JP2001127044A - 真空処理装置および真空処理システム - Google Patents

真空処理装置および真空処理システム

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JP2001127044A JP30799799A JP30799799A JP2001127044A JP 2001127044 A JP2001127044 A JP 2001127044A JP 30799799 A JP30799799 A JP 30799799A JP 30799799 A JP30799799 A JP 30799799A JP 2001127044 A JP2001127044 A JP 2001127044A
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vacuum processing
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博宣 川原
Nushito Takahashi
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Mitsuru Suehiro
満 末広
Hideyuki Yamamoto
秀之 山本
Katsuya Watanabe
克哉 渡辺
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】試料の大口径化に対応しつつ、製造コストの上
昇を抑えることができ、しかもメンテナンス性に優れた
真空処理装置を提供する。 【解決手段】並設した複数のカセット台２ａ，２ｂおよ
びカセット台から、あるいはカセット台へウエハ２０を
搬送するための搬送装置１３を備えた大気ローダ１と、
ウエハを処理するためのエッチング処理室１１ａ，１１
ｂおよびこれにゲート弁１５ａ，１５ｂを介して連接さ
れた真空搬送室１６を備えた真空ローダ７と、前記搬送
装置１３と前記真空搬送室１６とを連接するためのゲー
ト弁１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを備えたロードロ
ック室６ａおよびアンロードロック室６ｂからなるロッ
ク装置６とを含んで構成され、エッチング処理室は、中
央を通る軸線Ａ線に対して対称にして、かつ真空搬送室
の反対側のみに２つ設けられ、かつ真空搬送室に対して
前記２つのエッチング処理室の配置位置は真空搬送室の
反対側で鋭角をなしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空処理装置に係
り、特にＳｉ等の半導体素子基板である試料に対して、
エッチング，ＣＶＤ（化学的気相成長），スパッタリン
グ，アッシング，リンサ（水洗）等の枚葉処理をするの
に好適な真空処理装置とそれを用いて半導体デバイスを
製造する半導体製造ラインに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】試料を処理する真空処理装置は、大別す
ると、カセットブロックと真空処理ブロックから構成さ
れており、カセットブロックは、半導体製造ラインのベ
イ通路に面して長手方向に伸びるフロントを有し、試料
用のカセットや試料のオリエンテーションを合わせるア
ライメントユニットと、大気ロボットがある。真空処理
ブロックには、ロード側ロードロック室，アンロード側
ロードロック室，真空処理室，後真空処理室，真空ポン
プ及び真空ロボット等が設けられている。
【０００３】これらの真空処理装置では、カセットブロ
ックのカセットから取り出された試料が、大気ロボット
により真空処理ブロックのロードロック室まで搬送され
る。ロードロック室から真空ロボットによりさらに処理
室に搬送され、電極構造体上にセットされた試料は、プ
ラズマエッチング等の処理がなされる。その後、必要に
応じて後真空処理室に搬送，処理される。処理済みの試
料は、真空ロボット及び大気ロボットによりカセットブ
ロックのカセットに搬送される。
【０００４】試料をプラズマエッチング処理する真空処
理装置の例としては、例えば特公昭61−8153号公報，特
開昭63−133532号公報，特公平6−30369号公報，特開平
6−314729号公報，特開平6−314730号公報，米国特許第
5,314,509号明細書および5,784,799号明細書に記載され
たようなものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の真空処
理装置は、処理室やロードロック室を同心状に配置した
り、矩形状に配置している。例えば、米国特許第5,314,
509号明細書に記載された装置は、真空処理ブロックの
中央付近に真空ロボット、その周囲に３個の処理室が同
心状に配置され、真空ロボットとカセットブロックの間
に、ロード側ロードロック室，アンロード側ロードロッ
ク室が設けられている。これらの装置では、大気ロボッ
トや真空ロボットの搬送アームの回転角度が大きく従っ
て装置全体の必要床面積が大きいという問題がある。
【０００６】一方、真空処理装置の真空処理ブロック内
の処理室や真空ポンプその他各種の配管機器について
は、定期，不定期に点検修理等のメンテナンスを行うこ
