TW200901297A - Substrate processing apparatus, substrate processing method and recording medium - Google Patents

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TW200901297A
TW200901297A TW097109101A TW97109101A TW200901297A TW 200901297 A TW200901297 A TW 200901297A TW 097109101 A TW097109101 A TW 097109101A TW 97109101 A TW97109101 A TW 97109101A TW 200901297 A TW200901297 A TW 200901297A
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TW097109101A
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Tadashi Onishi
Hiroshi Fujii
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Tokyo Electron Ltd
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Description

200901297 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於基板處理裝置、基板處理方法及記錄媒 體。 【先前技術】 例如，在半導體裝置之製程中，使收納半導體晶圓（ 以下’稱爲「晶圓」）之處理室內接近於真空狀態之低壓 狀態而執行各種處理工程。作爲利用如此低壓狀態之處理 之一例，所知的有化學性除去存在於矽晶圓表面之氧化膜 (二氧化矽（S i 0 2))之化學性氧化物除去處理（C 0 R (C h e m i c a 1 Oxide Removal)處理）（參照專利文獻1、2)。該COR處理 是在低壓狀態中，一面將晶圓調溫至特定溫度，一面氟化 氫氣體（HF)和氨氣體（NH3)之混合氣體，使以氧化膜變質 成以六氟矽酸氨爲主之反應生成物之後，加熱該反應生成 物使予以汽化（昇華），依此自晶圓除去。 〔專利文獻1〕美國專利申請公開第2004/0 1 824 1 7號 說明書 〔專利文獻2〕美國專利申請公開第2004/01 84792號 說明書 【發明內容】 〔發明所欲解決之課題〕 作爲執行如此c 0 R處理之裝置，一般所知的有具備 200901297 在比較低溫下執行使晶圓表面之氧化膜變質成反應生成物 之工程的化學處理室，和在比較高溫下執行使反應生成物 加熱昇華而自晶圓除去之工程。但是，另如此個別具備化 學性處理室和熱處理室之處理裝置，因處理室之數量增加 ，故有裝置大型化，覆蓋區也變大之缺點。再者，當化學 性處理室和熱處理室不同時，因必須在兩者間搬運，故搬 運機構成爲複雜，再者，也有可能發生搬運中之晶圓之污 染，或自晶圓釋放出污染物質之問題。 本發明是鑑於上述點而所創作出者，其目的是提供在 相同處理室內，可以執行化學處理及熱處理之基板處理裝 置及基板處理方法。 〔用以解決課題之手段〕 爲了解決上述課題，若藉由本發明，則提供一種基板 處理裝置，爲在處理室內處理基板之裝置，其特徵爲：具 有在處理室內支撐基板之支撐構件；熱性接觸於上述支撐 構件之第1溫度調節構件；和可對上述支撐構件熱性接觸 及隔離之第2溫度調節構件，上述第1溫度調節構件和上 述第2溫度調節構件被溫度調節成互相不同之溫度。 該基板處理裝置即使構成上述處理室內可密閉亦可。 再者，即使構成上述支撐構件之背面露出於上述處理室之 外部，在上述處理室之外部，上述第2溫度調節構件構成 可對上述支撐構件之背面熱性接觸及隔離亦可。再者，即 使具備排氣上述處理室內之排氣機構亦可。再者，即使具 -5- 200901297 備對上述處理室內供給特定氣體之氣體供給機構億可。再 者，即使上述支撐構件之背面爲以上述第1溫度調節構件 所被覆之構成，上述第2溫度調節構件接觸於上述第1溫 度調節構件亦可。再者，即使上述第1溫度調節構件爲被 埋入至上述支撐構件之內部之構成，上述第2溫度調節構 件接觸於上述支撐構件亦可。再者，即使上述支撐構件和 上述第1溫度調節構件之合計之熱容量小於上述第2溫度 調節構件之熱容量亦可。 