JP2009088347A

JP2009088347A - Substrate processing equipment

Info

Publication number: JP2009088347A
Application number: JP2007257767A
Authority: JP
Inventors: Satoru Takahashi; 哲高橋
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2009-04-23

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing apparatus capable of improving the quality and the yield by preventing corrosion of a strength member provided in a processing room and preventing metal pollution of a substrate by a metal such as Fe. <P>SOLUTION: The substrate processing apparatus 1 for processing a substrate using a corrosive gas includes a processing room 37 for storing and processing a substrate, a processing gas supply line for supplying a processing gas, a gas discharge line for exhausting the processing room 37, a heating means for heating a substrate, and a supporting means for supporting a substrate in the processing room 37. A strength member comprising the supporting means is made of a high nickel alloy. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、シリコンウェーハ、ガラス基板等の基板の表面に薄膜の生成、不純物の拡散、エッチング、或はアッシング等の処理を行う基板処理装置に関するものである。 The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs processing such as generation of a thin film, diffusion of impurities, etching, or ashing on the surface of a substrate such as a silicon wafer or a glass substrate.

半導体装置を製造する工程には、ガラス基板、シリコンウェーハ等の基板（以下ウェーハ）に薄膜を生成する工程、ウェーハ上に回路パターンを形成するエッチングの工程、或はエッチング後にウェーハ上のレジストを除去するアッシングの工程等があり、斯かる工程を処理するものとして、プラズマＣＶＤ装置、プラズマエッチング装置、或はアッシング装置等の基板処理装置がある。 In the process of manufacturing a semiconductor device, a thin film is formed on a substrate such as a glass substrate or a silicon wafer (hereinafter referred to as a wafer), an etching process for forming a circuit pattern on the wafer, or the resist on the wafer is removed after etching. There are ashing processes to be performed, and examples of processes for processing such processes include a plasma CVD apparatus, a plasma etching apparatus, and a substrate processing apparatus such as an ashing apparatus.

基板処理装置はウェーハに対して所定の処理を行う処理室を有し、該処理室に収納されたウェーハに対し、所定の手段で発生させたプラズマを使用して薄膜の生成、エッチング、アッシング等の処理を行う。 The substrate processing apparatus has a processing chamber for performing predetermined processing on the wafer, and the thin film generation, etching, ashing, etc. are performed on the wafer stored in the processing chamber using plasma generated by predetermined means. Perform the process.

例えば、基板処理装置の１つであるアッシング装置は、円筒状の石英製反応管と該反応管に気密に連設された金属製のチャンバを有し、前記反応管の周囲には該反応管内に放電させたガスをプラズマ化するコイルが設けられ、前記チャンバ内（処理室）にはウェーハが載置され、載置されたウェーハを加熱する基板載置台（サセプタ）が配設されている。 For example, an ashing apparatus, which is one of substrate processing apparatuses, has a cylindrical quartz reaction tube and a metal chamber connected to the reaction tube in an airtight manner, and the reaction tube is surrounded by the reaction tube. A coil for converting the discharged gas into plasma is provided, a wafer is placed in the chamber (processing chamber), and a substrate placing table (susceptor) for heating the placed wafer is provided.

ウェーハを前記サセプタに載置して、加熱し、前記コイルに高周波電力を印加し、前記反応管内に処理ガスを導入することでプラズマが発生し、イオン化したガスをウェーハに接触させることで所要の処理がなされる。処理後のガスは、チャンバの下方に設けられた排気口より排気される。 A wafer is placed on the susceptor, heated, high-frequency power is applied to the coil, plasma is generated by introducing a processing gas into the reaction tube, and the ionized gas is brought into contact with the wafer as required. Processing is done. The treated gas is exhausted from an exhaust port provided below the chamber.

基板処理に於いて、金属汚染、例えばＦｅ原子による汚染は、処理品質に影響を及ぼし、歩留りにも影響するので、チャンバ内で用いられる材料は、耐食性を有し、金属汚染を引起さない材質が選択される。例えば、前記サセプタにはアルミニウムが用いられる。 In substrate processing, metal contamination, for example, contamination by Fe atoms affects the processing quality and also affects the yield. Therefore, the material used in the chamber has a corrosion resistance and does not cause metal contamination. Is selected. For example, aluminum is used for the susceptor.

