基板処理装置
【課題】半導体製造装置に投入されたＦＯＵＰ内のウェハ位置ずれを、高価な装置機構を装備せずに、搬送方式を改造するだけで補正することができる基板搬送機能を備えた基板処理装置
【解決手段】基板を処理する処理室と、前記基板を予備室から前記処理室まで搬送する第一の搬送手段を備えた真空搬送室と、基板をキャリアから前記予備室まで搬送する第二の搬送手段を備えた大気搬送室と、前記第一の搬送手段及び前記第二の搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置であって、前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記基板の位置決めを行った後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御する。
【解決手段】基板を処理する処理室と、前記基板を予備室から前記処理室まで搬送する第一の搬送手段を備えた真空搬送室と、基板をキャリアから前記予備室まで搬送する第二の搬送手段を備えた大気搬送室と、前記第一の搬送手段及び前記第二の搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置であって、前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記基板の位置決めを行った後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置でキャリアから基板を取り出す際に、位置ずれしている基板の位置を補正する機能に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板を収容するキャリアとしてのＦＯＵＰ（（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）は、各種の外部搬送装置であるＯＨＴ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｈｏｉｓｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）やＡＧＶ(Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ)、或いは人が、ロードポートＬＰ（Ｌｏａｄ Ｐｏｒｔ）上にセットする。その際に、装置納入先で使用しているＦＯＵＰメーカの相違や搬送の振動などにより基板としてのウェハの位置が揃ってなかったり、或いはＦＯＵＰの蓋を開けた際の反動によりウェハが飛び出したりする場合がある。その状態のまま、装置内に搬送すると搬送ずれが発生し、ウェハをこすった差異のパーティクルや搬送ミスによる停止の原因となる。
【０００３】
そこで、従来は、アライナなどによりウェハ位置ずれを検知し、アライナからウェハを取り出す際にずれた分をロボットで補正し取り出すか、或いはグリップアーム式のロボットにより強制的にウェハ位置を補正するなどの方法が取られてきた。しかしながら、上記のような方法は、アライナやグリップアームなどを必要とするため、装置原価高となってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明では、装置に投入されたＦＯＵＰ内のウェハ位置ずれを、高価な装置機構を装備せずに、搬送方式を改造するだけで補正することができる基板搬送機能を備えた基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第一の特徴は、基板を処理する処理室と、前記基板を予備室から前記処理室まで搬送する第一の搬送手段を備えた真空搬送室と、基板をキャリアから前記予備室まで搬送する第二の搬送手段を備えた大気搬送室と、前記第一の搬送手段及び前記第二の搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置であって、前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記基板の位置決めを行った後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御することにある。
【０００６】
本発明の第二の特徴は、前記第二の搬送手段は、前記基板を保持する保持部と前記基板の位置決めに利用される位置決め部とを少なくとも設けた基板保持機構を有し、前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記位置決め部を前記基板の側部に当接して前記基板の位置を補正して、前記基板を前記保持部に載置した後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御することにある。
【発明の効果】
【０００７】
半導体製造装置で顧客設備からＦＯＵＰを受け取り、ＦＯＵＰ扉が開いた際に、ウェハが既に位置ずれを起していることが多く、これに対してアライナ、エッジグリップなど機構的な補正機能を保持して装置内でのウェハの搬送を保証している。しかしながら、これらの機構を装備するには費用がかかる。一方、本発明によれば、アライナやエッジグリップなどの特殊な機構を装備するのではなく、搬送シーケンスを工夫することでウェハ位置を保証するものである。これにより、装置内でのウェハずれによる停止や接触によるパーティクル問題を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態である半導体製造装置を示す平面断面図である。
【図２】本発明の一実施形態である半導体製造装置を示す縦断面図である。
【図３】本発明の一実施形態である半導体製造装置における処理室を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるウェハ移載装置の構造を示す図である。
【図５】処理室内のウェハ移載フローを示す各模式的平面図及び各縦断面図である。
【図６】処理室内のウェハ移載フローの続きを示す各模式的平面図及び各縦断面図である。
【図７】本発明の一実施形態である半導体製造装置におけるコントローラ構成を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態における搬送シーケンスを例示する図である。
【図９】本発明の一実施形態における搬送工程を模式的に示した図である。
【図１０】本発明の一実施形態における位置補正を説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施形態に用いるＦＯＵＰの例である。
【図１２】本発明の他の実施形態における搬送工程を模式的に示した図である。
【図１３】本発明の他の実施形態における搬送工程を模式的に示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本実施形態において、本発明に係る基板処理装置は、半導体製造装置１０として構成されている。図１に示されるように、半導体製造装置１０は、トランスファチャンバＴＣとしての真空搬送室(以後、第一搬送室ともいう場合がある)１２を中心として、２つのロードロックチャンバＬＣ１，ＬＣ２としてのロードロック室（予備室）１４ａ，１４ｂ及びプロセスチャンバＰＣ１，ＰＣ２としての処理室１６ａ，１６ｂが２つ配置されている。各プロセスチャンバには２つの処理部が構成されている。２つのロードロック室１４ａ，１４ｂの上流側には第二搬送室であるＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）１８が配置されている。また、ＥＦＥＭは以後、大気搬送室という場合がある。
【００１０】
