KR101220790B1 - 진공 처리 장치, 진공 처리 장치의 운전 방법 및 기억 매체 - Google Patents

진공 처리 장치, 진공 처리 장치의 운전 방법 및 기억 매체 Download PDF

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Abstract

진공 분위기를 갖고 처리 가스에 의해 처리를 행하는 반송구를 갖는 처리 용기와, 이 처리 용기의 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되어, 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하는, 진공 분위기의 반송실을 구비한 진공 처리 장치에 있어서, 처리 용기내의 잔류 가스가 반송실로 확산되는 것을 억제한다. 상기 진공 처리 장치는 처리 용기와, 상기 반송실과, 상기 게이트실에 마련되어, 상기 처리 용기에 의해 기판의 처리를 행할 때에는 상기 반송구를 닫고, 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행할 때에는 해당 반송구를 여는 게이트 밸브를 구비하고 있다. 게이트실에, 처리 용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위해 해당 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하도록, 게이트실 비반응성 가스 공급부 및 게이트실 배기구가 마련되어 있다. 이에 의해, 처리 용기내의 잔류 가스가 반송구로부터 반송실로 확산되는 것이 억제된다.

Description

진공 처리 장치, 진공 처리 장치의 운전 방법 및 기억 매체{VACCUM PROCESSING APPARATUS, METHOD OF OPERATING THE SAME, AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은 기판에 진공 처리를 행하는 처리 용기와, 게이트실을 사이에 두고 상기 처리 용기에 접속되어, 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 갖는 반송실을 구비한 진공 처리 장치, 진공 처리 장치의 운전 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 피처리 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라 한다)에 대하여 드라이 에칭이나 CVD(Chemical Vapor Deposition) 등의 처리 가스를 사용하는 가스 처리가 많이 이용되고 있다. 이러한 가스 처리를 행하는 처리 장치로서는, 복수의 웨이퍼를 고 스루풋(high throughput)으로 처리하는 관점으로부터, 웨이퍼의 반송 기구를 구비한 반송실(transfer chamber)과, 이 반송실에 게이트실을 사이에 두고 접속된 처리 용기(processing chamber)로 이루어져, 소정의 가스 처리를 행하는 처리 모듈을 복수개 구비한 멀티챔버 타입(multi-chamber type)의 것이 알려져 있다.
각 처리용기는 웨이퍼의 반송구를 갖고, 각 반송구는 게이트실에 마련된 게 이트 밸브에 의해 개폐가 자유롭게 되어 있다. 반송실에는 비반응성 가스의 공급구와 배기구가, 또한 처리용기에는 처리 가스의 공급구와 배기구가 각각 마련되고, 이들 반송실 및 각 처리 용기의 내부는 모두 진공 상태로 유지되어 있다. 그리고, 게이트 밸브를 닫아 양자를 차단한 상태에서 처리 용기내에서 소정의 가스 처리가 행해지고, 반송실과 처리 용기 사이에 웨이퍼를 주고받을 경우에는, 게이트 밸브가 열려서 양자가 연통한다.
그러나, 이러한 진공 처리 장치에 있어서는, 처리 용기내에서의 처리 종료 후, 그 처리 용기내에는 처리 가스나 부생성 가스 등이 잔류하고 있다. 게이트 밸브를 열었을 때에 이들 가스가 게이트실을 거쳐서 반송실로 확산되면, 콘태미네이션(contamination)의 원인이 되거나, 반송실에 부착된 가스로부터 파티클이 발생해서 웨이퍼를 오염시키거나, 반송실내의 부품을 부식시키거나 할 우려가 있기 때문에, 높은 빈도로 정기적으로 반송실을 크리닝할 필요가 있다.
종래에는 상기와 같은 문제점을 방지하기 위해, 반송실내는, 예컨대, 수 십～ 수 백 Pa 정도로 유지된다. 그리고, 반송실과 처리 용기의 사이에서 웨이퍼를 반송할 때는, 처리 용기내의 압력(P0)을 반송실내의 압력(P1)보다 낮게 해서(P0<P1), 반송실내와 처리용기내의 사이에 소정의 압력차가 형성되고 나서 게이트 밸브를 열어, 처리 용기내의 가스가 반송실로 확산되는 것을 억제하고 있었다. 그러나, 상기와 같이 반송실에서도 배기를 실행하고 있기 때문에, 압력차를 형성해도 비반응성 가스는 반송실의 배기구로 향하는 경우가 있고, 비반응성 가스가 반송실로부터 처리 용기의 반송구로 흐르지 않아서, 처리 용기로부터의 가스의 확산이 충분히 억제될 수 없는 경우가 있다. 반송실의 압력을 더욱 높게 하는 것도 생각할 수 있지만, 비반응성 가스의 소비량이 커져서 코스트가 높아져버린다. 또한, 반송실내의 압력이 비반응성 가스의 점성류(viscous flow)로부터 분자류(molecular flow)로의 이행 영역이나 분자류 영역으로 설정되는 경우, 비반응성 가스가 압력차를 따라서 흐르기 어려워, 그 경우, 처리 용기로부터의 가스의 확산이 더욱 쉽게 일어날 우려가 있다.
또한, 특허문헌1에는 게이트 밸브의 하우징내에 배기구가 마련된 진공 처리 장치에 대해서 기재되어 있지만, 특허문헌1의 발명의 목적은, 본 발명의 목적과는 다르다.
[특허문헌1] : 일본 특허 공개 제2001-291758호 공보(단락[0027] 및 도 3)
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 실행하는 처리 용기와, 그 처리 용기의 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되어, 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하는 반송실을 구비한 진공 처리 장치에 있어서, 상기 반송구가 열려 있는 동안에, 처리 용기내의 잔류 가스가 반송실로 확산되는 것을 억제할 수 있는 진공 처리 장치, 진공 처리 장치의 운전 방법 및 기억 매체를 제공한다.
본 발명은, 기판의 반송구를 갖고, 진공 분위기에서 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 처리 용기와, 이 처리 용기의 상기 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되고, 또한, 상기 반송구를 거쳐서 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하고, 진공 분위기를 가지는 반송실과, 상기 게이트실에 마련되어, 상기 처리 용기에서 기판의 처리를 행할 때에는 상기 반송구를 닫고, 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행할 때에는 그 반송구를 여는 게이트 밸브와, 적어도 상기 반송구가 열려 있는 동안은, 처리 용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위해서 상기 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하도록, 상기 게이트실에 각각 마련된 게이트실 비반응성 가스 공급부 및 게이트실 배기구를 구비한 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치이다.
본 발명은, 상기 게이트실내의 게이트 밸브가 닫혀 있을 때에는, 상기 게이트실 비반응성 가스 공급부로부터의 비반응성 가스의 공급이 정지되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치이다.
본 발명은, 반송실에는, 그 반송실내에 비반응성 가스의 기류를 형성하기 위한 반송실 비반응성 가스 공급부 및 반송실 배기구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치이다.
본 발명은, 상기 게이트실내의 게이트 밸브가 닫혀 있을 때에는 그 게이트실의 게이트실 배기구가 닫혀져 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치이다.
본 발명은, 게이트 밸브가 반송구의 개폐에 맞추어 게이트실의 게이트실 배기구를 개폐하도록 구성되어 있는 진공 처리 장치이다.
본 발명은, 게이트 밸브가, 반송구를 열어 정지하고 있는 상태일 때에는, 게이트실의 게이트실 배기구가 열려 있는 상태가 되도록 게이트실 배기구와 겹치는 위치에 개구부를 가지는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치이다.
본 발명은, 복수의 처리 용기를 구비하고, 각 처리 용기는 공통의 반송실에 각각 게이트실을 사이에 두고 복수 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치이다.