上記アッシング装置には、搬送ロボットにより前記処理室にウェーハを搬入し、又前記サセプタに載置する為、或はサセプタからウェーハを取上げ、搬出する為、ウェーハを前記サセプタに対して昇降させる機構等の機構が設けられており、これら機構には強度を要求される部位があり、これら部位に用いられる材料（強度部材）としては、従来部材には耐食性を有する材料としてステンレス鋼が使用されている。 In the ashing device, a mechanism for moving a wafer up and down with respect to the susceptor in order to load the wafer into the processing chamber by a transfer robot and place the wafer on the susceptor, or to pick up and unload the wafer from the susceptor. These mechanisms have parts that require strength, and as materials (strength members) used for these parts, stainless steel is used as a material having corrosion resistance in conventional members. .

然し乍ら、処理ガスにフッ素系のガスが用いられた場合では、ステンレス鋼は容易に腐食され、Ｆｅが表面に析出し、腐食したＦｅが反応室内に浮遊して、基板を汚染することとなる。 However, when a fluorine-based gas is used as the processing gas, the stainless steel is easily corroded, Fe precipitates on the surface, and the corroded Fe floats in the reaction chamber and contaminates the substrate.

特開２００３−３７１０１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-37101

本発明は斯かる実情に鑑み、処理室に設けられる強度部材の腐食を防止し、Ｆｅ等の金属による金属汚染を防止し、基板処理の品質を向上し、歩留りの向上を図るものである。 In view of such circumstances, the present invention prevents corrosion of a strength member provided in a processing chamber, prevents metal contamination by a metal such as Fe, improves the quality of substrate processing, and improves the yield.

本発明は、腐食性ガスを用いて基板処理を行う基板処理装置に於いて、基板を収納して基板を処理する処理室と、処理ガスを供給する処理ガス供給ラインと、前記処理室を排気する排気ラインと、基板を加熱する加熱手段と、前記処理室で基板を支持する支持手段とを具備し、該支持手段を構成する強度部材を、高ニッケル合金とした基板処理装置に係るものである。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate using a corrosive gas, a processing chamber for storing a substrate and processing the substrate, a processing gas supply line for supplying a processing gas, and an exhaust of the processing chamber. And a heating means for heating the substrate, and a supporting means for supporting the substrate in the processing chamber, and a strength member constituting the supporting means is a high nickel alloy substrate processing apparatus. is there.

本発明によれば、腐食性ガスを用いて基板処理を行う基板処理装置に於いて、基板を収納して基板を処理する処理室と、処理ガスを供給する処理ガス供給ラインと、前記処理室を排気する排気ラインと、基板を加熱する加熱手段と、前記処理室で基板を支持する支持手段とを具備し、該支持手段を構成する強度部材を、高ニッケル合金としたので、耐食性が向上し、Ｆｅ元素の析出、浮遊が防止でき、基板の金属汚染が防止できるという優れた効果を発揮する。 According to the present invention, in a substrate processing apparatus for processing a substrate using a corrosive gas, a processing chamber for storing a substrate and processing the substrate, a processing gas supply line for supplying a processing gas, and the processing chamber An exhaust line for exhausting air, a heating means for heating the substrate, and a support means for supporting the substrate in the processing chamber, and the strength member constituting the support means is made of a high nickel alloy, so that the corrosion resistance is improved. In addition, it is possible to prevent the precipitation and floating of the Fe element and to exhibit the excellent effect of preventing the metal contamination of the substrate.

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、図１〜図４により本発明が実施される基板処理装置の一例として、アッシャ装置について説明する。 First, an asher apparatus will be described as an example of a substrate processing apparatus in which the present invention is implemented with reference to FIGS.

アッシャ装置１は、カセット搬送部２と、ロードロックチャンバ部３と、基板搬送部４と、プロセスチャンバ部５とを備えている。 The asher apparatus 1 includes a cassette transport unit 2, a load lock chamber unit 3, a substrate transport unit 4, and a process chamber unit 5.

