TW202101634A - 半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的，在於在對基板進行加熱處理之基板處理裝置中提高形成於基板上之膜的膜質。 本發明提供一種技術，其具有：反應器，其具有處理基板之處理室並且被固定於真空搬送室；基板載置台，其具有供上述基板載置之基板載置面，且被配置於上述反應器內；加熱部，其對上述基板進行加熱；氣體供給部，其對上述處理室供給氣體；擷取部，其擷取推定上述基板載置面之位置的基礎資訊；算出部，其根據上述基礎資訊來算出上述基板載置面之中心的推定位置資訊；搬送機器人，其具有在搬送上述基板時支撐上述基板之末端效應器，且被配置於上述真空搬送室內；及控制部，其根據上述推定位置資訊來設定上述末端效應器之目標座標，並且以使上述末端效應器移動至上述目標座標而將上述基板載置於上述基板載置面的方式進行控制。

Description

半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式
本發明係關於半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式。
作為製造半導體元件之裝置，存在將基板一次一片地進行處理之單片式裝置(例如專利文獻1)。於單片式裝置中，機器人將基板搬入單片裝置內之處理室，並載置於處理室內之基板載置面。此處，例如對基板進行加熱並且對基板上供給氣體而形成作為半導體元件之一部分所構成的膜。
於對基板形成膜之情形時，較佳係於基板之面內或複數個基板間，抑制處理狀態之不均。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-54399號公報
(發明所欲解決之問題)
一般的單片式裝置之處理室，例如由鋁等之金屬所構成。金屬會因溫度變化而具有固定之線膨脹係數。於進行包含零件之配置等之裝置設計時，必須考慮其線膨脹係數。
然而，裝置組裝後所進行之機器人之教導作業，通常會在室溫下進行。因此，存在有基板處理時與教導作業時處理室之熱膨脹狀態會不同，而與教導作業所設定之基板之載置位置產生偏移之情形。存在有藉由該偏移而無法在基板上形成所期望之膜質的膜之情形。
本技術之目的，在於在對基板進行加熱處理之基板處理裝置中，提高形成於基板上之膜的膜質。 (解決問題之技術手段)
本發明提供一種技術，其具有：反應器，其具有處理基板之處理室並且被固定於真空搬送室；基板載置台，其具有供上述基板載置之基板載置面，且被配置於上述反應器內；加熱部，其對上述基板進行加熱；氣體供給部，其對上述處理室供給氣體；擷取部，其擷取推定上述基板載置面之位置的基礎資訊；算出部，其根據上述基礎資訊來算出上述基板載置面之中心的推定位置資訊；搬送機器人，其具有在搬送上述基板時支撐上述基板之末端效應器，且被配置於上述真空搬送室內；及控制部，其根據上述推定位置資訊來設定上述末端效應器之目標座標，並且以使上述末端效應器移動至上述目標座標，而將上述基板載置於上述基板載置面的方式進行控制。 (對照先前技術之功效)
可提高形成於基板上之膜的膜質。
以下，一邊參照圖式一邊對實施形態進行說明。
(第1實施形態) 對第1實施形態進行說明。
(1)基板處理裝置之構成 使用圖1至圖6，對本發明一實施形態之基板處理裝置之概要構成進行說明。圖1係表示本實施形態之基板處理裝置之構成例的橫剖面圖。圖2表示本實施形態之基板處理裝置之構成例，係圖1之α-α'線之縱剖面圖。圖3係說明本實施形態之反應器RC 200之說明圖。圖4係說明於基板載置台212載置有基板S之狀態之說明圖。圖5至圖6係說明被連接於RC 200之氣體供給部之說明圖。
於圖1及圖2中，本發明所應用之基板處理裝置100係處理基板S者，主要由IO(Input/Output；輸出入)載台110、大氣搬送室120、裝載鎖定(load-lock)室130、真空搬送室140、及RC(反應器；reactor) 200所構成。
(大氣搬送室、IO載台) 於基板處理裝置100之近前，設置有IO載台(裝載埠)110。於IO載台110上搭載有複數個匣盒(pod)111。匣盒111作為搬送矽(Si)基板等之基板S之載體而使用。
於匣盒111設置有蓋112，且藉由匣盒開啟器121所開閉。匣盒開啟器121將被載置於IO載台110之匣盒111之蓋112加以開閉，使基板搬出入口打開、關閉，藉此可進行基板S相對於匣盒111之取出放入。匣盒111藉由未圖示之AMHS(自動晶圓搬送系統；Automated Material Handling Systems)，而相對於IO載台110被供給及排出。
IO載台110鄰接於大氣搬送室120。大氣搬送室120於與IO載台110不同之面，連結有後述之裝載鎖定室130。於大氣搬送室120內設置有移載基板S之大氣搬送機器人122。
於大氣搬送室120之框體127之前側，設置有用以將基板S相對於大氣搬送室120搬入搬出之基板搬入搬出口128、及匣盒開啟器121。於大氣搬送室120之框體127之後側，設置有用以將基板S相對於裝載鎖定室130搬入搬出之基板搬入搬出口129。基板搬入搬出口129利用閘閥133進行打開、關閉，藉此可進行基板S之取出放入。
(裝載鎖定室) 裝載鎖定室130鄰接於大氣搬送室120。於構成裝載鎖定室130之框體131所具有之面中與大氣搬送室120不同之面，配置有後述之真空搬送室140。
於裝載鎖定室130內設置有至少具有兩個載置基板S之載置面135之基板載置台136。裝載鎖定室130內部，經由搬送口132而與真空搬送室140連通。於搬送口132設置有閘閥134。
(真空搬送室) 基板處理裝置100具備有作為成為基板S在負壓下被搬送之搬送空間之搬送室的真空搬送室(傳送模組)140。構成真空搬送室140之框體141被形成為俯視呈五邊形，並於五邊形之各邊，固定有裝載鎖定室130及處理基板S之反應器(RC)200(RC 200a～RC 200d)。於真空搬送室140之大致中央部，以凸緣144為基部而設置有作為在負壓下移載(搬送)基板S之搬送部的搬送機器人170。
