JPH0787215B2 - 基板の処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体ウエハなどの基板の処理装置に関する
ものである。

（従来の技術） 例えば半導体ウエハのアッシング処理を例にとって説明
すると、一般に半導体集積回路の微細パターンの形成は
露光および現象によって形成された有機高分子のフォト
レジスト膜をマスクとして用い、半導体ウエハ上に形成
された下地膜をエッチングすることにより行われる。し
たがって、マスクとして用いられたフォトレジスト膜は
エッチング過程を経た後には半導体ウエハの表面から除
去される必要がある。

このような場合のフォトレジスト膜を除去する処理とし
てアッシング処理が行われているが、従来のアッシング
処理は、例えば第４図に示したアッシング装置によって
なされている。

このアッシング装置によれば、処理室１内に多数の半導
体ウエハ２が所定間隔をおいて垂直に配置され、処理室
１の上部に設置されている紫外線発光管３からの紫外線
を処理室１の上面に設けられた石英等の透明な窓４を通
して照射し、処理室１に充填された酸素を励起してオゾ
ンを発生させ、このオゾン雰囲気から生じる酸素原子ラ
ジカルを半導体ウエハ２に作用させてアッシング処理を
行っている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記の従来技術によれば、説明の従来の紫
外線を用いたアッシング装置では、上記アッシング装置
によるアッシング速度が50〜150nm/minと遅く処理に時
間がかかるため、例えば大口径の半導体ウエハの処理に
適した、半導体ウエハを１枚１枚処理する枚葉処理が行
えないという問題があった。

ところが枚葉処理するためには、その都度均一にアッシ
ング処理できることが前提であり、そのためまず半導体
ウエハなどの被処理基板を正しく所定位置に載置する技
術が不可欠である。

この点上記従来技術には、そのような従来の開示がな
い。

さらにまた上記従来技術には、アッシング処理後被処理
基板が有する高温（150〜500℃）の熱に対しての対策が
施されておらず、そのためアッシング処理後被処理基板
を搬送する搬送機構や、処理済みの被処理基板を収納す
るカセットが上記熱のために破壊されるおそれがあっ
た。

本発明はそのような点に鑑みてなされたものであり、処
理室内で所定の処理を施そうとする半導体ウエハに対し
て、まず処理室搬入前に、その中心位置合わせを行って
前記処理が正しく行えるようにし、さらに処理後の半導
体ウエハに対して、これを収納カセットへの収納前に冷
却させて処理済みの半導体ウエハが有する熱による装置
機器等の損壊を防止した基板の処理装置を提供して叙上
の問題の解決を図ることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） そのため本発明によれば、処理室内に所定の処理ガスを
流出させて、前記処理室内の半導体ウエハに対して所定
の処理を行う如く構成された処理装置であって、 前記処理室の入口側に設けられ、一の収納カセットから
取り出された未処理の半導体ウエハを、前記処理室の入
口へと搬送する機構を有する基台と、 前記処理室の出口側に設けられ、処理室から取り出され
た処理後の半導体ウエハを所定温度に冷却してこれを他
の収納カセットへと収納させる冷却台とを有し、 前記基台上には、この基台に載置された半導体ウエハを
移動させる搬送ベルトと、当該搬送ベルトによって移動
してくる半導体ウエハの端縁に適合した湾曲面を有する
中心位置合わせガイドが設けられ、 前記冷却台上には、その上面に形成された溝内に前記他
の収納カセットへと半導体ウエハを搬送する搬送ベルト
が収納され、さらにこの搬送ベルト全体が、前記溝より
上方に上昇自在に構成されたことを特徴とする、基板の
処理装置が提供される。

（作用） 本発明によれば、まず前記処理室の入口側に設けられた
基台上において、処理される半導体ウエハの中心位置合
わせが処理室搬入前に行われる。かかる中心位置合わせ
を行うのは、半導体ウエハの端縁に適合した湾曲面を有
する中心位置合わせガイドであり、基台に設けられた搬
送ベルトによって移動してくる半導体ウエハと、前記中
心位置合わせガイドにおける湾曲面とが接触した時点で
そのような中心位置合わせが行われる。

従って、一枚一枚確実にその中心位置合わせが行われ、
かつ処理室側へと移動する際に中心位置合わせが行われ
るので、無駄がなく、円滑な処理が行われる。また処理
室内への搬入前に半導体ウエハの中心位置合わせが行わ
れるから、処理室内へ搬入する場合、所定の位置にこれ
を搬入載置することが可能であり、処理室内での所定の
処理が各半導体ウエハに対して均一になされる。

