WO2013024842A1 - 半導体製造装置及び処理方法 - Google Patents

半導体製造装置及び処理方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2013024842A1
WO2013024842A1 PCT/JP2012/070630 JP2012070630W WO2013024842A1 WO 2013024842 A1 WO2013024842 A1 WO 2013024842A1 JP 2012070630 W JP2012070630 W JP 2012070630W WO 2013024842 A1 WO2013024842 A1 WO 2013024842A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pins
region
end surface
substrate
processed
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/070630
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
慎司 檜森
義之 小林
武宏 加藤
悦治 伊藤
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京エレクトロン株式会社 filed Critical 東京エレクトロン株式会社
Priority to KR1020147003894A priority Critical patent/KR20140050664A/ko
Priority to KR1020197024401A priority patent/KR102077438B1/ko
Priority to US14/238,860 priority patent/US9859146B2/en
Publication of WO2013024842A1 publication Critical patent/WO2013024842A1/ja
Priority to US15/850,875 priority patent/US10699935B2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604Chemical etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063Apparatus for fluid treatment for etching
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68721Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge clamping, e.g. clamping ring

Definitions

  • Various aspects of the present invention relate to a semiconductor manufacturing apparatus and a processing method.
  • Patent Document 1 describes a semiconductor manufacturing apparatus.
  • the semiconductor manufacturing apparatus described in Patent Document 1 includes a stage and a plurality of pins.
  • the stage is provided with a plurality of holes, and a plurality of pins are inserted into the plurality of holes, respectively.
  • Some of the plurality of pins are for raising and lowering the substrate to be processed placed on the stage with respect to the upper surface of the stage.
  • the other part of the plurality of pins is for raising and lowering the focus ring placed on the stage relative to the upper surface of the stage.
  • the semiconductor manufacturing apparatus described above requires a plurality of drive mechanisms for moving the pins up and down according to the number of pins. Therefore, the apparatus becomes complicated according to the number of pins.
  • holes corresponding to the number of pins need to be formed in the stage. However, it is desirable that the number of holes formed in the stage is small.
  • a semiconductor manufacturing apparatus includes a processing container, a stage, a plurality of pins, and a driving unit.
  • the processing container defines a processing space.
  • the stage is provided in the processing container.
  • the stage includes a placement surface.
  • the placement surface has a first area for placing the substrate to be processed and a second area for placing the focus ring.
  • the second area is provided so as to surround the first area.
  • a plurality of holes are formed in the stage.
  • the plurality of holes extend in a direction intersecting the placement surface through the boundary between the first region and the second region.
  • the plurality of pins are respectively provided in the plurality of holes.
  • Each of the plurality of pins has a first upper end surface and a second upper end surface.
  • the second upper end surface is provided above the first upper end surface, and is offset to the first region side with respect to the first upper end surface.
  • the drive unit moves the plurality of pins up and down in the direction.
  • the substrate to be processed is moved by moving the plurality of pins upward so that only the second upper end surface of the first upper end surface and the second upper end surface protrudes from the stage mounting surface. It can be lifted from the mounting surface. Further, the focus ring can be lifted from the mounting surface by moving the plurality of pins upward so that the first upper end surface protrudes from the mounting surface of the stage. That is, each pin has an end surface that contacts the substrate to be processed and an end surface that contacts the focus ring. Therefore, according to this semiconductor manufacturing apparatus, it is possible to raise and lower the substrate to be processed and the focus ring with a small number of pins.
  • the semiconductor manufacturing apparatus may further include a control unit.
  • the control unit controls the drive unit so that the second upper end surface of the first upper end surface and the second upper end surface of the plurality of pins protrudes from the placement surface
  • the second mode The drive unit may be controlled so that the first upper end surfaces of the plurality of pins protrude from the stage mounting surface.
  • the semiconductor manufacturing apparatus may include a control unit that controls the operation of the drive unit described above.
  • a processing method is a processing method using the semiconductor manufacturing apparatus described above.
  • the processing method includes (a) a step of placing a focus ring on the second region, (b) a step of placing a substrate to be processed on the first region, and (c) a step of placing on the first region.
  • the focus ring is placed on the second region by moving a plurality of pins that simultaneously support the substrate to be processed and the focus ring above the placement surface, so that the first region A substrate to be processed may be placed thereon.
  • the substrate to be processed and the focus ring may be simultaneously lifted from the placement surface by a plurality of pins, and then the substrate to be processed may be taken out from the processing vessel and the focus ring may be taken out from the processing vessel.
  • a semiconductor manufacturing apparatus capable of moving a substrate to be processed and a focus ring up and down, and a processing method using the semiconductor manufacturing apparatus are provided.
  • FIG. 1 It is a figure showing roughly the semiconductor manufacturing device concerning one embodiment. It is sectional drawing which expands and shows the stage of the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 1, a some pin, and a drive part. It is a flowchart which shows the processing method which concerns on one Embodiment. It is sectional drawing which shows the position of the pin in process S4 of FIG. It is sectional drawing which shows the position of the pin in process S6 of FIG. It is a flowchart which shows the processing method which concerns on another embodiment. It is sectional drawing which shows the position of the pin in process S6 of FIG.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows a cross section of a semiconductor manufacturing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the stage, the plurality of pins, and the drive unit of the semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 10 of one embodiment may be a parallel plate type plasma processing apparatus.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 10 includes a processing container 12.
  • the processing container 12 has a substantially cylindrical shape and defines a processing space S as its internal space.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 10 includes a stage ST in the processing container 12.
  • the stage ST includes a table 14 and an electrostatic chuck 50.
  • the base 14 has a substantially disc shape and is provided below the processing space S.
  • the base 14 is made of aluminum, for example, and constitutes a lower electrode.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 10 further includes a cylindrical holding part 16 and a cylindrical support part 17.
  • the cylindrical holding portion 16 is in contact with the edge of the side surface and the bottom surface of the table 14 and holds the table 14.
  • the cylindrical support portion 17 extends in the vertical direction from the bottom portion of the processing container 12 and supports the table 14 via the cylindrical holding portion 16.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 10 further includes a focus ring 18. As shown in FIG. 2, the focus ring 18 is placed on the upper surface of the peripheral portion of the table 14.
  • the focus ring 18 is a member for improving the in-plane uniformity of the processing accuracy of the substrate W to be processed.
  • the focus ring 18 is a plate-like member having a substantially ring shape, and can be made of, for example, silicon, quartz, or silicon carbide.
  • an exhaust path 20 is formed between the side wall of the processing vessel 12 and the cylindrical support portion 17.
  • a baffle plate 22 is attached to the inlet of the exhaust passage 20 or in the middle thereof.
  • An exhaust port 24 is provided at the bottom of the exhaust path 20.
  • the exhaust port 24 is defined by an exhaust pipe 28 fitted in the bottom of the processing container 12.
  • An exhaust device 26 is connected to the exhaust pipe 28.
  • the exhaust device 26 has a vacuum pump and can depressurize the processing space S in the processing container 12 to a predetermined degree of vacuum.
