KR102151323B1 - 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체에 기록된 프로그램 - Google Patents

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

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사또시 다까노
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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

매엽 처리 장치와 종형 처리 장치로 연속 처리 가능한 처리 장치에 있어서, 처리 장치 전체의 생산성을 향상시킨다.
기판 보유 지지구에 보유 지지된 N(5≤N≤50)매의 기판을 처리하는 종형 처리로와, 종형 처리로의 하방에 배치되고, 기판 보유 지지구를 종형 처리로로 반송하는 반송실과, 반송실에 인접하고, 기판을 M(1≤M <10)매씩 처리하고, 적어도 2단 이상 적층하여 배치되어 있는 복수의 매엽 처리로와, 반송실 및 복수의 매엽 처리로에 인접하고, 기판을 이동 탑재하는 이동 탑재기가 설치되는 이동 탑재실을 구비한다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체에 기록된 프로그램
본 발명은 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
반도체 장치(디바이스)의 제조 공정에 있어서의 기판 처리에서는, 예를 들어 기판을 1매 또는 수 매씩 처리하는 매엽 처리 장치나, 수십 매의 기판을 일괄하여 처리하는 종형 처리 장치가 사용되고 있다. 또한 예를 들어 각각의 처리 장치의 특징을 활용하는 장치로서, 매엽 처리 장치와 종형 처리 장치를 반송실을 통하여 접속하여, 기판을 매엽 처리 장치와 종형 처리 장치로 연속 처리 가능한 처리 장치가 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1).
일본 특허 공개 제2000-114187호 공보
그러나 매엽 처리 장치와 종형 처리 장치로 연속 처리 가능한 처리 장치에 있어서는, 매엽 처리 장치와 종형 처리 장치에서 처리 시간이 상이하기 때문에, 종형 처리 장치에 있어서 처리 대기 시간이 발생하여 처리 장치 전체의 생산성이 저하되어 버리는 경우가 있다. 본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 매엽 처리 장치와 종형 처리 장치로 연속 처리 가능한 처리 장치에 있어서, 처리 장치 전체의 생산성을 향상시키는 것이 가능한 기술을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 양태에 의하면,
기판 보유 지지구에 보유 지지된 N(5≤N≤50)매의 기판을 처리하는 종형 처리로와,
상기 종형 처리로의 하방에 배치되고, 상기 기판 보유 지지구를 상기 종형 처리로로 반송하는 반송실과,
상기 반송실에 인접하여, 상기 기판을 M(1≤M <10)매씩 처리하고, 적어도 2단 이상 적층하여 배치되어 있는 복수의 매엽 처리로와,
상기 반송실 및 상기 복수의 매엽 처리로에 인접하고, 상기 기판을 이동 탑재하는 이동 탑재기가 설치되는 이동 탑재실을 구비하는 기술이 제공된다.
본 발명에 의하면, 매엽 처리 장치와 종형 처리 장치로 연속 처리 가능한 처리 장치에 있어서, 처리 장치 전체의 생산성을 향상시키는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 횡단면도.
도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 정면 종단면도.
도 3은 본 발명에 따른 종형 처리로 주변의 종단면도.
도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 측면 종단면도.
도 5는 본 발명에 따른 매엽 처리로 주변의 종단면도.
도 6은 본 발명에 따른 종형 처리로 및 매엽 처리로에 있어서의 시퀀스도
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 한정적이지 않은 예시의 실시 형태에 대하여 설명한다. 전체 도면 중, 동일하거나 또는 대응하는 구성에 대해서는 동일하거나 또는 대응하는 참조 부호를 붙여, 중복되는 설명을 생략한다. 또한 후술하는 이동 탑재실(8)측을 정면측(전방측), 후술하는 반송실(6A, 6B)측을 배면측(후방측)으로 한다. 또한 후술하는 처리 모듈(3A, 3B)의 경계선(인접면)을 향하는 측을 내측, 경계선으로부터 떨어지는 측을 외측으로 한다.
본 실시 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 반도체 장치(디바이스)의 제조 방법에 있어서의 제조 공정의 일 공정으로서 열처리 등의 기판 처리 공정을 실시하는 기판 처리 장치(이하, 처리 장치라고 칭함)(2)로서 구성되어 있다.
도 1, 2에 도시한 바와 같이, 처리 장치(2)는 인접하는 2개의 처리 모듈(하우징)(3A, 3B)을 구비하고 있다. 처리 모듈(3A)은 수십 매의 기판을 일괄하여 처리하는 종형 처리 모듈이며, 처리 모듈(3B)은 기판을 1매 또는 수 매씩 처리하는 매엽 처리 모듈이다. 처리 모듈(3A)은 종형 처리로(4A)와 반송실(6A)로 구성되며, 처리 모듈(3B)은 복수의 매엽 처리로(4B)에 의하여 구성된다. 처리로(4A)의 하방에는 준비실로서의 반송실(6A)이 배치되어 있다. 반송실(6A), 매엽 처리로(4B)의 정면측에는, 기판으로서의 웨이퍼 W를 이동 탑재하는 이동 탑재기(7)를 갖는 이동 탑재실(8)이 반송실(6A), 매엽 처리로(4B)에 인접하여 배치되어 있다. 이동 탑재실(8)의 정면측에는, 웨이퍼 W를 복수 매 수용하는 수용 용기로서의 포드(FOUP)(5)를 수납하는 수납실(9)이 배치되어 있다. 수납실(9)의 전면에는 I/O 포트(22)가 설치되며, I/O 포트(22)를 통하여 처리 장치(2) 내외로 포드(5)가 반출입된다.
