基板处理装置、cor处理模块和基板升降装置的利记博彩app

文档序号:7213761阅读:264来源:国知局
专利名称:基板处理装置、cor处理模块和基板升降装置的利记博彩app
技术领域
本发明涉及基板处理装置、COR处理模块和基板升降装置,特别涉及对基板实施COR处理的COR处理模块所具有的基板升降装置。
背景技术
一直以来,已知有利用CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沉积)在基板、例如半导体器件用的晶片(以下简称为“晶片”)的表面上形成期望的膜的CVD装置。
该CVD装置用于连续地进行CVD处理和与其相伴的处理(例如晶片清洗处理、热处理),包括多个处理模块(process module)(以下称为“PM”)。各PM收容晶片,对该收容的该晶片分别进行CVD处理或与其相伴的处理。另外,各PM呈放射状地与内置有搬送晶片的搬送臂的搬送模块(以下称为“TM”)连接,晶片在各PM中进行相应的处理时,通过TM被搬入下一个PM中。
近年来,与电路的高密度化和高集成化相对应,在半导体器件上形成的配线层具有多层配线结构。半导体器件和配线层的电气连接,使用向着叠层方向贯通配线层的一部分、到达半导体器件的接触孔,配线层中的配线间的电气连接,使用向着叠层方向贯通配线层的一部分的通路孔。接触孔或通路孔通过刻蚀形成,在各孔内填充铝(Al)或钨(W)等金属或以该金属为主要成分的合金。为了确保在各孔中填充的金属或合金与半导体器件中的硅(Si)基板或多晶硅(Polysilicon)层的接触(contact),在填充金属或合金之前,在各孔的内侧进行钛(Ti)层的成膜,进一步在其上形成氮化钛(TiN)层作为阻挡层。通常,因为由CVD形成的膜,其电阻不会增加,膜厚也变得均匀(阶梯覆盖(step coverage)良好),所以,上述的Ti层或TiN层的成膜使用CVD。特别地,在使用TiCl4的CVD中,在Ti膜的成长时,Ti与基板的Si反应,在孔底部的Si扩散层上自我整合地选择性成长TiSi2。由此能够在孔底部降低涉及导电性的欧姆电阻。
然而,TiCl4的结合能非常高,在仅利用热能分解TiCl4的情况下,需要使气氛温度达到1200℃以上。因此,Ti膜的成膜,使用在TiCl4的分解中不仅使用热能还同时使用等离子体能量的等离子体CVD。在该等离子体CVD中,气氛温度只要为650℃左右即可。
另一方面,由于在基板的硅或多晶硅层上容易形成自然氧化膜,所以,为了降低成膜的Ti层和硅等的接触电阻,在上述的等离子体CVD之前,需要进行自然氧化膜的除去处理。
以往,作为自然氧化膜的除去处理,已知有利用稀氢氟酸气体进行的除去处理,和使用氢气(H2)和氩气(Ar)形成感应耦合等离子体、利用该等离子体进行除去的处理(例如,参照专利文献1)。
然而,近年来,伴随着半导体器件的微细化,Si扩散层的厚度(深度)减小,在Ti膜的CVD中,TiSi2膜的成长不再进行,难以将接触电阻降低至期望值。为了在薄的TiSi2膜中实现低的接触电阻,需要在该膜中较多地形成具有C54相(结晶结构)的TiSi2,但由于在上述的仅利用热能的CVD中气氛温度较高,所以难以较多地形成在低温下容易形成的C54相的TiSi2。另外,在上述的等离子体CVD中,大多形成粒径互不相同的TiSi2结晶。特别地,在Ti膜的CVD之前、使用氩气的等离子体进行自然氧化膜的除去处理的情况下,因为在该除去处理中Si扩散层由于等离子体而受到损伤从而不均匀地非晶质化,所以,在该Si扩散层上形成的TiSi2膜中形成的TiSi2的各结晶的粒径有很大不同。在由粒径有很大不同的TiSi2结晶形成的TiSi2膜中,由于结晶密度变稀疏,所以电阻率变高,而且,与Si扩散层的接触状态不稳定。结果,接触电阻增加。
因此,现在正在研究对Si扩散层(diffusion layer)实施利用化学反应除去自然氧化膜的COR(Chemical Oxide Removal化学氧化物除去)处理。
对晶片实施COR处理的PM包括收容晶片的腔室和配置在该腔室内的载置晶片的载置台(stage台),该载置台具有在搬入搬出晶片时升降晶片的多个升降销(lift pin)。各升降销贯穿载置台,由配置在各升降销下的升降销组件(lift pin assembly)(升降销升降装置)进行升降(例如,参照专利文献2)。在该PM中,升降销组件被配置在腔室外、即大气中,由于升降销突出到减压气氛的腔室内,所以载置台内的升降销收容孔将大气和腔室内连通。因此,在升降销收容孔中要填充润滑脂(grease),将腔室内密封而使其与大气隔离。
专利文献1特开平4-336426号公报专利文献2美国专利申请公开第2004/0182315号说明书但是,由于在CVD装置中各PM通过TM连通,所以存在作为从COR处理的PM中蒸发的有机物的润滑脂侵入形成Ti层或TiN层的CVD处理的PM中,从而产生Ti层或TiN层成膜不良的问题。

发明内容
本发明的目的是提供能够防止发生成膜不良的基板处理装置、COR处理模块和基板升降装置。
为了达到上述目的,本发明第一方面的基板处理装置,包括对基板实施COR处理的COR处理模块、对上述基板实施CVD处理的CVD处理模块、和连结上述COR处理模块与上述CVD处理模块并且搬送上述基板的搬送模块,其特征在于,上述COR处理模块具有收容上述基板的腔室;配置在该腔室内,载置上述基板的载置台;和相对于上述载置台升降上述基板的基板升降装置,该基板升降装置被配置在上述腔室内。
本发明的第二方面的基板处理装置,其特征在于,在第一方面所述的基板处理装置中,上述基板升降装置具有棒状的升降销、在上述载置台的周围进行升降的升降部件、和使上述升降销与上述升降部件联动的联动部件,上述载置台具有沿着上述升降部件的升降方向穿设,并且收容上述联动部件的至少一部分的联动部件收容槽;和与该联动部件收容槽连通并且在上述载置台中载置上述基板的载置面上开口,收容上述升降销的升降销收容孔,上述升降销在上述联动部件收容槽内被载置在上述联动部件上。
本发明的第三方面的基板处理装置,其特征在于,在第二方面所述的基板处理装置中,上述升降部件具有能够调节上述升降销从上述载置面的突出量的突出量调节机构。
本发明的第四方面的基板处理装置,其特征在于,在第三方面所述的基板处理装置中,上述突出量调节机构具有与上述联动部件连结,并且在侧面的至少一部分上具有阳螺纹的多角形柱状的块部件;规定该块部件距离上述升降部件的高度的高度规定部件;具有与上述块部件的阳螺纹螺合的阴螺纹,并且就位于上述升降部件上的螺母部件;和限制上述块部件相对于上述升降部件的旋转的旋转限制部件。
本发明的第五方面的基板处理装置,其特征在于,在第三方面所述的基板处理装置中,上述联动部件具有呈规定形状的端部,上述突出量调节机构具有具有呈与上述端部的规定形状互补的形状的旋转限制部,并且紧固在上述升降部件上的旋转限制部件;与上述升降部件连结,并且载置上述端部的高度调节部件;和使上述联动部件、上述高度调节部件和上述升降部件互相连接的螺栓。
为了达到上述目的,本发明的第六方面的COR处理模块,其为与对基板实施CVD处理的CVD处理模块通过搬送上述基板的搬送模块连结、对上述基板实施COR处理的COR处理模块,其特征在于,具有收容上述基板的腔室;配置在该腔室内,载置上述基板的载置台;和相对于上述载置台升降上述基板的基板升降装置,该基板升降装置被配置在上述腔室内。
为了达到上述目的,本发明的第七方面的基板升降装置,被配置在包括收容基板的腔室和配置在该腔室内、载置上述基板的载置台的基板处理模块的上述腔室内,并且相对于上述载置台升降上述基板,其特征在于具有棒状的升降销、在上述载置台的周围进行升降的升降部件、和使上述升降销与上述升降部件联动的联动部件,上述载置台具有沿着上述升降部件的升降方向穿设,并且收容上述联动部件的至少一部分的联动部件收容槽;和与该联动部件收容槽连通并且在上述载置台中载置上述基板的载置面上开口,收容上述升降销的升降销收容孔,上述升降销在上述联动部件收容槽内被载置在上述联动部件上。
