TWI784188B - 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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TWI784188B
TWI784188B TW108127352A TW108127352A TWI784188B TW I784188 B TWI784188 B TW I784188B TW 108127352 A TW108127352 A TW 108127352A TW 108127352 A TW108127352 A TW 108127352A TW I784188 B TWI784188 B TW I784188B
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史
菊池俊之
松井俊
高崎唯史
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日商國際電氣股份有限公司
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Abstract

本發明之課題，在於使具有複數個處理室之處理裝置之生產性提高。 本發明具備有：裝載埠，其供複數個收容有複數片基板之存放容器載置；複數個處理室，其可收容基板；搬送部，其將被存放於存放容器之複數片基板，朝向複數個處理室之各者搬送；運算部，其在依照既定之順序將複數片基板自複數個存放容器內之一個存放容器搬送至複數個處理室之各者而進行處理，且於處理室內不存在基板之狀態下進行處理時，將相對於處理室之資料表格之第1計數資料進行計數；儲存部，其儲存資料表格；及控制部，其對資料表格內具有最大之第1計數資料之處理室之表格賦予第1搬送旗標資料，並於搬送被存放在一個存放容器之下一個存放容器中之複數片基板時，以根據第1搬送旗標資料並依照既定之順序搬送複數片基板之方式來控制搬送部。

Description

基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及記錄媒體
本發明係關於基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及記錄媒體。
近年之半導體裝置之製造，朝少批次Lot多品種化發展。期望在該少批次多品種之製造中生產性的提升。作為回應該要求的一個方法，存在有於具有複數個處理室之單片式裝置中，使生產性提高的方法。(例如參照專利文獻1)
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6089082號公報
習知存在有因於處理裝置所設置之處理室之數量與處理片數之不一致，而導致生產性下降之課題。
本發明提供可使具有複數個處理室之處理裝置之生產性提高的技術。
根據本發明之一態樣提供如下之技術，其具備有：裝載埠，其供 複數個收容有複數片基板之存放容器載置；複數個處理室，其可收容基板；搬送部，其將被存放於存放容器之複數片基板，朝向複數個處理室之各者搬送；運算部，其在依照既定之順序將複數片基板自複數個存放容器內之一個存放容器搬送至複數個處理室之各者而進行處理，且於處理室內不存在基板之狀態下進行處理時，將相對於處理室之資料表格之第1計數資料進行計數；儲存部，其儲存資料表格；及控制部，其對資料表格內具有最大之第1計數資料之處理室之表格賦予第1搬送旗標資料，並於搬送被存放在一個存放容器之下一個存放容器中之複數片基板時，以根據第1搬送旗標資料並依照既定之順序搬送複數片基板之方式來控制搬送部。
根據本發明之技術，可使在具有複數個處理室之處理裝置中之生產性提高。
100(100a~100i):腔室
110(110a~110d):製程模組(PM)
111a、111b、112:第1氣體供給管
113:處理氣體源
114:緩衝槽
115(115a、115b)、125(125a、125b)、135(135a、135b)、145(145a、145b)、155(155a、155b)、165(165a、165b)、1530:MFC
116(116a、116b)、126(126a、126b、126c、126d)、136(136a、136b)、176(176a、 176b)、186(186a、186b):處理室側閥
121a、121b:第2氣體供給管
122:反應氣體共通管
123:反應氣體源
124:RPU
131a、131b:沖洗氣體供給管
132:沖洗氣體共通管
133:第1沖洗氣體源
141a、141b、151a、151b:第2沖洗氣體供給管
143:第2沖洗氣體源
146a、146b、156a、156b、227(227a、227b)、237(237e、237f)、1540:閥
160:槽側閥
170(170a、170b):排氣閥
171a、171b:排氣管線
200:基板
201:處理室
202:處理容器
202a:上部容器
202b:下部容器
203:搬送空間
204:分隔板
207:頂起銷
210:基板支撐部
211、1311:載置面
212:基板載置台
213:加熱器
214:貫通孔
215:外周面
217、1850、1870、1880、1950、1970、1980:軸
218:升降機構
219:波紋管
221:排氣口
222(222a)、238、1620:APC
223:真空泵
223a:排氣泵
224、224a、224b:處理室排氣管
225a:共通氣體排出管
226a、226b:傳導率調整部
231:蓋
231a:孔
232:緩衝空間
233:絕緣塊
234:簇射頭
234a:分散板
235:氣體導件
241:氣體導入口
251:整合器
252:高頻電源
256:偏壓電極
257:偏壓調整部
260:控制器
260a:CPU
260b:RAM
260c:儲存裝置
260d:I/O埠
260e:內部匯流排
261:輸入輸出裝置
262:外部儲存裝置
263:網路
300:共通氣體供給管
400:溫度控制部(溫度調整部)
401:膜厚監測器
402:膜厚計
1000:基板處理系統
1001:匣盒
1100:IO平台
1120:蓋部
1200:大氣搬送室
1210:匣盒開啟器
1220:第1搬送機器人(大氣搬送機器人)
1230、1450:升降機
1240:線性致動器
1250:潔淨單元
1260:預對準器
1270、1310、1410:框體
1280、1290、1340、1420、1480、1480a、1480b、2060a、2060e:基板搬入搬出口
1300:裝載鎖定室
1311a:第1載置面
1311b:第2載置面
1320:基板載置台
1330、1350、1490、1490a~1490h:閘閥
1400:真空搬送室
1401:檢測感測器
1430:凸緣
1460:惰性氣體供給孔
1470:排氣孔
1480e:基板入出口
1500:惰性氣體供給部
1510:惰性氣體供給管
1520:惰性氣體源
1600:氣體排出部
1610:排氣管
1630:泵
1700:第2搬送機器人(真空搬送機器人)
1800、1900:機械臂
1810、1820、1910、1920:末端效應器
1830、1930:叉架部分
1840、1940:中間部分
1860、1960:底端部分
2040a:間隔壁
圖1係一實施形態之基板處理系統之橫剖面的概略圖。
圖2係一實施形態之基板處理系統之縱剖面的概略圖。
圖3係一實施形態之基板處理系統之真空搬送機器人的概略圖。
圖4係一實施形態之基板處理裝置的概略構成圖。
圖5係一實施形態之腔室之縱剖面的概略圖。
圖6係一實施形態之基板處理系統之控制器的概略構成圖。
圖7係一實施形態之第1基板處理步驟的流程圖。
圖8係一實施形態之第1基板處理步驟的時序圖。
圖9係表示習知之搬送時序之累計處理時間的圖。
圖10係表示習知之搬送時序之累計處理時間的圖。
圖11係一實施形態之基板搬送流程圖。
圖12係一實施形態之第1計數資料的資料表格例。
圖13係一實施形態之第1計數資料與搬送旗標之例。
圖14係一實施形態之第3計數資料與搬送旗標之例。
圖15係一實施形態之膜厚表格例。
圖16係一實施形態之膜厚表格例。
圖17係一實施形態之膜厚表格例。
[第1實施形態]
以下，直接參照圖式對本發明之第1實施形態進行說明。
以下，對本實施形態之基板處理系統進行說明。
(1)基板處理系統之構成
使用圖1至圖4對本發明一實施形態之基板處理系統之概要構成進行說明。圖1係表示本實施形態之基板處理系統之構成例的橫剖視圖。圖2係表示本實施形態之基板處理系統之構成例的圖1之α-α’的縱剖視圖。圖3係說明圖1之機械臂之細節的說明圖。圖4係圖1之β-β’的縱剖視圖，且為說明供給至製程模組(PM)之氣體供給系統的說明圖。圖5係說明被設置於PM之腔室的說明圖。
