JP2019062091A - 基板処理装置、基板処理方法及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】減圧雰囲気下で基板を処理する処理室と搬送室とを備えた基板処理装置において、処理室から搬送室に持ち込まれる異物（デポ）を低減する。【解決手段】減圧雰囲気下で基板を処理するＣＯＲモジュールと、ＣＯＲモジュールにゲート４６ｂを介して接続されたトランスファモジュール３０とを備えた基板処理装置は、トランスファモジュール３０の内部に不活性ガスを供給する第１の給気部５０と、ゲート４６ｂに対して不活性ガスを供給する第２の給気部７０と、トランスファモジュール３０の内部の雰囲気を排出する排気部６０と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、減圧雰囲気下で基板を処理する処理室と、前記処理室にゲートを介して接続された搬送室とを備えた基板処理装置、当該基板処理装置を用いた基板処理方法、及びコンピュータ記憶媒体に関する。

例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という場合がある。）を収納した処理室を減圧状態にし、当該ウェハに所定の処理を施す様々な処理工程が行われている。また、これら複数の処理工程は、例えば共通の搬送室の周りに処理室を複数配置した基板処理装置を用いて行われる。そして、複数の処理室で複数のウェハに対する処理を並行して行うことで、基板処理の効率を向上させている。

このような基板処理装置では、処理室に対してウェハを搬入出する際、処理室と搬送室を分離するゲート（ゲートバルブ）を開放し、搬送室に設けられた搬送アームを用いてウェハを搬送する。処理室と搬送室が連通された際には、処理室内の雰囲気が搬送室に流入し、例えば有機物の塵埃であるコンタミネーション（以下、「コンタミ」という場合がある。）やパーティクルなどにより、搬送室の内部が汚染される場合がある。なお、搬送室内のコンタミやパーティクルの発生源は上述した処理室に限られるものではなく、これらは種々の要因で搬送室内に発生し得る。

そこで、特許文献１には、搬送室内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給ラインと、搬送室内を排気する排気ラインを備えた処理装置が提案されている。かかる場合、処理室でウェハに処理を行う間、搬送室内に常時不活性ガスを供給することで、当該搬送室内の雰囲気を清浄に維持することを図っている。

特許第４４１４８６９号公報

上述したように基板処理装置では、ウェハに対して様々な処理が行われるが、例えばＣＯＲ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ）処理とＰＨＴ（Ｐｏｓｔ Ｈｅａｔ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）処理が行われる。ＣＯＲ処理では、処理ガスとウェハ上に形成された膜とを反応させて生成物を生成する。かかる場合、ＣＯＲ処理を行う処理室に対して搬送アームによりウェハを搬入出する際には、有機物の生成物（以下、「デポ」という場合がある。）がウェハや搬送アームに付着する場合がある。特にＣＯＲ処理は減圧雰囲気下で行われるため、ウェハや搬送アームが冷却され、デポが付着しやすくなる。

しかしながら、特許文献１に記載された方法で搬送室内に不活性ガスを供給するだけでは、このようにウェハや搬送アームに付着するデポを低減することはできない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、減圧雰囲気下で基板を処理する処理室と搬送室とを備えた基板処理装置において、処理室から搬送室に持ち込まれる異物（デポ）を低減することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、減圧雰囲気下で基板を処理する処理室と、前記処理室にゲートを介して接続された搬送室とを備えた基板処理装置であって、前記搬送室の内部に不活性ガスを供給する第１の給気部と、前記ゲートに対して不活性ガスを供給する第２の給気部と、前記搬送室の内部の雰囲気を排出する排気部と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、処理室における基板の処理中、及び処理室と搬送室の間で基板の搬送中において、第１の給気部から搬送室の内部に不活性ガスを供給し、さらに排気部から搬送室の内部を排気することで、コンタミやパーティクルなどを除去して、搬送室の内部の雰囲気を清浄に維持することができる。

また、処理室と搬送室の間で基板を搬送するためにゲートを開いている際、第２の給気部からゲートに対して不活性ガスを供給することで、ゲートに不活性ガスのカーテンを形成する。そうすると、例えば搬送中の基板や搬送アームが不活性ガスのカーテンを通過するので、処理室で発生したデポが当該基板や搬送アームに付着しにくくなる。したがって、処理室から搬送室に持ち込まれるデポを低減することができる。

前記第２の給気部から供給される不活性ガスは加熱されていてもよい。

前記基板処理装置は、前記搬送室に他のゲートを介して接続され、内部を大気圧雰囲気と減圧雰囲気に切り換え可能なロードロック室と、前記他のゲートに対して不活性ガスを供給する第３の給気部と、をさらに有していてもよい。

