WO2012133441A1 - Substrate processing device, method for manufacturing semiconductor device, and substrate processing method - Google Patents

Substrate processing device, method for manufacturing semiconductor device, and substrate processing method Download PDF

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WO2012133441A1
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wafer
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processing
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塚本 秀之
徳信 赤尾
和弥 鍋田
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株式会社日立国際電気
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Definitions

  • the semiconductor manufacturing apparatus aims to improve the quality of the wafer, but on the other hand, high throughput processing is required. However, when the processed substrate is cooled as described above, there is a problem that the throughput is lowered.
  • a method of manufacturing a semiconductor device includes a step in which a transfer device provided in a transfer chamber places a substrate on a substrate support provided in a processing chamber; The supporting portion maintains the substrate at a position that is an odd multiple of a quarter wavelength of the microwave supplied from the microwave supply port from the surface opposite to the back surface of the substrate placed as described above, while maintaining the substrate in the processing chamber.
  • the robot support base is parallel to the arrangement direction of the process modules 10. 205 is configured to be slidable on 205.
  • FIG. 4 is a vertical sectional view of the process module 10 of FIG.
  • the process module 10 includes a processing chamber 101 provided with a refrigerant supply mechanism 114, a microwave generation mechanism 16, a gas supply mechanism 18, a gas discharge mechanism 22, and a wafer transfer mechanism 24. Yes.
  • the wafer is moved from the surface of the processing chamber cooling table 112 to a position of a quarter wavelength ( ⁇ / 4) of microwaves or an odd multiple of ⁇ / 4. 111 is placed.
  • the surface of the processing chamber cooling table 112 here refers to the surface of the processing chamber cooling table 112 that faces the back surface of the wafer 111. Since the electric field is strong at a position that is an odd multiple of ⁇ / 4, the wafer 111 can be efficiently heated by microwaves. In the present embodiment, for example, a microwave fixed at 5.8 GHz is used, and the wavelength of the microwave is 51.7 mm.
  • the refrigerant supply pipe 132 is provided with an open / close valve 133 that opens and closes the refrigerant supply pipe 132, a flow rate control device 134 that controls the refrigerant flow rate, and a refrigerant source 135 in order from the downstream.
  • the on-off valve 133 and the flow rate control device 134 are electrically connected to the control unit 40 and are controlled by the control unit 40.
  • the cooling unit includes the refrigerant flow path 131, the refrigerant supply rod 132, the opening / closing valve 133, the flow rate control device 134, and the refrigerant discharge pipe 136.
  • the substrate support unit is configured including the processing chamber cooling table 112, the substrate support pins 113, and the cooling unit.
  • a gas exhaust pipe 162 for exhausting the gas in the process chamber 110 is provided on the side wall of the process chamber 110.
  • the gas discharge pipe 162 is provided with a pressure adjustment valve 163 and a vacuum pump 164 as an exhaust device in order from the upstream side, and the pressure in the processing chamber 110 is adjusted by adjusting the opening degree of the pressure adjustment valve 163. Is adjusted to a predetermined value.
  • the gas exhaust pipe 162, the pressure adjustment valve 163, and the vacuum pump 164 constitute a gas exhaust unit.
  • the pressure adjustment valve 163 and the vacuum pump 164 are electrically connected to the control unit 40, and pressure control is performed by the control unit 40.
  • the wafers 111 transferred by the arms are placed on the substrate holding pads 211 provided in the respective frames 210 and stacked. At this time, the edge portion of each wafer 111 and the substrate holding pad 211 come into contact with each other. Note that the edge portion refers to a portion of the outer periphery of the substrate that is not used as a semiconductor device, and is also referred to as an exclusion area.
  • Step 5 After 7T from the start of Step 2, PM1 stops supplying microwaves. Next, the pedestal 114 is lowered so that the distance between the substrate support pin upper end 113a and the processing chamber cooling table 112 is reduced. In this way, the heated W1 is cooled (C (PM1)).
  • Step 8 (S8)>
  • the transfer robot 202 carries W4 taken out from the pod 301 into PM1, and carries out processed W1 from PM1.
  • the transport robot carrying the unloaded W1 moves / rotates in the front end module 20 and places W1 on the first frame 210a in the substrate platform 200 provided in the front end module.
  • Step 14 After a predetermined time (here, 3T) has elapsed from S11, the transfer robot 202 takes out W3 from the third frame 210c, moves / rotates in the front end module 20, and returns it to a predetermined position of the pod 301.
  • a predetermined time here, 3T
  • the high-k material has a higher dielectric constant ⁇ than silicon, which is the substrate material of the wafer 111.
  • the dielectric constant ⁇ of silicon is 9.6
  • the dielectric constant ⁇ of the HfO film that is a high-k film is 25,
  • the dielectric constant ⁇ of the ZrO film is 35. Therefore, when the wafer 111 on which the High-k film is formed is irradiated with microwaves, the High-k film can be selectively heated before silicon. Further, the effect of modifying the film is larger when high-power microwaves are irradiated. Therefore, when the high-power microwave is irradiated, the temperature of the High-k film can be rapidly increased.
  • the wind guide panel 213 is provided on the first frame 210a and the second frame 210b.
  • the wind guide panel 213 is formed in a plate shape, and guides the airflow 204 supplied from the ceiling of the front end module 20 between the wafers. By guiding the airflow 204 between the wafers, heat accumulation can be eliminated and the cooling rate can be maintained.
  • the wind guide panel 213a and the wind guide panel 213b are provided on the same surface of the substrate mounting portion, the wind guide panel 213a close to the supply source of the airflow 204 is more than the wind guide panel 213b.
  • the airflow 204 can be supplied to the wind guide panel 213b without obstructing the wind guide panel 213a. Therefore, the air flow can be efficiently conducted between the first frame 210a and the second frame 210b. Can be supplied.
  • a natural oxide film may be formed on the wafer surface.
  • the natural oxide film affects the heat treatment of the unprocessed wafer and the future processing of the processed wafer. Therefore, it is required to prevent the formation of the natural oxide film.
  • a natural oxide film is likely to be formed.
  • the inert gas supply unit 40 includes an inert gas supply system, an air introduction hole 406, a gas introduction switching valve 407, a gas exhaust switching valve 411, a gas circulation pipe 409 connecting the gas introduction switching valve 407 and the gas exhaust switching valve 411, An exhaust hole 207 is mainly provided.
  • the gas exhaust switching valve 411 is connected to a gas pipe 413, a gas exhaust pipe 414, and a gas circulation pipe 409.
  • the gas pipe 413 connects the front end module 20 and the gas exhaust switching valve 411, and exhausts the atmosphere of the front end module 20 to the gas exhaust switching valve 411.
  • the gas exhaust pipe 414 exhausts gas from the gas exhaust switching valve 411.
  • the gas circulation pipe 409 circulates the atmosphere exhausted from the front end module 20 to the gas introduction switching valve 407 in the high oxygen mode described later.
  • the gas circulation pipe 409 is provided with a fan 410 that sucks up the circulated atmosphere.
  • the second is a high oxygen concentration operation mode.
  • the high oxygen concentration operation mode is a mode used in a standby state in which wafer processing is not performed, such as before wafer processing is started or after one batch of wafer processing is completed.
  • the inside of the front end module 20 shifts to the low oxygen concentration state in a relatively short time, so that the high oxygen concentration is maintained.
  • the switching valve of the gas introduction switching valve 407 is switched to the inert gas introduction hole side.
  • the switching valve is controlled so as to close the air introduction hole 406 and introduce the inert gas from the inert gas introduction hole 405.
  • nitrogen gas is introduced into the front end module 20.
  • the switching valve of the gas exhaust switching valve 411 is switched to the exhaust side to exhaust the atmosphere in the front end module.
  • switching to the exhaust side means controlling the switching valve so as to block the gas circulation pipe 409.
  • the high oxygen concentration operation mode is implemented by instructing the shift to the wafer processing preparation completion mode in a state where the above-described maintenance is completed and the front end module 20 is closed. Nitrogen gas is introduced into the front end module 20 and the flow rate of the nitrogen gas is controlled so that the internal oxygen concentration becomes the target management oxygen concentration (for example, 1000 ppm). The high oxygen concentration operation mode is continued until the start of wafer transfer or the transition to the maintenance mode is instructed.
  • the target management oxygen concentration for example, 1000 ppm
  • the front end module 20 shifts to the high oxygen concentration operation mode when all wafer processing of all PODs mounted in the plurality of load ports 30-1 to 30-3 is completed and an instruction to stop wafer processing is given. Then, the flow rate of nitrogen gas is controlled to maintain the inside at the target management concentration in the high oxygen concentration operation mode. The high oxygen concentration operation mode is continued until the start of wafer processing is instructed again or the transition to the maintenance mode is instructed.
  • the processing chamber includes a supply unit that supplies microwaves into the processing chamber, a substrate support unit that supports the substrate and that can be moved up and down, and a stand that is provided in a position facing the back surface of the substrate, with the coolant supplied therein.
  • the substrate processing apparatus according to any one of appendices 1 to 3.
  • a transfer chamber having a transfer device for transferring the substrate between the processing chambers, a substrate mounting portion provided in the transfer chamber and configured to stack the substrates processed in the processing chamber, and provided in the transfer chamber
  • a substrate processing method comprising: a step of placing; and a step of placing the substrate on the substrate platform by the transfer device.

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Abstract

Provided is a substrate processing device that has a mounting base on which a transport container that accommodates a plurality of substrates is mounted, a processing chamber in which heat treatment is carried out on those substrates, a transport chamber provided adjacent to the processing chamber and between the same and the mounting base and having a carrier that transports the substrates between the mounting base and the processing chamber, a substrate mounting unit provided in the transport chamber and constituted such that substrates processed in the processing chamber are stacked, and a cooling unit that is provided in the transport chamber and cools the substrates that have been stacked.

Description

基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法Substrate processing apparatus, semiconductor device manufacturing method, and substrate processing method
  本発明は、基板上にIC(Integrated Circuit)等の半導体装置を製造する基板処理技術に係り、特に、半導体ウエハ(以下、ウエハという。)等の基板を処理し、基板を処理する基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing technique for manufacturing a semiconductor device such as an IC (Integrated Circuit) on a substrate, and in particular, a substrate processing apparatus for processing a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) and processing the substrate. The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method and a substrate processing method.
 基板処理装置の一種である半導体製造装置は、少なくとも、基板を収納した基板運搬器としてのキャリア(POD)が載置されるキャリア載置台と、基板を処理する処理室と、キャリア載置台にあるキャリア内の基板を処理室まで搬送する搬送手段を備えた搬送室とで構成されている。 A semiconductor manufacturing apparatus, which is a kind of substrate processing apparatus, is at least in a carrier mounting table on which a carrier (POD) as a substrate transporter storing a substrate is mounted, a processing chamber for processing a substrate, and a carrier mounting table. And a transfer chamber provided with transfer means for transferring the substrate in the carrier to the processing chamber.
基板処理装置には、基板が複数搭載されたカセットでクリーンルーム内を搬送している。搬送された基板は、真空状態である処理室にて、例えば加熱処理される。クリーンルーム内は大気圧であるため、処理室とキャリア載置台の間に圧力を調整するためのロードロック室を有している。 In the substrate processing apparatus, the inside of the clean room is conveyed by a cassette on which a plurality of substrates are mounted. The conveyed substrate is subjected to, for example, heat treatment in a processing chamber in a vacuum state. Since the inside of the clean room is at atmospheric pressure, a load lock chamber for adjusting the pressure is provided between the processing chamber and the carrier mounting table.
このような半導体製造装置では、従来から、処理済みの基板を搬送手段が処理室から搬出しカセットに戻す際に、搬送手段及びキャリアに熱ダメージを与えないよう、処理済みのウエハが冷却されることがある。加熱されたウエハは、例えばロードロック室や、冷却室などで冷却される。 In such a semiconductor manufacturing apparatus, conventionally, the processed wafer is cooled so as not to cause thermal damage to the transfer means and the carrier when the transfer means returns the processed substrate from the processing chamber to the cassette. Sometimes. The heated wafer is cooled, for example, in a load lock chamber or a cooling chamber.
半導体製造装置では、ウエハの品質を向上させることを目的としているが、一方で高いスループット処理が求められている。 しかしながら、上記のように処理済み基板を冷却する場合、スループットが低下するという問題があった。 The semiconductor manufacturing apparatus aims to improve the quality of the wafer, but on the other hand, high throughput processing is required. However, when the processed substrate is cooled as described above, there is a problem that the throughput is lowered.
特開2001-345279号公報JP 2001-345279 A
 そこで、本発明の目的は、ウエハの品質を向上すると共に、高いスループット処理を達成可能な基板処理装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method capable of improving wafer quality and achieving high throughput processing.
 本発明に係る基板処理装置は、上記課題を解決するために、複数の基板を収納した運搬容器を載置する載置台と、前記基板に対して加熱処理を施す処理室と、前記処理室に隣接され且つ前記載置台の間に設けられ、前記載置台と前記処理室の間で前記基板を搬送する搬送器を有する搬送室と、前記搬送室に設けられ、前記処理室で処理された基板を積層するよう構成する基板載置部と、前記搬送室に設けられ、前記積層された基板を冷却する冷却部とを有する基板処理装置を提供するものである。 In order to solve the above problems, a substrate processing apparatus according to the present invention includes a mounting table on which a transport container storing a plurality of substrates is mounted, a processing chamber that performs heat treatment on the substrate, and a processing chamber. A transfer chamber that is provided between the adjacent mounting table and includes the transfer device that transfers the substrate between the mounting table and the processing chamber, and a substrate that is provided in the transfer chamber and processed in the processing chamber. A substrate processing apparatus having a substrate placement unit configured to stack the substrate and a cooling unit that is provided in the transfer chamber and cools the stacked substrate is provided.
 本発明に係る半導体装置の製造方法は、上記問題を解決するために、搬送室に設けられた搬送器が、基板を処理室内に設けられた基板支持部上に載置するステップと、前記基板支持部が、前記載置された基板の裏面と対向する面から、マイクロ波供給口から供給されるマイクロ波の1/4波長の奇数倍の位置に基板を維持しつつ、前記処理室内にマイクロ波を供給し、基板を加熱するステップと、所定の時間経過後、マイクロ波の供給を停止するステップと、前記搬送器が前記処理室から前記基板を搬出し、前記搬送室に設けられた基板載置部に基板を載置し、冷却部により基板を冷却するステップと を有する半導体装置の製造方法を提供するものである。 In order to solve the above problems, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step in which a transfer device provided in a transfer chamber places a substrate on a substrate support provided in a processing chamber; The supporting portion maintains the substrate at a position that is an odd multiple of a quarter wavelength of the microwave supplied from the microwave supply port from the surface opposite to the back surface of the substrate placed as described above, while maintaining the substrate in the processing chamber. A step of supplying a wave and heating the substrate; a step of stopping the supply of microwaves after a predetermined time; and a substrate provided in the transfer chamber by the transfer device carrying the substrate out of the processing chamber There is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: placing a substrate on a placement unit; and cooling the substrate by a cooling unit.
