JP2015191932A - 真空処理装置およびその運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製品用ウエハの処理を行う前後にダミーウエハを用いてクリーニングやシーズニングを行わざるを得ない状況において、搬送効率の向上を図ることが可能な真空処理装置およびその運転方法を提供する。【解決手段】真空処理装置の運転方法において、ダミーウエハを複数の真空搬送容器のうち当該ダミーウエハを前回搬送した際と同じ真空搬送容器を介し、その真空処理室と連結された真空処理室に搬送する場合に（Ｓ５００〜Ｓ５０３）、当該ダミーウエハを大気搬送容器内においてアライメント機構を介さずにロードロック室に搬送する（Ｓ５０４）。【選択図】図５

Description

本発明は、複数の真空処理室を備えた真空処理装置およびその運転方法に関する。

減圧された真空容器の内部に配置され、被処理体である半導体ウエハ等の試料（以下、ウエハ）が処理される真空処理室を備えた真空処理装置においては、真空処理室内での処理ウエハの枚数が増えるにつれて、処理中に生成された反応生成物の真空処理室内壁等への付着量が増加すると共に、真空処理室内の圧力や反応ガス種の変更、真空処理室へのウエハの搬入や搬出時に真空処理室内を浮遊し、ウエハに付着して異物となってしまうという問題が生じる。

そこで、所定の枚数のウエハを処理した後、または所定の時間が経過した後に、上記真空処理室内の異物を取り除くことが一般的に行われている。このような真空処理室内のクリーニングとしては、製品用のウエハを真空処理室内に配置せずに真空処理室内に形成したプラズマを用いて真空処理室内に付着した異物の原因となる反応生成物を取り除くプラズマクリーニングがある。

また、同一の材料、構造の膜層が表面に形成された複数枚のウエハを1つの纏まり（以下、ロット）として、任意のロットの処理前に真空処理室内に製品用のウエハを配置せずにプラズマを形成し、真空処理室内をその後に行われる製品用のウエハのプラズマ処理の際の状態に近づけて、その後のウエハの処理を安定させるシーズニングも一般的に行われている。

このようなクリーニングやシーズニングを行う場合、真空処理室内に形成されるプラズマによって、真空処理室内においてウエハが載置される試料台の載置面が消耗したり異物が付着したりすることを抑制するために、製品用のウエハとは異なる、クリーニングやシーズニングに用いるためのウエハ（以下、ダミーウエハ）が一般的に用いられる。

しかし、上記のようにダミーウエハを用いてクリーニングやシーズニングを行う場合には、製品用ウエハの搬送の間にダミーウエハの搬送を行うことになり、製品用ウエハの搬送効率が低下することになる。そこで、製品用ウエハの搬送効率の低下を抑制するため、特開２００６−１２１０３０号公報（特許文献１）には、真空処理室の放置時間が所定時間内にある場合には、前ロットに対する処理で使用された真空処理室内の処理雰囲気が安定状態にあると判別し、ダミーウエハによるクリーニングやシーズニングを省略する技術が開示されている。

特開２００６−１２１０３０号公報

特許文献１に開示された従来技術によれば、真空処理室の状態によってはダミーウエハによるクリーニングやシーズニングを省略することができるため製品用ウエハの搬送効率の向上に有効であると思われた。そこで発明者等は搬送効率向上の観点から本技術について検討を行った。その結果、ある程度の搬送効率向上が見られるものの、ダミーウエハを用いたクリーニングやシーズニングを完全に無くすことができないため十分な改善効果が得られないと判断された。

本発明の目的は、製品用ウエハの処理を行う前後にダミーウエハを用いてクリーニングやシーズニングを行わざるを得ない状況において、搬送効率の向上を図ることが可能な真空処理装置およびその運転方法を提供することにある。

上記目的を達成するための一実施形態として、減圧された内部で処理対象ウエハが搬送される真空搬送容器と、前記真空搬送容器の側壁に連結された真空容器であって内側に前記処理対象ウエハが載せられる試料台を有しプラズマを用いて前記処理対象ウエハが処理される真空処理室を備えた真空処理容器と、前記真空搬送容器の前方側で前記真空搬送容器に連結されて水平方向に並列に配置され、第１ロードロック室を含む複数のロードロック室と、前記複数のロードロック室の前方側で前記複数のロードロック室と連結されて配置され大気圧にされた内部を前記処理対象ウエハが前記複数のロードロック室の何れかに向けて搬送される大気搬送容器と、前記大気搬送容器の前方側に配置され前記処理対象ウエハが内部に収納されるカセットがその上面に載せられるカセット台と、前記大気搬送容器に連結され前記カセットからの前記処理対象ウエハをアライニングするアライメント機構と、前記処理対象ウエハを前記大気搬送容器内から前記複数のロードロック室の何れか及び前記真空搬送容器を介して前記真空処理容器内の前記真空処理室に搬送して前記処理対象ウエハを処理した後当該処理後の処理対象ウエハを前記複数のロードロック室の何れかを介して前記カセットに戻す当該処理対象ウエハの搬送を制御する制御部とを備えた真空処理装置であって、
前記制御部は、複数のダミーウエハのうちの第１ダミーウエハを用いる際、今回搬送する前記第１ダミーウエハを前記複数のロードロック室のうち当該第１ダミーウエハを前回搬送した際に前記大気搬送容器に搬出した前記第１ロードロック室を介して前記真空処理室に搬送する場合に、前記第１ダミーウエハを前記大気搬送容器内において前記アライメント機構を介さずに前記第１ロードロック室に搬送するように制御するものであることを特徴とする真空処理装置とする。

