(深さ)も小さくなり、Ti膜のCVDにおいてTiSi2膜の成長が進まず、コンタクト抵抗を所望値まで低減するのが困難になっている。薄いTiSi2膜において低いコンタクト抵抗を実現するためには、該膜においてC54相(結晶構造)を有するTiSi2を多く形成する必要があるが、上述した熱エネルギーのみを利用するCVDでは雰囲気温度が高いため、低温で形成され易いC54相のTiSi2を多く形成するのは困難である。また、上述したプラズマCVDでは互いに粒径の異なるTiSi2の結晶が多く形成される。特に、Ti膜のCVDに先立ってアルゴンガスのプラズマを用いて自然酸化膜の除去処理を行う場合、該除去処理においてSi拡散層がプラズマによってダメージを受けて不均一にアモルファス化しているため、該Si拡散層上に形成されるTiSi2膜において形成されるTiSi2の各結晶の粒径は大きく異なる。粒径が大きく異なるTiSi2の結晶によって形成されるTiSi2膜では、結晶密度が疎となるため、比抵抗が高くなり、また、Si拡散層との接触状態が安定しない。その結果、コンタクト抵抗が増加する。 However, in recent years, with the miniaturization of semiconductor devices, the thickness (depth) of the Si diffusion layer has also decreased, and the growth of the TiSi 2 film does not proceed in the CVD of the Ti film, and the contact resistance is reduced to a desired value. It has become difficult. In order to realize a low contact resistance in a thin TiSi 2 film, it is necessary to form a large amount of TiSi 2 having a C54 phase (crystal structure) in the film. However, in the CVD using only the thermal energy described above, the ambient temperature is low. Since it is high, it is difficult to form a large amount of C54 phase TiSi 2 that is easily formed at a low temperature. Further, in the above-described plasma CVD, many TiSi 2 crystals having different particle sizes are formed. In particular, when the removal process of the natural oxide film is performed using the argon gas plasma prior to the CVD of the Ti film, the Si diffusion layer is damaged by the plasma in the removal process and is amorphousized nonuniformly. The grain size of each crystal of TiSi 2 formed in the TiSi 2 film formed on the Si diffusion layer is greatly different. In a TiSi 2 film formed by TiSi 2 crystals having greatly different particle sizes, the crystal density is sparse, so that the specific resistance is high and the contact state with the Si diffusion layer is not stable. As a result, the contact resistance increases.
そこで、現在、自然酸化膜を化学反応によって除去するCOR(Chemical Oxide Removal)処理をSi拡散層(ディフュージョン層)に施すことが検討されている。 In view of this, it has now been studied to apply a COR (Chemical Oxide Removal) process for removing the natural oxide film by a chemical reaction to the Si diffusion layer (diffusion layer).
COR処理をウエハに施すPMは、ウエハを収容するチャンバと、該チャンバ内に配置されウエハを載置する載置台(ステージ)とを備え、該載置台はウエハの搬出入時にウエハをリフトアップする複数のリフトピンを有する。各リフトピンは載置台を貫通し、各リフトピンの下に配置されたリフトピンアッセンブリ(リフトピン昇降装置)によって昇降する(例えば、特許文献2参照)。このPMでは、リフトピンアッセンブリはチャンバ外、すなわち、大気中に配置され、リフトピンは減圧雰囲気であるチャンバ内に突出するため、載置台内のリフトピン収容穴が大気とチャンバ内とを連通する。そのため、リフトピン収容穴にグリスを充填してチャンバ内を大気からシールしている。
しかしながら、CVD装置では各PMがTMを介して連通するため、COR処理のPMから蒸発した有機物であるグリスが、Ti層やTiN層を形成するCVD処理のPMに侵入してTi層やTiN層の成膜不良が発生するという問題がある。 However, in the CVD apparatus, each PM communicates with each other via TM, so that the grease, which is an organic substance evaporated from the PM in the COR process, enters the PM in the CVD process to form the Ti layer or the TiN layer, and the Ti layer or the TiN layer. There is a problem that a film formation defect occurs.
本発明の目的は、成膜不良の発生を防止することができる基板処理装置及び基板リフト装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a substrate processing instrumentation 置及 beauty substrate lift device capable of preventing the occurrence of defective film formation.
上記目的を達成するために、請求項1記載の基板処理装置は、基板にCOR処理を施すCOR処理モジュールと、前記基板にCVD処理を施すCVD処理モジュールと、前記COR処理モジュールと前記CVD処理モジュールとを連結し、且つ前記基板を搬送する搬送モジュールとを備える基板処理装置であって、前記COR処理モジュールは、前記基板を収容するチャンバと、該チャンバ内に配置されて前記基板を載置する載置台と、前記チャンバ内に配置されて前記基板を前記載置台からリフトする基板リフト装置とを有し、前記基板リフト装置は、棒状のリフトピンと、前記載置台の周囲において昇降する昇降部材と、前記リフトピン及び前記昇降部材を連動させる連動部材とを有し、前記載置台は、前記昇降部材の昇降方向に沿って穿設されると共に、前記連動部材の少なくとも一部を収容する連動部材収容溝と、該連動部材収容溝と連通し且つ前記載置台において前記基板が載置される載置面に開口すると共に、前記リフトピンを収容するリフトピン収容穴とを有し、前記リフトピンは、前記連動部材収容溝内において前記連動部材に載置され、前記昇降部材は、前記リフトピンの前記載置面からの突出量を調整可能な突出量調整機構を有し、前記突出量調整機構は、前記連動部材に連結されると共に、側面の少なくとも一部におねじを有する多角形柱状のブロック材と、該ブロック材の前記昇降部材からの高さを規定する高さ規定部材と、前記ブロック材のおねじと螺合するめねじを有すると共に、前記昇降部材に着座するナット部材と、前記ブロック材の前記昇降部材に対する回転を規制する回転規制部材とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to claim 1 is provided with a COR processing module that performs COR processing on a substrate, a CVD processing module that performs CVD processing on the substrate, the COR processing module, and the CVD processing module. And a transport module for transporting the substrate, the COR processing module being disposed in the chamber and placing the substrate on the chamber. the mounting table, the disposed in the chamber possess a substrate lifting device for lifting the substrate from the mounting table the substrate lifting device includes a rod-shaped lift pins, a lifting member for lifting in the periphery of the mounting table The lift pin and the interlocking member that interlocks the lifting member, and the mounting table is arranged along a lifting direction of the lifting member. An interlocking member housing groove for housing at least a part of the interlocking member, an opening in the mounting surface that communicates with the interlocking member housing groove and on which the substrate is placed in the mounting table, and A lift pin receiving hole for receiving the lift pin; the lift pin is placed on the interlocking member in the interlocking member receiving groove; and the lift member is capable of adjusting an amount of protrusion of the lift pin from the mounting surface. A protrusion amount adjusting mechanism, and the protrusion amount adjusting mechanism is connected to the interlocking member and has a polygonal columnar block member having a screw on at least a part of a side surface thereof, and the lifting member of the block member. A height-defining member that defines the height of the block member, a nut member that is threadedly engaged with the male screw of the block member, a nut member that is seated on the lift member, and the lift portion of the block member Characterized by chromatic and a rotation regulating member for regulating the rotation relative.
請求項2記載の基板処理装置は、基板にCOR処理を施すCOR処理モジュールと、前記基板にCVD処理を施すCVD処理モジュールと、前記COR処理モジュールと前記CVD処理モジュールとを連結し、且つ前記基板を搬送する搬送モジュールとを備える基板処理装置であって、前記COR処理モジュールは、前記基板を収容するチャンバと、該チャンバ内に配置されて前記基板を載置する載置台と、前記チャンバ内に配置されて前記基板を前記載置台からリフトする基板リフト装置とを有し、前記基板リフト装置は、棒状のリフトピンと、前記載置台の周囲において昇降する昇降部材と、前記リフトピン及び前記昇降部材を連動させる連動部材とを有し、前記載置台は、前記昇降部材の昇降方向に沿って穿設されると共に、前記連動部材の少なくとも一部を収容する連動部材収容溝と、該連動部材収容溝と連通し且つ前記載置台において前記基板が載置される載置面に開口すると共に、前記リフトピンを収容するリフトピン収容穴とを有し、前記リフトピンは、前記連動部材収容溝内において前記連動部材に載置され、前記昇降部材は、前記リフトピンの前記載置面からの突出量を調整可能な突出量調整機構を有し、前記連動部材は所定の形状を呈する端部を有し、前記突出量調整機構は、前記端部の所定の形状と相補的な形状を呈する回転規制部を有し、且つ前記昇降部材に締結される回転規制部材と、前記昇降部材に連結し、且つ前記端部を載置する高さ調整部材と、前記連動部材、前記高さ調整部材及び前記昇降部材を互いに締結させるボルトとを有することを特徴とする。 3. The substrate processing apparatus according to claim 2 , wherein a COR processing module that performs COR processing on the substrate, a CVD processing module that performs CVD processing on the substrate, the COR processing module and the CVD processing module are connected, and the substrate The COR processing module includes a chamber that accommodates the substrate, a mounting table that is disposed in the chamber and places the substrate, and a chamber in the chamber. A substrate lift device that is disposed and lifts the substrate from the mounting table; the substrate lifting device includes a rod-shaped lift pin; a lifting member that moves up and down around the mounting table; and the lift pin and the lifting member. An interlocking member to be interlocked, and the mounting table is drilled along the ascending / descending direction of the elevating member, and the interlocking An interlocking member housing groove for housing at least a part of the material, and a lift pin housing hole that communicates with the interlocking member housing groove and opens on the mounting surface on which the substrate is placed on the mounting table and houses the lift pin The lift pin is placed on the interlocking member in the interlocking member receiving groove, and the lifting member has a protrusion amount adjusting mechanism capable of adjusting the protrusion amount of the lift pin from the mounting surface. The interlocking member has an end portion having a predetermined shape, the protrusion amount adjusting mechanism has a rotation restricting portion having a shape complementary to the predetermined shape of the end portion, and the lifting member A rotation regulating member to be fastened; a height adjusting member connected to the elevating member and mounting the end; and a bolt for fastening the interlocking member, the height adjusting member and the elevating member to each other. That features To.
上記目的を達成するために、請求項3記載の基板リフト装置は、基板を収容するチャンバと、該チャンバ内に配置されて前記基板を載置する載置台とを備える基板処理モジュールの前記チャンバ内に配置されると共に、前記基板を前記載置台からリフトする基板リフト装置であって、棒状のリフトピンと、前記載置台の周囲において昇降する昇降部材と、前記リフトピン及び前記昇降部材を連動させる連動部材とを有し、前記載置台は、前記昇降部材の昇降方向に沿って穿設されると共に、前記連動部材の少なくとも一部を収容する連動部材収容溝と、該連動部材収容溝と連通し且つ前記載置台において前記基板が載置される載置面に開口すると共に、前記リフトピンを収容するリフトピン収容穴とを有し、前記リフトピンは、前記連動部材収容溝内において前記連動部材に載置され、前記昇降部材は、前記リフトピンの前記載置面からの突出量を調整可能な突出量調整機構を有し、前記突出量調整機構は、前記連動部材に連結されると共に、側面の少なくとも一部におねじを有する多角形柱状のブロック材と、該ブロック材の前記昇降部材からの高さを規定する高さ規定部材と、前記ブロック材のおねじと螺合するめねじを有すると共に、前記昇降部材に着座するナット部材と、前記ブロック材の前記昇降部材に対する回転を規制する回転規制部材とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a substrate lift apparatus according to claim 3 is provided in a chamber of a substrate processing module, comprising: a chamber that accommodates a substrate; and a mounting table that is disposed in the chamber and places the substrate. A substrate lift device that lifts the substrate from the mounting table, a rod-shaped lift pin, a lifting member that moves up and down around the mounting table, and an interlocking member that interlocks the lift pin and the lifting member The mounting table is drilled along the ascending / descending direction of the elevating member, and communicates with the interlocking member accommodating groove for accommodating at least a part of the interlocking member; together with the substrate are opened on the mounting surface to be mounted in the mounting table, and a lift pin receiving hole for accommodating the lift, the lift pins, the interlocking member Placed on the interlocking member in Description groove, the lifting member has an adjustable protrusion amount adjusting mechanism projection amount from the mounting surface of the lift pins, the projection amount adjusting mechanism, the interlocking member And a columnar block material having a screw on at least a part of a side surface thereof, a height defining member for defining a height of the block material from the elevating member, and an external thread of the block material and which has a threaded internal thread, characterized Rukoto that Yusuke a nut member seated on the lifting member, and a rotation regulating member for regulating the rotation with respect to the elevation member of the block material.
