KR20230099643A - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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기요시 모리
하루히코 후루야
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 적재부의 둘레 방향에 대한 기판 처리의 처리 결과의 불균일을 개선하는 것이다. 배기 공정은, 처리 용기의 제2 공간을 배기함으로써 간극을 통해서 제1 공간을 배기하도록 구성된 배기 기구, 또는, 간극을 통해서 시일 가스를 제2 공간으로부터 제1 공간에 흘린 상태에서 제1 공간을 배기하도록 구성된 배기 기구에 의해, 제1 공간을 배기한다. 기판 처리 공정은, 적재부를 이동 가능하게 구성된 구동 기구에 의해, 간극의 폭이 시간 평균으로 균일화하도록 적재부의 위치를 변화시키면서, 기판에 대하여 기판 처리를 실시한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 개시는, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 기판이 적재되는 스테이지 및 커버 부재 등의 적재부에 의해, 처리 용기의 내부를, 기판 처리를 실시하는 상부의 처리 공간과 하부의 보텀 공간으로 구획한 처리 장치가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2018-70906호 공보
본 개시는, 적재부의 둘레 방향에 대한 기판 처리의 처리 결과의 불균일을 개선하는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 양태에 의한 기판 처리 방법은, 기판 처리 장치에 의한 기판 처리 방법이다. 기판 처리 장치는, 처리 용기와, 적재부와, 배기 기구와, 구동 기구를 갖는다. 적재부는, 처리 용기의 내측벽 또는 처리 용기를 구성하는 구성 부품과 측면의 사이에 간극을 두고 처리 용기의 내부에 배치되어, 기판이 적재된다. 적재부는, 처리 용기의 내부를 기판에 대하여 기판 처리를 실시하는 상부의 제1 공간과 하부의 제2 공간으로 구획한다. 배기 기구는, 제2 공간을 배기함으로써 간극을 통해서 제1 공간을 배기하도록 구성되고, 또는, 간극을 통해서 시일 가스를 제2 공간으로부터 제1 공간으로 흘린 상태에서 제1 공간을 배기하도록 구성되어 있다. 구동 기구는, 적재부를 이동 가능하게 구성되어 있다. 기판 처리 방법은, 배기 공정과, 기판 처리 공정을 갖는다. 배기 공정은, 배기 기구에 의해 제1 공간을 배기한다. 기판 처리 공정은, 구동 기구에 의해, 간극의 폭이 시간 평균으로 균일화하도록 적재부의 위치를 변화시키면서, 기판에 대하여 기판 처리를 실시한다.
본 개시에 의하면, 적재부의 둘레 방향에 대한 기판 처리의 처리 결과의 불균일을 개선할 수 있다는 효과를 발휘한다.
도 1은 실시 형태에 관한 진공 처리 시스템의 구성의 일례를 도시하는 개략 평면도이다.
도 2는 실시 형태에 관한 진공 처리 장치의 구성의 일례를 도시하는 분해 사시도이다.
도 3은 실시 형태에 관한 진공 처리 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 4는 실시 형태에 관한 진공 처리 장치의 구성의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 5는 실시 형태에 관한 회전 구동 기구 및 조정 기구의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시하는 흡수 기구의 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 실시 형태에 관한 기판 처리 시의 가스의 흐름의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 실시 형태에 관한 기판 처리 시의 가스의 흐름의 다른 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 실시 형태에 관한 배기 특성이 불균일해지는 원인의 일례를 설명하는 도면이다.
도 10은 실시 형태에 관한 적재부 위치의 변화의 일례를 설명하는 도면이다.
도 11은 실시 형태에 관한 적재부의 왕복 이동 방향의 변화의 일례를 설명하는 도면이다.
도 12는 실시 형태에 관한 적재부 위치의 변화의 다른 일례를 설명하는 도면이다.
도 13은 실시 형태에 관한 적재부 위치의 변화의 다른 일례를 설명하는 도면이다.
도 14는 실시 형태에 관한 기판 처리 방법의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본원의 개시하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에 의해, 개시하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치가 한정되는 것은 아니다.
그런데, 기판 처리 장치에는, 기판이 적재되는 적재부의 주위를 배기 경로로 하는 구조의 것이 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에 개시된 처리 장치는, 적재부의 주위에 간극을 두고 배기 포트를 배치하여, 간극으로부터 시일 가스를 흘리면서, 주위의 배기 포트로부터 배기하는 구조로 되어 있다. 또한, 예를 들어 적재부의 주위에 간극을 두어 간극으로부터 하방으로 배기하는 구조로 된 것이 있다.
이러한 배기 경로를 갖는 경우, 주위의 간극의 영향에 의해, 적재부의 둘레 방향에서 배기 특성이 불균일해져서 가스의 흐름에 치우침이 생겨, 적재부의 둘레 방향에서 기판 처리의 처리 결과가 불균일해지는 경우가 있다. 그래서, 적재부의 둘레 방향에 대한 기판 처리의 처리 결과의 불균일을 개선하는 기술이 기대되고 있다.
(실시 형태)
[진공 처리 시스템의 구성]
본 개시의 기판 처리 장치의 일례에 대해서 설명한다. 이하에 설명하는 실시 형태에서는, 본 개시의 기판 처리 장치를 시스템 구성의 진공 처리 시스템으로 한 경우를 예로 들어 설명한다. 도 1은, 실시 형태에 관한 진공 처리 시스템의 구성의 일례를 도시하는 개략 평면도이다. 진공 처리 시스템(1)은, 반출입 포트(11)와, 반출입 모듈(12)과, 진공 반송 모듈(13)과, 진공 처리 장치(2)를 갖는다. 도 1에서, X 방향을 좌우 방향, Y 방향을 전후 방향, Z 방향을 상하 방향(높이 방향), 반출입 포트(11)를 전후 방향의 앞쪽으로서 설명한다. 반출입 모듈(12)의 앞쪽에는 반출입 포트(11), 반출입 모듈(12)의 안쪽에는 진공 반송 모듈(13)이, 각각 서로 전후 방향을 향해서 접속되어 있다.
반출입 포트(11)에는, 처리 대상의 기판을 수용한 반송 용기인 캐리어(C)가 적재된다. 기판은, 직경이 예를 들어 300mm의 원형 기판인 웨이퍼(W)이다. 반출입 모듈(12)은, 캐리어(C)와 진공 반송 모듈(13)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반출입을 행하기 위한 모듈이다. 반출입 모듈(12)은, 반송 기구(120)에 의해, 상압 분위기 중에서 캐리어(C)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 상압 반송실(121)과, 웨이퍼(W)가 놓이는 분위기를 상압 분위기와 진공 분위기의 사이에서 전환하는 로드 로크실(122)을 갖는다.
진공 반송 모듈(13)은, 내부를 진공 분위기로 유지 가능하게 구성된 진공 반송실(14)을 갖는다. 진공 반송실(14)의 내부에는, 기판 반송 기구(15)가 배치되어 있다. 진공 반송실(14)은, 예를 들어 평면으로 보아, 전후 방향을 따른 방향으로 긴 변을 갖는 직사각형으로 형성된다. 진공 반송실(14)의 4개의 측벽 중, 직사각형의 서로 대향하는 긴 변에는, 각각 복수개(예를 들어 3개)의 진공 처리 장치(2)가 접속되어 있다. 또한, 진공 반송실(14)의 4개의 측벽 중, 앞쪽의 짧은 변에는, 반출입 모듈(12) 내에 설치된 로드 로크실(122)이 접속되어 있다. 상압 반송실(121)과 로드 로크실(122)의 사이, 로드 로크실(122)과 진공 반송 모듈(13)의 사이, 진공 반송 모듈(13)과 진공 처리 장치(2)의 사이에는, 게이트 밸브(G)가 배치되어 있다. 게이트 밸브(G)는, 서로 접속되는 모듈에 각각 마련되는 웨이퍼(W)의 반입출구를 개폐한다.
기판 반송 기구(15)는, 진공 분위기 중에서 반출입 모듈(12)과 진공 처리 장치(2)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다. 기판 반송 기구(15)는, 다관절 암으로 이루어지며, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 기판 보유 지지부(16)를 갖는다. 진공 처리 장치(2)는, 진공 분위기 중에서 복수매(예를 들어 4매)의 웨이퍼(W)에 대하여 일괄적으로 처리 가스를 사용한 기판 처리를 행한다. 이 때문에, 진공 처리 장치(2)에 일괄적으로 4매의 웨이퍼(W)를 전달하도록, 기판 반송 기구(15)의 기판 보유 지지부(16)는 예를 들어 4매의 웨이퍼(W)를 보유 지지할 수 있도록 구성되어 있다.
구체적으로는, 기판 반송 기구(15)는, 예를 들어 기대(151), 수평하게 신장되는 제1 암(152), 수평하게 신장되는 제2 암(153) 및 기판 보유 지지부(16)를 갖는다. 제1 암(152)은, 기부측이 기대(151) 상에 마련되어, 기대(151) 상의 수직인 선회축 주위로 선회한다. 제2 암(153)은, 기부측이 제1 암(152)의 선단부 상에 마련되어, 제1 암(152)의 선단부 상의 수직인 선회축 주위로 선회한다. 기판 보유 지지부(16)는, 제1 기판 보유 지지부(161), 제2 기판 보유 지지부(162) 및 접속부(163)를 갖는다. 제1 기판 보유 지지부(161) 및 제2 기판 보유 지지부(162)는, 서로 병행해서 수평하게 신장되는 2개의 가늘고 긴 주걱 형상으로 구성되어 있다. 접속부(163)는, 제1 및 제2 기판 보유 지지부(161, 162)의 신장 방향에 대하여 직교하도록 수평 방향으로 신장되어, 제1 및 제2 기판 보유 지지부(161, 162)의 기단을 서로 접속한다. 접속부(163)의 길이 방향의 중앙부는 제2 암(153)의 선단부 상에 마련되어, 제2 암(153)의 선단부 상의 수직인 선회축 주위로 선회한다. 제1 기판 보유 지지부(161), 제2 기판 보유 지지부(162)에 대해서는 후술한다.
진공 처리 시스템(1)은 제어부(8)를 갖는다. 제어부(8)는, 예를 들어 프로세서, 기억부, 입력 장치, 표시 장치 등을 구비하는 컴퓨터이다. 제어부(8)는, 진공 처리 시스템(1)의 각 부를 제어한다. 제어부(8)는, 입력 장치를 사용하여, 오퍼레이터가 진공 처리 시스템(1)을 관리하기 위해서 커맨드의 입력 조작 등을 행할 수 있다. 또한, 제어부(8)에서는, 표시 장치에 의해, 진공 처리 시스템(1)의 가동 상황을 가시화해서 표시할 수 있다. 또한, 제어부(8)의 기억부에는, 진공 처리 시스템(1)에서 실행되는 각종 처리를 프로세서에 의해 제어하기 위한 제어 프로그램, 및 레시피 데이터 등이 저장되어 있다. 제어부(8)의 프로세서가 제어 프로그램을 실행하여, 레시피 데이터에 따라서 진공 처리 시스템(1)의 각 부를 제어함으로써, 원하는 기판 처리가 진공 처리 시스템(1)에서 실행된다.