於圖1及圖2中，應用本發明之基板處理系統1000係處理基板200者，且主要由IO平台1100、大氣搬送室1200、裝載鎖定室(Load Lock)1300、 真空搬送室1400、及製程模組(PM)110(110a至110d)所構成。其次，對各構成具體地進行說明。於圖1之說明中，前後左右係X1方向為右，X2方向為左，Y1方向為前，而Y2方向為後。再者，於基板200之表面形成有半導體器件，在基板處理系統1000中，進行半導體器件製造之一步驟。此處，所謂半導體器件係指積體電路、或電子元件單體(電阻元件、電感元件、電容元件、半導體元件)之任一者或者包含複數個者。又，亦可為在半導體器件之製造途中所必需之依真膜。
[大氣搬送室、IO平台]
於基板處理系統1000之近前，設置有IO平台(裝載埠)1100。被構成為，於IO平台1100上可供複數個作為存放容器之匣盒1001搭載。被構成為，匣盒1001作為搬送矽(Si)基板等之基板200之載體而被使用，且複數片基板(晶圓)200分別以水平姿勢被存放於匣盒1001內。再者，於匣盒1001內，基板200最大存放有25片。再者，於匣盒1001內所存放之基板200之片數，存在有會因為在其他基板處理裝置之處理結果或品種所調整，而在匣盒1001中收容較25片更少之24片、23片、22片、21片...之基板200之情形。存放有如此之片數之基板200之匣盒1001被載置於IO平台1100上之頻度會依照25片、24片、23片、22片、21片之順序而變少。
於匣盒1001設置有蓋部(cap)1120，並藉由後述之匣盒開啟器(pod opener)1210所開閉。匣盒開啟器1210開閉被載置於IO平台1100之匣盒1001之蓋部1120，而將基板出入口打開/關閉，藉此可進行基板200相對於匣盒1001之搬入搬出。匣盒1001藉由未圖示之步驟內搬送裝置(RGV；Rail Guided Vehicle；軌道導引車)，而相對於IO平台1100被供給及排出。
IO平台1100鄰接於大氣搬送室1200。大氣搬送室1200於與IO平台1100不同之面，連結有後述之裝載鎖定室1300。
於大氣搬送室1200內設置有作為移載基板200之第1搬送機器人的大氣搬送機器人1220。如圖2所示，大氣搬送機器人1220係構成為藉由被設置於大氣搬送室1200之升降機1230所升降，並且被構成為藉由線性致動器1240而朝左右方向被往返移動。
如圖2所示，於大氣搬送室1200之上部設置有供給潔淨空氣之潔淨單元1250。又，如圖1所示，於大氣搬送室1200之左側設置有將被形成於基板200之凹口或定向平面加以對準之裝置(以下稱為預對準器(pre-aligner))1260。
如圖1及圖2所示，於大氣搬送室1200之框體1270之前側，設置有用以將基板200相對於大氣搬送室1200搬入搬出之基板搬入搬出口1280、及匣盒開啟器1210。於隔著基板搬入搬出口1280而與匣盒開啟器1210之相反側、即框體1270之外側，設置有IO平台(裝載埠)1100。
於大氣搬送室1200之框體1270之後側，設置有用以將基板200對裝載鎖定室1300搬入搬出之基板搬入搬出口1290。基板搬入搬出口1290藉由後述之閘閥1330而開放/關閉，藉此可進行基板200之搬入搬出。
[裝載鎖定(L/L)室]
裝載鎖定室1300鄰接於大氣搬送室1200。於構成裝載鎖定室1300之框體1310所具有之面中與大氣搬送室1200不同之面，如後述般配置有真空搬送室1400。裝載鎖定室1300由於框體1310內之壓力會配合大氣搬送室1200之壓力 及真空搬送室1400之壓力而變動，因此被構成為可承受負壓之構造。
於框體1310中與真空搬送室1400鄰接之側，設置有基板搬入搬出口1340。基板搬入搬出口1340藉由閘閥1350進行開放/關閉，藉此可進行基板200之搬入搬出。
此外，於裝載鎖定室1300內，設置有至少具有兩個載置基板200之載置面1311的基板載置台1320。此處，兩個載置面設為第1載置面1311a與第2載置面1311b。基板載置面1311間之距離根據後述之真空搬送機器人1700所具有之手指間之距離而被設定。
[真空搬送室]
基板處理系統1000具備有作為搬送室之真空搬送室(傳送模組)1400，而該搬送室為基板200在負壓下被搬送之搬送空間。構成真空搬送室1400之框體1410係俯視被形成為五邊形，且於五邊形之各邊連結有裝載鎖定室1300及對基板200進行處理之製程模組(PM)110a~110d。作為在負壓下移載(搬送)基板200之第2搬送機器人的真空搬送機器人1700，係以凸緣1430為基部而被設置於真空搬送室1400之大致中央部。又，於真空搬送室1400設置有作為檢測基板200之位置之檢測部的檢測感測器1401。檢測感測器1401例如被設置於與各PM 110之連結部附近，而被構成為可檢測真空搬送室1400與PM 110之間之基板200的移動。再者，檢測感測器1401係構成為可將基板200之位置資料發送至後述之控制器260。再者，此處，雖以五邊形之例來表示真空搬送室1400，但亦可為四邊形或六邊形等之多邊形。再者，PM較佳為設置有偶數台。
於框體1410之側壁中與裝載鎖定室1300鄰接之側，設置有基板 搬入搬出口1420。基板搬入搬出口1420藉由閘閥1350進行開放/關閉，藉此可進行基板200之搬出搬入。
如圖2所示，被設置於真空搬送室1400內之真空搬送機器人1700，係構成為可藉由升降機1450及凸緣1430一邊維持真空搬送室1400之氣密性一邊進行升降。真空搬送機器人1700之詳細構成如後所述。升降機1450係構成為真空搬送機器人1700所具有之兩個機械臂1800與1900可分別獨立地進行升降。
於框體1410之頂壁，設置有用以對框體1410內供給惰性氣體之惰性氣體供給孔1460。於惰性氣體供給孔1460設置有惰性氣體供給管1510。於惰性氣體供給管1510，自上游起依序設置有惰性氣體源1520、質量流量控制器(MFC)1530、及閥1540，而被構成為可對框體1410內依照既定之流量供給惰性氣體。
真空搬送室1400中之惰性氣體供給部1500，主要藉由惰性氣體供給管1510、MFC 1530、閥1540所構成。再者，亦可將惰性氣體源1520、氣體供給孔1460包含在惰性氣體供給部1500。
於框體1410之底壁，設置有用以將框體1410之環境氣體進行排氣之排氣孔1470。於排氣孔1470設置有排氣管1610。於排氣管1610，自上游起依序設置有作為壓力控制器之APC(Auto Pressure Controller；自動壓力控制器)1620、泵1630。
真空搬送室1400中之氣體排出部1600主要藉由排氣管1610、APC 1620所構成。再者，亦可將泵1630、排氣孔1470包含在氣體排出部。
真空搬送室1400之環境氣體藉由惰性氣體供給部1500、氣體排 出部1600之協同運作所控制。例如，控制框體1410內之壓力。
如圖1所示，於框體1410之五片側壁中，在未設置有裝載鎖定室1300之側，連結有對基板200進行所期望之處理之製程模組(PM)110a、110b、110c、110d。
於PM 110a、110b、110c、110d之各者設置有腔室100。腔室100亦稱為處理室。具體而言，於PM 110a設置有腔室100a、100b。於PM 110b設置有腔室100c、100d。於PM 110c設置有腔室100e、100f。於PM 110d設置有腔室100g、100h。再者，較佳為，於各PM設置偶數台腔室。
於框體1410之側壁中與各腔室100相對向之壁，設置有基板搬入搬出口1480。例如，如圖2所記載般，於與腔室100e相對向之壁，設置有基板搬入搬出口1480e。
圖2中，於將腔室100e置換為腔室100a之情形時，在與腔室100a相對向之壁，設置有基板搬入搬出口1480a。
同樣地，於將腔室100f置換為腔室100b之情形時，在與腔室100b相對向之壁，設置有基板搬入搬出口1480b。
如圖1所示，閘閥1490係設置於每個腔室100。具體而言，於與腔室100a之間設置有閘閥1490a，於與腔室100b之間設置有閘閥1490b。於與腔室100c之間設置有閘閥1490c，而於與腔室100d之間設置有閘閥1490d。於與腔室100e之間設置有閘閥1490e，而於與腔室100f之間設置有閘閥1490f。於與腔室100g之間設置有閘閥1490g，而於與腔室100h之間設置有閘閥1490h。
藉由各閘閥1490進行開放/關閉，藉此可進行經由基板搬入搬出口1480之基板200之搬入搬出。
[真空搬送機器人]
接著，使用圖3對被搭載於真空搬送室1400之作為搬送部(搬送機構)之真空搬送機器人1700進行說明。圖3係將圖1之真空搬送機器人1700放大後的圖。
真空搬送機器人1700具備有兩個機械臂1800與機械臂1900。機械臂1800具有在前端設置有兩個末端效應器1810與末端效應器1820之叉架部分(Fork portion)1830。於叉架部分1830之根部，經由軸1850而連接有中間部分(middle portion)1840。將兩個末端效應器與一個叉架部分之組合稱為保持部。真空搬送機器人1700至少具有一個保持部。一個保持部係構成為可保持兩片基板200。
於末端效應器1810與末端效應器1820，載置有從各自之PM 110所搬出之基板200。於圖2中，表示載置有自PM 110c所搬出之基板200之例。
於中間部分1840中與叉架部分1830不同之部位，經由軸1870而連接有底端部分(bottom portion)1860。底端部分1860經由軸1880被配置於凸緣1430。