본 발명은, 기판의 반송구가 각각 형성되고, 진공분위기에서 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 복수의 처리 용기와, 이들 복수의 처리 용기의 상기 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되고, 또한, 각 반송구를 통해 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하고, 진공 분위기를 가진 공통의 반송실과, 상기 게이트실에 마련되어, 상기 처리 용기에서 기판의 처리를 행할 때에는 상기 반송구를 닫고 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행할 때에는 해당 반송구를 여는 게이트 밸브와, 상기 처리 용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위해, 그 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하도록, 상기 반송실에 마련된 잔류 가스 확산 방지용의 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부 및 상기 게이트실에 마련된 게이트실 배기구와, 상기 반송실에 마련되어, 해당 반송실내에 비반응성 가스의 기류를 형성하기 위한 반송실 기류 형성용의 제 2 반송실 비반응성 가스 공급부와, 상기 반송실에 마련되어, 상기 게이트실내에서 비반응성 가스의 기류를 형성할 때에는 닫혀지는 반송실 배기용의 반송실 배기구를 구비하고, 상기 게이트 밸브가 닫혀져 있을 때에는 상기 게이트실의 게이트실 배기구가 닫혀져 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치이다.
본 발명은, 상기 잔류 가스 확산 방지용의 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부가, 각 반송구마다 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치이다.
본 발명은, 상기 잔류 가스 확산 방지용의 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부와, 반송실 기류 형성용의 제 2 반송실 비반응성 가스 공급부는 공용화되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치이다.
본 발명은, 기판의 반송구를 가지는 처리 용기와, 상기 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되고, 또한, 상기 반송구를 통해 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하고, 진공 분위기를 가진 반송실을 구비한 진공 처리 장치를 운전하는 방법에 있어서, 상기 게이트실에 마련된 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 닫은 상태에서, 상기 처리 용기내에 있어서 진공 분위기에서 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 공정과, 상기 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 열어서 상기 반송 수단에 의해 처리 용기로부터 기판을 반출하는 공정을 구비하고, 적어도 상기 반송구가 열려 있는 동안은, 상기 게이트실에 각각 마련된 게이트실 비반응성 가스 공급부 및 게이트실 배기구에 의해, 처리용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위해서 그 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치의 운전 방법이다.
본 발명은, 상기 게이트실내의 게이트 밸브가 닫혀 있을 때에, 상기 게이트실 비반응성 가스 공급부로부터의 비반응성 가스의 공급을 정지하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치의 운전 방법이다.
본 발명은, 반송실에 마련된 반송실 비반응성 가스 공급부 및 반송실 배기구에 의해, 그 반송실내에 비반응성 가스의 기류를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치의 운전 방법이다.
본 발명은, 상기 게이트실내의 게이트 밸브가 닫혀 있을 때에, 그 게이트실의 게이트실 배기구가 닫혀져 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치의 운전 방법이다.
본 발명은, 기판의 반송구를 가지는 처리 용기와, 상기 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되고, 또한, 상기 반송구를 통해 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하고, 진공 분위기를 가진 반송실을 구비한 진공 처리 장치를 운전하는 방법에 있어서, 상기 게이트실에 마련된 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 닫은 상태에서, 상기 처리 용기내에 있어서 진공 분위기에서 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 공정과, 상기 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 열어서 상기 반송 수단에 의해 처리 용기로부터 기판을 반출하는 공정을 구비하고, 적어도 상기 반송구가 열려 있는 동안은, 상기 처리 용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위해 상기 반송실에 마련된 잔류 가스 확산 방지용의 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부 및 상기 게이트실에 마련된 게이트실 배기구에 의해 그 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하고, 또한, 상기 반송실에 마련된 반송실 기류 형성용의 제 2 반송실 비반응성 가스 공급부에 의해 그 반송실에 비반응성 가스의 기류를 형성하고, 상기 게이트실내에서 비반응성 가스의 기류를 형성할 때, 상기 반송실에 마련된 반송실 배기용의 배기구를 닫고, 게이트 밸브가 닫혔을 때에 상기 게이트실에 마련된 게이트실 배기구를 닫는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치의 운전 방법이다.
본 발명은, 컴퓨터에게 진공 처리 장치의 운전 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체에 있어서, 운전 방법은, 기판의 반송구를 가지는 처리용기와, 상기 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되고, 또한, 상기 반송구를 통해 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하고, 진공 분위기를 가진 반송실을 구비한 진공 처리 장치를 운전하는 방법에 있어서, 상기 게이트실에 마련된 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 닫은 상태에서, 상기 처리 용기내에 있어서 진공 분위기에서 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 공정과, 상기 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 열어서 상기 반송 수단에 의해 처리 용기로부터 기판을 반출하는 공정을 구비하고, 적어도 상기 반송구가 열려 있는 동안은, 상기 게이트실에 각각 마련된 게이트실 비반응성 가스 공급부 및 게이트실 배기구에 의해, 처리 용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위해서, 그 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하는 것을 특징으로 하는 기억 매체이다.
본 발명은, 컴퓨터에게 진공 처리 장치의 운전 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체에 있어서, 운전 방법은, 기판의 반송구를 가지는 처리 용기와, 상기 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되고, 또한, 상기 반송구를 통해 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하고, 진공 분위기를 가지는 반송실을 구비한 진공 처리 장치를 운전하는 방법에 있어서, 상기 게이트실에 마련된 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 닫은 상태에서, 상기 처리 용기내에 있어서 진공 분위기에서 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 공정과, 상기 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 열어서 상기 반송 수단에 의해 처리용기로부터 기판을 반출하는 공정을 구비하고, 적어도 상기 반송구가 열려 있는 동안은, 상기 처리 용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위해서, 상기 반송실에 마련된 잔류 가스 확산 방지용의 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부 및 상기 게이트실에 마련된 게이트실 배기구에 의해, 그 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하고, 또한, 상기 반송실에 마련된 반송실 기류 형성용의 제 2 반송실 비반응성 가스 공급부에 의해 그 반송실에 비반응성 가스의 기류를 형성하고, 상기 게이트실내에서 비반응성 가스의 기류를 형성할 때, 상기 반송실에 마련된 반송실 배기용의 배기구를 닫고, 게이트 밸브가 닫혔을 때에 상기 게이트실에 마련된 게이트실 배기구를 닫는 것을 특징으로 하는 기억 매체이다.
본 발명의 진공 처리 장치에 의하면，처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 처리 용기의 반송구에는, 게이트실을 통해 기판의 주고받음을 실행하는 반송 수단을 포함하는 반송실이 접속되어 있다. 게이트실에는 상기 반송구를 개폐하는 게이트 밸브가 마련되어 있다. 또한, 해당 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하는 게이트실 비반응성 가스 공급부 및 게이트실 배기구가 게이트실에 마련되어 있다. 이 때문에, 처리 용기내의 잔류 가스가 반송구로부터 반송실로 확산되어, 반송실의 내부가 오염되는 것을 억제할 수 있다.
또 다른 본 발명의 진공 처리 장치에 의하면, 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 복수의 처리 용기의 반송구에 게이트실을 통해 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하는 반송실이 접속되어 있다. 게이트실에는 상기 반송구를 개폐하는 게이트 밸브가 마련되어 있다. 또한, 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하도록, 상기 반송실에 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부가 마련되고, 상기 게이트실에 게이트실 배기구가 마련되어 있다. 또한 상기 반송실에, 상기 게이트실내에서 비반응성 가스의 기류를 형성할 때에는 닫혀지는 반송실 배기용의 반송실 배기구가 마련되어 있다. 이 때문에, 처리 용기내의 잔류 가스가 반송구로부터 확산되어, 반송실이 오염되는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 게이트 밸브를 포함한 반도체 제조 장치의 상면도이다.
도 2는 상기 반도체 제조 장치에 마련된 상기 게이트 밸브, 제 2 반송실 및 CVD 모듈의 종단 측면도이다.
도 3a 및 3b는 상기 게이트 밸브에 마련된 가스 노즐의 구성도이다.
