TW201729338A - 基板處理裝置及半導體裝置之製造方法 - Google Patents

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三好秀幸
藤井悟史
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國際電氣半導體技術服務股份有限公司
日立國際電氣股份有限公司
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Abstract

本發明具有：處理室，其對被保持於基板保持具之基板進行處理；及準備室，其於內部配置有將基板保持具搬送至處理室內之搬送機構與將基板保持具移送至搬送機構之移送機構，並被構成為可與處理室連通；且移送機構係構成為在裝卸基板保持具之準備室之外部的裝卸位置與將基板保持具移載至搬送機構之準備室之內部的交接位置之間，移送保持有基板之一個或複數個基板保持具。

Description

基板處理裝置及半導體裝置之製造方法
本發明係關於基板處理裝置及半導體裝置之製造方法。
一般而言，在半導體裝置之製造步驟所使用之縱型基板處理裝置，係由進行基板處理之框體、及收容控制基板處理裝置之動作的裝置與將氣體供給至框體內之處理爐的氣體供給源等之公用設施箱(utility box)所構成。於框體內，設置有暫時收納收容有複數片基板之匣盒的匣盒收納室(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-99763號公報
然而，在如前述之基板處理裝置之構成中，存在有裝置會大型化之情形。
本發明之目的，在於提供可使基板處理裝置小型化之 技術。
根據本發明一態樣，可提供一種基板處理裝置及其相關技術，該基板處理裝置具有：處理室，其對被保持於基板保持具之基板進行處理；及準備室，其於內部配置有將上述基板保持具搬送至上述處理室內之搬送機構與將上述基板保持具移送至上述搬送機構之移送機構，並被構成為可與上述處理室相連通；且上述移送機構係構成為在裝卸上述基板保持具之上述準備室之外部的裝卸位置、與將上述基板保持具移載至上述搬送機構之上述準備室之內部的交接位置之間，移送保持有基板之一個或複數個上述基板保持具。
根據本發明，可使基板處理裝置小型化。
2‧‧‧基板處理裝置
4‧‧‧框體
6‧‧‧開閉門
8‧‧‧準備室
9‧‧‧清潔單元
10‧‧‧處理爐
12‧‧‧基板保持具
14‧‧‧移送機構
14B‧‧‧載置部
14C‧‧‧把手部
14D‧‧‧基部
14E‧‧‧軸
14F‧‧‧板狀構件
15‧‧‧臂部
15A‧‧‧第1臂(下部臂)
15B‧‧‧第2臂(上部臂)
16‧‧‧搬送機構
16A‧‧‧蓋部
17‧‧‧記號
18‧‧‧爐口部
20‧‧‧反應管
22‧‧‧處理室
24‧‧‧分歧管
26a、26b‧‧‧氣體導入管
28‧‧‧排氣管
30‧‧‧加熱器單元
32‧‧‧匣盒
32A‧‧‧頂板
32B‧‧‧底板
32C‧‧‧柱部
32D‧‧‧孔部
32E‧‧‧凸部
40‧‧‧溫度感測器(溫度檢測部)
42A‧‧‧第1感測器
42B‧‧‧第2感測器
42C‧‧‧第3感測器
52‧‧‧連接部
100‧‧‧控制器
102‧‧‧操作部(輸出入裝置)
104‧‧‧儲存部
232a、232b‧‧‧氣體供給管
241a、241b‧‧‧MFC(質量流量控制器)
243a、243b‧‧‧閥
244‧‧‧APC閥
245‧‧‧壓力感測器
246‧‧‧真空泵
249‧‧‧噴嘴
250‧‧‧氣體供給孔
263‧‧‧溫度感測器
L1‧‧‧直線
P1‧‧‧交接位置
P2‧‧‧起始位置
P3‧‧‧裝卸位置
W‧‧‧晶圓
圖1係顯示本發明一實施形態且被較佳地使用之基板處理裝置之概略構成例之立體圖。
圖2係顯示本發明一實施形態且被較佳地使用之基板處理裝置之概略構成例之縱剖視圖。
圖3係顯示本發明一實施形態且被較佳地使用之基板處理裝置之概略構成例之橫剖視圖。
圖4係顯示本發明一實施形態之基板處理裝置且被較佳地使用之處理爐之概略構成例之縱剖視圖。
圖5係顯示本發明一實施形態之基板處理裝置且被較佳地使用之基板保持具之概略構成例之立體圖。
