特許 6191853 ロードロックチャンバ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6191853

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】ロードロックチャンバ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20170828BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 A

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-255100(P2012-255100)

(22)【出願日】2012年11月21日

(65)【公開番号】特開2014-103298(P2014-103298A)

(43)【公開日】2014年6月5日

【審査請求日】2015年9月16日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100096943

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 伸一

(74)【代理人】

【識別番号】100101498

【弁理士】

【氏名又は名称】越智 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100128668

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 正巳

(72)【発明者】

【氏名】宮嶋 俊彦

(72)【発明者】

【氏名】水野 亨

(72)【発明者】

【氏名】岡部 勉

【審査官】 中田 剛史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０８７７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１９６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２２７３９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００７０７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポッドの蓋を開閉して前記ポッドに対して被処理物の挿脱を可能とし、前記被処理物の処理装置に付随して、前記処理装置に対する前記被処理物の搬送を可能とするロードロックチャンバであって、
前記ポッドを収容可能な内部空間を有するチャンバ本体と、
前記内部空間と前記処理装置とを連通させる第一の開口と、
前記第一の開口を密閉可能な第一のシャッタと、
前記内部空間と外部空間とを連通させる第二の開口と、
前記第二の開口を密閉可能な第二のシャッタと、
前記第二の開口から搬入された前記ポッドを所定位置に支持し固定するステージと、
前記ポッドの蓋を保持し、前記ポッドに対して相対的に離間することにより前記ポッドより蓋を取り外し、前記ポッドの開口と前記第一の開口との間の空間から退避可能であるオープナと、
前記内部空間を排気する排気装置と、
前記オープナが前記ポッドの開口と前記第一の開口との間の空間から退避したことを検知するオープナ位置検知手段と、
前記オープナ位置検知手段が前記退避したことを検知したことに応じて前記排気装置による前記内部空間の排気を許可する排気許可手段と、を備え、
前記ステージは、所定の方向に移動可能であって、所定の間隔を隔てて多点にて停止可能であることを特徴とするロードロックチャンバ。

【請求項2】

ポッドの蓋を開閉して前記ポッドに対して被処理物の挿脱を可能とし、前記被処理物の処理装置に付随して、前記処理装置に対する前記被処理物の搬送を可能とするロードロックチャンバであって、
前記ポッドを収容可能な内部空間を有するチャンバ本体と、
前記内部空間と前記処理装置とを連通させる第一の開口と、
前記第一の開口を密閉可能な第一のシャッタと、
前記内部空間と外部空間とを連通させる第二の開口と、
前記第二の開口を密閉可能な第二のシャッタと、
前記第二の開口から搬入された前記ポッドを所定位置に支持し固定するステージと、
前記ポッドの蓋を保持し、前記ポッドに対して相対的に離間することにより前記ポッドより蓋を取り外し、前記ポッドの開口と前記第一の開口との間の空間から退避可能であるオープナと、
前記内部空間に所定の気体を導入可能なガス導入系と、
前記第一のシャッタが前記第一の開口を閉鎖したことを検知する第一のシャッタ位置検知手段と、
前記第一のシャッタ位置検知手段が前記閉鎖したことを検知したことに応じて前記ガス導入系による前記内部空間への前記気体の導入を許可する導入許可手段と、を備えることを特徴とするロードロックチャンバ。

【請求項3】

前記内部空間を排気する排気装置と、
前記オープナが前記ポッドの開口前記第一の開口との間の空間から退避したことを検知するオープナ位置検知手段と、
前記オープナ位置検知手段が前記退避したことを検知したことに応じて前記排気装置による前記内部空間の排気を許可する排気許可手段と、を更に有することを特徴とする請求項２に記載のロードロックチャンバ。

