WO2025253995A1 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

基板処理装置及び基板処理方法

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Publication number
WO2025253995A1
WO2025253995A1 PCT/JP2025/019303 JP2025019303W WO2025253995A1 WO 2025253995 A1 WO2025253995 A1 WO 2025253995A1 JP 2025019303 W JP2025019303 W JP 2025019303W WO 2025253995 A1 WO2025253995 A1 WO 2025253995A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
stages
processing apparatus
processing
stage
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/JP2025/019303
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
泰生 浅田
亮 桑嶋
琴音 矢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of WO2025253995A1 publication Critical patent/WO2025253995A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices

Definitions

  • This disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
  • Patent Document 1 discloses a substrate processing apparatus that performs a predetermined process on a substrate to be processed.
  • the substrate processing apparatus includes a substrate mounting table on which the substrate to be processed is placed, a partition member for forming a partition that defines a processing space in an area above the substrate mounting table that includes the substrate to be processed, and an elevation mechanism for raising and lowering the partition member.
  • Patent Document 2 discloses a substrate processing method in which a first mode and a second mode are performed on multiple substrates to be processed.
  • a first gas is supplied to some of the multiple processing sections, and a second gas different from the first gas is supplied to the remaining multiple processing sections.
  • the first gas is supplied as the processing gas to all of the multiple processing sections under the same gas conditions.
  • JP 2016-029700 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-191897
  • the technology disclosed herein processes substrates placed on multiple stages independently for each stage.
  • One aspect of the present disclosure is a substrate processing apparatus for processing substrates, comprising a chamber for accommodating the substrates, multiple stages on which the substrates are placed within the chamber, and an elevation mechanism for independently raising and lowering each of the multiple stages.
  • substrates placed on multiple stages can be processed independently on each stage.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of the configuration of a wafer processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the configuration of a partition wall according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing the mounting table and the partition wall at the wafer transfer position.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing the mounting table and the partition wall at the wafer processing position.
  • 10 is a graph showing an example of the relationship between the stage height and the etching amount.
  • 10 is a graph showing an example of the relationship between the temperature of the stage and the etching amount.
  • ⁇ Wafer Processing Device> 1 is a longitudinal sectional view showing the outline of the configuration of a wafer processing apparatus 1 according to this embodiment.
  • the wafer processing apparatus 1 is a COR (Chemical Oxide Removal) processing apparatus that performs a COR process on, for example, a wafer W as a substrate.
  • COR Chemical Oxide Removal
  • the wafer processing apparatus 1 includes an airtight chamber 10 configured to accommodate wafers W, multiple mounting tables 11a, 11b (two in this embodiment) on which wafers W are placed within the chamber 10, lifting mechanisms 12a, 12b that independently raise and lower each of the mounting tables 11a, 11b, a gas supply unit 13 that supplies processing gas from above each of the mounting tables 11a, 11b toward the mounting tables 11a, 11b, inner walls 14a, 14b fixed to the bottom of the chamber 10 and individually surrounding the outside of each of the mounting tables 11a, 11b, partition walls 15 that surround the outside of each of the mounting tables 11a, 11b and are configured to be freely raised and lowered, a lifting mechanism 16 that raises and lowers the partition walls 15, and an exhaust unit 17 that exhausts the air inside the chamber 10.
  • an airtight chamber 10 configured to accommodate wafers W, multiple mounting tables 11a, 11b (two in this embodiment) on which wafers W are placed within the chamber 10
  • lifting mechanisms 12a, 12b that independently raise and lower each of the mounting tables 11
  • the chamber 10 is a container made of a metal such as aluminum or stainless steel, and has, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape overall.
  • the chamber 10 has, for example, a substantially rectangular shape in plan view, a cylindrical side wall 20 with open top and bottom surfaces, a ceiling plate 21 that airtightly covers the top surface of the side wall 20, and a bottom plate 22 that covers the bottom surface of the side wall 20.
  • a sealing member (not shown) that keeps the interior of the chamber 10 airtight is provided between the upper end surface of the side wall 20 and the ceiling plate 21.
  • a heater (not shown) is also provided in the chamber 10, and a heat insulating material (not shown) is provided on the bottom plate 22.
  • the inside of the chamber 10 may also be coated with a protective material.
  • the mounting tables 11a and 11b are formed in a roughly cylindrical shape and include stages 30a and 30b with a mounting surface on which the wafer W is placed, and supports 31a and 31b that support the stages 30a and 30b.
  • the upper sides of the stages 30a and 30b are configured as electrostatic chucks, which attract and hold the wafer W placed on the mounting surface of the stages 30a and 30b.
  • Temperature adjustment mechanisms 32a and 32b are provided inside stages 30a and 30b to adjust the temperature of stages 30a and 30b and the wafers W placed on stages 30a and 30b. Temperature adjustment mechanisms 32a and 32b are provided on each stage 30a and 30b, and independently adjust the temperatures of stages 30a and 30b. Temperature adjustment mechanisms 32a and 32b have heaters 33a and 33b and flow paths 34a and 34b through which a coolant circulates.
  • a power supply (not shown) is connected to the heaters 33a and 33b.
  • the temperature of the stages 30a and 30b is adjusted by supplying power from the power supply to the heaters 33a and 33b.
  • the power supply may be common to the heaters 33a and 33b, and the control unit 100 (described below) may control the power from the power supply to the heaters 33a and 33b individually.
  • separate power supplies may be connected to the heaters 33a and 33b.
  • the temperature of the stages 30a and 30b can be adjusted by any amount by the heaters 33a and 33b, for example, 0.1°C.
  • a chiller (not shown) is connected to flow paths 34a and 34b. Refrigerant adjusted to the desired temperature is supplied from the chiller to flow paths 34a and 34b and circulated through flow paths 34a and 34b, thereby adjusting the temperature of stages 30a and 30b.
  • chillers may be connected individually to flow paths 34a and 34b.
  • Support portions 31a and 31b support the lower portions of stages 30a and 30b.
  • Support portions 31a and 31b have a hollow structure, forming an enclosed space (not shown) surrounded by the interior of support portions 31a and 31b and the undersides of stages 30a and 30b.
  • a support pin unit (not shown) that is driven up and down is provided in the enclosed space. The support pins of the support pin unit move up and down through the through holes in stages 30a and 30b, thereby transferring wafers W between stages 30a and 30b and a transfer mechanism (not shown) provided outside wafer processing apparatus 1.
  • Elevating mechanisms 12a and 12b are provided on each of the mounting tables 11a and 11b, and allow the mounting tables 11a and 11b to be raised and lowered independently. This allows the heights of the mounting tables 11a and 11b to be adjusted independently.
  • the height adjustment range of the mounting tables 11a and 11b by the lifting mechanisms 12a and 12b is arbitrary, but is, for example, 1 mm.
  • the lifting mechanisms 12a, 12b raise the mounting tables 11a, 11b (stages 30a, 30b) to the desired wafer processing position, processing is performed on the wafers W placed on the mounting tables 11a, 11b. Furthermore, when the lifting mechanisms 12a, 12b lower the mounting tables 11a, 11b (stages 30a, 30b) to the wafer transfer position, the wafers W, which have been lifted from the top surfaces of the mounting tables 11a, 11b by the support pin units described above, become accessible from outside the chamber 10.
  • the lifting mechanisms 12a, 12b have drive units 40a, 40b located outside the chamber 10, and drive shafts 41a, 41b that connect the drive units 40a, 40b to the undersides of the support units 31a, 31b, and extend vertically upward within the chamber 10, penetrating the bottom plate 22 of the chamber 10.
  • actuators are used as the drive units 40a, 40b.
  • Bellows 42a, 42b that can expand and contract vertically are provided within chamber 10 and surround drive shafts 41a, 41b.
  • the upper ends of bellows 42a, 42b are airtightly connected to the lower surfaces of support parts 31a, 31b, and the lower ends of bellows 42a, 42b are airtightly connected to the upper surface of bottom plate 22. Therefore, when mounting tables 11a, 11b are raised and lowered via drive shafts 41a, 41b, bellows 42a, 42b expand and contract vertically, thereby maintaining an airtight seal within chamber 10.
  • the gas supply unit 13 has a shower head 50 that supplies processing gas to the wafers W placed on the mounting tables 11a and 11b.
  • the shower heads 50 are individually provided on the underside of the ceiling plate 21 of the chamber 10, facing each of the mounting tables 11a and 11b.
  • the shower head 50 has, for example, a substantially cylindrical frame 51 with an open bottom supported on the underside of the ceiling plate 21, and a substantially circular shower plate 52 fitted into the inner surface of the frame 51.
  • the shower plate 52 preferably has a diameter at least larger than the diameter of the wafer W to uniformly supply processing gas to the entire surface of the wafers W placed on the mounting tables 11a and 11b.
  • the shower plate 52 is also provided with a predetermined distance from the ceiling of the frame 51. This forms a space 53 between the ceiling of the frame 51 and the upper surface of the shower plate 52.
