KR20190116402A - 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 및 프로그램 - Google Patents

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

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가즈히로 유아사
데츠오 야마모토
요시히코 야나기사와
신야 사사키
노리아키 미치타
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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

기판을 반입 반출하는 반입 반출구를 개폐하는 게이트 밸브를 갖고, 마이크로파를 이용한 가열 장치에 의하여 기판을 가열하여 처리하는 처리실과, 퍼지 가스를 도입 가능한 클린 유닛으로부터 내부에 퍼지 가스를 공급하고, 소정의 경로로 상기 내부에 공급된 퍼지 가스를 유통시키는 퍼지 가스 유통 기구를 구비한 기판 반송실과, 상기 기판 반송실의 내부에 마련되어 상기 처리실로 상기 기판을 반송하는 이동 탑재기와, 상기 클린 유닛의 근방이며 상기 게이트 밸브보다도 상방에 설치되어, 상기 이동 탑재기에 의하여 반송된 기판을 냉각하는 기판용 냉각 적재구를 갖는 기술을 제공할 수 있다.

Description

기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 및 프로그램
본 발명은 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 및 프로그램에 관한 것이다.
반도체 장치(반도체 디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서, 예를 들어 가열 장치를 이용하여 처리실 내의 기판을 가열하여, 기판의 표면에 성막된 박막 중의 조성이나 결정 구조를 변화시키거나, 성막된 박막 내의 결정 결함 등을 수복하는 어닐 처리로 대표되는 개질 처리가 있다. 근년의 반도체 디바이스에 있어서는 미세화, 고집적화가 현저해지고 있으며, 이에 수반하여, 높은 애스펙트비를 갖는 패턴이 형성된 고밀도의 기판에 대한 개질 처리가 요구되고 있다. 이와 같은 고밀도 기판에 대한 개질 처리 방법으로서, 전자파를 이용한 열처리 방법이 검토되고 있다.
일본 특허 공개 제2015-070045호
종래의 전자파를 이용한 처리에서는, 열처리에 의하여 고온으로 가열된 기판을 처리실 내에서 냉각한다는 냉각 공정을 마련할 필요가 있기 때문에 생산성이 저하되어 버리는 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 기판의 냉각 공정을 마련한 경우에도 생산성의 저하를 억제하는 것이 가능해지는 전자파 처리 기술을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 양태에 의하면,
기판을 반입 반출하는 반입 반출구를 개폐하는 게이트 밸브를 갖고, 마이크로파를 이용한 가열 장치에 의하여 기판을 가열하여 처리하는 처리실과,
퍼지 가스를 도입 가능한 클린 유닛으로부터 내부에 퍼지 가스를 공급하고, 소정의 경로로 상기 내부에 공급된 퍼지 가스를 유통시키는 퍼지 가스 유통 기구를 구비한 기판 반송실과,
상기 기판 반송실의 내부에 마련되어 상기 처리실로 상기 기판을 반송하는 이동 탑재기와,
상기 클린 유닛의 근방이며 상기 게이트 밸브보다도 상방에 설치되어, 상기 이동 탑재기에 의하여 반송된 기판을 냉각하는 기판용 냉각 적재구
를 갖는 기술이 제공된다.
본 발명에 의하면, 기판의 냉각 공정을 마련한 경우에도 생산성의 저하를 억제하는 것이 가능해지는 전자파 처리 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에서 적합하게 이용되는 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시한 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에서 적합하게 이용되는 기판 처리 장치의 개략 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에서 적합하게 이용되는 기판 처리 장치의 매엽형 처리로의 개략 구성도이며, 처리로 부분을 종단면도로 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에서 적합하게 이용되는 반송실의 퍼지 가스 순환 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에서 적합하게 이용되는 기판 처리 장치의 컨트롤러의 개략 구성도이다.
도 6은 본 발명에 있어서의 기판 처리의 흐름을 도시하는 도면이다.
도 7의 (A)는 웨이퍼를 냉각 에어리어로 반송하는 방법에 대하여 모식적으로 도시한 도면이다. (B)는 냉각이 완료된 웨이퍼를 냉각 에어리어로부터 반출하는 방법에 대하여 모식적으로 도시한 도면이다.
도 8의 (A)는 처리실별로 1매씩 처리를 행하는 경우의 기판 처리의 시퀀스의 일례를 나타내는 도면이다. (B)는 처리실별로 2매씩 처리를 행하는 경우의 기판 처리의 시퀀스의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 있어서의 일 실시 형태에서 적합하게 이용되는 변형예를 도시하는 도면이다.
도 10의 (A)는 웨이퍼를 기판 보유 지지구의 상단에 1매 보유 지지하였을 시의 온도 추이를 측정하여 온도 테이블을 작성하는 경우의 일례를 도시하는 도면이다. (B)는 웨이퍼를 기판 보유 지지구의 하단에 1매 보유 지지하였을 시의 온도 추이를 측정하여 온도 테이블을 작성하는 경우의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11의 (A)는 다른 실시 형태에서 적합하게 이용되는 변형예에 있어서의 웨이퍼를 보유 지지하는 기판 보유 지지구를 도시하는 도면이다. (B)는 도 11의 (A)를 이용하여 웨이퍼를 기판 보유 지지구의 상단에 1매 보유 지지하였을 시의 온도 추이를 측정하여 온도 테이블을 작성하는 경우의 일례를 도시하는 도면이다.
<본 발명의 일 실시 형태>
이하에 본 발명의 일 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
본 실시 형태에 있어서, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(100)는, 웨이퍼에 각종 열처리를 실시하는 매엽식 열처리 장치로서 구성되어 있으며, 후술하는 전자파를 이용한 어닐 처리(개질 처리)를 행하는 장치로서 설명을 행한다. 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(100)에서는, 기판으로서의 웨이퍼(200)를 내부에 수용한 수납 용기(캐리어)로서 FOUP(Front Opening Unified Pod: 이하, 포드라 칭함)(110)가 사용된다. 포드(110)는, 웨이퍼(200)를 다양한 기판 처리 장치 간에서 반송하기 위한 반송 용기로서도 이용된다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 기판 처리 장치(100)는, 웨이퍼(200)를 반송하는 반송실(반송 에어리어)(203)을 내부에 갖는 반송 하우징(하우징)(202)과, 반송 하우징(202)의 측벽에 마련되어, 웨이퍼(200)를 처리하는 처리실(201-1, 201-2)을 각각 내부에 갖는 후술하는 처리 용기로서의 케이스(102-1, 102-2)를 구비하고 있다. 반송실(203)의 하우징 전측인 도 1을 바라보고 우측(도 2를 바라보고 하측)에는, 포드(110)의 덮개를 개폐하여 웨이퍼(200)를 반송실(203)로 반송·반출하기 위한, 포드 개폐 기구로서의 로드 포트 유닛(LP)(106)이 배치되어 있다. 로드 포트 유닛(106)은 하우징(106a)과 스테이지(106b)와 오프너(106c)를 구비하며, 스테이지(106b)는, 포드(110)를 적재하여, 반송실(203)의 하우징 전방에 형성된 기판 반입 반출구(134)에 포드(110)를 근접시키도록 구성되고, 오프너(106c)에 의하여 포드(110)에 마련되어 있는 도시하지 않은 덮개를 개폐시킨다. 또한 로드 포트 유닛(106)은, 포드(110) 내부를 N2 가스 등의 퍼지 가스로 퍼지하는 가능한 기능을 갖고 있어도 된다. 또한 하우징(202)은, 반송실(203) 내에서 N2 등의 퍼지 가스를 유통시키는 퍼지 가스 유통 기구로서의 후술하는 퍼지 가스 순환 구조를 갖고 있다.
반송실(203)의 하우징(202) 후측인 도 1을 바라보고 좌측(도 2를 바라보고 상측)에는, 처리실(201-1, 202-2)을 개폐하는 게이트 밸브(205-1, 205-2)가 각각 배치되어 있다. 반송실(203)에는, 웨이퍼(200)를 이동 탑재하는 기판 이동 탑재 기구(기판 이동 탑재 로봇)로서의 이동 탑재기(125)가 설치되어 있다. 이동 탑재기(125)는, 웨이퍼(200)를 적재하는 적재부로서의 트위저(암)(125a-1, 125a-2)와, 트위저(125a-1, 125a-2)의 각각을 수평 방향으로 회전 또는 직동 가능한 이동 탑재 장치(125b)와, 이동 탑재 장치(125b)를 승강시키는 이동 탑재 장치 엘리베이터(125c)로 구성되어 있다. 트위저(125a-1, 125a-2), 이동 탑재 장치(125b), 이동 탑재 장치 엘리베이터(125c)의 연속 동작에 의하여, 후술하는 기판 보유 지지구(217)나 포드(110)에 웨이퍼(200)를 장전(차징) 또는 탈장(디스차징)하는 것이 가능한 구성으로 하고 있다. 이후, 케이스(102-1, 102-2), 처리실(201-1, 201-2), 트위저(125a-1 및 125a-2)의 각각은, 특별히 구별하여 설명할 필요가 없는 경우에는 단순히 케이스(102), 처리실(201), 트위저(125a)로서 기재한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 반송실(203)의 상방 공간이며 후술하는 클린 유닛(166)보다도 하방에는, 처리한 웨이퍼(200)를 냉각하는 기판 냉각용 적재구로서의 웨이퍼 냉각용 적재구(냉각용 보트)(108)가 웨이퍼 냉각 테이블(109) 상에 마련되어 있다. 웨이퍼 냉각용 적재구(108)는, 후술하는 기판 보유 지지구로서의 보트(217)와 마찬가지의 구조를 갖고 있으며, 후술하는 도 7에 도시한 바와 같이, 복수의 웨이퍼 보유 지지 홈(107a 내지 107d)에 의하여 복수 매의 웨이퍼(200)를 수직 다단으로 수평 보유 지지하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 웨이퍼 냉각용 적재구(108) 및 웨이퍼 냉각 테이블(109)은, 기판 반입 반출구(134) 및 게이트 밸브(205)의 설치 위치보다도 상방이고 클린 유닛(166)보다도 하방에 마련됨으로써, 즉, 게이트 밸브(205)와 클린 유닛(166) 사이에 설치됨으로써, 웨이퍼(200)를 이동 탑재기(125)에 의하여 포드(110)로부터 처리실(201)로 반송할 시의 동선 상으로부터 벗어나게 된다. 이 때문에, 웨이퍼 처리(웨이퍼 반송)의 스루풋을 저하시키는 일 없이 처리 후의 웨이퍼(200)를 냉각하는 것을 가능하게 하고 있다. 이후, 웨이퍼 냉각용 적재구(108)와 웨이퍼 냉각 테이블(109)을 합하여 냉각 에어리어(냉각 영역)라 칭하는 경우도 있다. 또한 웨이퍼 보유 지지 홈(107a 내지 107d)의 각각은, 특별히 구별하여 설명할 필요가 없는 경우에는 단순히 웨이퍼 보유 지지 홈(107)으로서 기재한다.
