特許 6907518 真空処理装置及び真空処理装置の運転方法。

(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】6907518

(24)【登録日】2021年7月5日

(45)【発行日】2021年7月21日

(54)【発明の名称】真空処理装置及び真空処理装置の運転方法。

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/52 20060101AFI20210708BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20210708BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20210708BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20210708BHJP

   H01L 21/02 20060101ALI20210708BHJP

【ＦＩ】

   C23C16/52

   C23C16/44 J

   H01L21/68 A

   H01L21/302 101G

   H01L21/02 Z

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-235361(P2016-235361)

(22)【出願日】2016年12月2日

(65)【公開番号】特開2017-128796(P2017-128796A)

(43)【公開日】2017年7月27日

【審査請求日】2019年8月27日

(31)【優先権主張番号】特願2016-6450(P2016-6450)

(32)【優先日】2016年1月15日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002756

【氏名又は名称】特許業務法人弥生特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100091513

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 俊夫

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 英亮

(72)【発明者】

【氏名】岡部 真也

(72)【発明者】

【氏名】板谷 剛司

【審査官】 ▲高▼橋 真由

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０１９９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５２７１２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １６／００−１６／５６

Ｈ０１Ｌ ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に対して真空雰囲気下で処理するための真空処理装置において、
基板の搬送口が形成された処理容器内に、基板の載置台と当該載置台に向けてシャワー状にガスを供給するための第１のガス供給部とが設けられ、前記載置台よりも下方側に処理容器内を真空排気する第１の排気口が形成された真空処理モジュールと、
前記処理容器に前記搬送口を介して気密に接続された搬送室内に、前記処理容器内との間で基板の搬送を行うための搬送機構と不活性ガスを供給するための第２のガス供給部とが設けられ、搬送室内を真空排気する第２の排気口が形成された真空搬送モジュールと、
前記基板の搬送口を開閉するゲートバルブと、
前記第１のガス供給部から不活性ガスを供給し、その流量が第２のガス供給部から供給する不活性ガスの流量よりも小さく、かつ処理容器内の圧力が搬送室内の圧力よりも小さい状態で前記ゲートバルブを開くステップと、前記ゲートバルブを開くステップに次いで、前記搬送機構により前記処理容器内から搬送室に処理済み基板を搬送するステップと、前記ゲートバルブを開くステップにおける前記第１のガス供給部からの不活性ガスの流量を第１の流量とすると、前記処理済み基板を搬送するステップに続いて、第１のガス供給部から供給する不活性ガスの流量を第１の流量よりも少ない第２の流量に設定し、前記搬送室から前記処理容器内に流れ込む気流を形成するステップと、その後搬送室から前記処理容器内に未処理基板を搬送するステップと、しかる後前記ゲートバルブを閉じるステップと、を実行するための制御部と、を備えたことを特徴とする真空処理装置。

【請求項2】

前記ゲートバルブを開き始めた後、閉じるまでの間における第２のガス供給部から搬送室内に供給される不活性ガスの最大流量は、３０００ミリリットル／分以下であることを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。

【請求項3】

前記第２のガス供給部は、流量の増減速度を調整するための増減速度調整部を備え、当該増減速度調整部により、前記不活性ガスの最大流量が設定されることを特徴とする請求項２記載の真空処理装置。

【請求項4】

前記第２のガス供給部は、流量の増加速度を抑えるためにオリフィスを備えていることを特徴とする請求項２記載の真空処理装置。

【請求項5】

前記ゲートバルブを開き始めるときの処理容器内の圧力と、搬送室内の圧力と、の差は、１０Ｐａ以上、５０Ｐａ以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の真空処理装置。

【請求項6】

前記処理容器内から搬送室に処理済み基板を搬送するステップに次いで、前記ゲートバルブを閉じるステップと、続いて処理容器内のパーティクル飛散抑制を行う成膜後処理ステップと、しかる後、前記ゲートバルブを開くステップと、を含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の真空処理装置。

【請求項7】

基板の搬送口が形成された処理容器内に、基板の載置台と当該載置台に向けてシャワー状にガスを供給するための第１のガス供給部とが設けられ、前記載置台よりも下方側に処理容器内を真空排気する第１の排気口が形成された真空処理モジュールと、
前記処理容器に前記搬送口を介して気密に接続された搬送室内に、前記処理容器に対して基板の搬入出を行うための搬送機構と不活性ガスを供給するための第２のガス供給部とが設けられ、搬送室内を真空排気する第２の排気口が形成された真空搬送モジュールと、
前記基板の搬送口を開閉するゲートバルブと、を備えた真空処理装置を用い、
前記第１のガス供給部から不活性ガスを供給し、その流量が第２のガス供給部から供給する不活性ガスの流量よりも小さく、かつ処理容器内の圧力が搬送室内の圧力よりも小さい状態を形成する工程と、
前記状態において前記ゲートバルブを開く工程と、
次いで前記搬送機構により前記処理容器内から搬送室に処理済み基板を搬送する工程と、前記処理容器内の圧力が搬送室内の圧力よりも小さい状態を形成する工程における前記第１のガス供給部からの不活性ガスの流量を第１の流量とすると、前記処理済み基板を搬送する工程に続いて、第１のガス供給部から供給する不活性ガスの流量を第１の流量よりも少ない第２の流量に設定し、前記搬送室から前記処理容器内に流れ込む気流を形成する工程と、
その後搬送室から前記処理容器内に未処理基板を搬送する工程と、
さらにその後、ゲートバルブを閉じる工程と、を含むことを特徴とする真空処理装置の運転方法。

