JP5037058B2 - Intermediate transfer chamber, substrate processing system, and exhaust method for intermediate transfer chamber - Google Patents
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Description
本発明は、中間搬送室、基板処理システム、及び当該中間搬送室の排気方法に関し、特に、基板搬送時に真空排気する中間搬送室に関する。 The present invention relates to an intermediate transfer chamber, a substrate processing system, and an exhaust method for the intermediate transfer chamber, and more particularly to an intermediate transfer chamber that is evacuated during substrate transfer.
基板としてのウエハにプラズマ処理を施す基板処理システムは、ウエハを収容してプラズマ処理を施すプロセスモジュールと、該プロセスモジュールへウエハを搬入する中間搬送室としてのロード・ロックモジュールと、複数枚のウエハを収容する容器からウエハを取り出してロード・ロックモジュールに受け渡すローダーモジュールとを備える。 A substrate processing system that performs plasma processing on a wafer as a substrate includes a process module that accommodates the wafer and performs plasma processing, a load / lock module as an intermediate transfer chamber that carries the wafer into the process module, and a plurality of wafers And a loader module for taking out the wafer from the container for storing the wafer and delivering it to the load / lock module.
通常、基板処理システムのロード・ロックモジュールは、大気圧下でウエハを受け入れ、チャンバ内を所定の圧力まで真空排気した後、プロセスモジュール側のゲートを開いて、プロセスモジュール側にウエハを搬入し、プロセスが終了すると、プロセスモジュールからウエハを搬出し、プロセスモジュール側のゲートを閉めて、チャンバ内を大気圧に戻し、ウエハをローダーモジュールに搬出する、という機能を有する(例えば、特許文献1参照。)。 Usually, a load lock module of a substrate processing system receives a wafer under atmospheric pressure, evacuates the chamber to a predetermined pressure, opens a gate on the process module side, loads the wafer on the process module side, When the process is completed, the wafer is unloaded from the process module, the gate on the process module side is closed, the inside of the chamber is returned to atmospheric pressure, and the wafer is unloaded to the loader module (see, for example, Patent Document 1). ).
以前より、ロード・ロックモジュール内が真空排気される際に、チャンバ内にパーティクルが発生し、このパーティクルがウエハ表面に付着及び堆積し、ウエハプロセスにおいて当該パーティクルがウエハの欠陥となり、最終的に製造されるデバイスの歩留まりや、信頼性が低下するという問題があった。 When the load lock module is evacuated, particles are generated in the chamber, and these particles adhere to and accumulate on the wafer surface. In the wafer process, the particles become wafer defects, which are finally manufactured. There was a problem that the yield and reliability of the device to be used decreased.
真空排気時のチャンバ内におけるパーティクルの発生メカニズムとしては、従来より、チャンバ内に付着及び堆積しているパーティクルが真空排気時に巻き上げられ、それらがウエハに付着するという考え方が主流である。
しかしながら、上述したパーティクルの発生メカニズムとは別に、チャンバ内に含まれる水分が真空排気時の内部ガスの断熱膨張による急激な温度低下により、凝固して、これに起因する微細パーティクルがウエハに付着するという現象も確認されるようになった。このパーティクルが付着したウエハにプロセスを施すと、例えば、花びら形状の腐食痕がウエハ上に残り、これがウエハの欠陥となる。 However, in addition to the particle generation mechanism described above, the moisture contained in the chamber solidifies due to a rapid temperature drop due to adiabatic expansion of the internal gas during evacuation and fine particles resulting from this adhere to the wafer. This phenomenon has also been confirmed. When the process is performed on the wafer to which the particles are adhered, for example, petal-shaped corrosion marks remain on the wafer, which becomes a defect of the wafer.
真空排気時の内部ガスの温度は、ガスの種類、チャンバ容積、及び排気速度等に大きく依存するが、数十℃ほど低下することが観測されている。チャンバ内に水分が含まれていると、ガス温度の急激な低下によって、小さなパーティクルを核に水分の凝結が生じ大きなパーティクルに成長し、温度によってはさらに氷に凝固し、それがウエハに付着する。この水分の凝結及び凝固という現象は、チャンバ内に核となるパーティクルがなくてもガス中の種々のイオンが凝結核となったり、水分子同士が凝集して大きく成長する等、チャンバ内に水分が含まれれば発生することがあり、深刻な問題を引き起こす。 It has been observed that the temperature of the internal gas during evacuation is reduced by several tens of degrees Celsius, although it largely depends on the type of gas, the chamber volume, the exhaust speed, and the like. If moisture is contained in the chamber, due to a rapid drop in gas temperature, moisture condenses from small particles to the core and grows into large particles, and depending on the temperature, it further solidifies into ice and adheres to the wafer. . This phenomenon of moisture condensation and coagulation is caused by the fact that various ions in the gas become condensation nuclei even when there are no core particles in the chamber, or water molecules agglomerate with each other and grow large. Can occur and cause serious problems.
本発明の目的は、基板の欠陥を防止することができる中間搬送室、基板処理システム、及び当該中間搬送室の排気方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the intermediate | middle conveyance chamber which can prevent the defect of a board | substrate, a substrate processing system, and the exhaust method of the said intermediate conveyance chamber.
