(57)【要約】【課題】大気搬送室内に処理済のウエハを搬送する際に酸性ガスの発生を防止する。【解決手段】大気搬送室５０に配置され、被処理体を搬送する搬送機構１５１であって、少なくとも一つの関節部を有し、該関節部を軸として可動可能な搬送アーム１５４と、前記搬送アームの先端部に取り付けられ、被処理体を載置するピックＰと、前記搬送アームに取り付けられ、前記ピック上に載置された被処理体を覆うことが可能な蓋体Ｃと、前記蓋体内にドライエアーまたは不活性ガスを供給するガス供給部と、を備えることを特徴とする搬送機構１５１が提供される。【選択図】図４
2013247283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気搬送室に配置され、被処理体を搬送する搬送機構であって、
少なくとも一つの関節部を有し、該関節部を軸として可動可能な搬送アームと、
前記搬送アームの先端部に取り付けられ、被処理体を載置するピックと、
前記搬送アームに取り付けられ、前記ピック上に載置された被処理体を覆うように可動可能な蓋体と、
前記蓋体内にドライエアーまたは不活性ガスを供給するガス供給部と、
を備えることを特徴とする搬送機構。
【請求項２】
前記ガス供給部は、
前記ピック上に載置された被処理体の上面に向けてドライエアーまたは不活性ガスを吹き付けることを特徴とする請求項１に記載の搬送機構。
【請求項３】
前記蓋体は、
前記搬送アームの関節部に取り付けられ、該関節部を軸として可動可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の搬送機構。
【請求項４】
前記ピックを用いて処理済の被処理体をロードロックモジュールから前記大気搬送室内に取り出す際、前記関節部を軸として蓋体を前記処理済の被処理体の上方の位置まで回転させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の搬送機構。
【請求項５】
前記蓋体は、
前記ピック上の被処理体の上方に位置した後、下降して前記処理済の被処理体に蓋をすることを特徴とする請求項４に記載の搬送機構。
【請求項６】
前記搬送アームを支持し、摺動可能な支持台を更に備え、
前記支持台の摺動により前記ピック上の処理済の被処理体を前記ロードロックモジュールから処理済の被処理体を一時保管するストレージまで前記大気搬送室内を搬送中、前記蓋体により前記処理済の被処理体に蓋をすることを特徴とする請求項５に記載の搬送機構。
【請求項７】
前記ピックを用いて処理済の被処理体を前記ストレージから再び前記大気搬送室に取り出す際、前記蓋体により前記処理済の被処理体に再び蓋をすることを特徴とする請求項６に記載の搬送機構。
【請求項８】
前記支持台の摺動により前記ピック上の処理済の被処理体を前記ストレージからＦＯＵＰ載置台まで前記大気搬送室内を搬送中、前記蓋体により前記処理済の被処理体に蓋をすることを特徴とする請求項７に記載の搬送機構。
【請求項９】
前記処理済の被処理体は、
ハロゲン系のガス又は硫黄系のガスにより処理された被処理体であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の搬送機構。
【請求項１０】
大気搬送室に配置された搬送機構を用いて被処理体を搬送する搬送方法であって、
前記搬送機構は、
少なくとも一つの関節部を有し、該関節部を軸として可動可能な搬送アームと、
前記搬送アームの先端部に取り付けられ、被処理体を載置するピックと、
前記搬送アームに取り付けられ、前記ピック上に載置された被処理体を覆うように可動可能な蓋体と、
前記蓋体内にドライエアーまたは不活性ガスを供給するガス供給部と、を有し、
処理済の被処理体をロードロックモジュールから前記大気搬送室内に取り出す際、前記ピック上の被処理体の上面を覆う位置まで前記蓋体を可動させるステップと、
前記蓋体内にドライエアーまたは不活性ガスを供給するステップと、
を含む搬送方法。
【請求項１１】
被処理体を処理する処理室と、
ロードロック室と、
大気搬送室に配置され、前記処理室にて処理された被処理体を前記ロードロック室から取り出し、該大気搬送室内を搬送する搬送機構とを備え、
前記搬送機構は、
少なくとも一つの関節部を有し、該関節部を軸として可動可能な搬送アームと、
前記搬送アームの先端部に取り付けられ、被処理体を載置するピックと、
前記搬送アームに取り付けられ、前記ピック上に載置された被処理体を覆うように可動可能な蓋体と、
前記蓋体内にドライエアーまたは不活性ガスを供給するガス供給部と、
を有することを特徴とする処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送機構、搬送方法及び処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エッチングや成膜等の処理は、処理室内のガスを真空引きし、真空雰囲気にて行われることが多い。真空処理室にて処理された処理済のウエハは、ロードロックモジュールから大気搬送室に搬送される。
【０００３】
プロセスを行った後のウエハ上には、プロセス中に生成された反応生成物が残留物として残る場合がある。その状態で、処理済のウエハが大気搬送室に搬送されると、ウエハ上の残留物は、大気搬送室内の空気中の水分と化学反応を起こす。その結果、ウエハから酸性のガスが発生する。
【０００４】
