JP2000357678A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ウェハをエッチングチャンバに搬入する際に
おけるウェハ処理チャンバ内へのパーティクルの侵入を
防止し、半導体装置の製造不良を抑制し、製造歩留りを
向上した半導体製造装置を提供する。 【解決手段】 ウェハに対して所定の処理を行う処理チ
ャンバと、前記処理チャンバに隣接配置されて前記処理
チャンバに前記ウェハを搬入、搬出するための搬送手段
を備えるトランスファチャンバと、前記処理チャンバと
前記トランスファチャンバとの間の隔壁に設けられて前
記ウェハを搬入、搬出する際に開動作されるゲートバル
ブとを備える半導体製造装置において、前記処理チャン
バには前記ゲートバルブの近傍位置にパージガス排気ポ
ートが配設され、少なくとも前記ウェハを前記処理チャ
ンバに搬入する際に前記パージガス排気ポートが開状態
に設定可能であることを特徴とする半導体製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造装
置に関し、特にドライエッチング装置のように、処理チ
ャンバ（処理室）に対してウェハ等のワークを搬送する
構成を有する半導体製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置を製造するための製造装置と
して、例えば、ドライエッチング装置では、ワークとし
てのウェハを連続的にエッチング処理するために、ウェ
ハをエッチングチャンバ内に搬入してエッチングステー
ジ上に載置し、当該エッチングチャンバ内でウェハに対
してエッチングを行った後、ウェハをエッチングチャン
バ内から搬出する構成がとられている。図３はこのよう
な従来のドライエッチング装置の概略構成図である。エ
ッチングチャンバ１は内部にエッチングステージ３が配
設されており、エッチング処理されるウェハＷは前記エ
ッチングステージ３上に載置され、かつエッチングチャ
ンバ１内に供給される所定のガスによってエッチング処
理が行われる。また、前記エッチングチャンバ１には、
トランスファチャンバ２が隣設されており、両者間の隔
壁４に設けられたゲートバルブ５により隔絶されてい
る。前記トランスファチャンバ２には搬送ロボット１０
が配設されており、この搬送ロボット１０によりウェハ
Ｗをエッチングチャンバ１に対して搬入、搬出できるよ
うに構成されている。さらに、エッチングチャンバ１に
はエッチングガス排気ポート６が連通され、エッチング
ガス排気バルブ９によってエッチングチャンバ１内を排
気するように構成されている。

【０００３】このようなドライエッチング装置では、エ
ッチング時には、ゲートバルブ５を開いた上で、トラン
スファイチャンバ２内の搬送ロボット１０によりウェハ
Ｗをエッチングチャンバ１内に搬入し、エッチングステ
ージ３上に載置する。しかる上で、ゲートバルブ５を閉
じてエッチングチャンバ１内を気密状態とし、かつエッ
チングチャンバ１内にエッチングガスを供給し、エッチ
ングチャンバ１内を所定のガス圧状態とし、ウェハＷに
対するエッチングを実行する。エッチングの終了後は、
逆の手順によりエッチングステージ３上のウェハＷを搬
送ロボット１０によりトランスファチャンバ２に搬出す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のドラ
イエッチング装置では、エッチングチャンバ１に対して
トランスファチャンバ２からウェハＷを搬入、搬出する
際に、トランスファーチャンバ２からエッチングチャン
バ１内に向けて不活性ガスをブローしながらゲートバル
ブ５を開き、かつ一方でエッチングガス排気用ポート６
にてエッチングチャンバ１内のガスを排気することで、
トランスファチャンバ２からの不活性ガスを排気し、エ
ッチングチャンバ１内を不活性ガス雰囲気としている。
このため、トランスファチャンバ２においてウェハ搬送
時に巻き上げられたパーティクル（異物）が、不活性ガ
スと共にゲートバルブ５を通してエッチングチャンバ１
内に侵入し、その後エッチングステージ３上に載置され
たウェハＷの表面に落下して付着するおそれがある。こ
のようなパーティクルがウェハの表面に付着すると、そ
の箇所でのウェハの表面のエッチングの進行が損なわ
れ、エッチング不良が生じて、半導体装置の製造歩留り
低下の要因となる。なお、このような問題は、前記した
ドライエッチング装置に限られるものではなく、所要の
ガス雰囲気で処理を行う種々の処理装置においても同様
に生じている。