(처리로)
도 1의 파선으로 둘러싸인 영역 A에는, 도 3에 도시한 바와 같은 기판 처리 구조를 갖는 처리로가 구성된다. 도 2에 도시한 바와 같이 본 실시 형태에 있어서는 처리로가 복수 마련되어 있지만, 처리로의 구성은 동일하기 때문에 한쪽 구성을 설명하는 데 그치고, 다른 쪽 처리로 구성의 설명은 생략한다.
도 3에 도시한 바와 같이 처리로는, 금속 등의 전자파를 반사하는 재료로 구성되는 캐비티(처리 용기)로서의 케이스(102)를 갖고 있다. 또한 금속 재료로 구성된 캡 플랜지(폐색판)(104)가 밀봉 부재(시일 부재)로서의 O링(도시하지 않음)을 개재하여 케이스(102)의 상단을 폐색하도록 구성한다. 주로 케이스(102)와 캡 플랜지(104)의 내측 공간을, 실리콘 웨이퍼 등의 기판을 처리하는 처리실(201)로서 구성하고 있다. 케이스(102)의 내부에, 전자파를 투과시키는 석영제의 도시하지 않은 반응관을 설치해도 되고, 반응관 내부가 처리실로 되도록 처리 용기를 구성해도 된다. 또한 캡 플랜지(104)를 마련하지 않고, 천장이 폐색된 케이스(102)를 이용하여 처리실(201)을 구성하도록 해도 된다.
처리실(201) 내에는 적재대(210)가 마련되어 있으며, 적재대(210)의 상면에는, 기판으로서의 웨이퍼(200)를 보유 지지하는 기판 보유 지지구로서의 보트(217)가 적재되어 있다. 보트(217)에는, 처리 대상인 웨이퍼(200)와, 웨이퍼(200)를 집듯이 웨이퍼(200)의 수직 방향 상하로 적재된 단열판으로서의 석영 플레이트(101a, 101b)가 소정의 간격으로 보유 지지되어 있다. 또한 석영 플레이트(101a, 101b)와 웨이퍼(200)의 각각의 사이에는, 예를 들어 실리콘 플레이트(Si판)나 탄화실리콘 플레이트(SiC판) 등의, 전자파를 흡수하여 자신이 가열되는 유전체 등의 유전 물질로 형성된 웨이퍼(200)를 간접적으로 가열하는 서셉터(에너지 변환 부재, 복사판, 균열판이라고도 칭함)(103a, 103b)를 적재해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 서셉터(103a, 103b)로부터의 복사열에 의하여 웨이퍼(200)를 보다 효율적으로 균일하게 가열하는 것이 가능해진다. 본 실시 형태에 있어서, 석영 플레이트(101a, 101b) 및 서셉터(103a, 103b)는 각각 동일한 부품이며, 이후, 특별히 구별하여 설명할 필요가 없는 경우에는 석영 플레이트(101), 서셉터(103)라 칭하여 설명한다.
처리 용기로서의 케이스(102)는, 예를 들어 횡단면이 원형이고, 편평한 밀폐 용기로서 구성되어 있다. 또한 하부 용기로서의 반송 용기(202)는, 예를 들어 알루미늄(Al)이나 스테인리스(SUS) 등의 금속 재료, 또는 석영 등에 의하여 구성되어 있다. 또한 케이스(102)에 둘러싸인 공간을 처리 공간으로서의 처리실(201) 또는 반응 에어리어(201)라 칭하고, 반송 용기(202)에 둘러싸인 공간을 반송 공간으로서의 반송실(203) 또는 반송 에어리어(203)라 칭하는 경우도 있다. 또한 처리실(201)과 반송실(203)은, 본 실시 형태와 같이 수평 방향으로 인접시켜 구성하는 것에 한정되지 않으며, 수직 방향으로 인접시키는 구성으로 해도 된다.
도 1, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 반송 용기(202)의 측면에는, 게이트 밸브(205)에 인접한 기판 반입 반출구(206)가 마련되어 있으며, 웨이퍼(200)는 기판 반입 반출구(206)를 통하여 처리실(201)과 반송실(203) 사이를 이동한다. 게이트 밸브(205) 또는 기판 반입 반출구(206)의 주변에는, 후술하는 전자파의 누설 대책으로서, 사용되는 전자파의 1/4 파장의 길이를 갖는 초크 구조가 마련되어 있다.
케이스(102)의 측면에는, 나중에 상세히 설명할 가열 장치로서의 전자파 공급부가 설치되어 있으며, 전자파 공급부로부터 공급된 마이크로파 등의 전자파가 처리실(201)에 도입되어 웨이퍼(200) 등을 가열하여 웨이퍼(200)를 처리한다.
적재대(210)는 회전축으로서의 샤프트(255)에 의하여 지지된다. 샤프트(255)는 반송 용기(202)의 저부를 관통하고 있으며, 나아가 반송 용기(202)의 외부에서 회전 동작을 행하는 구동 기구(267)에 접속되어 있다. 구동 기구(267)를 작동시켜 샤프트(255) 및 적재대(210)를 회전시킴으로써, 보트(217) 상에 적재되는 웨이퍼(200)를 회전시키는 것이 가능하게 되어 있다. 또한 샤프트(255) 하단부의 주위는 벨로즈(212)에 의해 덮여 있어, 처리실(201) 및 반송 에어리어(203) 내는 기밀하게 유지되어 있다.
여기서, 적재대(210)는, 기판 반입 반출구(206)의 높이에 따라 구동 기구(267)에 의하여, 웨이퍼(200)의 반송 시에는 웨이퍼(200)가 웨이퍼 반송 위치로 되도록 상승 또는 하강하고, 웨이퍼(200)의 처리 시에는 웨이퍼(200)가 처리실(201) 내의 처리 위치(웨이퍼 처리 위치)까지 상승 또는 하강하도록 구성되어 있어도 된다.
처리실(201)의 하방이며 적재대(210)의 외주측에는, 처리실(201)의 분위기를 배기하는 배기부가 마련되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이 배기부에는 배기구(221)가 마련되어 있다. 배기구(221)에는 배기관(231)이 접속되어 있고, 배기관(231)에는, 처리실(201) 내의 압력에 따라 밸브 개방도를 제어하는 APC 밸브 등의 압력 조정기(244), 진공 펌프(246)가 순서대로 직렬로 접속되어 있다.
여기서, 압력 조정기(244)는, 처리실(201) 내의 압력 정보(후술하는 압력 센서(245)로부터의 피드백 신호)를 수신하여 배기량을 조정할 수 있는 것이면 APC 밸브에 한정되지 않으며, 통상의 개폐 밸브와 압력 조정 밸브를 병용하도록 구성되어 있어도 된다.
주로 배기구(221), 배기관(231), 압력 조정기(244)에 의하여 배기부(배기계 또는 배기 라인이라고도 칭함)가 구성된다. 또한 적재대(210)를 둘러싸도록 배기구를 마련하여 웨이퍼(200)의 전체 둘레로부터 가스를 배기 가능하도록 구성해도 된다. 또한 배기부의 구성에 진공 펌프(246)를 추가하도록 해도 된다.
캡 플랜지(104)에는, 불활성 가스, 원료 가스, 반응 가스 등의 각종 기판 처리를 위한 처리 가스를 처리실(201) 내에 공급하기 위한 가스 공급관(232)이 마련되어 있다.
