JPH03135021A - 処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、被処理体を１枚毎に真空雰囲気内において
処理する処理装置に関する。

【従来の技術】

半導体製造工程において、各種の処理装置が用いられて
いる。 この種の処理装置の一例としてプラズマエツチング装置
が知られているが、従来、このプラズマエツチング装置
は、例えば第３図に示すように溝成されている。 すなわち、複数枚の半導体ウェーハが収納されたキャリ
アが収容されているセンダー１からハンドリングアーム
２により、１枚の半導体ウェーハ３を取り出し、アライ
メントステージ４に載置する。そして、アライメントス
テージ４で位置合わせしたウェーハ３は、イン側のロー
ドロック出力（真空予備室）６のゲート５を開けて、こ
のロードロック室６に搬入し、ゲート５を閉じる。そし
て、ロードロック室６内を真空吸引し、エツチング処理
室８内と同一真空雰囲気になったらゲート７を開けて、
ロードロック室６内に設けられるハンドリングアームに
よりウェーハ３をエツチング処理室８に搬入する。 エツチング処理が終了したら、アウト側のロードロック
室１０内をエツチング処理室８と同一真空雰囲気にした
状態でゲート９を開け、処理済みウェーハを、ロードロ
ック室１０に設けられるハンドリングアームにより、こ
のロードロック室１０内に搬入する。 次に、ロードロック室１０を後処理室１２と同じ真空雰
囲気にしてゲート１１を開け、ウェーハを後処理室１２
に搬送する。後処理室１２で後処理が終了したらゲート
１３を開け、ウェーハは、ハンドリングアーム２により
レシーバ−１４に収納する。 以上のような構成によれば、ロードロック室６゜１０は
、１枚の半導体ウェーハ毎に大気開放あるいは第１の真
空圧及び真空状態あるいは第２の真空圧を交互に繰り返
すようにするが、エツチング処理用の処理室内は常に所
定の真空状態を保つことができ、スルーブツトが向上す
る。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、以上のような従来のエツチング装置の場
合、１枚の半導体ウニ／＼毎に、ロードロック室６，１
０の真空圧をモニターして処理室８又は１２と同じにな
ったとき処理室との間のゲート７．９．１１を開けるよ
うにしなければならないとともに、１枚のウェーハを処
理するに当たって、センダー１からレシーバ１４までの
間に５個のゲート５．７，９，１１．１３を通過しなけ
ればならない。 このため、従来の装置ではゲート駆動、ロードロック室
の真空圧のモニタ制御のために時間を必要とし、スルー
ブツトの悪化を来している。 この発明は以上の点に鑑み、スルーブツトの向上を図る
ことができる処理装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

この発明は、被処理体を１枚毎に真空雰囲気内において
処理する処理装置であって、 同一の真空雰囲気内に 上記被処理体を複数枚収納可能なセンダー部及びレシー
バー部と、 上記被処理体の処理部と、 上記被処理体を搬送するための搬送機構とを全て収容し
たしたことを特徴とする。

