JP2010225847A

JP2010225847A - Vacuum processing apparatus, pressure reduction processing method, and substrate processing method

Info

Publication number: JP2010225847A
Application number: JP2009071499A
Authority: JP
Inventors: Junji Oikawa; 純史及川; Akitake Tamura; 明威田村; Kazuya Dobashi; 和也土橋
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2009-03-24
Filing date: 2009-03-24
Publication date: 2010-10-07

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remove water remaining in a chamber and gas components sticking on an internal surface with higher efficiency than before. SOLUTION: A vacuum processing apparatus includes a processing chamber (process chamber) 200 in which a substrate is subjected to predetermined processing in a vacuum atmosphere, an exhaust system 270 which exhausts the processing chamber to evacuate into predetermined vacuum pressure, a superheated steam generation device 300 which generates superheated steam of predetermined temperature or above, and superheated steam introduction piping 310 for introducing the superheated steam generated by the superheated stream generation device from a superheated steam inlet 204 provided to the processing chamber. COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は，半導体ウエハ，ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）基板などに，真空雰囲気下で所定の処理を施すチャンバを備える真空処理装置，減圧処理方法，基板処理方法に関する。 The present invention relates to a vacuum processing apparatus, a decompression processing method, and a substrate processing method including a chamber for performing predetermined processing in a vacuum atmosphere on a semiconductor wafer, an FPD (flat panel display) substrate, or the like.

例えばエッチング処理装置等の真空処理装置は，気密な処理室（プロセスチャンバ）と，この処理室内に配設された電極と，半導体ウエハなどの基板を載置する載置台とを備え，処理室内に所定のプロセスガスを導入して電極に高周波電力を印加することで処理室内にプロセスガスのプラズマを励起して製品用基板に対して所定のプラズマ処理を施すように構成されている。そして，製品用基板のプラズマ処理を継続すると，処理室内が副生成物等によって汚染されたり，内部部品が消耗したりする。このため，プラズマ処理装置を一旦停止し，処理室を開放してクリーニングや部品交換等のメンテナンスを行う。そして，メンテナンス終了後には真空処理装置を再起動する。このような再起動を行う場合には，処理室内の圧力を大気圧から所定の真空圧力に減圧させる真空引きなどの圧力制御が行われる。 For example, a vacuum processing apparatus such as an etching processing apparatus includes an airtight processing chamber (process chamber), an electrode disposed in the processing chamber, and a mounting table on which a substrate such as a semiconductor wafer is mounted. By introducing a predetermined process gas and applying high-frequency power to the electrodes, plasma of the process gas is excited in the processing chamber to perform a predetermined plasma process on the product substrate. When the plasma processing of the product substrate is continued, the processing chamber is contaminated with by-products and the internal parts are consumed. For this reason, the plasma processing apparatus is temporarily stopped, the processing chamber is opened, and maintenance such as cleaning and parts replacement is performed. After the maintenance is completed, the vacuum processing apparatus is restarted. When performing such restarting, pressure control such as evacuation for reducing the pressure in the processing chamber from atmospheric pressure to a predetermined vacuum pressure is performed.

特開２００２−１４１２９１号公報JP 2002-141291 A 特開２００８−３０５９５３号公報JP 2008-305953 A 特開平０７−０７８７７５号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-077875

ところで，上述したようなプラズマ処理装置では，部品交換やメンテナンスを行う際に処理室を開放するので，処理室内には水分（Ｈ_２Ｏ）が入り込み易く，その一部は処理室の内壁などにガス成分として付着する。従って，再起動する際に処理室内に水分などが残留したまま，処理室内を減圧する真空引きを行ってしまうと，所定の真空圧力になるまでに時間がかかるという問題があった。 By the way, in the plasma processing apparatus as described above, the processing chamber is opened when parts replacement or maintenance is performed. Therefore, moisture (H ₂ O) easily enters the processing chamber, and a part of the processing chamber enters the inner wall of the processing chamber. It adheres as a gas component. Accordingly, there is a problem that it takes a long time to reach a predetermined vacuum pressure if the evacuation is performed to reduce the pressure in the processing chamber while moisture remains in the processing chamber when restarting.

このため，真空引きを行う前に処理室内の水分を除去するため，処理室にヒータを設け，処理室をヒータによって加熱するベーキングと呼ばれる処理が行われている（特許文献１参照）。その他，処理室の排気系にクライオポンプを設け，そのクライオパネルを極低温にすることで水分を吸着固化させて除去するものや（特許文献２参照），加熱した不活性ガス（例えばアルゴンガス）を処理室内に導入して水分を除去するものがある（特許文献２，３参照）。 For this reason, in order to remove moisture in the processing chamber before evacuation, a process called baking is performed in which a heater is provided in the processing chamber and the processing chamber is heated by the heater (see Patent Document 1). In addition, a cryopump is provided in the exhaust system of the processing chamber, and moisture is adsorbed and solidified by setting the cryopanel to a very low temperature (see Patent Document 2), or a heated inert gas (for example, argon gas) Is introduced into the processing chamber to remove moisture (see Patent Documents 2 and 3).

ところが，処理室をヒータによって加熱するものでは，例えば装置の大型化に伴って処理室自体を大型化すると，伝熱効率が悪くなり処理室全体を加熱するのに時間がかかってしまうとともに，ヒータの消費電力も大きくなるなどコストもかかってしまう。また，クライオポンプを用いて水分を吸着させて除去するものでは，クライオパネル自体を極低温にするのに時間がかかってしまうという問題がある。また，加熱した不活性ガスを処理室内に導入して水分を除去するものでは処理室の内壁を加熱できるほどの十分な熱量があるわけではないため，処理室の内壁に付着した水分などのガス成分まで効率よく除去することはできない。 However, in the case where the processing chamber is heated by a heater, for example, if the processing chamber itself is enlarged with an increase in the size of the apparatus, the heat transfer efficiency deteriorates and it takes time to heat the entire processing chamber. Costs such as increased power consumption are also required. In addition, in the case of removing moisture by adsorbing using a cryopump, there is a problem that it takes time to bring the cryopanel itself to an extremely low temperature. In addition, the removal of moisture by introducing a heated inert gas into the processing chamber does not have a sufficient amount of heat to heat the inner wall of the processing chamber. Even the components cannot be removed efficiently.

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，チャンバ内に残留する水分や内壁に付着したガス成分を従来以上に効率よく除去することができ，ひいては再起動時におけるチャンバの真空引きにかかる時間をより短縮することができる真空処理装置等を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to remove moisture remaining in the chamber and gas components adhering to the inner wall more efficiently than before. As a result, it is an object of the present invention to provide a vacuum processing apparatus and the like that can further reduce the time required for evacuating the chamber at the time of restart.

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，減圧可能なチャンバを備える真空処理装置であって，前記チャンバ内を排気して所定の真空圧力に減圧する排気系と，所定温度以上の過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置と，前記チャンバに設けられた過熱水蒸気導入口から前記チャンバ内に，前記過熱水蒸気発生装置で発生した過熱水蒸気を導入するための配管と，を備えることを特徴とする真空処理装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, there is provided a vacuum processing apparatus including a chamber capable of depressurization, wherein an exhaust system for evacuating the chamber and depressurizing to a predetermined vacuum pressure, and a predetermined temperature A superheated steam generator for generating the above superheated steam, and a pipe for introducing the superheated steam generated by the superheated steam generator into the chamber from a superheated steam inlet provided in the chamber. A vacuum processing apparatus is provided.

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，減圧可能なチャンバを備える真空処理装置の減圧処理方法であって，前記チャンバ内に過熱水蒸気を導入しながら前記チャンバ内を排気する過熱水蒸気導入ステップと，前記過熱水蒸気の導入を停止し，前記チャンバ内を排気して所定の真空圧力に減圧する減圧ステップと，を有することを特徴とする減圧処理方法が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, there is provided a vacuum processing method for a vacuum processing apparatus including a chamber capable of decompressing, wherein the chamber is evacuated while introducing superheated steam. There is provided a depressurization processing method comprising: a superheated steam introducing step, and a depressurizing step of stopping the introduction of the superheated steam and evacuating the chamber to depressurize to a predetermined vacuum pressure.

このような本発明にかかる装置及び方法によれば，チャンバを減圧する際に，過熱水蒸気を過熱水蒸気導入口からチャンバ内に導入することができる。このとき，過熱水蒸気はチャンバ内の全体に行き渡り，過熱水蒸気の高熱によってチャンバ内の内壁などを直接加熱できるので，従来以上に効率よく内壁を加熱できる。これにより，チャンバ内に残留する水分や内壁に付着した水分などのガス成分を効率よく除去することができるので，チャンバを排気系によって所定の真空圧力まで真空引きする減圧処理を行う際の時間をより短縮することができる。 According to such an apparatus and method according to the present invention, when depressurizing the chamber, superheated steam can be introduced into the chamber from the superheated steam inlet. At this time, the superheated steam spreads throughout the chamber, and the inner wall of the chamber can be directly heated by the high heat of the superheated steam, so that the inner wall can be heated more efficiently than before. As a result, gas components such as moisture remaining in the chamber and moisture adhering to the inner wall can be efficiently removed. Therefore, it is possible to reduce the time required for vacuuming the chamber to a predetermined vacuum pressure by the exhaust system. It can be shortened more.

また，上記過熱水蒸気導入口には，前記過熱水蒸気を拡散する拡散フィルタを設けるようにしてもよい。このように，過熱水蒸気導入配管からの過熱水蒸気を拡散フィルタを介して噴出させることで，チャンバ内全体に拡散させるように過熱水蒸気を導入することができる。 Further, a diffusion filter for diffusing the superheated steam may be provided at the superheated steam inlet. In this way, the superheated steam from the superheated steam introduction pipe is ejected through the diffusion filter, so that the superheated steam can be introduced so as to diffuse throughout the chamber.

また，上記前記過熱水蒸気導入口を複数設け，前記配管は，複数に分岐して前記各過熱水蒸気導入口に接続するように構成してもよい。これによれば，複数箇所から過熱水蒸気を導入できるので，チャンバの内壁の加熱効率をより高めることができる。なお，上記過熱水蒸気発生装置は，例えば水を導入して水蒸気を発生させる水蒸気発生部と，前記水蒸気発生部で発生した水蒸気を加熱して前記チャンバに向けて導出する水蒸気加熱部と，を備える。 A plurality of the superheated steam inlets may be provided, and the pipe may be divided into a plurality of branches and connected to the respective superheated steam inlets. According to this, since superheated steam can be introduced from a plurality of locations, the heating efficiency of the inner wall of the chamber can be further increased. The superheated steam generator includes, for example, a steam generating section that introduces water to generate steam, and a steam heating section that heats the steam generated in the steam generating section and guides it toward the chamber. .

