JP4798981B2 - 基板処理装置の制御方法,基板処理装置,基板処理装置の制御を行うプログラム - Google Patents
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Description
前記衝撃波伝搬防止手段の一方側であって,圧力の高い方の真空準備室側に配設される連通管開閉バルブとを備えて構成される。
本実施形態に係る基板処理装置の運転方法又は制御方法を適用可能な基板処理装置の具体例を図面を参照しながら説明する。ここでは,大気圧雰囲気となる搬送室に少なくとも1以上の真空処理ユニットが接続された基板処理装置を例に挙げて説明する。図1は本実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す断面図である。この基板処理装置100は,被処理基板例えば半導体ウエハ(以下,単に「ウエハ」ともいう。)Wに対して成膜処理,エッチング処理等の各種の処理を行う1つ又は2つ以上の真空処理ユニット110と,この真空処理ユニット110に対してウエハWを搬出入させる搬送ユニット120とを備える。搬送ユニット120は,ウエハWを搬送する際に共用される搬送室130を有している。
次に,上記真空処理ユニットにおけるロードロック室のガス配管構成を図面を参照しながら説明する。図2は,ロードロック室150のガス配管の概略構成を示す図である。なお,このガス配管構成は,各真空処理ユニット110A,110Bのロードロック室150A,150Bに共通の構成である。
次に,上述したような構成の基板処理装置の動作について図面を参照しながら説明する。先ず,共通搬送機構160により各カセット容器134A〜134Cから処理を行うウエハWが取り出される。共通搬送機構160により取り出されたウエハWは,オリエンタ137まで搬送されてオリエンタ137の回転載置台138に移載され,ここで位置決めされる。位置決めされたウエハWは,再度,上記共通搬送機構160により受け取られて保持され,このウエハWに対して処理を行う真空処理ユニット110A又は110Bのロードロック室150A又は150Bの直前まで搬送される。そして,ゲートバルブ152A又は152Bが開放されると,共通搬送機構160に保持されているウエハWが搬送室130からロードロック室150A又は150B内へ搬入される。ロードロック室150A又は150BへのウエハWの搬入が終了すると,ゲートバルブ152A又は152Bが閉塞される。
以下,本実施形態にかかるロードロック室150A又は150Bの大気開放処理について,従来例と比較しつつ,図面を参照しながら詳細に説明する。なお,本実施形態にかかる大気開放処理は,所定のプログラムに基づいて動作する制御部180によって各バルブの制御などにより実施される。
先ず,本発明の場合と比較するために第1の大気開放処理の従来例について説明する。図3は第1の大気開放処理の従来例を示すフローチャートであり,図4は図3に示す処理における各バルブの制御状態を示す図である。図4では,各バルブが開状態か閉状態かのタイミングを折れ線グラフで示すものであり,各折れ線グラフが重なる場合は見やすいようにずらしてある。
次に,上述したような第1の大気開放処理に本発明を適用した場合の具体例について説明する。ここでは,ロードロック室150が大気圧状態になった時点で制御バルブ(パージバルブ)V1を閉じてパージガスを停止し,酸排気バルブV8を開くようにした場合を図5及び図6を参照しながら説明する。図5は,第1の大気開放処理に本発明を適用した場合における制御部が行う大気開放処理のフローチャートであり,図6は図5に示す処理における各バルブの制御状態を示す図である。図6では,図4の場合と同様に,各バルブが開状態か閉状態かのタイミングを折れ線グラフで示すものであり,各折れ線グラフが重なる場合は見やすいようにずらしてある。
次に,本発明の場合と比較するために第2の大気開放処理の従来例について説明する。図7は第2の大気開放処理の従来例を示すフローチャートであり,図8は図7に示す処理における各バルブの制御状態を示す図である。図8では,図4の場合と同様に,各バルブが開状態か閉状態かを折れ線グラフで示すものであり,各折れ線グラフが重なる場合は見やすいようにずらしてある。