  • the shower plate 52 also has a plurality of openings 54 that penetrate the shower plate 52 in the thickness direction.
  • a gas supply source 56 is connected to a space 53 between the ceiling of the frame 51 and the shower plate 52 via a gas supply pipe 55.
  • the gas supply source 56 is configured to supply a process gas such as fluorine (F 2 ) gas, hydrogen fluoride (HF) gas, or ammonia (NH 3 ) gas, or a dilution gas or purge gas such as argon (Ar) gas.
  • the gas supplied from the gas supply source 56 is uniformly supplied toward the wafers W placed on the mounting tables 11 a and 11 b through the space 53 and the shower plate 52.
  • the gas supply pipe 55 is also provided with a flow rate adjustment mechanism 57 for adjusting the amount of process gas supplied, so that the amount of process gas supplied to each wafer W can be individually controlled.
  • the shower head 50 may be, for example, a post-mix type that can individually supply multiple types of process gas without mixing them.
  • the inner walls 14a, 14b have substantially cylindrical main bodies 60a, 60b and flanges 61a, 61b provided at the upper ends of the main bodies 60a, 60b that protrude horizontally toward the outer periphery of the inner walls 14a, 14b.
  • the inner walls 14a, 14b are arranged to individually surround the support portions 31a, 31b of the mounting tables 11a, 11b and the bellows 42a, 42b of the lifting mechanisms 12a, 12b, respectively.
  • the inner diameters of the main bodies 60a, 60b of the inner walls 14a, 14b are set larger than the outer diameters of the support portions 31a, 31b and the bellows 42a, 42b, forming exhaust spaces V between the inner walls 14a, 14b and the support portions 31a, 31b and the bellows 42a, 42b, respectively.
  • slits are formed at the lower ends of the inner walls 14a and 14b.
  • the slits are exhaust ports through which the processing gas is discharged.
  • the slits are formed at approximately equal intervals along the circumferential direction of the inner walls 14a and 14b.
  • the partition wall 15 has two cylindrical portions 70a, 70b that individually surround the two mounting tables 11a, 11b, an upper flange portion 71 provided at the upper ends of the cylindrical portions 70a, 70b, and a lower flange portion 72 provided at the lower ends of the cylindrical portions 70a, 70b.
  • the inner diameters of the cylindrical portions 70a, 70b are set larger than the outer surfaces of the mounting tables 11a, 11b, so that a gap is formed between the cylindrical portions 70a, 70b and the mounting tables 11a, 11b.
  • the cylindrical portions 70a and 70b of the partition wall 15 are provided with heaters (not shown) and are heated to, for example, 100°C to 150°C. This heating prevents foreign matter contained in the processing gas from adhering to the partition wall 15.
  • a sealing member 73 such as an O-ring, is provided on the upper surface of the upper flange portion 71.
  • the sealing member 73 airtightly seals the gap between the upper flange portion 71 and the frame body 51 when the partition wall 15 is raised to the wafer processing position by the lifting mechanism 16, bringing the upper flange portion 71 and the frame body 51 into contact with each other.
  • a sealing member 73 is provided on each of the mounting tables 11a, 11b. Then, by raising the partition wall 15 and bringing the frame body 51 into contact with the sealing member 73, a processing space S is formed that is surrounded by the mounting tables 11a, 11b, the partition wall 15, and the shower head 50.
  • the partition wall 15 is lowered to the wafer transfer position by the lifting mechanism 16, the wafer W lifted from the upper surfaces of the mounting tables 11a and 11b by the support pin units described above becomes accessible from outside the chamber 10.
  • the lifting mechanism 16 raises and lowers the partition wall 15.
  • the lifting mechanism 16 has a drive unit 80 located outside the chamber 10, a drive shaft 81 connected to the drive unit 80 and extending vertically upward within the chamber 10, penetrating the bottom plate 22 of the chamber 10, and multiple guide shafts 82 each having a tip connected to the partition wall 15 and the other end extending to the outside of the chamber 10.
  • the drive unit 80 may be, for example, an actuator.
  • the guide shafts 82 prevent the partition wall 15 from tilting when the drive shaft 81 raises and lowers the partition wall 15.
  • an expandable bellows 83 is airtightly connected to the drive shaft 81.
  • the upper end of the bellows 83 is airtightly connected to the underside of the bottom plate 22. Therefore, when the drive shaft 81 moves up and down, the bellows 83 expands and contracts vertically, maintaining the inside of the chamber 10 airtight.
  • a sleeve (not shown), for example, fixed to the bottom plate 22, is provided between the drive shaft 81 and the bellows 83 to function as a guide during the lifting and lowering operation.
  • a bellows 84 which is expandable and contractible like the drive shaft 81, is connected to the guide shaft 82.
  • the upper end of the bellows 84 straddles the bottom plate 22 and the side wall 20 and is airtightly connected to both. Therefore, when the guide shaft 82 moves up and down in conjunction with the drive shaft 81 moving the partition wall 15 up and down, the bellows 84 expands and contracts in the vertical direction, thereby maintaining an airtight seal inside the chamber 10.
  • a sleeve (not shown) is provided between the guide shaft 82 and bellows 84 to function as a guide during the lifting and lowering operation.
  • the upper end of the bellows 84 is the fixed end and the lower end of the bellows 84 connected to the guide shaft 82 is the free end, when negative pressure is created inside the chamber 10, a force that compresses the bellows 84 vertically is applied due to the pressure difference between the inside and outside of the bellows 84.
  • the guide shaft 82 connected to the free end of the bellows 84 rises vertically upward as the bellows 84 contracts. This causes the partition wall 15 to rise evenly and ensures appropriate contact between the seal member 73 and the frame 51, thereby ensuring a seal between the partition wall 15 and the frame 51.
  • the exhaust section 17 has an exhaust mechanism 90 that exhausts the inside of the chamber 10, and an exhaust port 91 provided on the bottom plate 22 of the chamber 10 outside the partition wall 15.
  • the exhaust port 91 is provided on the bottom plate 22 outside the partition wall 15 at a position that does not overlap with the partition wall 15 in a plan view.
  • the exhaust port 91 is connected to an exhaust pipe 92.
  • the exhaust mechanism 90, exhaust port 91, and exhaust pipe 92 are shared by the two processing spaces S. That is, the two processing spaces S are connected to a common exhaust space V formed below within the chamber 10, and processing gas that flows into this exhaust space V is exhausted by the exhaust mechanism 90 via the common exhaust pipe 92.
  • the exhaust pipe 92 is provided with a control valve 93 that adjusts the amount of gas exhausted by the exhaust mechanism 90.
  • the ceiling panel 21 is provided with a pressure measurement mechanism (not shown) for measuring the pressure in each processing space S of the mounting tables 11a and 11b. The opening degree of the control valve 93 is controlled, for example, based on the value measured by this pressure measurement mechanism.
  • the wafer processing apparatus 1 described above is provided with at least one control unit 100.
  • the control unit 100 processes computer-executable instructions that cause the wafer processing apparatus 1 to perform the various processes described in this disclosure.
  • the control unit 100 may be configured to control each element of the wafer processing apparatus 1 to perform the various processes described herein. In one embodiment, part or all of the control unit 100 may be included in the wafer processing apparatus 1.
  • the control unit 100 may include a processing unit, a memory unit, and a communication interface.
  • the control unit 100 is realized, for example, by a computer.
  • the processing unit may be configured to read from the memory unit a program that provides logic or routines that enable various control operations to be performed, and to perform various control operations by executing the read program.
  • This program may be stored in the memory unit in advance, or may be acquired via a medium when needed.
  • the acquired program is stored in the memory unit and read from the memory unit by the processing unit for execution.
  • the medium may be various computer-readable storage media, or may be a communication line connected to the communication interface.
  • the storage medium may be temporary or non-temporary.
  • the processing unit may be a CPU (Central Processing Unit) or one or more circuits.
  • the storage unit may include RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), or a combination thereof.
  • the communication interface may communicate with the wafer processing device 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).
  • the mounting tables 11a and 11b are lowered to the wafer transfer positions P1a and P1b.
  • the height of the upper surfaces (mounting surfaces) of the stages 30a and 30b of the mounting tables 11a and 11b at the wafer transfer positions P1a and P1b is the same.
  • the partition wall 15 is also lowered to the wafer transfer position. With the mounting tables 11a and 11b and the partition wall 15 positioned at the wafer transfer position in this way, a transfer mechanism (not shown) provided outside the wafer processing apparatus 1 transfers the wafer W into the chamber 10 and places it on the mounting tables 11a and 11b.
  • the partition wall 15 is raised to the wafer processing position.
  • a processing space S is formed for each of the mounting tables 11a, 11b, the partition wall 15, and the shower head 50.
  • the mounting tables 11a, 11b are raised to wafer processing positions P2a, P2b. Furthermore, the stages 30a, 30b and the wafers W placed on the stages 30a, 30b are adjusted to the desired temperature by temperature adjustment mechanisms 32a, 32b.
