JP2001189370A - 真空処理装置及び基板の真空処理方法 - Google Patents

真空処理装置及び基板の真空処理方法

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JP2001189370A
JP2001189370A JP2000338177A JP2000338177A JP2001189370A JP 2001189370 A JP2001189370 A JP 2001189370A JP 2000338177 A JP2000338177 A JP 2000338177A JP 2000338177 A JP2000338177 A JP 2000338177A JP 2001189370 A JP2001189370 A JP 2001189370A
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重和 加藤
Koji Nishihata
廣治 西畑
Tsunehiko Tsubone
恒彦 坪根
Atsushi Ito
温司 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高い生産効率を実現する真空処理及び真空処理
方法を提供する。 【解決手段】載置されるカセット1内の基板を水平に維
持するカセット台2と、カセット台2上の複数のカセッ
ト1と基板受入室5または基板取出室6とにそれぞれア
クセス可能に配置された第1搬送装置13と、基板受入
室5及び基板取出室6とともに周囲に複数の真空処理室
11を接続可能に構成した搬送室16と、搬送室16内
に設けられ基板受入室5及び基板取出室6と前記複数の
真空処理室11との全てにアクセス可能に配置された第
2搬送装置とを具備した真空処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空処理装置及び
基板の真空処理方法に係り、特に複数の真空処理室を有
する真空処理及びそれを用いた基板の真空処理方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】ドライエッチング装置、CVD装置ある
いはスパッタリング装置などの真空処理装置において
は、定められた複数枚の被処理基板を一つの単位(一般
にロットとよばれる)として基板カセットに収納して装
置に投入し、処理済みの基板も同一の単位毎に基板カセ
ットに収容して回収することにより、生産の効率化を図
るのが一般的な真空処理装置用搬送システム及び運転方
法である。
【0003】しかしながら、上記のような真空処理装
置、特にドライエッチング装置、CVD装置など活性ガ
スによる反応を利用する装置においては、処理を行うに
従って反応生成物が処理容器内に付着、堆積するため
に、真空性能の劣化、ゴミの増加、光学モニタ信号のレ
ベル低下などの問題が生じることがしばしばあり、これ
を避けるために定期的に処理容器内をクリーニングする
作業が行われている。クリーニング作業には、有機溶剤
等によって付着物を拭き取る、所謂ウェットクリーニン
グと、付着物を分解する活性ガスやプラズマを利用する
ドライクリーニングとがあるが、作業性や効率面からは
ドライクリーニングが優れており、こうした機能は生産
ラインの自動化が進むにつれて不可欠なものとなりつつ
ある。
【0004】このような機能を備えた真空処理装置用搬
送システムの一例として、実開昭63−127125号
公報に開示された装置などがあげられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】例えば、実開昭63−
127125号公報に開示された装置においては、処理
室をプラズマクリーニングするにあたってあらかじめ真
空予備室に収容されたダミーウェーハを処理室内に搬入
し、プラズマクリーニングが終了したら搬送手段によっ
てダミーウェーハを真空予備室に戻すようになされてい
る。このため、ダミーウェーハを収容する真空予備室
は、大きな容積を必要とするとともにダミーウェーハ専
用の搬送機構を必要とし、装置が複雑化するという問題
があった。
【0006】また、一旦、プラズマクリーニングに使用
されたダミーウェーハが、再び真空予備室に戻された後
に正規の処理を続行するため、真空予備室内では使用済
