KR20060052347A - 기판 처리 방법, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 프로그램 - Google Patents

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Abstract

스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있는 기판 처리 방법을 제공한다. 웨이퍼 처리로서의 기판 처리 방법은 기판 처리 장치(2), 대기반송장치(3) 및 로드록실(4)를 구비하는 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되고, 반도체 웨이퍼 W를 반송하는 기판반송 스텝(스텝 S43 및 S49)과, 반도체 웨이퍼 W에 에칭 처리를 실시하는 기판처리 스텝(스텝 S44 내지 S48)을 갖고, 기판반송 스텝 및 기판처리 스텝은 복수의 동작으로 이루어지며, 해당 기판 처리 방법은 각 스텝을 구성하는 복수의 동작 중 적어도 2개의 동작을 병행해서 실행한다.
기판처리방법, 기판처리시스템, 기판처리프로그램

Description

기판 처리 방법, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 프로그램{SUBSTRATE PROCESSING METHOD, SYSTEM AND PROGRAM}
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 기판 처리 시스템의 개략구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 기판 처리 장치의 개략구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 시스템에 있어서 로드록실에 접속 가능한 다른 기판처리장치의 개략구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법이 적용되는 웨이퍼 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판처리방법의 제 1 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 6a 내지 6d은 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 2 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 7a 및 7b은 도 4의 웨이퍼반입 스텝 및 웨이퍼반출 스텝에 있어서의 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 구체예로서, 도 7a는 웨이퍼반입 스텝의 제 2 구체예이고, 도 7b는 도 4의 웨이퍼반출 스텝의 제 1 구체예를 나타내는 시퀀스도이 다.
도 8은 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 3 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 9는 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 4 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 10은 도 4의 이면진공배기 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 1 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 11은 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 5 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 12는 도 4의 스텝0에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 1 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 13은 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 6 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 14는 로드록실 및 대기반송장치의 사이에 있어 반도체 웨이퍼 W를 반출입하는 경우의 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 15는 도 4의 웨이퍼반출 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 2 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 16은 도 4의 스텝2에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 1 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 17은 도 2의 기판처리장치에 있어서의 전열 가스 공급부의 개략구성을 도 시하는 도면이다.
도 18은 도 17의 전열 가스 공급부의 밸브 제어를 나타내는 시퀀스도이다.
도 19는 도 4의 스텝2에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 2 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 20은 도 4의 스텝1에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 1 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 21은 도 4의 스텝1에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 2 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 22는 도 4의 이면진공배기 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 2 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 23은 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 7 구체예 및 웨이퍼반출 스텝에 있어서의 제 3 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 24는 본 실시예에 관한 웨이퍼 교체 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 25는 도 24의 웨이퍼 교체 처리를 나타내는 시퀀스도이다.
도 26a 내지 26c는 도 4의 웨이퍼 반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 8 구체예 및 웨이퍼반출 스텝에 있어서의 제 4 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 27은 도 4의 스텝1에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 3 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 28은 도 4의 웨이퍼반출 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 5 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 29는 도 4의 웨이퍼반출 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 6 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
본 발명은 기판 처리 방법, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 프로그램에 관한 것으로서, 특히 기판을 반송하고, 기판에 소망의 처리를 실시하는 기판 처리 방법, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 프로그램에 관한 것이다.
통상, 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하「웨이퍼」라 함)에 성막 처리, 에칭 처리 등의 처리를 실시하는 기판 처리 시스템은 웨이퍼를 수용하여 처리를 실시하는 프로세스모듈(이하「PM」이라 함)과, 소정 매수의 웨이퍼를 저장하는 밀폐용기로서의 웨이퍼카세트로부터 웨이퍼를 꺼내는 대기계 반송 장치와, 해당 대기계 반송 장치 및 PM의 사이에 배치되고, 대기계 반송 장치로부터 PM, 혹은 PM으로부터 대기계 반송 장치로 웨이퍼를 반출입하는 로드록실(이하「LL」이라 함)을 구비한다.
이러한 기판 처리 시스템에서는 웨이퍼의 처리 시간인 스루풋(양품률)을 향상하기 위해, 종래, 각 장치 단독으로 공정의 개선을 실행해 왔지만, 근래, 가일층 의 스루풋의 향상이 요구됨에 이르고, OEE(Overall Equipment Efficiency)의 관점에서, 각 장치 단독의 공정의 개선이 아닌, 기판 처리 시스템을 구성하는 각 장치의 연동에 있어서의 효율의 향상이 검토되고 있다. 또한, 각 장치의 연동에 있어서의 효율의 향상을 도모하기 위해, 기판 처리 시스템에 있어서 각 장치의 공정을 통합적으로 관리 제어하는 외부기기의 개발도 진행하고 있다.
각 장치의 연동에 있어서의 효율의 향상을 도모하는 장치로서, 복수의 작동기구, 예를 들면, 복수의 처리모듈과, 해당 처리모듈의 동작을 구동 제어하는 CCU(중앙제어유닛)를 구비하는 낱장식의 반도체 제조 장치로서, 각 처리모듈이 에어 실린더에 의해서 개폐 구동되는 게이트밸브를 갖는 반도체 제조 장치의 스루풋 조정 장치가 알려져 있다(예를 들면, 일본국 특허공개 평성10-135093호 공보 참조).
이 스루풋 조정 장치는 CCU가 갖는 CPU에 의해 에어 실린더의 전자밸브를 폐쇄측으로 구동시키고, 마찬가지로 CCU가 갖는 RAM내의 타이머 카운터 T를 기동시켜 게이트밸브를 폐쇄시키기 시작하고, 동시에 실제의 동작 시간 T1의 계측을 개시시킨다. 그 후, 게이트밸브가 완전히 폐쇄하면, CPU는 타이머 카운터 T의 값으로서 동작시간 T1로 하고, RAM으로부터 판독한 동작감시시간 T0에서 동작시간 T1을 감산하여 여유시간 T2를 산출하여, 스루풋 조정 장치의 디스플레이상에 현재의 상황을 표시한다. 이에 따라, 작업자는 간편하고 또한 신속하게 작동기구의 동작 시간을 계측할 수 있으며, 그 계측 결과 등에 의거하여 반도체 제조 장치의 스루풋을 용이하게 향상시킬 수 있다.
또한, 각 장치의 연동에 있어서의 효율의 향상을 도모하는 방법으로서, 반도 체의 생산에 있어서의 잉여카세트의 수량을 결정하는 생산 조건 결정 방법으로서, 버퍼-사이즈 결정장치가 생산 장치의 스루풋값, 웨이퍼의 전체수량, 웨이퍼의 탑재 이송 시간, 카세트에 유지되는 웨이퍼의 수량이나 카세트의 수량에 의거해서 소정의 식으로부터 산출된 OEE값을 이용하여 잉여 웨이퍼수량 S를 산출하고, 해당 W값에 의거하여 잉여카세트의 수량을 간이하게 정밀도좋게 결정하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 일본 특허공개 2002-141255호 공보 참조).
그러나, 상술한 장치나 방법은 모두 스루풋의 향상여유값을 산출/예측하는 것으로서, 구체적인 스루풋 향상 대책에 있어서는 하등 제안하는 것은 아니다. 따라서, 스루풋 향상 대책으로서는 산출/예측된 향상여유값에 따라 처리에 있어서의 각 스텝간의 대기 시간을 채우는 등의 종래와 동일한 대책이 실행될 뿐이며, 임의의 동작이 임의의 장치에 의해서 실행될 때, 해당 동작의 실행에 관계가 없는 다른 장치는 다음 이후의 동작까지 대기할 뿐이므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있는 기판 처리 방법, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 프로그램을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 제 1 항에 기재된 기판 처리 방법은 적어도 기판처리장치 및 기판 반송장치를 구비하는 기판 처리 시스템에 있어서 실행되고, 기판을 반송하는 기판반송 스텝과, 상기 기판에 소정의 처리를 실시하는 기판처리 스 텝을 갖는 기판 처리 방법으로서, 상기 기판반송 스텝 및 상기 기판처리 스텝은 복수의 동작으로 이루어지고, 상기 복수의 동작중 적어도 2개의 동작을 병행해서 실행하는 것을 특징으로 한다.
제 2 항에 기재된 기판 처리 방법은 제 1 항에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 수용실과, 해당 수용실내에 배치되고 또한 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 해당 탑재대에 탑재된 상기 기판 및 상기 탑재대의 사이에 전열가스를 공급하는 전열가스 공급 라인을 구비하고, 상기 전열 가스 공급라인의 진공배기를 실행하는 진공배기 동작 및 상기 기판의 상기 수용실로의 반입을 실행하는 반입 동작을 병행해서 실행하는 것을 특징으로 한다.
제 3 항에 기재된 기판 처리 방법은 제 1 항에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 수용실과, 해당 수용실내에 배치되고 또한 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 해당 탑재대로부터 돌출해서 상기 기판을 승강시키는 승강핀을 구비하고, 상기 승강핀의 돌출을 실행하는 핀돌출동작 및 상기 기판의 상기 수용실로의 반입을 실행하는 반입동작을 병행해서 실행하는 것을 특징으로 한다.
제 4 항에 기재된 기판 처리 방법은 제 3 항에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 승강핀의 하강을 실행하는 핀하강동작 및 상기 기판의 상기 수용실로부터의 반출을 실행하는 반출동작을 병행해서 실행하는 것을 특징으로 한다.
제 5 항에 기재된 기판 처리 방법은 제 1 항에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 수용실과 해당 수용실내의 압력을 제어하는 압력 제어 장치를 구비하고, 상기 기판의 상기 수용실로의 반입을 실행하는 반입동작 및 상기 압력제어장치의 상기 수용실의 승압을 실행하는 승압동작을 병행해서 실행하는 것을 특징으로 한다.
제 6 항에 기재된 기판 처리 방법은 제 1 항에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 수용실과, 해당 수용실내에 배치되고 또한 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 해당 탑재대에 탑재된 상기 기판 및 상기 탑재대의 사이에 전열가스를 공급하는 전열가스 공급 라인과, 상기 탑재대에 고주파 전력을 인가하는 고주파전원과, 상기 수용실에 소망의 가스를 유량을 제어해서 공급하는 가스유량 제어 공급 장치를 구비하고, 상기 고주파 전원의 고주파 전력 인가를 정지하는 인가정지동작, 상기 가스유량 제어 공급 장치의 가스 공급을 정지하는 공급정지동작, 및 상기 전열가스 공급라인의 진공배기를 실행하는 진공배기 동작을 병행해서 실행하는 것을 특징으로 한다.
제 7 항에 기재된 기판 처리 방법은 제 1 항에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 수용실과, 해당 수용실내에 배치되고 또한 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 상기 탑재대로부터 돌출하여 상기 기판을 승강시키는 승강핀과, 상기 수용실내의 압력을 제어하는 압력 제어 장치와, 상기 수용실에 소망의 가스를 유량을 제어해서 공급하는 가스유량 제어 공급 장치를 구비하고, 상기 승강핀의 돌출을 실행하는 핀돌출동작, 상기 압력제어장치의 상기 수용실의 강압을 실행하는 강압동작, 및 상기 가스유량 제어 공급 장치의 가스 공급을 정지하는 공급정지동작을 병행해서 실행하는 것을 특징으로 한다.
제 8 항에 기재된 기판 처리 방법은 제 1 항에 기재된 기판 처리 방법에 있 어서, 상기 기판 반송장치는 승강이 자유롭고 또한 굴신자유롭게 구성되고, 복수의 상기 기판을 수용하는 기판수용기에 있어서의 상기 기판의 매수를 계수하는 암형상의 기판매수 계수 장치를 구비하고, 상기 기판의 매수의 계수 후, 상기 기판매수 계수 장치의 승강을 실행하는 승강동작 및 상기 기판매수 계수 장치의 단축을 실행하는 단축동작을 병행해서 실행하는 것을 특징으로 한다.
제 9 항에 기재된 기판 처리 방법은 제 1 항에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 수용실과, 해당 수용실내에 배치되고 또한 기판을 탑재하는 승강이 자유로운 탑재대와, 상기 수용실내의 압력을 제어하는 압력제어장치를 구비하고, 상기 압력제어장치의 상기 수용실의 승압을 실행하는 승압동작 및 상기 탑재대의 상승을 실행하는 탑재대 상승 동작을 병행해서 실행하는 것을 특징으로 한다.
제 10 항에 기재된 기판 처리 방법은 제 9 항에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 압력제어장치의 상기 수용실의 강압을 실행하는 강압동작 및 상기 탑재대의 하강을 실행하는 탑재대 하강동작을 병행해서 실행하는 것을 특징으로 한다.
