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JP5955052B2 - Semiconductor device manufacturing method, substrate processing apparatus, and program - Google Patents
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JP5955052B2 - Semiconductor device manufacturing method, substrate processing apparatus, and program - Google Patents

Semiconductor device manufacturing method, substrate processing apparatus, and program Download PDF

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JP5955052B2 JP2012073752A JP2012073752A JP5955052B2 JP 5955052 B2 JP5955052 B2 JP 5955052B2 JP 2012073752 A JP2012073752 A JP 2012073752A JP 2012073752 A JP2012073752 A JP 2012073752A JP 5955052 B2 JP5955052 B2 JP 5955052B2
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Description

本発明は、基板を加熱処理する基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法および記録媒体に関する。   The present invention relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing method, a semiconductor device manufacturing method, and a recording medium that heat-process a substrate.

基板処理装置の一種である半導体装置の製造装置は、少なくとも、基板を収納した基板運搬機としてのキャリア(POD)が載置されるキャリア載置台と、基板を処理する処理室と、キャリア載置台に載置されたキャリア内の基板を処理室までに搬送する搬送手段を備えた搬送室を有する。   A semiconductor device manufacturing apparatus, which is a kind of substrate processing apparatus, includes at least a carrier mounting table on which a carrier (POD) as a substrate transporter storing a substrate is mounted, a processing chamber for processing the substrate, and a carrier mounting table A transfer chamber having transfer means for transferring the substrate in the carrier placed on the substrate to the processing chamber.

基板処理装置においては、処理室にて真空状態で基板を加熱処理している。一方、クリーンルーム内で搬送されるキャリアは大気状態で搬送される。そのため、処理室とキャリア載置台の間に圧力を調整するためのロードロック室を有している。   In a substrate processing apparatus, a substrate is heat-treated in a vacuum state in a processing chamber. On the other hand, the carrier conveyed in the clean room is conveyed in an atmospheric state. Therefore, a load lock chamber for adjusting the pressure is provided between the processing chamber and the carrier mounting table.

このような基板処理装置や半導体装置の製造装置では、渋滞から、搬送手段が処理済の基板(以下ウエハと記載)を処理室から搬出し、キャリアに戻す際に、搬送手段及びキャリアに熱ダメージを与えないよう、処理済のウエハが冷却されることがある。ウエハは、処理室やロードロック室などで冷却される。   In such a substrate processing apparatus or semiconductor device manufacturing apparatus, due to traffic congestion, when the transfer means carries a processed substrate (hereinafter referred to as a wafer) out of the processing chamber and returns it to the carrier, the transfer means and the carrier are thermally damaged. In some cases, the processed wafer may be cooled so that the The wafer is cooled in a processing chamber or a load lock chamber.

半導体装置の製造装置においては、上記のようにウエハの品質を向上させることを目的としているが、一方で高いスループットが求められている。
しかしながら、処理済のウエハが冷却される際の冷却場所や、冷却方法によっては、スループットが低下するという問題が有った。
The semiconductor device manufacturing apparatus aims to improve the quality of the wafer as described above, but on the other hand, high throughput is required.
However, there is a problem that throughput is lowered depending on a cooling place and a cooling method when the processed wafer is cooled.

特開2001−345279JP 2001-345279 A

本発明の目的は、基板の品質を向上させると共に、製造スループット向上させることが可能な基板処理装置及び基板処理方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of improving the quality of a substrate and improving the manufacturing throughput.

本発明の一態様によれば、
複数の基板を収納した運搬容器を載置する載置台と、前記基板に対して加熱処理を施す処理室と、前記処理室に隣接され且つ前記載置台との間に設けられ、前記載置台と前記処理室の間で前記基板を搬送する搬送ロボットを有する搬送室と、前記搬送室に設けられ、前記処理室で処理された基板を積層するよう構成する基板載置部と、前記搬送室に設けられ、前記積層された基板を当該基板の側方から冷却ガスを供給する冷却部と、を有する基板処理装置が提供される。
According to one aspect of the invention,
A mounting table on which a transport container storing a plurality of substrates is mounted; a processing chamber for performing a heat treatment on the substrate; and a mounting table adjacent to the processing chamber and described above, A transfer chamber having a transfer robot for transferring the substrate between the processing chambers, a substrate placement unit provided in the transfer chamber and configured to stack the substrates processed in the process chamber; and the transfer chamber There is provided a substrate processing apparatus including a cooling unit that is provided and supplies a cooling gas to the stacked substrates from the side of the substrate.

本発明の更に他の態様によれば、
処理室に基板を搬入するステップと、前記処理室で基板を加熱処理するステップと、前記処理室から加熱処理された基板を搬送室へ搬出するステップと、前記加熱処理された基板を、当該基板の側方へ冷却ガスを供給する冷却部が設けられ複数の基板が載置される基板載置部に搬送するステップと、を有する基板処理方法が提供される。
According to yet another aspect of the invention,
A step of carrying a substrate into a processing chamber; a step of heat-treating the substrate in the processing chamber; a step of unloading the heat-treated substrate from the processing chamber to a transfer chamber; and the heat-treated substrate as the substrate There is provided a substrate processing method including a step of providing a cooling unit for supplying a cooling gas to the side of the substrate and transferring the cooling unit to a substrate mounting unit on which a plurality of substrates are mounted.

また本発明の更に他の態様によれば、
処理室に基板を搬入するステップと、前記処理室で基板を加熱処理するステップと、前記処理室から加熱処理された基板を搬送室へ搬出するステップと、前記加熱処理された基板を、当該基板の側方へ冷却ガスを供給する冷却部が設けられ複数の基板が載置される基板載置部に搬送するステップと、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
According to yet another aspect of the present invention,
A step of carrying a substrate into a processing chamber; a step of heat-treating the substrate in the processing chamber; a step of unloading the heat-treated substrate from the processing chamber to a transfer chamber; and the heat-treated substrate as the substrate And a step of transporting the substrate to a substrate mounting portion on which a plurality of substrates are mounted. The method for manufacturing a semiconductor device is provided.

また本発明の更に他の態様によれば、
処理室に基板を搬入するステップと、前記処理室で基板を加熱処理するステップと、前記処理室から加熱処理された基板を搬送室へ搬出するステップと、前記加熱処理された基板を、当該基板の側方へ冷却ガスを供給する冷却部が設けられ複数の基板が載置される基板載置部に搬送するステップと、を有する基板処理方法を実行するためのプログラムが記録された記録媒体が提供される。
According to yet another aspect of the present invention,
A step of carrying a substrate into a processing chamber; a step of heat-treating the substrate in the processing chamber; a step of unloading the heat-treated substrate from the processing chamber to a transfer chamber; and the heat-treated substrate as the substrate A recording medium on which a program for executing a substrate processing method is recorded, comprising: a cooling unit that supplies a cooling gas to a side of the substrate; and a step of transporting the substrate to a substrate mounting unit on which a plurality of substrates are mounted. Provided.

本発明に係る基板処理装置および基板処理方法によれば、基板の品質を向上させると共に、製造スループットを向上させることが可能となる。   According to the substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the present invention, it is possible to improve the quality of the substrate and the manufacturing throughput.

本発明の一実施形態に係る基板処理装置の上面構成概略図である。1 is a schematic top view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る基板処理装置の側面構成概略図である。1 is a schematic side view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る処理炉の構成概略図である。It is a composition schematic diagram of a processing furnace concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る基板載置台の構成例である。It is a structural example of the substrate mounting base which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る基板処理シーケンス例である。It is a substrate processing sequence example which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る基板処理装置の上面構成概略図である。It is a top surface schematic diagram of a substrate processing apparatus concerning other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る基板冷却室の構成例である。It is an example of composition of a substrate cooling room concerning other embodiments of the present invention. 本発明の更に他の実施形態に係る基板冷却室の構成例である。It is an example of composition of a substrate cooling room concerning other embodiments of the present invention. 本発明の実施形態に係る制御部の構成例である。It is a structural example of the control part which concerns on embodiment of this invention.

(1)<本発明の一実施形態>
以下に、本発明の一実施形態について説明する。
(1) <One Embodiment of the Present Invention>
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.

[基板処理装置の構成]
まず、本実施形態にかかる基板処理装置の構成例について、図1、図2を用いて説明する。図1、図2は基板処理装置の断面構成図である。基板処理装置は、マイクロ波を用いて基板や基板に形成された膜を加熱処理する装置である。例えば、シリコン等からなる基板200を処理する装置である。
[Configuration of substrate processing equipment]
First, a configuration example of the substrate processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 and 2 are cross-sectional configuration diagrams of the substrate processing apparatus. The substrate processing apparatus is an apparatus that heats a substrate or a film formed on the substrate using a microwave. For example, it is an apparatus for processing a substrate 200 made of silicon or the like.

図1は、基板処理装置1を上面から見たときの構成概略図である。図2は、基板処理装置を側面から見たときの構成概略図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram when the substrate processing apparatus 1 is viewed from above. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the substrate processing apparatus as viewed from the side.

図3に示されているように、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処理室を備えている。処理炉は、いずれもコールドウォール式の処理炉によって構成されている。   As shown in FIG. 3, a processing chamber is provided that has a load lock chamber structure that can withstand a pressure (negative pressure) less than atmospheric pressure such as a vacuum state. All the processing furnaces are constituted by cold wall type processing furnaces.

処理室の前側には、大気圧下で用いられる搬送室121がゲートバルブ128、129、130を介して連結されている。搬送室121には、基板200を移載する基板移載機124が設置されている。基板移載機124は搬送室121に設置された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ー132によって左右方向に往復移動可能なように構成されている。   A transfer chamber 121 used under atmospheric pressure is connected to the front side of the processing chamber via gate valves 128, 129, and 130. A substrate transfer machine 124 for transferring the substrate 200 is installed in the transfer chamber 121. The substrate transfer device 124 is configured to be moved up and down by a substrate transfer device elevator 131 installed in the transfer chamber 121, and is configured to be reciprocated in the left-right direction by a linear actuator 132.

図1に示すように、搬送室121の左側には処理基板の載置台106が設置される。また、図2に示すように、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。   As shown in FIG. 1, a processing substrate mounting table 106 is installed on the left side of the transfer chamber 121. As shown in FIG. 2, a clean unit 118 for supplying clean air is installed on the upper portion of the transfer chamber 121.

図1および図2に示されているように、搬送室121の搬送室筐体125の前側には、基板200を搬送室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、即ち搬送室筐体125の外側にはロードポート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に設置されたポッド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)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。
As shown in FIGS. 1 and 2, on the front side of the transfer chamber casing 125 of the transfer chamber 121, a substrate loading / unloading port 134 for loading / unloading the substrate 200 to / from the transfer chamber 121, and a pod opener. 108 is installed. A load port 105 is provided on the opposite side of the pod opener 108 across the substrate loading / unloading port 134, that is, on the outside of the transfer chamber casing 125. The pod opener 108 includes a closure 142 that can open and close the cap 100 a of the pod 100 and close the substrate loading / unloading port 134, and a drive mechanism 136 that drives the closure 142, and the pod 100 installed in the load port 105. By opening and closing the cap 100a, the substrate 200 can be taken in and out of the pod 100. The pod 100 is supplied to and discharged from the load port 105 by an in-process transfer device (OHT) (not shown).