また、減圧された内部で処理対象ウエハが搬送され、第１真空搬送容器を含む複数の真空搬送容器と、前記複数の真空搬送容器各々の側壁に連結された真空容器であって内側に前記処理対象ウエハが載せられる試料台を有しプラズマを用いて前記処理対象ウエハが処理される複数の真空処理室を備えた真空処理容器と、隣り合った前記真空搬送容器の間で連結されて配置されこれら真空搬送容器の間で搬送される前記処理対象ウエハが収納される中間室と、前記真空搬送容器の前方側で前記真空搬送容器に連結されたロードロック室と、前記ロードロック室の前方側でこれと連結されて配置され大気圧にされた内部を前記処理対象ウエハが前記ロードロック室に向けて搬送される大気搬送容器と、前記大気搬送容器の前方側に配置され前記処理対象ウエハが内部に収納されたカセットがその上面に載せられるカセット台と、前記大気搬送容器に連結され前記カセットからの前記ウエハをアライニングするアライメント機構と、前記処理対象ウエハを前記大気搬送容器内から前記ロードロック室及び少なくとも何れかの前記真空搬送容器を介して何れかの前記真空処理容器内の前記真空処理室に搬送して前記処理対象ウエハを処理した後に処理後の前記処理対象ウエハを前記ロードロック室を介して前記カセットに戻す当該処理対象ウエハの搬送を制御する制御部とを備えた真空処理装置であって、
前記制御部は、複数のダミーウエハのうちの第１ダミーウエハを用いる際、今回搬送する前記第１ダミーウエハを前記複数の真空搬送容器のうち当該第１ダミーウエハを前回搬送した際と同じ前記第１真空搬送容器を介し、前記第１真空搬送容器と連結された真空処理室に搬送する場合に、当該第１ダミーウエハを前記大気搬送容器内において前記アライメント機構を介さずに前記ロードロック室に搬送するように制御するものであることを特徴とする真空処理装置とする。

また、減圧された内部で処理対象ウエハが搬送される真空搬送容器と、前記真空搬送容器の側壁に連結された真空容器であって内側に前記処理対象ウエハが載せられる試料台を有しプラズマを用いて前記処理対象ウエハが処理される真空処理室を備えた真空処理容器と、前記真空搬送容器の前方側で前記真空搬送容器に連結されて水平方向に並列に配置され、第１ロードロック室を含む複数のロードロック室と、前記複数のロードロック室の前方側で前記複数のロードロック室と連結されて配置され大気圧にされた内部を前記処理対象ウエハが前記複数のロードロック室の何れかに向けて搬送される大気搬送容器と、前記大気搬送容器の前方側に配置され前記処理対象ウエハが内部に収納されるカセットがその上面に載せられるカセット台と、前記大気搬送容器に連結され前記カセットからの前記処理対象ウエハをアライニングするアライメント機構とを備え、前記処理対象ウエハを前記大気搬送容器内から前記複数のロードロック室の何れか及び前記真空搬送容器を介して前記真空処理容器内の前記真空処理室に搬送して前記処理対象ウエハを処理した後当該処理後の処理対象ウエハを前記複数のロードロック室の何れかを介して前記カセットに戻す真空処理装置の運転方法であって、
複数のダミーウエハのうちの第１ダミーウエハを用いる際、今回搬送する前記第１ダミーウエハを前記複数のロードロック室のうち当該第１ダミーウエハを前回搬送した際に前記大気搬送容器に搬出した前記第１ロードロック室を介して前記真空処理室に搬送する場合に、前記第１ダミーウエハを前記大気搬送容器内において前記アライメント機構を介さずに前記第１ロードロック室に搬送することを特徴とする真空処理装置の運転方法とする。

また、減圧された内部で処理対象ウエハが搬送され、第１真空搬送容器を含む複数の真空搬送容器と、前記複数の真空搬送容器各々の側壁に連結された真空容器であって内側に前記処理対象ウエハが載せられる試料台を有しプラズマを用いて前記処理対象ウエハが処理される複数の真空処理室を備えた真空処理容器と、隣り合った前記真空搬送容器の間で連結されて配置されこれら真空搬送容器の間で搬送される前記処理対象ウエハが収納される中間室と、前記真空搬送容器の前方側で前記真空搬送容器に連結されたロードロック室と、前記ロードロック室の前方側でこれと連結されて配置され大気圧にされた内部を前記処理対象ウエハが前記ロードロック室に向けて搬送される大気搬送容器と、前記大気搬送容器の前方側に配置され前記処理対象ウエハが内部に収納されたカセットがその上面に載せられるカセット台と、前記大気搬送容器に連結され前記カセットからの前記処理対象ウエハをアライニングするアライメント機構とを備え、前記処理対象ウエハを前記大気搬送容器内から前記ロードロック室及び少なくとも何れかの前記真空搬送容器を介して何れかの前記真空処理容器内の前記真空処理室に搬送して前記処理対象ウエハを処理した後に処理後の前記処理対象ウエハを前記ロードロック室を介して前記カセットに戻す真空処理装置の運転方法であって、
複数のダミーウエハのうちの第１ダミーウエハを用いる際、今回搬送する前記第１ダミーウエハを前記複数の真空搬送容器のうち当該第１ダミーウエハを前回搬送した際と同じ前記第１真空搬送容器を介し、前記第１真空搬送容器と連結された真空処理室に搬送する場合に、当該第１ダミーウエハを前記大気搬送容器内において前記アライメント機構を介さずに前記ロードロック室に搬送することを特徴とする真空処理装置の運転方法とする。

本発明によれば、製品用ウエハの処理を行う前後にダミーウエハを用いてクリーニングやシーズニングを行わざるを得ない状況において、搬送効率の向上を図ることが可能な真空処理装置およびその運転方法を提供することができる。

本発明の実施例に係る真空処理装置の全体の構成の概略を説明する上面図である。 図１に示す真空処理装置の大気側ブロックを含む前方側部分を拡大して示す上面図である。 図１に示す真空処理装置の真空側ブロックを含む後方側部分を拡大して示す上面図である。 図１に示す真空処理装置の動作の流れを示すフローチャートである。 図４に示すステップＳ４０４（ダミーウエハ搬送経路補正）の動作の流れを詳細に説明するフローチャートである。

