JPH10125762A - 基体処理装置および基体処理方法 - Google Patents

基体処理装置および基体処理方法

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JPH10125762A
JPH10125762A JP9181147A JP18114797A JPH10125762A JP H10125762 A JPH10125762 A JP H10125762A JP 9181147 A JP9181147 A JP 9181147A JP 18114797 A JP18114797 A JP 18114797A JP H10125762 A JPH10125762 A JP H10125762A
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substrate
processing
stage
load lock
chamber
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JP9181147A
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Masato Toshima
正人 外島
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Original Assignee
Gamma Precision Technology Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基体の移載と処理を平行に行って作業効率を
向上させ得ると共に、コストが低く、また基体の処理環
境内における基体の汚染を発生させないシステムおよび
その使用方法を提供する。 【解決手段】 基体９２を処理する処理室２２内に移載
ブレード６０を設ける。ロードロック室２０を前記処理
室２２と連設する。スライダ６０が前記処理室２２へ連
設されている。前記移載ブレード６０が前記処理室２２
と前記ロードロック２０室との間をスライダ６０を介し
て移動可能になり、前記移載ブレード６０は実質的に前
記処理室２２内で基体９２を処理する間に、基体９２を
前記移載ブレード６０が前記処理室２２と前記ロードロ
ック室２０との間で移載可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に半導体の
製造に関し、より詳細には他の基体がロードロック室と
処理室との間で移動する間に基体上のレジストを除去す
るなどの処理を行う基体処理装置および基体処理方法に
関する。基体の移動と処理を平行して行うので別々の工
程で行う場合と比較して効率を向上させることができ
る。
【０００２】
【背景技術】半導体の製造工程では、通常ウエハ表面に
フォトレジストからなる感光性フィルムの層が形成さ
れ、マスクを介して強い光で露光される。露光されたフ
ォトレジストは現像液によって溶解され、ウエハから除
去される。現像後に残ったフォトレジストのパターン
は、他の部分にエッチングやインプラントが行われる際
に、フォトレジストで覆われたウエハの部分のエッチン
グやインプラントを防止する。一旦、エッチングやイン
プラントの処理が終了したら、残ったフォトレジストは
ウエハ表面から除去される。図１にウエハ表面からフォ
トレジストを除去可能な従来の化学的蒸着システム（Ｃ
ＶＤ）１００を示す。従来のシステムは、ロードロック
室１２５と処理室１０５を有する。１個のプラテン１３
５を持つ複雑なロボット１３０、ウエハを保持する第１
のカセット１４０、第２のカセット１５０がロードロッ
ク室１２５内に配設されている。処理室１０５内には、
共通のセンター１２０に一端が連結された６個のフィン
１１０ａ〜１１０ｆが設けられている。各フィン１１０
ａ〜１１０ｆの他端は処理ステージ１１５ａ〜１１５ｆ
へ連繋されている。処理室１０５内には６個の処理ステ
ージ１１５ａ〜１１５ｆが配設されている。
【０００３】上記の従来のシステム１００において、タ
クトタイムは処理時間（通常は約１５秒）と、搭載に係
る時間（通常は約２７秒）の和で４２秒である。処理時
間はウエハが処理室１０５内の各ステージ（例えばステ
ージ１１５ａ）で費やす時間であり、搭載時間はロード
ロック室１２５と処理室１０５との間で新たな（未処理
の）ウエハまたは処理済のウエハを受け渡す時間であ
る。従来のシステムにおいて、ウエハが処理されている
ときはウエハの搭載はできない。逆も同じでありウエハ
の搭載作業中はウエハの処理ができない。従って、従来
のシステム１００において、ウエハの処理および搭載は
別工程で行われる。
【０００４】通常のウエハの搭載工程は次の手順で行わ
れる。簡単に説明するため、フィンアセンブリ（全ての
フィン１１０ａ〜１１０ｆを含む）の動作に代えて１個
のフィンの動作について述べる。ロボット１３０がプラ
テン１３５と共にフィン１１０ａ方向へ移動する間、フ
ィン１１０ａは上動する。フィン１１０ａが下動して処
理済のウエハをロボット１３０のプラテン１３５上へ移
載する。その後、ロボット１３０は戻り、第１のカセッ
ト１４０または第２のカセット１５０方向へ回動する。
ロボット１３０が第１のカセット１４０の方へ回動した
ら、ロボット１３０はプラテン１３５を第１のカセット
１４０方向へ延出する。ロボット１３０は位置合わせを
し、処理済のウエハを第１のカセット１４０内へ戻す。
その後、ロボット１３０は戻り、第１のカセット１４０
の次のウエハスロットに位置を合わせる。ロボット１３
０はプラテン１３５を第１のカセット１４０方向へ延出
する。ロボット１３０は位置を合わせ、次の新しいウエ
ハをプラテン１３５上へ移載する。それからロボット１
３０は戻り、フィン１１０ａ方向へ回動する。ロボット
１３０はプラテン１３５をフィン１１０ａの方へ延出す
る。アセンブリを含むフィン１１０ａは新たなウエハを
受領するため上動する。ウエハがフィン１１０ａへ移載
された後、ロボット１３０は戻る。フィン１１０ａは、
処理ステージ１１５ｂの方へ回動し、下動する。それに
よりフィン１１０ａは、フィン１１０ｂが位置していた
位置へ進む。すなわち、６個全てのフィン１１０ａ〜１
１０ｆは、共通のセンター１２０に取り付けられている
ので、６個全てのフィン１１０ａ〜１１０ｆは、反時計
方向に回動する。フィン１１０ａが下動すると、ウエハ
は処理ステージ１１５ｂ上で処理される。処理済のウエ
ハを処理室からロードロック室へ移載し、カセット１４
０または１５０へ収容し、新たなウエハを処理室へ移載
する一連の工程は通常、約２７秒かかる。この移載工程
の間、全てのウエハ処理は停止している。新たなウエハ
が処理室１０５へ移載されると、ウエハの処理が再開さ
れる。処理時間は通常、約１５秒かかる。ウエハが処理
室１０５内で処理されている間、ロボット１３０は停止
しており、ロードロック室１２５と処理室１０５の間で
のウエハの移載は行われない。２番目のウエハが処理室
１０５へ移載されると、処理ステージ１１５ｂ上の最初
のウエハは処理ステージ１１５ｃへ移動され、新たなウ
エハが処理ステージ１１５ｂ上に載置される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の移載システムには次のような課題がある。ウエハ
の移載工程の間、処理室１０５内のウエハの処理は停止
しなければならない。ウエハがロードロック室１２５と
処理室１０５の間で移載される間に平行してウエハの処
理が行われないので作業効率が非常に低下するという課
題がある。処理室内の複数の処理ステージの内１個を移
載ステーションとして単独に使用すると、作業効率の低
下を招くのは当然である。そこで、従来の解決方法とし
ては６個全てのステージを処理ステージとして使用し、
ウエハの処理をウエハの移載とは別の工程にしている。
ウエハの処理環境内に複雑なロボットを配置するとウエ
ハの汚染の問題が発生する。そこで、複雑なロボット機
構はロードロック室内に配設され、ウエハの処理を行う
処理室内には配設されていない。従って、本発明は、処
理室内に移載機構を設けることにより、基体の搬出入を
効率よく行うことができ、また基体の移載と処理を平行
に行って作業効率を向上させ得ると共に、コストが低
く、また基体の処理環境内における基体汚染を発生させ
