JP4961893B2 - Substrate transport apparatus and substrate transport method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエハ等の基板に対して例えば真空処理を行う真空処理容器と大気雰囲気中で基板を搬送する大気搬送室とを備えた基板処理装置において、基板の位置決めや処理後の検査等を実行するための機能モジュールと大気搬送室との間に気流を形成する技術に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus including a vacuum processing container for performing vacuum processing, for example, on a substrate such as a semiconductor wafer and an atmospheric transfer chamber for transferring the substrate in an atmospheric atmosphere. The present invention relates to a technology for forming an air flow between a functional module for executing the function and an atmospheric transfer chamber.
半導体製造装置の中には、半導体ウエハ(以下、ウエハという)やフラットパネル用のガラス基板等の基板に対してエッチング処理や成膜処理を真空雰囲気で行うための装置がある。このような装置としては、キャリアを載置するキャリアポートと、基板搬送室と、この基板搬送室に複数接続された真空チャンバとを備えたいわゆるマルチチャンバシステムが知られている。 Among semiconductor manufacturing apparatuses, there are apparatuses for performing an etching process or a film forming process in a vacuum atmosphere on a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) or a glass substrate for a flat panel. As such an apparatus, a so-called multi-chamber system including a carrier port on which a carrier is placed, a substrate transfer chamber, and a plurality of vacuum chambers connected to the substrate transfer chamber is known.
このシステムはスループットの向上や小型化、あるいは低コスト化等を考慮して改良が重ねられ、例えばキャリアポートに接続される大気搬送室と、この大気搬送室と複数の真空チャンバ(処理容器)との間に夫々ロードロック室を設けた装置、あるいは複数の真空チャンバが接続された真空搬送室と大気搬送室との間にロードロック室を介在させた装置等が使用されている。 This system has been improved in consideration of throughput improvement, miniaturization, cost reduction, etc., for example, an atmospheric transfer chamber connected to a carrier port, an atmospheric transfer chamber and a plurality of vacuum chambers (processing containers). A device in which a load lock chamber is provided between them, or a device in which a load lock chamber is interposed between a vacuum transfer chamber to which a plurality of vacuum chambers are connected and an atmospheric transfer chamber is used.
一般に大気雰囲気中にて基板が置かれる、あるいは搬送される雰囲気においては、天井部にファンフィルタユニット(以下、FFUという)を設け、ここから清浄気体であるクリーンエアを供給してダウンフローを形成し、メカ部分等から発生するパーティクルの排出を行って清浄雰囲気を維持するようにしている。例えば前記大気搬送室においても天井部にFFUを設け、また床面に排気ユニットを設けてクリーンエアによるダウンフローを形成している。 Generally, in an atmosphere in which a substrate is placed or transported in an air atmosphere, a fan filter unit (hereinafter referred to as FFU) is provided on the ceiling, and clean air, which is a clean gas, is supplied from there to form a downflow. In addition, a clean atmosphere is maintained by discharging particles generated from a mechanical part or the like. For example, in the atmospheric transfer chamber, an FFU is provided on the ceiling, and an exhaust unit is provided on the floor to form a downflow by clean air.
更にマルチチャンバシステムにおいては、真空チャンバ内にて予定としている位置及び向きに基板を載置するためには、基板例えばウエハの向きや中心の位置合わせを行う機能モジュールであるアライメントモジュール(オリエンタ)を設けることが必要であり、このオリエンタを例えば大気搬送室に接続して設ける構成が採用されている。 Further, in the multi-chamber system, in order to place the substrate in the position and orientation planned in the vacuum chamber, an alignment module (orienter), which is a functional module for aligning the orientation and center of the substrate, for example, the wafer, is provided. It is necessary to provide the orienter, for example, by connecting to the atmospheric transfer chamber.
オリエンタは筐体内に基板を載置する回転ステージと基板の周縁を検出する例えば透過型センサとを設けて構成され、この筐体内においてもパーティクルを排出するためにファンによる吸気作用によって大気搬送室内のクリーンエアを基板の搬入出口から取り込んで、クリーンエアの気流を形成するようにしている。 The orienter is provided with a rotary stage for placing the substrate in the housing and a transmissive sensor for detecting the peripheral edge of the substrate. The orienter is also provided in the housing by an air intake action by a fan to discharge particles. Clean air is taken in from the loading / unloading port of the substrate to form a clean air flow.
一方、このような装置に接続された真空チャンバにおいては、チャンバ内にHBrガスやHClガス等の処理ガスを導入してプラズマ化し、ウエハ上に形成されたポリシリコン膜へのエッチングを行う場合のように、エッチング処理に伴う生成物(臭化ケイ素や塩化ケイ素等)がウエハ上に生成してしまう場合がある。 On the other hand, in a vacuum chamber connected to such an apparatus, when a processing gas such as HBr gas or HCl gas is introduced into the chamber to turn it into plasma and etching is performed on the polysilicon film formed on the wafer. As described above, products (silicon bromide, silicon chloride, etc.) accompanying the etching process may be generated on the wafer.
このウエハを真空チャンバから搬出すると、例えば上述の臭化ケイ素や塩化ケイ素等と大気中の水分とが反応して臭化水素や塩化水素等の腐食性のガスとなったり、これらの腐食性ガスがさらに大気中に微量に存在するアンモニアと反応して臭化アンモニウムや塩化アンモニウム等の微粒子となったりして搬送室内に拡散してしまうことが知られている。 When this wafer is unloaded from the vacuum chamber, for example, the above-mentioned silicon bromide or silicon chloride reacts with moisture in the atmosphere to become a corrosive gas such as hydrogen bromide or hydrogen chloride. Is further known to react with a small amount of ammonia in the atmosphere to form fine particles such as ammonium bromide and ammonium chloride and diffuse into the transfer chamber.