発生した酸性ガスは大気搬送室内の機器を腐食させる。このため、従来から、テフロン（登録商標）等の耐酸性材料を用いて機器に耐酸性コーティングを施し、これにより、大気搬送室内の機器の腐食を防止する腐食対策が採られている。
【０００５】
また、特許文献１では、ロードロックモジュール内に気流を形成して処理済のウエハ上の付着物を除去してから、処理済のウエハを大気搬送室に搬出する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−５０８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、塗装によるテフロン（登録商標）コーティング等、機器の腐食対策で使用される耐酸性材料及び耐酸性コーティングは、一般的に高価である。また、腐食対策が不要な装置と腐食対策が必要な装置とを共有したシステム設計が難しいこともコスト上の課題となっている。
【０００８】
また、特許文献１では、ロードロックモジュール内にウエハが滞在する時間はスループットを考慮すると極めて限られているため、そのような短時間ではロードロックモジュール内に気流を形成しても処理済のウエハ上の付着物を効果的に除去するのは困難である。
【０００９】
上記課題に対して、本発明の目的とするところは、大気搬送室内に処理済のウエハを搬送する際に酸性ガスの発生を防止することが可能な搬送機構、搬送方法及び処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、大気搬送室に配置され、被処理体を搬送する搬送機構であって、少なくとも一つの関節部を有し、該関節部を軸として可動可能な搬送アームと、前記搬送アームの先端部に取り付けられ、被処理体を載置するピックと、前記搬送アームに取り付けられ、前記ピック上に載置された被処理体を覆うように可動可能な蓋体と、前記蓋体内にドライエアーまたは不活性ガスを供給するガス供給部と、を備えることを特徴とする搬送機構が提供される。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、大気搬送室に配置された搬送機構を用いて被処理体を搬送する搬送方法であって、前記搬送機構は、少なくとも一つの関節部を有し、該関節部を軸として可動可能な搬送アームと、前記搬送アームの先端部に取り付けられ、被処理体を載置するピックと、前記搬送アームに取り付けられ、前記ピック上に載置された被処理体を覆うように可動可能な蓋体と、前記蓋体内にドライエアーまたは不活性ガスを供給するガス供給部と、を有し、処理済の被処理体をロードロックモジュールから前記大気搬送室内に取り出す際、前記ピック上の被処理体の上面を覆う位置まで前記蓋体を可動させるステップと、前記蓋体内にドライエアーまたは不活性ガスを供給するステップと、を含む搬送方法が提供される。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、被処理体を処理する処理室と、ロードロック室と、大気搬送室に配置され、前記処理室にて処理された被処理体を前記ロードロック室から取り出し、該大気搬送室内を搬送する搬送機構とを備え、前記搬送機構は、少なくとも一つの関節部を有し、該関節部を軸として可動可能な搬送アームと、前記搬送アームの先端部に取り付けられ、被処理体を載置するピックと、前記搬送アームに取り付けられ、前記ピック上に載置された被処理体を覆うように可動可能な蓋体と、前記蓋体内にドライエアーまたは不活性ガスを供給するガス供給部と、を有することを特徴とする処理システムが提供される。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように本発明によれば、大気搬送室内に処理済のウエハを搬送する際に酸性ガスの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る処理システムの全体構成図。
【図２】一実施形態に係る搬送機構の構成及び動作説明図。
【図３】一実施形態に係る蓋体及びガス供給部を示した斜視図。
【図４】一実施形態に係る大気搬送室へのウエハ搬入時の動作説明図。
【図５】一実施形態に係るストレージへのウエハ搬入時の動作説明図
【図６】一実施形態に係るロードロックモジュールからＦＯＵＰまでのウエハ搬送処理を示すフローチャート。
【図７】一実施形態に係る処理後のウエハの残留イオン量の時間経過を調べる実験図。
【図８】一実施形態に係る残留イオン量の時間経過の実験結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
［処理システムの全体構成］
まず、本発明の一実施形態に係る処理システムの全体構成について、図１を参照しながら説明する。図１の処理システム２では、被処理体である半導体ウエハ（以下、ウエハという。）Ｗを一枚ずつ搬送して所定のプラズマ処理を施す枚葉式の処理システムが構築される。
【００１７】
処理システム２は、略６角形のトランスファモジュール（ＴＭ）２０と、トランスファモジュール２０の一方の縦側面に配置された２つのプロセスモジュール（ＰＭ）３０ａ，３０ｂと、トランスファモジュール２０の他方の縦側面に配置された２つのプロセスモジュール３０ｃ，３０ｄと、トランスファモジュール２０の下側斜面に配置された２つのロードロックモジュール（ＬＬＭ）４０ａ、４０ｂと、トランスファモジュール２０と反対側でロードロックモジュール４０ａ、４０ｂに連結された大気搬送室５０と、を有している。