若藉由本發明，則提供一種基板處理方法，爲在處理 室內處理基板之方法，其特徵爲：具有將基板支撐於具備 有可溫度調節之第1溫度調節構件之支撐構件，使第2溫 度調節構件熱性接觸於上述支撐構件而處理基板之工程， 和使上述第2溫度調節構件自上述支撐構件熱性隔離而處 理基板之工程。 再者，若藉由本發明時，則提洪一種記錄媒體，記錄 有可藉由基板處理裝置之控制部而予以實行之程式，其特 徵爲：上述程式藉由上述控制部被實行，依此使上述基板 處理裝置執行上述基板處理方法。 〔發明之效果〕 若藉由本發明，藉由使第2溫度調節構件對支撐構件 熱性接觸及隔離，則可急速加熱、冷卻被支撐於支撐構件 之基板。依此，因可以在同一處理室內對基板執行低溫之 處理和高溫之處理，故裝置成爲小型，不需要用以基板搬 -6- 200901297 運之複雜順序。 【實施方式】 以下’針對以藉由C 0 R處理除去被形成在矽晶圓（以 下，稱爲「晶圓」）W之表面之氧化膜（二氧化矽（si〇2)， 當作基板處理一例之時，說明本發明之實施形態。並且， 在本說明書及圖面中，針對實質上具有相同功能構成之構 成要素，賦予相同符號，依此省略重複說明。 (處理系統之全體說明） 第1圖爲表示具備有c OR處理裝置22之處理系統1 之槪略構成之平面圖。並且，該處理系統1爲構成對屬於 被處理基板之一例的晶圓W，執行COR (Chemical Oxide Removal)處理和成膜處理而被構成。在COR處理中，執 行使晶圓W表面之自然氧化膜變質成反應生成物之化學 處理工程，和使該反應生成物加熱昇華之熱處理工程。在 化學處理工程中，藉由將含鹵元素之氣體和鹼性氣體當作 處理氣體供給至晶圓W，依此使晶圓W表面之自然氧化 膜和處理氣體之氣體分子予以化學反應’生成反應生成物 。含鹵元素之氣體爲氟化氫氣體爲例如氟化氫氣體，鹼性 氣體例如爲氨氣體，此時，生成主要含有六氟矽酸氨之反 應生成物。熱處理工程是藉由加熱施予化學處理之後之晶 圓 w，使反應生成物汽化，依此自晶圓 W除去之 PHT(Post Heat Treatment)處工程。成膜處理中，例如 200901297
SiGe等藉由磊晶生長在自然除去氧化膜之晶圓W表面 膜。 第1圖所示之處理系統1具備有使晶圓W對處理 統1搬入搬出之搬入搬出部2，和對晶圓W執行COR 理和成膜處理之處理部3，和控制該些搬入搬出部2及 理部3之控制部4。 搬入搬出部2具有在內部設置搬運構成略圓盤形狀 晶圓W之第一晶圓搬運機構1 1之搬運室1 2。晶圓搬運 構11具有將晶圓W略水平保持之兩個搬運臂lia、iib 在搬運室1 2之側方具備有例如3個以多數片排列晶圓 而載置可收容之載體C之載置台13。在各載體C可以 距多段水平載置收容例如最多25片之晶圓W，載體C 內部則以被充滿N2氣體環境。在各載體C和搬運室1 2 間配置有閘閥14，晶圓W經閘閥14，在載體C和搬運 1 2之間被搬出搬入。在載置台1 3之側方，配置有使晶 W旋轉而光學性求出偏心量而執行定位之定位器1 5， 測量附著於晶圓W上之附著物等之顆粒量之顆粒測量 (Particle Monitor)16。在搬運室12設置有軌道17，晶 搬運機構11藉由沿著該軌道17移動，可以接近至各載 C '定位器1 5及顆粒測量室1 6。 在搬入搬出部2中，晶圓W藉由晶圓搬運機構11 搬運臂11a、lib被水平保持，藉由晶圓搬運裝置11之 動在略水平面內旋轉及前進移動或者升降。依此，在各 體C、定位器1 5及顆粒測量室1 6，和後述兩個載置鎖 成 系 處 處 之 機 〇 W 間 之 之 室 圓 和 室 圓 體 之 驅 載 定 -8 - 200901297 室24之間搬運晶圓W。 在處理部3之中央設置有形成略多角形狀（例如六角 形狀）之共通搬運室21。在該共通搬運室21之周圍，於圖 式之例中，設置有對晶圓W執行COR處理之兩個COR處 理裝置22、對晶圓W執行SiGe層之成膜處理之4個磊晶 生長裝置23、可抽真空之兩個載置鎖定室24。在共通搬 運室21和各COR處理裝置22之間，共通搬運室21和各 磊晶生長裝置23之間，各設置可關閉之閘閥25。 兩個載置鎖定室24被配置在搬入出部2之搬運室12 和處理部3之共通搬運室21之間，搬入搬出部2之搬運 室12和處理部3之共通搬運室21經兩個載置鎖定室24 而互相連結。在各載置鎖定室24和搬運室12之間，及各 載置鎖定室24和共通搬運室21之間，各具備有可開關之 閘閥26。並且，即使該些兩個載置鎖定室24中之任一方 於自搬運室12搬出晶圓W而搬入至共通搬運室21之時 被使用，另一方則於自共通搬運室21搬出晶圓W而搬入 至搬運室12之時被使用亦可。 在共通搬運室21設置有搬運晶圓W之第二晶圓搬運 機構31。