JPH04240721A

JPH04240721A - マルチチャンバプロセス装置

Info

Publication number: JPH04240721A
Application number: JP3007344A
Authority: JP
Inventors: Junichi Sato; 淳一佐藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1992-08-28

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造工程
で用いられるマルチチャンバプロセス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣパターンの微細化に伴い、プ
ロセスの高精度化，複雑化，ウエハの大口径化など多様
性が求められている。このような背景において、複合プ
ロセスの増加や、枚葉式化に伴うスループットの向上の
関点からマルチチャンバプロセス装置が注目を集めてい
る。

【０００３】従来、この種のマルチチャンバプロセス装
置としては、図７に示すように、ウエハ搬送用チャンバ
（トランスファーチャンバ）１と、ウエハ搬送用チャン
バ１に夫々ゲートバルブ２を介して接続された複数のプ
ロセスチャンバ３〜３と、ウエハ搬送用チャンバ１にゲ
ートバルブ４，４を介して接続されたウエハロード室５
，５とから大略構成されたものが知られている。

【０００４】なお、上記ウエハ搬送用チャンバ１には、
ウエハロード室５との中継位置にロードロック室（予備
排気室）６が画成されており、ウエハ搬送用チャンバ１
のプロセスチャンバ３側と、ロードロック室６には、夫
々ウエハ搬送アーム７，８が備えられている。これらウ
エハ搬送アーム７，８は、クランク機構等により伸縮自
在であり、且つ回転自在に制御され得るようになってい
る。搬送アーム７は、処理目的に応じた各プロセスチャ
ンバ３へウエハＡを搬入，搬出し、ウエハ搬送アーム８
はウエハＡをウエハロード室５のウエハカセット９に出
し入れを行なうと共に、ウエハ搬送アーム７へのウエハ
Ａの授受を行なうようになっている。なお、上記したプ
ロセスチャンバ３は、夫々、その処理目的によってチャ
ンバ内のベース圧力を異にしている。例えば、スパッタ
処理を行なうチャンバの場合は、ベース圧力が１０−７
Ｔｏｒｒ以下となっており、また、減圧（ＬＰ）−ＣＶ
Ｄ処理を行なうチャンバの場合は、そのベース圧力が１
０−３Ｔｏｒｒ程度である。また、ウエハ搬送用チャン
バ１のベース圧力は、例えば１０−８Ｔｏｒｒ程度に設
定されている。このように、ベース圧力を異にするプロ
セスチャンバ３〜３を１室のウエハ搬送用チャンバ１に
並列に接続したマルチチャンバプロセス装置においては
、ウエハＡを各プロセスチャンバ３に搬入，搬出する際
にゲートバルブ２を開閉することにより、チャンバ間の
クロスコンタミネーションや、残留水分の移動が起り、
チャンバの雰囲気汚染，相互汚染や結露発生等が生ずる
問題点があった。

【０００５】そこで、ウエハ搬送用チャンバが１室のみ
であるとウエハ搬送用チャンバ１とプロセスチャンバ３
間で圧力差によるクロスコンタミネーションが問題とな
るため、図５に示す「１９９０年５月号ＮＩＫＫＥＩ　
　ＭＩＣＲＯＤＥＶＩＣＥＳ第４７頁」に記載されたマ
ルチチャンバプロセス装置のように、真空度の異なるウ
エハ搬送用チャンバ１０，１１を複数設けたものが開発
されている。ウエハ搬送用チャンバ１０には、ロードロ
ック室１２Ａ，１２Ｂ、ウエハ位置出しチャンバ１３、
ＲＴＰ／エッチング／ＣＶＤチャンバ１４等がゲートバ
ルブ（図示省略する）を介して接続されている。また、
ウエハ搬送用チャンバ１０には、プレクリーンチャンバ
１５と冷却チャンバ１６を介してウエハ搬送用チャンバ
１１が接続され、このウエハ搬送用チャンバ１１には、
複数のＰＶＤチャンバ１７が並列に接続されている。こ
れらのチャンバ内のベース圧力は、ロードロック室１２
Ａ，１２Ｂが１０−５Ｔｏｒｒ、ウエハ搬送用チャンバ
１０が１０−６Ｔｏｒｒ、ウエハ位置出しチャンバ１３
が１０−６Ｔｏｒｒ、ＲＴＰ／エッチング／ＣＶＤチャ
ンバ１４が１０−６Ｔｏｒｒ，プレクリーンチャンバ１
５及び冷却チャンバ１６が１０−７Ｔｏｒｒ、ウエハ搬
送用チャンバ１１が１０−８Ｔｏｒｒ、ＰＶＤチャンバ
１７が１０−９Ｔｏｒｒに設定されている。このように
、マルチチャンバプロセス装置においては、一般に、各
チャンバのベース圧力が、（プロセスチャンバ）＜（ウ
エハ搬送用チャンバ）＜（ロードロック室）の順に大気
圧に近くなるように設定されている。なお、図６は、図
５に示すマルチチャンバプロセス装置を側面より見た、
プロセスチャンバ以外のウエハ搬送経路を示す説明図で
ある。また、各ウエハ搬送用チャンバ１０，１１間、及
び各プロセスチャンバとウエハ搬送用チャンバとの間の
ウエハ搬送手段としては、夫々のウエハ搬送チャンバ１
０，１１内にウエハ搬送アーム１８が設けられている。

