JP2937846B2 - マルチチャンバウェハ処理システム - Google Patents

マルチチャンバウェハ処理システム

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JP2937846B2
JP2937846B2 JP8044896A JP4489696A JP2937846B2 JP 2937846 B2 JP2937846 B2 JP 2937846B2 JP 8044896 A JP8044896 A JP 8044896A JP 4489696 A JP4489696 A JP 4489696A JP 2937846 B2 JP2937846 B2 JP 2937846B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マルチチャンバウ
ェハ処理システムに関し、特にそのウェハ搬送装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、マルチチャンバウェハ処理シス
テムの中には、ウェハ搬送装置として、ウェハを収納し
たウェハカセットを配置するロードステーションと、ウ
ェハに薄膜形成等の表面処理を行う複数のプロセスチャ
ンバを隣設し、ウェハの搬送を行うトランスファロボッ
トを具備したトランスファチャンバと、ロードステーシ
ョンとトランスファチャンバとの間に配置され、ロード
ステーションから受け取ったウェハをトランスファロボ
ットに受け渡すロードロックチャンバを備えたものが知
られている。
【0003】従来、このようなマルチチャンバウェハ処
理システムのウェハ搬送装置において、ロードステーシ
ョンからプロセスチャンバにウェハを搬送するには、例
えば25枚のウェハを収納したウェハカセットをロード
ステーション内に用意する。そして、ロードステーショ
ンに設けたロードステーションロボットにより、そのウ
ェハカセットからロードロックチャンバ内に用意したウ
ェハカセットに一枚ずつ25枚全てのウェハを搬送す
る。その後、ロードロックチャンバ内を10ー2〜10ー3
Torr程度の真空状態としてから、トランスファロボット
によりロードロックチャンバとは別個に設けたウェハの
デガス用チャンバにウェハを一枚ずつ搬送し、デガスを
行った後、各プロセスチャンバにウェハを搬送してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のウェハ搬送
装置では、ロードロックチャンバは、真空室が一室で構
成され、25枚のウェハを一枚ずつ全てロードロックチ
ャンバに搬送することができる容積となっている。ま
た、ロードロックチャンバには、ロードロックチャンバ
内を10ー2〜10ー3Torr程度に排気するラフポンプが接
続されている。さらに、ウェハは、ロードロックチャン
バからトランスファチャンバを経てデガス用チャンバに
搬送され、デガスを行った後、このデガス用チャンバか
らトランスファチャンバを経てプロセスチャンバに搬送
される構成となっている。
【0005】したがって、ロードステーションからプロ
セスチャンバにウェハを搬送するのに、プロセスチャン
バでの処理時間よりも長時間を要し、スループットが悪
かった。また、トランスファチャンバ内にガスコンタミ
ネーションを生じ、それがプロセスチャンバ内へ影響し
て良好な表面処理を行うことができなかった。
【0006】さらに、ロードロックチャンバとデガス用
チャンバとは別個に設けられているので、ロードロック
チャンバの排気系とは別個にデガス用チャンバ独自の排
気系を設けなければならず、マルチチャンバウェハ処理
システムが高価になるという問題があった。
【0007】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、スループットが向上し、良好な表面処理
を行うことができる安価なマルチチャンバウェハ処理シ
ステムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ウェハを収納したウェハカセットを配置
するロードステーションと、ウェハに所定の処理を行う
プロセスチャンバを隣設するとともに、ウェハの搬送を
行うトランスファロボットを具備したトランスファチャ
ンバと、ロードステーションとトランスファチャンバと
の間に配置され、ロードステーションから受け取ったウ
ェハをトランスファロボットに受け渡すロードロックチ
ャンバとを備えたマルチチャンバウェハ処理システムの
ウェハ搬送装置において、ロードロックチャンバの真空
室をロードステーションに接続される第1のロードロッ
クチャンバとトランスファチャンバに接続される第2の
ロードロックチャンバとに分割構成するとともに、第1
のロードロックチャンバと第2のロードロックチャンバ
とを遮断および連通可能とし、第1のロードロックチャ
ンバを第2のロードロックチャンバより小さな容積に形
成し、第2のロードロックチャンバを第1のロードロッ
クチャンバより高真空に減圧可能とし、搭載した一枚の