[진공 처리 장치(2)의 구성]
계속해서, 진공 처리 장치(2)에 대해서 도 2 내지 도 4를 참조하면서 설명한다. 이하에서는, 진공 처리 장치(2)를, 성막 처리를 행하는 성막 장치로 해서, 진공 처리 장치(2)에 의해, 기판 처리로서, 예를 들어 웨이퍼(W)에 플라스마 CVD(Chemical Vapor Deposition) 처리 등의 성막 처리를 행하는 경우를 주된 예로서 설명한다. 도 2는, 실시 형태에 관한 진공 처리 장치(2)의 구성의 일례를 도시하는 분해 사시도이다. 도 3은, 실시 형태에 관한 진공 처리 장치(2)의 내부 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
6개의 진공 처리 장치(2)는, 마찬가지로 구성되어 있다. 6개의 진공 처리 장치(2)는, 병행하여 웨이퍼(W)의 처리를 행할 수 있다. 진공 처리 장치(2)는, 평면으로 보아 직사각형의 처리 용기(진공 용기)(20)를 구비하고 있다. 처리 용기(20)는, 내부를 진공 분위기로 유지 가능하게 구성된다. 처리 용기(20)는, 상면에 오목형의 개방부를 마련한 용기 본체(202)의 개방부를 천장 부재(201)로 폐색해서 구성된다. 처리 용기(20)는, 예를 들어 처리 용기(20)의 주위를 둘러싸는 4개의 측벽부(203)를 갖는다. 4개의 측벽부(203) 중 진공 반송실(14)에 접속되는 측벽부(203)에는, 전후 방향(도 2 중, Y' 방향)으로 배열되도록 2개의 반입출구(21)가 형성되어 있다. 반입출구(21)는, 게이트 밸브(G)에 의해 개폐된다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 처리 용기(20)의 내부에는, 각 반입출구(21)로부터 수평 방향으로 연장되어, 웨이퍼(W)의 반송이 행하여지는 제1 반송 공간(T1) 및 제2 반송 공간(T2)이, 서로 인접하는 위치에 마련되어 있다. 또한, 처리 용기(20) 내에서의, 제1 반송 공간(T1) 및 제2 반송 공간(T2)의 사이에는, 연장 설치 방향(도 2 중, X' 방향)을 따라 중간벽부(3)가 마련되어 있다. 제1 반송 공간(T1)에는, 연장 설치 방향을 따라서 2개의 처리 공간(S1, S2)이 배치되고, 제2 반송 공간(T2)에는, 연장 설치 방향을 따라서 2개의 처리 공간(S3, S4)이 배치되어 있다. 따라서, 처리 용기(20) 내에는, 상면측에서 보았을 때, 2×2의 행렬 형상으로, 합계 4개의 처리 공간(S1 내지 S4)이 배치되어 있다. 여기에서 말하는 수평 방향이란, 제조 시의 공차 등의 영향으로, 웨이퍼(W)의 반출입 동작에서의 기기끼리의 접촉 등의 영향이 없는 범위에서, 연장 설치 방향으로 약간 기울어져 있는 경우도 포함하는 것이다.
도 4는, 실시 형태에 관한 진공 처리 장치(2)의 구성의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 도 4의 단면은, 도 3에 도시하는 진공 처리 장치(2)의 A-A선에서의 단면에 상당한다. 4개의 처리 공간(S1 내지 S4)은, 각각 웨이퍼(W)가 적재되는 적재부(22)와, 적재부(22)와 대향해서 배치된 가스 공급부(4)의 사이에 형성된다. 4개의 처리 공간(S1 내지 S4)은, 서로 마찬가지로 구성되어 있다. 바꾸어 말하면, 처리 용기(20) 내에는, 4개의 처리 공간(S1 내지 S4) 각각에 대해서, 적재부(22) 및 가스 공급부(4)가 마련되어 있다. 도 4에는, 제1 반송 공간(T1)의 처리 공간(S1)과, 제2 반송 공간(T2)의 처리 공간(S4)을 나타내고 있다. 이하, 처리 공간(S1)을 예로 들어 설명한다.
적재부(22)는, 하부 전극을 겸용하는 것이며, 예를 들어 금속, 혹은 금속 메쉬 전극을 매립한 질화알루미늄(AlN)으로 이루어지는 편평한 원주상으로 형성된다. 적재부(22)는, 구동 기구(80)에 의해 이동 가능하게 구성되어 있다. 구동 기구(80)는, 회전 구동 기구(600) 및 조정 기구(700)를 갖는다. 적재부(22)는, 지지 부재(23)에 의해 하방으로부터 지지되어 있다. 지지 부재(23)는, 원통상으로 형성되고, 연직 하방으로 연신되어, 처리 용기(20)의 저부(27)를 관통하고 있다. 지지 부재(23)의 하단부는, 처리 용기(20)의 외부에 위치하고, 회전 구동 기구(600)에 접속되어 있다. 지지 부재(23)는, 지지 부재(23)를 회전축으로 해서 회전 구동 기구(600)에 의해 회전 가능하게 되어 있다. 적재부(22)는, 지지 부재(23)의 회전에 따라서 회전 가능하게 구성되어 있다. 또한, 지지 부재(23)의 하단부에는, 적재부(22)의 위치 및 기울기를 조정하는 조정 기구(700)가 마련되어 있다. 적재부(22)는, 조정 기구(700)에 의해, 지지 부재(23)를 통해서 처리 위치와 전달 위치의 사이에서 승강 가능하게 구성되어 있다. 도 4에는, 실선으로 처리 위치에 있는 적재부(22)를 그리고, 파선으로 전달 위치에 있는 적재부(22)를 각각 나타내고 있다. 처리 위치란, 기판 처리(예를 들어, 성막 처리)를 실행할 때의 위치이며, 전달 위치란, 기판 반송 기구(15)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 위치이다. 회전 구동 기구(600) 및 조정 기구(700)에 대해서는 후술한다.
적재부(22)에는, 히터(24)가 매설되어 있다. 히터(24)는, 적재부(22)에 적재된 각 웨이퍼(W)를 예를 들어 60℃ 내지 600℃ 정도로 가열한다. 또한, 적재부(22)는, 접지 전위에 접속되어 있다.
또한, 적재부(22)에는, 복수(예를 들어 3개)의 핀용 관통 구멍(26a)이 마련되어 있고, 이들 핀용 관통 구멍(26a)의 내부에는, 각각 리프터 핀(26)이 배치되어 있다. 핀용 관통 구멍(26a)은, 적재부(22)의 적재면(상면)으로부터 적재면에 대한 이면(하면)까지 관통하도록 마련되어 있다. 리프터 핀(26)은, 핀용 관통 구멍(26a)에 슬라이드 가능하게 삽입되어 있다. 리프터 핀(26)의 상단은, 핀용 관통 구멍(26a)의 적재면측에 현수되어 있다. 즉, 리프터 핀(26)의 상단은, 핀용 관통 구멍(26a)보다도 큰 직경을 갖고 있다. 핀용 관통 구멍(26a)의 상단에는, 리프터 핀(26)의 상단보다도 직경 및 두께가 크고 또한 리프터 핀(26)의 상단을 수용 가능한 오목부가 형성되어 있다. 이에 의해, 리프터 핀(26)의 상단은, 적재부(22)에 걸림 고정되어 핀용 관통 구멍(26a)의 적재면측에 현수된다. 또한, 리프터 핀(26)의 하단은, 적재부(22)의 이면으로부터 처리 용기(20)의 저부(27)측으로 돌출되어 있다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 적재부(22)를 처리 위치까지 상승시킨 상태에서는, 리프터 핀(26)의 상단이 핀용 관통 구멍(26a)의 적재측의 오목부에 수납되어 있다. 이 상태에서 적재부(22)를 전달 위치로 하강시키면, 리프터 핀(26)의 하단이 처리 용기(20)의 저부(27)에 맞닿아, 리프터 핀(26)이 핀용 관통 구멍(26a) 내를 이동하여, 리프터 핀(26)의 상단이 적재부(22)의 적재면으로부터 돌출된다. 또한, 처리 용기(20)는, 저부측에 리프터 핀 맞닿음 부재를 마련하여, 리프터 핀(26)의 하단이 리프터 핀 맞닿음 부재에 맞닿도록 구성되어, 리프터 핀 맞닿음 부재의 승강 동작에 의해 리프터 핀(26)의 승강을 행해도 된다.
여기서, 제1 및 제2 기판 보유 지지부(161, 162)에 대해서 설명한다. 제1 기판 보유 지지부(161)는, 제1 반송 공간(T1)에 진입시켰을 때, 제1 반송 공간(T1) 내의 처리 공간(S1, S2)의 각 배치 위치에 대응하는 위치에 웨이퍼(W)를 보유 지지하도록 구성된다. 제1 반송 공간(T1) 내의 처리 공간(S1, S2)의 각 배치 위치에 대응하는 위치란, 제1 반송 공간(T1)의 처리 공간(S1, S2)에 마련된 2개의 적재부(22)에 웨이퍼(W)를 전달하도록 설정된 위치이다. 또한, 제2 기판 보유 지지부(162)는, 제2 반송 공간(T2)에 진입시켰을 때, 제2 반송 공간(T2) 내의 처리 공간(S3, S4)의 각 배치 위치에 대응하는 위치에 웨이퍼(W)를 보유 지지하도록 구성된다. 제2 반송 공간(T2) 내의 처리 공간(S3, S4)의 각 배치 위치에 대응하는 위치란, 제2 반송 공간(T2)의 처리 공간(S3, S4)에 마련된 2개의 적재부(22)에 웨이퍼(W)를 전달하도록 설정된 위치이다.
예를 들어, 제1 및 제2 기판 보유 지지부(161, 162)는, 각각의 폭이 웨이퍼(W)의 직경보다도 작게 형성되어 있다. 제1 및 제2 기판 보유 지지부(161, 162)는, 각각 2매의 웨이퍼(W)를 선단측과 기단측에 간격을 두고 지지한다. 제1 및 제2 기판 보유 지지부(161, 162)의 선단측에 지지되는 웨이퍼(W)는, 예를 들어 그 중앙부가 제1 및 제2 기판 보유 지지부(161, 162)의 선단에 지지된다.
