(57)【要約】【課題】リンク方式を用いた真空処理装置であって、未処理基板への異物の付着を抑制する。【解決手段】ロック室の後方で前後に複数連結された真空搬送容器と、これらの間に配置されたウエハ収納可能な中間室と、各真空搬送室に連結された処理ユニットとを備えた真空処理装置または真空処理装置の運転方法であって、真空搬送容器の各々に連結された処理ユニットのうち前処理容器で処理されたウエハを同じ真空搬送容器に連結された後処理容器に搬送して後処理を行う運転を運転条件として備えた。【選択図】図１
2014036025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧にされた内部の空間内を処理対象のウエハが搬送される大気搬送容器と、この大気搬送容器の前面に配置されたカセット台であって複数枚の前記ウエハが格納可能なカセットが上面に載置されるカセット台と、前記大気搬送容器の背面側に連結されたロック室と、このロック室の後方でこれに連結されて配置され減圧された内部の室内に前記ウエハを搬送するロボットを備える第一の真空搬送容器と、この第一の真空搬送容器の後方でこれに連結され減圧された内部の室内に前記ウエハを搬送するロボットを備える第二の真空搬送容器と、これら第一及び第二の真空搬送容器の各々に連結され減圧された内部の処理室内に配置された試料台上に載置された前記ウエハが処理される処理容器及びこの処理容器で処理された前記ウエハが搬送されて後処理が施される後処理容器と、前記第一及び第二の真空搬送容器の間でこれらを連結して配置され各々の内部と連通された前記ウエハを収納可能な中間室とを備えた真空処理装置であって、
前記第一及び第二の真空搬送容器の各々に連結された前記処理容器で処理された前記ウエハを同じ真空搬送容器に連結された後処理容器に搬送して後処理を行う運転を運転条件として備えた真空処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の真空処理装置であって、
第一及び第二の真空搬送容器の各々に連結された前記処理容器及び前記後処理容器の内部の処理室並びに中間室と前記第一、第二の真空搬送容器の内部の空間との間の各々に配置されたゲートバルブを有し、前記第一または第二の真空搬送容器とこれに連結された前記処理容器または前記後処理容器の何れか一つとの間のゲートバルブが開放された間は当該真空搬送容器とこれに連結された他の処理容器、後処理容器及び中間室との間のゲートバルブを閉塞する真空処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の真空処理容器であって、
前記第一の真空搬送容器に連結された処理容器内で処理された前記ウエハがこの真空処理容器に連結された後処理容器内に搬送された後に、前記第二の真空搬送容器に連結された後処理容器で処理された前記ウエハを前記ロック室に向けて搬送する真空処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一つに記載の真空処理装置であって、
複数枚の前記ウエハのうち第二の真空搬送容器に連結された前記処理容器で処理される予定の前記ウエハを前記第二の真空搬送容器に連結された前記処理容器或いはこの第二の真空処理容器に連結され前記処理容器での処理を待機する間前記ウエハが収納される待機室のいずれかに搬送した後または前記第二の真空搬送容器に連結された前記後処理容器で処理をされた前記ウエハを前記ロック室に搬送した後に、前記第一の真空搬送容器に連結された前記処理容器で処理される予定の前記ウエハをこの第一の真空搬送容器に連結された前記処理容器或いはこの第一の真空処理容器に連結され前記処理容器での処理を待機する間前記ウエハが収納される待機室のいずれかへの搬送または前記第一の真空搬送容器に連結された前記後処理容器で処理をされた前記ウエハを前記ロック室への搬送を行う真空処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の真空処理装置であって、
前記第一及び第二の真空搬送容器が有する前記ロボットは各々が、前記第一及び第二の真空搬送容器各々の内部の空間の中央部に配置されて前記処理容器、前記後処理容器、前記中間室または前記ロック室に対して回転して向きを変更可能であって、前記ウエハをその先端部に載せて保持した状態で同一の箇所に対して伸張または収縮を交互に実施可能な２つのアームを有した真空処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の真空処理装置であって、
前記ロボットが、前記真空処理容器、前記後処理容器、前記中間室または前記ロック室の何れか一つの目標に対して前記ウエハを搬送する際に、前記２つのアームのうちの一方に前記ウエハを保持した状態で他方のアームに前記目標内に配置された前記ウエハを載せて取り出した後前記一方のアームに保持した前記ウエハを前記目標内に搬入する動作を行う真空処理装置。
【請求項７】
大気圧にされた内部の空間内を処理対象のウエハが搬送される大気搬送容器と、この大気搬送容器の前面に配置されたカセット台であって複数枚の前記ウエハが格納可能なカセットが上面に載置されるカセット台と、前記大気搬送容器の背面側に連結されたロック室と、このロック室の後方でこれに連結されて配置され減圧された内部の室内に前記ウエハを搬送するロボットを備える第一の真空搬送容器と、この第一の真空搬送容器の後方でこれに連結され減圧された内部の室内に前記ウエハを搬送するロボットを備える第二の真空搬送容器と、これら第一及び第二の真空搬送容器の各々に連結され減圧された内部の処理室内に配置された試料台上に載置された前記ウエハが処理される処理容器及びこの処理容器で処理された前記ウエハが搬送されて後処理が施される後処理容器と、前記第一及び第二の真空搬送容器の間でこれらを連結して配置され各々の内部と連通された前記ウエハを収納可能な中間室とを備えた真空処理装置の運転方法であって、