とが必要である。そのため、一般に、真空処理ブロック
の周囲には、扉が設けられており、この扉を開けること
により、ロードロック室，アンロードロック室，処理
室，真空ロボット及び各種の配管機器の点検修理ができ
るようになっている。
【０００７】従来の真空処理装置は、取り扱う試料の直
径ｄが８インチ（約２００mm）以下であるが、カセット
の外形寸法Ｃｗも、約２５０mm程度であり、これでも床
面積の大きさは大きな問題となっていた。さらに、直径
ｄが１２インチ（約３００mm）のような大口径の試料を
取り扱うことを考えると、カセットの外形寸法Ｃｗは、
キャリアポッドが必要となるために、約３５０mm程度と
大きくなり、複数のキャリアポッドを収納するカセット
ブロックの幅も大きくなる。この幅に合わせて真空処理
ブロックの幅を決定すると、真空処理装置全体が大きな
スペースを必要とすることになる。一例として、４個の
キャリアポッドを収納するカセットブロックについて考
えると、試料の直径ｄが８インチから１２インチになっ
た場合、カセットの幅は少なくとも約４０cm以上大きく
ならざるを得ない。
【０００８】一方、試料に各種の処理を行いながら大量
の処理を行うために、一般の半導体製造ラインでは、同
じ処理を行う複数の真空処理装置を同じベイに集め、各
ベイ間の搬送を自動またはマニュアルで行っている。こ
のような半導体製造ラインは、高いクリーン度を必要と
するため、半導体製造ライン全体が大きなクリーンルー
ム内に設置される。試料の大口径化に伴う真空処理装置
の大型化は、クリーンルーム占有面積の大型化を伴う
が、これはもともと建設コストの高いクリーンルームの
建設コストを一層増加させることになる。もし、同じ面
積のクリーンルームに占有面積の大きな真空処理装置を
設置するとすれば、真空処理装置の全体の台数を減らす
か、あるいは各真空処理装置間の間隔を狭くせざるを得
ない。同じ面積のクリーンルームにおける真空処理装置
の設置台数減少は、必然的に半導体の製造ラインの生産
性の低下ひいては半導体の製造コストの上昇を伴う。他
方、各真空処理装置間の間隔を狭くすることは、点検修
理のためのメンテナンススペースが不足し、真空処理装
置のメンテナンス性を著しく阻害する。
【０００９】本発明の目的は、試料の大口径化に対応し
つつ、製造コストの上昇を抑えることのできる真空処理
装置を提供することにある。
【００１０】本発明の他の目的は、試料の大口径化に対
応しつつ、メンテナンス性に優れた真空処理装置を提供
することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、試料の大口径化に対
応しつつ、真空処理装置の必要設置台数を確保して製造
コストの上昇を抑え、かつ、メンテナンス性も損なわな
い半導体製造ラインを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、並設した複数
のカセット台およびカセット台から、あるいはカセット
台へウエハを搬送するための搬送装置を備えた大気ロー
ダと、ウエハを処理するための真空処理室およびこれに
ゲート弁を介して連接された真空搬送室を備えた真空ロ
ーダと、前記搬送装置と前記真空搬送室とを連接するた
めのゲート弁を備えたロードロック室およびアンロード
ロック室からなるロック装置とを含んで構成される真空
処理装置において、ウエハを処理するための真空処理室
は、有磁場ＵＨＦ帯電磁波放射放電方式リアクタ（以
下、ＵＨＦ−ＥＣＲリアクタという。）によって形成さ
れる真空処理室であり、該真空処理室には、分解可能な
側壁インナーユニットおよびアンテナが設けられ、該真
空処理室は、真空搬送室およびロック装置の中央を通る
軸線に対して対称にして、かつ真空搬送室を中心にして
ロック装置の反対側のみに２つ設けられ、かつ真空搬送
室に対して前記２つの真空処理室の配置位置は鋭角をな
している真空処理装置を提供する。
【００１３】本発明は、並設した複数のカセット台およ
びカセット台から、あるいはカセット台へウエハを搬送
するための搬送装置を備えた大気ローダと、ウエハを処
理するための真空処理室およびこれにゲート弁を介して
連接された真空搬送室を備えた真空ローダと、前記搬送
装置と前記真空搬送室とを連接するためのゲート弁を備
えたロードロック室およびアンロードロック室からなる
ロック装置とを含んで構成される真空処理装置におい
て、ウエハを処理するための真空処理室は、ＵＨＦ−Ｅ
ＣＲリアクタによって形成される真空処理室であり、該
真空処理室は、真空搬送室およびロック装置の中央を通
る軸線に対して対称にして、かつ真空搬送室を中心にし
てロック装置の反対側のみに２つ設けられ、かつ真空搬
送室に対して前記２つの真空処理室の配置位置は鋭角を
なしており、ＵＨＦ−ＥＣＲのアンテナは、前記軸線に
対して平行で、かつ前記真空搬送室とは反対側に開放さ
れる真空処理装置を提供する。
【００１４】本発明は、並設した複数のカセット台およ
びカセット台から、あるいはカセット台へウエハを搬送
するための搬送装置を備えた大気ローダと、ウエハを処
理するための真空処理室およびこれにゲート弁を介して
連接された真空搬送室を備えた真空ローダと、前記搬送
装置と前記真空搬送室とを連接するためのゲート弁を備
えたロードロック室およびアンロードロック室からなる
