JP2005209859A

JP2005209859A - ウェハー搬送処理方法とこれを用いる半導体製造装置

Info

Publication number: JP2005209859A
Application number: JP2004014348A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Maekawa; 康夫前川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-01-22
Filing date: 2004-01-22
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】半導体製造装置のウェハー加工容器内のウェハー位置ズレによる搬送ミスを防止し、さらにウェハー加工における異常も防ぐ。
【解決手段】搬入ウェハーを予備テーブルが上昇して真空吸着する前に、他のテーブルの排気動作の完了確認まで待機する（Ｓ２１）。テーブルに載せるためウェハーを吸着状態で予備テーブルを下降し、かつ下降後の１秒間はウェハー１を真空吸着状態とする（Ｓ２２）。ウェハー加工容器内のガス排出部８からスロー排気を始める際、加工容器内の圧力変動の影響を避けるためウェハーを真空吸着状態で開始、その後ウェハーの吸着解除する（Ｓ２３）。また、ウェハーの加工を終了してテーブルが降下した後の予備テーブル上昇と同時にウェハーを真空吸着する際、他のテーブルの排気動作の完了を確認する（Ｓ２４）。各処理により、ウェハー加工容器内でのウェハー位置ズレによる搬送ミスやウェハー加工時の異常をなくすことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体製造装置におけるウェハーの搬送とウェハーの処理を行う、ウェハー搬送処理方法とこれを用いる半導体製造装置に関するものである。

従来のこの種の半導体製造装置は、非特許文献１に記載されるように、石英の容器内を真空ポンプにて排気して真空状態とし、加工対象のウェハーを容器内の温度制御したテーブル上に載置して、ガスを導入することによりウェハー表面上の被膜を加工する装置である。

図２に従来の半導体製造方法であるウェハー加工部へのウェハー搬送処理方法におけるフローチャートを示し、半導体製造装置におけるウェハー加工部の概略構成を図３に示す。従来のウェハー搬送処理方法について、図２のフローチャートに基づき図３を参照しながらその動作を説明する。

ロボット（図示せず）の移動により、ウェハー加工容器６内に存在するテーブル４の上部にウェハー１の搬入を行う（Ｓ１）。そして、予備テーブル３が上昇してウェハー１を予備テーブル３上に載置すると、ロボットはウェハー加工容器６内から出る。このときウェハー１は、予備テーブル３上で真空ライン５を通る空気流にて真空吸着されている（Ｓ２）。

引き続き、予備テーブル３は下降し、下降の終わった時点でウェハー１の真空吸着は解除する（Ｓ３）。この状態で、テーブル４上にウェハー１が載り、ウェハーガイド２の内側に収まる。次にテーブル４が上昇し、これに同期してウェハー１はテーブル４に予備テーブル３の真空ライン５を通る空気流にて真空吸着する（Ｓ４）。

テーブル４が上昇し終わった時点で、他のテーブルの排気状態を確認し（Ｓ５）、排気状態である場合は（Ｓ５のＹｅｓ）、その状態で終了まで待つ。処理Ｓ５にて、他のテーブル（ウェハー加工容器６）が排気状態でない場合は（Ｓ５のＮｏ）、真空ポンプにてウェハー加工容器６内を緩やかな状態でガス排出部８からスロー排気を開始し、かつウェハー１の真空吸着を解除する（Ｓ６）。一定圧力到達後は一気に排気を行って目的圧力まで排気を行う（Ｓ７）。この状態を保ちながら、ガス導入部７からウェハー１の加工に使用するガスを導入し、圧力安定後、ウェハー１の加工を行う（Ｓ８）。

ウェハー１の加工終了後、ガス導入部７からのガスパージ動作を行い（Ｓ９）、ウェハー加工容器６内を一定圧力状態まで戻しながら、テーブル４を下降させる（Ｓ１０）。テーブル４が降下し終わった後、ウェハー１を真空吸着し予備テーブル３を上昇させる（Ｓ１１）。予備テーブル３が上昇し終わった後、ロボットが容器内に入りテーブル４の上部に移動する（Ｓ１２）。予備テーブル３が下降を始めてウェハー１をロボット上に載せ、同時にウェハー１の真空吸着を解除する（Ｓ１３）。予備テーブル３が下降し終わった後、ロボットは容器内からウェハー１を搬出する（Ｓ１４）。これまでが、従来の半導体製造装置におけるウェハー搬送処理方法である。
前田和夫著，「はじめての半導体製造装置」，第１版，工業調査会出版，１９９９年０３月１０日発行，p163．図5.37

