KR101652613B1 - 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 프로그램 - Google Patents

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 프로그램 Download PDF

Info

Publication number
KR101652613B1
KR101652613B1 KR1020147025008A KR20147025008A KR101652613B1 KR 101652613 B1 KR101652613 B1 KR 101652613B1 KR 1020147025008 A KR1020147025008 A KR 1020147025008A KR 20147025008 A KR20147025008 A KR 20147025008A KR 101652613 B1 KR101652613 B1 KR 101652613B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
dummy
processing
cassette
substrates
Prior art date
Application number
KR1020147025008A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140123574A (ko
Inventor
다케오 사토
Original Assignee
가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 filed Critical 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
Publication of KR20140123574A publication Critical patent/KR20140123574A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101652613B1 publication Critical patent/KR101652613B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C23C16/45548—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus having arrangements for gas injection at different locations of the reactor for each ALD half-reaction
    • C23C16/45551—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus having arrangements for gas injection at different locations of the reactor for each ALD half-reaction for relative movement of the substrate and the gas injectors or half-reaction reactor compartments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67167—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers surrounding a central transfer chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H01L21/67265—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection of substrates stored in a container, a magazine, a carrier, a boat or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67754—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a batch of workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

본 발명은 파티클의 발생을 억제하여, 기판 처리 풀질을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 프로그램을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를 적재하는 카세트 적재부와, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판을 복수 장 처리하는 처리실과, 상기 처리실 내에 설치되고, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판을 적재하는 기판 적재면을 각각 갖는 복수의 기판 적재부가 동일면 위에 배열된 기판 지지부와, 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 처리실 내를 배기하는 배기부와, 상기 카세트 적재부와 상기 처리실의 사이에서, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판을 반송하는 반송부와, 상기 처리실 내에서 행하여지는 기판 처리 및 상기 반송부에 의한 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판의 반송 처리를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값을 각각 산출하는 산출부를 구비하고, 상기 산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 반송부에 의한 기판의 반송 처리의 제어 및 상기 처리실 내에서 행하여지는 기판 처리의 실행 가부의 판정 중 적어도 어느 하나를 행한다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 프로그램{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD, SUBSTRATE PROCESSING METHOD, AND PROGRAM}
본 발명은 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
종래, 예를 들어 DRAM 등의 반도체 장치의 제조 공정의 일 공정으로서, 기판 위에 박막을 형성하는 등의 기판 처리 공정이 실시되어 왔다. 이와 같은 기판 처리 공정은, 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를 적재하는 카세트 적재부와, 처리 기판 또는 더미 기판 중 적어도 어느 하나의 기판을 처리하는 처리실과, 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와, 처리실 내를 배기하는 배기부와, 카세트 적재부와 처리실 사이에서 기판을 반송하는 반송부를 구비하는 기판 처리 장치에 의해 실시되고 있다.
더미 기판은 반복해서 사용되기 때문에, 예를 들어 기판 처리가 성막 처리일 경우, 복수회 사용되는 동안에 더미 기판 위에는 퇴적막이 누적되어 간다. 따라서, 누적막 두께 값의 증대에 따른 막 박리나, 퇴적막의 응력에 의한 더미 기판의 휨이나 변형 등을 미연에 방지하기 위해서, 소정의 사용 횟수 또는 소정의 누적막 두께 값을 초과했을 경우에는 더미 기판을 교환한다. 공장의 제조 라인에서는, 하나의 더미 기판용 카세트에 수용된 복수 장의 더미 기판 중 어느 하나가 소정의 누적막 두께 값을 초과하면, 더미 기판용 카세트마다 더미 기판이 교환되어, 똑같이 폐기되거나 재생된다. 이로 인해, 더미 기판의 사용 횟수 또는 누적막 두께 값 등이 각각 균등해지도록 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 예를 들어 더미 기판의 누적막 두께 값 등에 기초하여 더미 기판을 선택해서 사용함으로써, 더미 기판용 카세트 내의 전체 더미 기판에 대하여 유효 이용이 도모되어 왔다(예를 들어, 특허문헌 1).
일본 특허 공개 제2004-259933호 공보
여기서, 소정 장수의 더미 기판이, 소정의 누적막 두께 값을 초과했기 때문에, 더미 기판용 카세트를 교환할 필요가 있음에도 불구하고, 예를 들어, 더미 기판용 카세트의 교환을 잊거나 하는 등의 관리 실수가 발생하는 경우가 있다. 이러한 관리 실수가 발생했을 때, 소정의 누적막 두께 값을 초과한 더미 기판을 사용하여, 기판 처리가 속행되는 경우가 있었다. 이로 인해, 누적막 두께 값의 증대에 따른 막 박리 등에 의해, 처리실 내에 파티클이 발생하여, 기판 처리의 품질이 저하되는 경우가 있었다.
본 발명은 파티클의 발생을 억제하여, 기판 처리 품질을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 프로그램을 제공한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를 적재하는 카세트 적재부와, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판을 복수 장 처리하는 처리실과, 상기 처리실 내에 설치되고, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판을 적재하는 기판 적재면을 각각 갖는 복수의 기판 적재부가 동일면 위에 배열된 기판 지지부와, 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 처리실 내를 배기하는 배기부와, 상기 카세트 적재부와 상기 처리실의 사이에서, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판을 반송하는 반송부와, 상기 처리실 내에서 행하여지는 기판 처리 및 상기 반송부에 의한 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판의 반송 처리를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값을 각각 산출하는 산출부를 구비하고, 상기 산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 반송부에 의한 기판의 반송 처리의 제어 및 상기 처리실 내에서 행하여지는 기판 처리의 실행 가부의 판정 중 적어도 어느 하나를 행하는, 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를, 카세트 적재부에 적재하는 카세트 적재 공정과, 상기 처리 기판용 카세트에 수용되어 있는 처리 기판 중 아직 처리가 되지 않은 처리 기판의 장수를 검출하여, 처리실 내에 반입하는 더미 기판의 소정 장수를 결정하는 더미 기판 할당 공정과, 산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 더미 기판용 카세트로부터 상기 처리실 내에 반입하는 상기 소정 장수의 더미 기판을 선택하는 더미 기판 선택 공정과, 반송부를 사용하여, 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 상기 처리실 내에 반송하고, 상기 처리실 내에 설치된 기판 지지부의 표면의 동일면 위에 배열된 복수의 기판 적재부가 각각 구비하는 기판 적재면의 모두 위에 상기 처리실 내에 반송된 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 적재하는 기판 반입 공정과, 가스 공급부에 의해 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하여 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 처리하는 기판 처리 공정을 갖는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를, 카세트 적재부에 적재하는 카세트 적재 공정과, 상기 처리 기판용 카세트에 수용되어 있는 처리 기판 중 아직 처리가 되어 있는 않은 처리 기판의 장수를 검출하여, 처리실 내에 반입하는 더미 기판의 소정 장수를 결정하는 더미 기판 할당 공정과, 산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 더미 기판용 카세트로부터 상기 처리실 내에 반입하는 상기 소정 장수의 더미 기판을 선택하는 더미 기판 선택 공정과, 반송부를 사용하여, 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 상기 처리실 내에 반송하고, 상기 처리실 내에 설치된 기판 지지부의 표면의 동일면 위에 배열된 복수의 기판 적재부가 각각 구비하는 기판 적재면의 모두 위에 상기 처리실 내에 반송된 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 적재하는 기판 반입 공정과, 가스 공급부에 의해 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하여 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 처리하는 기판 처리 공정을 갖는 기판 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를, 카세트 적재부에 적재하는 카세트 적재 수순과, 상기 처리 기판용 카세트에 수용되어 있는 처리 기판 중 아직 처리가 되어 있지 않은 처리 기판의 장수를 검촐하여, 처리실 내에 반입하는 더미 기판의 소정 장수를 결정하는 더미 기판 할당 수순과, 산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 더미 기판용 카세트로부터 상기 처리실 내에 반입하는 상기 소정 장수의 더미 기판을 선택하는 더미 기판 선택 수순과, 반송부를 사용하여, 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 상기 처리실 내에 반송하고, 상기 처리실 내에 설치된 기판 지지부의 표면의 동일면 위에 배열된 복수의 기판 적재부가 각각 구비하는 기판 적재면의 모두 위에 상기 처리실 내에 반송된 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 적재하는 기판 반입 수순과, 가스 공급부에 의해 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하여 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 처리하는 기판 처리 수순을 컴퓨터에 실행시키기 위해 매체에 저장된 프로그램이 제공된다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 프로그램에 의하면, 파티클의 발생을 억제하여, 기판 처리 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 클러스터형의 기판 처리 장치의 횡단면 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 처리실이 구비하는 반응 용기의 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 처리실의 종단면 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 처리실의 횡단면 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에서 적절하게 사용되는 기판 처리 장치의 컨트롤러의 개략 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 공정을 포함하는 로트 처리 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 공정에 있어서의 성막 공정에서의 기판에 대한 처리를 나타내는 흐름도이다.
<본 발명의 일 실시 형태>
본 발명의 일 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
도 1은, 본 실시 형태에 따른 클러스터형의 기판 처리 장치의 횡단면도이다. 본 실시 형태에 따른 클러스터형의 기판 처리 장치의 반송 장치는, 진공측과 대기측으로 나뉘어져 있다. 본 명세서 중에서의 「진공」이란, 공업적 진공을 의미한다.
(진공측의 구성)
클러스터형의 기판 처리 장치(100)는, 내부를 진공 상태 등의 대기압 미만의 압력(예를 들어 100Pa)으로 감압 가능한 로드로크 챔버 구조로 구성된 제1 반송실로서의 진공 반송실(103)을 구비하고 있다. 진공 반송실(103)의 하우징(101)은, 평면에서 보아 예를 들어 육각형으로, 상하 양단이 폐색된 상자 형상으로 형성되어 있다.
진공 반송실(103)의 하우징(101)을 구성하는 6개의 측벽 중, 전방측에 위치하는 2개의 측벽에는, 게이트 밸브(126, 127)를 개재하여, 로드 로크실(122, 123)이 진공 반송실(103)과 연통 가능하게 각각 설치되어 있다.
진공 반송실(103)의 다른 4개의 측벽에는, 게이트 밸브(244a, 244b, 244c, 244d)를 개재하여, 처리실로서의 프로세스 챔버(202a, 202b, 202c, 202d)가 진공 반송실(103)과 연통 가능하게 각각 설치되어 있다. 프로세스 챔버(202a 내지 202d)는, 후술하는 가스 공급부(250), 배기부 등이 설치되어 있다. 프로세스 챔버(202a 내지 202d)는 후술하는 바와 같이, 1개의 반응 용기(203) 내에 복수의 처리 영역 및 처리 영역과 동일수의 퍼지 영역이 교대로 배열되어 있고, 기판 지지부로서의 서셉터(217)를 회전시켜서, 처리 기판인 처리 웨이퍼 및 더미 기판인 더미 웨이퍼 중 적어도 어느 하나의 웨이퍼(200)가 처리 영역 및 퍼지 영역을 교대로 통과함으로써, 웨이퍼(200)에 대한 처리 가스의 공급 및 불활성 가스의 공급을 교대로 행하여, 웨이퍼(200) 위에 박막을 형성하는 처리나, 웨이퍼(200) 표면을 산화, 질화, 탄화 등을 하는 처리 등의 각종 기판 처리를 실시하도록 구성되어 있다.
진공 반송실(103) 내에는, 제1 반송 기구로서의 진공 반송 로봇(112)이 설치되어 있다. 진공 반송 로봇(112)은, 로드 로크실(122, 123)과, 프로세스 챔버(202a 내지 202d)의 사이에서, 웨이퍼(200)(도 1 중, 점선으로 나타냄)를 반송 가능하게 구성되어 있다. 후술하는 바와 같이, 본 실시예에서는, 처리 웨이퍼, 더미 웨이퍼를 웨이퍼(200)로서 사용하고 있다. 진공 반송 로봇(112)은, 엘리베이터(115)에 의해, 진공 반송실(103)의 기밀성을 유지하면서 승강 가능하게 구성되어 있다. 또한, 로드 로크실(122, 123)의 게이트 밸브(126, 127), 프로세스 챔버(202a 내지 202d)의 게이트 밸브(244a 내지 244d)의 각각의 근방에는, 처리 웨이퍼(200) 또는 더미 웨이퍼(200)의 유무를 검지하는 기판 검지부로서 도시하지 않은 웨이퍼 유무 센서가 설치되어 있다.
로드 로크실(122, 123)은, 내부가 진공 상태 등의 대기압 미만의 압력(감압)으로 감압 가능한 로드로크 챔버 구조로 구성되어 있다. 즉, 로드 로크실(122, 123)의 전방측에는, 게이트 밸브(128, 129)를 개재하여, 후술하는 제2 반송실로서의 대기 반송실(121)이 설치되어 있다. 이 때문에, 게이트 밸브(126 내지 129)를 폐쇄하고 로드 로크실(122, 123) 내부를 진공 배기한 후, 게이트 밸브(126, 127)를 개방함으로써, 진공 반송실(103)의 진공 상태를 유지하면서, 로드 로크실(122, 123)과 진공 반송실(103)의 사이에서 처리 웨이퍼(200) 및 더미 웨이퍼(200)를 반송 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 로드 로크실(122, 123)은, 진공 반송실(103) 내에 반입하는 처리 웨이퍼(200) 및 더미 웨이퍼(200)를 일시적으로 수납하는 예비실로서 기능한다. 이때, 로드 로크실(122) 내에서는 기판 적재부(140) 위에, 로드 로크실(123) 내에서는 기판 적재부(141) 위에 각각 웨이퍼(200)(처리 웨이퍼 또는 더미 웨이퍼)가 적재되도록 구성되어 있다.