이와 같이 하여, 기판 반송 기구(15)와, 리프터 핀(26)과, 적재부(22)의 협동 작용에 의해, 기판 반송 기구(15)와 각 적재부(22)의 사이에서, 예를 들어 4매의 웨이퍼(W)의 전달이 일괄적으로 동시에 행하여지도록 구성되어 있다.
처리 용기(20)의 천장 부재(201)에는, 가스 공급부(4)가 마련되어 있다. 가스 공급부(4)는, 적재부(22)의 상방에, 절연 부재로 이루어지는 가이드 부재(34)를 개재해서 마련되어 있다. 가스 공급부(4)는, 상부 전극으로서의 기능을 갖는다. 가스 공급부(4)는, 덮개(42)와, 적재부(22)의 적재면과 대향하도록 마련된 대향면을 이루는 샤워 플레이트(43)와, 덮개(42)와 샤워 플레이트(43)의 사이에 형성된 가스의 통류실(44)을 갖는다. 덮개(42)에는, 가스 공급관(51)이 접속된다. 샤워 플레이트(43)에는, 두께 방향으로 관통하는 가스 토출 구멍(45)이 예를 들어 종횡으로 배열해서 형성되어 있다. 샤워 플레이트(43)는, 각 가스 토출 구멍(45)으로부터 가스를 샤워 형상으로 적재부(22)를 향해서 토출한다.
각 가스 공급부(4)는, 가스 공급관(51)을 통해서 가스 공급계(50)에 접속되어 있다. 가스 공급계(50)는, 예를 들어 처리 가스인 반응 가스(성막 가스)나, 퍼지 가스, 클리닝 가스의 공급원이나, 배관, 밸브(V), 유량 조정부(M) 등을 구비하고 있다.
샤워 플레이트(43)에는, 정합기(40)를 통해서 고주파 전원(41)이 접속되어 있다. 샤워 플레이트(43)는, 적재부(22)에 대향하는 상부 전극으로서의 기능을 갖는다. 상부 전극인 샤워 플레이트(43)와 하부 전극인 적재부(22)의 사이에 고주파 전원(41)으로부터 고주파 전력을 인가하면, 용량 결합에 의해, 샤워 플레이트(43)로부터 처리 공간(S1)에 공급된 가스(예를 들어, 본 예에서는 반응 가스)가 플라스마화한다.
계속해서, 중간벽부(3)에 형성되는 배기로 및 합류 배기로에 대해서 설명한다. 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 중간벽부(3)에는, 4개의 처리 공간(S1 내지 S4)에 대하여 각각 마련된 배기로(31)와, 이들 배기로(31)가 합류하는 합류 배기로(32)가 형성되어 있다. 합류 배기로(32)는, 중간벽부(3) 내에서 상하 방향으로 연장되어 있다. 중간벽부(3)는, 용기 본체(202)측에 마련된 벽부 본체(311)와, 천장 부재(201)측에 마련된 배기로 형성 부재(312)에 의해 구성되어 있다. 배기로 형성 부재(312)의 내부에는, 배기로(31)가 마련되어 있다.
또한, 각각 처리 공간(S1 내지 S4)의 외측에 위치하는 중간벽부(3)의 벽면에는, 처리 공간(S1 내지 S4)마다 배기구(33)가 형성되어 있다. 각 배기로(31)는, 배기구(33)와 합류 배기로(32)를 접속하도록 중간벽부(3)에 형성되어 있다. 각 배기로(31)는 예를 들어 중간벽부(3) 내에서 수평 방향으로 연장된 후, 하측 방향으로 굴곡해서 상하 방향으로 연장되어, 합류 배기로(32)에 접속된다. 예를 들어, 배기로(31)는, 단면이 원 형상으로 형성되고(도 3 참조), 합류 배기로(32)의 상류단에 각 배기로(31)의 하류단이 접속되고, 각 배기로(31)의 상류측이 배기구(33)로서, 각 처리 공간(S1 내지 S4)의 외측으로 개구되어 있다.
각 처리 공간(S1 내지 S4)의 주위에는, 각 처리 공간(S1 내지 S4)을 각각 둘러싸도록 배기용 가이드 부재(34)가 마련되어 있다. 가이드 부재(34)는, 예를 들어 처리 위치에 있는 적재부(22)의 주위 영역을, 당해 적재부(22)에 대하여 간격을 두고 둘러싸도록 마련된 환상체이다. 가이드 부재(34)는, 내부에 예를 들어 종단면이 직사각 형상이며, 평면으로 보아 환상의 통류로(35)를 형성하도록 구성되어 있다. 도 3에서는, 처리 공간(S1 내지 S4), 가이드 부재(34), 배기로(31) 및 합류 배기로(32)를 개략적으로 나타내고 있다.
가이드 부재(34)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 종단면 형상이 U자상으로 형성되고, U자의 개구 부분을 하방측을 향하게 해서 배치되어 있다. 가이드 부재(34)는, 용기 본체(202)의 중간벽부(3)나 측벽부(203)측에 형성된 오목부(204) 내에 감입되어 있다. 가이드 부재(34)는, 이들 중간벽부(3) 및 측벽부(203)를 구성하는 부재와의 사이에 통류로(35)를 형성한다.
오목부(204) 내에 감입된 가이드 부재(34)는, 처리 공간(S1 내지 S4)을 향해서 개구되는 슬릿 형상의 슬릿 배기구(36)를 형성한다. 이와 같이 하여, 각각의 처리 공간(S1 내지 S4)의 측 주위부에 슬릿 배기구(36)가 둘레 방향을 따라 형성되게 된다. 통류로(35)에는 배기구(33)가 접속되어, 슬릿 배기구(36)로부터 배기된 처리 가스를 배기구(33)를 향해서 통류시킨다.
제1 반송 공간(T1)의 연장 설치 방향을 따라 배치된 2개의 처리 공간(S1, S2)의 조와, 제2 반송 공간(T2)의 연장 설치 방향을 따라 배치된 2개의 처리 공간(S3, S4)의 조에 주목한다. 처리 공간(S1-S2, S3-S4)의 조는, 도 3에 도시한 바와 같이, 상면측에서 보았을 때, 합류 배기로(32)를 둘러싸고 180° 회전 대칭으로 배치되어 있다.
이에 의해, 각 처리 공간(S1 내지 S4)으로부터 슬릿 배기구(36), 가이드 부재(34)의 통류로(35), 배기구(33), 배기로(31)를 통해서 합류 배기로(32)에 이르는 처리 가스의 통류로는, 합류 배기로(32)를 둘러싸고 180° 회전 대칭으로 형성되어 있게 된다. 또한, 제1, 제2 반송 공간(T1, T2)이나 중간벽부(3)와의 위치 관계를 사상하고, 처리 가스의 통류로에만 주목하면, 상면측에서 보았을 때, 이들 통류로는, 합류 배기로(32)를 둘러싸고 90° 회전 대칭으로 형성되어 있다고도 할 수 있다.
합류 배기로(32)는, 처리 용기(20)의 저부(27)에 형성된 합류 배기구(205)를 통해서 배기관(61)에 접속되어 있다. 배기관(61)은, 밸브 기구(7)를 통해서 진공 배기 기구를 이루는 진공 펌프(62)에 접속되어 있다. 진공 펌프(62)는, 예를 들어 하나의 처리 용기(20)에 하나 마련되어 있고(도 1 참조), 각 진공 펌프(62)의 하류측 배기관(61)은 합류하여, 예를 들어 공장 배기계에 접속된다.
밸브 기구(7)는, 배기관(61) 내에 형성된 처리 가스의 통류로를 개폐한다. 밸브 기구(7)는, 예를 들어 케이싱(71)과, 개폐부(72)를 갖는다. 케이싱(71)의 상면에는, 상류측 배기관(61)과 접속되는 제1 개구부(73)가 형성되어 있다. 케이싱(71)의 측면에는, 하류측 배기관(61)과 접속되는 제2 개구부(74)가 형성되어 있다.
개폐부(72)는, 예를 들어 개폐 밸브(721)와, 승강 기구(722)를 갖는다. 개폐 밸브(721)는, 제1 개구부(73)를 막는 크기로 형성되어 있다. 승강 기구(722)는, 케이싱(71)의 외부에 마련되어, 개폐 밸브(721)를 케이싱(71) 내에서 승강시킨다. 개폐 밸브(721)는, 도 4에 일점쇄선으로 나타내는 제1 개구부(73)를 막는 폐지 위치와, 도 4에 실선으로 나타내는 제1 및 제2 개구부(73, 74)보다도 하방측으로 퇴피하는 개방 위치의 사이에서 승강 가능하게 구성된다. 개폐 밸브(721)가 폐지 위치에 있을 때는, 합류 배기구(205)의 하류단이 폐쇄되어, 처리 용기(20) 내의 배기가 정지된다. 또한, 개폐 밸브(721)가 개방 위치에 있을 때는, 합류 배기구(205)의 하류단이 개방되어, 처리 용기(20) 내가 배기된다.
계속해서, 처리 가스의 공급계에 대해서, 도 2를 참조하여 설명한다. 이하에서는, 2종류의 반응 가스를 사용하는 경우를 예로 들어 설명한다. 각 가스 공급부(4)의 상면의 거의 중앙에는, 각각 가스 공급관(51)이 접속되어 있다. 가스 공급관(51)은, 제1 가스 공급관(511)에 의해, 제1 공통 가스 공급로(521)를 통해서 제1 반응 가스 공급원(541) 및 퍼지 가스 공급원(55)에 접속되어 있다. 또한, 가스 공급관(51)은, 제2 가스 공급관(512)에 의해, 제2 공통 가스 공급로(522)를 통해서 제2 반응 가스 공급원(542) 및 퍼지 가스 공급원(55)에 접속되어 있다. 또한, 도 4에서는 편의상, 제1 공통 가스 공급로(521) 및 제2 공통 가스 공급로(522)를 통합해서 가스 공급로(52)로서 나타내고 있다. 또한, 제1 반응 가스 공급원(541) 및 제2 반응 가스 공급원(542)을 통합해서 반응 가스 공급원(54)으로서 나타내고 있다. 또한, 제1 가스 공급관(511) 및 제2 가스 공급관(512)을 통합해서 가스 공급관(510)으로서 나타내고 있다. 밸브(V2), 유량 조정부(M2)는, 반응 가스 공급용이며, 밸브(V3), 유량 조정부(M3)는 퍼지 가스 공급용의 것이다.
