JP2004228488A

JP2004228488A - 基板搬送方法

Info

Publication number: JP2004228488A
Application number: JP2003017378A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kai; 隆行甲斐; Atsushi Toizumi; 厚戸泉
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】残留吸着力のみのモニタを行い、基板ごとに残留吸着量を測定することによって、基板の搬送時間を短く、信頼性の高い基板搬送方法を提供すること。
【解決手段】真空容器内にガスを導入しながら所定の圧力に調整するとともに電磁波を印加し、前記真空容器内にプラズマを発生させ、基板表面をエッチングもしくは成膜する基板搬送方法であって、真空中での基板搬送時に真空容器内の電極上に載置した基板を突き上げピンにより突き上げる際に、基板が最下点から最上点に移動する途中でウェハを停止したときの突き上げピンの負荷をモニタすることで解決できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板搬送方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、被処理基板にドライエッチング、ＣＶＤまたはスパッタリングなどの表面処理を施す真空装置では、デバイスの高機能化とその処理コストの低減化を図るために、高精度化、高速化、大面積化および低ダメージ化を実現するための取り組みが盛んに行われている。
【０００３】
なかでも、基板への成膜工程においては基板内の膜質の均一化を得るために、また、微細加工に用いられるドライエッチング工程においては寸法精度を確保するために、被処理基板の温度をその面内全体にわたり均一に、且つ精密に制御することが特に要求されている。
【０００４】
基板温度を制御する手段としては、メカクランプまたは静電吸着電極を使用したプラズマ処理装置が使用され始めている。
【０００５】
以下、従来の基板搬送方法の一例として、図２を参照して説明する。
【０００６】
下部電極７は静電吸着電極を用いている。基板処理中には直流電圧源により正負の電圧を静電吸着電極７に印加させ、基板６を吸着している。基板６裏面にＨｅが導入され、ある圧力に制御し、基板６表面の温度を基板面内で均一に制御している。なお、基板６はシリコン基板である。
【０００７】
以下、具体的な動作手順を説明する。
【０００８】
ガス供給装置から真空容器１内にガスを導入しつつ、排気装置としてポンプ３で真空容器１内を排気し、真空容器１内を所定の圧力に保ちながら、誘導結合コイル１３および下部電極７に、コイル用高周波電源１４および基板電極用高周波電源８により高周波電力を印加することによって真空容器１内にプラズマを発生させ、基板６または基板６上の薄膜をエッチングする。
【０００９】
上記処理が終了した後、基板６を電極７内部に埋め込んでいる突き上げピン１３を上昇させ、移載室１７に設置している搬送アーム１６により回収する。突き上げピンはモータ１４により上昇し、モータ負荷が電流値として表れ、その程度をモニタできる。
【００１０】
静電吸着電極７を用いた真空処理では、処理が終了し、電極７に印加している直流電圧を停止してもなお電荷が基板６内に残り、電極７との間に残留吸着を発生させる。残留吸着が発生した場合、ある一部だけ基板６が電極７に吸着したままで突き上げるため、基板６が傾き、ウェハずれを発生させたり、全面が吸着し、突き上げピンの上昇する力に負け基板６を突き上げピンが貫通したり、または、基板６の撓りによりばねのように跳ねたりする。近年の基板の大面積化においては、残留吸着力の上昇が顕著に見られ、基板搬送時に基板破損、基板ずれなどを発生させている。
【００１１】
残留電荷の除去方法としては２つの手段があり、１つは密度の低いプラズマを生成することにより、メインエッチング時より弱い自己バイアスを発生させ、電荷を除去する方法と、２つめには長時間放置することによる自然放電を利用した方法がある。
【００１２】
【特許文献１】
特開昭６３−７２８７７号公報
【特許文献２】
特開平２−７５２０号公報
【特許文献３】
特開平３−１０２８２０号公報
【特許文献４】
特開平４−１００２５７号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の方法では、基板の種類によってバラツキがあり、すべての基板で電荷を放出させるためには長時間かけて除電するしかない。また、突き上げピンを動作させるモータの電流値をモニタすることによって残留吸着力をモニタしていたが、実際には図７のように突き上げピン自身の負荷が重なり、残留吸着力を判断することが難しい。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、残留吸着力のみのモニタを行い、基板ごとに残留吸着量を測定することによって、基板の搬送時間を短く信頼性の高い基板搬送方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本願の第１発明である基板搬送方法は、真空容器内にガスを導入しながら所定の圧力に調整するとともに電磁波を印加し、前記真空容器内にプラズマを発生させ、基板表面をエッチングもしくは成膜する基板搬送方法であって、真空中での基板搬送時に真空容器内の電極上に載置した基板を突き上げピンにより突き上げる際に、基板が最下点から最上点に移動する途中でウェハを停止したときの突き上げピンの負荷をモニタすることを特徴とする。
【００１６】