  • a gate valve 30 that opens and closes the loading / unloading port for the substrate W to be processed is attached to the side wall of the processing container 12.
  • a high frequency power source 32 for plasma generation is electrically connected to the table 14 via a matching unit 34.
  • the high frequency power supply 32 applies high frequency power of a predetermined high frequency (for example, 13 MHz) to the lower electrode, that is, the table 14.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 10 further includes a shower head 38 in the processing container 12.
  • the shower head 38 is provided above the processing space S.
  • the shower head 38 includes an electrode plate 40 and an electrode support 42.
  • the electrode plate 40 is a conductive plate having a substantially disk shape and constitutes an upper electrode.
  • a high frequency power source 35 for plasma generation is electrically connected to the electrode plate 40 via a matching unit 36.
  • the high frequency power source 35 applies high frequency power of a predetermined high frequency (for example, 60 MHz) to the electrode plate 40.
  • a high frequency electric field is formed in the space between the table 14 and the electrode plate 40, that is, the processing space S.
  • the electrode plate 40 has a plurality of gas vent holes 40h.
  • the electrode plate 40 is detachably supported by an electrode support 42.
  • a buffer chamber 42 a is provided inside the electrode support 42.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 10 further includes a gas supply unit 44, and the gas supply unit 44 is connected to the gas introduction port 25 of the buffer chamber 42a via a gas supply conduit 46.
  • the gas supply unit 44 supplies a processing gas to the processing space S.
  • This processing gas may be, for example, an etching processing gas or a film forming processing gas.
  • the electrode support 42 is formed with a plurality of holes each continuous with the plurality of gas vent holes 40h, and the plurality of holes communicate with the buffer chamber 42a. The gas supplied from the gas supply unit 44 is supplied to the processing space S via the buffer chamber 42a and the gas vent hole 40h.
  • a magnetic field forming mechanism 48 extending annularly or concentrically is provided on the ceiling of the processing vessel 12.
  • the magnetic field forming mechanism 48 functions to facilitate the start of high-frequency discharge (plasma ignition) in the processing space S and maintain stable discharge.
  • an electrostatic chuck 50 is provided on the upper surface of the table 14.
  • the electrostatic chuck 50 includes an electrode 52 and a pair of insulating films 54a and 54b.
  • the electrode 52 is a conductive film and is provided between the insulating film 54a and the insulating film 54b.
  • a DC power source 56 is connected to the electrode 52 via a switch SW. When a DC voltage is applied to the electrode 52 from the DC power source 56, a Coulomb force is generated, and the substrate W to be processed is attracted and held on the electrostatic chuck 50 by the Coulomb force.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 10 further includes a gas supply line 58 and a heat transfer gas supply unit 62.
  • the heat transfer gas supply unit 62 is connected to a gas supply line 58.
  • the gas supply line 58 extends to the upper surface of the electrostatic chuck 50 and extends annularly on the upper surface.
  • the heat transfer gas supply unit 62 supplies a heat transfer gas such as He gas between the upper surface of the electrostatic chuck 50 and the substrate W to be processed.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 10 further includes a control unit 66.
  • the control unit 66 is connected to the exhaust device 26, the switch SW, the high frequency power supply 32, the matching unit 34, the high frequency power source 35, the matching unit 36, the gas supply unit 44, and the heat transfer gas supply unit 62.
  • the control unit 66 sends control signals to the exhaust device 26, the switch SW, the high frequency power source 32, the matching unit 34, the high frequency power source 35, the matching unit 36, the gas supply unit 44, and the heat transfer gas supply unit 62, respectively.
  • control unit 66 exhaust by the exhaust device 26, opening / closing of the switch SW, power supply from the high frequency power source 32, impedance adjustment of the matching unit 34, power supply from the high frequency power source 35, impedance adjustment of the matching unit 36, The supply of the processing gas by the gas supply unit 44 and the supply of the heat transfer gas by the heat transfer gas supply unit 62 are controlled.
  • the processing gas is supplied from the gas supply unit 44 to the processing space S. Further, a high frequency electric field is formed between the electrode plate 40 and the table 14, that is, in the processing space S. As a result, plasma is generated in the processing space S, and the substrate to be processed W is processed by radicals of elements contained in the processing gas.
  • the treatment of the substrate to be processed W can be any treatment, and may be, for example, etching of the substrate to be processed W or film formation on the substrate to be processed W, but is limited. It is not a thing.
  • the stage ST has a placement surface PF.
  • the placement surface PF includes a first region R1 and a second region R2.
  • the first region R1 is a region for placing the substrate W to be processed.
  • the first region R1 is defined by the upper surface of the electrostatic chuck 50 and is a substantially circular region.
  • the second region R2 is a region for placing the focus ring 18, and is provided in an annular shape so as to surround the first region R1.
  • the second region R ⁇ b> 2 is defined by the upper surface of the peripheral portion of the table 14.
  • the stage ST is provided with a plurality of holes 14h.
  • the plurality of holes 14h pass through the boundary between the first region R1 and the second region R2 and extend in a direction (vertical direction) intersecting the placement surface PF of the stage ST.
  • the holes 14h are provided at equal intervals in the circumferential direction, and the number of the holes 14h is three or more.
  • each pin 70 has a first upper end surface 70a and a second upper end surface 70b.
  • each pin 70 includes a first columnar portion 70c and a second columnar portion 70d.
  • the first columnar portion 70c is provided below the second columnar portion 70d.
  • the diameter of the first columnar portion 70c is larger than the diameter of the second columnar portion 70d.
  • the upper end surface of the first columnar portion 70c constitutes the first upper end surface 70a.
  • the second columnar portion 70d extends upward from the upper end surface of the first columnar portion 70c.
  • the upper end surface of the second columnar portion 70d constitutes the second upper end surface 70b.
  • the central axis of the second columnar portion 70d is deviated toward the first region R1 side with respect to the central axis of the first columnar portion 70c. That is, the second upper end surface 70b is deviated toward the first region R1 with respect to the first upper end surface 70a. Thereby, even if each pin 70 moves upward, the upper end surface of the second columnar portion 70d does not come into contact with the focus ring 18.
  • a seal such as an O-ring is provided between the second columnar portion 70c of each pin 70 and the surface of the base 14 that defines the corresponding hole 14h, that is, the inner surface that defines the hole 14h.
  • a member 72 is provided. The hole 14h is sealed by the seal member 72, and as a result, the airtightness of the processing space S is ensured.
  • a plurality of drive units 74 are connected to each of the plurality of pins 70.
  • Each driving unit 74 generates a driving force that moves the corresponding pin 70 in the vertical direction, that is, moves up and down.
  • An arbitrary drive mechanism that moves the pin 70 in the vertical direction can be employed for the plurality of drive units 74.
  • the plurality of drive units 74 may have hydraulic or pneumatic cylinders.
  • the control unit 66 described above may be connected to a plurality of drive units 74. That is, the movement of the plurality of pins 72 in the vertical direction may be controlled by a control signal supplied from the control unit 66 to the plurality of driving units 74.
  • the control unit 66 in the first mode, is configured such that only the second upper end surface 70b of the first upper end surface 70a and the second upper end surface 70b of each pin 70 is upward from the placement surface PF.
  • the drive of the plurality of pins 70 by the plurality of drive units 74 is controlled so as to protrude.
  • the second upper end surfaces 70b of the plurality of pins 70 come into contact with the substrate to be processed W, and the substrate to be processed W is moved from the placement surface PF (first region R1) by the plurality of pins 70. Lifted.
  • the substrate to be processed W lifted from the mounting surface PF is taken out of the processing container 12 from the gate valve 30 by a transport mechanism such as a robot arm.
