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技術 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム

出願人 株式会社日立国際電気
発明者 高橋哲保井毅小川洋行鍋田和弥松浦直哉
出願日 2014年3月26日 (6年9ヶ月経過) 出願番号 2015-508599
公開日 2017年2月16日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 WO2014-157358
状態 特許登録済
技術分野 ウエハ等の容器、移送、固着、位置決め等
主要キーワード 各予備室 動作ポジション 横断面概略図 手動コントローラ 不活性ガス導入機構 Y座標 開閉調整 スリップリング機構
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題・解決手段

ツイーザ上で基板がずれても、サセプタ上の所定位置に基板を載置する。 基板を載置する第一及び第二の基板載置部を同一円周上に有する基板載置台と、前記基板載置台を回転させる回転機構とを有し、前記第一及び第二の基板載置部に載置された基板を処理する処理室と、前記処理室に隣接して設けられ、前記第一及び第二の基板載置部に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、前記第一の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第1の載置部基準位置情報と、前記第二の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第2の載置部基準位置情報と、前記搬送室内において搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報とを記憶する記憶部と、前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において搬送中の基板位置を示す検出位置情報を作成し、該検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と前記第2の載置部基準位置情報との差分情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する位置を制御する制御部と、を有する。

概要

背景

例えばフラッシュメモリDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の半導体装置の製造工程の一工程として、基板上に薄膜を形成する基板処理工程が実施されることがある。係る工程を実施する基板処理装置として、サセプタ上に載置された複数の基板上に同時に薄膜を形成する反応チャンバを備えた薄膜蒸着装置が知られている。

概要

ツイーザ上で基板がずれても、サセプタ上の所定位置に基板を載置する。 基板を載置する第一及び第二の基板載置部を同一円周上に有する基板載置台と、前記基板載置台を回転させる回転機構とを有し、前記第一及び第二の基板載置部に載置された基板を処理する処理室と、前記処理室に隣接して設けられ、前記第一及び第二の基板載置部に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、前記第一の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第1の載置部基準位置情報と、前記第二の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第2の載置部基準位置情報と、前記搬送室内において搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報とを記憶する記憶部と、前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において搬送中の基板位置を示す検出位置情報を作成し、該検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と前記第2の載置部基準位置情報との差分情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する位置を制御する制御部と、を有する。

目的

本発明の目的は、ツイーザ上に支持した基板がずれた場合においても、サセプタ上の所定の位置に基板を載置することのできる基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

基板を載置する第一及び第二の基板載置部を同一円周上に有する基板載置台と、前記基板載置台を回転させる回転機構とを有し、前記第一及び第二の基板載置部に載置された基板を処理する処理室と、前記処理室に隣接して設けられ、前記第一及び第二の基板載置部に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、前記第一の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第1の載置部基準位置情報と、前記第二の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第2の載置部基準位置情報と、前記搬送室内において搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報とを記憶する記憶部と、前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において搬送中の基板位置を示す検出位置情報を作成し、該検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と前記第2の載置部基準位置情報との差分情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する位置を制御する制御部と、を有する基板処理装置

請求項2

前記制御部は、前記検出位置情報と前記基板位置基準情報との差が所定の範囲内である場合に、前記検出位置情報と前記基板位置基準情報との差に基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する位置を補正するよう制御する請求項1記載の基板処理装置。

請求項3

前記制御部は、前記検出位置情報と前記基板位置基準情報との差が所定の範囲内でない場合に、前記基板搬送機の搬送動作を停止するよう制御する請求項2記載の基板処理装置。

請求項4

前記基板有無検出器は、少なくとも2組の基板有無検出器で構成され、前記制御部は、前記搬送室内を搬送中の基板を前記2組の基板有無検出器が検出する時間差に基づいて、前記検出位置情報を作成する請求項1記載の基板処理装置。

請求項5

前記制御部は、前記2組の基板有無検出器のうち少なくとも1組が検出したときの基板の位置を前記基板位置基準情報として作成する請求項4に記載の基板処理装置。

請求項6

基板を載置する第一及び第二の基板載置部を同一円周上に有する基板載置台と、前記第一及び第二の基板載置台を回転させる回転機構とを有する処理室と、前記処理室に隣接して設けられ、前記第一及び第二の基板載置部に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、を有する基板処理装置を用いる半導体装置の製造方法であって、前記第一の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第1の載置部基準位置情報と、前記第二の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第2の載置部基準位置情報とを取得する工程と、前記搬送室内において前記処理室に搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報を取得する工程と、前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において前記処理室に搬送中の基板の位置を検出する基板位置検出工程と、前記基板位置検出工程で検出した基板位置を示す検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第一の基板載置部に基板を載置する第1の基板載置工程と、前記検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と前記第2の載置部基準位置情報との差分情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する第2の基板載置工程と、前記第一及び第二の基板載置部に載置された基板に半導体装置を形成する工程と、を有する半導体装置の製造方法。

請求項7

前記検出位置情報と前記基板位置基準情報との差が所定の範囲内である場合に、前記検出位置情報と前記基板位置情報との差に基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する位置を補正する工程を有する請求項6に記載の半導体装置の製造方法。

請求項8

前記検出位置情報と前記基板位置基準情報との差が所定の範囲内でない場合に、前記基板搬送機の搬送動作を停止する工程を有する請求項6に記載の半導体装置の製造方法。

請求項9

前記基板有無検出器は、少なくとも2組の基板有無検出器で構成され、前記搬送室内を搬送中の基板を前記2組の基板有無検出器が検出する時間差に基づいて前記検出位置情報を作成する工程を有する請求項6に記載の半導体装置の製造方法。

請求項10

前記2組の基板有無検出器のうち少なくとも1組が検出したときの基板の位置を前記基板位置基準情報として作成する工程を有する請求項9に記載の半導体装置の製造方法。

請求項11

基板を載置する第一及び第二の基板載置部を同一円周上に有する基板載置台と、前記第一及び第二の基板載置台を回転させる回転機構とを有する処理室と、前記処理室に隣接して設けられ、前記第一及び第二の基板載置部に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、を動作させるプログラムが記録された記録媒体であって、前記第一の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第1の載置部基準位置情報と、前記第二の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第2の載置部基準位置情報とを取得させる手順と、前記搬送室内において前記処理室に搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報を取得させる手順と、前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において前記処理室に搬送中の基板の位置を検出させる基板位置検出手順と、前記基板位置検出工程で検出した基板位置を示す検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第一の基板載置部に基板を載置させる第1の基板載置手順と、前記検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と前記第2の載置部基準位置情報との差分情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置させる第2の基板載置手順と、前記第一及び第二の基板載置部に載置された基板に半導体装置を形成させる手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体。

請求項12

前記検出位置情報と前記基板位置基準情報との差が所定の範囲内である場合に、前記検出位置情報と前記基板位置情報との差に基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する位置を補正させる手順を有する請求項11に記載の記録媒体。

請求項13

前記検出位置情報と前記基板位置基準情報との差が所定の範囲内でない場合に、前記基板搬送機の搬送動作を停止させる手順を有する請求項11に記載の記録媒体。

請求項14

前記基板有無検出器は、少なくとも2組の基板有無検出器で構成され、前記搬送室内を搬送中の基板を前記2組の基板有無検出器が検出する時間差に基づいて前記検出位置情報を作成させる手順を有する請求項11に記載の記録媒体。

請求項15

前記2組の基板有無検出器のうち少なくとも1組が検出したときの基板の位置を前記基板位置基準情報として作成させる手順を有する請求項11に記載の記録媒体。

技術分野

0001

本発明は、基板処理装置半導体装置の製造方法及び記録媒体に関する。

背景技術

0002

例えばフラッシュメモリDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の半導体装置の製造工程の一工程として、基板上に薄膜を形成する基板処理工程が実施されることがある。係る工程を実施する基板処理装置として、サセプタ上に載置された複数の基板上に同時に薄膜を形成する反応チャンバを備えた薄膜蒸着装置が知られている。

発明が解決しようとする課題

0003

このような基板処理装置においては、自動制御により基板搬送機を制御して、基板搬送機のツイーザ上に支持した基板を搬送し、サセプタ上に載置する。そのとき、ツイーザ上の基板をサセプタ上の所定の位置に正確に載置することが必要である。
しかしながら、長く使用する間にツイーザが変形するなどの原因により、ツイーザ上の所定の位置から基板がずれることがある。そうすると、基板をサセプタ上の所定の位置に載置することができず、基板上に形成する薄膜の面内均一性が悪化する、あるいは基板が破損する等の問題を生じる恐れがある。
本発明の目的は、ツイーザ上に支持した基板がずれた場合においても、サセプタ上の所定の位置に基板を載置することのできる基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体を提供することにある。

課題を解決するための手段

0004

前記課題を解決するための、本発明に係る基板処理装置の代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
基板を載置する第一及び第二の基板載置部を同一円周上に有する基板載置台と、前記基板載置台を回転させる回転機構とを有し、前記第一及び第二の基板載置部に載置された基板を処理する処理室と、前記処理室に隣接して設けられ、前記第一及び第二の基板載置部に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、前記第一の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第1の載置部基準位置情報と、前記第二の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第2の載置部基準位置情報と、前記搬送室内において搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報とを記憶する記憶部と、前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において搬送中の基板位置を示す検出位置情報を作成し、該検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と前記第2の載置部基準位置情報との差分情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する位置を制御する制御部と、を有する基板処理装置。

0005

また、本発明に係る半導体装置の製造方法の代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
基板を載置する第一及び第二の基板載置部を同一円周上に有する基板載置台と、前記第一及び第二の基板載置台を回転させる回転機構とを有する処理室と、前記処理室に隣接して設けられ、前記第一及び第二の基板載置部に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、を有する基板処理装置を用いる半導体装置の製造方法であって、前記第一の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第1の載置部基準位置情報と、前記第二の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第2の載置部基準位置情報とを取得する工程と、前記搬送室内において前記処理室に搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報を取得する工程と、前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において前記処理室に搬送中の基板の位置を検出する基板位置検出工程と、前記基板位置検出工程で検出した基板位置を示す検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第一の基板載置部に基板を載置する第1の基板載置工程と、前記検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と前記第2の載置部基準位置情報との差分情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する第2の基板載置工程と、前記第一及び第二の基板載置部に載置された基板に半導体装置を形成する工程と、を有する半導体装置の製造方法。

0006

また、本発明に係る半導体装置の製造方法の代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
基板を載置する第一及び第二の基板載置部を同一円周上に有する基板載置台と、前記第一及び第二の基板載置台を回転させる回転機構とを有する処理室と、前記処理室に隣接して設けられ、前記第一及び第二の基板載置部に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、を動作させるプログラムが記録された記録媒体であって、前記第一の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第1の載置部基準位置情報と、前記第二の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第2の載置部基準位置情報とを取得させる手順と、前記搬送室内において前記処理室に搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報を取得させる手順と、前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において前記処理室に搬送中の基板の位置を検出させる基板位置検出手順と、前記基板位置検出工程で検出した基板位置を示す検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第一の基板載置部に基板を載置させる第1の基板載置手順と、前記検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と前記第2の載置部基準位置情報との差分情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置させる第2の基板載置手順と、前記第一及び第二の基板載置部に載置された基板に半導体装置を形成させる手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体。

発明の効果

0007

上記の構成によれば、ツイーザ上に支持した基板がずれた場合においても、サセプタ上の所定の位置に基板を載置することができる。

図面の簡単な説明

0008

本発明の第1実施形態に係る基板処理装置の上面概略図である。
本発明の第1実施形態に係る基板処理装置の縦断面概略図である。
本発明の第1実施形態に係る基板処理室横断面概略図である。
本発明の第1実施形態に係る基板処理室の縦断面概略図である。
本発明の第1実施形態に係るコントローラ構成の概略図である。
本発明の第1実施形態に係るセンサの説明図である。
本発明の第1実施形態に係るウエ位置ずれを示す図である。
本発明の第1実施形態に係る基板処理工程を説明するフローチャートである。
本発明の第1実施形態に係る成膜工程を説明するフローチャートである。
本発明の第1実施形態に係るクリーニング工程を説明するフローチャートである。
本発明の第2実施形態に係る基板処理室の上面概略図である。

実施例

0009

<第1実施形態>
(1)基板処理装置の構成
まずは、第1実施形態に係る基板処理装置10の構成について、図1図2を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る多枚葉式の基板処理装置10の概略構成図(上面図)である。図2は、第1実施形態に係る基板処理装置10の縦断面概略図である。

0010

図1および図2を用いて、第1実施形態に係る基板処理装置10(以下、単に装置とも称する。)の概要を説明する。
なお、本発明が適用される基板処理装置10においては、製品としての処理基板200やダミー基板280などの基板を搬送するキャリヤとして、FOUP(Front Opening Unified Pod 。以下、ポッドという。)が使用されている。また、以下の説明において、前後左右図1を基準とする。すなわち、図1に示されているX1の方向を右、X2方向を左、Y1方向を前、Y2方向を後ろとする。また、本装置は処理基板200を搬送、処理し、更にはダミー基板280を搬送する装置であるが、以下の説明では処理基板200を主として説明する。