【請求項4】

前記所定の方向は、前記ポッドに収容される前記被処理物の平面に垂直な方向であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のロードロックチャンバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体製造プロセス等において、ポッドと呼ばれる密閉型の搬送容器の内部に保持されたウエハを半導体処理装置に移載する際に、該ポッドに対するウエハの挿脱が行われるロードロックチャンバに関する。

【背景技術】

【0002】

近年の半導体製造プロセスでは、ウエハを収容するポッドの内部、及び該ポッドの蓋を開閉してウエハの挿脱を可能とすると共に各処理装置への基板の受け渡しを行う微小空間の内部、を高清浄に管理することにより、該プロセスでの所謂歩留まりの向上を図っている。しかしながら、単純に塵等を排除した所謂空気を用いた環境下では、ウエハ表面或いはウエハ上に形成された各種配線等に自然酸化膜が生じることが避けられずにいる。このため、特許文献１に示されるようにポッド内部を不活性ガスたる窒素によって満たすことにより、ポッド搬送時等での自然酸化膜の発生の抑制が図られている。また、特許文献２に示されるように、ポッドの蓋を開閉するロードポートドアが配置される領域を閉鎖空間とし、これに窒素を導入することによってウエハが酸素濃度の比較的高い領域を通過する時間の短縮化を図る構成も提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−１６８７２７号公報

【特許文献2】特開２００９−１６４３６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に例示される構成は飽くまでポッド内部の所謂窒素パージの操作を円滑に行うためのものであって、実際にポッドの蓋の開閉、更には内部対するウエハの挿脱を行う構成は示されていない。特許文献２に示される構成によりポッドの蓋の開閉等を行うことによってウエハが搬送される空間の残留酸素濃度の低減はある程度達成される。しかし、昨今の配線パターンの微細化を勘案すると、当該構成では得られないより低い残留酸素濃度の環境下でのポッドの蓋の開閉操作等の実行が望まれている。

【0005】

本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであり、より低い残留酸素濃度となる環境下でのポッドの蓋開閉及びポッドに対するウエハの挿脱の実効を可能とするロードロックチャンバの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係るロードロックチャンバは、ポッドの蓋を開閉して前記ポッドに対して被処理物の挿脱を可能とし、被処理物の処理装置に付随して、前記処理装置に対する前記被処理物の搬送を可能とするロードロックチャンバであって、前記ポッドを収容可能な内部空間を有するチャンバ本体と、前記内部空間と前記処理装置とを連通させる第一の開口と、前記第一の開口を密閉可能な第一のシャッタと、前記内部空間と外部空間とを連通させる第二の開口と、前記第二の開口を密閉可能な第二のシャッタと、前記第二の開口から搬入されたポッドを所定位置に支持し固定するステージと、 前記ポッドの蓋を保持し、前記ポッドに対して相対的に離間することにより前記ポッドより蓋を取り外し、前記ポッドの開口と前記第一の開口との間の空間から退避可能であるオープナと、前記内部空間を排気する排気装置と、前記オープナが前記ポッドの開口と前記第一の開口との間の空間から退避したことを検知するオープナ位置検知手段と、前記オープナ位置検知手段が前記退避を検知したことに応じて前記排気装置による前記内部空間の排気を許可する排気許可手段と、を備え、前記ステージは、所定の方向に移動可能であって、所定の間隔を隔てて多点にて停止可能であることを特徴とする。

【0007】

なお、前述したロードロックチャンバにおいては、前記所定の方向は、ポッドに収容される被収容物の平面に垂直な方向であることが好ましい。また、前記内部空間に所定の気体を導入可能なガス導入系と、前記第一のシャッタが前記第一の開口を閉鎖したことを検知する第一のシャッタ位置検知手段と、前記第一のシャッタ位置検知手段が前記閉鎖を検知したことに応じて前記ガス導入系による前記内部空間への前記気体の導入を許可する導入許可手段を更に有することがより好ましい。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、半導体処理工程においてウエハ上の配線パターンの微細化を図った場合であっても、ポッドの蓋の開閉及びポッドに対するウエハの挿脱を行う際における該配線パターンの自然酸化を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第一の実施形態に係るロードロックチャンバの垂直方向断面の内部構造を模式的に示す図である。

