JPWO2018003072A1 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体 - Google Patents
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Abstract
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の処理容器に隣接して配置され、前記基板を処理する第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の処理モジュール背面に隣接して配置され、前記第1の処理容器内を排気する第1の排気系が収納された第1の排気ボックスと、
前記第1の排気ボックスの前記第1の処理モジュール背面と隣接する側と反対側に隣接して配置され、前記第1の処理容器内に処理ガスを供給する第1の供給系が収納された第1の供給ボックスと、
前記第2の処理モジュール背面に隣接して配置され、前記第2の処理容器内を排気する第2の排気系が収納された第2の排気ボックスと、
前記第2の排気ボックスの前記第2の処理モジュール背面と隣接する側と反対側に隣接して配置され、前記第2の処理容器内に処理ガスを供給する第2の供給系が収納された第2の供給ボックスと、を備え、
前記第1の排気ボックスは前記第1の処理モジュール背面における前記第2の処理モジュール側とは反対側に位置する外側角部に配置され、前記第2の排気ボックスは前記第2の処理モジュール背面における前記第1の処理モジュール側とは反対側に位置する外側角部に配置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 (15)
- 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の処理容器に隣接して配置され、前記基板を処理する第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の処理モジュール背面に隣接して配置され、前記第1の処理容器内を排気する第1の排気系が収納された第1の排気ボックスと、
前記第1の排気ボックスの前記第1の処理モジュール背面と隣接する側と反対側に隣接して配置され、前記第1の処理容器内に処理ガスを供給する第1の供給系が収納された第1の供給ボックスと、
前記第2の処理モジュール背面に隣接して配置され、前記第2の処理容器内を排気する第2の排気系が収納された第2の排気ボックスと、
前記第2の排気ボックスの前記第2の処理モジュール背面と隣接する側と反対側に隣接して配置され、前記第2の処理容器内に処理ガスを供給する第2の供給系が収納された第2の供給ボックスと、を備え、
前記第1の排気ボックスは前記第1の処理モジュール背面における前記第2の処理モジュール側とは反対側に位置する外側角部に配置され、前記第2の排気ボックスは前記第2の処理モジュール背面における前記第1の処理モジュール側とは反対側に位置する外側角部に配置される基板処理装置。 - 前記第1の排気ボックスと前記第2の排気ボックスとは前記第1の処理モジュール背面における前記第2の処理モジュール側と前記第2の処理モジュール背面における前記第1の処理モジュール側に位置するメンテナンスエリアを介在して対向して配置され、さらに、前記第1の供給ボックスと前記第2の供給ボックスとは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。
- 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の処理容器内外へ前記基板を搬入出する第1の搬送室をさらに有し、
前記第2の処理モジュールは、前記第1の搬送室に隣接し、前記第2の処理容器内外へ前記基板を搬入出する第2の搬送室をさらに有し、
前記第1の排気ボックスは前記第1の搬送室に隣接して設置され、前記第2の排気ボックスは前記第2の搬送室に隣接して設置され、
前記第1の排気ボックスは前記第1の搬送室背面における前記第2の搬送室側とは反対側に位置する外側角部に配置され、前記第2の排気ボックスは前記第2の搬送室背面における前記第1の搬送室側とは反対側に位置する外側角部に配置される請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記第1の排気ボックスと前記第2の排気ボックスとの間の距離の方が、前記第1の供給ボックスと前記第2の供給ボックスとの間の距離よりも大きい請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記第1の排気ボックスよりも前記第2の供給ボックスの方が前記メンテナンスエリア側に突出し、前記第1の排気ボックスよりも前記第2の供給ボックスの方が前記メンテナンスエリア側に突出している請求項2に記載の基板処理装置。
- 前記第1の排気ボックスのメンテナンス口および前記第2の排気ボックスのメンテナンス口と、前記第1の排気ボックスのメンテナンス口および前記第2の供給ボックスのメンテナンス口とは、互いに向かい合うように前記メンテナンスエリア側に配置される請求項5に記載の基板処理装置。
- 前記第1の搬送室の背面における前記第2の搬送室側には第1のメンテナンス扉が設置され、前記第2の搬送室の背面における前記第1の搬送室側には第2のメンテナンス扉が設置される請求項3に記載の基板処理装置。