特許文献１の技術においては、ダミーウエハによるクリーニングやシーズニングを省略することにより搬送効率は向上するものの、ダミーウエハを用いたクリーニングやシーズニングを完全に無くすことができない。そこで発明者等はダミーウエハを使わざるを得ない状況における搬送効率向上について検討を行った。その結果、従来技術による真空処理装置の搬送方法では、必要のないダミーウエハに対してもウエハの位置決め（以下、アライニング）を実施すること、これを改善することにより搬送効率の効率向上が可能であることが分かった。本発明は上記新たな知見により生まれたものである。本発明においては、各ダミーウエハに対して搬送時のアライニング要否を判別し、アライニング否と判断されたダミーウエハを直接ロードロック室に搬送することによりダミーウエハをアライメント機構に搬送する時間を短縮すると共にダミーウエハのアライニングに要する時間も削減し、ダミーウエハの搬送に伴う搬送効率の向上を図るものである。なお、本発明はダミーウエハを用いたクリーニングやシーズニングを行う際の搬送効率の向上に有効であるが、真空処理室の放置時間が所定時間内にある場合に、前ロットに対する処理で使用された真空処理室内の処理雰囲気が安定状態にあると判別し、ダミーウエハによるクリーニングやシーズニングを省略する技術と組み合わせることにより、より搬送効率を向上させることができる。

以下に、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、図において同一符号は同一構成要素を示す。

本発明の実施例について図１を用いて説明する。図１は本発明の実施例に係る真空処理装置の全体の構成の概略を説明する上面図である。

図１に示す真空処理装置１００は、大きく分けると、大気側ブロック１０１と真空側ブロック１０２と制御部１０３とにより構成される。大気側ブロック１０１は、大気圧下で、ウエハが収納されているカセットから被処理物（ウエハ）を搬出したり、収納したりといったウエハの搬送を行う部分であり、真空側ブロック１０２は、大気圧から所定の真空度まで減圧された圧力下でウエハを搬送し、真空処理室内でウエハに処理を施す部分である。制御部１０３は、真空処理室の状態を監視し、ウエハの搬送に伴う搬送機構の動作を制御する部分である。

大気側ブロック１０１は、大気圧下でウエハを真空側ブロック１０２へ搬送するための大気搬送容器１０４を備え、この大気搬送容器１０４に接続されたロードポート１０５、１０６、１０７、１０８、１０９に、製品用ウエハが収納されたカセット、またはクリーニング等に用いられるダミーウエハが収納されたダミーカセットが設置される。また、ロードポートとは別に、大気搬送容器１０４に接続されたダミーウエハ収納容器１１０を備え、カセット内部と同様にウエハを上下に間隔を空けて重ねて収納することができる。ダミーウエハ収納容器１１０は、ウエハの搬入出に伴うウエハの位置ずれが、カセットと比較し少ない特徴を備え、また、ダミーウエハだけでなく製品用ウエハを収納してもよい。

カセットまたはダミーウエハ収納容器１１０から搬出されたウエハは、アライメント機構１１１を経由して真空側ブロック１０２に搬送されたり、逆に真空側ブロック１０２のウエハが大気側ブロック１０１に搬送され、カセットまたはダミーウエハ収納容器１１０に収納されたりする。アライメント機構１１１は、カセットに収納されていたウエハの位置ずれ補正と、ノッチと呼ばれるウエハの外周にある切り欠きの角度合わせとを行う機構であり、これによりウエハの中心を割り出し、位置ずれの少ない精度の良いウエハの搬送が実現できる。

真空側ブロック１０２は、大気圧から所定の真空度まで減圧された真空容器の内部でウエハが搬送される真空搬送室１１２、１１３と、同様に真空容器の内部でウエハに処理が施される真空処理室１１４、１１５、１１６、１１７とを備え、これらを構成する真空容器の間にはゲートバルブ１１８、１１９、１２０、１２１が配置され、相互に連結されている。なお、本実施例では、各真空処理室１１４、１１５、１１６、１１７は全て同じ構成を有している。但し、真空処理室毎に異なる種類のガスを導入し、異なる処理を行うことも可能である。

また、各真空搬送室１１２、１１３を構成する真空容器の間には、搬送用の真空容器を備えた中間室１２２を、真空搬送室１１２を構成する真空容器と大気搬送容器１０４の間には、同様に搬送用の真空容器を備えたロードロック室１２３を備え、これらを構成する真空容器の間にはゲートバルブ１２４、１２５、１２６、１２７が配置され、相互に接続されている。中間室１２２は、内部にウエハを保持する機能を備えており、この中間室１２２にウエハを搬入、搬出することにより、真空搬送室１１２、１１３の間でウエハの受け渡しを行うことができる。

ロードロック室１２３は、大気側ブロック１０１と真空側ブロック１０２との間で搬送するウエハを真空容器内に有した状態で、内部の圧力を大気圧と真空圧との間で変化させることにより、大気側ブロック１０１と真空側ブロック１０２との間でウエハの受け渡しを行うことができる。本実施例では、同一または同一と見なせる程度に同じ寸法のロードロック室を複数上下方向に重ねて配置している。

制御部１０３は、各真空処理室の状態を監視しながらウエハの搬送に伴う搬送機構の制御を行い、搬送先や搬送経路を決定する演算機構１２８と、各種情報を記憶する記憶機構１２９とを備える。

演算機構１２８は、カセットまたはダミーウエハ収納容器１１０からウエハを搬出する際には、既にウエハの搬送先、搬送経路が決定されている特徴と、搬送先の真空処理室や搬送機構の状態によって搬送経路を変更することができる特徴を備える。記憶機構１２９は、当該ウエハが前回どの搬送経路で搬送されたのか、及び当該ウエハが既にアライメント済みかを記憶することができる特徴を備える。また、制御部１０３は、ネットワーク１３０を介して、ホストコンピュータ（ホスト）１３１と接続されており、真空処理装置１００の処理命令や監視をホスト１３１より行うことができる。