請求項10記載の基板リフト装置は、基板を収容するチャンバと、該チャンバ内に配置されて前記基板を載置する載置台とを備える基板処理モジュールの前記チャンバ内に配置されると共に、前記基板を前記載置台からリフトする基板リフト装置であって、棒状のリフトピンと、前記載置台の周囲において昇降する昇降部材と、前記リフトピン及び前記昇降部材を連動させる連動部材とを有し、前記載置台は、前記昇降部材の昇降方向に沿って穿設されると共に、前記連動部材の少なくとも一部を収容する連動部材収容溝と、該連動部材収容溝と連通し且つ前記載置台において前記基板が載置される載置面に開口すると共に、前記リフトピンを収容するリフトピン収容穴とを有し、前記リフトピンは、前記連動部材収容溝内において前記連動部材に載置され、前記昇降部材は、前記リフトピンの前記載置面からの突出量を調整可能な突出量調整機構を有し、前記連動部材は所定の形状を呈する端部を有し、前記突出量調整機構は、前記端部の所定の形状と相補的な形状を呈する回転規制部を有し、且つ前記昇降部材に締結される回転規制部材と、前記昇降部材に連結し、且つ前記端部を載置する高さ調整部材と、前記連動部材、前記高さ調整部材及び前記昇降部材を互いに締結させるボルトとを有することを特徴とする。
The substrate lift apparatus according to
請求項1記載の基板処理装置によれば、基板にCVD処理を施すCVD処理モジュールと搬送モジュールを介して連結されるCOR処理モジュールが、基板を収容するチャンバと、該チャンバ内に配置されて基板を載置する載置台と、基板を載置台からリフトする基板リフト装置とを有し、該基板リフト装置がチャンバ内に配置されるので、載置台においてチャンバ内と大気とを連通する穴を設ける必要がなく、グリスを使用する必要を無くすことができる。したがって、基板にCVD処理を施す際、基板において成膜不良が発生するのを防止することができる。 According to the substrate processing equipment according to claim 1, COR processing modules connected to the CVD processing module for performing CVD processing the substrate via the transfer module comprises a chamber for accommodating a substrate, disposed within the chamber Since the substrate lifting device has a mounting table for mounting the substrate and a substrate lifting device for lifting the substrate from the mounting table, and the substrate lifting device is disposed in the chamber, a hole for communicating the inside of the chamber and the atmosphere in the mounting table is provided. There is no need to provide grease, and the need to use grease can be eliminated. Therefore, when the substrate is subjected to the CVD process, it is possible to prevent a film formation defect from occurring on the substrate.
請求項1記載の基板処理装置によれば、棒状のリフトピンが、載置台において昇降部材の昇降方向に沿って穿設される連動部材収容溝内において、上記リフトピンを載置台の周囲において昇降する昇降部材に連動させる連動部材に載置され、上記リフトピンは、連動部材収容溝と連通し且つ載置台における基板が載置される載置面に開口するリフトピン収容穴に収容されるので、リフトピンは載置面において突出自在であり、これにより、載置面上において基板を安定してリフトすることができる。 According to the substrate processing apparatus of claim 1 , the rod-like lift pins are moved up and down to move the lift pins up and down around the mounting table in the interlocking member receiving groove formed in the mounting table along the lifting direction of the lifting member. The lift pin is placed in the interlocking member to be interlocked with the member, and the lift pin is accommodated in the lift pin accommodation hole that communicates with the interlocking member accommodation groove and opens in the placement surface on which the substrate is placed on the placement table. The substrate can protrude freely on the mounting surface, and thus the substrate can be stably lifted on the mounting surface.
請求項1,2に記載の基板処理装置及び請求項3,4に記載の基板リフト装置によれば、昇降部材は、リフトピンの載置面からの突出量を調整可能な突出量調整機構を有するので、複数のリフトピンが配置されている場合、各リフトピンの載置面からの突出量を調整することにより、載置面上において基板をより安定してリフトすることができると共に、載置台の直下に突出量調整機構を配置するために載置台を大きく抉る必要を無くすことができ、よって載置台に冷却系統や静電吸着用の電極板を内蔵させて基板に所望の処理を安定して施すことができる。 According to the substrate processing apparatus described in claims 1 and 2 and the substrate lift apparatus described in claims 3 and 4 , the elevating member has a protrusion amount adjusting mechanism capable of adjusting the protrusion amount of the lift pin from the mounting surface. Therefore, when a plurality of lift pins are arranged, the substrate can be lifted more stably on the placement surface by adjusting the amount of protrusion of each lift pin from the placement surface, and directly below the placement table. Therefore, it is possible to eliminate the need to squeeze the mounting table large in order to arrange the protrusion amount adjusting mechanism in the mounting table. Therefore, a cooling system and an electrode plate for electrostatic adsorption are built in the mounting table to stably perform desired processing on the substrate. be able to.
請求項1記載の基板処理装置及び請求項3記載の基板リフト装置によれば、突出量調整機構は、連動部材に連結されると共に、側面の少なくとも一部におねじを有する多角形柱状のブロック材と、該ブロック材の昇降部材からの高さを規定する高さ規定部材と、ブロック材のおねじと螺合するめねじを有すると共に、昇降部材に着座するナット部材と、ブロック材の昇降部材に対する回転を規制する回転規制部材とを有するので、ナット部材をブロック材に螺合させつつ、該ナット部材を昇降部材に着座させる際、ブロック材の回転を規制してブロック材の昇降部材からの高さを変えることなくブロック材を昇降部材に止着することができ、よって容易且つ確実に、連動部材の昇降部材からの高さ、引いては、リフトピンの載置面からの突出量を調整することができる。 According to the substrate lift device of the substrate processing apparatus and the third aspect of claim 1, wherein, the protrusion amount adjustment mechanism, while being connected to the interlocking member, the polygonal columnar having external threads on at least part of the side block A block member, a height defining member that defines the height of the block material from the lifting member, a nut member that is threadedly engaged with the male screw of the block material, and a seat member that is seated on the lifting member, and a lifting member for the block material A rotation restricting member that restricts rotation relative to the block member, and when the nut member is seated on the lifting member while screwing the nut member into the block member, the rotation of the block member is restricted from the lifting member of the block member. The block material can be fixed to the elevating member without changing the height. Therefore, the height of the interlocking member from the elevating member, and pulling the lift pin from the mounting surface can be easily and reliably performed. It can be adjusted.
請求項2記載の基板処理装置及び請求項4記載の基板リフト装置によれば、連動部材は所定の形状を呈する端部を有し、突出量調整機構は、連動部材の端部の所定の形状と相補的な形状を呈する回転規制部を有し、且つ昇降部材に締結される回転規制部材と、昇降部材に連結し、且つ連動部材の端部を載置する高さ調整部材と、連動部材、高さ調整部材及び昇降部材を互いに締結させるボルトとを有するので、昇降部材に高さ調整部材を連結し、且つ該高さ調整部材に連動部材の端部を載置してボルトによって連動部材、高さ調整部材及び昇降部材を互いに締結させる際、連動部材の昇降部材に対する回転を規制することができる。また、高さ調整部材の昇降部材からの突出量を調整することによって連動部材の昇降部材からの高さを調整することができる。その結果、容易且つ確実に、リフトピンの載置面からの突出量を調整することができる。 According to the substrate processing apparatus of claim 2 and the substrate lift apparatus of claim 4 , the interlocking member has an end portion having a predetermined shape, and the protrusion adjustment mechanism has a predetermined shape of the end portion of the interlocking member. A rotation restricting member having a shape complementary to the rotation member, and a rotation restricting member fastened to the elevating member, a height adjusting member connected to the elevating member and mounting an end of the interlocking member, and an interlocking member The height adjusting member and the bolt for fastening the elevating member to each other, the height adjusting member is connected to the elevating member, and the end of the interlocking member is placed on the height adjusting member, and the interlocking member is formed by the bolt. When the height adjusting member and the elevating member are fastened to each other, the rotation of the interlocking member relative to the elevating member can be restricted. Moreover, the height from the raising / lowering member of an interlocking member can be adjusted by adjusting the protrusion amount from the raising / lowering member of a height adjustment member. As a result, the amount of protrusion of the lift pin from the mounting surface can be adjusted easily and reliably.
請求項3,4記載の基板リフト装置によれば、基板リフト装置が、チャンバと載置台とを備える基板処理モジュールのチャンバ内に配置され、棒状のリフトピンが、載置台において昇降部材の昇降方向に沿って穿設される連動部材収容溝内において、上記リフトピンを載置台の周囲において昇降する昇降部材に連動させる連動部材に載置され、上記リフトピンは、連動部材収容溝と連通し且つ載置台における基板が載置される載置面に開口するリフトピン収容穴に収容されるので、載置台においてチャンバ内と大気とを連通する穴を設ける必要がなく、グリスを使用する必要を無くすことができる。したがって、基板に成膜処理を施す際、基板において成膜不良が発生するのを防止することができる。さらに、リフトピンは載置面において突出自在であり、これにより、載置面上において基板を安定してリフトすることができる。 According to the substrate lift device of the third and fourth aspects, the substrate lift device is disposed in the chamber of the substrate processing module including the chamber and the mounting table, and the rod-shaped lift pins are arranged in the lifting direction of the lifting member on the mounting table. In the interlocking member receiving groove drilled along, the lift pin is placed on the interlocking member that interlocks with the elevating member that moves up and down around the mounting table, and the lift pin communicates with the interlocking member receiving groove and in the mounting table Since it is accommodated in the lift pin accommodation hole that opens to the placement surface on which the substrate is placed, it is not necessary to provide a hole for communicating the inside of the chamber and the atmosphere in the placement table, and the need for using grease can be eliminated. Therefore, when a film formation process is performed on the substrate, it is possible to prevent a film formation defect from occurring on the substrate. Further, the lift pins can freely protrude on the placement surface, and thereby the substrate can be stably lifted on the placement surface.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の第1の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。 First, the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.
図1は、本実施の形態に係る基板処理装置としてのCVD処理装置の概略構成を示す平面図である。 FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a CVD processing apparatus as a substrate processing apparatus according to the present embodiment.
