JPH09199569A - ウエハ処理装置 - Google Patents

ウエハ処理装置

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JPH09199569A
JPH09199569A JP2326096A JP2326096A JPH09199569A JP H09199569 A JPH09199569 A JP H09199569A JP 2326096 A JP2326096 A JP 2326096A JP 2326096 A JP2326096 A JP 2326096A JP H09199569 A JPH09199569 A JP H09199569A
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JP
Japan
Prior art keywords
chamber
processing
wafer
processing chamber
gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP2326096A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Tanaka
秀幸 田中
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送室を介して処理室間で被処理ウエハを移
動させる型のウエハ処理装置において、処理室から搬送
室に処理ガスが流入して被処理ウエハに悪影響を及ぼす
のを防ぐ。 【解決手段】 ガス供給装置18から搬送室10にAr
等のパージガスを供給すると共に搬送室10から真空ポ
ンプ16で排気することにより搬送室10の真空度を処
理室14a〜14eの一部又は全部のものに対して陽圧
に維持し、例えば2×10-3Torrとする。この状態
において、搬送室10を介して処理室間でロボット12
により被処理ウエハを移動させると、搬送室10には、
陰圧状態にある処理室から処理ガスが流入しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、搬送室を介して
処理室間で被処理ウエハを移動させる型のウエハ処理装
置に関し、特に搬送室の真空度を処理室に対して陽圧に
維持することにより処理室から搬送室に処理ガスが流入
して被処理ウエハに悪影響を及ぼすのを防止するように
したものである。
【0002】
【従来の技術】従来、マルチチャンバ型スパッタ装置と
しては、図4に示すものが知られている。
【0003】搬送室10の内部には、搬送ロボット12
が設けられており、ロボット12は、ゲートバルブ10
Aを開いた状態で被処理ウエハを搬送室10に出し入れ
する。搬送室10の周囲には、5つの処理室14a〜1
4eが設けられており、処理室14a〜14eは、それ
ぞれゲートバルブ10a〜10eを介して搬送室10と
連通可能である。
【0004】搬送室10には、真空ポンプ16が設けら
れると共に、処理室14a〜14eには、それぞれ真空
ポンプ16a〜16eが設けられており、各室毎に独立
に排気可能である。搬送室10は、ポンプ16で排気さ
れることにより例えば2×10-8Torr程度の高い真
空度に維持される。搬送室10には、Arガス等の処理
ガスが供給されることはない。14a〜14e等の各処
理室は、16a〜16e等の各ポンプにより処理に必要
な真空度に維持され、必要に応じて処理ガスが供給され
る。
【0005】搬送室10には、バッファ室(図示せず)
からプレクリーン室(図示せず)を介して被処理ウエハ
が供給される。供給された被処理ウエハは、ロボット1
2により処理室14a〜14eのうちの1つに挿入さ
れ、所望の処理が施される。この処理が終ると、被処理
ウエハは、ロボット12により他の処理室に移され、他
の処理が施される。同様にして被処理ウエハには複数種
類の処理を施すことができる。必要とする1又は複数種
類の処理が終った被処理ウエハは、ロボット12により
クールダウン室(図示せず)に送られ、更には該クール
ダウン室から前述のバッファ室に送られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来装置によ
ると、処理室から搬送室10に処理ガスが流入して被処
理ウエハに悪影響を及ぼすという問題点があった。
【0007】一例として、被処理ウエハを処理室14
a,14b,14d,14eの順に移動させ、処理室1
4aではTiの成膜処理を、処理室14bではTiON
のスパッタ処理を、処理室14dではAlのスパッタ処