  • the control unit 66 controls the driving of the plurality of pins 70 by the plurality of driving units 74 so that the first upper end surface 70a of each pin 70 protrudes upward from the placement surface PF.
  • the first upper end surfaces 70a of the plurality of pins 70 come into contact with the focus ring, and the focus ring 18 is lifted from the placement surface PF (second region R2) by the plurality of pins 70.
  • the focus ring 18 lifted from the placement surface PF is taken out of the processing container 12 from the gate valve 30 by a transport mechanism such as a robot arm.
  • each pin 70 has the second upper end surface 70b for lifting the substrate W to be processed upward and the first upper end surface 70a for lifting the focus ring 18 upward.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a processing method according to an embodiment.
  • the processing method shown in FIG. 3 can be performed using the semiconductor manufacturing apparatus 10.
  • the focus ring 18 can be placed on the second region R2 in step S1.
  • the plurality of pins 70 are set in a state of being accommodated in the plurality of holes 14h, that is, in a state in which the second upper end surface 70b is positioned below the placement surface PF.
  • the focus ring 18 is guided to a predetermined position in the processing space S, that is, above the second region R2 via the gate valve 30 by a transfer mechanism such as a robot arm.
  • the plurality of pins 70 are moved upward so that the first upper end surface 70 a contacts the back surface of the focus ring 18.
  • the plurality of pins 70 are moved downward. As a result, the focus ring 18 is placed on the second region R2.
  • the substrate W to be processed can be placed on the first region R1.
  • the plurality of pins 70 are set in a state of being accommodated in the plurality of holes 14h, that is, in a state in which the second upper end surface 70b is positioned below the placement surface PF.
  • the substrate W to be processed is guided to a predetermined position in the processing space S, that is, above the first region R1, via the gate valve 30 by a transfer mechanism such as a robot arm.
  • the plurality of pins 70 are moved upward so that the second upper end surface 70b is in contact with the back surface of the substrate W to be processed.
  • the transport mechanism is moved to the outside of the processing container 12, the plurality of pins 70 are moved downward. Thereby, the to-be-processed base
  • step S3 the substrate to be processed W is processed.
  • step S3 arbitrary processing such as plasma etching or film formation is performed in the processing space S.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the positions of the pins in step S4 of FIG.
  • the second upper end surface 70 b is in contact with the back surface of the substrate to be processed W, and the plurality of pins 70 moves the substrate W to be processed from the placement surface PF (first region R ⁇ b> 1). lift.
  • the first upper end surface 70a is located below the placement surface PF, that is, below the back surface of the focus ring 18.
  • step S5 the substrate to be processed W is taken out of the processing container 12.
  • a transport mechanism such as a robot arm is sent into the processing container 12 via the gate valve 30.
  • the substrate W to be processed is held by the transport mechanism.
  • the substrate W to be processed is taken out of the processing container 12 by the transport mechanism.
  • the steps S2 to S5 can be performed one or more times while exchanging the substrate to be processed W.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the positions of the pins in step S6 of FIG.
  • step S ⁇ b> 6 the first upper end surface 70 a is in contact with the back surface of the focus ring 18, and the plurality of pins 70 lift the focus ring 18 from the placement surface PF (second region R ⁇ b> 2).
  • the focus ring 18 is taken out of the processing container 12. Specifically, a transport mechanism such as a robot arm is sent into the processing container 12 via the gate valve 30. Next, the focus ring 18 is held by the transport mechanism. Next, after the plurality of pins 70 are moved downward so as not to interfere with the focus ring 18, the focus ring 18 is taken out of the processing container 12 by the transport mechanism. Thereby, the focus ring 18 to be replaced can be taken out from the processing container 12, and then the processing from step S1 can be repeated.
  • a transport mechanism such as a robot arm is sent into the processing container 12 via the gate valve 30.
  • the focus ring 18 is held by the transport mechanism.
  • the focus ring 18 is taken out of the processing container 12 by the transport mechanism. Thereby, the focus ring 18 to be replaced can be taken out from the processing container 12, and then the processing from step S1 can be repeated.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a processing method according to another embodiment.
  • the plurality of pins 70 are set in a state of being accommodated in the plurality of holes 14h, that is, in a state in which the second upper end surface 70b is positioned below the placement surface PF.
  • the focus ring 18 is guided to a predetermined position in the processing space S via the gate valve 30 by the transfer mechanism such as a robot arm, that is, above the second region R2.
  • the substrate W to be processed is guided to a predetermined position, that is, above the first region R1.
  • the plurality of pins 70 are moved upward so that the first upper end surface 70a is in contact with the back surface of the focus ring 18 and the second upper end surface 70b is in contact with the back surface of the substrate W to be processed. Then, the transport mechanism is moved to the outside of the processing container 12. At this time, the target substrate W and the focus ring 18 are simultaneously supported by the plurality of pins 70 above the placement surface PF. Thereafter, the plurality of pins 70 are moved downward. Thereby, first, in step S1, the focus ring 18 is placed on the second region R2. Then, by moving the plurality of pins 70 further downward, the substrate W to be processed is placed on the first region R1 in step S2.
  • step S6 is performed subsequent to step S4. That is, in another embodiment, in step S4, the plurality of pins 70 are moved upward, and the substrate to be processed W is lifted from the placement surface PF (first region R1) by the plurality of pins 70. In step S6 subsequent to step S4, the plurality of pins 70 are further moved upward, and the focus ring 18 is lifted from the placement surface PF (second region R2) by the plurality of pins 70.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the positions of the pins in step S6 of FIG. When step S6 of FIG. 6 is performed, as shown in FIG.
  • the second upper end surfaces 70b of the plurality of pins 70 are in contact with the back surface of the substrate W, and the first upper end surfaces 70a of the plurality of pins 70 are It contacts the back surface of the focus ring 18. At this time, the target substrate W and the focus ring 18 are simultaneously supported by the plurality of pins 70 above the placement surface PF.
  • step S5 and step S7 are performed simultaneously. That is, a transport mechanism such as a robot arm is sent into the processing container 12 via the gate valve 30, and the substrate W and the focus ring 18 are held by the transport mechanism. Then, after the plurality of pins 70 are moved downward so as not to interfere with the focus ring 18, the substrate W and the focus ring 18 are taken out of the processing container 12 by the transport mechanism. Thus, the throughput can be improved by simultaneously lifting the substrate to be processed W and the focus ring 18 by the plurality of pins 70 and simultaneously taking them out of the processing container 12.
  • the semiconductor manufacturing apparatus 10 described above is a parallel plate type plasma processing apparatus
  • the above-described aspects of the present invention and the idea of the embodiment can be applied to a plasma processing apparatus having an arbitrary plasma generation source.
  • the idea of the above-described aspects and embodiments of the present invention is not limited to the plasma processing apparatus, and the target substrate W is processed by placing the target substrate W and the focus ring on the stage in the processing space. It can be applied to any semiconductor manufacturing apparatus.
  • SYMBOLS 10 Semiconductor manufacturing apparatus, 12 ... Processing container, 14 ... Stand, 14h ... Hole, 18 ... Focus ring, 50 ... Electrostatic chuck, 66 ... Control part, 70 ... Pin, 70a ... First upper end surface, 70b ... First 2 upper end surface, 70c ... first columnar portion, 70d ... second columnar portion, 72 ... sealing member, 74 ... driving unit, PF ... mounting surface, R1 ... first region, R2 ... second region , S: processing space, ST: stage, W: substrate to be processed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

