TW202101650A - 半導體裝置的製造方法、基板處理裝置及記錄媒體 - Google Patents

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Abstract

本發明是在於提供一種進行下列工程之技術， (a)在反應室內加熱具有多段收容基板的插槽的基板保持具之工程； (b)重複進行包含：使基板保持具移動，而使複數的插槽之中的一部分的插槽往反應室外位置之步驟、及將基板裝填於一部分的插槽之步驟的組合之工程； (c)使基板保持具移動，而使被裝填於複數的插槽的基板收容於反應室內之工程。

Description

半導體裝置的製造方法、基板處理裝置及記錄媒體
本案是有關半導體裝置的製造方法，基板處理裝置及記錄媒體。
以往，作為半導體裝置之一工程，有進行基板處理的情況，該基板處理是在被加熱的處理爐內處理被裝填於基板保持具的複數的基板(例如參照專利文獻1)。 先前技術文獻 專利文獻
日本專利文獻1：特開2017-194951號公報
(發明所欲解決的課題)
本案是以提供一種可使上述的基板處理的生產性提昇的技術為目的。 (用以解決課題的手段)
若根據本案之一形態，則提供一種進行下列工程之技術， (a)在反應室內加熱具有多段收容基板的插槽的基板保持具之工程； (b)重複進行包含：使基板保持具移動，而使複數的插槽之中的一部分的插槽往反應室外位置之步驟、及將基板裝填於一部分的插槽之步驟的組合之工程； (c)使基板保持具移動，而使被裝填於複數的插槽的基板收容於反應室內之工程。 [發明的效果]
若根據本案，則可使上述的基板處理的生產性提昇。
以下，根據圖面說明本案的基板處理裝置。
＜1.基板處理裝置的構成例＞ 利用圖1、2來說明有關本案的基板處理裝置10的構成例。
(全體構成) 如圖1所示般，基板處理裝置10是被構成為分批式縱型熱處理裝置。基板處理裝置10是在內部例如設有處理爐202，具備耐壓容器之框體12。為了將作為基板的晶圓200往框體12內外搬送，使用作為基板搬送容器的晶圓盒16。晶圓盒16是被構成例如可收納200片藉由矽(Si)或碳化矽(SiC)等所構成的晶圓200。在框體12是將晶圓盒16往框體12內外搬送的晶圓盒搬送口(未圖示)會被設成連通框體12的內外。晶圓盒搬送口是藉由作為開閉機構的前擋門(front shutter)17來開閉。
在框體12是設有作為晶圓盒交接台的晶圓盒平台18。在晶圓盒平台18上，以蓋被關閉的狀態載置晶圓盒16，在晶圓盒平台18上，晶圓盒16的對位為可能。晶圓盒16是藉由工程內搬送裝置(未圖示)來載置於晶圓盒平台18上，且可從晶圓盒平台18上搬出。
在框體12內的上部空間是設有作為晶圓盒載置架的旋轉式晶圓盒架22。旋轉式晶圓盒架22是具有：被設於垂直方向，在水平面內間歇旋轉的支柱(未圖示)、及作為晶圓盒載置台的複數片的架板22a。複數片的架板22a是分別被構成為在支柱的上下3段的各位置，以水平姿勢固定成放射狀。另外，各架板22a是形成載置晶圓盒16。
在框體12內的晶圓盒平台18與旋轉式晶圓盒架22之間是設有晶圓盒搬送裝置20。晶圓盒搬送裝置20是具備：在保持晶圓盒16的狀態下昇降移動之作為晶圓盒昇降機構的晶圓盒昇降機20a、及在保持晶圓盒16的狀態下水平移動的晶圓盒搬送機構20b。晶圓盒搬送裝置20是被構成為藉由晶圓盒昇降機20a與晶圓盒搬送機構20b的協調動作，在晶圓盒平台18與旋轉式晶圓盒架22和晶圓盒開啟器24之間搬送晶圓盒16。
在框體12內的下部空間是設有裝填室141(參照圖1、2)。裝填室141是與設有晶圓盒搬送裝置20或旋轉式晶圓盒架22等的框體12內的其他的空間氣密隔離。在圖1中，基於說明方便起見，以虛線表示裝填室141的一側壁。在該側壁的上方是設有：將晶圓200搬送至裝填室141內外的開口15、及開閉開口15的閘門15a。在構成裝填室141的副框體13是將晶圓200搬送至後述的晶圓裝填機構28的晶圓搬送口14會被設在上下段(參照圖1)。晶圓搬送口14是在上下段分別設有晶圓盒開啟器24。晶圓盒開啟器24是具備：載置晶圓盒16的載置台25、及裝卸晶圓盒16的蓋體的蓋之蓋裝卸機構26。晶圓盒開啟器24是以蓋裝卸機構26來裝卸被載置於載置台25的晶圓盒16的蓋，藉此使開閉晶圓盒16的晶圓出入口。在晶圓盒開啟器24的附近是設有晶圓片數檢測器27。晶圓片數檢測器27是檢測開啟蓋的晶圓盒16內的晶圓200的片數。
接著，利用圖1、2來說明有關處理爐202的構成例。