 更には、本発明に係る基板処理方法は、上記問題を解決するために、複数の基板を収納した運搬容器を載置する載置台と、前記基板に対して加熱処理を施す処理室と、前記処理室に隣接され且つ前記載置台の間に設けられ、前記載置台と前記処理室の間で前記基板を搬送する搬送器を有する搬送室と、前記搬送室に設けられ、前記処理室で処理された基板を積層するよう構成する基板載置部と、前記搬送室に設けられ、前記積層された基板を冷却する冷却部とを有する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記処理室で基板を処理するステップと、前記処理された基板を前記搬送器に移載するステップと、前記移載器が前記基板載置部に基板を載置するステップとを有する基板処方法を提供するものである。 Furthermore, in order to solve the above problems, the substrate processing method according to the present invention includes a mounting table on which a transport container storing a plurality of substrates is mounted, a processing chamber for performing heat treatment on the substrates, A transfer chamber adjacent to the processing chamber and provided between the mounting table and having a transfer device for transferring the substrate between the mounting table and the processing chamber, and provided in the transfer chamber and processed in the processing chamber. A substrate processing method using a substrate processing apparatus, comprising: a substrate mounting unit configured to stack stacked substrates; and a cooling unit provided in the transfer chamber and configured to cool the stacked substrates. A substrate processing method comprising: processing a substrate in a chamber; transferring the processed substrate to the transporter; and placing the substrate on the substrate platform by the transferer. To do.
 本発明によれば、ウエハの品質を向上すると共に、高いスループット処理を達成可能な基板処理装置及び半導体装置の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a substrate processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method capable of improving wafer quality and achieving high throughput processing.
本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the substrate processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る基板処理装置の側面を示す概略図である。It is the schematic which shows the side surface of the substrate processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る基板処理装置におけるウエハの搬送フローを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the conveyance flow of the wafer in the substrate processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る基板処理装置のプロセスモジュールを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the process module of the substrate processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る基板載置部を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the board | substrate mounting part which concerns on one Embodiment of this invention. 基板載置部とエアーフローの関係を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the relationship between a board | substrate mounting part and an airflow. 本発明の一実施形態に係る基板処理シーケンスを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the substrate processing sequence which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態に係る基板載置部を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the board | substrate mounting part which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態に係る基板載置部を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the board | substrate mounting part which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態に係る基板処理の側面を示す概略図である。It is the schematic which shows the side surface of the substrate processing which concerns on 4th embodiment of this invention.
 図1、図2を用いて、本発明の一実施形態に係る基板処理装置1を説明する。図1は、基板処理装置1を上面から見たときの構成概略図である。図2は、基板処理装置を側面から見たときの構成概略図である。
 本発明の一実施形態に係る基板処理装置1は、半導体を製造するために予め定められた(以下、「所定の」)処理を実行する半導体製造装置として構成されている。以下、本発明の一実施形態に係る基板処理装置1は、マイクロ波を利用してウエハを加熱する装置として説明する。
The substrate processing apparatus 1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated using FIG. 1, FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram when the substrate processing apparatus 1 is viewed from above. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the substrate processing apparatus as viewed from the side.
A substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is configured as a semiconductor manufacturing apparatus that executes a predetermined (hereinafter, “predetermined”) process for manufacturing a semiconductor. Hereinafter, a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described as an apparatus for heating a wafer using microwaves.
 本発明の一実施形態に係る基板処理装置1は、少なくとも、ウエハ111に所定の処理を施す処理室としてのプロセスモジュール(PM;Process Module)10と、ウエハ111が搬送される搬送室としてのフロントエンドモジュール(EFEM;Equipment Front End Module)20と、ウエハ111が収納された基板運搬容器(例えば、FOUP(Front-Opening Unifiled Pod)。以下「ポッド」と記載)を装置外部の搬送装置と受渡しする容器載置台としてのロードポート(LP;Load Port)30とによって構成される。
 プロセスモジュール10及びロードポート30は、少なくとも1つずつ設けられる。ここでは、プロセスモジュール10及びロードポート30が3つずつ設けられているが、この構成は一例であって、本発明の構成はこの構成に限定されない。
 また、制御手段としてのコントローラ40は、所定のファイルを実行することにより、後述する搬送手段としての搬送ロボット202を制御し、プロセスモジュール10、フロントエンドモジュール20及びロードポート30間においてウエハ111を搬送する。
 また、コントローラ40は、所定のファイルを実行することにより、プロセスモジュール10を構成する各種機構を制御し、プロセスモジュール10内においてウエハ111を処理する。
A substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes at least a process module (PM) 10 as a processing chamber that performs predetermined processing on a wafer 111 and a front as a transfer chamber in which the wafer 111 is transferred. An end module (EFEM; Equipment Front End Module) 20 and a substrate transport container (for example, FOUP (Front-Opening Unified Pod), hereinafter referred to as “pod”) in which a wafer 111 is stored are delivered to a transfer device outside the apparatus. It is comprised by the load port (LP; Load Port) 30 as a container mounting base.
At least one process module 10 and one load port 30 are provided. Here, three process modules 10 and three load ports 30 are provided, but this configuration is an example, and the configuration of the present invention is not limited to this configuration.
The controller 40 as a control unit controls a transfer robot 202 as a transfer unit to be described later by executing a predetermined file, and transfers the wafer 111 between the process module 10, the front end module 20, and the load port 30. To do.
Further, the controller 40 controls various mechanisms constituting the process module 10 by executing a predetermined file, and processes the wafer 111 in the process module 10.
 [プロセスモジュール10]
 プロセスモジュール10は、加熱処理(アニール)や、CVD(Chemical Vapor Deposition;化学気相成長)及びALD(Atomic Layer Deposition;原子層堆積)などによる成膜、膜質改善などの処理をウエハ111に実施する。また、プロセスモジュール10は、ウエハ111の処理方式に合わせて、後述するように、マイクロ波発生機構、冷媒供給機構、冷媒排出管、ガス供給機構、ガス排気機構及び温度制御機構などの機構を備える。
 プロセスモジュール10は、ゲートバルブ(GV;Gate Valve)100を介して、フロントエンドモジュール20と連通可能となっている。
[Process module 10]
The process module 10 performs processes such as heat treatment (annealing), film formation by CVD (Chemical Vapor Deposition) and ALD (Atomic Layer Deposition), and film quality improvement on the wafer 111. . Further, the process module 10 includes mechanisms such as a microwave generation mechanism, a refrigerant supply mechanism, a refrigerant discharge pipe, a gas supply mechanism, a gas exhaust mechanism, and a temperature control mechanism, as will be described later, in accordance with the processing method of the wafer 111. .
The process module 10 can communicate with the front end module 20 via a gate valve (GV) 100.
 [フロントエンドモジュール20]
 フロントエンドモジュール20は、プロセスモジュール10で処理された基板が載置される基板載置部200、搬送器としての搬送ロボット202、ファン201を備える。
基板載置部200は、フロントエンドモジュール20を構成する空間の一角に設けられ、台203上に備えられる。台203は、搬送ロボット203を支えるロボット支持台205と重ならない位置に備えられており、ゲートバルブ100やシャッタ300を塞がないような位置に設けられている。
[Front-end module 20]
The front end module 20 includes a substrate platform 200 on which a substrate processed by the process module 10 is placed, a transport robot 202 as a transporter, and a fan 201.
The substrate platform 200 is provided at one corner of the space constituting the front end module 20 and is provided on the table 203. The platform 203 is provided at a position that does not overlap the robot support platform 205 that supports the transfer robot 203, and is provided at a position that does not block the gate valve 100 and the shutter 300.
フロントエンドモジュール20の天井には、ファン201が備えられている。ファン201は、天井から基板載置部200、搬送ロボット202やフロントエンドモジュール20の底に向けて除埃された大気を供給する。これによってエアーフロー204を形成する。
エアーフロー204を形成することで、フロントエンドモジュール20内を常に清浄な大気状態とすると共に、フロントエンドモジュール20内の埃等が巻き上がらないようにしている。
A fan 201 is provided on the ceiling of the front end module 20. The fan 201 supplies air from which dust has been removed from the ceiling toward the bottom of the substrate platform 200, the transfer robot 202, and the front end module 20. As a result, an air flow 204 is formed.
By forming the air flow 204, the inside of the front end module 20 is always kept in a clean atmosphere, and dust and the like in the front end module 20 are prevented from rolling up.
 搬送ロボット202は、プロセスモジュール10とロードポート30に搭載されたPOD301と、及び基板載置部200の間でウエハ111を搬送する。 搬送ロボット202は、ウエハ111を保持する基板保持部としてのアームを上下に1つずつ備える。搬送ロボット202は、例えば、上アームの先に未処理ウエハ111を載せ、各プロセスモジュール10に対して搬入するとともに、下アームの先に処理済みウエハ111を載せ、各プロセスモジュール10から搬出すること(ウエハを入れ替えて搬送すること)ができるよう構成されている。
 搬送ロボット202は、ロボット支持台205に支持されている。
 ロボット202は、ゲートバルブ100、基板載置部200、シャッタ300間でウエハ111を移載するため、アーム及びその支持軸が回転するよう構成される。
 更には、各ゲートバルブ100-1からゲートバルブ100-3、シャッタ300-1からシャッタ300-3、基板支持部200の近傍に移動するため、プロセスモジュール10の配列方向と並行に、ロボット支持台205上でスライド移動が可能となるよう構成される。
The transfer robot 202 transfers the wafer 111 between the process module 10, the POD 301 mounted on the load port 30, and the substrate platform 200. The transfer robot 202 includes one arm as a substrate holding unit that holds the wafer 111 one above the other. For example, the transfer robot 202 places the unprocessed wafer 111 on the tip of the upper arm and carries it into each process module 10, and places the processed wafer 111 on the tip of the lower arm and carries it out of each process module 10. (The wafer is exchanged and transferred).
The transfer robot 202 is supported on a robot support table 205.
The robot 202 is configured such that the arm and its support shaft rotate in order to transfer the wafer 111 between the gate valve 100, the substrate platform 200, and the shutter 300.
Further, since the gate valve 100-1 moves to the gate valve 100-3, the shutter 300-1 to the shutter 300-3, and the vicinity of the substrate support unit 200, the robot support base is parallel to the arrangement direction of the process modules 10. 205 is configured to be slidable on 205.
 フロントエンドモジュール20の底部には、ファン201によって供給された大気を排気する排気管206が備えられている。排気管206には、上流からガス排出用バルブ207及びポンプ208が備えられ、フロントエンドモジュール20内の雰囲気の排気を制御している。 The bottom of the front end module 20 is provided with an exhaust pipe 206 that exhausts the air supplied by the fan 201. The exhaust pipe 206 is provided with a gas exhaust valve 207 and a pump 208 from upstream, and controls the exhaust of the atmosphere in the front end module 20.
 基板載置部200は、プロセスモジュール10で処理された処理済みのウエハ111を支持する。ウエハ111にはエアーフロー204が供給される。エアーフロー204を居給するファンはウエハ111を冷却する冷却部としても用いられ、加熱処理されたウエハ111はエアーフローによって冷却される。 The substrate platform 200 supports the processed wafer 111 processed by the process module 10. An air flow 204 is supplied to the wafer 111. The fan for supplying the airflow 204 is also used as a cooling unit for cooling the wafer 111, and the heat-treated wafer 111 is cooled by the airflow.
なお、プロセスモジュール10及び基板載置部200は同じ数だけ設けられているが、本発明はこのような構成に限らず、プロセスモジュール10の個数は、ウエハ111が搬送される時間に応じて適宜変更され得る。また、フロントエンドモジュール20は、シャッタ300を介して、ロードポート30と連通可能となっている。 Although the same number of process modules 10 and substrate placement units 200 are provided, the present invention is not limited to such a configuration, and the number of process modules 10 is appropriately determined according to the time during which the wafer 111 is transferred. Can be changed. Further, the front end module 20 can communicate with the load port 30 via the shutter 300.
なお、排気管206、排出用バルブ207、ポンプ208を用いて、積極的に雰囲気を排気する替わりに、次のようにフロントエンドモジュール20内の雰囲気を調整しても良い。
即ち、フロントエンドモジュール20の底部に開口面積が調整可能な構造のスリットを設ける。このような構成の場合、外部からパーティクルが侵入するのを抑制するために、フロントエンドモジュール20の内部が外部より加圧状態となるよう調整する。ファン201から供給されるエアーフローによって、雰囲気は底部のスリットから外部へ排出される。
 このような構成とすることで、より安価に装置を提供することが可能となる。
Instead of positively exhausting the atmosphere using the exhaust pipe 206, the exhaust valve 207, and the pump 208, the atmosphere in the front end module 20 may be adjusted as follows.
That is, a slit having a structure with an adjustable opening area is provided at the bottom of the front end module 20. In the case of such a configuration, adjustment is made so that the inside of the front end module 20 is in a pressurized state from the outside in order to prevent particles from entering from the outside. Due to the airflow supplied from the fan 201, the atmosphere is discharged to the outside through the slit at the bottom.
With such a configuration, it is possible to provide a device at a lower cost.
 [ロードポート30]
 ロードポート30は、基板収容器としてのポッドが載置される複数の載置台が設けられている。図1に示すように、ロードポート30は、プロセスモジュール10と同じ数だけ設けられているが、ロードポート30をいくつ設けるかは、後述するウエハ搬送方式によって異なる。具体的には、振分方式によってウエハ111を搬送する場合には、ロードポート30は少なくとも1つ設けられればよく、並列方式によってウエハ111を搬送する場合には、搬送先を記述した搬送レシピなどに応じて所定の数のロードポート30が少なくとも設けられる。
[Load port 30]
The load port 30 is provided with a plurality of mounting tables on which pods as substrate containers are mounted. As shown in FIG. 1, the same number of load ports 30 as the process modules 10 are provided. However, how many load ports 30 are provided differs depending on a wafer transfer method to be described later. Specifically, when the wafer 111 is transferred by the distribution method, it is sufficient that at least one load port 30 is provided. When the wafer 111 is transferred by the parallel method, a transfer recipe describing a transfer destination or the like. Accordingly, a predetermined number of load ports 30 are provided at least.
 以下、図3を用いて、本発明の一実施形態に係る基板処理装置1がウエハを搬送する方法を説明する。図2Aは、一つのポッド301に収納されているウエハ111を各プロセスモジュール10に1枚ずつ搬送する振分方式を説明するための図である。 Hereinafter, a method for carrying a wafer by the substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a diagram for explaining a distribution method in which the wafers 111 stored in one pod 301 are transferred to each process module 10 one by one.
 [振分方式]  
 図3を参照して、振分方式によるウエハの搬送について説明する。ここでは、ロードポート(LP)30-1~30-3とプロセスモジュール(PM)10-1~10-3との間でウエハ111を搬送するものとする。
 まず、矢印Aに示すように、ロードポート30-1に載置されたポッドから(一枚目の)ウエハ111を取り出し、矢印Bに示すように、プロセスモジュール10-1に搬入する。
 次に、矢印Aに示すように、ロードポート30-1に載置されたポッドから次の(二枚目の)ウエハ111を取り出し、矢印Cに示すように、プロセスモジュール10-2に搬入する。
 さらに、矢印Aに示すように、ロードポート30-1に載置されたポッドから次の(三枚目の)ウエハ111を取り出し、矢印Dに示すように、プロセスモジュール10-3に搬入する。
 プロセスモジュール10-1~10-3において処理されたウエハ111は、矢印Eのように、基板載置部200へ載置され、エアーフローにより冷却される。
冷却されたウエハ111は順次取り出され、ロードポート30-1のポッドに搬送される。
[Distribution method]
With reference to FIG. 3, the wafer transfer by the sorting method will be described. Here, it is assumed that the wafer 111 is transferred between the load ports (LP) 30-1 to 30-3 and the process modules (PM) 10-1 to 10-3.
First, as shown by the arrow A, the (first) wafer 111 is taken out from the pod placed on the load port 30-1, and is loaded into the process module 10-1 as shown by the arrow B.