 一実施形態の半導体製造装置(10)は、ステージ(ST)、複数のピン(70)、及び駆動部(74)を備えている。ステージ(ST)は載置面(PF)を含む。載置面(PF)は、被処理基体(W)を載置するための第1の領域(R1)、及び、フォーカスリング(18)を載置するための第2の領域(R2)を有する。第2の領域(R2)は、第1の領域(R1)を囲むように、設けられている。ステージ(ST)には、複数の孔(14h)が形成されている。複数の孔(14h)は、第1の領域(R1)と第2の領域(R2)との境界を通って載置面(PF)に交差する方向に延びている。複数のピンは、複数の孔にそれぞれ設けられている。複数のピンの各々は、第1の上端面(70a)、及び、第2の上端面(70b)を有している。第2の上端面(70b)は、第1の上端面(70a)よりも上方に設けられており、当該第1の上端面(70a)よりも第1の領域(R1)の側に偏位している。駆動部(74)は、複数のピン(70)を前記方向において上下動させる。

Description

半導体製造装置及び処理方法
 本発明の種々の側面は、半導体製造装置及び処理方法に関するものである。
 特許文献1には、半導体製造装置が記載されている。特許文献1に記載された半導体製造装置は、ステージ、及び、複数のピンを備えている。ステージには、複数の孔が設けられており、これら複数の孔には複数のピンがそれぞれ挿入されている。
 複数のピンのうち一部は、ステージ上に載置される被処理基体をステージ上面に対して昇降させるためのものである。複数のピンのうち他の一部は、ステージ上に載置されるフォーカスリングをステージ上面に対して昇降させるためのものである。
特開2006-196691号公報
 上述した半導体製造装置では、ピンの数に応じて当該ピンを上下動させるための複数の駆動機構が必要になる。したがって、ピンの数に応じて装置が複雑化する。また、上述した半導体製造装置では、ピンの数に応じた孔がステージに形成されている必要がある。しかしながら、ステージに形成される孔の数は、少ないことが望ましい。
 したがって、当技術分野においては、少ない数のピンで、被処理基体及びフォーカスリングを昇降させることが可能な半導体製造装置が要請されている。
 本発明の一側面に係る半導体製造装置は、処理容器、ステージ、複数のピン、及び駆動部を備えている。処理容器は、処理空間を画成する。ステージは、処理容器内に設けられている。ステージは載置面を含む。載置面は、被処理基体を載置するための第1の領域、及び、フォーカスリングを載置するための第2の領域を有する。第2の領域は、第1の領域を囲むように、設けられている。ステージには、複数の孔が形成されている。複数の孔は、第1の領域と第2の領域との境界を通って載置面に交差する方向に延びている。複数のピンは、複数の孔にそれぞれ設けられている。複数のピンの各々は、第1の上端面、及び、第2の上端面を有している。第2の上端面は、第1の上端面よりも上方に設けられており、当該第1の上端面よりも第1の領域の側に偏位している。駆動部は、複数のピンを前記方向において上下動させる。
 この半導体製造装置では、第1の上端面及び第2の上端面のうち第2の上端面のみがステージの載置面から突き出るように複数のピンを上方へ移動させることにより、被処理基体を載置面から持ち上げることができる。また、第1の上端面がステージの載置面から突き出るように複数のピンを上方へ移動させることにより、フォーカスリングを載置面から持ち上げることができる。即ち、各ピンが、被処理基体に接触する端面、及び、フォーカスリングに接触する端面を有している。したがって、この半導体製造装置によれば、少ない数のピンで、被処理基体及びフォーカスリングを昇降させることが可能である。
 一実施形態においては、半導体製造装置は、制御部を更に備え得る。制御部は、第1のモードにおいて、複数のピンの第1の上端面及び第2の上端面のうち第2の上端面が載置面から突き出るよう、駆動部を制御し、第2のモードにおいて、複数のピンの第1の上端面がステージの載置面から突き出るよう、駆動部を制御してもよい。即ち、半導体製造装置は、上述した駆動部の動作を制御する制御部を備えていてもよい。
 本発明の別の一側面に係る処理方法は、上述した半導体製造装置を用いた処理方法である。この処理方法は、(a)第2の領域上にフォーカスリングを載置する工程と、(b)第1の領域上に被処理基体を載置する工程と、(c)第1の領域上に被処理基体が載置され、第2の領域上にフォーカスリングが載置された状態において、被処理基体を処理する工程と、(d)複数のピンの第1の上端面及び第2の上端面のうち第2の上端面が載置面から突き出るよう、当該複数のピンを上方に移動させる工程と、(e)複数のピンによって持ち上げられた被処理基体を処理容器から取り出す工程と、(f)複数のピンの第1の上端面が載置面から突き出るように、複数のピンを上方に移動させる工程と、(g)複数のピンによって持ち上げられたフォーカスリングを処理容器から取り出す工程と、を含む。
 この処理方法によれば、少ない数のピンを用いて、被処理基体及びフォーカスリングを載置面から持ち上げることが可能となる。
 一実施形態においては、載置面の上方において被処理基体及びフォーカスリングを同時に支持した複数のピンを下方に移動させることにより、第2の領域上にフォーカスリングが載置され、第1の領域上に被処理基体が載置されてもよい。また、一実施形態においては、複数のピンにより被処理基体及びフォーカスリングを同時に載置面から持ち上げた後に、被処理基体が処理容器から取り出され、フォーカスリングが処理容器から取り出されてもよい。
 以上説明したように、本発明の種々の側面によれば、被処理基体及びフォーカスリングを昇降させることが可能な半導体製造装置、及び、この半導体製造装置を用いた処理方法が提供される。
一実施形態に係る半導体製造装置を概略的に示す図である。 図1に示す半導体製造装置のステージ、複数のピン、及び駆動部を拡大して示す断面図である。 一実施形態に係る処理方法を示す流れ図である。 図3の工程S4におけるピンの位置を示す断面図である。 図3の工程S6におけるピンの位置を示す断面図である。 別の実施形態に係る処理方法を示す流れ図である。 図6の工程S6におけるピンの位置を示す断面図である。
 以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
 図1は、一実施形態に係る半導体製造装置を概略的に示す図である。図1では、一実施形態に係る半導体製造装置の断面が示されている。図2は、図1に示す半導体製造装置のステージ、複数のピン、及び駆動部を拡大して示す断面図である。
 図1に示すように、一実施形態の半導体製造装置10は、平行平板型のプラズマ処理装置であり得る。半導体製造装置10は、処理容器12を備えている。処理容器12は、略円筒形状を有しており、その内部空間として処理空間Sを画成している。半導体製造装置10は、処理容器12内に、ステージSTを備えている。一実施形態においては、ステージSTは、台14及び静電チャック50を含んでいる。台14は、略円板形状を有しており、処理空間Sの下方に設けられている。台14は、例えばアルミニウム製であり、下部電極を構成している。
 一実施形態においては、半導体製造装置10は、筒状保持部16及び筒状支持部17を更に備えている。筒状保持部16は、台14の側面及び底面の縁部に接して、台14を保持している。筒状支持部17は、処理容器12の底部から垂直方向に延在し、筒状保持部16を介して台14を支持している。
 半導体製造装置10は、フォーカスリング18を更に備えている。図2に示すように、フォーカスリング18は、台14の周縁部分の上面に載置される。フォーカスリング18は、被処理基体Wの処理精度の面内均一性を改善するための部材である。フォーカスリング18は、略環形状を有する板状部材であり、例えば、シリコン、石英、又はシリコンカーバイドから構成され得る。
 一実施形態においては、処理容器12の側壁と筒状支持部17との間には、排気路20が形成されている。排気路20の入口又はその途中には、バッフル板22が取り付けられている。また、排気路20の底部には、排気口24が設けられている。排気口24は、処理容器12の底部に嵌め込まれた排気管28によって画成されている。この排気管28には、排気装置26が接続されている。排気装置26は、真空ポンプを有しており、処理容器12内の処理空間Sを所定の真空度まで減圧することができる。処理容器12の側壁には、被処理基体Wの搬入出口を開閉するゲートバルブ30が取り付けられている。