  • the desired temperature is, for example, -20°C to 250°C, and is typically -10°C to 120°C.
  • the etching amount on the wafers W for each stage 30a, 30b is individually controlled. Details of this etching amount control will be described later.
  • the interior of the chamber 10 is evacuated to the desired pressure by the exhaust unit 17, and processing gas is supplied from the gas supply unit 13 into the chamber 10, and COR processing is performed on the wafer W placed on the mounting tables 11a and 11b.
  • the processing gas in the processing space S passes through the exhaust space V and the slits in the inner walls 14a and 14b, and is exhausted from the exhaust unit 17.
  • the heights of stages 30a and 30b are adjusted before COR processing, but the heights of stages 30a and 30b are not changed during COR processing.
  • the mounting tables 11a and 11b are lowered to the wafer transfer positions P1a and P1b, and the partition wall 15 is lowered to the wafer transfer position. Then, the wafers W on the mounting tables 11a and 11b are transported outside the wafer processing apparatus 1 by a transfer mechanism (not shown). This completes the COR process sequence.
  • a processing gas is supplied to the surface of an oxide film (silicon oxide film), causing a chemical reaction between the oxide film and the processing gas, altering the oxide film and generating reaction products.
  • the wafer W is then subjected to PHT (Post Heat Treatment) using a heating device installed outside the wafer processing apparatus 1.
  • PHT Post Heat Treatment
  • the wafer W is heated, and the reaction products generated by the COR process are vaporized and removed.
  • the target etching amounts (target processing amounts) for two wafers W processed by the wafer processing apparatus 1 differ depending on the required specifications
  • the target etching amounts for those two wafers W are determined in advance. Then, the etching amounts for the wafers W placed on the stages 30a and 30b are individually controlled based on those target etching amounts.
  • the conditions of two wafers W loaded into the wafer processing apparatus 1 are different, the conditions of the two wafers W are determined in advance, and the target etching amounts for the two wafers W are set according to these conditions. Then, the etching amounts for the wafers W placed on stages 30a and 30b are individually controlled based on the target etching amounts.
  • First etching amount control method In the first etching amount control method, the heights of the stages 30a and 30b are adjusted independently for each stage during the COR process.
  • the inventors discovered that by changing the height of stages 30a, 30b from H1 to H3 as shown in Figure 5, the amount of etching of the oxide film on wafer W can be changed from E1 to E3 according to the height H1 to H3.
  • the height of stages 30a, 30b is the distance between the upper surface of stages 30a, 30b and the lower surface of shower plate 52.
  • the amount of etching of the oxide film is the average amount of etching within the wafer surface.
  • the heights of stages 30a and 30b are independently adjusted by lifting mechanisms 12a and 12b, and are adjusted so that the heights of stages 30a and 30b are different at wafer processing positions P2a and P2b.
  • the target etching amount for stage 30a is E1
  • the height of stage 30a is adjusted to H1.
  • the target etching amount for stage 30b is E2
  • the height of stage 30b is adjusted to H2. In this way, the etching amount of the oxide film on the wafer W placed on stage 30a and the etching amount of the oxide film on the wafer W placed on stage 30b can be controlled individually for each stage.
  • the stage of the mounting table is not provided with an elevation mechanism.
  • the stage height is not adjusted, but remains constant. This results in lower controllability of the etching amount when processing multiple wafers, for example, two wafers, simultaneously in a wafer processing equipment, compared to processing a single wafer.
  • Patent Document 2 describes controlling the gas supply to the two wafers individually and independently controlling the processing of the two wafers, but does not disclose adjusting the stage height for each stage.
  • the heights of the stages 30a, 30b are independently adjusted by the lifting mechanisms 12a, 12b, and the etching amount of the oxide film on the wafers W on the stages 30a, 30b can be individually controlled for each stage.
  • the productivity of the wafers W Wafer Per Hour (WPH)
  • WPH wafer Per Hour
  • the wafers W on stages 30a and 30b are processed for the same processing time, and the etching amount can be controlled by adjusting the heights of stages 30a and 30b, eliminating the waiting time for the wafers W mentioned above. This improves wafer processing throughput.
  • the temperatures of the stages 30a and 30b are adjusted independently for each stage during the COR process.
  • the inventors discovered that by changing the temperature of stages 30a and 30b from T1 to T5 as shown in Figure 6, the etching amount of the oxide film on wafer W can be changed from E5 to E1 in accordance with the temperature T1 to T5. Note that in the graph of Figure 6, the etching amount decreased when the temperature of stages 30a and 30b was increased, but this tendency is merely an example. For example, there are cases in which the etching amount increases when the temperature of stages 30a and 30b is increased.
  • the temperatures of stages 30a, 30b are independently adjusted by temperature adjustment mechanisms 32a, 32b, and adjusted so that the temperatures of stages 30a, 30b are different.
  • the target etching amount for stage 30a is E1
  • the temperature of stage 30a is adjusted to T5.
  • the target etching amount for stage 30b is E5
  • the temperature of stage 30b is adjusted to T1. In this way, the etching amount of the oxide film on the wafer W placed on stage 30a and the etching amount of the oxide film on the wafer W placed on stage 30b can be controlled individually for each stage.
  • temperature adjustment mechanisms 32a, 32b fix the temperature of the coolant circulating through flow paths 34a, 34b, for example, and adjust the temperature of heaters 33a, 33b.
  • heaters 33a, 33b can adjust the temperature of stages 30a, 30b in increments of 0.1°C, for example, allowing for fine adjustment of the amount of etching.
  • the temperature of the coolant circulating through flow paths 34a, 34b may be adjusted, or both the temperature of heaters 33a, 33b and the temperature of the coolant circulating through flow paths 34a, 34b may be adjusted.
  • Patent Document 1 the temperature of each stage was not adjusted, and the temperature was constant across multiple stages.
  • the controllability of the etching amount when processing multiple wafers, for example two wafers, simultaneously in a wafer processing apparatus was lower than when processing a single wafer.
  • Patent Document 2 describes controlling the gas supply to two wafers individually and independently controlling the processing of the two wafers, but does not disclose adjusting the stage temperature for each stage.
  • the temperatures of stages 30a and 30b are independently adjusted by temperature adjustment mechanisms 32a and 32b, allowing the etching amount of the oxide film on wafers W on stages 30a and 30b to be controlled individually for each stage. Furthermore, as described above, since multiple wafers W are processed simultaneously, wafer productivity (WPH) can be improved compared to processing a single wafer. Therefore, this embodiment can improve the controllability of the etching amount when processing multiple wafers W while maintaining superior wafer W productivity.
  • Patent Document 2 there are cases where the gas supply to two wafers is controlled separately, and the processing of the two wafers is controlled independently.
  • a separate gas supply unit including a line, flow rate adjustment mechanism, etc.
  • a separate gas supply unit is required to supply gas to the other wafer. This increases the cost of the equipment.
  • both the first etching amount control method and the second etching amount control method can perform individual control for multiple wafers W, even when a common processing gas supply is used from the gas supply source 56 to the processing space S. That is, the etching amount can be controlled by independently adjusting the height of the stages 30a, 30b or the temperature of the stages 30a, 30b. Therefore, there is no need to provide separate gas supply units as in the past, and the gas supply unit 13 can be shared, and the control of the flow rate adjustment mechanism 57 can also be shared, making it possible to control the etching amount with a simple configuration. As a result, in addition to improving wafer processing throughput, the number of parts can be reduced, thereby reducing equipment costs.
  • the first etching amount control method and the second etching amount control method may be combined. That is, the height of the stages 30a and 30b may be adjusted, and the temperature of the stages 30a and 30b may be adjusted to individually control the etching amount of the oxide film on the wafer W on the stages 30a and 30b for each stage.
  • the height of the stages 30a, 30b relative to the target etching amount may be set automatically, and the temperature of the stages 30a, 30b relative to the target etching amount may also be set automatically.
  • the control unit 100 stores a table of the height and temperature of the stages 30a and 30b relative to the target etching amount. Then, based on this table, the height and temperature (processing recipe) of the stages 30a and 30b are automatically set from the target etching amount.
  • the COR process was performed on an oxide film on a wafer W in the wafer processing apparatus 1, but the processing target is not limited to oxide films. Furthermore, the processing performed on the wafer W in the wafer processing apparatus 1 is not limited to COR process. For example, the technology disclosed herein can also be applied when a film formation process is performed on a wafer W in the wafer processing apparatus 1.
  • the wafer processing apparatus 1 is provided with two mounting tables 11a, 11b, but the number of mounting tables is not limited to this.
  • the wafer processing apparatus 1 may have three or more mounting tables, or for example, four. In other words, the wafer processing apparatus 1 may process three or more wafers W.
  • the gas supply unit 13 and exhaust unit 14 may each be provided in common to multiple mounting tables.
  • a gas supply unit 13 with the same configuration and an exhaust unit 14 with the same configuration may each be provided for a set number of mounting tables.
