JP2017045766A - 真空処理装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ロードロックチャンバ内の圧力と大気圧との圧力差による半導体ウエハの跳ねによる製造不良を低減する。
【解決手段】アッシング装置１０は、ロードロックチャンバ１４，１５および装置制御部３０を備える。ロードロックチャンバ１４，１５は、半導体ウエハの真空処理が行われるプロセスチャンバ１１，１２から半導体ウエハを取り入れまたは取り出しする。装置制御部３０は、真空状態のロードロックチャンバ１４，１５を大気開放状態にする大気開放処理を制御する。また、装置制御部３０は、大気開放される直前のロードロックチャンバ１４内の圧力である第１の圧力値から大気開放直後のロードロックチャンバ１４内の圧力である第２の圧力値を減算した差圧圧力値と予め設定された圧力値である−１ｋＰａとを比較し、差圧圧力値が予め設定された−１ｋＰｓよりも低い場合にアラームを出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空処理装置および半導体装置の製造方法に関し、特に、真空処理後におけるアフターパージの時間調整に有効な技術に関する。

真空処理装置のひとつであるアッシング装置においては、半導体ウエハのアッシング処理が終了すると、該半導体ウエハは、ロードロックチャンバに送られる。その後、ロードロックチャンバからフロントエンドモジュールに搬送される。

ロードロックチャンバからフロントエンドモジュールに半導体ウエハを受け渡しする際には、ロードロックチャンバが大気開放される。この大気開放の際には、はじめにロードロックチャンバが、例えば窒素（Ｎ₂）ガスなどによってパージされる、いわゆるメインパージが行われる。

そして、ロードロックチャンバが予め設定された圧力以上となると、アフターパージが行われる。アフターパージが終了した後、大気側ゲートバルブが開かれてロードロックチャンバが大気開放される。

しかしながら、上記したロードロックチャンバの大気開放の技術では、アフターパージが終了すると、大気側ゲートバルブを開いて大気開放されてしまうことになる。よって、アフターパージ後においてもロードロックチャンバ内の圧力が何らかの理由によって上がっていない場合、ロードロックチャンバとフロントエンドモジュールとの間に大きな圧力差が生じることとなる。

そのような状態において、大気側ゲートバルブが開かれると、その差圧によってフロントエンドモジュール側からロードロックチャンバ側に大気が流れ込み、流れ込んだ大気の圧力によってアッシング処理された半導体ウエハが跳ねてしまうという問題がある。

この半導体ウエハの跳ねによって、半導体ウエハが、複数の半導体ウエハを収納する載置棚などに接触してしまい、その結果、半導体ウエハが破損してしまう恐れがある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、代表的な真空処理装置は、ロードロックチャンバおよび制御部を備える。ロードロックチャンバは、半導体ウエハの真空処理が行われる処理室から半導体ウエハを取り入れまたは取り出しする。制御部は、真空状態のロードロックチャンバを大気開放状態にする大気開放処理を制御する。

この制御部は、大気開放される直前のロードロックチャンバ内の圧力である第１の圧力値から大気開放直後のロードロックチャンバ内の圧力である第２の圧力値を減算した差圧圧力値と第１の設定圧力値とを比較し、差圧圧力値が第１の設定圧力値よりも低い場合にアラームを出力する。

特に、制御部は、差圧圧力値が第１の設定圧力値よりも高い場合に、差圧圧力値と第２の設定圧力値とを比較し、差圧圧力値が第２の設定圧力値の範囲内であれば、大気解放前に行われるロードロックチャンバのパージ時間を増加させる。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

半導体装置の製造不良を低減させることができる。

一実施の形態によるアッシング装置における構成の一例を示す説明図である。 図１のアッシング装置が有するロードロックチャンバおよび大気搬送室における接続構成の一例を示す説明図である。 図１のアッシング装置が有する装置制御部における構成の一例を示す説明図である。 図１のアッシング装置による大気開放処理の一例を示すフローチャートである。 図１のアッシング装置が適用される半導体装置の製造工程の一例を示す説明図である。 本発明者が検討した大気開放処理時におけるロードロックチャンバ内の圧力の推移の一例を示す説明図である。