晶圓搬運機構31具有將晶圓W保持略水平之兩 個搬運臂31a、31b。 在如此之共通搬運室21中’晶圓W藉由搬運臂31a 、3 1 b被保持水平，藉由晶圓搬運機構3 1之驅動，在略水 平面內旋轉及前進移動，或是升降，依此被搬運至所欲2 位置。然後，對於各載置鎖定室24、各COR處理裝置22 200901297 、各磊晶生長裝置23、各使搬運臂31a、31b進退，依此 搬入搬出晶圓W。 (COR處理裝置之構造） 第2圖、第3圖中之任一者爲本發明之第1實施形態 所涉及之COR處理裝置22之說明圖。第2圖表示冷卻塊 80上昇之狀態。第3圖表示冷卻塊80下降之狀態。 C OR處理裝置22具備有框體40，框體40之內部成 爲收納晶圓 W之密閉構造之處理室（處理空間）4 1。框體 40是由例如施有防蝕鋁處理等之鋁（A1)、鋁合金等之金屬 所構成。在框體40之一側面設置有用以將晶圓W搬入搬 出至處理室41內之搬入搬出口 42，在該搬入搬出口 42設 置有上述閥閥25。 在處理室4 1內設置有在使晶圓W呈略水平之狀態下 予以載置之載置台45。載置台45爲在形成於框體40底面 之圓筒形狀之台部46之上面，水平安裝當作支撐晶圓W 之面板47之構成。面板47構成僅大於晶圓W些許之圓 盤形狀。再者，面板47由傳熱性優良之材質所構成，例 如由SiC、A1N所構成。 在載置台45之上面（面板47之上面），將當作抵接於 晶圓W下面之抵接構件的抵接銷48多數個設置成朝上方 突出。抵接銷48由與面板47相同之材質或者陶瓷樹脂等 所構成。晶圓w在使下面之多數處各載置於抵接銷48之 上端部之狀態下在載置台5之下面略水平被支撐。 -10- 200901297 再者’在晶圓W之周圍，於載置台45上面（面板47 上面）載置被搬入至處理室41內之晶圓w，並且設置有用 以將載置於載置台45上面之晶圓W抬起至載置台45上 方之升降機構50。該升降機構50如第4圖所示般，爲在 配置於晶圓W外側之略C型支撐構件5 ：!之內側安裝有3 個升降銷52之構成。並且，在第2圖、第3圖中，僅表 示升降機構5 0之升降銷5 2。 如第4圖所示般，3個升降銷52在連結對晶圓W支 撐之支撐位置之線成爲二等邊三角形（包含正三角形）之位 置，各支撐晶圓W之邊緣部。並且，作爲一例，於連結對 晶圓W支撐之支撐位置之線成爲正三角形之時，各升降銷 52彼此之中心角0成爲120°。支撐構件51安裝於貫通框 體40之底面之升降桿53之上端。在升降桿53之下端經 托架56安裝有配置於處理室41外部之汽紅等之升降裝置 55。再者，在升降桿53之周圍，安裝有一邊保持處理室 4 1內之密閉狀態，用以容許升降桿5 3之升降之伸縮囊5 7 〇 具有如此構成之升降機構50藉由升降裝置55之運轉 ，可使以升降銷5 2所支撐之晶圓W在處理室4 1內予以 升降。藉由上述晶圓搬運機構31之搬運臂31a、31b’晶 圓W被搬入至COR處理裝置22a之時，升降機構50之升 降銷52上昇，將晶圓W從搬運臂31a、31b轉交至升降銷 5 2，之後’藉由升降銷5 2下降，晶圓W被載置在載置台 45之上面（面板47之上面）。再者，自COR處理裝置22 -11 - 200901297 搬出晶圓W之時，首先藉由升降銷52上昇，晶圓W被抬 起至載置台45上方。之後，藉由上述晶圓搬運機構31之 搬運臂31a、31b自升降銷52接取晶圓W，自COR處理 裝置22搬出晶圓W。 第5圖爲放大表示面板47之邊緣部對台部46之上面 安裝之安裝構成的剖面圖。在台部46之上面和面板47之 邊緣部下面之間配置有例如VESPEL(註冊商標）等之環形 狀之隔熱構件6 0。再者，在面板4 7之邊緣部上面，同樣 配置例如VESPEL(註冊商標）等之環形狀之隔熱件61，並 且藉由固定構件62自隔熱構件61上推壓，面板47固定 於台部46之上面。如此一來，在面板47之邊緣部和台部 4 6之上面之間，配置有上下之隔熱構件6 0、6 1，兩者間 成爲隔熱之狀態。 在面板47之邊緣部下面和隔熱構件60之間，及隔熱 構件60和台部46之上面之間，配置有〇型環等之密封構 件63。因此，對於將成爲面板47之下方之處理室41之外 部，將成爲面板47之上方之處理室41之內部保持密閉之 狀態。另外，面板47之背面（下面）通過台部46之內方而 成爲露出於處理室41之外部之狀態。 第6圖爲放大表示與面板47之邊緣部之第5圖不同 之安裝構造的部份剖面圖。在該第6圖之安裝構造中，於 面板47之邊緣部下面和台部46之上面，配置有環形狀之 上部氣體墊圈65，例如VESPEL(註冊商標）等之環形狀之 隔熱構件66、環形狀之下部墊圈67。