JPH08203978A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ダミーウエハを用いる工程を生産性を低下させ
ずに、通常の処理工程の間に挿入でき、またホストコン
ピュータ上でのダミーウエハの管理も不要にすることが
できる半導体製造装置を提供する。 【構成】実処理用基板載置部であるローダ２とは別に、
ダミー基板載置部１を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウエハ等の基板を処理
する半導体製造装置に関し、より詳細には、実処理用基
板の処理工程以外に実処理用基板とは別のダミー基板を
用いる工程を有する半導体製造装置に関する。なお、ダ
ミー基板を用いる工程には、反応室内をクリーニングす
る工程、予備プラズマ処理の工程、パーティクルチェッ
クの工程等がある。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の高集積化に伴って、半導体
製造装置として汚染、パーティクルの抑制が重要とな
り、反応室内のプラズマクリーニングの機会が増加して
いる。また、半導体製造装置の高性能化に伴って、予備
プラズマ処理も増加している。例えば、Ｃ₄ Ｆ₈ ガスを
用いるシリコン酸化膜のエッチング装置においては、実
処理に入る前に反応室内においてプラズマ照射が行われ
る。これは、反応室内のプラズマ重合物の付着の状況あ
るいは雰囲気温度を所定の状況にするためである。

【０００３】また、半導体製造装置内のパーティクルチ
ェックも定期的に行われるようになりつつある。通常、
これらの工程には実処理用ウエハとは別のダミーウエハ
を試料台に載置して試料台を保護することが行われる。
このダミーウエハの半導体製造装置への搬入等の管理が
生産性の向上において重要となる。

【０００４】一方、一般に量産工場では半導体製造装置
はホストコンピュータとリンクされたオンラインシステ
ムによって運転されることが多い。この様な場合、効率
のよい製造工程を目指して、多種多様な工程を要するウ
ェハの工程情報やそのウェハを格納したカセットのロッ
ト番号などがホストコンピュータによって管理されるこ
とになる。

【０００５】従来、実処理用ウエハが挿入された実処理
用ウエハカセットに混入させる方法またはダミーウエハ
を挿入したダミーウエハカセットを用いる方法によっ
て、ダミーウエハは供給されている。

【０００６】この従来のダミーウエハを用いた工程につ
いて、反応室内のクリーニング工程を例にとり説明す
る。図５に従来の半導体製造装置の模式的平面図を示
す。

【０００７】前もって実処理用ウエハカセット内に実処
理用ウエハに加えダミーウエハを混入させる場合につい
て説明する。

【０００８】カセット内の決められた位置に、例えば１
枚目に、ダミーウエハを挿入して、実処理用ウエハカセ
ットが用意される。この実処理用ウエハカセットをこの
装置のローダ２上のカセットポート、例えばカセットポ
ート２ｄ、にカセットを載置せよとの指令がホストコン
ピュータからカセット搬送ロボットに送られる。この指
令に基づき、カセット搬送ロボットはローダ２上のカセ
ットポート２ｄにカセットを載置する。カセットの１枚
目はダミーウエハであり反応室内のクリーニングを行え
との指令がホストコンピュータから装置に送られる。こ
の指令に基づいて、クリーニング工程が開始される。

【０００９】ダミーウエハが実処理用ウエハカセットか
ら取り出され、搬入側のロードロック室５を通って、反
応室７内の試料台上に搬送される。反応室７内にクリー
ニング用のガスが導入され、プラズマが発生させられ反
応室７内がクリーニングされる。ダミーウエハは搬出側
のロードロック室６を通って、カセットの元の位置に戻
され、クリーニング工程が終了する。

【００１０】次に、カセットの２枚目以降は実処理用ウ
エハであり、所定の工程情報（レシピ）でプラズマ処理
を行えとの指令がホストコンピュータから装置に送られ
る。

【００１１】この指令に基づいて、実処理用ウエハが順
次搬送され、通常のプラズマ処理工程が順次行われる。

【００１２】そして、このカセット内の実処理用ウエハ
を全て処理すると、別のカセットポート、例えばカセッ
トポート２ａ、に載置された実処理用ウエハカセットの
処理を行えとの指令がホストコンピュータから装置に送
られる。この指令に基づき、カセットポート２ａに載置
されたカセットの処理に移る。そしてこのカセット内の
実処理用ウエハの通常のプラズマ処理工程が引き続き行
われるか、もしくはこの何枚目かに混入されたダミーウ
エハによるクリーニング工程が行われる。