次に,上述したような第2の大気開放処理に本発明を適用した場合の具体例について説明する。ここでは,ロードロック室150が大気圧状態になった時点で制御バルブ(パージバルブ)V1を閉じてパージガスを停止し,酸排気バルブV8を開くようにした場合を図9及び図10を参照しながら説明する。図9は,第2の大気開放処理に本発明を適用した場合における制御部が行う大気開放処理のフローチャートである。図10は図9に示す処理における各バルブの制御状態を示す図である。図10では,図4の場合と同様に,各バルブが開状態か閉状態かを折れ線グラフで示すものであり,各折れ線グラフが重なる場合は見やすいようにずらしてある。
次に,本発明にかかる大気開放処理において,酸排気バルブを開く際に行われる逆流検知処理について図面を参照しながら説明する。本発明では,図5及び図9に示すように,ロードロック室150が大気圧状態になった時点,すなわち未だリリーフバルブV4やゲートバルブ152が開放されていない早期の段階で,制御バルブ(パージバルブ)V1を閉じて酸排気バルブV8を開くようにしている。このため,酸排気管186に瞬間的に逆流が生じる虞もあるが,このような逆流は一定時間が経過すれば収るものである。
上述したように,本実施形態にかかるロードロック室の大気圧開放処理を図1に示すような基板処理装置に適用すれば,パージバルブや酸排気バルブの開閉タイミングを調整することにより,ロードロック室と搬送室との間の圧力差をゲートバルブ開放の際に,パーティクルの巻き上げが起らない程度に調整することができる。
以下,このような衝撃波抑止機構を備えた基板処理装置の具体例について図面を参照しながら説明する。図14は,図1に示す基板処理装置のロードロック室150と処理室140との間に衝撃波抑止機構を設けた場合の構成例を示す。
次に,衝撃波抑止機構を備えた基板処理装置の変形例について図面を参照しながら説明する。図17は,衝撃波抑止機構を備えた基板処理装置の変形例の構成を示す概略図である。ここでは,腐食ガスを処理ガスとして使用する基板処理装置に衝撃波抑止機構を適用する場合について説明する。
次に,本発明を適用可能な基板処理装置の他の構成例について説明する。例えば本発明は,図1に示す基板処理装置に限られず,様々な基板処理装置に適用できる。図18には,真空処理ユニットがマルチチャンバで構成される基板処理装置の概略構成を示す。
なお,上述したような図1又は図18に示す処理室140,540やロードロック室150,560などの各チャンバでは,主として定期メンテナンスの作業効率の向上,作業時間の短縮化等を目的として,真空ポンプにより真空引き(排気)を行う真空系と,処理ガスやパージガスなどの所定のガスを供給するガス系についてチェックするセルフチェック処理を行う場合がある。
110(110A,110B) 真空処理ユニット
120 搬送ユニット
130 搬送室
132A〜132C カセット台
134A〜132C カセット容器
136A〜132C ゲートバルブ
137 オリエンタ
138 回転載置台
139 光学センサ
140(140A,140B) 処理室
142(142A,142B) 載置台
144(144A,144B) ゲートバルブ(真空側ゲートバルブ)
146 ガス供給部
148 窓部
150(150A,150B) ロードロック室
152(152A,152B) ゲートバルブ(大気側ゲートバルブ)
154A,154B,156A,156B バッファ用載置台
160 共通搬送機構
162 基台
170A,170B 個別搬送機構
172A,172B ピック
180 制御部
181 パージガス供給管
182 大気圧スイッチ用接続配管
183 リリーフ管
184 エア供給管
185 真空排気管
186 酸排気管
190 真空ポンプ
192 マノスタゲージ
210 レーザ光源
220,230 スリット
220,230 スリット
240 消光装置
250 受光手段
340 連通管
342,344 配管
350 制御バルブ
360 衝撃波伝搬防止手段
410 真空ポンプ
420 排気管
430 制御バルブ
440 制御バルブ
500 基板処理装置
510 真空処理ユニット
512(512A〜512F) ゲートバルブ
520 搬送ユニット