ない基体処理装置および基体処理方法を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では基体が収納されるロードロック室と、該
ロードロック室と連接され、ロードロック室から搬入さ
れる基体を処理する処理室と、該処理室内に配設されて
既処理の基体と未処理の基体とを処理室とロードロック
室との間で搬出入する移載ブレードを含む基体搬出入手
段とを具備することを特徴としている。本発明では、処
理室とロードロック室の間の基体の搬出入が移載ブレー
ドの１往復の移動だけで行え、従来の移載システムの２
往復の前後動プラス１往復の回転動に比べて搬出入時間
を短縮できて好適である。前記基体搬出入手段を、実質
的に前記処理室で基体が処理されている間に、既処理の
基体と未処理の基体を処理室とロードロック室との間で
搬出入するようにするとさらに処理時間の短縮ができて
好適である。
【０００７】また、前記処理室は待機ステージと処理ス
テージとを具備し、更に該待機ステージと処理ステージ
との間で基体を移載する基体移載手段が設けられ、前記
基体搬出入手段は、前記待機ステージ上の既処理の基体
を前記ロードロック室に搬出し、ロードロック室内の未
処理の基体を待機ステージ上に搬入し、前記基体移載手
段は、処理ステージでの基体処理後、搬入されている未
処理の基体を処理ステージに、処理ステージで処理され
た基体を前記待機ステージに移載するようにすると好適
である。さらに、前記処理ステージを複数設け、前記基
体移載手段は、基体を、各ステージ間で一斉に移載させ
るようにすると好適である。前記基体搬出入手段は、前
記基体を載置可能な前記移載ブレードと、該移載ブレー
ドを前記ロードロック室と処理室との間に亘り移動させ
るブレード移動手段とで構成できる。
【０００８】前記ブレード移動手段は、前記移載ブレー
ドが固定された第１のマグネットと、前記処理室外に位
置し第１のマグネットとの間で磁気カップリングを構成
する第２のマグネットとを具備し、該第２のマグネット
の移動に応じて前記第１のマグネットおよび移載ブレー
ドが移動するようにすることで、移載ブレードを外部か
ら非接触で操作でき、動力を大気側から処理室に導入す
るときに起こりやすい異物の発生や真空の漏れを防止で
きる。前記ロードロック室と前記処理室とを真空装置に
接続し、前記ロードロック室をゲートバルブを介して大
気に連通するとともに、スリットバルブを介して前記処
理室に連通するように構成できる。前記基体移載手段
は、前記待機ステージと複数の処理ステージに対応し
て、一端が共通のセンターハブへ連結され、他端側で基
体を載置可能な複数のフィンと、該センターハブを回転
させる回転手段と、センターハブを上下動させる上下動
手段とを具備し、該回転手段と上下動手段によりセンタ
ーハブが回転、上下動されることにより、フィンに載置
された基体が各ステージ間を一斉に移動させるようにす
ることができる。前記ロードロック室には、複数の基体
を保持すべく複数の棚部を有する基体ホルダを配設する
と好適である。
【０００９】前記処理ステージに対応する複数のプラズ
マ発生機を設けることができる。前記各プラズマ発生機
は、第１の端部と第２の端部を有する誘導コイルと、該
誘導コイル内に配設されたチューブとを具備し、該チュ
ーブの第１の端部からガスが導入され、第２の端部から
プラズマが前記処理ステージに放出されるようにして、
ウエハ上のレジスト除去装置等に構成できる。少なくと
も２個の前記プラズマ発生機を対に構成することができ
る。対をなす前記プラズマ発生機は、同一巻き数を持ち
各チューブに巻回された一対の誘導コイルが並列に接
続、かつ結合され、該結合された誘導コイルの第１の端
部が高周波チューニング用コンデンサの第１の端部へ接
続され、前記結合された誘導コイルの第２の端部が接地
され、前記高周波チューニング用コンデンサの第２の端
部が接地されるようにすると好適である。また、前記並
列に結合された誘導コイルの一方は、対をなす前記チュ
ーブの一方に対して全巻き数の半数分だけ巻回され、残
りの半数は他方のチューブに対して巻回され、同様に他
方の誘導コイルは、前記他方のチューブに対して全巻き
数の半数分だけ巻回され、残りの半数は前記一方のチュ
ーブに対して巻回されており、その際に各チューブに対
して前記一対の誘導コイルが交互に巻回されるようにす
ると好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について添付図面と共に詳述する。移載システムとその
使用方法について、例えば処理室内で１個の基体である
ウエハ表面からレジストを除去する処理を、他のウエハ
がロードロック室と処理室との間で移載される間に実質
的に同時に行う例を挙げて説明する。本発明の理解のた
めに、例えば磁気連動機構やプラテンと連繋された真空
チャック等については詳しく説明する。しかし、本発明
の実施に関して当業者に自明な事項については詳しくは
説明しない。更に、周知の半導体装置や本発明の理解に
必要ではないと判断されるような処理についても詳しく
説明しない。
【００１１】図２は、基体であるウエハがロードロック
室と処理室との間で移載される間に実質的同時に他のウ
エハ表面のフォトレジストを除去する処理を行う装置お
よび方法を示している。本発明に係る実施形態の側面図
を図２、図３、図４に示す。ロードロック室２０は、ウ
エハの処理を行う処理室２２と接続されている。複数の
棚部を有するウエハホルダ（基体ホルダ）２４がロード
ロック室２０内に配設されている。ウエハホルダ２４
は、ロボット２６と処理室２２との間で移載される前の
ウエハを保持するための複数の棚部を有している。好適
な実施形態では、ウエハホルダ２４は２個の収納部を持
ち、各収納部には２５個の棚部を設け、各収納部は２５
枚のウエハを保持可能である。
【００１２】図３に示すように、ロボット２６は、ロー
ドロック室２０外に在るカセット２８から新しい（処理
室２２内で処理されていない）ウエハを搬送する。好適
な実施形態によれば、ロボット２６は２５個のプラテン
３６ａ〜３６ｙを有し、プラテン３６ａ〜３６ｙはカセ
ット２８から２５枚のウエハを同時に受領可能になって
いる。各プラテン３６ａ〜３６ｙは、対応する各バキュ
ームライン３７ａ〜３７ｙに接続されている。各バキュ
ームライン３７ａ〜３７ｙは、バルブ４１と真空ポンプ
４３に接続されているマニホールド３９へ接続されてい
る。図３に示すように、空圧回転アクチュエータ３８は
ロボット２６をロードロック室２０のゲートバルブ３４
とカセット２８との間で回動させる。すなわち、ロボッ
ト２６は上下動可能に支持された支持部３８ａに対して
回転自在に設けられた回転体３８ｂに後記する水平動機
構を介して取り付けられ、この回転体３８ｂが空圧回転
アクチュエータ３８により回転させられることで軸線を
中心として回転可能である。ウエハがウエハホルダ２４
とカセット２８との間で移載される間はいつでもゲート
バルブ３４は開放されている。
【００１３】伸縮空圧アクチュエータ４０はロボット２
６をカセット２８またはウエハホルダ２４方向へ伸長さ
せてウエハを受領または移載する。すなわち、ロボット
２６は、レール４０ａに沿って水平動可能に設けられた
支持部材４０ｂに取り付けられ、この支持部材４０ｂに
伸縮空圧アクチュエータ４０により回転されるロッド４
０ｃが長孔４０ｄを介して連結されている。ロッド４０
ｃが図示のごとく円弧回転するとロボット２６が水平動
することが理解される。レール４０ａ、支持部材４０
ｂ、ロッド４０ｃ、長孔４０ｄ等が水平動機構を構成す
る。最後に上下動空圧アクチュエータ４２はロボット２
６を上下に動かすことにより、カセット２８に収納され
ている１ないし２５枚のウエハをプラテン３６ａ〜３６
ｙとの間で移載することができる。すなわち、前記した
支持部３８ａはスライドガイド４２ａにより基台に対し
て上下動可能に設けられていて、この支持部３８ａに上
下動空圧アクチュエータ４２のロッドが連結されて支持
部３８ａが上下に駆動される。これによりロボット２６
が上下動可能となる。従来のロボットと異なり、ロボッ
ト２６は同時に２５枚のウエハをカセット２８から受領
可能であり、その２５枚のウエハを全部ウエハホルダ２
４へ移載可能である。ロボット２６とウエハホルダ２４
との間のウエハの受渡しは、ウエハホルダ２４の上下動
によって行われる。ロボット２６はこの逆の動作も行う
ことができる。従って、ロボット２６は同時に複数のウ