圖6係顯示本發明一實施形態之基板處理裝置且被較佳地使用之移送機構之概略構成例之立體圖。
圖7係顯示本發明一實施形態之基板處理裝置且被較佳地使用之移送機構中，第1~第3感測器之配置位置之一例之示意圖。
<本發明一實施形態>
以下，對本發明一實施形態，使用圖式來進行說明。
(1)基板處理裝置之構成
如圖1所示，基板處理裝置2具備有於內部配置有處理爐10等之框體4。於框體4之背面側，設置有電源箱(電源BOX)、氣體控制箱(氣體控制BOX)、氣體排氣系統及外部燃燒裝置等。於框體4之正面側且被設於後述之搬送口之開閉門6之上部(上方)，設置有後述之操作部102。
如圖2所示，框體4內之空間係區分為上下，且於下部空間配置有準備室8，於上部空間配置有後述之處理爐10。於準備室8之頂壁設置有爐口部18，該爐口部18係形成為可供後述之基板保持具12通過之形狀及大小之開口。準備室8與處理爐10(後述之處理室22)係構成為可經由爐口部18連通。於框體4之正面壁，以連通框體4之外部與準備室8之內部之方式設置有用以將保持作為基板之晶圓W之基板保持具12朝向準備室8之內外搬入及 搬出(搬送)之搬入搬出口(搬送口)。於搬送口設置有作為開閉部(開閉機構)之開閉門6，並藉由開啟(開放)開閉門6，而可進行基板保持具12朝向準備室8內外之搬進搬出。開閉門6係形成為例如對開(雙開)之形狀。於開閉門6設置有作為開閉控制機構之閉鎖機構，且被構成為可控制其開閉。開閉門6之開閉控制係根據後述之溫度感測器40之值來進行。
(準備室)
在準備室8中，進行後述之基板保持具12朝向後述之搬送機構16的載置即晶圓W的載置、或進行基板保持具12自搬送機構16的拆卸即晶圓W的拆卸。於準備室8內配置有：移送機構(移載機構)14，其將基板保持具12朝準備室8之內外搬送，並將基板保持具12移送至搬送機構16；及搬送機構16，其將基板保持具12自準備室8搬送至處理爐10(處理室22)內。移送機構14係配置於準備室8內之開閉門6側。移送機構14例如以與搬送口相接之方式被配置於沿著準備室8之內側面之位置。搬送機構16係配置於爐口部18之下方位置，即藉由被朝上下(朝垂直方向)升降而可通過爐口部18之位置。
如圖3所示，移送機構14具備有：載置部(載置台)14B，其保持(載置)後述之基板保持具12；臂部15，其係連接於載置部14B，可朝前後方向(水平方向)進出(伸縮)；及基部14D，其係連接於臂部15。
移送機構14係構成為載置部14B可在交接位置P1、起始位置P2及裝卸位置P3之至少3處之間驅動(水平移動)。亦即， 移送機構14係構成為可在交接位置P1與裝卸位置P3的2處之間移送基板保持具12。例如，移送機構14係構成為沿著連結交接位置P1(之中心)與裝卸位置P3(之中心)之直線L1來移送基板保持具12。又，移送機構14係構成為於開閉門6關閉之情形時，在準備室8內之既定位置待機，此時，載置部14B係構成為位於起始位置P2。移送機構14係構成為具備有作為驅動控制機構之制動器，且可藉由解除制動器，來使載置部14B驅動。
此處，所謂交接位置P1，係指準備室8之內部的位置，且藉由移送機構14來進行將基板保持具12朝向搬送機構16(後述之蓋部16A上)移載之位置。所謂裝卸位置P3，係指準備室8之外部的位置，且進行將基板保持具12對移送機構14裝卸之位置，亦即，為作業員將基板保持具12載置於載置部14B上，或將基板保持具12自載置部14B拆卸(或搬出)之位置。所謂起始位置(待機位置)P2，係指準備室8的內部且交接位置P1與裝卸位置P3之間之位置，且為移送機構14在準備室8內之既定位置待機時之載置部14B之位置。換言之，起始位置P2係在臂部15未伸長時，即臂部15折疊時之載置部14B之位置。起始位置P2例如位於基部14D之上方。
基部14D係設置於準備室8內且交接位置P1與裝卸位置P3之間。基部14D係設置為例如中央部分(中心)被配置於前述之直線L1上。
藉由水平移動之移送機構14與如後述般進行升降之搬送機構16之協調動作，可將基板保持具12裝填至搬送機構16(蓋部16A上)，或將基板保持具12自搬送機構16拆卸。關於移送機 構14及搬送機構16之細節，將於後述之。
