JP4348921B2 - 被処理体の搬送方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体に対して所定の処理を施す処理システム等における被処理体の搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハに対して各種の薄膜の成膜処理、改質処理、酸化拡散処理、アニール処理、エッチング処理等が順次繰り返して施され、例えば薄膜に関しても、半導体ウエハ上に多層に形成される場合がある。
例えば枚葉式の処理システムを例にとれば、この各種の処理を行うために、連続して処理を行うことができる複数の処理室を１つの搬送室に共通に連結して、いわゆるクラスタ処理装置を作り、そして、半導体ウエハを各処理室間にいわば渡り歩くようにして搬送しつつ、その都度必要な処理を各処理室にて連続的に、且つ効率的に行うようになっている。
【０００３】
この種のクラスタ処理装置よりなる従来の処理システムの一例を図７を参照して説明する。
図７に示すように、この処理システムは、１つの例えば六角形状の共通搬送室２の周囲に４つの処理室４Ａ〜４Ｄをそれぞれゲートバルブ６を介して連結してなる真空処理装置を有している。そして、この共通搬送室２には、２つのロードロック室８Ａ、８Ｂを介して長方形状の搬入側搬送室１０が連結されている。
上記ロードロック室８Ａ、８Ｂと共通搬送室２及び搬入側搬送室１０との連結部にはそれぞれゲートバルブ６が介在されている。また、上記搬入側搬送室１０には、半導体ウエハを複数枚収容できるカセットを載置する例えば３つの導入ポート１２及び半導体ウエハＷの位置合わせを行うオリエンタ１４が連結されている。
【０００４】
そして、上記搬入側搬送室１０内には、半導体ウエハＷを保持する２つのピック１６Ａ、１６Ｂを有して屈伸、旋回、昇降及び直線移動可能になされた搬入側搬送機構１６が設けられている。また、上記共通搬送室２内には、半導体ウエハＷを保持する２つのピック１８Ａ、１８Ｂを有して屈伸及び旋回可能になされた搬送機構１８が設けられている。
ここで半導体ウエハＷに対しては、各処理室４Ａ〜４Ｄにおける処理の順序が上記した順序で行われるものと仮定すると、導入ポート１２における半導体ウエハＷの搬送経路は、矢印で示されたように行われる。すなわち、例えば中央の導入ポート１２のウエハＷは、搬入側搬送機構１６のピック１６Ａ或いは１６Ｂに保持されてオリエンタ１４に運ばれてここで位置合わせされ、更にピック１６Ａ或いは１６Ｂに保持されていずれか一方のロードロック室、例えばロードロック室８Ａ内に搬送される。このロードロック室８Ａ内のウエハＷは、共通搬送室２内の搬送機構１８のピック１８Ａ或いは１８Ｂで保持され、処理室４Ａ〜４Ｄの順に、それぞれ各処理室４Ａ〜４Ｄを渡り歩くようにして順次搬送され、その都度、必要な処理が各処理室４Ａ〜４Ｄにて施されて行く。そして、各種の処理が完了したウエハＷは、いづれかのロードロック室、ここでは他方のロードロック室８Ｂを介して搬入側搬送室１０内へ搬出され、その後、元の導入ポート１２へ戻されることになる。
【０００５】
そして、各搬送機構１６、１８を用いて上記した半導体ウエハＷを搬送する場合には、スループットを向上させる必要から、２つのピックの内の一方のピックを空状態にして置き、まず、この空状態のピックで、先に載置或いは収容されているウエハを取り上げて空き状態とし、次に他方のピックに保持していたウエハを空いた場所に載置或いは収容するようにして、ウエハを交換するようにしている。このようにして、ウエハの交換を円滑に行うようにしてスループットの向上が図られている。
【０００６】
尚、本発明の目的であるクロスコンタミネーションを防止する従来技術としては、多数の処理室を有する処理システムにおいて、多数のピックを有する搬送機構の各ピックを処理室毎に割り当てることにより、ウエハを搬送するときに、ある工程で発生した汚染物質が他の工程に影響を及ぼさないようにする技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−１２２６１２号公報（第３−４頁、図１−図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記処理室４Ａ〜４Ｄにおける各処理の中では、半導体ウエハＷに対して汚染の生じ易い処理を行う場合がある。例えばＣｕ膜、Ｔｉ膜、Ｗ（タングステン）膜のような金属薄膜を成膜する処理室がある場合、この種の金属のパーティクルがウエハ表面に付着していると、これが核になってＣＶＤ成膜時に膜の異常成長が生じたり、逆にパーティクルが付着している部分に他の膜を堆積できなくなったり、或いは特にＣｕパーティクルの場合にはこのＣｕ原子の酸化膜中での拡散係数が大きいことからＳｉＯ2 膜の誘電率を低下させてしまう、等の不都合を生じてしまう。
【０００９】
このような状況下において、例えば処理室４Ｃにおいて上記した金属薄膜の成膜処理を行うものと仮定すると、上述のように上記各ピック１６Ａ、１６Ｂ及び１８Ａ、１８Ｂはスループットを最優先して運用されることから、処理室４Ｃにて処理済みのウエハは、この搬送時にそれぞれのピック１６Ａ、１６Ｂや１８Ａ、１８Ｂにより保持される場合があり、その時、ウエハの裏面等に付着している金属膜のパーティクルがピック側に再付着してこれを汚染させる、いわゆる汚染の伝播が生じてしまう。このように汚染されたピックによって、処理室４Ｃへの搬入前のウエハＷを保持した場合には、このウエハ自体が上記した金属膜のパーティクルによって汚染される、といった問題点があった。また、このようなピックの汚染は、金属膜の成膜処理を行う処理室４Ｃ内へウエハＷの搬入のためにピックを挿入しただけでも生ずる可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記したクロスコンタミネーションの問題に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、被処理体を保持する複数のピックを区別して用いることにより、スループットを犠牲にしてでもクロスコンタミネーション（汚染の伝播）の発生を抑制することが可能な被処理体の搬送方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の関連技術は、被処理体に対して所定の処理を連続的に施すために、密閉された真空雰囲気中で２つのピックを有する搬送機構によって前記被処理体に対して汚染の生じ易い処理を行う特定処理室を含む複数の密閉された真空雰囲気の処理室間に渡って前記被処理体を順次渡り歩くように搬送するようにした被処理体の搬送方法において、前記特定処理室へ前記被処理体を搬入する直前までの搬送は、前記２つのピックの内の一方のピックを用いて行い、前記特定処理室への前記被処理体の搬入及びそれ以降の搬送は他方のピックを用いて行うようにしたことを特徴とする被処理体の搬送方法である。
このように、クロスコンタミネーション等の汚染の伝播が生じ易い特定処理室に被処理体を搬入する直前までは一方のピックを用い、特定処理室への被処理体の搬入及びそれ以降の搬送は他方のピックを用いるようにしたので、被処理体に対してクロスコンタミネーション（汚染の伝播）が発生することを極力抑制することが可能となる。
【００１２】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記一方のピックと他方のピックとの間の前記被処理体の持ち換え操作は、前記被処理体を保持している一方のピックでバッファ機構に前記被処理体を保持させ、前記バッファ機構に保持された前記被処理体を前記他方のピックで取りに行くことにより行われる。
【００１３】
本発明の他の関連技術は、被処理体に対して汚染の生じ易い処理を行う特定処理室を含む複数の密閉された真空雰囲気の処理室と、前記処理室に共通に連結される密閉された真空雰囲気の共通搬送室と、前記共通搬送室内に設けられて前記被処理体を搬送するために２つのピックを有する搬送機構と、前記共通搬送室内に設けられて前記被処理体を一時的に保持するバッファ機構と、前記共通搬送室に対して前記被処理体を搬出入させる搬送口と、を有する真空処理装置における被処理体の搬送方法において、前記ピックを用いて前記被処理体を前記各処理室に対して渡り歩くように順次搬送して所定の処理を連続して行う際に、前記特定処理室へ前記被処理体を搬入する直前までの搬送は、前記２つのピックの内の一方のピックを用いて行い、前記特定処理室への前記被処理体の搬入及びそれ以降の搬送は他方のピックを用いて行うと共に、前記一方のピックと他方のピックとの間の前記被処理体の持ち換え操作は、前記被処理体を保持している一方のピックで前記バッファ機構に前記被処理体を保持させ、該バッファ機構に保持された前記被処理体を他方のピックで取りに行くことにより行うようにしたことを特徴とする被処理体の搬送方法である。
このように、被処理体に対して汚染が生じ易い処理を行う特定処理室へ被処理体を搬入する直前までの搬送と、この特定処理室へ被処理体を搬入する際及びそれ以降の搬送とで使用するピックを区別するようにしたので、被処理体に対してクロスコンタミネーション（汚染の伝播）が発生することを極力抑制することが可能となる。
【００１４】
請求項１に係る発明は、被処理体に対して所定の処理を施す複数の密閉された真空雰囲気の処理室に共通に連結される密閉された真空雰囲気の共通搬送室内に被処理体を保持できる２つのピックを有する搬送機構を設けてなる真空処理装置を、前記真空処理装置の共通搬送室同士を連通するパス部を介して夫々連結してなる処理システムであって、前記処理室には被処理体に対して汚染の生じ易い処理を行う特定処理室が含まれると共に、該特定処理室に連結される共通搬送室内、或いは該共通搬送室に連なるパス部には前記被処理体を一時的に保持するために第１番目、第２番目及び第３番目の被処理体保持機構よりなるバッファ機構が設けられており、いずれか１つの共通搬送室には被処理体を搬出入させる搬送口を有する処理システムにおける被処理体の搬送方法において、前記ピックを用いて前記被処理体を前記各処理室に対して渡り歩くように順次搬送して所定の処理を連続して行う際に、前記特定処理室へ前記被処理体を搬入する直前までの搬送は、前記各搬送機構の一方のピックを用いて行い、前記特定処理室への前記被処理体の搬入及びそれ以降の搬送は他方のピックを用いて行うと共に、前記一方のピックと他方のピックとの間の前記被処理体の持ち換え操作は、前記被処理体を保持している一方のピックで前記バッファ機構に前記被処理体を保持させ、該バッファ機構に保持された前記被処理体を他方のピックで取りに行くことにより行うようにし、前記第１番目と第２番目の被処理体保持機構の内のいずれか一方の被処理体保持機構は前記特定処理室へ搬入される前の被処理体を保持し、他方の被処理体保持機構は前記特定処理室で処理済みの被処理体を保持するようにし、前記第３番目の被処理体保持機構は、前記特定処理室へ搬入される前記被処理体を保持し、且つ前記第１番目及び第２番目の被処理体保持機構により保持される被処理体よりも高く掲げた状態で保持でき、前記第３番目の被処理体保持機構で保持された被処理体の下方で、前記前記第１番目及び第２番目の被処理体保持機構が操作されるようにしたことを特徴とする被処理体の搬送方法である。
