JPH11204616A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

基板処理装置および基板処理方法

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JPH11204616A
JPH11204616A JP1345298A JP1345298A JPH11204616A JP H11204616 A JPH11204616 A JP H11204616A JP 1345298 A JP1345298 A JP 1345298A JP 1345298 A JP1345298 A JP 1345298A JP H11204616 A JPH11204616 A JP H11204616A
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chamber
substrate
substrate transfer
transfer chamber
load lock
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JP1345298A
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Makoto Hiyama
真 檜山
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Kokusai Denki Electric Inc
Original Assignee
Kokusai Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】基板搬送等に伴う汚染を高速で取り除くことが
でき、高歩留まり、高スループットの基板処理装置およ
び基板処理方法を提供する。 【解決手段】基板搬送室1に不活性ガス導入機構30を
接続する。基板を大気圧のロードロック室4内に取り込
み、その後ロードロック室4を真空排気する。一方で
は、不活性ガス導入機構30のガス溜め10内に不活性
ガスを溜めておく。その後隔離弁7を開き基板を基板搬
送室1内に搬入する。その後、ガス導入弁12を開き基
板搬送室1内に不活性ガスを導入し、隔離弁7を閉じ
る。その後ガス導入弁12を閉じ基板搬送室1内を高真
空まで排気する。その後、隔離弁6を開き、基板を予備
加熱室3に搬送する。予備加熱室3から基板本処理室2
への基板の搬送および基板本処理室2からロードロック
室4への基板の搬送の際も、基板搬送室1の真空排気−
不活性ガス導入−真空排気を行って不純物濃度を迅速に
減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置およ
び基板処理方法に関し、特に半導体デバイスや液晶表示
素子構成用の薄膜を形成又は加工する基板処理装置およ
び基板処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は従来の基板処理装置を説明するた
めの概略横断面図である。
【0003】基板搬送室1に、基板本処理室2、基板予
備加熱室3およびロードロック室4が真空室用の隔離弁
5、6および7をそれぞれ介して並列に連結されてい
る。基板搬送室1内には、基板搬送ロボット8が設けら
れている。
【0004】また、基板本処理室2、基板予備加熱室3
およびロードロック室4の各室には各々独立の真空排気
機構を設けており、ロードロック室4以外は常時真空排
気されている。
【0005】大気中の基板を大気圧状態のロードロック
室4内に取り込み、その後ロードロック室4を真空排気
する。ロードロック室4内の基板を、真空搬送ロボット
8により基板搬送室1を通過して基板予備加熱室3に搬
入し、基板の予備加熱処理を行う。
【0006】同様に基板予備加熱室3内の基板を基板本
処理室2に搬送し成膜、エッチング等の所定の処理を行
い、再びロードロック室4に搬入し大気中に払い出す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、基板取り込み
時にロードロック室4内に混入する酸素、水分、または
基板予備加熱中に基板予備加熱室において発生する酸
素、水分が基板搬送時に基板本処理室2内を汚染し素子
特性の劣化を引き起こす。
【0008】また、基板本処理室2内の残留反応性ガス
や基板処理に伴う副生成物が、基板搬送時に基板搬送室
1内を汚染し、パーティクル発生の原因となる。
【0009】これら汚染は、基板搬送室1に搬入した基
板を次室に搬送する前に、基板搬送室1内を高真空排気
することで取り除くことができるが、汚染の影響を十分
小さくするには時間がかかる為、装置スループットが低
下する。
【0010】従って、本発明の目的は、基板搬送に伴う
汚染を高速で取り除くことができ、高歩留まり、高スル
ープットの基板処理装置および基板処理方法を提供する
ことにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1によれば、基板
搬送室と、前記基板搬送室に並列に連結された第1およ
び第2の室とを備え、前記基板搬送室を介して前記第1
の室から前記第2の室に基板を搬送可能な基板処理装置
であって、前記第1の室から前記第2の室に前記基板を
搬送する際に、前記第1の室と前記基板搬送室とをそれ
