TWI783398B - 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及記錄媒體 - Google Patents

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日商國際電氣股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種技術，其不會使歪曲之基板掉落而穩定地進行搬送。 本發明所提供之技術具有：處理室，其對基板進行處理；氣體供給部，其向處理室內供給氣體；基板載置部，其配置於處理室內，具有供基板載置之基板載置面；及臂，其支撐基板之下表面而將該基板對基板載置面搬送；臂構成為支撐基板之支撐部具有傾斜。

Description

基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及記錄媒體
本發明係關於一種基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及記錄媒體。
作為半導體裝置之製造步驟之一步驟，有時進行於基板上形成膜之處理(例如，參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2018-160507號公報
(發明所欲解決之問題)
於形成膜之過程中，存在基板發生歪曲之情形。由於歪曲之基板不穩定，故搬送該基板時有使其掉落之虞。
本發明提供一種技術，其不會使歪曲之基板掉落而穩定地進行搬送。 (解決問題之技術手段)
根據一態樣，提供一種技術， 其具有： 處理室，其對基板進行處理； 氣體供給部，其向上述處理室內供給氣體； 基板載置部，其配置於上述處理室內，具有供基板載置之基板載置面；及 臂，其支撐基板之下表面而將該基板對上述基板載置面搬送； 上述臂構成為支撐基板之支撐部具有傾斜。 (對照先前技術之功效)
根據本發明，可提供一種技術，其不會使歪曲之基板掉落而穩定地進行搬送。
＜本發明之一態樣＞ 以下，對本發明之一態樣進行說明。
(1)基板處理裝置之構成 首先，使用圖1～圖7，對本態樣之基板處理裝置之構成進行說明。本態樣之基板處理裝置係用於半導體裝置之製造步驟，構成為將作為處理對象之基板以複數片為單位進行處理之裝置。作為處理對象之基板例如可例舉構築有半導體裝置(半導體元件)之半導體晶圓基板(以下，簡稱為「晶圓」)。
(處理容器) 如圖1所示，基板處理裝置200具備處理容器202。處理容器202例如橫截面為矩形，且構成為扁平之密閉容器。處理容器202係由鋁(Al)或不鏽鋼(SUS)等金屬材料所構成。於處理容器202內，形成有對矽晶圓等晶圓100進行處理之處理室201。處理室201係由下述氣體分散構造230、作為基板載置部之基台210等所構成。
於處理容器202之側面設置有與閘閥208鄰接之基板搬入搬出口205，晶圓100經由基板搬入搬出口205而於處理容器202與未圖示之搬送室之間移動。
於處理室201內配置有對晶圓100進行加熱之基台210。基台210以下述旋轉軸221為中心呈圓周狀地配置有複數個。使用圖2對基台210之配置進行說明。圖2係自上方觀察下述作為臂之旋轉臂222之附近的圖。機械臂240配置於處理容器202之外部，具有將晶圓100移載至處理容器202之內外的功能。B-B'線之縱剖視圖相當於圖1。
基台210例如配置有4個。具體而言，自與基板搬入搬出口205對向之位置沿順時針方向配置有基台210a、210b、210c、210d。被搬入至處理容器202之晶圓100以基台210a～210d之順序移動。
基台210a～210d分別具有：基板載置面211(211a、211b、211c、211d)，其供晶圓100載置；軸217(217a、217b、217c、217b)，其支撐基台210；及作為加熱源之加熱器213(213a、213b、213c、213d)。於基台210，供頂起銷207貫通之貫通孔分別設置於與頂起銷207對應之位置。軸217貫通處理容器202之底部204。軸217與處理容器202絕緣。
以貫通底部204之方式設置有頂起銷207。頂起銷207配置於能夠通過設置於基台210之貫通孔的位置。頂起銷207之前端在將基板搬入/搬出時等支撐晶圓100。
於頂起銷207之下端設置有頂起銷支撐部212(212a、212b、212c、212d)。於各頂起銷支撐部212a～212d，設置有頂起銷升降部216(216a、216b、216c、216d)。頂起銷升降部216使頂起銷207升降。頂起銷支撐部212a～212d與頂起銷升降部216a～216d分別與基台210a～210d對應地設置。將頂起銷207、頂起銷支撐部212、頂起銷升降部216統稱為晶圓升降部。
於處理容器202之蓋部203、且與各基板載置面211a～211d對向之位置，分別設置有作為氣體分散機構之氣體分散構造230(230a、230b、230c、230d)。自上方觀察時如圖3所示，配置有4個氣體分散構造230。氣體分散構造230被支撐於蓋部203。
