JP2006063423A - Semiconductor fabrication system and substrate treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被処理基板、例えば半導体ウェハを所定温度として所要の処理を行う半導体製造装置及び基板処理方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus and a substrate processing method for performing a required process with a substrate to be processed, for example, a semiconductor wafer at a predetermined temperature.
周知の通り、例えば半導体ウェハ等の被処理基板面にAl、Ti、TiNなどの薄膜を形成する場合、PVD(Physical Vapor Deposition:物理気相成長)法が用いられている。このPVD法によって基板の成膜を行う半導体製造装置は、真空ポンプにより減圧されAr等のイオンガスが導入された処理室と、処理室内に蒸発源とこれに対向して配置された被処理基板を静電チャックによって固定保持するステージを備えて構成されており、さらに被処理基板を成膜に際して所定温度に加熱する加熱機構と、蒸発源と被処理基板の間に電圧を印加する電源を備えたものとなっている。 As is well known, for example, when forming a thin film of Al, Ti, TiN or the like on the surface of a substrate to be processed such as a semiconductor wafer, a PVD (Physical Vapor Deposition) method is used. A semiconductor manufacturing apparatus for depositing a substrate by the PVD method includes a processing chamber in which an ion gas such as Ar is introduced after being decompressed by a vacuum pump, and a substrate to be processed which is disposed in the processing chamber so as to face the evaporation source. And a stage for heating and holding the substrate to be processed to a predetermined temperature during film formation, and a power source for applying a voltage between the evaporation source and the substrate to be processed. It has become.
また、被処理基板を所定温度に加熱する加熱機構としては、ハロゲンランプを加熱源に用いたランプ加熱機構、あるいは静電チャックプレート内に加熱源の抵抗ヒータを埋め込んだチャック加熱機構などが用いられている。そして、ランプ加熱機構によって被処理基板を加熱するものでは、所定温度にまで加熱、昇温し、その温度を加熱と冷却によって維持する際、冷却を効率的に行うことができず、例えばプラズマによりガスイオンを生成して成膜するものでは、成膜中にプラズマエネルギによって被処理基板の温度が上昇してしまい、適正な温度を維持することができず、所要の膜形成ができない虞があった。 As a heating mechanism for heating the substrate to be processed to a predetermined temperature, a lamp heating mechanism using a halogen lamp as a heating source or a chuck heating mechanism in which a resistance heater of a heating source is embedded in an electrostatic chuck plate is used. ing. And in what heats a to-be-processed substrate by a lamp heating mechanism, when it heats up and heats up to predetermined temperature and maintains the temperature by heating and cooling, it cannot cool efficiently, for example by plasma In the case of forming a film by generating gas ions, the temperature of the substrate to be processed is increased by the plasma energy during the film formation, so that an appropriate temperature cannot be maintained and a required film formation may not be performed. It was.
一方、チャック加熱機構によって被処理基板を加熱するものでは、冷却機構によって冷却を効率的に行うことができるものの、ステージに設けられた静電チャックプレートに被処理基板を静電チャックによって固定保持し、所定温度にまで加熱、昇温する際、被処理基板は温度上昇に伴い膨張しようとするが、静電チャックがクーロン力やジョンセン・ラーベック力で密着しているため、自由に膨張できない。そのため、被処理基板に無理な力が働き、被処理基板が破損してしまったり、静電チャックプレートと接触する個所では膨張による擦れでパーティクルが発生したりする虞があった。さらに、チャック加熱機構では、静電チャックプレートに温度分布が生じ、それによって被処理基板の面内温度が均一でない状態となってしまう虞があった。またさらに、各装置毎にチャック加熱機構に加熱状態に個体差が生じ、装置毎に補正しなければならない状況にあった。 On the other hand, in the case where the substrate to be processed is heated by the chuck heating mechanism, although the cooling can be efficiently performed by the cooling mechanism, the substrate to be processed is fixed and held by the electrostatic chuck plate on the electrostatic chuck plate provided on the stage. When the substrate is heated to a predetermined temperature and heated, the substrate to be processed tends to expand as the temperature rises. However, since the electrostatic chuck is in close contact with the Coulomb force or the Johnsen-Rahbek force, it cannot expand freely. Therefore, an excessive force is applied to the substrate to be processed, and the substrate to be processed may be damaged, or particles may be generated due to rubbing due to expansion at locations where the substrate is in contact with the electrostatic chuck plate. Further, in the chuck heating mechanism, a temperature distribution is generated on the electrostatic chuck plate, which may cause the in-plane temperature of the substrate to be processed to be in a non-uniform state. Furthermore, there is an individual difference in the heating state in the chuck heating mechanism for each device, and there is a situation that must be corrected for each device.
