基板处理装置、基板处理方法以及基板处理装置的维护方法与流程

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基板处理装置、基板处理方法以及基板处理装置的维护方法与制造工艺

本发明涉及将基板载置于具有排气路径的处理容器内来进行基板的处理的基板处理装置、基板处理方法以及基板处理装置的维护方法。



背景技术:

例如在多层配线构造的半导体器件的制造工序中,进行在作为基板的半导体晶圆(以下称为“晶圆”)上形成抗蚀剂膜、防反射膜等涂敷膜的处理,接着使残留于涂敷膜中的溶剂干燥,另外,为了促进交联剂的交联反应等,进行加热处理。作为进行加热处理的加热处理装置,使用在处理容器内设置有兼用作晶圆的载置台的加热板的构造的加热处理装置。作为对晶圆进行加热的加热部,也公知有使用红外线灯即LED光源替代加热板的构造的加热部。

在这样的加热处理装置中,若加热晶圆,则涂敷膜中的有机成分升华,因此,利用空气或者非活性气体对处理容器内进行吹扫,升华物与排气流一起经由排气路径排出。为了抑制处理气氛气体中的微粒的飞散,将处理容器内的壁部加热到升华物的升华温度以上,因此,升华物的附着受到了抑制。然而,对于流入到排气路径中的升华物,由于在排气路径的下游侧温度的降低而升华物容易析出,因此,需要定期地进行维护。

另外,在将LED光源用作加热部的情况下,由升华物附着于将处理容器内的气氛气体和用于放置光源的气氛气体分隔开的例如包括石英板的透光窗导致照度降低,需要将装置分解来进行清洁。另外,例如在对作为蚀刻掩模的被称为SOC(Spin On Cap,涂敷型罩)膜的碳系的膜进行成膜的工序中,公知有照射UV(紫外线)而进行膜的平坦化处理的工序,在该情况下也存在同样的问题。

另外,在专利文献1中记载有利用热催化剂去除聚合物。另外,在专利文献2中记载有利用热催化剂对塑料复合材料进行分解处理。然而,对于将在基板处理装置中产生的升华物、分解残渣去除的技术并没有记载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-94464号公报

专利文献2:日本特开2014-177523号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

本发明是在这样的背景下做成的,其目的在于提供如下技术:在一边对处理容器内进行排气一边对基板进行处理时,能够分解由于基板的处理而生成的生成物,来抑制生成物向排气路径附着的情况。本发明的另一目的在于提供如下技术:在一边对处理容器内进行排气一边利用来自光源部的光对基板进行处理时,将由于基板的处理而生成并附着于透光窗的生成物去除。

用于解决问题的方案

本发明的基板处理装置的特征在于,包括:

处理容器,在其内部设置有用于载置被处理基板的载置部;

排气路径,其用于对所述处理容器内的气氛气体进行排气;

热催化剂物质,其形成于所述处理容器的内表面以及所述排气路径的至少一者,通过被加热而被热活性化,分解由于被处理基板的处理而从该被处理基板产生的生成物;

热催化剂用的加热部,其用于对所述热催化剂物质进行加热。

另一发明的基板处理装置的特征在于,包括:

处理容器,在其内部设置有用于载置被处理基板的载置部;

基板加热部,其用于对载置于所述载置部的被处理基板进行加热;

排气路径,其用于对所述处理容器内的气氛气体进行排气;

光源部,其用于对载置于所述载置部的基板照射光;

透光窗,其用于将所述光源部和处理容器内的气氛气体分隔开;

选择部,其用于选择维护模式;

控制部,其输出控制信号,以执行如下步骤:在选择了所述维护模式时将具有热催化剂物质的维护用基板向所述处理容器内输入的步骤,其中,所述热催化剂物质通过被加热而被热活性并用于分解由于基板的处理而从基板产生的生成物即升华物;接着为了使所述热催化剂物质热活性化而利用所述基板加热部加热所述维护用基板的步骤;为了将附着到所述透光窗的所述升华物去除而使加热后的所述维护用基板接近所述透光窗的步骤。

本发明的基板处理方法的特征在于,包括:

将被处理基板载置于处理容器内的载置部并进行处理的工序;

经由排气路径对所述处理容器内的气氛气体进行排气的工序;

对设置于所述处理容器的内表面以及所述排气路径的至少一者的热催化剂物质进行加热而使其热活性化、分解由于被处理基板的处理而从基板产生的生成物的工序。

本发明的基板处理装置的维护方法是维护基板处理装置的方法,

该基板处理装置包括:

处理容器,在其内部设置有用于载置被处理基板的载置部;

基板加热部,其用于对载置于所述载置部的被处理基板进行加热;

排气路径,其用于对所述处理容器内的气氛气体进行排气;

光源部,其用于对载置于所述载置部的基板照射光;

透光窗,其用于将所述光源部和处理容器内的气氛气体分隔开,

该基板处理装置的维护方法包括如下工序:

将具有热催化剂物质的维护用基板向所述处理容器内输入的工序,其中,所述热催化剂物质通过被加热而被热活性化并用于使由于基板的处理而从基板产生的生成物即升华物分解;

接着为了使所述热催化剂物质热活性化而利用所述基板加热部加热所述维护用基板的工序;

