JP4961893B2 - 基板搬送装置及び基板搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハ等の基板に対して例えば真空処理を行う真空処理容器と大気雰囲気中で基板を搬送する大気搬送室とを備えた基板処理装置において、基板の位置決めや処理後の検査等を実行するための機能モジュールと大気搬送室との間に気流を形成する技術に関する。

半導体製造装置の中には、半導体ウエハ（以下、ウエハという）やフラットパネル用のガラス基板等の基板に対してエッチング処理や成膜処理を真空雰囲気で行うための装置がある。このような装置としては、キャリアを載置するキャリアポートと、基板搬送室と、この基板搬送室に複数接続された真空チャンバとを備えたいわゆるマルチチャンバシステムが知られている。

このシステムはスループットの向上や小型化、あるいは低コスト化等を考慮して改良が重ねられ、例えばキャリアポートに接続される大気搬送室と、この大気搬送室と複数の真空チャンバ（処理容器）との間に夫々ロードロック室を設けた装置、あるいは複数の真空チャンバが接続された真空搬送室と大気搬送室との間にロードロック室を介在させた装置等が使用されている。

一般に大気雰囲気中にて基板が置かれる、あるいは搬送される雰囲気においては、天井部にファンフィルタユニット（以下、ＦＦＵという）を設け、ここから清浄気体であるクリーンエアを供給してダウンフローを形成し、メカ部分等から発生するパーティクルの排出を行って清浄雰囲気を維持するようにしている。例えば前記大気搬送室においても天井部にＦＦＵを設け、また床面に排気ユニットを設けてクリーンエアによるダウンフローを形成している。

更にマルチチャンバシステムにおいては、真空チャンバ内にて予定としている位置及び向きに基板を載置するためには、基板例えばウエハの向きや中心の位置合わせを行う機能モジュールであるアライメントモジュール（オリエンタ）を設けることが必要であり、このオリエンタを例えば大気搬送室に接続して設ける構成が採用されている。

オリエンタは筐体内に基板を載置する回転ステージと基板の周縁を検出する例えば透過型センサとを設けて構成され、この筐体内においてもパーティクルを排出するためにファンによる吸気作用によって大気搬送室内のクリーンエアを基板の搬入出口から取り込んで、クリーンエアの気流を形成するようにしている。

一方、このような装置に接続された真空チャンバにおいては、チャンバ内にＨＢｒガスやＨＣｌガス等の処理ガスを導入してプラズマ化し、ウエハ上に形成されたポリシリコン膜へのエッチングを行う場合のように、エッチング処理に伴う生成物（臭化ケイ素や塩化ケイ素等）がウエハ上に生成してしまう場合がある。

このウエハを真空チャンバから搬出すると、例えば上述の臭化ケイ素や塩化ケイ素等と大気中の水分とが反応して臭化水素や塩化水素等の腐食性のガスとなったり、これらの腐食性ガスがさらに大気中に微量に存在するアンモニアと反応して臭化アンモニウムや塩化アンモニウム等の微粒子となったりして搬送室内に拡散してしまうことが知られている。

この結果、搬送室に拡散した腐食性のガスや微粒子は、大気搬送室から取り込んだクリーンエアと共にオリエンタの筐体内にも流れ込んでしまう。そして、腐食性ガスが流れ込んだ場合には、オリエンタの金属部分を腐食させてしまい、また微粒子が流れ込んだ場合にはオリエンタに付着し、特に光学系に付着した場合には受光信号に影響を及ぼし正確なウエハの周縁位置検出ができなくなってしまう。

なお、特許文献１には半導体製造プロセス中の各装置間でウエハを搬送する搬送装置の天井部にＦＦＵを備えたものが記載されているが、上述の問題には触れられていない。
特開２００４−２８１４７４号公報：００２４段落、図１、図２

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、基板に対して処理を行う処理容器と大気搬送室と大気搬送室内の搬送手段による基板の搬送経路上に設置された機能モジュールとを備えた基板処理装置において、前記処理後の基板が大気に接することにより生じる微粒子や腐食性のガスによって機能モジュールが悪影響を受けないようにすることが可能な基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。

