JP2008053550A - Substrate processing apparatus and method, and storage medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空処理を施した基板を大気搬送室に搬送するにあたって、真空処理により基板に生成された生成物が大気に触れて大気搬送室内に悪影響を与えることを回避あるいは軽減する技術分野に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technical field for avoiding or reducing that a product generated on a substrate by vacuum processing touches the atmosphere and adversely affects the atmosphere transport chamber when the substrate subjected to vacuum processing is transported to the atmosphere transport chamber. .
半導体装置の製造においては、被処理基板である例えば半導体ウエハ(以下、ウエハという。)に真空処理例えばエッチング処理等のプラズマ処理を施す工程があり、このような処理を高スループットで行うためにマルチチャンバシステムなどと呼ばれる真空処理装置が用いられている。 In the manufacture of a semiconductor device, there is a step of subjecting a substrate to be processed, for example, a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) to plasma processing such as vacuum processing such as etching processing. A vacuum processing apparatus called a chamber system is used.
この真空処理装置の中でも、真空処理室と大気搬送室とを備えたものが知られている。その一例を図11に示すと、複数枚例えば25枚のウエハを収納した運搬容器であるフープ(Front Opening Unified Pod)を載置するフープ載置台10と、ウエハを搬送する搬送アームを有し、真空雰囲気にあるトランスファモジュール(TM)11と、当該トランスファモジュール(TM)11の周囲に配置され、ウエハを真空雰囲気にて所定の処理を施す4つのプロセスモジュール(PM)12a,12b,12c,12dと、ウエハを搬送する搬送アームを備えた搬送機構を有し、大気雰囲気にあるローダーモジュール(LM)14と、前記ローダーモジュール14及び前記トランスファモジュール11の間に配置され、真空雰囲気と常圧雰囲気とに切り替え可能な2つのロードロックモジュール(LLM)15a,15bと、前記ローダーモジュール14に隣接して設けられ、ウエハの位置をプリアライメントする図示しないオリエンタ(ORT)と、を備えたものが知られている。なお図11中のG11〜G14はゲートバルブである。
Among these vacuum processing apparatuses, those having a vacuum processing chamber and an atmospheric transfer chamber are known. An example thereof is shown in FIG. 11, which includes a FOUP mounting table 10 on which a FOUP (Front Opening Unified Pod), which is a transport container storing a plurality of, for example, 25 wafers, and a transport arm for transporting the wafers, A transfer module (TM) 11 in a vacuum atmosphere and four process modules (PM) 12a, 12b, 12c, and 12d that are arranged around the transfer module (TM) 11 and perform predetermined processing on the wafer in a vacuum atmosphere And a transfer mechanism having a transfer arm for transferring the wafer, and is disposed between a loader module (LM) 14 in an air atmosphere, the
前記真空処理装置におけるウエハの搬送経路を簡単に述べると、フープ載置台10に載置されている処理前のウエハは、LM→ORT→LLM→TM→PMとこの順に搬送される。そしてプロセスモジュール12a(12b,12c,12d)にて所定の処理ガス雰囲気下で例えばエッチング処理が施された後、処理済みのウエハはTM→LLM→LM→フープ載置台10とこの順に搬送される。
The wafer transfer path in the vacuum processing apparatus will be briefly described. The unprocessed wafer placed on the FOUP mounting table 10 is transferred in this order: LM → ORT → LLM → TM → PM. Then, for example, after the etching process is performed in a predetermined processing gas atmosphere in the
ところで、プロセス処理後のウエハをフープ載置台10に戻す際、プロセス処理後のウエハ上の副生成物が大気中の水分と反応して発生したガスが、プロセス処理前のウエハ上で凝結し、デバイス欠陥に繋がることがある。このクロスコンタミネーション対策として、前記ローダーモジュール14に、処理済みのウエハを大気雰囲気にて一時保管するパージストレージ13(鎖線)が設けられる。
By the way, when the processed wafer is returned to the hoop mounting table 10, the gas generated by the reaction of by-products on the processed wafer with moisture in the atmosphere condenses on the wafer before the processing, May lead to device defects. As a measure against this cross contamination, the
しかしながら、ロードロックモジュール15a(15b)からローダーモジュール14を介してパージストレージ13へプロセス処理後のウエハを搬送する際、次のような問題がある。その一例を示すと、プロセスモジュール12a(12b,12c,12d)では、例えばHBrガスやCl2ガスなどの処理ガスをプラズマ化し、ウエハ上に形成されたポリシリコン膜へのエッチングを行う場合がある。このときエッチング処理に伴う生成物(臭化ケイ素や塩化ケイ素等)がウエハ上に生成する。このウエハを大気雰囲気にあるローダーモジュール14に搬入すると、例えば上述の臭化ケイ素や塩化ケイ素等と大気中の水分とが反応して臭化水素や塩化水素等の腐食性ガスとなって飛散したり、これらの腐食性ガスがさらに大気中に微量に存在するアンモニアと反応して臭化アンモニウムや塩化アンモニウム等の微粒子となったりしてローダーモジュール14内に拡散する。その結果、ローダーモジュール14の金属部分例えば搬送室の壁部や搬送機構を腐食させ、その腐食部分が例えばメカニカル動作により擦れて金属汚染を引き起こすおそれがある。また前記微粒子がローダーモジュール14内に付着してパーティクル汚染の要因になる懸念がある。
However, when the processed wafer is transferred from the
一方、特許文献1には、プラズマ処理装置にて試料に付着した同伴付着物は、大気中の水分と反応して、新たな付着物を生成したり、周辺の構造物を腐食する環境等を生成することが記載され、そこで、負圧下のロードロック室への当該試料の大気側開口部からの搬入出時に、前記ロードロック室に設けたガス導入口からガスを導入した後、大気側ゲート弁を開けて引き続きガス導入口よりガスの導入を継続しながら且つ、カバーのガス導入口よりガスを流しながらカバーに設けた排気口よりカバー内の雰囲気を排気しながら、試料の搬入出を行うことが記載されている。しかしながらロードロック室内に気流を形成して付着物を除去しようとしても、ロードロック室内におけるウエハの滞在時間はスループット上極めて限られているので、そのような短い時間だけ気流を形成しても生成物を除去できず、到底実機には採用できない手法である。 