도 4는 상기 가스 노즐, 상기 게이트 밸브, 배기구 및 상기 CVD 모듈의 기판 반송구의 사시도이다.
도 5의 (a), (b) 및 (c)는 웨이퍼 반송시에 상기 게이트 밸브에서 가스 공급 및 배기가 실행되는 모양을 나타낸 공정도이다.
도 6a 및 6b는 웨이퍼 반송시에 상기 게이트 밸브에서 가스 공급 및 배기가 실행되는 모양을 나타낸 공정도이다.
도 7a 및 7b는 다른 게이트 밸브의 구성을 나타낸 종단 측면도이다.
도 8은 또 다른 게이트 밸브의 구성을 나타낸 종단 측면도이다.
도 9의 a, b 및 c는 웨이퍼 반송시에 상기 게이트 밸브에 의해 가스 공급 및 배기가 실행되는 모양을 나타낸 공정도이다.
도 10은 또 다른 게이트 밸브 및 그것에 접속된 반송실의 종단 측면도이다.
도 11의 a, b 및 c는 웨이퍼 반송시에 상기 게이트 밸브 및 상기 반송실에서 가스 공급 및 배기가 실행되는 모양을 나타낸 공정도이다.
도 12는 웨이퍼 반송시에 상기 게이트 밸브 및 상기 반송실에서 가스 공급 및 배기가 실행되는 모양을 나타낸 공정도이다.
(제 1 실시 형태)
본 발명의 진공 처리 장치가 적용된 반도체 제조 장치(1)의 구성에 대해서 도 1을 참조하여 설명한다. 진공 처리 장치인 반도체 제조 장치(1)는, 기판인 웨이퍼(W)의 로드 및 언로드를 실행하는 로더 모듈(load module)을 구성하는 제 1 반송실(12)과, 로드록실(13)과, 제 2 반송실(21)과, 제 2 반송실(21)에 게이트실(5)을 사이에 두고 접속되고 각각이 처리 용기(30)를 포함하는 복수의 CVD 모듈(3)을 구비하고 있다. 웨이퍼(W)는 그것을 복수, 예컨대, 25장을 포함하도록 구성된 밀 폐형의 캐리어(C)에 수납된 상태에서 이 반도체 제조 장치(1)로 반송된다. 제 1 반송실(12)의 정면에는 캐리어(C)가 탑재되는 로드 포트(11)가 마련되어 있고, 제 1 반송실(12)의 정면벽에는 상기 로드 포트(11)에 탑재된 캐리어(C)가 접속되어서, 해당 캐리어(C)의 덮개와 함께 개폐되는 게이트 도어(GT)가 마련되어 있다.
또한, 제 1 반송실(12)의 측면에는, 얼라인먼트실(14)이 마련되어 있다. 로드록실(13)에는, 도시하지 않은 진공 펌프와 리크 밸브가 마련되어, 대기 분위기와 진공 분위기를 전환할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 제 1 반송실(12) 및 제 2 반송실(21)의 분위기가 각각 대기 분위기 및 진공 분위기로 유지되어 있기 때문에, 로드록실(13)은, 각각의 반송실 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 때 분위기를 조정하는 역할을 한다. 로드록실(13)과 제 1 반송실(12)의 사이, 로드록실(13)과 제 2 반송실(21)의 사이에는 각각 개폐가 자유로운 구획 밸브인 게이트 밸브를 구비한 게이트실(G)이 마련되어 있고, 상기 게이트 밸브는 웨이퍼(W)를 반송하는 경우를 제외하고 폐쇄되어, 이들 실간(室間)이 구획된다.
제 1 반송실(12)은 제 1 반송 수단(15)을 포함하고, 제 1 반송 수단(15)은, 캐리어(C)와 로드록실(13)과 얼라인먼트실(14)의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받음을 행한다.
제 2 반송실(21)은, 예컨대, 편평한 육각형상으로 형성된 하우징(20)을 포함하고, 그 측벽에는 웨이퍼(W)의 반송구(22)가 4개 개구하고 있다. 각 반송구(22)는 각각 후술하는 게이트실(5)을 사이에 두고 처리 모듈인 CVD 모듈(3)에 접속되어 있다. 또 제 2 반송실(21)은, 로드록실(13)과 상기 각 CVD 모듈(3)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받음을 행하기 위한 다관절의 반송 암(arm)인 제 2 반송 수단(23)을 포함하고 있다.
제 2 반송실(21)의 하우징(20)의 바닥면에는, 예컨대, 가스 공급부인 가스 공급구(24)가 마련되어 있다. 가스 공급구(24)에는 가스 공급로(24A)의 한쪽 단부가 접속되고, 가스 공급로(24A)의 다른쪽 단부는 밸브 및 매스플로우 컨트롤러를 포함한 가스 공급 제어 기구(25)를 사이에 두고, 비반응성 가스, 예컨대, N2 가스가 저류된 가스 공급원(26)에 접속되어 있다. 또한, 하우징(20)의 측벽에는 배기구(27)가 마련되어 있고, 배기구(27)에는 배기로(27A)의 한쪽 단부가 접속되어 있다. 배기로(27A)의 다른쪽 단부는 진공 펌프 등에 의해 구성되고 도시하지 않은 압력 조정부를 포함하는 배기 수단(28)에 접속되어 있다. 가스 공급 제어 기구(25)는 후술하는 제어부(10A)로부터의 제어 신호를 받아서, 제 2 반송실(21)로의 N2 가스의 공급 및 중단을 제어하고, 배기 수단(28)은 제어부(10A)로부터의 제어 신호를 받아서 배기량을 조정함으로써, 제 2 반송실(21)내에 파티클을 배기하기 위한 기류를 형성하여, 그 제 2 반송실(21)내가 소정의 압력으로 제어된다.
도 2는 제 2 반송실(21), 게이트실(5) 및 CVD 모듈(3)의 종단측면을 나타내고 있다. CVD 모듈(3)은 처리 용기(30)를 구비하고 있고, 처리 용기(30)내에는, 웨이퍼(W)를 수평으로 탑재하기 위한 스테이지(31)가 마련되어 있다. 스테이지(31)에는, 도시하지 않은 히터와, 승강 기구(32a)에 의해 승강이 자유로운 3개의 승강핀(32b)(편의상 2개만 도시)이 마련되어 있고, 이 승강핀(32b)을 거쳐서 제 2 반송실(21)의 제 2 반송 수단(23)과 스테이지(31)의 사이에서 웨이퍼(W)의 주고받음이 행해진다.
처리 용기(30)의 하부에는 배기구(34)가 마련되어 있고, 배기구(34)는 배기로(35)를 거쳐서 진공 펌프 등에 의해 구성된 배기 수단(36)에 접속되어 있다. 배기 수단(36)은 제어부(10A)로부터의 제어 신호를 받아서, 처리 용기(30)내를 소정의 배기량으로 배기하여, 소정의 진공도로 유지한다. 또한, 처리 용기(30)는 게이트실(5)에 겹치는 측벽에, 제 2 반송실(21)의 반송구(22)에 대응하는 위치에 웨이퍼(W)의 반송구(38)를 갖고, 처리 용기(30)의 외벽에는 해당 반송구(38)를 둘러싸듯이 링 형상의 수지제 시일 부재인 O링(38A)이 마련되어 있다.
또한 처리 용기(30)의 천장부에는, 지지 부재(41)를 사이에 두고, 스테이지(31)에 대향하도록 다수의 가스 공급 구멍(43)을 구비한 가스 샤워 헤드(42)가 마련되어 있고, 가스 공급 구멍(43)은 가스 샤워 헤드(42)에 접속된 가스 공급로(45)를 사이에 두고, 예컨대, TiCl4이나 WF6 등의 웨이퍼(W)에 성막을 행하기 위한 성막 가스 등의 처리 가스가 저류된 가스 공급원(47)에 연결되어 있다. 그리고, 가스 공급로(45)에 삽입 설치된, 밸브 및 매스플로우 컨트롤러 등을 포함한 가스 공급 제어부(46)가, 제어부(10A)로부터의 제어 신호를 받아서, 그 처리 가스의 처리 용기(30)내로의 공급 및 공급 중단을 제어한다.