ＥＦＥＭ１８には、基板としてのウェハ１を格納したキャリアであるＦＯＵＰを搭載するためのロードポート２０が設けられている。図１では、ロードポート２０（ＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３）にそれぞれＦＯＵＰが搭載されている。キャリアであるＦＯＵＰには２５段の基板保持部としてのスロットが形成されており、格段のスロットはウェハを１枚ずつ保持するように構成されている。したがって、ＦＯＵＰは最小１枚から最大２５枚のウェハ１を収容可能である。ＥＦＥＭ１８内には第二搬送装置としてのウェハ移載装置４０が設置されており、ウェハ移載装置４０は大気中にて同時に複数枚（通例、５枚）を移載することができる。ウェハ移載装置４０は２つのロードロック室１４ａ，１４ｂとの間のウェハ移載を可能としている。ここで、ウェハ移載装置４０を以後、大気ロボットという場合がある。図１には、明示されていないが、ウェハ移載装置４０は２アームである。１つのアームには、５枚一括搬送するためのブレードが備えられ、他のアームには、１枚搬送用のブレードが備えられる。
【００１１】
図４に２アームを備えたウェハ移載装置（大気ロボット）４０に付いての構造の一例を示す。１つのアーム（アーム１）には、ブレードが５枚取り付けられているため、ウェハ１の５枚一括搬送が可能である。他のアーム（アーム２）には、ブレードが１枚取り付けられ、ウェハ１の枚葉搬送が可能である。尚、両アーム（アーム１、アーム２）には、整頓棒と称されるウェハ１をキャリアから取り出す際に、飛出しウェハ１をキャリアの奥側へ押し込むための棒状のものが装備されている。以後、この棒状のものを位置決め部と呼ぶことがある。この位置決め部の材質は、PEEK材(PolyEtherEtherKetone)などである。尚、この位置決め部を飛出しウェハ１に当接させるためパーティクルの懸念が生じるが、それは、押し込み時の速度調整と、EFEM内でのダウンフローにより解決可能である。ここで、本実施の形態では、２アームを設け、５枚一括と１枚を取り分けられる構造について示したが、この実施形態に限定される種々の構造が、本願発明の主旨に反しない限り可能なことはいうまでもない。また、位置決め部の材質は、Ａｌ（アルミニウム）でもよい。
【００１２】
図２に示されているように、ロードロック室１４ａ，１４ｂには支持台２０が設けられており、支持台２０は２５枚のウェハを縦方向に一定間隔を隔てて収容する。支持台２０は、例えば、炭化珪素やアルミで構成しており、上部板２２と下部板２４とを接続する例えば３つの支柱２６を有する。支柱２６の長手方向内側には例えば２５個の載置部２８が平行に形成されている。また、支持台２０は、ロードロック室１４ａ，１４ｂ内において、鉛直方向（上下方向に移動）するように構成されているとともに、鉛直方向に延びる回転軸を軸として回転するように構成されている。また、第一搬送室、第二搬送室の双方のアームがアクセスできウェハを受け渡しできるのならば、回転軸がない構成でもよい。
【００１３】
搬送室１２には第一搬送装置としてのウェハ移載装置３０が設置されている。以後、真空ロボットということもある。ウェハ移載装置３０はロードロック室１４ａ，１４ｂと処理室１６ａ，１６ｂとの間でウェハ１を搬送する。ウェハ移載装置３０はフィンガーアッシー３２が設けられたアーム３４を備えている。フィンガーアッシー３２は上フィンガー３２ａと下フィンガー３２ｂとを有する。上フィンガー３２ａと下フィンガー３２ｂとは同一の形状をしており、上下方向に所定の間隔で離間され、アーム３４からそれぞれ略水平に同じ方向に延びて、ウェハ１をそれぞれ支持する。アーム３４は鉛直方向に延びる回転軸を中心として回転するように、かつ、水平方向に移動するように構成されている。搬送室１２と処理室１６ａ、搬送室１２と処理室１６ｂは、ゲートバルブ３５（図３参照）を介してそれぞれ連通している。図２ではフィンガーアッシー３２が１つだけ表示されているが、この形態に限定されないのはいうまでも無い。例えば、アーム３４を２つ設けてもよい。そうすると、各処理室１６には処理部が２つ設けられているが、一度で各処理部における処理済ウェハ１と未処理ウェハ１の入れ替えが可能となる。また、以後、フィンガーアッシー３２をブレード３２という場合がある。
【００１４】
このように、搬送室１２に設置されたウェハ移載装置３０はロードロック室１４ａ，１４ｂにストックされた未処理ウェハを同時に２枚ずつゲートバルブ３５を介して処理室１６ａ，１６ｂへ移載することができるとともに、処理済ウェハを一度に２枚ずつ処理室１６ａ，１６ｂからロードロック室１４ａ，１４ｂに移載することができる。
【００１５】
図３に示されているように、処理ユニット１６には２つの保持台３７が設置されている。搬送室１２側の保持台３７を第一処理部３６、他方の保持台３７を第二処理部３８とする。第一処理部３６と第二処理部３８は各々独立した構造となっており、装置全体からみると、ウェハ処理流れ方向と同方向一列になっている。すなわち、第二処理部３８は、搬送室１２から第一処理部３６を挟んで遠方に配置されている。第一処理部３６と第二処理部３８とは連通し、処理室１６内は３００℃までの昇温が可能である。第一処理部３６と第二処理部３８は、例えばアルミニウムで形成され、内挿したヒータ（不図示）により加熱される。省スペース、低コストの目的を達成するため、ロードロック室１４ａ，１４ｂ、搬送室１２および処理室１６ａ，１６ｂを例えばアルミニウム１部品にて形成してもよい。
【００１６】
処理室１６内の第一処理部３６と第二処理部３８の間の内側寄りには、第三搬送装置としての処理室内のウェハ移載装置（以下、内側移載装置ともいう）５０が設けられている。内側移載装置５０はウェハ移載装置（以下、外側移載装置ともいう）３０によって搬送された２枚の未処理ウェハのうちの１枚を第二処理部３８へ移載し、さらに、第二処理部３８の処理済ウェハを外側移載装置３０のフィンガーアッシー３２上へ移載する。内側移載装置５０は、回転軸である軸部の回転動作、昇降動作に伴い、回転動作や昇降動作を行うので、外側移載装置３０によって処理室１６に搬送された２枚のウェハのうち、１枚のウェハを第一処理部３６上方から搬送室１２の遠方にある第二処理部３８に搬送して載置することができる。尚、内側移載装置５０は、第一処理部３６および第二処理部３８からの熱輻射により高温（２００℃くらい）になるため、耐プラズマ性、耐高熱性である例えばアルミナセラミックス、石英、ＳｉＣ（炭化珪素）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）等から形成するのが好ましい。金属部品に比べ熱膨張係数の小さい例えばアルミナセラミックスで形成することで、熱変形によるたわみ等による搬送信頼性劣化を防止することができる。ただし、内側移載装置５０の基部には位置やレベル（高さ）調整のため、金属部品を使用する。
【００１７】
図５および図６に処理室１６内におけるウェハ移載のフローの概要を示す。図５（ａ）〜（ｄ）および図６（ｅ）〜（ｈ）において、上図は処理室１６の上面図であり、下図は上図の断面をイメージした図で、説明用図面である。下図では、保持ピン３９ａの一つが第一処理部３６内のゲートバルブ３５に近い箇所に設けられている。これは説明の便宜上のものである。実際には上図のように、第一処理部３６内のゲートバルブ３５に近い箇所、すなわち、外側移載装置３０が図５（ｃ）上図のように待機する箇所には、保持ピン３９ａは設けられていない。
【００１８】
尚、以下の説明において、半導体製造装置１０を構成する各部の動作は、後述するコントローラシステム７００により制御されている。まず、処理室１６内は搬送室１２と同圧に減圧化される。
【００１９】
（ステップ１ 図５（ａ））
