JPH1041239A - 基板処理方法 - Google Patents
基板処理方法Info
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- JPH1041239A JPH1041239A JP21298496A JP21298496A JPH1041239A JP H1041239 A JPH1041239 A JP H1041239A JP 21298496 A JP21298496 A JP 21298496A JP 21298496 A JP21298496 A JP 21298496A JP H1041239 A JPH1041239 A JP H1041239A
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
部と基板の搬送手段とを集合させて雰囲気的に隔離され
た処理システムを用いた場合において、熱処理チャンバ
により同一のレシピで複数枚の基板を1枚ずつ熱処理す
る際に、各基板の熱処理ごとにチャンバの壁面形成材が
定常的な熱サイクルを再現して基板温度の再現性が精度
良く得られるようにする。 【解決手段】 複数枚の基板の熱処理を開始する前に、
ダミー基板を熱処理チャンバで加熱処理して、チャンバ
の壁面形成材を基板の熱処理時の熱サイクルと同一の熱
サイクル下に置く。
Description
チャンバや熱CVDチャンバなどのように半導体ウエハ
などの基板を枚葉式で熱処理する熱処理チャンバを備
え、その熱処理チャンバおよび必要によりCVDチャン
バ、スパッタリングチャンバなどの他の処理チャンバと
基板の搬入部および搬出部と基板の搬送装置とを集合さ
せ、雰囲気的に隔離された処理システム(一般にクラス
タツールと呼ばれている)を用い、複数枚の基板の処理
を行う基板処理方法に関する。
システムは、1つもしくは複数種類の処理チャンバ、基
板の搬入および搬出が行われる、例えば一対のロードロ
ック室、ならびに、基板の搬送ユニットが設置された搬
送室などを備え、それらを集合させて、例えば搬送室を
中心にしてその周りに処理チャンバやロードロック室を
放射状に配置し、全体を周囲の大気圧雰囲気から隔離す
ることにより構成されている。この処理システムには、
CVDチャンバやスパッタリングチャンバなど、各種の
処理チャンバが組み合わされるが、最近ではランプアニ
ールチャンバや熱CVDチャンバなどの熱処理チャンバ
も組み合わされている。
ャンバは、その壁面が赤外線透過性を有する石英ガラス
などによって形成され、壁面に対向してハロゲンランプ
やキセノンランプなどのランプ群からなる加熱用光源が
配設されて構成されている。このランプアニールチャン
バでは、チャンバ内に半導体ウエハを1枚ずつ収容し、
ウエハ温度検知装置および温度コントローラにより、予
めプログラムされた所望の温度にウエハが光照射加熱さ
れる。そして、ウエハの熱処理が終了すると、加熱用光
源への給電を停止して、熱処理炉内においてウエハを所
望の温度にまで冷却させた後、ウエハの入替えを行っ
て、次のウエハの熱処理が行われる。
ハを1枚ずつ連続して順次熱処理する場合、同一のレシ
ピで熱処理が行われる複数枚のウエハ相互間では、ウエ
ハの熱処理温度を正確に均等にする必要がある。ここ
で、ウエハの温度を決める因子としては、加熱用光源か
らの放射熱量、チャンバの壁面形成材からの放射熱量お
よびチャンバ内へのウエハの持込み熱量が挙げられる。
これらの因子のうち、チャンバ内へのウエハの持込み熱
量については、チャンバへのウエハの搬入時の温度を室
温程度にまで予め下げておくことが可能であるので、ウ
エハ温度への影響を無くすことができる。また、加熱用
光源からの放射熱量については、オープンループ制御で
は、それぞれのウエハに対して一定である。したがっ
て、ウエハの温度に対しては、チャンバの壁面形成材か
らの放射熱量が大きく影響を与えることになる。
枚ずつ同一レシピで順次熱処理していく場合、チャンバ
の壁面形成材は、ウエハが加熱用光源からの光照射によ
って加熱されている最中は温度が上昇し、加熱が停止し
