JPH08340036A - 処理装置 - Google Patents

処理装置

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JPH08340036A
JPH08340036A JP7168141A JP16814195A JPH08340036A JP H08340036 A JPH08340036 A JP H08340036A JP 7168141 A JP7168141 A JP 7168141A JP 16814195 A JP16814195 A JP 16814195A JP H08340036 A JPH08340036 A JP H08340036A
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JP
Japan
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wafer
processed
chambers
dust
cassette
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JP7168141A
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Susumu Kato
進 河東
Masami Mizukami
正巳 水上
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Tokyo Electron Ltd
Tel Varian Ltd
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Tokyo Electron Ltd
Tel Varian Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被処理体を支持する支持部に複雑な加工を要
することなく表面平滑性を持たせることができ、支持部
での塵埃の発生および被処理体への塵埃の付着を防止し
て被処理体の歩留りの向上が図れる処理装置を提供す
る。 【構成】 複数の被処理体Wを収容する容器3と上記被
処理体Wに所定の処理を施す処理室27A〜27Cとの
間で、上記被処理体Wの搬送を行う過程で上記被処理体
Wを支持する支持部10を有する処理装置において、上
記支持部10を気孔の極めて少ないポアフリー材により
形成している。これにより、被処理体Wを支持する支持
部10に複雑な加工を要することなく表面平滑性を持た
せることができ、支持部10での塵埃の発生および被処
理体への塵埃の付着を防止することができ、歩留りの向
上が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程においては、
被処理体ないし被処理基板である半導体ウエハに成膜、
酸化、ドーピング、アニール、エッチング等の各種の処
理を施す工程があり、この処理工程におけるスループッ
トの向上、無塵化及び省スペース化等を図る観点から、
種々の処理装置が提案されている(特開平3−1925
2号公報、特開平4−133422号公報等参照)。
【0003】このような処理装置においては、複数のウ
エハを収容する容器であるカセットと上記ウエハに所定
の処理を施す処理室例えば真空処理室との間で、ウエハ
の搬送を行う過程でウエハを支持する各種の支持部を有
している。この支持部としては、例えばウエハの移載を
行う移載機構のピックがある。このピックは、所定の剛
性、耐熱性、耐食性等を有し、かつウエハを汚染しない
材質、例えばアルミナ(Al23)を原料とするセラミ
ックにより形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記処
理装置においては、ピックが気孔の多い多気孔質材から
なっていて、表面平滑性に劣るため、ウエハがピックの
上面で擦れることにより塵埃(パーティクル)を発生す
ることがあり、この塵埃がウエハに付着して不良発生の
原因となり、歩留りの低下を招く大きな要因となってい
る。
【0005】特に、ウエハの裏面を吸着する吸引孔を有
するピックにおいては、発生した塵埃が吸引孔の周囲に
集ることにより、ウエハの裏面に多量の塵埃が付着し易
い。なお、ピックに表面平滑性を持たせるために、アル
ミナセラミックからなる母材の表面にアルミニウムの被