【０００６】この他の従来技術としては、例えば特開昭
６１−５５９２６号公報記載の技術が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来例（図５〜図６に示す）ようにウエハ搬送用チャ
ンバの数が増加するに従い、装置全体の占有設置面積（
フットプリント）が大きくなる問題点を有していた。

【０００８】また、上記従来例においては、複数のウエ
ハ搬送用チャンバを直線上に並べて接続したものである
ため、ウエハ搬送用チャンバの側周方向にプロセスチャ
ンバを接続する面が少なくなるという問題点を有してい
た。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点に着目
して創案されたものであって、複数のウエハ搬送用チャ
ンバを有するにも拘らずその占有設置面積を抑制し、且
つ接続できるプロセスチャンバの数を増加し得るマルチ
チャンバプロセス装置を得んとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、ウエ
ハを枚葉処理するプロセスチャンバがゲートバルブを介
して接続されたウエハ搬送用チャンバを複数備え、前記
ウエハ搬送用チャンバとプロセスチャンバとの間でウエ
ハを搬入，搬出する搬送手段を備えて成るマルチチャン
バプロセス装置において、前記ウエハ搬送用チャンバを
上下方向に重ね合わせることを、その解決手段としてい
る。

【００１１】

【作用】上下方向に互いに重ね合わせたウエハ搬送用チ
ャンバは、敷設面積の増加を抑制すると共に、各ウエハ
搬送用チャンバの四周に各種チャンバを接続することを
可能にする。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係るマルチチャンバプロセス
装置の詳細を図面に示す実施例に基づいて説明する。

【００１３】（第１実施例）図１及び図２は、本発明の
第１実施例を示している。同図中、２０はマルチチャン
バプロセス装置であって、ウエハＡを複数収納したウエ
ハカセット２１を昇降可能にしたウエハロード室２２と
、ウエハロード室２２の下部と上部で夫々ゲートバルブ
２４，２５を介して接続される第１ウエハ搬送用チャン
バ２６と第２ウエハ搬送用チャンバ２７と、第１ウエハ
搬送用チャンバ２６の周側面（３側面）に夫々ゲートバ
ルブ２８を介して接続される３つのプロセスチャンバ２
９〜２９と、第２ウエハ搬送用チャンバ２７の周側面（
３側面）に夫々ゲートバルブ３０を介して接続される３
つのプロセスチャンバ３１〜３１とから大略構成されて
いる。なお、第１及び第２ウエハ搬送用チャンバ２６，
２７内には、図示しないが、ウエハロード室２２と各プ
ロセスチャンバ２９〜２９，３１〜３１間とのウエハＡ
の搬送に供されるウエハ搬送アーム（ウエハ搬送手段）
が備えられている。

【００１４】本実施例においては、図１に示すように、
第１ウエハ搬送用チャンバ２６と第２ウエハ搬送用チャ
ンバ２７とを上下に積み重ねたことにより、設置に要す
る占有面積の増加を抑制することができる。

【００１５】例えば、第１ウエハ搬送用チャンバ２６の
ベース圧力を１０−２Ｔｏｒｒ，プロセスチャンバ２９
をＣＶＤ用チャンバとし、そのベース圧力を１０−４Ｔ
ｏｒｒ，第２ウエハ搬送用チャンバ２７のベース圧力を
１０−７Ｔｏｒｒ，プロセスチャンバ３１をスパッタ用
チャンバとし、そのベース圧力を１０−９Ｔｏｒｒに設
定すれば、以下に説明するような、窒化チタン（ＴｉＮ
）とブラケットタングステンの連続成膜のプロセスが可
能となる。