제 11 항에 기재된 기판 처리 방법은 제 1 항에 기재된 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 수용실과, 해당 수용실내에 배치되고 또한 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 상기 탑재대로부터 돌출하여 상기 기판을 승강시키는 승강핀과, 상기 기판 반송 장치 및 상기 기판 처리 장치를 접속하는 개폐자유로운 도어장치를 구비하고, 상기 승강핀의 돌출을 실행하는 핀돌출동작 및 상기 도어장치의 폐쇄를 실행하는 폐쇄동작을 병행해서 실행하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 제 12 항에 기재된 기판 처리 시스템은 적어도 기판 처리 장치 및 기판 반송 장치를 구비하는 기판 처리 시스템에 있어서, 상기 기판 처리 장치 및 상기 기판 반송 장치는 복수의 구성요소로 이루어지고, 적어도 기판이 처리되는 경우 또는 상기 기판이 반송되는 경우에, 상기 복수의 구성요소 중 적어도 2개의 구성요소가 동시에 작동하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 제 13 항에 기재된 기판 처리 프로그램은 적어도 기판 처리 장치 및 기판 반송 장치를 구비하는 기판 처리 시스템에 있어서 실행되는 기판 처리 방법을 컴퓨터에 실행시키는 기판 처리 프로그램으로서, 기판을 반송하는 기판 반송 모듈과, 상기 기판을 처리하는 기판 처리 모듈을 갖고, 상기 기판 반송 모듈 및 상기 기판 처리 모듈은 복수의 동작으로 이루어지고, 상기 복수의 동작 중 적어도 2개의 동작을 병행해서 실행하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
우선, 본 발명의 실시예에 관한 기판 처리 시스템 및 기판 반송 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 실시예에 관한 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 1에 있어서, 기판 처리 시스템(1)은 기판으로서의 반도체 웨이퍼 W에 대해 낱장마다 성막 처리, 확산 처리, 에칭 처리 등의 각종 처리를 실시하는 기판 처 리 장치(Process Module)(이하「PM」이라 함)(2)와, 소정 매수의 반도체 웨이퍼 W를 저장하는 웨이퍼 카세트(40)로부터 반도체 웨이퍼 W를 취출하는 대기계 반송 장치(3)와, 해당 대기계 반송 장치(3) 및 PM(2)의 사이에 배치되고, 대기계 반송 장치(3)로부터 PM(2), 혹은 PM(2)으로부터 대기계 반송 장치(3)로 반도체 웨이퍼 W를 반출입하는 로드록실(이하「LL」이라 함)(4)을 구비한다.
PM(2) 및 LL(4)의 내부는 진공배기 가능하게 구성되고, 대기계 반송 장치(3)의 내부는 상시 대기압으로 유지된다. 또한, PM(2) 및 LL(4), 및 LL(4) 및 대기계 반송 장치(3)는 각각 게이트밸브(5), (6)에 의해서 접속된다. 해당 게이트밸브(5), (6)는 개폐자유로우며, PM(2) 및 LL(4), 및 LL(4) 및 대기계 반송 장치(3)의 사이를 연통하거나, 혹은 차단한다. 또한, LL(4)의 내부 및 대기계 반송 장치(3)의 내부는 도중에 개폐자유로운 밸브(7)가 배치된 연통관(8)에 의해서도 접속된다.
도 2는 도 1에 있어서의 PM의 개략구성을 나타내는 단면도이다.
도 2에 있어서, 반도체 웨이퍼 W에 에칭 처리를 실시하는 에칭 처리 장치로서 구성되는 PM(2)은 금속제 예를 들면, 알루미늄 또는 스테인레스 강제의 원통형 챔버(10)를 갖고, 해당 챔버(10)내에 예를 들면 직경이 300㎜의 반도체 웨이퍼 W를 탑재하는 스테이지로서의 원주형상의 서셉터(11)가 배치되어 있다.
챔버(10)의 측벽과 서셉터(11)와의 사이에는 서셉터(11) 윗쪽의 기체를 챔버(10)의 외측으로 배출하는 유로로서 기능하는 배기로(12)가 형성된다. 이 배기로(12)의 도중에는 환형상의 배플판(13)이 배치되고, 배기로(12)의 배플판(13)보다 하류의 공간은 가변식 버터플라이 밸브인 자동압력 제어밸브(Adaptive Pressure Control Valve)(이하「APC」라 함)(14)와 연통한다. APC(14)는 진공배기용의 배기 펌프인 터보분자펌프(이하「TMP」라 함)(15)에 접속되고, 또한, TMP(15)를 거쳐서 배기 펌프인 드라이펌프(이하「DP」라 함)(16)에 접속되어 있다. APC(14), TMP(15) 및 DP(16)에 의해서 구성되는 배기유로를 이하「본배기라인」으로 칭하지만,이 본배기라인은 APC(14)에 의해서 챔버(10)내의 압력 제어를 실행할 뿐만 아니라 TMP(15) 및 DP(16)에 의해서 챔버(10)내를 거의 진공상태로 될 때까지 감압한다.
또한, 상술한 배기로(12)의 배플판(13)보다 하류의 공간은 본배기라인과는 다른 배기유로(이하「대강배기라인이라 함)에 접속되어 있다. 이 대강배기라인은 상기 공간과 DP(16)를 연통시키는 직경이 예를 들면, 25㎜인 배기관(17)과, 배기관(17)의 도중에 배치된 밸브 V2를 구비한다. 이 밸브 V2는 상기 공간과 DP(16)를 차단할 수 있다. 대강배기라인은 DP(16)에 의해서 챔버(10)내의 기체를 배출한다.
서셉터(11)에는 고주파 전원(18)이 정합기(19)를 거쳐서 접속되어 있고, 고주파 전원(18)은 소정의 고주파 전력을 서셉터(11)에 인가한다. 이에 따라, 서셉터(11)는 하부 전극으로서 기능한다. 또한, 정합기(19)는 서셉터(11)로부터의 고주파 전력의 반사를 저감해서 해당 고주파 전력의 서셉터(11)로의 입사효율을 최대로 한다.
서셉터(11)의 내부 윗쪽에는 반도체 웨이퍼 W를 정전흡착력으로 흡착하기 위한 도전막으로 이루어지는 원판형상의 전극판(20)이 배치되어 있다. 전극판(20)에는 직류 전원(22)이 전기적으로 접속되어 있다. 반도체 웨이퍼 W는 직류 전원(22) 으로부터 전극판(20)에 인가된 직류 전압에 의해 발생기는 쿨롱력 또는 존슨 라베크(Johnsen-Rahbek)력에 의해서 서셉터(11)의 상면에 흡착유지된다. 또한, 서셉터(11)의 윗쪽에는 실리콘(Si) 등으로 이루어지는 원고리형상의 포커스링(24)이 배치되고, 해당 포커스링(24)은 서셉터(11)의 윗쪽에 발생한 플라즈마를 반도체 웨이퍼 W를 향해 집속시킨다.
서셉터(11)의 내부에는 예를 들면, 원주 방향으로 연장하는 환형상의 냉매실(25)이 마련되어 있다. 이 냉매실(25)에는 칠러유닛(도시하지 않음)으로부터 배관(26)을 거쳐서 소정 온도의 냉매, 예를 들면 냉각수가 순환 공급되어, 해당 냉매의 온도에 의해서 서셉터(11)상의 반도체 웨이퍼 W의 처리온도가 제어된다.
서셉터(11)의 상면에 있어서 반도체 웨이퍼 W가 흡착되는 부분(이하, 「흡착면」이라 함)에는 복수의 전열 가스 공급 구멍(27) 및 전열 가스 공급홈(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 이들 전열 가스 공급 구멍(27) 등은 서셉터(11) 내부에 배치된 전열 가스 공급라인(28)을 거쳐서 전열 가스 공급부(29)에 접속되고, 해당 전열 가스 공급부(29)는 전열 가스, 예를 들면, He 가스를 흡착면과 반도체 웨이퍼 W의 이면과의 간극에 공급한다. 이 전열 가스 공급부(29)는 흡착면과 반도체 웨이퍼 W의 이면과의 간극을 진공배기 가능하게도 구성되어 있다.
또한, 흡착면에는 서셉터(11)의 상면으로부터 돌출자유로운 리프트핀으로서의 복수의 푸셔핀(pusher pin)(30)이 배치되어 있다. 이들 푸셔핀(30)은 모터(도시하지 않음)의 회전운동이 볼나사 등에 의해서 직선운동으로 변환됨으로써, 도면중 상하 방향으로 이동한다. 반도체 웨이퍼 W가 흡착면에 흡착유지될 때에는 푸셔 핀(30)은 서셉터(11)에 수용되고, 에칭 처리가 실시되는 등해서 플라즈마 처리가 종료한 반도체 웨이퍼 W를 챔버(10)로부터 반출할때에는 푸셔핀(30)은 서셉터(11)의 상면으로부터 돌출하여 반도체 웨이퍼 W를 서셉터(11)로부터 이간시켜 윗쪽으로 들어 올린다.
챔버(10)의 천장부에는 샤워헤드(33)가 배치되어 있다. 샤워헤드(33)는 접지(어스)되어 있기 때문에, 샤워헤드(33)는 접지 전극으로서 기능한다.
샤워헤드(33)는 다수의 가스공기구멍(34)을 갖는 하면의 전극판(35)과, 해당 전극판(35)을 착탈 가능하게 지지하는 전극지지체(36)를 갖는다. 또한, 해당 전극지지체(36)의 내부에 버퍼실(37)이 마련되고, 이 버퍼실(37)에는 처리가스 공급부(도시하지 않음)로부터의 처리가스 도입관(38)이 접속되어 있다. 이 처리가스 도입관(38)의 도중에는 MFC(Mass Flow Controller)(39)가 배치되어 있다. 이 MFC(39)는 버퍼실(37)을 거쳐서 소정의 가스, 예를 들면, 처리가스나 N2 가스를 챔버(10)로 공급함과 동시에, 해당 가스의 유량을 제어하여 챔버(10)의 압력을 상술한 APC(14)와 협동해서 소망의 값으로 제어한다. 여기서, 서셉터(11) 및 샤워헤드(33)간의 전극간거리 D는 예를 들면, 35±1㎜ 이상으로 설정된다.
챔버(10)의 측벽에는 반도체 웨이퍼 W의 반입출구(31)를 개폐하는 게이트밸브(5)가 부착되어 있다. 이 PM(2)의 챔버(10)내에서는 상술한 바와 같이, 서셉터(11)에 고주파 전력이 인가되고, 해당 인가된 고주파 전력에 의해서 서셉터(11) 및 샤워헤드(33)간의 공간 S에 있어서 처리가스로부터 고밀도의 플라즈마가 발생하여, 이온이나 래디컬이 생성된다.
이 PM(2)에서는 에칭 처리시, 우선 게이트밸브(5)를 열고, 가공 대상의 반도체 웨이퍼 W를 챔버(10)내로 반입하여 서셉터(11)의 위에 탑재한다. 그리고, 샤워 헤드(33)로부터 처리가스(예를 들면, 소정의 유량비율의 C4F8가스, O2가스 및 Ar가스로 이루어지는 혼합 가스)를 소정의 유량 및 유량비로 챔버(10)내에 도입하고, APC(14) 등에 의해 챔버(10)내의 압력을 소정값으로 한다. 또한, 고주파 전원(18)으로부터 고주파 전력을 서셉터(11)에 인가하고, 직류 전원(22)으로부터 직류 전압을 전극판(20)에 인가하며, 반도체 웨이퍼 W를 서셉터(11)상에 흡착한다. 그리고, 샤워헤드(33)로부터 토출된 처리가스는 상술한 바와 같이 플라즈마화한다. 이 플라즈마에 의해 생성되는 래디컬이나 이온은 포커스링(24)에 의해서 반도체 웨이퍼 W의 표면에 집속되고, 반도체 웨이퍼 W의 표면을 물리적 또는 화학적으로 에칭한다.
도 1로 되돌아가, 대기계 반송 장치(3)는 웨이퍼카세트(40)를 탑재하는 웨이퍼카세트 탑재대(41)와 로더모듈(이하 「LM」이라 함)(42)을 갖는다.
웨이퍼카세트 탑재대(41)는 상면이 평면을 띠는 대(臺) 형상이며, 웨이퍼카세트(40)는 예를 들면, 25개의 반도체 웨이퍼 W를 등피치로 다단으로 탑재해서 수용한다. 또한, LM(42)은 직방체형상의 상자형상이며, 내부에 있어서 반도체 웨이퍼 W를 반송하는 스카라(Scara) 타입의 반송아암(43)을 갖는다.
또한, LM(42)의 웨이퍼카세트　탑재대(41)측의 측면에는 해당 웨이퍼카세트 탑재대(41)에 탑재된 웨이퍼카세트(40)에 대향해서 셔터(도시하지 않음)가 마련된다. 해당 셔터는 웨이퍼카세트(40)와 LM(42)의 내부를 연통시킨다.