機械臂1900具有在前端設置有兩個末端效應器1910與末端效應器1920之叉架部分1930。於叉架部分1930之根部，經由軸1950而連接有中間部分1940。
於末端效應器1910與末端效應器1920，載置有自裝載鎖定室1300所搬出之基板200。
於中間部分1940中與叉架部分1930不同之部位，經由軸1970而連接有底端部分1960。底端部分1960經由軸1980被配置於凸緣1430。
末端效應器1810、末端效應器1820係配置於較末端效應器1910、末端效應器1920更高之位置。
真空搬送機器人1700可進行以軸為中心之旋轉、與機械臂之延伸。
再者，真空搬送機器人1700係構成為，將被搬送至載置面1311a之基板搬送至腔室(ch1)100a、腔室(ch3)100c、腔室(ch5)100e、腔室(ch7)100g，而將被搬送至載置面1311b之基板搬送至腔室(ch2)100b、腔室(ch4)100d、腔室(ch6)100f、腔室(ch8)100h。
[製程模組PM]
接著，以圖1、圖2、圖4為例，對各PM(處理單元)110內之PM 110a進行說明。圖4係說明PM 110a、被連接於PM 110a之氣體供給部、及被連接於PM 110a之氣體排出部之關聯的說明圖。
此處雖以PM 110a為例，但由於其他PM 110b、PM 110c、PM 110d亦為相同之構造，因此此處省略說明。
如圖4所記載般，於PM 110a設置有兩個處理基板200之腔室。此處，設置有腔室100a與腔室100b。於腔室100a與腔室100b之間設置有間隔壁2040a，而被構成為各自之腔室內的環境氣體不會混合。
如圖2所記載般，於腔室100e與真空搬送室1400相鄰之壁，設置有基板搬入搬出口2060e，且同樣地，於腔室100a與真空搬送室1400相鄰之壁設置有基板搬入搬出口2060a。
於各腔室100設置有支撐基板200之基板支撐部210。
於PM 110a，連接有對腔室100a與腔室100b之各者供給處理氣體之氣體供給部。氣體供給部藉由第1氣體供給部(處理氣體供給部)、第2氣體供給部(反應氣體供給部)、第3氣體供給部(第1沖洗氣體供給部)、及第4氣體供給部(第2沖洗氣體供給部)等所構成。對各氣體供給部之構成進行說明。
[第1氣體供給部]
如圖4所示，於自處理氣體源113至PM 110a之間，分別設置有緩衝槽114、質量流量控制器(MFC)115a、115b、及處理室側閥116(116a、116b)。該等構成藉由第1氣體供給管(處理氣體供給管)112、111a、111b所連接。自處理氣體源113所供給之處理氣體係構成為可自第1氣體供給管(處理氣體供給管)112、111a、111b，經由圖5所示之共通氣體供給管300而供給至腔室100。第1氣體供給部藉由該等MFC 115a、115b、處理室側閥116a、116b、處理氣體供給管112、111a、111b所構成。再者，亦可構成為將處理氣體源113與緩衝槽114之任一者或雙方包含在第1氣體供給部。又，亦可構成為根據在基板處理系統所設置之PM的數量來增減相同之構成。
[第2氣體供給部]
如圖4所示，於自反應氣體源123至PM 110a之間，設置有作為活化部之遠距電漿單元(RPU)124、MFC 125a、125b、處理室側閥126(126a、126b)。該等各構成藉由反應氣體共通管122與第2氣體供給管(反應氣體供給管)121a、121b等所連接。自反應氣體源123所供給之反應氣體係構成為可自反應氣體共通管122、第2氣體供給管121a、121b，經由圖5所示之共通氣體供給管300而供給 至腔室100。第2氣體供給部藉由該等RPU 124、MFC 125a、125b、處理室側閥126(126a、126b)、反應氣體共通管122、反應氣體供給管121a、121b等所構成。再者，亦可構成為將反應氣體源123包含在第2氣體供給部。又，亦可構成為根據在基板處理系統所設置之PM的數量來增減相同之構成。
又，亦可構成為於處理室側閥126(閥126a、126b)之前，設置排氣管線(vent line)171a、171b、排氣閥(vent valve)170(170a、170b)而將反應氣體進行排氣。藉由設置排氣管線，可不使已失去活性之反應氣體、或反應性已降低之反應氣體通過處理室便加以排出。
[第3氣體供給部(第1沖洗氣體供給部)]
如圖4所示，於自第1沖洗氣體(惰性氣體)源133至PM 110a之間，設置有MFC 135a、135b、處理室側閥136(136a、136b)、閥176a、176b、186a、186b等。該等各構成藉由沖洗氣體(惰性氣體)共通管132、沖洗氣體(惰性氣體)供給管131a、131b等所連接。自第1沖洗氣體源133所供給之沖洗氣體(惰性氣體)係構成為可自沖洗氣體共通管132、沖洗氣體供給管131a、131b，經由圖5所示之共通氣體供給管300而供給至腔室100。第3氣體供給部藉由該等MFC 135a、135b、處理室側閥136(136a、136b)、惰性氣體共通管132、惰性氣體供給管131a、131b等所構成。再者，亦可構成為將沖洗氣體(惰性氣體)源133包含在第3氣體供給部(第1沖洗氣體供給部)。又，亦可構成為根據在基板處理系統所設置之PM的數量來增減相同之構成。
[第4氣體供給部(第2沖洗氣體供給部)]
如圖4所示，第4氣體供給部係構成為可分別經由處理氣體供給管111a、111b、反應氣體供給管121a、121b而將惰性氣體供給至各處理室100a、100b。於自第2沖洗氣體(惰性氣體)源143至各供給管之間，設置有第2沖洗氣體供給管141a、141b、151a、151b、MFC 145a、145b、155a、155b、閥146a、146b、156a、156b等。第4氣體供給部(第2沖洗氣體供給部)藉由該等構成所構成。再者，此處，雖分別構成第3氣體供給部與第4氣體供給部之氣體源，但亦可以將該等整合而僅設置1個之方式來構成。
被設置於各氣體供給部之各MFC，係構成為可與後述之控制器260發送接收流量值(流量資料)。又，各閥係構成為可與後述之控制器260發送接收閥開度值(閥開度資料)。
又，於PM 110a連接有分別將腔室100a內之環境氣體與腔室100b內之環境氣體進行排氣之氣體排氣部。如圖4所示，於排氣泵223a與腔室100a、100b之間，設置有APC(Auto Pressure Controller)222a、共通氣體排出管225a、處理室排氣管224a、224b等。氣體排出部藉由該等APC 222a、共通供給氣體排出管225a、處理室排氣管224a、224b所構成。如此，腔室100a內之環境氣體與腔室100b內之環境氣體係構成為藉由1個排氣泵而所排氣。再者，既可設置可調整處理室排氣管224a、224b各自之排氣傳導率之傳導率調整部226a、226b，亦可將該等設為氣體排出部之一個構成。又，亦可將排氣泵223a設為氣體排出部之一個構成。又，APC 222a與傳導率調整部226a、226b係構成為可與後述之控制器260發送接收閥之開度資料與壓力值(壓力資料)。
其次，對本實施形態之腔室100進行說明。腔室100如圖5所示般，被構成為單片式基板處理裝置。於腔室中，進行半導體器件製造之一個步 驟。再者，腔室100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h與圖5所示之構成同樣地被構成。此處，以腔室100a為例進行說明。
如圖5所示，腔室100具備有處理容器202。處理容器202例如被構成為橫截面呈圓形且為扁平之密閉容器。又，處理容器202藉由例如鋁(Al)或不鏽鋼(SUS)等之金屬材料、或者石英所構成。於處理容器202內，形成有對作為基板之矽晶圓等之基板200進行處理之處理空間(處理室)201、搬送空間203。處理容器202由上部容器202a與下部容器202b所構成。於上部容器202a與下部容器202b之間設置有分隔板204。將由上部容器202a所包圍之空間且較分隔板204更上方之空間稱為處理空間(亦稱為處理室)201，而將由下部容器202b所包圍之空間且較分隔板更下方之空間稱為搬送空間。
於下部容器202b之側面，設置有與閘閥1490鄰接之基板搬入搬出口1480，基板200經由基板搬入搬出口1480而在與圖1所示之真空搬送室1400之間移動。於下部容器202b之底部，設置有複數個頂起銷207。此外，下部容器202b被接地。
