JP5825948B2 - 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
処理室内に搬入された基板を処理する処理系と、
前記処理室内に搬入された前記基板の処理位置を調整する処理室内搬送系と、
少なくとも前記処理系及び前記処理室内搬送系に電力を供給する主電源と、
前記処理系への電力供給路上に設けられた第1の開閉器と、
前記処理室内搬送系への電力供給路上に設けられた第2の開閉器と、を備える基板処理装置が提供される。
処理室内に搬入された基板を処理する処理系と、前記処理室内に搬入された前記基板の処理位置を調整する処理室内搬送系と、前記処理室内外へ前記基板を搬送する工程内搬送系と、少なくとも前記処理系、前記処理室内搬送系及び前記工程内搬送系に電力を供給する主電源と、を備える基板処理装置により実施される半導体装置の製造方法であって、
前記基板処理装置は、前記処理系への電力供給路上に設けられた第1の開閉器と、前記処理室内搬送系への電力供給路上に設けられた第2の開閉器と、を備え、
前記基板処理装置への前記基板の搬送を待つスタンバイモード、前記基板処理装置の点検を行うメンテナンスモード、又は前記基板処理装置に搬送された前記基板をレシピに基づいて処理するレシピ運用モードのうち、前記基板処理装置がいずれのモードにあるかを判断する工程と、
前記スタンバイモードと判断された場合は、前記処理系への電力供給路及び前記処理室内搬送系への電力供給路を遮断するように、前記第1の開閉器及び前記第2の開閉器を制
御する工程と、
前記メンテナンスモードと判断された場合は、少なくとも前記処理系への電力供給路を遮断するように、前記第1の開閉器を制御する工程と、
前記レシピ運用モードと判断された場合は、前記レシピの進行状況に応じて、前記処理系への電力供給路又は前記処理室内搬送系への電力供給路の少なくとも一つを接続するように、前記第1の開閉器及び前記第2の開閉器を制御する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
以下に、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置は、工程内搬送系と、処理系と、処理室内搬送系とを具備して構成されている。そして、主に、処理系と処理室内搬送系とにより、基板を処理する処理炉が構成されている。
まず、本実施形態にかかる基板処理装置の工程内搬送系について、図1及び図2を用いて説明する。本発明が適用される基板処理装置では、基板としてのウエハ200を搬送するキャリヤとしては、FOUP(Front Opening Unified Pod。以下、ポッドという。)が使用されている。本実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置の工程内搬送系は、真空側と大気側とに分かれている。なお、本明細書中における「真空」とは工業的真空を意味する。また、以下の説明において、前後左右は図1を基準とする。すなわち、図1が示されている紙面に対して、前は紙面の下、後ろは紙面の上、左右は紙面の左右とする。
が閉塞した箱形状に形成されている。
次に、本実施形態に係る基板処理装置100内におけるウエハ200の搬送動作を説明する。なお、基板処理装置100の工程内搬送系の構成各部の動作は、制御部221によって制御される。
ス供給部から不活性ガスが導入され、ロードロック室123内の圧力が大気圧に復帰させられる。
続いて、本実施形態に係る処理系と処理室内搬送系とを備える処理炉について説明する。すなわち、本実施形態に係る処理炉としてのプロセスチャンバ202aの構成について
、図3を用いて説明する。図3は、プロセスチャンバ202aとしてのMMT装置の縦断面概略図である。なお、プロセスチャンバ202b〜202dについては、プロセスチャンバ202aと同様に構成されているため、説明を省略する。
機構268によりサセプタ217が下降させられた時に、ウエハ突き上げピン266がサセプタ217とは非接触な状態で貫通孔217aを突き抜けるように、互いに配置されている。
、例えばリング状に形成された永久磁石として構成されている。上部磁石216a及び下部磁石216bは、処理室201の半径方向に沿った両端(すなわち、各磁石の内周端及び外周端)にそれぞれ磁極を有している。上部磁石216a及び下部磁石216bの磁極の向きは、互いに逆向きになるよう配置されている。すなわち、上部磁石216a及び下部磁石216bの内周部の磁極同士は異極となっている。これにより、筒状電極215の内側表面に沿って、円筒軸方向の磁力線が形成されている。
続いて、半導体製造工程の一工程として、上述したMMT装置であるプロセスチャンバ202aを用いて実施される基板処理工程について説明する。なお、基板処理装置100のプロセスチャンバ202aの構成各部の動作は、制御部221により制御される。
