JP2005252146A - Substrate treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理装置に関し、特に、基板の洗浄乾燥技術に係り、例えば、半導体集積回路装置(以下、ICという。)の製造方法において、ICが作り込まれる半導体ウエハ(以下、ウエハという。)に不純物を拡散したり絶縁膜や金属膜等のCVD膜を形成したりするのに利用して有効なものに関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a substrate cleaning and drying technique. For example, in a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device (hereinafter referred to as an IC), a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) in which an IC is formed. ) Is effective for diffusing impurities or forming a CVD film such as an insulating film or a metal film.
ICの製造方法においてウエハにCVD膜を形成する基板処理装置としては、複数枚のウエハを収納したカセット(ウエハキャリア)を収納しウエハを出し入れする気密構造のカセット室と、このカセット室内のカセットとボートとの間でウエハを移載するウエハ移載装置を有するロードロック室(ウエハ移載室)と、このロードロック室内のボートが搬入搬出される反応室(処理室)とを備えた縦型拡散・CVD装置、がある(例えば、特許文献1参照)。
この縦型拡散・CVD装置においては、ロードロック室に搬入される前にウエハが大気に触れることが避けられないために、ウエハに自然酸化膜が形成されてしまうという問題点がある。そこで、酸化膜除去装置としての洗浄乾燥装置を縦型拡散・CVD装置に設置することにより、ロードロック室に搬入される直前にウエハに形成された自然酸化膜を除去することが考えられる。
従来のこの種の洗浄乾燥装置としては、弗酸(HF)等のエッチング液をウエハに滴下して洗浄した後に、ウエハを高速で回転させて乾燥させるものがある(例えば、非特許文献1参照)。
This vertical diffusion / CVD apparatus has a problem in that a natural oxide film is formed on the wafer because it is inevitable that the wafer is exposed to the atmosphere before being loaded into the load lock chamber. Therefore, it is conceivable to remove a natural oxide film formed on the wafer immediately before being loaded into the load lock chamber by installing a cleaning / drying apparatus as an oxide film removing apparatus in the vertical diffusion / CVD apparatus.
As a conventional cleaning / drying apparatus of this type, there is an apparatus in which an etching solution such as hydrofluoric acid (HF) is dropped onto a wafer for cleaning, and then the wafer is rotated at high speed to dry (for example, see Non-Patent Document 1). ).
しかしながら、前記した洗浄乾燥装置においては、次のような問題点がある。
(1)乾燥に際して、ウエハの中心部は回転による遠心力が零であるために、高速回転してもエッチング液が残り易く、その結果、ウオータマークが発生する。
(2)ウエハが高速で回転するために、ウエハの破損やチッピングが発生する。
(3)高速回転によってウエハが帯電するために、ウエハの表面にパーティクルが静電吸着する。
(4)遠心力で振り切ったエッチング液が処理室の壁面に当たって跳ね返り、乾燥したウエハに再付着することにより、ウオータマークが発生する。
(5)ウエハを回転させる回転軸にエッチング液の侵入を防止するために、シールリングが敷設されるが、摺動部からの発塵によるウエハの汚染が発生し、また、シール性能の確保のために、シールリングの定期的交換等のメンテナンスが必要になる。
(6)トレンチやコンタクトホールに侵入したエッチング液は除去し難いために、ウオータマークが発生する。
However, the above-described cleaning / drying apparatus has the following problems.
(1) At the time of drying, since the centrifugal force due to the rotation is zero at the center of the wafer, the etching solution tends to remain even when rotated at a high speed, and as a result, a water mark is generated.
(2) Since the wafer rotates at a high speed, the wafer is damaged or chipped.
(3) Since the wafer is charged by high-speed rotation, particles are electrostatically adsorbed on the surface of the wafer.
(4) The etching solution sprinkled off by centrifugal force hits the wall surface of the processing chamber and bounces off and reattaches to the dried wafer, thereby generating a water mark.
(5) A seal ring is laid to prevent the etchant from entering the rotating shaft that rotates the wafer. However, contamination of the wafer due to dust generation from the sliding part occurs, and the sealing performance is ensured. Therefore, maintenance such as periodic replacement of the seal ring is required.
(6) Since the etchant entering the trench or contact hole is difficult to remove, a water mark is generated.
本発明の目的は、基板の破損や汚染およびウオータマークの発生を防止しつつ基板の自然酸化膜を除去することができる基板処理装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of removing a natural oxide film on a substrate while preventing breakage and contamination of the substrate and generation of a watermark.
本願において開示される発明のうち代表的なものは、次の通りである。
(1)基板を保持具によって保持して処理する処理室と、水素ガスと酸素ガスとを供給して水蒸気を生成する生成室と、この生成室と連通し前記保持具に保持された前記基板に前記水蒸気を吹き付けるノズルと、を備えていることを特徴とする基板処理装置。
(2)基板を保持具によって保持して処理する処理室と、水素ガスと酸素ガスとを供給して水蒸気を生成する生成室と、この生成室と連通し前記保持具に保持された前記基板に前記水蒸気を吹き付ける第一ノズルと、前記第一ノズル内に前記水蒸気よりも温度が低いガスを供給する第二ノズルと、を備えていることを特徴とする基板処理装置。
(3)前記第二ノズルは、前記第一ノズルの吹出口よりも上流側に配置されていることを特徴とする(2)に記載の基板処理装置。
Representative inventions disclosed in the present application are as follows.
(1) A processing chamber for holding and processing a substrate by a holder, a generation chamber for supplying water gas and oxygen gas to generate water vapor, and the substrate held by the holder in communication with the generation chamber And a nozzle for spraying the water vapor to the substrate processing apparatus.
(2) A processing chamber for holding and processing a substrate by a holder, a generation chamber for supplying water gas and oxygen gas to generate water vapor, and the substrate held by the holder in communication with the generation chamber A substrate processing apparatus comprising: a first nozzle that sprays the water vapor; and a second nozzle that supplies a gas having a temperature lower than the water vapor into the first nozzle.
(3) The substrate processing apparatus according to (2), wherein the second nozzle is disposed upstream of the outlet of the first nozzle.
本発明によれば、高純度の水蒸気を基板に吹き付けて基板を乾燥することができるので、基板の破損や汚染およびウオータマークの発生を防止しつつ基板の自然酸化膜を除去することができる。 According to the present invention, since the substrate can be dried by spraying high-purity water vapor on the substrate, the natural oxide film on the substrate can be removed while preventing the substrate from being damaged, contaminated, and generating water marks.