为了将附着到所述透光窗的所述升华物去除而使加热后的所述维护用基板接近所述透光窗的工序。

发明的效果

根据本发明,在处理容器内进行基板的处理、对处理容器内的气氛气体进行排气时,在处理容器的内表面以及所述排气路径的至少一者设置热催化剂物质,通过对热催化剂物质进行加热,将在处理容器内的气氛气体中产生的生成物分解去除。因此,能够抑制生成物向排气路径的附着,因此,能够减少维护频度。

另外,在另一发明中,在一边对处理容器内进行排气一边利用来自光源部的光对基板进行处理时,对设置有热催化剂物质的维护用基板进行加热并使其靠近透光窗,将附着到透光窗的升华物去除,因此,不分解处理容器就能够清扫透光窗。

附图说明

图1是表示涂敷、显影装置的立体图。

图2是表示涂敷、显影装置的俯视图。

图3是表示第1实施方式的加热处理装置的纵剖侧视图。

图4是表示所述加热处理装置的作用的说明图。

图5是表示本发明的基板处理装置的维护方法的说明图。

图6是表示本发明的基板处理装置的维护方法的说明图。

图7是表示第2实施方式的加热处理装置的纵剖侧视图。

图8是表示加热处理装置的排气路径的俯视图。

图9是表示加热处理装置的排气路径的其他例子的俯视图以及侧视图。

图10是表示加热处理装置的排气路径的其他例子的俯视图。

图11是表示第3实施方式的平坦化装置的纵剖侧视图。

图12是表示在平坦化装置中产生的升华物的说明图。

图13是表示平坦化装置的维护方法的说明图。

图14是表示平坦化装置的维护方法的说明图。

图15是表示第4实施方式的加热处理装置的剖视图。

图16是表示第4实施方式的加热处理装置的分解立体图。

图17是表示模块体以及热催化剂用的加热部的例子的立体图。

图18是表示第5实施方式的加热处理装置的立体图以及热催化剂单元的剖视图。

图19是表示第6实施方式的加热处理装置的剖视图。

图20是表示第6实施方式的加热处理装置的载置台的俯视图。

图21是表示设有排气压力测定部的加热装置的说明图。

图22是表示参考例中的质量变化和热量的温度变化的特性图。

图23是表示比较例中的质量变化和热量的温度变化的特性图。

附图标记说明

1、加热模块;2、处理容器;4、LED模块;5、热催化剂层;6、清洁用基板;9、升华物;10、加热器;23、升降销;30、排气路径;100、控制部;W、晶圆。

具体实施方式

[第1实施方式]

作为本发明的第1实施方式的基板处理装置,对应用于加热处理装置的例子进行说明。

首先,对组装有本发明的加热处理装置的基板处理系统即涂敷、显影装置的整体简单地进行叙述。涂敷、显影装置是如图1以及图2所示那样地将承载区B1、处理区B2和转接区B3呈直线状连接而构成的。在转接区B3还连接有曝光站B4。

承载区B1具有从用于收纳多张产品用的基板即例如直径300mm的晶圆W的输送容器即承载件C(例如FOUP)相对于装置内输入输出晶圆W的作用,包括承载件C的载置台101、门102以及用于从承载件C输送晶圆W的输送臂103。

处理区B2是从下依次层叠用于对晶圆W进行液处理的第1单位区~第6单位区D1~D6而构成的,各单位区D1~D6是大致相同的结构。在图1中对各单位区D1~D6标注的字母表示处理类别,BCT表示防反射膜形成处理,COT表示向晶圆W供给抗蚀剂而形成抗蚀剂膜的抗蚀剂膜形成处理,DEV表示显影处理。

图2中代表性地表示单位区D3的结构,在单位区D3中设置有:主臂A3,其在从承载区B1侧朝向转接区B3的直线状的输送区域R3中移动;涂敷单元110,其具有杯模块111。另外,在搁板单元U1~U6中层叠有相当于本发明的加热处理装置的加热模块以及冷却模块1。

在输送区域R3的承载区B1侧设置有由彼此层叠起来的多个模块构成的搁板单元U7。输送臂103和主臂A3之间的晶圆W的交接可借助搁板单元U7的交接模块和输送臂104来进行。

转接区B3用于在处理区B2和曝光站B4之间进行晶圆W的交接,具有多个处理模块彼此层叠而成的搁板单元U8、U9、U10。此外,图中的附图标记105、106分别是用于在搁板单元U8、U9之间、搁板单元U9、U10之间进行晶圆W的交接的输送臂,图中的附图标记107是用于在搁板单元U10和曝光站B4之间进行晶圆W的交接的输送臂。

对包括涂敷、显影装置以及曝光站B4的系统的晶圆W的输送路径的概略简单地进行说明。晶圆W以承载件C→输送臂103→搁板单元U7的交接模块→输送臂104→搁板单元U7的交接模块→单位区D1(D2)→单位区D3(D4)→转接区B3→曝光站B4→转接区B3→单位区D5(D6)→搁板单元U7的交接模块TRS→输送臂103→承载件C的顺序流动。

如图2所示,涂敷、显影装置具有控制部100。控制部100具有程序储存部,在程序储存部储存编入有命令的程序,以实施晶圆的输送制程、各加热模块以及冷却模块的清洁作业中的序列。

图3示出了作为加热模块的加热处理装置的整体结构。图3中的附图标记2是处理容器,该处理容器2包括下构件25和盖部22,该下构件25包括上表面开口的扁平的圆筒体,该盖部22可相对于该下构件25上下移动而对处理容器2进行开闭,该处理容器2构成了进行作为基板的直径300mm的晶圆W的加热处理的加热室。