또한, 제 2 반송실(21)에 접속된 각 CVD 모듈(3)에서는, 예컨대, 웨이퍼(W)의 처리 온도, 처리 압력이나 성막 가스 등을 서로 달리하여, 서로 다른 막을 웨이 퍼(W)에 성막할 수 있다.
계속해서, 게이트실(5)에 대해서 설명한다. 게이트실(5)은 세로로 편평한 하우징(50)과 처리용기(30)의 벽부로 구성되고, 하우징(50)은 제 2 반송실(21)에 겹치는 한쪽의 측벽에, 웨이퍼(W)의 반송구(22)에 겹치도록 반송구(51)를 갖고 있다. 또한, CVD 모듈(3)에 겹치는 다른쪽 측벽에 있어서, CVD 모듈(3)의 반송구(38)의 아래쪽에는, 예컨대, 가로로 긴 슬릿 형상의 배기구(게이트실 배기구)(53)가 형성되어 있고, 배기구(53)에는 배기로(54)의 한쪽 끝이 접속되어 있다. 배기로(54)의 다른쪽 끝은, 예컨대, 압력 조정 수단을 포함한 진공 펌프 등에 의해 구성되는 배기 수단(56)에 접속되어 있다. 또한, 하우징(50)에는 가스 배기구(53)를 둘러싸도록 링 형상의 수지제 시일 부재인 O링(53A)이 마련되어 있다.
하우징(50)내의 위쪽에는 게이트실 비반응성 가스 공급부인 가스 노즐(61)이 마련되어 있다. 도3a 및 3b를 함께 참조하여 설명하면, 이 가스 노즐(61)은, 한쪽 끝이 막힌 가로로 긴 원통체로 이루어지고, 내부에 유로(62)가 형성되어 있다. 가스 노즐(61)의 원주 측벽은, 예컨대, 세라믹 등의 다공질 구조를 갖는 소결체로 이루어지는 브레이크 필터(break filter)라고 불리는 것으로 구성되어 있다. 그 가스 노즐(61)의 원주 측벽에는 다수의 기공이 형성되고, 이들 기공이 서로 연통함으로써 삼차원 그물코 형상으로 가스의 유로가 형성되어 있다. 또한, 원주 측벽의 표면에는 커버(61a)가 마련되어 있고, 커버(61a)에는 가스 노즐(61)의 길이 방향을 따라 슬릿(61b)이 형성되어 있다. 유로(62)에 공급된 가스는, 이 슬릿(61b)으로부터 비스듬히 하방의 반송구(38)의 정면을 향해 공급되고, 이 때 슬릿(61b)의 각 부 분으로부터 공급되는 가스의 유속은 거의 균일하다.
유로(62)에는 가스 공급 라인(63)의 한쪽 끝이 접속되어 있고, 가스 공급 라인(63)의 다른쪽 끝은, 밸브나 매스플로우 컨트롤러를 포함한 가스 공급 제어부(64)를 거쳐서 N2 가스가 저류된 가스 공급원(65)에 접속되어 있다. 가스 공급 제어부(64)는 제어부(10A)로부터의 제어 신호를 받아서 가스 공급원(65)으로부터 가스 노즐(61)로의 N2 가스의 공급 및 공급 중단을 제어한다.
또한, 도2에 도시하는 바와 같이, 하우징(50)내에는, 게이트 밸브(57)가 마련되어 있다. 게이트 밸브(57)는 그 이면측(CVD 모듈(3)을 향하는 쪽)에 계단부(57a)가 형성되어 있고, 계단부(57a)의 하측은 배기구(53)의 개폐 밸브로서 기능한다. 게이트 밸브(57)의 하부에는 지지부(58)가 마련되어 있고, 지지부(58)는, 예컨대, 하우징(50)의 하부에 마련된 구멍(50a)을 거쳐서 하우징(50)의 외부로 신장하여, 구동부(59)에 접속되어 있다. 상기 지지부(58)가 구멍(50a)을 관통하는 부분의 외측에는, 하우징(50) 내부가 기밀하게 유지되도록 그 구멍(50a)의 개구 둘레를 따라 신축 가능한 벨로즈(bellows)(58a)가 마련되어 있다. 구동부(59)는 제어부(10A)로부터의 제어 신호를 받아서, 지지부(58)를 통해 게이트 밸브(57)를 반송구(38)에 대하여 전후 방향 및 상하 방향으로 이동시킬 수 있고, 그것에 의해서 반송구(38) 및 배기구(53)가 개폐된다.
도4는, 게이트 밸브(57)가 하강하여, 반송구(38) 및 배기구(53)가 열린 상태를 나타내고 있다. 후술하는 바와 같이, 게이트 밸브(57)가 열릴 때에 가스 노 즐(61)로부터의 N2 가스의 공급과 배기구(53)로부터의 배기를 행함으로써，반송구(38)를 향하는 영역에 N2 가스의 기류를 형성하여, 처리 용기(30)로부터 하우징(50)내로 유입된 가스가 하우징(50)내에서 확산되어 제 2 반송실(21)로 흐르는 것이 억제된다.
각 게이트실(5)의 가스 노즐(61)로부터의 N2 가스의 공급량 및 배기구(53)로부터의 배기량은, 접속되는 CVD 모듈(3)의 웨이퍼(W)의 처리 압력에 따라, 처리 용기(30)의 잔류 가스를, 형성되는 N2 가스 기류에 의해 배기구(53)로 흐르게 하여, 제 2 반송실(21)로의 확산을 막을 수 있게 개별적으로 제어된다.
또한, 게이트 밸브(57)가 상승해서 반송구(38) 및 배기구(53)가 닫히는 경우에는, 구동부(59)에 의해, 게이트 밸브(57)의 이면의 계단부(57a)보다 상측이 O링(38A)을 사이에 두고 처리 용기(30)의 외벽에 밀착하고, 또한 동시에 계단부(57a)보다 하측이 O링(53A)을 사이에 두고 하우징(50)에 밀착하여, 하우징(50)과 CVD 모듈(3)의 처리 용기(30)가 기밀하게 구획되는 동시에 배기구(53)내가 기밀하게 구획된다.
본 반도체 제조 장치(1)는, 예컨대, 컴퓨터로 이루어지는 제어부(10A)가 구비되어 있다. 이 제어부(10A)는 프로그램, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부 등을 구비하고 있고, 상기 프로그램은, 제어부(10A)로부터 반도체 제조 장치(1)의 각부에 제어 신호를 보내는 것이며, 후술하는 게이트실(5)의 게이트 밸브(57)의 개폐 동작을 포함하는 웨이퍼(W)의 반송 및 웨이퍼(W)의 처리를 진행시키는 명령 (각 스텝)을 포함하고 있다. 또한, 예컨대, 메모리는 각 처리 모듈의 처리 압력, 처리 온도, 처리시간, 가스 유량 또는 전력값 등의 처리 파라미터의 값이 기입되는 영역을 갖고, CPU가 프로그램의 각 명령을 실행할 때 이들 처리 파라미터가 판독되어, 그 파라미터값에 따른 제어 신호가 본 반도체 제조 장치(1)의 각 부로 보내진다. 이 프로그램(처리 파라미터의 입력 조작이나 표시에 관한 프로그램도 포함)은, 컴퓨터 기억 매체, 예컨대, 플렉시블 디스크, 컴팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 등의 기억부(10B)에 저장되어서 제어부(10A)에 인스톨된다.