반송실(6A)과 이동 탑재실(8)의 경계벽(인접면)에는 격리부로서의 게이트 밸브(90A)가 설치된다. 또한 매엽 처리로(4B)와 이동 탑재실(8)의 경계벽에는 게이트 밸브(335)가 설치된다. 이동 탑재실(8) 내 및 반송실(6A) 내에는 압력 검지기가 각각 설치되어 있으며, 이동 탑재실(8) 내의 압력은 반송실(6A) 내의 압력보다도 낮아지도록 설정되어 있다. 또한 이동 탑재실(8) 내 및 반송실(6A) 내에는 산소 농도 검지기가 각각 설치되어 있으며, 이동 탑재실(8A) 내 및 반송실(6A) 내의 산소 농도는 대기 중에 있어서의 산소 농도보다도 낮게 유지되어 있다. 바람직하게는 30ppm 이하로 유지되어 있다. 이동 탑재실(8)의 천장부에는, 이동 탑재실(8) 내에 클린 에어를 공급하는 클린 유닛(62C)이 설치되어 있으며, 이동 탑재실(8) 내에 클린 에어로서, 예를 들어 불활성 가스를 순환시키도록 구성되어 있다. 이동 탑재실(8) 내를 불활성 가스로 순환 퍼지함으로써 이동 탑재실(8) 내를 청정한 분위기로 할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여 이동 탑재실(8) 내에 반송실(6A), 처리로(4B) 내의 파티클 등이 혼입되는 것을 억제할 수 있어, 이동 탑재실(8) 내 및 반송실(6A) 내에서 웨이퍼 W 상에 자연 산화막이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 수납실(9)의 후방, 수납실(9)과 이동 탑재실(8)의 경계벽에는, 포드의 덮개를 개폐하는 포드 오프너(21)가 복수 대, 예를 들어 3대 배치되어 있다. 포드 오프너(21)가 포드(5)의 덮개를 개방함으로써, 포드(5) 내의 웨이퍼 W가 이동 탑재실(8) 내외로 반출입된다.
(종형 처리 모듈)
처리로(4A)는, N(5≤N≤50)매의 기판을 한 번에 처리하는 종형 처리로로 구성된다.
도 3에 도시한 바와 같이 처리로(4A)는, 원통 형상의 반응관(10A)과, 반응관(10A)의 외주에 설치된 가열 수단(가열 기구)으로서의 히터(12A)를 구비한다. 반응관은, 예를 들어 석영이나 SiC에 의하여 형성된다. 반응관(10A)의 내부에는, 기판으로서의 웨이퍼 W를 처리하는 처리실(종형 처리실)(14A)이 형성된다. 반응관(10A)에는 온도 검출기로서의 온도 검출부(16A)가 설치된다. 온도 검출부(16A)는 반응관(10A)의 내벽을 따라 세워 설치되어 있다.
기판 처리에 사용되는 가스는 가스 공급계로서의 가스 공급 기구(34A)에 의하여 처리실(14A) 내에 공급된다. 가스 공급 기구(34A)가 공급하는 가스는 성막되는 막의 종류에 따라 변경될 수 있다. 여기서는, 가스 공급 기구(34A)는 원료 가스 공급부, 반응 가스 공급부 및 불활성 가스 공급부를 포함한다.
원료 가스 공급부는 가스 공급관(36a)를 구비하며, 가스 공급관(36a)에는 상류 방향으로부터 순서대로 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로 컨트롤러(MFC)(38a) 및 개폐 밸브인 밸브(40a)가 설치되어 있다. 가스 공급관(36a)은 매니폴드(18)의 측벽을 관통하는 노즐(44a)에 접속된다. 노즐(44a)은 반응관(10A) 내에 상하 방향을 따라 세워 설치되며, 기판 보유 지지구로서의 보트(26A)에 보유 지지되는 웨이퍼 W를 향하여 개구되는 복수의 공급 구멍이 형성되어 있다. 노즐(44a)의 공급 구멍을 통하여 웨이퍼 W에 대하여 원료 가스가 공급된다.
이하, 마찬가지의 구성으로, 반응 가스 공급부로부터는 공급관(36b), MFC(38b), 밸브(40b) 및 노즐(44b)을 통하여 반응 가스가 웨이퍼 W에 대하여 공급된다. 불활성 가스 공급부로부터는 공급관(36c, 36d), MFC(38c, 38d), 밸브(40c, 40d) 및 노즐(44a, 44b)을 통하여 웨이퍼 W에 대하여 불활성 가스가 공급된다.
반응관(10A)의 하단 개구부에는, 원통형의 매니폴드(18A)가 O링 등의 시일 부재를 통하여 연결되어 반응관(10A)의 하단부를 지지하고 있다. 매니폴드(18)의 하단 개구부(10B)는 반송실(6A)의 천장부에 면하여 형성되어 있으며, 원반 상의 덮개부(22A)에 의하여 개폐된다. 덮개부(22A)의 상면에는 O링 등의 시일 부재가 설치되어 있으며, 이것에 의하여 반응관(10A) 내와 외기가 기밀하게 시일된다. 덮개부(22A) 상에는 단열부(24A)를 통하여 후술하는 기판 보유 지지구(보트)(26A)가 적재된다.
