JP4517595B2 - 被処理体の搬送方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばクラスタツール型の処理装置内の被処理体の搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体デバイスの製造工程にあっては、半導体ウエハに各種の処理、例えばドライエッチング、スパッタリング、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等が複数回繰り返し行なわれるが、最近にあっては、処理の効率化を図るために上述したような処理の内、同種或いは異種の処理を施す処理室を複数個集合させて結合し、１つの処理が終了した半導体ウエハを大気に晒すことなくこれに次の処理を連続的に施すことができるようにした、いわゆるクラスタツール型の処理装置が注目されている。
【０００３】
この種の装置は、例えば特許文献１に開示されているように例えば２５枚のウエハを収容できるカセットを外部との間で搬出入するカセットロードロックと、カセット中のウエハを１枚ずつ内部に取り込んだり、処理済みのウエハをカセット内に収容するバッファロボットを有するバッファ室と、バッファ室に連接された前／後処理室と、この前／後処理室に連接されて内部に搬送ロボットを有する共通搬送室と、この共通搬送室に連接された複数の処理室とにより主に構成されている。そして、バッファロボットによりカセットから移送された未処理ウエハは、前／後処理室にて例えば予備加熱等の前処理がなされた後に共通搬送室内の搬送ロボットにより処理室に移載される。また、処理室間の移載はこの搬送ロボットにより行なわれ、処理済みのウエハは前述したと逆の経路をたどって、カセット内に収容されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の装置において、上記各室間でウエハを移動させる場合、例えば共通搬送室と処理室との間でウエハを移動して受け渡しする場合には、これらの各室内に非常に僅かに残留する各種のガスやパーティクルがウエハ搬送のために連通された室間を移動し、このためにウエハに対してクロスコンタミネーション等の汚染が発生する場合がある。
このため、ウエハ搬送時にこのクロスコンタミネーション等の汚染の発生を防止する目的で、特許文献２や特許文献３に示すように、各室間の圧力調整を予め行って、連通した時に常に一方向のみに雰囲気が流れるようにして、汚染源となるガスやパーティクルが意図した方向に対して逆方向に流れ込まないようにした技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−１９２５２号公報
【特許文献２】
特開平４−１００２２２号公報
【特許文献３】
特開平７−２１１７６１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近にあっては、ウエハに対する処理時にはその雰囲気の汚染を高度に嫌う処理、例えば物理的蒸着処理（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）（以下、ＰＶＤとも称す）を行う処理室とウエハに対する処理時にはその雰囲気の汚染を中程度に嫌う処理、例えば化学的蒸着処理（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）（以下、ＣＶＤとも称す）を行う処理室とを上記したクラスタツール型の処理装置に共通に接続し、上記した２つの処理を連続して行うようにした一連の処理工程も提案されている。
【０００７】
この場合、上記ＰＶＤ処理室は、到達圧力（ベースプレッシャー）を他の種類の処理室と比較してかなり低くし、且つ処理室内の雰囲気の汚染も高度に避けなければならないが、上述したようなウエハの搬送方法ではこのＰＶＤ処理を行う処理室に、ＣＶＤ処理を行う処理室内の残留ガスやパーティクル、ＣＶＤ処理後の高温状態にあるウエハ等より発生した汚染源となるガス（アウトガスを含む）やパーティクル等が共通搬送室を介して侵入する場合がある、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、被処理体に対して所定の処理を行う時に雰囲気の汚染を高度に嫌う処理を行う処理室の汚染を確実に防止することが可能な被処理体の搬送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】
請求項１に係る発明は、被処理体に対して物理的蒸着処理を行うための高清浄度のＰＶＤ処理室と、前記ＰＶＤ処理室内を真空引きするためにターボ分子ポンプとクライオパネルとを有する真空排気系と、被処理体に対して化学的蒸着処理を行うための中清浄度のＣＶＤ処理室と、前記ＣＶＤ処理室を真空引きする真空排気系と、前記ＰＶＤ処理室及び前記ＣＶＤ処理室に対してそれぞれゲートバルブを介して連通及び遮断可能に接続されると共に、内部に前記被処理体を搬送する搬送機構を有する共通搬送室とを有する処理装置内にて前記被処理体を搬送する搬送方法において、前記共通搬送室内は常時圧力が一定に維持され、前記被処理体を搬送するために前記共通搬送室と前記ＰＶＤ処理室とを連通する際には連通する直前に、前記ＰＶＤ処理室内に不活性ガスを導入して前記ＰＶＤ処理室内の圧力が前記共通搬送室内の圧力よりも僅かに高くなるように圧力調整し、前記被処理体を搬送するために前記共通搬送室と前記ＣＶＤ処理室とを連通する際には連通する直前に、前記ＣＶＤ処理室内に不活性ガスを導入して前記ＣＶ処理室内の圧力が前記共通搬送室内の圧力よりも僅かに低くなるように圧力調整し、前記クライオパネルは前記ＰＶＤ処理室の圧力調整ができるように水蒸気のみを排気する設定になされていることを特徴とする被処理体の搬送方法である。
【０００９】
このように、物理的蒸着処理を行なう高清浄度のＰＶＤ処理室と共通搬送室とを連通する際には、連通する直前に高清浄度のＰＶＤ処理室内の圧力が僅かに高くなるような状態にしているので、両室の連通時には高清浄度のＰＶＤ処理室内の雰囲気は共通搬送室内の方へ流れることになり、また化学的蒸着処理を行なう中清浄度のＣＶＤ処理室と共通搬送室とを連通する際には、連通する直前に中清浄度のＣＶＤ処理室内の圧力が僅かに低くなるような状態にしたので、両室の連通時には共通搬送室内の雰囲気は中清浄度のＣＶＤ処理室内の方向に流れることになり、結果的に、中清浄度のＣＶＤ処理室内や共通搬送室内の汚染源となるガスやパーティクルが上記高清浄度のＰＶＤ処理室内に侵入することを防止することができる。また高清浄度のＰＶＤ処理室の真空排気系にターボ分子ポンプとクライオパネルとを設けるようにしたので、例えばクライオポンプのようなため込み式ポンプに比し、リジェネレーションの回数を低減させることが可能となり、装置の稼働効率を上げることが出来る。
【００１０】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記ＰＶＤ処理室と、前記ＣＶＤ処理室と、前記共通搬送室とが全て同時に連通された状態にはなされない。
また例えば請求項３に規定するように、前記ＰＶＤ処理室及び前記ＣＶＤ処理室の内の少なくともいずれか一方は、複数設けられている。