次に、図２を用いて大気側ブロック１０１を含む前方側部分でのウエハの搬送について説明する。図２は、図１に示す真空処理装置の大気側ブロックを含む前方側部分を拡大して示す上面図である。

大気側ブロック１０１、及び真空側ブロック１０２ではウエハ２５０の搬送のため、それぞれ大気搬送ロボット２００と、真空搬送ロボット２０１とを備え、これら搬送ロボットを制御する制御部１０３を備える。大気搬送ロボット２００は、大気搬送容器１０４の内部に配置され、ウエハを保持することができるハンドを備え、ロボットアームが伸縮や旋回、上下移動を行うことができ、更に、大気搬送容器１０４の内部を水平に移動することにより、ウエハの搬送を行うことができる。

未処理製品ウエハの搬送の際には、大気搬送ロボット２００が未処理製品ウエハの収納されたカセットの前に移動し、外周にノッチ２５１が設けられたウエハ２５０を搬出する。大気搬送ロボット２００は、軸方向に９０°旋回しながらアライメント機構１１１の前まで移動し、ウエハを搬入する。ウエハ２５０の外周に設けられたノッチ２５１を用いてアライメント機構１１１でウエハ２５０のアライニングが行われた後、大気搬送ロボット２００はウエハ２５０を搬出し、９０°旋回しながらロードロック室１２３の前まで移動し、ウエハ２５０を搬入する。

逆に、処理済製品ウエハの搬送戻りの際には、大気搬送ロボット２００がロードロック室１２３の前まで移動し、ウエハを搬出する。大気搬送ロボット２００は１８０°旋回しながら当該ウエハが収納されていたカセットの前まで移動し、ウエハを収納する。

また、ダミーウエハの搬送の際には、製品ウエハとは異なり、事前にロードポートに設置されたダミーカセットからダミーウエハを搬出し、所定の枚数だけダミーウエハ収納容器１１０に収納された状態にしておき、ダミーウエハ収納容器１１０から未使用ダミーウエハの搬出、使用済ダミーウエハの収納が行われる。クリーニングやシーズニングの際には、ダミーウエハ収納容器１１０に収納されたダミーウエハを使用し、前記ダミーウエハは1枚で複数回のクリーニングあるいはシーズニングが行えるものとする。

真空搬送ロボット２０１は、真空搬送室１１２の中央に配置され、大気搬送ロボット２００と同様に、ウエハ２５０を保持することができるハンドを備え、ロボットアームが伸縮や旋回、上下移動を行うことにより、ウエハ２５０の搬送を行うことができる。

未処理製品ウエハの搬送の際には、真空搬送ロボット２０１がロードロック室１２３の前まで旋回し、大気側ブロック１０１からロードロック室１２３に搬入されたウエハを搬出する。真空搬送ロボット２０１は、真空処理室１１４、１１５のどちらかの前まで軸方向に９０°旋回し、ウエハを搬入する。

逆に、処理済製品ウエハの搬送戻りの際には、真空処理室での処理終了後、真空搬送ロボット２０１が該当真空処理室の前まで旋回し、ウエハ２５０を搬出する。真空搬送ロボット２０１は、ロードロック室１２３の前まで９０°旋回し、ウエハを搬入する。なお、真空側ブロック１０２でのウエハの搬送方法に関しては、製品ウエハでもダミーウエハでも違いは無い。

また、真空搬送ロボット２０１は、ウエハを搬送する際に当該ウエハの位置ずれの量を検出する手段と、検出されたずれの量に基づいてロボットの動作を調節し、ずれを適切に補正する手段とを備え、制御部１０３は、真空搬送ロボット２０１を制御する機能を備える。

本実施例では、真空搬送ロボット２０１は旋回によってウエハを搬送するため、ずれを適切に補正する手段を備えていれば、大気側ブロック１０１からロードロック室１２３に未処理ウエハを搬入する時と、ロードロック室１２３から大気側ブロック１０１に処理済ウエハを搬出する時のウエハ２５０のノッチ２５１の向きは変わらない特徴を有している。

次に、図３を用いて真空側ブロック１０２を含む後方側部分でのウエハの搬送について説明する。図３は、図１に示す真空処理装置の真空側ブロック１０２を含む後方側部分を拡大して示す上面図である。

大気搬送容器１０４側から見て、手前の真空搬送室１１２から奥の真空搬送室１１３へのウエハの搬送は、手前の真空搬送室１１２の中央に配置された真空搬送ロボット２０１が中間室１２２にウエハを搬入し、奥の真空搬送室１１３の中央に配置された真空搬送ロボット３００が中間室１２２のウエハを搬出することで実現できる。

しかし、手前の真空搬送ロボット２０１がロードロック室１２３からウエハを搬出し、中間室１２２にウエハを搬入する際に１８０°旋回するため、手前の真空搬送ロボット２０１がウエハを真空搬送室１１２に連結された真空処理室１１４、１１５に搬入する場合と、同じウエハを奥の真空搬送ロボット３００に受け渡し、真空搬送室１１３に連結された真空処理室１１６、１１７に搬入する場合とでは、真空処理室に搬入する際のウエハ２５０のノッチ２５１の向きが１８０°異なることになる。

実際には、各真空処理室は全く同じ構成を有しており、ウエハ２５０を搬入する際のノッチ２５１の向きは真空処理室毎に同一でなければならないため、アライメント機構でウエハのアライニングを行う際に、手前の真空搬送室１１２に連結された真空処理室１１４、１１５に搬送する場合と、奥の真空搬送室１１３に連結された真空処理室１１６、１１７に搬送する場合とで、ウエハ２５０のノッチ２５１の向きが１８０°異なる位置決めを行うことにより、どちらの真空処理室にウエハを搬入する場合でもウエハの向きが同一になるようにしている。

次に、図４を用いて本実施例の真空処理装置における全体の動作の流れについて説明する。図４は図１に示す真空処理装置の動作の流れを示すフローチャートである。

図４に示す本実施例の真空処理装置における全体の動作の流れは、大きく分けると、シーズニング処理ステップＳ４００、製品処理ステップＳ４０１、クリーニング処理ステップＳ４０２により構成される。