於構成準備室8之框體4的側壁(一側面)，設置有作為將空氣(例如常溫之空氣)供給至準備室8內之空氣供給機構的清潔單元9。於設置有構成準備室8之框體4的清潔單元9之側壁的對面側(即，與該側壁對向之側壁)，設置有將準備室8內之環境氣體進行排氣之排氣部。自清潔單元9被供給至準備室8內之空氣，係流動於準備室8內而由排氣部所排出。
於準備室8內之清潔單元9之對面側，設置有檢測準備室8內之溫度之溫度檢測部(溫度感測器)40。溫度感測器40較佳係設置在自清潔單元9朝準備室8內被供給之空氣的下風側(下風位置)。若溫度感測器40被配置在空氣的上風側，便會測量到自清潔單元9所供給之空氣的溫度，而存在有未能正確地測量準備室8內之溫度的情形。開閉門6之閉鎖解除係根據由溫度感測器40所檢測出之溫度資訊來進行。
(處理爐)
如圖4所示，處理晶圓W之處理爐10具有作為加熱手段(加熱機構)之加熱器單元30。加熱器單元30係圓筒形狀，且藉由被支撐於保持板而被垂直地裝設。加熱器單元30係亦作為藉由熱來使氣體活化(激發)之活化機構(激發部)而發揮功能。
於加熱器單元30之內側，與加熱器單元30呈同心圓狀地配設有反應管20。反應管20係由例如石英(SiO2)或碳化矽(SiC)等之具有耐熱性之非金屬材料所構成，被形成為上端部封閉而下端部開放(開口)之圓筒形狀。於反應管20之下方，與反應管20呈同 心圓狀地配設有分歧管24。分歧管24係由例如不鏽鋼等之金屬材料所構成，被形成為上端及下端開口之圓筒形狀。分歧管24之上端部係構成為卡合於反應管20之下端部，而自下端部側縱向地支撐反應管20。處理容器(反應容器)主要係由反應管20與分歧管24所構成。於處理容器之筒中空部(反應管20之內部)，形成有處理室22。處理室22係構成為可收容晶圓W。
於處理室22內，以貫通分歧管24之側壁之方式設置有噴嘴249。於噴嘴249連接有氣體導入管26a。
於氣體導入管26a，自氣流之上游側起依序設置有作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)241a、及作為開閉閥之閥243a。於較氣體導入管26a之閥243a更下游側，連接有氣體導入管26b。於氣體導入管26b，自氣流之上游側起依序分別設置有MFC 241b、閥243b。
噴嘴249分別被設置為在反應管20之內壁與晶圓W之間俯視時呈圓環狀之空間，自反應管20內壁之下部起而沿著上部，朝向晶圓W之排列方向上方立起。亦即，噴嘴249分別被設置為在排列有晶圓W之晶圓排列區域之側邊之、呈水平地包圍晶圓排列區域之區域，沿著晶圓排列區域。於噴嘴249之側面，設置有供給氣體之氣體供給孔250。氣體供給孔250分別以朝向反應管20之中心之方式開口，而可朝向晶圓W供給氣體。氣體供給孔250自反應管20之下部直至上部地設置有複數個。
作為原料(原料氣體)，例如包含作為既定元素(主元素)之Si及鹵素元素的鹵矽烷系氣體係自氣體導入管26a經由MFC 241a、閥243a、噴嘴249而朝向處理室22內被供給。所謂原料氣 體，係指氣體狀態之原料，例如藉由將在常溫常壓下為液體狀態之原料氣化可得到之氣體、或在常溫常壓下為氣體狀態之原料等。作為鹵矽烷系氣體，例如可使用二氯矽烷(SiH2Cl2，簡稱為DCS)氣體。
作為化學構造(分子構造)與原料不同之反應體(反應物(reactant)、反應氣體)，例如含氧(O)氣體係自氣體導入管26b經由MFC 241b、閥243b、噴嘴249而朝向處理室22內被供給。作為含氧氣體，例如可使用氧(O2)氣。
作為惰性氣體，例如氮(N2)氣係自氣體導入管26a、26b分別經由MFC 241a、241b、閥243a、243b、噴嘴249而朝向處理室22內被供給。N2氣體係作為沖洗氣體、載送氣體而發揮作用。
原料供給系統主要係藉由氣體導入管26a、MFC 241a、閥243a所構成。又，反應體供給系統主要係藉由氣體導入管26b、MFC 241b、閥243b所構成。又，惰性氣體供給系統主要係藉由氣體供給管232a、232b、MFC 241a、241b、閥243a、243b所構成。