上記目的を達成するために、請求項1記載の中間搬送室は、内部が第1の圧力で水分を含む第1の環境にある第1室と内部が第1の圧力よりも低い第2の圧力の第2の環境にある第2室との間に設けられ、当該第1室と当該第2室との間で双方向に基板を搬送し且つ当該基板を支持する支持部を有する搬送装置を備えた中間搬送室において、前記中間搬送室の内部圧力を前記第1の圧力から前記第2の圧力へ減圧すべく当該中間搬送室内を排気する排気装置と、該排気装置による排気の際に、前記支持部に支持された基板の直上のガスのコンダクタンスを制御するコンダクタンス制御装置とを備え、前記コンダクタンス制御装置は、前記基板の主面と対向して設けられた平板状部材であり、且つ、前記平板状部材は加熱手段を備えず、前記排気装置による排気の際に前記平板状部材によって前記基板を加熱することなく前記基板の主面上において水分の凝結若しくは凝縮が生じないように、前記基板の主面と前記平板状部材との間隔を制御することによって前記基板の直上のガスのコンダクタンスを制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the intermediate transfer chamber according to
請求項2記載の中間搬送室は、請求項1記載の中間搬送室において、前記排気装置は前記基板の主面上の水分の凝結若しくは凝縮が生じない最大の排気速度で当該中間搬送室内の排気を行うことを特徴とする。
Intermediate chamber according to
請求項3記載の中間搬送室は、請求項2記載の中間搬送室において、さらに、前記中間搬送室内の水分量を測定する水分量測定装置を備え、前記排気装置は当該水分量測定装置の測定結果に基づいて当該中間搬送室内の排気を行うことを特徴とする。
Intermediate chamber according to claim 3, wherein, in the intermediate conveying chamber according to
請求項4記載の中間搬送室は、請求項2又は3記載の中間搬送室において、さらに、前記中間搬送室内の凝結若しくは凝縮した水分を検出する水分検出装置を備え、前記排気装置は当該水分検出装置の検出結果に基づいて当該中間搬送室内の排気を行うことを特徴とする。
The intermediate transfer chamber according to claim 4 is the intermediate transfer chamber according to
請求項5記載の中間搬送室は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の中間搬送室において、さらに、前記中間搬送室内に乾燥したガスを供給する乾燥ガス供給装置を備えることを特徴とする。
The intermediate transfer chamber according to
請求項6記載の中間搬送室は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の中間搬送室において、さらに、前記中間搬送室内に所定の温度に加熱したガスを供給する加熱ガス供給装置を備えることを特徴とする。
The intermediate transfer chamber according to
請求項7記載の中間搬送室は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の中間搬送室において、さらに、前記中間搬送室内に該中間搬送室内を前記第1の圧力よりも高い圧力に昇圧するガスを供給する昇圧ガス供給装置を備えることを特徴とする。
Intermediate chamber according to
請求項8記載の中間搬送室は、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の中間搬送室において、さらに、前記中間搬送室内に該中間搬送室内に含まれる水分を分解するガスを供給する水分分解ガス供給装置を備えることを特徴とする。
The intermediate transfer chamber according to claim 8 is the intermediate transfer chamber according to any one of
請求項9記載の中間搬送室は、請求項1乃至8のいずれか1項に記載の中間搬送室において、さらに、前記中間搬送室における前記第1室との連通部において当該第1室内のガスの当該中間搬送室内への侵入を遮断するガスを噴出する遮断ガス噴出手段を備えることを特徴とする。
The intermediate transfer chamber according to claim 9 is the intermediate transfer chamber according to any one of
請求項10記載の中間搬送室は、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の中間搬送室において、さらに、前記中間搬送室内及び内壁の少なくとも一部を冷却する冷却手段を備えることを特徴とする。
The intermediate transfer chamber according to
請求項11記載の中間搬送室は、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の中間搬送室において、前記第1室内には乾燥したガスが供給されることを特徴とする。
Intermediate chamber according to claim 11, wherein, in the intermediate conveying chamber according to any one of
上記目的を達成するために、請求項12記載の基板処理システムは、前記第2室としての基板に処理を施す基板処理装置と、前記第1室としての前記基板を搬送する基板搬送装置と、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の中間搬送室とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a substrate processing system according to
上記目的を達成するために、請求項13記載の中間搬送室の排気方法は、内部が第1の圧力で水分を含む第1の環境にある第1室と内部が第1の圧力よりも低い第2の圧力の第2の環境にある第2室との間に設けられ、当該第1室と当該第2室との間で双方向に基板を搬送し且つ当該基板を支持する支持部を有する搬送装置を備えた中間搬送室の排気方法において、前記中間搬送室の内部圧力を前記第1の圧力から前記第2の圧力へ減圧すべく当該中間搬送室内を排気する排気ステップと、該排気ステップによる排気の際に、前記支持部に支持された基板の直上のガスのコンダクタンスを制御するコンダクタンス制御ステップとを有し、前記コンダクタンス制御ステップでは、加熱手段を備えない平板状部材を前記基板の主面と対向するように配置し、前記平板状部材によって前記基板を加熱することなく、前記基板の主面上において水分の凝結若しくは凝縮が生じないように、前記基板の主面と前記平板状部材との間隔を制御することによって前記基板の直上のガスのコンダクタンスを制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the method for exhausting the intermediate transfer chamber according to claim 13 is characterized in that the first chamber is in a first environment containing moisture at a first pressure and the interior is lower than the first pressure. A support unit provided between the second chamber in the second environment of the second pressure and configured to transport the substrate bidirectionally between the first chamber and the second chamber and support the substrate; An exhaust method for exhausting the intermediate transport chamber having the transport device, the exhaust step for exhausting the intermediate transport chamber to reduce the internal pressure of the intermediate transport chamber from the first pressure to the second pressure, A conductance control step for controlling the conductance of the gas immediately above the substrate supported by the support portion when evacuating by the step, and in the conductance control step, a flat plate member not provided with heating means is attached to the substrate. To face the main surface Arrangement, and without heating the substrate with the flat member, such condensation or condensation of moisture on the main surface of the substrate does not occur, to control the spacing of the main surface of the substrate and the flat plate-like member Thus, the conductance of the gas immediately above the substrate is controlled.