가스 공급관(232)에는 상류로부터 순서대로 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(241) 및 개폐 밸브인 밸브(243)가 마련되어 있다. 가스 공급관(232)의 상류측에는, 예를 들어 불활성 가스인 질소(N2) 가스원이 접속되어 MFC(241), 밸브(243)를 통하여 처리실(201) 내에 공급된다. 기판 처리 시에 복수 종류의 가스를 사용하는 경우에는, 가스 공급관(232)의 밸브(243)보다도 하류측에 상류측부터 순서대로 유량 제어기인 MFC 및 개폐 밸브인 밸브가 마련된 가스 공급관이 접속된 구성을 이용함으로써 복수 종류의 가스를 공급할 수 있다. 가스종별로 MFC, 밸브가 마련된 가스 공급관을 설치해도 된다.
주로 가스 공급관(232), MFC(241), 밸브(243)에 의하여 가스 공급계(가스 공급부)가 구성된다. 가스 공급계에 불활성 가스를 흘리는 경우에는 불활성 가스 공급계라고도 칭한다. 불활성 가스로서는 N2 가스 외에, 예를 들어 Ar 가스, He 가스, Ne 가스, Xe 가스 등의 희가스를 이용할 수 있다.
캡 플랜지(104)에는 비접촉식 온도 측정 장치로서 온도 센서(263)가 설치되어 있다. 온도 센서(263)에 의하여 검출된 온도 정보에 기초하여 후술하는 마이크로파 발진기(655)의 출력을 조정함으로써 기판을 가열하여, 기판 온도가 원하는 온도 분포로 된다. 온도 센서(263)는, 예를 들어 IR(Infrared Radiation) 센서 등의 방사 온도계로 구성되어 있다. 온도 센서(263)는, 석영 플레이트(101a)의 표면 온도, 또는 웨이퍼(200)의 표면 온도를 측정하도록 설치된다. 상술한 발열체로서의 서셉터가 마련되어 있는 경우에는 서셉터의 표면 온도를 측정하도록 구성해도 된다. 또한 본 발명에 있어서 웨이퍼(200)의 온도(웨이퍼 온도)라고 기재한 경우에는, 후술하는 온도 변환 데이터에 의하여 변환된 웨이퍼 온도, 즉, 추측된 웨이퍼 온도를 의미하는 경우와, 온도 센서(263)에 의하여 직접 웨이퍼(200)의 온도를 측정하여 취득한 온도를 의미하는 경우와, 그들 양쪽을 의미하는 경우를 가리키는 것으로서 설명한다.
온도 센서(263)에 의하여 석영 플레이트(101) 또는 서셉터(103)와, 웨이퍼(200)의 각각에 대하여 온도 변화의 추이를 미리 취득해 둠으로써, 석영 플레이트(101) 또는 서셉터(103)와, 웨이퍼(200)의 온도의 상관 관계를 나타낸 온도 변환 데이터를 기억 장치(121c) 또는 외부 기억 장치(123)에 기억시켜도 된다. 이와 같이 미리 온도 변환 데이터를 작성함으로써 웨이퍼(200)의 온도는, 석영 플레이트(101)의 온도만을 측정함으로써 웨이퍼(200)의 온도를 추측 가능하게 하고, 추측된 웨이퍼(200)의 온도에 기초하여 마이크로파 발진기(655)의 출력, 즉, 가열 장치의 제어를 행하는 것이 가능해진다.
또한 기판의 온도를 측정하는 수단으로서 상술한 방사 온도계에 한정되지 않으며, 열전대를 이용하여 온도 측정을 행해도 되고 열전대와 비접촉식 온도계를 병용하여 온도 측정을 행해도 된다. 단, 열전대를 이용하여 온도 측정을 행한 경우, 열전대를 웨이퍼(200)의 근방에 배치하여 온도 측정을 행할 필요가 있다. 즉, 처리실(201) 내에 열전대를 배치할 필요가 있기 때문에, 후술하는 마이크로파 발진기로부터 공급된 마이크로파에 의하여 열전대 자체가 가열되어 버리므로 정확히 측온하지 못한다. 따라서 비접촉식 온도계를 온도 센서(263)로서 이용하는 것이 바람직하다.
또한 온도 센서(263)는 캡 플랜지(104)에 마련하는 것에 한정되지 않으며, 적재대(210)에 마련하도록 해도 된다. 또한 온도 센서(263)는 캡 플랜지(104)나 적재대(210)에 직접 설치하는 것 뿐 아니라, 캡 플랜지(104)나 적재대(210)에 마련된 측정 창으로부터의 방사 광을 거울 등으로 반사시켜 간접적으로 측정하도록 구성되어도 된다. 또한 온도 센서(263)는 하나 설치하는 것에 한정되지 않으며, 복수 설치하도록 해도 된다.
케이스(102)의 측벽에는 전자파 도입 포트(653-1, 653-2)가 설치되어 있다. 전자파 도입 포트(653-1, 653-2)의 각각에는, 처리실(201) 내에 전자파를 공급하기 위한 도파관(654-1, 654-2)의 각각의 일단이 접속되어 있다. 도파관(654-1, 654-2) 각각의 타단에는, 처리실(201) 내에 전자파를 공급하여 가열하는 가열원으로서의 마이크로파 발진기(전자파원)(655-1, 655-2)가 접속되어 있다. 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)는 마이크로파 등의 전자파를 도파관(654-1, 654-2)에 각각 공급한다. 또한 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)는 마그네트론이나 클라이스트론 등이 이용된다. 이후, 전자파 도입 포트(653-1, 653-2), 도파관(654-1, 654-2), 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)는, 특별히 각각을 구별하여 설명할 필요가 없는 경우에는 전자파 도입 포트(653), 도파관(654), 마이크로파 발진기(655)라고 기재하여 설명한다.
마이크로파 발진기(655)에 의하여 생기는 전자파의 주파수는, 바람직하게는 13.56㎒ 이상 24.125㎓ 이하의 주파수 범위로 되도록 제어된다. 더욱 적합하게는 2.45㎓ 또는 5.8㎓의 주파수로 되도록 제어되는 것이 바람직하다. 여기서, 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)의 각각의 주파수는 동일한 주파수로 해도 되고, 상이한 주파수로 설치되어도 된다.
또한 본 실시 형태에 있어서, 마이크로파 발진기(655)는 케이스(102)의 측면에 둘 배치되도록 기재되어 있지만 이에 한정하지 않으며, 하나 이상 마련되어 있으면 되고, 또한 케이스(102)의 대향하는 측면 등의 상이한 측면에 마련되도록 배치해도 된다. 주로 마이크로파 발진기(655-1, 655-2), 도파관(654-1, 654-2) 및 전자파 도입 포트(653-1, 653-2)에 의하여 가열 장치로서의 전자파 공급부(전자파 공급 장치, 마이크로파 공급부, 마이크로파 공급 장치라고도 칭함)가 구성된다.
마이크로파 발진기(655-1, 655-2)의 각각에는 후술하는 컨트롤러(121)가 접속되어 있다. 컨트롤러(121)에는, 처리실(201) 내에 수용되는 석영 플레이트(101a 또는 101b), 또는 웨이퍼(200)의 온도를 측정하는 온도 센서(263)가 접속되어 있다. 온도 센서(263)는 상술한 방법에 의하여 석영 플레이트(101) 또는 웨이퍼(200)의 온도를 측정하여 컨트롤러(121)에 송신하고, 컨트롤러(121)에 의하여 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)의 출력을 제어하여 웨이퍼(200)의 가열을 제어한다. 또한 가열 장치에 의한 가열 제어의 방법으로서는, 마이크로파 발진기(655)에 입력하는 전압을 제어함으로써 웨이퍼(200)의 가열을 제어하는 방법과, 마이크로파 발진기(655)의 전원을 ON으로 하는 시간과 OFF로 하는 시간의 비율을 변경함으로써 웨이퍼(200)의 가열을 제어하는 방법 등을 이용할 수 있다.
여기서, 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)는 컨트롤러(121)로부터 송신되는 동일한 제어 신호에 의하여 제어된다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 마이크로파 발진기(655-1, 655-2) 각각에 컨트롤러(121)로부터 개별의 제어 신호를 송신함으로써 마이크로파 발진기(655-1, 655-2)가 개개로 제어되도록 구성해도 된다.
(퍼지 가스 순환 구조)
다음으로, 본 실시 형태의 반송실(203)에 마련되어 있는 반송실(203) 내의 퍼지 가스 유통 기구로서의 퍼지 가스 순환 구조에 대하여 도 1, 도 4를 이용하여 설명한다. 도 4에 도시한 바와 같이 반송실(203)은, 반송실(203)의 주위에 형성된 덕트 내에 퍼지 가스로서의 불활성 가스 또는 공기(프레시 에어)를 공급하는 퍼지 가스 공급 기구(162)와, 반송실(203) 내의 압력 제어를 행하는 압력 제어 기구(150)를 구비한다. 퍼지 가스 공급 기구(162)는, 주로 반송실(203) 내의 산소 농도를 검출하는 검출기(160)에 의한 검출값에 따라 덕트 내에 퍼지 가스를 공급하도록 구성되어 있다. 검출기(160)는, 진애나 불순물을 제거하고 반송실(203) 내에 퍼지 가스를 공급하는 가스 공급 기구로서의 클린 유닛(166)의 상방(상류측)에 설치되어 있다. 클린 유닛(166)은, 진애나 불순물을 제거하기 위한 필터와, 퍼지 가스를 송풍하기 위한 송풍기(팬)로 구성되어 있다. 퍼지 가스 공급 기구(162)와 압력 제어 기구(150)에 의하여 반송실(203) 내의 산소 농도를 제어하는 것이 가능해진다. 여기서, 검출기(160)는 산소 농도에 더하여 수분 농도도 검출 가능하도록 구성되어 있어도 된다. 또한 퍼지 가스로서의 불활성 가스로서는, 상술한 처리실(201) 내에 공급되는 불활성 가스와 마찬가지의 가스종이어도 된다.