如圖3所示，於各氣體分散構造230設置有氣體導入孔。具體而言，於氣體分散構造230a設置有氣體導入孔231a，於氣體分散構造230b設置有氣體導入孔233b，於氣體分散構造230c設置有氣體導入孔231c，且於氣體分散構造230d設置有氣體導入孔233d。氣體導入孔231a、231c與下述第一氣體供給管311連通。氣體導入孔233b、233d與下述共通氣體供給管341連通。再者，A-A'線之縱剖視圖相當於圖1。
將氣體分散構造230a～230d與基板載置面211a～211d之間的空間稱為處理空間209(209a、209b、209c、209d)。於本態樣中，將氣體分散構造230a與基板載置面211a之間的空間稱為處理空間209a。將氣體分散構造230b與基板載置面211b之間的空間稱為處理空間209b。將氣體分散構造230c與基板載置面211c之間的空間稱為處理空間209c。將氣體分散構造230d與基板載置面211d之間的空間稱為處理空間209d。
又，將構成處理空間209之構造稱為處理室201。於本態樣中，將構成處理空間209a且至少具有氣體分散構造230a與基台210a之構造稱為處理室201a。將構成處理空間209b且至少具有氣體分散構造230b與基台210b之構造稱為處理室201b。將構成處理空間209c且至少具有氣體分散構造230c與基台210c之構造稱為處理室201c。將構成處理空間209d且至少具有氣體分散構造230d與基台210d之構造稱為處理室201d。
此處，處理室201a被記載為至少具有氣體分散構造230a與基台210a，但只要係構成對晶圓100進行處理之處理空間209的構造即可，並不限定於具有氣體分散構造230等之構造。其他處理室201b～201d亦同樣如此。
如圖2所示，基台210a～210d以旋轉軸221為中心呈圓周狀地配置。於旋轉軸221上安裝有旋轉臂222，該旋轉臂222支撐被載置於基板載置面(例如，基板載置面211a)之晶圓100之下表面而將其向鄰接之基板載置面(例如，基板載置面211b)搬送。於本態樣中，4個旋轉臂222安裝於旋轉軸221。
旋轉軸221構成為貫通處理容器202之底部204。於處理容器202之外側、且與旋轉臂222不同之側設置有旋轉臂升降旋轉部(以下，有時簡稱為「臂升降部」)223。臂升降旋轉部223藉由使旋轉軸221升降、旋轉，從而使旋轉臂222升降、旋轉。旋轉方向例如為圖2中箭頭225之方向(順時針方向)。
再者，於本態樣中，將具有使旋轉臂222升降之功能、及使旋轉臂222旋轉之功能者稱為臂升降旋轉部，但亦可設為獨立地具有其中任一功能之構成。於該情形時，稱為臂旋轉部或臂升降部。又，於具有兩種功能或者任一功能之構成之情形時，亦稱為臂控制部。
關於旋轉臂222之具體構成及動作，將於下文中敍述。
(排氣系統) 對將處理容器202之環境氣體排出之排氣系統260進行說明。排氣系統260係以與各處理空間209(209a～209d)對應之方式設置(參照圖1)。例如，處理空間209a對應有排氣系統260a，處理空間209b對應有排氣系統260b，處理空間209c對應有排氣系統260c，處理空間209d對應有排氣系統260d。
排氣系統260具有與設置於處理容器202之排氣孔261(261a、261b、261c、261d)連通的排氣管262(262a、262b、262c、262d)，進而具有設置於排氣管262之APC(Auto Pressure Controller，自動壓力控制器)266(266a、266b、266c、266d)。APC 266具有能夠調整開度之閥體(未圖示)，根據來自控制器280之指示而對排氣管262之傳導率進行調整。又，於排氣管262中，在APC 266之上游側設置有閥267(267a、267b、267c、267d)。將排氣管262、閥267、APC 266統稱為排氣系統260。
於排氣管262之下游設置有DP(Dry Pump，乾式真空泵)269(269a、269b、269c、269d)。DP 269經由排氣管262而將處理室201之環境氣體排出。於本實施形態中，每個排氣系統260均設置有DP 269，但並不受此限定，亦可各排氣系統共用DP。
(第一氣體供給部) 使用圖5，對與氣體導入孔231a、231c連通之第一氣體供給部300進行說明。
氣體分散構造230a、230c經由閥302a、302c、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)303a、303c而連接於共通氣體供給管301，以使得氣體導入孔231a、231c與共通氣體供給管301連通。供給至各處理室201a、201c之氣體供給量係使用閥302a、302c、MFC 303a、303c進行調整。於共通氣體供給管301連接有第一氣體供給管311、第二氣體供給管321。
於第一氣體供給管311，自上游方向依序設置有第一氣體源312、MFC 313、及作為開關閥之閥314。