前記第一及び第二の真空搬送容器の各々に連結された前記処理容器で処理された前記ウエハを同じ真空搬送容器に連結された後処理容器に搬送して後処理を行う真空処理装置の運転方法。
【請求項８】
請求項７記載の真空処理装置の運転方法であって、
前記真空処理装置が第一及び第二の真空搬送容器の各々に連結された前記処理容器及び前記後処理容器の内部の処理室並びに中間室と前記第一、第二の真空搬送容器の内部の空間との間の各々に配置されたゲートバルブを有し、前記第一または第二の真空搬送容器とこれに連結された前記処理容器または前記後処理容器の何れか一つとの間のゲートバルブが開放された間は当該真空搬送容器とこれに連結された他の処理容器、後処理容器及び中間室との間のゲートバルブを閉塞する真空処理装置の運転方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の真空処理装置の運転方法であって、
前記第一の真空搬送容器に連結された処理容器内で処理された前記ウエハがこの真空処理容器に連結された後処理容器内に搬送された後に、前記第二の真空搬送容器に連結された後処理容器で処理された前記ウエハを前記ロック室に向けて搬送する真空処理装置の運転方法。
【請求項１０】
請求項７乃至８に記載の真空処理装置の運転方法であって、
複数枚の前記ウエハのうち第二の真空搬送容器に連結された前記処理容器で処理される予定の前記ウエハを前記第二の真空搬送容器に連結された前記処理容器或いはこの第二の真空処理容器に連結され前記処理容器での処理を待機する間前記ウエハが収納される待機室のいずれかに搬送した後または前記第二の真空搬送容器に連結された前記後処理容器で処理をされた前記ウエハを前記ロック室に搬送した後に、前記第一の真空搬送容器に連結された前記処理容器で処理される予定の前記ウエハをこの第一の真空搬送容器に連結された前記処理容器或いはこの第一の真空処理容器に連結され前記処理容器での処理を待機する間前記ウエハが収納される待機室のいずれかへの搬送または前記第一の真空搬送容器に連結された前記後処理容器で処理をされた前記ウエハを前記ロック室への搬送を行う真空処理装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部の処理室内に搬送した半導体ウエハ等の基板状の試料を処理室内で処理する真空容器を備えた真空処理装置に係り、試料への異物の付着を抑制することのできる真空処理装置または真空処理装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体装置の製造には容器内に配置された処理室内で半導体ウエハ等試料を処理する真空処理容器を複数備えて、これらの処理容器に複数枚の試料を順次一枚ずつ搬送して処理を行わせる真空処理装置が用いられてきた。このような真空処理装置において、処理の効率を高めて試料の一枚当たりの処理時間を短縮する或いは単位時間当たりの処理枚数、所謂スループットを高くすることは、これまでも変わらず性能上の重要な観点となっている。
【０００３】
このような要求に対して、従来の技術に係る真空処理装置では、平面形が多角形状を有した真空容器内部に試料を搬送するためのロボットアーム等の搬送手段を配置して、容器内部の空間を試料搬送用の搬送室とするとともに、搬送室を構成する容器の側面に複数個の真空容器を連結して内部の処理室と搬送室との間で試料を搬送可能に連通し、一枚の試料を処理室に搬送した後に処理室を密封して当該処理室内で試料を処理する構成のものが知られている。このような複数個の真空処理容器が一つの搬送用の真空容器(真空搬送容器)の周囲に接続された、所謂クラスター式の装置では、単一の真空容器に直接試料を搬送するものと比べて、複数の真空容器で並列に試料の処理が行われることから処理の効率やスループットを高めることができる。
【０００４】
さらに、このようなクラスター式の真空処理装置で、真空容器を含む試料を処理する部分は真空搬送容器に対して着脱可能に構成されており、真空容器とその上方に配置される電界または磁界の発生装置及び下方に配置される真空排気装置とを含む試料の処理に必要な構成を一纏まりの処理ユニットものも従来より考えられてきた。このような処理のユニットとしては、試料をエッチング処理するエッチング処理ユニットや試料の表面のマスク、例えば樹脂成分を主成分とするレジストマスクを灰化して気化することで試料表面から取り除く灰化処理を行うアッシング処理ユニットが考えられている。
【０００５】
さて、アッシング処理を行う処理ユニットを処理ユニットとして真空処理装置を構成する場合には、真空下で試料の表面を灰化処理するため、通常は試料が加熱されることになる。このような灰化処理の結果、試料の搬送に支障をきたす或いは試料の損傷が生じる虞がある程試料が高温にされる場合、クラスター方式の真空処理装置では、特開平9-283590号公報（特許文献１）に記載のように、搬送室を構成する真空処理容器に冷却室を連結し、灰化処理を行ったアッシング処理装置から搬出した試料を搬送室を介して冷却室に搬入して所定の温度まで冷却後、改めて搬送室に連結されたロック室を介して大気圧下まで戻す処理装置が知られている。
【０００６】
また、クラスター方式とは別の構成を有する真空処理装置として、特開2002-58985号公報（特許文献２）に記載のように、ロード室、第１セパレーション室（第１真空搬送室）、基板熱処理室（冷却室）、第２セパレーション室（第２真空搬送室）の順に搬送系の室を配列し、それぞれのセパレーション室に真空処理室を配置した真空処理装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２８３５９０号公報