ロック装置とを含んで構成される真空処理装置におい
て、ウエハを処理するための真空処理室は、ＵＨＦ−Ｅ
ＣＲリアクタによって形成される真空処理室であり、該
真空処理室には、分解可能な側壁インナーユニットおよ
びアンテナが設けられ、該真空処理室は、真空搬送室お
よびロック装置の中央を通る軸線に対して対称にして、
かつ真空搬送室を中心にしてロック装置の反対側のみに
２つ設けられ、かつ真空搬送室に対して前記２つの真空
処理室の配置位置は鋭角をなしており、大気ローダ，真
空ローダおよびロック装置はＴ字配置とされた真空処理
方法を提供する。
【００１５】本発明は、並設した複数のカセット台およ
びカセット台から、あるいはカセット台へウエハを搬送
するための搬送装置を備えた大気ローダと、ウエハを処
理するための真空処理室およびこれにゲート弁を介して
連接された真空搬送室を備えた真空ローダと、前記搬送
装置と前記真空搬送室とを連接するためのゲート弁を備
えたロードロック室およびアンロードロック室からなる
ロック装置とを含んで構成される真空処理装置が平行に
複数台並設された真空処理システムにおいて、ウエハを
処理するための真空処理室は、ＵＨＦ−ＥＣＲリアクタ
によって形成される真空処理室であり、該真空処理室
は、真空搬送室およびロック装置の中央を通る軸線に対
して対称にして、かつ真空搬送室を中心にしてロック装
置の反対側のみに２つ設けられ、かつ真空搬送室に対し
て前記２つの真空処理室の配置位置は鋭角をなしてお
り、並設された複数の真空処理装置のすべての真空処理
室に一直線上に配列される真空処理システムを提供す
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施例を
図面に基づいて説明する。
【００１７】図１は、本発明の実施例である真空処理装
置１０を三つ連接した場合を示す。それぞれを１０Ａ，
１０Ｂ，１０Ｃで示す。
【００１８】図１に示す真空処理システムを説明する前
に、図２から図４に基づいて真空処理装置を説明する。
図２は、本発明の実施例の概念構成を示し、図３はその
側面構成を示す。本発明の真空処理装置、この場合、被
処理基板であるウエハをガスプラズマによりエッチング
処理するドライエッチング装置を示す。これらの図にお
いて、真空処理装置１０は、並設した複数のカセット台
２ａ，２ｂおよび２ｃから、またはカセット台２ａ，２
ｂおよび２ｃへカセット１ａ，１ｂ，１ｃに入れられた
ウエハを搬送するための搬送装置を備えた大気ローダ１
と、ウエハを処理するための真空処理室（エッチング処
理室）１１ａ，１１ｂおよびこれにゲート弁１５ａ，１
５ｂを介して連接された真空搬送室１６を備えた真空ロ
ーダ７と、前記搬送装置と前記真空搬送室とを連接する
ためのゲート弁を備えたロードロック室６ａおよびアン
ロードロック室６ｂからなるロック装置６とを含んで構
成される。
【００１９】カセット台２ａないし２ｃは、この場合、
平行形に配置され、その位置および姿勢を変えることな
く、装置への導入／払出しが可能な位置、すなわち、カ
セット１ａないし１ｃを略水平の平面上で常に一定の位
置に固定される。カセット台２ａおよび２ｂは、平行に
隣合わせて配置してある。カセット台２ｃは、最右端に
配置してある。カセット１ａおよび１ｂは、処理を行う
ための末処理ウエハを収納したり、処理済みのウエハを
回収するためのもので、複数枚（通常２５枚）の被処理
基板であるウエハ２０が収納可能となっている。カセッ
ト１ｃは、この場合、プラズマを用いたドライクリーニ
ング（以下、「プラズマクリーニング」という。）を行
うためのダミーウエハを収納したり、プラズマクリーニ
ング後のダミーウエハを回収するためのもので、複数枚
（通常２５枚）のダミーウエハ３０が収納可能となって
いる。
【００２０】カセット台２ａ，２ｂに対向して、大気ロ
ーダ１内にロードロック室６ａおよびアンロードロック
室６ｂが配置してあり、カセット台２ａ，２ｂとロード
ロック室６ａおよびアンロードロック室６ｂとの間に搬
送装置１３が配置してある。ロードロック室６ａは、真
空排気装置３およびガス導入装置４を装備するととも
に、ゲート弁１２ａを介して未処理ウエハを真空ローダ
７内に導入可能となっている。アンロードロック室６ｂ
は、同じく真空排気装置3およびガス導入装置４を装備
するとともに、ゲート弁１２ｄを介して処理済みウエハ
を大気ローダ１に取り出し可能となっている。搬送装置
１３は、Ｘ，Ｙ，Ｚおよびθ軸を有するロボットを備
え、ロードロック室６ａおよびアンロードロック室６ｂ
とカセット１ａ，１ｂとの間でウエハ２０を、そしてロ
ードロック室６ａおよびアンロードロック室６ｂとカセ
ット１ｃとの間でダミーウエハ３０を授受可能に動作す
る。
【００２１】ロードロック室６ａおよびアンロードロッ
ク室６ｂは、ゲート弁１２ｂ，１２ｃを介して真空搬送
室１６につながる。この場合、真空搬送室１６は丸状
で、真空搬送室１６の２方の側壁には、ゲート弁１５
ａ，１５ｂを介して真空処理室であるエッチング処理室
１１ａ，１１ｂが設けてある。以下、エッチング処理室
を例に取って説明する。真空搬送室１６内には、ロード
ロック室６ａ，アンロード室６ｂおよびエッチング処理
室１１ａ，１１ｂとの間でウエハ２０またはダミーウエ
ハ３０を授受可能に動作する搬送装置１４が設けてあ