於分歧管24之側壁，連接有將處理室22內之環境氣體進行排氣之排氣管28。於排氣管28，經由作為檢測處理室22內之壓力之壓力檢測器(壓力檢測部)的壓力感測器245及作為壓力調整器(壓力調整部)的APC(Auto Pressure Controller；自動壓力控制器)閥244，而連接有作為排氣裝置的真空泵246。APC閥244係構成為：在使真空泵246運作之狀態下對閥進行開閉，藉此可進行處理室22內之真空排氣及真空排氣停止，而且，在使真空泵246運作之狀態下，根據由壓力感測器245所檢測到之壓力資訊來調節閥 開度，藉此可調整處理室22內之壓力。氣體排氣系統主要係藉由排氣管28、APC閥244、壓力感測器245所構成。真空泵246亦可當作包含於氣體排氣系統。
於反應管20內設置有作為溫度檢測器之溫度感測器263。根據由溫度感測器263所檢測出之溫度資訊來調整對加熱器單元30之通電狀況，藉此使處理室22內之溫度成為所期望之溫度分布。溫度感測器263係沿著反應管20之內壁被設置。
於分歧管24之下端部，形成有被連接於前述之爐口部18之開口。爐口部18係構成為藉由搬送機構16所具備之蓋部(爐口蓋體、密封蓋)16A來密閉(可氣密地封閉)。蓋部16A係由例如SUS(不鏽鋼)等之金屬所構成，被形成為圓盤狀。蓋部16A係設置於反應管20之外部，即被配置於準備室8內之搬送機構(晶舟升降機)16，而被構成為藉由該搬送機構16朝上下(朝垂直方向)升降。
(搬送機構)
搬送機構16係構成為：於基板處理前後之待機時等，使蓋部16A下降至較交接位置P1更低之位置(待機位置)，並於基板保持具12朝向蓋部16A上之移載時、或基板保持具12自蓋部16A上朝向移送機構14之移載時等，使蓋部16A升降至交接位置P1。又，搬送機構16係構成為：在基板保持具12被載置於蓋部16A上之狀態下使蓋部16A朝上下驅動(升降)，藉此將基板保持具12即晶圓W搬入及搬出處理爐10(處理室22)之內外。
(移送機構)
如前所述，移送機構14具備有載置部14B、臂部15、基部14D。
如圖3及圖6所示，臂部15具備有左右一對之第1臂(下部臂、第1臂部)15A、及左右一對之第2臂(上部臂、第2臂部)15B。於俯視時，臂部15係構成為相對於前述之直線L1呈線對稱(左右對稱)。
一對之下部臂15A之一端部分別被設置於基部14D上，且基部14D之例如中央附近。一對之下部臂15A之一端部係經由軸14E分別可旋轉(轉動)地被連接(連結)於基部14D。於一對之下部臂15A之另一端部上，分別設置有一對之上部臂15B之一端部。下部臂15A之另一端部與上部臂15B之一端部例如係經由軸而可轉動地被連接。亦即，上部臂15B係可轉動地被連接於下部臂15A。下部臂15A及上部臂15B分別以連接下部臂15A與上部臂15B之一對之連接部分為起點，而相互地朝相反方向轉動相等之角度。於一對之上部臂15B之另一端部上，設置有載置部14B。一對之上部臂15B之另一端部係藉由軸等而分別可轉動地被連接於載置部14B。
臂部15係構成為以下部臂15A與上部臂15B之連接部分為起點而可轉動(可彎曲)。藉此，臂部15可夾著基部14D而朝前後兩方向伸縮。其結果，移送機構14可使載置部14B沿著直線L1移動。
載置部14B係以自上部臂15B之端部(朝與上部臂15B和下部臂15A之連接部分之相反側)突出之方式被設置於上部臂15B。藉此，可不被臂部15干涉地，將基板保持具12自載置部14B朝向搬送機構16移載。
於載置部14B設置有使載置部14B朝前後驅動(移動)之把手部14C。把手部14C係以例如相對於直線L1呈線對稱之方式被設置。藉由作業員推拉該把手部14C，可將載置部14B保持為水平，並使載置部14B朝前後方向移動。把手部14C較佳係以可自上方抓持把手部14C之方式被立設(設置)於載置部14B上之近前側(離搬送口較近之位置)，藉此可使作業員易於推拉把手部14C。其結果，可於使載置部14B移動時，抑制作業員觸摸到載置部14B上之基板保持具12之情形，而可防止基板保持具12之位置偏移或傾倒。
如圖7所示，移送機構14具備有偵測載置部14B之位置之第1~第3感測器(位置感測器)42A~42C。第1感測器42A係對載置部14B位於交接位置P1之情形進行偵測之感測器(交接位置感測器)。第2感測器42B係對載置部14B位於起始位置P2之情形進行偵測之感測器(起始位置感測器)。第3感測器42C係對載置部14B位於裝卸位置P3之情形進行偵測之感測器(裝卸位置感測器)。第1~第3感測器42A~42C例如係由光感測器所構成。