また一方処理室内での所定の処理が完了した半導体ウエ
ハは、まず処理室の出口側に設けられた冷却台によって
所定の温度にまで冷却される。かかる場合、収納カセッ
トへと搬送する搬送ベルトは、冷却台の溝内に収納され
ているから、この搬送ベルトは冷却される半導体ウエハ
と略同一温度になっている。

従ってこの搬送ベルトが溝から上昇して半導体ウエハと
接触した際、両者の温度差は殆どなく、処理後の半導体
ウエハに対して悪影響を与えることはない。

しかも半導体ウエハはそのように所定の温度まで冷却さ
れるので、収納カセットへと収納した際に該収納カセッ
トを熱破壊するおそれはない。

また装置全体としてみた場合、処理室の入口側と出口側
に前記基台と冷却台が設けられているから、未処理の半
導体ウエハを収納した収納カセットを基台側に、処理後
の半導体ウエハを収納する収納セットを冷却台側に設置
するというレイアウトとなり、一連の処理過程を円滑に
行え、しかも装置構成上、無駄のない配置構成となって
いる。

（実施例） 以下、本発明を、レジストの除去、シリコンウエハマス
クの洗浄を始めインクの除去、溶剤残留物の除去等にも
使用され、半導体プロセスのドライクリーニング処理を
行う場合に適する、アッシング処理方法に適用した実施
例に基づいて説明する。

第１図において、被処理基板例えば半導体ウエハ５は収
納カセット6aに複数個収納されており、その収納カセッ
ト6aは上下自在のエレベーター7a上に着脱自在に載置さ
れている。

上記半導体ウエハ５は搬送機構により中心位置合わせ機
構８上に搬送され、その中心位置合わせ機構８により半
導体ウエハ５の中心位置合わせが行われる。そして処理
室９内の図示しない載置台上に搬送され、アッシング処
理を行い、アッシング処理された半導体ウエハ５は冷却
機構例えばクーリングプレート10上に搬送される。この
クーリングプレート10上に搬送された半導体ウエハ５
は、当該クーリングプレート10により冷却され、その後
収納カセット6bに収納される。

次に上述したアッシング装置による半導体ウエハのアッ
シング処理について説明する。

第１図において、複数枚の半導体ウエハ５を収納した収
納カセット6aから半導体ウエハ５を送り出すために、エ
レベーター7aにより上記半導体ウエハ５を送り出し、図
示しない搬送機構により中心位置合わせ機構８へと搬送
する。

この中心位置合わせ機構８は第２図に示すような構成で
あり、半導体ウエハ５は例えばアルミニウムにより形成
された基台11上に埋設した例えばシリコンゴムで形成さ
れた複数のベルト12により移動する。そして例えばテフ
ロンにより形成され、半導体ウエハの端縁に適合した湾
曲面を有する中心位置合わせガイド13の当該湾曲面に前
記半導体ウエハは接触し、その時点で半導体ウエハ５の
中心位置合わせが終了する。即ち、半導体ウエハ５が接
触した時点で中心位置が合うように中心位置合わせガイ
ド13が設けられているのである。

上記したような構成により中心位置合わせを行い、中心
位置が合わせられた半導体ウエハ５を図示しない搬送機
構により処理室９内の図示しない載置台上に載置されア
ッシング処理が行われる。

処理室９内の図示しない載置台上に載置された半導体ウ
エハ５を図示しない温度制御機構により上記載置台を例
えば150〜500℃程度の範囲で加熱し、半導体ウエハ５を
加熱する。そして、酸素供給源を備えた図示しないオゾ
ン発生機構によりオゾンを含有する酸素ガスを上記半導
体ウエハ５上に例えば３〜15s/min程度の流量で流出
させる。

ここで、ガスに含まれているオゾンは半導体ウエハ５の
熱により加熱されることにより分解し、酸素原子ラジカ
ルが多量に発生する。そして、この酸素原子ラジカルが
半導体ウエハ５の表面に被着されたフォトレジスト膜と
反応し、アッシングが行われ、フォトレジスト膜が除去
される。

そしてアッシング処理を終えた半導体ウエハ５は、図示
しない搬送機構により処理室９内の図示しない載置台上
よりクーリングプレート10上に搬送され、例えば真空機
構により保持される。

クーリングプレート10は第３図に示すような構成であ
り、例えばアルミニウムにより形成されているクーリン
グプレート10に連設した図示しない温調器により、事前
にクーリングプレート10を例えば15〜25℃程度にセット
しておき、そのクーリングプレート10上に半導体ウエハ
５を保持し、冷却する。