ゲートバルブ３５が開き、第一処理部３６の第一保持ピン３９ａと第二処理部３８の第二保持ピン３９ｂが上昇する。内側移載装置４０は第二処理部３８側に待機し、第一保持ピン３９ａ、第二保持ピン３９ｂと共に上昇する。
【００２０】
（ステップ２ 図５（ｂ））
内側移載装置４０は、軸部４３ｅが回転することで、略水平に第一処理部３６側へ移動する。この際、内側移載装置４０の切欠き部４３ｂは、ゲートバルブ３５と向かい合っている。
【００２１】
（ステップ３ 図５（ｃ））
外側移載装置３０が上フィンガー３２ａと下フィンガー３２ｂに載置された２枚のウェハ１を同時に搬送しながら、搬送室１２からゲートバルブ３５を介して処理室１６に移動し、第一処理部３６の上方にて停止する。その際、内側移載装置４０はフィンガーアッシー３２の上フィンガー３２ａと下フィンガー３２ｂの間に収まる高さ位置にて待機している。
【００２２】
（ステップ４ 図５（ｄ））
外側移載装置３０はそのまま動作しない状態にて、第一処理部３６の第一保持ピン３９ａが上昇し、下フィンガー３２ｂに載置されたウェハ１を第一保持ピン３９ａ上に載置する。さらに、内側移載装置４０が上昇することで、上フィンガー３２ａに載置されたウェハを内側移載装置４０の爪部４３ｃ上に載置する。
【００２３】
（ステップ５ 図６（ｅ））
外側移載装置３０は、搬送室１２内に戻る。
【００２４】
（ステップ６ 図６（ｆ））
内側移載装置４０は、ウェハ１を載置した状態で、軸部４３ｅが回転することで略水平に第二処理部３８側へ移動する。また、同時にゲートバルブ３５が閉まる。
【００２５】
（ステップ６ 図６（ｇ））
軸部４３ｅが下降して、内側移載装置４０は、第二処理部３８の外周下方に移動する。内側移載装置４０は、ウェハ処理中も処理室１６内に待機することになるため、第二処理部３８上方から供給される処理ガス（例えばＯ２ラジカル等）のガスの流れを阻害し、ウェハ面内の均一性を悪化させる危惧がある。そのため、第二処理部３８の外周のガス流れを阻害しない高さへと移動する。
【００２６】
（ステップ６ 図６（ｈ））
第一処理部３６の第一保持ピン３９ａおよび第二処理部３８の第二保持ピン３９ｂがウェハ１を略水平に保持した状態で略同時に下降し、ウェハ１を保持台３７に載置する。すなわち、それぞれのウェハ１と、それらのウェハ１に対応した保持台との距離が互いに等しくなるよう、ウェハ１を下降させる。第一処理部３６および第二処理部３８それぞれのウェハ１への熱影響を同じにするためである。
【００２７】
その後、処理室１６内にガスを供給し、プラズマ生成（アッシング処理）がなされ、基板処理後は、逆のシーケンスを実行し、処理済ウェハ１を搬出する。
【００２８】
図７は、本発明に於けるコントローラ構成を示す図である。本発明に於ける装置コントローラとしてのコントローラシステム７００は、操作部（ＯＵ）７０１と、メインコントローラとしての統括制御コントローラ７０２と、第二搬送装置としての大気ロボットコントローラ７０４と、第一搬送装置としての外側移載装置（真空ロボット）３０を制御する真空ロボットコントローラ７０５とがＬＡＮを介して接続されている。尚、図示されていないが、内側移載装置５０（処理室ロボット）を制御する処理室ロボット制御コントローラもＬＡＮを介して接続されている。
【００２９】
操作部７０１は、モニタ表示、ロギングデータやアラームなどの解析、及びパラメータ編集などを行うための画面を表示する図示しない表示部と、該表示部を介して入力された指示データや各種レシピや各種パラメータをファイルとして格納する図示しない記憶部と、システム制御コマンドなどのコマンドや、各種レシピ作成時における設定値を入力する図示しない入力部などを設けた構成である。メインコントローラとしての統括制御コントローラ７０２は、コントローラシステム７００全体の運用制御を行う。また、真空ロボットコントローラ７０５、大気ロボットコントローラ７０４等の搬送系制御、真空排気系制御。各プロセスチャンバＰＣとしてのプロセス制御（温度、カ゛ス、圧力、ＲＦ等）を行う。また、統括制御コントローラ７０２の直下の通信回線であるセンサバスを介してウェハ１を検知する各種センサからの信号を取り込むと共にウェハ情報を確認しながら各ロボット（真空ロボットや大気ロボット）と連動し、搬送制御を実施する。サブコントローラ７０３は、前記統括制御コントローラ７０２の命令（指示）に対して、ＭＦＣやＡＰＣ（オートプレッシャーコントローラ）やＲＦ発信機や温調（温度調節器）などに数値データを出力したり、反対に、数値を受信し、前記統括制御コントローラ７０２に送信する。また、サブコントローラ７０３は、命令（指示）されたバルブパターンに対してバルブインターロックをかけたり、ハードインターロックを検出し適切な処理を実施したりと高制御性能を必要とする処理を実施する。尚、上記表示部、記憶部、入力部は、操作部７０１と別体であってもよいし、また、メインコントローラ７０１に対して別体であってもよい。
【００３０】
また、図示しないＧＥＭコントローラと、また、該ＧＥＭコントローラを介して図示しないユーザ(顧客)側のＨｏｓｔコンピュータとに接続され、工場内の自動化システムを実現する。
【００３１】
次に、図８を用いて大気ロボット４０のアーム３４を動作させる制御方式について説明する。図８においては、大気ロボット４０がＦＯＵＰからウェハ１を５枚一括して取り出す（Ｇｅｔ処理）動作について説明する。
【００３２】
まず、該当するＦＯＵＰに対してアーム３４のブレード３２を、ウェハ１を載置する各スロットの間へ進入させ、ＦＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）まで移動させる。ＦＰまではブレード３２は無負荷なので高速で移動される。次に、ＰＰ（Ｐｕｓｈ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）まで低速で移動させる。これは、ウェハ１の位置を補正するための位置決め部がウェハ１の側部と当接され、更にＦＯＵＰの奥側へ押しているためである。そして、高速でウェハ１を掬い上げる位置ＳＰ（Ｓｅｔ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）へブレード３２を移動させる。ウェハ１を掬い上げるため、ブレード３２の昇降軸の掬い上げ量が増加される。掬い上げ作業が終了したら、ブレード３２の伸縮軸をＨＯＭＥ位置へ移動させる。尚、ブレード３２の昇降軸や伸縮軸のスピードは、パラメータテーブルを参照して実行される。従って、パラメータ変更によってスピードを任意に変更可能である。
【００３３】
本実施の形態において、従来のＦＯＵＰに対するウェハ１の取り出し動作と比較して、ブレード３２を押し込み位置ＰＰまで進入させて、ウェハ１の側部にアーム３４に備えられた位置決め部を当接して押し込むことで、飛出しウェハ１の位置を補正して正常なウェハ１と同様に掬い上げを行うことができる。
【００３４】
図９は、図８で例示した搬送シーケンスを実際に動作させたときの模式図である。図９（ａ）で高速でブレード３２をＦＯＵＰ内に進入させ、ＦＰで停止させ、図９（ｂ）で低速でブレード３２を更にＦＯＵＰ内の奥へ進入させ、飛出しウェハ１を押し込み、押し込み位置ＰＰで停止させる。このときに、他の正常なウェハと位置決め部とは接触する程度が望ましい。正常なウェハ１を更にＦＯＵＰ内の奥へ押し込む必要はないためである。図９（ｃ）でブレード３２を掬い上げる位置ＳＰまで戻す（ＦＯＵＰの外側へ後退させる）。図９（ｄ）でウェハ１を掬い上げる。最後に、図９（ｅ）でブレード３２をＦＯＵＰから後退させて、ウェハ１の取り出し動作を完了する。
【００３５】
次に、図１０は、本実施の形態における飛出しウェハ１の位置を補正する仕組みについて説明する。