膜を蒸着等により形成し、この被膜を複合電解研磨(O
MCP)により鏡面仕上げするという加工方法が採用さ
れる場合もあるが、複雑な加工を要し、製造コストが増
大する欠点がある。
【0006】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、被処理体を支持する支持部に複雑な加工を要するこ
となく表面平滑性を持たせることができ、支持部での塵
埃の発生および被処理体への塵埃の付着を防止して歩留
りの向上が図れる処理装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の処理装置は、複数の被処理体を収容す
る容器と上記被処理体に所定の処理を施す処理室との間
で、上記被処理体の搬送を行う過程で上記被処理体を支
持する支持部を有する処理装置において、上記支持部を
気孔の極めて少ないポアフリー材により形成したことを
特徴とする。
【0008】請求項2記載の処理装置は、上記支持部が
ポアフリー材からなる板材を切削加工することにより所
定の形状に形成されていることを特徴とする。
【0009】請求項3記載の処理装置は、上記支持部が
被処理体を吸着する吸引孔を有する移載機構のピックで
あることを特徴とする。
【0010】
【作用】請求項1記載の処理装置によれば、被処理体を
その搬送過程で支持する支持部を気孔の極めて少ないポ
アフリー材により形成したので、被処理体を支持する支
持部に複雑な加工を要することなく表面平滑性を持たせ
ることができる。これにより、上記支持部での被処理体
の擦れによる塵埃の発生および被処理体への塵埃の付着
を抑制ないし防止することができ、歩留りの向上が図れ
る。
【0011】請求項2記載の処理装置によれば、上記支
持部がポアフリー材を板状に成形、焼成してなる板材を
切削加工することにより所定の形状に形成されるため、
寸法精度の高い精密な支持部が得られる。
【0012】請求項3記載の処理装置によれば、上記支
持部が被処理体を吸着する吸引孔を有する移載機構のピ
ックであるため、吸引孔の周囲に集って被処理体に付着
する塵埃の量を十分に低減することが可能となり、歩留
りの向上が図れる。
【0013】
【実施例】以下に、本発明を複数の処理室を有するマル
チチャンバ型の真空処理装置に適用した一実施例につい
て添付図面を参照して詳述する。図1ないし図2におい
て、1はローダ室を構成する第1の移載室であり、この
移載室1の両側にはゲートバルブG1,G2を介して第
1のカセット室2Aおよび第2のカセット室2Bが接続
されている。これらカセット室2A,2Bは、複数枚
(例えば25枚)の被処理体例えば半導体ウエハWを所
定の間隔(例えば5mm間隔)で収容する容器たるカセ
ット3を収容するチャンバである。
【0014】上記カセット室2A,2Bには、外部との
間を開閉するゲートバルブG3,G4が設けられ、カセ
ット室2A,2B内には上記カセット3をウエハWが水
平な状態で支持するコ字状のアーム4aを有してカセッ
ト3を外部との間で上記ゲートバルブG3,G4を介し
て搬入搬出するカセット搬入搬出機構4と、搬入された
カセット3を上記アーム4aから受け取って高さ調整可
能に支持する昇降可能なカセットステージ5とが設けら
れている。第1の移載室1およびカセット室2A,2B
には、不活性ガス例えば窒素(N2)ガスを供給するた
めのガス供給管6が接続され、両室内が図示しない圧力
調整器により大気圧(常圧)以上例えば大気圧の不活性
ガス雰囲気に維持されている。
【0015】上記第1の移載室1内には、第1の移載機
構7と、ウエハWの中心およびオリエンテーションフラ
ット(オリフラともいう)の位置合せを行うための回転
ステージ8とが配設されている。この回転ステージ8
は、ウエハWの周縁位置を検知する図示しない光センサ
および上記第1の移載機構7とともにウエハWの位置合
せ機構を構成している。例えばウエハWの中心が回転ス
テージ8の中心からずれていることが検出された場合に
は、第1の移載機構7によりウエハWの位置が修正され
る。上記第1の移載機構7は、水平方向に回転および伸
縮可能なアーム例えば多関節アーム9の先端にウエハW
を支持する後述のピック10を有し、上記第1ないし第
2のカセット室2A,2B内のカセット3と、上記回転
ステージ8と、後述の真空予備室11A,11Bとの間
でウエハWの移載を行うように構成されている。
【0016】上記第1の移載室1の後方には、ゲートバ