【請求項8】

前記ゲートバルブを開き始めた後、閉じるまでの間における第２のガス供給部から搬送室内に供給される不活性ガスの最大流量は、３０００ミリリットル／分以下であることを特徴とする請求項７に記載の真空処理装置の運転方法。

【請求項9】

前記ゲートバルブを開き始めるときの処理容器内の圧力と、搬送室内の圧力と、の差は、１０Ｐａ以上、５０Ｐａ以下であることを特徴とする請求項７または８に記載の真空処理装置の運転方法。

【請求項10】

前記処理容器内から搬送室に処理済み基板を搬送する工程に次いで、
前記ゲートバルブを閉じる工程と、
続いて処理容器内のパーティクル飛散抑制を行う成膜後処理工程と、
しかる後、前記ゲートバルブを開く工程と、を含むことを特徴とする請求項７ないし９のいずれか一項に記載の真空処理装置の運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空搬送モジュールと真空処理モジュールとの間で基板を搬送する技術分野に関する

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程の一つである真空処理を高いスループットで行う装置として、マルチチャンバシステムが知られている。このシステムは、複数の真空処理室をゲートバルブを介して共通の真空搬送室に接続し、大気雰囲気あるいは常圧の不活性ガス雰囲気からロードロック室を介して真空搬送室に基板を搬送し、基板搬送室内の搬送機構により真空処理室に基板を搬送するように構成されている。真空処理としては成膜処理、ドライエッチング処理、アニール処理などが挙げられる。

【0003】

従来半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）を真空搬送室と真空処理室との間で搬送するにあたって、真空搬送室側の圧力を真空処理室側の圧力よりも少し高い圧力を保持して、ゲートバルブの開閉を行い真空処理室側の雰囲気が真空搬送室側に流れ込まないようにしている。一方ウエハの処理プロセスや真空処理室内の構造によっては、真空処理室内、特にゲートバルブ付近にプロセス時の反応副生成物が付着、堆積してしまうことがある。そのためゲートバルブを開閉して、真空搬送室側の雰囲気（不活性ガス）が真空処理室側に流れ込んだときに、副生成物を巻き上げ、パーティクルとなり搬送されるウエハの表面に付着してしまうことがあった。

【0004】

特許文献１には、真空搬送室内の圧力を真空処理室よりも高くした状態で、真空処理室内のガスの流量を真空搬送室内のガスの流量の２倍以上として、ゲートバルブを開閉し、ウエハの表面へのパーティクルの付着を抑制する技術が記載されている。しかしながら真空搬送室におけるガスの流量が突発的に増加することがありパーティクルを巻き上げることがあった。また、真空処理室内のガス流量を真空搬送室内のガス流量よりも多くすると、パーティクルが真空搬送室側に飛散することもあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−６４８７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、真空搬送モジュールと真空処理モジュールとの間を仕切るゲートバルブを開閉したときに、基板へのパーティクルの付着を抑制する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の真空処理装置は、基板に対して真空雰囲気下で処理するための真空処理装置において、
基板の搬送口が形成された処理容器内に、基板の載置台と当該載置台に向けてシャワー状にガスを供給するための第１のガス供給部とが設けられ、前記載置台よりも下方側に処理容器内を真空排気する第１の排気口が形成された真空処理モジュールと、
前記処理容器に前記搬送口を介して気密に接続された搬送室内に、前記処理容器内との間で基板の搬送を行うための搬送機構と不活性ガスを供給するための第２のガス供給部とが設けられ、搬送室内を真空排気する第２の排気口が形成された真空搬送モジュールと、
前記基板の搬送口を開閉するゲートバルブと、
前記第１のガス供給部から不活性ガスを供給し、その流量が第２のガス供給部から供給する不活性ガスの流量よりも小さく、かつ処理容器内の圧力が搬送室内の圧力よりも小さい状態で前記ゲートバルブを開くステップと、前記ゲートバルブを開くステップに次いで、前記搬送機構により前記処理容器内から搬送室に処理済み基板を搬送するステップと、前記ゲートバルブを開くステップにおける前記第１のガス供給部からの不活性ガスの流量を第１の流量とすると、前記処理済み基板を搬送するステップに続いて、第１のガス供給部から供給する不活性ガスの流量を第１の流量よりも少ない第２の流量に設定し、前記搬送室から前記処理容器内に流れ込む気流を形成するステップと、その後搬送室から前記処理容器内に未処理基板を搬送するステップと、しかる後前記ゲートバルブを閉じるステップと、を実行するための制御部と、を備えたことを特徴とする。