반송아암(43)은 굴신가능하게 구성된 다관절형상의 반송아암 암부(44)와, 해당 반송아암 암부(44)의 선단에 부착된 픽(pick)(45)을 갖고, 해당 픽(45)은 반도체 웨이퍼 W를 직접적으로 탑재하도록 구성되어 있다. 또한, 반송아암(43)은 굴신 가능하게 구성된 다관절 암형상의 맵핑 아암(46)을 갖고 있으며, 해당 맵핑 아암(46)의 선단에는 예를 들면 레이저광을 발해서 반도체 웨이퍼 W의 유무를 확인하는 맵핑센서(도시하지 않음)가 배치되어 있다. 이들 반송아암 암부(44)와 맵핑 아암(46)과의 각 기단은 반송아암(43)의 베이스부(47)로부터 세워 마련된 아암 기단부 지주(48)를 따라 승강하는 승강대(49)에 연결되어 있다. 또한, 해당 아암 기단부 지주(48)는 선회 가능하게 구성되어 있다. 웨이퍼카세트(40)에 수용되어 있는 반도체 웨이퍼 W의 위치 및 수를 인식하기 위해 실행하는 맵핑조작에서는 맵핑 아암(46)이 연신(延伸)된 상태에서, 해당 맵핑 아암(46)이 상승 혹은 하강함으로써, 웨이퍼카세트(40)내에 있어서의 반도체 웨이퍼 W의 위치 및 매수를 확인한다.
반송아암(43)은 반송아암 암부(44)에 의해서 굴곡자유로우며, 아암 기단부 지주(48)에 의해서 선회자유롭기 때문에, 픽(45)에 탑재한 반도체 웨이퍼 W를, 웨이퍼카세트(40) 및 LL(4)의 사이에 있어서 자유롭게 반송할 수 있다.
LL(4)은 굴신 및 선회자유롭게 이루어진 탑재이송아암(50)이 배치된 챔버(51)와, 해당 챔버(51)내에 N2 가스를 공급하는 N2 가스 공급계(52)와, 챔버(51)내 를 배기하는 LL배기계(53)를 갖는다.
탑재 이송아암(50)은 복수의 암부로 이루어지는 스카라 타입의 반송아암이며, 그의 선단에 부착된 픽(54)을 갖는다. 해당 픽(54)은 반도체 웨이퍼 W를 직접적으로 탑재하도록 구성되어 있다.
반도체 웨이퍼 W가 대기계 반송 장치(3)에서 PM(2)으로 반입되는 경우, 게이트밸브(6)가 개방되었을 때, 탑재 이송아암(50)은 LM(42)내의 반송아암(43)으로부터 반도체 웨이퍼 W를 수취하고, 게이트밸브(5)가 개방되었을 때, 탑재 이송아암(50)은 PM(2)의 챔버(10)내로 진입하고, 서셉터(11)의 상면으로부터 돌출한 푸셔핀(30)의 상단에 반도체 웨이퍼 W를 탑재한다. 또한, 반도체 웨이퍼 W가 PM(2)으로부터 대기계 반송 장치(3)로 반입되는 경우, 게이트밸브(5)가 개방되었을 때, 탑재 이송아암(50)은 PM(2)의 챔버(10)내로 진입하고, 서셉터(11)의 상면으로부터 돌출한 푸셔핀(30)의 상단에 탑재된 반도체 웨이퍼 W를 수취한다. 게이트밸브(6)가 개방되었을 때, 탑재 이송아암(50)은 LM(42)내의 반송아암(43)에 반도체 웨이퍼 W를 수수한다.
또, 탑재 이송아암(50)은 스카라 타입에 한정되지 않고, 프로그레그(frog-leg) 타입이나 더블암 타입이라도 좋다.
N2 가스 공급계(52)는 챔버(51)의 외부로부터 챔버(51)의 내부로 관통하는 N2 가스 도입관(55)과, 해당 N2 가스 도입관(55)의 도중에 배치된 제어밸브(56)와, N2 가스 도입관(55)의 챔버(51) 내부측 선단에 배치된 N2 가스를 분출하는 1쌍의 브 레이크필터(Break Filter)(100)와, N2 가스 도입관(55)의 챔버(51) 외부측 선단에 접속된 N2 가스 공급 장치(도시하지 않음)를 갖는다. N2 가스 공급계(52)는 소정의 타이밍에서 N2 가스를 챔버(51)에 공급하고, 해당 챔버(51)의 내부의 압력을 제어한다.
브레이크필터(100)는 그의 길이가, 예를 들면 200㎜로 설정된 망형상의 금속제 필터이며, N2 가스의 분출면적을 크게 할 수 있으므로, 분출하는 N2 가스의 흐름을 감속할 수 있어, 광범위에 걸쳐서 균일히 N2 가스를 분출하여 챔버(51)의 내부의 압력을 균일하게 상승시킨다.
종래의 기판 처리 시스템에 있어서의 LL에서는 브레이크 필터의 길이가 예를 들면 100㎜이며, N2 가스의 분출면적이 작기 때문에, N2 가스를 공급할 때, 브레이크필터로부터 분출하는 N2 가스의 흐름의 속도가 빨라져, 챔버(51)내에 있어서 파티클을 감아 올리는 요인으로 되고 있었다. 이것에 대응해서, 종래의 LL에서는 N2 가스 도입관의 도중에 SSV(Slow Start Valve)가 배치되고, 해당 SSV는 N2 가스의 흐름을 감속하고 있었다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 시스템에 있어서의 LL(4)에서는 상술한 바와 같이, 브레이크 필터(100)에 있어서 N2 가스의 흐름이 감속되기 때문에, SSV를 필요로 하는 일 없이, 파티클의 감아 올림을 방지할 수 있다. 또한, 브레이 크필터(100)의 N2 가스의 분출면적이 크게 설정되기 때문에, 소망 체적의 N2 가스를 챔버(51)내로 신속하게 공급할 수 있어, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
LL 배기계(53)는 챔버(51)의 내부로 관통하는 배기관(57)과, 해당 배기관(57)의 도중에 배치된 제어밸브(58)를 갖고, 상술한 N2 가스 공급계(52)와 협동하여 챔버(51)의 내부의 압력을 제어한다.
이들 기판 처리 시스템(1)을 구성하는 PM(2),대기반송 장치(3) 및 LL(4)의 각 구성요소의 동작은 본 실시예에 관한 기판 처리 방법을 실행하는 후술의 프로그램에 따라서 기판 처리 시스템(1)이 구비하는 제어 장치로서의 컴퓨터(도시하지 않음)나, 기판 처리 시스템(1)에 접속된 제어 장치로서의 외부서버(도시하지 않음) 등에 의해서 제어된다.
상술한 기판 처리 시스템(1)에 있어서 LL(4)에 접속되는 PM(2)에서는 하부전극으로서의 서셉터(11)가 챔버(10)에 대해 이동하는 일이 없지만, LL(4)에 접속되는 PM은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 하부 전극이 챔버에 대해 이동하는 것이어도 좋다.
도 3은 도 1의 기판 처리 시스템에 있어서 LL에 접속 가능한 다른 PM의 개략구성을 도시하는 단면도이다.
도 3에 있어서, 에칭 처리 장치로서 구성되는 PM(60)은 예를 들면 알루미늄제의 원통형챔버(61)와, 해당 챔버(61)내에 배치된 예를 들면, 직경이 200㎜의 반도체 웨이퍼 W를 탑재하는 하부 전극(62)을 절연재(63)를 거쳐서 지지하는 승강자 유로운 지지체(64)와, 하부 전극(62)에 대향해서 챔버(61)내의 윗쪽에 배치된 상부 전극으로서의 샤워헤드(65)를 구비한다.
챔버(61)는 상부가 소직경의 상부실(66)로서 형성되고, 하부가 대직경인 하부실(67)로서 형성되어 있다. 상부실(66)의 주위에는 다이폴 링 자석(68)이 배치되고, 해당 다이폴 링 자석(68)은 상부실(66)내에 1방향을 지향하는 균일한 수평자계를 형성한다. 하부실(67)의 측면 상부에는 반도체 웨이퍼 W의 반입출구를 개폐하는 게이트밸브(5)가 부착되어 있다. PM(60)은 해당 게이트밸브(5)를 거쳐서 LL(4)와 접속되어 있다.
하부 전극(62)에는 고주파 전원(69)이 정합기(70)를 거쳐서 접속되어 있고, 고주파 전원(69)은 소정의 고주파 전력을 하부 전극(62)에 인가한다. 이에 따라, 하부 전극(62)은 하부 전극으로서 기능한다.
하부 전극(62)의 상면에는 반도체 웨이퍼 W를 정전흡착력으로 흡착하기 위한 정전척(ESC)(71)이 배치되어 있다. 해당 정전척(71)의 내부에는 도전막으로 이루어지는 원판형상의 전극판(72)이 배치되고, 해당 전극판(72)에는 직류 전원(73)이 전기적으로 접속되어 있다. 반도체 웨이퍼 W는 직류 전원(73)으로부터 전극판(72)에 인가된 직류 전압에 의해 발생하는 쿨롱력 등에 의해서 정전척(71)의 상면에 흡착유지된다. 정전척(71)의 주위에는 원고리형상의 포커스링(74)이 배치되고, 해당 포커스링(74)은 하부 전극(62)의 윗쪽에 발생한 플라즈마를 반도체 웨이퍼 W를 향해서 집속시킨다.
상부실(66)의 측벽과 하부 전극(62)과의 사이에는 하부 전극(62) 윗쪽의 기 체를 챔버(61)의 외부로 배출하는 배기로가 형성되고, 해당 배기로의 도중에는 환형상의 배플판(75)이 배치되어 있다. 배기로의 배플판(75)보다 하류의 공간(하부실(67)의 내부공간)은 APC, TMP 및 DP를 갖는 본배기라인과, 하부실(67)의 내부공간 및 DP간의 바이패스통로인 대강배기라인으로 이루어지는 배기계(76)와 연통한다. 해당 배기계(76)는 챔버(61)내의 압력 제어를 하는 실행할 뿐만 아니라 챔버(61)내를 거의 진공 상태로 될 때까지 감압한다.
하부 전극(62)의 아래쪽에는 해당 지지체(64)의 하부로부터 아래쪽을 향해서 연장해서 설치된 볼나사(77)로 이루어지는 하부 전극 승강기구가 배치되어 있다. 해당 하부 전극 승강기구는 지지체(64)를 거쳐서 하부 전극(62)을 지지하고, 도시하지 않은 모터 등에 의해서 볼나사(77)를 회전시키는 것에 의해서 GAP로서의 하부 전극(62)을 승강시킨다. 이 하부 전극 승강기구는 그의 주위에 배치된 벨로우즈(78), 및 해당 벨로우즈(78)의 주위에 배치된 벨로우즈 커버(79)에 의해서 챔버(61)내의 분위기로부터 차단된다.
또한, 하부 전극(62)에는 해당 정전척(71)의 상면으로부터 돌출자유로운 복수의 푸셔핀(80)이 배치되어 있다. 이들 푸셔핀(80)은 도 1에 있어서의 푸셔핀(30)과 마찬가지로, 도면 중 상하방향으로 이동한다.
이 PM(60)에서는 LL(4)의 탑재 이송아암(50)에 의해서 반도체 웨이퍼 W가 반출입되는 경우, 하부 전극(62)이 반도체 웨이퍼 W의 반출입 위치까지 하강함과 동시에, 푸셔핀(80)이 정전척(71)의 상면으로부터 돌출하여 반도체 웨이퍼 W를 하부 전극(62)에서 이간시켜 윗쪽으로 들어 올린다. 또한, 반도체 웨이퍼 W에 에칭 처 리가 실시되는 경우, 하부 전극(62)이 반도체 웨이퍼 W의 처리위치까지 상승함과 동시에, 푸셔핀(80)이 하부 전극(62)내에 저장되어, 정전척(71)이 반도체 웨이퍼 W를 흡착유지한다.
또한, 하부 전극(62)의 내부에는 예를 들면, 원주 방향으로 연장하는 환형상의 냉매실(81)이 마련되어 있다. 이 냉매실(81)에는 칠러유닛(도시하지 않음)으로부터 배관(82)을 거쳐서 소정온도의 냉매, 예를 들면, 냉각수가 순환 공급되고, 해당 냉매의 온도에 의해서 하부 전극(62)상의 반도체 웨이퍼 W의 처리온도가 제어된다.
정전척(71)의 상면에는 복수의 전열 가스 공급 구멍 및 전열 가스 공급홈(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 이들의 전열 가스 공급 구멍 등은 하부 전극(62) 내부에 배치된 전열 가스 공급라인(83)을 거쳐서 전열 가스 공급부(84)에 접속되고, 해당 전열 가스 공급부(84)는 전열 가스, 예를 들면 He 가스를, 정전척(71)과 반도체 웨이퍼 W와의 간극에 공급한다. 이 전열 가스 공급부(84)는 정전척(71)과 반도체 웨이퍼 W와의 간극을 진공배기 가능하게도 구성되어 있다.