ぞれ予め真空排気しておきその後前記第1の室と前記基
板搬送室とを連通させて前記第1の室から前記基板搬送
室に前記基板が搬送可能な状態にした後または前記基板
搬送室に前記基板を搬送した後前記基板搬送室に不活性
ガスを導入し、または前記第1の室と前記基板搬送室と
を連通させて前記第1の室から前記基板搬送室に前記基
板が搬送可能な状態にした後または前記基板搬送室に前
記基板を搬送した後前記基板搬送室を真空排気しその後
前記基板搬送室に不活性ガスを導入し、その後、前記基
板搬送室を真空排気し、その後、前記基板搬送室と前記
第2の室とを連通させて前記基板を前記第2の室に搬送
するようにしたことを特徴とする基板処理装置が提供さ
れる。
【0012】また、請求項2によれば、前記第1の室か
ら前記第2の室に前記基板を搬送する際に、前記第1の
室と前記基板搬送室とをそれぞれ予め真空排気しておき
その後前記第1の室と前記基板搬送室とを連通させて前
記第1の室から前記基板搬送室に前記基板が搬送可能な
状態にした後または前記基板搬送室に前記基板を搬送し
た後前記基板搬送室に不活性ガスを導入し、その後、前
記基板搬送室を真空排気し、その後、前記基板搬送室と
前記第2の室とを連通させて前記基板を前記第2の室に
搬送するようにしたことを特徴とする請求項1記載の基
板処理装置が提供される。
【0013】上記のように、基板搬送室をまず真空排気
しておき、その後不活性ガスを導入し、その後再び基板
搬送室を真空排気することにより、第1の室から基板搬
送室に混入した不純物や反応副生成物等の濃度を急速に
下げることができる。その結果、装置を高スループット
なものとすることができる。しかも、第2の室に基板を
搬入する際に、第1の室から基板搬送室に混入する不純
物や反応副生成物等によって第2の室が汚染されること
を防止でき、高歩留まりな装置が実現できる。
【0014】また、請求項3によれば、前記第1および
第2の室が真空室であることを特徴とする請求項1また
は2記載の基板処理装置が提供される。
【0015】また、請求項4によれば、前記第1の室が
ロードロック室であり、前記第2の室が基板処理室であ
ることを特徴とする請求項3記載の基板処理装置が提供
される。
【0016】また、請求項5によれば、前記第1および
第2の室が基板処理室であることを特徴とする請求項3
記載の基板処理装置が提供される。
【0017】また、請求項6によれば、基板搬送室と、
前記基板搬送室に並列に連結されたロードロック室およ
び基板処理室とを備え、前記基板搬送室を介して前記ロ
ードロック室から前記基板処理室に基板を搬送可能な基
板処理装置であって、前記ロードロック室から前記基板
処理室に前記基板を搬送する際に、前記ロードロック室
を真空排気し、その後、前記ロードロック室に不活性ガ
スを導入し、その後、前記ロードロック室を真空排気
し、その後、前記ロードロック室と前記基板搬送室とを
連通させて前記ロードロック室から前記基板搬送室に前
記基板が搬送可能な状態にしまたは前記基板搬送室に前
記基板を搬送し、その後、前記基板搬送室を介して前記
基板を前記基板処理室に搬送するようにしたことを特徴
とする基板処理装置が提供される。
【0018】このように、ロードロック室をまず真空排
気しておき、その後不活性ガスを導入し、その後再びロ
ードロック室を真空排気することにより、装置外部の大
気中からロードロック室に混入した酸素、水分等の不純
物等の濃度を急速に下げることができる。その結果、装
置を高スループットなものとすることができる。また、
ロードロック室から基板搬送室に混入する不純物等の濃
度を下げることができるので、基板処理室に基板を搬入
する際に、ロードロック室から基板搬送室に混入する不
純物等によって基板処理室が汚染されることを防止で
き、高歩留まりな装置が実現できる。さらに、通常はロ
ードロック室の容積は基板搬送室の容積よりも小さいの
で、基板搬送室において真空排気−不活性ガス導入−真
空排気を行って不純物等を除去するよりもロードロック
室で真空排気−不活性ガス導入−真空排気を行って不純
物等を除去するほうがより効率的に行える。
【0019】また、請求項7によれば、前記基板処理室
が、前記基板に成膜を行う成膜室、前記基板をエッチン
グするエッチング室、前記基板を予備加熱する予備加熱
室または前記基板の冷却を行う基板冷却室であることを
特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の基板処理
装置が提供される。
【0020】また、請求項8によれば、所定の圧力の不
活性ガスを所定の容量保持可能なガス溜めをさらに備
え、前記ガス溜めに保持された前記不活性ガスを前記基
板搬送室に導入することによって前記基板搬送室への前
記不活性ガスの導入を行い、または前記ガス溜めに保持
された前記不活性ガスを前記ロードロック室に導入する
ことによって前記ロードロック室への前記不活性ガスの
導入を行うことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか
に記載の基板処理装置が提供される。
【0021】このように、所定の圧力の不活性ガスを所
定の容量保持可能なガス溜めに保持された不活性ガスを
導入することによって、容易に正確な量の不活性ガスを
迅速に導入できる。
【0022】また、請求項9によれば、基板搬送室と、
