JP2002324829A - 処理システム - Google Patents
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- JP2002324829A JP2002324829A JP2001214235A JP2001214235A JP2002324829A JP 2002324829 A JP2002324829 A JP 2002324829A JP 2001214235 A JP2001214235 A JP 2001214235A JP 2001214235 A JP2001214235 A JP 2001214235A JP 2002324829 A JP2002324829 A JP 2002324829A
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Abstract
簡単なプロセスを含めた多種多様な処理を行う。 【解決手段】 被処理体Wに対して所定の処理を行う複
数の処理装置32A〜32Fと、前記複数の処理装置に
共通に接続された共通搬送室34と、前記共通搬送室内
に設けられて前記処理装置との間で前記被処理体を搬送
するための第1及び第2の2つの搬送手段40、42
と、前記共通搬送室内であって前記2つの搬送手段のそ
れぞれの搬送範囲が重なる範囲内に設置されて、両側が
ゲートバルブ58A、58Bによって開閉されて密閉空
間となるバッファ部50、52と、前記共通搬送室に接
続されて真空引き可能になされたロードロック室36
A、36Bと、前記ロードロック室に接続された導入側
搬送室38と、前記導入側搬送室内に設けられて、前記
被処理体を複数収容するカセットと前記ロードロック室
との間で前記被処理体を搬送する導入側搬送手段124
とを備えた。
Description
被処理体に所定の処理を施すための複数の処理装置を有
する処理システムに関する。
にはウエハに対して成膜、エッチング、酸化、拡散等の
各種の処理が行なわれる。そして、半導体集積回路の微
細化及び高集積化によって、スループット及び歩留りを
向上させるために、同一処理を行なう複数の処理装置、
或いは異なる処理を行なう複数の処理装置を、共通の搬
送室を介して相互に結合して、ウエハを大気に晒すこと
なく各種工程の連続処理を可能とした、いわゆるクラス
タ化された処理システム装置が、例えば特開2000−
208589号公報や特開2000−299367号公
報等に開示されているように、すでに知られている。ま
た、これに関連する発明として、本出願人は特願200
1−60968を出願している。
処理システムの一例を示す概略構成図である。図示する
ように、この処理システム2は、3つの処理装置4A、
4B、4Cと、第1の搬送室6と、予熱機構或いは冷却
機構を兼ね備えた2つのロードロック室8A、8Bと、
第2の搬送室10と2つのカセット収容室12A、12
Bを有している。上記3つの処理装置4A〜4Cは上記
第1の搬送室6に共通に連結され、上記2つのロードロ
ック室8A、8Bは、上記第1及び第2の搬送室6、1
0間に並列に介在されている。また、上記2つのカセッ
ト収容室12A、12Bは、上記第2の搬送室10に連
結されている。そして、各室間には気密に開閉可能にな
されたゲートバルブGが介在されている。
0内には、それぞれ屈伸及び旋回可能になされた多関節
式の第1及び第2搬送アーム14、16が設けられてお
り、これにより半導体ウエハWを保持して搬送すること
により、ウエハWを移載する。また、第2の搬送室10
内には、回転台18と光学センサ20よりなる位置合わ
せ機構22が設けられており、カセット収容室12A或
いは12Bより取り込んだウエハWを回転してこのオリ
エンテーションフラットやノッチを検出してその位置合
わせを行なうようになっている。
N2 雰囲気の大気圧に維持されている第2の搬送室10
内の第2の搬送アーム16により、いずれか一方のカセ
ット収容室、例えば12A内のカセットCから未処理の
半導体ウエハWを取り出し、これを第2の搬送室10内
の位置合わせ機構22の回転台18に載置する。そし
て、回転台18が回転して位置出しを行なっている間、
この搬送アーム16は動かずに待機している。この位置
合わせ操作に要する時間は、例えば10〜20秒程度で
ある。そして、位置合わせ操作が終了すると、この待機
していた搬送アーム16は再度、この位置合わせ後のウ
エハWを保持し、これをいずれか一方のロードロック
室、例えば8A内に収容する。このロードロック室8A
内では、必要に応じてウエハを予熱すると同時に、ロー
ドロック室8A内は所定の圧力に真空引きされる。この
予熱或いは真空引きに要する時間は例えば30〜40秒
程度である。
のロードロック室8A内と予め真空状態になされている
第1の搬送室6内とをゲートバルブGを開いて連通し、
予熱されたウエハWを第1の搬送アーム14で把持し、