【０００５】本発明の目的は、このようなウェハ搬送時
におけるウェハ処理チャンバ内へのパーティクルの侵入
を防止し、製造する半導体装置での不良の発生を防止す
ることが可能な半導体製造装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ウェハに対し
て所定の処理を行う処理チャンバと、前記処理チャンバ
に隣接配置されて前記処理チャンバに前記ウェハを搬
入、搬出するための搬送手段を備えるトランスファチャ
ンバと、前記処理チャンバと前記トランスファチャンバ
との間の隔壁に設けられて前記ウェハを搬入、搬出する
際に開動作されるゲートバルブとを備える半導体製造装
置において、前記処理チャンバには前記ゲートバルブの
近傍位置にパージガス排気ポートが配設され、少なくと
も前記ウェハを前記処理チャンバに搬入する際に前記パ
ージガス排気ポートが開状態に設定可能であることを特
徴とする。また、本発明は、ウェハに対して所定の処理
を行う処理チャンバと、前記処理チャンバに隣接配置さ
れて前記処理チャンバに前記ウェハを搬入、搬出するた
めの搬送手段を備えるトランスファチャンバとを備える
半導体製造装置において、前記処理チャンバと前記トラ
ンスファチャンバとの間にパージガス排気室が設けら
れ、前記パージ排気室と前記トランスファチャンバとの
間の隔壁に前記ウェハを搬入、排出する際に開動作され
るゲートバルブが設けられ、前記パージガス排気室には
パージガス排気ポートが配設され、少なくとも前記ウェ
ハを前記処理チャンバに搬入する際に前記パージガス排
気ポートが開状態に設定可能であることを特徴とする。

【０００７】ここで、本発明では、次の形態として構成
することが好ましい。前記パージガス排気ポートには、
パージガス排気バルブが設けられ、前記ウェハを搬入す
る際に前記パージガス排気バルブを開動作することが可
能な構成とする。また、前記処理チャンバには、前記ゲ
ートバルブから離れた位置に処理チャンバ内の処理ガス
を排気する処理ガス排気ポートと、前記処理ガス排気ポ
ートを開閉する処理ガス排気バルブとを備える構成とす
る。さらに、前記処理チャンバは、ドライエッチングチ
ャンバであり、前記搬入されたウェハに対してドライエ
ッチング処理を行う構成とする。

【０００８】本発明によれば、例えば、本発明をドライ
エッチング装置として構成することにより、ゲートバル
ブを開いて処理チャンバとしてのエッチングチャンバに
ウェハを搬入する際に、トランスファチャンバから流れ
こむガスによって巻き上げられるパーティクルをパージ
ガス排気ポートから排出することができ、エッチングチ
ャンバ内へのパーティクルの侵入を防止し、エッチング
チャンバ内にセットされるウェハ上に付着するパーティ
クルを低減させることが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態の断
面図である。第１の実施形態のドライエッチング装置
は、エッチングチャンバ１と、このエッチングチャンバ
１に隣設されたトランスファチャンバ２を有している。
前記エッチングチャンバ１は、これまでと同様に、エッ
チング処理する時にウェハＷを載せるエッチングステー
ジ３を備えており、前記トランスファチャンバ２との隔
壁４にはゲートバルブ５が設けられている。また、前記
エッチングチャンバ１には、エッチングチャンバ１内の
ガスを排気する排気ポートが設けられるが、ここでは前
記トランスファチャンバ２から離れた位置、すなわち前
記エッチングステージ３を挟んで前記ゲートバルブ５と
は反対側の位置にエッチングガス排気ポート６が配設さ
れるとともに、前記ゲートバルブ５の近傍位置でかつエ
ッチングチャンバ１の上下にはそれぞれパージガス排気
ポート７Ａ，７Ｂが配設されている。そして、前記エッ
チングガス排気ポート７Ａ，７Ｂにはそれぞれエッチン
グガス排気バルブ８Ａ，８Ｂが設けられ、一方前記パー
ジガス排気ポート６にはパージガス排気バルブ９が設け
られている。なお、前記トランスファチャンバ２は前記
エッチングチャンバ１へウェハＷを移載する搬送ロボッ
ト１０が配設されていることは言うまでもない。また、
同図において符号１１は前記ゲートバルブ５に設けられ
てシールを行うためのＯリングである。