  • a substrate processing apparatus for processing a substrate a chamber containing the substrate; a plurality of stages on which the substrate is placed within the chamber; and a lifting mechanism that independently lifts and lowers each of the plurality of stages.
  • the substrate processing apparatus according to (3) wherein the control unit independently adjusts the temperatures of the plurality of stages during processing of the substrate for each stage in accordance with a target processing amount of the substrate.
  • a gas supply unit that supplies gas to the substrate placed on the stage;
  • An exhaust unit for exhausting the inside of the chamber The substrate processing apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the exhaust unit has the same configuration for the plurality of stages.
  • a substrate processing apparatus for processing a substrate a chamber containing the substrate; a plurality of stages on which the substrate is placed within the chamber; a temperature adjustment mechanism that adjusts the temperatures of the plurality of stages independently for each stage.
  • (9) having a control unit, The substrate processing apparatus according to (8), wherein the control unit independently adjusts the temperatures of the plurality of stages during processing of the substrate for each stage in accordance with a target processing amount of the substrate.
  • (10) A gas supply unit that supplies gas to the substrate placed on the stage, The substrate processing apparatus according to (8) or (9), wherein the gas supply unit has the same configuration for the plurality of stages.
  • An exhaust unit for exhausting the inside of the chamber The substrate processing apparatus according to any one of (8) to (10), wherein the exhaust unit has the same configuration for the plurality of stages.
  • a substrate processing method for processing a substrate using a substrate processing apparatus comprising: The substrate processing apparatus includes: a chamber containing the substrate; a plurality of stages on which the substrate is placed within the chamber; a lifting mechanism that independently lifts and lowers each of the plurality of stages, The substrate processing method includes: (a) placing the substrate on the plurality of stages; (b) raising and lowering the plurality of stages to a desired height for each stage; (c) performing a process on the substrates placed on the plurality of stages. (14) The substrate processing method according to (13), wherein in the step (a), the heights of the plurality of stages during processing of the substrate are adjusted independently for each stage according to a target processing amount of the substrate.
  • the substrate processing apparatus includes a gas supply unit that supplies a gas to the substrate placed on the stage, The substrate processing method according to any one of (13) to (16), wherein the gas supply unit has the same configuration for the plurality of stages.
  • the substrate processing apparatus has an exhaust unit that exhausts the inside of the chamber, The substrate processing method according to any one of (13) to (17), wherein the exhaust unit has the same configuration for the plurality of stages. (19) The substrate processing method according to any one of (13) to (18), wherein the processing is etching of the substrate.
  • a substrate processing method for processing a substrate using a substrate processing apparatus comprising: The substrate processing apparatus includes: a chamber containing the substrate; a plurality of stages on which the substrate is placed within the chamber; a temperature adjustment mechanism that adjusts the temperatures of the plurality of stages independently for each stage,
  • the substrate processing method includes: (a) placing the substrate on the plurality of stages; (b) adjusting the temperatures of the plurality of stages individually; (c) performing a process on the substrates placed on the plurality of stages.
  • (21) The substrate processing method according to (20), wherein in the step (b), the temperatures of the plurality of stages during processing of the substrate are adjusted independently for each stage according to a target processing amount of the substrate.
  • the substrate processing apparatus includes a gas supply unit that supplies a gas to the substrate placed on the stage, The substrate processing method according to (20) or (21), wherein the gas supply unit has the same configuration for the plurality of stages.