第一氣體源312係含有第一元素之第一氣體(亦稱為「含第一元素之氣體」)源。含第一元素之氣體係原料氣體、即一種處理氣體。此處，第一元素係矽(Si)。即，含第一元素之氣體係含Si氣體。具體而言，使用二氯矽烷(亦稱為SiH 2Cl 2、DCS)或六氯乙矽烷(亦稱為Si 2Cl 6、HCDS)氣體作為含Si氣體。
第一氣體供給系統310(亦稱為含Si氣體之供給系統)主要由第一氣體供給管311、MFC 313、及閥314所構成。
於第二氣體供給管321，自上游方向依序設置有第二氣體源322、MFC 323、及閥324。
第二氣體源322係含有第二元素之第二氣體(以下，亦稱為「含第二元素之氣體」)源。含第二元素之氣體係一種處理氣體。再者，亦可將含第二元素之氣體視為反應氣體。
此處，含第二元素之氣體含有不同於第一元素之第二元素。第二元素例如係氧(O)。於本態樣中，含第二元素之氣體例如係含O氣體。具體而言，使用臭氧(O 3)氣體作為含O氣體。
第二氣體供給系統320(亦稱為反應氣體供給系統)主要由第二氣體供給管321、MFC 323、及閥324所構成。
將第一氣體供給系統、第二氣體供給系統中之任一者或者其等之組合稱為第一氣體供給部300。
(第二氣體供給部) 使用圖6，對與氣體導入孔233b、233d連通之第二氣體供給部340進行說明。
氣體分散構造230b、230d經由閥342b、342d、MFC 343b、343d而連接於共通氣體供給管341，以使得氣體導入孔233b、233d與共通氣體供給管341連通。供給至各處理室201b、201d之氣體供給量係使用閥342b、342d、MFC 343b、343d進行調整。於共通氣體供給管341連接有第三氣體供給管351、第四氣體供給管361。
於第三氣體供給管351，自上游方向依序設置有第三氣體源352、MFC 353、及閥354。
第三氣體源352係含有第一元素之氣體源。與第一氣體源312同樣使用Si系氣體。第三氣體源352亦可與第一氣體源312共用。
第三氣體供給系統350(亦稱為含Si氣體之供給系統)主要由第三氣體供給管351、MFC 353、及閥354所構成。
於第四氣體供給管361，自上游方向依序設置有第四氣體源362、MFC 363、及閥364。
第四氣體源362係含有第三元素之第三氣體(以下，亦稱為「含第三元素之氣體」)源。含第三元素之氣體係一種處理氣體。亦可將含第三元素之氣體視為反應氣體。
此處，含第三元素之氣體含有不同於第二元素之第三元素。第三元素例如係氮(N)。於本態樣中，含第三元素之氣體例如係含N氣體。具體而言，使用氨(NH3)氣作為含N氣體。
第四氣體供給系統360(亦稱為反應氣體供給系統)主要由第四氣體供給管361、MFC 363、及閥364所構成。
再者，將第三氣體供給系統、第四氣體供給系統中之任一者或者其等之組合稱為第二氣體供給部340。
又，亦可將第一氣體供給部300與第二氣體供給部340統一簡稱為氣體供給部。
(控制器)
基板處理裝置200具有控制器280，該控制器280對基板處理裝置200之各部之動作進行控制。控制器280如圖7所記載般，至少具有運算部(CPU)280a、暫時記憶部(RAM)280b、記憶部280c、I/O埠280d。控制器280經由I/O埠280d而連接於基板處理裝置200之各構成，根據上位裝置270或使用者之指示，自記憶部280c調用程式或配方，並根據其內容對各構成之動作進行控制。
收發控制例如由CPU 280a內之收發指示部280e進行。再者，控制器280可構成為專用之電腦，亦可構成為通用之電腦。例如，準備儲存上述程式之外部記憶裝置(例如，磁帶、軟碟或硬碟等磁碟；CD或DVD等光碟；MO等磁光碟；USB記憶體或記憶卡等半導體記憶體)282，使用外部記憶裝置282而將程式安裝於通用之電腦中，藉此可構成本態樣之控制器280。
又，用於向電腦供給程式之手段並不限定於經由外部記憶裝置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，還可自上位裝置270經由接收部283接收資訊，並於不經由外部記憶裝置282之情況下供給程式。又，亦可使用鍵盤或觸控面板等輸入輸出裝置281向控制器280發出指示。
再者，記憶部280c或外部記憶裝置282構成為電腦能夠讀取之記錄媒體。以下，亦將其等統一簡稱為記錄媒體。再者，於本說明書中使用記錄媒體之用語之情形時，存在以下情形：僅包含記憶部280c之情形、僅包含外部記憶裝置282之情形、或者包含該等兩者之情形。
(2)基板處理步驟 其次，作為半導體製造步驟之一步驟，對使用上述構成之基板處理裝置200進行針對晶圓100之處理的基板處理步驟進行說明。此處，作為基板處理步驟，如圖8所示，以於晶圓100上交替地積層絕緣膜102與犧牲膜112之情形為例。圖9係用於在晶圓100上積層絕緣膜102與犧牲膜112之流程。以下之說明中，各部之動作係由控制器280控制。
(第一絕緣膜形成步驟：S02) 於既定之處理空間209內，將晶圓100維持在既定之溫度，並且將含Si氣體與含O氣體供給至晶圓100上。如此一來，於晶圓100上形成作為絕緣膜102(1)之SiO膜。
