JP2002237511A - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
Substrate processing apparatus and substrate processing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ロードロック室、
搬送室および処理室の間で基板を搬送し、かつ処理室内
での処理にプラズマの活性ガスを使用する基板処理装
置、および処理方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a load lock chamber,
The present invention relates to a substrate processing apparatus and a processing method for transferring a substrate between a transfer chamber and a processing chamber, and using a plasma active gas for processing in the processing chamber.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年の半導体製造工程等における薄膜形
成おいては、真空雰囲気において反応性の高い活性なガ
スやプラズマを利用するＣＶＤ(chemical vapor depo
sition)、ドライエッチングなどのドライプロセスが重
要になっている。2. Description of the Related Art In recent years, in the formation of thin films in a semiconductor manufacturing process or the like, a chemical vapor deposition (CVD) using a highly reactive active gas or plasma in a vacuum atmosphere is used.
sition) and dry processes such as dry etching have become important.
【０００３】このようなプロセスでは、処理室を大気に
さらさないロードロックタイプの装置が一般的である。
このロードロックタイプの装置は、複数の処理室と、大
気圧と真空とに切り替え可能であり、大気中に設置され
た基板を真空室内に搬入するためのロードロック室と、
ゲートバルブを介して処理室およびロードロック室と連
結して基板をロードロック室から処理室に搬送可能な搬
送装置が設置された搬送室から構成される。[0003] In such a process, a load lock type apparatus that does not expose the processing chamber to the atmosphere is generally used.
This load-lock type apparatus is capable of switching between a plurality of processing chambers, atmospheric pressure and vacuum, and a load-lock chamber for carrying a substrate installed in the atmosphere into the vacuum chamber;
The transfer chamber is provided with a transfer device that is connected to the processing chamber and the load lock chamber via the gate valve and that can transfer the substrate from the load lock chamber to the processing chamber.
【０００４】ところで、基板処理直後の処理室内の残留
ガスには、反応性の強いガスや処理の結果生じた堆積性
の強い反応生成物が含まれるために、ゲートバルブを開
けるタイミングで処理室から残留ガス中に含まれる反応
生成物が搬送室やロードロック室、さらには別の処理室
に流入し、搬送室等を汚染することが懸念される。[0004] Since the residual gas in the processing chamber immediately after the substrate processing contains a highly reactive gas and a reaction product having a high deposition property resulting from the processing, the residual gas from the processing chamber is opened at the timing when the gate valve is opened. There is a concern that the reaction product contained in the residual gas flows into the transfer chamber, load lock chamber, and another processing chamber, and contaminates the transfer chamber and the like.
【０００５】これらの汚染物質は、処理した製品の表面
に付着して電気的な特性不良を引き起こしたり、あるい
は塵埃の発生原因となる場合がある。[0005] These contaminants may adhere to the surface of the processed product, causing poor electrical characteristics or generating dust.
【０００６】このような、処理室から搬送室、ロードロ
ック室、他の処理室へ反応生成物が流入することを防ぐ
ための方法として、例えば、特開平５−１６０２４１号
公報、特開平６−５５２０号公報に記載された技術があ
る。As a method for preventing a reaction product from flowing from a processing chamber to a transfer chamber, a load lock chamber, and other processing chambers, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. There is a technique described in US Pat.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術である特
開平５−１６０２４１号公報に記載された技術は、搬送
室に複数個設置されている処理装置において、二つのゲ
ートバルブを同時に開かないことが特徴となっている。According to the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 5-160241, two gate valves are not opened simultaneously in a plurality of processing apparatuses installed in a transfer chamber. Is the feature.
【０００８】しかしながら、上記特開平５−１６０２４
１号公報によれば、一つの処理室から他の処理室への反
応生成物の流入を防止する効果は期待できるが、搬送室
の汚染を防止することはできない。[0008] However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-16024 discloses
According to Japanese Patent Application Publication No. 1 (1993) -1995, the effect of preventing the reaction product from flowing from one processing chamber to another processing chamber can be expected, but it is not possible to prevent the transfer chamber from being contaminated.
【０００９】また、特開平６−５５２０号公報に記載さ
れた技術では、処理室の真空排気において処理プロセス
前後の真空排気時のみ排気速度の大きいポンプを作動さ
せて、残留ガス中を除去することが特徴となっている。In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-5520, in a vacuum evacuation of a processing chamber, a pump having a high evacuation speed is operated only during evacuation before and after a processing process to remove residual gas. Is the feature.
【００１０】ところが、上記特開平６−５５２０号公報
に記載された技術では、排気能力を増加させるものであ
るために真空排気時間短縮や排気効率の向上の効果は期
待することはできるが、排気の終了時間を処理室の全圧
で判断しているために、問題となる反応生成物そのもの
は他の部屋に流入する可能性が残る。However, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-5520, the effect of shortening the vacuum pumping time and improving the pumping efficiency can be expected because the pumping capacity is increased. Since the end time of the reaction is determined by the total pressure of the processing chamber, there is a possibility that the reaction product itself in question flows into another chamber.
【００１１】つまり、残留ガスの全圧は、最も高い分圧
を持つ窒素（Ｎ2)や水(Ｈ2Ｏ)でほぼ決まるために、除
去しようとするガス成分が除去されたか否かの正確な判
断はできない。That is, since the total pressure of the residual gas is substantially determined by nitrogen (N 2 ) or water (H 2 O) having the highest partial pressure, it is necessary to accurately determine whether the gas component to be removed has been removed. I can not judge.
【００１２】残留ガスの全圧は低い値になっていても、
そのオーダー以下の反応性の強いガス成分が搬送室等の
他の部屋に流入し、長期間、装置を稼動する間に堆積
し、結果的に汚染原因となることが懸念される。Even if the total pressure of the residual gas is a low value,
It is feared that a highly reactive gas component of the order or less flows into another room such as a transfer room and accumulates during operation of the apparatus for a long period of time, resulting in contamination.
【００１３】本発明の目的は、処理室から搬送室、ロー
ドロック室などの他の処理室へ反応生成物が流入する事
を防止し、異物発生の抑制、プロセスの高品質化が可能
な基板処理装置及び基板処理方法を実現することであ
る。An object of the present invention is to prevent a reaction product from flowing from a processing chamber to another processing chamber such as a transfer chamber or a load lock chamber, to suppress generation of foreign matter, and to improve the quality of a substrate. It is an object to realize a processing apparatus and a substrate processing method.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成される。 （１）真空排気可能な少なくとも一つの処理室と、基板
を収納し内部が真空排気可能な少なくとも一つのロード
ロック室と、真空排気可能でありゲートバルブを介して
上記処理室とロードロック室とを連結し、基板をロード
ロック室から処理室に搬送可能な搬送室とを有する基板
処理装置において、上記処理室のゲートバルブが開かれ
た際に処理室から上記搬送室に流入するガス濃度を検知
する分析手段と、上記分析手段が検知するガス濃度が基
準値を超える場合に、その旨を出力する出力手段とを備
える。In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. (1) At least one processing chamber capable of evacuating, at least one load lock chamber accommodating a substrate therein and capable of evacuating the inside, and the processing chamber and the load lock chamber capable of evacuating via a gate valve. In a substrate processing apparatus having a transfer chamber capable of transferring a substrate from a load lock chamber to a processing chamber, the concentration of gas flowing into the transfer chamber from the processing chamber when the gate valve of the processing chamber is opened. An analysis means for detecting, and an output means for outputting a notification when the gas concentration detected by the analysis means exceeds a reference value.
【００１５】（２）好ましくは、上記（１）において、
処理終了後の上記処理室の真空排気時間は、上記処理終
了後、搬送室と上記処理室又はロードロック室との間の
ゲートバルブを開いた際に、上記分析手段が検知するガ
ス濃度が基準値以下になる時間である。(2) Preferably, in the above (1),
The vacuum evacuation time of the processing chamber after the processing is based on the gas concentration detected by the analysis means when the gate valve between the transfer chamber and the processing chamber or the load lock chamber is opened after the processing is completed. It is the time when it becomes less than the value.