ルブG5,G6を介して第1の真空予備室11Aおよび
第2の真空予備室11Bが接続されている。これら真空
予備室11A,11Bは、図3に示すように上面に石英
ガラス板が装着された窓12を有し、その窓12上には
加熱装置(加熱手段)13が設けられている。また、真
空予備室11A,11B内の下部に設けられた冷却手段
例えば冷却水通路を有する冷却ステージ14が設けられ
るとともに上下二段のウエハ載置具15が昇降可能に設
けられている。
【0017】上記加熱装置13は、ランプケース16内
に例えばハロゲンランプからなる複数の加熱ランプ17
を設け、これら加熱ランプ17の周りを囲むように反射
鏡18を設けて構成されている。上記ウエハ載置具15
は、図4にも示すように上記冷却ステージ14の外周よ
りも少し大きい上下2つのリング19にそれぞれウエハ
Wの周縁部を保持するための例えば石英やセラミック等
からなる複数(好ましくは3個)の保持爪20を周方向
に等間隔で設け、これら両リング19を昇降軸21に取
付けて構成されている。
【0018】上記昇降軸20は、上記真空予備室11
A,11Bの底部を気密に摺動可能に貫通して昇降機構
22に連結されている。上記冷却ステージ14の外周部
には、上記ウエハ載置具15が下降した際に下段リング
19の保持爪20の移動を許容するための図示しない溝
が形成されている。そして、上記真空予備室11A,1
1Bにおいて、ウエハ載置具15の上段に載置された被
処理前のウエハWが、上限位置にて加熱ランプ17によ
り例えば400〜500℃に加熱(予備加熱)され、下
段に載置されたウエハWは下段リング19が冷却ステー
ジ14の外周を降下することにより冷却ステージ19上
に受け渡されて例えば70℃〜50℃に冷却されるよう
になっている。なお、冷却ステージ14には、その上面
にウエハWを接触させることなく所定の隙間をもって支
持する支持具が設けられていてもよい。
【0019】上記第1および第2の真空予備室11A,
11Bには、室内を所定の圧力10 -3〜10-6Torr
に減圧するための減圧ポンプ23が排気管24およびバ
ルブV1,V2を介して接続されるとともに、室内を不
活性ガス例えば窒素ガスで常圧復帰させるためのガス供
給管25が接続されている。そして、上記第1および第
2の真空予備室11A,11Bの後方には、ゲートバル
ブG7,G8を介して第2の移載室26が接続されてい
る。この移載室26内には、上記真空予備室11A,1
1Bと、後述の処理室例えば真空処理室27A〜27C
との間でウエハWの移載を行うための例えば多関節アー
ムからなる第2の移載機構28が配置されている。
【0020】上記第2の移載室26には、ゲートバルブ
G9〜G11を介して左右および後方の三方に第1〜第
3の真空処理室27A〜27Cが接続され、これら移載
室26および真空処理室27A〜27Cには室内を所定
の圧力例えば10-7〜10-8Torrに減圧するための
減圧ポンプが接続されている(図示省略)。上記第1の
真空処理室27Aは例えば微細パターンが形成されたウ
エハW上に400〜500℃の温度下でチタン膜をスパ
ッタリングにより成膜するためのものであり、第2の真
空処理室27Bは例えば微細パターンにタングステン層
をCVDにより形成するためのものであり、また第3の
真空処理装置27Cはタングステン層をエッチバックす
るためのものである。この例は、第1〜第3の真空処理
室27A〜27CによりウエハW上に異なる処理を連続
的に施す場合であるが、これら真空処理室27A〜27
Cは同一の処理を行うように構成されていてもよい。
【0021】そして、上記カセット3と真空処理室27
A〜27Cとの間でウエハの搬送を行う過程でウエハW
を支持する支持部、例えば第1の移載機構7のピック1
0は、気孔の極めて少ないポアフリー材により形成され
ている。上記ピック10は、図5ないし図6に示すよう
に平面略Y字状に形成され、その先端側の上面には図7
ないし図8にも示すようにウエハWを支持するための複
数(好ましくは3つ)の***した同一水平面状の支持面
部29a〜29cが形成されるとともに、これら支持面
29a〜29cにはウエハWの裏面を吸着して保持する
ための吸引孔30が形成されている。
【0022】上記ピック10の裏面には、上記吸引孔3
0と連通する溝状の吸引通路31が基部側まで形成され
るとともに、この吸引通路31を覆う例えばステンレス