エハを移載できるので効率を上げることができる。
【００１４】図３において、ロードロック室２０には空
圧アクチュエータ３２に駆動されるウエハセンタリング
機構３０が設けられている。空圧アクチュエータ３２
は、ウエハがウエハホルダ２４から処理室２２へ移載さ
れる前に、その都度ウエハをウエハホルダ２４内でセン
タリングするための４本のセンタリングバー３１ａ〜３
１ｄを駆動する。センタリングバー３１ａ〜３１ｄは４
本の垂直バーであり、４本の回転軸上で同期して駆動さ
れる（図６のハッチング位置から破線位置に一斉に回動
してウエハをセンタリングする）。更に、ロードロック
室２０には大気と遮断するためのゲートバルブ３４と、
処理室２２と遮断するためのスリットバルブ５２（図４
参照）が設けられている。ゲートバルブ３４はスライダ
式に設けられ、ロードロック室２０に開口されたウエハ
搬入口を開閉する。ゲートバルブ３４は、ウエハが処理
室２２内で処理されている間は閉塞されている。ゲート
バルブ３４の上下動は、空圧アクチュエータ４４による
（図３参照）。またスリットバルブ５２は空圧アクチュ
エータ５２ａによりスリットを開閉するように駆動され
る。更に、モータ４６は、直動バキュームシール４８を
経由してウエハホルダ２４の上下動を制御する。すなわ
ち、モータ４６によってプーリを介して上下動される移
動体４６ｂに直動ガイド４５を介してウエハホルダ２４
が連結され、これによりウエハホルダ２４が上下動され
る。直動ガイド４５はウエハホルダ２４の上下動をガイ
ドする。
【００１５】図４において、ウインドウ５８を通して処
理室２２内のウエハ搬送状況を見ることができる。処理
室２２内には移載ブレード６０が配設されており、空圧
アクチュエータ５０により移載ブレード６０が処理室２
２内に位置する位置と、ロードロック室２０内に進入す
る位置との間に亙って移動される。空圧アクチュエータ
５０は、磁気連動機構と連繋され、磁気連動機構は処理
室２２内に配された第１マグネット５４と、処理室２２
外に配された第２マグネット５６とから成る。本実施形
態では、第１マグネット５４は、第１の直動ベアリング
５５と連繋され、第２マグネット５６は、第２の直動ベ
アリング５７と連繋されている。移載ブレード６０の一
端はステー６０ａを介して第１マグネット５４に連結さ
れている。従来のシステムと異なり、ウエハ移載ブレー
ド６０は処理室２２内に配設され、ウエハの処理と実質
的同時または平行してウエハを移載することができる。
【００１６】汚染の可能性を低下させるために、ウエハ
移載ブレード６０は、複雑なギアや機械的構成に代わっ
て簡単な磁気連動機構により駆動される。本実施形態で
は、、第１マグネット５４と第２マグネット５６とで磁
気カップリング機構をなし、第２マグネット５６が動く
と、第１マグネット５４も動く。第１マグネット５４は
薄いアルミニウム製のステー６０ａを介してウエハ移載
ブレード６０と連繋しているので、ウエハ移載ブレード
６０も動くことができる。すなわち、空圧アクチュエー
タ５０が駆動されるとアーム５０ａが図示の円弧のごと
く回転され、アーム５０ａを介して連繋している第２マ
グネット５６が第２の直動ベアリング５７に沿って移動
することが理解される。空圧アクチュエータ５０、第１
マグネット５４、第２マグネット５６、第１の直動ベア
リング５５、第２の直動ベアリング５７等によりブレー
ド移動手段の一例を構成する。このブレード移動手段と
移載ブレード６０とで基体搬出入手段を構成する。な
お、ブレード移動手段は、本発明の範囲内において他の
機構で駆動してもよい。スリットバルブ５２が開放され
ると、ウエハ移載ブレード６０はロードロック室２０内
へ進入可能になり、新しいウエハを受領または処理済ウ
エハをウエハホルダ２４の棚部へ格納可能となる。
【００１７】好適な実施形態では、処理室２２内に７個
のフィン６２ａ〜６２ｇが配設されている（図６）。図
４には２枚のフィン６２ａ、６２ｃのみを図示する。各
フィン６２ａ〜６２ｇはセンターハブ６４へ連結されて
いる。センターハブ６４は、駆動軸７４、ベローズ７
６、回転バキュームシール７８と接続されている。従っ
て、全てのフィン６２ａ〜６２ｇは同時に回動および上
下動可能になっている。フィン６２ａ〜６２ｇのひとつ
のウエハステージ８６から他のウエハステージへの回動
はフィン回動モータ（回転手段）８０により制御され
る。６個のウエハステージ（処理ステージ）８６ａ〜８
６ｆ（図４にはステージ８６ｃのみ図示）が設けられ、
これらは処理室２２内でウエハ移載ブレード６０が位置
する待機ステージと共に周方向へ等間隔に配置されてい
る。更に、フィン６２の上下動、すなわち上動して第１
のウエハステージから離反し、下動して第２のウエハス
テージへ接近する動作は空圧アクチュエータ８２により
行われる。すなわち、センターハブ６４が軸線を中心と
して回転自在に取り付けられている支持台６４ａが空圧
アクチュエータ８２により上下動される。各ウエハステ
ージ８６ａ〜８６ｆにはそれぞれステージコントローラ
８４ａ〜８４ｆが設けられているが、図４にはステージ
コントローラ８４ｃのみ図示する。ウエハ９２はウエハ
ステージ８６上に図示されている。フィン６２ａ〜６２
ｇ、センターハブ６４、フィン回動モータ８０等の上記
部材により基体移載手段の一例が構成される。
【００１８】処理室２２のチャンバー内壁の温度が処理
によって変わることがある。処理室２２の温度は、加熱
・冷却チャネル８８ａ、８８ｂに冷却水または温水を通
すことによって制御することができる。チャネル８８ａ
は処理室２２の底面を加熱・冷却することができ、チャ
ネル８８ｂは処理室２２の上面を加熱・冷却することが
できる。覗き窓９０からは、ウエハの処理中における処
理室２２内のプラズマの色やウエハの移載動作の確認が
できる。プラズマ発生機は各々ウエハ処理ステージ８６
ａ〜８６ｆの上方に配設されると共に、高周波シールド
６６内に配置されている。プラズマ発生機は６個の石英
製プラズマチューブを具備するが図４には石英製プラズ
マチューブ６１１、６１２のみ図示する。高周波シール
ド６６は鋼またはアルミニウムで形成すればよい。ガス
導入路７２はプラズマチューブ６１２に連絡している。
プラズマチューブには２個のプラズマチューブを連繋す
る付勢コイル７０または誘導コイル７０が巻回されてい
る。プラズマ発生機の平面図を図７に示し、その回路例
を図８に示す。高周波チューニングコンデンサ６８が２
個のプラズマ発生機の間に配設されている。
【００１９】ウエハホルダ２４の平衡機構の例を図５に
示す。平衡機構は、パワー断（停電等）の状態において
ウエハホルダ２４内部の５０枚以下のウエハが破損した
り落下したりするのを防ぐ。ウエハホルダ２４はアルミ
ニウムで形成されている。これは従来のプラスチック製
カセットでは処理室２２で加熱されたウエハの熱によっ
て溶けてしまうからである。更に、プラスチックカセッ
トでは、水分吸着量が大きく、ロードロック室が大気開
放されたときの大気中の水分が吸収され、真空のとき
に、吸着水分が放出される。これは逆に処理室内の環境
に影響する。アルミニウム製の棚部を有するアルミニウ
ム製のウエハホルダ２４を使うとガス放出の量が低減す
る。プラスチックカセットを使用するよりアルミニウム
製のウエハホルダ２４を使用する方が機械的な精度を容
易に制御できる。
【００２０】図５において、ウエハホルダ２４の平衡機
構は重さ約１５〜２０ポンドの鉛の錘９６を含む。この
重さはウエハホルダ２４とウエハホルダ２４内のウエハ
の重量の和に略等しい。ドライブプーリ９４はモータ４
６に取り付けられ、モータはウエハホルダ２４の上下動
を制御する。直動シール４８による摩擦力によって、パ
ワー断になってもウエハホルダ２４の位置が保持され
る。これによりパワー断の際にウエハが損傷することも
なく経済面でも効果がある。処理済のウエハがウエハホ
ルダ２４に収容されている場合、特に有効である。一
方、従来のシステムではウエハホルダはパワー断の際に
自重で落下してしまい、もしブレード６０がウエハホル
ダ２４に挿入されたままの場合、その上方のウエハを損
傷してしまうので経済的損失が大きい。
【００２１】図６には図２のライン４に沿ったウエハ移
載システムの断面図を示す。本実施形態では２個のカセ
ット２８ａ、２８ｂが設けられ、各カセットは２５枚の
ウエハを保持可能である。ロボット２６はホームポジシ
ョン４００からプラテン３６ａ〜３６ｙがウエハホルダ