シーズニング処理ステップＳ４００では、まずステップＳ４０３で、ホストからの要求に応じてシーズニングの実行有無が選択される。ホストからシーズニング要求がない場合には、製品処理ステップＳ４０１が開始され、要求がある場合には、次にステップＳ４０４で後述のダミーウエハのアライニング要否を判別し、搬送経路補正が行われる。

ステップＳ４０５でダミーウエハがダミーウエハ収納容器から搬出され、ステップＳ４０４で補正された搬送経路に基づいて、所定の真空処理室まで搬送、搬入された後、ステップＳ４０６で真空処理室のシーズニング処理が行われる。シーズニング処理終了後、ステップＳ４０７でダミーウエハが真空処理室から搬出され、ダミーウエハ収納容器に搬送、収納される。シーズニング処理ステップＳ４００終了後には、製品処理ステップＳ４０１を行う。

製品処理ステップＳ４０１では、ステップＳ４０８でロードポートに設置された製品ウエハが収納されたカセットから製品ウエハが搬出され、アライメント機構によりアライニングされ、所定の真空処理室まで搬送、搬入された後、ステップＳ４０９で製品処理が行われる。製品処理終了後、ステップＳ４１０で製品ウエハが真空処理室から搬出され、カセットに搬送、収納される。ステップＳ４１０を終えた後、ステップＳ４１１でロット処理の終了判定を行う。ステップＳ４１１では、ホストから指定された製品ウエハに対して、未処理の製品ウエハが存在しない場合にロット処理を終了する。

製品ウエハを一定枚数処理した場合に、ダミーウエハを用いて真空処理室のクリーニングを行う場合がある。クリーニング処理ステップＳ４０２では、まずステップＳ４１２でクリーニングの実施判定を行う。製品ウエハを処理した回数が、ホストから指定されたクリーニングを実行する間隔となった場合には、シーズニング処理と同様にステップＳ４０４で後述のダミーウエハのアライニング要否を判別し、搬送経路補正が行われる。

ステップＳ４０５でダミーウエハがダミーウエハ収納容器から搬出され、ステップＳ４０４で補正された搬送経路に基づいて、所定の真空処理室まで搬送、搬入された後、ステップＳ４１３で真空処理室のクリーニング処理が行われる。クリーニング処理終了後、ステップＳ４０７でダミーウエハが真空処理室から搬出され、ダミーウエハ収納容器に搬送、収納される。クリーニング処理ステップＳ４０２終了後には、再び製品処理ステップＳ４０１を行う。

なお、本実施例では、クリーニング処理ステップＳ４０２の前にステップＳ４１１で製品処理の終了判定を行っているが、クリーニング処理ステップＳ４０２の後にステップＳ４１１を実施しても、これらが混在してもよい。また、本実施例では、各ステップが逐次実行されているが、実際には、ステップＳ４０５でダミーウエハの搬送開始とほぼ同時にステップＳ４０８で製品ウエハの搬送を開始したり、ステップＳ４１０で製品ウエハの搬送戻り開始とほぼ同時にステップＳ４１１で製品処理の終了判定を行ったりと、各ステップが可能な限り並行実行されてもよい。

次に、図５を用いてダミーウエハのアライニング要否を判別し、搬送経路を補正する動作の流れについて説明する。図５は図４に示すダミーウエハのアライニング要否を判別し、搬送経路を補正するステップＳ４０４の動作の流れを詳細に説明するフローチャートである。

まず、ステップＳ５００でダミーウエハ（例えば、ダミーウエハ１：ＤＷ１）の今回搬送経路と、当該ダミーウエハ（ＤＷ１）の前回搬送経路とを取得する。ステップＳ５０１では、ステップＳ５００で取得した前回搬送経路情報に基づいて、前回までの搬送経路で既にアライニングされているかどうかによって、アライメントの実施判定を行う。

当該ダミーウエハ（ＤＷ１）が、前回までの搬送経路でアライメント機構によってアライニングされていない場合には、今回搬送経路は変更せず、通常通りアライニングを行う搬送経路とする。既にアライニングされている場合には、次にステップＳ５０２で前回搬送経路と今回搬送経路を比較し、前回搬送した真空処理室（例えば、１１４）に直接連結された真空搬送室（ここでは、１１２）に連結されている複数の真空処理室（ここでは、１１４、１１５）とは異なる真空処理室（ここでは、１１６又は１１７）にダミーウエハ（ＤＷ１）を搬送する場合には、前述のようにウエハのノッチの向きが１８０°異なるため、今回搬送経路は変更せず、通常通りアライニングを行う搬送経路とする。

前回搬送した真空処理室に直接連結された真空搬送室に連結されている複数の真空処理室のうちどれかに搬送する場合には、ダミーウエハ（ＤＷ１）のノッチの向きがアライメント機構を経由した場合と同一のため、ステップＳ５０４で、今回搬送経路を、アライメント機構を経由せず、直接ロードロック室に搬送する経路に変更することができる。即ち、前回ダミーウエハ（ＤＷ１）が搬送された真空処理室が真空処理室１１４の場合で、今回ダミーウエハ（ＤＷ１）が搬送される真空処理室が真空処理室１１４或いは真空処理室１１５の場合にはアライメント機構を経由しない経路に変更することができる。前回ダミーウエハ（ＤＷ1）が搬送された真空処理室が真空処理室１１５の場合で、今回ダミーウエハ（ＤＷ１）が搬送される真空処理室が真空処理室１１４或いは真空処理室１１５の場合も同様に経路変更することができる。また、前回ダミーウエハ（ＤＷ１）が搬送された真空処理室が真空処理室１１６又は真空処理室１１７の場合で、今回ダミーウエハ（ＤＷ１）が搬送される真空処理室が真空処理室１１６或いは真空処理室１１７の場合も同様に経路変更することができる。この場合において、制御部は、今回搬送するダミーウエハを複数の真空搬送容器のうち当該ダミーウエハを前回搬送した際と同じ真空搬送容器を介し、その真空搬送容器と連結された真空処理室に搬送する場合に、当該ダミーウエハを大気搬送容器内においてアライメント機構を介さずにロードロック室に搬送するよう制御する。また、制御部は、真空処理室内にプラズマを形成してこの真空処理室内部をクリーニングする際に用いられるクリーニング用ダミーウエハを真空処理室に搬送した後に当該クリーニング用ダミーウエハを複数の真空搬送容器のうち前回搬送した際と同じ真空搬送容器を介し、その真空搬送容器と連結された真空処理室に再度搬送する場合に、クリーニング用ダミーウエハを大気搬送容器内においてアライメント機構を介さずにロードロック室に搬送するように制御することができる。また、制御部は、一度真空処理室のクリーニングに用いられたクリーニング用ダミーウエハを複数の真空搬送容器のうち前回搬送した際と同じ真空搬送容器を介し、その真空搬送容器と連結された真空処理室に再度搬送する場合に、クリーニング用ダミーウエハをダミーウエハ収納容器からアライメント機構を介さずに前記ロードロック室に搬送するように制御することができる。

