TWI703661B - 自轉檢測用治具、基板處理裝置及基板處理裝置之運轉方法 - Google Patents
自轉檢測用治具、基板處理裝置及基板處理裝置之運轉方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI703661B TWI703661B TW107106295A TW107106295A TWI703661B TW I703661 B TWI703661 B TW I703661B TW 107106295 A TW107106295 A TW 107106295A TW 107106295 A TW107106295 A TW 107106295A TW I703661 B TWI703661 B TW I703661B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- rotating
- mounting table
- rotation
- gear
- encoder
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
- C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/401—Oxides containing silicon
- C23C16/402—Silicon dioxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
本發明之課題為在使旋轉台的一面側所設置之基板的載置台一邊公轉一邊自轉時,能夠正確地檢測載置台的自轉量。
其解決方法為旋轉台所設置之基板的載置台係設置有以其自轉軸為中心而旋轉之旋轉構件,並且藉由固定組件來將和該旋轉構件一同構成旋轉編碼器之編碼器本體固定在旋轉台。又,在旋轉台設置有第1控制器,該第1控制器係具備有會處理編碼器本體所檢測的檢測訊號之訊號處理部。當載置台旋轉時,旋轉構件便會旋轉,而藉由編碼器本體來檢測其旋轉角度。然後,以訊號處理部來求得例如每單位時間之旋轉角度,並傳送至外部的第2控制器且顯示於顯示部。
Description
本發明係關於一種會在使旋轉台的一面側所設置之基板的載置台一邊公轉一邊自轉,且對基板供應處理氣體來處理該基板之裝置中,檢測載置台的自轉量之技術。
在半導體裝置的製造工序中,對基板(即半導體晶圓,以下記載為晶圓)進行成膜時,會進行例如ALD(Atomic Layer Deposition)。上述ALD為了提高半導體裝置的生產性,而有藉由讓載置有複數晶圓之旋轉台旋轉來使晶圓公轉,且重複通過沿著旋轉台的徑向所配置之處理氣體的供應區域之裝置來進行的情況。
然而,作為成膜處理的後工序所實施之蝕刻處理中,會有可將蝕刻率同心圓狀地調整的情況。因此,便被要求縱使在成膜處理中,仍要對晶圓同心圓狀地進行高均勻性的成膜,亦即於晶圓的圓周方向上進行高均勻性的成膜。但上述讓晶圓公轉的成膜裝置中,由於係沿著旋轉台的徑向來供應處理氣體,因此會有形成於晶圓的膜厚分佈隨著從旋轉台的中心側朝向周緣側而成為膜厚會改變的膜厚分佈傾向。因此,上述成膜裝置中,便必須使晶圓公轉同時亦自轉。
專利文獻1及專利文獻2中已提出有一種在成膜處理中會使晶圓公轉之成膜裝置中,係藉由使旋轉台所載置之晶圓自轉,來沿著晶圓的圓周方向進行均勻的成膜處理之技術。專利文獻1係使用第1齒輪與第2齒輪,且藉由馬達來讓該第2齒輪旋轉以使晶圓自轉,但會因第1齒輪與第2齒輪的接觸而有產生微粒之虞。而專利文獻2由於係藉由馬達來使晶圓的載置區域所設置之自轉軸旋轉,藉此進行晶圓的自轉,故當旋轉台設置有複
數載置區域的情況,則馬達的數量便會增加,而有控制變得煩雜之疑慮。
基於上述情事,本案發明人檢討了利用磁性齒輪機構並藉由磁力來使載置台以非接觸式自轉,而被要求開發出一種可正確且容易地檢測載置台的自轉量之方法。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2016-96220號公報
專利文獻2:日本特開2016-92156號公報
本發明係鑑於上述般情事所發明者,其目的為提供一種在使旋轉台的一面側所設置之基板的載置台一邊公轉一邊自轉,且對基板供應處理氣體來進行基板處理時,可檢測載置台的自轉量之技術。
於是,本發明之自轉檢測用治具係於處理容器內藉由旋轉台的旋轉來使該旋轉台的一面側所設置之基板的載置台一邊公轉一邊自轉,並將處理氣體供應至該載置台所通過的區域來處理該基板之裝置所使用的治具,具備有:旋轉構件,係設置為會以該載置台的自轉軸為中心而旋轉;編碼器本體,係檢測該旋轉構件的旋轉角度,且和該旋轉構件一同構成旋轉編碼器;固定組件,係用以將該編碼器本體固定在包含有該旋轉台的旋轉部位;以及訊號處理部,係設置於該旋轉部位,且會處理該編碼器本體所檢測之檢測訊號。
又,本發明之基板處理裝置係於處理容器內藉由旋轉台的旋轉來使該旋轉台的一面側所設置之基板的載置台一邊公轉一邊自轉,並將處理氣體供應至該載置台所通過的區域來處理該基板之裝置,具備有:自轉軸,係自轉自如地設置於會和該旋轉台一起旋轉之部位來支撐該載置台;
被動齒輪,係設置於該自轉軸;驅動齒輪,係設置為會面臨該被動齒輪的公轉軌道,且和該被動齒輪一同構成磁性齒輪機構;旋轉構件,係設置為會以該載置台的自轉軸為中心而旋轉;編碼器本體,係檢測該旋轉構件的旋轉角度,且和該旋轉構件一同構成旋轉編碼器;固定組件,係用以將該編碼器本體固定在包含有該旋轉台的旋轉部位;以及訊號處理部,係設置於該旋轉部位,且會處理該編碼器本體所檢測之檢測訊號。
再者,本發明之基板處理裝置之運轉方法係會使於處理容器內藉由旋轉台的旋轉來使該旋轉台的一面側所設置之基板的載置台一邊公轉一邊自轉,並將處理氣體供應至該載置台所通過的區域來處理該基板之裝置運轉的方法,包含以下工序:使用該載置台的自轉軸所設置之被動齒輪,以及面臨該被動齒輪的公轉軌道所設置而和該被動齒輪一同構成磁性齒輪機構之驅動齒輪,來使該驅動齒輪作動而讓該被動齒輪自轉之工序;使用和以該自轉軸為中心而旋轉所設置之旋轉構件一同構成旋轉編碼器之編碼器本體,來檢測該被動齒輪的旋轉角度之工序。
依據本發明,係設置為在檢測會因旋轉台的旋轉而公轉同時亦自轉之載置台的自轉量時,會使旋轉構件以載置台的自轉軸為中心而旋轉,並使用和旋轉構件一同構成旋轉編碼器之編碼器本體,來檢測旋轉構件的旋轉角度。於是,便可正確且容易地檢測載置台的自轉量。
W:晶圓
1:成膜裝置
11:真空容器
2:旋轉台
21:旋轉軸
22、27:公轉用旋轉機構
3:載置台
32:自轉軸
34:軸承單元
4:被動齒輪
5:驅動齒輪
41、51:N極部
42、52:S極部
53:自轉用旋轉機構
6:旋轉編碼器
61:旋轉構件
62:編碼器本體
7、63:固定組件
75:第1控制器
751:訊號處理部
752:通訊部
77:控制器單元
78:第2控制器
781:通訊部
782:顯示部
100:控制部
圖1係顯示具備有本發明自轉檢測用治具之旋轉台的一實施型態之縱剖側面圖。