この結果、搬送室に拡散した腐食性のガスや微粒子は、大気搬送室から取り込んだクリーンエアと共にオリエンタの筐体内にも流れ込んでしまう。そして、腐食性ガスが流れ込んだ場合には、オリエンタの金属部分を腐食させてしまい、また微粒子が流れ込んだ場合にはオリエンタに付着し、特に光学系に付着した場合には受光信号に影響を及ぼし正確なウエハの周縁位置検出ができなくなってしまう。 As a result, the corrosive gas and fine particles diffused in the transfer chamber flow into the orienter casing together with the clean air taken in from the atmospheric transfer chamber. When corrosive gas flows in, the metal part of the orienter is corroded, and when fine particles flow in, it adheres to the orienter, and particularly when it adheres to the optical system, it affects the received light signal. This makes it impossible to accurately detect the peripheral position of the wafer.
なお、特許文献1には半導体製造プロセス中の各装置間でウエハを搬送する搬送装置の天井部にFFUを備えたものが記載されているが、上述の問題には触れられていない。
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、基板に対して処理を行う処理容器と大気搬送室と大気搬送室内の搬送手段による基板の搬送経路上に設置された機能モジュールとを備えた基板処理装置において、前記処理後の基板が大気に接することにより生じる微粒子や腐食性のガスによって機能モジュールが悪影響を受けないようにすることが可能な基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and the object thereof is to be installed on a substrate transport path by a processing container for processing a substrate, an atmospheric transport chamber, and transport means in the atmospheric transport chamber. In a substrate processing apparatus provided with a functional module, a substrate processing apparatus and a substrate processing capable of preventing the functional module from being adversely affected by fine particles or corrosive gas generated when the processed substrate comes into contact with the atmosphere. It is to provide a method.
本発明に係る基板処理装置は、基板に対して処理を行う処理容器と、
この処理容器に気密に接続されると共に処理容器にて処理された基板を受け取って搬送する搬送手段を備え、大気雰囲気とされる大気搬送室と、
この大気搬送室内に清浄気体による気流を形成する第1の気流形成手段と、
開放されている基板の搬入出口を介して前記大気搬送室に接続されると共に、前記搬送手段により基板の受け渡しが可能な位置に設けられ、大気雰囲気中で基板に対する作業を行う機能モジュールと、
この機能ジュール内に設けられ、前記搬入出口に臨む位置に基板を下面側から水平保持すると共に、この基板を回転または移動させる駆動機構を備えた基板保持部と、
外部から気体を取り込んで清浄気体とするための気体取込部と、前記搬入出口に対向する領域に設けられ、前記気体取込部からの清浄気体を前記基板の幅方向に広がるように、前記基板保持部に保持された基板よりも下方側の高さ位置から前記機能モジュール内に供給し、前記基板の全面に亘り、その板面に沿って前記搬入出口に向けて流れる清浄気体の一方向気流を形成するための気体供給部とが設けられた第2の気流形成手段と、を備え、
前記第2の気流形成手段は、前記機能モジュール内を前記大気搬送室よりも陽圧にし、
前記処理容器で基板に対して処理が行われる際に、大気と接触することにより微粒子及び/または腐食性のガスとして大気中に拡散する生成物が基板上に生成し、この基板は、前記生成物が付着した状態で前記大気搬送室を搬送されることを特徴とする
ここで前記基板は、前記生成物が付着した状態で前記機能モジュールに受け渡されるように構成されているとよい。
A substrate processing apparatus according to the present invention includes a processing container for processing a substrate,
An air transfer chamber that is airtightly connected to the processing container and includes a transfer unit that receives and transfers the substrate processed in the processing container,
First airflow forming means for forming an airflow of clean gas in the atmospheric transfer chamber;
A functional module that is connected to the atmospheric transfer chamber via an open / close port of the opened substrate, is provided at a position where the substrate can be delivered by the transfer means, and performs a work on the substrate in an atmospheric atmosphere;
A substrate holding unit provided in the functional module, and horizontally holding the substrate from the lower surface side at a position facing the loading / unloading port, and having a drive mechanism for rotating or moving the substrate;
A gas take-in portion for the takes in clean gas to the gas from the external, provided in a region facing the transfer port, so as to expand the clean gas from the gas take-in portion in the width direction of the substrate, One of the clean gases that are supplied into the functional module from a height position below the substrate held by the substrate holding unit and flow toward the loading / unloading port along the plate surface over the entire surface of the substrate. A second air flow forming means provided with a gas supply unit for forming a directional air flow,
The second airflow forming means makes the inside of the functional module more positive than the atmospheric transfer chamber,
When processing for the substrate is performed in the processing container, the product to diffuse into the atmosphere is produced on the substrate as fine particles and / or corrosive gases by contact with the atmosphere, the substrate, the product The substrate is transported in the atmospheric transfer chamber in a state where an object is adhered. Here, the substrate may be configured to be delivered to the functional module in a state where the product is adhered .