第1~第3感測器42A~42C係設置於可對作為被連結於前述之軸14E之偵測部之板狀構件14F進行偵測之位置。在本實施形態中，板狀構件14F雖分別被設置於一對之軸14E，但只要被設置於任一軸14E即可。於板狀構件14F被設置於軸14E之下部之情形時(例如，於軸14E貫通基部14D，板狀構件14F在較基部14D更下方被連結於軸14E之情形時)，第1~第3感測器42A~42C係設置於基部14D(之背面)。
板狀構件14F係形成為圓形(圓盤狀)，並於既定之位 置標示有記號17。若使載置部14B移動，軸14E便旋轉，且其旋轉量係關聯(依存)於載置部14B之移動量(移動距離)。將第1~第3感測器42A~42C(沿著板狀構件14F之圓周方向)設置於互不相同之位置，利用第1~第3感測器42A~42C分別偵測因軸14E旋轉而移動之板狀構件14F之記號17的位置，藉此可偵測載置部14B之位置。
例如，在本實施形態中，將載置部14B位於起始位置P2時設為基準位置，亦即，將軸14E之旋轉量設為0之位置，以使板狀構件14F之記號17來到該位置之方式進行板狀構件14F之對位。於如本實施形態般設置2片板狀構件14F之情形時，以使各板狀構件14F之記號17之位置於將各板狀構件14F重疊時成為一致之位置之方式，來進行各板狀構件14F之對位。第2感測器42B係設置於可對位於基準位置之板狀構件14F之記號17進行偵測之位置。若使載置部14B自起始位置P2朝向交接位置P1移動，一對之軸14E便相互地朝相反方向旋轉相等之角度。板狀構件14F根據軸14E之旋轉而旋轉，板狀構件14F之記號17之位置便會移動。於可對載置部14B移動至交接位置P1時之板狀構件14F之記號17進行偵測之位置，設置有第1感測器42A。同樣地，於可對使載置部14B移動至裝卸位置P3時之板狀構件14F之記號17進行偵測之位置，設置有第3感測器42C。藉此，可藉由第1~第3感測器42A~42C，來偵測載置部14B位於交接位置P1、起始位置P2、裝卸位置P3中之哪一個位置。
(連接部)
如圖6所示，於在移送機構14與搬送機構16之間交接基板保持具12時，經由連接部52來進行交接。連接部52係由藉由載置部14B支撐之圓形板狀(圓盤狀)之上表面部、卡合於蓋部16A之下表面部、及跨接上表面部與下表面部之柱部所構成。於上表面部與下表面部之間，形成有可供載置部14B進退之空間。於交接基板保持具12時以外的時間，連接部52係載置於蓋部16A上。
(基板保持具)
如圖4及圖5所示，在本實施形態中，作為基板保持具12，使用收納複數片例如25片之晶圓W之小型保持具(匣盒32)，並使該匣盒32於上下方向(縱向)積載(重疊、層疊)有複數個。匣盒32係由頂板32A、底板32B、及柱部32C所構成，該柱部32C係連接於頂板32A及底板32B，且形成有複數段保持晶圓W之保持溝。於底板32B形成有用以定位之孔部32D，並於頂板32A形成有卡合於孔部32D之凸部32E。
匣盒32根據晶圓W之大小(直徑、英吋)柱部32C之設置位置會不同。又，亦可為，匣盒32被形成於柱部32C之保持溝之數量或位置，亦可根據晶圓W之厚度而不同。根據晶圓W之大小或厚度等所形成之各種匣盒32，藉由使頂板32A與底板32B之構成共通化，則即便為不同種類之匣盒仍可進行重疊。藉此，不同種類(不同之大小、厚度)之晶圓W亦可同時地進行處理。
匣盒32可設置被形成為與晶圓W相同形狀之托盤。托盤例如由矽所形成。藉由在托盤載置破裂之基板或具有缺口部位之基板，在如此之基板上亦可實施所期望之處理。
在上述內容中，雖已對將橫置之基板呈縱向地保持之匣盒進行說明，但亦可為將縱置之基板呈橫向地保持之匣盒。藉由在將匣盒朝上下重疊時之上下的接觸面(頂板32A及底板32B)形成被共通化之凸部32E與孔部32D，則即便為縱置之匣盒也可朝上下方向積載有複數個。又，藉由使接觸面共通化，亦可混合積載橫置之匣盒與縱置之匣盒。
作為控制部(控制手段)之控制器100係作為具備有CPU(中央處理器單元；Central Processing Unit)、RAM(隨機存取記憶體；Random Access Memory)、儲存裝置、I/O(輸出入)埠等之微處理器(電腦)而構成。RAM、儲存裝置、I/O埠係構成為經由內部匯流排而可與CPU進行資料交換。於控制器100連接有構成為例如觸控面板等之操作部(輸出入裝置)102。