る。真空搬送室１６は、独立に真空排気可能な真空排気
装置１７を装備している。
【００２２】ＵＨＦ−ＥＣＲリアクタのエッチング処理
室１１ａ，１１ｂは、この場合、同一の構成で対称配置
とされてエッチング処理が行われるようになっている。
エッチング処理室１１ａを例に説明する。エッチング処
理室１１ａは、ウエハ２０を配置するための試料台を有
し、試料台８ａの上部に放電部７ａを形成するように放
電室が設けてある。エッチング処理室１１ａは、放電部
７ａへの処理ガス供給のためのガス導入装置１０ａを有
するとともに、エッチング処理室１１ａ内を所定圧力に
減圧排気する真空排気装置９ａを有し、放電部７ａの処
理ガスをプラズマ化するための、この場合、ＵＨＦ波と
磁場の発生手段を有している。
【００２３】この場合、エッチング処理室にプラズマ光
の発光強度を計測するセンサ１８が設けてある。センサ
１８の計測値は制御装置１９に入力される。制御装置１
９は、センサ１８からの計測値を所定値と比較して、エ
ッチング処理室内のクリーニング時期を判断する。ま
た、制御装置１９は、真空搬送装置１３および１４を制
御して、ダミーウエハ３０をカセット１ｃおよびエッチ
ング処理室１１ａないし１１ｂの間で搬送制御する。
【００２４】このように構成された真空処理装置では、
まず、上位の制御装置から送られる情報に基づき動作す
るライン搬送ロボットまたはオペレータによって、カセ
ット台２ａ，２ｂに未処理のウエハを収納したカセット
１ａ，１ｂが載置される。一方、カセット台２ｃには、
ダミーウエハを収納したカセット１ｃが載置される。装
置は、カセット１ａないし１ｃ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エハ処理またはプラズマクリー
ニングを実行する。
【００２５】例えば、搬送装置１３および搬送装置１４
によって、カセット１ａ内のウエハ２０を下から順にエ
ッチング処理室１１ａ，１１ｂに搬入し、それぞれのウ
エハ２０をエッチング処理する。処理されたそれぞれの
ウエハ２０は、真空搬送装置１４および搬送装置１３に
よって、カセット１ａ内の元の位置に収納する。この場
合、運転開始から終了に至る間、カセットの位置および
姿勢を変えることなく未処理のウエハを取り出し、そし
て処理済みのウエハを未処理のウエハが収納されていた
元の位置に戻して収納する。このようにすることで、生
産ラインの自動化への対応が容易で、且つ、ゴミの発生
によるウエハの汚染を低減でき、高い生産効率と高い製
品歩留まりを実現できる。
【００２６】エッチング室１１ａないし１１ｂは、エッ
チング処理を重ねるにつれて反応生成物がエッチング処
理室の内壁面に付着，堆積してくるため、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。プラズマクリーニングを行う時期の判断
は、制御装置１９によって行う。この場合、エッチング
処理室１１ａないし１１ｂのそれぞれにプラズマ光の透
過する部分を設けておき該透過したプラズマ光の発光強
度をセンサ１８によって計測し、その値が所定値に達し
た時点でプラズマクリーニング時間に達したことを判断
する。または、制御装置１９によってそれぞれのエッチ
ング処理室でのウエハ処理枚数を計数しておき、その値
が所定値に達した時点でプラズマクリーニング時期に達
したことを判断しても良い。実際に行うプラズマクリー
ニングのタイミングは、カセット１ａまたは１ｂ内のウ
エハ２０の所定枚数の処理途中でも良いし、ウエハ２０
の処理が全て終り次のカセットの内のウエハ処理に移る
前でも良い。
【００２７】プラズマクリーニングの実施にあたって
は、次の順序で行われる。この場合、カセット１ｃに収
納されたダミーウエハ３０（この場合、２５枚収容され
ている。）の内２枚のダミーウエハ３０を用いてエッチ
ング処理室１１ａないし１１ｃをプラズマクリーニング
する場合について説明する。
【００２８】カセット１ｃに収納された未使用または許
容使用回数内のダミーウエハ３０を搬送装置１３によっ
て抜取る。このとき、ダミーウエハ３０は、カセット１
ｃ内のいずれの場所に収納されたものでも良いが、この
場合は、制御装置１９にカセット内のダミーウエハの位
置番号および使用回数を記憶するようにしておき、常に
使用回数の少ないものから取り出すようにしてある。そ
の後、ダミーウエハ３０は、ウエハ２０のエッチング処
理時の搬送と同様に搬送装置１３によってカセット１ａ
とは反対側に配置されたロードロック室６ａへゲート弁
（隔離弁）１２ａを介して搬入される。ロードロック室
６ａは、ゲート弁１２ａを閉じた後、真空排気装置３に
よって所定の圧力まで真空排気され、次いでゲート弁１
２ｂおよびゲート弁（隔離弁）１５ａが開放され、搬送
装置１４によってダミーウエハ３０は真空搬送室１６を
介してロードロック室６ａからエッチング室１１ａへ搬
送され、試料台８ａ上に載置される。ダミーウエハ３０
が配置されたエッチング室１１ａは、ゲート弁１５ａを
閉じた後、所定の条件によりプラズマクリーニングの処
理が施される。
【００２９】この間に、ロードロック室６ａはゲート弁
１２ａ，１２ｂを閉じ、ガス導入装置４によって大気圧
に復帰される。次に、ゲート弁１２ａを開放し１枚目の
ダミーウエハ３０と同様に２枚目のダミーウエハ３０を
搬送装置１３によってロードロック室５内に搬入し、ゲ