ウェハを第1のロードロックチャンバから第2のロード
ロックチャンバに移動するステージを設け、ロードロッ
クチャンバにウェハのデガスを行うデガスヒータを設け
た。
【0009】本発明のマルチチャンバウェハ処理システ
ムのウェハ搬送装置によれば、ロードステーションから
一枚のウェハをロードロックチャンバ内のステージで受
け取り、容積の小さな第1のロードロックチャンバで粗
く排気する。次に、第1のロードロックチャンバと常時
高真空に排気している第2のロードロックチャンバとを
連通するとともに、ウェハを第2のロードロックチャン
バに移動させ、デガスヒータを作動させてウェハ表面上
のアウトガスのデガスを行う。その後、デガスを終了し
たウェハをトランスファロボットに受け渡し、トランス
ファロボットはウェハをプロセスチャンバに搬送する。
【0010】プロセスチャンバでウェハの表面処理を行
っている間に、次に搬送するウェハのデガスは終了す
る。また、トランスファチャンバ内へウェハを搬送する
前にデガスは終了している。したがって、スループット
が向上し、トランスファチャンバ側へのガスコンタミネ
ーションがなくなり、良好な表面処理を行うことができ
る。
【0011】また、本発明のマルチチャンバウェハ処理
システムは、大気圧の圧力レベルの下に複数枚のウェハ
を収納するためのウェハカセットが設けられるロードス
テーションと、ロードステーションと選択的に通気状態
または非通気状態となるように設けられた、一枚のウェ
ハを収納するに必要な容積を有する第1のロードロック
チャンバと、第1のロードロックチャンバを第1の圧力
レベルまで減圧するための第1の排気手段と、第1のロ
ードロックチャンバと選択的に通気状態または非通気状
態となるように設けられた、第2のロードロックチャン
バと、第2のロードロックチャンバを第1の圧力レベル
より真空度の高い第2の圧力レベルまで減圧するための
第2の排気手段と、第2のロードロックチャンバと選択
的に通気状態または非通気状態となるように設けられ、
第2のロードロックチャンバから転送されてくるウェハ
を所要のチャンバに転送するためのトランスファチャン
バと、トランスファチャンバと選択的に通気状態または
非通気状態となるように設けられ、トランスファチャン
バから転送されてくるウェハに対して所要の処理を行う
プロセスチャンバとを備え、ロードステーションと第1
のロードロックチャンバとの間のウェハの転送およびチ
ャンバ間のウェハの転送はウェハ一枚ずつ行われること
を特徴とする。
【0012】マルチチャンバウェハ処理システムにおけ
るウェハ搬入方法は、大気圧の圧力レベルの下に複数枚
のウェハを収納するためのウェハカセットが設けられる
ロードステーションから、ロードステーションと選択的
に通気状態または非通気状態となるように設けられた、
一枚のウェハを収納するのに必要な容積を有する第1の
ロードロックチャンバへ一枚のウェハを転送し、第1の
ロードロックチャンバを第1の圧力レベルまで減圧し、
第1のロードロックチャンバから、第1のロードロック
チャンバと選択的に通気状態または非通気状態となるよ
うに設けられるとともに、第1の圧力レベルより真空度
の高い第2の圧力レベルまで減圧された第2のロードロ
ックチャンバへ、一枚のウェハを転送し、第2のロード
ロックチャンバから、第2のロードロックチャンバと選
択的に通気状態または非通気状態となるように設けられ
るとともに、第2の圧力レベルより真空度の高い第3の
圧力レベルまで減圧されたトランスファチャンバへ、一
枚のウェハを転送し、第2のロードロックチャンバとト
ランスファチャンバとの間を非通気状態とし、トランス
ファチャンバから、トランスファチャンバと選択的に通
気状態または非通気状態となるように設けられたプロセ
スチャンバへ、一枚のウェハを転送することを特徴とす
る。
【0013】マルチチャンバウェハ処理システムにおけ
るウェハ搬出方法は、トランスファチャンバとロードス
テーションとの間に配置されるアンロードロックチャン
バを第1の圧力レベルとされる第1のアンロードロック
チャンバと第2の圧力レベルとされる第2のアンロード
ロックチャンバとで構成し、プロセスチャンバから、プ
ロセスチャンバと選択的に通気状態または非通気状態と
なるように設けられたトランスファチャンバへ一枚のウ
ェハを転送し、プロセスチャンバとトランスファチャン
バとの間を非通気状態とし、トランスファチャンバか
ら、トランスファチャンバと選択的に通気状態または非
通気状態となるように設けられるとともに、トランスフ
ァチャンバ内の圧力レベルより真空度の低い第2の圧力
レベルまで減圧された第2のアンロードロックチャンバ
へ、一枚のウェハを転送し、第2のアンロードロックチ
ャンバから、第2のアンロードロックチャンバと選択的
に通気状態または非通気状態となるように設けられた第
1のアンロードロックチャンバへ、一枚のウェハを転送
し、第1のアンロードロックチャンバと第2のアンロー
ドロックチャンバとの間を非通気状態とし、第1のアン
ロードロックチャンバの第1の圧力レベルを大気圧の圧