(反應管) 如圖2所示般，處理爐202是具有作為反應室的反應管205。反應管205是藉由石英(SiO2 )或SiC等的具有耐熱性的非金屬材料所構成，被形成上端為閉塞、下端為開口的圓筒形狀。在反應管205的內側的筒中空部是形成有處理晶圓200的處理室201。反應管205的內徑是被構成為比裝填晶圓200的晶舟217的最大外徑更大。
在反應管205的下方是與反應管205同心圓狀地配設有集流腔(manifold)209。集流腔209是例如藉由不鏽鋼(SUS)等的金屬材料所構成，被形成上端及下端開口的圓筒形狀。集流腔209的內徑是被構成為比晶舟217的最大外徑更大。集流腔209的上端部是與反應管205的下端部卡合，支撐反應管205。在集流腔209與反應管205之間是設有作為密封構件的O型環。在集流腔209的下方是設有裝填室141，用以進行後述往晶舟217之晶圓200的裝填、或自晶舟217之晶圓200的脫裝。在裝填室141的頂板142與集流腔209之間是設有作為密封構件的O型環。藉由集流腔209被支撐於頂板142，反應管205是成為垂直安裝的狀態。另外，在頂板142是設有成為處理爐202的開口部的爐口160。
(晶舟) 處理室201內是作為基板保持具的晶舟217會被構成為從集流腔209的下端開口的下方側搬送。晶舟217是具備：上下一對的頂板210與底板211、及被架設在頂板210與底板211間而垂直配設的複數根的保持構件212(參照圖1)。頂板210、底板211及保持構件212是例如藉由SiO2 或SiC等的耐熱性材料所構成。在各保持構件212是作為可多段地支撐複數片的晶圓200的基板支撐部的溝(未圖示)會被沈設成等間隔配置於長度方向而彼此對向開口。晶圓200的外周緣邊會分別被插入至各保持構件212的多數條的溝間，藉此晶舟217是使複數片的晶圓200以水平姿勢且彼此中心一致的狀態來多段排列於垂直方向而保持。在本說明書中，亦將被設在晶舟217內的晶圓200的收容預定區域稱為「插槽」。在晶舟217內是收容晶圓200的插槽會被多段地設於垂直方向。
在晶舟217的下部，作為形成圓板形狀的隔熱構件之隔熱板216會以水平姿勢來多段地配置複數片。隔熱板216是例如藉由SiO2 或SiC等的耐熱性材料所構成。隔熱板216是形成難以將來自後述的加熱器206的熱傳達至集流腔209側。
在晶舟217的下方是設有使晶舟217旋轉的晶舟旋轉機構254。藉由使晶舟旋轉機構254驅動，可使晶舟217在處理室201及裝填室141內旋轉。有關晶舟旋轉機構254的構成是後述。
(氣體供給系) 在集流腔209是往處理室201內供給處理氣體的氣體供給噴嘴280會被連接成貫通集流腔209的側壁。氣體供給噴嘴280是例如藉由SiO2 或SiC等所構成。氣體供給噴嘴280是被形成具有水平部及垂直部的L字形狀，水平部會被連接至集流腔209的側壁，垂直部會被設成在反應管205的內壁與處理室201內的晶圓200之間的空間，由反應管205的下部沿著上部的內壁，朝向晶圓200的層疊方向來向上昇起。在氣體供給噴嘴280的垂直部的側面是供給氣體的複數的供給孔會分別朝向晶圓200的中心而設。供給孔的開口徑是可適當調整，使處理室201內的氣體的流量分佈或速度分佈適當化，亦可從下部到上部設為相同，或亦可慢慢地擴大。
在氣體供給噴嘴280的上游端是連接氣體供給管232。氣體供給管232是在上游側分歧成4根。在分歧成4個的氣體供給管232是從上游側依序連接供給源191~194、作為氣體流量控制裝置的質量流控制器(MFC)181~184、及作為開閉閥的閥171~174。從氣體供給源191是例如供給矽烷(SiH4 )氣體、乙矽烷(Si2 H6 )氣體、二氯矽烷(SiH2 Cl2 )氣體等的含Si元素氣體。從氣體供給源192是例如供給甲鍺烷(GeH4 )氣體等的含鍺(Ge)元素氣體。從氣體供給源193是供給氫(H2 )氣體。從氣體供給源194是例如供給氮(N2 )氣體，作為惰性氣體。藉由開啟閥171~173，作為處理氣體的含Si元素氣體及含Ge元素氣體與作為稀釋氣體的H2 的混合氣體會往處理室201內供給。並且，藉由關閉閥171~173，開啟閥174，氣體供給噴嘴280內會藉由作為淨化氣體的N2 氣體來淨化。淨化氣體的流量是可藉由MFC184來調整。
在MFC181~184及閥171~174是電性連接後述的控制器240。控制器240是可控制MFC181~184的開度，使往處理室201內供給的氣體的流量會在預定的時機成為預定的流量。主要藉由氣體供給噴嘴280、氣體供給管232、閥171~174、MFC181~184、氣體供給源191~194來構成氣體供給系。