(대기측의 구성)
기판 처리 장치(100)의 대기측에는, 대략 대기압 하에서 사용되는, 제2 반송실로서의 대기 반송실(121)이 설치되어 있다. 즉, 로드 로크실(122, 123)의 전방측에는, 게이트 밸브(128, 129)를 개재하여 대기 반송실(121)이 설치되어 있다. 또한, 대기 반송실(121)은, 로드 로크실(122, 123)과 연통 가능하게 설치되어 있다.
대기 반송실(121)에는, 처리 웨이퍼(200) 및 더미 웨이퍼(200)를 이동 탑재하는 제2 반송 기구로서의 대기 반송 로봇(124)이 설치되어 있다. 대기 반송 로봇(124)은, 대기 반송실(121)에 설치된 도시하지 않은 엘리베이터에 의해 승강되도록 구성되어 있음과 함께, 도시하지 않은 리니어 액추에이터에 의해 좌우 방향으로 왕복 이동되도록 구성되어 있다. 또한, 대기 반송실(121)의 게이트 밸브(128, 129)의 근방에는, 처리 웨이퍼(200) 및 더미 웨이퍼(200)의 유무를 검지하는 기판 검지부로서 도시하지 않은 웨이퍼 유무 센서가 설치되어 있다.
또한, 대기 반송실(121) 내에는, 적어도 처리 웨이퍼(200)의 위치 보정을 행하는 보정 장치로서, 처리 웨이퍼(200)의 결정 방향이나 위치 정렬 등을 처리 웨이퍼(200)의 노치를 사용하여 행하는 노치 맞춤 장치(106)가 설치되어 있다. 또한, 노치 맞춤 장치(106) 대신에, 도시하지 않은 기준면(Orientation Flat) 맞춤 장치가 설치되어도 된다. 그리고, 대기 반송실(121)의 상부에는, 클린 에어를 공급하는 도시하지 않은 클린 유닛이 설치되어 있다.
대기 반송실(121)의 하우징(125)의 전방측에는, 처리 웨이퍼(200) 및 더미 웨이퍼(200)를 대기 반송실(121) 내외에 반송하는 기판 반송구(134)와, 카세트 오프너(108)가 설치되어 있다. 기판 반송구(134)를 사이에 두고, 카세트 오프너(108)와 반대측, 즉 하우징(125)의 외측에는, 카세트 적재대(카세트 적재부)로서의 로드 포트(I/O 스테이지)(105)가 설치되어 있다. 로드 포트(105) 위에는 복수 장의 웨이퍼(200)를 수용하는 카세트(109a 내지 109c)가 적재되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 로드 포트(105) 위에는, 복수 장의 처리 웨이퍼(200)를 수용하는 처리 기판용 카세트(109a, 109b), 및 복수 장의 더미 웨이퍼(200)를 수용하는 카세트(109c)가 적재되어 있다. 또한, 대기 반송실(121) 내에는, 기판 반송구(134)를 개폐하는 덮개(도시하지 않음)나, 카세트(109a 내지 109c)의 캡 등을 개폐시키는 개폐 기구(도시하지 않음)와, 개폐 기구를 구동하는 개폐 기구 구동부(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 카세트 오프너(108)는, 로드 포트(105)에 적재된 카세트(109a 내지 109c)의 캡을 개폐함으로써, 카세트(109a 내지 109c)에 대한 처리 웨이퍼(200) 또는 더미 웨이퍼(200)의 출납을 가능하게 한다. 또한, 카세트(109a 내지 109c)는, 도시하지 않은 반송 장치(RGV)에 의해, 로드 포트(105)에 대하여 반입(공급) 및 반출(배출)되도록 되어 있다.
주로, 진공 반송실(103), 진공 반송 로봇(112), 로드 로크실(122, 123), 대기 반송실(121), 대기 반송 로봇(124) 및 게이트 밸브(126 내지 129)에 의해, 로드 포트(105)와 프로세스 챔버(202a, 202b)의 사이에서, 처리 웨이퍼(200) 및 더미 웨이퍼(200)를 반송하는, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)의 반송부가 구성된다.
또한, 기판 처리 장치(100)의 반송부의 각 구성에는, 후술하는 제어부(221)가 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 상술한 각 구성의 동작을 각각 제어하도록 구성되어 있다.
(웨이퍼 반송 동작)
이어서, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100) 내에서의 처리 웨이퍼(200) 및 더미 웨이퍼(200)의 반송 동작, 즉 웨이퍼(200)의 반송 동작을 설명한다. 또한, 기판 처리 장치(100)의 반송부의 각 구성의 동작은, 후술하는 제어부(221)에 의해 제어된다.
먼저, 예를 들어, 25장의 미처리의 처리 웨이퍼(200)를 수용한 처리 기판용 카세트(109a), 25장의 처리 완료된 처리 웨이퍼(200)를 수용하는 처리 기판용 카세트(109b), 및 25장의 더미 웨이퍼(200)를 수용한 더미 기판용 카세트(109c)가, 도시하지 않은 반송 장치에 의해 기판 처리 장치(100)에 반입되어 온다. 반입되어 온 카세트(109a 내지 109c)는 로드 포트(105) 위에 적재된다. 이때, 기판 처리 장치(100) 내에 상주하는 더미 기판용 카세트(109c)는, 1개에 그치는 것이 바람직하다. 그리고, 도시하지 않은 개폐 기구가, 처리 기판용 카세트(109a) 또는 더미 기판용 카세트(109c)의 캡을 제거하여, 기판 반송구(134)와, 처리 기판용 카세트(109a) 또는 더미 기판용 카세트(109c)의 웨이퍼 출입구를 개방한다.
처리 기판용 카세트(109a) 또는 더미 기판용 카세트(109c)의 웨이퍼 출입구를 개방하면, 대기 반송실(121) 내에 설치되어 있는 대기 반송 로봇(124)은, 처리 기판용 카세트(109a) 또는 더미 기판용 카세트(109c)로부터, 처리 웨이퍼(200) 또는 더미 웨이퍼(200)를 1장 픽업하여, 노치 맞춤 장치(106) 위에 적재한다.
노치 맞춤 장치(106)는, 적재된 웨이퍼(200)(처리 웨이퍼 또는 더미 웨이퍼)를 수평의 종횡 방향(X 방향, Y 방향) 및 원주 방향으로 움직여서, 웨이퍼(200)의 노치 위치나 중심 위치 등을 조정한다. 노치 맞춤 장치(106)에서, 처리 기판용 카세트(109a) 또는 더미 기판용 카세트(109c)로부터 반출한 첫번째 장의 웨이퍼(200)의 위치 조정을 실시하는 중에, 대기 반송 로봇(124)은, 두번째 장의 처리 웨이퍼(200) 또는 더미 웨이퍼(200)를 처리 기판용 카세트(109a) 또는 더미 기판용 카세트(109c)로부터 픽업하여 대기 반송실(121) 내에 반입하여, 대기 반송실(121) 내에서 대기한다.
노치 맞춤 장치(106)에 의해 첫번째 장의 웨이퍼(200)의 위치 조정이 종료된 후, 대기 반송 로봇(124)은, 노치 맞춤장치(106) 위의 첫번째 장의 웨이퍼(200)를 픽업한다. 대기 반송 로봇(124)은, 그때 대기 반송 로봇(124)이 보유 지지하고 있는 두번째 장의 웨이퍼(200)를 노치 맞춤 장치(106) 위에 적재한다. 그 후, 노치 맞춤 장치(106)는 적재된 두번째 장의 웨이퍼(200)의 노치 위치 등을 조정한다.
이어서, 게이트 밸브(128)가 개방되고, 대기 반송 로봇(124)은 첫번째 장의 웨이퍼(200)를 로드 로크실(122) 내에 반입하여, 기판 적재부(140) 위에 적재한다. 이 이동 탑재 작업 중에는, 진공 반송실(103)측의 게이트 밸브(126)는 폐쇄되어 있어, 진공 반송실(103) 내의 감압 분위기는 유지되어 있다. 첫번째 장의 웨이퍼(200)의 기판 적재부(140) 위로의 이동 탑재가 완료되면, 게이트 밸브(128)가 폐쇄되고, 로드 로크실(122) 내가 도시하지 않은 배기 장치에 의해 부압이 되도록 배기된다.
이후, 대기 반송 로봇(124)은 상술한 동작을 반복한다. 단, 로드 로크실(122)이 부압 상태인 경우, 대기 반송 로봇(124)은, 로드 로크실(122) 내로의 처리 웨이퍼(200) 또는 더미 웨이퍼(200)의 반입을 실행하지 않고, 로드 로크실(122)의 직전 위치에서 정지하여 대기한다.
로드 로크실(122) 내가 미리 설정된 압력값(예를 들어 100Pa)으로 감압되면, 게이트 밸브(126)가 개방되어, 로드 로크실(122)과 진공 반송실(103)이 연통된다. 계속해서, 진공 반송실(103) 내에 배치된 진공 반송 로봇(112)은, 기판 적재부(140)로부터 첫번째 장의 웨이퍼(200)를 픽업하여, 진공 반송실(103) 내에 반입한다.
진공 반송 로봇(112)이 기판 적재부(140)로부터 첫번째 장의 웨이퍼(200)를 픽업한 후, 게이트 밸브(126)가 폐쇄되어, 로드 로크실(122) 내가 대기압으로 복귀되고, 로드 로크실(122) 내에 다음 웨이퍼(200)(두번째 장의 처리 웨이퍼 또는 더미 웨이퍼)를 반입하기 위한 준비가 행하여진다. 그것과 병행하여, 소정의 압력(예를 들어 100Pa)에 있는 프로세스 챔버(202a)의 게이트 밸브(244a)가 개방되고, 진공 반송 로봇(112)이 첫번째 장의 웨이퍼(200)를 프로세스 챔버(202a) 내에 반입한다. 이 동작을 프로세스 챔버(202a) 내에, 처리 웨이퍼(200) 또는 더미 웨이퍼(200) 중 적어도 어느 하나의 웨이퍼(200)가 임의의 장수(예를 들어 5장) 반입될 때까지 반복한다. 프로세스 챔버(202a) 내에 임의의 장수(예를 들어 5장)의 웨이퍼(200)의 반입이 완료되면, 게이트 밸브(244a)가 폐쇄된다. 그리고, 프로세스 챔버(202a) 내에 후술하는 가스 공급부(250)로부터 처리 가스가 공급되어, 웨이퍼(200)에 소정의 처리가 실시된다.
프로세스 챔버(202a)에 있어서 소정의 처리가 종료되면, 게이트 밸브(244a)가 개방되고, 진공 반송 로봇(112)에 의해, 웨이퍼(200)가 프로세스 챔버(202a) 내에서 진공 반송실(103)로 반출된다. 반출된 후, 게이트 밸브(244a)가 폐쇄된다.
계속해서, 게이트 밸브(127)가 개방되고, 프로세스 챔버(202a)로부터 반출된 웨이퍼(200)는 로드 로크실(123) 내에 반입되어, 기판 적재부(141) 위에 적재된다. 또한, 로드 로크실(123)은 도시하지 않은 배기 장치에 의해, 미리 설정된 압력값으로 감압되어 있다. 그리고, 게이트 밸브(127)가 폐쇄되고, 로드 로크실(123)에 접속된 도시하지 않은 불활성 가스 공급부로부터 불활성 가스가 도입되어, 로드 로크실(123) 내의 압력이 대기압으로 복귀된다.
로드 로크실(123)에 있어서, 로드 로크실(123) 내의 압력이 대기압으로 복귀되면, 게이트 밸브(129)가 개방된다. 계속해서, 대기 반송 로봇(124)이 기판 적재부(141) 위에서부터 처리 완료된 웨이퍼(200)를 픽업하여 대기 반송실(121) 내에 반출한 후, 게이트 밸브(129)가 폐쇄된다. 그 후, 대기 반송 로봇(124)은 대기 반송실(121)의 기판 반송구(134)를 통해서, 처리 완료된 처리 웨이퍼(200)를 예를 들어, 빈 처리 기판용 카세트(109b)에 수용하고, 더미 웨이퍼(200)를 더미 기판용 카세트(109c)에 수용한다. 여기서, 처리 기판용 카세트(109b)의 캡은, 최대 25장의 웨이퍼(200)가 복귀될 때까지 계속해서 열고 있어도 된다. 또한, 처리 완료된 웨이퍼(200)는 빈 카세트(109b)에 수용하지 않고 웨이퍼를 취출한 원래의 처리 기판용 카세트(109a)로 되돌려도 된다.
상술한 공정에 의해 처리 기판용 카세트(109a) 내의 모든 미처리의 처리 웨이퍼(200)에 소정의 처리가 실시되어, 처리 완료된 25장의 처리 웨이퍼(200) 모두가 소정의 카세트(109b)에 수용되면, 카세트(109a 내지 109c)의 캡과, 기판 반송구(134)의 덮개가 도시하지 않은 개폐 기구에 의해 폐쇄된다. 그 후, 처리 기판용 카세트(109a, 109b)는, 로드 포트(105) 위에서부터 다음 공정으로, 도시하지 않은 반송 장치에 의해 반송된다. 이상의 동작이 반복됨으로써, 처리 웨이퍼(200)가 25장씩 순차 처리되어 간다.
(2) 프로세스 챔버의 구성
계속해서, 본 실시 형태에 따른 처리실로서의 프로세스 챔버(202a)의 구성에 대해서, 주로 도 2 내지 도 5를 사용하여 설명한다. 도 2는, 본 실시 형태에 따른 처리실이 구비하는 반응 용기의 개략 사시도이다. 도 3은, 본 실시 형태에 따른 처리실의 종단면 개략도이다. 도 4는, 본 실시 형태에 따른 처리실의 횡단면 개략도이다. 도 5는, 본 실시 형태에서 적절하게 사용되는 기판 처리 장치의 컨트롤러의 개략 구성도이다. 또한, 프로세스 챔버(202b 내지 202d)에 대해서는, 프로세스 챔버(202a)와 마찬가지로 구성되어 있기 때문에, 설명을 생략한다.