しかしながら、このような構成の半導体製造装置のウェハー搬送処理方法には、第１に、ウェハー１の吸着動作時並びにガス導入部７からのパージガス導入時に、ウェハー１がテーブル４上で動き、ウェハーガイド２に乗り上げるために、正規の位置からズレが発生し、ロボットとテーブル４上のウェハー１を受け渡しする際、正常にロボットがウェハー１を認識することができず受け渡しミスを起こしていた。また、ウェハー１の受け渡しができたとしても、正常な位置からズレた状態でロボットが搬送するために、ウェハー１の落下が発生していた。これらの現象は、テーブル４上のウェハーガイド２における製作上の加工精度や、高さの適正化が取れていないために起こる現象ではなく、テーブル４と予備テーブル３上でのウェハー１吸着時に発生し、微少なウェハー１の動きによるものであることを、ウェハー加工容器６外からの観察によって確認することができた。また、（パージ）ガス導入部７からのガス導入時にも、ウェハー１を真空ライン５を通る空気流により真空吸着してテーブル４が上昇する状態において、ウェハー１の微少な移動が起こり得ることが想定でき、前述したようなテーブル４上のウェハー１の動きに起因する搬送異常という課題があった。

第２には、図３に示すウェハー加工容器６内にウェハー１を搬入し、テーブル４上にウェハー１を載せる際に、予備テーブル３の下降時にウェハー１を真空ライン５にて真空吸着した状態から解除しスロー排気が始まる時に空気流の逆流が起こり、容器内の圧力の変化でウェハー１が、正規の位置からズレが生じる。ウェハー１が正規の位置からズレた状態のままで、例えばウェハーガイド２上に乗った状態で加工した場合、ウェハー１に異常電圧が掛かり、ウェハー１上の回路の一部を破壊することがある。このようにウェハー１が位置ズレを起こし、ウェハーガイド２上に乗った場合は、テーブル４からウェハー１の端面が浮く形となり、電位が正常な状態でなくなるために異常の原因となる可能性が高いと推察でき、テーブル４上のウェハー１の動きによりウェハー加工に異常が生じるという課題があった。

本発明は、前記従来技術の課題を解決することに指向するものであり、ロボットによるウェハーの搬入と搬出、およびウェハーを加工するウェハー加工容器６内に設けたテーブル４，予備テーブル３，真空ライン５，ウェハーガイド２，並びにテーブル４，予備テーブル３の上昇と下降の動作等を見直し、半導体製造装置におけるウェハー加工容器内でウェハーの位置ズレによる装置の搬送ミスを防止し、さらにウェハー加工における異常も防ぐ、ウェハー搬送処理方法とこれを用いる半導体製造装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係るウェハー搬送処理方法は、半導体製造装置のウェハー加工容器内のテーブル上にウェハーを搬入および搬出して前記ウェハーを加工処理するウェハー搬送処理方法であって、前記ウェハー加工容器内のテーブル上に載置する際に、当該ウェハー加工容器外の他のテーブルにおいて排気処理実行の可否確認を行うことを特徴とする。

また、半導体製造装置のウェハー加工容器内のテーブル上にウェハーを搬入および搬出して前記ウェハーを加工処理するウェハー搬送処理方法であって、前記ウェハーを真空吸着状態で予備テーブルを下降させ、降下後のテーブル上に前記ウェハーを載置した一定時間経過後に前記ウェハーの真空吸着の解除を行うことを特徴とする。

また、半導体製造装置のウェハー加工容器内のテーブル上にウェハーを搬入および搬出して前記ウェハーを加工処理するウェハー搬送処理方法であって、前記ウェハー加工容器のスロー排気開始時に、前記ウェハーの真空吸着を行うことを特徴とする。