２４あるいはカセット２８に延出した位置４０１まで往
復動可能である。ロボット２６はまた、ウエハホルダ２
４、カセット２８ａ、２８ｂとの間で回転運動が可能で
ある。各プラテン（図３のプラテン３６ａ〜３６ｙ）
は、それぞれ搬送中にウエハを保持する真空チャック２
７ａ〜２７ｙが設けられている。
【００２２】図示のウエハ９２はウエハ移載ブレード６
０上とフィン６２ａ上に在る。本実施形態では、ウエハ
移載ブレード６０はロードロック室２０と処理室２２と
の間を前後に移動する。７個全てのフィン６２ａ〜６２
ｇは、共通のセンターハブ６４に接続されており、７個
全てのフィン６２ａ〜６２ｇは、同期して反時計方向へ
回動すると共に、全て同時に垂直方向（上下方向）へ移
動することが可能である。各ステージ８６ａ〜８６ｆ
は、それぞれ独立した温度制御手段を有する。従って、
全てのステージ８６ａ〜８６ｆを同じ温度に設定した
り、全てのステージ８６ａ〜８６ｆを全く異なった温度
にすることができる。各フィン６２は端部（センターハ
ブ６４に接続されていない端部）上に載置されたウエハ
９２と共に上動し、反時計方向へ回動して次のステージ
８６へ接近した後、ウエハ９２と共に下動可能である。
従って、ウエハ９２を他のステージ８６上に載置でき
る。更に、４個のセンタリングバー３１ａ〜３１ｄは、
移載前にその都度回動してウエハホルダ２４内でウエハ
をセンタリングし、その後速やかに退避する。例えば、
ウエハ移載ブレード６０がウエハ９２を受領すべくロー
ドロック室２０内へ進入する前にセンタリングバー３１
ａ〜３１ｄが互いに接近するよう移動してウエハをセン
タリングし、その後速やかに退避し、次にブレード６０
がウエハを移載する。
【００２３】図７にはプラズマ発生機の断面図を示す。
この断面図は図２のライン５に沿った断面図である。好
適な本実施形態によれば、プラズマ発生機は６個のプラ
ズマチューブ６１１〜６１６を具備し、３対に形成され
ている。各プラズマチューブはウエハ処理ステージの上
方に配設されている。例えば、プラズマチューブ６１１
は２個の誘導コイル７０ａ、７０ｂを介してプラズマチ
ューブ６１２と連繋されている。従って２組の誘導コイ
ルが各対のプラズマ発生機に対応している。誘導コイル
７０ｃ、７０ｄはプラズマチューブ６１３と６１４の間
に配設されている。プラズマチューブ６１５と６１６に
誘導コイル７０ｅ、７０ｆが対応している。各プラズマ
チュ−ブは、高周波チューニングコンデンサ６８および
高周波発生器（不図示）に接続されている。酸素等のレ
ジスト除去用ガスはメイン導入口７５から導入され、６
本のガス導入路７２ａ〜７２ｆに分流させるガス分離器
７３へ流入する。各ガス導入路７２はプラズマチューブ
へ連絡している。誘導コイルが巻回されているプラズマ
チューブをガスが通過すると、ガスは電子、分子、帯電
イオン化核を含む帯電プラズマになる。
【００２４】図８にプラズマ発生機の回路構成の一例を
示す。高周波チューナ６９は制御モータ６０３へ接続さ
れた位相角検知器６０１とチューニングコンデンサ６８
を含む。高周波チューナ６９は、約７００〜１０００ワ
ット、１３．５６ＭＨｚの高周波を発生させる高周波発
生器６０７へ接続されている。本実施形態では高周波発
生器６０７で発生された高周波電力は、位相角検知器６
０１を介して誘導コイル６０９（例えば誘導コイル７０
ａ、７０ｂと同じ）のグランドに対して約１．５巻（タ
ーン）上方の接続点６０２へ供給される。位相角検知器
６０１は、制御モータ６０３に高周波チューニングコン
デンサ６８を制御させ、高周波電流がプラズマに供給さ
れたときに効率を最大にすべく位相角を極小にする。も
し位相角が極小でなければプラズマ発生機の誘導的結合
が効果的に行われない。高周波電力のほんの一部が、プ
ラズマチューブ６１１、６１２から発生されたプラズマ
に供給されるのみである。誘導的結合が効果的に行われ
なかった場合、１０００ワットの電力が供給された際、
５００ワットの電力だけがプラズマチューブに届くこと
になり、プラズマチューブの下方に配されたウエハに作
用する実際の能力は低下する。本実施形態において、位
相角をゼロ（極小）にするチューニングは高周波チュー
ニングコンデンサを調整して行われる。
【００２５】従来のシステムと異なり、銅製の誘導コイ
ル６０９と６１０は異なった態様で巻回されている。従
来は、同一かつ別個のコイルが用いられ、１個のコイル
が１本のチューブに巻回され、コイルは並列に接続され
る。その結果、もし配線にわずかに幾何学的な相違があ
ったり、プラズマチューブの圧力に僅かな違いがある
と、２本のプラズマチューブのプラズマ強度に差が生じ
てしまう。プラズマ強度の大きな側のコイルのインピー
ダンスは小さい側に比べて低下し、さらに大きな電流が
大きい側のコイルに流れ、差は更に拡大する。その結
果、２本のプラズマチューブからは不均一なプラズマが
発生することになってしまう。２本のプラズマチューブ
の出力差によってプラズマが均一に発生されないためエ
ッチング率も均一にならないので、プラズマチューブの
下方に配設されたウエハの処理効率も低下する。更に、
一方のプラズマチューブにより大きな電力が供給される
ので、供給電力の低い他方のプラズマチューブより劣化
が早くなる。従って、プラズマチューブの交換時期が早
まり、コスト高を招来する。
【００２６】一方、本実施形態ではプラズマチューブ６
１１と６１２を誘導的に結合する１本の銅製ワイヤ６１
０を使用し、他方の銅製ワイヤ６０９も両方のプラズマ
チューブを誘導的に結合している。誘導コイル６０９の
第１の端部は高周波チューニングコンデンサ６８へ接続
されている。また、誘導コイル６０９はプラズマチュー
ブ６１１に巻回され、クロスオーバーしてプラズマチュ
ーブ６１２へ巻回され、第２の端部がグランドへ接続さ
れている。誘導コイル６１０はその逆に巻回、接続され
る。すなわち、誘導コイル６１０の第１の端部は高周波
チューニングコンデンサ６８へ接続され、誘導コイル６
１０はプラズマチューブ６１２に巻回され、クロスオー
バーしてプラズマチューブ６１１へ巻回され、第２の端
部がグランドへ接続されている。この構成により、２本
のプラズマチューブ６１１と６１２の間に僅かな不均一
があっても一方のプラズマチューブに大きな高周波電流
が流れ、強いプラズマが発生することはない。両方の誘
導コイル６０９と６１０が等しくプラズマチューブ６１
１と６１２を結合しているので、流れる高周波電流に差
は生じない。従って、両方のプラズマチューブによるウ
エハのエッチング率を均一にでき、早期のプラズマチュ
ーブの交換も不要となる。上記において、並列に結合さ
れた誘導コイルの一方６０９を、対をなすチューブの一
方６１１に対して全巻き数の半数分だけ巻回し、残りの
半数は他方のチューブ６１２に対して巻回し、同様に他
方の誘導コイル６１０は、他方のチューブ６１２に対し
て全巻き数の半数分だけ巻回し、残りの半数は一方のチ
ューブ６１１に対して巻回し、その際に各チューブ６１
１、６１２に対して一対の誘導コイル６０９、６１０が
交互に巻回されるようにするとよい。このように、誘導
コイル６０９と６１０を２重巻きにすることにより、コ
イル６０９と６１０の隣接する線間の交番電圧の差が大
きくなり（一方がハイのとき他方がロー）、これにより
キャパシタンスのカップリングフィールドができ、チュ
ーブ内のプラズマに対する容量性カップリングが減り、
誘導性カップリングが主流になる。これによりチューブ
の器壁に対するアタックが減り、もって基体の汚染が減
少するという利点もある。なお、誘導コイル６０９はチ
ューブ６１１にのみ巻回し、誘導コイル６１０はチュー
ブ６１２にのみ誘導コイル６０９と同一巻き数巻回し、
両誘導コイルを並列に接続して結合し、該結合した誘導
コイルの第１の端部を高周波チューニング用コンデンサ
６８の第１の端部へ接続し、結合した誘導コイルの第２
の端部を接地し、高周波チューニング用コンデンサ６８
の第２の端部を接地するようにして対をなすプラズマ発
生機を構成するようにしてもよい。
【００２７】図９に本発明に係る方法の好適な実施形態
を説明するフローチャートを示す。本実施形態におい
て、まずオペレータは制御方式（例えばコンピュータプ
ログラムでもよい）を入力する。ステップ７００に示す
ように、オペレータはステージ間で違った温度設定が必
要かどうか判断する。もし、不要と判断したら、オペレ
ータはステップ７１０のとおり全てのウエハステージを