また，上記排気系によって前記チャンバ内を所定の真空圧力に減圧する前に又は減圧しながら，前記過熱水蒸気発生装置から前記チャンバ内に過熱水蒸気を導入する制御部を設けてもよい。これによれば，過熱水蒸気の高熱によりチャンバ内に残留する水分や内壁に付着したガス成分を効率よく除去してチャンバ内を減圧できるので，チャンバ内を減圧する真空引きにかかる時間を従来以上に短縮することができる。 In addition, a controller for introducing superheated steam from the superheated steam generator into the chamber may be provided before or while the pressure in the chamber is reduced to a predetermined vacuum pressure by the exhaust system. According to this, moisture remaining in the chamber and gas components adhering to the inner wall can be efficiently removed due to the high heat of the superheated steam, and the pressure in the chamber can be reduced. It can be shortened.

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，減圧可能な複数のチャンバを備える真空処理装置であって，所定温度以上の過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置と，前記各チャンバに設けられた過熱水蒸気導入口から前記各チャンバ内に，前記過熱水蒸気発生装置で発生した過熱水蒸気を導入するための各配管と，前記各配管にそれぞれ設けられ，前記各チャンバに導入される過熱水蒸気を調整するバルブと，を備えることを特徴とする真空処理装置が提供される。上記複数のチャンバには，プロセスチャンバ，トランスファーチャンバ，ロードロックチャンバが含まれる。 In order to solve the above-described problems, according to another aspect of the present invention, there is provided a vacuum processing apparatus including a plurality of chambers that can be depressurized, the superheated steam generator for generating superheated steam at a predetermined temperature or more, Each superheated steam generated by the superheated steam generator is introduced into each chamber from a superheated steam introduction port provided in the chamber, and each pipe is provided and introduced to each chamber. There is provided a vacuum processing apparatus comprising a valve for adjusting superheated steam. The plurality of chambers include a process chamber, a transfer chamber, and a load lock chamber.

このような本発明にかかる装置よれば，各バルブを開閉することで，過熱水蒸気を所望のチャンバに導入させることができる。各チャンバでは，過熱水蒸気の高熱によってチャンバ内の内壁などを直接加熱できるので，従来以上に効率よく内壁を加熱できる。これにより，各チャンバ内に残留する水分や内壁に付着した水分などのガス成分を効率よく除去することができるので，チャンバを排気系によって所定の真空圧力まで真空引きする際の時間をより短縮することができる。 According to such an apparatus of the present invention, superheated steam can be introduced into a desired chamber by opening and closing each valve. In each chamber, the inner wall of the chamber can be directly heated by the high heat of the superheated steam, so that the inner wall can be heated more efficiently than before. As a result, gas components such as moisture remaining in each chamber and moisture adhering to the inner wall can be efficiently removed, so that the time for evacuating the chamber to a predetermined vacuum pressure by the exhaust system is further shortened. be able to.

また，上記各過熱水蒸気導入口には，前記過熱水蒸気を拡散する拡散フィルタを設けることが好ましい。この場合，上記チャンバ１つあたりに前記過熱水蒸気導入口を複数設け，前記チャンバに接続する配管は，複数に分岐して前記複数の過熱水蒸気導入口に接続するように構成するようにしてもよい。 Moreover, it is preferable to provide a diffusion filter for diffusing the superheated steam at each of the superheated steam inlets. In this case, a plurality of superheated steam inlets may be provided per one chamber, and a pipe connected to the chamber may be configured to be branched into a plurality and connected to the plurality of superheated steam inlets. .

また，上記過熱水蒸気発生装置は，例えば水を導入して水蒸気を発生させる水蒸気発生部と，前記水蒸気発生部で発生した水蒸気を加熱して前記各チャンバに向けて導出する水蒸気加熱部とを備える。この場合，上記過熱水蒸気発生装置を前記各チャンバごとに複数設けるようにしてもよい。また，上記過熱水蒸気発生装置は，前記水蒸気発生部を１つ備えるとともに，前記水蒸気加熱部を前記各チャンバごとに複数備え，前記各水蒸気加熱部は，前記水蒸気発生部と前記各チャンバとを接続する前記各配管に設けるようにしてもよい。 In addition, the superheated steam generator includes, for example, a steam generating section that introduces water to generate steam, and a steam heating section that heats the steam generated in the steam generating section and guides it toward the chambers. . In this case, a plurality of superheated steam generators may be provided for each chamber. In addition, the superheated steam generator includes one steam generator and a plurality of the steam heaters for each of the chambers, and each of the steam heaters connects the steam generator and the chambers. You may make it provide in each said piping to perform.

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，減圧可能なチャンバを備える真空処理装置であって，前記チャンバ内を排気して所定の真空圧力に減圧する排気系と，前記チャンバに設けられた過熱水蒸気導入口に過熱水蒸気を導入するための配管と，前記配管に設けられ，その配管から前記チャンバ内に導入する過熱水蒸気の流量を調整するバルブと，前記バルブの開度を調整することによって，前記チャンバ内に導入する過熱水蒸気の流量を調整する制御部と，を備えることを特徴とする真空処理装置が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, there is provided a vacuum processing apparatus including a chamber capable of depressurization, wherein an exhaust system that evacuates the chamber and depressurizes to a predetermined vacuum pressure, A pipe for introducing superheated steam into a superheated steam inlet provided in the chamber; a valve provided in the pipe for adjusting the flow rate of superheated steam introduced into the chamber from the pipe; and an opening of the valve And a control unit that adjusts the flow rate of the superheated steam introduced into the chamber.

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，真空雰囲気下で基板に所定の処理を施すチャンバを備える真空処理装置の基板処理方法であって，前記基板に所定の処理を施す前に，前記チャンバ内に過熱水蒸気を導入しながら前記チャンバ内を排気する過熱水蒸気導入ステップと，前記過熱水蒸気の導入を停止し，前記チャンバ内を排気して所定の真空圧力に減圧する減圧ステップと，を有することを特徴とする基板処理方法が提供される。 In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, there is provided a substrate processing method of a vacuum processing apparatus including a chamber for performing a predetermined process on a substrate in a vacuum atmosphere, wherein the substrate is subjected to a predetermined process. Before performing, a superheated steam introduction step for exhausting the chamber while introducing superheated steam into the chamber, and a depressurization for stopping the introduction of the superheated steam and exhausting the chamber to a predetermined vacuum pressure A substrate processing method comprising: steps.

このような本発明にかかる装置又は方法によれば，排気系によってチャンバを減圧する際に，所望の流量の過熱水蒸気を過熱水蒸気導入口からチャンバ内に導入することができる。また，こうして過熱水蒸気の流量を調整することで，チャンバの側壁などの温度を調整することができる。 According to such an apparatus or method according to the present invention, when the chamber is depressurized by the exhaust system, a desired flow rate of superheated steam can be introduced into the chamber from the superheated steam inlet. Further, by adjusting the flow rate of the superheated steam in this way, the temperature of the side wall of the chamber can be adjusted.

本発明によれば，チャンバ内に過熱水蒸気を導入することで，従来以上に効率よくチャンバの内壁を加熱することができる。これにより，チャンバ内に残留する水分や内壁に付着したガス成分を従来以上に効率よく除去することができ，ひいては再起動時におけるチャンバの真空引きにかかる時間をより短縮することができる。 According to the present invention, by introducing superheated steam into the chamber, the inner wall of the chamber can be heated more efficiently than before. As a result, moisture remaining in the chamber and gas components adhering to the inner wall can be removed more efficiently than before, and the time required for evacuating the chamber at the time of restart can be further shortened.

本発明の実施形態にかかる基板処理装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the substrate processing apparatus concerning embodiment of this invention. 図１に示す処理室（プロセスチャンバ）の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the process chamber (process chamber) shown in FIG. 図１に示す過熱水蒸気発生装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the superheated steam generator shown in FIG. 過熱水蒸気の温度と熱量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the temperature of superheated steam, and calorie | heat amount. 温度とモル比熱の関係を示す図であって，水蒸気の場合と他の気体の場合とを比較する図である。It is a figure which shows the relationship between temperature and molar specific heat, Comprising: It is a figure which compares the case of water vapor | steam with the case of another gas. 処理室内の圧力を大気圧から所定の真空圧力に復帰するための減圧処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the pressure reduction process for resetting the pressure in a process chamber from atmospheric pressure to a predetermined vacuum pressure.

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

（真空処理装置の構成例）
先ず，本発明の実施形態にかかる真空処理装置について図面を参照しながら説明する。ここでは，真空処理装置として，基板例えば半導体ウエハ（以下，単に「ウエハ」ともいう。）Ｗに対して成膜処理，エッチング処理等の各種の処理を行う基板処理装置を例に挙げて説明する。図１は本実施形態にかかる基板処理装置の概略構成を示す図である。この基板処理装置１００は，被処理基板例えば半導体ウエハ（以下，単に「ウエハ」ともいう。）Ｗに対して成膜処理，エッチング処理等の各種の処理を行う処理ユニット１１０と，この処理ユニット１１０に対してウエハＷを搬出入させる搬送ユニット１２０とを備える。 (Configuration example of vacuum processing equipment)
First, a vacuum processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, as a vacuum processing apparatus, a substrate processing apparatus that performs various processes such as a film forming process and an etching process on a substrate, for example, a semiconductor wafer (hereinafter also simply referred to as “wafer”) W will be described as an example. . FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to the present embodiment. The substrate processing apparatus 100 includes a processing unit 110 that performs various processes such as a film forming process and an etching process on a substrate to be processed such as a semiconductor wafer (hereinafter also simply referred to as “wafer”) W, and the processing unit 110. And a transfer unit 120 for transferring the wafer W in and out.