また前記気体取込部は、ファン及び気体フィルタを含むファンフィルタユニットにより構成するとよい。更に、前記機能モジュールで行われる基板に対する作業は、基板の位置合わせまたは基板の検査であったり、更にまた、光学系機器を用いて行われたりする場合に好適である。ここで、前記処理容器で基板に対して行われる処理により生成される生成物は、ハロゲン化シリコンである場合に本発明は適している。
また、前記基板に対して行われる処理は真空処理であり、大気搬送室と処理容器との間に常圧雰囲気と真空雰囲気とを切り替え可能なロードロック室が介在するように構成してもよい。
The gas intake section may be constituted by a fan filter unit including a fan and a gas filter. Furthermore, the work performed on the substrate performed by the functional module is suitable for the alignment of the substrate or the inspection of the substrate, and also when the operation is performed using an optical system device. Here, the present invention is suitable when the product generated by the processing performed on the substrate in the processing container is a halogenated silicon.
Further, the processing performed on the substrate is a vacuum processing, and a load lock chamber capable of switching between a normal pressure atmosphere and a vacuum atmosphere is interposed between the atmospheric transfer chamber and the processing container. .
本発明に係わる基板処理方法は、基板を搬送する搬送手段を備え、大気雰囲気とされる大気搬送室と、この大気搬送室に気密に接続され、基板に対して処理を行う処理容器と、を備えた基板処理装置を用いて基板処理を行う方法において、
前記処理容器にて、大気と接触することにより微粒子及び/または腐食性のガスとして大気中に拡散する生成物が基板上に生成される処理を行う工程と、
前記大気搬送室内に第1の気流形成手段により清浄気体による気流を形成する工程と、
前記処理容器にて処理され、前記生成物が付着した基板を前記搬送手段により大気搬送室内に搬入する工程と、
前記処理容器にて処理を行う前または処理を行った後の基板を前記搬送手段により、開放されている基板の搬入出口を介して前記大気搬送室に接続された機能モジュールに搬入し、この機能モジュール内に設けられ、前記搬入出口に臨む位置に基板を下面側から水平保持すると共に、この基板を回転または移動させる駆動機構を備えた基板保持部にこの基板を水平保持して、大気雰囲気中で基板に対して作業を行う工程と、
外部から気体を取り込んで清浄気体とする気体取込部と、前記搬入出口に対向する領域に設けられ、前記気体取込部からの清浄気体を前記基板の幅方向に広がるように、前記基板保持部に保持された基板よりも下方側の高さ位置から前記機能モジュール内に供給するための気体供給部とが設けられた第2の気流形成手段により、前記水平保持された基板の全面に亘り、その板面に沿って前記搬入出口に向けて流れる清浄気体の一方向気流を形成する工程と、を備え、
前記第2の気流形成手段は、前記機能モジュール内を前記大気搬送室よりも陽圧にすることを特徴とする。
ここで、前記生成物が付着した状態の基板を前記機能モジュールに受け渡す工程を備えるとよい。
A substrate processing method according to the present invention includes a transfer means for transferring a substrate, an atmospheric transfer chamber that is an atmospheric atmosphere, and a processing vessel that is hermetically connected to the atmospheric transfer chamber and processes a substrate. In a method of performing substrate processing using a provided substrate processing apparatus,
Performing a process in which a product that diffuses in the atmosphere as fine particles and / or corrosive gas by being brought into contact with the atmosphere in the processing container is generated on the substrate;
A step of forming an air flow by a clean gas by the first air flow forming means in the atmospheric transfer chamber;
Carrying the substrate treated with the processing vessel and having the product attached thereto into the atmospheric transfer chamber by the transfer means;
The substrate before processing or after processing in the processing container is loaded into the functional module connected to the atmospheric transfer chamber by the transport means via the open substrate loading / unloading port. The substrate is horizontally held from the lower surface side at a position facing the carry-in / out port, and the substrate is horizontally held by a substrate holding portion having a driving mechanism for rotating or moving the substrate, so that the substrate can be The process of working on the substrate in
A gas intake section to takes in clean gas to the gas from the external, provided in a region facing the transfer port, so as to expand the clean gas from the gas take-in portion in the width direction of the substrate, the substrate On the entire surface of the horizontally held substrate by the second air flow forming means provided with a gas supply portion for supplying the functional module into the functional module from a lower position than the substrate held by the holding portion. And forming a unidirectional airflow of clean gas flowing toward the loading / unloading along the plate surface ,
The second airflow forming means makes the inside of the functional module have a positive pressure rather than the atmospheric transfer chamber .
Here, it is preferable to provide a step of transferring the substrate with the product attached thereto to the functional module .
本発明によれば、機能モジュール内に気流を形成するにあたって、清浄気体の気流が形成されている大気搬送室から吸気せずに、基板処理装置外部から気体を取り込んで大気搬送室に流出させて気流を形成するようにしているので、処理容器で処理された基板が大気搬送室に搬入されて大気と接触することにより微粒子や腐食性のガスが発生しても機能モジュールへの流入を防止することができる。このため、腐食性のガスによる機能モジュールの腐食を防ぐことが可能となる。また、微粒子の機能モジュールへの付着を防止できるので、例えば機能モジュール内の光学系に対する悪影響を避けることができる。 According to the present invention, when the air flow is formed in the functional module, the gas is taken in from the outside of the substrate processing apparatus and flows out to the air transfer chamber without sucking from the air transfer chamber in which the clean gas flow is formed. Since an air flow is formed, the substrate processed in the processing container is carried into the atmospheric transfer chamber and brought into contact with the atmosphere, so that even if fine particles or corrosive gas is generated, the flow into the functional module is prevented. be able to. For this reason, it becomes possible to prevent the functional module from being corroded by corrosive gas. Further, since adhesion of fine particles to the functional module can be prevented, for example, adverse effects on the optical system in the functional module can be avoided.