請求項1記載の中間搬送室、請求項13記載の中間搬送室の排気方法によれば、中間搬送室内の排気の際に、支持部に支持された基板の直上のガスのコンダクタンスを制御するので、基板の直上のガスの流れを緩やかにすることができる。その結果、基板直上のガスの断熱膨張を抑制することができるので、断熱膨張に起因するパーティクルが付着するのを防止することができ、もって、基板の欠陥を防止することができる。
According to the exhaust method of the intermediate transfer chamber according to
また、請求項1記載の中間搬送室、請求項13記載の中間搬送室の排気方法によれば、
基板の主面と対向して加熱手段を備えない板状部材が設けられるので、基板の直上のガスのコンダクタンスを正確に制御することができ、基板の直上のガスの流れを確実に緩やかにすることができる。また、中間搬送室内の排気の際に、基板の直上のガス以外の中間搬送室内のガスでは断熱膨張により該ガス中の水分が凝固するが、基板の直上に板状部材が設けられるので、板状部材が基板のカバーの役割を果たす。したがって、基板に内部ガスの断熱膨張に起因するパーティクルが付着するのを確実に防止することができる。
According to the intermediate transfer chamber of
Since a plate-like member not provided with a heating means is provided opposite to the main surface of the substrate, the conductance of the gas immediately above the substrate can be accurately controlled, and the gas flow directly above the substrate is surely moderated. be able to. In addition, when exhausting in the intermediate transfer chamber, moisture in the intermediate transfer chamber other than the gas immediately above the substrate is solidified by adiabatic expansion, but a plate-like member is provided directly above the substrate. The shaped member serves as a cover for the substrate. Therefore, it is possible to reliably prevent the particles due to the adiabatic expansion of the internal gas from adhering to the substrate.
更に、請求項1記載の中間搬送室、請求項13記載の中間搬送室の排気方法によれば、中間搬送室内の排気の際に、基板の主面上の水分の凝結若しくは凝縮が生じないように当該主面上のコンダクタンスを制御するので、基板に内部ガスの断熱膨張に起因するパーティクルが付着するのを適切に防止することができる。
Furthermore, an intermediate transfer chamber according to
請求項2記載の中間搬送室によれば、基板の主面上の水分の凝結若しくは凝縮が生じない最大の排気速度で中間搬送室内の排気を行うので、内部ガスの断熱膨張に起因するパーティクルの発生を抑制しつつ、中間搬送室内のガスの圧力を効率よく低下させることができ、もって、内部ガスの断熱膨張による該ガス中の水分の凝固を適切に防止することができる。 According to the intermediate transfer chamber of the second aspect, since the exhaust in the intermediate transfer chamber is performed at the maximum exhaust speed at which moisture condensation or condensation on the main surface of the substrate does not occur, the particles caused by the adiabatic expansion of the internal gas While suppressing the generation, it is possible to efficiently reduce the pressure of the gas in the intermediate transfer chamber, and thus it is possible to appropriately prevent the solidification of moisture in the gas due to the adiabatic expansion of the internal gas.
請求項3記載の中間搬送室によれば、中間搬送室内の水分量を測定し、水分量の測定結果に基づいて中間搬送室内の排気を行うので、中間搬送室内の水分量に応じて排気速度を適切に変更することができ、もって、中間搬送室内の水分の凝固を適切に防止することができる。 According to the intermediate transfer chamber of the third aspect, the moisture amount in the intermediate transfer chamber is measured and the intermediate transfer chamber is evacuated based on the measurement result of the moisture amount. Thus, it is possible to appropriately prevent moisture from solidifying in the intermediate transfer chamber.
請求項4記載の中間搬送室によれば、中間搬送室内の凝結若しくは凝縮した水分を検出し、当該水分の検出結果に基づいて中間搬送室内の排気を行うので、中間搬送室内に発生した水分の検出結果に応じて排気速度を適切に変更することができ、もって、中間搬送室内の水分のさらなる凝固を適切に防止することができる。 According to the intermediate transfer chamber of claim 4, the condensed or condensed water in the intermediate transfer chamber is detected, and the intermediate transfer chamber is exhausted based on the detection result of the water. The exhaust speed can be appropriately changed according to the detection result, so that further solidification of moisture in the intermediate transfer chamber can be appropriately prevented.
請求項5記載の中間搬送室によれば、中間搬送室内に乾燥したガスを供給するので、中間搬送室内のガスを水分を含んだガスから乾燥ガスに置換することができる。したがって、中間搬送室内のガス中に水分が含まれるのを抑制することができ、もって、当該ガス中の水分が断熱膨張により凝固するのをなくすことができる。 According to the intermediate transfer chamber of the fifth aspect , since the dried gas is supplied into the intermediate transfer chamber, the gas in the intermediate transfer chamber can be replaced with the dry gas from the moisture-containing gas. Therefore, it is possible to suppress moisture from being contained in the gas in the intermediate transfer chamber, so that moisture in the gas can be prevented from solidifying due to adiabatic expansion.
