JP2003109995A - 基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】処理室の数がロードロック室の数の倍数でない
場合等処理室の構成に拘らず、高いスループットが得ら
れる基板処理方法を提供する。 【解決手段】真空搬送装置１を具備した搬送室２と、該
搬送室に連設された複数の処理室６，７，８と、前記搬
送室に気密連設された複数のロードロック室１２，１３
と、該ロードロック室に基板搬送する大気圧搬送装置１
６とを具備した基板処理装置に於いて、前記ロードロッ
ク室の２組が１組の処理室に対して搬入用、搬出用に区
別して使用され、搬入搬出の対象となる処理室が変る度
に各ロードロック室が搬入用、搬出用を変更し、基板２
２の大気圧搬送、真空搬送の少なくとも一方が少なくと
も１組のロードロック室への基板の搬入及び搬出をする
様にし、該基板の搬入及び搬出については同一圧力条件
で連続して行う様にした。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は複数の処理室、基板
搬送装置を具備する枚葉式の基板処理装置に於ける基板
処理方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】基板処理方法として、一枚毎に基板を処
理する枚葉式の基板処理方法と所定枚数を一括して基板
処理するバッチ式の基板処理方法とがある。 【０００３】バッチ式の基板処理方法は、同一品種の製
品を同時に多数生産できるという利点があり、枚葉式の
基板処理方法は、多種少量生産に適し、顧客の多様なニ
ーズに対応できるという利点がある。 【０００４】以下、図３により、枚葉式の基板処理装置
について説明する。 【０００５】図３は処理室を３組有する基板処理装置を
示している。 【０００６】真空搬送装置１を有する搬送室２、該搬送
室２に放射状に第１ゲートバルブ３、第２ゲートバルブ
４、第３ゲートバルブ５を介して第１処理室６、第２処
理室７、第３処理室８が気密に設けられている。又、前
記搬送室２には第４ゲートバルブ９、第５ゲートバルブ
１０を介して第１ロードロック室１２、第２ロードロッ
ク室１３が気密に設けられ、前記第１ロードロック室１
２、第２ロードロック室１３に掛渡り第６ゲートバルブ
１４、第７ゲートバルブ１５を介して大気圧搬送装置１
６が気密に設けられている。又、該大気圧搬送装置１６
にはロードポート２０が連設され、該ロードポート２０
には３個のカセット１７，１８，１９が載置可能となっ
ている。 【０００７】従来上記基板処理装置に於いて、基板処理
を自動運用する場合、前記第１ロードロック室１２、第
２ロードロック室１３を搬入用、搬出用とに専用化する
固定運用と、前記処理室６，７，８に対してロードロッ
ク室１２，１３を専用化する並列運用とがある。 【０００８】先ず、図４〜図６に於いて固定運用につい
て説明する。 【０００９】尚、図４は前記ロードポート２０にカセッ
ト１７が載置され、該カセット１７の被処理基板（シリ
コンウェーハ、ガラス基板等があり、以下はウェーハ２
２について説明する）を処理する場合を示し、前記第１
ロードロック室１２はウェーハ搬入用、前記第２ロード
ロック室１３はウェーハ搬出用として使用される。 【００１０】図４（Ａ）により、前記第１処理室６に於
けるウェーハ２２の処理について説明する。 【００１１】前記大気圧搬送装置１６が前記ロードポー
ト２０からウェーハ２２を前記第１ロードロック室１２
に搬入する。この時、前記第４ゲートバルブ９は閉じら
れ、第６ゲートバルブ１４は開放され、前記第１ロード
ロック室１２内は大気圧となっている。 【００１２】前記ウェーハ２２が前記第１ロードロック
室１２に搬入された後、前記第６ゲートバルブ１４が閉
じられ、前記第１ロードロック室１２内が真空引き（Ｅ
ｖａｃ）される。真空引き後、前記第４ゲートバルブ９