在面板47之邊緣部 -12- 200901297 和上部墊圈65之間、上部墊圈65和隔熱構件66之間及 隔熱構件66和下部墊圈67之間之任一者皆藉由密封構造 被密封。再者，在下部墊圏67和台部46之上面之間，配 置有0型環等之密封構件68。因此，對於將成爲面板47 之下方之處理室4 1之外部，保持密閉將成爲面板4 7之上 方之處理室4 1之內部的狀態。 再者，在面板47之邊緣部上面配置例如VESPEL(註 冊商標）等之環形狀之隔熱構件7〇，並且藉由固定構件71 自隔熱構件61上推壓，依此面板47固定於台部46之上 面。並且，在該第6圖之安裝構造中，於載至於面板47 上之W之周圍，配置有聚焦環72。即使藉由該第6圖之 安裝構造，也同樣可以依面保持處理室4 1內之密閉狀態 ，一面維持面板47之邊緣部和台部46之上面之間之隔熱 狀態。 如第2圖、第3圖所示般，在面板47之背面（下面）， 於密著當作第2溫度調節構件之加熱器75之狀態下被安 裝。加熱器75是由傳熱性優良，藉由通電而發熱之材料 所構成，例如由SiC所構成。藉由使該加熱器75發熱， 可以加熱載置在面板47之上面之晶圓W。加熱器75構成 具有與晶圓W幾乎同程度之直徑的圓盤形狀，經面板47 使加熱器75之熱傳達至晶圓W全體，依此可以均勻加熱 晶圓W全體。 在加熱器7 5之下方配置有當作第2溫度調節構件之 冷卻塊80。該冷卻塊80配置在面板47之背面（下面）側， -13- 200901297 即是處理室41之外部。冷卻塊80藉由被支撐於固定在框 體40下面之托架81之汽缸等之升降裝置82之運轉可升 降，如切換第2圖所示般上昇’而在加熱器75之下面接 觸冷卻塊80之狀態（冷卻塊80熱性接觸於面板47之狀態） ，和如第3圖所示般下降而自加熱器7 5之下面隔離冷卻 塊80之狀態（冷卻塊80自面板47熱性隔離之狀態）。冷卻 塊80構成具有與晶圓W幾乎相同程度之直徑之圓柱形狀 ，如第2圖所示般，在上述狀態中’冷卻塊8 0之上面全 體接觸於加熱器75之背面。 如第7圖所示般，在冷卻塊80之內部，設置有通過 例如氟系惰性化學液（Galden)等之冷煤之冷煤流路85。冷 煤送液配管86及冷煤排液配管87通過該冷煤流路85 ’自 框體40之外部循環供給冷煤而予以冷卻，依此可以將冷 卻塊80冷卻至例如大約25 °C。並且，冷煤送液配管86及 冷煤排液配管87是以不妨礙藉由上述升降裝置82之運轉 使冷卻塊80之升降移動而送出冷煤之方式，由伸縮囊、 可撓性管等所構成。 在冷卻塊80和升降裝置82之間，設置有使冷卻塊80 密接於加熱器75之下面之緩衝板90。即是，如第7圖所 示般，在冷卻塊80之下面和緩衝阪90之上面之間，設置 多數線圈彈簧9 1，相對於緩衝板90冷卻塊80成爲可以傾 斜於任意方向之構成。再者，緩衝板90之下面相對於升 降裝置82之活塞桿92，經浮動接合部93而連接，緩衝板 9〇本身也對活塞桿92成爲可以傾斜任意方向之構成。依 -14- 200901297 此，如第2圖所示般，藉由升降裝置82之運轉’冷卻塊 80上昇之時’冷卻塊80之上面密接於加熱器75之下面全 體。如此一來’藉由使冷卻塊80密接於加熱器75之下面 ，則可以迅速冷卻載置在面板47上面之晶圓W。冷卻塊 80構成具有與晶圓W幾乎相同程度之直徑之圓盤形狀’ 經加熱器75及面板47將冷卻塊80之冷熱傳達至晶圓W 全體，依此可以均勻冷卻晶圓W。 面板47和加熱器75之合計之熱容量設定成較冷卻塊 80之熱容量小。即是’上述面板47及加熱器75爲熱容量 比較小之薄板形狀’並且任一者皆由s i C等之傳熱性爲優 良之材料所構成。對此’冷卻塊80構成具有厚度大於面 板47及加熱器75之合計之厚度許多之圓柱形狀。因此’ 如第2圖所示般，冷卻塊80上昇而接觸於加熱器75下面 之狀態下’藉由將冷卻塊80之熱傳達至面板47及加熱器 7 5，依此可以迅速冷卻面板4 7及加熱器7 5。依此’可以 迅速冷卻載置在面板47之上面之晶圓W。另外’如第3 圖所示般，在冷卻塊80下降而自加熱器75下面隔離之狀 態下，藉由對加熱器75通電，則可以加熱面板47及加熱 器75。此時，因面板47及加熱器75之熱容量比較小，故 可以迅速加熱至特定溫度，可以迅速加熱載置在面板47 之上面之晶圓W。 如第2、3圖所示般’在COR處理裝置22’設置有將 特定氣體供給至處理室41內之氣體供給機構1〇〇。氣體供 給機構100具備有將氟化氫氣體（HF)當作含有鹵元素之處 -15- 200901297 理氣體洪給至處理室41內之氟化氫氣體（HF)之HF供給路 101、將氨氣體（NH3)當作鹼性體供給至處理室41內之 NH3供給路102、將氬（Ar)當作惰性氣體供給至處理室41 內之Ar供給路103、將氮氣體（N2)當作惰性氣體供給至處 理室41內之N2供給路104，及噴淋頭105。