【0008】

本発明の真空処理装置の運転方法は、基板の搬送口が形成された処理容器内に、基板の載置台と当該載置台に向けてシャワー状にガスを供給するための第１のガス供給部とが設けられ、前記載置台よりも下方側に処理容器内を真空排気する第１の排気口が形成された真空処理モジュールと、
前記処理容器に前記搬送口を介して気密に接続された搬送室内に、前記処理容器に対して基板の搬入出を行うための搬送機構と不活性ガスを供給するための第２のガス供給部とが設けられ、搬送室内を真空排気する第２の排気口が形成された真空搬送モジュールと、
前記基板の搬送口を開閉するゲートバルブと、を備えた真空処理装置を用い、
前記第１のガス供給部から不活性ガスを供給し、その流量が第２のガス供給部から供給する不活性ガスの流量よりも小さく、かつ処理容器内の圧力が搬送室内の圧力よりも小さい状態を形成する工程と、
前記状態において前記ゲートバルブを開く工程と、
次いで前記搬送機構により前記処理容器内から搬送室に処理済み基板を搬送する工程と、前記処理容器内の圧力が搬送室内の圧力よりも小さい状態を形成する工程における前記第１のガス供給部からの不活性ガスの流量を第１の流量とすると、前記処理済み基板を搬送する工程に続いて、第１のガス供給部から供給する不活性ガスの流量を第１の流量よりも少ない第２の流量に設定し、前記搬送室から前記処理容器内に流れ込む気流を形成する工程と、
その後搬送室から前記処理容器内に未処理基板を搬送する工程と、
さらにその後、ゲートバルブを閉じる工程と、を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、真空搬送モジュールと真空処理モジュールの処理容器との間の基板の搬送を行うにあたり、両者を仕切っているゲートバルブを開く前に処理容器内では、載置台の上方から不活性ガスを供給している。更に当該不活性ガスの流量が真空搬送室に供給される不活性ガスの流量よりも小さく、かつ処理容器内の圧力が真空搬送室内の圧力よりも小さい状態としている。このためゲートバルブを開いたときに不活性ガスが真空搬送室から処理容器内に急激に流れることが抑えられるので処理容器内に付着している反応生成物の飛散が抑制され、かつ基板表面へのパーティクルの飛散も同時に抑制されるため、基板のパーティクル汚染が低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施の形態に係る真空処理装置を示す平面図である。

【図2】真空搬送室と真空処理モジュールとを示す断面図である。

【図3】真空搬送室にＮ_２ガスを供給するガス供給部を示す構成図である。

【図4】ゲートバルブ開閉時の真空搬送室及び真空処理モジュールにおける圧力及び不活性ガスの供給流量を示す説明図である。

【図5】第１の実施の形態に係る真空処理装置の作用を示す説明である。

【図6】第１の実施の形態に係る真空処理装置の作用を示す説明である。

【図7】第１の実施の形態に係る真空処理装置の作用を示す説明である。

【図8】第１の実施の形態に係る真空処理装置の作用を示す説明である。

【図9】真空搬送室に設けられるＮ_２ガス供給部を示す説明図である。

【図10】第２の実施の形態に係る真空処理装置の作用を示す説明である。

【図11】処理済みウエハを処理容器から搬出するときのガスの流れを示す説明図である。

【図12】処理済みウエハを処理容器から搬出するときのガスの流れを示す説明図である。

【図13】未処理ウエハを処理容器に搬入するときのガスの流れを示す説明図である。

【図14】未処理ウエハを処理容器に搬入するときのガスの流れを示す説明図である。

【図15】実施例１における不活性ガスの流量及び圧力変化を示す特性図である。

【図16】比較例１における不活性ガスの流量及び圧力変化を示す特性図である。

【図17】実施例２、３におけるウエハの枚数目とパーティクル数とを示す特性図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［第１の実施の形態］
第１の実施の形態にかかる真空処理装置として、マルチチャンバシステムである真空処理装置について図１を用いて説明する。真空処理装置は、その内部雰囲気が乾燥ガス、例えば乾燥した窒素ガスにより常圧雰囲気とされる横長の常圧搬送室１２を備え、常圧搬送室１２の手前には、キャリアＣを載置するための搬入出ポート１１が左右方向に並べて設置されている。

【0012】

常圧搬送室１２の正面壁には、前記キャリアＣの蓋と一緒に開閉されるドア１７が取り付けられている。常圧搬送室１２内には、ウエハＷを搬送するための関節アームで構成された第１の搬送機構１４が設けられている。さらに、前記常圧搬送室１２の搬入出ポート１１側から見て左側壁には、ウエハＷの向きや偏心の調整を行うアライメント室１６が設けられている。

【0013】

常圧搬送室１２における搬入出ポート１１の反対側には、例えば２個のロードロック室１３ａ、１３ｂが左右に並ぶように配置されている。ロードロック室１３ａ、１３ｂと常圧搬送室１２との間には、ゲートバルブ１８が設けられている。ロードロック室１３ａ、１３ｂの常圧搬送室１２側から見て奥側には、真空搬送モジュール（搬送室）を構成する真空搬送室２がゲートバルブ１９を介して配置されている。

【0014】

真空搬送室２には、ゲートバルブ４０を備えたゲート室４を介して、真空処理モジュール３が接続されている。真空搬送室２には、関節アームからなる２本の搬送アームを備えた第２の搬送機構２１が設けられており、第２の搬送機構２１により、各ロードロック室１３ａ、１３ｂ、及び各真空処理モジュール３間でウエハＷの受け渡しが行われる。