於處理室201內，設置有支撐基板200之基板支撐部210。基板支撐部210具有載置基板200之載置面211、及在表面具有載置面211之基板載置台212。再者，於載置面211之外周側設置有不供基板200載置之外周面215。外周面215可使朝向基板200之外周側之氣體供給量，接近朝向基板200之中心側之氣體供給量。再者，於基板支撐部210亦可設置作為加熱部之加熱器213。藉由設置加熱部，可加熱基板，而提高被形成於基板上之膜的品質。又，加熱器213係構成為被連接於溫度控制部400而可進行溫度控制。溫度調整部400係構成為可經由信號線將溫度值(溫度資料)對後述之控制器260進行發送接收。 於基板載置台212，在與頂起銷207對應之位置分別設置有供頂起銷207貫通之貫通孔214。再者，於基板載置台212亦可設置有對基板200或處理室201施加偏壓之偏壓電極256。偏壓電極256係連接於偏壓調整部257，且被構成為偏壓可藉由偏壓調整部257來調整。偏壓調整部257係構成為可經由信號線將偏壓值(偏壓資料)對後述之控制器260進行發送接收。又，於基板載置台212亦可設置有對被形成在基板200上之膜的膜厚進行測量之膜厚監測器401。膜厚監測器401經由信號線被連接於膜厚計402。膜厚計402所生成之膜厚值(膜厚資料)係構成為可經由信號線對後述之控制器260進行發送接收。
基板載置台212由軸217所支撐。軸217貫通處理容器202之底部，而且在處理容器202之外部被連接於升降機構218。藉由使升降機構218運作而使軸217及支撐台212升降，而可使被載置於基板載置面211上之基板200升降。再者，軸217下端部之周圍由波紋管219所覆蓋，處理室201內被保持為氣密。升降機構218係構成為可與後述之控制器260發送接收基板載置台212之高度資料。
基板載置台212於基板200之搬送時，以基板載置面211成為基板搬入搬出口1480之位置(晶圓搬送位置)之方式下降至基板支撐台，而於基板200之處理時，如圖5所示般，上升至基板200在處理室201內之處理位置(晶圓處理位置)。
具體而言，於使基板載置台212下降至晶圓搬送位置時，頂起銷207之上端部自基板載置面211之上表面突出，而成為頂起銷207自下方支撐基板200。又，於使基板載置台212上升至晶圓處理位置時，頂起銷207自基板載置面211之上表面埋沒，而成為基板載置面211自下方支撐基板200。再者，頂 起銷207由於與基板200直接接觸，因此較隹為例如由石英或氧化鋁等之材質來形成。再者，亦可構成為，於頂起銷207設置升降機構，使頂起銷207與基板載置台212相對地移動。
[排氣系統]
於處理室201(上部容器202a)之內壁，設置有作為將處理室201之環境氣體進行排氣之第1排氣部之排氣口221。於排氣口221連接有處理室排氣管224，且依序串聯地連接有閥227。第1排氣部(排氣管線)主要藉由排氣口221及處理室排氣管224所構成。再者，亦可構成為將閥227包含在第1排氣部。再者，閥227亦可由作為壓力調整器之APC來構成。再者，閥227係構成為可與後述之控制器260發送接收閥開度資料。
[氣體導入口]
於上部容器202a之上部壁設置有用以對處理室201內供給各種氣體之氣體導入口241。於氣體導入口241連接有共通氣體供給管300。於氣體導入口241之下部設置有作為氣體分散部之簇射頭234。
[氣體分散部]
簇射頭234由緩衝室(空間)232、及具有複數個孔之分散板234a所構成。簇射頭234係設置於氣體導入口241與處理室201之間。自氣體導入口241所導入之氣體被供給至簇射頭234之緩衝空間232。簇射頭234例如由石英、氧化鋁、不鏽鋼、鋁等之材料所構成。
再者，亦可將簇射頭234之蓋231作為電極而由具有導電性之金屬來形成，並作為用以激發存在於緩衝空間232與處理室201內之任一者或雙方之氣體的之活化部(激發部)。此時，於蓋231與上部容器202a之間設置有絕緣塊233，而將蓋231與上部容器202a之間加以絕緣。亦可被構成為，於作為活化部之電極(蓋231)連接整合器251與高頻電源252，而可供給電磁波(高頻電力或微波)。再者，高頻電源252係構成為可與後述之控制器260發送接收供給電力值(供給電力資料)與反射電力值(反射電力資料)等。
再者，亦可於緩衝空間232設置有形成所供給之氣體之流動的氣體導件235。氣體導件235係以孔231a為中心，直徑隨著朝向基板200之徑向而擴大之圓錐形狀。
[供給系統]
於被連接至簇射頭234之蓋231之氣體導入孔241，連接有上述之各氣體供給部。處理氣體、反應氣體、沖洗氣體自各氣體供給部所供給。
[控制部]
如圖5所示，腔室100具有控制腔室100之各部之動作的控制器260。
將控制器260之概略狀況顯示於圖6。作為控制部(控制手段)之控制器260係構成為具備有CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)260a、RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)260b、儲存裝置260c、及I/O(Input/Output；輸入/輸出)埠260d之電腦。RAM 260b、儲存裝置260c、I/O埠260d係構成為可經由內部匯流排260e而與CPU 260a進行資料交換。被構成 為，於控制器260可連接例如作為觸控面板等所構成之輸入輸出裝置261、與外部儲存裝置262。
儲存裝置260c例如由快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive；硬式磁碟機)等所構成。於儲存裝置260c內，可讀出地存放有控制基板處理裝置之動作之控制程式、與記載有後述之基板處理之程序或條件等之製程配方等。再者，製程配方係以可使控制器260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，亦將該程式配方或控制程式等統括地簡稱為程式。再者，於本說明書中，於使用程式一詞之情形時，存在有僅包含程式配方單體之情形、僅包含控制程式單體之情形、或者包含該等雙方之情形。又，RAM 260b係構成為供CPU 260a所讀出之程式或資料等暫時地保持之記憶體區域(工作區)。
I/O埠260d係連接於閘閥1330、1350、1490、升降機構218、加熱器213、壓力調整器222、真空泵223、整合器251、高頻電源252等。又，亦可被連接於真空搬送機器人1700、大氣搬送機器人1220、裝載鎖定室1300、MFC 115(115a、115b)、125(125a、125b)、135(135a、135b)、145(145a、145b)、155(155a、155b)、165(165a、165b)、1530、閥227(227a、227b)、處理室側閥116(116a、116b)、126(126a、126b)、136(136a、136b)、176(176a、176b)、186(186a、186b)、槽側閥160、排氣閥170(170a、170b)、遠距電漿單元(RPU)124等。再者，本發明中所謂的「連接」雖亦包含各部以物理之纜線相連之意，但亦包含成為各部之信號(電子資料)可直接地或間接地發送/接收之意。例如，於各部之間亦可設置有將信號加以中繼之機材、與將信號加以轉換或進行運算之機材。
CPU 260a係構成為讀出並執行來自儲存裝置260c之控制程式， 並且根據來自輸入輸出裝置261之操作指令之輸入等而將製程配方自儲存裝置260c讀出。而且，CPU 260a係構成為以按照所讀出之製程配方之內容之方式，來控制閘閥1330、1350、1490(1490a、1490b、1490c、1490d、1490e、1490f、1490g、1490h)之開閉動作、升降機構218之升降動作、對加熱器213之電力供給動作、壓力調整器222(222a)、238之壓力調整動作、真空泵223之開關控制、遠距電漿單元124之氣體之活化動作、MFC 115(115a、115b)、125(125a、125b)、135(135a、135b)之流量調整動作、閥237(237e、237f)、處理室側閥116(116a、116b)、126(126a、126b、126c、126d)、136(136a、136b)、176(176a、176b)、186(186a、186b)、槽側閥160、排氣閥170(170a、170b)之氣體之開關控制、整合器251之電力之整合動作、高頻電源252之開關控制等。
再者，控制器260並不限定於被構成為專用之電腦之情形，而亦可被構成為通用之電腦。例如，可準備存放有上述之程式之外部儲存裝置(例如磁帶、軟碟或硬碟等之磁碟、CD(Compact Disc；光碟片)或DVD(Digital Versatile Disc；數位多功能光碟)等之光碟、MO(magneto-optical)等之磁光碟、USB(Universal Serial Bus；通用串列匯流排)記憶體或記憶卡等之半導體記憶體)262，並使用該外部儲存裝置262而將程式安裝在通用之電腦等，藉此構成本實施形態之控制器260。再者，用以將程式供給至電腦之手段，並不限定於經由外部儲存裝置262而進行供給之情形。例如，亦可設為，使用網路263(網際網路或專用線路)等之通訊手段，不經由外部儲存裝置262來供給程式。再者，儲存裝置260c或外部儲存裝置262係構成為電腦可讀取之記錄媒體。以下，亦將該等統括地簡稱為記錄媒體。再者，於本說明書中，於使用記錄媒體一詞之情形時，存在有僅包含儲存裝置260c單體之情形、僅包含外部儲存裝置262單體 之情形、或者包含該等雙方之情形。
(2)第1基板處理步驟
其次，參照圖7、8，對於如下時序例進行說明：作為製造半導體裝置(半導體器件)之製造步驟之一步驟，使用上述之基板處理裝置之處理爐於基板上形成絕緣膜，例如作為含矽膜之氧化矽(SiO)膜之時序例。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260所控制。