請求項6記載の中間搬送室によれば、中間搬送室内に所定の温度に加熱したガスを供給するので、中間搬送室の内壁や基板の表面に付着した水分を蒸発させることができる。その結果、中間搬送室内のガス中に含まれる水分を除去することができ、もって、中間搬送室内のガス中に含まれる水分が断熱膨張により凝固するのをなくすことができる。また、中間搬送室内の排気の際における断熱膨張により中間搬送室内のガスの温度が水分の凝固点まで低下するのを防止することができる。したがって、当該ガス中に含まれる水分は凝固することがない。さらに、中間搬送室内のガスの温度を水分を含む大気の温度よりも高くすることができる。その結果、中間搬送室内に侵入する水分を含む大気を中間搬送室内の下部に流れ込ませることができ、水分を含む大気が基板の上方に回り込むのを防止することができる。したがって、基板の上方において水分が凝固するのを防止することができる。 According to the intermediate transfer chamber of the sixth aspect, since the gas heated to a predetermined temperature is supplied into the intermediate transfer chamber, the water adhering to the inner wall of the intermediate transfer chamber and the surface of the substrate can be evaporated. As a result, it is possible to remove moisture contained in the gas in the intermediate transfer chamber, thereby eliminating the moisture contained in the gas in the intermediate transfer chamber from solidifying due to adiabatic expansion. In addition, it is possible to prevent the temperature of the gas in the intermediate transfer chamber from being lowered to the freezing point of moisture due to adiabatic expansion during exhaust in the intermediate transfer chamber. Therefore, the moisture contained in the gas does not solidify. Furthermore, the temperature of the gas in the intermediate transfer chamber can be made higher than the temperature of the atmosphere containing moisture. As a result, the atmosphere containing moisture entering the intermediate transfer chamber can flow into the lower portion of the intermediate transfer chamber, and the atmosphere containing moisture can be prevented from flowing upward above the substrate. Therefore, it is possible to prevent moisture from solidifying above the substrate.
請求項7記載の中間搬送室によれば、中間搬送室内に中間搬送室内を第1の圧力よりも高い圧力に昇圧するガスを供給するので、中間搬送室内のガスの圧力を水分を含む大気の圧力よりも高くすることができる。その結果、水分を含む大気が中間搬送室内に流れ込むのを防ぐことができ、もって、中間搬送室内に水分を含んだ大気が供給されるのを防止することができる。 According to the intermediate transfer chamber of the seventh aspect, the gas for raising the pressure in the intermediate transfer chamber to a pressure higher than the first pressure is supplied to the intermediate transfer chamber. It can be higher than the pressure. As a result, it is possible to prevent the moisture-containing air from flowing into the intermediate transfer chamber, and thus it is possible to prevent the moisture-containing air from being supplied into the intermediate transfer chamber.
請求項8記載の中間搬送室によれば、中間搬送室内に中間搬送室内に含まれる水分を分解するガスを供給するので、中間搬送室内のガス中に含まれる水分を分解することができる。その結果、中間搬送室内のガス中に水分が存在するのを防止することができ、もって、当該ガス中の水分が断熱膨張により凝固するのをなくすことができる。 According to the intermediate transfer chamber of the eighth aspect, since the gas for decomposing the moisture contained in the intermediate transfer chamber is supplied into the intermediate transfer chamber, the moisture contained in the gas in the intermediate transfer chamber can be decomposed. As a result, it is possible to prevent moisture from being present in the gas in the intermediate transfer chamber, and thus to prevent the moisture in the gas from solidifying due to adiabatic expansion.
請求項9記載の中間搬送室によれば、中間搬送室における第1室との連通部において第1室内のガスの中間搬送室内への侵入を遮断するガスを噴出するので、水分を含む大気が中間搬送室内に侵入するのを遮断することができる。したがって、中間搬送室内に水分を含んだ大気が供給されることを防止することができる。 According to the intermediate transfer chamber according to claim 9, since discharges gas to block the entry of the communication portion between the first chamber in the intermediate chamber to the intermediate conveying chamber of the first chamber of a gas, the atmosphere containing moisture Intrusion into the intermediate transfer chamber can be blocked. Therefore, it is possible to prevent the atmosphere containing moisture from being supplied into the intermediate transfer chamber.
請求項10記載の中間搬送室によれば、中間搬送室内及び内壁の少なくとも一部を冷却するので、中間搬送室内のガス中の水分を凝固させ、当該ガス中の水分の割合を低下させることができ、もって、ガス中の水分が断熱膨張により凝固することを防止することができる。
According to the intermediate transfer chamber of
請求項11記載の中間搬送室によれば、第1室内に乾燥したガスが供給されるので、第1室内のガスを水分を含んだ大気から乾燥ガスに置換することができる。その結果、第1室内から中間搬送室内に水分を含んだ大気が流れ込むのを防ぐことができ、もって、中間搬送室内に水分を含んだ大気が供給されるのを防止することができる。 According to the intermediate transfer chamber of the eleventh aspect , since the dried gas is supplied into the first chamber, the gas in the first chamber can be replaced with dry gas from the atmosphere containing moisture. As a result, it is possible to prevent the moisture-containing atmosphere from flowing into the intermediate transfer chamber from the first chamber, and it is therefore possible to prevent the moisture-containing atmosphere from being supplied into the intermediate transfer chamber.
請求項12記載の基板処理システムによれば、請求項1乃至11のいずれか1項に記載の中間搬送室を備えるので、基板の欠陥を防止することができる。 According to the substrate processing system of the twelfth aspect, since the intermediate transfer chamber according to any one of the first to eleventh aspects is provided, defects of the substrate can be prevented.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の実施の形態に係る基板処理システムについて説明する。 First, a substrate processing system according to an embodiment of the present invention will be described.
図1は、本発明の実施の形態に係る基板処理システムの概略構成を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a substrate processing system according to an embodiment of the present invention.
