JP3404392B2 - 真空処理装置及び真空処理方法 - Google Patents

真空処理装置及び真空処理方法

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JP3404392B2 JP2002040580A JP2002040580A JP3404392B2 JP 3404392 B2 JP3404392 B2 JP 3404392B2 JP 2002040580 A JP2002040580 A JP 2002040580A JP 2002040580 A JP2002040580 A JP 2002040580A JP 3404392 B2 JP3404392 B2 JP 3404392B2
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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、真空処理装置及び
真空処理方法に係り、特に複数の真空処理室を有する真
空処理装置及び真空処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ドライエッチング装置、CVD装置ある
いはスパッタリング装置などの真空処理装置において
は、定められた複数枚の被処理基板を一つの単位(一般
にロットとよばれる)として基板カセットに収納して装
置に投入し、処理済みの基板も同一の単位毎に基板カセ
ットに収容して回収することにより、生産の効率化を図
るのが一般的な真空処理装置用搬送システム及び運転方
法である。
【0003】しかしながら、上記のような真空処理装
置、特にドライエッチング装置、CVD装置など活性ガ
スによる反応を利用する装置においては、処理を行うに
従って反応生成物が処理容器内に付着、堆積するため
に、真空性能の劣化、ゴミの増加、光学モニタ信号のレ
ベル低下などの問題が生じることがしばしばあり、これ
を避けるために定期的に処理容器内をクリーニングする
作業が行われている。クリーニング作業には、有機溶剤
等によって付着物を拭き取る、所謂ウェットクリーニン
グと、付着物を分解する活性ガスやプラズマを利用する
ドライクリーニングとがあるが、作業性や効率面からは
ドライクリーニングが優れており、こうした機能は生産
ラインの自動化が進むにつれて不可欠なものとなりつつ
ある。
【0004】このような機能を備えた真空処理装置用搬
送システムの一例として、実開昭63−127125号
公報に開示された装置などがあげられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】例えば、実開昭63−
127125号公報に開示された装置においては、処理
室をプラズマクリーニングするにあたってあらかじめ真
空予備室に収容されたダミーウェーハを処理室内に搬入
し、プラズマクリーニングが終了したら搬送手段によっ
てダミーウェーハを真空予備室に戻すようになされてい
る。このため、ダミーウェーハを収容する真空予備室
は、大きな容積を必要とするとともにダミーウェーハ専
用の搬送機構を必要とし、装置が複雑化するという問題
があった。
【0006】また、一旦、プラズマクリーニングに使用
されたダミーウェーハが、再び真空予備室に戻された後
に正規の処理を続行するため、真空予備室内では使用済
みのダミーウェーハとこれから正規の処理を受けようと
する未処理のウェーハとが混在することとなり、製品汚
染の観点から好ましくない。
【0007】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
ゴミの発生や残留ガスなどによる製品の汚染をなくし、
高い生産効率と高い製品歩留まりを実現する真空処理装
置及び真空処理方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、大気中にあって、複数の基板を収納する
複数のカセットと、X、Y、Z及びθ軸を有するロボッ
トを備え前記基板を搬送する大気搬送装置と、真空搬送
手段を備えた1つの室からなる真空搬送室と、基板を処
理する複数の真空処理室と、前記大気搬送装置と前記真
空搬送室との間で基板が一枚搬入出される毎に開閉する
手段を備えたロードロック室及びアンロードロツク室と
を有する装置であって、真空処理装置への導入、払出し
の位置を決定するために前記大気搬送装置の前面の所定
位置にある実質的に水平な同一平面上に固定配置された
複数のカセット台の各々にカセットを載置する手段と、
前記いずれのカセット台のカセット内のいずれの場所か
らも基板を一枚毎取り出し、該取り出した前記基板を大
気状態のロードロック室へ一枚毎搬送する手段と、前記
基板が搬入された状態で該ロードロック室と大気搬送装
置とを遮断して、ロードロック室を真空にする手段と、
該真空状態のロードロック室より前記基板を、前記1つ
の真空搬送室を経て直接いずれかの真空処理室へ搬送す
る手段と、該真空処理室で基板を一枚毎処理する手段