本发明的第八方面的基板升降装置,其特征在于,在第七方面所述的基板升降装置中,上述升降部件具有能够调节上述升降销从上述载置面的突出量的突出量调节机构。
本发明的第九方面的基板升降装置,其特征在于,在第八方面所述的基板升降装置中,上述突出量调节机构具有与上述联动部件连结,并且在侧面的至少一部分上具有阳螺纹的多角形柱状的块部件;规定该块部件距离上述升降部件的高度的高度规定部件;具有与上述块部件的阳螺纹螺合的阴螺纹,并且就位于上述升降部件上的螺母部件;和限制上述块部件相对于上述升降部件的旋转的旋转限制部件。
本发明的第十方面的基板升降装置,其特征在于,在第八方面所述的基板升降装置中,上述联动部件具有呈规定形状的端部,上述突出量调节机构具有具有呈与上述端部的规定形状互补的形状的旋转限制部,并且紧固在上述升降部件上的旋转限制部件;与上述升降部件连结,并且载置上述端部的高度调节部件;和使上述联动部件、上述高度调节部件和上述升降部件互相连接的螺栓。
本发明的第十一方面的基板处理装置,其特征在于,在第五方面所述的基板处理装置中,上述高度调节部件的一部分,呈与上述旋转限制部的互补形状接合的形状。
本发明的第十二方面的基板升降装置,其特征在于,在第十方面所述的基板升降装置中,上述高度调节部件的一部分,呈与上述旋转限制部的互补形状接合的形状。
根据本发明的第一方面所述的基板处理装置和第六方面所述的COR处理模块,与对基板实施CVD处理的CVD处理模块通过搬送模块连结的COR处理模块具有收容基板的腔室;配置在该腔室内,载置基板的载置台;和相对于载置台升降基板的基板升降装置,该基板升降装置被配置在腔室内,所以,不需要在载置台中设置将腔室内和大气连通的孔,从而可以不需要使用润滑脂。因此,在对基板实施CVD处理时,能够防止在基板上发生成膜不良。
根据本发明的第二方面所述的基板处理装置,棒状的升降销在载置台中沿着升降部件的升降方向穿设的联动部件收容槽内,被载置在使上述升降销与在载置台的周围进行升降的升降部件联动的联动部件上,上述升降销被收容在与联动部件收容槽连通并且在载置台的载置基板的载置面上开口的升降销收容孔中,所以,升降销在载置面上自由地突出,由此能够在载置面上稳定地升降基板。
根据第三方面所述的基板处理装置和第八方面所述的基板升降装置,由于升降部件具有能够调节升降销从载置面的突出量的突出量调节机构,所以在配置有多个升降销的情况下,通过调节各升降销相对于载置面的突出量,能够在载置面上更稳定地升降基板,并且可以不需要为了在载置台的正下方配置突出量调节机构而将载置台挖去一大块,因此,能够使冷却系统或静电吸附用的电极板内置在载置台中,从而稳定地对基板实施期望的处理。
根据本发明的第四方面所述的基板处理装置和第九方面所述的基板升降装置,由于突出量调节机构具有与联动部件连结,并且在侧面的至少一部分上具有阳螺纹的多角形柱状的块部件;规定该块部件距离升降部件的高度的高度规定部件;具有与块部件的阳螺纹螺合的阴螺纹,并且就位于升降部件上的螺母部件;和限制块部件相对于升降部件的旋转的旋转限制部件,所以,在一边使螺母部件与块部件螺合、一边使该螺母部件就位于升降部件上时,能够限制块部件的旋转、不改变块部件相对于升降部件的高度而将块部件安装固定在升降部件上,因此,能够容易而且可靠地调节联动部件相对于升降部件的高度,进而调节升降销相对于载置面的突出量。
根据本发明的第五方面所述的基板处理装置和第十方面所述的基板升降装置,由于联动部件具有呈规定形状的端部,突出量调节机构具有具有呈与联动部件的端部的规定形状互补的形状的旋转限制部,并且紧固在升降部件上的旋转限制部件;与升降部件连结,并且载置联动部件的端部的高度调节部件;和使联动部件、高度调节部件和升降部件互相连接的螺栓,所以,在将高度调节部件与升降部件连结、并且将联动部件的端部载置在该高度调节部件上、并利用螺栓将联动部件、高度调节部件和升降部件互相连接时,能够限制联动部件相对于升降部件的旋转。另外,通过调节高度调节部件相对于升降部件的突出量,能够调节联动部件相对于升降部件的高度。结果,能够容易而且可靠地调节升降销相对于载置面的突出量。
根据本发明的第七方面所述的基板升降装置,由于基板升降装置被配置在包括腔室和载置台的基板处理模块的腔室内,棒状的升降销在载置台中沿着升降部件的升降方向穿设的联动部件收容槽内,被载置在使上述升降销与在载置台的周围进行升降的升降部件联动的联动部件上,上述升降销被收容在与联动部件收容槽连通并且在载置台的载置基板的载置面上开口的升降销收容孔中,所以,不需要在载置台中设置将腔室内和大气连通的孔,从而可以不需要使用润滑脂。因此,在对基板实施成膜处理时,能够防止在基板上发生成膜不良。而且,升降销在载置面上自由地突出,由此能够在载置面上稳定地升降基板。
根据本发明的第十一方面所述的基板处理装置和第十二方面所述的基板升降装置,由于高度调节部件的一部分呈与旋转限制部的互补形状接合的形状,所以能够限制高度调节部件相对于升降部件的旋转。


图1是表示作为本发明的实施方式的基板处理装置的CVD处理装置的大致结构的平面图。
图2是表示图1中对晶片实施COR处理的PM的大致结构的立体图。
图3是表示图2中的腔室的大致结构的截面图。
图4是表示图2中的气体盒的气体供给系统的配管图。
图5是表示图2的PM中的排气系统的配管图。
图6是表示配置在图3的腔室内的晶片升降装置的大致结构的图,(A)是该装置在图3中的箭头A方向的平面图,(B)是在(A)中沿着B-B线的截面图。
图7是表示图6中的升降销突出量调节器的大致结构的图,(A)是分解立体图,(B)是升降销突出量调节器中的高度调节用块的放大立体图。
图8是表示使用图7的升降销突出量调节器的升降销突出量调节方法的工序图。
图9是表示图1的CVD处理装置中的系统控制器的大致结构的图。
图10是表示作为本发明的第二实施方式的基板处理装置的PM的腔室内配置的晶片升降装置的大致结构的图,(A)是该装置的平面图,(B)是(A)的沿着C-C线的截面图。
图11是表示图10中的升降销突出量调节器的大致结构的分解立体图。
图12是表示使用图11的升降销突出量调节器的升降销突出量调节方法的工序图。
符号说明10CVD处理装置11~14PM15TM16LM17、18LLM19前开式晶片盒载置台20定向器(orientor)21气体盒(gas box)22ECS电源23腔室24APC阀25TMP26主排气管27捕集器(trap)28ESC冷却器(chiller)29模块温度控制部30框架(frame)31腔室盖(chamber lid)32容器33ESC34喷淋头(shower head)35电极板36下层部37上层部38第一缓冲室39第二缓冲室40、41气体通气孔
42升降销(lift pin)43晶片卡止凹部44搬入搬出口45闸阀46氟化氢气体供给系统47氨气供给系统48~50、64、65导入管51、52、55~58、66、67、70~73分支管53、54、59、60、68、69、74MFC61、76抽真空管62、75混合管63、79加热器77DP78旁通管80、120 晶片升降装置81、121 销保持器(pin holder)82、122 升降销突出量调节器83、123 升降臂(lift arm)84、124 升降臂收容槽85、125 升降销收容孔86高度调节用块87块固定用螺母88块角度固定垫圈89平垫圈90弹性垫圈91高度限制螺栓92、95螺孔93块角度固定垫圈卡止槽94高度调节用块收容孔96、97贯通孔98螺栓