これを所定の処理装置、例えば4A内に移載して所定の
処理、例えば金属膜や絶縁膜などの成膜処理を行なう。
この時の処理に要する時間は、例えば60〜90秒程度
である。処理済みの半導体ウエハWは、前述した逆の経
路を通り、例えばカセット収容室12Aの元のカセット
C内に収容される。この処理済みのウエハWを戻すとき
の経路では、例えば他方のロードロック室8Bを用い、
ここで所定の温度までウエハWを冷却して搬送する。こ
の冷却に要する時間及び大気圧に復帰するに要する時間
は30〜40秒程度である。また、処理済みのウエハW
をカセットC内に収容する前には、必要に応じて位置合
わせ機構22により位置合わせを行なう場合もある。
ハ処理の高微細化、高集積化、薄膜化及び多層化の傾向
が進むに従って、集積回路の機能の多様化の要請も多く
なってきた。この場合、図8に示すようなクラスタツー
ル形の処理システムでは処理態様に限りがあり、多種類
の処理を行うことができない、といった問題があった。
また、場合によってはパーティクルや膜厚の測定処理、
或いは表面クリーニング処理のように、成膜処理等と比
較して簡単な装置構成で行うことができる簡単な処理
を、実施したい場合も生ずるが、このような構造が簡単
で、しかもサイズも小型の処理装置を、成膜装置等の大
型の処理装置に代えて搬送室のポートに取り付けたので
は、設置スペース及び処理システム自体の有効利用を図
ることができない、といった問題があった。本発明は、
以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく
創案されたものである。本発明の目的は、占有スペース
をそれ程大きくすることなく、簡単なプロセスを含めた
多種多様な処理を行うことが可能な処理システムを提供
することにある。
は、被処理体に対して所定の処理を行う複数の処理装置
と、前記複数の処理装置に共通に接続された共通搬送室
と、前記共通搬送室内に設けられて前記処理装置との間
で前記被処理体を搬送するための第1及び第2の2つの
搬送手段と、前記共通搬送室内であって前記2つの搬送
手段のそれぞれの搬送範囲が重なる範囲内に設置され
て、両側がゲートバルブによって開閉されて密閉空間と
なるバッファ部と、前記共通搬送室に接続されて真空引
き可能になされたロードロック室と、前記ロードロック
室に接続された導入側搬送室と、前記導入側搬送室内に
設けられて、前記被処理体を複数収容するカセットと前
記ロードロック室との間で前記被処理体を搬送する導入
側搬送手段とを備えたことを特徴とする処理システムで
ある。これによれば、共通搬送室内にてゲートバルブに
より密閉可能に区画されたバッファ部内にて、比較的装
置構成が簡単な種々の処理を行うことが可能となり、設
置スペース及び処理システムの有効利用を図ることが可
能となる。
に、前記バッファ部は、前記被処理体を加熱してデガス
処理する加熱機構と前記被処理体を冷却する冷却機構の
内、少なくともいずれか一方を有する。また、例えば請
求項3に規定するように、バッファ部は、前記被処理体
に対して所定の測定を行うための測定機構を有してい
る。また、例えば請求項4に規定するように、前記バッ
ファ部は、前記被処理体の表面に所定の処理を加える表
面処理機構を有している。
前記バッファ部の内部は、前記ゲートバルブを開閉する
ことによって前記共通搬送室内に対して密閉可能になさ
れている。また、例えば請求項6に規定するように、前
記バッファ部と前記ロードロック室は、それぞれ2個設
けられている。また、例えば請求項7に規定するよう
に、前記導入側搬送室には、前記被処理体の位置合わせ
を行う位置合わせ装置が接続されている。
前記各処理装置は、前記2つの搬送手段の内のいずれか
一方の搬送手段によってのみアクセスされるように配置
されている。また、例えば請求項9に規定するように、
前記2つの搬送手段のそれぞれの搬送範囲が重なる範囲
内には、前記被処理体を一時的に保持する保持台が設け
られている。また、例えば請求項10に規定するよう
に、前記2つの搬送手段のそれぞれの搬送範囲が重なる
範囲内には、前記被処理体の位置合わせを行う位置合わ
せ装置が設けられている。
に、前記第1及び第2の2つの搬送手段と前記導入側搬
送手段は、それぞれ前記被処理体を直接的に保持する2
つのピックを有している。また、例えば請求項12に規
定するように、前記ロードロック室は、クーリング機構
を有している。
ムの一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図1は本
発明に係る処理システムの一例を示す概略平面図、図2
は図1中の処理システムの縦断面拡大図、図3は予熱機
構と冷却機構を有するロードロック室を示す構成図、図
4はロードロック室の基板保持リングを示す平面図であ
る。図示するように、この処理システム30は、複数、
