本發(fā)明涉及襯底處理裝置及半導(dǎo)體器件的制造方法。
背景技術(shù):
作為在半導(dǎo)體器件的制造工序中使用的襯底處理裝置的一個(gè)方案,例如具有枚葉式的裝置,其利用噴頭來(lái)均勻地進(jìn)行氣體向襯底處理面的供給。更詳細(xì)而言,在枚葉式的襯底處理裝置中構(gòu)成為,用加熱器加熱襯底載置面上的襯底,同時(shí)一邊從配置在襯底載置面的上方的噴頭通過(guò)位于該噴頭與襯底載置面之間的分散板使氣體分散,一邊進(jìn)行氣體向襯底載置面上的襯底的供給,由此對(duì)襯底進(jìn)行處理(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2015-105405號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在上述結(jié)構(gòu)的襯底處理裝置中,對(duì)襯底進(jìn)行加熱所產(chǎn)生的影響有可能會(huì)波及到分散板。然而,在該情況下,關(guān)于氣體向襯底的供給,也應(yīng)當(dāng)避免例如有損該氣體供給均勻性等不良影響的產(chǎn)生。
本發(fā)明的目的在于,在利用噴頭向襯底進(jìn)行氣體供給的情況下,能夠避免對(duì)該襯底的加熱會(huì)給氣體供給帶來(lái)不良影響。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案,提供如下技術(shù),襯底處理裝置具備:
處理模塊,具有對(duì)襯底進(jìn)行處理的處理室;
襯底搬入搬出口,設(shè)于構(gòu)成所述處理模塊的一個(gè)壁上;
冷卻機(jī)構(gòu),配置在所述襯底搬入搬出口附近;
襯底載置部,配置在所述處理室內(nèi),具有供所述襯底載置的襯底載置面;
加熱部,對(duì)所述襯底進(jìn)行加熱;
噴頭,配置在與所述襯底載置面相對(duì)的位置,具有分散板,該分散板由具有第一熱膨脹率的材質(zhì)構(gòu)成;
分散板支承部,支承所述分散板,由具有與所述第一熱膨脹率不同的第二熱膨脹率的材質(zhì)構(gòu)成;
第一定位部,進(jìn)行所述分散板與所述分散板支承部之間的定位,配置在所述襯底搬入搬出口的設(shè)置側(cè);
第二定位部,進(jìn)行所述分散板與所述分散板支承部之間的定位,配置在與所述襯底搬入搬出口的設(shè)置側(cè)隔著處理室的相對(duì)側(cè),并且配置在與所述第一定位部沿著從所述襯底搬入搬出口通過(guò)的襯底的搬入搬出方向排列的位置。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,在利用噴頭進(jìn)行氣體向襯底的供給的情況下,能夠避免對(duì)該襯底的加熱會(huì)給氣體供給帶來(lái)不良影響。
附圖說(shuō)明
圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的襯底處理裝置的整體結(jié)構(gòu)例的橫剖視圖。
圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的襯底處理裝置的整體結(jié)構(gòu)例的縱剖視圖。
圖3是示意性地示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的襯底處理裝置的處理室的概略結(jié)構(gòu)的一例的說(shuō)明圖。
圖4是示意性地示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的襯底處理裝置的處理室中的主要部分結(jié)構(gòu)的一例的說(shuō)明圖。
圖5是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的襯底處理裝置的控制器的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖6是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的襯底處理工序的概要的流程圖。
圖7是表示圖6的襯底處理工序中的成膜工序的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
圖8是示意性地示出本發(fā)明的第一實(shí)施方式的襯底處理裝置中的襯底載置位置的一具體例的說(shuō)明圖。
圖9是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的襯底處理裝置的整體結(jié)構(gòu)例的橫剖視圖。
圖10是示意性地示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的襯底處理裝置的處理室中的主要部分結(jié)構(gòu)的一例的說(shuō)明圖。
圖11是示意性地示出本發(fā)明的第二實(shí)施方式的襯底處理裝置的處理室中的主要部分結(jié)構(gòu)的其他例子的說(shuō)明圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
103…真空搬送室(輸送模塊),112…真空搬送機(jī)械手,113、113a、113b…末端執(zhí)行器、122、123…加載互鎖室(加載互鎖模塊),121…大氣搬送室(前端模塊),105…io載臺(tái)(裝載口),160、165、161a~161d、161l、161r…閘閥,200…晶片(襯底),201、201a~201d…處理模塊,202、202a~202h、202l、202r…處理室,203、203a~203…處理容器,206、206a~206h…襯底搬入搬出口,210…襯底支承部(襯托器),211…載置面,212…襯底載置臺(tái),213…加熱器,230…噴頭,234…分散板,234a…貫穿孔,241…氣體供給管,235…第一定位部,235a…第一凸部,235b…第一凹部,236…第二定位部,236a…第二凸部,236b…第二凹部,281…控制器,281a…顯示裝置,281b…運(yùn)算裝置,281c…操作部,281d…存儲(chǔ)裝置,281e…數(shù)據(jù)輸入輸出部,281f…內(nèi)部記錄介質(zhì),281g…外部記錄介質(zhì),281h…網(wǎng)絡(luò),282…機(jī)械手控制部,282a…檢測(cè)部,282b…計(jì)算部,282c…指示部,282d…存儲(chǔ)部,283…機(jī)械手驅(qū)動(dòng)部,2021…處理空間,2031…上部容器,2031b…臺(tái)座部分,2032…下部容器,2033…o型環(huán),2034、2035…冷卻配管
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[本發(fā)明的第一實(shí)施方式]
首先,說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。
(1)襯底處理裝置的整體結(jié)構(gòu)
參照?qǐng)D1及圖2說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的襯底處理裝置的整體結(jié)構(gòu)。圖1是表示第一實(shí)施方式的襯底處理裝置的整體結(jié)構(gòu)例的橫剖視圖。圖2是表示第一實(shí)施方式的襯底處理裝置的整體結(jié)構(gòu)例的縱剖視圖。
如圖1及圖2所示,在此舉例說(shuō)明的襯底處理裝置是在真空搬送室103的周圍具有多個(gè)處理模塊201a~201d的、所謂簇(cluster)型裝置。更詳細(xì)而言,圖例的襯底處理裝置是對(duì)作為襯底的晶片200進(jìn)行處理的裝置,構(gòu)成為大體上具備真空搬送室(輸送模塊)103、加載互鎖室(加載互鎖模塊)122、123、大氣搬送室(前端模塊)121、io載臺(tái)(裝載口)105、多個(gè)處理模塊(processmodule)201a~201d、和作為控制部的控制器281。
以下,具體地說(shuō)明這些各結(jié)構(gòu)。此外,在以下說(shuō)明中,前后左右分別為:x1方向?yàn)橛?、x2方向?yàn)樽?、y1方向?yàn)榍?、y2方向?yàn)楹蟆?/p>
(真空搬送室)
真空搬送室103作為成為在負(fù)壓下搬送晶片200的搬送空間的搬送室而發(fā)揮作用。構(gòu)成真空搬送室103的殼體101在俯視觀察時(shí)形成為六邊形。并且,在六邊形的各邊上分別經(jīng)由閘閥160、165、161a~161d而連結(jié)有加載互鎖室122、123及各處理模塊201a~201d。
在真空搬送室103的大致中央部以凸緣115為基部設(shè)置有作為搬送機(jī)械手的真空搬送機(jī)械手112,該真空搬送機(jī)械手112在負(fù)壓下移載(搬送)晶片200。真空搬送機(jī)械手112構(gòu)成為能夠通過(guò)升降機(jī)116及凸緣115而在維持真空搬送室103的氣密性的同時(shí)進(jìn)行升降(參照?qǐng)D2)。
(加載互鎖室)
在構(gòu)成真空搬送室103的殼體101的六個(gè)側(cè)壁中的位于前側(cè)的兩個(gè)側(cè)壁上,分別經(jīng)由閘閥160、165而連結(jié)有搬入用的加載互鎖室122和搬出用的加載互鎖室123。在加載互鎖室122內(nèi)設(shè)置有搬入室用的襯底載置臺(tái)150,在加載互鎖室123內(nèi)設(shè)置有搬出室用的襯底載置臺(tái)151。此外,各加載互鎖室122、123分別構(gòu)成為能夠耐受負(fù)壓的構(gòu)造。
(大氣搬送室)
在加載互鎖室122、123的前側(cè),經(jīng)由閘閥128、129而連結(jié)有大氣搬送室121。大氣搬送室121在大致大氣壓下使用。
在大氣搬送室121內(nèi)設(shè)置有移載晶片200的大氣搬送機(jī)械手124。大氣搬送機(jī)械手124構(gòu)成為通過(guò)設(shè)置在大氣搬送室121內(nèi)的升降機(jī)126而升降,并且構(gòu)成為通過(guò)線性執(zhí)行器132而在左右方向上往復(fù)移動(dòng)(參照?qǐng)D2)。
在大氣搬送室121的上部設(shè)置有供給清潔氣體的清潔單元118(參照?qǐng)D2)。另外,在大氣搬送室121的左側(cè)設(shè)置有與形成于晶片200的缺口或定向平面(orientationflat)對(duì)準(zhǔn)的裝置(以下稱為“預(yù)對(duì)準(zhǔn)器”)106(參照?qǐng)D1)。
(io載臺(tái))
在大氣搬送室121的殼體125的前側(cè),設(shè)置有用于相對(duì)于大氣搬送室121搬入搬出晶片200的襯底搬入搬出口134、和晶片盒開(kāi)啟器108。在隔著襯底搬入搬出口134而位于與晶片盒開(kāi)啟器108相反的一側(cè)、即殼體125的外側(cè)設(shè)置有io載臺(tái)105。
在io載臺(tái)105上搭載有多個(gè)foup(frontopeningunifiedpod:前端開(kāi)口片盒,以下稱為“晶片盒”)100,在晶片盒100中收納有多張晶片200。晶片盒100用作搬送硅(si)襯底等晶片200的運(yùn)送器。構(gòu)成為在晶片盒100內(nèi)以水平姿勢(shì)分別收納有多個(gè)未處理的晶片200和/或已處理完畢的晶片200。晶片盒100通過(guò)未圖示的工序內(nèi)搬送裝置(rgv)而供給到io載臺(tái)105及從io載臺(tái)105排出。
io載臺(tái)105上的晶片盒100通過(guò)晶片盒開(kāi)啟器108而開(kāi)閉。晶片盒開(kāi)啟器108具備:關(guān)閉器(closer)142,對(duì)晶片盒100的盒蓋100a進(jìn)行開(kāi)閉,并且能夠封閉襯底搬入搬出口134;和驅(qū)動(dòng)關(guān)閉器142的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)109。晶片盒開(kāi)啟器108通過(guò)對(duì)載置于io載臺(tái)105的晶片盒100的盒蓋100a進(jìn)行開(kāi)閉而打開(kāi)、關(guān)閉襯底出入口,能夠?qū)崿F(xiàn)晶片200相對(duì)于晶片盒100的出入。
(處理模塊)
在構(gòu)成真空搬送室103的殼體101的六個(gè)側(cè)壁中的、沒(méi)有連結(jié)加載互鎖室122、123的剩余的四個(gè)側(cè)壁上,分別相對(duì)于這四個(gè)側(cè)壁經(jīng)由閘閥161a~161d以將真空搬送室103作為中心呈放射狀地取位的方式連結(jié)有對(duì)晶片200進(jìn)行期望處理的處理模塊201a~201d。各處理模塊201a~201d均由冷壁式的處理容器203a~203d構(gòu)成,在各處理模塊201a~201d中分別形成有一個(gè)處理室202a~202d。在各處理室202a~202d內(nèi),作為半導(dǎo)體或半導(dǎo)體器件的制造工序的一個(gè)工序,進(jìn)行對(duì)晶片200的處理。作為在各處理室202a~202d內(nèi)進(jìn)行的處理,例如能夠列舉在晶片上形成薄膜的處理、對(duì)晶片表面進(jìn)行氧化、氮化、碳化等的處理、形成硅化物、金屬等的膜、對(duì)晶片表面進(jìn)行蝕刻的處理、回流焊處理等各種襯底處理。