また、搬送室筐体125の後ろ側には、基板200に後述の処理をする第一処理炉201、第二処理炉202、第三処理炉203が設置されている。   In addition, a first processing furnace 201, a second processing furnace 202, and a third processing furnace 203 that perform processing described later on the substrate 200 are installed on the rear side of the transfer chamber housing 125.

[基板の搬送工程の構成]
以下、前記構成をもつ基板処理装置を使用した基板の搬送工程を説明する。
[Configuration of substrate transport process]
Hereinafter, a substrate transfer process using the substrate processing apparatus having the above-described configuration will be described.

基板200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へ工程内搬送装置によって搬送される。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の基板出し入れ口が開放される。   With a maximum of 25 substrates 200 housed in the pod 100, the substrate 200 is transported to the substrate processing apparatus that performs the processing process by the in-process transport apparatus. As shown in FIGS. 1 and 2, the pod 100 that has been transported is delivered and placed on the load port 105 from the in-process transport device. The cap 100a of the pod 100 is removed by the pod opener 108, and the substrate outlet of the pod 100 is opened.

ポッド100がポッドオープナ108により開放されると、搬送室121に設置された基板搬送機124は、ポッド100から基板200をピックアップして処理室に搬入する。   When the pod 100 is opened by the pod opener 108, the substrate transfer machine 124 installed in the transfer chamber 121 picks up the substrate 200 from the pod 100 and loads it into the processing chamber.

ここで、処理室内が予め設定された圧力値となると、ゲートバルブ128が開かれ、第一処理炉201と搬送室筐体125とが連通される。続いて、搬送室筐体125の基板移載機124は、基板200を処理室に搬入する。その後、ゲートバルブ128が閉じられた後、第一処理炉201内で圧力調整が行われた後、処理ガスが供給され、基板200に対して所望の処理が施される。   Here, when the pressure in the processing chamber reaches a preset pressure value, the gate valve 128 is opened, and the first processing furnace 201 and the transfer chamber casing 125 are communicated with each other. Subsequently, the substrate transfer machine 124 in the transfer chamber housing 125 carries the substrate 200 into the processing chamber. Thereafter, after the gate valve 128 is closed, pressure adjustment is performed in the first processing furnace 201, and then a processing gas is supplied to perform a desired process on the substrate 200.

第一処理炉201で基板200に対する処理が完了した後、予め設定された冷却時間が経過すると、ゲートバルブ128が開かれ、基板200は基板移載機131によって、搬送室121の基板載置台106に置かれる。ここで、基板200を基板載置台106上で冷却する。予め設定された冷却時間が経過すると、基板200は基板移載機131によって、ロードポート105に載置された空のポッド100に基板搬入搬出口134を通じて空のポッド100に収納していく。ここで、ポッド100のキャップ100aは最大25枚の基板が収納されるまで開けていても良く、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。   After the processing for the substrate 200 is completed in the first processing furnace 201, when a preset cooling time has elapsed, the gate valve 128 is opened and the substrate 200 is transferred to the substrate mounting table 106 in the transfer chamber 121 by the substrate transfer machine 131. Placed in. Here, the substrate 200 is cooled on the substrate mounting table 106. When a preset cooling time has elapsed, the substrate 200 is stored in the empty pod 100 through the substrate carry-in / out port 134 by the substrate transfer device 131 in the empty pod 100 placed on the load port 105. Here, the cap 100a of the pod 100 may be opened until a maximum of 25 substrates are accommodated, or may be returned to the pod from which the substrate is unloaded without being accommodated in the empty pod 100.

以上の動作が繰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る。   By repeating the above operations, when the 25 processed substrates 200 are completely stored in the pod 100, the cap 100a of the cap 100 of the pod 100 is closed by the pod opener 108. The closed pod 100 is transported from the top of the load port 105 to the next process by the in-process transport device.

以上の動作は、第一処理炉201が使用される場合を例にして説明したが、第二処理炉202および第三処理炉203が使用される場合についても同様の動作が実施される。   The above operation has been described by taking the case where the first processing furnace 201 is used as an example, but the same operation is also performed when the second processing furnace 202 and the third processing furnace 203 are used.

また、全ての処理炉で同じ処理を行っても良いし、各処理炉で別の処理を行っても良い。第一処理炉201と第二処理炉202で別の処理を行う場合、例えば第一処理炉201で基板200にある処理を行った後、続けて第二処理炉202で別の処理を行わせても良い。   Further, the same processing may be performed in all the processing furnaces, or different processing may be performed in each processing furnace. When performing another process in the first process furnace 201 and the second process furnace 202, for example, after the process on the substrate 200 is performed in the first process furnace 201, another process is performed in the second process furnace 202. May be.

また、処理炉は少なくとも処理炉201、202、203のいずれか1箇所の連結が成されていれば良く、処理炉202と203の2箇所など、処理炉201、202、203の最大3箇所の範囲において可能な組み合わせであればいくつ連結しても良い。   Further, it is sufficient that at least one of the processing furnaces 201, 202, 203 is connected to the processing furnace, and two processing furnaces 202, 203 and the like, and the maximum of three processing furnaces 201, 202, 203 are included. Any number of possible combinations in the range may be connected.

[処理炉の構成]
続いて本発明の実施形態に係る処理炉の構成について、図3に示す処理炉201を用いて説明する。
[Process furnace configuration]
Next, the configuration of the processing furnace according to the embodiment of the present invention will be described using the processing furnace 201 shown in FIG.

図3は、本発明の実施形態に係る基板処理装置の垂直断面図である。処理炉201は、マイクロ波供給部を供え、基板200を処理する。マイクロ波供給部は、マイクロ波発生部220と導波路221と導波口222とを備える。   FIG. 3 is a vertical sectional view of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention. The processing furnace 201 provides a microwave supply unit and processes the substrate 200. The microwave supply unit includes a microwave generation unit 220, a waveguide 221, and a waveguide port 222.

本基板処理装置は、各構成部分の動作を制御する制御部300を備え、制御部300は、マイクロ波発生部220、ゲートバルブ128、129、130、基板移載機124、流量制御装置254、バルブ253、圧力調整バルブ263等の各構成部の動作を制御している。   The substrate processing apparatus includes a control unit 300 that controls the operation of each component. The control unit 300 includes a microwave generation unit 220, gate valves 128, 129, and 130, a substrate transfer device 124, a flow rate control device 254, The operation of each component such as the valve 253 and the pressure adjustment valve 263 is controlled.

マイクロ波発生部220は、例えば、国定周波数マイクロ波又は可変周波数マイクロ波を発生する。マイクロ波発生部220としては、例えばマグネトロン等が用いられる。マイクロ波発生部220で発生したマイクロ波は、導波路221を解して、処理炉201に連通する導波口222から処理炉201内に導入される。   For example, the microwave generation unit 220 generates a national frequency microwave or a variable frequency microwave. As the microwave generation unit 220, for example, a magnetron or the like is used. Microwaves generated by the microwave generator 220 are introduced into the processing furnace 201 from the waveguide port 222 communicating with the processing furnace 201 through the waveguide 221.

処理炉201内に導入されたマイクロ波は、処理炉201の壁面に対して反射を繰返す。マイクロ波は処理炉201内で様々な方向へ反射し、処理炉201内はマイクロ波で満たされる。処理炉201内の基板200に当たったマイクロ波は、基板200に吸収され、基板200はマイクロ波により誘電加熱される。   The microwave introduced into the processing furnace 201 is repeatedly reflected on the wall surface of the processing furnace 201. Microwaves are reflected in various directions in the processing furnace 201, and the processing furnace 201 is filled with microwaves. The microwave hitting the substrate 200 in the processing furnace 201 is absorbed by the substrate 200, and the substrate 200 is dielectrically heated by the microwave.

導波口222から発射されたマイクロ波は、処理炉201の壁面に当たる毎にエネルギーが減衰する。この処理炉の特徴は、高いエネルギーのマイクロ波を基板200に当てることで、急速加熱することができる。   The energy of the microwave emitted from the waveguide 222 is attenuated every time it hits the wall surface of the processing furnace 201. A feature of this processing furnace is that it can be rapidly heated by applying high-energy microwaves to the substrate 200.

ここで発明者は、実験的に、反射波が支配的な状態で基板を処理した場合と、基板に直接マイクロ波を照射した場合とを比較すると、後者の方が基板や基板に形成された膜を効率良く加熱することができ、後述する改質の効果を高めることができる知見を得た。   Here, the inventors experimentally compared the case where the substrate was processed in a state where the reflected wave was dominant and the case where the substrate was directly irradiated with microwaves, and the latter was formed on the substrate or the substrate. The present inventors have found that the film can be efficiently heated and the effect of the modification described later can be enhanced.

ここで、基板200に直接マイクロ波を照射する場合、基板200の面積に比べ、導波口222の大きさは小さいため、基板200の表面に照射されるマイクロ波のエネルギーを基板200の全面に均一に供給することは容易でなくなる。また、基板200にマイクロ波を直接照射しても、その全てのエネルギーが基板200に吸収されるわけではなく、一部が基板表面で反射したり、一部が基板を透過したりする。これが反射波となり処理炉201内に定在波が発生する。この定在波によって処理炉内の空間にマイクロ波の電界の強い部分と弱い部分は生じ、これにより基板面内においてよく加熱される部分と、あまり加熱されない部分が生じる。これが基板200の加熱ムラとなり、膜質の基板面内均一性を悪くする一因となる。   Here, when directly irradiating the substrate 200 with the microwave, the size of the waveguide 222 is smaller than the area of the substrate 200, so that the energy of the microwave irradiated to the surface of the substrate 200 is applied to the entire surface of the substrate 200. It becomes difficult to supply uniformly. Further, even if the substrate 200 is directly irradiated with microwaves, not all of the energy is absorbed by the substrate 200, and a part of the energy is reflected on the surface of the substrate or a part of the energy is transmitted through the substrate. This becomes a reflected wave, and a standing wave is generated in the processing furnace 201. Due to this standing wave, a portion where the microwave electric field is strong and weak is generated in the space in the processing furnace, whereby a portion that is well heated and a portion that is not heated so much are generated in the substrate surface. This becomes a heating unevenness of the substrate 200, and becomes a cause of worsening the in-plane uniformity of the film quality.