 台14には、プラズマ生成用の高周波電源32が整合器34を介して電気的に接続されている。高周波電源32は、所定の高周波数(例えば13MHz)の高周波電力を下部電極、即ち、台14に印加する。
 半導体製造装置10は、更に、処理容器12内にシャワーヘッド38を備えている。シャワーヘッド38は、処理空間Sの上方に設けられている。シャワーヘッド38は、電極板40及び電極支持体42を含んでいる。
 電極板40は、略円板形状を有する導電性の板であり、上部電極を構成している。電極板40には、プラズマ生成用の高周波電源35が整合器36を介して電気的に接続されている。高周波電源35は、所定の高周波数(例えば60MHz)の高周波電力を電極板40に印加する。高周波電源32及び高周波電源35によって台14及び電極板40に高周波電力がそれぞれ与えられると、台14と電極板40との間の空間、即ち、処理空間Sには高周波電界が形成される。
 電極板40には、複数のガス通気孔40hが形成されている。電極板40は、電極支持体42によって着脱可能に支持されている。電極支持体42の内部には、バッファ室42aが設けられている。半導体製造装置10は、ガス供給部44を更に備えており、バッファ室42aのガス導入口25にはガス供給導管46を介してガス供給部44が接続されている。ガス供給部44は、処理空間Sに処理ガスを供給する。この処理ガスは、例えば、エッチング用の処理ガスであってもよく、又は、成膜用の処理ガスであってもよい。電極支持体42には、複数のガス通気孔40hにそれぞれ連続する複数の孔が形成されており、当該複数の孔はバッファ室42aに連通している。ガス供給部44から供給されるガスは、バッファ室42a、ガス通気孔40hを経由して、処理空間Sに供給される。
 一実施形態においては、処理容器12の天井部に、環状又は同心状に延在する磁場形成機構48が設けられている。この磁場形成機構48は、処理空間Sにおける高周波放電の開始(プラズマ着火)を容易にして放電を安定に維持するよう機能する。
 半導体製造装置10では、台14の上面に静電チャック50が設けられている。図2に示すように、静電チャック50は、電極52、並びに、一対の絶縁膜54a及び54bを含んでいる。電極52は、導電膜であり、絶縁膜54aと絶縁膜54bの間に設けられている。図1に示すように、電極52には、スイッチSWを介して直流電源56が接続されている。直流電源56から電極52に直流電圧が与えられると、クーロン力が発生し、当該クーロン力によって被処理基体Wが静電チャック50上に吸着保持される。
 一実施形態においては、半導体製造装置10は、ガス供給ライン58、及び、伝熱ガス供給部62を更に備えている。伝熱ガス供給部62は、ガス供給ライン58に接続されている。このガス供給ライン58は、静電チャック50の上面まで延びて、当該上面において環状に延在している。伝熱ガス供給部62は、例えばHeガスといった伝熱ガスを、静電チャック50の上面と被処理基体Wとの間に供給する。
 一実施形態においては、半導体製造装置10は、制御部66を更に備えている。この制御部66は、排気装置26、スイッチSW、高周波電源32、整合器34、高周波電源35、整合器36、ガス供給部44、及び、伝熱ガス供給部62に接続されている。制御部66は、排気装置26、スイッチSW、高周波電源32、整合器34、高周波電源35、整合器36、ガス供給部44、及び、伝熱ガス供給部62のそれぞれに制御信号を送出する。制御部66からの制御信号により、排気装置26による排気、スイッチSWの開閉、高周波電源32からの電力供給、整合器34のインピーダンス調整、高周波電源35からの電力供給、整合器36のインピーダンス調整、ガス供給部44による処理ガスの供給、伝熱ガス供給部62による伝熱ガスの供給が制御される。
 この半導体製造装置10では、ガス供給部44から処理空間Sに処理ガスが供給される。また、電極板40と台14との間、即ち処理空間Sにおいて高周波電界が形成される。これにより、処理空間Sにおいてプラズマが発生し、処理ガスに含まれる元素のラジカル等により、被処理基体Wの処理が行われる。なお、被処理基体Wの処理は、任意の処理であり得るものであり、例えば、被処理基体Wのエッチング、又は、被処理基体W上への成膜であってもよいが、限定されるものではない。
 以下、図1及び図2を参照して、ステージ、複数のピン、及び、駆動部の構成について、より詳細に説明する。ステージSTは、載置面PFを有している。この載置面PFは、第1の領域R1及び第2の領域R2を含んでいる。第1の領域R1は、被処理基体Wを載置するための領域である。一実施形態においては、第1の領域R1は、静電チャック50の上面によって画成されており、略円形の領域である。第2の領域R2は、フォーカスリング18を載置するための領域であり、第1の領域R1を囲むよう環状に設けられている。一実施形態においては、第2の領域R2は、台14の周縁部分の上面によって画成されている。
 ステージSTには、複数の孔14hが設けられている。複数の孔14hは、第1の領域R1と第2の領域R2の間の境界を通って、ステージSTの載置面PFに交差する方向(上下方向)に延びている。これら孔14hは、例えば、周方向に等間隔に設けられており、当該孔14hの個数は、3以上である。
 複数の孔14hには複数のピン70がそれぞれ設けられている。各ピン70は、第1の上端面70a、及び、第2の上端面70bを有している。一実施形態においては、各ピン70は、第1の柱状部70c及び第2の柱状部70dを含んでいる。第1の柱状部70cは、第2の柱状部70dの下方に設けられている。第1の柱状部70cの直径は、第2の柱状部70dの直径より大きい。第1の柱状部70cの上端面は、第1の上端面70aを構成している。第2の柱状部70dは、第1の柱状部70cの上端面から上方に延びている。第2の柱状部70dの上端面は、第2の上端面70bを構成している。この第2の柱状部70dの中心軸線は、第1の柱状部70cの中心軸線に対して第1の領域R1側に偏位している。即ち、第1の上端面70aに対して、第2の上端面70bは、第1の領域R1側に偏位している。これにより、各ピン70が上方に移動しても、第2の柱状部70dの上端面が、フォーカスリング18に当接しないようになっている。
 一実施形態においては、各ピン70の第2の柱状部70cと対応の孔14hを画成する台14の面、即ち、当該孔14hを画成する内面との間には、Oリングといったシール部材72が設けられている。シール部材72によって、孔14hが封止され、その結果、処理空間Sの気密が確保される。
 図1に示すように、複数のピン70のそれぞれには、複数の駆動部74がそれぞれ接続されている。各駆動部74は対応のピン70を上下方向に移動させる、即ち、昇降させる駆動力を発生する。複数の駆動部74には、ピン70を上下方向に移動させる任意の駆動機構が採用され得る。例えば、複数の駆動部74は、油圧又は空気圧シリンダを有していてもよい。
 上述した制御部66は、複数の駆動部74に接続されていてもよい。即ち、複数のピン72の上下方向の移動は、制御部66から複数の駆動部74に与えられる制御信号によって制御されてもよい。一実施形態においては、制御部66は、第1のモードにおいて、各ピン70の第1の上端面70a及び第2の上端面70bのうち第2の上端面70bのみが載置面PFから上方に突き出るよう、複数の駆動部74による複数のピン70の駆動を制御する。この第1のモードでは、複数のピン70の第2の上端面70bが被処理基体Wに当接し、当該複数のピン70によって被処理基体Wが載置面PF(第1の領域R1)から持ち上げられる。載置面PFから持ち上げられた被処理基体Wは、ロボットアーム等の搬送機構によりゲートバルブ30から処理容器12の外部に取り出される。
 また、制御部66は、第2のモードにおいて、各ピン70の第1の上端面70aが載置面PFから上方に突き出るよう、複数の駆動部74による複数のピン70の駆動を制御する。この第2のモードでは、複数のピン70の第1の上端面70aがフォーカスリングに当接し、当該複数のピン70によってフォーカスリング18が載置面PF(第2の領域R2)から持ち上げられる。載置面PFから持ち上げられたフォーカスリング18は、ロボットアーム等の搬送機構によりゲートバルブ30から処理容器12の外部に取り出される。