みのダミーウェーハとこれから正規の処理を受けようと
する未処理のウェーハとが混在することとなり、製品汚
染の観点から好ましくない。
【0007】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
ゴミの発生や残留ガスなどによる製品の汚染をなくし、
高い生産効率と高い製品歩留まりを実現する真空処理及
びそれを用いた基板の真空処理方法を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、基板を収納する複数のカセットと、大気
雰囲気で動作する大気搬送装置と、基板を一枚毎処理す
る複数の真空処理室と、未処理基板を前記真空処理室へ
搬入するためのロードロック室と、処理済基板を前記真
空処理室から搬出するためのアンロードロック室とを備
えた真空処理装置における基板の処理方法であって、前
記大気搬送装置の前面の所定位置にある実質的に水平な
面上に固定配置されカセットが収納されるカセット台
に、前記未処理基板を収納した前記カセットを載置し、
前記大気搬送装置により、前記未処理基板を前記カセッ
ト台のカセットから前記ロードロック室へ一枚毎搬送
し、前記ロードロック室からいずれかの処理室へ前記被
処理基板板を一枚毎搬入して処理し、前記処理室で処理
済の基板を一枚毎、前記アンロードロック室ヘ搬出し、
前記大気搬送装置により、前記アンロードロック室から
前記処理済基板をカセットに回収する、ことを特徴とす
る。
【0009】本発明の他の特徴は、基板を収納する複数
のカセットと、大気雰囲気で動作する大気搬送装置と、
基板を一枚毎処理する複数の真空処理室と、未処理基板
を前記真空処理室へ搬入するためのロードロック室と、
処理済基板を前記真空処理室から搬出するためのアンロ
ードロック室とを備えた真空処理装置において、前記大
気搬送装置の前面の所定位置にある実質的に水平な面上
に、複数のカセットが載置されるカセット台が固定配置
され、前記大気搬送装置により、前記未処理基板を前記
カセット台のカセットから前記ロードロック室へ一枚毎
搬送し、前記アンロードロック室から前記処理済基板を
カセットに回収する手段を備えたことにある。
【0010】本発明によれば、未処理の基板を収納した
カセットがカセット台に載置される。この時カセット台
は水平であるため、カセットの供給動作を単純化するこ
とが可能であり、生産ラインの自動化への対応が容易で
ある。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1に
より説明する。
【0012】図1は、本発明による真空処理装置の、半
導体ウェーハに対するドライエッチング処理を行う装置
への応用を示す図である。
【0013】装置は、未処理のウェーハを収納した状態
で、装置に処理対象を供給し、かつ処理済みのウェーハ
を再度元の位置に収納して回収するための、複数(通常
25枚)のウェーハを収納できる複数のカセット1a、
1bおよび1c、該カセット1a、1b、1cを載置
し、装置への導入/払出しの位置を決定するための、位
置及び姿勢を変えることがなく、水平又は水平に近い平
面の上に常に一定位置に固定されたカセット台2a、2
b、2c、図示しない真空排気装置及びガス導入装置を
装備し、ウェーハを真空雰囲気に導入するためのロード
ロック室(基板受入室)5、同じくウェーハを大気中に
取りだすためのアンロードロック室(基板取出室)6、
ウェーハにエッチング処理を施すためのエッチング11
(11a,11b,11c)、それらをそれぞれ気密に
分離可能な隔離弁12、及びロードロック室(基板受入
室)5/アンロードロック室(基板取出室)6とカセッ
ト1a、1b、1cとの間に配置され、X、Y、Z及び
θ軸を有するロボットを備えた、ロードロック室(基板
受入室)5/アンロードロック室(基板取出室)6とカ
セット1a、1b、1cとの間でウェーハを授受するた
めの第1搬送装置13から構成されている。
【0014】装置の動作としては、まず、未処理のウェ
ーハを収納したカセット1a、1bがストッカ(図示省
略)から装置へとロボット又はオペレータにより供給さ
れ、カセット台2a、2bに載置される。この時カセッ
ト台2a、2bは水平な同一平面上にあるため、カセッ
トの供給動作を単純化することが可能であり、生産ライ
ンの自動化への対応が容易である。一方、カセット台2