圖2係顯示旋轉台之概略立體圖。
圖3係概略顯示載置台的下面所設置之被動齒輪之仰視圖。
圖4係顯示被動齒輪與驅動齒輪的一部分之俯視圖。
圖5係顯示具備有自轉檢測用治具之旋轉台之俯視圖。
圖6係顯示自轉檢測用治具的固定組件之立體圖。
圖7係顯示自轉檢測用治具之結構圖。
圖8係顯示具備有本發明自轉檢測用治具之旋轉台的其他範例之縱剖側面圖。
圖9係顯示應用本發明基板處理裝置之成膜裝置的一實施型態之縱剖側面圖。
圖10係顯示成膜裝置之橫剖俯視圖。
圖11係顯示成膜裝置所設置之控制部一例之結構圖。
圖12係顯示本發明之評估試驗的結果之特性圖。
圖13係顯示本發明之評估試驗的結果之特性圖。
圖14係顯示本發明之評估試驗的結果之特性圖。
圖15係顯示本發明之評估試驗的結果之特性圖。
圖16係顯示本發明之評估試驗的結果之特性圖。
圖17係顯示本發明之評估試驗的結果之特性圖。
本發明係在處理容器內,使旋轉台的一面側所設置之基板的載置台一邊公轉一邊自轉,並且對載置台所通過之區域供應處理氣體來處理基板之裝置中檢測載置台的自轉量。載置台的自轉量係藉由使用編碼器本體來檢測載置台的旋轉角度而加以檢測,該編碼器本體係和會以載置台的自轉軸為中心而旋轉般所設置之旋轉構件一同構成旋轉編碼器。以下,便針對具備有會檢測載置台的自轉量之機構的構成來具體地說明。
首先,針對為了檢測載置台的自轉量所使用之自轉檢測用治具的一實施型態,參閱圖1~圖6來加以說明。圖1係顯示該裝置中,於旋轉台安裝有自轉檢測用治具的狀態之縱剖側面圖。有關旋轉台2的構造,參閱圖1~圖4來加以說明。圖2係概略顯示安裝有自轉檢測用治具前之旋轉台2的主要部分之圖式。旋轉台2的中心部係連接有朝鉛直下方延伸之旋轉軸21,
該旋轉軸21係連接於公轉用旋轉機構22。藉由使用公轉用旋轉機構22來讓旋轉軸21旋轉,則從上面側觀看時,旋轉台2便會例如繞順時針方向旋轉。
旋轉台2的上面側(一面側)係設置有會因旋轉台2的旋轉而公轉之載置台3。載置台3係平面形狀形成為圓形,且沿著旋轉台2的旋轉方向設置為例如5個。載置台3的上面係形成有凹部31,凹部31內水平地收納有基板(晶圓W)。此外,該旋轉台2亦可設置有6個載置台3。
各載置台3的下面側中央部係以朝鉛直下方延伸而出之方式來設置有支撐載置台3之自轉軸32。自轉軸32係藉由透過筒狀體33被加以固定之軸承單元34而被支撐在例如旋轉台2的下面。於是,便構成為自轉軸32係與旋轉台2一起自轉自如地加以設置,而載置台3則會因旋轉台2的旋轉而公轉。軸承單元34係具備有用以旋轉自如地保持自轉軸32之軸承,與用以防止微粒自軸承飛散之磁性封件(皆未圖式)。自轉軸32的下部側係貫穿軸承單元34,其下端部係設置有被動齒輪4。
圖3係從下面側來觀看被動齒輪4之圖式,在此圖式中係概略顯示被動齒輪4。被動齒輪4係構成為圓板狀,且以中心軸會相互一致之狀態而與自轉軸32連接。於是,被動齒輪4係透過自轉軸32而連結於載置台3,則被動齒輪4便會因旋轉台2的旋轉而公轉。由於軸承單元34會旋轉自如地保持自轉軸32,故使被動齒輪4旋轉於圓周方向時,各載置台3便會繞著自轉軸而自轉。
被動齒輪4的下面係沿著自轉方向交互配列有永久磁石所構成的磁極部,即N極部41及S極部42。為了與S極部42作區別,N極部41係以斜線來表示。在此範例中,露出於被動齒輪4的下面之N極部41、S極部42係分別形成為相同形狀的短柵狀,在圓周方向上相距間隔而從被動齒輪4下面的中心部往橫向放射狀延伸般地配列為例如18個。N極部41及S極部42的長度係設定為不會超過例如被動齒輪4底面的中心,而較被動齒輪4的半徑要短。
如圖1及圖2所示,被動齒輪4的下方側係配置有驅動齒輪5。該驅動齒輪5係構成被動齒輪4與磁性齒輪機構,而設置為會沿著公轉軌道的整
周來面臨被動齒輪4的公轉軌道。此範例的驅動齒輪5係由其中央部具有圓形的開口部50之圓環狀的板狀體所構成,驅動齒輪5之開口部50的中心係配置為會與旋轉台2的旋轉中心對齊。驅動齒輪5的上面係沿著被動齒輪4的公轉軌道遍布整圈而交互地配列有永久磁石所構成的磁極部,即N極部51及S極部52。
為驅動齒輪5的各磁極部之N極部51及S極部52係配列在與被動齒輪4的下面呈對向之面。圖4係使1個被動齒輪4的磁極部(N極部41及S極部42)與其下方側之驅動齒輪5的磁極部(N極部51及S極部52)相對應來加以描繪之圖式。如此般地,例如露出於圓環狀的驅動齒輪5表面之N極部51、S極部52係與對向於該表面之被動齒輪4的下面所形成之N極部41、S極部42的形狀相疊合般地形成為例如短柵狀。圖4係顯示被動齒輪4的N極部41與驅動齒輪5的S極部52相重疊之狀態。例如舉驅動齒輪5的實際例子,總共係配列有300個左右的N極部51與S極部52。
驅動齒輪5的下面係設置有用以使驅動齒輪5旋轉之例如環狀的直驅式馬達(DD馬達)所構成之自轉用旋轉機構53,而構成為藉由讓該自轉用旋轉機構53旋轉,則驅動齒輪5便會以開口部50的中心為旋轉中心而旋轉。於是,驅動齒輪5與旋轉台2便會繞相同的旋轉軸而旋轉。在此範例中,旋轉台2的旋轉軸21係連接於驅動齒輪5的開口部50所設置之公轉用旋轉機構22。但只要是會讓旋轉台2與驅動齒輪5的旋轉中心對齊來進行旋轉之構成,則未限定於上述構成。
接下來,針對載置台3的公轉與自轉來加以說明。被動齒輪4會停止在被動齒輪4的各磁極部(N極部41、S極部42)與驅動齒輪5的各磁極部(N極部51、S極部52)之間的吸引力及排斥力之總合作用所決定之位置處。於是,使旋轉台2與驅動齒輪5以相同的旋轉數(旋轉速度:rpm)旋轉時,由於被動齒輪4會相對於驅動齒輪5而相對地停止,故被動齒輪4,即載置台3便不會自轉而是停止的。
載置台3會在驅動齒輪5與旋轉台2的旋轉數產生差異時,亦即,驅動齒輪5的角速度與旋轉台2的旋轉所致之被動齒輪4的角速度(所謂的公轉角速度)之間產生速度差時自轉。當驅動齒輪5的角速度大於被動齒輪4
的角速度時(驅動齒輪5的角速度減去被動齒輪4的角速度之速度差為正值時),驅動齒輪5之N極部51、S極部52的配列會在對向於驅動齒輪5之被動齒輪4的N極部41、S極部42之排列的下方從左側往右側(若以圖4來說的話)移動。於是,作用在被動齒輪4之來自驅動齒輪5的排斥力與吸引力便會往右側移動,伴隨於此,由於被動齒輪4之N極部41、S極部42的排列亦會往右被牽引,故結果來說,被動齒輪4便會繞順時針方向自轉。
又,當驅動齒輪5的角速度小於被動齒輪4的角速度時(驅動齒輪5的角速度減去被動齒輪4的角速度之速度差為負值時),驅動齒輪5之N極部51、S極部52的配列會在對向於驅動齒輪5之被動齒輪4的N極部41、S極部42之排列的下方從右側往左側(若以圖4來說的話)移動。於是,作用在被動齒輪4之來自驅動齒輪5的排斥力與吸引力便會往左側移動,伴隨於此,由於被動齒輪4之N極部41、S極部42的排列亦會往左被牽引,故結果來說,被動齒輪4便會繞逆時針方向自轉。