- 前記第1のメンテナンス扉は前記第2の搬送室側を基軸として回動可能に構成され、前記第2のメンテナンス扉は前記第1の搬送室側を基軸として回動可能に構成される請求項7に記載の基板処理装置。
- 前記第1の排気ボックスの上方(単に上方だけでなく直上とか真上とか限定できるように明細書に記載しておいたほうがよいです)に前記第1の供給系の最下流に位置するバルブが配置され、前記第2の排気ボックスの上方(単に上方だけでなく直上とか真上とか限定できるように明細書に記載しておいたほうがよいです)に前記第2の供給系の最下流に位置するバルブが配置される請求項8に記載の基板処理装置。
- 前記第1の収納容器内の構成および前記第1の搬送室内の構成と、前記第2の収納容器内の構成および前記第2の搬送室内の構成とは、前記第1の搬送室と前記第2の搬送室との隣接面に対して面対称に配置されている請求項9に記載の基板処理装置。
- 前記第1の搬送室の正面側および前記第2の搬送室の正面側に隣接し、前記第1の搬送室内の第1の基板保持具および前記第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室をさらに備え、
前記第1のメンテナンス扉は、
前記第1の搬送室内の圧力が前記移載室内の圧力よりも低く、かつ、前記第1の搬送室内の酸素濃度が大気中の酸素濃度以上のときに開放可能に構成される請求項10に記載の基板処理装置。 - 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の処理モジュール背面における前記第1の処理モジュールに隣接する第2の処理モジュール側とは反対側に位置する外側角部に前記第1の処理モジュールに隣接して配置された第1の排気ボックスの前記第1の処理モジュール背面と隣接する側と反対側に隣接して配置され、前記第1の処理容器内に処理ガスを供給する第1の供給ボックスに収納された第1の供給系からガスを供給しつつ、前記第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、前記基板を処理する第1処理工程と、
前記第1の処理容器から前記第1の処理容器に隣接する第2の処理容器へ移載室を介して前記基板を搬送する工程と、
前記第2の処理モジュールの前記第2の処理容器内の前記基板に対して、前記第2の処理モジュール背面における前記第1の処理モジュール側とは反対側に位置する外側角部に前記第2の処理モジュールに隣接して配置された第2の排気ボックスの前記第2の処理モジュール背面と隣接する側と反対側に隣接して配置され、前記第2の処理容器内に処理ガスを供給する第2の供給ボックスに収納された第2の供給系からガスを供給しつつ、前記第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、前記基板を処理する第2処理工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 前記第1の処理容器の下方に配置される第1の搬送室内をメンテナンスする工程と、をさらに有し、
前記メンテナンスする工程と前記第2処理工程と、を同時に行う請求項12に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記メンテナンスする工程は、
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大気中の酸素濃度以上の酸素濃度に上昇させるステップと、
前記第1の搬送室の背面に形成されたメンテナンス扉を開放するステップと、を有する請求項13に記載の半導体装置の製造方法。 - 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の処理モジュール背面における前記第1の処理モジュールに隣接する第2の処理モジュール側とは反対側に位置する外側角部に前記第1の処理モジュールに隣接して配置された第1の排気ボックスの前記第1の処理モジュール背面と隣接する側と反対側に隣接して配置され、前記第1の処理容器内に処理ガスを供給する第1の供給ボックスに収納された第1の供給系からガスを供給しつつ、前記第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、前記基板上に膜を形成する手順と、
前記第1の処理容器から前記第1の処理容器に隣接する第2の処理容器へ移載室を介して前記基板を搬送する手順と、
第2の処理モジュールの前記第2の処理容器内の前記基板に対して、前記第2の処理モジュール背面における前記第1の処理モジュール側とは反対側に位置する外側角部に前記第2の処理モジュールに隣接して配置された第2の排気ボックスの前記第2の処理モジュール背面と隣接する側と反対側に隣接して配置され、前記第2の処理容器内に処理ガスを供給する第2の供給ボックスに収納された第2の供給系からガスを供給しつつ、前記第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、前記基板上に膜を形成する手順と、
コンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラムを格納した記録媒体。
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