前記基板搬送室に並列に連結された第1および第2の室
とを備え、前記基板搬送室を介して前記第1の室から前
記第2の室に基板を搬送可能な基板処理装置を使用して
基板の処理を行う基板処理方法であって、前記第1の室
と前記基板搬送室とをそれぞれ予め真空排気しておきそ
の後前記第1の室と前記基板搬送室とを連通させて前記
第1の室から前記基板搬送室に前記基板が搬送可能な状
態にした後または前記基板搬送室に前記基板を搬送した
後前記基板搬送室に不活性ガスを導入し、または前記第
1の室と前記基板搬送室とを連通させて前記第1の室か
ら前記基板搬送室に前記基板が搬送可能な状態にした後
または前記基板搬送室に前記基板を搬送した後前記基板
搬送室を真空排気しその後前記基板搬送室に不活性ガス
を導入する第1の工程と、その後、前記基板搬送室を真
空排気する第2の工程と、その後、前記基板搬送室と前
記第2の室とを連通させて前記基板を前記第2の室に搬
送する第3の工程とを備えることを特徴とする基板処理
方法が提供される。
【0023】また、請求項10によれば、前記第1の工
程が、前記第1の室と前記基板搬送室とをそれぞれ予め
真空排気しておきその後前記第1の室と前記基板搬送室
とを連通させて前記第1の室から前記基板搬送室に前記
基板が搬送可能な状態にした後または前記基板搬送室に
前記基板を搬送した後前記基板搬送室に不活性ガスを導
入する工程であることを特徴とする請求項9記載の基板
処理方法が提供される。
【0024】上記のように、基板搬送室をまず真空排気
しておき、その後不活性ガスを導入し、その後再び基板
搬送室を真空排気することにより、第1の室から基板搬
送室に混入した不純物や反応副生成物等の濃度を急速に
下げることができる。その結果、高スループットで基板
処理を行うことができる。しかも、第2の室に基板を搬
入する際に、第1の室から基板搬送室に混入する不純物
や反応副生成物等によって第2の室が汚染されることを
防止でき、高歩留まりで基板処理を行うことができる。
【0025】また、請求項11によれば、前記第1およ
び第2の室が真空室であることを特徴とする請求項9ま
たは10記載の基板処理方法が提供される。
【0026】また、請求項12によれば、前記第1の室
がロードロック室であり、前記第2の室が基板処理室で
あることを特徴とする請求項11記載の基板処理方法が
提供される。
【0027】また、請求項13によれば、前記第1およ
び第2の室が基板処理室であることを特徴とする請求項
11記載の基板処理方法が提供される。
【0028】また、請求項14によれば、前記第2の工
程と前記第3の工程との間に、前記基板搬送室に不活性
ガスを導入しその後前記基板搬送室を真空排気する工程
をさらに少なくとも1回分備えることを特徴とする請求
項9乃至13のいずれかに記載の基板処理方法が提供さ
れる。
【0029】このような工程をさらに備えることによっ
て、第1の室から基板搬送室に混入した不純物や反応副
生成物等の濃度を急速にさらに下げることができる。
【0030】また、請求項15によれば、基板搬送室
と、前記基板搬送室に並列に連結されたロードロック室
および基板処理室とを備え、前記基板搬送室を介して前
記ロードロック室から前記基板処理室に基板を搬送可能
な基板処理装置を使用して基板の処理を行う基板処理方
法であって、前記ロードロック室を真空排気する第1の
工程と、その後、前記ロードロック室に不活性ガスを導
入する第2の工程と、その後、前記ロードロック室を真
空排気する第3の工程と、その後、前記ロードロック室
と前記基板搬送室とを連通させて前記ロードロック室か
ら前記基板搬送室に前記基板が搬送可能な状態にしまた
は前記基板搬送室に前記基板を搬送する第4の工程と、
その後、前記基板搬送室を介して前記基板を前記基板処
理室に搬送する第5の工程とを備えることを特徴とする
基板処理方法が提供される。
【0031】このように、ロードロック室をまず真空排
気し、その後不活性ガスを導入し、その後再びロードロ
ック室を真空排気することにより、装置外部の大気中か
らロードロック室に混入した酸素、水分等の不純物等の
濃度を急速に下げることができる。その結果、高スルー
プットで基板処理を行うことができる。また、ロードロ
ック室から基板搬送室に混入する不純物等の濃度を下げ
ることができるので、基板処理室に基板を搬入する際
に、ロードロック室から基板搬送室に混入する不純物等
によって基板処理室が汚染されることを防止でき、高歩
留まりで基板処理を行うことができる。さらに、通常は
ロードロック室の容積は基板搬送室の容積よりも小さい
ので、基板搬送室において真空排気−不活性ガス導入−
真空排気を行って不純物等を除去するよりもロードロッ
ク室で真空排気−不活性ガス導入−真空排気を行って不
純物等を除去するほうがより効率的に行える。
【0032】また、請求項16によれば、前記第3の工
程と前記第4の工程との間に、前記ロードロック室に不
活性ガスを導入しその後前記ロードロック室を真空排気
する工程をさらに少なくとも1回分備えることを特徴と
する請求項15記載の基板処理方法が提供される。
【0033】このような工程をさらに備えることによっ
て、第1の室から基板搬送室に混入した不純物や反応副
生成物等の濃度を急速にさらに下げることができる。
【0034】また、請求項17によれば、前記基板処理
室が、前記基板に成膜を行う成膜室、前記基板をエッチ