HF供給路 101連接於氟化氫氣體之供給源111。再者，在HF供給路 101介設有可調節HF供給路101之開關動作及氟化氫氣 體之供給流量之流量調整閥1 1 2。NH3供給路1 02連接於 氨氣體之供給源1 1 3。再者，NH3供給路1 02介設有可調 節NH3供給路1 02之開關動作及氨氣體之供給源1 1 5之流 量調整閥1 1 4。Ar供給路1 〇 3連接於氬氣體之供給源1 1 5 。再者’在Ar供給路1〇3介設有可調節Ar供給路103之 開關動作及氬氣體之供給流量之流量調整閥1 1 6。N2供給 路104連接於氮氣體之供給源i i 7。再者，在N2供給路 104介設有可調節N2供給路104之開關動作及氮氣體之 供給流量之流量調整閥1 1 8。各供給路1 0 1、1 0 2、1 0 3、 104連接於被設置在處理室41之頂棚部之噴淋頭ι〇5，從 噴淋頭105以擴散方式吐出氟化氫氣體、氨氣體、氬氣體 、氮氣體至處理室41。 並且’在COR處理裝置22設置有用以自處理室41 內排出氣體之排氣機構121。排氣機構121具備有介設開 關閥1 22、用以執行強制排氣之排氣泵1 23之排氣路1 25 -16- 200901297 (控制部） 處理系統1及COR處理裝置22之各功能要素經訊號 線連接於自動控制處理系統1全體之動作的控制部4。在 此，功能要素是指例如對上述第一晶圓搬運機構1 1、閘閥 14、25、26、第二晶圓搬運機構31'升降機構50、加熱 器7 5、升降裝置8 2、冷卻塊8 0供給冷煤，氣體供給機構 1 〇〇、排氣機構1 2 1等之特定製程條件而動作之所有要素 。控制部4爲可以實現依存於實行之軟體之任意功能的泛 用電腦。 如第1圖所示般，控制部4具有備有CPU(中央運算 裝置）之運算部4a、連接於運算部4a之輸入輸出部4b、 被插於輸入輸出部4b，收納控制軟體之記錄媒體4c。於 該記錄媒體4c記錄有藉由控制部4實行而使處理系統1 執行後述特定基板處理方法之控制軟體（程式）。控制部4 藉由實行該控制軟體，以實現藉由特定製程處理程式所定 義之各種製程條件（例如處理室4 1之壓力等）之方式，控制 處理系統1及COR處理裝置22a之各功能要素。 記錄媒體4c即使爲固定性設置在控制部4，或是拆卸 自如安裝在設置於控制部4之無圖式之讀取裝置而藉由該 讀取裝置可予以讀取者亦可。在最典型之實施形態中，記 錄媒體4c爲由處理系統1廠商之業務人員安裝控制軟體 之硬碟驅動器。在其他之實施形態中，記錄媒體4c爲寫 入控制軟體之CD-ROM或是DVD-ROM般之抽取式磁碟。 如此之抽取式磁碟藉由設置在控制部4之無圖式之光學性 -17- 200901297 讀取裝置而被讀取。再者，記錄媒體4c即使爲 RAM(random access memory)或是 R〇M(read only memory) 中之任一形式亦可。並且，記錄媒體4c即使爲卡匣式之 rom般者亦可。即是配置多數處理系統1之工場中，即使 在統籌控制各處理系統1之控制部4之管理電腦收納控制 軟體亦可。此時’各處理系統1經通訊迴路由管理電腦操 作，實行特定製程。 (晶圓之處理） 接著，說明使用上述般所構成之處理系統1之晶圓W 之處理方法之一例。首先，針對藉由本發明之實施形態所 涉及之處理方法而被處理之晶圓W之構造予以說明。並 且，在下述中，針對以藉由COR處理除去蝕刻處理後形 成在晶圓W表面之自然氧化膜156，並且，在Si層150 之表面使SiGe磊晶生長之時作爲一例予以說明。並且， 以下所說明之晶圓W之構造及晶圓W之處理僅爲一例， 本發明並不限定於以下之實施形態。 第8圖爲蝕刻處理前之晶圓W之槪略剖面圖，表示 晶圓W之表面（裝置形成面）之一部份。晶圓W爲構成例 如形成於略圓盤形之薄板狀之矽晶圓’在該表面形成有形 成有由屬於晶圓W基材之Si (矽）層150、當作層間絕緣層 之氧化層（二氧化砂：Si〇2)151、^作鬧極電極使用之 Ρ 〇 1 y - S i (多晶砍）層1 5 2及當作由絕緣體所構成之側壁（s i d e wall)例如由 TEOS(Tetraethyl Orthosilicate，Si(OC2H5)4)層 -18- 200901297 153所構成之構造。Si層150之表面（上面）成爲略平坦面 ，氧化層151是以覆蓋Si層150表面之方式被疊層。再 者，該氧化層1 51藉由例如擴散爐以熱CVD反應被成膜 。Poly-Si層152被形成在氧化層151之表面上，再者， 沿著特定之圖案形狀被蝕刻。因此，氧化層1 5 1 —部份藉 由Poly-Si層152被覆蓋，其他一部份成爲露出之狀態。 