  • the substrate processing apparatus has an exhaust unit that exhausts the inside of the chamber, The substrate processing method according to any one of (20) to (22), wherein the exhaust unit has the same configuration for the plurality of stages.

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  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

基板を処理する基板処理装置であって、前記基板を収容するチャンバと、前記チャンバ内で前記基板を載置する複数のステージと、前記複数のステージをステージ毎に独立して昇降させる昇降機構と、を有する。

Description

基板処理装置及び基板処理方法
　本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
　特許文献１には、被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置が開示されている。基板処理装置は、被処理基板を載置する基板載置台と、基板載置台の上方の被処理基板を含む領域に処理空間を規定する隔壁を形成するための隔壁部材と、隔壁部材を昇降させる昇降機構とを備える。
　特許文献２には、複数枚の被処理基板に第１のモードと第２のモードを行う基板処理方法が開示されている。第１のモードでは、複数の処理部の一部に対しては第１のガスを供給し、複数の処理部の残りに対しては第１のガスとは異なる第２のガスを供給する。第２のモードでは、複数の処理部の全てに対して処理ガスとして第１のガスを同一のガス条件で供給する。
特開２０１６－０２９７００号公報 特開２０１７－１９１８９７号公報
　本開示にかかる技術は、複数のステージに載置された基板に対してステージ毎に独立して処理を行う。
　本開示の一態様は、基板を処理する基板処理装置であって、前記基板を収容するチャンバと、前記チャンバ内で前記基板を載置する複数のステージと、前記複数のステージをステージ毎に独立して昇降させる昇降機構と、を有する。
　本開示によれば、複数のステージに載置された基板に対してステージ毎に独立して処理を行うことができる。
本実施形態にかかるウェハ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。 本実施形態にかかる隔壁の構成の概略を示す斜視図である。 ウェハ搬送位置における載置台と隔壁を示す説明図である。 ウェハ処理位置における載置台と隔壁を示す説明図である。 ステージの高さとエッチング量の関係の一例を示すグラフである。 ステージの温度とエッチング量の関係の一例を示すグラフである。
　以下、本実施形態にかかる基板処理装置としてのウェハ処理装置及び基板処理方法としてのウェハ処理方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜ウェハ処理装置＞
　図１は、本実施形態にかかるウェハ処理装置１の構成の概略を示す縦断面図である。なお、本実施形態では、ウェハ処理装置１が、例えば基板としてのウェハＷに対してＣＯＲ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｒｅｍｏｖａｌ）処理を行うＣＯＲ処理装置である場合について説明する。
　図１に示すように、ウェハ処理装置１は、ウェハＷを収容するように気密に構成されたチャンバ１０と、チャンバ１０内でウェハＷを載置する複数、本実施形態では２つの載置台１１ａ、１１ｂと、各載置台１１ａ、１１ｂを独立して昇降させる昇降機構１２ａ、１２ｂと、各載置台１１ａ、１１ｂの上方から載置台１１ａ、１１ｂに向けて処理ガスを供給するガス供給部１３と、チャンバ１０の底部に固定され、各載置台１１ａ、１１ｂの外方を個別に囲むインナーウォール１４ａ、１４ｂと、各載置台１１ａ、１１ｂの外方を囲み、昇降自在に構成された隔壁１５と、隔壁１５を昇降させる昇降機構１６と、チャンバ１０内を排気する排気部１７とを有している。
　チャンバ１０は、例えばアルミニウム、ステンレス等の金属により形成された、全体として例えば略直方体状の容器である。チャンバ１０は、平面視の形状が例えば略矩形であり、上面及び下面が開口した筒状の側壁２０と、側壁２０の上面を気密に覆う天井板２１と、側壁２０の下面を覆う底板２２とを有している。また、側壁２０の上端面と天井板２１との間には、チャンバ１０内を気密に保つシール部材（図示せず）が設けられている。また、チャンバ１０にはヒータ（図示せず）が設けられ、底板２２には断熱材（図示せず）が設けられている。さらにチャンバ１０の内側を保護部材でコーティングしてもよい。
　載置台１１ａ、１１ｂは略円筒形状に形成されており、ウェハＷを載置する載置面を備えたステージ３０ａ、３０ｂと、ステージ３０ａ、３０ｂを支持する支持部３１ａ、３１ｂとを有している。ステージ３０ａ、３０ｂの上部側は静電チャックとして構成されており、ステージ３０ａ、３０ｂの載置面に載置されたウェハＷを吸着保持する。
　ステージ３０ａ、３０ｂの内部には、ステージ３０ａ、３０ｂ及びステージ３０ａ、３０ｂに載置されたウェハＷの温度を調節する温度調節機構３２ａ、３２ｂが設けられている。温度調節機構３２ａ、３２ｂは各ステージ３０ａ、３０ｂに設けられ、ステージ３０ａ、３０ｂの温度を独立して調節する。温度調節機構３２ａ、３２ｂは、ヒータ３３ａ、３３ｂと、冷媒が循環する流路３４ａ、３４ｂとを有している。
　ヒータ３３ａ、３３ｂには電源（図示せず）が接続されている。電源からヒータ３３ａ、３３ｂに電力が供給されることで、ステージ３０ａ、３０ｂの温度を調節する。例えば、電源はヒータ３３ａ、３３ｂに共通で、後述する制御部１００において電源からヒータ３３ａ、３３ｂへの電力を個別に制御してもよい。或いは、ヒータ３３ａ、３３ｂに個別の電源を接続してもよい。なお、ヒータ３３ａ、３３ｂによるステージ３０ａ、３０ｂの温度の調節幅は任意であるが、例えば０．１℃である。
　流路３４ａ、３４ｂにはチラー（図示せず）が接続されている。チラーから所望の温度に調節された冷媒が流路３４ａ、３４ｂに供給されて流路３４ａ、３４ｂを循環することで、ステージ３０ａ、３０ｂの温度を調節する。例えば、チラーは流路３４ａ、３４ｂに個別に接続されてもよい。
　支持部３１ａ、３１ｂは、ステージ３０ａ、３０ｂの下部を支持する。支持部３１ａ、３１ｂは中空構造を有し、支持部３１ａ、３１ｂの内部とステージ３０ａ、３０ｂの下面とで囲まれる密閉空間（図示せず）が形成されている。密閉空間には上下駆動される支持ピンユニット（図示せず）が設けられている。支持ピンユニットの支持ピンがステージ３０ａ、３０ｂの貫通孔を挿通して上下動することで、ステージ３０ａ、３０ｂと、ウェハ処理装置１の外部に設けられた搬送機構（図示せず）との間でウェハＷの受け渡しが行われる。
　昇降機構１２ａ、１２ｂは各載置台１１ａ、１１ｂに設けられ、載置台１１ａ、１１ｂを独立して昇降させる。このため、載置台１１ａ、１１ｂは独立して高さを調整することが可能となる。なお、昇降機構１２ａ、１２ｂによる載置台１１ａ、１１ｂの高さの調節幅は任意であるが、例えば１ｍｍである。
　昇降機構１２ａ、１２ｂにより載置台１１ａ、１１ｂ（ステージ３０ａ、３０ｂ）を所望の高さのウェハ処理位置まで上昇させると、載置台１１ａ、１１ｂに載置されたウェハＷに処理が行われる。また、昇降機構１２ａ、１２ｂにより載置台１１ａ、１１ｂ（ステージ３０ａ、３０ｂ）がウェハ搬送位置まで降下すると、上述した支持ピンユニットによって載置台１１ａ、１１ｂの上面から持ち上げられたウェハＷに対して、チャンバ１０の外部からアクセス可能となる。
　昇降機構１２ａ、１２ｂは、チャンバ１０の外部に配置された駆動部４０ａ、４０ｂと、駆動部４０ａ、４０ｂと支持部３１ａ、３１ｂの下面との間を接続し、チャンバ１０の底板２２を貫通してチャンバ１０内を鉛直上方に延在する駆動軸４１ａ、４１ｂとを有している。駆動部４０ａ、４０ｂには、例えばアクチュエータが用いられる。
　チャンバ１０内には、駆動軸４１ａ、４１ｂを囲むように鉛直方向に伸縮可能なベローズ４２ａ、４２ｂが設けられている。ベローズ４２ａ、４２ｂの上端部は支持部３１ａ、３１ｂの下面と気密に接続され、ベローズ４２ａ、４２ｂの下端部は底板２２の上面と気密に接続されている。そのため、駆動軸４１ａ、４１ｂを介して載置台１１ａ、１１ｂが昇降した際に、ベローズ４２ａ、４２ｂが鉛直方向に沿って伸縮することで、チャンバ１０内が気密に維持されるようになっている。
　ガス供給部１３は、載置台１１ａ、１１ｂに載置されたウェハＷに処理ガスを供給するシャワーヘッド５０を有している。シャワーヘッド５０は、チャンバ１０の天井板２１の下面において、各載置台１１ａ、１１ｂに対向して個別に設けられている。シャワーヘッド５０は、例えば下面が開口し、天井板２１の下面に支持された略円筒形の枠体５１と、当該枠体５１の内側面に嵌め込まれた略円板状のシャワープレート５２とを有している。なお、当該シャワープレート５２は、載置台１１ａ、１１ｂに載置されたウェハＷの表面全体に均一に処理ガスを供給するため、少なくともウェハＷの径よりも大きい径を有していることが好ましい。また、シャワープレート５２は、枠体５１の天井部と所定の距離を離して設けられている。これにより、枠体５１の天井部とシャワープレート５２の上面との間には空間５３が形成されている。また、シャワープレート５２には、当該シャワープレート５２を厚み方向に貫通する開口５４が複数設けられている。
　枠体５１の天井部とシャワープレート５２との間の空間５３には、ガス供給管５５を介してガス供給源５６が接続されている。ガス供給源５６は、処理ガスとして例えばフッ素（Ｆ２）ガス、フッ化水素（ＨＦ）ガス、若しくはアンモニア（ＮＨ３）ガス、又は、希釈ガス若しくはパージガスとして例えばアルゴン（Ａｒ）ガスなどを供給可能に構成されている。ガス供給源５６から供給されたガスは、空間５３、シャワープレート５２を介して、載置台１１ａ、１１ｂ上に載置されたウェハＷに向かって均一に供給される。また、ガス供給管５５には処理ガスの供給量を調節する流量調節機構５７が設けられており、各ウェハＷに供給する処理ガスの量を個別に制御できるように構成されている。なお、シャワーヘッド５０は、例えば複数種類の処理ガスを混合することなく個別に供給可能なポストミックスタイプであってもよい。