(반응 용기)
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 처리실로서의 프로세스 챔버(202a)는, 원통 형상의 기밀 용기인 반응 용기(203)를 구비하고 있다. 반응 용기(203) 내에는, 처리 웨이퍼 또는 더미 웨이퍼 중 적어도 어느 하나의 웨이퍼(200)를 처리하는 처리 공간이 형성되어 있다. 반응 용기(203) 내의 처리 공간의 상측, 즉 천장측에는, 중심부로부터 방사상으로 연장되는 4장의 구획판(205)이 설치되어 있다. 4장의 구획판(205)은, 반응 용기(203) 내의 처리 공간을, 제1 처리 영역(201a), 제1 퍼지 영역(204a), 제2 처리 영역(201b), 제2 퍼지 영역(204b)으로 구획하도록 구성되어 있다. 또한, 제1 처리 영역(201a), 제1 퍼지 영역(204a), 제2 처리 영역(201b), 제2 퍼지 영역(204b)은, 후술하는 서셉터(217)의 회전 방향을 따라 이 순서대로 배열하도록 구성되어 있다.
후술하는 바와 같이, 서셉터(217)를 회전시킴으로써, 서셉터(217) 상면에 원주 위에 복수 배열된 적재부(217a) 각각에 적재된 웨이퍼(200)는, 제1 처리 영역(201a), 제1 퍼지 영역(204a), 제2 처리 영역(201b), 제2 퍼지 영역(204b)의 순서대로 이동하게 된다. 또한, 후술하는 바와 같이, 제1 처리 영역(201a) 내에는 제1 처리 가스가 공급되고, 제2 처리 영역(201b) 내에는 제2 처리 가스가 공급되고, 제1 퍼지 영역(204a) 내 및 제2 퍼지 영역(204b) 내에는, 불활성 가스가 공급되도록 구성되어 있다. 이 때문에, 서셉터(217)를 회전시킴으로써, 웨이퍼(200) 위에는, 제1 처리 가스, 불활성 가스, 제2 처리 가스, 불활성 가스가 이 순서대로 교대로 공급되어 원하는 막이 형성된다. 이때, 서셉터(217) 위의 특히 적재부(217a)에도 영향을 미치는 막이 형성되어 버리는 경우가 있다. 서셉터(217) 및 가스 공급부(250)의 구성에 대해서는 후술한다.
구획판(205)의 단부와 반응 용기(203)의 측벽의 사이에는, 소정의 폭의 간극이 설치되어 있고, 이 간극을 가스가 통과할 수 있도록 구성되어 있다. 제1 퍼지 영역(204a) 내 및 제2 퍼지 영역(204b) 내나 상술한 간극으로부터 제1 처리 영역(201a) 내 및 제2 처리 영역(201b) 내를 향해 불활성 가스를 분출시키도록 함으로써, 제1 퍼지 영역(204a) 내 및 제2 퍼지 영역(204b) 내로의 처리 가스의 침입을 억제할 수 있어, 처리 가스의 반응(이것에 의한 이물의 생성)을 억제할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 각 구획판(205) 사이의 각도를 각각 90도로 했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 웨이퍼(200)에 대한 각종 가스의 공급 시간 등을 고려하여, 예를 들어 제2 처리 영역(201b)을 형성하는 2장의 구획판(205) 사이의 각도를 크게 하거나 하는 등, 적절히 변경해도 된다.
(서셉터)
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 구획판(205)의 하측, 즉 반응 용기(203) 내의 바닥측 중앙에는, 반응 용기(203)의 중심에 회전축의 중심을 갖고, 회전 가능하게 구성된 기판 지지부로서의 서셉터(217)가 설치되어 있다. 서셉터(217)는, 웨이퍼(200)의 금속 오염을 저감할 수 있도록, 예를 들어, 질화알루미늄(AlN), 세라믹스, 석영 등의 비금속 재료로 형성되어 있다. 또한, 서셉터(217)는 반응 용기(203)와는 전기적으로 절연되어 있다.
서셉터(217)는, 반응 용기(203) 내에서, 복수 장(본 실시 형태에서는 예를 들어 5장)의 웨이퍼(200)를 동일면 위에, 또한 동일 원주 위에 배열하여 지지하도록 구성되어 있다. 여기서, 동일면 위란, 완전한 동일면에 한정되는 것은 아니고, 서셉터(217)를 상면에서 보았을 때에, 도 2에 도시한 바와 같이, 복수 장의 웨이퍼(200)가 서로 겹치지 않도록 배열되어 있으면 된다.
또한, 서셉터(217) 표면에서의 웨이퍼(200)의 각각의 지지 위치에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 원 형상의 오목부인 적재부(217a)가 설치되어 있다. 이 적재부(217a)는, 그 직경이 웨이퍼(200)의 직경보다 약간 커지도록 구성되어 있다. 이 적재부(217a)의 저부인 기판 적재면은 면 형상이며, 그 기판 적재면 위에 웨이퍼(200)를 적재함으로써, 웨이퍼(200)의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다. 그런데, 기판 적재면의 직경은 웨이퍼(200)의 직경보다 크므로, 서셉터(217)의 회전 개시시에 웨이퍼(200)에 가해지는 원심력에 의해, 웨이퍼(200)는 서셉터(217)의 외주를 향해 기판 적재면 위를 미끄러진다. 이 경우, 미끄러진 웨이퍼(200)는 적재부(217a) 측면에 닿기 때문에, 적재부(217a)로부터 웨이퍼(200)가 튀어나가 버리는 것을 억제할 수 있다.
웨이퍼(200)를 서셉터(217) 위에 적재할 때에는, 처리 기판용 카세트(109a)에 수용된 미처리의 처리 웨이퍼(200)의 장수를 검출하여, 프로세스 챔버(202a) 내에 반입하는 더미 웨이퍼(200)의 장수를 결정한다.
더미 웨이퍼(200)는 후술하는 바와 같이, 예를 들어 적재부(기판 적재부)(217a)의 기판 적재면 위에 막을 형성하지 않는 것을 목적으로 적재된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 서셉터(217)에는, 서셉터(217)를 승강시키는 승강 기구(268)가 설치되어 있다. 서셉터(217)에는, 관통 구멍이 복수 형성되어 있다. 상술한 반응 용기(203)의 저면에는, 반응 용기(203) 내로의 웨이퍼(200)의 반입·반출시에, 웨이퍼(200)를 밀어올려, 웨이퍼(200)의 이면을 지지하는 웨이퍼 푸쉬업 핀이 복수 설치되어 있다. 관통 구멍 및 웨이퍼 푸쉬업 핀은, 웨이퍼 푸쉬업 핀이 상승되었을 때, 또는 승강 기구(268)에 의해 서셉터(217)가 하강되었을 때에, 웨이퍼 푸쉬업 핀이 서셉터(217)와는 비접촉의 상태에서 관통 구멍을 뚫고 나가도록 서로 배치되어 있다.
승강 기구(268)에는, 서셉터(217)를 회전시키는 회전 기구(267)가 설치되어 있다. 회전 기구(267)의 도시하지 않은 회전축은, 서셉터(217)에 접속되어 있고, 회전 기구(267)를 작동시킴으로써 서셉터(217)를 회전시킬 수 있도록 구성되어 있다. 회전 기구(267)에는, 후술하는 제어부(221)가 커플링부(267a)를 개재하여 접속되어 있다. 커플링부(267a)는 회전측과 고정측의 사이를 금속 브러시 등에 의해 전기적으로 접속하는 슬립 링 기구로서 구성되어 있다. 이에 의해, 서셉터(217)의 회전이 방해되지 않도록 구성되어 있다. 제어부(221)는, 서셉터(217)를 소정의 속도로 소정 시간 회전시키도록, 회전 기구(267)에 대한 공급 전력을 제어하도록 구성되어 있다. 상술한 바와 같이, 서셉터(217)를 회전시킴으로써, 서셉터(217) 위에 적재된 웨이퍼(200)는, 제1 처리 영역(201a), 제1 퍼지 영역(204a), 제2 처리 영역(201b) 및 제2 퍼지 영역(204b)을 이 순서대로 이동하게 된다.
(가열부)
서셉터(217)의 내부에는, 가열부로서의 히터(218)가 일체적으로 매립되어 있어, 웨이퍼(200)를 가열할 수 있도록 구성되어 있다. 히터(218)에 전력이 공급되면, 웨이퍼(200) 표면이 소정 온도(예를 들어 실온 내지 1000℃ 정도)까지 가열되도록 되어 있다. 또한, 히터(218)는, 서셉터(217)에 적재된 각각의 웨이퍼(200)를 개별로 가열하도록, 동일면 위에 복수(예를 들어 5개) 설치해도 된다.
서셉터(217)에는 온도 센서(274)가 설치되어 있다. 히터(218) 및 온도 센서(274)에는, 전력 공급선(222)을 개재하여, 온도 조정기(223), 전력 조정기(224) 및 히터 전원(225)이 전기적으로 접속되어 있다. 온도 센서(274)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여, 히터(218)에 대한 공급 전력이 제어되도록 구성되어 있다.
(가스 공급부)
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 반응 용기(203)의 상측에는, 제1 처리 가스 도입부(251)와, 제2 처리 가스 도입부(252)와, 불활성 가스 도입부(253)와, 후술하는 각 가스 도입부에 가스를 공급하는 처리 가스 공급계 및 불활성 가스 공급계를 구비하는 가스 공급부(250)가 설치되어 있다. 가스 공급부(250)는, 반응 용기(203)의 상측에 개설된 개구에 기밀하게 설치되어 있다. 제1 처리 가스 도입부(251)의 측벽에는, 제1 가스 분출구(254)가 설치되어 있다. 제2 처리 가스 도입부(252)의 측벽에는, 제2 가스 분출구(255)가 설치되어 있다. 불활성 가스 도입부(253)의 측벽에는, 제1 불활성 가스 분출구(256) 및 제2 불활성 가스 분출구(257)가 각각 대향하도록 설치되어 있다. 가스 공급부(250)는, 제1 처리 가스 도입부(251)로부터 제1 처리 영역(201a) 내에 제1 처리 가스를 공급하고, 제2 처리 가스 도입부(252)로부터 제2 처리 영역(201b) 내에 제2 처리 가스를 공급하고, 불활성 가스 도입부(253)로부터 제1 퍼지 영역(204a) 내 및 제2 퍼지 영역(204b) 내에 불활성 가스를 공급하도록 구성되어 있다. 가스 공급부(250)는, 각 처리 가스 및 불활성 가스를 혼합시키지 않고 개별로 공급할 수 있고, 또한, 각 처리 가스 및 불활성 가스를 동시에 공급할 수 있도록 구성되어 있다.
(처리 가스 공급계)
제1 처리 가스 도입부(251)의 상류측에는, 제1 가스 공급관(232a)이 접속되어 있다. 제1 가스 공급관(232a)의 상류측에는, 상류 방향에서부터 순서대로, 원료 가스 공급원(233a), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(234a), 및 개폐 밸브인 밸브(235a)가 설치되어 있다.
제1 가스 공급관(232a)으로부터는, 제1 처리 가스로서, 예를 들어, 실리콘 함유 가스가, 매스 플로우 컨트롤러(234a), 밸브(235a), 제1 처리 가스 도입부(251) 및 제1 가스 분출구(254)를 통해 제1 처리 영역(201a) 내에 공급된다. 실리콘 함유 가스로서는, 예를 들어 트리 시릴아민((SiH3)3N, 약칭: TSA) 가스 등을 사용할 수 있다. 또한, 제1 처리 가스는, 상온 상압에서 고체, 액체, 및 기체 중 어느 것이어도 되지만, 여기에서는 기체로서 설명한다. 제1 처리 가스가 상온 상압에서 액체인 경우에는, 원료 가스 공급원(233a)과 매스 플로우 컨트롤러(234a)의 사이에, 도시하지 않은 기화기를 설치하면 된다.
제2 처리 가스 도입부(252)의 상류측에는, 제2 가스 공급관(232b)이 접속되어 있다. 제2 가스 공급관(232b)의 상류측에는, 상류 방향에서부터 순서대로, 원료 가스 공급원(233b), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(234b), 및 개폐 밸브인 밸브(235b)가 설치되어 있다.
제2 가스 공급관(232b)으로부터는, 제2 처리 가스로서, 예를 들어 산소 함유 가스인 산소(O2) 가스가, 매스 플로우 컨트롤러(234b), 밸브(235b), 제2 처리 가스 도입부(252) 및 제2 가스 분출구(255)를 통해 제2 처리 영역(201b) 내에 공급된다. 제2 처리 가스인 산소 가스는, 플라즈마 생성부(206)에 의해 플라즈마 상태로 되어 웨이퍼(200)에 공급된다. 또한, 제2 처리 가스인 산소 가스는, 히터(218)의 온도 및 반응 용기(203) 내의 압력을 소정의 범위로 조정하고, 열로 활성화시켜도 된다. 또한, 산소 함유 가스로서는, 오존(O3) 가스나 수증기(H2O)를 사용해도 된다.
주로, 제1 가스 공급관(232a), 원료 가스 공급원(233a), 매스 플로우 컨트롤러(234a) 및 밸브(235a)에 의해, 제1 처리 가스 공급계가 구성된다. 또한, 제1 처리 가스 도입부(251) 및 제1 가스 분출구(254)를 제1 처리 가스 공급계에 포함시켜 생각해도 된다. 또한, 주로, 제2 가스 공급관(232b), 원료 가스 공급원(233b), 매스 플로우 컨트롤러(234b) 및 밸브(235b)에 의해, 제2 처리 가스 공급계가 구성된다. 또한, 제2 처리 가스 도입부(252) 및 제2 가스 분출구(255)를 제2 처리 가스 공급계에 포함시켜 생각해도 된다. 그리고, 주로, 제1 가스 공급계 및 제2 가스 공급계에 의해 처리 가스 공급계가 구성된다.
(불활성 가스 공급계)
불활성 가스 도입부(253)의 상류측에는, 제1 불활성 가스 공급관(232c)이 접속되어 있다. 제1 불활성 가스 공급관(232c)의 상류측에는, 상류 방향에서부터 순서대로, 불활성 가스 공급원(233c), 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(234c), 및 개폐 밸브인 밸브(235c)가 설치되어 있다.