0011

図1および図2に示されているように、基板処理装置10は、真空状態などの大気圧未満の圧力(負圧)に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成された第一の搬送室103を備えている。第一の搬送室103の筐体101は、平面視が五角形上下両端閉塞した箱形状に形成されている。第一の搬送室103には、負圧下で二枚の基板200を同時に搬送し移載出来る基板搬送機である第一の基板移載機112が設置されている。ここで、第一の基板移載機112は、一枚の基板200を移載出来る物でも良い。第一の基板移載機112は、第一の基板移載機エレベータ115によって、第一の搬送室103の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。

0012

筐体101の五枚の側壁のうち前側に位置する二枚の側壁には、搬入用の予備室搬出用の予備室とを併用可能な予備室122と123がそれぞれゲートバルブ126,127を介して連結されており、それぞれ負圧に耐え得る構造で構成されている。さらに、予備室(ロードロック室)122,123には、基板支持台140により2枚の基板200を積み重ねるように置くことが可能である。

0013

予備室122,123には、基板の間隔壁板中間プレート)141が設置される。複数枚処理済基板が予備室122または123に入る場合、先に入った処理済の冷却途中の基板が、次に入った処理済基板の熱影響で温度の下がり具合が遅くなるような熱干渉を、隔壁板141があることで防止できる。

0014

ここで、一般的な冷却効率を上げるための手法を説明する。予備室122および123、隔壁板141には冷却水チラーなどを流し、壁面温度を低く抑え、どのスロットに入った処理済基板であっても冷却効率を上げることができる。負圧においては、基板と隔壁板141の距離が離れすぎていると熱交換による冷却効率が低下するため、冷却効率を向上させる手法として、基板支持台140(ピン)に置いたあと、基板支持台140を上下させ、予備室壁面に近づけるための駆動機構を設ける場合もある。

0015

予備室122および予備室123の前側には、略大気圧下で用いられる第二の搬送室121がゲートバルブ128、129を介して連結されている。第二の搬送室121には基板200を移載する第二の基板移載機124が設置されている。第二の基板移載機124は、第二の搬送室121に設置された第二の基板移載機エレベータ131によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ132によって左右方向に往復移動されるように構成されている。

0016

図1に示されているように、第二の搬送室121の左側にはノッチまたはオリフラ合わせ装置106を設置させることも出来る。また、図2に示されているように、第二の搬送室121の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット118が設置されている。

0017

図1および図2に示されているように、第二の搬送室121の筐体125の前側には、基板200を第二の搬送室121に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口134と、ポッドオープナ108が設置されている。基板搬入搬出口134を挟んでポッドオープナ108と反対側、すなわち筐体125の外側にはロードポート(IOステージ)105が設置されている。ポッドオープナ108は、ポッド100のキャップ100aを開閉すると共に基板搬入搬出口134を閉塞可能なクロージャ142と、クロージャ142を駆動する駆動機構136とを備えており、ロードポート105に載置されたポッド100のキャップ100aを開閉することにより、ポッド100に対する基板200の出し入れを可能にする。また、ポッド100は図示しない工程内搬送装置(OHTなど)によって、ロードポート105に対して、供給および排出されるようになっている。

0018

図1に示されているように、第一の搬送室筐体101の五枚の側壁のうち後ろ側(背面側)に位置する四枚の側壁には、基板に所望の処理を行う第一の処理室202aと、第二の処理室202bと、第三の処理室202cと、第四の処理室202dとがゲートバルブ150、151、152、153を介してそれぞれ隣接して連結されている。つまり、第一の搬送室103は、処理室202a〜202dに隣接して設けられている。

0019

第一の搬送筐体101の天井と底部であってゲートバルブ150、151、152、153の近傍には、基板200の通過状況を検出するセンサ117がそれぞれ設けられている。センサ117は、後述する制御部300に信号接続されている。センサ117は、基板の有無を検出する基板有無検出器であり、制御部300とともに、第一の搬送室103内において搬送中の基板200の位置を検出する基板位置検出部を構成する。センサ117は、例えば2組の光透過型センサ117a、117bから成る(図3参照)。透過型センサ117a、117bは、それぞれ、例えば上下方向に発光部と受光部とを有する(図2参照)。基板200の端部が透過型センサ117の発光部と受光部との間に移動すると、発光部から射出された光が基板200で反射され、受光部が発光部からの射出光を受光できなくなる。こうして、基板200の端部の存在を、検出することができる。なお、センサ117の1組とは、センサとして機能する単位を示し、上述のように例えば発光部と受光部とを有する構成を示す。

0020

2組の透過型センサ117は、図6に示すように、例えば次の位置関係で配置される。図6は、第1実施形態に係るセンサの説明図である。透過型センサ117a、117b間の距離は、基板200の直径よりも短い距離とする。透過型センサ117a、117bを結んだ線が、ゲートバルブ150、151、152、153と平行となるよう配置する。透過型センサ117a、117bの水平面(XY面)内における位置は、第一の搬送室103内であって処理室202の近傍である。例えば図2に示すように、第一の基板移載機エレベータ115の中心軸や第一の搬送室103の中心よりも、処理室202との境界であるゲートバルブ151に近い位置に配置される。また、図6に示すように、2つの透過型センサ117a、117bは、基板200の移動経路117cを挟むように、移動経路117cの両側に、移動経路117cを対称軸として線対称となるように配置されるのが好ましい。移動経路117cについては後述する。

0021

(2)処理室の構成
続いて、本実施形態に係る基板処理室としての処理室202の構成について、主に図3図4を用いて説明する。図3は、本実施形態に係る処理室の横断面概略図である。図4は、本実施形態に係る処理室の縦断面概略図であり、図3に示す処理室のA−A’線断面図である。

0022

反応容器
図3図4に示すように、処理室202は、円筒状の気密容器である反応容器203を備えている。反応容器203内には、基板200の処理空間207が形成されている。反応容器203内の処理空間207の上側には、中心部から放射状に延びる4枚の仕切板205が設けられている。4枚の仕切板205は、処理空間207を、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bに仕切るように構成されている。なお、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bは、後述するサセプタ(基板載置台)217の回転方向図3の矢印Bの方向)に沿って、この順番に配列するように構成されている。

0023

後述するように、サセプタ217を回転させることで、サセプタ217上に載置された基板200は、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bの順に移動することとなる。また、後述するように、第一の処理領域201a内には第一のガスとしての第一の処理ガスが供給され、第二の処理領域201b内には第二のガスとしての第二の処理ガスが供給され、第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内には、不活性ガスが供給されるように構成されている。そのため、サセプタ217を回転させることで、基板200上には、第一の処理ガス、不活性ガス、第二の処理ガス、不活性ガスが、この順に供給されることとなる。サセプタ217及びガス供給系の構成については後述する。

0024

仕切板205の端部と反応容器203の側壁との間には、所定の幅の隙間が設けられており、この隙間をガスが通過できるように構成されている。この隙間を介し、第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内から第一の処理領域201a内及び第二の処理領域201b内に向けて不活性ガスを噴出させるようにすることで、第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内への処理ガスの侵入を抑制することができ、処理ガスの反応を防止することができるように構成されている。

0025

なお、本実施形態では、各仕切板205の間の角度をそれぞれ90度としたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、基板200への各種ガスの供給時間等を考慮して、例えば第二の処理領域201bを形成する2枚の仕切板205の間の角度を大きくしたりする等、適宜変更してもよい。

0026

また、各処理領域を仕切板205で仕切ったが、それに限るものではなく、処理領域201aと201bそれぞれに供給されるガスを混合させないようにできる構成であればよい。

0027

(サセプタ)
図3図4に示すように、仕切板205の下側、すなわち反応容器203内の底側中央には、反応容器203の中心に回転軸の中心を有し、回転自在に構成された基板載置台としてのサセプタ217が設けられている。サセプタ217は、基板200の金属汚染を低減することができるように、例えば、窒化アルミニウム(AlN)、セラミックス石英等の非金属材料で形成されている。なお、サセプタ217は、反応容器203とは電気的に絶縁されている。

0028

サセプタ217は、反応容器203内にて、複数枚(本実施形態では例えば5枚)の基板200を同一面上に、かつ同一円周上に並べて支持するように構成されている。ここで、同一面上とは、完全な同一面に限られるものではなく、サセプタ217を上面から見たときに、図3及び図4に示すように、複数枚の基板200が互いに重ならないように並べられていればよい。

0029

なお、サセプタ217表面における基板200の支持位置には、基板載置部217b(基板載置部217b(1)、基板載置部217b(2)、…、基板載置部217b(n))が、処理する基板200の枚数nに対応して同一円周上に設けられている。nは2以上の自然数である。本実施例においては、5枚の基板を処理することを想定するため、5つの基板載置部217bを設けている。基板載置部217bは、例えば上面から見て円形状であり、側面から見て凹形状としてもよい。この場合、基板載置部217bの直径は基板200の直径よりもわずかに大きくなるように構成することが好ましい。この基板載置部217b内に基板200を載置することにより、基板200の位置決めを容易に行うことができ、また、サセプタ217の回転に伴う遠心力により基板200がサセプタ217から飛び出してしまう場合等で発生する位置ズレを防止できるようになる。

0030

図4に示すように、サセプタ217には、サセプタ217を昇降させる昇降機構268が設けられている。サセプタ217には、貫通孔217aが複数設けられている。上述の反応容器203の底面には、反応容器203内への基板200の搬入・搬出時に、基板200を突き上げて、基板200の裏面を支持する基板突き上げピン266が複数設けられている。貫通孔217a及び基板突き上げピン266は、基板突き上げピン266が上昇させられた時、又は昇降機構268によりサセプタ217が下降させられた時に、基板突き上げピン266がサセプタ217とは非接触な状態で貫通孔217aを突き抜けるように、互いに配置されている。

0031

昇降機構268には、サセプタ217を水平回転させる回転機構267が設けられている。回転機構267の図示しない回転軸は、サセプタ217に接続されており、回転機構267を作動させることでサセプタ217を回転させることができるように構成されている。回転機構267には、後述する制御部300が、カップリング部267aを介して接続されている。カップリング部267aは、回転側と固定側との間を金属ブラシ等により電気的に接続するスリップリング機構として構成されている。これにより、サセプタ217の回転が妨げられないようになっている。制御部300は、サセプタ217を所定の速度で所定時間回転させるように、回転機構267への通電具合を制御するように構成されている。上述したように、サセプタ217を回転させることにより、サセプタ217上に載置された基板200は、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b及び第二のパージ領域204bをこの順番に移動することとなる。

0032

(加熱部)
サセプタ217の内部には、加熱部としてのヒータ218が一体的に埋め込まれており、基板200を加熱できるように構成されている。ヒータ218に電力が供給されると、基板200表面が所定温度(例えば室温〜1000℃程度)にまで加熱されるようになっている。なお、ヒータ218は、サセプタ217に載置されたそれぞれの基板200を個別に加熱するように、同一面上に複数(例えば5つ)設けてもよい。

0033

サセプタ217には温度センサ274が設けられている。ヒータ218及び温度センサ274には、電力供給線222を介して、温度調整器223、電力調整器224及びヒータ電源225が電気的に接続されている。温度センサ274により検出された温度情報に基づいて、ヒータ218への通電具合が制御されるように構成されている。

0034

(ガス供給部)
反応容器203の上側には、第一の処理ガス導入部251と、第二の処理ガス導入部252と、不活性ガス導入部253、クリーニングガス導入部258と、を備えるガス供給部250が設けられている。ガス供給部250は、反応容器203の上側に開設された開口に気密に設けられている。第一の処理ガス導入部251の側壁には、第一のガス噴出口254が設けられている。第二の処理ガス導入部252の側壁には、第二のガス噴出口255が設けられている。不活性ガス導入部253の側壁には、第一の不活性ガス噴出口256及び第二の不活性ガス噴出口257がそれぞれ対向するように設けられている。ガス供給部250の底には、クリーニングガス導入部258の端部であるクリーニングガス供給孔259が設けられている。即ち、クリーニングガス供給孔259は、第一のガス噴出口254、第二のガス噴出口255、不活性ガス噴出口256、257より低い位置に設けられている。

0035

ガス供給部250は、第一の処理ガス導入部251から第一の処理領域201a内に第一の処理ガスを供給し、第二の処理ガス導入部252から第二の処理領域201b内に第二の処理ガスを供給し、不活性ガス導入部253から第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内に不活性ガスを供給するように構成されている。ガス供給部250は、各処理ガス及び不活性ガスを混合させずに個別に各領域に供給することができ、また、各処理ガス及び不活性ガスを併行して各領域に供給することができるように構成されている。

0036

処理ガス供給系
第一の処理ガス導入部251の上流側には、第一のガス供給管232aが接続されている。第一のガス供給管232aの上流側には、上流方向から順に、原料ガス供給源232b、流量制御器流量制御部)であるマスフローコントローラMFC)232c、及び開閉弁であるバルブ232dが設けられている。