本実施例では１つの真空搬送室に連結された真空処理室が２つであり、アライメント機構を経由しないダミーウエハの数を従来クリーニングやシーズニングで用いた場合の１／２程度に低減可能であり搬送効率を向上することができる。１つの真空搬送室に連結された真空処理室を更に増やすことにより、搬送効率を更に向上することができる。真空処理室を増やす場合、真空搬送室の形状は鉛直上方から見て、正六角形、正八角形等とすることができる。

本実施例では、ロードロック室を複数上下方向に重ねて配置しているため、どのロードロック室を経由してもウエハの向きは変わらないが、ロードロック室が左右に配置されている場合には、前回搬送経路でダミーウエハ（ＤＷ１）を大気側ブロックに搬出したロードロック室と、今回搬送経路でダミーウエハ（ＤＷ１）を大気側ブロックから搬入するロードロック室が同じかどうかを条件にすることにより、アライメント機構によるアライニングの要否を判別することができる。この場合において、制御部は、今回搬送するダミーウエハを複数のロードロック室のうち当該ダミーウエハを前回搬送した際に大気側ブロックの大気搬送容器に搬出したロードロック室を介して真空処理室に搬送する場合に、今回のダミーウエハを大気搬送容器内においてアライメント機構を介さずに同じロードロック室に搬送するように制御する。また、制御部は、真空処理室内にプラズマを形成してこの真空処理室内部をクリーニングする際に用いられるクリーニング用ダミーウエハを真空処理室に搬送した後に当該クリーニング用ダミーウエハを複数のロードロック室のうち前回搬送した際に大気側ブロックの大気搬送容器に搬出したロードロック室を介して再度真空処理室に搬送する場合に、クリーニング用ダミーウエハを大気搬送容器内においてアライメント機構を介さずに同じロードロック室に搬送するように制御することもできる。また、制御部は、一度前記真空処理室のクリーニングに用いられたクリーニング用ダミーウエハを複数のロードロック室のうち前回搬送した際に大気側ブロックの大気搬送容器に搬出したロードロック室を介して再度真空処理室に搬送する場合に、クリーニング用ダミーウエハをダミーウエハ収納容器からアライメント機構を介さずに同じロードロック室に搬送するように制御することもできる。

なお、本発明はダミーウエハを用いたクリーニングやシーズニングを行う際の搬送効率の向上に有効であるが、真空処理室の放置時間が所定時間内にある場合に、前ロットに対する処理で使用された真空処理室内の処理雰囲気が安定状態にあると判別し、ダミーウエハによるクリーニングやシーズニングを省略する技術と組み合わせることにより、より搬送効率を向上させることができる。

上記本発明の実施例によれば、ダミーウエハを搬送する際に、アライメント機構によるアライニング要否を判別することができ、ダミーウエハをアライメント機構に搬送する時間の短縮、及びウエハのアライニングに要する時間の削減ができるため、製品用ウエハの処理を行う前後にダミーウエハを用いてクリーニングやシーズニングを行わざるを得ない状況において、搬送効率の向上を図ることが可能な真空処理装置およびその運転方法を提供することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１００…真空処理装置、１０１…大気側ブロック、１０２…真空側ブロック、１０３…制御部、１０４…大気搬送容器、１０５〜１０９…ロードポート、１１０…ダミーウエハ収納容器、１１１…アライメント機構、１１２、１１３…真空搬送室、１１４〜１１７…真空処理室、１１８〜１２１、１２４〜１２７…ゲートバルブ、１２２…中間室、１２３…ロードロック室、１２８…演算機構、１２９…記憶機構、１３０…ネットワーク、１３１…ホストコンピュータ、２００…大気搬送ロボット、２０１、３００…真空搬送ロボット、２５０…ウエハ、２５１…ノッチ。

Claims (12)