【００１０】次に、本実施形態の動作を説明する。初期
状態において、エッチングチャンバ１はエッチングガス
排気ポート６により真空に排気されており、その圧力は
通常１ｍＴｏｒｒ以下である。トランスファチャンバ２
は図示しない給排気手段によって、内部は圧力が２００
ｍＴｏｒｒ程度のＮ₂ ガス雰囲気に制御されている。エ
ッチングチャンバ１とトランスファチャンバ２はゲート
バルブ５及びＯリング１１により仕切られており各任意
の圧力に保たれている。ドライエッチング装置では腐食
性のガスをエッチング処理に使用することがあり、この
圧力差によりゲートバルブ５を開ける際のエッチングチ
ャンバ１側からトランスファチャンバ２側に腐食性ガス
雰囲気が流れ込むのを防いでいる。なお、エッチング装
置によってはエッチングチャンバ１とトランスファチャ
ンバ２を同圧に制御するものもあるが、この場合でも各
チャンバをそれぞれ別の排気系、圧力系で制御する為、
正確に同圧にすることは難しい。

【００１１】しかる上で、ウェハＷをトランスファチャ
ンバ２からエッチングチャンバ１に搬送するが、その際
にゲートバルブ５を開ける前にエッチングガス排気バル
ブ９を閉じ、パージガス排気バルブ８Ａ，８Ｂを開く。
その後ゲートバルブ５を開けると、前記したエッチング
チャンバ１とトランスファチャンバ２との間の圧力差に
より、トランスファチャンバ２内のＮ₂ ガスはゲートバ
ルブ５を通してエッチングチャンバ１内に流れ込む。そ
の際に発生した気流によりゲートバルブ５の周辺に付着
しているパーティクルは巻き上げられ、エッチングチャ
ンバ１内に侵入されるが、このときパージガス排気ポー
ト７Ａ，７Ｂは開いた状態にあるため、Ｎ₂ ガスはこの
パージガス排気ポート７Ａ，７Ｂから排気され、これと
同時に前記したように巻き上げられたパーティクルはパ
ージガス排気ポート７Ａ，７Ｂから排出される。このよ
うに、パーティクルが排出された後に、トランスファチ
ャンバ２内の搬送ロボット１０を動作させ、ウェハＷを
エッチングチャンバ１に搬送する。その上で、パージガ
ス排気バルブ８，８Ｂを閉じ、エッチングガス排気バル
ブ９を開いてエッチングチャンバ１内を所定の圧力に設
定し、かつ同時に図外のエッチングガス源からのエッチ
ングガスをエッチングチャンバ１に供給し、エッチング
処理を実行する。このため、エッチングチャンバ１内の
エッチングステージ３上に載置されたウェハＷの表面に
パーティクルが付着することはなく、エッチング不良が
防止できる。

【００１２】図２は本発明の第２の実施形態のドライエ
ッチング装置の断面図である。第１の実施形態と等価な
部分には同一符号を付してある。この第２の実施形態で
は、エッチングチャンバ１とトランスファチャンバ２と
を二重の隔壁４Ａ，４Ｂからなる二重壁構造とし、これ
ら隔壁の間にパージガス排気室１２を設ける。そして、
エッチングチャンバ１側の隔壁４Ｂには小径の通気孔１
３を開口し、トランスファチャンバ２側の隔壁４Ａには
ゲートバルブ５及びＯリング１１を設けている。そし
て、前記パージガス排気室１２には、上下のそれぞれに
パージガス排気ポート７Ａ，７Ｂを設け、それぞれパー
ジガス排気バルブ８Ａ，８Ｂを配設している。

【００１３】この第２の実施形態のドライエッチング装
置においては、第１の実施形態と同様にエッチングチャ
ンバ１とトランスファチャンバ２の初期状態から、ウェ
ハＷを搬送するときに、エッチングガス排気バルブ９を
閉じ、パージガス排気バルブ８Ａ，８Ｂを開く。そし
て、ゲートバルブ５を開くと、トランスファチャンバ２
内のＮ₂ ガスはエッチングチャンバ１側に向けて流れ込
むが、通気孔１３が小径であること、パージガス排気ポ
ート７Ａ，７Ｂが開いていることから、ゲートバルブ５
付近で巻き上げられたパーティクルは通気孔１３を通る
前にパージガス排気室１２においてパージガス排気ポー
ト７Ａ，７Ｂによって排出されることになる。したがっ
て、通気孔１３を通してエッチングチャンバ１内に侵入
されるパーティクルを格段に低減することが可能とな
り、第１の実施形態よりもウェハＷ上に付着するパーテ
ィクルの量を減らすことが可能となる。これにより、エ
ッチング不良の発生防止効果をより高めることが可能と
なる。