接著,針對會檢測載置台3的自轉量之自轉檢測用治具,參閱圖1、圖5及圖6來加以說明。各個載置台3係安裝有會以載置台3的自轉軸32為中心而旋轉之旋轉構件61。此例中的旋轉構件61如圖1所示,係以自轉軸32的旋轉中心與旋轉構件61的旋轉中心會相互對齊之方式而設置於載置台3的一面側。
例如各載置台3係形成有用來固定旋轉構件61之複數孔部,而藉由例如螺絲來將旋轉構件61安裝在該孔部。該載置台3的孔部係形成於載置台3之自轉軸32的旋轉中心與旋轉構件61的旋轉中心會相互對齊之位置處,透過該孔部來加以安裝,藉以在使該等的中心對齊之狀態下來將旋轉構件61固定在載置台3之自轉軸32的旋轉中心上。
另一方面,在該旋轉構件61的上方側處,編碼器本體62係以藉由固定組件7來被加以支撐之狀態,而相對於旋轉構件61以非接觸式來加以配置。編碼器本體62會檢測旋轉構件61的旋轉角度,且和該旋轉構件61一同構成旋轉編碼器6。
此例中的旋轉編碼器6係構成為會藉由電磁耦合來檢測旋轉構件61的旋轉角度,例如旋轉構件61係具有共振線圈。又,編碼器本體62係具有
會激發旋轉構件61之共振線圈的磁場之激磁用線圈;以及,會與旋轉構件61內的共振線圈電磁耦合,來將旋轉構件61的角度變化加以檢測來作為電磁耦合係數的變化之檢測用線圈。
固定組件7係用以將編碼器本體62固定在旋轉台2。此例中的固定組件7例如圖1、圖5及圖6所示,係具備有例如平面形狀為長方形的框體71,該框體71係以例如由其4個角部下面延伸至下方側之腳部72,而在旋轉台2中被固定在載置台3的外側。又,框體71的略中央部係設置有用以支撐例如編碼器本體62的上部之支撐部73。如此般地,則編碼器本體62便會在可檢測載置台3所設置之旋轉構件61的旋轉角度之位置處,而以藉由固定組件7來被支撐在例如支撐部73之狀態被固定在旋轉台2。
又,例如旋轉台2一面側的旋轉中心附近係透過保持組件74而安裝有例如第1控制器75,以及例如電池所構成之第1控制器75的電力供應部76。此外,圖1及圖5中係將第1控制器75及電力供應部76作為控制器單元77來一體地描繪。此例中的第1控制器75如圖7所示,係具備有會處理編碼器本體62所檢測的檢測訊號之訊號處理部751,與通訊部752,而具有會依據編碼器本體62的檢測訊號來求得例如每單位時間的旋轉角度,並透過通訊部752來將所求得之旋轉角度傳送至外部的第2控制器78之功能。第2控制器78係具備有例如通訊部781與顯示部782,而構成為會將從第1控制器75所傳送之每單位時間的旋轉角度顯示在顯示部782。
此範例中,每個載置台3皆安裝有旋轉編碼器6,例如第1控制器75及電力供應部76係共通地設置於5個旋轉編碼器6。各旋轉編碼器6的編碼器本體62與第1控制器75係藉由電線79而相連接。圖1中,符號731、741為編碼器本體62的支撐部73及控制器單元77的保持組件74所分別形成之電線79用的開口部。
接著,針對載置台3之自轉量的檢測方法來加以說明,例如自轉量的檢測係在旋轉台2的製造時或維修保養時等被實施。首先,於旋轉台2之各載置台3的一面側,以螺絲來將旋轉構件61安裝在載置台3的孔部(圖中未顯示),藉此在讓載置台3的自轉軸32與旋轉構件61的旋轉中心對齊之狀態下來將旋轉構件61固定在載置台3。另一方面,對應於各載置台3的
旋轉構件61般而透過固定組件7來將編碼器本體62固定在旋轉台2。又,透過保持組件74來將控制器單元77安裝在旋轉台2的一面側。然後,如上述般,使公轉用旋轉機構22及自轉用旋轉機構53(驅動齒輪)分別旋轉,而藉由旋轉台2的旋轉來讓載置台3公轉,同時使載置台3自轉。藉此,則各載置台3中,編碼器本體62便會與載置台3的公轉而一同地公轉,伴隨著載置台3的自轉,則旋轉構件61便會旋轉。又,控制器單元77亦會伴隨著旋轉台2的旋轉而旋轉。
當旋轉構件61旋轉時,係藉由電磁耦合,而在編碼器本體62中檢測旋轉構件61的旋轉角度,依據該檢測訊號,如上述般地第1控制器75的訊號處理部751會求得例如每單位時間的旋轉角度。第1控制器75會依據來自5個載置台3之各個旋轉編碼器6的檢測值來求得分別的旋轉角度,並將該旋轉角度的資料傳送至第2控制器78。然後,第2控制器78的顯示部782中會顯示每個載置台3之例如每單位時間的旋轉角度。
此外,此範例中,雖係將旋轉構件61直接安裝在載置台3,但亦可將旋轉構件61安裝在晶圓W,而將該晶圓W載置於載置台3來進行自轉量的檢測。此情況下,係以晶圓W的旋轉中心與旋轉構件61的旋轉中心會相互對齊之方式來將旋轉構件61安裝在晶圓W,並以載置台3的自轉軸32與旋轉構件61的旋轉中心會相互對齊之方式來將晶圓W載置於載置台3,而如上述般地進行自轉量的檢測。
依據上述實施型態,在檢測載置台3的自轉量時,係以會以載置台3的自轉軸32為中心而旋轉之方式來設置旋轉構件61,且藉由固定組件7來將和旋轉構件61一同構成旋轉編碼器6來檢測旋轉構件的旋轉角度之編碼器本體62固定在旋轉台2(旋轉部位)。又,旋轉台2係設置有包含有會處理編碼器本體62所檢測的檢測訊號之訊號處理部751之第1控制器75。於是,便可正確且容易地檢測載置台3的自轉量。
例如若以攝影機來拍攝載置台3的自轉量,並依據該攝影結果來解析,由於係以減少旋轉台2的旋轉數之狀態來攝影,且藉由目視來解析,故非常地費工且費時。又,由於係以目視來進行確認作業,故會難以藉由高精確度來檢測載置台3的自轉量。相對於此,本發明之方法由於可藉由旋轉
編碼器6來掌握自轉量,故縱使旋轉台2的旋轉數較大之情況,仍能正確地檢測載置台3的旋轉角度,且能以短時間來進行高精確度的自轉量檢測。
又,由於係將訊號處理部751設置在旋轉台2,故編碼器本體62與訊號處理部751的位置關係不會因旋轉台2的旋轉而變化。於是,縱使是以電線79來連接編碼器本體62與訊號處理部751,仍不會有電線79因旋轉台2的旋轉而纏繞之虞。
再者,由於每個載置台3皆設置有旋轉編碼器6,故可同時進行複數載置台3的自轉量檢測,從而便可縮短總檢測時間。另外,由於編碼器本體62係相對於旋轉構件61而以非接觸式配置,故不使用滑動組件便可檢測出旋轉角度,從而可抑制微塵的產生。又,由於係將旋轉構件61設置在載置台3的一面側(上面側),故旋轉構件61或編碼器本體62的設置會較為容易。
另外,此範例中,係將第1控制器75的訊號處理部751所檢測之旋轉角度傳送至第2控制器78,並顯示在第2控制器78的顯示部782。於是,便可即時掌握載置台3的自轉量(旋轉角度)。又,藉由以無線來傳送資料,則縱使是載置台3會公轉同時亦自轉的情況,仍不會有電線纏繞等之疑慮。
又,由於亦可將自轉檢測用治具安裝在其他的旋轉台2,故藉由準備該自轉檢測用治具,便可針對複數旋轉台2來檢測該旋轉台2所設置之載置台3的自轉量。再者,由於旋轉編碼器6的旋轉構件61與編碼器本體62並未相互接觸,故相對於藉由軸來連結該等之編碼器,不會產生因軸偏移而附加的多餘力矩,從而便可進行精確度優良的自轉量檢測。
接著,針對自轉檢測用治具的其他範例,參閱圖8來加以說明。此範例中,係於載置台3之自轉軸32的下端安裝有旋轉構件61,且於該旋轉構件61的下方側設置有編碼器本體62。載置台3的自轉軸32係貫穿例如被動齒輪4而延伸至下方側,而在例如讓自轉軸32與旋轉中心對齊之狀態下來將旋轉構件61設置在其下端側。又,編碼器本體62係藉由固定組件63而被固定在旋轉台2(旋轉部位)的下部。再者,旋轉台2下部側的例如旋轉中心附近,係透過保持組件64而安裝有具備第1控制器75及電力供應部76之控制器單元77。