また例えば請求項４に規定するように、前記クライオパネルの設定温度は、１００〜１１０°Ｋである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る被処理体の搬送方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明の被処理体の搬送方法を実施するための処理装置の一例を示す概略平面図、図２は本発明方法を実施するための圧力関係を示すタイミングチャートである。
図１に示すように、この処理装置２は、複数、例えば４つの処理室４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄと、略六角形状の共通搬送室６と、ロードロック機能を有する第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂとを主に有している。具体的には、略六角形状の上記共通搬送室６の４辺に上記各処理室４が接合され、他側の２つの辺に、上記第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂがそれぞれ接合される。
【００１２】
上記共通搬送室６と上記４つの各処理室４Ａ〜４Ｄとの間及び上記共通搬送室６と上記第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂ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Ｇ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６内と連通可能になされている。また、上記第１及び第２各ロードロック室８Ａ、８Ｂの他方にもそれぞれ気密に開閉可能になされたゲートバルブＧが介在されており、図示しない大気側の搬送室やカセット室からウエハＷを搬出入できるようになっている。
【００１３】
上記４つの処理室４Ａ〜４Ｄ内には、それぞれ被処理体としての半導体ウエハを載置するサセプタ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄが設けられており、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６内においては、上記２つの各ロードロック室８Ａ、８Ｂ及び４つの各処理室４Ａ〜４Ｄ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搬送機構１４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Ｂ１、Ｂ２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、上記搬送機構１４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。
【００１４】
ここで上記処理室４Ａ〜４Ｄには、この内部にＡｒガスやＮ2 ガス等の不活性ガスを含む所定の処理ガスを供給するガス供給系１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄがそれぞれ接続されると共に、室内の雰囲気を真空排気するための真空排気系１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄがそれぞれ接続される。また同時に、共通搬送室６と第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂにも、ＡｒガスやＮ2 ガス等の不活性ガスを供給するガス供給系２２Ａ、２４Ａ、２６Ａがそれぞれ接続されると共に、内部の雰囲気を真空排気するための真空排気系２２Ｂ、２４Ｂ、２６Ｂがそれぞれ接続されている。更には、各処理室４Ａ〜４Ｄ、共通搬送室６及び第１、第２ロードロック室８Ａ、８Ｂには、それらの内部圧力を検出するための圧力計Ｐがそれぞれ設けられている。
【００１５】
ここで、４つの処理室４Ａ〜４Ｄの内、例えば２つの処理室４Ａ、４Ｂは、被処理体である半導体ウエハＷに対して雰囲気の汚染を高度に嫌う処理を行う高清浄度の処理室であり、これに対して、他の処理室４Ｃ、４Ｄは、被処理体である半導体ウエハＷに対して雰囲気の汚染を中程度に嫌う処理を行う中清浄度の処理室である。ここで”高清浄度”や”中清浄度”とは、絶対的な清浄度を示すものではなく、単に両者間における相対的な清浄度の程度を示すものである。ここでは高清浄度の処理としては、例えば１×１０-7Ｔｏｒｒ（１．３３×１０-5Ｐａ）以下の到達圧力が要求されるＰＶＤ処理が対応し、中清浄度の処理としては、例えば１×１０-3Ｔｏｒｒ（１．３３×１０-1Ｐａ）程度の到達圧力が要求されるＣＶＤ処理が対応し、それぞれ処理室４Ａ、４ＢではＴｉやＣｕ等をスパッタ成膜するＰＶＤ処理が行われ、処理室４Ｃ、４ＤではＴａＮ、ＷＮ、Ｗ、ＴｉＮ等を成膜するＣＶＤ処理が行われる。ここで、上記処理室４Ａ、４Ｂの真空排気系１８Ａ、１８Ｂには、上記したような高真空を実現するために、ドライポンプやターボ分子ポンプ（図示せず）の他に、クライオポンプ３０がそれぞれ併設されている。また各室のガスの給排や各室の圧力制御は、この処理装置２の全体の動作を制御する図示しない主制御部のコントロールにより行われる。
【００１６】
次に、以上のように構成された処理装置２に基づいて行われる本発明方法について説明する。
ここでは本発明の理解を容易にするために、高清浄度の処理室である処理室４Ａ、４Ｂは、共にＴｉ膜をＰＶＤ処理により成膜し、中清浄度の処理室である処理室４Ｃ、４Ｄは、共にＴｉＮ膜をＣＶＤ処理により成膜してバリヤ膜を形成する場合を例にとって説明する。尚、ＰＶＤ処理は、処理ガスとしては一般的にはプラズマの形成に必要なＡｒガス等の不活性ガスであって汚染を拡大させる恐れがほとんど存在しないのに対して、ＣＶＤ処理では汚染を拡大する源となる各種の原料ガスが用いられる。本発明の重要な点は、ウエハＷの搬送時において、高清浄度の処理室４Ａ、４Ｂ内におけるクロスコンタミネーションの発生を防ぐために、高清浄度の処理室４Ａ、４Ｂ内の雰囲気は共通搬送室６側へ流すようにし、共通搬送室６内の雰囲気は中清浄度の処理室４Ｃ、４Ｄ側へ流すようにした点である。
【００１７】
すなわち、まず大気側に位置された半導体ウエハＷは、第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂの内のいずれか一方のロードロック室を介してこの処理室２内へ取り込まれ、このウエハＷは共通搬送室６内の搬送機構１４を旋回及び屈伸動作させることによって共通搬送室６内に導入される。
この共通搬送室６内へ導入されたウエハＷは、まずＴｉ膜をＰＶＤ処理により成膜するために高清浄度の処理室４Ａ、４Ｂの内のいずれか一方の処理室、例えば処理室４Ａ内へ導入され、すでにＴｉ膜の成膜処理が完了しているウエハＷと入れ替える。そして、Ｔｉ膜の成膜がすでに完了したウエハＷは、次に中清浄度の処理室４Ｃ、４Ｄの内のいずれか一方の処理室、例えば処理室４Ｃ内へ導入され、すでにＴｉＮ膜の成膜処理が完了しているウエハＷを入れ替える。
【００１８】