ート弁１２ａを閉じて再び真空排気装置３によって所定
の圧力まで真空排気する。その後、ゲート弁１２ｂおよ
びゲート弁１５ｂを開いて、搬送装置１３によって２枚
目のダミーウエハ３０を搬送室１６を介してロードロッ
ク室６ａからエッチング処理室１１ｂに搬入し、ゲート
弁１５ｂを閉じた後プラズマクリーニングの処理を開始
する。
【００３０】１枚目のダミーウエハ２０が配置されたエ
ッチング室１１ａのプラズマクリーニングが終了する
と、ゲート弁１５ａおよびゲート弁１２ｃが開かれる。
使用済みのダミーウエハ３０は搬送装置１４によってエ
ッチング室１１ａからアンロードロック室６ｂに搬出さ
れる。続いてゲート弁１２ｃが閉じられる。ガス導入装
置４によってアンロードロック室６ｂを大気圧に復帰し
た後、ゲート弁１２ｄが開かれる。アンロードロック室
６ｂに搬出された使用済みダミーウエハ３０は、搬送装
置１３によってゲート弁１２ｄを介して大気中に取り出
され、当初収納されていたカセット１ｃ内の元の位置へ
戻される。
【００３１】エッチング室１１ｂのプラズマクリーニン
グが終了すると、同様にして２枚目のダミーウエハ２０
がカセット１ｃ内の元の位置へ戻される。
【００３２】このように、使用済みのダミーウエハ３０
はカセット１ｃ内の元の位置に戻され、ダミーウエハ３
０は常にカセット１ｃ内にストックされる。なお、カセ
ット１ｃのダミーウエハ３０が全てプラズマクリーニン
グで使用された場合や、数回の使用によって予定使用回
数に達した場合、ダミーウエハ３０はカセット１ｃごと
全て交換される。このカセットの交換時期は、制御装置
１９によって管理され、ライン搬送ロボットを制御する
上位制御装置またはオペレータに指示される。
【００３３】なお、この場合のプラズマクリーニング
は、カセット１ｃ内のダミーウエハ３０の内２枚のダミ
ーウエハ３０を用いてエッチング処理室１１ａないし１
１ｂを連続的にプラズマクリーニングする場合について
説明したが、別の処理方法としても良い。
【００３４】例えば、１枚のダミーウエハ３０を用いて
エッチング処理室１１ａないし１１ｂを順次プラズマク
リーニングする。このようなプラズマクリーニングの場
合は、プラズマクリーニングの対象となるエッチング処
理室以外の他のエッチング処理室においては、未処理の
ウエハ２０をエッチング処理することができ、エッチン
グ処理を中断させずに装置をクリーニングすることがで
きる。
【００３５】また、処理室が、例えば、エッチング室，
後処理室，成膜室というように異なっており、順次ウエ
ハが各処理室を通り処理されるような場合には、カセッ
ト１ａまたは２ａ内のウエハ２０を順次送って処理する
途中にダミーウエハ３０を送り、プラズマクリーニング
の必要のない処理室では単に通過させるだけで、プラズ
マクリーニングの必要な処理室に来たときだけ処理する
ようにして、処理室のそれぞれを適宜プラズマクリーニ
ングするようにしても良い。
【００３６】以上本実施例によれば、ダミーウエハを収
容したカセットと処理用のウエハを収容したカセットと
を一緒に大気雰囲気中に配置し、クリーニング時にウエ
ハの搬送と同一の搬送装置によってダミーウエハをカセ
ット内から装置内に取り込み、プラズマクリーニングを
行い、使用済みのダミーウエハをカセット内の元の位置
に戻すことによって、プラズマクリーニングのための専
用の機構を設ける必要がなく、装置を簡単にすることが
できる。また、プラズマクリーニングを特別な処理シー
ケンスとして取り扱う必要はなく、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効率良く行うこと
ができる。
【００３７】また、プラズマクリーニングに使用したダ
ミーウエハは、大気中に配置したカセットの元の位置に
戻すようにしてあるので、真空室内では使用済みのダミ
ーウエハと処理前および処理後のウエハとが同じ室内で
混在することがなく、従来の装置のようにゴミの発生や
残留ガスなどによってウエハを汚染する心配がない。
【００３８】また、使用済みのダミーウエハは、カセッ
トの元の位置に戻すとともに使用回数を管理しているの
で、使用済みのダミーウエハと未使用のダミーウエハお
よび使用回数の少ないダミーウエハと使用回数の多いダ
ミーウエハの混同を防止でき、プラズマクリーニングを
行う際にダミーウエハを有効に、かつ、不都合なく使用
することができる。
【００３９】さらに、複数の処理室を有し、同一の搬送
装置によってウエハおよびダミーウエハを搬送可能な装
置とするとともに、制御装置によってそれぞれの処理室
のクリーニング時期を管理して、プラズマクリーニング
が行えるようにしているので、クリーニングを実施する
周期を任意に設定できるとともに、処理の流れを中断す
ることなくドライクリーニングが行え、効率的な処理が
でき高い生産効率を上げることができる。
【００４０】以上のような構成において、真空搬送室お
よびロック装置の中央を通る軸線をＡ線、真空搬送室の
中央とエッチング処理室１１ａの中央を通る軸線をＢ
線、真空搬送室の中央とエッチング処理室１１ｂの中央
を通る軸線をＣ線とする。
【００４１】ウエハを処理するための真空処理室である
エッチング処理室１１ａ，１１ｂは、ＵＨＦ−ＥＣＲリ
アクタによって形成される真空処理室であり、エッチン
