(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を減圧下で処理する処理部を、プラズマを発生する処理チャンバーと待機室とで構成し、待機室にロードロック室を付設した処理装置を用いた基板の処理方法において、前記処理チャンバー内を減圧状態としプラズマを発生させて基板を処理している間は、前記待機室内の圧力をプラズマが発生しない圧力まで高めておくことを特徴とする基板の処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板の処理方法において、前記処理チャンバー内で基板を処理している間の前記待機室の圧力を２００Ｐa〜３０００Paとしたことを特徴とする基板の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウェーハやガラス基板等の基板に減圧下でアッシング処理等を行う基板の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アッシング処理等の減圧下での処理を効率良く行うため、従来から処理室にロードロック室を付設し、処理室で処理をしている間に、次に処理する基板をロードロック室に入れ、ロードロック室を処理室と同圧まで減圧して待機し、処理室での処理が終了したら、処理室内の基板をロードロック室に設けたロボットにより取り出すとともにロードロック室で待機していた未処理の基板を処理室内に搬入して処理する装置が知られている。
【０００３】
上記の処理装置にあっては、ロードロック室内に汎用性のあるロボットを配置し、このロボットによってカセットとの間の基板の授受及び処理室に対する基板の搬入と搬出を行うようにしているため、ロボットは機構が複雑且つ大掛りとなり、ロードロック室内の容積が大きくなり、ロードロック室内を処理室と同圧にするまでに時間がかかり、またロードロック室内を減圧するために大きな動力が必要とされる。
【０００４】
そこで本出願人は特開平１０−３０１８３号公報に、ロードロック室の外側に搬送ロボットを配置し、ロードロック室内には搬送ロボットとの間で基板を授受するとともに、基板を処理室内に搬入し、また処理室内から搬出するハンドラーユニットを設け、このハンドラーユニットの構造をシンプルなものとすることで、ロードロック室の容積を小さくできる処理装置を提案した。
【０００５】
上述したロードロック室を備えた従来の処理装置にあってはプラズマを発生する処理チャンバーの下方に待機室が設けられ、この待機室とロードロック室とがシャッターを介して連通している。したがって、基板を処理するにあたっては、ロードロック室、処理チャンバー及び待機室を同圧にし、ロードロック室から待機室へ基板を搬入してロードロック室と待機室との間のシャッターを閉じ、待機室と処理チャンバー内を減圧するとともに待機室から処理チャンバーへ基板を挿入し、処理チャンバー内でプラズマを発生せしめて所定の処理を行うようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようにロードロック室を備えた装置による従来の処理方法にあっては、処理チャンバーで基板にアッシング処理を施しているときには待機室も処理チャンバーと同圧になっている。
一方、処理チャンバーは合成石英から形成される場合が多いが、一般に待機室はアルミニウム合金からなり、その内面はアルマイト処理がなされている。
【０００７】
ここで、プラズマは低圧なほど発生しやすい。即ち、従来の処理方法の場合には、待機室も処理中は減圧状態となっているので、プラズマ発生用の高周波を印加した影響により、待機室内に微量残っている残留ガスがプラズマ化することがある。
【０００８】
そして、待機室内でプラズマが発生すると、インピーダンスの変化によって処理チャンバー内で発生するプラズマが不安定になり、また、前記したように待機室は内面をアルマイト処理したアルミニウム合金であるので、プラズマによってアルマイトが剥がれ、金属汚染が起こるおそれがある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明は、処理チャンバーの下方に待機室が設けられ、この待機室にロードロック室が付設された処理装置を用いた処理方法であって、前記処理チャンバー内を減圧状態としプラズマを発生させて基板を処理している間は、前記待機室内の圧力をプラズマが発生しない圧力まで高めておくようにした。具体的な待機室の圧力としては２００Ｐa〜３０００Paが適当である。
【００１０】
基板処理中に待機室でプラズマが発生することが抑制されるので、処理部全体のインピーダンスが変化することなく処理チャンバーではプラズマが安定して発生し、また待機室では内面のアルマイトが剥がれる等の不具合が解消される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る処理方法を実施する装置の全体斜視図、図２〜図４は同処理方法を工程順に説明した図である。
【００１２】
処理装置は１台の搬送ロボット１に対し２つの処理部を配置し、各処理部はアルミニウム合金製の待機室２と、この待機室２上に設けられる合成石英製の処理チャンバー３とから構成され、待機室２にはロードロック室４を付設している。
【００１３】