先ず，搬送ユニット１２０の構成例について説明する。搬送ユニット１２０は図１に示すように基板収納容器例えば後述するカセット容器１３４（１３４Ａ〜１３４Ｃ）と処理ユニット１１０との間でウエハを搬出入する搬送室１３０を有している。搬送室１３０は，断面略多角形（例えば長方形）の箱体状に形成されている。搬送室１３０の一側面には，複数のカセット台１３２（１３２Ａ〜１３２Ｃ）が並設されている。これらカセット台１３２Ａ〜１３２Ｃはそれぞれ，基板収納容器の１例としてのカセット容器１３４Ａ〜１３４Ｃを載置可能に構成されている。 First, a configuration example of the transport unit 120 will be described. As shown in FIG. 1, the transfer unit 120 has a transfer chamber 130 for transferring wafers between a substrate storage container, for example, a cassette container 134 (134 A to 134 C) described later, and a processing unit 110. The transfer chamber 130 is formed in a box shape having a substantially polygonal cross section (for example, a rectangle). A plurality of cassette tables 132 (132A to 132C) are arranged in parallel on one side surface of the transfer chamber 130. Each of these cassette bases 132A to 132C is configured to be able to mount cassette containers 134A to 134C as an example of a substrate storage container.

各カセット容器１３４（１３４Ａ〜１３４Ｃ）には，例えば最大２５枚のウエハＷを等ピッチで多段に載置して収容できるようになっており，内部は例えばＮ_２ガス雰囲気で満たされた密閉構造となっている。そして，搬送室１３０はその内部へゲートバルブを介してウエハＷを搬出入可能に構成されている。なお，カセット台１３２とカセット容器１３４の数は，図１に示す場合に限られるものではない。 Each cassette container 134 (134A to 134C) can accommodate, for example, a maximum of 25 wafers W placed in multiple stages at an equal pitch, and the inside is a sealed structure filled with, for example, an N ₂ gas atmosphere. It has become. The transfer chamber 130 is configured such that the wafer W can be transferred into and out of the transfer chamber 130 via a gate valve. Note that the number of cassette stands 132 and cassette containers 134 is not limited to that shown in FIG.

搬送室１３０の端部には，位置決め装置としてのオリエンタ（プリアライメントステージ）１３６が設けられている。このオリエンタ１３６では，例えばウエハＷのオリエンテーションフラットやノッチ等を検出して位置合せを行う。 At the end of the transfer chamber 130, an orienter (pre-alignment stage) 136 as a positioning device is provided. In this orienter 136, for example, an orientation flat or notch of the wafer W is detected and alignment is performed.

搬送室１３０内には，例えばリニア駆動機構によって長手方向（図１に示す矢印方向）に沿ってウエハＷを搬送する搬送ユニット側搬送機構（搬送室内搬送機構）１７０が設けられている。搬送ユニット側搬送機構１７０は，制御部１４０からの制御信号に基づいて駆動するようになっている。なお，搬送ユニット側搬送機構１７０は，図１に示すような２つのピック（エンドエフェクタ）を有するダブルアーム機構であってもよく，１つのみのピックを有するシングルアーム機構であってもよい。 In the transfer chamber 130, for example, a transfer unit side transfer mechanism (transfer chamber transfer mechanism) 170 that transfers the wafer W along the longitudinal direction (the arrow direction shown in FIG. 1) by a linear drive mechanism is provided. The transport unit side transport mechanism 170 is driven based on a control signal from the control unit 140. The transport unit side transport mechanism 170 may be a double arm mechanism having two picks (end effectors) as shown in FIG. 1, or may be a single arm mechanism having only one pick.

次に，処理ユニット１１０の構成例について説明する。例えばクラスタツール型の基板処理装置の場合には，処理ユニット１１０は図１に示すように断面多角形（例えば六角形）に形成された共通搬送室（トランスファーチャンバ）１５０の周囲に，複数の処理室（プロセスチャンバ）２００及びロードロック室（ロードロックチャンバ）１６０Ｍ，１６０Ｎを気密に接続して構成される。図１に示す基板処理装置１００は，複数の処理室２００として第１〜第４処理室２００Ａ〜２００Ｄを備えた場合を例に挙げたものである。 Next, a configuration example of the processing unit 110 will be described. For example, in the case of a cluster tool type substrate processing apparatus, the processing unit 110 includes a plurality of processing units around a common transfer chamber (transfer chamber) 150 having a polygonal cross section (for example, a hexagon) as shown in FIG. The chamber (process chamber) 200 and the load lock chamber (load lock chamber) 160M and 160N are hermetically connected. The substrate processing apparatus 100 shown in FIG. 1 is an example in which the first to fourth processing chambers 200 A to 200 D are provided as the plurality of processing chambers 200.

処理室２００Ａ〜２００Ｄでは，ウエハＷに例えば成膜処理（例えばプラズマＣＶＤ処理）やエッチング処理（例えばプラズマエッチング処理）などの所定の処理が施される。各処理室２００Ａ〜２００Ｄはそれぞれ，各処理室２００Ａ〜２００Ｄ内へ処理ガスやパージガスなど所定のガスを導入可能なガス導入系（図１では省略），各処理室２００Ａ〜２００Ｄ内を排気可能な排気系（図１では省略）が接続されている。なお，これら処理室２００Ａ〜２００Ｄの構成例は後述する。また，処理室２００の数は，図１に示す場合に限られるものではない。 In the processing chambers 200A to 200D, a predetermined process such as a film forming process (for example, plasma CVD process) or an etching process (for example, plasma etching process) is performed on the wafer W. Each of the processing chambers 200A to 200D is capable of introducing a predetermined gas such as a processing gas or a purge gas into the processing chambers 200A to 200D (not shown in FIG. 1), and can exhaust the processing chambers 200A to 200D. An exhaust system (not shown in FIG. 1) is connected. In addition, the structural example of these process chambers 200A-200D is mentioned later. Further, the number of processing chambers 200 is not limited to the case shown in FIG.

上記共通搬送室１５０は，各処理室２００Ａ〜２００Ｄの間，又は各処理室２００Ａ〜２００Ｄと各第１，第２ロードロック室１６０Ｍ，１６０Ｎとの間でウエハＷを搬出入する機能を有する。共通搬送室１５０は多角形（例えば六角形）に形成されており，その周りに上記各処理室２００（２００Ａ〜２００Ｄ）がそれぞれゲートバルブを介して接続されているとともに，第１，第２ロードロック室１６０Ｍ，１６０Ｎの先端がそれぞれゲートバルブ（真空側ゲートバルブ）を介して接続されている。第１，第２ロードロック室１６０Ｍ，１６０Ｎの基端は，それぞれゲートバルブ（大気側ゲートバルブ）を介して搬送室１３０の他側面に接続されている。 The common transfer chamber 150 has a function of loading / unloading the wafer W between the processing chambers 200A to 200D or between the processing chambers 200A to 200D and the first and second load lock chambers 160M and 160N. The common transfer chamber 150 is formed in a polygonal shape (for example, a hexagonal shape), and the processing chambers 200 (200A to 200D) are connected to each other through a gate valve around the common transfer chamber 150. The tips of the lock chambers 160M and 160N are connected to each other via a gate valve (vacuum side gate valve). The base ends of the first and second load lock chambers 160M and 160N are connected to the other side surface of the transfer chamber 130 via gate valves (atmosphere side gate valves), respectively.

第１，第２ロードロック室１６０Ｍ，１６０Ｎは，ウエハＷを一時的に保持して圧力調整後に，次段へパスさせる機能を有している。各第１，第２ロードロック室１６０Ｍ，１６０Ｎの内部にはそれぞれ，ウエハＷを載置可能な受渡台が設けられている。 The first and second load lock chambers 160M and 160N have a function of temporarily holding the wafer W and adjusting the pressure to pass to the next stage. In each of the first and second load lock chambers 160M and 160N, a delivery table on which the wafer W can be placed is provided.

このような処理ユニット１１０では，上述したように共通搬送室１５０と各処理室２００Ａ〜２００Ｄとの間及び共通搬送室１５０と上記各ロードロック室１６０Ｍ，１６０Ｎとの間はそれぞれ気密に開閉可能に構成され，クラスタツール化されており，必要に応じて共通搬送室１５０内と連通可能になっている。また，上記第１及び第２の各ロードロック室１６０Ｍ，１６０Ｎと上記搬送室１３０との間も，それぞれ気密に開閉可能に構成されている。 In such a processing unit 110, as described above, between the common transfer chamber 150 and the processing chambers 200A to 200D and between the common transfer chamber 150 and the load lock chambers 160M and 160N can be opened and closed in an airtight manner. It is configured as a cluster tool, and can communicate with the inside of the common transfer chamber 150 as necessary. The first and second load lock chambers 160M and 160N and the transfer chamber 130 are also configured to be openable and closable.

共通搬送室１５０内には，例えば屈伸・昇降・旋回可能に構成された多関節アームよりなる処理ユニット側搬送機構（共通搬送室内搬送機構）１８０が設けられている。処理ユニット側搬送機構１８０は，各ロードロック室１６０Ｍ，１６０Ｎ及び各処理室２００Ａ〜２００Ｄとの間でウエハＷを搬送する。処理ユニット側搬送機構１８０は，制御部１４０からの制御信号に基づいて駆動するようになっている。なお，処理ユニット側搬送機構１８０は，図１に示すような２つのピックを有するダブルアーム機構であってもよく，１つのみのピックを有するシングルアーム機構であってもよい。 In the common transfer chamber 150, for example, a processing unit-side transfer mechanism (common transfer chamber transfer mechanism) 180 including an articulated arm configured to be able to bend, extend, move up and down, and turn is provided. The processing unit side transport mechanism 180 transports the wafer W between the load lock chambers 160M and 160N and the processing chambers 200A to 200D. The processing unit side transport mechanism 180 is driven based on a control signal from the control unit 140. Note that the processing unit-side transport mechanism 180 may be a double arm mechanism having two picks as shown in FIG. 1 or a single arm mechanism having only one pick.

基板処理装置１００には，上記搬送ユニット側搬送機構１７０，処理ユニット側搬送機構１８０，各ゲートバルブ，オリエンタ１３６などの制御を含め，基板処理装置全体の動作を制御する制御部１４０が設けられている。このような制御部１４０の構成例は後述する。 The substrate processing apparatus 100 is provided with a control unit 140 that controls the operation of the entire substrate processing apparatus, including control of the transfer unit side transfer mechanism 170, the process unit side transfer mechanism 180, each gate valve, the orienter 136, and the like. Yes. A configuration example of such a control unit 140 will be described later.