　インナーウォール１４ａ、１４ｂは、略円筒形状の本体部６０ａ、６０ｂと、本体部６０ａ、６０ｂの上端部に設けられた、当該インナーウォール１４ａ、１４ｂの外周方向に向けて水平に突出するフランジ部６１ａ、６１ｂとを有している。インナーウォール１４ａ、１４ｂは、載置台１１ａ、１１ｂの支持部３１ａ、３１ｂと昇降機構１２ａ、１２ｂのベローズ４２ａ、４２ｂをそれぞれ個別に囲むように配置されている。インナーウォール１４ａ、１４ｂの本体部６０ａ、６０ｂの内径は、支持部３１ａ、３１ｂとベローズ４２ａ、４２ｂの外径よりも大きく設定されており、インナーウォール１４ａ、１４ｂと、支持部３１ａ、３１ｂ及びベローズ４２ａ、４２ｂとの間にそれぞれ排気空間Ｖが形成される。
　インナーウォール１４ａ、１４ｂの下端には、複数のスリット（図示せず）が形成されている。スリットは、処理ガスが排出される排気口である。本実施形態では、スリットは、インナーウォール１４ａ、１４ｂの周方向に沿って、略等間隔に形成されている。
　図２に示すように、隔壁１５は、２つの載置台１１ａ、１１ｂをそれぞれ個別に囲む２つの円筒部７０ａ、７０ｂと、円筒部７０ａ、７０ｂの上端に設けられた上フランジ部７１と、円筒部７０ａ、７０ｂの下端に設けられた下フランジ部７２とを有している。円筒部７０ａ、７０ｂの内径は、載置台１１ａ、１１ｂの外側面よりも大きく設定されており、円筒部７０ａ、７０ｂと載置台１１ａ、１１ｂとの間に隙間が形成されるようになっている。
　一実施形態において、隔壁１５の円筒部７０ａ、７０ｂにはヒータ（図示せず）が設けられ、例えば１００℃～１５０℃に加熱される。この加熱により、処理ガス中に含まれる異物が隔壁１５に付着しないようにすることができる。
　図１に示すように、上フランジ部７１の上面には、例えばＯリングなどのシール部材７３が設けられる。シール部材７３は、昇降機構１６により隔壁１５をウェハ処理位置まで上昇させることにより当該上フランジ部７１と枠体５１とが当接した際に、枠体５１との間を気密に塞ぐ。シール部材７３は、各載置台１１ａ、１１ｂのそれぞれに設けられている。そして、隔壁１５を上昇させて、枠体５１とシール部材７３とを当接させることで、載置台１１ａ、１１ｂ、隔壁１５、及びシャワーヘッド５０で囲まれた処理空間Ｓが形成される。
　また、昇降機構１６により隔壁１５がウェハ搬送位置まで降下すると、上述した支持ピンユニットによって載置台１１ａ、１１ｂの上面から持ち上げられたウェハＷに対して、チャンバ１０の外部からアクセス可能となる。
　昇降機構１６は、隔壁１５を昇降させる。昇降機構１６は、チャンバ１０の外部に配置された駆動部８０と、駆動部８０に接続され、チャンバ１０の底板２２を貫通してチャンバ１０内を鉛直上方に延在する駆動軸８１と、先端が隔壁１５に接続され、他端がチャンバ１０の外部まで延在する複数のガイド軸８２とを有している。駆動部８０には、例えばアクチュエータが用いられる。ガイド軸８２は、駆動軸８１により隔壁１５を昇降させる際に隔壁１５が傾いたりすることを防止するものである。
　駆動軸８１には、伸縮可能なベローズ８３の下端部が気密に接続されている。ベローズ８３の上端部は、底板２２の下面と気密に接続されている。そのため、駆動軸８１が昇降した際に、ベローズ８３が鉛直方向に沿って伸縮することで、チャンバ１０内が気密に維持されるようになっている。なお、駆動軸８１とベローズ８３の間には、昇降動作の際のガイドとして機能する、例えば底板２２に固定されたスリーブ（図示せず）が設けられている。
　ガイド軸８２には、駆動軸８１と同様に伸縮可能なベローズ８４が接続されている。また、ベローズ８４の上端部は、底板２２と側壁２０を跨いで、双方に気密に接続されている。そのため、駆動軸８１による隔壁１５の昇降動作に伴いガイド軸８２が昇降した際に、ベローズ８４が鉛直方向に沿って伸縮することで、チャンバ１０内が気密に維持されるようになっている。なお、ガイド軸８２とベローズ８４との間にも、駆動軸８１の場合と同様に、昇降動作の際のガイドとして機能するスリーブ（図示せず）が設けられている。
　また、ベローズ８４の上端部は固定側の端部であり、ガイド軸８２と接続されたベローズ８４の下端部は自由側の端部となっているため、チャンバ１０内が負圧になると、ベローズ８４の内外の圧力差によりベローズ８４を鉛直方向に圧縮する力が作用する。そのため、ベローズ８４の自由側の端部に接続されたガイド軸８２は、ベローズ８４が縮むことにより鉛直上方に上昇する。これにより、隔壁１５を均等に上昇させて、シール部材７３と枠体５１を適切に接触させることで、隔壁１５と枠体５１との間のシール性を確保することができる。同様にシール部材７４とフランジ部６１ａ、６１ｂを適切に接触させることで、隔壁１５とフランジ部６１ａ、６１ｂとの間のシール性を確保することができる。なお、ガイド軸８２には、弾性部材としてのベローズ８４からの反力や、ガイド軸８２そのものの自重などにより当該ガイド軸８２を下方に押し下げる力が作用するが、ベローズ８４の径を適宜設定することによりガイド軸８２に作用する差圧が調整される。
　排気部１７は、チャンバ１０内を排気する排気機構９０と、チャンバ１０の底板２２において隔壁１５の外方に設けられた排気ポート９１とを有している。すなわち、排気ポート９１は平面視において隔壁１５と重ならない位置において、隔壁１５の外側の底板２２に設けられている。排気ポート９１は排気管９２に連通している。
　これら排気機構９０、排気ポート９１及び排気管９２は、２つの処理空間Ｓで共用している。すなわち、２つの処理空間Ｓは、チャンバ１０内の下方に形成された共通の排気空間Ｖに連通しており、この排気空間Ｖに流出した処理ガスは、共通の排気管９２を介して排気機構９０により排出される。排気管９２には、排気機構９０による排気量を調節する調節弁９３が設けられている。また、天井板２１には、載置台１１ａ、１１ｂのそれぞれの処理空間Ｓの圧力を計測するための、圧力測定機構（図示せず）が設けられている。調節弁９３の開度は、例えばこの圧力測定機構による測定値に基づいて制御される。
　以上のウェハ処理装置１には、少なくとも１つの制御部１００が設けられている。制御部１００は、本開示において述べられる種々の工程をウェハ処理装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部１００は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにウェハ処理装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部１００の一部又は全てがウェハ処理装置１に含まれてもよい。制御部１００は、処理部、記憶部及び通信インターフェースを含んでもよい。制御部１００は、例えばコンピュータにより実現される。処理部は、記憶部から種々の制御動作を行うことを可能にするロジック又はルーチンを提供するプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部に格納され、処理部によって記憶部から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェースに接続されている通信回線であってもよい。記憶媒体は、一時的なものであっても非一時的なものであってもよい。処理部は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であってもよく、１つ又は複数の回路であってもよい。記憶部は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェースは、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してウェハ処理装置１との間で通信してもよい。
＜ウェハ処理方法＞
　次に、以上のように構成されたウェハ処理装置１におけるウェハ処理（ＣＯＲ処理）について説明する。
　先ず、図３に示すように、載置台１１ａ、１１ｂはウェハ搬送位置Ｐ１ａ、Ｐ１ｂまで下降している。ウェハ搬送位置Ｐ１ａ、Ｐ１ｂにおける載置台１１ａ、１１ｂのステージ３０ａ、３０ｂの上面（載置面）の高さは同じである。また、隔壁１５もウェハ搬送位置まで下降している。このように載置台１１ａ、１１ｂと隔壁１５がウェハ搬送位置に位置した状態で、ウェハ処理装置１の外部に設けられた搬送機構（図示せず）によりチャンバ１０内にウェハＷが搬送され、載置台１１ａ、１１ｂ上に載置される。
　次に、図４に示すように、隔壁１５がウェハ処理位置まで上昇する。これにより、各載置台１１ａ、１１ｂに対して、載置台１１ａ、１１ｂ、隔壁１５、及びシャワーヘッド５０で囲まれた処理空間Ｓが形成される。
　また、図４に示すように、載置台１１ａ、１１ｂがウェハ処理位置Ｐ２ａ、Ｐ２ｂまで上昇する。また、ステージ３０ａ、３０ｂとステージ３０ａ、３０ｂに載置されたウェハＷは、温度調節機構３２ａ、３２ｂによって所望の温度に調節される。所望の温度は、例えば－２０℃～２５０℃であり、主として－１０℃～１２０℃である。これらウェハ処理位置Ｐ２ａ、Ｐ２ｂとステージ３０ａ、３０ｂ（ウェハＷ）の温度を調節することによって、ステージ３０ａ、３０ｂ毎のウェハＷにおけるエッチング量を個別に制御する。このエッチング量の制御の詳細については後述する。
　次に、排気部１７によってチャンバ１０の内部を所望の圧力まで排気すると共に、ガス供給部１３から処理ガスがチャンバ１０の内部に供給され、載置台１１ａ、１１ｂに載置されたウェハＷに対してＣＯＲ処理が行われる。なお、処理空間Ｓ内の処理ガスは、排気空間Ｖ、インナーウォール１４ａ、１４ｂのスリットを通り、排気部１７から排出される。
　なお、本実施形態において、ＣＯＲ処理前にはステージ３０ａ、３０ｂの高さの調節が行われるが、ＣＯＲ処理中はステージ３０ａ、３０ｂの高さは変動させない。
　次に、ＣＯＲ処理が終了すると、載置台１１ａ、１１ｂがウェハ搬送位置Ｐ１ａ、Ｐ１ｂに下降し、隔壁１５がウェハ搬送位置に降下する。続いて、搬送機構（図示せず）より載置台１１ａ、１１ｂ上のウェハＷがウェハ処理装置１の外部に搬出される。これにより、一連のＣＯＲ処理が終了する。