TE0S層153被形成覆蓋p〇ly-Si層152之側面。圖式之例 中，Poly-Si層152具有略角狀之剖面形狀，在第8圖中 形成自前側朝深側延伸設置之細長板狀，TE0S層1 53是 在Poly-Si層152之左右兩側面中，各沿著從前側朝深側 之方向，再者，設置成從Poly-Sil52之下緣覆蓋至上緣。 然後，在Poly-Si層152和TE0S層153之左右兩側中， 成爲氧化層151表面露出之狀態。 第9圖表示蝕刻處理後之晶圓W之狀態。晶圓W如 第8圖所示般，在Si層150上形成氧化層151、Poly-Si 層152、TE0S層153等之後，例如施予乾蝕刻。依此， 如第9圖所示般，在晶圓W表面中，除去露出之氧化層 151，及藉由其氧化層151覆蓋之Si層150之一部份。即 是，在Poly-Si層152和TE0S層153之左右兩各形成藉 由蝕刻產生之凹部1 5 5。凹部1 5 5是被形成自氧化層1 5 1 之表面高度陷入Si層150中，在凹部I55之內面中，Si 層150成爲露出狀態。但是，因Si層150容易被氧化， 故如此一來當大氣中之氧附著於在凹部155露出之Si層 150表面時，則成爲在凹部155之內面形成自然氧化膜（二 -19- 200901297 氧化矽：Si02) 1 56之狀態。 如此一來，藉由無圖式之乾蝕刻裝置等蝕刻處理，如 第9圖所示般，在載體C內收納於凹部us內面形成自然 氧化膜156之狀態之晶圓W，並被搬運至處理系統1。 在處理系統1中，如第1圖所示般，在載置台13上 載置收納多數片晶圓w之載體C，藉由晶圓搬運機構Η 取出一片晶圓W，被搬入至載置鎖定室24。當晶圓W被 搬入至載置鎖定室24時，載置鎖定室24則被密閉，被減 壓。之後，連通載置鎖定室24和相對於大氣壓被減壓之 共通搬運室21。然後，藉由晶圓搬運機構31，自載置鎖 定室24搬出晶圓W，被搬入至共通搬運室21。 被搬入至共通搬運室21之晶圓W首先被搬入至COR 處理裝置22之處理室41內。晶圓W在將表面（裝置形成 面）設爲上面之狀態下，依據晶圓搬運機構3 1之搬運臂 31a、31b，被搬入至處理室41內。然後，升降機構50之 升降銷52上昇，接收晶圓W ’之後’升降銷52下降’晶 圓W被載置在載置台45上面（面板47之上面）。搬運臂 31a、31b自處理室41內退出後’關閉搬入出口 42’成爲 密閉處理室4 1內之狀態。並且’於如此將晶圓搬入至處 理室41內之時，處理室41之壓力成爲接近已被減壓之真 空狀態。 然後，如第2圖所示般，藉由升降裝置82之運轉使 冷卻塊80上昇，使冷卻塊80上面與加熱器75之下面全 體密接。此時，面板47和加熱器7 5之合計之熱容量因小 -20- 200901297 於冷卻塊8 0之熱容量’故將藉由冷煤循環供給 路85而事先冷卻之冷卻塊80的冷熱傳達至面板 可以迅速冷卻面板47及加熱器75。依此，將載 47上面之晶圓W冷卻至例如大約25 °C左右。並 在如此使冷卻塊80上昇之狀態中，不執行加熱署 熱亦可。 然後，自各供給路101、102、103、104各 氯氣體、氨氣體、急氣體、氣氣體至處理室41 使晶圓W表面之自然氧化膜156變質成反應生 學性處理工程。此時，藉由排氣機構1 2 1強制排 41內，將處理室41內之壓力減壓至例如大約0 約1 3 . 3 P a)以下程度。藉由如此之低壓狀態之處 存在於晶圓W之表面之自然氧化膜156與氟化 分子及氨氣體之分子化學反應，使變質成反應生) 當結束化學性處理工程時，則開始PHT處无 處理工程）。在該熱處理工程中，如第3圖所示 升降裝置82之運轉使冷卻塊80下降，自加熱器 面使冷卻塊80隔離。然後，藉由對加熱器75通 板47及加熱器75之熱容量加熱至例如1〇〇 °C以 。此時，面板47及加熱器75之熱容量因比較小 迅速加入至目標溫度，可以迅速加熱載置在面板 之晶圓W。再者，一面自各供給路103、104各 體、氮氣體至處理室41內，一面藉由排氣機構 排氣處理室4 1內，加熱藉由上述化學性處理工 至冷煤流 4 7，依此 置於面板 且，即使 ，75之發 供給氟化 內，執行 成物之化 氣處理室 ITorr(大 理環境， 氫氣體之 或物。 里工程（熱 般，藉由 :75之下 電，將面 上之溫度 ，故可以 47上面 供給氬氣 1 2 1強制 程所產生 -21 - 200901297 之反應生成物156’並使汽化，自凹部155之內面除去。 此一來，使S i層1 5 0之表面露出（參照第1 〇圖）。