このようにして、Ｔｉ膜及びＴｉＮ膜の連続処理が完了したウエハＷは、第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂの内のいずれか一方のロードロック室を介して外へ搬送され、これと同時に、未処理のウエハＷが前述したように取り込まれることになる。そして、上記したような一連の動作が順次、繰り返し行われることになる。ここで共通搬送室６に臨ませて取り付けられる６個のゲートバルブＧは、同時に２以上開状態になされる場合はなく、いずれか１つのゲートバルブＧが開状態の時には、他の５個のゲートバルブＧは必ず閉状態になされている。
【００１９】
次に、図２を参照して上記した一連の動作中の高清浄度の処理室４Ａ内と中清浄度の処理室４Ｃ内の圧力変化の一例について説明する。
図２（Ａ）は処理室４Ａ内の圧力変化を示し、図２（Ｂ）は処理室４Ｃ内の圧力変化を示す。この時、共通搬送室６内は常時真空引きされており、例えば略２００ｍＴｏｒｒ（２７Ｐａ）程度の圧力を一定に維持しているものとする。また、Ｔｉ膜をＰＶＤ処理により成膜する時のプロセス圧力は、例えば１０ｍＴｏｒｒ（１Ｐａ）とし、ＴｉＮ膜をＣＶＤ処理により成膜する時のプロセス圧力は、例えば１００ｍＴｏｒｒ（１３Ｐａ）とする。尚、上記両プロセス時間は、説明の都合上、略同一であると仮定する。
【００２０】
まず図２（Ａ）に示すように、高清浄度の処理室４Ａ内で所定のプロセス圧力の下でＰＶＤ処理によりＴｉ膜を成膜したならば、この処理室４Ａ内の雰囲気を不活性ガスでパージして排気した後に、ＡｒガスやＮ2 ガスの不活性ガスをこの処理室４Ａ内に導入して、期間ｔ１に示すようにこの処理室４Ａ内の圧力調整を行い、この圧力を共通搬送室６内の圧力よりも僅かな圧力、例えば５０ｍＴｏｒｒ（７Ｐａ）程度高くなるように例えば２５０ｍＴｏｒｒ（３３Ｐａ）に設定する。
上記動作と並行して、図２（Ｂ）に示すように、中清浄度の処理室４Ｃ内で所定のプロセス圧力の下でＣＶＤによりＴｉＮ膜を成膜したならば、この処理室４Ｃ内の雰囲気を不活性ガスでパージして排気した後に、ＡｒガスやＮ2 ガスの不活性ガスをこの処理室４Ｃ内に導入して、期間ｔ２に示すようにこの処理室４Ｃ内の圧力調整を行い、この圧力を共通搬送室６内の圧力よりも僅かな圧力、例えば５０ｍＴｏｒｒ（７Ｐａ）程度低くなるように例えば１５０ｍＴｏｒｒ（２０Ｐａ）に設定する。
【００２１】
さて、上述したような圧力関係になったならば、図２（Ａ）に示すように、まず処理室４ＡのゲートバルブＧを開状態として、搬送機構１４を用いてＴｉ膜の成膜処理済みのウエハＷを共通搬送室６内へ取り込む。尚、この時、未処理のウエハを処理室４Ａへ同時に搬入して両ウエハを入れ替える。この時、この処理室４Ａ内の圧力は、共通搬送室６内の圧力よりも僅かな圧力（５０ｍＴｏｒｒ）だけ高く維持されているので、処理室４Ａ内の雰囲気は共通搬送室６側に流れ込むことになり、処理室４Ａ内へは、パーティクルや汚染源となるガスが入り込むことはなく、クロスコンタミネーション等が発生することを防止できる。このように、処理室４Ａに対するウエハの入れ替えが完了したならば、この処理室４ＡのゲートバルブＧを閉状態とする。
【００２２】
次に、図２（Ｂ）に示すように、他方の処理室４ＣのゲートバルブＧを開状態として搬送機構１４を用いてＴｉ膜の成膜処理済みのウエハＷを処理室４Ｃ内へ搬入する。尚、この時、処理室４Ｃ内のＴｉＮ膜の成膜処理済みのウエハを共通搬送室６内へ同時に取り込んで両ウエハを入れ替える。この時、この処理室４Ｃ内の圧力は、共通搬送室６内の圧力よりも僅かな圧力（５０ｍＴｏｒｒ）だけ低く維持されているので、共通搬送室６内の雰囲気は処理室４Ｃ側へ流れ込むことになり、共通搬送室６内へはパーティクルや汚染源となるガスが入り込むことはない。さらに処理室４Ｃは僅かな圧力だけ低く維持されるよう不活性ガスが導入され続けているので、処理室内のパーティクルやガスはより効率的に排気される。
このように処理室４Ｃに対するウエハの入れ替えが完了したならば、この処理室４ＣのゲートバルブＧを閉状態とする。尚、このＴｉ膜及びＴｉＮ膜が連続成膜されたウエハＷは、前述したように、第１或いは第２ロードロック室８Ａ、８Ｂを介して大気側へ搬出されることになる。
【００２３】
以上のようにして、一連の動作が連続して行われることになり、この間、高清浄度の処理室４Ａ、４Ｂはそれぞれ空いている方が選択的に用いられ、また、中清浄度の処理室４Ｃ、４Ｄもそれぞれ空いている方が選択的に用いられることになる。
この結果、高清浄度の処理室４Ａ、４Ｂに対するウエハＷの搬入搬出（入れ替え）の際は、これらの処理室４Ａ、４Ｂ内の雰囲気は、常に共通搬送室６側へ流れるようにし、また、中清浄度の処理室４Ｃ、４Ｄに対するウエハＷの搬入搬出（入れ替え）の際は、共通搬送室６内の雰囲気は常にこれらの処理室４Ｃ、４Ｄ側へ流れるようにしているので、高清浄度の処理室４Ａ、４Ｂ内に汚染源となるガスやパーティクルが侵入することを確実に防止することができる。また、高清浄度の処理室が特にＰＶＤ処理室である場合には、上記の如く、原料ガスが使われないため、共通搬送室６の雰囲気が処理室４Ｃ、４Ｄに流れても、これら処理室が汚染されることもない。
【００２４】
また各処理室４Ａ〜４Ｄの容量に対して容量の大きな共通搬送室６内の内圧は、略一定に維持したままこの圧力を変更させる必要はないので、その分、圧力調整が迅速に行われるので、スループットを低下させることもない。
また上記実施例における各圧力値は単に一例を示したに過ぎず、先に説明した数値に限定されない。例えば共通搬送室６内に対する各処理室４Ａ、４Ｂ及び４Ｃ、４Ｄの圧力差は、それぞれ＋１０〜＋２００ｍＴｏｒｒ程度或いは−１０〜−２００ｍＴｏｒｒ程度の範囲内でもよい。また処理室４Ｃ、４Ｄにおいては共通搬送室６より圧力が低ければよいので、期間ｔ２における圧力調整をせず、ＡｒガスやＮ2 ガスの不活性ガスを導入しなくてもよい。
【００２５】
更に、ここでは高清浄度の処理室と中清浄度の処理室を、共に２つずつ設けたが、それぞれ少なくとも１つ設けるようにすればよく、その設置個数は、各処理の時間を考慮して最適なスループットが得られるように設定される。
また処理室４Ａ、４Ｂにおいては高い到達圧力が要求されるため、クライオポンプ３０が使用されているが、これに代えてターボ分子ポンプの吸気口側にクライオパネルを設けても良い。この際、このクライオパネルの温度は、１００〜１１０°Ｋ程度に設定して置く。このようにすれば、処理室から排気される気体分子のうち、水蒸気のみがクライオパネルにトラップされ、ＡｒガスやＮ２ ガスはターボポンプにより排気される。
【００２６】
このため、クライオポンプのようなため込み式ポンプ（全ての気体をトラップする）に比し、リジェネレーション（トラップされた気体を昇温して排気させること）の回数を低減させることが可能となり、装置の稼働効率を上げることが出来る。特に本願思想のように、処理室内の圧力を２５０ｍＴｏｒｒに維持するよう、不活性ガスを流し続ける場合には、クライオパネルを使用することが好ましい。
【００２７】
また成膜処理の態様としては、Ｔｉ膜とＴｉＮ膜の組み合わせに限定されず、前述したようにＰＶＤ処理（高清浄度の処理室）によるＣｕ膜の成膜とＣＶＤ処理（中清浄度の処理室）によるＴａＮ膜、ＷＮ膜、Ｗ膜の成膜等の組み合わせによりバリヤ膜を形成する場合にも本発明を適用し得る。
更には、高清浄度の処理室による処理としては、Ａｒガスだけのプラズマによりエッチング処理を行う、いわゆるソフトエッチング処理（ＰＣＥＭ：プリクリーンエッチングモジュール）を挙げることができ、また中清浄度の処理室による処理としては、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理、ＲＴＰ（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）等を挙げることができる。