【００１８】
プロセスモジュール３０ａ〜３０ｄは、真空処理室内にウエハを載置するためのステージ３１ａ〜３１ｄと、プラズマ生成用の電極（図示せず）と、真空処理室内に臭化水素（ＨＢｒ）ガス等の処理ガスを供給する処理ガス供給部（図示せず）と、を有している。プロセスモジュール３０ａ〜３０ｄでは、電極に高周波電力を印加することにより処理ガスからプラズマを生成し、生成されたプラズマによりウエハＷにエッチング処理や成膜処理等のプラズマ処理を施す。
【００１９】
本実施形態に係る搬送方法では、臭化水素（ＨＢｒ）ガス等のハロゲン系のガスによりプラズマ処理されたウエハＷに適用することにより、好適にウエハＷからの酸性ガスの発生を防止することができる。また、硫黄系のガスによりプラズマ処理されたウエハＷに適用することによっても、好適にウエハＷからの酸性ガスの発生を防止することができる。プロセスガスの一例としては、臭化水素（ＨＢｒ）ガス等の臭化（Ｂｒ）ガス系、塩素（Ｃｌ２）ガス等の塩素（Ｃｌ）ガス系、四フッ化メタン（ＣＦ４）等のフッ素（Ｆ）ガス系、六フッ化硫黄（ＳＦ６）等の硫黄（Ｓ）ガス系、硫化カルボニル（ＣＯＳ）ガスが挙げられる。
【００２０】
トランスファモジュール２０とプロセスモジュール３０ａ〜３０ｄとの連結部分には、ゲートバルブＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が設けられている。トランスファモジュール２０には、真空搬送室内に２つのスカラアームタイプの搬送アームからなる搬送アームユニット２１が設けられている。搬送アームユニット２１は、トランスファモジュール２０内に配設されたガイドレール２２に沿って移動し、トランスファモジュール２０を介してプロセスモジュール３０ａ〜３０ｄやロードロックモジュール４０ａ、４０ｂにウエハＷを搬送するようになっている。トランスファモジュール２０とロードロックモジュール４０ａ、４０ｂとの連結部分には、ゲートバルブＧ５、Ｇ６が設けられている。
【００２１】
ロードロックモジュール４０ａ、４０ｂには、ウエハを載置するためのステージ４１ａ、４１ｂが設けられている。ロードロックモジュール４０ａ、４０ｂは、内部の圧力を所定の真空雰囲気と、例えば窒素（Ｎ２）ガスによる大気雰囲気との間で切り替え、ウエハＷを真空空間から大気空間、又は大気空間から真空空間へ搬送する。
【００２２】
大気搬送室５０は、横方向が長手方向の箱状に形成されている。大気搬送室５０の長手方向の一方の側面にはロードロックモジュール４０ａ、４０ｂが連結され、他方の側面には３つのＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ−Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）載置台７０ａ、７０ｂ、７０ｃが連結されている。ロードロックモジュール４０ａ、４０ｂと大気搬送室５０との連結部分には、ゲートバルブＧ７、Ｇ８が設けられている。
【００２３】
大気搬送室５０内には、搬送機構１５１が配置されている。搬送機構１５１は、ガイドレール１５２と支持台１５３と搬送アーム１５４とを有し、大気搬送室５０内にてウエハを搬送する。ガイドレール１５２は、大気搬送室５０内に長手方向に配置されている。支持台１５３は、搬送アーム１５４を支持し、ガイドレール１５２上を長手方向にスライド移動する。
【００２４】
搬送アーム１５４は、関節部を有し、該関節部を軸として回転可能である。本実施形態に係る搬送アーム１５４では、３つの腕部分１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃが２つの関節部により連結され、各関節部を軸として回転可能となっている。また、搬送アーム１５４の先端部には、ウエハＷを載置するためのピックＰが取り付けられている。
【００２５】
なお、搬送アーム１５４の関節部は少なくとも一つ有していればいくつでもよい。また、本実施形態では、関節部を軸として腕部分を回転させることにより先端部のピックＰを可動させるが、これに限らず、関節部を起点として腕部分を伸縮させることにより先端部のピックＰを可動させてもよい。
【００２６】
本実施形態に係る搬送アーム１５４には、更にピックＰ上に載置されたウエハＷを覆うことが可能な蓋体Ｃが取り付けられている。蓋体Ｃは、搬送アーム１５４の関節部に取り付けられ、該関節部を軸として回転可能となっている。これにより、蓋体ＣをピックＰ上のウエハＷの上方位置まで移動させ、ウエハＷに蓋をすることができる。なお、本実施形態では、関節部を軸として蓋体Ｃを回転させることにより蓋体Ｃを、ピックＰ上のウエハＷの上方位置まで移動させたが、これに限られず、例えば関節部を起点として蓋体Ｃの腕部分を伸縮させることにより蓋体Ｃを、ピックＰ上のウエハＷの上方位置まで移動させてもよい。
【００２７】
大気搬送室５０には、処理済のウエハＷを一時保管するストレージ１６０が設けられている。ストレージ１６０には、複数枚のウエハＷを棚状に保管することができるウエハ保管部１６１が設けられている。ストレージ１６０の床面には、排気管（図示せず）が連結され、排気管は除害装置を備えた工場排気系に接続されている。これにより、一時保管されたウエハＷから発生した酸性ガスは、ストレージ１６０に流入される洗浄空気とともに排気管を介して工場排気系へ排気される。
【００２８】