図1において、基板処理システム1は、基板としての半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)WにRIE(Reactive Ion Etching)処理やアッシング処理等のプラズマ処理を施すプロセスモジュール(Process Module)(以下、「P/M」という。)2と、ウエハWを収容する容器としてのフープ(Front Opening Unified Pod)5からウエハWを取り出す大気系搬送装置3と、該大気系搬送装置3及びP/M2の間に配置され、大気系搬送装置3からP/M2、若しくはP/M2から大気系搬送装置3へウエハWを搬出入する中間搬送室としてのロード・ロックモジュール(Load-Lock Module)(以下、「LL/M」という。)4とを備える。
In FIG. 1, a
P/M2及びLL/M4の内部は真空引き可能に構成され、大気系搬送装置3の内部は常時大気圧に維持される。また、P/M2及びLL/M4、並びにLL/M4及び大気系搬送装置3は夫々ゲートバルブ6,7によって接続される。該ゲートバルブ6,7は開閉自在であり、P/M2及びLL/M4、並びにLL/M4及び大気系搬送装置3の間を連通し、若しくは遮断する。
The insides of P / M2 and LL / M4 are configured to be evacuated, and the inside of the atmospheric transfer device 3 is always maintained at atmospheric pressure. Further, P / M2 and LL / M4, and LL / M4 and the atmospheric transfer device 3 are connected by
大気系搬送装置3は、フープ5を載置するフープ載置台50と、ローダーモジュール(Loader Module)(以下、「L/M」という。)51(第1室)と、該L/M51内にガスを供給するガス供給系60とを有する。
The atmospheric transfer device 3 includes a hoop mounting table 50 on which the
フープ載置台50は上面が平面を呈する台状物であり、フープ5は、例えば、25枚のウエハWを等ピッチで多段に載置して収容する。また、L/M51は、直方体状の箱状物であり、内部においてウエハWを搬送するスカラタイプの搬送アーム52を有する。
The hoop mounting table 50 is a trapezoid whose upper surface has a flat surface, and the
また、L/M51のフープ載置台50側の側面には、該フープ載置台50に載置されたフープ5に対向してフープオープナー(図示しない)が設けられる。該フープオープナーはフープ5の前面扉を開きフープ5とL/M51の内部を連通させる。
Further, a hoop opener (not shown) is provided on the side surface of the L /
搬送アーム52は、屈伸可能に構成された多関節状の搬送アーム腕部53と、該搬送アーム腕部53の先端に取り付けられたピック54とを有し、該ピック54はウエハWを直接的に載置するように構成されている。また、搬送アーム52は、屈伸可能に構成された多関節腕状のマッピングアーム55を有しており、該マッピングアーム55の先端には、例えば、レーザ光を発してウエハWの有無を確認するマッピングセンサ(図示しない)が配置されている。これらの搬送アーム腕部53とマッピングアーム55との各基端は、搬送アーム52の基部56から立設されたアーム基端部支柱57に沿って昇降する昇降台58に連結されている。また、当該アーム基端部支柱57は旋回可能に構成されている。フープ5に収容されているウエハWの位置及び数を認識するために行うマッピング操作では、マッピングアーム55が延伸された状態で、該マッピングアーム55が上昇或いは下降することにより、フープ5内におけるウエハWの位置及び枚数を確認する。
The
搬送アーム52は、搬送アーム腕部53によって屈曲自在であり、アーム基端部支柱57によって旋回自在であるため、ピック54に載置したウエハWを、フープ5及びLL/M4の間において自在に搬送することができる。
Since the
ガス供給系60は、L/M51の外部からL/M51の内部へ貫通したガス導入管61と、該ガス導入管61のL/M51外部側先端に接続されたガス供給装置(図示しない)と、ガス導入管61においてL/M51及びガス供給装置の間に配置された制御バルブ63とを有する。本実施の形態において、ガス供給系60は、L/M51内にN2ガスやドライエア等の乾燥ガスを供給し、L/M51内の水分量を減少させる。
The
LL/M4は、屈伸及び旋回自在になされた移載アーム70(搬送装置)が配置されると共に、移載アーム70の後述するピック74のウエハ載置面の直上に対向して設けられた板状部材90(コンダクタンス制御装置)を有するチャンバ71と、該チャンバ71内にガスを供給するガス供給系72と、チャンバ71内を排気するLL/M排気系73(排気装置)とを有する。
The LL / M4 is provided with a transfer arm 70 (conveying device) which can be bent and stretched and pivoted, and a plate provided opposite to a wafer mounting surface of a pick 74 (to be described later) of the
移載アーム70は複数の腕部からなるスカラタイプの搬送アームであり、その先端に取り付けられたピック74(支持部)を有する。該ピック74はウエハWを直接的に載置するように構成される。なお、ピック74の形状は上述したピック54の形状と略同様である。
The
ウエハWが大気系搬送装置3からP/M2へ搬入される場合、ゲートバルブ7が開放されたとき、移載アーム70はL/M51内の搬送アーム52からウエハWを受け取り、ゲートバルブ6が開放されたとき、移載アーム70はP/M2のチャンバ10(第2室)内へ進入し、載置台12の上面から突出したプッシャーピン(図示しない)の上端にウエハWを載置する。また、ウエハWがP/M2から大気系搬送装置3へ搬入される場合、ゲートバルブ6が開放されたとき、移載アーム70はP/M2のチャンバ10内へ進入し、載置台12の上面から突出したプッシャーピンの上端に載置されたウエハWを受け取る。ゲートバルブ7が開放されたとき、移載アーム70はL/M51内の搬送アーム52へウエハWを受け渡す。なお、移載アーム70は、スカラタイプに限られず、フロッグレッグタイプやダブルアームタイプであってもよい。
When the wafer W is carried into the P /
ガス供給系72は、チャンバ71の外部からチャンバ71の内部へ貫通するガス導入管75と、ガス導入管75のチャンバ71外部側先端に接続されたガス供給装置(図示しない)と、ガス導入管75においてチャンバ71及びガス供給装置の間に配置された制御バルブ77と、ガス導入管75においてチャンバ71及び制御バルブ77の間に配置されたヒーティングユニット76と、ガス導入管75のチャンバ71内部側先端に配置されたガスを噴出するガス供給口を有する。本実施の形態においては、ガス供給口の先端に一対のブレークフィルタ(Break Filter)80を有する。本実施の形態において、ガス供給系72は、チャンバ71内に不活性ガス、N2ガスやドライエア等の乾燥ガス、ヒーティングユニット76により所定の温度以上に加熱したガス、若しくは後述する水分を分解するガスを供給する。ブレークフィルタ80は、その長さが、例えば200mmに設定された多孔質状のセラミックス製フィルタである。
The
LL/M排気系73は、チャンバ71の内部へ貫通する排気管78と、該排気管78の途中に配置された制御バルブ79とを有し、上述したガス供給系72と協働してチャンバ71の内部の圧力を制御する。
The LL /
次に、図1におけるLL/M4において実行される真空排気処理について説明する。 Next, the vacuum evacuation process executed in LL / M4 in FIG. 1 will be described.