【００１６】（３）真空排気可能な少なくとも一つの処
理室と、基板を収納し内部が真空排気可能な少なくとも
一つのロードロック室と、真空排気可能でありゲートバ
ルブを介して上記処理室とロードロック室とを連結し、
基板をロードロック室から処理室に搬送可能な搬送室と
を有する基板処理装置において、上記処理室のゲートバ
ルブが開かれた際に処理室から上記搬送室に流入するガ
ス濃度を検知する分析手段を備え、この分析手段が検知
するガス濃度が基準値を超える場合には、上記ゲートバ
ルブを閉鎖して処理室の真空排気時間をあらかじめ決め
られた一定時間追加する動作とゲートバルブを開いてガ
ス濃度を検知する動作とを、上記分析手段が検知するガ
ス濃度が基準値以下となるまで繰り返す。(3) At least one processing chamber capable of evacuating, at least one load lock chamber accommodating a substrate therein and capable of evacuating the inside, and loading the processing chamber through a gate valve capable of evacuating. Connect with lock room,
In a substrate processing apparatus having a transfer chamber capable of transferring a substrate from a load lock chamber to a processing chamber, analysis means for detecting a concentration of gas flowing into the transfer chamber from the processing chamber when a gate valve of the processing chamber is opened. When the gas concentration detected by the analysis means exceeds a reference value, the gate valve is closed and the evacuation time of the processing chamber is added for a predetermined period of time, and the gate valve is opened to open the gas. The operation of detecting the concentration is repeated until the gas concentration detected by the analysis means becomes equal to or less than the reference value.
【００１７】（４）好ましくは、上記（２）において、
上記分析手段が検知するガス濃度が基準値以下になるま
でに要した真空排気の積算時間を記憶するとともに、次
処理以降の真空排気時間を上記積算時間に変更し、か
つ、その旨を上記出力手段が出力する。(4) Preferably, in the above (2),
The integrated time of evacuation required until the gas concentration detected by the analysis means becomes equal to or less than the reference value is stored, and the evacuation time after the next processing is changed to the integrated time, and the output is indicated to that effect. Means output.
【００１８】（５）真空排気可能な少なくとも一つの処
理室と、基板を収納し内部が真空排気可能な少なくとも
一つのロードロック室と、真空排気可能でありゲートバ
ルブを介して上記処理室とロードロック室とを連結し、
基板をロードロック室から処理室に搬送可能な搬送室と
を有する基板処理装置において、上記処理室のゲートバ
ルブが開かれた際に処理室から上記搬送室に流入するガ
ス濃度を検知する分析手段と、上記分析手段が検知する
ガス濃度の値を積算する積算手段と、上記積算手段が積
算したガス濃度が設定値以上に達した場合に、その旨を
出力する出力手段とを備える。(5) At least one processing chamber capable of evacuating, at least one load lock chamber accommodating a substrate and evacuating the inside thereof, and loading the processing chamber via a gate valve capable of evacuating. Connect with lock room,
In a substrate processing apparatus having a transfer chamber capable of transferring a substrate from a load lock chamber to a processing chamber, analysis means for detecting a concentration of gas flowing into the transfer chamber from the processing chamber when a gate valve of the processing chamber is opened. And an integrating means for integrating the value of the gas concentration detected by the analyzing means, and an output means for outputting, when the gas concentration integrated by the integrating means has reached a set value or more, a notification to that effect.
【００１９】（６）好ましくは、上記（１）又は（４）
において、上記出力手段は、表示手段、警報手段、及び
記録手段のうちの少なくとも一つを有する。(6) Preferably, the above (1) or (4)
Wherein the output means has at least one of a display means, an alarm means, and a recording means.
【００２０】（７）また、好ましくは、上記（１）、
（２）、（３）、（４）、（５）において、上記分析手
段は、質量分析計である。(7) Preferably, the above (1),
In (2), (3), (4), and (5), the analysis means is a mass spectrometer.
【００２１】（８）真空排気可能な少なくとも一つの処
理室と、基板を収納し内部が真空排気可能な少なくとも
一つのロードロック室と、真空排気可能でありゲートバ
ルブを介して上記処理室とロードロック室と連結し、基
板をロードロック室から処理室に搬送可能な搬送室とを
有する基板処理装置において、上記処理室のゲートバル
ブが開かれた際に処理室から上記搬送室に流入するガス
濃度を検知する分析手段と、上記分析手段が検知するガ
ス濃度の値を積算する積算手段と、上記分析手段が検知
するガス濃度が基準値を超える場合、若しくは、上記積
算手段が積算したガス濃度が設定値以上に達した場合
に、その旨を出力する出力手段とを備える。(8) At least one processing chamber capable of evacuating, at least one load lock chamber accommodating a substrate therein and capable of evacuating the inside thereof, and loading the processing chamber via a gate valve capable of evacuating. In a substrate processing apparatus having a transfer chamber connected to a lock chamber and capable of transferring a substrate from the load lock chamber to the processing chamber, a gas flowing from the processing chamber into the transfer chamber when a gate valve of the processing chamber is opened. Analysis means for detecting the concentration, integration means for integrating the value of the gas concentration detected by the analysis means, and gas concentration when the gas concentration detected by the analysis means exceeds a reference value or the integration means And output means for outputting a notification when the value reaches a set value or more.
【００２２】（９）真空排気可能な少なくとも一つの処
理室と、基板を収納し内部が真空排気可能な少なくとも
一つのロードロック室と、真空排気可能でありゲートバ
ルブを介して上記処理室とロードロック室とを連結し、
基板をロードロック室から処理室に搬送可能な搬送室と
を用いて基板を処理する基板処理方法において、上記処
理室のゲートバルブが開かれた際に処理室から上記搬送
室に流入するガス濃度を分析手段により検知し、上記分
析手段により検知されたガス濃度の値を積算手段により
積算し、上記積算手段によるガス濃度の積算値に基づい
て、上記搬送室の分解洗浄時期の管理を行う。(9) At least one processing chamber capable of evacuating, at least one load lock chamber accommodating a substrate therein and capable of evacuating the inside, and loading the processing chamber via a gate valve capable of evacuating. Connect with lock room,
In a substrate processing method for processing a substrate using a transfer chamber capable of transferring a substrate from a load lock chamber to a processing chamber, a gas concentration flowing into the transfer chamber from the processing chamber when a gate valve of the processing chamber is opened. Is analyzed by the analyzing means, the value of the gas concentration detected by the analyzing means is integrated by the integrating means, and the timing of disassembling and cleaning the transfer chamber is managed based on the integrated value of the gas concentration by the integrating means.
【００２３】（１０）真空排気可能な少なくとも一つの
処理室と、基板を収納し内部が真空排気可能な少なくと
も一つのロードロック室と、真空排気可能でありゲート
バルブを介して上記処理室とロードロック室とを連結
し、基板をロードロック室から処理室に搬送可能な搬送
室とを用いて基板を処理する基板処理方法において、上
記処理室のゲートバルブが開かれた際に処理室から上記
搬送室に流入するガス濃度を分析手段により検知し、上
記分析手段が検知するガス濃度が基準値を超える場合
に、その旨を出力手段により出力する。(10) At least one processing chamber capable of evacuating, at least one load lock chamber accommodating a substrate therein and evacuating the inside thereof, and loading the processing chamber via a gate valve capable of evacuating. In a substrate processing method for connecting a lock chamber and a substrate using a transfer chamber capable of transferring a substrate from the load lock chamber to the processing chamber, the processing chamber is opened when a gate valve of the processing chamber is opened. The concentration of the gas flowing into the transfer chamber is detected by the analysis means, and when the concentration of the gas detected by the analysis means exceeds the reference value, the fact is output by the output means.