ストレージ１６０にて一時保管された後、ウエハＷはＦＯＵＰ載置台７０ａ、７０ｂ、７０ｃ上に置かれたいずれかのＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ−Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）に戻される。ＦＯＵＰ載置台７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、たとえば２５枚のウエハＷを棚状に収納可能な運搬容器であるＦＯＵＰを載置する台である。
【００２９】
ピックＰ上の処理済のウエハＷは、ガイドレール１５２を使用して支持台１５３をスライド移動させることによりロードロックモジュール４０ａ又はロードロックモジュール４０ｂからストレージ１６０まで搬送される。搬送中、処理済のウエハＷは蓋体Ｃにより蓋をされた状態に保持される。また、支持台１５３の摺動によりピックＰ上の処理済のウエハＷをストレージ１６０からＦＯＵＰ載置台７０ａ、７０ｂ、７０ｃのいずれかまで搬送する間、処理済のウエハＷは蓋体Ｃにより蓋をされた状態で搬送される。
【００３０】
大気搬送室５０には、また、ＦＯＵＰ載置台７０ａ、７０ｂ、７０ｃから大気搬送室５０内に搬入されたウエハＷの位置をアライメントするオリエンタ（ＯＲＴ）７１が配置されている。
【００３１】
制御装置１００は、処理システム２に取り付けられた各部、たとえば搬送機構１５１の支持台１５３や搬送アーム１５４や蓋体Ｃの駆動タイミング、ゲートバルブＧ１〜Ｇ８の開閉、ドライエアーの供給タイミング等を制御する。制御装置１００は、ホストコンピュータ（図示せず）等とも接続され、ホストコンピュータと所望のデータの送受信を行う。
【００３２】
制御装置１００は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ），ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を有し、ＣＰＵはこれらの記憶領域に格納された各種レシピに従ってプラズマ処理を行う。レシピにはプロセス条件に対するプロセスモジュールの制御情報であるプロセス時間、処理室内温度、圧力（ガスの排気）、高周波電力や電圧、各種プロセスガス流量、伝熱ガス流量、搬送タイミングなどが記載されている。
【００３３】
かかる構成の処理システム２において、まず、外部からウエハＷを収納したＦＯＵＰが例えばＦＯＵＰ載置台７０ａに載置される。次に、ＦＯＵＰの蓋が外され、ウエハ搬出入口を介して搬送アーム１５４により処理前のウエハＷが取り出され、大気搬送室５０内に搬入される。処理前のウエハＷは、大気搬送室５０内を通ってオリエンタ７１に搬送され、オリエンタ７１にてウエハＷの位置のアライメントが行われる。続いて、搬送アーム１５４によりオリエンタ７１から位置決めされたウエハＷを取り出す。当該ウエハＷは、支持台１５３をスライド移動させることにより、オリエンタ７１からロードロックモジュール（例えば、ロードロックモジュール４０ａ）に搬送される。
【００３４】
続いて、搬送アーム１５４は、ロードロックモジュール４０ａ内にピックを入れ、ウエハ載置台４１ａに処理前のウエハＷを載置する。トランスファモジュール２０の搬送アームユニット２１は、ウエハ載置台４１ａ上の処理前のウエハＷを取り出し、トランスファモジュール２０内に搬入する。処理前のウエハＷは、トランスファモジュール２０内を通って例えばプロセスモジュール３０ａに搬送され、プロセスモジュール３０ａにてエッチング処理やプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）による成膜処理等のプラズマ処理が施される。
【００３５】
プラズマ処理後、搬送アームユニット２１は、プロセスモジュール３０ａから処理済のウエハＷを取り出し、ロードロックモジュール（例えば、ロードロックモジュール４０ｂ）まで搬送し、ロードロックモジュール４０ｂのステージ４１ｂに載置する。続いてロードロックモジュール４０ｂ内に窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガスを流入させ、ロードロックモジュール４０ｂ内を真空雰囲気から大気雰囲気に切り替える。その後、ゲートバルブＧ８を開き、搬送アーム１５４によってロードロックモジュール４０ｂから処理済のウエハＷを取り出してストレージ１６０に搬送する。処理済のウエハＷは、ストレージ１６０にて一時保管され、ウエハＷから発生するガスを工場排気系へ排気してから、搬送アーム１５４により取り出され、ＦＯＵＰに戻される。
【００３６】
以上、本実施形態に係る処理システム２の全体構成及び動作について説明した。次に、搬送機構１５１の構成及び動作の詳細について、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係る搬送機構の構成及び動作説明図であり、図３は、本実施形態に係る蓋体及びガス供給部を示した斜視図である。
【００３７】
［搬送機構の詳細］
図２（ａ）に搬送機構１５１の側面図を示したように、搬送機構１５１は搬送アーム１５４（腕部１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ）を有し、ウエハＷの搬送を行う。前述のように、搬送アーム１５４は多関節であり、各関節部を軸として腕部１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃが回転可能となっている。搬送機構１５１は、３つの関節部ｍａ、ｍｂ、ｍｃを有する。搬送アーム１５４の腕部１５４ａは、関節部ｍａを介して支持台１５３に支持され、関節部ｍａを軸として回転可能である。更に、腕部１５４ａには、関節部ｍｂを介して腕部１５４ｂが連結されている。腕部１５４ｂは、関節部ｍｂを軸として回転可能である。