以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。

また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

〈アッシング装置の構成例〉
以下、実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本実施の形態によるアッシング装置における構成の一例を示す説明図である。図２は、図１のアッシング装置１０が有するロードロックチャンバ１４および大気搬送室１６における接続構成の一例を示す説明図である。

真空処理装置であるアッシング装置１０は、図１に示すように、プロセスチャンバ１１，１２、トランスファ１３、ロードロックチャンバ１４，１５、大気搬送室１６、ロードポート１７〜１９、および装置制御部３０を有している。

処理室であるプロセスチャンバ１１，１２は、例えば半導体ウエハに形成されたフォトレジストなどを除去、すなわちアッシング処理する真空処理室であり、例えばプラズマアッシング装置などである。

プロセスチャンバ１１，１２の前段には、トランスファ１３が設けられている。トランスファ１３は、真空搬送室であり、該トランスファ１３の内部には、移載ロボット１３ａが設けられている。

この移載ロボット１３ａによって、プロセスチャンバ１１，１２とトランスファ１３の前段に設けられるロードロックチャンバ１４，１５との間において、半導体ウエハの移載が行われる。

ロードロックチャンバ１４，１５は、プロセスチャンバ１１，１２を大気中に開放しないで半導体ウエハの取り入れや取り出しを行う真空室である。ロードロックチャンバ１４，１５の前段には、大気搬送室１６が設けられている。大気搬送室１６は、エンクロージャとも呼ばれ、半導体ウエハを汚染源から隔離する閉空間を形成して、清浄な環境を形成する。

大気搬送室１６は、移載ロボット１６ａを有しており、該移載ロボット１６ａによって半導体ウエハをロードロックチャンバ１４，１５に搬入したり、ロードロックチャンバ１４，１５の半導体ウエハを取り出す。

大気搬送室１６の前段には、ロードポート１７〜１９が設けられている。ロードポート１７〜１９は、半導体ウエハをプロセスチャンバ１１，１２に供給するインターフェイス部である。

これらロードポート１７〜１９は、アッシング処理前の半導体ウエハの送り込み、およびアッシング処理が終了した半導体ウエハをキャリアに収納し、搬送系に渡す役割を有する。

制御部となる装置制御部３０は、アッシング装置１０における動作を制御するとともに、ロードロックチャンバ１４，１５の後述する大気開放処理の制御を行う。特に、大気開放処理において、アフターパージ時間を調整する。

ロードロックチャンバ１４には、図２に示すように、バルブ２１を介して真空ポンプ２２が接続されている。また、ロードロックチャンバ１４には、図３に示す装置制御部３０が有する大気圧センサ３１および圧力計３２が設けられている。

大気圧センサ３１は、ロードロックチャンバ１４内の圧力がほぼ大気圧と同等となると、大気圧信号を出力する。圧力計３２は、ロードロックチャンバ１４内の圧力を測定する。大気圧センサ３１の大気圧信号、および圧力計３２が測定した圧力の測定値は、装置制御部３０に出力される。

真空ポンプ２２は、バルブ２１との組み合わせによってロードロックチャンバ１４内を真空引きする。バルブ２１は、装置制御部３０によって動作が制御される。ロードロックチャンバ１４内を真空引きする際には、装置制御部３０がバルブ２１を開状態とする。また、ロードロックチャンバ１４内を大気開放する際には、装置制御部３０がバルブ２１を閉状態とする。

大気搬送室１６には、ロードロックチャンバ１４を大気開放する際に、開けられる大気ゲートバルブ１６ｂが設けられている。この大気ゲートバルブ１６ｂは、装置制御部３０によって開閉動作が制御される。なお、図２では、ロードロックチャンバ１４および大気搬送室１６について示しているが、ロードロックチャンバ１５についても同様の構成となっている。