グ処理室１１ａ，１１ｂは、真空搬送室１６およびロッ
ク装置６の中央を通る軸線Ａ線に対して対称にして、か
つ真空搬送室１６を中心にしてロック装置の反対側のみ
に２つ設けられ、かつ真空搬送室１６に対して前記２つ
のエッチング処理室１１ａ，１１ｂの配置位置は真空搬
送室の反対側でＢ線とＣ線とがなす角度αが鋭角をなし
ている。
【００４２】エッチング処理室１１ａ，１１ｂは、真空
搬送室１６およびロック装置６の中央を通る軸線Ａ線に
対して対称にして、かつ真空搬送室１６を中心にしてロ
ック装置の反対側のみに２つ設けられ、かつ真空搬送室
１６に対して前記２つのエッチング処理室１１ａ，１１
ｂの配置位置は真空搬送室１６の反対側で鋭角をなして
おり、大気ローダ１，真空ローダ７およびロック装置６
はＴ字配置とされる。
【００４３】図４に示すように、ＵＨＦ−ＥＣＲのアン
テナ１１０ａ，１１０ｂは、前記軸線に対して平行で、
かつ真空搬送室とは反対側に開放される。その構造につ
いては後述する。
【００４４】アンテナ１１０ａ，１１０ｂの開放に先立
ってエッチング処理室１１ａ，１１ｂに使用される磁場
形成装置１０１ａ，１０１ｂ，アンテナ電源系１２０
ａ，１２０ｂは上下装置２００により上方に引上げて取
り外される。他の構成については、後述するように図８
に詳述される。
【００４５】本実施例の装置におけるウエットクリーニ
ング時の装置の分解・組立の概略の手順や部品類の取り
外し方法を、図５〜図７を用いて説明する。
【００４６】図５は、本発明によるメンテナンスの状況
を示すために、プラズマエッチング装置の要部を斜視図
により模式的に示したものであり、一部を断面で示して
いる。真空室１０５に載置された側壁１０２の上にアン
テナ１１０が取り付けられ、その周囲に磁場形成手段１
０１が設置されるとともに、アンテナ１１０に導入端子
１２６を介してアンテナ電源系１２０が接続されてい
る。
【００４７】ウエットクリーニングにおける装置分解時
には、処理室１００及び真空室１０５を大気開放し、ア
ンテナ１１０とアンテナ電源系１２０を接続する導入端
子１２６の接続を解除する。
【００４８】次のステップは図６に示されている。まず
図６の矢印（１）に示すように、磁場形成装置１０１及
びアンテナ電源系１２０（図示しない）を上下装置２０
０により上昇させて、メンテナンス作業に支障がない位
置に固定する。そして、矢印（２）に示すように、アン
テナ１１０をヒンジ１１８の軸の回りに回転させて開い
て概略水平位置に保持し、プレート１１５，リング１１
６を矢印（３)，(４）に示すように上方に取り外す。こ
の場合、図４に示すようにアンテナ１１０は真空搬送室
１６の反対側である操作側に回転・保持される。
【００４９】さらに次のステップは図７に示されてお
り、矢印（５)，(６）で示すように、側壁インナーユニ
ット１０３と下部カバー１３５を上方に引上げて取り外
す。
【００５０】また、下部電極についても、フォーカスリ
ング１３２を取り外す。取り外した部品は、堆積膜の除
去や超音波洗浄と乾燥などの処理を行う。そして、上記
と逆の手順により部品類を取り付けて、装置をもとの状
態に復旧させ、真空引きを行う。
【００５１】その後、処理室１００が真空度が所定の値
に達したことを確認し、必要に応じて異物チェックやレ
ートチェックを行って、装置の動作を確認して装置は稼
働状態に復旧して、ウエットクリーニング作業を終了す
る。あらかじめ交換部品を１式用意しておけば、装置の
復旧・真空引きがすみやかに行えるので、装置のダウン
タイムを短縮できる。
【００５２】さらに、真空フランジ部の封止部分などに
ボルト類を使わないなどの工夫により、ウエットクリー
ニングの作業性を向上させることで、装置のダウンタイ
ム（Good Wafer to Good Wafer）をおよそ３〜４時間程
度に抑えて、装置の稼働率を確保している。
【００５３】本実施例においては、図６に示したよう
に、アンテナ１１０をヒンジ１１８の軸の回りに回転さ
せて開く構造としているため、アンテナ１１０全体を処
理室から持ち上げて取り外したりする必要がなく、作業
者には重量物の持ち上げといった負担がかからない。ま
た、アンテナ１１０ａ，１１０ｂは同一方向に回転・保
持されるので、作業がやり易くなると共に、お互いに干
渉することがなく、配置がすなおで、スペースを効率的
に活用できる。すでに述べたように、プレート１１５や
リング１１６を取り外す際にも、図４の矢印（３)，
(４）のように上方に持ち上げればよく、作業性がよい
ので、作業の効率をあげることができ、部品の破損する
可能性も小さくなる。
【００５４】図８は、フルフラットオープン構造の真空
容器をプラズマ処理装置システムに搭載した本発明の他
の実施例であり、上方から見た平面図である。本装置
は、２つのプラズマ処理室Ｅ１，Ｅ２を備えており、試
料ウエハはローダ機構１５１からロードロック室１５２
を通してバッファ室１５３に搬送され、試料搬送機構１
５４によりプラズマ処理室Ｅ１，Ｅ２に搬送される。
【００５５】プラズマ処理室Ｅ１は、装置が組み立てら
れた状態であり、真空室１０５の上に磁場形成手段１０
１，アンテナ電源系１２０が搭載されている。プラズマ
処理室Ｅ２は、ウエットクリーニング作業中の状態であ
り、処理室１００内部が大気開放されており、アンテナ
１１０がヒンジ１１８によりフルフラットな状態に開か