於真空搬送室140內所設置之真空搬送機器人170，被構成為可一邊藉由升降機145及凸緣144來維持真空搬送室140之氣密性一邊進行升降。機器人170所具有之兩個臂180被構成為可進行升降。於臂180之前端，設置有支撐基板S之末端效應器181。各臂180具有連桿構造182，且臂180由複數個連桿構造182與末端效應器181所構成。再者，於圖2中，為了方便說明，而顯示臂180與末端效應器181，並省略其他構造。
於框體141之側壁中與各RC 200面對之壁，設置有基板搬入搬出口148。例如，如圖2所記載般，於與RC 200c面對之壁設置有基板搬入搬出口148c。此外，閘閥149被設置於每個RC 200。於RC 200c設置有閘閥149c。再者，RC 200a、200b、200d由於為與200c相同之構成，因此此處省略說明。
於升降機145內，內置有對臂180之升降與旋轉進行控制之臂控制部171。臂控制部171主要具有支撐臂180之軸的支撐軸171a、及使支撐軸171a升降或旋轉之作動部171b。於凸緣144中，臂180之軸與支撐軸171a之間設置有孔，且支撐軸171a被構成為直接支撐臂180的軸。
作動部171b例如具有包含用以實現升降之馬達的升降機構171c、及用以使支撐軸171a旋轉之齒輪等的旋轉機構171d。再者，於升降機145內，作為臂控制部171之一部分，亦可設置用以使作動部171b升降、旋轉支撐之指示部171e。指示部171e被電性地連接於控制器400。指示部171e根據控制器400之指示，對作動部171b進行控制。指示部亦稱為臂控制部。
藉由臂控制部171對臂180進行控制，而可進行末端效應器181之旋轉與延伸。藉由進行旋轉與延伸，將基板S搬送至RC 200內、或將基板S自RC 200內搬出。此外，根據控制器400之指示，可對指定之RC 200搬送晶圓。
如圖2所記載般，於各RC 200設置有支撐RC 200之支撐部270。支撐部270例如由複數個柱所構成，且以即便RC 200因熱膨脹而伸長仍可進行支撐之方式具有可撓性。
此處，對具有可撓性之理由進行說明。如前述般，RC 200被固定於真空搬送室141。一般而言，真空搬送室141由於被連接於其他RC 200、或者具有機器人170，因此被固定於地板。因此，如後述之在RC 200熱膨脹之情形時，會以真空搬送室141為基準而朝與搬送室141相反之方向膨脹。由於為如此之狀態，因此存在有若以RC 200不會移動方式進行固定便會引起支撐部270之破損等的可能性。因此，支撐部270為了即便RC 200膨脹亦不會破損而具有可撓性。
(反應器) 其次，使用圖3至圖6對RC 200進行說明。再者，由於RC 200a～RC 200d分別為相同之構成，因此此處以RC 200來進行說明。
圖3係RC 200之縱剖面圖。圖4係說明基板載置台212之圖，圖4(a)係基板載置台212之縱剖面圖，而圖4(b)係自上方觀察基板載置台212之圖。圖5係說明後述之第一氣體供給部之圖，而圖6係說明第二氣體供給部之圖。
如圖3所記載般，RC 200具備有容器202。容器202例如橫剖面為圓形且被構成扁平之密閉容器。又，容器202例如由鋁(Al)或不鏽鋼(SUS)等之金屬材料所構成。於容器202內形成有：處理室201，其構成處理矽晶圓等之基板S之處理空間205；及搬送室206，其具有在將基板S搬送至處理空間205時供基板S通過之搬送空間。容器202由上部容器202a及下部容器202b所構成。於上部容器202a與下部容器202b之間設置有間隔板208。
下部容器202b之側壁202c直接地或間接地被固定在鄰接於閘閥149之基板搬入搬出口148，基板S經由基板搬入搬出口148而在與真空搬送室140之間移動。於下部容器202b之底部，設置有複數個頂起銷207。
於處理空間205配置有支撐基板S之基板支撐部210。基板支撐部210主要具有：基板載置面211，其供基板S載置；基板保持器215，其於表面具有基板載置面211；基板載置台212，其設置有基板載置保持器215；及作為加熱部之加熱器213，其被設置於基板載置台212內。
基板載置台212由氮化鋁或石英等所構成。基板載置台212如圖4(b)所記載般，被構成為若自上方觀察則呈圓周狀。基板保持器215之中心，以與基板載置台212之中心重疊之方式被配置。基板載置面211亦同樣地，被構成為若自上方觀察則呈圓周狀。基板載置面215之中心，以與基板載置台212之中心重疊之方式被配置。
於基板載置台212，供頂起銷207貫通之貫通孔214分別被設置於與頂起銷207對應之位置。再者，於圖4中省略貫通孔214。
基板保持器215被設置於基板載置台212中與氣體供給孔231a對向之位置。基板保持器215為凹構造，於凹構造之底面具有基板載置面211。
基板保持器215之直徑被構成為較要被載置之基板S之直徑大。因此，基板S被載置於凹構造之底面。基板S由於被配置於凹構造之底面，因此不易受到因基板載置台212之周圍之構造所造成之氣流的影響。例如，基板載置台212之上表面中之排氣管271側雖相較於其他氣體流量稍微地變少，但於底面不易受其影響。因此，容易控制被供給至基板S之處理氣體的供給量。
於載置基板S時，臂控制部171以末端效應器181可朝目標座標移動之方式對臂180進行控制。目標座標係基板載置面211之徑向的中心，且為基板S之中心位置與基板載置面211之中心位置重疊的座標。
使用圖4對上述內容進行說明。於圖4中，圖4(a)係基板載置台212之側剖面圖，而圖4(b)係俯視圖。再者，圖4(a)係圖4(b)之D-D'線之剖面圖。元件符號Se係基板S之邊緣。邊緣Se被構成於基板S之圓周方向。元件符號215e係基板保持器215中與基板S之邊緣Se面對之側的邊緣。與邊緣Se同樣地，被構成於圓周方向。元件符號212e係基板載置台212之外周側邊緣。
符號La係表示邊緣Se與邊緣212e之間的距離。又，符號La1 係基板搬入搬出口148側的距離La，而符號La2 係表示與基板搬入搬出口148不同之側的距離La。
符號Lb係表示邊緣Se與邊緣215e之間的距離。又，符號Lb1 係基板搬入搬出口148側的距離Lb，而符號Lb2 係表示與基板搬入搬出口148不同之側的距離Lb。