【００３６】
図１０に示すように、ＦＯＵＰの構成は、ウェハ１を支持するウェハ支持台としての基板支持部８０１とウェハ１がＦＯＵＰの奥側にぶつからない様に止めるウェハストッパーとしての基板止め部８０２が設けられている。本願実施の形態における基板搬送方式は、このＦＯＵＰの構成を有効利用したものである。つまり、前記基板止め部８０２上に載置されているウェハ１を整頓棒（即ち、位置決め部）で押し、ウェハ１の位置を変える際に、前記基板止め部８０２上をウェハ１が滑ることになる。ここで、所定の位置でウェハ１が停止するよう作成されている。尚、図１０は図９（ａ）の前のＦＯＵＰへブレード３２を進入させる際の図面でもあるのはいうまでもない。また、このＦＯＵＰの各例を図１１に示す。
【００３７】
他の実施例について図１２と図１３に示す。つまり、ＦＯＵＰの手前側（ウェハ飛出し）だけでなく、ウェハの奥側にも位置ずれが生じている場合における搬送工程を模式的に示したものである。尚、図１２（ｆ）と図１３（ｇ）は便宜上別々の図となっているが、搬送工程上では一続きになっているのはいうまでもない。
【００３８】
本実施例における搬送動作の開始時には、図１２（ａ）より、それぞれのＨＯＭＥ位置（初期位置）であることが確認される。まず、該当するＦＯＵＰに対してアーム３４に付属するブレード３２を、ウェハ１を載置する各スロットの間へ進入させ、位置決め部の表面がＦＰ（Front Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）の位置まで移動させる（図１２（ｂ））。ＦＰまではブレード３２は無負荷なので高速で移動され、次に、位置決め部の表面が基板載置位置ＳＰ（Ｓｅｔ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）まで低速で移動させる（図１２（ｃ））。そして、基板載置位置ＳＰの位置で、ウェハ１を掬い上げる（図１２（ｄ））。待機位置ＷＰ（Ｗａｉｔ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）へブレード３２を移動させる（図１２（ｅ））。ウェハ１を降ろすことでＦＯＵＰ奥にずれていたウェハ１をＦＯＵＰの手前（蓋側）へ移動させる（図１２（ｆ））。再び低速で、基板載置位置ＳＰまで押し込むことで奥側へ飛び出していたウェハ１に合わせて他のウェハ位置を合わせることになる（図１３（ｇ））。その後、基板取り出し位置ＧＰ（Ｇｅｔ
Ｐｏｓｉｏｔｎ）までブレード３２を移動させ（図１３（ｈ））、ウェハ１を掬い上げる（図１３（ｉ））。これらの動作により、ＦＯＵＰ奥側、手前側に飛び出していたウェハ位置を補正し、ブレード３２の中心にウェハの載せることができる。尚、ブレード３２の昇降軸や伸縮軸のスピードは、パラメータテーブルを参照して実行される。従って、パラメータ変更によってスピードを任意に変更可能である。
【００３９】
本実施の形態において、位置決め部によるウェハ１を当接することでパーティクルが懸念されるが、本搬送方式を用いずに搬送処理した結果、真空ロボット３０でウェハ１ずれを起こして、ブレード３２の縁に乗り上げたり、ロードロックチャンバＬＣ内のボート柱にぶつけたりしてしまうよりも、当然ながらゴミ（パーティクル）は出ない。また、大気側ですので、ＥＦＥＭ内のダウンフローがきいているため、ゴミを飛ばすことも可能である。従って、本搬送方式を用いず搬送エラーを生じることのリスクに比べれば、低速で位置決め部を当接して多少ＦＯＵＰの基板支持部８０１で擦れるのは何等問題にならない。特に、本願発明における半導体製造装置の一種であるアッシング装置は、スループットが数百枚/ｈとなる高スループットを要求されるため、搬送エラーが生じてしまうと著しく装置稼働率が低下してしまう。
【００４０】
本願発明の実施において、複数の基板からなるロット毎に、これらウェハ位置補正機能を使用しない搬送方式、ウェハ飛出し補正機能を有する搬送方式、ウェハ飛出し補正機能にウェハ奥側への位置ずれの補正機能を有する搬送方式を選択できるようにしても良い。更に、ＦＯＵＰ毎に上記の搬送方式を設定できるようにしてもよい。
【００４１】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に本発明の好ましい態様について付記する。
【００４２】
本発明の第１の態様は、基板を処理する処理室と、前記基板を予備室から前記処理室まで搬送する第一の搬送手段を備えた真空搬送室と、基板をキャリアから前記予備室まで搬送する第二の搬送手段を備えた大気搬送室と、前記第一の搬送手段及び前記第二の搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置であって、前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記基板の位置決めを行った後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御する基板処理装置及び基板処理装置の基板搬送方法である。
【００４３】
本発明の第２の態様は、前記第二の搬送手段は、前記基板を保持する保持部と前記基板の位置決めに利用される位置決め部とを少なくとも設けた基板保持機構を有し、前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記位置決め部を前記基板の側部に当接して前記基板の位置を補正して、前記基板を前記保持部に載置した後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御する第１の態様に記載の基板処理装置及び基板処理装置の基板搬送方法である。
【００４４】
本発明の第３の態様は、基板が搬入された前記処理室内に処理ガスを供給すると共に、前記処理室内にプラズマを生成して前記基板の表面を処理する制御手段を有する第１又は第２の態様に記載の基板処理装置により実施される半導体装置の製造方法である。
【００４５】
本発明の第４の態様は、基板を処理する処理室と、前記基板を予備室から前記処理室まで搬送する第一の搬送手段を備えた真空搬送室と、基板をキャリアから前記予備室まで搬送する第二の搬送手段を備えた大気搬送室と、前記第一の搬送手段及び前記第二の搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置であって、
前記第二の搬送手段は、前記基板を保持する保持部と前記基板の位置決めに利用される位置決め部とを少なくとも設けた基板保持機構を有し、
前記制御手段は、前記基板を取り出す際に、前記保持部に保持した前記基板を前記所定の位置へ後退させ、前記所定の位置に戻した基板の側部に前記位置決め部を当接して前記基板の位置を補正して、前記基板を前記保持部に載置した後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御する基板処理装置。
【符号の説明】
【００４６】
１０
半導体製造装置（アッシング装置）
７００ コントローラシステム(装置コントローラ)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置でキャリアから基板を取り出す際に、位置ずれしている基板の位置を補正する機能に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板を収容するキャリアとしてのＦＯＵＰ（（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）は、各種の外部搬送装置であるＯＨＴ（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｈｏｉｓｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）やＡＧＶ(Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅｓ)、或いは人が、ロードポートＬＰ（Ｌｏａｄ Ｐｏｒｔ）上にセットする。その際に、装置納入先で使用しているＦＯＵＰメーカの相違や搬送の振動などにより基板としてのウェハの位置が揃ってなかったり、或いはＦＯＵＰの蓋を開けた際の反動によりウェハが飛び出したりする場合がある。その状態のまま、装置内に搬送すると搬送ずれが発生し、ウェハをこすった差異のパーティクルや搬送ミスによる停止の原因となる。