【特許文献２】特開２００２−５８９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来技術では、以下の点について十分に考慮されておらず、問題が生じていた。すなわち、特許文献１の従来技術では、真空処理室の増設の点に配慮されておらず、単位面積当りの処理能力の増強の点について十分に配慮されていなかった。すなわち、クラスター方式の装置では処理能力を上げようとしても処理室の増設が難しいという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２の従来技術では、試料の搬送中に試料上に付着性を有する生成物や腐食性を有するガスにより形成された化合物が試料に付着して異物となってしまうことを抑制する点について考慮が不十分であり、ロック室から見て奥側の処理室での試料の処理において、未処理の試料が中間室である熱処理室を通過することになり、試料上に付着性物質が付着して異物が生起する虞が有った。すなわち、基板熱処理室では試料が高温に過熱されるため異物が発生し易い条件となっている。さらに、同室が冷却されても異物が該室内の表面に付着している虞が高く、この室を中間室として試料が通過する際に室内の表面に付着した生成物が剥がれて試料に異物として付着してしまい試料を汚染してしまうことが発生する問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、リンク方式を用いた真空処理装置であって、未処理基板への異物の付着を抑制することのできる真空処理装置または真空処理装置の運転方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的は、大気圧にされた内部の空間内を処理対象のウエハが搬送される大気搬送容器と、この大気搬送容器の前面に配置されたカセット台であって複数枚の前記ウエハが格納可能なカセットが上面に載置されるカセット台と、前記大気搬送容器の背面側に連結されたロック室と、このロック室の後方でこれに連結されて配置され減圧された内部の室内に前記ウエハを搬送するロボットを備える第一の真空搬送容器と、この第一の真空搬送容器の後方でこれに連結され減圧された内部の室内に前記ウエハを搬送するロボットを備える第二の真空搬送容器と、これら第一及び第二の真空搬送容器の各々に連結され減圧された内部の処理室内に配置された試料台上に載置された前記ウエハが処理される処理容器及びこの処理容器で処理された前記ウエハが搬送されて後処理が施される後処理容器と、前記第一及び第二の真空搬送容器の間でこれらを連結して配置され各々の内部と連通された前記ウエハを収納可能な中間室とを備えた真空処理装置または真空処理装置の運転方法であって、前記第一及び第二の真空搬送容器の各々に連結された前記処理容器で処理された前記ウエハを同じ真空搬送容器に連結された後処理容器に搬送して後処理を行う運転を運転条件として備えたことにより達成される。
【００１２】
さらには、第一及び第二の真空搬送容器の各々に連結された前記処理容器及び前記後処理容器の内部の処理室並びに中間室と前記第一、第二の真空搬送容器の内部の空間との間の各々に配置されたゲートバルブを有し、前記第一または第二の真空搬送容器とこれに連結された前記処理容器または前記後処理容器の何れか一つとの間のゲートバルブが開放された間は当該真空搬送容器とこれに連結された他の処理容器、後処理容器及び中間室との間のゲートバルブを閉塞することにより達成される。
【００１３】
さらにまた、前記第一の真空搬送容器に連結された処理容器内で処理された前記ウエハがこの真空処理容器に連結された後処理容器内に搬送された後に、前記第二の真空搬送容器に連結された後処理容器で処理された前記ウエハを前記ロック室に向けて搬送することにより達成される。
【００１４】
さらにまた、複数枚の前記ウエハのうち第二の真空搬送容器に連結された前記処理容器で処理される予定の前記ウエハを前記第二の真空搬送容器に連結された前記処理容器或いはこの第二の真空処理容器に連結され前記処理容器での処理を待機する間前記ウエハが収納される待機室のいずれかに搬送した後または前記第二の真空搬送容器に連結された前記後処理容器で処理をされた前記ウエハを前記ロック室に搬送した後に、前記第一の真空搬送容器に連結された前記処理容器で処理される予定の前記ウエハをこの第一の真空搬送容器に連結された前記処理容器或いはこの第一の真空処理容器に連結され前記処理容器での処理を待機する間前記ウエハが収納される待機室のいずれかへの搬送または前記第一の真空搬送容器に連結された前記後処理容器で処理をされた前記ウエハを前記ロック室への搬送を行うことにより達成される。
【００１５】
さらにまた、前記第一及び第二の真空搬送容器が有する前記ロボットは各々が、前記第一及び第二の真空搬送容器各々の内部の空間の中央部に配置されて前記処理容器、前記後処理容器、前記中間室または前記ロック室に対して回転して向きを変更可能であって、前記ウエハをその先端部に載せて保持した状態で同一の箇所に対して伸張または収縮を交互に実施可能な２つのアームを有したことにより達成される。
【００１６】
さらにまた、前記ロボットが、前記真空処理容器、前記後処理容器、前記中間室または前記ロック室の何れか一つの目標に対して前記ウエハを搬送する際に、前記２つのアームのうちの一方に前記ウエハを保持した状態で他方のアームに前記目標内に配置された前記ウエハを載せて取り出した後前記一方のアームに保持した前記ウエハを前記目標内に搬入する動作を行うことにより達成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、リンク方式を用いた真空処理装置であって、基板の冷却が必要となるような高温の処理が施される真空処理装置においても、未処理基板への異物の付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例に係る真空処理装置の構成の概略を模式的に示す上面図である。
【図２】図１に示す実施例の動作の流れを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明に関する真空処理装置の構成の概略を図１を用いて説明する。なお、本実施例では、複数のアッシング処理ユニットとクーリングユニットとを搭載した例で説明する。
【００２１】