此外,關(guān)于各處理模塊201a~201d的詳細(xì)結(jié)構(gòu),將在后敘述。
(控制器)
控制器281作為對(duì)構(gòu)成襯底處理裝置的各部件的動(dòng)作進(jìn)行控制的控制部(控制單元)而發(fā)揮作用。為此,作為控制部的控制器281通過(guò)具有cpu(centralprocessingunit:中央處理器)和ram(randomaccessmemory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等的計(jì)算機(jī)裝置構(gòu)成。而且,控制器281構(gòu)成為,例如,通過(guò)信號(hào)線a與真空搬送機(jī)械手112電連接,通過(guò)信號(hào)線b與大氣搬送機(jī)械手124電連接,通過(guò)信號(hào)線c與閘閥160、161a、161b、161c、161d、165、128、129電連接,通過(guò)信號(hào)線d與晶片盒開(kāi)啟器108電連接,通過(guò)信號(hào)線e與預(yù)對(duì)準(zhǔn)器106電連接,通過(guò)信號(hào)線f與清潔單元118電連接,并通過(guò)信號(hào)線a~f對(duì)這些各部件發(fā)出動(dòng)作指示。
此外,關(guān)于控制器281的詳細(xì)結(jié)構(gòu),將在后敘述。
(2)處理模塊的結(jié)構(gòu)
接下來(lái),說(shuō)明各處理模塊201a~201d的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
各處理模塊201a~201d分別作為枚葉式的襯底處理裝置而發(fā)揮作用,均具有相同的結(jié)構(gòu)。
在此,列舉各處理模塊201a~201d中的一個(gè)為例來(lái)說(shuō)明具體結(jié)構(gòu)。由于列舉處理模塊201a~201d中的一個(gè)為例,所以在以下說(shuō)明中,將處理模塊201a~201d簡(jiǎn)記為“處理模塊201”,將構(gòu)成各處理模塊201a~201d的冷壁式處理容器203a~203d也簡(jiǎn)記為“處理容器203”,將在各處理容器203a~203d內(nèi)形成的處理室202a~202d簡(jiǎn)記為“處理室202”,而且將與各處理模塊201a~201d分別對(duì)應(yīng)的閘閥161a~161d也簡(jiǎn)記為“閘閥161”。
圖3是示意性地示出第一實(shí)施方式的襯底處理裝置的處理室的概略結(jié)構(gòu)的一例的說(shuō)明圖。
(處理容器)
處理模塊201如上述那樣由冷壁式的處理容器203構(gòu)成。處理容器203構(gòu)成為例如橫截面為圓形且扁平的密閉容器。處理容器203通過(guò)由氧化鋁(alo)等陶瓷材料形成的上部容器2031、和由鋁(al)或不銹鋼(sus)等金屬材料形成的下部容器2032構(gòu)成。
在處理容器203內(nèi)形成有處理室202。處理室202具備:處理空間2021,位于處理室202的上方側(cè)(與后述的襯底載置臺(tái)212相比靠上方的空間),對(duì)作為襯底的硅晶片等晶片200進(jìn)行處理;和搬送空間2022,是在處理室202的下方側(cè)被下部容器2032包圍而成的空間。
在構(gòu)成下部容器2032的側(cè)面、即處理容器203的一個(gè)壁上,設(shè)置有與閘閥161相鄰的襯底搬入搬出口206。晶片200經(jīng)由襯底搬入搬出口206而被搬入到搬送空間2022。
在下部容器2032中的襯底搬入搬出口206附近,配置有用于在閘閥161關(guān)閉時(shí)確保容器內(nèi)的氣密性的o型環(huán)2033。而且,在下部容器2032中的襯底搬入搬出口206附近配置有冷卻配管2034,該冷卻配管2034為了抑制因后述加熱器213加熱所產(chǎn)生的影響波及到o型環(huán)2033,而用于冷卻該附近區(qū)域。從未圖示的調(diào)溫單元向冷卻配管2034供給制冷劑。由此,冷卻配管2034及調(diào)溫單元作為對(duì)襯底搬入搬出口206的附近區(qū)域進(jìn)行冷卻的冷卻機(jī)構(gòu)而發(fā)揮作用。此外,調(diào)溫單元及制冷劑只要是公知技術(shù)的調(diào)溫單元及制冷劑止即可,在此省略詳細(xì)的說(shuō)明。
在下部容器2032的底部設(shè)有多個(gè)頂升銷207。而且,下部容器2032成為接地電位。
(襯底載置臺(tái))
在處理空間2021內(nèi)設(shè)有支承晶片200的襯底支承部(襯托器:susceptor)210。襯底支承部210主要具有:載置晶片200的載置面211、在表面具有載置面211的襯底載置臺(tái)212、和內(nèi)置于襯底載置臺(tái)212的作為加熱部的加熱器213。在襯底載置臺(tái)212上,在與頂升銷207對(duì)應(yīng)的位置分別設(shè)有供頂升銷207貫穿的貫穿孔214。
襯底載置臺(tái)212由軸217支承。軸217貫穿處理容器203的底部,然后在處理容器203的外部連接于升降機(jī)構(gòu)218。使升降機(jī)構(gòu)218動(dòng)作來(lái)使軸217及支承臺(tái)212升降,由此,襯底載置臺(tái)212能夠使載置于載置面211上的晶片200升降。此外,軸217下端部的周圍被波紋管219覆蓋,由此處理空間2021內(nèi)被保持為氣密。
襯底載置臺(tái)212在晶片200的搬送時(shí)下降到載置面211成為襯底搬入搬出口206的位置(晶片搬送位置),在晶片200的處理時(shí)使晶片200上升到處理空間2021內(nèi)的處理位置(晶片處理位置)。
具體而言,在使襯底載置臺(tái)212下降到晶片搬送位置時(shí),頂升銷207的上端部從載置面211的上表面突出,頂升銷207從下方支承晶片200。另外,在使襯底載置臺(tái)212上升到晶片處理位置時(shí),頂升銷207從載置面211的上表面收回,載置面211從下方支承晶片200。此外,頂升銷207與晶片200直接接觸,因此,期望由例如石英、氧化鋁等材質(zhì)形成。此外,也可以構(gòu)成為,對(duì)頂升銷207設(shè)置升降機(jī)構(gòu)來(lái)使頂升銷207進(jìn)行移動(dòng)。
(噴頭)
在處理空間2021的上方(氣體供給方向上游側(cè))設(shè)有作為氣體分散機(jī)構(gòu)的噴頭230。噴頭230插入在開(kāi)設(shè)于例如上部容器2031的孔2031a中。而且,噴頭230構(gòu)成為,經(jīng)由未圖示的鉸鏈固定在上部容器2031上,在維護(hù)時(shí)利用鉸鏈來(lái)打開(kāi)。
噴頭的蓋231由例如具有導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性的金屬形成。另外,在噴頭的蓋231上設(shè)有供作為第一分散機(jī)構(gòu)的氣體供給管241插入的貫穿孔231a。插入到貫穿孔231a中的氣體供給管241用于使向形成于噴頭230內(nèi)的空間即噴頭緩沖室232內(nèi)供給的氣體分散,具有插入到噴頭230內(nèi)的前端部241a和固定于蓋231的凸緣241b。前端部241a構(gòu)成為例如圓柱狀,在其圓柱側(cè)面上設(shè)有分散孔。而且,從后述的氣體供給部(供給系統(tǒng))供給的氣體經(jīng)由前端部241a及分散孔而供給到噴頭緩沖室232內(nèi)。
而且,噴頭230具有作為第二分散機(jī)構(gòu)的分散板234,該分散板234用于使從后述的氣體供給部(供給系統(tǒng))供給的氣體分散。分散板234由例如非金屬材料的石英形成。該分散板234的上游側(cè)為噴頭緩沖室232,下游側(cè)為處理空間2021。在分散板234上設(shè)有多個(gè)貫穿孔234a。分散板234以隔著處理空間2021與襯底載置面211相對(duì)的方式配置在該襯底載置面211的上方側(cè)。因此,噴頭緩沖室232經(jīng)由設(shè)于分散板234的多個(gè)貫穿孔234a與處理空間2021連通。
分散板234的設(shè)有貫穿孔234a的部分插入到設(shè)于上部容器2031的孔2031a中。而且,分散板234在向孔2031a插入的插入部分的外周側(cè),具有成為載置于上部容器2031的上表面上的凸緣部234b、234c。凸緣部234b、234c夾設(shè)在上部容器2031與蓋231之間,將它們之間絕緣且隔熱。也就是說(shuō),位于上部容器2031中的孔2031a的外周側(cè)的臺(tái)座部分(即,供凸緣部234b、234c載置的部分)2031b作為支承分散板234的分散板支承部而發(fā)揮作用。
此外,在分散板234的凸緣部234b、234c與上部容器2031的臺(tái)座部分2031b重疊的位置,設(shè)有進(jìn)行上部容器2031與分散板234之間的定位的定位部235、236。定位部235、236的詳細(xì)結(jié)構(gòu)將在后敘述。
在噴頭緩沖室232上設(shè)有氣體引導(dǎo)部235,該氣體引導(dǎo)部235使供給來(lái)的氣體形成流動(dòng)。氣體引導(dǎo)部235是以供氣體供給管241插入的貫穿孔231a為頂點(diǎn)且直徑隨著趨向于分散板234方向而變大的圓錐形狀。氣體引導(dǎo)部235形成為其下端比分散板234的形成于最外周側(cè)的貫穿孔234a更靠外周側(cè)的位置。也就是說(shuō),噴頭緩沖室232將氣體引導(dǎo)部235包圍在內(nèi)側(cè),氣體引導(dǎo)部235將從分散板234的上方側(cè)供給的氣體向處理空間2021引導(dǎo)。
此外,也可以在噴頭的蓋231上連接未圖示的匹配器及高頻電源。若連接匹配器及高頻電源,則能夠通過(guò)在匹配器及高頻電源中調(diào)整阻抗來(lái)在噴頭緩沖室232及處理空間2021中生成等離子體。
另外,也可以是,噴頭230內(nèi)置有使噴頭緩沖室232內(nèi)及處理空間2021內(nèi)升溫的作為加熱源的加熱器(但未圖示)。加熱器加熱到使供給到噴頭緩沖室232內(nèi)的氣體不會(huì)再次液化的溫度。例如被控制為加熱到100℃左右。
(氣體供給系統(tǒng))
在插入到設(shè)在噴頭的蓋231上的貫穿孔231a中的氣體供給管241上連接有公共氣體供給管242。氣體供給管241和公共氣體供給管242通過(guò)管的內(nèi)部連通。而且,從公共氣體供給管242供給的氣體通過(guò)氣體供給管241、氣體導(dǎo)入孔231a而被供給到噴頭230內(nèi)。
在公共氣體供給管242上連接有第一氣體供給管243a、第二氣體供給管244a和第三氣體供給管245a。其中,第二氣體供給管244a經(jīng)由遠(yuǎn)程等離子體單元244e而連接于公共氣體供給管242。
從包含第一氣體供給管243a的第一氣體供給系統(tǒng)243主要供給含第一元素氣體,從包含第二氣體供給管244a的第二氣體供給系統(tǒng)244主要供給含第二元素氣體。從包含第三氣體供給管245a的第三氣體供給系統(tǒng)245,在處理晶片200時(shí)主要供給非活性氣體,在清潔噴頭230和處理空間2021時(shí)主要供給清潔氣體。
(第一氣體供給系統(tǒng))
在第一氣體供給管243a上從上游方向按順序設(shè)置有第一氣體供給源243b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)243c、及作為開(kāi)閉閥的閥243d。而且,從第一氣體供給源243b經(jīng)由mfc243c、閥243d、第一氣體供給管243a、公共氣體供給管242向噴頭230內(nèi)供給含有第一元素的氣體(以下,稱為“含第一元素氣體”)。
含第一元素氣體是處理氣體之一,用作原料氣體。在此,第一元素是例如硅(si)。即,含第一元素氣體是含硅氣體,例如使用二氯氫硅(sih2cl2、簡(jiǎn)稱dcs)氣體。
在第一氣體供給管243a的與閥243d相比的下游側(cè)連接有第一非活性氣體供給管246a的下游端。在第一非活性氣體供給管246a上從上游方向按順序設(shè)置有非活性氣體供給源246b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)246c、及作為開(kāi)閉閥的閥246d。而且,從非活性氣體供給源246b經(jīng)由mfc246c、閥246d、第一非活性氣體供給管246a、第一氣體供給管243a、公共氣體供給管242向噴頭230內(nèi)供給非活性氣體。
在此,非活性氣體用作含第一元素氣體的運(yùn)載氣體,因此優(yōu)選使用不與第一元素發(fā)生反應(yīng)的氣體。具體而言,能夠使用例如氮(n2)氣。此外,作為非活性氣體,除n2氣體以外,還能夠使用例如氦(he)氣體、氖(ne)氣體、氬(ar)氣體等稀有氣體。
主要通過(guò)第一氣體供給管243a、mfc243c、閥243d構(gòu)成第一氣體供給系統(tǒng)(也稱為“含硅氣體供給系統(tǒng)”)243。
另外,主要通過(guò)第一非活性氣體供給管246a、mfc246c及閥246d構(gòu)成第一非活性氣體供給系統(tǒng)。
