JP2000216221A - 真空処理装置用の基板搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い生産効率を実現する真空処理装置用の基板
搬送方法を提供する。 【解決手段】載置されるカセット１内の基板を水平に維
持するカセット台２と、カセット台２上の複数のカセッ
ト１と基板受入室５または基板取出室６とにそれぞれア
クセス可能に配置された第１搬送装置１３と、基板受入
室５及び基板取出室６とともに周囲に複数の真空処理室
１１を接続可能に構成した搬送室１６と、搬送室１６内
に設けられ基板受入室５及び基板取出室６と前記複数の
真空処理室１１との全てにアクセス可能に配置された第
２搬送装置とを具備した真空処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空処理装置及び
基板の真空処理方法に係り、特に複数の真空処理室を有
する真空処理及びそれを用いた基板の真空処理方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ドライエッチング装置、ＣＶＤ装置ある
いはスパッタリング装置などの真空処理装置において
は、定められた複数枚の被処理基板を一つの単位（一般
にロットとよばれる）として基板カセットに収納して装
置に投入し、処理済みの基板も同一の単位毎に基板カセ
ットに収容して回収することにより、生産の効率化を図
るのが一般的な真空処理装置用搬送システム及びそ運転
方法である。

【０００３】しかしながら、上記のような真空処理装
置、特にドライエッチング装置、ＣＶＤ装置など活性ガ
スによる反応を利用する装置においては、処理を行うに
従って反応生成物が処理容器内に付着、堆積するため
に、真空性能の劣化、ゴミの増加、光学モニタ信号のレ
ベル低下などの問題が生じることがしばしばあり、これ
を避けるために定期的に処理容器内をクリーニングする
作業が行われている。クリーニング作業には、有機溶剤
等によって付着物を拭き取る、所謂ウェットクリーニン
グと、付着物を分解する活性ガスやプラズマを利用する
ドライクリーニングとがあるが、作業性や効率面からは
ドライクリーニングが優れており、こうした機能は生産
ラインの自動化が進むにつれて不可欠なものとなりつつ
ある。

【０００４】このような機能を備えた真空処理装置用搬
送システムの一例として、実開昭６３−１２７１２５号
公報に開示された装置などがあげられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】例えば、実開昭６３−
１２７１２５号公報に開示された装置においては、処理
室をプラズマクリーニングするにあたってあらかじめ真
空予備室に収容されたダミーウェーハを処理室内に搬入
し、プラズマクリーニングが終了したら搬送手段によっ
てダミーウェーハを真空予備室に戻すようになされてい
る。このため、ダミーウェーハを収容する真空予備室
は、大きな容積を必要とするとともにダミーウェーハ専
用の搬送機構を必要とし、装置が複雑化するという問題
があった。

【０００６】また、一旦、プラズマクリーニングに使用
されたダミーウェーハが、再び真空予備室に戻された後
に正規の処理を続行するため、真空予備室内では使用済
みのダミーウェーハとこれから正規の処理を受けようと
する未処理のウェーハとが混在することとなり、製品汚
染の観点から好ましくない。

【０００７】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
ゴミの発生や残留ガスなどによる製品の汚染をなくし、
高い生産効率と高い製品歩留まりを実現する真空処理及
びそれを用いた基板の真空処理方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、被処理基板を
一枚毎真空処理する複数の真空処理室に連結された搬送
室と、被処理基板もしくは処理済基板を複数枚収納でき
る複数のカセットを大気中で載置するカセット台と、前
記大気中のカセットから前記被処理基板を搬入するとと
もに前記搬送室を介していずれかの真空処理室へ前記被
処理基板を搬出するためのロック室と、いずれかの真空
処理室から前記搬送室を介して前記処理済基板を搬入す
るとともに前記大気中のカセットへ前記処理済基板を搬
出するための他のロック室と、前記大気中のカセットと
前記いずれかのロック室との間で前記被処理基板もしく
は前記処理済基板を一枚毎搬送する１つの大気搬送装置
とを備えた真空処理装置用の基板搬送方法であって、前
記複数のカセットが前記カセット台により水平な同一平
面上に保持され、前記各カセットと前記いずれかのロッ
ク室との間で、前記基板の姿勢を変えることなく搬送す
ることを特徴とする