また、搬送される被処理体としては半導体ウエハに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等の場合にも本発明を適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の被処理体の搬送方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
物理的蒸着処理を行なう高清浄度のＰＶＤ処理室と共通搬送室とを連通する際には、連通する直前に高清浄度のＰＶＤ処理室内の圧力が僅かに高くなるような状態にしているので、両室の連通時には高清浄度のＰＶＤ処理室内の雰囲気は共通搬送室内の方へ流れることになり、また化学的蒸着処理を行なう中清浄度のＣＶＤ処理室と共通搬送室とを連通する際には、連通する直前に中清浄度のＣＶＤ処理室内の圧力が僅かに低くなるような状態にしたので、両室の連通時には共通搬送室内の雰囲気は中清浄度のＣＶＤ処理室内の方向に流れることになり、結果的に、中清浄度のＣＶＤ処理室内や共通搬送室内の汚染源となるガスやパーティクルが上記高清浄度のＰＶＤ処理室内に侵入することを防止することができる。また高清浄度のＰＶＤ処理室の真空排気系にターボ分子ポンプとクライオパネルとを設けるようにしたので、例えばクライオポンプのようなため込み式ポンプに比し、リジェネレーションの回数を低減させることが可能となり、装置の稼働効率を上げることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の被処理体の搬送方法を実施するための処理装置の一例を示す概略平面図である。
【図２】本発明方法を実施するための圧力関係を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
２ 処理装置
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ 処理室
６ 共通搬送室
８Ａ，８Ｂ ロードロック室
１４ 搬送機構
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばクラスタツール型の処理装置内の被処理体の搬送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体デバイスの製造工程にあっては、半導体ウエハに各種の処理、例えばドライエッチング、スパッタリング、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等が複数回繰り返し行なわれるが、最近にあっては、処理の効率化を図るために上述したような処理の内、同種或いは異種の処理を施す処理室を複数個集合させて結合し、１つの処理が終了した半導体ウエハを大気に晒すことなくこれに次の処理を連続的に施すことができるようにした、いわゆるクラスタツール型の処理装置が注目されている。
【０００３】
この種の装置は、例えば特許文献１に開示されているように例えば２５枚のウエハを収容できるカセットを外部との間で搬出入するカセットロードロックと、カセット中のウエハを１枚ずつ内部に取り込んだり、処理済みのウエハをカセット内に収容するバッファロボットを有するバッファ室と、バッファ室に連接された前／後処理室と、この前／後処理室に連接されて内部に搬送ロボットを有する共通搬送室と、この共通搬送室に連接された複数の処理室とにより主に構成されている。そして、バッファロボットによりカセットから移送された未処理ウエハは、前／後処理室にて例えば予備加熱等の前処理がなされた後に共通搬送室内の搬送ロボットにより処理室に移載される。また、処理室間の移載はこの搬送ロボットにより行なわれ、処理済みのウエハは前述したと逆の経路をたどって、カセット内に収容されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種の装置において、上記各室間でウエハを移動させる場合、例えば共通搬送室と処理室との間でウエハを移動して受け渡しする場合には、これらの各室内に非常に僅かに残留する各種のガスやパーティクルがウエハ搬送のために連通された室間を移動し、このためにウエハに対してクロスコンタミネーション等の汚染が発生する場合がある。
このため、ウエハ搬送時にこのクロスコンタミネーション等の汚染の発生を防止する目的で、特許文献２や特許文献３に示すように、各室間の圧力調整を予め行って、連通した時に常に一方向のみに雰囲気が流れるようにして、汚染源となるガスやパーティクルが意図した方向に対して逆方向に流れ込まないようにした技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−１９２５２号公報
【特許文献２】
特開平４−１００２２２号公報
【特許文献３】
特開平７−２１１７６１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近にあっては、ウエハに対する処理時にはその雰囲気の汚染を高度に嫌う処理、例えば物理的蒸着処理（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）（以下、ＰＶＤとも称す）を行う処理室とウエハに対する処理時にはその雰囲気の汚染を中程度に嫌う処理、例えば化学的蒸着処理（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）（以下、ＣＶＤとも称す）を行う処理室とを上記したクラスタツール型の処理装置に共通に接続し、上記した２つの処理を連続して行うようにした一連の処理工程も提案されている。
【０００７】
この場合、上記ＰＶＤ処理室は、到達圧力（ベースプレッシャー）を他の種類の処理室と比較してかなり低くし、且つ処理室内の雰囲気の汚染も高度に避けなければならないが、上述したようなウエハの搬送方法ではこのＰＶＤ処理を行う処理室に、ＣＶＤ処理を行う処理室内の残留ガスやパーティクル、ＣＶＤ処理後の高温状態にあるウエハ等より発生した汚染源となるガス（アウトガスを含む）やパーティクル等が共通搬送室を介して侵入する場合がある、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、被処理体に対して所定の処理を行う時に雰囲気の汚染を高度に嫌う処理を行う処理室の汚染を確実に防止することが可能な被処理体の搬送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】