臂控制部171藉由使末端效應器181到達目標座標，而如圖4所記載般，基板S以於圓周方向上使距離La、Lb固定之方式被載置。
藉由將距離La保持固定，可遍及圓周方向使邊緣Se與邊緣212e之間之空間中之亂流狀態相同。因此，可使基板S之圓周方向處理均勻。
又，藉由使距離Lb保持固定，可進而遍及圓周方向而使邊緣Se與邊緣215e之間之空間中之亂流狀態相同。因此，可使基板S之圓周方向處理更加均勻。
於處理其他基板S時亦藉由分別使La、Lb固定，而可於複數個基板S間均勻地進行處理。
於基板載置台212內，具有作為測量加熱器213之溫度之第一溫度測量器的溫度測量器216。溫度測量器216經由配線220而連接於作為第一溫度測量部之溫度測量部221。
於加熱器213連接有用以供給電力之配線222。配線222被連接於加熱器控制部223。
溫度測量部221、加熱器控制部223被電性地連接於後述之控制器400。控制器400依據由溫度測量部221所測量出之溫度資訊將控制資訊發送至加熱器控制部223。加熱器控制部223參照所接收到之控制資訊，對加熱器213進行控制。
基板載置台212藉由軸217所支撐。軸217貫通容器202之底部202d之孔209，而且於容器202之外部被連接於軸支撐部218。軸217例如由氮化鋁等所構成。
軸支撐部218被連接於升降軸224。於升降軸224連接有馬達225。馬達225使升降軸224旋轉，而使軸支撐部218升降。升降軸224被固定於升降軸支撐部226。升降軸支撐部226被固定於底部202d。軸217下端部之周圍由風箱219所覆蓋，藉此，處理空間205內被氣密地加以保持。
不過，於容器202熱膨脹之情形時，如前所述般，容器202會朝作為與真空搬送室141相反側之箭頭276方向延伸。若容器202被加熱，則被固定於其之軸217或基板載置台212的位置便會偏移。具體而言，若底部202d因加熱而朝箭頭276之方向延伸則被固定於底部202之升降軸支撐部226之位置會朝箭頭方向偏移。伴隨於此，被固定於升降軸支撐部226之軸支撐部218之位置便會朝箭頭276偏移。與該等之位置偏移一起地，由於基板載置面211之中心位置亦會偏移，因此亦會自所教導之當下之目標座標偏移。
再者，由陶瓷或石英所構成之軸217與基板載置台212，相較於金屬製之容器202熱膨脹係數明顯較低，因熱所導致之膨脹非常小。亦即，於加熱時，容器202之熱膨脹的影響佔大多數。因此，軸217與基板載置台212不會追隨如前述般之金屬的熱膨脹。因此，自目標座標之偏移量變得更加明顯。
處理室201例如由後述之緩衝構造230與基板載置台212所構成。再者，處理室201只要可確保處理基板S之處理空間205即可，亦可由其他構造所構成。
基板載置台212於基板S之搬送時，基板載置面211下降至與基板搬入搬出口148對向之搬送位置P0，而於基板S之處理時，如圖3所示般，基板S上升至處理空間205內之處理位置。
於處理空間205之上部(上游側)，設置有使氣體擴散之緩衝構造230。緩衝構造230主要由蓋231所構成。
以與被設置於蓋231之氣體導入孔231a連通之方式，後述之第一氣體供給部240、第二氣體供給部250與蓋231連通。圖3所記載的A對應於圖5的A，而B對應於圖6的B，意指分別連接有氣體供給部。再者，於圖3中氣體導入孔231a雖僅示一個，但亦可在每個氣體供給部設置氣體導入孔。
於容器202之底部202d，設置有溫度測量器235。溫度測量器235經由配線236而被連接於作為第二溫度測量部之溫度測量部237。溫度測量器235檢測容器202之溫度，尤其檢測底部202d之溫度。如後述般，所檢測出之溫度由於亦為檢測基板載置面211之位置者，因此亦稱為位置檢測部。
(第一氣體供給部) 其次，使用圖5對第一氣體供給部240進行說明。 於第一氣體供給管241，自上游方向起依序設置有第一氣體源242、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)243、及作為開閉閥之閥244。
第一氣體源242係含有第一元素之第一氣體(亦稱為「含第一元素氣體」)源。含第一元素氣體係原料氣體、即一種處理氣體。此處，第一元素例如為矽(Si)。亦即，含第一元素氣體例如為含矽氣體。具體而言，作為含矽氣體，係使用甲矽烷(SiH4 )氣體。
第一氣體供給部240(亦稱為含有矽之氣體供給系統)主要由第一氣體供給管241、質量流量控制器243、及閥244所構成。
(第二氣體供給部) 其次，使用圖6對第二氣體供給部250進行說明。 於第二氣體供給管251，自上游方向起依序設置有第二氣體源252、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)253、及作為開閉閥之閥254。
第二氣體源252係含有第二元素之第二氣體(以下，亦稱為「含第二元素氣體」)源。含第二元素氣體係一種處理氣體。再者，含第二元素氣體亦可作為反應氣體或改質氣體。
此處，含第二元素氣體，含有與第一元素不同之第二元素。作為第二元素，例如為氧(O)、氮(N)、碳(C)中之任一者。此處，含第二元素氣體例如以含氧氣體來進行說明。具體而言，作為含氧氣體，係使用氧氣(O2 )。
第二氣體供給部250(亦稱為反應氣體供給系統)主要由第二氣體供給管251、質量流量控制器253、及閥254所構成。
再者，於利用第一氣體單體在基板S上形成膜之情形時，亦可不設置第二氣體供給部250。
將以上所說明之第一氣體供給部240、第二氣體供給部250，統稱為氣體供給部。
(排氣部) 利用圖3對排氣部271進行說明。 於處理空間205連通有排氣管272。排氣管272以與處理空間205連通之方式，被連接於上部容器202a。於排氣管272，設置有作為將處理空間205內控制為既定之壓力之壓力控制器的APC(自動壓力控制器；Auto Pressure Controller)273。APC 273具有可調整開度之閥體(未圖示)，且根據來自控制器400之指示來調整排氣管272之氣導(condactance)。又，於排氣管272中在APC 273之上游側設置有閥274。將排氣管272與閥274、APC 273，統稱為排氣部。