(加熱器) 在反應管205的外側是以包圍反應管205的側壁面之同心圓狀設有加熱反應管205內之作為加熱機構的加熱器206。加熱器206被形成圓筒形狀。加熱器206是藉由被支撐於作為保持板的加熱器底座(未圖示)來垂直地安裝。在加熱器206的附近是設有檢測出處理室201內的溫度之作為溫度檢測器的溫度感測器(未圖示)。在加熱器206及溫度感測器是電性連接後述的控制器240。控制器240是根據藉由溫度感測器所檢測出的溫度資訊，在預定的時機控制往加熱器206的供給電力，使處理室201內的溫度在預定的時機成為預定的溫度分佈。
(排氣系) 在集流腔209的側壁是設有將處理室201內排氣的排氣管231。在排氣管231的下游側(與和集流腔209的連接側相反側)是從上游側依序設有作為檢測處理室201內的壓力的壓力檢測手段之壓力感測器(未圖示)、作為壓力調整裝置的APC(Auto Pressure Controller)閥242、真空泵246。APC閥242是藉由其開度來調整處理室201內的壓力。另外，壓力感測器是不限於排氣管231內，亦可設在處理室201內。
在壓力感測器及APC閥242是電性連接後述的控制器240。控制器240是根據藉由壓力感測器所檢測的壓力資訊來控制APC閥242的開度，使處理室201內的壓力會在預定的時機成為預定的壓力(真空度)。主要藉由排氣管231、壓力感測器、APC閥242及真空泵246來構成排氣系。
(晶圓裝填機構) 如圖1所示般，在裝填室141的外側是設有作為基板裝填機構的晶圓裝填機構28。晶圓裝填機構28是具備：將晶圓200載置於作為基板保持體的鑷子32上而使移動於水平方向之作為基板裝填裝置的晶圓裝填裝置28a，及使晶圓裝填裝置28a昇降移動之作為基板裝填裝置昇降機構的晶圓裝填裝置昇降機(未圖示)。藉由晶圓裝填裝置28a與晶圓裝填裝置昇降機的協調動作，可經由開口15來從裝填室141的外側往裝填室141的內部搬入晶圓200，裝填於晶舟217內的插槽。又，藉由晶圓裝填裝置28a與晶圓裝填裝置昇降機的協調動作，可從晶舟217內的插槽取出晶圓200(脫裝)，而經由開口15來從裝填室141的內部往裝填室141的外側搬出。若根據後述的晶圓裝填、脫裝的程序，則可省略晶圓裝填裝置昇降機。另外，本案的晶圓裝填機構28是被配置於裝填室141的外側上方，但在圖1中，基於方便起見，圖示於裝填室141的外側下方。
(晶舟昇降機) 如圖2所示般，在構成裝填室141的副框體13的側壁的外面是設有使晶舟217昇降移動之作為搬送機構的晶舟昇降機115。晶舟昇降機115是具備：下基板245、導軸264、滾珠螺桿244、上基板247、昇降馬達248、昇降基板252、及波紋管265。下基板245是以水平姿勢被固定於構成裝填室141的側壁的外面。在下基板245是分別以鉛直姿勢設有與昇降台249嵌合的導軸264、及與昇降台249螺合的滾珠螺桿244。在導軸264及滾珠螺桿244的上端是以水平姿勢固定上基板247。滾珠螺桿244是被構成為藉由被設在上基板247的昇降馬達248來使旋轉。導軸264是被構成為一面容許昇降台249的上下動，一面抑制水平方向的旋轉。藉由使滾珠螺桿244旋轉，昇降台249可昇降。
在昇降台249是以垂直姿勢固定中空的昇降軸250。昇降台249與昇降軸250的連結部是被構成氣密。昇降軸250是被構成為與昇降台249一起昇降。昇降軸250的下方側端部是貫通構成裝填室141的頂板142。被設在裝填室141的頂板142的貫通孔的內徑是以昇降軸250與頂板142不會接觸的方式，被形成比昇降軸250的外徑更大。在裝填室141與昇降台249之間是以覆蓋昇降軸250的周圍之方式，設有具有伸縮性之作為中空伸縮體的波紋管265。昇降台249與波紋管265的連結部、及頂板142與波紋管265的連結部是分別被構成氣密，使保持裝填室141內的氣密。波紋管265是具有可對應於昇降台249的昇降量的充分的伸縮量。波紋管265的內徑是以昇降軸250與波紋管265不會接觸的方式，被形成比昇降軸250的外徑更充分地大。
在突出至裝填室141內的昇降軸250的下端是以水平姿勢固定昇降基板252。昇降軸250與昇降基板252的連結部是被構成氣密。在昇降基板252的上面是經由O型環等的密封構件來氣密地安裝密封蓋219。密封蓋219是例如藉由不鏽鋼等的金屬所構成，被形成圓盤狀，被形成為由下方來垂直地支撐晶舟217，且在晶舟昇降機115上昇時閉塞被設在處理爐202的下端部的爐口160。驅動昇降馬達248來使滾珠螺桿244旋轉，使昇降台249、昇降軸250、昇降基板252、及密封蓋219上昇，藉此晶舟217會被搬入至處理室201內，且處理爐202的開口部之爐口160可藉由密封蓋219來閉塞。驅動昇降馬達248來使滾珠螺桿244旋轉，使昇降台249、昇降軸250、昇降基板252、及密封蓋219下降，藉此晶舟217會從處理室201內搬出。在昇降馬達248是電性連接後述的控制器240。控制器240是在預定的時機控制晶舟昇降機115預定的動作。