儲存裝置例如由快閃記憶體、HDD(硬式磁碟機；Hard Disk Drive)等所構成。於儲存裝置內，可讀取地存放有對基板處理裝置2之動作進行控制之控制程式、或記載有後述之成膜處理之程序或條件等之製程配方等。製程配方係以使控制器100執行後述之成膜處理之各程序，而可得到既定之結果之方式所組合而成者，並作為程式而發揮功能。以下，將製程配方或控制程式等總括而簡稱為程式。又，亦將製程配方簡稱為配方。於本說明書中使用程式一詞之情形時，存在有僅包含配方單體之情形，僅包含控制程式單體之情形，或者包含該等雙方之情形。RAM係作為暫時性地保持由CPU所讀取之程式與資料等之記憶體區域(工作區域)而構成。
I/O埠係連接於前述之移送機構14、搬送機構16、 MFC 241a、241b、閥243a、243b、壓力感測器245、APC閥244、真空泵246、加熱器單元30、溫度感測器40、263、第1~第3感測器42A~42C、閉鎖機構等。
CPU係構成為，自儲存裝置讀取控制程式而加以執行，並且根據來自輸出入裝置102之操作指令之輸入等而自儲存裝置讀取配方。CPU係構成為，以依照所讀取之配方之內容的方式來控制由MFC 241a、241b所進行之各種氣體的流量調整動作、閥243a、243b之開閉動作、APC閥244之開閉動作及基於壓力感測器245之由APC閥244所進行之壓力調整動作、真空泵246之啟動及停止、基於溫度感測器263之加熱器單元30之溫度調整動作、基於溫度感測器40之開閉門6之閉鎖解除動作、由搬送機構16所進行之匣盒32之升降動作等。
控制器100係可藉由將被存放於作為儲存媒體之儲存部(外部儲存裝置，例如為硬碟等之磁碟、CD(光碟片)等之光碟、MO(磁光碟片)等之光磁碟、USB(通用串列匯流排)記憶體等之半導體記憶體)104之前述之程式安裝於電腦而構成。儲存裝置或儲存部104係作為電腦可讀取之記錄媒體而構成。以下，將該等總括而簡稱為記錄媒體。於本說明書中使用記錄媒體一詞之情形時，存在有僅包含儲存裝置單體之情形，僅包含儲存部104單體之情形，或者包含該等雙方之情形。再者，對電腦之程式之提供，亦可不使用儲存部104而使用網際網路或專用線路等之通訊手段來進行。
(2)基板處理步驟
其次，使用本實施形態之基板處理裝置2，對作為半導體裝置 製造之一步驟，即在作為基板之晶圓W上形成膜之處理(成膜處理)進行說明。此處，對藉由將作為原料氣體之DCS氣體、及作為反應氣體之O2氣體供給至晶圓W，而在晶圓W上形成氧化矽(SiO2)膜之例進行說明。於以下之說明中，構成基板處理裝置2之各部分的動作，係藉由控制器100所控制。
(第1搬送步驟)
在第1搬送步驟中，依序執行以下之準備步驟、載置步驟、交接步驟。
[準備步驟]
對由溫度感測器40所檢測出之準備室8內之溫度未達既定溫度(例如50℃)，且開閉門6之閉鎖已被解除之情形進行確認，而將開閉門6開放。再者，若由溫度感測器40所檢測出之準備室8內達到既定之溫度以上，開閉門6之閉鎖便不會被解除，而無法開啟開閉門6。
將開閉門6開放後，藉由搬送機構16使位於較交接位置P1更低之位置(待機位置)且載置有連接部52之蓋部16A、上升(抬升)至交接位置P1。解除制動器，藉由移送機構14使載置部14B移動至交接位置P1，此時，將載置部14B插入至連接部52之空間內並固定制動器。若藉由第1感測器42A偵測到載置部14B已到達(位於)交接位置P1，便藉由搬送機構16使蓋部16A下降至待機位置，並將蓋部16A上之連接部52載置於載置部14B上。再者，於藉由第1感測器42A未偵測到載置部14B位於交接位置P1 之情形時，無法使搬送機構16驅動。
[載置步驟]
將連接部52載置於載置部14B上之後，解除制動器，作業員抓持把手部14C而將載置部14B經由起始位置P2拉出(移動)至裝卸位置P3。於裝卸位置P3固定制動器，將保持有晶圓W之基板保持具12載置於移送機構14上，即載置部14B上(連接部52上)。亦即，於載置部14B上將保持有晶圓W之複數個匣盒32朝上下方向重疊。
[交接步驟]