99 制冷剂室100EC101、102、103MC104交换集线器(switching hub)105LAN106PC107DIST板108GHOST网络109、110、111I/O模块112I/O部121a 凸起(boss)部件用螺孔121b 螺孔123a 端部123b、133贯通孔126高度调节用凸起部件127调节器组装螺栓128升降臂旋转止动器(stopper)128a 止动器壁部128b 突出部129、130垫圈(washer)131旋转止动器用螺栓132组装螺栓用垫圈具体实施本方式下面,参照附图,说明本发明的实施方式。
首先,说明本发明的第一实施方式的基板处理装置。
图1是表示作为本实施方式的基板处理装置的CVD处理装置的大致结构的平面图。
在图1中,CVD处理装置10包括4个处理模块(process module)(以下称为“PM”)11~14、搬送模块(以下称为“TM”)15、装载模块(loader module)(以下称为“LM”)16和2个负载锁定模块(load lockmodule)(以下称为“LLM”)17、18。在该CVD处理装置10中,4个PM11~14呈放射状地与TM15连接,TM15和LM16通过两个LLM17、18连接。
除了上述的LLM17、18以外,LM16上还连接有分别载置作为收容25片半导体器件用晶片(以下简称为“晶片”)的容器的前开式晶片盒(Front Opening Unified Pod)的3个前开式晶片盒载置台19和对从前开式晶片盒中搬出的晶片进行预先对准(prealignment)的定向器20。另外,LM16中内置有搬送晶片的搬送臂(未图示),该搬送臂在前开式晶片盒、定向器20和LLM17、18之间搬送未处理的或处理结束的晶片。
PM11具有后述的腔室23,对被收容在该腔室23中的晶片实施COR处理。PM12也具有腔室(未图示),对被收容在该腔室中的晶片实施后述的PHT(Post Heat Treatment后热处理)处理。另外,PM13也具有腔室(未图示),对被收容在该腔室中的晶片的表面实施形成Ti层的CVD处理。另外,PM14也具有腔室(未图示),对被收容在该腔室中的晶片的表面实施形成TiN层的CVD处理。
TM15中内置有搬送晶片的搬送臂(未图示),该搬送臂在PM11~14和LLM17、18之间搬送未处理的或处理结束的晶片。LLM17、18中分别内置有载置晶片的载置台(未图示),暂时保管由LM16的搬送臂或TM15的搬送臂搬入的晶片。
在该CVD处理装置10中,由TM15的搬送臂将晶片依次搬入搬出PM11~14。由此,对晶片依次实施COR处理、PHT处理、用于形成Ti层的CVD处理和用于形成TiN层的CVD处理。另外,这些一系列的处理,通过由后述的CVD处理装置10的系统控制器(未图示)运行与一系列的处理对应的程序而进行。
COR处理是使晶片的扩散层上的异物、例如氧化膜与气体分子发生化学反应从而生成生成物的处理,PHT处理是对已实施COR处理的晶片进行加热,使由COR处理的化学反应在晶片上生成的生成物气化·热氧化(Thermal Oxidation)从而从晶片上除去的处理。如以上所述,由于COR处理和PHT处理都是不使用含水成分除去扩散层上的氧化膜的处理,所以相当于干清洗处理(干燥清洗处理)。
在CVD处理装置10的PM11中,作为气体,使用氨气和氟化氢(无水HF)气体。在此,氟化氢气体促进扩散层上的氧化膜的腐蚀,而氨气根据需要来限制氧化膜与氟化氢气体的反应,最终合成用于使反应停止的反应副产物(By-product)。具体地说,在PM11中,在COR处理和PHT处理中,利用以下的化学反应,除去氧化膜、例如SiO2。
(COR处理)
(PHT处理)
在PHT处理中,还会产生若干量的N2和H2。另外,利用上述的化学反应的COR处理和PHT处理,具有以下的特性。
1)热氧化膜的选择比(除去速度)高具体地说,COR处理和PHT处理,热氧化膜的选择比高,而硅的选择比低。所以,能够有效地除去以热氧化膜为主要成分的异物。
2)在已除去异物的扩散层的表面上的自然氧化膜的成长速度缓慢具体地说,上层由于COR处理和PHT处理而被除去的扩散层的表面,由于被氢或氟覆盖(扩散层以氢或氟为末端),所以该表面被钝化(passivation),从而在化学上稳定。结果,在该表面上,自然氧化膜的成长被抑制,具体地说,厚度3的自然氧化膜的成长时间为2小时以上。因此,在半导体器件的制造工序中,不会产生不需要的氧化膜,能够防止在半导体器件中发生导通不良,从而提高其可靠性。
3)反应在干燥的环境下进行具体地说,在COR处理中,在反应中不使用水,而且由COR处理产生的水也通过PHT处理而被气化,所以,在上层被除去的扩散层的表面上没有OH基。从而,扩散层的表面不会成为亲水性的,因此该表面不会吸湿,所以能够防止半导体器件的配线可靠性降低。
4)生成物的生成量经过规定时间后会达到饱和具体地说,若经过规定时间,则在此之后,即使将扩散层继续曝露在氨气和氟化氢气体的混合气体中,生成物的生成量也不会增加。另外,生成物的生成量由混合气体的压力、体积流量比等混合气体的参数决定。因此,能够容易地控制扩散层上的氧化膜的除去量。
5)产生的颗粒非常少具体地说,在PM11中,即使进行大量晶片的晶片扩散层上的氧化膜的除去,也几乎观察不到在腔室23的侧壁内侧等上附着作为产生异物的主要原因的颗粒。因此,在半导体器件中不会发生导通不良,能够提高半导体器件的可靠性。
如以上所述,在CVD处理装置10中,在对晶片实施用于形成Ti层和形成TiN层的CVD处理之前,对该晶片实施COR处理和PHT处理。由此,抑制颗粒的产生并且不会削薄多晶硅的栅极,能够除去晶片的扩散层上的异物(氧化膜),因此,能够可靠地抑制在半导体器件中发生导通不良。
图2是表示图1中对晶片实施COR处理的PM的大致结构的立体图。
在图2中,PM11包括收容晶片并对该晶片实施COR处理的腔室23;作为向腔室23的后述的容器32内供给氨气和氟化氢气体的气体供给装置的气体盒21;向作为配置在容器32内的晶片的载置台的后述的ESC33的电极板35施加直流电压的ECS电源22;由可变式蝶阀构成的用于控制容器32内的压力的自动压力控制阀(AutomaticPressure Control Valve)(以下称为“APC阀”)24;经过该APC阀24对容器32内进行抽真空的、作为抽真空用的排气泵的涡轮分子泵(Turbo Molecular Pump)(以下称为“TMP”)25;连接该TMP25和后述的DP(Dry Pump干式泵)77的主排气管26;设置在该主排气管26的中间,捕集排气中的生成物的捕集器27;向ESC33内的后述的制冷剂室99中供给规定温度的制冷剂、例如冷却水的ESC冷却器28;控制PM11整体温度的模块温度控制部29;和控制PM11的各构成要素(21~29)的动作的后述的MC(Module Controller模块控制器)101。另外,PM11的这些各构成要素(21~29)被固定在框架30上,作为一个模块使用。
在PM11中,由框架30将TMP25、APC阀24、腔室23和气体盒21在图中的上下方向上大致成一条直线地配置。由此,能够减小PM11的尺寸,使得PM11容易配置在CVD处理装置10中。
腔室23在上部具有腔室盖31,在侧部还具有用于监测容器32内的状态的仪表(gauge)(未图示)。腔室盖31的开关角度为180°,在维修腔室23时,不会妨碍操作者的维修操作、例如湿清洗或更换腔室内的部件,所以腔室盖31能够提高腔室23的维修性。
图3是表示图2中的腔室的大致结构的截面图。
在图3中,腔室23具有铝制的圆筒状的容器32、配置在该容器32内的下方的圆柱状的ESC33、和配置在容器32内的上方的喷淋头34。ESC33具有铝部件、Al2O3部件、铝部件从图中下方开始叠层的结构。