cには、ダミーウェーハを収納したカセット1cが載置
される。
【0015】装置は、カセットに付与された生産情報を
自ら認識するか、上位の制御装置から送られる情報に基
づくか、あるいはオペレータの入力する命令によるか、
いずれかの方法によりウェーハに処理を行うことができ
る。
【0016】カセット1aに収納された未処理のウェー
ハ(基板)20を第1搬送装置13により抜き取り、第
1搬送装置13に対してカセット1aとは反対側に配置
されたロードロック室(基板受入室)5へ隔離弁12a
を通して搬入する。このときウェーハ(基板)20は、
カセット1a内のいずれの場所に収納されたものでも良
い。ウェーハ(基板)20は、隔離弁12aからロード
ロック室(基板受入室)5に入った後、隔離弁12bか
らアンロードロック室(基板取出室)6を出るまで、装
置外部の雰囲気とは完全に遮断された状態にあるので、
隔離弁12a、12bを境にして仕切りを設け、カセッ
ト台2a、2bとそこに載置されたカセット1a、1b
及び第1搬送装置13のみを清浄度の高いクリーンルー
ム側に置き、残りの部分は清浄度の低いメインテナンス
ルーム側に置くことができる。ロードロック室(基板受
入室)5は、隔離弁12aを閉じた後、排気装置(図示
省略)によって所定の圧力まで真空排気され、次いで隔
離弁12bが開放されてウェーハ(基板)20は、搬送
室16に設けられた真空搬送装置(図示略)により各エ
ッチング室11(11a,11b,11c)へ搬送さ
れ、各試料台8(8a,8b,8c)上に載置される。
【0017】尚、各エッチング室11a,11b,11
cには、搬送室16との間にそれらをそれぞれ気密に分
離する隔離弁12a’12b’12c’(図示省略)が
設置されている。
【0018】各エッチング室11(11a,11b,1
1cに搬入されたウェーハ(基板)20は、所定の条件
によりエッチング処理を施される。この間に、ロードロ
ック室(基板受入室)5は隔離弁12a、12bを閉じ
た状態で、ガス導入装置4により大気圧に復帰され、開
放された隔離弁12aから1枚目のウェーハと同様に2
枚目のウェーハが第1搬送装置13によって搬入され、
再び排気装置によって所定の圧力まで真空排気される。
1枚目のウェーハ(基板)20のエッチング処理が終了
すると、隔離弁12cが開かれて処理済みのウェーハ
(基板)20がアンロードロック室(基板取出室)6に
搬出され、続いて隔離弁12cが閉じられ、隔離弁12
bが開かれて2枚目のウェーハがロードロック室(基板
受入室)5から搬入され、隔離弁12bを閉じた後エッ
チング処理が開始される。
【0019】アンロードロック室(基板取出室)6に搬
出された処理済みウェーハ(基板)20は、アンロード
ロック室(基板取出室)6を大気圧に復帰した後、隔離
弁12dを通して第1搬送装置13によって大気中に取
りだされ、当初収納されていたカセット1a内の元の位
置へ戻される。
【0020】以上の動作を繰り返して、カセット1aに
収納されていた未処理ウェーハの処理が完了し、元の位
置に再収納し終わるとカセット1aは回収可能となり、
別の未処理のウェーハを収納したカセットと交換される
が、装置はその間カセット1b内の未処理ウェーハの処
理を続けており、カセット1bの全てのウェーハの処理
が完了する前に別の未処理のウェーハを収納したカセッ
トが供給されれば、装置は常に連続的に稼働可能であ
る。この時カセット1a、カセット1bは水平な同一平
面上にあるため、カセット1aの回収作業及び別の未処
理のウェーハを収納したカセットの供給作業を、搬送装
置13によるカセット1bへのアクセスに影響を与える
ことなく行うことができる。
【0021】エッチング室11は、処理を重ねるにつれ
て反応生成物が内壁面に付着、堆積してくるためにプラ
ズマクリーニングによって付着物を除去し、元の状態に
復旧してやる必要があるが、プラズマクリーニングの実
施に当っては、カセット1cに収納されたダミーウェー
ハ30を第1搬送装置13によって抜取り、以降は前記
被処理ウェーハ(基板)20の場合と全く同様にして処
理を行った後、ダミーウェーハ30をカセット1c内の
元の位置に戻すことができ、ダミーウェーハ30は常に
カセット1c内にストックされていることになる。
【0022】尚、カセット1cのダミーウェーハ30が
全てプラズマクリーニングで使用された場合や、数回の