On the other hand, in Patent Document 1, entrained deposits attached to a sample by a plasma processing apparatus react with moisture in the atmosphere to generate new deposits or corrode surrounding structures. Then, after the gas is introduced into the load lock chamber under the negative pressure from the atmosphere side opening, the gas is introduced from the gas introduction port provided in the load lock chamber, and then the atmosphere side gate. The sample is carried in and out while opening the valve and continuing the introduction of gas from the gas introduction port and exhausting the atmosphere in the cover from the exhaust port provided in the cover while flowing the gas from the gas introduction port of the cover. It is described. However, even if it is attempted to remove deposits by forming an air flow in the load lock chamber, the residence time of the wafer in the load lock chamber is extremely limited in terms of throughput. This is a technique that cannot be used in actual machines.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、真空処理室で処理を施した基板を大気搬送室に搬送するにあたって、大気搬送室側の装置に対する悪影響を回避あるいは軽減することができる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to avoid or reduce adverse effects on the apparatus on the atmosphere transfer chamber side when the substrate processed in the vacuum processing chamber is transferred to the atmosphere transfer chamber. It is to provide a technology that can do.
本発明の基板処理装置は、複数の基板を収納した運搬容器を載置する載置台と、
前記基板に対して真空雰囲気にて処理を施す真空処理室と、
この真空処理室との間で基板が受け渡され、真空雰囲気と常圧雰囲気とに切り替え可能なロードロック室と、
このロードロック室に隣接して設けられ、処理済みの基板に対して、真空処理により生成された生成物を除去するために大気雰囲気にて後処理を行う後処理室と、
前記ロードロック室と前記載置台との間に介在し、大気雰囲気中で基板を搬送する搬送手段を備えた大気搬送室と、を備えたことを特徴とする。
The substrate processing apparatus of the present invention, a mounting table for mounting a transport container storing a plurality of substrates,
A vacuum processing chamber for processing the substrate in a vacuum atmosphere;
A load lock chamber in which a substrate is transferred to and from this vacuum processing chamber, and can be switched between a vacuum atmosphere and a normal pressure atmosphere,
A post-processing chamber that is provided adjacent to the load lock chamber and performs post-processing in an air atmosphere to remove a product generated by vacuum processing on the processed substrate;
And an atmospheric transfer chamber provided between the load lock chamber and the mounting table and provided with a transfer means for transferring the substrate in an air atmosphere.
前記後処理室に対する基板の搬入及び搬出は、前記大気搬送室の搬送手段により行われることが好ましい。この場合次の構成を採用することがより好ましい。 It is preferable that loading and unloading of the substrate with respect to the post-processing chamber is performed by transfer means of the atmospheric transfer chamber. In this case, it is more preferable to employ the following configuration.
(1)前記後処理室と大気搬送室との間は、仕切り壁で仕切られており、この仕切り壁には、前記搬送手段及び基板の通過に必要なスリット状の開口部が形成されている構成
(2)前記大気搬送室とロードロック室との間に設けられたゲートバルブは、ロードロック室と後処理室との間のゲートバルブを兼用している構成
(3)前記ロードロック室の搬送口は長さ方向に沿って屈曲し、前記ゲートバルブは搬送口の形状に対応して屈曲している構成
ここで上記の「屈曲」とは山形に折り曲げた場合、及び円弧状に曲がっている(湾曲している)場合のいずれをも含む。
(1) The post-processing chamber and the atmospheric transfer chamber are partitioned by a partition wall, and a slit-like opening necessary for the passage of the transport means and the substrate is formed in the partition wall. Configuration (2) Configuration in which a gate valve provided between the atmospheric transfer chamber and the load lock chamber also serves as a gate valve between the load lock chamber and the post-processing chamber (3) The transfer port is bent along the length direction, and the gate valve is bent corresponding to the shape of the transfer port. The above-mentioned “bend” is a case where it is bent in a mountain shape and bent in an arc shape. Including any case of being curved (curved).
更にまた、本発明は、前記ロードロック室として、大気搬送室の背面側に左右対称に第1のロードロック室と第2のロードロック室とが設けられ、前記後処理室は、前記第1及び第2のロードロック室の中間に設けられている構成を採用することが好ましい。また後処理室は、例えば複数段に基板を載置できる載置部を備えている構成とすることができ、この場合、後処理室内の載置部は昇降手段により昇降可能に構成されていることが好ましい。後処理室は、例えば真空処理室における処理時に生成された基板上の生成物と大気中の水分との反応を促進させるために設けられている。 Furthermore, in the present invention, as the load lock chamber, a first load lock chamber and a second load lock chamber are provided symmetrically on the back side of the atmospheric transfer chamber, and the post-processing chamber is the first load lock chamber. It is preferable to adopt a configuration provided in the middle of the second load lock chamber. In addition, the post-processing chamber can be configured to include, for example, a mounting unit on which a substrate can be mounted in a plurality of stages. In this case, the mounting unit in the post-processing chamber is configured to be moved up and down by a lifting unit. It is preferable. The post-processing chamber is provided, for example, for promoting the reaction between the product on the substrate generated during the processing in the vacuum processing chamber and the moisture in the atmosphere.