(第一犧牲膜形成步驟：S04) 於既定之處理空間209內，將晶圓100維持在既定之溫度，並且將含Si氣體與含N氣體供給至晶圓100上。如此一來，於晶圓100上形成作為犧牲膜112(1)之SiN膜。
(第二絕緣膜形成步驟：S06) 於既定之處理空間209內，將晶圓100維持在既定之溫度，並且將含Si氣體與含O氣體供給至晶圓100上。如此一來，於晶圓100上形成作為絕緣膜102(2)之SiO膜。
(第二犧牲膜形成步驟：S08) 於既定之處理空間209內，將晶圓100維持在既定之溫度，並且將含Si氣體與含N氣體供給至晶圓100上。如此一來，於晶圓100上形成作為犧牲膜112(2)之SiN膜。
(判定步驟：S10) 判斷是否將第一絕緣膜形成步驟S02至第二犧牲膜形成步驟S08為止之組合進行了既定次數。即，判斷是否形成有既定層之絕緣膜102與犧牲膜112。例如，於絕緣膜102與犧牲膜112之合計總數之所需數為16層之情形時，判斷是否反覆進行了4次上述之組合。
若判斷進行了既定次數，則結束基板處理裝置200中之處理；若判斷未進行既定次數，則進入至第一絕緣膜形成步驟(S02)。
(3)關於旋轉臂 如上所述，旋轉臂222支撐被載置於基板載置面(例如，基板載置面211a)之晶圓100而將其向鄰接之基板載置面(例如，基板載置面211b)搬送。
於本態樣中，旋轉臂222所搬送之晶圓100中積層有SiO膜與SiN膜。一般而言，已知SiO膜之壓縮應力較高，SiN膜之拉伸應力較高。即，SiO膜與SiN膜之膜應力具有相反之特性。當膜經過加熱時，該等應力之性質變得明顯。
於上述基板處理步驟中，反覆進行由SiO膜構成之絕緣膜102之形成與由SiN膜構成之犧牲膜112之形成，一部分膜係於同時存在有絕緣膜102與犧牲膜112之狀態下對晶圓100實施加熱處理。例如，當形成犧牲膜112(8)時(參照圖9)，將晶圓100加熱至形成SiN膜之溫度。此時，設置於較犧牲膜112(8)更下方之絕緣膜102(1)～102(8)之壓縮應力變高，且犧牲膜112(1)～112(7)之拉伸應力變高。因此，於絕緣膜102與犧牲膜112之間產生應力差。其結果為，存在晶圓100發生歪曲之情形。
例如，當搬送歪曲之晶圓100時，若為習知之由水平姿勢之棒構件所形成之旋轉臂，則有使晶圓100掉落之虞。 本案發明人獲得如下見解：由於晶圓100之歪曲存在根據基板處理步驟中之各種條件而隨機地發生之情形，因此若為習知之旋轉臂，則無法對支撐部與晶圓100之接觸方向進行限制。
根據該見解，本案發明人想到藉由對支撐部與晶圓100之接觸方向進行限制而可防止晶圓100之掉落，從而完成了無論晶圓100有無歪曲均將其穩定地進行搬送之旋轉臂222。以下，對旋轉臂222之具體構成及動作進行說明。
如圖2所示，於俯視下，旋轉臂222以直線狀之棒構件具有複數個角部且連續之方式形成。且構成為可由該等複數個角部附近來支撐晶圓100。
如圖4所示，旋轉臂222具有支撐晶圓100之支撐部222a、及彎曲部222b。如圖10(a)～圖10(c)所示，於側視下，支撐部222a構成為具有自旋轉軸221附近朝向下方之傾斜。於本態樣中，支撐部222a構成為其一部分傾斜，且其傾斜之斜率一致。當旋轉臂222搬送晶圓100時，支撐部222a構成為以傾斜之上端側位於晶圓100之端緣附近之狀態，支撐晶圓100(參照圖10(a)～圖10(c))。又，彎曲部222b係於支撐部222a之下端部分朝向上方彎曲地設置。
如圖1及圖2所示，當晶圓100被載置於基板載置面211上時，4個旋轉臂222分別退避至位於相鄰之處理空間209與處理空間209之間、且位於底部204附近之4個退避空間Y內。
當將載置於基板載置面211上之晶圓100向鄰接之基板載置面211搬送時，如圖4所示，藉由頂起銷207上升，從而使得載置於各基板載置面211a～211d之晶圓100分別載置於頂起銷207上。
4個旋轉臂222分別自退避空間Y上升並朝順時針方向旋轉45°，藉此而配置於晶圓100之下方。此時，支撐部222a以支撐部222a之傾斜的上端側位於晶圓100之端緣附近之狀態，支撐晶圓100。其後，藉由頂起銷207下降，從而使得晶圓100移載至旋轉臂222之支撐部222a上。進而，旋轉臂222於支撐晶圓100之狀態下，例如朝順時針方向旋轉90°，藉此而將晶圓100向鄰接之基板載置面211之上方搬送。其後，藉由頂起銷207上升，從而使得被支撐於旋轉臂222之晶圓100分別載置於頂起銷207上。4個旋轉臂222分別朝順時針方向旋轉45°之後，向退避空間Y下降。其後，藉由頂起銷207下降，從而使得載置於頂起銷207上之晶圓100載置於各基板載置面211a～211d上(參照圖2)。
旋轉臂222構成為支撐部222a具有傾斜。因此，儘管為歪曲之晶圓100，但當旋轉臂222支撐該晶圓100時，首先仍能由支撐部222a之傾斜之上端側支撐晶圓100之端緣附近(參照圖10(a)、圖10(b))。其後，能夠以傾斜之上端側與晶圓100之端緣附近作為接觸開始點，於維持接觸開始點之接觸之狀態下，朝向傾斜之下側而增加支撐部222a與晶圓100之下表面之接觸點(參照圖10(c))。如此一來，由於旋轉臂222可對支撐部222a與晶圓100之接觸方向進行限制，因此可抑制支撐晶圓100時晶圓100之晃動，從而可抑制晶圓100之掉落。
