JPH0557736B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はLSI或いは超LSI等の大集積回路を形
成したチツプの製造に用いる半導体ウエハーにエ
ツチング、クリーニング或いはアツシング（灰化
剥離）処理を行なうウエハーの処理方法のうち、
特にプラズマ発生用チヤンバーを縦方向に設置し
たウエハーの処理方法に関する。

LSI等の大集積回路を形成したチツプを製造す
る際の微細加工には、半導体ウエハーに微細パタ
ーンが形成されたレジスト膜によつて被覆されて
いない半導体ウエハー上に作成された絶縁膜、半
導体或いは金属膜をエツチングする工程、上記絶
縁膜等をクリーニングする工程或いは上記レジス
ト膜をウエハー表面から除去するためのアツシン
グ工程等が含まれている。

そして従来にあつては、上記各工程を行なうに
は、無機酸、有機溶剤等の液体化学薬品を用いた
所謂湿式処理によつていた。しかしながら湿式処
理による場合には廃液の処理及び加工精度を高め
ることができない等の問題がある。

特に最近では、超LSIの開発に伴つてパターン
は更に微細化する傾向にあり、上記の如き湿式処
理を施していたのでは所望の微細パターンを得る
ことができない。

このため、現在では加工精度の高いプラズマを
用いた乾式のウエハーの処理方法が種々提案され
ている。しかしながらウエハーの処理方法の殆ん
どは単にプラズマ処理を施すだけのものであり、
プラズマ発生用チヤンバー内へのウエハーの出し
入れは専ら手作業によつて行なつているのが現状
である。

例えば、未処理ウエハー収納カセツトからウエ
ハーを１枚毎取り出し、石英またはアルミニウム
製のウエハー治具にピンセツトにより移し替えを
行なつている。このためウエハーの欠け、割れ、
保持不良による落下、または汚染等により生産歩
留りが非常に低く、さらに近年の如くウエハー径
も４インチから５インチそして６インチと大型化
するにつれ上記した欠点は増大する。そしてさら
にプラズマ処理中は高温度となるため、処理後の
取り出しを手作業で行なうことは避けなければな
らず、作業能率は極めて低い。

この不利を解消すべく、自動的にウエハーをチ
ヤンバー内に装填するようにした装置（例えば特
開昭53−90870号）も提案されているが、斯る技
術はプラズマ発生用チヤンバーを横向きに配置し
たものであり、チヤンバーは軸方向に長いため装
置のコンパクト化を図ることができず、また機構
自体も複雑となる問題がある。

本発明者は上述した従来の問題点を有効に解消
すべく本発明を為したものであり、その目的とす
る処は、手作業によることなく自動的に多数枚の
ウエハーを処理することで処理時間の短縮を図
れ、且つ装置自体のコンパクト化を達成し得るウ
エハーの処理方法を提供するにある。

斯る目的を達成すべく本発明は、ウエハー処理
用チヤンバーの下方にウエハー保持体を位置させ
ておき、この状態で移し換え部材にてカセツト内
の複数のウエハーを同時に取り上げてウエハー保
持体内へ移し換え、次いでウエハー保持体を前記
移し換えたウエハーの高さ分だけ上昇せしめ、こ
の状態で移し換え部材にて他のカセツト内の複数
のウエハーを同時に取り上げてウエハー保持体内
へ移し換え、ウエハー保持体内に所定量のウエハ
ーを移し換えたら、ウエハー保持体を上昇してウ
エハー処理用チヤンバーに装填し、ウエハーの処
理を開始するようにしたことをその要旨としてい
る。

以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従つ
て詳述する。

第１図は本発明を実施するに好適な縦型自動プ
ラズマ装置の一部を切り欠いて示した正面図、第
２図は同装置の内部構造を示す側面図である。

図中１は略々ボツクス状をなした装置本体であ
り、この本体１の前面下方には張出し部２が形成
されている。そして本体１内の上部に支持台３を
固設し、この支持台３の開口部４を覆うようにウ
エハー処理用チヤンバー５を支持台３上に固定し
ている。このチヤンバー５は石英からなる円筒状
をなし、下端を開口するとともにその軸が上下方
向即ち縦方向となるように配置している。そして
チヤンバー５の外周部には電極板６を設け、この
電極板６に上記張出し部２の底部に固定した高周
波電源７によつて高周波を印加するようにしてい
る。