ングするエッチング室、前記基板を予備加熱する予備加
熱室または前記基板の冷却を行う基板冷却室であること
を特徴とする請求項9乃至16のいずれかに記載の基板
処理方法が提供される。
【0035】また、請求項18によれば、所定の圧力の
不活性ガスを所定の容量保持可能なガス溜めに保持され
た前記不活性ガスを前記基板搬送室に導入することによ
って前記基板搬送室への前記不活性ガスの導入を行い、
または所定の圧力の不活性ガスを所定の容量保持可能な
ガス溜めに保持された前記不活性ガスを前記ロードロッ
ク室に導入することによって前記ロードロック室への前
記不活性ガスの導入を行うことを特徴とする請求項9乃
至17のいずれかに記載の基板処理方法が提供される。
【0036】このように、所定の圧力の不活性ガスを所
定の容量保持可能なガス溜めに保持された不活性ガスを
導入することによって、容易に正確な量の不活性ガスを
迅速に導入できる。
【0037】また、請求項19によれば、第1および第
2の室を備え、前記第1の室から前記第2の室に基板を
搬送可能な基板搬送装置であって、前記第1の室から前
記第2の室に前記基板を搬送する際に、前記第1の室を
真空排気し、その後、前記第1の室に不活性ガスを導入
し、その後、前記第1の室を真空排気し、その後、前記
第1の室と前記第2の室とを連通させて前記第1の室か
ら前記第2の室に前記基板を搬送するようにしたことを
特徴とする基板搬送装置が提供される。
【0038】また、請求項20によれば、第1および第
2の室を備え、前記第1の室から前記第2の室に基板を
搬送可能な基板搬送装置を使用する基板搬送方法であっ
て、前記第1の室を真空排気する工程と、その後、前記
第1の室に不活性ガスを導入する工程と、その後、前記
第1の室を真空排気する工程と、その後、前記第1の室
と前記第2の室とを連通させて前記第1の室から前記第
2の室に前記基板を搬送する工程とを備えることを特徴
とする基板搬送方法が提供される。
【0039】上記のように、第1の室をまず真空排気
し、その後不活性ガスを導入し、その後再び第1の室を
真空排気することにより、第1の室に混入した不純物や
反応副生成物等の濃度を急速に下げることができる。そ
の結果、装置を高スループットなものとすることがで
き、また高スループットで基板処理をすることができ
る。しかも、第2の室に基板を搬入する際に、第1の室
から基板搬送室に混入する不純物や反応副生成物等によ
って第2の室が汚染されることを防止でき、高歩留まり
な装置が実現でき、また高歩留まりで基板処理を行うこ
とができる。
【0040】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。
【0041】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施の形態の基板処理装置を説明するための概略横
断面図である。
【0042】本実施の形態の基板処理装置100は、基
板搬送室1、基板本処理室2、基板予備加熱室3および
ロードロック室4を備えている。基板本処理室2におい
ては、プラズマCVD、減圧CVDおよびスパッタ成膜
等の成膜処理や、ドライエッチング等のエッチング処理
等の基板の処理が行われる。
【0043】基板搬送室1に、基板本処理室2、基板予
備加熱室3およびロードロック室4が真空室用の隔離弁
5、6および7をそれぞれ介して並列に連結されてい
る。基板搬送室1内には、基板搬送ロボット8が設けら
れている。
【0044】基板搬送室1、基板本処理室2、基板予備
加熱室3およびロードロック室4の各室には、各々独立
の真空排気機構21、22、23および24をそれぞれ
接続しており、ロードロック室4以外は常時真空排気さ
れている。
【0045】基板搬送室1には、不活性ガス導入機構3
0が接続されている。不活性ガス導入機構30は、レギ
ュレータ15、ガス導入弁11、12、配管13、圧力
計14を備えている。ガス導入弁11、12それらの間
に挟まれた配管13および配管13に接続された圧力計
14によってガス溜め10が構成されている。
【0046】ガス導入弁12を閉じ、ガス導入弁11を
開いた状態でレギュレータ15から不活性ガスを供給
し、圧力計14が所定の圧力を示すと、ガス導入弁11
を閉じることによって、ガス溜め10に所定の圧力の不
活性ガスを所定の容量保持することができる。その後、
ガス導入弁12を開くことによって、容易に正確な量の
不活性ガスを基板搬送室1に迅速に導入できる。
【0047】本実施の形態の基板処理装置100におい
ては、基板は次のようにして処理される。
【0048】まず、基板搬送室1、基板本処理室2、基
板予備加熱室3の各室は、各々独立の真空排気機構2
1、22、23によりそれぞれ常時真空排気されてい
る。
【0049】この状態で、大気中の基板を大気圧状態の
ロードロック室4内に取り込み、その後ロードロック室
4を真空排気機構24により真空排気する。その後、ロ
ードロック室4内の基板を、真空搬送ロボット8により
基板搬送室1を通過して基板予備加熱室3に搬入し、基
板の予備加熱処理を行う。
【0050】その後、同様に基板予備加熱室3内の基板
を基板本処理室2に搬送し成膜、エッチング等の所定の
処理を行い、再びロードロック室4に搬入し大気中に払
い出す。
【0051】このような処理方法において、本実施の形
態においては、ロードロック室4から予備加熱室3への