챔버(61)의 천장부에 배치되어 있는 샤워헤드(65)는 접지(어스)되어 있고, 샤워헤드(65)는 접지 전극으로서 기능한다. 또한, 샤워헤드(65)의 상면에는 버퍼실(85)이 마련되고, 이 버퍼실(85)에는 처리가스 공급부(도시하지 않음)로부터의 처리가스 도입관(86)이 접속되어 있다. 이 처리가스 도입관(86)의 도중에는 MFC(87)가 배치되어 있다. 이 MFC(87)는 버퍼실(85) 및 샤워헤드(65)를 거쳐서 소 정의 가스, 예를 들면 처리가스나 N2 가스를 챔버(61)내로 공급함과 동시에, 해당 가스의 유량을 제어해서 챔버(61)의 압력을 상술한 APC와 협동해서 소망의 값으로 제어한다.
이 PM(60)의 챔버(61)내에서는 상술한 바와 같이, 하부 전극(62)에 고주파 전력이 인가되고, 해당 인가된 고주파 전력에 의해, 하부 전극(62) 및 샤워헤드(65)의 사이에 있어서 처리가스로부터 고밀도의 플라즈마가 발생하여, 이온이나 래디컬이 생성된다.
PM(60)에서는 에칭 처리시, 우선 게이트밸브(5)를 개방상태로 하고, 가공 대상의 반도체 웨이퍼 W를 챔버(61)내에 반입한다. 그리고, 샤워헤드(65)로부터 처리가스(예를 들면, 소정의 유량비율의 C4F8가스, O2가스 및 Ar가스로 이루어지는 혼합 가스)를 소정의 유량 및 유량비로 챔버(61)내에 도입하고, APC 등에 의해 챔버(61)내의 압력을 소정값으로 한다. 또한, 고주파 전원(69)으로부터 고주파 전력을 하부 전극(62)에 인가하고, 직류 전원(73)으로부터 직류 전압을 전극판(72)에 인가하여, 반도체 웨이퍼 W를 하부 전극(62)상에 흡착한다. 그리고, 샤워헤드(65)로부터 토출된 처리가스를 상술한 바와 같이 플라즈마화시킨다. 이 플라즈마에 의해 생성되는 래디컬이나 이온은 포커스링(74)에 의해서 반도체 웨이퍼 W의 표면에 집속되며, 반도체 웨이퍼 W의 표면을 물리적 또는 화학적으로 에칭한다.
다음에, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에 대해서 설명한다. 이 기판 처리 방법은 상술한 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행된다.
도 4는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법이 적용되는 웨이퍼 처리를 나타내는 흐름도이다. 이하, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 LL(4)에 PM(2)이 접속된 경우에 대해서 설명한다.
도 4에 있어서, 우선, 대기계 반송 장치(3)의 반송아암(43) 및 LL(4)의 탑재 이송아암(50)이 웨이퍼카세트(40)로부터 더미 웨이퍼를 PM(2)의 챔버(10)내로 반송하고, PM(2)이 반송된 더미 웨이퍼에 의해서 챔버(10)내의 처리환경을 정리하는 더미 처리를 실행한다(스텝 S41).
다음에, 기판 처리 시스템(1)에 접속된 제어 장치가 카운터 n을 1로 설정하고(스텝 S42), 대기계 반송 장치(3)의 반송아암(43) 및 LL(4)의 탑재 이송아암(50)이 웨이퍼카세트(40)로부터 미처리의 반도체 웨이퍼 W를 PM(2)의 챔버(10)내로 반입하고(스텝 S43), PM(2)은 APC(14) 및 MFC(39)에 의해서 챔버(10)내의 압력을 에칭처리전에 있어서이 반도체 웨이퍼 W의 흡착압력(이하「프로세스압력」이라 함)에 도달시키기 위한 처리인 스텝0을 실행한다 (스텝 S44).
챔버(10)내의 압력이 프로세스압력에 도달하면, PM(2)은 전극판(20)에 의해서 반도체 웨이퍼 W를 서셉터(11)의 상면에 흡착유지하고, 전열 가스 공급부(29)에 의해서 He 가스를, 서셉터(11)의 흡착면과 반도체 웨이퍼 W의 이면과의 간극에 공급하는 안정화 처리로서의 스텝1을 실행한다(스텝 S45).
그 후, PM(2)이, 서셉터(11)에 인가된 고주파 전력에 의해서 공간 S에 있어서 처리가스로부터 고밀도의 플라즈마를 발생시켜 이온이나 래디컬이 생성하고, 해당 이온 등에 의해서 반도체 웨이퍼 W에 에칭 처리를 실시하는 스텝2를 실행한다( 스텝 S46).
다음에, PM(2)이, 후의 웨이퍼 제전(除電)에 있어서 반도체 웨이퍼 W의 서셉터(11)로부터의 튀어오름을 방지하기 위해, 전열 가스 공급 구멍(27)이나 전열 가스 공급라인(28)을 진공배기하여 He 가스를 제거하는 이면 진공배기를 실행하고(스텝 S47), 그 후, 전극판(20)에 역전위를 인가하거나, 혹은 후술하는 바와 같이 플라즈마를 반도체 웨이퍼 W에 접촉시켜서 반도체 웨이퍼 W가 대전한 정전기를 제거하는 웨이퍼 제전을 실행한다(스텝 S48).
다음에, 대기계 반송 장치(3)의 반송아암(43) 및 LL(4)의 탑재 이송아암(50)이 에칭 처리가 실시된 반도체 웨이퍼 W를 챔버(10)로부터 반출하여 웨이퍼카세트(40)내로 반입한다(스텝 S49).
그 후, 제어 장치가, 카운터 n의 값이 소정의 처리매수를 나타내는 설정값 N보다 큰지의 여부를 판별하고(스텝 S50), 카운터 n의 값이 설정값 N이하인 경우에는 스텝 S43으로 되돌아가고, 카운터 n의 값이 설정값 N보다 큰 경우에는 본처리를 종료한다.
이 웨이퍼 처리에 있어서의 스텝 S43 및 S49(기판반송 스텝), 및 스텝 S44 내지 S48(기판처리 스텝)에 있어서의 각 스텝은 복수의 동작으로 이루어진다. 예를 들면, 스텝 S43에서는 게이트밸브(5)가 열리는 게이트밸브 개방 동작, 푸셔핀(30)이 서셉터(11)의 상면으로부터 돌출하는 푸셔핀 돌출 동작, 탑재 이송아암(50)이 챔버(10)내로 진입하는 탑재 이송아암 신장 동작, APC(14)를 전개(全開)하는 퍼 지 동작, 및 MFC(39)가 N2 가스의 챔버(10)로의 공급을 정지하는 N2 가스 공급정지 동작 등으로 이루어진다.
종래의 기판 처리 방법에서는 각 스텝을 구성하는 복수의 동작을 순차 실행하는데 반해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 도 4의 처리에 있어서의 각 스텝을 구성하는 복수의 동작 중, 적어도 2개의 동작을 병행해서 실행한다. 예를 들면, 상술한 스텝 S43에서는 퍼지 동작, N2 가스 공급정지동작 및 푸셔핀 돌출 동작을 병렬해서 실행한다.
또, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 LL(4)에 PM(60)이 접속된 경우에 있어서도 상술한 도 4의 처리와 마찬가지의 처리가 실행된다.
본 실시예에 관한 기판 처리 방법에 따르면, 도 4의 처리에 있어서의 각 스텝을 구성하는 복수의 동작 중, 적어도 2개의 동작이 병행해서 실행되므로, PM(2), 대기반송장치(3) 및 LL(4)의 구성요소 중 임의의 하나의 구성요소가 임의의 동작을 실행할 때, 해당 동작의 실행에 관계가 없는 다른 구성요소가 다른 동작을 실행함으로써, 반도체 웨이퍼 W의 에칭 처리에 요하는 시간을 단축하고 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 관한 기판 처리 장치에 따르면, 도 4의 처리에 있어서의 각 스텝 중 적어도 1개의 스텝에 있어서, PM(2), 대기반송장치(3) 및 LL(4)의 구성요소 중 적어도 2개의 구성요소가 동시에 작동하므로, 반도체 웨이퍼 W의 에칭처리에 요하는 시간을 단축하여 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
이하, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 LL(4)에 PM(2)이 접속된 경우에 있어서의 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 구체예에 대해서 설명한다. 또, 이하의 도면에서는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에 있어서의 동작을 실선으로 나타내고, 종래의 기판 처리 방법에 있어서의 동작을 점선으로 나타낸다.
도 5는 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 1 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 챔버(10)로 반도체 웨이퍼 W를 반입하는 경우, 우선, 전열 가스 공급부가 전열 가스 공급라인의 진공배기를 실행하고("진공"), 해당 진공배기의 종료 후(OFF), 탑재 이송아암이 챔버내로 진입해서("진입") 반도체 웨이퍼 W를 푸셔핀의 상단에 탑재하고, 또한, 해당 탑재 이송아암이 챔버내로부터 퇴출하지만("퇴출"), 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 전열 가스 공급부(29)가 전열 가스 공급라인(28)의 진공배기를 개시함과 동시에, 탑재 이송아암(50)이 챔버(10)내로 진입하며, 진공배기의 종료와 동시에 탑재 이송아암(50)이 챔버(10)내로부터 퇴출한다.
이에 따라, 전열 가스 공급라인(28)의 진공배기와, 반도체 웨이퍼 W의 반입이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 PM에서는 탑재 이송아암이 정지할 때에 관성력에 기인하는 진동이 발생하기 때문에, 탑재 이송아암이 정지한 후, 다음의 동작, 예를 들면, 반도체 웨이퍼 W의 수취를 실행할 때까지 소정의 지연시간을 설정하고 있었다. 이에 대헤, PM(2)에서는 탑재 이송아암(50)의 이동 제어에 있어서의 이득을 최적화함으로써, 소정의 지연시간을 설정할 필요를 없앨 수 있다. 이에 따라, 더욱 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 6a 내지 6d 및 도 7a는 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 2 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 푸셔핀의 설정위치는 서셉터에 수용되는 수용위치("DOWN")와 탑재 이송아암으로부터 반도체 웨이퍼 W를 수취하기 위한 수취위치("UP")의 2개이었지만, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 또한, 탑재 이송아암(50)의 진입을 기다리는 대기위치("대기")가 추가된다.
또한, 종래, 챔버로 반도체 웨이퍼 W를 반입하는 경우, 탑재 이송아암의 신장이 종료한 후, 푸셔핀이 수용위치에서 수취위치까지 돌출했지만, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 수용위치에 존재하는(도 6a) 푸셔핀(30)이, 탑재 이송아암(50)이 신장해서 챔버(10)내로 진입하기 시작하면, 대기 위치까지 돌출하고(도 6b), 또한, 픽(54)에 탑재된 반도체 웨이퍼 W가 서셉터(11)의 윗쪽으로 반송될 때까지, 그대로 대기한다(도 6c). 그리고, 푸셔핀(30)은 탑재 이송아암(50)의 신장이 종료하면 수취위치까지 돌출하여, 반도체 웨이퍼 W를 수취한다(도 6d).
이에 따라, 푸셔핀(30)의 돌출과, 반도체 웨이퍼 W의 반입이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 탑재 이송아암(50)의 신장이 종료한 후, 푸셔핀(30)은 대기위치에서 수취위치까지의 짧은 거리만큼 상승하면 좋으므로, 반도체 웨이퍼 W의 수취를 단시간에 실행할 수 있어, 스루풋을 더욱 비약적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 PM에서는 푸셔핀의 승강속도가 15㎜/sec이었지만, PM(2)에서는 푸셔핀(30)의 승강속도가 25㎜/sec로 설정된다. 이에 따라, 더욱 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 7b는 도 4의 웨이퍼반출 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 1 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 챔버로부터 반도체 웨이퍼 W를 반출하는 경우, 탑재 이송아암의 퇴출이 종료한 후, 푸셔핀이 수취 위치에서 수용위치까지 하강했지만, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 우선, 수용위치에 존재하는 푸셔핀(30)이 수취 위치까지 돌출해서 반도체 웨이퍼 W를 들어 올리고, 그대로 대기한다. 그리고, 푸셔핀(30)은 탑재 이송아암(50)의 신장이 종료하면, 푸셔핀(30)이 대기 위치까지 하강하고, 그 후, 반도체 웨이퍼 W를 수취한 탑재 이송아암(50)이 퇴출하기 시작하면, 푸셔핀(30)은 또한 수용위치까지 하강한다.
이에 따라, 푸셔핀(30)의 하강과, 반도체 웨이퍼 W의 반출이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 8은 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 3 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 챔버로 반도체 웨이퍼 W를 반입하는 경우, 반입출구를 폐쇄하고 있던("폐쇄") 게이트밸브가 개방하고("개방"), 챔버로 반도체 웨이퍼 W를 반입한 탑재 이송아암이 챔버로부터 퇴출한 후에, APC가 전개하여 챔버내를 퍼지하는 개방 모드로부터, 챔버내의 압력을 서셉터를 제전하기 위한 압력("ESC 제전압")으로 유지하는 ESC 제전압 모드로 전환된다. 이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에 서는 반입출구(31)를 폐쇄하고 있던 게이트밸브(5)가 열려, 반도체 웨이퍼 W를 탑재한 탑재 이송아암(50)이 챔버(10)로 진입하기 시작하면, APC(14)가 개방 모드에서 ESC 제전압모드로 전환된다.