下构件25借助支承构件26支承于构成加热处理装置的封装体的未图示的壳体的相当于底面部的基台27之上。在下构件25上设置有构成作为基板加热部的光源部的LED阵列41,在LED阵列41的上方侧设置有用于将用于放置该LED阵列41的气氛气体和处理气氛气体分隔开的例如由石英构成的透光窗42。LED阵列41在其整周上由对例如铜(Cu)板进行了镀金而成的反射板43包围,将朝向与照射方向(图3中的上方)不同的方向的光反射从而能够将辐射光有效取出。另外,在透光窗42的表面设置有用于以使后述的清洁用基板接近了该透光窗42的状态保持后述的清洁用基板的突起部44。

在下构件25的底部28以及透光窗42上,俯视看来沿着厚度方向贯通它们的贯通孔29沿着周向等间隔地设置有3处,与各贯通孔29相对应地设置有支承晶圆W的升降销23。升降销23利用设置于基台27上的升降机构24进行升降,以相对于透光窗42的表面突出、没入的方式设置,通过使晶圆W升降,从而例如在升降销23与图2中的输送臂A3之间进行晶圆W的交接。

盖部22包括下表面开口的扁平的圆筒体,构成为能够在形成为与下构件25的周壁部的上表面接触(详细而言与后述的销51抵接)而封闭处理容器2的状态的下降位置和将晶圆W相对于升降销23进行交接时的上升位置之间升降。在该例子中,盖部22的升降动作通过利用设置于基台27的升降机构19驱动被安装于盖部22的外周面的升降臂18来进行。

另外,在下构件25的周壁部的上表面,沿着周向隔开间隔地形成有例如高度为1mm的销51。因而,在关闭盖部22时在盖部22和下构件25之间形成有1mm的间隙,在对处理容器2内进行了排气时外部气体(放置有加热处理装置的无尘室的气氛气体)从间隙流入,在处理容器2内形成气流。

在盖部22的顶板的中央部形成有排气口32,排气口32与包括排气管道的排气路径30的一端侧的底部连接。排气路径30沿着盖部22的上表面在径向上呈直线状伸出,与工厂内的排气管道连接。

另外,在处理容器2的整个内壁面上形成有包覆例如由Cr2O3构成的热催化剂物质(热催化剂体)而成的热催化剂层5。热催化剂层5例如在基材上利用涂敷、喷镀等已知的包覆手法形成热催化剂体的覆膜即可。盖部22的壁内埋设有用于对处理容器2内的热催化剂层5进行加热的热催化剂用的加热部即加热器10。加热器10的发热量被设定成如下温度,该温度使热催化剂层5热活性化从而发挥热催化剂功能、即发挥使自晶圆W产生且到达该热催化剂层5的附近的升华物热分解的功能、例如在Cr2O3的情况下成为200℃~400℃。位于盖部22的上表面的排气路径30被未图示的加热器加热成自晶圆W产生的升华物不附着的温度。

在图3中记载有对加热处理装置进行控制的控制部,该控制部能够称为图1所示的控制部的一部分,因此,标注相同的附图标记100。图3所示的控制部100与选择维护模式的选择部99连接,在选择了维护模式时,用于进行加热处理装置的维护的程序被起动。该选择部99例如设置于操作者可操作的操作面板。控制部100例如基于预先输入到控制部100的运转程序来控制基于升降机构24的升降销23的升降动作、基于LED模块4的照射的强度调整以及基于LED模块4的开闭(打开/关闭)动作。

接下来,对构成本发明的实施方式的基板处理装置即加热处理装置的作用进行说明。首先,利用外部的输送臂、例如图2所示的主臂A3向处理容器2内输入晶圆W。在该时刻,LED模块4关闭。若保持于主臂A3的晶圆W到达透光窗42的上方,则利用升降机构24使升降销23上升从而顶起主臂A3上的晶圆W,从主臂A3接受晶圆W,交接完晶圆W的主臂A3退出到处理容器2外。

然后,使盖部22下降,如图3所示那样形成关闭盖部22的状态、形成处理气氛气体并且使升降销23下降,使晶圆W位于规定的高度例如、透光窗42的表面和晶圆W的下表面之间的间隙的高度成为3mm的高度。接着,从LED模块4朝向晶圆W照射该晶圆W的吸收波长范围的辐射光即红外光,晶圆W被加热到规定的加热处理温度、例如200℃~400℃、例如300℃。因而,在本实施方式中,升降销23相当于载置部。另外,例如在使盖部22下降后经由排气路径30开始处理容器2内的排气。在如已述那样关闭盖部22的状态下,由于销51的存在而在盖部22和下构件25之间形成间隙。因此,若处理容器2内成为负压,则周围的气氛气体(空气)从该间隙流入,如图4所示,在处理容器2内形成从外周朝向中央上部的气流。

此时例如涂布液中所含有的有机成分从晶圆W的涂敷膜升华而成为升华物,作为生成物的升华物随着形成于处理容器2内的气流朝向处理容器2的中央上部的排气口32流动,并欲从排气口32流入排气路径30。另一方面,形成于包括处理容器2的顶面在内的内壁面的热催化剂层5被加热器10热活性化,因此,靠近了处理容器2的内壁面的升华物由于热催化剂层5的热催化剂作用而被分解。

