JP2007184476A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
基板処理に於いて、基板の加熱により、基板が変形した場合にも基板とフィンガープレートとの接触を防止し、パーティクルの発生を抑制する。
【解決手段】
基板搬送装置２９を具備する基板処理装置に於いて、前記基板搬送装置は基板２が載置される２股フォーク状のフィンガープレート４０を有し、該フィンガープレートの基板が載置される範囲に窪みが形成され、更に該窪みの中央部分に第２窪み部が形成された。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体装置を製造する一工程である、基板処理工程、例えば薄膜の生成、酸化膜の生成、不純物の拡散、アニール処理、レジスト処理、エッチング処理等の処理を行う基板処理装置に関するものである。

基板処理、例えばレジスト処理の１つであるアッシングを行う基板処理装置としてアッシャがある。アッシャはウェーハ等の基板に塗布されたフォトレジストをプラズマにより灰化剥離処理するものであり、アッシャとして例えば特許文献１に示されるものがある。

特許文献１に示されるアッシャは、枚葉式の基板処理装置であり、該基板処理装置は処理ガスを導入し、高周波電力を印加してプラズマを発生させる処理室と、該処理室に気密に連設した搬送室と、該搬送室に気密に連設されたロードロック室と、前記搬送室に設けられ、該搬送室と前記処理室間、前記搬送室と前記ロードロック室間でウェーハの移載を行う基板移載機とを具備している。

ウェーハは大気雰囲気で前記ロードロック室に外部搬入装置により搬送され、気密状態で前記基板移載機によりロードロック室から搬送室に移載され、更に気密状態で前記基板移載機により前記処理室に移載される。該処理室では、ウェーハが加熱され、プラズマにより処理ガスが活性化されアッシング処理が行われる。

前記処理室でアッシング処理が完了すると、ウェーハは上記搬入作動とは逆の作動により基板処理装置より搬出される。

前記基板移載機は、進退、回転、昇降可能なロボットアームを具備し、該ロボットアームの先端部にはフィンガープレートが設けられている。前記基板移載機は、前記フィンガプレートにウェーハを載置し、前記ロボットアームの進退、回転、昇降の協働によりウェーハの移載を行う様になっている。

図６、図７により、従来の基板処理装置に用いられているフィンガープレート１について説明する。

該フィンガープレート１は、ウェーハ２が載置される部分は窪み３となっており、該窪み３の周辺４箇所、ウェーハの載置中心に対して対称となる位置に、円弧状の段差が形成され、該段差はウェーハ支持部４として機能し、ウェーハ２は前記ウェーハ支持部４上に載置される。又、前記フィンガープレート１は、ウェーハ２の撓みによる接触を避ける為、中央部５が欠切された２股フォーク状となっている。

前記ウェーハ支持部４は前記窪み３に対して段差となっているので、ウェーハ２が支持された状態では、ウェーハ２と前記窪み３間には間隙が形成され、ウェーハ２と前記ウェーハ支持部４が接触する様になっている。ウェーハ２は前記ウェーハ支持部４という限られた部分を介して前記フィンガープレート１に載置されるので、該フィンガープレート１とウェーハ２との接触による汚染は最小限に限定される様になっている。

然し乍ら、ウェーハ２は常温では平面を維持しているが、加熱されると、ウェーハ２の表裏、或は面内に温度分布が発生し、温度差の為に歪みが発生し、ウェーハ２が反り、或は波打つ変形を生じる。ウェーハ２は僅かな温度変化でも変形し続ける。

この為、ウェーハ２の裏面が前記窪み３に接触し、更に熱変形の途中で該窪み３とウェーハ２間で相対変位を生じ擦れを発生することがある。擦れはウェーハ２の裏面に傷を発生させる虞れがあり、特に前記ウェーハ支持部４に隣接するエッジ部６にウェーハ２の裏面が接触した場合は傷が発生し易い。

擦れにより、ウェーハ２の裏面に傷が発生すると、大量のパーティクルが発生し、ウェーハ２のパーティクルの汚染の原因となる。

図８はウェーハ２の表面に付着したパーティクル７の分布状態を示している。

特開平７−１５３７４８号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、基板の加熱により、基板が変形した場合にも基板とフィンガープレートとの接触を防止し、パーティクルの発生を抑制する。