【０００３】
そこで、従来は、アライナなどによりウェハ位置ずれを検知し、アライナからウェハを取り出す際にずれた分をロボットで補正し取り出すか、或いはグリップアーム式のロボットにより強制的にウェハ位置を補正するなどの方法が取られてきた。しかしながら、上記のような方法は、アライナやグリップアームなどを必要とするため、装置原価高となってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明では、装置に投入されたＦＯＵＰ内のウェハ位置ずれを、高価な装置機構を装備せずに、搬送方式を改造するだけで補正することができる基板搬送機能を備えた基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第一の特徴は、基板を処理する処理室と、前記基板を予備室から前記処理室まで搬送する第一の搬送手段を備えた真空搬送室と、基板をキャリアから前記予備室まで搬送する第二の搬送手段を備えた大気搬送室と、前記第一の搬送手段及び前記第二の搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置であって、前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記基板の位置決めを行った後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御することにある。
【０００６】
本発明の第二の特徴は、前記第二の搬送手段は、前記基板を保持する保持部と前記基板の位置決めに利用される位置決め部とを少なくとも設けた基板保持機構を有し、前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記位置決め部を前記基板の側部に当接して前記基板の位置を補正して、前記基板を前記保持部に載置した後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御することにある。
【発明の効果】
【０００７】
半導体製造装置で顧客設備からＦＯＵＰを受け取り、ＦＯＵＰ扉が開いた際に、ウェハが既に位置ずれを起していることが多く、これに対してアライナ、エッジグリップなど機構的な補正機能を保持して装置内でのウェハの搬送を保証している。しかしながら、これらの機構を装備するには費用がかかる。一方、本発明によれば、アライナやエッジグリップなどの特殊な機構を装備するのではなく、搬送シーケンスを工夫することでウェハ位置を保証するものである。これにより、装置内でのウェハずれによる停止や接触によるパーティクル問題を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態である半導体製造装置を示す平面断面図である。
【図２】本発明の一実施形態である半導体製造装置を示す縦断面図である。
【図３】本発明の一実施形態である半導体製造装置における処理室を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるウェハ移載装置の構造を示す図である。
【図５】処理室内のウェハ移載フローを示す各模式的平面図及び各縦断面図である。
【図６】処理室内のウェハ移載フローの続きを示す各模式的平面図及び各縦断面図である。
【図７】本発明の一実施形態である半導体製造装置におけるコントローラ構成を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態における搬送シーケンスを例示する図である。
【図９】本発明の一実施形態における搬送工程を模式的に示した図である。
【図１０】本発明の一実施形態における位置補正を説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施形態に用いるＦＯＵＰの例である。
【図１２】本発明の他の実施形態における搬送工程を模式的に示した図である。
【図１３】本発明の他の実施形態における搬送工程を模式的に示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本実施形態において、本発明に係る基板処理装置は、半導体製造装置１０として構成されている。図１に示されるように、半導体製造装置１０は、トランスファチャンバＴＣとしての真空搬送室(以後、第一搬送室ともいう場合がある)１２を中心として、２つのロードロックチャンバＬＣ１，ＬＣ２としてのロードロック室（予備室）１４ａ，１４ｂ及びプロセスチャンバＰＣ１，ＰＣ２としての処理室１６ａ，１６ｂが２つ配置されている。各プロセスチャンバには２つの処理部が構成されている。２つのロードロック室１４ａ，１４ｂの上流側には第二搬送室であるＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）１８が配置されている。また、ＥＦＥＭは以後、大気搬送室という場合がある。
【００１０】
ＥＦＥＭ１８には、基板としてのウェハ１を格納したキャリアであるＦＯＵＰを搭載するためのロードポート２０が設けられている。図１では、ロードポート２０（ＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３）にそれぞれＦＯＵＰが搭載されている。キャリアであるＦＯＵＰには２５段の基板保持部としてのスロットが形成されており、格段のスロットはウェハを１枚ずつ保持するように構成されている。したがって、ＦＯＵＰは最小１枚から最大２５枚のウェハ１を収容可能である。ＥＦＥＭ１８内には第二搬送装置としてのウェハ移載装置４０が設置されており、ウェハ移載装置４０は大気中にて同時に複数枚（通例、５枚）を移載することができる。ウェハ移載装置４０は２つのロードロック室１４ａ，１４ｂとの間のウェハ移載を可能としている。ここで、ウェハ移載装置４０を以後、大気ロボットという場合がある。図１には、明示されていないが、ウェハ移載装置４０は２アームである。１つのアームには、５枚一括搬送するためのブレードが備えられ、他のアームには、１枚搬送用のブレードが備えられる。
【００１１】
図４に２アームを備えたウェハ移載装置（大気ロボット）４０に付いての構造の一例を示す。１つのアーム（アーム１）には、ブレードが５枚取り付けられているため、ウェハ１の５枚一括搬送が可能である。他のアーム（アーム２）には、ブレードが１枚取り付けられ、ウェハ１の枚葉搬送が可能である。尚、両アーム（アーム１、アーム２）には、整頓棒と称されるウェハ１をキャリアから取り出す際に、飛出しウェハ１をキャリアの奥側へ押し込むための棒状のものが装備されている。以後、この棒状のものを位置決め部と呼ぶことがある。この位置決め部の材質は、PEEK材(PolyEtherEtherKetone)などである。尚、この位置決め部を飛出しウェハ１に当接させるためパーティクルの懸念が生じるが、それは、押し込み時の速度調整と、EFEM内でのダウンフローにより解決可能である。ここで、本実施の形態では、２アームを設け、５枚一括と１枚を取り分けられる構造について示したが、この実施形態に限定される種々の構造が、本願発明の主旨に反しない限り可能なことはいうまでもない。また、位置決め部の材質は、Ａｌ（アルミニウム）でもよい。