被動齒輪4及驅動齒輪5的磁極部(N極部51及S極部52)雖係構成為與上述實施型態相同,但驅動齒輪5中,有關支撐磁極部之部位,則係構成為會確保旋轉編碼器6的設置區域。第1控制器75係具備有訊號處理部751或通訊部752、外部的第2控制器78係具備有通訊部781或顯示部782等、其他的構成係與上述實施型態相同,故針對相同的構成部分則賦予相同符號而省略說明。
此例中,在檢測載置台3的自轉量時,亦係將旋轉構件61安裝在各載置台3之自轉軸32的下端,另一方面,透過固定組件63來將編碼器本體62固定在旋轉台2。又,係透過保持組件64來將控制器單元77固定在旋轉台2的下面,且藉由電線79來連接各載置台3的旋轉編碼器6與控制器單元77。然後,以上述方法來讓載置台3公轉,同時使載置台3自轉,藉由編碼器本體62來檢測旋轉構件61的旋轉角度,依據該檢測訊號,則第1控制器75的訊號處理部751便會求得例如每單位時間的旋轉角度。然後,第2控制器78的顯示部782中會顯示每個載置台3之例如每單位時間的旋轉角度。
此例中亦與上述實施型態相同地,可正確且容易地檢測會因旋轉台2的旋轉而公轉同時亦自轉之載置台3的自轉量。又,可獲得能夠同時進行複數載置台3之自轉量的檢測,或是能夠在抑制微塵產生之狀態下來即時掌握載置台3的自轉量(旋轉角度)等相同的效果。再者,由於旋轉台2的下面側係設置有旋轉編碼器6及控制器單元77,故可例如在將晶圓W載置於載置台3之狀態下來掌握載置台3的自轉量。
此外,此例中,亦可將旋轉構件61與編碼器本體62相互連接來一體地設置而構成旋轉編碼器6,並藉由固定組件63來將該旋轉編碼器6安裝在旋轉台2。
以上,本發明之自轉檢測用治具並不一定要將旋轉編碼器6安裝在所有的載置台3。例如亦可將旋轉編碼器6安裝在1個載置台3來檢測該載置台3的自轉量,接著取下該旋轉編碼器6而安裝在其他的載置台3來檢測此載置台3的自轉量。
接著,針對作為本發明基板處理裝置的一實施型態,於對晶圓W實施
成膜處理(ALD)之成膜裝置1具備有會檢測載置台3的自轉量之機構的構成,使用圖9~圖11來加以說明。如圖9所示,成膜裝置1係具備有構成了會進行成膜處理的處理容器之真空容器11,該真空容器11係由構成真空容器11的側壁131及底部132之容器本體13,以及氣密地堵塞該容器本體13上面側的開口之頂板12所構成。真空容器11內係設置有圓板所構成的旋轉台2。此例中的旋轉台2係藉由圓板狀的支撐板24而從下方側被加以支撐,該支撐板24係構成為會以自旋轉台2獨立之狀態來支撐載置台3。
真空容器11係形成有與底部132呈對向之區劃壁部133,該區劃壁部133的上方側、下方側係分別設置有旋轉台2及支撐板24。區劃壁部133係設置有加熱器14或冷媒流道15,且形成有圓環狀的槽縫16。旋轉台2的下面係於圓周方向設置有從對應於該槽縫16之位置朝向鉛直下方延伸而出之複數根支柱25。各支柱25係貫穿槽縫16而連接於支撐板24。支撐板24的下面側中央部係透過旋轉軸26而連接於公轉用旋轉機構27。於是,使旋轉軸26旋轉時,旋轉台2便會透過支撐板24及支柱25而繞鉛直軸旋轉。如此般地,支撐板24係相當於包含有旋轉台之旋轉部位。
載置台3的自轉軸32係貫穿區劃壁部133的槽縫16及支撐板24的開口部241而延伸而出至下方側,並連接於在支撐板24的下方側透過筒狀體331而受到固定之軸承單元34。載置台3、被動齒輪4或驅動齒輪5之磁極部的構成、於驅動齒輪5之開口部50的內側設置有公轉用旋轉機構27等雖係構成為圖1所示之自轉檢測用治具相同,但驅動齒輪5中,有關支撐磁極部之部位,則係構成為會確保後述旋轉編碼器6的設置區域。
頂板12的下面中央部係形成有俯視呈圓形的中心區域形成部C,以及自中心區域形成部C朝向旋轉台2的外側擴展般所形成之俯視呈扇狀的突出部17、17。該等中心區域形成部C及突出部17、17係在真空容器11的內部空間形成有較其外側區域要低的頂面。中心區域形成部C與旋轉台2的中心部之間隙構成了N2氣體的流道18。
如圖10所示,真空容器11(容器本體13)的側壁面係設置有藉由閘閥281而構成為開閉自如之搬出入部28。被保持在外部的搬送機構(圖中未顯示)之晶圓W係透過該搬出入部28而被搬入至真空容器11內,並傳遞至載置
台3。載置台3與搬送機構之間的晶圓W傳遞係使用透過各載置台3所設置的貫穿孔(圖中未顯示)而構成為升降自如之升降銷來進行,但省略升降銷的記載。
又,如圖9、圖10所示,成膜裝置1中之旋轉台2的上方側係在旋轉台2的旋轉方向上相距間隔地依序配設有原料氣體噴嘴81、分離氣體噴嘴82、氧化氣體噴嘴83、改質氣體噴嘴84及分離氣體噴嘴85。各氣體噴嘴81~85係從真空容器11的側壁朝向中心部而沿著旋轉台2的徑向形成為水平延伸之棒狀,且會從沿著其長度方向相距間隔所設置之複數噴出口86朝下方側噴出各種氣體。
原料氣體噴嘴81會噴出例如BTBAS氣體。圖10中,符號87為覆蓋原料氣體噴嘴81之噴嘴罩,具有提高其下方處之BTBAS氣體的濃度之功用。又,氧化氣體噴嘴83會噴出例如O3氣體。分離氣體噴嘴82、85會噴出例如N2氣體,從上面側觀看係分別配置在圓周方向上將頂板12的突出部17、17分割之位置處。改質氣體噴嘴84會噴出例如氬(Ar)氣與氧(O2)氣之混合氣體所構成的改質氣體。在此範例中,原料氣體、氧化氣體及改質氣體係分別相當於處理氣體。
再者,頂板12係於改質氣體噴嘴84的上方側設置有電漿形成部9。圖10中,將電漿形成部9所設置之位置以一點鏈線來表示。石英等介電體所構成之本體部91的上面側係透過法拉第遮蔽體93、絕緣組件94而設置有將金屬線捲繞成線圈狀之天線95,該天線95係連接有高頻電源96。圖10中,符號97為用以使電磁場的磁場成分朝向下方之槽縫。
旋轉台2上,原料氣體噴嘴81的下方區域係相當於會進行BTBAS氣體的吸附之吸附區域R1,氧化氣體噴嘴83的下方區域係相當於BTBAS氣體會被氧化之氧化區域R2。又,電漿形成部9的下方區域係構成為藉由電漿來進行SiO2膜的改質之改質區域R3,突出部17、17的下方區域係構成為藉由從分離氣體噴嘴82、85噴出的N2氣體,來使吸附區域R1與氧化區域R2相互分離之分離區域D1、D2。圖式中,符號291、292為排氣口。
接著,針對檢測載置台3的自轉量之機構來加以說明。此範例中,係於載置台3之自轉軸32的下端設置有旋轉構件61,且於該旋轉構件61的
下方側設置有編碼器本體62。載置台3的自轉軸32係貫穿例如被動齒輪4而延伸至下方側,而在例如讓自轉軸32與旋轉中心對齊之狀態下來將旋轉構件61設置在其下端側。又,編碼器本體62係藉由固定組件65而被安裝在旋轉部位,即支撐板24的下部。再者,支撐板24下部側的例如旋轉中心附近,係透過保持組件66而設置有具備第1控制器75及電力供應部76之控制器單元77。第1控制器75係與上述實施型態同樣地具備有訊號處理部751或通訊部752,而構成為會將旋轉角度資料傳送至例如後述的控制部100。其他的構成係與圖1所示之實施型態相同,故針對相同的構成部分則賦予相同符號而省略說明。