0037

第一のガス供給管232aからは、第一のガス(第一の処理ガス)として、例えば、シリコン含有ガスが、マスフローコントローラ232c、バルブ232d、第一のガス導入部251及び第一のガス噴出口254を介して、第一の処理領域201a内に供給される。シリコン含有ガスとしては、例えばプリカーサーとして、トリシリルアミン((SiH3)3N、略称TSA)ガスを用いることができる。なお、第一の処理ガスは、常温常圧固体液体、及び気体のいずれであっても良いが、ここでは気体として説明する。第一の処理ガスが常温常圧で液体の場合は、原料ガス供給源232bとマスフローコントローラ232cとの間に、図示しない気化器を設ければよい。

0038

なお、シリコン含有ガスとしては、TSAの他に、例えば有機シリコン材料であるヘキサメチルジシラザン(C6H19NSi2、略称:HMDS)等を用いることができる。
第一のガスは、後述する第二のガスより粘着度の高い材料が用いられる。

0039

第二の処理ガス導入部252の上流側には、第二のガス供給管233aが接続されている。第二のガス供給管233aの上流側には、上流方向から順に、原料ガス供給源233b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)233c、及び開閉弁であるバルブ233dが設けられている。

0040

第二のガス供給管233aからは、第二のガス(第二の処理ガス、反応ガス)として、例えば酸素含有ガスである酸素(O2)ガスが、マスフローコントローラ233c、バルブ233d、第二のガス導入部252及び第二のガス噴出口255を介して、第二の処理領域201b内に供給される。第二の処理ガスである酸素ガスは、プラズマ生成部206によりプラズマ状態とされ、基板200上に晒される。なお、第二の処理ガスである酸素ガスは、ヒータ218の温度及び反応容器203内の圧力を所定の範囲に調整し、熱で活性化させてもよい。なお、酸素含有ガスとしては、オゾン(O3)ガスや水蒸気(H2O)を用いてもよい。
これら第二のガスは、第一のガスより粘着度の低い材料が用いられる。

0041

主に、第一のガス供給管232a、マスフローコントローラ232c及びバルブ232dにより、第一の処理ガス供給系(シリコン含有ガス供給系ともいう)232が構成される。なお、原料ガス供給源232b、第一の処理ガス導入部251及び第一のガス噴出口254を、第一の処理ガス供給系に含めて考えてもよい。また、主に、第二のガス供給管233a、マスフローコントローラ233c及びバルブ233dにより、第二の処理ガス供給系(酸素含有ガス供給系ともいう)233が構成される。なお、原料ガス供給源233b、第二のガス導入部252及び第二のガス噴出口255を、第二の処理ガス供給系に含めて考えてもよい。そして、主に、第一のガス供給系及び第二のガス供給系により、処理ガス供給系が構成される。

0042

不活性ガス供給系
不活性ガス導入部253の上流側には、第一の不活性ガス供給管234aが接続されている。第一の不活性ガス供給管234aの上流側には、上流方向から順に、不活性ガス供給源234b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)234c、及び開閉弁であるバルブ234dが設けられている。

0043

第一の不活性ガス供給管234aからは、例えば窒素(N2)ガスで構成される不活性ガスが、マスフローコントローラ234c、バルブ234d、不活性ガス導入部253、第一の不活性ガス噴出口256及び第二の不活性ガス噴出口257を介して、第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内にそれぞれ供給される。第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内に供給される不活性ガスは、後述する成膜工程(S106)ではパージガスとして作用する。なお、不活性ガスとして、N2ガスのほか、例えばヘリウム(He)ガス、ネオン(Ne)ガス、アルゴン(Ar)ガス等の希ガスを用いることができる。

0044

第一のガス供給管232aのバルブ232dよりも下流側には、第二の不活性ガス供給管235aの下流端が接続されている。上流方向から順に、不活性ガス供給源235b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)235c、及び開閉弁であるバルブ235dが設けられている。

0045

第二の不活性ガス供給管235aからは、不活性ガスとして、例えばN2ガスが、マスフローコントローラ235c、バルブ235d、第一のガス供給管232a、第一のガス導入部251及び第一のガス噴出口254を介して、第一の処理領域201a内に供給される。第一の処理領域201a内に供給される不活性ガスは、成膜工程(S106)ではキャリアガス或いは希釈ガスとして作用する。

0046

また、第二のガス供給管233aのバルブ233dよりも下流側には、第三の不活性ガス供給管236aの下流端が接続されている。上流方向から順に、不活性ガス供給源236b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)236c、及び開閉弁であるバルブ236dが設けられている。

0047

第三の不活性ガス供給管236aからは、不活性ガスとして、例えばN2ガスが、マスフローコントローラ236c、バルブ236d、第二のガス供給管233a、第二のガス導入部252及び第二のガス噴出口255を介して、第二の処理領域201b内に供給される。第二の処理領域201b内に供給される不活性ガスは、第一の処理領域201a内に供給される不活性ガスと同様に、成膜工程(S106)ではキャリアガス或いは希釈ガスとして作用する。

0048

主に、第一の不活性ガス供給管234a、マスフローコントローラ234c及びバルブ234dにより第一の不活性ガス供給系234が構成される。なお、不活性ガス供給源234b、不活性ガス導入部253、第一の不活性ガス噴出口256及び第二の不活性ガス噴出口257を、第一の不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。

0049

また、主に、第二の不活性ガス供給管235a、マスフローコントローラ235c及びバルブ235dにより第二の不活性ガス供給系235が構成される。なお、不活性ガス供給源235b、第一のガス供給管232a、第一のガス導入部251及び第一のガス噴出口254を、第二の不活性ガスに含めて考えてもよい。

0050

また、主に、第三の不活性ガス供給管236a、マスフローコントローラ236c及びバルブ236dにより第三の不活性ガス供給系236が構成される。なお、不活性ガス供給源236b、第二のガス供給管233a、第二のガス導入部252及び第二のガス噴出口255を、第三の不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。そして、主に、第一〜第三の不活性ガス供給系により、不活性ガス供給系が構成される。

0051

クリーニングガス供給系
クリーニングガス導入部258の上流側には、クリーニングガス供給管237aが接続されている。クリーニングガス237aの上流側には、上流方向から順に、クリーニングガス供給源237b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)237c、及び開閉弁であるバルブ237d、プラズマ生成部としてのリモートプラズマ生成ユニット237eが設けられている。

0052

第一のガス供給管232aからは、クリーニングガスとして、例えば三フッ化窒素(NF3)ガスが供給される。クリーニングガスは、マスフローコントローラ237c、バルブ237d、リモートプラズマ生成ユニット237e、クリーニングガス導入部258、クリーニングガス供給孔259を介して反応容器203に供給される。クリーニングガスは、リモートプラズマ生成ユニット237eによってプラズマ状態とされる。

0053

クリーニングガス導入部258は、図3に記載のように、不活性ガス導入部253の中央であって、第一の処理ガス導入部251と第二の処理ガス導入部252との間に配置される。

0054

カバー
サセプタ中央であって、クリーニングガス供給孔259と対向する位置に、耐プラズマ性材質であるカバー(不図示)が設けられる。

0055

本装置で基板200を処理する際、サセプタ217や処理室壁の内ガスが接触する部分に、ガスが液化固体化したことによる固着物や、ガスの反応によって生成される副生成物などが付着してしまう。

0056

本実施例における装置においては、第一の処理ガスは、第一のガス噴出口254から基板200上へ供給される。従って、第一の処理領域の中の処理室壁やサセプタ217にクリーニングの対象となる物質が付着する。

0057

また、第二の処理ガスは、第二のガス噴出口255から噴出され、プラズマ生成部206によってプラズマ状態とされた後、基板200上へ供給される。 その際、例えばサセプタ上に付着した第一のガスと反応した第二のガスにより、基板200以外の場所に膜が形成され、更には副生成物が生成される。

0058

これらのクリーニング対象物を除去するために、所定の回数基板処理工程を行った後、クリーニング処理をする。クリーニング処理は、クリーニングガス供給孔259から供給されるクリーニングガスによって行われる。クリーニングガスは、プラズマ生成ユニット237eによって予めプラズマ状態とされる。

0059

クリーニングガスは、もっとも付着量が多い箇所、例えば第一の処理領域201aに合わせて流量やエネルギーを調整している。
従って、クリーニング対象物が付着していない部分にクリーニングガスが接すると、クリーニングガスによってエッチングされてしまい、それがパーティクルの原因となることが考えられる。

0060

クリーニングガス供給孔259と対向する位置は、図4に記載のように、第一のガスや第二のガスが供給されない位置にあるため、クリーニング対象物はそれほど付着しない。
そこで、クリーニングガス供給孔259と対向する位置に耐プラズマ性材質であるカバーを設ける。このような構成とすることで、クリーニングガス供給孔259と対向する位置でも、過度のエッチングを防ぐことが可能となる。

0061

カバーは、サセプタ217中央に設けたザグリに嵌合することで固定される。このようにすることで、サセプタ217の回転によるずれを防ぐと共に、カバーの交換を容易とする。

0062

カバーはクリーニングガス供給孔259から見て円形で構成されることが望ましい。その端部は、第一及び第二のガスが接しない箇所であって、第一のガス噴出口254と第二のガス噴出口255よりサセプタ217の径方向中心方向に設定される。このような構成とすることで、クリーニング対象物が付着しない箇所を耐プラズマ性材質とすることができる。

0063

排気系)
図4に示すように、反応容器203には、処理領域201a,201b内及びパージ領域204a,204b内の雰囲気を排気する排気管231が設けられている。排気管231には、ガス流量を制御する流量制御器(流量制御部)としての流量制御バルブ245、及び圧力調整器圧力調整部)としてのAPC(Auto Pressure Controller)バルブ243を介して、真空排気装置としての真空ポンプ246が接続されており、反応容器203内の圧力が所定の圧力(真空度)となるよう真空排気し得るように構成されている。なお、APCバルブ243は、弁を開閉して反応容器203内の真空排気や真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能となっている開閉弁である。主に、排気管231、APCバルブ243及び流量制御バルブ245により排気系が構成される。なお、排気系には、真空ポンプ246を含めても良い。

0064

(制御部)
図5に示すように、制御部(コントローラ、制御手段)300は、CPU(Central Processing Unit)302、RAM(Random Access Memory)303、記憶装置301、I/Oポート304を備えたコンピュータとして構成されている。RAM303、記憶装置301、I/Oポート304は、内部バス305を介して、CPU302とデータ交換可能なように構成されている。コントローラ300には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置306が接続されている。

0065

記憶装置300cは、例えば、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等で構成されている。記憶装置300c内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプログラムレシピ等が読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ300に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプログラムレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書において、プログラムという言葉を用いた場合は、プログラムレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、RAM303は、CPU302によって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域(ワークエリア)として構成されている。

0066

I/Oポート304は上述の第1の基板移載機112、第2の基板移載機124、第1の基板移載機エレベータ115、第2の基板移載機エレベータ131、ゲートバルブ126,127,128,129,150,151,152,153、リニアアクチュエータ132、クリーンユニット118、ポッドオープナ108、センサ117(透過型センサ117a,透過型センサ117b)、昇降機構268、回転機構267、温度センサ274、温度調整器223、電力調整器224、ヒータ電源225、MFC232c,233c,234c,235c,236c,237c、バルブ232d,233d,234d,235d,236d,237d、リモートプラズマ生成ユニット237e、APCバルブ243、流量制御バルブ245等に接続されている。

0067

CPU302は、記憶装置300cからの制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置306からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置301からプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、CPU302は、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、MFC232c,233c,234c,235c,236c,237cによるガスの流量調整動作、バルブ232d,233d,234d,235d,236d,237dの開閉動作、APCバルブ243の開閉調整動作、及び温度センサ274に基づく温度調整器223の動作、第1の基板移載機112、第2の基板移載機124、第1の基板移載機エレベータ115、第2の基板移載機エレベータ131、ゲートバルブ126,127,128,129,150,151,152,153、基板支持台140、リニアアクチュエータ132、センサ117(透過型センサ117a,透過型センサ117b)による基板搬送動作等を制御するように構成されている。

0068

なお、コントローラ300は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていても良い。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置(例えば、磁気テープフレキシブルディスクハードディスク等の磁気ディスク、CDやDVD等の光ディスク、MOなどの光磁気ディスクUSBメモリメモリカード等の半導体メモリ)307を用意し、係る外部記憶装置307を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ300を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置307を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネット専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置307を介さずにプログラムを供給するようにしても良い。なお、記憶装置301や外部記憶装置307は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において、記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置301単体のみを含む場合、外部記憶装置307単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合が有る。

0069

次に、図3を用いてサセプタ217の周辺構造、及びサセプタ217の動作を説明する。

0070

反応容器203には、第一の搬送室筐体101がゲートバルブ150〜154のいずれかを介して隣接するように設けられている。例えば、ゲートバルブ151が開かれることで、反応容器203内と第一の搬送室筐体101とが連通するようになっている。第一の基板移載機112は、ポッド100から第二の基板移載機124を介して、サセプタ217の基板載置部217bとの間で、基板200を搬送する。

0071

ここで、サセプタ217には、基板200を載置する基板載置部217bが複数、形成されている。本実施形態においては、基板載置部217bはそれぞれが順時計方向に対して等間隔(例えば72度の間隔)となるように、五つ設けられ、サセプタ217が回転することで、五つの基板載置部217b(1)〜217b(5)が一括して回転される。