前記カセット搬送部２は、第１の搬送部として用いられるカセット搬送ユニット６，７を備え、該カセット搬送ユニット６，７は、ウェーハ８を支持するカセット９を載置するカセットテーブル１１，１２と、該カセットテーブル１１，１２のＹ軸１３、Ｚ軸１４をそれぞれ動作させるＹ軸アセンブリ１５，１６、Ｚ軸アセンブリ１７，１８を、それぞれ備えている。 The cassette transport unit 2 includes cassette transport units 6 and 7 used as a first transport unit. The cassette transport units 6 and 7 include cassette tables 11 and 12 on which a cassette 9 that supports a wafer 8 is placed. Y-axis assemblies 15 and 16 and Z-axis assemblies 17 and 18 for operating the Y-axis 13 and the Z-axis 14 of the cassette tables 11 and 12, respectively, are provided.

前記ロードロックチャンバ部３は、ロードロックチャンバ２１，２２と、前記カセットテーブル１１，１２に載置されたカセット９からウェーハ８をそれぞれ受取り、ウェーハ８を前記口−ドロックチャンバ２１，２２内で保持するバッファユニット２３，２４をそれぞれ備えている。 The load lock chamber unit 3 receives the wafer 8 from the load lock chambers 21 and 22 and the cassette 9 placed on the cassette tables 11 and 12, respectively, and holds the wafer 8 in the port-lock chambers 21 and 22. Buffer units 23 and 24 are provided respectively.

該バッファユニット２３，２４は、バッファフィンガーアセンブリ２５，２６とその下部のインデックスアセンブリ２７，２８とを備えている。前記バッファフィンガーアセンブリ２５と前記インデックスアセンブリ２７、及び前記バッファフィンガーアセンブリ２６と前記インデックスアセンブリ２８は、θ軸２９，３０によりそれぞれ同時に回転する。 The buffer units 23 and 24 include buffer finger assemblies 25 and 26 and index assemblies 27 and 28 below the buffer finger assemblies 25 and 26. The buffer finger assembly 25 and the index assembly 27, and the buffer finger assembly 26 and the index assembly 28 are rotated simultaneously by θ axes 29 and 30, respectively.

前記基板搬送部４は、搬送室３２を備えており、前記ロードロックチャンバ２１，２２は、ゲートバルブ３３，３４を介して、前記搬送室３２に取付けられている。 The substrate transfer unit 4 includes a transfer chamber 32, and the load lock chambers 21 and 22 are attached to the transfer chamber 32 via gate valves 33 and 34.

該搬送室３２には、第２の搬送部として用いられる真空アームロボット３６が設けられている。 The transfer chamber 32 is provided with a vacuum arm robot 36 used as a second transfer unit.

前記プロセスチャンバ部５は、アッシング処理室として用いられるプロセスチャンバ３７，３８と、その上部に設けられたプラズマ発生室３９，４０とを備えている。前記プロセスチャンバ３７，３８は、ゲートバルブ４２，４３を介して前記搬送室３２に取付けられている。 The process chamber section 5 includes process chambers 37 and 38 used as ashing processing chambers, and plasma generation chambers 39 and 40 provided on the upper portions thereof. The process chambers 37 and 38 are attached to the transfer chamber 32 through gate valves 42 and 43.

前記プロセスチャンバ３７，３８は、ウェーハ８を載置するサセプタテーブル４４，４５を備えている。該サセプタテーブル４４，４５をそれぞれ貫通してリフトロッド５２，５３が設けられている。前記サセプタテーブル４４，４５は、Ｚ軸４６，４７により、それぞれ上下する。 The process chambers 37 and 38 include susceptor tables 44 and 45 on which the wafer 8 is placed. Lift rods 52 and 53 are provided through the susceptor tables 44 and 45, respectively. The susceptor tables 44 and 45 are moved up and down by Z-axes 46 and 47, respectively.

以上の様に構成された前記アッシャ装置１は、前記ロードロックチャンバ２１（２２）内に前記バッファユニット２３（２４）によって、保持されているウェーハ８を、前記真空アームロボット３６のフィンガ４８に搭載し、θ軸４９により前記真空アームロボット３６を回転し、Ｙ軸５１により、前記プロセスチャンバ３７（３８）内の前記サセプタテーブル４４（４５）上に移載する。そして、前記真空アームロボット３６の前記フィンガ４８と前記リフトロッド５２（５３）との協働により、ウェーハ８を前記サセプタテーブル４４（４５）上に移載する。又、逆の動作により、処理が終了したウェーハ８を前記サセプタテーブル４４（４５）から、前記真空アームロボット３６によって、前記バッファユニット２３（２４）に移載する。 In the asher apparatus 1 configured as described above, the wafer 8 held by the buffer unit 23 (24) in the load lock chamber 21 (22) is mounted on the finger 48 of the vacuum arm robot 36. Then, the vacuum arm robot 36 is rotated by the θ axis 49 and transferred onto the susceptor table 44 (45) in the process chamber 37 (38) by the Y axis 51. Then, the wafer 8 is transferred onto the susceptor table 44 (45) by the cooperation of the finger 48 of the vacuum arm robot 36 and the lift rod 52 (53). Further, by the reverse operation, the processed wafer 8 is transferred from the susceptor table 44 (45) to the buffer unit 23 (24) by the vacuum arm robot 36.