成膜裝置1如圖11所示,係設置有用以進行裝置整體動作的控制之電腦所構成的控制部100。該控制部100係具備有CPU101、儲存有用以實行後述成膜處理或自轉量檢測相關之成膜裝置1的運轉動作之程式等之程式儲存部102、記憶部103、輸入部104、資料處理部105及顯示部106。圖式中,符號110為匯流排,該匯流排110係連接有旋轉台2的公轉用旋轉機構27、載置台3的自轉用旋轉機構53及旋轉編碼器6。
記憶部103會記憶例如被動齒輪4的自轉速度,與被動齒輪4之公轉所致的角速度與驅動齒輪5的角速度之速度差(Va-Vb)關係。本案發明人掌握了被動齒輪4之公轉所致的角速度與驅動齒輪5的角速度之速度差,以及被動齒輪4的自轉速度在速度差為某一範圍中,便會大致維持比例關係。例如當驅動齒輪5的角速度Va與被動齒輪4之公轉所致的角速度Vb之速度差(Va-Vb)為正值((Va-Vb)>0)時,若速度差愈大則往右轉的自轉速度會變得愈大。當速度差為負值((Va-Vb)<0)時,若速度差愈大則往左轉的自轉速度會變得愈大。
輸入部104係由例如操作畫面所構成,而供輸入被動齒輪4之自轉速度或公轉所致之角速度(旋轉台2的旋轉數)。資料處理部105會依據所輸入之被動齒輪4的自轉速度、旋轉台2的旋轉數、以及該記憶部103所記憶之上述關係,來設定驅動齒輪5的旋轉數。被動齒輪4之自轉速度或公轉所致之角速度係構成為可在例如維修保養時被輸入,當輸入被動齒輪4的自轉速度及角速度後,便會依據該自轉速度,而由上述關係來掌握被動齒
輪4之公轉所致的角速度與驅動齒輪5的角速度之速度差,以設定驅動齒輪5的旋轉數。顯示部106會顯示例如從第1控制器75的通訊部751所傳送之載置台3自轉量(旋轉角度)的檢測值。
以下,針對具備上述構成之成膜裝置1的運轉方法來加以說明。首先,進行成膜處理時,係使旋轉台2一邊間歇地旋轉,一邊使各載置台3移動至對向於搬出入口28之位置,且使用搬送機構(圖中未顯示)來將晶圓W從外部搬入至真空容器11內並傳遞至載置台3。之後,透過排氣口291、292來實施真空排氣,以使真空容器11內成為特定的壓力。又,從分離氣體噴嘴82、85、中心區域形成部C來對旋轉台2供應N2氣體,並藉由加熱器14來開始晶圓W的加熱,例如會將晶圓W加熱至例如400℃。
然後,藉由公轉用旋轉機構27來使旋轉台2以80rpm以上(例如120rpm)的旋轉速度旋轉,並藉由自轉用旋轉機構53來使驅動齒輪5旋轉。藉此,則載置台3便會公轉同時自轉。另一方面,真空容器11內會開始來自原料氣體噴嘴81、氧化氣體噴嘴83、改質氣體噴嘴84之各處理氣體的供應,以及從高頻電源96對天線95施加高頻所致之電漿的形成。
各晶圓W會依序通過吸附區域R1、氧化區域R2及改質區域R3。在吸附區域R1中,BTBAS氣體會被晶圓W吸附,而在氧化區域R2中,被吸附的BTBAS氣體則會因O3氣體而被氧化,來形成1層或複數層的SiO2分子層。在改質區域R3中,上述SiO2的分子層會曝露在改質氣體的電漿而被改質。然後,藉由旋轉台2的旋轉來重複實行複數次上述循環,則SiO2的分子層便會層積而在晶圓W表面形成有SiO2膜。
在此成膜裝置1中,係以旋轉台2的旋轉與載置台3的旋轉不會同步之方式來設定旋轉台2的旋轉數與載置台3的自轉速度。亦即,係設定為在晶圓W朝向第1方向之狀態下,旋轉台2會從開始點旋轉1次,當再度位在開始點時,則以晶圓W會朝向和第1方向不同的第2方向般之自轉速度來讓晶圓W自轉。如此般地,由於載置台3不會同步於旋轉台2的旋轉來自轉,故各載置台3上的晶圓W便會因自轉及公轉而以各種方向通過原料氣體的吸附區域R1,則在晶圓W的圓周方向上觀看時,形成於晶圓W之SiO2膜的膜厚差異便會受到抑制。
藉由上述動作來依序層積SiO2的分子層,而實行預先設定的循環數後,便停止旋轉台2的旋轉或各種氣體的供應、電漿的形成、公轉用旋轉機構27及自轉用旋轉機構53的驅動,而結束成膜處理。之後,進行真空容器11內的壓力調整,打開閘閥281來使外部的搬送機構進入,並以和搬入時相反的步驟順序來將晶圓W搬出。
又,該成膜裝置1中,例如進行維修保養時或處理條件的最佳化時,會進行載置台3的自轉量檢測。此情況係以前述方法來實施讓載置台3公轉同時使載置台3自轉之工序,以及檢測載置台3(被動齒輪4)的旋轉角度之工序。檢測旋轉角度之工序係與前述實施型態同樣地,藉由編碼器本體62來檢測會以載置台3的自轉軸32為中心而旋轉之旋轉構件61的旋轉角度,且第1控制器75的訊號處理部751會依據該檢測訊號來求得每個載置台3之例如每單位時間的旋轉角度而進行。然後,會實施透過通訊部752來將旋轉角度的資料傳送至控制部100,並在顯示部106中顯示每個載置台3之例如每單位時間的旋轉角度之工序。
藉由此實施型態,亦與上述實施型態相同地,可正確且容易地檢測會因旋轉台2的旋轉而公轉同時亦自轉之載置台3的自轉量。又,可獲得能夠同時進行複數載置台3之自轉量的檢測,或是能夠在抑制微塵產生之狀態下來即時掌握載置台3的自轉量(旋轉角度)等之相同的效果。再者,由於係於成膜裝置1設置有會檢測載置台3的自轉量之機構,故可掌握基板處理的狀態與載置台3的自轉量之關係,則裝置的使用者便可對應於基板處理的種類來謀求自轉量的最佳化。
此外,此例中,亦可將旋轉構件61與編碼器本體62相互連接來一體地設置而構成旋轉編碼器6,並藉由固定組件65來將該旋轉編碼器6固定在旋轉台2。
本發明亦包含有使用載置台的自轉軸所設置之被動齒輪,以及面臨被動齒輪的公轉軌道般所設置而與被動齒輪構成磁性齒輪機構之驅動齒輪,並藉由使驅動齒輪作動來讓被動齒輪自轉之構成。
例如,亦可構成為驅動齒輪係於旋轉台的圓周方向配列有複數個電磁石,並且例如以連續並列之3個電磁石為1組而對各組供應三相交流訊號,
來使磁極移動於旋轉台的圓周方向(磁極的配列會隨著時間變化)。亦即,驅動齒輪可為如前述實施型態般讓環狀地配列有永久磁石之所謂的太陽齒輪加以旋轉之構成,或是控制對靜止中的電磁石所供應之電流來使沿公轉軌道之磁極的配列隨著時間變化,藉以改變在其與被動齒輪之間作用的磁力來讓被動齒輪自轉之構成。亦即,驅動齒輪只要是從公轉軌道上的靜止位置來觀看,會使沿公轉軌道之磁極的配列隨著時間變化之構成即可。
如此般地,本發明只要為從公轉軌道上的靜止位置來觀看,會讓沿驅動齒輪的公轉軌道之磁極的配列隨著時間變化來藉此使被動齒輪自轉,且使用旋轉編碼器來檢測被動齒輪(載置台)的旋轉角度者即可。載置台的旋轉角度可如上述般為每單位時間之載置台的旋轉角度,或是旋轉台每旋轉一次之載置台的旋轉角度。
又,驅動齒輪為環狀配列的情況,亦包含有僅有被動齒輪、驅動齒輪其中之一為磁性體的情況。又,亦包含有被動齒輪為N極部、S極部其中之一或交互地配列有N極部與S極部之情況,且驅動齒輪為磁性體所構成的情況。再者,亦包含有驅動齒輪為N極部、S極部其中之一或交互地配列有N極部與S極部之情況,且被動齒輪為磁性體所構成的情況。