そこで、本実施形態においては、導波口222を処理炉201の上壁に設け、導波口222と基板支持ピン213で支持された基板200の表面との間の距離を供給されるマイクロ波の1波長よりも短い距離としている。本発明では、使用するマイクロ波の周波数を5.8GHzとし、そのマイクロ波の波長51.7mmよりも短い距離としている。導波口222から1波長よりも短い距離の範囲では、導波口222から発射された直接波が支配的であると考えられる。上記のようにすると、基板200に照射されるマイクロ波は、導波口222から直接発射された直接波が支配的となり、処理炉201内の定在波の影響を相対的に小さくすることができ、導波口222の近辺の基板200を急速加熱することができる。   Therefore, in the present embodiment, the waveguide 222 is provided on the upper wall of the processing furnace 201, and the microwave supplied with the distance between the waveguide 222 and the surface of the substrate 200 supported by the substrate support pins 213 is supplied. The distance is shorter than one wavelength. In the present invention, the frequency of the microwave used is 5.8 GHz, and the distance is shorter than the wavelength of the microwave of 51.7 mm. In the range of a distance shorter than one wavelength from the waveguide 222, it is considered that the direct wave emitted from the waveguide 222 is dominant. As described above, the direct wave directly emitted from the waveguide port 222 is dominant in the microwave irradiated to the substrate 200, and the influence of the standing wave in the processing furnace 201 can be relatively reduced. In addition, the substrate 200 in the vicinity of the waveguide port 222 can be rapidly heated.

ここで、一般に基板200の温度は、マイクロ波のパワーが小さければ温度が低く、パワーが大きければ温度が高くなる。なお、基板の温度は、処理炉の大きさや形状、マイクロ波の導波口の位置、基板の位置によって変わるが、マイクロ波パワーを大きくすると、基板温度が高くなるという相関関係は崩れない。   Here, the temperature of the substrate 200 is generally low when the power of the microwave is small, and high when the power is large. The temperature of the substrate varies depending on the size and shape of the processing furnace, the position of the microwave waveguide, and the position of the substrate, but the correlation that the substrate temperature increases is not lost when the microwave power is increased.

処理炉201を形成する反応炉筐体218は、例えばアルミニウム(Al)やステンレス(SUS)など金属材料により構成されており、処理炉201と外部とをマイクロ波的に遮蔽する構造となっている。処理炉201内には、基板200の支持する基板支持部としての基板支持ピン213が設けられている。基板支持ピン213は、支持した基板200の中心と処理炉201の中心とが垂直方向で実質的に一致するように設けられている。基板支持ピン213は、例えば石英又はポリテトラフルオロエチレンなどからなる複数で構成され、その上端で基板200を支持する。基板支持ピン213は、例えば基板200の端を支持する箇所に3本設けられる。本実施形態では3本設けたが3本以上設けても良い。基板支持ピン213の下部であって基板200の下方には、基板支持台212が設けられている。基板支持台212は例えばアルミニウム(Al)などの導体により構成される。   The reaction furnace casing 218 forming the processing furnace 201 is made of, for example, a metal material such as aluminum (Al) or stainless steel (SUS), and has a structure that shields the processing furnace 201 and the outside in a microwave manner. . In the processing furnace 201, substrate support pins 213 as substrate support portions supported by the substrate 200 are provided. The substrate support pins 213 are provided such that the center of the supported substrate 200 and the center of the processing furnace 201 substantially coincide with each other in the vertical direction. The substrate support pins 213 are composed of, for example, quartz or polytetrafluoroethylene, and support the substrate 200 at the upper ends thereof. For example, three substrate support pins 213 are provided at locations that support the end of the substrate 200. Although three are provided in this embodiment, three or more may be provided. A substrate support table 212 is provided below the substrate support pins 213 and below the substrate 200. The substrate support 212 is made of a conductor such as aluminum (Al).

基板支持台212は、金属製であるため、基板支持台212表面においてはマイクロ波の電位がゼロとなる。仮に基板200を基板支持台212に直接置いた場合、マイクロ波の電界強度が弱い状態となり、加熱されない。そこで、本実施形態では、基板支持台212の表面からおよそマイクロ波の1/4波長(λ/4)の位置、もしくはおよそλ/4の奇数倍の位置に基板200を載置するようにする。ここでいう基板支持台212の表面とは、基板支持台212を構成する面内、基板の裏面と対向する面を言う。λ/4の奇数倍の位置では電界が強いため、基板200を効率よくマイクロ波で加熱することができる。本実施形態では、例えば、5.8GHzに固定したマイクロ波を使用し、マイクロ波の波長が51.7mmであるので、基板支持台212の表面から基板200までの高さを12.9mmとしている。   Since the substrate support table 212 is made of metal, the microwave potential is zero on the surface of the substrate support table 212. If the substrate 200 is placed directly on the substrate support table 212, the electric field strength of the microwave is weak and is not heated. Therefore, in the present embodiment, the substrate 200 is placed at a position of about a quarter wavelength (λ / 4) of the microwave from the surface of the substrate support table 212 or at an odd multiple of about λ / 4. . Here, the surface of the substrate support table 212 refers to a surface that faces the back surface of the substrate in the plane constituting the substrate support table 212. Since the electric field is strong at a position that is an odd multiple of λ / 4, the substrate 200 can be efficiently heated by microwaves. In the present embodiment, for example, a microwave fixed at 5.8 GHz is used, and the wavelength of the microwave is 51.7 mm. Therefore, the height from the surface of the substrate support base 212 to the substrate 200 is 12.9 mm. .

マイクロ波の周波数が時間とともに変化(可変)する形態も可能である。その場合、基板支持台212の表面から基板200までの高さは、変化する周波数帯の代表周波数の波長から求めれば良く、例えば、波長が5.8GHz〜7.0GHzまで変化する場合、代表周波数を変化する周波数帯のセンタ周波数とし、代表周波数6.4GHzの波長46mmより、基板支持台212の表面から基板200までの高さを11.5mmとすればよい。   A form in which the frequency of the microwave changes (varies) with time is also possible. In this case, the height from the surface of the substrate support base 212 to the substrate 200 may be obtained from the wavelength of the representative frequency in the changing frequency band. For example, when the wavelength changes from 5.8 GHz to 7.0 GHz, the representative frequency Is the center frequency of the changing frequency band, and the height from the surface of the substrate support 212 to the substrate 200 may be 11.5 mm from the wavelength 46 mm of the representative frequency 6.4 GHz.

また、固定周波数の電源を複数設け、それぞれから異なる周波数のマイクロ波を切替えて供給し処理するようにしても良い。   Alternatively, a plurality of fixed frequency power supplies may be provided, and microwaves having different frequencies may be switched and supplied for processing.

処理炉201には例えば窒素(N2)等のガスを導入するガス供給管252が設けられている。ガス供給管252には、上流から順に、ガス供給源255、ガス流量を調整する流量制御装置254、ガス流路を開閉するバルブ253が設けられており、このバルブ253を開閉することで、処理炉201内にガス供給管252からガスが導入、又は導入停止される。ガス供給管252から導入される導入ガスは、基板200を冷却したり、パージガスとして処理炉201内のガスを押し出したりするのに用いられる。   The processing furnace 201 is provided with a gas supply pipe 252 for introducing a gas such as nitrogen (N 2). The gas supply pipe 252 is provided with a gas supply source 255, a flow rate control device 254 for adjusting the gas flow rate, and a valve 253 for opening and closing the gas flow path in order from the upstream side. Gas is introduced into or stopped from the gas supply pipe 252 into the furnace 201. The introduced gas introduced from the gas supply pipe 252 is used to cool the substrate 200 or to push out the gas in the processing furnace 201 as a purge gas.

ガス供給管252と流量制御装置254とバルブ253からガス供給部が構成される。流量制御装置254とバルブ253は、制御部300と電気的に接続されており、制御部300により制御される。なお、ガス供給部にガス供給源255を設けても良い。   A gas supply unit is configured by the gas supply pipe 252, the flow rate control device 254, and the valve 253. The flow control device 254 and the valve 253 are electrically connected to the control unit 300 and are controlled by the control unit 300. Note that a gas supply source 255 may be provided in the gas supply unit.

図3に示すように、処理炉201には、処理炉201内のガスを排気するガス排気管262が設けられている、ガス排出管262には、圧力調整バルブ263が設けられており、この圧力調整バルブ263の開度を調整することがで、処理炉201内の圧力は所定の値に調整される。また、排気装置として真空ポンプ264を設けても良い。   As shown in FIG. 3, the processing furnace 201 is provided with a gas exhaust pipe 262 for exhausting the gas in the processing furnace 201, and the gas exhaust pipe 262 is provided with a pressure adjustment valve 263. By adjusting the opening degree of the pressure adjustment valve 263, the pressure in the processing furnace 201 is adjusted to a predetermined value. Further, a vacuum pump 264 may be provided as an exhaust device.

ガス排出管262と圧力調整バルブ263から、ガス排出部が構成される。圧力調整バルブ263は、制御部300と電気的に接続されており、圧力調整制御される。
なお、真空ポンプ264をガス排出部に含めるようにしても良い。
The gas exhaust pipe 262 and the pressure adjustment valve 263 constitute a gas exhaust unit. The pressure adjustment valve 263 is electrically connected to the controller 300 and is pressure-controlled.
In addition, you may make it include the vacuum pump 264 in a gas discharge part.

図3に示すように、反応炉筐体218の一側面には、処理炉201の内外に基板200を搬送するための基板搬送口271が設けられている。基板搬送口271には、ゲートバルブ128が設けられており、ゲートバルブ128を開けることにより、処理炉201内と搬送室内とが連通するように構成されている。   As shown in FIG. 3, a substrate transfer port 271 for transferring the substrate 200 into and out of the processing furnace 201 is provided on one side of the reaction furnace casing 218. The substrate transfer port 271 is provided with a gate valve 128. By opening the gate valve 128, the inside of the processing furnace 201 and the transfer chamber are communicated with each other.

次に、後述の加熱処理工程で基板200に悪影響を及ぼさないよう、処理炉201内を不活性ガス雰囲気に置換する方法の一形態について説明する。本実施例では、不活性ガスとしての窒素(N2)ガスを用いる。ガス排出管262から、真空ポンプ264により処理炉201内のガス(雰囲気)を排出するとともに、ガス供給管252からN2ガスを処理炉201内に導入する。このとき、圧力調整バルブ263により処理炉201内の圧力を所定の値、本実施形態では大気圧に調整する。   Next, an embodiment of a method for replacing the inside of the processing furnace 201 with an inert gas atmosphere so as not to adversely affect the substrate 200 in the heat treatment process described later will be described. In this embodiment, nitrogen (N2) gas is used as an inert gas. The gas (atmosphere) in the processing furnace 201 is discharged from the gas discharge pipe 262 by the vacuum pump 264, and N 2 gas is introduced into the processing furnace 201 from the gas supply pipe 252. At this time, the pressure in the processing furnace 201 is adjusted to a predetermined value, in this embodiment, atmospheric pressure by the pressure adjustment valve 263.

[マイクロ波加熱処理工程の構成]
続いて、本実施形態に於ける加熱処理工程について説明する。
[Configuration of microwave heat treatment process]
Next, the heat treatment process in this embodiment will be described.