このような構成の基板処理装置１００を稼働すると，ウエハＷの処理が開始される。例えば搬送ユニット側搬送機構１７０によりカセット容器１３４Ａ〜１３４ＣのいずれかからウエハＷが搬出されてオリエンタ１３６まで搬送される。そして，オリエンタ１３６で位置決めされたウエハＷは，オリエンタ１３６から搬出されて例えばロードロック室１６０Ｍ又は１６０Ｎ内へ搬入される。このとき，必要なすべての処理が完了した処理済ウエハＷがロードロック室１６０Ｍ又は１６０Ｎにあれば，処理済ウエハＷを搬出してから，未処理ウエハＷを搬入する。 When the substrate processing apparatus 100 having such a configuration is operated, the processing of the wafer W is started. For example, the wafer W is unloaded from one of the cassette containers 134 A to 134 C by the transfer unit side transfer mechanism 170 and transferred to the orienter 136. Then, the wafer W positioned by the orienter 136 is unloaded from the orienter 136 and is loaded into, for example, the load lock chamber 160M or 160N. At this time, if the processed wafer W in which all necessary processes have been completed is in the load lock chamber 160M or 160N, the processed wafer W is unloaded and then the unprocessed wafer W is loaded.

ロードロック室１６０Ｍ又は１６０Ｎへ搬入されたウエハＷは，処理ユニット側搬送機構１８０によりロードロック室１６０Ｍ又は１６０Ｎから搬出され，処理室２００Ａ〜２００Ｄのうちの所定の処理室へ搬入され，その処理室で所定のプロセス処理が実行される。プロセス処理が完了すると，処理済ウエハＷは処理ユニット側搬送機構１８０によりその処理室から搬出される。この場合，その処理済ウエハＷが連続して複数の処理室でのプロセス処理が必要な場合には，その処理済ウエハＷは次の処理室へ搬入され，所定のプロセス処理が実行される。 The wafer W loaded into the load lock chamber 160M or 160N is unloaded from the load lock chamber 160M or 160N by the processing unit side transfer mechanism 180, and is loaded into a predetermined processing chamber among the processing chambers 200A to 200D. Then, a predetermined process is executed. When the process is completed, the processed wafer W is unloaded from the processing chamber by the processing unit side transfer mechanism 180. In this case, when the processed wafers W require continuous process processing in a plurality of processing chambers, the processed wafers W are carried into the next processing chamber and a predetermined process processing is executed.

こうして，必要なすべての処理が完了した処理済ウエハＷは，ロードロック室１６０Ｍ又は１６０Ｎへ戻される。ロードロック室１６０Ｍ又は１６０Ｎへ戻された処理済ウエハＷは，搬送ユニット側搬送機構１７０により元のカセット容器１３４Ａ〜１３４Ｃに戻される。 In this way, the processed wafer W after completion of all necessary processes is returned to the load lock chamber 160M or 160N. The processed wafer W returned to the load lock chamber 160M or 160N is returned to the original cassette containers 134A to 134C by the transfer unit side transfer mechanism 170.

また，本実施形態にかかる基板処理装置１００は，各処理室２００Ａ〜２００Ｄに過熱水蒸気を導入することによって各処理室２００Ａ〜２００Ｄの内部を加熱できるように構成されている。これにより，処理室２００の内壁（例えば側壁，天井壁，底壁の内側など）に吸着した水分などのガス分子を除去することができるようになっている。 In addition, the substrate processing apparatus 100 according to the present embodiment is configured to heat the inside of each of the processing chambers 200A to 200D by introducing superheated steam into each of the processing chambers 200A to 200D. Thereby, gas molecules such as moisture adsorbed on the inner wall (for example, the inside of the side wall, ceiling wall, bottom wall, etc.) of the processing chamber 200 can be removed.

具体的には，基板処理装置１００は，所定温度に加熱した過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置３００を備える。過熱水蒸気発生装置３００は，各処理室２００Ａ〜２００Ｄに過熱水蒸気導入配管３１０を介して接続されている。過熱水蒸気導入配管３１０は分岐配管３１０Ａ〜３１０Ｄを備え，これらは各処理室２００Ａ〜２００Ｄに接続されている。分岐配管３１０Ａ〜３１０Ｄにはそれぞれ開閉バルブ３１２Ａ〜３１２Ｄが設けられている。この開閉バルブ３１２Ａ〜３１２Ｄを開閉することによって所望の処理室２００Ａ〜２００Ｄへ過熱水蒸気を導入し，またその導入を停止させることができる。なお，開閉バルブ３１２Ａ〜３１２Ｄはそれぞれ，制御部１４０からの制御信号によって弁開度を調整可能なバルブで構成してもよい。これによれば，制御部１４０によって開閉バルブ３１２Ａ〜３１２Ｄの弁開度を調整することで，各処理室２００Ａ〜２００Ｄへ導入する過熱水蒸気の流量を調整できる。また，こうして過熱水蒸気の流量を調整することで，側壁などの温度を調整することができる。 Specifically, the substrate processing apparatus 100 includes a superheated steam generator 300 that generates superheated steam heated to a predetermined temperature. The superheated steam generator 300 is connected to each of the processing chambers 200A to 200D via a superheated steam introduction pipe 310. The superheated steam introduction pipe 310 includes branch pipes 310A to 310D, which are connected to the processing chambers 200A to 200D. The branch pipes 310A to 310D are provided with opening and closing valves 312A to 312D, respectively. By opening and closing these open / close valves 312A to 312D, superheated steam can be introduced into the desired processing chambers 200A to 200D, and the introduction thereof can be stopped. Note that each of the opening / closing valves 312A to 312D may be configured by a valve whose valve opening degree can be adjusted by a control signal from the control unit 140. According to this, the flow rate of the superheated steam introduced into each of the processing chambers 200A to 200D can be adjusted by adjusting the valve opening degree of the on-off valves 312A to 312D by the control unit 140. Further, by adjusting the flow rate of the superheated steam in this way, the temperature of the side wall or the like can be adjusted.

（処理室の構成例）
ここで，このような過熱水蒸気を導入可能な各処理室２００Ａ〜２００Ｄの構成例について図面を参照しながら説明する。図２は各処理室２００Ａ〜２００Ｄの構成例を示すブロック図である。ここでは，各処理室２００Ａ〜２００Ｄの構成は同様とし，各処理室２００Ａ〜２００Ｄの構成要素を示す符号からＡ〜Ｄを省略して代表的に説明する。従って，例えば処理室２００という場合は各処理室２００Ａ〜２００Ｄを示す。 (Configuration example of processing chamber)
Here, a configuration example of each of the processing chambers 200A to 200D into which such superheated steam can be introduced will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of each of the processing chambers 200A to 200D. Here, the configuration of each of the processing chambers 200A to 200D is assumed to be the same, and A to D are omitted from the reference numerals indicating the components of the processing chambers 200A to 200D. Therefore, for example, the processing chamber 200 indicates the processing chambers 200A to 200D.

処理室２００は，上部の天井壁，側部の側壁，底部の底壁によって囲まれる気密な処理容器によって構成されている。天井壁は蓋部として開放可能に構成されている。処理室２００の底部には，ウエハＷを載置するための載置台２１０が配置されている。この場合，例えば載置台２１０の上部に設けた静電チャック（図示しない）によってウエハＷを吸着保持するようにしてもよい。載置台２１０は，処理室２００内の底部に絶縁部材２１２を介して設けられた下部電極（サセプタ）２１４からなる。この下部電極２１４にはバイアス電源としての高周波電源２１６が整合器２１８を介して接続されている。 The processing chamber 200 is configured by an airtight processing vessel surrounded by an upper ceiling wall, side walls, and a bottom wall. The ceiling wall is configured to be openable as a lid. On the bottom of the processing chamber 200, a mounting table 210 for mounting the wafer W is disposed. In this case, for example, the wafer W may be attracted and held by an electrostatic chuck (not shown) provided on the mounting table 210. The mounting table 210 includes a lower electrode (susceptor) 214 provided on the bottom of the processing chamber 200 via an insulating member 212. A high frequency power source 216 as a bias power source is connected to the lower electrode 214 via a matching unit 218.

処理室２００内には，上部電極２２０が載置台２１０に対向して設けられている。上部電極２２０には，プラズマ励起電源としての高周波電源２２２が整合器２２４を介して接続されている。また，上部電極２２０は処理ガス導入系２４０からの所定のガスを処理室２００内へ導入するシャワーヘッドを構成する。具体的には上部電極２２０には複数のガス導入孔(図示省略)が設けられ，このガス導入孔を介して処理ガスが載置台２１０に載置されるウエハＷに向けて導入される。 An upper electrode 220 is provided in the processing chamber 200 so as to face the mounting table 210. A high frequency power source 222 as a plasma excitation power source is connected to the upper electrode 220 via a matching unit 224. The upper electrode 220 constitutes a shower head for introducing a predetermined gas from the processing gas introduction system 240 into the processing chamber 200. Specifically, the upper electrode 220 is provided with a plurality of gas introduction holes (not shown), and the processing gas is introduced toward the wafer W placed on the mounting table 210 through the gas introduction holes.

上記処理ガス導入系２４０から処理室２００へ導入される処理ガスとしては，例えばＣＦ_４，Ｃ_２Ｆ_６，ＮＦ_３，ＳＦ_６，ＮＨ_３，ＮＯ_ｘ，ハロゲン化水素，重金属アルコキシド錯体などのようなウエハのプロセス処理に用いるガスやＯ_２ガスなどのような処理室２００内のクリーニングに用いるガスの他，パージガスや圧力調整ガスなどに用いられる不活性ガスが挙げられる。本明細書において不活性ガスとは，広く化学変化を起こしにくい気体をいい，例えばＡｒガス，Ｈｅガスなどの希ガス族元素のみならず，Ｎ_２ガスなども含まれる。 Examples of the processing gas introduced from the processing gas introduction system 240 into the processing chamber 200 include CF ₄ , C ₂ F ₆ , NF ₃ , SF ₆ , NH ₃ , NO _x , hydrogen halide, and heavy metal alkoxide complex. In addition to a gas used for cleaning the inside of the processing chamber 200 such as a gas used for processing a wafer or an O ₂ gas, an inert gas used for a purge gas, a pressure adjusting gas, or the like can be used. In this specification, the inert gas refers to a gas that hardly causes chemical changes, and includes not only rare gas group elements such as Ar gas and He gas but also N ₂ gas.