在此,对热催化剂层5使在晶圆W的处理之际产生的生成物、在此为从涂敷膜升华的升华物产生的分解进行说明。若对热催化剂层5、例如Cr2O3进行加热,则电子被激发,具有较强的氧化力。若有机成分即升华物靠近该热催化剂层5,则有机成分被氧化,升华物内生成自由基。之后所生成的自由基在200℃~400℃下在升华物内传播。并且,升华物由于自由基而引起开裂并小分子化,成为小分子的升华物与处理容器2内的气氛气体中所含有的氧结合,成为二氧化碳和水。

因此,从排气口32排气的处理容器2内的气氛气体在升华物由于热催化剂层5的催化剂作用而被分解之后被排气。

若加热处理结束,则升降销23上升从而顶起晶圆W,升降销23直接上升到与输送臂A3之间进行交接的高度位置。然后,在使输送臂A3进入到处理容器2内的晶圆W的交接位置之后,使升降销23下降而将晶圆W交接于输送臂A3。接受了晶圆W的输送臂A3在保持有晶圆W的状态下后退,将晶圆W向处理容器2外输出。

如此自晶圆W升华的升华物被包覆于处理容器2内的热催化剂层5分解之后被排气,但一部分的升华物侵入晶圆W和透光窗42之间的间隙,附着于透光窗42的表面。因此,如图5所示,升华物9析出于透光窗42的表面,从LED模块3照射的光的透过率变差。因此,晶圆W产生温度不均,无法进行良好的加热,另外,升华物9有可能成为微粒的产生源。

因而,例如在利用加热处理装置结束预先设定好的张数的晶圆W的处理之后,进行用于将析出于透光窗42的表面的升华物9去除的清洁作业。在该清洁作业中,使用例如直径为300mm的晶圆W的背面由热催化剂层5包覆而成的清洁用基板。若对使用了清洁用基板的升华物的去除进行说明,则首先,操作者利用模式选择部99选择维护模式。通过该选择,利用输送臂103例如从放置于图1、图2所示的涂敷、显影装置的承载区B1的承载件C取出清洁用基板。清洁用基板借助输送臂104、搁板单元U7交接于主臂A3,进一步利用该主臂A3向处理容器2内输入从而交接于升降销23。

之后,如图6所示,使升降销23下降,将清洁用基板6交接(载置)于突起部44的组。然后,从排气路径30开始排气的同时打开LED模块3,将清洁用基板6加热到例如300℃。因而,LED模块4可以说兼用作热催化剂用的加热部和基板加热部。于是,清洁用基板6的下表面侧的热催化剂层5被活性化,透光窗42和清洁用基板6之间的距离近达3mm左右,因此,附着到透光窗42的升华物9由于热催化剂作用而被分解去除。升华物9的分解成分与处理容器2内的气氛气体一起从排气路径30排气。

此外,清洁用基板6也可以载置于涂敷、显影装置内的保管部。保管部也可以例如利用搁板单元U7的一部分。

在第1实施方式中,于在处理容器2内进行晶圆W的加热处理时,在处理容器2的内表面形成热催化剂层5,对该热催化剂层5进行了加热。因此,在自晶圆W上的涂敷膜升华、引入到处理容器2内的升华物到达了热催化剂层5的附近时,由于热催化剂层5的热活性化而被分解去除。其结果,流入排气路径30的下游侧的升华物的量变少,因此,升华物向排气路径30的附着量变少,能够减少维护频度,并且升华物向处理容器2的内表面的析出受到抑制,因此,能够降低微粒污染,处理容器2内的清扫的频度也受到抑制。

另外,将在表面形成有热催化剂层5的清洁用基板6向处理容器2内输入,通过对清洁用基板6进行加热,从而将附着到透光窗42的表面的升华物9去除了。因此,能够降低将处理容器2分解而进行内部的清洁的维护频度。

[第2实施方式]

图7以及图8示出了第2实施方式的基板处理装置。该基板处理装置在图3所示的加热处理装置中使排气路径30中的位于处理容器2的上方侧的部位例如构成为迷宫构造,以使该部位的压力损失大于比该部位靠下游侧的部位的压力损失。在构成为迷宫构造的部位形成有热催化剂层5。在该例子中,下游侧的部位相当于构成比位于处理容器2的上方侧的部位靠下游侧的排气路径的排气管34。构成为迷宫构造的部位相当于压损区域(压损部),为了便于说明,作为排气路径300进行说明。

排气路径300包括:下侧排气路径31,其一端侧与排气口32连接,朝向处理容器2的图中右侧周缘延伸;以及上侧排气路径33,其设置于下侧排气路径31的上方,并且其底面经由连通口31a与该下侧排气路径31的另一端侧连通。上侧排气路径33朝向处理容器的左侧周缘沿着左右弯曲多次,与连接于所谓的工厂排气(在工厂内引绕的排气管道)的排气管34连接。并且,在该下侧排气路径31以及上侧排气路径33各自的内表面形成有热催化剂层5。而且,构成为,在上侧排气路径33和处理容器2之间设置有传热板36,对设置于处理容器2的加热器10的热量进行传热,将热催化剂层5加热到例如300℃。此外,也可以设置专用于对排气路径300进行加热的加热器。