〈装置制御部の構成例〉
図３は、図１のアッシング装置１０が有する装置制御部３０における構成の一例を示す説明図である。

装置制御部３０は、図３に示すように、格納部３０ａ、メモリ３０ｂ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０ｃ、アラームサーバ３３、およびモニタ３４を有する。格納部３０ａは、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）などの不揮発性メモリからなり、後述する大気開放処理における処理機能を実行するソフトウェア形式のプログラムなどが格納される。

なお、上述した大気開放処理における各処理機能は、それらの一部またはすべてをハードウェアによって実現するようにしてもよい。あるいはハードウェアとソフトウェアとを併用してもよい。

メモリ３０ｂは、フラッシュメモリなどに例示されるメモリであり、ＣＰＵ３０ｃのワークエリアとして用いられる。ＣＰＵ３０ｃは、例えば中央処理装置であり、大気圧センサ３１の大気圧信号および圧力計３２によるロードロックチャンバ１４内の測定結果をモニタして、格納部３０ａに格納される前述したプログラムに基づいてロードロックチャンバ１４における大気開放処理を実行する。

アラームサーバ３３は、ＣＰＵ３０ｃから出力されるアラーム信号に基づいて、アラームを発報する。モニタ３４は、ＣＰＵ３０ｃから出力されるアラーム信号に基づいて、警報を表示する。

〈大気開放処理の処理例〉
続いて、装置制御部３０による大気開放処理における処理機能について、図４のフローチャートを用いて説明する。

図４は、図１のアッシング装置１０による大気開放処理の一例を示すフローチャートである。

大気開放処理とは、アッシング処理が終了した半導体ウエハを、図１に示す大気搬送室１６の移載ロボット１６ａがロードロックチャンバ１４あるいはロードロックチャンバ１５から取り出す際に、該ロードロックチャンバ１４あるいはロードロックチャンバ１５を真空状態から大気開放にする処理である。なお、図４では、一例としてロードロックチャンバ１４における大気開放処理の処理例について説明する。

まず、メインパージが開始される（ステップＳ１０１）。このメインパージでは、真空状態のロードロックチャンバ１４を、例えば窒素ガスなどによってパージする。続いて、ＣＰＵ３０ｃは、メインパージの終了判定を行う（ステップＳ１０２）。このメインパージの終了判定は、ステップＳ１０１の処理によるメインパージが終了したか否かを判定する処理である。

このステップＳ１０２の処理においては、メインパージによってロードロックチャンバ１４内の圧力が予め設定された条件となったか否かを判定し、予め設定された条件となるとメインパージが終了したと判定する。

具体的には、ＣＰＵ３０ｃが大気圧センサ３１から出力される大気圧信号、および圧力計３２の測定結果をモニタする。そして、大気圧信号が出力された場合、あるいは圧力計３２の測定結果が予め設定された圧力値以上のいずれかになった場合に、メインパージが終了と判定する。ここで、上述した予め設定された圧力値とは、例えばロードロックチャンバ１４内の圧力値が例えば７３０Ｔｏｒｒ程度である。

ステップＳ１０２の処理において、メインバージが終了したことを判定すると、ＣＰＵ３０ｃは、アフターパージを行う（ステップＳ１０３）。このアフターパージでは、メインバージの終了判定後、例えば７秒間程度の間、窒素ガスによるパージを実行する。

ここで、ステップＳ１０３の処理におけるアフターパージ時間である７秒を標準アフターパージ時間とする。なお、アフターパージにおける窒素ガスの流量は、メインパージの窒素ガスの流量と同等である。

アフターパージが終了すると、所定の時間待機状態とするスタビリティ（ステップＳ１０４）となる。ここで、ステップＳ１０４の処理であるスタビリティは、ロードロックチャンバ１４内を安定化させるために行われる処理であり、アフターパージの終了から、例えば５秒程度時間を待機状態とする。