매니폴드(18)에는 배기관(46A)이 설치되어 있다. 배기관(46A)에는, 처리실(14A) 내의 압력을 검출하는 압력 검출기(압력 검출부)로서의 압력 센서(48A) 및 압력 조정기(압력 조정부)로서의 APC(Auto Pressure Controller) 밸브(50A)를 통하여 진공 배기 장치로서의 진공 펌프(52A)가 접속되어 있다. 이와 같은 구성에 의하여 처리실(14A) 내의 압력을 처리에 따른 처리 압력으로 할 수 있다. 주로 배기관(46A), APC 밸브(50A), 압력 센서(48A)에 의하여 배기계 A가 구성된다. 배기계 A는 도시하지 않은 배기 박스에 수납되어 있다.
처리실(14A)은 복수 매, 예를 들어 10 내지 50매의 웨이퍼 W를 수직으로 선반 형상으로 지지하는 기판 보유 지지구로서의 보트(26A)를 내부에 수납한다. 보트(26A)는, 예를 들어 석영이나 SiC에 의하여 형성된다. 보트(26A)는, 덮개부(22A) 및 단열부(24A)를 관통하는 회전축(28A)에 의하여 단열부(24A)의 상방에 지지된다. 회전축은 덮개부(22A)의 하방에 설치된 회전 기구(30A)에 접속되며, 반응관(10A)의 내부를 기밀하게 시일한 상태에서 회전 가능하게 구성된다. 덮개부(22A)는 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(32A)에 의하여 상하 방향으로 구동된다. 이것에 의하여 보트(26A) 및 덮개부(22A)가 홈 위치로부터 일체적으로 승강되어, 반송실(6A)과 반응관(10A) 사이에서 보트(26A)가 반송된다.
보트(26A)에의 웨이퍼 W의 이동 탑재는 반송실(6A)에서 보트(26A)가 홈 위치에 있을 때 행해진다. 여기서 홈 위치란, 보트 엘리베이터(32)가 덮개부(22A)를 구동시키고 있지 않을 때의 위치이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 반송실(6A) 내의 일 측면(반송실(6A)의 외측 측면, 반송실(6B)에 면하는 측면과 반대측의 측면)에는 클린 유닛(60A)이 설치되어 있고, 반송실(6A) 내에 클린 에어(예를 들어 불활성 가스)를 순환시키도록 구성되어 있다. 반송실(6A) 내에 공급된 불활성 가스는, 보트(26A)를 사이에 두고 클린 유닛(60A)과 대면하는 측면(반송실(6B)에 면하는 측면)에 설치된 배기부(62A)에 의하여 반송실(6A) 내로부터 배기되어, 클린 유닛(60A)으로부터 반송실(6A) 내에 재공급된다(순환 퍼지). 반송실(6A) 내의 압력은 이동 탑재실(8) 내의 압력보다도 낮아지도록 설정되어 있다. 또한 반송실(6A) 내의 산소 농도는 대기 중에 있어서의 산소 농도보다도 낮아지도록 설정되어 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 웨이퍼 W의 반송 작업 중에 웨이퍼 W 상에 자연 산화막이 형성되는 것을 억제할 수 있다.
반송실(6A)은, 보유 지지 매수가 상이한 적어도 2종류의 보트에 적용 가능하도록 반송실(6A)의 높이가 설정되어 있다. 반송실(6A)은, 예를 들어 N매의 웨이퍼 W를 보유 지지하는 보트(26A)를 사용할 때, 2배인 2N매의 웨이퍼 W를 보유 지지하는 보트(26A')도 사용할 수 있는 용적으로 구성되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, N매의 웨이퍼 W를 보유 지지하는 보트(26A)의, 반송실(6A)의 바닥면으로부터 보트 상단부까지 높이를 L2라 한다. 이때, 2N매의 웨이퍼 W를 보유 지지하는 보트(26A')의, 반송실(6A)의 바닥면으로부터 보트 상단부까지의 높이를 L1이라 하면, 반송실(6A)의 높이는 적어도 L1보다 높아지도록 구성된다. 이와 같은 구성에 의하여, 보트를 교환함으로써 원하는 처리 매수의 웨이퍼 W를 처리할 수 있기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 이동 탑재기(7)도 보유 지지 매수가 상이한 적어도 2종류의 보트에 적용 가능하도록 상하로 구동할 수 있는 높이가 설정되어 있다. 즉, 보트(26A')의 최하단에 웨이퍼 W를 이동 탑재하는 높이 위치로부터 보트(26A')의 최상단에 웨이퍼 W를 이동 탑재하는 높이 위치까지 구동 가능하게 구성되어 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 보트의 종류를 변경하더라도 이동 탑재기(7)를 변경할 필요가 없어 비용을 삭감할 수 있다.
처리로(4A)의 가스 공급 기구(34A)나 배기 기구 등의 유틸리티(120A)는 반송실(6A)의 배면(처리 모듈(3A)의 후방측)에 설치된다.
(매엽 처리 모듈)
도 2에 도시한 바와 같이 처리로(4B)는, 기판을 M(1≤M <10)매씩 처리하는 매엽 처리 장치 PM1 내지 PMn(2≤n)이, 반송실(6A)에 상당하는 위치에 상하로 n단 적층된 구성이다. 이하, 예를 들어 기판을 1매 처리하는 경우의 매엽 처리 장치의 구성에 대하여 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이 매엽 처리 장치 PM1 내지 PMn은 각각, 처리실(301)을 형성하는 처리 용기(303)와, 처리실(301) 내에 가스를 샤워 형상으로 공급하는 샤워 헤드(303s)와, 웨이퍼 W를 수평 자세로 지지하는 지지대(317)와, 지지대(317)를 하방으로부터 지지하는 회전축(355)과, 지지대(317)에 설치된 히터(307)를 구비하고 있다.