基板の搬送、予備加熱室3から基板本処理室2への基板
の搬送、および基板本処理室2からロードロック室4へ
の基板の搬送の際に、不活性ガス導入機構30と真空排
気機構21とを利用して基板搬送室1の不活性ガスによ
る回分パージを行なって、汚染物質の高速除去を行う。
【0052】より具体的には、次のようにして行う。な
お、次において、ロードロック室4から予備加熱室3へ
の基板の搬送の場合には、基板を取り出す室(チャン
バ)はロードロック室4であり、基板を受け取る室(チ
ャンバ)は予備加熱室3である。予備加熱室3から基板
本処理室2への基板の搬送の場合には、基板を取り出す
チャンバは予備加熱室3であり、基板を受け取るチャン
バは基板本処理室2である。また、基板本処理室2から
ロードロック室4への基板の搬送の場合には、基板を取
り出すチャンバは基板本処理室2であり、基板を受け取
るチャンバはロードロック室4である。
【0053】工程1) まず、基板搬送室1、基板を取
り出す室(チャンバ)および基板を受け取る室(チャン
バ)を真空引きしておく。この場合には、基板搬送室1
と基板を取り出すチャンバとの間の隔離弁および基板搬
送室1と基板を受け取るチャンバとの間の隔離弁は閉じ
ておく。
【0054】工程2) 一方では、ガス導入弁12を閉
じた状態でガス導入弁11を開きガス溜め10内に不活
性ガス(例えばN2 、Ar、He)を導入し、圧力計1
4及びレギュレータ15で所定の圧力に調節する。余分
に不活性ガスが導入されないようにガス導入弁11を閉
める。
【0055】工程3) その後、基板を取り出すチャン
バー側の隔離弁を開き、基板搬送ロボット8を用いて、
基板を基板搬送室1内に搬入する。
【0056】工程4) その後、ガス導入弁12を開き
基板搬送室1内に不活性ガスを導入し、汚染物質を希釈
し、隔離弁を閉じる。
【0057】工程5) その後、ガス導入弁12を閉じ
て基板搬送室1内を真空排気機構21により高真空まで
排気する。
【0058】工程6) その後、ガス導入弁11を開き
ガス溜め10に新たな不活性ガスを充填する。
【0059】工程7) その後、基板を受け取るチャン
バー側の隔離弁を開き、基板を基板搬送ロボット8で基
板搬送室から搬出する。
【0060】工程8) その後、隔離弁を閉じる。
【0061】工程9) その後、ガス導入弁12を開き
基板搬送室1内に不活性ガスを導入する。
【0062】工程10) その後、ガス導入弁12を閉
じて基板搬送室1内を真空排気機構21により高真空ま
で排気する。
【0063】工程11) その後、ガス導入弁11を開
きガス溜め10に新たな不活性ガスを充填する。なお、
基板を取り出すチャンバーは、チャンバー内を大気圧に
戻すとき以外は、真空引きされている。
【0064】工程12) その後、工程3)に戻る。
【0065】なお、基板搬送時に、隔離弁を開けたまま
基板の入れ替えを行うような装置においては、上記基板
の搬入、搬出は、基板の入れ替えで統一され、工程7)
から工程4)にもどる流れとなる。
【0066】本実施の形態では、上記のように、予め基
板搬送室1を真空排気しておき、その後基板搬送室1に
不活性ガスを導入し、その後再び基板搬送室1を真空排
気し、その後に基板を受け取るチャンバー側の隔離弁を
開き基板を基板搬送ロボット8で基板搬送室から基板を
受け取るチャンバーに搬送しているので、ロードロック
室4から予備加熱室3へ基板を搬送する場合に基板取り
込み時にロードロック室4内に混入する酸素、水分等の
不純物、または基板予備加熱中に基板予備加熱室3にお
いて発生する酸素、水分等の不純物が基板搬送時に基板
本処理室2内を汚染し素子特性の劣化を引き起こすこと
が防止され、また、基板本処理室2内の残留反応性ガス
や基板処理に伴う副生成物が、基板搬送時に基板搬送室
1内を汚染し、パーティクル発生の原因となることも防
止される。
【0067】そして、本実施の形態では、予め基板搬送
室1を真空排気しておき、その後基板搬送室1に不活性
ガスを導入し、その後再び基板搬送室1を真空排気する
ので、基板搬送室1内の汚染物質を高速に除去すること
ができ、その結果、装置のスループットを高めることが
できる。
【0068】本実施の形態においては、上記のように、
不活性ガス導入機構30と真空排気機構21とを利用し
て基板搬送室1の不活性ガスによる回分パージを行なっ
て、汚染物質の高速除去を行った。ここで、不活性ガス
による回分パージとは、ある室を予め真空排気してお
き、その後その室に不活性ガスを導入し、その後再びそ
の室を真空排気すること、ならびに、その後その室への
不活性ガスの導入およびその室の真空排気を繰り返すこ
とをいう。このようにすれば、室内を単純に真空排気し
続けるよりも、迅速に室内の不純物濃度を下げることが
できる。上記本実施の形態においては、室を予め真空排
気しておきその後その室に不活性ガスを導入しその後再
びその室を真空排気するという1サイクルの回分パージ
を行ったが、その後、その室への不活性ガスの導入およ
びその室の真空排気を繰り返すことにより、さらに、不
純物濃度を減少させることができる。
【0069】図2は、本発明の実施の形態における基板
搬送室1内の圧力変動を説明するための図である。回分
パージにより、N2 等の不活性ガスを導入し、続いて真
空排気することによって、103 倍の圧力差が、3回起
きており、汚染物質を含むガスが109 倍の容量の清浄
