(57)【要約】【課題】本発明は、容易な方法で、アームを介して基板にコンタミネーションが付着することを防止できる基板処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】基板の搬送に用いる複数のアームと、基板を処理する複数の処理部と、該複数のアームのなかで使用可能なユーザブルアーム、該複数の処理部のなかで使用可能なユーザブル処理部、及び該ユーザブル処理部での処理条件を規定するレシピを格納したレシピ記憶部と、該レシピに基づいて、該ユーザブルアームで基板を搬送し、該ユーザブル処理部で該処理条件のとおり基板を処理するように、該複数のアームと該複数の処理部を制御する制御ユニットと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の搬送に用いる複数のアームと、
基板を処理する複数の処理部と、
前記複数のアームのなかで使用可能なユーザブルアーム、前記複数の処理部のなかで使用可能なユーザブル処理部、及び前記ユーザブル処理部での処理条件を規定するレシピを格納したレシピ記憶部と、
前記レシピに基づいて、前記ユーザブルアームで基板を搬送し、前記ユーザブル処理部で前記処理条件のとおり基板を処理するように、前記複数のアームと前記複数の処理部を制御する制御ユニットと、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記レシピ記憶部には、前記レシピとして、金属を成膜するための金属成膜レシピと、非金属を成膜するための非金属成膜レシピとが格納され、
前記金属成膜レシピで規定する前記ユーザブルアームと、前記非金属成膜レシピで規定する前記ユーザブルアームとは異なり、
前記金属成膜レシピで規定する前記ユーザブル処理部と、前記非金属成膜レシピで規定する前記ユーザブル処理部とは異なることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記レシピ記憶部には、前記レシピとして、第１膜を成膜するための第１レシピと、前記第１膜とは異なる第２膜を成膜するための第２レシピとが格納され、
前記第１レシピで規定する前記ユーザブルアームと、前記第２レシピで規定する前記ユーザブルアームとは異なり、
前記第１レシピで規定する前記ユーザブル処理部と、前記第２レシピで規定するユーザブル処理部とは異なることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
基板を冷却する複数のクーリングステージと、
複数のロードロックチャンバと、を備え、
前記レシピは、前記複数のクーリングステージのなかで使用可能なユーザブルクーリングステージと、前記複数のロードロックチャンバのなかで使用可能なユーザブルロードロックチャンバとを規定し、
前記制御ユニットは、前記レシピに基づいて、前記ユーザブルクーリングステージと前記ユーザブルロードロックチャンバを使用するように前記ユーザブルアームを制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
基板の搬送に用いる複数のアームと、
基板を処理する複数の処理部と、
前記複数のアームの動作と前記複数の処理部での処理とを制御する制御ユニットと、を備え、
前記制御ユニットは、システムパラメータにより、前記複数のアームのなかで使用可能なユーザブルアームの指定、及び前記複数の処理部のなかで使用可能なユーザブル処理部の指定ができるように構成されたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
基板を冷却する複数のクーリングステージと、
複数のロードロックチャンバと、を備え、
前記制御ユニットは、システムパラメータにより、前記複数のクーリングステージのなかで使用可能なユーザブルクーリングステージの指定、及び前記複数のロードロックチャンバのなかで使用可能なユーザブルロードロックチャンバの指定ができるように構成されたことを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に処理を施す処理部を複数有する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、基板に処理を施す処理部を複数有する基板処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／０３０５１９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特に製品開発期などにおいては、基板処理装置の複数の処理部において、異なる処理条件で基板を処理することがある。