0072

(3)ティーチング工程
続いて、基板処理装置10の初期設定の一つであるティーチング工程について、図6を用いて説明する。
ティーチングとは、例えば第一の基板移載機112の動作ポジション登録するものである。詳しくは、例えば、第一の基板移載機112のツイーザ113が基板載置部217bに基板200を載置するときのツイーザ113の適切な位置情報を取得し、記憶部301に登録するものである。この位置情報は、例えば、ツイーザ113の進退方向を含む面(水平面=図1のXY面)におけるX方向とY方向の位置情報と、XY面に垂直な方向(垂直方向=Z方向)における位置情報とを含む。Z方向は、第一の基板移載機エレベータ115が昇降する方向である。また、この位置情報は、後述するように、第一の基板移載機112のアーム114のモータエンコーダ値として与えられる。

0073

基板処理装置10の初期設定においては、このティーチングを、少なくとも第一の基板移載機112について行う。好ましくは、第二の基板移載機124についても行う。第一の基板移載機112については、各処理室(202a、202b、202c、202d)における動作ポジションと、各予備室(122、123)における動作ポジションとを登録する。第二の基板移載機124については、各ポッド100における動作ポジションと、各予備室(122、123)における動作ポジションとを登録する。

0074

ここでは、第一の基板移載機112が第二の処理室202bに基板であるウエハを移動させる際のティーチング工程を説明する。尚、第一の基板移載機112が第一の処理室202a、第三の処理室202c、第四の処理室202dにウエハを移動させる際のティーチング工程は、処理室202bと同様であるので、説明を省略する。

0075

ティーチング工程は、ペンダントと呼ばれる手動コントローラによって、操作員により制御される。手動コントローラは、制御部300に接続及び取り外し可能となっている。制御部300の記憶部301には、手動コントローラによる制御を行うための手動プログラムが格納されている。CPU302は、手動コントローラからの操作入力受け付けて、手動プログラムに基づき、基板処理装置10の各構成部を制御する。

0076

(第1ティーチング工程)
装置の据付メンテナンスの終了後であって、第一の搬送室103と処理室202bを真空状態とする前に、大気状態において第1ティーチングを行う。この状態では、第一の搬送室103や処理室202bの上蓋を開けた状態とすることができるので、目視によるウエハの位置確認が容易である。
まず、手動コントローラを用いて、基板載置部217b(1)がゲートバルブ151と隣り合うよう、回転機構267によりサセプタ217を回転させた後、停止させる。反応容器203の、基板載置部217b(1)〜217b(5)がゲートバルブ151と隣り合う位置には、サセプタ217の停止位置を決定するサセプタ停止機構が、それぞれ設けられている。サセプタ停止機構は、サセプタ217の回転位置を検出する位置検出センサや停止位置を規制する停止板等のストッパーを含む。サセプタ停止機構により、基板載置部217b(1)〜217b(5)は、それぞれ、同じ位置で停止する。

0077

次に、手動コントローラにより、第一の基板移載機112のツィーザ113を、基板載置部217b(1)に向かって移動させる。このとき、ツィーザ113上には、例えば操作員により手動で、所定の正しい位置にウエハが載せられている。そして、図6に示すように、ツィーザ113上に載置されたウエハの中心200aが、直線117cに沿って、二つのセンサ117a、センサ117bの間の中心を通過するよう経路を調整する。つまり、直線117cは、ウエハの中心200aの移動経路である。

0078

この直線117cは、第一の基板移載機112のツィーザ113が最も縮退した位置(図1参照)と、基板載置部217b(1)とを結ぶ直線である。詳しくは、ツィーザ113上の正しい位置にウエハが載置されている場合に、ツィーザ113が最も縮退した位置にあるときのウエハの中心と、ツィーザ113上のウエハが基板載置部217b(1)上の正しい位置に載置されるときのウエハの中心とを結ぶ直線である。なお、ツィーザ113が最も縮退した位置とは、図1におけるツィーザ113の位置、つまり、直線117c上においてツィーザ113が基板載置部217b(1)から最も遠い位置である。

0079

ツィーザ113が基板載置部217b(1)上に移動し、ツィーザ113上のウエハが正しい位置に到達、つまり、ツィーザ113が基板載置部217b(1)においてウエハを載置すべき正しい位置に到達したら、その位置におけるツィーザ113の位置情報を、手動コントローラにより記憶部301に記憶させる。ツィーザ113の位置情報とは、例えばアーム114の軸(アーム114のXY面における水平回転動作を可能とするZ方向軸)上の所定の位置を基準位置として、その基準位置からどの程度アームが動いたのかを座標として捉えた情報である。詳しくは、例えば、アーム114を動かすモータのエンコーダ値が、ツィーザ113が最も縮退した状態(第一の基板移載機エレベータ115上にある状態、図1参照)における値を基準値とし、ツィーザ113が基板載置部217b(1)においてウエハを載置すべき正しい位置に到達したときのエンコーダ値を、基板載置部217b(1)におけるツィーザ113の位置情報とする。

0080

こうして、基板載置部217b(1)におけるツィーザ113の位置情報を記憶部301に記憶させた後、基板載置部217b(2)がゲートバルブ151と隣り合うよう、手動コントローラにより、回転機構267によりサセプタ217を回転させた後、停止させる。
即ち、基板載置部217b(2)は、それまで基板載置部217b(1)が存在した位置に移動する。このとき、機構的制限や移動精度の問題から、基板載置部217b(1)が存在した位置と基板載置部217b(2)の移動後の位置が正確に同一の位置になるとは限らないため、基板載置部217b(2)においてもティーチングを行う。

0081

基板載置部217b(1)のティーチングと同様に、手動コントローラによって、第一の基板移載機112のツィーザ113を基板載置部217b(2)に向かって移動させる。
ツィーザ113が基板載置部217b(2)においてウエハを載置すべき位置に到達したら、その位置におけるツィーザ113の位置情報を、手動コントローラにより記憶部301に記憶させる。

0082

基板載置部217b(3)〜基板載置部217b(5)についても同様に、基板載置部217bにおけるツィーザ113の位置情報を、手動コントローラにより記憶部301に記憶させる。このようにして、第一の基板移載機112の移動経路を設定する。
以下、基板載置部217bにおいてツィーザ113がウエハを載置すべき位置におけるツィーザ113の位置情報を、ティーチングデータと呼ぶ。

0083

(第2ティーチング工程)
次に、基板処理装置10を、基板処理時に近い状態とする。具体的には、第一の搬送室103を真空状態とし、第二の処理室202bを真空状態とし、更にヒータ218に電力を供給して基板を加熱した状態とする。
基板処理時の基板処理装置10の状態は、温度や圧力等が第1ティーチング工程における状態と異なるので、基板処理時におけるツィーザ113の位置は、第1ティーチング工程におけるそれと異なる。そのため、第1ティーチング工程におけるツィーザ113の位置情報(第1ティーチングデータ)を、基板処理時に近い状態で行われる第2ティーチング工程において修正する。第2ティーチング工程の状態では、第一の搬送室103や処理室202bの上蓋が閉じられるので、目視によるウエハの位置確認が難しくなるが、第1ティーチングデータを用いるので、目視によるウエハの位置確認範囲を小さくすることができる。第1、第2ティーチングを併用することにより、結果として、基板処理時の状態におけるティーチングを効率的に進めることができる。

0084

次に、ほぼ基板処理時の条件下で、手動コントローラによって、第一の基板移載機112のツィーザ113を基板載置部217b(1)に向かって移動させる。このとき、ツィーザ113上には、例えば操作員により手動で、所定の正しい位置にウエハが載せられており、第1ティーチングデータに基づき、ツィーザ113を移動させる。ツィーザ113を第1ティーチングデータに基づき移動させた後、手動コントローラを用いて、目視によりウエハ位置を確認しつつ、ツィーザ113の位置を調整し、基板載置部217b(1)においてウエハを載置すべき位置に到達させる。ツィーザ113が基板載置部217b(1)上に移動し、ツィーザ113上のウエハが正しい位置に到達、つまり、ツィーザ113が基板載置部217b(1)においてウエハを載置すべき正しい位置(載置部基準位置)に到達した後、その位置におけるツィーザ113の位置情報(基板移載機112のモータのエンコーダ値)を、基板載置部217b(1)に対する第2ティーチングデータT1(第1の載置部基準位置情報s1)として、手動コントローラにより記憶部301に記憶させる。
このように、載置部基準位置は、基板載置部217bにおける基板移載機112(つまりツィーザ113)の基準位置であり、載置部基準位置情報s1は、載置部基準位置を示す情報である。

0085

こうして、基板載置部217b(1)におけるツィーザ113の位置情報(第2ティーチングデータ)を記憶部301に記憶させた後、基板載置部217b(2)がゲートバルブ151と隣り合うよう、手動コントローラを用いて、回転機構267によりサセプタ217を回転させる。このとき、機構的制限や移動精度の問題から、基板載置部217b(1)が存在した位置と基板載置部217b(2)の移動後の位置とが同一の位置になるとは限らないため、第1ティーチングと同様、基板載置部217b(2)においても第2ティーチングを行う。

0086

基板載置部217b(1)の第2ティーチングと同様、手動コントローラによって、第一の基板移載機112のツィーザ113を基板載置部217b(2)に向かって移動させる。その後、手動コントローラを用いてツィーザ113の位置を目視調整し、ツィーザ113が基板載置部217b(2)においてウエハを載置すべき位置に到達したら、その位置におけるツィーザ113の位置情報を、基板載置部217b(2)に対する第2ティーチングデータT2(第2の載置部基準位置情報s1)として、手動コントローラにより記憶部301に記憶させる。

0087

基板載置部217b(3)〜基板載置部217b(5)も同様に、ツィーザ113の位置情報(第2ティーチングデータT3〜T5)である第3〜第5の載置部基準位置情報s1を記憶させる。こうして、基板載置部217b(n)に対する第2ティーチングデータTn(第nの載置部基準位置情報s1)を記憶させる。このようにして、第1ティーチングで設定された移動経路と比べて、より基板処理時の環境に適した移動経路が設定される。

0088

基板載置部217b(1)〜217b(n)においてウエハを載置すべき位置(載置部基準位置)におけるツィーザ113の位置情報である載置部基準位置情報s1の例えばXY座標値が、それぞれ、第2ティーチングデータT1〜Tn(nは基板載置部217b(n)のnに相当。エンコーダ値)の情報を元に計算され、記憶部301に記憶される。載置部基準位置情報s1は、複数の基板載置部217bのそれぞれにおいてウエハを載置するための第一の基板移載機112の基準位置を示すものである。こうして、載置部基準位置情報s1は、基板載置部217b(1)〜217b(n)に対し、第1の載置部基準位置情報s1〜第nの載置部基準位置情報s1として設定される(nは基板載置部217b(n)のnに相当。)。

0089

次に、基板載置部217b(2)〜217b(n)における各載置部基準位置情報s1の、基板載置部217b(1)における第1の載置部基準位置情報s1との差である差分情報の求め方を説明する。この差分情報は、後述する基板位置基準情報skや基板載置位置情報s3を求める際等に用いる。
基板載置部217b(1)における第1の載置部基準位置情報s1と基板載置部217b(2)における第2の載置部基準位置情報s1との差分情報は、第2ティーチングデータT1とT2との差(エンコーダ値)である。同様に、第1の載置部基準位置情報s1と基板載置部217b(n)における第nの載置部基準位置情報s1との差分情報は、第2ティーチングデータT1とTnとの差(エンコーダ値)である。
なお、この差分情報は、必ずしもティーチング工程で算出する必要はなく、後述する基板位置基準情報sk取得工程や基板載置位置情報s3取得工程において算出するようにしてもよい。
この差分情報を用いることで、後述する基板位置基準情報sk取得工程や基板載置位置補正工程において、回転する基板載置部217bに合わせて、より効率が良く、さらには正確な位置補正が可能となる。

0090

(4)ウエハ移動経路における基板位置基準情報skの取得工程
続いて、ティーチング工程の後に行う装置の初期設定の一つである、ウエハ移動経路における基板の基準位置情報である基板位置基準情報skの取得工程について説明する。
この基板位置基準情報skの取得は、次の目的で行う。すなわち、予め、ウエハ移動経路におけるツイーザ113の基準位置(経路部基準位置)において、ツイーザ113上の正しい位置に支持されている、つまり、適切な位置にあるウエハの位置情報(基板位置基準情報sk)を取得しておく。
そして、基板処理する際の基板搬送時において、上記経路部基準位置でウエハの位置情報pを取得し、該取得したウエハ位置情報pと基板位置基準情報skとを比較する。こうして、基板処理する際の基板搬送時におけるウエハ位置の、基板位置基準情報skからの位置ずれ量dを検出する。そして、ウエハの位置ずれ量dに基づき、基板載置部217bの適切な位置にウエハを載置する。
ウエハの位置ずれは、通常、水平面(XY面)内で発生し、Z軸方向には発生しないので、ここでは、水平面(XY面)内における基板位置基準情報skの取得工程について説明する。
このように、経路部基準位置は、ウエハ移動経路における基板移載機112(つまりツィーザ113)の基準位置であり、基板位置基準情報skは、第一の搬送室103内において搬送中のウエハの基準位置を示す情報である。