基板処理装置の一例として、真空処理装置に本発明を適用した例について図1〜図4を参照しながら説明する。図1は、実施の形態に係る基板処理装置1の平面図である。1は、マルチチャンバと呼ばれるタイプの基板処理装置であって、搬送手段を構成する第1の搬送手段13及び第2の搬送手段21a、21bと、ウエハWに対するエッチング処理の行われる処理容器31a、31bと、基板処理装置1内に搬入されたウエハWの向き及び位置を整える位置決めを行う機能モジュールであるオリエンタ4と、を備えている。
As an example of the substrate processing apparatus, an example in which the present invention is applied to a vacuum processing apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment. Reference numeral 1 denotes a substrate processing apparatus of a type called a multi-chamber, which includes a
図2の斜視図及び図3の縦断面図に示すように、第1の搬送手段13は、大気搬送室14内に収められており、大気搬送室14の前面には、ウエハWを納めた搬送容器であり、ウエハキャリア等とも呼ばれているフープを載置するための例えば3つのフープ載置台11a〜11cと、各フープ載置台11a〜11cに対応する搬入出扉12a〜12cとが取り付けられている。搬入出扉12a〜12cは、フープオープナとして構成されており、フープ前面のドアを取り外すことができる。第1の搬送手段13は、大気搬送室14を介して、各フープ載置台11a〜11cに載置されたフープとオリエンタ4と第2の搬送手段21a、21bとの間でウエハWの受け渡しを行う搬送アームである。図1に示すように第1の搬送手段13は、搬送アームを支える基台を左右方向に移動可能なように構成され、さらに、搬送アームを回転、伸縮可能なように構成されている。
As shown in the perspective view of FIG. 2 and the longitudinal sectional view of FIG. 3, the first transfer means 13 is housed in the
また、図2、図3に示すように大気搬送室14の天井部には、第1の気流形成手段を構成する例えば3つの第1のFFU15a〜15cが取り付けられている。これら第1のFFU15a〜15cは、後述する第2のFFUと同様に、筐体内に回転翼とモータとからなるファンを格納したファンユニットと、このファンユニットの吐出側に配置された例えば筐体内にULPA(Ultra Low Penetration Air)フィルタを格納したフィルタユニットと、から構成されている。また、大気搬送室14の底部には、酸性ガスを除去するケミカルフィルタを格納した排気FFU16が第1のFFU15a〜15cと対向するように設置されており、第1のFFU15a〜15cとこの排気ファンとの間に清浄空気の下降気流を形成し、大気搬送室14内を清浄空気からなるミニエンバイロメントとしている。
As shown in FIGS. 2 and 3, for example, three first FFUs 15 a to 15 c constituting the first airflow forming means are attached to the ceiling portion of the
このように、FFU15a〜15cを有する大気搬送室14の前面にウエハWを供給するフープ載置台11a〜11c備え、その内部にウエハWの搬送手段13を設けることにより、処理対象のウエハWを供給したり、処理後のウエハWを取り出したりする役割を担うモジュール機器は、一般にEFEM(Equipment Front End Module)と呼ばれている。以下本実施の形態においては、このEFEMをLM(Loader Module)と呼ぶ。
As described above, the FOUP mounting tables 11a to 11c for supplying the wafer W to the front surface of the
次に、第2の搬送手段21a、21bを備えたLLM(Load Lock Module)について説明する。基板処理装置1は、例えば2つのLLMを有しており、夫々のLLMには例えば搬送アームからなる第2の搬送手段21a、21bと、これを収めるロードロック室22a、22bとが備わっている。第2の搬送手段21a、21bは、夫々のロードロック室22a、22bを介して、第1の搬送手段13と処理容器31a、31bとの間でウエハWの受け渡しを行う役割を果たす。
Next, an LLM (Load Lock Module) provided with the second transport means 21a and 21b will be described. The substrate processing apparatus 1 has, for example, two LLMs, and each LLM is provided with second transfer means 21a, 21b made of, for example, a transfer arm, and load lock chambers 22a, 22b for storing them. . The second transfer means 21a and 21b serve to transfer the wafer W between the first transfer means 13 and the
各ロードロック室22a、22bは、ゲートG1、G2を介して大気搬送室14と2つの処理容器31a、31bの夫々とに接続されている。また、各ロードロック室22a、22bは、排気管24a、24bを介して真空ポンプ23a、23bと接続されると共に、N2ガス等の不活性ガス導入口を備えており、ゲートG1、G2を閉とした状態でロードロック室22a、22b内の圧力を所定の真空雰囲気と常圧雰囲気とを切り替えることができるようになっている。
The load lock chambers 22a and 22b are connected to the
また、夫々のロードロック室22a、22bに接続された処理容器31a、31bの少なくとも一方は、搬入されたウエハWに対してエッチング処理を行うように構成されている。以下、処理容器31aにてエッチング処理の行われる場合の構成について説明すると、処理容器31a内には図示しない上部電極と下部電極とが配置され、下部電極には静電チャックが設けられている。また、処理容器31a内には、図示しない処理ガス供給部からハロゲン化水素である例えば臭化水素(HBr)からなる処理ガスが供給されて、上部電極または下部電極に印加された高周波電力によって処理ガスがプラズマ化されることにより、ウエハW上に形成されたポリシリコン膜にエッチング処理を施すRIE(Reactive Ion Etching)装置として構成されている。
In addition, at least one of the
なおもう一方の処理容器31bにおいては、ウエハWに対して上述したものと同様のエッチング処理を施すように構成してもよいし、これとは異なるエッチング処理、例えば処理ガスとして四フッ化炭素を供給し、これをプラズマ化してウエハW上に形成されたSiO2膜をエッチングするRIE装置として構成してもよい。また、例えばウエハW上に所定の成膜処理を施すCVD装置等として処理容器31bを構成してもよい。 The other processing vessel 31b may be configured to perform the same etching process as described above on the wafer W, or an etching process different from this, for example, using carbon tetrafluoride as a processing gas. It may be configured as an RIE apparatus that supplies the plasma and turns it into plasma to etch the SiO 2 film formed on the wafer W. For example, the processing container 31b may be configured as a CVD apparatus or the like that performs a predetermined film forming process on the wafer W.