【図2】本実施形態に係るロードロックチャンバの機能構成を示すブロック図である。

【図3】第一の実施形態に係るロードロックチャンバを用いたポッドに対するウエハの挿脱処理の手順を示すフローチャートである。

【図4】図１に示すロードロックチャンバを真空装置に用いた場合の一例を示す模式図である。

【図5】本発明の第二の実施形態に係るロードロックチャンバの垂直方向断面の内部構造を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の一実施形態について、以下に図面を参照して説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係るロードロックチャンバについて、Front Opening Unified Pod（FOUP以下ポッドと称する。）ポッドを収容した状態のものを後述するステージ上下軸に沿って切断した断面についての概略構成を示す。また、図２は、本実施形態に係るロードロックチャンバの機能構成を示すブロック図である。

【0011】

図に示すように、本実施形態に係るロードロックチャンバ１００は、チャンバ本体１、第一のロードロック開口３、第一のロードロックシャッタ５、第二のロードロック開口７、第二のロードロックシャッタ９、ステージ１１、ステージ上下軸１３、オープナ１５、オープナ上下軸１７、ゲート弁１９、排気装置２１、ガス導入系２３、及びこれらを動作させる各種駆動機構を制御する制御装置５１を有する。なお、同図においては、ポッド２００がロードロックチャンバ１００の内部に固定されている。また、該ロードロックチャンバ１００は、第一のロードロック開口３を介してセンタチャンバ３００に接続されている。同図において、ロードロックチャンバ１００内に収容される前のポッド２００、ポッド２００内に収容されたウエハを順次取出した後のステージ１１の移動位置、及びオープナ１５の退避位置を各々二点鎖線にて共に示す。

【0012】

ここで、ロードロックチャンバ１００内に載置、固定されるポッド２００及び該ポッドに収容されるウエハ２０１について先に述べる。ポッド２００における本体２０３の内部には、被処理物たるウエハ２０１を内部に収めるための空間が形成されている。本体２０３は、水平方向に存在するいずれか一面に開口を有する略箱状の形状を有する。また、ポッド２００は、本体２０３の開口２０３ａを密閉するための蓋２０５を備えている。蓋２０５には、外部からの操作によって本体２０３への固定及びその解除を為す不図示のラッチ機構が配される。本体２０３の内部に水平に保持されたウエハ２０１を鉛直方向に重ねる為の複数の段を有する棚（不図示）が配置されており、ここに載置されるウエハ２０１各々はその間隔を一定としてポッド本体２０３の内部に収容される。なお、本実施形態ではポッド２００は箱状のＦＯＵＰを用いているが、ポッドの形状はこれに限定されない。

【0013】

第一のロードロック開口３はセンタチャンバ３００に連通し、ロードロックチャンバ１００内部とセンタチャンバ３００内との連通路となる。センタチャンバ３００内にはウエハ搬送用ロボット３０１（図３参照）が配置されており、該ロボット３０１は、この第一のロードロック開口３を介してロードロックチャンバ１００内に固定されたポッド２００の内部にまでアーム３０１ａを伸ばし、該ポッド２００内のウエハ２０１を該ポッド２００より搬出或いは挿入する。また、該第一のロードロック開口３には第一のロードロックシャッタ５が付随しており、ロードロックチャンバ１００内部及びセンタチャンバ３００内部に存在する気体、或いはこれら内部の圧力が異なる場合、これらの連通が該第一のロードロックシャッタ５により遮断される。