【００２４】上記したように、一つの処理室から他の処
理室等への残留ガス成分の流入による汚染は、残留ガス
中のガス組成、分圧に依存する。そこで、処理室とロー
ドロック室との両者に繋がっている搬送室について、ガ
ス組成、分圧を測定し、反応性の強いガス成分の濃度変
化を把握する。As described above, contamination caused by the flow of the residual gas component from one processing chamber to another processing chamber depends on the gas composition and the partial pressure of the residual gas. Therefore, the gas composition and the partial pressure of the transfer chamber connected to both the processing chamber and the load lock chamber are measured to grasp the change in the concentration of the highly reactive gas component.
【００２５】すなわち、ガス濃度の変化を検知し、その
結果に基づいて処理室の排気時間を制御することによっ
て、上記目的を達成することができる。That is, the above object can be achieved by detecting a change in gas concentration and controlling the exhaust time of the processing chamber based on the result.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照にし、本発明の
実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の第
１の実施形態に係る基板処理装置の概略構成図であり、
この第１の実施形態においては、Ｓｉウエハ等の半導体
基板上のパターン形成を行うドライエッチング装置の概
略構成図である。また、図２及び図３は、真空排気及び
装置操作の動作フローチャートである。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention,
In the first embodiment, it is a schematic configuration diagram of a dry etching apparatus for forming a pattern on a semiconductor substrate such as a Si wafer. 2 and 3 are operation flowcharts for evacuation and operation of the apparatus.
【００２７】図１において、本発明の第１の実施形態で
あるドライエッチング装置は、ウエハを収納し内部を真
空雰囲気と大気圧状態とに切り替え可能な二つのロード
ロック室（ここではウエハ搬入に用いられるロード室１
１、ウエハ搬出に用いられるアンロード室９）と、ウエ
ハの処理プロセスが行われる複数個の処理室（この第１
の実施形態では３個の処理室１３、１５、１７）と、Ｓ
ｉウエハ１をロード室１１から処理室へ、また処理室か
らアンロード室へ搬送するための搬送ロボット３が設置
された搬送室２とを備えている。Referring to FIG. 1, a dry etching apparatus according to a first embodiment of the present invention has two load lock chambers (here, a wafer loading chamber) capable of storing a wafer and switching the inside between a vacuum atmosphere and an atmospheric pressure state. Load room 1 used
1. An unloading chamber 9 used for carrying out a wafer, and a plurality of processing chambers (first
In the embodiment, three processing chambers 13, 15, 17) and S
A transfer chamber 2 in which a transfer robot 3 for transferring the i-wafer 1 from the load chamber 11 to the processing chamber and from the processing chamber to the unload chamber is provided.
【００２８】なお、複数個の処理室１３、１５、１７で
は、同一の処理が行われる場合もあるし、異なった処理
が行われる場合もある。また、１０、１２、１４、１
６、１８は夫々ウエハ１を設置するためのウエハステー
ジを示す。In the plurality of processing chambers 13, 15, 17, the same processing may be performed, or different processing may be performed. Also, 10, 12, 14, 1
Numerals 6 and 18 denote wafer stages for setting the wafer 1, respectively.
【００２９】搬送室２とロード室１１、アンロード室
９、各処理室１３、１５、１７との間はゲートバルブ４
〜８が設置されており、ゲートバルブ４〜８の開閉によ
って搬送室２と各室９、１１、１３、１５、１７とは、
同一雰囲気、あるいは隔絶状態になる。A gate valve 4 is provided between the transfer chamber 2 and the load chamber 11, the unload chamber 9, and the processing chambers 13, 15, and 17.
The transfer chamber 2 and each of the chambers 9, 11, 13, 15, 17 are opened and closed by opening and closing the gate valves 4 to 8.
It becomes the same atmosphere or isolated state.
【００３０】搬送室２、ロード室１１、アンロード室
９、各処理室１３、１５、１７の各室には各々真空排気
のための真空排気系と、圧力測定のための真空計とが取
り付け等れている。さらに、処理室１３、１５、１７に
ついてはガス導入系が取り付けられているが、ロード室
１１とアンロード室９、また処理室１３、１５、１７は
動作が同じであるため、図１にはロード室１１、搬送室
２、処理室１７についてのみ、真空排気系、ガス導入系
を図示し、他の室については、これらを省略してある。Each of the transfer chamber 2, the load chamber 11, the unload chamber 9, and the processing chambers 13, 15, and 17 is provided with a vacuum exhaust system for vacuum exhaust and a vacuum gauge for pressure measurement. Are equal. Further, the processing chambers 13, 15, and 17 are provided with a gas introduction system. However, since the loading chamber 11 and the unloading chamber 9 and the processing chambers 13, 15, and 17 operate in the same manner, FIG. A vacuum exhaust system and a gas introduction system are illustrated only in the load chamber 11, the transfer chamber 2, and the processing chamber 17, and the other chambers are omitted.
【００３１】なお、３７は、ゲートバルブの開閉、真空
排気系の動作を制御するための制御装置である。Reference numeral 37 denotes a control device for controlling the opening and closing of the gate valve and the operation of the evacuation system.
【００３２】真空排気系は、ロード室１１には、バルブ
１９を介してドライポンプ２０が取り付けられている。
処理室１７には、可変バルブ２２を介してターボ分子ポ
ンプ２５が取り付けられている。さらに、ターボ分子ポ
ンプ２５には、バルブ２３を介してドライポンプ２６が
取り付けられている。また、処理室１７には、バルブ２
４を介してドライポンプ２６が取り付けられているドラ
イエッチング装置のメンテナンス後など、大気圧状態か
ら処理室１７を真空排気する場合には、バルブ２４を介
してドライポンプ２６によって粗引き排気が行われる。In the vacuum evacuation system, a dry pump 20 is attached to the load chamber 11 via a valve 19.
The processing chamber 17 is provided with a turbo molecular pump 25 via a variable valve 22. Further, a dry pump 26 is attached to the turbo molecular pump 25 via a valve 23. The processing chamber 17 has a valve 2
When the processing chamber 17 is evacuated from the atmospheric pressure state, for example, after maintenance of a dry etching apparatus to which the dry pump 26 is attached via 4, rough evacuation is performed by the dry pump 26 via the valve 24. .
【００３３】また、搬送室２には、バルブ３０を介して
ターボ分子ポンプ３３が取り付けられる。さらに、ター
ボ分子ポンプ３３には、バルブ３１を介してドライポン
プ３４が取り付けられる。また、搬送室２は、バルブ３
２を介してドライポンプ３４が取り付けられる。A turbo molecular pump 33 is attached to the transfer chamber 2 via a valve 30. Further, a dry pump 34 is attached to the turbo molecular pump 33 via the valve 31. The transfer chamber 2 is provided with a valve 3
2, a dry pump 34 is attached.
【００３４】ドライエッチング装置のメンテナンス後な
ど大気圧状態から搬送室２を真空排気する場合には、バ
ルブ３２を介してドライポンプ３４によって粗引き排気
が行われる。本発明の第１の実施形態では、処理室の排
気をターボ分子ポンプで行う例を示したが、ドライポン
プ３４のみで排気を行う場合も多い。When the transfer chamber 2 is evacuated from the atmospheric pressure state such as after maintenance of the dry etching apparatus, rough evacuation is performed by the dry pump 34 through the valve 32. In the first embodiment of the present invention, an example in which the exhaust of the processing chamber is performed by the turbo-molecular pump has been described. However, the exhaust is often performed only by the dry pump 34.