そして、基板を搬送するアームを介して、ある処理条件で処理する基板に、別の処理条件の処理に起因するコンタミネーションが付着することがあった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、容易な方法で、アームを介して基板にコンタミネーションが付着することを防止できる基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の発明に係る基板処理装置は、基板の搬送に用いる複数のアームと、基板を処理する複数の処理部と、該複数のアームのなかで使用可能なユーザブルアーム、該複数の処理部のなかで使用可能なユーザブル処理部、及び該ユーザブル処理部での処理条件を規定するレシピを格納したレシピ記憶部と、該レシピに基づいて、該ユーザブルアームで基板を搬送し、該ユーザブル処理部で該処理条件のとおり基板を処理するように、該複数のアームと該複数の処理部を制御する制御ユニットと、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本願の発明に係る他の基板処理装置は、基板の搬送に用いる複数のアームと、基板を処理する複数の処理部と、該複数のアームの動作と該複数の処理部での処理とを制御する制御ユニットと、を備え、該制御ユニットは、システムパラメータにより、該複数のアームのなかで使用可能なユーザブルアームの指定、及び該複数の処理部のなかで使用可能なユーザブル処理部の指定ができるように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レシピ又はシステムパラメータの設定により、アームを介して基板にコンタミネーションが付着することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る基板処理装置のブロック図である。
【図２】処理ユニットの平面図である。
【図３】処理ユニットの内部構成を示す図である。
【図４】金属成膜レシピで使用する要素を黒で示し、非金属成膜レシピで使用する要素を白で示す基板処理装置の平面図である。
【図５】金属成膜レシピの内容が表示された画面を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る基板処理装置のシステムパラメータ設定画面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施の形態に係る基板処理装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る基板処理装置のブロック図である。この基板処理装置は制御ユニット１０と、制御ユニット１０によって制御される処理ユニット３０を備えている。
【００１２】
制御ユニット１０は、例えばＵＰＣ（Unique Platform Controller）で構成されたコントローラ１２を備えている。コントローラ１２は基板処理のスケジューリング、及び基板処理の実行指令などを行う部分である。コントローラ１２には、コンフィギュレーション記憶部１４、レシピ記憶部１６、及びシステムパラメータ記憶部１８が設けられている。
【００１３】
コンフィギュレーション記憶部１４には基板処理装置の構成（コンフィギュレーション）に関する情報が格納されている。レシピ記憶部１６には基板の処理内容等を規定するレシピが格納されている。システムパラメータ記憶部１８には、アラームの有無の設定及び言語設定などの基板処理装置の基本的な環境設定に関する情報が格納されている。
【００１４】
制御ユニット１０は、コントローラ１２に接続されたモジュールコントローラ２０を備えている。モジュールコントローラ２０は例えばＰＭＣ／ＴＭＣ(Process Module Controller/Transfer Module Controller)で構成されている。
【００１５】
処理ユニット３０は、ロードポート３２、第１アーム３４、ＵＬＬＣ（アッパーロードロックチャンバ）３６、ＬＬＬＣ（ローワーロッドロックチャンバ）３８、第２アーム４０、第１〜第４処理部４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ、及びゲートバルブ４４を備えている。これらはモジュールコントローラ２０に接続され、モジュールコントローラ２０によって制御される。
【００１６】
図２は、処理ユニット３０の平面図である。処理ユニット３０はＥＦＥＭ５０(Equipment Front End Module)を備えている。ＥＦＥＭ５０の中には、第１アーム３４とクーリングステージ５２とが設けられている。第１アーム３４は上部アーム３４ａと下部アーム３４ｂを備えることで、２枚の基板を別々に搬送できるように構成されている。クーリングステージ５２は、基板を冷却するために基板をのせる部分である。