【0014】

第一のロードロックシャッタ５による第一のロードロック開口３の開閉動作は、第一の駆動機構５３により行われる。また、第一のロードロック開口３の開閉は、第一のシャッタ位置検知手段５５により行われる。第一のシャッタ位置検知手段５５は、第一の駆動機構５３の動作位置に基づく所謂接触センサ、或いは実際の第一のロードロックシャッタ５の位置を光センサ等により検知する公知の構成により構築される。制御装置５１は、第一のシャッタ位置検知手段５５の検知結果に応じて第一の駆動機構５３の動作を指令する。また、制御装置５１は、後述する例えば圧力検知手段７９の検知するロードロックチャンバ１００の内部空間の圧力等に応じて第一のロードロックシャッタ５の動作を規制する第一のシャッタ開閉許可手段７１を有する。該第一のシャッタ開閉許可手段７１は、物理的或いはソフト的に該動作規制を実行する。

【0015】

第二のロードロックシャッタ９による第二のロードロック開口７の開閉動作は、第二の駆動機構５７により行われる。また、第二のロードロック開口７の開閉は、第二のシャッタ位置検知手段５９により行われる。制御装置５１は、第二のシャッタ位置検知手段５９の検知結果に応じて第二の駆動機構５７の動作を指令する。また、制御装置５１は、第二のロードロックシャッタ９の動作を規制する第二のシャッタ開閉許可手段７３を有する。

【0016】

ステージ１１には不図示の位置決め固定機構が配されており、ポッド２００がステージ１１上に載置されると、当該位置決め固定機構によりポッド−ステージ間のＸＹ平面内での位置決めと、ステージ１１に対するポッド２００の固定が為される。また、ステージ１１はステージＹ軸駆動機構６１によりＹ軸方向に移動可能であり、後述するオープナ１５に対して蓋２０５が当接する位置と初期位置との間でのポッド２００の搬送を行う。なお、初期位置とは、後述する第二のロードロック開口７を介してポッド２００がロードロックチャンバ１００内に搬入された際に、ステージ１１がポッド２００を受け取る際の位置をいう。

【0017】

また、ステージ１１はステージ上下軸１３によりチャンバ本体１の内部にて支持されており、該ステージ上下軸１３はこれを上下方向（Ｚ軸方向）に多点位置決め可能なステージＺ軸駆動機構６３によってチャンバ１の外部より支持されている。多点位置決めの多点はポッド２００内のウエハ２０１の支持ピッチに応じており、前述したセンタチャンバ３００内のロボット３０１のウエハ２０１挿脱動作に同期して、該ロボット３０１のアーム３０１ａの動作位置にポッド２００内の所望の棚を位置させる。また、ステージ１１の停止位置は、光センサ等からなるステージ位置検知手段６５により逐次検知される。また、ステージ位置検知手段６５は該ステージ１１のＹ軸方向の位置の検知も行う。なお、本実施形態において、ステージＺ軸駆動機構６３は公知のサーボモータとボールネジとから構成されているが、本発明は当該構成に限定されず、多点位置決め可能な公知の種々の駆動機構により構成することが可能である。

【0018】

本実施形態において、第二のロードロック開口７はチャンバ本体１の上面に設けられており、第二のロードロックシャッタ９は当該第二のロードロック開口７の開閉を行う。ロードロックチャンバ１００へのポッド２００の挿入に際しては、第二のロードロックシャッタ９が第二のロードロック開口７を開放し、該開口を介して搬送機構３０３（図３参照）によってポッド２００の搬入が為される。搬入されたポッド２００は、前述した位置決め固定機構によって、ステージ１１上の所定位置に固定される。また、第二のロードロックシャッタ９は不図示のシール部材を有し、チャンバ本体１の内部を外部空間と遮断し、当該空間の真空排気或いは窒素等による不活性ガスの充填を可能とする。