이에 따라, 반도체 웨이퍼 W의 반입과, APC(14)의 개방 모드에서 ESC 제전압모드로의 전환이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 9는 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 4 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 챔버로 반도체 웨이퍼 W를 반입하는 경우, 직류전원(HV)이, 전극판에 역전위를 인가해서 서셉터를 제전하는 HV역인가모드("-")에서 전극판에 전위를 인가하지 않는 무인가모드("0")로 전환되고, 또한, APC가 ESC 제전압모드에서 개방 모드로 전환되고, PM의 본배기계 등의 진공배기를 개시하면, 직류전원의 무인가모드로의 전환으로부터 소정의 시간, 예를 들면, 10초 경과한 후, MFC가, 챔버내에 최대유량으로 N2 가스를 공급하는 최대공급모드("최대유량")에서 챔버내에 가스를 공급하지 않는 무공급모드("0")로 전환된다. 그 후, APC가 개방 모드로부터 챔버내의 압력을 프로세스압력까지 급격히 상승시키기 위한 STEP0압 모드로 전환되고, PM의 본배기계 등의 진공배기를 종료한다. 또, 게이트밸브는 MFC가 무공급모드로 전환되기 전에, 반입출구를 폐쇄한다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 게이트밸브(5)에 의한 반입출구의 폐쇄 후, 챔버(10)내의 압력이 모니터되고, 해당 모니터된 압력이 소정 의 압력을 하회하면, MFC(39)가, 최대공급모드에서 무공급모드로 전환되고, 그 후, APC(14)가 개방 모드에서 STEP0압 모드로 전환되고, PM(2)의 본배기계 등의 진공배기를 종료한다.
이에 따라, 챔버(10)내의 압력에 따라 PM(2)의 본배기계 등의 진공배기를 종료하므로, 여분의 진공배기를 실행하는 일이 없어, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 10은 도 4의 이면진공배기 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 1 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 반도체 웨이퍼 W의 이면을 진공배기하는 경우, 고주파 전원(RF)이, 서셉터에 고주파전력을 인가하고 있는 고주파 전력 인가 모드("ON")에서 서셉터에 고주파 전력을 인가하지 않는 무인가모드("OFF")로 전환됨과 동시에, MFC가, 챔버내에 프로세스압력을 유지하기 위해 소정의 유량으로 처리가스를 공급하는 처리가스 설정 유량 모드("처리가스"의 "설정유량")에서 무공급모드로 전환된 후, 해당 MFC가, 무공급모드에서 챔버내의 N2 퍼지를 위한 N2 가스를 소정의 유량으로 챔버내로 공급하는 N2 가스 설정 유량 모드("N2 가스"의 "설정유량")로 전환되고, 또한, 전열 가스 공급부가 전열 가스 공급라인의 진공배기를 실행한다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 고주파 전원(18)이 고주파 전력 인가 모드에서 무인가모드로 전환되고, MFC(39)가 처리가스 설정 유량 모드에서 무공급모드로 전환됨과 동시에, 전열 가스 공급부(29)가 전열 가스 공급라 인(28)의 진공배기를 실행한다. 그 후, MFC(39)가 N2 가스 설정유량 모드로 전환된다.
이에 따라, 고주파 전원(18)의 고주파 전력인가 모드에서 무인가모드로의 전환, MFC(39)의 처리가스 설정 유량 모드에서 무공급모드로의 전환, 및 전열 가스 공급부(29)의 전열 가스 공급라인(28)의 진공배기가 병행해서 실행되므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 11은 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 5 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 챔버로 반도체 웨이퍼 W를 반입하는 경우, 우선, 직류 전원이 HV 역인가 모드에서 무인가모드로 전환되고, 또한 푸셔핀이 수용위치에서 수취위치까지 돌출한 후, APC가 ESC 제전압모드에서 개방 모드로 전환됨과 동시에, MFC가 N2 가스 설정 유량 모드에서 무공급모드로 전환되고, 또한 소정의 시간경과 후, 재차 N2 가스 설정 유량 모드로 전환된다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 직류 전원(22)이 HV 역인가모드에서 무인가모드로 전환되면, 푸셔핀(30)이 수용위치에서 서셉터(11) 표면으로부터 0.5㎜만큼 하강한 제 1 대기위치("ESC 위치 - 0.5㎜")까지 상승하고, 또한 소정의 시간의 경과 후, 푸셔핀(30)이 제 1 대기 위치에서 서셉터(11) 표면으로부터 0.5㎜만큼 돌출한 제 2 대기 위치("ESC위치 + 0.5㎜")까지 상승하기 시작하면, APC(14)가 ESC 제전압모드에서 개방 모드로 전환됨과 동시에, MFC(39)가 N2 가 스 설정 유량 모드에서 무공급모드로 전환된다.
이에 따라, 푸셔핀(30)의 상승, APC(14)의 ESC 제전압모드에서 개방 모드로의 전환, 및 MFC(39)의 N2 가스 설정 유량 모드에서 무공급모드로의 전환이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 12는 도 4의 스텝0에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 1 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 챔버내의 압력을 프로세스압력에 도달시키는 경우, 우선, 게이트밸브가 반입출구를 폐쇄하고, MFC가 최대 공급 모드에서 무공급모드로 전환된다. 다음에, MFC가 무공급모드에서 처리가스 설정 유량 모드로 전환됨과 동시에, APC가 개방 모드에서 STEP0압 모드로 전환되고, 소정의 시간경과 후, 직류전원이 무인가모드에서 전극판에 직류 전압을 인가하는 HV 인가 모드로 전환된다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 MFC(39)가 최대 공급 모드에서 무공급모드로 전환된 후, 이어서, MFC(39)가 무공급모드에서 처리가스 설정 유량 모드로 전환됨과 동시에, STEP0압 모드의 목표압력이 스텝1에 있어서의 설정압, 즉 프로세스압력 이하일 때에는, APC(14)가 개방 모드에서 챔버내의 압력을 프로세스압력으로 유지하기 위한 프로세스압 모드로 전환되고, STEP0압 모드의 목표압력이 프로세스압보다 클 때에는 APC(14)가 개방 모드에서 STEP0압 모드로 전환되고, 소정의 시간경과후, APC(14)가 STEP0압 모드에서 프로세스압 모드로 전환된다.
이에 따라, STEP0압 모드의 목표압력에 따라 APC(14)가 바람직한 모드를 선 택하므로, 여분의 압력상승을 실행하는 일이 없어, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 13은 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제6의 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 챔버로 반도체 웨이퍼 W를 반입하는 경우, 우선, 반도체 웨이퍼 W가 챔버에 반입되기 전에, APC가 개방 모드에서 ESC 제전압 모드로 전환되고, 다음에, 직류 전원이 무인가 모드에서 HV 역인가 모드로, 또한 해당 HV 반대인가 모드에서 무인가 모드로 전환되어 서셉터를 제전하고, 처리 기판으로서의 반도체 웨이퍼 W의 반입 후, 게이트밸브가 반입출구를 폐쇄하고, 그 후, APC가 ESC 제전압 모드에서 개방 모드로 전환된다. 이 때, APC의 ESC 제전압 모드에서 개방 모드로의 전환에 요하는 시간은 게이트밸브의 폐쇄에 요하는 시간보다 길기 때문에, 게이트밸브의 폐쇄 후, APC는 개방 모드로의 이행을 계속한다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 직류 전원(22)이 HV 역인가 모드에서 무인가 모드로 전한된 직후에, APC(14)가 ESC 제전압 모드에서 개방 모드로 전환되고, APC의 개방 모드로의 이행이 종료한 후에, 게이트밸브(5)가 반입출구(31)를 폐쇄한다.
이에 따라, 게이트밸브(5)가 폐쇄한 후, APC(14)가 개방 모드로의 이행을 계속하는 일이 없으므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 14는 LL 및 대기반송 장치의 사이에 있어서 반도체 웨이퍼 W를 반출입하는 경우의 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래의 기판 처리 시스템에 있어서의 LL 및 대기반송 장치의 사이에 있어서, 반도체 웨이퍼 W를 반출입하는 경우, 우선, N2 가스 공급계가 LL의 챔버내로 N2 가스를 설정유량으로 공급하고, LL의 PSW(Pressure Switch)가 OFF에서 ON으로 전환되어 대기압 모드로 이행한 후, 연통관의 밸브가 열려 챔버와 LM이 연통하고, 또한, PSW의 ON으로의 전환으로부터 소정의 시간이 경과한 후, 게이트밸브가 열린다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 LL(4)의 PSW(도시하지않음)가 OFF에서 ON으로 전환되어 대기압 모드로 이행한 후, 연통관의 밸브가 열려 챔버와 LM이 연통한다. 또한, PSW의 ON으로의 전환 후, 반송아암(43)이 LM(42)을 이동해서 게이트밸브(6)의 앞으로 이동했을 때에, 게이트밸브(6)가 열린다.
이에 따라, 반송아암(43)이 게이트밸브(6)의 앞으로 이동한 후, 해당 반송아암(43)이 게이트밸브(6)의 앞으로 대기하는 시간이 발생하지 않으므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 15는 도 4의 웨이퍼반출 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 2 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 챔버로부터 반도체 웨이퍼 W를 반출하는 경우, APC가 ESC 제전압 모드에서 개방 모드로 전환되기 전에, 대강배기라인이 챔버내의 배기를 개시하여, 챔버내의 압력이 예를 들면, 133Pa(100Torr)까지 저하하면, APC가 개방 모드로 전환되고, 본배기라인이 챔버내의 배기를 개시한다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 대강배기라인이 챔버내 의 배기를 개시하여, 챔버내의 압력이 예를 들면, 666Pa(500Torr)까지 저하하면, APC(14)가 개방 모드로 전환되어, 본배기라인이 챔버내의 배기를 개시한다.
이에 따라, 조기에 본배기라인에 의해서 챔버내를 배기하므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 대기반송장치에서는 반송아암(43)이 하강하면서, 연신된 맵핑 아암(46)에 의해서 웨이퍼카세트(40)내에 있어서의 반도체 웨이퍼 W의 위치 및 매수를 확인한 후, 우선, 승강대(49)가 아암 기단부 지주(48)를 따라 상승하여, 해당 아암 기단부 지주(48)의 상단에 도달하면, 맵핑 아암(46)이 단축한다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 승강대(49)가 아암 기단부 지주(48)를 따라 상승하기 시작함과 동시에, 맵핑 아암(46)이 단축한다.
이에 따라, 승강대(49)의 상승 및 맵핑 아암(46)의 단축이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 16은 도 4의 스텝2에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 1 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 반도체 웨이퍼 W에 에칭 처리를 실시하기 전에는 직류 전원이 무인가 모드에서 HV 역인가 모드로 전환되고, 그 후, 고주파 전원이 무인가 모드에서 고주파 전력인가 모드로 전환된다. 또한, 반도체 웨이퍼 W에 에칭처리를 실시한 후에는 고주파 전원이 고주파 전력인가 모드에서 무인가 모드로 전환되고, 그 후, 직류 전원이 HV 인가 모드에서 무인가 모드로 전환된다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 반도체 웨이퍼 W의 서셉 터(11)로의 정전흡착에 필요한 챔버(10)내 압력의 감압값을 저감함과 동시에 HV 역인가의 시간을 단축하기 위해, 플라즈마에 의해서 반도체 웨이퍼 W에 전하를 부가하여, 반도체 웨이퍼 W와 서셉터(11) 사이의 정전흡착력을 증대시킨다. 또한, 반도체 웨이퍼 W의 제전을 촉진시키기 위해, 플라즈마에 의해서 반도체 웨이퍼 W의 전하를 제거한다. 즉, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 종래의 기판 처리 방법에 비해 고주파 전원(18)의 고주파 전력인가 모드를 장시간 실행한다.
구체적으로는 반도체 웨이퍼 W에 에칭 처리를 실시하기 전에 있어서, 고주파 전원(18)이 무인가 모드에서 고주파 전력인가 모드로 전환되고, 그 후, 직류 전원(22)이 무인가 모드에서 HV 인가 모드로 전환된다. 또한, 반도체 웨이퍼 W에 에칭 처리를 실시한 후에 있어서, 직류 전원(22)이 HV 인가 모드에서 무인가 모드로 전환되고, 그 후, 고주파 전원(18)이 고주파 전력인가 모드에서 무인가 모드로 전환된다.