【００１４】ここで、前記第１及び第２の実施形態は、
いずれも本発明をドライエッチング装置に適用した例を
示しているが、処理室に対してウェハを搬入、搬出し、
処理室内を所定のガス雰囲気に保持して処理を行う装
置、例えば、成膜装置等の半導体製造装置についても本
発明を同様に適用することが可能である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ゲートバ
ルブを開いて処理チャンバにウェハを搬入する際に、ト
ランスファチャンバから流れこむガスによって巻き上げ
られるパーティクルをパージガス排気ポートから排出す
ることができ、処理チャンバ内へのパーティクルの侵入
を防止し、エッチングチャンバ内にセットされるウェハ
上に付着するパーティクルを低減させることができる。
これにより、パーティクルが要因となる処理不良が改善
でき、歩留りの高い半導体装置の製造が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の断面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態の断面図である。

【図３】従来の製造装置の一例の断面図である。

【符号の説明】

１ エッチングチャンバ ２ トランスファチャンバ ３ エッチングステージ ４，４Ａ，４Ｂ 隔壁 ５ ゲートバルブ ６ エッチングガス排気ポート ７Ａ，７Ｂ パージガス排気ポート ８Ａ，８Ｂ パージガス排気バルブ ９ エッチングガス排気バルブ １０ 搬送ロボット １１ Ｏリング １２ パージガス排気室 １３ 通気孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェハに対して所定の処理を行う処理チ
   ャンバと、前記処理チャンバに隣接配置されて前記処理
   チャンバに前記ウェハを搬入、搬出するための搬送手段
   を備えるトランスファチャンバと、前記処理チャンバと
   前記トランスファチャンバとの間の隔壁に設けられて前
   記ウェハを搬入、搬出する際に開動作されるゲートバル
   ブとを備える半導体製造装置において、前記処理チャン
   バには前記ゲートバルブの近傍位置にパージガス排気ポ
   ートが配設され、少なくとも前記ウェハを前記処理チャ
   ンバに搬入する際に前記パージガス排気ポートが開状態
   に設定可能であることを特徴とする半導体製造装置。
2. 【請求項２】 ウェハに対して所定の処理を行う処理チ
   ャンバと、前記処理チャンバに隣接配置されて前記処理
   チャンバに前記ウェハを搬入、搬出するための搬送手段
   を備えるトランスファチャンバとを備える半導体製造装
   置において、前記処理チャンバと前記トランスファチャ
   ンバとの間にパージガス排気室が設けられ、前記パージ
   排気室と前記トランスファチャンバとの間の隔壁に前記
   ウェハを搬入、排出する際に開動作されるゲートバルブ
   が設けられ、前記パージガス排気室にはパージガス排気
   ポートが配設され、少なくとも前記ウェハを前記処理チ
   ャンバに搬入する際に前記パージガス排気ポートが開状
   態に設定可能であることを特徴とする半導体製造装置。
3. 【請求項３】 前記パージガス排気ポートには、パージ
   ガス排気バルブが設けられ、前記ウェハを搬入する際に
   前記パージガス排気バルブを開動作することが可能な請
   求項１または２に記載の半導体製造装置。
4. 【請求項４】 前記処理チャンバには、前記ゲートバル
   ブから離れた位置に処理チャンバ内の処理ガスを排気す
   る処理ガス排気ポートと、前記処理ガス排気ポートを開
   閉する処理ガス排気バルブとを備えることを特徴とする
   請求項１ないし３のいずれかに記載の半導体製造装置。
5. 【請求項５】 前記処理チャンバは、ドライエッチング
   チャンバであり、前記搬入されたウェハに対してドライ
   エッチング処理を行うことを特徴とする請求項１ないし
   ４のいずれかに記載の半導体製造装置。