同一温度に設定する（図１０参照）。
【００２８】もし、違った温度設定が必要と判断した
ら、オペレータはステップ７２０のとおり各ウエハステ
ージ毎に温度を設定する（図１１参照）。イオン注入
（例えば重砒素ドーピング）後のフォトレジストの除去
は違った温度設定が必要な一例である。６個のウエハス
テージが個々に温度制御手段を有するので、フォトレジ
ストの剥離処理において徐々に加熱できる利点がある。
ウエハの表面が急激な温度上昇に晒されると、レジスト
フィルムの「爆発」が発生し、良い剥離処理を行うこと
ができない。換言すれば、イオン注入後のウエハが前処
理温度より高い温度で急激に加熱されるとフォトレジス
トフィルムは爆発を起こすのである。本実施の形態で
は、ウエハを加熱するためのヒータの温度をステージ毎
に徐々に増大して、ウエハを徐々に加熱することにより
この「爆発」を防止している。平行してオペレータは、
ステップ７３０に示すようにガスの種類、量（単位：ｓ
ｃｃｍ（ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｂｉｃ ｃｅｎｔｉｍ
ｅｔｅｒｓ））等を含むガス流の形式を設定する。
【００２９】同じくオペレータは、ステップ７４０、７
５０に示すように高周波電力およびタクトタイムを個々
に設定することができる。本実施形態では供給される高
周波電力は、同じ高周波チューニングコンデンサ６８に
接続された２個のウエハステージについて約５００〜１
０００ワットに設定すればよい。高周波電力の周波数
は、約２００ＫＨｚ〜３６ＧＨｚである。本実施形態に
よれば、合計３キロワットの電力が供給され、１３．５
６ＭＨｚの周波数にセットされる。タクトタイムは処理
時間とフィンインデックスタイムの和で定義される。タ
クトタイムは１５秒より長く設定すればよい。通常は２
０秒であり、これは従来のシステム１００のタクトタイ
ム４２秒よりかなり短時間である。処理時間は、ウエハ
が処理ステージ上で処理される時間である。上記のとお
り、フィンインデックスタイムは一のフィンがウエハの
搬送中に第１のステージから上動し、回動して第２のス
テージへ移動し、下動してウエハを第２のステージ上へ
載置するまでの時間である。本実施形態では、フィンイ
ンデックスタイムは５秒である。処理室２２内の気圧は
１０トールから１０-2トールに設定すればよい。本実施
形態では処理室２２内の気圧を２トールに設定してい
る。
【００３０】各ウエハステージについて個々に温度設定
がされたら、ステップ７６０に示すようにウエハステー
ジを加熱する。本実施形態ではオペレータが１個から２
５個のウエハをカセットに収納している。オペレータは
２個のカセットを使用してもよい。オペレータは、２５
枚のウエハを１個のカセットに入れてもよいし、１枚の
ウエハを入れるだけでもよい。もし、オペレータが１枚
のウエハをカセットの最上段の棚部に入れ、もう１枚の
ウエハを当該カセットの最下段の棚部に入れれば、シス
テムはタクトタイムを増大させないよう空の棚部にウエ
ハが在ると判断する。１枚のウエハが処理室２２内で費
やす時間は正確に制御されなければならない。ウエハが
必要以上長時間プラズマにさらされると損傷が起こるか
らである。そこで、本実施の形態では、カセット内に２
枚のウエハが在るか、２５枚のウエハが在るかに関わら
ずウエハが同じ時間で処理できるよう設計されている。
【００３１】オペレータが制御方式を入力し、ステップ
７５２でシステムのスタートを指示し、ステップ７５４
に示すようにウエハを１個または２個のカセットからロ
ードロック室２０へ移載させる。そして、ステップ７６
０のとおり、処理ステージを加熱するヒータにウォーム
アップを指示する。更に、ステップ７５６に示すように
ロードロック室２０内の気圧を減圧する。ステップ７７
０において、システムは各処理ステージが設定温度に達
したかどうかチェックする。もし、設定温度に達してい
た場合（ＹＥＳの場合）、システムはステップ７８０の
とおりガスをプラズマチューブへ導入する。本実施例で
はガスは、９０％の酸素（Ｏ2 ）と１０％の窒素
（Ｎ2 ）とから成る。他の例としては、例えば９０％の
Ｏ2 と１０％のＣＦ4 とから成るガスを使用することも
できる。本システムは予め設定されたとおり自動的にオ
ペレーションを行う。この自動制御については設定も含
め、予め設定されたソフトウエアで制御してもよい等、
本発明の範囲を逸脱しない範囲で種々の選択が可能であ
る。
【００３２】ステップ７５４の移載工程について詳細に
説明する。ロボット２６が第１のカセット方向へ回動
し、２５個のプラテンを第１のカセット内へ延出して例
えば２５枚のカセットを取り上げる。ウエハに接触する
ことなくロボット２６は２５個のプラテンをいっぱいに
延出し、プラテンを約０．１インチ上動する。次に各プ
ラテンの真空チャックが駆動され、ウエハを所定の位置
で保持する。各プラテンは退動しホームポジションへ戻
る。そしてロボットはロードロック室２０方向へ回動す
る。その後、２５個のプラテンはロボットから離反する
方向へ延出されロードロック室２０内へ進入する。真空
チャック２７が解放することによりプラテン３６ａ〜３
６ｙでの吸着が終了する。ウエハホルダ２４は、プラテ
ンから２５枚のウエハを取り上げるため、０．１インチ
上動する。２５枚のウエハは、ウエハホルダ２４の第１
または第２の収納部の２５個の棚部へ移載される。セン
タリング機構３１ａ〜３１ｄはウエハをセンタリングす
るために閉じるよう移動する。２５個のプラテン３６ａ
〜３６ｙはホームポジションへ退動し、センタリング機
構は再び開く。ウエハが第２のカセットへ移載される際
にも上記の動作が繰り返されるのはもちろんである。
【００３３】本実施形態では２工程が同時に実行され
る。ウエハホルダ２４は次のポジションへ移動し、次の
ポジションでの棚部はゲートバルブと隣接し、第２のカ
セットからの２５枚のウエハを受け取る準備ができる。
本実施形態では、この構成により５０枚のウエハを処理
することができる。同様にロボット２６は第２のカセッ
トについても一連の動作を繰り返し、２５枚のウエハを
取り出してウエハホルダ２４へ移載することができる。
この動作の最中、処理室２２は既に真空状態になってお
り、スリットバルブ５２も閉塞されている。ロボット２
６が２５枚のウエハを第２のカセットからウエハホルダ
２４へ移載を完了したら、ゲートバルブ３４は閉塞され
る。
【００３４】ロードロック室２０内は減圧が開始され、
大気圧から処理室２２と同じ気圧になるまで減圧され
る。同時に制御システムはプラズマチューブ内へプラズ
マ発生用ガスを導入すると共に、スロットルバルブ（不
図示）を調整することにより処理室２２内の気圧を制御
する。通常、ウエハ移載システムがアイドル状態にある
ときは、処理室２２内は約２００ミリトールの気圧であ
る。ステップ７７０、７８０に示すように、システムは
各ウエハ処理ステージが設定温度に達するまではガスを
導入しない。本実施形態ではウエハの処理中、処理室２
２内の気圧を約２０００ミリトールに設定している。本
実施形態では約３０００ｓｃｃｍの酸素がプラズマチュ
ーブへ導入される。ガスとしてはこれに限らず、例えば
３００ｓｃｃｍの酸素と窒素の混合ガスをプラズマチュ
ーブへ導入するようにしてもよい。プラズマを発生する
ため、所定の電力を誘導（付勢）コイルへ供給する。位
相角検知器６０１が位相角の測定を開始する。位相角の
ズレはフィードバック制御ループを構成する制御モータ
６０３へ送られる。制御モータ６０３は、位相角をゼロ
にすべく高周波チューニングコンデンサ６８を調整す
る。高周波チューニングコンデンサ６８は、誘導コイル
へ供給される高周波電流の位相を順次制御する。処理室
２２はこの状態で、気圧、ガス流、処理ステージの温
度、高周波電力についてウエハ受け入れの準備が整った
ことになる。
【００３５】スリットバルブ５２が開放され、ステップ
７８６の処理室２２内における第１の基体（例えばウエ
ハ）の処理を行うために移載工程（ステップ７８５）が
実行される。ウエハホルダ２４は第１のウエハが在る棚
部へ移動する。該棚部は通常最上段の棚部であるが、オ
ペレータは第１のウエハを最下段の棚部に入れ、最後の
ウエハを最上部の棚部へ入れてもよい。ウエハ移載ブレ
ード６０は、ウエハホルダ２４内へ延出され、同時にセ
ンタリングバー３１ａ〜３１ｄは互いに接近するよう閉
じ、ウエハをセンタリングし、再び開く。ウエハ移載ブ