本発明の真空処理装置は、大きく分けて、大気側ブロック１０１と真空側ブロック２０１とにより構成される。大気側ブロック１０１は、大気圧下でウエハを搬送、収納、位置決め等を行う部分であり、真空側ブロック２０１は、大気圧から減圧された圧力下で半導体ウエハ等の基板状の試料を搬送し、アッシング処理と冷却処理を行うブロックである。
そして、真空側ブロック２０１は、前述した搬送や処理を行う真空側ブロック２０１の箇所と大気側ブロック１０１との間に、試料を内部に有した状態で圧力を大気圧と真空圧との間で上下させる機構を備えている。
【００２２】
大気側ブロック１０１は、内部に大気側搬送ロボット１０４を備えた略直方体形状の筐体１０３を有し、この筐体１０３の前面側に取付けられていて、ウエハが収納されているカセットがその上に載せられる複数のカセット台１０２、ウエハのノッチ位置を検出するアライメントユニット１０５を備えている。
【００２３】
真空側ブロック２０１は、筐体１０３の後方に配置されたブロックであって、四郎を真空下で搬送する搬送室を構成する複数（本実施例では２つ）の真空容器と、これらに着脱可能に連結された複数の処理ユニットとを備えている。また、筐体１０３に近い側の第一の真空搬送室２０３と大気側ブロック１０１との間には、試料を大気側と真空側との間でやりとりする試料を内部に有した状態で圧力を大気圧と真空圧との間でやりとりするロック室２０２を備えている。
【００２４】
第一の真空搬送室２０３は、平面形状が略直方形状を有した真空容器内部の試料搬送用の空間（室）であって、内部が減圧されその内部にウエハを搬送するためのロボットが配置されている。また、上記略直方体形状の真空容器の上方から見た左右方向の側壁面には、ウエハのアッシング処理を行うためのアッシングユニット２０５ａと、アッシング処理されたウエハの冷却を行うためのクーリングユニット２０６ａが着脱可能に連結されている。さらに、第一の真空搬送室２０３にはロック室から見て奥側に、第二の真空搬送室２０８とウエハをやり取りするための、真空搬送中間室２０７が接続されている。
【００２５】
さらに、真空搬送中間室２０７の他の一方（図上後方）には第二の真空搬送室２０８を構成する平面形が直方体の真空容器が連結されて、これら第一の真空搬送室２０３と第二の真空搬送室２０８と真空搬送中間室２０７との間には、後述の通りこれらの間の連通を閉塞、開放ゲートバルブが配置されており、ゲートバルブの開放状態において相互に連通される構成となっている。第二の真空搬送室２０８を構成する真空容器も上方から見た平面形が略直方形状であり、その方形の辺を構成する側壁面には、アッシングユニット２０５ｂ、２０５ｃと、クーリングユニット２０６ｂが着脱可能に接続されている。
【００２６】
このように、真空側ブロック２０１は、全体が減圧されて高い真空度の圧力に維持可能な複数の真空容器が着脱可能に連結されて構成されたブロックである。これらの真空容器同士の間には内部相互の連通を開閉するゲートバルブが配置され、各々の容器の内部を他の容器内部から閉塞すると共に密閉して独立した空間とすることができる。
【００２７】
第一の真空搬送室２０３および第二の真空搬送室２０８は、その内部が搬送室とされており、搬送室内には、真空下でロック室２０２、アッシングユニット２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ、クーリングユニット２０６ａ，２０６ｂ、または真空搬送中間室２０７との間でウエハを搬送する真空搬送ロボット２０４がその中央に配置されている。この真空搬送ロボット２０４は、そのアーム上に試料が載せられて、第一の真空搬送室２０３ではアッシングユニット２０５とクーリングユニット２０６に配置された試料台上、ロック室２０２、または真空搬送中間室２０７の何れかとの間で試料の搬入、搬出を行うものである。
【００２８】
本実施例のロボット２０４は、第一の真空搬送室２０３、第二の真空搬送室２０８とで同一の構成を備えており、各々は複数（２本）のアームの先端部にウエハを載せて保持可能に構成されたハンドを有している。各アームは、複数本の梁状の部材がその両端部において関節部により相互に連結されており、関節部に配置された上下方向の軸周りに回転動作することによってこれら連結された梁状の部材の相互の角度を変更して、アーム全体の長さを伸張、収縮することが出来る。各関節部には、ステッピングモータ等の角度を高精度に調節可能な駆動装置が連結されている。
【００２９】
各アームの一端側の先端を構成する梁状の部材には上記ハンドが連結されており、他端側の梁状の部材の先端は、第一の真空搬送室２０３、第二の真空搬送室２０８の中央部の上下方向の軸周りに回転する板状の部材に関節部により連結されることで、アーム全体が板状の部材の周りに角度可変に回動することができるように構成されている。また、２つのアームは、上記板状の部材の回転によって軸周りに向きを変化させ、目標となる処理ユニットまたは真空搬送中間室２０７、ロック室２０２にアームのハンド部を対向させることができる。
【００３０】
本実施例において、２つのアームはその先端部のハンドが揃えられて回転中心からの距離が最短の長さとなるように収縮させた状態で全体が回転して、特定の処理ユニット等の上記目標となる搬送の箇所に向けて伸縮可能な位置に位置決めされる。この状態で、各々のアームを交互に伸張または収縮してアーム及びウエハについて相互に干渉が生じないようにアームを構成する各梁状の部材の形状及び関節部の回転の調節が予め定められている。
【００３１】
特に、本実施例では、一方のアームのハンド上にウエハを載せて保持した状態で、ハンド上にウエハが載せられていない（空の）他方のアームを目標の箇所に伸張させてそのハンド上にウエハを載せて収縮し、一方のアームを伸張してハンド上のウエハを目標の箇所に搬送して受け渡すように、入れ換え動作を行うように、図示しない制御装置により度動作が調節される。このような入れ換えの動作を行うことで、搬送に係る時間を短縮してカセットから取り出されて処理後にカセットの元の位置に戻るまでの一枚当たりに要する試料の処理の時間を低減し、試料の処理の効率、洲ループットを向上させることが出来る。