請求項１に係る発明は、被処理体に対して物理的蒸着処理を行うための高清浄度のＰＶＤ処理室と、前記ＰＶＤ処理室内を真空引きするためにターボ分子ポンプとクライオパネルとを有する真空排気系と、被処理体に対して化学的蒸着処理を行うための中清浄度のＣＶＤ処理室と、前記ＣＶＤ処理室を真空引きする真空排気系と、前記ＰＶＤ処理室及び前記ＣＶＤ処理室に対してそれぞれゲートバルブを介して連通及び遮断可能に接続されると共に、内部に前記被処理体を搬送する搬送機構を有する共通搬送室とを有する処理装置内にて前記被処理体を搬送する搬送方法において、前記共通搬送室内は常時圧力が一定に維持され、前記被処理体を搬送するために前記共通搬送室と前記ＰＶＤ処理室とを連通する際には連通する直前に、前記ＰＶＤ処理室内に不活性ガスを導入して前記ＰＶＤ処理室内の圧力が前記共通搬送室内の圧力よりも僅かに高くなるように圧力調整し、前記被処理体を搬送するために前記共通搬送室と前記ＣＶＤ処理室とを連通する際には連通する直前に、前記ＣＶＤ処理室内に不活性ガスを導入して前記ＣＶ処理室内の圧力が前記共通搬送室内の圧力よりも僅かに低くなるように圧力調整し、前記クライオパネルは前記ＰＶＤ処理室の圧力調整ができるように水蒸気のみを排気する設定になされていることを特徴とする被処理体の搬送方法である。
【０００９】
このように、物理的蒸着処理を行なう高清浄度のＰＶＤ処理室と共通搬送室とを連通する際には、連通する直前に高清浄度のＰＶＤ処理室内の圧力が僅かに高くなるような状態にしているので、両室の連通時には高清浄度のＰＶＤ処理室内の雰囲気は共通搬送室内の方へ流れることになり、また化学的蒸着処理を行なう中清浄度のＣＶＤ処理室と共通搬送室とを連通する際には、連通する直前に中清浄度のＣＶＤ処理室内の圧力が僅かに低くなるような状態にしたので、両室の連通時には共通搬送室内の雰囲気は中清浄度のＣＶＤ処理室内の方向に流れることになり、結果的に、中清浄度のＣＶＤ処理室内や共通搬送室内の汚染源となるガスやパーティクルが上記高清浄度のＰＶＤ処理室内に侵入することを防止することができる。また高清浄度のＰＶＤ処理室の真空排気系にターボ分子ポンプとクライオパネルとを設けるようにしたので、例えばクライオポンプのようなため込み式ポンプに比し、リジェネレーションの回数を低減させることが可能となり、装置の稼働効率を上げることが出来る。
【００１０】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記ＰＶＤ処理室と、前記ＣＶＤ処理室と、前記共通搬送室とが全て同時に連通された状態にはなされない。
また例えば請求項３に規定するように、前記ＰＶＤ処理室及び前記ＣＶＤ処理室の内の少なくともいずれか一方は、複数設けられている。
また例えば請求項４に規定するように、前記クライオパネルの設定温度は、１００〜１１０°Ｋである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る被処理体の搬送方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明の被処理体の搬送方法を実施するための処理装置の一例を示す概略平面図、図２は本発明方法を実施するための圧力関係を示すタイミングチャートである。
図１に示すように、この処理装置２は、複数、例えば４つの処理室４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄと、略六角形状の共通搬送室６と、ロードロック機能を有する第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂとを主に有している。具体的には、略六角形状の上記共通搬送室６の４辺に上記各処理室４が接合され、他側の２つの辺に、上記第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂがそれぞれ接合される。
【００１２】
上記共通搬送室６と上記４つの各処理室４Ａ〜４Ｄとの間及び上記共通搬送室６と上記第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂ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Ｇ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６内と連通可能になされている。また、上記第１及び第２各ロードロック室８Ａ、８Ｂの他方にもそれぞれ気密に開閉可能になされたゲートバルブＧが介在されており、図示しない大気側の搬送室やカセット室からウエハＷを搬出入できるようになっている。
【００１３】
上記４つの処理室４Ａ〜４Ｄ内には、それぞれ被処理体としての半導体ウエハを載置するサセプタ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄが設けられており、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６内においては、上記２つの各ロードロック室８Ａ、８Ｂ及び４つの各処理室４Ａ〜４Ｄ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搬送機構１４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Ｂ１、Ｂ２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、上記搬送機構１４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。
【００１４】
ここで上記処理室４Ａ〜４Ｄには、この内部にＡｒガスやＮ2 ガス等の不活性ガスを含む所定の処理ガスを供給するガス供給系１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄがそれぞれ接続されると共に、室内の雰囲気を真空排気するための真空排気系１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄがそれぞれ接続される。また同時に、共通搬送室６と第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂにも、ＡｒガスやＮ2 ガス等の不活性ガスを供給するガス供給系２２Ａ、２４Ａ、２６Ａがそれぞれ接続されると共に、内部の雰囲気を真空排気するための真空排気系２２Ｂ、２４Ｂ、２６Ｂがそれぞれ接続されている。更には、各処理室４Ａ〜４Ｄ、共通搬送室６及び第１、第２ロードロック室８Ａ、８Ｂには、それらの内部圧力を検出するための圧力計Ｐがそれぞれ設けられている。
【００１５】
ここで、４つの処理室４Ａ〜４Ｄの内、例えば２つの処理室４Ａ、４Ｂは、被処理体である半導体ウエハＷに対して雰囲気の汚染を高度に嫌う処理を行う高清浄度の処理室であり、これに対して、他の処理室４Ｃ、４Ｄは、被処理体である半導体ウエハＷに対して雰囲気の汚染を中程度に嫌う処理を行う中清浄度の処理室である。ここで”高清浄度”や”中清浄度”とは、絶対的な清浄度を示すものではなく、単に両者間における相対的な清浄度の程度を示すものである。ここでは高清浄度の処理としては、例えば１×１０-7Ｔｏｒｒ（１．３３×１０-5Ｐａ）以下の到達圧力が要求されるＰＶＤ処理が対応し、中清浄度の処理としては、例えば１×１０-3Ｔｏｒｒ（１．３３×１０-1Ｐａ）程度の到達圧力が要求されるＣＶＤ処理が対応し、それぞれ処理室４Ａ、４ＢではＴｉやＣｕ等をスパッタ成膜するＰＶＤ処理が行われ、処理室４Ｃ、４ＤではＴａＮ、ＷＮ、Ｗ、ＴｉＮ等を成膜するＣＶＤ処理が行われる。ここで、上記処理室４Ａ、４Ｂの真空排気系１８Ａ、１８Ｂには、上記したような高真空を実現するために、ドライポンプやターボ分子ポンプ（図示せず）の他に、クライオポンプ３０がそれぞれ併設されている。また各室のガスの給排や各室の圧力制御は、この処理装置２の全体の動作を制御する図示しない主制御部のコントロールにより行われる。