在第2实施方式中,若处理容器2内的气氛气体经由排气口32流入排气路径300,则在该排气路径300中流动的期间内升华物被热催化剂层5分解而被排气。另外,排气路径300的流路弯曲,压力损失比以通常的布局形成排气路径的排气管、即下游侧的排气管34的压力损失大,因此,处理容器2内的气氛气体即排气流与排气路径300的内壁碰撞的程度较大。因此,排气流所含有的升华物与热催化剂层5接触或者位于热催化剂层5的附近的时间变长,能够更切实地去除升华物,其结果,能够减少升华物在排气管34中的附着量,能够降低维护频度。

压损部即排气路径的形状、构造的其他例子表示在图9中。图9所示的压损部即排气路径301的一端侧的底面与处理容器2的排气口32连接,另一端侧呈直线状延伸。并且,从排气路径301的长度方向观察,从右侧的壁部朝向左侧的壁部延伸并且从顶面朝向底面延伸的捕捉板部302和从左侧的壁部朝向右侧的壁部延伸并且从底面朝向顶面延伸的捕捉板部302沿着排气路径301的长度方向交替地并排设置有多张。在排气路径301的内表面以及捕捉部302的表面形成有热催化剂层5。

而且,对于作为压损部的排气路径,如图10所示,也可以是排气路径303,该排气路径303构成为,一端侧的底面与排气口32连接,朝向外侧呈螺旋状引绕,在外缘部与排气管34连接。在该情况下,例如,如图10所示,也可以是在排气流的流动方向上使捕捉板部304从左右的侧壁交替地突出而成的结构。

优选如此在处理容器2的紧挨着的下游侧设置压力损失较大的排气路径且在该排气路径形成热催化剂层5,如图1所示,也可以在按照通常的排气路径30的布局的排气路径30设置热催化剂层5,即使是该情况,也具有升华物在下游侧的排气路径中的附着受到抑制的效果。另外,即使是不在处理容器2的内壁设置热催化剂层5、而在排气路径设置热催化剂层5的结构,也具有升华物在下游侧的排气路径中的附着受到抑制的效果。

在以上所述的实施方式中,使用了LED阵列41作为加热晶圆W的基板加热部,但也可以是构成用于载置晶圆W的载置板的、被加热器加热的加热板。

[第3实施方式]

作为本发明的第3实施方式的基板处理装置,对应用于向晶圆W的表面照射UV(紫外线)而进行UV处理的装置、例如使形成于晶圆W的涂敷膜的表面平坦化的UV处理装置的例子进行说明。

作为涂敷膜,例如可列举在晶圆W的图案上形成的SOC膜。作为SOC膜的原料,可使用将含有与通过在含氧气氛气体下照射紫外线而产生的活性氧、臭氧发生反应而分解的碳化合物的有机膜原料、例如具有聚乙烯构造((-CH2-)n)的骨架的聚合物原料溶解于溶剂而成的液体。

如图11所示,UV处理装置具有扁平且沿着前后方向细长的长方体形状的壳体70,在壳体70的前方侧的侧壁面设置有用于输入输出晶圆W的输入输出口71和对该输入输出口71进行开闭的开闭器72。

在壳体70的内部,在从输入输出口71观察的近前侧的、分隔板73的上方侧的空间中设置有用于输送晶圆W的输送臂74。在输送臂74上设置有未图示的移动机构,该移动机构用于沿着前后方向在与未图示的外部的输送臂之间进行晶圆W的交接的近前侧的位置和与后述的载置台81之间进行晶圆W的交接的进深侧的位置之间移动。输送臂74也起到作为对处理后的晶圆W进行冷却的冷却臂的作用。

在与外部的输送臂之间交接晶圆W的近前侧的位置设置有升降销75,在外部的输送臂和输送臂74之间进行晶圆W的交接时,该升降销75暂时支承该晶圆W。升降销75与配置于分隔板73的下方侧的空间的升降机构76连接,能够在输送臂74中的比晶圆W的载置面靠下方侧的位置与比该载置面靠上方侧且能够与外部的输送臂之间进行晶圆W的交接的位置之间升降。

在输送臂74与外部的输送臂之间进行晶圆W的交接的位置的后方侧配置有晶圆W的载置台81。在载置台81的内部埋入有加热器82,也具有作为加热晶圆W的加热部的功能。

在载置台81的下方侧设置有升降销83,在与输送臂74之间进行晶圆W的交接时该升降销83暂时地支承该晶圆W。如图5所示,用于供升降销83贯通的贯通孔84设置于载置台81。

升降销83与升降机构85连接,通过在移动到载置台81的上方侧的输送臂74中的晶圆W的载置面的下方侧位置和该载置面的上方侧位置之间升降,从而在其与输送臂74之间进行晶圆W的交接而将晶圆W载置于载置台81。另外,升降销83构成为,在升降销83支承着已在第1实施方式进行了说明的清洁用基板6时能够上升到清洁用基板6的上表面和顶面(详细而言后述的UV透过部93的下表面)之间的高度尺寸成为几mm~十几mm的范围内的例如3mm的高度。

在载置台81的上方侧设置有灯室91,该灯室91收容有用于向载置于载置台81的晶圆W照射UV光的作为光源部的UV灯92。灯室91的下表面设置有作为透光窗的UV透过部93,该UV透过部93使从UV灯92照射的UV光朝向晶圆W透过。UV透过部93例如包括使UV光透过的石英板等。