また上記チヤンバー５の下方の本体内壁には支
持板８を固着し、この支持板８の上下端にブラケ
ツト９，９を取り付け、これらブラケツト９，９
間に雄ネジ部を刻設し、モータによつて回転せし
められるロツド１０を回転自在に嵌合している。
そしてこのロツド１０に台１１を螺合しロツド１
０の回転に応じて台１１が図示しない案内ロツド
に沿つて昇降動するようにしている。また台１１
上には上記支持台３の開口部４を閉塞する蓋体１
２を取り付け、この蓋体１２上に上記開口部４を
介してチヤンバー５内に出入するウエハー保持体
１３を立設している。

この保持体１３は第３図に示す如く、４本のロ
ツド１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの上端部を
連結してなり、前方に位置するロツド１３ａ，１
３ｂの間隔を後方に位置するロツド１３ｃ，１３
ｄの間隔よりも広くして全体として平面台形状と
なるようにしている。そして夫々のロツド１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの内面にはウエハー
１４の周端部が嵌り込んで係止する溝部１５……
を上下方向に等間隔で形成している。

而して、上記台１１がロツド１０の回転につれ
て上限まで上昇した場合には上記蓋体１２が支持
台３の開口部４を閉塞するとともに保持体１３は
開口部４を介してチヤンバー５内に挿入されるこ
ととなる。そして台１１が下限まで降下した場合
には保持体１３も降下し、その全体がチヤンバー
５の下方に出ることとなる。

また本体１の中央部には横方向に支持板１６を
架設し、この支持板１６上面の左右に一対の搬送
部材１７，１７を設けている。この搬送部材１７
は支持板１６に対して回動自在とされた基部１７
ａとこの基部１７ａに基端部が固定されたアーム
片１７ｂとからなり、このアーム片１７ｂの先端
部にウエバー収納用のカセツト１８載置するよう
にしている。

このカセツト１８は第４図に示す如く、アルミ
或いはテフロン等からなる２板の板体１８ａ，１
８ａを対向し上端を材１８ｂで結合してなり、
夫々の板体１８ａ，１８ａの対内面には上下方向
に等間隔で離間した水平方向の突条１９……を形
成し、この突条１９……の上面にウエハー１４の
周端部が係止することでカセツト１８内に多数の
ウエハー１４が段状に収納されるようにしてい
る。

そして、上記搬送部材１７，１７の下方の本体
１内には移し換え部材２０を配設している。この
移し換え部材２０は第２図及び第５図に示す如
く、アングル片２１の起立部２１ａの裏面に多数
の先端二股状となつた舌状片２２を上下方向に連
続し固着することによつて構成されている。そし
て本体１の底面には第１のシリンダユニツト２３
を固定するとともに、このシリンダユニツト２３
のロツド２３ａと平行な２本の案内ロツド２４，
２４を設け、この案内ロツド２４，２４に支持台
２５を摺動自在に挿着するとともに支持台２５を
上記シリンダユニツト２３のロツド２３ａに固着
する。更に支持台２５には第２のシリンダユニツ
ト２６を立設し、このシリンダユニツト２６のロ
ツド２６ａの先端部に上記移し換え部材２０のア
ングル片２１を固着する。而して、移し換え部材
２０は第１のシリンダユニツト２２の作動によつ
て本体１内で前後方向に移動せしめられるととも
に、第２のシリンダユニツト２６の作動によつて
上下方向に移動せしめられる。

以上の如き構成からなる縦型自動プラズマ処理
装置の作用を以下に述べる。

先ず搬送部材１７，１７のアーム片１７ｂ，１
７ｂの先端部に張出し部２の上面開口部等からウ
エハーを収納したカセツト１８をその板体１８ａ
が本体１の前面と平行となるようにして載置し、
第２図に示す状態とする。