【００３５】次に、本発明の第１の実施形態であるドラ
イエッチング装置の動作を説明する。まず、ゲートバル
ブ５が閉じた状態でロード室１１を大気圧状態にし、ウ
エハをロード室１１に搬入する。その後、バルブ１９を
開きドライポンプ２０によって、ロード室１１を減圧状
態にする。Next, the operation of the dry etching apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. First, the load chamber 11 is brought into the atmospheric pressure state with the gate valve 5 closed, and a wafer is carried into the load chamber 11. Thereafter, the valve 19 is opened and the load chamber 11 is depressurized by the dry pump 20.
【００３６】真空計２１によって計測されるロード室１
１の圧力が所定の値となったら、ゲートバルブ５を開
き、搬送ロボット３によってウエハを搬出、ゲートバル
ブ５を閉じるとともにゲートバルブ８を開けて処理室１
７にウエハを搬送し、ウエハステージ１８上にウエハを
設置する。Load chamber 1 measured by vacuum gauge 21
When the pressure in Step 1 reaches a predetermined value, the gate valve 5 is opened, the wafer is unloaded by the transfer robot 3, and the gate valve 5 is closed and the gate valve 8 is opened to open the processing chamber 1.
The wafer is transferred to the wafer stage 7, and the wafer is set on the wafer stage 18.
【００３７】ウエハステージ１８上へのウエハ設置後、
ゲートバルブ８を閉じて、処理ガスを流量制御装置２
８、２９から導入し、可変バルブ２２の制御によって、
処理室１７の圧力調整を行いエッチング処理を開始す
る。After setting the wafer on the wafer stage 18,
The gate valve 8 is closed and the processing gas is supplied
8 and 29, and by controlling the variable valve 22,
The pressure in the processing chamber 17 is adjusted, and the etching process is started.
【００３８】エッチング処理終了後、可変バルブ２２の
開度を全開とし、真空計２７で計測される圧力が所定の
値まで下がったところで、ゲートバルブ８を開いて、ウ
エハ１を搬出する。After the completion of the etching process, the opening of the variable valve 22 is fully opened, and when the pressure measured by the vacuum gauge 27 drops to a predetermined value, the gate valve 8 is opened and the wafer 1 is carried out.
【００３９】ウエハ１を連続処理する場合には、次の処
理室１５、あるいは１７に搬送され、処理が終了した場
合には、ゲートバルブ４が開かれてアンロード室９に搬
送され、ゲートバルブ４は再び閉じられる。処理終了
後、アンロード室９は、大気圧状態にされてウエハ１が
取り出される。When the wafer 1 is continuously processed, the wafer 1 is transferred to the next processing chamber 15 or 17, and when the processing is completed, the gate valve 4 is opened and transferred to the unloading chamber 9, and the gate valve is opened. 4 is closed again. After the processing is completed, the unload chamber 9 is brought to the atmospheric pressure state, and the wafer 1 is taken out.
【００４０】一連の処理において、各ゲートバルブ開閉
のタイミングは、真空計２１、２７、３５等で計測され
た圧力の値によって制御される。ロード室１１の場合に
は、ウエハ１の導入時、大気圧状態から真空排気が行わ
れるために、ゲートバルブ５を開く事によって、搬送室
２の圧力を著しく上昇させない程度の圧力、例えば１０
０Ｐａ程度においてゲートバルブ５が開かれる。In a series of processes, the timing of opening and closing each gate valve is controlled by the value of the pressure measured by the vacuum gauges 21, 27, 35 and the like. In the case of the load chamber 11, when the wafer 1 is introduced, vacuum evacuation is performed from the atmospheric pressure state. Therefore, by opening the gate valve 5, a pressure that does not significantly increase the pressure of the transfer chamber 2, for example, 10
At about 0 Pa, the gate valve 5 is opened.
【００４１】一方、処理室１７内には、エッチング処理
を行う事によって、エッチングガスがプラズマ中で重合
する事、あるいはエッチングガスがエッチング対象とす
る基板上の膜と反応する事によって生じる、いわゆる反
応生成物が発生する。On the other hand, in the processing chamber 17, a so-called reaction, which occurs when an etching process is performed to cause the etching gas to polymerize in the plasma or to react with the film on the substrate to be etched. Product is generated.
【００４２】これら反応生成物が十分に排気されない状
態で、ゲートバルブ８を開くと反応生成物は、処理室１
７内から搬送室２へ、拡散し、各部屋を汚染する事にな
る。これを回避するため、通常は可変バルブ２２の開度
を開き、真空計２７で計測される圧力が所定の値まで下
がったところで、ゲートバルブ８を開いて、ウエハ１を
搬出する。If the gate valve 8 is opened in a state where these reaction products are not sufficiently exhausted, the reaction products are removed from the processing chamber 1.
7 to the transfer chamber 2 and contaminate each room. To avoid this, the opening of the variable valve 22 is usually opened, and when the pressure measured by the vacuum gauge 27 has dropped to a predetermined value, the gate valve 8 is opened and the wafer 1 is carried out.
【００４３】ここで、真空計２７が計測している圧力
は、残留したガスの全圧であり、その主体は反応生成物
ではなく窒素（Ｎ2）や水（Ｈ2Ｏ）である。Here, the pressure measured by the vacuum gauge 27 is the total pressure of the remaining gas, and its main component is not a reaction product but nitrogen (N 2 ) or water (H 2 O).
【００４４】圧力が１Ｐａ以下の領域では気体分子の運
動は分子流に従うために、全圧よりも低いオーダーの反
応生成物が残留していれば、たとえ処理室１７の方が搬
送室２よりも低圧であっても処理室１７内の反応生成物
は、搬送室２へ拡散する。In the region where the pressure is 1 Pa or less, the motion of the gas molecules follows the molecular flow. Therefore, if a reaction product of an order lower than the total pressure remains, even if the reaction chamber 17 is in the processing chamber 17 than in the transfer chamber 2. Even at a low pressure, the reaction products in the processing chamber 17 diffuse into the transfer chamber 2.
【００４５】さらに、ウエハ搬送のためにゲートバルブ
５が開いた際に、処理室１７の反応生成物は、ロード室
１１へ拡散し、各部屋を汚染する事になる。Further, when the gate valve 5 is opened for carrying the wafer, the reaction products in the processing chamber 17 diffuse into the load chamber 11 and contaminate the respective chambers.
【００４６】拡散した反応生成物は、搬送室２やロード
室１１の壁に付着して堆積膜を形成する。長期間の装置
使用の間には、堆積膜は徐々に厚くなり、剥がれ落ちて
ウエハ１上への異物となって、製作しようとしているデ
バイスの欠陥を引き起こす事になる。The diffused reaction products adhere to the walls of the transfer chamber 2 and the load chamber 11 to form a deposited film. During a long period of use of the apparatus, the deposited film gradually becomes thicker, peels off and becomes a foreign substance on the wafer 1, and causes a defect of a device to be manufactured.
【００４７】一度、このような事態になれば、装置の汚
染を除去するために装置全体の分解清掃を行わなければ
ならず、著しい生産効率低下の原因となる。Once such a situation occurs, the entire apparatus must be disassembled and cleaned in order to remove contamination of the apparatus, which causes a significant reduction in production efficiency.
【００４８】本発明では、搬送室２に特定のガス濃度を
検知する分析手段３６を有することが特徴となってい
る。図１に示した第１の実施形態では、ガス濃度検知手
段として質量分析器３６を備え、ここではガス分圧とし
てモニタする。The present invention is characterized in that the transfer chamber 2 has an analyzing means 36 for detecting a specific gas concentration. In the first embodiment shown in FIG. 1, a mass analyzer 36 is provided as a gas concentration detecting means, and here, the gas partial pressure is monitored.