本発明は、基板搬送装置を具備する基板処理装置に於いて、前記基板搬送装置は基板が載置される２股フォーク状のフィンガープレートを有し、該フィンガープレートの基板が載置される範囲に窪みが形成され、更に該窪みの中央部分に第２窪み部が形成された基板処理装置に係るものである。

本発明によれば、基板搬送装置を具備する基板処理装置に於いて、前記基板搬送装置は基板が載置される２股フォーク状のフィンガープレートを有し、該フィンガープレートの基板が載置される範囲に窪みが形成され、更に該窪みの中央部分に第２窪み部が形成されたので、基板の加熱により熱歪みが発生し、基板が変形した場合でも、基板が前記フィンガープレートに接触することが防止され、パーティクルの発生が抑止され、基板処理品質が向上し、歩留りの改善が図れるという優れた効果を発揮する。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。

先ず、本発明に係る基板処理装置の１つであるアッシャについて、図１、図２により説明する。

筐体１１の略中央部には気密な搬送室１２が配設され、該搬送室１２の背面側に２組の第１処理室１３、第２処理室１４がゲートバルブ１５，１６を介してそれぞれ気密に連設されている。又、前記搬送室１２の正面側には２組の第１ロードロック室１７、第２ロードロック室１８がゲートバルブ１９，２０を介してそれぞれ気密に連設され、前記第１ロードロック室１７、第２ロードロック室１８の正面側にはそれぞれ第１カセット授受装置２２、第２カセット授受装置２３が配設されている。

前記第１処理室１３について説明する。尚、前記第２処理室１４も同様であるので以下説明を省略する。

真空容器である処理容器２５の周囲には高周波コイル２６が設けられ、該高周波コイル２６には図示しない高周波電源により高周波電力が印加される様になっている。又、前記処理容器２５には処理ガス導入管２７が連通され、図示しない処理ガス源から処理ガスが導入される様になっている。

前記処理容器２５は下端が開口されており、該開口を気密に閉塞する様に基板載置台２８が昇降可能に設けられている。該基板載置台２８はウェーハ２を載置可能であると共に内部にヒータ（図示せず）を有し、処理される基板を加熱可能となっている。

前記搬送室１２内部には基板搬送装置２９が設けられ、該基板搬送装置２９は伸縮、回転可能なロボットアーム３１を具備し、該ロボットアーム３１は先端にフィンガープレート４０を有している。

前記第１カセット授受装置２２、前記第２カセット授受装置２３は外部搬送装置（図示せず）との間でウェーハ搬送容器であるカセット３２を授受可能なカセットテーブル３３、該カセットテーブル３３が降下状態で前記カセット３２を搬送するカセット搬送装置２４を具備している。

前記第１ロードロック室１７、前記第２ロードロック室１８は前記カセット搬送装置２４により搬送されたカセット３２からウェーハ２を受出し、前記第１ロードロック室１７、前記第２ロードロック室１８へのウェーハ２の装入、前記第１ロードロック室１７、前記第２ロードロック室１８内でのウェーハ２の保持を行うローディング装置３４を具備している。

前記基板搬送装置２９は前記第１ロードロック室１７、前記第２ロードロック室１８と前記第１処理室１３、前記第２処理室１４間でのウェーハ２の搬送を行うものである。

以下、ウェーハ２の処理の概要について説明する。

前記第１カセット授受装置２２、前記第２カセット授受装置２３のいずれか、例えば前記第１カセット授受装置２２にカセット３２が搬入されると、前記カセット搬送装置２４により前記第１カセット授受装置２２が降下され、前記カセット３２が前記筐体１１内部に取込まれる。

前記第１カセット授受装置２２の水平移動と、前記ローディング装置３４の上昇移動との協働によりウェーハ２が前記ローディング装置３４に受取られ、該ローディング装置３４はウェーハ２を前記第１ロードロック室１７に装入する。

該第１ロードロック室１７が気密に閉塞されると、前記ゲートバルブ１９、前記ゲートバルブ１５が開放され、前記基板搬送装置２９によりウェーハ２を前記フィンガープレート４０上に受取り、ウェーハ２が前記第１ロードロック室１７から取出され、前記基板載置台２８に移載される。該基板載置台２８が上昇し、ウェーハ２が前記処理容器２５内に装入されると共に該処理容器２５が気密に閉塞される。

前記基板載置台２８によりウェーハ２が加熱され、前記処理ガス導入管２７から処理ガスが導入され、更に前記高周波コイル２６に高周波電力が印加されることで、プラズマが発生され、活性化された処理ガスによりウェーハ２に残置されたフォトレジストを剥離除去処理する。