まず、ウエハ200の搬送位置までサセプタ昇降機構268を用いてサセプタ217を下降させ、サセプタ217の貫通孔217aにウエハ突上げピン266を貫通させる。その結果、突き上げピン266が、サセプタ217表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ244aを開き、真空搬送ロボット112を用いて処理室201内にウエハ200を搬入する。その結果、ウエハ200は、サセプタ217の表面から突出したウエハ突上げピン266上に水平姿勢で支持される。
参照)を処理室201外へ退避させ、ゲートバルブ244aを閉じて処理室201内を気密にする。そして、サセプタ昇降機構268を用いてサセプタ217を上昇させる。その結果、ウエハ200はサセプタ217の上面に配置される。その後、サセプタ217を所定の位置まで上昇させて、ウエハ200を所定の処理位置まで上昇させる。
続いて、サセプタ217の内部に埋め込まれたヒータ217bに電力を供給し、所定の温度に加熱されたサセプタ217によって、ウエハ200の表面が所定の温度(例えば200℃以上であって750℃未満、好ましくは350℃〜550℃)となるように加熱する。この際、ヒータ217bの温度は、図中省略の温度センサにより検出された温度情報に基づいてヒータ217bへの通電具合を制御することによって調整される。
たままとして、処理室201内に不活性ガスを供給しつつ、図中省略の圧力センサにより検出された圧力情報に基づいて排気部のAPC242及びバルブ243bの開度を制御し、処理室201内の圧力を大気圧に昇圧する。そして、ヒータ217bの通電量を制御して、ウエハ200の温度を降温させる。
そして、サセプタ217を下降させて、ウエハ200を、処理室201内のウエハ200の搬送位置まで移動させ、サセプタ217の表面から突出させたウエハ突き上げピン266上にウエハ200を支持させる。そして、ゲートバルブ244aを開き、真空搬送ロボット112(図1及び図2参照)を用いてウエハ200を処理室201の外へ搬出し、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。なお、上記において、ウエハ200の温度、処理室201内の圧力、各ガスの流量、筒状電極215に印加する電力、処理時間等の条件等は、改質対象の膜の材料や膜厚等によって任意に調整する。
続いて、本実施形態に係る基板処理装置100の電力供給系について、図4及び図5を用いて説明する。図4は、本発明の一実施形態に係る電力供給路を示す模式図である。図5は、本発明の一実施形態に係る開閉器の動作状況を示す表図である。
はレシピ運用モードのうち、いずれのモードにあるかを制御部221が判断する。そして、制御部221で判断されたモードに基づいて、第1〜第3の開閉器301a〜303aの開閉を個別に制御する。
スタンバイモードとは、基板処理装置100が、基板処理装置100へのウエハ200の搬送を待っているモードである。具体的には、上述したように、ポッド109が、ロードポート105上に載置され、基板搬送口134を介してウエハ200が工程内搬送系に搬入されることを待っているモードである。
メンテナンスモードとは、基板処理装置100の点検を行うモードである。例えば、生産用のウエハ200を所定回数処理したプロセスチャンバ202a、真空搬送室103及び大気搬送室121では、内部の汚染具合などに応じて適宜メンテナンスが実施される。このメンテナンスの対象となるのは、例えば、プロセスチャンバ202aの壁面へのガス分子や反応生成物の付着等による真空到達度の劣化、センサ面の汚れの付着により感度の低下による異常発生を知らせるアラームの誤作動、等である。メンテナンスは、真空搬送室103からプロセスチャンバ202aを切り離さずに実施される。また、メンテナンスは、プロセスチャンバ202aを真空搬送室103から取り外して行ってもよい。なお、プロセスチャンバ202aを真空搬送室103から切り離さずにメンテナンスを行う利点としては、プロセスチャンバ202aの取り外し作業および取り付け作業を行う必要がなく、メンテナンス時間を短縮できることがあげられる。