0091

ティーチング工程では手動コントローラによって第一の基板移載機112の動作を制御していたが、基板位置基準情報skの取得工程では、第2ティーチングデータに基づいて、制御部300が第一の基板移載機112の動作を制御する。

0092

基板位置基準情報skの取得は、基板処理装置10が基板処理時に近い状態で行われる。具体的には、第一の搬送室103を真空状態とし、処理室202bを真空状態とし、更にヒータ218に電力を供給し、基板を加熱した状態とする。更には、センサ117を稼働させる。

0093

以下に、基板位置基準情報skを取得する具体的な方法を説明する。まず、基板載置部217b(1)に対する基板位置基準情報skの取得方法を説明する。

0094

制御部300の操作部からの操作員の指示に基づき、基板載置部217b(1)がゲートバルブ151と隣り合うよう、回転機構267がサセプタ217を回転させ、停止させる。

0095

次に、制御部300が、ウエハを正しい位置に支持した状態のツィーザ113を基板載置部217b(1)に向かって移動させる。前述のティーチング作業によって取得したツィーザ113の第1の載置部基準位置情報s1(第2ティーチングデータT1)に基づき、該第1の載置部基準位置情報s1により設定された経路に沿って、図6に示すように、ウエハの中心200aが二つのセンサ117a、センサ117bの間を通過する。

0096

センサ117a、センサ117bそれぞれがウエハの端部であるウエハエッジを検知すると、制御部300は、センサ117aが検知した時刻t1とセンサ117bが検知した時刻t2との時間差tに基づき、センサ117aが検知した時刻t1におけるウエハの中心位置Aの位置情報(例えばXY座標値)を、基板載置部217b(1)へのウエハ移動経路における基板位置基準情報sk(第1の基板位置基準情報sk)として、記憶部301に記録する。このとき、センサ117aが検知した時刻t1におけるツィーザ113の位置情報(経路部基準位置情報s2=エンコーダ値ek)を、基板位置基準情報skと対応付けて、記憶部301に記録する。エンコーダ値ekは、XY面内におけるX方向とY方向のエンコーダ値を含む。なお、センサ117bが検知した時刻t2におけるツィーザ113の位置を経路部基準位置としてもよい。

0097

詳しくは、制御部300は、時刻t1においてセンサ117aでウエハエッジCを検知し、時刻t2においてセンサ117bでウエハエッジDを検知する。ツイーザ113の移動速度は、移動開始時移動終了時において遅くなるが、第一の搬送室103と処理室202との境界付近では、常に一定値vとなる。また、ウエハの移動方向は、移動経路117cと平行な方向である。センサ117aとセンサ117bの位置、円形のウエハの大きさ(半径)は既知である。時刻t1におけるウエハエッジCの位置は、センサ117aと重なり始める位置である。

0098

したがって、ツイーザ113の移動速度vと、時刻t1と時刻t2の時間差とに基づき、時刻t1におけるウエハエッジDの位置が解る。そして、時刻t1におけるウエハエッジC、Dの位置と、円形のウエハの大きさとに基づき、時刻t1におけるウエハ中心Aの位置が解る。
すなわち、時刻t1と時刻t2との時間差に基づき、Aの位置情報(基板位置基準情報sk)を取得することができる。Aの位置情報は、例えば、図6に示すXY座標の座標値(xk、yk)として表すことができる。

0099

こうして、処理室202bの基板載置部217b(1)に対する経路部基準位置における基板位置基準情報sk(第1の基板位置基準情報sk)が取得され、経路部基準位置におけるツィーザ113の位置情報(経路部基準位置情報s2=エンコーダ値ek)と対応付けられて、記憶部301に記憶される。

0100

次に、基板載置部217b(n)に対する基板位置基準情報sk(第nの基板位置基準情報sk)の取得方法を説明する。基板載置部217b(1)に対しては、前述のように、第1の載置部基準位置情報s1を用い、ツィーザ113を動かすことで第1の基板位置基準情報skを取得していた。
基板載置部217b(n)に対する第nの基板位置基準情報skの取得においては、第1の載置部基準位置情報s1と第nの載置部基準位置情報s1とを用い、ツィーザ113を動かすことなく、第nの基板位置基準情報skを取得する。すなわち、第1の載置部基準位置情報s1と第nの載置部基準位置情報s1との差分情報と、第1の載置部基準位置情報s1とに基づき、第nの基板位置基準情報skを算出する。例えば、第nの基板位置基準情報skは、第1の載置部基準位置情報s1と第nの載置部基準位置情報s1との差分情報(エンコーダ値)をXY座標値に変換し、これと第1の載置部基準位置情報s1のXY座標値とを加算することにより算出される。
このようにして、基板載置部217b(2)〜基板載置部217b(5)に対する基板位置基準情報sk(第2の基板位置基準情報sk〜第5の基板位置基準情報sk)を算出することで、基板載置部217b(2)〜基板載置部217b(5)の基板位置基準情報sk取得に際してツィーザ113を実際に動かしてデータを取得する必要が無くなるので、基板位置基準情報skの収集時間を短縮することが可能となる。

0101

他の処理室202a、202c、202dについても、処理室202bと同様に、経路部基準位置(エンコーダ値ek)における基板位置基準情報skが取得され、経路部基準位置におけるツィーザ113の位置情報である経路部基準位置情報s2(エンコーダ値ek)と対応付けられて、記憶部301に記憶される。

0102

そして、後述する基板処理する際の基板搬送時においてツィーザ113上のウエハ位置が正しい位置からずれた場合に、当該基板搬送時に経路部基準位置(エンコーダ値ek)で検出したツィーザ113上のウエハ位置情報p(例えばXY座標値(x、y))と、基板位置基準情報sk(xk、yk)とに基づき、ツィーザ113上のウエハ位置ずれ情報を取得する。更に、該ウエハ位置ずれ情報と載置部基準位置情報s1とに基づき、ウエハを載置すべき正しいツィーザ113の位置情報(基板載置位置情報s3)を取得する。そして、基板載置位置情報s3に基づき、基板載置部217b(1)においてウエハを載置すべき正しい位置に、ツィーザ113を移動させる。

0103

ここで、基板処理する際の基板搬送時において検出したウエハ位置情報pとウエハ位置ずれ情報と基板位置基準情報skは、例えばXY座標値で表すことができる。また、載置部基準位置情報s1と経路部基準位置情報s2と基板載置位置情報s3は、第一の基板移載機112のモータのエンコーダ値で示される。そこで、XY座標値とエンコーダ値との対応を示す換算表を予め記憶部301に記憶しておく。制御部300は、基板処理時において取得したウエハ位置ずれ情報をエンコーダ値に換算して、基板載置位置情報s3を取得する。

0104

(5)基板処理工程
以下、前記構成を有する基板処理装置10を使用した処理工程を説明する。以下の工程は、図1および図2に示されているように、コントローラ300によって制御される。コントローラ300は、前記構成において、装置全体を制御している。

0105

基板搬送工程)
基板200(基板200(1)、基板200(2)、…、基板200(25))は、最大25枚がポッド100に収納された状態で、処理工程を実施する基板処理装置10へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。図1および図2に示されているように、搬送されて来たポッド100はロードポート105の上に工程内搬送装置から受け渡されて載置される。ポッド100のキャップ100aがポッドオープナ108によって取り外され、ポッド100の基板出し入れ口開放される。

0106

ポッド100がポッドオープナ108により開放されると、第二の搬送室121に設置された第二の基板移載機124は、ポッド100から1枚目の基板200(1)をピックアップして予備室122に搬入し、基板200(1)を基板支持台140に移載する。この移載作業中には、予備室122の第一の搬送室103側のゲートバルブ126は閉じられており、第一の搬送室103内の負圧は維持されている。ポッド100に収納されていた基板200(1)を基板支持台140への移載が完了すると、ゲートバルブ128が閉じられ、予備室122内が排気装置(図示せず)によって負圧に排気される。

0107

予備室122内が予め設定された圧力値となると、ゲートバルブ126が開かれ、予備室122と第一の搬送室103とが連通される。続いて、第一の搬送室103の第一の基板移載機112は基板支持台140から基板200を第一の搬送室103に搬入する。

0108

ゲートバルブ126が閉じられた後、ゲートバルブ151が開かれ、第一の搬送室103と第二の処理室202bとが連通される。このとき、基板載置部217b(1)とゲートバルブ151が隣り合い対向する位置となるよう、回転機構267がサセプタ217の回転位置を調整する。

0109

第一の基板移載機112は、後述の基板載置位置補正工程により得られた基板載置位置情報s3(1)に基づいて、第一の基板200(1)を移動させ、基板載置部217b(1)に基板を載置する。

0110

ゲートバルブ151が閉じられた後、基板200(1)と同様に、n番目の基板200(n)を、予備室122を介して第一の基板移載機112に載置する。 これと併行して、基板載置部217b(n)とゲートバルブ151が隣り合う位置となるよう回転機構267がサセプタ217の回転位置を調整する。

0111

第一の基板移載機112は、後述の基板載置位置補正工程により得られた基板載置位置情報s3(n)に基づいて、第一の基板200(n)を移動させ、基板載置部217b(n)に基板を載置する。

0112

各基板載置部217bに基板200が載置された後、第二の処理室202内に処理ガスが供給され、各基板200に対して、加熱処理などの所望の処理が施される。

0113

第二の処理室202bで基板200に対する処理が完了すると、ゲートバルブ151が開かれ、基板200は第一の基板移載機112によって第一の搬送室103に搬出される。搬出後、ゲートバルブ151は閉じられる。

0114

続いて、ゲートバルブ126が開かれ、第一の基板移載機112は第二の処理室202bから搬出した基板200を予備室123の基板支持台140へ搬送し、処理済みの基板200は冷却される。

0115

予備室123に処理済み基板200を搬送し、予め設定された冷却時間が経過すると、予備室123が不活性ガスにより略大気圧に戻される。予備室123内が略大気圧に戻されると、ゲートバルブ129が開かれ、ロードポート105に載置された空のポッド100のキャップ100aがポッドオープナ108によって開かれる。

0116

続いて、第二の搬送室121の第二の基板移載機124は基板支持台140から基板200を第二の搬送室121に搬出し、第二の搬送室121の基板搬入搬出口134を通してポッド100に収納して行く。

0117

ここで、ポッド100のキャップ100aは、最大25枚の基板が戻されるまでずっと開け続けていても良く、空きのポッド100に収納せずに基板を搬出してきたポッドに戻しても良い。

0118

以上の動作が繰り返されることによって25枚の処理済み基板200がポッド100への収納が完了すると、ポッド100のキャップ100aがポッドオープナ108によって閉じられる。閉じられたポッド100はロードポート105の上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送されて行く。

0119

以上の動作は第二の処理室202bおよび予備室122、123が使用される場合を例にして説明したが、第一の処理室202aおよび第三の処理室202c、第四の処理室202dが使用される場合についても同様の動作が実施される。

0120

また、ここでは4つの処理室で説明したが、それに限らず、対応する基板や形成する膜の種類によって、処理室数を決定しても良い。

0121

また、上述の基板処理装置では、予備室122を搬入用、予備室123を搬出用としたが、予備室123を搬入用、予備室122を搬出用としても良いし、予備室122または予備室123を搬入用と搬出用として併用しても良い。

0122

また、予備室122または予備室123を搬入用と搬出用の専用とすることによって、クロスコンタミネーションを低減することができ、併用することによって基板の搬送効率を向上させることができる。

0123

また、全ての処理室で同じ処理を行っても良いし、各処理室で別の処理を行っても良い。例えば、第一の処理室202aと第二の処理室202bで別の処理を行う場合、第一の処理室202aで基板200にある処理を行った後、続けて第二の処理室202bで別の処理を行わせてもよい。第一の処理室202aで基板200にある処理を行った後、第二の処理室202bで別の処理を行わせる場合、予備室122または予備室123を経由するようにしてもよい。

0124

また、処理室は少なくとも、処理室202a〜202bのいずれか1箇所の連結が成されていれば良く、処理室202cと202dの2箇所など、処理室202aから202dの最大4箇所の範囲において可能な組合せであればいくつ連結しても良い。

0125

また、装置で処理する基板の枚数は、一枚でも良く、複数枚でも良い。同様に予備室122または123において、クーリングする基板についても一枚でも良く、複数枚でも良い。処理済基板を併行してクーリング出来る枚数は、予備室122および123のスロットに投入可能な最大4枚の範囲内であれば、どのような組合せでも良い。

0126

また、予備室122内で処理済みの基板を搬入して冷却を行っている途中で予備室122のゲートバルブを開閉し処理室に基板を搬入し、基板の処理を行っても良い。同様に、予備室123内で処理済みの基板を搬入して冷却を行っている途中で予備室123のゲートバルブを開閉し処理室に基板を搬入し、基板の処理を行っても良い。

0127

ここで、十分な冷却時間を経ずに略大気側のゲートバルブを開くと、基板200の輻射熱によって予備室122または123または予備室の周りに接続されている電気部品損害を与える可能性がある。そのため、高温な基板をクーリングする場合は、予備室122内に処理済みの大きな輻射熱を持つ基板を搬入して冷却を行っている途中で、予備室123のゲートバルブを開閉し処理室に基板を搬入し、基板の処理を行うことが出来る。同様に、予備室123内に処理済みの基板を搬入して冷却を行っている途中で、予備室122のゲートバルブを開閉し処理室に基板を搬入し、基板の処理を行うことも出来る。