本発明に係る基板処理装置は、基板に対して処理を行う処理容器と、
この処理容器に気密に接続されると共に処理容器にて処理された基板を受け取って搬送する搬送手段を備え、大気雰囲気とされる大気搬送室と、
この大気搬送室内に清浄気体による気流を形成する第１の気流形成手段と、
開放されている基板の搬入出口を介して前記大気搬送室に接続されると共に、前記搬送手段により基板の受け渡しが可能な位置に設けられ、大気雰囲気中で基板に対する作業を行う機能モジュールと、
この機能ジュール内に設けられ、前記搬入出口に臨む位置に基板を下面側から水平保持すると共に、この基板を回転または移動させる駆動機構を備えた基板保持部と、
外部から気体を取り込んで清浄気体とするための気体取込部と、前記搬入出口に対向する領域に設けられ、前記気体取込部からの清浄気体を前記基板の幅方向に広がるように、前記基板保持部に保持された基板よりも下方側の高さ位置から前記機能モジュール内に供給し、前記基板の全面に亘り、その板面に沿って前記搬入出口に向けて流れる清浄気体の一方向気流を形成するための気体供給部とが設けられた第２の気流形成手段と、を備え、
前記第２の気流形成手段は、前記機能モジュール内を前記大気搬送室よりも陽圧にし、
前記処理容器で基板に対して処理が行われる際に、大気と接触することにより微粒子及び／または腐食性のガスとして大気中に拡散する生成物が基板上に生成し、この基板は、前記生成物が付着した状態で前記大気搬送室を搬送されることを特徴とする
ここで前記基板は、前記生成物が付着した状態で前記機能モジュールに受け渡されるように構成されているとよい。

また前記気体取込部は、ファン及び気体フィルタを含むファンフィルタユニットにより構成するとよい。更に、前記機能モジュールで行われる基板に対する作業は、基板の位置合わせまたは基板の検査であったり、更にまた、光学系機器を用いて行われたりする場合に好適である。ここで、前記処理容器で基板に対して行われる処理により生成される生成物は、ハロゲン化シリコンである場合に本発明は適している。
また、前記基板に対して行われる処理は真空処理であり、大気搬送室と処理容器との間に常圧雰囲気と真空雰囲気とを切り替え可能なロードロック室が介在するように構成してもよい。

本発明に係わる基板処理方法は、基板を搬送する搬送手段を備え、大気雰囲気とされる大気搬送室と、この大気搬送室に気密に接続され、基板に対して処理を行う処理容器と、を備えた基板処理装置を用いて基板処理を行う方法において、
前記処理容器にて、大気と接触することにより微粒子及び／または腐食性のガスとして大気中に拡散する生成物が基板上に生成される処理を行う工程と、
前記大気搬送室内に第１の気流形成手段により清浄気体による気流を形成する工程と、
前記処理容器にて処理され、前記生成物が付着した基板を前記搬送手段により大気搬送室内に搬入する工程と、
前記処理容器にて処理を行う前または処理を行った後の基板を前記搬送手段により、開放されている基板の搬入出口を介して前記大気搬送室に接続された機能モジュールに搬入し、この機能モジュール内に設けられ、前記搬入出口に臨む位置に基板を下面側から水平保持すると共に、この基板を回転または移動させる駆動機構を備えた基板保持部にこの基板を水平保持して、大気雰囲気中で基板に対して作業を行う工程と、
外部から気体を取り込んで清浄気体とする気体取込部と、前記搬入出口に対向する領域に設けられ、前記気体取込部からの清浄気体を前記基板の幅方向に広がるように、前記基板保持部に保持された基板よりも下方側の高さ位置から前記機能モジュール内に供給するための気体供給部とが設けられた第２の気流形成手段により、前記水平保持された基板の全面に亘り、その板面に沿って前記搬入出口に向けて流れる清浄気体の一方向気流を形成する工程と、を備え、
前記第２の気流形成手段は、前記機能モジュール内を前記大気搬送室よりも陽圧にすることを特徴とする。
ここで、前記生成物が付着した状態の基板を前記機能モジュールに受け渡す工程を備えるとよい。

本発明によれば、機能モジュール内に気流を形成するにあたって、清浄気体の気流が形成されている大気搬送室から吸気せずに、基板処理装置外部から気体を取り込んで大気搬送室に流出させて気流を形成するようにしているので、処理容器で処理された基板が大気搬送室に搬入されて大気と接触することにより微粒子や腐食性のガスが発生しても機能モジュールへの流入を防止することができる。このため、腐食性のガスによる機能モジュールの腐食を防ぐことが可能となる。また、微粒子の機能モジュールへの付着を防止できるので、例えば機能モジュール内の光学系に対する悪影響を避けることができる。