レシピ運用モードとは、基板処理装置100に搬送されたウエハ200をレシピに基づいて処理するモードである。具体的には、例えば、レシピ運用モードは次の5つのレシピを有する。すなわち、(a)基板処理装置100の基板搬送口134に搬入されたウエハ200を、工程内搬送系により処理室201内に搬入する(工程内搬送)。(b)処理室201内に搬入されたウエハ200を、処理室内搬送系により処理室200内の処理位置に移動させる(処理室内搬送)。(c)処理位置に到達したウエハ200に、処理系により処理を実行する(基板処理)。(d)処理が終了したウエハ200を、処理室内搬送系により処理室201内の搬出位置に移動させる(処理室内搬送)。(e)処理室201内の搬出位置に到達したウエハ200を、工程内搬送系により基板処理装置100の基板搬送口134まで搬出する(工程内搬送)。レシピ運用モードでは、例えば、このような(a)〜(e)の5つのレシピに基づいて、ウエハ200の搬送及び処理が実施される。
び第3の開閉器303aを制御することが好ましい。これにより、処理室内搬送系及び工程内搬送系の構成各部への電力の供給を停止することができる。従って、待機電力等の電力の消費量を低減することができる。
うに、少なくとも第1の開閉器301aを制御する工程へと進む。そして、レシピ運用モードと判断された場合は、レシピの進行状況に応じて、処理系への電力供給路301b、処理室内搬送系への電力供給路302b、又は工程内搬送系への電力供給路303bのうち、少なくとも一つを接続するように、第1の開閉器301a、第2の開閉器302a及び第3の開閉器303aを制御する工程と進み、ウエハ200の処理が行われる。
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
減することができる。
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
処理装置の電力供給路を4つ以上にし、4つ以上の開閉器が設けられてもよい。
上述した実施形態では、基板処理装置としてMMT装置100を用いて実施する場合を説明したが、本発明は、それに限らずその他の装置、例えばICP(Inductively Coupled Plasma)装置、ECR(Electron Cyclotron Resonance)装置を用いても実施可能である。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
処理室内に搬入された基板を処理する処理系と、
前記処理室内に搬入された前記基板の処理位置を調整する処理室内搬送系と、
少なくとも前記処理系及び前記処理室内搬送系に電力を供給する主電源と、
前記処理系への電力供給路上に設けられた第1の開閉器と、
前記処理室内搬送系への電力供給路上に設けられた第2の開閉器と、を備える基板処理装置が提供される。
少なくとも前記第1の開閉器及び前記第2の開閉器を制御する制御部を有し、
前記制御部は、
前記基板処理装置が、前記基板処理装置への前記基板の搬送を待つスタンバイモード、前記基板処理装置の点検を行うメンテナンスモード又は前記基板処理装置に搬送された前記基板をレシピに基づいて処理するレシピ運用モードのうち、いずれのモードにあるかを判断し、
前記スタンバイモードと判断した場合は、前記処理系への電力供給路及び前記処理室内搬送系への電力供給路を遮断し、
前記メンテナンスモードと判断した場合は、少なくとも前記処理系への電力供給路を遮断し、
前記レシピ運用モードと判断した場合は、前記レシピの進行状況に応じて、前記処理系への電力供給路又は前記処理室内搬送系への電力供給路の少なくとも一つを接続するように、前記第1の開閉器及び前記第2の開閉器を制御する。
前記制御部は、前記レシピ運用モードと判断した場合、
前記基板が前記処理室内に搬入され、前記基板が前記処理室内の前記処理位置に到達するまでは、少なくとも前記処理室内搬送系への電力供給路を接続し、
前記基板が前記処理位置に到達した後、処理が終了するまでは、少なくとも前記処理系への電力供給路を接続し、
処理が終了した後、前記基板が前記処理室内の搬出位置に到達するまでは、少なくとも前記処理室内搬送系への電力供給路を接続するように、前記第1の開閉器及び前記第2の開閉器を制御する。
処理室内に搬入された基板を処理する処理系と、
前記処理室内に搬入された前記基板の処理位置を調整する処理室内搬送系と、
前記処理室内外へ前記基板を搬送する工程内搬送系と、
少なくとも前記処理系、前記処理室内搬送系及び前記工程内搬送系に電力を供給する主電源と、
前記処理系への電力供給路上に設けられた第1の開閉器と、
前記処理室内搬送系への電力供給路上に設けられた第2の開閉器と、
前記工程内搬送系への電力供給路上に設けられた第3の開閉器と、を備える基板処理装置が提供される。
少なくとも前記第1の開閉器、前記第2の開閉器及び前記第3の開閉器を制御する制御部を有し、
前記制御部は、
前記基板処理装置が、前記基板処理装置への前記基板の搬送を待つスタンバイモード、前記基板処理装置の点検を行うメンテナンスモード、又は前記基板処理装置に搬送された前記基板をレシピに基づいて処理するレシピ運用モードのうち、いずれのモードにあるかを判断し、