1. 減圧された内部で処理対象ウエハが搬送される真空搬送容器と、前記真空搬送容器の側壁に連結された真空容器であって内側に前記処理対象ウエハが載せられる試料台を有しプラズマを用いて前記処理対象ウエハが処理される真空処理室を備えた真空処理容器と、前記真空搬送容器の前方側で前記真空搬送容器に連結されて水平方向に並列に配置され、第１ロードロック室を含む複数のロードロック室と、前記複数のロードロック室の前方側で前記複数のロードロック室と連結されて配置され大気圧にされた内部を前記処理対象ウエハが前記複数のロードロック室の何れかに向けて搬送される大気搬送容器と、前記大気搬送容器の前方側に配置され前記処理対象ウエハが内部に収納されるカセットがその上面に載せられるカセット台と、前記大気搬送容器に連結され前記カセットからの前記処理対象ウエハをアライニングするアライメント機構と、前記処理対象ウエハを前記大気搬送容器内から前記複数のロードロック室の何れか及び前記真空搬送容器を介して前記真空処理容器内の前記真空処理室に搬送して前記処理対象ウエハを処理した後当該処理後の処理対象ウエハを前記複数のロードロック室の何れかを介して前記カセットに戻す当該処理対象ウエハの搬送を制御する制御部とを備えた真空処理装置であって、
   前記制御部は、複数のダミーウエハのうちの第１ダミーウエハを用いる際、今回搬送する前記第１ダミーウエハを前記複数のロードロック室のうち当該第１ダミーウエハを前回搬送した際に前記大気搬送容器に搬出した前記第１ロードロック室を介して前記真空処理室に搬送する場合に、前記第１ダミーウエハを前記大気搬送容器内において前記アライメント機構を介さずに前記第１ロードロック室に搬送するように制御するものであることを特徴とする真空処理装置。
2. 請求項１に記載の真空処理装置であって、
   前記第１ダミーウエハはクリーニング用ダミーウエハであり、
   前記制御部は、前記真空処理室内にプラズマを形成して前記真空処理室内部をクリーニングする際に用いられる前記クリーニング用ダミーウエハを前記真空処理室に搬送した後に当該クリーニング用ダミーウエハを前記複数のロードロック室のうち前回搬送した際に前記大気搬送容器に搬出した前記第１ロードロック室を介して再度前記真空処理室に搬送する場合に、前記クリーニング用ダミーウエハを前記大気搬送容器内において前記アライメント機構を介さずに前記第１ロードロック室に搬送するように制御するものであることを特徴とする真空処理装置。
3. 請求項２に記載の真空処理装置であって、
   前記大気搬送容器は、前記真空処理室のクリーニングの際に用いるための前記クリーニング用ダミーウエハを収納するダミーウエハ収納容器を備え、
   前記制御部は、一度前記真空処理室のクリーニングに用いられた前記クリーニング用ダミーウエハを前記複数のロードロック室のうち前回搬送した際に前記大気搬送容器に搬出した前記第１ロードロック室を介して再度真空処理室に搬送する場合に、前記クリーニング用ダミーウエハを前記ダミーウエハ収納容器から前記アライメント機構を介さずに前記第１ロードロック室に搬送するように制御するものであることを特徴とする真空処理装置。
4. 減圧された内部で処理対象ウエハが搬送され、第１真空搬送容器を含む複数の真空搬送容器と、前記複数の真空搬送容器各々の側壁に連結された真空容器であって内側に前記処理対象ウエハが載せられる試料台を有しプラズマを用いて前記処理対象ウエハが処理される複数の真空処理室を備えた真空処理容器と、隣り合った前記真空搬送容器の間で連結されて配置されこれら真空搬送容器の間で搬送される前記処理対象ウエハが収納される中間室と、前記真空搬送容器の前方側で前記真空搬送容器に連結されたロードロック室と、前記ロードロック室の前方側でこれと連結されて配置され大気圧にされた内部を前記処理対象ウエハが前記ロードロック室に向けて搬送される大気搬送容器と、前記大気搬送容器の前方側に配置され前記処理対象ウエハが内部に収納されたカセットがその上面に載せられるカセット台と、前記大気搬送容器に連結され前記カセットからの前記ウエハをアライニングするアライメント機構と、前記処理対象ウエハを前記大気搬送容器内から前記ロードロック室及び少なくとも何れかの前記真空搬送容器を介して何れかの前記真空処理容器内の前記真空処理室に搬送して前記処理対象ウエハを処理した後に処理後の前記処理対象ウエハを前記ロードロック室を介して前記カセットに戻す当該処理対象ウエハの搬送を制御する制御部とを備えた真空処理装置であって、
   前記制御部は、複数のダミーウエハのうちの第１ダミーウエハを用いる際、今回搬送する前記第１ダミーウエハを前記複数の真空搬送容器のうち当該第１ダミーウエハを前回搬送した際と同じ前記第１真空搬送容器を介し、前記第１真空搬送容器と連結された真空処理室に搬送する場合に、当該第１ダミーウエハを前記大気搬送容器内において前記アライメント機構を介さずに前記ロードロック室に搬送するように制御するものであることを特徴とする真空処理装置。
5. 請求項４に記載の真空処理装置であって、
   前記第１ダミーウエハはクリーニング用ダミーウエハであり、
   前記制御部は、前記真空処理室内にプラズマを形成してこの前記真空処理室内部をクリーニングする際に用いられる前記クリーニング用ダミーウエハを前記真空処理室に搬送した後に当該クリーニング用ダミーウエハを前記複数の真空搬送容器のうち前回搬送した際と同じ前記第１真空搬送容器を介し、前記第１真空搬送容器と連結された真空処理室に再度搬送する場合に、前記クリーニング用ダミーウエハを前記大気搬送容器内において前記アライメント機構を介さずに前記ロードロック室に搬送するように制御するものであることを特徴とする真空処理装置。
6. 請求項５に記載の真空処理装置であって、
   前記大気搬送容器は、前記真空処理室のクリーニングの際に用いるための前記クリーニング用ダミーウエハを収納するダミーウエハ収納容器を備え、
   前記制御部は、一度前記真空処理室のクリーニングに用いられた前記クリーニング用ダミーウエハを前記複数の真空搬送容器のうち前回搬送した際と同じ前記第１真空搬送容器を介し、前記第１真空搬送容器と連結された真空処理室に再度搬送する場合に、前記クリーニング用ダミーウエハを前記ダミーウエハ収納容器から前記アライメント機構を介さずに前記ロードロック室に搬送するように制御するものであることを特徴とする真空処理装置。