と、前記いずれかの真空処理室で処理した基板を前記真
空搬送室を経て直接真空状態の前記アンロードロツク室
へ一枚毎搬送する手段と、前記基板が搬入された状態で
該アンロードロック室と真空搬送室とを遮断してアンロ
ードロック室を大気にする手段と、前記アンロードロッ
ク室の処理済基板を取り出して元のカセットの元の位置
に収納する手段とを備え、前記各手段は、前記カセット
に付与された生産情報、または上位の制御装置から送ら
れる情報に基づき制御される、ことを特徴とする。
【0009】本発明の他の特徴は、大気中にあって、複
数の基板を収納する複数のカセツトと、X、Y、Z及び
θ軸を有するロボットを備え前記基板を搬送する大気搬
送装置と、真空搬送手段を備えた1つの室からなる真空
搬送室と、基板を処理する複数の真空処理室と、前記大
気搬送装置と前記真空搬送室との間で基板が搬入出され
る毎に開閉する手段を備えたロードロック室及びアンロ
ードロツク室とを有する真空処理装置を用いた基板の真
空処理方法であって、 真空処理装置への導入、払出しの
位置を決定するために設けられた複数のカセット台の各
々に、前記カセットをそれぞれ載置し、 該真空処理装置
は、前記カセットに付与された生産情報、または上位の
制御装置から送られる情報に基づき、前記いずれのカセ
ット台のカセット内のいずれの場所からも基板を一枚毎
取り出し、該取り出した前記基板を大気状態のロードロ
ック室へ一枚毎搬送し、前記基板が搬入された状態で
ロードロック室と大気搬送装置とを遮断して、該ロード
ロツク室を真空にし、該真空状態のロードロック室より
前記基板を前記1つの真空搬送室を経て直接いずれか
の真空処理室へ搬送し、該真空処理室で基板を一枚毎
処理し、前記いずれかの真空処理室で処理した前記基板
前記前記真空搬送室を経て直接真空状態の前記アンロ
ードロツク室へ一枚毎搬送し、前記基板が搬入された状
態で該アンロードロック室と真空搬送室とを遮断してア
ンロードロツク室を大気にし、前記大気搬送装置によ
り、前記アンロードロック室の処理済基板を一枚毎取り
出して元のカセットの元の位置に収納することにあ
る。
【0010】本発明によれば、未処理の基板を収納した
カセットがカセット台に載置される。この時カセット台
は水平であるため、カセットの供給動作を単純化するこ
とが可能であり、生産ラインの自動化への対応が容易で
ある。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1に
より説明する。
【0012】図1は、本発明による真空処理装置の、半
導体ウェーハに対するドライエッチング処理を行う装置
への応用を示す図である。
【0013】装置は、未処理のウェーハを収納した状態
で、装置に処理対象を供給し、かつ処理済みのウェーハ
を再度元の位置に収納して回収するための、複数(通常
25枚)のウェーハを収納できる複数のカセット1a、
1bおよび1c、該カセット1a、1b、1cを載置
し、装置への導入/払出しの位置を決定するための、位
置及び姿勢を変えることがなく、水平又は水平に近い平
面の上に常に一定位置に固定されたカセット台2a、2
b、2c、図示しない真空排気装置及びガス導入装置を
装備し、ウェーハを真空雰囲気に導入するためのロード
ロック室(基板受入室)5、同じくウェーハを大気中に
取りだすためのアンロードロック室(基板取出室)6、
ウェーハにエッチング処理を施すためのエッチング11
(11a,11b,11c)、それらをそれぞれ気密に
分離可能な隔離弁12、及びロードロック室(基板受入
室)5/アンロードロック室(基板取出室)6とカセッ
ト1a、1b、1cとの間に配置され、X、Y、Z及び
θ軸を有するロボットを備えた、ロードロック室(基板
受入室)5/アンロードロック室(基板取出室)6とカ
セット1a、1b、1cとの間でウェーハを授受するた
めの第1搬送装置13から構成されている。
【0014】装置の動作としては、まず、未処理のウェ
ーハを収納したカセット1a、1bがストッカ(図示省
略)から装置へとロボット又はオペレータにより供給さ
れ、カセット台2a、2bに載置される。この時カセッ
ト台2a、2bは水平な同一平面上にあるため、カセッ
トの供給動作を単純化することが可能であり、生産ライ
ンの自動化への対応が容易である。一方、カセット台2
cには、ダミーウェーハを収納したカセット1cが載置
される。
【0015】装置は、カセットに付与された生産情報を
自ら認識するか、上位の制御装置から送られる情報に基
づくか、あるいはオペレータの入力する命令によるか、
いずれかの方法によりウェーハに処理を行うことができ
る。
【0016】カセット1aに収納された未処理のウェー
ハ(基板)20を第1搬送装置13により抜き取り、第
1搬送装置13に対してカセット1aとは反対側に配置
されたロードロック室(基板受入室)5へ隔離弁12a
を通して搬入する。このときウェーハ(基板)20は、
カセット1a内のいずれの場所に収納されたものでも良
い。ウェーハ(基板)20は、隔離弁12aからロード
