(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚数の基板を同時に処理する少なくとも１室の反応処理室と、前記反応処理室に前記基板を搬送する搬送室と、前記搬送室に前記基板を受け渡すロードロック室とを有する半導体製造装置におけるダミー基板の運用方法において、少なくとも１室の前記ロードロック室内に、被処理基板の組と、ダミー基板の組とを隣接して収納し、前記ダミー基板に隣接する側の前記被処理基板から処理を始め、前記被処理基板に抜けがあるとき、前記被処理基板の抜け情報に基づいて、反応処理の際の前記反応処理室内の基板の数が、常に前記複数枚数となるように前記ダミー基板の枚数を選択し、最初に処理する組のみに前記ダミー基板を使用することを特徴とする半導体製造装置におけるダミー基板の運用方法。
【請求項２】
前記ロードロック室内に収納する前記ダミー基板の数が、前記複数枚数より１枚少ないことを特徴とする請求項１記載の半導体製造装置におけるダミー基板の運用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚の基板を同時に処理する半導体製造装置におけるダミー基板の運用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置や液晶表示装置等の製造プロセスにおいて使用される半導体製造装置には、熱やプラズマを利用して半導体ウェーハやガラス基板等に所定の処理を施すＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置、エッチング装置、アッシング装置等の各種半導体製造装置がある。
【０００３】
図５は、半導体製造装置のうち、クラスタ型枚葉式の装置の一例の上面断面図である。
【０００４】
６は被処理ウェーハ、３Ａ、３Ｂは被処理ウェーハ６を処理する反応処理室、２は反応処理室３Ａ、３Ｂに被処理ウェーハ６を搬送する搬送室、５は搬送室２内に備えられた被処理ウェーハ６の搬送ロボット、４Ａ、４Ｂは被処理ウェーハ６の冷却室、１Ａ、１Ｂは搬送室２に被処理ウェーハ６を受け渡すロードロック室、１７は被処理ウェーハ６を収納するカセットである。
【０００５】
従来の半導体製造装置においては、反応処理室３Ａ、３Ｂ内のガスを用いたインサイチュクリーニング直後のテスト成膜（シーズニング）のときに、ダミーウェーハが用いられる。
【０００６】
なお、近年、１枚ずつウェーハを処理する枚葉式半導体製造装置のさらなるスループットの向上を目的として、多枚葉式半導体製造装置が注目されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
多枚葉式半導体製造装置において、半導体製造プロセス中に被処理ウェーハに不良品が発生して被処理ウェーハの抜けが生じた場合、反応処理室に規定の複数枚をチャージしないで反応処理を行うと、ウェーハ台への不要の成膜、エッチング等の処理が施されることになり好ましくない。特に、プラズマ処理の場合は、不要の処理によるプラズマ電極の電気的特性の変化、それに伴う成膜状態の変化が生じ、その結果、成膜特性の劣化が生じる課題がある。
【０００８】
したがって、被処理ウェーハの足りない分をあらかじめ用意したダミーウェーハで補充して、反応処理室には常に規定の枚数をチャージするようにする。
【０００９】
なお、ロードロック室内には、被処理ウェーハあるいはダミーウェーハを該ロードロック室のウェーハ取り出し口まで搬送する昇降機構（エレベータ）が備えられている。
【００１０】
従来、ロードロック室の昇降機構の昇降時間や距離が長かったり、ダミーウェーハの効率の良い運用についてまだ確立しておらず、ダミーウェーハの効率の良い運用が求められている。
【００１１】
本発明の目的は、ダミーウェーハの効率の良い運用を実現する半導体製造装置におけるダミー基板の運用方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、複数枚数の基板を同時に処理する少なくとも１室の反応処理室と、前記反応処理室に前記基板を搬送する搬送室と、前記搬送室に前記基板を受け渡すロードロック室とを有する半導体製造装置におけるダミー基板の運用方法において、少なくとも１室の前記ロードロック室内に、被処理基板の組と、ダミー基板の組とを隣接して収納し、前記ダミー基板に隣接する側の前記被処理基板から処理を始め、前記被処理基板に抜けがあるとき、前記被処理基板の抜け情報に基づいて、反応処理の際の前記反応処理室内の基板の数が、常に前記複数枚数となるように前記ダミー基板の枚数を選択し、最初に処理する組のみに前記ダミー基板を使用することを特徴とする。
【００１３】
また、前記ロードロック室内に収納する前記ダミー基板の数が、前記複数枚数より１枚少ないことを特徴とする。
【００１４】