処理ガス導入系２４０は例えば図２に示すように構成される。すなわち，処理ガス導入系２４０は，処理ガス供給源２４２を備え，処理ガス供給源２４２は処理ガス導入配管２４４を介して処理室２００の上部電極２２０に接続される。処理ガス導入配管２４４には，例えばマスフローコントローラなどの流量制御器２４６，開閉バルブ２４８が設けられている。なお，処理ガス導入系２４０は処理ガスの種類に応じて複数並列に設け，各処理ガスが合流して処理室２００へ導入されるような配管構成にしてもよい。 The processing gas introduction system 240 is configured as shown in FIG. 2, for example. That is, the processing gas introduction system 240 includes a processing gas supply source 242, and the processing gas supply source 242 is connected to the upper electrode 220 of the processing chamber 200 via the processing gas introduction pipe 244. The processing gas introduction pipe 244 is provided with a flow rate controller 246 and an opening / closing valve 248 such as a mass flow controller. Note that a plurality of processing gas introduction systems 240 may be provided in parallel according to the type of processing gas, and a piping configuration may be employed in which the processing gases are merged and introduced into the processing chamber 200.

処理室２００には，処理室２００内を真空排気するための排気系２７０が設けられている。排気系２７０は，例えば図２に示すように処理室２００の排気口に排気管２７２を介して直列に接続した主ポンプ２８０と補助ポンプ２９０を備える。主ポンプ２８０は例えばターボポンプなどで構成され，補助ポンプ２９０は例えばドライポンプで構成される。 The processing chamber 200 is provided with an exhaust system 270 for evacuating the processing chamber 200. The exhaust system 270 includes a main pump 280 and an auxiliary pump 290 connected in series to an exhaust port of the processing chamber 200 via an exhaust pipe 272 as shown in FIG. The main pump 280 is composed of, for example, a turbo pump, and the auxiliary pump 290 is composed of, for example, a dry pump.

排気管２７２は処理室２００と主ポンプ２８０との間で分岐し，その分岐配管２７４は主ポンプ２８０と補助ポンプ２９０の間に接続される。主ポンプ２８０と排気管２７２の分岐点との間には，開閉バルブ２７６が設けられている。 The exhaust pipe 272 branches between the processing chamber 200 and the main pump 280, and the branch pipe 274 is connected between the main pump 280 and the auxiliary pump 290. An open / close valve 276 is provided between the main pump 280 and the branch point of the exhaust pipe 272.

このような排気系２７０によれば，開閉バルブ２７６を閉じて補助ポンプ２９０を駆動することによって，処理室２００内の圧力を大気圧に近い状態から一定の真空状態まで排気する粗引き排気処理を行うことができる。続いて，補助ポンプ２９０を駆動して主ポンプ２８０の背圧を保持したまま，開閉バルブ２７６を開いて主ポンプ２８０を駆動することによって処理室２００内をさらに所望の高真空圧まで排気する本引き排気処理を行うことができる。なお，補助ポンプ２９０の排気側は，例えば工場の排気設備などに接続される。 According to such an exhaust system 270, the roughing exhaust process for exhausting the pressure in the processing chamber 200 from a state close to atmospheric pressure to a constant vacuum state by closing the on-off valve 276 and driving the auxiliary pump 290 is performed. It can be carried out. Subsequently, the auxiliary pump 290 is driven to maintain the back pressure of the main pump 280, and the open / close valve 276 is opened and the main pump 280 is driven to further exhaust the inside of the processing chamber 200 to a desired high vacuum pressure. Pulling exhaust processing can be performed. Note that the exhaust side of the auxiliary pump 290 is connected to, for example, an exhaust facility of a factory.

処理室２００には，その内部圧力を検知する圧力センサ２０２が設けられている。圧力センサ２０２は，例えば隔膜真空計（キャパシタンスマノメータなど）によって構成され，この圧力センサ２０２からの圧力に基づいて処理室内圧力の制御が行われる。 The processing chamber 200 is provided with a pressure sensor 202 that detects its internal pressure. The pressure sensor 202 is configured by, for example, a diaphragm vacuum gauge (capacitance manometer or the like), and the pressure in the processing chamber is controlled based on the pressure from the pressure sensor 202.

上記処理ガス導入系２４０の開閉バルブ２４８及び排気系２７０の開閉バルブ２７６はそれぞれ，制御部１４０の制御信号によって制御されるようになっている。また，上記圧力センサ２０２からの出力は，制御部１４０へ供給されるようになっている。 The on-off valve 248 of the processing gas introduction system 240 and the on-off valve 276 of the exhaust system 270 are controlled by control signals from the control unit 140, respectively. The output from the pressure sensor 202 is supplied to the control unit 140.

本実施形態にかかる処理室２００には，過熱水蒸気発生装置３００で発生した過熱水蒸気が過熱水蒸気導入配管３１０を介して導入されるようになっている。具体的には，処理室２００の側壁に過熱水蒸気導入口２０４を設け，過熱水蒸気導入口２０４に過熱水蒸気導入配管３１０を接続する。 In the processing chamber 200 according to the present embodiment, the superheated steam generated by the superheated steam generator 300 is introduced through the superheated steam introduction pipe 310. Specifically, a superheated steam introduction port 204 is provided on the side wall of the processing chamber 200, and a superheated steam introduction pipe 310 is connected to the superheated steam introduction port 204.

ここで，過熱水蒸気発生装置３００について図面を参照しながら説明する。図３は，過熱水蒸気発生装置３００の概略構成を示す図である。図３に示すように過熱水蒸気発生装置３００は，大別すると，導入した水を加熱して水蒸気を発生させる蒸気発生部３２０と，蒸気発生部３２０で発生した水蒸気を所定温度に加熱する蒸気加熱部３３０とから構成される。蒸気加熱部３３０で所定温度に加熱された過熱水蒸気は過熱水蒸気導入配管３１０に流れる。蒸気発生部３２０は例えばボイラーで構成することができる。 Here, the superheated steam generator 300 will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the superheated steam generator 300. As shown in FIG. 3, the superheated steam generator 300 is roughly divided into a steam generator 320 for heating the introduced water to generate steam, and steam heating for heating the steam generated in the steam generator 320 to a predetermined temperature. Part 330. The superheated steam heated to a predetermined temperature by the steam heating unit 330 flows into the superheated steam introduction pipe 310. The steam generation unit 320 can be constituted by a boiler, for example.

蒸気加熱部３３０は，例えば図３に示すように石英管３３２内に水蒸気が流れる内部配管３１４を通すように構成される。内部配管３１４にはその周りを囲むように被加熱構造体３３４が配置される。被加熱構造体３３４と石英管３３２との間には，被加熱構造体３３４を覆うように断熱部材（例えばカーボングラファイト）３３６が配置される。 For example, as shown in FIG. 3, the steam heating unit 330 is configured to pass an internal pipe 314 through which water vapor flows in a quartz tube 332. A heated structure 334 is disposed in the internal pipe 314 so as to surround the periphery. A heat insulating member (for example, carbon graphite) 336 is disposed between the heated structure 334 and the quartz tube 332 so as to cover the heated structure 334.

石英管３３２の外側には，被加熱構造体３３４を加熱するための誘導コイル３２８が巻き付けられている。誘導コイル３２８には図示しない高周波電源が接続されている。これによれば，高周波電源から所定周波数の高周波を誘導コイル３２８に印加することで，被加熱構造体３３４が誘導加熱される。被加熱構造体３３４は，内部配管３１４を通る水蒸気を加熱する。こうして所定温度以上に加熱された過熱水蒸気は，過熱水蒸気導入配管３１０に流れ，過熱水蒸気導入口２０４を介して処理室２００内に導入される。 An induction coil 328 for heating the heated structure 334 is wound around the quartz tube 332. A high frequency power source (not shown) is connected to the induction coil 328. According to this, the structure to be heated 334 is induction-heated by applying a high frequency of a predetermined frequency from the high frequency power source to the induction coil 328. The heated structure 334 heats the water vapor passing through the internal pipe 314. The superheated steam heated to a predetermined temperature or more in this way flows into the superheated steam introduction pipe 310 and is introduced into the processing chamber 200 through the superheated steam introduction port 204.

このとき，過熱水蒸気導入口２０４から導入された過熱水蒸気は，処理室２００内に噴出されるので，例えば過熱水蒸気は処理室２００の内部全体に行き渡り，処理室２００の天井壁，側壁，底壁の内壁や内部部品などを加熱する。 At this time, since the superheated steam introduced from the superheated steam introduction port 204 is ejected into the processing chamber 200, for example, the superheated steam reaches the entire inside of the processing chamber 200, and the ceiling wall, side wall, and bottom wall of the processing chamber 200 are obtained. Heats the inner walls and internal parts.

特に本実施形態では，処理室２００の側壁に過熱水蒸気導入口２０４を設けているので，過熱水蒸気導入口２０４からの過熱水蒸気はその反対側の側壁に向けて噴出されて，その内面に沿って流れるので，側壁全体に行き渡る流れができ易いと考えられる。これにより，水などのガス分子が付着し易い側壁全体を効率的に加熱することができるので，水などのガス分子の除去を促進できる。 In particular, in this embodiment, since the superheated steam inlet 204 is provided on the side wall of the processing chamber 200, the superheated steam from the superheated steam inlet 204 is jetted toward the opposite side wall along the inner surface. Since it flows, it seems that it is easy to make a flow that spreads over the entire side wall. As a result, the entire sidewall to which gas molecules such as water are likely to adhere can be efficiently heated, so that the removal of gas molecules such as water can be promoted.

また，過熱水蒸気は，低温の部分に吸着し易い性質を有するので，内壁などの表面に積極的に吸着して凝縮し，内壁全体を均一に加熱することができる。すなわち，過熱水蒸気の凝縮により，処理室２００の内壁や内部部品などのうちの低温の部分に水分が付着してその表面温度は急激に上昇する。このように，過熱水蒸気が水に戻るときの凝縮熱と顕熱によって，上記低温の部分はすばやく加熱される。そして，その部分が１００℃に達した時点で，過熱水蒸気の１００℃以上の顕熱によってその部分の表面の水分を蒸発させる。さらに，過熱水蒸気の高い伝熱効果も加わって処理室２００内の側壁や内部部品などの加熱対象部を効率よく加熱して乾燥できる。 In addition, since superheated steam has the property of being easily adsorbed at low temperature portions, it can be actively adsorbed and condensed on the surface of the inner wall and the like, and the entire inner wall can be heated uniformly. That is, due to the condensation of the superheated water vapor, moisture adheres to low temperature portions of the inner wall and internal parts of the processing chamber 200, and the surface temperature rapidly rises. Thus, the low temperature portion is quickly heated by the condensation heat and sensible heat when the superheated steam returns to the water. And when the part reaches 100 degreeC, the water | moisture content of the surface of the part is evaporated by the sensible heat of 100 degreeC or more of superheated steam. Further, the heat transfer effect of the superheated steam is added, and the heating target parts such as the side walls and internal parts in the processing chamber 200 can be efficiently heated and dried.