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは、被処理基板を破損させてしまったり、パーティクルが発生したりする虞が少なく、また所定の温度を適正に維持することができることで、所要の膜形成を行うことができる半導体製造装置及び基板処理方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above situation, and the object of the present invention is to reduce the risk of damage to the substrate to be processed or generation of particles, and to appropriately set a predetermined temperature. An object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus and a substrate processing method capable of maintaining the required film formation.
本発明の半導体製造装置及び基板処理方法は、処理室内に被処理基板を保持するステージと、このステージに設けられ前記被処理基板を加熱するランプ加熱機構と、前記ステージに設けられ前記被処理基板を該ステージに固定保持して加熱するチャック加熱機構とを備えると共に、前記ランプ加熱機構と前記チャック加熱機構とがそれぞれ独立に温度制御可能であることを特徴とするものであり、
さらに、前記被処理基板を、前記ランプ加熱機構により所定温度にまで加熱昇温した後、前記チャック加熱機構により前記ステージに固定保持し所定温度を維持することを特徴とするものであり、
さらに、前記チャック加熱機構が、独立して温度制御可能な複数の加熱ユニットによりなることを特徴とするものであり、
また、処理室内のステージに保持された被処理基板を、所定温度にまで加熱昇温した後、前記ステージに固定保持し、所定温度を維持するようにしながら処理することを特徴とする方法である。
The semiconductor manufacturing apparatus and the substrate processing method of the present invention include a stage for holding a substrate to be processed in a processing chamber, a lamp heating mechanism provided on the stage for heating the substrate to be processed, and the substrate to be processed provided on the stage. A chuck heating mechanism that heats the stage while being fixedly held on the stage, and the lamp heating mechanism and the chuck heating mechanism can be independently temperature controlled,
Furthermore, the substrate to be processed is heated to a predetermined temperature by the lamp heating mechanism, and then fixed and held on the stage by the chuck heating mechanism to maintain the predetermined temperature,
Furthermore, the chuck heating mechanism is characterized by comprising a plurality of heating units capable of independently controlling the temperature,
Further, the substrate to be processed held on the stage in the processing chamber is heated and heated to a predetermined temperature, and then fixed to the stage and processed while maintaining the predetermined temperature. .
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、被処理基板を破損させてしまったり、パーティクルが発生したりする虞がなく、所定の温度を適正に維持することができ、所要の膜形成を行うことができる等の効果を奏する。 As is clear from the above description, according to the present invention, there is no possibility of damaging the substrate to be processed or generation of particles, and a predetermined temperature can be properly maintained. There are effects such as being able to form.
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず第1の実施形態を図1及び図2により説明する。図1は半導体製造装置の概略構成を示す縦断面図であり、図2は要部の平面図である。 First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor manufacturing apparatus, and FIG. 2 is a plan view of a main part.