【００１２】
図２に示されているように、ロードロック室１４ａ，１４ｂには支持台２０が設けられており、支持台２０は２５枚のウェハを縦方向に一定間隔を隔てて収容する。支持台２０は、例えば、炭化珪素やアルミで構成しており、上部板２２と下部板２４とを接続する例えば３つの支柱２６を有する。支柱２６の長手方向内側には例えば２５個の載置部２８が平行に形成されている。また、支持台２０は、ロードロック室１４ａ，１４ｂ内において、鉛直方向（上下方向に移動）するように構成されているとともに、鉛直方向に延びる回転軸を軸として回転するように構成されている。また、第一搬送室、第二搬送室の双方のアームがアクセスできウェハを受け渡しできるのならば、回転軸がない構成でもよい。
【００１３】
搬送室１２には第一搬送装置としてのウェハ移載装置３０が設置されている。以後、真空ロボットということもある。ウェハ移載装置３０はロードロック室１４ａ，１４ｂと処理室１６ａ，１６ｂとの間でウェハ１を搬送する。ウェハ移載装置３０はフィンガーアッシー３２が設けられたアーム３４を備えている。フィンガーアッシー３２は上フィンガー３２ａと下フィンガー３２ｂとを有する。上フィンガー３２ａと下フィンガー３２ｂとは同一の形状をしており、上下方向に所定の間隔で離間され、アーム３４からそれぞれ略水平に同じ方向に延びて、ウェハ１をそれぞれ支持する。アーム３４は鉛直方向に延びる回転軸を中心として回転するように、かつ、水平方向に移動するように構成されている。搬送室１２と処理室１６ａ、搬送室１２と処理室１６ｂは、ゲートバルブ３５（図３参照）を介してそれぞれ連通している。図２ではフィンガーアッシー３２が１つだけ表示されているが、この形態に限定されないのはいうまでも無い。例えば、アーム３４を２つ設けてもよい。そうすると、各処理室１６には処理部が２つ設けられているが、一度で各処理部における処理済ウェハ１と未処理ウェハ１の入れ替えが可能となる。また、以後、フィンガーアッシー３２をブレード３２という場合がある。
【００１４】
このように、搬送室１２に設置されたウェハ移載装置３０はロードロック室１４ａ，１４ｂにストックされた未処理ウェハを同時に２枚ずつゲートバルブ３５を介して処理室１６ａ，１６ｂへ移載することができるとともに、処理済ウェハを一度に２枚ずつ処理室１６ａ，１６ｂからロードロック室１４ａ，１４ｂに移載することができる。
【００１５】
図３に示されているように、処理ユニット１６には２つの保持台３７が設置されている。搬送室１２側の保持台３７を第一処理部３６、他方の保持台３７を第二処理部３８とする。第一処理部３６と第二処理部３８は各々独立した構造となっており、装置全体からみると、ウェハ処理流れ方向と同方向一列になっている。すなわち、第二処理部３８は、搬送室１２から第一処理部３６を挟んで遠方に配置されている。第一処理部３６と第二処理部３８とは連通し、処理室１６内は３００℃までの昇温が可能である。第一処理部３６と第二処理部３８は、例えばアルミニウムで形成され、内挿したヒータ（不図示）により加熱される。省スペース、低コストの目的を達成するため、ロードロック室１４ａ，１４ｂ、搬送室１２および処理室１６ａ，１６ｂを例えばアルミニウム１部品にて形成してもよい。
【００１６】
処理室１６内の第一処理部３６と第二処理部３８の間の内側寄りには、第三搬送装置としての処理室内のウェハ移載装置（以下、内側移載装置ともいう）５０が設けられている。内側移載装置５０はウェハ移載装置（以下、外側移載装置ともいう）３０によって搬送された２枚の未処理ウェハのうちの１枚を第二処理部３８へ移載し、さらに、第二処理部３８の処理済ウェハを外側移載装置３０のフィンガーアッシー３２上へ移載する。内側移載装置５０は、回転軸である軸部の回転動作、昇降動作に伴い、回転動作や昇降動作を行うので、外側移載装置３０によって処理室１６に搬送された２枚のウェハのうち、１枚のウェハを第一処理部３６上方から搬送室１２の遠方にある第二処理部３８に搬送して載置することができる。尚、内側移載装置５０は、第一処理部３６および第二処理部３８からの熱輻射により高温（２００℃くらい）になるため、耐プラズマ性、耐高熱性である例えばアルミナセラミックス、石英、ＳｉＣ（炭化珪素）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）等から形成するのが好ましい。金属部品に比べ熱膨張係数の小さい例えばアルミナセラミックスで形成することで、熱変形によるたわみ等による搬送信頼性劣化を防止することができる。ただし、内側移載装置５０の基部には位置やレベル（高さ）調整のため、金属部品を使用する。
【００１７】
図５および図６に処理室１６内におけるウェハ移載のフローの概要を示す。図５（ａ）〜（ｄ）および図６（ｅ）〜（ｈ）において、上図は処理室１６の上面図であり、下図は上図の断面をイメージした図で、説明用図面である。下図では、保持ピン３９ａの一つが第一処理部３６内のゲートバルブ３５に近い箇所に設けられている。これは説明の便宜上のものである。実際には上図のように、第一処理部３６内のゲートバルブ３５に近い箇所、すなわち、外側移載装置３０が図５（ｃ）上図のように待機する箇所には、保持ピン３９ａは設けられていない。
【００１８】
尚、以下の説明において、半導体製造装置１０を構成する各部の動作は、後述するコントローラシステム７００により制御されている。まず、処理室１６内は搬送室１２と同圧に減圧化される。
【００１９】
（ステップ１ 図５（ａ））
ゲートバルブ３５が開き、第一処理部３６の第一保持ピン３９ａと第二処理部３８の第二保持ピン３９ｂが上昇する。内側移載装置４０は第二処理部３８側に待機し、第一保持ピン３９ａ、第二保持ピン３９ｂと共に上昇する。
【００２０】
（ステップ２ 図５（ｂ））
内側移載装置４０は、軸部４３ｅが回転することで、略水平に第一処理部３６側へ移動する。この際、内側移載装置４０の切欠き部４３ｂは、ゲートバルブ３５と向かい合っている。
【００２１】
（ステップ３ 図５（ｃ））
外側移載装置３０が上フィンガー３２ａと下フィンガー３２ｂに載置された２枚のウェハ１を同時に搬送しながら、搬送室１２からゲートバルブ３５を介して処理室１６に移動し、第一処理部３６の上方にて停止する。その際、内側移載装置４０はフィンガーアッシー３２の上フィンガー３２ａと下フィンガー３２ｂの間に収まる高さ位置にて待機している。
【００２２】
（ステップ４ 図５（ｄ））
外側移載装置３０はそのまま動作しない状態にて、第一処理部３６の第一保持ピン３９ａが上昇し、下フィンガー３２ｂに載置されたウェハ１を第一保持ピン３９ａ上に載置する。さらに、内側移載装置４０が上昇することで、上フィンガー３２ａに載置されたウェハを内側移載装置４０の爪部４３ｃ上に載置する。
【００２３】
（ステップ５ 図６（ｅ））
外側移載装置３０は、搬送室１２内に戻る。
【００２４】
（ステップ６ 図６（ｆ））
内側移載装置４０は、ウェハ１を載置した状態で、軸部４３ｅが回転することで略水平に第二処理部３８側へ移動する。また、同時にゲートバルブ３５が閉まる。
【００２５】
（ステップ６ 図６（ｇ））
軸部４３ｅが下降して、内側移載装置４０は、第二処理部３８の外周下方に移動する。内側移載装置４０は、ウェハ処理中も処理室１６内に待機することになるため、第二処理部３８上方から供給される処理ガス（例えばＯ２ラジカル等）のガスの流れを阻害し、ウェハ面内の均一性を悪化させる危惧がある。そのため、第二処理部３８の外周のガス流れを阻害しない高さへと移動する。
【００２６】
（ステップ６ 図６（ｈ））