スタビリティが終了すると、ＣＰＵ３０ｃは、ロードロックチャンバ１４内の圧力値を圧力計３２から取得する（ステップＳ１０５）。このステップＳ１０５の処理において取得した圧力値は、第１の圧力値として、例えば図３に示すメモリ３０ｂに格納される。

その後、ＣＰＵ３０ｃは、図２の大気ゲートバルブ１６ｂを開き（ステップＳ１０６）、ロードロックチャンバ１４を大気開放する。そして、再びＣＰＵ３０ｃは、ロードロックチャンバ１４内の圧力値を圧力計３２から取得する（ステップＳ１０７）。このステップＳ１０７の処理において取得した圧力値は、第２の圧力値として、例えば図３に示すメモリ３０ｂに格納される。

続いて、ＣＰＵ３０ｃは、メモリ３０ｂにアクセスして、第１の圧力値および第２の圧力値をそれぞれ読み出し、第１の圧力値から第２の圧力値を減算して差圧圧力値を求める。その結果、差圧圧力値が予め設定された設定圧力値である−１ｋＰａ（パスカル）よりも低いか否かを判定する（ステップＳ１０８）。この−１ｋＰａは、第１の設定圧力値となる。

ステップＳ１０８の処理において、−１ｋＰａよりも低い場合には、ロードロックチャンバ１４内の圧力が低い状態で大気開放され、その際に半導体ウエハの跳ねなどが発生している恐れが高いと判定し、アラーム信号を出力するとともに、次に着工する半導体ウエハのアッシング処理を中止する（ステップＳ１０９）。

ステップＳ１０９の処理において出力されたアラーム信号を受信した図３のアラームサーバ３３は、アラームを発報する。また、アラーム信号を受信した図３のモニタ３４は、半導体ウエハの跳ねなどが発生している恐れが高いこと、および次に着工する半導体ウエハのアッシング処理を中止したことを示すメッセージなどを表示する。

また、ステップＳ１０８の処理において、減算の結果、差圧圧力値が予め設定された設定圧力値である−１ｋＰａ以上〜０ｋＰａ以下の間であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。−１ｋＰａ〜０ｋＰａは、第２の設定圧力値となる。

このステップＳ１１０の処理において、差圧圧力値が−１ｋＰａ〜０ｋＰａの間である場合、ＣＰＵ３０ｃは、半導体ウエハの跳ねなどが発生する確率は低いものの、アフターパージ後もロードロックチャンバ１４内の圧力が十分上がっていないと判断し、次着工時のアフターパージ時間を予め設定された時間、増加させる（ステップＳ１１１）。増加時間は、例えば１秒程度の時間である。

よって、次着工時におけるアフターパージ時間は、標準アフターパージ時間に１秒が加算されて８秒程度となる。このステップＳ１１１の処理にて増加した時間、すなわち＋１秒は、メモリ３０ｂに格納される。

また、ステップＳ１１０の処理において、差圧圧力値が−１ｋＰａ〜０ｋＰａの間ではない場合、ＣＰＵ３０ｃは、該差圧圧力値が設定圧力値である０ｋＰａよりも大きく５ｋＰａ以下の範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。この０ｋＰａ〜５ｋＰａの値は、予め設定されている。

差圧圧力値が０ｋＰａよりも大きく５ｋＰａ以下の範囲内の場合には、ロードロックチャンバ１４内の圧力が正常であると判定し、次着工時のアフターパージの時間は増減せずに標準アフターパージ時間、すなわち７秒間程度とする（ステップＳ１１３）。

また、ステップＳ１１２の処理において、差圧圧力値が５ｋＰａよりも大きい場合、ＣＰＵ３０ｃは、ロードロックチャンバ１４内の圧力が正常ではないと判定し、次着工時のアフターパージ時間を予め設定された時間、減少させる（ステップＳ１１４）。減少させる時間は、例えば１秒程度の時間である。ここで、５ｋＰｓは第３の設定圧力値となる。