蒸気加熱部３３０によって例えば１００℃以上〜６００℃以下の過熱水蒸気を生成する。このときの過熱水蒸気の温度と熱量の関係は例えば図４に示すようになる。このように，過熱水蒸気は大きな熱エネルギーを与えることができるので，高温に加熱した過熱水蒸気を処理室２００内に導入することによって，処理室２００の内壁をより効率よく加熱できる。 For example, the steam heating unit 330 generates superheated steam of 100 ° C. or more and 600 ° C. or less. The relationship between the temperature of the superheated steam and the amount of heat at this time is, for example, as shown in FIG. Thus, since superheated steam can give big heat energy, the inner wall of the process chamber 200 can be heated more efficiently by introducing the superheated steam heated to a high temperature into the process chamber 200.

また，過熱水蒸気以外の気体を用いて処理室２００内を加熱することも可能である。ところが，図５に示すように１００℃以上の範囲でのモル比熱を見ると，他の気体（例えばＯ_２，Ｈ_２，Ｎ_２，Ｃｏ_２，エタン，アルゴン）と比べて，水蒸気（Ｈ_２Ｏ）のモル比熱は極めて大きくなる。特に，水蒸気（Ｈ_２Ｏ）はその温度が高くなるに連れてモル比熱の上昇率が極めて大きい。従って，他の気体を用いた場合に比して，加熱効率が極めて高いことがわかる。 Further, the inside of the processing chamber 200 can be heated using a gas other than superheated steam. However, when the molar specific heat in the range of 100 ° C. or higher as shown in FIG. 5 is compared with other gases (for example, O ₂ , H ₂ , N ₂ , Co ₂ , ethane, argon), water vapor (H ₂ The molar specific heat of O) is very large. In particular, water vapor (H 2 _O) has a very high rate of increase of the molar specific heat As the temperature is increased. Therefore, it can be seen that the heating efficiency is extremely high as compared with the case of using other gases.

過熱水蒸気の温度は，少なくとも処理室２００の内壁を加熱できる程度の温度，さらに処理室２００内の加熱効率や乾燥効率などを考慮して設定される。このような過熱水蒸気の温度は，高周波電源によって誘導コイル３２８に印加する高周波電力を調整し，蒸気加熱部３３０の被加熱構造体３３４の温度を制御することで所望の温度に調整できる。 The temperature of the superheated steam is set in consideration of at least the temperature at which the inner wall of the processing chamber 200 can be heated, and the heating efficiency and drying efficiency in the processing chamber 200. The temperature of such superheated steam can be adjusted to a desired temperature by adjusting the high frequency power applied to the induction coil 328 by a high frequency power source and controlling the temperature of the heated structure 334 of the steam heating unit 330.

なお，図２では過熱水蒸気導入口２０４を１つだけ設けた場合を例に挙げて説明したが，これに限られるものではなく，複数の過熱水蒸気導入口２０４を処理室２００の側壁に設けるようにしてもよい。この場合，過熱水蒸気導入配管３１０をさらに分岐させて各過熱水蒸気導入口２０４に接続するようにしてもよい。また，過熱水蒸気導入口２０４の位置は，必ずしも処理室２００の側壁でなくてもよく，例えば処理室２００の天井壁に設けるようにしてもよい。 In FIG. 2, the case where only one superheated steam introduction port 204 is provided has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of superheated steam introduction ports 204 are provided on the side wall of the processing chamber 200. It may be. In this case, the superheated steam introduction pipe 310 may be further branched and connected to each superheated steam introduction port 204. Further, the position of the superheated steam inlet 204 is not necessarily the side wall of the processing chamber 200, and may be provided on the ceiling wall of the processing chamber 200, for example.

また，過熱水蒸気導入口２０４には，処理室２００の側壁から処理室２００内に突き出すように拡散フィルタを設けてもよい。これによれば，過熱水蒸気導入配管３１０からの過熱水蒸気を拡散フィルタを介して噴出させることで，処理室２００内全体に拡散させるように過熱水蒸気を導入することができる。特に減圧下では，圧力が低いほど過熱水蒸気は直進性が高くなって拡散し難くなる。このような場合でも拡散フィルタを介して過熱水蒸気を導入することで，過熱水蒸気を処理室２００内全体に拡散させることができる。このような拡散フィルタとしては，例えばコバレントマテリアル株式会社のブレイクフィルタを用いることができる。 Further, a diffusion filter may be provided at the superheated steam inlet 204 so as to protrude into the processing chamber 200 from the side wall of the processing chamber 200. According to this, superheated steam from the superheated steam introduction pipe 310 is ejected through the diffusion filter, so that the superheated steam can be introduced so as to diffuse throughout the processing chamber 200. In particular, under reduced pressure, the lower the pressure, the higher the degree of straightness of superheated steam, and the more difficult it is to diffuse. Even in such a case, the superheated steam can be diffused throughout the processing chamber 200 by introducing the superheated steam through the diffusion filter. As such a diffusion filter, for example, a break filter manufactured by Covalent Materials Corporation can be used.

（基板処理装置の動作例）
このような構成の基板処理装置１００では，処理室２００の蓋部を開けてクリーニングや部品交換などのメンテナンスを行った後に再起動する場合には，処理室２００内の圧力を大気圧力から所定の真空圧力に復帰させる圧力処理を行うようになっている。 (Operation example of substrate processing equipment)
In the substrate processing apparatus 100 having such a configuration, when the processing chamber 200 is restarted after opening the lid of the processing chamber 200 and performing maintenance such as cleaning or component replacement, the pressure in the processing chamber 200 is changed from atmospheric pressure to a predetermined value. Pressure treatment for returning to vacuum pressure is performed.

このような圧力処理の具体例を図６を参照しながら説明する。図６は，制御部１４０が行う圧力処理の概略を示すフローチャートである。制御部１４０は，所定のプログラムに基づいて各部を制御しながら図６に示す処理を実行する。ここでは，処理室２００を代表してその処理室２００の圧力処理について説明する。 A specific example of such pressure processing will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an outline of pressure processing performed by the control unit 140. The control unit 140 executes the process shown in FIG. 6 while controlling each unit based on a predetermined program. Here, the pressure processing in the processing chamber 200 will be described on behalf of the processing chamber 200.

先ずステップＳ１１０にて処理室２００内に例えば２００℃〜３００℃の過熱水蒸気を導入しながら処理室２００内を排気する。具体的には過熱水蒸気発生装置３００を駆動して過熱水蒸気を発生させ，それを処理室２００内に導入させる。このとき，処理室２００内の排気は，開閉バルブ２７６を閉じて補助ポンプ２９０を駆動することによって行う。これによれば，過熱水蒸気によって処理室２００の内壁が加熱され，水分などのガス分子が脱離して排気管２７２から補助ポンプ２９０によって排出される。 First, in step S110, the inside of the processing chamber 200 is exhausted while introducing superheated steam of, for example, 200 ° C. to 300 ° C. into the processing chamber 200. Specifically, the superheated steam generator 300 is driven to generate superheated steam, which is introduced into the processing chamber 200. At this time, the processing chamber 200 is exhausted by closing the open / close valve 276 and driving the auxiliary pump 290. According to this, the inner wall of the processing chamber 200 is heated by the superheated steam, and gas molecules such as moisture are desorbed and discharged from the exhaust pipe 272 by the auxiliary pump 290.

この状態でステップＳ１２０にて所定時間が経過したか否かを判断する。そして所定時間が経過したと判断した場合は，ステップＳ１３０にて過熱水蒸気の導入を停止する。具体的には例えば過熱水蒸気発生装置３００と処理室２００との間に設けられた開閉バルブ３１２を閉じることによって過熱水蒸気の導入を停止する。 In this state, it is determined in step S120 whether or not a predetermined time has elapsed. If it is determined that the predetermined time has elapsed, the introduction of superheated steam is stopped in step S130. Specifically, for example, the introduction of the superheated steam is stopped by closing an open / close valve 312 provided between the superheated steam generator 300 and the processing chamber 200.

続いてステップＳ１４０にて粗引き排気を行う。すなわち，開閉バルブ２７６を閉じたまま，補助ポンプ２９０が駆動している場合にはそのまま駆動しておき，また補助ポンプ２９０が駆動していない場合には駆動する。こうして，処理室２００内を所定の圧力まで減圧する粗引き排気を行う。 Subsequently, rough evacuation is performed in step S140. That is, when the auxiliary pump 290 is driven with the open / close valve 276 closed, it is driven as it is, and when the auxiliary pump 290 is not driven, it is driven. In this way, roughing exhaust for reducing the pressure in the processing chamber 200 to a predetermined pressure is performed.

続いてステップＳ１５０にて本引き排気を行う。すなわち，補助ポンプ２９０は駆動したまま，開閉バルブ２７６を開いて主ポンプ２８０を駆動させる。これにより，さらに処理室２００内をさらに減圧して所定の真空圧力になったところで本引き排気を終了する。 Subsequently, main exhaust is performed in step S150. That is, the main pump 280 is driven by opening the opening / closing valve 276 while the auxiliary pump 290 is driven. As a result, the inside of the processing chamber 200 is further depressurized and the main exhaust is terminated when a predetermined vacuum pressure is reached.

その後は，ゲートバルブを開いてウエハＷを処理室２００に搬入する。ウエハＷが載置台に載置されると，ゲートバルブを閉じてウエハＷの処理工程に移行する。すなわち，処理室２００内の圧力が例えば圧力センサ２０２からの圧力に基づいて所定圧力に維持された状態で，上記ウエハＷの処理を所定時間実行する。 Thereafter, the gate valve is opened and the wafer W is loaded into the processing chamber 200. When the wafer W is mounted on the mounting table, the gate valve is closed and the process proceeds to the wafer W processing step. That is, the wafer W is processed for a predetermined time while the pressure in the processing chamber 200 is maintained at a predetermined pressure based on, for example, the pressure from the pressure sensor 202.