各搬送手段13、21a、21bや、真空ポンプ23a、23b、処理容器31a、31b内の電極に接続された高周波電源等は、基板処理装置1全体の動作を制御する制御部50により制御されるようになっている。制御部50は、例えば図示しないプログラム格納部を有しているコンピュータからなり、プログラム格納部にはウエハWを搬送する動作や処理容器31a、31b内における処理等についてのステップ(命令)群を備えたコンピュータプログラムが格納されている。そして、当該コンピュータプログラムが制御部50に読み出されることにより、制御部50は基板処理装置1の動作を制御する。なお、このコンピュータプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶手段に収納された状態でプログラム格納部に格納される。
The high-frequency power source connected to the transfer means 13, 21 a, 21 b, the
次に、本実施の形態に係るオリエンタ4について説明する。オリエンタ4は扁平な略箱状のオリエンタ容器41を備え、図1〜図3に示すようにLMの大気搬送室14の側壁に取り付けられている。図4に示すようにオリエンタ容器41は、仕切り板44によって、上部室42と下部室43とに区画されており、オリエンタ容器41の上部室42側の側壁には、第1の搬送手段13により大気搬送室14との間でウエハWを搬入出するための搬入出口41aが設けられている。なお搬入出口41aは、実際には図4に向かってオリエンタ容器41の奥側の側壁に設けられているが、図示の便宜上向かって右側の側壁に示してある。
また、上部室42内にはウエハWを載置するための載置台45が設けられている。載置台45は、下部室43側に設けられた回転駆動機構47にシャフト46を介して接続され、鉛直軸回りに回転できるようになっている。
Next, the
A mounting table 45 for mounting the wafer W is provided in the
また、オリエンタ容器41内には、載置台45上に載置されたウエハWの周縁の位置を検出するための検出機構48が設けられている。この検出機構48は、例えばLED等からなる下部室43側の発光部48bと、CCDセンサ等からなる上部室42側の受光部48aとからなる透過型センサとして構成されている。これらの発光部48bと受光部48aとは、仕切り板44に穿設された孔部44aを介して上下に対向するように配置されており、発光部48bからの光のうちの一部は載置台45上に載置されたウエハWの周縁で遮られ、残りの光が受光部48aに入射するように構成されている。
In the
そして受光部48aは、入射した光の光量を示す信号(検出データ)を既述の制御部50に対して出力するように構成されている。そして、この制御部50は、回転駆動機構47によってウエハWを略一周回転させ、この間に受光部48aに入射する光量の変化に基づいて、ウエハWの周縁部に形成されたノッチ(またはオリエンテーションフラット)の位置を算出し、そしてウエハWのノッチが予め決められた方向に向くように載置台45を回転させる制御動作を行う。
The
更にこのオリエンタ4は、図示していないがウエハWの周縁を載置台45の回転中心に向けて例えば3方向から押圧し、これによりウエハWの中心位置を合わせ込む機構を備えていてもよい。更にまたオリエンタ4は、ウエハWの周縁の検出データに基づいてウエハWの中心位置を算出し、載置台45の回転中心からの位置ずれ量を算出するように構成されていてもよい。この場合は、例えば第1の搬送手段13によるウエハWの受け取り位置を補正して、第1の搬送手段13の予定の位置にウエハWが載置されるようにしてもよい。
Further, although not shown, the
本実施の形態においては、大気搬送室14内に形成されている気流がオリエンタ容器41内に流入することを防止するために、オリエンタ4からLMへと向かう気流を形成するための第2の気流形成手段を備えている。以下に、その詳細について図5、図6を参照しながら説明する。
In the present embodiment, in order to prevent the air flow formed in the
図5は、気流形成手段を備えたオリエンタ4の断面図であり、図6はその斜視図である。LMへと向かう気流を形成するため、オリエンタ4は、上部室42内に清浄空気を送り込む第2の気流形成手段としての第2のFFU60と、第2のFFU60と上部室42との間を接続するダクト65と、を備えている。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the
第2のFFU60は、ファンユニット60aとフィルタユニット60bとから構成されている。ファンユニット60aは、図5に示すように、筐体61と、この筐体61に格納されたファン62とを備えている。ファン62は回転翼と図示しないモータとからなり、クリーンルーム内の清浄空気を取り込んで、上部室42へと送り出す役割を果たす。筐体61には、ファン62の吸入側に清浄空気を取り込むための多数の吸気孔61aが形成され、ファン62の吐出側はフィルタユニット60bと連通した構造となっている。
The
フィルタユニット60bは、筐体63と、この筐体63に格納されたULPAフィルタ64とを備えており、ファンユニット60aから供給された清浄空気を濾過して、その清浄度を向上させる役割を果たす。ULPAフィルタ64は、濾材が蛇腹状に折り込まれた状態で筐体63に格納されている。また筐体63は、清浄空気の流入側、流出側でそれぞれファンユニット60aとダクト65とに連通した構造となっている。
The
ダクト65は、図5に示すように、オリエンタ容器41と、図4において図示を省略した下部室43を格納する内部容器41bとの間に形成される空間に、フィルタユニット60bから流出した清浄空気を通流させる構造となっている。そして、図4に示した仕切り板44と略面一となる位置に、清浄空気の流出する貫通孔66aを備えた整流板66が設けられている。
As shown in FIG. 5, the
以上の構成により、ファンユニット60aのファン62を稼働させると、図5、図6に矢印で示したような清浄空気の気流が形成される。そして、大気搬送室14内の圧力に対して上部室42内の圧力が陽圧となるようにファン62の出力を設定することによって、図6中に矢印で示すように、上部室42からLMの大気搬送室14内へと向かう気流を形成し、上部室42内を清浄空気からなるミニエンバイロメントとすることができる。
With the above configuration, when the
次に、実施の形態に係る基板処理装置1の作用について説明する。ここでは、ウエハW表面に形成されたポリシリコン膜に、処理容器31aによってエッチング処理を施す場合について説明する。
Next, the operation of the substrate processing apparatus 1 according to the embodiment will be described. Here, a case where an etching process is performed on the polysilicon film formed on the surface of the wafer W by the
先ず、ウエハWの搬送容器であるフープが例えば図1に向かって一番左のフープ載置台11aに載置されると、搬入出扉12aによってフープのドアを取り外す。次いで、第1の搬送手段13はフープからウエハWを1枚取り出して、オリエンタ4の上部室42内に搬送し載置台45上に載置する。そして、既述のオリエンタ4の機能によりウエハWの方向を整えると共に、例えばウエハWの中心位置のずれを把握する。