が開かれ、前記ウェーハ２２が前記真空搬送装置１によ
り搬送室２内に取込まれ、更に前記第４ゲートバルブ９
が閉じられた後、前記第１ゲートバルブ３を介して前記
第１処理室６内に前記ウェーハ２２が搬送される。 【００１３】前記第１ゲートバルブ３が閉じられ、前記
第１処理室６内で前記ウェーハ２２の処理が行われる。
該ウェーハ２２の処理が完了した後、前記第１ゲートバ
ルブ３が開かれ、前記真空搬送装置１により前記ウェー
ハ２２が搬出される。前記第１ゲートバルブ３が閉じら
れた後、前記第５ゲートバルブ１０が開かれ、前記第２
ロードロック室１３内に前記ウェーハ２２が搬入され
る。前記第５ゲートバルブ１０が閉じられ、前記第２ロ
ードロック室１３内が大気圧復帰（Ｌｅａｋ）され、前
記第７ゲートバルブ１５が開かれる。前記大気圧搬送装
置１６により、前記第２ロードロック室１３から前記ロ
ードポート２０にウェーハ２２が搬出される。 【００１４】図４（Ｂ）は、前記第２処理室７でのウェ
ーハ処理について示しており、図４（Ｃ）は、前記第３
処理室８でのウェーハ処理について示している。 【００１５】前記第２処理室７、第３処理室８に於ける
ウェーハ処理も前記第１ロードロック室１２がウェーハ
搬入用として使用され、前記第２ロードロック室１３は
ウェーハ搬出用として使用され、ウェーハ２２が処理さ
れる処理室が異なるだけで、その他の作動については前
記第１処理室６で処理する場合と同様である。 【００１６】上記した様に、前記第１ロードロック室１
２、第２ロードロック室１３はウェーハ２２を搬送する
状態に合わせ、真空引き、大気圧復帰をする必要があ
る。 【００１７】例えば、前記ロードポート２０のカセット
１７と前記第１ロードロック室１２間で搬送が行われる
場合は、該第１ロードロック室１２内を大気圧にする必
要があり、該第１ロードロック室１２と前記搬送室２間
で搬送する場合は、前記第１ロードロック室１２内を前
記搬送室２内と同様の真空にする必要がある。 【００１８】従って、図５に示される様に、前記第１ロ
ードロック室１２は前記ロードポート２０から前記第１
ロードロック室１２の大気圧搬送の為、大気圧復帰がさ
れ、該第１ロードロック室１２から前記搬送室２を介し
て処理室へ真空搬送を行う為に真空引きされ、次のウェ
ーハ２２の為に更に、大気圧復帰、大気圧搬送、真空引
き、真空搬送が繰返される。 【００１９】即ち、１枚目のウェーハ２２の前記第１処
理室６への搬送が完了した後、２枚目のウェーハ２２の
大気圧搬送が開始されるのは、前記第１ロードロック室
１２の大気圧復帰が完了した後となる。 【００２０】同様に、前記第３処理室８へのウェーハ２
２の搬送が開始されるのは、前記第２処理室７へのウェ
ーハ２２の搬送が完了した後、前記第１ロードロック室
１２の大気圧復帰が完了した後である。 【００２１】又、図６に見られる様に、前記第１処理室
６から１枚目の処理済ウェーハ２２が前記ロードポート
２０へ大気圧搬送された後、前記第２処理室７から２枚
目の処理済ウェーハ２２が搬送開始されるのは前記第２
ロードロック室１３が真空引きされた後であり、前記第
３処理室８から３枚目の処理済ウェーハ２２が搬送され
るのも、２枚目の処理済ウェーハ２２が前記ロードポー
ト２０へ大気圧搬送された後、前記第２ロードロック室
１３が真空引きされた後となる。 【００２２】図７、図８は処理室に対してロードロック
室を専用化する並列運用を示しており、又２組の処理室
６，７が設けられている場合である。 【００２３】図７中、図３中で示したものと同等のもの
には同符号を付してある。 【００２４】前記第１処理室６でウェーハ処理を行う場
合、前記第４ゲートバルブ９が閉じられ、前記第６ゲー
トバルブ１４が開いた状態で、前記カセット１７から取
出されたウェーハ２２は、前記第１ロードロック室１２
に大気圧搬送で取込まれる。次に、前記第４ゲートバル