真空排気処理が行なわれる際のウエハWの搬送手順としては、まず、フープ5内に収容されたウエハWを搬送アーム52により大気圧下のLL/M4のチャンバ71内に搬入し、ゲートバルブ7を閉じてからLL/M排気系73によりチャンバ71内を真空排気し、チャンバ71内が所定の圧力になるとゲートバルブ6を開いて移載アーム70によりウエハWをP/M2のチャンバ10内に搬送する。
As a transfer procedure of the wafer W when the vacuum evacuation process is performed, first, the wafer W accommodated in the
従来から、ウエハWの搬送時のLL/M4のチャンバ71内における真空排気の過程で、チャンバ71内のガスが断熱膨張により急速に冷却され、チャンバ71内のガスに含まれる水分が凝固して、これに起因する微細パーティクルがウエハWに付着するという問題が発生していた。
Conventionally, in the process of evacuation in the
本実施の形態においては、図2に示すように、移載アーム70のピック74のウエハ載置面の直上に対向して板状部材90を設け、ピック74のウエハ載置面に載置されたウエハWの直上におけるガスの流れのコンダクタンスを小さくする。これにより、LL/M排気系73による真空排気の際に、ウエハWの直上のガスの流れを緩やかにすることができ、もって、当該ガスの断熱膨張による該ガス中の水分の凝固を防止することができる。また、LL/M排気系73による真空排気の際に、上記ウエハWの直上のガス以外のチャンバ71内のガスは断熱膨張により該ガス中の水分が凝固するが、ウエハWの直上に板状部材90が設けられているため、板状部材90がウエハWのカバーの役割を果たし、もって、ウエハWに上記ガス中の水分が凝固して発生したパーティクルが付着することがない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a plate-
なお、ガス中の水分の凝固を防止するためには、ガスの排気速度を3.8l/secまで低下させればよいことが本発明者によって確認されており、該排気速度に相当するウエハW直上のコンダクタンスは46.3l/secである。ここで、チャンバ71のガスの流れ方向に沿う長さ(図2中における水平方向の長さ)を379mmとし、チャンバ71のガスの流れ方向に直角な方向に沿う長さ(図2中における奥行き方向の長さ)を309mmとすると、上述したコンダクタンスを実現するためには、ピック74のウエハ載置面に載置されたウエハWと板状部材90との間の距離を10.7mmに設定するのがよい。
It has been confirmed by the present inventor that the gas exhaust speed should be reduced to 3.8 l / sec in order to prevent the moisture in the gas from solidifying, and the wafer W corresponding to the exhaust speed is confirmed. The direct conductance is 46.3 l / sec. Here, the length of the
本実施の形態によれば、ピック74のウエハ載置面に載置されたウエハWの直上におけるガスの流れのコンダクタンスを制御する板状部材90が、ウエハWの直上のガスの流れを緩やかにするので、LL/M4のチャンバ71内における真空排気の過程において、ウエハWに内部ガスの断熱膨張に起因するパーティクルが付着するのを防止することができ、もって、ウエハWの欠陥を防止することができる。
According to the present embodiment, the plate-
また、本実施の形態では、ピック74のウエハ載置面の直上に対向して板状部材90を設け、ピック74のウエハ載置面に載置されたウエハWの直上のコンダクタンスを小さくしているが、板状部材90を設けることなく、ピック74のウエハ載置面に載置されたウエハWを持ち上げることにより、チャンバ71内の天井に当該ウエハを接近させ、当該ウエハの直上のコンダクタンスを小さくしてもよい。
In the present embodiment, a plate-
また、本実施の形態において、LL/M排気系73によるチャンバ71内の真空排気の排気速度を制御して、スロー排気を行ってもよく、これにより、チャンバ71内のガスの圧力を緩やかに低下させることができ、もって、当該ガスの断熱膨張による該ガス中の水分の凝固を防止することができる。
Further, in the present embodiment, the evacuation speed of the vacuum exhaust in the
また、本実施の形態において、図3(A)に示すように、チャンバ71内に湿度計91を設け、湿度計91を用いてチャンバ71内の水分量を測定し、この測定結果に基づいてLL/M排気系73によるチャンバ71内の真空排気の排気速度を動的に制御してもよく、これにより、チャンバ71内の水分量に応じて排気速度を適切に変更することができ、もって、当該チャンバ71内の水分の凝固を適切に防止することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3A, a hygrometer 91 is provided in the