此外，於排氣管272之下游，設置有DP(乾式真空泵；Dry Pump)275。DP 275經由排氣管272而將處理空間205之環境氣體加以排氣。
(控制器) 其次，使用圖7對控制器400進行說明。 基板處理裝置100具有對各部之動作進行控制之控制器400。
作為控制部(控制手段)之控制器400，被構成為具備有CPU(中央處理單元；Central Processing Unit)401、RAM(隨機存取記憶體；Random Access Memory)402、作為儲存裝置之儲存部403、及I/O(輸出入；Input/Output)埠404之電腦。RAM 402、儲存部403、I/O埠404被構成為經由內部匯流排405而可與CPU 401進行資料交換。基板處理裝置100內之資料的收發，藉由亦作為CPU 401之一個功能之信號收發指示部406之指示來進行。
CPU 401進一步具有擷取部407與算出部408。擷取部407具有擷取後述之基礎資訊，並儲存於基礎資訊儲存部411之作用。算出部408具有對後述之基礎資訊儲存部411與座標表格412之關係進行分析，而算出末端效應器181之目標座標之作用。
此外，於上位裝置284設置有經由網路而被連接之網路信號收發部283。網路信號收發部283可接收有關批次中之基板S之處理歷程與應執行之製程配方等之基板處理資訊等。
儲存部403例如由快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive，硬碟驅動器)等所構成。於儲存部403內，可供讀出地貯存有記載有基板處理之程序和條件等之製程配方409、與對基板處理裝置之動作進行控制之控制程式410。又，具有記錄有溫度測量部221、237所量測出之溫度資料等之基礎資訊的基礎資訊儲存部411、和表示該基礎資訊與末端效應器181之目標座標之關係的座標表格412。
再者，製程配方係以使控制器400可執行後述之基板處理步驟之各程序而得到既定之結果之方式所組合而成者，且作為程式而發揮功能。以下，將該製程配方與控制程式等統稱亦簡稱為程式。再者，於本說明書中使用程式一詞之情形，存在有僅包含製程配方單體之情形、僅包含控制程式單體之情形、或包含其雙方之情形。又，RAM 402被構成為由CPU 401所讀出之程式與資料等被暫時性地加以保持之記憶體區域(工作區域)。
I/O埠404被連接於閘閥149、馬達225、各壓力調整器、各泵、加熱器控制部223、臂控制部171、及基板處理裝置100之各構成。
CPU 401被構成為讀出並執行來自儲存部403之控制程式，並且根據來自輸出入裝置281之操作指令之輸入等而自儲存部403讀出製程配方。而且，CPU 401被構成為以可依照所讀出之製程配方之內容之方式，來對閘閥149之開閉動作、馬達225之動作、溫度測量部221、237、加熱器控制部223、各泵之打開關閉控制、質量流量控制器之流量調整動作、及閥等進行控制。
又，根據後述之座標表格412之資訊，對作動部171b或指示部171e進行控制，而控制臂之進入位置。對於座標表格412將於後詳述之。
控制器400可藉由使用貯存有上述程式之外部儲存裝置(例如，硬碟機等之磁碟、DVD(Digital Versatile Disc；數位多功能光碟)等之光碟、MO(magnetic optical disc；磁光碟機)等之磁光碟、USB(Universal Serial Bus；通用序列匯流排)記憶體等之半導體記憶體)282，而將程式安裝於電腦等，來構成本技術之控制器400。再者，用以對電腦供給程式之手段，並不限定於經由外部儲存裝置282進行供給之情形。例如，亦可使用網際網路或專用線路等通信手段，不經由外部儲存裝置282地供給程式。再者，儲存部403與外部儲存裝置282被構成為可供電腦讀取之記錄媒體。以下，將該等統稱並簡稱為記錄媒體。再者，於本說明書中，使用記錄媒體一詞之情形，存在有僅包含儲存部403單體之情形、僅包含外部儲存裝置282單體之情形、或包含其雙方之情形。
其次，使用圖8對座標表格412進行說明。 座標表格412係表示作為基礎資訊之容器202的溫度、作為因熱膨脹而移動之基板保持器215之中心座標的推定位置座標、與末端效應器181之目標座標之關係者。容器202之溫度例如為底部202d之溫度。目標座標係用以供末端效應器181將基板S載置於基板保持器215之中心的座標。
作為容器溫度所記載之「Temp Zone(溫度區)1」～「Temp Zone m」～「Temp Zone n」分別具有固定之範圍(例如每50℃)。Temp Zone1係初始溫度，為不會產生熱膨脹之程度的溫度。因此，於第一片基板S之處理中，機器人170被設定目標座標A2。m、n為任意數，且溫度根據製程來設定。再者，設為m＜n。又，設為「Temp Zone m」＜「Temp Zone n」。
此處，發明者致力研究的結果，發現容器202之溫度與基板載置面211之位置偏移量具有固定之關係。其原因在於，如前所述般，由於熱膨脹所導致之伸長方向固定，因此只要檢測容器202之溫度，自然就能推斷出熱膨脹後之基板載置面211的中心位置。
於基板載置面211因熱膨脹而偏移之情形時，使用座標表格412來重新設定目標座標，而使末端效應器181始終將基板S搬送至基板載置面211之中心座標。
藉由如此進行重新設定，由於可使距離La1 與距離La2 、距離Lb1 與距離Lb2 分別成為相同的距離，因此即便發生熱膨脹而使得基板載置面211偏移，亦可使邊緣Se受氣體之影響相等。因此，可提高面內膜厚均勻性。此外，於處理複數個基板時，可提高基板間之膜厚均勻性。
其次，作為比較例，使用圖9對不具有座標表格412之裝置的問題進行說明。圖9係說明在容器202熱膨脹之情形時之基板載置面211之狀態的說明圖。於圖9中側壁202c雖被配置於圖之左側，但省略圖示。
圖9(a)係未受到熱膨脹之影響的狀態，且為與圖4(a)相同之狀態。圖9(b)係容器202產生熱膨脹，具有基板載置面211之基板載置台212朝與基板搬入搬出口148相反側之方向偏移的狀態。虛線C表示基板S的中心。