ロードロック室４と待機室２との間にはシャッター５が設けられ、またロードロック室４の前記搬送ロボット１に対向する面には外部との間を遮断するシャッター６が設けられている。尚、一対のロードロック室４，４間および待機室２,２間は隔壁７で遮断されている。
【００１４】
前記搬送ロボット１は回動可能なテーブル８上に径方向に進退動自在なアーム１０を備え、このアーム１０の先端には基板Ｗの受け部１１を設け、テーブル８またはアーム１０のいずれかを昇降動可能とする。尚、図面ではアーム１０の受け部１１のみを示しているが、アームを２本とし、夫々を独立して操作可能としてもよい。
【００１５】
一方、ロードロック室４内には基板Ｗを処理室２内に搬入し、また処理室２内から基板Ｗを搬出するハンドラーユニット１２を配置している。
ハンドラーユニット１２は軸１３に上下２本の湾曲したアーム１４の基端部を水平面内で回動自在に支持し、各アーム１４の先端にはハンド部１５を設け、更に中心部から外周部に向かって径方向の切欠部１８が形成されている。
【００１６】
また、待機室２には排気用の配管２０とＮ2や不活性ガスの導入管２１が接続され、処理チャンバー３には排気用の配管３０とマスフローコントローラからの反応ガス導入口３１が接続されている。
【００１７】
更に、前記待機室２内には載置テーブル２２が設けられ、この載置テーブル２２はシリンダユニット２３にて昇降動を行い、シリンダユニット２３は可撓性チューブ２４内に収められ、待機室２内と遮断された状態で駆動する。そして、載置テーブル２２が上昇限に来た位置で載置テーブル２２のフランジ部２４が処理チャンバー３の下端開口を機密に閉塞する。
【００１８】
以上の構成からなる処理装置による処理手順を説明する。尚、説明は一方の処理部について行い、また待機室２内には未処理の基板Ｗが収納され、ロードロック室４内の上側のハンド部１５にも未処理の基板Ｗが保持され、下側のハンド部１５は空の状態で、シャッター５，６はいずれも閉状態を出発点として説明する。
【００１９】
上記の状態から、図２に示すように排気用の配管２０、３０を介して待機室２及び処理チャンバー３内を数Ｐa（パスカル）まで減圧し、載置テーブル２２を上昇させて処理チャンバー３内に未処理の基板を臨ませるとともに処理チャンバー３の下端開口を載置テーブル２２で機密に閉じる。
【００２０】
この後、配管２１を用いて待機室２内に窒素ガス（又は不活性ガス）を導入して待機室２内を２００〜３０００Ｐaまで圧力を高める。これと並行して処理チャンバー３内にはマスフローからのアッシング用ガスを導入する。その結果、処理チャンバー３内の圧力は１００Pa程度になる。この状態で図３に示すように処理チャンバー３の電極に高周波を印加し、処理チャンバー３内にプラズマを発生せしめ、基板Ｗをアッシング処理する。
【００２１】
上記の処理が終了したならば、図４に示すように、配管２０を介して待機室２内を処理チャンバー３と同圧になるまで減圧し、載置テーブル２２を下降せしめる。このとき、ロードロック室４内も待機室２と同圧になるまで減圧されている。
【００２２】
この後、シャッター５を開け、下段のアーム１４が旋回して待機室２内に入り、空のハンド１５に処理済の基板Ｗを受け渡し、下段のアーム１４は再びロードロック室４に戻り、次いで上段のアーム１４が旋回して待機室２内に入り、ハンド１５上に保持している未処理の基板Ｗを載置テーブル２２上に受け渡し、再びロードロック室４に戻る。この状態が前記図３で示した状態である。
【００２３】
この後、前記した処理が行われ、これと並行してロードロック室を大気圧に戻すとともに、未処理の基板Ｗを処理済の基板Ｗと入れ替える。
【００２４】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、処理チャンバーの下方にロードロック室が付設された待機室を設た処理装置を用いて基板にアッシング処理などを施すにあたり、前記処理チャンバー内を減圧状態としプラズマを発生させて基板を処理している間は、前記待機室内の圧力をプラズマが発生しない圧力まで高めておくようにしたので、処理部全体のインピーダンスが変化することなく処理チャンバーではプラズマが安定して発生し、また待機室では内面がプラズマによって剥がれることがなく、基板を汚染することも防げる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る処理方法を実施する装置の全体斜視図
【図２】同処理方法を工程順に説明した図
【図３】同処理方法を工程順に説明した図
【図４】同処理方法を工程順に説明した図
【符号の説明】
１…搬送ロボット、２…待機室、３…処理チャンバー、４…ロードロック室、５，６…シャッター、１０…搬送ロボットのアーム、１１…受け部、１２…ハンドラーユニット、１４…ハンドラーユニットのアーム、１５…ハンド部、１８…切欠部、２０、３０…排気用配管、２１…窒素ガス導入管、３１…反応ガス導入口、２２…載置テーブル、２３…シリンダユニット、２４…フレキシブルチューブ、２５…フランジ部、Ｗ…基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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