【００１６】先ず、ウエハロード室２２内のウエハカセ
ット２１を昇降手段にて上昇させ、次にゲートバルブ２
５を開放し第２ウエハ搬送用チャンバ２７を介してウエ
ハＡをプロセスチャンバ３１へ搬入する。このプロセス
チャンバ３１内でＴｉＮのスパッタを行なった後、再度
第２ウエハ搬送用チャンバ２７を介して、ウエハＡをウ
エハロード室２２へ移送しウエハカセット２１内に収納
する。次に、ウエハカセット２１を昇降手段にて下降さ
せ、ゲートバルブ２４，第１ウエハ搬送用チャンバ２６
を介してプロセスチャンバ２９へウエハＡを搬送してブ
ランケットタングステンＣＶＤ処理を行う。このように
してブランケットタングステンが成膜されたウエハＡは
、ウエハロード室２２のウエハカセット２１に搬送され
る。このようなプロセスにおいては、プロセスチャンバ
２９，３１と第１及び第２ウエハ搬送用チャンバ２６，
２７との間のクロスコンタミネーションを防止すること
ができる。

【００１７】（第２実施例）図３及び図４は、本発明の
第２実施例を示している。同図中３２は、マルチチャン
バプロセス装置であって、ウエハカセット（図示省略）
を収納するウエハロード室３３と、このウエハロード室
３３にゲートバルブ３４を介して接続される第１ウエハ
搬送用チャンバ３５と、この第１ウエハ搬送用チャンバ
３５の周側面（３側面）に夫々ゲートバルブ３６を介し
て接続されるプロセスチャンバ３７〜３７と、第１ウエ
ハ搬送用チャンバ３５の斜め上方に位置し第１ウエハ搬
送用チャンバ３５の上面端部でゲートバルブ３８を介し
て重ね合わせて接続される第２ウエハ搬送用チャンバ３
９と、この第２ウエハ搬送用チャンバ３９の周側面（３
側面）と夫々ゲートバルブ４０を介して接続されるプロ
セスチャンバ４１〜４１とから大略構成されている。

【００１８】なお、第１ウエハ搬送用チャンバ３２内に
は、ウエハロード室３３よりゲートバルブ３４を介して
ウエハの搬出，搬入を行なう第１ウエハ搬送アーム（図
示省略）が備えられており、この第１ウエハ搬送アーム
は、さらに、ウエハを各プロセスチャンバ３７〜３７へ
搬入，搬出できると共に、第２ウエハ搬送用チャンバ３
９へゲートバルブ３８を介してウエハの搬入，搬出がで
きるようになっている。このように、第１ウエハ搬送ア
ームは、第１ウエハ搬送用チャンバ３５から第２ウエハ
搬送用チャンバ３９へのウエハ搬送が可能となるように
昇降手段を備えている。また、第２ウエハ搬送用チャン
バ３９内には、各プロセスチャンバ４１〜４１へのウエ
ハ搬送を行なう第２ウエハ搬送アーム（図示省略）が備
えられている。

【００１９】本実施例においては、上記構成のように、
第１ウエハ搬送用チャンバ３５の斜め上方（はす向い方
向）に第２ウエハ搬送用チャンバ３９を配置したことに
より、第１ウエハ搬送用チャンバ３５の奥行方向（第２
ウエハ搬送用チャンバ３９の下方）にプロセスチャンバ
３７を配設することが可能となり、プロセスチャンバの
数を増加できる。

【００２０】以上、第１及び第２実施例について説明し
たが、これらに限らず、本発明は各種の設計変更が可能
である。

【００２１】例えば、上記両実施例は、ウエハ搬送用チ
ャンバの数が２つであったが、これより多数の場合にも
、本発明が適用できることは言うまでもない。

【００２２】また、上記第１実施例においては、第２ウ
エハ搬送用チャンバ２７の上面にプロセスチャンバを接
続していないが上面にプロセスチャンバを接続してプロ
セスチャンバの数を増加しても勿論よい。

【００２３】さらに、第２実施例においては、第２ウエ
ハ搬送用チャンバ３９の前側面にプロセスチャンバを接
続してもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に依れば、装置自在の設置占有面積の増加を抑制できる
効果がある。また、各ウエハ搬送用チャンバに付帯でき
るプロセスチャンバの数を増加することが可能となり、
スループットを向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の側面図。

【図２】同平面図。

【図３】本発明の第２実施例の側面図。

【図４】同平面図。

【図５】従来装置の平面説明図。

【図６】従来装置の側面説明図。

【図７】他の従来装置の断面図。

【符号の説明】

２０…マルチチャンバプロセス装置、２６…第１ウエハ
搬送用チャンバ、２７…第２ウエハ搬送用チャンバ、２
９，３１…プロセスチャンバ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　ウエハを枚葉処理するプロセスチャン
バがゲートバルブを介して接続されたウエハ搬送用チャ
ンバを複数備え、前記ウエハ搬送用チャンバとプロセス
チャンバとの間でウエハを搬入，搬出する搬送手段を備
えて成るマルチチャンバプロセス装置において、前記ウ
エハ搬送用チャンバを上下方向に重ね合わせることを特
徴とするマルチチャンバプロセス装置。