マイクロ波発生部220で発生させたマイクロ波を、導波口222から処理炉201内に導入し、基板200の表面に照射する。本実施例では、このマイクロ波照射により、基板200表面上のHigh−k膜を100℃〜600℃に加熱し、High−k膜の改質処理、つまり、High−k膜からCやH等の不純物を脱離させて、緻密化し安定した絶縁体薄膜に改質する処理を行う。   Microwaves generated by the microwave generator 220 are introduced into the processing furnace 201 from the waveguide port 222 and irradiated onto the surface of the substrate 200. In this embodiment, the high-k film on the surface of the substrate 200 is heated to 100 ° C. to 600 ° C. by this microwave irradiation to modify the high-k film, that is, from the high-k film to C, H, etc. The impurity is removed, and a treatment for densifying and modifying the insulating thin film is performed.

制御部300はバルブ253を開いて、処理炉201内にガス供給管252からN2ガスを導入するとともに、圧力調整バルブ263により処理炉201内の圧力を所定の値に調整しつつ、ガス排出管262から処理炉201内のN2ガスを排出する。以上のようにして、処理炉201内を所定の圧力値に維持する。   The control unit 300 opens the valve 253, introduces N2 gas into the processing furnace 201 from the gas supply pipe 252, and adjusts the pressure in the processing furnace 201 to a predetermined value by the pressure adjustment valve 263. The N 2 gas in the processing furnace 201 is discharged from 262. As described above, the inside of the processing furnace 201 is maintained at a predetermined pressure value.

この状態で所定時間、マイクロ波を導入して基板加熱処理装置を行った後、マイクロ波の導入を停止する。   In this state, the microwave is introduced for a predetermined time to perform the substrate heat treatment apparatus, and then the introduction of the microwave is stopped.

ここでは、High−k膜等の誘電体は、誘電率に応じてマイクロ波の吸収率が異なる。誘電率が高いほどマイクロ波を吸収しやすい。実験的に、高パワーのマイクロ波を基板に照射し処理すると、低パワーのマイクロ波で処理するときよりも、基板上の誘電体膜がより改質されることを確認している。また、マイクロ波による加熱の特徴は、誘電率εと誘電正接tanδによる誘電加熱で、この物性値が異なる物質を同時に加熱すると、加熱されやすい物質、即ち誘電率の高い物質を選択的に加熱することができる。例えば、基板200上に金属膜とHigh−k膜とLow−k膜が形成されている場合、金属膜やLow−k膜を加熱させずにHigh−k膜を優先的に加熱させることができる。   Here, a dielectric such as a high-k film has different microwave absorption rates depending on the dielectric constant. The higher the dielectric constant, the easier it is to absorb microwaves. Experimentally, it has been confirmed that when the substrate is irradiated with high-power microwaves and processed, the dielectric film on the substrate is more modified than when processed with low-power microwaves. Also, the feature of heating by microwave is dielectric heating by dielectric constant ε and dielectric loss tangent tanδ. When materials with different physical properties are heated at the same time, easily heated materials, that is, materials with high dielectric constant are selectively heated. be able to. For example, when a metal film, a high-k film, and a low-k film are formed on the substrate 200, the high-k film can be preferentially heated without heating the metal film or the low-k film. .

前述したように、誘電率の高い物質は急速に加熱され、それ以外の物質は加熱されるのに比較的時間がかかることを利用し、ハイパワーのマイクロ波を照射することにより、誘電体に対し所望の加熱をするためのマイクロ波の照射時間を短くすることができるので、それ以外の物質は加熱される前にマイクロ波の照射を終えることにより、誘電率が高い物質を選択的に加熱することができる。   As described above, a substance having a high dielectric constant is heated rapidly, and other substances are heated relatively long. By irradiating a high-power microwave, the dielectric is applied to the dielectric. Since the microwave irradiation time for desired heating can be shortened, other materials are selectively heated by ending the microwave irradiation before being heated. can do.

続いて、High−k膜のアニールについて説明する。基板材料であるシリコンに比べHigh−k膜は誘電率εが高い。例えば、シリコンの誘電率εは9.6であるが、High−k膜であるハフニウム酸化(HfO)膜の誘電率εは25、ジルコニウム酸化(ZrO)膜の誘電率εは35である。よってHigh−k膜を成膜した基板にマイクロ波を照射すると、High−k膜だけ選択的に加熱することができる。   Next, annealing of the High-k film will be described. A high-k film has a higher dielectric constant ε than silicon, which is a substrate material. For example, the dielectric constant ε of silicon is 9.6, the dielectric constant ε of a hafnium oxide (HfO) film that is a high-k film is 25, and the dielectric constant ε of a zirconium oxide (ZrO) film is 35. Therefore, when the substrate on which the High-k film is formed is irradiated with microwaves, only the High-k film can be selectively heated.

実験的に、ハイパワーのマイクロ波を照射する方が膜の改質効果が大きい。ハイパワーのマイクロ波を照射すると、急速にHigh−k膜の温度を上昇させることができる。   Experimentally, irradiation with high-power microwaves has a greater effect of film modification. When the high-power microwave is irradiated, the temperature of the High-k film can be rapidly increased.

前述に対して、比較的低パワーのマイクロ波を長時間照射した場合は、改質プロセス中に基板全体の温度が高くなってしまう。これは、時間が経過すると、シリコン自身がマイクロ波により誘電加熱されることに加え、マイクロ波が照射され加熱されるHigh−k膜からシリコン側への熱伝導により、シリコン基板の温度も上昇してしまうからである。ハイパワーのマイクロ波を照射する場合に膜の改質効果が大きい理由は、基板全体が温度上昇し、上限温度に達するまでの時間内に、誘電加熱により高い温度まで加熱することができるためと考えられる。   In contrast, when a relatively low power microwave is irradiated for a long time, the temperature of the entire substrate becomes high during the modification process. This is because, over time, silicon itself is dielectrically heated by microwaves, and the temperature of the silicon substrate also rises due to heat conduction from the High-k film irradiated with microwaves to the silicon side. Because it will end up. The reason why the film modification effect is large when irradiating high-power microwaves is that the entire substrate rises in temperature and can be heated to a high temperature by dielectric heating within the time until the upper limit temperature is reached. Conceivable.

そこで、本実施形態では、High−k膜に形成された基板表面側にエネルギーの強い直接波を照射し、誘電体と基板との加熱差をより大きくなるように設定した。   Therefore, in the present embodiment, the substrate surface side formed on the High-k film is irradiated with a direct wave having strong energy, and the heating difference between the dielectric and the substrate is set to be larger.

[基板冷却工程の構成]
続いて、基板の冷却効率を向上させるための方法を説明する。
[Configuration of substrate cooling process]
Next, a method for improving the cooling efficiency of the substrate will be described.

例えば、マイクロ波を照射中に、基板200を冷却することで、基板200の温度上昇を抑制することが出来る。基板200を冷却するには、例えば、処理炉201内に導入する不活性ガス(例えばN2ガス)の流量を多くする、そしてその流量制御することで、基板200の温度制御を行うこともできる。   For example, the temperature increase of the substrate 200 can be suppressed by cooling the substrate 200 during the microwave irradiation. In order to cool the substrate 200, for example, the temperature of the substrate 200 can be controlled by increasing the flow rate of an inert gas (for example, N 2 gas) introduced into the processing furnace 201 and controlling the flow rate.

また、積極的にN2ガスの冷却効果を使用する場合は、ガス供給管252を基板支持台212に設け、基板200と基板支持台212の間にガスを流すことにより、ガスによる冷却効果向上を図ることもできる。このガスの流量を制御することにより基板200の温度制御を行うこともできる。   In addition, when the cooling effect of N2 gas is positively used, the gas supply pipe 252 is provided on the substrate support table 212, and the gas is allowed to flow between the substrate 200 and the substrate support table 212, thereby improving the cooling effect by the gas. You can also plan. The temperature of the substrate 200 can also be controlled by controlling the flow rate of this gas.

本実施例では、N2ガスを使用しているが、プロセス的に安全性に問題が無ければ、熱伝達率の高い他のガスを使用しても良い。例えば、HeやNeなどの希ガスや、N2ガスを追加し、基板の冷却効果を向上することもできる。   In this embodiment, N 2 gas is used, but other gas having a high heat transfer coefficient may be used if there is no problem in safety in terms of process. For example, a rare gas such as He or Ne or N 2 gas can be added to improve the cooling effect of the substrate.

あるいは、基板支持台212内に冷却水流量計231、開閉バルブ232、冷却水経路233のような冷媒を循環させる冷却流路を設けるようにすれば良い。   Alternatively, a cooling flow path for circulating a coolant such as the cooling water flow meter 231, the opening / closing valve 232, and the cooling water path 233 may be provided in the substrate support base 212.

[基板載置台の構成]
ここで、図4を用いて搬送室121内に設けられた基板載置台106について具体的に説明する。
[Configuration of substrate mounting table]
Here, the substrate mounting table 106 provided in the transfer chamber 121 will be specifically described with reference to FIG.

図4(a)は基板載置台106を上面(搬送室121の天井面)から見た概略図である。点線はウエハが載置された場合の位置を示している。図4(b)は搬送室121の基板搬送機124側から見た概略図である。   FIG. 4A is a schematic view of the substrate mounting table 106 as viewed from the upper surface (the ceiling surface of the transfer chamber 121). The dotted line indicates the position when the wafer is placed. FIG. 4B is a schematic view of the transfer chamber 121 viewed from the substrate transfer machine 124 side.

基板載置台106は、複数の基板保持用パッド281を備えたフレーム280を、柱282に複数枚固定し、フレーム280を積み重ねるように構成する。フレーム280は中央を開放する「コ」の字形状で構成され、開口部分に搬送ロボットのアームが挿入される。
基板保持用パッド281は、フレーム280のそれぞれの辺に凸状に設ける。基板保持用パッドの材質は耐熱性材質とし、例えばアルミナセラミック、耐熱性樹脂、石英などを用いる。
複数のフレーム280は複数の支柱282によって、垂直方向に支持され、ウエハ200を垂直方向に複数枚搭載可能な構造としている。フレーム280は例えば3枚搭載される。
アームによって搬送されたウエハ200は、それぞれのフレーム280に備えられた基板保持用パッド281に載置され、積層される。このとき、各ウエハ200のエッジ部と基板保持用パッド281が接触する。
尚、エッジ部とは、基板の外周であって、半導体装置として使用しない部分を言い、除外エリアとも呼ばれる。
The substrate mounting table 106 is configured such that a plurality of frames 280 provided with a plurality of substrate holding pads 281 are fixed to a pillar 282 and the frames 280 are stacked. The frame 280 has a “U” shape that opens at the center, and the arm of the transfer robot is inserted into the opening.
The substrate holding pad 281 is provided in a convex shape on each side of the frame 280. The material for the substrate holding pad is a heat resistant material, for example, alumina ceramic, heat resistant resin, quartz or the like.
The plurality of frames 280 are supported in the vertical direction by a plurality of support columns 282 and have a structure in which a plurality of wafers 200 can be mounted in the vertical direction. For example, three frames 280 are mounted.
The wafers 200 transferred by the arms are placed on the substrate holding pads 281 provided in the respective frames 280 and stacked. At this time, the edge portion of each wafer 200 and the substrate holding pad 281 come into contact with each other.
The edge portion refers to a portion of the outer periphery of the substrate that is not used as a semiconductor device, and is also referred to as an exclusion area.