本実施例のロボットによるウエハの搬送では、制御装置または使用者により異常が生じたと判定された場合や（清掃後や異常からの再開後）一枚目で処理ユニットや真空搬送中間室２０７にウエハが収納されていない場合等を除いて、ウエハの搬送このような入れ換えの動作が原則的に行われる。
【００３２】
上記のアッシングユニット２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ、クーリングユニット２０６ａ，２０６ｂ、ロック室２０２および真空搬送中間室２０７と真空搬送室２０３、２０８のとの間には、これらの間を連通する通路が配置されており、これらの通路は、各々を気密に閉塞、開放可能なゲートバルブ２０９により連通が開閉される。本実施例の真空処理装置では、各ゲートバルブ２０９は、これが面する第一の真空搬送室２０３または第二の真空搬送室２０８に連結された他のゲートバルブが閉じられた状態で何れか一つが開放される、謂ゆる排他的に開閉の動作が行われる。また、真空搬送中間室２０７の前後に配置されて第一の真空搬送室２０３、第二の真空搬送室２０８との間の連通を開閉するゲートバルブ２０９は、真空処理装置においてウエハを搬送または処理中に両者が開放された状態が生じないように、図示しない制御装置により調節される。このことにより、第一の真空搬送室２０３と第二の真空搬送室２０８との間の連通が制御されて、各々に連結された処理ユニット内部同士が真空搬送中間室２０７を介して空間的に連通することが抑制され処理ユニット同士での異物の移動、汚染が低減される。
【００３３】
次に、図１に示す実施例に係る真空処理装置のウエハの処理の動作の流れを図２を用いて説明する。図２は、図１に示す実施例の動作の流れを示すタイムチャートである。
【００３４】
本実施例の真空処理装置では、ウエハは、大気側ブロック１０１において、大気搬送ロボット１０４によりカセット台１０２から筐体１０３内部に取り出され、アライメントユニット１０５に搬送されてウエハの外周縁の特定の箇所に予め形成されたノッチの位置を検出してウエハ中心に対するノッチの角度位置を所定のものに位置合わせされた後、大気搬送ロボット１０４によってアライメントユニット１０５からロック室２０２へ搬入される。本実施例ではロック室２０２は、図１では１つのみが示されているが、２つの真空容器が上下に重ねられて配置され、各々に複数枚のウエハを収納可能に構成されている。
【００３５】
大気搬送ロボット１０４は、図示しない制御装置からの指令信号に応じて、ウエハを予め定められた搬送の経路上の２つのロック室２０２であるＬ１，Ｌ２のうちの一方に搬送する。本実施例では時刻ｔ０において、ウエハはロック室２０２の一方（Ｌ１）に搬送され収納された状態でゲートバルブ２０９が閉塞して内部が密閉されて第一の真空搬送室２０３と同等の真空度までの減圧が開始される。時刻ｔ１において、Ｌ１の真空側のゲートバルブ２０９が開放されて、ウエハが第一の真空搬送室２０３への搬送が開始される。
【００３６】
この際、第一の真空搬送室２０３内のロボット２０４（以下、ＶＲ１）の一方のアーム上には処理後のウエハが保持されており、Ｌ１内の処理前のウエハとの間での上記の入れ換えの動作が行われる。本図では、ロボット２０４による入れ換えの動作は、ＶＲ１の動作を示す破線と搬送の目標となる箇所または容器（アッシングユニットＡ１、クーリングユニットＣ１、ロック室Ｌ１，Ｌ２等）の動作を示す破線との間を結ぶ白抜きの矢印によって示されている。なお、第二の真空搬送室２０８内のロボット２０４による入れ換え動作についても、当該ロボット２０４（以下、ＶＲ２）の破線と目標の箇所の破線との間を結ぶ白抜き矢印で示される点は同じである。
【００３７】
時刻ｔ１からの動作によりロボットＶＲ１に保持されて一方のロック室Ｌ１から第一の真空搬送室２０３内部へ搬送されたウエハは真空搬送中間室２０７（以下、ＩＭ）に搬送される。すなわち、ロボットＶＲ１は時刻ｔ２から動作を開始して、アームの内の一方に処理前のウエハを保持して２つのアームを収縮させた状態で向きを真空搬送中間室２０７（ＩＭ）に対向させるように回転し、真空搬送中間室２０７内部に収納された処理後のウエハと入れ換え動作を行うことによって、処理前のウエハが真空搬送中間室２０７内に搬入される。
【００３８】
なお、この際に、第一の真空搬送室２０３との間の連通を開閉するゲートバルブ２０９のうち、ロック室２０２とアッシングユニット２０５ａ（以下、Ａ１）、クーリングユニット２０６ａ（以下、Ｃ１）との間のものは閉塞状態であり、また真空搬送中間室２０７と第一の真空搬送室２０３との間のゲートバルブ２０９は開放された状態である。さらに、真空搬送中間室２０７と第二の真空搬送室２０８との間のゲートバルブ２０９は閉塞状態か両者の間での粒子の移動を抑制するようにこれらを微小な隙間を開けて連通した状態であって、第一の真空搬送室２０３と第二の真空搬送室２０８との間の連通が閉じられているか、両者の間のガスや粒子の移動が制限された状態となっている。
【００３９】
ＩＭに搬送されたウエハは、時刻ｔ７においてロボット２０４（ＶＲ２）によって第二の真空搬送中間室２０８内部に取り出される。この際も、ＩＭ内の処理前のウエハとロボット２０４の一方のアーム上に保持されていた処理後のウエハとの入れ換え動作が開始される。
【００４０】
この入れ換え動作が終了後、時刻ｔ８からＶＲ２上に保持されたウエハを第二の真空搬送室２０８に連結されたアッシングユニット２０５ｂ（以下、Ａ２）へ搬入する動作が開始される。この際も、アッシングユニット２０５ｂ（Ａ２）で処理が施された処理後のウエハとの間でＶＲ２の入れ換え動作が実施される。
【００４１】
アッシングユニットＡ２では、この後アッシング処理が開始される。本実施例ではＡ２内部の空間である処理室内部の試料台上に保持されたウエハは約３００℃でアッシング処理される。本実施例では処理の時間はＴｐａとなっている。