てウエハの入替えが行われている間に温度が降下して、
図2に示すような熱サイクルをもつことになる。したが
って、チャンバの壁面形成材からの放射熱量によるウエ
ハ温度への影響を無くして、ウエハ温度の再現性を高精
度に得るためには、チャンバの壁面形成材の熱サイクル
を繰返し再現させることが重要である。特にオープンル
ープ制御では、チャンバの壁面形成材の熱サイクルを各
ウエハの熱処理ごとに毎回再現させることがウエハ温度
の再現性の決め手となる。また、フィードバック制御で
も、ウエハの温度分布の再現性を良くするといった点に
おいて、チャンバの壁面形成材の熱サイクルを繰返し再
現させることは意味をもつ。
スタツールに設けられたランプアニールチャンバにより
同一のレシピで複数枚のウエハを連続して順次熱処理す
る場合には、連続処理を開始した直後の1枚もしくは数
枚のウエハを熱処理する時と、それ以降の、定常状態に
なってからウエハを熱処理する時とで、チャンバの壁面
形成材の熱サイクルが相違することになる。また、レシ
ピが変わった直後の1枚もしくは数枚のウエハを熱処理
する時と、それ以降の、定常状態になってからウエハを
熱処理する時とでも、チャンバの壁面形成材の熱サイク
ルが相違することになる。さらに、装置の故障など、何
らかの原因により、同一レシピで複数枚のウエハを連続
処理している途中で熱処理をいったん中断し、その後に
熱処理を再開する場合にも、再開直後の1枚もしくは数
枚のウエハを熱処理する時とそれ以降とでは、チャンバ
の壁面形成材の熱サイクルが相違することになる。チャ
ンバの壁面形成材の熱サイクルが各熱処理間で相違する
と、上記したように、特にオープンループ制御ではウエ
ハ温度の高精度な再現性が得られなくなる。この結果、
ウエハ間での熱処理品質の均一性が得られなくなる、と
いった問題点がある。
されたものであり、基板を1枚ずつ熱処理する熱処理チ
ャンバを備え、その熱処理チャンバと基板の搬入部およ
び搬出部と基板の搬送手段とを集合させて雰囲気的に隔
離された処理システムを用いた場合において、熱処理チ
ャンバにより同一のレシピで複数枚の基板を連続して順
次熱処理する際に、各基板の熱処理ごとにチャンバの壁
面形成材の熱サイクルが繰返し再現されて、基板温度の
再現性が高精度に得られ、もって、基板間での熱処理品
質の均一性が保持されるような基板処理方法を提供する
ことを目的とする。
ために、請求項1に係る発明の基板処理方法では、基板
を1枚ずつ熱処理する熱処理チャンバを備え該熱処理チ
ャンバと基板の搬入部および搬出部と基板の搬送手段と
を集合させて雰囲気的に隔離された処理システム内に、
1枚もしくは複数枚のダミー基板を配置し、前記熱処理
チャンバで複数枚の基板を熱処理する際において、その
複数枚の基板の熱処理を開始する前に、または、基板の
熱処理をいったん中断した後再開する前に、1枚もしく
は複数枚の前記ダミー基板を前記熱処理チャンバで加熱
処理して、熱処理チャンバの壁面形成材を、複数枚の基
板の熱処理時の熱サイクルと同一の熱サイクル下に置
き、その後に複数枚の基板の熱処理を開始しまたは中断
後の熱処理を再開するようにした。
方法では、処理システム内に配置された1枚もしくは複
数枚のダミー基板を熱処理チャンバで加熱処理すること
により、熱処理チャンバの壁面形成材が、基板の熱処理
時の熱処理サイクルと同一の熱サイクル下に置かれ、そ
の後に、基板の熱処理が開始または再開されるので、開
始または再開直後の1枚目の基板を熱処理する時点で、
熱処理チャンバの壁面形成材は、定常的な熱サイクルが
再現される状態にある。したがって、複数枚の基板の熱
処理を開始した直後においても、それ以降においても、
熱処理チャンバの壁面形成材の熱サイクルが繰返し再現
され、また、複数枚の基板の熱処理を中断した以前と、
基板の熱処理を再開した直後およびそれ以降とにおい
て、熱処理チャンバの壁面形成材の熱サイクルが再現さ
れる。このため、たとえオープンループ制御であって
も、各熱処理時における基板温度の再現性が制度良く得
られることになる。
について図1を参照しながら説明する。