【００１６】
次に、以上のように構成された処理装置２に基づいて行われる本発明方法について説明する。
ここでは本発明の理解を容易にするために、高清浄度の処理室である処理室４Ａ、４Ｂは、共にＴｉ膜をＰＶＤ処理により成膜し、中清浄度の処理室である処理室４Ｃ、４Ｄは、共にＴｉＮ膜をＣＶＤ処理により成膜してバリヤ膜を形成する場合を例にとって説明する。尚、ＰＶＤ処理は、処理ガスとしては一般的にはプラズマの形成に必要なＡｒガス等の不活性ガスであって汚染を拡大させる恐れがほとんど存在しないのに対して、ＣＶＤ処理では汚染を拡大する源となる各種の原料ガスが用いられる。本発明の重要な点は、ウエハＷの搬送時において、高清浄度の処理室４Ａ、４Ｂ内におけるクロスコンタミネーションの発生を防ぐために、高清浄度の処理室４Ａ、４Ｂ内の雰囲気は共通搬送室６側へ流すようにし、共通搬送室６内の雰囲気は中清浄度の処理室４Ｃ、４Ｄ側へ流すようにした点である。
【００１７】
すなわち、まず大気側に位置された半導体ウエハＷは、第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂの内のいずれか一方のロードロック室を介してこの処理室２内へ取り込まれ、このウエハＷは共通搬送室６内の搬送機構１４を旋回及び屈伸動作させることによって共通搬送室６内に導入される。
この共通搬送室６内へ導入されたウエハＷは、まずＴｉ膜をＰＶＤ処理により成膜するために高清浄度の処理室４Ａ、４Ｂの内のいずれか一方の処理室、例えば処理室４Ａ内へ導入され、すでにＴｉ膜の成膜処理が完了しているウエハＷと入れ替える。そして、Ｔｉ膜の成膜がすでに完了したウエハＷは、次に中清浄度の処理室４Ｃ、４Ｄの内のいずれか一方の処理室、例えば処理室４Ｃ内へ導入され、すでにＴｉＮ膜の成膜処理が完了しているウエハＷを入れ替える。
【００１８】
このようにして、Ｔｉ膜及びＴｉＮ膜の連続処理が完了したウエハＷは、第１及び第２ロードロック室８Ａ、８Ｂの内のいずれか一方のロードロック室を介して外へ搬送され、これと同時に、未処理のウエハＷが前述したように取り込まれることになる。そして、上記したような一連の動作が順次、繰り返し行われることになる。ここで共通搬送室６に臨ませて取り付けられる６個のゲートバルブＧは、同時に２以上開状態になされる場合はなく、いずれか１つのゲートバルブＧが開状態の時には、他の５個のゲートバルブＧは必ず閉状態になされている。
【００１９】
次に、図２を参照して上記した一連の動作中の高清浄度の処理室４Ａ内と中清浄度の処理室４Ｃ内の圧力変化の一例について説明する。
図２（Ａ）は処理室４Ａ内の圧力変化を示し、図２（Ｂ）は処理室４Ｃ内の圧力変化を示す。この時、共通搬送室６内は常時真空引きされており、例えば略２００ｍＴｏｒｒ（２７Ｐａ）程度の圧力を一定に維持しているものとする。また、Ｔｉ膜をＰＶＤ処理により成膜する時のプロセス圧力は、例えば１０ｍＴｏｒｒ（１Ｐａ）とし、ＴｉＮ膜をＣＶＤ処理により成膜する時のプロセス圧力は、例えば１００ｍＴｏｒｒ（１３Ｐａ）とする。尚、上記両プロセス時間は、説明の都合上、略同一であると仮定する。
【００２０】
まず図２（Ａ）に示すように、高清浄度の処理室４Ａ内で所定のプロセス圧力の下でＰＶＤ処理によりＴｉ膜を成膜したならば、この処理室４Ａ内の雰囲気を不活性ガスでパージして排気した後に、ＡｒガスやＮ2 ガスの不活性ガスをこの処理室４Ａ内に導入して、期間ｔ１に示すようにこの処理室４Ａ内の圧力調整を行い、この圧力を共通搬送室６内の圧力よりも僅かな圧力、例えば５０ｍＴｏｒｒ（７Ｐａ）程度高くなるように例えば２５０ｍＴｏｒｒ（３３Ｐａ）に設定する。
上記動作と並行して、図２（Ｂ）に示すように、中清浄度の処理室４Ｃ内で所定のプロセス圧力の下でＣＶＤによりＴｉＮ膜を成膜したならば、この処理室４Ｃ内の雰囲気を不活性ガスでパージして排気した後に、ＡｒガスやＮ2 ガスの不活性ガスをこの処理室４Ｃ内に導入して、期間ｔ２に示すようにこの処理室４Ｃ内の圧力調整を行い、この圧力を共通搬送室６内の圧力よりも僅かな圧力、例えば５０ｍＴｏｒｒ（７Ｐａ）程度低くなるように例えば１５０ｍＴｏｒｒ（２０Ｐａ）に設定する。
【００２１】
さて、上述したような圧力関係になったならば、図２（Ａ）に示すように、まず処理室４ＡのゲートバルブＧを開状態として、搬送機構１４を用いてＴｉ膜の成膜処理済みのウエハＷを共通搬送室６内へ取り込む。尚、この時、未処理のウエハを処理室４Ａへ同時に搬入して両ウエハを入れ替える。この時、この処理室４Ａ内の圧力は、共通搬送室６内の圧力よりも僅かな圧力（５０ｍＴｏｒｒ）だけ高く維持されているので、処理室４Ａ内の雰囲気は共通搬送室６側に流れ込むことになり、処理室４Ａ内へは、パーティクルや汚染源となるガスが入り込むことはなく、クロスコンタミネーション等が発生することを防止できる。このように、処理室４Ａに対するウエハの入れ替えが完了したならば、この処理室４ＡのゲートバルブＧを閉状態とする。
【００２２】
次に、図２（Ｂ）に示すように、他方の処理室４ＣのゲートバルブＧを開状態として搬送機構１４を用いてＴｉ膜の成膜処理済みのウエハＷを処理室４Ｃ内へ搬入する。尚、この時、処理室４Ｃ内のＴｉＮ膜の成膜処理済みのウエハを共通搬送室６内へ同時に取り込んで両ウエハを入れ替える。この時、この処理室４Ｃ内の圧力は、共通搬送室６内の圧力よりも僅かな圧力（５０ｍＴｏｒｒ）だけ低く維持されているので、共通搬送室６内の雰囲気は処理室４Ｃ側へ流れ込むことになり、共通搬送室６内へはパーティクルや汚染源となるガスが入り込むことはない。さらに処理室４Ｃは僅かな圧力だけ低く維持されるよう不活性ガスが導入され続けているので、処理室内のパーティクルやガスはより効率的に排気される。
このように処理室４Ｃに対するウエハの入れ替えが完了したならば、この処理室４ＣのゲートバルブＧを閉状態とする。尚、このＴｉ膜及びＴｉＮ膜が連続成膜されたウエハＷは、前述したように、第１或いは第２ロードロック室８Ａ、８Ｂを介して大気側へ搬出されることになる。
【００２３】
以上のようにして、一連の動作が連続して行われることになり、この間、高清浄度の処理室４Ａ、４Ｂはそれぞれ空いている方が選択的に用いられ、また、中清浄度の処理室４Ｃ、４Ｄもそれぞれ空いている方が選択的に用いられることになる。
この結果、高清浄度の処理室４Ａ、４Ｂに対するウエハＷの搬入搬出（入れ替え）の際は、これらの処理室４Ａ、４Ｂ内の雰囲気は、常に共通搬送室６側へ流れるようにし、また、中清浄度の処理室４Ｃ、４Ｄに対するウエハＷの搬入搬出（入れ替え）の際は、共通搬送室６内の雰囲気は常にこれらの処理室４Ｃ、４Ｄ側へ流れるようにしているので、高清浄度の処理室４Ａ、４Ｂ内に汚染源となるガスやパーティクルが侵入することを確実に防止することができる。また、高清浄度の処理室が特にＰＶＤ処理室である場合には、上記の如く、原料ガスが使われないため、共通搬送室６の雰囲気が処理室４Ｃ、４Ｄに流れても、これら処理室が汚染されることもない。
【００２４】
また各処理室４Ａ〜４Ｄの容量に対して容量の大きな共通搬送室６内の内圧は、略一定に維持したままこの圧力を変更させる必要はないので、その分、圧力調整が迅速に行われるので、スループットを低下させることもない。