7. 減圧された内部で処理対象ウエハが搬送される真空搬送容器と、前記真空搬送容器の側壁に連結された真空容器であって内側に前記処理対象ウエハが載せられる試料台を有しプラズマを用いて前記処理対象ウエハが処理される真空処理室を備えた真空処理容器と、前記真空搬送容器の前方側で前記真空搬送容器に連結されて水平方向に並列に配置され、第１ロードロック室を含む複数のロードロック室と、前記複数のロードロック室の前方側で前記複数のロードロック室と連結されて配置され大気圧にされた内部を前記処理対象ウエハが前記複数のロードロック室の何れかに向けて搬送される大気搬送容器と、前記大気搬送容器の前方側に配置され前記処理対象ウエハが内部に収納されるカセットがその上面に載せられるカセット台と、前記大気搬送容器に連結され前記カセットからの前記処理対象ウエハをアライニングするアライメント機構とを備え、前記処理対象ウエハを前記大気搬送容器内から前記複数のロードロック室の何れか及び前記真空搬送容器を介して前記真空処理容器内の前記真空処理室に搬送して前記処理対象ウエハを処理した後当該処理後の処理対象ウエハを前記複数のロードロック室の何れかを介して前記カセットに戻す真空処理装置の運転方法であって、
   複数のダミーウエハのうちの第１ダミーウエハを用いる際、今回搬送する前記第１ダミーウエハを前記複数のロードロック室のうち当該第１ダミーウエハを前回搬送した際に前記大気搬送容器に搬出した前記第１ロードロック室を介して前記真空処理室に搬送する場合に、前記第１ダミーウエハを前記大気搬送容器内において前記アライメント機構を介さずに前記第１ロードロック室に搬送することを特徴とする真空処理装置の運転方法。
8. 減圧された内部で処理対象ウエハが搬送され、第１真空搬送容器を含む複数の真空搬送容器と、前記複数の真空搬送容器各々の側壁に連結された真空容器であって内側に前記処理対象ウエハが載せられる試料台を有しプラズマを用いて前記処理対象ウエハが処理される複数の真空処理室を備えた真空処理容器と、隣り合った前記真空搬送容器の間で連結されて配置されこれら真空搬送容器の間で搬送される前記処理対象ウエハが収納される中間室と、前記真空搬送容器の前方側で前記真空搬送容器に連結されたロードロック室と、前記ロードロック室の前方側でこれと連結されて配置され大気圧にされた内部を前記処理対象ウエハが前記ロードロック室に向けて搬送される大気搬送容器と、前記大気搬送容器の前方側に配置され前記処理対象ウエハが内部に収納されたカセットがその上面に載せられるカセット台と、前記大気搬送容器に連結され前記カセットからの前記処理対象ウエハをアライニングするアライメント機構とを備え、前記処理対象ウエハを前記大気搬送容器内から前記ロードロック室及び少なくとも何れかの前記真空搬送容器を介して何れかの前記真空処理容器内の前記真空処理室に搬送して前記処理対象ウエハを処理した後に処理後の前記処理対象ウエハを前記ロードロック室を介して前記カセットに戻す真空処理装置の運転方法であって、
   複数のダミーウエハのうちの第１ダミーウエハを用いる際、今回搬送する前記第１ダミーウエハを前記複数の真空搬送容器のうち当該第１ダミーウエハを前回搬送した際と同じ前記第１真空搬送容器を介し、前記第１真空搬送容器と連結された真空処理室に搬送する場合に、当該第１ダミーウエハを前記大気搬送容器内において前記アライメント機構を介さずに前記ロードロック室に搬送することを特徴とする真空処理装置の運転方法。
9. 請求項７に記載の真空処理装置の運転方法であって、
   前記第１ダミーウエハはクリーニング用ダミーウエハであり、
   前記真空処理室内にプラズマを形成して前記真空処理室内部をクリーニングする際に用いられる前記クリーニング用ダミーウエハを前記真空処理室に搬送した後に当該クリーニング用ダミーウエハを前記複数のロードロック室のうち前回搬送した際に前記大気搬送容器に搬出した前記第１ロードロック室を介して再度前記真空処理室に搬送する場合に、前記クリーニング用ダミーウエハを前記大気搬送容器内において前記アライメント機構を介さずに前記第１ロードロック室に搬送することを特徴とする真空処理装置の運転方法。
10. 請求項９に記載の真空処理装置の運転方法であって、
    前記大気搬送容器は、前記真空処理室のクリーニングの際に用いるための前記クリーニング用ダミーウエハを収納するダミーウエハ収納容器を備え、
    一度前記真空処理室のクリーニングに用いられた前記クリーニング用ダミーウエハを前記複数のロードロック室のうち前回搬送した際に前記大気搬送容器に搬出した前記第１ロードロック室を介して再度真空処理室に搬送する場合に、前記クリーニング用ダミーウエハを前記ダミーウエハ収納容器から前記アライメント機構を介さずに前記第１ロードロック室に搬送することを特徴とする真空処理装置の運転方法。
11. 請求項８に記載の真空処理装置の運転方法であって、
    前記第１ダミーウエハはクリーニング用ダミーウエハであり、
    前記真空処理室内にプラズマを形成してこの前記真空処理室内部をクリーニングする際に用いられる前記クリーニング用ダミーウエハを前記真空処理室に搬送した後に当該クリーニング用ダミーウエハを前記複数の真空搬送容器のうち前回搬送した際と同じ前記第１真空搬送容器を介し、前記第１真空搬送容器と連結された真空処理室に再度搬送する場合に、前記クリーニング用ダミーウエハを前記大気搬送容器内において前記アライメント機構を介さずに前記ロードロック室に搬送することを特徴とする真空処理装置の運転方法。
12. 請求項１１に記載の真空処理装置の運転方法であって、
    前記大気搬送容器は、前記真空処理室のクリーニングの際に用いるための前記クリーニング用ダミーウエハを収納するダミーウエハ収納容器を備え、
    一度前記真空処理室のクリーニングに用いられた前記クリーニング用ダミーウエハを前記複数の真空搬送容器のうち前回搬送した際と同じ前記第１真空搬送容器を介し、前記第１真空搬送容器と連結された真空処理室に再度搬送する場合に、前記クリーニング用ダミーウエハを前記ダミーウエハ収納容器から前記アライメント機構を介さずに前記ロードロック室に搬送することを特徴とする真空処理装置の運転方法。

Images