本発明に係る基板処理方法は、基板に対して真空処理室にて処理を施す工程と、
その後、前記真空処理室から真空雰囲気のロードロック室に基板を搬送する工程と、
このロードロック室内の雰囲気を真空雰囲気から常圧雰囲気に切り替える工程と、
次いで、前記ロードロック室に隣接して設けられた後処理室に、前記ロードロック室内の前記基板を搬送する工程と、
前記後処理室内において、前記基板に対し、真空処理により生成された生成物を除去するために大気雰囲気で後処理を行う工程と、
複数の基板を収納した運搬容器を載置する載置台と前記ロードロック室との間に介在し、大気雰囲気中で基板を搬送する搬送手段を備えた大気搬送室内に、後処理室内の基板を搬送する工程と、を含むことを特徴とする。
他の発明は、基板に対して真空雰囲気にて処理を施す基板処理装置に用いられ、コンピュータ上で動作するプログラムを格納する記憶媒体であって、
前記プログラムは本発明の基板処理方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする。
A substrate processing method according to the present invention includes a step of processing a substrate in a vacuum processing chamber,
Thereafter, a step of transporting the substrate from the vacuum processing chamber to a load lock chamber in a vacuum atmosphere;
A step of switching the atmosphere in the load lock chamber from a vacuum atmosphere to a normal pressure atmosphere;
Next, a step of transporting the substrate in the load lock chamber to a post-processing chamber provided adjacent to the load lock chamber;
In the post-treatment chamber, performing a post-treatment on the substrate in an air atmosphere in order to remove a product generated by vacuum treatment;
The substrate in the post-processing chamber is placed in an atmospheric transfer chamber provided with a transfer means for transferring the substrate in an atmospheric atmosphere, interposed between a mounting table for mounting a transport container storing a plurality of substrates and the load lock chamber. And a step of conveying.
Another invention is a storage medium for storing a program that is used in a substrate processing apparatus for processing a substrate in a vacuum atmosphere and operates on a computer,
The program has a group of steps so as to execute the substrate processing method of the present invention.
本発明は、真空処理を行うことにより基板に生成された生成物を、大気搬送室に基板を搬送する前に、ロードロック室に隣接して設けられた後処理室にて除去するようにしているため、その生成物に起因して生じる大気搬送室内(搬送室の壁部や搬送機構など)に対する悪影響例えば腐食や微粒子の付着を回避あるいは軽減することができる。そして後処理室に対する基板の搬入及び搬出を前記大気搬送室の搬送手段により行うようにすれば、後処理室のための専用の搬送手段を設けなくてすむので、装置の複雑化、コストアップを抑えることができる。この場合、大気搬送室とロードロック室との間、及びロードロック室と後処理室との間を共通のゲートバルブで仕切るようにすることで、搬送効率を高めることができる。 In the present invention, the product generated on the substrate by performing the vacuum processing is removed in the post-processing chamber provided adjacent to the load lock chamber before the substrate is transferred to the atmospheric transfer chamber. Therefore, it is possible to avoid or reduce adverse effects such as corrosion and adhesion of fine particles to the atmospheric transfer chamber (such as the wall of the transfer chamber and the transfer mechanism) caused by the product. If the substrate is carried into and out of the post-processing chamber by the transfer means of the atmospheric transfer chamber, there is no need to provide a dedicated transfer means for the post-processing chamber, which increases the complexity and cost of the apparatus. Can be suppressed. In this case, the transfer efficiency can be improved by partitioning the atmosphere transfer chamber and the load lock chamber and the load lock chamber and the post-processing chamber with a common gate valve.