【0015】

真空搬送室２について図２も参照して説明する。真空搬送室２における真空容器２００の底面には、排気口２２が開口している。排気口２２には、排気管２３が接続され、真空ポンプやターボ分子ポンプからなる真空排気機構２４により真空搬送室２内が真空引きされるように構成されている。なお図２中２３１は、圧力調整バルブであり、２３２は開閉バルブである。また真空搬送室２の底面には、真空搬送室２内に不活性ガスである窒素ガス（Ｎ_２ガス）を供給するＮ_２ガス供給部２５が設けられている。図３に示すようにＮ_２ガス供給部２５にはＮ_２ガス供給管２６の一端が接続され、Ｎ_２ガス供給管２６の他端側には、Ｎ_２ガス供給機構２７が設けられ、Ｎ_２ガス供給部２５から真空搬送室２内にＮ_２ガスを供給するように構成されている。Ｎ_２ガス供給管２６には、真空搬送室２側から圧力制御バルブ２８と、マスフローメータ（ＭＦＭ）２９と、が介設されている。真空搬送室２に供給される不活性ガスは、Ｎ_２ガスに限らず、例えばＡｒガスのような他の不活性ガスを用いることもできる。また真空搬送室２に流入する流量をモニタしない場合には、マスフローメータ２９は省略することができる。また図１中の８１は、真空容器２００内の圧力を測定する圧力測定部である。

【0016】

圧力制御バルブ２８に関して図３を用いて説明すると、圧力制御バルブ２８は、コントローラ８が接続されている。コントローラ８は加算部８２と、ＰＩＤ演算部８３とを備えている。そしてコントローラ８は、後述のコンピュータ９により設定された圧力設定値と、真空搬送室２内に設けられた圧力測定部８１により測定された圧力検出値との偏差分を加算部（突合せ回路）８２にて求める。この偏差分を例えばＰＩＤ演算部８３にて、ＰＩＤ演算処理して圧力制御バルブ２８に操作量を出力し、この操作量により例えば圧力制御バルブ２８の開度を調整している。具体的には、圧力制御バルブ２８にて、真空搬送室２内に存在するＮ_２ガス量を一定化とするように、所定量のＮ_２ガスの供給を行い、圧力を安定させる。従って圧力検出値が低くなった場合には、偏差分が大きくなり、圧力制御バルブ２８の開度を大きくして、Ｎ_２ガスの流量を増加させ、真空搬送室２内の圧力を上昇させる。また圧力検出値が高くなった場合には、偏差分が小さくなり、圧力制御バルブ２８の開度を小さくして、Ｎ_２ガスの流量を減少させ、真空搬送室２内の圧力を低下させる。

【0017】

続いて真空処理モジュール３として、成膜装置を適用した例について説明する。図２に示すように真空処理モジュール３は、ウエハＷにＴｉＣｌ_４を含む原料ガスと、還元ガスとなるＨ_２ガスと、窒化用のアンモニア（ＮＨ_３）ガスを供給するＣＶＤ装置として構成されている。真空処理モジュール３は、上方が開口した円筒形状の処理容器３０を備えている。処理容器３０の底壁の中央部には下方に向けて突出する例えば円筒状の排気室３１が形成され、排気室３１における側面には、排気口３２が開口している。排気口３２には、排気路３３が接続され、この排気路３３は、真空排気機構３７に接続され、処理容器３０内を所定の真空圧力まで減圧できるように構成されている。なお図中３３１は、圧力調整バルブであり、３３２は開閉バルブである。

【0018】

処理容器３０の側壁には、ウエハＷを搬入出するための搬送口３４が設けられており、搬送口３４は、ゲート室４に接続されている。ゲート室４は扁平な筐体で構成され、処理容器３０の搬送口３４に対応する位置及び真空搬送室２に形成された開口部２０に対応する位置に、夫々開口部が形成されている。これら開口部は記載の煩雑化を避けるため、夫々搬送口３４の一部及び開口部２０の一部として取り扱うこととする。

【0019】

ゲート室４には、処理容器３０の搬送口３４を塞ぐ板状のゲートバルブ４０が設けられている。またゲート室４の底面におけるゲートバルブ４０の下方には、昇降機構４３が設けられ、ゲートバルブ４０は、昇降自在に構成されている。ゲートバルブ４０とゲート室４における真空処理モジュール３側の壁面との間は、ゲートバルブ４０の昇降を妨げない程度のごく狭い隙間となっている。またゲートバルブ４０の上面には、凸条部４０ａが形成され、ゲート室４の天井面には、凸条部４０ａに対応する位置に溝部４４が形成されている。そしてゲートバルブ４０が図２中鎖線で示す上方位置に上昇するときには、凸条部４０ａが溝部４４に挿入されて気密に仕切られる。上述のようにゲートバルブ４０とゲート室４における真空処理モジュール３側の壁面との間は、ごく狭いため、ゲートバルブ４０が上方位置にあるときには、搬送口３４が気密に閉止される。またゲートバルブ４０が図２中実線で示す下方位置に下降すると、搬送口３４が開放される。

【0020】

処理容器３０内にはウエハＷを略水平に保持するための金属製の載置台５が設けられ、載置台５は、支持柱５０により排気室３１の底面に固定されている。載置台５には図示しないヒータが埋設され、後述するコンピュータ９からの制御信号に基づいてウエハＷが設定温度、例えば４００℃以上の温度に加熱されるようになっている。また載置台５は、接地電位に接続されており、後述するように下部電極となる。さらに載置台５には、周方向等間隔に３か所の貫通孔５５が形成されており、各貫通孔５５には、載置台５上のウエハＷを保持して昇降させるための昇降ピン５１が設けられている。昇降ピン５１は昇降軸５２を介して処理容器３０の外部に設けられた例えばエアシリンダよりなる昇降機構５３に接続されている。なお図中５４は、処理容器３０内を気密にするためのベローズである。この昇降ピン５１と真空搬送室２内の第２の搬送機構２１との協働作用によりウエハＷは、載置台５に載置される。