제1 불활성 가스 공급관(232c)으로부터는, 불활성 가스로서, 예를 들어 질소(N2) 가스가, 매스 플로우 컨트롤러(234c), 밸브(235c), 불활성 가스 도입부(253), 제1 불활성 가스 분출구(256) 및 제2 불활성 가스 분출구(257)를 통해, 제1 퍼지 영역(204a) 내 및 제2 퍼지 영역(204b) 내에 각각 공급된다. 제1 퍼지 영역(204a) 내 및 제2 퍼지 영역(204b) 내에 공급되는 불활성 가스는, 후술하는 성막 공정(S32)에서는 퍼지 가스로서 작용한다. 또한, 불활성 가스로서는, N2 가스 이외에, 예를 들어 He 가스, Ne 가스, Ar 가스 등의 희가스를 사용할 수 있다.
제1 가스 공급관(232a)의 밸브(235a)보다 하류측에는, 제2 불활성 가스 공급관(232d)의 하류단이 접속되어 있다. 제2 불활성 가스 공급관(232d)의 상류단은, 제1 불활성 가스 공급관(232c)의 매스 플로우 컨트롤러(234c)와 밸브(235c)의 사이에 접속되어 있다. 제2 불활성 가스 공급관(232d)에는, 개폐 밸브인 밸브(235d)가 설치되어 있다.
제2 불활성 가스 공급관(232d)으로부터는, 불활성 가스로서, 예를 들어 N2 가스가, 매스 플로우 컨트롤러(234c), 밸브(235d), 제1 가스 공급관(232a), 제1 처리 가스 도입부(251) 및 제1 가스 분출구(254)를 통해 제1 처리 영역(201a) 내에 공급된다. 제1 처리 영역(201a) 내에 공급되는 불활성 가스는, 후술하는 성막 공정(S32)에서는 캐리어 가스 또는 희석 가스로서 작용한다.
또한, 제2 가스 공급관(232b)의 밸브(235b)보다 하류측에는, 제3 불활성 가스 공급관(232e)의 하류단이 접속되어 있다. 제3 불활성 가스 공급관(232e)의 상류단은, 제1 불활성 가스 공급관(232c)의 매스 플로우 컨트롤러(234c)와 밸브(235c)의 사이에 접속되어 있다. 제3 불활성 가스 공급관(232e)에는, 개폐 밸브인 밸브(235e)가 설치되어 있다.
제3 불활성 가스 공급관(232e)으로부터는, 불활성 가스로서, 예를 들어 N2 가스가, 매스 플로우 컨트롤러(234c), 밸브(235e), 제2 가스 공급관(232b), 제2 처리 가스 도입부(252) 및 제2 가스 분출구(255)를 통해 제2 처리 영역(201b) 내에 공급된다. 제2 처리 영역(201b) 내에 공급되는 불활성 가스는, 제1 처리 영역(201a) 내에 공급되는 불활성 가스와 마찬가지로, 후술하는 성막 공정(S32)에서는 캐리어 가스 또는 희석 가스로서 작용한다.
주로, 제1 불활성 가스 공급관(232c), 불활성 가스 공급원(233c), 매스 플로우 컨트롤러(234c) 및 밸브(235c)에 의해 제1 불활성 가스 공급계가 구성된다. 또한, 불활성 가스 도입부(253), 제1 불활성 가스 분출구(256) 및 제2 불활성 가스 분출구(257)를 제1 불활성 가스 공급계에 포함시켜 생각해도 된다. 또한, 주로, 제2 불활성 가스 공급관(232d) 및 밸브(235d)에 의해 제2 불활성 가스 공급계가 구성된다. 또한, 불활성 가스 공급원(233c), 매스 플로우 컨트롤러(234c), 제1 가스 공급관(232a), 제1 처리 가스 도입부(251) 및 제1 가스 분출구(254)를 제2 불활성 가스 공급계에 포함시켜 생각해도 된다. 또한, 주로, 제3 불활성 가스 공급관(232e) 및 밸브(235e)에 의해 제3 불활성 가스 공급계가 구성된다. 또한, 불활성 가스 공급원(233c), 매스 플로우 컨트롤러(234c), 제2 가스 공급관(232b), 제2 처리 가스 도입부(252) 및 제2 가스 분출구(255)를 제3 불활성 가스 공급계에 포함시켜 생각해도 된다. 그리고, 주로, 제1 내지 제3 불활성 가스 공급계에 의해, 불활성 가스 공급계가 구성된다.
(배기부)
반응 용기(203)에는, 처리 영역(201a, 201b) 내 및 퍼지 영역(204a, 204b) 내의 분위기를 배기하는 배기관(231)이 설치되어 있다. 배기관(231)에는, 반응 용기(203) 내(처리 영역(201a, 201b) 내 및 퍼지 영역(204a, 204b) 내)의 분위기를 배출할 때에 유량을 조정하는 유량 조정 밸브(245), 및 압력 조정기(압력 조정부)로서의 APC(Auto Pressure Controller) 밸브(243)를 개재하여, 진공 배기 장치로서의 진공 펌프(246)가 접속되어 있어, 반응 용기(203) 내의 압력이 소정의 압력(진공도)이 되도록 진공 배기할 수 있게 구성되어 있다. 또한, APC 밸브(243)는, 밸브를 개폐하여 반응 용기(203) 내의 진공 배기·진공 배기 정지를 할 수 있고, 또한 밸브 개방도를 조절하여 압력 조정 가능하게 되어 있는 개폐 밸브이다. 주로, 배기관(231), APC 밸브(243), 및 유량 조정 밸브(245)에 의해 배기부가 구성된다. 또한, 진공 펌프(246)를 배기부에 포함시켜 생각해도 된다.
(제어부)
도 5에 도시한 바와 같이, 제어부(제어 수단)인 컨트롤러(221)는, 중앙 처리 장치(CPU)(221a)와, 내부에 메모리 영역을 갖는 메모리(RAM)(221b)와, 기억 장치(예를 들어, 플래시 메모리, HDD 등)(221c)와, I/O 포트(221d)를 구비한 컴퓨터로서 구성되어 있다. RAM(221b), 기억 장치(221c), I/O 포트(221d)는 내부 버스(221e)를 통해, CPU(221a)와 데이터 교환 가능하도록 구성되어 있다. 컨트롤러(221)에는, 예를 들어 터치 패널 등으로서 구성된 조작부인 입출력 장치(226)가 접속되어 있다.
기억 장치(221c) 내에는, 기판 처리 장치(100)의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 기판 처리의 수순이나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피 등이, 판독 가능하게 저장되어 있다. 또한, 프로세스 레시피는, 후술하는 기판 처리 공정에서의 각 수순을 컨트롤러(221)에 실행시켜, 소정의 결과를 얻을 수 있게 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여, 간단히 프로그램이라고도 한다. 또한, RAM(221b)은, CPU(221a)에 의해 판독된 프로그램이나 데이터 등이 일시적으로 유지되는 메모리 영역(워크 에리어)으로서 구성되어 있다. 프로그램이 RAM(221b)에 판독되어서 CPU(221a)에 실행됨으로써, 후술하는 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 갱신이나, 처리실 내에 반입되는 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이 소정의 임계값을 초과하지 않았는지의 판정을, 컴퓨터인 컨트롤러(221)에 실현되도록 구성되어 있다.
기억 장치(221c)에는, 더미 웨이퍼(200)마다의 누적막 두께 값을 각각 산출하여 축적하는 산출부가 설치되어 있다. 누적막 두께 값은, 반복 사용되는 더미 웨이퍼(200)의 누적적인 막 두께 값을 나타낸다. 여기에서는, 미리 설정되어 있는 단위 시간당의 막 두께 레이트, 프로세스 실시간, 및 사용된 횟수에 따라서 누적막 두께 값을 계산한다. 바꿔 말하면, 예를 들어, 1회의 기판 처리로 성막되는 막 두께에, 기판 처리의 실행 횟수를 승산함으로써 산출된다. 그리고, 산출부에 의해 산출된 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값에 기초하여, 상술한 반송부에 의한 웨이퍼(200)의 반송 처리의 제어와, 처리실(반응 용기(203)) 내에서 행하여지는 기판 처리의 실행 가부의 판정을 행한다.
컨트롤러(221)는, 웨이퍼(200)의 반송 처리의 제어로서, 예를 들어, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값에 기초하여, 누적막 두께 값이 가장 작은 더미 웨이퍼(200)부터 우선적으로 선택을 행한다. 이에 의해, 처리실 내의 파티클의 발생을 억제할 수 있어, 기판 처리의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 더미 웨이퍼(200)를 골고루 사용할 수 있어, 더미 기판용 카세트(109c)의 교환 횟수를 저감시킬 수 있다.
또한, 기억 장치(221c)에는, 더미 웨이퍼(200)에 설정된 누적막 두께 값의 복수의 소정의 임계값이 미리 저장되어 있다. 본 실시 형태에서는, 복수의 소정의 임계값으로서, 제1 임계값, 제2 임계값 및 제3 임계값의 3개의 임계값이 미리 저장되어 있다. 그리고, 컨트롤러(221)는, 기판 처리의 실행 가부의 판정을 행한다. 즉, 예를 들어, 처리실(반응 용기(203)) 내에 반입되는 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이 제1 임계값을 초과하는 경우에는, 기판 처리를 실행하면서 제1 경고가 발해진다(통지된다). 제2 임계값을 초과하는 경우에는, 기판 처리를 실행하지 않고 제2 경고가 발해진다. 제3 임계값을 초과하는 경우에는, 기판 처리를 실행하지 않고 제3 경고가 발해진다. 또한, 제1 경고로서는, 예를 들어 더미 기판용 카세트(109c)의 교환을 재촉하는 경고가 행하여진다. 제2 경고로서는, 예를 들어 처리실 내에 반입되는 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이 제2 임계값을 초과하고 있고, 기판 처리를 실행하지 않는 취지를 나타내는 경고가 발해진다. 제3 경고로서는, 예를 들어 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 복수의 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 평균값이 제3 임계값을 초과하고 있고, 다음 처리 기판용 카세트(109a)에 수용된 처리 웨이퍼(200)의 처리를 실행하지 않는 취지를 나타내는 경고가 발해진다.
이와 같이, 처리실 내에 반입되는 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이 소정의 임계값을 초과하면, 기판 처리가 실행되지 않음으로써, 소정의 누적막 두께 값을 초과한 더미 웨이퍼(200)를 사용하여 기판 처리가 행하여지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 처리실 내에 반입되는 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이 소정의 임계값을 초과하는 경우, 소정의 임계값에 따른 경고를 행함으로써, 예를 들어, 더미 기판용 카세트(109c)의 교환을 잊는 등의 관리 실수의 발생을 억제할 수 있다. 이에 의해, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 증대에 의한 막 박리를 억제할 수 있어, 처리실 내의 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 퇴적막의 응력에 의한 더미 웨이퍼(200)의 휨이나 변형이 미연에 방지되기 쉬워진다. 이에 의해, 예를 들어, 변형된 더미 웨이퍼(200)가 서셉터(217)나 주변 부재와 스치거나 함에 의해, 처리실 내에 파티클이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 제1 경고, 제2 경고 및 제3 경고는, 예를 들어, 컨트롤러(221)가 구비하는 입출력 장치(226)에 표시 등을 함으로써 행해도 되고, 복수의 컨트롤러(221)를 일괄하여 관리하는 상위 장치에 표시 등을 함으로써 행해도 된다. 특히, 상술한 경고가 상위 장치에 행하여지면, 예를 들어 리모트 제어로 더미 기판용 카세트(109c)의 교환 지시를 내려 교환할 수 있다.
I/O 포트(221d)는, 상술한 매스 플로우 컨트롤러(234a, 234b, 234c), 밸브(235a, 235b, 235c, 235d, 235e), 유량 조정 밸브(245), APC 밸브(243), 진공 펌프(246), 히터(218), 온도 센서(274), 회전 기구(267), 승강 기구(268), 히터 전원(225) 등에 접속되어 있다.
CPU(221a)는, 기억 장치(221c)로부터 제어 프로그램을 판독하여 실행함과 함께, 입출력 장치(226)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라서 기억 장치(221c)로부터 프로세스 레시피를 판독하도록 구성되어 있다. 그리고, CPU(221a)는, 판독한 프로세스 레시피의 내용을 따르도록, 매스 플로우 컨트롤러(234a, 234b, 234c)에 의한 각종 가스의 유량 조정 동작, 밸브(235a, 235b, 235c, 235d, 235e)의 개폐 동작, APC 밸브(243)의 개폐 및 유량 조정 밸브(245)에 기초하는 압력 조정 동작, 온도 센서(274)에 기초하는 히터(218)의 온도 조정 동작, 진공 펌프(246)의 기동·정지, 회전 기구(267)의 회전 속도 조절 동작, 승강 기구(268)의 승강 동작이나, 히터 전원(225)에 의한 전력 공급 등을 제어하도록 구성되어 있다.
또한, 컨트롤러(221)는, 전용의 컴퓨터로서 구성되어 있는 경우에 한정되지 않고, 범용의 컴퓨터로서 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 상술한 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체(예를 들어, 자기 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리)(227)를 준비하고, 이와 같은 기록 매체(123)를 사용하여 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하는 것 등에 의해, 본 실시 형태에 따른 컨트롤러(221)를 구성할 수 있다. 또한, 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은, 기록 매체(227)를 통해 공급하는 경우에 제한되지 않는다. 예를 들어, 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 사용하여, 기록 매체(227)를 통하지 않고 프로그램을 공급하도록 해도 된다.