な不活性ガスにより薄められたことになり、よって汚染
物質量としては10-9倍に低減する。
【0070】(第2の実施の形態)図3は、本発明の第
2の実施の形態の基板処理装置を説明するための概略横
断面図である。
【0071】上述の第1の実施の形態では基板搬送室1
に不活性ガス導入機構30を接続して基板搬送室1の回
分パージを行ったが、本実施の形態では、ロードロック
室4に不活性ガス導入機構30を接続して、この不活性
ガス導入機構30と真空排気機構24とによりロードロ
ック室4の回分パージを行う点が第1の実施の形態と異
なるが、他の点は同様である。なお、この回分パージ
は、ロードロック室4から予備加熱室3に基板を搬送す
る際に行う。
【0072】より具体的には、次のようにして行う。
【0073】工程1) まず、基板搬送室1、基板本処
理室2、基板予備加熱室3を真空引きしておく。この場
合には、隔離弁5、6、7は閉じておく。
【0074】工程2) 一方では、ガス導入弁12を閉
じた状態でガス導入弁11を開きガス溜め10内に不活
性ガスを導入し、圧力計14及びレギュレータ15で所
定の圧力に調節する。余分に不活性ガスが導入されない
ようにガス導入弁11を閉めておく。
【0075】工程3) その後、ロードロック室4に基
板処理装置200の外部の大気中から基板を搬入する。
【0076】工程4) その後、ロードロック室4を真
空排気機構24によって真空排気する。
【0077】工程5) その後、ガス導入弁12を開き
ロードロック室41内に不活性ガスを導入し、汚染物質
を希釈する。
【0078】工程6) その後、ロードロック室4を真
空排気機構24によって真空排気する。一方では、ガス
溜め10内に不活性ガスを溜めておく。
【0079】工程7) その後、ガス導入弁12を開き
ロードロック室41内に不活性ガスを導入し、その後、
ロードロック室4を真空排気機構24によって真空排気
する。必要に応じて、この工程7)を所定回数繰り返
す。場合によっては、この工程7)を省略してもよい。
【0080】工程8) その後、隔離弁7を開き、基板
搬送ロボット8を用いて、基板を基板搬送室1内に搬入
する。
【0081】工程9) その後、隔離弁7を閉じる。
【0082】工程10) その後、隔離弁6を開け、基
板を基板搬送ロボット8で基板搬送室1から予備加熱室
3に搬入する。
【0083】工程11) その後、隔離弁6を閉じる。
【0084】このように、ロードロック室4をまず真空
排気し、その後不活性ガスを導入し、その後再びロード
ロック室4を真空排気することにより、装置外部の大気
中からロードロック室4に混入した酸素、水分等の不純
物等の濃度を急速に下げることができる。その結果、高
スループットで基板処理を行うことができる。また、ロ
ードロック室から基板搬送室4に混入する不純物等の濃
度を下げることができるので、予備加熱室3に基板を搬
入する際に、ロードロック室4から基板搬送室1に混入
する不純物等によって予備加熱室3が汚染されることを
防止でき、また、基板搬送室1の汚染も防止できるので
予備加熱後基板本処理室2に基板を搬送する際の基板搬
送室1からの汚染の混入も防止でき、その結果、高歩留
まりで基板処理を行うことができる。さらに、通常はロ
ードロック室4の容積は基板搬送室1の容積よりも小さ
い(例えば、約1/10)ので、基板搬送室1において
真空排気−不活性ガス導入−真空排気を行って不純物等
を除去するよりもロードロック室4で真空排気−不活性
ガス導入−真空排気を行って不純物等を除去するほうが
より効率的に行え、パージ時間が少なくて済むか、もし
くは、より汚染物質の低減を図ることができる。
【0085】なお、本実施の形態においては、ロードロ
ック室4から予備加熱室3への基板の搬送の際に、ロー
ドック室4内の回分パージを行ったが、第1の実施の形
態のように、基板搬送室1にも不活性ガス導入機構を連
結させて、予備加熱室3から基板本処理室2への基板の
搬送に基板搬送室1に連結した不活性ガス導入機構と真
空排気機構21とを利用して基板搬送室1の不活性ガス
による回分パージを行なえば、基板予備加熱中に基板予
備加熱室3において発生する酸素、水分等の不純物が基
板搬送時に基板本処理室2内を汚染し素子特性の劣化を
引き起こすことが防止され、また、基板本処理室2から
ロードロック室4への基板の搬送の際に、基板搬送室1
に連結した不活性ガス導入機構と真空排気機構21とを
利用して基板搬送室1の不活性ガスによる回分パージを
行なえば、基板本処理室2内の残留反応性ガスや基板処
理に伴う副生成物が、基板搬送時に基板搬送室1内を汚
染し、パーティクル発生の原因となることも防止され
る。
【0086】なお、本発明の基板処理装置および基板処
理方法は、基板としてSiウェハ等の半導体ウェーハや
液晶表示素子形成用のガラス基板等を用いる場合に、特
に好適に用いられる。
【0087】
【発明の効果】以上に説明したように本発明を用いれ
ば、基板搬送室内またはロードロック室内の汚染物質を
高速で除去することができるようになり、高歩留まり、
高スループットの基板処理装置が実現でき、また、高歩
留まり、高スループットで基板処理ができるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の基板処理装置を説
明するための概略横断面図である。