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図１に
より説明する。図１は、本発明による真空処理装置の、
半導体ウェーハに対するドライエッチング処理を行う装
置への応用を示す図である。

【００１０】装置は、未処理のウェーハを収納した状態
で、装置に処理対象を供給し、かつ処理済みのウェーハ
を再度元の位置に収納して回収するための、複数（通常
２５枚）のウェーハを収納できる複数のカセット１ａ、
１ｂおよび１ｃ、該カセット１ａ、１ｂ、１ｃを載置
し、装置への導入／払出しの位置を決定するための、位
置及び姿勢を変えることがなく、水平又は水平に近い平
面の上に常に一定位置に固定されたカセット台２ａ、２
ｂ、２ｃ、図示しない真空排気装置及びガス導入装置を
装備し、ウェーハを真空雰囲気に導入するためのロード
ロック室（基板受入室）５、同じくウェーハを大気中に
取りだすためのアンロードロック室（基板取出室）６、
ウェーハにエッチング処理を施すためのエッチング１１
（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）、それらをそれぞれ気密に
分離可能な隔離弁１２、及びロードロック室（基板受入
室）５／アンロードロック室（基板取出室）６とカセッ
ト１ａ、１ｂ、１ｃとの間に配置され、Ｘ、Ｙ、Ｚ及び
θ軸を有するロボットを備えた、ロードロック室（基板
受入室）５／アンロードロック室（基板取出室）６とカ
セット１ａ、１ｂ、１ｃとの間でウェーハを授受するた
めの第１搬送装置１３から構成されている。

【００１１】装置の動作としては、まず、未処理のウェ
ーハを収納したカセット１ａ、１ｂがストッカ（図示省
略）から装置へとロボット又はオペレータにより供給さ
れ、カセット台２ａ、２ｂに載置される。この時カセッ
ト台２ａ、２ｂは水平な同一平面上にあるため、カセッ
トの供給動作を単純化することが可能であり、生産ライ
ンの自動化への対応が容易である。一方、カセット台２
ｃには、ダミーウェーハを収納したカセット１ｃが載置
される。

【００１２】装置は、カセットに付与された生産情報を
自ら認識するか、上位の制御装置から送られる情報に基
づくか、あるいはオペレータの入力する命令によるか、
いずれかの方法によりウェーハに処理を行うことができ
る。

【００１３】カセット１ａに収納された未処理のウェー
ハ（基板）２０を第１搬送装置１３により抜き取り、第
１搬送装置１３に対してカセット１ａとは反対側に配置
されたロードロック室（基板受入室）５へ隔離弁１２ａ
を通して搬入する。このときウェーハ（基板）２０は、
カセット１ａ内のいずれの場所に収納されたものでも良
い。ウェーハ（基板）２０は、隔離弁１２ａからロード
ロック室（基板受入室）５に入った後、隔離弁１２ｂか
らアンロードロック室（基板取出室）６を出るまで、装
置外部の雰囲気とは完全に遮断された状態にあるので、
隔離弁１２ａ、１２ｂを境にして仕切りを設け、カセッ
ト台２ａ、２ｂとそこに載置されたカセット１ａ、１ｂ
及び第１搬送装置１３のみを清浄度の高いクリーンルー
ム側に置き、残りの部分は清浄度の低いメインテナンス
ルーム側に置くことができる。ロードロック室（基板受
入室）５は、隔離弁１２ａを閉じた後、排気装置（図示
省略）によって所定の圧力まで真空排気され、次いで隔
離弁１２ｂが開放されてウェーハ（基板）２０は、搬送
室１６に設けられた真空搬送装置（図示略）により各エ
ッチング室１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）へ搬送さ
れ、各試料台８（８ａ，８ｂ，８ｃ）上に載置される。