540(540A〜540F) 処理室
542(542A〜542F) 載置台
544(544A〜544F) ゲートバルブ
550 共通搬送室
560M,560N ロードロック室
562M,562N ゲートバルブ
564M,564N ゲートバルブ
570 搬送機構
572 基台
574 案内レール
576 アーム機構
V1 パージバルブ(ガス導入バルブ)
V2 制御バルブ
V3 保護バルブ
V4 リリーフバルブ(大気開放バルブ)
V5 制御バルブ
V6 メイン排気バルブ
V7 スロー排気バルブ
V8 酸排気バルブ(排気バルブ)
W ウエハ
Claims (15)
- 外部との間で被処理基板の受渡しを行う搬送ユニットと,この搬送ユニットに接続される少なくとも1つ以上の真空処理ユニットを備え,この真空処理ユニットは,前記搬送ユニットにゲートバルブを介して接続され,少なくとも不活性ガス導入系,腐食性ガス排気系,大気開放系を備える少なくとも1つ以上の真空準備室と,この真空準備室を介して搬入された被処理基板に対して腐食性ガスを処理ガスとして用いた処理を施す少なくとも1つ以上の真空処理室とを備える基板処理装置の制御方法であって,
前記真空処理ユニットの真空準備室と前記搬送ユニットとの間で前記被処理基板の受渡しを行う際に,前記ゲートバルブの開放に先立って,前記不活性ガス導入系のガス導入バルブを制御して前記真空準備室内へ不活性ガスを導入する工程と,
前記真空準備室に設けられた大気圧状態検出手段により前記真空準備室内が大気圧状態になったと判断すると,前記不活性ガス導入系のガス導入バルブを制御して前記不活性ガスの導入を停止し,前記腐食性ガス排気系の排気バルブを制御して前記真空準備室の排気を開始し,その後に前記大気開放系の大気開放バルブを制御して前記真空準備室を大気と連通することにより,大気開放を行う工程と,
前記大気開放工程後に,前記ゲートバルブを制御して開放する工程と,
を有することを特徴とする基板処理装置の制御方法。 - 前記大気開放工程における前記不活性ガス導入系のガス導入バルブを閉じるタイミングと前記腐食性ガス排気系の排気バルブを開くタイミングは,前記真空準備室内が大気圧状態になったときから,前記大気開放系の大気開放バルブによって前記真空準備室を大気と連通するまでの間で自由に設定できるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置の制御方法。
- 前記大気開放工程における前記不活性ガス導入系のガス導入バルブを閉じるタイミングと前記腐食性ガス排気系の排気バルブを開くタイミングは,前記真空準備室内が大気圧状態になると同時であることを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置の制御方法。
- 前記腐食性ガス排気系は,排気の逆流を検知する逆流検知手段を備え,
前記腐食性ガス排気系の排気バルブを開いた後に,前記逆流検知手段により排気の逆流が検知された場合に,一定時間経過後においても逆流が収っていない場合には逆流時エラー処理を行い,前記一定時間経過後に逆流が収っている場合には前記逆流時エラー処理を行わないことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の基板処理装置の制御方法。 - 外部との間で被処理基板の受渡しを行う搬送ユニットと,
前記搬送ユニットに接続される少なくとも1つ以上の真空処理ユニットと,
前記真空処理ユニットに設けられ,前記搬送ユニットにゲートバルブを介して接続され,少なくとも不活性ガス導入系,ガス排気系,大気開放系を備える少なくとも1つ以上の真空準備室と,
前記真空処理ユニットに設けられ,前記真空準備室を介して搬入された被処理基板に対して処理ガス用いた処理を施す少なくとも1つ以上の真空処理室と,
前記真空処理ユニットの真空準備室と前記搬送ユニットとの間で前記被処理基板の受渡しを行う際に前記ゲートバルブの開放に先立って,前記不活性ガス導入系のガス導入バルブを制御して前記真空準備室内へ不活性ガスを導入し,前記真空準備室内が大気圧状態になると,前記不活性ガス導入系のガス導入バルブを制御して前記不活性ガスの導入を停止し,前記ガス排気系の排気バルブを制御して前記真空準備室の排気を開始し,その後に前記大気開放系の大気開放バルブを制御して前記真空準備室を大気と連通し,前記大気開放工程後に前記ゲートバルブを制御して開放する制御手段と,