使用により使用不良となった場合、ダミーウェーハ30
はカセット1cごと全て交換される。
【0023】従って、プラズマクリーニングを特別な処
理シーケンスとして扱う必要は無く、通常のエッチング
処理の中に組み込んで一連の作業として行うことがで
き、クリーニングを実施する周期も任意に設定すること
が可能である。装置のハードウェア上からもプラズマク
リーニングの為の専用の機構は必要が無く、複数のカセ
ット台の一つ(本例の場合2c)にダミーウェーハ30
を収納したカセット(本例の場合1c)を設置するだけ
で良く、プラズマクリーニングの必要が無い用途の場合
には、ダミーウェーハ30を収納したカセットの代わり
に、被処理ウェーハ20を収納したカセットを設置する
ことにより、より効率良く生産を行うことができること
は説明するまでもない。
【0024】また、一旦プラズマクリーニングに使用さ
れたダミーウェーハは、再び大気中の元のカセットに戻
るようになされているので、真空室内では使用済みのダ
ミーウェーハとこれから正規の処理を受けようとする未
処理のウェーハとが混在することがなく、製品の汚染の
心配も無い。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、ゴミの発生や残留ガス
などによる製品の汚染をなくし、高い生産効率と高い製
品歩留まりを実現する真空処理及びそれを用いた基板の
真空処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のドライエッチング装置の平
面図である。
【符号の説明】
1…基板カセット、2…カセット台、5…ロードロック
室(基板受入室)、6…アンロードロック室(基板取出
室)、8…試料台、11…エッチング室、12…隔離
弁、13…第1搬送装置、16…搬送室、20…ウェー
ハ(基板)、30…ダミーウェーハ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/31 H01L 21/302 N (72)発明者 坪根 恒彦 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 伊藤 温司 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板を収納する複数のカセットと、大気雰
    囲気で動作する大気搬送装置と、基板を一枚毎処理する
    複数の真空処理室と、未処理基板を前記真空処理室へ搬
    入するためのロードロック室と、処理済基板を前記真空
    処理室から搬出するためのアンロードロック室とを備え
    た真空処理装置における基板の処理方法であって、 前記大気搬送装置の前面の所定位置にある実質的に水平
    な面上に固定配置されカセットが収納されるカセット台
    に、前記未処理基板を収納した前記カセットを載置し、 前記大気搬送装置により、前記未処理基板を前記カセッ
    ト台のカセットから前記ロードロック室へ一枚毎搬送
    し、 前記ロードロック室からいずれかの処理室へ前記被処理
    基板板を一枚毎搬入して処理し、前記処理室で処理済の
    基板を一枚毎、前記アンロードロック室ヘ搬出し、 前記大気搬送装置により、前記アンロードロック室から
    前記処理済基板をカセットに回収する、ことを特徴とす
    る真空処理装置における基板の処理方法。
  2. 【請求項2】基板を収納する複数のカセットと、大気雰
    囲気で動作する大気搬送装置と、基板を一枚毎処理する
    複数の真空処理室と、未処理基板を前記真空処理室へ搬
    入するためのロードロック室と、処理済基板を前記真空
    処理室から搬出するためのアンロードロック室とを備え
    た真空処理装置において、 前記大気搬送装置の前面の所定位置にある実質的に水平
    な面上に、複数のカセットが載置されるカセット台が固
    定配置され、 前記大気搬送装置により、前記未処理基板を前記カセッ
    ト台のカセットから前記ロードロック室へ一枚毎搬送
    し、前記アンロードロック室から前記処理済基板をカセ
    ットに回収する手段を備えたことを特徴とする真空処理
    装置。
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