力レベルまで昇圧し、第1のアンロードロックチャンバ
から、第1のアンロードロックチャンバと選択的に通気
状態または非通気状態となるように設けられたロードス
テーションへ、一枚のウェハを転送することを特徴とす
る。
【0014】また、本発明のマルチチャンバウェハ処理
システムは、大気圧の圧力レベルの下に複数枚のウェハ
を収納するためのウェハカセットが設けられるロードス
テーションと、ロードステーションと選択的に通気状態
または非通気状態となるように設けられ、ロードステー
ションから転送されてくる一枚のウェハを収容するため
のロードロックチャンバと、ロードロックチャンバを大
気圧より真空度の高い圧力レベルまで減圧するための排
気手段と、ロードロックチャンバ内に収容されたウェハ
に対してデガス処理を行うデガス手段と、ロードロック
チャンバと選択的に通気状態または非通気状態となるよ
うに設けられ、ロードロックチャンバから転送されてく
る一枚のウェハを所要のチャンバに転送するためのトラ
ンスファチャンバと、トランスファチャンバと選択的に
通気状態または非通気状態となるように設けられ、トラ
ンスファチャンバから転送されてくる一枚のウェハに対
してい所要の処理を行うプロセスチャンバとを備えたこ
とを特徴とする。
【0015】このマルチチャンバウェハ処理システムに
おけるウェハ搬入方法は、大気圧の圧力レベルの下に複
数枚のウェハを収納するためのウェハカセットが設けら
れるロードステーションから、ロードステーションと選
択的に通気状態または非通気状態となるように設けられ
た、一枚のウェハを収納するのに必要な容積を有するロ
ードロックチャンバへ一枚のウェハを転送し、ロードス
テーションとロードロックチャンバとの間を非通気状態
とし、ロードロックチャンバを大気圧の圧力レベルより
真空度の高い第1の圧力レベルまで減圧し、ロードロッ
クチャンバ内のウェハに対し、デガス処理を行い、ロー
ドロックチャンバから、ロードロックチャンバと選択的
に通気状態または非通気状態となるように設けられると
ともに、第1の圧力レベルより真空度の高い第2の圧力
レベルまで減圧されたトランスファチャンバへ、一枚の
ウェハを転送し、ロードロックチャンバとトランスファ
チャンバとの間を非通気状態とし、トランスファチャン
バから、トランスファチャンバと選択的に通気状態また
は非通気状態となるように設けられたプロセスチャンバ
へ、一枚のウェハを転送することを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】図2は、本実施形態のウェハ搬送
装置1を備えたマルチチャンバ型のスパッタリング装置
2を平面的に示す概略構成図である。ウェハ搬送装置1
は、ウェハ3を収納したウェハカセット4を複数配置し
たロードステーション5と、ウェハ3に薄膜を形成する
プロセスチャンバ6を複数隣設したトランスファチャン
バ7と、ロードステーション5とトランスファチャンバ
7との間にそれぞれ配置されたロードロックチャンバ8
およびアンロードロックチャンバ9とから概略構成され
ている。
【0017】ロードステーション5の中央部には、オリ
エンテーションフラットが形成されているウェハ3の位
置決めを行うオリエンタ11が配置されている。ロード
ステーション5におけるオリエンタ11の両側には、そ
れぞれ未処理のウェハ3を25枚収納したウェハカセッ
ト4が複数配置されている。一方、ロードステーション
5のロードロックチャンバ8およびアンロードロックチ
ャンバ9側には、複数のウェハカセット4が配置された
方向(ロードステーション5の長手方向)に沿って形成
された案内部12に案内されながら移動し、ウェハ3の
搬送を行うロードステーションロボット13が設けられ
ている。ロードステーションロボット13は、遠隔操作
により伸縮自在のリンク機構13aを備え、そのリンク
機構13aの先端には、ウェハ3を水平に搭載する細長
い平板状のブレード13bが取り付けられている。
【0018】ロードロックチャンバ8およびアンロード
ロックチャンバ9は、それぞれ大気圧の圧力レベルであ
るロードステーション5に連結されるとともに、10ー7
〜10ー8Torr程度に排気されるトランスファチャンバ7
にスリットバルブ20を介して連結されている。スリッ
トバルブ20は、ロードロックチャンバ8およびアンロ
ードロックチャンバ9とトランスファチャンバ7とを連
通したり、気密に遮断したりすることができるようにな
っている。
【0019】トランスファチャンバ7には、ウェハ3の
搬送を行うトランスファロボット21が設けられてい
る。トランスファロボット21は、トランスファチャン
バ7の中心に設置された支持軸21aと、この支持軸2
1aの外周に設けられた伸縮自在のリンク機構21b
と、リンク機構21bの先端で水平に支持された細長い
平板状のブレード21cとを備えている。ブレード21
cは、リンク機構21bを遠隔操作することで、支持軸
21aを中心として旋回および径方向に前後動し、その
先端部をロードロックチャンバ8、プロセスチャンバ6