れている。磁場形成手段１０１，アンテナ電源系１２０
は、作業に支障のない位置に退避されている。アンテナ
１１０はメンテナンスエリアにいる作業者Ｍの方向（ベ
ースフレーム１５０の外側方向）に開かれており、シス
テムのベースフレーム１５０に対して半分ほどが突き出
た形になっているので、作業者Ｍはメンテナンス作業が
容易に行える。メンテナンスエリアに過度に出っ張っ
て、クリーンルーム内のスペースを余分に占有すること
もない。このようにフルフラットオープン構造のプラズ
マ処理室（リアクタ）を搭載することで、全体の配置の
コンパクトさとメンテナンス性を兼ね備えたバランスの
よいプラズマ処理装置システムを実現することができ
る。
【００５６】なお、磁場形成手段１０１が図８では図示
の関係で装置エリアからはみだしているが、プラズマ処
理室Ｅ２の上方に退避させれば外にはみ出すことはな
い。
【００５７】以上の構成において、図１に戻るとエッチ
ング処理室は、真空搬送室およびロック装置の中央を通
る軸線に対して対称にして、かつ真空搬送室を中心にし
てロック装置の反対側のみに２つ設けられ、かつ真空搬
送室に対して前記２つの真空処理室の配置位置は真空搬
送室の反対側で鋭角をなしており、並設された真空処理
装置のすべての真空処理室にＤ線上に一直線上に配列さ
れる。また真空搬送室の中央を結ぶＥ線にＤ線は平行を
なす。この様に配置することで、アンテナの開平芳香が
Ｄ線およびＥ線に対し垂直な方向であるため、隣接する
真空処理装置の真空処理室を同時に大気開放してメンテ
ナンスする場合も真空搬送室から真空処理室へ向かう方
向にアンテナを開放した場合に比較し、メンテナンスベ
ースが十分広くとれる。
【００５８】
【発明の効果】本発明によれば、試料の大口径化に対応
しつつ、製造コストの上昇を抑えることができ、しかも
メンテナンス性に優れた真空処理装置を提供することが
できる。また、本発明の真空処理装置を半導体製造ライ
ンに組み込むことにより、試料の大口径化に対応しつ
つ、真空処理装置の必要設置台数を確保して製造コスト
の上昇を抑え、かつ、メンテナンス性も損なわない半導
体製造ラインを提供することができる。
【００５９】更に、本発明によれば、処理室を構成する
真空容器の一部を開閉可能な開閉可能部分として構成
し、この開閉可能部分が処理室側を上方に向けて部品類
が水平に近い状態で操作側に摩擦によりあるいは係止部
分により物理的な安定な状態に保持される。そのため、
処理室上部がメンテナンス作業用エリアに開くので、作
業者の処理室へのアクセスが容易になり、メンテナンス
作業を上方から楽な姿勢で行うことができる。この結
果、作業者にとってはメンテナンス時の部品類のハンド
リングが容易になり、作業性が向上するので、メンテナ
ンス性や使い勝手にすぐれたプラズマ処理装置を実現す
ることができ、生産性の向上に寄与するプラスマ処理装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の概念図である。
【図２】本発明の実施例の基本構成を示す概念図であ
る。
【図３】図２の側面概略図である。
【図４】図２の作業上の一態様を示す図である。
【図５】本実施例によるプラズマエッチング装置におけ
るメンテナンス作業時の状況を模式的に示す模式図であ
る。
【図６】本実施例によるプラズマエッチング装置におけ
るメンテナンス作業時の状況を模式的に示す模式図であ
る。
【図７】本実施例によるプラズマエッチング装置におけ
るメンテナンス作業時の状況を模式的に示す模式図であ
る。
【図８】本発明のフルフラットオープン構造の真空容器
をプラズマ処理装置システムに搭載した実施例を示す模
式図である。
【符号の説明】
１…大気ローダ、１ａ，１ｂ，１ｃ…セット、２ａ，２
ｂ，２ｃ…カセット台、６…ロック装置、６ａ…ロード
ロック室、６ｂ…アンロードロック室、７…真空ロー
ダ、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…真空処理装置、１
１ａ，１１ｂ…エッチング処理室、１２ａ，１２ｂ，１
２ｃ，１２ｄ，１５ａ，１５ｂ…ゲート弁、１３，１４
…搬送装置、２０…ウエハ、３０…ダミーウエハ、１０
０…処理室、１０１…磁場形成装置、１０２…側壁、１
０３…側壁インナーユニット、１０４…熱媒体供給手
段、１０５…真空室、１０６…真空排気系、１０７…圧
力制御手段、１１０…アンテナ、１１５…プレート、１
１６…誘電体外周リング、１１７…ガス供給手段、１１
８…ヒンジ、１２０…アンテナ電源系、１３０…下部電
極、１３２…フォーカスリング。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ (72)発明者 末広 満 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 山本 秀之 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 (72)発明者 渡辺 克哉 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸事業所内 Ｆターム(参考） 4K029 AA06 AA24 BD01 DA01 DC48 KA02 KA09 4K030 CA04 CA12 FA02 GA12 KA28 5F004 AA15 AA16 BA14 BB18 BC05 BC06 BD01 BD04 BD05 CB02 DB01 5F031 CA02 DA17 FA01 FA11 FA12 FA15 GA43 MA09 MA23 MA28 MA29 MA32 NA04 NA05 NA09 PA18 5F045 AA10 BB08 DP02 DQ17 EB06 EB08 EH17 EN04 GB08