【００１４】尚、各エッチング室１１ａ，１１ｂ，１１
ｃには、搬送室１６との間にそれらをそれぞれ気密に分
離する隔離弁１２ａ’１２ｂ’１２ｃ’（図示省略）が
設置されている。

【００１５】各エッチング室１１（１１ａ，１１ｂ，１
１ｃに搬入されたウェーハ（基板）２０は、所定の条件
によりエッチング処理を施される。この間に、ロードロ
ック室（基板受入室）５は隔離弁１２ａ、１２ｂを閉じ
た状態で、ガス導入装置４により大気圧に復帰され、開
放された隔離弁１２ａから１枚目のウェーハと同様に２
枚目のウェーハが第１搬送装置１３によって搬入され、
再び排気装置によって所定の圧力まで真空排気される。
１枚目のウェーハ（基板）２０のエッチング処理が終了
すると、隔離弁１２ｃが開かれて処理済みのウェーハ
（基板）２０がアンロードロック室（基板取出室）６に
搬出され、続いて隔離弁１２ｃが閉じられ、隔離弁１２
ｂが開かれて２枚目のウェーハがロードロック室（基板
受入室）５から搬入され、隔離弁１２ｂを閉じた後エッ
チング処理が開始される。

【００１６】アンロードロック室（基板取出室）６に搬
出された処理済みウェーハ（基板）２０は、アンロード
ロック室（基板取出室）６を大気圧に復帰した後、隔離
弁１２ｄを通して第１搬送装置１３によって大気中に取
りだされ、当初収納されていたカセット１ａ内の元の位
置へ戻される。

【００１７】以上の動作を繰り返して、カセット１ａに
収納されていた未処理ウェーハの処理が完了し、元の位
置に再収納し終わるとカセット１ａは回収可能となり、
別の未処理のウェーハを収納したカセットと交換される
が、装置はその間カセット１ｂ内の未処理ウェーハの処
理を続けており、カセット１ｂの全てのウェーハの処理
が完了する前に別の未処理のウェーハを収納したカセッ
トが供給されれば、装置は常に連続的に稼働可能であ
る。この時カセット１ａ、カセット１ｂは水平な同一平
面上にあるため、カセット１ａの回収作業及び別の未処
理のウェーハを収納したカセットの供給作業を、搬送装
置１３によるカセット１ｂへのアクセスに影響を与える
ことなく行うことができる。

【００１８】エッチング室１１は、処理を重ねるにつれ
て反応生成物が内壁面に付着、堆積してくるためにプラ
ズマクリーニングによって付着物を除去し、元の状態に
復旧してやる必要があるが、プラズマクリーニングの実
施に当っては、カセット１ｃに収納されたダミーウェー
ハ３０を第１搬送装置１３によって抜取り、以降は前記
被処理ウェーハ（基板）２０の場合と全く同様にして処
理を行った後、ダミーウェーハ３０をカセット１ｃ内の
元の位置に戻すことができ、ダミーウェーハ３０は常に
カセット１ｃ内にストックされていることになる。

【００１９】尚、カセット１ｃのダミーウェーハ３０が
全てプラズマクリーニングで使用された場合や、数回の
使用により使用不良となった場合、ダミーウェーハ３０
はカセット１ｃごと全て交換される。

【００２０】従って、プラズマクリーニングを特別な処
理シーケンスとして扱う必要は無く、通常のエッチング
処理の中に組み込んで一連の作業として行うことがで
き、クリーニングを実施する周期も任意に設定すること
が可能である。装置のハードウェア上からもプラズマク
リーニングの為の専用の機構は必要が無く、複数のカセ
ット台の一つ（本例の場合２ｃ）にダミーウェーハ３０
を収納したカセット（本例の場合１ｃ）を設置するだけ
で良く、プラズマクリーニングの必要が無い用途の場合
には、ダミーウェーハ３０を収納したカセットの代わり
に、被処理ウェーハ２０を収納したカセットを設置する
ことにより、より効率良く生産を行うことができること
は説明するまでもない。