レード６０は、最上段の棚部に載っているウエハの下方
へ挿入される。ウエハホルダ２４は、約０．１インチ下
動してウエハをウエハ移載ブレード６０上に載置する。
ウエハ移載ブレード６０はホームポジションへ退動し、
移載ブレード６０とウエハは処理室２２内に入る。ウエ
ハが処理室２２内に入ったときから（処理ステージ８６
に載置される前から）処理ステージでの処理が開始さ
れ、プラズマが直ちにウエハ表面からレジストを剥離す
る。
【００３６】ウエハがウエハ移載ブレード６０およびフ
ィン（例えばフィン６２ａ）に載置されるとフィンイン
デックス動作が行われる。フィンは上動し、そして約５
１．７度（つまり３６０度の１／７）回動して第１の処
理ステージ（例えばステージ８６ａ）へ接近し、下動し
てウエハを第１の処理ステージ上に載置させる。同時に
ウエハホルダ２４は上動して第２のウエハをブレード６
０で移載できる位置まで移動する。第２のウエハ（基
体）は、第１のウエハがステップ７８６で処理されてい
る間にロードロック室２０から処理室２２内へ移載され
る（ステップ７８７）。図９では２個の基体（ウエハ）
を移載する工程を示したが、実際には処理室２２内の６
個の処理ステージへそれぞれ１枚づつウエハが載置され
るまで６回図示の工程を繰り返すことになる。例えば、
第５のウエハがロードロック室２０から処理室２２へ移
載されるとき、第１、第２、第３および第４のウエハ
は、第４、第３、第２および第１ステージ上で個々に処
理が行われている。第１ステージは、ウエハが最初に処
理されるステージである。本実施形態では全てのステー
ジがグランドへ接続されている。しかし、ウエハ移載ブ
レード６０の反時計方向に在る第１処理ステージでは、
「シェル」と呼ばれる、イオン注入工程で変質した堅固
なレジストが付着しているウエハを処理するため高周波
電力を供給するようにしてもよい。
【００３７】第１のウエハが第１〜第５の処理ステージ
で処理され、第６の処理ステージに載置されると、フィ
ンインデックス動作によって第１のウエハはウエハ移載
ブレード６０上に戻される。ウエハホルダ２４は、第１
のウエハがブレード６０で移載された位置まで上動す
る。ウエハ移載ブレード６０はウエハホルダ２４に向か
って延出後、ウエハホルダ２４が約０．１インチ上動し
て処理済のウエハは最上段の棚部へ戻される。それから
ウエハ移載ブレード６０はホームポジションへ退動し、
処理室２２内へ戻る。続いてウエハホルダ２４は第７番
目の棚部へ移動し、ウエハ移載ブレード６０が未処理の
７番目のウエハを取り上げ、処理室２２内へ移載するこ
とが可能になる。７番目のウエハを処理室２２内へ導入
したら、本システムは上記の一連の工程（未処理のウエ
ハをロードロック室２０から処理室２２へ移載し、処理
済のウエハを処理室２２からロードロック室２０へ移載
する工程）を３６回繰り返す。各ウエハは、６個全ての
処理ステージ８６ａ〜８６ｆで処理されるまでステージ
８６からステージ８６へ順次移載される。最後の７枚の
処理済ウエハが処理室からウエハホルダ２４の棚部へ戻
されるときは、取り出しの移載のみ行われ、未処理のウ
エハの処理室内への移載は行われない。上記の一連の移
載工程は、図９には示さないが本実施形態では５０枚の
ウエハを処理するよう設計されている。ステップ７８８
および７８９に示すように、処理済ウエハは、他のウエ
ハが処理室２２内で処理が継続されている間にロードロ
ック室２０へ戻すべく移載してよい。全ての処理が完了
すると、全ての処理済ウエハはウエハホルダの元の棚部
へもどされる（ステップ７９０）。最後に、全ての処理
済ウエハは、ウエハホルダ２４から元のカセットへ戻さ
れる（ステップ７９１）。
【００３８】５０枚全ての処理済ウエハがウエハホルダ
２４の元の棚部へ戻されると、スリットバルブ５２が閉
塞され、処理室２２と隔絶される。これで本システムが
１回で５０枚までのウエハを処理できることが理解でき
る。この後、ウエハ移載システムは高周波電力をＯＦＦ
にしてプラズマチューブ６１１、６１２内のガス流を停
止する。それからスロットルバルブを開放して処理室２
２内の気圧を元の２００ミリトールへ戻す。ウエハ移載
システムは、窒素ガスをロードロック室２２内へ流入さ
せる。本実施形態では、ロードロック室２０内の気圧が
１０トールに達するまでロードロック室２０内へ１００
ｓｃｃｍの窒素ガスを流入させ、それからメインベンテ
ィングバルブ（不図示）を開放してロードロック室２０
内の気圧を大気圧まで戻す。これはロードロック室２０
内の圧力を急激に上げることによる異物のまい上げを防
ぐためである。
【００３９】その後、ゲートバルブ３４を開放して次の
ウエハの移載が開始される。まず、センタリングバー３
１ａ〜３１ｄがウエハホルダ２４のウエハをセンタリン
グする。次に、ロボット２６が２５個のプラテン３６ａ
〜３６ｙをウエハホルダ２４内へ延出する。ウエハをセ
ンタリングしたらセンタリングバー３１ａ〜３１ｄが開
く。ウエハホルダ２４は約０．１インチ下動して２５枚
全てのウエハは２５個のプラテン３６ａ〜３６ｙ上に載
置される。各プラテン３６に設けられた真空チャック２
７ａ〜２７ｙが駆動され、各ウエハはそれぞれプラテン
３６上に保持される。プラテン３６ａ〜３６ｙはホーム
ポジションへ退動する。次に、ロボット２６はプラテン
３６と共に回動して第１カセット方向へ移動する。ロボ
ット２６はプラテン３６ａ〜３６ｙを第１カセット方向
へ延出する。そして真空チャック２７ａ〜２７ｙがＯＦ
Ｆになり、ロボット２６は約０．１インチ下動し、２５
枚のウエハが第１カセットの元の棚部へ戻されたら２５
個のプラテン３６ａ〜３６ｙがホームポジションへ退動
する。ロボット２６が第１カセット方向へ回動する間
に、平行してウエハホルダ２４は上動し、次の２５枚の
ウエハを取り出して第２のカセットの元のスロットへ戻
すようにもできる。これにより５０枚のウエハの処理が
行える。
【００４０】本発明は、ウエハ表面のフォトレジストを
除去することだけではない。例えば、損傷されたシリコ
ン層の除去や、コンタクトエッチングにおける有機物の
除去のためのライトエッチングを目的にしてもよい。更
に、化学的蒸着法（ＣＶＤ）に本発明を採用することも
できる。また、プラズマ発生機を誘導的に結合する代わ
りに、容量的に結合してもよい。図１０は各処理ステー
ジについて温度制御を行わないで実施した場合のレジス
トの除去量を示す標準的なグラフである。６個全ての処
理ステージは温度が２００°Ｃに設定される。累積の処
理経過時間はＸ軸に示し、各処理ステージの下に記載さ
れている。第１のステージ（ステージ１）ではウエハの
温度が十分上昇しきらないため８２０オングストローム
のレジストがウエハ表面から除去された。ウエハが第２
のステージ（ステージ２）を離れるときには温度が十分
に上がっているため除去量が飛躍的に向上し、合計で７
２２０オングストロームのレジストがウエハ表面から除
去された。ウエハが第３のステージ（ステージ３）を離
れるときには合計で１３６００オングストロームのレジ
ストがウエハ表面から除去され、ウエハが第４のステー
ジ（ステージ４）を離れるときには合計で２００００オ
ングストロームのレジストがウエハ表面から除去され
た。経過時間は５６秒であった。オーバーエッチング、
すなわち残渣の除去はステージ５、６で発生した。従っ
て、図１０の例では、ステージ毎に違う温度設定を行わ
ない場合にはウエハ１枚について約４４秒で処理を行う
ことが必要がある。通常は、各ウエハで１５０００〜２
００００オングストロームのレジスト除去を行う。ま
た、違った温度設定を行わない場合は、通常ステージの
温度は常温〜２００°Ｃの間にセットする。
【００４１】図１１は各処理ステージについて違った温
度設定を行った場合のレジストの除去量を示すグラフで
ある。各ウエハに係る累積のレジスト除去量はＹ軸に示
し、処理経過時間（秒）はＸ軸に示すと共に各処理ステ
ージの下に記載されている。各処理ステージの設定温度
は異なっており、ウエハを徐々に加熱するようになって
いる。第１のステージ（ステージ１）は１００°Ｃに設
定され、第２のステージ（ステージ２）は１２０°Ｃに
設定され、第３のステージ（ステージ３）は１４０°Ｃ
に設定され、２０°づつ高く設定され最後のステージ６
は２００°Ｃに設定されている。図１１に示す数値は本
実施形態における例であり、採用する条件等により所望
の数値に設定できるのはもちろんである。この方式は、
イオン注入後のレジスト除去にきわめて有効である。す
なわち、イオン注入によるレジスト変質層をレジストの
爆発なしに除去するために、ステージ１、２を前処理温
度以下に設定し（この場合１４０℃以下）、変質層をま
ず除去する。次に徐々に温度を上げて除去量を増やす。
この方式により、処理効率の低下を起こさずに好適なレ
ジスト除去が行える。
【００４２】各ウエハ処理ステージの温度とプラズマ発
生機を個々に制御すると、オーバーエッチングになった
ときに、温度や高周波電力を調整することによって処理
中のウエハへナトリウムや他の不純物の侵入を抑制でき
る。上記の実施形態に基づく基体処理装置及び基体処理
方法ではウエハ表面のフォトレジストを除去する処理が
可能である上に、処理室におけるウエハの処理と、当該
処理室とロードロック室との間で他のウエハの移載を平
行して実行することが可能である。従って、ウエハ処理
の効率（スループット）を向上させ得ると共に、コスト
減と、汚染の減少を図ることが可能となる。
【００４３】上記実施形態では、６個の処理ステージで
順次ウエハを処理する連続処理方法を示したがこれに限
られるものではない。例えば、基体（ウエハ）搬出入手
段および前記基体移載手段により、ロードロック室から
未処理の基体を順次６個の処理ステージ上に搬入し、各
処理ステージで基体の処理を一斉に行い、次いで、処理
が終了した基体を基体移載手段および基体搬出入手段に
より、処理ステージから待機ステージを経てロードロッ
ク室に順次戻すようにして、基体をバッチ処理するよう
にすることができる。この場合には、各処理ステージの
処理条件は同じであり、処理ステップが１ステップの場
合である。順次、一斉に基体を処理室に搬入し（１個ず
つ）、一斉に基体の処理をし、一斉に基体を搬出する
（１個ずつ）ものであるから、基体の搬出入と基体の処
理は同時的には行われない。しかし、この場合にも、移
載ブレードは１回の往復動によって基体の搬出入ができ
るので、従来の方式の２回の往復動プラス回転動に比べ
ると、基体の搬出入に要する時間を短縮できる。
【００４４】あるいは、複数の処理ステージ、例えば６
個の処理ステージを、同一数例えば２つずつの処理ステ
ージからなる３群の処理ステップＡ、Ｂ、Ｃに設定し、
基体搬出入手段と基体移載手段により、最終ステップＣ
での既処理の基体を待機ステージを経て順次ロードロッ
ク室に搬出し、次にロードロック室から未処理の基体を
順次待機ステージを経て第１ステップＡの処理ステージ
に搬入するようにし、かつ処理ステップＡ、Ｂの基体を
各々次のステップＢ、Ｃの処理ステージに移載するよう
にして、順次ステップ順（Ａ→Ｂ→Ｃ）に基体を処理す
るようにすることもできる。
【００４５】あるいは、複数の処理ステージ、例えば６
個の処理ステージを、同一数例えば２つずつの処理ステ
ージからなる３群の処理ステップＡ、Ｂ、Ｃに設定し、
基体搬出入手段および基体移載手段により、ロードロッ
ク室から第１ステップＡの処理ステージに基体を順次搬
入して基体の処理を行い、次いで基体移載手段により基
体を順次次ステップＢの処理ステージに移載して基体の
処理を行い、同様にして処理ステージＣでの処理を行
い、最終ステップＣの処理が終了したら、基体移載手段
および基体搬出入手段により最終ステップＣの処理ステ
ージから待機ステージを経てロードロック室に基体を戻
すようにしてもよい。この場合、処理室では２個の基体
のみが順次処理ステップＡ、Ｂ、Ｃを経て処理される。
処理ステップＡで処理されているときは、処理ステップ
Ｂ、Ｃでの処理はなされず（ガス導入および高周波電力
ＯＦＦ）、したがってガスのコンタミなどを防止できる
利点がある。
【００４６】上記の実施形態ではレジスト除去用のガス
として酸素を使用した。また、ウエハホルダに含まれる
棚部の数や、処理ステージの設定温度等を具体的な図面
や数値を挙げて説明したが、本発明はこれらに限定され
るものではない。当業者にとっては本発明の範囲および
精神は更に詳細に説明しなくても理解できるであろう。
例えば周知の半導体装置やその製造方法については本発
明の理解にとって必要な事項ではないので説明は省略す
る。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、移載ブレードを処理室
内に配設したので、基体の搬出入が僅かな工程数でで
き、また構造も単純である。また、既処理の基体と未処
理の基体が処理室とロードロック室との間で移載されて
いる間に基体を処理することができる。従って、作業能
率を向上させることができる。簡単な構造なので製造コ
ストを低く抑えることができ、コンパクト化できると共
に信頼性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のウエハ処理システムを示した説明図。
【図２】本発明に係るウエハ移載システムの実施形態を
示した側面図。
【図３】本実施形態における移載システムのロボットお
よびウエハホルダを示した側面図。
【図４】本実施形態における処理室およびプラズマ発生
機を示した側面図。
【図５】ロードロック室内に配設されたウエハホルダの
平衡機構を示した説明図。
【図６】処理室のウエハ移載ブレード、６個の処理ステ
ージ、７個のフィンを示した平面図。
【図７】処理ステージ上方に配設されたプラズマ発生機
の平面図。
【図８】プラズマ発生機の回路例を示した回路図。
【図９】本発明に係る方法の実施形態を示したフローチ
ャート。
【図１０】温度制御を行わない場合における処理時間に
対するフォトレジストの除去量を示したグラフ。
【図１１】温度制御を行った場合における処理時間に対
するフォトレジストの除去量を示したグラフ。
【符号の説明】
２０ ロードロック室 ２２ 処理室 ２４ ウエハホルダ ２６ ロボット ２７ａ〜２７ｙ 真空チャック ２８ａ、２８ｂ カセット ３０ センタリング機構 ３１ａ〜３１ｄ センタリングバー ３４ ゲートバルブ ３６ａ〜３６ｙ プラテン ５２ スリットバルブ ５４ 第１マグネット ５６ 第２マグネット ６０ 移載ブレード（スライダ） ６２ａ〜６２ｇ フィン ６４ センターハブ ６８ 高周波チューニングコンデンサ ７０ａ〜７０ｆ 誘導コイル ８６ａ〜８６ｆ 処理ステージ ９２ ウエハ ９６ 錘（平衡機構） ６１１〜６１６ プラズマチューブ

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基体が収納されるロードロック室と、 該ロードロック室と連接され、ロードロック室から搬入
    される基体を処理する処理室と、 該処理室内に配設されて既処理の基体と未処理の基体と
    を処理室とロードロック室との間で搬出入する移載ブレ
    ードを含む基体搬出入手段とを具備することを特徴とす
    る基体処理装置。
  2. 【請求項２】 前記基体搬出入手段は、実質的に前記処
    理室で基体が処理されている間に、既処理の基体と未処
    理の基体を処理室とロードロック室との間で搬出入する
    ことを特徴とする請求項１記載の基体処理装置。
  3. 【請求項３】 前記処理室は待機ステージと処理ステー
    ジとを具備し、 更に該待機ステージと処理ステージとの間で基体を移載
    する基体移載手段が設けられ、 前記基体搬出入手段は、前記待機ステージ上の既処理の
    基体を前記ロードロック室に搬出し、ロードロック室内
    の未処理の基体を待機ステージ上に搬入し、 前記基体移載手段は、処理ステージでの基体処理後、搬
    入されている未処理の基体を処理ステージに、処理ステ
    ージで処理された基体を前記待機ステージに移載するこ
    とを特徴とする請求項１または２記載の基体処理装置。
  4. 【請求項４】 前記処理ステージは複数設けられ、 前記基体移載手段は、基体を、各ステージ間で一斉に移
    載可能であることを特徴とする請求項１、２または３記
    載の基体処理装置。
  5. 【請求項５】 前記基体搬出入手段は、 前記基体を載置可能な前記移載ブレードと、 該移載ブレードを前記ロードロック室と処理室との間に
    亘り移動させるブレード移動手段とを具備することを特
    徴とする請求項１、２、３または４記載の基体処理装
    置。
  6. 【請求項６】 前記ブレード移動手段は、前記移載ブレ
    ードが固定された第１のマグネットと、前記処理室外に
    位置し第１のマグネットとの間で磁気カップリングを構
    成する第２のマグネットとを具備し、該第２のマグネッ
    トの移動に応じて前記第１のマグネットおよび移載ブレ
    ードが移動することを特徴とする請求項１、２、３、４
    または５記載の基体処理装置。
  7. 【請求項７】 前記ロードロック室と前記処理室とは真
    空装置に接続され、前記ロードロック室はゲートバルブ
    を介して大気に連通するとともに、スリットバルブを介
    して前記処理室に連通することを特徴とする請求項１、
    ２、３、４、５または６記載の基体処理装置。
  8. 【請求項８】 前記基体移載手段は、 前記待機ステージと複数の処理ステージに対応して、一
    端が共通のセンターハブへ連結され、他端側で基体を載
    置可能な複数のフィンと、 該センターハブを回転させる回転手段と、 センターハブを上下動させる上下動手段とを具備し、 該回転手段および上下動手段によりセンターハブが回
    転、上下動されることにより、フィンに載置された基体
    が各ステージ間を一斉に移動可能に設けられていること
    を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記
    載の基体処理装置。
  9. 【請求項９】 前記ロードロック室には、複数の基体を
    保持すべく複数の棚部を有する基体ホルダを具備するこ
    とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７また
    は８記載の基体処理装置。
  10. 【請求項１０】 前記処理ステージに対応する複数のプ
    ラズマ発生機を具備することを特徴とする請求項１、
    ２、３、４、５、６、７、８または９記載の基体処理装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記各プラズマ発生機は、第１の端部
    と第２の端部を有する誘導コイルと、該誘導コイル内に
    配設されたチューブとを具備し、該チューブの第１の端
    部からガスが導入され、第２の端部からプラズマが前記
    処理ステージに放出されることを特徴とする請求項１、
    ２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の基体
    処理装置。
  12. 【請求項１２】 少なくとも２個の前記プラズマ発生機
    を対に構成することを特徴とする請求項１、２、３、
    ４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の基体処
    理装置。
  13. 【請求項１３】 対をなす前記プラズマ発生機は、同一
    巻き数を持ち各チューブに巻回された一対の誘導コイル
    が並列に接続、かつ結合され、該結合された誘導コイル
    の第１の端部が高周波チューニング用コンデンサの第１
    の端部へ接続され、前記結合された誘導コイルの第２の
    端部が接地され、前記高周波チューニング用コンデンサ
    の第２の端部が接地されることを特徴とする請求項１２
    記載の基体処理装置。
  14. 【請求項１４】 前記並列に結合された誘導コイルの一
    方は、対をなす前記チューブの一方に対して全巻き数の
    半数分だけ巻回され、残りの半数は他方のチューブに対
    して巻回され、同様に他方の誘導コイルは、前記他方の
    チューブに対して全巻き数の半数分だけ巻回され、残り
    の半数は前記一方のチューブに対して巻回されており、
    その際に各チューブに対して前記一対の誘導コイルが交
    互に巻回されていることを特徴とする請求項１３記載の
    基体処理装置。
  15. 【請求項１５】 ロードロック室と、該ロードロック室
    と連接され、待機ステージおよび処理ステージを含む処
    理室と、処理室内に配置されロードロック室と処理室と
    の間で基体を搬出入する移載ブレードを含む基体搬出入
    手段と、各ステージ間で基体を一斉に移載する基体移載
    手段と、処理ステージに対応するプラズマ発生機と、ガ
    ス供給手段とを具備する基体処理装置を用いて基体を処
    理する基体処理方法において、 複数の基体を前記ロードロック室にセットし、 実質的に前記処理室の処理ステージで基体の処理がなさ
    れている間に、前記基体搬出入手段により待機ステージ
    上の既処理の基体を前記ロードロック室内に搬出すると
    共に、該ロードロック室内の未処理の基体を待機ステー
    ジ上に搬入することを特徴とする基体処理方法。
  16. 【請求項１６】 ロードロック室と、該ロードロック室
    と連接され、待機ステージおよび処理ステージを含む処
    理室と、処理室内に配置されロードロック室と処理室と
    の間で基体を搬出入する移載ブレードを含む基体搬出入
    手段と、各ステージ間で基体を一斉に移載する基体移載
    手段と、処理ステージに対応するプラズマ発生機と、ガ
    ス供給手段とを具備する基体処理装置を用いて基体を処
    理する基体処理方法において、 前記処理ステージは複数設けられ、 前記基体搬出入手段および前記基体移載手段により、前
    記ロードロック室から未処理の基体を順次各処理ステー
    ジ上に搬入し、 各処理ステージで基体の処理を行い、 次いで、処理が終了した基体を前記基体移載手段および
    前記基体搬出入手段により、各処理ステージから前記ロ
    ードロック室に順次戻すようにして、基体をバッチ処理
    することを特徴とする基体処理方法。
  17. 【請求項１７】 ロードロック室と、該ロードロック室
    と連接され、待機ステージおよび処理ステージを含む処
    理室と、処理室内に配置されロードロック室と処理室と
    の間で基体を搬出入する移載ブレードを含む基体搬出入
    手段と、各ステージ間で基体を一斉に移載する基体移載
    手段と、処理ステージに対応するプラズマ発生機と、ガ
    ス供給手段とを具備する基体処理装置を用いて基体を処
    理する基体処理方法において、 前記処理ステージは複数設けられ、 該複数の処理ステージが、同一数ずつの処理ステージか
    らなる複数群の処理ステップに設定され、 前記基体搬出入手段と基体移載手段により、最終ステッ
    プでの既処理の基体を前記ロードロック室に待機ステー
    ジを経て順次搬出すると同時に、前記ロードロック室か
    ら未処理の基体を待機ステージを経て順次第１ステップ
    の処理ステージに搬入するようにし、かつ各処理ステッ
    プの基体を次ステップの処理ステージに順次移載するよ
    うにして、順次ステップ順に基体を処理することを特徴
    とする基体処理方法。
  18. 【請求項１８】 ロードロック室と、該ロードロック室
    と連接され、待機ステージおよび処理ステージを含む処
    理室と、処理室内に配置されロードロック室と処理室と
    の間で基体を搬出入する移載ブレードを含む基体搬出入
    手段と、各ステージ間で基体を一斉に移載する基体移載
    手段と、処理ステージに対応するプラズマ発生機と、ガ
    ス供給手段とを具備する基体処理装置を用いて基体を処
    理する基体処理方法において、 前記処理ステージは複数設けられ、 該複数の処理ステージが、同一数ずつの処理ステージか
    らなる複数群の処理ステップに設定され、 前記基体搬出入手段および前記基体移載手段により、前
    記ロードロック室から待機ステージを経て第１ステップ
    の処理ステージに基体を順次搬入して基体の処理を行
    い、次いで基体移載手段により基体を順次次ステップの
    処理ステージに移載して基体の処理を行い、最終ステッ
    プの処理が終了したら、前記基体移載手段および前記基
    体搬出入手段により最終ステップの処理ステージから待
    機ステージを経て順次前記ロードロック室に基体を戻す
    ことを特徴とする基体処理方法。
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Cited By (5)

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