계속해서, 반도체 제조 장치(1)의 작용에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하면서 설명한다. 우선, 캐리어(C)가 반도체 제조 장치(1)로 반송되어서 로드 포트(11)에 탑재되어, 제 1 반송실(12)에 접속된다. 이 때 반도체 제조 장치(1)의 제 2 반송실(21)의 하우징(20)내에서는 가스 공급구(24)로부터 N2 가스가 공급되는 동시에 배기구(27)로부터 배기가 실행되어, 그 압력이 수십～수백 Pa 정도로 유지되어 있다. 또한, 각 CVD 모듈(3)의 처리 용기(30)에 있어서는 배기구(34)를 거쳐서 배기가 실행됨으로써, 예컨대, 처리 용기(30)내의 압력이 수십～수백 Pa보다 낮게 유지되어 있다.
캐리어(C)가 제 1 반송실(12)에 접속되면, 계속해서, 게이트 도어(GT) 및 캐리어(C)의 덮개가 동시에 열려, 캐리어(C)내의 웨이퍼(W)가 제 1 반송 수단(15)에 의해 제 1 반송실(12)내로 반입된다. 다음으로, 웨이퍼(W)는 얼라인먼트실(14)로 반송되어, 그 방향이나 편심의 조정이 행해진 후, 로드록실(13)로 반송된다. 이 로드록실(13)내의 압력이 조정된 후, 웨이퍼(W)는 제 2 반송 수단(23)에 의해 로드록실(13)로부터 진공 분위기로 유지되고 있는 제 2 반송실(21)에 반입된다.
그 후, 정해진 하나의 CVD 모듈(3)에 접속되는 게이트실(5)의 가스 노즐(61)로부터 N2 가스가 공급되고, 계속해서 게이트 밸브(57)가 구동부(59)에 의해 O링(38A, 53A)으로부터 이간된 후 하방으로 슬라이드하여, 반송구(38) 및 배기구(53)가 열린다. 이 때, 해당 배기구(53)로부터 하우징(50)내의 가스가 배기되어, 게이트실(5)에서는 가스 노즐(61)로부터 배기구(53)를 향하는 N2 가스 기류가 형성된다. 그리고, 처리 용기(30)에 잔류된 가스가 반송구(38)를 거쳐서, 게이트실(5)의 하우징(50)으로 유입되면, 그들 가스는 상기 N2 가스 기류로 떠밀려, 이 N2 가스 기류와 함께 배기구(53)로 흘러서 배기된다.
게이트실(5)내에서 N2 가스 기류가 형성되면, 이 CVD 모듈(3)에서 처리 완료된 웨이퍼(도시하지 않음)가 웨이퍼(W)를 유지하고 있지 않은 제 2 반송 수단(23)에 의해 처리 용기(30)로부터 꺼내지고, 계속해서 웨이퍼(W)를 유지한 제 2 반송 수단(23)이 반송구(38)를 거쳐서 처리 용기(30)내에 진입한다(도5(a)).
처리실(30)내에서 승강핀(32b)이 상승하여, 웨이퍼(W)를 받으면, 제 2 반송 수단(23)이 처리 용기(30)내로부터 퇴피하는 동시에, 승강핀(32b)은 하강해서 스테이지(31)에 웨이퍼(W)가 탑재되고, 웨이퍼(W)가 스테이지(31)내의 히터에 의해 소정의 온도로 유지된다. 또한, 게이트 밸브(57)가 상승하고, 그 이면이 O링(38A, 53A)에 밀착하도록 이동하여, 반송구(38) 및 배기구(53)가 폐쇄된다. 그 후, 처리 용기(30)내가 진공배기되어 소정의 압력으로 유지되면, 가스 샤워 헤드(42)로부터, 예컨대, TiCl4 가스 등의 성막 가스가 공급되어 웨이퍼(W)에 성막이 실행된다(도5(b)).
성막 처리 종료 후, 가스 샤워 헤드(42)로부터 성막 가스의 공급이 정지되고, 처리 용기(30)내가 소정의 압력으로 유지되면, 가스 노즐(61)로부터 N2 가스가 공급되고, 계속해서 구동부(59)에 의해 게이트실(5)의 게이트 밸브(57)가 하강하고, 반송구(38) 및 배기구(53)가 개방되어, 해당 배기구(53)로부터 하우징(50)내의 가스가 배기되어서, 반송구(38)의 정면에 가스 노즐(61)로부터 배기구(53)를 향하는 N2 가스 기류가 형성된다(도5(c)). 그리고, CVD 모듈(3)의 처리 용기(30)에 잔류된 상기 성막 가스나 부생성물 등의 가스가 반송구(38)를 거쳐서, 게이트실(5)의 하우징(50)에 유입하면, 그들 가스는 도면중 화살표로 도시하는 바와 같이 상기 N2 가스 기류로 떠밀려가, 이 N2 가스 기류와 함께 배기구(53)로 흘러 배기된다.
게이트실(5)의 하우징(50)내에 N2 가스 기류가 형성되면, 제 2 반송 수단(23)이 처리 용기(30)내에 진입하고, 웨이퍼(W)가 승강핀(32b)을 거쳐서 스테이지(31)로부터 제 2 반송 수단(23)으로 전해지고, 제 2 반송 수단(23)은 반송구(38, 51, 22)를 거쳐서 웨이퍼(W)를 제 2 반송실(21)로 반송한다(도6(a)). 그 후, 게이트 밸브(57)가 상승하여, 그 이면이 O링(38A, 53A)에 밀착하고, 배기구(53) 및 반송구(38)가 폐쇄되어, 배기구(53)로부터의 배기가 정지함과 대략 동시에, 가스 노 즐(61)로부터의 가스 공급이 정지한다(도6(b)). 계속해서, 웨이퍼(W)는, 예컨대, 다른 각 CVD 모듈(3)에 대해 마찬가지의 수순으로 전달되어, 소정의 성막 처리를 받고, 설정된 모든 성막 처리를 받으면, 제 2 반송 수단(23)에 의해 로드록실(13)을 거쳐서 제 1 반송 수단(15)에 전달되며, 그 후, 제 1 반송 수단(15)에 의해 캐리어(C)로 되돌아간다.
상기한 실시 형태에 의하면, 게이트실(5)에 처리 용기(30)의 반송구(38) 및 게이트실(5)의 배기구(53)를 개폐하는 게이트 밸브(57)가 마련되고, 또한, 게이트실(5)에는 반송구(38)의 정면에 가스 기류를 형성하도록 가스 노즐(61)과, 배기구(53)가 마련되어 있다. 또한, 처리 용기(30)내에서의 웨이퍼(W)에 대한 처리가 종료한 후, 게이트 밸브(57)를 열어서 반송구(38) 및 배기구(53)를 개구하고, 가스 노즐(61)로부터 N2 가스를 공급하고, 또한, 배기구(53)로부터 상기 N2 가스를 배기하고, 반송구(38)를 향하는 영역에 그 반송구(38)로부터 유출되는 처리 용기(30)내의 잔류 가스를 제거하는 가스 기류를 형성하고 있다. 이 때문에, 제 2 반송실(21)로 상기 잔류 가스가 확산되어, 제 2 반송실(21)이 오염되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 잔류 가스로부터 발생한 파티클에 의해, 웨이퍼(W)가 오염되거나, 웨이퍼(W)에 크로스 콘태미네이션(cross-contamination)이 일어나거나 하는 것을 억제할 수 있다. 또한, CVD 모듈의 처리 가스로서 부식성의 가스를 이용했을 경우는, 부식성 가스의 확산에 의한 제 2 반송실(21)의 각부가 손상을 받는 것을 억제할 수 있다.