【0019】

オープナ１５のポッド２００への対向面には、ポッド２００の蓋２０５の保持機構、及び蓋２０５の取り外し及び取り付けを行うラッチ駆動機構が配置されている。また、オープナ１５はオープナ上下軸１７によりチャンバ本体１の内部にて支持されており、該オープナ上下軸１７はこれを上下方向（Ｚ軸方向）に駆動可能な不図示のオープナＺ軸駆動機構６７によってチャンバ１の外部より支持されている。該オープナＺ軸駆動機構により、オープナ１５は、ステージ１１上のポッド２００の正面に対向する位置と、第一のロードロック開口３におけるロボットの動作線から退避する退避位置（図中二点鎖線位置）との間でＺ方向に移動可能である。オープナ１５のＺ軸方向の位置については、例えば光センサ等からなるオープナ位置検知手段６９により検知される。なお、本実施形態において、オープナＺ軸駆動機構は公知のリニアモータとガイドとから構成されているが、所定位置間でのスムーズな往復動作が可能な公知の種々の駆動機構により構成することが可能である。

【0020】

位置決め固定機構によってステージ１１上に固定されたポッド２００は、蓋２０５がオープナ１５の表面と当接するまでステージ１１によりオープナ１５方向に搬送される。前述した保持機構により蓋２０５はオープナ１５により保持され、ラッチ駆動機構によりポッド本体２０３への固定を為すラッチ機構の解除が行われる。この状態でステージ１１が所定量後退することにより、蓋２０５はポッド本体２０３より取り外される。また、蓋２０５をポッド本体２０３から分離した状態で、オープナ１５が前述した退避位置まで降下することにより、ポッドの開口２０３ａが第一のロードロック開口３と正対可能となる。なお、本実施形態において、ステージ上下軸１３及びオープナ上下軸１７はチャンバ本体１の内部に設けている。しかし、チャンバ容積を小さくする観点から公知のＯリング等のシール部材を用いてこれら構成の主要部をチャンバ外部に配置することが好ましい。

【0021】

排気装置２１はゲート弁１９を介してチャンバ本体１の内部と連通する位置に配置されている。排気装置２１としては、チャンバ本体１内の排気レベル即ち所謂高真空とするか或いは低真空でよしとするかの使用状況に応じて適宜選択されることが好ましい。また、ポッド２００の蓋２０５の取り外し時においてはチャンバ本体１の内部を大気圧であって且つ低酸素濃度となるように窒素等によって満たされていることが好ましい。本実施形態ではガス導入系２３を配することにより、内部空間を所定のガス雰囲気とすることを可能としている。なお、実際の内部空間の排気操作については、制御装置５１に配された排気許可手段７５により許可が出た場合に、ゲート弁１９を開放する等により実行される。同様に、ガス導入系２３による気体導入についても、制御装置５１に配された導入許可手段７７の許可の後に、ガス導入系２３を操作して実行される。

【0022】

次に、本実施形態に係るロードロックチャンバ１００の実際の操作例について図３に示すフローチャートを参照して説明する。まず、ステップ１にて、第二のロードロックシャッタ９を動作させて第二のロードロック開口７を開放させる。その際、ステージ１１及びオープナ１５は駆動上端の初期位置に停止している。ステップ２にて搬送機構３０３によってポッド２００がステージ１１上にセットされる。同時に位置決め固定機構によるポッド２００のステージ１１への固定が行われる。ポッド２００のチャンバ本体１内への搬入後、ステップ３にて第二のロードロックシャッタ９により第二のロードロック開口７が閉鎖される。同時にステージ１１によりポッド２００がオープナ１５に向けて移動され、蓋２０５のオープナ１５への当接と蓋２０５のポッド本体２０３への固定機構であるラッチ機構の解除が為される（ステップ４）。