又，如上所述，旋轉臂222構成為於支撐部222a之下端部分具有朝向上方彎曲之彎曲部222b。如圖11所示，彎曲部222b具有彎曲部分W，該彎曲部分W以自支撐部222a之下端部分朝向上方逐漸上升之方式彎曲。
該彎曲部分W成為晶圓100向彎曲部222b移動之移動阻力，可限制晶圓100向彎曲部222b移動。具體而言，當旋轉臂222搬送晶圓100時，儘管晶圓100被施加離心力而似即將自支撐部222a掉落，但藉由彎曲部分W便可限制晶圓100向彎曲部222b移動。藉此，可更確實地防止晶圓100之掉落。
進而，如圖12所記載，彎曲部222b具有不與晶圓100之外周側壁部C接觸的曲率半徑。此處，所謂晶圓100之外周側壁部C係指晶圓100之上表面及下表面以外的外周部分。關於晶圓100，於半導體裝置之製造步驟之過程中，外周側壁部雖被實施倒角，但因加工精度之差異使得實施倒角後之外周側壁部之形狀之固有差較大，有時形成為多角形狀、直線狀等，亦有時如圖12所示形成R形狀。
作為彎曲部222b具有不與晶圓100之外周側壁部C接觸的曲率半徑之一例，以彎曲部222b中之彎曲部分W之曲率半徑大於晶圓100之下表面附近的外周側壁部C之曲率半徑之情形為例，進行說明(參照圖12(a))。
如上所述，當搬送晶圓100時，藉由彎曲部分W而可限制晶圓100向彎曲部222b移動。進而，由於彎曲部分W之彎曲係較晶圓100之下表面附近的外周側壁部C之彎曲更平緩，故可避免外周側壁部C與彎曲部222b之構成面接觸(參照圖12(b))。因此，由於可避免附著於晶圓100之外周側壁部C的剩餘膜之剝離，故可防止於處理室201內產生微粒。
又，當旋轉臂222支撐晶圓100時，晶圓100之外周側壁部C中向彎曲部222b側最突出之部分E的位置係構成為位於較彎曲部222b之前端部D的位置更上方(參照圖13(a))。藉此，當搬送晶圓100時，即便晶圓100有時會向彎曲部222b移動，亦可避免彎曲部222b之前端部D與外周側壁部C之突出部分E接觸(參照圖13(b))。
於外周側壁部C中，剩餘膜最會附著的部分係突出部分E之周邊。又，於彎曲部222b中，剩餘膜最會剝離的部分係前端部D。因此，即便晶圓100向彎曲部222b移動，亦能藉由避免前端部D朝突出部分E接觸，從而可將剩餘膜之剝離抑制為最小限度。
又，旋轉臂222中彎曲部222b之前端F的位置、與旋轉臂222之另一端的位置G構成為既定範圍之差(參照圖14)。所謂既定範圍之差係指支撐部222a具有最小傾斜時前端F之位置與另一端G之位置的偏差，該最小傾斜係，儘管晶圓100出現可預想之最大歪曲，支撐部222a仍能夠以支撐部222a之傾斜的上端側位於晶圓100之端緣附近之狀態支撐晶圓100時的傾斜。即，所謂既定範圍之差係指支撐部222a具有以下最小傾斜時前端F之位置與另一端G之位置的偏差，該最小傾斜係，儘管晶圓100出現可預想之最大歪曲，支撐部222a仍可於支撐晶圓100時抑制晶圓100之晃動的傾斜。
如上所述，為了抑制搬送晶圓100時晶圓100之晃動，旋轉臂222構成為支撐部222a具有傾斜。由於支撐部222a具有傾斜，故相較於習知之水平姿勢的旋轉臂，自未載置有晶圓100之狀態至載置有晶圓100之狀態，旋轉臂222於上下方向上之移動空間變大。
若旋轉臂222於上下方向上之移動空間變大，則處理室201內之旋轉臂222之移動空間之高度H(參照圖4)亦變大。若旋轉臂222之移動空間之高度H變大，則各處理空間209a～209d內之處理氣體等進行混合，從而使上述基板處理步驟發生不良情況。
於本態樣中，為了避免處理氣體等之混合，使彎曲部222b之前端F的位置、與旋轉臂222之另一端G的位置之差為上述範圍。即，根據本態樣之旋轉臂222，由於可將處理室201內旋轉臂222之移動空間之高度H抑制為最小限度，故可提高各處理空間209a～209d內之壓力，使各氣體分離，從而能夠適當地進行處理。
(4)本態樣之效果 根據本態樣，發揮以下所示之1種或複數種效果。
(a)本態樣之旋轉臂222構成為支撐部222a具有傾斜。藉此，若搬送晶圓100時，旋轉臂222支撐歪曲之晶圓100，由於可對支撐部222a與晶圓100之接觸方向進行限制，故可抑制支撐晶圓100時晶圓100之晃動。其結果為，旋轉臂222可防止晶圓100之掉落。
(b)於本態樣中構成為，當旋轉臂222支撐晶圓100時，以傾斜之上端側位於晶圓100之端緣附近之狀態支撐晶圓100。藉此，能夠以傾斜之上端側與晶圓100之端緣附近作為接觸開始點，於維持接觸開始點之接觸之狀態下，朝向傾斜之下側而增加支撐部222a與晶圓100之下表面之接觸點。如此一來，由於旋轉臂222可對支撐部222a與晶圓100之接觸方向進行限制，故可抑制支撐晶圓100時晶圓100之晃動。其結果為，旋轉臂222可確實地抑制晶圓100之掉落。