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、ICの製造方法にあってウエハに形成された自然酸化膜を除去する酸化膜除去装置として構成されている。この酸化膜除去装置はウエハの表面を洗浄し乾燥するという意味で洗浄乾燥装置である。図1および図2に示されているように、本実施の形態に係る酸化膜除去装置(洗浄乾燥装置ともいう。)10は、酸化膜除去室(以下、除去室という。)12を形成した筐体(以下、除去室筐体という。)11を備えている。除去室筐体11は上下面が閉塞した円筒形状の中空体に形成されており、除去室12の表面は弗素樹脂のコーティング処理によって撥水性の良好な表面に構成されている。除去室筐体11の側壁における正面部分にはウエハ搬入搬出口13が開設されており、ウエハ搬入搬出口13はウエハ1を除去室12に対して搬入搬出し得るように構成されている。ウエハ搬入搬出口13にはゲートバルブ14が設置されており、ゲートバルブ14はウエハ搬入搬出口13を摺動を伴わずに開閉するように構成されている。除去室筐体11には窒素ガス等の不活性ガスを除去室12に供給する不活性ガス供給装置15が接続されているとともに、除去室12を排気する排気装置16が接続されている。
In this embodiment, a substrate processing apparatus according to the present invention is configured as an oxide film removing apparatus for removing a natural oxide film formed on a wafer in an IC manufacturing method. This oxide film removing apparatus is a cleaning / drying apparatus in the sense that the surface of the wafer is cleaned and dried. As shown in FIGS. 1 and 2, an oxide film removing apparatus (also referred to as a cleaning / drying apparatus) 10 according to the present embodiment forms an oxide film removing chamber (hereinafter referred to as a removing chamber) 12. A housing (hereinafter referred to as a removal chamber housing) 11 is provided. The removal chamber casing 11 is formed in a cylindrical hollow body whose upper and lower surfaces are closed, and the surface of the
除去室筐体11の中央部の下方には、回転数を低速領域から高速領域まで制御可能なモータ17が垂直方向上向きに設置されており、モータ17の出力軸18には回転軸20がカップリング19によって連結されている。回転軸20は除去室筐体11の底壁を貫通して除去室12に挿入されており、シール機構付き軸受装置21によって回転自在に支承されている。回転軸20の上端にはウエハ1を水平に保持する保持具22が連結されている。保持具22はウエハ1よりも若干大径の円盤形状に形成されており、上面に突設された複数本の把持ピン23によってウエハ1を着脱自在に把持するように構成されている。保持具22の下面における周辺部には切頭円錐筒形状のスカート24が同心円に垂下されており、スカート24はエッチング液等が回転軸20の方向に侵入するのを防止するメカニカルシールを構成している。
Below the central portion of the removal chamber casing 11, a
除去室筐体11の底壁における周辺部には、エッチング液としての弗酸やリンス液としての超純水を滴下する薬液ノズル26が挿通されており、薬液ノズル26は滴下口26aが保持具22の中心線上に配置するように構成されて、エッチング液およびリンス液をウエハ1の中心に滴下するようになっている。薬液ノズル26は水平面内で回転し得るように、シール機構付き軸受装置25によって支承されており、シール機構付軸受装置25の外側に垂直方向下向きに設置されたモータ27およびベルト伝動装置28によって、回動されるように構成されている。薬液ノズル26には給液配管29の一端がそれぞれ接続されており、給液配管29の他端にはエッチング液を供給するエッチング液供給装置30が接続されている。給液配管29の途中には分岐管31の一端が接続されており、分岐管31の他端にはリンス液としての超純水を供給するリンス液供給装置32が接続されている。給液配管29および分岐管31の途中には止め弁33および止め弁34がそれぞれ介設されている。
A
除去室筐体11の底壁の周辺部における薬液ノズル26から180度離れた位置には、乾燥用ガスとしての水蒸気(スチーム)を吹き出すノズル(以下、スチームノズルという。)35が挿通されており、スチームノズル35は先端の吹出口35aが保持具22の中心線上に位置するように、エルボパイプ形状に形成されている。スチームノズル35は水平面内で回転し得るように、シール機構付き軸受装置37によって支承されており、シール機構付軸受装置37の外側に垂直方向下向きに設置されたモータ38およびベルト伝動装置39によって、回動されるように構成されている。すなわち、スチームノズル35のエルボパイプ形状自体、シール機構付き軸受装置37、モータ38およびベルト伝動装置39により、スチームノズル35を水平面内で旋回させる旋回駆動装置36が構成されている。スチームノズル35にはスチーム供給配管41の一端が接続されており、スチームノズル35およびスチーム供給配管41は断熱材によって形成された断熱カバー40により全体的に被覆されている。
A nozzle (hereinafter referred to as a steam nozzle) 35 that blows out water vapor (steam) as a drying gas is inserted at a position 180 degrees away from the
スチーム供給配管41の他端には、乾燥用ガスとしてのスチーム(H2 O)を供給するスチーム供給装置42が接続されている。スチーム供給装置42は石英(SiO2 )によって形成された燃焼管43を備えており、燃焼管43は燃焼室44を構成している。燃焼管43のスチーム供給配管41と反対側の端部には、水素ガスノズル45と酸素ガスノズル46とが隣り合わせに配置されて燃焼室44に挿入されている。水素ガスノズル45には水素ガス供給配管45Aを介して水素ガス供給源45Bが接続されており、水素ガス供給配管45Aにはマスフローコントローラ45Cおよび止め弁45Dが上流側から順に介設されている。酸素ガスノズル46には酸素ガス供給配管46Aを介して酸素ガス供給源46Bが接続されており、酸素ガス供給配管46Aにはマスフローコントローラ46Cおよび止め弁46Dが上流側から順に介設されている。スチームノズル35には温度センサ(図示せず)が設けられており、マスフローコントローラ45C、46Cは温度センサの検出温度に基づいて流量を制御するように構成されている。
A
以下、前記構成に係る酸化膜除去装置10を使用したICの製造方法における酸化膜除去工程を説明する。
Hereinafter, an oxide film removing process in the IC manufacturing method using the oxide
処理すべきウエハ1が酸化膜除去装置10に搬送されて来ると、ウエハ搬入搬出口13がゲートバルブ14によって開放される。次いで、ウエハ1がウエハ移載装置(図示せず)によって除去室12にウエハ搬入搬出口13を通じて搬入され、保持具22へ移載される。保持具22に移載されたウエハ1は把持ピン23によって把持される。ウエハ1が保持されると、ウエハ搬入搬出口13がゲートバルブ14によって閉じられる。
When the wafer 1 to be processed is transferred to the oxide
次いで、保持具22によって保持されたウエハ1がモータ17によって回転される。続いて、除去室12にはエッチング液がエッチング液供給装置30から給液配管29を通じて薬液ノズル26に供給され、薬液ノズル26の滴下口26aからウエハ1の中心に滴下される。この際、スチームノズル35は図2に実線で示された位置に退避されている。ウエハ1の中心に滴下されたエッチング液は、回転するウエハ1の遠心力によって周辺部に均一に拡散することにより、ウエハ1の表面に全体的に均一に接触するので、ウエハ1の表面に形成された自然酸化膜を全体にわたって均一にエッチングして除去する。ウエハ1によって振り切られた余分のエッチング液は除去室12の底部によって回収される。予め、設定された時間が経過すると、エッチング液の供給が停止される。
Next, the wafer 1 held by the
次いで、リンス液としての超純水がリンス液供給装置32から分岐管31および給液配管29を通じて薬液ノズル26に供給され、薬液ノズル26の滴下口26aからウエハ1の中心に滴下される。ウエハ1の中心に滴下された超純水は、回転するウエハ1の遠心力によって周辺部に拡散することにより、ウエハ1の表面に全体的に均一に接触するので、ウエハ1に残ったエッチング液を全体にわたって均一に洗い流す。ウエハ1によって振り切られた余分の超純水は除去室12の底部によって回収される。予め、設定された時間が経過すると、超純水の供給が停止される。
Next, ultrapure water as a rinsing liquid is supplied from the rinsing
リンス後に、除去室12にはスチーム47(図3参照)がスチーム供給装置42からスチーム供給配管41を通じてスチームノズル35に供給され、スチームノズル35の吹出口35aからウエハ1に吹き付けられる。すなわち、スチーム供給装置42において、水素ガスが水素ガス供給源45Bから水素ガスノズル45へ供給されて燃焼室44に吹き出されるとともに、酸素ガスが酸素ガス供給源46Bから酸素ガスノズル46へ供給されて燃焼室44に吹き出される。燃焼室44に吹き出された水素ガスは自然着火して酸素ガスと燃焼反応を起こすことにより、燃焼反応ガスとしての高純度のスチームを生成する。例えば、1100℃程度の温度のスチームとなる。生成されたスチーム47はスチーム供給配管41を通じてスチームノズル35に供給される。この際、水素ガス供給配管45Aのマスフローコントローラ45Cおよび酸素ガス供給配管46Aのマスフローコントローラ46Cは、温度センサの検出温度に基づいて流量を制御することにより、スチーム47の吹出量を制御する。