此外,也可以認(rèn)為第一氣體供給系統(tǒng)243包含第一氣體供給源243b和第一非活性氣體供給系統(tǒng)。另外,也可以認(rèn)為第一非活性氣體供給系統(tǒng)包含非活性氣體供給源234b和第一氣體供給管243a。
這樣的第一氣體供給系統(tǒng)243供給處理氣體之一的原料氣體,因此相當(dāng)于一個(gè)處理氣體供給系統(tǒng)。
(第二氣體供給系統(tǒng))
在第二氣體供給管244a的下游設(shè)置有遠(yuǎn)程等離子體單元244e。在上游,從上游方向按順序設(shè)置有第二氣體供給源244b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)244c、及作為開(kāi)閉閥的閥244d。而且,從第二氣體供給源244b經(jīng)由mfc244c、閥244d、第二氣體供給管244a、遠(yuǎn)程等離子體單元244e、公共氣體供給管242向噴頭230內(nèi)供給含有第二元素的氣體(以下,稱為“含第二元素氣體”)。此時(shí),含第二元素氣體通過(guò)遠(yuǎn)程等離子體單元244e而成為等離子體狀態(tài),被供給到晶片200上。
含第二元素氣體是處理氣體之一,用作反應(yīng)氣體或改性氣體。在此,含第二元素氣體含有與第一元素不同的第二元素。作為第二元素是例如氮(n)。即,含第二元素氣體是例如含氮?dú)怏w,使用例如氨(nh3)氣。
在第二氣體供給管244a的與閥244d相比的下游側(cè)連接有第二非活性氣體供給管247a的下游端。在第二非活性氣體供給管247a上,從上游方向按順序設(shè)有非活性氣體供給源247b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)247c、及作為開(kāi)閉閥的閥247d。而且,從非活性氣體供給源247b經(jīng)由mfc247c、閥247d、第二非活性氣體供給管247a、第二氣體供給管244a、公共氣體供給管242向噴頭230內(nèi)供給非活性氣體。
在此,非活性氣體在襯底處理工序中用作運(yùn)載氣體或稀釋氣體。具體而言,能夠使用例如n2氣體,但除了n2氣體以外,也能夠使用例如he氣體、ne氣體、ar氣體等稀有氣體。
主要通過(guò)第二氣體供給管244a、mfc244c、閥244d構(gòu)成第二氣體供給系統(tǒng)244(也稱為“含氮?dú)怏w供給系統(tǒng)”)。
另外,主要通過(guò)第二非活性氣體供給管247a、mfc247c及閥247d構(gòu)成第二非活性氣體供給系統(tǒng)。
此外,也可以認(rèn)為第二氣體供給系統(tǒng)244包含第二氣體供給源244b、遠(yuǎn)程等離子體單元244e和第二非活性氣體供給系統(tǒng)。另外,也可以認(rèn)為第二非活性氣體供給系統(tǒng)包含非活性氣體供給源247b、第二氣體供給管244a和遠(yuǎn)程等離子體單元244e。
這樣的第二氣體供給系統(tǒng)244供給作為處理氣體之一的反應(yīng)氣體或改性氣體,因此相當(dāng)于一個(gè)處理氣體供給系統(tǒng)。
(第三氣體供給系統(tǒng))
在第三氣體供給管245a上,從上游方向按順序設(shè)有第三氣體供給源245b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)245c、及作為開(kāi)閉閥的閥245d。而且,從第三氣體供給源245b經(jīng)由mfc245c、閥245d、第三氣體供給管245a、公共氣體供給管242向噴頭230內(nèi)供給非活性氣體。
從第三氣體供給源245b供給的非活性氣體在襯底處理工序中用作對(duì)滯留在處理容器203和噴頭230內(nèi)的氣體進(jìn)行吹掃的吹掃氣體。另外,也可以在清潔工序中用作清潔氣體的運(yùn)載氣體或稀釋氣體。作為這樣的非活性氣體,能夠使用例如n2氣體,但除了n2氣體以外,也能夠使用例如he氣體、ne氣體、ar氣體等稀有氣體。
在第三氣體供給管245a的與閥245d相比的下游側(cè)連接有清潔氣體供給管248a的下游端。在清潔氣體供給管248a上,從上游方向按順序設(shè)有清潔氣體供給源248b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)248c、及作為開(kāi)閉閥的閥248d。而且,從清潔氣體供給源248b經(jīng)由mfc248c、閥248d、清潔氣體供給管248a、第三氣體供給管245a、公共氣體供給管242向噴頭230內(nèi)供給清潔氣體。
從清潔氣體供給源248b供給的清潔氣體在清潔工序中用作將附著在噴頭230和處理容器203上的副產(chǎn)物等除去的清潔氣體。作為這樣的清潔氣體例如能夠使用三氟化氮(nf3)氣體。此外,作為清潔氣體,除了nf3氣體以外,也可以使用例如氟化氫(hf)氣體、三氟化氯(clf3)氣體、氟(f2)氣體等,另外還可以組合它們來(lái)使用。
主要通過(guò)第三氣體供給管245a、質(zhì)量流量控制器245c和閥245d構(gòu)成第三氣體供給系統(tǒng)245。
另外,主要通過(guò)清潔氣體供給管248a、質(zhì)量流量控制器248c及閥248d構(gòu)成清潔氣體供給系統(tǒng)。
此外,也可以認(rèn)為第三氣體供給系統(tǒng)245包含第三氣體供給源245b和清潔氣體供給系統(tǒng)。另外,也可以認(rèn)為清潔氣體供給系統(tǒng)包含清潔氣體供給源248b和第三氣體供給管245a。
(排氣系統(tǒng))
將處理容器203的環(huán)境氣體排出的排氣系統(tǒng)具有與處理容器203連接的多個(gè)排氣管。具體而言,具有與搬送空間2022連接的排氣管(第一排氣管)261、與處理空間2021連接的排氣管(第二排氣管)262、和與噴頭緩沖室232連接的排氣管(第三排氣管)263。另外,在各排氣管261、262、263的下游側(cè)連接有排氣管(第四排氣管)264。
排氣管261連接于搬送空間2022的側(cè)面或底面。在排氣管261上設(shè)有實(shí)現(xiàn)高真空或超高真空的作為真空泵的tmp(turbomolecularpump:渦輪分子泵,以下也稱為“第一真空泵”)265。在排氣管261上,在tmp265的上游側(cè)和下游側(cè)分別設(shè)有作為開(kāi)閉閥的閥266、267。
排氣管262連接于處理空間2021的側(cè)方。在排氣管262上設(shè)有將處理空間2021內(nèi)控制為規(guī)定壓力的作為壓力控制器的apc(autopressurecontroller:自動(dòng)壓力控制器)276。apc276具有能夠調(diào)整開(kāi)度的閥體(未圖示),根據(jù)來(lái)自控制器281的指示調(diào)整排氣管262的流導(dǎo)(conductance)。另外,在排氣管262上,在apc276的上游側(cè)和下游側(cè)分別設(shè)有作為開(kāi)閉閥的閥275、277。
排氣管263連接于噴頭緩沖室232的側(cè)方或上方。在排氣管263上設(shè)有作為開(kāi)閉閥的閥270。
在排氣管264上設(shè)有dp(drypump:干式泵)278。如圖示那樣,在排氣管264上從其上游側(cè)起連接有排氣管263、排氣管262和排氣管261,而且dp278設(shè)在這些管的下游。dp278分別經(jīng)由排氣管262、排氣管263、排氣管261而將噴頭緩沖室232、處理空間2021及搬送空間2022各自的環(huán)境氣體排出。另外,dp278在tmp265動(dòng)作時(shí)還作為其輔助泵而發(fā)揮作用。即,作為高真空(或超高真空)泵的tmp265難以單獨(dú)排氣到大氣壓,因此將dp278用作排氣到大氣壓的輔助泵。
(3)分散板及定位部的結(jié)構(gòu)
接下來(lái),針對(duì)設(shè)于噴頭230的分散板234和進(jìn)行該分散板234的定位的定位部235、236,說(shuō)明其各自的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
在上述結(jié)構(gòu)的處理室201中,在進(jìn)行對(duì)晶片200的處理時(shí),使成為處理對(duì)象的晶片200上升至晶片處理位置,同時(shí)通過(guò)襯底載置臺(tái)212的加熱器213對(duì)晶片200進(jìn)行加熱。此時(shí),因加熱器213進(jìn)行的加熱,噴頭230也成為高溫,因此若噴頭230的接觸氣體部分由金屬材料構(gòu)成,則存在對(duì)晶片200造成金屬污染的隱患。為此,噴頭230的分散板234由作為非金屬材料的石英構(gòu)成。
另一方面,支承分散板234的上部容器2031的臺(tái)座部分2031b由作為陶瓷材料的氧化鋁構(gòu)成。因此,分散板234和上部容器2031的臺(tái)座部分2031b具有彼此不同的熱膨脹率。具體而言,石英的熱膨脹率(熱膨脹系數(shù))為6.0×10-7/℃(以下,將該熱膨脹率稱為“第一熱膨脹率”),氧化鋁的熱膨脹率(熱膨脹系數(shù))為7.1×10-6/℃(以下,將該熱膨脹率稱為“第二熱膨脹率”)。也就是說(shuō),分散板234由具有第一熱膨脹率的材質(zhì)構(gòu)成,上部容器2031的臺(tái)座部分2031b由具有與第一熱膨脹率不同的第二熱膨脹率的材質(zhì)構(gòu)成。
當(dāng)像這樣在分散板234與上部容器2031的臺(tái)座部分2031b之間具有熱膨脹率差時(shí),在襯底載置臺(tái)212因加熱器213進(jìn)行的加熱處理成為高溫的情況下,各自的變形量(伸長(zhǎng)量)也會(huì)產(chǎn)生差異。
例如,對(duì)于構(gòu)成分散板234的石英,其熱膨脹率為6.0×10-7/℃,因此在溫度變化δt=300℃、長(zhǎng)度l=500mm的情況下,伸長(zhǎng)6.0×10-7×300×500=0.09mm。另外,在溫度變化δt=400℃、長(zhǎng)度l=500mm的情況下,伸長(zhǎng)6.0×10-7×400×500=0.12mm。此外,在溫度變化δt=500℃、長(zhǎng)度l=500mm的情況下,伸長(zhǎng)6.0×10-7×500×500=0.15mm。
與之相對(duì),例如對(duì)于構(gòu)成上部容器2031的臺(tái)座部分2031b的氧化鋁,其熱膨脹率為7.1×10-6/℃,因此,在溫度變化δt=300℃、長(zhǎng)度l=500mm的情況下,伸長(zhǎng)7.1×10-6×300×500=1.1mm。另外,在溫度變化δt=400℃、長(zhǎng)度l=500mm的情況下,伸長(zhǎng)7.1×10-6×400×500=1.4mm。此外,在溫度變化δt=500℃、長(zhǎng)度l=500mm的情況下,伸長(zhǎng)7.1×10-6×500×500=1.8mm。
此外,對(duì)分散板234使用熱膨脹率小的材質(zhì)的理由是,在襯底載置臺(tái)212因加熱器213進(jìn)行的加熱處理而變成高溫的情況下,會(huì)導(dǎo)致貫穿孔234a的孔徑因非意圖的膨脹而變大,因此是為了防止與期待的氣體流量變得不同而采用熱膨脹率小的材質(zhì)。另一方面,對(duì)上部容器2031使用熱膨脹率大的材質(zhì)的理由是,處理室201是真空腔構(gòu)造,因此優(yōu)先考慮確保上部容器2031的機(jī)械強(qiáng)度。
若考慮到存在以上那樣的熱膨脹率差,則分散板234與上部容器2031的臺(tái)座部分2031b無(wú)法通過(guò)螺釘?shù)冗M(jìn)行固定。這是因?yàn)?,若通過(guò)螺釘?shù)冗M(jìn)行固定,則分散板234與上部容器2031的臺(tái)座部分2031b均有破損的隱患。
于是,在本實(shí)施方式說(shuō)明的襯底處理裝置中,利用定位部235、236來(lái)進(jìn)行分散板234與上部容器2031的臺(tái)座部分2031b之間的位置關(guān)系的固定。
以下,說(shuō)明定位部235、236的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
圖4是示意性地示出第一實(shí)施方式的襯底處理裝置的處理室中的主要部分結(jié)構(gòu)的一例的說(shuō)明圖。
定位部235、236均用于對(duì)分散板234和作為分散板支承部發(fā)揮作用的上部容器2031的臺(tái)座部分2031b之間進(jìn)行定位。作為定位部235、236而具有第一定位部235和第二定位部236,其中,第一定位部235配置在處理容器203的設(shè)有襯底搬入搬出口206的那一側(cè)(即,配置有冷卻配管2034的那一側(cè)),第二定位部236配置在隔著處理空間2021與設(shè)有襯底搬入搬出口206的那一側(cè)相對(duì)的一側(cè)(即,構(gòu)成處理容器203的壁中的、與設(shè)有襯底搬入搬出口206的壁相對(duì)的壁那一側(cè))。