　なお、ウェハ処理装置１におけるＣＯＲ処理では、酸化膜（シリコン酸化膜）の表面に処理ガスを供給し、酸化膜と処理ガスとを化学反応させ、当該酸化膜を変質させて反応生成物を生成する。その後、ウェハ処理装置１の外部に設けられた加熱装置によりウェハＷにＰＨＴ（Ｐｏｓｔ　Ｈｅａｔ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）が行われる。ＰＨＴ処理では、ウェハＷが加熱され、ＣＯＲ処理によって生じた反応生成物が気化して除去される。これらＣＯＲ処理とＰＨＴ処理を連続的に行うことにより、酸化膜のエッチングが行われる。
＜エッチング量の制御方法＞
　次に、上述したウェハＷ上の酸化膜のエッチング量の制御方法について説明する。本実施形態では、ステージ３０ａ、３０ｂに載置されたウェハＷ上の酸化膜のエッチング量をステージ毎に個別に制御する。
　例えば、要求される仕様に応じて、ウェハ処理装置１で処理される２枚のウェハＷにおける目標エッチング量（目標処理量）が異なる場合、当該２枚のウェハＷにおける目標エッチング量を予め把握しておく。そして、当該目標エッチング量に基づいて、ステージ３０ａ、３０ｂに載置されたウェハＷにおけるエッチング量を個別に制御する。
　また例えば、ウェハ処理装置１に搬入される２枚のウェハＷの状態が異なる場合、当該２枚のウェハＷの状態を予め把握しておき、この状態に応じて２枚のウェハＷにおける目標エッチング量を設定する。そして、当該目標エッチング量に基づいて、ステージ３０ａ、３０ｂに載置されたウェハＷにおけるエッチング量を個別に制御する。
　以下、本実施形態では、上記のように設定される目標エッチング量に基づいた、２つのエッチング量制御方法について説明する。
（第１エッチング量制御方法）
　第１エッチング量制御方法では、ＣＯＲ処理において、ステージ３０ａ、３０ｂの高さをステージ毎に独立して調節する。
　本発明者らが鋭意検討したところ、図５に示すようにステージ３０ａ、３０ｂの高さをＨ１～Ｈ３に変更すると、当該高さＨ１～Ｈ３に応じてウェハＷ上の酸化膜のエッチング量をＥ１～Ｅ３に変更できることを見出した。なお、図５のグラフにおいて、ステージ３０ａ、３０ｂの高さは、ステージ３０ａ、３０ｂの上面とシャワープレート５２の下面との距離である。また、酸化膜のエッチング量は、ウェハ面内のエッチング量の平均値である。
　そこで本実施形態では、例えば図４に示したように、昇降機構１２ａ、１２ｂによってステージ３０ａ、３０ｂの高さを独立して調節し、ウェハ処理位置Ｐ２ａ、Ｐ２ｂにおけるステージ３０ａ、３０ｂの高さが異なるように調節する。例えばステージ３０ａにおける目標エッチング量がＥ１である場合、ステージ３０ａの高さをＨ１に調節する。また、ステージ３０ｂにおける目標エッチング量がＥ２である場合、ステージ３０ｂの高さをＨ２に調節する。こうしてステージ３０ａに載置されたウェハＷ上の酸化膜のエッチング量と、ステージ３０ｂに載置されたウェハＷ上の酸化膜のエッチング量とをステージ毎に個別に制御することができる。
　ここで従来のウェハ処理装置において、載置台のステージには昇降機構が設けられていない。そして、例えば特許文献１に開示されたように、ステージの高さは調節されず、当該ステージの高さは一定であった。このため、１枚葉でウェハを処理する場合に比べて、ウェハ処理装置において複数、例えば２枚のウェハを同時に処理する場合のエッチング量の制御性が低くなっていた。なお、特許文献２には、２枚のウェハに対して個別にガスの供給を制御して、当該２枚のウェハに対する処理を独立して制御することが記載されているが、ステージの高さをステージ毎に調節することは開示されていない。
　この点、本実施形態では、昇降機構１２ａ、１２ｂによってステージ３０ａ、３０ｂの高さを独立して調節し、ステージ３０ａ、３０ｂのウェハＷ上の酸化膜のエッチング量をステージ毎に個別に制御することができる。しかも、１枚葉でウェハを処理する場合に比べて、複数のウェハＷを同時に処理するため、ウェハＷの生産性（ＷＰＨ：Ｗａｆｅｒ　Ｐｅｒ　Ｈｏｕｒ）を向上させることができる。したがって、本実施形態によれば、ウェハＷの生産性を優位に維持しつつ、複数のウェハＷを処理する際のエッチング量の制御性を向上させることができる。
 
　また、例えば特許文献１に開示されたように、ステージ毎に２枚のウェハの処理時間が異なる場合、処理時間が短い一のウェハは、他のウェハに比べて処理が早く終了するため、チャンバ１０内で待機する必要があった。
　この点、本実施形態では、ステージ３０ａ、３０ｂのウェハＷに対して同じ処理時間で処理しつつ、ステージ３０ａ、３０ｂの高さを調節することでエッチング量を制御できるので、上述したウェハＷの待機時間を省略できる。このため、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
（第２エッチング量制御方法）
　第２エッチング量制御方法では、ＣＯＲ処理において、ステージ３０ａ、３０ｂの温度をステージ毎に独立して調節する。
　本発明者らが鋭意検討したところ、図６に示すようにステージ３０ａ、３０ｂの温度をＴ１～Ｔ５に変更すると、当該温度Ｔ１～Ｔ５に応じてウェハＷ上の酸化膜のエッチング量をＥ５～Ｅ１に変更できることを見出した。なお、図６のグラフでは、ステージ３０ａ、３０ｂの温度を上昇させるとエッチング量が減少したが、この傾向は一例である。例えば、ステージ３０ａ、３０ｂの温度を上昇させるとエッチング量が増加する場合もある。
　そこで本実施形態では、例えば図４に示した場合において、温度調節機構３２ａ、３２ｂによってステージ３０ａ、３０ｂ（及びステージ３０ａ、３０ｂに載置されたウェハＷ）の温度を独立して調節し、ステージ３０ａ、３０ｂの温度が異なるように調節する。例えばステージ３０ａにおける目標エッチング量がＥ１である場合、ステージ３０ａの温度をＴ５に調節する。また、ステージ３０ｂにおける目標エッチング量がＥ５である場合、ステージ３０ｂの温度をＴ１に調節する。こうしてステージ３０ａに載置されたウェハＷ上の酸化膜のエッチング量と、ステージ３０ｂに載置されたウェハＷ上の酸化膜のエッチング量とをステージ毎に個別に制御することができる。
　ステージ３０ａ、３０ｂの温度を調節する際には、温度調節機構３２ａ、３２ｂにおいて、例えば流路３４ａ、３４ｂを循環する冷媒の温度を固定し、ヒータ３３ａ、３３ｂの温度を調節する。かかる場合、ヒータ３３ａ、３３ｂが例えば０．１℃単位でステージ３０ａ、３０ｂの温度を調節できるので、エッチング量を微調節することができる。なお、流路３４ａ、３４ｂを循環する冷媒の温度を調節してもよいし、ヒータ３３ａ、３３ｂの温度と流路３４ａ、３４ｂを循環する冷媒の温度の両方を調節してもよい。
　ここで従来、例えば特許文献１に開示されたように、ステージ毎の温度は調節されず、複数のステージで温度は一定であった。このため、１枚葉でウェハを処理する場合に比べて、ウェハ処理装置において複数、例えば２枚のウェハを同時に処理する場合のエッチング量の制御性が低くなっていた。なお、特許文献２には、２枚のウェハに対して個別にガスの供給を制御して、当該２枚のウェハに対する処理を独立して制御することが記載されているが、ステージの温度をステージ毎に調節することは開示されていない。
　この点、本実施形態では、温度調節機構３２ａ、３２ｂによってステージ３０ａ、３０ｂの温度を独立して調節し、ステージ３０ａ、３０ｂのウェハＷ上の酸化膜のエッチング量をステージ毎に個別に制御することができる。しかも、上述したように１枚葉でウェハを処理する場合に比べて、複数のウェハＷを同時に処理するため、ウェハＷの生産性（ＷＰＨ）を向上させることができる。したがって、本実施形態によれば、ウェハＷの生産性を優位に維持しつつ、複数のウェハＷを処理する際のエッチング量の制御性を向上させることができる。
　また、上述した第１エッチング量制御方法と同様に、２枚のウェハＷのうち一のウェハＷを待機させる必要がなく、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
　ここで従来、例えば特許文献２に開示されたように、２枚のウェハに対して個別にガスの供給を制御して、当該２枚のウェハに対する処理を独立して制御する場合がある。かかる場合、一方のウェハに対してガスを供給するガス供給部（ラインや流量調節機構等を含む）と、他方のウェハに対したガスを供給するガス供給部とが個別に必要になる。このため、装置コストがかかる。
　この点、第１エッチング量制御方法と第２エッチング量制御方法のいずれも、ガス供給源５６から処理空間Ｓまでの処理ガスの供給を共通化した場合でも、複数のウェハＷに対して個別の制御を行うことができる。すなわち、ステージ３０ａ、３０ｂの高さ又はステージ３０ａ、３０ｂの温度を独立して調節することで、エッチング量を制御することができる。したがって、従来のように個別のガス供給部を設ける必要がなく、ガス供給部１３を共通化でき、また流量調節機構５７の制御も共通化できるので、簡素な構成でエッチング量を制御することができる。その結果、ウェハ処理のスループットの向上に加えて、部品点数の削減により装置コストも抑えることができる。
　なお、第１エッチング量制御方法と第２エッチング量制御方法を組み合わせてもよい。すなわち、ステージ３０ａ、３０ｂの高さを調節するとともに、ステージ３０ａ、３０ｂの温度を調節して、ステージ３０ａ、３０ｂのウェハＷ上の酸化膜のエッチング量をステージ毎に個別に制御してもよい。
＜他の実施形態＞
　以上の実施形態において、目標エッチング量に対するステージ３０ａ、３０ｂの高さは自動で設定されるようにしてもよい。また、目標エッチング量に対するステージ３０ａ、３０ｂの温度も自動で設定されるようにしてもよい。
　かかる場合、例えば制御部１００において、目標エッチング量に対するステージ３０ａ、３０ｂの高さと温度のテーブルが記憶される。そして、当該テーブルに基づいて、目標エッチング量からステージ３０ａ、３０ｂの高さと温度（処理レシピ）が自動で設定される。
　以上の実施形態では、ウェハ処理装置１においてウェハＷ上の酸化膜にＣＯＲ処理が行われたが、処理対象は酸化膜に限定されない。また、ウェハ処理装置１においてウェハＷに行われる処理もＣＯＲ処理に限定されない。例えば、本開示の技術は、ウェハ処理装置１においてウェハＷに成膜処理を行う場合にも適用できる。