また、半導体製造装置のウェハー加工容器内のテーブル上にウェハーを搬入および搬出して前記ウェハーを加工処理するウェハー搬送処理方法であって、前記ウェハーの加工終了により前記テーブルを下降した後、予備テーブルに載置する前記ウェハーを真空吸着して上昇する際に、当該ウェハー加工容器外の他のテーブルにおいて排気処理実行の可否確認を行うことを特徴とする。

また、本発明に係る半導体製造装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のウェハー搬送処理方法を用いて半導体装置を製造することを特徴とする。

前記の方法および構成によれば、半導体製造装置におけるウェハー加工容器内でウェハーの位置ズレによる装置の搬送ミスを防止でき、さらにウェハー加工における異常も防ぐことができる。

以上説明したように、本発明によれば、半導体製造装置におけるウェハー加工容器内でウェハーの位置ズレによって生じる装置の搬送ミスを防止し、さらにウェハー加工における異常も防ぐことができるという効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態における半導体製造方法でウェハー加工部へのウェハー搬送処理方法のフローチャートを示す。ここで、前記従来例を示す図２において説明した構成要件に対応し実質的に同等の機能の処理には同一の符号を付す。

本実施の形態について、図１のフローチャートに基づき図３に示した半導体製造装置におけるウェハー加工部の概略構成を参照しながら、その動作を説明する。まず、搬入されたウェハー１を予備テーブル３上に載せる場合において、ロボット（図示せず）によりウェハー加工容器６内に存在するテーブル４の上部にウェハー１を搬入し（Ｓ１）、予備テーブル３が上昇してウェハー１を予備テーブル３上に載せるために真空ライン５により真空吸着する（Ｓ２）。このとき、他のテーブルにおいてスロー排気から排気への切り替える時と重なると、一瞬の圧力変動により真空ライン５から受ける微少な圧力変動が予備テーブル３上のウェハー１に伝わり、ウェハー１が動くことがあるため、他のテーブルの排気動作が完了することを確認し完了するまで、ロボットがテーブル４上でウェハー１を保持したまま待機する（Ｓ２１）。

次に、予備テーブル３が、真空ライン５を通る空気流によりウェハー１を真空吸着している状態から下降後に、吸着解除した状態とすると、予備テーブル３の下降時等の振動によりウェハー１がテーブル４上で動く場合があるため、ウェハー１を吸着状態で予備テーブル３を下降させ、かつ予備テーブル３が下降し終わった際の振動を防ぐため、予備テーブル３が下降後の１秒間は、真空ライン５を通る空気流によりウェハー１を真空吸着した状態とする（Ｓ２２）。

この状態で、テーブル４上にウェハー１が載り、ウェハーガイド２の内側に収まる。次にテーブル４が上昇し、これに同期してウェハー１はテーブル４に予備テーブル３の真空ライン５を通る空気流にて真空吸着される（Ｓ４）。テーブル４が上昇し終わった時点で、他のテーブルの排気状態を確認し（Ｓ５）、排気状態である場合は（Ｓ５のＹｅｓ）、その状態で終了まで待つ。

処理Ｓ５にて、他のテーブル（ウェハー加工容器６）が排気状態でない場合は（Ｓ５のＮｏ）、真空ポンプにてウェハー加工容器６内を緩やかな状態でガス排出部８からスロー排気を開始する。このガス排出部８からスロー排気を始める際、その動作時に発生するウェハー加工容器６内の圧力変動によってウェハー１が動く場合があることから、スロー排気を始める際にも、真空ライン５を通る空気流によりウェハー１を真空吸着している状態で開始し、その後ウェハーの真空吸着を解除する（Ｓ２３）。

一定圧力到達後は一気に排気を行って目的圧力まで排気を行う（Ｓ７）。この状態を保ちながら、ガス導入部７からウェハー１の加工に使用するガスを導入し、圧力安定後、ウェハー１の加工を行う（Ｓ８）。ウェハー１の加工終了後、ガス導入部７からのガスパージ動作を行い（Ｓ９）、ウェハー加工容器６内を一定圧力状態まで戻しながら、テーブル４を下降させる（Ｓ１０）。