理を、処理室14eではAlのリフロー処理をそれぞれ
行なう場合について上記問題点を説明する。
【0008】処理室14bでTiONのスパッタ処理を
行なうとき、ガス供給装置18a,18b,18cから
処理室14bには処理ガスとしてN2 ,O2 ,Arがそ
れぞれ供給される。スパッタ処理の終了後、処理ガスの
供給を停止し、この後処理室14bからポンプ16bで
排気する。そして、バルブ10bを開け、ロボット12
により被処理ウエハを取出し、バルブ10bを閉じる。
この後、被処理ウエハは、処理室14dに挿入され、A
lのスパッタ処理を受ける。
【0009】上記のように処理室14bからポンプ16
bで排気する際、N2 ,Arガスに比べてO2 ガスの排
気速度が遅いため、十分な排気を行なうには莫大な時間
(例えば2×10-8Torrまで1時間)がかかり、ス
ループットが低下する。
【0010】通常、スループットの低下を抑制するた
め、真空度を犠牲にしており、例えば2〜3×10-7
orr程度の真空度になったらバルブ10bを開けて被
処理ウエハを取出す。このとき、搬送室10の真空度
は、2×10-8Torr程度であり、処理室14bが搬
送室10に対して陽圧になっており、O2 の平均自由行
程は、2570m程度である。このため、微量ではある
が、O2 ガスが図4に破線で示すように処理室14bか
ら搬送室10に流入する。
【0011】O2 ガスは、N2 ,Arガスに比べて真空
ポンプで引きにくく、残留ガスの主成分として搬送室1
0内に残る。処理室14bから処理室14dに被処理ウ
エハを移した後、バルブ10b,10dを閉じ、この後
処理室14dにてAlスパッタ処理を行なう。この後、
処理室14dから処理室14eにAlスパッタ処理が終
った被処理ウエハを移すが、このときになっても搬送室
10の真空度は5〜6×10-8Torr程度にしか回復
していない。
【0012】Alスパッタ処理が終った被処理ウエハ
は、搬送室10を通過するとき、搬送室10内に残留す
るO2 ガスによりAl層の表面が酸化される。このた
め、Alスパッタ処理が終った被処理ウエハに処理室1
4eでAlリフロー処理を施すと、Al層のリフロー性
が良好でない不都合があった。
【0013】次に、図5を参照して従来の他の例を説明
する。図5において、図4と同様の部分には同様の符号
を付してある。図5の例では、被処理ウエハを処理室1
4a,14c,14d,14eの順に移動させ、処理室
14aではTiの成膜処理を、処理室14cではTiの
窒化処理を、処理室14dではAlのスパッタ処理を、
処理室14eではAlのリフロー処理をそれぞれ行な
う。この場合について上記問題点を説明すると、次の通
りである。
【0014】処理室14cにおける窒化処理では、処理
室14cにガス供給装置18dからNH3 ガスを供給し
つつアニール処理を行なうことによりTiを窒化させ
る。窒化処理の終了後、処理室14cから被処理ウエハ
を取出すときに破線で示すように処理室14cから搬送
室10にNH3 ガスが流入して搬送室10の雰囲気を悪
化させる。このため、処理室14d又は14eから取出
した被処理ウエハ上のAl層がNH3 により腐蝕される
不都合があった。
【0015】この発明の目的は、搬送室の雰囲気悪化を
防止することができる新規なウエハ処理装置を提供する
ことにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】この発明は、搬送室を介
して複数の処理室間で被処理ウエハを移動させる型のウ
エハ処理装置において、前記搬送室の真空度を前記複数
の処理室のうちの少なくとも1つのものに対して陽圧に
維持する真空度設定手段を設けたことを特徴とするもの
である。
【0017】この発明の構成によれば、搬送室の真空度
を所望の処理室に対して陽圧に維持するので、陰圧状態
にある処理室から搬送室に処理ガスが流入せず、搬送室
の雰囲気が悪化するのを防止することができる。
【0018】真空度設定手段では、搬送室にパージガス
としてAr等の不活性ガスを供給しつつ真空度を陽圧に
維持するようにしてもよい。このようにすると、搬送室
において酸化や腐蝕を効果的に抑制することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は、この発明に係るウエハ処
理装置としてのマルチチャンバ型スパッタ装置を示すも
ので、図4,5と同様の部分には同様の符号を付して詳
細な説明を省略する。
【0020】図1の装置の特徴とするところは、ガス供
給装置18から搬送室10にパージガスとしてArを供