這些第一定位部235及第二定位部236配置成沿著從襯底搬入搬出口206通過(guò)的晶片200的搬入搬出方向排列。更詳細(xì)而言,第一定位部235及第二定位部236配置在如下假想直線l上,該假想直線l在俯視觀察襯底搬入搬出口206時(shí)從該襯底搬入搬出口206的中央位置通過(guò)、并且沿著從襯底搬入搬出口206通過(guò)的晶片200的搬入搬出方向延伸。由此,通過(guò)第一定位部235及第二定位部236而被定位的分散板234以假想直線l為中心在圖中左右方向均等分配地配置。此外,晶片200的搬入搬出方向由真空搬送機(jī)械手112來(lái)確定。也就是說(shuō),晶片200的搬入搬出方向與真空搬送機(jī)械手112的末端執(zhí)行器113的移動(dòng)方向(參照?qǐng)D中箭頭)一致。
這些第一定位部235及第二定位部236中的、位于襯底搬入搬出口206側(cè)的第一定位部235由銷狀的第一凸部235a和圓孔狀的第一凹部235b構(gòu)成,第一凸部235a從上部容器2031的臺(tái)座部分2031b向上方突出設(shè)置,第一凹部235b穿設(shè)在分散板234上并供第一凸部235a插入。在第一定位部235的設(shè)置側(cè)配置有冷卻配管2034,因此,被抑制高溫化。鑒于此,第一定位部235具有圓孔狀的第一凹部235b而構(gòu)成。
另一方面,第二定位部236由銷狀的第二凸部236a和橢圓孔狀的第二凹部236b構(gòu)成,第二凸部236a從上部容器2031的臺(tái)座部分2031b朝向上方突出設(shè)置,第二凹部236b穿設(shè)在分散板234上并供第二凸部236a插入。像這樣,第二定位部236具有橢圓孔狀的第二凹部236b而構(gòu)成。因此,即使在因襯底載置臺(tái)212的加熱器213進(jìn)行的加熱處理而導(dǎo)致分散板234和上部容器2031的臺(tái)座部分2031b等發(fā)生了變形(伸長(zhǎng))的情況下,橢圓孔狀的第二凹部236b也作為退避部而發(fā)揮作用,因此不會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致分散板234等破損的情況。
另外,構(gòu)成第二定位部236的第二凹部236b以使橢圓孔狀的長(zhǎng)軸方向沿著從襯底搬入搬出口206通過(guò)的晶片200的搬入搬出方向的方式配置。也就是說(shuō),關(guān)于第二凹部236b的長(zhǎng)軸方向,也與第一定位部235和第二定位部236的排列方向同樣地,與晶片200的搬入搬出方向(即,真空搬送機(jī)械手112的末端執(zhí)行器113的移動(dòng)方向)一致。因此,即使在因襯底載置臺(tái)212的加熱器213進(jìn)行的加熱處理而導(dǎo)致分散板234等發(fā)生了變形(伸長(zhǎng))的情況下,該變形(伸長(zhǎng))的發(fā)生方向也被限制為主要沿著真空搬送機(jī)械手112的末端執(zhí)行器113的移動(dòng)方向。
此外,在此,關(guān)于第一定位部235及第二定位部236,列舉了分別在臺(tái)座部分2031b側(cè)配置銷狀的凸部235a、236a,在分散板234側(cè)配置孔狀的凹部235b、235b的情況的例子,但本發(fā)明不限于此。也就是說(shuō),第一定位部235及第二定位部236只要能夠進(jìn)行分散板234與上部容器2031的臺(tái)座部分2031b之間的定位,則凹凸關(guān)系也可以與本實(shí)施方式的情況相反,另外,還可以使用銷及孔以外的公知的定位技術(shù)。
(4)控制器的功能結(jié)構(gòu)
接下來(lái),說(shuō)明控制器281的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
圖5是表示第一實(shí)施方式的襯底處理裝置的控制器的結(jié)構(gòu)例的框圖。
(硬件結(jié)構(gòu))
控制器281作為控制部(控制單元)而發(fā)揮作用,對(duì)構(gòu)成襯底處理裝置的各部件的動(dòng)作進(jìn)行控制,由計(jì)算機(jī)裝置構(gòu)成。更詳細(xì)而言,如圖5的(a)所示,控制器281具有以下這樣的硬件資源而構(gòu)成:液晶顯示器等的顯示裝置281a、由cpu和ram等的組合構(gòu)成的運(yùn)算裝置281b、鍵盤(pán)和鼠標(biāo)等的操作部281c、閃存和hdd(harddiskdrive:硬盤(pán)驅(qū)動(dòng))等的存儲(chǔ)裝置281d及外部接口等的數(shù)據(jù)輸入輸出部281e等。這些硬件資源中的、存儲(chǔ)裝置281d具有內(nèi)部記錄介質(zhì)281f。另外,數(shù)據(jù)輸入輸出部281e與網(wǎng)絡(luò)281h連接。并且,經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)281h與襯底處理裝置內(nèi)的其他結(jié)構(gòu)、例如后述的機(jī)械手驅(qū)動(dòng)部283和未圖示的上級(jí)裝置連接。此外,控制器281也可以代替內(nèi)部記錄介質(zhì)281f而將外部記錄介質(zhì)281g連接于數(shù)據(jù)輸入輸出部281e地設(shè)置,另外,還可以使用內(nèi)部記錄介質(zhì)281f和外部記錄介質(zhì)281g雙方。
也就是說(shuō),控制器281具有作為計(jì)算機(jī)裝置的硬件資源而構(gòu)成,作為控制部發(fā)揮作用:通過(guò)運(yùn)算裝置281b執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置281d的內(nèi)部記錄介質(zhì)281f中的程序,而該程序(軟件)和硬件資源協(xié)作來(lái)對(duì)襯底處理裝置的各部件進(jìn)行動(dòng)作控制。
這樣的控制器281可以考慮由專用計(jì)算機(jī)裝置構(gòu)成,但不限于此,也可以由通用計(jì)算機(jī)裝置構(gòu)成。例如,準(zhǔn)備存儲(chǔ)有上述程序等的外部記錄介質(zhì)(例如,磁帶、軟盤(pán)或硬盤(pán)等磁盤(pán)、cd或dvd等光盤(pán)、mo等光磁盤(pán)、usb存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)卡等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)281g,使用該外部記錄介質(zhì)281g來(lái)將該程序等安裝到通用計(jì)算機(jī)裝置中,由此能夠構(gòu)成本實(shí)施方式的控制器281。另外,作為用于向計(jì)算機(jī)裝置提供程序等的方法,也不限于經(jīng)由外部記錄介質(zhì)281g來(lái)提供的情況。例如,也可以使用因特網(wǎng)或?qū)S没鼐€等網(wǎng)絡(luò)281h,不經(jīng)由外部記錄介質(zhì)281g地提供程序等。此外,存儲(chǔ)裝置281d的內(nèi)部記錄介質(zhì)281f和外部記錄介質(zhì)281g等構(gòu)成為計(jì)算機(jī)可讀的記錄介質(zhì)。以下,也將這些內(nèi)部、外部記錄介質(zhì)簡(jiǎn)單地總稱為“記錄介質(zhì)”。此外,在本說(shuō)明書(shū)中,在使用了記錄介質(zhì)這一術(shù)語(yǔ)的情況下,存在包含存儲(chǔ)裝置281d的內(nèi)部記錄介質(zhì)281f單體的情況、包含外部記錄介質(zhì)281g單體的情況、以及包含雙方的情況。此外,在本說(shuō)明書(shū)中,在使用了程序這一術(shù)語(yǔ)的情況下,存在包含控制程序單體的情況、包含應(yīng)用程序單體的情況、以及包含雙方的情況。
(功能結(jié)構(gòu))
控制器281中的運(yùn)算裝置281b通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置281d的內(nèi)部記錄介質(zhì)281f內(nèi)的程序,而如圖5的(b)所示那樣至少實(shí)現(xiàn)作為機(jī)械手控制部282的功能。此外,在此,僅列舉機(jī)械手控制部282的例子進(jìn)行說(shuō)明,當(dāng)然運(yùn)算裝置281b也能夠?qū)崿F(xiàn)其他控制功能。
機(jī)械手控制部282針對(duì)真空搬送機(jī)械手112(即,通過(guò)襯底搬入搬出口206進(jìn)行晶片200的搬入搬出的真空搬送機(jī)械手112),控制通過(guò)該真空搬送機(jī)械手112向襯底載置臺(tái)212的載置面211上載置晶片200的載置位置,其中,真空搬送機(jī)械手112配置在與處理室201相鄰的真空搬送室103內(nèi)。更詳細(xì)而言,機(jī)械手控制部282根據(jù)處理容器203內(nèi)的處理狀況(例如,由襯底載置臺(tái)212內(nèi)的加熱器213進(jìn)行的加熱狀況),進(jìn)行向載置面211上的載置位置的可變控制,以使得載置某個(gè)晶片200的第一位置與載置在該某個(gè)晶片200之后處理的另一晶片200的第二位置不同。
為了進(jìn)行這樣的載置位置的可變控制,機(jī)械手控制部282具有作為檢測(cè)部282a、計(jì)算部282b、指示部282c及存儲(chǔ)部282d的功能。
檢測(cè)部282a檢測(cè)真空搬送機(jī)械手112的工作參數(shù)。工作參數(shù)至少包含真空搬送機(jī)械手112的機(jī)械手驅(qū)動(dòng)部(例如,驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和其控制器等)283的驅(qū)動(dòng)歷史信息或者真空搬送機(jī)械手112的位置信息。
計(jì)算部282b基于檢測(cè)部282a檢測(cè)到的工作參數(shù)和晶片200在載置面211上載置的第一位置的位置信息或者第二位置的位置信息,計(jì)算使真空搬送機(jī)械手112動(dòng)作時(shí)的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)。
指示部282c根據(jù)計(jì)算部282b所計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)真空搬送機(jī)械手112的機(jī)械手驅(qū)動(dòng)部283發(fā)出動(dòng)作指示。
存儲(chǔ)部282d預(yù)先存儲(chǔ)計(jì)算部282b計(jì)算驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí)所需的各種數(shù)據(jù)(映射數(shù)據(jù)等)。
此外,關(guān)于機(jī)械手控制部282進(jìn)行的晶片200的載置位置的可變控制的具體方式,將在后敘述。
(5)襯底處理工序
接下來(lái),作為半導(dǎo)體制造工序的一個(gè)工序,對(duì)使用上述結(jié)構(gòu)的處理模塊201來(lái)在晶片200上形成薄膜的工序進(jìn)行說(shuō)明。此外,在以下說(shuō)明中,構(gòu)成襯底處理裝置的各部件的動(dòng)作由控制器281控制。
在此,說(shuō)明以下例子:作為含第一元素氣體(第一處理氣體)使用dcs氣體,作為含第二元素氣體(第二處理氣體)使用nh3氣體,通過(guò)交替地供給這些氣體,而在晶片200上形成作為半導(dǎo)體類薄膜的硅氮化(sin)膜。
圖6是表示第一實(shí)施方式的襯底處理工序的概要的流程圖。圖7是表示圖6的成膜工序的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。
(襯底搬入載置及加熱工序:s102)
在處理室202內(nèi),首先,使襯底載置臺(tái)212下降到晶片200的搬送位置(輸送位置),由此使頂升銷207貫穿于襯底載置臺(tái)212的貫穿孔214。其結(jié)果為,頂升銷207成為比襯底載置臺(tái)212表面突出規(guī)定高度的狀態(tài)。接著,打開(kāi)閘閥161使搬送空間2022與真空搬送室103連通。然后,使用真空搬送機(jī)械手112從該真空搬送室103將晶片200搬入到搬送空間2022,并將晶片200移載到頂升銷207上。由此,晶片200被以水平姿勢(shì)支承在從襯底載置臺(tái)212的表面突出的頂升銷207上。
在將晶片200搬入到處理容器203內(nèi)后,使真空搬送機(jī)械手112退避到處理容器203之外,關(guān)閉閘閥161而將處理容器203內(nèi)密閉。然后,使襯底載置臺(tái)212上升,由此使晶片200載置到設(shè)于襯底載置臺(tái)212的襯底載置面211上,進(jìn)一步使襯底載置臺(tái)212上升,由此使晶片200上升到前述處理空間2021內(nèi)的處理位置(襯底處理位置)。
此時(shí)的襯底載置臺(tái)212的載置面211上的晶片200的載置位置根據(jù)由真空搬送機(jī)械手112向搬送空間2022內(nèi)搬入晶片200的搬入位置而確定。也就是說(shuō),能夠根據(jù)從機(jī)械手控制部282對(duì)真空搬送機(jī)械手112的動(dòng)作指示的內(nèi)容來(lái)任意地控制載置面211上的晶片200的載置位置。