本発明に係る基板処理装置の一実施の形態について説明する。図1はこの実施の形態における基板処理装置の概略平面図であり、図2は基板処理装置の要部を示す概略斜視図である。図1において、2は被処理基板である半導体ウエハ(以下、ウエハという。)Wを一枚ずつ搬送して所定の処理を施す枚葉式の基板処理装置である。この基板処理装置2は、平面縦長六角形のトランスファモジュール(TM)20と、前記トランスファモジュール20の一方の縦側面(図1中のY軸方向)に配置された2つのプロセスモジュール(PM)30a,30bと、前記トランスファモジュール20の他方の縦側面(図1中のY軸方向)に配置された2つのプロセスモジュール30c,30dと、前記トランスファモジュール20の一方の横側斜面(図1中のX軸方向)に配置された2つのロードロックモジュール(LLM)40a,40bと、前記ロードロックモジュール40aと前記ロードロックモジュール40bとに並ぶようにして設けられたローダーモジュール50と、を備えている。なお、前記ロードロックモジュール40aは第1のロードロック室に相当し、前記ロードロックモジュール40bは、第2のロードロック室に相当する。
An embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic plan view of a substrate processing apparatus according to this embodiment, and FIG. 2 is a schematic perspective view showing a main part of the substrate processing apparatus. In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a single-wafer type substrate processing apparatus that transfers a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) W, which is a substrate to be processed, one by one to perform a predetermined process. The substrate processing apparatus 2 includes a planar vertically long hexagonal transfer module (TM) 20 and two process modules (PM) 30a disposed on one vertical side surface (Y-axis direction in FIG. 1) of the
前記プロセスモジュール30a〜30dは、真空処理室内にウエハを載置するためのウエハ載置台31a〜31dと、プラズマ発生用の電極と、真空処理室内に処理ガス例えば臭化水素(HBr)ガスを供給するための処理ガス供給部と、を備え、電極に高周波電力を印加することによって処理ガスをプラズマ化し、このプラズマによりウエハW上に形成された例えばポリシリコン膜をエッチングするエッチング処理等が行われるようになっている。
The
前記トランスファモジュール20と前記プロセスモジュール30a〜30dとの連結部分にはゲートバルブG1,G2,G3,G4が夫々設けられている。また前記トランスファモジュール20は、真空搬送室内に2つのスカラアームタイプの搬送アームからなる搬送アームユニット21を設けて構成されている。当該搬送アームユニット21は、トランスファモジュール20内に長手方向(図1中のY軸方向)に配設されたガイドレール22に沿って移動し、各プロセスモジュール30a〜30dやロードロックモジュール40a,40bの間においてウエハWを搬送するようになっている。
Gate valves G1, G2, G3, and G4 are provided at connecting portions between the
前記ローダーモジュール50は、横方向に長尺の箱状をなし、図3に示すように天井部にはファンとフィルタとを組み合わせたファンフィルタユニット(FFU)55が取り付けられると共に、床面には排気ファンユニット56が設置されている。また前記排気ファンユニット56は除害装置を備えた工場排気系に接続されており、FFU55と排気ファン56との間に清浄空気の下降気流が形成されるようになっている。また前記ローダーモジュール50の背面の仕切り壁57にはスリット状の開口部53が形成されている。
The
また前記ローダーモジュール50は、内部に搬送アーム機構51が配置されると共に、図2に示すように後述するフープ載置台70に対応する前面部にはウエハWの投入口としての3つのウエハ搬出入口51a,51b,51cが形成されている。前記搬送アーム機構51は、ローダーモジュール50内に長手方向に配置したガイドレール52に沿って電磁石駆動による往復移動可能なX軸移動部と、当該X軸移動部上に昇降可能に設けられたZ軸移動部を介して水平旋回可能な旋回台と、当該旋回台上に設けられ半径方向ないし水平方向へ伸縮可能な多関節型の搬送アーム54とを有する。この搬送アーム54は、ウエハ保持部が図2に示すように例えばフォーク状に形成されており、ウエハWの下面周縁部を支持するようになっている。
The
また前記ロードロックモジュール40a,40bはローダーモジュール50の背面部とトランスファモジュール20との間に介在し、互に左右に対称に配列されており、前記ロードロックモジュール40a,40bと前記トランスファモジュール20との連結部分にはゲートバルブG5,G6が夫々設けられている。前記ロードロックモジュール40a,40bは、ウエハWを載置するためのウエハ載置台41a,41bを有すると共に、当該ロードロックモジュール40a,40b内の圧力を所定の真空雰囲気と常圧雰囲気例えば窒素ガスによる常圧雰囲気との間で切り替えることができるように構成されている。
The
また前記ロードロックモジュール40a,40bは横断面形状が五角形をなしており、五角形の5辺のうちロードロックモジュール40a、40b同士で互いに対向する2辺に沿って後述するウエハWの搬送口42a(42b)が形成され、この搬送口42a(42b)を開閉するゲートバルブG7,G8が夫々設けられている。即ち、これらゲートバルブG7,G8は図1及び図2に示すように五角形の2辺に跨って屈曲して例えばヘ字型に形成されており、ロードロックモジュール40a(40b)とローダーモジュール50及び後述のパージストレージ(PST)60との間を仕切る役割を持っている。また前記ゲートバルブG7,G8は、ロードロックモジュール40a(40b)と後述するパージストレージ(PST)60との間のゲートバルブを兼用している。このゲートバルブG7,G8の構成及び開閉動作に関しては後述する。
The
また前記基板処理装置2において、ローダーモジュール50の背面の仕切り壁57とロードロックモジュール40a,40bの各2辺及びトランスファモジュール20の1辺とで囲まれる領域は、後処理室であるパージストレージ60の処理室本体を形成している。このパージストレージ60は、真空処理であるプラズマ処理により生成され、大気雰囲気に触れるとローダーモジュール50側の装置に悪影響を及ぼす生成物を大気中の水分と反応させて、予め腐食性ガスを飛散させるための処理(後処理)を実施するために設けられている。
In the substrate processing apparatus 2, a region surrounded by the
前記パージストレージ60の内部には、図2及び図3に示すように複数枚この例では4枚のウエハWを棚状に搭載する基板搭載部63が配置されている。この基板搭載部63は、床面に敷設された基台64と、この基台64の一端側に設けられた支柱65と、前記支柱65の上端側に所定の間隔をおいて配列された複数この例では4つの支持台66と、前記支柱65を昇降させるための昇降機構67とで構成されている。また前記支持台66は、図2に示すように例えばコ字状に形成されており、中央の空間66aを前記搬送アーム54が通過できるようになっている。また前記昇降機構67は、4段の支持台66から選択された支持台66を搬送アーム54の受け渡し位置の高さレベルに対応した高さレベルに設定する役割を果たす。