0128

(基板載置位置補正工程)
多くのウエハ(基板200)を処理すると、経時的にツイーザ113やアーム114等の部品が変形することがある。そのような場合、例えば図7に示すように、水平面(XY面)内においてツイーザ113上の本来の位置からウエハがずれることにより、本来のウエハ移動経路117cからウエハがずれてしまうことが考えられる。図7は、第1実施形態に係るウエハ位置ずれを示す図である。ツイーザ113上のウエハがセンサ117a、センサ117bの間の移動経路117cからずれてしまった場合、そのままでは、ウエハを基板載置部217bの適切な位置に載置することができない。

0129

そこで、ツイーザ113上のウエハが本来の位置からずれてしまった場合、サセプタ217へのウエハ搬送中に、次のような基板載置位置補正工程を実施する。
図7において、Bは、基板処理時におけるウエハ搬送中において、ツイーザ113が前述した経路部基準位置にあるとき(このとき時刻tkとする)、つまり、第一の基板移載機112のモータのエンコーダ値がekを示すときのウエハの中心位置を示す。Aは、図5に示したAの位置であって、前述した基板位置基準情報sk取得時においてツイーザ113が経路部基準位置(エンコーダ値ek)にあるときのウエハの中心位置を示す。図7の場合、経路部基準位置において、ウエハの中心200aは、本来の正しい位置であるAからBへ位置ずれしたことになる。ここで、図6の状態はツイーザ113やアーム114等の部品が変形してない場合であり、図7はツイーザ113やアーム114等の部品が変形した場合である。そのため、それぞれで経路部基準位置情報s2を用いてツィーザ113やアーム114を移動させたとしても、ウエハ位置がずれてしまう。

0130

制御部300は、センサ117aとセンサ117bでウエハの有無を検出、つまりウエハエッジを検出することができる。ここで、制御部300は、時刻t11においてセンサ117bでウエハエッジDを検知し、時刻t12においてセンサ117aでウエハエッジCを検知するものとする。前述した時刻tkは、時刻t11やt12と異なっていてもよい。前述したように、ツイーザ113の移動速度は、第一の搬送室103と処理室202との境界付近では、常に一定値vとなる。また、ウエハの移動方向は、移動経路117cの方向である。Cは、センサ117aが検知したときのウエハエッジであり、Dは、センサ117bが検知したときのウエハエッジである。センサ117aとセンサ117bの位置、円形のウエハの大きさ(半径)は既知である。時刻t11におけるウエハエッジDの位置は、センサ117bと重なり始める位置である。

0131

したがって、ツイーザ113の移動速度vと、時刻t11と時刻t12の時間差とに基づき、時刻t11におけるウエハエッジCの位置が解る。そして、時刻t11におけるウエハエッジC、Dの位置と、円形のウエハの大きさとに基づき、時刻t11におけるBの位置が解る。そして、ツイーザ113が経路部基準位置に到達したときの時刻tkと時刻t11の時間差と、ツイーザ113の移動速度vとに基づき、ツイーザ113が経路部基準位置にあるときのBの位置が解る。
すなわち、時刻t11と時刻t12の時間差と、時刻t11と時刻tkの時間差とに基づき、経路部基準位置におけるウエハの中心位置Bの位置情報を取得することができる。Bの位置情報は、センサ117と制御部300とを含んで構成される基板位置検出部で検出したウエハ位置を示す検出位置情報であり、XY座標(x、y)で表すことができる。

0132

こうして、制御部300は、経路部基準位置におけるAの位置情報(xk、yk)とBの位置情報(x、y)との差であるウエハ位置ずれ量d(dx、dy)を取得する。そして、ウエハ位置ずれ量dが所定の範囲内である場合、例えばウエハ位置ずれ量dが2mm以内である場合は、ウエハ位置ずれ量dと、載置部基準位置情報s1とに基づき、基板処理時において基板載置部217bにウエハを載置すべきツィーザ113の位置情報である基板載置位置情報s3を取得する。このとき、ウエハ位置ずれ量dは、エンコーダ値edに換算される。
例えば、載置部基準位置情報s1のエンコーダ値がetであり、経路部基準位置におけるウエハ位置ずれ量dのエンコーダ値への換算値がedである場合は、基板処理時においてウエハを載置すべき基板載置位置情報s3は、(et+ed)となる。

0133

なお、位置ずれ量dの(dx、dy)は、例えば図7において、BがX1方向やY2方向にずれた場合を正(プラス)、BがX2方向やY1方向にずれた場合を負(マイナス)とする。例えば、BがX1方向に0.5mm、Y1方向に0.1mmずれた場合は、位置ずれ量d(dx、dy)は、(+0.5mm、−0.1mm)となる。

0134

前述したように、記憶部301には、ウエハ位置ずれ量d等のXY座標値を第一の基板移載機112のモータのエンコーダ値に換算する換算表が記憶されている。制御部300は、この換算表を用いて、ウエハ位置ずれ量dのエンコーダ値を求める。そして、エンコーダ値に換算したウエハ位置ずれ量edと、載置部基準位置情報s1(エンコーダ値et)とに基づき、基板載置位置情報s3を取得し、基板載置位置情報s3に基づき、基板載置部217b上のウエハを載置すべき正しい位置に、ツィーザ113を移動させる。

0135

本実施形態では、円形の基板載置部217bの直径は、円形のウエハの直径よりも所定の範囲、具体的には4mm大きく設定、つまり、基板載置部217bとウエハの直径の差は、4mmに設定されている。したがって、ウエハ位置ずれ量dが2mm以内である場合は、ウエハが基板載置部217bからはみ出すことがないので、適切な基板処理を行うことができる。
また、制御部300は、ウエハ位置ずれ量dが所定の範囲でない場合は、基板搬送動作を停止し、制御部300の表示部に、異常発生を示す表示を行う。

0136

以上説明したように、制御部300は、基板処理時にセンサ117で検出したウエハ有無情報に基づき、第一の搬送室103内において搬送中のウエハ位置を示す検出位置情報を作成する。そして、制御部300は、該検出位置情報と、載置部基準位置情報s1と、基板位置基準情報skとに基づき、第一の基板移載機112が複数の基板載置部217bに基板を載置する位置を制御する。そして、制御部300は、検出位置情報と基板位置基準情報skとの差が所定の範囲内である場合に、検出位置情報と基板位置基準情報skとの差に基づき、第一の基板移載機112が複数の基板載置部217bにウエハを載置する位置を補正するよう制御する。また、制御部300は、検出位置情報と基板位置基準情報skとの差が所定の範囲内でない場合に、第一の基板移載機112の搬送動作を停止するよう制御する。

0137

(処理室における基板処理工程)
続いて、本実施形態にかかる半導体製造工程の一工程として、上述した反応容器203を備える処理室202aを用いて実施される基板処理工程について、図8図10を用いて説明する。図8は、本実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図であり、図9は、本実施形態に係る基板処理工程における成膜工程での基板への処理を示すフロー図であり、図9は、本実施形態に係る基板処理工程におけるクリーニング工程での処理を示すフロー図である。なお、以下の説明において、基板処理装置10の処理室202の構成各部の動作は、制御部300により制御される。

0138

ここでは、第一のガスとして、シリコン含有ガスであるトリシリルアミン(TSA)を用い、第二の処理ガスとして、酸素含有ガスである酸素ガスを用い、基板200上に絶縁膜としてシリコン酸化膜SiO膜)を形成する例について説明する。 予め、ティーチング工程により、基板載置部217bにおけるツィーザ113の位置情報である載置部基準位置情報s1(第2ティーチングデータ)を取得しておく。また、ウエハ移動経路における基板位置基準情報skを取得しておく。

0139

(基板搬入・載置工程(S102))
まず、基板200の搬送位置まで基板突き上げピン266を上昇させ、サセプタ217の貫通孔217aに基板突き上げピン266を貫通させる。その結果、基板突き上げピン266が、サセプタ217表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ151を開き、第一の基板移載機112を用いて、反応容器203内に所定枚数(例えば5枚)の基板200(処理基板)を搬入する。そして、サセプタ217の図示しない回転軸を中心として、各基板200が重ならないように、サセプタ217の同一面上に載置する。これにより、基板200は、サセプタ217の表面から突出した基板突き上げピン266上に水平姿勢で支持される。このとき、前述した基板載置位置補正工程により、第一の搬送室103内において搬送中のウエハ位置を示す検出位置情報を作成し、該検出位置情報と、載置部基準位置情報s1と、基板位置基準情報skとに基づき、第一の基板移載機112が複数の基板載置部217bに基板を載置する位置を制御する。

0140

反応容器203内に基板200を搬入したら、第一の基板移載機112を反応容器203外へ退避させ、ゲートバルブ151を閉じて反応容器203内を密閉する。その後、基板突き上げピン266を下降させて、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bの各底面のサセプタ217に設けられた基板載置部217b上に基板200を載置する。

0141

なお、基板200を反応容器203内に搬入する際には、排気部により反応容器203内を排気しつつ、不活性ガス供給系から反応容器203内にパージガスとしてのN2ガスを供給することが好ましい。すなわち、真空ポンプ246を作動させ、APCバルブ243を開けることにより、反応容器203内を排気しつつ、少なくとも第一の不活性ガス供給系のバルブ234dを開けることにより、反応容器203内にN2ガスを供給することが好ましい。これにより、処理領域201内へのパーティクルの侵入や、基板200上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。ここで、さらに第二の不活性ガス供給系及び第三の不活性ガス供給系から不活性ガスを供給してもよい。なお、真空ポンプ246は、少なくとも基板搬入・載置工程(S102)から後述する基板搬出工程(S108)が終了するまでの間は、常に作動させた状態とする。

0142

昇温・圧力調整工程(S104))
続いて、サセプタ217の内部に埋め込まれたヒータ218に電力を供給し、基板200の表面が所定の温度(例えば200℃以上であって400℃以下)となるように加熱する。この際、ヒータ218の温度は、温度センサ274により検出された温度情報に基づいてヒータ218への通電具合を制御することによって調整される。

0143

なお、シリコンで構成される基板200の加熱処理では、表面温度を750℃以上にまで加熱すると、基板200の表面に形成されたソース領域やドレイン領域等に不純物拡散が生じ、回路特性劣化し、半導体デバイスの性能が低下してしまう場合がある。基板200の温度を上述のように制限することにより、基板200の表面に形成されたソース領域やドレイン領域における不純物の拡散、回路特性の劣化、半導体デバイスの性能の低下を抑制できる。

0144

また、反応容器203内が所望の圧力(例えば0.1Pa〜300Pa、好ましくは20Pa〜40Pa)となるように、反応容器203内を真空ポンプ246によって真空排気する。この際、反応容器203内の圧力は図中省略の圧力センサで測定され、この測定された圧力情報に基づきAPCバルブ243の開度フィードバック制御する。

0145

また、基板200を加熱しつつ、回転機構267を作動して、サセプタ217の回転を開始させる。この際、サセプタ217の回転速度は制御部300によって制御される。サセプタ217の回転速度は例えば1回転/秒である。サセプタ217を回転させることにより、基板200は、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bの順に移動を開始し、各領域を基板200が通過する。

0146

(成膜工程(S106))
次に、第一の処理領域201a内に第一の処理ガスとしてのTSAガスを供給し、第二の処理領域201b内に第二の処理ガスとしての酸素ガスを供給して基板200上にSiO膜を成膜する工程を例に成膜工程を説明する。なお、以下の説明では、TSAガスの供給、酸素ガスの供給、不活性ガスを併行してそれぞれの領域に供給する。

0147

基板200を加熱して所望とする温度に達し、サセプタ217が所望とする回転速度に到達したら、少なくともバルブ232d,233d及び234dを開け、処理ガス及び不活性ガスの処理領域201及びパージ領域204への供給を開始する。すなわち、バルブ232dを開けて第一の処理領域201a内にTSAガスを供給開始し、バルブ233dを開けて第二の処理領域201b内に酸素ガスを供給し、さらにバルブ234dを開けて第一のパージ領域204a及び第二のパージ領域204b内に不活性ガスであるN2ガスを供給する。このとき、APCバルブ243を適正に調整して反応容器203内の圧力を、例えば10Pa〜1000Paの範囲内の圧力とする。このときヒータ218の温度は、基板200の温度が、例えば200℃〜400℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。

0148

すなわち、バルブ232dを開け、第一のガス供給管232aから第一のガス導入部251及び第一のガス噴出口254を介して第一の処理領域201aにTSAガスを供給しつつ、排気管231から排気する。このとき、TSAガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ232cを調整する。なお、マスフローコントローラ232cで制御するTSAガスの供給流量は、例えば100sccm〜5000sccmの範囲内の流量とする。

0149

TSAガスを第一の処理領域201a内に供給する際には、バルブ235dを開け、第二の不活性ガス供給管235aからキャリアガス或いは希釈ガスとしてのN2ガスを第一の処理領域201a内に供給することが好ましい。これにより、第一の処理領域201a内へのTSAガスの供給を促進させることができる。

