JPH04186860A - 搬送機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置等の生産に使用する半導体処理装
置等において隣接した処理室間、隣接した搬送室間、あ
るいは、処理室−搬送室間を被処理物である試料が移動
する際に使用する搬送機構が、被処理物の搬送に伴い、
被処理基板が金属等で汚染されるのを防ぎ再現性良く高
信頼性の半導体処理製品が得られる搬送機構に関する。

〔従来の技術〕

従来の半導体基板等の搬送装置は、シリコンコム等の回
転ベルトを二組並行に配置することでベルトの上部にの
せた被処理基板を並行移動させるものかある。本方法の
場合、ベルトと被処理基板間の摩擦力によって被処理基
板を移動させるため、被処理基板の裏面のベルトが接触
した部分に異物の付着が観察される。そこで、基板の搬
送には摩擦力を用いないハンドリングアーム（以下、ア
ームと略す。）を用いた搬送が主に使われるようになっ
た。−船釣にアームは多関節から成る伸縮か可能な腕の
部分と腕の先端に取り付けられたウェハを支える手の部
分から構成される。たとえは、二室の処理室間に設置さ
れたアームをもつ搬送室かあると、一方の処理室で処理
したウェハは処理室の固定位置から、ウェハを支えてい
る基板電極に通常は収納されている上下駆動機構によっ
て持ち上げられる。次に、アームは腕を伸ばして処理室
のウェハ設置位置まで手の部分を移動させ、上下駆動部
が元に戻ることで、ウェハはアーム部に固定される。こ
の後、腕を縮め搬送室内に戻ったアームは固定軸を中心
に回転し、他の処理室のウェハの出入口までウェハを移
動させ、上述と反対の手順で腕を伸ばしウェハを他の処
理室に装着する。

〔発明が解決しようとする課題〕

半導体が高集積化され配線等が微細化されるのに伴って
、半導体の性能に影響をおよぼす異物怪、異物数、ある
いは、金属等の汚染濃度をより低密度、低濃度に抑える
必要がある。そこで、各工程の前あるいは前後に洗浄工
程を挿入する場合が増加している。しかし、多くの場合
、洗浄工程と本処理工程は室が独立しており、従って、
これら室の間には被処理物を移動させる搬送が不可欠で
あり、搬送中に被処理物を汚染することは前処理として
の洗浄工程が無駄になり、本処理工程、例えば、成膜工
程の場合、結晶性の崩壊、リーク電流の増加等の膜質低
下あるいは再現性の低下に、直接、つながり、素子性能
のばらつき、歩留まり低下の原因となる。そこで、従来
は、アームの材質等を、基板との接触によって塵埃が発
生しないように様々な材料、及び、表面処理が検討され
ている。さらに、アーム等の駆動に伴う発塵等にたいし
てもトライポロジーの観点から多様な検討か成されてい
る。

しかし、この検討は搬送室内部からの発塵だけを考慮し
たものであり、処理装置に搬入以前からウェハに付着し
ていた不純物がアームを介して他のウェハを汚染するこ
と、あるいは、装置内部に洗浄機構をもつ装置の場合、
汚染されたウェハを洗浄しても洗浄後の被処理物のハン
ドリングか先に汚染されていた被処理物に接触したアー
ムのため再汚染することに対する考慮がなされていなか
った。

〔課題を解決するための手段〕

処理装置内に取りこんだ被処理物を本処理前の洗浄後に
移動する際、常に、洗浄な被処理物との接触面をもつア
ームに保つ機能を備えた搬送機構を設置する。

〔作用〕

搬送に伴う異物の中で予測しにくい異物の原因は被処理
物である基板自身に付着して外部から持ち込まれるもの
がある。一般にはこれらの異物は処理装置のロードロッ
ク室に持ち込む前に除去すべきものであるが、異物を除
去する洗浄後から本処理に入るまでの異物、汚染の付着
については十分な考慮か成されていなかった。特に、被
処理物基板自身が外部から持ち込む異物等が搬送機構を
汚染し、更に、被処理物に転写することに対しては全く
考慮していなかった。