Inside the
また前記パージストレージ60の床面には、排気管68が接続されており、前記排気管68の下端側は除害装置を備えた工場排気系に接続されている。こうして前記パージストレージ60は、ローダーモジュール50側からスリット状の開口部53を介して流入する清浄空気を、排気管68を介して工場排気系へ排気するようになっている。
An
また前記ローダーモジュール50の前面側には、前述したウエハ搬出入口51a〜51cを介して複数枚例えば25枚のウエハを収納した運搬容器であるフープ(Front Opening Unified Pod)を載置するフープ載置台70a〜70cが夫々配置されている。また前記ローダーモジュール50の図1中の左側面部には、フープ載置台70a〜70cからローダーモジュール50内に搬入されたウエハWの位置をプリアライメントするオリエンタ(ORT)71が配置されている。
Further, on the front side of the
ここでロードロックモジュール40a,40bの壁面に夫々設けられたゲートバルブG7,G8について詳述する。図4に示すように、ゲートバルブG7,G8は、ヘ字型に形成された弁体80と、前記弁体80を支持するための弁体支持棒81と、前記弁体支持棒81の下端側に接続され、パージストレージ60の床面に敷設された弁体駆動機構82とで構成されている。前記弁体80の内側側面部には、ロードロックモジュール40a,40bの壁面と弁体80との密着性を高めるために樹脂性のリング状部材であるOリング83が設けられている。このゲートバルブG7(G8)の開閉動作について図5を参照しながら説明すると、ゲートバルブG7(G8)を閉じる場合には、先ず、弁体駆動機構82によって弁体80を所定の高さ位置まで上昇させる(図5(a)参照)。続いて、弁体駆動機構82によって弁体80を傾動させて、ロードロックモジュール40a,40bの壁面に形成された横長の搬送口42a(42b)を気密に封止する(図5(b)参照)。またゲートバルブG7(G8)を開ける場合には、上述した動作とは逆の動作が行われる。
Here, the gate valves G7 and G8 provided on the wall surfaces of the
またゲートバルブG7(G8)としては、図6に示す構造のものを用いてもよい。この例はロードロックモジュール40a,40bの搬送口42a(42b)の開口縁に下向きのシール面を形成すると共に、ゲートバルブG7(G8)に上向きのシール面を形成し、これらを上下に密着して気密構造を得るものである。即ち、図7に示すように前記搬送口42a(42b)の下縁に開口面よりもロードロックモジュール40a(40b)の室内側に位置する下向きシール面95を形成すると共に、当該搬送口42a(42b)の上縁に開口面よりもロードロックモジュール40a(40b)の室外側に突出する下向きシール面94を形成し、更には搬送口42a(42b)の側縁にこれらシール面同士を結ぶ下向きのシール面(図7には表していない)が形成されている。一方、図6に示すように湾曲状の弁体90の上縁及び下縁には、前記下向きシール面94,95に夫々対向する位置に夫々上向きシール面91,92が形成され、更にこれらシール面91,92同士を結ぶ上向きのシール面97が形成されている。なお、シール面91,92,97には樹脂性のリング状部材であるOリング93が設けられている。そして図7に示すように弁体90を上昇させることにより搬送口42a(42b)側の下向きのシール面94,95と弁体90側の上向きのシール面91,92,97が上下に密着することで、ロードロックモジュール40a,40bの壁面に形成された横長の開口部42a(42b)を気密に封止する(図7(b)参照)。
As the gate valve G7 (G8), a valve having the structure shown in FIG. 6 may be used. In this example, a downward sealing surface is formed at the opening edge of the
また前記基板処理装置2は制御部100を備えており、前記制御部100は、例えばコンピュータからなり、搬送アームユニット21、搬送アーム機構51、昇降機構67及びゲートバルブG1〜G8の動作シーケンスと、プロセスモジュール30a〜30dで行われる真空処理のシーケンス等をコンピュータのプログラムにより制御するように構成されている。なお、このプログラムは、例えばハードディスク、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、これら記憶媒体から制御部100にダウンロードされる
次に上述した基板処理装置2の作用について説明する。先ず、外部からウエハWを収納したフープが例えばフープ載置台70aに載置されると、フープの蓋体が外されてウエハ搬出入口51aを介して搬送アーム54により処理前のウエハWが取り出され、ローダーモジュール(LM)50内に搬入される。そして処理前のウエハWはローダーモジュール(LM)50内を通ってオリエンタ(ORT)71に搬送され、当該オリエンタ(ORT)71にてウエハWの位置のアライメントが行われる。続いて搬送アーム54によってオリエンタ(ORT)71からウエハWを取り出し、当該ウエハWはローダーモジュール(LM)50内を通ってロードロックモジュール(LLM)40aに搬送される。
The substrate processing apparatus 2 includes a
ここで処理前のウエハWが搬送アーム54によってローダーモジュール(LM)50からロードロックモジュール(LLM)40aに搬送される様子を、図8を参照しながら説明すると、図8(a)に示すように、先ず、搬送アーム機構51を例えばロードロックモジュール(LLM)40aの正面に配置し、搬送アーム54を伸長させることで、当該搬送アーム54はロードロックモジュール40aの壁面に形成されている搬送口42aからロードロックモジュール(LLM)40a内に進入することになる(図8(b)参照)。なお、図8において説明の便宜上、搬送アーム54の上に載置されるウエハWは一点鎖線で示してある。
Here, the state in which the unprocessed wafer W is transferred from the loader module (LM) 50 to the load lock module (LLM) 40a by the
続いてロードロックモジュール(LLM)40aのウエハ載置台41aに処理前のウエハWが載置されると、搬送アームユニット21により取り出され、トランスファモジュール(TM)20内に搬入される。そして処理前のウエハWはトランスファモジュール(TM)20内を通って例えばプロセスモジュール(PM)30aに搬送され、当該プロセスモジュール(PM)30aにてプラズマ処理である例えばエッチング処理が施される。
Subsequently, when the unprocessed wafer W is mounted on the wafer mounting table 41a of the load lock module (LLM) 40a, the wafer W is taken out by the
処理が終わった後、搬送アームユニット21によってプロセスモジュール(PM)30aから処理済みのウエハWを取り出し、当該ウエハWはトランスファモジュール(TM)20を通ってロードロックモジュール(LLM)40aに搬送される。続いて図示しないベントバルブを開いて図示しない不活性ガス供給源から例えば窒素ガスをロードロックモジュール(LLM)40a内に取り込み、ロードロックモジュール(LLM)40a内を真空雰囲気から常圧雰囲気に切り替え、その後、ゲートバルブG7を開き、搬送アーム54によってロードロックモジュール(LLM)40aから処理済みのウエハWを取り出してパージストレージ(PST)60に搬送する。
After the processing is completed, the processed wafer W is taken out from the process module (PM) 30a by the