압력 제어 기구(150)는, 반송실(203) 내를 소정의 압력으로 유지하도록 구성된 조정 댐퍼(154)와, 배기로(152)를 완전 개방 또는 완전 폐쇄로 하도록 구성된 배기 댐퍼(156)에 의하여 구성된다. 조정 댐퍼(154)는, 반송실(203) 내의 압력이 소정의 압력보다 높아지면 열리도록 구성된 오토 댐퍼(배압 밸브)(151)와, 오토 댐퍼(151)의 개폐를 제어하도록 구성된 프레스 댐퍼(153)에 의하여 구성된다. 이와 같이 조정 댐퍼(154) 및 배기 댐퍼(156)의 개폐를 제어함으로써 반송실(203) 내를 임의의 압력으로 제어하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 반송실(203)의 천장부에는 클린 유닛(166)이 좌우에 하나씩 배치된다. 이동 탑재기(125)의 주변에는, 퍼지 가스의 흐름을 조절하는 정류판인 다공판(174)이 설치된다. 다공판(174)은 복수의 구멍을 가지며, 예를 들어 펀칭 패널로 형성된다. 다공판(174)을 마련함으로써, 반송실(203) 내의 공간이 상부 공간인 제1 공간(170)과 하부 공간인 제2 공간(176)으로 구획된다. 즉, 천장부와 다공판(174) 사이의 공간에 웨이퍼 반송 영역인 제1 공간(170)이 형성되고, 또한 다공판(174)과 반송실(203)의 바닥면 사이의 공간에 가스 배기 영역인 제2 공간(176)이 형성된다.
반송실(203)의 하방인 제2 공간(176)의 하부에는, 반송실(203) 내를 흐른 퍼지 가스를 순환 및 배기하는 흡출부(164)가 이동 탑재기(125)를 사이에 두고 좌우에 각각 하나씩 배치되어 있다. 또한 하우징(202)의 벽면 내, 즉, 하우징(202)의 외벽면과 내벽면 사이에는, 좌우 1쌍의 흡출부(164)와 좌우 1쌍의 필터 유닛(166)을 각각 잇는 순환 경로 및 배기 경로로서의 경로(168)가 형성되어 있다. 경로(168)에는, 유체를 냉각하는 도시하지 않은 냉각 기구(라디에이터)를 설치함으로써, 순환 퍼지 가스의 온도 제어가 가능해진다.
경로(168)는, 순환 경로인 순환로(168A)와 배기로(168B)의 두 경로로 분기된다. 순환로(168A)는, 클린 유닛(166)의 상류측에 접속되어 반송실(203) 내에 퍼지 가스를 다시 공급하는 유로이다. 배기로(168B)는, 압력 제어 기구(150)에 접속되어 퍼지 가스를 배기하는 유로이며, 하우징(202)의 좌우에 마련된 배기로(168B)는 하류측에 있어서 1개의 외부 배기 경로(152)에 합류된다.
다음으로, 반송실(203) 내의 가스의 흐름에 대하여 설명한다. 도 4에 나타내는 화살표는, 퍼지 가스 공급 기구(162)로부터 공급된 퍼지 가스의 흐름을 모식적으로 나타낸 것이다. 예를 들어 퍼지 가스로서의 N2 가스(불활성 가스)를 반송실(203) 내에 도입하는 경우, N2 가스는 클린 유닛(166)을 통하여 반송실(203)의 천장부로부터 반송실(203) 내에 공급되어 반송실(203) 내에 다운 플로우(111)를 형성한다. 반송실(203) 내에는 다공판(174)이 마련되어 반송실(203) 내의 공간을, 주로 웨이퍼(200)가 반송되는 영역인 제1 공간(170)과, 파티클이 침강하기 쉬운 제2 공간(176)으로 구획함으로써, 제1 공간(170)과 제2 공간(176) 사이에 차압을 형성하는 구조를 갖고 있다. 이때, 제1 공간(170)의 압력은 제2 공간(176)의 압력보다도 높게 되어 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 트위저(125a) 하방의 이동 탑재기 엘리베이터(125c) 등의 구동부에서 발생하는 파티클이 웨이퍼 반송 영역 내로 비산되는 것을 억제할 수 있다. 또한 반송실(203)의 바닥면의 파티클이 제1 공간(170)으로 딸려올라가는 것을 억제할 수 있다.
다운 플로우(111)에 의하여 제2 공간(176)에 공급된 N2 가스는 흡출부(164)에 의하여 반송실(203)로부터 분출된다. 반송실(203)로부터 분출된 N2 가스는 흡출부(164)의 하류에 있어서 순환로(168A)와 배기로(168B)의 두 유로로 나뉜다. 순환로(168A)에 도입된 N2 가스는 하우징(202)의 상방으로 흘러 클린 유닛(166)을 통하여 반송실(203) 내로 순환된다. 또한 배기로(168B)에 도입된 N2 가스는 하우징(202)의 하방으로 흘러 외부 배기 경로(152)로부터 외부로 배기되게 된다. 여기서, 경로(168)의 컨덕턴스가 작은 경우, 좌우의 흡출부(164)에, N2 가스의 순환을 촉진시키는 송풍기로서의 팬(178)을 설치해도 된다. 팬(178)을 설치함으로써 N2 가스의 흐름을 좋게 할 수 있어 순환 가스 플로우를 형성하기 쉬워진다. 이와 같이, 좌우 두 계통으로 나뉘어 순환 및 배기를 행함으로써 반송실(203) 내에 있어서 균일한 가스 플로우를 형성할 수 있다. 또한 주로 퍼지 가스 공급 기구(162), 클린 유닛(166), 경로(168)에 의하여 퍼지 가스 순환 구조가 구성된다. 압력 제어 기구(150), 외부 배기 경로(152), 조정 댐퍼(154), 배기 댐퍼(156), 흡출부(164), 제1 공간(170), 제2 공간(176), 팬(178)의 각각을 퍼지 가스 순환 구조에 포함시켜 생각해도 된다.
여기서, 반송실(203) 내로 N2 가스를 순환시킬 것인지 여부는, 조정 댐퍼(154)와 배기 댐퍼(156)의 개폐를 제어함으로써 가능하게 해도 된다. 즉, 반송실(203) 내로 N2 가스를 순환시킬 시에는, 오토 댐퍼(151) 및 프레스 댐퍼(153)를 개방으로 하고 배기 댐퍼(156)를 폐쇄로 함으로써 반송실(203) 내로의 순환 가스 플로우를 형성하기 쉽게 하도록 구성해도 된다. 이 경우, 배기로(168B)에 도입된 N2 가스는 배기로(168B) 내에 체류시켜도 되고, 순환로(168A)에 흐르도록 구성해도 된다. 또한 반송실(203) 내를 순환하는 가스를 냉각하기 위한 냉각 유닛을 마련해도 된다.
여기서, 포드(110) 내의 압력, 반송실(203) 내의 압력 및 처리실(201) 내의 압력은 모두, 대기압, 또는 대기압보다도 10 내지 200㎩(게이지압) 정도 높은 압력으로 제어된다. 반송실(203) 내의 압력 쪽이 처리실(201)의 압력보다도 높고, 또한 처리실(201) 내의 압력 쪽이 포드(110) 내의 압력보다도 높게 하는 것이 바람직하다.
(제어 장치)
도 5에 도시한 바와 같이, 제어부(제어 장치, 제어 수단)인 컨트롤러(121)는, CPU(Central Processing Unit)(121a), RAM(Random Access Memory)(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)를 구비한 컴퓨터로서 구성되어 있다. RAM(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)는 내부 버스(121e)를 통하여 CPU(121a)와 데이터 교환 가능하도록 구성되어 있다. 컨트롤러(121)에는, 예를 들어 터치 패널 등으로서 구성된 입출력 장치(122)가 접속되어 있다.
기억 장치(121c)는, 예를 들어 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성되어 있다. 기억 장치(121c) 내에는, 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 어닐(개질) 처리의 수순이나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피 등이, 판독 가능하게 저장되어 있다. 프로세스 레시피는, 후술하는 기판 처리 공정에서의 각 수순을 컨트롤러(121)에 실행시켜 소정의 결과를 얻을 수 있도록 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여 단순히 프로그램이라고도 한다. 또한 프로세스 레시피를 단순히 레시피라고도 한다. 본 명세서에 있어서 프로그램이라는 용어를 이용한 경우에는, 레시피 단체만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는 그들 양쪽을 포함하는 경우가 있다. RAM(121b)는, CPU(121a)에 의하여 판독된 프로그램이나 데이터 등이 일시적으로 유지되는 메모리 영역(워크 에어리어)으로서 구성되어 있다.
I/O 포트(121d)는 상술한 MFC(241), 밸브(243), 압력 센서(245), APC 밸브(244), 진공 펌프(246), 온도 센서(263), 구동 기구(267), 마이크로파 발진기(655) 등에 접속되어 있다.