前記第３の給気部から供給される不活性ガスは加熱されていてもよい。

前記第１の給気部は前記搬送室における一端部に設けられ、前記排気部は前記搬送室において前記一端部に対向する他端部に設けられていてもよい。

前記搬送室には基板を搬送する搬送アームが設けられ、前記搬送アームは、２枚の基板を当該２枚の基板の間に間隔をおいて重なるように保持してもよい。

別な観点による本発明は、減圧雰囲気下で基板を処理する処理室と、前記処理室にゲートを介して接続された搬送室とを有する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記処理室における基板の処理中、及び前記処理室と前記搬送室の間で基板の搬送中において、第１の給気部から前記搬送室の内部に不活性ガスを供給し、前記処理室と前記搬送室の間で基板を搬送するために前記ゲートを開いている際、第２の給気部から前記ゲートに対して不活性ガスを供給することを特徴としている。

前記第２の給気部から供給される不活性ガスは加熱されていてもよい。

前記基板処理装置は、前記搬送室に他のゲートを介して接続され、内部を大気圧雰囲気と減圧雰囲気に切り換え可能なロードロック室をさらに有し、前記基板処理方法において、前記ロードロック室に基板を収容中、及び前記ロードロック室と前記搬送室の間で基板の搬送中において、前記第１の給気部から前記搬送室の内部に不活性ガスを供給し、前記ロードロック室と前記搬送室の間で基板を搬送するために前記他のゲートを開いている際、第３の給気部から前記他のゲートに対して不活性ガスを供給してもよい。

前記第３の給気部から供給される不活性ガスは加熱されていてもよい。

また別な観点による本発明によれば、前記基板処理方法を基板処理装置によって実行させるように、当該基板処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。

本発明によれば、搬送室の内部の雰囲気を清浄に維持しつつ、処理室から搬送室に持ち込まれる異物（デポ）を低減することができる。その結果、基板処理の信頼性を向上させ、且つ製品の歩留まりを向上させることができる。

本実施形態にかかる基板処理装置の構成の概略を示す平面図である。 搬送アームの構成を示す説明図であり、（ａ）は搬送アームの全体を示す斜視図であり、（ｂ）は搬送アームのピック部の側面図である。 トランスファモジュールに設けられる給気部と排気部の構成の概略を示す説明図である。 トランスファモジュールにおける不活性ガスの流れを示す説明図である。 ゲートにおける不活性ガスの流れを示す説明図である。 他の実施形態にかかる、トランスファモジュールに設けられる給気部と排気部の構成の概略を示す説明図である。 他の実施形態にかかる、トランスファモジュールにおける不活性ガスの流れを示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

先ず、本実施形態にかかる基板処理装置の構成について説明する。図１は、本実施形態にかかる基板処理装置１の構成の概略を示す平面図である。なお、本実施形態では、基板処理装置１において、基板としてのウェハＷにＣＯＲ処理とＰＨＴ処理を行う場合について説明する。

図１に示すように基板処理装置１は、複数のウェハＷを保管するウェハ保管部１０と、ウェハＷに所定の処理を施すウェハ処理部１１とを一体に接続した構成を有している。

ウェハ保管部１０は、複数のウェハＷを保管する容器であるフープ２０の載置台であるロードポート２１と、保管されたウェハＷをロードポート２１に載置されたフープ２０から受け取り、またウェハ処理部１１で所定の処理が施されたウェハＷをフープ２０に引き渡すローダーモジュール２２と、ローダーモジュール２２と後述するトランスファモジュール３０の間においてウェハＷを受け渡しするために一時的にウェハＷを保持するロードロック室としてのロードロックモジュール２３ａ、２３ｂとを有している。

フープ２０は複数のウェハＷを等間隔で多段に重なるようにして収容する。また、ロードポート２１に載置されたフープ２０の内部はそれぞれ、通常、大気で満たされるが、当該内部が窒素ガス等で満たされて密閉される場合もある。

ローダーモジュール２２は内部が矩形の筐体からなり、筐体の内部は大気圧雰囲気に維持される。ローダーモジュール２２の筐体の長辺を構成する一側面には複数、例えば３つのロードポート２１が並設されている。ま た、ローダーモジュール２２は、筐体の内部においてその長手方向に移動可能な搬送アーム（図示せず）を有している。搬送アームはロードポート２１に載置されたフープ２０からロードロックモジュール２３ａにウェハＷを搬送し、またロードロックモジュール２３ｂからフープ２０にウェハＷを搬出する。

ロードロックモジュール２３ａは、大気圧雰囲気のロードポート２１に載置されたフープ２０に収容されたウェハＷを、内部が減圧雰囲気の後述するトランスファモジュール３０に引き渡すため、ウェハＷを一時的に保持する。ロードロックモジュール２３ａは、２枚のウェハＷを重なるように保持する上部ストッカ２４ａと下部ストッカ２４ｂを有している。