Next, as shown by the arrow A, the next (second) wafer 111 is taken out from the pod placed on the load port 30-1, and is loaded into the process module 10-2 as shown by the arrow C. .
Further, as shown by an arrow A, the next (third) wafer 111 is taken out from the pod placed on the load port 30-1, and is loaded into the process module 10-3 as shown by an arrow D.
The wafer 111 processed in the process modules 10-1 to 10-3 is placed on the substrate platform 200 as indicated by an arrow E and cooled by airflow.
The cooled wafers 111 are sequentially taken out and transferred to the pod of the load port 30-1.
 続いて、図4を用いて、図1のプロセスモジュール10についてさらに説明する。
 図4は、図1のプロセスモジュール10の垂直断面図である。図4に示すように、プロセスモジュール10は、処理室101に、冷媒供給機構114、マイクロ波発生機構16、ガス供給機構18、ガス排出機構22及びウエハ搬送機構24が備えられた構成となっている。
Next, the process module 10 of FIG. 1 will be further described with reference to FIG.
FIG. 4 is a vertical sectional view of the process module 10 of FIG. As shown in FIG. 4, the process module 10 includes a processing chamber 101 provided with a refrigerant supply mechanism 114, a microwave generation mechanism 16, a gas supply mechanism 18, a gas discharge mechanism 22, and a wafer transfer mechanism 24. Yes.
 [処理室] 図4は、本発明の第1実施形態に係るプロセスモジュール10の垂直断面図である。処理室110は、半導体基板としてのウエハ111を処理する。マイクロ波供給部は、マイクロ波発生部120と導波路121と導波口122とを備える。 [Processing Chamber] FIG. 4 is a vertical sectional view of the process module 10 according to the first embodiment of the present invention. The processing chamber 110 processes a wafer 111 as a semiconductor substrate. The microwave supply unit includes a microwave generation unit 120, a waveguide 121, and a waveguide port 122.
<マイクロ波発生部>  マイクロ波発生部120は、例えば、固定周波数のマイクロ波を発生する。マイクロ波発生部120としては、例えばマイクロトロン、クライストロン、ジャイロトロン等が用いられる。マイクロ波発生部120で発生したマイクロ波は、導波路121を介して、導波口122から処理室110内に輻射される。導波路121には、導波路121内部の反射電力を少なくするマッチング機構126が設けられる。  処理室110内に供給されたマイクロ波は、ウエハ111に向かって照射される。処理室110内のウエハ111に当たったマイクロ波はウエハ111に吸収され、ウエハ111はマイクロ波により誘電加熱される。 マイクロ波発生部120、導波路121、導波口122、マッチング機構126でマイクロ波供給部が構成される。 <Microwave Generation Unit> The microwave generation unit 120 generates a microwave having a fixed frequency, for example. As the microwave generation unit 120, for example, a microtron, a klystron, a gyrotron, or the like is used. The microwave generated by the microwave generation unit 120 is radiated from the waveguide port 122 into the processing chamber 110 through the waveguide 121. The waveguide 121 is provided with a matching mechanism 126 that reduces the reflected power inside the waveguide 121. The microwave supplied into the processing chamber 110 is irradiated toward the wafer 111. The microwave hitting the wafer 111 in the processing chamber 110 is absorbed by the wafer 111, and the wafer 111 is dielectrically heated by the microwave. The microwave generator 120, the waveguide 121, the waveguide 122, and the matching mechanism 126 constitute a microwave supply unit.
<処理室>  処理室110を形成する処理容器118は、処理室110とその外部とでマイクロ波が漏洩しないよう、例えばアルミニウム(Al)やステンレス(SUS)など金属材料により構成されている。 <Processing Chamber> The processing container 118 forming the soot processing chamber 110 is made of a metal material such as aluminum (Al) or stainless steel (SUS) so that microwaves do not leak between the processing chamber 110 and the outside thereof.
<基板支持部>  処理室110内には、ウエハ111を支持する基板支持機構としての基板支持ピン113が設けられている。具体的には、ウエハ111は基板支持ピン113の上端で支持される。基板支持ピン113は、支持したウエハ111の中心と処理室110の中心とが垂直方向で略一致するように設けられている。 <Substrate Support Unit> In the tub processing chamber 110, substrate support pins 113 as a substrate support mechanism for supporting the wafer 111 are provided. Specifically, the wafer 111 is supported by the upper ends of the substrate support pins 113. The substrate support pins 113 are provided so that the center of the supported wafer 111 and the center of the processing chamber 110 substantially coincide with each other in the vertical direction.
基板支持ピン113は、例えば石英やセラミックス、サファイア、又はテフロン(登録商標)等、伝熱性が低く、電気的に絶縁性が良好な材質で形成される。基板支持ピン113を低伝熱性材質とすることで、ウエハ111と基板支持ピン113が接触する部分から発生する熱逃げを防止している。局所的な熱逃げを防止することができるので、ウエハ面内を、均一に加熱することが可能となる。さらには、このような材質とすることで、基板支持ピン113そのものが加熱されることを抑制することができる。また、基板支持ピン113の加熱を防ぐことで、基板支持ピン113の熱変形を防ぐことができる。したがって、ウエハ111の高さを一定に維持することができるので、再現性良く均一にウエハを加熱することが可能となる。基板支持ピン113は、複数(本実施形態においては3本)で構成され、その上端でウエハ111を支持する。 The substrate support pins 113 are formed of a material having low heat conductivity and good electrical insulation, such as quartz, ceramics, sapphire, or Teflon (registered trademark). By using the substrate support pins 113 as a low heat transfer material, heat escape generated from the portion where the wafer 111 and the substrate support pins 113 are in contact is prevented. Since local heat escape can be prevented, the wafer surface can be heated uniformly. Furthermore, by using such a material, it is possible to prevent the substrate support pins 113 themselves from being heated. Further, by preventing the substrate support pins 113 from being heated, thermal deformation of the substrate support pins 113 can be prevented. Therefore, since the height of the wafer 111 can be maintained constant, the wafer can be heated uniformly with good reproducibility. A plurality of substrate support pins 113 (three in the present embodiment) are configured, and the wafer 111 is supported at the upper end thereof.
 基板支持ピン113のそれぞれは台座114に搭載されている。台座114は図示しない位置制御機構を有しており、制御部40が位置制御機構を制御することで、基板支持ピン113が上下に動くよう、更には特定の位置で基板支持ピンを停止するよう制御することができる。 Each substrate support pin 113 is mounted on a pedestal 114. The pedestal 114 has a position control mechanism (not shown), and the control unit 40 controls the position control mechanism so that the substrate support pin 113 moves up and down, and further stops the substrate support pin at a specific position. Can be controlled.
 基板支持ピン113は、例えば処理室冷却台112の表面からウエハ111の距離を、マイクロ波の1/4波長(λ/4)、もしくはλ/4の奇数倍となるような位置にウエハを維持することができる。言い換えれば、基板支持ピン113の上端113aの基板載置面と処理室冷却台112の表面との距離をマイクロ波の1/4波長(λ/4)の位置、もしくはλ/4の奇数倍の距離とすることができる。このような距離とすることで、基板上部から基板を通り抜けたマイクロ波がサセプタ表面にて反射され、再び基板表面に戻ってきた場合、反射されたマイクロ波の電位がピークとなる位置(波形の腹の位置)に基板が存在するので、加熱効率が良い。 For example, the substrate support pins 113 maintain the wafer at a position where the distance of the wafer 111 from the surface of the processing chamber cooling table 112 is 1/4 wavelength (λ / 4) of microwaves or an odd multiple of λ / 4. can do. In other words, the distance between the substrate mounting surface of the upper end 113a of the substrate support pin 113 and the surface of the processing chamber cooling table 112 is set to a position of a quarter wavelength (λ / 4) of the microwave or an odd multiple of λ / 4. It can be a distance. With such a distance, when the microwave passing through the substrate from the upper part of the substrate is reflected on the susceptor surface and returns to the substrate surface again, the position where the reflected microwave potential peaks (the waveform Since the substrate is present at the position of the stomach, the heating efficiency is good.
また、基板支持ピン113は、導波口122と基板との距離をマイクロ波の1/4波長(λ/4)、もしくはλ/4の奇数倍とするような位置にウエハを維持することができる。言い換えれば、該対向面と基板支持ピン113の上端113aの基板載置面との距離を、マイクロ波の1/4波長(λ/4)の位置、もしくはλ/4の奇数倍の距離とすることができる。このような距離とすることで、基板表面における高周波電界が最大になり、基板表面へマイクロ波エネルギーを効率良く入射することができる。 Further, the substrate support pins 113 can maintain the wafer at a position where the distance between the waveguide port 122 and the substrate is 1/4 wavelength (λ / 4) of microwaves or an odd multiple of λ / 4. it can. In other words, the distance between the facing surface and the substrate mounting surface of the upper end 113a of the substrate support pin 113 is set to a position of a quarter wavelength (λ / 4) of the microwave or an odd multiple of λ / 4. be able to. With such a distance, the high-frequency electric field on the substrate surface is maximized, and microwave energy can be efficiently incident on the substrate surface.
  基板支持ピン113の上端113aより下方には、導電性且つ熱伝導性の高い材質で攻勢された基板冷却部としての基板支持台12が設けられている。処理室冷却台112は、例えばアルミニウム(Al)や窒化シリコン(SiC)などの導電体により構成されている。処理室冷却台112は、上面から見た形がウエハ111の外径よりも大きい円形で、円盤状又は円柱状に形成されている。 Below the upper end 113a of the substrate support pin 113, there is provided a substrate support 12 as a substrate cooling unit that is attacked by a material having high conductivity and heat conductivity. The processing chamber cooling table 112 is made of a conductor such as aluminum (Al) or silicon nitride (SiC). The processing chamber cooling table 112 is a circle having a shape as viewed from above, which is larger than the outer diameter of the wafer 111, and is formed in a disk shape or a column shape.
  処理室冷却台112は導電体であるため、処理室冷却台112においてはマイクロ波の電位がゼロとなる。したがって、仮にウエハ111を処理室冷却台112に直接置いた場合、電界強度が弱いマイクロ波が照射されてしまう。そのため、マイクロ波エネルギーを効率良く入射することができない。 Since the processing chamber cooling table 112 is a conductor, the microwave potential at the processing chamber cooling table 112 is zero. Therefore, if the wafer 111 is placed directly on the processing chamber cooling table 112, microwaves with low electric field strength are irradiated. Therefore, microwave energy cannot be incident efficiently.
そこで、本実施形態では、基板支持ピン113を動かすことで、処理室冷却台112の表面からマイクロ波の1/4波長(λ/4)の位置、もしくはλ/4の奇数倍の位置にウエハ111を載置するようにする。ここでいう処理室冷却台112の表面とは、処理室冷却台112を構成する面の内、ウエハ111の裏面と対向する面を言う。λ/4の奇数倍の位置では電界が強いため、ウエハ111を効率良くマイクロ波で加熱することができる。本実施形態では、たとえば5.8GHzに固定したマイクロ波を使用し、マイクロ波の波長が51.7mmであるので、処理室冷却台112からウエハ111までの高さを12.9mmとしている。 更には、処理室冷却台112が導電体であるため、サセプタ表面にてマイクロ波エネルギーを消費することがないので、基板支持台からの反射波においてもウエハ111を効率良く加熱することができる。 Therefore, in this embodiment, by moving the substrate support pins 113, the wafer is moved from the surface of the processing chamber cooling table 112 to a position of a quarter wavelength (λ / 4) of microwaves or an odd multiple of λ / 4. 111 is placed. The surface of the processing chamber cooling table 112 here refers to the surface of the processing chamber cooling table 112 that faces the back surface of the wafer 111. Since the electric field is strong at a position that is an odd multiple of λ / 4, the wafer 111 can be efficiently heated by microwaves. In the present embodiment, for example, a microwave fixed at 5.8 GHz is used, and the wavelength of the microwave is 51.7 mm. Therefore, the height from the processing chamber cooling table 112 to the wafer 111 is set to 12.9 mm. Furthermore, since the processing chamber cooling table 112 is a conductor, the microwave energy is not consumed on the susceptor surface, so that the wafer 111 can be efficiently heated even in the reflected wave from the substrate support table.
<冷却部>  処理室冷却台112内には、ウエハ111を冷却するための冷媒を流す冷媒流路131が設けられている。本実施形態では、冷媒として水が使用されるが、この冷媒は冷却チラーなど他の冷媒を用いても良い。冷媒流路131は、処理室110の外部において、冷媒流路131へ冷媒を供給する冷媒供給管132と、冷媒流路131から冷媒を排出する冷媒排出管136に接続され、矢印の方向に冷媒が流れるよう構成されている。冷媒供給管132には、下流から順に、冷媒供給管132を開閉する開閉バルブ133、冷媒流量を制御する流量制御装置134、冷媒源135が設けられている。開閉バルブ133と流量制御装置134は、制御部40と電気的に接続されており、制御部40によって制御される。 冷媒流路131、冷媒供給菅132、開閉バルブ133、流量制御装置134、冷媒排出管136を冷却部が構成される。 ここで、処理室冷却台112と基板支持ピン113、冷却部を含めて、基板支持部が構成される。 <Cooling unit> In the soot processing chamber cooling table 112, there is provided a coolant channel 131 through which a coolant for cooling the wafer 111 flows. In this embodiment, water is used as the refrigerant, but other refrigerants such as a cooling chiller may be used as the refrigerant. The refrigerant flow path 131 is connected to the refrigerant supply pipe 132 that supplies the refrigerant to the refrigerant flow path 131 and the refrigerant discharge pipe 136 that discharges the refrigerant from the refrigerant flow path 131 outside the processing chamber 110. Is configured to flow. The refrigerant supply pipe 132 is provided with an open / close valve 133 that opens and closes the refrigerant supply pipe 132, a flow rate control device 134 that controls the refrigerant flow rate, and a refrigerant source 135 in order from the downstream. The on-off valve 133 and the flow rate control device 134 are electrically connected to the control unit 40 and are controlled by the control unit 40. The cooling unit includes the refrigerant flow path 131, the refrigerant supply rod 132, the opening / closing valve 133, the flow rate control device 134, and the refrigerant discharge pipe 136. Here, the substrate support unit is configured including the processing chamber cooling table 112, the substrate support pins 113, and the cooling unit.
<温度検出器>  処理室110内のウエハ111の上方には、ウエハ111の温度を検出する温度検出器115が設けられている。温度検出器114は、例えば、赤外線センサである。温度検出器114は、制御部40に電気的に接続されている。温度検出器114によって検出されたウエハ111の温度が、所定の温度よりも高い場合、制御部40は、ウエハ111の温度が所定の温度となるように、開閉バルブ133と流量制御装置134を制御して、冷媒流路131へ流す冷却水の流量を調節する。 <Temperature detector> Above the wafer 111 in the processing chamber 110, a temperature detector 115 for detecting the temperature of the wafer 111 is provided. The temperature detector 114 is, for example, an infrared sensor. The temperature detector 114 is electrically connected to the control unit 40. When the temperature of the wafer 111 detected by the temperature detector 114 is higher than a predetermined temperature, the control unit 40 controls the opening / closing valve 133 and the flow rate control device 134 so that the temperature of the wafer 111 becomes a predetermined temperature. Then, the flow rate of the cooling water flowing to the refrigerant flow path 131 is adjusted.