First, when the FOUP, which is a transfer container for the wafer W, is placed on the leftmost FOUP placement table 11a as shown in FIG. 1, the FOUP door is removed by the carry-in / out
次いで、第1の搬送手段13はウエハWをオリエンタ4の上部室42より取り出して、ロードロック室22a内の第2の搬送手段21aに引き渡す。ウエハWが第2の搬送手段21aに引き渡されると、LM側のゲートG1を閉じて真空ポンプ23aを動作させ、ロードロック室22a内を真空状態とする。ロードロック室22a内が所定の真空度となったら、処理容器31a側のゲートG2を開いてウエハWを処理容器31a内に搬入し、図示しない載置台にウエハWを載置する。
Next, the first transfer means 13 takes out the wafer W from the
その後、処理容器31a側のゲートG2を閉じて、処理容器31a内に処理ガス(例えばHBrガスやキャリアガス)を供給すると共に所定の真空度に維持し、高周波電力を印加して処理ガスをプラズマ化し、ウエハW表面のポリシリコン膜をエッチングする。このエッチング処理においては、プラズマにより生成したBrラジカルとポリシリコン膜中のSiとを反応させてガス状の臭化ケイ素(SiBr4)を生成し、シリコン膜を削り取っていく。ここで、生成した臭化ケイ素は、図示しない処理容器31a専用の真空ポンプにより処理容器31aの外部に排気されるが、その一部はウエハW表面にて生成しそこへ付着することが分かっている。
Thereafter, the gate G2 on the
エッチング処理が完了すると、ゲートG2を開いて第2の搬送手段21aによりウエハWを取り出し、ロードロック室22a内の真空状態を解除してゲートG1を開き第2の搬送手段21aから第1の搬送手段13へと処理後のウエハWを受け渡す。ここで、ウエハWには臭化ケイ素が付着しており、この物質は大気に触れると大気中の水分と反応して腐食性の強い臭化水素ガスを生成すると共に、更にこの臭化水素が大気中に微量に存在するアンモニアと反応して微粒子である臭化アンモニウムを生成する。
When the etching process is completed, the gate G2 is opened, the wafer W is taken out by the second transfer means 21a, the vacuum state in the load lock chamber 22a is released, the gate G1 is opened, and the first transfer from the second transfer means 21a. The processed wafer W is delivered to the
この様な現象に対して、大気搬送室14内には第1のFFU15a〜15cにより清浄空気の下降流を形成していることに加え、既述のように本実施の形態に係るオリエンタ4には第2のFFU60を備えている。即ち、オリエンタ4の上部室42内には大気搬送室14へと向かう清浄空気の気流を形成しており、更にこの例では上部室42内を陽圧としているため、機能モジュールであるオリエンタ4内に腐食性のガスや微粒子を流入させることなく、既述の排気FFU16を介して基板処理装置1外に排出することができる。
For such a phenomenon, in addition to forming a downward flow of clean air in the
ウエハWを受け取った第1の搬送手段13は、これを処理後のウエハWを収めるフープ内に格納する。以上の動作をフープ内の全てのウエハWについて実行した後、搬入出扉12aによりフープのドアを取り付けて搬送可能な状態とし、当該フープに収められたウエハWの処理を終了する。
The first transfer means 13 that has received the wafer W stores it in a FOUP that stores the processed wafer W. After the above operation is performed on all the wafers W in the FOUP, the FOUP door is attached by the loading /
上述の作用の説明においては、処理容器31a内におけるエッチング処理のみに着目して説明したが、もう一方の処理容器31bにおいて処理の行われる場合の作用も上述の場合と略同様である。即ち、2つの処理容器31a、31bにおいて同じ処理を行う場合には、これらの処理容器31a、31bにおいて並行して処理を実行するようにウエハWを搬送する。また、2つの処理容器31a、31bにて連続して異なる処理を行う場合には、夫々の処理容器31a、31bに所定の順番でウエハWを搬送して処理を実行する。このとき、上述した腐食性ガスを生成するような物質が処理容器31a、31b内のいずれでウエハWに付着しても、第2のFFU60により形成された気流によってオリエンタ4への生成物の流入を防止できる。
In the description of the above-described operation, the description has focused on only the etching process in the
本実施の形態によれば次のような効果がある。第2のFFU60により、機能モジュール(オリエンタ4)から大気搬送室14へと向かう清浄空気の気流を形成しているので、処理容器31a、31bで処理されたウエハWが大気搬送室14に搬入されて大気と接触することにより微粒子や腐食性のガスを発生してもこれらの物質の機能モジュールへの流入を防止することができる。このため、腐食性のガスによる機能モジュールの腐食を防ぐことが可能となる。また、微粒子の機能モジュールへの付着を防止できるので、例えば機能モジュール内の光学系に対する悪影響を避けることができ、測定エラー等を防止することができる。また本発明は、ウエハW上で生成する物質が、大気と接触して腐食性のガスまたは微粒子の一方のみとして大気中に拡散する場合に適用してもよいことは勿論である。
According to the present embodiment, there are the following effects. Since the
また第2のFFU60を備える機能モジュールは、上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、処理容器31a、31b内でCVD処理等によりウエハW表面に成膜を行う基板処理装置1において、処理状態を把握するために基板表面を検査する検査モジュール、例えば成膜された膜の厚さを計測する膜厚計7を備えた構成であってもよい。
The functional module including the
このような実施の形態について簡単に説明すると、例えば図1に示した基板処理装置1の処理容器31a、31bにてCVD処理によるウエハW表面への成膜処理を行う場合において、オリエンタ4(図1中のオリエンタ容器41)のある反対側(図に向かって右側)の大気搬送室14の側壁に膜厚計7が取り付けられている。
Briefly describing such an embodiment, for example, when the film forming process on the surface of the wafer W by the CVD process is performed in the
この膜厚計7は、図7の概略断面図に示すように、側面に搬入出口71aを有する膜厚計容器71と、この膜厚計容器71内に設けられ、ウエハWを載置するための載置台72と、この載置台72を回転自在とするシャフト73及びX方向とY方向とに移動自在とする駆動機構74、75と、光干渉式の計測部76と、を備えている。