また上記実施例における各圧力値は単に一例を示したに過ぎず、先に説明した数値に限定されない。例えば共通搬送室６内に対する各処理室４Ａ、４Ｂ及び４Ｃ、４Ｄの圧力差は、それぞれ＋１０〜＋２００ｍＴｏｒｒ程度或いは−１０〜−２００ｍＴｏｒｒ程度の範囲内でもよい。また処理室４Ｃ、４Ｄにおいては共通搬送室６より圧力が低ければよいので、期間ｔ２における圧力調整をせず、ＡｒガスやＮ2 ガスの不活性ガスを導入しなくてもよい。
【００２５】
更に、ここでは高清浄度の処理室と中清浄度の処理室を、共に２つずつ設けたが、それぞれ少なくとも１つ設けるようにすればよく、その設置個数は、各処理の時間を考慮して最適なスループットが得られるように設定される。
また処理室４Ａ、４Ｂにおいては高い到達圧力が要求されるため、クライオポンプ３０が使用されているが、これに代えてターボ分子ポンプの吸気口側にクライオパネルを設けても良い。この際、このクライオパネルの温度は、１００〜１１０°Ｋ程度に設定して置く。このようにすれば、処理室から排気される気体分子のうち、水蒸気のみがクライオパネルにトラップされ、ＡｒガスやＮ２ ガスはターボポンプにより排気される。
【００２６】
このため、クライオポンプのようなため込み式ポンプ（全ての気体をトラップする）に比し、リジェネレーション（トラップされた気体を昇温して排気させること）の回数を低減させることが可能となり、装置の稼働効率を上げることが出来る。特に本願思想のように、処理室内の圧力を２５０ｍＴｏｒｒに維持するよう、不活性ガスを流し続ける場合には、クライオパネルを使用することが好ましい。
【００２７】
また成膜処理の態様としては、Ｔｉ膜とＴｉＮ膜の組み合わせに限定されず、前述したようにＰＶＤ処理（高清浄度の処理室）によるＣｕ膜の成膜とＣＶＤ処理（中清浄度の処理室）によるＴａＮ膜、ＷＮ膜、Ｗ膜の成膜等の組み合わせによりバリヤ膜を形成する場合にも本発明を適用し得る。
更には、高清浄度の処理室による処理としては、Ａｒガスだけのプラズマによりエッチング処理を行う、いわゆるソフトエッチング処理（ＰＣＥＭ：プリクリーンエッチングモジュール）を挙げることができ、また中清浄度の処理室による処理としては、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理、ＲＴＰ（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）等を挙げることができる。
また、搬送される被処理体としては半導体ウエハに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等の場合にも本発明を適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の被処理体の搬送方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
物理的蒸着処理を行なう高清浄度のＰＶＤ処理室と共通搬送室とを連通する際には、連通する直前に高清浄度のＰＶＤ処理室内の圧力が僅かに高くなるような状態にしているので、両室の連通時には高清浄度のＰＶＤ処理室内の雰囲気は共通搬送室内の方へ流れることになり、また化学的蒸着処理を行なう中清浄度のＣＶＤ処理室と共通搬送室とを連通する際には、連通する直前に中清浄度のＣＶＤ処理室内の圧力が僅かに低くなるような状態にしたので、両室の連通時には共通搬送室内の雰囲気は中清浄度のＣＶＤ処理室内の方向に流れることになり、結果的に、中清浄度のＣＶＤ処理室内や共通搬送室内の汚染源となるガスやパーティクルが上記高清浄度のＰＶＤ処理室内に侵入することを防止することができる。また高清浄度のＰＶＤ処理室の真空排気系にターボ分子ポンプとクライオパネルとを設けるようにしたので、例えばクライオポンプのようなため込み式ポンプに比し、リジェネレーションの回数を低減させることが可能となり、装置の稼働効率を上げることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の被処理体の搬送方法を実施するための処理装置の一例を示す概略平面図である。
【図２】本発明方法を実施するための圧力関係を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
２ 処理装置
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ 処理室
６ 共通搬送室
８Ａ，８Ｂ ロードロック室
１４ 搬送機構
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
Claims (4)
- 被処理体に対して物理的蒸着処理を行うための高清浄度のＰＶＤ処理室と、
前記ＰＶＤ処理室内を真空引きするためにターボ分子ポンプとクライオパネルとを有する真空排気系と、
被処理体に対して化学的蒸着処理を行うための中清浄度のＣＶＤ処理室と、
前記ＣＶＤ処理室を真空引きする真空排気系と、
前記ＰＶＤ処理室及び前記ＣＶＤ処理室に対してそれぞれゲートバルブを介して連通及び遮断可能に接続されると共に、内部に前記被処理体を搬送する搬送機構を有する共通搬送室とを有する処理装置内にて前記被処理体を搬送する搬送方法において、
前記共通搬送室内は常時圧力が一定に維持され、
前記被処理体を搬送するために前記共通搬送室と前記ＰＶＤ処理室とを連通する際には連通する直前に、前記ＰＶＤ処理室内に不活性ガスを導入して前記ＰＶＤ処理室内の圧力が前記共通搬送室内の圧力よりも僅かに高くなるように圧力調整し、
前記被処理体を搬送するために前記共通搬送室と前記ＣＶＤ処理室とを連通する際には連通する直前に、前記ＣＶＤ処理室内に不活性ガスを導入して前記ＣＶ処理室内の圧力が前記共通搬送室内の圧力よりも僅かに低くなるように圧力調整し、前記クライオパネルは前記ＰＶＤ処理室の圧力調整ができるように水蒸気のみを排気する設定になされていることを特徴とする被処理体の搬送方法。 - 前記ＰＶＤ処理室と、前記ＣＶＤ処理室と、前記共通搬送室とが全て同時に連通された状態にはなされないことを特徴とする請求項１記載の被処理体の搬送方法。
- 前記ＰＶＤ処理室及び前記ＣＶＤ処理室の内の少なくともいずれか一方は、複数設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の被処理体の搬送方法。
- 前記クライオパネルの設定温度は、１００〜１１０°Ｋであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の被処理体の搬送方法。
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| DE102005037822A1 (de) * | 2005-08-08 | 2007-02-15 | Systec System- Und Anlagentechnik Gmbh & Co.Kg | Vakuumbeschichtung mit Kondensatentfernung |
| JP4884816B2 (ja) * | 2006-02-02 | 2012-02-29 | 上村工業株式会社 | 浸漬処理装置 |
| JP2008032335A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Hitachi High-Technologies Corp | ミニエンバイロメント装置、検査装置、製造装置、及び空間の清浄化方法 |