処理が完了すると、前記ゲートバルブ１５、前記ゲートバルブ２０が開放され、前記基板搬送装置２９は前記フィンガープレート４０を前記第１処理室１３に挿入し、前記フィンガープレート４０にウェーハ２を受取り、前記第２ロードロック室１８内の空き状態の前記ローディング装置３４に処理済のウェーハを移載する。処理後高温となったウェーハ２は前記第２ロードロック室１８内で所定の温度迄冷却される。

上記処理が繰返されて、前記第２ロードロック室１８のローディング装置３４が所定数の処理済ウェーハ２を受取ると、前記ゲートバルブ２０が閉塞され、前記ローディング装置３４と前記カセット搬送装置２４の協働により処理済ウェーハ２がカセット３２に移載される。処理済ウェーハ２を収納したカセット３２は、前記カセット搬送装置２４により上昇され、図示しない外部搬送装置により外部に搬出される。

次に、本発明で使用されるフィンガープレート４０について、図３、図４により説明する。

該フィンガープレート４０は、図６で示したフィンガープレート１と同等の外形を有し、中央部５が欠切された２股フォーク状となっている。

ウェーハ２が載置される部分は窪み３が形成され、該窪み３の周辺４箇所、ウェーハ２の載置中心に対して対称となる位置に、円弧状の段差であるウェーハ支持部４が形成される。ウェーハ２は前記ウェーハ支持部４上に載置される。又、前記フィンガープレート４０は、ウェーハ２の撓みによる接触を避ける為、中央部５が欠切された２股フォーク状となっている。

前記窪み３の中央部分には第２窪み部４１が形成される。該第２窪み部４１は図３中、ハッチングで示される。該第２窪み部４１が形成される範囲は、ウェーハ２が加熱される温度、大きさ、熱変形の量等が考慮されて決定される。

前記第２窪み部４１の窪み量は、ウェーハ２に温度分布が生じ、熱歪みにより変形を生じた場合に前記第２窪み部４１に接触しないものとなっている。又、前記中央部５に臨む上側のエッジ部６はＣ面取り、Ｒ面取り、好ましくはＲ面取りされる。尚、Ｒ面取り加工されるのは、前記エッジ部６の全長、少なくともＢの範囲である。

上記第２窪み部４１が形成されるので、ウェーハ２に温度分布が生じ、熱歪みにより変形を生じた場合にもウェーハ２の裏面が前記窪み３、前記第２窪み部４１に接触することがなくなる。従って、ウェーハ２の裏面に傷が付くことによるパーティクルの発生を防止できる。又、ウェーハ２の変形が大きく、ウェーハ２の裏面が前記第２窪み部４１に接触することがあっても、前記エッジ部６が面取りされているので、傷が付きにくく、やはりパーティクルの発生が防止できる。

本発明で処理したウェーハ２の表面に付着したパーティクル７の分布状態を図５に示している。

図８との比較で、本発明で処理したウェーハ２のパーティクル７の付着量が少ないことが明らかである。

本発明が実施される基板処理装置の一例を示す概略平面図である。 同前基板処理装置の概略側面図である。 本発明に使用されるフィンガープレートの平面図である。 図３のＡ−Ａ矢視拡大図である。 本発明で処理したウェーハの表面に付着したパーティクルの分布状態を示す図である。 従来の基板処理装置で使用されるフィンガープレートの平面図である。 図６のＣ−Ｃ矢視拡大図である。 従来の基板処理装置で処理したウェーハの表面に付着したパーティクルの分布状態を示す図である。

符号の説明

２ ウェーハ
３ 窪み
４ ウェーハ支持部
５ 中央部
６ エッジ部
１２ 搬送室
１３ 第１処理室
１４ 第２処理室
１７ 第１ロードロック室
１８ 第２ロードロック室
２２ 第１カセット授受装置
２３ 第２カセット授受装置
２４ カセット搬送装置
２９ 基板搬送装置
３４ ローディング装置

Claims (1)

1. 基板搬送装置を具備する基板処理装置に於いて、前記基板搬送装置は基板が載置される２股フォーク状のフィンガープレートを有し、該フィンガープレートの基板が載置される範囲に窪みが形成され、更に該窪みの中央部分に第２窪み部が形成されたことを特徴とする基板処理装置。

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