ブ９が開かれ、真空搬送で前記搬送室２内にウェーハ２
２が搬送され、前記第４ゲートバルブ９が閉じられ、前
記第１ゲートバルブ３が開かれ、ウェーハ２２は前記第
１処理室６内に搬入される。 【００２５】該第１処理室６内でウェーハの処理が完了
すると、前記第１ゲートバルブ３が開かれ、前記搬送室
２内に処理済のウェーハ２２が搬送されると、前記第１
ゲートバルブ３が閉じられ、前記第４ゲートバルブ９が
開かれ、真空搬送で前記第１ロードロック室１２内に処
理済ウェーハ２２が搬送される。尚、前記第１ロードロ
ック室１２には前記第１処理室６でのウェーハ２２の処
理と並行して未処理ウェーハ２２が搬入されている。前
記真空搬送装置１が未処理ウェーハ２２を前記搬送室２
内に取込んだ後、前記第４ゲートバルブ９が閉じられ
る。前記第１ロードロック室１２内が大気圧復帰され、
前記第６ゲートバルブ１４が開かれ、処理済ウェーハ２
２が前記カセット１７へ大気圧搬送される。この状態
で、続いて未処理ウェーハ２２が前記カセット１７から
前記第１ロードロック室１２へ大気圧搬送される。 【００２６】即ち、並列運用では一枚のウェーハ２２を
処理するのに、前記第１ロードロック室１２は一度の真
空引き、大気圧復帰でよい。 【００２７】前記第１処理室６での基板の処理につい
て、搬入搬出共に前記第１ロードロック室１２が使用さ
れる。同様に、前記第２処理室７に対する基板の処理に
ついては、前記第２ロードロック室１３が搬入搬出共に
使用される。 【００２８】図８により、前記ウェーハ２２の処理に伴
うロードロック室の圧力制御の状態を説明する。 【００２９】前記第１処理室６での処理が完了すると、
処理済ウェーハ２２は前記第１ロードロック室１２に対
して真空搬送が行われる。上記した様に、該第１ロード
ロック室１２に対しては前記第１処理室６での処理中に
未処理ウェーハ２２が予め搬入されているので、該未処
理ウェーハ２２が続いて前記第１処理室６に真空搬送さ
れる。即ち、処理済ウェーハ２２の真空搬送と未処理ウ
ェーハ２２の真空搬送が連続して行われる。従って、前
記第１処理室６では真空搬送後直ちに未処理ウェーハ２
２の処理が開始できる。 【００３０】前記第１ロードロック室１２では未処理ウ
ェーハ２２が処理済ウェーハ２２に置換えられると、大
気圧復帰が行われ、処理済ウェーハ２２の大気圧搬送が
行われ、続いて前記カセット１７から未処理ウェーハ２
２の大気圧搬送が行われ、前記第１ロードロック室１２
には未処理ウェーハ２２が残ることとなる。前記第１処
理室６での前記未処理ウェーハ２２の処理中に前記第１
ロードロック室１２の真空引きが行われ、ウェーハ２２
の処理が完了する迄には真空引きが完了している。従っ
て、該ウェーハ２２の処理が完了すると直ちに処理済ウ
ェーハ２２の前記第１処理室６から第１ロードロック室
１２への真空搬送、未処理ウェーハ２２の前記第１ロー
ドロック室１２から第１処理室６への真空搬送が行える
状態となっている。 【００３１】而して、未処理ウェーハの大気圧搬入と、
処理済ウェーハの大気圧搬出が連続して行われ、未処理
ウェーハの大気圧搬入と、処理済ウェーハの大気圧搬出
が連続して行われるので、真空引き、大気圧復帰の回数
が少なくなり、搬送効率が向上し、搬送に要する時間が
少なくなる。 【００３２】 【発明が解決しようとする課題】上記した第１ロードロ
ック室１２、第２ロードロック室１３を搬入用、搬出用
とに専用化する固定運用では、第１ロードロック室１
２、第２ロードロック室１３が均等に使用され、負荷が
同一となるが、一枚のウェーハ２２に対して第１ロード
ロック室１２、第２ロードロック室１３が使用される
為、搬入に対して前記第１ロードロック室１２の大気圧
復帰、真空引き、搬出に対して第２ロードロック室１３
の大気圧復帰、真空引きが行われる為、多頻度の圧力制
御が必要となる。又、図５に示す様に次の搬送が開始さ
れる迄に、第１ロードロック室１２の大気圧復帰時間、