After rinsing, steam 47 (see FIG. 3) is supplied to the
スチームノズル35からウエハ1に吹き付けられたスチーム47は、ウエハ1の表面に残ったリンス液としての超純水を加熱して気化させることにより、ウエハ1を乾燥させる。このスチーム47の温度は200℃程度に制御される。但し、好ましくは200℃程度であるが、スチーム47の温度は100℃(水の沸点)以上であればよい。
The steam 47 sprayed from the
スチームノズル35からウエハ1に吹き付けられた高純度のスチーム47および気化されたリンス液は、排気装置16の排気力によって除去室12から排気されて行く。乾燥後に必要に応じて、除去室12内の雰囲気は不活性ガス供給装置15からの不活性ガス(例えば、窒素ガス)によって置換(窒素ガスパージ)される。
The high-purity steam 47 and vaporized rinsing liquid sprayed from the
ちなみに、水蒸気(ガス)状態のままで排気装置16によって排気されたスチーム47は、トラップ(図示せず)において冷却されて凝縮されることにより、液体の形で回収される。この廃液にはエッチング液の成分が極微量であるが含まれる可能性があるので、回収タンク(図示せず)によって回収して廃棄処分することが好ましい。トラップにおけるスチームの冷却は、自然空冷や冷却ファンを使用した強制空冷、工場給水を使用した水冷、ペルチェ素子を使用した固体冷却等によって実施することができる。また、スチーム47を排気する排気装置16としては、エッチング液に対して耐蝕性を有し、かつ、水分を含んだガスを排気することができる弗素樹脂製のダイアフラムを使用したダイアフラムポンプを使用することが望ましい。
Incidentally, the steam 47 exhausted by the
以上のスチームの吹き付け作動(乾燥ステップ)に際して、スチームノズル35は旋回駆動装置36によって旋回される。スチームノズル35の吹出口35aから吹き出されたスチーム47は、ウエハ1が回転されていることとあいまってウエハ1の表面に全体的に均一に接触するので、ウエハ1の表面は均一に乾燥される。この際、ウエハ1はスチーム47による気化力によって乾燥されるので、ウエハ1は高速で回転させる必要はなく、スチーム47がウエハ1に均一に吹き付けられる程度の低速で回転させればよい。
In the above steam spraying operation (drying step), the
ところで、回転するウエハ1の周速度は中心から周辺へ行くに従って速くなるので、旋回駆動装置36によるスチームノズル35の中心から周辺への旋回速度が等速であると、スチーム47のウエハ1との単位接触時間は中心から周辺に行くに従って漸減して、ウエハ1の乾燥が中心部で過多となり周辺部で不足する傾向になる。そこで、スチームノズル35の中心から周辺への旋回速度が中心から周辺に行くに従って遅くなるように、旋回駆動装置36が制御される。この旋回速度の制御により、スチーム47のウエハ1との単位接触時間は中心から周辺にわたって一定になるために、ウエハ1の乾燥は中心部と周辺部とで等しくなり、ウエハ1の乾燥はより一層均一になる。また、スチーム47による乾燥時間が最適値化されるために、ウエハ1の乾燥時間が短縮されることにもなる。
By the way, the peripheral speed of the rotating wafer 1 increases as it goes from the center to the periphery. Therefore, if the turning speed from the center of the
その後、ウエハ搬入搬出口13がゲートバルブ14によって開放される。続いて、保持具22に保持された自然酸化膜除去および乾燥済みのウエハ1がウエハ移載装置によってピックアップされて、ウエハ搬入搬出口13を通じて搬出される。
Thereafter, the wafer loading / unloading
以降、前述した作動が繰り返されることにより、ウエハ1について自然酸化膜除去工程が一枚ずつ実施されて行く。 Thereafter, the natural oxide film removing process is performed one by one on the wafer 1 by repeating the above-described operation.
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。 According to the embodiment, the following effects can be obtained.
1) 水素ガスと酸素ガスとを燃焼させて生成した高純度のスチームをウエハに吹き付けてウエハを乾燥させることにより、金属を含んだ容器にて純水を沸騰させてスチームを生成した場合のような金属の溶出を防止することができるので、洗浄後のウエハの金属汚染を防止することができる。 1) When high-purity steam generated by burning hydrogen gas and oxygen gas is sprayed onto the wafer and the wafer is dried, pure water is boiled in a container containing metal to generate steam. Therefore, it is possible to prevent metal contamination of the wafer after cleaning.
2) 水素ガスと酸素ガスとを燃焼室で燃焼させてスチームを生成することにより、廃棄ガスをスチームだけに抑止することができるので、ボイラ(電気加熱式を含む)のように燃料(発電のための燃料を含む)を使用して純水を沸騰させてスチームを生成する場合に比べてクリーンで地球環境に優しい。 2) By generating steam by burning hydrogen gas and oxygen gas in the combustion chamber, it is possible to suppress waste gas only to steam, so fuel (including power generation) like a boiler (including electric heating type) (Including fuel for) using pure water to boil and produce steam compared to clean and environmentally friendly.
3) 高温のスチームをウエハに吹き付けることにより、ウエハの乾燥と同時にウエハに付着した有機物をスチームの熱によって分解させて除去することができ、また、トレンチやコンタクトホール等の微細な凹部に付着した水分も、スチームの熱によって気化させて除去することができる。 3) By spraying high-temperature steam on the wafer, the organic matter adhering to the wafer can be decomposed and removed by the heat of the steam at the same time as the wafer is dried, and it adheres to minute recesses such as trenches and contact holes. Moisture can also be removed by vaporization by the heat of steam.
4) ウエハを低速回転で乾燥させることにより、ウエハ上に付着したエッチング液の遠心力が小さくなるために、ウエハから飛び出した水滴の除去室の壁面からの跳ね返りを低減することができる。その結果、除去室のミストの浮遊を抑制することができるので、ウエハへの再付着を防止することができ、ウオータマークの発生を防止することができる。また、高速で回転させるスピン乾燥に比べて、回転機構部からの発塵量を低減することができ、シール構造を簡単化することができ、メンテナンスサイクル(シールリングの交換サイクル)時間を延長することができる。さらに、静電気の発生を抑制することができるので、ウエハの表面にパーティクルが付着するのを防止することができる。 4) Since the centrifugal force of the etching solution adhering to the wafer is reduced by drying the wafer at a low speed, it is possible to reduce the splashing of the water droplets jumping out of the wafer from the wall of the removal chamber. As a result, since the mist floating in the removal chamber can be suppressed, reattachment to the wafer can be prevented, and generation of a water mark can be prevented. Compared with spin drying that rotates at high speed, the amount of dust generated from the rotating mechanism can be reduced, the seal structure can be simplified, and the maintenance cycle (seal ring replacement cycle) time can be extended. be able to. Further, since generation of static electricity can be suppressed, it is possible to prevent particles from adhering to the surface of the wafer.