具体的には，上部電極２２０と下部電極２１４にそれぞれ所定の高周波電力を印加し，開閉バルブ２４８を開いて，処理ガス供給源２４２からの処理ガスを処理室２００内に導入する。これにより，処理ガス導入系２４０からの処理ガスは上部電極２２０を介してウエハＷに向けて均一に導入される。上部電極２２０から導入された処理ガスはプラズマ化され，ウエハＷの表面に例えばエッチング処理などのプロセス処理が施される。 Specifically, predetermined high frequency power is applied to each of the upper electrode 220 and the lower electrode 214, the open / close valve 248 is opened, and the processing gas from the processing gas supply source 242 is introduced into the processing chamber 200. Thus, the processing gas from the processing gas introduction system 240 is uniformly introduced toward the wafer W through the upper electrode 220. The processing gas introduced from the upper electrode 220 is turned into plasma, and the surface of the wafer W is subjected to a process such as an etching process.

このような処理室２００におけるウエハＷの処理は，例えば制御部１４０のレシピデータ記憶手段に予め記憶された処理工程等を示すプロセス・レシピなどのウエハ処理情報に基づいて行われる。ウエハ処理情報は，ウエハの処理の種類や条件によって異なる。 The processing of the wafer W in the processing chamber 200 is performed based on wafer processing information such as a process / recipe indicating a processing step or the like stored in advance in a recipe data storage unit of the control unit 140, for example. Wafer processing information varies depending on the type and conditions of wafer processing.

ウエハＷの処理が完了すると，開閉バルブ２４８を閉じて処理ガスの導入を停止し，主ポンプ２８０による処理室２００内の排気を行った後，処理済ウエハＷを処理室２００から搬出する。こうして，１枚のウエハＷの処理が終了する。その後は，次のウエハＷを処理室２００に搬入して，上記と同様の手順でウエハＷを１枚ずつ順次処理して行く。 When the processing of the wafer W is completed, the opening / closing valve 248 is closed to stop the introduction of the processing gas, the processing chamber 200 is exhausted by the main pump 280, and then the processed wafer W is unloaded from the processing chamber 200. Thus, processing of one wafer W is completed. Thereafter, the next wafer W is loaded into the processing chamber 200, and the wafers W are sequentially processed one by one in the same procedure as described above.

このように本実施形態では，メンテナンス後の再起動などのように処理室２００内の圧力を所定の真空圧力に復帰させるのに先だって，処理室２００内に所定温度に加熱した過熱水蒸気を導入することによって処理室２００の内壁を効率的に加熱することができる。これにより，処理室２００内の残留する水分や内壁に付着する水のガス成分を脱離させて従来以上に効率よく除去することができるので，処理室２００を排気系２７０によって所定の真空圧力まで真空引きする際の時間をより短縮することができる。 As described above, in this embodiment, the superheated steam heated to the predetermined temperature is introduced into the processing chamber 200 before the pressure in the processing chamber 200 is returned to the predetermined vacuum pressure, such as restart after maintenance. Thus, the inner wall of the processing chamber 200 can be efficiently heated. As a result, the water component remaining in the processing chamber 200 and the gas component of water adhering to the inner wall can be desorbed and removed more efficiently than before, so that the processing chamber 200 is brought to a predetermined vacuum pressure by the exhaust system 270. The time for evacuation can be further shortened.

また，過熱水蒸気を導入させることで処理室２００の内壁，すなわち天井壁，側壁，底壁の内側を直接加熱できるので，従来のように処理室全体にヒータを設けて加熱する場合よりも加熱効率が高い。従って，短時間で処理室２００を加熱できる点も有利である。また，従来のヒータによる加熱では，処理室自体が大型化すると，伝熱効率が悪くなるとともに，ヒータの消費電力も大きくなるなどコストもかかる点で，本実施形態によれば処理室自体が大型化してもそのような問題が生じない点で有利である。 In addition, since the inner wall of the processing chamber 200, that is, the inside of the ceiling wall, the side wall, and the bottom wall can be directly heated by introducing superheated steam, the heating efficiency is higher than in the case where the entire processing chamber is provided with a heater as in the prior art. Is expensive. Therefore, it is advantageous that the processing chamber 200 can be heated in a short time. In addition, in the conventional heating by the heater, if the processing chamber itself is increased in size, the heat transfer efficiency is deteriorated and the power consumption of the heater is increased. However, it is advantageous in that such a problem does not occur.

なお，図６では過熱水蒸気の導入の終了を所定時間経過によって判断する場合を例に挙げているが，これに限られるものではなく，処理室２００の内壁温度を温度センサなどによって検出し，その検出温度によって判断するようにしてもよい。例えば内壁温度が所定温度（例えば１５０℃以上）になった時点で過熱水蒸気の導入の終了するようにしてもよい。 Note that FIG. 6 shows an example in which the end of the introduction of the superheated steam is determined based on the elapse of a predetermined time. However, the present invention is not limited to this, and the temperature of the inner wall of the processing chamber 200 is detected by a temperature sensor or the like. The determination may be made based on the detected temperature. For example, the introduction of superheated steam may be terminated when the inner wall temperature reaches a predetermined temperature (for example, 150 ° C. or higher).

また，図６に示すステップＳ１１０〜Ｓ１４０までの処理を所定回数だけ繰り返すようにしてもよい。これにより，処理室２００内に残留する水分などの除去効率を高めることができる。この場合，圧力センサ２０２によって処理室２００内の圧力を検出し，その検出圧力によってステップＳ１１０〜Ｓ１４０までの処理をさらに繰り返すか否かを判断するようにしてもよい。 Further, the processing from steps S110 to S140 shown in FIG. 6 may be repeated a predetermined number of times. Thereby, the removal efficiency of the water | moisture content etc. which remain in the processing chamber 200 can be improved. In this case, the pressure in the processing chamber 200 may be detected by the pressure sensor 202, and it may be determined whether or not to repeat the processing from steps S110 to S140 based on the detected pressure.

上記実施形態により詳述した本発明については，複数の機器から構成されるシステムに適用しても，１つの機器からなる装置に適用してもよい。上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記憶した記憶媒体等の媒体をシステムあるいは装置に供給し，そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体等の媒体に格納されたプログラムを読み出して実行することによっても，本発明が達成され得る。 The present invention described in detail in the above embodiment may be applied to a system composed of a plurality of devices or an apparatus composed of one device. A medium such as a storage medium storing a software program for realizing the functions of the above-described embodiments is supplied to the system or apparatus, and the computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus is stored in the medium such as the storage medium. The present invention can also be achieved by reading and executing the program.

この場合，記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラム自体が上述した実施形態の機能を実現することになり，そのプログラムを記憶した記憶媒体等の媒体は本発明を構成することになる。プログラムを供給するための記憶媒体等の媒体としては，例えば，フロッピー（登録商標）ディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ＋ＲＷ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどが挙げられる。また，媒体に対してプログラムを，ネットワークを介してダウンロードして提供することも可能である。 In this case, the program itself read from the medium such as a storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the medium such as the storage medium storing the program constitutes the present invention. Examples of the medium such as a storage medium for supplying the program include a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a CD-RW, a DVD-ROM, and a DVD-RAM. DVD-RW, DVD + RW, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, and the like. It is also possible to provide a program downloaded to a medium via a network.

なお，コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより，上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく，そのプログラムの指示に基づき，コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い，その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も，本発明に含まれる。 Note that by executing the program read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS or the like running on the computer is part of the actual processing based on the instructions of the program. Alternatively, the case where the functions of the above-described embodiment are realized by performing all the processing and the processing is included in the present invention.

さらに，記憶媒体等の媒体から読み出されたプログラムが，コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後，そのプログラムの指示に基づき，その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い，その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も，本発明に含まれる。 Furthermore, after a program read from a medium such as a storage medium is written to a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is determined based on the instructions of the program. The present invention also includes a case where the CPU or the like provided in the expansion board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

例えば上記実施形態では，真空処理装置として各処理室２００Ａ〜２００Ｄに過熱水蒸気を導入可能に構成した基板処理装置１００を例に挙げて説明したが，これに限定されるものではなく，各処理室２００Ａ〜２００Ｄに加えて，共通搬送室（トランスファーチャンバ）１５０やロードロック室（ロードロックチャンバ）１６０Ｎ，１６０Ｍに過熱水蒸気を導入可能な基板処理装置に本発明を適用してもよい。これにより，処理室２００Ａ〜２００Ｄのみならず，共通搬送室１５０やロードロック室１６０Ｎ，１６０Ｍにおいても水分などのガス成分の除去を効率的に行うことができる。 For example, in the above-described embodiment, the substrate processing apparatus 100 configured to be able to introduce superheated steam into each of the processing chambers 200A to 200D as a vacuum processing apparatus has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto. In addition to 200A to 200D, the present invention may be applied to a substrate processing apparatus capable of introducing superheated steam into a common transfer chamber (transfer chamber) 150 and load lock chambers (load lock chambers) 160N and 160M. Thereby, not only the processing chambers 200A to 200D but also the common transfer chamber 150 and the load lock chambers 160N and 160M can efficiently remove gas components such as moisture.

また，真空処理装置としては，基板処理装置に限定されるものではなく，基板以外のものに処理を行う装置であってもよい。例えば半導体部品，電気部品などの部品や，電子材料，セラミックなどの材料に真空雰囲気下で所定の処理を施す真空処理装置に本発明を適用してもよい。 Further, the vacuum processing apparatus is not limited to the substrate processing apparatus, and may be an apparatus that performs processing on other than the substrate. For example, the present invention may be applied to a vacuum processing apparatus that performs predetermined processing in a vacuum atmosphere on components such as semiconductor components and electrical components, and materials such as electronic materials and ceramics.

本発明は，基板などに，真空雰囲気下で所定の処理を施すチャンバを備える真空処理装置，減圧処理方法，基板処理方法に適用可能である。 The present invention can be applied to a vacuum processing apparatus, a decompression processing method, and a substrate processing method including a chamber for performing predetermined processing on a substrate or the like in a vacuum atmosphere.