<ガス供給部>  処理室110の側壁には、例えば窒素(N)等のガスを供給するガス供給管152が設けられている。ガス供給管152には、上流から順に、ガス供給源155、ガス流量を調整する流量制御装置154、ガス流路を開閉するバルブ153が設けられており、このバルブ153を開閉することで、処理室110内にガス供給管152からガスが供給、又は供給停止される。ガス供給管152から供給されるガスは、ウエハ111を冷却したり、パージガスとして処理室110内のガスを押し出したりするのに用いられる。  ガス供給源155とガス供給管152と流量制御装置154とバルブ153で、ガス供給部が構成される。流量制御装置154とバルブ153は、制御部40と電気的に接続されており、制御部40により制御される。 <Gas Supply Unit> A gas supply pipe 152 that supplies a gas such as nitrogen (N 2 ) is provided on the side wall of the processing chamber 110. The gas supply pipe 152 is provided with a gas supply source 155, a flow rate control device 154 for adjusting the gas flow rate, and a valve 153 for opening and closing the gas flow path in order from the upstream side. The gas is supplied into the chamber 110 from the gas supply pipe 152 or stopped. The gas supplied from the gas supply pipe 152 is used to cool the wafer 111 and push out the gas in the processing chamber 110 as a purge gas. The gas supply unit is configured by the gas supply source 155, the gas supply pipe 152, the flow rate control device 154, and the valve 153. The flow control device 154 and the valve 153 are electrically connected to the control unit 40 and controlled by the control unit 40.
<ガス排出部>  図1に示すように、処理室110の側壁には、処理室110内のガスを排気するガス排出管162が設けられている。ガス排出管162には、上流から順に、圧力調整バルブ163と、排気装置としての真空ポンプ164が設けられており、この圧力調整バルブ163の開度を調整することで、処理室110内の圧力が所定の値に調整される。  ガス排出管162と圧力調整バルブ163と真空ポンプ164で、ガス排出部が構成される。圧力調整バルブ163と真空ポンプ164は、制御部40と電気的に接続されており、制御部40により圧力制御される。 <Gas Exhaust Portion> As shown in FIG. 1, a gas exhaust pipe 162 for exhausting the gas in the process chamber 110 is provided on the side wall of the process chamber 110. The gas discharge pipe 162 is provided with a pressure adjustment valve 163 and a vacuum pump 164 as an exhaust device in order from the upstream side, and the pressure in the processing chamber 110 is adjusted by adjusting the opening degree of the pressure adjustment valve 163. Is adjusted to a predetermined value. The gas exhaust pipe 162, the pressure adjustment valve 163, and the vacuum pump 164 constitute a gas exhaust unit. The pressure adjustment valve 163 and the vacuum pump 164 are electrically connected to the control unit 40, and pressure control is performed by the control unit 40.
  図1に示すように、処理容器118の一側面には、処理室110の内外にウエハ111を搬送するためのウエハ搬送口171が設けられている。ウエハ搬送口171には、ゲートバルブ100が設けられており、ゲートバルブ駆動部173がゲートバルブ100を開けることにより、処理室110内とフロントエンドモジュール20内とが連通するように構成されている。  フロントエンドモジュール20内には、ウエハ111を搬送する搬送ロボット202が設けられている。ゲートバルブ100を開くと、搬送ロボット202が処理室110内の基板を搬出する。 As shown in FIG. 1, a wafer transfer port 171 for transferring the wafer 111 into and out of the processing chamber 110 is provided on one side of the processing container 118. The wafer transfer port 171 is provided with a gate valve 100, and the gate valve driving unit 173 opens the gate valve 100 so that the processing chamber 110 and the front end module 20 communicate with each other. . In the front end module 20, a transfer robot 202 for transferring the wafer 111 is provided. When the gate valve 100 is opened, the transfer robot 202 carries out the substrate in the processing chamber 110.
 <基板載置部>
 続いて、図5、図6を用いてフロントエンドモジュール内に備えられた基板載置部を説明する。
 図5(a)は基板載置部200を上面(フロントエンドモジュール20の天井面)から見た概略図である。点線はウエハが載置された場合の位置を示している。図5(b)は図5(a)のA-A’の垂直断面図である。図6は図5の基板載置部におけるエアーフローの流れを説明する説明図である。図6(a)は基板載置部200を上面(フロントエンドモジュール20の天井面)から見た概略図であり、図5(a)を90度回転させた図面である。図6の(b)は図6(a)のB-B’の垂直断面図である。基板載置部200を側面から見た図である。
いずれの図面もフレーム210の端部が開放されている部分がロボット支持台205方向に向いている。
<Substrate placement unit>
Next, the substrate placement unit provided in the front end module will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
FIG. 5A is a schematic view of the substrate platform 200 viewed from the upper surface (the ceiling surface of the front end module 20). The dotted line indicates the position when the wafer is placed. FIG. 5B is a vertical sectional view taken along line AA ′ in FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the flow of airflow in the substrate platform of FIG. FIG. 6A is a schematic view of the substrate platform 200 as viewed from the upper surface (the ceiling surface of the front end module 20), and is a diagram obtained by rotating FIG. 5A by 90 degrees. FIG. 6B is a vertical sectional view taken along line BB ′ of FIG. It is the figure which looked at the substrate mounting part 200 from the side.
In any of the drawings, the part where the end of the frame 210 is open faces the direction of the robot support 205.
 基板載置部200は、複数の基板保持用パッド211を備えたフレーム210を、柱212に複数枚固定し、フレーム210を積み重ねるように構成する。フレーム210は中央と一端を開放するコの字形状で構成され、開口部分に搬送ロボットのアームが挿入される。
基板保持用パッド211は、フレーム210のそれぞれの辺に凸状に設ける。基板保持用パッドの材質は耐熱性材質とし、例えばアルミナセラミック、耐熱性樹脂、石英などを用いる。
複数のフレーム210(本実施例においては3枚)は、複数の支柱212によって、垂直方向に支持され、ウエハ111を垂直方向に複数枚搭載可能な構造としている。 アームによって搬送されたウエハ111は、それぞれのフレーム210に備えられた基板保持用パッド211に載置され、積層される。このとき、各ウエハ111のエッジ部と基板保持用パッド211が接触する。
尚、エッジ部とは、基板の外周であって、半導体装置として使用しない部分を言い、除外エリアとも呼ぶものである。
The substrate platform 200 is configured such that a plurality of frames 210 having a plurality of substrate holding pads 211 are fixed to a pillar 212 and the frames 210 are stacked. The frame 210 has a U-shape that opens at the center and one end, and the arm of the transfer robot is inserted into the opening.
The substrate holding pad 211 is provided in a convex shape on each side of the frame 210. The material for the substrate holding pad is a heat resistant material, for example, alumina ceramic, heat resistant resin, quartz or the like.
A plurality of frames 210 (three in the present embodiment) are supported in the vertical direction by a plurality of support columns 212 and have a structure in which a plurality of wafers 111 can be mounted in the vertical direction. The wafers 111 transferred by the arms are placed on the substrate holding pads 211 provided in the respective frames 210 and stacked. At this time, the edge portion of each wafer 111 and the substrate holding pad 211 come into contact with each other.
Note that the edge portion refers to a portion of the outer periphery of the substrate that is not used as a semiconductor device, and is also referred to as an exclusion area.
 基板載置部200の上部には、図2に記載のように、ファン201が設けられている。そのため、このような構造とすることで、図6に記載のように、最も上に載置されたウエハ111cに対して、冷却部としてのファン201からエアーフロー204を効率良く供給することが可能となる。
また、フレーム210の一部を支柱212で支持するフレーム構造とすることで、それぞれの支柱212間からフレーム210間にエアーフローが流れ込むことが可能となる。更には、フレーム210をコの字状として、中央を開放した構造としている。このような構造とすることで、フレームが支持しているウエハの裏面及びその下に設けられたフレームに支持されたウエハの表面にエアーフロー204が回りこむため、冷却効率をより上げることができる。例えば、フレーム210bが支持しているウエハ111bの裏面とフレーム210aが支持しているウエハ111aの表面にエアーフロー204が流れ込む。
As shown in FIG. 2, a fan 201 is provided on the upper part of the substrate platform 200. Therefore, with such a structure, as shown in FIG. 6, it is possible to efficiently supply the airflow 204 from the fan 201 as the cooling unit to the wafer 111c mounted on the top. It becomes.
Further, by adopting a frame structure in which a part of the frame 210 is supported by the support column 212, airflow can flow between the support columns 212 and between the frames 210. Further, the frame 210 has a U-shape and the center is opened. With such a structure, the air flow 204 wraps around the back surface of the wafer supported by the frame and the front surface of the wafer supported by the frame provided thereunder, so that the cooling efficiency can be further increased. . For example, the air flow 204 flows into the back surface of the wafer 111b supported by the frame 210b and the front surface of the wafer 111a supported by the frame 210a.
基板保持用パッド211を凸状とすることで、ウエハ111がフレーム210に接触することを防ぐ。接触を防ぐことで、基板裏面の傷の発生を防ぐ。更には、ウエハエッジ部に対しても、エアーフロー204の回り込みを促し、より冷却効率を上げている。
更には、耐熱性材質であるため、プロセスモジュール10にて加熱処理されたウエハ111を支持しても熱変形が起きることが無い。そのため、温度の高い基板を載置しても、ウエハ裏面の損傷を防ぐことができる。
尚、ここではコの字状としたが、それに限らず、円状、八角形状などの多角形状でも良い。
By making the substrate holding pad 211 convex, the wafer 111 is prevented from contacting the frame 210. By preventing contact, scratches on the back side of the substrate are prevented. Furthermore, the air flow 204 is urged around the wafer edge portion to further increase the cooling efficiency.
Furthermore, since it is a heat-resistant material, thermal deformation does not occur even if the wafer 111 heated by the process module 10 is supported. Therefore, even if a high temperature substrate is placed, damage to the wafer back surface can be prevented.
In addition, although it was set as the U-shape here, it is not limited thereto, and may be a polygonal shape such as a circular shape or an octagonal shape.
 [処理シーケンス]
 続いて、本基板処理装置1の基板処理シーケンスについて、図7を用いて説明する。
 このシーケンスの説明では、nを整数とする。
 W1…Wn…W9は、プロセスモジュール10にて処理される基板を示し、W1は1ロットの中の最初のウエハ、W2は2枚目のウエハ、Wnはn枚目のウエハを指す。ここでは説明の便宜上、9枚のウエハであって、高誘電体膜を有するシリコン基板を対象として説明する。
 PM1はプロセスモジュールPM10-1、PM2はプロセスモジュールPM10-2、PM3はプロセスモジュールPM10-3を指す。
 CSはクーリングステージ、即ち基板載置部200を指す。CS1は基板載置部のうちファン201から最も遠い位置に設けられるフレーム210a(第一フレーム)を、CS2はフレーム210aの重力方向上方に隣接する基板載置部のフレーム210b(第二フレーム)を、CS3はフレーム210bの重力方向上方に隣接する基板載置部のフレーム210c(第三フレーム)を指す。
 Trは、ウエハ111が搬送される状態である。Pは、プロセスモジュール10でウエハ111が処理される状態である。Cは基板載置部200でウエハ111が冷却されている状態である。
[Processing sequence]
Subsequently, a substrate processing sequence of the substrate processing apparatus 1 will be described with reference to FIG.
In the description of this sequence, n is an integer.
W1... Wn... W9 indicates a substrate processed by the process module 10, W1 indicates the first wafer in one lot, W2 indicates the second wafer, and Wn indicates the nth wafer. Here, for convenience of explanation, a description will be given of a silicon substrate having nine wafers and having a high dielectric film.
PM1 indicates the process module PM10-1, PM2 indicates the process module PM10-2, and PM3 indicates the process module PM10-3.
CS indicates a cooling stage, that is, the substrate platform 200. CS1 is a frame 210a (first frame) provided at a position farthest from the fan 201 in the substrate platform, and CS2 is a frame 210b (second frame) of the substrate platform adjacent to the upper side of the frame 210a in the gravity direction. , CS3 indicates a frame 210c (third frame) of the substrate mounting portion adjacent to the upper side of the frame 210b in the gravity direction.
Tr is a state in which the wafer 111 is transferred. P is a state in which the wafer 111 is processed by the process module 10. C is a state in which the wafer 111 is cooled by the substrate platform 200.
 Tr1は初期基板搬送である。初期搬送とは、搬送ロボット202がW1を搬送することを言う。 ここで、搬送とは、搬送ロボット202がウエハ111をプロセスモジュール10へ搬入、もしくはプロセスモジュール10から搬出することを言う。
Tr2はスワップ搬送である。スワップ搬送とは、搬送ロボット202がプロセスモジュール10で処理したウエハ111(処理済みウエハ111)を搬出、これからプロセスモジュール10で処理するウエハ111(未処理ウエハ111)を搬入し、更にフロントエンドモジュール20の基板載置部200に処理済みウエハ111を載置することを言う。
Tr3は基板返却搬送である。基板返却搬送とは、搬送ロボット202がWnをロードポート30上のポッド301に戻すことを言う。 ここでは、この搬送時間を1Tとしている。
Tr1 is initial substrate transfer. The initial transfer means that the transfer robot 202 transfers W1. Here, the transfer means that the transfer robot 202 carries the wafer 111 into or out of the process module 10.
Tr2 is swap transport. In the swap transfer, the wafer 111 (processed wafer 111) processed by the transfer robot 202 by the process module 10 is unloaded, the wafer 111 (unprocessed wafer 111) to be processed by the process module 10 is loaded, and the front end module 20 is further loaded. This means that the processed wafer 111 is placed on the substrate placement unit 200.
Tr3 is substrate return conveyance. Substrate return transfer means that the transfer robot 202 returns Wn to the pod 301 on the load port 30. Here, this conveyance time is set to 1T.
 P(PMn)は、プロセスモジュールnでウエハ111を処理することを言う。
 処理の具体例については後述する。
 本シーケンスは、全てのプロセスモジュールにて同じ処理をする場合を想定しており、ここでは処理時間を7Tとしている。 C(PMn)は、プロセスモジュールnで処理済みウエハ111を冷却する動作を言い、ここでは4Tとしている。
P (PMn) means that the wafer 111 is processed by the process module n.
A specific example of processing will be described later.
This sequence assumes the case where the same processing is performed in all process modules, and here the processing time is 7T. C (PMn) is an operation of cooling the processed wafer 111 by the process module n, and is 4T here.
 続いて、ウエハ搬送シーケンスの詳細を説明する。ここでは、説明の便宜上、ウエハ111をウエハWn(n=1,2・・・n)とする。
<ステップ1(S1)>
 シャッタ300が開放され、ロードポート上に載置されたポッド301に搭載された最初のウエハW1を搬送ロボット202が取り出す。搬送ロボット202は、フロントエンドモジュール20内を移動/回転し、W1をPM1の基板支持ピン上端113aへ載置する。
Next, details of the wafer transfer sequence will be described. Here, for convenience of explanation, it is assumed that the wafer 111 is a wafer Wn (n = 1, 2,... N).
<Step 1 (S1)>
The shutter 300 is opened, and the transfer robot 202 takes out the first wafer W1 mounted on the pod 301 placed on the load port. The transfer robot 202 moves / rotates in the front end module 20 to place W1 on the substrate support pin upper end 113a of PM1.
<ステップ2(S2)>
 搬送ロボット202は、フロントエンドモジュール20内を移動/回転し、ポッド301からW2を取り出す。搬送ロボット202は、フロントエンドモジュール20内を移動/回転し、W2をPM2に搬入する。
 これと並行して、PM1の導波口122から処理室110にマイクロ波を供給し、W1の加熱を開始する。ここでは、所定の時間(例えば7T)マイクロ波を供給し、W1を加熱し続ける(P(PM1))。
<Step 2 (S2)>
The transfer robot 202 moves / rotates in the front end module 20 and takes out W2 from the pod 301. The transfer robot 202 moves / rotates in the front end module 20 and loads W2 into PM2.