図3は本発明の他の実施の形態である自然酸化膜除去装置を示す正面断面図である。 FIG. 3 is a front sectional view showing a natural oxide film removing apparatus according to another embodiment of the present invention.
本実施の形態が前記実施の形態と異なる点は、超純水を供給するインジェクションノズル48の供給口48aがスチームノズル35内における吹出口35aの上流側に配置されている点である。インジェクションノズル48の供給配管48Aには超純水供給源48Bが止め弁48Cを介して接続されている。
The present embodiment is different from the above embodiment in that a supply port 48a of an
本実施の形態においては、スチーム供給装置42内にて1100℃程度に生成されたスチーム47が、図3に示されているように、スチーム供給装置42からスチーム供給配管41を通じてスチームノズル35に供給され、スチームノズル35の吹出口35aからウエハ1に吹き付けられる際に、インジェクションノズル48から常温または加熱(100℃未満)した超純水49が添加される。このスチーム47への超純水49の添加により、スチーム47の温度が下がり、100℃〜1100℃未満(好ましくは200〜300℃)に制御されるとともに、スチーム47の流量や流速が増加される。
In the present embodiment, the steam 47 generated at about 1100 ° C. in the
本実施の形態によれば、前記実施の形態の効果に加えて次のような効果を得ることができる。
水素ガスと酸素ガスとの燃焼によって得られた高エネルギーを持った水蒸気に超純水を添加することにより、水蒸気の温度を降下させることができるとともに、水蒸気の流量や流速を増加させることができるので、高い効率で大量の水蒸気を得ることができ、洗浄およびリンス後の乾燥時間を短縮することができる。
なお、インジェクションノズルの噴出口を超純水を放射状に噴射することができるスプレー式ノズルに構成することにより、スチームと超純水の混合をより一層促進することができる。また、インジェクションノズルを石英ガラスまたは弗素樹脂を使用して構成すると、清浄度を増加させることができる。
According to the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the above-described embodiment.
By adding ultrapure water to high-energy water vapor obtained by combustion of hydrogen gas and oxygen gas, the temperature of water vapor can be lowered, and the flow rate and flow rate of water vapor can be increased. Therefore, a large amount of water vapor can be obtained with high efficiency, and the drying time after washing and rinsing can be shortened.
In addition, mixing the steam and the ultrapure water can be further promoted by configuring the spray nozzle of the injection nozzle to be a spray type nozzle capable of jetting ultrapure water radially. In addition, when the injection nozzle is made of quartz glass or fluorine resin, the cleanliness can be increased.
図4、図5および図6は本発明の第三の実施の形態を示している。
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、ICの製造方法にあってウエハに不純物を拡散したり絶縁膜や金属膜等のCVD膜を形成したりする工程に使用されるバッチ式縦型拡散・CVD装置(以下、バッチ式CVD装置という。)として構成されている。本実施の形態に係るバッチ式CVD装置50においては、ウエハ搬送用のウエハキャリアとしてはFOUP(front opening unified pod 。以下、ポッドという。)が使用されている。なお、以下の説明において、前後左右は図4を基準とする。すなわち、フロント筐体51側が前側、その反対側である耐圧筐体81側が後側、ボートエレベータ100側が左側、その反対側であるシールキャップ103側が右側とする。
4, 5 and 6 show a third embodiment of the present invention.
In this embodiment, the substrate processing apparatus according to the present invention is a batch type used in a process of diffusing impurities on a wafer or forming a CVD film such as an insulating film or a metal film in an IC manufacturing method. It is configured as a vertical diffusion / CVD apparatus (hereinafter referred to as a batch type CVD apparatus). In batch
図4および図5に示されているように、バッチ式CVD装置50はフロント筐体51を備えており、フロント筐体51によってポッド保管室52が形成されている。フロント筐体51の正面壁にはポッド搬入搬出口53が開設されており、フロント筐体51のポッド搬入搬出口53の手前にはポッドステージ54が構築されている。ポッドステージ54にはポッド2がRGV等の工程内搬送装置によって供給および排出されるようになっている。フロント筐体51内の上部には前側ポッド棚55と後側ポッド棚56とがそれぞれ設置されており、前側ポッド棚55および後側ポッド棚56は複数台のポッド2を一時的に保管し得るように構成されている。フロント筐体51の前側部分にはリニアアクチュエータやエレベータおよびスカラ形ロボット等によって構成されたポッド搬送装置57が設置されており、ポッド搬送装置57はポッドステージ54、前後のポッド棚55、56およびポッドオープナの間でポッド2を搬送するように構成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the batch
フロント筐体51の背面壁にはポッドオープナ室60を形成する筐体(以下、ポッドオープナ筐体という。)61が隣接して設置されており、ポッドオープナ室60の背面壁にはウエハ搬入搬出口73を開閉するゲートバルブ62が設置されている。ポッドオープナ筐体61の側壁にはポッドオープナ室60へ窒素(N2 )ガスを給気するためのガス供給管63と、ポッドオープナ室60を負圧に排気するための排気管64とがそれぞれ接続されている。なお、窒素ガスの供給はガス供給管63による供給を設けず、ゲートバルブ62の開放により、ウエハ移載室72内に充満された窒素ガスが流れ込むようにすることとしてもよいし、排気管64を設けず、ポッド2とポッドオープナ室筐体61との隙間から排気するようにしてもよい。ポッドオープナ筐体61の正面壁にはウエハ搬入搬出口65が開設されており、ポッドオープナ筐体61の正面のウエハ搬入搬出口65の下端辺にはポッド2を載置する載置台66が水平に突設されている。ポッドオープナ室60の内部には載置台66に載置されたポッド2のキャップを着脱するキャップ着脱機構67が設置されており、載置台66に載置されたポッド2のキャップをキャップ着脱機構67によって着脱することにより、ポッド2のウエハ出し入れ口を開閉するようになっている。
A casing (hereinafter referred to as a pod opener casing) 61 that forms a