在昇降基板252的下面是經由O型環等的密封構件來氣密地安裝驅動部罩253。藉由昇降基板252及驅動部罩253來構成驅動部收納箱256。驅動部收納箱256的內部是與裝填室141內的氣氛隔離。在驅動部收納箱256的內部是設有晶舟旋轉機構254。在晶舟旋轉機構254是連接電力供給電纜258。電力供給電纜258是從昇降軸250的上端通過昇降軸250內來引導至晶舟旋轉機構254，被構成為供給電力至晶舟旋轉機構254。晶舟旋轉機構254所具備的旋轉軸255的上端部是貫通密封蓋219，由下方來支撐上述的晶舟217。藉由使晶舟旋轉機構254作動，可使被保持於晶舟217的晶圓200在處理室201內及裝填室141內旋轉。在晶舟旋轉機構254是電性連接後述的控制器240。控制器240是在預定的時機控制晶舟旋轉機構254預定的動作。
在驅動部收納箱256的內部，晶舟旋轉機構254的周圍是設有冷卻機構257。在冷卻機構257及密封蓋219是形成有冷卻流路259。在冷卻流路259是連接供給冷卻水的冷卻水配管260。冷卻水配管260是被構成為從昇降軸250的上端通過昇降軸250內來引導至冷卻流路259，分別供給冷卻水至冷卻流路259。
(控制器) 如圖3所示般，作為控制部的控制器240是構成為具備CPU(Central Processing Unit)300、RAM(Random Access Memory)302、記憶裝置304、I/O埠306的電腦。RAM302、記憶裝置304、I/O埠306是被構成為可經由內部匯流排308來與CPU300進行資料交換。在控制器240是連接例如構成為觸控面板等的輸出入裝置310。
記憶裝置304是例如以快閃記憶體、HDD (Hard Disk Drive)等所構成。在記憶裝置304內，控制基板處理裝置的動作的控制程式、記載有後述的基板處理的程序或條件等的製程處方等會可讀取地被儲存。製程處方是被組合成使後述的基板處理的各程序實行於控制器240，可取得預定的結果者，作為程式機能。以下，亦將控制程式、製程處方等等總簡稱為程式。又，亦將製程處方簡稱為處方。在本說明書中使用程式的言辭時，有只包含處方單體的情況，只包含控制程式單體的情況，或包含該等的雙方的情況。RAM302是被構成為暫時性地保持藉由CPU300所讀出的程式或資料等的記憶體區域(工作區域)。
I/O埠306是被連接至上述的MFC181~184、閥171~174、APC閥242、真空泵246、加熱器206、旋轉機構254、晶舟昇降機115等。
CPU300是被構成為從記憶裝置304讀出控制程式而實行，且按照來自輸出入裝置310的操作指令的輸入等來從記憶裝置304讀出處方等。CPU300是被構成為按照讀出的處方的內容，控制藉由MFC181~184之各種氣體的流量調整動作、閥171~174的開閉動作、APC閥242的開閉動作及根據壓力感測器之藉由APC閥242的壓力調整動作、真空泵246的起動及停止、根據溫度感測器之加熱器206的溫度調整動作、藉由旋轉機構254之晶舟217的旋轉及旋轉速度調節動作、藉由晶舟昇降機115之晶舟217的昇降動作等。
控制器240是可藉由將被儲存於外部記憶裝置312的上述的程式安裝於電腦而構成。外部記憶裝置312是例如包含HDD等的磁碟、CD等的光碟、MO等的光磁碟、USB記憶體等的半導體記憶體等。記憶裝置304或外部記憶裝置312是構成為電腦可讀取的記錄媒體。以下，亦將該等總簡稱為記錄媒體。在本說明書中使用記錄媒體的言辭時，有只包含記憶裝置304單體的情況，只包含外部記憶裝置312單體的情況，或包含該等的雙方的情況。另外，往電腦之程式的提供是亦可不使用外部記憶裝置312，利用網際網路或專用線路等的通訊手段來進行。
＜2.基板處理裝置的動作例＞ 本案的基板處理裝置10是重複進行包含晶圓200的脫裝或裝填、晶舟217的搬入或搬出、成膜處理之一連串的處理(以下亦稱為分批處理)。成膜處理是如後述般在加熱晶圓200的狀態下進行，因此若實施成膜處理，則成為不僅晶圓200，連處理室201內的各種構件，亦即晶舟217或反應管205等也被加熱的狀態。以下，利用圖4來詳細說明有關預定的分批處理(第n次)的成膜處理完了，從被加熱的處理室201內搬出被加熱的晶圓200或晶舟217，而實施其次的分批處理(第n+1次)之一連串的動作流程。