(3) 기판 처리 공정
계속해서, 본 실시 형태에 따른 반도체 제조 공정의 일 공정으로서, 상술한 반응 용기(203)를 구비하는 프로세스 챔버(202a)를 사용하여 실시되는 기판 처리 공정을 포함하는 로트 처리 공정에 대해서, 도 6 및 도 7을 사용하여 설명한다. 도 6은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정을 포함하는 로트 처리 공정을 나타내는 흐름도이며, 도 7은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정에서의 성막 공정에서의 기판으로서의 웨이퍼(200)에 대한 처리를 나타내는 흐름도이다. 또한, 본 실시 형태에서는, 처리 웨이퍼(200) 및 더미 웨이퍼(200)는 각각, 카세트마다의 로트로 관리된다. 또한, 이하의 설명에서, 기판 처리 장치(100)의 프로세스 챔버(202a)의 각 구성의 동작은, 컨트롤러(221)에 의해 제어된다.
여기에서는, 제1 처리 가스로서, 실리콘 함유 가스인 트리시릴아민(TSA)을 사용하고, 제2 처리 가스로서, 산소 함유 가스인 산소 가스를 사용하여, 웨이퍼(200) 위에 절연막으로서 실리콘 산화막(SiO2막. 이하, SiO막이라고 함)을 형성하는 예에 대하여 설명한다.
(카세트 적재 공정(S10))
먼저, 상술한 바와 같이, 예를 들어, 미처리의 처리 웨이퍼(200)를 수용한 처리 기판용 카세트(109a), 처리 완료된 처리 웨이퍼(200)를 수용하는 처리 기판용 카세트(109b), 및 더미 웨이퍼(200)를 수용한 더미 기판용 카세트(109c)가 도시하지 않은 반송 장치에 의해 기판 처리 장치(100)에 반입되어 온다. 반입되어 온 카세트(109a 내지 109c)는 로드 포트(105) 위에 적재된다.
(기판 반송 공정(S20))
기판 반송 공정(S20)에서는, 적어도 이하의 더미 기판 할당 공정(S21), 더미 기판 선택 공정(S22), 제1 임계값·제2 임계값 판정 공정, 기판 반입 공정(S23)을 순서대로 행한다.
[더미 기판 할당 공정(S21)]
기판 처리의 요구를 접수하고, 처리 기판용 카세트(109a)에 수용된, 미처리의 처리 웨이퍼(200)의 장수를 검출하여, 처리실(반응 용기(203)) 내에 반입하는 더미 웨이퍼(200)의 장수를 결정한다.
이렇게 함으로써, 예를 들어, 미처리의 처리 웨이퍼(200)의 장수가, 1회당 처리 장수(예를 들어 5장)에 대하여 부족한 장수라고 해도, 미리 더미 웨이퍼(200)의 반입 장수를 결정하여 부족분을 보충할 수 있다. 상술한 바와 같이, 더미 웨이퍼(200)는 예를 들어 적재부(217a)의 저부인 기판 적재면 위에 막을 형성하지 않는 것을 목적으로 적재된다.
가령, 처리 웨이퍼에 부족이 발생한 적재부에, 더미 웨이퍼를 적재하지 않는 경우를 생각한다. 웨이퍼가 적재되는 저부(기판 적재면)는 면 형상이기 때문에, 웨이퍼 위에 SiO막을 성막하는 기판 처리를 하면, 웨이퍼가 적재되어 있지 않은 적재부의 기판 적재면 위에는 막이 형성된다. 기판 적재면 위에 막이 형성된 상태에서, 다음 로트의 미처리의 처리 웨이퍼를 적재부에 적재했을 경우, 회전 개시시에 발생하는 원심력에 의해, 기판 적재면 위에 형성된 막 위를 처리 웨이퍼가 미끄러진다. 그 결과, 처리 웨이퍼의 이면과 기판 적재면 위의 막 사이에서 마찰력이 발생한다. 그 결과, 적재부의 기판 적재면 위에 형성된 막이 박리되어 이물(파티클)이 되고, 그것이 처리 웨이퍼에 대한 기판 처리에 영향을 미치는 것이라 생각된다.
본 실시 형태에서는, 이와 같은 과제에 대하여 더미 웨이퍼(200)를 적재부(217a)에 적재함으로써, 적재부(217a)의 기판 적재면 위에 막을 형성하는 것을 억제한다.
[더미 기판 선택 공정(S22)]
후술하는 기판 처리 공정(S30)을 행할 때, 처리실(반응 용기(203)) 내로의 더미 웨이퍼(200)의 반입이 필요하다고 판단된 경우, 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 더미 웨이퍼(200)로부터, 처리실 내에 반입하는 소정 장수의 더미 웨이퍼(200)를 선택한다. 이때, 상술한 산출부에 의해 산출된 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값에 기초하여, 처리실 내에 반입하는 더미 웨이퍼(200)를 선택한다. 구체적으로는, 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 더미 웨이퍼(200) 중, 누적막 두께 값이 가장 작은 더미 웨이퍼(200)를 우선적으로 선택한다.
[제1 임계값·제2 임계값 판정 공정]
이어서, 더미 기판 선택 공정(S22)에서 선택한 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이 제1 임계값을 초과하지 않았는지를 판정한다. 제1 임계값을 초과하지 않았다고 판정한 경우, 기판 처리의 실행을 허가하고, 후술하는 기판 반입 공정(S23)을 행한다.
더미 기판 선택 공정(S22)에서 선택한 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 제1 임계값을 초과하였다고 판정한 경우, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 제2 임계값을 초과하지 않았는지를 판정한다. 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 제2 임계값을 초과하지 않았다고 판정한 경우, 제1 경고를 조작부인 입출력 장치(226) 또는 상위 장치에 통지한 후, 기판 처리를 실행하고, 후술하는 기판 반입 공정(S23)을 행한다. 즉, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 제1 임계값은 초과하였지만 제2 임계값은 초과하지 않았다고 판정한 경우, 기판 처리를 실행하면서, 제1 경고로서, 예를 들어, 더미 기판용 카세트(109c)의 교환을 재촉하는 경고를 입출력 장치(226) 또는 상위 장치에 통지한다.
더미 기판 선택 공정(S22)에서 선택한 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 제2 임계값을 초과하였다고 판정한 경우, 기판 처리를 실행하지 않고, 제2 경고를 입출력 장치(226) 또는 상위 장치에 통지한다. 즉, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 제2 임계값을 초과하였다고 판정한 경우, 기판 처리를 실행하지 않고, 제2 경고로서, 예를 들어, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이 제2 임계값을 초과하였기 때문에 기판 처리를 실행하지 않는 취지를 나타내는 경고를 입출력 장치(226) 또는 상위 장치에 통지하고, 더미 기판용 카세트(109c)의 교환을 요구한다.
[기판 반입 공정(S23)]
먼저, 웨이퍼(200)의 반송 위치까지 웨이퍼 푸쉬업 핀을 상승시켜, 서셉터(217)의 관통 구멍에 웨이퍼 푸쉬업 핀을 관통시킨다. 그 결과, 웨이퍼 푸쉬업 핀이, 서셉터(217) 표면보다 소정의 높이만큼 돌출된 상태가 된다. 계속해서, 게이트 밸브(244a)를 개방하고, 진공 반송 로봇(112)을 사용하여, 반응 용기(203) 내에 소정 장수(예를 들어 5장)의 웨이퍼(200)를 반입한다. 여기에서는, 처리 웨이퍼(200) 또는 더미 웨이퍼(200) 중 적어도 어느 하나를 반입한다. 그리고, 서셉터(217)가 도시하지 않은 회전축을 중심으로 하여, 각 웨이퍼(200)가 겹치지 않도록, 서셉터(217)의 동일면 위에 적재한다. 이에 의해, 웨이퍼(200)는 서셉터(217)의 표면으로부터 돌출된 웨이퍼 푸쉬업 핀 위에 수평 자세로 지지된다.
반응 용기(203) 내에 웨이퍼(200)를 반입하면, 진공 반송 로봇(112)을 반응 용기(203) 밖으로 퇴피시키고, 게이트 밸브(244a)를 폐쇄하여 반응 용기(203) 내를 밀폐한다. 그 후, 웨이퍼 푸쉬업 핀을 하강시켜서, 제1 처리 영역(201a), 제1 퍼지 영역(204a), 제2 처리 영역(201b), 제2 퍼지 영역(204b)의 각 저면의 서셉터(217) 위에 웨이퍼(200)를 적재하고, 본 실시 형태에 따른 기판 반송 공정(S20)을 종료한다.
또한, 웨이퍼(200)를 반응 용기(203) 내에 반입할 때에는, 배기부에 의해 반응 용기(203) 내를 배기하면서, 불활성 가스 공급계로부터 반응 용기(203) 내에 퍼지 가스로서의 N2 가스를 공급하면 된다. 즉, 진공 펌프(246)를 작동시켜, APC 밸브(243)를 개방하고, 반응 용기(203) 내를 배기하면서, 적어도 제1 불활성 가스 공급계의 밸브(235c)를 개방하여, 반응 용기(203) 내에 N2 가스를 공급하면 된다. 이에 의해, 처리 영역(201a, 201b) 내로의 파티클의 침입이나, 웨이퍼(200) 위로의 파티클의 부착을 억제하는 것이 가능하게 된다. 여기서, 또한 제2 불활성 가스 공급계 및 제3 불활성 가스 공급계로부터 불활성 가스를 공급해도 된다.
(기판 처리 공정(S30))
기판 처리 공정(S30)에서는, 적어도 이하의 승온·압력 조정 공정(S31), 성막 공정(S32), 퍼지 공정(S33), 압력 조정·기판 반출 공정(S34)을 순서대로 행한다.
[승온·압력 조정 공정(S31)]
계속해서, 서셉터(217)의 내부에 매립된 히터(218)에 전력을 공급하여, 웨이퍼(200)의 표면이 소정의 온도(예를 들어 200℃ 이상이며 400℃ 이하)가 되도록 가열한다. 이때, 히터(218)의 온도는, 온도 센서(274)에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(218)에 대한 공급 전력을 제어함으로써 조정된다.
또한, 반응 용기(203) 내가 원하는 압력(예를 들어 0.1Pa 내지 300Pa, 바람직하게는 20Pa 내지 40Pa)이 되도록, 반응 용기(203) 내를 진공 펌프(246)에 의해 진공 배기한다. 이때, 반응 용기(203) 내의 압력은 압력 센서에 의해 측정되고, 이 측정된 압력 정보에 기초하여 APC 밸브(243)의 개방도를 피드백 제어한다.
또한, 웨이퍼(200)를 가열하면서, 회전 기구(267)를 작동하여, 서셉터(217)의 회전을 개시시킨다. 이때, 서셉터(217)의 회전 속도는 컨트롤러(221)에 의해 제어된다. 서셉터(217)의 회전 속도는 예를 들어 1회전/초이다. 또한, 서셉터(217)는, 후술하는 성막 공정(S32)이 종료될 때까지의 동안에는, 항상 회전시킨 상태로 한다. 서셉터(217)를 회전시킴으로써, 웨이퍼(200)는 제1 처리 영역(201a), 제1 퍼지 영역(204a), 제2 처리 영역(201b), 제2 퍼지 영역(204b)의 순서대로 이동을 개시하게 된다.
[성막 공정(S32)]
이어서, 제1 처리 영역(201a) 내에 제1 처리 가스로서의 TSA 가스를 공급하고, 제2 처리 영역(201b) 내에 제2 처리 가스로서의 산소 가스를 공급함으로써 웨이퍼(200) 위에 SiO막을 성막하는 공정을 행하는 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, TSA 가스의 공급, 산소 가스의 공급, 불활성 가스의 공급을 병행하여 행한다.
웨이퍼(200)를 가열하여 원하는 온도에 도달하고, 서셉터(217)가 원하는 회전 속도에 도달하면, 적어도 밸브(235a, 235b 및 235c)를 개방하여, 처리 가스 및 불활성 가스의 처리 영역(201) 및 퍼지 영역(204)으로의 공급을 개시한다. 즉, 밸브(235a)를 개방하여 제1 처리 영역(201a) 내에 TSA 가스의 공급을 개시함과 함께, 밸브(235b)를 개방하여 제2 처리 영역(201b) 내에 산소 가스를 공급하고, 또한 밸브(235c)를 개방하여 제1 퍼지 영역(204a) 및 제2 퍼지 영역(204b) 내에 불활성 가스인 N2 가스를 공급한다. 이때, APC 밸브(243)를 적정하게 조정하여 반응 용기(203) 내의 압력을, 예를 들어 10Pa 내지 1000Pa의 범위 내의 압력으로 한다. 이때 히터(218)의 온도는, 웨이퍼(200)의 온도가, 예를 들어 200℃ 내지 400℃의 범위 내의 온도가 되는 온도로 설정한다.
즉, 밸브(235a)를 개방하여, 제1 가스 공급관(232a)으로부터 제1 처리 가스 도입부(251) 및 제1 가스 분출구(254)를 통해 제1 처리 영역(201a)에 TSA 가스를 공급하면서, 배기관(231)으로부터 배기한다. 이때, TSA 가스의 유량이 소정의 유량이 되도록, 매스 플로우 컨트롤러(234a)를 조정한다. 또한, 매스 플로우 컨트롤러(234a)에 의해 제어되는 TSA 가스의 공급 유량은, 예를 들어 100sccm 내지 5000sccm의 범위 내의 유량으로 한다.
TSA 가스를 제1 처리 영역(201a) 내에 공급할 때에는, 밸브(235d)를 개방하여, 제2 불활성 가스 공급관(232d)으로부터 캐리어 가스 또는 희석 가스로서의 N2 가스를 제1 처리 영역(201a) 내에 공급하면 된다. 이에 의해, 제1 처리 영역(201a) 내로의 TSA 가스의 공급을 촉진시킬 수 있다.
또한, 밸브(235b)를 개방하여, 제2 가스 공급관(232b)으로부터 제2 처리 가스 도입부(252) 및 제2 가스 분출구(255)를 통해 제2 처리 영역(201b)에 산소 가스를 공급하면서, 배기관(231)으로부터 배기한다. 이때, 산소 가스의 유량이 소정의 유량이 되도록, 매스 플로우 컨트롤러(234b)를 조정한다. 또한, 매스 플로우 컨트롤러(234b)에 의해 제어되는 산소 가스의 공급 유량은, 예를 들어 1000sccm 내지 10000sccm의 범위 내의 유량으로 한다.