再者,亦可為藉由驅動齒輪的作動來讓複數被動齒輪中至少1個被動齒輪自轉之構成。例如,亦可將驅動齒輪設置為會面臨被動齒輪之公轉軌道的一部分,而為例如因旋轉台而使被動齒輪接近驅動齒輪時,藉由驅動齒輪而利用磁性齒輪彼此的排斥力來讓該被動齒輪自轉者。
又,第1控制器所設置之訊號處理部不限於依據檢測訊號來求得每單位時間的旋轉角度,而亦可構成為會將檢測訊號轉換成通訊用訊號,此情況係藉由會接收該訊號之外部的第2控制器來求得例如每單位時間的旋轉角度。再者,第1控制器亦可將訊號處理部所求得之例如每單位時間的旋轉角度或旋轉角度的時序資料預先記憶在裝卸自如地安裝於該第1控制器之外部記憶體,在旋轉台停止後,取下該記憶體,作業員再解析記憶體內的資料。另外,電力供應部不一定要設置在包含有旋轉台之旋轉部位,例如亦可使用集電環(slip ring)來將電力傳達至第1控制器。
【實施例】
接著,針對評估試驗來加以記載。
(評估試驗1)
在圖1所示之旋轉台2中,係使用分別以300極的磁極部(N極部51及S極部52)來構成驅動齒輪5,以18極的磁極部(N極部41及S極部42)來構成被動齒輪4,並將驅動齒輪5與被動齒輪4的距離設定為5mm之構成來進行評估試驗。將圖1所示之自轉檢測用治具(旋轉編碼器6及控制器單元77)安裝在旋轉台2,並使旋轉台2繞順時針方向以30rpm旋轉,而分別針對使驅動齒輪5的旋轉數每秒快0.1度(6度/分鐘)之情況,以及使驅動齒輪5的旋轉數每秒慢0.1度(6度/分鐘)之情況來測定載置台3的旋轉角度。
為了同時測定5個載置台5,而將各載置台3之自轉開始角度分別設定為不同值。如此般地,藉由分別的編碼器本體62來檢測5個載置台3的旋轉角度,並以第1控制器75的訊號處理部751來求得每單位時間的旋轉角度,且顯示於第2控制器78的顯示部782來求得分別的旋轉角度時間變化。
有關其測定結果,分別將驅動齒輪5的旋轉數與旋轉台2的旋轉數相同之情況顯示於圖12,將讓旋轉數加快之情況顯示於圖13,將讓旋轉數減慢之情況顯示於圖14。圖12~圖14中,橫軸為時間(秒),縱軸為旋轉角度(度)。將5個載置台3的數據分別以S1~S5來表示。依圖12,當驅動齒輪5的旋轉數與旋轉台2的旋轉數相同之情況,則認為載置台3為已停止自轉之狀態。又,使驅動齒輪5的旋轉數加快之情況,被認為5個晶圓W係同時地繞順時針方向自轉,使驅動齒輪5的旋轉數減慢之情況,則被認為5個晶圓W係同時地繞逆時針方向自轉。
圖13、圖14中,5個載置台3之數據S1~S5的傾斜為一致,證實了藉由使用本發明之自轉檢測用治具,便可正確且以短時間來容易檢測5個載置台3的自轉量(旋轉角度)。使驅動齒輪5的旋轉數加快之情況,在旋轉台2旋轉1次的期間,各載置台3係分別旋轉了3.35度、3.34度、3.34度、3.34度、3.34度,由此確認了5個載置台3係幾乎相同地分別以0.28rpm繞順時針方向自轉。另一方面,使驅動齒輪5的旋轉數減慢之情況,在旋轉
台2旋轉1次的期間,各載置台3係分別旋轉了3.32度、3.31度、3.32度、3.32度、3.31度,由此確認了5個載置台3係幾乎相同地分別以0.28rpm繞逆時針方向自轉。
(評估試驗2)
將自轉檢測用治具安裝在與評估試驗1相同之旋轉台2,使旋轉台2繞順時針方向以30rpm、60rpm、120rpm旋轉,並使驅動齒輪5與旋轉台2的旋轉速度差在-0.8度/秒~0.8度/秒之間變化,來進行各載置台3之自轉量的評估。旋轉速度差係如上述般地,為驅動齒輪5的角速度與旋轉台2的旋轉所致之被動齒輪4的角速度(公轉角速度)之速度差。
分別將旋轉台2的旋轉數為30rpm、60rpm、120rpm之測定結果顯示於圖15~圖17。圖15~圖17中,橫軸為驅動齒輪的旋轉數(rpm),縱軸為5個晶圓W的平均自轉速度(度/分鐘)。由於係由驅動齒輪5的旋轉數減去旋轉台2的旋轉數來求得上述旋轉速度差,故被認為上述旋轉速度差與被動齒輪4的自轉速度會相互維持比例關係。又,確認到縱使將旋轉台2的旋轉數改變為30rpm、60rpm、120rpm,上述旋轉速度差與被動齒輪4的自轉速度仍為相同的比例關係,證實了藉由使用本發明之自轉檢測用治具,便可正確地檢測5個載置台3的自轉量(旋轉角度)。
2‧‧‧旋轉台
21‧‧‧旋轉軸
22‧‧‧公轉用旋轉機構
3‧‧‧載置台
31‧‧‧凹部
32‧‧‧自轉軸
33‧‧‧筒狀體
34‧‧‧軸承單元
4‧‧‧被動齒輪
5‧‧‧驅動齒輪
41、51‧‧‧N極部
42、52‧‧‧S極部
50‧‧‧開口部
53‧‧‧自轉用旋轉機構
6‧‧‧旋轉編碼器
61‧‧‧旋轉構件
62‧‧‧編碼器本體
7‧‧‧固定組件
71‧‧‧框體
73‧‧‧支撐部
74‧‧‧保持組件
75‧‧‧第1控制器
76‧‧‧電力供應部
77‧‧‧控制器單元
79‧‧‧電線
731‧‧‧開口部
Claims (9)
- 一種自轉檢測用治具,係於處理容器內藉由旋轉台的旋轉來使該旋轉台的一面側所設置之基板的載置台一邊公轉一邊自轉,並將處理氣體供應至該載置台所通過的區域來處理該基板之裝置所使用的治具,具備有:旋轉構件,係設置為會以該載置台的自轉軸為中心而旋轉;編碼器本體,係檢測該旋轉構件的旋轉角度,且和該旋轉構件一同構成旋轉編碼器;固定組件,係用以將該編碼器本體固定在包含有該旋轉台的旋轉部位;第1控制部,係具有設置於該旋轉部位,且會處理該編碼器本體所檢測的檢測訊號之訊號處理部;以及第2控制部,係具有會顯示從該第1控制部所傳送而來之藉由該訊號處理部所處理的該檢測訊號之顯示部。
- 如申請專利範圍第1項之自轉檢測用治具,其中該載置台係沿著該旋轉台的圓周方向而設置為複數個;該旋轉編碼器係設置於每個該載置台。
- 如申請專利範圍第1或2項之自轉檢測用治具,其中該旋轉構件係設置於該旋轉台的一面側。
- 如申請專利範圍第1或2項之自轉檢測用治具,其中該編碼器本體係相對於該旋轉構件而以非接觸式配置。
- 一種基板處理裝置,係於處理容器內藉由旋轉台的旋轉來使該旋轉台的一面側所設置之基板的載置台一邊公轉一邊自轉,並將處理氣體供應至該載置台所通過的區域來處理該基板之裝置,具備有:自轉軸,係自轉自如地設置於會和該旋轉台一起旋轉之部位來支撐該載置台;被動齒輪,係設置於該自轉軸;驅動齒輪,係設置為會面臨該被動齒輪的公轉軌道,且和該被動齒輪一同構成磁性齒輪機構; 旋轉構件,係設置為會以該載置台的自轉軸為中心而旋轉;編碼器本體,係檢測該旋轉構件的旋轉角度,且和該旋轉構件一同構成旋轉編碼器;固定組件,係用以將該編碼器本體固定在包含有該旋轉台的旋轉部位;第1控制部,係具有設置於該旋轉部位,且會處理該編碼器本體所檢測的檢測訊號之訊號處理部;以及第2控制部,係具有會顯示從該第1控制部所傳送而來之藉由該訊號處理部所處理的該檢測訊號之顯示部。
- 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置,其中該被動齒輪係沿著自轉方向而交互地配列有N極部及S極部;該驅動齒輪係沿著該公轉軌道而遍布整周地交互配列有N極部及S極部;具備有用以使該驅動齒輪旋轉之旋轉機構。