例えば6つの処理装置32A、32B、32C、32
D、32E、32Fと、細長い多角形状の共通搬送室3
4と、2つの第1及び第2のロードロック室36A、3
6Bと、細長い導入側搬送室38とを主に有している。
対向する一対の一辺のみが、他の辺よりも長くなされ
て、多角形状、ここでは扁平な六角形状になっている。
そして、この扁平六角形状の共通搬送室34の4辺に集
中させてその各辺に上記各処理装置32A〜32Fが接
合され、他側の2つの辺に、上記第1及び第2のロード
ロック室36A、36Bがそれぞれ接合される。そし
て、この第1及び第2のロードロック室36A、36B
に、上記導入側搬送室38が共通に接続される。上記共
通搬送室34と上記6つの各処理装置32A〜32Fと
の間及び上記共通搬送室34と上記第1及び第2のロー
ドロック室36A、36Bとの間は、それぞれ気密に開
閉可能になされたゲートバルブG1〜G4、G20、G
21及びG5、G6が介在して接合されて、クラスタツ
ール化されており、必要に応じて共通搬送室34内と連
通可能になされている。また、上記第1及び第2の各ロ
ードロック室36A、36Bと上記導入側搬送室38と
の間にも、それぞれ気密に開閉可能になされたゲートバ
ルブG7、G8が介在されている。
被処理体である半導体ウエハWに対して同種の、或いは
異種の処理を施すようになっている。そして、この共通
搬送室34内の一側においては、上記2つの各ロードロ
ック室36A、36B及び2つの処理装置32E、32
Fにアクセスできる位置に、屈伸、昇降及び旋回可能に
なされた多関節アームよりなる第1の搬送手段40が設
けられており、これは、互いに反対方向へ独立して屈伸
できる2つのピック40A、40Bを有しており、一度
に2枚のウエハを取り扱うことができるようになってい
る。また、この共通搬送室40内の反対側には、上記4
つの処理装置32A〜32Dにアクセスできる位置に、
同じく屈伸、昇降及び旋回可能になされた多関節アーム
よりなる第2の搬送手段42が設けられており、これは
互いに反対方向へ独立して屈伸できる2つの保持ピック
42A、42Bを有しており、一度に2枚のウエハを取
り扱うことができるようになっている。尚、上記第1及
び第2の搬送手段40、42として1つのみのピックを
有しているものも用いることができる。
送手段40、42の搬送範囲が重なる範囲内、具体的に
は上記第1及び第2の搬送手段40、42の略中間位置
に、半導体ウエハWのオリエンテーションフラットやノ
ッチなどを検出してその位置合わせを行なう位置合わせ
装置44が設置されている。この位置合わせ装置44
は、ウエハWを保持したままこれを回転させる回転台4
6と上述したようにウエハWのオリエンテーションフラ
ットやノッチなどを光学的に検出する光学センサ48と
により主に構成されている。従って、上記回転台46に
載置されたウエハWに対しては、第1及び第2の搬送手
段40、42が共にアクセスが可能となっている。
って、上記第1及び第2の搬送手段40、42の搬送範
囲が重なる範囲内に位置させて、このウエハWを一時的
に保持するために、両側がゲートバルブによって開閉さ
れて密閉空間となる、本発明の特徴とする第1及び第2
の2つのバッファ部50、52が設けられている。ここ
では、上記2つの各バッファ部50、52は、ウエハW
を予熱する予熱機構(予熱機能)とウエハWを冷却する
冷却機構(冷却機能)を共に有している。尚、上記第1
及び第2のバッファ部50、52は全く同じように構成
されているので、ここでは一方のバッファ部、例えば第
1のバッファ部50を例にとって説明する。このバッフ
ァ部50は、通常時には共通搬送室34内と連通状態で
あるが、ウエハの予熱(デガス処理も含む)或いは冷却
時には、共通搬送室34内からウエハWの収容空間を区
画して密閉空間とするようになっている。
例えばステンレスやアルミニウム等よりなる区画壁54
により略四角形状に区画されると共に、この区画壁54
の一対の対向面には、ウエハWを搬出入するための開口
部56A、56Bがそれぞれ設けられている。そして、
両開口部56A、56Bにはゲートバルブ58A、58
Bが取り付けられており、これらのゲートバルブ58
A、58Bを開閉することにより密閉空間S1と共通搬
送室34内とを連通・遮断自在としている。ここで、一
方の開口部56Aを介して第1の搬送手段40(図1参
照)が密閉空間S1内のウエハにアクセス可能であり、
また、他方の開口部56Bを介して第2の搬送手段42
(図1参照)が密閉空間S1内のウエハにアクセス可能
となっている。そして、この密閉空間S1内には、これ
を区画する底部から起立した支柱60に支持させて、例
えばアルミニウム等よりなる円盤状の支持台62が設置
されており、この上面にウエハWを一時的に載置し得る
ようになっている。そして、この支持台62は冷却機構
(冷却機能)を有しており、具体的にはこの支持台62