【0021】

また処理容器３０の上方は、絶縁部材７５を介して、上部電極をなす金属製のガス供給部であるガスシャワーヘッド７により塞がれている。このガスシャワーヘッド７には整合器７８を介して高周波電源７７が接続されている。このガスシャワーヘッド７から処理容器３０内に励起されるガスを供給すると共に、上部電極をなすガスシャワーヘッド７と下部電極をなす載置台５との間に高周波電力が印加されて、プラズマが発生する平行平板型プラズマ処理装置として構成されている。

【0022】

ガス供給部であるガスシャワーヘッド７は、厚さ方向に貫通するガス供給孔７３が例えば縦横に配列されたシャワープレート（拡散板）７１を備え、ガスをシャワー状に載置台５に向けて供給できるように構成されている。なお７４はガスを拡散させるガス拡散室である。またガスシャワーヘッド７においては、ガス拡散室７４の上方側の天井部材７２に加熱機構７９が埋設されており、後述するコンピュータ９から送信される制御信号に基づいて、図示しない電源部から加熱機構７９に給電されることによって、設定温度に加熱されるようになっている。

【0023】

ガスシャワーヘッド７には、天井部材７２を貫通するガス供給路６の下流側端部が接続され、このガス供給路６の上流側は、分岐されて四塩化チタン（ＴｉＣｌ_４）ガス供給源６１、水素（Ｈ_２）ガス供給源６２及びアンモニア（ＮＨ_３）ガス供給源６３、アルゴン（Ａｒ）ガス供給源６４及びＮ_２ガス供給源６５が接続されている。図２中Ｖ１〜Ｖ５はバルブであり、Ｍ１〜Ｍ５は流量調整部である。流量調整部Ｍ１〜Ｍ５は、例えばマスフローコントローラで構成され、処理容器３０に供給されるガスの流量がコンピュータ９により設定された流量になるように制御されている。
また処理容器３０の側壁における載置台５の下方の位置には、処理容器３０内の圧力を測定する圧力測定部３５が設けられている。

【0024】

ウエハＷの成膜処理について簡単に説明すると、載置台５にウエハＷを載置した後、まず成膜用のガスとしてＴｉＣｌ_４ガス、Ａｒガス及びＨ_２ガスを処理容器３０内に供給する。その後、高周波電源７７をオンにし、ガスシャワーヘッド７と載置台５との間に高周波電力を印加し、処理容器３０内にプラズマを発生させる。これによりＴｉＣｌ_４ガスとＨ_２ガスとが活性化されて反応し、ウエハＷ表面にＴｉ膜が成膜される。この成膜反応において、反応中にＮＨ_４Ｃｌなどの副生成物が生成される。そのため成膜処理が進むと共に、処理容器３０内の表面に反応生成物が堆積していく。

【0025】

続いてＴｉＣｌ_４ガス、Ａｒガス及びＨ_２ガスの供給、及び高周波電力を停止し、処理容器３０内を排気して処理容器３０内からＴｉＣｌ_４、Ａｒガス及びＨ_２ガスを排出する。次いで処理容器３０内にＮＨ_３ガス、Ａｒガス及びＨ_２ガスを供給して、Ｔｉ膜の表面を窒化する処理を行う。このＮＨ_３ガスの供給により、Ｔｉ膜が窒化されて、（１）式に示す化学反応が進行し、その表面にＴｉＮ（チタンナイトライド）の層が形成される。
ＴｉＣｌ_４＋６ＮＨ_３→ＴｉＮ＋４ＮＨ_４Ｃｌ＋１／２Ｎ_２+Ｈ_２ （１）式
このようにウエハＷの表面にＴｉＮの層を積層し、ＴｉＮ膜を成膜する。
この一連の反応においても、（１）式に示すようにＮＨ_４Ｃｌなどの副生成物が生成されるため、これらの副生成物が付着物として処理容器３０内に堆積していく。また副生成物に限らず、例えば処理容器３０の腐食などにより生じるＴｉ含有物なども付着物として処理容器３０内に付着していく。

【0026】

真空処理装置は制御部の一部をなすコンピュータ９を備えており、このコンピュータ９は、プログラム、メモリ、ＣＰＵを備えている。これらのプログラムは、コンピュータ記憶媒体、例えばコンパクトディスク、ハードディスク、光磁気ディスク等に収納されコンピュータ９にインストールされる。プログラムは、ウエハＷの搬送、真空搬送室２及び真空処理モジュール３における各ガスの給断、真空搬送室２及び真空処理モジュール３における排気及び真空搬送室２と真空処理モジュール３との間のウエハＷの搬送を含む処理の一連の動作を実施するようにステップ群が組まれている。またコンピュータ９のメモリには、真空搬送室２の圧力設定値が書き込まれ、加算部８２に当該圧力設定値を出力する。

【0027】

第１の実施の形態に係る真空処理装置の全体的なウエハＷの処理工程について説明する。ウエハＷを収容したキャリアＣが搬入出ポート１１上に載置されると、当該キャリアＣ内のウエハＷが、第１の搬送機構１４によって取り出されアライメント室１６→ロードロック室１３ａ（１３ｂ）→真空搬送室２の経路で搬送される。ウエハＷが常圧搬送室１２からロードロック室１３ａ、（１３ｂ）に搬入された後、ロードロック室１３ａ、（１３ｂ）を真空引きすることによって、ロードロック室１３ａ、（１３ｂ）から真空搬送室２への搬送が可能となる。そして第２の搬送機構２１は、ロードロック室１３ａ（１３ｂ）から、ウエハＷを取り出した後、真空処理モジュール３に搬送する。