前記スタンバイモードと判断した場合は、前記処理系への電力供給路、前記処理室内搬送系への電力供給路及び前記工程内搬送系への電力供給路を遮断し、
前記メンテナンスモードと判断した場合は、少なくとも前記処理系への電力供給路を遮断し、
前記レシピ運用モードと判断した場合は、前記レシピの進行状況に応じて、前記処理系への電力供給路、前記処理室内搬送系電力供給路、又は前記工程内搬送系の電力供給路のうち、少なくとも一つを接続するように、前記第1の開閉器、前記第2の開閉器及び前記第3の開閉器を制御する。
前記制御部は、前記レシピ運用モードと判断した場合、
前記基板が前記基板処理装置の基板搬送口に搬入された後、前記基板が前記処理室内に搬入されるまでは、少なくとも前記工程内搬送系の電力供給路を接続し、
前記基板が前記処理室内に搬入された後、前記基板が前記処理室内の前記処理位置に到達するまでは、少なくとも前記処理室内搬送系の電力供給路を接続し、
前記基板が前記処理位置に到達した後、処理が終了するまでは、少なくとも前記処理系の電力供給路を接続し、
処理が終了した後、前記基板が前記処理室内の搬出位置に到達するまでは、少なくとも前記処理室内搬送系の電力供給路を接続し、
前記基板が前記処理室内の前記搬出位置に到達した後、前記基板が前記基板処理装置の前記基板搬送口まで搬出されるまでは、少なくとも前記工程内搬送系の電力供給路を接続するように、前記第1の開閉器、前記第2の開閉器及び前記第3の開閉器を制御する。
前記制御部は、前記基板処理装置の前記基板搬送口に前記基板が所定時間内に搬入されないとき、又は操作者からの操作コマンドの入力を受け付けたときに、前記基板処理装置を前記スタンバイモードに切り替える。
前記制御部は、前記処理系、前記処理室内搬送系または前記工程内搬送系のいずれかからエラー情報を受信したとき、又は操作者からの操作コマンドの入力を受け付けたときに、前記基板処理装置を前記メンテナンスモードに切り替える。
前記制御部は、前記工程内搬送系への前記基板の搬入を受信したとき、又は操作者からの操作コマンドの入力を受け付けたときに、前記基板処理装置を前記レシピ運用モードに切り替える。
処理室内に搬入された基板を処理する処理系と、前記処理室内に搬入された前記基板の処理位置を調整する処理室内搬送系と、前記処理室内外へ前記基板を搬送する工程内搬送系と、少なくとも前記処理系、前記処理室内搬送系及び前記工程内搬送系に電力を供給する主電源と、を備える基板処理装置により実施される半導体装置の製造方法であって、
前記基板処理装置は、前記処理系への電力供給路上に設けられた第1の開閉器と、前記処理室内搬送系への電力供給路上に設けられた第2の開閉器と、を備え、
前記基板処理装置への前記基板の搬送を待つスタンバイモード、前記基板処理装置の点検を行うメンテナンスモード、又は前記基板処理装置に搬送された前記基板をレシピに基づいて処理するレシピ運用モードのうち、前記基板処理装置がいずれのモードにあるかを判断する工程と、
前記スタンバイモードと判断された場合は、前記処理系への電力供給路及び前記処理室内搬送系への電力供給路を遮断するように、前記第1の開閉器及び前記第2の開閉器を制御する工程と、
前記メンテナンスモードと判断された場合は、少なくとも前記処理系への電力供給路を遮断するように、前記第1の開閉器を制御する工程と、
前記レシピ運用モードと判断された場合は、前記レシピの進行状況に応じて、前記処理系への電力供給路又は前記処理室内搬送系への電力供給路の少なくとも一つを接続するように、前記第1の開閉器及び前記第2の開閉器を制御する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
処理室内に搬入された基板を処理する処理系と、前記処理室内に搬入された前記基板の処理位置を調整する処理室内搬送系と、前記処理室内外へ前記基板を搬送する工程内搬送系と、少なくとも前記処理系、前記処理室内搬送系及び前記工程内搬送系に電力を供給する主電源と、を備える基板処理装置により実施される半導体装置の製造方法であって、
前記基板処理装置は、前記処理系への電力供給路上に設けられた第1の開閉器と、前記処理室内搬送系への電力供給路上に設けられた第2の開閉器と、前記工程内搬送系への電力供給路上に設けられた第3の開閉器と、を備え、
前記基板処理装置への前記基板の搬送を待つスタンバイモード、前記基板処理装置の点検を行うメンテナンスモード、又は前記基板処理装置に搬送された前記基板をレシピに基づいて処理するレシピ運用モードのうち、前記基板処理装置がいずれのモードにあるかを判断する工程と、
前記スタンバイモードと判断された場合は、前記処理系への電力供給路、前記処理室内搬送系への電力供給路及び前記工程内搬送系への電力供給路を遮断するように、前記第1の開閉器、前記第2の開閉器及び前記第3の開閉器を制御する工程と、