(晶舟移動工程) 一旦第n次的成膜處理工程(步驟10，以下將步驟簡稱「S」)完了，則進行晶舟移動工程(S20)。在晶舟移動工程(S20)中，不是使晶舟217的全體從處理室201內往裝填室141內移動，而是只使一部分移動。具體而言，使晶舟昇降機115動作，而使保持處理完了晶圓200的晶舟217僅1插槽份從處理室201內往裝填室141內移動(下降)(參照圖5(b))。一旦1插槽份的移動完了，則使晶舟217的移動停止。
另外，為了安全地進行後述的晶圓200的脫裝･裝填，至少使晶舟217的移動停止之後，使晶舟217的旋轉停止為理想。
(晶圓脫裝･裝填工程) 一旦晶舟移動工程(S20)完了，則進行晶圓脫裝･裝填工程(S30)。在晶圓脫裝･裝填工程(S30)中，使閘門15a下降而將開口15開放，使晶圓裝填機構28作動，從使往反應管205外移動的晶舟217的插槽內脫裝處理完了晶圓200(1片)，經由開口15來從裝填室141的內部往裝填室141的外側搬出該晶圓200，收容至被設定於晶圓盒開啟器24的晶圓盒16內。並且，使晶圓裝填機構28作動，從收容有新的晶圓200的晶圓盒16內取出新的晶圓200(1片)，經由開口15來從裝填室141的外側往裝填室141的內部搬入該晶圓200，將新的晶圓200裝填至脫裝處理完了晶圓200而形成空的插槽內。由於成為晶舟217停止的狀態，因此可安全且確實地進行晶圓200的脫裝･裝填。
(晶舟移動與晶圓脫裝･裝填的重複) 至對象的晶圓全部被脫裝･裝填為止重複進行包含：使晶舟217移動，而使複數的插槽之中的一部分的插槽往反應管205外位置之步驟、及將晶圓200裝填於前述一部分的插槽之步驟的組合(參照圖5(b)、(c))。以下，在本說明書中，有將以晶舟217的移動與晶圓200的脫裝･裝填作為組合重複進行的工程簡稱為「重複工程」的情況。另外，所謂對象的晶圓全部被脫裝･裝填是例如意指被收容於從最下段到最上段的全部的插槽的處理完了晶圓200被脫裝，新的晶圓200被裝填於形成空的插槽的全部。
藉由如上述般進行成膜處理，不僅晶圓200，晶舟217或反應管205等也成為被加熱的狀態。在1次的重複工程(S20、S30)中，不是使晶舟217的全體往裝填室141內搬出，而是只使1插槽份移動，因此被加熱的狀態的晶舟217的一部分會維持被插入至反應管205的內部，可抑制晶舟217的降溫。
又，藉由晶舟217的一部分被插入至反應管205的內部，爐口160會藉由晶舟217所堵塞，可抑制經由爐口160之反應管205內的輻射所造成的降溫。
由該等的情形，可提高基板處理的生產性，且即使為使往加熱器206的供給電力減低，也容易將反應管205內的溫度維持於一定。
將晶舟217的上端的頂板210設為與被形成於反應管205的下端的爐口160對應的形狀，使爐口160的全體 不開放(參照圖5(c))。若設為如此般，則即使是在晶舟移動工程(S20)使晶舟217最大限度移動(下降)的情況，也會因為晶舟217的上端的頂板堵塞爐口160，所以可更抑制處理室201內的降溫。
(晶舟搬入工程) 一旦將對象的晶圓全部脫裝･裝填，則進行晶舟搬入工程(S40)。在晶舟搬入工程(S40)中，使晶舟217不在途中停止，連續地使上昇，而使被裝填於複數的插槽的晶圓200收容於反應管205(處理室201)內。使閘門15a上昇而堵塞開口15(參照圖5(d))。
另外，在晶舟搬入工程(S40)中，邊使晶舟217旋轉，邊使上昇。從裝填室141往處理室201內搬入的晶圓200是藉由處理室201內的餘熱來加熱，但若藉由如此，則可使往處理室201內搬入的晶圓200在周方向均一地加熱。
晶舟移動工程(S20)、晶圓脫裝･裝填工程(S30)、晶舟搬入工程(S40)是在確保微粒不從外部流入的手段之後，使處理室201內與裝填室141內形成真空狀態(減壓狀態)來進行為理想。藉由如此，更可抑制晶舟217、處理室201內等的降溫。
(成膜處理工程) 一旦晶舟搬入工程(S40)完了，則進行第n+1次的成膜處理工程(S10)。在此工程中，將處理室201內形成預定的壓力、溫度，加熱被插入至反應管205內的晶舟217。將處理氣體與稀釋氣體的混合氣體供給至處理室201內，使預定的膜堆積於晶圓200表面上(參照圖5(a))。
然後，包含上述的晶舟移動工程(S20)、晶圓脫裝･裝填工程(S30)、晶舟搬入工程(S40)、成膜處理工程(S10)之一連串的分批處理會重複進行。
＜3.本案的效果＞ 一面與以往例作比較，一面說明本案的效果。