ロードロックモジュール２３ａは、ゲートバルブ２５ａが設けられたゲート２５ｂを介してローダーモジュール２２に接続されている。このゲートバルブ２５ａにより、ロードロックモジュール２３ａとローダーモジュール２２の間の気密性の確保と互いの連通を両立する。また、ロードロックモジュール２３ａは、ゲートバルブ２６ａが設けられたゲート２６ｂを介して後述するトランスファモジュール３０に接続されている。このゲートバルブ２６ａにより、ロードロックモジュール２３ａとトランスファモジュール３０の間の気密性の確保と互いの連通を両立する。

さらに、ロードロックモジュール２３ａにはガスを供給する給気部（図示せず）とガスを排出する排気部（図示せず）が接続され、給気部と排気部によって内部が大気圧雰囲気と減圧雰囲気に切り替え可能に構成されている。なお、ロードロックモジュール２３ｂもロードロックモジュール２３ａと同様の構成を有している。

ウェハ処理部１１は、２枚のウェハＷを同時に搬送する搬送室としてのトランスファモジュール３０と、トランスファモジュール３０から搬送されたウェハＷにＣＯＲ処理を施すＣＯＲモジュール３１と、トランスファモジュール３０から搬送されたウェハＷにＰＨＴ処理を施すＰＨＴモジュール３２とを有している。トランスファモジュール３０に対し、ＣＯＲモジュール３１は複数、例えば４つ設けられ、ＰＨＴモジュール３２は複数、例えば２つ設けられている。なお、トランスファモジュール３０、ＣＯＲモジュール３１及びＰＨＴモジュール３２の内部は、それぞれ減圧雰囲気に維持される。

ＣＯＲモジュール３１の内部には、２枚のウェハＷを水平方向に並べて載置する２つのステージ３３ａ、３３ｂが設けられている。ＣＯＲモジュール３１は、ステージ３３ａ、３３ｂにウェハＷを並べて載置することにより、２枚のウェハＷに対して同時にＣＯＲ処理を施す。また、ＣＯＲモジュール３１には、処理ガスやパージガス等を供給する給気部（図示せず）とガスを排出する排気部（図示せず）が接続されている。

ＰＨＴモジュール３２の内部には、２枚のウェハＷを水平方向に並べて載置する２つのステージ３４ａ、３４ｂが設けられている。ＰＨＴモジュール３２は、ステージ３４ａ、３４ｂにウェハＷを並べて載置することにより、２枚のウェハＷに対して同時にＰＨＴ処理を施す。また、ＰＨＴモジュール３２には、ガスを供給する給気部（図示せず）とガスを排出する排気部（図示せず）が接続されている。

トランスファモジュール３０は未処理のウェハＷをウェハ保管部１０からＣＯＲモジュール３１、ＰＨＴモジュール３２に順次に搬送し、処理済みのウェハＷをＰＨＴモジュール３２からウェハ保管部１０に搬出する。トランスファモジュール３０は内部が矩形の筐体からなり、筐体の内部は減圧雰囲気に維持される。

トランスファモジュール３０の内部には、ウェハＷを搬送するウェハ搬送機構４０が設けられている。ウェハ搬送機構４０は、２枚のウェハＷを重なるように保持して移動する搬送アーム４１ａ、４１ｂと、搬送アーム４１ａ、４１ｂを回転可能に支持する回転台４２と、回転台４２を搭載した回転載置台４３と、回転載置台４３とを有している。トランスファモジュール３０の内部には、その長手方向に延伸する案内レール４４が設けられている。回転載置台４３は案内レール４４上に設けられ、ウェハ搬送機構４０は案内レール４４に沿って移動可能に構成されている。

ここで、上述した搬送アーム４１ａ、４１ｂの構成について詳細に説明する。図２は、搬送アーム４１ａ、４１ｂの構成を示す説明図であり、（ａ）は搬送アーム４１ａ、４１ｂの全体を示す斜視図であり、（ｂ）は搬送アーム４１ａのピック部４５ａの側面図である。

図２に示すように搬送アーム４１ａ、４１ｂはそれぞれ、先端において２枚のウェハＷを搭載するピック部４５ａ、４５ｂを有している。搬送アーム４１ａは、複数のリンク（節）部を複数のジョイント（関節）部で回転可能に連結したリンク機構を有している。搬送アーム４１ａのリンク機構の一端は回転台４２によって回転自由に支持されている。また、搬送アーム４１ａのリンク機構の他端は自由端であり、他端にピック部４５ａが設けられている。

ピック部４５ａは、二股フォーク状の上部ピック４５ａｔと下部ピック４５ａｂを所定の距離ｔだけ離間して積層した構成を有している。ピック部４５ａは、上部ピック４５ａｔの上面に１枚のウェハＷを搭載し、下部ピック４５ａｂの上面（上部ピック４５ａｔと下部ピック４５ａｂとの間）にさらに１枚のウェハＷを搭載する。すなわち、搬送アーム４１ａは、ピック部４５ａによって２枚のウェハＷを間に間隔をおいて重なるように保持する。