第一処理部３６の第一保持ピン３９ａおよび第二処理部３８の第二保持ピン３９ｂがウェハ１を略水平に保持した状態で略同時に下降し、ウェハ１を保持台３７に載置する。すなわち、それぞれのウェハ１と、それらのウェハ１に対応した保持台との距離が互いに等しくなるよう、ウェハ１を下降させる。第一処理部３６および第二処理部３８それぞれのウェハ１への熱影響を同じにするためである。
【００２７】
その後、処理室１６内にガスを供給し、プラズマ生成（アッシング処理）がなされ、基板処理後は、逆のシーケンスを実行し、処理済ウェハ１を搬出する。
【００２８】
図７は、本発明に於けるコントローラ構成を示す図である。本発明に於ける装置コントローラとしてのコントローラシステム７００は、操作部（ＯＵ）７０１と、メインコントローラとしての統括制御コントローラ７０２と、第二搬送装置としての大気ロボットコントローラ７０４と、第一搬送装置としての外側移載装置（真空ロボット）３０を制御する真空ロボットコントローラ７０５とがＬＡＮを介して接続されている。尚、図示されていないが、内側移載装置５０（処理室ロボット）を制御する処理室ロボット制御コントローラもＬＡＮを介して接続されている。
【００２９】
操作部７０１は、モニタ表示、ロギングデータやアラームなどの解析、及びパラメータ編集などを行うための画面を表示する図示しない表示部と、該表示部を介して入力された指示データや各種レシピや各種パラメータをファイルとして格納する図示しない記憶部と、システム制御コマンドなどのコマンドや、各種レシピ作成時における設定値を入力する図示しない入力部などを設けた構成である。メインコントローラとしての統括制御コントローラ７０２は、コントローラシステム７００全体の運用制御を行う。また、真空ロボットコントローラ７０５、大気ロボットコントローラ７０４等の搬送系制御、真空排気系制御。各プロセスチャンバＰＣとしてのプロセス制御（温度、カ゛ス、圧力、ＲＦ等）を行う。また、統括制御コントローラ７０２の直下の通信回線であるセンサバスを介してウェハ１を検知する各種センサからの信号を取り込むと共にウェハ情報を確認しながら各ロボット（真空ロボットや大気ロボット）と連動し、搬送制御を実施する。サブコントローラ７０３は、前記統括制御コントローラ７０２の命令（指示）に対して、ＭＦＣやＡＰＣ（オートプレッシャーコントローラ）やＲＦ発信機や温調（温度調節器）などに数値データを出力したり、反対に、数値を受信し、前記統括制御コントローラ７０２に送信する。また、サブコントローラ７０３は、命令（指示）されたバルブパターンに対してバルブインターロックをかけたり、ハードインターロックを検出し適切な処理を実施したりと高制御性能を必要とする処理を実施する。尚、上記表示部、記憶部、入力部は、操作部７０１と別体であってもよいし、また、メインコントローラ７０１に対して別体であってもよい。
【００３０】
また、図示しないＧＥＭコントローラと、また、該ＧＥＭコントローラを介して図示しないユーザ(顧客)側のＨｏｓｔコンピュータとに接続され、工場内の自動化システムを実現する。
【００３１】
次に、図８を用いて大気ロボット４０のアーム３４を動作させる制御方式について説明する。図８においては、大気ロボット４０がＦＯＵＰからウェハ１を５枚一括して取り出す（Ｇｅｔ処理）動作について説明する。
【００３２】
まず、該当するＦＯＵＰに対してアーム３４のブレード３２を、ウェハ１を載置する各スロットの間へ進入させ、ＦＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）まで移動させる。ＦＰまではブレード３２は無負荷なので高速で移動される。次に、ＰＰ（Ｐｕｓｈ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）まで低速で移動させる。これは、ウェハ１の位置を補正するための位置決め部がウェハ１の側部と当接され、更にＦＯＵＰの奥側へ押しているためである。そして、高速でウェハ１を掬い上げる位置ＳＰ（Ｓｅｔ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）へブレード３２を移動させる。ウェハ１を掬い上げるため、ブレード３２の昇降軸の掬い上げ量が増加される。掬い上げ作業が終了したら、ブレード３２の伸縮軸をＨＯＭＥ位置へ移動させる。尚、ブレード３２の昇降軸や伸縮軸のスピードは、パラメータテーブルを参照して実行される。従って、パラメータ変更によってスピードを任意に変更可能である。
【００３３】
本実施の形態において、従来のＦＯＵＰに対するウェハ１の取り出し動作と比較して、ブレード３２を押し込み位置ＰＰまで進入させて、ウェハ１の側部にアーム３４に備えられた位置決め部を当接して押し込むことで、飛出しウェハ１の位置を補正して正常なウェハ１と同様に掬い上げを行うことができる。
【００３４】
図９は、図８で例示した搬送シーケンスを実際に動作させたときの模式図である。図９（ａ）で高速でブレード３２をＦＯＵＰ内に進入させ、ＦＰで停止させ、図９（ｂ）で低速でブレード３２を更にＦＯＵＰ内の奥へ進入させ、飛出しウェハ１を押し込み、押し込み位置ＰＰで停止させる。このときに、他の正常なウェハと位置決め部とは接触する程度が望ましい。正常なウェハ１を更にＦＯＵＰ内の奥へ押し込む必要はないためである。図９（ｃ）でブレード３２を掬い上げる位置ＳＰまで戻す（ＦＯＵＰの外側へ後退させる）。図９（ｄ）でウェハ１を掬い上げる。最後に、図９（ｅ）でブレード３２をＦＯＵＰから後退させて、ウェハ１の取り出し動作を完了する。
【００３５】
次に、図１０は、本実施の形態における飛出しウェハ１の位置を補正する仕組みについて説明する。
【００３６】
図１０に示すように、ＦＯＵＰの構成は、ウェハ１を支持するウェハ支持台としての基板支持部８０１とウェハ１がＦＯＵＰの奥側にぶつからない様に止めるウェハストッパーとしての基板止め部８０２が設けられている。本願実施の形態における基板搬送方式は、このＦＯＵＰの構成を有効利用したものである。つまり、前記基板止め部８０２上に載置されているウェハ１を整頓棒（即ち、位置決め部）で押し、ウェハ１の位置を変える際に、前記基板止め部８０２上をウェハ１が滑ることになる。ここで、所定の位置でウェハ１が停止するよう作成されている。尚、図１０は図９（ａ）の前のＦＯＵＰへブレード３２を進入させる際の図面でもあるのはいうまでもない。また、このＦＯＵＰの各例を図１１に示す。
【００３７】
他の実施例について図１２と図１３に示す。つまり、ＦＯＵＰの手前側（ウェハ飛出し）だけでなく、ウェハの奥側にも位置ずれが生じている場合における搬送工程を模式的に示したものである。尚、図１２（ｆ）と図１３（ｇ）は便宜上別々の図となっているが、搬送工程上では一続きになっているのはいうまでもない。
【００３８】
本実施例における搬送動作の開始時には、図１２（ａ）より、それぞれのＨＯＭＥ位置（初期位置）であることが確認される。まず、該当するＦＯＵＰに対してアーム３４に付属するブレード３２を、ウェハ１を載置する各スロットの間へ進入させ、位置決め部の表面がＦＰ（Front Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）の位置まで移動させる（図１２（ｂ））。ＦＰまではブレード３２は無負荷なので高速で移動され、次に、位置決め部の表面が基板載置位置ＳＰ（Ｓｅｔ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）まで低速で移動させる（図１２（ｃ））。そして、基板載置位置ＳＰの位置で、ウェハ１を掬い上げる（図１２（ｄ））。待機位置ＷＰ（Ｗａｉｔ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）へブレード３２を移動させる（図１２（ｅ））。ウェハ１を降ろすことでＦＯＵＰ奥にずれていたウェハ１をＦＯＵＰの手前（蓋側）へ移動させる（図１２（ｆ））。再び低速で、基板載置位置ＳＰまで押し込むことで奥側へ飛び出していたウェハ１に合わせて他のウェハ位置を合わせることになる（図１３（ｇ））。その後、基板取り出し位置ＧＰ（Ｇｅｔ