およびアンロードロックチャンバ9内にそれぞれ差し入
れることができ、ウェハ3を搬送することができるよう
になっている。
【0020】トランスファチャンバ7の周囲には、複数
(本実施形態では5個)のプロセスチャンバ6がそれぞ
れスリットバルブ20を介して連結されている。本実施
形態におけるプロセスチャンバ6は、スパッタリングに
よりウェハ3に薄膜形成の処理を行うもので、10ー9To
rr程度に排気される。スリットバルブ20は、プロセス
チャンバ6とトランスファチャンバ7とを連通したり、
気密に遮断したりすることができるようになっている。
【0021】ロードロックチャンバ8は、図1〜図7に
示すように構成されている。図1は図3におけるIーI
線断面矢視図、図3はロードロックチャンバ8の平面
図、図4は図3におけるIVーIV線断面矢視図、図5
は図3におけるV−V線断面矢視図、図6および図7は
それぞれロードロックチャンバ8の動作状態を示す縦断
面図である。
【0022】ロードロックチャンバ8の真空室30は、
ロードステーション5に接続される第1のロードロック
チャンバ(第1の真空室)31と、トランスファチャン
バ7にスリットバルブ20を介して接続される第2のロ
ードロックチャンバ(第2の真空室)32とに分割構成
されている。第1のロードロックチャンバ31は、第2
のロードロックチャンバ32の上部に位置し、第2のロ
ードロックチャンバ32より小さな容積に形成されてい
る。すなわち、第1のロードロックチャンバ31は、ウ
ェハ3を一枚分収納することができ、短時間に減圧する
ことができるように、0.5〜0.8リットル程度の容
積に形成されている。また、第1のロードロックチャン
バ31には、図1に示すように、第2のロードロックチ
ャンバ32の真空容器32aの側壁に形成した排気管路
33を介してラフポンプ34が接続されており、第1の
ロードロックチャンバ31を50mTorr程度まで真空排
気することができるようになっている。
【0023】一方、第2のロードロックチャンバ32
は、約10リットルの容積に形成されている。第2のロ
ードロックチャンバ32には、真空容器32aの底板に
設けた開口部35を介してターボポンプ36およびラフ
ポンプ37がそれぞれ接続されており、第2のロードロ
ックチャンバ32を10ー6Torr程度まで真空排気するこ
とができるようになっている。
【0024】第1のロードロックチャンバ31と第2の
ロードロックチャンバ32とは、ウェハ3を一枚だけ搭
載することができるように形成されたディスク状のステ
ージ40により遮断および連通可能に構成されている。
すなわち、第1のロードロックチャンバ31と第2のロ
ードロックチャンバ32とは、円形の開口部38により
連通して構成されており、この開口部38をステージ4
0で気密に塞ぐことにより両ロードロックチャンバ3
1、32を遮断することができるようになっている。
【0025】ステージ40の下面中央部には、第2のロ
ードロックチャンバ32の底面に取り付けられたステー
ジ駆動装置41の上下駆動部41aの上端が固着されて
おり、ステージ40は上下駆動部41aの上下動に伴っ
て移動される。このステージ40の上下動により、第1
のロードロックチャンバ31と第2のロードロックチャ
ンバ32とを遮断および連通することができるととも
に、ステージ40上の突起40aで支持したウェハ3を
第1のロードロックチャンバ31から第2のロードロッ
クチャンバ32に移動させることができるようになって
いる。
【0026】第1のロードロックチャンバ31の真空容
器31aの上板の一部には、円形の開口部39が形成さ
れており、この開口部39は、石英からなる透明な円板
状の窓51により気密に閉塞されている。窓51上に
は、リング部材52を介して逆有底円筒状のカバー53
が設けられている。そして、窓51とリング部材52と
カバー53とで形成される密閉空間には、ウェハ3のデ
ガス用のデガスヒータ54が配設されている。このデガ
スヒータ54は、ハロゲンランプからなり、ランプ加熱
方式となっている。
【0027】第1のロードロックチャンバ31の真空容
器31a、窓51、リング部材52、カバー53および
デガスヒータ54によりロードロックカバーユニット5
0が構成されている。このロードロックカバーユニット
50は、ステージ駆動装置41の下部に設けられたユニ
ット駆動装置60により上下に駆動される。すなわち、
図4に示すように、ユニット駆動装置60の上下駆動軸
60aの下端には、水平軸61が連結されている。水平
軸61の両端には、それぞれ垂直方向に延在する2本の
支持軸62の下端が固着されている。これら支持軸62
は、第2のロードロックチャンバ32の真空容器32a
壁内に設けられた上下の各スライダ63を貫通し、支持
軸62の上端は、第1のロードロックチャンバ31の真
空容器31aの下面に固着されている。これにより、ロ
ードロックカバーユニット50全体は、支持軸62に支
持され、第2のロードロックチャンバ32と分離して上
下に移動できるようになっている。