또한, CVD 모듈(3)로부터 웨이퍼(W)의 반송이 행해질 때에 그 CVD 모듈(3)에 접속된 게이트실(5)에만 비반응성 가스를 흐르게 하기 때문에, 예컨대, 제 2 반송실(21)의 N2 가스의 공급량을 많게 해서 제 2 반송실(21)과 CVD 모듈(3)의 압력차를 크게 하는 경우에 비해, N2 가스의 소비량을 억제하여 비용을 낮출 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 게이트 밸브(57)가 반송구(38) 및 배기구(53)의 양쪽을 개폐하므로, 반송구(38)를 열 때에는 반드시 배기구(53)도 열리기 때문에 반송구(38)로부터 확산된 가스를 배기구(53)로부터 배기할 수 있다.
상기한 실시 형태에 있어서는 웨이퍼(W)의 성막 처리 후에, 게이트실(5)에서 N2 가스의 공급과 배기를 행하여, 처리 용기(30)로부터 제 2 반송실(21)로의 가스의 확산을 막는 예를 나타내었다. 예컨대, 성막 처리를 실행하기 전에 처리 용기(30)내에 처리 분위기를 형성하기 위해서 가스 샤워 헤드(42)로부터 가스를 공급하는 경우가 있고, 그 경우에 있어서도 상기 가스 공급 후, 반송구(38)를 열었을 때에 N2 가스의 공급 및 배기를 행하여, 그 처리 분위기를 형성하는 가스의 제 2 반송실(21)로의 확산을 막도록 하는 것이 유효하다. 또한, 상기 실시 형태에 있어서 게이트 밸브(57)가 닫힌 순간에 가스 노즐(61)로부터의 가스 공급을 정지하지 않아도 되고, 이들 타이밍에 다소 어긋남이 있어도 된다.
또한, 게이트 밸브(57)가 반송구(38)를 닫고 있는 동안에, 배기구(53)는 막지 않고, 게이트실(5)내에 있어서 가스 노즐(61)로부터의 가스 공급과 배기구(53) 로부터의 배기가 항상 실행되어 N2 가스의 기류를 형성하는 경우도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 단지, 제 2 반송실(21)내의 기류가 흐트러지는 것을 막기 위해서, 상기와 같이 게이트 밸브(57)가 열려 있는 동안만큼 상기 N2 가스의 기류를 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명은 상기 반도체 제조 장치(1)와 같이 복수의 처리 용기를 구비한 멀티챔버 방식의 진공 처리 장치에 적용되는 것에 한정되지 않고, 한 개의 처리 용기에 반송 수단을 구비한 로드록실이 접속되어 있는 경우에도 적용되며, 이 경우 로드록실은 특허 청구의 범위에서 말하는 반송실에 상당한다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서 제 2 반송실(21)의 형상이나 반송구(38)의 위치에 따라, 가스 노즐(61) 및 배기구(53)에 의해 형성되는 N2 가스 기류에 영향을 미칠 경우에는 배기구(27)를 폐쇄하든지, 배기구(27)에 연결되는 배기로를 닫아도 좋다.
도7(a)은 상기 제 1 실시 형태의 게이트 밸브의 변형예를 나타내고, 이 변형예에서는 게이트 밸브(57)와는 다른 게이트 밸브(68)를 구비하고 있다. 이 게이트 밸브(68)가 게이트 밸브(57)와 다른 점으로서는, 그 두께 방향으로 배기구(53)에 대응하는 개구부(67)가 형성되어 있고, 게이트 밸브(68)에 의해 처리 용기(30)의 반송구(38) 및 배기구(53)가 밀봉될 때, 이 밀봉을 방해하지 않도록 개구부(67)는 O링(38A)의 하단과 O링(53A)의 상단 사이의 높이에 위치하도록 형성되어 있다. 그리고, 도7(b)에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)의 반송시에 있어서는, 개구부(67)가 배기구(53)에 겹치도록 하방으로 슬라이드하여, 해당 배기구(53) 및 반송구(38)가 개방되도록 되어 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 게이트 밸브(68)의 이동 스트로크가 작게 되고, 승강 기구를 간소화할 수 있기 때문에, 반송구(38)가 개방되고 나서, 배기구(53)가 개방되기까지의 시간을 짧게 억제할 수 있으므로, 처리 용기(30)로부터 제 2 반송실(21)로의 가스의 유입을 보다 확실히 억제할 수 있다.
(제 2 실시 형태)
계속해서, 반도체 제조 장치의 다른 실시 형태에 대해서 도8을 참조하면서 설명한다. 본 반도체 제조 장치는 게이트실(5) 대신에 게이트실(7)을 구비한 것을 제외하고, 상기 반도체 제조 장치(1)와 동일하게 구성되어 있다. 이 게이트실(7)이 게이트실(5)과 다른 점으로서는, 반송구(38)를 개폐하는 게이트 밸브와, 배기구(53)를 개폐하는 게이트 밸브가 각각 별개의 게이트 밸브(71, 72)로서 구성되어 있는 것을 들 수 있다. 게이트 밸브(71), 게이트 밸브(72)는 각각 반송구(38), 배기구(53)에 대응해서 직사각형 형상으로 형성되어 있고, 게이트 밸브(71), 게이트 밸브(72)는, 예컨대, 지지부(58)와 마찬가지로 형성된 지지부(73, 74)를 거쳐서 구동부(75, 76)에 각각 접속되어 있다. 그리고, 구동부(75, 76)는, 게이트 밸브(71), 게이트 밸브(72)를 각각 독립해서 상하 방향으로 슬라이드시키고, 또한, 이들 게이트 밸브(71, 72)의 이면을 O링(38A, 53A)을 사이에 두고 처리 용기(30)의 외벽, 하우징(50)의 벽부에 각각 밀착시킨다. 이에 의해 반송구(38) 및 배기구(53)의 개폐를 독립해서 실행할 수 있다. 또한, 지지부(73, 74)는 각각 하우 징(50)의 하부에 마련된 구멍(73a, 74a)을 거쳐서 하우징(50)의 밖으로 신장하고 있고, 게이트실(5)과 마찬가지로 각 구멍(73a, 74a)의 개구 둘레를 따라 벨로즈가 마련되어, 하우징(50)내의 기밀성이 유지되며, 편의상 각 벨로즈의 도시는 생략한다.
도 9를 함께 참조하여, 이 게이트실(7)이 적용된 반도체 제조 장치에 대해서 CVD 모듈(3)로부터 제 2 반송실(21)로 성막 처리된 웨이퍼(W)가 반송될 때의 모양을 설명한다. CVD 모듈(3)에 있어서 성막 처리가 끝나면, 도8에 나타낸 상태로부터, 구동부(76)에 의해 게이트 밸브(72)가 하방으로 슬라이드해서, 배기구(53)가 개방되어, 그 배기구(53)로부터 하우징(50)내가 배기된다. 또한, 배기구(53)로부터 배기가 실행되는 것과 동시 혹은 그보다 조금 늦게 가스 노즐(61)로부터 하우징(50)내로 N2 가스의 공급이 실행되어, 게이트실(5)과 마찬가지로 반송구(38)를 향하는 영역에 가스 노즐(61)로부터 배기구(53)로 향하는 N2 가스 기류가 형성된다(도9(a)).
게이트실(7)내에 N2 가스 기류가 형성되면, 게이트 밸브(71)가 하방으로 슬라이드해서, 반송구(38)가 개방되어, 반송구(38)로부터 하우징(50)으로 유출된 처리 용기(30)내의 가스가 N2 가스와 함께 배기구(53)로 유입되어 제거된다(도9(b)). 웨이퍼(W)가 처리 용기(30)로부터 반출된 후, 게이트 밸브(71)가 상승하여 반송구(38)가 닫히고(도9(c)), 그보다 조금 늦게 가스 노즐(61)로부터의 N2 가스의 공급 이 정지하는 동시에 게이트 밸브(72)가 닫혀져서, 배기구(53)에 의한 배기가 정지된다.