將基板保持具12載置於移送機構14(載置部14B)上之後，解除制動器，並使載置部14B移動至交接位置P1，藉此將基板保持具12(複數個匣盒32)以朝上下方向重疊之狀態，自裝卸位置P3移送至交接位置P1。若載置部14B到達交接位置P1便固定制動器。若藉由第1感測器42A偵測到載置部14B已到達交接位置P1，蓋部16A便藉由搬送機構16上升至交接位置P1。若蓋部16A上升至交接位置P1，便於交接位置P1將基板保持具12自移送機構14移載至搬送機構16。亦即，將連接部52及基板保持具12(以將基板保持具12載置於連接部52上之狀態)自載置部14B移載至蓋部16A上。將基板保持具12移載至搬送機構16之後，解除制動器，使載置部14B後退至起始位置P2，並於起始位置P2固定制動器，關閉開閉門6而加以閉鎖。
(處理步驟)
在處理步驟中，依序執行以下之搬入步驟、成膜步驟、搬出步驟。
[搬入步驟]
若藉由第2感測器42B偵測到載置部14B位於起始位置P2，便驅動搬送機構16。基板保持具12(複數個匣盒32)係藉由搬送機構16而上升(被抬升)，而自準備室8內朝向處理室22內被搬入(晶舟裝載)。於該狀態下，蓋部16A成為將分歧管24之下端開口(爐口部18)密封之狀態。
[成膜步驟]
首先，以使處理室22內即晶圓W存在之空間成為所期望之壓力(真空度)之方式，藉由真空泵246對處理室22內進行真空排氣(減壓排氣)。此時，處理室22內之壓力係由壓力感測器245所測量，並根據該所測量之壓力資訊對APC閥244進行反饋控制。又，以使處理室22內之晶圓W成為所期望之溫度之方式，藉由加熱器單元30對處理室22內進行加熱。此時，以使處理室22內成為所期望之溫度分布之方式，根據溫度感測器263所檢測出之溫度資訊來反饋控制對加熱器單元30之通電狀況。
然後，一面實施處理室22內之加熱及排氣，一面自氣體導入管26a、26b對處理室22內之晶圓W供給DCS氣體、O2氣體。藉此，於晶圓W之表面形成SiO2膜。
[搬出步驟]
於成膜步驟結束後，即於晶圓W上形成所期望之膜厚之膜之後，自氣體導入管26a、26b朝向處理室22內供給作為沖洗氣體之惰性氣體，將處理室22內之環境氣體置換為惰性氣體，並且使處理室22內之壓力恢復至常壓(大氣壓)。
其後，藉由搬送機構16使蓋部16A下降，使分歧管24之下端開口，並且使處理完畢之晶圓W以被支撐於基板保持具12之狀態自處理室22內朝向準備室8被搬出(晶舟卸載)。
(第2搬送步驟)
由溫度感測器40所檢測出之準備室8內之溫度未達既定之溫度(例如50℃)，開閉門6之閉鎖被解除之後，便開放開閉門6。其後，藉由與第1搬送步驟相反之程序，將基板保持具12朝向基板處理裝置2外搬出。
如此一來，本實施形態由基板處理裝置2所進行之基板處理步驟之一連串的處理動作便完成。
(3)本實施形態之效果
根據本實施形態，可得到如下所示之1個或複數個效果。
(a)由於可省略被設置在習知裝置之晶舟收納室或晶圓移載機等之構成，因此可將基板處理裝置節省空間，而使其小型化。又，由於可省略晶圓移載機或晶舟搬送機等之驅動系統之構造，因此基板處理裝置之構造單純，而可刪減維護費用等之運作成本。此外，於將老舊化之現行設備進行置換時，可使設置面積之評 估變容易。
(b)藉由層積匣盒而設為基板保持具之構成，而可以任意之處理片數來進行處理。藉此，可彈性地對應少數量多品種之生產等各種的生產形態，而可使生產性提升。
(c)雖為使匣盒符合基板之形狀(英吋、厚度、外徑等)之構造，但藉由將堆疊上必要之部位(上下接觸面)設為統一構造，可同時地處理不同種類之基板，而可處理少數量多品種之各種基板。
(d)於縱型基板處理裝置中，由於可在將基板保持為縱向之狀態下進行處理，因此可施行晶圓滑移(slip)對策。
<其他實施形態>
以上，雖已具體地對本發明之實施形態進行說明。然而，本發明並不限定於前述之實施形態，在不脫離其主旨之範圍內可進行各種變形。
在前述之實施形態中，雖已以在使作為基板保持具12之複數個匣盒32朝上下方向被重疊之狀態下藉由移送機構14進行移送之情形為例進行說明，但並不限定於此，作為基板保持具12亦可使用1個匣盒32。