0150

また、バルブ232dを開けるのと並行してバルブ233dを開け、第二のガス供給管233aから第二のガス導入部252及び第二のガス噴出口255を介して第二の処理領域201bに酸素ガスを供給しつつ、排気管231から排気する。このとき、酸素ガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ233cを調整する。なお、マスフローコントローラ233cで制御する酸素ガスの供給流量は、例えば1000sccm〜10000sccmの範囲内の流量とする。

0151

酸素ガスを第二の処理領域201b内に供給する際には、バルブ236dを開け、第三の不活性ガス供給管236aからキャリアガス或いは希釈ガスとしてのN2ガスを第二の処理領域201b内に供給することが好ましい。これにより、第二の処理領域201b内への酸素ガスの供給を促進することができる。

0152

また、バルブ232d及びバルブ233dを開けるのと並行して、さらにバルブ234dを開け、パージガスとしての不活性ガスであるN2ガスを、第一の不活性ガス供給管234cから不活性ガス導入部253、第一の不活性ガス噴出口256及び第二の不活性ガス噴出口257を介して第一のパージ領域204a及び第二のパージ領域204bにそれぞれ供給しつつ排気する。このとき、N2ガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ234cを調整する。なお、仕切板205の端部と反応容器203の側壁との隙間を介し、第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内から第一の処理領域201a内及び第二の処理領域201b内に向けて不活性ガスを噴出させることで、第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内への処理ガスの侵入を抑制することができる。

0153

ガスの供給開始と共に、第二の処理領域201bの上方に設けられたプラズマ生成部206に図示しない高周波電源から高周波電力を供給する。第二の処理領域201b内に供給され、プラズマ生成部206の下方を通過した酸素ガスは、第二の処理領域201b内でプラズマ状態となり、これに含まれる活性種が基板200に供給される。

0154

酸素ガスは反応温度が高く、上述のような基板200の処理温度、反応容器203内の圧力では反応しづらいが、本実施形態のように酸素ガスをプラズマ状態とし、これに含まれる活性種を供給するようにすると、例えば400℃以下の温度帯でも成膜処理を行うことができる。なお、第一の処理ガスと第二の処理ガスとで要求する処理温度が異なる場合、処理温度が低い方の処理ガスの温度に合わせてヒータ218を制御し、処理温度を高くする必要のある他方の処理ガスを、プラズマ状態として供給するとよい。このようにプラズマを利用することにより基板200を低温で処理することができ、例えばアルミニウム等の熱に弱い配線等を有する基板200に対する熱ダメージを抑制することが可能となる。また、処理ガスの不完全反応による生成物等の異物の発生を抑制することができ、基板200上に形成する薄膜の均質性耐電圧特性等を向上させることができる。また、プラズマ状態とした酸素ガスの高い酸化力によって、酸化処理時間を短縮することができる等、基板処理の生産性を向上させることができる。

0155

上述したように、サセプタ217を回転させることにより、基板200は、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bの順に移動を繰り返す。そのため、図9に示すように、基板200には、TSAガスの供給(S202)、N2ガスの供給(パージ)(S204)、プラズマ状態とされた酸素ガスの供給(S206)、N2ガスの供給(パージ)(S208)が交互に所定回数実施されることになる。ここで、成膜処理シーケンスの詳細について、図9を用いて説明する。

0156

(第一の処理ガス領域通過(S202))
まず、第一の処理領域201aを通過する基板200表面及びサセプタ217の基板が載置されていない部分にTSAガスが供給され、基板200上にシリコン含有層が形成される。

0157

(第一のパージ領域通過(S204))
次に、シリコン含有層が形成された基板200が第一のパージ領域204aを通過する。このとき、第一のパージ領域に不活性ガスであるN2ガスが供給される。

0158

(第二の処理ガス領域通過(S206))
次に、第二の処理領域201bを通過する基板200及びサセプタ217の基板が載置されていない部分に酸素ガスが供給される。基板200上にはシリコン酸化層SiO層)が形成される。すなわち、酸素ガスは、第一の処理領域201aで基板200上に形成されたシリコン含有層の一部と反応する。これにより、シリコン含有層は酸化されて、シリコン及び酸素を含むSiO層へと改質される。

0159

(第二のパージ領域通過(S208))
そして、第二の処理領域201bでSiO層が形成された基板200が第二のパージ領域204bを通過する。このとき、第二のパージ領域204bに不活性ガスであるN2ガスが供給される。

0160

サイクル数の確認(S210))
このように、サセプタ217の1回転を1サイクルとし、すなわち第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b及び第二のパージ領域204bの基板200の通過を1サイクルとし、このサイクルを少なくとも1回以上行うことにより、基板200上に所定膜厚のSiO膜を成膜することができる。
ここでは、前述のサイクルを所定回数実施したか否かを確認する。
サイクルを所定の回数実施した場合、所望の膜厚に到達できたと判断し、成膜処理を終了する。サイクルを所定の回数実施しなかった場合、所望の膜圧に到達できなかったと判断し、S202に戻りサイクル処理を継続する。

0161

S210にて、前述のサイクルを所定回数実施し、基板200上に所望の膜厚のSiO膜が形成されたと判断した後、少なくともバルブ232d及びバルブ233dを閉じ、TSAガス及び酸素ガスの第一の処理領域201a及び第二の処理領域201bへの供給を停止する。このとき、プラズマ生成部206への電力供給も停止する。さらに、ヒータ218の通電量を制御して温度を低くするか、あるいはヒータ218への通電を停止する。更に、サセプタ217の回転を停止する。

0162

(基板搬出工程(S108))
成膜工程106が終了したら、次のように基板を搬出する。
まず、基板突き上げピン266を上昇させ、サセプタ217の表面から突出させた基板突き上げピン266上に基板200を支持させる。そして、ゲートバルブ151を開き、第一の基板移載機112を用いて基板200を反応容器203の外へ搬出し、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。なお、上記において、基板200の温度、反応容器203内の圧力、各ガスの流量、プラズマ生成部206に印加する電力、処理時間等の条件等は、改質対象の膜の材料や膜厚等によって任意に調整する。

0163

処理回数の確認(S110))
S110では、基板搬入・載置工程(S102)から基板搬出工程(S108)のサイクルを所定回数実施したか否かを確認する。ここで、所定の回数とは、成膜処理を継続した結果、クリーニングが必要な状態になる回数を言う。
この回数は、予めシミュレーション等でクリーニングが必要な処理回数を導き出し、設定する。

0164

(クリーニング工程(S112))
基板搬入・載置工程(S102)から基板搬出工程(S108)のサイクルを所定回数実施した後、つまりサセプタ217に処理基板200が載置されていない状態で、処理室202のクリーニングを行う。
具体的には図10に示す処理を行う。

0165

(ダミー基板搬入・載置工程(S302))
サセプタ217の基板載置部217bに、処理基板を載置する際と同様の手順でダミー基板280を載置する。

0166

(昇温・圧力調整工程(S304))
続いて、サセプタ217の内部に埋め込まれたヒータ218に電力を供給し、ダミー基板280の表面が所定の温度となるように加熱する。

0167

また、反応容器203内が所望の圧力(例えば0.1Pa〜300Pa、好ましくは20Pa〜40Pa)となるように、反応容器203内を真空ポンプ246によって真空排気する。この際、反応容器203内の圧力は図中省略の圧力センサで測定され、この測定された圧力情報に基づきAPCバルブ243の開度をフィードバック制御する。

0168

また、ダミー基板280を加熱しつつ、回転機構267を作動して、サセプタ217の回転を開始させる。この際、サセプタ217の回転速度は制御部300によって制御される。サセプタ217の回転速度は例えば1回転/秒である。サセプタ217を回転させることにより、ダミー基板280は、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bの順に移動を開始し、各領域をダミー基板280が通過することになる。

0169

(ガス供給工程(S306))
次に、反応容器203内に、クリーニングガス導入部258からクリーニングガスを供給する。それと併行して、各処理領域にパージガスを供給する。

0170

以上のように、反応容器203内をクリーニングする。

0171

(基板搬出工程(S308))
所定の時間クリーニング処理をした後、ダミー基板搬入工程とは逆の方法でダミー基板を搬出する。

0172

(4)第1実施形態に係る効果 第1実施形態によれば、少なくとも以下に示す効果を奏する。
(a)基板移動経路において基板搬送中に基板ずれ量を検出し、該基板ずれ量に基づき、処理室内の基板載置部に基板を載置する位置を基板搬送中に補正するようにしたので、処理室内で基板ずれ量を検出して基板を載置する位置を補正する場合に比べ、基板載置部への基板載置位置を早く補正できる。
(b)予め、基板移動経路における基板搬送機の経路部基準位置で基板位置基準情報skを取得しておき、基板処理時において基板搬送中に経路部基準位置で基板位置を検出して検出位置情報を取得するようにしたので、容易に基板ずれ量を検出できる。
(c)処理室に隣接した搬送室内に、基板移動経路における基板ずれ量を検出するための基板有無検出センサを設けたので、処理室内にセンサを設ける場合に比べ、センサ表面が成膜されることを抑制でき、センサの交換周期メンテナンス周期を長くすることができる。また、処理室内の複数の基板載置部にそれぞれセンサを設ける場合に比べ、センサの数を少なくすることができる。
(d)基板有無検出センサを2組の基板有無検出センサで構成し、搬送室内を搬送中の基板を2組の基板有無検出センサが検出する時間差に基づいて、搬送中の基板の位置を検出するようにしたので、搬送中の基板の検出位置情報を取得することが簡単にできる。
(e)搬送室内を搬送中の基板に対し、2組の基板有無検出センサのうち少なくとも1組が基板を検出したときの基板搬送機の位置を、経路部基準位置としたので、基板位置基準情報skを取得することが簡単にできる。
(f)基板移動経路における基板ずれ量が所定の範囲内である場合は、該基板ずれ量に基づき基板載置部への載置位置を補正して基板を載置し、基板ずれ量が所定の範囲内でない場合は、基板搬送機の搬送動作を停止するようにしたので、基板ずれ量が大きいときにウエハ破損等の問題を回避できる。また、所定の範囲を適切に設定することにより、ウエハが基板載置部からはみ出すことを防止することができる。
(g)基板有無検出センサを、基板移動経路における搬送室内の処理室近傍に設けたので、処理室近傍以外に設ける場合に比べ、より正確に基板ずれ量を検出することができる。
(h)複数の基板載置部217bに対する載置部基準位置情報s1の差分情報を取得し用いることで、基板位置基準情報sk取得工程において、より効率良く、基板位置基準情報skを取得できる。

0173

<第2実施形態>
続いて、図11を用いて本発明の第2実施形態を説明する。図11は、第2実施形態に係る基板処理室の上面概略図である。(装置構成
第2実施形態は、第1実施形態の装置とガス供給部が異なるが、その他の同番号の構成については同様の構成である。
以下に相違する構成を説明する。
311は第一ガス供給ノズルである。第一ガス供給ノズル311は、第一の処理ガス導入部251に接続され、サセプタ217の径方向に向かって延伸されている。
312は第二ガス供給ノズルである。第二ガス供給ノズル312は、第二の処理ガス導入部252に接続され、サセプタ217の径方向に向かって延伸されている。
313は第一パージガス供給ノズル、314は第二パージガス供給ノズルである。それぞれパージガス供給部253に接続され、サセプタ217の径方向に向かって延伸されている。

0174

各ノズルは、サセプタ217の径方向において複数のガス噴出口が設けられている。そして、各ノズルは、基板載置部217bに載置されている基板の直径より大きくなるよう構成、つまり、基板載置部217bに載置されている基板の全域に対してガスを供給できるように構成されている。このような構成とすることで、基板200上に均一にガスを供給することが可能となる。
図11では、仕切板205は図示を省略されている。なお、第2実施形態においては、仕切板205はあってもよいし、ない構成とすることも可能である。

0175

(基板処理工程)
基板処理工程は第1実施形態とほぼ同様であるが、成膜工程やクリーニング工程において、第一のガス噴出口254の代わりにガス供給ノズル311から、第二のガス噴出口255の代わりにガス供給ノズル312から処理ガスやパージガスを供給する。
更には、第一の不活性ガス噴出口256、第二の不活性ガス噴出口257の代わりに、パージガス供給ノズル313、パージガス供給ノズル314からパージガスを供給する。

0176

<本発明の他の実施形態>
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

0177

例えば、上述の実施形態では、処理ガスとしてシリコン含有ガス及び酸素含有ガスを用い、基板200上にSiO膜を形成しているが、これに限られるものではない。すなわち、処理ガスとして、例えばハフニウム(Hf)含有ガス及び酸素含有ガス、ジルコニウム(Zr)含有ガス及び酸素含有ガス、チタン(Ti)含有ガス及び酸素含有ガスを用いて、酸化ハフニウム膜HfO膜)、酸化ジルコニウムZrO膜)、酸化チタン膜TiO膜)等のHigh−k膜等を基板200上に形成してもよい。また、プラズマ化する処理ガスとして、酸素含有ガスのほかに、窒素(N)含有ガスであるアンモニア(NH3)ガス等を用いてもよい。