このように、被処理体に対して汚染が生じ易い処理を行う特定処理室へ被処理体を搬入する直前までの搬送と、この特定処理室へ被処理体を搬入する際及びそれ以降の搬送とで使用するピックを区別するようにしたので、被処理体に対してクロスコンタミネーション（汚染の伝播）が発生することを極力抑制することが可能となる。
【００１５】
また、例えば請求項５に規定するように、前記パス部には、前記被処理体を保持できる少なくとも２つの被処理体保持機構が設けられており、一方の被処理体保持機構は前記特定処理室へ搬入される前の被処理体を保持し、他方の被処理体保持機構は前記特定処理室で処理済みの被処理体を保持する。
【００１６】
また、例えば請求項２に規定するように、前記パス部には、該パス部を介して連結される両共通搬送室内を連通、或いは遮断するゲートバルブが介設されると共に、前記各処理室の連結部にはゲートバルブが介設されており、前記パス部のゲートバルブが閉状態の時には、該ゲートバルブによって区画されている各共通搬送室に連結される各処理室のゲートバルブは１つの共通搬送室に連結されている処理室全体のゲートバルブ毎に択一的に開状態になされ、前記パス部のゲートバルブが開状態の時には、該開状態のゲートバルブを介して連通される両共通搬送室に連通される各処理室のゲートバルブは、該ゲートバルブ全体で択一的に開状態になされる。
このように、連通状態になされている複数の共通搬送室にゲートバルブを介して連結されている処理室に関しては、連通されている両共通搬送室に設けられるゲートバルブ全体で択一的に開状態とするようにしたので、複数のゲートバルブが同時に開状態になることが阻止され、異なる処理室で用いていた異なる処理ガス同士が混合して汚染等の不都合が生ずることを防止することができる。
【００１７】
この場合、例えば請求項３に規定するように、前記搬送口は２つ設けられており、一方が搬入専用の搬入口として用いられ、他方が搬出専用の搬出口として用いられる。
また、例えば請求項４に規定するように、前記２つの搬送口には、真空状態と大気圧状態が繰り返されるロードロック室がゲートバルブを介してそれぞれ連結されると共に、前記ロードロック室には２つのピックを有する搬入側搬送機構を設けた搬入側搬送室がゲートバルブを介して共通に連結されており、前記ピックの内の一方のピックは搬入専用に使用され、他方のピックは搬出専用に使用される。
この場合、例えば請求項５に規定するように、前記特定処理室は、前記被処理体に金属薄膜を堆積する成膜処理、改質処理、酸化拡散処理、アニール処理、エッチング処理の内のいずれか１つの処理を行う。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る被処理体の搬送方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る搬送方法を実施するための処理システムの一例を示す概略構成図、図２はバッファ機構の一例を示す斜視図である。尚、図７に示す構成と同一構成部分については同一符号を付して説明する。
図１に示すように、まずこの処理システム３０は、１つの例えば六角形状の共通搬送室２の周囲に真空引き可能になされた４つの処理室４Ａ〜４Ｄをそれぞれゲートバルブ６を介して連結してなる真空処理装置を有している。また、各処理室４Ａ〜４Ｄには被処理体である半導体ウエハＷを載置するサセプタ３２Ａ〜３２Ｄが設けられ、それぞれ半導体ウエハＷに対して所定の処理を施し得るようになっている。そして、この共通搬送室２には、真空引き可能になされた２つのロードロック室８Ａ、８Ｂを介して長方形状の搬入側搬送室１０が連結されている。
【００１９】
上記ロードロック室８Ａ、８Ｂと共通搬送室２及び搬入側搬送室１０との連結部にはそれぞれゲートバルブ６が介在されている。また、上記搬入側搬送室１０には、半導体ウエハを複数枚収容できるカセットを載置する例えば３つの導入ポート１２及び半導体ウエハＷを回転してこの偏心量を光学的に求めて位置合わせを行うオリエンタ１４が連結されている。
そして、上記搬入側搬送室１０内には、半導体ウエハＷを保持する２つのピック１６Ａ、１６Ｂを有して屈伸、旋回、昇降及び直線移動可能になされた搬入側搬送機構１６が設けられている。また、上記共通搬送室２内には、半導体ウエハＷを保持する２つのピック１８Ａ、１８Ｂを有して屈伸及び旋回可能になされた搬送機構１８が設けられている。
【００２０】
ここで、上記共通搬送室２と２つのロードロック室の内のいずれか一方、例えばロードロック室８Ａとの連結部の搬送口３４は半導体ウエハを共通搬送室２内へ専用に搬入する搬入口として用いられ、他方のロードロック室８Ｂとの連結部の搬送口３６は半導体ウエハを共通搬送室２から外へ専用に搬出する搬出口として用いられる。
そして、上記共通搬送室２内の片隅には、半導体ウエハＷを一時的に保持するためのバッファ機構３８が設けられている。このバッファ機構３８は、図２にも示すように、上下動する昇降ロッド４０の上端に板状のバッファベース４２を設け、このバッファベース４２上に例えば３本の支持ピン４４を突出させて設け、この３本の支持ピン４４の上端でウエハＷの裏面を支持できるようになっている。
【００２１】
次に、以上のように構成された処理システム３０における被処理体の搬送方法について説明する。
ここでは、処理室４Ｃにおいて半導体ウエハＷに対して汚染が生じ易い処理として、例えばＣｕ膜等の金属薄膜を堆積する処理を行うものと仮定し、処理室４Ｃにおいて当該処理を行なうことから、この処理室４Ｃが特定処理室となる。尚、この［特定］なる言葉は、単に他の処理室から区別するために用いている。従って、半導体ウエハＷに対するコンタミネーション（汚染の伝播）を防止する上からは、本発明では少なくともこの金属薄膜の成膜処理がなされた半導体ウエハＷを搬送する際には、このウエハＷの裏面等にも不要な金属薄膜が付着してこれがピックにも付着する恐れが生ずるので、一方のピックをコンタミ用ピックとして専用に用い、上記特定処理室４ＣへウエハＷを搬入する直前までは、他方のピックをクリーン用ピックとして専用に用いる。更に、このクリーン用ピックを上記特定処理室４Ｃ内へ侵入させると、このクリーン用ピックが汚染される恐れが生ずるので、本実施例ではウエハをこの特定処理室４Ｃ内へ搬入する際にも、コンタミ用ピックを用いることとする。また、コンタミ用ピックを、この金属薄膜の堆積処理の直前の処理を行う処理室、ここでは処理室４Ｂへ侵入させるとこの処理室４Ｂ内が汚染される恐れが生ずるので、これを避けなけらばならない。そこで、本実施例では、半導体ウエハをクリーン用ピックからコンタミ用ピックへ持ち換える操作は、上記バッファ機構３８を使用して行う。
【００２２】
さて、上記した条件を確認した上で、ここでは半導体ウエハＷに対しては、各処理室４Ａ〜４Ｄにおける処理の順序が上記した順序で行われるものと仮定すると、半導体ウエハＷの搬送経路は、矢印で示されたように行われる。ここでは一例として３つの導入ポート１２の内の中央の導入ポート１２に設置したカセット（キャリアも含む）からウエハが取り出されるものとし、また、２つのロードロック室８Ａ、８Ｂの内のいずれか一方のロードロック室、例えばロードロック室８Ａが特定処理室４Ｃで処理前のウエハＷの搬入用に用い、他方のロードロック室８Ｂが特定処理室４Ｃで処理後のウエハＷの搬出用に用いる。
【００２３】
また、ここでは各搬送機構１６、１８の２つのピックの内のいずれか一方のピック、例えばピック１６Ａ、１８Ａがクリーン用ピックとして用いられ、他方のピック１６Ｂ、１８Ｂがコンタミ用ピックとして用いられる。図示例の搬送経路の矢印は、クリーン用ピックを用いる場合が黒色の矢印として表され、コンタミ用ピックを用いる場合が白抜きの矢印として表されている。
今、各処理室４Ａ〜４Ｄ内にはそれぞれウエハＷが収容されてそれぞれの処理が終了しているか、略終了しかけているものとする。
【００２４】
＜搬入側搬送室１０内の搬送操作＞
まず、搬入側搬送室１０内の操作について説明すると、特定処理室４Ｃ及び処理室４Ｄで処理済みのウエハを収容しているロードロック室８Ｂ内のウエハＷは、搬入側搬送機構１６のコンタミ用ピック１６Ｂを用いて搬送経路Ｘ１に示すように中央の導入ポート１２へ搬送して収容される。
また、中央の導入ポート１２の未処理のウエハＷは、クリーン用ピック１６Ａを用いて搬送経路Ｘ２に示すようにオリエンタ１４へ搬送され、ここでウエハＷの位置合わせをした後に、再度クリーン用ピック１６Ａを用いて位置合わせ後のウエハＷを他方のロードロック室８Ａ内へ収容し、待機させておく。以上の操作が、ウエハＷの処理が進む毎に繰り返し行われる。
【００２５】
＜共通搬送室２内の搬送操作＞
次に、共通搬送室２内でのウエハの搬送操作について説明する。
１．まず、搬送機構１８のコンタミ用ピック１８Ｂを用いて処理室４Ｄにて処理済みのウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｙ１に示すようにこれを空き状態のコンタミ用のロードロック室８Ｂ内に置く。
２．次に、コンタミ用ピック１８Ｂを用いて特定処理室４Ｃ内の処理済みのウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｙ２に示すようにこれを空き状態の処理室４Ｄ内へ搬入して置き、処理室４Ｄ内での処理を開始する。
３．次に、バッファ機構３８上には、予め処理室４Ｂにて処理済みのウエハＷが保持されているので、コンタミ用ピック１８Ｂでこのバッファ機構３８上に載置されているウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｙ３に示すようにこれを空き状態のコンタミ用処理室４Ｃ内に搬入して置き、この特定処理室４Ｃ内での処理を開始する。
【００２６】
４．次に、処理室４Ｂ内の処理済みのウエハＷをクリーン用ピック１８Ａで取りに行き、搬送経路Ｙ４に示すようにこれを上記空き状態のバッファ機構３８上に置き、ここで待機させる。
５．次に、処理室４Ａ内の処理済みのウエハＷをクリーン用ピック１８Ａで取りに行き、搬送経路Ｙ５に示すようにこれを上記空き状態の処理室４Ｂ内へ搬送して置き、この処理室４Ｂ内での処理を開始する。
【００２７】
６．次に、クリーン用ロードロック室８Ａ内で待機していた未処理のウエハＷをクリーン用ピック１８Ａで取りに行き、搬送経路Ｙ６に示すようにこれを上記空き状態の処理室４Ａ内へ搬入して置き、この処理室４Ａ内での処理を開始する。尚、半導体ウエハＷの搬出入の際には、それに対応するゲートバルブ６を開閉操作するのは勿論である。
そして、各処理室４Ａ〜４Ｄにて半導体ウエハＷの処理が完了する毎に上記した操作が繰り返し行われることになる。
このように、金属薄膜が形成されて金属汚染の生ずる恐れのウエハを搬送する工程、および特定処理室４Ｃ内へウエハＷを搬送する工程では、必ずコンタミ用ピック１６Ｂ、１８Ｂを用い、逆に、それより以前のウエハＷの搬送工程ではクリーン用ピック１６Ａ、１８Ａを用いるようにしてピックを区別して使用しているので、クロスコンタミネーション（汚染の伝播）が発生することを極力抑制することが可能となる。