基板処理装置の一例として、真空処理装置に本発明を適用した例について図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、実施の形態に係る基板処理装置１の平面図である。１は、マルチチャンバと呼ばれるタイプの基板処理装置であって、搬送手段を構成する第１の搬送手段１３及び第２の搬送手段２１ａ、２１ｂと、ウエハＷに対するエッチング処理の行われる処理容器３１ａ、３１ｂと、基板処理装置１内に搬入されたウエハＷの向き及び位置を整える位置決めを行う機能モジュールであるオリエンタ４と、を備えている。

図２の斜視図及び図３の縦断面図に示すように、第１の搬送手段１３は、大気搬送室１４内に収められており、大気搬送室１４の前面には、ウエハＷを納めた搬送容器であり、ウエハキャリア等とも呼ばれているフープを載置するための例えば３つのフープ載置台１１ａ〜１１ｃと、各フープ載置台１１ａ〜１１ｃに対応する搬入出扉１２ａ〜１２ｃとが取り付けられている。搬入出扉１２ａ〜１２ｃは、フープオープナとして構成されており、フープ前面のドアを取り外すことができる。第１の搬送手段１３は、大気搬送室１４を介して、各フープ載置台１１ａ〜１１ｃに載置されたフープとオリエンタ４と第２の搬送手段２１ａ、２１ｂとの間でウエハＷの受け渡しを行う搬送アームである。図１に示すように第１の搬送手段１３は、搬送アームを支える基台を左右方向に移動可能なように構成され、さらに、搬送アームを回転、伸縮可能なように構成されている。

また、図２、図３に示すように大気搬送室１４の天井部には、第１の気流形成手段を構成する例えば３つの第１のＦＦＵ１５ａ〜１５ｃが取り付けられている。これら第１のＦＦＵ１５ａ〜１５ｃは、後述する第２のＦＦＵと同様に、筐体内に回転翼とモータとからなるファンを格納したファンユニットと、このファンユニットの吐出側に配置された例えば筐体内にＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air）フィルタを格納したフィルタユニットと、から構成されている。また、大気搬送室１４の底部には、酸性ガスを除去するケミカルフィルタを格納した排気ＦＦＵ１６が第１のＦＦＵ１５ａ〜１５ｃと対向するように設置されており、第１のＦＦＵ１５ａ〜１５ｃとこの排気ファンとの間に清浄空気の下降気流を形成し、大気搬送室１４内を清浄空気からなるミニエンバイロメントとしている。

このように、ＦＦＵ１５ａ〜１５ｃを有する大気搬送室１４の前面にウエハＷを供給するフープ載置台１１ａ〜１１ｃ備え、その内部にウエハＷの搬送手段１３を設けることにより、処理対象のウエハＷを供給したり、処理後のウエハＷを取り出したりする役割を担うモジュール機器は、一般にＥＦＥＭ（Equipment Front End Module）と呼ばれている。以下本実施の形態においては、このＥＦＥＭをＬＭ（Loader Module）と呼ぶ。

次に、第２の搬送手段２１ａ、２１ｂを備えたＬＬＭ（Load Lock Module）について説明する。基板処理装置１は、例えば２つのＬＬＭを有しており、夫々のＬＬＭには例えば搬送アームからなる第２の搬送手段２１ａ、２１ｂと、これを収めるロードロック室２２ａ、２２ｂとが備わっている。第２の搬送手段２１ａ、２１ｂは、夫々のロードロック室２２ａ、２２ｂを介して、第１の搬送手段１３と処理容器３１ａ、３１ｂとの間でウエハＷの受け渡しを行う役割を果たす。

各ロードロック室２２ａ、２２ｂは、ゲートＧ１、Ｇ２を介して大気搬送室１４と２つの処理容器３１ａ、３１ｂの夫々とに接続されている。また、各ロードロック室２２ａ、２２ｂは、排気管２４ａ、２４ｂを介して真空ポンプ２３ａ、２３ｂと接続されると共に、Ｎ_２ガス等の不活性ガス導入口を備えており、ゲートＧ１、Ｇ２を閉とした状態でロードロック室２２ａ、２２ｂ内の圧力を所定の真空雰囲気と常圧雰囲気とを切り替えることができるようになっている。