0178

また、上述の実施形態では、酸素ガスを処理室に供給し、プラズマ生成部206でプラズマを生成していたが、それに限るものではなく、処理室の外でプラズマを生成するリモートプラズマ方法や、エネルギーレベルの高いオゾンを用いても良い。

0179

また、上述の実施形態では、ガス供給機構250の不活性ガス導入機構253を、第一のパージ領域204aと第二のパージ領域204bとで共通としたが、不活性ガス導入機構は個別に設けてもよい。

0180

また、上述の実施形態では、基板突き上げピン266が昇降することで基板200を処理位置や搬送位置に移動させたが、昇降機構268を用い、サセプタ217を昇降させることで、基板200を処理位置や搬送位置に移動させてもよい。

0181

また、上述の実施形態では、基板200を円形のウエハとしたが、矩形の基板であってもよい。

0182

また、上述の実施形態では、1つのサセプタ217に基板載置部217bを複数設けたが、1つのサセプタ217に基板載置部217bを1つ設ける構成としてもよい。また、基板載置部217bを設けず、サセプタ217に直接ウエハを載置する構成としてもよい。

0183

また、上述の実施形態では、基板有無検出器としての透過型センサを2組用いて基板移動経路における基板ずれ量を検出したが、透過型センサを3組以上用いる構成としてもよい。また、透過型センサでなく、反射型センサ等を用いる構成としてもよい。また、光センサでなく超音波センサ等を用いる構成としてもよい。また、画像カメラを用い基板移動経路における基板ずれ量を検出するように構成してもよい。

0184

以下に、付記として本発明の態様を記す。
<付記1>
基板を載置する第一及び第二の基板載置部を同一円周上に有する基板載置台と、前記基板載置台を回転させる回転機構とを有し、前記第一及び第二の基板載置部に載置された基板を処理する処理室と、 前記処理室に隣接して設けられ、前記第一及び第二の基板載置部に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、 前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、 前記第一の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第1の載置部基準位置情報と、前記第二の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第2の載置部基準位置情報と、前記搬送室内において搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報とを記憶する記憶部と、 前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において搬送中の基板位置を示す検出位置情報を作成し、該検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と前記第2の載置部基準位置情報との差分情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する位置を制御する制御部と、 を有する基板処理装置。

0185

<付記2>
前記制御部は、前記検出位置情報と前記基板位置基準情報との差が所定の範囲内である場合に、前記検出位置情報と前記基板位置基準情報との差に基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する位置を補正するよう制御する付記1記載の基板処理装置

0186

<付記3>
前記制御部は、前記検出位置情報と前記基板位置基準情報との差が所定の範囲内でない場合に、前記基板搬送機の搬送動作を停止するよう制御する付記2記載の基板処理装置。

0187

<付記4>
前記基板有無検出器は、少なくとも2組の基板有無検出器で構成され、 前記制御部は、前記搬送室内を搬送中の基板を前記2組の基板有無検出器が検出する時間差に基づいて、前記検出位置情報を作成する付記1〜3記載の基板処理装置。

0188

<付記5>
前記制御部は、前記2組の基板有無検出器のうち少なくとも1組が検出したときの基板の位置を前記基板位置基準情報として作成する付記4記載の基板処理装置。

0189

<付記6>
基板を載置する第一及び第二の基板載置部を同一円周上に有する基板載置台と、前記第一及び第二の基板載置台を回転させる回転機構とを有する処理室と、 前記処理室に隣接して設けられ、前記第一及び第二の基板載置部に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、 前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、 を有する基板処理装置を用いる半導体装置の製造方法であって、 前記第一の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第1の載置部基準位置情報と、前記第二の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第2の載置部基準位置情報とを取得する工程と、 前記搬送室内において前記処理室に搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報を取得する工程と、 前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において前記処理室に搬送中の基板の位置を検出する基板位置検出工程と、 前記基板位置検出工程で検出した基板位置を示す検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第一の基板載置部に基板を載置する第1の基板載置工程と、 前記検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と前記第2の載置部基準位置情報との差分情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する第2の基板載置工程と、 前記第一及び第二の基板載置部に載置された基板に半導体装置を形成する工程と、 を有する半導体装置の製造方法。

0190

<付記7>
基板を載置する基板載置部において基板を載置するための基板搬送機の基準位置を示す載置部基準位置情報を取得する工程と、 前記基板載置部に搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報を取得する工程と、 前記基板載置部に基板を搬送中に、該搬送中の基板の位置を検出する基板位置検出工程と、 前記基板位置検出工程で検出した基板位置を示す検出位置情報と、前記載置部基準位置情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板載置部に基板を載置する基板載置工程と、 前記基板載置部に載置された基板に半導体装置を形成する工程と、 有する半導体装置の製造方法。

0191

<付記8>
基板を載置する第一及び第二の基板載置台を有し、前記第一及び第二の基板載置台に載置された基板を処理する処理室と、 前記処理室に隣接して設けられ、前記第一及び第二の基板載置台に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、 前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、 前記第一の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第1の載置部基準位置情報と、前記第二の基板載置部に基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す第2の載置部基準位置情報と、前記搬送室内において搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報とを記憶する記憶部と、 前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において搬送中の基板位置を示す検出位置情報を作成し、該検出位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と、前記第1の載置部基準位置情報と前記第2の載置部基準位置情報との差分情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記第二の基板載置部に基板を載置する位置を制御する制御部と、 を有する基板処理装置。

0192

<付記9>
同一円周上に設けられた基板載置部1〜n(nは2以上の自然数)を有する基板載置台と、前記基板載置台を回転させる回転機構とを有し、前記基板載置台に載置された基板を処理する処理室と、 前記処理室に隣接し、前記基板載置部1〜nに基板を搬送する基板搬送機を有する搬送室と、 前記基板載置部1〜nのそれぞれにおいて基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す載置部基準位置情報を記憶する記憶部と、 前記載置部基準位置情報に基づき、前記基板搬送機を制御する制御部と、 を有する基板処理装置。

0193

<付記10>
前記搬送室は、基板の有無を検出する基板有無検出器を有し、 前記記憶部は、前記搬送室内において搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報を記憶し、 前記制御部は、前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において搬送中の基板位置を示す検出位置情報を作成し、該検出位置情報と前記基板位置基準情報との差が所定の範囲内である場合に、前記検出位置情報と前記基板位置基準情報との差に基づき、前記基板搬送機が前記基板載置部1〜nに基板を載置する位置を補正するよう制御する付記9に記載の基板処理装置。

0194

<付記11>
前記制御部は、前記検出位置情報と前記基板位置基準情報との差が所定の範囲を超えている場合に、前記基板搬送機の搬送動作を停止するよう制御する付記10に記載の基板処理装置。

0195

<付記12>
基板を載置する基板載置部を同一円周上に複数有する基板載置台と、前記基板載置台を回転させる回転機構とを有し、前記基板載置部に載置された基板を処理する処理室と、 前記処理室に隣接して設けられ、前記基板載置部に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、 前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、 前記複数の基板載置部のそれぞれにおいて基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す載置部基準位置情報と、前記搬送室内において搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報とを記憶する記憶部と、 前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において搬送中の基板位置を示す検出位置情報を作成し、該検出位置情報と、前記載置部基準位置情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記複数の基板載置部に基板を載置する位置を制御する制御部と、 を有する基板処理装置。

0196

<付記13>
基板を載置する基板載置台を有し、前記基板載置台に載置された基板を処理する処理室と、 前記処理室に隣接して設けられ、前記基板載置台に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、 前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、 前記基板載置台において基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す載置部基準位置情報と、前記搬送室内において搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報とを記憶する記憶部と、 前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において搬送中の基板位置を示す検出位置情報を作成し、該検出位置情報と、前記載置部基準位置情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記基板載置台に基板を載置する位置を制御する制御部と、 を有する基板処理装置。

0197

<付記14>
基板を載置する基板載置部を同一円周上に複数有する基板載置台と、前記基板載置台を回転させる回転機構とを有する処理室と、 前記処理室に隣接して設けられ、前記基板載置部に基板を搬送して載置する基板搬送機を有する搬送室と、 前記搬送室内において基板の有無を検出する基板有無検出器と、 を有する基板処理装置を用いる半導体装置の製造方法であって、 前記複数の基板載置部のそれぞれにおいて基板を載置するための前記基板搬送機の基準位置を示す載置部基準位置情報を取得する工程と、 前記搬送室内において前記処理室に搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報を取得する工程と、 前記基板有無検出器で検出した基板有無情報に基づき、前記搬送室内において前記処理室に搬送中の基板の位置を検出する基板位置検出工程と、 前記基板位置検出工程で検出した基板位置を示す検出位置情報と、前記載置部基準位置情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板搬送機が前記複数の基板載置部に基板を載置する基板載置工程と、 前記複数の基板載置部に載置された基板に半導体装置を形成する工程と、 を有する半導体装置の製造方法。

0198

<付記15>
更に他の態様によれば、
基板を載置する基板載置部において基板を載置するための基板搬送機の基準位置を示す載置部基準位置情報を取得させる手順と、
前記基板載置部に搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報を取得させる手順と、
前記基板載置部に基板を搬送中に、該搬送中の基板の位置を検出させる基板位置検出手順と、
前記基板位置検出手順で検出した基板位置を示す検出位置情報と、前記載置部基準位置情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板載置部に基板を載置させる基板載置手順と、
前記基板載置部に載置された基板に半導体装置を形成させる手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。

0199

<付記16>
基板を載置する基板載置部において基板を載置するための基板搬送機の基準位置を示す載置部基準位置情報を取得させる手順と、
前記基板載置部に搬送中の基板の基準位置を示す基板位置基準情報を取得させる手順と、
前記基板載置部に基板を搬送中に、該搬送中の基板の位置を検出させる基板位置検出手順と、
前記基板位置検出手順で検出した基板位置を示す検出位置情報と、前記載置部基準位置情報と、前記基板位置基準情報とに基づき、前記基板載置部に基板を載置させる基板載置手順と、
前記基板載置部に載置された基板に半導体装置を形成させる手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体が提供される。

0200

ツイーザ上に支持した基板がずれた場合においても、サセプタ上の所定の位置に基板を載置することができる。

0201

10・・基板処理装置、100・・ポッド、100a・・キャップ、101・・第一の搬送室筐体、103・・第一の搬送室、105・・ロードポート(I/Oステージ)、106・・ノッチ合わせ装置、108・・ポッドオープナ、112・・第一の基板移載機(基板搬送機)、113・・ツイーザ、114・・アーム、115・・第一の基板移載機エレベータ、117・・センサ(基板有無検出器)、118・・クリーンユニット、121・・第二の搬送室、122,123・・予備室、124・・第二の基板移載機、125・・第二の搬送室筐体、126,127・・ゲートバルブ、128,129・・ゲートバルブ、131・・第二の基板移載機エレベータ、132・・リニアアクチュエータ、134・・基板搬入搬出口、136・・駆動機構、140・・基板支持台、141・・隔壁板、142・・クロージャ、150,151,152,153・・ゲートバルブ、200・・基板、201a・・第一の処理領域、201b・・第二の処理領域、202a・・第一の処理炉、202b・・第二の処理炉、202c・・第三の処理炉、202d・・第四の処理炉、203・・反応容器、203a・・反応容器天井、204a・・第一のパージ領域、204b・・第二のパージ領域、205・・仕切板、206・・プラズマ生成部、207・・処理空間、217・・サセプタ(基板載置台)、217a・・貫通孔、217b・・基板載置部、218・・ヒータ、222・・電力供給線、223・・温度調整器、224・・電力調整器、225・・ヒータ電源、231・・排気管、232・・第一の処理ガス供給系、232a・・第一のガス供給管、232b・・原料ガス供給源、232c・・MFC、232d・・バルブ、233・・第二の処理ガス供給系、233a・・第二のガス供給管、233b・・原料ガス供給源、233c・・MFC、233d・・バルブ、234・・第一の不活性ガス供給系、234a・・第一の不活性ガス供給管、234b・・不活性ガス供給源、234c・・MFC、234d・・バルブ、235・・第二の不活性ガス供給系、235a・・第二の不活性ガス供給管、235b・・不活性ガス供給源、235c・・MFC、235d・・バルブ、236・・第三の不活性ガス供給系、236a・・第三の不活性ガス供給管、236b・・不活性ガス供給源、236c・・MFC、236d・・バルブ、237a・・クリーニングガス供給管、237b・・クリーニングガス供給源、237c・・MFC、237d・・バルブ、237e・・プラズマ生成ユニット、243・・APCバルブ、245・・流量制御バルブ、246・・真空ポンプ、250・・ガス供給部、251・・第一の処理ガス導入部、252・・第二の処理ガス導入部、253・・不活性ガス導入部、254・・第一のガス噴出口、255・・第二のガス噴出口、256・・第一の不活性ガス噴出口、257・・第二の不活性ガス噴出口、258・・クリーニングガス導入部、259・・クリーニングガス供給孔、266・・基板突き上げピン、267・・回転機構、267a・・カップリング部、268・・昇降機構、274・・温度センサ、280・・ダミー基板、300・・制御部(コントローラ)、301・・記憶部、302・・CPU、311・・第一ガス供給ノズル、312・・第二ガス供給ノズル、313・・第一パージガス供給ノズル、314・・第二パージガス供給ノズル。

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