　以上の実施形態では、ウェハ処理装置１には２つの載置台１１ａ、１１ｂが設けられたが、載置台の数はこれに限定されない。ウェハ処理装置１における載置台は３つ以上であってもよいし、例えば４つであってもよい。すなわち、ウェハ処理装置１において処理されるウェハＷは、３枚以上であってもよい。かかる場合、ガス供給部１３と排気部１４はそれぞれ、複数の載置台に共通に設けられてもよい。或いは、同一構成のガス供給部１３と同一構成の排気部１４がそれぞれ、設定数の載置台毎に設けられてもよい。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。例えば、上記実施形態の構成要件は任意に組み合わせることができる。当該任意の組み合せからは、組み合わせにかかるそれぞれの構成要件についての作用及び効果が当然に得られるとともに、本明細書の記載から当業者には明らかな他の作用及び他の効果が得られる。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的又は例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示にかかる技術は、上記の効果とともに、又は、上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、以下のような構成例も本開示の技術的範囲に属する。
（１）基板を処理する基板処理装置であって、
　前記基板を収容するチャンバと、
　前記チャンバ内で前記基板を載置する複数のステージと、
　前記複数のステージをステージ毎に独立して昇降させる昇降機構と、を有する、基板処理装置。
（２）制御部を有し、
　前記制御部は、前記基板の目標処理量に応じて、前記基板を処理中における前記複数のステージの高さをステージ毎に独立して調節する、前記（１）に記載の基板処理装置。
（３）前記複数のステージの温度をステージ毎に独立して調節する温度調節機構を有する、前記（１）又は（２）に記載の基板処理装置。
（４）制御部を有し、
　前記制御部は、前記基板の目標処理量に応じて、前記基板を処理中における前記複数のステージの温度をステージ毎に独立して調節する、前記（３）に記載の基板処理装置。
（５）前記ステージに載置された前記基板にガスを供給するガス供給部を有し、
　前記ガス供給部は、前記複数のステージに対して同一の構成である、前記（１）～（４）のいずれかに記載の基板処理装置。
（６）前記チャンバ内を排気する排気部を有し、
　前記排気部は、前記複数のステージに対して同一の構成である、前記（１）～（５）のいずれかに記載の基板処理装置。
（７）前記処理は、前記基板に対するエッチングである、前記（１）～（６）のいずれかに記載の基板処理装置。
（８）基板を処理する基板処理装置であって、
　前記基板を収容するチャンバと、
　前記チャンバ内で前記基板を載置する複数のステージと、
　前記複数のステージの温度をステージ毎に独立して調節する温度調節機構と、を有する、基板処理装置。
（９）制御部を有し、
　前記制御部は、前記基板の目標処理量に応じて、前記基板を処理中における前記複数のステージの温度をステージ毎に独立して調節する、前記（８）に記載の基板処理装置。
（１０）前記ステージに載置された前記基板にガスを供給するガス供給部を有し、
　前記ガス供給部は、前記複数のステージに対して同一の構成である、前記（８）又は（９）のいずれかに記載の基板処理装置。
（１１）前記チャンバ内を排気する排気部を有し、
　前記排気部は、前記複数のステージに対して同一の構成である、前記（８）～（１０）のいずれかに記載の基板処理装置。
（１２）前記処理は、前記基板に対するエッチングである、前記（８）～（１１）のいずれかに記載の基板処理装置。
（１３）基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法であって、
　前記基板処理装置は、
　前記基板を収容するチャンバと、
　前記チャンバ内で前記基板を載置する複数のステージと、
　前記複数のステージをステージ毎に独立して昇降させる昇降機構と、を有し、
　前記基板処理方法は、
　（ａ）前記複数のステージに前記基板を載置する工程と、
　（ｂ）前記複数のステージをステージ毎に所望の高さに昇降させる工程と、
　（ｃ）前記複数のステージに載置された前記基板に処理を行う工程と、を含む、基板処理方法。
（１４）前記（ａ）工程において、前記基板の目標処理量に応じて、前記基板を処理中における前記複数のステージの高さをステージ毎に独立して調節する、前記（１３）に記載の基板処理方法。
（１５）（ｄ）温度調節機構を用いて、前記複数のステージの温度をステージ毎に独立して調節する工程を含む、前記（１３）又は（１４）に記載の基板処理方法。
（１６）前記（ｄ）工程において、前記基板の目標処理量に応じて、前記基板を処理中における前記複数のステージの温度をステージ毎に独立して調節する、前記（１５）に記載の基板処理方法。
（１７）前記基板処理装置は、前記ステージに載置された前記基板にガスを供給するガス供給部を有し、
　前記ガス供給部は、前記複数のステージに対して同一の構成である、前記（１３）～（１６）のいずれかに記載の基板処理方法。
（１８）前記基板処理装置は、前記チャンバ内を排気する排気部を有し、
　前記排気部は、前記複数のステージに対して同一の構成である、前記（１３）～（１７）のいずれかに記載の基板処理方法。
（１９）前記処理は、前記基板に対するエッチングである、前記（１３）～（１８）のいずれかに記載の基板処理方法。
（２０）基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法であって、
　前記基板処理装置は、
　前記基板を収容するチャンバと、
　前記チャンバ内で前記基板を載置する複数のステージと、
　前記複数のステージの温度をステージ毎に独立して調節する温度調節機構と、を有し、
　前記基板処理方法は、
　（ａ）前記複数のステージに前記基板を載置する工程と、
　（ｂ）前記複数のステージの温度をステージ毎に調節する工程と、
　（ｃ）前記複数のステージに載置された前記基板に処理を行う工程と、を含む、基板処理方法。
（２１）前記（ｂ）工程において、前記基板の目標処理量に応じて、前記基板を処理中における前記複数のステージの温度をステージ毎に独立して調節する、前記（２０）に記載の基板処理方法。
（２２）前記基板処理装置は、前記ステージに載置された前記基板にガスを供給するガス供給部を有し、
　前記ガス供給部は、前記複数のステージに対して同一の構成である、前記（２０）又は（２１）のいずれかに記載の基板処理方法。
（２３）前記基板処理装置は、前記チャンバ内を排気する排気部を有し、
　前記排気部は、前記複数のステージに対して同一の構成である、前記（２０）～（２２）のいずれかに記載の基板処理方法。
（２４）前記処理は、前記基板に対するエッチングである、前記（２０）～（２３）のいずれかに記載の基板処理方法。
　　１　　　　　　　ウェハ処理装置
　　１０　　　　　　チャンバ
　　１２ａ、１２ｂ　昇降機構
　　３０ａ、３０ｂ　ステージ
　　Ｗ　　　　　　　ウェハ

Claims (14)

  1. 　基板を処理する基板処理装置であって、
    　前記基板を収容するチャンバと、
    　前記チャンバ内で前記基板を載置する複数のステージと、
    　前記複数のステージをステージ毎に独立して昇降させる昇降機構と、を有する、基板処理装置。
  2. 　制御部を有し、
    　前記制御部は、前記基板の目標処理量に応じて、前記基板を処理中における前記複数のステージの高さをステージ毎に独立して調節する、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記複数のステージの温度をステージ毎に独立して調節する温度調節機構を有する、請求項１又は２に記載の基板処理装置。
  4. 　制御部を有し、
    　前記制御部は、前記基板の目標処理量に応じて、前記基板を処理中における前記複数のステージの温度をステージ毎に独立して調節する、請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 　前記ステージに載置された前記基板にガスを供給するガス供給部を有し、
    　前記ガス供給部は、前記複数のステージに対して同一の構成である、請求項１に記載の基板処理装置。
  6. 　前記チャンバ内を排気する排気部を有し、
    　前記排気部は、前記複数のステージに対して同一の構成である、請求項１に記載の基板処理装置。
  7. 　前記処理は、前記基板に対するエッチングである、請求項１に記載の基板処理装置。
  8. 　基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法であって、
    　前記基板処理装置は、
    　前記基板を収容するチャンバと、
    　前記チャンバ内で前記基板を載置する複数のステージと、
    　前記複数のステージをステージ毎に独立して昇降させる昇降機構と、を有し、
    　前記基板処理方法は、
    　（ａ）前記複数のステージに前記基板を載置する工程と、
    　（ｂ）前記複数のステージをステージ毎に所望の高さに昇降させる工程と、
    　（ｃ）前記複数のステージに載置された前記基板に処理を行う工程と、を含む、基板処理方法。
  9. 　前記（ａ）工程において、前記基板の目標処理量に応じて、前記基板を処理中における前記複数のステージの高さをステージ毎に独立して調節する、請求項８に記載の基板処理方法。
  10. 　（ｄ）温度調節機構を用いて、前記複数のステージの温度をステージ毎に独立して調節する工程を含む、請求項８又は９に記載の基板処理方法。
  11. 　前記（ｄ）工程において、前記基板の目標処理量に応じて、前記基板を処理中における前記複数のステージの温度をステージ毎に独立して調節する、請求項１０に記載の基板処理方法。
  12. 　前記基板処理装置は、前記ステージに載置された前記基板にガスを供給するガス供給部を有し、
    　前記ガス供給部は、前記複数のステージに対して同一の構成である、請求項８に記載の基板処理方法。
  13. 　前記基板処理装置は、前記チャンバ内を排気する排気部を有し、
    　前記排気部は、前記複数のステージに対して同一の構成である、請求項８に記載の基板処理方法。
  14. 　前記処理は、前記基板に対するエッチングである、請求項８に記載の基板処理方法。
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