【００２８】
尚、上記各処理室４Ａ〜４Ｄ間における搬送順序は単に一例を示したに過ぎず、これに限定されないのは勿論である。どのような搬送経路の場合でも、ウエハに対して汚染の生じ易い処理を行なう処理室にウエハを搬入する直前に、前工程の処理室で処理済みのウエハを一旦バッファ機構３８で保持させ、ここでクリーン用ピック１８Ａとコンタミ用ピック１８Ｂとの間でウエハの持ち換え操作を行うようにする。これにより、上述したように、クリーン用ピック１８Ａが汚染されることを防止し、その結果、特定処理室４Ｃにて処理を行う前のウエハＷに対する汚染も防止することが可能となる。
【００２９】
＜処理システムの変形実施例＞
前述した実施例では、１つの共通搬送室２に複数の処理室４Ａ〜４Ｄを連結してなる真空処理装置を有する処理システムにおける搬送方法について説明したが、本発明方法はこの種の処理システムに限定されず、例えば複数の共通搬送室（真空処理装置）を連結したような構成の処理システムにおいても本発明を適用することができる。
図３はこのような処理システムの変形実施例の一例を示す概略構成図、図４はバッファ機構を兼ね備えたパス部（中継部）を示す斜視図、図５はパス部での動作を説明するための説明図である。このパス部の機構は特願２００２−０４７５０９号に詳細に示されている。尚、図１及び図７に示す構成部分と同一構成部分については同一符号を付して説明する。
【００３０】
また、この実施例の場合にも特定処理室４Ｃにおいてコンタミネーションの恐れが生ずる金属薄膜を形成する処理を行なうものと仮定する。
この図３に示す処理システム５０では、図１に示す処理システム３０における第１の共通搬送室２と２つのロードロック室８Ａ、８Ｂとの間に、別の多角形、例えば変則的な七角形の第２の共通搬送室２０を介在させて設けており、この共通搬送室２０に２つの処理室４Ｅ、４Ｆをそれぞれゲートバルブ６を介して連結している。また、この第２の共通搬送室２０と先の第１の共通搬送室２との間には、両共通搬送室２、２０を連通すると共にウエハＷを一時的に保持するパス部２２が連結されており、ウエハＷの搬送時にこのパス部２２にウエハを一時的に保持するようになっている。この場合、上記第１の共通搬送室２の形状は、上記パス部２２を連結するために変則的な七角形に成形されており、この接合部にはゲートバルブ６が設けられており、両共通搬送室２、２０間を連通及び遮断可能としている。
【００３１】
そして、上記２つの処理室４Ｅ、４Ｆ内にもウエハＷを保持するサセプタ３２Ｅ、３２Ｆがそれぞれ設けられる。また、上記この共通搬送室２０内にも、２つのピック２４Ａ、２４Ｂを有する屈伸及び旋回可能になされた搬送機構２４を設けており、前述したと同様な操作でもってウエハを効率的に搬送するようになっている。
また、この第２の上記共通搬送室２０と２つのロードロック室の内のいずれか一方、例えばロードロック室８Ａとの連結部の搬送口５２は半導体ウエハを共通搬送室２０内へ専用に搬入する搬入口として用いられ、他方のロードロック室８Ｂとの連結部の搬送口５４は半導体ウエハを共通搬送室２０から外へ専用に搬出する搬出口として用いられる。
【００３２】
そして、この処理システム５０では第１の共通搬送室２内には、図１にて示したバッファ機構３８を設けておらず、この機能を上記パス部２２に兼ね備えるようにしている。
図４及び図５に示すように、このパス部２２には、中心部に配置された２つの被処理体保持機構５６、５８と、この外側に配置された１対の被処理体保持機構６０とが設けられている。中心部に位置する上記２つの被処理体保持機構５６、５８は、略Ｕ字状に屈曲成形されたベース板５６Ａ、５８Ａをそれぞれ有しており、このベース板５６Ａ、５８Ａ上にはそれぞれ３本の支持ピン５６Ｂ、５８Ｂが上方へ突出されて設けられ、この各支持ピン５６Ｂ、５８Ｂ上でウエハＷの裏面の中央部側をそれぞれ別個独立に支持し得るようになっている。上記Ｕ字状の両ベース板５６Ａ、５８Ａは互いにＵ字の部分を嵌め合わせるようにして僅かに離間させて配置されており、それぞれ下方から延びてくる昇降ロッド５６Ｃ、５８Ｃの上端に連結されて別個独立的に昇降可能になされている。尚、これらの昇降ロッド５６Ｃ、５８Ｃの基部には、図示しないベローズが介在されており、内部の気密性を維持しつつ昇降可能になされている。そして、これら２つの被処理体保持機構５６、５８で１つのウエハＷを択一的に支持できるようになっている。
【００３３】
図５に示す場合には、被処理体保持機構５６でウエハＷを１枚保持している状態を示している。そして、これらの２つの被処理体保持機構５６、５８の内のいずれか一方、例えば被処理体保持機構５６（図４中にて一部斜線で示す）にバッファ機能を持たせて、これに特定処理室４Ｃへ搬入直前のウエハＷを支持させるようにする。また、他方の被処理体保持機構５８は特定処理室４Ｃにて処理済みのウエハＷを通過させる時にこれにウエハを支持させるようにして用いることからコンタミ用被処理体保持機構として構成される。
【００３４】
一方、この両被処理体保持機構５６、５８の外側に位置する被処理体保持機構６０は、左右に配置された１対の支持板６０Ａと、これらを上端に接続した昇降ロッド６０Ｂとよりなり、上記両支持板６６ＡでウエハＷの裏面の周縁部を保持して上下動し得るようになっている。この昇降ロッド６０Ｂの基部にも図示しないベローズが介在されており、内部の気密性を維持しつつ昇降可能になされている。そして、この被処理体保持機構６０は、図５に示すように高く掲げた状態でウエハＷを保持できるようになっており、ここでは、第２の共通搬送室２０から第１の共通搬送室２へウエハＷを搬入する場合に用いられ、従って、クリーン用被処理体保持機構として機能することになる。
【００３５】
すなわち、クリーン用被処理体保持機構６０でウエハＷを高く掲げて保持した状態で、その下方においては、バッファ用被処理体保持機構５６で特定処理室４Ｃへ搬入する直前のウエハＷを持ち換え操作のために一時的に保持したり、或いは処理済みのウエハＷを搬出する際にこの処理済みのウエハＷをコンタミ用被処理体保持機構５８で保持して通過（パス）させたりすることになる。従って、このパス部２２の全体では同時に２枚のウエハＷを保持できることになる。
【００３６】
次に、以上のように構成された処理システムを用いて行われる本発明方法について説明する。
まず、前述したようにここでも特定処理室４Ｃにおいてウエハに対して汚染の生じ易い処理を行なうものと仮定する。そして、両搬送機構１８、２４において、一方のピック例えばピック１８Ａ、２４Ａをクリーン用ピックとして用い、他方のピック１８Ｂ、２４Ｂをコンタミ用ピックとして用いる。尚、搬入側搬送機構１６の動作は、図１において説明したものと全く同様なので、ここではその説明は省略する。
ここでの半導体ウエハＷに対する処理は、処理室４Ｅ→処理室４Ａ→処理室４Ｂ→特定処理室４Ｃ→処理室４Ｄ→処理室４Ｆの順序で行うものとする。また、この時のウエハＷの搬送経路は図３中に矢印として示されており、ここでもクリーン用ピックを用いる場合が黒色の矢印として表され、コンタミ用ピックを用いる場合が白抜きの矢印として表されている。尚、前述したように搬入側搬送室１０内での搬送操作は図１に示した場合と全く同様なので、ここではその説明は省略する。
【００３７】
＜第２の共通搬送室２０内の搬送操作＞
まず、第２の共通搬送室２０内でのウエハの搬送操作について説明する。
１．まず、搬送機構２４のコンタミ用ピック２４Ｂを用いて処理室４Ｆにて処理済みのウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｚ１に示すようにこれを空き状態のコンタミ用のロードロック室８Ｂ内に置く。
２．次に、このコンタミ用ピック２４Ｂを用いてパス部２２のコンタミ用被処理体保持機構５８の支持ピン５８Ｂ（図４及び図５参照）に支持されている金属薄膜の堆積済みのウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｚ２に示すようにこれを空き状態の処理室４Ｆ内へ搬送して置き、処理室４Ｆ内での処理を開始する。
【００３８】
３．次に、処理室４Ｅ内の処理済みのウエハＷをクリーン用ピック２４Ａで取りに行き、搬送経路Ｚ３に示すようにこれを上記パス部２２の空き状態のクリーン用被処理体保持機構６０の両支持板６０Ａで、図５に示すようにウエハＷを高く掲げた状態で保持する。尚、前述したように、この状態で他の２つの被処理体保持機構５６、５８の内のいずれか一方によってウエハＷを保持することができる。
４．次に、クリーン用ロードロック室８Ａ内で待機していた未処理のウエハＷをクリーン用ピック２４Ａで取りに行き、搬送経路Ｚ４に示すようにこれを上記空き状態の処理室４Ｅ内へ搬入して置き、この処理室４Ｅ内での処理を開始する。尚、半導体ウエハＷの搬出入の際には、それに対応するゲートバルブ６を開閉操作するのは勿論である。
そして、各処理室４Ｅ、４Ｆにて半導体ウエハＷの処理が完了する毎に上記した操作が繰り返し行われることになる。
【００３９】
＜共通搬送室２内の搬送操作＞
次に、共通搬送室２内でのウエハの搬送操作について説明する。
１．まず、搬送機構１８のコンタミ用ピック１８Ｂを用いて処理室４Ｄにて処理済みのウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｙ１に示すようにこれをパス部２２の空き状態のコンタミ用の被処理体保持機構５８の支持ピン５８Ｂに支持させて置く。尚、この支持ピン５８Ｂ上のウエハＷは直ちに第２の共通搬送室２０側へ搬送されて支持ピン５８上は空き状態になされるものとする。
２．次に、コンタミ用ピック１８Ｂを用いて特定処理室４Ｃ内の処理済みのウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｙ２に示すようにこれを空き状態の処理室４Ｄ内へ搬入して置き、処理室４Ｄ内での処理を開始する。
３．次に、バッファ機構であるパス部２２のバッファ用被処理体保持機構５６の支持ピン５６Ｂ（図４及び図５参照）上には、予め処理室４Ｂにて処理済みのウエハＷが保持されているので、コンタミ用ピック１８Ｂでこの支持ピン５６Ｂ上に支持されているウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｙ３に示すようにこれを空き状態のコンタミ用処理室４Ｃ内に搬入して置き、この特定処理室４Ｃ内での処理を開始する。
【００４０】
４．次に、処理室４Ｂ内の処理済みのウエハＷをクリーン用ピック１８Ａで取りに行き、搬送経路Ｙ４に示すようにこれを上記空き状態の支持ピン５６Ｂ上に保持させ、ここで待機させる。
５．次に、処理室４Ａ内の処理済みのウエハＷをクリーン用ピック１８Ａで取りに行き、搬送経路Ｙ５に示すようにこれを上記空き状態の処理室４Ｂ内へ搬送して置き、この処理室４Ｂ内での処理を開始する。
６．次に、パス部２２のクリーン用被処理体保持機構６０の支持板６０Ａで高く掲げて支持することにより待機していた未処理のウエハＷをクリーン用ピック１８Ａで取りに行き、搬送経路Ｙ６に示すようにこれを上記空き状態の処理室４Ａ内へ搬入して置き、この処理室４Ａ内での処理を開始する。尚、半導体ウエハＷの搬出入の際には、それに対応するゲートバルブ６を開閉操作するのは勿論である。