前記メンテナンスモードと判断された場合は、少なくとも前記処理系への電力供給路を遮断するように、前記第1の開閉器を制御する工程と、
前記レシピ運用モードと判断された場合は、前記レシピの進行状況に応じて、前記処理系への電力供給路、前記処理室内搬送系への電力供給路、又は前記工程内搬送系への電力供給路のうち、少なくとも一つを接続するように、前記第1の開閉器、前記第2の開閉器及び前記第3の開閉器を制御する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
125 大気搬送ロボット
200 ウエハ
201 処理室
217b ヒータ
268 サセプタ昇降機構
272 整合器
273 高周波電源
300 主電源
301a,302a,303a 開閉器
301b,302b,303b 電力供給路
Claims (3)
- 処理容器により構成される処理室と、
前記処理室に対して個別に設けられ、前記処理室内に搬入された基板を処理する処理系と、
前記処理室内に設けられ、前記処理室内に搬入された前記基板の処理位置を調整する処理室内搬送系と、
前記処理室内外へ前記基板を搬送する工程内搬送系と、
少なくとも前記処理系、前記処理室内搬送系及び前記工程内搬送系に電力を供給する主電源と、
前記処理系への電力供給路上に設けられた第1の開閉器と、
前記処理室内搬送系への電力供給路上に設けられた第2の開閉器と、
前記工程内搬送系への電力供給路上に設けられた第3の開閉器と、
少なくとも前記第1の開閉器、前記第2の開閉器及び前記第3の開閉器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記基板処理装置が、前記基板処理装置への前記基板の搬送を待つスタンバイモード、前記基板処理装置の点検を行うメンテナンスモード又は前記基板処理装置に搬送された前記基板をレシピに基づいて処理するレシピ運用モードのうち、いずれのモードにあるかを判断し、
前記スタンバイモードと判断した場合は、前記第1の開閉器、前記第2の開閉器及び前記第3の開閉器を開いて、前記処理系、前記処理室内搬送系及び前記工程内搬送系への電力供給路を遮断し、
前記メンテナンスモードと判断した場合は、少なくとも前記第1の開閉器を開いて、少なくとも前記処理系への電力供給路を遮断し、
前記レシピ運用モードと判断した場合は、前記レシピの進行状況に応じて、前記第1の開閉器、前記第2の開閉器及び前記第3の開閉器のうち少なくとも一つを閉じて、前記処理系、前記処理室内搬送系及び前記工程内搬送系への電力供給路のうち少なくとも一つを接続するように、前記第1の開閉器、前記第2の開閉器及び前記第3の開閉器を制御する基板処理装置。 - 前記処理室内には、前記基板を支持するサセプタ、及び前記サセプタを昇降させるサセプタ昇降機構が設けられ、
前記処理室内搬送系は、少なくとも前記サセプタ昇降機構を含む、請求項1記載の基板処理装置。 - 処理容器により構成される処理室と、前記処理室に対して個別に設けられ、前記処理室内に搬入された基板を処理する処理系と、前記処理室内に設けられ、前記処理室内に搬入された前記基板の処理位置を調整する処理室内搬送系と、前記処理室内外へ前記基板を搬送する工程内搬送系と、少なくとも前記処理系、前記処理室内搬送系及び前記工程内搬送系に電力を供給する主電源と、を備える基板処理装置により実施される半導体装置の製造方法であって、
前記基板処理装置は、前記処理系への電力供給路上に設けられた第1の開閉器と、前記処理室内搬送系への電力供給路上に設けられた第2の開閉器と、前記工程内搬送系への電力供給路上に設けられた第3の開閉器と、を備え、
前記基板処理装置への前記基板の搬送を待つスタンバイモード、前記基板処理装置の点検を行うメンテナンスモード、又は前記基板処理装置に搬送された前記基板をレシピに基づいて処理するレシピ運用モードのうち、前記基板処理装置がいずれのモードにあるかを判断する工程と、
前記スタンバイモードと判断された場合は、前記第1の開閉器、前記第2の開閉器及び前記第3の開閉器を開いて、前記処理系、前記処理室内搬送系及び前記工程内搬送系への電力供給路を遮断する工程と、
前記メンテナンスモードと判断された場合は、少なくとも前記第1の開閉器を開いて、少なくとも前記処理系への電力供給路を遮断する工程と、
前記レシピ運用モードと判断された場合は、前記レシピの進行状況に応じて、前記第1の開閉器、前記第2の開閉器及び前記工程内搬送系のうち少なくとも一つを閉じて、前記処理系、前記処理室内搬送系及び前記工程内搬送系への電力供給路のうち少なくとも一つを接続する工程と、を有する半導体装置の製造方法。
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