前記プラズマ発生室３９，４０は、反応管５４，５５をそれぞれ備え、該反応管５４，５５の外部には、高周波コイル５６，５７が設けられている。該高周波コイル５６，５７に高周波電力を印加して、ガス導入ロ５８，５９から導入されたアッシング処理用のガスをプラズマ化し、そのプラズマを利用して前記サセプタテーブル４４，４５上に載置されたウェーハ８上のレジストをアッシングする。 The plasma generation chambers 39 and 40 include reaction tubes 54 and 55, respectively, and high frequency coils 56 and 57 are provided outside the reaction tubes 54 and 55. A high frequency power is applied to the high frequency coils 56, 57 to turn the gas for ashing treatment introduced from the gas introduction rods 58, 59 into plasma, and the plasma is used to place the gas on the susceptor tables 44, 45. The resist on the wafer 8 is ashed.

次に、前記カセットテーブル１１（１２）から前記ロードロックチャンバ２１（２２）迄のウェーハ８の搬送について説明する。 Next, transfer of the wafer 8 from the cassette table 11 (12) to the load lock chamber 21 (22) will be described.

図２、図３を参照すると、前記カセットテーブル１１（１２）に前記カセット９を搭載してＺ軸１４が下方向に動作する。 Referring to FIGS. 2 and 3, the cassette 9 is mounted on the cassette table 11 (12), and the Z-axis 14 moves downward.

Ｚ軸１４が下にある状態で前記バッファフィンガーアセンブリ２５（２６）のＹ軸１３が前記カセット９の方向に動作する。Ｉ軸６１の動作により２５枚のウェーハ８を前記バッファフィンガアセンブリ２５（２６）のバッファフィンガ６２（６３）が前記カセット９から受取る。受取った状態でＹ軸１３が元の位置迄下がる。 The Y-axis 13 of the buffer finger assembly 25 (26) moves in the direction of the cassette 9 with the Z-axis 14 at the bottom. By operation of the I-axis 61, 25 wafers 8 are received from the cassette 9 by the buffer fingers 62 (63) of the buffer finger assembly 25 (26). In the received state, the Y-axis 13 is lowered to the original position.

次に、前記プロセスチャンバ部５について、図４を参照して説明する。 Next, the process chamber section 5 will be described with reference to FIG.

尚、プラズマ発生室３９とプラズマ発生室４０とは同一構造であるので、以下はプラズマ発生室３９について説明する。 Since the plasma generation chamber 39 and the plasma generation chamber 40 have the same structure, the plasma generation chamber 39 will be described below.

図中、前記反応管５４は円筒状の石英製反応管を示し、該反応管５４は金属製の気密容器である前記プロセスチャンバ３７に気密に立設され、前記反応管５４と前記プロセスチャンバ３７とは該プロセスチャンバ３７の上面に形成された開口７１によって連通している。前記反応管５４の上端は、反応管天井板７２によって気密に閉塞され、該反応管天井板７２は、好ましくは中央に前記ガス導入ロ５８が設けられ、該ガス導入ロ５８は図示しない処理ガス供給源に接続され、流量調整された処理ガスが供給される様になっている。 In the figure, the reaction tube 54 is a cylindrical quartz reaction tube, and the reaction tube 54 is airtightly installed in the process chamber 37 which is a metal hermetic container. Are communicated by an opening 71 formed on the upper surface of the process chamber 37. The upper end of the reaction tube 54 is hermetically closed by a reaction tube ceiling plate 72. The reaction tube ceiling plate 72 is preferably provided with the gas introduction rod 58 at the center, and the gas introduction rod 58 is a processing gas (not shown). A processing gas connected to a supply source and adjusted in flow rate is supplied.