真空引き時間が待ち時間となる為、スループットの低下
の原因となっている。 【００３３】又、上記処理室に対してロードロック室を
専用化する並列運用では、ロードロック室の圧力制御が
簡略化され、効率のよい稼働が得られる。 【００３４】然し乍ら、処理室がロードロック室の倍数
でない場合は、どちらか一方のロードロック室に負荷が
偏り、場合によっては、ロードロック室の空きを待つ状
態が生じることも考えられ、ロードロック室の使用状態
の偏りで、基板処理装置の稼働率が低下する場合も生じ
る。 【００３５】本発明は斯かる実情に鑑み、処理室の数が
ロードロック室の数の倍数でない場合等処理室の構成に
拘らず、高いスループットが得られる基板処理方法を提
供するものである。 【００３６】 【課題を解決するための手段】本発明は、真空搬送装置
を具備した搬送室と、該搬送室に連設された複数の処理
室と、前記搬送室に気密連設された複数のロードロック
室と、該ロードロック室に基板搬送する大気圧搬送装置
とを具備した基板処理装置に於いて、前記ロードロック
室の２組が１組の処理室に対して搬入用、搬出用に区別
して使用され、搬入搬出の対象となる処理室が変る度に
各ロードロック室が搬入用、搬出用を変更し、基板の大
気圧搬送、真空搬送の少なくとも一方が少なくとも１組
のロードロック室への基板の搬入及び搬出をする様に
し、該基板の搬入及び搬出については同一圧力条件で連
続して行う様にした基板処理方法に係るものである。 【００３７】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。 【００３８】図１はロードロック室が２組、処理室が３
組の場合の基板処理装置構成の例を示している。 【００３９】図１中、図３中で示したものと同一のもの
には同符号を付してある。 【００４０】ロードポート２０にカセット１７が載置さ
れ、該カセット１７の被処理基板（ウェーハ２２）を処
理する場合を説明する。 【００４１】１枚目のウェーハの搬送経路は、ロードポ
ート２０から第１ロードロック室１２へ、該第１ロード
ロック室１２から第１処理室６へ、該第１処理室６から
第２ロードロック室１３へ、該第２ロードロック室１３
から前記ロードポート２０へ戻る（図１（Ａ）参照）。 【００４２】２枚目のウェーハ搬送経路は、前記ロード
ポート２０から前記第２ロードロック室１３へ、該第２
ロードロック室１３から第２処理室７へ、該第２処理室
７から前記第１ロードロック室１２へ、該第１ロードロ
ック室１２から前記ロードポート２０へ戻る（図１
（Ｂ）参照）。 【００４３】３枚目のウェーハ搬送経路は、前記ロード
ポート２０から前記第１ロードロック室１２へ、該第１
ロードロック室１２から第３処理室８へ、該第３処理室
８から前記第２ロードロック室１３へ、該第２ロードロ
ック室１３から前記ロードポート２０へ戻る（図１
（Ｃ）参照）。 【００４４】尚、上記搬送経路で、前記ロードポート２
０から前記第１ロードロック室１２、第２ロードロック
室１３へ、又前記第１ロードロック室１２、第２ロード
ロック室１３から前記ロードポート２０への搬送では大
気圧搬送が行われ、前記第１ロードロック室１２、第２
ロードロック室１３から各処理室、各処理室から第１ロ
ードロック室１２、第２ロードロック室１３へは真空搬
送が行われ、それぞれ搬送状態に応じて、前記第１ロー
ドロック室１２、第２ロードロック室１３が真空引き、
大気圧復帰が行われるのは、従来例と同様である。 【００４５】実際のウェーハ２２の搬送は、図２に示さ
れる様に、無駄時間がない様にウェーハ２２の搬送が組
合わされる。 【００４６】先ず、１枚目の未処理ウェーハ２２が前記
第１ロードロック室１２に大気圧搬送され、該第１ロー
ドロック室１２が真空引きされた後、搬送室２を経て前
記第１処理室６に真空搬送され、該第１処理室６で１枚
目のウェーハ２２の処理が行われる。 【００４７】２枚目の未処理ウェーハ２２が前記第２ロ