【0028】

次に真空搬送室２と、真空処理モジュール３と、の間のウエハＷの受け渡しについて図４〜図８を参照しながら説明する。なお図５〜８は、真空処理モジュール３及び真空搬送室２を略解的に示している。図４（ａ）中（１）、（２）のグラフは夫々ゲートバルブ４０を開き始める前から、ウエハＷを搬入しゲートバルブ４０を閉じ終えた後までにおける処理容器３０内の圧力測定値の時間変化と、真空搬送室２内の圧力測定値の時間変化と、を示す。また図４（ｂ）中（３）、（４）のグラフは、夫々ゲートバルブ４０を開き始める前から、ウエハＷを搬入しゲートバルブ４０を閉じ終えた後までにおける処理容器３０内のＡｒガスの供給流量の時間変化と、真空搬送室２内のＮ_２ガスの供給流量の時間変化と、を示す。なお図４（ａ）、（ｂ）において、ゲートバルブ４０の開き始める時刻を時刻ｔ０として示し、ゲートバルブ４０を開き切った後、しばらく経過後の時刻をｔ１とした。またゲートバルブ４０が閉じ終えた時刻を時刻ｔ２として示している。なお本実施の形態においては、処理容器３０内において、ゲートバルブ４０を開閉する前後に供給するガスをＡｒガスとしているが、Ａｒガスに限られるわけではなく、代わりにＮ_２ガスなどの不活性ガスを用いてもよい。同様に真空搬送室２に供給するガスもＮ_２ガスではなく、他の不活性ガスを用いてもよい。
処理容器３０内には、真空搬送室２内に搬入されたウエハＷよりも順番の小さいウエハＷが載置されていて、成膜処理が終了しているものとし、ゲートバルブ４０が開いて、第２の搬送機構２１を構成する２つの搬送アームにより次のウエハＷとの交換のために待機しているものとする。

【0029】

まずウエハＷを真空処理モジュール３に搬送するにあたって、ゲートバルブ４０を開く前に、図５に示すように処理容器３０内に不活性ガスであるＡｒガスを、例えば２００ｓｃｃｍ（ミリリットル／分）の流量で供給する。また真空搬送室２において、Ｎ_２ガス供給部２５からＮ_２ガスを、例えば５００ｓｃｃｍの流量で供給する。図４（ａ）に示すようにこの時真空処理モジュール３内の圧力は、７５Ｐａに設定され、真空搬送室２内の圧力は、処理容器３０内の圧力よりも高い１００Ｐａに設定されている。

【0030】

また真空処理モジュール３にて、成膜処理を行っていると、図５中に示すように、真空処理モジュール３の内表面に、成膜処理において生成したＮＨ_４ＣｌなどのＣｌ化合物や、Ｔｉ膜などの付着物１００が付着する。付着物１００は、搬送口３４の上面部や、ガスシャワーヘッド７と処理容器３０との隙間おける処理容器３０側の壁面にも付着している。

【0031】

そして時刻ｔ０の前において、処理容器３０内においては、ガスシャワーヘッド７から載置台５に向けて、Ａｒガスがシャワー状に供給されるため、載置台５の表面においては、上方から下方に向かってガスが到達した後、載置台５の中心部から周縁部に向かって流れるガスの流れが形成される。そして載置台５の周縁に向かって流れたＡｒガスは、載置台５の周縁から下方に向かって流れ、処理容器３０の下方側に設けられた排気口３２から排気される。
次いで図４（ａ）、（ｂ）に示す時刻ｔ０にゲートバルブ４０を開き始める。この時（ｔ０の時）真空搬送室２内の圧力は、処理容器３０の圧力よりも高いため、図６に示すように真空搬送室２内の雰囲気が処理容器３０内に向かって流れ込む。そのため真空搬送室２内の圧力が下がり、処理容器３０内の圧力が上がる。

【0032】

ここで真空搬送室２においては、真空搬送室２に供給するＮ_２ガスの流量を圧力の変化に基づいて調整し、真空搬送室２の圧力を一定になるように制御している。そのため図４（ａ）に示すようにゲートバルブ４０を開いた直後は、真空搬送室２内の圧力が瞬間的に下がる。そのため図４（ｂ）に示すように突発的にＮ_２ガスの供給量が増えることになり、さらには、真空搬送室２から処理容器３０に流入するＮ_２ガスの流量が増える。これに対して処理容器３０内においては、Ａｒガスの供給量を一定としており、Ａｒガスの供給量は変わらずに、圧力が上昇する。

【0033】

ここで発明者は、後述の実施例に示すように真空搬送室２内の圧力と処理容器３０内の圧力差が大きい場合には、ゲートバルブ４０を開いたときの真空搬送室２内の圧力が急激に下がり、真空搬送室２内に供給されるガスが急激に多くなることを見出した。そして真空搬送室２内に供給されるガスの流量が急激に多くなると、真空搬送室２から処理容器３０に流れ込むガスの流量も急激に増加し、副生成物を巻き上げやすくなっていた。