또한, 가스 공급관(51)은, 클리닝 가스 공급로(532)에 의해 리모트 플라스마 유닛(RPU: Remote Plasma Unit)(531)을 통해서, 클리닝 가스 공급원(53)에 접속되어 있다. 클리닝 가스 공급로(532)는, RPU(531)의 하류측에서 4계통으로 분기되어, 각각 가스 공급관(51)에 접속되어 있다. 클리닝 가스 공급로(532)에서의 RPU(531)의 상류측에는, 밸브(V1) 및 유량 조정부(M1)가 마련된다. 또한, RPU(531)의 하류측에는, 분기된 분기관마다 밸브(V11 내지 V14)가 마련되어 있다. 클리닝 시에는, 대응하는 밸브(V11 내지 V14)를 개방한다. 또한, 도 4에서는 편의상, 밸브(V11, V14)만이 도시되어 있다. 가스 공급계(50)는, 성막에 사용하는 각종 가스를 공급한다. CVD에 의해 절연 산화막(SiO2)을 성막하는 경우를 예로 들면, 반응 가스로서는, 예를 들어 테트라에톡시실란(TEOS)이나 산소(O2) 가스, 퍼지 가스로서는, 예를 들어 질소(N2) 가스 등의 불활성 가스가 각각 사용된다. 반응 가스로서 TEOS와 O2 가스를 사용하는 경우, 예를 들어 제1 반응 가스 공급원(541)으로부터 TEOS가 공급되고, 제2 반응 가스 공급원(542)으로부터 O2 가스가 공급된다. 또한, 클리닝 가스로서는, 예를 들어 삼불화질소(NF3) 가스가 사용된다.
공통의 가스 공급로(52)로부터 분배되는 처리 가스로부터 보아, 각 가스 공급관(51)으로부터 가스 공급부(4)에 이르기까지의 각 처리 가스 경로는, 서로 컨덕턴스가 균일하게 형성되어 있다. 예를 들어 도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 공통 가스 공급로(521)의 하류측은, 2계통으로 분기됨과 함께, 분기된 가스 공급로가 또한 2계통으로 분기되어 토너먼트 형상으로 제1 가스 공급관(511)이 형성되어 있다. 제1 가스 공급관(511)은, 클리닝 가스용 밸브(V11 내지 V14)의 하류측에서, 각각 가스 공급관(51)에 접속되어 있다. 또한, 제2 공통 가스 공급로(522)의 하류측은 2계통으로 분기됨과 함께, 분기된 가스 공급로가 또한 2계통으로 분기되어 토너먼트 형상으로 제2 가스 공급관(512)이 형성되어 있다. 제2 가스 공급관(512)은, 클리닝 가스용 밸브(V11 내지 V14)의 하류측에서, 각각 가스 공급관(51)에 접속된다.
각 제1 가스 공급관(511)은, 상류단(제1 공통 가스 공급로(521)에 접속되는 단부)으로부터 하류단(가스 공급부(4) 또는 가스 공급관(51)에 접속되는 단부)까지의 길이 및 내경이, 제1 가스 공급관(511)끼리의 사이에서 균일하도록 형성되어 있다. 또한, 각 제2 가스 공급관(512)은, 상류단(제2 공통 가스 공급로(522)에 접속되는 단부)으로부터 하류단까지의 길이 및 내경이, 제2 가스 공급관(512)끼리의 사이에서 균일하도록 형성되어 있다. 이와 같이 하여, 제1 공통 가스 공급로(521)로부터 분배되는 처리 가스로부터 보아, 제1 가스 공급관(511), 가스 공급부(4), 처리 공간(S1 내지 S4) 및 배기로(31)를 거쳐서 합류 배기로(32)에 이르기까지의 각 처리 가스 경로는, 서로 컨덕턴스가 균일하도록 형성된다. 또한, 제2 공통 가스 공급로(522)로부터 분배되는 처리 가스로부터 보아, 제2 가스 공급관(512), 가스 공급부(4), 처리 공간(S1 내지 S4) 및 배기로(31)를 거쳐서 합류 배기로(32)에 이르기까지의 각 처리 가스 경로는, 서로 컨덕턴스가 균일하도록 형성된다.
진공 처리 장치(2)는, 진공 처리 시스템(1)의 제어부(8)에 접속된다. 제어부(8)는, 예를 들어 프로세서, 메모리, 기억부 등을 구비하는 컴퓨터이다. 제어부(8)는, 진공 처리 장치(2)의 각 부를 제어한다. 제어부(8)는, 입력 장치를 사용하여, 오퍼레이터가 진공 처리 장치(2)를 관리하기 위해서 커맨드의 입력 조작 등을 행할 수 있다. 또한, 제어부(8)에서는, 표시 장치에 의해, 진공 처리 장치(2)의 가동 상황을 가시화해서 표시할 수 있다. 또한, 제어부(8)의 기억부에는, 진공 처리 장치(2)에서 실행되는 각종 처리를 프로세서에 의해 제어하기 위한 제어 프로그램 및 레시피 데이터가 저장되어 있다. 제어부(8)의 프로세서가 제어 프로그램을 실행하여, 레시피 데이터에 따라서 진공 처리 장치(2)의 각 부를 제어함으로써, 원하는 처리가 진공 처리 장치(2)에서 실행된다. 예를 들어, 제어부(8)는, 진공 처리 장치(2)의 각 부를 제어하여, 진공 처리 장치(2) 내에 반입된 기판에 대하여 에칭 처리나 성막 처리 등의 기판 처리를 실행시킨다.
[회전 구동 기구 및 조정 기구의 구성]
도 5는, 실시 형태에 관한 회전 구동 기구(600) 및 조정 기구(700)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 처리 용기(20)의 저부(27)에는, 적재부(22)를 지지하는 위치에 대응해서 구멍(27a)이 형성되어 있다. 구멍(27a)에는, 적재부(22)를 하방으로부터 지지하는 지지 부재(23)가 삽입되어 있다. 그리고, 처리 용기(20)의 외부에 위치하는 지지 부재(23)의 하단부(23a)에는, 회전 구동 기구(600)가 접속되어 있다.
회전 구동 기구(600)는, 회전축(610)과, 모터(620)와, 진공 시일(630)을 갖는다.
회전축(610)은, 지지 부재(23)의 하단부(23a)에 접속되어, 지지 부재(23)와 일체적으로 회전 가능하게 구성된다. 회전축(610)의 하단부에는, 슬립 링(621)이 마련되어 있다. 슬립 링(621)은, 전극을 갖고, 적재부(22) 주변의 부품에 급전하기 위한 다양한 배선에 전기적으로 접속되어 있다. 예를 들어, 슬립 링(621)은, 적재부(22)에 매설된 히터(24)에 급전하기 위한 배선에 전기적으로 접속된다. 또한, 예를 들어 슬립 링(621)은, 적재부(22) 상에 웨이퍼(W)를 정전 흡착하기 위한 정전 척이 마련되는 경우, 정전 척에 인가되는 직류 전압의 배선에 전기적으로 접속된다.
모터(620)는, 회전축(610)에 접속되어, 회전축(610)을 회전시킨다. 회전축(610)이 회전하면, 지지 부재(23)를 통해서 적재부(22)가 회전한다. 회전축(610)이 회전하면, 회전축(610)과 함께 슬립 링(621)도 회전하는데, 슬립 링(621)과 적재부(22) 주변의 부품에 급전하기 위한 다양한 배선의 전기적인 접속은 유지된다.
진공 시일(630)은, 예를 들어 자성 유체 시일이다. 진공 시일(630)은, 회전축(610)의 주위에 마련되어, 회전축(610)을 기밀하게 밀봉하면서, 회전축(610)의 회전을 유지 가능하게 하고 있다.
또한, 지지 부재(23)의 하단부(23a)에는, 진공 시일(630)을 통해서 조정 기구(700)가 걸림 결합되어 있다.
조정 기구(700)는, 베이스 부재(710)와, 복수(예를 들어, 6개의)의 액추에이터(720)와, 흡수 기구(730)와, 벨로우즈(740)를 갖는다.
베이스 부재(710)는, 처리 용기(20)의 외부에 위치하는 지지 부재(23)의 하단부(23a)에 진공 시일(630)을 통해서 걸림 결합되어 적재부(22)와 일체적으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 예를 들어, 베이스 부재(710)에는, 지지 부재(23)의 하단부(23a)보다도 직경이 큰 구멍(711)이 형성되어 있다. 지지 부재(23)는, 구멍(711)을 통과하여, 하단부(23a)가 회전축(610)에 접속되어 있다. 진공 시일(630)은, 지지 부재(23)의 하단부(23a)에 접속된 회전축(610)의 주위에 마련되어 있고, 베이스 부재(710)는, 진공 시일(630)의 상면에 고정되어 있다. 이에 의해, 베이스 부재(710)는, 진공 시일(630), 회전축(610) 및 지지 부재(23) 등을 통해서 적재부(22)와 접속되어, 적재부(22)와 일체적으로 이동할 수 있다.
복수의 액추에이터(720)는, 처리 용기(20)의 저부(27)와 베이스 부재(710)의 사이에 서로 병렬로 마련되어 있다. 복수의 액추에이터(720)는, 처리 용기(20)의 저부(27)에 대하여 베이스 부재(710)를 상대적으로 이동시킴으로써, 적재부(22)의 위치 및 기울기를 조정한다. 복수의 액추에이터(720)는, 각각 신축 가능하고, 베이스 부재(710)에 유니버셜 조인트를 통해서 회전 미끄럼 이동 가능하게 연결됨과 함께, 처리 용기(20)의 저부(27)측에 유니버셜 조인트를 통해서 회전 미끄럼 이동 가능하게 연결된다. 복수의 액추에이터(720) 및 베이스 부재(710)는, 베이스 부재(710)를 예를 들어 도 5에 도시하는 X', Y' 및 Z'축의 방향, 그리고, X'축 주위의 회전, Y'축 주위의 회전 및 Z'축 주위의 회전 방향으로 각각 이동 가능한 패럴렐 링크 기구를 형성한다. 복수의 액추에이터(720) 및 베이스 부재(710)에 의해 형성되는 패럴렐 링크 기구의 이동 좌표계는, 처리 용기(20)의 좌표계와 일치하도록 미리 조정되어 있다. 패럴렐 링크 기구에 의해 처리 용기의 저부(27)와 베이스 부재(710)가 연결됨으로써, 복수의 액추에이터(720)는, 처리 용기(20)의 저부(27)에 대하여 베이스 부재(710)를 상대적으로 이동시키는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 적재부(22)의 위치 및 기울기를 조정할 수 있다. 예를 들어, 복수의 액추에이터(720)는, 처리 용기(20)의 저부(27)의 외벽면에 직교하는 방향(예를 들어, 도 5의 Z'축 방향)으로 베이스 부재(710)를 이동시킴으로써, 적재부(22)의 위치를 조정한다. 또한, 예를 들어 복수의 액추에이터(720)는, 처리 용기(20)의 저부(27)의 외벽면을 따른 방향(예를 들어, 도 5의 X'축 방향 및 Y'축 방향)으로 베이스 부재(710)를 이동시킴으로써, 적재부(22)의 위치를 조정한다. 또한, 예를 들어 복수의 액추에이터(720)는, 처리 용기(20)의 저부(27)의 외벽면에 대하여 소정 방향(예를 들어, 도 5의 X'축 주위의 회전 방향 및 Y'축 주위의 회전 방향)으로 베이스 부재(710)를 기울임으로써, 적재부(22)의 기울기를 조정한다.