【００４１】
そして、各処理室４Ａ〜４Ｄにて半導体ウエハＷの処理が完了する毎に上記した操作が繰り返し行われることになる。
このように、金属薄膜が形成されて金属汚染の生ずる恐れのウエハを搬送する工程、及び特定処理室４Ｃ内へウエハＷを搬送する工程では、必ずコンタミ用ピック１８Ｂ、２４Ｂ（ピック１６Ｂも含む）を用い、逆に、それより以前のウエハＷの搬送工程ではクリーン用ピック１８Ａ、２４Ａ（ピック１６Ａも含む）を用いるようにしてピックを区別して使用しているので、クロスコンタミネーション（汚染の伝播）が発生することを極力抑制することが可能となる。
【００４２】
尚、上記各処理室４Ａ〜４Ｆ間における搬送順序は単に一例を示したに過ぎず、これに限定されないのは勿論である。どのような搬送経路の場合でも、特定処理室にウエハを搬入する直前に、前工程の処理室で処理済みのウエハを一旦パス部２２のバッファ用被処理体保持機構５６で保持させ、ここでクリーン用ピック１８Ａとコンタミ用ピック１８Ｂとの間でウエハの持ち換え操作を行うようにする。これにより、上述したように、クリーン用ピック１８Ａが汚染されることを防止し、その結果、特定処理室４Ｃにて処理を行う前のウエハＷに対する汚染も防止することが可能となる。
【００４３】
また、本実施例では、第２の共通搬送室２０に連通されたパス部２２と第１の共通搬送室２との間には、開閉可能になされたゲートバルブ６が介設されているが、各処理室４Ａ〜４Ｆ間における処理ガスのクロスコンタミネーションが発生することを防止するために、ウエハ搬送時における各ゲートバルブ６の開閉動作においても制限を加えている。この時の各ゲートバルブ６の開閉の制限の規則は、処理室同士が連通するような状態ではゲートバルブ６を開かない、ということであり、換言すれば、各処理室のゲートバルブ６を同時に２個以上開いて複数の処理室同士が一時的でも連通状態になることを回避する、ということである。
【００４４】
周知のように、処理ガスにはクロスコンタミネーション（汚染の伝播）を引き起こすガス、腐食性ガス、他のガスと混入すると爆発性を発揮するガス等が用いられるので、一般には、各処理室のゲートバルブを開くときには、処理室内より共通搬送室２、２２内の圧力をＮ2 ガス等の不活性ガスにより例えば２７Ｐａ（２００ｍＴｏｒｒ）程度高くして陽圧状態にしており、ゲートバルブが開いても、処理室内の残留処理ガスが共通搬送室側へ流出しないようにしている。
【００４５】
そして、本実施例では更にコンタミネーション等の発生を確実に抑制するために、処理室のゲートバルブを同時には２つ以上開かないようにしている。例えばパス部２２と第１の共通搬送室２との間のゲートバルブ６が閉状態となって両共通搬送室２、２０の間が遮断されている時には、第１の共通搬送室２に連結される処理室４Ａ〜４Ｄの各ゲートバルブ６は、択一的にしか開かれないように制御される。また、同時に、第２の共通搬送室２０に連通される処理室４Ｅ、４Ｆの各ゲートバルブ６も、択一的にしか開かれないように制御される。尚、この場合、両ロードロック室８Ａ、８Ｂの連結部に設けた２つのゲートバルブも上記ゲートバルブに含めて、択一的にしか開かれないように制御される。
【００４６】
これに対して、上記パス部２２のゲートバルブ６が開状態で両共通搬送室２、２０の間が連通状態になっている時には、全処理室４Ａ〜４Ｆの各ゲートバルブ６（両ロードロック室８Ａ、８Ｂのゲートバルブ６も含む）は、択一的にしか開かないように制御される。
これにより、同時に２つ以上の複数の処理室が連通状態になることを阻止することができるので、処理ガスによるクロスコンタミネーションの発生、腐食性ガスの流出、爆発性ガスの混合生成等の不都合が生ずることを防止することができる。
尚、図３に示す処理システムでは、パス部２２にゲートバルブ６を設けて、両共通搬送室２、２０間の連通、遮断が自由にできるようにしたが、処理ガスのクロスコンタミネーション等の恐れが低い場合には、このゲートバルブ６を設けないで、両共通搬送室２、２０間を、パス部２２を介して常に連通状態にするようにしてもよい。
【００４７】
また、上記実施例にあっては、バッファ機能をパス部２２に兼ね備えるようにしたが、これに限定されず、図２にて説明したようなバッファ機構３８を、第１の共通搬送室２内の隅部に別途設けるようにしてもよい。この場合には、パス部２２にはバッファ機構が不要になるので、図４に示す構成からバッファ機構の役割を担ったバッファ用被処理体保持機構５６の設置を省略することができる。
【００４８】
更に、上記の実施例では、第１、第２の共通搬送室２、２０の処理室が接続されていない多角形の辺にウエハの予備加熱、冷却等を行う小型の処理室を接続する場合に、それらの配置スペースを確保するために被処理体保持機構５６、５８、６０を多重的に配置したが、かかる小型の処理室を接続する必要がない場合には、図６に示すように、図２にて説明したようなバッファ機構３８と同様なバッファ機構６２Ａ、６２Ｂをパス部２２に並置することができる。この場合、バッファ機構６２Ａは、クリーンなウエハＷを第２の共通搬送室２０から第１の共通搬送室２に中継するためのクリーン用被処理体保持機構として、及びピック１８Ａ、１８Ｂとの間でウエハＷの持ち換えを行うためのバッファ用被処理体保持機構として機能する。
【００４９】
また、バッファ機構６２Ｂは、処理室４Ｃで処理されたウエハＷを第１の共通搬送室２から第２の共通搬送室２０に中継するためのコンタミ用被処理体保持機構として機能する。被処理体保持機構の構成が図３のそれと異なるので、搬送シーケンスは上記の実施例から部分的に変更される。この際、クリーン用被処理体保持機構として及びバッファ用被処理体保持機構として機能するバッファ機構６２Ａにおいては、両機能が競合しないようにウエハが搬送されることは勿論である。
【００５０】
尚、上記の実施例ではロードロック室８Ａ、８Ｂ内のテーブル上にウエハＷを載置してウエハＷの予備加熱や冷却を行う場合を想定して、搬入専用のロードロック室８Ａと搬出専用のロードロック室８Ｂを用いる場合について説明した。しかし、ロードロック室で予備加熱や冷却を行わない場合には、上記テーブルに代えて図２にて説明したようなバッファ機構３８であって、その支持ピン４４の先端を細くしたものを用いることができる。かかる場合は、ウエハＷと支持ピン４４の先端との接触面積が小さいことから、処理前のウエハと処理後のウエハを同一のロードロック室を経由して搬送してもクロスコンタミネーションによる弊害は比較的軽微である。かかる場合には、ロードロック室は１つでもよい。つまり、図１における第１の共通搬送室２及び図３における第２の共通搬送室２０に設けられている搬送口を２つ設けることを要しない。
また、上記実施例では、被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等を処理する場合にも、本発明を適用できるのは勿論である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の被処理体の搬送方法によれば次のような優れた作用効果を発揮することができる。
本発明によれば、被処理体に対して汚染が生じ易い処理を行う特定処理室へ被処理体を搬入する直前までの搬送と、この特定処理室へ被処理体を搬入する際及びそれ以降の搬送とで使用するピックを区別するようにしたので、被処理体に対してクロスコンタミネーション（汚染の伝播）が発生することを極力抑制することができる。
またパス部に第１番目から第３番目の被処理体保持機構を設けるようにしたので、第３番目の被処理体保持機構で被処理体を高く掲げて保持した状態で、その下方において第１番目及び第２番目の被処理体保持機構を用いて特定処理室で処理済み前後の被処理体に対する操作を行なうことができる。
特に請求項２に係る発明によれば、連通状態になされている複数の共通搬送室にゲートバルブを介して連結されている処理室に関しては、連通されている両共通搬送室に設けられるゲートバルブ全体で択一的に開状態とするようにしたので、複数のゲートバルブが同時に開状態になることが阻止され、異なる処理室で用いていた異なる処理ガス同士が混合して汚染等の不都合が生ずることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る搬送方法を実施するための処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】バッファ機構の一例を示す斜視図である。
【図３】処理システムの変形実施例の一例を示す概略構成図である。
【図４】バッファ機構を兼ね備えたパス部を示す斜視図である。
【図５】パス部での動作を説明するための説明図である。
【図６】処理システムの他の変形実施例の一例を示す概略構成図である。
【図７】クラスタ処理装置よりなる従来の処理システムの一例を示す図である。
【符号の説明】
２ 共通搬送室
４Ａ〜４Ｆ 処理室（４Ｃ 特定処理室）
８Ａ，８Ｂ ロードロック室
１０ 搬入側搬送室
１６ 搬入側搬送機構
１６Ａ，１６Ｂ ピック
１８ 搬送機構
１８Ａ，１８Ｂ ピック
２０ 共通搬送室
２２ パス部
２４ 搬送機構
２４Ａ，２４Ｂ ピック
３０ 処理システム
３８ バッファ機構
５０ 処理システム
５６，５８，６０ 被処理体保持機構
６２Ａ，６２Ｂ バッファ機構
Ｗ 被処理体（半導体ウエハ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体に対して所定の処理を施す処理システム等における被処理体の搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハに対して各種の薄膜の成膜処理、改質処理、酸化拡散処理、アニール処理、エッチング処理等が順次繰り返して施され、例えば薄膜に関しても、半導体ウエハ上に多層に形成される場合がある。
例えば枚葉式の処理システムを例にとれば、この各種の処理を行うために、連続して処理を行うことができる複数の処理室を１つの搬送室に共通に連結して、いわゆるクラスタ処理装置を作り、そして、半導体ウエハを各処理室間にいわば渡り歩くようにして搬送しつつ、その都度必要な処理を各処理室にて連続的に、且つ効率的に行うようになっている。
【０００３】
この種のクラスタ処理装置よりなる従来の処理システムの一例を図７を参照して説明する。
図７に示すように、この処理システムは、１つの例えば六角形状の共通搬送室２の周囲に４つの処理室４Ａ〜４Ｄをそれぞれゲートバルブ６を介して連結してなる真空処理装置を有している。そして、この共通搬送室２には、２つのロードロック室８Ａ、８Ｂを介して長方形状の搬入側搬送室１０が連結されている。
上記ロードロック室８Ａ、８Ｂと共通搬送室２及び搬入側搬送室１０との連結部にはそれぞれゲートバルブ６が介在されている。また、上記搬入側搬送室１０には、半導体ウエハを複数枚収容できるカセットを載置する例えば３つの導入ポート１２及び半導体ウエハＷの位置合わせを行うオリエンタ１４が連結されている。
【０００４】