ここで処理済みのウエハWが搬送アーム54によってロードロックモジュール(LLM)40aからパージストレージ(PST)60に搬送される様子を、図9を参照しながら説明すると、例えば搬送アーム機構51をロードロックモジュール(LLM)40aの正面に配置し、搬送アーム54を伸長させ、ローダーモジュール(LM)50の背面側の仕切り壁57に形成されたスリット状の開口部53を通ってロードロックモジュール(LLM)40a内に進入し、ウエハ載置台41aに埋設された図示しない昇降ピンによってウエハ載置台41aからウエハWを持ち上げ、このウエハWの下から搬送アーム54を上昇させることで、当該搬送アーム54にウエハWが受け渡される。次いで、搬送アーム54を少し縮退させてウエハWを手前側に引き出し、搬送アーム54を時計回りに少し回転させて、更に搬送アーム54をX軸方向に移動させて当該搬送アーム54の保持部分が基板搭載部63のコ字型の支持台66で囲まれる空間の上方領域に収まる位置に停止させる。しかる後、支持台66を上昇させて搬送アーム54上のウエハWの周縁を保持して掬い上げ、その後、搬送アーム54は縮退して支持台66の手前側に位置した後、再度伸長して、支持台66を昇降させ、基板搭載部63において既に処理の終わった他の段のウエハWを受け取りに行く。なお、搬送アーム54と支持台66とは平面的に干渉しないように、搬送アーム54の左右の幅が支持台66のコ字型部分で囲まれる空間66aの左右の幅よりも僅かに小さくなっている。この場合、支持台66が下降して当該支持台66の上に載置されているウエハWが搬送アーム54に受け渡されることになる。そして搬送アーム54はこのウエハWを例えばフープ載置台70a上のフープ内に戻し、更に例えば次のウエハWを当該フープから受け取ってロードロックモジュール(LLM)40aに搬送する。なお、図9において説明の便宜上、搬送アーム54の上に載置されるウエハWは一点鎖線で示してある。
Here, how the processed wafer W is transferred from the load lock module (LLM) 40a to the purge storage (PST) 60 by the
次にパージストレージ(PST)60におけるウエハWの処理について述べると、パージストレージ(PST)60内は、排気管68により常時排気されており、その負圧によりローダーモジュール(LM)50の背面の仕切り壁57のスリット状の開口部53を通じてローダーモジュール(LM)50内の大気が流入する。一方ウエハWは、プラズマエッチング処理されることで生成物である例えばハロゲン化シリコン(例えば臭化シリコン)が付着しており、このハロゲン化シリコンが大気中の水分と反応して臭化水素ガスを生成し、またこの臭化水素ガスが大気中の微量なアンモニアと反応して臭化アンモニウムの微粒子を生成する。そして腐食ガスである臭化水素ガスと前記微粒子とは排気流に乗って排気管68から排気される。なお、臭化水素ガスは排気路の途中に設けられた図示しないケミカルフィルタにより除去される。
Next, the processing of the wafer W in the purge storage (PST) 60 will be described. The inside of the purge storage (PST) 60 is always exhausted by the
ところで上述のウエハWの搬送シーケンスは、使用するプロセスモジュール(PM)の数と各プロセスモジュール(PM)30a〜30dにおける処理時間とパージストレージ(PST)60内における既述の後処理の時間とにより決まってくる。この例では、例えば4つのプロセスモジュール(PM)30a〜30dを使用して並列にエッチングを行い、各プロセスモジュール(PM)における滞在時間をt1とすると、前記後処理に必要な時間を3/4・t1と見込んでいる。即ち、ロードロックモジュール(LLM)40a,40bのいずれかに処理済みのウエハWが搬入されるタイミングは1/4・t1であり、このため各ウエハWがパージストレージ(PST)に3/4・t1滞在できるように支持台66の段数を3段用意し、更にバファとして1段用意して合計4段の支持台66を設けている。なお、ここで挙げた処理時間は、模式的な説明をするための例に過ぎない。
By the way, the transfer sequence of the wafer W described above depends on the number of process modules (PM) to be used, the processing time in each of the process modules (PM) 30a to 30d, and the above-described post-processing time in the purge storage (PST) 60. It will be decided. In this example, when etching is performed in parallel using, for example, four process modules (PM) 30a to 30d, and the residence time in each process module (PM) is t1, the time required for the post-processing is 3/4.・ We expect t1. That is, the timing at which the processed wafer W is loaded into one of the load lock modules (LLM) 40a and 40b is 1/4 · t1, and therefore, each wafer W is transferred to the purge storage (PST) by 3/4 · t1. Three stages of
また搬送シーケンスとしては、パージストレージ(PST)60にて後処理の終了したウエハWの搬出よりもロードロックモジュール(LLM)40a,40bに対する搬入及び搬出を優先させるようにしてもよい。例えば、ロードロックモジュール(LLM)40aからパージストレージ(PST)60内にウエハWを搬送した後、既に後処理の終了したウエハWがパージストレージ(PST)60内に存在していても、先ずフープ載置台70aの上のフープから次のウエハWを、空になっているロードロックモジュール(LLM)40aに搬入し、その後、パージストレージ(PST)60内のウエハWをフープ載置台70aの上のフープに戻すようにしてもよい。 As a transfer sequence, loading and unloading of the load lock modules (LLM) 40a and 40b may be prioritized over unloading of the wafer W that has been post-processed by the purge storage (PST) 60. For example, after the wafer W is transferred from the load lock module (LLM) 40 a to the purge storage (PST) 60, even if the wafer W that has been post-processed already exists in the purge storage (PST) 60, The next wafer W is loaded into the empty load lock module (LLM) 40a from the hoop on the mounting table 70a, and then the wafer W in the purge storage (PST) 60 is placed on the hoop mounting table 70a. You may make it return to a hoop.