- 如申請專利範圍第5或6項之基板處理裝置,其中該載置台係沿著該旋轉台的圓周方向而設置為複數個;該旋轉編碼器係設置於每個該載置台。
- 一種基板處理裝置之運轉方法,係會使於處理容器內藉由旋轉台的旋轉來使該旋轉台的一面側所設置之基板的載置台一邊公轉一邊自轉,並將處理氣體供應至該載置台所通過的區域來處理該基板之裝置運轉的方法,包含以下工序:使用該載置台的自轉軸所設置之被動齒輪,以及面臨該被動齒輪的公轉軌道所設置而和該被動齒輪一同構成磁性齒輪機構之驅動齒輪,來使該驅動齒輪作動而讓該被動齒輪自轉之工序;使用和以該自轉軸為中心而旋轉所設置之旋轉構件一同構成旋轉編碼器之編碼器本體,來檢測該被動齒輪的旋轉角度之工序;依據檢測該被動齒輪的旋轉角度之工序中所檢測之該被動齒輪的旋轉角度,來顯示每單位時間之該載置台的旋轉角度及該旋轉台每旋轉一次之 該載置台的旋轉角度中之至少其中一者之工序。
- 如申請專利範圍第8項之基板處理裝置之運轉方法,其中該驅動齒輪係沿著該公轉軌道的整周而設置;使該被動齒輪自轉之工序係藉由從該公轉軌道上的靜止位置來觀看,會改變沿著該驅動齒輪的公轉軌道之磁極的配列而進行。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017038740A JP6763321B2 (ja) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | 自転検出用冶具、基板処理装置及び基板処理装置の運転方法 |
JP2017-038740 | 2017-03-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201842612A TW201842612A (zh) | 2018-12-01 |
TWI703661B true TWI703661B (zh) | 2020-09-01 |
Family
ID=63357276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW107106295A TWI703661B (zh) | 2017-03-01 | 2018-02-26 | 自轉檢測用治具、基板處理裝置及基板處理裝置之運轉方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11572625B2 (zh) |
JP (1) | JP6763321B2 (zh) |
KR (1) | KR102214965B1 (zh) |
CN (1) | CN108534665B (zh) |
TW (1) | TWI703661B (zh) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6507953B2 (ja) * | 2015-09-08 | 2019-05-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
CN107022754B (zh) * | 2016-02-02 | 2020-06-02 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置 |
JP6777055B2 (ja) * | 2017-01-11 | 2020-10-28 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置 |
WO2019210135A1 (en) * | 2018-04-28 | 2019-10-31 | Applied Materials, Inc. | In-situ wafer rotation for carousel processing chambers |
JP7080152B2 (ja) * | 2018-10-11 | 2022-06-03 | 東京エレクトロン株式会社 | 回転角度検出装置及び回転角度検出方法、並びにこれらを用いた基板処理装置及び基板処理方法 |
CN109077517A (zh) * | 2018-10-25 | 2018-12-25 | 安徽昊盛木业有限公司 | 一种储物沙发 |
KR102111095B1 (ko) * | 2018-11-09 | 2020-05-15 | (주)에이앤아이 | 전력전달유닛을 포함하는 무선 로터리 검사장치 |
JP7296732B2 (ja) * | 2019-01-18 | 2023-06-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法 |
JP7290988B2 (ja) * | 2019-04-26 | 2023-06-14 | キヤノントッキ株式会社 | アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、成膜方法および電子デバイスの製造方法 |
BR112021022306A2 (pt) * | 2019-05-07 | 2021-12-28 | Oerlikon Surface Solutions Ag Pfaeffikon | Dispositivo transportador de peça de trabalho e sistema de tratamento de superfície |
JP7325313B2 (ja) * | 2019-12-11 | 2023-08-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 回転駆動装置、基板処理装置及び回転駆動方法 |
CN114216660B (zh) * | 2021-09-26 | 2023-09-29 | 安徽聚源昕锐精密机械有限公司 | 一种液压夹具抽检负载检测系统及其使用方法 |
CN114774876A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-07-22 | 纳峰真空镀膜(上海)有限公司 | 一种镀膜转架 |
CN115555290A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-01-03 | 四川大学 | 一种基于深度学习的玻璃盖板细微缺陷检测设备 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101162155A (zh) * | 2006-10-11 | 2008-04-16 | 株式会社日立制作所 | 电感式旋转角度检测装置及具有该装置的电动机驱动式节流阀控制装置 |