기판 처리에 사용되는 가스는 가스 공급계로서의 가스 공급 기구(34B)에 의하여 처리실(301) 내에 공급된다. 가스 공급 기구(34B)가 공급하는 가스는 기판 처리에 따라 변경될 수 있다. 여기서는, 가스 공급 기구(34B)는 원료 가스 공급부, 반응 가스 공급부 및 불활성 가스 공급부를 포함한다. 가스 공급 기구(34A)와 마찬가지로, 원료 가스 공급부는 공급관(36e), MFC(38e), 밸브(40e)를 구비하고, 반응 가스 공급부는 공급관(36f), MFC(38f), 밸브(40f)를 구비한다. 또한 불활성 가스 공급부는 공급관(36g, 36h), MFC(38g, 38h), 밸브(40g, 40h)를 구비한다.
샤워 헤드(303s)의 인렛(가스 도입구)에는, 상술한 원료 가스를 공급하는 가스 공급 포트(332a)와, 상술한 반응 가스를 공급하는 가스 공급 포트(332b)가 접속되어 있다. 가스 공급 포트(332a)에는 상술한 반응 가스 공급부 및 불활성 가스 공급부가 접속되어 있다. 가스 공급 포트(332b)에는 상술한 원료 가스 공급부 및 불활성 가스 공급부가 접속되어 있다. 샤워 헤드(303s)의 아웃렛(가스 배출구)에는, 처리실(301) 내에 가스를 샤워 형상으로 공급하는 가스 분산판이 설치되어 있다. 처리 용기(303)에는, 처리실(301) 내를 배기하는 배기 포트(333)가 설치되어 있다. 배기 포트(333)에는 처리로(4A)와 마찬가지로 배기부가 접속되어 있다.
처리 용기(303)의 정면측의 측면에는 웨이퍼 W를 처리실(301) 내외로 반출입하기 위한 반송구(331)가 형성되어 있다. 반송구(331)는 게이트 밸브(335)에 의하여 개폐된다. 반출입구(331)는 이동 탑재실(8)에 대면하는 측방에 형성되어 있다. 게이트 밸브(335)가 폐쇄일 때, 처리 용기(303) 내와 이동 탑재실(8)의 분위기가 기밀하게 시일된다. 이와 같은 구성에 의하여, 처리 용기(303)에의 웨이퍼 W의 반출입을 이동 탑재기(7)를 사용하여 행할 수 있다.
처리로(4B)의 가스 공급 기구(34B)나 배기 기구 등의 유틸리티는 처리로(3B)의 상면(처리 모듈(3B)의 상부)이나 처리로(3B)의 하부에 설치된다. 이와 같은 구성에 의하여, 처리 장치(2)의 배면측을 메인터넌스 에어리어로서 넓게 확보할 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있다.
처리로(4B)의 최상단의 매엽 처리 장치 PM1의 반송구(331)의 높이 위치는 반송실(6A)의 높이(천장부의 높이)보다도 낮은 위치에 설정되어 있다. 달리 말하면, 반송구(331)의 높이는 개구부(10B)의 높이보다도 낮게 되어 있다. 바람직하게는, 반송구(331)의 높이 위치가 보트(26A)의 상단부보다도 위의 높이 위치로 되도록 설정되어 있다. 보다 바람직하게는, 반송구(331)의 높이 위치가, 보트(26A') 상방(상부 영역)에 대응하는 높이 위치에, 달리 말하면 보트(26A') 상방에 들어가도록 설치되어 있다. 즉, 반송구(331)의 높이 위치는 보트(26A')의 상단부와 보트(26A)의 상단부 사이의 높이 위치로 되도록 형성되어 있다. 달리 말하면, 반송구(331)는 보트(26A')의 상단부와 보트(26A)의 상단부 사이에 들어가도록 형성되어 있다. 또한 최하단의 매엽 처리 장치 PMn의 반송구(331)의 높이 위치는 보트(26A)의 최하단의 웨이퍼 높이 위치 이상으로 설정되어 있다.
회전 기구(30A), 보트 엘리베이터(32A), MFC(38a 내지 38h) 및 밸브(40a 내지 40h), APC 밸브(50A)에는, 이들을 제어하는 컨트롤러(100)가 접속된다. 컨트롤러(100)는, 예를 들어 CPU를 구비한 마이크로프로세서(컴퓨터)를 포함하며, 처리 장치(2)의 동작을 제어하도록 구성된다. 컨트롤러(100)에는, 예를 들어 터치 패널 등으로서 구성된 입출력 장치(102)가 접속되어 있다. 컨트롤러(100)는, 처리 모듈(3A)과 처리 모듈(3B)에 각각 하나씩 설치되어도 되고, 공통으로 하나 설치되어도 된다.
컨트롤러(100)에는 기억 매체로서의 기억부(104)가 접속되어 있다. 기억부(104)에는, 처리 장치(10)의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 처리 장치(2)의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램(레시피라고도 함)이 판독 가능하게 저장된다.