또한, 복수의 액추에이터(720)에 의해 조정되는 적재부(22)의 위치 및 기울기는, 다양한 검지 수단을 사용해서 베이스 부재(710)의 위치 및 기울기를 검지함으로써 특정될 수 있다. 검지 수단으로서는, 예를 들어 리니어 인코더, 자이로 센서, 3축 가속도 센서 및 레이저 트래커 등을 들 수 있다.
그런데, 진공 처리 장치(2)에서는, 처리 용기(20) 내부의 압력을 대기 상태에서 진공 상태로 전환했을 경우, 압력차에 의해 처리 용기(20)가 변형된다. 또한, 처리 용기(20)는, 처리 용기(20)에서 실시된 기판 처리의 열이 전해져서 온도가 변화하여, 온도 변화에 의해서도 변형된다. 처리 용기(20)가 변형되면, 처리 용기(20)의 변형에 의한 응력이 적재부(22)에 전해져서, 적재부(22)의 위치나 기울기가 변화해버리는 경우가 있다.
그래서, 본 실시 형태에 관한 진공 처리 장치(2)에서는, 처리 용기(20)의 저부(27)와, 적재부(22)와 일체적으로 이동 가능한 베이스 부재(710)의 사이에 복수의 액추에이터(720)를 마련하고 있다. 복수의 액추에이터(720)는, 저부(27)에 대하여 베이스 부재(710)를 상대적으로 이동시킴으로써, 적재부(22)의 위치나 기울기를 조정한다. 이에 의해, 처리 용기(20)의 변형에 기인해서 적재부(22)의 위치나 기울기가 변화한 경우에도, 적재부(22)의 위치 및 기울기를 원래의 위치 및 기울기로 조정할 수 있다. 그 결과, 본 실시 형태에 관한 진공 처리 장치(2)는, 처리 용기(20)의 변형에 기인한, 적재부(22)의 위치 및 기울기의 어긋남을 개선할 수 있고, 그 결과, 성막 처리 등의 기판 처리에서의 면내 균일성을 향상시킬 수 있다.
흡수 기구(730)는, 처리 용기(20)의 저부(27)에 마련되어, 처리 용기(20)의 저부의 변형을 흡수한다. 흡수 기구(730)에는, 처리 용기(20)의 저부(27)의 구멍(27a)을 통해서 처리 용기(20)의 내부에 연통하는 구멍(731)이 형성된다. 복수의 액추에이터(720)는, 처리 용기(20)의 저부(27)에 직접적으로 연결되지 않고, 흡수 기구(730)에 연결된다. 이에 의해, 처리 용기(20)의 저부(27)의 변형이 생긴 경우에도, 처리 용기(20)의 저부(27)의 변형에 의한 응력이 흡수 기구(730)에 의해 흡수되어 복수의 액추에이터(720)에 전해지지 않아, 적재부(22)의 위치나 기울기의 조정 정밀도의 저하를 억제 가능하다. 흡수 기구(730)의 상세에 대해서는 후술한다.
벨로우즈(740)는, 지지 부재(23)의 주위를 둘러싸도록 마련되어 있다. 벨로우즈(740)는, 상단이 흡수 기구(730)에 형성된 구멍(731)을 관통해서 처리 용기(20)의 저부(27)와 접속됨과 함께, 하단이 베이스 부재(710)와 접속되어 있다. 이에 의해, 벨로우즈(740)는, 처리 용기(20)의 저부(27)와 베이스 부재(710)의 사이의 공간을 기밀하게 밀봉한다. 벨로우즈(740)는, 베이스 부재(710)의 이동에 따라서 신축 가능하게 구성되어 있다. 예를 들어, 베이스 부재(710)가 처리 용기(20)의 저부(27)의 외벽면에 직교하는 방향(예를 들어, 도 5의 Z'축 방향)으로 이동하면, 벨로우즈(740)는, Z'축 방향으로 신축한다. 또한, 예를 들어 베이스 부재(710)가 처리 용기(20)의 저부(27)의 외벽면을 따른 방향(예를 들어, 도 5의 X'축 방향 및 Y'축 방향)으로 이동하면, 벨로우즈(740)는, X'축 방향 및 Y'축 방향으로 신축한다. 또한, 예를 들어 베이스 부재(710)가 처리 용기(20)의 저부(27)의 외벽면에 대하여 소정 방향(예를 들어, 도 5의 X'축 주위의 회전 방향 및 Y'축 주위의 회전 방향)으로 이동하면, 벨로우즈(740)는, X'축 주위의 회전 방향 및 Y'축 주위의 회전 방향으로 신축한다. 진공 처리 장치(2)에서는, 베이스 부재(710)가 이동된 경우에도, 벨로우즈(740)가 신축하므로, 처리 용기(20)의 저부(27)와 베이스 부재(710)의 사이의 공간, 구멍(731) 및 구멍(27a)을 통해서 처리 용기(20) 내에 대기가 유입되지 않도록 구성되어 있다.
여기서, 도 6을 참조하여, 흡수 기구(730)의 구성의 일례에 대해서 설명한다. 도 6은, 도 5에 도시하는 흡수 기구(730)의 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 흡수 기구(730)는, 판 부재(732)와, 로드 부재(733)를 갖는다.
판 부재(732)는, 원판 형상으로 형성되고, 처리 용기(20)의 저부(27)의 하방에 배치되어 있다. 판 부재(732)는, 처리 용기(20)로부터의 열이나 진동의 전달을 차단하는 관점에서, 처리 용기(20)의 저부(27)의 외벽면과 간격을 두고 배치되어 있다.
로드 부재(733)는, 일단이 처리 용기(20)의 저부(27)에 회전 미끄럼 이동 가능하게 연결됨과 함께, 타단이 판 부재(732)에 회전 미끄럼 이동 가능하게 연결된다. 즉, 처리 용기(20)의 저부(27)의 외벽면에는 오목부(27b)가 형성되어 있고, 오목부(27b)에는, 자유롭게 회전 미끄럼 이동 가능한 구면 베어링(27c)이 설치되어 있다. 로드 부재(733)의 한쪽 단부(733a)는, 구면 베어링(27c)에 연결됨으로써, 처리 용기(20)의 저부(27)에 회전 미끄럼 이동 가능하게 연결된다. 한편, 판 부재(732)의 상면에는, 오목부(27b)에 대응하는 위치에 오목부(732a)가 형성되어 있고, 오목부(732a)에는, 자유롭게 회전 미끄럼 이동 가능한 구면 베어링(732b)이 설치되어 있다. 로드 부재(733)의 다른 쪽 단부(733b)는, 구면 베어링(732b)에 연결 됨으로써, 판 부재(732)에 회전 미끄럼 이동 가능하게 연결된다. 로드 부재(733)는, 처리 용기(20)의 저부(27)의 변형에 따른 방향으로 회전함으로써, 판 부재(732)에의 변형의 전달을 억제한다. 예를 들어, 처리 용기(20)의 저부(27)가 도 6의 화살표 방향으로 변형될 경우, 로드 부재(733)는, 저부(27)의 변형의 응력을 받지만, 저부(27)와 함께 도 6의 화살표 방향으로 회전함으로써, 판 부재(732)에의 변형의 전달을 억제한다. 복수의 액추에이터(720)는, 판 부재(732)에 연결되어 있다. 이에 의해, 처리 용기(20)의 저부(27)의 변형에 의한 응력이 판 부재(732)를 통해서 복수의 액추에이터(720)에 전해지지 않아, 적재부(22)의 위치나 기울기의 조정 정밀도의 저하를 억제 가능하다.
또한, 로드 부재(733)는, 판 부재(732)의 원주 방향의 복수의 위치에 배치되어 있다. 예를 들어, 로드 부재(733)는, 판 부재(732)의 원주 방향을 따라, 테두리의 내측의 복수의 위치에 균등한 간격으로 3개 마련되어 있다. 로드 부재(733)는, 판 부재(732)의 원주 방향을 따라 균등한 간격으로 4개 이상 마련되어도 된다.
이어서, 실시 형태에 관한 진공 처리 시스템(1)에 의해, 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실시하는 흐름을 간단하게 설명한다.
제어부(8)는, 기판 반송 기구(15)를 제어하여, 진공 처리 장치(2)를 향해서 웨이퍼(W)를 반송한다. 제어부(8)는, 웨이퍼(W)가 기판 반송 기구(15)에 의해 반송될 때의 어긋남양을 웨이퍼(W)의 위치의 보정량으로서 산출한다. 웨이퍼(W)의 위치의 보정량의 산출은, 예를 들어 웨이퍼(W)의 반송 경로의 임의의 위치에 마련된 위치 검출 센서를 사용해서 웨이퍼(W)와 기판 반송 기구(15)에 의한 반송의 목표 위치의 어긋남양을 검출함으로써 실행된다. 위치 검출 센서는, 예를 들어 기판 반송 기구(15)가 내부에 배치된 진공 반송실(14) 내에 마련된다. 또한, 위치 검출 센서는, 진공 처리 장치(2)의 반입출구(21)에 마련되어도 된다. 또한, 목표 위치란, 적재부(22) 상에서의 웨이퍼(W)의 적재 위치이며, 예를 들어 적재부(22)의 중심과 웨이퍼(W)의 중심이 일치하는 위치이다.
제어부(8)는, 베이스 부재(710)가 미리 정해진 기준 위치로부터, 산출한 보정량만큼 이동하도록 복수의 액추에이터(720)를 제어한다. 기준 위치란, 처리 위치로 상승시킨 적재부(22)의 중심이 위치해야 하는 위치이다. 예를 들어, 기준 위치는, 적재부(22)의 중심과 샤워 플레이트(43)의 중심(예를 들어, 가스 토출 구멍(45)이 형성된 영역의 중심)이 일치하는 위치이다. 기준 위치는, 예를 들어 진공 처리 장치(2)의 설계 시나, 진공 처리 장치(2)를 조정 시에 정해진다.