前記反応管５４の周囲にはプラズマ発生用の前記高周波コイル５６が設けられ、該高周波コイル５６はコイルカバー７３によって覆われている。前記高周波コイル５６には高周波電源（図示せず）が接続され、該高周波電源により前記高周波コイル５６にプラズマ発生用の高周波電流が印加される様になっている。 The high frequency coil 56 for generating plasma is provided around the reaction tube 54, and the high frequency coil 56 is covered with a coil cover 73. A high-frequency power source (not shown) is connected to the high-frequency coil 56, and a high-frequency current for generating plasma is applied to the high-frequency coil 56 by the high-frequency power source.

前記プロセスチャンバ３７の底面には複数（例えば４本）の支柱７４によって支持された基板載置台（サセプタテーブル）４４が設けられ、該サセプタテーブル４４は基板加熱部７５、基板載置板７６を具備している。 A substrate mounting table (susceptor table) 44 supported by a plurality of (for example, four) support columns 74 is provided on the bottom surface of the process chamber 37, and the susceptor table 44 includes a substrate heating unit 75 and a substrate mounting plate 76. is doing.

前記サセプタテーブル４４の下方に、排気板７７が配設され、該排気板７７はガイドシャフト７８を介して底基板７９に支持され、該底基板７９は前記プロセスチャンバ３７の下面に気密に設けられている。 An exhaust plate 77 is disposed below the susceptor table 44, and the exhaust plate 77 is supported by a bottom substrate 79 via a guide shaft 78. The bottom substrate 79 is airtightly provided on the lower surface of the process chamber 37. ing.

前記ガイドシャフト７８をガイドとして昇降自在に昇降基板８１が設けられ、該昇降基板８１には少なくとも３本の前記リフトロッド５２が立設されている。該リフトロッド５２は前記サセプタテーブル４４を遊貫し、前記リフトロッド５２の上端にはリフトピン８２が取付けられている。 An elevating board 81 is provided so as to freely move up and down using the guide shaft 78 as a guide, and at least three lift rods 52 are erected on the elevating board 81. The lift rod 52 passes through the susceptor table 44, and a lift pin 82 is attached to the upper end of the lift rod 52.

該リフトピン８２は前記サセプタテーブル４４の中心方向に延出し、上面にウェーハ８が載置され、前記リフトロッド５２の昇降によって、ウェーハ８を前記サセプタテーブル４４に載置し、或は該サセプタテーブル４４から持上げる様になっている。 The lift pins 82 extend in the center direction of the susceptor table 44, and the wafer 8 is placed on the upper surface thereof. The lift 8 is moved up and down to place the wafer 8 on the susceptor table 44, or the susceptor table 44. It is supposed to lift from.

前記底基板７９には、昇降駆動部８３（図１参照）の昇降シャフト８４が気密に貫通され、該昇降シャフト８４は前記昇降基板８１に連結され、前記昇降駆動部８３が前記昇降シャフト８４を昇降させることで、前記昇降基板８１、前記リフトロッド５２を介して前記リフトピン８２を昇降させる様になっている。 The bottom substrate 79 is airtightly penetrated by a lifting shaft 84 of a lifting drive unit 83 (see FIG. 1), the lifting shaft 84 is connected to the lifting substrate 81, and the lifting drive unit 83 connects the lifting shaft 84. By lifting and lowering, the lift pins 82 are lifted and lowered via the lift substrate 81 and the lift rod 52.

前記反応管５４はプラズマが発生される反応室８５を画成し、前記プロセスチャンバ３７はウェーハ８を収納する処理室９１を画成する。又、前記サセプタテーブル４４と前記排気板７７との間に第１排気室８６が画成され、前記排気板７７と前記底基板７９との間に第２排気室８７が画成される。 The reaction tube 54 defines a reaction chamber 85 in which plasma is generated, and the process chamber 37 defines a processing chamber 91 in which the wafer 8 is accommodated. A first exhaust chamber 86 is defined between the susceptor table 44 and the exhaust plate 77, and a second exhaust chamber 87 is defined between the exhaust plate 77 and the bottom substrate 79.