【作用】

１回の真空吸引により、被処理体の処理室、センダー部
、レシーバー部、搬送機構のシステム全体が、同一真空
系内に収容される。そして、センダー部に収納された複
数の被処理体は、この真空雰囲気内のおいて全て処理さ
れる。この場合に、従来のロードロック室は不要で、こ
のためゲートも不要で、ゲート開閉駆動を必要としない
から真空吸引回数が１回でよいことと併せてスループッ
トを向上させることができる特徴かある。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を、前述したプラズマエツチ
ング装置の場合を例にとって、図を参照しながら説明す
る。 第１図に示すように、この例においては、処理装置全体
としてのシステムユニット室２０の内部に、ハンドリン
グアーム２１、アライメントステーション２２、バッフ
ァステーション２３が収容されるとともに、センダー部
２４、レシーバー部２５、プロセスチャンバ一部２６及
び後処理チャンバ一部２７が構成される。 この例の場合、センダー部２４及びレシーバ−部２５は
、システムユニット室２０の真空雰囲気とゲート２８．
２９により分離することか可能とされている。同様にプ
ロセスチャンバ一部２６及び後処理チャンバ一部２７も
ユニット室２０の真空雰囲気とゲート３０．３１により
分離することが可能とされている。 そして、センダー部２４には、複数枚、例えば２０〜３
０枚の未処理の半導体ウェーハ３２が収納されるキャリ
ア３３が搬入され、また、１ノシ一バ一部２５にはエツ
チング処理が終了した、上記枚数のウェーハを収納する
だめのキャリア３４が搬入される。 ゲート２８及び２９は、キャリア３３又は３４を交換す
るときユニット室２０内の真空雰囲気を保持するための
ものである。キャリア３３に収納される複数枚のウェー
ハ毎に、ユニット室２０全体を大気開放し、真空吸引す
るのであれば、これを設ける必要はない。 また、ゲート３０．３１は、プロセスチャンバ一部２６
及び後処理チャンバ一部２７の洗浄や補修等のメインテ
ナンス用のもので、洗浄や補修時、これらのゲート３０
．３１を閉じて、ユニット室２０内の真空雰囲気を保持
するようにしている。 さらに、この例ではプロセスチャンバ一部２６や後処理
チャンバー２７は、処理中に他のウェーハを汚染しない
ようにするため２重チャンバー構造とされている。 第２図は、この２重チャンバー構造の一例で、プラズマ
エツチング処理を行なう場合の例である。 すなわち、プロセスチャンバ一部２６の底部側に、例え
ばアルミニウム製の電極４１が設けられる。この電極４
１上には被処理体の例としての半導体ウェーハ３２が載
置されるものである。 このアルミニウム製電極４１の周囲には、所定の空間４
２を隔てて、環状に段部４３が形成されている。この段
部４３は、プロセスチャンバ一部２６のゲート３０側を
除く側面の壁とは一体となるようにされている。そして
、例えばゲート３０側とは反対側の側壁部に、この段部
４３を貫通してガス排出口４４が設けられている。 また、アルミニウム製電極４１の上方には、この電極４
１と対向する例えばアモルファスカーボン製電極４５を
備えたアルミニウム製対向電極体４６が配される。この
場合、このアルミニウム製対向電極体４６は、環状の段
部４３にその先端が突き当たるような環状の側壁部４７
を有するとともに、昇降機構５０によってプロセスチャ
ンバー部２６内において、昇降するように構成されてい
る。 段部４３と側壁部４７との突き当たり部には、後述する
気密保持用のＯリング４８が設けられている。 昇降機構５０は、例えば先端がアルミニウム製対向電極
体４６に接続された吊り下げ部材５１を、プロセスチャ
ンバ一部２６の上面板２６Ａを貫通して上下動可能にす
るような機構を用いることができる。そして、この例の
場合、アルミニウム製対向電極体４６とプロセスチャン
バ一部２６の上面板２６Ａとの間はベローズ５２で連結
されている。そして、吊り下げ部材５１及びこの吊り下
げ部材５１と上面［２６Ａとの間の連結部は、上記ベロ
ーズ５２によって、真空雰囲気とは隔絶されたベローズ
５２内の空間に入るようにされ、プロセスチャンバ一部
２６、延いてはユニット室２０内の真空雰囲気が保持さ
れる。 そして、図示しないがアルミニウム製電極４１と、対向
電極体４６のアモルファスカーボン電極４５との間に、
高周波電源が接続され、これにより電極４１．４５間に
電力が印加される。 そして、エツチング処理時は、昇降機構５０によりアル
ミニウム製対向電極体４６が下降せられ、その側壁４７
の先端が段部４３に突き当たるようにされる。このとき
、段部４３にはシール材、例えばＯリング４８がはめ込
まれており、この０リング４８により、アルミニウム製
対向電極体４６及びその側壁４７と段部４３゛とにより
気密室５３が形成される。シール材としては、０リング
の他に、Ｃリング、Ｅリング、テフロンシール等のシー
ル材も使用可能である。 なお、プロセスチャンバ一部２６の上面板２６Ａ及びア
ルミニウム製対向電極体４６を貫通して、エツチングガ
ス供給管５４が上記気密室５３内に導入される。 また、この例ではプロセスチャンバ一部２６の上面板２
６Ａは、ヒンジ部２６Ｂによって、開閉が可能とされて
おり、気密室５３内が汚れたとき、その洗浄を容易に行
なえるようにされているとともに、アルミニウム製対向
電極体４６の交換もできるようにされている。 また、ガス排気口４４は排気ポンプ（図示せず）に連結
され、強制的に排気されるようにされている。 以上のような機構の処理装置の動作を以下に説明する。 今、ユニット室２０内は、所定の真空圧状態になってい
るものとする。この状態で、先ず、ゲート２８を閉じて
、センダー部２４を大気開放し、これに、２０〜３０枚
の未処理ウェーハが載置されているキャリア３３を収容
する。また、ゲート２つを閉じて、レシーバ部２５を大
気開放し、これに、空きのキャリア３４を収納する。そ
の後、センダー部２４及びレシーバ部２５内をユニット
室２０内と同じ真空状態にした後、ゲート２８及びゲー
ト２９を開ける。 そして、ハンドリングアーム２１によってセンダー部２
４のキャリアー３３から１枚の半導体ウェーハを取り出
し、アライメントステーション２２上に載置し、位置合
わせを行なう。位置合わせが終了したら、ハンドリング
アーム２１によってプロセスチャンバ一部２６の電極４
１上にウェーハを搬送する。 次に、昇降機構５０を駆動し、アルミニウム製対向電極
体４６を降下させ、その側壁４７と、段部４３とを突き
合わせ、０リング４８によって気密室５３を形成する。 そして、アルミニウム製電極４１と対向電極体４６のア
モルファスカーボン電極４５との間に、高周波電源から
電力を印加するとともに、ガス供給管５４より所定のエ
ツチング処理ガスを気密室５３内に供給する。すると、
この処理ガスはプラズマ化され、このプラズマ化された
た処理ガスにより半導体ウェーハの表面がエツチングさ
れる。このとき、排気ポンプによってガス排気口４４よ
り排ガスが強制的に排気される。 以上のようなエツチング処理が終了すると、処理ガスの
供給を停止するとともに、図示しないバルブによって排
気ラインを遮蔽しく排気ポンプも停止し）、昇降機構５
０によりアルミニウム製対向電極体４６を上昇させる。 その後、処理の終了したウェーハを、ハンドリングアー
ム２１により後処理チャンバ一部２７に搬送し、所定の
後処理を行なう。この後処理が、終了したウェーハは、
ハンドリングアーム２１によってレシーバー部２５のキ
ャリア３４に収納する。 以上の処理を、センダー部２４の全てのウェーハについ
て順次行なう。この場合に、エツチング処理中に、次の
ウェーハの位置合わせを行ない、また、エツチング処理
の済んだウェーハの後処理を、後処理チャンバ一部２７
で同時に行なうことができる。 キャリア３３の全てのウェーハの処理が終了したら、再
び、ゲート２８及び２９を閉じて、センダー部２４のキ
ャリアを未処理のウェーハが収納されたキャリアに交換
し、また、レシーバ部２５の処理済みウェーハか収納さ
れたキャリアを取り出し、空のキャリアと交換する。 以上のようにしてキャリア３３に収納した複数枚のウェ
ーハについては、センダー部２４及びレシーバ部２５で
、１回の大気開放と、真空吸引とを行なうだけてエツチ
ング処理を行なうことができる。 したがって、１枚ごとに真空吸引操作を行なう必要はな
く、また、半導体ウェーハの処理・搬送について、ゲー
トの開閉操作も不要であるので、スループットの向上を
図ることができる。 なお、以上の説明では、センダー部２４及びレシーバ部
２５のみを大気開放するようにしたので、ゲート２８．
２９を設けて、キャリアの搬入及び搬送時に、その開閉
を行なうようにしたが、キャリアの搬入、搬出毎に、シ
ステムユニット室２０全体を大気開放、真空吸引するの
であれば、ゲート２８．２９は設けなくてもよい。 しかし、以上の例のように、センダー部２４及びレシー
バ部２５でのみ大気開放、真空吸引を行なうようにした
場合には、真空吸引をする容積か少なく、短時間で所望
の真空圧にすることができる。また、上述の例の場合、
プロセスチャンバー部２６及び後処理チャンバ一部２７
に対して、ゲート３０及び３１を設け、これらのチャン
バー２６．２７の洗浄等のメインテナンス時に、これら
ゲート３０．３１を閉じることにより、ユニット室２０
内は所定の真空圧で一定の清浄度を常に保つことができ
る。 なお、図の例ではハンドリングアームは、１個しか設け
なかったが、これは複数個設けてもよい。 また、この発明の処理装置は、以上の例のようなエツチ
ング装置に限らず、ＣＶＤ成膜装置やアッシング装置、
その他の真空処理装置に適用可能であることはもちろん
である。