よって、次着工時におけるアフターパージ時間は、標準アフターパージ時間に１秒が減算された６秒程度となる。このステップＳ１１１の処理にて増加した時間、すなわち−１秒は、メモリ３０ｂに格納される。

そして、ステップＳ１１１の処理、ステップＳ１１３の処理、またはステップＳ１１４の処理のいずれかが終了すると、ＣＰＵ３０ｃは、ステップＳ１１１の処理、ステップＳ１１３の処理、またはステップＳ１１４の処理において、メモリ３０ｂに格納されている増減されたアフターパージ時間の累計を求める（ステップＳ１１５）。続いて、求めたアフターパージ時間の累計時間が３秒以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。

アフターパージ時間の累計時間が３秒以上の場合、ＣＰＵ３０ｃは、累計時間が３秒以上となったことを示す時間超過アラーム信号を出力して次に着工する半導体ウエハのアッシング処理を中止する（ステップＳ１１７）。また、アラームサーバ３３は、時間超過アラーム信号を受信してアラームを発報する。

モニタ３４は、時間超過アラーム信号を受信すると、例えばアッシング装置１０の点検を促すメッセージおよび次に着工する半導体ウエハのアッシング処理を中止したことを示すメッセージなどを表示する。

なお、ステップＳ１１７の処理においては、次に着工する半導体ウエハのアッシング処理を中止せずに、メッセージの表示およびアラームの発報のみであってもよい。

アフターパージ時間の累計が３秒以上である場合には、アッシング装置１０における真空系のトラブルなどが発生している可能性が考えられる。具体的には、図２のバルブ２１のシール不良などである。

大気開放処理では、バルブ２１が閉じられた状態となるが、このとき、図２の真空ポンプ２２は動作を停止することなく稼働している。よって、バルブ２１にシール不良などが発生していると、メインパージおよびアフターパージの間においても真空引きが行われている状態となり、ロードロックチャンバ１４内の圧力が十分に上がらなくなるなどのトラブルが考えられる。

よって、アッシング装置１０の点検の推奨を促すメッセージを表示するものとする。これにより、アッシング装置１０のトラブルを早期に発見できる可能性を高めることができる。

図４のステップＳ１１６の処理において、アフターパージ時間の累計が３秒よりも少ない場合、ＣＰＵ３０ｃは、ステップＳ１１１，Ｓ１１３，Ｓ１１４のいずれかにおいて設定された時間を付加したアフターパージ時間を設定する（ステップＳ１１８）。

これによって、次回の着工時のステップＳ１０３の処理では、ステップＳ１１１，Ｓ１１３，Ｓ１１４のいずれかにおいて設定された時間を付加したアフターパージ時間によって、アフターパージが行われる。

なお、図４のステップＳ１０８，ステップＳ１１０，ステップＳ１１２の各処理にて判定する数値は、一例を示したものであり、これらに限定されるものではない。例えば第１の圧力値から第２の圧力値を減算した結果である差圧圧力値が−１．５ｋＰａ以下となった場合に半導体ウエハの跳ねが発生するアッシング装置があるとする。

そのようなアッシング装置の場合には、ステップＳ１０８の処理における判定は、差圧圧力値が−１．５ｋＰａ以下であるか否かを判定するようにすればよい。

同様に、標準アフターパージ時間から増減する時間である１秒についても、特に制限はなく、任意の時間でよい。例えば増減時間を０．５秒としてもよいし、１．５秒とするようにしてもよい。

あるいは、標準アフターパージ時間から時間を増加させる場合には、標準アフターパージ時間から時間を減少させる場合よりも時間を増やすようにしてもよい。もしくは、その反対に、標準アフターパージ時間から時間を減少させる場合には、標準アフターパージ時間から時間を増加させる場合よりも時間を増やすようにしてもよい。