施するのに使用される、クラスタツールと呼ばれる処理
システムの概略構成の1例を示す模式的平面図である。
この処理システムは、システム内において基板、例えば
半導体ウエハの搬送を行う搬送ユニット10が設置され
たトランスファーチャンバ12を中心にして、その周り
に一対のロードロック室14、16と、3つの処理チャ
ンバ、例えばランプアニールチャンバ18、CVDチャ
ンバ20およびスパッタリングチャンバ22と、ダミー
ウエハを収容して待機させておくためのシェルフチャン
バ24とを放射状に配置して構成されている。一対のロ
ードロック室14、16のうちの一方には、処理しよう
とするウエハが複数枚収容されたローダ用カセットが配
置され、他方には、処理済みのウエハが収容されるアン
ローダ用カセットが配置される。この処理システム全体
は、周囲の大気圧雰囲気から隔離され、例えば真空状態
に保持される。図中の26、28は、それぞれチャンバ
内の雰囲気を隔離する絶縁バルブである。
たものに限らないことはもちろんである。例えば、トラ
ンスファーチャンバ(搬送室)を中央にしてその両側に
処理チャンバなどを配置するようにしてもよく、また、
処理チャンバは、ランプアニールチャンバ1つのみであ
ってもよいし、ランプアニールチャンバに代えて熱CV
Dチャンバなどの熱処理チャンバを設けてもよい。ま
た、シェルフチャンバを設けずに、ロードロック室にダ
ミーウエハを待機させておくようにしてもよいし、ロー
ドロック室を1つだけ設けてそこにローダ用カセットと
アンローダ用カセットを配置するようにしてもよい。さ
らに、各処理チャンバでのウエハの処理時間の違いなど
から、1つの処理チャンバから次の処理チャンバへウエ
ハを順次搬送していくことができないような場合には、
処理システム内にウエハを一時保管するためのバッファ
チャンバを設けるようにしてもよい。
理しようとするウエハは、ローダ用カセットに複数枚収
容されて一方のロードロック室14内へ搬入される。そ
して、メモリにあらかじめ記憶させておいた処理プログ
ラムに基づき、搬送コントローラによって搬送ユニット
10が制御されるとともに、各プロセスコントローラに
よって各処理チャンバ18、20、22の処理ユニット
がそれぞれ制御されることにより、ロードロック室14
に配置されたローダ用カセットからウエハが1枚ずつ順
次抜き出されて各処理チャンバ18、20、22でそれ
ぞれ所要の処理を施され、処理が終了したウエハは、他
方のロードロック室16に配置されたアンローダ用カセ
ット内へ1枚ずつ順次挿入されていく。そして、処理済
みのウエハが複数枚収容されたアンローダ用カセット
は、ロードロック室16から搬出される。なお、この発
明は、上記処理システムに設けられた熱処理チャンバ、
図示例ではランプアニールチャンバ18における処理方
法に特徴を有したものであるので、以下では、ランプア
ニールチャンバ18でのウエハの処理についてだけ説明
する。
ールチャンバ18により複数枚のウエハを1枚ずつ同一
のレシピで順次熱処理していく場合に、1枚目のウエハ
を熱処理する前に、搬送ユニット10によりシェルフチ
ャンバ24からダミーウエハを取り出し、そのダミーウ
エハをランプアニールチャンバ18内へ挿入する。そし
て、ランプアニールチャンバ18内に収容されたダミー
ウエハを加熱用光源からの光照射によって加熱し、加熱
後にダミーウエハを冷却してランプアニールチャンバ1
8内から排出する。この際、ダミーウエハの加熱レシピ
は、製品となるウエハの加熱レシピと同一にしてもよい
し同一でなくてもよい。このダミーウエハの加熱処理
は、ランプアニールチャンバ18の壁面形成材が、製品
なるウエハの熱処理時の熱サイクル(図2参照)と同一
の熱サイクル下に置かれるまで、1枚或いは複数枚のダ
ミーウエハを使用して行われる。そして、ランプアニー
ルチャンバ18の壁面形成材が定常的な熱サイクルを再
現することができる状態になると、ランプアニールチャ
ンバ18からのダミーウエハの排出動作から連続して、
製品となる1枚目のウエハをランプアニールチャンバ1