Ｐｏｓｉｏｔｎ）までブレード３２を移動させ（図１３（ｈ））、ウェハ１を掬い上げる（図１３（ｉ））。これらの動作により、ＦＯＵＰ奥側、手前側に飛び出していたウェハ位置を補正し、ブレード３２の中心にウェハの載せることができる。尚、ブレード３２の昇降軸や伸縮軸のスピードは、パラメータテーブルを参照して実行される。従って、パラメータ変更によってスピードを任意に変更可能である。
【００３９】
本実施の形態において、位置決め部によるウェハ１を当接することでパーティクルが懸念されるが、本搬送方式を用いずに搬送処理した結果、真空ロボット３０でウェハ１ずれを起こして、ブレード３２の縁に乗り上げたり、ロードロックチャンバＬＣ内のボート柱にぶつけたりしてしまうよりも、当然ながらゴミ（パーティクル）は出ない。また、大気側ですので、ＥＦＥＭ内のダウンフローがきいているため、ゴミを飛ばすことも可能である。従って、本搬送方式を用いず搬送エラーを生じることのリスクに比べれば、低速で位置決め部を当接して多少ＦＯＵＰの基板支持部８０１で擦れるのは何等問題にならない。特に、本願発明における半導体製造装置の一種であるアッシング装置は、スループットが数百枚/ｈとなる高スループットを要求されるため、搬送エラーが生じてしまうと著しく装置稼働率が低下してしまう。
【００４０】
本願発明の実施において、複数の基板からなるロット毎に、これらウェハ位置補正機能を使用しない搬送方式、ウェハ飛出し補正機能を有する搬送方式、ウェハ飛出し補正機能にウェハ奥側への位置ずれの補正機能を有する搬送方式を選択できるようにしても良い。更に、ＦＯＵＰ毎に上記の搬送方式を設定できるようにしてもよい。
【００４１】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に本発明の好ましい態様について付記する。
【００４２】
本発明の第１の態様は、基板を処理する処理室と、前記基板を予備室から前記処理室まで搬送する第一の搬送手段を備えた真空搬送室と、基板をキャリアから前記予備室まで搬送する第二の搬送手段を備えた大気搬送室と、前記第一の搬送手段及び前記第二の搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置であって、前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記基板の位置決めを行った後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御する基板処理装置及び基板処理装置の基板搬送方法である。
【００４３】
本発明の第２の態様は、前記第二の搬送手段は、前記基板を保持する保持部と前記基板の位置決めに利用される位置決め部とを少なくとも設けた基板保持機構を有し、前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記位置決め部を前記基板の側部に当接して前記基板の位置を補正して、前記基板を前記保持部に載置した後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御する第１の態様に記載の基板処理装置及び基板処理装置の基板搬送方法である。
【００４４】
本発明の第３の態様は、基板が搬入された前記処理室内に処理ガスを供給すると共に、前記処理室内にプラズマを生成して前記基板の表面を処理する制御手段を有する第１又は第２の態様に記載の基板処理装置により実施される半導体装置の製造方法である。
【００４５】
本発明の第４の態様は、基板を処理する処理室と、前記基板を予備室から前記処理室まで搬送する第一の搬送手段を備えた真空搬送室と、基板をキャリアから前記予備室まで搬送する第二の搬送手段を備えた大気搬送室と、前記第一の搬送手段及び前記第二の搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置であって、
前記第二の搬送手段は、前記基板を保持する保持部と前記基板の位置決めに利用される位置決め部とを少なくとも設けた基板保持機構を有し、
前記制御手段は、前記基板を取り出す際に、前記保持部に保持した前記基板を前記所定の位置へ後退させ、前記所定の位置に戻した基板の側部に前記位置決め部を当接して前記基板の位置を補正して、前記基板を前記保持部に載置した後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御する基板処理装置。
【符号の説明】
【００４６】
１０
半導体製造装置（アッシング装置）
７００ コントローラシステム(装置コントローラ)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、前記基板を予備室から前記処理室まで搬送する第一の搬送手段を備えた真空搬送室と、基板をキャリアから前記予備室まで搬送する第二の搬送手段を備えた大気搬送室と、前記第一の搬送手段及び前記第二の搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置であって、
前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記基板の位置決めを行った後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記第二の搬送手段は、前記基板を保持する保持部と前記基板の位置決めに利用される位置決め部とを少なくとも設けた基板保持機構を有し、
前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記位置決め部を前記基板の側部に当接して前記基板の位置を補正して、前記基板を前記保持部に載置した後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１】
基板を処理する処理室と、前記基板を予備室から前記処理室まで搬送する第一の搬送手段を備えた真空搬送室と、基板をキャリアから前記予備室まで搬送する第二の搬送手段を備えた大気搬送室と、前記第一の搬送手段及び前記第二の搬送手段を制御する制御手段とを備えた基板処理装置であって、
前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記基板の位置決めを行った後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記第二の搬送手段は、前記基板を保持する保持部と前記基板の位置決めに利用される位置決め部とを少なくとも設けた基板保持機構を有し、
前記制御手段は、前記キャリア内の前記基板を取り出す際に、前記位置決め部を前記基板の側部に当接して前記基板の位置を補正して、前記基板を前記保持部に載置した後、前記基板を取り出すように前記第二の搬送手段を制御することを特徴とする基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−６１１３５（Ｐ２０１１−６１１３５Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１１６５４（Ｐ２００９−２１１６５４）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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