JP7429747B2 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム - Google Patents
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Description
基板を処理する第1の処理容器を有する第1の処理モジュールと、
前記第1の処理モジュールの側面側に隣接して配置され、基板を処理する第2の処理容器を有する第2の処理モジュールと、
前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールに隣接して配置され、前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールに基板を搬送する移載室と、
前記第1の処理モジュールの背面近傍から後方に延伸するように配置され、前記第1の処理容器内に処理ガスを供給する第1の供給部を含む第1のユーティリティと、
前記第2の処理モジュールの背面近傍から後方に延伸するように配置され、前記第2の処理容器内に処理ガスを供給する第2の供給部を含む第2のユーティリティと、
前記第1の処理容器内を排気する第1の排気系と、
前記第2の処理容器内を排気する第2の排気系と、
前記第1の排気系の少なくとも一部を収納する第1の排気ボックスと、
前記第2の排気系の少なくとも一部を収納する第2の排気ボックスと、を備え、
前記第1のユーティリティと前記第2のユーティリティとの間に、前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールに対して共通に使用されるメンテナンスエリアが形成される技術が提供される。
ゲートバルブ90Aを開き、ボート20Aに対してウエハWを搬送する。複数枚のウエハWがボート26Aに装填(ウエハチャージ)されると、ゲートバルブ90Aが閉じられる。ボート26Aは、ボートエレベータ32Aによって処理室14内に搬入(ボートロード)され、反応管10Aの下部開口は蓋部22Aによって気密に閉塞(シール)された状態となる。
処理室14A内が所定の圧力(真空度)となるように、真空ポンプ52Aによって真空排気(減圧排気)される。処理室14A内の圧力は、圧力センサ48Aで測定され、この測定された圧力情報に基づきAPCバルブ50Aが、フィードバック制御される。また、処理室14A内のウエハWが所定の温度となるように、ヒータ12Aによって加熱される。この際、処理室14Aが所定の温度分布となるように、温度検出部16Aが検出した温度情報に基づきヒータ12Aへの通電具合がフィードバック制御される。また、回転機構30Aによるボート26AおよびウエハWの回転を開始する。
[原料ガス供給工程]
処理室14A内の温度が予め設定された処理温度に安定すると、処理室14A内のウエハWに対してDCSガスを供給する。DCSガスは、MFC38aにて所望の流量となるように制御され、ガス供給管36aおよびノズル44aを介して処理室14A内に供給される。
次に、DCSガスの供給を停止し、真空ポンプ52Aにより処理室14A内を真空排気する。この時、不活性ガス供給部から不活性ガスとしてN2ガスを処理室14A内に供給しても良い(不活性ガスパージ)。
次に、処理室14A内のウエハWに対してO2ガスを供給する。O2ガスは、MFC38bにて所望の流量となるように制御され、ガス供給管36bおよびノズル44bを介して処理室14A内に供給される。
次に、O2ガスの供給を停止し、真空ポンプ52Aにより処理室14A内を真空排気する。この時、不活性ガス供給部からN2ガスを処理室14A内に供給しても良い(不活性ガスパージ)。
所定膜厚の膜を形成した後、不活性ガス供給部からN2ガスが供給され、処理室14A内がN2ガスに置換されると共に、処理室14Aの圧力が常圧に復帰される。その後、ボートエレベータ32Aにより蓋部22Aが降下されて、ボート26Aが反応管10Aから搬出(ボートアンロード)される。その後、処理済ウエハWはボート26Aより取出される(ウエハディスチャージ)。
処理温度(ウエハ温度):300℃~700℃、
処理圧力(処理室内圧力)1Pa~4000Pa、
DCSガス:100sccm~10000sccm、
O2ガス:100sccm~10000sccm、
N2ガス:100sccm~10000sccm、
それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内の値に設定することで、成膜処理を適正に進行させることが可能となる。
例えば、ボート26が破損した場合には、ボート26を交換する必要がある。また、反応管10が破損した場合や、反応管10のクリーニングが必要な場合は、反応管10を取り外す必要がある。このように、搬送室6や処理炉4におけるメンテナンスを実施する場合には、処理装置2の背面側のメンテナンスエリアからメンテナンスを行う。
搬送室6A内が不活性ガスで循環パージされている場合、メンテナンス扉80Aを開放できないようにインターロックが設定されている。また、搬送室6A内の酸素濃度が大気圧における酸素濃度よりも低い場合も、メンテナンス扉80Aを開放できないようにインターロックが設定されている。メンテナンス扉80Bに関しても同様である。さらに、メンテナンス扉80A、80Bを開いているときは、ゲートバルブ90A、90Bを開放できないようにインターロックが設定されている。メンテナンス扉80A、80Bが開の状態でゲートバルブ90A、90Bを開とする場合は、処理装置2全体をメンテナンスモードとした上で、別途設置されているメンテナンススイッチをオンとすることにより、ゲートバルブ90A、90Bに関するインターロックが解除され、ゲートバルブ90A、90Bを開とすることができる。
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果が得られる。
72・・・供給ボックス
74・・・排気ボックス
76・・・コントローラボックス