본 제 2 실시 형태에 의하면， 반송구(38) 및 배기구(53)의 개폐를 독립해서 실행할 수 있다. 이 때문에 반송구(38)를 열기 전에 해당 반송구(38)를 향하는 영역에 가스 노즐(61)로부터 배기구(53)로 향하는 N2 가스 기류를 형성해 둘 수 있고, 또, 반송구(38)를 폐쇄한 후에도 N2 가스 기류의 형성을 계속할 수 있다. 이 때문에, 처리 용기(30)내에 잔류한 가스가 반송구(38)를 거쳐서 제 2 반송실(21)로 유입하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다.
또한, 예컨대, 제 2 실시 형태에 있어서 게이트 밸브(72)를 마련하는 대신에, 예컨대, 배기구(53)에 접속되는 배기로(54)에 밸브를 개설하여, 이 밸브를 개폐시킴으로써 배기구(53)에 의한 배기를 제어하여도 좋고, 이 경우도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
(제 3 실시 형태)
계속해서, 반도체 제조 장치의 다른 실시 형태에 대해서 도10을 참조하여 설명한다. 본 제 3 실시 형태의 반도체 제조 장치가 제 1 실시 형태의 반도체 제조 장치(1)와 다른 점으로서는 게이트실(5)에 있어서 가스 노즐(61)이 마련되어 있지 않은 것을 들 수 있다. 그 밖에 다른 점으로서는, 가스 공급로(24A)가 하우징(20)의 바닥면에 접속되는 대신에 제 2 반송실(21)의 천장 중앙부에 마련된 가스 노즐(반송실 비반응성 가스 공급부)(66)에 접속되어 있는 것이다. 가스 노즐(66)은, 예컨대, 가스 노즐(61)과 마찬가지로 구성되어 있고, 하방으로 N2 가스를 공급한다. 또한, 배기구(반송실 배기구)(27)가 하우징(20)의 측벽에 마련되는 대신에, 예컨대, 제 2 반송실(21)의 바닥면의 중앙부 부근에 제 2 반송 수단(23)의 통로에 간섭하지 않는 위치에 개구되어 있다. 도면의 부호(78)은 배기로(27A)에 개설된 밸브이다. 후술하는 바와 같이, 반송구(38)가 개방되는 경우를 제외하고 밸브(78)는 열려서 배기구(27)로부터 배기되고, 또한, 가스 노즐(66)로부터 N2 가스가 공급되어 제 2 반송실(21)내의 압력이, 예컨대, 수십～수백 Pa로 유지되어 있다.
본 제 3 실시 형태의 반도체 제조 장치에 있어서, CVD 모듈(3)로부터 웨이퍼(W)가 반송될 때의 모양에 대해서 도11 및 도12를 참조하여 설명한다. 웨이퍼(W)의 성막 처리가 종료하면, 밸브(78)가 닫히고, 배기구(27)로부터의 배기가 정지한다(도11(a), (b)). 그 후, 게이트실(5)의 게이트 밸브(57)가 하강하여, 배기구(게이트실 배기구)(53)로부터 배기가 행해지고, 가스 노즐(66)로부터 공급된 N2 가스가 웨이퍼(W)의 반송구(22, 51)를 거쳐서 게이트실(5)의 하우징(50)내로 유입하여, 배기구(53)로부터 배기됨으로써, 가스 노즐(66)로부터 배기구(53)를 향하는 N2 가스 기류가 형성된다. 그리고, 처리 용기(30)로부터 하우징(50)으로 잔류 가스가 유출되면, 그 잔류 가스는 이 N2 가스 기류에 떠밀려 배기구(53)로 유입하여, 배기된다(도 11의 (c)).
제 2 반송 수단(23)에 의해 웨이퍼(W)가 처리 용기(30)로부터 반출되면, 게 이트 밸브(57)가 상승해서 반송구(38) 및 배기구(53)가 닫히고, 배기구(53)로부터의 배기가 정지한다. 그리고, 배기구(53)가 닫히는 것과 대략 동시이거나 또는 그보다 조금 늦게 밸브(78)가 열려, 배기구(27)로부터 배기가 실행된다(도 12). 이러한 구성으로 해도 제 1 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 제 3 실시 형태에 있어서는 밸브(78)가 닫혀서 배기구(27)로부터의 배기가 정지되므로, 가스 노즐(66)로부터 배기구(53)를 향하는 N2 가스 기류가 효율적으로 형성된다.
이와 같이 가스 노즐(66)은, 게이트실(5)의 배기구(53)와 함께 반송구(38)를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하는 잔류 가스 확산 방지용의 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부로서 기능하고, 또한, 배기구(27)와 함께 반송실(21)내에 비반응성 가스의 기류를 형성하는 반송실 기류 형성용의 제 2 반송실 비반응성 가스 공급부로서 기능한다.
상기 제 3 실시 형태에 있어서는 게이트실(5)에 대한 가스 공급부로서, 반송실(21)내에 기류를 형성하기 위한 가스 공급 노즐(66)을 이용했지만, 게이트실(5)에 배기 기류를 형성하기 위한 전용의, 예컨대, 가스 노즐(66a) 등의 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부를 가스 공급 노즐(66)과 별개로 제 2 반송실(21)내의 각 게이트실(5)의 근방에 마련해도 좋다. 이 경우에는, 가스 공급 노즐(66)은 반송실 기류 형성용의 제 2 반송실 비반응성 가스 공급부로서 기능하고, 제 2 반송실(21)의 배기구(27)로부터의 배기는 정지하지 않아도 좋다.
또한, 제 3 실시 형태에서는, 예컨대, CVD 모듈(3)의 성막 처리의 종료 신호가 제어부(10A)로 송신되어, 대응하는 처리 용기(30)에 접속된 게이트실(5)에 있어서 게이트 밸브(57)가 열려, 상기한 바와 같이 배기가 실행된다. 이 종료 신호는, 예컨대, 승강핀(32b)이 상승한 것의 검지 신호로 할 수 있다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는 웨이퍼 이외에도, 예컨대, LCD 기판, 글래스 기판, 세라믹 기판 등의 기판을 처리하도록 해도 좋다. 또한, 각 가스 노즐 및 가스 공급구로부터 공급되는 비반응성 가스로서 N2 가스를 예로 들었지만, 이 비반응성 가스로서는 N2에 한하지 않고, He(헬륨), Ne(네온), Ar(아르곤) 등의 희가스나 H2(수소) 등의 가스를 이용해도 좋다.

Claims (17)

  1. 기판의 반송구를 갖고, 진공 분위기에서 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 실행하는 처리 용기와,
    상기 처리 용기의 상기 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되고, 또한, 상기 반송구를 거쳐서 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 실행하는 반송 수단을 포함하고, 진공 분위기를 가지는 반송실과,
    상기 게이트실에 마련되어, 상기 처리 용기에서 기판의 처리를 행할 때에는 상기 반송구를 닫고, 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행할 때에는 상기 반송구를 여는 게이트 밸브와,
    적어도 상기 반송구가 열려 있는 동안은, 상기 처리 용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위해서 해당 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하도록, 상기 게이트실에 각각 마련된 게이트실 비반응성 가스 공급부 및 게이트실 배기구를 구비하며,
    상기 게이트 밸브는, 반송구를 열어 정지하고 있는 상태일 때에는, 게이트실의 게이트실 배기구가 열려 있는 상태가 되도록 게이트실 배기구와 겹치는 위치에 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트실내의 게이트 밸브가 닫혀 있을 때에는, 상기 게이트실 비반응성 가스 공급부로부터의 비반응성 가스의 공급이 정지되어 있는 것을 특징으로 하 는 진공 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반송실에는, 그 반송실내에 비반응성 가스의 기류를 형성하기 위한 반송실 비반응성 가스 공급부 및 반송실 배기구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트실내의 게이트 밸브가 닫혀 있을 때에는 그 게이트실의 게이트실 배기구가 닫혀져 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 밸브는 반송구의 개폐에 맞추어 게이트실의 게이트실 배기구를 개폐하도록 구성되어 있는 진공 처리 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    복수의 처리 용기를 구비하고,
    각 처리 용기는 공통의 반송실에 각각 게이트실을 사이에 두고 복수 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  8. 기판의 반송구가 각각 형성되고, 진공 분위기에서 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 복수의 처리 용기와,
    상기 복수의 처리 용기의 상기 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되고, 또한, 각 반송구를 거쳐서 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하고, 진공 분위기를 가지는 공통의 반송실과,
    상기 게이트실에 마련되어, 상기 처리 용기에서 기판의 처리를 행할 때에는 상기 반송구를 닫고 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행할 때에는 상기 반송구를 여는 게이트 밸브와,
    상기 처리 용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위 해서 해당 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하도록, 상기 반송실에 마련된 잔류 가스 확산 방지용의 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부 및 상기 게이트실에 마련된 게이트실 배기구와,
    상기 반송실에 마련되어, 해당 반송실내에 비반응성 가스의 기류를 형성하기 위한 반송실 기류 형성용의 제 2 반송실 비반응성 가스 공급부와,
    상기 반송실에 마련되어, 상기 게이트실내에서 비반응성 가스의 기류를 형성할 때에는 닫혀지는 반송실 배기용의 반송실 배기구
    를 구비하고,
    상기 게이트 밸브가 닫혀져 있을 때에는 상기 게이트실의 게이트실 배기구가 닫혀져 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 잔류 가스 확산 방지용의 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부는, 각 반송구마다 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 잔류 가스 확산 방지용의 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부와, 반송실 기류 형성용의 제 2 반송실 비반응성 가스 공급부는 공용화되어 있는 것을 특징으 로 하는 진공 처리 장치.