【００３８】
さらに、腕部１５４ｂには、関節部ｍｃを介して２本の腕部１５４ｃ１が鉛直方向に並行に連結されている。２本腕部１５４ｃ１の先端には、それぞれピックＰ１及びピックＰ２が取り付けられ、それぞれのピックにウエハＷを載置するようになっている。２本の腕部１５４ｃ１は、関節部ｍｃを軸としてそれぞれ独立して回転可能である。図２（ａ）では、ピックＰ１にウエハＷが載置されているが、ピックＰ２にウエハＷが載置されていてもよい。ただし、ピックＰ１又はピックＰ２の一方に処理済のウエハＷが載置されている場合、ピックＰ１又はピックＰ２の他方には必ず未処理のウエハＷが載置され、処理済のウエハＷはピックＰ１及びピックＰ２の両方に同時に載置されない。
【００３９】
さらに、２本の腕部１５４ｃ１の上部には、鉛直方向に並行して腕部１５４ｃ２が連結されている。腕部１５４ｃ２の先端には、蓋体Ｃが取り付けられている。腕部１５４ｃ２は、関節部ｍｃを軸として２本のピックＰ１，２と独立して回転可能であり、腕部１５４ｃ２を回転させることによって、蓋体Ｃによって、いずれかのピック上に載置された処理済のウエハＷの上に蓋をすることができる。
【００４０】
また、ピックＰ１，２及び蓋体Ｃは、腕部１５４ｃ１及び腕部１５４ｃ２とともに、図示しない駆動機構を用いて上下に昇降可能である。図２（ａ）は、腕部１５４ｃ２及び蓋体Ｃを上昇させ、ピックＰ１を可動させてウエハＷを搬出又は搬入可能な状態を示す。図２（ｂ）は、腕部１５４ｃ２及び蓋体Ｃを下降させ、ピックＰ１上のウエハＷを蓋体Ｃにて覆った状態を示す。図２（ｂ）では、ピックＰ１上のウエハＷを蓋体Ｃにて覆う位置まで腕部１５４ｃ２及び蓋体Ｃを下降させているが、ピックＰ２上に処理済のウエハＷが載置されている場合には、ピックＰ２上のウエハＷを蓋体Ｃにて覆う位置まで更に腕部１５４ｃ２及び蓋体Ｃを下降させる。
【００４１】
図２及び図３に示したように、蓋体Ｃは、ウエハＷの径より若干大きな径を有する円板状の部材の縁にリング状部材を取り付けた蓋状である。蓋体Ｃには、その中央位置にて蓋体Ｃを貫通するガス導入パイプ１５５が設けられている。ガス導入パイプ１５５は、図示しないガス供給源と接続され、蓋体Ｃ内にドライエアー（水分を含まない空気）または窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガスを供給するガス供給部の一部である。ガス供給部は、ピック上に載置されたウエハＷの上面に向けてドライエアーまたは不活性ガスを吹き付ける。なお、ガス導入パイプ１５５は、蓋体Ｃの中央位置にて蓋体Ｃを貫通する態様に限られず、例えば蓋体Ｃに設けられた複数の貫通孔と連結する複数のパイプから構成されてもよい。また、ガス供給部によるガス供給方法は、必ずしもガス導入パイプ１５５に限られず、例えば蓋体Ｃを構成する部材の内部に形成されたガス経路であってもよい。
【００４２】
以上に詳細を説明したように、本実施形態に係る搬送機構１５１では、通常の搬送アームの構成に回動及び昇降可能な蓋体Ｃを取り付け、蓋体ＣによりウエハＷをカバーすることができるようにした。また、蓋体Ｃにガス供給部を設け、蓋体Ｃ内にドライエアーまたは不活性ガスを供給可能にした。
【００４３】
以下では、大気搬送室５０内を搬送中、処理後のウエハＷの残留物と水分との化学反応を発生させないようにするための搬送機構１５１の動作について説明する。
【００４４】
［大気搬送室内のウエハ搬送］
処理済のウエハＷが、経路の一例であるロードロックモジュール４０ａ→大気搬送室５０→ストレージ１６０→大気搬送室５０→ＦＯＵＰ載置台７０ａを搬送される様子を、図４〜図６を参照しながら説明する。図４は、処理済のウエハＷがロードロックモジュールから大気搬送室に搬入されるときの動作説明図である。図５は、処理済のウエハＷが大気搬送室からストレージに搬入されるときの動作説明図である。図６は、前記経路をウエハＷが搬送されるときのフローチャートを示す。フローチャートの各動作は、制御装置１００により制御される。なお、図４〜図６では、ピックＰ１又はピックＰ２のうち、処理済のウエハＷを載置しているピックをピックＰで表す。
【００４５】
図６の搬送機構１５１による搬送処理が開始すると、ステップＳ６０にて、制御装置１００は、ロードロックモジュール（ここでは、ロードロックモジュール４０ｂ）にピックＰを入れ、ロードロックモジュール４０ｂ内の処理済のウエハＷをピックＰ上に置く。このとき、図４（ａ）に示したように、蓋体Ｃは、大気搬送室５０側に退避している。
【００４６】
次に、ステップＳ６１にて、制御装置１００は、ピックＰをロードロックモジュール４０ｂから大気搬送室５０側に引くことにより、処理済のウエハＷをロードロックモジュール４０ｂから取り出す。その際、図４（ｂ）に示したように、ピックＰをロードロックモジュール４０ｂから大気搬送室５０側に引く動作と同時に蓋体Ｃを回転させて、ピックＰがロードロックモジュール４０ｂから出てくるとほぼ同時にピックＰの上方まで蓋体Ｃを移動させる。
【００４７】