スチール製のプレート32が気密に接合されている。こ
のプレート32の基端部には吸引口部33が形成され、
この吸引口部33には吸引パイプおよびバルブを介して
減圧ポンプないし減圧タンク等の吸引源が接続されてい
る(図示省略)。上記ピック10は、所定の厚さ例えば
2mmに形成されている。
【0023】上記ピック10は、ポアフリー材からなる
板材、詳しくはポアフリー材を板状に成形して焼成して
なる板材を例えばフライス盤等の切削機械により切削加
工することにより上記形状に形成されている。上記ポア
フリー材としては、例えば酸化チタン(TiO)、チタ
ニア(TiO2)等が用いられ、用途に応じて例えばH
PF、AHPF、KPF等の種類がある。上記ピックを
形成するポアフリー材としては、静電対策としての導電
性を有し、かつ安価なKPFが好適である。
【0024】次に、実施例の作用を述べる。先ず、ゲー
トバルブG3,G4を開き、カセット3をカセット搬入
搬出機構4により第1ないし第2のカセット室2A,2
Bに搬入し、開口面を第1の移載室1側に向けた状態で
カセットステージ5に受け渡す。続いて、ゲートバルブ
G3,G4を閉じ、カセット室2A,2B内を大気圧の
不活性ガス雰囲気にするとともにカセットステージ5に
よりカセット3を所定の位置まで上昇させる。
【0025】次に、ゲートバルブG1,G2を開き、カ
セット3内のウエハWを第1の移載機構7のピック10
に吸着させ、予め不活性ガス雰囲気にされている第1の
移載室1内に搬入し、更に回転ステージ8上に吸着を解
除して受け渡し、ここでウエハWのオリフラ合せおよび
中心の位置合せを行う。上記ウエハWを予め大気圧の不
活性ガス雰囲気にされた第1ないし第2の真空予備室1
1A,11B内にゲートバルブG5,G6を開いて搬入
し、ウエハ載置具15の上段に載置した後、既に冷却さ
れた下段の処理済みのウエハWを真空予備室11A,1
1B内から第1の移載室1内に搬出してカセット3に戻
す。
【0026】次いで、上記ゲートバルブG5,G6を閉
じ、真空予備室11A,11B内を例えば10-3〜10
-6Torrの真空度に減圧するとともに上記ウエハWを
例えば30〜60秒間で500℃に予備加熱する。予備
加熱後、ゲートバルブG7,G8を開いて、予め10-7
〜10-8Torrの真空度に減圧された第2の移載室2
6と上記真空予備室11A,11Bとの間を連通させ、
真空処理室27A〜27Cで既に処理されたウエハWを
第2の移載機構28により真空予備室11A,11B内
に搬入してウエハ載置具15の下段に載置し、上段の予
備加熱済みのウエハWを真空処理室27A〜27C内に
搬入して所定の処理を施す。
【0027】そして、上記ゲートバルブG7,G8を閉
じ、真空予備室11A,11B内を不活性ガスの供給に
より大気圧に戻しつつ上記ウエハWを例えば30〜60
秒間で70〜50℃に冷却する。このうようなサイクル
によりカセット内のウエハが順次連続的に処理されるこ
とになる。
【0028】上記実施例の真空処理装置によれば、真空
予備室11A,11Bにおいて処理前のウエハWを所定
の減圧下で予備加熱するため、ウエハWの表面に付着し
ている水分などの不純物を除去することができるととも
に、真空処理室11A,11BにおけるウエハWの昇温
時間を短縮することができ、歩留りの向上およびスルー
プットの向上が図れる。また、処理後のウエハWを不活
性ガス雰囲気下で冷却するため、処理後のウエハWを大
気と反応させるこなく化学的に安定した状態でカセット
3に戻すことができる。しかも、複数(2つ)の真空予
備室11A,11Bおよび複数(3つ)の真空処理室2
7A〜27Cを備えているとともに、上記真空予備室1
1A,11B内には上下2段のウエハ載置具15が設け
られているため、スループットの更なる向上が図れる。
【0029】特に、ウエハWをその搬送過程で支持する
支持部である第1の移載機構7のピック10を気孔の極
めて少ないポアフリー材により形成したので、ピック1
0に複雑な加工を要することなく表面平滑性を持たせる
ことができる。このため、上記ピック10でのウエハW
の擦れによる塵埃の発生およびウエハWへの塵埃の付着
を抑制ないし防止することができ、またピック10にウ
エハWを吸着する吸引孔30を有していても吸引孔30
の周囲に集ってウエハWに付着する塵埃の量を十分に低
減することができ、歩留りの向上が図れる。また、上記
ピック10がポアフリー材を板状に成形、焼成してなる