In parallel with this, a microwave is supplied to the processing chamber 110 from the waveguide port 122 of PM1, and heating of W1 is started. Here, microwaves are supplied for a predetermined time (for example, 7T), and W1 is continuously heated (P (PM1)).
<ステップ3(S3)>
 搬送ロボット202は、フロントエンドモジュール20内を移動/回転し、ポッド301からW3を取り出す。搬送ロボット202は、フロントエンドモジュール20内を移動/回転し、W3をPM3に搬入する。
 これと並行して、PM2の導波口122から処理室110にマイクロ波を供給し、W2の加熱を開始する。ここでは、所定の時間(例えば7T)マイクロ波を供給し、加熱し続ける(P(PM2))。
<Step 3 (S3)>
The transfer robot 202 moves / rotates in the front end module 20 and takes out W3 from the pod 301. The transfer robot 202 moves / rotates in the front end module 20 and loads W3 into PM3.
In parallel with this, a microwave is supplied from the waveguide port 122 of PM2 to the processing chamber 110, and heating of W2 is started. Here, microwaves are supplied for a predetermined time (for example, 7T) and are continuously heated (P (PM2)).
<ステップ4(S4)>
 PM3の導波口122から処理室110にマイクロ波を供給し、W3の加熱を開始する。ここでは、所定の時間(例えば7T)マイクロ波を供給し、加熱し続ける(P(PM3))。
<Step 4 (S4)>
A microwave is supplied from the waveguide port 122 of PM3 to the processing chamber 110, and heating of W3 is started. Here, a microwave is supplied for a predetermined time (for example, 7T) and is continuously heated (P (PM3)).
<ステップ5(S5)>
 ステップ2の開始から7T後、PM1ではマイクロ波の供給を停止する。次に基板支持ピン上端113aと処理室冷却台112の距離を近づけるよう、台座114が下がる。このようにして、加熱されたW1を冷却する(C(PM1))。
<Step 5 (S5)>
After 7T from the start of Step 2, PM1 stops supplying microwaves. Next, the pedestal 114 is lowered so that the distance between the substrate support pin upper end 113a and the processing chamber cooling table 112 is reduced. In this way, the heated W1 is cooled (C (PM1)).
<ステップ6(S6)>
 ステップ3の開始から7T後、PM2ではマイクロ波の供給を停止する。次に基板支持ピン上端113aと処理室冷却台112の距離を近づけるよう、台座114が下がる。このようにして、加熱されたW2を冷却する(C(PM2))。
<Step 6 (S6)>
After 7T from the start of step 3, the microwave supply is stopped in PM2. Next, the pedestal 114 is lowered so that the distance between the substrate support pin upper end 113a and the processing chamber cooling table 112 is reduced. In this way, the heated W2 is cooled (C (PM2)).
<ステップ7(S7)>
 ステップ4の開始から7T後、PM3ではマイクロ波の供給を停止する。次に基板支持ピン上端113aと処理室冷却台112の距離を近づけるよう、台座114が下がる。このようにして、加熱されたW3を冷却する(C(PM3))。
<Step 7 (S7)>
After 7T from the start of step 4, PM3 stops supplying microwaves. Next, the pedestal 114 is lowered so that the distance between the substrate support pin upper end 113a and the processing chamber cooling table 112 is reduced. In this way, the heated W3 is cooled (C (PM3)).
<ステップ8(S8)>
 搬送ロボット202は、ポッド301から取り出したW4をPM1に搬入し、処理済みのW1をPM1から搬出する。搬出されたW1を搭載した搬送ロボットは、フロントエンドモジュール20内を移動/回転し、フロントエンドモジュール内に備えられた基板載置部200の内、第一フレーム210aにW1を載置する。
<Step 8 (S8)>
The transfer robot 202 carries W4 taken out from the pod 301 into PM1, and carries out processed W1 from PM1. The transport robot carrying the unloaded W1 moves / rotates in the front end module 20 and places W1 on the first frame 210a in the substrate platform 200 provided in the front end module.
<ステップ9(S9)> W1は、エアーフロー204が処理面に吹き付けられている状態である。冷却面積が大きいため、効率良くW1が冷却される(C(CS1))。
 搬送ロボット202は、ポッド301から取り出したW5をPM2に搬入し、処理済みのW2をPM2から搬出する。搬出されたW2を搭載した搬送ロボットは、フロントエンドモジュール20内を移動/回転し、フロントエンドモジュール内に備えられた基板載置部200の内、第二フレーム210bにW2を載置する。
 また、これと並行して、PM1の導波口122から処理室110にマイクロ波を供給し、W4の加熱を開始する。ここでは、所定の時間(例えば7T)マイクロ波を供給し、加熱し続ける(P(PM1))。
<Step 9 (S9)> W1 is a state in which the airflow 204 is blown onto the processing surface. Since the cooling area is large, W1 is efficiently cooled (C (CS1)).
The transfer robot 202 carries W5 taken out from the pod 301 into PM2, and carries out processed W2 from PM2. The transport robot carrying the unloaded W2 moves / rotates in the front end module 20 and places W2 on the second frame 210b in the substrate platform 200 provided in the front end module.
In parallel with this, microwaves are supplied from the waveguide port 122 of PM1 to the processing chamber 110, and heating of W4 is started. Here, a microwave is supplied for a predetermined time (for example, 7T) and is continuously heated (P (PM1)).
<ステップ10(S10)>
 第一フレーム210aとファン201の間にW2が存在するため、基板載置部200の側面からW1の側面を経由してエアーフロー204が吹き付けられる。側面からエアーフローを供給することで、W1の冷却を継続する(C(CS1))。
 更には、エアーフロー204がW2の処理面に直接吹き付けられている状態のため、効率良くW2の冷却が可能となる(C(CS2))。
 搬送ロボット202は、ポッド301から取り出したW6をPM3に搬入し、処理済みのW3をPM3から搬出する。搬出されたW3を搭載した搬送ロボットは、フロントエンドモジュール20内を移動/回転し、フロントエンドモジュール内に備えられた基板載置部200の内、第三フレーム210cにウエハW3を載置する。
 このとき、第二フレーム210bに載置されたW2は、第一フレーム210aに載置されたW1は、基板載置部200の側面から供給されるエアーフロー204によって、間接的に冷却される(C(CS2))。
 また、これと並行して、PM2の導波口122から処理室110にマイクロ波を供給し、W5の加熱を開始する。ここでは、所定の時間(例えば7T)マイクロ波を供給し、加熱し続ける(P(PM2))。
<Step 10 (S10)>
Since W2 exists between the first frame 210a and the fan 201, the airflow 204 is blown from the side surface of the substrate platform 200 via the side surface of W1. By supplying airflow from the side, cooling of W1 is continued (C (CS1)).
Furthermore, since the airflow 204 is directly blown onto the W2 treatment surface, W2 can be efficiently cooled (C (CS2)).
The transfer robot 202 carries W6 taken out from the pod 301 into PM3, and carries out processed W3 from PM3. The transport robot carrying the unloaded W3 moves / rotates in the front end module 20 and places the wafer W3 on the third frame 210c in the substrate platform 200 provided in the front end module.
At this time, W2 placed on the second frame 210b is indirectly cooled by W1 placed on the first frame 210a by the airflow 204 supplied from the side surface of the substrate platform 200 ( C (CS2)).
In parallel with this, microwaves are supplied from the waveguide port 122 of PM2 to the processing chamber 110, and heating of W5 is started. Here, microwaves are supplied for a predetermined time (for example, 7T) and are continuously heated (P (PM2)).
<ステップ11(S11)> 第一フレーム210a、第二フレーム210bとファン201の間にW3が存在するため、基板載置部200の側面を経由してW1、W2の側面にエアーフロー204が吹き付けられる。側面からエアーフローを供給することで、W1、W2の冷却を継続する(C(CS1)、C(CS2))。
 更には、エアーフロー204がW3の処理面に直接吹き付けられている状態のため、効率良くW3の冷却が可能となる(C(CS3))。 また、これと並行して、PM3の導波口122から処理室110にマイクロ波を供給し、W6の加熱を開始する。ここでは、所定の時間(例えば7T)マイクロ波を供給し、加熱し続ける(P(PM2))。
<Step 11 (S11)> Since W3 exists between the first frame 210a and the second frame 210b and the fan 201, the airflow 204 is blown to the side surfaces of W1 and W2 via the side surface of the substrate platform 200. It is done. By supplying airflow from the side, cooling of W1 and W2 is continued (C (CS1), C (CS2)).
Furthermore, since the airflow 204 is directly blown onto the W3 treatment surface, W3 can be efficiently cooled (C (CS3)). In parallel with this, microwaves are supplied to the processing chamber 110 from the waveguide port 122 of PM3, and heating of W6 is started. Here, microwaves are supplied for a predetermined time (for example, 7T) and are continuously heated (P (PM2)).
<ステップ12(S12)>
 S9から所定時間(ここでは3T)経過後、搬送ロボット202が第一フレーム210aからW1を取り出し、フロントエンドモジュール20内を移動/回転し、ポッド301の所定の位置へ戻す。
<Step 12 (S12)>
After a predetermined time (3T in this case) has elapsed from S9, the transfer robot 202 takes out W1 from the first frame 210a, moves / rotates in the front end module 20, and returns it to a predetermined position of the pod 301.
<ステップ13(S13)>
 S10から所定時間(ここでは3T)経過後、搬送ロボット202が第二フレーム210bからW2を取り出し、フロントエンドモジュール20内を移動/回転し、ポッド301の所定の位置へ戻す。
<Step 13 (S13)>
After a predetermined time (here, 3T) has elapsed from S10, the transfer robot 202 takes out W2 from the second frame 210b, moves / rotates the front end module 20, and returns it to a predetermined position of the pod 301.
<ステップ14(S14)>
 S11から所定時間(ここでは3T)経過後、搬送ロボット202が第三フレーム210cからW3を取り出し、フロントエンドモジュール20内を移動/回転し、ポッド301の所定の位置へ戻す。
<Step 14 (S14)>
After a predetermined time (here, 3T) has elapsed from S11, the transfer robot 202 takes out W3 from the third frame 210c, moves / rotates in the front end module 20, and returns it to a predetermined position of the pod 301.
<ステップ15(S15)からステップ33(S33)>
 上記ステップと同様に、各プロセスモジュールでウエハを加熱処理し、各基板載置フレームで冷却処理を繰り返し、ポッド301の所定の位置へウエハを戻す。
<Step 15 (S15) to Step 33 (S33)>
Similar to the above steps, the wafer is heated in each process module, the cooling process is repeated in each substrate mounting frame, and the wafer is returned to a predetermined position on the pod 301.
 基板載置フレームの載置方法に関して、前述のように、加熱処理済みのウエハは、空いているフレームの内、より下層のフレームに載置するよう搬送される。
 更に、処理時間及び冷却時間を適切に調整することで、下層のフレームにウエハを載置する際には、上層のフレームにウエハを載置していない状態とする。
 具体的には、加熱されたn枚目のウエハを最下層(例えば第一フレーム210a)のフレームに載置した後、次に加熱されたn+1枚目のウエハを、n枚目のウエハを載置したフレームより更にファン201に近い位置に設けたられたフレーム(例えば第二フレーム210b)に載置する。
 このように搬送/載置することで、ウエハを基板載置部に載置した際、n+1枚目のウエハがn番目のウエハの熱影響受けたとしても、エアーフローによる冷却効果を優先的に得ることができるため、n+1版眼のウエハの冷却時間を短くすることができる。
Regarding the method for placing the substrate placement frame, as described above, the heat-treated wafer is transported so as to be placed on a lower frame of the vacant frames.
Further, by appropriately adjusting the processing time and the cooling time, when the wafer is placed on the lower frame, the wafer is not placed on the upper frame.
Specifically, after the heated nth wafer is placed on the frame of the lowermost layer (for example, the first frame 210a), the next heated n + 1th wafer is placed on the nth wafer. It is placed on a frame (for example, the second frame 210b) provided at a position closer to the fan 201 than the placed frame.
By carrying / mounting in this way, when the wafer is placed on the substrate platform, the cooling effect by airflow is given priority even if the n + 1th wafer is affected by the heat of the nth wafer. Therefore, it is possible to shorten the cooling time of the wafer of the (n + 1) th edition.
 [プロセスモジュールにおける加熱処理の具体例]
 続いて、プロセスモジュールにおける具体的な処理方法を説明する。 <窒素ガス置換工程>
 ウエハ111が搬入された後、処理室110内を窒素(N2)雰囲気に置換する。ウエハ111を搬入すると処理室110の外の大気雰囲気が巻き込まれるので、この大気雰囲気中の水分や酸素がプロセスに影響しないように処理室110内のN2置換を行う。ガス排出管162から、真空ポンプ164により処理室110内のガス(雰囲気)を排出するとともに、ガス供給管152から、N2ガスを処理室110内に導入する。このとき、ガス供給用バルブ153を開閉することによって、処理室110内の圧力を所定の値(例えば大気圧)に調整する。
 なお、このガス置換工程は、ウエハ処理を開始する前の準備工程の一部として行われてもよい。この際、処理室冷却台112と基板支持ピン上端との距離を、マイクロ波の波長λの1/4の奇数倍の距離とする。即ち、処理室冷却台112の表面とそれに対向するウエハ111の裏面との距離をλ/4の奇数倍とする。
[Specific example of heat treatment in process module]
Next, a specific processing method in the process module will be described. <Nitrogen gas replacement process>
After the wafer 111 is loaded, the inside of the processing chamber 110 is replaced with a nitrogen (N 2) atmosphere. Since the atmospheric atmosphere outside the processing chamber 110 is involved when the wafer 111 is loaded, N2 substitution in the processing chamber 110 is performed so that moisture and oxygen in the atmospheric atmosphere do not affect the process. The gas (atmosphere) in the processing chamber 110 is discharged from the gas discharge pipe 162 by the vacuum pump 164, and N 2 gas is introduced into the processing chamber 110 from the gas supply pipe 152. At this time, the pressure in the processing chamber 110 is adjusted to a predetermined value (for example, atmospheric pressure) by opening and closing the gas supply valve 153.
Note that this gas replacement step may be performed as a part of the preparation step before starting the wafer processing. At this time, the distance between the processing chamber cooling table 112 and the upper end of the substrate support pin is set to a distance that is an odd multiple of 1/4 of the wavelength λ of the microwave. In other words, the distance between the front surface of the processing chamber cooling table 112 and the back surface of the wafer 111 facing it is set to an odd multiple of λ / 4.
<加熱処理工程>
 次に、マイクロ波発生部120で発生させたマイクロ波を、導波口122から処理室110内に導入し、ウエハ111の表面に照射する。このマイクロ波照射により、ウエハ111の表面上のHigh-k膜を100~600℃に加熱してHigh-k膜を改質する。ここで、改質とは、例えばHigh-k膜からCやH等の不純物を離脱させて、緻密化し安定した絶縁体薄膜に改質することを言う(膜質改善)。
<Heat treatment process>
Next, the microwave generated by the microwave generation unit 120 is introduced into the processing chamber 110 from the waveguide port 122 and irradiated onto the surface of the wafer 111. By this microwave irradiation, the High-k film on the surface of the wafer 111 is heated to 100 to 600 ° C. to modify the High-k film. Here, the modification means that, for example, impurities such as C and H are separated from the High-k film to be densified and reformed into a stable insulator thin film (improvement of film quality).