ESC33具有向内部施加来自ECS电源22的直流电压的电极板35,利用由该施加的直流电压产生的库仑力或Johnsen-Rahbek力吸附并保持晶片。另外,ESC33具有例如在圆周方向上延伸的环状的制冷剂室99。从ESC冷却器28经过制冷剂用配管(未图示)向该制冷剂室99中循环供给规定温度的制冷剂、例如冷却水,利用该制冷剂的温度来控制被吸附保持在ESC33上面的晶片W的处理温度。ESC33还具有向ESC33上面和晶片背面之间全面地供给传热气体(氦气)的传热气体供给系统(未图示)。在COR处理期间,传热气体进行被制冷剂维持在期望的指定温度的ESC33和晶片的热交换,高效而且均匀地将晶片冷却。
另外,在ESC33中,多个升降销42从载置晶片的上表面(以下称为“载置面”)突出。这些升降销42是后述的晶片升降装置80的构成要素,与同样作为晶片升降装置80的构成要素的销保持器81在容器32内的升降联动,从载置面突出,或者埋入到载置面中。具体地说,在晶片被ESC33吸附保持时,升降销42埋入ESC33中,在从容器32中搬出已实施COR处理的晶片时,升降销42从ESC33的上表面突出,将晶片向上方抬起。
在ESC33的载置面上,实施直径仅比晶片的直径大规定值的锪孔加工,形成晶片卡止凹部43。由于晶片在实施COR处理期间,由晶片卡止凹部43保持,所以晶片不会移动。由此,能够更均匀地对晶片的表面进行COR处理。
对容器32的内侧面实施规定的表面处理。作为所实施的表面处理,可以是氧化铝膜处理、OGF(Out Gas Free无逸气)氧化铝膜处理、或机械研磨、氟钝化处理等。也可以不对容器32的侧面进行表面处理,将铝曝露在容器32的内部。
另外,在容器32侧壁的内侧,在与被升降销42从ESC33向上抬起的晶片高度对应的位置,设置有晶片搬入搬出口44,在容器32侧壁的外侧,安装有对搬入搬出口44进行开关的闸阀45。PM11经过该闸阀45与TM15连接。
容器32的侧壁和闸阀45中内置有加热器(未图示)、例如加热元件,以防止容器32内或TM15内的气氛温度降低。由此,能够提高COR处理的再现性。另外,侧壁内的加热元件,通过控制侧壁的温度,防止反应副产物附着在侧壁的内侧。
喷淋头34具有双层结构,在下层部36和上层部37中分别具有第一缓冲室38和第二缓冲室39。第一缓冲室38和第二缓冲室39分别经过气体通气孔40、41与容器32内连通。即,喷淋头34由具有将分别供给至第一缓冲室38和第二缓冲室39的气体向容器32内供给的内部通路的、分阶层地堆积的板状体构成。
对晶片实施COR处理时,从后述的氨气供给系统47的混合管75向第一缓冲室38供给含有氨气的混合气体,该被供给的混合气体经过气体通气孔40供给到容器32内。另外,从后述的氟化氢气体供给系统46的混合管62向第二缓冲室39供给含有氟化氢气体的混合气体,该被供给的混合气体经过气体通气孔41供给到容器32内。另外,喷淋头34中内置有加热器(未图示)、例如加热元件。该加热元件优选配置在上层部37上,来控制第二缓冲室39内的含有氟化氢气体的混合气体的温度。
在该腔室23中,调节容器32内的压力以及氨气与氟化氢气体的体积流量比,在适当的条件下对晶片实施COR处理。另外,由于以含有氨气的混合气体和含有氟化氢气体的混合气体首先在容器32内混合(后混合设计)的方式设计该腔室23,所以,在上述两种混合气体被导入容器32内之前,能够防止该两种混合气体混合,从而能够防止氟化氢气体和氨气在被导入容器32内之前发生反应。
图4是表示图2中的气体盒的气体供给系统的配管图。
在图4中,气体盒21包括氟化氢气体供给系统46和氨气供给系统47。
氟化氢气体供给系统46具有分别从气体盒21的外部导入氟化氢气体、氮气(N2)和氩气的导入管48、49和50。导入管48分成分支管51、52,分支管51、52分别具有MFC(Mass Flow Controller质量流量控制器)53、54。导入管49分成分支管55、56,分支管55、56分别与分支管51、52连接。从而,在分支管51、52中,氟化氢气体和氮气被混合。另外,MFC53、54控制氟化氢气体和氮气的混合气体的流量。导入管50分成分支管57、58,分支管57、58分别具有MFC59、60。MFC59、60控制氩气的流量。不具有MFC的分支管55、56具有孔(orifice),调节流过的气体的量。
分支管51、52、57、58与混合管62连接。从而,在混合管62中,氟化氢气体和氮气的混合气体再与氩气混合。该混合管62与喷淋头34的上层部37中的第二缓冲室39连通,向该第二缓冲室39供给氟化氢气体、氮气和氩气的混合气体。
另外,各分支管51、52、55~58,直接或间接地与抽真空管(evacuateline)61连接。抽真空管61与TMP25连接(参照图5)。从而,各分支管51、52、55~58能够由TMP25抽真空,例如,在对晶片实施COR处理之前,对各分支管51、52、55~58抽真空,除去各管内的残留气体。
在氟化氢气体供给系统46中,通过由MFC53、54、59、60进行的流量控制和分支管51、52、55~58的抽真空,能够使氟化氢气体、氮气和氩气按照规定的混合比准确地混合,由此,能够准确地控制COR处理中生成物的生成量等。
通常,由于氟化氢气体很容易通过绝热膨胀而液化,所以在氟化氢气体供给系统46中,在MFC53、54的附近有可能液化。在本实施方式中,与此相对应,利用由图中波浪线表示的加热器63,覆盖流过氟化氢气体的管道,即导入管48、分支管51、52、分支管55、56的一部分、和混合管62。加热器63将各管内的温度维持在氟化氢的沸点以上,具体地说,为40℃以上,优选为60℃。由此,能够可靠地防止氟化氢气体供给系统46中的氟化氢的液化。
在氟化氢气体供给系统46中,各管具有阀门,这些阀门的开关由MC101进行控制。由此,能够改变各气体的流路。
氨气供给系统47具有分别从气体盒21的外部导入氨气和氮气的导入管64、65。导入管64分成分支管66、67,分支管66、67分别具有MFC68、69。导入管65分成分支管70~73,分支管70、71分别与分支管66、67连接。从而,在分支管66、67中,氨气和氮气混合。另外,MFC68、69控制氨气和氮气的混合气体的流量。分支管72具有MFC74,分支管70、71、73分别具有孔(orifice)。MFC74控制氮气的流量。分支管70、71、73的孔调节流过的气体的量。
分支管66、67、72、73与混合管75连接。该混合管75与喷淋头34的下层部36中的第一缓冲室38连通,向该第一缓冲室38供给氨气和氮气的混合气体。
另外,各分支管66、67、70、71直接或间接地与抽真空管76连接。抽真空管76也与氟化氢气体供给系统46的抽真空管61同样地与TMP25连接(参照图5)。从而,各分支管66、67、70、71能够由TMP25抽真空,例如,在对晶片实施COR处理之前,对各分支管66、67、70、71抽真空,除去各管内的残留气体。
在氨气供给系统46中,通过由MFC68、69、74进行的流量控制和分支管66、67、70、71的抽真空,能够按照规定的混合比准确地混合氨气和氮气,由此,能够准确地控制COR处理中生成物的生成量等。
此外,氨气供给系统47中,各管也具有阀门,这些阀门的开关由MC101进行控制。由此,可以改变各气体的流路。
图5是表示图2的PM中的排气系统的配管图。
在图5中,主排气管26与容器32内连通,将APC阀24、TMP25、捕集器27和作为排气泵的DP77依次连接。另外,在腔室23和APC阀24之间,主排气管26分出旁通管78。该旁通管78绕过APC阀24、TMP25和捕集器27,在捕集器27和DP77之间与主排气管26合流。