〈製造工程の例〉
図５は、図１のアッシング装置１０が適用される半導体装置の製造工程の一例を示す説明図である。

図１のアッシング装置１０は、図５に示すように、フォトリソグラフィ工程（ステップＳ２０１）が終了した後のアッシング工程（ステップＳ２０２）において適用される。フォトリソグラフィ工程は、半導体ウエハ上に形成された酸化シリコン膜などの絶縁膜や配線となる金属膜などを形成した後、それらの表面にレジストを塗布して、所定のパターンが描かれたマスクを用いてレジスト膜に部分的に光を照射し、現像液によって不要な部分のレジスト膜を溶融除去することによってレジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンの上からエッチングを行い、コンタクトホールや配線パターンなどを形成する技術である。

その後、図１のアッシング装置１０を用いて、不要なレジストを除去する。すなわち酸素プラズマをレジストパターンに照射して灰化する、いわゆるアッシングが行われる。アッシング工程が終了すると、半導体ウエハは、洗浄工程（ステップＳ２０３）において、例えばフッ酸やアンモニア水などを用いた薬液によるウエット洗浄が行われる。

このようなアッシング工程において、本実施の形態のアッシング装置１０を用いることにより、半導体ウエハが破損してしまう不具合を抑制することができる。それにより、半導体装置の製造不良を少なくすることができる。

〈ロードロックチャンバ内の圧力推移の比較例〉
図６は、本発明者が検討した大気開放処理時におけるロードロックチャンバ内の圧力の推移の一例を示す説明図である。

図６（ａ）は、大気開放処理が正常に終了した際のロードロックチャンバ内の圧力推移を示している。図６（ｂ）は、大気開放処理において、ロードロックチャンバ内の圧力が負圧のままとなっている際のロードロックチャンバ内の圧力推移を示している。これは、図４のステップＳ１０８の処理にて、差圧圧力値が−１ｋＰａよりも低いと判定された際に相当する。ここでは、図６（ａ）および図６（ｂ）の何れも場合においても、アフターパージの時間は、標準アフターパージ時間である７秒程度とする。

図６（ａ）では、図４のステップＳ１０１の処理に相当するメインパージが開始されてから図４のステップＳ１０３の処理に相当するアフターパージが終了した時点にてロードロックチャンバ内の圧力が７６０Ｔｏｒｒよりも高い値となっている。

続いて、図４のステップＳ１０４の処理に相当するスタビリティにおいても７６０Ｔｏｒｒよりも高い値を維持しており、その後、図４のステップＳ１０６の処理に相当する大気ゲートバルブの開放によってロードロックチャンバ内の圧力が約７６０Ｔｏｒｒ程度となっている。

一方、図６（ｂ）に示す場合には、アフターパージが終了した時点でロードロックチャンバ内の圧力が７６０Ｔｏｒｒよりも低い値となっている。これは、例えば大気圧センサや圧力計などのキャリブレーション不良などによって生じるものである。

例えば圧力計のキャリブレーションが不十分あるいは故障などの場合に、図６（ｂ）に示すように、ロードロックチャンバ内の圧力が７３０Ｔｏｒｒよりも低い値であっても、誤検出によってロードロックチャンバ内の圧力が７３０Ｔｏｒｒ以上であることを示す測定が行われてしまう場合がある。

同様に、大気圧センサにおいても、キャリブレーションの不良や故障などの場合に、誤検出によって７３０Ｔｏｒｒよりも低い値であっても大気圧信号を出力してしまう恐れがある。

このように、ロードロックチャンバ内の圧力が７３０Ｔｏｒｒ以下の状態でメインパージが終了すると、アフターパージにおいてもロードロックチャンバ内の圧力は上がらずに、スタビリティが終了した後においても、ロードロックチャンバ内の圧力は、７６０Ｔｏｒｒよりも低い値となってしまう。

すなわちロードロックチャンバ内の圧力が負圧の状態にて大気ゲートバルブ１６ｂが開放されてしまうことになり、これによってロードロックチャンバ内の圧力がいっきに約７６０Ｔｏｒｒ程度に上昇している。