【0028】ロードロックカバーユニット50の上動に
より、ウェハ3をステージ40に搭載できるようにな
る。ロードステーション5からのウェハ3の搬送レベル
Aは、図6に示すように、開口部38を閉塞するように
移動したステージ40の突起40aのやや上方位置とな
る。また、図5から図7に示すように、第2のロードロ
ックチャンバ32の真空容器32aの側壁には、スリッ
トバルブ20を介してトランスファチャンバ7へウェハ
3を搬送するための出入口32bが形成されており、こ
の出入口32bの位置がトランスファチャンバ7へのウ
ェハ3の搬送レベルBとなる。
【0029】図8はアンロードロックチャンバ9の縦断
面図である。
【0030】図8において、アンロードロックチャンバ
9は、ロードロックチャンバ8と同様に、真空室70
が、ロードステーション5に接続される第1のアンロー
ドロックチャンバ(第1の真空室)71と、トランスフ
ァチャンバ7にスリットバルブ20を介して接続される
第2のアンロードロックチャンバ(第2の真空室)72
とに分割構成されている。第1のアンロードロックチャ
ンバ71は、第2のアンロードロックチャンバ72の上
部に位置し、第2のアンロードロックチャンバ72より
小さな容積に形成されている。すなわち、第1のアンロ
ードロックチャンバ71は、0.5〜0.8リットル程
度の容積に形成されており、ロードステーション5側へ
ウェハ3を受け渡す際には、室内は最終的に大気圧とさ
れる。
【0031】一方、第2のアンロードロックチャンバ7
2は、約10リットルの容積に形成されている。また、
図示は省略したが、第2のアンロードロックチャンバ7
2には、真空容器の底板に設けた開口部を介してポンプ
が接続されており、第2のアンロードロックチャンバ7
2を10ー6Torr程度まで真空排気することができるよう
になっている。
【0032】第1のアンロードロックチャンバ71と第
2のアンロードロックチャンバ72とは、ロードロック
チャンバ8のステージ40と同様に、ウェハ3を一枚だ
け搭載することができるように形成されたディスク状の
ステージ80により遮断および連通可能に構成されてい
る。すなわち、第1のアンロードロックチャンバ71と
第2のアンロードロックチャンバ72とは、円形の開口
部73により連通して構成されており、この開口部73
をステージ80で気密に塞ぐことにより両アンロードロ
ックチャンバ71、72を遮断することができるように
なっている。
【0033】ステージ80の下面中央部には、第2のア
ンロードロックチャンバ72の底面に取り付けられたス
テージ駆動装置81の上下駆動部81aの上端が固着さ
れており、ステージ80は上下駆動部81aの上下動に
伴って移動される。このステージ80の上下動により、
第1のアンロードロックチャンバ71と第2のアンロー
ドロックチャンバ72とを遮断および連通することがで
きるとともに、ステージ80上の突起80aで支持した
ウェハ3を第2のアンロードロックチャンバ72から第
1のアンロードロックチャンバ71に移動させることが
できるようになっている。第2のアンロードロックチャ
ンバ72の真空容器72aの側壁には、トランスファチ
ャンバ7からウェハ3が搬入される出入口72bが形成
されている。
【0034】また、プロセスチャンバ6内で表面処理後
のウェハ3は、スパッタされて高温になっているので、
ウェハ3を冷却すべく、第1のアンロードロックチャン
バ71の真空容器71aおよびステージ80の内部に
は、それぞれ冷却水による冷却機構90が設けられてい
る。
【0035】このような構成の本実施形態のウェハ搬送
装置1によりウェハ3を搬送するには、まず、大気圧の
圧力レベルであるロードステーション5内にウェハ3を
25枚収納したウェハカセット4を用意する。そして、
ロードステーションロボット13によりウェハ3を取り
出し、オリエンタ11にウェハ3を入れてオリエンテー
ションフラットに基づきウェハ3の位置決めを行う。次
に、ロードステーションロボット13によりウェハ3を
ロードロックチャンバ8の第1のロードロックチャンバ
31内に搬送する。このとき、ロードロックカバーユニ
ット50は、ユニット駆動装置60(図4参照)の駆動
により支持軸62に支持されながら上方に移動し、第2
のロードロックチャンバ32と分離されてウェハ3の搬
送路を形成する。ステージ40の突起40a上にウェハ
3が受け渡されてから、ロードロックカバーユニット5
0は、ユニット駆動装置60の駆動によりステージ40
を蓋するように第2のロードロックチャンバ32の真空
容器32a上面まで下動し、第1のロードロックチャン
バ31を構成する。
【0036】その後、ロードステーション5と第1のロ
ードロックチャンバ31とを非通気状態とし、第1のロ
ードロックチャンバ31を、ラフポンプ34により5〜
6秒で50mTorrに排気する。次に、ステージ駆動装置
41の駆動によりステージ40を下動させ、ウェハ3を
第2のロードロックチャンバ32内に移動する。このと
き、第2のロードロックチャンバ32内は、ラフポンプ