| JP5330721B2 (ja) | 2007-10-23 | 2013-10-30 | オルボテック エルティ ソラー，エルエルシー | 処理装置および処理方法 |
| CN102751158B (zh) * | 2008-03-25 | 2015-05-20 | 奥宝科技Lt太阳能有限公司 | 处理装置 |
| JP5835722B2 (ja) | 2009-12-10 | 2015-12-24 | オルボテック エルティ ソラー，エルエルシー | 自動順位付け多方向直列型処理装置 |
| US8459276B2 (en) | 2011-05-24 | 2013-06-11 | Orbotech LT Solar, LLC. | Broken wafer recovery system |
| JP5385425B2 (ja) * | 2012-05-24 | 2014-01-08 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 検査装置及びミニエンバイロメント構造 |
| JP6270952B1 (ja) * | 2016-09-28 | 2018-01-31 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体。 |
| KR20210071094A (ko) * | 2018-11-19 | 2021-06-15 | 매슨 테크놀로지 인크 | 워크피스 처리를 위한 시스템 및 방법 |
| CN113130345B (zh) * | 2019-12-31 | 2023-12-08 | 中微半导体设备(上海)股份有限公司 | 基片处理***及其维护方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60180117A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体製造装置 |
| JPH04314981A (ja) * | 1991-04-12 | 1992-11-06 | Shimadzu Corp | クライオポンプ |
| JPH0658291A (ja) * | 1992-08-03 | 1994-03-01 | Ulvac Japan Ltd | ターボ分子ポンプ用クライオトラップ |
| JPH10270527A (ja) * | 1997-03-21 | 1998-10-09 | Ulvac Japan Ltd | 複合型真空処理装置 |
| JPH1137047A (ja) * | 1997-07-23 | 1999-02-09 | Daikin Ind Ltd | クライオポンプ |
| JP2000274356A (ja) * | 1999-03-19 | 2000-10-03 | Daikin Ind Ltd | クライオポンプの再生装置および再生方法 |
| JP2001185598A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Anelva Corp | 基板処理装置 |
| JP2001515176A (ja) * | 1997-08-28 | 2001-09-18 | ヘリックス・テクノロジー・コーポレーション | 選択的に凝縮および解凍を行うクライオポンプ |
| JP2002289668A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| JP2003022931A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多層膜の製造方法、積層コンデンサの製造方法および多層膜製造装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04162709A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-08 | Fujitsu Ltd | 半導体製造装置および反応処理方法 |
| JP3486821B2 (ja) * | 1994-01-21 | 2004-01-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置及び処理装置内の被処理体の搬送方法 |
| JPH09199569A (ja) * | 1996-01-17 | 1997-07-31 | Yamaha Corp | ウエハ処理装置 |
-
2003
- 2003-06-26 JP JP2003183238A patent/JP4517595B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-06-25 WO PCT/JP2004/009011 patent/WO2005001925A1/ja active Application Filing
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60180117A (ja) * | 1984-02-28 | 1985-09-13 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体製造装置 |
| JPH04314981A (ja) * | 1991-04-12 | 1992-11-06 | Shimadzu Corp | クライオポンプ |
| JPH0658291A (ja) * | 1992-08-03 | 1994-03-01 | Ulvac Japan Ltd | ターボ分子ポンプ用クライオトラップ |
| JPH10270527A (ja) * | 1997-03-21 | 1998-10-09 | Ulvac Japan Ltd | 複合型真空処理装置 |
| JPH1137047A (ja) * | 1997-07-23 | 1999-02-09 | Daikin Ind Ltd | クライオポンプ |
| JP2001515176A (ja) * | 1997-08-28 | 2001-09-18 | ヘリックス・テクノロジー・コーポレーション | 選択的に凝縮および解凍を行うクライオポンプ |
| JP2000274356A (ja) * | 1999-03-19 | 2000-10-03 | Daikin Ind Ltd | クライオポンプの再生装置および再生方法 |
| JP2001185598A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Anelva Corp | 基板処理装置 |
| JP2002289668A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| JP2003022931A (ja) * | 2001-07-10 | 2003-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多層膜の製造方法、積層コンデンサの製造方法および多層膜製造装置 |
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