図1において、CVD処理装置10は、4つのプロセスモジュール(以下、「PM」という。)11〜14と、搬送モジュール(以下、「TM」という。)15と、ローダーモジュール(以下、「LM」という。)16と、2つのロードロックモジュール(以下、「LLM」という)17,18とを備える。このCVD処理装置10では、4つのPM11〜14はTM15に放射状に接続され、TM15とLM16とは、2つのLLM17,18を介して接続される。
In FIG. 1, a
LM16には、上述したLLM17,18の他、25枚の半導体デバイス用のウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)を収容する容器としてのフープ(Front Opening Unified Pod)がそれぞれ載置される3つのフープ載置台19と、フープから搬出されたウエハの位置をプリアライメントするオリエンタ20とが接続される。また、LM16はウエハを搬送する搬送アーム(図示しない)を内蔵し、該搬送アームは、未処理又は処理済みのウエハを、フープ、オリエンタ20及びLLM17,18の間において搬送する。
In addition to the
PM11は後述するチャンバ23を有し、該チャンバ23に収容されたウエハにCOR処理を施す。PM12もチャンバ(図示しない)を有し、該チャンバに収容されたウエハに後述するPHT(Post Heat Treatment)処理を施す。また、PM13もチャンバ(図示しない)を有し、該チャンバに収容されたウエハの表面にTi層を形成するCVD処理を施す。さらに、PM14もチャンバ(図示しない)を有し、該チャンバに収容されたウエハの表面にTiN層を形成するCVD処理を施す。
The
TM15はウエハを搬送する搬送アーム(図示しない)を内蔵し、該搬送アームは、未処理又は処理済みのウエハを、PM11〜14及びLLM17,18の間において搬送する。LLM17,18はそれぞれウエハを載置する載置台(図示しない)を内蔵し、LM16の搬送アーム又はTM15の搬送アームによって搬入されたウエハを一時的に保管する。
The
このCVD処理装置10では、TM15の搬送アームによってウエハがPM11〜14にこの順で搬出入される。これにより、ウエハにはCOR処理、PHT処理、Ti層形成のためのCVD処理、及びTiN層形成のためのCVD処理が順に施される。また、これらの一連の処理は後述するCVD処理装置10のシステムコントローラ(図示しない)が、一連の処理に応じたプログラムを実行することによって行われる。
In this
COR処理は、ウエハのディフュージョン層上の異物、例えば、酸化膜とガス分子とを化学反応させて生成物を生成する処理であり、PHT処理は、COR処理が施されたウエハを加熱して、COR処理の化学反応によってウエハに生成した生成物を気化・熱酸化(Thermal Oxidation)させてウエハから除去する処理である。以上のように、COR処理及びPHT処理は水成分を用いずにディフュージョン層上の酸化膜を除去する処理であるため、ドライクリーニング処理(乾燥洗浄処理)に該当する。 The COR process is a process in which a foreign substance on the diffusion layer of the wafer, for example, an oxide film and a gas molecule is chemically reacted to generate a product. The PHT process is performed by heating the wafer subjected to the COR process, In this process, a product generated on the wafer by a chemical reaction of the COR process is vaporized and thermally oxidized (Thermal Oxidation) to be removed from the wafer. As described above, the COR process and the PHT process are processes for removing the oxide film on the diffusion layer without using a water component, and thus correspond to a dry cleaning process (dry cleaning process).
CVD処理装置10のPM11では、ガスとしてアンモニアガス及び弗化水素(無水HF)ガスを用いる。ここで、弗化水素ガスはディフュージョン層上の酸化膜の腐食を促進し、アンモニアガスは、酸化膜と弗化水素ガスとの反応を必要に応じて制限し、最終的には停止させるための反応副生成物(By-product)を合成する。具体的には、PM11では、COR処理及びPHT処理において以下の化学反応を利用することにより、酸化膜、例えば、SiO2を除去する。
(COR処理)
SiO2+4HF → SiF4+2H2O↑
SiF4+2NH3+2HF → (NH4)2SiF6
(PHT処理)
(NH4)2SiF6 → SiF4↑+2NH3↑+2HF↑
尚、PHT処理においては、N2及びH2も若干量発生する。また、上述した化学反応を利用したCOR処理及びPHT処理は、以下の特性を有する。
1)熱酸化膜の選択比(除去速度)が高い
具体的には、COR処理及びPHT処理は、熱酸化膜の選択比が高い一方、シリコンの選択比が低い。したがって、熱酸化膜が主成分である異物を効率よく除去することができる。
2)異物が除去されたディフュージョン層の表面における自然酸化膜の成長速度が遅い
具体的には、COR処理及びPHT処理によって上層が除去されたディフュージョン層の表面は水素又は弗素で覆われる(ディフュージョン層が水素又は弗素で終端する)ため、該表面は不動態化(passivation)して化学的に安定する。その結果、該表面上では自然酸化膜の成長が抑制され、具体的には、厚さ3Åの自然酸化膜の成長時間は2時間以上となる。したがって、半導体デバイスの製造工程において不要な酸化膜が発生することがなく、半導体デバイスにおいて導通不良の発生を防止して信頼性を向上することができる。
3)ドライ環境において反応が進行する
具体的には、COR処理において水を反応に用いることはなく、また、COR処理によって発生した水もPHT処理によって気化されるため、上層が除去されたディフュージョン層の表面にOH基が配されることがない。したがって、ディフュージョン層の表面が親水性になることがなく、よって該表面は吸湿することがないため、半導体デバイスの配線信頼性の低下を防止することができる。
4)生成物の生成量は所定時間が経過すると飽和する
具体的には、所定時間が経過すると、それ以後、ディフュージョン層をアンモニアガス及び弗化水素ガスの混合気体に暴露し続けても、生成物の生成量は増加しない。また、生成物の生成量は、混合気体の圧力、体積流量比等の混合気体のパラメータによって決定される。したがって、ディフュージョン層上の酸化膜の除去量制御を容易に行うことができる。
5)パーティクルの発生が非常に少ない。
In the
(COR processing)
SiO 2 + 4HF → SiF 4 + 2H 2 O ↑
SiF 4 + 2NH 3 + 2HF → (NH 4 ) 2 SiF 6
(PHT treatment)
(NH 4 ) 2 SiF 6 → SiF 4 ↑ + 2NH 3 ↑ + 2HF ↑
In the PHT process, a small amount of N 2 and H 2 is also generated. Moreover, the COR process and the PHT process using the above-described chemical reaction have the following characteristics.
1) High thermal oxide film selectivity (removal rate) Specifically, the COR process and the PHT process have a high thermal oxide film selectivity, but a low silicon selectivity. Therefore, it is possible to efficiently remove foreign matters whose main component is a thermal oxide film.
2) The growth rate of the natural oxide film on the surface of the diffusion layer from which foreign matter has been removed is slow. Specifically, the surface of the diffusion layer from which the upper layer has been removed by COR processing and PHT processing is covered with hydrogen or fluorine (diffusion layer) Is terminated with hydrogen or fluorine), the surface is passivated and chemically stabilized. As a result, the growth of the natural oxide film on the surface is suppressed, and specifically, the growth time of the natural oxide film having a thickness of 3 mm is 2 hours or more. Therefore, an unnecessary oxide film is not generated in the manufacturing process of the semiconductor device, and the occurrence of poor conduction in the semiconductor device can be prevented and the reliability can be improved.
3) Reaction proceeds in a dry environment Specifically, water is not used in the COR process, and water generated by the COR process is also vaporized by the PHT process, so that the diffusion layer from which the upper layer is removed OH group is not arranged on the surface of Therefore, the surface of the diffusion layer does not become hydrophilic, and thus the surface does not absorb moisture, so that it is possible to prevent a reduction in wiring reliability of the semiconductor device.
4) The amount of product produced saturates after a predetermined time. Specifically, after a predetermined time has passed, the product is generated even if the diffusion layer is continuously exposed to a mixed gas of ammonia gas and hydrogen fluoride gas. The amount of product generated does not increase. Moreover, the production amount of the product is determined by parameters of the mixed gas such as the pressure of the mixed gas and the volume flow rate ratio. Therefore, the removal amount control of the oxide film on the diffusion layer can be easily performed.
5) Very few particles are generated.
具体的には、PM11において、多量のウエハにおけるウエハディフュージョン層上の酸化膜の除去を実行しても、チャンバ23の側壁の内側等に異物の発生要因であるパーティクルの付着がほとんど観測されない。したがって、半導体デバイスにおいて導通不良が発生することがなく、半導体デバイスの信頼性を向上することができる。
Specifically, in PM11, even when the oxide film on the wafer diffusion layer is removed from a large number of wafers, the adhesion of particles, which are the cause of the generation of foreign matters, is hardly observed on the inside of the side wall of the
以上のように、CVD処理装置10では、ウエハにTi層形成及びTiN層形成のためのCVD処理を施す前に、該ウエハにCOR処理及びPHT処理を施す。これにより、パーティクルの発生を抑制し且つポリシリコンのゲートを削ることなく、ウエハのディフュージョン層上の異物(酸化膜)を除去することができ、よって、半導体デバイスにおける導通不良の発生を確実に抑制することができる。
As described above, in the
図2は、図1における、ウエハにCOR処理を施すPMの概略構成を示す斜視図である。 FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the PM that performs COR processing on the wafer in FIG.
図2において、PM11は、ウエハを収容し、該ウエハにCOR処理を施すチャンバ23と、チャンバ23の後述する容器32内にアンモニアガス及び弗化水素ガスを供給するガス供給装置であるガスボックス21と、容器32内に配置されるウエハの載置台としての後述するESC33の電極板35に直流電圧を印加するECS電源22と、可変式バタフライバルブからなる、容器32内の圧力を制御するための自動圧力制御弁(Automatic Pressure Control Valve)(以下、「APCバルブ」という。)24と、該APCバルブ24を介して容器32内を真空引きする、真空引き用の排気ポンプであるターボ分子ポンプ(Turbo Molecular Pump)(以下、「TMP」という。)25と、該TMP25と後述するDP(Dry Pump)77とを接続する本排気管26と、該本排気管26の途中に配されて排気中の生成物を捕集するトラップ27と、ESC33内の後述する冷媒室99に所定温度の冷媒、例えば、冷却水を供給するESCチラー28と、PM11全体の温度を制御するモジュール温度制御部29と、PM11の各構成要素(21〜29)の動作を制御する後述のMC(Module Controller)101とを備える。また、これらのPM11の各構成要素(21〜29)はフレーム30に固定されて1つのモジュールとして取り扱われる。
In FIG. 2, a
PM11では、フレーム30によってTMP25、APCバルブ24、チャンバ23及びガスボックス21が図中上下方向に関して略一直線上に配置される。これにより、PM11の大きさを小さくすることができ、CVD処理装置10におけるPM11の配置を容易にしている。
In the
チャンバ23は、上部にチャンバリッド(蓋)31を有し、さらに側部に容器32内の状態をモニタするゲージ(図示しない)を有する。チャンバリッド31の開閉角度は180°であり、チャンバ23のメンテナンスの際、作業者のメンテナンス作業、例えば、ウェットクリーニングやチャンバ内部品の交換を妨げることがないので、チャンバリッド31はチャンバ23のメンテナンス性を向上させることができる。
The
図3は、図2におけるチャンバの概略構成を示す断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the chamber in FIG.