ポッドオープナ筐体61の背面壁には、大気圧未満の圧力(以下、負圧という。)を維持可能な気密性能を有する耐圧筐体71が連設されており、ウエハ移載室72が耐圧筐体(以下、移載室筐体という。)71によって形成されている。ウエハ移載室72にはウエハ搬入搬出口73が開設されており、ウエハ搬入搬出口73はゲートバルブ62によって開閉されるように構成されている。ウエハ移載室72には負圧下でウエハ1を移載するウエハ移載装置74が、水平に設置されており、ウエハ移載装置74はスカラ形ロボット(selective compliance assembly robot arm 。SCARA)によって構成されている。異物がウエハ移載室72および待機室82に侵入するのを防止するために、ウエハ移載装置74の駆動部であるモータ75はウエハ移載室72の底壁の外部に設置されている。移載室筐体71の側壁にはウエハ移載室72を負圧に排気するための排気管76が接続されている。ウエハ移載室72には圧力調整装置および圧力センサ(図示せず)が接続されており、圧力調整装置は圧力センサの検出に基づいてウエハ移載室72の圧力を調整するように構成されている。
The back wall of the
ウエハ移載室72のウエハ移載装置74と反対側には、基板仮置き具としての一対のストッカ77A、77Bが前後に並べられて設置されている。両ストッカ77A、77Bは後記するボートと同様な構造に構成されており、ボートが保持可能な最大枚数以上の枚数のウエハ1を保持可能なように構成されている。ウエハ移載室72の前側ストッカ77Aと後側ストッカ77Bとの間には、遮蔽手段としての遮蔽板78が垂直に設置されており、遮蔽板78は前側ストッカ77Aと後側ストッカ77Bとの間の熱を遮断するように構成されている。前側ストッカ77Aおよび後側ストッカ77Bのウエハ移載装置74と反対側の近傍のそれぞれには、窒素ガスを吹き出す前側ガス吹出管79Aと後側ガス吹出管79Bとが設置されており、前側ガス吹出管79Aおよび後側ガス吹出管79Bは前側ストッカ77Aおよび後側ストッカ77Bに窒素ガスをそれぞれ吹き付けるように構成されている。
On the opposite side of the
図4に示されているように、移載室筐体71の後側には負圧を維持可能な気密性能を有する耐圧筐体81が隣接して設置されており、この耐圧筐体81によりボートを収納可能な容積を有するロードロック方式の予備室である待機室82が形成されている。なお、ロードロック方式とは、ゲートバルブ等の仕切弁を用いて処理室と予備室とを隔離し、処理室への空気の流入を防止したり、温度や圧力等の外乱を小さくして処理を安定化させる方式、である。耐圧筐体(以下、待機室筐体という。)81の前面壁および移載室筐体71の背面壁にはウエハ搬入搬出口83およびウエハ搬入搬出口80がそれぞれ開設されており、これらのウエハ搬入搬出口83、80はゲートバルブ84によって開閉されるように構成されている。待機室筐体81の一対の側壁には待機室82へ窒素(N2 )ガスを給気するためのガス供給管85と、待機室82を負圧に排気するための排気管86とがそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 4, a pressure-
図5および図6に示されているように、待機室82の天井壁にはボート搬入搬出口87が大きく開設されており、ボート搬入搬出口87は仕切弁としてのシャッタ88によって開閉されるように構成されている。待機室筐体81の上に構築された筐体89の内部にはヒータユニット90が垂直方向に設置されており、ヒータユニット90の内部には処理室91を形成するプロセスチューブ92が設置されている。プロセスチューブ92は石英(SiO2 )が使用されて上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されたアウタチューブ93と、石英または炭化シリコン(SiC)が使用されて上下両端が開口した円筒形状に形成されたインナチューブ94とを備えており、アウタチューブ93がインナチューブ94に同心円に被せられている。アウタチューブ93とインナチューブ94との間には環状の排気路95が両者の間隙によって形成されている。プロセスチューブ92は待機室筐体81の天井壁の上にマニホールド96を介して支持されており、マニホールド96はボート搬入搬出口87に同心円に配置されている。マニホールド96にはプロセスチューブ92の内部を排気するための排気管98が接続されており、排気管98は排気路95に連通するようになっている。なお、プロセスチューブ92には熱電対99が挿入されており、熱電対99の側温によってヒータユニット90のフィードバック制御が実施されるようになっている。処理室91には原料ガスやパージガス等がガス導入管97により導入されるようになっている。
As shown in FIGS. 5 and 6, a boat loading / unloading
待機室82にはボートを昇降させるためのボートエレベータ100が設置されており、ボートエレベータ100は送りねじ装置やベローズ等によって構成されている。ボートエレベータ100の昇降台101の側面にはアーム102が水平に突設されており、アーム102の先端にはシールキャップ103が水平に支持されている。シールキャップ103はプロセスチューブ92の炉口になる待機室筐体81のボート搬入搬出口87を気密シールし得るように構成されているとともに、基板保持具であるボート104を垂直に支持するように構成されている。ボート104は複数枚(例えば、25枚、50枚、100枚、125枚、150枚ずつ等)のウエハ1を、その中心を揃えて水平に支持した状態で、ボートエレベータ100によるシールキャップ103の昇降に伴ってプロセスチューブ92の処理室91に対して搬入搬出するように構成されている。ボート104はシールキャップ103に設置されたロータリーアクチュエータ105によって回転されるように構成されている。
The
図4に示されているように、移載室筐体71の右側には酸化膜除去装置10Aが設置されている。移載室筐体71の右側壁にはウエハ搬入搬出口13Aが開設されており、ウエハ搬入搬出口13Aはウエハ1をウエハ移載室72に対して搬入搬出し得るように構成されている。移載室筐体71の右脇には酸化膜除去装置10Aの除去室筐体11Aが隣接して設置されており、除去室筐体11Aの左側壁にはウエハ搬入搬出口13が開設されている。ウエハ搬入搬出口13A、13はゲートバルブ14によって開閉されるようになっている。本実施の形態に係る酸化膜除去装置10Aが前記実施の形態に係る酸化膜除去装置10と異なる点は、除去室筐体11Aが略立方体形状に形成されている点である。
As shown in FIG. 4, an oxide
以下、前記構成に係るバッチ式CVD装置を使用したICの製造方法における成膜工程を説明する。なお、本実施の形態においては、一台のポッド2に収納された二十五枚以内のウエハ1をバッチ処理(一括処理)する場合について説明する。
Hereinafter, a film forming process in an IC manufacturing method using the batch type CVD apparatus according to the above configuration will be described. In the present embodiment, a case will be described in which batch processing (batch processing) of up to 25 wafers 1 housed in one
成膜すべきウエハ1は二十五枚以内がポッド2に収納された状態で、バッチ式CVD装置50のポッドステージ54へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。搬送されて来たポッド2はポッドステージ54から前側ポッド棚55または後側ポッド棚56の指定された場所にポッド搬送装置57によって搬送されて保管される。
The wafer 1 to be deposited is transported to the
ウエハ1が収納されたポッド2は載置台66の上へポッド搬送装置57によって搬送されて載置される。ポッドオープナ室60には窒素ガスがガス供給管63によって供給されるとともに、排気管64によって排気されることにより、窒素ガスが充満(窒素ガスパージ)される。この時のポッドオープナ室60の酸素濃度は20ppm以下であることが好ましい。載置されたポッド2のキャップがキャップ着脱機構67によって取り外され、ポッド2のウエハ出し入れ口が開放される。窒素ガスがポッド2のウエハ出し入れ口にポッドオープナ室60に敷設された窒素ガス供給ノズルから吹き込まれ、ポッド2のウエハ収納室の雰囲気が窒素ガスパージされる。この時のポッド2のウエハ収納室における酸素濃度は、20ppm以下であることが好ましい。その後、ウエハ搬入搬出口73がゲートバルブ62によって開放される。この際、ウエハ移載室72には窒素ガスが充満(窒素ガスパージ)されている。