本発明では、このような構成により、被処理基板とダミー基板の昇降機構による昇降時間、昇降距離を低減できる。これにより、生産性（スループット）の向上、生産コストの低減、耐久信頼性を向上することができ、ダミー基板の効率の良い運用を実現できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１６】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態のクラスタ型多枚葉式の半導体製造装置の上面断面図、（ｂ）は（ａ）のロードロック室のローディング側（大気側、搬送室と反対側）の正面図、図２は図１のロードロック室内の被処理ウェーハ収納用カセットとダミーウェーハ収納用棚の拡大図である。本装置は、３枚同時に処理を行う３枚葉式である。
【００１７】
６は被処理ウェーハ、３Ａ、３Ｂは被処理ウェーハ６を処理する反応処理室、２は反応処理室３Ａ、３Ｂに被処理ウェーハ６を搬送する搬送室、５は搬送室２内に備えられた被処理ウェーハ６の搬送ロボット、４Ａ、４Ｂは被処理ウェーハ６の冷却室、１Ａ、１Ｂは搬送室２に被処理ウェーハ６を受け渡すロードロック室、７は被処理ウェーハ６を収納するカセットである。
【００１８】
反応処理室３Ａ、３Ｂは２室設けられ、これに対応して冷却室４Ａ、４Ｂも２室設けられている。ロードロック室１Ａ、１Ｂと搬送室２との間、搬送室２と反応処理室３Ａ、３Ｂとの間にはゲートバルブ（図示省略）が設けられ、それぞれ気密が保持されるようになっている。
【００１９】
反応処理済みの被処理ウェーハ６は、搬送室２内の搬送ロボット５により、反応処理室３Ａ、３Ｂに隣接する冷却室４Ａ、４Ｂに必要に応じて一旦チャージされ、必要時間経過後、ロードロック室１Ａ、１Ｂに戻される。
【００２０】
冷却室４Ａ、４Ｂには、ウェーハアライメント機能を具備させることも可能であり、反応処理室３Ａ、３Ｂへの搬送前に、一旦この冷却室４Ａ、４Ｂに搬送載置することにより、反応処理室３Ａ、３Ｂへのウェーハチャージを正確に行うことができる。
【００２１】
本装置においては、図１（ｂ）、図２に示すように、２室のロードロック室１Ａ、１Ｂ内にはそれぞれ、被処理ウェーハ６を収納する搬出入可能なカセット７の下に、ダミーウェーハ１０を収納する棚１１が設けてある。ダミーウェーハ１０は、被処理ウェーハ６と同様に、ロードロック室１Ａ、１Ｂの大気側から直接出し入れが可能である。なお、ダミーウェーハ１０も、棚１１に収納するのではなく、搬出入可能なカセットに収納してもよい。
【００２２】
例えば、反応処理室３Ａ、３Ｂ内のガスを用いたインサイチュクリーニング直後のテスト成膜のときに、ダミーウェーハ１０を用いる。特に、絶縁膜を成膜する場合、ウェーハを反応処理室３Ａ、３Ｂ内のウェーハ台（サセプタ）上に載置しないでテスト成膜を行うと、プラズマ電極が絶縁膜で被覆されるため、ダミーウェーハ１０を用いる。ダミーウェーハ１０は通常、複数回使用され、ダミーウェーハ１０上には、成膜が複数回施される。
【００２３】
１枚のダミーウェーハ１０の過剰な使用は、ダミーウェーハ１０上の累積膜厚が増大し、パーティクルが発生したり、また、膜応力の過多や繰り返し使用による熱履歴により、ダミーウェーハ１０の反り、変形が発生するため、搬送エラーを起こしやすくなる。このため、オペレータは、ダミーウェーハ１０の一度の成膜処理で堆積される膜厚を予想し、そのダミーウェーハ１０の使用回数に応じて累積膜厚を計算し、しきい値膜厚を規定する。そして、ダミーウェーハ１０上の実際の累積膜厚がしきい値膜厚を超えた場合に、適宜の手段によりオペレータに通知がされるようにし、オペレータはダミーウェーハ１０を新しいのと交換するようにするのが有効である。
【００２４】
また、ダミーウェーハ１０は前述のように複数回成膜されるため、パーティクルが発生しやすいので、ダミーウェーハ１０の収納用の棚１１は、図１（ｂ）、図２に示すように、処理ウェーハ６の収納用のカセット７の下側に配置するのが望ましい。
【００２５】
また、多枚葉式の本装置において、被処理ウェーハ６に不良品が発生して被処理ウェーハ６の抜けが生じた場合、反応処理室３Ａ、３Ｂに規定の枚数をチャージしないで反応処理を行うと、ウェーハ台への不要の成膜、エッチング等の処理が施されることになり望ましくない。特に、プラズマ処理の場合は、不要の処理によるプラズマ電極の電気的特性の変化、それに伴う成膜状態の変化により、成膜特性の劣化が生じる。したがって、この被処理ウェーハ６の足りない分をあらかじめ用意したダミーウェーハ１０で補充して、反応処理室３Ａ、３Ｂには常に規定の枚数をチャージするようにする。
【００２６】
なお、ロードロック室１Ａ、１Ｂ内には、被処理ウェーハ６を収納したカセット７とダミーウェーハ１０を収納した棚１１を、該ロードロック室１Ａ、１Ｂのウェーハ取り出し口（図示省略）まで昇降搬送する昇降機構（エレベータ。図示省略）が備えられている。
【００２７】