另外,在灯室91的下方的侧壁以彼此相对的方式设置有气体供给部94和排气口95,其中,气体供给部94用于向壳体70内供给清洁空气,排气口95用于对壳体70内的气氛气体进行排气。排气机构97经由排气管96与排气口95连接。另外,UV处理装置也与加热处理装置同样地连接有控制部100。

在该UV处理装置中,在表面涂敷有SOC膜的晶圆W利用外部的基板输送机构和升降销75之间的协同作用而被交接于输送臂74。接着一使输送臂74移动到载置台81的上方侧而停止,就使升降销83上升,将晶圆W从输送臂74交接于升降销83。之后使升降销83下降而将晶圆W载置于载置台81。然后,从气体供给部94供给气体的同时从排气口95开始排气。

之后将晶圆W加热到例如250℃,点亮UV灯72而照射UV光。由于所照射的UV光,从晶圆W的上方的清洁空气(含氧气氛气体)中的氧产生活性氧、臭氧。SOC膜的表面(SOC膜的一部分)被这些活性氧、臭氧分解而被去除,执行所谓的回蚀(etch back日文:エッチバック)。

在对这样的晶圆W照射UV而进行SOC膜的平坦化时,如图12所示,在对晶圆W进行了加热处理时,从晶圆W升华的升华物有时附着于UV透过部93的下表面,若升华物9附着于UV透过部93,则透过率下降,无法进行良好的UV处理。因此,在进行了例如预先设定好的张数的晶圆W的处理之后,使用在表面以及背面中的至少整个表面形成有热催化剂层5的清洁用基板6来进行升华物9的去除。

例如利用与晶圆W同样的工序,如图13所示,将清洁用基板6载置于载置台81。之后,利用载置台81将清洁用基板6(热催化剂层5)加热到200℃~400℃例如300℃。接着,如图14所示,使升降销83上升,使清洁用基板6上升到与UV透过部93之间的高度尺寸成为几mm~十几mm的范围内的例如3mm的高度。此时继续由载置台81进行的加热,将清洁用基板6的温度维持在300℃。另外,利用气体供给部94供给清洁空气并且从排气口95开始排气。其结果,由于热催化剂层5的作用,附着到UV透过部93的下表面的升华物9被分解,分解后的升华物9与气氛气体一起从排气口95排出。

根据第3实施方式,通过对清洁用基板6进行加热,将附着到UV透过部93的表面的升华物9去除了。因而,能够抑制UV的透过变差所导致的对于UV处理的不良影响,另外,存在能够降低将处理容器2分解来进行内部的清洁的维护频度的效果。

在第3实施方式中,还可以在排气管96形成热催化剂层从而抑制升华物向下游侧的排气路径的析出,在该情况下,也可以如第2实施方式那样将排气管96设为压力损失较大的构造。

另外,也可以以升降自如的方式构成载置台81,使载置台81上升而使去除用基板靠近UV透过部93的下表面,在该例子中,清洁用基板6的至少表面侧被热催化剂层5包覆即可,也可以包覆表面以及背面这两个面。

本发明的基板处理装置并不限于加热基板的装置,也可以是利用例如处理气体对基板进行蚀刻的装置。

作为热催化剂层所使用的材料的例子,也可以是以下的化学式所示的物质。BeO(氧化铍)、MgO(氧化镁)、CaO(氧化钙)、SrO(氧化锶)、BaO(氧化钡)、CeO2(氧化铈)、TiO2(二氧化钛)、ZrO2(二氧化锆)、V2O5(五氧化二钒)、Y2O3(氧化钇)、Y2O2S(硫氧化钇:Yttrium oxide sulfide)、Nb2O5(五氧化二铌)、Ta2O5(五氧化二钽)、MoO3(三氧化钼)、WO3(三氧化钨)、MnO2(二氧化锰)、Fe2O3(三氧化二铁)、Fe3O4(四氧化三铁)、MgFe2O4、NiFe2O4、ZnFe2O4、ZnCo2O4、ZnO(氧化锌)、CdO(氧化镉)、MgAl2O4、ZnAl2O4、Tl2O3(氧化铊)、In2O3(氧化铟)、SnO2(二氧化锡)、PbO2(二氧化铅)、UO2(二氧化铀)、Cr2O3(三氧化二铬)、MgCr2O4、FeCrO4、CoCrO4、ZnCr2O4、WO2(氧化钨)、MnO(氧化锰)、Mn3O4(四氧化三锰)、Mn2O3(三氧化二锰)、FeO(氧化铁)、NiO(氧化镍)、CoO(氧化钴)、Co3O4(四氧化三钴)、PdO(氧化钯)、CuO(氧化铜)、Cu2O(氧化二铜)、Ag2O(氧化银)、CoAl2O4、NiAl2O4、Ti2O(氧化钛)、GeO(氧化锗)、PbO(氧化铅)、TiO(一氧化钛)、Ti2O3(三氧化二钛)、VO(氧化钒)、MoO2(二氧化钼)、IrO2(二氧化铱)、RuO2(氧化钌)。而且,这些热催化剂体加热到200℃以上,更优选加热到300℃以上的温度。

另外,在将热催化剂体设置于处理容器的内表面、或者排气管的内表面时,例如也可以将热催化剂体设置为成形呈板状的成形体。另外,维护用基板也可以是包括热催化剂体的板状体。

另外,通过将这些材料用于热催化剂层5,能够使聚对苯二甲酸乙二醇脂、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、环氧树脂、苯酚残渣、苯、甲苯、挥发性有机碳等分解。