図２に示すように、複数の半導体ウエハ２４は、該半導体ウエハ２４を載置する載置棚２３に載置されている。上記したように、大気ゲートバルブ１６ｂが開放されると、大気が負圧となっているロードロックチャンバに流れ込み、その風圧によって半導体ウエハ２４が跳ねてしまう。

風圧によって跳ねた半導体ウエハ２４は、該半導体ウエハの上方の載置棚２３が有する棚２３ａに接触してしまい、半導体ウエハ２４の破損などが発生することになる。

一方、図１に示すアッシング装置１０の場合には、ロードロックチャンバ１４内の圧力が負圧の状態にて大気ゲートバルブ１６ｂが開放され、半導体ウエハの跳ねが発生する恐れがある場合に、図４のステップＳ１０９の処理のように、次に着工する半導体ウエハのアッシング処理を中止し、アラームによる発報やメッセージの表示などを実行する。

これにより、次着工の半導体ウエハが破損することを防止することができる。また、破損の恐れのある半導体ウエハが次工程に流れることを防止することができる。

さらに、半導体ウエハの跳ねが発生する恐れはないが標準アフターパージ時間ではロードロックチャンバ内の圧力を十分に上げることができない場合、すなわち図４のステップＳ１１１の処理の場合には、アフターパージの時間を標準アフターパージ時間よりも長く設定する。これによって、ロードロックチャンバ１４内の圧力がアフターパージの終了後に負圧になることを防止することができる。

また、標準アフターパージ時間を増やすことが続いた場合には、前述したように図２のバルブ２１のシール不良などが考えられるので、図４のステップＳ１１７の処理のように、次に着工する半導体ウエハのアッシング処理を中止して、アラームを発報するとともに、アッシング装置１０の点検の推奨および次に着工する半導体ウエハのアッシング処理を中止したことを示すメッセージなどを表示する。

これにより、アッシング装置１０のトラブルに起因する半導体装置の製造不良を低減させることができる。

以上により、アッシング装置１０によるアッシング処理における半導体ウエハの損傷などを防止することができる。それにより、半導体装置の信頼性を向上させることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

前記実施の形態では、アッシング装置について記載したが、これに限定されるものではなく、例えば真空蒸着装置あるいはスパッタリング装置などの真空処理を行う装置全般に適用することができる。

なお、本発明は上記した実施の形態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、上記した実施の形態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。

また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。

１０ アッシング装置
１１ プロセスチャンバ
１２ プロセスチャンバ
１３ トランスファ
１３ａ 移載ロボット
１４ ロードロックチャンバ
１５ ロードロックチャンバ
１６ 大気搬送室
１６ａ 移載ロボット
１６ｂ 大気ゲートバルブ
１７ ロードポート
１８ ロードポート
１９ ロードポート
２１ バルブ
２２ 真空ポンプ
２３ 載置棚
２４ 半導体ウエハ
３０ 装置制御部
３０ａ 格納部
３０ｂ メモリ
３１ 大気圧センサ
３２ 圧力計
３３ アラームサーバ
３４ モニタ

Claims (15)