【００１７】
ＥＦＥＭ５０には、ロードポート３２、ＵＬＬＣ３６、及びＬＬＬＣ３８がつながっている。図２では説明の便宜上ＵＬＬＣ３６をＬＬＬＣ３８の左上にずらして表示しているが、実際はＵＬＬＣ３６はＬＬＬＣ３８の直上にある。第１アーム３４によって、ロードポート３２、ＵＬＬＣ３６、ＬＬＬＣ３８、又はクーリングステージ５２のうちの任意の２つの要素の間で基板を移動させることができる。
【００１８】
処理ユニット３０は真空チャンバ６０（ウェーハハンドリングチャンバと呼ばれることもある）を備えている。真空チャンバ６０の中には第２アーム４０が設けられている。第２アーム４０は２つの上部アーム４０ａと２つの下部アーム４０ｂを備えることで、２枚の基板と別の２枚の基板とを別々に搬送できるように構成されている。
【００１９】
真空チャンバ６０には、ＵＬＬＣ３６、ＬＬＬＣ３８、第１処理部４２Ａ、第２処理部４２Ｂ、第３処理部４２Ｃ、及び第４処理部４２Ｄがつながっている。第１処理部４２Ａは、同時に２枚の基板に成膜処理を施すことができるように、ＤＣＭ（Dual Chamber Module）で構成されている。第２−第４処理部４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄも同様である。なお、第１処理部４２Ａ、第２処理部４２Ｂ、第３処理部４２Ｃ、及び第４処理部４２Ｄをまとめて複数の処理部と称することがある。また、上部アーム３４ａ、下部アーム３４ｂ、上部アーム４０ａ、及び下部アーム４０ｂをまとめて複数のアームと称することがある。
【００２０】
第２アーム４０によって、ＵＬＬＣ３６又はＬＬＬＣ３８と、複数の処理部のいずれか１つとの間で基板を移動させる。ゲートバルブ４４は、複数の処理部と真空チャンバ６０の間、ＵＬＬＣ３６及びＬＬＬＣ３８と真空チャンバ６０の間、並びにＵＬＬＣ３６及びＬＬＬＣ３８とＥＦＥＭ５０の間に設けられている。
【００２１】
図３は、処理ユニット３０の内部構成を示す図である。クーリングステージ５２は１４枚の基板を同時に保持し、空冷できるように１４個形成されている。最下部のクーリングステージ５２をスロット１と呼び、当該クーリングステージの１つ上のクーリングステージ５２をスロット２と呼ぶ。他のクーリングステージについても同じ要領で、スロット３−１４と呼ぶことがある。
【００２２】
図１の説明に戻る。レシピ記憶部１６に格納されたレシピは、複数のアームのなかで使用可能なユーザブルアーム、複数の処理部のなかで使用可能なユーザブル処理部、及びユーザブル処理部での処理条件を規定する。さらに、レシピは、複数のクーリングステージ５２のなかで使用可能なユーザブルクーリングステージと、複数のロードロックチャンバ（ＵＬＬＣ３６とＬＬＬＣ３８）のなかで使用可能なユーザブルロードロックチャンバとを規定する。
【００２３】
具体的に説明する。レシピ記憶部１６には、金属を成膜するための金属成膜レシピと、非金属を成膜するための非金属成膜レシピとが格納されている。図４は、金属成膜レシピで使用する要素を黒で示し、非金属成膜レシピで使用する要素を白で示す基板処理装置の平面図である。金属成膜レシピでは、上部アーム３４ａ、４０ａをユーザブルアームと規定し、第１処理部４２Ａと第２処理部４２Ｂをユーザブル処理部と規定する。また、複数のクーリングステージ５２の上段の７段（スロット８−１４）をユーザブルクーリングステージと規定し、ＵＬＬＣ３６をユーザブルロードロックチャンバと規定する。金属成膜レシピで規定する処理条件は、金属を成膜するものであれば特に限定されないが、例えばＴｉ又はＷを成膜するものとする。
【００２４】
非金属成膜レシピでは、下部アーム３４ｂ、４０ｂをユーザブルアームと規定し、第３処理部４２Ｃと第４処理部４２Ｄをユーザブル処理部と規定する。また、複数のクーリングステージ５２の下段の７段（スロット１−７）をユーザブルクーリングステージと規定し、ＬＬＬＣ３８をユーザブルロードロックチャンバと規定する。非金属成膜レシピで規定する処理条件は、非金属を成膜するものであれば特に限定されないが、例えば酸化膜又は窒化膜を成膜するものとする。
【００２５】
図５は、金属成膜レシピの内容が表示された画面を示す図である。ＵＳＥ  ＲｅａｃｔｏｒのＤＣＭ１とＤＣＭ２にだけチェックが入っているので第１処理部４２Ａと第２処理部４２Ｂがユーザブル処理部であることが分かる。ＵＳＥ  Ｌｏａｄ  ＬｏｃｋのＵＬＬにだけチェックが入っているので、ＵＬＬＣ３６がユーザブルロードロックチャンバであることが分かる。
【００２６】