在对容器32内等进行粗抽(rough pumping)的情况下,通过使排气只流过旁通管78,只利用DP77进行排气。在对容器32内等进行抽真空的情况下,使排气流过主排气管26,利用TMP25和DP77进行排气,由配置在主排气管26上的APC阀24控制容器32内的压力。
TMP25与氟化氢气体供给系统46和氨气供给系统47的抽真空管61、76连接,对分支管51、52、55~58、66、67、70、71进行抽真空。另外,TMP25也与传热气体供给系统连接,对该传热气体供给系统进行抽真空。传热气体供给系统在TMP25和捕集器27之间与主排气管26连接,由DP77进行粗抽。
捕集器27由从外部供给的制冷剂进行冷却,使排气中的生成物(副产物)凝固以进行捕集。由此,能够防止生成物流出到CVD处理装置10的外部,因此能够可靠地保护环境。
通常,排气中的生成物在温度低时容易液化,液化后的生成物作为沉积物堆积在各管内,阻碍排气的流动。在本实施方式中,与此相对应,利用由图中波浪线表示的加热器79,覆盖来自容器32内的排气流过的管道、即主排气管26和旁通管78。由此,能够可靠地防止排气中的生成物的液化。
在本排气系统中,各管具有阀门,这些阀门的开关由MC101进行控制。由此,能够改变排气的流路(主排气管26、旁通管78)。
图6是表示配置在图3的腔室内的晶片升降装置的大致结构的图,(A)是该装置在图3中的箭头A方向的平面图,(B)是在(A)中沿着B-B线的截面图。
在图6(A)和(B)中,晶片升降装置80(基板升降装置)具有在容器32内,以包围ESC33的方式配置的圆环状的销保持器81(升降部件);沿着销保持器81的圆周方向均匀地配置,并且通过后述的3个升降销突出量调节器82(突出量调节机构)与该销保持器81连接的3个升降臂83(联动部件);和插入各升降臂83的后述的升降销孔中的、作为圆棒状部件的3个升降销42。在此,由于作为晶片升降装置80的构成要素的销保持器81、升降销突出量调节器82、升降臂83和升降销42都被配置在容器32内,结果,晶片升降装置80被配置在容器32内。
销保持器81由于未图示的电动机的旋转运动由滚珠丝杆转换而产生的直线运动而进行升降,即,在图6(B)中的上下方向上移动。滚珠丝杆和电动机被配置在腔室23的外侧、即大气侧。另外,滚珠丝杆和电动机产生的直线运动,被传递给支撑销保持器81的支撑部件(未图示),该支撑部件使销保持器81升降。从而,支撑部件用的孔(未图示)将大气和容器32内连通,但支撑部件和该支撑部件用的孔由波纹管盖(bellows cover)覆盖。由此,不使用润滑脂而将容器32内与大气隔离。
升降臂83为臂状部件,在一端具有贯通孔97(参照图8),将该升降臂83紧固在升降销突出量调节器82上的螺钉贯通该贯通孔,在另一端具有收容并且载持升降销42的下端的升降销孔。由于该升降销孔的直径仅比升降销42的直径大规定值,所以升降销孔与升降销42的下端游嵌结合。即,实质上,升降臂83的另一端载置升降销42。升降臂83位于销保持器81和升降销42之间,使销保持器81和升降销42联动。从而,升降臂83随着销保持器81的升降而升降,同时使升降销42升降。
另外,三个升降臂83向着销保持器81的中心突出,其一部分(另一端侧)被收容于在ESC33的侧面沿着该升降臂83的升降方向穿设的升降臂收容槽84(联动部件收容槽)中。升降臂收容槽84与各升降臂83对应地穿设,在升降臂83的升降方向上的开口长度,为升降臂83的升降范围以上。因此,升降臂83能够在升降臂收容槽84中自由地升降。
ESC33具有升降销收容孔85,该升降销收容孔在与被收容在升降臂收容槽84中的升降臂83的升降销孔相对的位置与该升降臂收容槽84连通,并且在ESC33的载置面上开口。升降销收容孔85为圆孔,与各升降臂83对应地设置。另外,升降销收容孔85的直径仅比升降销42的直径大规定值。因此,升降销收容孔85能够收容升降销42。
升降销42从载置面上经过升降销收容孔85插入升降臂83的升降销孔中。因此,升降销42和升降臂83在升降臂收容槽84内游嵌结合,升降销42与升降臂83、即销保持器81的升降联动,从载置面上突出,或者埋入载置面中。
根据晶片升降装置80,该晶片升降装置80被配置在PM11的容器32内,升降销42和使该升降销42与在ESC33的周围进行升降的销保持器81联动的联动部件,在ESC33中沿着销保持器81的升降方向穿设的升降臂收容槽84内游嵌结合,由于上述升降销42被收容在与升降臂收容槽84连通并且在ESC33的载置面上开口的升降销收容孔85中,所以,不需要在ESC33中设置将容器32内与大气连通的升降销收容孔,从而不需要使用润滑脂。因此,在对晶片实施CVD处理时,能够防止在晶片上发生成膜不良。另外,升降销42在载置面上自由地突出,由此能够在载置面上稳定地升降晶片。
在晶片升降装置80中,由于3个升降销42相对于载置面的突出量由销保持器81决定,所以在销保持器81倾斜的情况下,3个升降销42的突出量不均匀,有可能无法使晶片稳定地升降。与此相对应,晶片升降装置80包括将在下述说明的升降销突出量调节器82。
图7是表示图6中的升降销突出量调节器的大致结构的图,(A)是分解立体图,(B)是升降销突出量调节器中的高度调节用块的放大立体图。
在图7(A)和(B)中,升降销突出量调节器82包括高度调节用块86(块部件)、块固定用螺母87(螺母部件)、块角度固定垫圈88(旋转限制部件)、平垫圈89、弹性垫圈90、和高度限制螺栓91(高度限制部件)。
高度调节用块86是四棱柱状部件,在侧面的各角部形成有阳螺纹。另外,在高度调节用块86的上面,开设有螺栓98螺合的螺孔92,该螺栓将升降臂83紧固在升降销突出量调节器82上,在高度调节用块86的下面,开设有高度限制螺栓91螺合的螺孔95(参照图8)。
块固定用螺母87具有与高度调节用块86的阳螺纹螺合的阴螺纹。块角度固定垫圈88的内周形状是由与高度调节用块86的4个侧面相对的边构成的正方形,其外周形状是具有仅比后述的销保持器81的块角度固定垫圈卡止槽93的宽度小规定值的宽度的大致正方形。
销保持器81,在配置各升降销突出量调节器82的位置,具有块角度固定垫圈卡止槽93和高度调节用块收容孔94。块角度固定垫圈卡止槽93,是在销保持器81的表面上从销保持器81的外周向内周形成的浅槽,从该外周到内周,宽度均匀。另外,块角度固定垫圈卡止槽93的宽度,仅比块角度固定垫圈88的外形呈现的正方形的宽度大规定值。高度调节用块收容孔94,是在块角度固定垫圈卡止槽93的底部穿孔而设置的有底的圆柱状孔,其直径仅比高度调节用块86的阳螺纹的有效直径大规定值。另外,在高度调节用块收容孔94的底部,设置有高度限制螺栓91能够贯通的贯通孔96(参照图8)。
图8是表示使用图7的升降销突出量调节器的升降销突出量调节方法的工序图。本方法对晶片升降装置80具有的3个升降销突出量调节器82都适用,但以下只对一个升降销突出量调节器82进行说明。
首先,将高度调节用块86的下部收容在销保持器81的高度调节用块收容孔94中,并且从销保持器81的图中下方,以隔着平垫圈89和弹性垫圈90的方式,将高度限制螺栓91插入高度调节用块收容孔94底部的贯通孔96中(图8(A))。
接着,使高度调节用块86下面的螺孔95与高度限制螺栓91螺合。此时,调节螺合量,使得从高度限制螺栓91的头部到高度调节用块86的距离与升降销的期望的突出量对应。此后,使块角度固定垫圈88与高度调节用块86游嵌结合(图8(B)),使该块角度固定垫圈88按照原样地向图中下方下降,将块角度固定垫圈88收容在块角度固定垫圈卡止槽93中。此时,即使块角度固定垫圈88要在块角度固定垫圈卡止槽93中旋转,块角度固定垫圈卡止槽93的侧壁会与块角度固定垫圈88外周的任一边接触,所以,块角度固定垫圈88不会在块角度固定垫圈卡止槽93中旋转。即,块角度固定垫圈卡止槽93将块角度固定垫圈88卡止。