晶片200在被搬入到搬送空間2022后,當(dāng)使晶片200上升到處理空間2021內(nèi)的處理位置時(shí),使閥266和閥267成為閉狀態(tài)。由此,搬送空間2022與tmp265之間、以及tmp265與排氣管264之間被截?cái)啵蓆mp265對(duì)搬送空間2022進(jìn)行的排氣結(jié)束。另一方面,打開(kāi)閥277和閥275,使處理空間2021與apc276之間連通,并且使apc276與dp278之間連通。apc276通過(guò)調(diào)整排氣管262的流導(dǎo)來(lái)控制由dp278對(duì)處理空間2021排氣的排氣流量,將處理空間2021維持為規(guī)定壓力(例如10-5~10-1pa的高真空)。
此外,在該工序中,也可以在對(duì)處理容器203內(nèi)進(jìn)行排氣的同時(shí),從非活性氣體供給系統(tǒng)245向處理容器203內(nèi)供給作為非活性氣體的n2氣體。即,也可以在通過(guò)tmp265或者dp278對(duì)處理容器203內(nèi)進(jìn)行排氣的同時(shí),至少打開(kāi)第三氣體供給系統(tǒng)的閥245d,由此向處理容器203內(nèi)供給n2氣體。由此,能夠抑制顆粒物附著在晶片200上。
另外,在將晶片200載置到襯底載置臺(tái)212之上時(shí),向埋設(shè)在襯底載置臺(tái)212的內(nèi)部的加熱器213供給電力,以使得晶片200的表面成為規(guī)定溫度的方式進(jìn)行控制。也就是說(shuō),基于設(shè)在襯底載置臺(tái)212內(nèi)的加熱器213進(jìn)行加熱。此時(shí),加熱器213的溫度基于通過(guò)未圖示的溫度傳感器檢測(cè)到的溫度信息而控制向加熱器213的通電情況來(lái)調(diào)整。
像這樣,在襯底搬入載置及加熱工序(s102)中,以使處理空間2021內(nèi)成為規(guī)定壓力的方式進(jìn)行控制,并且以使晶片200的表面溫度成為規(guī)定溫度的方式進(jìn)行控制。在此,規(guī)定溫度、壓力是指在后述的成膜工序(s104)中能夠通過(guò)交替供給法形成例如sin膜的溫度、壓力。即,是使在第一處理氣體供給工序(s202)中供給的含第一元素氣體(原料氣體)不會(huì)自分解程度的溫度、壓力。
具體而言,規(guī)定溫度可以考慮為例如500℃以上且650℃以下。500℃雖然是能夠形成sin膜的溫度,但也是分散板234與上部容器2031的臺(tái)座部分2031b之間的熱膨脹差變得顯著的溫度。另一方面,使650℃為上限是因?yàn)槔鏰l的熔點(diǎn)是660℃,若超過(guò)650℃則處理容器203等不能保持裝置形態(tài)。
另外,規(guī)定壓力可以考慮為例如50~5000pa。在后述的成膜工序(s104)中也維持該溫度、壓力。
在通過(guò)襯底載置臺(tái)212內(nèi)的加熱器213進(jìn)行加熱時(shí),在冷卻配管2034中流動(dòng)制冷劑,使襯底搬入搬出口206的附近區(qū)域冷卻。由此,即使在加熱器213進(jìn)行加熱處理以使得晶片200的表面溫度成為規(guī)定溫度的情況下,也能夠抑制該加熱的影響波及到配置在襯底搬入搬出口206附近的o型環(huán)2033。
(成膜工序:s104)
在襯底搬入載置及加熱工序(s102)之后,接著進(jìn)行成膜工序(s104)。以下,參照?qǐng)D7詳細(xì)說(shuō)明成膜工序(s104)。此外,成膜工序(s104)是反復(fù)執(zhí)行交替地供給不同處理氣體的循環(huán)處理。
(第一處理氣體供給工序:s202)
在成膜工序(s104)中,首先,進(jìn)行第一處理氣體供給工序(s202)。在第一處理氣體供給工序(s202)中,在作為第一處理氣體而供給作為含第一元素氣體的dcs氣體時(shí),打開(kāi)閥243d,并且調(diào)整mfc243c以使得dcs氣體的流量成為規(guī)定流量。由此,開(kāi)始向處理空間2021內(nèi)供給dcs氣體。此外,dcs氣體的供給流量例如為100sccm以上且5000sccm以下。此時(shí),打開(kāi)第三氣體供給系統(tǒng)的閥245d,從第三氣體供給管245a供給n2氣體。此外,也可以從第一非活性氣體供給系統(tǒng)流入n2氣體。另外,也可以在該工序之前從第三氣體供給管245a開(kāi)始n2氣體的供給。
供給到處理空間2021的dcs氣體被供給到晶片200上。然后,dcs氣體與晶片200上接觸,由此在晶片200的表面上形成作為“含第一元素層”的含硅層。
含硅層根據(jù)例如處理容器203內(nèi)的壓力、dcs氣體的流量、襯底載置臺(tái)212的溫度、從處理空間2021通過(guò)所花費(fèi)的時(shí)間等,以規(guī)定厚度及規(guī)定分布形成。此外,也可以預(yù)先在晶片200上形成規(guī)定膜。另外,還可以在晶片200或規(guī)定膜上預(yù)先形成規(guī)定圖案。
在開(kāi)始dcs氣體的供給起經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后,關(guān)閉閥243d,停止dcs氣體的供給。dcs氣體的供給時(shí)間例如為2~20秒。
在這樣的第一處理氣體供給工序(s202)中,閥275及閥277成為開(kāi)狀態(tài),并通過(guò)apc276控制成使處理空間2021的壓力成為規(guī)定壓力。在第一處理氣體供給工序(s202)中,閥275及閥277以外的排氣系統(tǒng)的閥均為閉狀態(tài)。
(吹掃工序:s204)
在停止了dcs氣體的供給之后,從第三氣體供給管245a供給n2氣體,進(jìn)行噴頭230及處理空間2021的吹掃。
此時(shí),閥275及閥277成為開(kāi)狀態(tài),通過(guò)apc276進(jìn)行控制以使得處理空間2021的壓力成為規(guī)定壓力。另一方面,閥275及閥277以外的排氣系統(tǒng)的閥全部成為閉狀態(tài)。由此,在第一處理氣體供給工序(s202)中沒(méi)有與晶片200結(jié)合的dcs氣體通過(guò)dp278而經(jīng)由排氣管262從處理空間2021除去。
接著,保持從第三氣體供給管245a供給n2氣體的狀態(tài),使閥275及閥277成為閉狀態(tài),另一方面,使閥270成為開(kāi)狀態(tài)。其他排氣系統(tǒng)的閥保持閉狀態(tài)。即,將處理空間2021與apc276之間截?cái)?,并且將apc276與排氣管264之間截?cái)?,停止基于apc276進(jìn)行的壓力控制,另一方面,使噴頭緩沖室232與dp278之間連通。由此,殘留在噴頭230(噴頭緩沖室232)內(nèi)的dcs氣體經(jīng)由排氣管263并通過(guò)dp278從噴頭230排出。
在吹掃工序(s204)中,為了排除晶片200、處理空間2021、噴頭緩沖室232中的殘留dcs氣體,供給大量的吹掃氣體來(lái)提高排氣效率。
在噴頭230的吹掃結(jié)束后,使閥277及閥275成為開(kāi)狀態(tài),再次開(kāi)始基于apc276進(jìn)行的壓力控制,并且使閥270成為閉狀態(tài)而將噴頭230與排氣管264之間截?cái)?。其他排氣系統(tǒng)的閥保持閉狀態(tài)。此時(shí),也繼續(xù)從第三氣體供給管245a供給n2氣體,并繼續(xù)對(duì)噴頭230及處理空間2021的吹掃。此外,在吹掃工序(s204)中,在經(jīng)由排氣管263的吹掃前后進(jìn)行了經(jīng)由排氣管262的吹掃,但也可以僅進(jìn)行經(jīng)由排氣管263的吹掃。另外,還可以同時(shí)進(jìn)行經(jīng)由排氣管263的吹掃和經(jīng)由排氣管262的吹掃。
(第二處理氣體供給工序:s206)
在噴頭緩沖室232及處理空間2021的吹掃完成后,接下來(lái),進(jìn)行第二處理氣體供給工序(s206)。在第二處理氣體供給工序(s206)中,打開(kāi)閥244d,經(jīng)由遠(yuǎn)程等離子體單元244e、噴頭230作為第二處理氣體向處理空間2021內(nèi)開(kāi)始供給作為含第二元素氣體的nh3氣體。此時(shí),調(diào)整mfc244c以使得nh3氣體的流量成為規(guī)定流量。nh3氣體的供給流量為例如1000~10000sccm。另外,在第二處理氣體供給工序(s206)中也是第三氣體供給系統(tǒng)的閥245d成為開(kāi)狀態(tài),從第三氣體供給管245a供給n2氣體。由此,防止nh3氣體侵入到第三氣體供給系統(tǒng)中。
在遠(yuǎn)程等離子體單元244g中成為了等離子體狀態(tài)的nh3氣體經(jīng)由噴頭230被供給到處理空間2021內(nèi)。所供給的nh3氣體與晶片200上的含硅層發(fā)生反應(yīng)。然后,既已形成的含硅層被nh3氣體的等離子體改性。由此,在晶片200上形成有例如作為含有硅元素及氮元素的層的sin層。
sin層根據(jù)例如處理容器203內(nèi)的壓力、nh3氣體的流量、襯底載置臺(tái)212的溫度、等離子體生成部的電力供給情況等,以規(guī)定厚度、規(guī)定分布、規(guī)定氮成分等對(duì)含硅層的滲入深度形成。
開(kāi)始nh3氣體的供給起經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后,關(guān)閉閥244d,停止nh3氣體的供給。nh3氣體的供給時(shí)間是例如2~20秒。
在這樣的第二處理氣體供給工序(s206)中,與第一處理氣體供給工序(s202)同樣地,閥275及閥277成為開(kāi)狀態(tài),通過(guò)apc276進(jìn)行控制以使得處理空間2021的壓力成為規(guī)定壓力。另外,閥275及閥277以外的排氣系統(tǒng)的閥全部成為閉狀態(tài)。
(吹掃工序:s208)
在停止了nh3氣體的供給之后,執(zhí)行與上述的吹掃工序(s204)相同的吹掃工序(s208)。吹掃工序(s208)中的各部件的動(dòng)作與上述的吹掃工序(s204)相同,因此在此省略說(shuō)明。
(判定工序:s210)
以上的第一處理氣體供給工序(s202)、吹掃工序(s204)、第二處理氣體供給工序(s206)、吹掃工序(s208)為一個(gè)循環(huán),控制器281判定該循環(huán)是否實(shí)施了規(guī)定次數(shù)(n個(gè)循環(huán))(s210)。若循環(huán)實(shí)施了規(guī)定次數(shù),則在晶片200上形成有期望膜厚的sin層。
(判定工序:s106)
返回到圖6的說(shuō)明,在由以上各工序(s202~s210)構(gòu)成的成膜工序(s104)之后,執(zhí)行判定工序(s106)。在判定工序(s106)中判定成膜工序(s104)是否執(zhí)行了規(guī)定次數(shù)。在此,所謂規(guī)定次數(shù)是指例如將成膜工序(s104)反復(fù)執(zhí)行到產(chǎn)生需要維護(hù)的程度的次數(shù)。
在上述成膜工序(s104)中,在第一處理氣體供給工序(s202)中,存在如下情況:dcs氣體泄漏到搬送空間2022側(cè),進(jìn)而侵入到襯底搬入搬出口206。另外,在第二處理氣體供給工序(s206)中也同樣地存在如下情況:nh3氣體泄漏到搬送空間2022側(cè),進(jìn)而侵入到襯底搬入搬出口206。在吹掃工序(s204、s208)中,難以排出搬送空間2022的環(huán)境氣體。為此,若dcs氣體及nh3氣體侵入到搬送空間2022側(cè),則侵入的氣體彼此會(huì)發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致在搬送空間2022內(nèi)和襯底搬入搬出口206等的壁面堆積反應(yīng)副產(chǎn)物等的膜。這樣堆積的膜有可能成為顆粒物。因此,需要對(duì)處理容器203內(nèi)進(jìn)行定期的維護(hù)。
由此,在判定工序(s106)中,在判定為進(jìn)行的成膜工序(s104)的次數(shù)沒(méi)有達(dá)到規(guī)定次數(shù)的情況下,判斷為尚沒(méi)有對(duì)處理容器203內(nèi)進(jìn)行維護(hù)的必要,移至襯底搬出搬入工序(s108)。另一方面,在判定為進(jìn)行的成膜工序(s104)的次數(shù)達(dá)到了規(guī)定次數(shù)的情況下,判斷為有必要對(duì)處理容器203內(nèi)進(jìn)行維護(hù),從而移至襯底搬出工序(s110)。
(襯底搬出搬入工序:s108)
在襯底搬出搬入工序(s108)中,通過(guò)與上述襯底搬入載置及加熱工序(s102)相反的順序,將已處理完畢的晶片200搬出到處理容器203外。然后,通過(guò)與襯底搬入載置及加熱工序(s102)相同的順序,將接下來(lái)待機(jī)的未處理的晶片200搬入到處理容器203內(nèi)。然后,對(duì)搬入來(lái)的晶片200執(zhí)行成膜工序(s104)。
(襯底搬出工序:s110)
在襯底搬出工序(s110)中,取出已處理完畢的晶片200,從而成為在處理容器203內(nèi)不存在晶片200的狀態(tài)。具體而言,通過(guò)與上述襯底搬入載置及加熱工序(s102)相反的順序?qū)⒁烟幚硗戤叺木?00搬出到處理容器203之外。但是,與襯底搬出搬入工序(s108)的情況不同,在襯底搬出工序(s110)中,不進(jìn)行將成為接下來(lái)待機(jī)的新晶片200向處理容器203內(nèi)的搬入。