8内へ挿入し、ウエハを熱処理する。以後、同一のレシ
ピにより複数枚のウエハを1枚ずつ順次熱処理してい
く。
処理した後、レシピが変更される場合には、変更前のレ
シピで最後のウエハを熱処理した後、変更後のレシピで
1枚目のウエハを熱処理する前に、上記した場合と同様
にして1枚もしくは複数枚のダミーウエハを加熱処理す
るようにする。そして、ランプアニールチャンバ18の
壁面形成材が、変更後のレシピによりウエハを熱処理す
る時の熱サイクルが定常的に再現される状態となった後
に、変更後のレシピで複数枚のウエハを熱処理する。
より、同一のレシピで複数枚のウエハを1枚ずつ連続し
て熱処理している途中で熱処理をいったん中断したよう
な場合には、中断の原因を取り除いた後熱処理を再開す
る前に、上記した場合と同様にして1枚もしくは複数枚
のダミーウエハを加熱処理するようにする。そして、ラ
ンプアニールチャンバ18の壁面形成材が、中断前にお
けるウエハの熱処理時の定常的な熱サイクルが再現され
る状態となった後に、残りのウエハの熱処理を再開す
る。
熱処理チャンバと基板の搬入部および搬出部と基板の搬
送手段とを集合させて雰囲気的に隔離された処理システ
ムの内部において熱処理チャンバにより同一のレシピで
複数枚の基板を1枚ずつ熱処理する際に、各基板の熱処
理ごとに熱処理チャンバの壁面形成材に定常的な熱サイ
クルが再現されるので、例えオープンループ制御であっ
ても各基板の熱処理時の基板温度の再現性が精度良く得
られ、このため、同一レシピで熱処理された基板間での
品質の均一性が保持されることになる。
用される処理システムの概略構成の1例を示す模式的平
面図である。
順次熱処理する場合におけるチャンバの壁面形成材の熱
サイクルを示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 基板を1枚ずつ熱処理する熱処理チャン
バを備え、少なくとも前記熱処理チャンバと基板の搬入
部および搬出部と基板の搬送手段とを集合させて雰囲気
的に隔離された処理システムを用い、複数枚の基板の処
理を行う基板処理方法において、 前記処理システム内に1枚もしくは複数枚のダミー基板
を配置し、前記熱処理チャンバで複数枚の基板を順次熱
処理する際においてその複数枚の基板の熱処理を開始す
る前にまたは基板の熱処理をいったん中断した後再開す
る前に、1枚もしくは複数枚の前記ダミー基板を前記熱
処理チャンバで加熱処理して、熱処理チャンバの壁面形
成材を、複数枚の基板の熱処理時の熱サイクルと同一の
熱サイクル下に置くことを特徴とする基板処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21298496A JP3869499B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 基板処理方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21298496A JP3869499B2 (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 基板処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1041239A true JPH1041239A (ja) | 1998-02-13 |
JP3869499B2 JP3869499B2 (ja) | 2007-01-17 |
Family
ID=16631550
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
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-
1996
- 1996-07-22 JP JP21298496A patent/JP3869499B2/ja not_active Expired - Fee Related
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