このような構造とすることで、最も上に載置されたウエハに対して、天井からエアーフローを効率よく供給することが可能となる。
また、フレーム280の一部を支柱282で支持することで、それぞれの支柱282間からフレーム280間にエアーフローが流れ込むことが可能となる。更には、フレーム280の中央を開放することで、エアーフローがウエハ裏面及びその裏面に対向するウエハの表面に回り込むため、冷却効率をより上げることができる。
With such a structure, it is possible to efficiently supply airflow from the ceiling to the wafer mounted on the top.
In addition, by supporting a part of the frame 280 with the support columns 282, airflow can flow between the support columns 282 and between the frames 280. Furthermore, by opening the center of the frame 280, the air flow wraps around the back surface of the wafer and the surface of the wafer facing the back surface, so that the cooling efficiency can be further increased.

基板保持用パッドを凸状とすることで、ウエハ200がフレーム280に接触することを防ぐ。接触を防ぐことで、基板裏面に傷が発生することを抑制できる。更には、ウエハエッジ部に対しても、エアーフローの回りこみを促し、より冷却効率を向上させることができる。
また、更に、耐熱性材質であるため、プロセスモジュールにて加熱処理されたウエハ200を支持しても熱変形が起きることが無い。そのため、温度の高い基板を載置しても、ウエハ裏面の損傷を防ぐことができる。
尚、ここでフレーム280はコの字形状としたが、それに限らず、円形状、八角形状など多角形状でも良い。
By making the substrate holding pad convex, the wafer 200 is prevented from contacting the frame 280. By preventing the contact, the occurrence of scratches on the back surface of the substrate can be suppressed. Furthermore, the air flow is also sneak to the wafer edge portion, and the cooling efficiency can be further improved.
Furthermore, since it is a heat resistant material, thermal deformation does not occur even if the wafer 200 heated by the process module is supported. Therefore, even if a high temperature substrate is placed, damage to the wafer back surface can be prevented.
Here, the frame 280 has a U-shape, but is not limited thereto, and may be a polygonal shape such as a circular shape or an octagonal shape.

[基板処理シーケンスの構成]
次に、本基板処理装置の基板処理シーケンスの詳細について、図5を用いて説明する。
[Configuration of substrate processing sequence]
Next, details of the substrate processing sequence of the substrate processing apparatus will be described with reference to FIG.

以下のシーケンスの説明において、nは整数とする。
W1、W2・・・Wn・・・W9は、プロセスモジュール10にて処理される基板を示し、W1は1ロット中の最初のウエハ、W2は1ロット中の2枚目のウエハ、Wnはn毎目のウエハを示す。ここでは、説明の便宜上、9枚のウエハであって、High−k膜を有するシリコン基板を対象として説明する。また、PM1はプロセスモジュール201、PM2は、プロセスモジュール202、PM3はプロセスモジュール203を示す。
また、CSは基板載置部106を示し、CS1は基板載置部106の内最もファン118から遠い位置に設けられる第一フレーム280aを、CS2はフレーム280aの重力方向情報に隣接する基板載置部106の第二フレーム280bを、CS3は、フレーム280bの重力方向上方に隣接する基板載置部106の第三フレーム280cを示す。
In the following description of the sequence, n is an integer.
W1, W2,... Wn,... W9 indicate substrates processed by the process module 10, W1 is the first wafer in one lot, W2 is the second wafer in one lot, and Wn is n. Each wafer is shown. Here, for convenience of explanation, a description will be given of a silicon substrate having nine wafers and having a High-k film. PM1 indicates the process module 201, PM2 indicates the process module 202, and PM3 indicates the process module 203.
CS indicates the substrate platform 106, CS1 indicates the first frame 280a provided farthest from the fan 118 in the substrate platform 106, and CS2 indicates the substrate platform adjacent to the gravity direction information of the frame 280a. CS3 indicates the second frame 280b of the portion 106, and CS3 indicates the third frame 280c of the substrate platform 106 adjacent to the upper side of the frame 280b in the direction of gravity.

初期基板搬送とは、基板移載機124がW1を搬送することを言う。
搬送とは、基板移載機124がウエハをプロセスモジュールへ搬入、もしくはプロセスモジュールから搬出することを言う。
スワップ搬送とは基板移載機124がプロセスモジュールで処理した処理済みウエハを搬出、未処理ウエハをプロセスモジュールに搬入し、更に、搬送室121の基板載置台106に処理済みウエハを載置することを言う。
基板返却搬送とは、基板移載機124がWnをロードポート105上のポッド100に戻すことを言う。以下説明の搬送時間1Tは、上記スワップ搬送に要する時間に相当する。
The initial substrate conveyance means that the substrate transfer device 124 conveys W1.
The conveyance means that the substrate transfer machine 124 carries the wafer into or out of the process module.
In the swap transfer, the processed wafer processed by the substrate transfer machine 124 is unloaded, the unprocessed wafer is transferred into the process module, and the processed wafer is mounted on the substrate mounting table 106 in the transfer chamber 121. Say.
The substrate return conveyance means that the substrate transfer device 124 returns Wn to the pod 100 on the load port 105. The transfer time 1T described below corresponds to the time required for the swap transfer.

処理(PMn)は、プロセスモジュールnでウエハを処理することを示す。
処理の具体例については、後述する。
本シーケンスは、全てのプロセスモジュールにて同じ処理をする場合を想定しており、処理時間を7Tとしている。
冷却(PMn)は、プロセスモジュールnで処理済みウエハを冷却する動作を言い、4Tとしている。
Processing (PMn) indicates that the wafer is processed by the process module n.
A specific example of processing will be described later.
This sequence assumes that all process modules perform the same processing, and the processing time is 7T.
Cooling (PMn) is an operation for cooling the processed wafer in the process module n, and is 4T.

<ステップ1(S1)>
シャッター134が開放され、ロードポート上に載置されたポッド100に搭載された最初のウエハW1を基板移載機124が取り出す。基板移載機124は、搬送室121内を移動/回転し、W1をPM1の基板支持ピン上端213へ載置する(W1の搬送)。
<Step 1 (S1)>
The shutter 134 is opened, and the substrate transfer device 124 takes out the first wafer W1 mounted on the pod 100 placed on the load port. The substrate transfer device 124 moves / rotates in the transfer chamber 121 to place W1 on the substrate support pin upper end 213 of PM1 (transfer of W1).

<ステップ2(S2)>
基板移載機124は、移載室121内を移動/回転し、ポッド100からW2を取り出す。基板移載124は、移載室121内を移動/回転し、W2をPM2に搬入する(W2の搬送)。
これと並行して、PM1の導波口222から処理室にマイクロ波を供給し、W1を加熱する(処理(PM1))。
<Step 2 (S2)>
The substrate transfer machine 124 moves / rotates in the transfer chamber 121 and takes out W2 from the pod 100. The substrate transfer 124 moves / rotates in the transfer chamber 121 and carries W2 into PM2 (transfer of W2).
In parallel with this, microwaves are supplied to the processing chamber from the waveguide port 222 of PM1, and W1 is heated (processing (PM1)).

<ステップ3(S3)>
基板移載機124は、移載室121内を移動/回転し、ポッド100からW3を取り出す。基板移載機124は、移載室121内を移動/回転し、W3をPM3に搬入する(W3の搬送)。
これと並行して、PM2の導波口222から処理室にマイクロ波を供給しW2を加熱する(処理(PM2))。
<Step 3 (S3)>
The substrate transfer machine 124 moves / rotates in the transfer chamber 121 and takes out W3 from the pod 100. The substrate transfer device 124 moves / rotates in the transfer chamber 121 and carries W3 into PM3 (conveyance of W3).
In parallel with this, microwaves are supplied from the waveguide opening 222 of PM2 to the processing chamber to heat W2 (processing (PM2)).

<ステップ4(S4)>
PM3の導波口222から処理室にマイクロ波を供給し、W3を加熱する(処理(PM3))。
<Step 4 (S4)>
A microwave is supplied from the waveguide port 222 of PM3 to the processing chamber, and W3 is heated (processing (PM3)).

<ステップ5(S5)>
ステップ2の開始から7T後、PM1ではマイクロ波の供給を停止する。次にPM1のガス供給管252から不活性のガス(例えばN2ガス)を供給する。基板200と基板支持台212の間にガスを流すことにより、加熱されたW1を冷却する(冷却(PM1))。
<Step 5 (S5)>
After 7T from the start of Step 2, PM1 stops supplying microwaves. Next, an inert gas (for example, N2 gas) is supplied from the gas supply pipe 252 of PM1. The heated W1 is cooled by flowing a gas between the substrate 200 and the substrate support 212 (cooling (PM1)).

<ステップ6(S6)>
ステップ3の開始から7T後、PM2ではマイクロ波の供給を停止する。次にPM2のガス供給管252から不活性のガス(例えばN2ガス)を供給する。基板200と基板支持台212の間にガスを流すことにより、加熱されたW2を冷却する(冷却(PM2))。
<Step 6 (S6)>
After 7T from the start of step 3, the microwave supply is stopped in PM2. Next, an inert gas (for example, N 2 gas) is supplied from the PM 2 gas supply pipe 252. By flowing a gas between the substrate 200 and the substrate support 212, the heated W2 is cooled (cooling (PM2)).

<ステップ7(S7)>
ステップ4の開始から7T後、PM3ではマイクロ波の供給を停止する。次にPM3のガス供給管252から不活性のガス(例えばN2ガス)を供給する。基板200と基板支持台212との間にガスを流すことにより、加熱されたW3を冷却する(冷却(PM3))。
<Step 7 (S7)>
After 7T from the start of step 4, PM3 stops supplying microwaves. Next, an inert gas (for example, N 2 gas) is supplied from the gas supply pipe 252 of PM 3. By flowing a gas between the substrate 200 and the substrate support 212, the heated W3 is cooled (cooling (PM3)).

<ステップ8(S8)>
基板移載機124は、ポッド100から取り出したW4をPM1に搬入し、加熱処理され、更に処理室内で冷却されたW1をPM1から搬出する。搬出されたW1を搭載した基板移載機124は、移載室121内を移動/回転し、移載室121内に備えられた基板載置台106の内、第一フレーム280aにウエハを載置する(搬送)。
<Step 8 (S8)>
The substrate transfer machine 124 carries W4 taken out from the pod 100 into PM1, carries out heat treatment, and further carries out W1 cooled in the processing chamber from PM1. The substrate transfer machine 124 loaded with the unloaded W1 moves / rotates in the transfer chamber 121, and places the wafer on the first frame 280a in the substrate mounting table 106 provided in the transfer chamber 121. (Transport).