通常，機器人170如圖9(a)所記載般，以基板S之中心C的座標與基板載置面211之中心的座標重疊之方式所搬送控制。因此，距離La1 與La2 相等。此外，距離Lb1 與Lb2 相等。使座標重疊之作業，例如利用將裝置裝設於無塵室等時的教導作業來調整。
如前述般，若進行加熱處理，便存在有基板載置台212之位置、即基板載置面211之位置會產生偏移之情形。
於比較例中由於不存在座標表格412，因此臂180以將基板載置於熱膨脹前之目標座標之方式被控制。因此，於發生基板載置面211之位置偏移之情形時，如圖9(b)所記載般，臂180會將基板S放置於自基板保持器215之中心偏移之位置。於如此之情形時會發生以下的問題。
例如，距離La1 與距離La2 、距離Lb1 與距離Lb2 會不同。於圖9(b)中，距離La1 會小於距離La2 。距離Lb1 會小於距離Lb2 。
於在圖9(a)之狀態下供給氣體之情形時，距離La1 與距離La2 、距離Lb1 與距離Lb2 各自相同。因此，在基板S之周圍由於可使亂流狀態相同，因此可均勻地處理基板S。
然而，於在圖9(b)之狀態下供給氣體之情形時，距離La1 與距離La2 、距離Lb1 與距離Lb2 不同。因此，在基板S之周圍亂流狀態會不同。亦即，無法均勻地處理基板S。
如此之狀況會使基板S之面內膜厚均勻性降低。因此，會導致明顯之良率的下降。
因此，於本技術中，具有座標表格412，並且進一步依據其資訊而對機器人170進行控制。此處，機器人170以將基板S搬送至基板載置面211之中心座標的方式被控制。由於藉此可使距離La1 與距離La2 、距離Lb1 與距離Lb2 相同，因此即便因發生熱膨脹而導致基板載置面211偏移，亦可使邊緣Se之亂流狀態相等。因此，可提高面內膜厚均勻性，而且可提高複數個基板間之膜厚均勻性。
(2)基板處理步驟 其次，使用圖10，對作為半導體製造步驟之一步驟之使用基板處理裝置100在基板S上形成膜之步驟進行說明。再者，於以下之說明中，構成基板處理裝置之各部之動作由控制器400所控制。
此處，以一個RC 200之基板處理方法為例來進行說明。
(教導步驟S102) 對教導步驟S102進行說明。此處，於加熱器213未運轉之狀態下、即未處理基板S之狀態下，調整末端效應器181之軌道與目標座標。具體而言，對臂180進行操作，以基板S被載置於基板載置面211之方式，來學習臂180之動作。此時，末端效應器181之目標座標設為搬送基板S與基板載置面211之中心重疊之座標。再者，此時之目標座標為後述之初始座標A2。
(基礎資訊擷取步驟S104) 對基礎資訊擷取步驟S104進行說明。 此處，擷取用來判定基板載置面211之中心是否已自初始座標A2偏移的基礎資訊。所謂基礎資訊，例如為容器202之溫度。所檢測出之基礎資訊被記錄於基礎資訊儲存部411。
(判定S106) 對判定S106進行說明。 此處，判定是否重新設定末端效應器181之目標座標。具體而言，於在基礎資訊擷取步驟S104所檢測出之溫度高於作為初始設定之溫度範圍的「Temp Zone 1」之範圍之情形時，被判斷為對良率具有影響之熱膨脹水準，而必須重新設定目標座標，並移行至目標座標設定步驟S108。
於在「Temp Zone 1」之範圍內或低於該範圍之情形時，被判斷為並非對良率具有影響之熱膨脹水準，而無須重新設定目標座標，並移行至基板搬送步驟S110。此時，於基板搬送步驟S110中，維持初始座標A2。
(目標座標設定步驟S108) 對目標座標設定步驟S108進行說明。 若在判定S106被判斷為Yes，便移動至目標座標設定步驟S108。此處，算出部408利用座標表格412，來算出與在基礎資訊擷取步驟S104所檢測出之值對應之末端效應器181之目標座標。例如，於基礎資訊擷取步驟S104所檢測出之溫度在「Temp Zone m」之範圍內之情形時，推測基板保持器215之推定位置資訊為B1，並算出與其對應之目標座標B2。於設定為所算出之目標座標後，移行至基板搬送步驟S110。
(基板搬送步驟S110) 對基板搬送步驟S110進行說明。 若目標座標設定步驟S108結束、或者在判定S106被判斷為No，便移動至基板搬送步驟S110。
此處，使基板載置台212下降至基板S之搬送位置(搬送位置P0)，而使頂起銷207貫通基板載置台212之貫通孔214。其結果，成為頂起銷207較基板載置台212表面僅突出既定之高度量的狀態。與該等動作並行地，將搬送室206之環境氣體加以排氣，而設為與鄰接之真空搬送室140相同壓力、或較鄰接之真空搬送室140之壓力低的壓力。
其次，打開閘閥149，使搬送室206與鄰接之真空搬送室140連通。然後，真空搬送機器人170使支撐基板S之末端效應器181延伸至所設定之目標座標。其後，將基板S載置於頂起銷207上。
藉由如此進行控制，則即便基板保持器215之位置因熱膨脹而偏移，亦可始終使L1 與L2 之距離相等。
(基板載置步驟S112) 對基板載置步驟S112進行說明。 若基板S被載置於頂起銷207上，便使基板載置台212上升，而將基板S載置於基板保持器215之基板載置面211上。
(基板處理位置移動步驟S114) 若基板S被載置於基板載置面211上，便如圖1般使基板載置台212上升至基板處理位置。此時，如圖4(a)般，距離La1 與距離La2 、距離Lb1 與距離Lb2 係各自相等之狀態。
(成膜步驟S116) 對成膜步驟S116進行說明。 若基板載置台212移動至基板處理位置，便自處理室201經由排氣管272將環境氣體加以排氣，來調整處理室201內之壓力。
此外，基板S在被載置於基板載置面211之狀態下，由加熱器213所加熱。一邊調整為既定之壓力，一邊在基板S之溫度到達既定之溫度後，例如從500℃到達600℃之後，自氣體供給部將處理氣體、例如甲矽烷氣體與氧氣供給至處理室。
所供給之氣體被供給至基板S上，並且被供給至基板邊緣Se與基板保持器215之邊緣215e之間、及邊緣215e與邊緣212e之間。藉由所供給之甲矽烷氣體與氧氣而於基板S上形成含矽膜。對基板S進行處理至含矽膜成為所期望之膜厚為止。再者，此時由於為距離La1 與距離La2 、距離Lb1 與距離Lb2 各自相等之狀態，因此可於圓周方向上均勻地處理基板邊緣Se。又，由於可確保距離La、Lb，因此可於基板S之中央與邊緣Se均勻地進行處理。