기억부(104)는, 컨트롤러(100)에 내장된 기억 장치(하드 디스크나 플래시 메모리)여도 되고, 가반성의 외부 기록 장치(자기 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광 디스크, MO 등의 광 자기 디스크, USB 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리)여도 된다. 또한 컴퓨터에의 프로그램의 제공은 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 사용하여 행해도 된다. 프로그램은 필요에 따라 입출력 장치(102)로부터의 지시 등으로 기억부(104)로부터 판독되고, 판독된 레시피에 따른 처리를 컨트롤러(100)가 실행함으로써, 처리 장치(2)는 컨트롤러(100)의 제어 하에, 원하는 처리를 실행한다. 컨트롤러(100)는 도시하지 않은 컨트롤러 박스에 수납된다.
다음으로, 상술한 처리 장치(2)를 사용하여, 처리로(4A, 4B)에 있어서의 기판의 연속 처리에 대하여 도 6을 이용하여 설명한다. 또한 이하의 설명에 있어서, 처리 장치(2)를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(100)에 의하여 제어된다.
(스텝 S11)
스텝 S11에서는, 예를 들어 25매의 웨이퍼 W를 보유 지지할 수 있는 보트(26A)에 대하여 웨이퍼 W를 반송한다. 이동 탑재실(8A) 내 및 반송실(6A) 내의 산소 농도가 30ppm 이하로 유지되고 있는 것을 확인하면, 게이트 밸브(90A)를 개방하여 보트(26A)에 대하여 웨이퍼 W를 반송하고, 웨이퍼 W가 보트(26A)에 장전(웨이퍼 차지)되면 게이트 밸브(90A)가 폐쇄된다.
(스텝 S12)
스텝 S12에서는, 보트(26A)를 처리실(14A) 내에 반입(보트 로드)한다. 보트(26A)는 보트 엘리베이터(32A)에 의하여 처리실(14A) 내에 반입되며, 반응관(10A)의 하부 개구는 덮개부(22A)에 의하여 기밀하게 폐색(시일)된 상태로 된다.
(스텝 S13)
스텝 S13에서는, 웨이퍼 W에 대하여 소정의 기판 처리를 행한다. 예를 들어 웨이퍼 W에 대하여 원료 가스로서 DCS(SiH2Cl2: 디클로로실란) 가스와 반응 가스로서 O2(산소) 가스를 공급함으로써 웨이퍼 W 상에 실리콘 산화(SiO2)막을 형성한다.
[원료 가스 공급 공정]
히터(12A)의 가열에 의하여 처리실(14A) 내의 온도가 미리 설정된 처리 온도로 안정되면, 처리실(14A) 내의 웨이퍼 W에 대하여 DCS 가스를 공급한다. DCS 가스는 MFC(38a)에서 원하는 유량으로 되도록 제어되고, 가스 공급관(36a) 및 노즐(44a)을 통하여 처리실(14A) 내에 공급된다.
[원료 가스 배기 공정]
다음으로, DCS 가스의 공급을 정지시키고 진공 펌프(52A)에 의하여 처리실(14A) 내를 진공 배기한다. 이때, 불활성 가스 공급부로부터 불활성 가스로서 N2 가스를 처리실(14A) 내에 공급해도 된다(불활성 가스 퍼지).
[반응 가스 공급 공정]
다음으로, 처리실(14A) 내의 웨이퍼 W에 대하여 O2 가스를 공급한다. O2 가스는 MFC(38b)에서 원하는 유량으로 되도록 제어되어, 가스 공급관(36b) 및 노즐(44b)을 통하여 처리실(14A) 내에 공급된다.
[반응 가스 배기 공정]
다음으로, O2 가스의 공급을 정지시키고 진공 펌프(52A)에 의하여 처리실(14A) 내를 진공 배기한다. 이때, 불활성 가스 공급부로부터 N2 가스를 처리실(14A) 내에 공급해도 된다(불활성 가스 퍼지).
상술한 4개의 공정을 행하는 사이클을 소정 횟수(1회 이상) 행함으로써 웨이퍼 W 상에 소정 조성 및 소정 막 두께의 SiO2막을 형성할 수 있다.
웨이퍼 W에 SiO2막을 형성할 때의 처리 조건으로서는, 예를 들어 하기가 예시된다.
처리 온도(웨이퍼 온도): 300℃ 내지 700℃
처리 압력(처리실 내 압력): 1㎩ 내지 4000㎩
DCS 가스: 100sccm 내지 10000sccm
O2 가스: 100sccm 내지 10000sccm
N2 가스: 100sccm 내지 10000sccm
각각의 처리 조건을 각각의 범위 내의 값으로 설정함으로써, 성막 처리를 적정하게 진행시키는 것이 가능해진다.
(스텝 S14)
스텝 S14에서는, 보트(26A)를 반응관(10A)로부터 반출(보트 언로드)한다. 소정 막 두께의 막을 형성한 후, 불활성 가스 공급부로부터 N2 가스가 공급되어 처리실(14A) 내가 N2 가스로 치환됨과 함께, 처리실(14A)의 압력이 상압으로 복귀된다. 그 후, 보트 엘리베이터(32A)에 의하여 덮개부(22A)가 강하되어 보트(26A)가 반응관(10A)로부터 반출된다.
(스텝 S15)
스텝 S15에서는, 이동 탑재실(8A) 내의 산소 농도가 30ppm 이하로 유지되고 있는 것을 확인하면, 게이트 밸브(90A)를 개방하여 처리 완료된 웨이퍼 W를 보트(26A)로부터 취출하고(웨이퍼 디스차지), FOUP(5)에 수납한다. 처리 모듈(3A)에서는, 스텝 S15가 종료되면 (스텝 S11)로 되돌아가 다음 웨이퍼 W의 처리를 행한다.