如此 化學性處理工程之後，藉由執行熱處理工程，可以乾洗 晶圓W，乾時刻自然氧化膜156，可以自Si層150除去 如此一來，當結束由化學性處理工程及熱處理工程 構成之COR處理時，則停止氬氣體、氮氣體之供給， 開COR處理裝置22a之搬入搬出口 42(閘閥25)。之後 晶圓W是藉由晶圓搬運機構31自處理室41內被搬出 被搬入至磊晶生長裝置23。 當藉由COR處理Si層150表面露出的晶圓W被搬 至磊晶生長裝置23時，接著開始SiGe之成膜處理工程 在成膜處理工程中，藉由被供給至磊晶生長裝置23之 應氣體和晶圓W之凹部155中露出之Si層150化學反 ，在凹部155磊晶生長SiGe層160(參照第11圖）。在 ，因藉由上述C OR處理，從在凹部155中露出之Si 150表面，除去自然氧化膜156，故SiGe層160則以 層150之表面爲基底，較佳地生長。 如此一來，當在兩側凹部155各形成SiGe層160 ，則在Si層15〇中’藉由SiGe層16〇所挾持之部份自 側接受壓縮壓力。即是，在P〇ly-Si層152及氧化層1 之下方中’於藉由SiGe層160所挾持之部份，形成具 壓縮歪斜之歪Si層150’。 如此一來’當形成SiGe層160，結束成膜處理工程 ，晶圓W藉由晶圓搬運機構3 1自磊晶生長裝置23被 如 在 淨 〇 所 打 入 0 反 應 此 層 Si 時 兩 5 1 有 時 搬 -22- 200901297 出，被搬入至載置鎖定室24 °當晶圓％被搬入至載置鎖 定室24時，密閉載置鎖定室254之後’連通載置鎖定室 24和搬運室12。然後’藉由晶圓搬運機構Π’自載置鎖 定室24搬出晶圓W’返回至載置台13上之載體。如上述 般，結束處理系統1中之一連串處理工程。 若藉由本如此之處理系統1時’藉由使屬於第2溫度 調節構件之冷卻塊8 0對當作支撐構件之面板4 7熱性接觸 ’則可以迅速冷卻載置在面板47上面之晶圓W。再者’ 於使冷卻塊8 0自面板4 7隔離之時’藉由屬於第1溫度調 節構件之加熱器75之發熱’可以迅速加熱載置在面板47 上面之晶圓W。因此’可迅速執行晶圓W之熱處理，縮 短處理時間而使處理量提升。再者，因在相同處理室4 1 內可以COR處理晶圓W ’故COR處理裝置22成爲小型 ，不需要用以晶圓W搬運之複雜搬運順序。 再者，冷卻塊80因被配置在被減壓之處理室41之外 部’熱性接觸於面板47之背面（下面）側’故可以迴避所謂 之真空隔熱，可以效率佳冷卻面板4 7。此時’藉由經緩衝 板90及線圈91支撐冷卻塊80，可以使冷卻塊80之上面 全體接觸於加熱器75之背面’可以冷卻面板47而均勻冷 卻晶圓W。 以上，雖然針對本發明之最佳實施形態予以說明，但 是本發明並不限定於該些例。若爲該項技藝者’只要在不 脫離申請專利範圍所記載之技術性思想範疇內，可作各種 變更或修正，針對該些變更或修正當然也屬於本發明之技 -23- 200901297 術性範圍。 在以上之實施形態中’雖然爲以加熱器75覆蓋面板 47之背面’冷卻塊80之冷熱經加熱器75傳達至面板47 之構成，但是即使使冷卻塊8 0直接接觸面板4 7亦可。例 如第12圖所示般，即使爲在當作支撐構件之面板47之背 面設置溝，在該溝埋入當作第1溫度調節構件之加熱器7 5 ，當作第2溫度調節構件之冷卻塊8 0直接接觸於面板4 7 之下面之構成亦可。此時’加熱器75以面板47之例如金 屬短柱或黏接劑保持。如此一來’藉由直接使冷卻塊80 接觸於面板4 7，可更迅速冷卻。再者’依照溝之深度或寬 度，可以增大加熱器75和面板47之接觸面積，可以實現 更迅速之升溫。再者，爲了提高朝面板47之熱傳達效率 ，即使在冷卻塊8 0之上面塗佈熱傳導性佳之油脂、凝膠 狀物質等亦可。再者，即使在冷卻塊80上面配置熱傳導 性佳之薄片等亦可。再者，爲了降低加熱器75和面板47 之間之熱阻，即使將黏接劑或傳熱材等之塡充材設置在加 熱器7 5和面板4 7之間亦可。 再者，作爲處理基板之基板處理裝置及基板處理方法 ，雖然例示COR處理裝置22和其處理方法，但是本發明 並不限定於如此之裝置及方法，亦可以適用於其他之基板 處理裝置及基板處理方法，例如對基板執行蝕刻處理、 CVD處理等之基板處理裝置及基板處理方法。再者，基板 並不限定於半導體晶圓，例如即使爲LCD基板用玻璃、 CD基板、印刷基板、陶瓷基板等亦可。 -24- 200901297 第1溫度調節構件及第2溫度調節構件則可以利用可 加熱或冷卻之任意溫度調節機構。再者，並不限定於第1 圖所示之處理系統1，設置於處理系統之處理裝置之台數 、配置爲任意。 〔產業上之利用可行性〕 本發明可以藉由適用於使基板變化成不同溫度而執行 處理之基板處理裝置、基板處理方法及如此之基板處理裝 置所具備之§5錄媒體。 【圖式簡單說明】 第1圖爲表不處理系統之槪略構成之平面圖。 