そして、上記搬入側搬送室１０内には、半導体ウエハＷを保持する２つのピック１６Ａ、１６Ｂを有して屈伸、旋回、昇降及び直線移動可能になされた搬入側搬送機構１６が設けられている。また、上記共通搬送室２内には、半導体ウエハＷを保持する２つのピック１８Ａ、１８Ｂを有して屈伸及び旋回可能になされた搬送機構１８が設けられている。
ここで半導体ウエハＷに対しては、各処理室４Ａ〜４Ｄにおける処理の順序が上記した順序で行われるものと仮定すると、導入ポート１２における半導体ウエハＷの搬送経路は、矢印で示されたように行われる。すなわち、例えば中央の導入ポート１２のウエハＷは、搬入側搬送機構１６のピック１６Ａ或いは１６Ｂに保持されてオリエンタ１４に運ばれてここで位置合わせされ、更にピック１６Ａ或いは１６Ｂに保持されていずれか一方のロードロック室、例えばロードロック室８Ａ内に搬送される。このロードロック室８Ａ内のウエハＷは、共通搬送室２内の搬送機構１８のピック１８Ａ或いは１８Ｂで保持され、処理室４Ａ〜４Ｄの順に、それぞれ各処理室４Ａ〜４Ｄを渡り歩くようにして順次搬送され、その都度、必要な処理が各処理室４Ａ〜４Ｄにて施されて行く。そして、各種の処理が完了したウエハＷは、いづれかのロードロック室、ここでは他方のロードロック室８Ｂを介して搬入側搬送室１０内へ搬出され、その後、元の導入ポート１２へ戻されることになる。
【０００５】
そして、各搬送機構１６、１８を用いて上記した半導体ウエハＷを搬送する場合には、スループットを向上させる必要から、２つのピックの内の一方のピックを空状態にして置き、まず、この空状態のピックで、先に載置或いは収容されているウエハを取り上げて空き状態とし、次に他方のピックに保持していたウエハを空いた場所に載置或いは収容するようにして、ウエハを交換するようにしている。このようにして、ウエハの交換を円滑に行うようにしてスループットの向上が図られている。
【０００６】
尚、本発明の目的であるクロスコンタミネーションを防止する従来技術としては、多数の処理室を有する処理システムにおいて、多数のピックを有する搬送機構の各ピックを処理室毎に割り当てることにより、ウエハを搬送するときに、ある工程で発生した汚染物質が他の工程に影響を及ぼさないようにする技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−１２２６１２号公報（第３−４頁、図１−図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記処理室４Ａ〜４Ｄにおける各処理の中では、半導体ウエハＷに対して汚染の生じ易い処理を行う場合がある。例えばＣｕ膜、Ｔｉ膜、Ｗ（タングステン）膜のような金属薄膜を成膜する処理室がある場合、この種の金属のパーティクルがウエハ表面に付着していると、これが核になってＣＶＤ成膜時に膜の異常成長が生じたり、逆にパーティクルが付着している部分に他の膜を堆積できなくなったり、或いは特にＣｕパーティクルの場合にはこのＣｕ原子の酸化膜中での拡散係数が大きいことからＳｉＯ2 膜の誘電率を低下させてしまう、等の不都合を生じてしまう。
【０００９】
このような状況下において、例えば処理室４Ｃにおいて上記した金属薄膜の成膜処理を行うものと仮定すると、上述のように上記各ピック１６Ａ、１６Ｂ及び１８Ａ、１８Ｂはスループットを最優先して運用されることから、処理室４Ｃにて処理済みのウエハは、この搬送時にそれぞれのピック１６Ａ、１６Ｂや１８Ａ、１８Ｂにより保持される場合があり、その時、ウエハの裏面等に付着している金属膜のパーティクルがピック側に再付着してこれを汚染させる、いわゆる汚染の伝播が生じてしまう。このように汚染されたピックによって、処理室４Ｃへの搬入前のウエハＷを保持した場合には、このウエハ自体が上記した金属膜のパーティクルによって汚染される、といった問題点があった。また、このようなピックの汚染は、金属膜の成膜処理を行う処理室４Ｃ内へウエハＷの搬入のためにピックを挿入しただけでも生ずる可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記したクロスコンタミネーションの問題に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、被処理体を保持する複数のピックを区別して用いることにより、スループットを犠牲にしてでもクロスコンタミネーション（汚染の伝播）の発生を抑制することが可能な被処理体の搬送方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の関連技術は、被処理体に対して所定の処理を連続的に施すために、密閉された真空雰囲気中で２つのピックを有する搬送機構によって前記被処理体に対して汚染の生じ易い処理を行う特定処理室を含む複数の密閉された真空雰囲気の処理室間に渡って前記被処理体を順次渡り歩くように搬送するようにした被処理体の搬送方法において、前記特定処理室へ前記被処理体を搬入する直前までの搬送は、前記２つのピックの内の一方のピックを用いて行い、前記特定処理室への前記被処理体の搬入及びそれ以降の搬送は他方のピックを用いて行うようにしたことを特徴とする被処理体の搬送方法である。
このように、クロスコンタミネーション等の汚染の伝播が生じ易い特定処理室に被処理体を搬入する直前までは一方のピックを用い、特定処理室への被処理体の搬入及びそれ以降の搬送は他方のピックを用いるようにしたので、被処理体に対してクロスコンタミネーション（汚染の伝播）が発生することを極力抑制することが可能となる。
【００１２】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記一方のピックと他方のピックとの間の前記被処理体の持ち換え操作は、前記被処理体を保持している一方のピックでバッファ機構に前記被処理体を保持させ、前記バッファ機構に保持された前記被処理体を前記他方のピックで取りに行くことにより行われる。
【００１３】
本発明の他の関連技術は、被処理体に対して汚染の生じ易い処理を行う特定処理室を含む複数の密閉された真空雰囲気の処理室と、前記処理室に共通に連結される密閉された真空雰囲気の共通搬送室と、前記共通搬送室内に設けられて前記被処理体を搬送するために２つのピックを有する搬送機構と、前記共通搬送室内に設けられて前記被処理体を一時的に保持するバッファ機構と、前記共通搬送室に対して前記被処理体を搬出入させる搬送口と、を有する真空処理装置における被処理体の搬送方法において、前記ピックを用いて前記被処理体を前記各処理室に対して渡り歩くように順次搬送して所定の処理を連続して行う際に、前記特定処理室へ前記被処理体を搬入する直前までの搬送は、前記２つのピックの内の一方のピックを用いて行い、前記特定処理室への前記被処理体の搬入及びそれ以降の搬送は他方のピックを用いて行うと共に、前記一方のピックと他方のピックとの間の前記被処理体の持ち換え操作は、前記被処理体を保持している一方のピックで前記バッファ機構に前記被処理体を保持させ、該バッファ機構に保持された前記被処理体を他方のピックで取りに行くことにより行うようにしたことを特徴とする被処理体の搬送方法である。
このように、被処理体に対して汚染が生じ易い処理を行う特定処理室へ被処理体を搬入する直前までの搬送と、この特定処理室へ被処理体を搬入する際及びそれ以降の搬送とで使用するピックを区別するようにしたので、被処理体に対してクロスコンタミネーション（汚染の伝播）が発生することを極力抑制することが可能となる。
【００１４】
請求項１に係る発明は、被処理体に対して所定の処理を施す複数の密閉された真空雰囲気の処理室に共通に連結される密閉された真空雰囲気の共通搬送室内に被処理体を保持できる２つのピックを有する搬送機構を設けてなる真空処理装置を、前記真空処理装置の共通搬送室同士を連通するパス部を介して夫々連結してなる処理システムであって、前記処理室には被処理体に対して汚染の生じ易い処理を行う特定処理室が含まれると共に、該特定処理室に連結される共通搬送室内、或いは該共通搬送室に連なるパス部には前記被処理体を一時的に保持するために第１番目、第２番目及び第３番目の被処理体保持機構よりなるバッファ機構が設けられており、いずれか１つの共通搬送室には被処理体を搬出入させる搬送口を有する処理システムにおける被処理体の搬送方法において、前記ピックを用いて前記被処理体を前記各処理室に対して渡り歩くように順次搬送して所定の処理を連続して行う際に、前記特定処理室へ前記被処理体を搬入する直前までの搬送は、前記各搬送機構の一方のピックを用いて行い、前記特定処理室への前記被処理体の搬入及びそれ以降の搬送は他方のピックを用いて行うと共に、前記一方のピックと他方のピックとの間の前記被処理体の持ち換え操作は、前記被処理体を保持している一方のピックで前記バッファ機構に前記被処理体を保持させ、該バッファ機構に保持された前記被処理体を他方のピックで取りに行くことにより行うようにし、前記第１番目と第２番目の被処理体保持機構の内のいずれか一方の被処理体保持機構は前記特定処理室へ搬入される前の被処理体を保持し、他方の被処理体保持機構は前記特定処理室で処理済みの被処理体を保持するようにし、前記第３番目の被処理体保持機構は、前記特定処理室へ搬入される前記被処理体を保持し、且つ前記第１番目及び第２番目の被処理体保持機構により保持される被処理体よりも高く掲げた状態で保持でき、前記第３番目の被処理体保持機構で保持された被処理体の下方で、前記前記第１番目及び第２番目の被処理体保持機構が操作されるようにしたことを特徴とする被処理体の搬送方法である。
このように、被処理体に対して汚染が生じ易い処理を行う特定処理室へ被処理体を搬入する直前までの搬送と、この特定処理室へ被処理体を搬入する際及びそれ以降の搬送とで使用するピックを区別するようにしたので、被処理体に対してクロスコンタミネーション（汚染の伝播）が発生することを極力抑制することが可能となる。
【００１５】
また、例えば請求項５に規定するように、前記パス部には、前記被処理体を保持できる少なくとも２つの被処理体保持機構が設けられており、一方の被処理体保持機構は前記特定処理室へ搬入される前の被処理体を保持し、他方の被処理体保持機構は前記特定処理室で処理済みの被処理体を保持する。
【００１６】
また、例えば請求項２に規定するように、前記パス部には、該パス部を介して連結される両共通搬送室内を連通、或いは遮断するゲートバルブが介設されると共に、前記各処理室の連結部にはゲートバルブが介設されており、前記パス部のゲートバルブが閉状態の時には、該ゲートバルブによって区画されている各共通搬送室に連結される各処理室のゲートバルブは１つの共通搬送室に連結されている処理室全体のゲートバルブ毎に択一的に開状態になされ、前記パス部のゲートバルブが開状態の時には、該開状態のゲートバルブを介して連通される両共通搬送室に連通される各処理室のゲートバルブは、該ゲートバルブ全体で択一的に開状態になされる。
このように、連通状態になされている複数の共通搬送室にゲートバルブを介して連結されている処理室に関しては、連通されている両共通搬送室に設けられるゲートバルブ全体で択一的に開状態とするようにしたので、複数のゲートバルブが同時に開状態になることが阻止され、異なる処理室で用いていた異なる処理ガス同士が混合して汚染等の不都合が生ずることを防止することができる。
【００１７】