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】並設した複数のカセット台およびカセット
    台から、あるいはカセット台へウエハを搬送するための
    搬送装置を備えた大気ローダと、ウエハを処理するため
    の真空処理室およびこれにゲート弁を介して連接された
    真空搬送室を備えた真空ローダと、前記搬送装置と前記
    真空搬送室とを連接するためのゲート弁を備えたロード
    ロック室およびアンロードロック室からなるロック装置
    とを含んで構成される真空処理装置において、 ウエハを処理するための真空処理室は、有磁場ＵＨＦ帯
    電磁波放射放電方式リアクタ（ＵＨＦ−ＥＣＲリアク
    タ）によって形成される真空処理室であり、該真空処理
    室には、分解可能な側壁インナーユニットおよびアンテ
    ナが設けられ、該真空処理室は、真空搬送室およびロッ
    ク装置の中央を通る軸線に対して対称にして、かつ真空
    搬送室を中心にしてロック装置の反対側のみに２つ設け
    られ、かつ真空搬送室に対して前記２つの真空処理室の
    配置位置は鋭角をなしていることを特徴とする真空処理
    装置。
  2. 【請求項２】並設した複数のカセット台およびカセット
    台から、あるいはカセット台へウエハを搬送するための
    搬送装置を備えた大気ローダと、ウエハを処理するため
    の真空処理室およびこれにゲート弁を介して連接された
    真空搬送室を備えた真空ローダと、前記搬送装置と前記
    真空搬送室とを連接するためのゲート弁を備えたロード
    ロック室およびアンロードロック室からなるロック装置
    とを含んで構成される真空処理装置において、 ウエハを処理するための真空処理室は、ＵＨＦ−ＥＣＲ
    リアクタによって形成される真空処理室であり、 該真空処理室は、真空搬送室およびロック装置の中央を
    通る軸線に対して対称にして、かつ真空搬送室を中心に
    してロック装置の反対側のみに２つ設けられ、かつ真空
    搬送室に対して前記２つの真空処理室の配置位置は鋭角
    をなしており、 ＵＨＦ−ＥＣＲのアンテナは、前記軸線に対してほぼ平
    行で、かつ前記真空搬送室とは反対側に開放されること
    を特徴とする真空処理装置。
  3. 【請求項３】並設した複数のカセット台およびカセット
    台から、あるいはカセット台へウエハを搬送するための
    搬送装置を備えた大気ローダと、ウエハを処理するため
    の真空処理室およびこれにゲート弁を介して連接された
    真空搬送室を備えた真空ローダと、前記搬送装置と前記
    真空搬送室とを連接するためのゲート弁を備えたロード
    ロック室およびアンロードロック室からなるロック装置
    とを含んで構成される真空処理装置において、 ウエハを処理するための真空処理室は、ＵＨＦ−ＥＣＲ
    リアクタによって形成される真空処理室であり、該真空
    処理室には、分解可能な側壁インナーユニットおよびア
    ンテナが設けられ、 該真空処理室は、真空搬送室およびロック装置の中央を
    通る軸線に対して対称にして、かつ真空搬送室を中心に
    してロック装置の反対側のみに２つ設けられ、かつ真空
    搬送室に対して前記２つの真空処理室の配置位置は鋭角
    をなしており、 大気ローダ，真空ローダおよびロック装置はＴ字配置と
    されたことを特徴とする真空処理方法。
  4. 【請求項４】並設した複数のカセット台およびカセット
    台から、あるいはカセット台へウエハを搬送するための
    搬送装置を備えた大気ローダと、ウエハを処理するため
    の真空処理室およびこれにゲート弁を介して連接された
    真空搬送室を備えた真空ローダと、前記搬送装置と前記
    真空搬送室とを連接するためのゲート弁を備えたロード
    ロック室およびアンロードロック室からなるロック装置
    とを含んで構成される真空処理装置が平行に複数台並設
    された真空処理システムにおいて、 ウエハを処理するための真空処理室は、ＵＨＦ−ＥＣＲ
    リアクタによって形成される真空処理室であり、 該真空処理室は、真空搬送室およびロック装置の中央を
    通る軸線に対して対称にして、かつ真空搬送室を中心に
    してロック装置の反対側のみに２つ設けられ、かつ真空
    搬送室に対して前記２つの真空処理室の配置位置は鋭角
    をなしており、 並設された複数の真空処理装置のすべての真空処理室が
    一直線上に配列されることを特徴とする真空処理システ
    ム。
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