内の内部には、冷媒を流してウエハWを冷却するための
冷媒通路64が形成されており、必要に応じて、例えば
冷却されたN2 ガス等の冷媒を流すようになっている。
向に貫通するようにして例えば3本(図2では2本のみ
示す)のピン孔66が形成されており、各ピン孔66に
は、その基端部が互いに連結された押し上げピン68が
上下方向に挿通可能になされている。これらの押し上げ
ピン68は、密閉空間S1の底部を貫通して設けられた
昇降ロッド70の先端部に連結されており、上記各押し
上げピン68を一体的に昇降させて、その上端でウエハ
Wの裏面と接触して持ち上げ得るようになっている。ま
た、上記昇降ロッド70の貫通部には、伸縮可能なベロ
ーズ72が介設されており、密閉空間S1内の気密性を
維持したままこの昇降ロッド70の昇降移動を許容して
いる。
には、直径の大きな開口部が形成されており、この開口
部に、例えばOリング等のシール部材74を介して例え
ば石英板等よりなる透過窓76が気密に設けられてい
る。そして、この透過窓76の上方には、ランプ箱78
内に収容されて加熱手段として例えばハロゲンランプよ
りなる複数の加熱ランプ80が平面的に配置して設けら
れており、この下方に位置するウエハWを加熱し得るよ
うに加熱機能を備えている。この加熱機能と上記した冷
却機能とは、必要に応じて選択的に用いられるし、或い
は処理形態に応じて両機能の内のいずれか一方の機能の
みを設けるようにしてもよい。そして、この密閉空間S
1を区画する底部には、N2 ガス等の不活性ガスや必要
なガスを供給するガス供給系82が接続されると共に、
内部雰囲気を真空引きする真空引き系84が接続されて
おり、それぞれの系の開閉弁を操作することにより、必
要に応じてガスの供給及び真空排気を行い得るようにな
っている。また、共通搬送室34には、不活性ガスとし
て例えばN2 ガスや清浄空気のガス供給系86や真空排
気系88(図1参照)が設けられているのは勿論であ
る。
ク室36A、36Bについて説明する。このロードロッ
ク室36A、36Bは特開2000−208589号公
報に開示されたものと略同様な構造を有しており、ま
た、両ロードロック室36A、36Bは同様な構造とな
っているので、ここでは一方のロードロック室、例えば
36Aを例にとって説明する。このロードロック室36
Aは、ウエハを予備加熱する予熱機能と、処理済みの加
熱状態のウエハを冷却する冷却機能とを併せもってい
る。具体的には、この第1のロードロック室36Aの容
器本体90内には、ウエハWの載置台を兼ねた円形の冷
却プレート92が配置されており、この冷却プレート9
2内には、所定の温度の冷媒を、例えば循環可能に流す
ように冷媒循環路96が形成されている。
は、例えば石英よりなる透過窓96がOリング等のシー
ル部材98を介して気密に取り付けられている。更に、
この透過窓96の上方には、ケーシング100内に取り
付けて加熱ランプ102が配置されており、必要に応じ
てウエハWを加熱し得るようになっている。また、この
容器本体90内には、ウエハWを保持することが可能と
なリング状の基板保持リング104が配置されており、
この基板保持リング104は容器本体底部を伸縮可能な
ベローズ106により気密に貫通して設けられた昇降ロ
ッド108の先端に取り付けられて、昇降可能になされ
ている。この基板保持リング104は図4にも示すよう
にその直径が上記冷却プレート92よりも少し大きく設
定されると共に、その内側に突出させて略等間隔で複
数、ここでは3つの保持ピン108を設けており、この
保持ピン108でウエハWの周縁部を支持できるように
なっている。
も更に僅かな間隔だけ内側に上記冷却プレート92の外
周が位置するように設定されており、従って、この基板
保持リング104は上記冷却プレート92を通過して上
下方向へ昇降できるようになっており、冷却プレート9
2との間でウエハWの受け渡しをできるようになってい
る。そして、この容器本体90には、内部にN2 ガス等
の不活性ガスを必要に応じて供給するガス供給系110
と、内部雰囲気を必要に応じて真空引きする真空排気系
112とが接続されている。尚、このロードロック室3
6A、36Bに上記した冷却機構や加熱機構を持たせな
いで、単にウエハを一時的に保持して圧力調整後に、次
段へパスさせるだけの機能を持たせるようにしてもよ
い。
いて説明する。上記導入側搬送室38は、N2 ガスの不
活性ガスや清浄空気が循環される横長の箱体により形成
されており、この横長の一側には、1つ乃至複数の、図
示例ではカセット容器を載置する3台のカセット台12
0A、120B、120Cが設けられ、ここにそれぞれ
1つずつカセット122A〜122Cを載置できるよう
になっている。各カセット122A〜122Cには、最
大例えば25枚のウエハWを等ピッチで多段に載置して
収容できるようになっており、内部は例えばN2ガス雰
囲気で満たされた密閉構造となっている。尚、密閉構造