High-k膜等の誘電体は、誘電率に応じてマイクロ波の吸収率が異なる。例えば、誘電率が高いほどマイクロ波を吸収しやすい性質を有する。ハイパワーのマイクロ波をウエハ111に照射し処理することにより、効率よくウエハ111上の誘電体膜が加熱され改質することができる。また、マイクロ波による加熱の特徴は、誘電率εと誘電正接tanδによる誘電加熱で、この物性値が異なる物質を同時に加熱することにより、加熱されやすい物質、すなわち、誘電率が高い方の物質だけ選択的に加熱できることである。 A dielectric such as a high-k film has different microwave absorption rates depending on the dielectric constant. For example, the higher the dielectric constant, the easier it is to absorb microwaves. By irradiating the wafer 111 with a high-power microwave and processing it, the dielectric film on the wafer 111 can be efficiently heated and modified. The feature of microwave heating is dielectric heating by dielectric constant ε and dielectric loss tangent tan δ. By heating materials with different physical properties at the same time, only materials that are easily heated, that is, materials with a higher dielectric constant are used. It can be selectively heated.
 ウエハ111の基板材料であるシリコンに比べ、High-k材料は誘電率εが高いことが知られている。例えば、シリコンの誘電率εは9.6であるが、High-k膜であるHfO膜の誘電率εは25であり、ZrO膜の誘電率εは35である。よって、High-k膜を成膜したウエハ111にマイクロ波を照射すると、シリコンより先にHigh-k膜を選択的に加熱することができる。また、ハイパワーのマイクロ波を照射する方が膜の改質効果が大きい。よって、ハイパワーのマイクロ波を照射すると、急速にHigh-k膜の温度を上昇させることができる。 It is known that the high-k material has a higher dielectric constant ε than silicon, which is the substrate material of the wafer 111. For example, although the dielectric constant ε of silicon is 9.6, the dielectric constant ε of the HfO film that is a high-k film is 25, and the dielectric constant ε of the ZrO film is 35. Therefore, when the wafer 111 on which the High-k film is formed is irradiated with microwaves, the High-k film can be selectively heated before silicon. Further, the effect of modifying the film is larger when high-power microwaves are irradiated. Therefore, when the high-power microwave is irradiated, the temperature of the High-k film can be rapidly increased.
 マイクロ波によってHigh-k膜を加熱し続けると、High-k膜からシリコンウエハ111へ熱が伝達され、High-k膜とは異なる膜も加熱されてしまうことが考えられる。
この場合、シリコンウエハが前の工程で処理された温度より高い温度となると、既に構築されているデバイスが崩れたり、膜の特性が変化することがある。そのため前の工程で処理された温度を超える温度で処理を想定することは難しい。
If the high-k film is continuously heated by the microwave, heat is transferred from the high-k film to the silicon wafer 111, and a film different from the high-k film may be heated.
In this case, when the temperature of the silicon wafer becomes higher than the temperature processed in the previous step, the device already built may be broken or the characteristics of the film may be changed. Therefore, it is difficult to assume the processing at a temperature exceeding the temperature processed in the previous step.
 そこで、本発明の実施形態では、マイクロ波を照射中に、冷媒流路131に冷却水を供給することにより、ウエハ111の温度上昇を抑制する。好ましくは、ウエハ111の温度が上限温度以下となるように、バルブを制御して、冷媒流路131へ流す冷却水の流量を調節する。このように、ウエハ111の処理温度を一定とすることにより、複数のウエハ111を処理した場合であっても、処理後のウエハ111の状態を均一にすることができる。 Therefore, in the embodiment of the present invention, the temperature rise of the wafer 111 is suppressed by supplying cooling water to the coolant channel 131 during the microwave irradiation. Preferably, the flow rate of the cooling water flowing to the refrigerant flow path 131 is adjusted by controlling the valve so that the temperature of the wafer 111 is equal to or lower than the upper limit temperature. As described above, by setting the processing temperature of the wafer 111 to be constant, the state of the processed wafer 111 can be made uniform even when a plurality of wafers 111 are processed.
 また、加熱処理工程において、ガス供給用バルブ153を開いて、処理室110内にガス供給管152からN2ガスを導入するとともに、圧力調整バルブ163により処理室110内の圧力を所定の値(例えば大気圧)に調整しつつ、ガス排出管162から処理室110内のN2ガスを排出する。このようにして、加熱処理工程において、処理室110内を予め定められた圧力値に維持する。本実施形態では、周波数5.8GHzのマイクロ波をパワー1600W、処理室110内の圧力を大気圧として5分間、加熱処理を行った。このようにして、所定時間、マイクロ波を導入して基板加熱処理を行った後、マイクロ波の導入を停止する。ここでは、ウエハ111を水平方向に回転させることなく加熱処理を行っているが、ウエハ111を回転させながら加熱処理を行ってもよい。 In the heat treatment step, the gas supply valve 153 is opened to introduce N 2 gas into the processing chamber 110 from the gas supply pipe 152, and the pressure in the processing chamber 110 is set to a predetermined value (for example, the pressure adjusting valve 163). N 2 gas in the processing chamber 110 is discharged from the gas discharge pipe 162 while adjusting to atmospheric pressure. In this way, in the heat treatment step, the inside of the processing chamber 110 is maintained at a predetermined pressure value. In the present embodiment, the heat treatment was performed for 5 minutes by setting the microwave of frequency 5.8 GHz to power 1600 W and the pressure in the processing chamber 110 to atmospheric pressure. In this manner, after introducing the microwave for a predetermined time and performing the substrate heat treatment, the introduction of the microwave is stopped. Here, the heat treatment is performed without rotating the wafer 111 in the horizontal direction, but the heat treatment may be performed while rotating the wafer 111.
 <プロセスモジュールにおける冷却工程> マイクロ波の供給を停止後、台座114を下降し、基板支持ピン113に載置されているとウエハ111と処理室冷却台112との距離を短くし、所定時間維持する。このときの距離は、例えば0.1mmから0.5mmとする。   このようにすることで、加熱されたウエハ111を急激に冷却することが可能となる。本来、加熱されたウエハ111を大気圧間で移動する場合、基板温度が降下するのに時間がかかり
生産性に支障が生じる恐れがある。そこで、急激に冷却し、温度降下時間を短縮することで、大気圧間を移動する場合でもスループットを高くすることが可能となる。
 さらには、急激に冷却することで、分子間の結合度を高めることが可能なので、分子間に不純物が混入することを抑制することができる。
 ここでは、例えば200℃程度までウエハ111を冷却する。   
<Cooling Step in Process Module> After the microwave supply is stopped, the pedestal 114 is lowered, and when placed on the substrate support pins 113, the distance between the wafer 111 and the processing chamber cooling table 112 is shortened and maintained for a predetermined time. To do. The distance at this time is, for example, 0.1 mm to 0.5 mm. By doing so, the heated wafer 111 can be rapidly cooled. Originally, when the heated wafer 111 is moved between atmospheric pressures, it takes time for the substrate temperature to drop, which may impair productivity. Therefore, by rapidly cooling and shortening the temperature drop time, it is possible to increase the throughput even when moving between atmospheric pressures.
Furthermore, since the degree of bonding between molecules can be increased by rapidly cooling, it is possible to prevent impurities from being mixed between the molecules.
Here, the wafer 111 is cooled to about 200 ° C., for example.
<プロセスモジュールから基板を搬出する工程>   加熱処理工程が終了すると、基板搬入工程に示した手順とは逆の手順により、加熱処理したウエハ111を処理室110からフロントエンドモジュール内へ搬送する。   <Process for Unloading Substrate from Process Module> When the heat treatment process is completed, the heat-treated wafer 111 is transferred from the process chamber 110 into the front end module by a procedure reverse to the procedure shown in the substrate carry-in process.
 なお、本発明の実施形態では、N2ガスを使用しているが、プロセス的、安全性に問題がなければ、熱伝達率の高い他のガス(例えば希釈Heガス)をN2ガスに追加し、ウエハの冷却効果を向上させてもよい。
 また、処理室110内における圧力調整用のガスと、ウエハ冷却用のガスとが異なる種類であってもよい。例えば、処理室110内における圧力調整にN2ガスを使用し、ウエハを冷却するために希釈Heガスを使用してもよい。
In the embodiment of the present invention, N2 gas is used. However, if there is no problem in process and safety, another gas having a high heat transfer coefficient (for example, diluted He gas) is added to the N2 gas. The cooling effect of the wafer may be improved.
Further, the pressure adjusting gas in the processing chamber 110 and the wafer cooling gas may be of different types. For example, N2 gas may be used for pressure adjustment in the processing chamber 110, and diluted He gas may be used to cool the wafer.
 このように、プロセスモジュール10でウエハ111を冷却すると搬送ロボットのアームを高温に耐えうる材質とする必要がないので、基板処理装置を安価に製造することができ、更には搬送ロボットに関するメンテナンス周期を伸ばすことができる。
 また、プロセスモジュール10から基板載置部200までの間で、大気雰囲気における自然酸化膜などの付着を抑制することが可能となる。
As described above, when the wafer 111 is cooled by the process module 10, the arm of the transfer robot does not need to be made of a material that can withstand high temperatures, so that the substrate processing apparatus can be manufactured at a low cost, and the maintenance cycle for the transfer robot can be reduced. Can be stretched.
In addition, it is possible to suppress adhesion of a natural oxide film or the like in the air atmosphere between the process module 10 and the substrate platform 200.
 続いて、第二の実施形態を、図8を用いて説明する。
 第二の実施形態は、フロントエンドモジュール20に備えられた基板載置部200に、導風パネル213が追加されている点で、第一の実施形態と異なる。他の構成は第一の実施形態と同様である。
 プロセスモジュール10で加熱処理されたウエハ111は熱を保持しているため、基板載置部200でウエハ111を複数保持した際、ウエハ間で熱が溜まり、エアーフロー204が直接供給されないウエハ(例えば第一フレーム210a、第二フレーム210bに支持されたウエハ111)は、冷却速度が低下する恐れがあった。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
The second embodiment is different from the first embodiment in that a wind guide panel 213 is added to the substrate platform 200 provided in the front end module 20. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
Since the wafer 111 heated by the process module 10 holds heat, when a plurality of wafers 111 are held by the substrate platform 200, heat accumulates between the wafers, and the wafer (for example, the airflow 204 is not directly supplied) The wafer 111) supported by the first frame 210a and the second frame 210b may have a reduced cooling rate.
そこで、導風パネル213を第一フレーム210a及び第二フレーム210bに設けた。導風パネル213は、板状で構成され、フロントエンドモジュール20の天井から供給されるエアーフロー204をウエハ間に導く。エアーフロー204をウエハ間に導くことで、熱溜まりを排除することができ、冷却速度を維持することが可能となる。 Therefore, the wind guide panel 213 is provided on the first frame 210a and the second frame 210b. The wind guide panel 213 is formed in a plate shape, and guides the airflow 204 supplied from the ceiling of the front end module 20 between the wafers. By guiding the airflow 204 between the wafers, heat accumulation can be eliminated and the cooling rate can be maintained.
具体的には、第二フレーム210bの端部に第一導風パネル213aが、第三フレーム210aの端部に第二導風パネル213bが設けられる。ここでいう端部とは搬送ロボット202の基板搭載アームが挿入されない箇所を言う。
 各導風パネル213は、エアーフロー204が供給される側に向かって折れ曲がった構成であり、エアーフロー204を受け止め、その流れをウエハ間に供給する。
Specifically, the first wind guide panel 213a is provided at the end of the second frame 210b, and the second wind guide panel 213b is provided at the end of the third frame 210a. Here, the end portion refers to a portion where the substrate mounting arm of the transfer robot 202 is not inserted.
Each wind guide panel 213 is bent toward the side to which the airflow 204 is supplied, receives the airflow 204, and supplies the flow between the wafers.
図8(b)に記載のように、導風パネル213aと導風パネル213bを基板載置部の同一面に設ける場合、エアーフロー204の供給源に近い導風パネル213aは導風パネル213bより小さい構造とする。このような構造とすると導風パネル213aが邪魔することなく、導風パネル213bにエアーフロー204を供給することができるので、第一フレーム210aと第二フレーム210bの間にもエアーフローを効率良く供給することができる。 As shown in FIG. 8B, when the wind guide panel 213a and the wind guide panel 213b are provided on the same surface of the substrate mounting portion, the wind guide panel 213a close to the supply source of the airflow 204 is more than the wind guide panel 213b. Use a small structure. With such a structure, the airflow 204 can be supplied to the wind guide panel 213b without obstructing the wind guide panel 213a. Therefore, the air flow can be efficiently conducted between the first frame 210a and the second frame 210b. Can be supplied.
 続いて、第三の実施形態を、図9を用いて説明する。
 第三の実施形態は、フロントエンドモジュール20に備えられた基板載置部200の基板載置フレーム210が階段状に配置されており、更に導風パネル213が追加されている点で異なる。他の構成は第一の実施形態と同様である。
 プロセスモジュール10で加熱処理されたウエハ111は熱を保持しているため、基板載置部200で複数のウエハ111を保持した際、ウエハ間で熱が溜まり、エアーフロー204が直接供給されないウエハ(例えば第一フレーム210a、第二フレーム210bに支持されたウエハ)は、冷却速度が低下する恐れがあった。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
The third embodiment is different in that the substrate placement frame 210 of the substrate placement portion 200 provided in the front end module 20 is arranged in a stepped manner, and a wind guide panel 213 is further added. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
Since the wafer 111 heated by the process module 10 holds heat, when the plurality of wafers 111 are held by the substrate platform 200, heat is accumulated between the wafers, and the wafer (air flow 204 is not directly supplied) For example, the cooling rate of the wafers supported by the first frame 210a and the second frame 210b may decrease.
 そこで、導風パネル213を第二フレーム210a及び第三フレーム210bに設けた。更には、導風パネル213にエアーフロー204が供給されやすいよう、基板載置フレーム210を階段状に配置した。導風パネル213は、板状で構成され、フロントエンドモジュール20の天井から供給されるエアーフロー204をウエハ間に導く。エアーフロー204をウエハ間に導くことで、熱溜まりを排除することができ、冷却速度を維持することが可能となる。 Therefore, the wind guide panel 213 is provided on the second frame 210a and the third frame 210b. Further, the substrate mounting frame 210 is arranged in a step shape so that the airflow 204 is easily supplied to the air guide panel 213. The wind guide panel 213 is formed in a plate shape, and guides the airflow 204 supplied from the ceiling of the front end module 20 between the wafers. By guiding the airflow 204 between the wafers, heat accumulation can be eliminated and the cooling rate can be maintained.
 具体的には、第二フレーム210bの端部であって、上部が開放している面に第一導風パネル213aが設けられる。また、第一フレーム210aの端部であって、上部が開放している面に第二導風パネル213bが設けられる。ここでいう端部とは搬送ロボット202の基板搭載アームが挿入されない箇所を言う。
 各導風パネル213は、エアーフロー204が供給される側に向かって折れ曲がった構成であり、エアーフロー204を受け止め、その流れをウエハ間に供給する。
Specifically, the first wind guide panel 213a is provided on the end of the second frame 210b and on the surface where the upper part is open. Moreover, the 2nd wind guide panel 213b is provided in the edge part of the 1st flame | frame 210a, and the surface where the upper part is open | released. Here, the end portion refers to a portion where the substrate mounting arm of the transfer robot 202 is not inserted.