また、本願の第２発明である基板搬送方法は、真空容器内にガスを導入しながら所定の圧力に調整するとともに電磁波を印加し、前記真空容器内にプラズマを発生させ、基板表面をエッチングもしくは成膜する基板搬送方法であって、真空中での基板搬送時に真空容器内の電極上に載置した基板を突き上げピンにより突き上げる際に、基板が最下点から最上点に移動する途中でウェハを停止したときの突き上げピンの負荷をモニタし、突き上げピンの負荷が所定の上限値以上になったときにエラーを出力することを特徴とする。
【００１７】
また、本願の第３発明である基板搬送方法は、真空容器内にガスを導入しながら所定の圧力に調整するとともに電磁波を印加し、前記真空容器内にプラズマを発生させ、基板表面をエッチングもしくは成膜する基板搬送方法であって、真空中での基板搬送時に真空容器内の電極上に載置した基板を突き上げピンにより突き上げる際に、基板が最下点から最上点に移動する途中でウェハを停止したときの突き上げピンの負荷をモニタし、所定の上限値以上になった後、再度基板を最下点に移動させ、除電処理を行うことを特徴とする。
【００１８】
このとき基板上昇を停止する時間が１秒乃至１５秒であると好適である。
【００１９】
また、基板上昇を停止し、突き上げ機構の負荷をモニタする時間が１秒以下であると好適である。
【００２０】
また、基板上昇を停止し、突き上げピンの負荷をモニタするタイミングが停止中の任意の時間に設定すると好適である。
【００２１】
また、突き上げ機構が最下点から最上点に移動する途中の位置が最下点から０．３ｍｍ乃至５ｍｍであると好適である。
【００２２】
また、除電処理は、プラズマまたは紫外線を用いて基板内部の電荷を真空容器中に放出すると好適である。
【００２３】
さらに、ウェハ上昇の動力としてモータを使用し、突き上げピンにかかる負荷がモータの印加電流でモニタすると好適である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施形態で用いたエッチング装置の構成図である。エッチング装置の動作については、従来例の説明と重複するので、ここでは省略する。
【００２６】
エッチング処理が終了し、静電吸着電極７の印加電圧を０Ｖとしても、基板６に残留電荷が残り基板６が静電吸着電極７に吸着している状態を説明する。
【００２７】
残留吸着が発生している状態の基板６を突き上げピンで突き上げたとき、突き上げピンがある高さまでであれば、基板６が撓り、突き上げピンが残留吸着力を感じる。本発明では、基板６が撓り、吸着している状態で突き上げピンを停止させることによって、突き上げピンの負荷をモータ電流値でモニタする。これによって、残留吸着による負荷をモニタすることができる。図６に本実施形態で突き上げたときの突き上げピン上昇モータ電流値を示す。基板６が電極７に残留吸着しない状態で突き上げたとき、突き上げピン上昇時に負荷が見られるが、突き上げピン上昇を停止したときには、突き上げピンモータ電流値が０となり、残留吸着による負荷がない。これにより残留吸着していないことがわかる。基板６が電極７に残留吸着している状態で突き上げたとき、突き上げピン上昇時に負荷が見られるとともに、突き上げピン上昇を停止したときにも、突き上げピンモータ電流値に負荷が発生している。これにより残留吸着していることが判断できる。
【００２８】
残留吸着の判断後、突き上げピンをそのまま停止させることができる。また、残留吸着の判断後、突き上げピンをそのまま停止させ、外部に残留吸着があることを知らせるエラーを出力させることもできる。さらに、残留吸着の判断後、突き上げピンを下降させ、基板６を電極７上に戻し、再度除電プロセスを実施し、突き上げることもできる。基板６を突き上げるときは、再度残留吸着の有無を確認することができる。
【００２９】
基板上昇を停止する時間が１秒乃至１５秒である。
【００３０】
また、基板上昇を停止し、突き上げ機構の負荷をモニタする時間が１秒以下であることが望ましい。
【００３１】
さらに、基板上昇を停止し、突き上げピンの負荷をモニタするタイミングが停止中の任意の時間に設定できる。
【００３２】
突き上げ機構が最下点から最上点に移動する途中の位置が最下点から０．３ｍｍ乃至５ｍｍである。
【００３３】
除電処理は、プラズマまたは紫外線を用いて基板内部の電荷を真空容器中に放出する方法がある。
【００３４】
基板を載置する下部電極と基板の間に絶縁物を有するものに対し、特に有効である。
【００３５】
【発明の効果】
本発明を用いることによって、残留吸着の有無が信頼性が高く確認でき、基板の破損、搬送ミスなどを低減できる。特に、基板裏面に絶縁膜がある場合、残留吸着を発生させやすい。本発明を用いることによって、残留吸着のない基板に対しては時間を短く、残留吸着のある基板に対しては残留吸着の有無を確認し、再度除電処理を行うことで、除電処理時間の短い基板に統一でき全体的に処理時間を短くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例および本発明の実施形態で用いたエッチング装置の構成図（基板が最下点にある場合）
【図２】従来例および本発明の実施形態で用いたエッチング装置の構成図（基板が最上点にある場合）
【図３】本発明の実施形態で用いたエッチング装置の構成図（基板に残留吸着がある場合）
【図４】本発明の実施形態で用いたエッチング装置の構成図（基板に残留吸着がない場合）
【図５】従来例および本発明の実施形態で用いたエッチング装置および移載室の構成図
【図６】本発明の実施形態で用いた負荷モニタ用モータ電流値の推移図
【図７】従来の実施形態で用いた負荷モニタ用モータ電流値の推移図
【符号の説明】
１真空容器
２誘導結合コイル印加用高周波電源
３誘導結合コイル用マッチングＢＯＸ
４誘導結合コイル
５誘電板（石英板）
６基板
７下部電極
８下部電極用高周波電源
９下部電極印加用高周波電源
１０圧力コントローラー
１１ターボ分子ポンプ
１２ａ静電吸着電極用直流電圧源（＋）
１２ｂ静電吸着電極用直流電圧源（−）
１３突き上げピン
１４突き上げ駆動用モータ
１５突き上げ負荷検出用電流モニタ
１６搬送アーム
１７移載室