(搬送位置移動步驟S118) 對搬送位置移動步驟S118進行說明。 若形成所期望之膜厚的膜，便使基板載置台212下降，並移動至圖3所記載之搬送位置P0。因此，使基板S於搬送室206待機。
(基板搬出步驟S120) 對基板搬出步驟S120進行說明。 若將基板S移動至搬送位置P0，便打開閘閥149，並自搬送室206將基板S搬出至真空搬送室140。
(判定S122) 對判定S122進行說明。 若RC搬出步驟S120結束，便移行至判定S122。此處，於處理既定片數之基板S後，判斷有無接著要處理之基板S。若判斷為已處理包含利用其他RC 200所處理之基板之一批次中的所有基板即n片基板，便結束處理。或者，即使未處理n片基板，若無接著要處理之基板S，便結束處理。若有接著要處理的基板S，便移行至基礎資訊擷取步驟S104。
根據以上所說明之方法，即便基板保持器215因熱膨脹而移動，亦可使基板面內之處理均勻。此外，由於可再現性良好地進行處理，因此可使複數個基板間之處理均勻。
(第2實施形態) 使用圖11，對第2實施形態進行說明。於圖11中，圖11(a)係基板載置台212之側剖面圖，而圖11(b)係俯視圖。再者，圖11(a)係圖11(b)之E-E'線之剖面圖。對於與第1實施形態相同之構成，使用相同之元件符號。
於第2實施形態中，基板載置台212之形狀與第1實施形態不同。以下，以不同點為中心進行說明。
於本實施形態之基板載置台212中，如圖11所記載般設置有切口291。切口291係基板載置台212中邊緣212e與邊緣215e之間的部分，均等地被配置於圓周方向。於圖11中，設置有4個切口。藉由設置切口291，來抑制過度之氣體滯留於基板保持器215內之情形。
於本實施形態中亦與第1實施形態同樣地，即便於熱膨脹後，機器人170亦以將基板S載置於基板載置面211之中心之方式被控制。藉此，於切口219中由於可使距離La1 、距離La2 之各者在圓周方向上為固定，因此可一邊抑制過度之氣體積存於基板保持器215內之情形，一邊於圓周方向上對基板邊緣Se均勻地進行處理。
如以上所述，即便為具有切口219之基板處理裝置，亦可對基板S均勻地進行處理。
(第3實施形態) 使用圖12，對第3實施形態進行說明。於第3實施形態中，不設置第1實施形態之基板保持器215，而於基板載置台212中，設置用以使其吸附基板S之電極292。以下，以不同點為中心進行說明。
基板S藉由電極292而被吸附於基板載置面211，基板S不會進行滑動。因此，可將基板S載置於與邊緣212e相同之高度。
於本實施形態中亦與第1實施形態同樣地，即便於熱膨脹後，機器人170 亦以將基板S載置於基板載置面211之中心之方式被控制。藉此，由於可使距離La1 、距離La2 之各者在圓周方向上為固定，因此可於圓周方向上對基板邊緣Se均勻地進行處理。
如以上所述，即便為將基板S載置於與邊緣212e相同之高度之構造，亦可對基板S均勻地進行處理。
(第4實施形態) 使用圖13，對第4實施形態進行說明。 於第4實施形態中，取代第1實施形態之座標表格412，而使用圖13中所記載之座標表格413的部分不同。於圖7之控制器400之構成中，亦取代座標表格412而使用座標表格413。其他構成與第一實施形態相同。以下，以不同點為中心進行說明。
座標表格413具有作為基礎資訊之製程配方資訊。此外，具有針對每個製程配方之基板溫度資訊。所謂基板溫度資訊，係管理基板S之處理溫度的資訊，例如為加熱器213之溫度。推定位置資訊係藉由熱膨脹所移動之基板保持器215之中心座標，而目標座標係末端效應器181之目標座標。
於座標表格413之縱軸表示製程配方的種類。各製程配方至少處理基板S的溫度不同。例如，製程配方1係以400℃來處理基板S之製程配方，製程配方p係以550℃來處理基板S之製程配方，而製程配方q係以750℃來處理基板S之製程配方。該等製程配方根據算出部408從上位裝置284所接收到之基板處理資訊來進行判斷。
由於溫度係根據各製程配方所設定，因此與座標表格412同樣地，可推定基板保持器215之移動目的地之位置資訊。因此，根據製程配方之種類來設定末端效應器181之目標座標。
其次，使用圖10，對本實施形態之基板處理步驟進行說明。 於基板處理步驟中，自基礎資訊擷取步驟S104至目標座標設定步驟S108不同。此處，以不同點為中心進行說明。
(基礎資訊擷取步驟S104) 對本實施形態之基礎資訊擷取步驟S104進行說明。 此處，判斷基板S以哪個製程配方被處理。首先，CPU 401根據自上位裝置284所接收到之基板處理資訊，來判斷以哪個製程配方進行處理，並對處理進行設定。擷取部407將所設定之製程配方資訊作為基礎資訊而加以擷取。 (判定S106) 對本實施形態之判定S106進行說明。 此處，判定是否設定末端效應器181之目標座標。於最初投入基板S而進行處理之情形時、或於執行熱影響與以前所處理之基板之製程配方不同之製程配方之情形時，被判斷為對良率具有影響之熱膨脹水準而必須重新設定目標座標，並移行至目標座標設定步驟S108。
若以在後續之基板所要進行處理之製程配方被設定之溫度，為與以前所處理之基板之製程配方相同水準之熱影響，便被判斷為並非對良率具有影響之熱膨脹水準而無須重新設定目標座標，並移行至基板搬送步驟S110。
再者，此處所說明之熱影響，係熱對於金屬零件之影響，為考量過例如基板之處理溫度、與在該溫度下之處理時間等的結果。
(目標座標設定步驟S108) 對本實施形態之目標座標設定步驟S108進行說明。 若在判定S106被判斷為Yes，便移動至目標座標設定步驟S108。此處，算出部408利用座標表格413，來算出與利用基礎資訊擷取步驟S104所檢測出之值對應之末端效應器181的目標座標。
藉此，即便處理溫度因製程配方而改變，機器人170仍以將基板S載置於基板載置面211之中心之方式被控制。因此，可使距離La1 、距離La2 之各者於圓周方向上為固定，而可於圓周方向上對基板邊緣Se均勻地進行處理。
又，由於可根據製程配方來設定目標座標，因此可不重新設置溫度測量器235等檢測部便提高良率。