베이스 부재(710)의 이동에 수반하여, 적재부(22)는, 마찬가지로 기준 위치로부터 보정량만큼 이동한다. 또한, 제어부(8)는, 베이스 부재(710)가 적재부(22)와 함께 하측 방향(즉, 도 5의 Z'축의 부방향)으로 이동하도록 복수의 액추에이터(720)를 제어한다. 이에 의해 적재부(22)의 하강이 개시된다. 적재부(22)의 하측 방향으로의 이동에 수반하여, 리프터 핀(26)은, 하단이 처리 용기(20)의 저부(27)에 맞닿고, 상단이 적재부(22)의 적재면으로부터 돌출된다. 이 단계에서는, 적재부(22)는, 처리 위치로부터 전달 위치까지 하강된 상태가 된다.
제어부(8)는, 기판 반송 기구(15)가 진공 처리 장치(2)에 도달하면, 기판 반송 기구(15)를 제어하여, 웨이퍼(W)를 처리 용기(20) 내의 목표 위치의 상방까지 반송한다. 이 단계에서, 적재부(22)의 중심과 웨이퍼(W)의 중심이 일치한다.
제어부(8)는, 적재부(22)와 기판 반송 기구(15)의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다. 예를 들어, 제어부(8)는, 베이스 부재(710)가 기준 위치로 이동하도록 복수의 액추에이터(720)를 제어한다. 예를 들어, 제어부(8)는, 베이스 부재(710)가 적재부(22)와 함께 상측 방향(즉, 도 5의 Z'축의 정방향)으로 이동하도록 복수의 액추에이터(720)를 제어한다. 이에 의해 적재부(22)의 상승이 개시된다. 적재부(22)의 상측 방향으로의 이동에 수반하여, 리프터 핀(26)은, 하단이 처리 용기(20)의 저부(27)로부터 이반되고, 상단이 핀용 관통 구멍(26a)의 적재면측에 수납된다. 베이스 부재(710)의 이동에 수반하여, 적재부(22)는, 마찬가지로 기준 위치로 이동한다. 이 단계에서, 적재부(22)의 중심과 웨이퍼(W)의 중심과 기준 위치가 평면 상에서 일치한다.
이와 같이, 진공 처리 장치(2)에서는, 기판 반송 기구(15)를 보정량만큼 이동시키는 대신에, 베이스 부재(710)와 적재부(22)를 일체적으로 보정량만큼 이동시켜서, 웨이퍼(W)의 전달을 행한다. 이 때문에, 기판 반송 기구(15)의 반송 부하를 삭감할 수 있다. 결과로서, 진공 처리 시스템(1) 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
제어부(8)는, 진공 처리 장치(2)마다, 진공 처리 장치(2)의 처리 용기(20) 내의 4개의 처리 공간(S1 내지 S4)에 병렬로 웨이퍼(W)의 반송을 실시한다. 이에 의해, 기판 반송 기구(15)가 4개의 웨이퍼(W)를 처리 용기(20) 내의 4개의 처리 공간(S1 내지 S4)에 일괄적으로 반송하면, 적재부(22)와 기판 반송 기구(15)의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 일괄적으로 실현할 수 있다. 결과로서, 진공 처리 시스템(1) 전체의 스루풋을 더욱 향상시킬 수 있다.
제어부(8)는, 진공 처리 장치(2)마다, 4개의 처리 공간(S1 내지 S4)의 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실시한다. 예를 들어, 제어부(8)는, 승강 기구(722) 및 진공 펌프(62)를 제어해서 개폐 밸브(721)를 개방 위치로 해서, 진공 펌프(62)에 의해 처리 용기(20) 내를 감압한다. 제어부(8)는, 가스 공급계(50)를 제어하여, 가스 공급계(50)로부터 성막에 사용하는 각종 가스를 공급하고, 각 가스 공급부(4)로부터 처리 공간(S1 내지 S4) 내에 각종 가스를 도입한다. 또한, 제어부(8)는, 구동 기구(80)에 의해 적재부(22)를 회전시킨다. 예를 들어, 제어부(8)는, 회전 구동 기구(600)를 제어하여, 회전 구동 기구(600)에 의해, 적재부(22)를 지지하는 지지 부재(23)를 회전축으로 해서 회전시킴으로써 적재부(22)를 회전시킨다. 그리고, 제어부(8)는, 각 고주파 전원(41)을 제어하여, 각 고주파 전원(41)으로부터 고주파 전력을 공급해서 처리 공간(S1 내지 S4)에 플라스마를 생성하여, 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실시한다. 또한, 제어부(8)는, 필요에 따라 적재부(22)를 회전시키도록 해도 된다. 또한, 제어부(8)는, 적재부(22)를 회전시키지 않고 정지시킨 상태에서, 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실시해도 된다.
도 7은, 실시 형태에 관한 기판 처리 시의 가스 흐름의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7에는, 기판 처리로서 성막 처리를 실시했을 때의 처리 용기(20) 내의 4개의 처리 공간(S1 내지 S4)에서의 가스 흐름의 일례를 나타내고 있다. 이하에서는, 처리 공간(S1)을 예로 들어 설명한다.
처리 용기(20)는, 내부에 웨이퍼(W)가 적재되는 적재부(22)가 배치되고, 적재부(22)와 대향해서 가스 공급부(4)가 배치되어 있다. 적재부(22)와 가스 공급부(4)의 사이에는, 처리 공간(S1)이 형성되어 있다. 구동 기구(80)에 의해 적재부(22)를 처리 위치로 함으로써, 처리 용기(20)의 내부는, 적재부(22)에 의해, 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실시하는 상부의 처리 공간(S1 내지 S4)과 하부의 하부 공간(U1 내지 U4)으로 구획된다. 도 7에서는, 처리 용기(20)의 내부가, 적재부(22)에 의해, 상부의 처리 공간(S1)과 하부의 하부 공간(U1)으로 구획되어 있다.
처리 용기(20)는, 적재부(22)의 주위에 배기용 가이드 부재(34)가 마련되어 있다. 가이드 부재(34)는, 예를 들어 처리 위치에 있는 적재부(22)의 주위 영역을, 당해 적재부(22)에 대하여 간극(90)을 두고 둘러싸도록 마련되어 있다. 가이드 부재(34)는, 처리 공간(S1)측의 측면에 슬릿 배기구(36)가 형성되어 있다. 가이드 부재(34)는, 배기구(33)와 연통하는 통류로(35)가 내부에 형성되어 있다. 배기구(33)는 진공 펌프(62)와 연통하고 있다. 진공 펌프(62)에 의해 배기가 행해짐으로써, 처리 공간(S1)에 공급된 가스는, 가이드 부재(34)의 슬릿 배기구(36)로부터 통류로(35)에 흘러, 배기구(33)로부터 진공 펌프(62)에 배기된다. 실시 형태에 관한 진공 처리 장치(2)는, 도시하지 않은 가스 공급관을 통해서 하부 공간(U1)에 시일 가스의 공급이 가능하게 되어 있다. 시일 가스는, 퍼지 가스와 동일해도 되고, 별종의 가스이어도 된다. 시일 가스로서는, 예를 들어 질소(N2) 가스 등의 불활성 가스가 각각 사용된다. 하부 공간(U1)에 시일 가스를 공급하는 공급원은, 가스 공급계(50)이어도 되고, 다른 가스 공급계이어도 된다.
실시 형태에 관한 진공 처리 장치(2)는, 성막 처리를 실시할 경우, 하부 공간(U1)에 시일 가스를 공급하여, 하부 공간(U1)으로부터 간극(90)을 통해서 시일 가스를 처리 공간(S1)에 흘린 상태로 한다. 또한, 진공 처리 장치(2)는, 진공 펌프(62)에 의해 배기를 행하여, 가이드 부재(34)에 의해 적재부(22)의 주위로부터 처리 공간(S1)을 배기한다. 그리고, 진공 처리 장치(2)는, 가스 공급부(4)로부터 성막에 사용하는 각종 가스를 처리 공간(S1)에 공급한다. 이렇게 간극(90)을 통해서 하부 공간(U1)으로부터 처리 공간(S1)에 시일 가스를 흘린 상태에서 가이드 부재(34)를 통해서 처리 공간(S1)을 배기함으로써, 가스 공급부(4)로부터 처리 공간(S1)에 공급된 가스가 간극(90)을 통해서 하부 공간(U1)에 흐르는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 진공 처리 장치(2)를, 하부 공간(U1)으로부터 간극(90)을 통해서 시일 가스를 처리 공간(S1)에 흘린 상태에서 가이드 부재(34)에 의해 적재부(22)의 주위로부터 처리 공간(S1)을 배기하는 구성으로 한 경우를 설명했다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 진공 처리 장치(2)는, 처리 용기(20)의 하부 공간(U1)을 배기함으로써 간극(90)을 통해서 처리 공간(S1)을 배기하는 구성으로 해도 된다.
도 8은, 실시 형태에 관한 기판 처리 시의 가스 흐름의 다른 일례를 도시하는 도면이다. 도 8은, 기판 처리로서 성막 처리를 실시했을 때의 처리 용기(20) 내의 4개의 처리 공간(S1 내지 S4)에서의 가스 흐름의 다른 일례를 나타내고 있다. 이하에서는, 처리 공간(S1)을 예로 들어 설명한다.
처리 용기(20)는, 내부에 웨이퍼(W)가 적재되는 적재부(22)가 배치되고, 적재부(22)와 대향해서 가스 공급부(4)가 배치되어 있다. 적재부(22)와 가스 공급부(4)의 사이에는, 처리 공간(S1)이 형성되어 있다. 구동 기구(80)에 의해 적재부(22)를 처리 위치로 함으로써, 처리 용기(20)의 내부는, 적재부(22)에 의해, 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실시하는 상부의 처리 공간(S1)과 하부의 하부 공간(U1)으로 구획되어 있다.
처리 용기(20)는, 적재부(22)와 내측벽의 사이에 간극(90)이 마련되어 있다. 예를 들어, 처리 용기(20)는, 예를 들어 처리 위치에 있는 적재부(22)의 주위에 간극(90)을 두고 둘러싸도록 내측벽이 마련되어 있다.
처리 용기(20)는, 저부(27)에 배기구(91)가 마련되어 있다. 배기구(91)는, 배기관(92)을 통해서 진공 펌프 등의 배기계에 접속되어 있다. 도 8에 도시하는 처리 용기(20)는, 진공 펌프에 의해 배기구(91)로부터 하부 공간(U1)을 배기함으로써 간극(90)을 통해서 처리 공간(S1)의 배기가 가능하게 되어 있다.