CPU(121a)는, 기억 장치(121c)로부터 제어 프로그램을 판독하여 실행함과 함께, 입출력 장치(122)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라 기억 장치(121c)로부터 레시피를 판독하도록 구성되어 있다. CPU(121a)는, 판독한 레시피의 내용을 따르도록, MFC(241)에 의한 각종 가스의 유량 조정 동작, 밸브(243)의 개폐 동작, 압력 센서(245)에 기초하는 APC 밸브(244)에 의한 압력 조정 동작, 진공 펌프(246)의 기동 및 정지, 온도 센서(263)에 기초하는 마이크로파 발진기(655)의 출력 조정 동작, 구동 기구(267)에 의한 적재대(210)(또는 보트(217))의 회전 및 회전 속도 조절 동작, 또는 승강 동작 등을 제어하도록 구성되어 있다.
컨트롤러(121)는, 외부 기억 장치(예를 들어 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD 등의 광 디스크, MO 등의 광 자기 디스크, USB 메모리 등의 반도체 메모리)(123)에 저장된 상술한 프로그램을 컴퓨터에 인스톨함으로써 구성할 수 있다. 기억 장치(121c)나 외부 기억 장치(123)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성되어 있다. 이하, 이들을 총칭하여 단순히 기록 매체라고도 한다. 본 명세서에 있어서 기록 매체라는 용어를 이용한 경우에는, 기억 장치(121c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(123) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그들 양쪽을 포함하는 경우가 있다. 또한 컴퓨터로의 프로그램의 제공은, 외부 기억 장치(123)를 이용하지 않고 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용하여 행해도 된다.
(2) 기판 처리 공정
다음으로, 상술한 기판 처리 장치(100)의 처리로를 이용하여, 반도체 장치(디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서, 예를 들어 기판 상에 형성된 실리콘 함유막으로서의 아몰퍼스 실리콘막의 개질(결정화) 방법의 일례에 대하여 도 6에 도시한 처리 흐름을 따라 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 기판 처리 장치(100)를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(121)에 의하여 제어된다. 또한 상술한 처리로 구조와 마찬가지로 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 공정에 있어서도, 처리 내용, 즉, 레시피에 대해서는 복수 마련된 처리로에 있어서 동일 레시피를 사용하기 때문에, 한쪽 처리로를 사용한 기판 처리 공정에 대하여 설명하는 것에 그치며, 다른 쪽 처리로를 이용한 기판 처리 공정의 설명은 생략한다.
여기서, 본 명세서에 있어서 「웨이퍼」라는 용어를 이용한 경우에는, 웨이퍼 자체를 의미하는 경우나, 웨이퍼와, 그 표면에 형성된 소정의 층이나 막의 적층체를 의미하는 경우가 있다. 본 명세서에 있어서 「웨이퍼의 표면」이라는 용어를 이용한 경우에는, 웨이퍼 자체의 표면을 의미하는 경우나, 웨이퍼 상에 형성된 소정의 층 등의 표면을 의미하는 경우가 있다. 본 명세서에 있어서 「웨이퍼 상에 소정의 층을 형성한다」고 기재한 경우에는, 웨이퍼 자체의 표면 상에 소정의 층을 직접 형성하는 것을 의미하는 경우와, 웨이퍼 상에 형성되어 있는 층 등의 상에 소정의 층을 형성하는 것을 의미하는 경우가 있다. 본 명세서에 있어서 「기판」이라는 용어를 이용한 경우도, 「웨이퍼」라는 용어를 이용한 경우와 같은 의미이다.
(기판 취출 공정(S401))
도 1에 도시된 바와 같이, 이동 탑재기(125)는 로드 포트 유닛(106)에 의하여 개구된 포드(110)로부터 처리 대상으로 되는 웨이퍼(200)를 소정 매수 취출하여 트위저(125a-1, 125a-2) 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 웨이퍼(200)를 적재한다.
(기판 반입 공정(S402))
도 3에 도시된 바와 같이, 트위저(125a-1, 125a-2) 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 적재된 웨이퍼(200)는 게이트 밸브(205)의 개폐 동작에 의하여 소정의 처리실(201)로 반입(보트 로딩)된다(S402).
(노내 압력·온도 조정 공정(S403))
처리실(201) 내로의 보트(217)의 반입이 완료되면, 처리실(201) 내가 소정의 압력(예를 들어 10 내지 102000㎩)으로 되도록 처리실(201) 내의 분위기를 제어한다. 구체적으로는, 진공 펌프(246)에 의하여 배기하면서, 압력 센서(245)에 의하여 검출된 압력 정보에 기초하여 압력 조정기(244)의 밸브 개방도를 피드백 제어 하여 처리실(201) 내를 소정의 압력으로 한다. 또한 동시에 예비 가열로서 전자파 공급부를 제어하여, 소정의 온도까지 가열을 행하도록 제어해도 된다(S403). 전자파 공급부에 의하여 소정의 기판 처리 온도까지 승온시키는 경우, 웨이퍼(200)가 변형·파손되지 않도록 후술하는 개질 공정의 출력보다도 작은 출력으로 승온을 행하는 것이 바람직하다. 또한 대기압 하에서 기판 처리를 행하는 경우, 노내 압력 조정을 행하지 않고 노내의 온도 조정만을 행한 후, 후술하는 불활성 가스 공급 공정 S404로 이행하도록 제어해도 된다.
(불활성 가스 공급 공정(S404))
노내 압력·온도 조정 공정 S403에 의하여 처리실(201) 내의 압력과 온도를 소정의 값으로 제어하면, 구동 기구(267)는 샤프트(255)를 회전시키고 적재대(210) 상의 보트(217)를 통하여 웨이퍼(200)를 회전시킨다. 이때, 질소 가스 등의 불활성 가스가 가스 공급관(232)을 통하여 공급된다(S404). 또한 이때, 처리실(201) 내의 압력은 10㎩ 이상 102000㎩ 이하의 범위로 되는 소정의 값이며, 예를 들어 101300㎩ 이상 101650㎩ 이하로 되도록 조정된다. 또한 샤프트는 기판 반입 공정 S402 시, 즉, 웨이퍼(200)를 처리실(201) 내로 반입 완료 후에 회전시켜도 된다.
(개질 공정(S405))
처리실(201) 내를 소정의 압력으로 되도록 유지하면, 마이크로파 발진기(655)는 상술한 각 부를 통하여 처리실(201) 내에 마이크로파를 공급한다. 처리실(201) 내에 마이크로파가 공급됨으로써 웨이퍼(200)가 100℃ 이상 1000℃ 이하의 온도, 적합하게는 400℃ 이상 900℃ 이하의 온도로 되도록 가열하고, 더욱 적합하게는 500℃ 이상 700℃ 이하의 온도로 되도록 가열한다. 이와 같은 온도에서 기판 처리함으로써, 웨이퍼(200)가 효율적으로 마이크로파를 흡수하는 온도 하에서의 기판 처리로 되어 개질 처리의 속도 향상이 가능해진다. 달리 말하면, 웨이퍼(200)의 온도를 100℃보다도 낮은 온도, 또는 1000℃보다도 높은 온도 하에서 처리해 버리면, 웨이퍼(200)의 표면이 변질되어 버려 마이크로파를 흡수하기 어려워져 버리기 때문에 웨이퍼(200)를 가열하기 어렵게 되어 버리게 된다. 이 때문에 상술한 온도대에서 기판 처리를 행할 것이 요망된다.
마이크로파에 의한 가열 방식으로 가열을 행하는 본 실시 형태에서는, 처리실(201)에 정재파가 발생하여, 웨이퍼(200)(서셉터(103)가 적재되어 있는 경우에는 서셉터(103)도 웨이퍼(200)와 마찬가지로) 상에 국소적으로 가열되어 버리는 가열 집중 영역(핫 스폿)과 그 이외의 가열되지 않는 영역(비가열 영역)이 생겨 웨이퍼(200)(서셉터(103)가 적재되어 있는 경우에는 서셉터(103)도 웨이퍼(200)와 마찬가지로)가 변형되는 것을 억제하기 위하여, 전자파 공급부의 전원의 ON/OFF를 제어함으로써 웨이퍼(200)에 핫 스폿이 생기는 것을 억제하고 있다. 이때, 전자파 공급부의 공급 전력을 저출력으로 함으로써 핫 스폿의 영향이 작아지도록 제어함으로써, 웨이퍼(200)의 변형을 억제하는 것도 가능하다. 단, 이 경우, 웨이퍼(200)나 서셉터(103)에 조사되는 에너지가 작아지기 때문에 승온 온도도 작아져, 가열 시간을 길게 할 필요가 있다.
여기서, 상술한 바와 같이 온도 센서(263)는 비접촉식 온도 센서이며, 측정 대상인 웨이퍼(200)(서셉터(103)가 적재되어 있는 경우에는 서셉터(103)도 웨이퍼(200)와 마찬가지로)에 변형이나 파손이 생기면, 온도 센서가 모니터할 웨이퍼(200)의 위치나, 웨이퍼(200)에 대한 측정 각도가 변화되기 때문에, 측정값(모니터값)이 부정확해져 측정 온도가 급격히 변화되어 버리게 된다. 본 실시 형태에서는, 이와 같은 측정 대상의 변형이나 파손에 수반하여 방사 온도계의 측정 온도가 급격히 변화하는 것을, 전자파 공급부의 ON/OFF를 행하는 트리거로서 이용하고 있다.