【発明の効果】

以上説明したように、この発明によれば、１つのシステ
ムユニット室内に、被処理体の処理部、センタ一部、レ
シーバ部、搬送機構のシステム全体が収容されて、同一
の真空系内とされているので、従来のロードロック室を
用いる装置の場合のようなゲートは不要になる。このた
め、このゲートの開閉駆動及びロードロック室内の真空
圧のモニタ制御が不要になり、その分だけ処理時間を短
縮することができる。 また、センダー部に収容されるキャリアに収納される複
数枚の被処理体の１枚ごとに、大気開放、真空吸引を行
なう必要がなく、そのキャリアに収納された複数枚の被
処理体に対しては１回の直空吸引でよいので、これも処
理時間の短縮化につながり、全体としてスルーブツトの
向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による処理装置の一実施例を示す図
、第２図は、その一部の構成例を示す図、第３図は、従
来の処理装置の一例を示す図である。 ２０；システムユニット室 ２１；ハンドリングアーム ２２；アライメントステーション ２４；センダー部 ２５；レシーバ部 ２６；プロセスチャンバ一部 ２７；後処理チャンバ一部 ２８〜３１；ゲート ３２；半導体ウェーハ ３３．３４；キャリア

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被処理体を１枚毎に真空雰囲気内において処理する処理
   装置であって、 同一の真空雰囲気内に 上記被処理体を複数枚収納可能なセンダー部及びレシー
   バー部と、 上記被処理体の処理部と、 上記被処理体を搬送するための搬送機構と を全て収容したことを特徴とする処理装置。