ＦＥＲＢ（Front End Robot）とは第１アーム３４を指し、ＢＥＲＢ（Back End Robot）とは第２アーム４０を指す。金属成膜レシピでは、ＦＥＲＢ  ＵＳＥ  ａｒｍとＢＥＲＢ  ＵＳＥ  ａｒｍのupperにだけチェックが入っているので上部アーム３４ａ、４０ａがユーザブルアームであることが分かる。
【００２７】
また、Ｃｏｏｌ  ＵＳＥ  Ｓｌｏｔ  Ｍｉｎが８であり、Ｃｏｏｌ  ＵＳＥ  Ｓｌｏｔ  Ｍａｘが１４であるので、クーリングステージ５２の上段の７段（スロット８−１４）がユーザブルクーリングステージであることが分かる。
【００２８】
このように、金属成膜レシピで規定するユーザブルアームと、非金属成膜レシピで規定するユーザブルアームとは異なる。また、金属成膜レシピで規定するユーザブル処理部と、非金属成膜レシピで規定するユーザブル処理部とは異なる。
【００２９】
本発明の実施の形態１に係る基板処理装置の動作について説明する。基板処理装置の動作は制御ユニット１０が処理ユニット３０を制御することで実現される。ロードポート３２は複数の基板を収容したフープをのせる部分である。ロードポート３２にフープがのせられると、そのフープ内の基板の処理を規定するレシピとして、金属成膜レシピ又は非金属成膜レシピが選択される。ここでは、金属成膜レシピが選択されたとする。
【００３０】
制御ユニット１０は、レシピ記憶部１６に記憶された金属成膜レシピを読み込み、基板の処理を開始する。まず、ユーザブルアームである上部アーム３４ａで基板をロードポート３２から取り出し、ユーザブルロードロックチャンバであるＵＬＬＣ３６に移動する。次いで、ユーザブルアームである上部アーム４０ａで基板をＵＬＬＣ３６から取り出し、ユーザブル処理部である第１処理部４２Ａ（又は第２処理部４２Ｂ）に移動する。次いで、第１処理部４２Ａの基板に対し、金属成膜レシピで規定する処理条件に基づき、Ｔｉ又はＷを成膜する。
【００３１】
次いで、上部アーム４０ａで第１処理部４２Ａから基板を取り出し、ＵＬＬＣ３６に移動する。次いで、上部アーム３４ａでＵＬＬＣ３６から基板を取り出し、クーリングステージ５２（スロット８−１４のいずれか）に移動する。クーリングステージ５２で予め定められた時間だけ基板を保持したあとに、上部アーム３４ａで当該基板をロードポート３２のフープに戻す。
【００３２】
他方、非金属成膜レシピが選択された場合は、ユーザブルアームである下部アーム３４ｂで基板をロードポート３２から取り出し、ユーザブルロードロックチャンバであるＬＬＬＣ３８に移動する。次いで、ユーザブルアームである下部アーム４０ｂでＬＬＬＣ３８から基板を取り出し、ユーザブル処理部である第３処理部４２Ｃ（又は第４処理部４２Ｄ）へ移動する。次いで、第３処理部４２Ｃの基板に対し、非金属成膜レシピで規定する処理条件に基づき、酸化膜又は窒化膜を成膜する。
【００３３】
次いで、下部アーム４０ｂにより第３処理部４２Ｃから基板を取り出し、ＬＬＬＣ３８へ移動する。次いで、下部アーム３４ｂによりＬＬＬＣ３８から基板を取り出し、その基板をクーリングステージ５２（スロット１−７のいずれか）に移動する。クーリングステージ５２で予め定められた時間だけ基板を保持したあとに、下部アーム３４ｂで当該基板をロードポート３２のフープに戻す。
【００３４】
このように、制御ユニット１０は、レシピに基づいて、ユーザブルアームで基板を搬送させ、ユーザブル処理部で処理条件のとおり基板を処理させる。また、ユーザブルクーリングステージとユーザブルロードロックチャンバを使用させるようにユーザブルアームを制御する。なお、制御ユニット１０は基板の搬送時に適宜ゲートバルブ４４を開閉させる。
【００３５】
金属成膜レシピに基づく処理で使用するユーザブルアーム、ユーザブル処理部、ユーザブルロードロックチャンバ、及びユーザブルクーリングステージは、非金属成膜レシピに基づく処理では使用されない。よって、非金属成膜レシピで処理する基板に、アーム、処理部、ロードロックチャンバ、又はクーリングスロットを介して金属汚染（コンタミネーション）が付着することを防止できる。しかも、金属成膜レシピに基づく処理と、非金属成膜レシピに基づく処理を同時に進めることができるので効率的である。
【００３６】
本発明の実施の形態１では、使用するレシピをロット単位で変化させた。しかし、使用するレシピを基板単位で変化させてもよい。これにより、あるロットの中のある基板を金属成膜レシピで処理し、当該ロットの中の別の基板を非金属成膜レシピで処理することができる。
【００３７】
本発明の実施の形態１の複数の処理部では基板に成膜が施されることとした。しかし、本発明は、複数の処理部と複数のアームを有し、複数の基板を異なる処理条件で処理する基板処理装置に対し広く応用できる。例えば、複数の処理部で、露光、現像、エッチング、ＣＭＰ、洗浄、又は乾燥等の処理を施してもよい。処理条件毎に異なる処理部と異なるアームを使用することで、ある処理条件で処理する基板に、別の処理条件で行う処理に起因するコンタミネーションが付着することを防止できる。