  11. 기판의 반송구를 가지는 처리 용기와, 상기 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되고, 또한, 상기 반송구를 거쳐서 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하고, 진공 분위기를 가진 반송실을 구비한 진공 처리 장치를 운전하는 방법에 있어서,
    상기 게이트실에 마련된 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 닫은 상태에서, 상기 처리 용기내에 있어서 진공 분위기에서 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 공정과,
    상기 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 개방하는 공정과,
    개방된 상기 반송구를 통하여 상기 반송 수단에 의해 처리용기로부터 기판을 반출하는 공정을 구비하되,
    적어도 상기 반송구가 개방되어 있는 동안은, 상기 게이트실에 각각 마련된 게이트실 비반응성 가스 공급부 및 게이트실 배기구에 의해, 처리 용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위해서 해당 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하고,
    또한, 상기 반송구를 개방하는 공정에 있어서는, 상기 반송구가 개방되어 있는 동안에는 상기 게이트실 배기구도 개방 상태가 되도록, 상기 반송구가 개방 상태일 때의 상기 게이트 밸브의 위치는 상기 게이트 밸브에 형성된 개구부가 상기 게이트실 배기구와 겹치는 위치인 것을 특징으로 하는
    진공 처리 장치의 운전 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 게이트실내의 게이트 밸브가 닫혀 있을 때에, 상기 게이트실 비반응성 가스 공급부로부터의 비반응성 가스의 공급을 정지하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치의 운전 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 반송실에 마련된 반송실 비반응성 가스 공급부 및 반송실 배기구에 의해, 그 반송실내에 비반응성 가스의 기류를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치의 운전 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 게이트실내의 게이트 밸브가 닫혀 있을 때에, 그 게이트실의 게이트실 배기구가 닫혀져 있는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치의 운전 방법.
  15. 기판의 반송구를 갖는 처리 용기와, 상기 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되고, 또한, 상기 반송구를 거쳐서 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하고, 진공 분위기를 갖는 반송실을 구비한 진공 처리 장치를 운전하는 방법에 있어서,
    상기 게이트실에 마련된 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 닫은 상태에서, 상기 처리 용기내에 있어서 진공분위기에서 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 공정과,
    상기 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 열고 상기 반송 수단에 의해 처리 용기로부터 기판을 반출하는 공정
    을 구비하고,
    적어도 상기 반송구가 열려 있는 동안은, 상기 처리 용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위해서, 상기 반송실에 마련된 잔류 가스 확산 방지용의 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부 및 상기 게이트실에 마련된 게이트실 배기구에 의해 해당 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하고, 또한, 상기 반송실에 마련된 반송실 기류 형성용의 제 2 반송실 비반응성 가스 공급부에 의해 해당 반송실에 비반응성 가스의 기류를 형성하고, 상기 게이트실내에서 비반응성 가스의 기류를 형성할 때, 상기 반송실에 마련된 반송실 배기용의 배기구를 닫고,
    게이트 밸브가 닫혀졌을 때에 상기 게이트실에 마련된 게이트실 배기구를 닫는 것을 특징으로 하는 진공 처리 장치의 운전 방법.
  16. 컴퓨터에게 진공 처리 장치의 운전 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체에 있어서,
    상기 운전 방법은, 기판의 반송구를 갖는 처리 용기와, 상기 반송구에 게이트실을 사이에 두고 접속되고, 또한, 상기 반송구를 거쳐서 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하는 진공 분위기의 반송실을 구비한 진공 처리 장치를 운전하는 방법에 있어서,
    상기 게이트실에 마련된 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 닫은 상태에서, 상기 처리 용기내에 있어서 진공분위기에서 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 공정과,
    상기 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 개방하는 공정과,
    개방된 상기 반송구를 통하여 상기 반송 수단에 의해 처리용기로부터 기판을 반출하는 공정
    을 구비하되,
    적어도 상기 반송구가 열려 있는 동안은, 상기 게이트실에 각각 마련된 게이트실 비반응성 가스 공급부 및 게이트실 배기구에 의해, 처리 용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위해서, 해당 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하고,
    또한, 상기 반송구를 개방하는 공정에 있어서는, 상기 반송구가 개방되어 있는 동안에는 상기 게이트실 배기구도 개방 상태가 되도록, 상기 반송구가 개방 상태일 때의 상기 게이트 밸브의 위치는 상기 게이트 밸브에 형성된 개구부가 상기 게이트실 배기구와 겹치는 위치인 것을 특징으로 하는
    기억매체.
  17. 컴퓨터에게 진공 처리 장치의 운전 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체에 있어서,
    상기 운전 방법은, 기판의 반송구를 갖는 처리 용기와, 상기 반송구에 게이 트실을 사이에 두고 접속되고, 또한, 상기 반송구를 거쳐서 상기 처리 용기에 대하여 기판의 주고받음을 행하는 반송 수단을 포함하는, 진공 분위기를 갖는 반송실을 구비한 진공 처리 장치를 운전하는 방법으로서,
    상기 게이트실에 마련된 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 닫은 상태에서, 상기 처리 용기내에 있어서 진공 분위기에서 처리 가스에 의해 기판에 대하여 처리를 행하는 공정과,
    상기 게이트 밸브에 의해 상기 반송구를 열고 상기 반송 수단에 의해 처리 용기로부터 기판을 반출하는 공정
    을 구비하되,
    적어도 상기 반송구가 열려 있는 동안은, 상기 처리 용기내의 잔류 가스가 상기 반송실로 확산되는 것을 억제하기 위해서, 상기 반송실에 마련된 잔류 가스 확산 방지용의 제 1 반송실 비반응성 가스 공급부 및 상기 게이트실에 마련된 게이트실 배기구에 의해, 해당 반송구를 향하는 영역에 비반응성 가스의 기류를 형성하고, 또한, 상기 반송실에 마련된 반송실 기류 형성용의 제 2 반송실 비반응성 가스 공급부에 의해 해당 반송실에 비반응성 가스의 기류를 형성하고, 상기 게이트실내에서 비반응성 가스의 기류를 형성할 때, 상기 반송실에 마련된 반송실 배기용의 배기구를 닫고,
    상기 게이트 밸브가 닫혔을 때에 상기 게이트실에 마련된 게이트실 배기구를 닫는 것을 특징으로 하는
    기억 매체.
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