図1及び図2において、1は、例えばPVD法によって被処理基板である半導体ウェハ2の表面に所要の成膜を行う半導体製造装置であり、これは、半導体ウェハ2を収納してその表面に成膜処理を行う処理室3と、この処理室3内に収納した半導体ウェハ2を載置して、さらに固定保持するステージ4と、ステージ4に保持された半導体ウェハ2の成膜面に対向して配置された膜形成材料でなる蒸発源5とを備えて構成されている。さらに、半導体製造装置1には、処理室3内を成膜処理にあたって所定の減圧状態にする排気口6に接続された図示しない真空ポンプ、減圧した処理室3内にAr等の不活性ガスの雰囲気ガスを導入するための図示しないガス源、蒸発源5とステージ4上の半導体ウェハ2の間に電圧を印加する図示しない電源等が備えられ、さらに要すればステージ4と蒸発源5との間にシャッタが備えられている。
1 and 2, reference numeral 1 denotes a semiconductor manufacturing apparatus that performs a required film formation on the surface of a semiconductor wafer 2 that is a substrate to be processed by, for example, a PVD method. A
また、ステージ4には、成膜に際して半導体ウェハ2を所定温度にするための加熱冷却部7が設けられている。加熱冷却部7は、ステージ4の円形状ステージ本体8の上面側に削設された円形凹所9に嵌め込まれた円板形状をなす冷却機構10と、半導体ウェハ2をステージ4上に固定するための静電チャックを有する静電チャックプレート11内に、加熱源の抵抗ヒータ12を埋め込むようにして冷却機構10の上側に設けられたチャック加熱機構13と、静電チャックプレート11に互いに離間するよう形成された上方に開口する複数の開口部位14に、それぞれ加熱源のハロゲンランプ15を収納するように設けて形成されたランプ加熱機構16とを備えたものとなっている。
The stage 4 is provided with a heating / cooling unit 7 for bringing the semiconductor wafer 2 to a predetermined temperature during film formation. The heating / cooling unit 7 fixes the semiconductor wafer 2 on the stage 4 and the cooling mechanism 10 having a disk shape fitted in a
さらに、加熱冷却部7には、半導体ウェハ2の温度を測定するウェハ温度センサ17と、静電チャックプレート11に先端部を埋め込むようにしてチャック加熱機構13の温度を測定するチャック温度センサ18が設けられている。そして、ウェハ温度センサ17の測定結果は、制御部19に設けられたランプ加熱制御ユニット20とチャック制御ユニット21に出力され、またチャック温度センサ18の測定結果は、チャック制御ユニット21に出力される。
Further, the heating / cooling unit 7 includes a
ランプ加熱制御ユニット20においては、ランプ加熱機構16の加熱制御が行われる。一方、チャック制御ユニット21においては、ウェハ温度センサ17とチャック温度センサ18の測定結果に基づき、抵抗ヒータ12の通電時間が制御され、チャック加熱機構13の加熱制御が行われる。なお、22は、図示しない駆動機構によって上方に向けて進退し、ステージ4の上面側に出没するように3本設けられたリフトピンで、ステージ4上に載置した半導体ウェハ2をステージ4上から搬出したりする際、それら動作に合わせて進退し、出没することで半導体ウェハ2の載置、搬出を容易に行えるようにしている。
In the lamp
そして、このように構成された装置での成膜は、次のように行われる。すなわち、先ず所定膜形成材料の蒸発源5が配置された処理室3内に半導体ウェハ2を導入し、ステージ4上に膜形成面が蒸発源5に対向するよう載置する。続いて、排気口6に接続した真空ポンプを作動させて処理室3内を所定の減圧状態にすると共に、減圧した処理室3内に図示しない導入口を介してガス源からAr等の雰囲気ガスを導入し、処理室3内を所定のガス雰囲気とする。また加熱冷却部7については、先ずハロゲンランプ15の通電を開始し、ランプ加熱制御ユニット20の制御のもとにランプ加熱機構16による半導体ウェハ2の加熱を行う。この時、静電チャックは動作させず、半導体ウェハ2はステージ4上に固定せず、載置したままとする。
And the film-forming with the apparatus comprised in this way is performed as follows. That is, first, the semiconductor wafer 2 is introduced into the
その後、ステージ4上の半導体ウェハ2の温度が所定の膜形成温度に達した時点で、チャック制御ユニット21の制御のもとに静電チャックプレート11の静電チャックを動作させて、半導体ウェハ2をステージ4上に固定する。その後、半導体ウェハ2の加熱をランプ加熱機構16からチャック加熱機構13に切替え、ハロゲンランプ15の通電を停止する。そして、チャック加熱機構13による加熱と、冷却機構10による冷却を繰り返す等することで、半導体ウェハ2の温度が所定の膜形成温度を維持するようにする。そして、所定時間経過させることで半導体ウェハ2の表面に蒸発した膜形成材料を堆積させ、所定の厚さを有する膜を形成する。
After that, when the temperature of the semiconductor wafer 2 on the stage 4 reaches a predetermined film formation temperature, the electrostatic chuck of the
その後、シャッタを閉じ、チャック加熱機構13を停止すると共に、静電チャックプレート11の静電チャックの動作を停止し、ステージ4上への半導体ウェハ2の固定を解除する。さらに、半導体ウェハ2をステージ4上に載置したままの状態で除電し、続いてリフトピン22を上方に進出させ、図示しない搬出装置等により処理室3内から取り出し、成膜を終了する。
Thereafter, the shutter is closed, the
以上のように、上記構成の装置により半導体ウェハ2の表面に成膜を行うことで、半導体ウェハ2の温度を所定の成膜温度にまで速やかに上昇させることができ、また温度を上昇させる際、あるいは加工させる際に、半導体ウェハ2に無理な力が加わることがないため、破損や接触個所での擦れによるパーティクルの発生を防止することができる。また、例えばプラズマによりガスイオンを生成して成膜する際においても、加熱と冷却が円滑に行え、所定の成膜温度を適正に維持することができ、所要とする膜形成を行うことができる。 As described above, by forming a film on the surface of the semiconductor wafer 2 using the apparatus having the above-described configuration, the temperature of the semiconductor wafer 2 can be quickly increased to a predetermined film formation temperature, and when the temperature is increased. Alternatively, since no excessive force is applied to the semiconductor wafer 2 during processing, it is possible to prevent generation of particles due to breakage or rubbing at contact points. In addition, for example, when film formation is performed by generating gas ions by plasma, heating and cooling can be performed smoothly, a predetermined film formation temperature can be properly maintained, and a required film formation can be performed. .