図3において、チャンバ23は、アルミ製の円筒状の容器32と、該容器32内の下方に配置された円柱状のESC33と、容器32内の上方に配置されたシャワーヘッド34とを有する。ESC33は、図中下方からアルミ部材、Al2O3部材、アルミ部材が積層された構造を有する。
In FIG. 3, the
ESC33は、内部にECS電源22からの直流電圧が印加される電極板35を有し、該印加された直流電圧により発生するクーロン力又はジョンソン・ラーベック(Johnsen-Rahbek)力によってウエハを吸着して保持する。また、ESC33は、例えば、円周方向に延在する環状の冷媒室99を有する。この冷媒室99には、ESCチラー28から冷媒用配管(図示しない)を介して所定温度の冷媒、例えば、冷却水が循環供給され、当該冷媒の温度によってESC33上面に吸着保持されたウエハWの処理温度が制御される。さらに、ESC33は、ESC33上面とウエハの裏面との間に伝熱ガス(ヘリウムガス)を満遍なく供給する伝熱ガス供給系統(図示しない)を有する。伝熱ガスは、COR処理の間、冷媒によって所望の指定温度に維持されたESC33とウエハとの熱交換を行い、ウエハを効率よく且つ均一に冷却する。
The
また、ESC33において、ウエハが載置される上面(以下、「載置面」という)から複数のリフトピン42が突出する。これらのリフトピン42は、後述するウエハリフト装置80の構成要素であり、同じくウエハリフト装置80の構成要素であるピンホルダ81の容器32内における昇降に連動して載置面から突出し、若しくは載置面に埋入する。具体的には、リフトピン42は、ウエハがESC33に吸着保持されるとき、ESC33に埋入し、COR処理が施されたウエハを容器32から搬出するとき、ESC33の上面から突出してウエハを上方へ持ち上げる。
In the
ESC33の載置面には、ウエハの直径より所定値だけ大きな径の座ぐり加工が施されてウエハ系止凹部43が形成されている。ウエハはCOR処理が施される間、ウエハ系止凹部43に保持されるので、ウエハが動くことがない。これにより、ウエハの表面により均一にCOR処理を施すことができる。
A
容器32の内側面には所定の表面処理が施されている。施される表面処理としては、アルマイト被膜処理、OGF(Out Gas Free)アルマイト被膜処理、若しくは、機械研磨、フッ素パッシベーション処理等が該当する。なお、容器32の側面に表面処理を施さず、アルミを容器32内部に暴露していてもよい。
A predetermined surface treatment is performed on the inner surface of the
また、容器32の側壁の内側には、リフトピン42によってESC33から上方へ持ち上げられたウエハの高さに対応する位置にウエハ搬出入口44が設けられ、容器32の側壁の外側には、搬出入口44を開閉するゲートバルブ45が取り付けられている。PM11は該ゲートバルブ45を介してTM15に接続される。
Further, a wafer loading / unloading
容器32の側壁及びゲートバルブ45はヒータ(図示しない)、例えば、加熱素子を内蔵し、容器32内やTM15内の雰囲気温度が低下するのを防止する。これにより、COR処理の再現性を向上することができる。また、側壁内の加熱素子は、側壁の温度を制御することによって反応副生成物が側壁の内側に付着するのを防止する。
The side wall of the
シャワーヘッド34は2層構造を有し、下層部36及び上層部37のそれぞれに第1のバッファ室38及び第2のバッファ室39を有する。第1のバッファ室38及び第2のバッファ室39はそれぞれガス通気孔40,41を介して容器32内に連通する。すなわち、シャワーヘッド34は、第1のバッファ室38及び第2のバッファ室39にそれぞれ供給されるガスの容器32内への内部通路を有する、階層状に積み重ねられた板状体からなる。
The
ウエハにCOR処理を施す際、第1のバッファ室38にはアンモニアガスを含む混合ガスが後述するアンモニアガス供給系統47の混合管75から供給され、該供給された混合ガスはガス通気孔40を介して容器32内へ供給される。また、第2のバッファ室39には弗化水素ガスを含む混合ガスが後述する弗化水素ガス供給系統46の混合管62から供給され、該供給された混合ガスはガス通気孔41を介して容器32内へ供給される。また、シャワーヘッド34はヒータ(図示しない)、例えば、加熱素子を内蔵する。この加熱素子は、好ましくは、上層部37上に配置されて第2のバッファ室39内の弗化水素ガスを含む混合ガスの温度を制御する。
When performing the COR process on the wafer, a mixed gas containing ammonia gas is supplied to the
このチャンバ23では、容器32内の圧力と、アンモニアガス及び弗化水素ガスの体積流量比が調整されて、適切な条件下においてウエハにCOR処理が施される。また、このチャンバ23は、容器32内において初めてアンモニアガスを含む混合ガス及び弗化水素ガスを含む混合ガスが混合するように設計されている(ポストミックス設計)ため、容器32内に上記2種類の混合ガスが導入されるまで、該2種類の混合ガスが混合するのを防止して、弗化水素ガスとアンモニアガスとが容器32内への導入前に反応するのを防止することができる。
In this
図4は、図2におけるガスボックスのガス供給系統を示す配管図である。 FIG. 4 is a piping diagram showing a gas supply system of the gas box in FIG.
図4において、ガスボックス21は、弗化水素ガス供給系統46とアンモニアガス供給系統47とを備える。
In FIG. 4, the
弗化水素ガス供給系統46は、ガスボックス21の外部より弗化水素ガス、窒素(N2)ガス、アルゴンガスをそれぞれ導入する導入管48,49,50を有する。導入管48は分岐管51,52に分岐し、分岐管51,52はそれぞれMFC(Mass Flow Controller)53,54を有する。導入管49は分岐管55,56に分岐し、分岐管55,56はそれぞれ分岐管51,52に接続する。したがって、分岐管51,52において弗化水素ガス及び窒素ガスが混合される。また、MFC53,54は弗化水素ガス及び窒素ガスの混合ガスの流量を制御する。導入管50は分岐管57,58に分岐し、分岐管57,58はそれぞれMFC59,60を有する。MFC59,60はアルゴンガスの流量を制御する。なお、MFCを有さない分岐管55,56はオリフィスを有し、流れるガスの量を調整している。
The hydrogen fluoride
分岐管51,52,57,58は混合管62に接続する。したがって、混合管62において弗化水素ガス及び窒素ガスの混合ガスに、さらにアルゴンガスが混合される。この混合管62は、シャワーヘッド34の上層部37における第2のバッファ室39に連通し、該第2のバッファ室39へ弗化水素ガス、窒素ガス及びアルゴンガスの混合ガスを供給する。
The
また、各分岐管51,52,55〜58は直接的又は間接的に真空引き管(エバックライン)61に接続する。真空引き管61はTMP25に接続される(図5参照)。したがって、各分岐管51,52,55〜58はTMP25によって真空引き可能であり、例えば、ウエハにCOR処理を施す前において、各分岐管51,52,55〜58は真空引きされて各管内の残存ガスが除去される。
Each
弗化水素ガス供給系統46では、MFC53,54,59,60による流量制御及び分岐管51,52,55〜58の真空引きにより、弗化水素ガス、窒素ガス及びアルゴンガスを所定の混合比で正確に混合することができ、よってCOR処理における生成物の生成量等を正確に制御することができる。
In the hydrogen fluoride
一般に、弗化水素ガスは断熱膨張によって液化しやすいため、弗化水素ガス供給系統46では、MFC53,54の近傍において液化するおそれがある。本実施の形態ではこれに対応して、弗化水素ガスが流れる管、すなわち、導入管48、分岐管51,52、分岐管55,56の一部、及び混合管62を、図中波線で示すヒータ63によって覆う。ヒータ63は各管内の温度を、弗化水素の沸点以上、具体的には、40℃以上、好ましくは60℃に維持する。これにより、弗化水素ガス供給系統46における弗化水素の液化を確実に防止することができる。
In general, since hydrogen fluoride gas is liable to be liquefied by adiabatic expansion, the hydrogen fluoride
なお、弗化水素ガス供給系統46では、各管がバルブを有し、これらのバルブの開閉はMC101によって制御される。これにより、各ガスの流路を変更することができる。
In the hydrogen fluoride
アンモニアガス供給系統47は、ガスボックス21の外部よりアンモニアガス、窒素ガスをそれぞれ導入する導入管64,65を有する。導入管64は分岐管66,67に分岐し、分岐管66,67はそれぞれMFC68,69を有する。導入管65は分岐管70〜73に分岐し、分岐管70,71はそれぞれ分岐管66,67に接続する。したがって、分岐管66,67においてアンモニアガス及び窒素ガスが混合される。また、MFC68,69はアンモニアガス及び窒素ガスの混合ガスの流量を制御する。分岐管72はMFC74を有し、分岐管70,71,73はそれぞれオリフィスを有する。MFC74は窒素ガスの流量を制御する。分岐管70,71,73のオリフィスは流れるガスの量を調整している。
The ammonia
分岐管66,67,72,73は混合管75に接続する。この混合管75は、シャワーヘッド34の下層部36における第1のバッファ室38に連通し、該第1のバッファ室38へアンモニアガス及び窒素ガスの混合ガスを供給する。
The
また、各分岐管66,67,70,71は直接的又は間接的に真空引き管76に接続する。真空引き管76も、弗化水素ガス供給系統46の真空引き管61と同様に、TMP25に接続される(図5参照)。したがって、各分岐管66,67,70,71はTMP25によって真空引き可能であり、例えば、ウエハにCOR処理を施す前において、各分岐管66,67,70,71は真空引きされて各管内の残存ガスが除去される。
Further, each
アンモニアガス供給系統46では、MFC68,69,74による流量制御及び分岐管66,67,70,71の真空引きにより、アンモニアガス及び窒素ガスを所定の混合比で正確に混合することができ、よってCOR処理における生成物の生成量等を正確に制御することができる。
In the ammonia
なお、アンモニアガス供給系統47でも、各管がバルブを有し、これらのバルブの開閉はMC101によって制御される。これにより、各ガスの流路を変更することができる。
In the ammonia
図5は、図2のPMにおける排気系統を示す配管図である。 FIG. 5 is a piping diagram showing an exhaust system in the PM of FIG.
図5において、本排気管26は、容器32内に連通し、APCバルブ24、TMP25、トラップ27及び排気ポンプであるDP77を順に接続する。また、本排気管26はチャンバ23及びAPCバルブ24の間においてバイパス管78に分岐する。該バイパス管78はAPCバルブ24、TMP25及びトラップ27をバイパスし、トラップ27及びDP77の間において本排気管26に合流する。
In FIG. 5, the
容器32内等を粗引きする場合、バイパス管78にのみ排気を流すことによってDP77のみで排気する。容器32内等を真空引きする場合、本排気管26に排気を流すことによってTMP25及びDP77で排気し、本排気管26に配置されたAPCバルブ24によって容器32内の圧力を制御する。
When roughing the inside of the
TMP25は、弗化水素ガス供給系統46及びアンモニアガス供給系統47の真空引き管61,76に接続され、分岐管51,52,55〜58,66,67,70,71を真空引きする。また、TMP25は、伝熱ガス供給系統にも接続され、該伝熱ガス供給系統を真空引きする。なお、伝熱ガス供給系統はTMP25及びトラップ27の間において本排気管26に接続し、DP77によって粗引きされる。
The
トラップ27は、外部より供給された冷媒によって冷却され、排気中の生成物(バイプロセス)を凝固させて捕集する。これにより、生成物がCVD処理装置10の外部へ流出するのを防止することができ、よって環境保全を確実に行うことができる。
The
一般に、排気中の生成物は温度が低いと液化しやすく、液化した生成物はデポジションとして各管内に堆積して排気の流れを阻害する。本実施の形態ではこれに対応して、容器32内からの排気が流れる管、すなわち、本排気管26及びバイパス管78を、図中波線で示すヒータ79によって覆う。これにより、排気中の生成物の液化を確実に防止することができる。
In general, the product in the exhaust gas is liable to be liquefied when the temperature is low, and the liquefied product is deposited in each pipe as a deposition and obstructs the flow of the exhaust gas. In the present embodiment, in response to this, the pipe through which the exhaust from the
なお、本排気系統では、各管がバルブを有し、これらのバルブの開閉はMC101によって制御される。これにより、排気の流路(本排気管26、バイパス管78)を変更することができる。
In this exhaust system, each pipe has a valve, and the opening and closing of these valves is controlled by the
図6は、図3のチャンバ内に配置されるウエハリフト装置の概略構成を示す図であり、(A)は同装置の図3における矢視Aの平面図であり、(B)は(A)における線B−Bに沿う断面図である。 6 is a diagram showing a schematic configuration of a wafer lift device disposed in the chamber of FIG. 3, (A) is a plan view of the same device as viewed in the direction of arrow A in FIG. 3, and (B) is (A). It is sectional drawing in alignment with line BB in FIG.