ではなく、大気開放されているカセットも用いることが
できる。そして、導入側搬送室38内へは、各カセット
台120A〜120Cに対応させて設けたゲートバルブ
G10、G11、G12を介してウエハを搬出入可能に
なされている。
その長手方向に沿って搬送するための導入側搬送手段1
24が設けられる。この導入側搬送手段124は、導入
側搬送室38内の中心部を長さ方向に沿って延びるよう
に設けた案内レール126上にスライド移動可能に支持
されている。この案内レール126には、移動機構とし
て例えばリニアモータが内蔵されており、このリニアモ
ータを駆動することにより上記導入側搬送手段124は
案内レール126に沿ってX方向へ移動することにな
る。
ハの位置合わせを行なう位置合わせ装置としてのオリエ
ンタ128が設けられ、更に、導入側搬送室38の長手
方向の途中には、前記2つのロードロック室36A、3
6Bがそれぞれ開閉可能になされたゲートバルブG7、
G8を介して設けられる。上記オリエンタ128は、駆
動モータ(図示せず)によって回転される回転台130
を有しており、この上にウエハWを載置した状態で回転
するようになっている。この回転台130の外周には、
ウエハWの周縁部を検出するための光学センサ132が
設けられ、これによりウエハWのノッチやオリエンテー
ションフラットの位置方向や位置ずれを検出できるよう
になっている。
2段に配置された多関節形状になされた2つの搬送アー
ム134、136を有している。この各搬送アーム13
4、136の先端にはそれぞれ2股状になされたピック
134A、136Aを取り付けており、このピック13
4A、136A上にそれぞれウエハWを直接的に保持す
るようになっている。従って、各搬送アーム134、1
36は、この中心より半径方向へ向かうR方向へ屈伸自
在になされており、また、各搬送アーム134、136
の屈伸動作は個別に制御可能になされている。上記搬送
アーム134、136の各回転軸は、それぞれ基台13
8に対して同軸状に回転可能に連結されており、例えば
基台138に対する旋回方向であるθ方向へ一体的に回
転できるようになっている。更に、この各回転軸は、基
台138を中心として、上下方向へ、すなわちZ方向へ
も例えば一体的に移動可能になっている。
いて行なわれる処理について説明する。まず、3つのカ
セット台120A〜120Cの内のいずれか1つのカセ
ット台、例えばカセット台120C上のカセット容器1
22C内から未処理の半導体ウエハWを、導入側搬送手
段124のいずれか一方の搬送アーム、例えば134を
駆動することによってこのピック134Aで取り上げて
保持し、この導入側搬送手段124をX方向へ移動する
ことによってこのウエハWをオリエンタ128まで搬送
する。
28にて位置合わせされている回転台130上の未処理
の半導体ウエハWを、空状態の他方の搬送アーム136
を駆動することによってこのピック136Aで取り上げ
て保持し、これによって回転台130上を空にする。次
に、搬送アーム134のピック134Aに保持していた
未処理のウエハを、先に空状態になった回転台130上
に載置する。尚、このウエハは次に別の未処理のウエハ
が搬送されてくるまでに位置合わせされることになる。
次に、上述のように他方の搬送アーム136で保持され
た未処理のウエハは、導入側搬送手段124をX方向へ
移動させることにより、2つのロードロック室36A、
36Bの内のいずれか一方のロードロック室、例えば3
6Aまで移動される。
ト92上には、すでに処理装置内にて所定の処理、例え
ば成膜処理やエッチング処理等が施された処理済みのウ
エハが載置されて十分に冷却されて待機しており、ここ
でゲートバルブG7を開くことによってすでに圧力調整
されているロードロック室36A内を開放する。そし
て、まず、空状態の搬送アーム134を駆動してこのピ
ック134Aで冷却プレート92上に待機している処理
済みのウエハWを取り上げて保持する。これにより、冷
却プレート92上は空になるので、他方の搬送アーム1
36を駆動してこのピック136Aに保持していた未処
理のウエハWを冷却プレート92上に移載してウエハを
置き替える。尚、上記処理済みのウエハは導入側搬送手
段124により元のカセットへ戻される。
れたウエハWは、ゲートバルブG7を閉じることによっ
てこのロードロック室36A内を密閉した後に、所定の
温度まで昇温されて所定の時間だけ予備加熱(予熱)さ
れて第1のデガス処理が行われる。ここで図3及び図4
を参照してロードロック室36A、36B内における、
冷却処理と予熱処理の方法について説明する。図3及び
図4に示すように、半導体ウエハWを冷却する場合に
は、この容器本体90内の冷却プレート92上に高温の
ウエハWを載置した状態で冷媒循環路96内に冷却用の
熱媒体を流し、これにより冷却プレート92上のウエハ