Each wind guide panel 213 is bent toward the side to which the airflow 204 is supplied, receives the airflow 204, and supplies the flow between the wafers.
 図8(b)に記載のように、エアーフロー204の供給源に近い基板載置フレーム210とそれより遠い基板載置フレーム210とで、段差を設けている。 段差を設けることで、その段差部分にエアーフロー204が供給されやすくなり、ウエハ間にエアーフロー204を効率良く供給することができる。
 このようにフレームを階段状とすると、第二の実施形態と異なり、導風パネルの大きさを同じとすることができるので、第二の実施形態に比べて部品の共通化を図ることができるため、メンテナンス性に優れる。
As shown in FIG. 8B, a step is provided between the substrate placement frame 210 close to the supply source of the airflow 204 and the substrate placement frame 210 farther than that. By providing the step, the airflow 204 is easily supplied to the stepped portion, and the airflow 204 can be efficiently supplied between the wafers.
If the frame is stepped like this, unlike the second embodiment, the size of the wind guide panel can be made the same, so that the parts can be shared as compared with the second embodiment. Therefore, it is excellent in maintainability.
 続いて、図10を用いて、第四の実施形態を説明する。第四の実施形態は、第一の実施形態と比較し、第一の実施形態のフロントエンドモジュール20に不活性ガス供給ユニット40を設けた点、酸素濃度検出部412を有する点で異なる。 Subsequently, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. The fourth embodiment differs from the first embodiment in that an inert gas supply unit 40 is provided in the front end module 20 of the first embodiment and an oxygen concentration detector 412 is provided.
 第一の実施形態のように、フロントエンドモジュール20が大気雰囲気の状態でウエハ111を搬送した場合、ウエハ表面に自然酸化膜が形成されることが考えられる。
 自然酸化膜が形成されると、未処理ウエハの加熱処理や、処理済ウエハの今後の処理に影響を及ぼすため、自然酸化膜の形成を防止することが求められている。
 特に、処理済ウエハはある程度加熱されている状態であるため、自然酸化膜が形成されやすい状況にあるため、より注意する必要がある。
As in the first embodiment, when the front end module 20 transports the wafer 111 in an air atmosphere, a natural oxide film may be formed on the wafer surface.
When the natural oxide film is formed, it affects the heat treatment of the unprocessed wafer and the future processing of the processed wafer. Therefore, it is required to prevent the formation of the natural oxide film.
In particular, since the processed wafer is heated to some extent, a natural oxide film is likely to be formed.
 本実施例においては、不活性ガス供給ユニット40をフロントエンドモジュール20に設け、フロントエンドモジュール20内でウエハ111を搬送する際、不活性ガス供給ユニット40に不活性ガスを供給することで防止している。
 以下に具体例を説明する。
In this embodiment, the inert gas supply unit 40 is provided in the front end module 20, and when the wafer 111 is transported in the front end module 20, the inert gas is supplied to the inert gas supply unit 40 to prevent this. ing.
A specific example will be described below.
 不活性ガス供給ユニット40は、不活性ガス供給系、エア導入孔406、ガス導入切替弁407、ガス排気切替弁411、ガス導入切替弁407とガス排気切替弁411を結ぶガス循環用配管409、排気孔207を主に有する。 The inert gas supply unit 40 includes an inert gas supply system, an air introduction hole 406, a gas introduction switching valve 407, a gas exhaust switching valve 411, a gas circulation pipe 409 connecting the gas introduction switching valve 407 and the gas exhaust switching valve 411, An exhaust hole 207 is mainly provided.
 不活性ガス供給系は、上流から順に不活性ガス供給源402、ガス流量を調整する流量制御装置402、ガス流路を開閉するバルブ404が不活性ガス供給管に設けられている。このバルブ404を開閉することで、ガス導入切替弁407に不活性ガス導入孔405から不活性ガスを供給、又は供給停止する。 In the inert gas supply system, an inert gas supply source 402, a flow rate control device 402 for adjusting the gas flow rate, and a valve 404 for opening and closing the gas flow path are provided in the inert gas supply pipe in order from the upstream side. By opening and closing the valve 404, the inert gas is supplied to the gas introduction switching valve 407 from the inert gas introduction hole 405, or the supply is stopped.
 ガス導入切替弁407には、大気が導入されるエア導入孔406、ガス循環用配管409、ガス供給管408が設けられている。ガス循環用配管409は、ガス配管413とガス排気切替弁411を経由して循環されたフロントエンドモジュール20内の雰囲気が供給される。ガス供給管408はフロントエンドモジュール20とガス供給切替弁を接続する。 The gas introduction switching valve 407 is provided with an air introduction hole 406 through which air is introduced, a gas circulation pipe 409, and a gas supply pipe 408. The gas circulation pipe 409 is supplied with the atmosphere in the front end module 20 circulated through the gas pipe 413 and the gas exhaust switching valve 411. The gas supply pipe 408 connects the front end module 20 and the gas supply switching valve.
 ガス排気切替弁411には、ガス配管413とガス排気管414とガス循環用配管409が接続されている。ガス配管413は、フロントエンドモジュール20とガス排気切替弁411を接続するものであり、フロントエンドモジュール20の雰囲気をガス排気切替弁411に排気する。ガス排気管414は、ガス排気切替弁411からガスを排気する。また、ガス循環用配管409は、後述する高酸素モードの際、フロントエンドモジュール20から排気された雰囲気をガス導入切替弁407に循環させる。ガス循環用配管409には、循環される雰囲気を吸い上げるファン410が設けられている。 The gas exhaust switching valve 411 is connected to a gas pipe 413, a gas exhaust pipe 414, and a gas circulation pipe 409. The gas pipe 413 connects the front end module 20 and the gas exhaust switching valve 411, and exhausts the atmosphere of the front end module 20 to the gas exhaust switching valve 411. The gas exhaust pipe 414 exhausts gas from the gas exhaust switching valve 411. The gas circulation pipe 409 circulates the atmosphere exhausted from the front end module 20 to the gas introduction switching valve 407 in the high oxygen mode described later. The gas circulation pipe 409 is provided with a fan 410 that sucks up the circulated atmosphere.
 続いて、本実施例に係る動作について説明する。 本実施例に係る装置では、メンテナンス時、ウエハ搬送時などで異なるモードを有している。 Subsequently, the operation according to the present embodiment will be described.装置 The apparatus according to the present embodiment has different modes for maintenance and wafer transfer.
 一つ目は大気運用モードである。 大気運用モードはフロントエンドモジュール20、プロセスモジュール10、ロードポート30等のメンテナンスを実施する場合に、長時間に渡り運転を停止したり、フロントエンドモジュール20内への人の侵入が必要となる場合に使用する運用モードである。 The first is the atmospheric operation mode. In the atmospheric operation mode, when maintenance is performed on the front-end module 20, the process module 10, the load port 30, etc., the operation is stopped for a long time, or a person needs to enter the front-end module 20. This is the operation mode used for.
 大気運用モードでは、次のように動作する。 このモードでは、ガス導入切替弁407の切替弁を大気側に切り替える。言い換えれば、不活性ガス導入孔405を塞ぎ、エア導入孔406から大気を導入するよう切替弁を制御する。
また、ガス排気切替弁411の切替弁を排気側に切替える。言い換えれば、ガス循環用配管409を塞ぎ、フロントエンドモジュール20内の雰囲気をガス排気管414から排気するよう切替弁を制御する。
大気運用モードでは、フロントエンドモジュール20内は通常の大気雰囲気となるため、酸素濃度は一般的な大気と同じ20%以上が維持される。
In the atmospheric operation mode, it operates as follows. In this mode, the switching valve of the gas introduction switching valve 407 is switched to the atmosphere side. In other words, the switching valve is controlled so that the inert gas introduction hole 405 is closed and the atmosphere is introduced from the air introduction hole 406.
Further, the switching valve of the gas exhaust switching valve 411 is switched to the exhaust side. In other words, the switching valve is controlled so that the gas circulation pipe 409 is closed and the atmosphere in the front end module 20 is exhausted from the gas exhaust pipe 414.
In the atmospheric operation mode, since the inside of the front end module 20 is a normal atmospheric atmosphere, the oxygen concentration is maintained at 20% or more, which is the same as the general atmospheric air.
 二つ目は高酸素濃度運用モードである。 通常、高酸素濃度運用モードはウエハ処理を開始する前や1バッチのウエハ処理が完了した後など、ウエハ処理をしていない待機状態の際に使用するモードである。ウエハの処理を実行する時フロントエンドモジュール20内が低酸素濃度状態へ比較的短時間で移行するために高酸素濃度を維持する。 The second is a high oxygen concentration operation mode. Normally, the high oxygen concentration operation mode is a mode used in a standby state in which wafer processing is not performed, such as before wafer processing is started or after one batch of wafer processing is completed. When the wafer processing is executed, the inside of the front end module 20 shifts to the low oxygen concentration state in a relatively short time, so that the high oxygen concentration is maintained.
 高酸素濃度運用モードでは、ガス導入切替弁407の切替弁が不活性ガス導入孔側に切替わる。言い換えれば、エア導入孔406を塞ぎ、不活性ガス導入孔405から不活性ガスを導入するよう切替弁を制御する。更には、ガス排気切替弁411の切替弁を排気側に切替えてフロントエンドモジュール内の雰囲気を排気する。排気側に切り替えるとは、言い換えれば、ガス循環用配管409を塞ぐよう切替弁を制御することを言う。 In the high oxygen concentration operation mode, the switching valve of the gas introduction switching valve 407 is switched to the inert gas introduction hole side. In other words, the switching valve is controlled so as to close the air introduction hole 406 and introduce the inert gas from the inert gas introduction hole 405. Further, the switching valve of the gas exhaust switching valve 411 is switched to the exhaust side to exhaust the atmosphere in the front end module. In other words, switching to the exhaust side means controlling the switching valve so as to block the gas circulation pipe 409.
 酸素濃度センサ412によりフロントエンドモジュール20内の酸素濃度を監視して、目標の管理酸素濃度(例えば1000ppm)に到達すると窒素流量を減らすと共にガス排気切替弁411の切替弁を循環側に切替えて窒素ガス使用量を抑制して高酸素濃度雰囲気の状態を維持する。循環側に切り替えるとは、言い換えれば、ガス排気管414を塞ぐよう切替弁を制御することを言う。 The oxygen concentration sensor 412 monitors the oxygen concentration in the front-end module 20, and when the target management oxygen concentration (for example, 1000 ppm) is reached, the nitrogen flow rate is reduced and the switching valve of the gas exhaust switching valve 411 is switched to the circulation side. Reduce the amount of gas used and maintain a high oxygen concentration atmosphere. In other words, switching to the circulation side means controlling the switching valve so as to close the gas exhaust pipe 414.
 三つ目は低酸素濃度運用モードである。 低酸素濃度運用モードはウエハ処理やウエハ搬送を実行するモードである。フロントエンドモジュール20内が低酸素濃度雰囲気の状態で搬送ロボット202が、プロセスモジュール10とロードポート30に搭載されたPOD301、及び基板載置部200の間でウエハの搬送を実行する。 The third is the low oxygen concentration operation mode. Low oxygen concentration operation mode is a mode for executing wafer processing and wafer transfer. In a state where the front end module 20 is in a low oxygen concentration atmosphere, the transfer robot 202 transfers the wafer between the process module 10, the POD 301 mounted on the load port 30, and the substrate platform 200.
 高酸素濃度運用モードと同様に、ガス導入切替弁407の切替弁が不活性ガス導入孔側に切替わる。言い換えれば、エア導入孔406を塞ぎ、不活性ガス導入孔405から不活性ガスを導入するよう切替弁を制御する。これにより、フロントエンドモジュール20内に窒素ガスが導入される。更には、ガス排気切替弁411の切替弁を排気側に切替えてフロントエンドモジュール内の雰囲気を排気する。排気側に切り替えるとは、言い換えれば、ガス循環用配管409を塞ぐよう切替弁を制御することを言う。 As in the high oxygen concentration operation mode, the switching valve of the gas introduction switching valve 407 is switched to the inert gas introduction hole side. In other words, the switching valve is controlled so as to close the air introduction hole 406 and introduce the inert gas from the inert gas introduction hole 405. Thereby, nitrogen gas is introduced into the front end module 20. Further, the switching valve of the gas exhaust switching valve 411 is switched to the exhaust side to exhaust the atmosphere in the front end module. In other words, switching to the exhaust side means controlling the switching valve so as to block the gas circulation pipe 409.
 酸素濃度センサ412によりフロントエンドモジュール20内の酸素濃度を監視して、目標の酸素濃度(例えば20ppm)に到達すると窒素流量を制御して低酸素濃度雰囲気の状態を維持する。このようにして酸素濃度を抑えるので、ウエハ搬送中に自然酸化膜が形成されることを防ぐことができる。 The oxygen concentration sensor 412 monitors the oxygen concentration in the front-end module 20, and when the target oxygen concentration (for example, 20 ppm) is reached, the nitrogen flow rate is controlled to maintain the low oxygen concentration atmosphere state. Since the oxygen concentration is suppressed in this way, it is possible to prevent a natural oxide film from being formed during wafer transfer.
 大気運用モードではフロントエンドモジュール20内は通常の大気雰囲気となるため、酸素濃度は一般的な大気と同じ20%以上となるが、高酸素濃度運用モードから大気運用モードへ移行する場合、フロントエンドモジュール20内に大気を導入して酸素濃度が酸欠防止の安全閾値である18.5%以上になったことを確認してフロントエンドモジュール20の扉ロックを解除する安全機構を備えている。 In the atmospheric operation mode, the inside of the front end module 20 is a normal atmospheric atmosphere, so the oxygen concentration is 20% or more, which is the same as the general atmosphere. However, when shifting from the high oxygen concentration operation mode to the atmospheric operation mode, the front end A safety mechanism is provided for releasing the door lock of the front end module 20 by introducing air into the module 20 and confirming that the oxygen concentration has reached 18.5% or more, which is a safety threshold for preventing oxygen deficiency.
 高酸素濃度運用モードは、前述のメンテナンス等が完了してフロントエンドモジュール20の扉を閉めた状態でウエハ処理準備完了モードへの移行を指示することにより実施される。フロントエンドモジュール20内に窒素ガスを導入して、内部の酸素濃度が目標の管理酸素濃度(例えば1000ppm)となる様に窒素ガスの流量を制御する。 高酸素濃度運用モードは、ウエハ搬送の開始、またはメンテナンスモードへの移行が指示されるまで継続される。 The high oxygen concentration operation mode is implemented by instructing the shift to the wafer processing preparation completion mode in a state where the above-described maintenance is completed and the front end module 20 is closed. Nitrogen gas is introduced into the front end module 20 and the flow rate of the nitrogen gas is controlled so that the internal oxygen concentration becomes the target management oxygen concentration (for example, 1000 ppm). The high oxygen concentration operation mode is continued until the start of wafer transfer or the transition to the maintenance mode is instructed.
 低酸素濃度運用モードは、ウエハ搬送の開始が指示されることにより実施される。フロントエンドモジュール20内に窒素ガスを導入して、内部の酸素濃度が目標の管理酸素濃度(例えば20ppm)となる様に窒素ガスの流量を制御する。 フロントエンドモジュール20は内部が目標の管理酸素濃度になったことを確認してシャッタ300を開状態にして、ロードポート30に搭載されたPOD301と連通可能な状態とする。また、フロントエンドモジュール20内部が目標の管理酸素濃度になったことを確認して、プロセスモジュール10のゲートバルブ100も開閉可能となる。更に基板載置部200へのウエハの載置も可能となる。 The low oxygen concentration operation mode is implemented by instructing the start of wafer transfer. Nitrogen gas is introduced into the front end module 20, and the flow rate of the nitrogen gas is controlled so that the internal oxygen concentration becomes the target management oxygen concentration (for example, 20 ppm). The front end module 20 confirms that the inside has reached the target management oxygen concentration and opens the shutter 300 so that it can communicate with the POD 301 mounted on the load port 30. Further, after confirming that the inside of the front end module 20 has reached the target management oxygen concentration, the gate valve 100 of the process module 10 can also be opened and closed. Furthermore, the wafer can be placed on the substrate platform 200.