The
ポッド2が開放されると、ウエハ1はポッド2からウエハ移載装置74によってウエハ搬入搬出口73を通してピックアップされ、ウエハ移載室72に搬入される。ウエハ移載室72に搬入されたウエハ1は、ウエハ移載室72の一方のストッカである前側ストッカ77Aへウエハ移載装置74によって移載される。ポッド2の全てのウエハ1が前側ストッカ77Aへ移載されて装填(ウエハチャージング)されると、ウエハ搬入搬出口73がゲートバルブ62によって閉じられる。ウエハ搬入搬出口73が閉じられると、ポッドオープナ室60への窒素ガスの供給は停止される。ちなみに、空になったポッド2は載置台66からポッド棚55または56にポッド搬送装置57によって一時的に戻される。
When the
次いで、ウエハ搬入搬出口13A、13がゲートバルブ14によって開放される。続いて、前側ストッカ77Aに装填されたウエハ1がウエハ移載装置74によってピックアップされて、酸化膜除去装置10Aの除去室12Aにウエハ搬入搬出口13A、13を通じて搬入され、保持具22へ移載される。保持具22に移載されたウエハ1は保持具22によって保持される。ウエハ1が保持されると、ウエハ搬入搬出口13A、13がゲートバルブ14によって閉じられる。
Next, the wafer loading / unloading
その後、酸化膜除去装置10Aにおいて、ウエハ1の自然酸化膜除去ステップ(洗浄ステップ、リンスステップおよび乾燥ステップ)が、前記実施の形態と同様に実施される。ウエハ1の自然酸化膜除去ステップが終了すると、ウエハ搬入搬出口13A、13がゲートバルブ14によって開放される。続いて、保持具22に保持された自然酸化膜除去済みのウエハ1がウエハ移載装置74によってピックアップされて、ウエハ移載室72にウエハ搬入搬出口13A、13を通じて搬入され、前側ストッカ77Aに移載される。ウエハ1の移載が完了すると、ウエハ搬入搬出口13A、13がゲートバルブ14によって閉じられる。
Thereafter, in the oxide film removing apparatus 10A, the natural oxide film removing step (cleaning step, rinsing step, and drying step) of the wafer 1 is performed in the same manner as in the above embodiment. When the natural oxide film removal step of the wafer 1 is completed, the wafer loading /
以降、前述した作動が繰り返されることにより、前側ストッカ77Aの全てのウエハ1について自然酸化膜除去ステップが一枚ずつ実施されて、自然酸化膜除去ステップが前側ストッカ77Aの全てのウエハ1について完了される。
Thereafter, by repeating the operation described above, the natural oxide film removal step is performed one by one for all the wafers 1 of the
自然酸化膜除去ステップが前側ストッカ77Aの全てのウエハ1について完了すると、ウエハ移載室72は排気管86によって真空引きされることにより、ウエハ移載室72の圧力が待機室82の圧力と等しく減圧される。この際、ウエハ移載室72の容積は待機室82のそれに比べて小さいので、減圧時間は短くて済む。ウエハ移載室72が待機室82と等しく減圧されると、ウエハ搬入搬出口80、83がゲートバルブ84によって開放される。
When the natural oxide film removal step is completed for all the wafers 1 in the
続いて、前側ストッカ77Aに装填された自然酸化膜除去済みのウエハ1が、ウエハ移載装置74によってピックアップされて、待機室82にウエハ搬入搬出口80、83を通じて搬入され、待機室82のボート104へ移載される。
Subsequently, the natural oxide film-removed wafer 1 loaded in the
以降、ウエハ1の前側ストッカ77Aからボート104へのウエハ移載装置74による移載作業が繰り返される。この間、ウエハ移載室72および待機室82は負圧に減圧されているので、自然酸化膜除去済みのウエハ1が移載途中で自然酸化される現象を防止することができる。また、ボート搬入搬出口87がシャッタ88によって閉鎖されることにより、プロセスチューブ92の高温雰囲気が待機室82に流入することは防止されている。したがって、移載途中のウエハ1および移載されたウエハ1が高温雰囲気に晒されることはなく、ウエハ1が高温雰囲気に晒されることによる自然酸化等の弊害の派生は防止されることになる。
Thereafter, the transfer operation of the wafer 1 from the
前側ストッカ77Aに装填された全てのウエハ1がボート104へ装填されると、ボート搬入搬出口87がシャッタ88によって開放される。続いて、シールキャップ103がボートエレベータ100の昇降台101によって上昇されて、図6に想像線で示されているように、シールキャップ103に支持されたボート104がプロセスチューブ92の処理室91に搬入(ボートローディング)される。ボート104が上限に達すると、ボート104を支持したシールキャップ103の上面の周辺部がボート搬入搬出口87をシール状態に閉塞するため、処理室91は気密に閉じられた状態になる。このボート104の処理室91への搬入に際して、待機室82は負圧に維持されているため、ボート104の処理室91への搬入に伴って外部の酸素や水分が処理室91に侵入することは確実に防止される。また、前側ストッカ77Aのウエハ1をボート104に装填した後に、待機室82を真空引きしたり窒素ガスパージしたりせずに、ボート104を処理室91へ搬入することができるので、スループットを大幅に向上させることができる。
When all the wafers 1 loaded in the
その後、プロセスチューブ92の処理室91は気密に閉じられた状態で、所定の圧力となるように排気管98によって排気され、ヒータユニット90によって所定の温度に加熱され、所定の原料ガスがガス導入管97によって所定の流量だけ供給される。これにより、予め設定された処理条件に対応する所望の膜がウエハ1に形成される。
Thereafter, the
翻って、前側ストッカ77Aに装填された全てのウエハ1がボート104へ装填されると、ウエハ搬入搬出口83、80がゲートバルブ84によって閉鎖されて、ウエハ移載室72がガス吹出管79A、79Bによって窒素ガスパージされる。一方、次の(二番目の)バッチのウエハ1が収納されたポッド2は、載置台66の上へポッド搬送装置57により搬送されて載置される。ポッドオープナ室60は窒素ガスがガス供給管63によって供給されるとともに排気管64によって排気されることにより、窒素ガスパージされる。その後、載置されたポッド2のキャップがキャップ着脱機構67によって取り外され、ポッド2のウエハ出し入れ口が開放される。続いて、窒素ガスがポッド2のウエハ出し入れ口にポッドオープナ室60に敷設された窒素ガス供給ノズルから吹き込まれ、ポッド2のウエハ収納室の雰囲気が窒素ガスパージされる。その後、ウエハ搬入搬出口73がゲートバルブ62によって開放される。この際、ウエハ移載室72には窒素ガスが充満(窒素ガスパージ)されている。
In turn, when all the wafers 1 loaded in the
ポッド2が開放されると、ウエハ1はポッド2からウエハ移載装置74によってウエハ搬入搬出口73を通してピックアップされ、ウエハ移載室72に搬入される。ウエハ移載室72に搬入されたウエハ1はウエハ移載室72の後側ストッカ77Bへウエハ移載装置74によって移載される。ポッド2の全てのウエハ1が後側ストッカ77Bへ移載されて装填されると、ウエハ搬入搬出口73がゲートバルブ62によって閉じられる。ウエハ搬入搬出口73が閉じられると、ポッドオープナ室60への窒素ガスの供給は停止される。ちなみに、空になったポッド2は載置台66からポッド棚55または56にポッド搬送装置57によって一時的に戻される。
When the