給しつつ搬送室10から真空ポンプ16で排気すること
により搬送室10の真空度を処理室14a〜14eに対
して陽圧に維持するようにしたことである。搬送室10
の真空度は一例として2×10-3Torrに設定され
る。
【0021】第1の例では、被処理ウエハが搬送ロボッ
ト12によりプレクリーン室(図示せず)からゲートバ
ルブ10A,10aを介して処理室14aに挿入され
る。そして、被処理ウエハは、処理室14aにおいてT
iの成膜処理を受ける。
【0022】次に、被処理ウエハは、搬送ロボット12
により処理室14aからゲートバルブ10a,10bを
介して処理室14bに挿入される。図2は、処理室14
bにおける被処理ウエハ20のセット状態を示すもの
で、ウエハ20は、ウエハステージ22上にクランプ2
4で固定される。ロボット12の搬送アーム12Aを処
理室14bから搬送室10に戻した後、ゲートバルブ1
0bを閉状態とする。そして、真空ポンプ16bで処理
室14bから排気することにより処理室14bの真空度
を所望の値に設定した後、処理室14bにおいてTiO
Nのスパッタ処理を行なう。処理室14bには、スパッ
タ処理中にガス供給装置18a,18b,18cから処
理ガスとしてそれぞれN2 ,O2 ,Arが供給される。
【0023】スパッタ処理の終了後、ガス供給装置18
a〜18cから処理室14bへの処理ガスの供給を停止
する。そして、ガス供給停止状態においてポンプ16b
で処理室14bから排気する。排気により処理室14b
の真空度が2〜3×10-7Torrに達すると、バルブ
10bを開けると共にクランプ24を外し、搬送アーム
12Aによりウエハ20を処理室14bから搬送室10
に取出す。この後、バルブ10bを閉じてからゲートバ
ルブ10dを開け、搬送室10から処理室14dにウエ
ハ20を挿入する。そして、バルブ10dを閉じる。
【0024】処理室10dでは、ウエハ20にAlのス
パッタ処理を施す。このスパッタ処理が終ると、バルブ
10dを開けて処理室14dから搬送室10にウエハ2
0を取出す。そして、バルブ10dを閉じてからゲート
バルブ10eを開け、搬送室10から処理室14eにウ
エハ20を挿入し、バルブ10eを閉じる。
【0025】処理室14eでは、ウエハ20にAlリフ
ロー処理を施す。Alリフロー処理が終ると、バルブ1
0eを開け、処理室14eから搬送室10にウエハ20
を取出す。そして、バルブ10eを閉じる。この後、ウ
エハ20は、バルブ10Aを介してクールダウン室(図
示せず)に送られる。
【0026】上記したのは、1枚のウエハ20の処理の
流れであるが、複数枚の被処理ウエハを順次に流して各
ウエハ毎に処理室14a〜14eの処理を施すこともで
きる。
【0027】上記のようなウエハ処理を行なっていると
き、搬送室10は、ガス供給装置18からのArガスの
供給を受けつつポンプ16で排気されることにより例え
ば2×10-3Torrの真空度に維持される。このと
き、O2 の平均自由行程λは、2.57cmとなり、O
2 分子は、図3に示すようにバルブ10bを開いても殆
どバルブ開口部の近傍でAr分子と衝突し、これにより
Arガスの流れる方向(搬送室10から処理室14bへ
の方向)に運動量を与えられる。
【0028】ここで、10λ=25.7cmまでArに
衝突せずに進めるO2 分子の数Nは、バルブ10bを開
く直前の処理室14b内のO2 分子の数をNO とする
と、次の数1の式で表わされる。
【0029】
【数1】N/NO =4.54×10-5 また、10λでのO2 の分圧PO2 は、バルブ10bを
開く直前の処理室14bの真空度を10-7Torrとす
ると、次の数2の式で表わされる。
【0030】
【数2】PO2 /10-7=4.54×10-5 PO2 =4.54×10-12 Torr これは、2×10-3TorrのArガス中に含まれる水
分H2 Oの分圧がAr精製器を使用していても2×10
-8Torr程度であることと比べて桁違いに小さい数字
である。
【0031】従って、搬送室10内の酸化性の残留ガス
の主体は、Arガス中のH2 Oとなり、従来の場合(搬
送室10の真空度:2×10-8Torr、O2 の平均自
由行程:2570m)に比べて酸化性の残留ガスの分圧
としてはかなり改善されることになる。
【0032】この結果、バルブ10bを開けた後でAl
スパッタ処理済みのウエハを処理室14dから搬送室1
0を介して処理室14eに移しても、ウエハ上のAl層
の表面が酸化されることは殆どなくなり、処理室14e
でのAlリフロー処理においては良好なリフロー性が得