また、搬送アーム４１ａは、リンク機構の一端の回転及びリンク機構による他端の移動により、他端のピック部４５ａに搭載した各ウェハＷを所望の位置に移動する。なお、搬送アーム４１ｂは搬送アーム４１ａと同様の構成を有している。搬送アーム４１ａ、４１ｂは一度に２枚のウェハＷを搭載するため、ウェハ搬送機構４０は、搬送アーム４１ａ、４１ｂによって同時に４枚のウェハＷを搬送可能である。

図１に示すように、トランスファモジュール３０には、上述したようにゲートバルブ２６ａ、２６ａを介してロードロックモジュール２３ａ、２３ｂが接続されている。また、トランスファモジュール３０には、ゲートバルブ４６ａが設けられたゲート４６ｂを介してＣＯＲモジュール３１が接続されている。このゲートバルブ４６ａにより、トランスファモジュール３０とＣＯＲモジュール３１の間の気密性の確保と互いの連通を両立する。さらに、トランスファモジュール３０には、ゲートバルブ４７ａが設けられたゲート４７ｂを介してＰＨＴモジュール３２が接続されている。このゲートバルブ４７ａにより、トランスファモジュール３０とＰＨＴモジュール３２の間の気密性の確保と互いの連通を両立する。

トランスファモジュール３０では、ロードロックモジュール２３ａにおいて重なるように上部ストッカ２４ａと下部ストッカ２４ｂによって保持された２枚のウェハＷを、搬送アーム４１ａでも重なるように保持して受け取り、ＣＯＲモジュール３１とＰＨＴモジュール３２に搬送する。また、ＰＨＴモジュール３２で処理が施された２枚のウェハＷを、搬送アーム４１ｂが重なるように保持し、ロードロックモジュール２３ｂに搬出する。

上述したようにトランスファモジュール３０の内部は、減圧雰囲気に維持される。ここで、トランスファモジュール３０の内部の雰囲気制御について詳細に説明する。図３は、トランスファモジュール３０に設けられる給気部と排気部の構成の概略を示す説明図である。

図３に示すようにトランスファモジュール３０には、内部に不活性ガスを供給する第１の給気部５０が設けられている。第１の給気部５０は、第１の給気ライン５１（給気管）を有している。第１の給気ライン５１の一端部は、トランスファモジュール３０の底面の一端部に開口した給気口５２に連通している。第１の給気ライン５１の他端部は、内部に不活性ガス、例えば窒素ガスを貯留するガス供給源５３に連通している。第１の給気ライン５１には、オンオフバルブ５４、圧力調整バルブ５５（ＰＣＶ：Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖａｌｖｅ）、流量計５６が、給気口５２からガス供給源５３に向けてこの順で設けられている。圧力調整バルブ５５は、トランスファモジュール３０の内部の圧力を測定する圧力計５７に接続され、当該圧力計５７の測定結果に基づいて、不活性ガスの圧力を調整する。

トランスファモジュール３０には、内部の雰囲気を排出する排気部６０が設けられている。排気部６０は、排気ライン６１（排気管）を有している。排気ライン６１の一端部は、トランスファモジュール３０の底面の他端部に開口した排気口６２に連通している。すなわち、給気口５２と排気口６２は対向して配置されている。排気ライン６１の他端部は、トランスファモジュール３０の内部を真空引きするドライポンプ６３に連通している。排気ライン６１には、オンオフバルブ６４、バタフライバルブ６５が、排気口６２からドライポンプ６３に向けてこの順で設けられている。

ここで、ドライポンプ６３の排気性能や配管径、配管長により不活性ガスの流量が変動するため、複数の基板処理装置１間で、トランスファモジュール３０の内部の定常圧力が変動する。本実施形態では、バタフライバルブ６５を設けることにより、装置間差を抑制することができ、定常圧力での不活性ガスの流量を固定化することができる。これにより、ドライポンプ６３の排気性能や配管径、配管長に依存しないトランスファモジュール３０が実現される。

トランスファモジュール３０とＣＯＲモジュール３１の間に設けられたゲート４６ｂには、当該ゲート４６ｂに不活性ガスを供給する第２の給気部７０が設けられている。第２の給気部７０は、第２の給気ライン７１（給気管）を有している。第２の給気ライン７１の一端部は、ノズル７２に連通している。ノズル７２には、不活性ガスの供給口（図示せず）が複数形成されている。ノズル７２は、例えばゲート４６ｂの下方に設けられ、ゲート４６ｂを覆うように不活性ガスを供給する。第２の給気ライン７１の他端部は、ガス供給源５３に連通している。すなわち、ガス供給源５３は第１の給気部５０と第２の給気部７０に共通して設けられている。第２の給気ライン７１には、ヒータ７３、オンオフバルブ７４、流量計５６が、ノズル７２からガス供給源５３に向けてこの順で設けられている。そして、第２の給気部７０からゲート４６ｂに対して、ヒータ７３により加熱された不活性ガスを供給し、当該ゲート４６ｂを覆うように不活性ガスのカーテンを形成する。なお、図示の例では、第２の給気部７０は１つのゲート４６ｂに対して設けられているが、他の３つのゲート４６ｂに対しても同様に設けられている。