次いで本体１内に組込んだモータを駆動するこ
とでロツド１０を回転せしめる。するとロツド１
０の回転に伴つて台１１が下降し、この台１１上
に立設した保持体１３も一体的に下降し、その全
体がチヤンバー５から引き出される。そしてこの
動作と同時にモータ等の駆動手段により搬送部材
１７，１７のうちの一方を約90°回転せしめる。
すると、カセツト１８はその板体１８ａ間に形成
される開口部が保持体１３のロツド１３ａ，１３
ｂ間に形成される開口部に対向するように、カセ
ツト１８は保持体１３の上半部近傍に位置せしめ
られる。

次いで上記第２のシリンダユニツト２６を作動
せしめ、移し換え部材２０をその舌状片２２……
の夫々がカセツト１８に収納したウエハー１４…
…の中間位置となる高さまで上昇せしめる。する
と各部材の位置関係は第６図に示す如き状態とな
る。

斯る状態から第１のシリンダユニツト２３を作
動せしめ移し換え部材２０を後方即ち第６図中右
方向へ移動する。すると、移し換え部材２０の舌
状片２２……はその最上段のものがカセツト１８
内の最上段のウエハーと次段に位置するウエハー
との間に入り込むとともに、他の舌状片２２……
もウエハー１４……の間に入り込む。そしてこの
状態となつた時点でリミツトスイツチ等により第
１のシリンダユニツト２３の作動を停止し、次い
で第２のシリンダユニツト２６を作動せしめるこ
とで移し換え部材２０を若干上昇せしめる。する
と、舌状片２２……がカセツト１８内のウエハー
１４……を持ち上げることとなる。

そして舌状片２２……上にウエハー１４……が
載置されたならば第２のシリンダユニツト２６の
作動を停止し、一端シリンダーユニツト２３の作
動により第６図中左方向へ移動せしめる。次に持
ち上げられたウエハーを収納していたカセツト１
８を載置する搬送部材１７を約90度回転せしめて
もとの位置に戻し、再度第１のシリンダユニツト
２３を作動せしめる。すると移し換え部材２０は
ウエハー１４……を載置したまま第６図中右方向
へ移動し、ウエハー１４……を保持体１３内へ送
り込む。その結果、ウエハー１４……の周端部が
保持体１３を構成する各ロツドに形成した溝部１
５内に嵌り込む。その後第２のシリンダユニツト
２６を前記とは逆方向に作動させて移し換え部材
２０を若干下方へ降下せしめると、ウエハー１４
……は保持体１３の溝部に係止し、カセツト１８
内のウエハー１４……は保持体１３内に移し換え
られたこととなる。

この後、第１のシリンダユニツト２３及び第２
のシリンダユニツト２６を前記とは逆方向に作動
せしめて移し換え部材２０をもとの位置、即ち第
２図に示す位置まで戻す。

そして次に搬送部材１７，１７のうち他方を前
記同様約90°回動せしめるとともに、ロツド１０
を回転せしめ、カセツト１８が保持体１３の下半
部近傍に位置するようにする。次いで、前記同様
の作用によつて、ウエハー１４……を保持体１３
内に移し換え、保持体１３内にカセツト２つ分の
ウエハー１４……を保持せしめる。

斯る状態から、再度ロツド１０をモータによつ
て回転せしめ、蓋体１２が開口部４を閉塞するま
で台１１を上昇せしめる。その結果、保持体１３
はウエハー１４……を保持したまま、密閉状態の
チヤンバー５内に装填されることとなる。

この状態においてチヤンバー５内を真空にし、
高周波を印加してプラズマ処理を所定時間施す。

そしてプラズマ処理が終了したならば、ロツド
１０を逆方向に回転せしめ保持体１３を約半分程
降下させ、保持体１３の下半部が空となつている
カセツト１８と対向するようにする。その後第１
及び第２のシリンダユニツト２３，２６を作動せ
しめることにより、保持体１３の下半部に保持さ
れているウエハー１４……を、移し換え部材２０
によつてカセツト１８内に収納し、搬送部材１７
によつてこのカセツト１８を元の位置まで戻し、
次工程へ送る。