ダミーウェーハ１０は、必要に応じ、被処理ウェーハ６と同様に、前記昇降機構によりロードロック室１Ａ、１Ｂの前記ウェーハ取り出し口まで昇降され、搬送ロボット５により、反応処理室３Ａ、３Ｂに取り出し搬送され、使用される。使用後は、搬送ロボット５により棚１１に返却される。
【００２８】
次に、被処理ウェーハ６の足りない分をあらかじめ用意したダミーウェーハ１０で補充して、反応処理室３Ａ、３Ｂには常に規定の枚数をチャージする場合の詳細について説明する。なお、この場合は、前記インサイチュクリーニング直後のテスト成膜にはダミーウェーハ１０を用いず、また、２室のロードロック室１Ａ、１Ｂを連続して使用せず、いずれかのロードロック室１Ａ、１Ｂのカセット７を１ロットとして使用する。
【００２９】
図１（ｂ）、図２に示したように、ダミーウェーハ１０の組は、被処理ウェーハ６の組の下側に隣接して配置する。また、被処理ウェーハ６はダミーウェーハ１０に隣接する下側から処理を始める。
【００３０】
図３は、ダミーウェーハの運用説明図である。
【００３１】
カセット７内の被処理ウェーハ６の抜け情報（マッピングデータ）をあらかじめ入手し、これに基づき、以下に示すようにダミーウェーハ１０の運用をする。
【００３２】
図３に示すように、１ロットにおける２５枚の被処理ウェーハ６において、不良品が生じて３枚足りなくなった場合、前記マッピングデータに基づき、最初に処理する３枚の組でダミーウェーハ１０を使用する。この場合、ダミーウェーハ１０の数は、反応処理室３Ａ、３Ｂで同時に処理する枚数（ここでは、３枚）より１枚少ない枚数（ここでは、２枚）とするのが望ましい。
【００３３】
すなわち、本来２５枚の被処理ウェーハ６のうち、３枚足りない分のある２２枚の被処理ウェーハ６に、２枚のダミーウェーハ１０を加え、反応処理室３Ａ、３Ｂの一方の処理回数４回、計８回、合計２４枚のウェーハ処理を行うものとする。
【００３４】
ダミーウェーハ１０を最初の１回目の処理に使用することにより、最後あるいは途中にダミーウェーハ１０を使用する場合に比べ、カセット７および棚１１の昇降機構による昇降時間、昇降距離を低減できる。これにより、生産性の向上、生産コストの低減、耐久信頼性を向上することができ、ダミーウェーハ１０の効率の良い運用を実現できる。
【００３５】
なお、好適には、被処理ウェーハ６収納用のカセット７を耐熱性にするとよい。高温プロセスを実施する場合は、被処理ウェーハ６に十分な冷却時間を確保する必要があるが、スループットを向上するため、冷却時間を十分確保できない場合、耐熱性の材料からなるカセット７を使用するとよい。
【００３６】
参考例
図４（ａ）は、本発明の参考例のクラスタ型枚葉式の半導体製造装置の上面断面図、（ｂ）は（ａ）のロードロック室のローディング側の正面図である。
【００３７】
この参考例の装置では、ロードロック室１Ａ、１Ｂ、１Ｃを３室備え、真中のロードロック室１Ｂはダミーウェーハ１０のみ収納し、両側の２室のロードロック室１Ａ、１Ｃは被処理ウェーハ６のみ収納する。
【００３８】
すなわち、ダミーウェーハ１０専用のロードロック室１Ｂは、ダミーウェーハ１０のみカセットに収納して、ダミーウェーハ１０の必要なときに、本ロードロック室１Ｂにアクセスし、ダミーウェーハ１０を使用する。
【００３９】
以上本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被処理基板とダミー基板の昇降機構による昇降時間、昇降距離を低減できるので、生産性の向上、生産コストの低減、耐久信頼性を向上することができ、ダミー基板の効率の良い運用を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態のクラスタ型多枚葉式の半導体製造装置の上面断面図、（ｂ）は（ａ）のロードロック室のローディング側の正面図である。
【図２】図１のロードロック室内の被処理ウェーハ収納用カセットとダミーウェーハ収納用棚の拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態のダミーウェーハの運用説明図である。
【図４】（ａ）は本発明の参考例のクラスタ型枚葉式の半導体製造装置の上面断面図、（ｂ）は（ａ）のロードロック室のローディング側の正面図である。
【図５】クラスタ型枚葉式の半導体製造装置の一例の上面断面図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…ロードロック室、２…搬送室、３Ａ、３Ｂ…反応処理室、４Ａ、４Ｂ…冷却室、５…搬送ロボット、６…被処理ウェーハ、７、１６、１７…被処理ウェーハ収納用カセット、１０…ダミーウェーハ、１１…ダミーウェーハ収納用棚。
【図１】
0003824835.tif 000002
【図２】
0003824835.tif 000003
【図３】
0003824835.tif 000004
【図４】
0003824835.tif 000005
【図５】
0003824835.tif 000006