산소 가스를 제2 처리 영역(201b) 내에 공급할 때에는, 밸브(235e)를 개방하여, 제3 불활성 가스 공급관(232e)으로부터 캐리어 가스 또는 희석 가스로서의 N2 가스를 제2 처리 영역(201b) 내에 공급하면 된다. 이에 의해, 제2 처리 영역(201b) 내로의 산소 가스의 공급을 촉진할 수 있다.
또한, 밸브(235a) 및 밸브(235b)를 개방함과 함께, 또한 밸브(235c)를 개방하여, 퍼지 가스로서의 불활성 가스인 N2 가스를, 제1 불활성 가스 공급관(232c)으로부터 불활성 가스 도입부(253), 제1 불활성 가스 분출구(256) 및 제2 불활성 가스 분출구(257)를 통해 제1 퍼지 영역(204a) 및 제2 퍼지 영역(204b)에 각각 공급하면서 배기한다. 이때, N2 가스의 유량이 소정의 유량이 되도록, 매스 플로우 컨트롤러(234c)를 조정한다. 또한, 구획판(205)의 단부와 반응 용기(203)의 측벽 사이에는 간극이 형성되어 있다. 제1 퍼지 영역(204a) 내 및 제2 퍼지 영역(204b) 내나 상술한 간극으로부터 제1 처리 영역(201a) 내 및 제2 처리 영역(201b) 내를 향해 불활성 가스를 분출시킴으로써, 제1 퍼지 영역(204a) 내 및 제2 퍼지 영역(204b) 내로의 처리 가스의 침입을 억제할 수 있다.
가스의 공급 개시와 함께, 제2 처리 영역(201b)의 상방에 설치된 플라즈마 생성부(206)에, 고주파 전원(도시하지 않음)으로부터 고주파 전력을 공급한다. 제2 처리 영역(201b) 내에 공급되어, 플라즈마 생성부(206)의 하방을 통과한 산소 가스는, 제2 처리 영역(201b) 내에서 플라즈마 상태로 되고, 이것에 포함되는 활성종이 웨이퍼(200)에 공급된다. 또한, 고주파 전원으로부터 인가하는 고주파 전력은, 예를 들어 50W 내지 1000W의 범위 내의 전력이 되도록 설정한다.
산소 가스는 반응 온도가 높고, 상술한 바와 같이 웨이퍼(200)의 처리 온도, 반응 용기(203) 내의 압력에서는 반응하기 어렵지만, 본 실시 형태와 같이 산소 가스를 플라즈마 상태로 하고, 이것에 포함되는 활성종을 공급하도록 하면, 예를 들어 400℃ 이하의 온도대에서도 성막 처리를 행할 수 있다. 또한, 제1 처리 가스와 제2 처리 가스에서 요구하는 처리 온도가 상이한 경우, 처리 온도가 낮은 쪽의 처리 가스의 온도에 맞춰서 히터(218)를 제어하고, 처리 온도를 높게 할 필요가 있는 다른 쪽의 처리 가스를, 플라즈마 상태로서 공급하면 된다. 이렇게 플라즈마를 이용함으로써, 웨이퍼(200)를 저온에서 처리할 수 있다. 이 때문에, 알루미늄 등의 열에 약한 배선 등을 갖는 웨이퍼(200)의 처리가 가능하게 된다. 또한, 처리 가스의 불완전 반응에 의한 생성물 등의 이물의 발생을 억제할 수 있어, 웨이퍼(200) 위에 형성하는 박막의 균질성이나 내전압 특성 등을 향상시킬 수 있다. 또한, 플라즈마 상태로 한 산소 가스의 높은 산화력에 의해, 산화 처리 시간을 단축할 수 있는 등, 기판 처리의 생산성을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 서셉터(217)를 회전시킴으로써, 웨이퍼(200)는, 제1 처리 영역(201a), 제1 퍼지 영역(204a), 제2 처리 영역(201b), 제2 퍼지 영역(204b)의 순서대로 이동을 반복한다. 이 때문에, 도 7에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(200)에는, TSA 가스의 공급, N2 가스의 공급(퍼지), 플라즈마 상태가 된 산소 가스의 공급, N2 가스의 공급(퍼지)이 교대로 소정 횟수 실시되게 된다.
먼저, 제1 처리 영역(201a)을 통과한 웨이퍼(200) 표면에 TSA 가스가 공급되어, 웨이퍼(200) 위에 실리콘 함유층이 형성된다.
이어서, 실리콘 함유층이 형성된 웨이퍼(200)가 제1 퍼지 영역(204a)을 통과한다. 이때, 웨이퍼(200)에 불활성 가스인 N2 가스가 공급된다.
이어서, 제2 처리 영역(201b)을 통과한 웨이퍼(200)에 산소 가스가 공급되어, 웨이퍼(200) 위에 실리콘 산화층(SiO층)이 형성된다. 즉, 산소 가스는, 제1 처리 영역(201a)에서 웨이퍼(200) 위에 형성된 실리콘 함유층의 일부와 반응한다. 이에 의해, 실리콘 함유층은 산화되어, 실리콘 및 산소를 포함하는 SiO층으로 개질된다.
그리고, 제2 처리 영역(201b)에서 SiO층이 형성된 웨이퍼(200)가 제2 퍼지 영역(204b)을 통과한다. 이때, 웨이퍼(200)에 불활성 가스인 N2 가스가 공급된다.
이와 같이, 서셉터(217)의 1회전을 1사이클로 하고, 즉 제1 처리 영역(201a), 제1 퍼지 영역(204a), 제2 처리 영역(201b) 및 제2 퍼지 영역(204b)의 웨이퍼(200)의 통과를 1사이클로 하고, 이 사이클을 적어도 1회 이상 행함으로써, 웨이퍼(200) 위에 소정 막 두께의 SiO막을 성막할 수 있다.
웨이퍼(200) 위에 소정의 막 두께의 SiO막이 형성된 후, 적어도 밸브(234a) 및 밸브(235b)를 폐쇄하여, TSA 가스 및 산소 가스의 제1 처리 영역(201a) 및 제2 처리 영역(201b)으로의 공급을 정지한다. 이때, 플라즈마 생성부(206)에 대한 전력 공급도 정지한다. 또한, 히터(218)의 전력 공급량을 제어하여 온도를 낮게 하거나, 또는 히터(218)에 대한 전력 공급을 정지한다.
[퍼지 공정(S33)]
제1 처리 영역(201a) 내로의 TSA 가스의 공급 및 제2 처리 영역(201b) 내로의 산소 가스의 공급을 정지한 후, 밸브(235d) 및 밸브(235e)를 개방하여, 제1 처리 영역(201a) 및 제2 처리 영역(201b) 내로의 N2 가스의 공급을 행한다. 이에 의해, 제1 처리 영역(201a) 및 제2 처리 영역(201b) 내를 N2 가스에 의해 퍼지하여, 제1 처리 영역(201a) 및 제2 처리 영역(201b) 내에 잔류하고 있는 잔류 가스 등을 제거한다.
[압력 조정·기판 반출 공정(S34)]
퍼지가 완료되면, APC 밸브(243)의 개방도를 조정하여 반응 용기(203) 내의 압력을 소정의 압력으로 한다. 성막 공정(S32)이 종료된 후, 웨이퍼 푸쉬업 핀을 상승시켜, 서셉터(217)의 표면으로부터 돌출시킨 웨이퍼 푸쉬업 핀 위에 웨이퍼(200)를 지지시킨다. 그리고, 게이트 밸브(244a)를 개방하여, 진공 반송 로봇(112)을 사용해서 웨이퍼(200)를 반응 용기(203)의 밖으로 반출하고, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 공정(S30)을 종료한다. 또한, 상기의 기판 처리 공정(S30)에서, 웨이퍼(200)의 온도, 반응 용기(203) 내의 압력, 각 가스의 유량, 플라즈마 생성부(206)가 구비하는 전극에 인가하는 전력, 처리 시간 등의 조건 등은, 막 두께 등에 따라 임의로 조정한다.
(막 두께 값 갱신 공정(S40))
기판 처리 공정(S30)이 종료된 후, 산출부에 의해, 각 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이 각각 갱신된다.
그리고, 처리 기판용 카세트(109a)에 수용된 모든 처리 웨이퍼(200)에 대해서, 처리가 행하여졌는지를 판정한다. 모든 처리 웨이퍼(200)의 처리가 종료되지 않은 경우에는, 상술한 기판 반송 공정(S20) 및 기판 처리 공정(S30)을 반복하여 행한다. 처리 기판용 카세트(109a)에 종료된 모든 처리 웨이퍼(200)의 처리가 종료된 경우에는, 미처리의 처리 웨이퍼(200)를 수용하는 처리 기판용 카세트(109a) 및 처리 완료된 처리 웨이퍼(200)를 수용하는 처리 기판용 카세트(109b)를 반출하고, 다음 처리 기판용 카세트(109a, 109b)의 반송을 기다린다.
(제3 임계값 판정 공정)
처리 기판용 카세트(109a)에 수용된 모든 처리 웨이퍼(200)의 처리가 종료된 후, 즉, 1로트의 처리가 종료된 후, 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 평균값이, 제3 임계값을 초과하지 않았는지를 판정한다. 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 모든 처리 웨이퍼(200)의 처리가 종료된 처리 기판용 카세트(109a)가 로드 포트(105) 위에서 다음 공정으로 반송되어, 새로운 미처리의 처리 웨이퍼(200)가 수용된 처리 기판용 카세트(109a)가 로드 포트(105) 위에 적재된 후(상술한 카세트 적재 공정(S10)이 종료된 후)에, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 평균값이, 제3 임계값을 초과하지 않았는지를 판정한다.
더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 모든 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 평균값이, 제3 임계값을 초과하였다고 판정한 경우, 다음으로 처리가 행하여질 예정인 처리 기판용 카세트(109a)에 수용된 처리 웨이퍼(200)의 처리를 실행하지 않고, 제3 경고를 입출력 장치(226) 또는 상위 장치에 통지한다. 즉, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 평균값이, 제3 임계값을 초과하였다고 판정한 경우, 제3 경고로서, 예를 들어, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이 제3 임계값을 초과하였기 때문에 새롭게 반송되어 온 처리 기판용 카세트(109a)에 수용된 처리 웨이퍼(200)의 기판 처리를 실행하지 않는 취지를 나타내는 경고를, 입출력 장치(226) 또는 상위 장치에 통지하고, 더미 기판용 카세트(109c)의 교환을 요구한다.
(4) 본 실시 형태에 따른 효과
본 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 하나 또는 복수의 효과를 발휘한다.
(a) 본 실시 형태에 따르면, 웨이퍼(200)를 서셉터(217) 위에 적재할 때에는, 처리 기판용 카세트(109a)에 수용된 미처리의 처리 웨이퍼(200)의 장수를 검출하고, 프로세스 챔버(202a) 내에 반입하는 더미 웨이퍼(200)의 장수를 결정한다. 이에 의해, 서셉터(217) 표면의 복수의 적재부(217a)의 모든 기판 적재면 위에, 처리 웨이퍼(200) 또는 더미 웨이퍼(200)가 적재되게 되어, 기판 적재면 위에 막이 형성되기 어려워진다. 따라서, 다음 로트의 웨이퍼(200)를 적재했을 때, 예를 들어 회전 개시시에 원심력에 의해 웨이퍼(200)가 기판 적재면 위를 미끄러져도, 기판 이면과 막이 접촉할 가능성이 낮으므로, 막이 박리되어 이물(파티클)이 되어 버리는 것을 억제할 수 있다.
(b) 본 실시 형태에 따르면, 컨트롤러(221)는, 더미 웨이퍼(200)마다의 누적막 두께 값을 각각 산출하는 산출부를 구비하고 있다. 그리고, 산출부에 의해 산출된 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값에 기초하여, 반송부에 의한 웨이퍼(200)(처리 웨이퍼 및 더미 웨이퍼)의 반송 처리의 제어, 및 처리실에서 행하여지는 기판 처리의 실행 가부의 판정을 행한다. 이에 의해, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 증대에 의한 막 박리 등을 억제하여, 파티클의 발생을 억제할 수 있고, 기판 처리 품질을 향상시킬 수 있다.
(c) 본 실시 형태에 따르면, 다음 기판 처리에 있어서, 처리실(반응 용기(203)) 내로의 더미 웨이퍼(200)의 반입이 필요하다고 판단된 경우, 웨이퍼(200)의 반송 처리를 행할 때에, 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 더미 웨이퍼(200) 중, 누적막 두께 값이 가장 작은 더미 웨이퍼(200)를 우선적으로 선택하여, 반송부에 의해 처리실 내에 반입한다. 이에 의해, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 증대에 의한 막 박리 등을 억제하여, 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 더미 웨이퍼(200)를 골고루 사용할 수 있어, 더미 기판용 카세트(109c)의 교환 횟수를 저감시킬 수 있다.
(d) 본 실시 형태에 따르면, 컨트롤러(221)에는, 더미 웨이퍼(200)에 설정된 누적막 두께 값의, 복수의 소정의 임계값이 미리 저장되어 있다. 그리고, 기판 처리가 행하여질 때, 처리실에 반입되는 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 각각의 소정의 임계값을 초과하지 않았는지를 각각 판정한다. 그리고, 처리실에 반입되는 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 소정의 임계값을 초과하는 경우에는, 기판 처리를 실행하지 않는다. 이에 의해, 소정의 누적막 두께 값을 초과한 더미 웨이퍼(200)를 사용하여 기판 처리가 행하여지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 증대에 따른 막 박리 등에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 퇴적막의 응력에 의한 더미 웨이퍼(200)의 휨이나 변형을 미연에 방지하기 쉬워진다. 이에 의해, 예를 들어, 변형된 더미 웨이퍼(200)가 서셉터(217)나 주변 부재와 스치는 등에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
(e) 본 실시 형태에 따르면, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 소정의 임계값을 초과하는 경우, 기판 처리의 실행 가부의 판정을 행하면서, 소정의 임계값 각각에 따른 경고를 입출력 장치(226) 또는 상위 장치에 통지한다. 이에 의해, 예를 들어, 더미 기판용 카세트(109c)의 교환을 잊는 등의 관리 실수의 발생을 억제할 수 있어, 소정의 임계값을 초과한 누적막 두께 값을 갖는 더미 웨이퍼(200)를 사용하여 기판 처리가 행하여지는 것을 피하기 쉬워진다.