また2つのロードロックモジュール(LLM)40a,40bのいずれについても未処理のウエハWの搬入及び処理済みのウエハWの搬出を兼用するようにしてもよいが、ロードロックモジュール(LLM)40a,40bの一方を未処理のウエハWの搬入専用とし、他方を処理済みのウエハWの搬出専用としてもよい。 Further, both of the two load lock modules (LLM) 40a and 40b may be used for both loading of unprocessed wafers W and unloading of processed wafers W. However, the load lock modules (LLM) 40a and 40b may be combined. One of them may be dedicated for loading unprocessed wafers W, and the other may be dedicated for unloading processed wafers W.
上述の実施の形態によれば、プラズマによるエッチングを行ったウエハWをロードロックモジュール(LLM)40a,40bに隣接して設けられたパージストレージ(PST)60内にて大気雰囲気に置き、エッチング時に生成した生成物を大気中の水分と反応させて腐食性ガスを飛散させ、その後、当該ウエハWをローダーモジュール(LM)50内に搬送するようにしている。従って、ローダーモジュール(LM)50内にて、ウエハW上の前記生成物と水分との反応による微粒子の発生も抑えられるため、ローダーモジュール(LM)50内、つまり大気搬送室内(大気搬送室の壁部や搬送機構)の腐食が抑制され、また部材への微粒子の付着が抑制されてパーティクル汚染が低減できる。 According to the above-described embodiment, the wafer W that has been etched by plasma is placed in an air atmosphere in the purge storage (PST) 60 provided adjacent to the load lock modules (LLM) 40a and 40b, and is etched. The produced product is reacted with moisture in the atmosphere to disperse corrosive gas, and then the wafer W is transferred into the loader module (LM) 50. Accordingly, since generation of fine particles due to the reaction between the product on the wafer W and moisture is suppressed in the loader module (LM) 50, the loader module (LM) 50, that is, the atmospheric transfer chamber (in the atmospheric transfer chamber) Corrosion of the wall and the transport mechanism is suppressed, and adhesion of fine particles to the member is suppressed, so that particle contamination can be reduced.
またパージストレージ(PST)60に対するウエハWの搬入及び搬出を大気搬送室であるローダーモジュール(LM)50内の搬送アーム54で行っているため、パージストレージ(PST)60をロードロックモジュール(LLM)40a,40bに隣接して設けたことによる搬送系の増設を行わなくて済む。更にロードロックモジュール(LLM)40a,40bの間にパージストレージ(PST)60を設けているため、パージストレージ(PST)60に対するウエハWの搬入及び搬出の後、ロードロックモジュール(LLM)40a,40bのいずれに対しても直ぐにウエハWの受け渡しを行うことができるので、高いスループットが得られると共に、装置をコンパクトにすることができる。
Further, since the wafer W is loaded into and unloaded from the purge storage (PST) 60 by the
またパージストレージ(PST)60内に設けられた基板搭載部63を昇降可能とすることで、基板搭載部63の支持台66とローダーモジュール50との間の搬送アーム54によるウエハWの受け渡しに必要な高さが制限されるため、つまり搬送アーム54の昇降を必要としないため、図2に示すようにローダーモジュール50の背面の仕切り壁57の開口部53をスリット状にすることができて、その開口面積を減らすことができるため、パージストレージ(PST)60内からローダーモジュール(LM)50への腐食性ガスの進入を抑えることができる。
In addition, since the
またロードロックモジュール40a,40bの壁面に夫々設けられたゲートバルブG7,G8は、図4及び図6に示すように屈曲状(く字型あるいは湾曲型)の弁体80(90)を用いることにより、ロードロックモジュール(LLM)40a,40bから処理済みのウエハWをパージストレージ(PST)に搬送するにあたって、搬送アーム54を一旦ローダーモジュール(LM)50内に持ち込まずに、図9に示すように搬送アーム54を横にスライドさせることでウエハWをパージストレージ(PST)に搬送することができる。このため搬送アーム54のストロークを短くすることができ、搬送アーム54の旋回半径を小さくすることができるので、ローダーモジュール(LM)50が小さくて済み、装置をコンパクトにすることができる。
Further, the gate valves G7 and G8 provided on the wall surfaces of the
またロードロックモジュール40a,40bに搬送アームを設け、ロードロックモジュール40a,40bに設けられた搬送アームによって、ロードロックモジュール40a,40bにある処理済みのウエハWをパージストレージ60の基板搭載部63に搬送するようにしてもよいし、基板搭載部63の支持台66に支持されている未処理のウエハWをロードロックモジュール40a,40bに搬送するようにしてもよい。
The
また上述の実施の形態では、ロードロックモジュール40aとロードロックモジュール40bとの間にパージストレージ60を設けているが、図10に示すようにロードロックモジュール40aの左側面部及びロードロックモジュール40bの右側面部に夫々パージストレージ60を設けるようにしてもよい。この場合も、パージストレージ60とロードロックモジュール40a(40b)との間に設けられたゲートバルブG7(G8)は屈曲しており、ロードロックモジュール40a(40b)のウエハ載置台41a(41b)に載置されている処理済みのウエハWをローダーモジュール50に設けられた搬送アーム54で受け取り、この搬送アーム54を横にスライドさせることでパージストレージ60の基板搭載部63に受け渡すようになっている。このような構成においても既述の実施の形態と同様の効果が得られる。また本発明は、ロードロックモジュール40aの左側面部及びロードロックモジュール40bの右側面部の一方のみに、パージストレージ60を設けるようにしてもよい。この場合、例えばパージストレージ60が並設された側のロードロックモジュール40a(40b)が処理済みのウエハWの搬出専用となる。また図10に示す装置において、ロードロックモジュール40a,40bに搬送アームを設けてもよく、この搬送アームによってロードロックモジュール40a(40b)からパージストレージ60へ処理済みウエハWを搬送するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