従って、被処理物をロードロック室から処理室に搬送す
るのに用いたアームをそのまま次の搬送に用いることな
く、搬送処理後にアームの洗浄処理等を施すことにより
アームの表面を清浄化した後、次の搬送を行なうことて
、被処理物はアームを介して汚染されることが無くなる
。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例をあげ、図面にもとすいて更に
詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例の装置構成を示したもので
ある。基本構造は連続処理に対応したマルチチャンバ構
造である使用するプロセスは、例えば、前処理洗浄→成
膜→アニールである。中央の室は伸縮と回転の二自由度
を持つアーム１をもつ搬送室２、その周囲に処理室が設
置しである。

処理室はロード室３、アンロード室４　（場合によって
はロード室３と同一）、他の残りはプロセス処理室５と
アーム用の洗浄室６で構成される。搬送室２の上部には
異物あるいはコンタミ用の検出器７が備え付けられてい
る。また各処理室と搬送室２間にはゲートバルブが配置
されている。

被処理物は最初にロード室３に手動あるいは自動で搬入
され搬送室２と同一環境に設定後、ゲートバルブを開き
搬送室２のアーム１によって被処理物は搬送室２内に移
動され、最初の処理である被処理物表面の清浄化のため
の前洗浄室５ａに運ばれる。前洗浄室５ａは必ずしも一
室とは限らず被処理物の表面の状態によって酸化物、金
属、有機物等の除去を行なう。前洗浄後に被処理物は、
各処理室５に、順次、搬送され、例えば、ＣＶＤ成膜→
スパッタ成膜→アニール等の処理が行なわれ、最後にア
ンロード室４に収納される。ここで被処理物が処理装置
に搬入する前に被処理物の裏面が異物の付着あるいは金
属等で汚染されていたとすると、ロード室３から最初の
処理室２である前洗浄室５ａにアーム１で搬送される際
に、汚染がアーム１の表面の被処理物との接触面に転写
２・れる可能性が十分ある。このように汚染されたアー
ム１で洗浄後の被処理物を搬送し、この際に被処理物理
面を再汚染してしまうと、この後の処理に大きな悪影響
を及ぼしてしまう。特に、高温処理を伴うプロセスの際
には裏面の汚染が急速に表面にまで拡散してしまうため
、被処理物の製造の歩留まり、さらに、被処理物自身の
信頼性を大きく損ねてしまう。

そこで、このようなアーム１を介した再汚染を防止する
ため、アーム１の先端部を洗浄室６に挿入し洗浄処理を
行ない被処理物との接触面を常に清浄化する。洗浄処理
の頻度は被処理物の処理装置投入前の状態によって大き
く異なるため異物等の検出器７でのモニタにより処理能
力を低下させること無く最適化できる。

第２図は、本発明の第二の実施例の装置構成を示したも
のである。この装置の特徴は搬送室２に設置したアーム
１を複数個設けたことにある。前洗浄室５ａでの洗浄が
両面洗浄である場合、ロード室３から前洗浄室５ａへの
搬送の際にアームｌａを介して被処理物が汚染されても
、すぐに洗浄処理により被処理物は清浄化されるため悪
影響はなく、前洗浄後の被処理物の搬送時のアーム１ｂ
のみ清浄に保てば良い。従って、−本のアームｌａはロ
ード室３から前洗浄室５ａへの搬送専用とし、他のアー
ム１ｂは前洗浄室５ａからの取り出し専用とすることで
、アーム１の洗浄を極力減らすことが可能となる。

第３図は、本発明のアーム用の洗浄部の第一の実施例の
縦断面構造を示した図である。

洗浄部に挿入されたアーム１の先端部をはさむ形で一組
の平行平板電極９が設置されている。電極９には電源１
０が接続され、また電極９の内部は中空構造となってお
り、アーム１に対する面には多数の小孔１１が開いてい
る。さらに、電極９近傍には排気用ポンプ１２に接続さ
れた排気口１３が設置されている。

アーム１の先端が電極９をはさむ位置に固定した後、洗
浄用カスを電極内の中空部さらに小孔１１を通してアー
ム１に向かって供給し、電極９に電源１０からの電力を
印加しプラズマを発生させる。プラズマにより洗浄用ガ
スはイオンまたはラジカルとなりアーム１表面に付着し
た汚染等を分解して離脱させる。

第４図は、本発明のアーム用の保管部の第一の実施例の
縦断面構造を示した図である。

ゲートバルブ１５で仕切られた保管部１６の内部にはア
ーム先端部１４の保管棚１７があり、保管棚１７は上下
駆動機構１８に接続している。アーム先端部１４の汚染
が基準値を越えると、ゲートバルブ１５が開き保管棚１
７のアームの無い位置とアームの高さを合わせるため上
下駆動機構１８によって保管棚１７の高さを調整する。