１００基板処理装置（真空処理装置）
１１０処理ユニット
１２０搬送ユニット
１３０搬送室
１３２（１３２Ａ〜１３２Ｃ）カセット台
１３４（１３４Ａ〜１３４Ｃ）カセット容器
１３６オリエンタ
１４０制御部
１５０共通搬送室（トランスファーチャンバ）
１６０Ｍ，１６０Ｎロードロック室（ロードロックチャンバ）
１７０搬送ユニット側搬送機構
１８０処理ユニット側搬送機構
２００（２００Ａ〜２００Ｄ）処理室（プロセスチャンバ）
２０２圧力センサ
２０４過熱水蒸気導入口
２１０載置台
２１２絶縁部材
２１４下部電極
２１６高周波電源
２１８整合器
２２０上部電極
２２２高周波電源
２２４整合器
２４０処理ガス導入系
２４２処理ガス供給源
２４４処理ガス導入配管
２４６流量制御器
２４８開閉バルブ
２７０排気系
２７２排気管
２７４分岐配管
２７６開閉バルブ
２８０主ポンプ
２９０補助ポンプ
３００過熱水蒸気発生装置
３１０過熱水蒸気導入配管
３１０Ａ〜３１０Ｄ分岐配管
３１２（３１２Ａ〜３１２Ｄ）開閉バルブ
３１４内部配管
３２０蒸気発生部
３２８誘導コイル
３３０蒸気加熱部
３３２石英管
３３４被加熱構造体
Ｗウエハ
100 Substrate processing equipment (vacuum processing equipment)
110 processing unit 120 transfer unit 130 transfer chamber 132 (132A to 132C) cassette stand 134 (134A to 134C) cassette container 136 orienter 140 controller 150 common transfer chamber (transfer chamber)
160M, 160N Load lock chamber (load lock chamber)
170 Transfer unit side transfer mechanism 180 Processing unit side transfer mechanism 200 (200A to 200D) Processing chamber (process chamber)
202 Pressure sensor 204 Superheated steam inlet 210 Mounting table 212 Insulating member 214 Lower electrode 216 High-frequency power source 218 Matching device 220 Upper electrode 222 High-frequency power source 224 Matching device 240 Processing gas introduction system 242 Processing gas supply source 244 Processing gas introduction piping 246 Flow rate control 248 Open / close valve 270 Exhaust system 272 Exhaust pipe 274 Branch pipe 276 Open / close valve 280 Main pump 290 Auxiliary pump 300 Superheated steam generator 310 Superheated steam introduction pipe 310A-310D Branch pipe 312 (312A-312D) Open / close valve 314 Internal pipe 320 Steam Generation unit 328 Induction coil 330 Steam heating unit 332 Quartz tube 334 Structure to be heated W Wafer

Claims

減圧可能なチャンバを備える真空処理装置であって，
前記チャンバ内を排気して所定の真空圧力に減圧する排気系と，
所定温度以上の過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置と，
前記チャンバに設けられた過熱水蒸気導入口から前記チャンバ内に，前記過熱水蒸気発生装置で発生した過熱水蒸気を導入するための配管と，
を備えることを特徴とする真空処理装置。 A vacuum processing apparatus comprising a chamber capable of depressurization,
An exhaust system for exhausting the chamber and reducing the pressure to a predetermined vacuum pressure;
A superheated steam generator that generates superheated steam above a predetermined temperature;
A pipe for introducing superheated steam generated by the superheated steam generator into the chamber from a superheated steam inlet provided in the chamber;
A vacuum processing apparatus comprising:

前記過熱水蒸気導入口には，前記過熱水蒸気を拡散する拡散フィルタを設けたことを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein a diffusion filter for diffusing the superheated steam is provided at the superheated steam introduction port.

前記過熱水蒸気導入口を複数設け，
前記配管は，複数に分岐して前記各過熱水蒸気導入口に接続するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の真空処理装置。 A plurality of the superheated steam inlets are provided,
The vacuum processing apparatus according to claim 2, wherein the piping is configured to be branched into a plurality and connected to the respective superheated steam inlets.

前記過熱水蒸気発生装置は，水を導入して水蒸気を発生させる水蒸気発生部と，前記水蒸気発生部で発生した水蒸気を加熱して前記チャンバに向けて導出する水蒸気加熱部と，を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の真空処理装置。 The superheated steam generator includes a steam generating section that introduces water to generate steam, and a steam heating section that heats the steam generated in the steam generating section and directs the steam toward the chamber. The vacuum processing apparatus according to any one of claims 1 to 3.

前記排気系によって前記チャンバ内を所定の真空圧力に減圧する前に又は減圧しながら，前記過熱水蒸気発生装置から前記チャンバ内に過熱水蒸気を導入する制御部を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の真空処理装置。 2. A control unit for introducing superheated steam from the superheated steam generator into the chamber before or while reducing the pressure inside the chamber to a predetermined vacuum pressure by the exhaust system. The vacuum processing apparatus in any one of -4.

減圧可能な複数のチャンバを備える真空処理装置であって，
所定温度以上の過熱水蒸気を発生させる過熱水蒸気発生装置と，
前記各チャンバに設けられた過熱水蒸気導入口から前記各チャンバ内に，前記過熱水蒸気発生装置で発生した過熱水蒸気を導入するための各配管と，
前記各配管にそれぞれ設けられ，前記各チャンバに導入される過熱水蒸気を調整するバルブと，
を備えることを特徴とする真空処理装置。 A vacuum processing apparatus having a plurality of chambers capable of being depressurized,
A superheated steam generator that generates superheated steam above a predetermined temperature;
Pipes for introducing superheated steam generated by the superheated steam generator into the chambers from the superheated steam inlet provided in the chambers;
A valve that is provided in each of the pipes and that adjusts the superheated steam introduced into the chambers;
A vacuum processing apparatus comprising:

前記各過熱水蒸気導入口には，前記過熱水蒸気を拡散する拡散フィルタを設けたことを特徴とする請求項６に記載の真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to claim 6, wherein each of the superheated steam inlets is provided with a diffusion filter that diffuses the superheated steam.

前記チャンバ１つあたりに前記過熱水蒸気導入口を複数設け，
前記チャンバに接続する配管は，複数に分岐して前記複数の過熱水蒸気導入口に接続するように構成したことを特徴とする請求項７に記載の真空処理装置。 A plurality of the superheated steam inlets are provided per one chamber,
The vacuum processing apparatus according to claim 7, wherein piping connected to the chamber is configured to be branched into a plurality and connected to the plurality of superheated steam inlets.

前記過熱水蒸気発生装置は，水を導入して水蒸気を発生させる水蒸気発生部と，前記水蒸気発生部で発生した水蒸気を加熱して前記各チャンバに向けて導出する水蒸気加熱部と，を備えることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の真空処理装置。 The superheated steam generator includes a steam generating section that introduces water to generate steam, and a steam heating section that heats the steam generated in the steam generating section and leads the steam toward the chambers. The vacuum processing apparatus according to any one of claims 6 to 8.

前記過熱水蒸気発生装置は，前記各チャンバごとに複数設けたことを特徴とする請求項９に記載の真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to claim 9, wherein a plurality of the superheated steam generators are provided for each of the chambers.

前記過熱水蒸気発生装置は，前記水蒸気発生部を１つ備えるとともに，前記水蒸気加熱部を前記各チャンバごとに複数備え，
前記各水蒸気加熱部は，前記水蒸気発生部と前記各チャンバとを接続する前記各配管に設けたことを特徴とする請求項９に記載の処理装置。 The superheated steam generator includes one steam generator and a plurality of steam heaters for each chamber,
The processing apparatus according to claim 9, wherein each of the steam heating units is provided in each of the pipes connecting the steam generation unit and the chambers.

前記各チャンバには，プロセスチャンバ，トランスファーチャンバ，ロードロックチャンバが含まれることを特徴とする請求項６〜１１のいずれかに記載の真空処理装置。 The vacuum processing apparatus according to claim 6, wherein each of the chambers includes a process chamber, a transfer chamber, and a load lock chamber.

減圧可能なチャンバを備える真空処理装置であって，
前記チャンバ内を排気して所定の真空圧力に減圧する排気系と，
前記チャンバに設けられた過熱水蒸気導入口に過熱水蒸気を導入するための配管と，
前記配管に設けられ，その配管から前記チャンバ内に導入する過熱水蒸気の流量を調整するバルブと，
前記バルブの開度を調整することによって，前記チャンバ内に導入する過熱水蒸気の流量を調整する制御部と，
を備えることを特徴とする真空処理装置。 A vacuum processing apparatus comprising a chamber capable of depressurization,
An exhaust system for exhausting the chamber and reducing the pressure to a predetermined vacuum pressure;
Piping for introducing superheated steam into a superheated steam inlet provided in the chamber;
A valve provided in the pipe for adjusting the flow rate of superheated steam introduced from the pipe into the chamber;
A controller for adjusting the flow rate of superheated steam introduced into the chamber by adjusting the opening of the valve;
A vacuum processing apparatus comprising:

減圧可能なチャンバを備える真空処理装置の減圧処理方法であって，
前記チャンバ内に過熱水蒸気を導入しながら前記チャンバ内を排気する過熱水蒸気導入ステップと，
前記過熱水蒸気の導入を停止し，前記チャンバ内を排気して所定の真空圧力に減圧する減圧ステップと，
を有することを特徴とする減圧処理方法。 A vacuum processing method of a vacuum processing apparatus including a chamber capable of decompression,
A superheated steam introduction step for evacuating the chamber while introducing superheated steam into the chamber;
A depressurization step of stopping the introduction of the superheated steam, evacuating the chamber and depressurizing to a predetermined vacuum pressure;
A decompression processing method comprising:

真空雰囲気下で基板に所定の処理を施すチャンバを備える真空処理装置の基板処理方法であって，
前記基板に所定の処理を施す前に，前記チャンバ内に過熱水蒸気を導入しながら前記チャンバ内を排気する過熱水蒸気導入ステップと，
前記過熱水蒸気の導入を停止し，前記チャンバ内を排気して所定の真空圧力に減圧する減圧ステップと，
を有することを特徴とする基板処理方法。
A substrate processing method of a vacuum processing apparatus including a chamber for performing a predetermined process on a substrate in a vacuum atmosphere,
A superheated steam introduction step for evacuating the chamber while introducing superheated steam into the chamber before performing a predetermined treatment on the substrate;
A depressurization step of stopping the introduction of the superheated steam, evacuating the chamber and depressurizing to a predetermined vacuum pressure;
A substrate processing method comprising: