JPH04206547A

JPH04206547A - 装置間搬送方法

Info

Publication number: JPH04206547A
Application number: JP2329316A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kitsunai; 浩之橘内; Hiromitsu Tokisue; 裕充時末; Muneo Mizumoto; 宗男水本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-28

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、半導体ウェハなどを加工する際に用いる真空
処理装置、または、物質表面層の性質を知るための各種
分析機器などの装置間の搬送方法に関する。

この種の装置としては、イオン注入装置、ＥＢ露光装置
、トライエツチング装置、イオンマイクロアナライザ、
オージェ分光装置などがある。素子の高集積度化に伴う
付着塵埃の排除、物質表面層の高精度な分析などの要求
に伴い、ウェハや分析対称とされる試料に付着する微細
な塵埃、さらに、ウェハ処理系や試料分析系に用いられ
る雰囲気ガス以外のガスによる表面の汚染が大きな開運
になりつつある。

〔従来の技術〕

従来から、半導体製造装置等の様に、真空、あるいは窒
素等の特殊なガス雰囲気を用いる処理装置間の試料搬送
方法としては、特開昭５７−１２６１４４号公報に開示
されている様に、試料を密封状態に保って、各装置間２
行程間を搬送する方法がある。

またさらには、特開昭５５−８７６５０号公報に表示さ
れている様に、試料を搬送する容器として、フィルタを
通して空気を送りこみ、且つ、排気口を通して空気を吸
引する機構を備えた密封容器を用いる方法もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、特開昭５７−１２６１４４号公報の開示例は、
試料を装置からの出し入れをする際に、密封状態を破っ
て行う必要があり、その際に微細な塵埃が付着すること
、−度、密閉容器内に微細な塵埃を含む空気が混入する
と返って試料に塵埃を付着させること、大気雰囲気であ
るため特に酸化膜が試料表面に形成され、その後の製造
工程や分析工程に悪影響を及ぼすこと、さらには、製造
工程や分析工程が負圧雰囲気で行われる場合には真空排
気する際に微細な塵埃を巻き上げて試料表面に付着させ
る等の欠点があった。

また、特開昭５５−８７６５０号公報の開示例は、試料
を搬送する容器としてフィルタを通して清浄空気を送り
込み、且つ、排気口を通して空気を吸引するという空気
循環機構を備えた密封容器を用いているため、試料が容
器内にある時には常に清浄気体雰囲気中にある。その点
では、上述の従来例よりは塵埃付着が低減できると考え
られる。しかし、試料を装置からの出し入れする際には
密封状・　態を破って行う必要があり、その際に微細な
塵埃が試料表面に付着すること、また、清浄気体中とは
いえ、大気圧空気雰囲気であるため上述の従来例同様、
特に酸化膜が試料表面に形成されその後の製造工程や分
析工程に悪影響を及ぼすこと、さらには製造工程や分析
工程が負圧雰囲気で行われる場合には真空排気する際に
微細な塵埃を巻き上げて試料表面に付着させる等の欠点
があった。

上述したように、従来の半導体製造装置等の真空処理装
置、あるいは分析装置の試料搬送方法で、は、ウェハ等
の試料表面上への塵埃の付着、処理系や分析系に用いら
れる雰囲気ガス以外のガスによる表面の汚染が生じると
いう問題があった。これらの問題は、素子の高集積度化
、物質表面層の高精度な分析などの要求に伴い、ますま
す大きな問題となりつつある。

本発明の目的は、微細な塵埃の付着、ガスによる表面の
汚染等を効果的に防ぐことがでる装置間搬送方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、製造工程や分析工程における試料交換、及
び処理装置間の試料搬送の方法として、内部雰囲気を外
界と遮断可能とした密閉容器を用い、且つ、内部雰囲気
の雰囲気ガス、及びそのガス圧力を制御可能とするため
の清浄ガスの供給・排気系を設け、また、各製造工程や
分析工程の装置には試料出し入れの際のゲートバルブを
介して共通に前記密閉容器との接続口を設けることによ
り達成される。

〔作用〕

本発明は、上述した構成によってウェハ等の試料に微細
な塵埃、製造工程や分析工程に悪影響を及ぼすガス被膜
の形成による表面の汚染がないようにしたものである。

すなわち、本発明は、試料交換及び処理装置間の試料搬
送の方法として内部雰囲気を外界と遮断可能とした密閉
容器を用い、且つ、内部雰囲気の雰囲気ガス、及びその
ガス圧力を制御可能とするためのフィルタを介した清浄
ガスの供給・排気系を設ける。したがって、容器内は常
に制御された雰囲気中にある。すなわち、常に清浄な雰
囲気。

且つ、任意の圧力に制御されている。そのため。

試料表面上への微細な塵埃の付着を防止することができ
、さらに処理系や分析系に悪影響を及ぼす雰囲気ガスが
試料表面に付着することを防止することが可能となる。

また、各製造工程や分析工程の装置は、試料搬出搬入の
際にゲートバルブを介して共通の接続口によって前記密
閉容器と取付は可能な構造とする。

それにより、試料を制御された容器内雰囲気の密封状態
を破ることなく装置から搬出搬入することができ、これ
までに問題であった、搬出搬入時の真空排気により微細
な塵埃を巻き上げて試料表面に付着させること、また、
処理系や分析系に悪影響を及ぼす雰囲気ガスが試料表面
に付着することを防ぐことが可能となる。雰囲気ガス圧
力は、製造工程や分析工程に応じて随時制御を行えば良
い。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明の装置間搬送方法の第一の実施例である
。半導体製造ラインの装置である。

図において、１はウェハ等の試料基板、２はウェハケー
ス、３はウェハ入れて製造ラインにある装置間で搬送す
る密閉容器、４，５，６．７は密閉容器３内の雰囲気、
例えば、雰囲気ガスの種類。

雰囲気ガスの圧力等をコントロールするためのガス導入
、排気口、及び、バルブ、８，９は密閉容器内の雰囲気
を清浄に保つためのフィルタ、１０はウェハを装置に搬
出搬入する際に装置と通じるために開閉されるゲートバ
ルブである。１１は密閉容器３内にウェハを出し入れす
るための扉である。また、１２は製造ラインにある一製
造装置、１３はウェハを装置１２内に搬出搬入する際に
、ウェハを装置間搬送するための密閉容器を取り付ける
ための取付は口、１４はゲートバルブ、１５゜１６．１
７．１８’、１９，２０はウェハを装置１１内に搬出搬
入する際に取付は口内の雰囲気ガスをコントロールする
ためのガス導入、排気口、。

フィルタ及びバルブである５このように構成された装置において、ウェハ１がおかれ
た密閉容器３の内部の雰囲気は、ガスの供給・排気が可
能とされた給排気口により、内部雰囲気の雰囲気ガス、
及びそのガス圧力等を制御可能とされている。また、給
排気口はフィルタを介して清浄ガスの供給・排気が可能
とされており、さらに密閉容器３内の雰囲気は完全に外
界と遮断されている。したがって、密閉容器３内は常に
清浄な雰囲気であり、且つそのガス種、及びガス圧力等
は制御可能とされており、ウェハ表面上への微細な塵埃
の付着を防止することができるほか、さらに処理系や分
析系に用いられる雰囲気ガス以、外のガスが試料表面に
付着することを防ぐことが可能となる。その際、密閉容
器内の雰囲気は製造族ｆｆ１ｉ１２内の雰囲気、すなわ
ち処理系の雰囲気ガスと同じくするか、あるいは雰囲気
ガスがウェハ表面に付着して装置内で行われる処理に対
して悪影響を及ぼさないようなガス種、あるいはガス圧
力にしておけばよい。製造工程、あるいは分析工程で最
初に密閉容器にウェハが入れられる場合。

あるいは製造工程２分析工程により密閉容器内の雰囲気
ガスの置換、圧力コントロールを行う場合には、微細な
塵埃が巻き上がらないよう充分なスローリーグ、スロー
排気がなされる。

そして、装置！１２内にウェハを搬出搬入する際には、
第１図（ｂ）に示したように、装置１２側の取付は口１
３に密閉容器３を取付け、密閉容器３と装置１２間に作
られる空間２１の雰囲気をガス導入・排気口により、密
閉容器３と同様にする。

次いで密閉容器側及び装置側のゲートバルブ１０゜１４
が開かれ、移載機構２１によりウェハは密閉容器３から
装置１２へ、または装置１２から密閉容器３へ搬出搬入
される。この際、移載されるのは、各ウェハー枚−枚で
も、ウェハケース２ごとでも良い。搬出搬入作業が終了
したら、密閉容器側及び装置側のゲートバルブ１０．１
４は閉じられ、密閉容器３と装置１２間に作られる空間
２２の雰囲気は給気口１５から大気が導入される。その
後、密閉容器３は装置！１２から取外され１次の工程の
装置へと運ばれる。このように動作させることにより、
ウェハは制御された雰囲気状態を破ることなく装置へ搬
出搬入することができ、ウェハ表面への微細な塵埃の付
着、あるいは処理系や分析系に用いられる雰囲気ガス以
外のガスが試料表面に付着することを防止することが可
能となる。

一連の製造工程、及び分析工程が終了したら密閉容器は
大気リークされ、扉１１がら取り出される。

この際、大気リークは微細な塵埃が巻き上がらないよう
充分なスローリークが行われる。また、プロセスによっ
てはリークされるガスがアルゴン。

窒素など任意のガスが供給される。本実施例ではウェハ
搬出搬入を行う移載機構を製造装置１２内に配置したが
、密閉容器３内にあっても良い。本実施例では密閉容器
３内に置かれたウニハケ−又は−個であったが複数個で
も良い。また１本実施例は、半導体製造装置について記
述し、たが、表面層の分析を行う分析例えば機器等に、
同様に本実施例を適用すれば余分なガスによる表面の汚
染等を防止することができ、高精度の分析が行える７次
に５第２図に本発明の装置間搬送方法の第二の実施例を
示す。ここで示す実施例では、第一の実施例で示した装
置構成に加えて、密閉容器３にガス供給・排気を行うた
めのガス供給源、及び排気装置を、Ｉｉ！造工程９分析
工程を行う部屋に配置させたものである。第２図は、半
導体製造ラインの装置に閤する例である。図において、
２３は製造工程が配置されているクリーンルーム、２４
は密閉容Ｉ３にガス供給・排気を行うためのガス供給源
、及び排気装置、２５はガス供給・排気源から密閉容器
への取付は口である。

このように構成したことにより、ウェハを搬送する密閉
容器３は、内部雰囲気をガス供給・排気源２４から配管
２７．取付は口２５を通して、ＩＩ造工程の各装置１２
．１２’　、１２’で行われる処理に適したガス雰囲気
にコントロールされ、各装置間を移動、各装置間へのウ
ェハの搬出、搬入が行われる。これによりウェハの置か
れた雰囲気は清浄、且つ、各製造装置に適したガス雰囲
気にコントロールされて、微小な塵埃の付着や表面層の
汚染を防止しつつ装置間を効率良く搬送することができ
る。また、製造工程により待ち時間が生じる場合もある
ので、クリーンルーム内にウェハ収納ボックス２６を設
置し、その内部雰囲気をガス供給・排気源２４から配管
２７．取付は口２５を通して、次の製造工程で行われる
処理に適したガス雰囲気にコントロールした上で、ウェ
ハを収納しておけば、さらに効果的に装置間搬送の間に
ウェハへの微小な塵埃の付着や表面層の汚染を防止する
ことが可能とされる。ウェハ収納ボックス２６へのウェ
ハの移載は、各ウェハー枚−枚でも。