TW201705354A (zh) * | 2015-06-16 | 2017-02-01 | 周星工程股份有限公司 | 處理腔室中排列的基板處理設備及其作業方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002050809A (ja) * | 2000-08-01 | 2002-02-15 | Anelva Corp | 基板処理装置及び方法 |
JP4537566B2 (ja) * | 2000-12-07 | 2010-09-01 | 大陽日酸株式会社 | 基板回転機構を備えた成膜装置 |
US7828929B2 (en) * | 2004-12-30 | 2010-11-09 | Research Electro-Optics, Inc. | Methods and devices for monitoring and controlling thin film processing |
US7633070B2 (en) * | 2006-12-18 | 2009-12-15 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Substrate processing apparatus and method |
JP5259626B2 (ja) | 2007-12-26 | 2013-08-07 | キヤノンアネルバ株式会社 | スパッタ装置、スパッタ成膜方法 |
JP5436043B2 (ja) * | 2009-05-22 | 2014-03-05 | 大陽日酸株式会社 | 気相成長装置 |
JP5533335B2 (ja) * | 2009-07-22 | 2014-06-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置及びその動作方法 |
JP5524139B2 (ja) * | 2010-09-28 | 2014-06-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板位置検出装置、これを備える成膜装置、および基板位置検出方法 |
KR101380179B1 (ko) * | 2011-09-30 | 2014-03-31 | 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 | 성막 장치 및 성막 방법 |
WO2015099709A1 (en) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Real-time monitoring of fabrication of integrated computational elements |
JP6330623B2 (ja) | 2014-10-31 | 2018-05-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体 |
JP6330630B2 (ja) * | 2014-11-13 | 2018-05-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
JP6507953B2 (ja) * | 2015-09-08 | 2019-05-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
CN107022754B (zh) * | 2016-02-02 | 2020-06-02 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置 |
-
2017
- 2017-03-01 JP JP2017038740A patent/JP6763321B2/ja active Active
-
2018
- 2018-02-20 KR KR1020180019908A patent/KR102214965B1/ko active IP Right Grant
- 2018-02-21 US US15/900,836 patent/US11572625B2/en active Active
- 2018-02-26 TW TW107106295A patent/TWI703661B/zh active
- 2018-03-01 CN CN201810172436.7A patent/CN108534665B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101162155A (zh) * | 2006-10-11 | 2008-04-16 | 株式会社日立制作所 | 电感式旋转角度检测装置及具有该装置的电动机驱动式节流阀控制装置 |
TW201705354A (zh) * | 2015-06-16 | 2017-02-01 | 周星工程股份有限公司 | 處理腔室中排列的基板處理設備及其作業方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20180100477A (ko) | 2018-09-11 |
CN108534665A (zh) | 2018-09-14 |
CN108534665B (zh) | 2021-01-15 |
KR102214965B1 (ko) | 2021-02-09 |
TW201842612A (zh) | 2018-12-01 |
JP6763321B2 (ja) | 2020-09-30 |
US20180251892A1 (en) | 2018-09-06 |
JP2018147939A (ja) | 2018-09-20 |
US11572625B2 (en) | 2023-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI703661B (zh) | 自轉檢測用治具、基板處理裝置及基板處理裝置之運轉方法 | |
TWI694516B (zh) | 基板處理裝置 | |
JP6922408B2 (ja) | 基板処理装置 | |
TWI609987B (zh) | 成膜裝置 | |
CN107686984B (zh) | 成膜装置、成膜方法以及存储介质 | |
TWI708863B (zh) | 成膜裝置、成膜方法及記憶媒體 | |
TWI695907B (zh) | 基板處理裝置 | |
CN103031537A (zh) | 成膜装置和基板处理装置 | |
US11136669B2 (en) | Film formation apparatus | |
CN105980594B (zh) | 薄膜涂覆方法及实施该方法的生产线 | |
JP7080152B2 (ja) | 回転角度検出装置及び回転角度検出方法、並びにこれらを用いた基板処理装置及び基板処理方法 | |
KR102594420B1 (ko) | 자기 구동 장치, 착자 방법 및 자기 구동 장치의 제조 방법 |