また、本実施の形態において、図3(A)に示すように、チャンバ71内にパーティクルモニタ92aを設け、パーティクルモニタ92aを用いてチャンバ71内のガスの断熱膨張に起因して発生したパーティクルを検出し、この検出結果に基づいてLL/M排気系73によるチャンバ71内の真空排気の排気速度を動的に制御してもよく、これにより、チャンバ71内に発生したパーティクルの検出結果に応じて排気速度を適切に変更することができ、もって、当該チャンバ71内の水分の凝固を適切に防止することができる。本実施の形態においては、図3(A)に示すように、パーティクルモニタ92bをチャンバ71内のLL/M排気系73の排気ラインに設け、排気パーティクルを検出し、排気パーティクルの検出結果に応じてLL/M排気系73によるチャンバ71内の真空排気の排気速度を動的に制御してもよい。なお、パーティクルモニタ92a,92bはレーザ光散乱法等を用いてパーティクルを検出する。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 3A, a
また、本実施の形態において、図3(B)に示すように、チャンバ71内に該チャンバ71内のガスと接触する冷却体等を備えた冷却装置93を設け、チャンバ71内のガス中の水分を冷却装置93にて凝固し、当該ガス中の水分の割合を低下させてもよく、これにより、LL/M排気系73によりチャンバ71内を真空排気する際に、チャンバ71内のガス中に含まれる水分の割合を低くすることができ、当該ガス中の水分が断熱膨張により凝固することを防止することができる。本実施の形態においては、チャンバ71内に冷却装置93を設け、チャンバ71内のガス中の水分の割合を低下させているが、冷却装置93を設けることなく、チャンバ71内及び内壁の少なくとも一部を水分が凝固する温度に冷却することにより、チャンバ71内のガス中の水分の割合を低下させてもよい。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3B, a
また、本実施の形態において、図3(C)に示すように、チャンバ71のゲートバルブ7との連通部においてガス噴出系94を備え、ガス噴出系94によりゲートバルブ7が開いた際にL/M51内の水分を含む大気がチャンバ71内に侵入するのを遮断すべくゲートバルブ7の近傍においてカーテン状流れのガスを噴出してもよく、これにより、チャンバ71内にL/M51内から水分を含む大気の侵入を防ぐことができ、もって、チャンバ71内に水分を含んだ大気が供給されることを防止することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3C, a
また、本実施の形態において、図4(A)に示すように、ガス供給系72によりチャンバ71内にN2ガスやドライエア等の乾燥ガスを供給し、チャンバ71内のガスを水分を含んだガスから当該乾燥ガスに置換してもよく、これにより、LL/M排気系73によりチャンバ71内を真空排気する際に、チャンバ71内のガス中に水分が含まれるのを抑制することができ、当該ガス中の水分が断熱膨張により凝固するのをなくすことができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4A, a dry gas such as N 2 gas or dry air is supplied into the
また、本実施の形態において、図4(A)に示すように、ガス供給系72によりチャンバ71内に水分を分解するガスを供給し、チャンバ71内のガス中に含まれる水分を分解してもよく、これにより、LL/M排気系73によりチャンバ71内を真空排気する際に、チャンバ71内のガス中に水分が存在するのを防止することができ、当該ガス中の水分が断熱膨張により凝固するのをなくすことができる。水分を分解するガスの供給方法は任意であるが、単調に供給することに限らず、例えば、効率よく水分を分解するためにパルス化して供給、若しくは脈動を加えて圧力を変動させながら供給してもよい。これにより、水分を分解するガスと水分を含むガスとの混合を促進して水分の分解をより効率よく行うことができる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 4A, a
水分を分解するガスは、オキシハロゲン類等であり、例えば、メチルシラン化合物、ジクロロプロパン、ジブロモプロパン、ニトロシルクロライド、カルボシルクロライド、カルボシルフロライド、シボラン、塩素、フッ素、チオニルブロマイド、ヨウドメチルプロパン、アセチルクロライド、アセトンジアチルアセタル、一酸化炭素である。メチルシラン化合物は、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、モノメチルトリクロロシラン、テトラクロロシラン等である。 Gases for decomposing moisture are oxyhalogens and the like, for example, methylsilane compounds, dichloropropane, dibromopropane, nitrosyl chloride, carbosyl chloride, carbosyl fluoride, siborane, chlorine, fluorine, thionyl bromide, iodomethylpropane, Acetyl chloride, acetone diacyl acetal, carbon monoxide. Examples of the methylsilane compound include trimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, monomethyltrichlorosilane, and tetrachlorosilane.