<ステップ9(S9)>
基板載置台106の第一フレーム280aに載置されたウエハは天井からのエアーフローにより効率よく冷却が行われる。
基板移載機124は、ポッド100から取り出したW5をPM2に搬入し、加熱処理され、更に処理室内で冷却されたW2をPM2から搬出する。搬出されたW2を搭載した基板移載機124は、移載室121内を移動/回転し、移載室121内に備えられた基板載置台106の内、第二フレーム280bにウエハを載置する(搬送)。また、これと並行して、PM1の導波口122から処理室にマイクロ波を供給し、W4を加熱する(処理(PM1))。
<Step 9 (S9)>
The wafer placed on the first frame 280a of the substrate platform 106 is efficiently cooled by airflow from the ceiling.
The substrate transfer machine 124 carries W5 taken out from the pod 100 into PM2, carries out heat treatment, and further carries out W2 cooled in the processing chamber from PM2. The substrate transfer machine 124 loaded with the unloaded W2 moves / rotates in the transfer chamber 121 and places the wafer on the second frame 280b in the substrate mounting table 106 provided in the transfer chamber 121. (Transport). In parallel with this, microwaves are supplied from the waveguide port 122 of PM1 to the processing chamber to heat W4 (processing (PM1)).

<ステップ10(S10)>
基板載置台106の第二フレーム280bに載置されたウエハは天井からのエアーフローにより効率よく冷却が行われる。このとき、第一フレーム280aに載置されたW1は、基板載置台106の側面から供給されるエアーフローによって、間接的に冷却される(冷却(CS1))。
基板移載機124は、ポッド100から取り出したW6をPM3に搬入し、加熱処理され、更に処理室内で冷却されたW3をPM3から搬出する。搬出されたW3を搭載した基板移載機124は、移載室121内を移動/回転し、移載室121内に備えられた基板載置台106の内、第三フレーム210cにウエハを載置する(搬送)。
また、これと並行して、PM2の導波口222から処理室にマイクロ波を供給し、W5を加熱する(処理(PM2))。
<Step 10 (S10)>
The wafer placed on the second frame 280b of the substrate platform 106 is efficiently cooled by the air flow from the ceiling. At this time, W1 placed on the first frame 280a is indirectly cooled by the airflow supplied from the side surface of the substrate platform 106 (cooling (CS1)).
The substrate transfer device 124 carries W6 taken out from the pod 100 into the PM3, carries out the heat treatment, and further carries out W3 cooled in the processing chamber from the PM3. The substrate transfer machine 124 loaded with the unloaded W3 moves / rotates in the transfer chamber 121, and places the wafer on the third frame 210c in the substrate mounting table 106 provided in the transfer chamber 121. (Transport).
In parallel with this, a microwave is supplied from the waveguide port 222 of PM2 to the processing chamber to heat W5 (processing (PM2)).

<ステップ11(S11)>
基板載置台106の第三フレーム280cに載置されたウエハは天井からのエアーフローにより効率良く冷却が可能となる。このとき、第二フレーム280bに載置されたW2は、基板載置台106の側面から供給されるエアーフローによって間接的に冷却される(冷却(CS3))。
また、これと並行して、PM3の導波口222から処理室にマイクロ波を供給し、W6を加熱する(処理(PM3))。
<Step 11 (S11)>
The wafer placed on the third frame 280c of the substrate platform 106 can be efficiently cooled by the air flow from the ceiling. At this time, W2 placed on the second frame 280b is indirectly cooled by the airflow supplied from the side surface of the substrate platform 106 (cooling (CS3)).
In parallel with this, a microwave is supplied from the waveguide port 222 of PM3 to the processing chamber to heat W6 (processing (PM3)).

<ステップ12(S12)>
S9から3T後、基板移載機124が第一フレーム280aからW1を取り出し、移載室121内を移動/回転し、ポッド100の所定の位置へ戻す。
<Step 12 (S12)>
After 3T from S9, the substrate transfer device 124 takes out W1 from the first frame 280a, moves / rotates in the transfer chamber 121, and returns it to a predetermined position of the pod 100.

<ステップ13(S13)>
S10から3T後、基板移載機124が第二フレーム280bからW2を取り出し、移載室121内を移動/回転し、ポッド100の所定の位置へ戻す。
<Step 13 (S13)>
After 3T from S10, the substrate transfer device 124 takes out W2 from the second frame 280b, moves / rotates in the transfer chamber 121, and returns it to a predetermined position of the pod 100.

<ステップ14(S14)>
S11から3T後、基板移載機124が第三フレーム280cからW3を取り出し、移載室121内を移動/回転し、ポッド100の所定の位置へ戻す。
<Step 14 (S14)>
After 3T from S11, the substrate transfer device 124 takes out W3 from the third frame 280c, moves / rotates in the transfer chamber 121, and returns it to a predetermined position of the pod 100.

<ステップ15(S15)からステップ33(S33)>
上記ステップと同様に、各プロセスモジュール、基板載置フレームでウエハを加熱処理、冷却処理を繰り返し、ポッド100の所定の位置へウエハを戻す。
<Step 15 (S15) to Step 33 (S33)>
Similar to the above steps, the wafer is repeatedly heated and cooled by each process module and substrate mounting frame, and the wafer is returned to a predetermined position on the pod 100.

基板載置フレームの載置方法に関して、前述のように、加熱処理済みのウエハは、空いているフレーム内の、下層側のフレームに載置する。
更に、処理時間及び冷却時間を調整することで、下層側のフレームにウエハを載置する際には、上層側のフレームにウエハを載置していない状態にする。
具体的には、加熱されたn枚目のウエハを最下層に載置する。例えば、第一フレーム210aに載置した後、次に加熱されたn+1枚目のウエハを、n枚目のウエハを載置したフレームより更にファンに近い位置に設けられたフレーム、例えば第二フレーム210bに載置する。
このように搬送/載置することで、ウエハを基板載置部に載置した際、n+1枚目のウエハがn番目のウエハの熱影響を受けたとしても、エアーフローによる冷却効果を優先的に得ることができるため、n+1番目のウエハの冷却時間を短くすることができる。
Regarding the method for placing the substrate placement frame, as described above, the heat-treated wafer is placed on the lower frame in the vacant frame.
Further, by adjusting the processing time and the cooling time, when the wafer is placed on the lower frame, the wafer is not placed on the upper frame.
Specifically, the heated nth wafer is placed on the bottom layer. For example, after placing on the first frame 210a, the next heated n + 1st wafer is placed closer to the fan than the frame on which the nth wafer is placed, for example, the first It is mounted on the second frame 210b.
By carrying / loading in this way, even when the n + 1st wafer is affected by the heat of the nth wafer when the wafer is placed on the substrate platform, the cooling effect by the airflow is obtained. Since it can be obtained preferentially, the cooling time of the (n + 1) th wafer can be shortened.

(2)<本発明の一実施形態に係る効果>
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
(2) <Effect according to one embodiment of the present invention>
According to the present embodiment, one or more effects shown below are produced.

(a)本実施形態によれば、
High−k膜とLow−k膜が形成され、High−k膜が加熱された基板を効率良く冷却することができる。
(b)また、上述の基板処理シーケンスによって、High−k膜とLow−k膜が形成され、High−k膜を加熱処理する処理工程の工程を短縮することができる。
(c)また、基板載置台へ、上述の様に基板を搬送することによって、n+1枚目のウエハがn番目のウエハの熱影響を受けたとしても、エアーフローによる冷却効果を優先的に得ることができるため、n+1番目のウエハの冷却時間を短くすることができる
(A) According to this embodiment,
The high-k film and the low-k film are formed, and the substrate on which the high-k film is heated can be efficiently cooled.
(B) The high-k film and the low-k film are formed by the above-described substrate processing sequence, and the process step of heat-treating the high-k film can be shortened.
(C) Moreover, even if the n + 1st wafer is affected by the heat of the nth wafer by transporting the substrate to the substrate mounting table as described above, the cooling effect by airflow is given priority. Therefore, the cooling time of the (n + 1) th wafer can be shortened.

(3)<本発明の他の実施形態>
以下に、本発明の他の実施形態について説明する。
(3) <Other embodiments of the present invention>
Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described.

[基板冷却室]
前述の様に、マイクロ波の出力を上げる等して基板の処理時間を短くして更に高いスループット処理を達成するためには、基板処理時間に合わせて基板載置台106での基板冷却時間も短くする必要がある。
発明者は、更に鋭意研究した結果、基板載置台106へのエアーフローを工夫することにより、基板の冷却時間を短縮することができ、基板処理スループットを向上させられることを見出した。
[Substrate cooling room]
As described above, in order to shorten the substrate processing time by increasing the output of the microwave and achieve higher throughput processing, the substrate cooling time on the substrate mounting table 106 is also shortened in accordance with the substrate processing time. There is a need to.
As a result of further diligent research, the inventors have found that by devising the air flow to the substrate mounting table 106, the cooling time of the substrate can be shortened and the substrate processing throughput can be improved.

図6に示すように、基板冷却室110を搬送室121に隣接して設け、その中に基板載置台106設置している。   As shown in FIG. 6, a substrate cooling chamber 110 is provided adjacent to the transfer chamber 121, and a substrate mounting table 106 is installed therein.

次に基板冷却室110の実施形態について説明する。
図7に示す基板冷却室110では、冷却室前部にクリーンユニット111が備えられている。クリーンユニット111は、基板冷却汁110の前方から基板冷却室110の中に設置された基板載置台106に向けて、除塵された大気または、N2ガスやArガスなどの基板に対して不活性な冷却ガスを供給することで、基板載置台106に積層されて置かれた加熱処理されたウエハを冷却する。
Next, an embodiment of the substrate cooling chamber 110 will be described.
In the substrate cooling chamber 110 shown in FIG. 7, a clean unit 111 is provided at the front of the cooling chamber. The clean unit 111 is inactive to the dust-removed atmosphere or a substrate such as N 2 gas or Ar gas from the front of the substrate cooling juice 110 toward the substrate mounting table 106 installed in the substrate cooling chamber 110. By supplying the cooling gas, the heat-processed wafer placed on the substrate mounting table 106 is cooled.

図7に示した基板冷却室110では、基板冷却室110の中に設置されたクリーンユニット111から基板載置台106までの距離が近く、更にクリーンユニット111から基板載置台106に対して側方からのエアーフローが供給される。これにより、加熱されたウエハを基板載置台106の最下層の第一フレーム280aから最上層の第三フレーム280cまで、n枚目からn+2枚目まで基板が積層されて置かれても基板の間の空間に、常時側方からの十分なエアーフローの供給が可能となるため、基板の冷却時間を更に短縮することができる。   In the substrate cooling chamber 110 shown in FIG. 7, the distance from the clean unit 111 installed in the substrate cooling chamber 110 to the substrate mounting table 106 is short, and further, from the side of the clean unit 111 to the substrate mounting table 106. Airflow is supplied. As a result, even if the heated wafers are stacked from the first frame 280a in the lowermost layer of the substrate mounting table 106 to the third frame 280c in the uppermost layer, the substrates from the nth to the n + 2th are stacked. Since sufficient airflow can be always supplied from the side to the space between the substrates, the cooling time of the substrate can be further shortened.

(4)<本発明の他の実施形態に係る効果>
本実施形態によれば、上述の一実施形態に係る効果に加え、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
(4) <Effects according to other embodiments of the present invention>
According to this embodiment, in addition to the effect which concerns on one above-mentioned embodiment, there exist one or several effects shown below.