【００４９】どの質量数のガスをモニタするかというこ
とと、処理室２の排気時間の初期設定値を幾らにするか
を、まず、図２に示すフローチャートにしたがって説明
する。First, the mass number of the gas to be monitored and the initial set value of the exhaust time of the processing chamber 2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【００５０】すなわち、実際にエッチングを行い、所定
の圧力、例えば真空計２７の計測される全圧の値で１０
-4Ｐａ程度まで排気して、ゲートバルブ８を開け、ウエ
ハを搬出し、ゲートバルブを閉じてウエハをアンロード
室へ移動する（ステップ２００〜２０８）。That is, etching is actually performed, and a predetermined pressure, for example, 10% at the value of the total pressure measured by the vacuum gauge 27.
After evacuating to about -4 Pa, the gate valve 8 is opened, the wafer is carried out, the gate valve is closed, and the wafer is moved to the unload chamber (steps 200 to 208).
【００５１】ステップ２０５において、ゲートバルブ８
を開とした後、どのような質量数のガスが残留している
かを実際に計測する（ステップ２０９）。In step 205, the gate valve 8
Then, what mass number of gas remains is actually measured (step 209).
【００５２】もし、反応性の強いと考えられるガスが残
留していた場合には、ゲートバルブ８を直ちに閉鎖し
て、処理室の真空排気時間をあらかじめ決められた一定
時間、例えば１０秒程度、追加する動作と、再びゲート
バルブを開いてガス分圧を検知する操作とを、反応性の
強いと考えられるガス分圧の値が質量分析器の感度以下
になるまで繰り返し（ステップ２０９〜２１２）、それ
までの排気時間の合計をエッチング処理後の排気時間と
する（ステップ２１３）。If a gas considered to be highly reactive remains, the gate valve 8 is immediately closed, and the evacuation time of the processing chamber is reduced to a predetermined time, for example, about 10 seconds. The adding operation and the operation of opening the gate valve again to detect the gas partial pressure are repeated until the value of the gas partial pressure considered to be highly reactive becomes lower than the sensitivity of the mass spectrometer (steps 209 to 212). The sum of the evacuation time up to that time is defined as the evacuation time after the etching process (step 213).
【００５３】反応性の強いと考えられるガスが残留して
いなければ、全圧が所定の圧力になるまでの排気時間を
エッチング処理後の排気時間とする。この場合は、モニ
タすべきガス分圧が特定できないために、再度、実際に
エッチング処理を行い排気時間を短くして残留ガスの組
成分析を実施する。If no gas which is considered to be highly reactive remains, the evacuation time until the total pressure reaches a predetermined pressure is defined as the evacuation time after the etching process. In this case, since the gas partial pressure to be monitored cannot be specified, the etching process is actually performed again, the exhaust time is shortened, and the composition analysis of the residual gas is performed.
【００５４】これらのバルブ、および真空排気系の制
御、真空排気条件の設定は制御装置３７によって行う。
このような初期の条件設定は、必ずしもマスクが形成さ
れている実際の製品で行う必要はなく。例えば、ウエハ
全面にエッチング対象としている膜を堆積させた、ダミ
ーウエハを使っても良い。The control of these valves and the evacuation system and the setting of evacuation conditions are performed by the controller 37.
Such initial setting of the conditions does not necessarily need to be performed on an actual product on which a mask is formed. For example, a dummy wafer in which a film to be etched is deposited on the entire surface of the wafer may be used.
【００５５】経済的でもあり、エッチング面積が大きい
ために反応生成物の量が多く、安全側に初期条件を設定
する事ができる。It is economical and the amount of reaction products is large because of the large etching area, so that the initial conditions can be set on the safe side.
【００５６】実際のウエハの連続処理は、図３に示す動
作フローチャートに従い行う。すなわち、ウエハの連続
処理の最中でｎ枚目の処理終了後に、ゲートバルブ８開
いてｎ枚目のウエハを搬出する（ステップ３００〜３０
５）。その際に、ステップ３０６において、質量分析器
３６が反応生成物について設定値以上のガス分圧を検知
しなければ、そのまま(ｎ＋１)枚目のウエハを処理室に
搬入して処理に移る（ステップ３０７）。The actual continuous processing of the wafer is performed according to the operation flowchart shown in FIG. That is, the gate valve 8 is opened and the n-th wafer is carried out after the completion of the n-th wafer during the continuous wafer processing (steps 300 to 30).
5). At this time, if the mass spectrometer 36 does not detect a gas partial pressure equal to or higher than the set value for the reaction product in Step 306, the (n + 1) th wafer is carried into the processing chamber and the process proceeds (Step 306). 307).
【００５７】一方、ゲートバルブ８を開いた際に、ステ
ップ３０６において、質量分析器３７が、反応生成物に
ついて設定値以上のガス分圧を検知した場合には、ゲー
トバルブ８を直ちに閉鎖してその旨（警報）を出力する
（ステップ３０８）。On the other hand, if the mass spectrometer 37 detects a gas partial pressure exceeding the set value for the reaction product in step 306 when the gate valve 8 is opened, the gate valve 8 is immediately closed. That effect (alarm) is output (step 308).
【００５８】警報の出力形態は、ブザーなどのアラーム
でも良いし、操作パネルへの表示、もしくは装置オペレ
ーターのパーソナルコンピューターへの表示などでもよ
い。これにより、直ちに条件設定の変更を実行できる
し、もし装置異常が原因である場合には、例えば、ゲー
トバルブ８などに異常が発生している場合には直ちに対
処が可能となる。また、搬送室２への反応生成物の拡散
を最小限に抑える事ができる。The output form of the alarm may be an alarm such as a buzzer, a display on an operation panel, or a display on a personal computer of an apparatus operator. As a result, the condition setting can be changed immediately, and if an abnormality is caused by the device, for example, if an abnormality has occurred in the gate valve 8 or the like, it is possible to immediately take measures. Further, diffusion of the reaction product into the transfer chamber 2 can be minimized.
【００５９】以上のように、本発明の第１の実施形態に
よれば、処理室とロードロック室とが接続されている搬
送室について、ガス組成、ガス分圧を質量分析器にて、
測定して、それに基づき所定のガスの分圧等が一定値以
下となるように、処理室の排気時間を制御装置により制
御するように構成したので、処理室から搬送室、ロード
ロック室などの他の処理室へ反応生成物が流入する事を
防止し、異物発生の抑制、プロセスの高品質化が可能な
基板処理装置及び基板処理方法を実現することができ
る。As described above, according to the first embodiment of the present invention, the gas composition and the gas partial pressure of the transfer chamber where the processing chamber and the load lock chamber are connected are determined by the mass spectrometer.
The exhaust time of the processing chamber is controlled by the control device so that the partial pressure of the predetermined gas or the like becomes equal to or less than a predetermined value based on the measurement. A substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of preventing a reaction product from flowing into another processing chamber, suppressing generation of foreign matter, and improving the quality of a process can be realized.
【００６０】次に、本発明の第２の実施形態を図４に示
す動作フローチャートに従って説明する。なお、装置構
成については、図１に示した例と同様であるので、詳細
な説明は省略する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the operation flowchart shown in FIG. Note that the device configuration is the same as that of the example shown in FIG.
【００６１】図４において、第１の実施形態と同様に、
ｎ枚目のウエハの処理後に、質量分析器３６が反応生成
物について設定値以上のガス分圧を検知しなければ、そ
のまま（ｎ＋１）枚目のウエハ処理に移る。つまり、ス
テップ３００〜３０７とステップ４００〜４０７とは同
様な処理となる。In FIG. 4, similarly to the first embodiment,
After the processing of the n-th wafer, if the mass spectrometer 36 does not detect a gas partial pressure equal to or higher than the set value for the reaction product, the process proceeds to the (n + 1) -th wafer processing. That is, steps 300 to 307 and steps 400 to 407 are the same processing.