이상과 같이 마이크로파 발진기(655)를 제어함으로써 웨이퍼(200)를 가열하여, 웨이퍼(200) 표면 상에 형성되어 있는 아몰퍼스 실리콘막을 폴리실리콘막으로 개질(결정화)시킨다(S405). 즉, 웨이퍼(200)를 균일하게 개질하는 것이 가능해진다. 또한 웨이퍼(200)의 측정 온도가 상술한 역치를 초과하여 높아지거나 낮아진 경우, 마이크로파 발진기(655)를 OFF로 하는 것이 아니라 마이크로파 발진기(655)의 출력을 낮추도록 제어함으로써 웨이퍼(200)의 온도가 소정의 범위의 온도로 되도록 해도 된다. 이 경우, 웨이퍼(200)의 온도가 소정의 범위의 온도로 복귀되면, 마이크로파 발진기(655)의 출력을 높이도록 제어된다.
미리 설정된 처리 시간이 경과하면, 보트(217)의 회전, 가스의 공급, 마이크로파의 공급, 및 배기관의 배기가 정지된다.
(기판 반출 공정(S406))
처리실(201) 내의 압력을 대기압 복귀시킨 후, 게이트 밸브(205)를 개방하여 처리실(201)과 반송실(203)을 공간적으로 연통시킨다. 그 후, 보트에 적재되어 있는 웨이퍼(200)를 이동 탑재기(125)의 트위저(125a)에 의하여 반송실(203)로 반출한다(S406).
(기판 냉각 공정(S407))
트위저(125a)에 의하여 반출된 웨이퍼(200)는 이동 탑재 장치(125b), 이동 탑재 장치 엘리베이터(125c)의 연속 동작에 의하여 냉각 에어리어까지 이동되고, 트위저(125a)에 의하여 웨이퍼 냉각용 적재구(108)에 적재된다. 구체적으로는, 도 7의 (A)에 도시한 바와 같이, 트위저(125a-1)에 보유 지지된 개질 처리 S405 후의 웨이퍼(200a)가, 웨이퍼 냉각용 적재구(108)에 마련된 웨이퍼 보유 지지 홈(107b)으로 이송되어 소정 시간 적재됨으로써 웨이퍼(200a)가 냉각된다(S407). 이때, 도 7의 (B)에 도시한 바와 같이, 이미 선행하여 웨이퍼 냉각용 적재구(108)에, 냉각되어 있던 냉각 완료 웨이퍼(200b)가 적재되어 있는 경우에는, 개질 처리 S405 완료 후의 웨이퍼(200a)를 웨이퍼 보유 지지 홈(107b)에 적재 후의 트위저(125a-1), 또는 다른 비어 있는 트위저(예를 들어 트위저(125a-2))가 냉각 완료 웨이퍼(200b)를 로드 포트, 즉, 포드(110)로 반송한다.
여기서, 도 1에 도시한 바와 같이 냉각 에어리어가 클린 유닛(166) 근방, 즉, 클린 유닛의 퍼지 가스 송출구(팬의 가스 송출구)의 적어도 일부에 대향하는 위치에 배치됨으로써, 개질 공정 S405에 의하여 고열로 되어 있는 웨이퍼(200a)를 효율적으로 냉각하는 것이 가능해진다. 또한 불순물이나 파티클이 적은 가스를 사용하는 것이 가능해지고, 웨이퍼(200a)에 형성되어 있는 박막의 막질 저하를 억제하는 것도 가능해진다. 또한 웨이퍼 냉각용 적재구(108)는, 웨이퍼(200)를 적재하는 웨이퍼 보유 지지 홈(107)의 상방에, 웨이퍼(200)의 직경과 동일 또는 보다 큰 직경을 가진 원반 형상의 천장판을 마련해도 된다. 이것에 의하여, 클린 유닛(166)으로부터의 다운 플로우(111)가 직접 웨이퍼(200)에 분사되는 것에 의한 급랭에 의하여 웨이퍼(200)를 균일하게 냉각하지 못하여 웨이퍼(200)가 변형되어 버리는 것을 억제하는 것이 가능해진다.
이상의 동작이 반복됨으로써 웨이퍼(200)가 개질 처리되고, 다음 기판 처리 공정으로 이행하게 된다. 또한 도 3에 있어서는, 웨이퍼(200)를 보트(217)에 2매 적재시킴으로써 기판 처리를 행하도록 구성하여 설명하였지만 이에 한정되지 않으며, 도 8의 (A)에 도시한 바와 같이 처리실(201-1, 201-2)의 각각에 설치되어 있는 보트(217)에 1매씩 적재시켜 동일한 처리를 행하도록 해도 되고, 도 8의 (B)에 도시한 바와 같이 스와프 처리를 행함으로써 웨이퍼(200)를 2매씩(#1, #2) 처리실(201-1, 201-2)에서 처리하도록 해도 된다. 이때, 처리실(201-1, 201-2)의 각각에서 행해지는 기판 처리의 횟수가 일치하도록 웨이퍼(200)의 반송처를 제어해도 된다. 이와 같이 제어함으로써 각 처리실(201-1, 201-2)에 있어서의 기판 처리의 실시 횟수가 일정해져, 메인터넌스 등의 보수 작업을 효율적으로 행하는 것이 가능해진다. 예를 들어 전회 웨이퍼(200)를 반송한 처리실이 처리실(201-1)인 경우, 다음 웨이퍼(200)의 반송처는 처리실(201-2)로 하도록 제어함으로써 각 처리실(201-1, 201-2)에 있어서의 기판 처리의 실시 횟수를 제어할 수 있다.
또한 트위저(125a-1과 125a-2)는 각각, 기판 처리에 의하여 고온으로 된 웨이퍼(200)를 반송하기 위한 고온용 트위저와, 고온 이외의 온도의 웨이퍼(200)를 반송하기 위한 저온용 트위저로 되도록 마련되어 있어도 된다. 예를 들어 트위저(125a-1)를 고온용 트위저로 하고 트위저(125a-2)를 저온용 트위저로 함으로써, 개질 공정 S405에 의하여 고온으로 된 웨이퍼(200)를 트위저(125a-1)만으로 냉각 에어리어로 반송하고, 처리실(201)로부터 반출할 때 이외의 반송 타이밍에는 트위저(125a-2)로 웨이퍼(200)를 반송하도록 제어해도 된다.
(3) 본 실시 형태에 의한 효과
본 실시 형태에 의하면 이하에 나타내는 하나 또는 복수의 효과가 얻어진다.
(a) 웨이퍼의 냉각 에어리어를 반송 공간의 상방, 즉, 기판 반입 반출구 및 게이트 밸브의 설치 위치보다도 상방에 마련함으로써, 포드로부터 처리실로 웨이퍼 반송할 시의 동선 상으로부터 벗어나게 하는 것이 가능해져, 웨이퍼 처리의 스루풋을 저하시키는 일 없이 처리 후의 웨이퍼를 냉각하는 것이 가능해진다. 즉, 웨이퍼의 생산성을 향상시키는 것이 가능해진다.
(b) 냉각 에어리어를 반송 공간의 상방, 즉, 클린 유닛의 근방에 마련함으로써, 클린 유닛으로부터 공급되는 불활성 가스 또는 공기를 냉각 가스로서 이용하는 것이 가능해져, 웨이퍼 냉각을 효율적으로 행하는 것이 가능해진다.
(c) 웨이퍼 냉각용 적재구에 웨이퍼 직경과 동등 이상의 천장판을 마련함으로써, 클린 유닛으로부터 공급되는 불활성 가스 또는 공기가 웨이퍼 표면에 직접 분사되는 것을 억제하는 것이 가능해져, 웨이퍼의 변형을 억제하는 것이 가능해진다.
(일 실시 형태의 변형예)
본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치는 상술한 양태에 한정되지 않으며, 이하에 나타내는 변형예와 같이 변경할 수 있다.
웨이퍼(200)에 대하여 개질 공정 S405가 완료된 후, 기판 반출 공정 S406을 실시하기 전에, 도 9에 도시한 바와 같이 게이트 밸브(205)를 개방한 상태를 유지하면서, 즉, 처리실(201)과 반송실(203)을 공간적으로 연통시킨 상태에서 처리실(201)에 설치되어 있는 배기부를 동작시킴으로써, 클린 유닛(166)으로부터 공급된 불활성 가스 또는 공기에 의하여 형성되는 다운 플로우(111)의 일부를 처리실(201) 내로 유입시키도록 구성해도 된다.
예를 들어 구체적으로는, 개질 공정 S405가 완료되면 컨트롤러(121)에 의하여 게이트 밸브(205)가 개방된다. 게이트 밸브(205)가 개방되면, 반송실(203) 내에서 형성되어 있던 다운 플로우(111)의 일부가 처리실(201)로 유입되는 가스 플로우(112)가 형성되어, 처리실(201) 내의 웨이퍼(200) 표면에 수평으로 되는 냉각 가스 흐름이 형성된다. 웨이퍼(200)가 보유 지지된 영역을 통과한 가스 흐름은, 컨트롤러(121)에 의하여 완전 개방으로 되도록 제어되는 압력 조정기(244)와 진공 펌프(246)에 의하여 배기구(221)를 향하는 흐름(가스 플로우(113))으로 되어 처리실(201) 내로부터 배기된다. 처리실(201) 내로 유입되지 않는 다운 플로우(111)는 상술한 퍼지 가스 순환 구조에 의하여 순환 또는 배기된다.