次に、第2の実施形態を図3及び図4により説明する。図3は半導体製造装置の要部の平面図であり、図4は変形形態の要部の平面図である。なお、加熱冷却部以外の構成は第1の実施形態と概略同一構成であるため、図面及び説明を省略し、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付し、第1の実施形態と異なる本発明の構成について説明する。 Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a plan view of the main part of the semiconductor manufacturing apparatus, and FIG. 4 is a plan view of the main part of a modified embodiment. Since the configuration other than the heating and cooling unit is substantially the same as that of the first embodiment, the drawings and description are omitted, and the same reference numerals are given to the same parts as those of the first embodiment, and the first embodiment. Different configurations of the present invention will be described.
図3において、31は、成膜に際してステージ4上に保持された半導体ウェハ2を所定温度とするためのステージ4に設けられた加熱冷却部で、この加熱冷却部31は、ステージ本体8の上面側の円形凹所9に嵌め込まれた冷却機構10と、この冷却機構10上に複数のチャック加熱ユニット、例えば小円形のチャック加熱ユニット32aの周囲に、略台形状をなす8個のチャック加熱ユニット32b,32c,…,…,32h,32iを円環状に組み合せ、全体として円形となるように設けてなるチャック加熱機構33と、各チャック加熱ユニット32a,32b,…,…,32h,32iに形成された上方に開口する各開口部位14内に、加熱源のハロゲンランプ15をそれぞれ収納するように設けてなるランプ加熱機構16とを備えて構成されている。
In FIG. 3,
また、チャック加熱ユニット32a,32b,…,…,32h,32iは、それぞれ半導体ウェハ2をステージ4上に固定するための静電チャックを有する静電チャックプレート34a,34b,…,…,34h,34i内に、図示しない抵抗ヒータを加熱源として埋め込んだものとなっている。さらにチャック加熱ユニット32a,32b,…,…,32h,32iには、それぞれの温度が測定できるように各静電チャックプレート34a,34b,…,…,34h,34iに先端部を埋め込むようにしてチャック温度センサ35a,35b,…,…,35h,35iが設けられている。
Further, the
そして、チャック温度センサ35a,35b,…,…,35h,35iの測定結果は、制御部に各チャック加熱ユニット32a,32b,…,…,32h,32iに対応して設けられた図示しないチャック制御ユニットに出力される。なお、各チャック加熱ユニット32a,32b,…,…,32h,32iに対応するチャック制御ユニットには、ウェハ温度センサ17の測定結果もそれぞれ入力されるようになっており、またウェハ温度センサ17の測定結果はランプ加熱制御ユニット20にも入力される。
The measurement results of the
これにより、ランプ加熱制御ユニット20においては、ウェハ温度センサ17の測定結果に基づき、ハロゲンランプ15の通電時間が制御され、ランプ加熱機構16の加熱制御が行われる。一方、各チャック制御ユニットにおいては、ウェハ温度センサ17と対応する各チャック温度センサ35a,35b,…,…,35h,35iの測定結果に基づき、各チャック加熱ユニット32a,32b,…,…,32h,32iの抵抗ヒータの通電時間が制御され、各チャック加熱ユニット32a,32b,…,…,32h,32iの加熱制御が行われ、チャック加熱機構33の加熱制御が行われると共に、成膜処理に先立って設定された所定温度に半導体ウェハ2の温度が到達すると、各静電チャックプレート34a,34b,…,…,34h,34iを制御し静電チャックを動作させるようになっている。
Thereby, in the lamp
そして、このように構成された装置での成膜は、次のように行われる。すなわち、先ず所定膜形成材料の蒸発源5が配置された処理室3内に半導体ウェハ2を導入し、ステージ4上に膜形成面が蒸発源5に対向するよう載置する。続いて、排気口6に接続した真空ポンプを作動させて処理室3内を所定の減圧状態にすると共に、減圧した処理室3内に図示しない導入口を介してガス源からAr等の雰囲気ガスを導入し、処理室3内を所定のガス雰囲気とする。また加熱冷却部31については、先ずハロゲンランプ15の通電を開始し、ランプ加熱制御ユニット20の制御のもとにランプ加熱機構16による半導体ウェハ2の加熱を行う。この時、各静電チャックプレート34a,34b,…,…,34h,34iは動作させず、半導体ウェハ2はステージ4上に固定せず、載置したままとする。