以往，晶圓脫裝･裝填工程是使晶舟217的全體從處理室201內往裝填室141內完全搬出之後，在使完全搬出的狀態下進行，因此在該工程終了時，處理室201內或晶舟217的溫度是恐有顯著降低之虞。其結果，為了使可進行其次的分批處理的處理室201內或晶舟217回復成最適的處理溫度，需要時間，發生基板處理的生產性的降低。
(a)對於此，若根據本案的基板處理裝置10，則重複進行包含：使晶舟217移動，而使晶舟217所多段具有的插槽之中的一部分的插槽往反應管205外位置之步驟、及將晶圓200裝填於該一部分的插槽之步驟的組合，一旦對象的晶圓全部被脫裝･裝填，則使晶舟217不在途中停止，連續地使上昇，而使被裝填於複數的插槽的晶圓200收容於反應管205內。
如此，在1次的重複工程(S20、S30)中，不是使晶舟217的全體搬出至裝填室141內，而是只使1插槽份移動，因此被加熱的狀態的晶舟217的一部分會維持被插入至反應管205的內部，可抑制晶舟217的降溫。
又，藉由晶舟217的一部分維持被插入至反應管205的內部，爐口160會以晶舟217堵塞，可抑制經由爐口160之反應管205內的輻射所造成的降溫。
由該等的情形，可提高基板處理的生產性，且即使為使往加熱器206的供給電力減低，也容易將反應管205內的溫度維持於一定。
(b)在晶舟搬入工程(S40)中，使晶舟217不在途中停止，使連續地上昇，相對的，在重複工程(S20、S30)中，使晶舟217各1插槽份下降，每次使晶舟217停止，因此晶舟搬入工程的晶舟217的速度是比重複工程的晶舟217的速度更大。藉此，可安全地進行晶圓200的脫裝、裝填，且可抑制處理室201內或晶舟217的降溫，結果可提高基板處理的生產性。
(c)若根據本案的基板處理裝置10，則在晶舟移動工程(S20)中，使晶舟217各1插槽份下降，更將開口15設在裝填室141的側壁的上方，且將晶圓裝填機構28配置於裝填室141的外側上方，因此晶圓200的脫裝･裝填會在裝填室141內的上方高的位置(參照圖5(b)、(c)所示的A的位置)進行，可省略使晶圓裝填機構28上昇･下降的晶圓裝填裝置昇降機。藉由該等，可更抑制晶舟217的降溫，且可使基板處理裝置10的構成形成更簡素。
(d)本案是在被脫裝･裝填的晶圓200的片數多的情況特別有意義。例如，因為若在脫裝･裝填，假定每1片需要5秒，則在以往技術為了脫裝･裝填200片的晶圓的全部，1000秒(約17分鐘)間，晶舟217成為往反應管205外移動的狀態，其間的降溫顯著。
＜4.變形例＞ 以上，具體說明本案的形態。然而，本案的形態不是被限定於上述的形態者，可在不脫離其主旨的範圍實施各種的變更。
在上述的揭示中，例示，在成膜處理工程(S10)中，將裝填晶圓200的晶舟217從裝填室141內往處理室201內搬入之後，將混合氣體往處理室201內供給，但並非限於此，亦可在將晶舟217往處理室201內搬入的途中開始往處理室201內的混合氣體的供給。藉由如此，可更迅速地結束成膜處理。
在上述的揭示中，例示，縱型熱處理裝置的晶舟217的上下移動，但並非限於此，只要可往反應管205外各1插槽份移動晶舟217，亦可在橫型熱處理裝置中使晶舟217水平移動。在此情況中也可取得與上述的揭示同樣的效果。
在上述的揭示中，例示，在晶舟移動工程(S20)中，僅1插槽份使晶舟217移動，但並非限於此，亦可使2插槽份、3插槽份晶舟217移動。在此情況中也可取得與上述的揭示同樣的效果。但，僅1插槽份較能取得最大限度降溫抑制效果的點為理想。
在上述的揭示中，例示，在晶舟搬入工程(S40)中，邊使晶舟217旋轉，邊使上昇，但並非限於此，亦可不使晶舟217旋轉。但，使旋轉較能均一地加熱晶圓200的點為理想。
在上述的揭示中，例示，晶圓200被收容於從最下段到最上段的全部的插槽。但並非限於此，例如，亦可為只在從最下段到中段的插槽保持晶圓200的情況。此情況，至被收容於從最下段到中段的全部的插槽的處理完了晶圓200被脫裝，新的晶圓200被裝填於成空的插槽的全部為止，進行重複工程(S20、S30)。
在上述的揭示中，例示成膜處理，作為在步驟中所含的加熱處理，但並非限於此，只要是伴隨加熱者，亦可為退火、蝕刻、擴散處理等其他的處理。在此情況中也可取得與上述的揭示同樣的效果。
＜5.本案的理想的形態＞ 以下，附加有關本案的理想的形態。
(附加1) 若根據本案之一形態，則提供一種半導體裝置的製造方法，具有： (a)在反應室內加熱具有多段收容基板的插槽的基板保持具之工程； (b)重複進行包含：使前述基板保持具移動，而使前述複數的插槽之中的一部分的插槽往前述反應室外位置之步驟、及將基板裝填於前述一部分的插槽之步驟的組合之工程； (c)使前述基板保持具移動，而使被裝填於前述複數的插槽的基板收容於前述反應室內之工程。