【００６２】しかし、ｎ枚目のウエハの処理後に、質量
分析器３６が反応生成物について設定値以上のガス分圧
を検知した場合には、ゲートバルブ８を直ちに閉鎖し、
可変バルブ２２の開度を全開として、あらかじめ決めら
れた一定時間、例えば１０秒程度、処理室の真空排気時
間を追加する。However, if the mass spectrometer 36 detects a gas partial pressure equal to or higher than the set value for the reaction product after processing the n-th wafer, the gate valve 8 is immediately closed,
Assuming that the opening of the variable valve 22 is fully opened, an evacuation time of the processing chamber is added for a predetermined time, for example, about 10 seconds.
【００６３】その後、再びゲートバルブ８を開いてガス
分圧を検知する操作を、反応生成物のガス分圧の値が質
量分析器３６の感度以下になるまで繰り返し（ステップ
４０６、４０８、４０９）、ウエハを搬出して、次いで
(ｎ＋１)枚目の処理に移る。Thereafter, the operation of opening the gate valve 8 again to detect the gas partial pressure is repeated until the value of the gas partial pressure of the reaction product becomes lower than the sensitivity of the mass analyzer 36 (steps 406, 408, 409). , Unload the wafer, then
The processing proceeds to the (n + 1) th sheet.
【００６４】これにより、搬送室２への反応生成物の拡
散を最小限に抑えながら連続処理を続行できる。Thus, continuous processing can be continued while minimizing the diffusion of the reaction product into the transfer chamber 2.
【００６５】本発明の第２の実施形態においても、第１
の実施形態と同様な効果を得ることができる。In the second embodiment of the present invention, the first
The same effect as that of the embodiment can be obtained.
【００６６】次に、本発明の第３の実施形態を図５に示
す動作フローチャートに従って説明する。なお、装置構
成については、図１に示した例と同様であるので、詳細
な説明は省略する。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the operation flowchart shown in FIG. Note that the device configuration is the same as that of the example shown in FIG.
【００６７】本発明の第３の実施形態では、図４に示し
た第２の実施形態のステップ４００〜４０９とステップ
５００〜５０９とは同様な処理となっている。ただし、
第３の実施形態において、反応生成物のガス分圧の値が
質量分析器３６の感度以下になるまで処理室の真空排気
時間を追加する操作を、繰り返し行う際、それに要した
排気時間の積算値を、制御装置３７に記憶させ、(ｎ＋
１)枚目以降のウエハ処理後の真空排気時間として新た
に設定する（ステップ５０８、５１０、５０７）。In the third embodiment of the present invention, steps 400 to 409 and steps 500 to 509 of the second embodiment shown in FIG. However,
In the third embodiment, when the operation of adding the evacuation time of the processing chamber is repeatedly performed until the value of the gas partial pressure of the reaction product becomes lower than the sensitivity of the mass spectrometer 36, the evacuation time required for the operation is integrated. The value is stored in the controller 37, and (n +
1) A new evacuation time is set as the evacuation time after the processing of the subsequent wafer (steps 508, 510, 507).
【００６８】さらに、反応生成物のガス分圧を検知した
事と処理室の真空排気時間を変更した旨を出力する（ス
テップ５１１）。このステップ５１１における出力形態
は、操作パネルへの表示や記録計への記録、もしくは装
置オペレーターのパーソナルコンピューターへの表示な
どでもよい。Further, it outputs that the gas partial pressure of the reaction product is detected and that the evacuation time of the processing chamber is changed (step 511). The output form in step 511 may be a display on an operation panel, a recording on a recorder, or a display on a personal computer of an apparatus operator.
【００６９】これにより、搬送室２への反応生成物の拡
散を最小限に抑えながら連続処理を続行できる。さら
に、オペレーターは、反応生成物のガス分圧を検知した
事と処理室の真空排気時間を変更した事を知る事ができ
るために、初期設定値の余裕が少なかったためなのか装
置異常があるのか等、搬送室１７において反応生成物を
検知した原因についてで直ちに対処が可能となる。Thus, continuous processing can be continued while minimizing the diffusion of the reaction product into the transfer chamber 2. Furthermore, the operator can know that the gas partial pressure of the reaction product has been detected and that the evacuation time of the processing chamber has been changed. For example, the cause of detecting the reaction product in the transfer chamber 17 can be dealt with immediately.
【００７０】図６、図７は、本発明の第４の実施形態の
説明図及び動作フローチャートである。なお、装置構成
については、図１に示した例と同様であるので、詳細な
説明は省略する。FIGS. 6 and 7 are an explanatory diagram and an operation flowchart of the fourth embodiment of the present invention. Note that the device configuration is the same as that of the example shown in FIG.
【００７１】本発明の第４の実施形態では、モニタした
反応生成物ガスを積算し、その積算値があらかじめ決め
ておいた設定値を超えた場合に、その旨出力する例であ
る。The fourth embodiment of the present invention is an example in which the monitored reaction product gas is integrated, and when the integrated value exceeds a predetermined set value, the fact is output.
【００７２】単位時間当たり、あるガス分子が容器の壁
面に衝突する数は、温度が一定であれば圧力に比例す
る。The number of collisions of a certain gas molecule with the wall surface of the container per unit time is proportional to the pressure if the temperature is constant.
【００７３】したがって、ゲートバルブ８の開閉動作の
間に、質量分析器３６で検知した反応生成物の分圧が、
例えば、図６に示すように、ゲートバルブが開となっ
て、反応生成物の分圧が急上昇した後、徐々に減少した
場合、ゲートバルブが閉となるまでの斜線で示した積分
値に比例した値の分子数が搬送室２の壁面に衝突するこ
とになる。Therefore, during the opening / closing operation of the gate valve 8, the partial pressure of the reaction product detected by the mass analyzer 36 becomes
For example, as shown in FIG. 6, when the gate valve is opened and the partial pressure of the reaction product rapidly rises and then gradually decreases, the partial pressure is proportional to the hatched integral value until the gate valve is closed. The number of molecules of the value collides with the wall surface of the transfer chamber 2.
【００７４】一方、壁面に衝突した反応生成物の分子
は、ある割合で壁面において固体化するために、処理室
２から拡散した反応生成物が搬送室２の壁面において汚
染物や堆積膜となる量は、拡散してきた反応生成物のガ
ス分圧の積算値に比例することになる。On the other hand, the reaction product molecules colliding with the wall surface are solidified at a certain rate on the wall surface, so that the reaction product diffused from the processing chamber 2 becomes a contaminant or a deposited film on the wall surface of the transfer chamber 2. The amount will be proportional to the integrated value of the gas partial pressure of the diffused reaction product.
【００７５】したがって、図７のフローチャートに示し
たように、ｎ枚目のウエハ処理を行い（ステップ７０
０）、ゲートバルブを開とした（ステップ７０１）後、
ガス分圧を測定して、積分し、設定値以上であれば、設
定値以下となるまで、ステップ７０２〜７０４を繰り返
す。Therefore, as shown in the flowchart of FIG. 7, the n-th wafer processing is performed (step 70).
0), after opening the gate valve (step 701),
Steps 702 to 704 are repeated until the gas partial pressure is measured and integrated, and if the gas partial pressure is equal to or higher than the set value, it becomes equal to or lower than the set value.
【００７６】ステップ７０２において、ガス分圧の積分
値が設定値以下となれば、ステップ７０５において、
（ｎ＋１）枚目のウエハを処理する。また、ステップ７
０６において、処理ウエハ枚数全てのガス分圧積分値を
加算する。If the integrated value of the gas partial pressure is equal to or less than the set value in step 702, the process proceeds to step 705.
The (n + 1) th wafer is processed. Step 7
At 06, the gas partial pressure integrated values for all the processed wafers are added.