再者，於本說明書中，使用「基板」一詞之情形亦與使用「晶圓」一詞之情形相同，且於該情形時，於上述說明中，只要將「基板」置換為「晶圓」來思考即可。
以下，對第1基板處理步驟S200A進行說明。
[基板搬入步驟S201]
於進行第1基板處理步驟S200A時，首先，使基板200搬入處理室201。具體而言，藉由升降機構218使基板支撐部210下降，而成為使頂起銷207自貫通孔214突出於基板支撐部210之上表面側之狀態。又，於將處理室201內調壓至既定之壓力後，開放閘閥1490，並使基板200載置於頂起銷207上。於使基板200載置於頂起銷207上之後，藉利用升降218使基板支撐部210上升至既定之位置，基板200自頂起銷207朝向基板支撐部210被載置。
[減壓/升溫步驟S202]
接著，以處理室201內成為既定之壓力(真空度)之方式，經由處理室排氣管 224對處理室201內進行排氣。此時，根據壓力感測器所測量到的壓力值，對作為壓力調整器222(222a)之APC之閥開度進行反饋控制。又，根據溫度感測器(未圖示)所檢測到之溫度值，以處理室201內成為既定之溫度之方式對朝向加熱器213之通電量進行反饋控制。具體而言，藉由加熱器213預先對基板支撐部210進行加熱，並藉由被加熱之基板支撐部210將基板200加熱至既定溫度。再者，亦可放置一定時間直至基板200或基板支撐部210沒有溫度的變化為止。其間，於存在殘留於處理室201內之水分或來自構件之脫氣(degassing)等之情形時，亦可藉由真空排氣或利用N2氣體之供給所進行之沖洗加以去除。以上，便完成成膜製程前之準備。再者，於將處理室201內排氣至既定之壓力時，亦可進行一次真空排氣，來達到可到達之真空度。
[成膜步驟S210]
接著，對成膜步驟S210之細節進行說明。以於基板200形成SiO膜之處理為例，使用圖7、8對成膜步驟S210進行說明。
於基板200被載置於基板支撐部210之後，如圖7、8所示般，進行S203至S207之步驟。
[第1氣體供給步驟S203]
於第1氣體供給步驟S203中，自第1氣體供給部對處理室201內供給作為第1氣體(原料氣體)之胺基矽烷系氣體。作為胺基矽烷系氣體，例如有雙二乙胺基矽烷(H2Si(NEt2)2、Bis(diethylamino)silane：BDEAS)氣體。具體而言，打開氣體閥160，自氣體源對腔室100供給胺基矽烷系氣體。此時，打開處理室側閥 116a，藉由MFC 115a調整為既定流量。經流量調整之胺基矽烷系氣體通過緩衝空間232，而自簇射頭234之孔，被供給至減壓狀態之處理室201內。又，以繼續進行利用排氣系統所進行之處理室201內之排氣使處理室201內之壓力成為既定之壓力範圍(第1壓力)的方式來進行控制。此時，成為要被供給至基板200之胺基矽烷系氣體的胺基矽烷系氣體，以既定之壓力(第1壓力：例如100Pa以上且20000Pa以下)供給至處理室201內。如此，對基板200供給胺基矽烷系氣體。藉由胺基矽烷系氣體被供給，而於基板200上形成含矽層。
此時之加熱器213之溫度，以成為200~750□，較佳係成為300~600□，更佳係成為300~550□之範圍內之固定溫度之方式來設定，且便溫度至少維持至成膜步驟S210結束為止。
[第1沖洗步驟S204]
於在基板200上形成含矽層之後，將第1氣體供給管111a、111b之氣體閥116a、116b關閉，而停止胺基矽烷系氣體之供給。藉由停止原料氣體，並將存在於處理室201中之原料氣體、與存在於緩衝空間232中之原料氣體自處理室排氣管224加以排出，藉此進行第1沖洗步驟S204。
又，亦可構成為，於沖洗步驟中，除了單純對氣體進行排氣(抽真空)而將氣體排出以外，還供給惰性氣體而進行將殘留氣體推出之排出處理。具體而言，打開閥136a、136b，供給惰性氣體。惰性氣體例如為氮氣(N2)。又，亦可將抽真空與惰性氣體之供給加以組合來進行。又，亦可構成為交替地進行抽真空與惰性氣體之供給。
又，在第1沖洗步驟中，持續真空泵223之動作，將存在於處理 室201內之氣體自真空泵223加以排氣。
於經過既定之時間後，將閥136a、136b關閉，而停止惰性氣體之供給。
自各惰性氣體供給系統供給之作為沖洗氣體之N2氣體之供給流量，分別設為例如100~20000sccm之範圍內的流量。再者，作為沖洗氣體，除了N2氣體以外，亦可使用Ar、He、Ne、Xe等之稀有氣體。
[第2處理氣體供給步驟S205]
於第1氣體沖洗步驟之後，將閥126打開，經由氣體導入孔241、緩衝空間232、簇射頭234，對處理室201內供給作為第2氣體(反應氣體)之含氧氣體。含氧氣體例如有氧氣(O2)或臭氧氣體(O3)、水(H2O)、一氧化二氮氣體(N2O)等。此處，表示使用O2氣體之例。由於經由緩衝空間232、簇射頭234而供給至處理室201，因此可將氣體均勻地供給至基板上。因此，可使膜厚成為均勻。再者，亦可構成為，於供給第2氣體時，可經由作為活化部(激發部)之遠距電漿單元(RPU)124，將經活化之第2氣體供給至處理室201內。
此時，以O2氣體之流量成為既定之流量之方式對MFC 125進行調整。再者，O2氣體之供給流量例如為100sccm以上且10000sccm以下。又，藉由對壓力調整器222a適當地進行調整，將處理室201內之壓力設為既定之壓力範圍內。又，在O2氣體於RPU 124內流動時，亦可以將RPU 124設為ON狀態(電源接通之狀態)，而使O2氣體活化(激發)之方式進行控制。
若O2氣體被供給至在基板200上所形成之含矽層，含矽層便會被改質。例如，會形成矽元素或含有矽元素之改質層。再者，藉由設置RPU 124， 而將經活化之O2氣體供給至基板200上，可形成更多之改質層。
改質層根據例如處理室201內之壓力、O2氣體之流量、基板200之溫度、RPU 124之電力供給狀況，而以既定之厚度、既定之分佈、及既定之氧成分等相對於含矽層之侵入深度所形成。
於經過既定之時間後，將閥126關閉，而停止O2氣體之供給。
[第2沖洗步驟S206]
藉由停止O2氣體之供給，將存在於處理室201中之O2氣體、或存在於緩衝空間232中之O2氣體自第1排氣部所排氣，藉此進行第2沖洗步驟S206。第2沖洗步驟S206進行與上述之第1沖洗步驟S204相同之步驟。
[判定步驟S207]
於第2沖洗步驟S206結束後，控制器260會判定在上述之成膜步驟S210內，S203至S206是否已被執行既定之循環數C(C為自然數)。亦即，判定在基板200上是否已形成有所期望之厚度之膜。將上述步驟S203至S206作為1個循環，藉由進行該循環至少1次以上(步驟S207)，而可於基板200上形成既定膜厚之含矽及氧之絕緣膜、即SiO膜。再者，上述之循環較佳係重複進行複數次。藉此，於基板200上形成既定膜厚之SiO膜。
於未被實施既定次數時(判定為No時)，重複進行S203至S206之循環。於已被實施既定次數時(判定為Y時)，結束成膜步驟S301，並執行搬送壓力調整步驟S208與基板搬出步驟S209。
[搬送壓力調整步驟S208]
於搬送壓力調整步驟S208中，以處理室201內與搬送空間203成為既定之壓力(真空度)之方式，經由處理室排氣管224對處理室201內與搬送空間203內進行排氣。此時之處理室201內與搬送空間203內之壓力，被調整為真空搬送室1400內之壓力以上。再者，亦可構成為，於該搬送壓力調整步驟S208之期間或之前或之後，以基板200之溫度冷卻至既定之溫度之方式藉由頂起銷207加以保持。
[基板搬出步驟S209]
於處理室201內藉由搬送壓力調整步驟S208而成為既定壓力後，將閘閥1490打開，將基板200自搬送空間203搬出至真空搬送室1400。
藉由如此之步驟，進行基板200之處理。
然而，本案發明者等發現，於圖1所示之具有複數台腔室100之基板處理裝置中進行複數個種類之成膜步驟之情形時，會產生以下[A]至[D]之至少任一個課題。
[A]
存在有由複數個腔室100之各者所執行之成膜步驟S210之處理之累計時間、與於腔室100內所堆積之膜之累計膜厚不同之情形。於如此之情形時，腔室100之維護時間點會依照每個腔室100而不同。會因為維護時間點不同，而產生基板處理裝置之生產性下降之課題。
為了解決上述之課題，存在有僅使維護中之腔室100停止進行處 理，而由未進行維護之腔室100來進行處理之方法，但由於需要隨時變更基板200之搬送路徑，因此無法避免基板處理裝置之生產性降低。