図１に示すように、以上の基板処理装置１には制御部８０が設けられている。制御部８０は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、基板処理装置１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。また、プログラム格納部には、上述の各種処理装置や搬送装置などの駆動系の動作を制御して、基板処理装置１における後述の現像処理を実現させるためのプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部８０にインストールされたものであってもよい。

本実施形態にかかる基板処理装置１は以上のように構成されており、次に、基板処理装置１におけるウェハ処理について説明する。

先ず、複数のウェハＷを収納したフープ２０がロードポート２１に載置される。その後、ローダーモジュール２２によって、フープ２０から２枚のウェハＷが取り出され、ロードロックモジュール２３ａに搬入される。ロードロックモジュール２３ａにウェハＷが搬入されると、ゲートバルブ２５ａが閉られ、ロードロックモジュール２３ａ内が密閉され、減圧される。その後、ゲートバルブ２６ａが開放され、ロードロックモジュール２３ａの内部とトランスファモジュール３０の内部が連通される。

この際、図４に示すようにトランスファモジュール３０の内部には、第１の給気部５０の給気口５２から不活性ガスが供給され、排気部６０の排気口６２から雰囲気が排出されている。トランスファモジュール３０の内部は所定圧力の減圧雰囲気に維持されている。このトランスファモジュール３０の内部は、ＣＯＲモジュール３１とＰＨＴモジュール３２のそれぞれの内部より圧力が高く、陽圧になっている。また、トランスファモジュール３０の内部には、給気口５２から排気口６２に向かう一方向の不活性ガスの流れ（図４中の矢印）が形成されている。この一方向の不活性ガスの流れにより、トランスファモジュール３０の内部にあるコンタミやパーティクルなどが適切に排出され、内部の雰囲気が清浄に維持されている。

次に、ロードロックモジュール２３ａの内部とトランスファモジュール３０の内部が連通すると、ウェハ搬送機構４０の搬送アーム４１ａによって２枚のウェハＷが重なるように保持され、ロードロックモジュール２３ａからトランスファモジュール３０に搬入される。続いて、ウェハ搬送機構４０が一のＣＯＲモジュール３１の前まで移動する。

次に、ゲートバルブ４６ａが開放され、２枚のウェハＷを保持する搬送アーム４１ａがＣＯＲモジュール３１に進入する。そして、搬送アーム４１ａからステージ３３ａ、３３ｂのそれぞれに、１枚ずつウェハＷが載置される。その後、搬送アーム４１ａはＣＯＲモジュール３１から退出する。

この際、図５に示すようにゲート４６ｂに対して、第２の給気部７０のノズル７２から不活性ガスが供給され、ゲート４６ｂを覆うように不活性ガスのカーテン（図５中の矢印）が形成される。また、ヒータ７３によって、不活性ガスは１２０℃〜３００℃に加熱されている。そして、２枚のウェハＷを保持する搬送アーム４１ａが、加熱された不活性ガスのカーテンを通過する。ここで、ＣＯＲモジュール３１におけるＣＯＲ処理では有機物の生成物であるデポが生じるが、このように搬送アーム４１ａが加熱された不活性ガスのカーテンを通過するので、搬送アーム４１ａとウェハＷにデポが付着するのを抑制することができる。したがって、搬送アーム４１ａがＣＯＲモジュール３１から退出しても、デポがトランスファモジュール３０に持ち込まれるのを抑制することができる。

なお、このようにＣＯＲモジュール３１にウェハＷを搬入する際、ゲートバルブ４６ａが開放されると、トランスファモジュール３０の内部がＣＯＲモジュール３１の内部より陽圧になっているため、トランスファモジュール３０からＣＯＲモジュール３１に雰囲気が流れる。この際、トランスファモジュール３０の内部はさらに減圧されるため、所定の圧力にすべく、第１の給気部５０では圧力調整バルブ５５によって不活性ガスの圧力が調整される。そして、トランスファモジュール３０の内部とＣＯＲモジュール３１の内部が等圧になると、雰囲気はＣＯＲモジュール３１に流れなくなる。

次に、搬送アーム４１ａがＣＯＲモジュール３１から退出すると、ゲートバルブ４６ａが閉じられ、ＣＯＲモジュール３１において２枚のウェハＷに対してＣＯＲ処理が行われる。また、ゲートバルブ４６ａが閉じられると、第２の給気部７０からの不活性ガスの供給も停止される。