(其他實施形態) 以上，雖已對實施形態具體地進行說明，但本技術並不限定於上述之各實施形態，而可於不脫離其主旨之範圍內進行各種變更。
例如，於上述之實施形態中，雖藉由量測容器202之溫度來量測位置偏移，但並非限定於此者，例如亦可於容器202使用位置偏移感測器來感測位置偏移。作為位置偏移感測器，例如亦可於基板載置台212之附近設置反射感測器261等。
雖已表示於基板處理裝置所進行之成膜處理中，使用甲矽烷氣體來作為含第一元素氣體(第一處理氣體)，並使用O2 氣體來作為含第二元素氣體(第二處理氣體)而形成膜的例子，但並非限定於此者，亦可使用其他種類之氣體來形成其他種類的薄膜。
又，此處雖已使用供給兩種氣體的例子，但並非限定於此者，亦可供給一種氣體或三種以上之氣體來形成膜。
再者，於以上之實施形態中雖以「相同」、「相等」、「固定」來表示，但並不一定為完全「相同」、「相等」、「固定」。只要在對良率無影響的範圍內，則亦可為包含實質上「相同」或「相等」、「固定」之範圍者。
100:基板處理裝置 110:IO載台 111:匣盒 112、231:蓋 120:大氣搬送室 121:匣盒開啟器 122:大氣搬送機器人 127、131、141:框體 128、129、148、148c:基板搬入搬出口 130:裝載鎖定室 132:搬送口 133、134、149、149c:閘閥 135:載置面 136、212:基板載置台 140:真空搬送室 144:凸緣 145:升降機 170:搬送機器人 171:臂控制部 171a:支撐軸 171b:作動部 171c:升降機構 171d:旋轉機構 171e:指示部 180:臂 181:末端效應器 182:連桿構造 200:反應器 201:處理室 202:容器 202a:上部容器 202b:下部容器 202c:側壁 202d:底部 205:處理空間 206:搬送室 207:頂起銷 208:間隔板 209:孔 210:基板支撐部 211:基板載置面 212e:基板載置台212之外周側邊緣 213:加熱器 214:貫通孔 215:基板保持器 215e:基板保持器215中與基板S之邊緣Se面對之側之邊緣 216、235:溫度測量器 217:軸 218:軸支撐部 219:風箱 220、222、236:配線 221、237:溫度測量部 223:加熱器控制部 224:升降軸 225:馬達 226:升降軸支撐部 230:緩衝構造 231a:氣體導入孔 240:第一氣體供給部 241:第一氣體供給管 242:第一氣體源 243、253:質量流量控制器(MFC) 244、254、274:閥 250:第二氣體供給部 251:第二氣體供給管 252:第二氣體源 261:反射感測器 270:支撐部 271:排氣部 272:排氣管 273:APC 275:DP 276:箭頭 281:輸出入裝置 282:外部儲存裝置 283:網路信號收發部 284:上位裝置 400:控制器 401:CPU 402:RAM 403:儲存部 404:I/O埠 405:內部匯流排 406:信號收發指示部 407:擷取部 408:算出部 409:製程配方 410:控制程式 411:基礎資訊儲存部 412、413:座標表格 La:邊緣Se與邊緣212e之間之距離 La1:基板搬入搬出口148側之距離La La2:與基板搬入搬出口148不同之側之距離La Lb:邊緣Se與邊緣215e之間之距離 Lb1:基板搬入搬出口148側之距離Lb Lb2:與基板搬入搬出口148不同之側之距離Lb P0:搬送位置 S:基板
圖1係說明基板處理裝置之說明圖。 圖2係說明基板處理裝置之說明圖。 圖3係說明基板處理裝置之說明圖。 圖4(a)及(b)係說明基板載置台之說明圖。 圖5係說明氣體供給部之說明圖。 圖6係說明氣體供給部之說明圖。 圖7係說明基板處理裝置之控制器之說明圖。 圖8係說明座標表格之說明圖。 圖9(a)及(b)係說明比較例之說明圖。 圖10係說明基板處理步驟之流程圖。 圖11(a)及(b)係說明基板載置台之說明圖。 圖12(a)及(b)係說明基板載置台之說明圖。 圖13係說明座標表格之說明圖。
148:基板搬入搬出口
200:反應器
201:處理室
202:容器
202a:上部容器
202b:下部容器
202c:側壁
202d:底部
205:處理空間
206:搬送室
207:頂起銷
208:間隔板
209:孔
210:基板支撐部
211:基板載置面
212:基板載置台
213:加熱器
214:貫通孔
215:基板保持器
216、235:溫度測量器
217:軸
218:軸支撐部
219:風箱
220、222、236:配線
221、237:溫度測量部
223:加熱器控制部
224:升降軸
225:馬達
226:升降軸支撐部
230:緩衝構造
231:蓋
231a:氣體導入孔
261:反射感測器
270:支撐部
271:排氣部
272:排氣管
273:APC
274:閥
275:DP
276:箭頭
P0:搬送位置
S:基板

Claims (22)

  1. 一種基板處理裝置，其具備有： 反應器，其具有處理基板之處理室並且被固定於真空搬送室； 基板載置台，其具有供上述基板載置之基板載置面，且被配置於上述反應器內； 加熱部，其對上述基板進行加熱； 氣體供給部，其對上述處理室供給氣體； 擷取部，其擷取推定上述基板載置面之位置的基礎資訊； 算出部，其根據上述基礎資訊來算出上述基板載置面之中心的推定位置資訊； 搬送機器人，其具有在搬送上述基板時支撐上述基板之末端效應器，且被配置於上述真空搬送室內；及 控制部，其根據上述推定位置資訊來設定上述末端效應器之目標座標，並且以使上述末端效應器移動至上述目標座標，而將上述基板載置於上述基板載置面的方式進行控制。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述基礎資訊係與上述反應器之溫度資訊對應之資訊。
  3. 如請求項2之基板處理裝置，其中，上述基礎資訊係製程配方之資訊。
  4. 如請求項3之基板處理裝置，其中，上述控制部以上述基板之邊緣與上述基板載置台之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制上述末端效應器之移動。