(c)本態樣之旋轉臂222構成為於支撐部222a之下端部分具有朝向上方彎曲之彎曲部222b。彎曲部222b具有彎曲部分W，該彎曲部分W以自支撐部222a之下端部分朝向上方逐漸上升之方式彎曲(參照圖11)。該彎曲部分W成為晶圓100向彎曲部222b移動之移動阻力，可限制晶圓100向彎曲部222b移動。藉此，旋轉臂222可確實地抑制晶圓100之掉落。
(d)於本態樣中，旋轉臂222之彎曲部222b構成為具有不與晶圓100之外周側壁部C接觸的曲率半徑。藉此，當搬送晶圓100時，可避免外周側壁部C與彎曲部222b之構成面接觸。因此，由於可避免附著於晶圓100之外周側壁部C的剩餘膜之剝離，故可防止於處理室201內產生微粒。
(e)於本態樣中構成為，當旋轉臂222支撐晶圓100時，外周側壁部C中向上述彎曲部側最突出之部分E的位置係位於較彎曲部222b之前端部D的位置更上方。藉此，當藉由旋轉臂222搬送晶圓100時，可避免彎曲部222b之前端部D與外周側壁部C之突出部分E接觸。即便晶圓100向彎曲部222b移動，亦藉由避免前端部D朝突出部分E接觸，從而可將剩餘膜之剝離抑制為最小限度。
(f)於本態樣中，旋轉臂222中彎曲部222b之前端F的位置、與旋轉臂222之另一端G的位置構成為既定範圍之差。藉此，由於可將處理室201內旋轉臂222之移動空間之高度H限制為最小限度，因此可提高各處理空間209a～209d內之壓力，使各氣體分離，從而能夠適當地進行處理(參照圖14)。
＜本發明之其他態樣＞ 以上，對本發明之態樣具體地進行了說明，但本發明並不受上述之態樣所限定，能夠於不脫離其主旨之範圍內進行各種變更。
(a)於上述態樣中，支撐部222a以構成為具有自旋轉軸221側向下方之傾斜者為例，但本發明並不受此限定。例如，支撐部222a亦可構成為具有自旋轉軸221側向上方之傾斜。於該情形時，旋轉臂222亦可抑制支撐晶圓100時晶圓100之晃動，從而可防止晶圓100之掉落。
(b)又，於上述態樣中，支撐部222a以構成為其一部分傾斜且其傾斜之斜率一致者為例，但本發明並不受此限定。例如，支撐部222a亦可構成為整體傾斜，還可構成為傾斜之斜率變化。於支撐部222a整體傾斜之情形時，支撐部222a之上端與傾斜之上端一致。於該等情形時，旋轉臂222亦可抑制支撐晶圓100時晶圓100之晃動，從而可防止晶圓100之掉落。
(c)又，於上述態樣中，支撐部222a以於俯視下按直線狀之棒構件具有複數個角部且連續之方式形成者為例，但本發明並不受此限定。例如，支撐部222a只要具有支撐晶圓100之區域，則亦可於俯視下形成為曲線狀。於該情形時，旋轉臂222亦可抑制支撐晶圓100時晶圓100之晃動，從而可防止晶圓100之掉落。
(d)又，於上述態樣中，以旋轉臂222為例進行了說明，但本發明並不受此限定。例如，機械臂240亦可具有上述構成。於該情形時，機械臂240亦可抑制支撐晶圓100時晶圓100之晃動，從而可防止晶圓100之掉落。
(e)再者，於上述態樣中，作為當搬送晶圓100時避免附著於外周側壁部C之剩餘膜之剝離的構成，以如下情形為例進行了說明：彎曲部222b具有不與外周側壁部C接觸的曲率半徑之情形；及外周側壁部C之突出部分E的位置位於較彎曲部222b之前端部D的位置上方之情形。此非表示僅當同時具備2個情形時才發揮效果。只要滿足任一情形，均能發揮效果。
(f)又，於上述態樣中，作為晶圓100歪曲之原因，以於積層膜中之絕緣膜102(SiO膜)與犧牲膜112(SiN膜)之間產生應力差為例進行了說明，但本發明並不受此限定。例如，當對晶圓100不均勻地進行加熱時，亦可成為晶圓100歪曲之原因。即，無論發生原因如何，藉由對發生歪曲之晶圓100應用上述態樣中進行說明之旋轉臂222，皆可抑制支撐晶圓100時晶圓100之晃動，從而可防止晶圓100之掉落。
(g)又，於上述態樣中，以於晶圓100上形成SiO膜與SiN膜之積層膜之情形為例進行了說明，但本發明並不受此限定。例如，亦可於晶圓100上分別單獨地形成SiO膜、SiN膜。即，無論晶圓100上所形成之膜是否為積層膜，藉由對發生歪曲之晶圓100應用上述態樣中進行說明之旋轉臂222，可抑制支撐晶圓100時晶圓100之晃動，從而可防止晶圓100之掉落。
又，於上述態樣中，以於晶圓100上形成SiO膜或SiN膜為例進行了說明，但本發明並不受此限定。作為所形成之膜，例如亦可為包含Ti等金屬成分之膜。又，作為與Si或金屬成分等鍵結之元素，以O或N為例進行了說明，但本發明並不受此限定。例如，亦可為碳或其他金屬等。
＜本發明之較佳態樣＞ 以下，對本發明之較佳態樣進行附記。
[附記1] 根據本發明之一態樣， 提供一種基板處理裝置，其具有： 處理室，其對基板進行處理； 氣體供給部，其向上述處理室內供給氣體； 基板載置部，其配置於上述處理室內，具有供基板載置之基板載置面；及 臂，其支撐基板之下表面而將該基板向上述基板載置面搬送； 上述臂構成為支撐基板之支撐部具有傾斜。
[附記2] 提供如附記1所記載之基板處理裝置，其中， 較佳為， 上述支撐部構成為以上述傾斜之上端側位於基板之端緣附近之狀態支撐該基板。