이에 따라, 반도체 웨이퍼 W의 서셉터(11)로의 정전흡착에 필요한 챔버(10)내압력의 감압값을 저감하고, 또한 반도체 웨이퍼 W의 제전을 촉진할 수 있어, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 PM에 있어서의 전열 가스 공급부에서는 서셉터 상면에 탑재된 반도체 웨이퍼 W의 이면에 있어서의 중심부 및 주변부에 대향하는 전열 가스 공급 구멍의 각각이, 하나의 밸브를 갖는 배관, 및 다른 하나의 밸브 및 오리피스를 갖는 다른 배관을 거쳐서 DP에 접속된다. 이 전열 가스 공급부는 배관 및 다른 배관에 있어서의 밸브가 열려 전열 가스 공급 구멍과 DP를 연통하는 것에 의해서, 반도 체 웨이퍼 W의 이면을 진공배기한다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 시스템에서는 도 17에 도시하는 바와 같이, PM(2)에 있어서의 전열 가스 공급부(29)에 있어서, 서셉터(11) 상면에 탑재된 반도체 웨이퍼 W의 이면에서의 중심부("중심부") 및 주변부("주변부")에 대향하는 전열 가스 공급 구멍(27)의 각각이, 밸브 V65, V66의 각각을 거쳐서 PCV(Pressure Control Valve)(도시하지 않음)에 접속된다.
또한, 상기 중심부나 주변부에 대향하는 전열 가스 공급 구멍(27)의 각각은 밸브 V67, V68을 각각 갖는 제 1 배관(101a), (101b), 및 밸브 V45, V46 및 오리피스("오리피스")를 각각 갖는 제 2 배관(102a), (102b)을 거쳐서 DP(16)에 접속될 뿐만 아니라, 밸브 V61, V62를 각각 갖는 제 3 배관(103a), (103b)을 거쳐서 챔버(10) 및 APC(14)의 사이의 배관(105)에 접속된다. 따라서, 반도체 웨이퍼 W의 이면에 있어서의 중심부나 주변부에 대향하는 전열 가스 공급 구멍(27)의 각각은 제 3 배관(103a), (103b) 및 APC(14)를 거쳐서 TMP(15)에 접속된다.
이에 따라, 반도체 웨이퍼 W의 이면을 TMP(15)에 의해서 진공배기할 수 있고, 반도체 웨이퍼 W의 이면의 진공배기, 더 나아가서는 전열 가스 공급라인(28)의 진공배기를 신속하게 실행할 수 있어, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 18은 도 17의 전열 가스 공급부의 밸브 제어를 나타내는 시퀀스도이다.
도 4의 스텝2에 있어서 반도체 웨이퍼 W에 에칭 처리가 실시된 후, 스텝2에 있어서 열린 밸브 V45, V46, V65, V66가 개방상태를 계속하여, PCV를 거쳐서 반도체 웨이퍼 W의 이면으로 He 가스를 공급함과 동시에, 잉여의 He 가스를 DP(16)에 의해서 전열 가스 공급라인(28)으로부터 배제한다.
다음에, 도 4의 이면진공배기 스텝에 있어서, 우선, 밸브 V67, V68가 열려 전열 가스 공급라인(28)내의 He 가스를 DP(16)에 의해서 배제하고, 소정 시간경과 후, 또한 밸브 V61, V62가 열리고, 다음에, 밸브 V67, V68가 닫혀 전열 가스 공급라인(28)내의 He 가스를 TMP(15)에 의해서 배제한다. 그 후, 밸브 V61, V62가 닫히고, 또한, 밸브 V45, V46, V65, V66도 닫힌다.
밸브 V61, V62가 열렸을 때, 제 3 배관(103a), (103b)의 양단은 챔버(10)내와 연통하기 때문에, 전열 가스 공급라인(28)에 잔류하는 He 가스의 압력이 높으면, 해당 He 가스가 챔버(10)내에 유입하여, 챔버(10)내의 압력이 저하하지 않는 경우가 있다. 도 18의 시퀀스에서는 이것에 대응하여, TMP(15)에 의한 He 가스의 배제에 앞서, DP(16)에 의한 전열 가스 공급라인(28)내의 He 가스의 배제를 실행하고, 전열 가스 공급라인(28)에 있어서의 He 가스의 압력을 저하시켜, 밸브 V61, V62가 개방되었을 때에, He 가스가 챔버(10)내로 유입하는 것을 방지할 수 있다.
도 19는 도 4의 스텝2에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 2 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 반도체 웨이퍼 W에 에칭 처리를 실시하는 경우, 고주파 전원이 고주파 전력인가 모드와 무인가 모드와의 전환을 반복하지만, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 이에 대해 고주파 전원(18)이, 고주파 전력인가 모드와, 서셉터에 인가하고 있는 고주파 전력을 점감(漸減:점점감소)시키는 고주파전력 점감 모드와의 전환을 반복한다.
이에 따라, 임의의 스텝2와 다음의 스텝2와의 사이에 있어서, 서셉터(11)상에 약간량의 플라즈마를 잔류시키고, 다음의 스텝2에 있어서 소망하는 양의 플라즈마를 신속하게 발생시킬 수 있어, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 20은 도 4의 스텝1에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 1 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 반도체 웨이퍼 W를 정전흡착하는 경우, MFC가 무공급 모드에서 처리가스 설정 유량 모드로 전환된 후, 직류 전원이 무인가 모드에서 HV 인가 모드로 전환된다. 여기서, 처리가스 설정 유량 모드에 있어서의 처리가스의 공급유량으로서는 챔버내의 압력을 높여, 서셉터의 흡착면에 대전한 잉여의 전하를 방전하기 쉽게 함과 동시에 반도체 웨이퍼 W가 서셉터에 흡착하기 위해 충분한 유량이 설정되어 있다. 또한, 직류 전원은 반도체 웨이퍼 W의 흡착에 필요한 분만큼 반도체 웨이퍼 W의 표면과 이면의 차압이 확대했을 때, HV 인가 모드로 전환되어, 반도체 웨이퍼 W를 정전흡착한다.
본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 MFC(39)가 무공급 모드에서 처리가스 설정 유량 모드로 전환된 후, 직류 전원(22)이 무인가 모드에서 HV 인가 모드로 전환되는 것은 종래의 기판 처리 방법과 동일하지만, MFC(39)의 처리가스 설정 유량 모드에 있어서의 처리가스의 공급유량을 종래의 공급유량보다 많게, 예를 들면, 최대 공급 모드에 있어서의 N2 가스의 공급유량과 동일한 유량으로 설정하는 점에서 다르다.
이에 따라, 챔버내의 압력이 서셉터의 흡착면에 있어서의 잉여전하를 방전 가능한 압력에 신속하게 도달하고, 직류 전원(22)이 조기에 HV 인가 모드로 전환될 수 있어, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 21은 도 4의 스텝1에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 2 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 반도체 웨이퍼 W의 이면에 He 가스를 공급하는 경우, 직류 전원이 무인가 모드에서 HV 인가 모드로 전환된 후, 소정의 안정 시간, 예를 들면 2초에 있어서, 전열 가스 공급부가 전열 가스 공급라인을 거쳐서 반도체 웨이퍼 W의 이면에 He 가스를 공급하지만, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 상기 소정의 안정 시간을 예를 들면, 0.5초로 단축한다.
이에 따라, 조기에 반도체 웨이퍼 W의 이면으로의 He 가스의 공급을 실행할 수 있어, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 22는 도 4의 이면진공배기 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 2 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 챔버내를 ESC 제전압으로 승압하는 경우, APC의 가변식 밸브의 열림정도(각도)를 피드백 제어 등에 의해서 변화시켜 챔버내의 압력을 제어한다. 이 때, APC는 자동제어("자동제어")되어, 챔버내의 압력이 안정할 때까지, 가변식 밸브의 각도가 변동하지만, 해당 가변식 밸브는 미묘한 각도변경이 곤란하며, 챔버내의 압력은 오버슈트 및 언더슈트를 반복한다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 챔버(10)내의 압력을 제 어할 때, 챔버(10)내의 압력이 소정값보다 작을 때에는 APC는 자동 제어되어 가변식 밸브의 각도는 변동한다. 다음에, 챔버(10)내의 압력이 상승하여 소정값을 상회하면, APC는 자동제어를 해제받아 가변식 밸브의 각도가 고정된다("고정각"). 그 후, 챔버(10)내의 압력은 MFC(39)의 처리가스 공급량에 의해서 제어된다.
이에 따라, 챔버(10)내의 압력이 소정값을 상회하면, APC의 가변식 밸브의 각도가 고정되기 때문에, 챔버(10)내의 압력의 오버슈트 및 언더슈트의 반복을 방지할 수 있어, 챔버(10)내의 압력을 조기에 소망하는 값으로 안정시킬 수 있다. 따라서, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 PM에서는 APC나 MFC에 의해서 챔버내의 압력 제어시, 스텝에 관계없이, 장치정지모드인 인터록이 발동하는 압력변동 임계값을 균일하게 설정하였지만, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 압력변동 임계값을 도 4에 있어서의 각 스텝에 따라 변경하여 설정한다. 구체적으로는, 스텝1이나 스텝2에 있어서의 압력변동 임계값을 작게 설정하지만, 챔버내에 있어서의 약간의 압력변동이 허용되는 웨이퍼반입 스텝, 이면진공배기 스텝, 및 웨이퍼제전 스텝 등에 있어서의 압력변동 임계값을 크게 설정한다.
이에 따라, 웨이퍼반입 스텝, 이면진공배기 스텝, 및 웨이퍼제전 스텝 등에 있어서의 불필요한 인터록의 발생회수를 삭감할 수 있어, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 23은 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제7의 구체예 및 웨이퍼반출 스텝에 있어서의 제 3 구체예를 나타내는 시퀀스 도이다.
종래, 푸셔핀이 돌출하는 경우, 수용위치에 존재하는 푸셔핀은 우선, 서셉터 표면으로부터 0.5㎜만큼 하강한 제 1 대기 위치까지 상승하고, 소정의 시간만큼 대기한 후, 서셉터 표면으로부터 0.5㎜만큼 돌출한 제 2 대기 위치까지 상승하고, 또한 소정의 시간만큼 대기한 후, 수취 위치까지 상승한다. 또한, 푸셔핀이 하강하는 경우, 상술한 푸셔핀의 돌출수순과 반대의 수순으로 하강한다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 푸셔핀(30)의 대기 위치의 설정이 폐지된다. 구체적으로는, 수용위치에 존재하는 푸셔핀(30)은 돌출하기 시작하면, 그대로 수취 위치까지 상승한다. 또한, 수취 위치에 존재하는 푸셔핀(30)은 하강하기 시작하면, 그대로 수용위치까지 하강한다.
이에 따라, 푸셔핀(30)의 승강에 있어서 대기 시간을 없앨 수 있어, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
종래, 웨이퍼 교체 처리에서는 게이트밸브가 개방되어 있는 동안, LL의 챔버와 PM의 챔버의 압력차에 기인해서 LL의 챔버내의 N2 가스가 PM의 챔버내로 유입하기 때문에, 서셉터의 제전을 실행할 때 이외는, APC는 개방 모드를 유지하여, 챔버내를 퍼지하고 있었다. 따라서, 게이트밸브가 개방되어 있는 동안, MFC에 의해서 처리가스를 챔버내로 공급할 수 없고, 이에 따라, 처리가스의 공급에 의한 챔버내의 프로세스압력으로의 이행을 조기에 실행하는 것이 곤란하였다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에 있어서의 웨이퍼 교체 처리 에서는 LL(4)의 N2 가스 공급계(52) 및 LL 배기계(53)의 동작을 LL(4)의 챔버(51)와 PM(2)의 챔버(10)의 압력차에 따라 제어하고, 게이트밸브(5)의 열림전에 해당 압력차를 해소한다. 이에 따라, LL(4)의 챔버(51)내의 N2 가스나 PM(2)의 챔버(10)내로 유입하는 것을 방지하여, 처리가스의 공급에 의한 챔버내의 프로세스압력으로의 이행을 조기에 실현한다.
도 24는 본 실시예에 관한 웨이퍼 교체 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 24에 있어서, 우선, N2 가스 공급계(52) 및 LL 배기계(53)의 동작을 제어해서 LL(4)의 챔버(51)와 PM(2)의 챔버(10)의 압력차를 해소하고(스텝 S241), 게이트밸브(5)가 열려(스텝 S242), 탑재 이송아암(50)이 반도체 웨이퍼 W를 챔버(10)내로부터 반출한다(스텝 S243).
다음에, APC(14)가 개방 모드에서 ESC 제전압 모드로 전환되고, MFC(39)가 무공급 모드에서 최대 공급 모드로 전환되며, 또한, 직류 전원(22)이 무인가 모드에서 HV 역인가 모드에 전환되어 서셉터(11)의 제전(ESC 제전)을 실행한다(스텝 S244).