1. 半導体ウエハの真空処理が行われる処理室から半導体ウエハを取り入れまたは取り出しするロードロックチャンバと、
   真空状態の前記ロードロックチャンバを大気開放状態にする大気開放処理を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、大気開放される直前の前記ロードロックチャンバ内の圧力である第１の圧力値から大気開放直後の前記ロードロックチャンバ内の圧力である第２の圧力値を減算した差圧圧力値と第１の設定圧力値とを比較し、前記差圧圧力値が前記第１の設定圧力値よりも低い場合にアラームを出力する、真空処理装置。
2. 請求項１記載の真空処理装置において、
   前記制御部は、前記差圧圧力値が前記第１の設定圧力値よりも高い場合に、前記差圧圧力値と第２の設定圧力値とを比較し、前記差圧圧力値が前記第２の設定圧力値の範囲内であれば、大気解放前に行われる前記ロードロックチャンバのパージ時間を増加させる、真空処理装置。
3. 請求項２記載の真空処理装置において、
   前記制御部が増加させる前記パージ時間は、メインパージが終了した後に実施されるアフターパージの時間である、真空処理装置。
4. 請求項２記載の真空処理装置において、
   前記制御部は、前記差圧圧力値が前記第２の設定圧力値よりも高い場合に、前記差圧圧力値と第３の設定圧力値とを比較し、前記差圧圧力値が前記第３の設定圧力値よりも高い場合に、前記ロードロックチャンバの前記パージ時間を減少させる、真空処理装置。
5. 請求項４記載の真空処理装置において、
   前記制御部が減少させる前記パージ時間は、メインパージが終了した後に実施されるアフターパージの時間である、真空処理装置。
6. 請求項４記載の真空処理装置において、
   前記制御部が前記差圧圧力値と比較する前記第２の設定圧力値は、前記第１の設定圧力値よりも高く、前記第３の設定圧力値よりも低い範囲の圧力値である、真空処理装置。
7. 請求項１記載の真空処理装置において、
   前記制御部は、前記差圧圧力値が前記第１の設定圧力値よりも低い場合に、次に着工する前記半導体ウエハの真空処理を中止させる、真空処理装置。
8. 請求項２記載の真空処理装置において、
   前記制御部は、増加させた前記パージ時間の累計時間が予め設定された設定時間を超えた際に時間超過アラームを出力する、真空処理装置。
9. 請求項２記載の真空処理装置において、
   前記制御部は、増加させた前記パージ時間の累計時間が予め設定された設定時間を超えた際に、次に着工する前記半導体ウエハの真空処理を中止させる、真空処理装置。
10. 真空状態のロードロックチャンバを大気開放状態にする大気開放処理を制御する制御部を有する真空処理装置を用いた半導体装置の製造方法であって、
    前記制御部が、大気開放する直前の前記ロードロックチャンバ内の圧力である第１の圧力値および大気開放された前記ロードロックチャンバ内の圧力である第２の圧力値を測定するステップと、
    前記制御部が、前記第１の圧力値から前記第２の圧力値を減算した差圧圧力値と第１の設定圧力値とを比較し、前記差圧圧力値が前記第１の設定圧力値よりも低いか否かを判定するステップと、
    前記制御部が、前記差圧圧力値が前記第１の設定圧力値よりも低いと判定した際に、アラームを出力するステップと、
    を有する、半導体装置の製造方法。
11. 請求項１０記載の半導体装置の製造方法において、
    前記制御部が、前記差圧圧力値が前記第１の設定圧力値よりも高いと判定した際に、前記差圧圧力値と第２の設定圧力値とを比較し、前記差圧圧力値が第２の設定圧力値の範囲内であれば、大気解放前に行われる前記ロードロックチャンバのパージ時間を増加させるステップを有する、半導体装置の製造方法。
12. 請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記制御部が、前記差圧圧力値が前記第２の設定圧力値よりも高いと判定した際に、前記差圧圧力値と第３の設定圧力値とを比較し、前記差圧圧力値が前記第３の設定圧力値よりも高い場合に、前記ロードロックチャンバの前記パージ時間を減少させるステップを有する、半導体装置の製造方法。
13. 請求項１２記載の半導体装置の製造方法において、
    前記差圧圧力値と比較する前記第２の設定圧力値は、前記第１の設定圧力値よりも高く、前記第３の設定圧力値よりも低い範囲の圧力値である、半導体装置の製造方法。
14. 請求項１０記載の半導体装置の製造方法において、
    前記制御部が、前記差圧圧力値が前記第１の設定圧力値よりも低い場合に、次に着工する半導体ウエハの真空処理を中止させるステップを有する、半導体装置の製造方法。
15. 請求項１１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記制御部が、増加させた前記パージ時間の累計時間が予め設定された設定時間を超えた際に時間超過アラームを出力または次に着工する半導体ウエハの真空処理を中止させるステップを有する、半導体装置の製造方法。

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