(스텝 S21)
스텝 S21에서는, 처리로(4A)에서 처리되고 FOUP(5)에 수납된 웨이퍼 W를 매엽 장치 PM1로 반송한다. 이동 탑재실(8A) 내의 산소 농도가 30ppm 이하로 유지되고 있는 것을 확인하면, 게이트 밸브(335)가 개방되고 이동 탑재기(7)에 의하여 웨이퍼 W가 처리로(301)에 반입된다. 그 후, 게이트 밸브(335)가 폐쇄된다. 매엽 장치 PM1에의 웨이퍼의 반송이 종료되면, 계속해서 PM2, …, PMn로 웨이퍼 W를 순차 반송한다.
(스텝 S22)
웨이퍼 반송이 완료된 매엽 장치 PMn부터 순서대로 웨이퍼 W에 대하여 소정의 기판 처리를 행한다. 즉, 복수의 PM에 있어서 기판 처리가 동일한 타이밍에 병행하여 실시된다. 예를 들어 히터(307)에 의하여 웨이퍼 W를 가열함으로써 웨이퍼 W를 어닐링 처리한다. 이때, 웨이퍼 W에 대하여 불활성 가스로서 N2 가스를 공급해도 된다.
웨이퍼 W에 어닐링 처리를 행할 때의 처리 조건으로서는, 예를 들어 하기가 예시된다.
처리 온도(웨이퍼 온도): 300℃ 내지 800℃
처리 압력(처리실 내 압력): 0.1㎩ 내지 300㎩
각각의 처리 조건을 각각의 범위 내의 값으로 설정함으로써, 원하는 기판 처리를 적정하게 진행시키는 것이 가능해진다.
(스텝 S23)
기판 처리가 완료된 매엽 장치 PMn부터 순서대로, 이동 탑재실(8A) 내의 산소 농도가 30ppm 이하로 유지되고 있는 것을 확인하고 게이트 밸브(335)가 개방된다. 웨이퍼 W가 처리로(301) 내로부터 반출되면 게이트 밸브(335)가 폐쇄된다. 웨이퍼 W는 원래의 FOUP에 수납된다.
(스텝 S21) 내지 (스텝 S23)은 (스텝 13)과 병행하여 행해진다. (스텝 21)은 (스텝 14)와 병행하여 행해져도 된다. 또한 (스텝 23)은 (스텝 12)와 병행하여 행해져도 된다. 처리 모듈(3B)에서는, (스텝 S23)이 종료되면 (스텝 S21)로 되돌아가 다음 웨이퍼 W의 처리를 행한다.
상술한 바와 같이 하여 처리 장치(2)에서 순차, 처리로(4A, 4B)에 있어서의 기판의 연속 처리가 실시된다.
다음으로, 매엽 처리 장치 PMn의 적층 단수, 처리 매수 및 처리 시간에 대하여 설명한다. 매엽 처리 장치의 적층 단수 n은 웨이퍼 W의 처리 매수와 처리 시간에 의하여 결정된다. (스텝 S11) 내지 (스텝 S15)까지의 소요 시간(처리 시간)을 Ta, (스텝 S21) 내지 (스텝 S23)까지의 소요 시간(처리 시간)을 Tb라 하면, Ta 동안에 매엽 처리 장치 PMn에서 기판 처리할 수 있는 횟수는 (Ta/Tb)회로 된다. 여기서, 적층 단수 n은 n×(Ta/Tb)×M>N을 만족시키면 된다. 즉, n>(N/M)×(Tb/Ta)이면 된다. 또한 소요 시간 Tb는 Ta>n×Tb를 만족시키도록 설정된다. 또한 처리 매수 M은 적어도 N≤n×M을 만족시키도록 설정된다.
예를 들어 N=20매, M=2매, Ta≥2Tb로 하면, n=5로 된다.
또한 상술한 각 파라미터의 설정은 컨트롤러(100)에 의하여 결정하도록 구성되어도 된다. 즉, 컨트롤러(100)는, 종형 처리로(4A)에서 처리하는 웨이퍼 W 매수 N과 동일한 매수의 웨이퍼 W를, 종형 처리로(4A)에 있어서의 처리 시간 Ta 내에 매엽 처리 장치 PMn에서 기판 처리가 완료되도록, 매엽 처리 장치 PMn의 대수, 매엽 처리 장치 PMn의 처리 매수 M 및 처리 시간 Tb로 이루어지는 군에서 적어도 하나가 선택되는 파라미터를 결정하도록 구성된다.
<본 실시 형태에 의한 효과>
본 실시 형태에 의하면, 이하에 나타내는 하나 또는 복수의 효과가 얻어진다.
(1) 종형 처리로와 매엽 처리로를 혼재하는 구성으로 함으로써, 종형 처리로와 매엽 처리로에 있어서의 연속 처리도 포함하여 다양한 운용에 대응할 수 있다. 또한 종형 처리로와 매엽 처리로에서 상이한 기판 처리를 실시할 수 있기 때문에 생산성을 향상시키는 것이 가능해진다.
(2) 매엽 처리 장치를 상하로 다단으로 적층함으로써 장치의 풋프린트의 증가를 억제할 수 있어 디바이스의 제조 비용을 억제할 수 있다.
(3) 종형 장치에서 처리 완료된 기판을 다단으로 적층한 매엽 장치에서 평행으로 순차 처리함으로써 다음 뱃치 처리의 대기 시간이 해소되어, 처리 장치 전체의 TAT를 단축할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.