And the film-forming with the apparatus comprised in this way is performed as follows. That is, first, the semiconductor wafer 2 is introduced into the
その後、ステージ4上の半導体ウェハ2の温度が所定の膜形成温度に達した時点で、各チャック制御ユニットの制御のもとに各静電チャックプレート34a,34b,…,…,34h,34iの静電チャックを動作させて、半導体ウェハ2をステージ4上に固定し、抵抗ヒータの通電を開始する。この抵抗ヒータへの通電の開始によって、半導体ウェハ2の加熱をランプ加熱機構16からチャック加熱機構33に切替え、ハロゲンランプ15の通電を停止する。そして、チャック加熱機構33の各チャック加熱ユニット32a,32b,…,…,32h,32iによる対応する各部分毎の制御された加熱と、冷却機構10による冷却を繰り返す等することで、半導体ウェハ2の温度が所定の膜形成温度を維持するようにする。
Thereafter, when the temperature of the semiconductor wafer 2 on the stage 4 reaches a predetermined film formation temperature, the
また、蒸発源5とステージ4上の半導体ウェハ2の間に所定の電圧を電源により印加し、これにより処理室3内にAr等の雰囲気ガスによるグロー放電を生起しておき、半導体ウェハ2の温度が所定の膜形成温度に達したところで蒸発源5とステージ4の間のシャッタを開き、グロー放電でイオン化した雰囲気ガスイオンによって蒸発源5から膜形成材料を蒸発させる。そして、所定時間経過させることで半導体ウェハ2の表面に蒸発した膜形成材料を堆積させ、所定の厚さを有する膜を形成する。
In addition, a predetermined voltage is applied between the
その後、シャッタを閉じ、チャック加熱機構33の各チャック加熱ユニット32a,32b,…,…,32h,32iの抵抗ヒータの通電を停止すると共に、各静電チャックプレート34a,34b,…,…,34h,34iの静電チャックの動作を停止し、ステージ4上への半導体ウェハ2の固定を解除する。さらに、半導体ウェハ2をステージ4上に載置したままの状態で自然放冷等させて常温にまで冷却させ、続いてリフトピン22を上方に進出させ、図示しない搬出装置等により処理室3内から取り出し、成膜を終了する。
After that, the shutter is closed, the energization of the resistance heaters of the
以上のように、上記構成の装置により半導体ウェハ2の表面に成膜を行うことで、上記第1の実施形態と同様に、半導体ウェハ2の温度を所定の成膜温度にまで速やかに上昇させることができ、また温度を上昇させる際、あるいは加工させる際に、半導体ウェハ2に無理な力が加わることがないため、破損や接触個所での擦れによるパーティクルの発生を防止することができ、さらに、加熱と冷却が円滑に行えることになって所定の成膜温度を適正に維持することができ、所要とする膜形成を行うことができる。またさらに、複数、例えば9個に分割したチャック加熱機構33の各チャック加熱ユニット32a,32b,…,…,32h,32iによって均等加熱を行うことができ、半導体ウェハ2の面内温度を均一なものとすることができる。また、各チャック加熱ユニット32a,32b,…,…,32h,32iを、対応する各チャック制御ユニットによりそれぞれ制御することができるため、各装置毎のチャック加熱機構33における加熱状態の個体差を容易に調節、補正することができ、扱いやすいものとなる。
As described above, by forming a film on the surface of the semiconductor wafer 2 by the apparatus having the above-described configuration, the temperature of the semiconductor wafer 2 is quickly raised to a predetermined film-forming temperature as in the first embodiment. Further, when the temperature is raised or processed, an excessive force is not applied to the semiconductor wafer 2, so that generation of particles due to breakage or rubbing at the contact point can be prevented. Thus, heating and cooling can be performed smoothly, so that a predetermined film formation temperature can be properly maintained, and a required film formation can be performed. Furthermore, uniform heating can be performed by each of the