次に、ＣＯＲモジュール３１におけるＣＯＲ処理が終了すると、ゲートバルブ４６ａが開放され、搬送アーム４１ａがＣＯＲモジュール３１に進入する。そして、ステージ３３ａ、３３ｂから搬送アーム４１ａに２枚のウェハＷが受け渡され、搬送アーム４１ａで２枚のＷが重なるように保持される。その後、搬送アーム４１ａはＣＯＲモジュール３１から退出し、ゲートバルブ４６ａが閉じられる。

この際、ゲート４６ｂに対して、第２の給気部７０のノズル７２から加熱された不活性ガスが再び供給され、ゲート４６ｂを覆うように不活性ガスのカーテンが形成される。そして、２枚のウェハＷを保持する搬送アーム４１ａが、加熱された不活性ガスのカーテンを通過する。ここで、ＣＯＲ処理は減圧雰囲気下で行われるため、当該ＣＯＲ処理が施されたウェハＷは冷却されている。そして一般に、冷却されたものにはデポが付着しやすい。この点、本実施形態では、このように搬送アーム４１ａが加熱された不活性ガスのカーテンを通過するので、搬送アーム４１ａとウェハＷにデポが付着するのを抑制することができる。したがって、搬送アーム４１ａがＣＯＲモジュール３１から退出しても、デポがトランスファモジュール３０に持ち込まれるのを抑制することができる。

なお、ＣＯＲ処理中、及びＣＯＲモジュール３１に対してウェハＷを搬入出中、トランスファモジュール３０では、第１の給気部５０による不活性ガスの供給と排気部６０による排気が継続して行われている。

次に、ウェハ搬送機構４０が一のＰＨＴモジュール３２の前まで移動する。続いて、ゲートバルブ４７ａが開放され、２枚のウェハＷを保持する搬送アーム４１ａがＰＨＴモジュール３２に進入する。そして、搬送アーム４１ａからステージ３４ａ、３４ｂのそれぞれに、１枚ずつウェハＷが載置される。その後、搬送アーム４１ａはＣＯＲモジュール３１から退出する。続いて、ゲートバルブ４７ａが閉じられ、２枚のウェハＷに対してＰＨＴ処理が行われる。

次に、ＰＨＴ処理が終了すると、ゲートバルブ４７ａが開放され、搬送アーム４１ｂがＰＨＴモジュール３２に進入する。そして、ステージ３４ａ、３４ｂから搬送アーム４１ｂに２枚のウェハＷが受け渡され、搬送アーム４１ｂで２枚のＷが重なるように保持される。その後、搬送アーム４１ｂはＰＨＴモジュール３２から退出し、ゲートバルブ４７ａが閉じられる。

なお、ＰＨＴ処理中、及びＰＨＴモジュール３２に対してウェハＷを搬入出中、トランスファモジュール３０では、第１の給気部５０による不活性ガスの供給と排気部６０による排気が継続して行われている。

その後、ゲートバルブ２６ａが開放され、ウェハ搬送機構４０によって２枚のウェハＷがロードロックモジュール２３ｂに搬入される。ロードロックモジュール２３ｂ内にウェハＷが搬入されると、ゲートバルブ２６ａが閉られ、ロードロックモジュール２３ｂ内が密閉され、大気開放される。その後、ローダーモジュール２２によって、２枚のウェハＷがフープ２０に収納される。こうして、基板処理装置１における一連のウェハ処理が終了する。

以上の実施の形態によれば、ＣＯＲモジュール３１とＰＨＴモジュール３２におけるウェハＷの処理中、及びＣＯＲモジュール３１とＰＨＴモジュール３２に対してウェハＷを搬入出中において、トランスファモジュール３０では、第１の給気部５０不活性ガスを供給し、さらに排気部６０から排気している。このため、コンタミやパーティクルなどを除去して、トランスファモジュール３０の雰囲気を清浄に維持することができる。

また、ＣＯＲモジュール３１とトランスファモジュール３０の間でウェハＷを搬入出する際、第２の給気部７０からゲート４７ｂに対して加熱された不活性ガスを供給することで、ゲート４７ｂに不活性ガスのカーテンを形成している。そうすると、搬送中のウェハＷや搬送アーム４１ａが不活性ガスのカーテンを通過するので、ＣＯＲモジュール３１で発生したデポがウェハＷや搬送アーム４１ａに付着しにくくなる。また、不活性ガスのカーテンはゲート４６ｂを覆うように形成されるので、このデポ付着抑制の効果は、搬送アーム４１ａが２段のピック４５ａｔ、４５ａｂを有していても享受できる。したがって、ＣＯＲモジュール３１からトランスファモジュール３０に持ち込まれるデポを低減することができる。