[附記3] 提供如附記1或2所記載之基板處理裝置，其中， 較佳為， 上述臂安裝於旋轉軸， 上述基板載置部以上述旋轉軸為中心呈圓周狀地配置有複數個， 上述臂藉由上述旋轉軸旋轉，從而於複數個上述基板載置面之間搬送基板。
[附記4] 提供如附記1至3中任一態樣所記載之基板處理裝置，其中， 較佳為， 上述臂構成為於上述支撐部之下端部分進而具有朝向上方彎曲之彎曲部。
[附記5] 提供如附記4所記載之基板處理裝置，其中， 較佳為， 上述彎曲部具有不與基板之外周側壁部接觸的曲率半徑。
[附記6] 提供如附記5所記載之基板處理裝置，其中， 較佳為， 當上述臂支撐基板時，上述外周側壁部中向上述彎曲部側最突出之部分的位置係位於較上述彎曲部之前端部的位置更上方。
[附記7] 提供如附記4至6中任一態樣所記載之基板處理裝置，其中， 較佳為， 上述臂中上述彎曲部之前端的位置、與上述臂之另一端的位置構成為既定範圍之差。
[附記8] 根據本發明之另一態樣， 提供一種半導體裝置之製造方法，其具有以下步驟： 於處理室內對基板進行處理之步驟； 自氣體供給部向上述處理室內供給氣體之步驟；及 搬送步驟，其中，支撐基板之下表面而將該基板向配置於上述處理室內且具有供基板載置之基板載置面的基板載置部搬送； 由構成為支撐基板之支撐部具有傾斜的臂來進行上述搬送步驟。
[附記9] 根據本發明之又一態樣， 提供一種程式，其係藉由電腦而使基板處理裝置執行以下程序： 於處理室內對基板進行處理之程序； 自氣體供給部向上述處理室內供給氣體之程序；及 搬送程序，其中，藉由構成為支撐基板之支撐部具有傾斜的臂，來支撐基板之下表面而將該基板向配置於上述處理室內且具有供基板載置之基板載置面的基板載置部搬送。
100:晶圓(基板) 102,102(1)～102(8):絕緣膜 112,112(1)～112(8):犧牲膜 200:基板處理裝置 201,201a,201b,201c,201d:處理室 202:處理容器 203:蓋部 204:底部 205:基板搬入搬出口 207:頂起銷 208:閘閥 209,209a,209b,209c,209d:處理空間 210,210a,210b,210c,210d:基台 211,211a,211b,211c,211d:基板載置面 212,212a,212b,212c,212d:頂起銷支撐部 213,213a,213b,213c,213d:加熱器 216,216a,216b,216c,216d:頂起銷升降部 217,217a,217b,217c,217d:軸 221:旋轉軸 222:旋轉臂 222a:支撐部 222b:彎曲部 223:臂升降旋轉部(臂升降部) 225:箭頭 230,230a,230b,230c,230d:氣體分散構造 231a,231c:氣體導入孔 233b,233d:氣體導入孔 240:機械臂 260,260a,260b,260c,260d:排氣系統 261,261a,261b,261c,261d:排氣孔 262,262a,262b,262c,262d:排氣管 266,266a,266b,266c,266d:APC 267,267a,267b,267c,267d:閥 269,269a,269b,269c,269d:DP 270:上位裝置 280:控制器 280a:運算部(CPU) 280b:暫時記憶部(RAM) 280c:記憶部 280d:I/O埠 280e:收發指示部 281:輸入輸出裝置 282:外部記憶裝置 283:接收部 300:第一氣體供給部 301:共通氣體供給管 302a,302c:閥 303a,303c:MFC 310:第一氣體供給系統 311:第一氣體供給管 312:第一氣體源 313:MFC 314:閥 320:第二氣體供給系統 321:第二氣體供給管 322:第二氣體源 323:MFC 324:閥 340:第二氣體供給部 341:共通氣體供給管 342b,342d:閥 343b,343d:MFC 350:第三氣體供給系統 351:第三氣體供給管 352:第三氣體源 353:MFC 354:閥 360:第四氣體供給系統 361:第四氣體供給管 362:第四氣體源 363:MFC 364:閥 C:外周側壁部 D:前端部 E:突出部分 F:前端 G:另一端 H:高度 W:彎曲部分 Y:退避空間
圖1係本發明之一態樣之多片式基板處理裝置中主要部分的概略剖視圖。 圖2係本發明之一態樣之基板處理裝置中主要部分的概略俯視圖。 圖3係本發明之一態樣之基板處理裝置中主要部分的概略俯視圖。 圖4係本發明之一態樣之基板處理裝置中主要部分之概略剖視圖。 圖5係對本發明之一態樣之基板處理裝置中的氣體供給部進行說明之圖。 圖6係對本發明之一態樣之基板處理裝置中的氣體供給部進行說明之圖。 圖7係本發明之一態樣之基板處理裝置中控制器的概略構成圖，且係將控制器之控制系統以方塊圖表示之圖。 圖8係對本發明之一態樣之晶圓的處理狀態進行說明之說明圖。 圖9係本發明之一態樣之基板處理步驟之概要的流程圖。 圖10係表示本發明之一態樣之基板處理裝置中旋轉臂之動作的圖。圖10(a)係表示旋轉臂載置晶圓之前之狀態的圖。圖10(b)係表示旋轉臂開始載置晶圓之狀態的圖。圖10(c)係表示旋轉臂載置晶圓之後之狀態的圖。 圖11係本發明之一態樣之基板處理裝置中旋轉臂的側視圖。 圖12係表示本發明之一態樣之基板處理裝置中旋轉臂與晶圓之關係的圖。圖12(a)係表示旋轉臂載置著晶圓之狀態的圖。圖12(b)係表示旋轉臂旋轉著搬送晶圓之狀態的圖。 圖13係表示本發明之一態樣之基板處理裝置中旋轉臂與晶圓之關係的圖。圖13(a)係表示旋轉臂載置著晶圓之狀態的圖。圖13(b)係表示旋轉臂旋轉著搬送晶圓之狀態的圖。 圖14係表示本發明之一態樣之基板處理裝置中旋轉臂載置著晶圓之狀態的圖。