【００７７】そして、ステップ７０７において、予めモ
ニタしている反応生成物のガス分圧の積算値に対して、
しきい値を決めておき、しきい値未満であれば、処理は
行わず、しきい値以上である場合には、直ちにその旨出
力し、警報する（ステップ７０８）。Then, in step 707, the integrated value of the gas partial pressure of the reaction product monitored in advance is
A threshold value is determined, and if the value is less than the threshold value, no processing is performed. If the value is equal to or more than the threshold value, the fact is output immediately and an alarm is issued (step 708).
【００７８】ステップ７１２における警報出力形態は、
ブザーなどのアラームでも良いし、操作パネルへの表
示、もしくは装置オペレーターのパーソナルコンピュー
ターへの表示などでもよい。The alarm output form in step 712 is as follows.
It may be an alarm such as a buzzer, a display on an operation panel, or a display on a personal computer of a device operator.
【００７９】これにより、装置内の清掃などメンテナン
スを行えば、加工しているウエハへの汚染や異物の付着
などの不良原因を未然に防止する事が可能となる。Thus, if maintenance such as cleaning of the inside of the apparatus is performed, it is possible to prevent a cause of a defect such as contamination or attachment of a foreign substance to a wafer being processed.
【００８０】さらに、モニタしている反応生成物のガス
分圧の積算値によって、装置の分解洗浄時期の管理を行
うことができる。すなわち、ガス分圧の積算値を監視し
ておく事により、分解清掃の時期を予測する事ができる
ために、計画的に装置を停止でき、生産性の低下を最小
限に抑える事ができる。Further, it is possible to control the timing of the disassembly and cleaning of the apparatus based on the integrated value of the gas partial pressure of the reaction product being monitored. That is, by monitoring the integrated value of the gas partial pressures, it is possible to predict the time of disassembly and cleaning, so that the apparatus can be stopped systematically, and a decrease in productivity can be minimized.
【００８１】なお、しきい値を決めるためには、別手段
によって反応生成物を作り一定表面積を持つ容器に閉じ
込めて、ガス分圧の積分値と堆積量の関係を知る必要が
あるIn order to determine the threshold value, it is necessary to prepare a reaction product by another means and to confine the reaction product in a vessel having a constant surface area to know the relationship between the integral value of the gas partial pressure and the deposition amount.
【００８２】[0082]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、処理室か
ら搬送室、ロードロック室などの他の処理室へ反応生成
物が流入する事を防止し、異物発生の抑制、プロセスの
高品質化が可能な基板処理装置及び基板処理方法を実現
することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a reaction product from flowing from a processing chamber to another processing chamber such as a transfer chamber or a load lock chamber, to suppress generation of foreign matter, and to improve the process. A substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of improving quality can be realized.
【００８３】つまり、処理室で発生した反応生成物の、
他の処理室等への拡散を最小限に抑えながら、ウエハの
連続処理を行う事ができる。これにより、長期に渡る装
置稼動にともなう、汚染物の堆積、これによる塵埃の発
生を防止することが可能となり、製造工程における歩留
まりの向上を図る事ができる。また装置管理も効率的に
行う事が可能となる。That is, of the reaction product generated in the processing chamber,
Continuous processing of wafers can be performed while minimizing diffusion to other processing chambers and the like. This makes it possible to prevent the accumulation of contaminants and the generation of dust due to the operation of the apparatus for a long period of time, thereby improving the yield in the manufacturing process. In addition, device management can be performed efficiently.
【図１】本発明の第１の実施形態である基板処理装置の
概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施形態である基板処理装置の
動作を説明する動作フローチャートである。FIG. 2 is an operation flowchart illustrating an operation of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第１の実施形態である基板処理装置の
動作を説明する動作フローチャートである。FIG. 3 is an operation flowchart illustrating an operation of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２の実施形態である基板処理装置の
動作を説明する動作フローチャートである。FIG. 4 is an operation flowchart illustrating an operation of the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３の実施形態である基板処理装置の
動作を説明する動作フローチャートである。FIG. 5 is an operation flowchart illustrating an operation of the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
【図６】反応生成物のガス分圧とゲートバルブが開とな
ってからの時間との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between a gas partial pressure of a reaction product and a time from when a gate valve is opened.
【図７】本発明の第４の実施形態である基板処理装置の
動作を説明する動作フローチャートである。FIG. 7 is an operation flowchart illustrating an operation of a substrate processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
１ ウエハ ２ 搬送室 ３ 搬送ロボット ４〜８ ゲートバルブ ９ アンロード室 １０、１２、１４ ウエハステージ １１ ロード室 １３、１５、１７ 処理室 １６、１８ ウエハステージ １９、２３、２４ バルブ ２０、２６、３４ ドライポンプ ２１、２７、３５ 真空計 ２２ 可変バルブ ２５、３３ ターボ分子ポンプ ２８、２９ 流量制御装置 ３０、３１、３２ バルブ ３６ 質量分析器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer 2 Transfer chamber 3 Transfer robot 4-8 Gate valve 9 Unload chamber 10,12,14 Wafer stage 11 Load chamber 13,15,17 Processing chamber 16,18 Wafer stage 19,23,24 Valve 20,26,34 Dry pump 21, 27, 35 Vacuum gauge 22 Variable valve 25, 33 Turbo molecular pump 28, 29 Flow controller 30, 31, 32 Valve 36 Mass spectrometer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深谷 和秀 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Ｆターム(参考） 4K030 CA04 GA12 JA11 KA08 KA11 KA39 LA15 5F004 AA14 BA00 BC05 BC06 CA02 CB01 5F031 CA02 FA01 FA12 JA01 JA21 JA51 MA04 MA06 MA28 MA32 NA09 NA20 5F045 BB15 DP02 DQ17 EB08 EN04 GB07 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kazuhide Fukaya 5-2-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo F-term in Hitachi Semiconductor Group 4K030 CA04 GA12 JA11 KA08 KA11 KA39 LA15 5F004 AA14 BA00 BC05 BC06 CA02 CB01 5F031 CA02 FA01 FA12 JA01 JA21 JA51 MA04 MA06 MA28 MA32 NA09 NA20 5F045 BB15 DP02 DQ17 EB08 EN04 GB07
Claims (10)
と、基板を収納し内部が真空排気可能な少なくとも一つ
のロードロック室と、真空排気可能でありゲートバルブ
を介して上記処理室とロードロック室とを連結し、基板
をロードロック室から処理室に搬送可能な搬送室とを有
する基板処理装置において、 上記処理室のゲートバルブが開かれた際に処理室から上
記搬送室に流入するガス濃度を検知する分析手段と、 上記分析手段が検知するガス濃度が基準値を超える場合
に、その旨を出力する出力手段と、 を備えることを特徴とする基板処理装置。At least one processing chamber capable of evacuating, at least one load lock chamber accommodating a substrate therein and capable of evacuating the inside, and a load lock capable of evacuating via a gate valve and the processing chamber. And a transfer chamber capable of transferring the substrate from the load lock chamber to the processing chamber. A gas flowing from the processing chamber into the transfer chamber when a gate valve of the processing chamber is opened. A substrate processing apparatus, comprising: analysis means for detecting a concentration; and output means for outputting a notification when the gas concentration detected by the analysis means exceeds a reference value.
理終了後の上記処理室の真空排気時間は、上記処理終了
後、搬送室と上記処理室又はロードロック室との間のゲ
ートバルブを開いた際に、上記分析手段が検知するガス
濃度が基準値以下になる時間であることを特徴とする基
板処理装置。2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the evacuation time of the processing chamber after the completion of the processing is such that the gate valve between the transfer chamber and the processing chamber or the load lock chamber after the processing is completed. The substrate processing apparatus is characterized in that when opened, it is a time when the gas concentration detected by the analysis means becomes equal to or less than a reference value.