ここで、ＣＯＲモジュール３１におけるＣＯＲ処理ではステージ３３ａ、３３ｂからデポが生じるが、搬送アーム４１ａは上部ピック４５ａｔと下部ピック４５ａｂを有しているので、上部ピック４５ａｔに比べて、ステージ３３ａ、３３ｂ側に位置する下部ピック４５ａｂの裏面にデポが付着しやすい。この点、本実施形態では、図５に示したようにノズル７２がゲート４６ｂの下方に設けられ、ゲート４６ｂの下方から上方に向けて不活性ガスのカーテンが形成される。かかる場合、下部ピック４５ａｂの裏面に不活性ガスが直接吹きつけられるので、当該下部ピック４５ａｂの裏面にデポが付着するのをさらに適切に抑制することができる。

なお、以上の実施形態の基板処理装置１では、第２の給気部７０のノズル７２はゲート４６ｂの下方に設けられていたが、ノズル７２の配置はこれに限定されず、ノズル７２から供給される不活性ガスがゲート４６ｂを覆うように配置されていればよい。例えばノズル７２はゲート４６ｂの上方に配置され、ゲート４６ｂの上方から不活性ガスを供給してもよいし、あるいはノズル７２はゲート４６ｂの上下両方に配置され、ゲート４６ｂの上方と下方から不活性ガスを供給してもよい。また、ノズル７２はゲート４６ｂの側方に配置され、ゲート４６ｂの側方から不活性ガスを供給してもよい。

以上の実施形態の基板処理装置１では、第２の給気部７０から供給される不活性ガスはヒータ７３によって加熱されているが、この加熱は必ずしも必須ではない。第２の給気部７０から常温の不活性ガスを供給しても、上述したデポ低減の効果は享受できる。但し、加熱した不活性ガスを供給した方が、ウェハＷや搬送アーム４１ａにデポが付着しにくく、その効果は大きい。

以上の実施形態の基板処理装置１において、トランスファモジュール３０とロードロックモジュール２３ａの間に設けられたゲート２６ｂには、図６に示すようにゲート２６ｂに不活性ガスを供給する第３の給気部１００が設けられていてもよい。第３の給気部１００は、第２の給気部７０と同様の構成を有している。すなわち、第３の給気部１００は、第３の給気ライン１０１（給気管）を有している。第３の給気ライン１０１の一端部は、ノズル１０２に連通している。ノズル１０２には、不活性ガスの供給口（図示せず）が複数形成されている。ノズル１０２は、例えばゲート２６ｂの下方に設けられ、ゲート２６ｂを覆うように不活性ガスを供給する。第３の給気ライン１０１の他端部は、ガス供給源５３に連通している。すなわち、ガス供給源５３は第１の給気部５０、第２の給気部７０、第３の給気部１００に共通して設けられている。第３の給気ライン１０１には、ヒータ１０３、オンオフバルブ１０４、流量計５６が、ノズル１０２からガス供給源５３に向けてこの順で設けられている。なお、図示の例では、第３の給気部１００は１つのゲート２６ｂに対して設けられているが、他のもう１つのゲート２６ｂに対しても同様に設けられている。

かかる場合、ロードロックモジュール２３ａとトランスファモジュール３０の間でウェハＷを搬入出する際、第３の給気部１００からゲート２６ｂに対して、ヒータ１０３により加熱された不活性ガスを供給し、当該ゲート２６ｂを覆うように不活性ガスのカーテンを形成する。そして、搬送アーム４１ａは加熱された不活性ガスのカーテンを通過する。ここで、ロードロックモジュール２３ａでは、大気圧雰囲気と減圧雰囲気に切り替えられ、減圧雰囲気下でもウェハＷが保持される。かかる場合、ウェハＷが冷却されるため、パーティクルなどが付着しやすい。この点、本実施形態では、搬送アーム４１ａが加熱された不活性ガスのカーテンを通過するので、搬送アーム４１ａとウェハＷにパーティクルなどが付着するのを抑制することができる。したがって、パーティクルなどがトランスファモジュール３０に持ち込まれるのを抑制することができる。

以上の実施形態の基板処理装置１では、第１の給気部５０の給気口５２はトランスファモジュール３０の一端部に設けられ、排気部６０の排気口６２はトランスファモジュール３０の他端部に設けられていたが、これら給気口５２と排気口６２の配置はこれに限定されない。例えば給気口５２と排気口６２の配置が逆で、給気口５２が他端部に設けられ、排気口６２が一端部に設けられていてもよい。また、図７に示すように給気口５２は一端部に複数、例えば２箇所に設けられ、排気口６２は他端部に複数、例えば２箇所に設けられていてもよい。