(附加2) 理想是提供如附加1記載的半導體裝置的製造方法，其中，在(b)，將使按每1組合移動的前述基板保持具的移動距離設為1插槽份。
(附加3) 理想是提供如附加1或2記載的半導體裝置的製造方法，其中，在將基板裝填於前述一部分的插槽之步驟，係更換被裝填於前述插槽內的基板與和前述基板不同的其他的基板。
(附加4) 理想是提供如附加1~3的任一個記載的半導體裝置的製造方法，其中，在將基板裝填至使移動的前述一部分的插槽之步驟，係使前述基板保持具的移動停止。
(附加5) 理想是提供如附加1~4的任一個記載的半導體裝置的製造方法，其中，在(b)，藉由被設在前述基板保持具的上端，具有與前述反應室的爐口對應的形狀之頂板，來使前述爐口的全體不開放。
(附加6) 理想是提供如附加5之半導體裝置的製造方法，其中，在(b)，即使為使前述基板保持具最大限度移動的情況，也藉由具有與前述爐口對應的形狀之頂板，來使前述爐口的全體不開放。
(附加7) 理想是提供如附加1~6的任一個記載的半導體裝置的製造方法，其中，在(c)，邊使前述基板保持具旋轉，邊使移動。
(附加8) 理想是提供如附加1~7的任一個記載的半導體裝置的製造方法，其中，在(a)、(b)、(c)的任一的工程中皆將前述反應室內的溫度維持於預定的基板處理溫度。
(附加9) 理想是提供如附加1~8的任一個記載的半導體裝置的製造方法，其中，將(c)的前述基板保持具的速度設為比(b)的前述基板保持具的速度更大。
(附加10) 若根據本案的其他的一形態，則可提供一種基板處理裝置，其係具有： 具有多段收容基板的插槽之基板保持具； 收容前述基板保持具的反應室； 加熱前述反應室內的加熱機構； 將前述基板保持具往前述反應室的內外搬送的搬送機構； 往前述插槽內裝填基板的基板裝填機構；及 被連接至前述加熱機構、前述搬送機構及前述基板裝填機構的控制部， 前述控制部，係被構成為可控制前述加熱機構、前述搬送機構及前述基板裝填機構，而使進行： (a)在前述反應室內加熱前述基板保持具的處理； (b)重複進行包含：使前述基板保持具移動，而使前述複數的插槽之中的一部分的插槽往前述反應室外位置之處理、及將基板裝填於前述一部分的插槽之處理的組合之處理； (c)使前述基板保持具移動，而使被裝填於前述複數的插槽的基板收容於前述反應室內之處理。
(附加11) 若根據本案的另外其他的一形態，則提供一種記錄媒體，係電腦可讀取的記錄媒體，記錄了藉由電腦來使下列程序實行於前述基板處理裝置的程式， (a)在基板處理裝置的反應室內加熱具有多段收容基板的插槽的基板保持具之程序； (b)重複進行包含：使前述基板保持具移動，而使前述複數的插槽之中的一部分的插槽往前述反應室外位置之程序、及將基板裝填於前述一部分的插槽之程序的組合之程序； (c)使前述基板保持具移動，而使被裝填於前述複數的插槽的基板收容於前述反應室內之程序。
10:基板處理裝置 202:處理爐 217:晶舟 28:晶圓裝填機構 115:晶舟昇降機 240:控制器 205:反應管 206:加熱器 201:處理室 200:晶圓 141:裝填室 209:集流腔 280:氣體供給噴嘴
[圖1]是本案之一形態的基板處理裝置的透視立體圖。 [圖2]是表示被設在本案之一形態的基板處理裝置的處理爐及其周邊的構造的圖。 [圖3]是本案之一形態的基板處理裝置的控制器的概略構成圖，以方塊圖來表示控制器的控制系的圖。 [圖4]是例示本案之一形態的基板處理工程的流程圖。 [圖5]是表示本案之一形態的晶圓的裝填、脫裝、晶舟的搬入、搬出動作的概略圖。
10:基板處理裝置
12:框體
13:副框體
14:晶圓搬送口
15:開口
15a:閘門
16:晶圓盒
17:前擋門
18:晶圓盒平台
20:晶圓盒搬送裝置
20a:晶圓盒昇降機
20b:晶圓盒搬送機構
22:旋轉式晶圓盒架
22a:架板
24:晶圓盒開啟器
25:載置台
26:蓋裝卸機構
27:晶圓片數檢測器
28:晶圓裝填機構
28a:晶圓裝填裝置
32:鑷子
141:裝填室
200:晶圓
202:處理爐
210:頂板
211:底板
212:保持構件
217:晶舟
219:密封蓋

Claims (17)

  1. 一種半導體裝置的製造方法，其特徵係具有： (a)在反應室內加熱具有多段收容基板的插槽的基板保持具之工程； (b)重複進行包含：使前述基板保持具移動，而使前述複數的插槽之中的一部分的插槽往前述反應室外位置之步驟、及將基板裝填於前述一部分的插槽之步驟的組合之工程； (c)使前述基板保持具移動，而使被裝填於前述複數的插槽的基板收容於前述反應室內之工程。