と、基板を収納し内部が真空排気可能な少なくとも一つ
のロードロック室と、真空排気可能でありゲートバルブ
を介して上記処理室とロードロック室とを連結し、基板
をロードロック室から処理室に搬送可能な搬送室とを有
する基板処理装置において、 上記処理室のゲートバルブが開かれた際に処理室から上
記搬送室に流入するガス濃度を検知する分析手段を備
え、この分析手段が検知するガス濃度が基準値を超える
場合には、上記ゲートバルブを閉鎖して処理室の真空排
気時間をあらかじめ決められた一定時間追加する動作と
ゲートバルブを開いてガス濃度を検知する動作とを、上
記分析手段が検知するガス濃度が基準値以下となるまで
繰り返すことを特徴とする基板処理装置。3. A processing chamber capable of evacuating, at least one load lock chamber accommodating a substrate therein and evacuating the inside thereof, and a load lock capable of being evacuated and being connected to the processing chamber via a gate valve. And a transfer chamber capable of transferring the substrate from the load lock chamber to the processing chamber. A gas flowing from the processing chamber into the transfer chamber when a gate valve of the processing chamber is opened. An analysis means for detecting the concentration, and when the gas concentration detected by the analysis means exceeds a reference value, closing the gate valve and adding a vacuum evacuation time of the processing chamber for a predetermined time. An apparatus for processing a substrate, wherein the operation of opening the gate valve and detecting the gas concentration is repeated until the gas concentration detected by the analysis means becomes equal to or less than a reference value.
記分析手段が検知するガス濃度が基準値以下になるまで
に要した真空排気の積算時間を記憶するとともに、次処
理以降の真空排気時間を上記積算時間に変更し、かつ、
その旨を上記出力手段が出力することを特徴とする基板
処理装置。4. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein an integrated time required for evacuation until the gas concentration detected by said analyzing means becomes equal to or less than a reference value is stored, and evacuation time after the next processing is stored. To the above integration time, and
The substrate processing apparatus, wherein the output means outputs the effect.
と、基板を収納し内部が真空排気可能な少なくとも一つ
のロードロック室と、真空排気可能でありゲートバルブ
を介して上記処理室とロードロック室とを連結し、基板
をロードロック室から処理室に搬送可能な搬送室とを有
する基板処理装置において、 上記処理室のゲートバルブが開かれた際に処理室から上
記搬送室に流入するガス濃度を検知する分析手段と、 上記分析手段が検知するガス濃度の値を積算する積算手
段と、 上記積算手段が積算したガス濃度が設定値以上に達した
場合に、その旨を出力する出力手段と、 を備えることを特徴とする基板処理装置。5. At least one processing chamber capable of evacuating, at least one load lock chamber accommodating a substrate therein and capable of evacuating the inside, and a load lock capable of evacuating and via a gate valve to the processing chamber. And a transfer chamber capable of transferring the substrate from the load lock chamber to the processing chamber. A gas flowing from the processing chamber into the transfer chamber when a gate valve of the processing chamber is opened. Analysis means for detecting the concentration; integration means for integrating the value of the gas concentration detected by the analysis means; and output means for outputting an indication when the gas concentration integrated by the integration means reaches a set value or more. A substrate processing apparatus, comprising:
の基板処理装置において、上記出力手段は、表示手段、
警報手段、及び記録手段のうちの少なくとも一つを有す
ることを特徴とする基板処理装置。6. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein said output means includes a display means,
A substrate processing apparatus comprising at least one of an alarm unit and a recording unit.
か一項記載の基板処理装置において、上記分析手段は、
質量分析計であることを特徴とする基板処理装置。7. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein said analyzing means comprises:
A substrate processing apparatus characterized by being a mass spectrometer.
と、基板を収納し内部が真空排気可能な少なくとも一つ
のロードロック室と、真空排気可能でありゲートバルブ
を介して上記処理室とロードロック室と連結し、基板を
ロードロック室から処理室に搬送可能な搬送室とを有す
る基板処理装置において、 上記処理室のゲートバルブが開かれた際に処理室から上
記搬送室に流入するガス濃度を検知する分析手段と、 上記分析手段が検知するガス濃度の値を積算する積算手
段と、 上記分析手段が検知するガス濃度が基準値を超える場
合、若しくは、上記積算手段が積算したガス濃度が設定
値以上に達した場合に、その旨を出力する出力手段と、 を備えることを特徴とする基板処理装置。8. A processing chamber that can be evacuated, at least one load lock chamber that accommodates a substrate and that can be evacuated, and a load lock that can be evacuated and is connected to the processing chamber via a gate valve. A transfer chamber connected to the chamber and having a transfer chamber capable of transferring the substrate from the load lock chamber to the processing chamber, wherein a gas concentration flowing into the transfer chamber from the processing chamber when the gate valve of the processing chamber is opened. Analysis means for detecting the gas concentration, the integration means for integrating the value of the gas concentration detected by the analysis means, and if the gas concentration detected by the analysis means exceeds a reference value, or the gas concentration integrated by the integration means An output means for outputting a notification when the value reaches a set value or more.
と、基板を収納し内部が真空排気可能な少なくとも一つ
のロードロック室と、真空排気可能でありゲートバルブ
を介して上記処理室とロードロック室とを連結し、基板
をロードロック室から処理室に搬送可能な搬送室とを用
いて基板を処理する基板処理方法において、 上記処理室のゲートバルブが開かれた際に処理室から上
記搬送室に流入するガス濃度を分析手段により検知し、 上記分析手段により検知されたガス濃度の値を積算手段
により積算し、 上記積算手段によるガス濃度の積算値に基づいて、上記
搬送室の分解洗浄時期の管理を行うことを特徴とする基
板処理方法。9. A processing chamber capable of evacuating, at least one load lock chamber accommodating a substrate and evacuating the inside thereof, and a load lock capable of evacuating via a gate valve. And a transfer chamber capable of transferring the substrate from the load lock chamber to the processing chamber, wherein the transfer is performed from the processing chamber when a gate valve of the processing chamber is opened. The concentration of the gas flowing into the chamber is detected by the analyzing means, the value of the gas concentration detected by the analyzing means is integrated by the integrating means, and the transfer chamber is disassembled and cleaned based on the integrated value of the gas concentration by the integrating means. A substrate processing method characterized by performing time management.
と、基板を収納し内部が真空排気可能な少なくとも一つ
のロードロック室と、真空排気可能でありゲートバルブ
を介して上記処理室とロードロック室とを連結し、基板
をロードロック室から処理室に搬送可能な搬送室とを用
いて基板を処理する基板処理方法において、 上記処理室のゲートバルブが開かれた際に処理室から上
記搬送室に流入するガス濃度を分析手段により検知し、 上記分析手段が検知するガス濃度が基準値を超える場合
に、その旨を出力手段により出力することを特徴とする
基板処理方法。10. A processing chamber which can be evacuated, at least one load lock chamber which accommodates a substrate and which can be evacuated, and a load lock which can be evacuated and is connected to the processing chamber via a gate valve. And a transfer chamber capable of transferring the substrate from the load lock chamber to the processing chamber, wherein the transfer is performed from the processing chamber when a gate valve of the processing chamber is opened. A substrate processing method comprising: detecting a concentration of gas flowing into a chamber by an analyzing means; and outputting, when the gas concentration detected by the analyzing means exceeds a reference value, an output to that effect by an output means.
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|---|---|---|---|---|
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| JP2007537603A (en) * | 2004-05-12 | 2007-12-20 | インフィコン インコーポレイティッド | Inter-process detection of wafer results |
| JP2011040559A (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-24 | Ulvac Japan Ltd | Process monitoring device, deposition apparatus, and process monitoring method |
| CN114256048A (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-29 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | Plasma reaction device, method and mechanical arm |
-
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- 2001-02-08 JP JP2001032651A patent/JP4248753B2/en not_active Expired - Fee Related
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