(維護(hù)工序:s112)
當(dāng)襯底搬出工序(s110)結(jié)束時(shí),之后移至維護(hù)工序(s112)。在維護(hù)工序(s112)中,進(jìn)行對(duì)處理容器203內(nèi)的清潔處理。具體而言,使清潔氣體供給系統(tǒng)中的閥248d成為開(kāi)狀態(tài),使來(lái)自清潔氣體供給源248b的清潔氣體通過(guò)第三氣體供給管245a及公共氣體供給管242供給到噴頭230內(nèi)及處理容器203內(nèi)。供給來(lái)的清潔氣體流入到噴頭230內(nèi)及處理容器203內(nèi)之后,通過(guò)第一排氣管261、第二排氣管262或第三排氣管263而被排出。因此,在維護(hù)工序(s112)中,能夠利用上述清潔氣體的流動(dòng)來(lái)主要對(duì)噴頭230內(nèi)及處理容器203內(nèi)進(jìn)行將附著的堆積物(反應(yīng)副產(chǎn)物等)除去的清潔處理。維護(hù)工序(s112)在將以上那樣的清潔處理進(jìn)行規(guī)定時(shí)間后結(jié)束。規(guī)定時(shí)間適當(dāng)設(shè)定即可,沒(méi)有特別的限制。
(判定工序:s114)
在維護(hù)工序(s112)結(jié)束后,執(zhí)行判定工序(s114)。在判定工序(s114)中,判定上述一系列的各工序(s102~s112)是否執(zhí)行了規(guī)定次數(shù)。在此,規(guī)定次數(shù)是指,例如與預(yù)想設(shè)定的晶片200的張數(shù)(即,在io載臺(tái)105上的晶片盒100中收納的晶片200的張數(shù))相當(dāng)?shù)拇螖?shù)。
然后,在判定為各工序(s102~s112)的反復(fù)次數(shù)沒(méi)有達(dá)到規(guī)定次數(shù)的情況下,再次從襯底搬入載置及加熱工序(s102)開(kāi)始執(zhí)行上述一系列的各工序(s102~s112)。另一方面,在判定為各工序(s102~s112)的反復(fù)次數(shù)達(dá)到了規(guī)定次數(shù)的情況下,判斷為對(duì)收納在io載臺(tái)105上的晶片盒100中的所有晶片200已完成襯底處理工序,從而結(jié)束上述一系列的各工序(s102~s114)。
(6)襯底的載置位置
接下來(lái),說(shuō)明在上述一系列的襯底處理工序中,由真空搬送機(jī)械手112搬入到處理容器203內(nèi)的晶片200在載置面211上的載置位置。此外,晶片200的載置位置根據(jù)由真空搬送機(jī)械手112搬入晶片200的搬入位置而確定,由來(lái)自機(jī)械手控制部282的動(dòng)作指示的內(nèi)容控制。
圖8是示意性示出第一實(shí)施方式的襯底處理裝置中的襯底的載置位置的一具體例的說(shuō)明圖。
(晶片與分散板之間的位置關(guān)系)
載置在載置面211上的晶片200在襯底載置臺(tái)212上升到襯底處理位置時(shí),如圖8的(a)所示那樣成為與分散板234相面對(duì)的狀態(tài)。然后,從分散板234的貫穿孔234a向載置面211上的晶片200進(jìn)行氣體供給。
襯底處理位置處的晶片200與分散板234之間的位置關(guān)系被設(shè)定為,在例如1批次的第1張晶片200的處理開(kāi)始時(shí)的初始狀態(tài)下,晶片200的中心位置c1與分散板234的中心位置c2在俯視觀察時(shí)彼此一致。
另外,如上述那樣,在成膜工序(s104)中進(jìn)行反復(fù)執(zhí)行交替地供給不同處理氣體的工序的循環(huán)處理。在循環(huán)處理中,通過(guò)增大處理氣體向晶片200的暴露量而能夠?qū)崿F(xiàn)每一層的形成時(shí)間的縮短。但是,若處理氣體的暴露量增大,則從晶片200的表面產(chǎn)生對(duì)成膜無(wú)用的物質(zhì)(副產(chǎn)物)的隱患也會(huì)變高。
另一方面,在成膜工序(s104)中,從分散板234的各貫穿孔234a均勻地供給的處理氣體從分散板234的正下方在晶片200的表面上朝向外周側(cè)流動(dòng)而被排出。因此,從分散板234的中心附近流出的處理氣體與從分散板234的外周附近流出的處理氣體在晶片200的表面上流動(dòng)的距離不同。另外,在晶片200的中心附近產(chǎn)生了副產(chǎn)物的情況下,該副產(chǎn)物在晶片200的表面上朝向外周側(cè)流動(dòng)。
因此,可以考慮到:在晶片200的面上,因處理氣體流動(dòng)的距離不同、或者因流到外周側(cè)的副產(chǎn)物帶來(lái)的阻礙在外周附近的反應(yīng)等不良影響,導(dǎo)致在中心附近和外周附近形成的膜質(zhì)(膜密度或膜厚等)產(chǎn)生偏差。
鑒于這樣的狀況,期望載置在襯底載置臺(tái)212的載置面211上的晶片200與分散板234上的各貫穿孔234a之間的位置關(guān)系在從初始狀態(tài)一直到一系列的襯底處理工序完成的期間,始終為固定的關(guān)系。此外,對(duì)于多個(gè)晶片200也是同樣地,期望例如在1批次中最先處理的晶片200與最后處理的晶片200的處理期間、以及在多個(gè)批次之間最先處理的晶片200與最后處理的晶片200的處理期間,也為固定的關(guān)系。
(加熱處理的影響)
然而,在一系列的襯底處理工序中,襯底載置臺(tái)212內(nèi)的加熱器213進(jìn)行加熱處理。因此,載置晶片200的襯底載置臺(tái)212和向該晶片200進(jìn)行氣體供給的分散板234各自均會(huì)受到因加熱器213進(jìn)行加熱處理產(chǎn)生的影響。
具體而言,襯底載置臺(tái)212及分散板234如圖8的(b)所示那樣,因加熱器213進(jìn)行加熱處理的影響,產(chǎn)生熱膨脹導(dǎo)致的變形(伸長(zhǎng))。尤其是,在反復(fù)進(jìn)行晶片200的處理的情況下,熱量蓄積,因此熱膨脹導(dǎo)致的變形顯著。
但是,此時(shí),對(duì)于襯底載置臺(tái)212,以其中心位置(與晶片200的中心位置c1一致的位置)為軸中心朝向四方地產(chǎn)生變形(伸長(zhǎng))(參照?qǐng)D中箭頭g1)。與之相對(duì),對(duì)于分散板234,由于通過(guò)具有圓孔狀的第一凹部235b的第一定位部235和具有橢圓孔狀的第二凹部236b的第二定位部236進(jìn)行定位,因此以第一定位部235的位置為基準(zhǔn)朝向設(shè)有第二定位部236的那一側(cè)地發(fā)生變形(伸長(zhǎng))(參照?qǐng)D中箭頭g2)。
因此,在由加熱器213進(jìn)行的加熱處理后,在載置于襯底載置臺(tái)212的載置面211上的晶片200的中心位置c1與分散板234的中心位置c2之間,因各自的伸長(zhǎng)方向上的不同而產(chǎn)生偏移量α的間隔。也就是說(shuō),在處理開(kāi)始時(shí)的初始狀態(tài)和加熱處理開(kāi)始后,導(dǎo)致載置面211上的晶片200與分散板234上的各貫穿孔234a之間的位置關(guān)系發(fā)生偏移。
這樣的位置關(guān)系的偏移可能成為導(dǎo)致在處理開(kāi)始初期處理的晶片200與之后處理的晶片200中形成的膜質(zhì)(膜密度和膜厚等)不同的事態(tài)的主要因素。若導(dǎo)致這樣的事態(tài),則會(huì)擔(dān)心產(chǎn)品成品率的降低。
(載置位置的可變控制)
鑒于以上情況,在本實(shí)施方式說(shuō)明的襯底處理裝置中,為了在開(kāi)始加熱處理后也會(huì)抑制載置面211上的晶片200與分散板234上的各貫穿孔234a之間的位置關(guān)系發(fā)生偏移,機(jī)械手控制部282對(duì)由真空搬送機(jī)械手112載置晶片200的載置位置,進(jìn)行以下所述那樣的可變控制。
機(jī)械手控制部282根據(jù)處理容器203內(nèi)的處理狀況進(jìn)行晶片200的載置位置的可變控制。作為處理容器203內(nèi)的處理狀況,例如可以列舉加熱器213進(jìn)行的加熱處理中的加熱狀況。具體而言,根據(jù)由加熱器213進(jìn)行的加熱狀況是處理開(kāi)始時(shí)的初始狀態(tài)還是在開(kāi)始了加熱處理后的狀態(tài)而使晶片200的載置位置可變。此外,由加熱器213進(jìn)行的加熱狀況也可以考慮加熱處理開(kāi)始起的經(jīng)過(guò)時(shí)間和/或加熱處理開(kāi)始后處理容器203內(nèi)的溫度檢測(cè)結(jié)果等。
另外,機(jī)械手控制部282以使載置某個(gè)晶片200的第一位置與載置在該某個(gè)晶片200之后處理的另一晶片200的第二位置彼此不同的方式,進(jìn)行各晶片200的載置位置的可變控制。例如,在處理開(kāi)始時(shí)的初始狀態(tài)將晶片200載置到第一位置,在開(kāi)始了加熱處理之后將晶片200載置到第二位置。在該情況下,第二位置不必為一處位置,可以根據(jù)從加熱處理開(kāi)始起的經(jīng)過(guò)時(shí)間和/或加熱處理開(kāi)始后的處理容器203內(nèi)的溫度等而設(shè)定多處位置。
第一位置和第二位置以與上述位置關(guān)系的偏移量對(duì)應(yīng)的距離分離。例如,如果是假設(shè)通過(guò)加熱處理而使晶片200的中心位置c1與分散板234的中心位置c2之間產(chǎn)生偏移量α的間隔的情況下,則第二位置存在于從第一位置沿分散板234的伸長(zhǎng)方向離開(kāi)了距離α的位置。
因此,根據(jù)來(lái)自機(jī)械手控制部282的指示進(jìn)行動(dòng)作的真空搬送機(jī)械手112的末端執(zhí)行器113在開(kāi)始了加熱處理之后,如圖8的(c)所示那樣,從第一位置朝分散板234的伸長(zhǎng)方向(圖中的右方)超額地移動(dòng)了距離α,并使該位置為第二位置,進(jìn)行晶片200向處理容器203內(nèi)的搬入及載置。
然后,當(dāng)襯底載置臺(tái)212上升到襯底處理位置后,搬入到第二位置的晶片200如圖8的(d)所示那樣,以其中心位置c1從襯底載置臺(tái)212的中心位置偏移了距離α的狀態(tài)載置于載置面211上。因此,即使在襯底載置臺(tái)212和分散板234各自因加熱處理而導(dǎo)致的伸長(zhǎng)方向不同的情況下(參照?qǐng)D中箭頭g1、g2),晶片200的中心位置c1與分散板234的中心位置c2在俯視觀察時(shí)也能夠彼此一致。也就是說(shuō),機(jī)械手控制部282通過(guò)對(duì)真空搬送機(jī)械手112進(jìn)行的載置位置的可變控制,能夠?qū)⑸鲜瞿菢拥囊蚣訜崽幚淼挠绊憣?dǎo)致的位置關(guān)系的偏移抵消,從而載置面211上的晶片200與分散板234的各貫穿孔234a之間的位置關(guān)系保持為固定的關(guān)系。
(位置可變控制的具體手法)
以上那樣的載置位置的可變控制由機(jī)械手控制部282利用檢測(cè)部282a、計(jì)算部282b、指示部282c及存儲(chǔ)部282d的各功能來(lái)執(zhí)行。
具體而言,在使真空搬送機(jī)械手112動(dòng)作時(shí),在機(jī)械手控制部282中,首先,檢測(cè)部282a檢測(cè)該真空搬送機(jī)械手112的工作參數(shù)。工作參數(shù)至少包含真空搬送機(jī)械手112的機(jī)械手驅(qū)動(dòng)部283的驅(qū)動(dòng)歷史信息或真空搬送機(jī)械手112的位置信息。另外,工作參數(shù)也可以包含其他信息(例如,開(kāi)始加熱處理起的經(jīng)過(guò)時(shí)間和/或處理容器203內(nèi)的溫度檢測(cè)結(jié)果等)。通過(guò)檢測(cè)這樣的工作參數(shù),機(jī)械手控制部282能夠掌握真空搬送機(jī)械手112的工作狀況(例如,真空搬送機(jī)械手112的當(dāng)前位置等)。此外,關(guān)于工作參數(shù)的檢測(cè)手法,利用公知技術(shù)的檢測(cè)手法即可,因此在此省略詳細(xì)的說(shuō)明。
當(dāng)檢測(cè)部282a檢測(cè)到工作參數(shù)后,接下來(lái),在機(jī)械手控制部282中,計(jì)算部282b基于該工作參數(shù)和第一位置的位置信息或第二位置的位置信息來(lái)計(jì)算出真空搬送機(jī)械手112的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)。更詳細(xì)而言,計(jì)算部282b基于檢測(cè)到的工作參數(shù)來(lái)判斷應(yīng)使第一位置為載置位置還是應(yīng)使第二位置為載置位置,計(jì)算出移動(dòng)到該判斷得到的載置位置所需的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)。第一位置的位置信息作為處理開(kāi)始時(shí)的初始狀態(tài)下的載置位置而通過(guò)例如事先進(jìn)行的教導(dǎo)(teaching)作業(yè)而預(yù)先設(shè)定在存儲(chǔ)部282d內(nèi)。另外,第二位置的位置信息可以與第一位置的位置信息同樣地預(yù)先設(shè)定在存儲(chǔ)部282d內(nèi),但如果是例如存儲(chǔ)部282d存儲(chǔ)有確定出溫度變化與膨脹張量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的映射數(shù)據(jù)的情況,則也可以基于該映射數(shù)據(jù)由計(jì)算部282b計(jì)算出第二位置的位置信息。