また、夫々のロードロック室２２ａ、２２ｂに接続された処理容器３１ａ、３１ｂの少なくとも一方は、搬入されたウエハＷに対してエッチング処理を行うように構成されている。以下、処理容器３１ａにてエッチング処理の行われる場合の構成について説明すると、処理容器３１ａ内には図示しない上部電極と下部電極とが配置され、下部電極には静電チャックが設けられている。また、処理容器３１ａ内には、図示しない処理ガス供給部からハロゲン化水素である例えば臭化水素（ＨＢｒ）からなる処理ガスが供給されて、上部電極または下部電極に印加された高周波電力によって処理ガスがプラズマ化されることにより、ウエハＷ上に形成されたポリシリコン膜にエッチング処理を施すＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置として構成されている。

なおもう一方の処理容器３１ｂにおいては、ウエハＷに対して上述したものと同様のエッチング処理を施すように構成してもよいし、これとは異なるエッチング処理、例えば処理ガスとして四フッ化炭素を供給し、これをプラズマ化してウエハＷ上に形成されたＳｉＯ_２膜をエッチングするＲＩＥ装置として構成してもよい。また、例えばウエハＷ上に所定の成膜処理を施すＣＶＤ装置等として処理容器３１ｂを構成してもよい。

各搬送手段１３、２１ａ、２１ｂや、真空ポンプ２３ａ、２３ｂ、処理容器３１ａ、３１ｂ内の電極に接続された高周波電源等は、基板処理装置１全体の動作を制御する制御部５０により制御されるようになっている。制御部５０は、例えば図示しないプログラム格納部を有しているコンピュータからなり、プログラム格納部にはウエハＷを搬送する動作や処理容器３１ａ、３１ｂ内における処理等についてのステップ（命令）群を備えたコンピュータプログラムが格納されている。そして、当該コンピュータプログラムが制御部５０に読み出されることにより、制御部５０は基板処理装置１の動作を制御する。なお、このコンピュータプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶手段に収納された状態でプログラム格納部に格納される。

次に、本実施の形態に係るオリエンタ４について説明する。オリエンタ４は扁平な略箱状のオリエンタ容器４１を備え、図１〜図３に示すようにＬＭの大気搬送室１４の側壁に取り付けられている。図４に示すようにオリエンタ容器４１は、仕切り板４４によって、上部室４２と下部室４３とに区画されており、オリエンタ容器４１の上部室４２側の側壁には、第１の搬送手段１３により大気搬送室１４との間でウエハＷを搬入出するための搬入出口４１ａが設けられている。なお搬入出口４１ａは、実際には図４に向かってオリエンタ容器４１の奥側の側壁に設けられているが、図示の便宜上向かって右側の側壁に示してある。
また、上部室４２内にはウエハＷを載置するための載置台４５が設けられている。載置台４５は、下部室４３側に設けられた回転駆動機構４７にシャフト４６を介して接続され、鉛直軸回りに回転できるようになっている。

また、オリエンタ容器４１内には、載置台４５上に載置されたウエハＷの周縁の位置を検出するための検出機構４８が設けられている。この検出機構４８は、例えばＬＥＤ等からなる下部室４３側の発光部４８ｂと、ＣＣＤセンサ等からなる上部室４２側の受光部４８ａとからなる透過型センサとして構成されている。これらの発光部４８ｂと受光部４８ａとは、仕切り板４４に穿設された孔部４４ａを介して上下に対向するように配置されており、発光部４８ｂからの光のうちの一部は載置台４５上に載置されたウエハＷの周縁で遮られ、残りの光が受光部４８ａに入射するように構成されている。

そして受光部４８ａは、入射した光の光量を示す信号（検出データ）を既述の制御部５０に対して出力するように構成されている。そして、この制御部５０は、回転駆動機構４７によってウエハＷを略一周回転させ、この間に受光部４８ａに入射する光量の変化に基づいて、ウエハＷの周縁部に形成されたノッチ（またはオリエンテーションフラット）の位置を算出し、そしてウエハＷのノッチが予め決められた方向に向くように載置台４５を回転させる制御動作を行う。