接着,使块固定用螺母87与高度调节用块86螺合。此时,由于块固定用螺母87的紧固转矩,高度调节用块86也要旋转。但是,高度调节用块86的各侧面与块角度固定垫圈88内周的各边接触。另外,由于块角度固定垫圈88如上所述被块角度固定垫圈卡止槽93卡止,所以高度调节用块86不会旋转。即,块角度固定垫圈88限制高度调节用块86相对于销保持器81的旋转(图8(C))。因此,即便使块固定用螺母87与高度调节用块86螺合,高度调节用块86也不会旋转,所以,从高度限制螺栓91的头部到高度调节用块86的距离不会变化。
此后,当块固定用螺母87隔着块角度固定垫圈88就位于销保持器81上时,块固定用螺母87从销保持器81受到的反作用力(图中向上方的力)经过高度调节用块86被传递至高度限制螺栓91,高度限制螺栓91的头部隔着平垫圈89和弹性垫圈90就位于销保持器81的下面,高度调节用块86通过高度限制螺栓91和块固定用螺母87安装固定在销保持器81上(图8(D))。此时,高度调节用块86距离销保持器81的高度,由从高度限制螺栓91的头部到高度调节用块86的距离来限制。因此,通过调节从高度限制螺栓91的头部到高度调节用块86的距离,能够调节高度调节用块86距离销保持器81的高度。
接着,将螺栓98通过升降臂83一端的贯通孔97与高度调节用块86的螺孔92螺合(图8(E))。
螺栓98的头部就位于升降臂83上,将升降臂83紧固在升降销突出量调节器82上。此后,将升降销42的下端插入升降臂83另一端部的升降销孔中(图8(F))。此时,由于升降销42相对于载置面的突出量,由升降臂83的位置、即高度调节用块86距离销保持器81的高度来限制,所以,升降销42相对于载置面的突出量,能够通过调节从限制螺栓91的头部到高度调节用块86的距离来调节。
根据该升降销突出量调节器82,由于具有与升降臂83连结并且在侧面的各角部形成有阳螺纹的作为四棱柱状部件的高度调节用块86、限制该高度调节用块86相对于销保持器81的高度的高度限制螺栓91、与高度调节用块86的阳螺纹螺合从而就位于销保持器81上的块固定用螺母87、和限制高度调节用块86相对于销保持器81的旋转的块角度固定垫圈88,所以,在一边使块固定用螺母87的阴螺纹与高度调节用块86的阳螺纹螺合、一边使该块固定用螺母87就位于销保持器81上时,能够限制高度调节用块86的旋转、不改变高度调节用块86相对于销保持器81的高度而使高度调节用块86安装固定在销保持器81上,因此,能够容易而且可靠地调节升降臂83相对于销保持器81的高度,进而调节升降销42相对于载置面的突出量。
另外,由于晶片升降装置80在销保持器81上、即在ESC33的周围具有能够调节升降销42相对于载置面的突出量的升降销突出量调节器82,所以,通过调节各升降销42相对于载置面的突出量,能够使晶片在载置面上更稳定地升降,并且,可以不需要为了在ESC33的正下方配置升降销突出量调节器而将ESC33挖去一大块,因此,能够使制冷剂室99或电极板35内置在ESC33中,从而稳定地对晶片实施COR处理。
另外,图1的CVD处理装置10中的PM12,除了上述的腔室以外,还具有作为将腔室内与外部气氛遮断的自由开关的盖的PHT腔室盖(未图示);和配置在腔室内,作为载置晶片的载置台的台(stage)(未图示)。
在PHT腔室盖上配置有硅橡胶制的片式加热器(sheet heater)。另外,在腔室的侧壁中内置有筒式加热器(cartridge heater)(未图示),该筒式加热器将腔室侧壁的壁面温度控制在25~80℃。由此,可防止反应副产物附着在腔室的侧壁上,因此,可防止由于附着的反应副产物而产生的颗粒,延长腔室的清洗周期。
另外,在台上配有台加热器,该台加热器在至少一分钟内,将载置在台上的晶片直接加热到100~200℃、优选为大约135℃。此外,PM12的腔室的外周由隔热罩(heat shield)覆盖。
图9是表示图1的CVD处理装置中的系统控制器的大致结构的图。
在图9中,系统控制器包括EC(Equipment Controller设备控制器)100;多个、例如3个MC101、102、103;连接EC100和MC101、102、103的交换集线器104。该系统控制器从EC100经过LAN(LocalArea Network局域网)105与作为对设置有CVD处理装置10的整个工场的制造工序进行管理的MES(Manufacturing Execution System制造执行系统)的PC106连接。MES与系统控制器联合,将与工场中的工序相关的实时信息反馈到骨干业务系统(未图示)中,并且,考虑整个工场的负荷等,进行与工序相关的判断。
EC100是统括MC101、102、103以控制CVD处理装置10整体的动作的统括控制部。另外,EC100具有CPU、RAM、HDD等,根据与由用户等指定的晶片处理方法的菜单、即方案对应的程序,CPU将控制信号发送至MC101、102、103,由此控制PM11~14、TM15和LM16等的动作。
交换集线器104根据来自EC100的控制信号,切换作为EC100的连接目标位置的MC。
MC101、102、103是控制PM11~14、TM15和LM16等的动作的控制部。MC101、102、103也具有CPU、RAM、HDD等,向后述的终端设备(end device)发送控制信号。CVD处理装置10具有的系统控制器,为了控制CVD处理装置10的各模块,具有与模块数量对应的数量的MC,在图9中表示出3个MC。
MC101、102、103通过DIST(Distribution分配)板107,经由GHOST网络108,分别与各I/O(输入输出)模块109、110、111连接。GHOST网络108是由在MC具有的MC板中搭载的被称为GHOST(General High-Speed Optimum Scalable Transceiver通用高速优化可缩放收发器)的LSI(大规模集成电路)实现的网络。GHOST网络108最多能够连接31个I/O模块,在GHOST网络108中,MC相当于主装置(master),I/O模块相当于从属装置(slave)。
I/O模块109由与PM11的各构成要素(以下称为“终端设备”)连接的多个I/O部112构成,对向各终端设备输入的控制信号和来自各终端设备的输出信号进行传送。在I/O模块109中,与I/O部112连接的终端设备例如可以是作为PM11的各构成要素的气体盒21、ECS电源22、APC阀24、TMP25、DP77、以及氟化氢气体供给系统46、氨气供给系统47和排气系统中的各阀门等。
I/O模块110、111具有与I/O模块109同样的结构,所以省略它们的说明。
另外,各GHOST网络108也与控制I/O部112中的数字信号、模拟信号和串行信号(serial signal)的输入输出的I/O板(未图示)连接。
在CVD处理装置10中,在实施COR处理时,根据与该处理对应的程序,EC100的CPU经由交换集线器104、MC101、GHOST网络108和I/O模块109的I/O部112,向PM11的各终端设备发送控制信号,由此在PM11中实施COR处理。
在图9的系统控制器中,多个终端设备不与EC100直接连接,与该多个终端设备连接的I/O部112被模块化,构成I/O模块,该I/O模块经由MC101、102、103和交换集线器104与EC100连接,所以能够将通讯系统简化。