【００３８】
複数の処理部に包含される処理部の数、ロードロックチャンバの数、及びクーリングステージの数は複数であれば特に限定されない。また、１つの処理部で同時に処理する基板の数は特に限定されない。
【００３９】
また、クーリングステージ５２を省略したり、ＵＬＬＣ３６、ＬＬＬＣ３８、及び第１アーム３４を省略して第２アーム４０でロードポート３２から基板をロードしたりしてもよい。しかし、どのような処理を行う基板処理装置でも、複数の処理部と複数のアームは必須である。そのため、レシピは最も簡素な場合でも、ユーザブルアーム、ユーザブル処理部、及びユーザブル処理部での処理条件を規定する。そして、制御ユニット１０は、そのレシピに基づいて、ユーザブルアームで基板を搬送し、ユーザブル処理部で処理条件のとおり基板を処理するように、複数のアームの動作と複数の処理部での処理とを制御する。
【００４０】
レシピ記憶部１６には金属成膜レシピと非金属成膜レシピを格納したが本発明はこれに限定されない。例えば、レシピ記憶部に第１膜を成膜するための第１レシピと、第１膜とは異なる第２膜を成膜するための第２レシピを格納する場合を考える。この場合、第１レシピで規定するユーザブルアームと、第２レシピで規定するユーザブルアームは異なる。また、第１レシピで規定するユーザブル処理部と、第２レシピで規定するユーザブル処理部とは異なる。成膜する膜種によって生じるパーティクルが異なるので、このようなレシピの設定が有効である。
【００４１】
これらの変形は以下の実施の形態に係る基板処理装置にも適宜応用できる。また、以下の実施の形態に係る基板処理装置については実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００４２】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る基板処理装置の制御ユニットは、システムパラメータにより、ユーザブルアーム、ユーザブル処理部、ユーザブルクーリングステージ、及びユーザブルロードロックチャンバの指定ができるように構成されている。これにより使用者は、システムパラメータを設定することで、処理ユニット３０を構成する要素のいくつかを使用可能とし、他の要素を使用禁止とすることができる。
【００４３】
図６は、実施の形態２に係る基板処理装置のシステムパラメータ設定画面である。図６には、システムパラメータを設定することで、第１処理部４２Ａ（ＤＣＭ１）と第２処理部４２Ｂ（ＤＣＭ２）、ＵＬＬＣ３６、上部アーム３４ａ、４０ａ、及び複数のクーリングステージ５２の上段の７段（スロット８−１４）（これらの要素をまとめて第１要素という）が使用可能となっていることが示されている。
【００４４】
このシステムパラメータの設定では、第３処理部４２Ｃと第４処理部４２Ｄ、ＬＬＬＣ３８、下部アーム３４ｂ、４０ｂ、及び複数のクーリングステージ５２の下段の７段（スロット１−７）（これらの要素をまとめて第２要素という）が使用禁止になっている。従って、レシピの内容に関わらず、第２要素は使用できない。
【００４５】
例えば、金属膜を成膜する場合には第１要素を使用可能とし、非金属膜を成膜する場合には第２要素を使用可能としておく。これにより、非金属膜を成膜する基板に、金属膜の成膜に伴うコンタミネーションが付着することを防止できる。コンフィギュレーションを変更する場合はシステムの再起動が必要であるが、システムパラメータの変更にはシステムの再起動が不要であるため、使用者にとって利便性がよい。
【００４６】
上述の各実施の形態に係る基板処理装置の特徴は適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０  制御ユニット、  １２  コントローラ、  １４  コンフィギュレーション記憶部、  １６  レシピ記憶部、  １８  システムパレメータ記憶部、  ２０  モジュールコントローラ、  ３０  処理ユニット、  ３２  ロードポート、  ３４  第１アーム、  ３４ａ  上部アーム、  ３４ｂ  下部アーム、  ４０  第２アーム、  ４０ａ  上部アーム、  ４０ｂ  下部アーム、  ４４  ゲートバルブ、  ５０  ＥＦＥＭ、  ６０  真空チャンバ
【図１】
2015211216.tif 000003
【図２】
2015211216.tif 000004
【図３】
2015211216.tif 000005
【図４】
2015211216.tif 000006
【図５】
2015211216.tif 000007
【図６】
2015211216.tif 000008