その結果、図４（ｃ）に示したように、処理済のウエハＷがロードロックモジュール４０ｂから取り出されたとき、蓋体ＣはピックＰ上のウエハＷの上面を覆う位置に移動している。この状態で、ステップＳ６２にて、制御装置１００は、蓋体Ｃを下降させ、ピックＰ上の処理済のウエハＷに蓋をする。蓋体Ｃを下降させる前のピックＰ上のウエハＷに対する蓋体Ｃの位置を図２（ａ）に示し、蓋体Ｃを下降させた後のピックＰ上のウエハＷに対する蓋体Ｃの位置を図２（ｂ）に示す。
【００４８】
次に、ステップＳ６３にて、制御装置１００は、ドライエアーを蓋体Ｃ内に供給し、蓋体Ｃ内をパージする。その状態で制御装置１００は、ステップＳ６４にて、ストレージ１６０まで搬送機構１５１をスライド移動させる。その際の搬送状態を、図５（ａ）から図５（ｂ）に示す。
【００４９】
次に、ステップＳ６５にて、制御装置１００は、蓋体Ｃを上昇させ、蓋体ＣをピックＰ上の処理済のウエハＷの上方に位置させる。蓋体Ｃを上昇させる前のピックＰ上のウエハＷに対する蓋体Ｃの位置を図２（ｂ）に示し、蓋体Ｃを上昇させた後のピックＰ上のウエハＷに対する蓋体Ｃの位置を図２（ａ）に示す。
【００５０】
また、ステップＳ６６にて、制御装置１００は、ドライエアーの供給を停止し、蓋体Ｃのパージを止める。
【００５１】
この状態で、制御装置１００は、ステップＳ６７にて、ストレージ１６０に処理済のウエハＷを収納し、ウエハＷを一時ストレージ１６０内に保管する。一時保管されたウエハＷから発生した酸性ガスは、ストレージ１６０に流入される洗浄空気とともに排気管を介して工場排気系へ排気される。
【００５２】
所定時間後、制御装置１００は、ステップＳ６８にて、ストレージ１６０に保管されていた処理済のウエハＷを再び取り出し、ＦＯＵＰ載置台まで搬送し、ＦＯＵＰ内に保管する。図５（ｃ）は、ストレージ１６０から取り出された処理済のウエハＷを、搬送機構１５１によりＦＯＵＰ載置台まで搬送している途中の状態を示す。ＦＯＵＰ内でもウエハＷにはドライエアーを吹き付ける。
【００５３】
なお、ステップＳ６３で行われるドライエアーを蓋体Ｃ内に供給する処理の開始タイミングは、ステップＳ６２の蓋体Ｃを下降させる処理の前であってもよい。また、ステップＳ６７のストレージへの一時保管後、ステップＳ６８にてストレージ１６０からＦＯＵＰ載置台７０へウエハＷを搬送する際も同様に蓋体Ｃをパージすることが好ましい。
【００５４】
［処理後のウエハの残留イオン量の時間経過］
以上に説明した構成の搬送機構１５１による、処理済ウエハからの酸性ガスの発生抑制効果を立証するために、初めに酸性ガス発生のメカニズムを説明する。その後、処理後のウエハの残留イオン量の時間経過についての実験とその結果について、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、本実施形態に係る処理後のウエハの残留イオン量の時間経過を調べるための実験装置の簡略構成図である。図８は、本実施形態に係る残留イオン量の時間経過の実験結果を示すグラフである。
（酸性ガス発生のメカニズム）
ここでは、酸性ガスが発生するメカニズムについて反応モデルを用いて説明する。シリコンのエッチングやメタル膜のエッチングでは、臭化水素（ＨＢｒ）ガスや塩化水素（ＨＣｌ）を用いる。また、ＣＶＤによりウエハＷ上にチタン膜を付ける成膜処理では、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを用いる。このように、エッチング処理や成膜処理では、臭化水素（ＨＢｒ）ガス等の臭化（Ｂｒ）ガス系、塩素（Ｃｌ２）ガス等の塩素（Ｃｌ）ガス系、四フッ化メタン（ＣＦ４）等のフッ素（Ｆ）ガス系、六フッ化硫黄（ＳＦ６）等の硫黄（Ｓ）ガス系、硫化カルボニル（ＣＯＳ）ガスが使用される。
【００５５】
プロセス処理中に生成される残留物（ＳｉＢｒ４等）は、その多くがプロセスモジュールから排気されるが、一部、プロセスモジュールから排気されずにウエハ上に形成されたホールや溝に付着物（残留物、残渣）として残ってしまう場合がある。ウエハ上に形成されたホールや溝に付着物は、空気中の水分と化学反応を起こす。これにより生じる一次反応及び二次反応について説明する。
（一次反応）
一次反応の反応モデル例を以下に示す。
一次反応（１）：ＳｉＢｒ４＋２Ｈ２Ｏ  →  ＳｉＯ２＋４ＨＢｒ
一次反応（２）：ＳｉＣｌ４＋２Ｈ２Ｏ  →  ＳｉＯ２＋４ＨＣｌ
一次反応（３）：ＳｉＦ４  ＋２Ｈ２Ｏ  →  ＳｉＯ２＋４ＨＦ
一次反応（１）〜（３）の反応前の第一項（ＳｉＢｒ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４）は、ウエハ上の残留物であり、ウエハ上に形成されたホールや溝に付着している。反応前の第二項（Ｈ２Ｏ）は、空気中の水分である。一次反応（１）〜（３）の反応後の第一項（ＳｉＯ２）は二酸化ケイ素であり、第二項（４ＨＢｒ、４ＨＣｌ、４ＨＦ）は、腐食性のある酸性ガスである。
【００５６】
このように一次反応では、プロセス処理中に生成された残留物が空気中の水分と反応し、腐食性の酸性ガスが発生することがわかる。
【００５７】
以上から、処理済のウエハＷを大気中で搬送する際に、酸性ガスを発生させないためには、搬送中のウエハＷから水分を排除することが重要であることがわかる。したがって、本実施形態に係る搬送機構１５１では、通常の搬送アームの構成に回動及び昇降可能な蓋体Ｃを取り付け、蓋体ＣによりウエハＷをカバーすることができるようにした。また、蓋体Ｃ内にドライエアーまたは不活性ガスを供給可能な機構を設けた。かかる構成によれば、蓋体Ｃ及びドライエアー（または不活性ガス）によって大気搬送室５０内を搬送中に処理後のウエハＷの残留物と水分との化学反応を発生させないようにし、これにより、大気搬送室５０内での酸性ガスの発生を防止することができる。この結果、大気搬送室５０内の機器やクリーンルーム内の機器に対して耐酸性材料やコーティングが不要となり、腐食対策コストを低減させることができる。