另外,EC100的CPU发送的控制信号中包括与期望的终端设备连接的I/O部112的地址、以及包含该I/O部112的I/O模块的地址,所以,交换集线器104参照控制信号中的I/O模块的地址、MC101、102、103的GHOST参照控制信号中的I/O部112的地址,由此,交换集线器104和MC101、102、103可以不需要向CPU查询输送信号的发送目的地,由此能够实现控制信号的平滑的传递。
另外,在COR处理中,MC101通过GHOST网络108和I/O模块109中的I/O部112监视PM11,在检测到规定的错误条件时,将用于传递禁止向PM11搬入以后的晶片的指令的联锁(interlock)(I/L)信号,通过交换集线器104发送至EC100。接收该联锁信号后的EC100,通过交换集线器104,将禁止搬入晶片的禁止搬入晶片信号发送至控制TM15的动作的MC(在图中是MC103)。接收该禁止搬入晶片信号后的MC103,控制与搬入晶片相关的终端设备的动作,中止向PM11搬入晶片。
如以上所述,PM11包括3个升降销42,但升降销42的数量不限于此,优选为4个以上。由此,能够更稳定地升降晶片。
另外,包括晶片升降装置80的PM,不限于对晶片实施COR处理的PM,可以是实施任何处理的PM。
另外,高度调节用块86是四棱柱状部件,但高度调节用块86的形状不限于此,只要至少是多边形柱状即可。不言而喻,此时,将块角度固定垫圈88的内周形状改变为与高度调节用块86的形状对应的多边形状。
接着,说明本发明的第二实施方式的基板处理装置。
本实施方式,其结构、作用与上述的第一实施方式基本相同,只是晶片升降装置的结构与上述的第一实施方式不同。因此,对于重复的结构、作用,省略说明,下面对不同的结构、作用进行说明。
图10是表示作为本实施方式的基板处理装置的PM的腔室内配置的晶片升降装置的大致结构的图,(A)是该装置的平面图,(B)是沿着(A)的C-C线的截面图。
在图10(A)和(B)中,晶片升降装置120(基板升降装置)具有在腔室的容器内,以包围ESC113的方式配置的圆环状的销保持器121(升降部件);沿着销保持器121的圆周方向均匀地配置,并且通过后述的3个升降销突出量调节器122(突出量调节机构)与该销保持器121连接的3个升降臂123(联动部件);和载置在各升降臂123上的、作为圆棒状部件的3个升降销42。在此,由于作为晶片升降装置120的构成要素的销保持器121、升降销突出量调节器122、升降臂123和升降销42都被配置在容器内,结果,晶片升降装置120被配置在容器内。
销保持器121在图10(B)中的上下方向上移动、即升降。升降臂123为臂状部件,在端部123a中具有贯通孔123b(参照图11),将该升降臂123紧固在升降销突出量调节器122上的调节器组装螺栓127贯通该贯通孔,该升降臂在另一端部上载置升降销42的下端。另外,升降臂123的端部123a在平面视图中呈四角形状,该四角形状的各角部形成倒角。升降臂123位于销保持器121和升降销42之间,使销保持器121与升降销42联动。从而,升降臂123随着销保持器121的升降而升降,同时使升降销42升降。
另外,3个升降臂123向着销保持器121的中心突出,其一部分(另一端部)被收容于在ESC113的侧面沿着该升降臂123的升降方向穿设的升降臂收容槽124(联动部件收容槽)中。升降臂收容槽124与各升降臂123对应地穿设,在升降臂123的升降方向上的开口长度,为升降臂123的升降范围以上。因此,升降臂123能够在升降臂收容槽124中自由地升降。
ESC113具有升降销收容孔125,该升降销收容孔在与被收容在升降臂收容槽124中的升降臂123的另一端部相对的位置与该升降臂收容槽124连通,并且在ESC113的载置面上开口。升降销收容孔125为圆孔,与各升降臂123对应地设置。另外,升降销收容孔125的直径仅比升降销42的直径大规定值。因此,升降销收容孔125能够收容升降销42。
升降销42从载置面上经过升降销收容孔125而被载置在升降臂123的另一端部上。因此,升降销42与升降臂123、即销保持器121的升降联动,从载置面上突出,或者埋入载置面中。
图11是表示图10中的升降销突出量调节器的大致结构的分解立体图。
在图11中,升降销突出量调节器122包括高度调节用凸起部件126(高度调节部件)、调节器组装螺栓127、升降臂旋转止动器128(旋转限制部件)、平垫圈129和130、两个旋转止动器用螺栓131、和组装螺栓用垫圈132。
高度调节用凸出部件126是上部由八棱柱构成、下部由螺钉构成的螺栓部件,具有与中心轴同轴的贯通孔133。贯通孔133的内径仅比调节器组装螺栓127的螺钉部的直径大规定值。
升降臂旋转止动器128具有从箭头B的方向看呈L字形状的止动器壁部128a;和从该止动器壁部128a的下部向与箭头B的方向垂直的方向突出的突出部128b。止动器壁部128a的L字形状适合于升降臂123的端部123a的四角形状。即,止动器壁部128a和端部123a从箭头B的方向看,处于互补的关系。另外,止动器壁部128a的L字形状的各边与高度调节用凸起部件126的八棱柱部的侧面中的两个侧面接触。即,高度调节用凸起部件126上部的形状(八棱柱形状)与止动器壁部128a的L字形状接合。突出部128b具有两个贯通孔128c。该贯通孔128c的内径仅比旋转止动器用螺栓131的螺钉部的直径大规定值。
调节器组装螺栓127与组装螺栓用垫圈132协同动作,将垫圈129、升降臂123、高度调节用凸起部件126、销保持器121、和垫圈130相互连接。调节器组装螺栓127的螺钉部的长度比垫圈129、升降臂123、高度调节用凸起部件126、销保持器121、和垫圈130的厚度之和要长。
销保持器121在配置各升降销突出量调节器122的位置具有凸起部件用螺孔121a;和旋转止动器用螺栓131用的两个螺孔121b。凸起部件用螺孔121a与高度调节用凸起部件126的螺钉部螺合。另外,各螺孔121b与旋转止动器用螺栓131的螺钉部螺合。
图12是表示使用图11的升降销突出量调节器的升降销突出量调节方法的工序图。本方法对晶片升降装置120具有的3个升降销突出量调节器122都适用,但以下只对一个升降销突出量调节器122进行说明。
首先,通过使凸起部件用螺孔121a与高度调节用凸起部件126的螺钉部螺合,将高度调节用凸起部件126与销保持器121连结。此时,高度调节用凸起部件126相对于销保持器121的突出量,通过凸起部件用螺孔121a与高度调节用凸起部件126的螺钉部的螺合量来调节。然后,将升降臂123的端部123a和垫圈129载置在已连结的高度调节用凸起部件126上,将凸起部件用螺孔121a、贯通孔133、贯通孔123b、和垫圈129的孔配置在一条直线上。接着,将调节器组装螺栓127的螺钉部从上方插入垫圈129的孔、贯通孔123b、贯通孔133、和凸起部件用螺孔121a中(图12(A))。
然后,使垫圈130与从销保持器121的背面突出的调节器组装螺栓127的螺钉部游嵌结合,再使组装螺栓用垫圈132与该螺钉部螺合(图12(B))。
接着,在升降臂旋转止动器128的突出部128b的各贯通孔128c中插入旋转止动器用螺栓131,使从突出部128b的背面突出的旋转止动器用螺栓131的螺钉部与销保持器121的螺孔121b螺合。由此,将升降臂旋转止动器128紧固在销保持器121上。另外,此时,止动器壁部128a的L字形状的两边与升降臂123的端部123a的四角形状的两边和高度调节用凸起部件126的八棱柱部的侧面的两个侧面接触。此后,用转矩扳手(未图示)等拧紧调节器组装螺栓127,使垫圈129、升降臂123、高度调节用凸起部件126、销保持器121、以及垫圈130相互连接。此时,调节器组装螺栓127的紧固转矩被传递至升降臂123和高度调节用凸起部件126,该升降臂123和高度调节用凸起部件126要围绕调节器组装螺栓127的轴旋转。但是,由于如上所述升降臂旋转止动器128的止动器壁部128a的L字形状的两边与升降臂123的端部123a的四角形状的两边和高度调节用凸起部件126的八棱柱部的侧面中的两个侧面接触,所以,升降臂123和高度调节用凸起部件126不会旋转。即,升降臂旋转止动器128限制升降臂123和高度调节用凸起部件126相对于销保持器121的旋转(图12(C))。