なお、本実施形態では、加熱冷却部31の構成を、チャック加熱機構33の各チャック加熱ユニット32a,32b,…,…,32h,32iに開口部位14を設け、各開口部位14内にハロゲンランプ15をそれぞれ収納してランプ加熱機構16を備えるようにしたが、例えば図4に要部を示す変形形態のように構成してもよい。
In the present embodiment, the heating /
すなわち、図4において、41は、成膜に際してステージ42上に保持された半導体ウェハ2を所定温度とするためのステージ42に設けられた加熱冷却部で、この加熱冷却部41は、ステージ本体43の上面側に均等に削設された同形の複数、例えば6つの略扇形の凹所44にそれぞれ嵌め込まれた図示しない冷却機構と、各冷却機構上に同じく凹所44に嵌め込まれた略扇形の複数、例えば6個のチャック加熱ユニット45a,45b,…,…,45fでなるチャック加熱機構46と、ステージ本体43の隣り合う凹所44間に形成された堤状部47aと中心部分の円形部47bに形成された上方に開口する各開口部位14内に、加熱源のハロゲンランプ15をそれぞれ収納するように設けてなるランプ加熱機構48とを備えて構成されている。
That is, in FIG. 4,
また、チャック加熱ユニット45a,45b,…,…,45fは、それぞれ半導体ウェハ2をステージ42上に固定するための静電チャックを有する静電チャックプレート49a,49b,…,…,49f内に、図示しない抵抗ヒータを加熱源として埋め込んだものとなっている。さらにチャック加熱ユニット45a,45b,…,…,45fには、それぞれの温度が測定できるように各静電チャックプレート49a,49b,…,…,49fに先端部を埋め込むようにしてチャック温度センサ50a,50b,…,…,50fが設けられている。
Further, the
そして、チャック温度センサ50a,50b,…,…,50fの測定結果は、制御部に各チャック加熱ユニット45a,45b,…,…,45fに対応して設けられた図示しないチャック制御ユニットに出力される。なお、各チャック加熱ユニット45a,45b,…,…,45fに対応するチャック制御ユニットには、ウェハ温度センサ17の測定結果もそれぞれ入力されるようになっており、またウェハ温度センサ17の測定結果はランプ加熱制御ユニット20にも入力される。
The measurement results of the
これにより、ランプ加熱制御ユニット20においては、ウェハ温度センサ17の測定結果に基づき、ハロゲンランプ15の通電時間が制御され、ランプ加熱機構48の加熱制御が行われる。一方、各チャック制御ユニットにおいては、ウェハ温度センサ17と対応する各チャック温度センサ50a,50b,…,…,50fの測定結果に基づき、各チャック加熱ユニット45a,45b,…,…,45fの抵抗ヒータの通電時間が制御され、各チャック加熱ユニット45a,45b,…,…,45fの加熱制御が行われ、チャック加熱機構46の加熱制御が行われると共に、成膜処理に先立って設定された所定温度に半導体ウェハ2の温度が到達すると、各静電チャックプレート49a,49b,…,…,49fを制御し静電チャックを動作させるようになっている。
Thereby, in the lamp
そして、このように構成された装置での成膜は、次のように行われる。すなわち、先ず所定膜形成材料の蒸発源5が配置された処理室3内に半導体ウェハ2を導入し、ステージ42上に膜形成面が蒸発源5に対向するよう載置する。続いて、排気口6に接続した真空ポンプを作動させて処理室3内を所定の減圧状態にすると共に、減圧した処理室3内に図示しない導入口を介してガス源からAr等の雰囲気ガスを導入し、処理室3内を所定のガス雰囲気とする。また加熱冷却部41については、先ずハロゲンランプ15の通電を開始し、ランプ加熱制御ユニット20の制御のもとにランプ加熱機構48による半導体ウェハ2の加熱を行う。この時、各静電チャックプレート49a,49b,…,…,49fは動作させず、半導体ウェハ2はステージ42上に固定せず、載置したままとする。
And the film-forming with the apparatus comprised in this way is performed as follows. That is, first, the semiconductor wafer 2 is introduced into the
その後、ステージ42上の半導体ウェハ2の温度が所定の膜形成温度に達した時点で、各チャック制御ユニットの制御のもとに各静電チャックプレート49a,49b,…,…,49fの静電チャックを動作させて、半導体ウェハ2をステージ42上に固定し、抵抗ヒータの通電を開始する。この抵抗ヒータへの通電の開始によって、半導体ウェハ2の加熱をランプ加熱機構48からチャック加熱機構46に切替え、ハロゲンランプ15の通電を停止する。そして、チャック加熱機構46の各チャック加熱ユニット45a,45b,…,…,45fによる対応する各部分毎の制御された加熱と、冷却機構による冷却を繰り返す等することで、半導体ウェハ2の温度が所定の膜形成温度を維持するようにする。
Thereafter, when the temperature of the semiconductor wafer 2 on the