<본 발명의 다른 실시 형태>
이상, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.
상술한 실시 형태에서는, 제1 경고로서, 더미 기판용 카세트(109c)의 교환을 재촉하는 경고를 행하고, 제2 경고로서, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 제2 임계값을 초과하고 있어, 기판 처리를 실행하지 않는 취지를 나타내는 경고를 행하고, 제3 경고로서, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 평균값이 제3 임계값을 초과하고 있어, 새롭게 반송된 처리 기판용 카세트(109a)에 수용된 처리 웨이퍼(200)의 기판 처리를 실행하지 않는 취지를 나타내는 경고를 행하는 경우에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 예를 들어, 컨트롤러(221)에는, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값으로 설정된 제1 임계값, 제2 임계값 및 제3 임계값의 3개의 소정의 임계값이 미리 저장되어 있고, 기판 처리가 행하여질 때에, 처리실 내에 반입되는 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 제1 임계값을 초과하는 경우에는, 제1 경고로서, 더미 기판용 카세트(109c)의 교환을 재촉하는 경고를 행하고, 제2 임계값을 초과하는 경우에는, 제2 경고로서, 다음의 기판 처리를 행하면, 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 모든 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 제3 임계값을 초과할 가능성이 높은 취지를 나타내는 경고를 행하고, 제3 임계값을 초과하는 경우에는, 제3 경고로서, 기판 처리의 요구를 하지 않는 경고를 행해도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 처리 기판용 카세트(109a)에 수용된 모든 처리 웨이퍼(200)의 처리가 종료되고, 다음 처리 기판용 카세트(109a)가 로드 포트(105) 위에 적재된 후, 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 평균값이, 제3 임계값을 초과하지 않았는지 판정했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 처리 기판용 카세트(109a)에 수용된 모든 처리 웨이퍼(200)의 처리가 종료된 직후에, 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 평균값이, 제3 임계값을 초과하지 않았는지를 판정해도 된다. 즉, 다음 처리 기판용 카세트(109a)에 수용된 처리 웨이퍼(200)의 처리가 시작되기 전까지, 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 평균값이, 제3 임계값을 초과하지 않았는지를 판정하면 된다.
상술한 실시 형태에서는, 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값으로 설정된 복수의 소정의 임계값으로서, 제1 임계값, 제2 임계값 및 제3 임계값의 3개의 소정의 임계값을 미리 저장하고, 각각의 소정의 임계값에 따라, 기판 처리의 실행 가부의 판정을 행하면서, 제1 경고, 제2 경고 또는 제3 경고를 행하도록 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 예를 들어, 복수의 소정의 임계값으로서, 제1 임계값 및 제2 임계값의 2개의 임계값을 미리 저장하고, 각각의 소정의 임계값에 따라, 기판 처리의 실행 가부의 판정을 행하면서, 제1 경고 또는 제2 경고 중 적어도 어느 하나를 행하도록 해도 된다. 또한, 복수의 소정의 임계값으로서, 4개 이상의 임계값을 미리 저장하고, 각각의 소정의 임계값에 따라, 기판 처리의 실행 가부의 판정을 행하면서, 4개 이상의 경고를 행하도록 해도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 처리실 내에 반입되는 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이 소정의 임계값을 초과하는 경우에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 복수의 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값의 평균값이, 소정의 임계값을 초과한 경우에, 경고 등을 행해도 되고, 더미 기판용 카세트(109c)에 수용된 누적막 두께 값이 가장 작은 더미 웨이퍼(200)의 누적막 두께 값이, 소정의 임계값을 초과한 경우에 경고 등을 행해도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 누적막 두께 값은, 1회의 기판 처리로 성막되는 막 두께에, 기판 처리의 실행 횟수를 승산하여 산출했지만, 예를 들어, 더미 웨이퍼(200)마다의 누적 성막 시간으로 산출해도 되고, 더미 웨이퍼(200)의 성막 실행 횟수가 미리 정한 횟수에 도달했는지로 산출해도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 반송부에 의한 웨이퍼(200)의 반송 처리의 제어, 및 처리실에서 행하여지는 기판 처리의 실행 가부의 판정 양쪽을 행하는 경우에 대하여 설명했지만, 적어도 어느 한쪽이 행하여지면 된다.
상술한 실시 형태에서는, 경고는, 입출력 장치(226) 또는 상위 장치에 표시하여 행하였지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 경고 램프, 경고음으로 경고를 행해도 되고, 또는, 이것들을 조합하여 경고를 행해도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 다매엽식의 기판 처리 장치에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 기판 지지부에 적재 가능한 웨이퍼(200)의 수와, 실제로 적재되는 처리 웨이퍼(200)의 수의 차를 해소하기 위해 사용되는 필 더미 웨이퍼가 사용되는 기판 처리 장치에 적용할 수 있다. 즉, 예를 들어, 복수 장의 웨이퍼(200)를 수평 자세로 또한 서로 중심을 정렬시킨 상태에서 수직 방향으로 다단으로 정렬시켜서 기판 지지구에 보유 지지하여, 기판 처리를 행하는 종형의 기판 처리 장치나, 다른 다매엽식의 각종 기판 처리 장치에 적용해도 된다.
상술한 실시 형태에서는, 처리 웨이퍼 및 더미 웨이퍼의 웨이퍼(200)가, 카세트(109a, 109c)로부터 일단 예비실로서의 로드 로크실(122, 123)에 반송되고, 예비실로부터 진공 반송실(103)을 통해 처리실(반응 용기(203)) 내에 반송되는 경우에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 처리 기판용 카세트(109a) 및 더미 기판용 카세트(109c) 각각으로부터 직접, 처리실에 반송해도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 웨이퍼(200) 위에 소정의 박막(SiO막)을 형성하기 위한 기판 처리 장치(100)에 적용하는 경우를 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 웨이퍼(200)에 질화막을 형성하는 기판 처리 장치나, 웨이퍼(200) 중에 불순물 원자를 첨가하기 위한 불순물 도핑 처리 장치에 적용해도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 웨이퍼(200)를 처리하는 기판 처리 장치에 적용하는 경우를 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 예를 들어, 유리기판을 처리하는 LCD(Liquid Crystal Display) 제조 장치 등의 기판 처리 장치에도 적용할 수 있다.
<본 발명의 바람직한 형태>
이하에, 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 부기한다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를 적재하는 카세트 적재부와, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판을 복수 장 처리하는 처리실과, 상기 처리실 내에 설치되고, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판을 적재하는 기판 적재면을 각각 갖는 복수의 기판 적재부가 동일면 위에 배열된 기판 지지부와, 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 처리실 내를 배기하는 배기부와, 상기 카세트 적재부와 상기 처리실의 사이에서, 상기 기판을 반송하는 반송부와, 상기 처리실 내에서 행하여지는 기판 처리 및 상기 반송부에 의한 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판의 반송 처리를 제어하는 제어부를 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
상기 제어부는, 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값을 각각 산출하는 산출부를 구비하고, 상기 산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 반송부에 의한 상기 기판의 반송 처리의 제어 및 상기 처리실 내에서 행하여지는 기판 처리의 실행 가부의 판정 중 적어도 어느 하나를 행하도록 제어한다.
다음 기판 처리를 행할 때, 상기 처리실 내로의 적어도 하나의 더미 기판의 반입이 필요하다고 판단된 경우, 상기 제어부는, 상기 기판의 반송 처리를 행할 때, 상기 더미 기판용 카세트에 수용된 상기 더미 기판 중 누적막 두께 값이 가장 작은 더미 기판을 우선적으로 선택하여, 상기 반송부에 의해 상기 처리실 내에 반입하도록 제어한다.
상기 제어부에는, 상기 더미 기판에 설정된 누적막 두께 값의 제1 임계값이 미리 저장되어 있고, 상기 제어부는, 상기 더미 기판용 카세트에 수용된 상기 더미 기판 중, 상기 처리실 내에 반입되는 상기 더미 기판의 누적막 두께 값이, 상기 제1 임계값을 초과한 경우, 기판 처리를 실행하면서, 상기 더미 기판용 카세트의 교환을 재촉하는 경고를, 조작부 또는 상위 장치에 통지하도록 제어한다.
상기 제어부에는, 상기 더미 기판에 설정된 누적막 두께 값의 제2 임계값이 미리 저장되어 있고, 상기 제어부는, 상기 더미 기판용 카세트에 수용된 상기 더미 기판 중, 상기 처리실 내에 반입되는 상기 더미 기판의 누적막 두께 값이, 상기 제2 임계값을 초과한 경우, 기판 처리를 실행하지 않고, 상기 더미 기판의 누적막 두께 값이, 상기 제2 임계값을 초과하였다는 취지를 나타내는 경고를, 조작부 또는 상위 장치에 통지하도록 제어한다.
상기 제어부에는, 상기 더미 기판에 설정된 누적막 두께 값의 제3 임계값이 미리 저장되어 있고, 상기 제어부는, 상기 처리 기판용 카세트에 수용된 모든 상기 처리 기판의 처리가 종료된 후, 상기 더미 기판용 카세트에 수용된 모든 상기 더미 기판의 누적막 두께 값의 평균값이 제3 임계값을 초과하는 경우, 다음으로 처리가 행하여질 예정인 상기 처리 기판용 카세트에 수용된 처리 기판의 처리를 실행하지 않고, 상기 더미 기판의 누적막 두께 값의 평균값이, 상기 제3 임계값을 초과하였다는 취지를 나타내는 경고를, 조작부 또는 상위 장치에 통지하도록 제어한다.
상기 기판 지지부는 회전 가능하게 구성되고, 상기 기판 적재부는, 상기 기판 지지부의 회전 방향을 따라서 상기 기판 지지부의 표면의 동일면 위에 배열되고, 상기 기판 지지부의 표면으로부터 오목해진 저부를 상기 기판 적재면으로 하는 오목부로서 구성된다.
상기 기판 지지부는 회전 가능하게 구성되고, 상기 기판 적재부는, 상기 기판 지지부의 표면으로부터 오목해진 저부를 상기 기판 적재면으로 하는 오목부로서 구성됨으로써, 상기 처리실 내에서 기판 처리가 행하여질 때, 상기 기판 지지부의 회전에 의해 원심력을 받아서 상기 기판 적재면 위를 미끄러진 상기 기판이 상기 오목부 내에 머무르도록 구성되어 있다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를, 카세트 적재부에 적재하는 카세트 적재 공정과, 상기 처리 기판용 카세트에 수용되어 있는 처리 기판 중 아직 처리가 되지 않은 처리 기판의 장수를 검출하여, 처리실 내에 반입하는 더미 기판의 소정 장수를 결정하는 더미 기판 할당 공정과, 산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 더미 기판용 카세트로부터 상기 처리실 내에 반입하는 상기 소정 장수의 더미 기판을 선택하는 더미 기판 선택 공정과, 반송부를 사용하여 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 상기 처리실 내에 반송하고, 상기 처리실 내에 설치된 기판 지지부의 표면의 동일면 위에 배열된 복수의 기판 적재부가 구비하는 각각의 기판 적재면의 모두 위에 상기 처리실 내에 반송된 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 적재하는 기판 반입 공정과, 가스 공급부에 의해 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하여 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 처리하는 기판 처리 공정을 갖는 반도체 장치의 제조 방법이 제공된다.
상기 더미 기판 선택 공정에서는, 상기 산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 처리실 내에 반입하는 상기 소정 장수의 더미 기판을 선택하고, 상기 기판 반입 공정에서는, 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 상기 처리실 내에 반송하기 전에, 상기 소정 장수의 더미 기판의 누적막 두께 값에 기초하여, 기판 처리의 실행 가부를 판정한다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를, 카세트 적재부에 적재하는 카세트 적재 공정과, 상기 처리 기판용 카세트에 수용되어 있는 처리 기판 중 아직 처리가 되어 있지 않은 처리 기판의 장수를 검출하여, 처리실 내에 반입하는 더미 기판의 소정 장수를 결정하는 더미 기판 할당 공정과, 산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 더미 기판용 카세트로부터 상기 처리실 내에 반입하는 상기 소정 장수의 더미 기판을 선택하는 더미 기판 선택 공정과, 반송부를 사용하여 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 상기 처리실 내에 반송하고, 상기 처리실 내에 설치된 기판 지지부의 표면의 동일면 위에 배열된 복수의 기판 적재부가 구비하는 각각의 기판 적재면의 모두 위에 상기 처리실 내에 반송된 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 적재하는 기판 반입 공정과, 가스 공급부에 의해 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하여 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 처리하는 기판 처리 공정을 갖는 기판 처리 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를, 카세트 적재부에 적재하는 카세트 적재 수순과, 상기 처리 기판용 카세트에 수용되어 있는 처리 기판 중 아직 처리가 되어 있지 않은 처리 기판의 장수를 검출하여, 처리실 내에 반입하는 더미 기판의 소정 장수를 결정하는 더미 기판 할당 수순과, 산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 더미 기판용 카세트로부터 상기 처리실 내에 반입하는 상기 소정 장수의 더미 기판을 선택하는 더미 기판 선택 수순과, 반송부를 사용하여, 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 상기 처리실 내에 반송하고, 상기 처리실 내에 설치된 기판 지지부의 표면의 동일면 위에 배열된 복수의 기판 적재부가 각각 구비하는 기판 적재면의 모두 위에 상기 처리실 내에 반송된 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 적재하는 기판 반입 수순과, 가스 공급부에 의해 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하여 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 처리하는 기판 처리 수순을 컴퓨터에 실행시키기 위해 매체에 저장된 프로그램이 제공된다.