(a)本実施形態によれば、基板の側方から冷却ガスを供給することにより、基板の上面と側面と下面に均一に冷却ガスを供給することが可能となり、基板を均一に冷却することが可能となる。 (A) According to this embodiment, by supplying the cooling gas from the side of the substrate, the cooling gas can be uniformly supplied to the upper surface, the side surface, and the lower surface of the substrate, and the substrate is uniformly cooled. Is possible.

(b)また、n枚目からn+2枚目まで基板が積層されて置かれても基板の間の空間に、常時側方からの十分なエアーフローの供給が可能となるため、基板の冷却時間を更に短縮することができる。 (B) Further, even when the substrates are stacked from the nth to the (n + 2) th, it is possible to always supply a sufficient air flow from the side to the space between the substrates. The cooling time can be further shortened.

(5)<本発明の更に他の実施形態>
以下に、本発明の更に他の実施形態について説明する。
(5) <Still another embodiment of the present invention>
Hereinafter, still another embodiment of the present invention will be described.

[基板冷却室]
図8に示した基板冷却室110の実施形態について説明する。
基板冷却室110の内部には、図8に示すように、一方にシャワーヘッド112が備えられ、他の一方にガス排気管115が備えられている。移載室121と冷却室110との間にはドアバルブ113が設けられ、処理基板を処理室121から冷却室110へ移載する時と、冷却済み基板を冷却室110から移載室121へ移載する時に開く。シャワーヘッド112には、一個または複数個のガス供給孔が設けられ、ガス供給管114からN2ガスなどの不活性ガスが供給される。シャワーヘッド112のガス供給孔から、基板冷却室110の中に設置された基板載置台106に向けて、不活性ガスを供給することで、基板載置台106に積層されて置かれた加熱処理されたウエハを冷却する。
[Substrate cooling room]
An embodiment of the substrate cooling chamber 110 shown in FIG. 8 will be described.
Inside the substrate cooling chamber 110, as shown in FIG. 8, a shower head 112 is provided on one side, and a gas exhaust pipe 115 is provided on the other side. A door valve 113 is provided between the transfer chamber 121 and the cooling chamber 110 to transfer the processing substrate from the processing chamber 121 to the cooling chamber 110 and to transfer the cooled substrate from the cooling chamber 110 to the transfer chamber 121. Open when loading. The shower head 112 is provided with one or a plurality of gas supply holes, and an inert gas such as N 2 gas is supplied from the gas supply pipe 114. By supplying an inert gas from the gas supply hole of the shower head 112 toward the substrate mounting table 106 installed in the substrate cooling chamber 110, heat treatment is performed by being stacked on the substrate mounting table 106. Cool the wafer.

シャワーヘッド112から基板載置台106に対して側方から不活性ガスによるエアーフローが供給されることにより、加熱されたウエハを基板載置台106の最下層の第一フレーム280aのフレームから最上層の第三フレーム280cのフレームまで、n枚目からn+2枚目までの基板が積層されて置かれても基板の間の空間にも側方からの十分な不活性ガスのエアーフローの供給が可能となるため、基板の冷却時間を短縮することが出来る。シャワーヘッド112から供給された不活性ガスはガス排気管115によって排気される。   By supplying an air flow by an inert gas from the side to the substrate mounting table 106 from the shower head 112, the heated wafer is removed from the frame of the first frame 280 a on the lowermost layer of the substrate mounting table 106. Even when the nth to n + 2th substrates are stacked and placed up to the frame of the third frame 280c, a sufficient inert gas airflow is supplied from the side to the space between the substrates. As a result, the cooling time of the substrate can be shortened. The inert gas supplied from the shower head 112 is exhausted through the gas exhaust pipe 115.

本実施例では、N2ガスを使用しているが、プロセス的に基板と反応しないガスであって、熱伝導率の高い他のガスを使用しても良い。例えば、HeやNe等の希ガスを追加して使用しても良い。   In this embodiment, N 2 gas is used. However, other gas that does not react with the substrate in the process and has high thermal conductivity may be used. For example, a rare gas such as He or Ne may be additionally used.

また、不活性ガスを供給するシャワーヘッド112は、ガス供給管114にガス供給孔が設けられたシャワーノズルにすることも出来る。   Further, the shower head 112 for supplying an inert gas can be a shower nozzle in which a gas supply hole is provided in the gas supply pipe 114.

また、基板冷却室110の各実施形態においては、クリーンユニット111のファン回転速度の調整やガス供給管114に供給する不活性ガス供給量の調整により、基板載置台106に対して側方からのエアーフローの量を調整することにより、基板処理時間に合わせて基板冷却時間を調整することもできる。   Further, in each embodiment of the substrate cooling chamber 110, the adjustment of the fan rotation speed of the clean unit 111 and the adjustment of the supply amount of the inert gas supplied to the gas supply pipe 114 can be performed from the side with respect to the substrate mounting table 106. By adjusting the amount of air flow, the substrate cooling time can be adjusted in accordance with the substrate processing time.

なお、基板処理シーケンスは、前述の図5の基板処理シーケンスと同様であり、プロセスモジュールにおける処理時間と基板冷却台106における冷却時間が異なる。   The substrate processing sequence is the same as the substrate processing sequence of FIG. 5 described above, and the processing time in the process module and the cooling time in the substrate cooling table 106 are different.

また、上述の実施形態では、基板中心にマイクロ波を供給するように導波口222の位置を基板200の中心に対向するようにしているが、導波口222の位置を基板200の中心から90mm程度の位置に設け、基板200を回転させることにより、基板200へのマイクロ波の供給が均一になるようにしても良い。   Further, in the above-described embodiment, the position of the waveguide 222 is opposed to the center of the substrate 200 so as to supply the microwave to the center of the substrate. It may be provided at a position of about 90 mm, and by rotating the substrate 200, the supply of microwaves to the substrate 200 may be made uniform.

また、上述の実施形態を複数組み合わせる様にしても良い。組み合わせることで、基板の処理スループットを向上させることができる。   A plurality of the above-described embodiments may be combined. By combining, the processing throughput of the substrate can be improved.

なお、上述の実施形態では、制御部300が各部の動作を制御するようになっている。
図1,図2,図7,図8に示すように、制御部300は、信号線Aによって処理室201と接続され、信号線Bによって処理室202と接続され、信号線Cによって処理室203と接続され、信号線Dによって、基板載置台106と接続され、信号線Eによって基板移載機124と接続され、信号線Fによって、基板搬入搬出口134・基板搬入搬出口クロージャ142と接続され、信号線Hによってクリーンユニット111と接続され、信号線Iによってガス排気部と接続され、信号線Jによってガス供給管114と接続されている。また、図3に示すように、制御部300は、信号線Aaによってマイクロ波発生部220と接続され、信号線Abによってウエハ温度測定器223と接続され、信号線Acによって開閉バルブ253・流量制御装置254と接続され、信号線Adによって圧力調整バルブ263・真空ポンプ264と接続され、信号線Aeによって、開閉バルブ232・冷却水流量計231と接続されている。
なお、信号線Gでクリーンユニット118と制御部300とを接続し、クリーンユニット118に設けられたファン回転数を調整できるようにしても良い。
In the above-described embodiment, the control unit 300 controls the operation of each unit.
As shown in FIGS. 1, 2, 7, and 8, the control unit 300 is connected to the processing chamber 201 by the signal line A, connected to the processing chamber 202 by the signal line B, and processed chamber 203 by the signal line C. Is connected to the substrate mounting table 106 by a signal line D, is connected to the substrate transfer device 124 by a signal line E, and is connected to the substrate carry-in / out port 134 and the substrate carry-in / out port closure 142 by a signal line F. The signal line H is connected to the clean unit 111, the signal line I is connected to the gas exhaust unit, and the signal line J is connected to the gas supply pipe 114. Further, as shown in FIG. 3, the control unit 300 is connected to the microwave generation unit 220 by the signal line Aa, connected to the wafer temperature measuring device 223 by the signal line Ab, and controlled by the signal line Ac. It is connected to the device 254, is connected to the pressure adjusting valve 263 and the vacuum pump 264 through a signal line Ad, and is connected to the on-off valve 232 and the cooling water flow meter 231 through a signal line Ae.
Note that the clean unit 118 and the control unit 300 may be connected by the signal line G so that the rotational speed of the fan provided in the clean unit 118 can be adjusted.

図9に示すように、制御部300は、表示部301と、演算部302と、操作部303と、記録部304とを有する。記録部304には、基板処理装置が上述の処理や工程を行うプログラムが記録された記録媒体を有する。   As illustrated in FIG. 9, the control unit 300 includes a display unit 301, a calculation unit 302, an operation unit 303, and a recording unit 304. The recording unit 304 has a recording medium on which a program for the substrate processing apparatus to perform the above-described processes and processes is recorded.

<本発明の好ましい態様>
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
<Preferred embodiment of the present invention>
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be additionally described.

<付記1>
本発明の一態様によれば、
複数の基板を収納した運搬容器を載置する載置台と、前記基板に対して加熱処理を施す処理室と、前記処理室に隣接され且つ前記載置台との間に設けられ、前記載置台と前記処理室の間で前記基板を搬送する搬送ロボットを有する搬送室と、前記搬送室に設けられ、前記処理室で処理された基板を積層するよう構成する基板載置部と、前記搬送室に設けられ、前記積層された基板を当該基板の側方から冷却ガスを供給する冷却部と、を有する基板処理装置が提供される。
<Appendix 1>
According to one aspect of the invention,
A mounting table on which a transport container storing a plurality of substrates is mounted; a processing chamber for performing a heat treatment on the substrate; and a mounting table adjacent to the processing chamber and described above, A transfer chamber having a transfer robot for transferring the substrate between the processing chambers, a substrate placement unit provided in the transfer chamber and configured to stack the substrates processed in the process chamber; and the transfer chamber There is provided a substrate processing apparatus including a cooling unit that is provided and supplies a cooling gas to the stacked substrates from the side of the substrate.

<付記2>
また好ましくは、
前記冷却ガスを排気する排気部を有する。
<Appendix 2>
Also preferably,
An exhaust unit for exhausting the cooling gas;

<付記3>
また好ましくは、
冷却部はシャワーヘッドを有する。
<Appendix 3>
Also preferably,
The cooling unit has a shower head.

<付記4>
また好ましくは、
前記搬送室内であって、基板載置台の上部に別の冷却部を設ける。
<Appendix 4>
Also preferably,
Another cooling unit is provided in the transfer chamber and above the substrate mounting table.

<付記5>
また好ましくは、
前記処理室には、マイクロ波供給部が設けられている。
<Appendix 5>
Also preferably,
A microwave supply unit is provided in the processing chamber.

<付記6>
また本発明の他の態様によれば、
処理室に基板を搬入するステップと、前記処理室で基板を加熱処理するステップと、前記処理室から加熱処理された基板を搬送室へ搬出するステップと、前記加熱処理された基板を、当該基板の側方へ冷却ガスを供給する冷却部が設けられ複数の基板が載置される基板載置部に搬送するステップと、を有する基板処理方法が提供される。
<Appendix 6>
According to another aspect of the invention,
A step of carrying a substrate into a processing chamber; a step of heat-treating the substrate in the processing chamber; a step of unloading the heat-treated substrate from the processing chamber to a transfer chamber; and the heat-treated substrate as the substrate There is provided a substrate processing method including a step of providing a cooling unit for supplying a cooling gas to the side of the substrate and transferring the cooling unit to a substrate mounting unit on which a plurality of substrates are mounted.