【図2】本発明の実施の形態における基板搬送室内の圧
力変動を説明するための図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態の基板処理装置を説
明するための概略横断面図である。
【図4】従来の基板処理装置を説明するための概略横断
面図である。
【符号の説明】
1…基板搬送室 2…基板本処理室 3…基板予備加熱室 4…ロードロック室 5、6、7…隔離弁 8…基板搬送ロボット 10…ガス溜め 11、12…ガス導入弁 13…配管 14…圧力計 15…レギュレータ 21、22、23、24…真空排気機構 30…不活性ガス導入機構 100、200、300…基板処理装置

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板搬送室と、前記基板搬送室に並列に連
    結された第1および第2の室とを備え、前記基板搬送室
    を介して前記第1の室から前記第2の室に基板を搬送可
    能な基板処理装置であって、 前記第1の室から前記第2の室に前記基板を搬送する際
    に、 前記第1の室と前記基板搬送室とをそれぞれ予め真空排
    気しておきその後前記第1の室と前記基板搬送室とを連
    通させて前記第1の室から前記基板搬送室に前記基板が
    搬送可能な状態にした後または前記基板搬送室に前記基
    板を搬送した後前記基板搬送室に不活性ガスを導入し、
    または前記第1の室と前記基板搬送室とを連通させて前
    記第1の室から前記基板搬送室に前記基板が搬送可能な
    状態にした後または前記基板搬送室に前記基板を搬送し
    た後前記基板搬送室を真空排気しその後前記基板搬送室
    に不活性ガスを導入し、 その後、前記基板搬送室を真空排気し、 その後、前記基板搬送室と前記第2の室とを連通させて
    前記基板を前記第2の室に搬送するようにしたことを特
    徴とする基板処理装置。
  2. 【請求項2】前記第1の室から前記第2の室に前記基板
    を搬送する際に、 前記第1の室と前記基板搬送室とをそれぞれ予め真空排
    気しておきその後前記第1の室と前記基板搬送室とを連
    通させて前記第1の室から前記基板搬送室に前記基板が
    搬送可能な状態にした後または前記基板搬送室に前記基
    板を搬送した後前記基板搬送室に不活性ガスを導入し、 その後、前記基板搬送室を真空排気し、 その後、前記基板搬送室と前記第2の室とを連通させて
    前記基板を前記第2の室に搬送するようにしたことを特
    徴とする請求項1記載の基板処理装置。
  3. 【請求項3】前記第1および第2の室が真空室であるこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置。
  4. 【請求項4】前記第1の室がロードロック室であり、前
    記第2の室が基板処理室であることを特徴とする請求項
    3記載の基板処理装置。
  5. 【請求項5】前記第1および第2の室が基板処理室であ
    ることを特徴とする請求項3記載の基板処理装置。
  6. 【請求項6】基板搬送室と、前記基板搬送室に並列に連
    結されたロードロック室および基板処理室とを備え、前
    記基板搬送室を介して前記ロードロック室から前記基板
    処理室に基板を搬送可能な基板処理装置であって、 前記ロードロック室から前記基板処理室に前記基板を搬
    送する際に、 前記ロードロック室を真空排気し、 その後、前記ロードロック室に不活性ガスを導入し、 その後、前記ロードロック室を真空排気し、 その後、前記ロードロック室と前記基板搬送室とを連通
    させて前記ロードロック室から前記基板搬送室に前記基
    板が搬送可能な状態にしまたは前記基板搬送室に前記基
    板を搬送し、 その後、前記基板搬送室を介して前記基板を前記基板処
    理室に搬送するようにしたことを特徴とする基板処理装
    置。
  7. 【請求項7】前記基板処理室が、前記基板に成膜を行う
    成膜室、前記基板をエッチングするエッチング室、前記
    基板を予備加熱する予備加熱室または前記基板の冷却を
    行う基板冷却室であることを特徴とする請求項1乃至6
    のいずれかに記載の基板処理装置。
  8. 【請求項8】所定の圧力の不活性ガスを所定の容量保持
    可能なガス溜めをさらに備え、前記ガス溜めに保持され
    た前記不活性ガスを前記基板搬送室に導入することによ
    って前記基板搬送室への前記不活性ガスの導入を行い、
    または前記ガス溜めに保持された前記不活性ガスを前記
    ロードロック室に導入することによって前記ロードロッ
    ク室への前記不活性ガスの導入を行うことを特徴とする
    請求項1乃至7のいずれかに記載の基板処理装置。
  9. 【請求項9】基板搬送室と、前記基板搬送室に並列に連
    結された第1および第2の室とを備え、前記基板搬送室
    を介して前記第1の室から前記第2の室に基板を搬送可
    能な基板処理装置を使用して基板の処理を行う基板処理
    方法であって、 前記第1の室と前記基板搬送室とをそれぞれ予め真空排
    気しておきその後前記第1の室と前記基板搬送室とを連
    通させて前記第1の室から前記基板搬送室に前記基板が