ードロック室１３に大気圧搬送され、該第２ロードロッ
ク室１３が真空引きされた後、前記搬送室２を経て前記
第２処理室７に真空搬送され、該第２処理室７で２枚目
のウェーハ２２の処理が行われる。 【００４８】前記第１ロードロック室１２が大気圧復帰
され、３枚目のウェーハ２２が前記第１ロードロック室
１２に大気圧搬送され、該第１ロードロック室１２が真
空引きされた後、前記搬送室２を経て前記第３処理室８
に真空搬送され、該第３処理室８で３枚目のウェーハ２
２の処理が行われる。 【００４９】４枚目の未処理ウェーハ２２の搬送の為、
前記第２ロードロック室１３は２枚目の未処理ウェーハ
２２を真空搬送した後、直ちに大気圧復帰がされる。４
枚目の未処理ウェーハ２２が前記第２ロードロック室１
３に大気圧搬送され、次に真空引きされる。真空引き完
了時点が前記第１処理室６での１枚目のウェーハ２２の
処理終了とマッチングしており、前記第１処理室６から
１枚目の処理済ウェーハ２２が前記第２ロードロック室
１３に真空搬送される。該第２ロードロック室１３には
既に４枚目の未処理ウェーハ２２が搬入されているの
で、続いて４枚目の未処理ウェーハが前記第１処理室６
へ真空搬送される。 【００５０】５枚目の未処理ウェーハ２２の搬送の為、
前記第１ロードロック室１２は３枚目の未処理ウェーハ
２２を真空搬送した後、直ちに大気圧復帰がされる。５
枚目の未処理ウェーハが大気圧搬送され、次に真空引き
される。真空引き完了時点が前記第２処理室７での２枚
目のウェーハ２２の処理終了とマッチングしており、前
記第２処理室７から２枚目の処理済ウェーハ２２が前記
第１ロードロック室１２に真空搬送される。該第１ロー
ドロック室１２には上記した様に既に５枚目の未処理ウ
ェーハ２２が搬入されているので、続いて５枚目の未処
理ウェーハ２２が前記第２処理室７へ真空搬送される。 【００５１】１枚目の処理済ウェーハ２２が前記第２ロ
ードロック室１３に真空搬出された後大気圧復帰がなさ
れ、該第２ロードロック室１３から前記ロードポート２
０へ大気圧搬出される。続いて６枚目の未処理ウェーハ
２２が連続して前記第２ロードロック室１３に大気圧搬
入される。該第２ロードロック室１３が真空引きされる
と前記第３処理室８での３枚目のウェーハ２２の処理が
終了し、３枚目の処理済ウェーハ２２が前記第２ロード
ロック室１３に真空搬送され、６枚目の未処理ウェーハ
２２が前記第３処理室８に連続して真空搬送される。 【００５２】２枚目の処理済ウェーハ２２を真空搬送し
た後、前記第１ロードロック室１２は大気圧復帰され、
該第１ロードロック室１２から前記ロードポート２０に
大気圧搬出される。尚、特に図示していないが、７枚目
の未処理ウェーハ２２が連続して前記第１ロードロック
室１２へ大気圧搬送される。 【００５３】如上の如く処理、搬送が繰返して行われ
る。 【００５４】而して、前記第１ロードロック室１２、第
２ロードロック室１３では交互に搬入、搬出が行われ、
定常状態（６枚目のウェーハ２２以降）になると、前記
ロードポート２０と第１ロードロック室１２、第２ロー
ドロック室１３間の大気圧搬送が搬入、搬出と連続して
行われ、又該第１ロードロック室１２、第２ロードロッ
ク室１３と第１処理室６、第２処理室７、第３処理室８
間の真空搬送が、搬入、搬出と連続して行われる。従っ
て、前記第１ロードロック室１２、第２ロードロック室
１３の大気圧復帰、真空引きは搬入、搬出を併せて一度
で済むので、圧力制御の頻度が大幅に少なくなり、又大
気圧復帰、真空引きに必要とされていた時間が節約でき
る。更に、大気圧復帰、真空引きの為の圧力制御の回数
が少なくなり、圧力制御が簡単となる。 【００５５】又、図５に示す従来例と本発明の図２とを
比較すると明らかな様に、大気圧復帰、真空引きの為の
待ち時間がなくなる。 【００５６】更に、前記第１ロードロック室１２、第２