 このように、半導体製造装置10では、各ピン70が、被処理基体Wを上方に持ち上げるための第2の上端面70b、及び、フォーカスリング18を上方に持ち上げるための第1の上端面70aを有している。したがって、少ないピン数で、ステージSTからの被処理基体Wの持ち上げ、及び、フォーカスリング18の持ち上げを実現することが可能である。
 以下、一実施形態に係る半導体製造装置を用いた処理方法について説明する。図3は、一実施形態に係る処理方法を示す流れ図である。図3に示す処理方法は、半導体製造装置10を用いて行うことができる。図3に示す処理方法では、工程S1において、第2の領域R2上にフォーカスリング18を載置することができる。工程S1では、複数のピン70は、複数の孔14h内に収容された状態、即ち、第2の上端面70bが載置面PFより下方に位置する状態に設定される。この状態において、ロボットアーム等の搬送機構により、ゲートバルブ30を経由して処理空間S内の所定の位置、即ち、第2の領域R2の上方まで、フォーカスリング18が案内される。次いで、第1の上端面70aがフォーカスリング18の裏面に接するよう、複数のピン70が上方に移動される。次いで、搬送機構を処理容器12の外部に移動させた後、複数のピン70が下方に移動される。これにより、フォーカスリング18が第2の領域R2上に載置される。
 続く工程S2において、第1の領域R1上に被処理基体Wを載置することができる。工程S2では、複数のピン70は、複数の孔14h内に収容された状態、即ち、第2の上端面70bが載置面PFより下方に位置する状態に設定される。この状態で、ロボットアーム等の搬送機構により、ゲートバルブ30を経由して処理空間S内の所定の位置、即ち、第1の領域R1の上方まで被処理基体Wが案内される。次いで、第2の上端面70bが被処理基体Wの裏面に接するよう、複数のピン70が上方に移動される。次いで、搬送機構を処理容器12の外部に移動させた後、複数のピン70が下方に移動される。これにより、被処理基体Wが第1の領域R1上に載置される。
 続く工程S3において、被処理基体Wが処理される。工程S3においては、処理空間S内において、プラズマエッチング又は成膜といった任意の処理が行われる。
 続く工程S4において、第1の上端面70a及び第2の上端面70bのうち第2の上端面70bが載置面PFから突き出るように、複数のピン70が上方に移動される。図4は、図3の工程S4におけるピンの位置を示す断面図である。図4に示すように、工程S4では、第2の上端面70bが被処理基体Wの裏面に接して、複数のピン70が被処理基体Wを載置面PF(第1の領域R1)から持ち上げる。なお、工程S4においては、第1の上端面70aは、載置面PFより下方、即ち、フォーカスリング18の裏面より下方に位置する。
 続く工程S5において、被処理基体Wが処理容器12から取り出される。具体的には、ロボットアーム等の搬送機構が、ゲートバルブ30を介して、処理容器12内に送られる。次いで、搬送機構によって被処理基体Wが保持される。次いで、複数のピン70が下方に移動された後、被処理基体Wが搬送機構によって処理容器12の外部に取り出される。なお、工程S2~S5は、被処理基体Wを交換しつつ一回以上行われ得る。
 続く工程S6においては、被処理基体Wが処理容器12から取り出された状態において、第1の上端面70aが載置面PFから突き出るよう、複数のピン70が上方に移動される。図5は、図3の工程S6におけるピンの位置を示す断面図である。図5に示すように、工程S6では、第1の上端面70aがフォーカスリング18の裏面に接して、複数のピン70がフォーカスリング18を載置面PF(第2の領域R2)から持ち上げる。
 続く工程S7においては、フォーカスリング18が処理容器12の外部に取り出される。具体的には、ロボットアーム等の搬送機構が、ゲートバルブ30を介して、処理容器12内に送られる。次いで、搬送機構によってフォーカスリング18が保持される。次いで、複数のピン70がフォーカスリング18に干渉しないよう下方に移動された後、フォーカスリング18が搬送機構によって処理容器12の外部に取り出される。これにより、交換すべきフォーカスリング18を処理容器12から取り出すことができ、その後、工程S1からの処理を繰り返すことができる。
 以下、図6を参照し、半導体製造装置10を用いて実施し得る別の実施形態に係る処理方法について説明する。図6は、別の実施形態に係る処理方法を示す流れ図である。別の実施形態においては、工程S1において、複数のピン70は、複数の孔14h内に収容された状態、即ち、第2の上端面70bが載置面PFより下方に位置する状態に設定される。この状態において、ロボットアーム等の搬送機構により、ゲートバルブ30を経由して処理空間S内の所定の位置、即ち、第2の領域R2の上方まで、フォーカスリング18が案内され、また、別の所定の位置、即ち、第1の領域R1の上方まで被処理基体Wが案内される。
 次いで、第1の上端面70aがフォーカスリング18の裏面に接し、第2の上端面70bが被処理基体Wの裏面に接するよう、複数のピン70が上方に移動される。そして、搬送機構が処理容器12の外部に移動される。このとき、被処理基体W及びフォーカスリング18は、載置面PFの上方において複数のピン70により同時に支持される。この後、複数のピン70が下方に移動される。これにより、まず、工程S1において、第2の領域R2上にフォーカスリング18が載置される。そして、更に複数のピン70が下方に移動されることにより、工程S2において、第1の領域R1上に被処理基体Wが載置される。
 別の実施形態では、工程S3において被処理基体Wが処理された後、工程S4に続けて工程S6が行われる。即ち、別の実施形態では、工程S4において、複数のピン70を上方に移動させて、当該複数のピン70により被処理基体Wを載置面PF(第1の領域R1)から持ち上げる。そして、工程S4に続く工程S6において、更に複数のピン70を上方に移動させて、当該複数のピン70によりフォーカスリング18を載置面PF(第2の領域R2)から持ち上げる。図7は、図6の工程S6におけるピンの位置を示す断面図である。図6の工程S6が行われると、図7に示すように、複数のピン70の第2の上端面70bが被処理基体Wの裏面に接し、複数のピン70の第1の上端面70aがフォーカスリング18の裏面に接する。このとき、被処理基体W及びフォーカスリング18は、載置面PFの上方において複数のピン70により同時に支持される。
 次いで、工程S5及び工程S7が同時に実施される。即ち、ロボットアーム等の搬送機構が、ゲートバルブ30を介して、処理容器12内に送られ、当該搬送機構により被処理基体W及びフォーカスリング18が保持される。そして、複数のピン70がフォーカスリング18に干渉しないよう下方に移動された後、被処理基体W及びフォーカスリング18が搬送機構によって処理容器12の外部に取り出される。このように、被処理基体W及びフォーカスリング18を同時に複数のピン70により持ち上げて、同時に処理容器12の外部に取り出すことにより、スループットが向上され得る。
 以上、種々の実施形態について説明したが、これら実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、上述した半導体製造装置10は、平行平板型のプラズマ処理装置であったが、本発明の上述した側面及び実施形態の思想は任意のプラズマ発生源を有するプラズマ処理装置にも適用可能である。また、本発明の上述した側面及び実施形態の思想は、プラズマ処理装置に限定されず、処理空間内においてステージ上に被処理基体W及びフォーカスリングを載置して当該被処理基体Wを処理する任意の半導体製造装置に適用可能である。
 10…半導体製造装置、12…処理容器、14…台、14h…孔、18…フォーカスリング、50…静電チャック、66…制御部、70…ピン、70a…第1の上端面、70b…第2の上端面、70c…第1の柱状部、70d…第2の柱状部、72…シール部材、74…駆動部、PF…載置面、R1…第1の領域、R2…第2の領域、S…処理空間、ST…ステージ、W…被処理基体。