이때, 다운 플로우(111)로부터 처리실(201) 내로 유입되는 가스 플로우(112)는, 진공 펌프(246)의 배기 능력 이하의 유량(배기 유량)으로 되도록 제어되는 것이 바람직하다. 가령 진공 펌프(246)의 배기 유량보다도 큰 유량의 가스 플로우(112)가 처리실(201) 내에 공급되어 버리면, 진공 펌프(246)에 의한 처리실(201) 내의 배기가 추종하지 못하여 처리실(201) 내에서 가스가 체류해 버리게 되고, 불필요한 가스 소용돌이를 생기게 하여 파티클을 끌어올리는 원인으로 되어, 웨이퍼 표면에 파티클이 부착되어 버릴 가능성이 생긴다. 이 때문에, 기판 반입 반출구(206) 근방에, 가스 플로우(112)의 유량을 제어할 것을 목적으로 한 가스 유량 측정기인 가스 유량계를 마련하는 것으로 해도 된다. 또한 가스 플로우(112)의 유량을 제어하기 위하여, 게이트 밸브(205)의 개방도를 제어함으로써 가스 플로우(112)의 유입구로 되는 판 반입 반출구(206)의 개방도를 제어하도록 구성해도 된다.
또한 이때, 밸브(243)를 개방하여 가스 공급관(232)으로부터도 냉각 가스로서의 불활성 가스를 공급하도록 제어함으로써, 보다 효율적으로 웨이퍼(200)를 냉각하도록 구성해도 된다. 또한 반송실(203) 내에 공급되는 퍼지 가스의 유량(또는 일부가 처리실(201) 내로 유입된 후의 반송실(203) 내를 흐르는 퍼지 가스의 유량)과, 처리실(201) 내로 유입되는 퍼지 가스의 유량의 비는, 팬(178)과 진공 펌프(246)의 배기량의 비, 또는 경로(168)의 컨덕턴스와 배기로(231)의 컨덕턴스의 비, 혹은 외부 배기 경로(152)의 컨덕턴스와 배기로(231)의 컨덕턴스의 비 중 어느 하나 또는 복수와 동등해지도록 제어되는 것이 바람직하다.
또한 본 변형예에 있어서, 처리실(201) 내의 압력은 감압 하여도 되고 대기압 하여도 된다. 그러나 다운 플로우(111)의 일부를 처리실(201) 내에 도입할 필요가 있기 때문에, 처리실(201) 내의 압력은 반송실(203) 내의 압력 이하로 되도록 컨트롤러(121)에 의하여 제어되는 것이 바람직하다. 가령 본 실시 형태에 있어서, 기판 처리를 반송실(203)내 압력과 동일한 압력에서 행하는 경우, 개질 공정 S405가 완료되고 게이트 밸브(205)를 개방한 후, 진공 펌프(246)를 동작시켜 처리실(201) 내를 반송실(203) 내의 압력 이하로 되도록 제어해도 된다. 또한 가령 처리실(201) 내 압력이 반송실(203) 내 압력보다도 높은 경우, 게이트 밸브(205)를 개방했을 때 처리실(201) 내의 열이 반송실(203) 내로 유입되는 것을 회피하기 위하여 기판 반입 반출구(206) 근방으로부터 냉각 가스로서의 불활성 가스를 공급하도록 구성되어 있어도 된다.
<본 발명의 다른 실시 형태>
도 3에 도시한 바와 같이, 상술한 본 발명에 있어서의 일 실시 형태에서는, 보트(217)에 웨이퍼(200)를 2매 적재함으로써 복수 매의 웨이퍼(200)를 동시에 일괄 처리하는 구성에 대하여 설명하였다. 그러나 포드에 수용되어 있는 웨이퍼(200)의 매수나, 웨이퍼(200)의 수용 가능 매수에 따라서는, 웨이퍼(200)를 1매만 처리할 필요가 생겨난다. 그와 같은 경우에 있어서, 복수 매의 웨이퍼를 일괄 처리하는 조건과 동일한 제어를 행하면, 보트(217)에 적재된 웨이퍼(200) 주변의 단열율이 상이한 점에서 동일한 결과를 얻는 것이 어렵게 되어 버린다. 가령 웨이퍼 주변의 단열율을 복수 매 일괄 처리의 경우에 근접시키기 위하여 더미 웨이퍼 등의 웨이퍼(200)의 대체물을 이용하여 처리를 행하고자 하면, 더미 웨이퍼 등을 반송하기 위한 공정을 추가할 수밖에 없게 되어 기판 처리의 생산성이 저하되어 버리게 된다.
본 발명에 있어서의 다른 실시 형태에서는, 상술한 본 발명에 있어서의 일 실시 형태에 있어서 이용되는 기판 플로우를 이용한 채 그대로, 더미 웨이퍼 등의 웨이퍼(200)의 대체물을 이용하지 않고 2매 처리 시와 마찬가지의 막질을 얻을 수 있도록 소정의 제어 테이블을 마련함으로써 마이크로파 발진기(655)를 컨트롤러(121)에 의하여 제어하는 점에 있어서, 상술한 본 발명에 있어서의 일 실시 형태와 상이하다. 또한 그 외의 점에 대해서는, 상술한 본 발명에 있어서의 일 실시 형태와 동일하여 설명을 생략한다.
본 실시 형태에 있어서, 도 10의 (A)에 도시한 바와 같이, 예를 들어 미리 웨이퍼(200)를 보트(217)의 웨이퍼 보유 지지 가능한 개소인 상단부에 1매 보유 지지시킨 상태에서 도 6에 도시하는 처리 플로우를 이용하여 기판 처리를 행하고, 그 추이를 온도 센서(263)에 의하여 측정한다. 측정한 온도는 컨트롤러(121)에 송신되어, 온도 추이를 기록한 온도 테이블로서 기억 장치(121c) 또는 외부 기억 장치(123)에 기억된다. 또한 마찬가지로 도 10의 (B)에 도시한 바와 같이, 미리 웨이퍼(200)를 보트(217)의 웨이퍼 보유 지지 가능한 개소인 하단부에 1매 보유 지지시킨 상태에서 도 6에 도시하는 처리 플로우를 이용하여 기판 처리를 행하고, 그 추이를 온도 센서(263)에 의하여 측정한다. 측정한 온도는 컨트롤러(121)에 송신되어, 온도 추이를 기록한 온도 테이블로서 기억 장치(121c) 또는 외부 기억 장치(123)에 기억된다. 그 후, 기판 처리를 행할 시(본 처리를 행할 시)에 컨트롤러(121)는, 도 10의 (A) 및 도 10의 (B)에 도시한 온도 측정에 의하여 기억된 온도 테이블을 읽어들임으로써 마이크로파 발진기(655)의 출력을 조정하여, 도 6에 도시하는 처리 플로우에 의하여 기판 처리를 행한다.
이와 같이 제어함으로써, 처리해야 할 웨이퍼(200)가 1매로 된 경우에도 복수 매 처리와 마찬가지의 막질을 얻는 것이 가능해지고, 또한 더미 웨이퍼 등의 웨이퍼(200)의 대체 부품을 이용하지 않아도 되게 되는 점에서 스루풋의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.
(다른 실시 형태의 변형예)
본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치는 상술한 양태에 한정되지 않으며, 이하에 나타내는 변형예와 같이 변경할 수 있다.
다른 실시 형태의 변형예는, 도 11의 (A)에 도시한 바와 같이, 보트(217)에 적재되는 단열체로서의 석영 플레이트(101), 유전체로서의 서셉터(103), 피처리체로서의 웨이퍼(200)가, 상방으로부터 석영 플레이트(101a), 서셉터(103a), 웨이퍼(200-1), 서셉터(103b), 석영 플레이트(101b), 석영 플레이트(101c), 서셉터(103c), 웨이퍼(200-2), 서셉터(103d), 석영 플레이트(101d)의 순서대로 적재되는 보트(217)의 구조인 점에 있어서, 상술한 다른 실시 형태와 상이하다.
본 변형예에 있어서도, 도 11의 (B)에 도시한 바와 같이, 미리 웨이퍼(200)를 보트(217)의 웨이퍼 보유 지지 가능한 개소인 상단부에 1매 보유 지지시킨 상태에서 도 6에 도시하는 처리 플로우를 이용하여 기판 처리를 행하고, 그 추이를 온도 센서(263)에 의하여 측정한다. 측정한 온도는 컨트롤러(121)에 송신되어, 온도 추이를 기록한 온도 테이블로서 기억 장치(121c) 또는 외부 기억 장치(123)에 기억된다. 그 후, 기판 처리를 행할 시(본 처리를 행할 시)에 컨트롤러(121)는, 도 11의 (B)에 도시한 온도 측정에 의하여 기억된 온도 테이블을 읽어들임으로써 마이크로파 발진기(655)의 출력을 조정하여, 도 6에 도시하는 처리 플로우에 의하여 기판 처리를 행한다.
또한 도 11의 (A)는, 도 10에 도시하는 웨이퍼 보유 지지 위치와 상이한(웨이퍼(200)가 연속으로 수직으로 보유 지지되어 있지 않기) 때문에, 도 11의 (A)에 있어서의 웨이퍼(200-1)의 위치에 웨이퍼를 보유 지지하지 않는 경우의 온도 측정은 실시하지 않고, 도 11의 (B)에 나타내는 온도 측정 방법으로 취득한 온도 테이블만으로 기판 처리를 행하도록 하더라도 문제없지만, 보다 바람직하게는, 웨이퍼(200-1)의 위치에 웨이퍼(200)를 보유 지지시키지 않고 웨이퍼(200-2)의 위치에 웨이퍼(200)를 보유 지지시킨 상태에서 온도를 측정하고 온도 테이블을 작성하여 기판 처리(본 처리)를 행하도록 하면 된다.