    搬送可能な状態にした後または前記基板搬送室に前記基
    板を搬送した後前記基板搬送室に不活性ガスを導入し、
    または前記第1の室と前記基板搬送室とを連通させて前
    記第1の室から前記基板搬送室に前記基板が搬送可能な
    状態にした後または前記基板搬送室に前記基板を搬送し
    た後前記基板搬送室を真空排気しその後前記基板搬送室
    に不活性ガスを導入する第1の工程と、 その後、前記基板搬送室を真空排気する第2の工程と、 その後、前記基板搬送室と前記第2の室とを連通させて
    前記基板を前記第2の室に搬送する第3の工程とを備え
    ることを特徴とする基板処理方法。
  10. 【請求項10】前記第1の工程が、 前記第1の室と前記基板搬送室とをそれぞれ予め真空排
    気しておきその後前記第1の室と前記基板搬送室とを連
    通させて前記第1の室から前記基板搬送室に前記基板が
    搬送可能な状態にした後または前記基板搬送室に前記基
    板を搬送した後前記基板搬送室に不活性ガスを導入する
    工程であることを特徴とする請求項9記載の基板処理方
    法。
  11. 【請求項11】前記第1および第2の室が真空室である
    ことを特徴とする請求項9または10記載の基板処理方
    法。
  12. 【請求項12】前記第1の室がロードロック室であり、
    前記第2の室が基板処理室であることを特徴とする請求
    項11記載の基板処理方法。
  13. 【請求項13】前記第1および第2の室が基板処理室で
    あることを特徴とする請求項11記載の基板処理方法。
  14. 【請求項14】前記第2の工程と前記第3の工程との間
    に、 前記基板搬送室に不活性ガスを導入しその後前記基板搬
    送室を真空排気する工程をさらに少なくとも1回分備え
    ることを特徴とする請求項9乃至13のいずれかに記載
    の基板処理方法。
  15. 【請求項15】基板搬送室と、前記基板搬送室に並列に
    連結されたロードロック室および基板処理室とを備え、
    前記基板搬送室を介して前記ロードロック室から前記基
    板処理室に基板を搬送可能な基板処理装置を使用して基
    板の処理を行う基板処理方法であって、 前記ロードロック室を真空排気する第1の工程と、 その後、前記ロードロック室に不活性ガスを導入する第
    2の工程と、 その後、前記ロードロック室を真空排気する第3の工程
    と、 その後、前記ロードロック室と前記基板搬送室とを連通
    させて前記ロードロック室から前記基板搬送室に前記基
    板が搬送可能な状態にしまたは前記基板搬送室に前記基
    板を搬送する第4の工程と、 その後、前記基板搬送室を介して前記基板を前記基板処
    理室に搬送する第5の工程とを備えることを特徴とする
    基板処理方法。
  16. 【請求項16】前記第3の工程と前記第4の工程との間
    に、 前記ロードロック室に不活性ガスを導入しその後前記ロ
    ードロック室を真空排気する工程をさらに少なくとも1
    回分備えることを特徴とする請求項15記載の基板処理
    方法。
  17. 【請求項17】前記基板処理室が、前記基板に成膜を行
    う成膜室、前記基板をエッチングするエッチング室、前
    記基板を予備加熱する予備加熱室または前記基板の冷却
    を行う基板冷却室であることを特徴とする請求項9乃至
    16のいずれかに記載の基板処理方法。
  18. 【請求項18】所定の圧力の不活性ガスを所定の容量保
    持可能なガス溜めに保持された前記不活性ガスを前記基
    板搬送室に導入することによって前記基板搬送室への前
    記不活性ガスの導入を行い、または所定の圧力の不活性
    ガスを所定の容量保持可能なガス溜めに保持された前記
    不活性ガスを前記ロードロック室に導入することによっ
    て前記ロードロック室への前記不活性ガスの導入を行う
    ことを特徴とする請求項9乃至17のいずれかに記載の
    基板処理方法。
  19. 【請求項19】第1および第2の室を備え、前記第1の
    室から前記第2の室に基板を搬送可能な基板搬送装置で
    あって、 前記第1の室から前記第2の室に前記基板を搬送する際
    に、 前記第1の室を真空排気し、 その後、前記第1の室に不活性ガスを導入し、 その後、前記第1の室を真空排気し、 その後、前記第1の室と前記第2の室とを連通させて前
    記第1の室から前記第2の室に前記基板を搬送するよう
    にしたことを特徴とする基板搬送装置。
  20. 【請求項20】第1および第2の室を備え、前記第1の
    室から前記第2の室に基板を搬送可能な基板搬送装置を
    使用する基板搬送方法であって、 前記第1の室を真空排気する工程と、 その後、前記第1の室に不活性ガスを導入する工程と、 その後、前記第1の室を真空排気する工程と、 その後、前記第1の室と前記第2の室とを連通させて前
    記第1の室から前記第2の室に前記基板を搬送する工程
    とを備えることを特徴とする基板搬送方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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