도 8에 도시하는 구성으로 한 진공 처리 장치(2)는, 성막 처리를 실시할 경우, 진공 펌프에 의해 배기구(91)로부터 하부 공간(U1)을 배기함으로써 간극(90)을 통해서 처리 공간(S1)을 배기한다. 그리고, 진공 처리 장치(2)는, 가스 공급부(4)로부터 성막에 사용하는 각종 가스를 처리 공간(S1)에 공급한다.
그런데, 도 7 및 도 8과 같은 배기 경로를 갖는 경우, 적재부(22)의 주위의 간극(90)의 영향으로 적재부(22)의 둘레 방향에서 배기 특성이 불균일해져 가스의 흐름에 치우침이 생겨서, 적재부(22)의 둘레 방향에서 성막 처리의 처리 결과가 불균일해지는 경우가 있다. 도 9는, 실시 형태에 관한 배기 특성이 불균일해지는 원인의 일례를 설명하는 도면이다. 도 9는, 적재부(22)를 상방에서 본 상면도가 도시되어 있다. 적재부(22)는 상면이 원형으로 형성되어 있다. 적재부(22)의 상면에는 웨이퍼(W)가 적재된다. 적재부(22)는, 주위에 간극(90)이 마련되어 있다. 도 7에 도시하는 구성의 경우, 간극(90)은, 가이드 부재(34)의 내측면과 적재부(22)의 사이에 형성된 것으로, 시일 가스가 흐른다. 도 8에 도시하는 구성의 경우, 간극(90)은, 처리 용기(20)의 내측면과 적재부(22)의 사이에 형성된 것으로, 배기가 흐른다. 여기서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 적재부(22)의 위치가 미소하게 어긋났을 경우, 간극(90)의 클리어런스가 둘레 방향에서 균일하지 않게 된다. 간극(90)의 클리어런스가 둘레 방향에서 균일하지 않을 경우, 적재부(22)의 상면에서는, 둘레 방향에서 가스의 흐름에 치우침이 생겨, 성막의 균일화가 곤란했다. 예를 들어, 도 7에 도시하는 구성의 경우, 클리어런스가 큰 부분에서 시일 가스의 흐름이 많아지고, 클리어런스가 작은 부분에서 시일 가스의 흐름이 적어진다. 그 결과, 적재부(22)의 상면에서의 가스의 흐름에 치우침이 생겨, 둘레 방향에서의 성막의 균일화가 곤란해진다. 또한, 도 8에 도시하는 구성의 경우, 클리어런스가 큰 부분에서 배기의 흐름이 많아지고, 클리어런스가 작은 부분에서 배기의 흐름이 적어진다. 그 결과, 적재부(22)의 상면에서의 가스의 흐름에 치우침이 생겨, 둘레 방향에서의 성막의 균일화가 곤란해진다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 제어부(8)는, 성막 처리 시, 구동 기구(80)에 의해, 간극(90)의 폭이 시간 평균으로 균일화하도록 적재부(22)의 위치를 변화시키면서, 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실시한다. 적재부(22)의 위치의 변화 방법은, 시간 평균으로 간극(90)의 폭의 불균일을 저감할 수 있으면, 어떤 방법이어도 된다.
예를 들어, 제어부(8)는, 구동 기구(80)에 의해, 적재부(22)를 수평 방향으로 왕복 이동시킴과 함께, 왕복 이동 방향이 수평면 내에서 회전하도록 이동시키면서, 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실시한다. 도 10은, 실시 형태에 관한 적재부(22)의 위치 변화의 일례를 설명하는 도면이다. 도 10에는, 적재부(22)의 경시적인 위치의 변화가 도시되어 있다. 도 10에서, 상하 방향을 Y 방향으로 하고, 좌우 방향을 X 방향으로 해서 설명한다. 적재부(22)의 중심으로부터 연장되는 화살표는, 적재부(22)의 이동 방향을 나타내고 있다. 예를 들어, 제어부(8)는, 구동 기구(80)에 의해, 적재부(22)를 상측 방향(정의 Y 방향)으로 이동시킨 후, 적재부(22)를 하측 방향(부의 Y 방향)으로 이동시킨다. 이에 의해, 도 10의 (1)에 도시하는 바와 같이, 적재부(22)는, Y 방향으로 왕복 이동한다. 제어부(8)는, 적재부(22)가 왕복 이동하는 왕복 이동 방향을 각도 θ 회전시키면서, 적재부(22)를 수평 방향으로 왕복 이동시킨다. 예를 들어, 제어부(8)는, 적재부(22)가 정수회 왕복 이동할 때마다, 왕복 이동 방향을 각도 θ 회전시킨다. 또한, 각도 θ 회전시키는 타이밍은, 적재부(22)가, 예를 들어 1.5회, 2.5회 등의 정수+0.5회, 왕복 이동한 타이밍이어도 된다. 도 11은, 실시 형태에 관한 적재부(22)의 왕복 이동 방향의 변화의 일례를 설명하는 도면이다. 예를 들어, 제어부(8)는, 적재부(22)의 왕복 이동 방향을 (1) 내지 (8)로 순서대로 변화시킨다. 이에 의해, 간극(90)의 폭이 시간 평균으로 균일화하기 때문에, 적재부(22)의 둘레 방향에 대한 막 두께의 불균일을 개선할 수 있다.
또한, 예를 들어 제어부(8)는, 구동 기구(80)에 의해, 적재부(22)의 중심점이 수평면 내에서 원을 그리도록 적재부(22)를 수평면 내에서 이동시키면서, 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실시한다. 도 12는, 실시 형태에 관한 적재부(22)의 위치 변화의 다른 일례를 설명하는 도면이다. 도 12에는, 적재부(22)의 경시적인 위치의 변화가 도시되어 있다. 도 12에서, 상하 방향을 Y 방향으로 하고, 좌우 방향을 X 방향으로 해서 설명한다. 예를 들어, 제어부(8)는, 구동 기구(80)에 의해, 소정의 중심 위치를 중심으로, 적재부(22)의 중심점이 수평면 내에서 원을 그리도록 적재부(22)를 수평면 내에서 이동시킨다. 중심 위치는, 예를 들어 수평면 내에서의 처리 공간(S1 내지 S4)의 중심 위치나, 샤워 플레이트(43)의 중심(예를 들어, 가스 토출 구멍(45)이 형성된 영역의 중심) 등의 기준 위치로 해도 되고, 처리 용기(20) 내의 미리 정한 위치로 해도 된다. 도 13은, 실시 형태에 관한 적재부(22)의 위치 변화의 다른 일례를 설명하는 도면이다. 도 13에는, 적재부(22)의 중심점이 이동한 궤적(TL)이 도시되어 있다. 궤적(TL)은, 반경(R)의 원을 그리고 있다. 반경(R)은, 예를 들어 최대 1mm 내지 2mm 정도로 한다. 이에 의해, 간극(90)의 폭이 시간 평균으로 균일화하기 때문에, 적재부(22)의 둘레 방향에 대한 막 두께의 불균일을 개선할 수 있다.
구동 기구(80)에 의한 적재부(22)의 이동 속도는, 1mm/sec 이하로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 적재부(22) 상의 웨이퍼(W)의 미끄럼을 방지할 수 있다. 또한, 적재부(22)의 이동에 대하여 웨이퍼(W) 상면의 가스의 흐름을 추종시킬 수 있어, 웨이퍼(W)에 안정적으로 성막 처리를 실시할 수 있다.
제어부(8)는, 성막 처리 동안에, 구동 기구(80)를 제어하여, 구동 기구(80)에 의해 적재부(22)의 이동 동작을 복수회 반복 실시한다. 예를 들어, 제어부(8)는, 성막 시간을 10분으로 하고, 성막 시간 동안에 일련의 적재부(22)의 이동 동작을 10회 실시한다. 이 경우, 1사이클의 동작 시간은 1분으로 되어, 매우 여유있는 속도가 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 간극(90)의 클리어런스가 둘레 방향에서 균일하지 않음으로써, 적재부(22)의 상면의 가스 흐름에 치우침이 생기는 경우를 설명했다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 간극(90)의 클리어런스가 둘레 방향으로 균일해도, 적재부(22)의 주위의 배기 특성에 치우침이 있을 경우, 적재부(22)의 상면의 가스 흐름에 치우침이 생기는 경우가 있다. 예를 들어, 진공 처리 장치(2)는, 가이드 부재(34)에 의해 적재부(22)의 주위로부터 처리 공간(S1)을 배기한다. 가이드 부재(34)의 통류로(35)는, 1군데에서 배기구(33)와 연통한다. 이 경우, 적재부(22)의 주위의 배기 특성이 배기구(33)측에서 강하고, 배기구(33)의 반대측에서 약해져서, 적재부(22)의 주위의 배기 특성에 치우침이 생기는 경우도 있다. 또한, 열이나 진공 등의 영향에 의한 처리 용기(20) 등의 변형에 의해, 적재부(22)의 주위의 배기 특성에 치우침이 생기는 경우도 있다. 이러한 경우에도, 성막 처리 시, 구동 기구(80)에 의해, 간극(90)의 폭이 시간 평균으로 균일화하도록 적재부(22)의 위치를 변화시킴으로써, 적재부(22)의 둘레 방향에 대한 막 두께의 불균일을 개선할 수 있다.
[기판 처리 방법의 흐름의 구체예]
이어서, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법의 흐름의 구체예에 대해서 설명한다. 도 14는, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법의 흐름의 일례를 나타내는 흐름도이다. 도 14는, 기판 처리로서 성막 처리를 실시하는 흐름의 일례를 나타내고 있다.
제어부(8)는, 처리 용기(20)의 처리 공간(S1)을 배기한다(스텝 S10). 예를 들어, 제어부(8)는, 도 7에 도시하는 구성의 경우, 간극(90)을 통해서 시일 가스를 하부 공간(U1)으로부터 처리 공간(S1)에 흘린 상태에서, 진공 펌프(62)에 의해 배기를 행하고, 가이드 부재(34)에 의해 적재부(22)의 주위로부터 처리 공간(S1)을 배기한다. 또한, 예를 들어 제어부(8)는, 도 8에 도시하는 구성의 경우, 진공 펌프에 의해 배기구(91)로부터 하부 공간(U1)을 배기함으로써 간극(90)을 통해서 처리 공간(S1)을 배기한다.