更にこのオリエンタ４は、図示していないがウエハＷの周縁を載置台４５の回転中心に向けて例えば３方向から押圧し、これによりウエハＷの中心位置を合わせ込む機構を備えていてもよい。更にまたオリエンタ４は、ウエハＷの周縁の検出データに基づいてウエハＷの中心位置を算出し、載置台４５の回転中心からの位置ずれ量を算出するように構成されていてもよい。この場合は、例えば第１の搬送手段１３によるウエハＷの受け取り位置を補正して、第１の搬送手段１３の予定の位置にウエハＷが載置されるようにしてもよい。

本実施の形態においては、大気搬送室１４内に形成されている気流がオリエンタ容器４１内に流入することを防止するために、オリエンタ４からＬＭへと向かう気流を形成するための第２の気流形成手段を備えている。以下に、その詳細について図５、図６を参照しながら説明する。

図５は、気流形成手段を備えたオリエンタ４の断面図であり、図６はその斜視図である。ＬＭへと向かう気流を形成するため、オリエンタ４は、上部室４２内に清浄空気を送り込む第２の気流形成手段としての第２のＦＦＵ６０と、第２のＦＦＵ６０と上部室４２との間を接続するダクト６５と、を備えている。

第２のＦＦＵ６０は、ファンユニット６０ａとフィルタユニット６０ｂとから構成されている。ファンユニット６０ａは、図５に示すように、筐体６１と、この筐体６１に格納されたファン６２とを備えている。ファン６２は回転翼と図示しないモータとからなり、クリーンルーム内の清浄空気を取り込んで、上部室４２へと送り出す役割を果たす。筐体６１には、ファン６２の吸入側に清浄空気を取り込むための多数の吸気孔６１ａが形成され、ファン６２の吐出側はフィルタユニット６０ｂと連通した構造となっている。

フィルタユニット６０ｂは、筐体６３と、この筐体６３に格納されたＵＬＰＡフィルタ６４とを備えており、ファンユニット６０ａから供給された清浄空気を濾過して、その清浄度を向上させる役割を果たす。ＵＬＰＡフィルタ６４は、濾材が蛇腹状に折り込まれた状態で筐体６３に格納されている。また筐体６３は、清浄空気の流入側、流出側でそれぞれファンユニット６０ａとダクト６５とに連通した構造となっている。

ダクト６５は、図５に示すように、オリエンタ容器４１と、図４において図示を省略した下部室４３を格納する内部容器４１ｂとの間に形成される空間に、フィルタユニット６０ｂから流出した清浄空気を通流させる構造となっている。そして、図４に示した仕切り板４４と略面一となる位置に、清浄空気の流出する貫通孔６６ａを備えた整流板６６が設けられている。

以上の構成により、ファンユニット６０ａのファン６２を稼働させると、図５、図６に矢印で示したような清浄空気の気流が形成される。そして、大気搬送室１４内の圧力に対して上部室４２内の圧力が陽圧となるようにファン６２の出力を設定することによって、図６中に矢印で示すように、上部室４２からＬＭの大気搬送室１４内へと向かう気流を形成し、上部室４２内を清浄空気からなるミニエンバイロメントとすることができる。

次に、実施の形態に係る基板処理装置１の作用について説明する。ここでは、ウエハＷ表面に形成されたポリシリコン膜に、処理容器３１ａによってエッチング処理を施す場合について説明する。

先ず、ウエハＷの搬送容器であるフープが例えば図１に向かって一番左のフープ載置台１１ａに載置されると、搬入出扉１２ａによってフープのドアを取り外す。次いで、第１の搬送手段１３はフープからウエハＷを１枚取り出して、オリエンタ４の上部室４２内に搬送し載置台４５上に載置する。そして、既述のオリエンタ４の機能によりウエハＷの方向を整えると共に、例えばウエハＷの中心位置のずれを把握する。

次いで、第１の搬送手段１３はウエハＷをオリエンタ４の上部室４２より取り出して、ロードロック室２２ａ内の第２の搬送手段２１ａに引き渡す。ウエハＷが第２の搬送手段２１ａに引き渡されると、ＬＭ側のゲートＧ１を閉じて真空ポンプ２３ａを動作させ、ロードロック室２２ａ内を真空状態とする。ロードロック室２２ａ内が所定の真空度となったら、処理容器３１ａ側のゲートＧ２を開いてウエハＷを処理容器３１ａ内に搬入し、図示しない載置台にウエハＷを載置する。