【００１３】ダミーウエハを挿入したダミーウエハカセ
ットによりダミーウエハを準備する場合について説明す
る。

【００１４】反応室７内のクリーニングが必要になる
と、ダミーウエハカセットをこの装置のローダ２上の空
いているカセットポート、例えばカセットポート２ｃ、
にカセットを載置せよとの指令がホストコンピュータか
らカセット搬送ロボットに送られる。この指令に基づ
き、カセット搬送ロボットはローダ２上のカセットポー
ト２ｃにカセットを載置する。このカセットはダミーウ
エハカセットであり、その例えば３枚目のダミーウエハ
を用いて反応室内のクリーニングを行えとの指令がホス
トコンピュータから装置に送られる。この指令に基づい
て、ダミーウエハカセットの３枚目のダミーウエハが取
り出されて、クリーニング工程が開始される。ダミーウ
エハの搬送手順は、先の場合と同じである。

【００１５】クリーニング工程が終了すると、実処理用
ウエハのプラズマ処理工程を行う場合、別のカセットポ
ート、例えばカセットポート２ｄ、に載置された実処理
用カセットの処理を行えとの指令がホストコンピュータ
から装置に送られる。そして、この指令に基づき、実処
理用ウエハのプラズマ処理工程が続けられる。一方、カ
セットポート２ｃ上のダミーウエハカセットを取り除け
との指令がホストコンピュータからカセット搬送ロボッ
トに送られる。そしてこの指令に基づき、カセット搬送
ロボットはダミーウエハカセットを取り除く。

【００１６】このダミーウエハカセットを用いる方法に
関して、あらかじめダミーウエハカセットを半導体製造
装置のカセットローダに設置する方法が提案されている
（特開平5-304197号公報）。これにより、実処理用ウエ
ハカセットとダミーウエハカセットとの入れ替え工程を
省略することができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ダミーウエハを実処理
用ウエハカセットに混入させる場合、何工程もの処理が
行われる半導体製造工程においてはダミーウエハを用い
る工程が不要な工程もあり、１カセット当たりの生産性
が低下する。また、カセット単位でダミーウエハの有る
／なし及び有る場合には何枚目に挿入されているかの余
分な情報を管理する必要がある。また、ホストコンピュ
ータは、各装置毎にこの情報を管理し、各装置にこの情
報をもとに、ダミーウエハを用いる工程のときはダミー
ウエハを、通常処理時は実処理用ウエハを処理するよう
指令しなければならない。すなわち、余分な指令も必要
である。

【００１８】ダミーウエハのみを挿入したダミーウエハ
カセットを用意する場合、ダミーウエハカセットを装置
へ搬入、搬出する工程が必要になり、生産性の低下が問
題となる。また、ホストコンピュータはダミーウエハカ
セットが搬送ラインのどこにいるのかを常にトラッキン
グし、各装置毎にダミーウエハの要、不要を判定して、
必要な装置にのみダミーウエハカセットを搬入させねば
ならない。すなわち、余分な情報管理と余分な情報処理
が必要である。

【００１９】また、あらかじめカセットローダにダミー
ウエハカセットを載置する場合、実処理用ウエハカセッ
トを載置するカセットポートを占有することになるので
生産性が低下する。さらに、実処理用ウエハカセットの
カセットポートを流用するため、ホストコンピュータ上
で、そのカセットポートをダミーウエハカセットが使用
していることを認識させる必要がある。すなわち、やは
りホストコンピュータ上で余分な情報管理が必要とな
る。

【００２０】すなわち、従来のダミーウエハの管理で
は、生産性の低下が避けられず、またホストコンピュー
タ上の管理も複雑になるという問題があった。

【００２１】本発明の目的は、生産性を低下させず、ま
たホストコンピュータ上での余分な管理も必要とせず
に、ダミーウエハを用いる工程を行うことができる半導
体製造装置を提供することを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
は、図１に示すように実処理用基板載置部であるローダ
２とは別にダミー基板載置部１を備えることを要旨とす
る。

【００２３】

【作用】実処理用基板の載置部以外にダミー基板載置部
を備えることにより、生産性の低下を抑えることができ
る。すなわち、ダミーウエハをあらかじめダミーウエハ
載置部に載置しておくため、ダミーウエハを実処理用ウ
エハカセットに混入させる必要がなく、１カセット当た
りの生産性の低下がない。また、ダミーウエハカセット
を搬送ラインから装置へ搬入、搬出させる工程も不要で
あり、これに伴う生産性の低下がない。

【００２４】また、実処理用基板の載置部以外にダミー
基板載置部を備えることにより、個々の装置が単独でダ
ミーウエハの搬送を制御することができるので、ホスト
コンピュータ上でのダミーウエハの管理は不要となる。