前記第１排気室８６の周囲を囲繞する様に円筒状のバッファプレート８８が前記サセプタテーブル４４に設けられる。前記バッファプレート８８は、通気孔が多数均一に穿設された多孔板（例えばアルミ製、ステンレス製、ハステロイ製のパンチングメタル）から構成される。従って、前記第１排気室８６は、前記バッファプレート８８によって前記プロセスチャンバ３７内部と仕切られ、又前記通気孔（図示せず）によって前記プロセスチャンバ３７内部と連通している。 A cylindrical buffer plate 88 is provided on the susceptor table 44 so as to surround the first exhaust chamber 86. The buffer plate 88 is composed of a perforated plate (for example, a punching metal made of aluminum, stainless steel, or Hastelloy) having a large number of air holes. Accordingly, the first exhaust chamber 86 is partitioned from the inside of the process chamber 37 by the buffer plate 88 and communicates with the inside of the process chamber 37 by the vent hole (not shown).

前記排気板７７の中央には通気孔８９が形成され、該通気孔８９によって前記第１排気室８６と前記第２排気室８７とが連通され、又該第２排気室８７には図示しない排気装置が連通されている。 A vent hole 89 is formed in the center of the exhaust plate 77, and the first exhaust chamber 86 and the second exhaust chamber 87 communicate with each other through the vent hole 89, and an exhaust gas (not shown) is provided in the second exhaust chamber 87. The device is in communication.

尚、前記プロセスチャンバ３７の側壁には、ウェーハ搬入出用口（図示せず）が形成され、該ウェーハ搬入出用口はゲートバルブ（図示せず）によって開放されると共に気密に閉塞可能となっている。ウェーハ８は、前記ウェーハ搬入出用口を通って前記プロセスチャンバ３７の内部に搬入出され、前記リフトピン８２の昇降との協働によって該リフトピン８２へのウェーハ８の載置、前記リフトピン８２からのウェーハ８の払出しが行われる。 A wafer loading / unloading port (not shown) is formed in the side wall of the process chamber 37, and the wafer loading / unloading port is opened by a gate valve (not shown) and can be closed airtightly. ing. The wafer 8 is carried into and out of the process chamber 37 through the wafer carry-in / out port, and the wafer 8 is placed on the lift pins 82 in cooperation with the raising and lowering of the lift pins 82, The wafer 8 is dispensed.

前記リフトロッド５２、前記支柱７４、前記ガイドシャフト７８、前記昇降シャフト８４等の強度部材は、所要の強度が要求されると共に耐食性が要求される。 Strength members such as the lift rod 52, the support column 74, the guide shaft 78, and the lifting shaft 84 are required to have a required strength and corrosion resistance.

本発明では、前記反応室８５、前記処理室９１に収納される、或は臨接する強度部材に用いられる材質として、Ｆｅの含有量が極めて少ない高ニッケル合金、例えば、ハステロイ（Ｎｉ含有量５５％〜６５％、Ｆｅ含有量略４〜５％）、インコネル（Ｎｉ含有量７０％〜７６％、Ｆｅ含有量７％〜８％）を使用する。 In the present invention, as a material used for the strength member housed in or adjacent to the reaction chamber 85 and the processing chamber 91, a high nickel alloy having an extremely low Fe content, for example, Hastelloy (Ni content 55%). -65%, Fe content approximately 4-5%), Inconel (Ni content 70% -76%, Fe content 7% -8%) is used.

尚、強度が要求されない部分で、加工性等の問題から金属材料であることが必要な部位には、Ａｌが材料として用いられる。 Note that Al is used as a material in a portion where strength is not required and a portion that needs to be a metal material due to problems such as workability.

以下、上記基板処理装置の作用、例えばアッシング処理について説明する。 Hereinafter, an operation of the substrate processing apparatus, for example, an ashing process will be described.

前記リフトピン８２が上昇した状態で、基板移載機（図示せず）により前記ウェーハ搬入出用口よりウェーハ８が前記処理室９１に搬入され、ウェーハ８が前記リフトピン８２に載置される。前記基板移載機が後退し、前記ウェーハ搬入出用口が閉塞される。前記昇降シャフト８４によって前記昇降基板８１、前記リフトロッド５２を介して前記リフトピン８２が降下され、ウェーハ８が前記サセプタテーブル４４に載置される。 With the lift pins 82 raised, the wafer 8 is loaded into the processing chamber 91 from the wafer loading / unloading port by a substrate transfer machine (not shown), and the wafer 8 is placed on the lift pins 82. The substrate transfer machine moves backward and the wafer loading / unloading port is closed. The lift pins 82 are lowered by the lift shaft 84 via the lift substrate 81 and the lift rod 52, and the wafer 8 is placed on the susceptor table 44.