37およびターボポンプ34によりすでに10ー6Torrま
で真空排気されており、この第2のロードロックチャン
バ32と第1のロードロックチャンバ31とは連通され
る。これと同時、つまり第1のロードロックチャンバ3
1から第2のロードロックチャンバ32へのウェハ3の
転送を開始した後、デガスヒータ54を作動させ、ウェ
ハ3表面上のアウトガスのデガスを行う。
【0037】ここで、あるプロセスチャンバ6での処理
時間を、例えば60秒であるとすると、表面処理後のウ
ェハ3を取り出したプロセスチャンバ6内に効率よく直
ちに新たなウェハ3を搬送するには、トランスファロボ
ット21のウェハ3搬送に要する時間が10秒程度であ
るので、処理時間から搬送時間を引いた約50秒の間に
デガスまで終了していればよい。第1のロードロックチ
ャンバ31での排気時間は5〜6秒であり、ステージ4
0の移動時間が4秒程度であるので、50秒−6秒−4
秒=40秒以内にデガスが終了していればよいこととな
る。デガスを行うには20秒程度あればよいので、本実
施形態では、十分にデガスを行うことができる。
【0038】デガス終了後は、第2のロードロックチャ
ンバ32とトランスファチャンバ7とを通気状態とし、
トランスファチャンバ7のトランスファロボット21を
駆動させ、ブレード21aによりステージ40上のウェ
ハ3を受け取り、ウェハ3をトランスファチャンバ7内
に搬送した後、第2のロードロックチャンバ32とトラ
ンスファチャンバ7とを非通気状態とし、スリットバル
ブ20を開いて所定のプロセスチャンバ6内にウェハ3
を搬送する。その後、プロセスチャンバ6内で薄膜を形
成する。
【0039】プロセスチャンバ6で表面処理が施された
ウェハ3は、プロセスチャンバ6とトランスファチャン
バ7とを通気状態とした後、トランスファロボット21
によりプロセスチャンバ6からトランスファチャンバ7
内に搬送し、さらにトランスファチャンバ7と第2のア
ンロードロックチャンバ72とを通気状態とし、出入口
72bを介して第2のアンロードロックチャンバ72内
に搬送する。このとき、第2のアンロードロックチャン
バ72は、図示を省略したポンプにより10ー6Torr程度
に排気されている。第2のアンロードロックチャンバ7
2でステージ80上に受け取ったウェハ3は、トランス
ファチャンバ7と第2のアンロードロックチャンバ72
とを非通気状態とした後、ステージ駆動装置81の駆動
によるステージ80の上動により、第1のアンロードロ
ックチャンバ内71に転送する。ステージ80の移動に
より、第1のアンロードロックチャンバ71と第2のア
ンロードロックチャンバ72とは、気密に遮断される。
【0040】次に、第1のアンロードロックチャンバ7
1内を窒素等のガスの供給により大気圧までベントし、
熱伝導の効率を高めて冷却機構90によりウェハ3を冷
却する。これらの動作をロードロックチャンバ8と同様
に、約50秒程度で終了させ、その後完全に大気開放し
て、更に冷却しながらロードステーション5のロードス
テーションロボット13により、ウェハ3をウェハカセ
ット4内に収納する。この場合、ウェハ3を戻すウェハ
カセット4は、処理前にウェハ3が収納されていたウェ
ハカセット4に戻してもよく、また別のウェハカセット
4に収納するようにしてもよい。
【0041】以上のように、本実施形態のウェハ搬送装
置1によれば、ロードロックチャンバ8の真空室30
は、第1のロードロックチャンバ31と第2のロードロ
ックチャンバ32とに分割され、2重のロードロックと
なっているので、トランスファチャンバ7内への大気の
持ち込みは、激減される。さらに、プロセスチャンバ6
での処理時間中にロードロックチャンバ8内でウェハ3
のデガスまで行うので、スループットを落とすことな
く、トランスファチャンバ7側へのガスコンタミネーシ
ョンを従来のウェハ搬送装置の1/100,000程度
にすることができる。
【0042】また、デガス用のチャンバを別個に設ける
必要がなく、それに伴ってデガス用の排気系を設ける必
要もないので、安価となる。
【0043】
【発明の効果】以上のように、本発明の半導体製造装置
のウェハ搬送装置によれば、スループットが向上し、ガ
スコンタミネーションによる表面処理への悪影響を防ぐ
ことができ、半導体製造装置を安価に構成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のウェハ搬送装置のロード
ロックチャンバを示すもので、図3におけるIーI線断
面矢視図である。
【図2】同実施形態のウェハ搬送装置を備えたスパッタ
リング装置を示す概略構成図である。
【図3】同実施形態のウェハ搬送装置のロードロックチ
ャンバを示す平面図である。
【図4】同実施形態のウェハ搬送装置のロードロックチ
ャンバを示すもので、図3におけるIVーIV線断面矢
視図である。
【図5】同実施形態のウェハ搬送装置のロードロックチ
ャンバを示すもので、図3におけるVーV線断面矢視図
である。
【図6】同実施形態のウェハ搬送装置のロードロックチ
ャンバを示す縦断面図である。