【0023】

ラッチ機構の解除後、ステップ５においてステージ１１が初期位置まで後退し、該後退動作によってポッド本体２０３からの蓋２０５の取り外しが行われる。この初期位置は、多点位置決めにおける原点として設定されている。その後、オープナ１５が所定量降下し、第一のロードロック開口３とポッド開口２０３ａとが正対可能な状態を形成する（ステップ６）。オープナ位置検知手段６９はオープナ１５が降下したことを検知してこれを制御装置５１に伝える。これによりポッド２００の内部とロードロックチャンバ１００内部とが大気圧にて連通していると判断され、制御装置５１は排気許可手段７５を排気許可の状態とする。また、排気許可に際しては、第二のシャッタ位置検知手段５９により第二のロードロック開口７の閉鎖も確認される。

【0024】

続いて、ステップ７において、ポッド本体２０３と搬送用ロボットとの位置合わせを行うために、ステージ１１のＺ軸方向の所謂位置出しの操作が行われる。その後或いは平行して、排気許可に準じてゲート弁１９を開放し、チャンバ本体１内部の排気操作が行われる（ステップ８）。チャンバ本体１内部が充分に排気され、圧力検知手段７９による検知の結果内部空間の所謂真空度が所定値に達した、或いは圧力が所定値に達したとステップ９において判断されると、第一のシャッタ開閉許可手段７１に対して第一のロードロック開口３の開放許可が指示される。

【0025】

フローはステップ１０に進み、第一のロードロックシャッタ５による第一のロードロック開口３の開放が為される。尚、ステップ９にて真空度が所定の値に達するまで、ステップ９及び８の排気−判定の操作は繰り返される。以上の操作によって搬送用ロボットによるポッド本体２０３からのウエハの挿脱が可能な環境が整えられる。搬送用ロボットが配置されるセンタチャンバ３００内は通常真空排気されており、上述した所定値或いは所定圧力はこのセンタチャンバ３００内の真空度に応じて設定されている。

【0026】

以上の環境が整った後、ステージ１１の多点でのピッチ送りが行われ、所望の段に対するウエハ２０５の処理に伴った挿脱が実行される。所定のウエハに対する処理が全て終わった後（ステップ１２及び１１）、フローはステップ１３に移行する。ステップ１３では、第一のロードロックシャッタ５によって第一のロードロック開口３が閉鎖され、チャンバ本体１の内部空間とセンタチャンバ３００内とが遮断される。第一のシャッタ位置検知手段５５により第一のロードロック開口３の閉鎖が検知されたことに応じ、制御装置５１は排気許可手段７５に対してゲート弁１９を開放して内部空間を排気する許可を与える。また、ゲート弁１９によって排気装置２１によるチャンバ本体１内部の排気操作も停止される（ステップ１４）。

【0027】

圧力検知手段７９により内部空間が大気圧になったことが検知されると、制御装置５１により、第二のシャッタ開閉許可手段７３に対して第二のロードロック開口５の開放の許可が指示される。続いて、ステージ１１が初期位置まで上昇される（ステップ１５）。ステップ１６で、オープナ１５もこの初期位置に対応する位置までの上昇を開始する。更にステップ１７にてガス導入系２３を動作させ、チャンバ本体１内部への窒素等の導入が行われる。当該窒素ガスの導入はチャンバ本体１の内部空間の圧力が大気圧となるまで続けられる（ステップ１８及び１７）。

【0028】

内部圧力が大気圧に至った後、ガス導入系２３による窒素の導入が停止される（ステップ１９）。続いてステージ１１がオープナ１５に向けてポッド２００を移動させ、蓋２０５のポッド本体２０３の所定位置への当接と、前述したラッチ機構の操作による蓋２０５の取り付けが行われる。これによるポッド２００の閉鎖が為される（ステップ２０）。これら操作によりオープナ１５より蓋２０５は解放され、ステージ１１のＹ軸方向の移動が可能となる。ステップ２１では、ステージ１１がＹ軸方向の初期位置まで後退する。後退後、第二のロードロックシャッタ９を動作させて第二のロードロック開口７を解放する（ステップ２２）。解放後、搬送機構３０３によるロードロックチャンバ１００からのポッド２００の取出しが行われ（ステップ２３）、取出し後に第二のロードロックシャッタ９による第二のロードロック開口７の閉鎖が行われる（ステップ２４）。