ウェーハ８は前記基板加熱部７５によって所定の処理温度に加熱される。又、ウェーハ８の表面には、前工程であるエッチング処理で使用したレジストが付着している。 The wafer 8 is heated to a predetermined processing temperature by the substrate heating unit 75. Further, the resist used in the etching process, which is the previous process, adheres to the surface of the wafer 8.

流量制御された処理ガスが、前記ガス導入ロ５８を介して前記反応室８５に導入される。前記処理ガスは、例えば、酸素ガスにフッ素系ガスを添加した混合ガスである。 The flow rate-controlled processing gas is introduced into the reaction chamber 85 through the gas introduction rod 58. The processing gas is, for example, a mixed gas obtained by adding a fluorine-based gas to oxygen gas.

前記高周波コイル５６に前記高周波電源（図示せず）より高周波電流が供給され、処理ガス中に放電が起こり、ラジカル状態の酸素（ラジカル酸素）等が生成され、前記反応室８５にプラズマ領域が形成される。 A high-frequency current is supplied to the high-frequency coil 56 from the high-frequency power source (not shown), discharge occurs in the processing gas, and radical oxygen (radical oxygen) and the like are generated, and a plasma region is formed in the reaction chamber 85. Is done.

ラジカル酸素を含む処理ガスは、前記反応室８５を降下し、前記処理室９１へ供給され、前記バッファプレート８８を通って前記第１排気室８６、前記通気孔８９、前記第２排気室８７を介して、前記排気手段（図示せず）によって排気ガスとして排気される。 A processing gas containing radical oxygen descends in the reaction chamber 85 and is supplied to the processing chamber 91, passes through the buffer plate 88, passes through the first exhaust chamber 86, the vent 89, and the second exhaust chamber 87. Then, it is exhausted as exhaust gas by the exhaust means (not shown).

処理ガスの排気過程に於いて、前記反応室８５を流下した処理ガスは、ウェーハ８表面に沿って放射状に拡散し、前記サセプタテーブル４４の全周から前記バッファプレート８８を通って前記第１排気室８６に流入する。 In the process gas exhaust process, the process gas flowing down the reaction chamber 85 diffuses radially along the surface of the wafer 8 and passes through the buffer plate 88 from the entire circumference of the susceptor table 44 to the first exhaust gas. Flows into the chamber 86.

前記バッファプレート８８は前記サセプタテーブル４４の全周を囲む様に設けられるので、大きな表面積を有する。更に、前記通気孔（図示せず）が均等に多数穿設されるので、前記バッファプレート８８は適宜な流路抵抗を与え、更に排気ガスが前記第１排気室８６に流入する放射流れ（径方向の流れ）で局部的に流速が増大することもない。 Since the buffer plate 88 is provided so as to surround the entire circumference of the susceptor table 44, it has a large surface area. Further, since a large number of the vent holes (not shown) are equally formed, the buffer plate 88 provides an appropriate flow path resistance, and further, a radial flow (diameter) in which exhaust gas flows into the first exhaust chamber 86. The flow velocity in the direction does not increase locally.

従って、ウェーハ８表面に沿って流れる処理ガスの、速度分布の均一性が得られ、処理の均一性、処理品質の向上が得られる。 Therefore, the uniformity of the velocity distribution of the processing gas flowing along the surface of the wafer 8 can be obtained, and the processing uniformity and the processing quality can be improved.

前記ガス排気手段が排気ガスを所定の流量で排気すると共に、前記バッファプレート８８によって排気抵抗が調整されることによって、前記反応室８５及び前記処理室９１の圧力は所定の処理圧に調整される。 The gas exhaust means exhausts the exhaust gas at a predetermined flow rate, and the exhaust resistance is adjusted by the buffer plate 88, whereby the pressure in the reaction chamber 85 and the processing chamber 91 is adjusted to a predetermined processing pressure. .

処理ガス中のラジカル酸素がウェーハ８に接触し、ラジカル酸素によってウェーハ８上のレジストが酸化され、レジストは二酸化炭素、水等となり、ウェーハ８上から除去され、排気ガスと共に前記処理室９１より排気される。 The radical oxygen in the processing gas comes into contact with the wafer 8 and the resist on the wafer 8 is oxidized by the radical oxygen. The resist becomes carbon dioxide, water, etc., and is removed from the wafer 8 and exhausted from the processing chamber 91 together with the exhaust gas. Is done.