これが終了したならば再度ロツド１０を回転せ
しめて保持体１３を降下せしめ、前記同様の作用
によつて、保持体１３の上半部に保持されている
ウエハー１４……をもう１つのカセツト１８内に
移し換え、搬送部材１７によつて元の位置に戻
し、次工程へ送る。

以上によつてウエハーの処理工程が完了する。

また第７図は本発明の方法を実施する移し換え
部材２０を移動せしめる機構の別実施例を示すも
のである。即ち第１及び第２のシリンダユニツト
２３，２６の代りにモータ２７，２８及びこれら
モータ２７，２８によつて回転する雄ネジ部を刻
設したロツド２９，３０を用いている。

つまり、本体１の底面に第１のモータ２７を固
定し、このモータ２７によつて水平方向に架設し
た第１のロツド２９を回転するとともに、第１の
ロツド２９に支持台３１を螺合し、この支持台３
１上に第２のモータ２８を取り付け、この第２の
モータ２８によつて第２のロツド３０を回転せし
める如くし、且つこの第２のロツド３０に移し換
え部材２０を螺合している。

而してモータ２７の駆動により支持台３１及び
移し換え部材２０は前後方向（第７図左右方向）
に移動し、またモータ２８の駆動により移し変え
部材２０は案内ロツド３２，３３に沿つて上下方
向に移動することとなる。したがつてこの変更実
施例によつても前記同様の作用がなされる。

以上の説明で明らかな如く、本発明によれば、
装置本体内にプラズマ発生用チヤンバーを縦方向
に配置するとともに、このチヤンバーに対し多数
のウエハーを保持し得る保持体を挿抜自在とし、
この一方装置本体内に多数のウエハーを収納した
カセツトを上記保持体近傍まで搬送する搬送部材
と、上記保持体近傍に位置したカセツトからウエ
ハーを保持体内に移し換えるための舌状片を備え
た移し換え部材とを設けたので、手作業によるこ
となく自動的に多数枚のウエハーを処理でき、ウ
エハーの破損を極力抑えることができる。しかも
多数枚のウエハーを同時に保持体内に送り込むこ
とができるので、処理時間の大巾な短縮を図るこ
とができ、作業能率が向上する。

そして更にチヤンバーを縦型としたため余分な
スペースを必要とせず、装置のコンパクト化が図
れ、装置の占有面積を可及的に減少せしめ得る等
多大の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の好適な実施例を示すものであ
り、第１図は本発明方法を実施するに好適な縦型
自動プラズマ処理装置の一部を切り欠いて内部を
示した正面図、第２図は同装置の内部構造を示す
側面図、第３図はウエハー保持体の上部を示す斜
視図、第４図はカセツトがウエハーを収納してい
る状態を示す正面図、第５図は移し換え部材とカ
セツトの関係を示す斜視図、第６図は各部材の作
動の途中の状態を示す第２図と同様の側面図、第
７図は移し換え部材の作動機構の別実施例を示す
側面図である。 尚、図面中１は装置本体、５はウエハー処理用
チヤンバー、１３はウエハー保持体、１７は搬送
部材、１８はカセツト、２０は移し換え部材、２
２は舌状片である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ウエハー処理用チヤンバー５の下方にウエハ
   ー保持体１３を位置させておき、この状態で移し
   換え部材２０にてカセツト１８内の複数のウエハ
   ーを同時に取り上げてウエハー保持体１３内へ移
   し換え、次いでウエハー保持体１３を前記移し換
   えたウエハーの高さ分だけ上昇せしめ、この状態
   で移し換え部材２０にて他のカセツト内の複数の
   ウエハーを同時に取り上げてウエハー保持体内へ
   移し換え、ウエハー保持体１３内に所定量のウエ
   ハーを移し換えたら、ウエハー保持体１３を上昇
   してウエハー処理用チヤンバー５に装填し、ウエ
   ハーの処理を開始するようにしたことを特徴とす
   るウエハーの処理方法。