(변형예)
본 실시 형태는 상술한 양태에 한정되지 않으며, 이하에 나타내는 변형예와 같이 변경할 수 있다.
(변형예 1)
상술에 있어서, 기판을 반송할 때, 이동 탑재실(8A) 내나 반송실(6A) 내의 산소 농도가 30ppm 이하로 유지되고 있는 것을 확인하고, 게이트 밸브(90A)나 게이트 밸브(335)를 개방하도록 하였다. 이때, 이동 탑재실(8A) 내나 반송실(6A) 내의 압력은 대기압이어도 된다. 또한 이동 탑재실(8A) 내나 반송실(6A) 내의 분위기가 N2 분위기여도 된다. 이와 같은 구성에 의하여 웨이퍼 W의 자연 산화를 억제할 수 있다.
W: 웨이퍼
4A, 4B: 처리로
26A: 보트

Claims (12)

  1. 기판 보유 지지구에 보유 지지된 N(5≤N≤50)매의 기판을 처리하는 종형 처리로와,
    상기 종형 처리로의 하방에 배치되고, 상기 기판 보유 지지구를 상기 종형 처리로로 반송하는 반송실과,
    상기 반송실에 인접하고, 상기 기판을 M(1≤M <10)매씩 처리하고, 적어도 2단 이상 적층하여 배치되어 있는 복수의 매엽 처리로와,
    상기 반송실 및 상기 복수의 매엽 처리로에 인접하고, 상기 기판을 이동 탑재하는 단일의 이동 탑재기가 설치되는 이동 탑재실과,
    상기 반송실과 상기 이동 탑재실 사이, 및 상기 이동 탑재실과 상기 복수의 매엽 처리로의 각각의 사이에 설치되고, 기판을 반출입하는 반입구를 형성하는 게이트 밸브와,
    상기 종형 처리로가 상기 N매의 기판을 처리하는 시간 내에 상기 복수의 매엽 처리로에 의하여 상기 N매의 기판 처리가 완료되는 조건에서 상기 종형 처리로와 상기 복수의 매엽 처리로를 제어하는 컨트롤러를 구비하고,
    상기 단일의 이동 탑재기는, 상기 반송실 및 상기 복수의 매엽 처리로 반송실 사이에서 기판을 이동 탑재 가능하게 구성되고,
    상기 게이트 밸브는, 상기 반송실 내 및 상기 이동 탑재실 내의 압력이 대기압이고, 또한 산소 농도가 소정치 이하일 때 개방으로 되도록 구성되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 종형 처리로 및 상기 복수의 매엽 처리로 반송실은 감압 상태에서 상기 기판을 처리하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 종형 처리로에서 처리한 기판을 반출하기 전에 상기 종형 처리로 내를 대기압으로 복귀시키도록 제어하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 종형 처리로는, 상기 종형 처리로의 하방으로부터 상기 기판 보유 지지구를 반출입하는 개구부를 갖고,
    상기 복수의 매엽 처리로는, 상기 이동 탑재실에 대면하는 측방으로부터 상기 반입구를 각각 갖고,
    상기 개구부보다도 상기 반입구 쪽이 낮은 위치에 형성되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 매엽 처리로 중, 최상단의 매엽 처리로의 상기 반입구는, 상기 개구부와 상기 기판 보유 지지구의 상단부 사이에 들어가도록 배치되는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 매엽 처리로 중, 최하단의 매엽 처리로의 상기 반입구의 높이 위치는, 상기 기판 보유 지지구의 최하단의 기판과 동일한 높이 위치 이상인 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기판을 반송할 때는 상기 이동 탑재실 내의 산소 농도를 30ppm 이하로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 게이트 밸브는, 상기 반송실과 상기 이동 탑재실의 경계벽에 설치되고, 상기 반송실 내 및 상기 이동 탑재실 내의 산소 농도가 30ppm 이하일 때 개방으로 되도록 구성되는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 종형 처리로에서 처리하는 매수와 동일한 매수의 상기 기판을, 상기 종형 처리로에 있어서의 기판 처리 시간 내에 상기 복수의 매엽 처리로에서 기판 처리가 완료되도록, 상기 매엽 처리로의 대수, 상기 매엽 처리로의 처리 매수 및 상기 매엽 처리로의 시간을 결정하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 종형 처리로에 있어서의 기판 처리와 상기 복수의 매엽 처리로에 있어서의 기판 처리를 병행하여 행하는 기판 처리 장치.