図6(A)及び(B)において、ウエハリフト装置80(基板リフト装置)は、容器32内においてESC33を囲うように配置されている円環状のピンホルダ81(昇降部材)と、ピンホルダ81の円周方向に沿って均等に配置され、且つ後述する3つのリフトピン突出量アジャスタ82(突出量調整機構)を介して該ピンホルダ81に接続される3つのリフトアーム83(連動部材)と、各リフトアーム83の後述するリフトピン穴に挿入される、丸棒状部材である3つのリフトピン42とを有する。ここで、ウエハリフト装置80の構成要素であるピンホルダ81、リフトピン突出量アジャスタ82、リフトアーム83及びリフトピン42のいずれもが容器32内に配置されているので、結果として、ウエハリフト装置80は容器32内に配置されている。
6A and 6B, a wafer lift device 80 (substrate lift device) includes an annular pin holder 81 (lifting member) disposed so as to surround the
ピンホルダ81は、図示しないモータの回転運動がボールねじによって変換されて発生する直線運動に起因して昇降する、すなわち、図6(B)中の上下方向に移動する。ボールねじ及びモータはチャンバ23の外側、すなわち、大気側に配置される。また、ボールねじ及びモータが発生する直線運動はピンホルダ81を支持する支持部材(図示しない)に伝達され、該支持部材がピンホルダ81を昇降させる。したがって、支持部材用の穴(図示しない)は大気と容器32内とを連通するが、支持部材及び該支持部材用の穴はベローズカバー等によって覆われる。これにより、容器32内はグリスを用いずに大気からシールされる。
The
リフトアーム83は腕状部材であり、一端において、該リフトアーム83をリフトピン突出量アジャスタ82に締結するねじが貫通する貫通穴97(図8参照)を有し、他端において、リフトピン42の下端を収容し且つ担持するリフトピン穴を有する。該リフトピン穴の直径はリフトピン42の直径より所定値だけ大きいのでリフトピン穴はリフトピン42の下端と遊嵌結合する。すなわち、実質的に、リフトアーム83の他端はリフトピン42を載置する。リフトアーム83はピンホルダ81及びリフトピン42の間に介在してピンホルダ81及びリフトピン42を連動させる。したがって、リフトアーム83はピンホルダ81の昇降に伴って昇降すると共に、リフトピン42を昇降させる。
The
また、3つのリフトアーム83はピンホルダ81の中心に向かって突出し、その一部(他端側)はESC33の側面において該リフトアーム83の昇降方向に沿って穿設されたリフトアーム収容溝84(連動部材収容溝)に収容される。リフトアーム収容溝84は、各リフトアーム83に対応して穿設され、リフトアーム83の昇降方向に関する開口長さはリフトアーム83の昇降範囲以上である。したがって、リフトアーム83はリフトアーム収容溝84内において自在に昇降可能である。
Further, the three
ESC33は、リフトアーム収容溝84に収容されたリフトアーム83のリフトピン穴と対向する位置において該リフトアーム収容溝84と連通し、且つESC33の載置面において開口するリフトピン収容穴85を有する。リフトピン収容穴85は円孔であり、各リフトアーム83に対応して設けられる。また、リフトピン収容穴85の直径はリフトピン42の直径より所定値だけ大きい。したがって、リフトピン収容穴85はリフトピン42を収容可能である。
The
リフトピン42は載置面からリフトピン収容穴85を介してリフトアーム83のリフトピン穴へ挿入される。したがって、リフトピン42及びリフトアーム83はリフトアーム収容溝84内において遊嵌結合し、リフトピン42はリフトアーム83、すなわち、ピンホルダ81の昇降に連動して載置面から突出し、若しくは埋入する。
The
ウエハリフト装置80によれば、該ウエハリフト装置80が、PM11の容器32内に配置され、リフトピン42と、該リフトピン42をESC33の周囲において昇降するピンホルダ81と連動させる連動部材とが、ESC33においてピンホルダ81の昇降方向に沿って穿設されるリフトアーム収容溝84内において遊嵌結合し、上記リフトピン42は、リフトアーム収容溝84と連通し且つESC33における載置面に開口するリフトピン収容穴85に収容されるので、ESC33において容器32内と大気とを連通するリフトピン収容穴を設ける必要がなく、グリスを使用する必要を無くすことができる。したがって、ウエハにCVD処理を施す際、ウエハにおいて成膜不良が発生するのを防止することができる。さらに、リフトピン42は載置面において突出自在であり、これにより、載置面上においてウエハを安定してリフトすることができる。
According to the
ウエハリフト装置80では、3つのリフトピン42の載置面からの突出量はピンホルダ81によって決定されるため、ピンホルダ81が傾斜している場合、3つのリフトピン42の突出量が不均一になり、ウエハを安定してリフトすることができないおそれがある。ウエハリフト装置80は、これに対応して、下記に説明するリフトピン突出量アジャスタ82を備える。
In the
図7は、図6におけるリフトピン突出量アジャスタの概略構成を示す図であり、(A)は分解斜視図であり、(B)はリフトピン突出量アジャスタにおける高さ調整用ブロックの拡大斜視図である。 7 is a diagram showing a schematic configuration of the lift pin protrusion amount adjuster in FIG. 6, (A) is an exploded perspective view, and (B) is an enlarged perspective view of a height adjusting block in the lift pin protrusion amount adjuster. .
図7(A)及び(B)において、リフトピン突出量アジャスタ82は、高さ調整用ブロック86(ブロック材)と、ブロック固定用ナット87(ナット部材)と、ブロック角度固定ワッシャ88(回転規制部材)と、平ワッシャ89と、バネワッシャ90と、高さ規制ボルト91(高さ規制部材)とを備える。
7A and 7B, the lift pin
高さ調整用ブロック86は、四角柱状部材であり、側面の各角部においておねじが形成されている。また、高さ調整用ブロック86の上面にはリフトアーム83をリフトピン突出量アジャスタ82に締結するボルト98が螺合するねじ穴92が穿孔され、高さ調整用ブロック86の下面には高さ規制ボルト91が螺合するねじ穴95(図8参照)が穿孔されている。
The
ブロック固定用ナット87は、高さ調整用ブロック86のおねじと螺合するめねじを有する。ブロック角度固定ワッシャ88の内周形状は高さ調整用ブロック86の4側面に対向する辺からなる正方形であり、同外周形状は後述するピンホルダ81のブロック角度固定ワッシャ系止溝93の幅より所定だけ小さい幅を有する略正方形である。
The
ピンホルダ81は、各リフトピン突出量アジャスタ82が配置される位置において、ブロック角度固定ワッシャ系止溝93と、高さ調整用ブロック収容穴94とを有する。ブロック角度固定ワッシャ系止溝93は、ピンホルダ81の表面においてピンホルダ81の外周から内周に向けて形成された浅溝であり、同外周から内周に亘って幅は均一である。また、ブロック角度固定ワッシャ系止溝93の幅は、ブロック角度固定ワッシャ88の外形が呈する正方形の幅より所定値だけ大きい。高さ調整用ブロック収容穴94は、ブロック角度固定ワッシャ系止溝93の底部に穿孔されて設けられた有底の円柱状穴であり、その直径は高さ調整用ブロック86のおねじの有効径より所定値だけ大きい。また、高さ調整用ブロック収容穴94の底部には、高さ規制ボルト91が貫通可能な貫通穴96(図8参照)が設けられている。
The
図8は、図7のリフトピン突出量アジャスタを用いたリフトピン突出量調整方法を示す工程図である。本方法はウエハリフト装置80が有する3つのリフトピン突出量アジャスタ82に全て適用されるが、以下、1つのリフトピン突出量アジャスタ82についてのみ説明する。
FIG. 8 is a process diagram showing a lift pin protrusion amount adjusting method using the lift pin protrusion amount adjuster of FIG. This method is applied to all three lift pin
まず、ピンホルダ81の高さ調整用ブロック収容穴94に高さ調整用ブロック86の下部を収容すると共に、ピンホルダ81の図中下方から、平ワッシャ89、バネワッシャ90を挟むように高さ規制ボルト91を高さ調整用ブロック収容穴94の底部の貫通穴96へ挿入する(図8(A))。
First, the lower portion of the
次いで、高さ調整用ブロック86の下面のねじ穴95と高さ規制ボルト91とを螺合させる。このとき、高さ規制ボルト91の頭部から高さ調整用ブロック86までの距離がリフトピンの所望の突出量に対応するように螺合量を調整する。その後、高さ調整用ブロック86にブロック角度固定ワッシャ88を遊嵌結合し(図8(B))、該ブロック角度固定ワッシャ88をそのまま図中下方に降下させ、ブロック角度固定ワッシャ88をブロック角度固定ワッシャ系止溝93に収容する。このとき、ブロック角度固定ワッシャ88がブロック角度固定ワッシャ系止溝93内で回転しようとしても、ブロック角度固定ワッシャ系止溝93の側壁がブロック角度固定ワッシャ88の外周におけるいずれかの辺に当接するため、ブロック角度固定ワッシャ88はブロック角度固定ワッシャ系止溝93において回転することがない。すなわち、ブロック角度固定ワッシャ系止溝93はブロック角度固定ワッシャ88を系止する。
Next, the
次いで、高さ調整用ブロック86にブロック固定用ナット87を螺合させる。このとき、ブロック固定用ナット87の締め付けトルクによって高さ調整用ブロック86も回転しようとする。しかしながら、高さ調整用ブロック86の各側面がブロック角度固定ワッシャ88の内周における各辺に当接する。また、ブロック角度固定ワッシャ88は上述したようにブロック角度固定ワッシャ系止溝93によって系止されているので、高さ調整用ブロック86は回転することがない。すなわち、ブロック角度固定ワッシャ88は高さ調整用ブロック86のピンホルダ81に対する回転を規制する(図8(C))。したがって、ブロック固定用ナット87を高さ調整用ブロック86に螺合させても、高さ調整用ブロック86は回転しないので、高さ規制ボルト91の頭部から高さ調整用ブロック86までの距離は変わらない。
Next, the
その後、ブロック固定用ナット87がブロック角度固定ワッシャ88を介してピンホルダ81に着座したとき、ブロック固定用ナット87がピンホルダ81から受ける反力(図中上方向きの力)が高さ調整用ブロック86を介して高さ規制ボルト91に伝達され、高さ規制ボルト91の頭部が平ワッシャ89,バネワッシャ90を介してピンホルダ81の下面に着座し、高さ調整用ブロック86は高さ規制ボルト91及びブロック固定用ナット87を介してピンホルダ81に止着される(図8(D))。このとき、高さ調整用ブロック86のピンホルダ81からの高さは、高さ規制ボルト91の頭部から高さ調整用ブロック86までの距離によって規制される。したがって、高さ規制ボルト91の頭部から高さ調整用ブロック86までの距離を調整することによって高さ調整用ブロック86のピンホルダ81からの高さを調整することができる。
Thereafter, when the
次いで、ボルト98を、リフトアーム83の一端における貫通穴97を介して、高さ調整用ブロック86のねじ穴92に螺合する(図8(E))。
Next, the
ボルト98の頭部がリフトアーム83に着座してリフトアーム83がリフトピン突出量アジャスタ82に締結される。その後、リフトアーム83の他の端部におけるリフトピン穴にリフトピン42の下端を挿入する(図8(F))。このとき、リフトピン42の載置面からの突出量はリフトアーム83の位置、すなわち、高さ調整用ブロック86のピンホルダ81からの高さによって規制されるので、リフトピン42の載置面からの突出量は、規制ボルト91の頭部から高さ調整用ブロック86までの距離を調整することによって調整することができる。
The head of the
リフトピン突出量アジャスタ82によれば、リフトアーム83に連結されると共に、側面の各角部においておねじが形成された四角柱状部材である高さ調整用ブロック86と、該高さ調整用ブロック86のピンホルダ81からの高さを規定する高さ規制ボルト91と、高さ調整用ブロック86のおねじと螺合してピンホルダ81に着座するブロック固定用ナット87と、高さ調整用ブロック86のピンホルダ81に対する回転を規制するブロック角度固定ワッシャ88とを有するので、ブロック固定用ナット87のめねじを高さ調整用ブロック86のおねじに螺合させつつ、該ブロック固定用ナット87をピンホルダ81に着座させる際、高さ調整用ブロック86の回転を規制して高さ調整用ブロック86のピンホルダ81からの高さを変えることなく高さ調整用ブロック86をピンホルダ81に止着することができ、よって容易且つ確実に、リフトアーム83のピンホルダ81からの高さ、引いては、リフトピン42の載置面からの突出量を調整することができる。