當(dāng)計(jì)算部282b計(jì)算出驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)時(shí),然后,機(jī)械手控制部282的指示部282c根據(jù)計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)而對(duì)真空搬送機(jī)械手112的機(jī)械手驅(qū)動(dòng)部283發(fā)出動(dòng)作指示。機(jī)械手驅(qū)動(dòng)部283接受該動(dòng)作指示后使真空搬送機(jī)械手112動(dòng)作。由此,真空搬送機(jī)械手112根據(jù)處理容器203內(nèi)的處理狀況以使第一位置和第二位置中的某一個(gè)成為載置位置的方式進(jìn)行晶片200向處理容器203內(nèi)的搬入處理。
(7)本實(shí)施方式的效果
根據(jù)本實(shí)施方式,能夠起到以下所示的一個(gè)或多個(gè)效果。
(a)在本實(shí)施方式中,噴頭230的分散板234由作為非金屬材料的石英構(gòu)成。因此,即使在由加熱器213進(jìn)行的加熱處理中噴頭230成為高溫的情況下,也不會(huì)擔(dān)心對(duì)晶片200造成金屬污染。
而且,非金屬材料的分散板234和支承分散板234的上部容器2031的臺(tái)座部分2031b由熱膨脹率彼此不同的材質(zhì)構(gòu)成,彼此之間的位置關(guān)系的固定由沿著晶片200的搬入搬出方向排列的第一定位部235和第二定位部236進(jìn)行。因此,即使因加熱器213進(jìn)行的加熱處理的影響導(dǎo)致分散板234等產(chǎn)生變形(伸長(zhǎng)),也能夠避免分散板234等的破損,并且能夠進(jìn)行限制以使其變形方向主要沿著真空搬送機(jī)械手112的末端執(zhí)行器113的移動(dòng)方向。也就是說(shuō),能夠通過(guò)使真空搬送機(jī)械手112的移動(dòng)位置可變來(lái)抵消因加熱處理的影響導(dǎo)致的分散板234等的變形,能夠使載置面211上的晶片200與分散板234的各貫穿孔234a之間的位置關(guān)系保持為固定的關(guān)系。
因此,根據(jù)本實(shí)施方式,在利用噴頭230進(jìn)行向晶片200的氣體供給的情況下,即使對(duì)晶片200進(jìn)行加熱處理,也能夠避免該加熱處理對(duì)向晶片200的氣體供給產(chǎn)生不良影響。
(b)在本實(shí)施方式中,在襯底搬入搬出口206的設(shè)置側(cè)(即,配置有冷卻配管2034的那一側(cè))配置有第一定位部235。而且,第一定位部235由銷狀的第一凸部235a、和供第一凸部235a插入的圓孔狀的第一凹部235b構(gòu)成。也就是說(shuō),在基于第一定位部235和第二定位部236進(jìn)行的定位時(shí),第一定位部235側(cè)成為基準(zhǔn),并且該第一定位部235側(cè)被在冷卻配管2034中流動(dòng)的制冷劑冷卻。因此,即使進(jìn)行對(duì)晶片200的加熱處理,也能夠抑制該加熱處理的影響波及到定位時(shí)成為基準(zhǔn)的第一定位部235側(cè)。
(c)在本實(shí)施方式中,在與襯底搬入搬出口206的設(shè)置側(cè)相對(duì)的那一側(cè)配置的第二定位部236由銷狀的第二凸部236a、和供第二凸部236a插入的橢圓孔狀的第二凹部236b構(gòu)成。而且,第二凹部236b以長(zhǎng)軸方向沿著從襯底搬入搬出口206通過(guò)的晶片200的搬入搬出方向的方式配置。也就是說(shuō),在由第一定位部235和第二定位部236進(jìn)行的定位時(shí),第二定位部236側(cè)作為退避部而發(fā)揮作用以吸收分散板234等產(chǎn)生的變形(伸長(zhǎng))。因此,即使進(jìn)行對(duì)晶片200的加熱處理,分散板234等也不會(huì)破損,還能夠進(jìn)行限制以使得分散板234等的變形方向主要沿著真空搬送機(jī)械手112的末端執(zhí)行器113的移動(dòng)方向。
(d)在本實(shí)施方式中,第一定位部235及第二定位部236配置在假想直線l上,該假想直線l從俯視觀察襯底搬入搬出口206時(shí)的該襯底搬入搬出口206的中央位置通過(guò),并且沿著從襯底搬入搬出口206通過(guò)的晶片200的搬入搬出方向延伸。由此,通過(guò)第一定位部235及第二定位部236定位的分散板234以假想直線l為中心在左右均等分配地配置。因此,即使因?qū)?00的加熱處理而導(dǎo)致分散板234產(chǎn)生變形(伸長(zhǎng)),也由于在與晶片200的搬入搬出方向交叉的方向上該變形以假想直線l為中心左右均等地產(chǎn)生,因此能夠極力抑制載置面211上的晶片200與分散板234的各貫穿孔234a之間的位置關(guān)系產(chǎn)生偏移。
(e)在本實(shí)施方式中,配置在與處理室201相鄰的真空搬送室103內(nèi)的真空搬送機(jī)械手112通過(guò)襯底搬入搬出口206進(jìn)行晶片200相對(duì)于處理容器203內(nèi)的搬入搬出,并且由該真空搬送機(jī)械手112實(shí)現(xiàn)的晶片200的載置位置受到機(jī)械手控制部282控制。也就是說(shuō),能夠根據(jù)來(lái)自機(jī)械手控制部282的動(dòng)作指示的內(nèi)容任意地控制由真空搬送機(jī)械手112實(shí)現(xiàn)的晶片200的載置位置。因此,只要進(jìn)行限制以使得分散板234等的變形方向沿著真空搬送機(jī)械手112的移動(dòng)方向,則即使分散板234等產(chǎn)生變形,也能夠通過(guò)使真空搬送機(jī)械手112的移動(dòng)位置可變,來(lái)抵消因該變形導(dǎo)致的晶片200與分散板234的各貫穿孔234a之間的位置關(guān)系的偏移。
(f)在本實(shí)施方式中,根據(jù)在處理容器203內(nèi)對(duì)晶片200的處理狀況,機(jī)械手控制部282進(jìn)行由真空搬送機(jī)械手112實(shí)現(xiàn)的晶片200的載置位置的可變控制。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)處理狀況使晶片200的載置位置不同,例如使得在處理開(kāi)始時(shí)的初始狀態(tài)下將晶片200載置在第一位置,在開(kāi)始了加熱處理后將晶片200載置在第二位置。也就是說(shuō),即使因?qū)?00的加熱處理的影響導(dǎo)致分散板234等產(chǎn)生變形,也能夠妥當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)該情況,能夠?qū)⒕?00與分散板234的各貫穿孔234a之間的位置關(guān)系保持為固定的關(guān)系。
(g)在本實(shí)施方式中,在噴頭230上連接有交替地供給第一處理氣體(含第一元素氣體)和第二處理氣體(含第二元素氣體)的公共氣體供給管242。因此,產(chǎn)生對(duì)成膜無(wú)用的物質(zhì)(副產(chǎn)物),因其影響有可能導(dǎo)致形成在晶片200上的膜質(zhì)(膜密度和膜厚等)產(chǎn)生偏差。即使在該情況下,根據(jù)本實(shí)施方式,也能夠在從初始狀態(tài)起到一系列的襯底處理工序完成為止的期間、在1批次中最先處理的晶片200與最后處理的晶片200的處理期間、或者在批次之間最先處理的晶片200與最后處理的晶片200的處理期間,將晶片200與分散板234的各貫穿孔234a之間的位置關(guān)系始終保持為固定的關(guān)系。也就是說(shuō),本實(shí)施方式在適用于交替地供給不同處理氣體的情況下是非常有用的。
[本發(fā)明的第二實(shí)施方式]
接下來(lái),說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。在此,主要說(shuō)明與上述第一實(shí)施方式的不同點(diǎn),對(duì)與第一實(shí)施方式相同的地方省略說(shuō)明。
(裝置結(jié)構(gòu))
圖9是表示第二實(shí)施方式的襯底處理裝置的整體結(jié)構(gòu)例的橫剖視圖。
圖例的襯底處理裝置在分別在各處理模塊201a~201d中形成有多個(gè)(例如兩個(gè))處理室202a~202h之一方面與上述第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)不同。具體而言,在處理模塊201a中形成有兩個(gè)處理室202a、202b,在處理模塊201b中形成有兩個(gè)處理室202c、202d,在處理模塊201c中形成有兩個(gè)處理室202e、202f,在處理模塊201d中形成有兩個(gè)處理室202g、202h。
在各處理模塊201a~201d中設(shè)有分別與各處理室202a~202h單獨(dú)對(duì)應(yīng)的多個(gè)襯底搬入搬出口206a~206h。襯底搬入搬出口206a~206h設(shè)于各處理模塊201a~201d各自中的一個(gè)壁上。因此,在各處理模塊201a~201d中,設(shè)于同一壁上的多個(gè)(例如兩個(gè))襯底搬入搬出口206a~206h朝向相同方向(具體而言,面向真空搬送室103的方向)地排列配置。此外,各襯底搬入搬出口206a~206h分別被閘閥161a~161h以開(kāi)閉自如的方式覆蓋。
配置在襯底搬入搬出口206a~206h所面對(duì)的真空搬送室103內(nèi)的真空搬送機(jī)械手112具有多個(gè)(例如兩個(gè))末端執(zhí)行器113a、113b,該末端執(zhí)行器113a、113b以與朝向相同方向地排列配置的多個(gè)(例如兩個(gè))襯底搬入搬出口206a~206h分別對(duì)應(yīng)的方式形成在分支成兩股狀的臂的前端。由于各末端執(zhí)行器113a、113b形成在分支為兩股狀的臂的前端,因此構(gòu)成為能夠分別同步地動(dòng)作。這里說(shuō)所的“同步地動(dòng)作”意味著在相同的定時(shí)在相同方向上動(dòng)作。
(襯底的載置位置)
接下來(lái),說(shuō)明第二實(shí)施方式中的晶片200的載置位置。
圖10是示意性示出第二實(shí)施方式的襯底處理裝置的處理室中的主要部分結(jié)構(gòu)的一例的說(shuō)明圖。
在此,舉例具體說(shuō)明各處理模塊201a~201d中的一個(gè)。由于舉例說(shuō)明處理模塊201a~201d中的一個(gè),因此在以下的說(shuō)明中,將處理模塊201a~201d簡(jiǎn)記為“處理模塊201”,將形成于各處理模塊201a~201d的各處理室202a~202h中的、從真空搬送室103側(cè)觀察位于左側(cè)的處理室202a、202c、202e、202g簡(jiǎn)記為“處理室202l”,將從真空搬送室103側(cè)觀察時(shí)位于右側(cè)的處理室202b、202d、202f、202h簡(jiǎn)記為“處理室202r”,對(duì)于各自所對(duì)應(yīng)的閘閥161a~161h也簡(jiǎn)記為“閘閥161l”或者“閘閥161r”。
在處理模塊201中形成有兩個(gè)處理室202l、202r。而且,真空搬送機(jī)械手112的末端執(zhí)行器113a對(duì)處理室202l進(jìn)行晶片200的搬入搬出。另一方面,真空搬送機(jī)械手112的末端執(zhí)行器113b對(duì)處理室202r進(jìn)行晶片200的搬入搬出。
此時(shí),各處理室202l、202r的各自對(duì)應(yīng)的閘閥161l、161r位于處理模塊201的同一壁面上。而且,各末端執(zhí)行器113a、113b分別同步地動(dòng)作。
因此,對(duì)于各處理室202l、202r,晶片200的搬入搬出通過(guò)在相同的定時(shí)向相同方向的機(jī)械手動(dòng)作進(jìn)行。也就是說(shuō),對(duì)各處理室202l、202r進(jìn)行的晶片200的搬入搬出以處理模塊201為單位高效地進(jìn)行。
而且,在各處理室202l、202r內(nèi),對(duì)分散板234的定位通過(guò)沿著晶片200的搬入搬出方向排列的第一定位部235和第二定位部236進(jìn)行。因此,在各處理室202l、202r內(nèi),即使因?qū)?00進(jìn)行的加熱處理的影響導(dǎo)致分散板234等產(chǎn)生變形(伸長(zhǎng))的情況下,也能夠進(jìn)行限制以使得其變形方向主要沿著真空搬送機(jī)械手112的末端執(zhí)行器113a、113b的移動(dòng)方向。也就是說(shuō),即使對(duì)于處理模塊201形成兩個(gè)處理室202l、202r,也與第一實(shí)施方式的情況同樣地,能夠通過(guò)使真空搬送機(jī)械手112的移動(dòng)位置可變來(lái)抵消因加熱處理的影響導(dǎo)致的分散板234等的變形,能夠?qū)⑤d置面211上的晶片200與分散板234的各貫穿孔234a之間的位置關(guān)系保持為固定的關(guān)系。