そして、ウエハ搬入搬出口73がゲートバルブ62によって閉じられると、ウエハ搬入搬出口13A、13がゲートバルブ14によって開放され、後側ストッカ77Bに装填されたウエハ1がウエハ移載装置74によってピックアップされて、除去室12Aにウエハ搬入搬出口13A、13を通じて搬入され、保持具22へ移載される。
When the wafer loading / unloading
以降、前側ストッカ77Aのウエハ1について前述した自然酸化膜除去ステップの作業が繰り返されることにより、後側ストッカ77Bの全てのウエハ1について自然酸化膜除去ステップが実施されて行き、自然酸化膜除去ステップが後側ストッカ77Bの全てのウエハ1について実施される。この次のバッチのポッド2に対するウエハ1群の後側ストッカ77Bへの装填ステップおよび自然酸化膜除去ステップは、前回のバッチの成膜ステップと同時進行することができるので、スループットの低下を防止することができる。
Thereafter, the natural oxide film removal step described above is repeated for the wafer 1 of the
他方、前回のバッチに対するウエハ1に対しての成膜ステップについて設定された処理時間が経過すると、図5および図6に示されているように、ボート104がボートエレベータ100によって下降されることにより、処理済みウエハ1を保持したボート104が待機室82に搬出(ボートアンローディング)される。
On the other hand, when the processing time set for the film forming step on the wafer 1 for the previous batch elapses, the
ボート104が待機室82に排出されると、ボート搬入搬出口87がシャッタ88によって閉鎖され、ウエハ搬入搬出口83、80がゲートバルブ84によって開放される。続いて、搬出されたボート104の処理済みウエハ1がウエハ移載装置74によって脱装(ディスチャージング)されて、予め減圧されたウエハ移載室72に搬入され、前側ストッカ77Aへ装填される。ボート104の全ての処理済みウエハ1が前側ストッカ77Aへウエハ移載装置74によって装填されると、続いて、後側ストッカ77Bに予め装填された次のバッチのウエハ1が、ボート104にウエハ移載装置74によって移載されて装填される。このようにして、大きな容量を有する待機室82を窒素ガスパージせずに、処理室91から待機室82に搬出された処理済みウエハ1を待機室82と同圧に減圧されたウエハ移載室72へ待機室82に搬出された直後に移送して前側ストッカ77Aに装填し、続いて、次のバッチのウエハ1をウエハ移載室72の後側ストッカ77Bから待機室82のボート104に装填すると、大きな容量を有する待機室82を窒素ガスパージする時間を省略することができるので、スループットを大幅に高めることができる。
When the
後側ストッカ77Bに装填された次のバッチのウエハ1がボート104へ全て装填されると、ボート搬入搬出口87がシャッタ88によって開放される。続いて、シールキャップ103がボートエレベータ100の昇降台101によって上昇されて、シールキャップ103に支持されたボート104がプロセスチューブ92の処理室91に搬入される。ボート104が上限に達すると、ボート104を支持したシールキャップ103の上面の周辺部がボート搬入搬出口87をシール状態に閉塞するために、プロセスチューブ92の処理室91は気密に閉じられた状態になる。このボート104の処理室91への搬入に際しても、待機室82は負圧に維持されているために、ボート104の処理室91への搬入に伴って外部の酸素や水分が処理室91に侵入することは確実に防止される。さらに、後側ストッカ77Bのウエハ1をボート104に装填した後に、待機室82を真空引きしたり窒素ガスパージしたりせずに、ボート104を処理室91へ搬入することができるので、スループットを大幅に向上させることができる。
When the next batch of wafers 1 loaded in the
その後、前回の(一番目の)バッチのウエハ1に対する場合と同様にして、プロセスチューブ92の処理室91は気密に閉じられた状態で、所定の圧力となるように排気管98によって排気され、ヒータユニット90によって所定の温度に加熱され、所定の原料ガスがガス導入管97によって所定の流量だけ供給される。これにより、前回のバッチと同様にウエハ1に対する処理条件に対応する所望の膜がウエハ1に形成される。
Thereafter, as in the case of the wafer (1) of the previous (first) batch, the
他方、後側ストッカ77Bに装填された全てのウエハ1がボート104へ装填されると、ウエハ搬入搬出口80、83がゲートバルブ84によって閉鎖され、冷却媒体としての冷えた新鮮な窒素ガスが前側ストッカ77Aに装填された処理済みウエハ1に前側ガス吹出管79Aによって直接的に吹き付けられる。この窒素ガスの吹き付けにより、前側ストッカ77Aに装填された高温のウエハ1はきわめて効果的に強制冷却される。前側ストッカ77Aに装填された処理済みウエハ1に対する強制冷却時間は、次の(二番目の)バッチに対する成膜ステップの処理時間に対応して充分に確保することができるので、(一番目の)処理済みウエハ1を充分に冷却することができる。しかも、この処理済みウエハ1の強制冷却ステップは次の(二番目の)バッチのウエハ1についての成膜ステップと同時に進行されていることにより、冷却待ち時間は吸収されることになるため、バッチ式CVD装置50の全体としてのスループットを低下させることにはならない。
On the other hand, when all the wafers 1 loaded in the
前側ストッカ77Aに装填された処理済みウエハ1が窒素ガスの吹き付けによって強制的に冷却されて、ポッド2に収納可能な温度(例えば、80℃以下)に降温したところで、ウエハ搬入搬出口73がゲートバルブ62によって開放される。このとき、ウエハ移載室72およびポッドオープナ室60は窒素ガスパージされている。続いて、載置台66に載置された空のポッド2のキャップがキャップ着脱機構67によって取り外され、ポッド2のウエハ出し入れ口が開放される。空のポッド2が開放されると、窒素ガスがポッド2のウエハ出し入れ口にポッドオープナ室60に敷設された窒素ガス供給ノズルから吹き込まれ、ポッド2のウエハ収納室の雰囲気が窒素ガスパージされる。続いて、前側ストッカ77Aの処理済みのウエハ1が載置台66の空のポッド2にウエハ移載装置74によって収納される。この際、処理済みウエハ1はポッド2に収納可能な温度に降温されているため、ポッド2が樹脂によって製作されている場合であっても、処理済みウエハ1をポッド2に安全に収納することができる。
When the processed wafer 1 loaded in the
前側ストッカ77Aに装填された処理済みウエハ1がポッド2に全て収納されると、ポッド2はキャップ着脱機構67によってキャップを装着された後に、載置台66から前側ポッド棚55または後側ポッド棚56にポッド搬送装置57によって搬送される。この際、ウエハ搬入搬出口65はキャップ着脱機構67によって閉じられた状態になっている。処理済みウエハ1を収納したポッド2が載置台66から搬送されると、次の(三番目の)バッチのポッド2が載置台66へポッド搬送装置57によって搬送される。以降、前述した作動が繰り返されることにより、次の(三番目の)バッチのウエハ1について前述した成膜が施されることになる。
When all the processed wafers 1 loaded in the
他方、前々回の(一番目の)バッチの処理済みウエハ1を収納したポッド2は、前側ポッド棚55または後側ポッド棚56からポッドステージ54に搬送され、ポッドステージ54から次の処理工程へ工程内搬送装置によって搬送されて行く。この処理済みウエハ1の空のポッド2への収納作業は、後続のバッチのウエハ1に対する成膜ステップの間に同時に進行することができる。
On the other hand, the
以降、前述した作用が繰り返されて、ウエハ1が例えば25枚ずつ、バッチ式CVD装置50によってバッチ処理されて行く。
Thereafter, the above-described operation is repeated, and, for example, 25 wafers 1 are batch processed by the batch
前記実施の形態によれば、前記実施の形態に加えて、次の効果が得られる。 According to the embodiment, the following effects are obtained in addition to the embodiment.