  10. 기판 보유 지지구에 보유 지지된 N(5≤N≤50)매의 기판을 종형 처리로에서 처리하는 공정과,
    상기 기판 보유 지지구를 상기 종형 처리로의 하방에 배치된 반송실로 반출하는 공정과,
    상기 반송실에 인접하고, 상기 기판을 M(1≤M <10)매씩 처리하고, 적어도 2단 이상 적층하여 배치되어 있는 복수의 매엽 처리로에서 상기 기판을 처리하는 공정과,
    상기 반송실 및 상기 복수의 매엽 처리로에 인접하고, 단일의 이동 탑재기가 설치되는 이동 탑재실에서, 상기 기판을 이동 탑재하는 공정과,
    상기 반송실과 상기 이동 탑재실 사이, 및 상기 이동 탑재실과 상기 복수의 매엽 처리로의 각각의 사이에 설치되는 게이트 밸브에 형성된 반입구에서, 기판을 반출입하는 공정과,
    컨트롤러에서, 상기 종형 처리로가 상기 N매의 기판을 처리하는 시간 내에 상기 복수의 매엽 처리로에 의하여 상기 N매의 기판 처리가 완료되는 조건에서 상기 종형 처리로와 상기 복수의 매엽 처리로를 제어하는 공정
    을 갖고,
    상기 단일의 이동 탑재기는, 상기 반송실 및 상기 복수의 매엽 처리로 반송실 사이에서 기판을 이동 탑재 가능하게 구성되고,
    상기 게이트 밸브는, 상기 반송실 내 및 상기 이동 탑재실 내의 압력이 대기압이고, 또한 산소 농도가 소정치 이하일 때 개방으로 되도록 구성되는, 반도체 장치의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 종형 처리로에서 처리하는 공정과 상기 복수의 매엽 처리로에서 상기 기판을 처리하는 공정을 병행하여 행하는 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 기판 보유 지지구에 보유 지지된 N(5≤N≤50)매의 기판을 종형 처리로에서 처리하는 수순과,
    상기 기판 보유 지지구를 상기 종형 처리로의 하방에 배치된 반송실로 반출하는 수순과,
    상기 반송실에 인접하고, 상기 기판을 M(1≤M <10)매씩 처리하고, 적어도 2단 이상 적층하여 배치되어 있는 복수의 매엽 처리로에서 상기 기판을 처리하는 수순과,
    상기 반송실 및 상기 복수의 매엽 처리로에 인접하고, 단일의 이동 탑재기가 설치되는 이동 탑재실에서, 상기 기판을 이동 탑재하는 수순과,
    상기 반송실과 상기 이동 탑재실 사이, 및 상기 이동 탑재실과 상기 복수의 매엽 처리로의 각각의 사이에 설치되는 게이트 밸브에 형성된 반입구에서, 기판을 반출입하는 수순과,
    컨트롤러에서, 상기 종형 처리로가 상기 N매의 기판을 처리하는 시간 내에 상기 복수의 매엽 처리로에 의하여 상기 N매의 기판 처리가 완료되는 조건에서 상기 종형 처리로와 상기 복수의 매엽 처리로를 제어하는 수순
    을 컴퓨터에 의하여 기판 처리 장치에 실행시키고,
    상기 단일의 이동 탑재기는, 상기 반송실 및 상기 복수의 매엽 처리로 반송실 사이에서 기판을 이동 탑재 가능하게 구성되고,
    상기 게이트 밸브는, 상기 반송실 내 및 상기 이동 탑재실 내의 압력이 대기압이고, 또한 산소 농도가 소정치 이하일 때 개방으로 되도록 구성되는, 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체에 기록된 프로그램.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7105751B2 (ja) * 2019-01-10 2022-07-25 東京エレクトロン株式会社 処理装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000114187A (ja) * 1998-10-06 2000-04-21 Kokusai Electric Co Ltd 半導体製造装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0155158B1 (ko) * 1989-07-25 1998-12-01 카자마 젠쥬 종형 처리 장치 및 처리방법
US5167716A (en) * 1990-09-28 1992-12-01 Gasonics, Inc. Method and apparatus for batch processing a semiconductor wafer
JPH05144735A (ja) * 1991-11-19 1993-06-11 Sanyo Electric Co Ltd 半導体膜形成装置
US5565034A (en) * 1993-10-29 1996-10-15 Tokyo Electron Limited Apparatus for processing substrates having a film formed on a surface of the substrate
JPH07335602A (ja) * 1994-06-06 1995-12-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板の表面処理方法及び表面処理装置
JP3380652B2 (ja) * 1995-05-26 2003-02-24 東京エレクトロン株式会社 処理装置
KR100269097B1 (ko) 1996-08-05 2000-12-01 엔도 마코토 기판처리장치
JP3947761B2 (ja) 1996-09-26 2007-07-25 株式会社日立国際電気 基板処理装置、基板搬送機および基板処理方法
JP3604241B2 (ja) * 1996-10-31 2004-12-22 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置
JP3981478B2 (ja) * 1998-09-30 2007-09-26 ヤマハ発動機株式会社 電子部品装着装置
JP2000114184A (ja) 1998-10-02 2000-04-21 Toshiba Corp 半導体ウェーハの気相成長装置
AU2002343583A1 (en) 2001-10-29 2003-05-12 Genus, Inc. Chemical vapor deposition system
US20040120797A1 (en) * 2002-12-19 2004-06-24 Texas Instruments Incorpprated Method and system for eliminating wafer protrusion
JP4988902B2 (ja) * 2009-07-31 2012-08-01 株式会社日立国際電気 半導体デバイスの製造方法及び基板処理装置
JP5551625B2 (ja) * 2011-01-13 2014-07-16 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
KR101271246B1 (ko) * 2011-08-02 2013-06-07 주식회사 유진테크 에피택셜 공정을 위한 반도체 제조설비
JP6047228B2 (ja) * 2013-03-15 2016-12-21 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およびプログラム
US9447498B2 (en) 2014-03-18 2016-09-20 Asm Ip Holding B.V. Method for performing uniform processing in gas system-sharing multiple reaction chambers
JP6363408B2 (ja) 2014-06-23 2018-07-25 東京エレクトロン株式会社 成膜装置および成膜方法
WO2017145261A1 (ja) * 2016-02-23 2017-08-31 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およびコンピュータ読み取り可能な記録媒体
CN117855106A (zh) 2016-06-30 2024-04-09 株式会社国际电气 衬底处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000114187A (ja) * 1998-10-06 2000-04-21 Kokusai Electric Co Ltd 半導体製造装置

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