板材を切削加工することにより所定の形状に形成される
ため、寸法精度の高い精密なピックが得られる。
【0030】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施
が可能である。例えば、第1の移載室内にカセットを配
置する構成や真空予備室が1個のみの構成であってもよ
く、カセット、第1の移載室および真空予備室間でのウ
エハの移載は真空雰囲気下で行うように構成してもよ
い。また、大気圧以上のガス雰囲気下でウエハの移載を
行う場合の雰囲気ガスとしては、不活性ガス以外に例え
ば水分が十分に除去されたクリーンエアを用いてもよ
い。更に、不活性ガスとしては、窒素(N2)ガス以外
に例えばヘリウムガス、アルゴンガス、炭酸ガス等が適
用可能である。
【0031】真空処理室は2個或いは4個以上であって
もよい。処理室としては、真空処理室でなく常圧の処理
室であってもよく、また処理室における処理としては、
酸化、ドーピング、アニール、エッチング、アッシング
などの種々の処理が可能である。更に、被処理体として
は、半導体ウエハ以外に例えばLCD基板等が適用可能
である。上記実施例では、第1の移載機構のピックをポ
アフリー材により形成した一例が示されているが、ウエ
ハを支持する支持部であれば、例えば回転ステージ、第
2の移載機構のピック、真空処理室内における冷却ステ
ージ上の支持具等をポアフリー材により形成してもよ
い。
【0032】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。
【0033】(1)請求項1記載の処理装置によれば、
被処理体をその搬送過程で支持する支持部を気孔の極め
て少ないポアフリー材により形成したので、被処理体を
支持する支持部に複雑な加工を要することなく表面平滑
性を持たせることができ、これにより上記支持部での被
処理体の擦れによる塵埃の発生および被処理体への塵埃
の付着を抑制ないし防止することができ、歩留りの向上
が図れる。
【0034】(2)請求項2記載の処理装置によれば、
上記支持部がポアフリー材からなる板材を切削加工する
ことにより所定の形状に形成されているため、寸法精度
の高い精密な支持部が得られる。
【0035】(3)請求項3記載の処理装置によれば、
上記支持部が被処理体を吸着する吸引孔を有する移載機
構のピックであるため、吸引孔の周囲に集って被処理体
に付着する塵埃の量を十分に低減することができ、歩留
りの向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す平面図である。
【図2】図1に示した真空処理装置の斜視図である。
【図3】真空予備室の断面図である。
【図4】真空予備室内の載置具の斜視図である。
【図5】移載機構のピックの平面図である。
【図6】図5に示したピックの裏面図である。
【図7】図5のA−A線拡大断面図である。
【図8】図5のB−B線拡大断面図である。
【符号の説明】
3 カセット(容器) 7 第1の移載機構 10 ピック(支持部) 27A〜27C 真空処理室(処理室) 30 吸引孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/3065 H01L 21/31 A 21/31 21/324 D 21/324 21/302 B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の被処理体を収容する容器と上記被
    処理体に所定の処理を施す処理室との間で、上記被処理
    体の搬送を行う過程で上記被処理体を支持する支持部を
    有する処理装置において、上記支持部を気孔の極めて少
    ないポアフリー材により形成したことを特徴とする処理
    装置。
  2. 【請求項2】 上記支持部がポアフリー材からなる板材
    を切削加工することにより所定の形状に形成されている
    ことを特徴とする請求項1記載の処理装置。
  3. 【請求項3】 上記支持部が被処理体を吸着する吸引孔
    を有する移載機構のピックであることを特徴とする請求
    項1または2記載の処理装置。
JP7168141A 1995-06-09 1995-06-09 処理装置 Pending JPH08340036A (ja)

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