此后,使升降销42的下端载置在升降臂123的另一端部上(图12(D))。此时,由于升降销42相对于载置面的突出量由升降臂123相对于销保持器121的高度、即高度调节用凸起部件126相对于销保持器121的突出量来限制,所以,升降销42相对于载置面的突出量,能够通过调节高度调节用凸起部件126相对于销保持器121的突出量、进而调节凸起部件用螺孔121a与高度调节用凸起部件126的螺钉部的螺合量而调节。
根据升降销突出量调节器122,由于具有与销保持器121连接,并且具有呈现作为与升降臂123的端部123a的四角形状互补的形状的L字形状的止动器壁部128a的升降臂旋转止动器128;与销保持器121连结,并且载置升降臂123的端部123a的高度调节用凸起部件126;和使升降臂123、高度调节用凸起部件126以及销保持器121互相连接的调节器组装螺栓127,所以,当将高度调节用凸起部件126与销保持器121连结、并且将升降臂123的端部123a载置在该高度调节用凸起部件126上并利用调节器组装螺栓127使升降臂123、高度调节用凸起部件126和销保持器121互相连接时,能够限制升降臂123相对于销保持器121的旋转。另外,通过调节高度调节用凸起部件126相对于销保持器121的突出量(凸起部件用螺孔121a与高度调节用凸起部件126的螺钉部的螺合量),能够调节升降臂123相对于销保持器121的高度。结果,能够容易而且可靠地调节升降销42相对于载置面的突出量。
另外,由于止动器壁部128a的L字形状的两边与高度调节用凸起部件126的八棱柱部的侧面中的两个侧面接触,所以,能够限制高度调节用凸起部件126相对于销保持器121的旋转。
另外,包括晶片升降装置120的PM不限于对晶片实施COR处理的PM,可以是实施任何处理的PM。
另外,升降臂123的端部123a为四角形状,但该端部123a的形状不限于此,只要是至少与升降臂旋转止动器128的止动器壁部128a的形状互补的形状即可。另外,高度调节用凸起部件126上部的形状也不限于八棱柱形状,只要是至少与升降臂旋转止动器128的止动器壁部128a的形状接合的形状即可。
在上述的CVD处理装置10中,被处理基板是半导体器件用的晶片,但被处理基板不限于此,例如也可以是LCD(Liquid Crystal Display液晶显示器)或FPD(Flat Panel Display平板显示器)等的玻璃基板。
权利要求
1.一种基板处理装置,包括对基板实施COR处理的COR处理模块、对所述基板实施CVD处理的CVD处理模块、和连结所述COR处理模块与所述CVD处理模块并且搬送所述基板的搬送模块,其特征在于所述COR处理模块具有收容所述基板的腔室;配置在该腔室内,载置所述基板的载置台;和相对于所述载置台升降所述基板的基板升降装置,该基板升降装置被配置在所述腔室内。
2.如权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于所述基板升降装置具有棒状的升降销;在所述载置台的周围进行升降的升降部件;和使所述升降销与所述升降部件联动的联动部件,所述载置台具有沿着所述升降部件的升降方向穿设,并且收容所述联动部件的至少一部分的联动部件收容槽;和与该联动部件收容槽连通并且在所述载置台中载置所述基板的载置面上开口,收容所述升降销的升降销收容孔,所述升降销在所述联动部件收容槽内被载置在所述联动部件上。
3.如权利要求2所述的基板处理装置,其特征在于所述升降部件具有能够调节所述升降销从所述载置面的突出量的突出量调节机构。
4.如权利要求3所述的基板处理装置,其特征在于所述突出量调节机构具有与所述联动部件连结,并且在侧面的至少一部分上具有阳螺纹的多角形柱状的块部件;规定该块部件距离所述升降部件的高度的高度规定部件;具有与所述块部件的阳螺纹螺合的阴螺纹,并且就位于所述升降部件上的螺母部件;和限制所述块部件相对于所述升降部件的旋转的旋转限制部件。
5.如权利要求3所述的基板处理装置,其特征在于所述联动部件具有呈规定形状的端部,所述突出量调节机构包括具有呈与所述端部的规定形状互补的形状的旋转限制部,并且紧固在所述升降部件上的旋转限制部件;与所述升降部件连结,并且载置所述端部的高度调节部件;和使所述联动部件、所述高度调节部件和所述升降部件互相连接的螺栓。
6.一种COR处理模块,其为与对基板实施CVD处理的CVD处理模块通过搬送所述基板的搬送模块连结、对所述基板实施COR处理的COR处理模块,其特征在于具有收容所述基板的腔室;配置在该腔室内,载置所述基板的载置台;和相对于所述载置台升降所述基板的基板升降装置,该基板升降装置被配置在所述腔室内。
7.一种基板升降装置,被配置在包括收容基板的腔室和配置在该腔室内、载置所述基板的载置台的基板处理模块的所述腔室内,并且相对于所述载置台升降所述基板,其特征在于具有棒状的升降销;在所述载置台的周围进行升降的升降部件;和使所述升降销与所述升降部件联动的联动部件,所述载置台具有沿着所述升降部件的升降方向穿设,并且收容所述联动部件的至少一部分的联动部件收容槽;和与该联动部件收容槽连通并且在所述载置台中载置所述基板的载置面上开口,收容所述升降销的升降销收容孔,所述升降销在所述联动部件收容槽内被载置在所述联动部件上。
8.如权利要求7所述的基板升降装置,其特征在于所述升降部件具有能够调节所述升降销从所述载置面的突出量的突出量调节机构。
9.如权利要求8所述的基板升降装置,其特征在于所述突出量调节机构具有与所述联动部件连结,并且在侧面的至少一部分上具有阳螺纹的多角形柱状的块部件;规定该块部件距离所述升降部件的高度的高度规定部件;具有与所述块部件的阳螺纹螺合的阴螺纹,并且就位于所述升降部件上的螺母部件;和限制所述块部件相对于所述升降部件的旋转的旋转限制部件。
10.如权利要求8所述的基板升降装置,其特征在于所述联动部件具有呈规定形状的端部,所述突出量调节机构具有具有呈与所述端部的规定形状互补的形状的旋转限制部,并且紧固在所述升降部件上的旋转限制部件;与所述升降部件连结,并且载置所述端部的高度调节部件;和使所述联动部件、所述高度调节部件和所述升降部件互相连接的螺栓。
11.如权利要求5所述的基板处理装置,其特征在于所述高度调节部件的一部分,呈与所述旋转限制部的互补形状接合的形状。
12.如权利要求10所述的基板升降装置,其特征在于所述高度调节部件的一部分,呈与所述旋转限制部的互补形状接合的形状。
全文摘要
本发明提供一种能够防止发生成膜不良的基板处理装置。CVD处理装置(10)的PM(11)包括腔室(23),该腔室(23)具有容器(32)、配置在该容器(32)内的ESC(33)、以及配置在容器(32)内的晶片升降装置(80),晶片升降装置(80)具有在容器(32)内,以包围ESC(33)的方式配置的圆环状的销保持器(81);与销保持器(81)连接的3个升降臂(83);和与各升降臂(83)游嵌结合并被其载持的3个升降销(42),各升降销(42)与销保持器(81)的升降联动进行升降。
文档编号H01L21/02GK1932075SQ20061015387
公开日2007年3月21日 申请日期2006年9月14日 优先权日2005年9月14日
发明者釜石贵之, 小森荣一 申请人:东京毅力科创株式会社
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