<付記7>
また好ましくは、
前記基板載置部に設けられた複数の基板載置フレームの下方から基板を載置するステップを有する。
<Appendix 7>
Also preferably,
There is a step of placing a substrate from below a plurality of substrate placement frames provided in the substrate placement unit.

<付記8>
また本発明の他の態様によれば、
上述の基板処理方法を実行するためのプログラムが記録された記録媒体が提供される。
<Appendix 8>
According to another aspect of the invention,
A recording medium on which a program for executing the above substrate processing method is recorded is provided.

<付記9>
また本発明の他の態様によれば、
処理室に基板を搬入するステップと、前記処理室で基板を加熱処理するステップと、前記処理室から加熱処理された基板を搬送室へ搬出するステップと、前記加熱処理された基板を、当該基板の側方へ冷却ガスを供給する冷却部が設けられ複数の基板が載置される基板載置部に搬送するステップと、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
<Appendix 9>
According to another aspect of the invention,
A step of carrying a substrate into a processing chamber; a step of heat-treating the substrate in the processing chamber; a step of unloading the heat-treated substrate from the processing chamber to a transfer chamber; and the heat-treated substrate as the substrate And a step of transporting the substrate to a substrate mounting portion on which a plurality of substrates are mounted. The method for manufacturing a semiconductor device is provided.

<付記10>
また好ましくは、
前記基板載置部に設けられた複数の基板載置フレームの下方から基板を載置するステップを有する。
<Appendix 10>
Also preferably,
There is a step of placing a substrate from below a plurality of substrate placement frames provided in the substrate placement unit.

<付記11>
また好ましくは、
上述の半導体装置の製造方法を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。
<Appendix 11>
Also preferably,
A recording medium on which a program for executing the above-described semiconductor device manufacturing method is recorded is provided.

100 FOUP
100a FOUPキャップ
105 ロードポート
106 基板載置台
108 ポッドオープナ
111 クリーンユニット
112 シャワーヘッド
113 ドアバルブ
114 ガス供給管
115 ガス排気管
118 クリーンユニット
121 搬送室
124 基板移載機
125 搬送室筐体
128〜130 ゲートバルブ
131 基板移載機エレベータ
132 リニアアクチュエーター
134 基板搬入搬出口
136 クロージャ駆動機構
142 基板搬入搬出口クロージャ
200 基板(ウエハ)
201 第一の処理炉
202 第二の処理炉
203 第三の処理炉
212 基板支持台
213 基板支持ピン
218 反応炉筐体
220 マイクロ波発生部
221 導波路(導波管)
222 導波口
223 ウエハ温度測定器
231 冷却水流量計
232 開閉バルブ
233 冷却水経路
252 ガス供給管
253 開閉バルブ
254 流量制御装置
255 ガス供給源
262 ガス排出管
263 圧力調整バルブ
264 真空ポンプ
271 基板搬送口
280 基板載置台フレーム
281 基板保持パッド
282 基板載置台柱
300 制御部
301 表示部
302 演算部
303 操作部
304 記録部

100 FOUP
100a FOUP cap 105 load port 106 substrate mounting table 108 pod opener 111 clean unit 112 shower head 113 door valve 114 gas supply pipe 115 gas exhaust pipe 118 clean unit 121 transfer chamber 124 substrate transfer machine 125 transfer chamber housing 128 to 130 gate valve 131 substrate transfer machine elevator 132 linear actuator 134 substrate loading / unloading port 136 closure drive mechanism 142 substrate loading / unloading port closure 200 substrate (wafer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 201 1st processing furnace 202 2nd processing furnace 203 3rd processing furnace 212 Substrate support stand 213 Substrate support pin 218 Reactor case 220 Microwave generation part 221 Waveguide (waveguide)
222 Waveguide 223 Wafer temperature measuring device 231 Cooling water flow meter 232 Open / close valve 233 Cooling water path 252 Gas supply pipe 253 Open / close valve 254 Flow control device 255 Gas supply source 262 Gas discharge pipe 263 Pressure adjustment valve 264 Vacuum pump 271 Substrate transfer Port 280 Substrate mounting frame 281 Substrate holding pad 282 Substrate mounting column 300 Control unit 301 Display unit 302 Calculation unit 303 Operation unit 304 Recording unit

Claims (8)

処理室に基板を搬入するステップと、
前記処理室で前記基板を加熱処理するステップと、
前記処理室から加熱処理された前記基板を搬送室へ搬出するステップと、
複数の前記基板が積層して載置されるように複数の基板載置フレームで構成され、当該複数の基板載置フレームそれぞれに複数の基板保持用パッドが設けられた基板載置部に、前記複数の基板保持用パッドと前記基板のエッジ部とが接触するように前記加熱処理された基板を搬送するステップと、
前記基板載置部に設けられた冷却部から前記基板載置部に載置された基板の側方へ冷却ガスが供給されて前記加熱処理された基板を冷却するステップと、
を有する半導体装置の製造方法。
Loading the substrate into the processing chamber;
Heating the substrate in the processing chamber;
Unloading the heated substrate from the processing chamber to a transfer chamber;
A plurality of said substrates is composed of a plurality of substrate mounting frame so as to be placed by laminating, on the substrate platform provided with a plurality of substrate holding pads to each the plurality of substrate mounting frame, wherein Transporting the heat-treated substrate so that a plurality of substrate holding pads and the edge portion of the substrate are in contact with each other ;
A step of cooling the heat-treated substrate by supplying a cooling gas from a cooling unit provided in the substrate platform to a side of the substrate placed on the substrate platform;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
前記加熱処理された基板を前記基板載置部に搬送するステップでは、前記基板載置部に設けられた複数の基板載置フレームのうち、下方のフレームから順番に前記基板を積層する、請求項1記載の半導体装置の製造方法。   The step of transporting the heat-treated substrate to the substrate platform is configured to stack the substrates in order from a lower frame among a plurality of substrate platforms provided in the substrate platform. 2. A method of manufacturing a semiconductor device according to 1. 前記加熱処理された基板を前記基板載置部に搬送するステップでは、前記基板載置部の側方の一方向から前記基板を前記基板載置部へ搬送し、
前記冷却部は、前記基板載置部へ前記基板を搬送する方向に対して直行する方向から、前記冷却ガスを前記載置された基板に供給する位置に設けられる、請求項1又は2記載の半導体装置の製造方法。
In the step of transporting the heat-treated substrate to the substrate platform, the substrate is transported to the substrate platform from one side of the substrate platform,
The said cooling part is provided in the position which supplies the said cooling gas to the board | substrate previously described from the direction orthogonal to the direction which conveys the said board | substrate to the said board | substrate mounting part. A method for manufacturing a semiconductor device.
前記冷却部から供給された前記冷却ガスは、前記冷却部に対して前記基板載部を挟んで対向する位置に設けられた排気部から排気される、請求項3記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the cooling gas supplied from the cooling unit is exhausted from an exhaust unit provided at a position facing the cooling unit with the substrate mounting unit interposed therebetween. 複数の基板を収容した運搬容器を載置する載置台と、
前記基板に対して加熱処理施す処理室と、
前記処理室に隣接され且つ前記載置台との間に設けられ、前記載置台と前記処理室の間で前記基板を搬送する搬送ロボットを有する搬送室と、
前記搬送室に設けられ、前記処理室で処理された基板が積層して載置されるように複数の基板載置フレームで構成され、当該複数の基板載置フレームそれぞれに複数の基板保持用パッドが設けられ、前記複数の基板保持用パッドと前記処理室で加熱処理された基板のエッジ部とを接触させて載置する基板載置部と、
前記基板載置部に設けられ、前記積層して載置された基板に当該基板の側方から冷却ガスを供給する冷却部と、
を有する基板処理装置。
A mounting table for mounting a transport container containing a plurality of substrates;
A processing chamber for heat-treating the substrate;
A transfer chamber that is adjacent to the processing chamber and is provided between the mounting table and a transfer robot that transfers the substrate between the mounting table and the processing chamber;
A plurality of substrate mounting frames are provided in the transfer chamber so that the substrates processed in the processing chamber are stacked and mounted, and a plurality of substrate holding pads are provided on each of the plurality of substrate mounting frames. is provided, and the substrate platform you placed contacting the edge portion of the substrate which is heated in the processing chamber and the plurality of substrate holding pad,
A cooling unit that is provided in the substrate mounting unit and supplies a cooling gas from a side of the substrate to the stacked and mounted substrate;
A substrate processing apparatus.
前記搬送ロボットは、前記基板載置部の側方の一方から前記基板を前記基板載置部へ搬送するよう構成され、
前記冷却部は、前記搬送ロボットが前記基板載置部へ前記基板を搬送する方向に対して直行する方向から、前記冷却ガスを前記積層された基板に供給する位置に設けられる、請求項5に記載の基板処理装置。
The transfer robot is configured to transfer the substrate from one side of the substrate platform to the substrate platform.
The cooling unit is provided at a position where the cooling gas is supplied to the stacked substrates from a direction orthogonal to a direction in which the transfer robot transfers the substrate to the substrate mounting unit. The substrate processing apparatus as described.
前記冷却部に対して前記基板載置部を挟んで対向する位置に設けられ、前記冷却部から供給された前記冷却ガスを排気する排気部を有する請求項6記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 6, further comprising an exhaust unit that is provided at a position facing the cooling unit with the substrate placement unit interposed therebetween and exhausts the cooling gas supplied from the cooling unit. 処理室に基板を搬入するステップと、
前記処理室で前記基板を加熱処理するステップと、
前記処理室から加熱処理された前記基板を搬送室へ搬送するステップと、
複数の前記基板が積層して載置されるように複数の基板載置フレームで構成され、当該複数の基板載置フレームそれぞれに複数の基板保持用パッドが設けられた基板載置部に、前記複数の基板保持用パッドと前記基板のエッジ部とが接触するように前記加熱処理された基板を搬送するステップと、
前記基板載置部に設けられた冷却部から前記基板載置部に載置された基板の側方へ冷却ガスが供給されて前記加熱処理された基板を冷却するステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
Loading the substrate into the processing chamber;
Heating the substrate in the processing chamber;
Transporting the heat-treated substrate from the processing chamber to a transport chamber;
A plurality of said substrates is composed of a plurality of substrate mounting frame so as to be placed by laminating, on the substrate platform provided with a plurality of substrate holding pads to each the plurality of substrate mounting frame, wherein Transporting the heat-treated substrate so that a plurality of substrate holding pads and the edge portion of the substrate are in contact with each other ;
A step of cooling the heat-treated substrate by supplying a cooling gas from a cooling unit provided in the substrate platform to a side of the substrate placed on the substrate platform;
A program that causes a computer to execute.
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