【0029】

以上に述べたようなロードロックチャンバ１００を用いてポッド２００からの蓋２０５の取り外しと該ポッド２００に対するウエハ２０１の挿脱とを行うことにより、ウエハがさらされる空間の雰囲気について高い条件で酸素濃度を管理することが可能となる。また、高真空下で、搬送用ロボット３０１によるポッド２００に対するウエハ１の挿脱を行うことにより、ウエハ２０１の挿脱によりこれまで可能性のあった気体の流れによる塵の舞い上がりが無くなり、ウエハに対する塵等の付着の抑制も期待される。

【0030】

前述した実施形態に係るロードロックチャンバ１００を実際の真空装置に適用した実施例を次に示す。図４は該真空装置４００の概略構成を示す斜視図である。該真空装置４００では、中心部にはウエハ２０１の搬送のための搬送用ロボット３０１が配置されたセンタチャンバ３００が置かれている。センタチャンバ３００には不図示のセンタチャンバ用排気装置が配されて、搬送用ロボット３０１の雰囲気の圧力が規定される。該センタチャンバ３００の周囲には、ロードロックチャンバ１００とウエハ２０１に対する各種処理を行う処理チャンバ３０５が複数配置される。本例では、二つのロードロックチャンバ１００と三つの処理チャンバ３０５とが配置されている。

【0031】

前述したように、ロードロックチャンバ１００は例えば大気等の外部雰囲気とセンタチャンバ３００内の雰囲気（本例では真空）とを切り換えることにより、ウエハ２０１を真空装置４００内への導入及び装置内からの排出を可能とする。本発明では、ポッド２００を直接ロードロックチャンバ１００内に投入可能とすることにより、ポッド２００からの蓋２０５の取り外しと該ポッド２００に対するウエハ２０１の挿脱とを管理されて雰囲気下で行うことを可能としている。なお、上述した実施形態において、導入される気体として窒素を例示したが、配線等の酸化の抑制が可能であれば、窒素に限定されない。また、前述したフローにおいて、各ステップが順次段階的に行われるように記載されているが、例えば排気操作とステージ等の動作とを並行して行うことも可能である。また、本実施形態において例示した種々の駆動機構及び検知手段に関しては、公知の種々の機構及び手段により適宜置換されることが好ましい。

【0032】

次には本発明の第二の実施形態に係るロードロックチャンバについて図５を参照して述べる。図５は、ロードロックチャンバ、センタチャンバ、処理チャンバ、及びポッドについて、これらの配置における関係等を模式的に示している。なお、本図において、図１に示した構成と同様の構成に関しては、同じ参照符号を用いることとしてここでの説明は省略し、本実施形態のロードロックチャンバ１００は、第二のロードロック開口７及び第二のロードロックシャッタ９の配置、搬送機構３０３よりポッド２００が載置される載置台２５を有する点、オープナ１５とステージ１１との相互関係、及び第一のロードロック開口３に対応する位置にバッファ室が配置される点が異なっている。以下、相違点について詳述する。

【0033】

本形態では、第二のロードロック開口７は、センタチャンバ３００に至る第一のロードロック開口３と対向する位置に配置される。第二のロードロック開口７の正面にはポッド２００が載置される載置台２５が配置される。載置台２５には、載置されたポッド２をロードロックチャンバ１００内に搬送してステージ１１上に載置する、ローラコンベア、或いはピックアンドプレイス方式の移載機構２７が配置される。第二のロードロックシャッタ９が第二のロードロック開口７を解放した状態で、移載機構２７がポッド２００を搬送し、これをステージ１１上の所定位置には移載、固定する。