제어부(8)는, 구동 기구(80)에 의해, 간극(90)의 폭이 시간 평균으로 균일화하도록 적재부(22)의 위치를 변화시키면서, 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실시한다(스텝 S11). 예를 들어, 제어부(8)는, 도 10, 도 11에 도시한 바와 같이, 구동 기구(80)에 의해, 적재부(22)를 수평 방향으로 왕복 이동시킴과 함께, 왕복 이동 방향이 수평면 내에서 회전하도록 이동시키면서, 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실시한다. 또한, 예를 들어 제어부(8)는, 도 12, 도 13에 도시한 바와 같이, 구동 기구(80)에 의해, 적재부(22)의 중심점이 수평면 내에서 원을 그리도록 적재부(22)를 수평면 내에서 이동시키면서, 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리를 실시한다.
이에 의해, 진공 처리 장치(2)는, 적재부(22)의 둘레 방향에 대한 성막 처리의 처리 결과의 불균일을 개선할 수 있다.
(실시 형태의 효과)
이상과 같이, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 기판 처리 장치(예를 들어, 진공 처리 시스템(1) 또는 진공 처리 장치(2))의 기판 처리 방법이다. 기판 처리 장치는, 처리 용기(20)와, 적재부(22)와, 배기 기구(예를 들어, 진공 펌프(62))과, 구동 기구(80)를 갖는다. 적재부(22)는, 처리 용기(20)의 내측벽 또는 처리 용기(20)를 구성하는 구성 부품(구성 부품이란, 처리 용기(20)의 내측벽과는 별체로 마련되며, 실질적으로 내측벽을 대신하는 벽면을 구성하는 부품임)과 측면의 사이에 간극(90)을 두고 처리 용기(20)의 내부에 배치되고, 웨이퍼(W)가 적재된다. 적재부(22)는, 처리 용기(20)의 내부를 웨이퍼(W)에 대하여 기판 처리를 실시하는 상부의 제1 공간(예를 들어, 처리 공간(S1 내지 S4))과 하부의 제2 공간(예를 들어, 하부 공간(U1 내지 U4))으로 구획한다. 배기 기구는, 제2 공간을 배기함으로써 간극(90)을 통해서 제1 공간을 배기하도록 구성되고, 또는, 간극(90)을 통해서 시일 가스를 제2 공간으로부터 제1 공간에 흘린 상태에서 제1 공간을 배기하도록 구성되어 있다. 구동 기구(80)는, 적재부(22)를 이동 가능하게 구성되어 있다. 기판 처리 방법은, 배기 공정(예를 들어, 스텝 S10)과, 기판 처리 공정(예를 들어, 스텝 S11)을 갖는다. 배기 공정은, 배기 기구에 의해 제1 공간을 배기한다. 기판 처리 공정은, 구동 기구(80)에 의해, 간극(90)의 폭이 시간 평균으로 균일화하도록 적재부(22)의 위치를 변화시키면서, 웨이퍼(W)에 대하여 기판 처리를 실시한다. 이에 의해, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 적재부(22)의 둘레 방향에 대한 기판 처리의 처리 결과의 불균일을 개선할 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 기판 처리 공정에서, 구동 기구(80)에 의해 적재부(22)를 수평 방향으로 왕복 이동시킴과 함께, 왕복 이동 방향이 수평면 내에서 회전하도록 이동시키면서, 웨이퍼(W)에 대하여 기판 처리를 실시한다. 이에 의해, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 시간 평균으로 간극(90)의 폭의 불균일을 저감할 수 있기 때문에, 적재부(22)의 둘레 방향에 대한 기판 처리의 처리 결과의 불균일을 개선할 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 기판 처리 공정에서, 구동 기구(80)에 의해, 적재부(22)가 정수회 왕복 이동할 때마다, 왕복 이동 방향이 소정 각도 회전하도록 이동시키면서, 웨이퍼(W)에 대하여 기판 처리를 실시한다. 이에 의해, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 시간 평균으로 간극(90)의 폭을 균일화할 수 있기 때문에, 적재부(22)의 둘레 방향에 대한 기판 처리의 처리 결과의 불균일을 개선할 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 기판 처리 공정에서, 구동 기구(80)에 의해, 적재부(22)의 중심점이 수평면 내에서 원을 그리도록 적재부(22)를 수평면 내에서 이동시키면서, 웨이퍼(W)에 대하여 기판 처리를 실시한다. 이에 의해, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 시간 평균으로 간극(90)의 폭을 균일화할 수 있기 때문에, 적재부(22)의 둘레 방향에 대한 기판 처리의 처리 결과의 불균일을 개선할 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 기판 처리 공정에서, 기판 처리 동안에, 구동 기구(80)에 의해, 적재부(22)의 위치를 변화시키는 이동 동작을 복수회 반복 실시한다. 이에 의해, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 기판 처리의 처리 기간의 전반 기간이나, 후반 기간 등의 일부 기간에서도 간극(90)의 폭의 불균일을 저감할 수 있기 때문에, 기판 처리가 전반 기간과 후반 기간에서 균일하지 않은 경우에도, 적재부(22)의 둘레 방향에 대한 기판 처리의 처리 결과의 불균일을 개선할 수 있다.
또한, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 기판 처리 공정에서, 기판 처리 동안에, 구동 기구(80)에 의해 1mm/sec 이하의 이동 속도로 적재부(22)를 이동시킨다. 이에 의해, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 적재부(22) 상의 기판의 미끄럼을 방지할 수 있다. 또한, 실시 형태에 관한 기판 처리 방법은, 적재부(22)의 이동에 대하여 기판 상면의 가스의 흐름을 추종시킬 수 있어, 기판에 안정적으로 기판 처리를 실시할 수 있다.
이상, 실시 형태에 대해서 설명해 왔지만, 금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기 실시 형태는, 청구범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 진공 처리 장치(2)가 기판 처리로서 성막 처리를 행하는 장치인 예를 설명했다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 기판 처리는, 예를 들어 플라스마 에칭 등의 에치 처리이어도 되고, 어떤 기판 처리이어도 된다. 플라스마 에칭 등의 다른 기판 처리를 행하는 임의의 장치에 개시 기술을 적용해도 된다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 기판을 웨이퍼(W)로 한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 기판은, 예를 들어 유리 기판 등 어느 것이어도 된다. 또한, 적재부란 적재부(22)만을 나타내는 것이 아니라, 적재부(22)와는 별체로 마련되고, 적재부(22)의 외주부를 덮도록 해서 마련된 커버 부재를 포함하는 구성이어도 된다.

Claims (10)

  1. 처리 용기와,
    상기 처리 용기의 내측벽 또는 상기 처리 용기를 구성하는 구성 부품과 측면의 사이에 간극을 두고 상기 처리 용기의 내부에 배치되어, 기판이 적재되고, 상기 처리 용기의 내부를 상기 기판에 대하여 기판 처리를 실시하는 상부의 제1 공간과 하부의 제2 공간으로 구획하는 적재부와,
    상기 제2 공간을 배기함으로써 상기 간극을 통해서 상기 제1 공간을 배기하도록 구성된, 또는, 상기 간극을 통해서 시일 가스를 상기 제2 공간으로부터 상기 제1 공간에 흘린 상태에서 상기 제1 공간을 배기하도록 구성된 배기 기구와,
    상기 적재부를 이동 가능하게 구성된 구동 기구를 포함하는 기판 처리 장치의 기판 처리 방법이며,
    상기 배기 기구에 의해 상기 제1 공간을 배기하는 배기 공정과,
    상기 구동 기구에 의해, 상기 간극의 폭이 시간 평균으로 균일화하도록 상기 적재부의 위치를 변화시키면서, 상기 기판에 대하여 기판 처리를 실시하는 기판 처리 공정
    을 포함하는 기판 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판 처리 공정은, 상기 구동 기구에 의해, 상기 적재부를 수평 방향으로 왕복 이동시킴과 함께, 왕복 이동 방향이 수평면 내에서 회전하도록 이동시키면서, 상기 기판에 대하여 기판 처리를 실시하는, 기판 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기판 처리 공정은, 상기 구동 기구에 의해, 상기 적재부가 정수회 왕복 이동할 때마다, 왕복 이동 방향이 소정 각도 회전하도록 이동시키면서, 상기 기판에 대하여 기판 처리를 실시하는, 기판 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기판 처리 공정은, 상기 구동 기구에 의해, 상기 적재부의 중심점이 수평면 내에서 원을 그리도록 상기 적재부를 수평면 내에서 이동시키면서, 상기 기판에 대하여 기판 처리를 실시하는, 기판 처리 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 처리 공정은, 기판 처리 동안에, 구동 기구에 의해, 상기 적재부의 위치를 변화시키는 이동 동작을 복수회 반복 실시하는, 기판 처리 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 처리 공정은, 기판 처리 동안에, 구동 기구에 의해 1mm/sec 이하의 이동 속도로 상기 적재부를 이동시키는, 기판 처리 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 기구는, 상기 적재부를 지지하는 지지 부재를 회전축으로 해서 회전시킴으로써 상기 적재부를 회전 가능하게 구성되고,
    상기 기판 처리 공정은, 상기 적재부의 위치를 변화시키면서, 상기 적재부를 회전시켜서 상기 기판에 대하여 기판 처리를 실시하는, 기판 처리 방법.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 처리 공정은, 상기 적재부를 지지하는 지지 부재를 회전축으로 해서 회전시키지 않고 정지시킨 상태에서, 상기 적재부의 위치를 변화시키면서, 상기 기판에 대하여 기판 처리를 실시하는, 기판 처리 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 기구는, 복수의 액추에이터가 패럴렐 링크 기구로서 기능함으로써 상기 적재부를 직교하는 3축 방향 및 당해 3축 주위의 회전 방향으로 이동 가능하게 하는, 기판 처리 방법.
  10. 처리 용기와,
    상기 처리 용기의 내측벽 또는 상기 처리 용기를 구성하는 구성 부품과 측면의 사이에 간극을 두고 상기 처리 용기의 내부에 배치되어, 기판이 적재되고, 상기 처리 용기의 내부를 상기 기판에 대하여 기판 처리를 실시하는 상부의 제1 공간과 하부의 제2 공간으로 구획하는 적재부와,
    상기 제2 공간을 배기함으로써 상기 간극을 통해서 상기 제1 공간을 배기하도록 구성된, 또는, 상기 간극을 통해서 시일 가스를 상기 제2 공간으로부터 상기 제1 공간에 흘린 상태에서 상기 제1 공간을 배기하도록 구성된 배기 기구와,
    상기 적재부를 이동 가능하게 구성된 구동 기구와,
    상기 구동 기구에 의해, 상기 간극의 폭이 시간 평균으로 균일화하도록 상기 적재부의 위치를 변화시키면서, 상기 기판에 대하여 기판 처리를 실시하도록 제어하는 제어부
    를 포함하는 기판 처리 장치.
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