られる。
【0033】第2の例では、第1の例で述べたと同様に
して処理室14aでウエハ20にTiの成膜処理を施し
た後、ウエハ20を処理室14aから処理室14cに移
す。処理室14cでは、ウエハ20にTiの窒化処理を
施す。この窒化処理の際には、ガス供給装置18dから
処理室14cに処理ガスとしてNH3 が供給される。
【0034】窒化処理が終ると、バルブ10cを開けて
処理室14cから搬送室10にウエハ20を取出す。そ
して、バルブ10cを閉じてからゲートバルブ10dを
開け、搬送室10から処理室14dにウエハ20を挿入
し、バルブ10dを閉じる。
【0035】この後は、第1の例で述べたと同様にして
処理室14dではAlスパッタ処理を行ない、処理室1
4eではAlリフロー処理を行なう。そして、Alリフ
ロー処理が終ったウエハ20は、処理室14eから搬送
室10を介してクールダウン室(図示せず)に送られ
る。
【0036】上記した第2の例によると、バルブ10c
を開けた後で処理室14d又は14eから処理済みのウ
エハを搬送室10に取出しても、処理室14cから搬送
室10へのNH3 ガスの流入が抑制されるため、ウエハ
上のAl層がNH3 により腐蝕されるような事態を未然
に防止することができる。
【0037】この発明は、上記した実施形態に限定され
るものではなく、種々の改変形態で実施可能なものであ
る。例えば、次のような変更が可能である。
【0038】(1)搬送室の真空度を処理室に対して陽
圧に維持する場合、すべての処理室に対して陽圧にせ
ず、有害ガスを含む1又は複数の処理室に対して陽圧に
するだけでもよい。
【0039】(2)搬送室の真空度を処理室に対して陽
圧に維持する場合、常時陽圧に維持するのではなく、有
害ガスを含む処理室のゲートバルブを開けてから閉じる
までの期間だけ陽圧に維持するようにしてもよい。
【0040】(3)この発明は、スパッタ装置に限ら
ず、化学気相堆積処理室及びエッチング処理室を備えた
ウエハ処理装置等にも適用できる。
【0041】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、搬送
室の真空度を処理室に対して陽圧に維持するようにした
ので、処理室から搬送室へ処理ガスが流入して雰囲気を
悪化させるのを防止できる効果が得られる。
【0042】また、Ar等の不活性ガスによるパージを
行なうと、搬送室内での酸化や腐蝕を一層抑制できる効
果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係るウエハ処理装置の処理室配置
を示す平面図である。
【図2】 図1の装置における処理室の1つを示す断面
図である。
【図3】 図2の処理室に関してゲートバルブを開いた
状態を示す断面図である。
【図4】 従来のウエハ処理装置の一動作例を説明する
ための平面図である。
【図5】 従来のウエハ処理装置の他の動作例を説明す
るための平面図である。
【符号の説明】
10:搬送室、10A,10a〜10e:ゲートバル
ブ、12:搬送ロボット、14a〜14e:処理室、1
6,16a〜16e:真空ポンプ、18,18a〜18
d:ガス供給装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送室を介して複数の処理室間で被処理
    ウエハを移動させる型のウエハ処理装置であって、 前記搬送室の真空度を前記複数の処理室のうちの少なく
    とも1つのものに対して陽圧に維持する真空度設定手段
    を備えたウエハ処理装置。
  2. 【請求項2】 前記真空度設定手段は、前記搬送室にパ
    ージガスとして不活性ガスを供給しつつ前記真空度を維
    持するものである請求項1記載のウエハ処理装置。
JP2326096A 1996-01-17 1996-01-17 ウエハ処理装置 Pending JPH09199569A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005001925A1 (ja) * 2003-06-26 2005-01-06 Tokyo Electron Limited 真空処理装置の操作方法
JP2013236094A (ja) * 2013-07-04 2013-11-21 Tokyo Electron Ltd 剥離システム、剥離方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
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