を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 前記制御手段は,前記不活性ガス導入の停止タイミングと前記真空準備室の排気開始タイミングは,前記真空準備室内が大気圧状態になったときから,前記大気開放系の大気開放バルブによって前記真空準備室を大気と連通するまでの間で自由に設定できるようにしたことを特徴とする請求項5に記載の基板処理装置。
- 前記制御手段は,前記不活性ガス導入の停止タイミングと,前記真空準備室の排気開始タイミングは,前記真空準備室内が大気圧状態になると同時であることを特徴とする請求項6に記載の基板処理装置。
- 前記ガス排気系は,排気の逆流を検知する逆流検知手段を備え,
前記制御手段は,前記ガス排気系の排気バルブを開いた後に,前記逆流検知手段により排気の逆流が検知された場合に,一定時間経過後においても逆流が収っていない場合には逆流時エラー処理を行い,前記一定時間経過後に逆流が収っている場合には前記逆流時エラー処理を行わないことを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の基板処理装置。 - 前記真空準備室と前記搬送ユニットとの間に,前記真空準備室と前記搬送ユニットとの圧力差に応じて発生する衝撃波を抑止するための衝撃波抑止機構を設けたことを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の基板処理装置。
- 前記真空準備室と前記真空処理室との間に,前記真空準備室と前記真空処理室との圧力差に応じて発生する衝撃波を抑止するための衝撃波抑止機構を設けたことを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の基板処理装置。
- 前記衝撃波抑止機構は,
前記真空準備室と前記搬送ユニット又は前記真空処理室との間を連通する連通管と,
前記連通管に配設される衝撃波伝搬防止手段と,
前記衝撃波伝搬防止手段の一方側であって,圧力の高い方の真空準備室側に配設される連通管開閉バルブと,
を備えることを特徴とする請求項9又は10に記載の基板処理装置。 - 前記処理ガスは,腐食性ガスであり,
前記連通管には,前記衝撃波伝搬防止手段の他方側であって,圧力の低い方のチャンバ側にも連通管開閉バルブを設けるとともに,前記衝撃波伝搬防止手段とこの衝撃波伝搬防止手段の他方側の連通管開閉バルブとの間に前記連通管を真空引きするための真空排気手段を設けたことを特徴とする請求項11に記載の基板処理装置。 - 前記衝撃波伝搬防止手段は,絞りを有するノズルであることを特徴とする請求項12に記載の基板処理装置。
- 前記衝撃波伝搬防止手段は,オリフィスであることを特徴とする請求項12に記載の基板処理装置。
- 外部との間で被処理基板の受渡しを行う搬送ユニットと,この搬送ユニットに接続される少なくとも1つ以上の真空処理ユニットを備え,この真空処理ユニットは,前記搬送ユニットにゲートバルブを介して接続され,少なくとも不活性ガス導入系,腐食性ガス排気系,大気開放系を備える少なくとも1つ以上の真空準備室と,この真空準備室を介して搬入された被処理基板に対して腐食性ガスを処理ガスとして用いた処理を施す少なくとも1つ以上の真空処理室とを備える基板処理装置の制御を行うプログラムであって,
コンピュータに,
前記真空処理ユニットの真空準備室と前記搬送ユニットとの間で前記被処理基板の受渡しを行う際に,前記ゲートバルブの開放に先立って,前記不活性ガス導入系のガス導入バルブを開く手順と,
前記真空準備室に設けられた大気圧状態検出手段により前記真空準備室内が大気圧状態になったと判断すると,前記不活性ガス導入系のガス導入バルブを閉じるとともに,前記腐食性ガス排気系の排気バルブを開き,その後に前記大気開放系の大気開放バルブを開くことにより,大気開放を行う手順と,
前記ゲートバルブを開放する手順と,
を実行させるためのプログラム。
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