また、本実施の形態において、図4(B)に示すように、ガス供給系72によりチャンバ71内に100℃以上に加熱したガスを供給し、チャンバ71の内壁やウエハWの表面に付着した水分を蒸発させてもよく、これにより、チャンバ71内のガス中に含まれる水分を除去することができ、もって、LL/M排気系73によりチャンバ71内を真空排気する際に、チャンバ71内のガス中に含まれる水分が断熱膨張により凝固するのをなくすことができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 4B, a gas heated to 100 ° C. or higher is supplied into the
また、ガス供給系72によりチャンバ71内に、LL/M排気系73によるチャンバ71内の真空排気の際における断熱膨張によりチャンバ71内のガスの温度が水分の凝固点まで低下するのを防止すべく所定の温度以上に加熱したガスを供給してもよく、これにより、チャンバ71内のガスが断熱膨張により当該ガスの温度が水分の凝固点まで低下しないので、当該ガス中に含まれる水分は凝固することがない。さらに、上述のように所定の温度以上に加熱したガスをチャンバ71内に供給するので、チャンバ71内のガスの温度をL/M51内の水分を含む大気の温度よりも高くすることができる。これにより、ゲートバルブ7を開いた際にL/M51からチャンバ71内に流れ込む水分を含む大気をチャンバ71内の下部に流れ込ませることができ、水分を含む大気がピック74のウエハ載置面に載置されたウエハWの上方に回り込むのを防止することができる。したがって、ウエハWの上方において水分が凝固するのを防止することができる。
Further, in order to prevent the gas temperature in the
また、本実施の形態において、図4(C)に示すように、ガス供給系72によりチャンバ71内に乾燥ガスを供給し、チャンバ71内のガスの圧力をL/M51内の水分を含む大気の圧力よりも高くしてもよく、これにより、ゲートバルブ7が開いた際にL/M51内の水分を含む大気がチャンバ71内に流れ込むのを防ぐことができ、もって、チャンバ71内に水分を含んだ大気が供給されるのを防止することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4C, a dry gas is supplied into the
また、本実施の形態において、図1に示すように、ガス供給系60によりL/M51内にN2ガスやドライエア等の乾燥ガスを供給し、L/M51内のガスを水分を含んだ大気から当該乾燥ガスに置換する。これにより、ゲートバルブ7が開いた際にLL/M4のチャンバ71内に水分を含んだ大気が流れ込むのを防ぐことができ、もって、チャンバ71内に水分を含んだ大気が供給されるのを防止することができる。また、上記した水分を分解するガスをガス供給系60によりL/M51内に供給し、L/M51内の大気中に含まれる水分を分解することによっても、同様の効果が得られる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a dry gas such as N 2 gas or dry air is supplied into the L /
1 基板処理システム
2 プロセスモジュール
3 大気系搬送装置
4 ロード・ロックモジュール
51 ローダーモジュール
60,72 ガス供給系
70 移載アーム
73 LL/M排気系
74 ピック
90 板状部材
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記中間搬送室の内部圧力を前記第1の圧力から前記第2の圧力へ減圧すべく当該中間搬送室内を排気する排気装置と、
該排気装置による排気の際に、前記支持部に支持された基板の直上のガスのコンダクタンスを制御するコンダクタンス制御装置とを備え、
前記コンダクタンス制御装置は、前記基板の主面と対向して設けられた平板状部材であり、且つ、前記平板状部材は加熱手段を備えず、前記排気装置による排気の際に前記平板状部材によって前記基板を加熱することなく前記基板の主面上において水分の凝結若しくは凝縮が生じないように、前記基板の主面と前記平板状部材との間隔を制御することによって前記基板の直上のガスのコンダクタンスを制御することを特徴とする中間搬送室。 The first chamber is provided between a first chamber in a first environment containing moisture at a first pressure and a second chamber in a second environment having a second pressure lower than the first pressure. In the intermediate transfer chamber provided with a transfer device having a support part for transferring the substrate bidirectionally between the first chamber and the second chamber and supporting the substrate,
An exhaust device for exhausting the intermediate transfer chamber to reduce the internal pressure of the intermediate transfer chamber from the first pressure to the second pressure;
A conductance control device for controlling the conductance of the gas immediately above the substrate supported by the support portion when exhausting by the exhaust device;
The conductance controller is a plate member provided in the main surface facing the substrate, and the plate-like member is not provided with a heating means, by the plate member at the time of the exhaust gas by the exhaust device By controlling the distance between the main surface of the substrate and the flat plate member so as not to cause condensation or condensation of moisture on the main surface of the substrate without heating the substrate , An intermediate transfer chamber characterized by controlling conductance.
前記排気装置は当該水分量測定装置の測定結果に基づいて当該中間搬送室内の排気を行うことを特徴とする請求項2記載の中間搬送室。 Furthermore, a water content measuring device for measuring the water content in the intermediate transfer chamber is provided,
3. The intermediate transfer chamber according to claim 2, wherein the exhaust device exhausts the intermediate transfer chamber based on a measurement result of the moisture amount measuring device.
前記排気装置は当該水分検出装置の検出結果に基づいて当該中間搬送室内の排気を行うことを特徴とする請求項2又は3記載の中間搬送室。 Furthermore, a moisture detection device for detecting condensed or condensed moisture in the intermediate transfer chamber is provided,
The exhaust system intermediate chamber according to claim 2 or 3, wherein the performing evacuation of the intermediate transfer chamber on the basis of the detection result of the moisture detection device.
前記中間搬送室の内部圧力を前記第1の圧力から前記第2の圧力へ減圧すべく当該中間搬送室内を排気する排気ステップと、
該排気ステップによる排気の際に、前記支持部に支持された基板の直上のガスのコンダクタンスを制御するコンダクタンス制御ステップとを有し、
前記コンダクタンス制御ステップでは、加熱手段を備えない平板状部材を前記基板の主面と対向するように配置し、前記平板状部材によって前記基板を加熱することなく、前記基板の主面上において水分の凝結若しくは凝縮が生じないように、前記基板の主面と前記平板状部材との間隔を制御することによって前記基板の直上のガスのコンダクタンスを制御することを特徴とする中間搬送室の排気方法。 The first chamber is provided between a first chamber in a first environment containing moisture at a first pressure and a second chamber in a second environment having a second pressure lower than the first pressure. In the exhaust method of the intermediate transfer chamber provided with a transfer device having a support part for transferring the substrate bidirectionally between the first chamber and the second chamber and supporting the substrate,
An exhaust step of exhausting the intermediate transfer chamber to reduce the internal pressure of the intermediate transfer chamber from the first pressure to the second pressure;
A conductance control step for controlling the conductance of the gas immediately above the substrate supported by the support portion during exhaust by the exhaust step;
In the conductance control step, a flat plate-like member not provided with a heating means is disposed so as to face the main surface of the substrate, and moisture is not formed on the main surface of the substrate without heating the substrate by the flat plate-like member. An exhaust method for an intermediate transfer chamber, wherein the conductance of gas immediately above the substrate is controlled by controlling the distance between the main surface of the substrate and the flat plate member so that condensation or condensation does not occur.
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