【図7】同実施形態のウェハ搬送装置のロードロックチ
ャンバを示す縦断面図である。
【図8】同実施形態のウェハ搬送装置のアンロードロッ
クチャンバを示す縦断面図である。
【符号の説明】
1…ウェハ搬送装置、2…スパッタリング装置、3…ウ
ェハ、4…ウェハカセット、5…ロードステーション、
6…プロセスチャンバ、7…トランスファチャンバ、8
…ロードロックチャンバ、9…アンロードロックチャン
バ、13…ロードステーションロボット、20…スリッ
トバルブ、21…トランスファロボット、30…真空
室、31…第1のロードロックチャンバ、32…第2の
ロードロックチャンバ、40…ステージ、41…ステー
ジ駆動装置、50…ロードロックカバーユニット、54
…デガスヒータ、60…ユニット駆動装置、71…第1
のアンロードロックチャンバ、72…第2のアンロード
ロックチャンバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−86171(JP,A) 特開 平7−145482(JP,A) 特開 平3−134176(JP,A) 特開 平3−273606(JP,A) 特開 平4−58184(JP,A) 特開 平3−212932(JP,A) 特開 平4−102325(JP,A) 特開 平3−220716(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/68 H01L 21/205

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェハを収納したウェハカセットを配置
    するロードステーションと、前記ウェハに所定の処理を
    行うプロセスチャンバを隣設するとともに、前記ウェハ
    の搬送を行うトランスファロボットを具備したトランス
    ファチャンバと、前記ロードステーションと前記トラン
    スファチャンバとの間に配置され、前記ロードステーシ
    ョンから受け取った前記ウェハを前記トランスファロボ
    ットに受け渡すロードロックチャンバとを備えたマルチ
    チャンバウェハ処理システムのウェハ搬送装置であっ
    て、 前記ロードロックチャンバの真空室を前記ロードステー
    ションに接続される第1のロードロックチャンバと前記
    トランスファチャンバに接続される第2のロードロック
    チャンバとに分割構成するとともに、 前記第1のロードロックチャンバと前記第2のロードロ
    ックチャンバとを遮断および連通可能とし、 前記第1のロードロックチャンバを前記第2のロードロ
    ックチャンバより小さな容積に形成し、 前記第2のロードロックチャンバを前記第1のロードロ
    ックチャンバより高真空に減圧可能とし、 搭載した一枚の前記ウェハを前記第1のロードロックチ
    ャンバから前記第2のロードロックチャンバに移動する
    ステージを設け、 前記ロードロックチャンバに前記ウェハのデガスを行う
    デガスヒータを設けたことを特徴とするマルチチャンバ
    ウェハ処理システムのウェハ搬送装置。
  2. 【請求項2】 前記第1および第2のロードロックチャ
    ンバを上下に配置し、前記ステージにより前記第1のロ
    ードロックチャンバと前記第2のロードロックチャンバ
    とを遮断および連通可能としたことを特徴とする請求項
    1記載のマルチチャンバウェハ処理システムのウェハ搬
    送装置。
  3. 【請求項3】 前記デガスヒータはハロゲンランプであ
    ることを特徴とする請求項1または2記載のマルチチャ
    ンバウェハ処理システムのウェハ搬送装置。
  4. 【請求項4】 大気圧の圧力レベルの下に複数枚のウェ
    ハを収納するためのウェハカセットが設けられるロード
    ステーションと、 前記ロードステーションと選択的に通気状態または非通
    気状態となるように設けられ、前記ロードステーション
    から転送されてくる一枚のウェハを収容するためのロー
    ドロックチャンバと、 前記ロードロックチャンバを大気圧より真空度の高い圧
    力レベルまで減圧するための排気手段と、 前記ロードロックチャンバ内に収容されたウェハに対し
    てデガス処理を行うデガス手段と、 前記ロードロックチャンバと選択的に通気状態または非
    通気状態となるように設けられ、前記ロードロックチャ
    ンバから転送されてくる一枚のウェハを所要のチャンバ
    に転送するためのトランスファチャンバと、 前記トランスファチャンバと選択的に通気状態または非
    通気状態となるように設けられ、前記トランスファチャ
    ンバから転送されてくる一枚のウェハに対して所要の処
    理を行うプロセスチャンバとを備えたことを特徴とする
    マルチチャンバウェハ処理システム。
  5. 【請求項5】 前記ロードロックチャンバは第1のロー
    ドロックチャンバと第2のロードロックチャンバとを含
    み、前記第1のロードロックチャンバは前記ロードステ