この場合、例えば請求項３に規定するように、前記搬送口は２つ設けられており、一方が搬入専用の搬入口として用いられ、他方が搬出専用の搬出口として用いられる。
また、例えば請求項４に規定するように、前記２つの搬送口には、真空状態と大気圧状態が繰り返されるロードロック室がゲートバルブを介してそれぞれ連結されると共に、前記ロードロック室には２つのピックを有する搬入側搬送機構を設けた搬入側搬送室がゲートバルブを介して共通に連結されており、前記ピックの内の一方のピックは搬入専用に使用され、他方のピックは搬出専用に使用される。
この場合、例えば請求項５に規定するように、前記特定処理室は、前記被処理体に金属薄膜を堆積する成膜処理、改質処理、酸化拡散処理、アニール処理、エッチング処理の内のいずれか１つの処理を行う。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る被処理体の搬送方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る搬送方法を実施するための処理システムの一例を示す概略構成図、図２はバッファ機構の一例を示す斜視図である。尚、図７に示す構成と同一構成部分については同一符号を付して説明する。
図１に示すように、まずこの処理システム３０は、１つの例えば六角形状の共通搬送室２の周囲に真空引き可能になされた４つの処理室４Ａ〜４Ｄをそれぞれゲートバルブ６を介して連結してなる真空処理装置を有している。また、各処理室４Ａ〜４Ｄには被処理体である半導体ウエハＷを載置するサセプタ３２Ａ〜３２Ｄが設けられ、それぞれ半導体ウエハＷに対して所定の処理を施し得るようになっている。そして、この共通搬送室２には、真空引き可能になされた２つのロードロック室８Ａ、８Ｂを介して長方形状の搬入側搬送室１０が連結されている。
【００１９】
上記ロードロック室８Ａ、８Ｂと共通搬送室２及び搬入側搬送室１０との連結部にはそれぞれゲートバルブ６が介在されている。また、上記搬入側搬送室１０には、半導体ウエハを複数枚収容できるカセットを載置する例えば３つの導入ポート１２及び半導体ウエハＷを回転してこの偏心量を光学的に求めて位置合わせを行うオリエンタ１４が連結されている。
そして、上記搬入側搬送室１０内には、半導体ウエハＷを保持する２つのピック１６Ａ、１６Ｂを有して屈伸、旋回、昇降及び直線移動可能になされた搬入側搬送機構１６が設けられている。また、上記共通搬送室２内には、半導体ウエハＷを保持する２つのピック１８Ａ、１８Ｂを有して屈伸及び旋回可能になされた搬送機構１８が設けられている。
【００２０】
ここで、上記共通搬送室２と２つのロードロック室の内のいずれか一方、例えばロードロック室８Ａとの連結部の搬送口３４は半導体ウエハを共通搬送室２内へ専用に搬入する搬入口として用いられ、他方のロードロック室８Ｂとの連結部の搬送口３６は半導体ウエハを共通搬送室２から外へ専用に搬出する搬出口として用いられる。
そして、上記共通搬送室２内の片隅には、半導体ウエハＷを一時的に保持するためのバッファ機構３８が設けられている。このバッファ機構３８は、図２にも示すように、上下動する昇降ロッド４０の上端に板状のバッファベース４２を設け、このバッファベース４２上に例えば３本の支持ピン４４を突出させて設け、この３本の支持ピン４４の上端でウエハＷの裏面を支持できるようになっている。
【００２１】
次に、以上のように構成された処理システム３０における被処理体の搬送方法について説明する。
ここでは、処理室４Ｃにおいて半導体ウエハＷに対して汚染が生じ易い処理として、例えばＣｕ膜等の金属薄膜を堆積する処理を行うものと仮定し、処理室４Ｃにおいて当該処理を行なうことから、この処理室４Ｃが特定処理室となる。尚、この［特定］なる言葉は、単に他の処理室から区別するために用いている。従って、半導体ウエハＷに対するコンタミネーション（汚染の伝播）を防止する上からは、本発明では少なくともこの金属薄膜の成膜処理がなされた半導体ウエハＷを搬送する際には、このウエハＷの裏面等にも不要な金属薄膜が付着してこれがピックにも付着する恐れが生ずるので、一方のピックをコンタミ用ピックとして専用に用い、上記特定処理室４ＣへウエハＷを搬入する直前までは、他方のピックをクリーン用ピックとして専用に用いる。更に、このクリーン用ピックを上記特定処理室４Ｃ内へ侵入させると、このクリーン用ピックが汚染される恐れが生ずるので、本実施例ではウエハをこの特定処理室４Ｃ内へ搬入する際にも、コンタミ用ピックを用いることとする。また、コンタミ用ピックを、この金属薄膜の堆積処理の直前の処理を行う処理室、ここでは処理室４Ｂへ侵入させるとこの処理室４Ｂ内が汚染される恐れが生ずるので、これを避けなけらばならない。そこで、本実施例では、半導体ウエハをクリーン用ピックからコンタミ用ピックへ持ち換える操作は、上記バッファ機構３８を使用して行う。
【００２２】
さて、上記した条件を確認した上で、ここでは半導体ウエハＷに対しては、各処理室４Ａ〜４Ｄにおける処理の順序が上記した順序で行われるものと仮定すると、半導体ウエハＷの搬送経路は、矢印で示されたように行われる。ここでは一例として３つの導入ポート１２の内の中央の導入ポート１２に設置したカセット（キャリアも含む）からウエハが取り出されるものとし、また、２つのロードロック室８Ａ、８Ｂの内のいずれか一方のロードロック室、例えばロードロック室８Ａが特定処理室４Ｃで処理前のウエハＷの搬入用に用い、他方のロードロック室８Ｂが特定処理室４Ｃで処理後のウエハＷの搬出用に用いる。
【００２３】
また、ここでは各搬送機構１６、１８の２つのピックの内のいずれか一方のピック、例えばピック１６Ａ、１８Ａがクリーン用ピックとして用いられ、他方のピック１６Ｂ、１８Ｂがコンタミ用ピックとして用いられる。図示例の搬送経路の矢印は、クリーン用ピックを用いる場合が黒色の矢印として表され、コンタミ用ピックを用いる場合が白抜きの矢印として表されている。
今、各処理室４Ａ〜４Ｄ内にはそれぞれウエハＷが収容されてそれぞれの処理が終了しているか、略終了しかけているものとする。
【００２４】
＜搬入側搬送室１０内の搬送操作＞
まず、搬入側搬送室１０内の操作について説明すると、特定処理室４Ｃ及び処理室４Ｄで処理済みのウエハを収容しているロードロック室８Ｂ内のウエハＷは、搬入側搬送機構１６のコンタミ用ピック１６Ｂを用いて搬送経路Ｘ１に示すように中央の導入ポート１２へ搬送して収容される。
また、中央の導入ポート１２の未処理のウエハＷは、クリーン用ピック１６Ａを用いて搬送経路Ｘ２に示すようにオリエンタ１４へ搬送され、ここでウエハＷの位置合わせをした後に、再度クリーン用ピック１６Ａを用いて位置合わせ後のウエハＷを他方のロードロック室８Ａ内へ収容し、待機させておく。以上の操作が、ウエハＷの処理が進む毎に繰り返し行われる。
【００２５】
＜共通搬送室２内の搬送操作＞
次に、共通搬送室２内でのウエハの搬送操作について説明する。
１．まず、搬送機構１８のコンタミ用ピック１８Ｂを用いて処理室４Ｄにて処理済みのウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｙ１に示すようにこれを空き状態のコンタミ用のロードロック室８Ｂ内に置く。
２．次に、コンタミ用ピック１８Ｂを用いて特定処理室４Ｃ内の処理済みのウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｙ２に示すようにこれを空き状態の処理室４Ｄ内へ搬入して置き、処理室４Ｄ内での処理を開始する。
３．次に、バッファ機構３８上には、予め処理室４Ｂにて処理済みのウエハＷが保持されているので、コンタミ用ピック１８Ｂでこのバッファ機構３８上に載置されているウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｙ３に示すようにこれを空き状態のコンタミ用処理室４Ｃ内に搬入して置き、この特定処理室４Ｃ内での処理を開始する。
【００２６】
４．次に、処理室４Ｂ内の処理済みのウエハＷをクリーン用ピック１８Ａで取りに行き、搬送経路Ｙ４に示すようにこれを上記空き状態のバッファ機構３８上に置き、ここで待機させる。
５．次に、処理室４Ａ内の処理済みのウエハＷをクリーン用ピック１８Ａで取りに行き、搬送経路Ｙ５に示すようにこれを上記空き状態の処理室４Ｂ内へ搬送して置き、この処理室４Ｂ内での処理を開始する。
【００２７】
６．次に、クリーン用ロードロック室８Ａ内で待機していた未処理のウエハＷをクリーン用ピック１８Ａで取りに行き、搬送経路Ｙ６に示すようにこれを上記空き状態の処理室４Ａ内へ搬入して置き、この処理室４Ａ内での処理を開始する。尚、半導体ウエハＷの搬出入の際には、それに対応するゲートバルブ６を開閉操作するのは勿論である。
そして、各処理室４Ａ〜４Ｄにて半導体ウエハＷの処理が完了する毎に上記した操作が繰り返し行われることになる。
このように、金属薄膜が形成されて金属汚染の生ずる恐れのウエハを搬送する工程、および特定処理室４Ｃ内へウエハＷを搬送する工程では、必ずコンタミ用ピック１６Ｂ、１８Ｂを用い、逆に、それより以前のウエハＷの搬送工程ではクリーン用ピック１６Ａ、１８Ａを用いるようにしてピックを区別して使用しているので、クロスコンタミネーション（汚染の伝播）が発生することを極力抑制することが可能となる。
【００２８】
尚、上記各処理室４Ａ〜４Ｄ間における搬送順序は単に一例を示したに過ぎず、これに限定されないのは勿論である。どのような搬送経路の場合でも、ウエハに対して汚染の生じ易い処理を行なう処理室にウエハを搬入する直前に、前工程の処理室で処理済みのウエハを一旦バッファ機構３８で保持させ、ここでクリーン用ピック１８Ａとコンタミ用ピック１８Ｂとの間でウエハの持ち換え操作を行うようにする。これにより、上述したように、クリーン用ピック１８Ａが汚染されることを防止し、その結果、特定処理室４Ｃにて処理を行う前のウエハＷに対する汚染も防止することが可能となる。
【００２９】
＜処理システムの変形実施例＞
前述した実施例では、１つの共通搬送室２に複数の処理室４Ａ〜４Ｄを連結してなる真空処理装置を有する処理システムにおける搬送方法について説明したが、本発明方法はこの種の処理システムに限定されず、例えば複数の共通搬送室（真空処理装置）を連結したような構成の処理システムにおいても本発明を適用することができる。
図３はこのような処理システムの変形実施例の一例を示す概略構成図、図４はバッファ機構を兼ね備えたパス部（中継部）を示す斜視図、図５はパス部での動作を説明するための説明図である。このパス部の機構は特願２００２−０４７５０９号に詳細に示されている。尚、図１及び図７に示す構成部分と同一構成部分については同一符号を付して説明する。
【００３０】
また、この実施例の場合にも特定処理室４Ｃにおいてコンタミネーションの恐れが生ずる金属薄膜を形成する処理を行なうものと仮定する。