を冷却することができる。尚、この冷却は、各処理装置
32A〜32Fにてウエハが処理されて戻す時に行う。
は、基板保持リング104を冷却プレート92の上面よ
りも更に下方へ降下させた状態で、冷却プレート92上
にウエハWを載置し、次に、上記基板保持リング104
を上昇移動させることによって、冷却プレート92上か
らこの基板保持リング104の保持ピン108でウエハ
Wの周縁部を保持して受け取り、このウエハWを天井部
の加熱ランプ102へ近付ける。この時の状態は図3に
示されている。そして、この状態で加熱ランプ102を
点灯することにより、ウエハWを所定の温度まで急速に
昇温してこれを予備加熱(デガス処理)することができ
る。このデガス処理時には、真空排気系112を駆動し
てロードロック室36A内を真空引きし、ウエハ面から
排出されるガスを系外へ真空引きする。尚、このロード
ロック室36A、36B内に予熱機構と冷却機構も設け
ていない場合には、ここで上記した予熱及び後述する冷
却を行わないのは勿論である。
理されたならば、このロードロック室36A内を圧力調
整した後、ゲートバルブG5を開放することにより、予
め真空雰囲気になされている共通搬送室34内と連通す
る。そして、上記第1のデガス処理がなされたウエハW
は、共通搬送室34内の第1の搬送手段40によって受
け取られる。この際、この第1の搬送手段40は2つの
ピック40A、40Bを有しているので、処理済みのウ
エハを保持している場合には、この処理済みのウエハと
上記第1のデガス処理が完了したウエハとの置き替えが
行われる。このように、第1のデガス処理が完了したウ
エハWは、次に、2つのバッファ部50、52の内の、
空いている方のいずれか一方のバッファ部、例えば第1
のバッファ部50へ、例えば第2のデガス処理のために
導入される。この時は、この第1のバッファ部50内に
冷却された処理済みのウエハWが存在する場合には、こ
の冷却されたウエハと第2のデガス処理のためのウエハ
Wとを置き替える。ここで図2を参照してバッファ部5
0、52の内におけるウエハWの予熱処理(第2のデガ
ス処理)と冷却処理の方法について説明する。
デガス処理)を行なう場合には、一方の開口部56Aに
設けたゲートバルブ58Aを開いてこの密閉空間S1内
に第1の搬送手段40によって保持されているウエハW
を搬入し、このウエハWを押し上げピン68で受け取っ
て支持台62上に載置する。そして、上記ゲートバルブ
58Aを閉じて内部を密閉した後に、天井部に設けた加
熱ランプ80を点灯することにより、この光エネルギ
は、透過窓76を通過してウエハWの表面に照射され、
このウエハWを所定の温度まで予熱して第2のデガス処
理を行うことになる。この予熱によって、ウエハ表面か
らは活性化されたガスが排出されるが、このガスは、真
空引きされている真空排気系84から系外へ排出される
ので、共通搬送室34内へ流出することはない。
エハの熱処理によって例えば600℃程度の高温状態に
なっているウエハを冷却する場合には、前述した予熱の
場合とは異なり、第2の搬送手段42に保持されている
ウエハWを、他方のゲートバルブ58Bを開いて密閉空
間S1内に搬入し、支持台62上に載置する。そして、
このゲートバルブ58Bを閉じて密閉状態にし、支持台
62に設けた冷媒通路64に例えば水等の冷媒を流し、
ウエハWを所定の温度に冷却し、これと同時に真空引き
系84より内部雰囲気を系外へ排出する。このようにし
て、ウエハに対して予熱処理や冷却処理を選択的に行う
ことができ、しかも、上記処理を別々のウエハに対して
同時に行うことができる。
ス処理)が終了したならば、上記ゲートバルブ58Bを
開いてこの状態で第2の搬送手段42を駆動して、この
予熱済みのウエハWを所定の処理装置、例えば32A内
へ移載し、所定の処理、例えば金属膜や絶縁膜等の成膜
処理を行なう。以後は、1つのウエハに対して複数の処
理を行なう場合には、この第2の搬送手段42を用いて
ウエハは各処理装置32B〜32D間で移載される。ま
た、ロードロック室側の2つの処理装置32E、32F
で処理を行なう場合には、第1の搬送手段40を用いて
移載される。このようにして、必要な処理が全て終了し
たならば、前述したと逆の経路を戻ってウエハWを搬出
させる。処理が完了したウエハWは、処理内容にもよる
が、例えば600℃程度の高温状態になっているので、
第1或いは第2の搬送手段40、42を用いてこのウエ
ハWをいずれか一方のバッファ部、例えば第2のバッフ
ァ部52へ移載し、例えば前述のようにウエハの冷却を
行う。
って元のカセットに戻される。すなわち、第2のバッフ
ァ部52内のウエハWは第1の搬送手段40により取り
出されて、第1と第2のロードロック室36A、36B
のいずれか一方の空いているロードロック室内へ搬入さ
れてここで前述したように完全に冷却される。尚、上記
第1及び第2のバッファ部50、52が冷却機能を有し