According to the lift pin
また、ウエハリフト装置80は、ピンホルダ81上、すわなち、ESC33の周囲において、リフトピン42の載置面からの突出量を調整可能なリフトピン突出量アジャスタ82を有するので、各リフトピン42の載置面からの突出量を調整することにより、載置面上においてウエハをより安定してリフトすることができると共に、ESC33の直下にリフトピン突出量アジャスタを配置するためにESC33を大きく抉る必要を無くすことができ、よってESC33に冷媒室99や電極板35を内蔵させてウエハに安定してCOR処理を施すことができる。
Further, since the
また、図1のCVD処理装置10におけるPM12は、上述したチャンバの他に、チャンバ内と外部雰囲気とを遮断する開閉自在な蓋としてのPHTチャンバリッド(図示しない)と、チャンバ内に配置されてウエハを載置する載置台としてのステージ(図示しない)とを有する。
In addition to the chamber described above, the
PHTチャンバリッドにはシリコンゴム製のシートヒータが配される。また、チャンバの側壁にはカートリッジヒータ(図示しない)が内蔵され、該カートリッジヒータはチャンバの側壁の壁面温度を25〜80℃に制御する。これにより、チャンバの側壁に反応副生成物が付着するのを防止し、よって付着した反応副生成物に起因するパーティクルの発生を防止してチャンバのクリーニング周期を延伸する。 The PHT chamber lid is provided with a silicon rubber seat heater. Further, a cartridge heater (not shown) is built in the side wall of the chamber, and the cartridge heater controls the wall surface temperature of the side wall of the chamber to 25 to 80 ° C. This prevents reaction by-products from adhering to the side walls of the chamber, thereby preventing generation of particles due to the attached reaction by-products and extending the chamber cleaning cycle.
さらに、ステージ上にはステージヒータが配される、該ステージヒータはステージに載置されたウエハを少なくとも1分間に亘って100〜200℃、好ましくは約135℃に直接加熱する。なお、PM12のチャンバの外周は熱シールドによって覆われている。 Further, a stage heater is disposed on the stage, and the stage heater directly heats the wafer placed on the stage to 100 to 200 ° C., preferably about 135 ° C., for at least 1 minute. In addition, the outer periphery of the chamber of PM12 is covered with a heat shield.
図9は、図1のCVD処理装置におけるシステムコントローラの概略構成を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a system controller in the CVD processing apparatus of FIG.
図9において、システムコントローラは、EC(Equipment Controller)100と、複数、例えば、3つのMC101,102,103と、EC100及びMC101,102,103を接続するスイッチングハブ104とを備える。該システムコントローラはEC100からLAN(Local Area Network)105を介して、CVD処理装置10が設置されている工場全体の製造工程を管理するMES(Manufacturing Execution System)としてのPC106に接続されている。MESは、システムコントローラと連携して工場における工程に関するリアルタイム情報を基幹業務システム(図示しない)にフィードバックすると共に、工場全体の負荷等を考慮して工程に関する判断を行う。
9, the system controller includes an EC (Equipment Controller) 100, a plurality of, for example, three
EC100は、MC101,102,103を統括してCVD処理装置10全体の動作を制御する統括制御部である。また、EC100は、CPU、RAM、HDD等を有し、ユーザ等によって指定されたウエハの処理方法のメニュー、すなわち、レシピに対応するプログラムに応じてCPUがMC101,102,103に制御信号を送信することにより、PM11〜14、TM15及びLM16等の動作を制御する。
The
スイッチングハブ104は、EC100からの制御信号に応じてEC100の接続先としてのMCを切り替える。
The
MC101,102,103は、PM11〜14、TM15及びLM16等の動作を制御する制御部である。MC101,102,103も、CPU、RAM、HDD等を有し、後述するエンドデバイスへ制御信号を送信する。なお、CVD処理装置10が有するシステムコントローラは、CVD処理装置10の各モジュールを制御するために、モジュールの数に対応した数のMCを有するが、図9では3つのMCが示されている。
MC101,102,103 is a control part which controls operation | movement of PM11-14, TM15, LM16 grade | etc.,. The
MC101,102,103は、DIST(Distribution)ボード107によってGHOSTネットワーク108を介して各I/O(入出力)モジュール109,110,111にそれぞれ接続される。GHOSTネットワーク108は、MCが有するMCボードに搭載されたGHOST(General High-Speed Optimum Scalable Transceiver)と称されるLSIによって実現されるネットワークである。GHOSTネットワーク108には、最大で31個のI/Oモジュールを接続可能であり、GHOSTネットワーク108では、MCがマスタに該当し、I/Oモジュールがスレーブに該当する。
The
I/Oモジュール109は、PM11の各構成要素(以下、「エンドデバイス」という。)に接続された複数のI/O部112からなり、各エンドデバイスへの制御信号及び各エンドデバイスからの出力信号の伝達を行う。I/Oモジュール109においてI/O部112に接続されるエンドデバイスには、例えば、PM11の各構成要素である、ガスボックス21、ECS電源22、APCバルブ24、TMP25、DP77、さらには、弗化水素ガス供給系統46、アンモニアガス供給系統47及び排気系における各バルブ等が該当する。
The I /
なお、I/Oモジュール110,111は、I/Oモジュール109と同様の構成を有するため、これらの説明を省略する。
The I /
また、各GHOSTネットワーク108には、I/O部112におけるデジタル信号、アナログ信号及びシリアル信号の入出力を制御するI/Oボード(図示しない)も接続される。
Each
CVD処理装置10において、COR処理を実行する際には、該処理に対応するプログラムに応じてEC100のCPUが、スイッチングハブ104、MC101、GHOSTネットワーク108及びI/Oモジュール109におけるI/O部112を介して、PM11の各エンドデバイスに制御信号を送信することにより、PM11においてCOR処理を実行する。
When the COR processing is performed in the
図9のシステムコントローラでは、複数のエンドデバイスがEC100に直接接続されることなく、該複数のエンドデバイスに接続されたI/O部112がモジュール化されてI/Oモジュールを構成し、該I/OモジュールがMC101,102,103及びスイッチングハブ104を介してEC100に接続されるため、通信系統を簡素化することができる。
In the system controller of FIG. 9, a plurality of end devices are not directly connected to the
また、EC100のCPUが送信する制御信号には、所望のエンドデバイスに接続されたI/O部112のアドレス、及び当該I/O部112を含むI/Oモジュールのアドレスが含まれているため、スイッチングハブ104は制御信号におけるI/Oモジュールのアドレスを参照し、MC101,102,103のGHOSTが制御信号におけるI/O部112のアドレスを参照することによって、スイッチングハブ104やMC101,102,103がCPUに制御信号の送信先の問い合わせを行う必要を無くすことができ、これにより、制御信号の円滑な伝達を実現することができる。
Further, the control signal transmitted by the CPU of the
また、MC101は、COR処理において、GHOSTネットワーク108及びI/Oモジュール109におけるI/O部112を介してPM11を監視し、所定のエラー条件を検知した場合には、以降のPM11へのウエハの搬入を禁止する旨を伝えるためのインターロック(I/L)信号を、スイッチングハブ104を介してEC100へ送信する。該インターロック信号を受信したEC100は、スイッチングハブ104を介して、TM15の動作を制御するMC(図ではMC103)へウエハの搬入を禁止するウエハ搬入禁止信号を送信する。該ウエハ搬入禁止信号を受信したMC103は、ウエハの搬入に関連するエンドデバイスの動作を制御してPM11へのウエハの搬入を中止する。
Further, the
上述したように、PM11は3つのリフトピン42を備えているが、リフトピン42の数はこれに限られず、4つ以上が好ましい。これにより、さらにウエハを安定してリフトすることができる。
As described above, the
また、ウエハリフト装置80を備えるPMは、ウエハにCOR処理を施すPMに限られず、如何なる処理を施すPMであってもよい。
The PM provided with the
また、高さ調整用ブロック86は四角柱状部材であったが、高さ調整用ブロック86の形状はこれに限られず、少なくとも多角形柱状であればよい。このとき、ブロック角度固定ワッシャ88の内周形状は高さ調整用ブロック86の形状に応じた多角形状に変更されることはいうまでもない。
The
次に、本発明の第2の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。 Next, a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described.
本実施の形態は、その構成や作用が上述した第1の実施の形態と基本的に同じであり、ウエハリフト装置の構造のみが上述した第1の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。 This embodiment is basically the same in configuration and operation as the above-described first embodiment, and only the structure of the wafer lift apparatus is different from the above-described first embodiment. Therefore, the description of the duplicated configuration and operation is omitted, and the description of the different configuration and operation is given below.
図10は、本実施の形態に係る基板処理装置としてのPMのチャンバ内に配置されるウエハリフト装置の概略構成を示す図であり、(A)は同装置の平面図であり、(B)は(A)における線C−Cに沿う断面図である。 FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a wafer lift apparatus disposed in a PM chamber as a substrate processing apparatus according to the present embodiment, (A) is a plan view of the apparatus, and (B) It is sectional drawing which follows the line CC in (A).