例如，雖已在上述內容中對在基板上形成氧化膜(SiO2膜)之例進行說明，但並不限定於氧化膜，亦可適當地應用於形成金屬膜或氮化膜之情形。又，並不限定於成膜處理，亦可適當地應用於進行氧化處理、擴散處理、退火處理、蝕刻處理等處理之情形。
在前述之實施形態中，已對使用具有熱壁型(Hot wall)之處理爐之基板處理裝置來形成膜之例子進行說明。本發明並不限定於前述之實施形態，亦可適當地應用於使用具有冷壁型(Cold wall)之處理爐之基板處理裝置來形成膜之情形。
於使用該等之基板處理裝置之情形時，亦可以與前述之實施形態等相同之序列、處理條件來進行成膜，且可得到與該等相同之效果。
又，前述之實施形態等可適當地組合而加以使用。此時之處理程序、處理條件例如可設為與前述之實施形態之處理程序、處理條件相同。
6‧‧‧開閉門
8‧‧‧準備室
9‧‧‧清潔單元
14‧‧‧移送機構
14B‧‧‧載置部
14C‧‧‧把手部
14D‧‧‧基部
15‧‧‧臂部
16‧‧‧搬送機構
16A‧‧‧蓋部
40‧‧‧溫度感測器(溫度檢測部)
L1‧‧‧直線
P1‧‧‧交接位置
P2‧‧‧起始位置
P3‧‧‧裝卸位置

Claims (11)

  1. 一種基板處理裝置，其具有：處理室，其對被保持於基板保持具之基板進行處理；及準備室，其於內部配置有將上述基板保持具搬送至上述處理室內之搬送機構與將上述基板保持具移送至上述搬送機構之移送機構，並被構成為可與上述處理室相連通；且上述移送機構係構成為在裝卸上述基板保持具之上述準備室之外部的裝卸位置、與將上述基板保持具移載至上述搬送機構之上述準備室之內部的交接位置之間，移送保持有基板之一個或複數個上述基板保持具。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述移送機構係構成為沿著連結上述裝卸位置與上述交接位置之直線而將上述基板保持具進行移送。
  3. 如請求項2之基板處理裝置，其中，上述移送機構具備有：載置部，其載置上述基板保持具；臂部，其係連接於上述載置部；及基部，其係連接於上述臂部。
  4. 如請求項3之基板處理裝置，其中，上述基部係設置於上述準備室內且上述裝卸位置與上述交接位置之間。
  5. 如請求項3之基板處理裝置，其中，上述臂部具備有：一對第1臂，其一端部分別被連接於上述基部；及一對第2臂，其各自之一端部係連接於一對之上述第1臂各自之另一端部，且各自之另一端部被連接於上述載置部；且其被構成為可以上述第1臂與上述第2臂之連接部分為起點而進 行轉動。
  6. 如請求項5之基板處理裝置，其中，上述第1臂及上述第2臂係構成為以連接上述第1臂與上述第2臂之一對之連接部分為起點，而相互地轉動相等之角度。
  7. 如請求項3之基板處理裝置，其中，上述移送機構具備有偵測上述載置部之位置之感測器。
  8. 如請求項7之基板處理裝置，其中，上述感測器具備有：第1感測器，其對上述載置部位於上述裝卸位置之情形進行檢測；第2感測器，其對上述載置部位於上述交接位置之情形進行檢測；及第3感測器，其對上述載置部位於上述準備室內中之待機位置之情形進行檢測。
  9. 如請求項1之基板處理裝置，其中，在內部構成上述準備室之框體的側壁，設置有將空氣供給至上述準備室內之空氣供給機構，於自上述空氣供給機構所供給之空氣的下風位置，設置有偵測上述準備室內之溫度之溫度感測器。
  10. 如請求項9之基板處理裝置，其中，進一步具有：開閉機構，其係形成於上述框體之正面壁，且被設置於可將上述基板保持具朝向上述準備室之內外搬送之搬送口；上述開閉機構係構成為可於藉由上述溫度感測器所偵測到之上述準備室內之溫度為既定溫度以下之情形時開啟。
  11. 一種半導體裝置之製造方法，其具有：於準備室的外部之裝卸位置，將保持有基板之一個或複數個基板保持具載置於被配置在上述準備室內之移送機構之步驟； 藉由上述移送機構，將上述基板保持具自上述裝卸位置移送至上述準備室的內部之交接位置，並在上述交接位置將上述基板保持具自上述移送機構移載至被配置在上述準備室內之搬送機構之步驟；使上述搬送機構驅動，而將上述基板保持具搬入至被構成為可與上述準備室連通之處理室內之步驟；及在上述處理室內對上述基板進行處理之步驟。
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