2 基板処理装置
20 トランスファモジュール
21 搬送アームユニット
30a〜30d プロセスモジュール
40a,40b ロードロックモジュール
50 ローダーモジュール
51 搬送アーム機構
60 パージストレージ
70a〜70c フープ載置台
71 オリエンタ
2
Claims (14)
前記基板に対して真空雰囲気にて処理を施す真空処理室と、
この真空処理室との間で基板が受け渡され、真空雰囲気と常圧雰囲気とに切り替え可能なロードロック室と、
このロードロック室に隣接して設けられ、処理済みの基板に対して、真空処理により生成された生成物を除去するために大気雰囲気にて後処理を行う後処理室と、
前記ロードロック室と前記載置台との間に介在し、大気雰囲気中で基板を搬送する搬送手段を備えた大気搬送室と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。 A mounting table for mounting a transport container storing a plurality of substrates;
A vacuum processing chamber for processing the substrate in a vacuum atmosphere;
A load lock chamber in which a substrate is transferred to and from this vacuum processing chamber, and can be switched between a vacuum atmosphere and a normal pressure atmosphere,
A post-processing chamber that is provided adjacent to the load lock chamber and performs post-processing in an air atmosphere to remove a product generated by vacuum processing on the processed substrate;
A substrate processing apparatus comprising: an atmospheric transfer chamber provided with a transfer unit that is interposed between the load lock chamber and the mounting table and transfers a substrate in an air atmosphere.
前記後処理室は、前記第1及び第2のロードロック室の中間に設けられていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載の基板処理装置。 As the load lock chamber, a first load lock chamber and a second load lock chamber are provided symmetrically on the back side of the atmospheric transfer chamber,
6. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the post-processing chamber is provided in the middle of the first and second load lock chambers.
その後、前記真空処理室から真空雰囲気のロードロック室に基板を搬送する工程と、
このロードロック室内の雰囲気を真空雰囲気から常圧雰囲気に切り替える工程と、
次いで、前記ロードロック室に隣接して設けられた後処理室に、前記ロードロック室内の前記基板を搬送する工程と、
前記後処理室内において、前記基板に対し、真空処理により生成された生成物を除去するために大気雰囲気で後処理を行う工程と、
複数の基板を収納した運搬容器を載置する載置台と前記ロードロック室との間に介在し、大気雰囲気中で基板を搬送する搬送手段を備えた大気搬送室内に、後処理室内の基板を搬送する工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。 A step of processing the substrate in a vacuum processing chamber;
Thereafter, a step of transporting the substrate from the vacuum processing chamber to a load lock chamber in a vacuum atmosphere;
A step of switching the atmosphere in the load lock chamber from a vacuum atmosphere to a normal pressure atmosphere;
Next, a step of transporting the substrate in the load lock chamber to a post-processing chamber provided adjacent to the load lock chamber;
In the post-treatment chamber, performing a post-treatment on the substrate in an air atmosphere in order to remove a product generated by vacuum treatment;
The substrate in the post-processing chamber is placed in an atmospheric transfer chamber provided with a transfer means for transferring the substrate in an atmospheric atmosphere, interposed between a mounting table for mounting a transport container storing a plurality of substrates and the load lock chamber. A substrate processing method.
前記プログラムは、請求項10ないし13のいずれか一つに記載された基板処理方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。
A storage medium used for a substrate processing apparatus for processing a substrate in a vacuum atmosphere and storing a program that operates on a computer,
14. A storage medium characterized in that the program includes a group of steps so as to execute the substrate processing method according to any one of claims 10 to 13.
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