對於累計處理時間不同之例，使用圖9與圖10來進行說明。圖9與圖10將橫軸設為PM 110a~PM 110d(對應於圖中之PM 1、2、3、4)各自所具有之腔室100a~100i，並將縱軸設為處理時間[任意單位]。白色底的部分表示奇數次之匣盒1001之處理，而鄰接之有網格的部分表示偶數次之匣盒1001之處理。此處，該等圖式係對使用8個具有25片基板200之匣盒1001進行處理時之處理時間、及腔室100各自之累計處理時間進行計數，並加以圖形化後所得的圖。圖9表示將被存放於各匣盒1001之基板200內最先被搬送之第1片與第2片基板200搬送至PM 110a(PM 1)之情形。圖10表示將被存放於各匣盒1001之基板200內最先被搬送之第1片與第2片基板200搬送至前一個匣盒1001最後的基板200所被處理之PM 110之下一個PM 110之情形。具體而言，表示在被存放於第1個匣盒1001之基板200內最後的基板200在PM 110a(PM 1)之腔室100a被處理之情形時，使被存放於下一個匣盒1001之基板200內最先之第1片與第2片基板200自PM 110b(PM 2)之腔室100c與腔室100d進行搬送之例。換言之，圖10之例係使基板自處理數最少之腔室100(PM)依序搬送而進行處理之例。
如圖9或圖10所示般，於各腔室各者之中，將處理時間設為1[任意單位]而使其處理基板200之情形時，累計時間會參差不齊，而使維護時間點不同。以下說明其理由。
如圖9般，在使200片基板200進行處理之情形時，腔室100a與另一腔室之間會產生8[任意單位]之時間差。在圖10之情形時，在腔室100a、 100c、100e、100g與腔室100b、100d、100f、100i之間會產生2[任意單位]之時間差。
再者，該累計時間由於並非單純地與各腔室100之使用次數(在各腔室100之處理次數)成比例者，因此難以根據處理次數來預估維護時間點。例如，於半導體裝置之製造方式為少量多品種之情形時，存在有對每個處理Lot或每個匣盒1001之處理時間變得參差不齊，而產生即便處理次數多但累計之處理時間卻較少之腔室100之情形。又，如圖10般，於自處理數最少之腔室100(PM)依序搬送基板之情形時，會在特定之腔室100之使用次數上產生偏差。例如，會產生使用次數最多之腔室的累計處理時間持續保持較多之狀態，而使特定之腔室100之性能下降的課題。
[B]
於在PM內設置有複數個腔室100之情形時，由於複數個腔室之排氣系統共通，因此於在一腔室100處理基板200之期間，無法在另一腔室100進行維護。其原因在於，若在另一腔室進行維護，便會於排氣管內產生副產物，而產生該副產物流入該一腔室100之可能性。又，亦存在也會對該一腔室100內之壓力造成影響的可能性。如此，有於PM內之一腔室100之維護時，在另一腔室100之處理受到限制之情形。因此，無法在具有維護中之腔室100之PM進行基板200之處理，而產生使基板處理裝置之生產性降低之課題。例如，在圖9之例，於PM 1中，當腔室100a之維護中時，腔室100b變得無法使用。在圖10之例中，全部PM變得不可使用。
[C]
於在PM內設置有複數個腔室100之情形時，存在有以對PM內之一腔室100搬送基板200，而不對PM內之另一腔室100搬送基板200之方式開始進行在PM之處理的情形。於該情形時，在基板200被搬送至之腔室100中，進行一般的基板處理。此稱之為一般沉積(deposition)。另一方面，在未有基板200被搬送至之另一腔室100中，膜會被形成於基板載置台212之載置面211上。將如此之處理稱為空沉積(deposition)。於該空沉積之累計時間變多之情形時，進行一般沉積之腔室100內之環境氣體與進行空沉積之腔室100內之環境氣體會不同。藉此，會產生在每個腔室100中被形成於基板200上之膜之特性會變化的課題。又，因為一般沉積之累計時間變多，而產生微粒之發生數與頻率相較於進行一般沉積之腔室100會變多之課題。另一方面，因為空沉積之累計時間變多，會成為膜在基板支撐部210之載置面211上堆積之狀態。於該狀態下，在對基板200進行電漿處理之情形時，會產生容易對基板200造成充電損壞(Charge up damage)之課題。又，會產生在進行一般沉積之腔室100與進行空沉積之腔室100維護時間點會不同之課題。由於膜被形成於進行空沉積之腔室100之載置面211上，因此每個腔室100會產生要改變維護內容之工時。例如，為了去除被形成於載置面211上之膜，存在有使清潔時間變長的必要。然而，於使清潔時間變長之情形時，會對簇射頭234、上部容器202a之內壁、分隔板204之表面、與基板載置台212之外周面215等過度蝕刻，而產生大幅改變處理室201之環境氣體之課題。又，如圖4所示般，於在複數個腔室共用氣體供給部與氣體排出部之情形時，會產生即便在一個腔室完成所期望之清潔，但在膜厚較厚之另一腔室清潔卻仍未完成之課題。又，會產生若使另一腔室100之清潔完成，該一腔室100卻成為過度 蝕刻之課題。
[D]
在最近之半導體裝置中，如3D-NAND(3 Dimensions NAND Flash；三維反及閘快閃記憶體)般，積層構造為主流。在該構造中，相同種類之膜會被形成複數次。在該構造中，要求複數個膜各自之膜特性要在既定之膜特性之範圍內，且存在有相同種類的膜由相同之基板處理裝置所形成之情形。然而，於每次成膜時，腔室100內之環境會變化，而產生複數個膜各自之膜特性會無法在既定範圍內之課題。
此處，所謂膜特性，例如包含膜厚、膜質、結晶性、電容率(permittivity)、折射率、膜密度、蝕刻率等。該腔室100內之環境的變化，例如會基於以下情形而產生。(1)藉由被形成於腔室100內之構件表面之膜的累計膜厚，腔室100內之基礎壓力會產生變化。(2)藉由對腔室100之氣體供給時間的累計時間，各氣體供給系統之氣體管內之環境會產生變化。(3)藉由累計膜厚與累計處理時間，在各腔室100內產生之微粒量會變多。
對於如此之課題，本案發明者等發現藉由執行以下所記載之基板搬送步驟之修正步驟，可解決上述之課題之至少任一者。對包含修正步驟之基板搬送之流程，使用圖11、圖12、圖13、圖14來進行說明。
<基板搬送步驟>
首先，使用圖11，對基板搬送步驟進行說明。圖11係一實施形態之包含基板搬送步驟之修正步驟的基板搬送流程圖。
[第1基板搬送步驟S300]
自作為存放容器之匣盒1001，依照既定之順序，使基板200搬送至複數個腔室100，而在各個腔室100依序進行處理。再者，此處所謂既定之順序，係指例如依照腔室100a、腔室100b、腔室100c、腔室100d、腔室100e、腔室100f、腔室100g、腔室100h、腔室100i、腔室100a、腔室100b、…之順序進行搬送之意。再者，搬送之開始亦可並非自腔室100a，而自腔室100c開始搬送之情形時之既定之順序為：腔室100c、腔室100d、腔室100e、腔室100f、腔室100g、腔室100h、腔室100i、腔室100a、腔室100b、腔室100c、腔室100d、…。基板200自匣盒1001朝向各腔室100之搬送，係重複執行至匣盒1001內不存在處理對象之基板200為止。於第1基板搬送步驟S300之結束後，進行基板搬送步驟之修正步驟S301。
[修正步驟S301]
在修正步驟S301中，進行第1計數資料生成步驟S302A、第1搬送旗標資料賦予步驟S303A、第1判定步驟S305、搬送開始位置變更步驟S306。對各步驟，於以下進行說明。
[第1計數資料生成步驟S302A]
首先，藉由控制器260之作為運算部之CPU 260a，生成(計數)分別與複數個處理室對應之第1計數資料，並使第1計數資料儲存於作為儲存部之儲存裝置260c。此處，第1計數資料包含如下內容。例如，於腔室100內不存在基板200 之狀態下進行處理時，在腔室100之累計處理時間、累積膜厚、處理氣體之累計供給時間、反應氣體之累計供給時間、製程壓力之累計維持時間、將基板載置台212保持在製程溫度之累計時間、在處理室201內所生成之電漿之累計放電時間等。第1計數資料自該等內容內之至少一者所選擇。亦可選擇2個以上來生成(計數)第1計數資料。再者，此處所謂腔室100內不存在基板200之狀態，係指基板200未被載置於基板支撐部210上之不存在基板狀態、與可對載置面211供給各氣體之狀態。再者，第1計數資料生成步驟亦稱為第1計數資料之計數步驟。
將記錄(計數)有第1計數資料之資料表格的例示於圖12。在圖12所示之資料表格中，與各腔室100對應之第1計數資料被輸入於各資料輸入盒。具體而言，與各腔室100對應之累計處理時間資料，被記錄於A1、B1、C1、…、I1。與各腔室100對應之維持溫度之累計時間資料，被記錄於A2、B2、C2、…、I2。與各腔室100對應之處理氣體之累計供給量資料，被記錄於A3、B3、C3、…、I3。與各腔室100對應之處理壓力之累計維持時間資料，被記錄於A4、B4、C4、…、I4。與各腔室100對應之累積膜厚資料，被記錄於A5、B5、C5、…、I5。與各腔室100對應之高頻供給電力量資料，被記錄於A6、B6、C6、…、I6。再者，此處作為第1計數資料，雖已顯示累計處理時間、維持溫度之累計時間、處理氣體之累計供給量、處理壓力之累計維持時間、累積膜厚、高頻電力量，但既可由任一者來構成，亦可於圖12所示之資料中追加上述之資料，亦可將圖12所示之資料之一部分與上述之資料之任一者置換來而構成。再者，累積膜厚既可於處理室201設置膜厚計402來測量，亦可不設置膜厚計402，而根據處理氣體與反應氣體之任一者或雙方之累計供給時間、壓力、所處理之基板200之 片數等之任一者來算出。又，於膜厚資料被輸入在成膜配方之情形時，亦可根據成膜配方之膜厚資料與成膜配方之執行次數，來計算出累積膜厚。又，較佳係構成為，累積膜厚可分別地計算出被形成於處理室201之內壁之膜的膜厚、及被形成於基板支撐部210上之膜的膜厚。又，亦可構成為，也可計算出被形成於分散板234a之下表面(與載置面211對向之面)之膜的膜厚。