【００４２】
入れ換え動作によりアッシングユニットＡ２から取り出されロボット２０４上に保持されたウエハは、時刻ｔ９からクーリングユニット２０６ｂ（以下、Ｃ２）に対して搬送が行われる。この際も、クーリングユニットＣ２内において既に処理が行われて冷却済のウエハとの間でロボット２０４の入れ換え動作が行われる。
【００４３】
クーリングユニットＣ２では、この後冷却処理が開始される。すなわち、第二の真空搬送室２０８との間を気密に仕切るゲートバルブ２０９がゲートを閉塞して内部の処理室を密封した状態で、処理室内に配置された試料台上にウエハを保持し冷却用のガスを処理室内に導入しつつウエハを所定の時間、または搬送に支障が生じないと見倣された値以下の温度まで冷却する。本実施例では処理の時間はＴｐｃとなっている。
【００４４】
第一の真空搬送室２０３のＶＲ１が処理前のウエハをＩＭに搬送した後、別の処理前のウエハを他方のロック室２０２（以下、Ｌ２）から取り出して第一の真空搬送室２０３に接続されたアッシングユニット２０５ａ（以下、Ａ１）へ搬送する動作が時刻ｔ３から実施される。時刻ｔ２から実施されたＩＭへの搬送が終了後直ちに時刻ｔ３から、減圧されたＬ２内に収納された処理前のウエハをＶＲ１により第一の真空搬送室２０３内に搬入する動作が実施される。図２では時刻ｔ３と時刻ｔ７とは同じ時刻となっているが、これに限られるものではない。
【００４５】
時刻ｔ３から実施されるＶＲ１のウエハの第一の真空搬送室２０３内への搬入動作は、上記と同様に、予めＶＲ１の一方のアーム上に保持された処理後のウエハ（時刻ｔ２からのＩＭ室とＶＲ１とのウエハの入れ換え動作によりＩＭからＶＲ１上に移動したもの）とＬ２内の処理前のウエハとの入れ換え動作により行われる。本図では、このＶＲ１の入れ換え動作は時刻ｔ７から行われるＶＲ２とＩＭとの間のウエハの入れ換え動作と同じ時間で実施されることが示されているが、これはＶＲ１，ＶＲ２の構造や制御の方法等構成が同じであって、Ｌ２のウエハ指示構造とＩＭの指示構造が実質的に同等であるため、実際のＶＲ１，ＶＲ２の動作の手順、時間が両者で同等となるからであるが、本実施例に係る発明はこれに限られるものではない。
【００４６】
時刻ｔ３からのＶＲ１の入れ換え動作により第一の真空搬送室２０３内のＶＲ１上に保持された処理前のウエハは、時刻ｔ４からのＶＲ１の動作によりアッシングユニット（Ａ１）に搬送される。この動作もＶＲ１とＡ１との間でウエハの入れ換え動作が行われる。
なお、本図においては、この入れ換え動作に要する時間は、時刻ｔ８から実施されるＶＲ２とＡ２との間の入れ換え動作と同等のものとなっている。
【００４７】
ＶＲ１による処理前のウエハのＡ１への搬送が終了してゲートバルブ２０９の閉塞の動作によりＡ１内が第一の真空搬送室２０３内と気密に区画された後アッシング処理が開始される。本実施例では、Ａ２と同様に処理室内部の試料台上に保持されたウエハは約３００℃で時間Ｔｐａの間でアッシング処理される。
【００４８】
時刻ｔ４からのＶＲ１の入れ換え動作によりＶＲ１上に保持されたアッシング処理済のウエハは、時刻ｔ５からのＶＲ１の動作によりクーリングユニット２０６ａ（以下、Ｃ１）に搬送される。この際も、ＶＲ１とＣ１との間でウエハの入れ換え動作が行われる。
【００４９】
Ｃ１に対するアッシング処理後のウエハの搬送が終了後、Ｃ１においてウエハの冷却処理が実施される。本実施例では、Ｃ１の冷却処理はＣ２と同じく時間Ｔｐｃの間行われる。
【００５０】
本実施例では、ＶＲ１とＣ１との間のウエハの入れ換え（アッシング処理後のウエハのＣ１への搬送）の動作終了後は、ロック室２０２の少なくとも何れか一方に処理前のウエハが収納されて所定の真空度までの減圧が終了するまでは、ＶＲ１の必要な動作は原則無い。このため、時刻ｔ５からのＶＲ１とＣ１との間の入れ換え動作の終了までにロック室２０２の何れかに処理前のウエハを収納した減圧が終了している場合には、直ちにＶＲ１による処理前ウエハの第一の真空搬送室２０３内への搬入が開始でき、無駄時間を低減してウエハ一枚当たりの処理に要する時間を低減して洲ループットを向上できる。
【００５１】
本図の例では、制御装置からの調節により、時刻ｔ５からの入れ換え動作終了までにＬ１は処理前のウエハを収納して減圧が終了している。なお、本図ではこのようなＬ１，Ｌ２の処理前のウエハを収納した減圧動作は横軸とＬ１，Ｌ２の動作を示す破線との間を結ぶハッチングされた矢印で示されている。
【００５２】
図示しない制御装置からの指令に応じて、入れ換え動作が終了した直後の時刻ｔ６からＶＲ１によるＬ１に対するウエハの入れ換え動作が開始される。すなわち、ＶＲ１を回転してその向きをＬ１の第一の真空搬送室２０３側のゲートに対向させ、当該ゲートを気密に仕切るゲートバルブ２０９が開放された後、搬送が開始される。その後の動作は、時刻ｔ１以降の時刻ｔ１１、ｔ１２，ｔ１３等から開始される動作と同等となる。
【００５３】
ＶＲ１の入れ換え動作により一方のアーム上に保持された冷却処理後のウエハはロック室２０２の何れか一方に搬送された後、当該ロック室２０２内の圧力が大気圧かまたはこれと見倣せる程度に近似した圧力まで上げられた後、筐体１０３内の大気搬送室内部とロック室２０２との間を仕切るゲートバルブが開放されて、大気搬送ロボット１０４によりロック室２０２内からウエハが搬出されカセット台１０２上の元のカセットの元の位置に収納されて当該ウエハの処理が完了する。
【００５４】
なお、本実施例では、アッシングユニット２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃで実施されるアッシング処理の時間Ｔｐａ及びクーリングユニット２０６ａ，２０６ｂで実施される冷却処理の時間Ｔｐｃは、各々同じ処理ユニット同士で共通にされているが、本発明はこれに限られるものではない。また、時間Ｔｐａは時刻ｔ４からのウエハ入れ換え動作の終了時または時刻ｔ５から時刻ｔ１５の間の時間よりも小さいものとなっている。このため、時刻ｔ１２から開始されるＬ２とＶＲ１との間のウエハの入れ換え動作が終了までにＡ１でのアッシング処理は終了しているので、当該入れ換え動作の終了後直ちに時刻ｔ１５からＶＲ１とＡ１との間のウエハの入れ換え動作を開始できる。