【0034】

本形態では、ステージ１１はＺ軸方向の多点位置決めを行うのみで、Ｙ軸方向の駆動はポッドの蓋２０５の解放時の移動は行わない。代わって、オープナ１５がＹ軸方向の移動を行うことにより、ポッド本体２０３からの蓋２０５の取り外しを行う。また、オープナ１５自体が、センタチャンバ３００とステージ１１が配置されるメインチャンバ２９との間に設けられたバッファチャンバ３１に配置されている。バッファチャンバ３１とメインチャンバ２９との間には連通用開口３３が設けられており、当該連通用開口３３はオープナ１５によって閉鎖される。本形態ではオープナ１５にはシール部材が配されており、オープナ１５がＹ軸方向に移動することにより、メインチャンバ２９とバッファチャンバ３１との間を気密に分離する。また、各々のチャンバには夫々対応する不図示の排気装置及び第一のガス導入系３５及び第二のガス供給系３７が接続されており、各々の室内部の圧力を個別に管理することを可能としている。

【0035】

本実施形態ではバッファ室を必要とすることから、装置構成が複雑化する。しかし、該バッファ室を設けることにより、ポッド２００の周辺からセンタチャンバ３００に持ち込まれる塵等の低減、及びウエハ２０１搬送時におけるセンタチャンバ３００内の酸素濃度の増加の好適な抑制、といった効果が得られる。また、ロードロックチャンバ１００の内部空間を、メインチャンバ２９及びバッファチャンバ３１のより小さな二つの空間とし、更に個々の駆動部材であるステージ１１とオープナ１５とを各々のチャンバに分離することで、個々のチャンバの容積をよりコンパクトにすることが可能となる。その結果、当該チャンバ内の排気に要する時間の短縮化、或いはより高真空下での操作の実行、が可能となる効果も得られる。

【産業上の利用可能性】

【0036】

以上述べたように、本発明は半導体処理装置に対して好適に用いるロードロックチャンバに関している。しかしながら、本発明の利用可能性は当該処理装置に限定されず、例えば液晶ディスプレイのパネルを扱う処理装置等、半導体に準じた各種処理が行われる種々の処理装置に用いられる所謂ロードロックチャンバに対しても適用可能である。従って、前述した実施形態におけるウエハは被処理物として、ポッドは種々の被処理物を収容するとして、また半導体処理装置は被処理物に処理を施す処理装置として解されることが好ましい。

【符号の説明】

【0037】

１：チャンバ本体、 ３：第一のロードロック開口、 ５：第一のロードロックシャッタ、 ７：第二のロードロック開口、 ９：第二のロードロックシャッタ、 １１：ステージ、 １３：ステージ上下軸、 １５：オープナ、 １７：オープナ上下軸、 １９：ゲート弁、 ２１：排気装置、 ２３：ガス導入系、 ２５：載置台、 ２７：移載機構、 ２９：メインチャンバ、 ３１：バッファチャンバ、 ３３：連通用開口、 ３５：第一のガス導入系、３７：第二のガス導入系、 ５１：制御装置、 ５３：第一の駆動機構、 ５５：第一のシャッタ位置検知手段、 ５７：第二の駆動機構、 ５９：第二のシャッタ位置検知手段、 ６１：ステージＹ軸駆動機構、 ６３：ステージＺ軸駆動機構、 ６５：ステージ位置検知手段、 ６７：オープナＺ位置駆動機構、 ６９：オープナ位置検知手段、 ７１：第一のシャッタ開閉許可手段、 ７３：第二のシャッタ開閉許可手段、 ７５：排気許可手段、 ７７：導入許可手段、 ７９：圧力検知手段、 １００：ロードロックチャンバ、 ２００：ポッド、 ２０１：ウエハ、 ２０３：ポッド本体、 ２０３ａ：ポッド開口、 ２０５：蓋、 ３００：センタチャンバ、 ３０１：搬送用ロボット、 ３０１ａ：アーム、 ３０３：搬送機構、 ３０５：処理チャンバ、 ４００：真空装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】