以上の実施形態の基板処理装置１において、第１の給気部５０では、流量計５６が流量調整機能（ＭＦＣ：Ｍａｓｓ Ｆｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を有していてもよい。また、排気部６０では、バタフライバルブ６５に代えて、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ：Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｔｒｏｌｌｅｒ）を設けてもよい。かかる場合、供給系と排気系を自動で制御することができ、より厳密な雰囲気制御を実現することが可能となる。

以上の実施形態の基板処理装置１において、第１の給気部５０の第１の給気ライン５１にはヒータ（図示せず）が設けられ、当該第１の給気部５０から供給される不活性ガスは加熱されていてもよい。不活性ガスは、例えば１２０℃〜３００℃に加熱される。かかる場合、トランスファモジュール３０の内部において、コンタミやパーティクルが、ウェハＷや種々の部材に付着するのをより適切に抑制することができる。なお、トランスファモジュール３０の内部を加熱する観点からは、例えばトランスファモジュール３０の筐体にヒータ（図示せず）を設け、トランスファモジュール３０の内部全体を加熱してもよい。

以上の実施形態では、基板処理装置１においてＣＯＲ処理とＰＨＴ処理を行う場合について説明したが、本発明は他の処理を行う場合にも適用できる。例えば成膜処理やエッチング処理など、減圧雰囲気で行われる処理に本発明は有用である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１ 基板処理装置
１０ ウェハ保管部
１１ ウェハ処理部
２３ａ、２３ｂ ロードロックモジュール
２６ａ ゲートバルブ
２６ｂ ゲート
３０ トランスファモジュール
３１ ＣＯＲモジュール
３２ ＰＨＴモジュール
４０ ウェハ搬送機構
４１ａ、４１ｂ 搬送アーム
４５ａ、４５ｂ ピック部
４５ａｔ、４５ｂｔ 上部ピック
４５ａｂ、４５ｂｂ 下部ピック
４６ａ ゲートバルブ
５６ｂ ゲート
５０ 第１の給気部
５２ 給気口
６０ 排気部
６２ 排気口
７０ 第２の給気部
７２ ノズル
７３ ヒータ
８０ 制御部
１００ 第３の給気部
１０２ ノズル
１０３ ヒータ
Ｗ ウェハ

Claims (11)

1. 減圧雰囲気下で基板を処理する処理室と、前記処理室にゲートを介して接続された搬送室とを備えた基板処理装置であって、
   前記搬送室の内部に不活性ガスを供給する第１の給気部と、
   前記ゲートに対して不活性ガスを供給する第２の給気部と、
   前記搬送室の内部の雰囲気を排出する排気部と、を有することを特徴とする、基板処理装置。
2. 前記第２の給気部から供給される不活性ガスは加熱されていることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記搬送室に他のゲートを介して接続され、内部を大気圧雰囲気と減圧雰囲気に切り換え可能なロードロック室と、
   前記他のゲートに対して不活性ガスを供給する第３の給気部と、をさらに有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板処理装置。
4. 前記第３の給気部から供給される不活性ガスは加熱されていることを特徴とする、請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記第１の給気部は前記搬送室における一端部に設けられ、
   前記排気部は前記搬送室において前記一端部に対向する他端部に設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記搬送室には基板を搬送する搬送アームが設けられ、
   前記搬送アームは、２枚の基板を当該２枚の基板の間に間隔をおいて重なるように保持することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 減圧雰囲気下で基板を処理する処理室と、前記処理室にゲートを介して接続された搬送室とを有する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
   前記処理室における基板の処理中、及び前記処理室と前記搬送室の間で基板の搬送中において、第１の給気部から前記搬送室の内部に不活性ガスを供給し、
   前記処理室と前記搬送室の間で基板を搬送するために前記ゲートを開いている際、第２の給気部から前記ゲートに対して不活性ガスを供給することを特徴とする、基板処理方法。
8. 前記第２の給気部から供給される不活性ガスは加熱されていることを特徴とする、請求項７に記載の基板処理方法。
9. 前記基板処理装置は、前記搬送室に他のゲートを介して接続され、内部を大気圧雰囲気と減圧雰囲気に切り換え可能なロードロック室をさらに有し、
   前記基板処理方法において、
   前記ロードロック室に基板を収容中、及び前記ロードロック室と前記搬送室の間で基板の搬送中において、前記第１の給気部から前記搬送室の内部に不活性ガスを供給し、
   前記ロードロック室と前記搬送室の間で基板を搬送するために前記他のゲートを開いている際、第３の給気部から前記他のゲートに対して不活性ガスを供給することを特徴とする、請求項７又は８に記載の基板処理方法。
10. 前記第３の給気部から供給される不活性ガスは加熱されていることを特徴とする、請求項９に記載の基板処理方法。
11. 請求項７〜１０のいずれか一項に記載の基板処理方法を基板処理装置によって実行させるように、当該基板処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。

Images