この図３に示す処理システム５０では、図１に示す処理システム３０における第１の共通搬送室２と２つのロードロック室８Ａ、８Ｂとの間に、別の多角形、例えば変則的な七角形の第２の共通搬送室２０を介在させて設けており、この共通搬送室２０に２つの処理室４Ｅ、４Ｆをそれぞれゲートバルブ６を介して連結している。また、この第２の共通搬送室２０と先の第１の共通搬送室２との間には、両共通搬送室２、２０を連通すると共にウエハＷを一時的に保持するパス部２２が連結されており、ウエハＷの搬送時にこのパス部２２にウエハを一時的に保持するようになっている。この場合、上記第１の共通搬送室２の形状は、上記パス部２２を連結するために変則的な七角形に成形されており、この接合部にはゲートバルブ６が設けられており、両共通搬送室２、２０間を連通及び遮断可能としている。
【００３１】
そして、上記２つの処理室４Ｅ、４Ｆ内にもウエハＷを保持するサセプタ３２Ｅ、３２Ｆがそれぞれ設けられる。また、上記この共通搬送室２０内にも、２つのピック２４Ａ、２４Ｂを有する屈伸及び旋回可能になされた搬送機構２４を設けており、前述したと同様な操作でもってウエハを効率的に搬送するようになっている。
また、この第２の上記共通搬送室２０と２つのロードロック室の内のいずれか一方、例えばロードロック室８Ａとの連結部の搬送口５２は半導体ウエハを共通搬送室２０内へ専用に搬入する搬入口として用いられ、他方のロードロック室８Ｂとの連結部の搬送口５４は半導体ウエハを共通搬送室２０から外へ専用に搬出する搬出口として用いられる。
【００３２】
そして、この処理システム５０では第１の共通搬送室２内には、図１にて示したバッファ機構３８を設けておらず、この機能を上記パス部２２に兼ね備えるようにしている。
図４及び図５に示すように、このパス部２２には、中心部に配置された２つの被処理体保持機構５６、５８と、この外側に配置された１対の被処理体保持機構６０とが設けられている。中心部に位置する上記２つの被処理体保持機構５６、５８は、略Ｕ字状に屈曲成形されたベース板５６Ａ、５８Ａをそれぞれ有しており、このベース板５６Ａ、５８Ａ上にはそれぞれ３本の支持ピン５６Ｂ、５８Ｂが上方へ突出されて設けられ、この各支持ピン５６Ｂ、５８Ｂ上でウエハＷの裏面の中央部側をそれぞれ別個独立に支持し得るようになっている。上記Ｕ字状の両ベース板５６Ａ、５８Ａは互いにＵ字の部分を嵌め合わせるようにして僅かに離間させて配置されており、それぞれ下方から延びてくる昇降ロッド５６Ｃ、５８Ｃの上端に連結されて別個独立的に昇降可能になされている。尚、これらの昇降ロッド５６Ｃ、５８Ｃの基部には、図示しないベローズが介在されており、内部の気密性を維持しつつ昇降可能になされている。そして、これら２つの被処理体保持機構５６、５８で１つのウエハＷを択一的に支持できるようになっている。
【００３３】
図５に示す場合には、被処理体保持機構５６でウエハＷを１枚保持している状態を示している。そして、これらの２つの被処理体保持機構５６、５８の内のいずれか一方、例えば被処理体保持機構５６（図４中にて一部斜線で示す）にバッファ機能を持たせて、これに特定処理室４Ｃへ搬入直前のウエハＷを支持させるようにする。また、他方の被処理体保持機構５８は特定処理室４Ｃにて処理済みのウエハＷを通過させる時にこれにウエハを支持させるようにして用いることからコンタミ用被処理体保持機構として構成される。
【００３４】
一方、この両被処理体保持機構５６、５８の外側に位置する被処理体保持機構６０は、左右に配置された１対の支持板６０Ａと、これらを上端に接続した昇降ロッド６０Ｂとよりなり、上記両支持板６６ＡでウエハＷの裏面の周縁部を保持して上下動し得るようになっている。この昇降ロッド６０Ｂの基部にも図示しないベローズが介在されており、内部の気密性を維持しつつ昇降可能になされている。そして、この被処理体保持機構６０は、図５に示すように高く掲げた状態でウエハＷを保持できるようになっており、ここでは、第２の共通搬送室２０から第１の共通搬送室２へウエハＷを搬入する場合に用いられ、従って、クリーン用被処理体保持機構として機能することになる。
【００３５】
すなわち、クリーン用被処理体保持機構６０でウエハＷを高く掲げて保持した状態で、その下方においては、バッファ用被処理体保持機構５６で特定処理室４Ｃへ搬入する直前のウエハＷを持ち換え操作のために一時的に保持したり、或いは処理済みのウエハＷを搬出する際にこの処理済みのウエハＷをコンタミ用被処理体保持機構５８で保持して通過（パス）させたりすることになる。従って、このパス部２２の全体では同時に２枚のウエハＷを保持できることになる。
【００３６】
次に、以上のように構成された処理システムを用いて行われる本発明方法について説明する。
まず、前述したようにここでも特定処理室４Ｃにおいてウエハに対して汚染の生じ易い処理を行なうものと仮定する。そして、両搬送機構１８、２４において、一方のピック例えばピック１８Ａ、２４Ａをクリーン用ピックとして用い、他方のピック１８Ｂ、２４Ｂをコンタミ用ピックとして用いる。尚、搬入側搬送機構１６の動作は、図１において説明したものと全く同様なので、ここではその説明は省略する。
ここでの半導体ウエハＷに対する処理は、処理室４Ｅ→処理室４Ａ→処理室４Ｂ→特定処理室４Ｃ→処理室４Ｄ→処理室４Ｆの順序で行うものとする。また、この時のウエハＷの搬送経路は図３中に矢印として示されており、ここでもクリーン用ピックを用いる場合が黒色の矢印として表され、コンタミ用ピックを用いる場合が白抜きの矢印として表されている。尚、前述したように搬入側搬送室１０内での搬送操作は図１に示した場合と全く同様なので、ここではその説明は省略する。
【００３７】
＜第２の共通搬送室２０内の搬送操作＞
まず、第２の共通搬送室２０内でのウエハの搬送操作について説明する。
１．まず、搬送機構２４のコンタミ用ピック２４Ｂを用いて処理室４Ｆにて処理済みのウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｚ１に示すようにこれを空き状態のコンタミ用のロードロック室８Ｂ内に置く。
２．次に、このコンタミ用ピック２４Ｂを用いてパス部２２のコンタミ用被処理体保持機構５８の支持ピン５８Ｂ（図４及び図５参照）に支持されている金属薄膜の堆積済みのウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｚ２に示すようにこれを空き状態の処理室４Ｆ内へ搬送して置き、処理室４Ｆ内での処理を開始する。
【００３８】
３．次に、処理室４Ｅ内の処理済みのウエハＷをクリーン用ピック２４Ａで取りに行き、搬送経路Ｚ３に示すようにこれを上記パス部２２の空き状態のクリーン用被処理体保持機構６０の両支持板６０Ａで、図５に示すようにウエハＷを高く掲げた状態で保持する。尚、前述したように、この状態で他の２つの被処理体保持機構５６、５８の内のいずれか一方によってウエハＷを保持することができる。
４．次に、クリーン用ロードロック室８Ａ内で待機していた未処理のウエハＷをクリーン用ピック２４Ａで取りに行き、搬送経路Ｚ４に示すようにこれを上記空き状態の処理室４Ｅ内へ搬入して置き、この処理室４Ｅ内での処理を開始する。尚、半導体ウエハＷの搬出入の際には、それに対応するゲートバルブ６を開閉操作するのは勿論である。
そして、各処理室４Ｅ、４Ｆにて半導体ウエハＷの処理が完了する毎に上記した操作が繰り返し行われることになる。
【００３９】
＜共通搬送室２内の搬送操作＞
次に、共通搬送室２内でのウエハの搬送操作について説明する。
１．まず、搬送機構１８のコンタミ用ピック１８Ｂを用いて処理室４Ｄにて処理済みのウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｙ１に示すようにこれをパス部２２の空き状態のコンタミ用の被処理体保持機構５８の支持ピン５８Ｂに支持させて置く。尚、この支持ピン５８Ｂ上のウエハＷは直ちに第２の共通搬送室２０側へ搬送されて支持ピン５８上は空き状態になされるものとする。
２．次に、コンタミ用ピック１８Ｂを用いて特定処理室４Ｃ内の処理済みのウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｙ２に示すようにこれを空き状態の処理室４Ｄ内へ搬入して置き、処理室４Ｄ内での処理を開始する。
３．次に、バッファ機構であるパス部２２のバッファ用被処理体保持機構５６の支持ピン５６Ｂ（図４及び図５参照）上には、予め処理室４Ｂにて処理済みのウエハＷが保持されているので、コンタミ用ピック１８Ｂでこの支持ピン５６Ｂ上に支持されているウエハＷを取りに行き、搬送経路Ｙ３に示すようにこれを空き状態のコンタミ用処理室４Ｃ内に搬入して置き、この特定処理室４Ｃ内での処理を開始する。
【００４０】
４．次に、処理室４Ｂ内の処理済みのウエハＷをクリーン用ピック１８Ａで取りに行き、搬送経路Ｙ４に示すようにこれを上記空き状態の支持ピン５６Ｂ上に保持させ、ここで待機させる。
５．次に、処理室４Ａ内の処理済みのウエハＷをクリーン用ピック１８Ａで取りに行き、搬送経路Ｙ５に示すようにこれを上記空き状態の処理室４Ｂ内へ搬送して置き、この処理室４Ｂ内での処理を開始する。
６．次に、パス部２２のクリーン用被処理体保持機構６０の支持板６０Ａで高く掲げて支持することにより待機していた未処理のウエハＷをクリーン用ピック１８Ａで取りに行き、搬送経路Ｙ６に示すようにこれを上記空き状態の処理室４Ａ内へ搬入して置き、この処理室４Ａ内での処理を開始する。尚、半導体ウエハＷの搬出入の際には、それに対応するゲートバルブ６を開閉操作するのは勿論である。
【００４１】
そして、各処理室４Ａ〜４Ｄにて半導体ウエハＷの処理が完了する毎に上記した操作が繰り返し行われることになる。
このように、金属薄膜が形成されて金属汚染の生ずる恐れのウエハを搬送する工程、及び特定処理室４Ｃ内へウエハＷを搬送する工程では、必ずコンタミ用ピック１８Ｂ、２４Ｂ（ピック１６Ｂも含む）を用い、逆に、それより以前のウエハＷの搬送工程ではクリーン用ピック１８Ａ、２４Ａ（ピック１６Ａも含む）を用いるようにしてピックを区別して使用しているので、クロスコンタミネーション（汚染の伝播）が発生することを極力抑制することが可能となる。
【００４２】
尚、上記各処理室４Ａ〜４Ｆ間における搬送順序は単に一例を示したに過ぎず、これに限定されないのは勿論である。どのような搬送経路の場合でも、特定処理室にウエハを搬入する直前に、前工程の処理室で処理済みのウエハを一旦パス部２２のバッファ用被処理体保持機構５６で保持させ、ここでクリーン用ピック１８Ａとコンタミ用ピック１８Ｂとの間でウエハの持ち換え操作を行うようにする。これにより、上述したように、クリーン用ピック１８Ａが汚染されることを防止し、その結果、特定処理室４Ｃにて処理を行う前のウエハＷに対する汚染も防止することが可能となる。
【００４３】
また、本実施例では、第２の共通搬送室２０に連通されたパス部２２と第１の共通搬送室２との間には、開閉可能になされたゲートバルブ６が介設されているが、各処理室４Ａ〜４Ｆ間における処理ガスのクロスコンタミネーションが発生することを防止するために、ウエハ搬送時における各ゲートバルブ６の開閉動作においても制限を加えている。この時の各ゲートバルブ６の開閉の制限の規則は、処理室同士が連通するような状態ではゲートバルブ６を開かない、ということであり、換言すれば、各処理室のゲートバルブ６を同時に２個以上開いて複数の処理室同士が一時的でも連通状態になることを回避する、ということである。
【００４４】