ロック室(基板受入室)5に入った後、隔離弁12bか
らアンロードロック室(基板取出室)6を出るまで、装
置外部の雰囲気とは完全に遮断された状態にあるので、
隔離弁12a、12bを境にして仕切りを設け、カセッ
ト台2a、2bとそこに載置されたカセット1a、1b
及び第1搬送装置13のみを清浄度の高いクリーンルー
ム側に置き、残りの部分は清浄度の低いメインテナンス
ルーム側に置くことができる。ロードロック室(基板受
入室)5は、隔離弁12aを閉じた後、排気装置(図示
省略)によって所定の圧力まで真空排気され、次いで隔
離弁12bが開放されてウェーハ(基板)20は、搬送
室16に設けられた真空搬送装置(図示略)により各エ
ッチング室11(11a,11b,11c)へ搬送さ
れ、各試料台8(8a,8b,8c)上に載置される。
【0017】尚、各エッチング室11a,11b,11
cには、搬送室16との間にそれらをそれぞれ気密に分
離する隔離弁12a’12b’12c’(図示省略)が
設置されている。
【0018】各エッチング室11(11a,11b,1
1cに搬入されたウェーハ(基板)20は、所定の条件
によりエッチング処理を施される。この間に、ロードロ
ック室(基板受入室)5は隔離弁12a、12bを閉じ
た状態で、ガス導入装置4により大気圧に復帰され、開
放された隔離弁12aから1枚目のウェーハと同様に2
枚目のウェーハが第1搬送装置13によって搬入され、
再び排気装置によって所定の圧力まで真空排気される。
1枚目のウェーハ(基板)20のエッチング処理が終了
すると、隔離弁12cが開かれて処理済みのウェーハ
(基板)20がアンロードロック室(基板取出室)6に
搬出され、続いて隔離弁12cが閉じられ、隔離弁12
bが開かれて2枚目のウェーハがロードロック室(基板
受入室)5から搬入され、隔離弁12bを閉じた後エッ
チング処理が開始される。
【0019】アンロードロック室(基板取出室)6に搬
出された処理済みウェーハ(基板)20は、アンロード
ロック室(基板取出室)6を大気圧に復帰した後、隔離
弁12dを通して第1搬送装置13によって大気中に取
りだされ、当初収納されていたカセット1a内の元の位
置へ戻される。
【0020】以上の動作を繰り返して、カセット1aに
収納されていた未処理ウェーハの処理が完了し、元の位
置に再収納し終わるとカセット1aは回収可能となり、
別の未処理のウェーハを収納したカセットと交換される
が、装置はその間カセット1b内の未処理ウェーハの処
理を続けており、カセット1bの全てのウェーハの処理
が完了する前に別の未処理のウェーハを収納したカセッ
トが供給されれば、装置は常に連続的に稼働可能であ
る。この時カセット1a、カセット1bは水平な同一平
面上にあるため、カセット1aの回収作業及び別の未処
理のウェーハを収納したカセットの供給作業を、搬送装
置13によるカセット1bへのアクセスに影響を与える
ことなく行うことができる。
【0021】エッチング室11は、処理を重ねるにつれ
て反応生成物が内壁面に付着、堆積してくるためにプラ
ズマクリーニングによって付着物を除去し、元の状態に
復旧してやる必要があるが、プラズマクリーニングの実
施に当っては、カセット1cに収納されたダミーウェー
ハ30を第1搬送装置13によって抜取り、以降は前記
被処理ウェーハ(基板)20の場合と全く同様にして処
理を行った後、ダミーウェーハ30をカセット1c内の
元の位置に戻すことができ、ダミーウェーハ30は常に
カセット1c内にストックされていることになる。
【0022】尚、カセット1cのダミーウェーハ30が
全てプラズマクリーニングで使用された場合や、数回の
使用により使用不良となった場合、ダミーウェーハ30
はカセット1cごと全て交換される。
【0023】従って、プラズマクリーニングを特別な処
理シーケンスとして扱う必要は無く、通常のエッチング
処理の中に組み込んで一連の作業として行うことがで
き、クリーニングを実施する周期も任意に設定すること
が可能である。装置のハードウェア上からもプラズマク
リーニングの為の専用の機構は必要が無く、複数のカセ
ット台の一つ(本例の場合2c)にダミーウェーハ30
を収納したカセット(本例の場合1c)を設置するだけ
で良く、プラズマクリーニングの必要が無い用途の場合
には、ダミーウェーハ30を収納したカセットの代わり
に、被処理ウェーハ20を収納したカセットを設置する
ことにより、より効率良く生産を行うことができること
は説明するまでもない。
【0024】また、一旦プラズマクリーニングに使用さ
れたダミーウェーハは、再び大気中の元のカセットに戻
るようになされているので、真空室内では使用済みのダ
ミーウェーハとこれから正規の処理を受けようとする未
処理のウェーハとが混在することがなく、製品の汚染の
心配も無い。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、ゴミの発生や残留ガス
などによる製品の汚染をなくし、高い生産効率と高い製
品歩留まりを実現する真空処理及びそれを用いた基板の