アーム先端部１４が棚の中に入ると、アーム先端部１４
は自動的にアームから離脱し、さらに保管棚１７は清浄
表面を持つアーム先端部１４とアームの高さを合わせる
位置に移動して接続する。

本発明の場合、アーム先端部１４は着脱可能な構造とな
っており、洗浄部には複数個のアーム先端部１４の保管
が可能となっている。アーム先端部１４の切り離しが可
能なことにより洗浄部と搬送部は空間的に完全に分離が
可能となり洗浄法かドライばかりでなく液体等を用いる
ウェット洗浄も可能となる。さらに、洗浄時間が大幅に
かかるなど生産効率を圧迫する場合には汚染されたアー
ムを洗浄部ごと交換することも可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来管理が行き届いていなかった被処
理物の搬送に伴い生じる異物、あるいは、コンタミ等の
被処理物への付着防止が可能となる。

これにより高集積化された半導体等の製造に必要な要求
の厳しくなった、例えば、結晶性の制御等が被処理物上
で不均一になったり、完成後の半導体等がコンタミ等の
含有に起因する信頼性の低下及び品質のばらつきを生じ
ることかなくなり、従って高品質の半導体等の製品が高
歩留まりで生産ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例の装置の全体説明図、第
２図は第１図の搬送室の横断面図、第３図は本発明の一
実施例のアーム用の洗浄部の縦断面図、第４図は本発明
の一実施例のアーム先端部用の保管部の縦断面図である
。 １・・・ハンドリングアーム、２・・・搬送室、３・・
・ロード室、４・・・アンロード室、５・・・プロセス
処理室、６・・・ハンドリングアーム用洗浄室、７・・
・検出器、８・・・洗浄部、９ａ、９ｂ・・・電極、１
０・・・電源、１１・・・小孔、１２・・・排気用ポン
プ、１３・・・排気口、１４・・・ハンドリングアーム
先端部、ユ５・・−ゲートバルブ、・・・１６保管部、
１７・・・保管棚、１８・・上下駆動機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体製品等の生産に使用する処理装置の中で被処
   理物の設定位置を移動するのに使用する搬送機構におい
   て、 搬送の際に被処理物が直接接する搬送機構の面が常に清
   浄な面を保っていることを特徴とする搬送機構。 ２、請求項１において、前記被処理物が、直接、接する
   前記搬送機構の面が常に清浄な面を保つ手段として、前
   記搬送機構が設置されている室あるいは前記搬送機構が
   設置されている室内に隣接する室に前記被処理物が、直
   接、接する前記搬送機構の面を清浄化する洗浄部分を設
   けたことを特徴とする搬送機構。 ３、請求項２において、洗浄の際に前記被処理物が、直
   接、接する前記搬送機構の面をもつ搬送機構の一部分の
   みが洗浄部において自動的に離脱が可能である搬送機構
   。 ４、請求項３において、前記被処理物が、直接、接する
   前記搬送機構の面を有する前記搬送機構の一部分の複数
   個の保管が可能である空間的に独立した室をもつ搬送機
   構。 ５、請求項１ないし５において、前記被処理物が、直接
   、接する前記搬送機構の面上の異物あるいは汚染を常に
   モニタする検出器を取付けた搬送機構。 ６、請求項２ないし５において、前記洗浄部の洗浄手段
   として洗浄部をはさむ形で電源に接続されたプラズマ発
   生電極をもつ搬送機構。 ７、請求項２ないし５において、前記洗浄部は完全に密
   閉される構造であり液体あるいは蒸気化された洗浄用薬
   品と純水の供給口、および乾燥用手段をもつ搬送機構。 ８、請求項２ないし７において、処理装置中央に回転と
   伸縮の可能なハンドリングアームをもつ搬送室が配置さ
   れ、前記搬送室の周囲に複数の処理室が設置され、前記
   処理室の一室が本処理を行なう前の被処理基板の前処理
   洗浄室である搬送機構。 ９、請求項８において、ハンドリングアームが複数個設
   置された搬送機構。 １０、請求項９において、前処理洗浄室までの搬送に使
   用するハンドリングアームと前処理洗浄室からの搬送以
   降に使用する前記ハンドリングアームが異なるものであ
   る搬送機構。