100 : 기판 처리 장치 105 : 로드 포트(카세트 적재대)
109a, 109b : 처리 기판용 카세트 109c : 더미 기판용 카세트
200 : 처리 웨이퍼(처리 기판), 더미 웨이퍼(더미 기판)
221 : 컨트롤러(제어부) 231 : 배기관
250 : 가스 공급부

Claims (13)

  1. 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를 적재하는 카세트 적재부와,
    상기 처리 기판 및 상기 더미 기판을 복수 장 처리하는 처리실과,
    상기 처리실 내에 설치되고, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판을 적재하는 기판 적재면을 각각 갖는 복수의 기판 적재부가 동일면 위에 배열된 기판 지지부와,
    상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 가스 공급부와,
    상기 처리실 내를 배기하는 배기부와,
    상기 카세트 적재부와 상기 처리실의 사이에서, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판을 반송하는 반송부와,
    상기 처리실 내에서 행하여지는 기판 처리 및 상기 반송부에 의한 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판의 반송 처리를 제어하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값을 각각 산출하는 산출부를 구비하고, 상기 산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 더미 기판용 카세트에 수용된 상기 더미 기판 중 상기 처리실 내에 반입되는 상기 더미 기판의 누적막 두께 값이, 상기 제어부에 미리 저장된 제1 임계값을 초과하고, 또한 제2 임계값 이하인 경우, 상기 기판 처리를 실행하도록 제어함과 함께, 상기 더미 기판용 카세트의 교환을 재촉하는 제1 경고를 출력하고,
    상기 더미 기판용 카세트에 수용된 상기 더미 기판 중 상기 처리실 내에 반입되는 상기 더미 기판의 누적막 두께 값이, 상기 제2 임계값을 초과한 경우, 상기 기판 처리를 실행하지 않도록 제어함과 함께, 상기 기판 처리를 실행하지 않는 것을 나타내는 제2 경고를 출력하는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    다음 기판 처리를 행할 때, 상기 처리실 내로의 적어도 하나의 더미 기판의 반입이 필요하다고 판단된 경우, 상기 제어부는, 상기 기판의 반송 처리를 행할 때, 상기 더미 기판용 카세트에 수용된 상기 더미 기판 중 누적막 두께 값이 가장 작은 더미 기판을 우선적으로 선택하여, 상기 반송부에 의해 상기 처리실 내에 반입하도록 제어하는, 기판 처리 장치.
  3. 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를, 카세트 적재부에 적재하는 카세트 적재 공정과,
    상기 처리 기판용 카세트에 수용되어 있는 처리 기판 중 아직 처리가 되지 않은 처리 기판의 장수를 검출하여, 처리실 내에 반입하는 더미 기판의 소정 장수를 결정하는 더미 기판 할당 공정과,
    산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 더미 기판용 카세트로부터 상기 처리실 내에 반입하는 상기 소정 장수의 더미 기판을 선택하는 더미 기판 선택 공정과,
    상기 더미 기판 선택 공정에 있어서 선택된 상기 더미 기판의 누적막 두께 값이 미리 설정된 제1 임계값을 초과하고, 또한 제2 임계값 이하인 경우, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판의 반입을 계속함과 함께, 상기 더미 기판용 카세트의 교환을 재촉하는 제1 경고를 출력하고,
    상기 더미 기판 선택 공정에 있어서 선택된 상기 더미 기판의 누적막 두께값이 상기 제2 임계값을 초과하는 경우, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판의 반입을 정지함과 함께, 반입을 정지하는 것을 나타내는 제2 경고를 출력하는 공정과,
    반송부를 사용하여, 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 상기 처리실 내에 반송하고, 상기 처리실 내에 설치된 기판 지지부의 표면의 동일면 위에 배열된 복수의 기판 적재부가 각각 구비하는 기판 적재면의 모두 위에 상기 처리실 내에 반송된 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 적재하는 기판 반입 공정과,
    가스 공급부에 의해 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하여 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 처리하는 기판 처리 공정
    을 갖는 반도체 장치의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 더미 기판 선택 공정에서는, 상기 더미 기판용 카세트에 수용된 상기 더미 기판 중 누적막 두께 값이 가장 작은 더미 기판을 우선적으로 선택하는, 반도체 장치의 제조 방법.
  5. 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를, 카세트 적재부에 적재하는 카세트 적재 공정과,
    상기 처리 기판용 카세트에 수용되어 있는 처리 기판 중 아직 처리가 되어 있는 않은 처리 기판의 장수를 검출하여, 처리실 내에 반입하는 더미 기판의 소정 장수를 결정하는 더미 기판 할당 공정과,
    산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 더미 기판용 카세트로부터 상기 처리실 내에 반입하는 상기 소정 장수의 더미 기판을 선택하는 더미 기판 선택 공정과,
    상기 더미 기판 선택 공정에 있어서 선택된 상기 더미 기판의 누적막 두께 값이 미리 설정된 제1 임계값을 초과하고, 또한 제2 임계값 이하인 경우, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판의 반입을 계속함과 함께, 상기 더미 기판용 카세트의 교환을 재촉하는 제1 경고를 출력하고,
    상기 더미 기판 선택 공정에 있어서 선택된 상기 더미 기판의 누적막 두께값이 상기 제2 임계값을 초과하는 경우, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판의 반입을 정지함과 함께, 반입을 정지하는 것을 나타내는 제2 경고를 출력하는 공정과,
    반송부를 사용하여, 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 상기 처리실 내에 반송하고, 상기 처리실 내에 설치된 기판 지지부의 표면의 동일면 위에 배열된 복수의 기판 적재부가 각각 구비하는 기판 적재면의 모두 위에 상기 처리실 내에 반송된 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 적재하는 기판 반입 공정과,
    가스 공급부에 의해 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하여 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 처리하는 기판 처리 공정
    을 갖는 기판 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 더미 기판 선택 공정에서는, 상기 더미 기판용 카세트에 수용된 더미 기판 중 누적막 두께 값이 가장 작은 더미 기판을 우선적으로 선택하는, 기판 처리 방법.
  7. 복수 장의 처리 기판을 수용하는 처리 기판용 카세트 및 복수 장의 더미 기판을 수용하는 더미 기판용 카세트를, 카세트 적재부에 적재하는 카세트 적재 수순과,
    상기 처리 기판용 카세트에 수용되어 있는 처리 기판 중 아직 처리가 되어 있지 않은 처리 기판의 장수를 검촐하여, 처리실 내에 반입하는 더미 기판의 소정 장수를 결정하는 더미 기판 할당 수순과,
    산출부에 의해 산출된 상기 더미 기판마다의 누적막 두께 값에 기초하여, 상기 더미 기판용 카세트로부터 상기 처리실 내에 반입하는 상기 소정 장수의 더미 기판을 선택하는 더미 기판 선택 수순과,
    상기 더미 기판 선택 수순에 있어서 선택된 상기 더미 기판의 누적막 두께 값이 미리 설정된 제1 임계값을 초과하고, 또한 제2 임계값 이하인 경우, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판의 반입을 계속함과 함께, 상기 더미 기판용 카세트의 교환을 재촉하는 제1 경고를 출력하고,
    상기 더미 기판 선택 수순에 있어서 선택된 상기 더미 기판의 누적막 두께값이 상기 제2 임계값을 초과하는 경우, 상기 처리 기판 및 상기 더미 기판의 반입을 정지함과 함께, 반입을 정지하는 것을 나타내는 제2 경고를 출력하는 수순과,
    반송부를 사용하여, 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 상기처리실 내에 반송하고, 상기 처리실 내에 설치된 기판 지지부의 표면의 동일면 위에 배열된 복수의 기판 적재부가 각각 구비하는 기판 적재면의 모두 위에 상기 처리실 내에 반송된 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 적재하는 기판 반입 수순과,
    가스 공급부에 의해 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하여 상기 처리 기판 및 상기 소정 장수의 더미 기판을 처리하는 기판 처리 수순을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이 저장된, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 더미 기판 선택 수순에서는, 상기 더미 기판용 카세트에 수용된 상기 더미 기판 중 누적막 두께 값이 가장 작은 더미 기판을 우선적으로 선택하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
KR1020147025008A 2012-03-07 2013-02-27 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 프로그램 KR101652613B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-049992 2012-03-07
JP2012049992 2012-03-07
PCT/JP2013/055126 WO2013133101A1 (ja) 2012-03-07 2013-02-27 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140123574A KR20140123574A (ko) 2014-10-22
KR101652613B1 true KR101652613B1 (ko) 2016-08-30

Family

ID=49116583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147025008A KR101652613B1 (ko) 2012-03-07 2013-02-27 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 프로그램

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9543220B2 (ko)
JP (1) JP6084202B2 (ko)
KR (1) KR101652613B1 (ko)
TW (1) TWI503917B (ko)
WO (1) WO2013133101A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014116545A (ja) * 2012-12-12 2014-06-26 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置
JP6029250B2 (ja) * 2013-03-28 2016-11-24 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP2015106575A (ja) * 2013-11-28 2015-06-08 株式会社日立国際電気 基板処理装置、基板処理装置の制御方法、制御プログラム及び半導体装置の製造方法
JP6268469B2 (ja) * 2013-12-18 2018-01-31 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置、基板処理装置の制御方法、および記録媒体
JP6343536B2 (ja) * 2014-09-25 2018-06-13 東京エレクトロン株式会社 処理装置および処理方法
JP6388553B2 (ja) * 2015-03-03 2018-09-12 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
KR101999838B1 (ko) 2015-08-11 2019-07-15 삼성디스플레이 주식회사 기판 처리 시스템
US10192762B2 (en) * 2016-01-26 2019-01-29 Applied Materials, Inc. Systems and methods for detecting the existence of one or more environmental conditions within a substrate processing system
JP6586440B2 (ja) * 2017-07-11 2019-10-02 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
JP6948916B2 (ja) 2017-11-06 2021-10-13 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び通知方法
JP6704008B2 (ja) * 2018-03-26 2020-06-03 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体
JP7199888B2 (ja) * 2018-09-20 2023-01-06 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 熱処理方法および熱処理装置
KR102202463B1 (ko) * 2019-03-13 2021-01-14 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
JP7224241B2 (ja) * 2019-06-04 2023-02-17 東京エレクトロン株式会社 成膜方法及び成膜装置
GB201913356D0 (en) * 2019-09-16 2019-10-30 Spts Technologies Ltd Wafer processing system
KR102223555B1 (ko) * 2020-10-12 2021-03-05 장종기 압축팩커에 승강버킷과 도어를 구비한 쓰레기 수거차량
CN112410765A (zh) * 2020-11-05 2021-02-26 宣城睿晖宣晟企业管理中心合伙企业(有限合伙) 一种团簇式设备控制方法及装置及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001250780A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体製造装置におけるダミー基板の運用方法
JP2004259933A (ja) * 2003-02-26 2004-09-16 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体製造装置
JP2010263017A (ja) * 2009-04-30 2010-11-18 Tokyo Electron Ltd ロット処理開始判定方法及び制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62132321A (ja) * 1985-12-04 1987-06-15 Anelva Corp ドライエツチング装置
JPH04142057A (ja) * 1990-10-02 1992-05-15 Hitachi Electron Eng Co Ltd ウエハ供給方式およびウエハ自動供給システム
JPH0745524A (ja) * 1993-07-28 1995-02-14 Hitachi Ltd 半導体製造装置
JP4225998B2 (ja) * 2004-12-09 2009-02-18 東京エレクトロン株式会社 成膜方法及び成膜装置並びに記憶媒体
JP2008243980A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Nec Electronics Corp 非製品ウェハの在庫管理システム、在庫管理方法及びプログラム
JP5524006B2 (ja) * 2009-12-18 2014-06-18 伊藤ハム株式会社 鶏肉加工食品の製造方法
JP5518550B2 (ja) * 2010-04-12 2014-06-11 東京エレクトロン株式会社 被処理体処理装置
JP2012049992A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Hitachi Kokusai Denki Engineering:Kk 構内無線システム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001250780A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体製造装置におけるダミー基板の運用方法
JP2004259933A (ja) * 2003-02-26 2004-09-16 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体製造装置
JP2010263017A (ja) * 2009-04-30 2010-11-18 Tokyo Electron Ltd ロット処理開始判定方法及び制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013133101A1 (ja) 2013-09-12
JP6084202B2 (ja) 2017-02-22
US9543220B2 (en) 2017-01-10
TW201347075A (zh) 2013-11-16
JPWO2013133101A1 (ja) 2015-07-30
TWI503917B (zh) 2015-10-11
US20140370628A1 (en) 2014-12-18
KR20140123574A (ko) 2014-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101652613B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법 및 프로그램
KR101445927B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법 및 기판 처리 장치
CN107154370B (zh) 衬底处理装置、半导体器件的制造方法
US10546761B2 (en) Substrate processing apparatus
KR101752075B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체
CN110364413B (zh) 基板处理系统、半导体装置的制造方法及记录介质
CN110429049B (zh) 衬底处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质
JP6095172B2 (ja) 半導体装置の製造方法、基板処理方法及び基板処理装置
JP2014082463A (ja) 基板処理装置、蓋体及び半導体装置の製造方法
JP6290177B2 (ja) 基板処理装置、基板処理装置のクリーニング方法及び半導体装置の製造方法並びにプログラム
JP6276428B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法、及びサセプタ
JP7514876B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板支持具
CN112740373A (zh) 基板处理装置
WO2013141159A1 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法
JP6224263B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
KR101614276B1 (ko) 기판 처리 장치, 개체 및 반도체 장치의 제조 방법
TW202326894A (zh) 基板處理裝置、基板處理方法、半導體製造方法及程式
JP2014187258A (ja) 基板処理装置及び半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190730

Year of fee payment: 4