ていない場合には、各バッファ部50、52は単なるウ
エハ受け渡しの中継場所として用いられる。そして、ロ
ードロック室36A、或いは36B内で完全に冷却され
たウエハWは、導入側搬送室38内の導入側搬送手段1
24によって元のカセットに戻されることになる。
場合には、2つのロードロック室36A、36Bの内の
いずれか一方の空いている方で、まず、第1のデガス処
理を行い、次に、2つのバッファ部50、52の内の、
いずれか一方の空いている方で第2のデガス処理を行う
ことができるので、ウエハの搬入経路及び搬出経路を完
全に封鎖してしまってウエハを搬出入できなくなってし
まうことが非常に少なくなり、ウエハ処理のスループッ
トを大幅に向上させることができる。また、第1及び第
2のロードロック室36A、36Bに冷却機構や予熱機
構を備えていない場合には、このロードロック室は、圧
力調整後のウエハ受け渡しの中継場所として用いられ
る。
位置ずれが生じた恐れがある場合には、このウエハを第
1及び第2の搬送手段40、42の共通の搬送エリア内
に設置した位置合わせ装置44に載置して、ここで再度
位置合わせを行うことができる。更には、ここで第1及
び第2のバッファ部50、52が共に使用状態の時に
は、位置合わせ装置44の回転台46上にウエハWを一
時的に載置して時間待ちをする待機場所として用いても
よい。或いは処理済みのウエハWを冷却するために、バ
ッファ部50、52内では冷却しないでロードロック室
36A、36B内で冷却する場合には、処理済みのウエ
ハWをパスするために、上記回転台46を一時的にウエ
ハを載置する保持台として用い、ここで第2の搬送手段
42から第1の搬送手段40へウエハを受け渡すように
してもよい。このように用いる場合には、位置合わせ装
置(オリエンタ)44に代えて、ここに単なる保持台を
設けるようにしてもよい。
部50、52に、それぞれ加熱機構と冷却機構とを持た
せた場合を例にとって説明したが、これに代えて、或い
はこれらの機構の一部と併せて他の簡単なプロセスを行
う機構を持たせるようにしてもよい。図5はそのような
簡単なプロセスとして測定機構を併せ持つバッファ部を
示す部分断面図である。尚、図2に示す構成と同一部分
については同一符号を付してその説明を省略する。ま
た、ここでも第1のバッファ部と第2のバッファ部の構
成は同一なので、第1のバッファ部50Aを例にとって
説明する。この第1のバッファ部50Aでは、図2に示
した第1のバッファ部50と同様に、支持台62には冷
媒通路64を設けて冷却機能を発揮させているが、天井
部には、加熱ランプ80や透過窓76は設けておらず、
代わりにここに測定器140を設けて冷却されたウエハ
Wの表面を観察し得るようになっている。尚、この場
合、上記した冷却機構を設けないようにしてもよい。
ハ表面のパーティクルを計測する測定器、或いはウエハ
表面の膜厚を測定する測定器等を交換可能に設けるよう
にすればよい。この処理システムによれば、処理済み後
のウエハWの表面のパーティクル数をカウントしたり、
或いはウエハの表面の膜厚を計測することが可能とな
る。また、図5に示す処理システムの例では、測定器1
40を設けて測定機能を付与した場合について説明した
が、これに代えて、簡単なプロセスとしてプリクリーニ
ング機構を設けるようにしてもよい。図6はそのような
簡単なプロセスとしてプリクリーニング機構を併せ持つ
バッファ部を示す部分断面図である。尚、図2に示す構
成と同一部分については同一符号を付してその説明を省
略する。また、ここでも第1のバッファ部と第2のバッ
ファ部の構成は同一なので、第1のバッファ部50Aを
例にとって説明する。
62には、冷媒通路64(図2参照)に代えて、例えば
抵抗加熱ヒータ142を設けてウエハWを加熱し得るよ
うにしており、そして、天井部には図2に示す加熱ラン
プ80や透過窓76に代えて、ガスノズル144を設け
て、処理ガスを流量制御しつつ流し得るようになってい
る。ここでは、処理ガスとして例えば還元ガスとして機
能するH2 ガスを流してウエハ表面に付着している酸化
膜を還元し得るようになっている。この処理システムに
よれば、ウエハ表面に付着している不要な酸化膜をH2
ガスにより還元することができる。例えばウエハ表面に
銅膜が形成されている場合には、この銅膜の表面がウエ
ハ搬送途中に酸化してCuOに変質していることが考え
られるので、次の処理に先立って、このバッファ部50
B内においてH2 ガスによりCuO膜を還元して正常な
Cu膜に変換する、というプリクリーニング処理を行う
ことができる。
定処理やプリクリーニング処理に限定されず、他の簡単
なプロセス、例えばアッシング処理、エッチング処理に
使われたエッチングガス(例えばHBr)の脱ガス処理
等を行う機構を持たせるようにしてもよい。また、ここ
では、バッファ部に上記したような簡単なプロセスを行
う機構を持たせたが、これに限定されず、例えば図5及