【００２５】すなわち、個々の装置に専用のダミーウエ
ハ載置部からダミーウエハを搬送できるので、個々の装
置が自律的にダミーウエハを用いる工程を起動すること
ができる。例えば、あらかじめ決められた時間だけ装置
が運転されたとき、あらかじめ決められたプロセスが行
われるときに限り最初のウエハの処理を行う前に、若し
くはあらかじめ決められたプロセスが行われた後に、ダ
ミーウエハの工程を自律的に起動する等である。このよ
うに装置自身が装置に備えられたダミーウエハを用いる
ので、通常の操業ラインからダミーウエハを見かけ上な
くし、ホストコンピュータ上でのダミーウエハの管理を
不要とすることができる。

【００２６】あらかじめ決められた時間とは、反応室の
運転時間、各ポンプの運転時間、若しくは装置電源のＯ
Ｎ時間など管理され得る装置各部の運転履歴を用いて設
定される。例えば、「反応室の運転時間が延べ１０００
時間に達したとき」などである。他に、前カセットの処
理終了からの経過時間なども利用できる。

【００２７】あらかじめ決められたプロセスとは、一般
に工程情報番号や工程情報中の処理内容から設定され
る。例えば、「工程情報番号が９０００以上のとき」や
「工程情報番号の下１桁が５のとき」や「マイクロ波出
力が１５００Ｗ以上の工程情報の時」などである。

【００２８】ダミーウエハ載置部は、大気雰囲気中に設
けてもよいし、真空雰囲気中に設けてもよい。大気雰囲
気中にダミーウエハ載置部を設ける場合は、ダミーウエ
ハの載置や除去が簡易になる。また逆に真空雰囲気中に
ダミーウエハ載置部を設ける場合は、操業中に反応室に
搬送する時間が短縮される。これらのダミーウエハ載置
部の設置位置については、その処理工程の特徴を吟味し
た上で決定すればよい。

【００２９】ダミーウエハ載置部の構造は、ダミーウエ
ハを挿入したカセットを設置できるようにカセットポー
トとしてもよく、また複数のダミーウエハを設置できる
ようにした多段型の昇降機能つきステージにしてもよ
い。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００３１】図１は本発明の第１の実施例の半導体製造
装置の模式的平面図である。新たにダミーウエハ載置部
１がローダ２とは別に設けられている。図３はダミーウ
エハ載置部の模式図である。ダミーウエハが挿入された
ダミーウエハカセット１０が昇降可能なターンテーブル
１１上に載置される構成となっている。なお、ターンテ
ーブル１１はダミーウエハを用いる工程が起動するとき
に搬送アーム３の方に回転し、工程終了後もとの向きに
戻るようにした。これにより、ダミーウエハカセットの
載置およびダミーウエハ状況の確認が容易になる。

【００３２】本実施例のダミーウエハを用いる工程につ
いて反応室内のクリーニングを例にとり説明する。本実
施例においては、実処理用ウエハの処理枚数が所定の枚
数に到達すると、装置が自律的に反応室７内のクリーニ
ングを行うようにした。ホストコンピュータからダミー
ウエハを用いる工程についての指令は送られない。

【００３３】あらかじめ、ダミーウエハ載置部１のター
ンテーブル１１上にダミーウエハカセットを載置してお
く。ホストコンピュータからの指令に基づき、ローダ２
のカセットポート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上に実処理用
ウエハが挿入されたカセットが載置され、処理が進めら
れる。

【００３４】実処理用ウエハの処理についてウエハ搬送
を中心に説明する。実処理用ウエハは大気搬送アーム３
によりローダ２のカセットポート上のカセット内から取
り出され、オリフラ合わせ機構４上に載置され、オリフ
ラ位置が合わせられる。そしてゲートバルブ５ａが開
き、実処理用ウエハは大気搬送アーム３により、搬入側
のロードロック室５に搬送される。ゲートバルブ５ａが
閉じロードロック室５内が真空排気されると、ゲートバ
ルブ５ｂが開き、実処理用ウエハは真空搬送アーム８に
より真空に排気されている搬送室９に取り出される。ゲ
ートバルブ５ｂが閉じゲートバルブ７ａが開き、実処理
用ウエハは真空搬送アーム８により反応室７に搬送され
試料台上に載置される。そして、ゲートバルブ７ａが閉
じ、反応室７内に処理用のガスが導入されてプラズマが
発生され、実処理用ウエハが処理される。処理終了後、
反応室７内は真空排気され、ゲートバルブ７ａが開き、
実処理用ウエハは真空搬送アーム８により搬送室９に取
り出される。ゲートバルブ７ａが閉じゲートバルブ６ｂ
が開き、実処理用ウエハは真空搬送アーム８により搬出
側のロードロック室６に搬送される。そして、搬出側の
ロードロック室６が不活性ガスにより大気圧まで昇圧さ
れた後、ゲートバルブ６ａが開き、大気搬送アーム３に
より実処理用ウエハはロードロック室６からカセットの
元の位置に戻される。そして、これが繰り返される。