その後、処理容器３１ａ側のゲートＧ２を閉じて、処理容器３１ａ内に処理ガス（例えばＨＢｒガスやキャリアガス）を供給すると共に所定の真空度に維持し、高周波電力を印加して処理ガスをプラズマ化し、ウエハＷ表面のポリシリコン膜をエッチングする。このエッチング処理においては、プラズマにより生成したＢｒラジカルとポリシリコン膜中のＳｉとを反応させてガス状の臭化ケイ素（ＳｉＢｒ_４）を生成し、シリコン膜を削り取っていく。ここで、生成した臭化ケイ素は、図示しない処理容器３１ａ専用の真空ポンプにより処理容器３１ａの外部に排気されるが、その一部はウエハＷ表面にて生成しそこへ付着することが分かっている。

エッチング処理が完了すると、ゲートＧ２を開いて第２の搬送手段２１ａによりウエハＷを取り出し、ロードロック室２２ａ内の真空状態を解除してゲートＧ１を開き第２の搬送手段２１ａから第１の搬送手段１３へと処理後のウエハＷを受け渡す。ここで、ウエハＷには臭化ケイ素が付着しており、この物質は大気に触れると大気中の水分と反応して腐食性の強い臭化水素ガスを生成すると共に、更にこの臭化水素が大気中に微量に存在するアンモニアと反応して微粒子である臭化アンモニウムを生成する。

この様な現象に対して、大気搬送室１４内には第１のＦＦＵ１５ａ〜１５ｃにより清浄空気の下降流を形成していることに加え、既述のように本実施の形態に係るオリエンタ４には第２のＦＦＵ６０を備えている。即ち、オリエンタ４の上部室４２内には大気搬送室１４へと向かう清浄空気の気流を形成しており、更にこの例では上部室４２内を陽圧としているため、機能モジュールであるオリエンタ４内に腐食性のガスや微粒子を流入させることなく、既述の排気ＦＦＵ１６を介して基板処理装置１外に排出することができる。

ウエハＷを受け取った第１の搬送手段１３は、これを処理後のウエハＷを収めるフープ内に格納する。以上の動作をフープ内の全てのウエハＷについて実行した後、搬入出扉１２ａによりフープのドアを取り付けて搬送可能な状態とし、当該フープに収められたウエハＷの処理を終了する。

上述の作用の説明においては、処理容器３１ａ内におけるエッチング処理のみに着目して説明したが、もう一方の処理容器３１ｂにおいて処理の行われる場合の作用も上述の場合と略同様である。即ち、２つの処理容器３１ａ、３１ｂにおいて同じ処理を行う場合には、これらの処理容器３１ａ、３１ｂにおいて並行して処理を実行するようにウエハＷを搬送する。また、２つの処理容器３１ａ、３１ｂにて連続して異なる処理を行う場合には、夫々の処理容器３１ａ、３１ｂに所定の順番でウエハＷを搬送して処理を実行する。このとき、上述した腐食性ガスを生成するような物質が処理容器３１ａ、３１ｂ内のいずれでウエハＷに付着しても、第２のＦＦＵ６０により形成された気流によってオリエンタ４への生成物の流入を防止できる。

本実施の形態によれば次のような効果がある。第２のＦＦＵ６０により、機能モジュール（オリエンタ４）から大気搬送室１４へと向かう清浄空気の気流を形成しているので、処理容器３１ａ、３１ｂで処理されたウエハＷが大気搬送室１４に搬入されて大気と接触することにより微粒子や腐食性のガスを発生してもこれらの物質の機能モジュールへの流入を防止することができる。このため、腐食性のガスによる機能モジュールの腐食を防ぐことが可能となる。また、微粒子の機能モジュールへの付着を防止できるので、例えば機能モジュール内の光学系に対する悪影響を避けることができ、測定エラー等を防止することができる。また本発明は、ウエハＷ上で生成する物質が、大気と接触して腐食性のガスまたは微粒子の一方のみとして大気中に拡散する場合に適用してもよいことは勿論である。