ロードロック室１３は交互に搬入、搬出に使用され、前
記第１ロードロック室１２、第２ロードロック室１３の
使用が均等化される。 【００５７】尚、上記実施の形態では３組の処理室に対
して２組のロードロック室について説明したが、４組以
上の処理室、３組以上のロードロック室を有する基板処
理装置に対しても、各処理室に対してその都度異なる２
組のロードロック室が搬入搬出に使用され、更に各ロー
ドロック室については搬入と搬出とに交互に使用される
様に搬入、搬出のシーケンスを組むことで、同様の作用
効果が得られる。 【００５８】 【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、真空搬
送装置を具備した搬送室と、該搬送室に連設された複数
の処理室と、前記搬送室に気密連設された複数のロード
ロック室と、該ロードロック室に基板搬送する大気圧搬
送装置とを具備した基板処理装置に於いて、前記ロード
ロック室の２組が１組の処理室に対して搬入用、搬出用
に区別して使用され、搬入搬出の対象となる処理室が変
る度に各ロードロック室が搬入用、搬出用を変更し、基
板の大気圧搬送、真空搬送の少なくとも一方が少なくと
も１組のロードロック室への基板の搬入及び搬出をする
様にし、該基板の搬入及び搬出については同一圧力条件
で連続して行う様にしたので、処理室の数がロードロッ
ク室の数の倍数でない場合等処理室の構成に拘らず、ロ
ードロック室の圧力制御の頻度が低減し、高いスループ
ットが得られる等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】 【図１】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明の実施の形態での
基板搬送経路を示す説明図である。 【図２】本発明の実施の形態に於ける基板処理シーケン
スのタイミングチャートである。 【図３】基板処理装置の概略構成図である。 【図４】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は従来例の基板搬送経路を
示す説明図である。 【図５】該従来例の基板処理シーケンスのタイミングチ
ャートである。 【図６】該従来例の基板処理シーケンスのタイミングチ
ャートである。 【図７】（Ａ）（Ｂ）は他の従来例の基板搬送経路を示
す説明図である。 【図８】該他の従来例の基板処理シーケンスのタイミン
グチャートである。 【符号の説明】 １ 真空搬送装置 ２ 搬送室 ６ 第１処理室 ７ 第２処理室 ８ 第３処理室 １２ 第１ロードロック室 １３ 第２ロードロック室 １６ 大気圧搬送装置 ２０ ロードポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺西 勲 東京都中野区東中野三丁目14番20号 株式 会社日立国際電気内 Ｆターム(参考） 5F031 CA02 CA05 FA01 FA07 FA15 MA04 NA05 NA09 NA20 PA02

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 真空搬送装置を具備した搬送室と、該搬
   送室に連設された複数の処理室と、前記搬送室に気密連
   設された複数のロードロック室と、該ロードロック室に
   基板搬送する大気圧搬送装置とを具備した基板処理装置
   に於いて、前記ロードロック室の２組が１組の処理室に
   対して搬入用、搬出用に区別して使用され、搬入搬出の
   対象となる処理室が変る度に各ロードロック室が搬入
   用、搬出用を変更し、基板の大気圧搬送、真空搬送の少
   なくとも一方が少なくとも１組のロードロック室への基
   板の搬入及び搬出をする様にし、該基板の搬入及び搬出
   については同一圧力条件で連続して行う様にしたことを
   特徴とする基板処理方法。