【００３５】実処理用ウエハの処理の枚数が所定の枚数
に到達すると、ホストコンピュータからの指令を待機状
態とし、装置が自律的にクリーニング工程を起動する。
そして、ダミーウエハ載置部１のダミーウエハカセット
からダミーウエハが大気搬送アーム３により取り出され
る。そして、実処理用ウエハの搬送のときと同じように
して反応室７に搬送され試料台上に載置される。反応室
７内にクリーニング用のガスが導入されプラズマが発生
され、反応室７内がクリーニングされる。そして、実処
理用ウエハの搬送のときと同じようにして、搬出側のロ
ードロック室６に搬送され、ロードロック室６が不活性
ガスにより大気圧まで昇圧される。ゲートバルブ６ａが
開き、ダミーウエハは大気搬送アーム３によりダミーウ
エハ載置部１のダミーウエハカセットの元の位置に戻さ
れる。

【００３６】クリーニング工程が終了すると、ホストコ
ンピュータからの指令の待機状態が解除される。そし
て、ホストコンピュータからの指令に基づき、再びロー
ダ２のカセットポート２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ上の実処
理用ウエハが挿入されたカセットからの実処理用ウエハ
の搬送が始まり、通常の実処理用ウエハの処理が進めら
れる。

【００３７】本構成とすることにより、ダミーウエハを
装置に搬入・搬出するための工程、例えばダミーウエハ
カセットを搬送ラインからローダに搬送するあるいはロ
ーダから搬送ラインへ戻す工程、を削減できる。また、
それらに伴う生産性の低下を防ぐことができる。

【００３８】また、装置が単独でダミーウエハの搬送を
制御するので、ホストコンピュータ上でのダミーウエハ
の管理を不要とすることができる。

【００３９】図２は、本発明の第２の実施例の半導体製
造装置の模式的平面図である。本実施例の装置において
は、ダミーウエハ載置部１が真空雰囲気中に設けられて
おり、ゲートバルブ１ａを介してダミーウエハが搬送さ
れるようになっている。図４はダミーウエハ載置部の模
式図である。複数のダミーウエハが載置できる多段型の
昇降機能付きステージとした。ステージ１２は１２ａ、
１２ｂ、・・・、１２ｎ、のように多段に構成されてい
る。これらのステージ１２はスライダー１３の上下動作
によって昇降する。スライダー１３は昇降駆動装置１４
によって制御される。

【００４０】本実施例においては、前もってローダ２の
カセットポートにダミーウエハカセットを載置し、ダミ
ーウエハ載置部１のステージ１２ａ、１２ｂ、・・・１
２ｎ上に、ダミーウエハを搬送して用意する。そしてダ
ミーウエハカセットはローダ２のカセットポートから取
り除かれる。ダミーウエハの除去は空のダミーウエハカ
セットをローダ２のカセットポートに載置し、ダミーウ
エハ載置部１からダミーウエハを搬送することにより行
われる。

【００４１】本構成とすることにより、先の実施例に比
べて、操業中にダミーウエハを反応室へ搬送する時間を
短縮することができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明の半導体製造装置は、ダミーウエ
ハを用いる工程を生産性を低下させずに、実処理用ウエ
ハの処理工程の間に挿入できる。またホストコンピュー
タ上でのダミーウエハの管理も不要にすることができ
る。この結果、ホストコンピュータのシステム構築の段
階で非定常なダミーウエハを用いる工程を考慮した煩雑
なシステム設計も不要にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の半導体製造装置の模式
的平面図である。

【図２】本発明の第２の実施例の半導体製造装置の模式
的平面図である。

【図３】本発明の第１の実施例の半導体製造装置のダミ
ーウエハ載置部の模式図である。

【図４】本発明の第２の実施例の半導体製造装置のダミ
ーウエハ載置部の模式図である。

【図５】従来の半導体製造装置の模式的平面図である。

【符号の説明】 １ ダミーウエハ載置部 １ａ ゲートバルブ ２ ローダ ２ａ カセットポート ２ｂ カセットポート ２ｃ カセットポート ２ｄ カセットポート ３ 大気搬送アーム ４ オリフラ合わせ機構 ５ ロードロック室 ５ａ ゲートバルブ ５ｂ ゲートバルブ ６ ロードロック室 ６ａ ゲートバルブ ６ｂ ゲートバルブ ７ 反応室 ８ 真空搬送アーム ９ 搬送室 １０ カセット １１ ターンテーブル １２ ステージ １２ａ ステージ １３ スライダー １４ 昇降駆動装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】実処理用基板載置部とは別にダミー基板載
   置部を備えることを特徴とする半導体製造装置。