また第２のＦＦＵ６０を備える機能モジュールは、上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、処理容器３１ａ、３１ｂ内でＣＶＤ処理等によりウエハＷ表面に成膜を行う基板処理装置１において、処理状態を把握するために基板表面を検査する検査モジュール、例えば成膜された膜の厚さを計測する膜厚計７を備えた構成であってもよい。

このような実施の形態について簡単に説明すると、例えば図１に示した基板処理装置１の処理容器３１ａ、３１ｂにてＣＶＤ処理によるウエハＷ表面への成膜処理を行う場合において、オリエンタ４（図１中のオリエンタ容器４１）のある反対側（図に向かって右側）の大気搬送室１４の側壁に膜厚計７が取り付けられている。

この膜厚計７は、図７の概略断面図に示すように、側面に搬入出口７１ａを有する膜厚計容器７１と、この膜厚計容器７１内に設けられ、ウエハＷを載置するための載置台７２と、この載置台７２を回転自在とするシャフト７３及びＸ方向とＹ方向とに移動自在とする駆動機構７４、７５と、光干渉式の計測部７６と、を備えている。

計測部７６は、載置台７２上のウエハＷ表面と対向するように設けられたプローブ７６ａと、光ファイバ７６ｂと、分光器およびコントローラを含む図示しない分光器ユニットと、を備えている。膜厚計７は、ウエハＷをＸ、Ｙ方向に移動させて、例えばウエハＷの直径に沿った多数の位置にプローブ７６ａを位置させ、ウエハＷ表面に照射した光の反射光に基づいてスペクトルを得て、そのスペクトルに基づいて膜厚を検出するように構成されている。

更に、膜厚計７は、図５で説明したものと略同様の構成を有する第２のＦＦＵ６０を備えており、整流板６６の貫通孔６６ａから流出する清浄空気により、大気搬送室１４へと向かう気流が膜厚計容器７１内に形成されるようになっている。このため、処理容器３１ａ、３１ｂにて成膜の行われたウエハＷの表面に腐食性のガス等を発生する物質を付着している場合であっても、大気搬送室１４内で発生した物質（微粒子や腐食性のガス）の膜厚計容器７１内への流入を防ぐと共に、膜厚計容器７１内で発生した物質をこの気流によって大気搬送室１４側へ排出することもできる。

なお、例示した実施の形態においては、大気搬送室１４の側壁にオリエンタ４や膜厚計７を外付けした例について説明したが、これらの第２のＦＦＵ６０を備えた機能モジュールを大気搬送室１４内に設置してもよい。

実施の形態に係る基板処理装置の一例を示す平面図である。 上記基板処理装置のＬＭ（Loader Module）を示す斜視図である。 上記ＬＭの縦断面図である。 機能モジュールの一例であるオリエンタの構造を示す縦断面図である。 気流形成手段としてファンフィルタユニットを備えたオリエンタの一例を示す縦断面図である。 上記オリエンタの斜視図である。 機能モジュールの他の例として、ファンフィルタユニットを備えた膜厚計の構造を示す縦断面図である。

符号の説明

Ｗ ウエハ
Ｇ１、Ｇ２ ゲート
１ 基板処理装置
４ オリエンタ
７ 膜厚計
１１ａ〜１１ｃ
フープ載置台
１２ａ〜１２ｃ
搬入出扉
１３ 第１の搬送手段
１４ 大気搬送室
１５ａ〜１５ｃ
第１のＦＦＵ
１６ 排気ＦＦＵ
２１ａ、２１ｂ
第２の搬送手段
２２ａ、２２ｂ
ロードロック室
２３ａ、２３ｂ
真空ポンプ
２４ａ、２４ｂ
排気管
３１ａ、３１ｂ
処理容器
４１ オリエンタ容器
４１ａ 搬入出口
４１ｂ 内部容器
４２ 上部室
４３ 下部室
４４ 仕切り板
４４ａ 孔部
４５ 載置台
４６ シャフト
４７ 回転駆動機構
４８ 検出機構
４８ａ 受光部
４８ｂ 発光部
５０ 制御部
６０ 第２のＦＦＵ
６０ａ ファンユニット
６０ｂ フィルタユニット
６１ 筐体
６１ａ 吸気孔
６２ ファン
６３ 筐体
６４ ＵＬＰＡフィルタ
６５ ダクト
６６ 整流板
６６ａ 貫通孔
７１ 膜厚計容器
７１ａ 搬入出口
７２ 載置台
７３ シャフト
７４、７５ 駆動機構
７６ 計測部
７６ａ プローブ
７６ｂ 光ファイバ