【0034】

第１の実施の形態においては、ゲートバルブ４０を開く前に、真空搬送室２内の圧力を処理容器３０内の圧力よりも高くしているが、その差を２５Ｐａとしている。そして図４中のグラフ（４）に示すようにゲートバルブ４０を開いた時刻ｔ０直後に真空搬送室２内に供給されるＮ_２ガスが例えば２０００ｓｃｃｍ程度に抑えられ、さらに図４（ａ）中グラフ（２）に示すように真空搬送室２内の圧力の変化は小さくなる。その後真空搬送室２内の圧力は速やかに１００Ｐａに戻る。

【0035】

背景技術にて述べたように真空搬送室２から処理容器３０に向かって流れる気流により、搬送口３４付近に付着している付着物１００が、載置台５の上方に飛散するおそれがあるが、ゲートバルブ４０を開いた直後に真空搬送室２内から、真空処理モジュール３内に流れ込むＮ_２ガスの流量の突発的な増加が抑えられているため搬送口３４付近に付着している付着物１００の飛散を抑制することができる。

【0036】

また載置台５の表面においては、中心部から周縁側に向かい、載置台５の周縁から下方に向かう気流を形成している。そのため真空搬送室２から処理容器３０に流入する気流は、処理容器３０内の気流と共に載置台５の下方に流れ、処理容器３０の下方に設けられた排気口３２から排気される。そのため真空搬送室２から処理容器３０に流入する気流により、処理容器３０の搬送口３４付近に付着している付着物１００が飛散した場合にも、載置台５上の処理済みウエハＷの上方には飛散せずに処理容器３０の下方側から排気される。

【0037】

その後ゲートバルブ４０を開き始めた時刻ｔ０から一定時間経過した時刻ｔ１においては、図４（ａ）中のグラフ（１）に示すように真空処理モジュール３内の圧力は例えば９０Ｐａ程度に安定し、グラフ（２）に示すように真空搬送室２内の圧力は例えば１００Ｐａに安定している。そして図４（ｂ）中のグラフ（４）に示すように真空搬送室２内に供給されるＮ_２ガスの流量も例えば１８００ｓｃｃｍに安定している。

【0038】

さらに既に処理を終えて待機している載置台５上のウエハＷが図７に示すように第２の搬送機構２１の一方の搬送アームに受け渡される。次いで一方の搬送アームは、処理を終えた処理済みウエハＷを真空搬送室２に搬送する。続いて図示していないが第２の搬送機構２１の他方の搬送アームにより、未処理ウエハＷが、真空処理モジュール３に搬送されて載置台５に受け渡される。その後当該搬送アームを退避させる。そしてゲートバルブ４０を閉じ始め、時刻ｔ２にて、図８に示すように閉じ終える。

【0039】

時刻ｔ２にてゲートバルブ４０を閉じ終えると、図４（ａ）のグラフ（１）に示すように真空処理モジュール３が密閉されて、圧力が７５Ｐａまで下がる。またグラフ（２）に示すように真空搬送室２の圧力がごくわずかに上がり、図４（ｂ）中のグラフ（４）に示すように真空搬送室２に供給されるＮ_２ガスの流量が５００ｓｃｃｍまで減少する。これにより、真空搬送室２の圧力が１００Ｐａに戻る。その後、処理済みのウエハＷは、第２の搬送機構２１により、例えばロードロック室１３ａ（１３ｂ）を介して元のキャリアＣに戻される。

【0040】

第１の実施の形態によれば、真空搬送室２と処理容器３０との間のウエハＷの搬送を行うにあたり、両者を仕切っているゲートバルブ４０を開く前に処理容器３０内では、載置台５の上方からＡｒガスを供給している。更にＡｒガスの流量が真空搬送室２内に供給されるＮ_２ガスの流量よりも小さく、かつ処理容器３０内の圧力が真空搬送室２内の圧力よりも小さい状態としている。このためゲートバルブ４０を開いたときにＮ_２ガスが真空搬送室２から処理容器３０へ流入する方向の流れ、及び載置台５の表面の中心部から周縁側に向かい、載置台５の周縁から下方に向かうＡｒガスの気流の両方を維持したまま、ゲートバルブ４０を開いて、ウエハＷを搬送していることになる。そのため真空処理モジュール３内の付着物１００の載置台５の上方への飛散が抑制され、ウエハＷへのパーティクルの付着を抑制することができると同時に、ガスの流れによる処理容器３０から真空搬送室２へのパーティクルの流入による汚染も同時に抑制している。

【0041】

またゲートバルブ４０を開けたときに真空搬送室２から処理容器３０内に突発的に流れ込むＮ_２ガスの流量を抑制しているため、処理容器３０内に付着しているパーティクルの飛散による処理容器３０内部の汚染も併せて抑制している。
本実施の形態では、処理容器３０内に供給するＡｒガスの流量を２００ｓｃｃｍ（ミリリットル／分）としたが、ウエハＷの表面の保護と真空搬送室２へのガスの逆拡散とを考慮すると、５０ｓｃｃｍ以上、１０００ｓｃｃｍ以下であることが好ましい。