図10(A)及び(B)において、ウエハリフト装置120(基板リフト装置)は、チャンバの容器内においてESC113を囲うように配置されている円環状のピンホルダ121(昇降部材)と、ピンホルダ121の円周方向に沿って均等に配置され、且つ後述する3つのリフトピン突出量アジャスタ122(突出量調整機構)を介して該ピンホルダ121に接続される3つのリフトアーム123(連動部材)と、各リフトアーム123に載置される、丸棒状部材である3つのリフトピン42とを有する。ここで、ウエハリフト装置120の構成要素であるピンホルダ121、リフトピン突出量アジャスタ122、リフトアーム123及びリフトピン42のいずれもが容器内に配置されているので、結果として、ウエハリフト装置120は容器内に配置されている。
10A and 10B, a wafer lift device 120 (substrate lift device) includes an annular pin holder 121 (elevating member) disposed so as to surround the
ピンホルダ121は、図10(B)中の上下方向に移動する、すなわち、昇降する。リフトアーム123は腕状部材であり、端部123aにおいて、該リフトアーム123をリフトピン突出量アジャスタ122に締結するアジャスタ組立ボルト127が貫通する貫通穴123b(図11参照)を有し、他の端部においてリフトピン42の下端を載置する。また、リフトアーム123の端部123aは平面視において四角形状を呈し、該四角形状の各角部は面取りされている。リフトアーム123はピンホルダ121及びリフトピン42の間に介在してピンホルダ121及びリフトピン42を連動させる。したがって、リフトアーム123はピンホルダ121の昇降に伴って昇降すると共に、リフトピン42を昇降させる。
The
また、3つのリフトアーム123はピンホルダ121の中心に向かって突出し、その一部(他の端部)はESC113の側面において該リフトアーム123の昇降方向に沿って穿設されたリフトアーム収容溝124(連動部材収容溝)に収容される。リフトアーム収容溝124は、各リフトアーム123に対応して穿設され、リフトアーム123の昇降方向に関する開口長さはリフトアーム123の昇降範囲以上である。したがって、リフトアーム123はリフトアーム収容溝124内において自在に昇降可能である。
Further, the three
ESC113は、リフトアーム収容溝124に収容されたリフトアーム123の他の端部と対向する位置において該リフトアーム収容溝124と連通し、且つESC113の載置面において開口するリフトピン収容穴125を有する。リフトピン収容穴125は円孔であり、各リフトアーム123に対応して設けられる。また、リフトピン収容穴125の直径はリフトピン42の直径より所定値だけ大きい。したがって、リフトピン収容穴125はリフトピン42を収容可能である。
The
リフトピン42は載置面からリフトピン収容穴125を介してリフトアーム123の他の端部へ載置される。したがって、リフトピン42はリフトアーム123、すなわち、ピンホルダ121の昇降に連動して載置面から突出し、若しくは埋入する。
The
図11は、図10におけるリフトピン突出量アジャスタの概略構成を示す分解斜視図である。 FIG. 11 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the lift pin protrusion amount adjuster in FIG. 10.
図11において、リフトピン突出量アジャスタ122は、高さ調整用ボス部材126(高さ調整部材)と、アジャスタ組立ボルト127と、リフトアーム回転ストッパ128(回転規制部材)と、平ワッシャ129,130と、2つの回転ストッパ用ボルト131と、組立ボルト用ワッシャ132とを備える。
In FIG. 11, the lift pin
高さ調整用ボス部材126は上部が八角柱からなり、下部がねじからなるボルト部材であり、中心軸と同軸の貫通穴133を有する。貫通穴133の内径はアジャスタ組立ボルト127のねじ部の直径より所定値だけ大きい。
The height adjusting
リフトアーム回転ストッパ128は、矢視BにおいてL字形状を呈するストッパ壁部128aと、該ストッパ壁部128aの下部から矢視Bの方向に対して垂直に突出する突出部128bとを有する。ストッパ壁部128aのL字形状はリフトアーム123の端部123aの四角形状に適合する。すなわち、ストッパ壁部128aと端部123aとは矢視Bにおいて相補的関係にある。また、ストッパ壁部128aのL字形状の各辺は高さ調整用ボス部材126の八角柱部における側面のうち2側面と当接する。すなわち、高さ調整用ボス部材126の上部の形状(八角柱形状)はストッパ壁部128aのL字形状と係合する。突出部128bは2つの貫通穴128cを有する。該貫通穴128cの内径は回転ストッパ用ボルト131のねじ部の直径より所定値だけ大きい。
The lift
アジャスタ組立ボルト127は、組立ボルト用ワッシャ132と協働してワッシャ129、リフトアーム123、高さ調整用ボス部材126、ピンホルダ121、及びワッシャ130を互いに締結する。アジャスタ組立ボルト127のねじ部の長さは、ワッシャ129、リフトアーム123、高さ調整用ボス部材126、ピンホルダ121、及びワッシャ130の厚さの合計より長い。
The
ピンホルダ121は、各リフトピン突出量アジャスタ122が配置される位置において、ボス部材用ねじ穴121aと、回転ストッパ用ボルト131用の2つのねじ穴121bとを有する。ボス部材用ねじ穴121aは高さ調整用ボス部材126のねじ部と螺合する。また、各ねじ穴121bは回転ストッパ用ボルト131のねじ部と螺合する。
The
図12は、図11のリフトピン突出量アジャスタを用いたリフトピン突出量調整方法を示す工程図である。本方法はウエハリフト装置120が有する3つのリフトピン突出量アジャスタ122に全て適用されるが、以下、1つのリフトピン突出量アジャスタ122についてのみ説明する。
12 is a process diagram showing a lift pin protrusion amount adjusting method using the lift pin protrusion amount adjuster of FIG. This method is applied to all three lift pin
まず、ボス部材用ねじ穴121aと高さ調整用ボス部材126のねじ部とを螺合させることによってピンホルダ121に高さ調整用ボス部材126を連結する。このとき、高さ調整用ボス部材126のピンホルダ121からの突出量は、ボス部材用ねじ穴121aと高さ調整用ボス部材126のねじ部との螺合量によって調整される。そして、連結された高さ調整用ボス部材126上にリフトアーム123の端部123a及びワッシャ129を載置し、ボス部材用ねじ穴121a、貫通穴133、貫通穴123b、及びワッシャ129の穴を直線上に配置する。次いで、アジャスタ組立ボルト127のねじ部をワッシャ129の穴、貫通穴123b、貫通穴133、及びボス部材用ねじ穴121aに上方から挿入する(図12(A))。
First, the height
その後、ピンホルダ121の裏面から突出したアジャスタ組立ボルト127のねじ部にワッシャ130を遊嵌結合させ、さらに、該ねじ部に組立ボルト用ワッシャ132を螺合させる(図12(C))。
Thereafter, the
次いで、リフトアーム回転ストッパ128の突出部128bにおける各貫通穴128cに回転ストッパ用ボルト131を挿入し、突出部128bの裏面から突出する回転ストッパ用ボルト131のねじ部をピンホルダ121のねじ穴121bに螺合させる。これにより、リフトアーム回転ストッパ128をピンホルダ121に締結する。また、このとき、ストッパ壁部128aのL字形状の2辺がリフトアーム123における端部123aの四角形状の2辺及び高さ調整用ボス部材126の八角柱部における側面のうち2側面に当接する。その後、アジャスタ組立ボルト127をトルクレンチ(図示しない)等で締め付けてワッシャ129、リフトアーム123、高さ調整用ボス部材126、ピンホルダ121、及びワッシャ130を互いに締結させる。このとき、アジャスタ組立ボルト127の締め付けトルクがリフトアーム123及び高さ調整用ボス部材126に伝達され、該リフトアーム123及び高さ調整用ボス部材126はアジャスタ組立ボルト127の軸周りに回転しようとする。しかしながら、上述したように、リフトアーム回転ストッパ128におけるストッパ壁部128aのL字形状の2辺がリフトアーム123における端部123aの四角形状の2辺及び高さ調整用ボス部材126の八角柱部における側面のうち2側面に当接するため、リフトアーム123及び高さ調整用ボス部材126は回転することがない。すなわち、リフトアーム回転ストッパ128はリフトアーム123及び高さ調整用ボス部材126のピンホルダ121に対する回転を規制する(図12(C))。
Next, the
その後、リフトアーム123の他の端部にリフトピン42の下端を載置させる(図12(D))。このとき、リフトピン42の載置面からの突出量はリフトアーム123のピンホルダ121からの高さ、すなわち、高さ調整用ボス部材126のピンホルダ121からの突出量によって規制されるので、リフトピン42の載置面からの突出量は、高さ調整用ボス部材126のピンホルダ121からの突出量、引いてはボス部材用ねじ穴121aと高さ調整用ボス部材126のねじ部との螺合量を調整することによって調整することができる。
Thereafter, the lower end of the
リフトピン突出量アジャスタ122によれば、ピンホルダ121に締結され、且つリフトアーム123の端部123aの四角形状と相補的な形状であるL字形状を呈するストッパ壁部128aを有するリフトアーム回転ストッパ128と、ピンホルダ121に連結し、且つリフトアーム123の端部123aを載置する高さ調整用ボス部材126と、リフトアーム123、高さ調整用ボス部材126及びピンホルダ121を互いに締結させるアジャスタ組立ボルト127とを有するので、ピンホルダ121に高さ調整用ボス部材126を連結し、且つ該高さ調整用ボス部材126にリフトアーム123の端部123aを載置してアジャスタ組立ボルト127によってリフトアーム123、高さ調整用ボス部材126及びピンホルダ121を互いに締結させる際、リフトアーム123のピンホルダ121に対する回転を規制することができる。また、高さ調整用ボス部材126のピンホルダ121からの突出量(ボス部材用ねじ穴121aと高さ調整用ボス部材126のねじ部との螺合量)を調整することによってリフトアーム123のピンホルダ121からの高さを調整することができる。その結果、容易且つ確実に、リフトピン42の載置面からの突出量を調整することができる。
According to the lift pin
また、ストッパ壁部128aのL字形状の2辺が高さ調整用ボス部材126の八角柱部における側面のうち2側面に当接するので、高さ調整用ボス部材126のピンホルダ121に対する回転を規制することができる。
Further, since the two L-shaped sides of the
また、ウエハリフト装置120を備えるPMは、ウエハにCOR処理を施すPMに限られず、如何なる処理を施すPMであってもよい。
The PM provided with the
また、リフトアーム123の端部123aは四角形状であったが、該端部123aの形状はこれに限られず、少なくともリフトアーム回転ストッパ128のストッパ壁部128aの形状と相補的な形状であればよい。また、高さ調整用ボス部材126の上部の形状も八角柱形状に限られず、少なくともリフトアーム回転ストッパ128のストッパ壁部128aの形状と係合する形状であればよい。
The
上述したCVD処理装置10では、処理される基板が半導体デバイス用のウエハであったが、処理される基板はこれに限られず、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)やFPD(Flat Panel Display)等のガラス基板であってもよい。
In the above-described
10 CVD処理装置
11〜14 PM
15 TM
16 LM
17,18 LLM
19 フープ載置台
20 オリエンタ
21 ガスボックス
22 ECS電源
23 チャンバ
24 APCバルブ
25 TMP
26 本排気管
27 トラップ
28 ESCチラー
29 モジュール温度制御部
30 フレーム
31 チャンバリッド
32 容器
33 ESC
34 シャワーヘッド
35 電極板
36 下層部
37 上層部
38 第1のバッファ室
39 第2のバッファ室
40,41 ガス通気孔
42 リフトピン
43 ウエハ系止凹部
44 搬出入口
45 ゲートバルブ
46 弗化水素ガス供給系統
47 アンモニアガス供給系統
48〜50,64,65 導入管
51,52,55〜58,66,67,70〜73 分岐管
53,54,59,60,68,69,74 MFC
61,76 真空引き管
62,75 混合管
63,79 ヒータ
77 DP
78 バイパス管
80,120 ウエハリフト装置
81,121 ピンホルダ
82,122 リフトピン突出量アジャスタ
83,123 リフトアーム
84,124 リフトアーム収容溝
85,125 リフトピン収容穴
86 高さ調整用ブロック
87 ブロック固定用ナット
88 ブロック角度固定ワッシャ
89 平ワッシャ
90 バネワッシャ
91 高さ規制ボルト
92,95 ねじ穴
93 ブロック角度固定ワッシャ系止溝
94 高さ調整用ブロック収容穴
96,97 貫通穴
98 ボルト
99 冷媒室
100 EC
101,102,103 MC
104 スイッチングハブ
105 LAN
106 PC
107 DISTボード
108 GHOSTネットワーク
109,110,111 I/Oモジュール
112 I/O部
121a ボス部材用ねじ穴
121b ねじ穴
123a 端部
123b,133 貫通穴
126 高さ調整用ボス部材
127 アジャスタ組立ボルト
128 リフトアーム回転ストッパ
128a ストッパ壁部
128b 突出部
129,130 ワッシャ
131 回転ストッパ用ボルト
132 組立ボルト用ワッシャ
10 CVD processing equipment 11-14 PM
15 TM
16 LM
17, 18 LLM
19 Hoop mounting table 20 Oriental 21
26
34
42
61, 76
78
101, 102, 103 MC
104
106 PC
107
Claims (4)
前記COR処理モジュールは、前記基板を収容するチャンバと、該チャンバ内に配置されて前記基板を載置する載置台と、前記チャンバ内に配置されて前記基板を前記載置台からリフトする基板リフト装置とを有し、
前記基板リフト装置は、棒状のリフトピンと、前記載置台の周囲において昇降する昇降部材と、前記リフトピン及び前記昇降部材を連動させる連動部材とを有し、
前記載置台は、前記昇降部材の昇降方向に沿って穿設されると共に、前記連動部材の少なくとも一部を収容する連動部材収容溝と、該連動部材収容溝と連通し且つ前記載置台において前記基板が載置される載置面に開口すると共に、前記リフトピンを収容するリフトピン収容穴とを有し、
前記リフトピンは、前記連動部材収容溝内において前記連動部材に載置され、
前記昇降部材は、前記リフトピンの前記載置面からの突出量を調整可能な突出量調整機構を有し、
前記突出量調整機構は、前記連動部材に連結されると共に、側面の少なくとも一部におねじを有する多角形柱状のブロック材と、該ブロック材の前記昇降部材からの高さを規定する高さ規定部材と、前記ブロック材のおねじと螺合するめねじを有すると共に、前記昇降部材に着座するナット部材と、前記ブロック材の前記昇降部材に対する回転を規制する回転規制部材とを有することを特徴とする基板処理装置。 Substrate processing comprising: a COR processing module that performs COR processing on a substrate; a CVD processing module that performs CVD processing on the substrate; and a transport module that connects the COR processing module and the CVD processing module and transports the substrate. A device,
The COR processing module includes a chamber for accommodating the substrate, a mounting table disposed in the chamber for mounting the substrate, and a substrate lift device disposed in the chamber for lifting the substrate from the mounting table. It has a door,
The substrate lift device includes a rod-shaped lift pin, a lifting member that moves up and down around the mounting table, and an interlocking member that interlocks the lift pin and the lifting member.