  5. 如請求項4之基板處理裝置，其中， 上述基板載置面被設置於在上述基板載置台所設置之凹部的底部， 上述控制部以上述基板之邊緣與上述凹部之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制末端效應器之移動。
  6. 如請求項3之基板處理裝置，其中， 上述基板載置面被設置於在上述基板載置台所設置之凹部的底部， 上述控制部以上述基板之邊緣與上述凹部之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制末端效應器之移動。
  7. 如請求項2之基板處理裝置，其中，上述控制部以上述基板之邊緣與上述基板載置台之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制上述末端效應器之移動。
  8. 如請求項7之基板處理裝置，其中， 上述基板載置面被設置於在上述基板載置台所設置之凹部的底部， 上述控制部以上述基板之邊緣與上述凹部之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制末端效應器之移動。
  9. 如請求項2之基板處理裝置，其中， 上述基板載置面被設置於在上述基板載置台所設置之凹部的底部， 上述控制部以上述基板之邊緣與上述凹部之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制末端效應器之移動。
  10. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述基礎資訊係製程配方之資訊。
  11. 如請求項10之基板處理裝置，其中，上述控制部以上述基板之邊緣與上述基板載置台之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制上述末端效應器之移動。
  12. 如請求項11之基板處理裝置，其中， 上述基板載置面被設置於在上述基板載置台所設置之凹部的底部， 上述控制部以上述基板之邊緣與上述凹部之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制末端效應器之移動。
  13. 如請求項10之基板處理裝置，其中， 上述基板載置面被設置於在上述基板載置台所設置之凹部的底部， 上述控制部以上述基板之邊緣與上述凹部之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制末端效應器之移動。
  14. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述基礎資訊係上述基板載置台之位置資訊。
  15. 如請求項14之基板處理裝置，其中，上述控制部以上述基板之邊緣與上述基板載置台之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制上述末端效應器之移動。
  16. 如請求項15之基板處理裝置，其中， 上述基板載置面被設置於在上述基板載置台所設置之凹部的底部， 上述控制部以上述基板之邊緣與上述凹部之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制末端效應器之移動。
  17. 如請求項14之基板處理裝置，其中， 上述基板載置面被設置於在上述基板載置台所設置之凹部的底部， 上述控制部以上述基板之邊緣與上述凹部之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制末端效應器之移動。
  18. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述控制部以上述基板之邊緣與上述基板載置台之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制上述末端效應器之移動。
  19. 如請求項18之基板處理裝置，其中， 上述基板載置面被設置於在上述基板載置台所設置之凹部的底部， 上述控制部以上述基板之邊緣與上述凹部之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制末端效應器之移動。
  20. 如請求項1之基板處理裝置，其中， 上述基板載置面被設置於在上述基板載置台所設置之凹部的底部， 上述控制部以上述基板之邊緣與上述凹部之邊緣之距離在圓周方向上為固定的方式來控制末端效應器之移動。
  21. 一種半導體裝置之製造方法，其具備有： 擷取部擷取基板載置部所具有之基板載置面之位置之基礎資訊的步驟，而該基板載置部被配置於在真空搬送室所固定之反應器的內部； 算出部根據上述基礎資訊來算出上述基板載置面之中心之推定位置資訊的步驟； 根據上述推定位置資訊來設定具有被配置於上述真空搬送室內之搬送機器人之末端效應器的目標座標，並且在於將上述基板支撐於上述末端效應器之狀態下將上述末端效應器移動至上述目標座標，而將基板載置於上述基板載置面的步驟；及 在基板被載置於上述基板載置面之狀態下，氣體供給部對上述反應器所具有之處理室供給氣體，並且加熱部對上述基板進行加熱的步驟。
  22. 一種程式，其藉由電腦使基板處理裝置執行如下之程序： 擷取部擷取基板載置部所具有之基板載置面之位置之基礎資訊的程序，而該基板載置部被配置於在真空搬送室所固定之反應器的內部； 算出部根據上述基礎資訊來算出上述基板載置面之中心之推定位置資訊的程序； 根據上述推定位置資訊來設定具有被配置於上述真空搬送室內之搬送機器人之末端效應器的目標座標，並且在將上述基板支撐於上述末端效應器之狀態下將上述末端效應器移動至上述目標座標，而將基板載置於上述基板載置面的程序；及 在基板被載置於上述基板載置面之狀態下，氣體供給部對上述反應器所具有之處理室供給氣體，並且加熱部對上述基板進行加熱的程序。
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