Claims (4)

  1.  処理空間を画成する処理容器と、
     前記処理容器内に設けられたステージであって、被処理基体を載置するための第1の領域、及び、フォーカスリングを載置するための第2の領域であり該第1の領域を囲むように設けられた該第2の領域を有する載置面を含み、前記第1の領域と前記第2の領域との境界を通って前記載置面に交差する方向に延びる複数の孔が形成されている、該ステージと、
     前記複数の孔内にそれぞれ設けられた複数のピンであって、各々が、第1の上端面、及び、該第1の上端面よりも上方に設けられており、該第1の上端面よりも前記第1の領域の側に偏位した第2の上端面を有する、該複数のピンと、
     前記複数のピンを前記方向において上下動させる駆動部と、
    を備える半導体製造装置。
  2.  第1のモードにおいて、前記複数のピンの前記第1の上端面及び前記第2の上端面のうち前記第2の上端面が前記載置面から突き出るよう、前記駆動部を制御し、第2のモードにおいて、前記複数のピンの前記第1の上端面が前記載置面から突き出るよう、前記駆動部を制御する制御部を更に備える、請求項1に記載の半導体製造装置。
  3.  半導体製造装置を用いた処理方法であって、
     前記半導体製造装置は、
      処理空間を画成する処理容器と、
      前記処理容器内に設けられたステージであって、被処理基体を載置するための第1の領域、及び、フォーカスリングを載置するための第2の領域であり該第1の領域を囲むように設けられた該第2の領域を有する載置面を含み、前記第1の領域と前記第2の領域との境界を通って前記載置面に交差する方向に延びる複数の孔が形成されている、該ステージと、
      前記複数の孔内にそれぞれ設けられた複数のピンであって、各々が、第1の上端面、及び、該第1の上端面よりも上方に設けられており、該第1の上端面よりも前記第1の領域の側に偏位した第2の上端面を有する、該複数のピンと、
      前記複数のピンを前記方向において上下動させる駆動部と、
    を備え、
     前記第2の領域上にフォーカスリングを載置する工程と、
     前記第1の領域上に被処理基体を載置する工程と、
     第1の領域上に被処理基体が載置され、第2の領域上にフォーカスリングが載置された状態において、前記被処理基体を処理する工程と、
     前記複数のピンの前記第1の上端面及び前記第2の上端面のうち前記第2の上端面が前記ステージの前記載置面から突き出るよう、該複数のピンを上方に移動させる工程と、
     前記複数のピンによって持ち上げられた前記被処理基体を前記処理容器から取り出す工程と、
     前記複数のピンの前記第1の上端面が前記載置面から突き出るよう、該複数のピンを上方に移動させる工程と、
     前記複数のピンによって持ち上げられた前記フォーカスリングを前記処理容器から取り出す工程と、
    を含む処理方法。
  4.  前記載置面の上方において前記被処理基体及び前記フォーカスリングを同時に支持した前記複数のピンを下方に移動させることにより、前記第2の領域上に前記フォーカスリングが載置され、前記第1の領域上に前記被処理基体が載置され、
     前記複数のピンにより前記被処理基体及び前記フォーカスリングを同時に前記載置面から持ち上げた後に、前記被処理基体が前記処理容器から取り出され、前記フォーカスリングが前記処理容器から取り出される、
    請求項3に記載の処理方法。
PCT/JP2012/070630 2011-08-17 2012-08-13 半導体製造装置及び処理方法 WO2013024842A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020147003894A KR20140050664A (ko) 2011-08-17 2012-08-13 반도체 제조 장치 및 처리 방법
KR1020197024401A KR102077438B1 (ko) 2011-08-17 2012-08-13 반도체 제조 장치 및 처리 방법
US14/238,860 US9859146B2 (en) 2011-08-17 2012-08-13 Semiconductor manufacturing device and processing method
US15/850,875 US10699935B2 (en) 2011-08-17 2017-12-21 Semiconductor manufacturing device and processing method

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-178494 2011-08-17
JP2011178494A JP5948026B2 (ja) 2011-08-17 2011-08-17 半導体製造装置及び処理方法
US201161528333P 2011-08-29 2011-08-29
US61/528333 2011-08-29

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/238,860 A-371-Of-International US9859146B2 (en) 2011-08-17 2012-08-13 Semiconductor manufacturing device and processing method
US15/850,875 Division US10699935B2 (en) 2011-08-17 2017-12-21 Semiconductor manufacturing device and processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013024842A1 true WO2013024842A1 (ja) 2013-02-21

Family

ID=47715159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/070630 WO2013024842A1 (ja) 2011-08-17 2012-08-13 半導体製造装置及び処理方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US9859146B2 (ja)
JP (1) JP5948026B2 (ja)
KR (2) KR102077438B1 (ja)
TW (1) TWI528485B (ja)
WO (1) WO2013024842A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150364347A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Applied Materials, Inc. Direct lift process apparatus
CN111900118A (zh) * 2020-06-19 2020-11-06 中国科学院微电子研究所 晶圆转移机构、半导体制造设备以及晶圆转移方法

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016046451A (ja) * 2014-08-26 2016-04-04 株式会社アルバック 基板処理装置及び基板処理方法
CN105575863B (zh) * 2014-11-10 2019-02-22 中微半导体设备(上海)有限公司 等离子体处理装置、基片卸载装置及方法
JP6540022B2 (ja) * 2014-12-26 2019-07-10 東京エレクトロン株式会社 載置台及びプラズマ処理装置
CN104617017A (zh) * 2015-01-12 2015-05-13 合肥京东方光电科技有限公司 基板支撑装置及支撑方法、真空干燥设备
US10658222B2 (en) 2015-01-16 2020-05-19 Lam Research Corporation Moveable edge coupling ring for edge process control during semiconductor wafer processing
US11605546B2 (en) 2015-01-16 2023-03-14 Lam Research Corporation Moveable edge coupling ring for edge process control during semiconductor wafer processing
US10957561B2 (en) 2015-07-30 2021-03-23 Lam Research Corporation Gas delivery system
US10825659B2 (en) 2016-01-07 2020-11-03 Lam Research Corporation Substrate processing chamber including multiple gas injection points and dual injector
KR20180099776A (ko) 2016-01-26 2018-09-05 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 웨이퍼 에지 링 리프팅 솔루션
US10651015B2 (en) 2016-02-12 2020-05-12 Lam Research Corporation Variable depth edge ring for etch uniformity control
US10699878B2 (en) 2016-02-12 2020-06-30 Lam Research Corporation Chamber member of a plasma source and pedestal with radially outward positioned lift pins for translation of a substrate c-ring
US10438833B2 (en) 2016-02-16 2019-10-08 Lam Research Corporation Wafer lift ring system for wafer transfer
US11011353B2 (en) 2016-03-29 2021-05-18 Lam Research Corporation Systems and methods for performing edge ring characterization
US10312121B2 (en) 2016-03-29 2019-06-04 Lam Research Corporation Systems and methods for aligning measurement device in substrate processing systems
US10410832B2 (en) 2016-08-19 2019-09-10 Lam Research Corporation Control of on-wafer CD uniformity with movable edge ring and gas injection adjustment
US9947517B1 (en) 2016-12-16 2018-04-17 Applied Materials, Inc. Adjustable extended electrode for edge uniformity control
US10553404B2 (en) 2017-02-01 2020-02-04 Applied Materials, Inc. Adjustable extended electrode for edge uniformity control
US11011355B2 (en) * 2017-05-12 2021-05-18 Lam Research Corporation Temperature-tuned substrate support for substrate processing systems
CN110506326B (zh) * 2017-07-24 2024-03-19 朗姆研究公司 可移动的边缘环设计
US11075105B2 (en) 2017-09-21 2021-07-27 Applied Materials, Inc. In-situ apparatus for semiconductor process module
US10950483B2 (en) * 2017-11-28 2021-03-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Systems and methods for fixed focus ring processing
US11043400B2 (en) 2017-12-21 2021-06-22 Applied Materials, Inc. Movable and removable process kit
US11121010B2 (en) 2018-02-15 2021-09-14 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
JP7018331B2 (ja) * 2018-02-23 2022-02-10 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US10600623B2 (en) 2018-05-28 2020-03-24 Applied Materials, Inc. Process kit with adjustable tuning ring for edge uniformity control
US11935773B2 (en) 2018-06-14 2024-03-19 Applied Materials, Inc. Calibration jig and calibration method
US11289310B2 (en) 2018-11-21 2022-03-29 Applied Materials, Inc. Circuits for edge ring control in shaped DC pulsed plasma process device
JP7134104B2 (ja) * 2019-01-09 2022-09-09 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理装置の載置台
KR102370471B1 (ko) * 2019-02-08 2022-03-03 주식회사 히타치하이테크 플라스마 처리 장치
US11101115B2 (en) 2019-04-19 2021-08-24 Applied Materials, Inc. Ring removal from processing chamber
US12009236B2 (en) 2019-04-22 2024-06-11 Applied Materials, Inc. Sensors and system for in-situ edge ring erosion monitor
TWM593655U (zh) * 2019-05-10 2020-04-11 美商蘭姆研究公司 半導體製程模組的中環
WO2020232074A1 (en) 2019-05-14 2020-11-19 Mattson Technology, Inc. Plasma processing apparatus having a focus ring adjustment assembly
JP7345289B2 (ja) * 2019-06-18 2023-09-15 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理システム及び基板搬送方法
CN112563186A (zh) * 2019-09-26 2021-03-26 东京毅力科创株式会社 基片支承器和等离子体处理装置
KR102301191B1 (ko) * 2019-10-15 2021-09-10 (주)에스티아이 기판처리장치
JP7192756B2 (ja) * 2019-12-19 2022-12-20 株式会社Sumco 気相成長装置及び気相成長方法
JP7455012B2 (ja) * 2020-07-07 2024-03-25 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理装置の載置台