그 후, MFC(39)가 최대 공급 모드에서 처리가스 설정 유량 모드로 전환됨과 동시에, APC(14)가 ESC 제전압 모드에서 개방 모드로 전환되고(스텝 S245), 소정의 시간경과 후, APC(14)가 개방 모드에서 프로세스압 모드로 전환되며, 챔버(10)내는 프로세스압력으로 이행한다(스텝 S246).
다음에, 탑재 이송아암(50)이 다음의 반도체 웨이퍼 W를 챔버(10)내로 반입 하고(스텝 S247), 게이트밸브(5)가 닫혀(스텝 S248), 본 처리를 종료한다.
도 24의 처리에 따르면, 게이트밸브(5)가 개방되기 전에, LL(4)의 챔버(51)와 PM(2)의 챔버(10)의 압력차가 해소되므로, LL(4)의 챔버(51)내의 N2 가스가 PM(2)의 챔버(10)내로 유입하는 일이 없다.
종래는, 도 25의 점선으로 나타내는 바와 같이, ESC 제전후에도, 장기간에 걸쳐 LL의 챔버로부터 유입하는 N2 가스를 퍼지하기 위해 APC를 개방 모드로 유지하고, 또한 퍼지의 효율을 향상하기 위해 MFC를 최대 공급 모드로 유지할 필요가 있었지만, 상술한 바와 같이, 도 24의 처리에 따르면, LL(4)의 챔버(51)내의 N2 가스가 PM(2)의 챔버(10)내로 유입하는 일이 없기 때문에, ESC 제전후에 있어서 장기간에 걸쳐 APC(14)를 개방 모드로 유지할 필요도 없고, 또한, MFC(39)를 최대 공급 모드로 유지할 필요도 없다. 따라서, 도 24의 처리에서는 도 25에 도시하는 바와 같이, ESC 제전 후, 즉시 MFC(39)를 최대 공급 모드에서 처리가스 설정 유량 모드로 전환함과 동시에, APC(14)를 ESC 제전압 모드에서 개방 모드로 전환하고, 또한, APC(14)를 프로세스압 모드로 전환함으로써, 챔버(10)내의 압력을 조기에 프로세스압력으로 이행시킬 수 있어, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
다음에, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 LL(4)에 PM(60)이 접속된 경우에 있어서의 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 구체예에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 도면에서도 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에 있어서의 동작을 실선으로 나타내고, 종래의 기판 처리 방법에 있어서의 동작을 점선으로 나타낸다.
도 26a 내지 26c은 도 4의 웨이퍼반입 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 8 구체예 및 웨이퍼반출 스텝에 있어서의 제 4 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 반도체 웨이퍼 W가 챔버내로 반입되는 경우, 반출입위치에 존재하는 하부 전극(GAP)위의 정전척의 상면으로부터 푸셔핀이 돌출하여, 반도체 웨이퍼 W의 수취 위치까지 상승한다. 반도체 웨이퍼 W를 수취한 푸셔핀은 수용위치치까지 하강하는 것에 의해서 반도체 웨이퍼 W를 정전척에 탑재한다. 해당 반도체 웨이퍼 W를 탑재한 정전척은 하부 전극과 함께 처리위치까지 상승한다.
또한, 반도체 웨이퍼 W가 챔버내로부터 반출되는 경우, 반도체 웨이퍼 W를 탑재한 정전척은 하부 전극과 함께 반출입위치까지 하강하고, 그 후, 푸셔핀이 정전척의 상면으로부터 돌출하여, 정전척 상의 반도체 웨이퍼 W를 수취 위치까지 들어 올린다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 반도체 웨이퍼 W가 챔버(61)내로 반입되는 경우, 반출입위치에 존재하는 하부 전극(GAP)(62)상의 정전척(71)의 상면으로부터 푸셔핀(80)이 돌출하여 반도체 웨이퍼 W의 수취 위치까지 상승한다(도 26a). 반도체 웨이퍼 W를 수취한 푸셔핀(80)은 그대로 수취 위치에 대기한다. 그 후, 정전척(71)이 하부 전극(62)과 함께 상승하기 시작한다. 정전척(71)은 상승의 도중에 있어서 푸셔핀(80)으로부터 반도체 웨이퍼 W를 수취하고, 또한, 처리위치까지 상승한다(도 26b).
또한, 반도체 웨이퍼 W가 챔버(61)내로부터 반출되는 경우, 반도체 웨이퍼 W 에 에칭 처리가 실시된 후, 반도체 웨이퍼 W를 탑재한 정전척(71)은 하부 전극(62)과 함께 하강하기 시작한다. 정전척(71)은 하강의 도중에 있어서 수취 위치에 대기하는 푸셔핀(80)에 반도체 웨이퍼 W를 수수하고, 반출입위치까지 하강한다(도 26c). 그 후, 탑재 이송아암(50)에 반도체 웨이퍼 W를 수수한 푸셔핀(80)은 수용위치까지 하강한다.
이에 따라, 반도체 웨이퍼 W가 챔버(61)내로 반입되는 경우에 있어서, 푸셔핀(80)이 수취위치에서 수용위치까지 하강하는 일이 없고, 또한, 반도체 웨이퍼 W가 챔버(61)내로부터 반출되는 경우, 푸셔핀(80)이 수용위치에서 수취위치까지 상승하는 일이 없으므로, 반도체 웨이퍼 W의 수수를 신속하게 실행할 수 있어, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 27은 도 4의 스텝1에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 3 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 정전척을 하부 전극과 함께 처리위치까지 상승시키는 경우, 우선, 게이트밸브가 닫힘과 동시에, 푸셔핀이 수취위치에서 수용위치까지 하강한다. 그 후, APC가 개방 모드에서 프로세스압 모드로 전환되고, 직류 전원이 무인가 모드에서 HV 인가 모드로 전환되며, 또한 정전척이 하부 전극과 함께 반출입위치에서 처리위치까지 상승한다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 우선, 게이트밸브(5)가 닫히고, 그 후, 푸셔핀(80)이 수취위치에서 수용위치까지 하강하며, APC가 개방 모드에서 프로세스압 모드로 전환되고, 또한 정전척(71)이 하부 전극(62)과 함께 반 출입위치에서 처리위치까지 상승한다. 다음에, 직류 전원(73)이 무인가 모드에서 HV 인가 모드로 전환된다.
이에 따라, APC의 개방 모드에서 프로세스압 모드로의 전환과, 정전척(71)의 반출입위치에서 처리위치까지의 상승이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
도 28은 도 4의 웨이퍼반출 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제 5 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 반도체 웨이퍼 W를 챔버내로부터 반출하는 경우, 우선, 전열 가스 공급부가 전열 가스 공급라인의 진공배기를 종료한 후, 정전척이 하부 전극과 함께 처리위치에서 반출입위치까지 하강하고, 그 후, APC가 프로세스압 모드에서 개방 모드로 전환된다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 하부 전극(62)의 승강에 있어서 처리위치와 반출입위치와의 사이에 중간위치("중간")를 설정한다. 그리고, 반도체 웨이퍼 W를 챔버(61)내로부터 반출하는 경우, 우선, 전열 가스 공급부(84)가 전열 가스 공급라인(83)의 진공배기를 종료한 후, 정전척(71)이 하부 전극(62)과 함께 처리위치에서 중간위치까지 하강하고, 소정의 시간경과 후, 또한 정전척(71)이 하부 전극(62)과 함께 중간위치에서 반출입위치까지 하강함과 동시에, APC가 프로세스압 모드에서 개방 모드로 전환된다.
이에 따라, 정전척(71)의 중간위치에서 반출입위치까지의 하강과, APC의 프로세스압 모드에서 개방 모드로의 전환이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 비약적으 로 향상시킬 수 있다.
도 29는 도 4의 웨이퍼반출 스텝에 적용되는 본 실시예에 관한 기판 처리 방법의 제6의 구체예를 나타내는 시퀀스도이다.
종래, 반도체 웨이퍼 W를 챔버내로부터 반출하는 경우, 우선, 푸셔핀이 수용위치에서 수취위치까지 상승하여 반도체 웨이퍼 W를 들어 올린다. 그 후, 게이트밸브가 열린 후, 탑재 이송아암이 챔버내로 진입하여 반도체 웨이퍼 W를 수취하고, 또한, 챔버내로부터 퇴출한다.
이에 대해, 본 실시예에 관한 기판 처리 방법에서는 반도체 웨이퍼 W를 챔버(61)내로부터 반출하는 경우, 우선, 푸셔핀(80)이 수용위치에서 수취위치까지 상승하여 반도체 웨이퍼 W를 들어 올림과 동시에, 게이트밸브(5)가 열린다. 그 후, 탑재 이송아암(50)이 챔버(61)내로 진입하여 반도체 웨이퍼 W를 수취하고, 또한, 챔버(61)내로부터 노출한다.
이에 따라, 푸셔핀(80)의 수용위치에서 수취위치까지의 상승과, 게이트밸브(5)의 열림이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 각 구체예는 기판 처리 시스템(1)에 단독으로 적용되어도 좋고, 복수의 구체예를 적절히 조합해서 적용해도 좋다.
또한, 기판 처리 시스템(1)에 접속된 호스트 컴퓨터나 외부서버가, 기판 처리 시스템(1)의 구성 장치, 예를 들면, PM(2),대기반송장치(3)나 LL(4)의 메인터넌스(유지관리) 주기를 감시하고, 해당 메인터넌스 주기에 해당하는 경우, 호스트 컴퓨터 등은 기판 처리 시스템(1)의 컴퓨터상의 소프트웨어로 메인터넌스 커맨드를 송신한다. 해당 메인터넌스 커맨드를 수신한 소프트웨어는, PM(2), 대기반송장치(3)나 LL(4)이 메인터넌스 상태로 이행 가능한지의 여부를 판단한다. PM(2) 등이 아이들상태로서 메인터넌스 상태로 이행 가능한 경우, 소프트웨어는 PM(2)의 챔버(10)내의 압력이나 LL(4)의 챔버(51)내의 압력을 대기압까지 승압시키는 대기개방 시퀀스를 실행한다.
이에 따라, 관리자 등이 즉시 메인터넌스 작업을 실행할 수 있으므로, 기판 처리 시스템(1)의 가동율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 실시예의 기능을 실현하는 소프트웨어의 프로그램 코드를 기록한 기억매체(또는 기록매체)를, 기판 처리 시스템(1) 혹은 PM(2) 등에 공급하고, 그 기판 처리 시스템(1) 혹은 PM(2) 등이 갖는 제어 장치, 예를 들면 컴퓨터(또는 CPU나 MPU), 또는 기판 처리 시스템(1)에 접속된 제어 장치, 예를 들면 외부서버가 기억매체에 저장된 프로그램 코드를 판독 실행하는 것에 의해서도, 달성되는 것은 물론이다.
또한, 컴퓨터 등이 판독한 프로그램 코드를 실행함으로써, 상술한 실시예의 기능이 실현될 뿐만 아니라, 그 프로그램 코드의 지시에 의거하여, 컴퓨터 등에서 가동하고 있는 오퍼레이팅 시스템(OS) 등이 실제의 처리의 일부 또는 전부를 실행하고, 그 처리에 의해서 상술한 실시예의 기능이 실현되는 경우에도 포함되는 것은 물론이다.
또한, 기억매체로부터 판독된 프로그램 코드가, 컴퓨터 또는 외부서버에 삽입된 기능확장 카드나 컴퓨터 또는 외부서버에 접속된 기능확장유닛에 구비되는 메 모리에 기입된 후, 그 프로그램 코드의 지시에 의거하여, 그 기능확장 카드나 기능확장 유닛에 구비되는 CPU 등이 실제의 처리의 일부 또는 전부를 실행하고, 그 처리에 의해서 상술한 실시예의 기능이 실현되는 경우도 포함되는 것은 물론이다.
또한, 상기 프로그램코드는 상술한 실시예의 기능을 컴퓨터 또는 외부서버에서 실현할 수 있으면 좋으며, 그 형태는, 오브젝트 코드, 인터프리터에 의해 실행되는 프로그램 코드, OS에 공급되는 스크립트 데이터 등의 형태를 갖는 것이어도 좋다.
프로그램 코드를 공급하는 기록매체로서는, 예를 들면, RAM, NV-RAM, 플로피(등록상표)디스크, 하드디스크, 광디스크, 광자기디스크, CD-ROM, MO, CD-R, CD-RW, DVD(DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW), 자기테이프, 불휘발성의 메모리 카드, 다른 ROM 등의 상기 프로그램 코드를 기억할 수 있는 것이면 좋다. 혹은, 상기 프로그램 코드는 인터넷, 상용네트워크, 혹은 로컬 에리어 네트워크 등에 접속되는 도시하지 않은 다른 컴퓨터나 데이터베이스 등으로부터 다운로드함으로써 공급되어도 좋다.