As shown in the schematic sectional view of FIG. 7, the film thickness meter 7 is provided in the film thickness meter container 71 having a loading / unloading
計測部76は、載置台72上のウエハW表面と対向するように設けられたプローブ76aと、光ファイバ76bと、分光器およびコントローラを含む図示しない分光器ユニットと、を備えている。膜厚計7は、ウエハWをX、Y方向に移動させて、例えばウエハWの直径に沿った多数の位置にプローブ76aを位置させ、ウエハW表面に照射した光の反射光に基づいてスペクトルを得て、そのスペクトルに基づいて膜厚を検出するように構成されている。
The measuring
更に、膜厚計7は、図5で説明したものと略同様の構成を有する第2のFFU60を備えており、整流板66の貫通孔66aから流出する清浄空気により、大気搬送室14へと向かう気流が膜厚計容器71内に形成されるようになっている。このため、処理容器31a、31bにて成膜の行われたウエハWの表面に腐食性のガス等を発生する物質を付着している場合であっても、大気搬送室14内で発生した物質(微粒子や腐食性のガス)の膜厚計容器71内への流入を防ぐと共に、膜厚計容器71内で発生した物質をこの気流によって大気搬送室14側へ排出することもできる。
Further, the film thickness meter 7 includes a
なお、例示した実施の形態においては、大気搬送室14の側壁にオリエンタ4や膜厚計7を外付けした例について説明したが、これらの第2のFFU60を備えた機能モジュールを大気搬送室14内に設置してもよい。
In the illustrated embodiment, the example in which the
W ウエハ
G1、G2 ゲート
1 基板処理装置
4 オリエンタ
7 膜厚計
11a〜11c
フープ載置台
12a〜12c
搬入出扉
13 第1の搬送手段
14 大気搬送室
15a〜15c
第1のFFU
16 排気FFU
21a、21b
第2の搬送手段
22a、22b
ロードロック室
23a、23b
真空ポンプ
24a、24b
排気管
31a、31b
処理容器
41 オリエンタ容器
41a 搬入出口
41b 内部容器
42 上部室
43 下部室
44 仕切り板
44a 孔部
45 載置台
46 シャフト
47 回転駆動機構
48 検出機構
48a 受光部
48b 発光部
50 制御部
60 第2のFFU
60a ファンユニット
60b フィルタユニット
61 筐体
61a 吸気孔
62 ファン
63 筐体
64 ULPAフィルタ
65 ダクト
66 整流板
66a 貫通孔
71 膜厚計容器
71a 搬入出口
72 載置台
73 シャフト
74、75 駆動機構
76 計測部
76a プローブ
76b 光ファイバ
W Wafers G1, G2 Gate 1
Hoop mounting tables 12a-12c
Carry-in / out
First FFU
16 Exhaust FFU
21a, 21b
Second conveying means 22a, 22b
Processing
Claims (9)
この処理容器に気密に接続されると共に処理容器にて処理された基板を受け取って搬送する搬送手段を備え、大気雰囲気とされる大気搬送室と、
この大気搬送室内に清浄気体による気流を形成する第1の気流形成手段と、
開放されている基板の搬入出口を介して前記大気搬送室に接続されると共に、前記搬送手段により基板の受け渡しが可能な位置に設けられ、大気雰囲気中で基板に対する作業を行う機能モジュールと、
この機能ジュール内に設けられ、前記搬入出口に臨む位置に基板を下面側から水平保持すると共に、この基板を回転または移動させる駆動機構を備えた基板保持部と、
外部から気体を取り込んで清浄気体とするための気体取込部と、前記搬入出口に対向する領域に設けられ、前記気体取込部からの清浄気体を前記基板の幅方向に広がるように、前記基板保持部に保持された基板よりも下方側の高さ位置から前記機能モジュール内に供給し、前記基板の全面に亘り、その板面に沿って前記搬入出口に向けて流れる清浄気体の一方向気流を形成するための気体供給部とが設けられた第2の気流形成手段と、を備え、
前記第2の気流形成手段は、前記機能モジュール内を前記大気搬送室よりも陽圧にし、
前記処理容器で基板に対して処理が行われる際に、大気と接触することにより微粒子及び/または腐食性のガスとして大気中に拡散する生成物が基板上に生成し、この基板は、前記生成物が付着した状態で前記大気搬送室を搬送されることを特徴とする基板処理装置。 A processing container for processing a substrate;
An air transfer chamber that is airtightly connected to the processing container and includes a transfer unit that receives and transfers the substrate processed in the processing container,
First airflow forming means for forming an airflow of clean gas in the atmospheric transfer chamber;
A functional module that is connected to the atmospheric transfer chamber via an open / close port of the opened substrate, is provided at a position where the substrate can be delivered by the transfer means, and performs a work on the substrate in an atmospheric atmosphere;
A substrate holding unit provided in the functional module, and horizontally holding the substrate from the lower surface side at a position facing the loading / unloading port, and having a drive mechanism for rotating or moving the substrate;
A gas take-in portion for the takes in clean gas to the gas from the external, provided in a region facing the transfer port, so as to expand the clean gas from the gas take-in portion in the width direction of the substrate, One of the clean gases that are supplied into the functional module from a height position below the substrate held by the substrate holding unit and flow toward the loading / unloading port along the plate surface over the entire surface of the substrate. A second air flow forming means provided with a gas supply unit for forming a directional air flow,