另外,在将热催化剂层包覆于处理容器或者排气管的内表面时,也可以设置对热催化剂层进行加热的加热部和冷却热催化剂层的冷却机构。例如可列举出在处理容器的壁内或者排气管的周围埋设冷却配管、使例如由冷却机冷却后的冷却水在冷却配管的内部流通的结构。在这样的结构中,例如利用冷却机构冷却热催化剂层,使处理容器内的气氛气体或者在排气管流通的排气所含有的有机成分析出于热催化剂层的表面。之后利用加热机构加热热催化剂层,使升华物分解而去除。采用这样的方法,能够冷却热催化剂层而积极地捕集气氛气体、排气中所含有的有机成分,因此,提升捕集效率,在对热催化剂层进行加热、进行有机成分的去除时能够去除更多的升华物。因而,能够进一步抑制向排气管的下游侧流动的有机成分的量。

[第4实施方式]

以下所述的第4~6的实施方式表示将本发明的基板处理装置适用于加热处理装置的例子。

本发明也可以将多孔质的热催化介质(热催化剂物质)配置于排气路径而使排气流在该热催化介质中通过,本发明的第4实施方式是采用了这样的方法的加热处理装置的构成例。图15和图16所示的例子具有包括模块体322的构造体310,来替代已述的图7所示的加热处理装置中的包括排气路径300在内的构造部位,模块体322是将多孔质的热催化剂形成为块状而成的成形体。

构造体310具有:主体部分311,其包括一端连接于形成于盖部22的排气口32的排气路径312;盒320,其可从形成于该排气路径312的另一端侧的排气端口313插入该排气路径312内。

盒320具有壳体321和作为多孔质的热催化介质的模块体322。壳体321是保持模块体322的保持体,形成为从排气路径312的上游侧朝向下游侧延伸且上表面开口的大致箱型。壳体321被制成为,在将盒320插入到排气路径312时在排气路径312的壁面与盒320之间形成不妨碍盒320的装卸的程度的极窄的间隙。另外,在壳体321的长度方向一端侧的底面,在与排气口32相对应的位置形成有孔部323。而且,壳体320的长度方向的另一端侧的侧面开放,并且用于将盒320从排气路径312拉出的水平突片324从壳体321的底面延伸地形成。

模块体322是使热催化剂物质附着于例如由陶瓷形成的作为多孔质体的催化剂载体的过滤器而构成的,形成为收纳于壳体321的棱柱状。并且,如图16所示,可使将模块体322插入壳体321而构成的盒320从排气端口313插入排气路径312。排气端口313与连接于工厂动力设施(日文:工場用力)的未图示的管道连接。

在该例子的加热处理装置中,例如设于盖体22的加热器10隔着主体部分311加热排气路径312内的模块体322,热催化介质被活性化。此外,也可以在主体部分311设置加热器,利用该加热器加热模块体322。并且,若对处理容器2内的气氛气体进行排气,则在排气流在排气路径312中流动时排气流通过构成模块体322的多孔质体的空隙,经由管道排气。

如此将多孔质体的模块体322以封堵排气路径312的方式配置,使排气流通过模块体322内的空隙,因此,热催化介质的与排气流所含有的升华物接触的面积变大,排气中的升华物的分解效率变好。

并且,例如每隔预定的张数的晶圆W的处理或者每隔加热处理装置的预定的运转时间从管道断开排气端口313,将盒320从排气路径312取出,将模块体322更换成新的模块体322。

在加热处理装置中,若进行了加热处理,则排气所含有的难分解性的物质堵塞模块体322的空隙,排气流量有可能降低,但根据第4实施方式的加热处理装置,能够将模块体322从排气路径312迅速地取出,简单地更换。因此,能够简单地进行维护,可谋求伴随着维护的装置的运转中断时间(停机时间)的缩短化。

另外,也可以替代模块体322而使热催化介质附着于例如粒状的陶瓷球的表面,以填埋壳体321的间隙的方式填充。在将设置有热催化介质的基质设为粒子状的情况下,表面积也变大,因此,具有同样的效果。

而且,也可以是,在将模块体322设置于排气路径312的内部时,以模块体322的构成材料即陶瓷的密度从将模块体322配置于排气路径312的上游侧(排气口32侧)的部位朝向配置于下游侧(管道侧)的部位变高的方式(越是上游侧,空隙率越高)形成。通过如此地构成,排气在模块体322中通过时的压力损失变小,因此,排气流在排气路径312中顺利地流动,能够容易地确保所需的排气流量。

而且,热催化剂用的加热部也可以埋设于模块体322的内部。例如,能够列举如图17所示那样在模块体322的内部设置沿着长度方向多次弯曲的加热器325的结构。

[第5实施方式]

另外,使用图18对将本发明适用于构成为将多个加热处理装置各自的排气路径连接于作为通用的排气路径的集合管道来排气的基板处理装置的实施方式进行说明。在图18中,连接于加热处理装置1的附图标记300表示加热处理装置1的单独的排气路径,附图标记330表示通用的集合管道,集合管道330的下游侧与工厂动力设施连接。并且,在该实施方式中,在集合管道330以装卸自由的方式设置有图18所示那样的具有热催化剂物质的热催化剂单元340。