また、蒸発源5とステージ42上の半導体ウェハ2の間に所定の電圧を電源により印加し、これにより処理室3内にAr等の雰囲気ガスによるグロー放電を生起しておき、半導体ウェハ2の温度が所定の膜形成温度に達したところで蒸発源5とステージ42の間のシャッタを開き、グロー放電でイオン化した雰囲気ガスイオンによって蒸発源5から膜形成材料を蒸発させる。そして、所定時間経過させることで半導体ウェハ2の表面に蒸発した膜形成材料を堆積させ、所定の厚さを有する膜を形成する。
In addition, a predetermined voltage is applied between the
その後、シャッタを閉じ、チャック加熱機構46の各チャック加熱ユニット45a,45b,…,…,45fの抵抗ヒータの通電を停止すると共に、各静電チャックプレート49a,49b,…,…,49fの静電チャックの動作を停止し、ステージ42上への半導体ウェハ2の固定を解除する。さらに、半導体ウェハ2をステージ42上に載置したままの状態で自然放冷等させて常温にまで冷却させ、続いてリフトピン22を上方に進出させ、図示しない搬出装置等により処理室3内から取り出し、成膜を終了する。
Then, the shutter is closed, the energization of the resistance heaters of the
以上のように、上記構成の装置により半導体ウェハ2の表面に成膜を行うことで、上記第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。 As described above, by forming a film on the surface of the semiconductor wafer 2 using the apparatus having the above-described configuration, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
なお、上記の各実施形態においてはランプ加熱機構16,48の制御を1つのランプ加熱制御ユニット20で一括して制御するようにしたが、ランプ加熱機構16,48の各ハロゲンランプ15にそれぞれ対応するようにランプ加熱制御ユニットを設け、ハロゲンランプ15を個々に制御するようにしてもよい。
In each of the above-described embodiments, the
2:半導体ウェハ
3:処理室
4:ステージ
13,33,46:チャック加熱機構
11:静電チャックプレート
16,48:ランプ加熱機構
32a,32b,…,…,32h,32i:チャック加熱ユニット
34a,34b,…,…,34h,34i:静電チャックプレート
45a,45b,…,…,45f:チャック加熱ユニット
49a,49b,…,…,49f:静電チャックプレート
2: Semiconductor wafer 3: Processing chamber 4:
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004250164A JP2006063423A (en) | 2004-08-30 | 2004-08-30 | Semiconductor fabrication system and substrate treatment method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004250164A JP2006063423A (en) | 2004-08-30 | 2004-08-30 | Semiconductor fabrication system and substrate treatment method |
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006063423A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103123906A (en) * | 2011-11-18 | 2013-05-29 | 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 | Reaction device for processing wafer, electrostatic chuck and wafer temperature control method |
-
2004
- 2004-08-30 JP JP2004250164A patent/JP2006063423A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103123906A (en) * | 2011-11-18 | 2013-05-29 | 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 | Reaction device for processing wafer, electrostatic chuck and wafer temperature control method |
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Legal Events
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071106 |