Claims

真空容器内にガスを導入しながら所定の圧力に調整するとともに電磁波を印加し、前記真空容器内にプラズマを発生させ、基板表面をエッチングもしくは成膜する基板搬送方法であって、真空中での基板搬送時に真空容器内の電極上に載置した基板を突き上げピンにより突き上げる際に、基板が最下点から最上点に移動する途中でウェハを停止したときの突き上げピンの負荷をモニタすることを特徴とする基板搬送方法。
真空容器内にガスを導入しながら所定の圧力に調整するとともに電磁波を印加し、前記真空容器内にプラズマを発生させ、基板表面をエッチングもしくは成膜する基板搬送方法であって、真空中での基板搬送時に真空容器内の電極上に載置した基板を突き上げピンにより突き上げる際に、基板が最下点から最上点に移動する途中でウェハを停止したときの突き上げピンの負荷をモニタし、突き上げピンの負荷が所定の上限値以上になったときにエラーを出力することを特徴とする基板搬送方法。
真空容器内にガスを導入しながら所定の圧力に調整するとともに電磁波を印加し、前記真空容器内にプラズマを発生させ、基板表面をエッチングもしくは成膜する基板搬送方法であって、真空中での基板搬送時に真空容器内の電極上に載置した基板を突き上げピンにより突き上げる際に、基板が最下点から最上点に移動する途中でウェハを停止したときの突き上げピンの負荷をモニタし、所定の上限値以上になった後、再度基板を最下点に移動させ、除電処理を行うことを特徴とする基板搬送方法。
基板上昇を停止する時間が１秒乃至１５秒であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の基板搬送方法。
基板上昇を停止し、突き上げ機構の負荷をモニタする時間が１秒以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の基板搬送方法。
基板上昇を停止し、突き上げピンの負荷をモニタするタイミングが停止中の任意の時間に設定できることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の基板搬送方法。
突き上げ機構が最下点から最上点に移動する途中の位置が最下点から０．３ｍｍ乃至５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の基板搬送方法。
除電処理は、プラズマまたは紫外線を用いて基板内部の電荷を真空容器中に放出することを特徴とする請求項３記載の基板搬送方法。
ウェハ上昇の動力としてモータを使用し、突き上げピンにかかる負荷がモータの印加電流でモニタすることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の基板搬送方法。