真空処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のドライエッチング装置の平
面図である。
【符号の説明】
1…基板カセット、2…カセット台、5…ロードロック
室(基板受入室)、6…アンロードロック室(基板取出
室)、8…試料台、11…エッチング室、12…隔離
弁、13…第1搬送装置、16…搬送室、20…ウェー
ハ(基板)、30…ダミーウェーハ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 温司 山口県下松市大字東豊井794番地 株式 会社 日立製作所 笠戸工場内 (56)参考文献 特開 昭62−207866(JP,A) 特開 昭63−133521(JP,A) 特開 平2−178946(JP,A) 特開 平1−170013(JP,A) 特開 平1−258438(JP,A) 特開 昭62−216315(JP,A) 特開 平2−52449(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/68 B01J 3/02 B65G 49/07 H01L 21/205

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】大気中にあって、複数の基板を収納する複
    数のカセットと、X、Y、Z及びθ軸を有するロボットを備え前記 基板を
    搬送する大気搬送装置と、 真空搬送手段を備えた1つの室からなる真空搬送室と、 基板を処理する複数の真空処理室と、 前記大気搬送装置と前記真空搬送室との間で基板が一枚
    搬入出される毎に開閉する手段を備えたロードロック室
    及びアンロードロツク室とを有する装置であって、真空処理装置への導入、払出しの位置を決定するために
    前記大気搬送装置の前面の所定位置にある実質的に水平
    な同一平面上に固定配置された複数のカセット台の各々
    にカセットを載置する手段と、 前記いずれのカセット台の カセット内のいずれの場所か
    らも基板を一枚毎取り出し、該取り出した前記基板を大
    気状態のロードロック室へ一枚毎搬送する手段と、前記基板が搬入された状態で 該ロードロック室と大気搬
    送装置とを遮断して、ロードロック室を真空にする手段
    と、 該真空状態のロードロック室より前記基板を、前記1つ
    真空搬送室を経て直接いずれかの真空処理室へ搬送す
    る手段と、 該真空処理室で基板を一枚毎処理する手段と、 前記いずれかの真空処理室で処理した基板を前記真空搬
    送室を経て直接真空状態の前記アンロードロツク室へ一
    枚毎搬送する手段と、前記基板が搬入された状態で 該アンロードロック室と真
    空搬送室とを遮断してアンロードロック室を大気にする
    手段と、前記 アンロードロック室の処理済基板を取り出して元の
    カセットの元の位置に収納する手段とを備え、 前記各手段は、前記カセットに付与された生産情報、ま
    たは上位の制御装置から送られる情報に基づき制御され
    る、 ことを特徴とする真空処理装置。
  2. 【請求項2】大気中にあって、複数の基板を収納する複
    数のカセツトと、X、Y、Z及びθ軸を有するロボットを備え前記 基板を
    搬送する大気搬送装置と、 真空搬送手段を備えた1つの室からなる真空搬送室と、 基板を処理する複数の真空処理室と、 前記大気搬送装置と前記真空搬送室との間で基板が搬入
    出される毎に開閉する手段を備えたロードロック室及び
    アンロードロツク室とを有する真空処理装置を用いた基
    板の真空処理方法であって、 真空処理装置への導入、払出しの位置を決定するために
    設けられた複数のカセット台の各々に、前記カセットを
    それぞれ載置し、 該真空処理装置は、 前記カセットに付与された生産情
    報、または上位の制御装置から送られる情報に基づき、 前記いずれのカセット台のカセット内のいずれの場所か
    らも基板を一枚毎取り出し、該取り出した前記基板を大
    気状態のロードロック室へ一枚毎搬送し、前記基板が搬入された状態で 該ロードロック室と大気搬
    送装置とを遮断して、該ロードロツク室を真空にし、 該真空状態のロードロック室より前記基板を前記1つの
    真空搬送室を経て直接いずれか1つの真空処理室へ搬送
    し、 該真空処理室で基板を一枚毎処理し、 前記いずれかの真空処理室で処理した前記基板を前記
    記真空搬送室を経て直接真空状態の前記アンロードロツ
    ク室へ一枚毎搬送し、前記基板が搬入された状態で 該アンロードロック室と真
    空搬送室とを遮断してアンロードロツク室を大気にし、 前記大気搬送装置により、前記アンロードロック室の
    理済基板を一枚毎取り出して元のカセットの元の位置に
    収納することを特徴とする真空処理方法。
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