100:晶圓(基板)
200:基板處理裝置
201,201b,201d:處理室
202:處理容器
203:蓋部
204:底部
205:基板搬入搬出口
207:頂起銷
208:閘閥
209,209b,209d:處理空間
210,210b,210d:基台
211,211b,211d:基板載置面
212,212b,212d:頂起銷支撐部
213,213b,213d:加熱器
216,216b,216d:頂起銷升降部
217,217b,217d:軸
221:旋轉軸
222:旋轉臂
223:臂升降旋轉部(臂升降部)
230,230b,230d:氣體分散構造
233,233b,233d:氣體導入孔
260,260b,260d:排氣系統
261,261b,261d:排氣孔
262,262b,262d:排氣管
266,266b,266d:APC
267,267b,267d:閥
269,269b,269d:DP
280:控制器
Y:退避空間

Claims (13)

  1. 一種基板處理裝置，其具有：處理室，其對基板進行處理；氣體供給部，其向上述處理室內供給氣體；基板載置部，其配置於上述處理室內，具有供基板載置之基板載置面；及臂，其支撐基板之下表面而將該基板對上述基板載置面搬送；上述臂構成為支撐基板之支撐部具有傾斜，且構成為於上述支撐部之下端部分進而具有朝向上方彎曲之彎曲部，上述彎曲部具有不與基板之外周側壁部接觸的曲率半徑。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述支撐部構成為以上述傾斜之上端側位於基板之端緣附近之狀態，支撐該基板。
  3. 如請求項2之基板處理裝置，其中，上述臂安裝於旋轉軸，上述基板載置部以上述旋轉軸為中心呈圓周狀地配置有複數個，上述臂藉由上述旋轉軸之旋轉，從而於複數個上述基板載置面之間搬送基板。
  4. 如請求項3之基板處理裝置，其中，當上述臂支撐基板時，上述外周側壁部中向上述彎曲部側最突出之部分的位置係位於較上述彎曲部之前端部的位置更上方。
  5. 如請求項3之基板處理裝置，其中， 上述臂中上述彎曲部之前端的位置、與上述臂之另一端的位置，構成為既定範圍之差。
  6. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述臂安裝於旋轉軸，上述基板載置部以上述旋轉軸為中心呈圓周狀地配置有複數個，上述臂藉由上述旋轉軸之旋轉，從而於複數個上述基板載置面之間搬送基板。
  7. 如請求項6之基板處理裝置，其中，當上述臂支撐基板時，上述外周側壁部中向上述彎曲部側最突出之部分的位置係位於較上述彎曲部之前端部的位置更上方。
  8. 如請求項6之基板處理裝置，其中，上述臂中上述彎曲部之前端的位置、與上述臂之另一端的位置，構成為既定範圍之差。
  9. 如請求項1之基板處理裝置，其中，當上述臂支撐基板時，上述外周側壁部中向上述彎曲部側最突出之部分的位置係位於較上述彎曲部之前端部的位置更上方。
  10. 如請求項9之基板處理裝置，其中，上述臂中上述彎曲部之前端的位置、與上述臂之另一端的位置，構成為既定範圍之差。
  11. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述臂中上述彎曲部之前端的位置、與上述臂之另一端的位置，構成為既定範圍之差。
  12. 一種半導體裝置之製造方法，其具有以下步驟：於處理室內對基板進行處理之步驟；自氣體供給部向上述處理室內供給氣體之步驟；及搬送步驟，其中，藉由臂來支撐基板之下表面而將該基板向配置於上述處理室內且具有供基板載置之基板載置面的基板載置部搬送，上述臂構成為支撐基板之支撐部具有傾斜，且構成為於上述支撐部之下端部分進而具有朝向上方彎曲且具有不與基板之外周側壁部接觸的曲率半徑之彎曲部。
  13. 一種記錄媒體，其記錄程式，該程式係藉由電腦而使基板處理裝置執行以下程序：於處理室內對基板進行處理之程序；自氣體供給部向上述處理室內供給氣體之程序；及搬送程序，其中，藉由臂來支撐基板之下表面而將該基板向配置於上述處理室內且具有供基板載置之基板載置面的基板載置部搬送，上述臂構成為支撐基板之支撐部具有傾斜，且構成為於上述支撐部之下端部分進而具有朝向上方彎曲且具有不與基板之外周側壁部接觸的曲率半徑之彎曲部。
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