ウェハケース２ごとでも良い。

第３図に本発明の装置間搬送方法の第三の実施例を示す
。ここで示す実施例では、第一の実施例で示した装置構
成に加えて、密閉容器３にガス供給・排気を行うための
ガス供給源、及び排気装置を備えたものである。すなわ
ち１図において２８゜２８′は、密閉容１３にガスを供
給するためのガス供給源、２９は密閉容器内部のガス圧
力をコントロールするための真空排気系である。また、
３０及び３１はそれぞれ配管、バルブである。密閉容器
３をこのように構成することにより、密閉容器３内部の
雰囲気は、ガスの供給・排気源２８゜２８’　、２９に
より、内部雰囲気の雰囲気ガス、及び、そのガス圧力等
を制御可能系とされる。また、給排気口はフィルタ８，
９を介してガスの供給・排気が接続されており、密閉容
器３内の雰囲気は常に清浄に保たれている。従って、密
閉容器単独で密閉容器内を清浄な雰囲気に保ち、且つ、
そのガス種、及びガス圧力等は制御可能であり、ウェハ
表面上への微細な塵埃の付着を防止することができ、さ
らに処理系や分析系に用いられる雰囲気ガス以外のガス
が試料表面に付着することを防止することが可能となる
。

次に、第４図に本発明の装置間搬送方法の第四め実施例
を示す。ここで示す実施例では、第一から第四の実施例
で示した装置構成に加えて密閉容器に走行手段を備えて
、製造工程９分析工程間を走行可能と口だものである４
本実施例では、走行手段として台車３２を備え付けた例
を示した。このように構成することにより、ウェハが置
かれた密閉容器３内は外部雰囲気の影響なしに常に清浄
状態で、且つ、任意のガス雰囲気にコントロールされた
状態で、試料を任意の場所に搬送可能となる。本実施例
は台車を取り付けた例であるが、床面にレールを敷きレ
ール上を走行させても、また、天井に床面にレールを敷
きレールを走行させても良い。

以上挙げた本発明の実施例は、従来使用されている半導
体製造装置、あるいは各主分析装置に用いられているロ
ードロック室を不要とするものである。すなわち、ウェ
ハの搬送を行う密閉容器そのものがロードロック室の役
割を果たし、且つ外部雰囲気の影響なしに常に清浄状態
で、且つ、任意のガス雰囲気にコントロールされた状態
で試料を任意の場所に搬送することができ、さらに装置
内にウェハを出し入れする際も外気に触れることは無い
。このように、前記密閉容器はロードロック室として使
用することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、外部雰囲気の影響なしに常に清浄状態
で、且つ任意のガス雰囲気にコントロールされた状態で
試料を任意の場所に搬送可能であり、したがって、ウェ
ハ等の試料表面への微細な塵埃の付着、処理系９分析系
に有害なガスによる表面の汚染等を効果的に防ぎ、素子
の高集積度化、及び、歩留まりの向上、物質表面層の高
精度な分析の達成が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図。第３図、第４図は、それぞれ本発明の第二、第三。第四の実施例を示す説明図である。１・・・ウェハ、２・・・ウェハケース、３・・・密閉
容器、４．５，１５，１６．３０・・ガス導入、排気口
。６．７．１７，１８．３Ｌ・・バルブ、１０．１４・・
・ゲートバルブ、８，９，１９，２０・・フィルタ、１
３・・・取付は口、２１・・・ウェハ移載機構、２６・
・ウェハ収納ボンクス、２９・・・真空排気系、３２・
・第２　霞 ≠３図

Claims

【特許請求の範囲】

１、外気雰囲気と隔離され、且つ、真空、不活性ガスを
含む特殊雰囲気に密閉された容器内で加工、分析される
製造工程、分析工程に使用される装置の装置間搬送手段
として、試料の搬出搬入を行うためのゲートバルブを備
え、また、内部雰囲気の雰囲気ガス、及びそのガス圧力
を制御可能とする供給口、及び排気口をフィルタを通し
て備え付けた内部雰囲気を外気雰囲気と遮断可能とする
密閉容器を用いて行い、且つ、前記各製造工程、分析工
程の装置に、前記密閉容器と前記試料の搬出搬入を行う
ための共通の形状の接続口を設けたことを特徴とする装
置間搬送方法。