 これにより、フロントエンドモジュール20内が低酸素濃度雰囲気の状態で搬送ロボット202が、プロセスモジュール10とロードポート30に搭載されたPOD301、及び基板載置部200の間でウエハ表面の自然酸化膜形成を防止して搬送を実行できる。ロードポート30に搭載されたPOD301内部の全てのウエハ処理が完了して、PODへの収納が完了するとシャッタ300を閉状態にする。 As a result, the transfer robot 202 forms a natural oxide film on the wafer surface between the process module 10 and the POD 301 mounted on the load port 30 and the substrate platform 200 while the front end module 20 is in a low oxygen concentration atmosphere. Can be carried out while preventing this. When all the wafer processing inside the POD 301 mounted on the load port 30 is completed and the storage into the POD is completed, the shutter 300 is closed.
 複数のロードポート30-1~30-3に搭載された全てのPODの全てのウエハ処理が完了して、ウエハ処理の停止が指示されることによりフロントエンドモジュール20は高酸素濃度運用モードに移行して、窒素ガスの流量を制御して内部を高酸素濃度運用モード時の目標管理濃度に維持する。高酸素濃度運用モードは、再度ウエハ処理の開始が指示されるか、メンテナンスモードへの移行が指示されるまで継続される。 The front end module 20 shifts to the high oxygen concentration operation mode when all wafer processing of all PODs mounted in the plurality of load ports 30-1 to 30-3 is completed and an instruction to stop wafer processing is given. Then, the flow rate of nitrogen gas is controlled to maintain the inside at the target management concentration in the high oxygen concentration operation mode. The high oxygen concentration operation mode is continued until the start of wafer processing is instructed again or the transition to the maintenance mode is instructed.
  本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種 々に変更が可能であることはいうまでもない。 上述の各実施形態では、ウエハに処理が施される場合について説明したが、処理対象はホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスクおよび磁気ディスク等であってもよい。    The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the invention. In each of the embodiments described above, the case where the wafer is processed has been described. However, the processing target may be a photomask, a printed wiring board, a liquid crystal panel, a compact disk, a magnetic disk, or the like.
  また、本実施例のような高誘電率膜を有するウエハをアニール処理(結晶化制御、不純物低減、欠損酸素補給)する場合について説明したが、それに限らず、ベェアシリコン基板に注入している不純物の活性化、Poly-Siの活性化及び結晶化形状制御、Polymerのキュア、Cu配線のGain size制御、Epi-Si或いはEpi-SiGeの欠陥修復、アモルファス或いはPoly構造を結晶化に応用。LEDプロセスにおいては、GaNの結晶性改善などに基板処理装置及び基板製造方法に適応することができる。    Further, the case where the wafer having a high dielectric constant film as in the present embodiment is annealed (crystallization control, impurity reduction, deficient oxygen supply) has been described. However, the present invention is not limited to this, and impurities implanted into the bear silicon substrate are not limited. Activation, activation of Poly-Si and control of crystallization shape, cure of Polymer, gain size control of Cu wiring, defect repair of Epi-Si or Epi-SiGe, application of amorphous or poly structure to crystallization. The LED process can be applied to a substrate processing apparatus and a substrate manufacturing method for improving the crystallinity of GaN.
  また、本実施例ではマイクロ波周波数を固定して処理をしていたが、それに限らずマイクロ波の周波数が時間とともに変化(可変)する形態も可能である。その場合、基板支持台12の表面からウエハ11までの高さは、変化する周波数帯の代表周波数の波長から求めれば良い。たとえば5.8GHz~7.0GHzまで変化する場合、代表周波数を変化する周波数帯のセンタ周波数とし、代表周波数6.4GHzの波長46mmより、基板支持台12の表面からウエハ11までの高さを11.5mmとすればよい。
更には、固定周波数の電源を複数設け、それぞれから異なる周波数のマイクロ波を切り替えて供給或いは同時に周波数が異なる複数のマイクロ波を供給し、処理するようにしてもよい。
In this embodiment, the processing is performed with the microwave frequency fixed, but the present invention is not limited to this, and a mode in which the frequency of the microwave changes (varies) with time is also possible. In this case, the height from the surface of the substrate support 12 to the wafer 11 may be obtained from the wavelength of the representative frequency in the changing frequency band. For example, when changing from 5.8 GHz to 7.0 GHz, the representative frequency is set to the center frequency of the changing frequency band, and the height from the surface of the substrate support 12 to the wafer 11 is set to 11 from the wavelength 46 mm of the representative frequency 6.4 GHz. .5 mm.
Further, a plurality of fixed frequency power supplies may be provided, and microwaves having different frequencies may be switched and supplied from each, or a plurality of microwaves having different frequencies may be supplied at the same time for processing.
 なお、本発明の説明として、マイクロ波を使ってウエハを処理するプロセスモジュールを説明したが、それに限るものではなく、電極を用いたプラズマ処理装置やヒータを用いた加熱装置などのプロセスモジュールでも良い。 As a description of the present invention, a process module for processing a wafer using microwaves has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a process module such as a plasma processing apparatus using electrodes or a heating apparatus using heaters may be used. .
 次に、本発明の好ましい他の実施形態を付記するが、本発明が以下の記載に限定されないことはいうまでもない。 Next, other preferred embodiments of the present invention will be added, but it goes without saying that the present invention is not limited to the following description.
<付記1>
 複数の基板を収納した運搬容器を載置する載置台と、前記基板に対して加熱処理を施す処理室と、前記処理室に隣接され且つ前記載置台の間に設けられ、前記載置台と前記処理室の間で前記基板を搬送する搬送器を有する搬送室と、前記搬送室に設けられ、前記処理室で処理された基板を積層するよう構成する基板載置部と、前記搬送室に設けられ、前記積層された基板を冷却する冷却部とを有する基板処理装置。
<Appendix 1>
A mounting table on which a transport container storing a plurality of substrates is mounted; a processing chamber for performing heat treatment on the substrate; and a processing chamber adjacent to the processing chamber and provided between the mounting table, A transfer chamber having a transfer device for transferring the substrate between the processing chambers, a substrate mounting portion provided in the transfer chamber and configured to stack the substrates processed in the processing chamber, and provided in the transfer chamber And a cooling unit that cools the stacked substrates.
<付記2>
 前記冷却部は前記基板載置部の上部に設けられた付記1記載の基板処理装置。
<Appendix 2>
The substrate processing apparatus according to appendix 1, wherein the cooling unit is provided on an upper portion of the substrate mounting unit.
<付記3>
 前記基板載置部は、基板端部を支持する支持部を有する付記1乃至2記載の基板処理装置。
<Appendix 3>
The substrate processing apparatus according to any one of appendices 1 and 2, wherein the substrate placement unit includes a support unit that supports a substrate end.
<付記4>
 前記処理室は、マイクロ波を処理室内に供給する供給部と、前記基板を支持する上昇降可能な基板支持部と、冷媒が内部に供給され、前記基板の裏面と向かい合う位置に設けられた台とを有する付記1乃至3記載の基板処理装置。
<Appendix 4>
The processing chamber includes a supply unit that supplies microwaves into the processing chamber, a substrate support unit that supports the substrate and that can be moved up and down, and a stand that is provided in a position facing the back surface of the substrate, with the coolant supplied therein. The substrate processing apparatus according to any one of appendices 1 to 3.
<付記5>
 前記処理室内に設けられたリフターピンは、前記マイクロ波供給部からマイクロ波を供給している間、前記台の表面から前記供給されたマイクロ波周波数のλ/4の奇数倍の位置に基板を維持するよう制御される付記4記載の基板処理装置。
<Appendix 5>
The lifter pin provided in the processing chamber has a substrate positioned at an odd multiple of λ / 4 of the supplied microwave frequency from the surface of the table while the microwave is supplied from the microwave supply unit. The substrate processing apparatus according to appendix 4, which is controlled to be maintained.
<付記6>
 前記処理室内に設けられたリフターピンは、前記マイクロ波供給処理の後、基板を下降させ、その後所定の時間を維持するよう制御する付記5記載の基板処理装置。
<Appendix 6>
The substrate processing apparatus according to appendix 5, wherein the lifter pins provided in the processing chamber are controlled to lower the substrate after the microwave supply processing and to maintain a predetermined time thereafter.
<付記7>
 搬送室に設けられた搬送器が、基板を処理室内に設けられた基板支持部上に載置するステップと、前記基板支持部が、前記載置された基板の裏面と対向する面から、マイクロ波供給口から供給されるマイクロ波の1/4波長の奇数倍の位置に基板を維持しつつ、前記処理室内にマイクロ波を供給し、基板を加熱するステップと、所定の時間経過後、マイクロ波の供給を停止するステップと、前記搬送器が前記処理室から前記基板を搬出し、前記搬送室に設けられた基板載置部に基板を載置し、冷却部により基板を冷却するステップと を有する半導体装置の製造方法。
<Appendix 7>
A step of placing a substrate on a substrate support provided in the processing chamber by a transfer device provided in the transfer chamber; and a step in which the substrate support is opposed to the back surface of the substrate placed above. A step of supplying the microwave to the processing chamber and heating the substrate while maintaining the substrate at an odd multiple of a quarter wavelength of the microwave supplied from the wave supply port; A step of stopping the wave supply, and a step of unloading the substrate from the processing chamber by the transporter, placing the substrate on a substrate platform provided in the transport chamber, and cooling the substrate by a cooling unit; A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
<付記8>
 複数の基板を収納した運搬容器を載置する載置台と、前記基板に対して加熱処理を施す処理室と、前記処理室に隣接され且つ前記載置台の間に設けられ、前記載置台と前記処理室の間で前記基板を搬送する搬送器を有する搬送室と、前記搬送室に設けられ、前記処理室で処理された基板を積層するよう構成する基板載置部と、前記搬送室に設けられ、前記積層された基板を冷却する冷却部とを有する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記処理室で基板を処理するステップと、前記処理された基板を前記搬送器に移載するステップと、前記移載器が前記基板載置部に基板を載置するステップとを有する基板処方法。
<Appendix 8>
A mounting table on which a transport container storing a plurality of substrates is mounted; a processing chamber for performing heat treatment on the substrate; and a processing chamber adjacent to the processing chamber and provided between the mounting table, A transfer chamber having a transfer device for transferring the substrate between the processing chambers, a substrate mounting portion provided in the transfer chamber and configured to stack the substrates processed in the processing chamber, and provided in the transfer chamber A substrate processing method using a substrate processing apparatus having a cooling unit for cooling the stacked substrates, the step of processing a substrate in the processing chamber, and the transfer of the processed substrate to the transporter. A substrate processing method comprising: a step of placing; and a step of placing the substrate on the substrate platform by the transfer device.
1    基板処理装置 10   プロセスモジュール 100  ゲートバルブ 20   フロントエンドモジュール 200  基板載置部 202  搬送ロボット
30   ロードポート 40   コントローラ 
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate processing apparatus 10 Process module 100 Gate valve 20 Front end module 200 Substrate placing part 202 Transfer robot 30 Load port 40 Controller

Claims (5)

  1.  複数の基板を収納した運搬容器を載置する載置台と、前記基板に対して加熱処理を施す処理室と、前記処理室に隣接され且つ前記載置台の間に設けられ、前記載置台と前記処理室の間で前記基板を搬送する搬送器を有する搬送室と、前記搬送室に設けられ、前記処理室で処理された基板を積層するよう構成する基板載置部と、前記搬送室に設けられ、前記積層された基板を冷却する冷却部とを有する基板処理装置。 A mounting table on which a transport container storing a plurality of substrates is mounted; a processing chamber for performing heat treatment on the substrate; and a processing chamber adjacent to the processing chamber and provided between the mounting table, A transfer chamber having a transfer device for transferring the substrate between the processing chambers, a substrate mounting portion provided in the transfer chamber and configured to stack the substrates processed in the processing chamber, and provided in the transfer chamber And a cooling unit that cools the stacked substrates.
  2.  前記冷却部は前記基板載置部の上部に設けられた請求項1記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the cooling unit is provided on an upper portion of the substrate mounting unit.
  3.  前記処理室は、マイクロ波を処理室内に供給する供給部と、前記基板を支持する上昇降可能な基板支持部と、冷媒が内部に供給され、前記基板の裏面と向かい合う位置に設けられた台とを有する請求項1または2記載の基板処理装置。 The processing chamber includes a supply unit that supplies microwaves into the processing chamber, a substrate support unit that supports the substrate and that can be moved up and down, and a stand that is provided in a position facing the back surface of the substrate, with the coolant supplied therein. The substrate processing apparatus of Claim 1 or 2 which has these.
  4.  搬送室に設けられた搬送器が、基板を処理室内に設けられた基板支持部上に載置するステップと、前記基板支持部が、前記載置された基板の裏面と対向する面から、マイクロ波供給口から供給されるマイクロ波の1/4波長の奇数倍の位置に基板を維持しつつ、前記処理室内にマイクロ波を供給し、基板を加熱するステップと、所定の時間経過後、マイクロ波の供給を停止するステップと、前記搬送器が前記処理室から前記基板を搬出し、前記搬送室に設けられた基板載置部に基板を載置し、冷却部により基板を冷却するステップと を有する半導体装置の製造方法。 A step of placing a substrate on a substrate support provided in the processing chamber by a transfer device provided in the transfer chamber; and a step in which the substrate support is opposed to the back surface of the substrate placed above. A step of supplying the microwave to the processing chamber and heating the substrate while maintaining the substrate at an odd multiple of a quarter wavelength of the microwave supplied from the wave supply port; A step of stopping the wave supply, and a step of unloading the substrate from the processing chamber by the transporter, placing the substrate on a substrate platform provided in the transport chamber, and cooling the substrate by a cooling unit; A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
  5.  複数の基板を収納した運搬容器を載置する載置台と、前記基板に対して加熱処理を施す処理室と、前記処理室に隣接され且つ前記載置台の間に設けられ、前記載置台と前記処理室の間で前記基板を搬送する搬送器を有する搬送室と、前記搬送室に設けられ、前記処理室で処理された基板を積層するよう構成する基板載置部と、前記搬送室に設けられ、前記積層された基板を冷却する冷却部とを有する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記処理室で基板を処理するステップと、前記処理された基板を前記搬送器に移載するステップと、前記移載器が前記基板載置部に基板を載置するステップとを有する基板処方法。  A mounting table on which a transport container storing a plurality of substrates is mounted; a processing chamber for performing heat treatment on the substrate; and a processing chamber adjacent to the processing chamber and provided between the mounting table, A transfer chamber having a transfer device for transferring the substrate between the processing chambers, a substrate mounting portion provided in the transfer chamber and configured to stack the substrates processed in the processing chamber, and provided in the transfer chamber A substrate processing method using a substrate processing apparatus having a cooling unit for cooling the stacked substrates, the step of processing a substrate in the processing chamber, and the transfer of the processed substrate to the transporter. A substrate processing method comprising: a step of placing; and a step of placing the substrate on the substrate platform by the transfer device.
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