【００５８】
この結果、大気搬送室５０内をはじめ、クリーンルーム環境への酸性ガスの放出をなくすことができ、腐食対策された機器がおかれたクリーンルームの床等の金属が錆びることを防止できる。
【００５９】
更に、ウエハＷの上面にプロセス中に発生した残留物が付着しているため、窒素（Ｎ２）ガスまたはドライエアーはウエハＷの上面に吹き付ける。これにより、大気搬送室５０を搬送中の処理済ウエハＷ上の残留物と水分との化学反応をより効果的に発生させないようにすることができる。
（二次反応）
次に、上記一次反応（１）〜（３）の後に生じる二次反応（１）〜（３）の反応モデル例を以下に示す。
二次反応（１）：ＨＢｒ＋ＮＨ３  →  ＮＨ４Ｂｒ
二次反応（２）：ＨＣｌ＋ＮＨ３  →  ＮＨ４Ｃｌ
二次反応（３）：ＨＦ ＋ＮＨ３  →  ＮＨ４Ｆ
二次反応（１）〜（３）の反応前の第一項（ＨＢｒ、ＨＣｌ、ＨＦ）は、一次反応で発生した酸性ガスであり、第二項（ＮＨ３）は、クリーンルーム中のアンモニアである。二次反応（１）〜（３）の反応後の項（ＮＨ４Ｂｒ、ＮＨ４Ｃｌ、ＮＨ４Ｆ）は、ハロゲン系アンモニウムである。二次反応（１）〜（３）の反応前の第一項及び第二項の物質は気体であるが、二次反応（１）〜（３）の反応後の物質は固体である。
【００６０】
このように二次反応では、酸性ガスがクリーンルーム中に漂うアンモニアの気体と反応し、ハロゲン化アンモニウムを生成する。ハロゲン化アンモニウムは固体であり、これが付着物となり、トラブルを発生させる。残留物の付着に伴うトラブルの一例としては、光学センサに付着物が付くことにより、光学部分がくもって光学センサとして機能しなくなる場合、処理前のウエハに付着物がつく場合、プロセスモジュールに装着された可動式パーツや搬送系のパーツに付着物が付くことにより各パーツが駆動する際にパーツから付着物が剥離してパーティクルとなる場合等が挙げられる。
【００６１】
これに対して、本実施形態に係る搬送機構１５１では、酸性ガスが発生しないため、ハロゲン化アンモニウムによる残留物の付着の発生もなく、残留物の付着に伴う上記トラブルも発生しない。
（処理後のウエハの残留イオン量の時間経過についての実験）
最後に、発明者により行われた、処理後のウエハの残留イオン量の時間経過の実験について説明する。図７には、実験装置の簡略図が示されている。実験装置は、ステージＳ、蓋体Ｃ、ガス供給機構、排気機構を有する。実験装置では、プロセス処理後のウエハＷをステージＳ上に置く。ステージＳ上のウエハＷは、蓋体Ｃで上方及び周縁部を覆われている。この状態で、Ｎ２又はエアー（Ａｉｒ）のパージガスを蓋体Ｃ内に供給し、ステージＳの下方からガスを排気する。
【００６２】
上記実験装置を用いて、処理後のウエハの残留イオン量の時間経過について調べた。図８に実験結果を示す。図８のグラフの横軸は、処理時間（分）を示し、縦軸は、処理済のウエハの単位面積当たりの残留イオン量（ｎｇ／ｃｍ２）を示す。ここでは、残留イオン量としてウエハＷに残留しているフッ素（Ｆ）量の単位面積当たりの減少特性を示すが、他のハロゲン系のガスを用いてプロセス処理したウエハも同様に適用可能である。
【００６３】
グラフ中のＡの折れ線は、図７の大気雰囲気中にて窒素（Ｎ２）ガスでパージした場合にウエハＷに残留しているフッ素（Ｆ）量の変化を示し、グラフ中のＢの折れ線は、図７の大気雰囲気中にてエアー（Ａｉｒ）でパージした場合にウエハＷに残留しているフッ素（Ｆ）量の変化を示す。
【００６４】
この結果を考察すると、大気雰囲気で窒素（Ｎ２）ガスを封入すると、ウエハＷが大気開放されず、ウエハＷに残留しているフッ素（Ｆ）量と水分との反応がほとんど促進されない。このため、グラフ中のＡの折れ線では、ウエハＷに残留しているフッ素（Ｆ）量はほとんど減少しておらず、ハロゲン系ガスは放出されない。
【００６５】
一方、大気雰囲気でエアー（Ａｉｒ）を封入すると、ウエハＷが大気開放され、ウエハＷの上面が水分に触れ、ウエハＷに残留しているフッ素（Ｆ）量と水分との反応が促進される。このため、グラフ中のＢの折れ線では、ウエハＷに残留しているフッ素（Ｆ）量は減少し、ハロゲン系ガスが放出される。
【００６６】
更に図８を考察すると、Ｂの折れ線（大気雰囲気でエアー（Ａｉｒ）ガスを封入した場合）では、大気開放した直後が最も残留イオン量の減り方が急峻である。これは、ウエハＷに形成されたパターンに付着した残留物のうち、比較的平坦なパターン部分に付着した残留物から先に水分と反応し、溝やホール等の深いパターン部分に付着した残留物は平坦な部分の残留物より遅れて水分と反応する。つまり、パターンの浅い部分の付着物はパターンの深い部分の付着物より早いタイミングに水分と反応する。このため、通常、比較的広範囲に残留するパターンの浅い部分の付着物と水分との反応によって大気開放した直後が最も残留イオン量の減少が急峻になり、比較的局所的に残留するパターンの深い部分の付着物と水分との反応によって、その後なだらかに残留イオン量が減少すると考察される。
【００６７】