Claims (16)
- 基板を処理する第1の処理容器を有する第1の処理モジュールと、
前記第1の処理モジュールの側面側に隣接して配置され、基板を処理する第2の処理容器を有する第2の処理モジュールと、
前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールに隣接して配置され、前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールに基板を搬送する移載室と、
前記第1の処理モジュールの背面近傍から後方に延伸するように配置され、前記第1の処理容器内に処理ガスを供給する第1の供給部を含む第1のユーティリティと、
前記第2の処理モジュールの背面近傍から後方に延伸するように配置され、前記第2の処理容器内に処理ガスを供給する第2の供給部を含む第2のユーティリティと、
前記第1の処理容器内を排気する第1の排気系と、
前記第2の処理容器内を排気する第2の排気系と、
前記第1の排気系の少なくとも一部を収納する第1の排気ボックスと、
前記第2の排気系の少なくとも一部を収納する第2の排気ボックスと、を備え、
前記第1のユーティリティと前記第2のユーティリティとの間に、前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールに対して共通に使用されるメンテナンスエリアが形成される基板処理装置。 - 前記第1の処理モジュールと前記第2の処理モジュールの隣接面に対応する境界線上には、前記メンテナンスエリアを分断するユーティリティが配置されない請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記第1の処理モジュールは第1の搬送室を有し、
前記第2の処理モジュールは第2の搬送室を有し、
前記第1の処理モジュールは、前記メンテナンスエリアに面して配置される第1のメンテナンス扉を有し、
前記第2の処理モジュールは、前記メンテナンスエリアに面して配置される第2のメンテナンス扉を有する請求項1または請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記第1の処理モジュールは、前記第1の処理容器の下方に配置され、前記第1の処理容器内外に基板を搬入出する第1の搬送室を有し、
前記第2の処理モジュールは、前記第2の処理容器の下方に配置され、前記第2の処理容器内外に基板を搬入出する第2の搬送室を有し、
前記第1の搬送室と前記第2の搬送室は、クリーンエアを供給させることが可能なクリーンユニットを備える請求項1または請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記第1の搬送室と前記第2の搬送室は、前記クリーンエアを前記クリーンユニットに再供給することが可能な排気系をそれぞれ備える請求項4に記載の基板処理装置。
- 前記第1の処理モジュールは、複数の基板を保持する第1の基板保持具を昇降させ、前記第1の処理容器へ搬入出する第1のエレベータを備え、
前記第2の処理モジュールは、複数の基板を保持する第2の基板保持具を昇降させ、前記第2の処理容器へ搬入出する第2のエレベータを備える請求項4に記載の基板処理装置。 - 前記第1の処理モジュールと前記第2の処理モジュールは、少なくとも前記第1の処理容器と前記第2の処理容器が面対称に配置され、前記第1のメンテナンス扉と前記第2のメンテナンス扉が面対称に配置される請求項3に記載の基板処理装置。
- 前記第1のユーティリティは、前記第1の処理モジュールの、前記第2の処理モジュールと反対方向の外側側面の一部と、前記第1のユーティリティの、前記第2の処理モジュールと反対方向の外側側面の一部とが、平坦となるように設置され、
前記第2のユーティリティは、前記第2の処理モジュールの、前記第1の処理モジュールと反対方向の外側側面の一部と、前記第2のユーティリティの、前記第1の処理モジュールと反対方向の外側側面の一部とが、平坦となるように設置される請求項1または請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記第1の供給部は、前記第1の排気ボックスの上方に配置される第1のファイナルバルブを含み、
前記第2の供給部は、前記第2の排気ボックスの上方に配置される第2のファイナルバルブを含む請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記第1の供給部と前記第2の供給部は、前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールの背面方向において、前記メンテナンスエリアを介在して対向して配置される請求項1に記載の基板処理装置。
- 基板を処理する第1の処理容器と第1の搬送室とを有する第1の処理モジュールと、
前記第1の処理モジュールの側面側に隣接して配置され、基板を処理する第2の処理容器と第2の搬送室とを有する第2の処理モジュールと、
前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールに隣接して配置され、前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールに基板を搬送する移載室と、
前記第1の処理モジュールの背面近傍から後方に延伸するように配置され、前記第1の処理容器内に処理ガスを供給する第1の供給部を含む第1のユーティリティと、
前記第2の処理モジュールの背面近傍から後方に延伸するように配置され、前記第2の処理容器内に処理ガスを供給する第2の供給部を含む第2のユーティリティと、
少なくとも前記第1の搬送室内の圧力および前記第1の搬送室に隣接して配置される前記移載室の圧力を制御するコントローラと、を備え、
前記第1のユーティリティと前記第2のユーティリティとの間に、前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールに対して共通に使用されるメンテナンスエリアが形成され、