(冷卻機(jī)構(gòu))
另外,在第二實(shí)施方式說(shuō)明的結(jié)構(gòu)中,關(guān)于構(gòu)成冷卻機(jī)構(gòu)的冷卻配管2034也與第一實(shí)施方式的情況同樣地,考慮配置在處理模塊201的閘閥161l、161r的配置側(cè)(參照?qǐng)D10)。但是,在第二實(shí)施方式中,與第一實(shí)施方式的情況不同,在處理模塊201中相鄰地配置有兩個(gè)處理室202l、202r。因此,關(guān)于構(gòu)成冷卻機(jī)構(gòu)的冷卻配管2034、2035也考慮如以下所述那樣配置。
圖11是示意性示出第二實(shí)施方式的襯底處理裝置的處理室中的主要部分結(jié)構(gòu)的其他例子的說(shuō)明圖。
在各處理室202l、202r中,因?qū)?00進(jìn)行的加熱處理的影響,導(dǎo)致襯底載置臺(tái)212和分散板234等產(chǎn)生變形(伸長(zhǎng))。此時(shí)的變形不僅在沿著晶片200的搬入搬出方向的方向上產(chǎn)生,還能夠在與該搬入搬出方向交叉的方向上產(chǎn)生。
但是,兩個(gè)處理室202l、202r彼此相鄰地配置。因此,關(guān)于在與晶片200的搬入搬出方向交叉的方向上的變形,在處理室202l中,由于相鄰的處理室202r的存在,使得變形向該處理室202r側(cè)的發(fā)生受到阻礙,主要向其相反側(cè)產(chǎn)生(參照?qǐng)D中的虛線箭頭)。另外,在處理室202r中,由于相鄰的處理室202l的存在,使得變形向該處理室202l側(cè)的發(fā)生受到阻礙,主要向其相反側(cè)發(fā)生(參照?qǐng)D中的虛線箭頭)。
這樣的變形(伸長(zhǎng))的產(chǎn)生方向的偏移在將載置面211上的晶片200與分散板234的各貫穿孔234a之間的位置關(guān)系保持為固定的關(guān)系方面上是不優(yōu)選的。
于是,在使各處理室202l、202r相鄰配置的情況下,考慮在配置在襯底搬入搬出口206附近的冷卻配管2034的基礎(chǔ)上,在各處理室202l、202r的相鄰方向上的外壁部分(即,位于變形偏移地發(fā)生側(cè)的外壁部分)上配置供給來(lái)自未圖示的調(diào)溫單元的制冷劑的冷卻配管2035。
如果配置這樣的冷卻配管2035,則通過(guò)在該冷卻配管2035中流動(dòng)的制冷劑使配置有該冷卻配管2035的外壁部分附近冷卻。因此,即使在相鄰配置有各處理室202l、202r的情況下,也能夠抑制因加熱處理的影響導(dǎo)致的變形(伸長(zhǎng))的產(chǎn)生方向的偏移。
(本實(shí)施方式的效果)
根據(jù)本實(shí)施方式,在上述第一實(shí)施方式中的效果的基礎(chǔ)上,還起到以下所述的效果。
(h)在本實(shí)施方式中,處理模塊201設(shè)置為:具有多個(gè)處理室202l、202r,并且與各處理室202l、202r分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)襯底搬入搬出口206朝向相同方向。因此,能夠以處理模塊201為單位進(jìn)行晶片200相對(duì)于各處理室202l、202r的搬入搬出,因此能夠提高晶片200的搬入搬出的效率,并且能夠?qū)崿F(xiàn)襯底處理裝置中對(duì)晶片200處理的容許能力的提高。
(i)在本實(shí)施方式中,構(gòu)成為,真空搬送機(jī)械手112具有分別與各處理室202l、202r對(duì)應(yīng)的多個(gè)末端執(zhí)行器113a、113b,并且各末端執(zhí)行器113a、113b同步地動(dòng)作。因此,即使在處理模塊201形成有多個(gè)處理室202l、202r,也能夠通過(guò)使真空搬送機(jī)械手112的移動(dòng)位置可變來(lái)抵消因加熱處理的影響導(dǎo)致的分散板234等的變形,能夠?qū)⑤d置面211上的晶片200與分散板234的各貫穿孔234a之間的位置關(guān)系保持為固定的關(guān)系。
[其他實(shí)施方式]
以上,對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式具體地進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明不限于上述的各實(shí)施方式,能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
例如,在上述各實(shí)施方式中,列舉了如下情況的例子:在襯底處理裝置進(jìn)行的成膜處理中,作為含第一元素氣體(第一處理氣體)使用dcs氣體,作為含第二元素氣體(第二處理氣體)使用nh3氣體,通過(guò)交替地供給這些氣體來(lái)在晶片200上形成sin膜,但本發(fā)明不限于此。即,成膜處理中使用的處理氣體不限于dcs氣體和nh3氣體等,也可以使用其他種類的氣體來(lái)形成其他種類的薄膜。而且,即使在使用了3種以上的處理氣體的情況下,只要交替地供給這些氣體來(lái)進(jìn)行成膜處理,就能夠適用本發(fā)明。具體而言,作為第一元素,可以不是si,而是例如ti、zr、hf等各種元素。另外,作為第二元素,可以不是n而是例如o等。
另外,例如,在上述各實(shí)施方式中,作為襯底處理裝置進(jìn)行的處理列舉了成膜處理的例子,但本發(fā)明不限于此。即,本發(fā)明除了在各實(shí)施方式中舉例的成膜處理以外,也能夠適用于在各實(shí)施方式中例示的薄膜以外的成膜處理。另外,襯底處理的具體內(nèi)容沒(méi)有限制,不僅可以為成膜處理,也可以適用于退火處理、擴(kuò)散處理、氧化處理、氮化處理、光刻處理等其他襯底處理的情況。而且,本發(fā)明還能夠適用于其他襯底處理裝置、例如退火處理裝置、蝕刻裝置、氧化處理裝置、氮化處理裝置、曝光裝置、涂布裝置、干燥裝置、加熱裝置、利用了等離子體的處理裝置等其他襯底處理裝置中。另外,本發(fā)明中,這些裝置也可以同時(shí)存在。此外,能夠?qū)⒛硞€(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一部分置換成其他實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),還能夠在某個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中加入其他實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。另外,也能夠?qū)Ω鲗?shí)施方式的結(jié)構(gòu)的一部分進(jìn)行其他結(jié)構(gòu)的追加、刪除、置換。
另外,在例如上述各實(shí)施方式中,作為加熱部之一記載了加熱器213,但本發(fā)明不限于此,只要是加熱襯底和處理室的部件,則也可以包含其他加熱源。例如,也可以在襯底載置臺(tái)210的下方和/或側(cè)方將加熱用的燈構(gòu)造和/或電阻加熱器設(shè)為加熱部。
[本發(fā)明的優(yōu)選方式]
以下,對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選方式進(jìn)行附記。
[附記1]
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案,襯底處理裝置具備:
處理模塊,具有對(duì)襯底進(jìn)行處理的處理室;
襯底搬入搬出口,設(shè)于構(gòu)成所述處理模塊的一個(gè)壁上;
冷卻機(jī)構(gòu),配置在所述襯底搬入搬出口附近;
襯底載置部,配置在所述處理室內(nèi),具有供所述襯底載置的襯底載置面;
加熱部,對(duì)所述襯底進(jìn)行加熱;
噴頭,配置在與所述襯底載置面相對(duì)的位置,具有分散板,該分散板由具有第一熱膨脹率的材質(zhì)構(gòu)成;
分散板支承部,支承所述分散板,由具有與所述第一熱膨脹率不同的第二熱膨脹率的材質(zhì)構(gòu)成;
第一定位部,進(jìn)行所述分散板與所述分散板支承部之間的定位,配置在所述襯底搬入搬出口的設(shè)置側(cè);和
第二定位部,進(jìn)行所述分散板與所述分散板支承部之間的定位,配置在與所述襯底搬入搬出口的設(shè)置側(cè)隔著處理室的相對(duì)側(cè),并且配置在與所述第一定位部沿著從所述襯底搬入搬出口通過(guò)的襯底的搬入搬出方向排列的位置。
[附記2]
優(yōu)選為,在附記1所述的襯底處理裝置中,
所述第一定位部具有:
銷狀的第一凸部;和
供所述第一凸部插入的圓孔狀的第一凹部。
[附記3]
優(yōu)選為,在附記1或2所述的襯底處理裝置中,
所述第二定位部具有:
銷狀的第二凸部;和
第二凹部,該第二凹部是供所述第二凸部插入的橢圓孔狀,配置成其長(zhǎng)軸方向沿著從所述襯底搬入搬出口通過(guò)的襯底的搬入搬出方向。
[附記4]
優(yōu)選為,在附記1至3中任一項(xiàng)所述的襯底處理裝置中,
所述第一定位部及所述第二定位部配置在假想直線上,該假想直線通過(guò)所述襯底搬入搬出口的中央并且沿著從所述襯底搬入搬出口通過(guò)的襯底的搬入搬出方向延伸。
[附記5]
優(yōu)選為,在附記2所述的襯底處理裝置中,具備:
搬送室,與所述處理模塊相鄰;
搬送機(jī)械手,配置在所述搬送室內(nèi),且通過(guò)所述襯底搬入搬出口進(jìn)行襯底相對(duì)于所述處理模塊的搬入搬出;以及
機(jī)械手控制部,對(duì)基于所述搬送機(jī)械手實(shí)現(xiàn)的襯底向所述襯底載置面上的載置位置進(jìn)行控制。
[附記6]
優(yōu)選為,在附記5所述的襯底處理裝置中,
所述機(jī)械手控制部進(jìn)行所述載置位置的可變控制,以使得載置某個(gè)襯底的第一位置與載置在所述某個(gè)襯底之后處理的另一襯底的第二位置不同。
[附記7]
優(yōu)選為,在附記6所述的襯底處理裝置中,
所述機(jī)械手控制部具有:
檢測(cè)部,該檢測(cè)部檢測(cè)所述搬送機(jī)械手的工作參數(shù);
計(jì)算部,該計(jì)算部基于所述檢測(cè)部檢測(cè)到的工作參數(shù)和所述第一位置的位置信息或者所述第二位置的位置信息,計(jì)算出所述搬送機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù);和
指示部,該指示部根據(jù)所述計(jì)算部計(jì)算出的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù),對(duì)所述搬送機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)部發(fā)出動(dòng)作指示。
[附記8]
優(yōu)選為,在附記1至4中任一項(xiàng)所述的襯底處理裝置中,
所述處理模塊設(shè)置為:具有多個(gè)所述處理室,并且與所述處理室分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)所述襯底搬入搬出口朝向相同方向。
[附記9]
優(yōu)選為,在附記8所述的襯底處理裝置中,
所述搬送機(jī)械手構(gòu)成為:具有與朝向相同方向的多個(gè)所述襯底搬入搬出口分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)末端執(zhí)行器,并且各末端執(zhí)行器同步地進(jìn)行動(dòng)作。
[附記10]
一種半導(dǎo)體器件的制造方法,具備如下工序:
通過(guò)襯底搬入搬出口向具有對(duì)襯底進(jìn)行處理的處理室的處理模塊內(nèi)搬入襯底的工序,所述襯底搬入搬出口設(shè)置在構(gòu)成所述處理模塊的一個(gè)壁且是具有冷卻機(jī)構(gòu)的壁上;
將搬入到所述處理模塊內(nèi)的襯底載置到配置于所述處理室內(nèi)的襯底載置部的襯底載置面上的工序;
對(duì)所述襯底進(jìn)行加熱的工序;
從配置在與所述襯底載置面相對(duì)的位置的噴頭,通過(guò)所述噴頭所具有的分散板供給氣體,來(lái)進(jìn)行對(duì)所述襯底載置面上的襯底的處理的工序;以及
將處理后的襯底從所述處理模塊內(nèi)搬出的工序,
在將襯底搬入到所述處理模塊內(nèi)的工序之前,預(yù)先通過(guò)第一定位部和第二定位部進(jìn)行所述分散板和支承所述分散板的分散板支承部之間的定位,所述第一定位部配置在所述襯底搬入搬出口的設(shè)置側(cè),所述第二定位部配置在與所述襯底搬入搬出口的設(shè)置側(cè)隔著所述處理室的相對(duì)側(cè),并且配置在與所述第一定位部沿著從所述襯底搬入搬出口通過(guò)的襯底的搬入搬出方向排列的位置,所述分散板由具有第一熱膨脹率的材質(zhì)構(gòu)成,所述分散板支承部由具有與所述第一熱膨脹率不同的第二熱膨脹率的材質(zhì)構(gòu)成。