周知のように、処理ガスにはクロスコンタミネーション（汚染の伝播）を引き起こすガス、腐食性ガス、他のガスと混入すると爆発性を発揮するガス等が用いられるので、一般には、各処理室のゲートバルブを開くときには、処理室内より共通搬送室２、２２内の圧力をＮ2 ガス等の不活性ガスにより例えば２７Ｐａ（２００ｍＴｏｒｒ）程度高くして陽圧状態にしており、ゲートバルブが開いても、処理室内の残留処理ガスが共通搬送室側へ流出しないようにしている。
【００４５】
そして、本実施例では更にコンタミネーション等の発生を確実に抑制するために、処理室のゲートバルブを同時には２つ以上開かないようにしている。例えばパス部２２と第１の共通搬送室２との間のゲートバルブ６が閉状態となって両共通搬送室２、２０の間が遮断されている時には、第１の共通搬送室２に連結される処理室４Ａ〜４Ｄの各ゲートバルブ６は、択一的にしか開かれないように制御される。また、同時に、第２の共通搬送室２０に連通される処理室４Ｅ、４Ｆの各ゲートバルブ６も、択一的にしか開かれないように制御される。尚、この場合、両ロードロック室８Ａ、８Ｂの連結部に設けた２つのゲートバルブも上記ゲートバルブに含めて、択一的にしか開かれないように制御される。
【００４６】
これに対して、上記パス部２２のゲートバルブ６が開状態で両共通搬送室２、２０の間が連通状態になっている時には、全処理室４Ａ〜４Ｆの各ゲートバルブ６（両ロードロック室８Ａ、８Ｂのゲートバルブ６も含む）は、択一的にしか開かないように制御される。
これにより、同時に２つ以上の複数の処理室が連通状態になることを阻止することができるので、処理ガスによるクロスコンタミネーションの発生、腐食性ガスの流出、爆発性ガスの混合生成等の不都合が生ずることを防止することができる。
尚、図３に示す処理システムでは、パス部２２にゲートバルブ６を設けて、両共通搬送室２、２０間の連通、遮断が自由にできるようにしたが、処理ガスのクロスコンタミネーション等の恐れが低い場合には、このゲートバルブ６を設けないで、両共通搬送室２、２０間を、パス部２２を介して常に連通状態にするようにしてもよい。
【００４７】
また、上記実施例にあっては、バッファ機能をパス部２２に兼ね備えるようにしたが、これに限定されず、図２にて説明したようなバッファ機構３８を、第１の共通搬送室２内の隅部に別途設けるようにしてもよい。この場合には、パス部２２にはバッファ機構が不要になるので、図４に示す構成からバッファ機構の役割を担ったバッファ用被処理体保持機構５６の設置を省略することができる。
【００４８】
更に、上記の実施例では、第１、第２の共通搬送室２、２０の処理室が接続されていない多角形の辺にウエハの予備加熱、冷却等を行う小型の処理室を接続する場合に、それらの配置スペースを確保するために被処理体保持機構５６、５８、６０を多重的に配置したが、かかる小型の処理室を接続する必要がない場合には、図６に示すように、図２にて説明したようなバッファ機構３８と同様なバッファ機構６２Ａ、６２Ｂをパス部２２に並置することができる。この場合、バッファ機構６２Ａは、クリーンなウエハＷを第２の共通搬送室２０から第１の共通搬送室２に中継するためのクリーン用被処理体保持機構として、及びピック１８Ａ、１８Ｂとの間でウエハＷの持ち換えを行うためのバッファ用被処理体保持機構として機能する。
【００４９】
また、バッファ機構６２Ｂは、処理室４Ｃで処理されたウエハＷを第１の共通搬送室２から第２の共通搬送室２０に中継するためのコンタミ用被処理体保持機構として機能する。被処理体保持機構の構成が図３のそれと異なるので、搬送シーケンスは上記の実施例から部分的に変更される。この際、クリーン用被処理体保持機構として及びバッファ用被処理体保持機構として機能するバッファ機構６２Ａにおいては、両機能が競合しないようにウエハが搬送されることは勿論である。
【００５０】
尚、上記の実施例ではロードロック室８Ａ、８Ｂ内のテーブル上にウエハＷを載置してウエハＷの予備加熱や冷却を行う場合を想定して、搬入専用のロードロック室８Ａと搬出専用のロードロック室８Ｂを用いる場合について説明した。しかし、ロードロック室で予備加熱や冷却を行わない場合には、上記テーブルに代えて図２にて説明したようなバッファ機構３８であって、その支持ピン４４の先端を細くしたものを用いることができる。かかる場合は、ウエハＷと支持ピン４４の先端との接触面積が小さいことから、処理前のウエハと処理後のウエハを同一のロードロック室を経由して搬送してもクロスコンタミネーションによる弊害は比較的軽微である。かかる場合には、ロードロック室は１つでもよい。つまり、図１における第１の共通搬送室２及び図３における第２の共通搬送室２０に設けられている搬送口を２つ設けることを要しない。
また、上記実施例では、被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等を処理する場合にも、本発明を適用できるのは勿論である。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の被処理体の搬送方法によれば次のような優れた作用効果を発揮することができる。
本発明によれば、被処理体に対して汚染が生じ易い処理を行う特定処理室へ被処理体を搬入する直前までの搬送と、この特定処理室へ被処理体を搬入する際及びそれ以降の搬送とで使用するピックを区別するようにしたので、被処理体に対してクロスコンタミネーション（汚染の伝播）が発生することを極力抑制することができる。
またパス部に第１番目から第３番目の被処理体保持機構を設けるようにしたので、第３番目の被処理体保持機構で被処理体を高く掲げて保持した状態で、その下方において第１番目及び第２番目の被処理体保持機構を用いて特定処理室で処理済み前後の被処理体に対する操作を行なうことができる。
特に請求項２に係る発明によれば、連通状態になされている複数の共通搬送室にゲートバルブを介して連結されている処理室に関しては、連通されている両共通搬送室に設けられるゲートバルブ全体で択一的に開状態とするようにしたので、複数のゲートバルブが同時に開状態になることが阻止され、異なる処理室で用いていた異なる処理ガス同士が混合して汚染等の不都合が生ずることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る搬送方法を実施するための処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】バッファ機構の一例を示す斜視図である。
【図３】処理システムの変形実施例の一例を示す概略構成図である。
【図４】バッファ機構を兼ね備えたパス部を示す斜視図である。
【図５】パス部での動作を説明するための説明図である。
【図６】処理システムの他の変形実施例の一例を示す概略構成図である。
【図７】クラスタ処理装置よりなる従来の処理システムの一例を示す図である。
【符号の説明】
２ 共通搬送室
４Ａ〜４Ｆ 処理室（４Ｃ 特定処理室）
８Ａ，８Ｂ ロードロック室
１０ 搬入側搬送室
１６ 搬入側搬送機構
１６Ａ，１６Ｂ ピック
１８ 搬送機構
１８Ａ，１８Ｂ ピック
２０ 共通搬送室
２２ パス部
２４ 搬送機構
２４Ａ，２４Ｂ ピック
３０ 処理システム
３８ バッファ機構
５０ 処理システム
５６，５８，６０ 被処理体保持機構
６２Ａ，６２Ｂ バッファ機構
Ｗ 被処理体（半導体ウエハ）
Claims (5)
- 被処理体に対して所定の処理を施す複数の密閉された真空雰囲気の処理室に共通に連結される密閉された真空雰囲気の共通搬送室内に被処理体を保持できる２つのピックを有する搬送機構を設けてなる真空処理装置を、前記真空処理装置の共通搬送室同士を連通するパス部を介して夫々連結してなる処理システムであって、
前記処理室には被処理体に対して汚染の生じ易い処理を行う特定処理室が含まれると共に、該特定処理室に連結される共通搬送室内、或いは該共通搬送室に連なるパス部には前記被処理体を一時的に保持するために第１番目、第２番目及び第３番目の被処理体保持機構よりなるバッファ機構が設けられており、いずれか１つの共通搬送室には被処理体を搬出入させる搬送口を有する処理システムにおける被処理体の搬送方法において、
前記ピックを用いて前記被処理体を前記各処理室に対して渡り歩くように順次搬送して所定の処理を連続して行う際に、
前記特定処理室へ前記被処理体を搬入する直前までの搬送は、前記各搬送機構の一方のピックを用いて行い、前記特定処理室への前記被処理体の搬入及びそれ以降の搬送は他方のピックを用いて行うと共に、
前記一方のピックと他方のピックとの間の前記被処理体の持ち換え操作は、前記被処理体を保持している一方のピックで前記バッファ機構に前記被処理体を保持させ、該バッファ機構に保持された前記被処理体を他方のピックで取りに行くことにより行うようにし、
前記第１番目と第２番目の被処理体保持機構の内のいずれか一方の被処理体保持機構は前記特定処理室へ搬入される前の被処理体を保持し、他方の被処理体保持機構は前記特定処理室で処理済みの被処理体を保持するようにし、前記第３番目の被処理体保持機構は、前記特定処理室へ搬入される前記被処理体を保持し、且つ前記第１番目及び第２番目の被処理体保持機構により保持される被処理体よりも高く掲げた状態で保持でき、前記第３番目の被処理体保持機構で保持された被処理体の下方で、前記前記第１番目及び第２番目の被処理体保持機構が操作されるようにしたことを特徴とする被処理体の搬送方法。 - 前記パス部には、該パス部を介して連結される両共通搬送室内を連通、或いは遮断するゲートバルブが介設されると共に、前記各処理室の連結部にはゲートバルブが介設されており、前記パス部のゲートバルブが閉状態の時には、該ゲートバルブによって区画されている各共通搬送室に連結される各処理室のゲートバルブは１つの共通搬送室に連結されている処理室全体のゲートバルブ毎に択一的に開状態になされ、
前記パス部のゲートバルブが開状態の時には、該開状態のゲートバルブを介して連通される両共通搬送室に連通される各処理室のゲートバルブは、該ゲートバルブ全体で択一的に開状態になされることを特徴とする請求項１記載の被処理体の搬送方法。 - 前記搬送口は２つ設けられており、一方が搬入専用の搬入口として用いられ、他方が搬出専用の搬出口として用いられることを特徴とする請求項１又は２記載の被処理体の搬送方法。
- 前記２つの搬送口には、真空状態と大気圧状態が繰り返されるロードロック室がゲートバルブを介してそれぞれ連結されると共に、前記ロードロック室には２つのピックを有する搬入側搬送機構を設けた搬入側搬送室がゲートバルブを介して共通に連結されており、前記ピックの内の一方のピックは搬入専用に使用され、他方のピックは搬出専用に使用されることを特徴とする請求項３記載の被処理体の搬送方法。
- 前記特定処理室は、前記被処理体に金属薄膜を堆積する成膜処理、改質処理、酸化拡散処理、アニール処理、エッチング処理の内のいずれか１つの処理を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の被処理体の搬送方法。
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