前記第1の処理モジュールは、前記メンテナンスエリアに面して配置される第1のメンテナンス扉を有し、
前記第2の処理モジュールは、前記メンテナンスエリアに面して配置される第2のメンテナンス扉を有し、
前記コントローラは、前記メンテナンスエリアを介して前記第1の搬送室内のメンテナンスを行う前に、前記第1の搬送室内の圧力を前記移載室の圧力よりも低い圧力に維持しつつ、前記第1の搬送室内の酸素濃度を上昇させた後、前記第1のメンテナンス扉のインターロックを解除する基板処理装置。 - 前記第1の処理モジュールは、前記第1の処理容器の下方に配置され、前記第1の処理容器内外に基板を搬入出する第1の搬送室を有し、
前記第2の処理モジュールは、前記第2の処理容器の下方に配置され、前記第2の処理容器内外に基板を搬入出する第2の搬送室を有し、
前記移載室は、前記第1の搬送室の正面側及び前記第2の搬送室のそれぞれの正面側と接続し、前記第1の搬送室内の第1の基板保持具及び前記第2の搬送室内の第2の基板保持具に前記基板を移載する移載機を備える請求項1または請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記第1の供給部は前記第1のユーティリティ内の第1の供給ボックスに収納され、
前記第2の供給部は前記第2のユーティリティ内の第2の供給ボックスに収納される請求項1または請求項2に記載の基板処理装置。 - 第1の処理モジュールの背面近傍から後方に延伸するように配置される第1のユーティリティと、前記第1の処理モジュールの側面側に隣接して配置される第2の処理モジュールの背面近傍から後方に延伸するように配置される第2のユーティリティとの間に、前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールに対して共通に使用されるメンテナンスエリアが形成される基板処理装置を用いて、
前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールと接続された移載室を介して、前記第1の処理モジュール若しくは前記第2の処理モジュールへ基板を搬送する工程と、
前記第1の処理モジュールの第1の処理容器内の基板に対して、前記第1のユーティリティに収納された、前記第1の処理容器内にガスを供給する第1の供給部からガスを供給しつつ、少なくとも一部が第1の排気ボックスに収納された第1の排気系によって前記第1の処理容器内を排気し、基板を処理する第1処理工程と、
前記第2の処理モジュールの第2の処理容器内の基板に対して、前記第2のユーティリティに収納された、前記第2の処理容器内にガスを供給する第2の供給部からガスを供給しつつ、少なくとも一部が第2の排気ボックスに収納された第2の排気系によって前記第2の処理容器内を排気し、基板を処理する第2処理工程と、を有する半導体装置の製造方法。 - 第1の処理モジュールの背面近傍から後方に延伸するように配置される第1のユーティリティと、前記第1の処理モジュールの側面側に隣接して配置される第2の処理モジュールの背面近傍から後方に延伸するように配置される第2のユーティリティとの間に、前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールに対して共通に使用されるメンテナンスエリアが形成される基板処理装置に、
前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールと接続された移載室を介して、前記第1の処理モジュール若しくは前記第2の処理モジュールへ基板を搬送する工程と、
前記第1の処理モジュールの第1の処理容器内の基板に対して、前記第1のユーティリティに収納された、前記第1の処理容器内にガスを供給する第1の供給部からガスを供給しつつ、少なくとも一部が第1の排気ボックスに収納された第1の排気系によって前記第1の処理容器内を排気し、基板を処理する第1処理工程と、
前記第2の処理モジュールの第2の処理容器内の基板に対して、前記第2のユーティリティに収納された、前記第2の処理容器内にガスを供給する第2の供給部からガスを供給しつつ、少なくとも一部が第2の排気ボックスに収納された第2の排気系によって前記第2の処理容器内を排気し、基板を処理する第2処理工程と、
を行わせるコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されたプログラム。 - 第1の処理モジュールの背面近傍から後方に延伸するように配置される第1のユーティリティと、前記第1の処理モジュールの側面側に隣接して配置される第2の処理モジュールの背面近傍から後方に延伸するように配置される第2のユーティリティとの間に、前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールに対して共通に使用されるメンテナンスエリアが形成される基板処理装置であって、
前記第1の処理モジュール及び前記第2の処理モジュールと接続された移載室を介して、前記第1の処理モジュール若しくは前記第2の処理モジュールへ基板を搬送し、
前記第1の処理モジュールの第1の処理容器内の基板に対して、前記第1のユーティリティに収納された、前記第1の処理容器内にガスを供給する第1の供給部からガスを供給しつつ、少なくとも一部が第1の排気ボックスに収納された第1の排気系によって前記第1の処理容器内を排気し、基板を処理し、
前記第2の処理モジュールの第2の処理容器内の基板に対して、前記第2のユーティリティに収納された、前記第2の処理容器内にガスを供給する第2の供給部からガスを供給しつつ、少なくとも一部が第2の排気ボックスに収納された第2の排気系によって前記第2の処理容器内を排気し、基板を処理する基板処理装置。
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