テーブル４が降下し終わった後、予備テーブル３を上昇させて、同時にウェハー１が真空ライン５を通る空気流により真空吸着する状態とする際、他のテーブルがスロー排気から排気へ切り替える時と重なると、一瞬の圧力変動により真空ライン５から発生する微少な圧力変動が予備テーブル３上のウェハー１に伝わり、ウェハー１が動く場合があるため、他のテーブルの排気動作が完了したことを確認し（Ｓ２４）、完了した排気状態でなくなる（Ｓ２４のＮｏ）までテーブル４上にウェハー１を載せた状態を保持する。

その後、ウェハー１を真空吸着し予備テーブル３を上昇させる（Ｓ１１）。予備テーブル３が上昇した後、ロボットが容器内に入りテーブル４の上部に移動する（Ｓ１２）。予備テーブル３が下降しウェハー１をロボット上に載せ、同時にウェハー１の真空吸着を解除する（Ｓ１３）。さらに予備テーブル３が下降し終わった後、ロボットは容器内からウェハー１を搬出する（Ｓ１４）。

以上のウェハー搬送処理方法により、半導体製造装置におけるウェハー加工部でのウェハーの異常動作による装置の搬送ミスをなくし、またウェハー加工の異常も解決することができる。

なお、本実施の形態の説明として、処理Ｓ２１〜Ｓ２４の全てを網羅する半導体製造装置におけるウェハー搬送処理方法について記載したが、前述の処理Ｓ２１〜Ｓ２４のうち少なくとも１つの処理以上を含む半導体製造装置であっても同様である。

本発明に係るウェハー搬送処理方法とこれを用いる半導体製造装置は、半導体製造装置のウェハー加工容器内でウェハーの位置ズレによる装置の搬送ミスを防止し、さらに、ウェハー加工における異常も防ぐことができ、ウェハーの搬送とウェハーの処理を行う半導体製造装置等に用いて有用である。

本発明の実施の形態における半導体製造方法でウェハー加工部へのウェハー搬送処理方法のフローチャート従来の半導体製造方法であるウェハー加工部へのウェハー搬送処理方法におけるフローチャート半導体製造装置におけるウェハー加工部の概略構成を示す図

符号の説明

１ウェハー
２ウェハーガイド
３予備テーブル
４テーブル
５真空ライン
６ウェハー加工容器
７ガス導入部
８ガス排出部

Claims

半導体製造装置のウェハー加工容器内のテーブル上にウェハーを搬入および搬出して前記ウェハーを加工処理するウェハー搬送処理方法であって、前記ウェハー加工容器内のテーブル上に載置する際に、当該ウェハー加工容器外の他のテーブルにおいて排気処理実行の可否確認を行うことを特徴とするウェハー搬送処理方法。
半導体製造装置のウェハー加工容器内のテーブル上にウェハーを搬入および搬出して前記ウェハーを加工処理するウェハー搬送処理方法であって、前記ウェハーを真空吸着状態で予備テーブルを下降させ、降下後のテーブル上に前記ウェハーを載置した一定時間経過後に前記ウェハーの真空吸着の解除を行うことを特徴とするウェハー搬送処理方法。
半導体製造装置のウェハー加工容器内のテーブル上にウェハーを搬入および搬出して前記ウェハーを加工処理するウェハー搬送処理方法であって、前記ウェハー加工容器のスロー排気開始時に、前記ウェハーの真空吸着を行うことを特徴とするウェハー搬送処理方法。
半導体製造装置のウェハー加工容器内のテーブル上にウェハーを搬入および搬出して前記ウェハーを加工処理するウェハー搬送処理方法であって、前記ウェハーの加工終了により前記テーブルを下降した後、予備テーブルに載置する前記ウェハーを真空吸着して上昇する際に、当該ウェハー加工容器外の他のテーブルにおいて排気処理実行の可否確認を行うことを特徴とするウェハー搬送処理方法。
請求項１〜４のいずれか１項に記載のウェハー搬送処理方法を用いて半導体装置を製造することを特徴とする半導体製造装置。