【００５５】
同様に、時刻ｔ８から開始されるＶＲ２とＡ２とのウエハ入れ換え動作の終了時または時刻ｔ９と、時刻t１３から開始されるＩＭとＶＲ２との間のウエハ入れ換え動作終了時または時刻ｔ１４との間の時間よりＴｐａは小さくされている。さらに、時刻ｔ１０と時刻ｔ１４から開始されるＶＲ２とＡ２との間のウエハの入れ換え動作の終了時刻との間の時間よりＴｐｃは小さくされている。これにより、処理ユニットでの処理開始までの待時間が低減されて、処理の効率が向上する。この点、時刻t１７または時刻t１８から開始されるＡ２のアッシング処理、Ｃ２の冷却処理についても同様である。
【００５６】
上記の図２の例では、第二の真空搬送室２０８に連結されたアッシングユニット２０５ｂのみを使用してアッシング処理をする例を示しているが、本実施例に係る発明はこれに限られるものではなく、アッシングユニット２０５ｂと並行してアッシング処理ユニット２０５ｃを使用しても良い。本実施例においては、アッシングユニット２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃにおいてアッシング処理を終了したウエハは、その後に、同じこれらが連結された第一の真空搬送室２０３または第二の真空搬送室２０８に接続されているクーリングユニット２０６ａ，２０６ｂの何れかに上記同じ真空搬送室を介して搬送して冷却処理される。
【００５７】
すなわち、本実施例では、アッシング処理後で冷却処理前のウエハは異なる真空搬送室を搬送されずに区画された単一の真空搬送室または真空搬送用の空間を搬送される。そして、本実施例の真空処理装置はこのような動作を行う運転を一つの運転のモードとして使用者が選択して行わせることが可能に構成されている。
【００５８】
これらの運転では、カセット内に収納された複数枚の未処理のウエハの各々は、真空ブロック１０１内に搬送される前に、より詳細にはアライメントユニット１０５において位置決めがされる前に、処理が施される処理ユニット、処理の条件（ガス種、時間、処理室内の圧力等）等の所謂レシピに加えて、ウエハを搬送する経路を運転のパラメータとして設定される。すなわち、真空処理装置はその運転が特定の運転の条件に基づいてこれを実現するように調節され、これらの異なる運転の条件毎に異なる調節、制御となる運転を設定あるいは選択して実行可能に構成される。
【００５９】
より具体的には、運転の条件として設定される運転のパラメータには、各ウエハの搬送の経路、複数ウエハの搬送の順序、搬送される処理ユニットでの上記処理の条件が含まれる。これらのパラメータはウエハ毎に予め設定されるが、複数のウエハからなる一つの纏まりについて共通の運転のパラメータまたは異なるパラメータのパターンを有する、或いは一纏まりの複数枚のウエハに共通した運転のパラメータを異なる纏まり毎に異なるパラメータとしてこれらの繰り返しから構成されるパターンを有している。
【００６０】
本実施例の真空処理装置は、これらの共通のパラメータあるいはパラメータのパターンの各々を運転のパラメータとして含む運転条件を一つの運転のモードとして、使用者が選択、設定可能に構成されている。真空処理装置は、図示しないモニタ等の表示装置とこの表示手段上に表示される複数の運転のモードから任意の一つを表示手段上で選択可能に構成されている。例えば、液晶モニタ上に各々異なるウエハの搬送の経路を有する複数の運転のモードが表示され、使用者はマウスやキーボード或いはタッチパネル等の指定手段によって当該モニタ上で一つのモードを選択できる。
【００６１】
真空処理装置の制御装置は、上記指定手段あるいはモニタと通信可能に接続されており、運転モードの指定の結果が制御装置内に配置されたインターフェースを介して内部の演算器に送信される。演算器は指定された運転モードに規定される共通のパラメータやパラメータのパターンに応じて、複数枚のウエハの各々について搬送の経路、搬送の順序を設定し、これに基づいて真空処理装置の運転を調節する。上記の運転モードとこれに対応する運転のパラメータ、パラメータのパターンは、制御装置内部またはこれと通信可能に接続された別の箇所のハードディスクやメモリ等の記憶装置内にデータとして予め記録されており、制御装置の演算器は指定の運転モードに応じて記憶装置内のデータを読み出して運転のパラメータの値を算出または選択し、これを実現する指令信号を真空処理装置の各部に送信して動作を調節する。
【００６２】
運転のパラメータとしてのウエハの搬送の経路には、カセット、アライメントユニット１０５、ロック室２０２、第一の真空搬送室２０３、ロボット２０４、真空搬送中間室２０７、第二の真空搬送室２０８、アッシングユニット２０５ａ，２０５ｂ，２０５ｃ、クーリングユニット２０６ａ，２０６ｂを含むウエハがカセットから取り出されて処理後に戻されるまでの間で保持され少なくとも任意の時間以上滞留する箇所（以下、ステーション）と、これらのステーションでの滞留する時間が含まれている。つまり、一つの搬送の経路として、カセットからアライメントユニット１０５を経てロック室２０２のＬ１，Ｌ２の何れか、さらにＬ１，Ｌ２の何れかから第一の真空搬送室２０３のロボット２０４（ＶＲ１）により真空搬送中間室２０７かアッシングユニット２０５ａの何れか、アッシングユニット２０５ａに搬送された場合にはクーリングユニット２０６ａ（Ｃ１）を経てロック室２０２のＬ１，Ｌ２の何れか、真空搬送中間室２０７に搬送された場合にはＶＲ２によりアッシング処理ユニット２０５ｂ，２０５ｃの何れか更にはクーリングユニット２０６ｂ、真空搬送中間室２０７を介してロック室２０２のＬ１，Ｌ２のいずれかが選択されて設定される。
【００６３】