例如,如图18的纵剖视图所示,热催化剂单元340具有截面形状与集合管道330的截面形状相对应的管路332,借助形成于管路332的两端的凸缘331和集合管道330侧的凸缘装卸自由地连接于集合管道330。在管路332的内部固定有多孔质的热催化介质的模块体341,管路332的外表面在整周设有用于加热模块体341的加热器342。另外,加热器342的周围由绝热材料343覆盖,而且,绝热材料343的外侧由罩344覆盖。另外,替代在罩344与加热器342之间设置绝热材料343,既可以使冷却水在罩344与加热器343之间流通,也可以供给绝热用的空气。在该例子中,在各加热处理装置1的单独的排气路径300例如像第2实施方式、或者第4实施方式所述那样设有热催化介质,除了单独的排气管300之外,还通过在集合管道330设置热催化介质,可避免在单独的排气路径300无法去除的升华物在下游侧附着堆积。

另外,在第5实施方式中,于在单独的排气路径300不设置热催化介质而在处理容器2的内表面设有热催化介质的情况下,或者在单独的排气路径300和处理容器2的内表面都没有设置有热催化介质的情况下,也可以仅在集合管道330设置热催化介质。另外,也可以设为在第3实施方式的加热处理装置中在集合管道330还设置热催化剂单元340而成的结构。

[第6实施方式]

图19、图20表示本发明的第6实施方式的加热处理装置。在该加热处理装置中,对于载置晶圆W的载置台360,利用埋设有作为加热部的加热器361的热板362和供该热板362嵌入的基体370沿着周向在作为载置台360的周缘部的基体370的表面整周地开设多个排气口363。在基体370内,以各排气口363为开口端的排气路径364向下方延伸、还朝向载置台360的中央部弯曲地形成。

另一方面,载置台360的下表面中央部与排气管365连接,以利用圆柱状的模块体366的下表面封堵该排气管365的开口部的方式且以载置台360的周面封堵排气路径364的下游侧的方式设有例如圆柱状的模块体366。即,排气管365与排气路径364之间由模块体366封堵,模块体366的上表面与热板362的下表面接触。模块体366是与在第4实施方式中所使用的模块体322同样地使热催化介质附着于例如多孔质的陶瓷过滤器而构成的。

此外,也可以设为如下结构:排气路径364包括与各排气口363相对应地沿着上下方向延伸的排气路径和这些排气路径的下端所开口的通用的排气室,在该排气室内设有模块体366。

另外,在载置台360的上方设有盖部367,盖部367的顶部中央与用于供给例如氮气(N2气体)等吹扫气体的吹扫气体供给路径368连接。因而,在本实施方式中,加热器361兼用作热催化剂用的加热部。

通过如此地构成,能够利用载置台360的热板362加热晶圆W,并且能够将设于排气路径364的热催化介质的模块体366加热而使其活性化。并且,在从排气口363对晶圆W的上方的气氛气体进行了排气时排气通过被加热后的模块体366而排气,因此,能够使排气所含有的升华物分解。

另外,作为第1实施方式~第5实施方式所示的加热处理装置的载置台,也可以适用图19、图20所示的载置台360。

另外,也可以是,例如,测定排气路径中的设有热催化介质的区域的下游侧的排气压力,在排气压力超过阈值时,使热催化介质的温度上升。例如,如图21所示那样在第4实施方式所示的加热处理装置中,在排气路径312的设有模块体322的区域的下游侧设有用于测定排气压力的排气压力测定部326。并且,构成为,在控制部100中预先存储有排气压力的上限阈值,对排气压力测定部326的测定值和压力的上限阈值进行比较,在排气压力超过上限阈值的情况下,使作为热催化剂用的加热部的加热器10的温度上升到例如500℃。

例如,在加热处理装置中,进行晶圆W的处理,若持续气氛气体的排气,则未完全分解的升华物有时附着于模块体322、排气路径312,压力损失有时变高,因此,排气流量有可能降低。因此,在排气压力上升了时通过使加热器10的温度上升,热催化介质的活性上升。由此,堵塞了模块体322的物质、附着到排气路径312的附着物也能够分解,能够降低压力损失,能够减少维护的频度。

另外,排气压力测定部326也可以设于比设置有热催化介质的区域靠上游侧(处理容器2侧)的位置。或者也可以是,测定排气的流量,在流量低于下限值的情况下,使热催化剂用的加热部的温度上升。

而且,也可以是,例如每处理预定的张数的晶圆W、或者装置的运转时间每经过预定的时间,就以恒定时间使热催化剂用的加热部的加热温度上升。通过如此地构成,能够定期地去除在成形体上附着的难分解性的物质,能够减少维护的频度。

[验证试验]

针对被Cr2O3包覆的基板,将在其表面附着有聚合物(FRP)的样品设为参考例,将在其表面没有附着聚合物的样品设为比较例,测定将参考例以及比较例的样品从温度0℃逐渐提高到温度600℃时的质量的变化和热流。热流的测定使用了示差扫描量热器。

图22以及图23分别是表示参考例以及比较例中的、与温度相对应的样品的质量的变化率(质量%)和热流(μV)的值的特性图。根据该结果,在参考例中,温度在300℃~350℃附近热流增加、质量减少。认为这是Cr2O3作为热催化剂起作用、分解了聚合物的缘故。因而,在使用了Cr2O3作为热催化剂层的情况下,可以说通过加热到300℃左右,从而能够分解附着的聚合物。

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