尚、上述したアッシングに於ける処理室温度、ガス流量、処理室圧力の一例としては、処理室温度２５０℃、ガス流量は常温常圧状態で３Ｌ／ｍｉｎ以上、好ましくは８Ｌ／ｍｉｎ〜１３Ｌ／ｍｉｎ、処理室圧力は２００Ｐａ〜６００Ｐａである。 In addition, as an example of the processing chamber temperature, gas flow rate, and processing chamber pressure in the above-described ashing, the processing chamber temperature is 250 ° C., and the gas flow rate is 3 L / min or more, preferably 8 L / min to 13 L / min. min, the processing chamber pressure is 200 Pa to 600 Pa.

上記した様に、アッシング処理では、処理ガスとして腐食性のガス（酸素ガスにフッ素系ガスを添加した混合ガス）が使用されるが、前記強度部材にハステロイ、インコネルを使用することで、所要の強度を保持しつつ、耐食性が向上し、Ｆｅ元素の析出、浮遊が防止できる。 As described above, in the ashing process, a corrosive gas (a mixed gas obtained by adding a fluorine-based gas to an oxygen gas) is used as a processing gas. However, by using Hastelloy or Inconel as the strength member, a required gas can be obtained. While maintaining strength, corrosion resistance is improved, and precipitation and floating of Fe element can be prevented.

高ニッケル合金を使用することで、適用前の基板上のＦｅ汚染量が、３×１０¹⁰ａｔｏｍｓ／ｃｍ²であったのが、適用後では５×１０⁹ａｔｏｍｓ／ｃｍ²に減少した。 By using a high nickel alloy, the amount of Fe contamination on the substrate before application was 3 × 10 ¹⁰ atoms / cm ² but decreased to 5 × 10 ⁹ atoms / cm ² after application.

尚、上記実施の形態では、基板処理装置としてアッシャ装置を例示したが、腐食性ガスが用いられる他の処理、例えばエッチング処理を行う基板処理装置等にも実施可能であることは言う迄もない。 In the above embodiment, the asher apparatus is exemplified as the substrate processing apparatus. However, it goes without saying that the present invention can be applied to other processes using corrosive gas, for example, a substrate processing apparatus for performing an etching process. .

本発明の実施の形態に係る基板処理装置の側断面図である。1 is a side sectional view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 該基板処理装置の平断面図である。It is a plane sectional view of the substrate processing apparatus. 該基板処理装置の部分側断面図である。It is a partial sectional side view of this substrate processing apparatus. 該基板処理装置のプラズマ発生室の立断面図である。It is a sectional elevation view of the plasma generation chamber of the substrate processing apparatus.

Explanation of symbols

１アッシャ装置
２カセット搬送部
３ロードロックチャンバ部
４基板搬送部
５プロセスチャンバ部
６カセット搬送ユニット
８ウェーハ
９カセット
２２，２３ロードロックチャンバ
３２搬送室
３９，４０プラズマ発生室
４４サセプタテーブル
５２リフトロッド
５４反応管
５６高周波コイル
７４支柱
７５基板加熱部
７８ガイドシャフト
８４昇降シャフト
８５反応室
９１処理室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Asher apparatus 2 Cassette transfer part 3 Load lock chamber part 4 Substrate transfer part 5 Process chamber part 6 Cassette transfer unit 8 Wafer 9 Cassette 22, 23 Load lock chamber 32 Transfer chamber 39, 40 Plasma generation chamber 44 Susceptor table 52 Lift rod 54 Reaction tube 56 High frequency coil 74 Support column 75 Substrate heating unit 78 Guide shaft 84 Lifting shaft 85 Reaction chamber 91 Processing chamber

Claims

In a substrate processing apparatus for processing a substrate using a corrosive gas, a processing chamber for storing the substrate and processing the substrate, a processing gas supply line for supplying the processing gas, and an exhaust line for exhausting the processing chamber, A substrate processing apparatus comprising: a heating means for heating the substrate; and a support means for supporting the substrate in the processing chamber, and the strength member constituting the support means is made of a high nickel alloy.