[第2計數資料生成步驟S302B]
如圖11之虛線所示，亦可與第1計數資料生成步驟S302A並行地，使第2計數資料生成步驟S302B進行。第2計數資料係在腔室100內有基板200存在之狀態下進行處理時之在腔室100之累計處理時間、累積膜厚、處理氣體之累計供給時間、反應氣體之累計供給時間、製程壓力之累計維持時間、將基板載置台212保持在製程溫度之累計時間、於處理室201內所生成之電漿之累計放電時間等。第2計數資料自該等之內之至少一者所選擇。亦可選擇2個以上來生成(計數)第2計數資料。再者，第2計數資料生成步驟亦稱為第2計數資料之計數步驟。
[第1搬送旗標資料賦予步驟S303A]
接著，分別對與複數個處理室對應之第1計數資料進行比較運算，而生成第1搬送旗標資料。具體而言，分別對與複數個處理室對應之第1計數資料進行比較，並對與第1計數資料內最大之第1計數資料對應之腔室100賦予第1搬送旗標資料。關於第1搬送旗標資料之資料表格例，顯示於圖13。圖13係表示使用累計處理時間來作為第1計數資料而進行比較運算，且其結果被記錄於第1 搬送旗標資料之輸入盒Xa、Xb、Xc、…、Xi之狀態。在圖13中，『1』作為旗標，而被儲存於作為第1計數資料之累計處理時間最多之腔室100a之輸入盒Xa。『0』作為不存在旗標之狀態，而被儲存於其他之輸入盒。再者，於旗標資料已被輸入在各輸入盒之情形時，根據該運算結果來使各輸入盒內之資料變更。
[第2搬送旗標資料賦予步驟S303B]
亦可與第1搬送旗標資料賦予步驟S303A並行地，分別對與複數個處理室對應之第2計數資料進行比較運算，而生成第2搬送旗標資料。具體而言，分別對與複數個處理室對應之第2計數資料進行比較，並對與第2計數資料內最大之第2計數資料對應之腔室100之下一個腔室100賦予第2搬送旗標資料。第2搬送旗標資料之資料表格例與第1搬送旗標資料之表格例相同。
[搬送旗標設定步驟S304]
接著，進行選擇搬送旗標資料之搬送旗標設定步驟S304。此處，搬送旗標資料例如具有第1搬送旗標資料與第2搬送旗標資料。搬送旗標資料係根據被記錄於儲存裝置260c之膜厚表格所選擇。
使用圖15、圖16、圖17對膜厚表格進行說明。膜厚表格至少記錄有堆積於處理室201之壁面之膜的膜厚、堆積於基板支撐部210上之膜的膜厚、堆積於分散板234a之膜的膜厚等之一者以上。例如，如圖15所示般，處理室201之壁面的膜厚(處理室壁面)被記錄於A1。再者，亦可如圖15所示般，將每測量次數之膜厚記錄於B1、C1、…。又，如圖16所示般，亦可為基板支撐部210之膜厚被記錄於A2之表格。再者，亦可如圖16所示般，將每測量次數 之膜厚記錄於B2、C2、…。又，亦可如圖17所示般，記錄有處理室壁面之膜厚、堆積於基板支撐部210上之膜的膜厚、堆積於分散板234a之膜厚。再者，各者之膜厚由與上述相同之內容所計算出/記錄。
接著，對搬送旗標資料之選擇程序進行說明。自儲存裝置260c讀出記錄有各膜厚資料之膜厚表格，並將被記錄於膜厚表格之膜厚值與基準值加以比較。
首先，進行基板支撐部210之膜厚是否為第1規定值以上之比較。第1規定值例如以0.5μm以上且2.5μm以下之範圍被設定。此處，對第1規定值被設定為2.0μm之例進行說明。進行圖16所示之基板支撐部210之膜厚是否為第1規定值(2.0μm)以上之比較。比較之結果，在基板支撐部210之膜厚在第1規定值以上之情形時，選擇第1搬送旗標資料，而在小於第1規定值之情形時，選擇第2搬送旗標。在圖16中，測量1與測量2之膜厚由於小於第1規定值，因此搬送旗標資料F1、F2係選擇表示第2搬送旗標資料之『2』。測量3之膜厚由於為第1規定值以上，因此搬送旗標資料F3係選擇表示第1搬送旗標資料之『1』。
其次，進行處理室201壁面之膜厚是否為第2規定值以上之比較。第2規定值例如以1μm以上且4μm以下之範圍被設定。此處，對第2規定值被設定為3.0μm之例進行說明。進行圖15所示之處理室201之壁面之膜厚是否為第2規定值(3.0μm)以上之比較。比較之結果，在處理室201之壁面之膜厚在第2規定值以上之情形時，選擇第2搬送旗標資料，而在小於第2規定值之情形時，選擇第1搬送旗標。在圖15中，測量1與測量2之膜厚由於小於第2規定值，因此搬送旗標資料f1、f2係選擇表示第1搬送旗標資料之『1』。測量3之膜厚 由於為第2規定值以上，因此搬送旗標資料f3係選擇表示第2搬送旗標資料之『2』。
再者，第2規定值可設定為較第1規定值大。其原因在於，堆積於基板支撐部210之膜與堆積於處理室201壁面之膜之各者對成膜會造成之影響不同。堆積於基板支撐部210上之膜，會對被載置於基板支撐部210上之基板200之帶電量(電荷量)造成影響。另一方面，堆積於處理室201之壁面之膜，會對微粒之產生造成影響。因為相對於微粒在1μm以上時產生之頻度會增加，而帶電量之變化在0.5μm以上時會產生。
又，雖亦可構成為，僅執行基於處理室201之壁面之膜厚之搬送旗標資料的選擇、及基於基板支撐部210之膜厚之搬送旗標資料的選擇之任一者，但亦可設為，依情況而執行該等雙方。例如，於腔室100中基板200之處理片數較少之情形時，僅執行基於基板支撐部210之膜厚之搬送旗標資料的選擇。亦可構成為，於腔室100中基板200之處理片數超過既定片數之情形時，執行基於處理室201之壁面之膜厚之搬送旗標資料的選擇。
再者，於此處所記載之搬送旗標設定步驟S304中，雖已顯示根據膜厚表格進行選擇之例，但並非限於此者，亦可為如下所記載之方法。例如，亦可構成為分別預先記錄，於各腔室100中，在有基板200存在之狀態下進行處理時之處理次數、及在不存在基板200之狀態下進行處理時之處理次數，並根據各者之處理次數之關係來選擇搬送旗標。
[第1判定步驟S305]
接著，進行第1判定步驟S305。在第1判定步驟中，判定搬送旗標資料是 否被變更。判定之結果，在搬送旗標資料被變更之情形時，設為Y判定而進行後續之搬送開始位置變更步驟S306。於搬送旗標資料未被變更之情形時，設為N判定，不進行搬送開始位置變更步驟S306，而進行後續之第2基板搬送步驟S307。
[搬送開始位置變更步驟S306]
接著，對在第1判定步驟S305被設為Y判定後所執行之搬送開始位置變更步驟S306進行說明。於被設為Y判定之情形時，以自被賦予搬送旗標之腔室100開始進行搬送之方式來更新基板搬送配方之設定。於圖13所示的例子中，由於對腔室100a設定有搬送旗標，因此，在後續之基板搬送步驟中，以將最先所搬送之基板200搬送至腔室100b之方式來更新基板搬送配方之設定。如此，構成為自與複數個第1計數資料內最大之計數數字對應之腔室100之下一個腔室開始搬送基板。再者，亦會根據搬送旗標，而存在有在基板搬送配方之更新前與更新後，最先所搬送之基板200之搬送目的地相同之情形。
[第2基板搬送步驟S307]
接著，進行第2基板搬送步驟S307。第2基板搬送步驟S307根據基板搬送配方，而以與上述之第1基板搬送步驟S300相同之程序，依序地對腔室100進行基板搬送，直至匣盒1001內不存在處理對象之基板200為止。
[第2判定步驟S308]
其次，進行第2判定步驟S308。在第2判定步驟S308中，進行於IO平台 1100上是否載置有接著要進行處理之匣盒1001之判定。在有接著要進行處理之匣盒1001存在之情形時，設為Y判定而進行修正步驟S301，並重複地進行修正步驟S301與第2基板搬送步驟S307，直至應處理之匣盒1001不存在為止。於不存在接著要進行處理之匣盒1001之情形時，設為N判定，並使基板處理步驟結束。
如此，進行本發明之基板處理步驟。
以上，雖已具體地說明本發明一實施形態，但本發明並非被限定於上述之實施形態者，在不脫離其主旨之範圍內可進行各種變更。
例如，在上述內容中，雖根據第1計數資料，而以腔室100為單位對基板搬送順序進行修正，但亦可構成為，藉由以下之構成而以PM為單位對基板搬送順序進行修正。例如，亦可如圖14所示般，根據與每個腔室對應之第1計數資料，來生成與各PM對應之第3計數資料。此處，第3計數資料係將與PM所具有之腔室100對應之第1計數資料合併計算所得的資料。具體而言，與PM 1對應之第3計數資料AB1係將第1計數資料A1與B1合併計算所得的資料。與其他PM對應之第3計數資料亦同樣地被計算出。再者，此處雖根據兩個第1計數資料來計算出第3計數資料，但於PM具有3個以上之腔室100之情形時，亦可根據3個以上之第1計數資料來計算出第3計數資料。又，此處雖顯示單純地進行合併計算之例，但亦可藉由任意之運算處理來計算出第3計數資料。
又，存在有被存放於匣盒1001之成為處理對象之基板200之片數，無法以基板處理系統1000所具有之腔室數整除之情形。於該情形時，在對被存放於匣盒1001之成為處理對象之基板200中最後之基板200進行處理之PM內，會產生基板200會被搬送之腔室100、及基板200不會被搬送之腔室100。 於如此之情形時，亦可不生成與基板200未被搬送之腔室100對應之第1計數資料，並將其設為零，來計算出第3計數資料。例如，於圖14之各輸入盒之下部所顯示之狀態。在圖14之下部，顯示基板200未被搬送至腔室100b之情形。於該情形時，將累計處理時間設為0，與腔室100a對應之累計處理時間成為第3計數資料。於以該第3計數資料與其他第3計數資料來進行比較運算之情形時，由於與PM 1對應之第3計數資料會成為最小，因此不對PM 1賦予搬送旗標，而對PM 2賦予搬送旗標。亦可使其如此地進行運算。