The mounting table is drilled along a lifting direction of the lifting member, and is connected to the interlocking member receiving groove for storing at least a part of the interlocking member, the interlocking member receiving groove, and Open to the mounting surface on which the substrate is mounted, and has a lift pin receiving hole for storing the lift pin,
The lift pin is placed on the interlocking member in the interlocking member receiving groove,
The elevating member has a protrusion amount adjusting mechanism capable of adjusting an amount of protrusion from the placement surface of the lift pin.
The protrusion amount adjusting mechanism is connected to the interlocking member and has a polygonal columnar block member having a screw on at least a part of a side surface thereof, and a height that defines the height of the block member from the lifting member. and defining member, which has a male thread screwed to the internal thread of the block member, a nut member seated on the lifting member, to have a a rotation regulating member for regulating the rotation with respect to the elevation member of said block member A substrate processing apparatus.
前記COR処理モジュールは、前記基板を収容するチャンバと、該チャンバ内に配置されて前記基板を載置する載置台と、前記チャンバ内に配置されて前記基板を前記載置台からリフトする基板リフト装置とを有し、
前記基板リフト装置は、棒状のリフトピンと、前記載置台の周囲において昇降する昇降部材と、前記リフトピン及び前記昇降部材を連動させる連動部材とを有し、
前記載置台は、前記昇降部材の昇降方向に沿って穿設されると共に、前記連動部材の少なくとも一部を収容する連動部材収容溝と、該連動部材収容溝と連通し且つ前記載置台において前記基板が載置される載置面に開口すると共に、前記リフトピンを収容するリフトピン収容穴とを有し、
前記リフトピンは、前記連動部材収容溝内において前記連動部材に載置され、
前記昇降部材は、前記リフトピンの前記載置面からの突出量を調整可能な突出量調整機構を有し、
前記連動部材は所定の形状を呈する端部を有し、
前記突出量調整機構は、前記端部の所定の形状と相補的な形状を呈する回転規制部を有し、且つ前記昇降部材に締結される回転規制部材と、前記昇降部材に連結し、且つ前記端部を載置する高さ調整部材と、前記連動部材、前記高さ調整部材及び前記昇降部材を互いに締結させるボルトとを有することを特徴とする基板処理装置。 Substrate processing comprising: a COR processing module that performs COR processing on a substrate; a CVD processing module that performs CVD processing on the substrate; and a transport module that connects the COR processing module and the CVD processing module and transports the substrate. A device,
The COR processing module includes a chamber for accommodating the substrate, a mounting table disposed in the chamber for mounting the substrate, and a substrate lift device disposed in the chamber for lifting the substrate from the mounting table. And
The substrate lift device includes a rod-shaped lift pin, a lifting member that moves up and down around the mounting table, and an interlocking member that interlocks the lift pin and the lifting member.
The mounting table is drilled along a lifting direction of the lifting member, and is connected to the interlocking member receiving groove for storing at least a part of the interlocking member, the interlocking member receiving groove, and Open to the mounting surface on which the substrate is mounted, and has a lift pin receiving hole for storing the lift pin,
The lift pin is placed on the interlocking member in the interlocking member receiving groove,
The elevating member has a protrusion amount adjusting mechanism capable of adjusting an amount of protrusion from the placement surface of the lift pin.
The interlocking member has an end portion having a predetermined shape,
The protrusion amount adjusting mechanism has a rotation restricting portion that has a shape complementary to a predetermined shape of the end portion, and is connected to the rotation restricting member fastened to the elevating member, to the elevating member, and a height adjusting member for mounting the end portion, the interlocking member, the base plate processor you; and a bolt for fastening together the height adjusting member and the lifting member.
棒状のリフトピンと、前記載置台の周囲において昇降する昇降部材と、前記リフトピン及び前記昇降部材を連動させる連動部材とを有し、
前記載置台は、前記昇降部材の昇降方向に沿って穿設されると共に、前記連動部材の少なくとも一部を収容する連動部材収容溝と、該連動部材収容溝と連通し且つ前記載置台において前記基板が載置される載置面に開口すると共に、前記リフトピンを収容するリフトピン収容穴とを有し、
前記リフトピンは、前記連動部材収容溝内において前記連動部材に載置され、
前記昇降部材は、前記リフトピンの前記載置面からの突出量を調整可能な突出量調整機構を有し、
前記突出量調整機構は、前記連動部材に連結されると共に、側面の少なくとも一部におねじを有する多角形柱状のブロック材と、該ブロック材の前記昇降部材からの高さを規定する高さ規定部材と、前記ブロック材のおねじと螺合するめねじを有すると共に、前記昇降部材に着座するナット部材と、前記ブロック材の前記昇降部材に対する回転を規制する回転規制部材とを有することを特徴とする基板リフト装置。 A substrate lift apparatus that is disposed in the chamber of a substrate processing module that includes a chamber that accommodates a substrate and a mounting table that is disposed in the chamber and mounts the substrate, and that lifts the substrate from the mounting table. Because
A rod-shaped lift pin, a lifting member that moves up and down around the mounting table, and an interlocking member that interlocks the lift pin and the lifting member,
The mounting table is drilled along a lifting direction of the lifting member, and is connected to the interlocking member receiving groove for storing at least a part of the interlocking member, the interlocking member receiving groove, and Open to the mounting surface on which the substrate is mounted, and has a lift pin receiving hole for storing the lift pin,
The lift pin is placed on the interlocking member in the interlocking member receiving groove ,
The elevating member has a protrusion amount adjusting mechanism capable of adjusting an amount of protrusion from the placement surface of the lift pin.
The protrusion amount adjusting mechanism is connected to the interlocking member and has a polygonal columnar block member having a screw on at least a part of a side surface thereof, and a height that defines the height of the block member from the lifting member. Rukoto that Yusuke and defining member, which has a male thread screwed to the internal thread of the block member, a nut member seated on the lifting member, and a rotation regulating member for regulating the rotation with respect to the elevation member of said block member A substrate lift device.
棒状のリフトピンと、前記載置台の周囲において昇降する昇降部材と、前記リフトピン及び前記昇降部材を連動させる連動部材とを有し、
前記載置台は、前記昇降部材の昇降方向に沿って穿設されると共に、前記連動部材の少なくとも一部を収容する連動部材収容溝と、該連動部材収容溝と連通し且つ前記載置台において前記基板が載置される載置面に開口すると共に、前記リフトピンを収容するリフトピン収容穴とを有し、
前記リフトピンは、前記連動部材収容溝内において前記連動部材に載置され、
前記昇降部材は、前記リフトピンの前記載置面からの突出量を調整可能な突出量調整機構を有し、
前記連動部材は所定の形状を呈する端部を有し、
前記突出量調整機構は、前記端部の所定の形状と相補的な形状を呈する回転規制部を有し、且つ前記昇降部材に締結される回転規制部材と、前記昇降部材に連結し、且つ前記端部を載置する高さ調整部材と、前記連動部材、前記高さ調整部材及び前記昇降部材を互いに締結させるボルトとを有することを特徴とする基板リフト装置。 A substrate lift apparatus that is disposed in the chamber of a substrate processing module that includes a chamber that accommodates a substrate and a mounting table that is disposed in the chamber and mounts the substrate, and that lifts the substrate from the mounting table. Because
A rod-shaped lift pin, a lifting member that moves up and down around the mounting table, and an interlocking member that interlocks the lift pin and the lifting member,
The mounting table is drilled along a lifting direction of the lifting member, and is connected to the interlocking member receiving groove for storing at least a part of the interlocking member, the interlocking member receiving groove, and Open to the mounting surface on which the substrate is mounted, and has a lift pin receiving hole for storing the lift pin,
The lift pin is placed on the interlocking member in the interlocking member receiving groove,
The elevating member has a protrusion amount adjusting mechanism capable of adjusting an amount of protrusion from the placement surface of the lift pin.
The interlocking member has an end portion having a predetermined shape,
The protrusion amount adjusting mechanism has a rotation restricting portion that has a shape complementary to a predetermined shape of the end portion, and is connected to the rotation restricting member fastened to the elevating member, to the elevating member, and a height adjusting member for mounting the end portion, the interlocking member, the base plate lifting device you; and a bolt for fastening together the height adjusting member and the lifting member.
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