以上の結果から、ロードロックモジュールから搬出した直後の処理済のウエハＷは大気開放した直後であり、最も酸性ガスの発生が高いことが予想される。よって、本実施形態にかかる搬送機構１５１を用いた搬送方法では、ロードロックモジュールから搬出された直後の処理済のウエハＷを搬出とほぼ同時に蓋体Ｃでカバーし、ドライエアー等でパージし、搬送中のウエハＷから水分を排除する。
【００６８】
また、ロードロックモジュールからストレージまでの搬送経路でも上記酸化が行われないようにウエハＷを蓋体Ｃで引き続きカバーし続ける。このように搬送機構１５１を動作させることにより、ストレージまで酸性ガスを発生させずにウエハＷを搬送し、そのウエハＷをストレージに一時保持することができる。ストレージ内では流入させるパージガスによりウエハから発生する酸性ガスを排気して、ウエハＷから発生する腐食性のガスをウエハＷから取り除く。
【００６９】
その後、ストレージから搬出されたウエハＷをＦＯＵＰに搬送する際にも処理済のウエハＷを蓋体Ｃでカバーし、ドライエアー等でパージすることにより、搬送中のウエハＷから水分を排除する。これにより、ＦＯＵＰまで酸性ガスを発生させずにウエハＷを搬送し、そのウエハＷをＦＯＵＰに収納することができる。
【００７０】
以上、本実施形態によれば、処理済のウエハＷを大気中で搬送する際に、搬送中のウエハＷから水分を排除することにより、大気搬送中の酸性ガスの発生を防止することができる。また、酸性ガスが発生しないため、ハロゲン化アンモニウムによる残留物の付着の発生もなく、残留物の付着に伴うトラブルも発生しない。
【００７１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７２】
以上ではプラズマ処理装置で実行されるプラズマ処理としてプラズマエッチングやプラズマＣＶＤを例に挙げて説明したが、アッシング処理にも適用可能である。例えば、エッチング処理後にアッシング処理が実行される場合、本発明を適用することにより、ＦＯＵＰからロードロックモジュールへ処理済みウエハＷの大気搬送過程において酸性ガスの発生を防止することができる。更に、本発明に係る処理装置は、プラズマ処理装置に限られず、熱ＣＶＤ等のプラズマを用いない処理装置にも適用可能である。例えば、本発明は、メタルＣＶＤにおいて四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）ガスを用いたチタン（Ｔｉ）／窒化チタン（ＴｉＮ）膜の生成や、六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスを用いたタングステン（Ｗ）膜の生成等、ハロゲン系のプロセスガスを使用したプロセスを実行する処理装置に適用可能である。
【００７３】
また、本発明においてプラズマ処理を施される被処理体は、半導体ウエハに限られず、例えば、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ：Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）用の大型基板、ＥＬ素子又は太陽電池用の基板であってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
２                              処理システム
２０                            トランスファモジュール（ＴＭ）
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ  プロセスモジュール（ＰＭ）
４０ａ、４０ｂ                  ロードロックモジュール（ＬＬＭ）
５０                            大気搬送室
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ          ＦＯＵＰ載置台
１００                          制御装置
１５１                          搬送機構
１５３                          支持台
１５４                          搬送アーム
１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ    腕部
１５４                          搬送アーム
１５５                          ガス供給部
１６０                          ストレージ
ｃ                              蓋体
ｍａ、ｍｂ、ｍｃ                関節部
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２                  ピック
【図１】
2013247283.tif 000003
【図２】
2013247283.tif 000004
【図３】
2013247283.tif 000005
【図４】
2013247283.tif 000006
【図５】
2013247283.tif 000007
【図６】
2013247283.tif 000008
【図７】
2013247283.tif 000009
【図８】
2013247283.tif 000010