이상, 본 발명을 실시 형태를 따라 설명하였지만, 상술한 각 실시 형태나 각 변형예 등은 적절히 조합하여 이용할 수 있으며, 그 효과도 얻을 수 있다.
예를 들어 상술한 각 실시 형태에서는, 실리콘을 주성분으로 하는 막으로서 아몰퍼스 실리콘막을 폴리실리콘막으로 개질하는 처리에 대하여 기재하였지만 이에 한정되지 않으며, 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 수소(H) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 가스를 공급시켜, 웨이퍼(200)의 표면에 형성된 막을 개질해도 된다. 예를 들어 웨이퍼(200)에 고유전체막으로서의 하프늄 산화막(HfxOy막)이 형성되어 있는 경우에, 산소를 포함하는 가스를 공급하면서 마이크로파를 공급하여 가열시킴으로써 하프늄 산화막 내의 결손된 산소를 보충하여 고유전체막의 특성을 향상시킬 수 있다.
또한 여기서는 하프늄 산화막에 대하여 나타내었지만 이에 한정되지 않으며, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 탄탈륨(Ta), 니오븀(Nb), 란탄(La), 세륨(Ce), 이트륨(Y), 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 칼슘(Ca), 납(Pb), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 등 중 적어도 어느 것을 포함하는 금속 원소를 포함하는 산화막, 즉, 금속계 산화막을 개질하는 경우에 있어서도 적합하게 적용 가능하다. 즉, 상술한 성막 시퀀스는, 웨이퍼(200) 상에 TiOCN막, TiOC막, TiON막, TiO막, ZrOCN막, ZrOC막, ZrON막, ZrO막, HfOCN막, HfOC막, HfON막, HfO막, TaOCN막, TaOC막, TaON막, TaO막, NbOCN막, NbOC막, NbON막, NbO막, AlOCN막, AlOC막, AlON막, AlO막, MoOCN막, MoOC막, MoON막, MoO막, WOCN막, WOC막, WON막, WO막을 개질하는 경우에도 적합하게 적용하는 것이 가능해진다.
또한 고유전체막에 한정되지 않으며, 불순물이 도핑된 실리콘을 주성분으로 하는 막을 가열시키도록 해도 된다. 실리콘을 주성분으로 하는 막으로서는 실리콘 질화막(SiN막), 실리콘 산화막(SiO막) 실리콘산 탄화막(SiOC막), 실리콘 산탄질화막(SiOCN막), 실리콘 산질화막(SiON막) 등의 Si계 산화막이 있다. 불순물로서는, 예를 들어 브롬(B), 탄소(C), 질소(N), 알루미늄(Al), 인(P), 갈륨(Ga), 비소(As) 등 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
또한 메타크릴산메틸 수지(Polymethyl methacrylate: PMMA), 에폭시 수지, 노볼락 수지, 폴리비닐 페닐 수지 등 중 적어도 어느 것을 베이스로 하는 레지스트막이어도 된다.
또한 상술에서는 반도체 장치의 제조 공정 일 공정에 대하여 기재하였지만 이에 한정되지 않으며, 액정 패널의 제조 공정의 패터닝 처리, 태양 전지의 제조 공정의 패터닝 처리나 파워 디바이스의 제조 공정의 패터닝 처리 등의, 기판을 처리하는 기술에도 적용 가능하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기판의 냉각 공정을 마련한 경우에도 생산성의 저하를 억제하는 것이 가능해지는 전자파 처리 기술을 제공할 수 있다.
108: 기판용 냉각 적재구
121: 컨트롤러(제어부)
125: 이동 탑재기
166: 클린 유닛
200: 웨이퍼(기판)
201: 처리실
205: 게이트 밸브
217: 보트(기판 보유 지지구)
655: 마이크로파 발진기

Claims (12)

  1. 기판을 반입 반출하는 반입 반출구를 개폐하는 게이트 밸브를 갖고, 마이크로파를 이용한 가열 장치에 의하여 기판을 가열하여 처리하는 처리실과,
    퍼지 가스를 도입 가능한 클린 유닛으로부터 내부에 퍼지 가스를 공급하고, 소정의 경로로 상기 내부에 공급된 퍼지 가스를 유통시키는 퍼지 가스 유통 기구를 구비한 기판 반송실과,
    상기 기판 반송실의 내부에 마련되어 상기 처리실로 상기 기판을 반송하는 이동 탑재기와,
    상기 클린 유닛의 근방이며 상기 게이트 밸브보다도 상방에 설치되어, 상기 이동 탑재기에 의하여 반송된 기판을 냉각하는 기판용 냉각 적재구
    를 갖는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 퍼지 가스 유통 기구는, 상기 기판 반송실을 형성하는 하우징 내에 상기 퍼지 가스를 순환시키는 순환로와 상기 퍼지 가스를 배기시키는 배기로를 갖는, 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 퍼지 가스 유통 기구는, 상기 기판 반송실 내의 압력 제어를 행하는 압력 제어 기구를 갖는, 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 처리실은, 상기 처리실 내의 분위기를 배기하는 배기부를 갖고,
    상기 기판을 처리한 후, 상기 게이트 밸브를 개방하여, 상기 클린 유닛으로부터 상기 기판 반송실 내에 공급되는 퍼지 가스의 일부가 상기 처리실 내에 흐르도록 상기 배기부의 배기량을 제어하도록 구성된 제어부
    를 갖는, 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 처리실은, 소정의 가스를 공급하는 가스 공급부를 더 갖고,
    상기 제어부는 상기 게이트 밸브를 개방하고 있는 동안, 상기 가스 공급부로부터 퍼지 가스가 공급되도록 상기 가스 공급부를 제어하도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 처리실 내에 흐르는 퍼지 가스의 유량이 상기 배기부의 배기 유량보다도 작아지도록 상기 배기부를 제어하도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 게이트 밸브의 개방도에 따라, 상기 처리실 내에 흐르는 퍼지 가스의 유량을 제어하도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 처리실은, 상기 처리실 내에 흐르는 퍼지 가스의 유량을 측정하기 위한 가스 유량 측정기를 갖는, 기판 처리 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 처리실 내에 흐르는 퍼지 가스의 유량과 상기 기판 반송실 내에 흐르는 퍼지 가스의 유량의 비가, 상기 배기부의 배기 유량과 상기 소정의 경로의 컨덕턴스의 비와 동등해지도록 상기 배기부를 제어하도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기판 반송실은, 상기 기판 반송실 내부의 산소 농도를 검출하기 위한 검출기를 갖고,
    상기 제어부는 상기 검출기의 검출값에 기초하여 상기 퍼지 가스 유통 기구를 제어하도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  11. 기판을 반입 반출하는 반입 반출구를 개폐하는 게이트 밸브를 갖고, 마이크로파를 이용한 가열 장치에 의하여 기판을 가열하여 처리하는 처리실과, 퍼지 가스를 도입 가능한 클린 유닛으로부터 내부에 퍼지 가스를 공급하고, 소정의 경로로 상기 내부에 공급된 퍼지 가스를 유통시키는 퍼지 가스 유통 기구를 구비한 기판 반송실과, 상기 기판 반송실의 내부에 마련되어 상기 처리실로 상기 기판을 반송하는 이동 탑재기와, 상기 클린 유닛의 근방이며 상기 게이트 밸브보다도 상방에 설치되어, 상기 이동 탑재기에 의하여 반송된 기판을 냉각하는 기판용 냉각 적재구를 갖는 기판 처리 장치의 상기 처리실 내로 상기 기판을 반송하는 공정과,
    상기 기판을 가열하여 소정의 개질 처리를 행하는 공정과,
    상기 개질 처리 후, 상기 이동 탑재기에 의하여 상기 기판을 상기 기판용 냉각 적재구에 적재하여 상기 기판을 냉각하는 냉각 공정
    을 갖는, 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 기판을 반입 반출하는 반입 반출구를 개폐하는 게이트 밸브를 갖고, 마이크로파를 이용한 가열 장치에 의하여 기판을 가열하여 처리하는 처리실과, 퍼지 가스를 도입 가능한 클린 유닛으로부터 내부에 퍼지 가스를 공급하고, 소정의 경로로 상기 내부에 공급된 퍼지 가스를 유통시키는 퍼지 가스 유통 기구를 구비한 기판 반송실과, 상기 기판 반송실의 내부에 마련되어 상기 처리실로 상기 기판을 반송하는 이동 탑재기와, 상기 클린 유닛의 근방이며 상기 게이트 밸브보다도 상방에 설치되어, 상기 이동 탑재기에 의하여 반송된 기판을 냉각하는 기판용 냉각 적재구를 갖는 기판 처리 장치의 상기 처리실 내로 상기 기판을 반송하는 수순과,
    상기 기판을 가열하여 소정의 개질 처리를 행하는 수순과,
    상기 개질 처리 후, 상기 이동 탑재기에 의하여 상기 기판을 상기 기판용 냉각 적재구에 적재하여 상기 기판을 냉각하는 냉각 수순
    을 컴퓨터에 의하여 상기 기판 처리 장치에 실행시키기 위한, 프로그램.
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