び図6に示したような機構を、ロードロック室36A、
36Bに持たせるようにしてもよい。更には、以上の実
施例では、共通搬送室34に6個の処理装置32A〜3
2Fを連結した場合を例にとって説明したが、これに限
定されず、この共通搬送室34を更に長く設定し、より
多くの処理装置を連結させるようにしてもよい。
変形例を示す図であり、ここでは共通搬送室34をより
長く設定し、その両側に更に2つの処理装置32G、3
2HをそれぞれゲートバルブGを介して連結している。
この場合、共通搬送室34内には、その全域に亘ってウ
エハWの搬送を可能とするために、多関節アームよりな
る第3の搬送手段42A及び第2の位置合わせ装置44
Aを設けている。この処理システムにより、より多くの
多種多様な処理を行うことが可能となる。尚、上記第2
の位置合わせ装置44Aに代えて単なる保持台を設ける
ようにしてもよい。また、以上の実施例では被処理体と
して半導体ウエハWを例にとって説明したが、これに限
定されず、ガラス基板、LCD基板等にも本発明を適用
することができる。
テムによれば、次のように優れた作用効果を発揮するこ
とができる。共通搬送室内にてゲートバルブにより密閉
可能に区画されたバッファ部内にて、比較的装置構成が
簡単な種々の処理を行うことができ、設置スペース及び
処理システムの有効利用を図ることができる。
面図である。
示す構成図である。
である。
図である。
併せ持つバッファ部を示す部分断面図である。
る。
示す概略構成図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 被処理体に対して所定の処理を行う複数
の処理装置と、 前記複数の処理装置に共通に接続された共通搬送室と、 前記共通搬送室内に設けられて前記処理装置との間で前
記被処理体を搬送するための第1及び第2の2つの搬送
手段と、 前記共通搬送室内であって前記2つの搬送手段のそれぞ
れの搬送範囲が重なる範囲内に設置されて、両側がゲー
トバルブによって開閉されて密閉空間となるバッファ部
と、 前記共通搬送室に接続されて真空引き可能になされたロ
ードロック室と、 前記ロードロック室に接続された導入側搬送室と、 前記導入側搬送室内に設けられて、前記被処理体を複数
収容するカセットと前記ロードロック室との間で前記被
処理体を搬送する導入側搬送手段とを備えたことを特徴
とする処理システム。 - 【請求項2】 前記バッファ部は、前記被処理体を加熱
してデガス処理する加熱機構と前記被処理体を冷却する
冷却機構の内、少なくともいずれか一方を有することを
特徴とする請求項1記載の処理システム。 - 【請求項3】 バッファ部は、前記被処理体に対して所
定の測定を行うための測定機構を有していることを特徴
とする請求項1記載の処理システム。 - 【請求項4】 前記バッファ部は、前記被処理体の表面
に所定の処理を加える表面処理機構を有していることを
特徴とする請求項1記載の処理システム。 - 【請求項5】 前記バッファ部の内部は、前記ゲートバ
ルブを開閉することによって前記共通搬送室内に対して
密閉可能になされていることを特徴とする請求項1乃至
4のいずれかに記載の処理システム。 - 【請求項6】 前記バッファ部と前記ロードロック室
は、それぞれ2個設けられていることを特徴とする請求
項1乃至5のいずれかに記載の処理システム。 - 【請求項7】 前記導入側搬送室には、前記被処理体の
位置合わせを行う位置合わせ装置が接続されていること
を特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の処理シ
ステム。 - 【請求項8】 前記各処理装置は、前記2つの搬送手段
の内のいずれか一方の搬送手段によってのみアクセスさ
れるように配置されていることを特徴とする請求項1乃
至7のいずれかに記載の処理システム。 - 【請求項9】 前記2つの搬送手段のそれぞれの搬送範
囲が重なる範囲内には、前記被処理体を一時的に保持す
る保持台が設けられていることを特徴とする請求項1乃
至8のいずれかに記載の処理システム。 - 【請求項10】 前記2つの搬送手段のそれぞれの搬送
範囲が重なる範囲内には、前記被処理体の位置合わせを
行う位置合わせ装置が設けられていることを特徴とする
請求項1乃至9のいずれかに記載の処理システム。 - 【請求項11】 前記第1及び第2の2つの搬送手段と
前記導入側搬送手段は、それぞれ前記被処理体を直接的
に保持する2つのピックを有していることを特徴とする
請求項1乃至10のいずれかに記載の処理システム。 - 【請求項12】 前記ロードロック室は、クーリング機
構を有していることを特徴とする請求項1乃至11のい
ずれかに記載の処理システム。
Priority Applications (1)
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