  2. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，在(b)，將使按每1組合移動的前述基板保持具的移動距離設為1插槽份。
  3. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，在將基板裝填於前述一部分的插槽之步驟，係更換被裝填於前述插槽內的基板與和前述基板不同的其他的基板。
  4. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，在將基板裝填至使移動的前述一部分的插槽之步驟，係使前述基板保持具的移動停止。
  5. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，在(b)，藉由被設在前述基板保持具的上端，具有與前述反應室的爐口對應的形狀之頂板，來使前述爐口的全體不開放。
  6. 如請求項5之半導體裝置的製造方法，其中，在(b)，即使為使前述基板保持具最大限度移動的情況，也藉由具有與前述爐口對應的形狀之頂板，來使前述爐口的全體不開放。
  7. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，在(c)，邊使前述基板保持具旋轉，邊使移動。
  8. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，在(a)、(b)、(c)的任一工程中皆將前述反應室內的溫度維持於預定的基板處理溫度。
  9. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，在(a)、(b)、(c)的任一工程中皆將前述反應室內的壓力及前述反應室外的壓力維持減壓狀態。
  10. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，將(c)的前述基板保持具的速度設為比(b)的前述基板保持具的速度更大。
  11. 一種基板處理裝置，其特徵係具有： 具有多段收容基板的插槽之基板保持具； 收容前述基板保持具的反應室； 加熱前述反應管內的加熱機構； 將前述基板保持具往前述反應室的內外搬送的搬送機構； 往前述插槽內裝填基板的基板裝填機構；及 被連接至前述加熱機構、前述搬送機構及前述基板裝填機構的控制部， 前述控制部，係被構成為可控制前述加熱機構、前述搬送機構及前述基板裝填機構，而使進行： (a)在前述反應室內加熱前述基板保持具的處理； (b)重複進行包含：使前述基板保持具移動，而使前述複數的插槽之中的一部分的插槽往前述反應室外位置之處理、及將基板裝填於前述一部分的插槽之處理的組合之處理； (c)使前述基板保持具移動，而使被裝填於前述複數的插槽的基板收容於前述反應室內之處理。
  12. 如請求項11之基板處理裝置，其中，前述控制部係被構成為可控制前述搬送機構，使在(b)，將使按每1組合移動的前述基板保持具的移動距離設為1插槽份。
  13. 如請求項11之基板處理裝置，其中，前述控制部係被構成為可控制前述基板裝填機構，使在將基板裝填於前述一部分的插槽之步驟，更換被裝填於前述插槽內的基板與和前述基板不同的其他的基板。
  14. 如請求項11之基板處理裝置，其中，前述控制部係被構成為可控制前述搬送機構，使在將基板裝填至使移動的前述一部分的插槽之步驟，使前述基板保持具的移動停止。
  15. 如請求項11之基板處理裝置，其中，前述控制部係被構成為可控制前述搬送機構，使在(b)，藉由被設在前述基板保持具的上端，具有與前述反應室的爐口對應的形狀之頂板，來使前述爐口的全體不開放。
  16. 如請求項15之基板處理裝置，其中，前述控制部係被構成為可控制前述搬送機構，使在(b)，即使為使前述基板保持具最大限度移動的情況，也藉由具有與前述爐口對應的形狀之頂板，來使前述爐口的全體不開放。
  17. 一種記錄媒體，係電腦可讀取的記錄媒體，記錄了藉由電腦來使下列程序實行於前述基板處理裝置的程式， (a)在基板處理裝置的反應室內加熱具有多段收容基板的插槽的基板保持具之程序； (b)重複進行包含：使前述基板保持具移動，而使前述複數的插槽之中的一部分的插槽往前述反應室外位置之程序、及將基板裝填於前述一部分的插槽之程序的組合之程序； (c)使前述基板保持具移動，而使被裝填於前述複數的插槽的基板收容於前述反應室內之程序。
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