即ち、半導体ウエハ５が処理室９内でアッシング処理さ
れた時点では、例えば150〜500℃程度の高温になり、後
工程における搬送機構や半導体ウエハ５を収納するカセ
ット等を熱で破壊するおそれがあるので、例えば上記ク
ーリングプレート10などの冷却機構により半導体ウエハ
５を冷却するのである。

クーリングプレート10により半導体ウエハ５の冷却が終
了すると、半導体ウエハ５を搬送するための例えばシリ
コンゴムにより形成された搬送ベルト14を支持している
例えばステンレスにより形成された上下動自在のプレー
ト15が上昇し、半導体ウエハ５を上昇させ駆動機構例え
ばDCモーターに連動した例えばシリコンゴムにより形成
されたベルト16が駆動機構により動作し、搬送ベルト14
を動作させ、半導体ウエハ５を搬送する。

上述した冷却機構により冷却されてから搬送された半導
体ウエハ５は、半導体ウエハ５を受け取るための上下動
自在のエレベーター7b上に着脱自在に載置されている収
納カセット6bに収納されてアッシング処理、冷却処理が
終了する。

前出実施例においては、冷却機構としてクーリングプレ
ートを使用したが、被処理基板を冷却できるものなら実
施例の構成に限定されるものではない。

以上述べたように上記実施例によれば被処理基板を中心
位置合わせをし、処理室内の載置台に載置することによ
り均一なアッシング処理を行うことができる。しかも、
アッシング処理後被処理基板を冷却するため、後工程で
使用される搬送機構や被処理基板を収納するカセット等
を熱で破壊することがない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、まず前記処理室の
入口側に設けられた基板上において、処理される半導体
ウエハの中心位置合わせが処理室搬入前に行われるの
で、各半導体ウエハに対する処理が均一に行われる。ま
たかかる中心位置合わせは、基台上を移動してくる半導
体ウエハと中心位置合わせガイドが接触した時点で行わ
れるので、一枚一枚確実にその中心位置合わせが行わ
れ、かつ処理室側へと移動する際に中心位置合わせが行
われるので、無駄がなく円滑な処理が行われる。

また一方処理室内での所定の処理が完了した半導体ウエ
ハは、まず処理室の出口側に設けられた冷却台によって
所定の温度にまで一旦冷却されるので、収納カセットな
どを熱破壊するおそれはない。そして収納カセットへと
搬送する搬送ベルトは、半導体ウエハと略同一温度にな
っているので、半導体ウエハと接触しても温度差に起因
する半導体ウエハに対しての悪影響はない。

また装置全体としてみた場合、未処理の半導体ウエハを
収納した収納カセットを基台側に、処理後の半導体ウエ
ハを収納する収納カセットを冷却台側に設置するという
レイアウトとなり、処理の流れが一方向となって、一連
の処理過程を円滑に行える。従って、スループットが向
上する。しかも装置構成上、無駄のない配置構成である
から、装置全体をコンパクトにすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかかるアッシング装置の構成
を示した説明図、第２図は中心位置合わせ機構の構成を
示した説明図、第３図は冷却機構の構成を示した説明
図、第４図は従来のアッシング方法におけるアッシング
装置の構成を示す説明図である。 ５……半導体ウエハ 6a,6b……収納カセット ８……中心位置合わせ機構 ９……処理室 10……クリーングプレート 11……基台 12……ベルト 13……中心位置合わせガイド 14……搬送ベルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理室内に所定の処理ガスを流出させて、
   前記処理室内の半導体ウエハに対して所定の処理を行う
   如く構成された処理装置であって、 前記処理室の入口側に設けられ、一の収納カセットから
   取り出された未処理の半導体ウエハを、前記処理室の入
   口へと搬送する機構を有する基台と、 前記処理室の出口側に設けられ、処理室から取り出され
   た処理後の半導体ウエハを所定温度に冷却してこれを他
   の収納カセットへと収納させる冷却台とを有し、 前記基台上には、この基台に載置された半導体ウエハを
   移動させる搬送ベルトと、当該搬送ベルトによって移動
   してくる半導体ウエハの端縁に適合した湾曲面を有する
   中心位置合わせガイドが設けられ、 前記冷却台上には、その上面に形成された溝内に前記他
   の収納カセットへと半導体ウエハを搬送する搬送ベルト
   が収納され、さらにこの搬送ベルト全体が、前記溝より
   上方に上昇自在に構成されたことを特徴とする、基板の
   処理装置。