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07305168A (ja) * 1994-03-18 1995-11-21 Anelva Corp 基板の機械的脱離機構およびその機構を用いた脱離方法
JPH08227934A (ja) * 1994-10-18 1996-09-03 Applied Materials Inc 静電チャックを備えたチャンバのためのプラズマガード
JPH11111822A (ja) * 1997-10-06 1999-04-23 Toshiba Corp ウェーハチャック装置
JP2007073589A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体製造装置および半導体ウエハ処理方法
JP2009302482A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Tokyo Electron Ltd 処理装置
JP2011054933A (ja) * 2009-08-07 2011-03-17 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及び位置決め方法並びにフォーカスリング配置方法
JP2011151263A (ja) * 2010-01-22 2011-08-04 Tokyo Electron Ltd エッチング方法、エッチング装置及びリング部材
JP2011238825A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置及び半導体装置の製造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5352294A (en) * 1993-01-28 1994-10-04 White John M Alignment of a shadow frame and large flat substrates on a support
US5708556A (en) * 1995-07-10 1998-01-13 Watkins Johnson Company Electrostatic chuck assembly
JP2713276B2 (ja) * 1995-12-07 1998-02-16 日本電気株式会社 半導体装置の製造装置およびこれを用いた半導体装置の製造方法
JP3234576B2 (ja) * 1998-10-30 2001-12-04 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 半導体製造装置におけるウェハ支持装置
JP2002134596A (ja) * 2000-10-25 2002-05-10 Tokyo Electron Ltd 処理装置
US6776849B2 (en) * 2002-03-15 2004-08-17 Asm America, Inc. Wafer holder with peripheral lift ring
TW200415681A (en) * 2002-10-17 2004-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma processing apparatus
US7730737B2 (en) * 2004-12-21 2010-06-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Cooling station lifter pins
JP2006196691A (ja) * 2005-01-13 2006-07-27 Toshiba Corp 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法
US7824146B2 (en) * 2007-09-07 2010-11-02 Advanced Technology Development Facility Automated systems and methods for adapting semiconductor fabrication tools to process wafers of different diameters
JP4858395B2 (ja) * 2007-10-12 2012-01-18 パナソニック株式会社 プラズマ処理装置
WO2009155117A2 (en) * 2008-05-30 2009-12-23 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for detecting the substrate temperature in a laser anneal system
JP2010087473A (ja) * 2008-07-31 2010-04-15 Canon Anelva Corp 基板位置合わせ装置及び基板処理装置
US8034723B2 (en) * 2009-12-25 2011-10-11 Tokyo Electron Limited Film deposition apparatus and film deposition method
CN103081088B (zh) * 2010-08-06 2016-04-06 应用材料公司 静电夹盘和使用静电夹盘的方法
JP6003011B2 (ja) * 2011-03-31 2016-10-05 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07305168A (ja) * 1994-03-18 1995-11-21 Anelva Corp 基板の機械的脱離機構およびその機構を用いた脱離方法
JPH08227934A (ja) * 1994-10-18 1996-09-03 Applied Materials Inc 静電チャックを備えたチャンバのためのプラズマガード
JPH11111822A (ja) * 1997-10-06 1999-04-23 Toshiba Corp ウェーハチャック装置
JP2007073589A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体製造装置および半導体ウエハ処理方法
JP2009302482A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Tokyo Electron Ltd 処理装置
JP2011054933A (ja) * 2009-08-07 2011-03-17 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及び位置決め方法並びにフォーカスリング配置方法
JP2011151263A (ja) * 2010-01-22 2011-08-04 Tokyo Electron Ltd エッチング方法、エッチング装置及びリング部材
JP2011238825A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置及び半導体装置の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150364347A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Applied Materials, Inc. Direct lift process apparatus
US9978632B2 (en) * 2014-06-13 2018-05-22 Applied Materials, Inc. Direct lift process apparatus
CN111900118A (zh) * 2020-06-19 2020-11-06 中国科学院微电子研究所 晶圆转移机构、半导体制造设备以及晶圆转移方法
CN111900118B (zh) * 2020-06-19 2023-04-07 中国科学院微电子研究所 晶圆转移机构、半导体制造设备以及晶圆转移方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180114717A1 (en) 2018-04-26
US10699935B2 (en) 2020-06-30
TWI528485B (zh) 2016-04-01
KR102077438B1 (ko) 2020-02-13
US9859146B2 (en) 2018-01-02
US20140213055A1 (en) 2014-07-31
KR20140050664A (ko) 2014-04-29
KR20190100457A (ko) 2019-08-28
JP5948026B2 (ja) 2016-07-06
TW201324653A (zh) 2013-06-16
JP2013042012A (ja) 2013-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5948026B2 (ja) 半導体製造装置及び処理方法
CN111430232B (zh) 等离子体处理装置和等离子体处理装置的载置台
TWI695413B (zh) 用於處理基板的裝置及用於該裝置的基板邊緣環的升降解決方案
JP7345607B2 (ja) 基板処理装置
CN111640640A (zh) 基板处理装置
JP2020053538A (ja) プラズマ処理装置
US11387080B2 (en) Substrate support and plasma processing apparatus
EP2390897A2 (en) Plasma processing apparatus
KR101672856B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
KR20180133334A (ko) 기판 전달 방법 및 기판 처리 장치
JP2018160666A (ja) 基板処理装置
KR20110077575A (ko) 플라즈마 처리 장치의 포커스 링 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치
JP2021122064A (ja) ウェハエッジリングの持ち上げに関する解決
KR20180116153A (ko) 핀 제어 방법 및 기판 처리 장치
US20220301833A1 (en) Substrate support and plasma processing apparatus
KR20100013148A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP6308858B2 (ja) 静電チャック、載置台、プラズマ処理装置
US20240153747A1 (en) Substrate supporting unit, apparatus for treating substrate including the same, and ring transfer method
KR20230064019A (ko) 반송 로봇, 이를 가지는 기판 처리 장치
JP2013197534A (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12824151

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20147003894

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14238860

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12824151

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1