第2圖爲COR處理裝置之說明圖，表示冷卻塊上昇 之狀態。 第3圖爲C OR處理裝置之說明圖，表示冷卻塊下降 之狀態。 第4圖爲升降機構之說明圖。 第5圖爲放大表示面板之周邊部對表示台部之上面安 裝之安裝構造的部份剖面圖。 第6圖爲放大表示與面板之邊緣部之第5圖不同之安 裝構造的部份剖面圖。 第7圖爲用以說明冷卻塊之縱剖面圖。 第8圖爲表示將Si層予以飩刻處理之前之晶圓表面 之構造的槪略縱剖面圖。 -25- 200901297 第9圖爲表示將S i層予以蝕刻處理之後之晶圓表面 之構造的槪略縱剖面圖。 第1 〇圖爲表示COR處理後之晶圓表面狀態之槪略縱 剖面圖。 第1 1圖爲表示SiGe層成膜處理後之晶圓表面狀態的 槪略縱剖面圖。 第12圖爲設成冷卻塊直接接觸於下面之構成的面板 之說明圖。 【主要元件符號說明】 W :晶圓 1 :處理系統 2 :搬入搬出部 3 :處理部 4 :控制部 1 1 :晶圓搬運機構 21 :共通搬運室 22 : COR處理裝置 23 ::磊晶生長裝置 24 :裝載鎖定室 3 1 :晶圓搬運機構 41 :處理室 4 5 :載置台 47 :面板 -26- 200901297 5 〇 :升降機構 7 5 :加熱器 8 0 :冷卻塊（第1溫度調節構件） 1〇〇 :氣體供給機構 1 2 1 :排氣機構 -27-

Claims (1)

  1. 200901297 十、申請專利範圍 1. 一種基板處理裝置，爲在處理室內處理基板之裝置 ，其特徵爲：具有 在處理室內支撐基板之支撐構件；熱性接觸於上述支 撐構件之第1溫度調節構件；和可對上述支撐構件熱性接 觸及隔離之第2溫度調節構件， 上述第1溫度調節構件和上述第2溫度調節構件被溫 度調節成互相不同之溫度。 2 .如申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置，其 中，上述處理室內被構成可密閉。 3 ·如申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置，其 中，上述支撐構件之背面露出於上述處理室之外部，在上 述處理室之外部，上述第2溫度調節構件構成可對上述支 撐構件之背面熱性接觸及隔離。 4.如申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置，其 中，具備排氣上述處理室內之排氣機構。 5 .如申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置，其 中，具備對上述處理室內供給特定氣體之氣體供給機構。 6. 如申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置，其 中，上述支撐構件之背面爲以上述第1溫度調卽構件所被 覆之構成，上述第2溫度調節構件接觸於上述第1溫度調 節構件。 7. 如申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置’其 中，上述第1溫度調節構件爲被埋入至上述支撐構件之內 -28- 200901297 部之構成，上述第2溫度調節構件接觸於上述支撐構件。 8.如申請專利範圍第1至7項中之任一項所記載之基 板處理裝置，其中，上述支撐構件和上述第1溫度調節構 件之合計之熱容量小於上述第2溫度調節構件之熱容量。 9 _ 一種基板處理方法，爲在處理室內處理基板之方法 ，其特徵爲：具有 將基板支撐於具備有可溫度調節之第1溫度調節構件 之支撐構件，使第2溫度調節構件熱性接觸於上述支撐構 件而處理基板之工程，和 使上述第2溫度調節構件自上述支撐構件熱性隔離而 處理基板之工程。 1 0 ·如申請專利範圍第9項所記載之基板處理方法， 其中，使上述第2溫度調節構件在上述處理室之外部對上 述支撐構件熱性接觸及隔離。 1 1 .如申請專利範圍第9項所記載之基板處理方法， 其中，上述處理室內被排氣。 1 2 ·如申請專利範圍第9項所記載之基板處理方法， 其中，於上述處理室內供給特定氣體。 1 3 ·如申請專利範圍第9項所記載之基板處理方法， 其中，上述支撐構件和上述第1溫度調節構件之合計之熱 容量小於上述第2溫度調節構件之熱容量。 14. 一種記錄媒體，記錄有可藉由基板處理裝置之控 制部而予以實行之程式，其特徵爲： 上述程式藉由上述控制部被實行，依此使上述基板處 -29- 200901297 理裝置執行記載於申請專利範圍第9至1 3項中之任一項 所記載之基板處理方法。 -30-
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