또한, 기판 처리 시스템(1)에 접속된 호스트 컴퓨터나 외부서버가, 기판 처리 시스템(1)의 각 구성 장치, 예를 들면, PM(2), 대기반송 장치(3)나 LL(4)의 구성요소의 작동상황이나 반도체 웨이퍼 W의 처리상황을 감시하고, 해당 감시결과에 의거해서 병행하여 실행 가능한 동작을 추출하고, 해당 추출된 동작을 조합하는 것에 의해서 최적의 기판 처리 시퀀스를 구축해도 좋다. 이 경우, 기판 처리 시스템(1)을 구성하는 PM(2), 대기반송장치(3) 및 LL(4)의 각 구성요소의 동작은 최적의 기판 처리 시퀀스에 따라 제어된다. 이에 따라, 스루풋의 향상을 효율적으로 실행할 수 있다.
또한, 기판 처리 시스템(1)이 복수의 PM(2)을 구비하고, 복수의 반도체 웨이퍼 W가 복수의 PM(2)에 의해서 차례로 처리되는 경우, 호스트 컴퓨터나 외부서버가, 복수의 반도체 웨이퍼 W의 처리수순을 정의하는 웨이퍼 처리순 리스트를 작성하고, 기판 처리 시스템(1)은 해당 웨이퍼 처리순 리스트에 의거해서 각 반도체 웨이퍼 W를 처리한다. 또한, 호스트 컴퓨터나 외부서버는 웨이퍼 처리순 리스트에 있어서의 하나의 반도체 웨이퍼 W의 처리가 실행될 때, PM(2), 대기반송장치(3)나 LL(4)의 구성요소의 작동상황이나 반도체 웨이퍼 W의 처리상황을 감시하고, 해당 감시결과에 의거해서 처리가 실시되어 있는 도중의 반도체 웨이퍼 W의 최적의 기판 반송 시퀀스나, 웨이퍼 처리순 리스트에 있어서의 다음의 반도체 웨이퍼 W의 최적의 기판 처리시퀀스를 구축해도 좋다. 이에 따라, 웨이퍼 처리순 리스트에 있어서의 다음의 반도체 웨이퍼 W의 스루풋의 향상 뿐만 아니라, 처리가 실시되고 있는 도중의 스루풋의 향상을 실행할 수 있다.
상술한 실시예에서는 기판 처리 시스템에 있어서의 기판 처리 장치가 에칭 처리 장치인 경우에 대해 설명했지만, 본 발명이 적용 가능한 기판 처리 시스템에 있어서의 기판 처리 장치는 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 도포현상장치, 기판세정장치, 열처리장치, 식각장치 등이어도 좋다.
또한, 상술한 실시예에서는 반송되는 기판이 반도체 웨이퍼이었지만, 반송되는 기판은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, LCD(Liquid Crystal Display)나 FPD(Flat Panel Display) 등의 유리 기판이어도 좋다.
제 1 항에 기재된 기판 처리 방법에 따르면, 기판 반송 스텝 및 기판 처리 스텝은 복수의 동작으로 이루어지고, 기판 반송 스텝의 복수의 동작 및 기판 처리 스텝의 복수의 동작중 적어도 2개의 동작이 병행해서 실행되므로, 기판 처리 장치 및 기판 반송 장치의 구성요소 중 임의의 1개의 구성요소가 임의의 동작을 실행할 때, 해당 동작의 실행에 관계가 없는 다른 구성요소가 다른 동작을 실행함으로써, 기판 처리에 요하는 시간을 단축하여 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
제 2 항에 기재된 기판 처리 방법에 따르면, 전열 가스 공급라인의 진공배기를 실행하는 진공배기 동작 및 기판의 수용실로의 반입을 실행하는 반입 동작이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 더욱 비약적으로 향상시킬 수 있다.
제 3 항에 기재된 기판 처리 방법에 따르면, 승강핀의 돌출을 실행하는 핀돌출 동작 및 기판의 수용실로의 반입을 실행하는 반입 동작이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 더욱 비약적으로 향상시킬 수 있다.
제 4 항에 기재된 기판 처리 방법에 따르면, 승강핀의 하강을 실행하는 핀하강 동작 및 기판의 수용실로부터의 반출을 실행하는 반출 동작이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 더욱 비약적으로 향상시킬 수 있다.
제 5 항에 기재된 기판 처리 방법에 따르면, 기판의 수용실로의 반입을 실행하는 반입 동작 및 압력 제어 장치의 상기 수용실의 승압을 실행하는 승압 동작이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 더욱 비약적으로 향상시킬 수 있다.
제 6 항에 기재된 기판 처리 방법에 따르면, 고주파 전원의 고주파 전력 인가를 정지하는 인가정지 동작, 가스유량 제어 공급 장치의 가스 공급을 정지하는 공급정지 동작, 및 전열 가스 공급 라인의 진공배기를 실행하는 진공배기 동작이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 더욱 비약적으로 향상시킬 수 있다.
제 7 항에 기재된 기판 처리 방법에 따르면, 승강핀의 돌출을 실행하는 핀돌출동작, 상기 압력 제어 장치의 상기 수용실의 강압을 실행하는 강압 동작, 및 가스유량 제어 공급 장치의 가스 공급을 정지하는 공급정지 동작이 병행해서 실행되므로, 스루풋를 더욱 비약적으로 향상시킬 수 있다.
제 8 항에 기재된 기판 처리 방법에 따르면, 기판매수 계수장치의 승강을 실행하는 승강 동작 및 기판매수 계수장치의 단축을 실행하는 단축 동작이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 더욱 비약적으로 향상시킬 수 있다.
제 9 항에 기재된 기판 처리 방법에 따르면, 압력 제어 장치의 상기 수용실의 승압을 실행하는 승압 동작 및 탑재대의 상승을 실행하는 탑재대 상승 동작이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 더욱 비약적으로 향상시킬 수 있다.
제 10 항에 기재된 기판 처리 방법에 따르면, 상기 압력 제어 장치의 상기 수용실의 강압을 실행하는 강압 동작 및 탑재대의 하강을 실행하는 탑재대 하강 동작이 병행해서 실행되므로, 스루풋을 더욱 비약적으로 향상시킬 수 있다.
제 11 항에 기재된 기판 처리 방법에 따르면 승강핀의 돌출을 실행하는 핀돌출 동작 및 도어 장치의 폐쇄를 실행하는 폐쇄 동작이 병행해서 실행되므로, 스루 풋을 더욱 비약적으로 향상시킬 수 있다.
제 12 항에 기재된 기판 처리 시스템에 따르면, 적어도 기판이 처리되는 경우 또는 기판이 반송되는 경우에, 기판 처리 장치 및 기판 반송 장치의 복수의 구성요소 중 적어도 2개의 구성요소가 동시에 작동하므로, 기판 처리에 요하는 시간을 단축하여 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.
제 13 항에 기재된 기판 처리 프로그램에 따르면, 기판 반송 모듈 및 기판 처리 모듈은 복수의 동작으로 이루어지고, 이들 복수의 동작 중 적어도 2개의 동작이 병행해서 실행되므로, 기판 처리 장치 및 기판 반송 장치의 구성요소 중 임의의 1개의 구성요소가 임의의 동작을 실행할 때, 해당 동작의 실행에 관계가 없는 다른 구성요소가 다른 동작을 실행함으로써, 기판 처리에 요하는 시간을 단축하여 스루풋을 비약적으로 향상시킬 수 있다.

Claims (13)

  1. 적어도 기판처리장치 및 기판 반송장치를 구비하는 기판 처리 시스템에서 실행되고, 기판을 반송하는 기판반송 스텝과, 상기 기판에 소정의 처리를 실시하는 기판처리 스텝을 갖는 기판 처리 방법으로서,
    상기 기판반송 스텝 및 상기 기판처리 스텝은 복수의 동작으로 이루어지고, 상기 복수의 동작중 적어도 2개의 동작을 병행해서 실행하는
    기판 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 수용실과, 해당 수용실내에 배치되고 또한 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 해당 탑재대에 탑재된 상기 기판 및 상기 탑재대의 사이에 전열가스를 공급하는 전열가스 공급 라인을 구비하고,
    상기 전열 가스 공급라인의 진공배기를 실행하는 진공배기 동작 및 상기 기판의 상기 수용실로의 반입을 실행하는 반입 동작을 병행해서 실행하는
    기판 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 수용실과, 해당 수용실내에 배치되고 또한 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 해당 탑재대로부터 돌출하여 상기 기판을 승강시키는 승강핀을 구비하고,
    상기 승강핀의 돌출을 실행하는 핀돌출동작 및 상기 기판의 상기 수용실로의 반입을 실행하는 반입동작을 병행해서 실행하는
    기판 처리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 승강핀의 하강을 실행하는 핀하강동작 및 상기 기판의 상기 수용실로부터의 반출을 실행하는 반출동작을 병행해서 실행하는
    기판 처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 수용실과 해당 수용실내의 압력을 제어하는 압력 제어 장치를 구비하고,
    상기 기판의 상기 수용실로의 반입을 실행하는 반입동작 및 상기 압력제어장치의 상기 수용실의 승압을 실행하는 승압동작을 병행해서 실행하는
    기판 처리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 수용실과, 해당 수용실내에 배치되고 또한 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 해당 탑재대에 탑재된 상기 기판 및 상기 탑재대의 사이에 전열가스를 공급하는 전열가스 공급 라인과, 상기 탑재대에 고주파 전력을 인가하는 고주파전원과, 상기 수용실에 소망의 가스를 유량을 제어해서 공급하는 가스유량 제어 공급 장치를 구비하고,
    상기 고주파 전원의 고주파 전력 인가를 정지하는 인가정지동작, 상기 가스유량 제어 공급 장치의 가스 공급을 정지하는 공급정지동작, 및 상기 전열가스 공급라인의 진공배기를 실행하는 진공배기 동작을 병행해서 실행하는
    기판 처리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 수용실과, 해당 수용실내에 배치되고 또한 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 상기 탑재대로부터 돌출하여 상기 기판을 승강시키는 승강핀과, 상기 수용실내의 압력을 제어하는 압력 제어 장치와, 상기 수용실에 소망의 가스를 유량을 제어해서 공급하는 가스유량 제어 공급 장치를 구비하고,
    상기 승강핀의 돌출을 실행하는 핀돌출동작, 상기 압력제어장치의 상기 수용실의 강압을 실행하는 강압동작, 및 상기 가스유량 제어 공급 장치의 가스 공급을 정지하는 공급정지동작을 병행해서 실행하는
    기판 처리 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 반송장치는 승강이 자유롭고 또한 굴신(屈伸)자유롭게 구성되고, 복수의 상기 기판을 수용하는 기판수용기에 있어서의 상기 기판의 매수를 계수하는 암형상의 기판매수 계수 장치를 구비하고,
    상기 기판의 매수의 계수 후, 상기 기판매수 계수 장치의 승강을 실행하는 승강동작 및 상기 기판매수 계수 장치의 단축을 실행하는 단축동작을 병행해서 실행하는
    기판 처리 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 수용실과, 해당 수용실내에 배치되고 또한 기판을 탑재하는 승강이 자유로운 탑재대와, 상기 수용실내의 압력을 제어하는 압력제어장치를 구비하고,
    상기 압력제어장치의 상기 수용실의 승압을 실행하는 승압동작 및 상기 탑재대의 상승을 실행하는 탑재대 상승 동작을 병행해서 실행하는
    기판 처리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 압력제어장치의 상기 수용실의 강압을 실행하는 강압동작 및 상기 탑재대의 하강을 실행하는 탑재대 하강동작을 병행해서 실행하는
    기판 처리 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 수용실과, 해당 수용실내에 배치되고 또한 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 상기 탑재대로부터 돌출하여 상기 기판을 승강시키는 승강핀과, 상기 기판 반송 장치 및 상기 기판 처리 장치를 접속하는 개폐자유로운 도어장치를 구비하고,
    상기 승강핀의 돌출을 실행하는 핀돌출동작 및 상기 도어장치의 폐쇄를 실행하는 폐쇄동작을 병행해서 실행하는
    기판 처리 방법.
  12. 적어도 기판 처리 장치 및 기판 반송 장치를 구비하는 기판 처리 시스템에 있어서,
    상기 기판 처리 장치 및 상기 기판 반송 장치는 복수의 구성요소로 이루어지고, 적어도 기판이 처리되는 경우 또는 상기 기판이 반송되는 경우에, 상기 복수의 구성요소 중 적어도 2개의 구성요소가 동시에 작동하는
    기판 처리 시스템.
  13. 적어도 기판 처리 장치 및 기판 반송 장치를 구비하는 기판 처리 시스템에 있어서 실행되는 기판 처리 방법을 컴퓨터에 실행시키는 기판 처리 프로그램으로서,
    기판을 반송하는 기판 반송 모듈과, 상기 기판을 처리하는 기판 처리 모듈을 갖고,
    상기 기판 반송 모듈 및 상기 기판 처리 모듈은 복수의 동작으로 이루어지고, 상기 복수의 동작중 적어도 2개의 동작을 병행해서 실행하는
    기판 처리 프로그램.
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