また、各ステーションの滞留時間は、各ステーションでのウエハに対する動作に要する時間とその前または後に所定の動作の猶予のための時間を加えて設定されており、これらの設定された滞留時間またはその許容時間を超えて実際の滞留時間が大きくなった場合には、制御装置が異常の有無を判定して異常と判断された場合にはこれを使用者に報知して、予め定められた別の運転の条件または運転のモードに切り替える。この切り替えにおいて、異なる運転のモードあるいは同じ運転のパラメータのパターンであってパラメータの値を以前と異なるものにする等の運転の条件の変更が行われる。このような運転の条件の変更には、ロボット２０４によるウエハの入れ換え動作から搬入または搬出の何れかのみの動作への変更を含んでいる。
【００６４】
上記の実施例では、真空搬送室は２つであったが、３つ以上の真空搬送室が各々真空搬送中間室２０７を介して連結された場合にも、本実施例の発明は適用可能である。この場合も、真空処理装置は、各々の真空搬送室に連結されたアッシングユニットで処理されたウエハは当該真空搬送室のみを介してこの真空搬送室に接続されたクーリングユニットに搬送されて冷却される運転のモードで運転され、真空搬送中間室２０７を介して別の真空搬送室及びこれに連結されたクーリングユニットに搬送される運転は異常の生起時等の特定の場合を除きに実施されないように運転される。
【００６５】
また、真空搬送室が３つ以上真空搬送中間室２０７を介して連結された場合にも、図２に示された例と同様に、先ず前方から見てロック室２０２の最も奥側の真空搬送室及びこれに連結されたアッシングユニットに処理前のウエハが搬送され、次に順次より奥側の真空搬送室及びこれに連結されたアッシングユニットに処理前のウエハが搬送される。また、ロボット２０４による目標となる箇所へのウエハの搬送は原則的に入れ換え動作により行われる点も、図１，２の実施例と同等である。
【００６６】
さらに、３つ以上の真空搬送室を有する真空処理装置においては、一つのロットとしての所定の一纏まりの枚数のウエハにおいて、ロック室２０２から数えて３個目以上の奥側に配置された各真空搬送室に連結された処理ユニットで処理されるウエハの枚数は、ロック室２０２から奥側２個目までの各々の真空搬送室に連結された処理ユニットで処理されるウエハの枚数よりも多くなるように、真空処理装置の運転条件が設定される。つまり、真空搬送室とこれに連結された処理ユニットを一つの処理ブロックとした場合、ロック室２０２から数えて３個目以上の奥側に配置された各々の処理ブロックで処理されるウエハの枚数は、これよりロック室に近い各々の処理ブロックで処理されるウエハの枚数より大きい値にされる。但し、最も奥側の処理ブロックで処理されるウエハの枚数は、これよりロック室２０２に近い（手前側）の処理ブロックで処理されるウエハの枚数の合計値よりも小さくされる。
【００６７】
さらにまた、３つ以上の真空搬送室を有する真空処理装置においては、各処理ブロックに一枚ずつ処理前のウエハを搬送するのではなく、複数枚のウエハを連続して特定の処理ブロックに搬送するようにしても良い。特に、ロック室２０２からみて３個目以上の奥側の処理ブロックには２枚以上連続してウエハを搬送することで、真空処理装置全体の処理の効率を向上してスループットを向上させることが出来る。また、このような複数枚のウエハを処理ブロックに搬送した後これらが処理のためにこの処理ブロックの処理ユニットに搬送されるまで収納しておくための容器を備えた待機ステーションを当該処理ブロックの真空搬送室を構成する真空容器に連結して真空搬送室に連通して配置しても良い。また、このような待機ステーションには処理後のウエハも収納可能に構成しても良い。
【００６８】
このような場合、一つのロットの開始後、まず最も奥側の処理ブロックに複数枚の処理前のウエハを搬送した後、順次ロック室２０２により遠い処理ブロックに指定の枚数の処理前のウエハを搬送して処理を開始する。また、各処理ブロックでの処理前のウエハの処理の開始のタイミングは同期する必要はなく、真空搬送中間室２０７の前または後端部に配置された少なくとも何れかのゲートバルブ２０９が気密に閉塞するか粒子の移動を抑制するように微小な隙間を開けた状態で閉じているため、各々の処理ブロックにおいて独立して未処理のウエハのアッシング処理及び冷却処理を開始し処理後のウエハの回収が行われる。このため、スループットが損なわれることが抑制され真空処理装置全体の処理の効率の低減が抑えられる。
【００６９】
また、この場合も、図１，２に示す実施例と同じく、奥側の処理ブロックへのウエハの搬送が終了して後に一つ手前側の処理ブロックへのウエハの搬送が実施される。また、このようなウエハの搬送は任意の処理ブロック内への未処理ウエハの搬入と処理後のウエハのロック室２０２への搬送（戻し）とを交互に行う入れ換え動作が行われる。このため、異なる処理ブロックで処理された複数のウエハが前後に混在して戻されることが抑制され、両者同士で汚染が生じる個とが抑制されると共に、異物が生起した場合の原因の追跡、判明が容易となる。
【００７０】
上記した例では、真空搬送中間室２０７にはアッシング処理後で高温のウエハが搬入されないため、真空搬送中間室２０７の汚染を低減することができ、真空搬送中間室２０７を通過する未処理ウエハへの異物の付着を抑制、回避することができる。また、例え異物がウエハに生起したとしても、異物の原因を搬送の経路内と想定した場合に、搬送経路は真空搬送中間室２０７を挟んだ異なる真空搬送室とこれらに各々連結された処理ユニットで構成される特定のものに限定されることになるので、原因の追求、判明が容易となる。
【符号の説明】
【００７１】
１０１…大気側ブロック
１０２…カセット台
１０３…筺体
１０４…大気搬送ロボット
１０５…アライメントユニット
２０１…真空側ブロック
２０２…ロック室
２０３…第一の真空搬送室
２０４…真空搬送ロボット
２０５…アッシングユニット
２０６…クーリングユニット
２０７…真空搬送中間室
２０８…第二の真空搬送室
２０９…ゲートバルブ。
【図１】
2014036025.tif 000003
【図２】
2014036025.tif 000004