JP3561715B2 - 真空処理装置及び真空処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空処理装置に係り、特に複数の真空処理室を有する真空処理装置用搬送システム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用搬送システム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、被処理基板を真空処理する複数の真空処理室と、被処理基板もしくは処理済基板を複数枚収納できるカセットを大気雰囲気で載置し得る実質的に水平な同一高さ面に配置された複数のカセット台と、前記複数のカセット台のいずれかのカセット内のいずれの場所からも前記被処理基板を抜き取れるよう上下動可能に構成された搬送手段と、大気雰囲気もしくは真空雰囲気に切り替え可能な室と、前記複数のカセット台のいずれかのカセット内のいずれの場所からも前記被処理基板を抜き取り前記室を経て前記いずれかの真空処理室へ搬入し、前記真空処理室で前記被処理基板を一枚毎処理し、前記処理された処理済基板を前記室を経て元のカセットの元の位置に回収するように制御する手段、とを備えたことに特徴がある。
【０００９】
本発明の他の特徴は、被処理基板を真空処理する複数の真空処理室と、被処理基板もしくは処理済基板を複数枚収納できるカセットを大気雰囲気で載置し得る実質的に水平な同一高さ面に配置された複数のカセット台と、前記複数のカセット台のいずれかのカセット内のいずれの場所からも前記被処理基板を抜き取れるよう上下動可能に構成された搬送手段と、大気雰囲気もしくは真空雰囲気に切り替え可能な室と、制御手段とを備えた真空処理装置における基板の処理方法であって、前記搬送手段により、前記複数のカセット台のいずれかのカセット内のいずれの場所からも前記被処理基板を抜き取り、該被処理基板を、前記室を経て前記いずれかの真空処理室へ搬入し、前記真空処理室で前記被処理基板を一枚毎処理し、前記処理された処理済基板を、前記室を経て大気雰囲気に搬出し、元のカセットの元の位置に回収することにある。
【００１０】
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装置用搬送システムを提供することができる。
【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（基板）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（基板）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（基板）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、２ｂ、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、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（基板）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（基板）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２ｃ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に設置された真空搬送装置（図示省略）によりエッチング室１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）へ搬送され、試料台８（８ａ，８ｂ，８ｃ）上に載置される。
【００１７】
エッチング室１１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（基板）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１２ｂが開かれて２枚目のウェーハ（基板）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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、第１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。
【００２０】
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。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。
【００２１】
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（基板）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。
【００２２】
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。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、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装置用搬送システムを提供することができるという効果が有る。
【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。

Claims (2)

1. 被処理基板を真空処理する複数の真空処理室と、
   被処理基板もしくは処理済基板を複数枚収納できるカセットを大気雰囲気で載置し得る実質的に水平な同一高さ面に配置された複数のカセット台と、
   前記複数のカセット台のいずれかのカセット内のいずれの場所からも前記被処理基板を抜き取れるよう上下動可能に構成された搬送手段と、
   大気雰囲気もしくは真空雰囲気に切り替え可能な室と、
   前記複数のカセット台のいずれかのカセット内のいずれの場所からも前記被処理基板を抜き取り前記室を経て前記いずれかの真空処理室へ搬入し、前記真空処理室で前記被処理基板を一枚毎処理し、前記処理された処理済基板を前記室を経て元のカセットの元の位置に回収するように制御する手段、
   とを具備することを特徴とする真空処理装置。
2. 被処理基板を真空処理する複数の真空処理室と、被処理基板もしくは処理済基板を複数枚収納できるカセットを大気雰囲気で載置し得る実質的に水平な同一高さ面に配置された複数のカセット台と、前記複数のカセット台のいずれかのカセット内のいずれの場所からも前記被処理基板を抜き取れるよう上下動可能に構成された搬送手段と、大気雰囲気もしくは真空雰囲気に切り替え可能な室と、制御手段とを備えた真空処理装置における基板の処理方法であって、
   前記搬送手段により、前記複数のカセット台のいずれかのカセット内のいずれの場所からも前記被処理基板を抜き取り、
   該被処理基板を、前記室を経て前記いずれかの真空処理室へ搬入し、
   前記真空処理室で前記被処理基板を一枚毎処理し、
   前記処理された処理済基板を、前記室を経て大気雰囲気に搬出し、元のカセットの元の位置に回収することを特徴とする真空処理方法。

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