The second airflow forming means makes the inside of the functional module more positive than the atmospheric transfer chamber,
When processing for the substrate is performed in the processing container, the product to diffuse into the atmosphere is produced on the substrate as fine particles and / or corrosive gases by contact with the atmosphere, the substrate, the product A substrate processing apparatus, wherein the substrate processing apparatus is transported in the atmospheric transfer chamber in a state where an object is attached .
前記処理容器にて、大気と接触することにより微粒子及び/または腐食性のガスとして大気中に拡散する生成物が基板上に生成される処理を行う工程と、
前記大気搬送室内に第1の気流形成手段により清浄気体による気流を形成する工程と、
前記処理容器にて処理され、前記生成物が付着した基板を前記搬送手段により大気搬送室内に搬入する工程と、
前記処理容器にて処理を行う前または処理を行った後の基板を前記搬送手段により、開放されている基板の搬入出口を介して前記大気搬送室に接続された機能モジュールに搬入し、この機能モジュール内に設けられ、前記搬入出口に臨む位置に基板を下面側から水平保持すると共に、この基板を回転または移動させる駆動機構を備えた基板保持部にこの基板を水平保持して、大気雰囲気中で基板に対して作業を行う工程と、
外部から気体を取り込んで清浄気体とする気体取込部と、前記搬入出口に対向する領域に設けられ、前記気体取込部からの清浄気体を前記基板の幅方向に広がるように、前記基板保持部に保持された基板よりも下方側の高さ位置から前記機能モジュール内に供給するための気体供給部とが設けられた第2の気流形成手段により、前記水平保持された基板の全面に亘り、その板面に沿って前記搬入出口に向けて流れる清浄気体の一方向気流を形成する工程と、を備え、
前記第2の気流形成手段は、前記機能モジュール内を前記大気搬送室よりも陽圧にすることを特徴とする基板処理方法。 A substrate using a substrate processing apparatus including a transfer means for transferring a substrate and having an atmospheric transfer chamber that is an atmospheric atmosphere, and a processing vessel that is hermetically connected to the atmospheric transfer chamber and performs processing on the substrate. In the method of processing,
Performing a process in which a product that diffuses in the atmosphere as fine particles and / or corrosive gas by being brought into contact with the atmosphere in the processing container is generated on the substrate;
A step of forming an air flow by a clean gas by the first air flow forming means in the atmospheric transfer chamber;
Carrying the substrate treated with the processing vessel and having the product attached thereto into the atmospheric transfer chamber by the transfer means;
The substrate before processing or after processing in the processing container is loaded into the functional module connected to the atmospheric transfer chamber by the transport means via the open substrate loading / unloading port. The substrate is horizontally held from the lower surface side at a position facing the carry-in / out port, and the substrate is horizontally held by a substrate holding portion having a driving mechanism for rotating or moving the substrate, so that the substrate can be The process of working on the substrate in
A gas intake section to takes in clean gas to the gas from the external, provided in a region facing the transfer port, so as to expand the clean gas from the gas take-in portion in the width direction of the substrate, the substrate On the entire surface of the horizontally held substrate by the second air flow forming means provided with a gas supply portion for supplying the functional module into the functional module from a lower position than the substrate held by the holding portion. And forming a unidirectional airflow of clean gas flowing toward the loading / unloading along the plate surface ,
The substrate processing method according to claim 2, wherein the second air flow forming means makes the inside of the functional module a positive pressure rather than the atmospheric transfer chamber .
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