【００２１】また、一旦プラズマクリーニングに使用さ
れたダミーウェーハは、再び大気中の元のカセットに戻
るようになされているので、真空室内では使用済みのダ
ミーウェーハとこれから正規の処理を受けようとする未
処理のウェーハとが混在することがなく、製品の汚染の
心配も無い。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、ゴミの発生や残留ガス
などによる製品の汚染をなくし、高い生産効率と高い製
品歩留まりを実現する真空処理装置用搬送システムを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のドライエッチング装置の平
面図である。

【符号の説明】

１…基板カセット、２…カセット台、５…ロードロック
室（基板受入室）、６…アンロードロック室（基板取出
室）、８…試料台、１１…エッチング室、１２…隔離
弁、１３…第１搬送装置、１６…搬送室、２０…ウェー
ハ（基板）、３０…ダミーウェーハ。

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月２７日（２０００．３．２
７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
高い生産効率と高い製品歩留まりを実現する真空処理装
置用の基板搬送方法を提供することにある。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板を一枚毎
真空処理する複数の真空処理室に連結された搬送室と、
基板を複数枚収納できるカセットを載置する大気中のカ
セット台と、前記大気中のカセットといずれかの真空処
理室との間で基板を搬出入するためのロック室と、前記
大気中のカセットと前記ロック室との間で前記基板を一
枚毎搬送する大気搬送装置とを備えた真空処理装置用の
基板搬送方法であって、複数の前記カセットを前記大気
中の水平な同一平面上に保持し、前記各カセットと２つ
の前記ロック室との間で、１つの大気搬送装置により、
前記カセット内の保持状態に対して前記基板の姿勢を変
えることなく該基板を搬送することを特徴とする。本発
明によれば、大気中の各カセット台に複数（例えば第１
〜第３）のカセットが保持された状態で、第１のカセッ
トに収納されていた未処理基板の処理が完了し、元の位
置に再収納し終わると第１のカセットは回収可能とな
り、別の未処理の基板を収納した第３のカセットと交換
されるが、装置はその間第２のカセット内の未処理基板
の処理を続けており、第２のカセットの全ての基板の処
理が完了する前に第３のカセットが供給されれば、装置
は常に連続的に稼働可能である。この時第１、第２のカ
セットは水平な同一平面上にあるため、第１のカセット
の回収作業及び第３のカセットの供給作業を、搬送装置
による第２のカセットへのアクセスに影響を与えること
なく行うことができる。従って、高い生産効率と高い製
品歩留まりを実現する真空処理装置用の基板搬送方法を
提供することができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、高い生産効率と高い製
品歩留まりを実現する真空処理装置用搬送システムを提
供することができる。

フロントページの続き (72)発明者 坪根 恒彦 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 伊藤 温司 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被処理基板を一枚毎真空処理する複数の真
   空処理室に連結された搬送室と、被処理基板もしくは処
   理済基板を複数枚収納できる複数のカセットを大気中で
   載置するカセット台と、前記大気中のカセットから前記
   被処理基板を搬入するとともに前記搬送室を介していず
   れかの真空処理室へ前記被処理基板を搬出するためのロ
   ック室と、いずれかの真空処理室から前記搬送室を介し
   て前記処理済基板を搬入するとともに前記大気中のカセ
   ットへ前記処理済基板を搬出するための他のロック室
   と、前記大気中のカセットと前記いずれかのロック室と
   の間で前記被処理基板もしくは前記処理済基板を一枚毎
   搬送する１つの大気搬送装置とを備えた真空処理装置用
   の基板搬送方法であって、 前記複数のカセットが前記カセット台により水平な同一
   平面上に保持され、前記各カセットと前記いずれかのロ
   ック室との間で、前記基板の姿勢を変えることなく搬送
   することを特徴とする真空処理装置用の基板搬送方法。