Claims (9)

1. 基板に対して処理を行う処理容器と、
   この処理容器に気密に接続されると共に処理容器にて処理された基板を受け取って搬送する搬送手段を備え、大気雰囲気とされる大気搬送室と、
   この大気搬送室内に清浄気体による気流を形成する第１の気流形成手段と、
   開放されている基板の搬入出口を介して前記大気搬送室に接続されると共に、前記搬送手段により基板の受け渡しが可能な位置に設けられ、大気雰囲気中で基板に対する作業を行う機能モジュールと、
   この機能ジュール内に設けられ、前記搬入出口に臨む位置に基板を下面側から水平保持すると共に、この基板を回転または移動させる駆動機構を備えた基板保持部と、
   外部から気体を取り込んで清浄気体とするための気体取込部と、前記搬入出口に対向する領域に設けられ、前記気体取込部からの清浄気体を前記基板の幅方向に広がるように、前記基板保持部に保持された基板よりも下方側の高さ位置から前記機能モジュール内に供給し、前記基板の全面に亘り、その板面に沿って前記搬入出口に向けて流れる清浄気体の一方向気流を形成するための気体供給部とが設けられた第２の気流形成手段と、を備え、
   前記第２の気流形成手段は、前記機能モジュール内を前記大気搬送室よりも陽圧にし、
   前記処理容器で基板に対して処理が行われる際に、大気と接触することにより微粒子及び／または腐食性のガスとして大気中に拡散する生成物が基板上に生成し、この基板は、前記生成物が付着した状態で前記大気搬送室を搬送されることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記基板は、前記生成物が付着した状態で前記機能モジュールに受け渡されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記気体取込部は、ファン及び気体フィルタを含むファンフィルタユニットであることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 前記機能モジュールで行われる基板に対する作業は、基板の位置合わせまたは基板の検査であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
5. 前記機能モジュールで行われる基板に対する作業は、光学系機器を用いて行われることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の基板処理装置。
6. 前記処理容器で基板に対して行われる処理により生成される生成物は、ハロゲン化シリコンであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の基板処理装置。
7. 前記基板に対して行われる処理は真空処理であり、大気搬送室と処理容器との間に常圧雰囲気と真空雰囲気とを切り替え可能なロードロック室が介在していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の基板処理装置。
8. 基板を搬送する搬送手段を備え、大気雰囲気とされる大気搬送室と、この大気搬送室に気密に接続され、基板に対して処理を行う処理容器と、を備えた基板処理装置を用いて基板処理を行う方法において、
   前記処理容器にて、大気と接触することにより微粒子及び／または腐食性のガスとして大気中に拡散する生成物が基板上に生成される処理を行う工程と、
   前記大気搬送室内に第１の気流形成手段により清浄気体による気流を形成する工程と、
   前記処理容器にて処理され、前記生成物が付着した基板を前記搬送手段により大気搬送室内に搬入する工程と、
   前記処理容器にて処理を行う前または処理を行った後の基板を前記搬送手段により、開放されている基板の搬入出口を介して前記大気搬送室に接続された機能モジュールに搬入し、この機能モジュール内に設けられ、前記搬入出口に臨む位置に基板を下面側から水平保持すると共に、この基板を回転または移動させる駆動機構を備えた基板保持部にこの基板を水平保持して、大気雰囲気中で基板に対して作業を行う工程と、
   外部から気体を取り込んで清浄気体とする気体取込部と、前記搬入出口に対向する領域に設けられ、前記気体取込部からの清浄気体を前記基板の幅方向に広がるように、前記基板保持部に保持された基板よりも下方側の高さ位置から前記機能モジュール内に供給するための気体供給部とが設けられた第２の気流形成手段により、前記水平保持された基板の全面に亘り、その板面に沿って前記搬入出口に向けて流れる清浄気体の一方向気流を形成する工程と、を備え、
   前記第２の気流形成手段は、前記機能モジュール内を前記大気搬送室よりも陽圧にすることを特徴とする基板処理方法。
9. 前記生成物が付着した状態の基板を前記機能モジュールに受け渡す工程を備えることを特徴とする請求項８に記載の基板処理方法。

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