ウエハの自然酸化膜を酸化膜除去装置によって除去した後に、ウエハを待機室に搬送して処理室に搬入することにより、ウエハへの自然酸化膜を低減することができたり、不純物が再付着することを低減することができる。そのため、良好な処理を確保することができる。例えば、高品質な容量膜の形成や容量絶縁膜の耐圧劣化の抑制等が可能となる。 After the natural oxide film on the wafer is removed by the oxide film removing apparatus, the wafer is transferred to the standby chamber and loaded into the processing chamber, so that the natural oxide film on the wafer can be reduced or impurities reattach. This can be reduced. Therefore, a favorable process can be ensured. For example, it is possible to form a high-quality capacitor film, suppress the breakdown voltage degradation of the capacitor insulating film, and the like.
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、断熱カバー40は断熱材のみによって形成するに限らず、断熱材とヒータとによって形成し、この断熱カバーにより、スチームノズル35およびスチーム供給配管41を全体的に被覆するように構成してもよい。また、流量を一定に維持するように制御したい場合には、スチームノズル35に設けられた温度センサの検出温度に基づいて断熱カバーに設けたヒータにより温度の方を制御するように構成してもよい。
また、スチームノズル35やスチーム供給配管41は石英製とすると、より一層清浄度を増加させることができる。
スチームノズル35およびスチーム供給配管41は燃焼管43と一体的に構成するに限らず、図7に示されているように、ボールジョイント式管継手110にて接続するようにしてもよい。図7において、スチームノズル35の基端部には雄側ボールジョイント部111が形成され、スチーム供給配管41の先端部には雌側ボールジョイント部112が形成されている。雌雄のジョイント部111と112の摺接面はすりガラス面になっている。このボールジョイント式管継手110により、スチームノズル35の水平面内での回動およびシール状態を確保することができるとともに、組立誤差や加工誤差を吸収することができる。
For example, the
If the
The
スチームノズルは旋回するように構成するに限らず、直線運動するように構成してもよい。直線運動するように構成する場合も、ウエハ1の周速度の速さに応じてウエハ1中心から周辺に行くに従って遅くするよう制御することが好ましい。 The steam nozzle is not limited to swivel, but may be configured to linearly move. Even in the case of a linear motion, it is preferable to control so as to decrease from the center of the wafer 1 toward the periphery in accordance with the peripheral speed of the wafer 1.
一対のストッカは交互に使用するように設定するに限らず、一方を処理前専用のストッカに使用し、他方を処理後専用のストッカに使用するように設定してもよい。また、ストッカには製品となる所謂プロダクトウエハだけを装填するに限らず、製品とならない所謂ダミーウエハをも装填してもよい。 The pair of stockers is not limited to be used alternately, but one of them may be used as a dedicated stocker before processing and the other may be used as a dedicated stocker after processing. The stocker is not limited to being loaded with so-called product wafers as products, but may be loaded with so-called dummy wafers that are not products.
前記実施の形態ではバッチ式CVD装置の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、基板処理装置全般に適用することができる。 In the above embodiment, the case of a batch type CVD apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to all substrate processing apparatuses.
1…ウエハ(基板)、2…ポッド(ウエハキャリア)、10、10A…酸化膜除去装置(基板処理装置)、11、11A…除去室筐体、12、12A…酸化膜除去室(処理室)、13、13A…ウエハ搬入搬出口、14…ゲートバルブ、15…不活性ガス供給装置、16…排気装置、17…モータ、18…出力軸、19…カップリング、20…回転軸、21…シール機構付き軸受装置、22…保持具、23…把持ピン、24…スカート、25…シール機構付き軸受装置、26…薬液ノズル、26a…滴下口、27…モータ、28…ベルト伝動装置、29…給液配管、30…エッチング液供給装置、31…分岐管、32…リンス液供給装置、33、34…止め弁、35…スチームノズル、35a…吹出口、36…旋回駆動装置、37…シール機構付き軸受装置、38…モータ、39…ベルト伝動装置、40…断熱カバー、41…スチーム供給配管、42…スチーム供給装置、43…燃焼管、44…燃焼室、45…水素ガスノズル、45A…水素ガス供給配管、45B…水素ガス供給源、45C…マスフローコントローラ、45D…止め弁、46…酸素ガスノズル、46A…酸素ガス供給配管、46B…酸素ガス供給源、46C…マスフローコントローラ、46D…止め弁、47…スチーム(水蒸気)、48…インジェクションノズル、48a…供給口、48A…供給配管、48B…超純水供給源、48C…止め弁、49…超純水、50…バッチ式CVD装置(基板処理装置)、51…フロント筐体、52…ポッド保管室、53…ポッド搬入搬出口、54…ポッドステージ、55、56…ポッド棚、57…ポッド搬送装置、60…ポッドオープナ室、61…ポッドオープナ筐体(耐圧筐体)、62…ゲートバルブ、63…ガス供給管、64…排気管、65…ウエハ搬入搬出口、66…載置台、67…キャップ着脱機構、71…移載室筐体(耐圧筐体)、72…ウエハ移載室、73…ウエハ搬入搬出口、74…ウエハ移載装置、75…モータ、76…排気管、77A、77B…ストッカ(基板保持具)、78…遮蔽板(遮蔽手段)、79A、79B…ガス吹出管(ガス吹出手段)、80…ウエハ搬入搬出口、81…待機室筐体(耐圧筐体)、82…待機室(予備室)、83…ウエハ搬入搬出口、84…ゲートバルブ、85…ガス供給管、86…排気管、87…ボート搬入搬出口、88…シャッタ、89…筐体、90…ヒータユニット、91…処理室、92…プロセスチューブ、93…アウタチューブ、94…インナチューブ、95…排気路、96…マニホールド、97…ガス導入管、98…排気管、99…熱電対、100…ボートエレベータ、101…昇降台、102…アーム、103…シールキャップ、104…ボート(基板保持具)、105…ロータリーアクチュエータ、110…ボールジョイント式管継手、111…雄側ボールジョイント部、112…雌側ボールジョイント部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wafer (substrate), 2 ... Pod (wafer carrier), 10, 10A ... Oxide film removal apparatus (substrate processing apparatus), 11, 11A ... Removal chamber housing, 12, 12A ... Oxide film removal chamber (processing chamber) , 13, 13A ... Wafer loading / unloading port, 14 ... Gate valve, 15 ... Inert gas supply device, 16 ... Exhaust device, 17 ... Motor, 18 ... Output shaft, 19 ... Coupling, 20 ... Rotating shaft, 21 ... Seal Bearing device with mechanism, 22 ... retainer, 23 ... gripping pin, 24 ... skirt, 25 ... bearing device with seal mechanism, 26 ... chemical nozzle, 26a ... dripping port, 27 ... motor, 28 ... belt transmission device, 29 ... supply Liquid piping, 30 ... Etching liquid supply device, 31 ... Branch pipe, 32 ... Rinse liquid supply device, 33, 34 ... Stop valve, 35 ... Steam nozzle, 35a ... Air outlet, 36 ... Swing drive device, 37 ... Sealing
Claims (1)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004063755A JP2005252146A (en) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | Substrate treatment apparatus |
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JP2004063755A JP2005252146A (en) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | Substrate treatment apparatus |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101140376B1 (en) * | 2011-05-23 | 2012-05-03 | 주식회사 쓰리디플러스 | Process chamber for manufacturing substrate |
JP7433135B2 (en) | 2020-05-25 | 2024-02-19 | 東京エレクトロン株式会社 | Storage device and storage method |
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2004
- 2004-03-08 JP JP2004063755A patent/JP2005252146A/en active Pending
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