又，於上述內容中，雖已記載對交替地供給原料氣體及反應氣體而進行成膜之方法，但只要原料氣體與反應氣體之氣相反應量或副產物之產生量在容許範圍內，則亦可應用於其他方法。例如，如原料氣體與反應氣體之供給時間點重疊之方法。
又，於上述內容中，雖已對以2個腔室為一組之PM進行說明，但不限於此，亦可為以3個以上之腔室為一組之PM。於3個以上之情形時，在朝向1個腔室搬送基板，而不朝向該一個腔室以外之至少一個另一腔室搬送基板之情形時，藉由對該一個腔室供給處理氣體，並對另一腔室供給惰性氣體，而可得到上述之效果等。
又，於上述內容中，雖已記載一次一片地處理基板之單片式裝置，但不限於此，亦可為於處理室沿著垂直方向或水平方向排列複數片基板之批次式裝置。
又，於上述內容中，雖已記載成膜處理，但亦可應用於其他處理。例如，存在有擴散處理、氧化處理、氮化處理、氮氧化處理、還原處理、氧化還原處理、蝕刻處理、加熱處理等。例如，於僅使用反應氣體而對基板表面或 被形成於基板之膜進行電漿氧化處理、或電漿氮化處理時，亦可應用本發明。又，亦可應用於僅使用反應氣體之電漿退火處理。
又，於上述內容中，雖已記載半導體裝置之製造步驟，但實施形態之發明亦可應用於半導體裝置之製造步驟以外。例如，包含有液晶器件之製造步驟、太陽能電池之製造步驟、發光器件之製造步驟、玻璃基板之處理步驟、陶瓷基板之處理步驟、導電性基板之處理步驟等之基板處理。
又，於上述內容中，雖已表示將含矽氣體作為原料氣體來使用，將含氧氣體作為反應氣體來使用，而形成氧化矽膜之例，但亦可應用於使用其他氣體之成膜。例如，存在有含氧膜、含氮膜、含碳膜、含硼膜、含金屬膜及含有複數種該等元素之膜等。再者，作為該等膜，例如存在有SiN膜、AlO膜、ZrO膜、HfO膜、HfAlO膜、ZrAlO膜、SiC膜、SiCN膜、SiBN膜、TiN膜、TiC膜、TiAlC膜等。
100a~100h:腔室
110a~110d:製程模組(PM)
200:基板(晶圓)
260:控制器
1000:基板處理系統
1001:匣盒
1100:IO平台
1120:蓋部
1200:大氣搬送室
1210:匣盒開啟器
1220:第1搬送機器人(大氣搬送機器人)
1260:預對準器
1270、1310、1410:框體
1280、1290:基板搬入搬出口
1300:裝載鎖定室
1311a:第1載置面
1311b:第2載置面
1320:基板載置台
1350、1490a~1490h:閘閥
1400:真空搬送室
1401:檢測感測器
1700:第2搬送機器人(真空搬送機器人)
1800、1900:機械臂

Claims (15)

  1. 一種基板處理裝置，其具備有：裝載埠，其供複數個收容有複數片基板之存放容器載置；複數個處理室，其可收容上述基板；搬送部，其在將被存放於上述存放容器之複數片基板，朝向上述複數個處理室之各者搬送；運算部，其在依照既定之順序將上述複數片基板自上述複數個存放容器內之一個存放容器搬送至上述複數個處理室之各者而對上述基板進行處理時，於上述複數個處理室當中上述基板未被搬送至的處理室內，在沒有上述基板存在之狀態下執行與對上述基板所要進行之處理相同的處理，並將相對於該基板未被搬送至的處理室之資料表格之第1計數資料進行計數；儲存部，其儲存上述資料表格；及控制部，其以如下之方式控制上述搬送部：對上述資料表格當中具有最大之第1計數資料之處理室之資料表格賦予第1搬送旗標資料，並將被存放在上述一個存放容器之下一個存放容器中之複數片基板，自被賦予該第1搬送旗標資料之處理室之上述既定之順序中之下一個處理室，依照上述既定之順序來進行搬送。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述運算部在上述處理室內有上述基板存在之狀態下進行處理時，將與該處理室對應之資料表格之第2計數資料進行計數，上述控制部係構成為，對上述資料表格當中與最大之第2計數資料對應之處理室之下一個處理室賦予第2搬送旗標資料，並於搬送被存放在上述一個存放 容器之下一個存放容器中之複數片基板時，根據該第2搬送旗標資料並依照上述既定之順序來搬送該複數片基板。
  3. 如請求項2之基板處理裝置，其中，上述儲存部記錄有膜厚表格，而該膜厚表格記錄有上述處理室內各部之膜厚資料，上述控制部以根據上述膜厚表格之資料來選擇上述第1搬送旗標資料與上述第2搬送旗標資料之任一者之方式，控制上述運算部。
  4. 如請求項3之基板處理裝置，其中，於上述膜厚表格具有支撐上述基板之基板支撐部的膜厚資料，上述控制部係構成為，於上述基板支撐部的膜厚資料超過第1規定值之情形時，選擇上述第1搬送旗標資料。
  5. 如請求項3之基板處理裝置，其中，上述膜厚表格具有處理室壁面之膜厚資料，上述控制部係構成為，於上述處理室壁面之膜厚資料超過第2規定值之情形時，選擇上述第2搬送旗標資料。
  6. 一種半導體裝置之製造方法，其具備有：收容有複數片基板之複數個存放容器被載置至裝載埠之步驟；將上述複數片基板自上述複數個存放容器當中之一個存放容器對可收容上述基板之複數個處理室之各者依照既定之順序進行搬送之步驟；分別在上述複數個處理室進行處理之步驟；於上述進行處理之步驟當中上述基板未被搬送至的處理室內，在沒有上述基板存在之狀態下執行與對上述基板所要進行之處理相同的處理，並將與該基板未被搬送至的處理室對應之資料表格之第1計數資料進行計數之步驟； 儲存上述資料表格之步驟；對上述資料表格當中具有最大之第1計數資料之處理室之資料表格，賦予第1搬送旗標資料之步驟；及使被存放在上述一個存放容器之下一個存放容器中之複數片基板，自被賦予上述第1搬送旗標資料之處理室之上述既定之順序中之下一個處理室，依照上述既定之順序進行搬送之步驟。
  7. 如請求項6之半導體裝置之製造方法，其中，其具備有：於在上述處理室內有上述基板存在之狀態下進行處理時，將與該處理室對應之資料表格之第2計數資料進行計數，並對上述資料表格當中與最大之第2計數資料對應之處理室之下一個處理室，賦予第2搬送旗標資料之步驟；及根據上述第2搬送旗標資料，將被存放在上述存放容器之下一個存放容器之複數片基板依照上述既定之順序加以搬送之步驟。
  8. 如請求項7之半導體裝置之製造方法，其中，其具備有：根據膜厚表格之資料來選擇上述第1搬送旗標資料與上述第2搬送旗標資料之任一者之步驟。
  9. 如請求項8之半導體裝置之製造方法，其中，其具備有：上述膜厚表格具有支撐上述基板之基板支撐部的膜厚資料，而於上述基板支撐部之膜厚資料超過第1規定值之情形時，選擇上述第1搬送旗標資料之步驟。
  10. 如請求項8之半導體裝置之製造方法，其中，其具備有：上述膜厚表格具有處理室壁面之膜厚資料，而於上述處理室壁面之膜厚資料超過第2規定值之情形時，選擇上述第2搬送旗標資料之步驟。
  11. 一種記錄媒體，其記錄有藉由電腦使基板處理裝置執行如下之程 序之程式：收容有複數片基板之複數個存放容器被載置至裝載埠之程序；使上述複數片基板自上述複數個存放容器當中之一個存放容器對可收容上述基板之複數個處理室之各者依照既定之順序進行搬送之程序；分別在上述複數個處理室進行處理之程序；於上述進行處理之程序當中上述基板未被搬送至的處理室內，在沒有上述基板存在之狀態下執行與對上述基板所要進行之處理相同的處理，並將與該基板未被搬送至的處理室對應之資料表格之第1計數資料進行計數之程序；將上述資料表格加以儲存之程序；對上述資料表格當中具有最大之第1計數資料之處理室之資料表格，賦予第1搬送旗標資料之程序；及將被存放在上述一個存放容器之下一個存放容器之複數片基板，自被賦予上述第1搬送旗標資料之處理室之上述既定之順序中之下一個處理室，依照上述既定之順序加以搬送之程序。
  12. 如請求項11之記錄媒體，其中，其具備有：於在上述處理室內有上述基板存在之狀態下進行處理時，將與該處理室對應之資料表格之第2計數資料進行計數，並對上述資料表格當中與最大之第2計數資料對應之處理室之下一個處理室，賦予第2搬送旗標資料之程序；及根據上述第2搬送旗標資料，將被存放在上述存放容器之下一個存放容器中之複數片基板依照上述既定之順序加以搬送之程序。
  13. 如請求項12之記錄媒體，其中，其具備有：根據膜厚表格之資料來選擇上述第1搬送旗標資料與上述第2搬送旗標資料 之任一者之程序。
  14. 如請求項13之記錄媒體，其中，其具備有：上述膜厚表格具有支撐上述基板之基板支撐部之膜厚資料，而於上述基板支撐部之膜厚資料超過第1規定值之情形時，選擇上述第1搬送旗標資料之程序。
  15. 如請求項13之記錄媒體，其中，其具備有：上述膜厚表格具有處理室壁面之膜厚資料，而於上述處理室壁面之膜厚資料超過第2規定值之情形時，選擇上述第2搬送旗標資料之程序。
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