    ーションおよび前記第2のロードロックチャンバの各々
    に選択的に通気状態または非通気状態となるように設け
    られるとともに、前記ロードステーションから転送され
    てくる一枚のウェハを収容し、前記第2のロードロック
    チャンバは前記第1のロードロックチャンバおよび前記
    トランスファチャンバの各々に選択的に通気状態または
    非通気状態となるように設けられるとともに、前記第1
    のロードロックチャンバから転送されてくる一枚のウェ
    ハを収容することを特徴とする請求項記載のマルチチ
    ャンバウェハ処理システム。
  6. 【請求項6】 前記排気手段は前記ロードステーション
    と前記第1のロードロックチャンバとが非通気状態とな
    った後に、前記第1のロードロックチャンバを大気圧よ
    り真空度の高い第1の圧力レベルとなるまで減圧するこ
    とを特徴とする請求項記載のマルチチャンバウェハ処
    理システム。
  7. 【請求項7】 前記排気手段は前記第2のロードロック
    チャンバを前記第1の圧力レベルより真空度の高い第2
    の圧力レベルとなるまで減圧することを特徴とする請求
    記載のマルチチャンバウェハ処理システム。
  8. 【請求項8】 前記ロードステーションと前記第1のロ
    ードロックチャンバとが非通気状態となった後に、前記
    第1のロードロックチャンバと前記第2のロードロック
    チャンバとは通気状態となることを特徴とする請求項
    記載のマルチチャンバウェハ処理システム。
  9. 【請求項9】 前記デガス手段はハロゲンランプからな
    るランプ加熱手段を含むことを特徴とする請求項記載
    のマルチチャンバウェハ処理システム。
  10. 【請求項10】 前記第1のロードロックチャンバは
    0.5〜0.8リットルの容積を有することを特徴とす
    る請求項記載のマルチチャンバウェハ処理システム。
  11. 【請求項11】 前記排気手段は前記第1のロードロッ
    クチャンバの側壁に形成された排気管路を介して接続さ
    れたラフポンプを含むことを特徴とする請求項記載の
    マルチチャンバウェハ処理システム。
  12. 【請求項12】 前記第1の圧力レベルは50mTorr程
    度の真空状態であることを特徴とする請求項記載のマ
    ルチチャンバウェハ処理システム。
  13. 【請求項13】 前記第2のロードロックチャンバは約
    10リットルの容積を有することを特徴とする請求項
    記載のマルチチャンバウェハ処理システム。
  14. 【請求項14】 前記排気手段は前記第2のロードロッ
    クチャンバの底板に形成された開口部を介して接続され
    たターボポンプおよびラフポンプを含むことを特徴とす
    る請求項記載のマルチチャンバウェハ処理システム。
  15. 【請求項15】 前記第2の圧力レベルは10 6Torr程
    度の真空状態であることを特徴とする請求項記載のマ
    ルチチャンバウェハ処理システム。
  16. 【請求項16】 前記トランスファチャンバは10 7
    10 8Torr程度まで真空排気されていることを特徴とす
    る請求項記載のマルチチャンバウェハ処理システム。
  17. 【請求項17】 前記プロセスチャンバは10 9Torr程
    度まで真空排気されていることを特徴とする請求項
    載のマルチチャンバウェハ処理システム。
  18. 【請求項18】 大気圧の圧力レベルの下に複数枚のウ
    ェハを収納するためのウェハカセットが設けられるロー
    ドステーションから、前記ロードステーションと選択的
    に通気状態または非通気状態となるように設けられた、
    一枚のウェハを収納するのに必要な容積を有するロード
    ロックチャンバへ一枚のウェハを転送し、 前記ロードステーションと前記ロードロックチャンバと
    の間を非通気状態とし、 前記ロードロックチャンバを大気圧の圧力レベルより真
    空度の高い第1の圧力レベルまで減圧し、 前記ロードロックチャンバ内のウェハに対し、デガス処
    理を行い、 前記ロードロックチャンバから、前記ロードロックチャ
    ンバと選択的に通気状態または非通気状態となるように
    設けられるとともに、前記第1の圧力レベルより真空度
    の高い第2の圧力レベルまで減圧されたトランスファチ
    ャンバへ、前記一枚のウェハを転送し、 前記ロードロックチャンバと前記トランスファチャンバ
    との間を非通気状態とし、 前記トランスファチャンバから、前記トランスファチャ
    ンバと選択的に通気状態または非通気状態となるように
    設けられたプロセスチャンバへ、前記一枚のウェハを転
    送するマルチチャンバウェハ処理システムにおけるウェ
    ハ搬入方法。
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