【0042】

そして真空搬送室２から処理容器３０に流れ込むＮ_２ガスの流量を少なくするという観点から、ゲートバルブ４０を開き始めてから、ゲートバルブ４０を閉じ終えるまでの真空搬送室２内に供給されるＮ_２ガスの流量としては、３０００ｓｃｃｍ以下に抑制することが好ましい。
真空搬送室２に供給されるＮ_２ガスの流量の突発的な増加を抑制するために、例えばコントローラ８におけるＰＩＤ演算部８３において用いられる伝達関数を調整する。ＰＩＤ制御においては伝達関数により真空搬送室２内の圧力が変化したときに真空搬送室２に供給されるＮ_２ガスの流量の増減速度（応答速度）が決定される。そのため例えば伝達関数に用いる比例ゲイン、微分ゲイン及び積分ゲインの値を調整することにより、真空搬送室２内の圧力が減少したときのＮ_２ガスの流量の増加速度を遅くすることができ（応答性を遅らせることができ）、突発的なＮ_２ガスの流量増加を抑えることができる。従ってコントローラ８は、Ｎ_２ガスの流量を増減させる圧力制御バルブ２８の流量の応答速度を調整しており、流量の増減速度調整部に相当する。

【0043】

また真空搬送室２に供給されるＮ_２ガスの流量の突発的な増加をより確実に抑制するには、ゲートバルブ４０を開けるときの真空搬送室２と、成膜装置などの真空処理モジュール３と、の圧力差を小さくすることが好ましい。
圧力差が大きくなり過ぎると突発的に真空搬送室２に流れ込むＮ_２ガスの流量が増加して、真空搬送室２から真空処理モジュール３に流れ込むＮ_２ガスの流量が増加しやすくなる。また圧力差が小さくなり過ぎると、ゲートバルブ４０を開いたときに処理容器３０内の雰囲気が、真空搬送室２に逆拡散してしまうおそれがある。そのため真空搬送室２の圧力を処理容器３０内の圧力よりも高く設定し、その圧力差を１０Ｐａ以上、５０Ｐａ以下とすることが好ましい。より好ましくは２０Ｐａ以上、４０Ｐａ以下にすることが好ましい。

【0044】

あるいは、例えば図９に示すように真空搬送室２に設けたＮ_２ガス供給管２６における圧力制御バルブ２８の上流側に流量の増加速度を抑えるためのオリフィス１０１と圧力レギュレータ１０２とを設けてもよい。図９に示す例では、圧力制御バルブ２８とＭＦＭ２９との間にオリフィス１０１とその上流側に圧力レギュレータ１０２とを備えている。なお図中１０３は圧力計である。

【0045】

このように構成することで、オリフィス１０１の内径と圧力レギュレータ１０２による設定圧力を事前に調整しておけば、真空搬送室２内の圧力が瞬間的に下がった場合においても、圧力制御バルブ２８の開度が大きくなるが、オリフィス１０１により一定流量以上のＮ_２ガスが流れないように抑制されるため、真空搬送室２に流れ込むＮ_２ガスの流量が突発的に多くなり過ぎることを防ぐことができる。
また真空処理モジュール３は、例えばエッチング装置やアニール装置などでもよい。更には、真空処理装置は、マルチチャンバシステムに限らず、スタンドアローン式の真空処理モジュールに真空搬送室２を兼用するロードロック室を接続した構成であってもよい。

【0046】

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態に係る真空処理装置について説明する。第２の実施の形態では、処理容器３０内にガスシャワーヘッド７から不活性ガスの供給を行いながら、処理容器３０内から処理済みウエハＷを搬出した後、当該不活性ガスの供給を停止した後、未処理ウエハＷを搬入する。
例えば既述の実施の形態と同様に、処理容器３０にて、ウエハＷの処理を行った後、図５に示すように処理容器３０内に不活性ガスであるＡｒガスを、例えば２００ｓｃｃｍの流量で供給し、真空搬送室２において、Ｎ_２ガス供給部２５からＮ_２ガスを、例えば５００ｓｃｃｍの流量で供給する。次いで例えば処理容器３０内の圧力を７５Ｐａ、真空搬送室２内の圧力を処理容器３０内の圧力よりも高い例えば１００Ｐａに設定した状態で、図６に示すようにゲートバルブ４０を開く。さらに図７に示すように第２の搬送機構２１の一方の搬送アームにより載置台５上の処理済みのウエハＷを受け取り、真空搬送室２に搬送する。その後、ゲートバルブ４０を閉じ、さらに処理容器３０内のガスシャワーヘッド７からのＡｒガスの供給を停止する（流量０ｓｃｃｍ）。

【0047】

第１の実施の形態では、処理容器３０内の処理済みウエハＷが真空搬送室２に搬送された後、続いて真空搬送室２内の未処理ウエハＷが処理容器３０に搬送されていたが、第２の実施の形態では、ゲートバルブ４０を一旦閉じている点及びガスシャワーヘッド７からのＡｒガスの供給を停止する点でシーケンスが異なっている。

【0048】

続いて、ゲートバルブ４０を開くと、図１０に示すように、真空搬送室２から処理容器３０内にガスが流れ込み、処理容器３０の下方側から排気されると共に、載置台５の上方を搬送口３４側から処理容器３０の奥側に向かう気流が形成される。この真空搬送室２から流れ込む気流により、処理容器３０内に付着している特に搬送口３４付近に付着する付着物の内の飛散しやすい付着物が剥がれる。また処理容器３０内に飛散しているパーティクルもＮ_２ガスと共に排気される。

【0049】

さらに真空搬送室２から処理容器３０内に流れ込み、載置台５の上方を搬送口３４側から処理容器３０の奥側に向かう気流が形成された状態で第２の搬送機構２１により未処理ウエハＷを処理容器３０内に搬入し、載置台５に未処理ウエハＷを受け渡す。この時真空搬送室２から処理容器３０内に流れ込む気流により処理容器３０内のパーティクルが予め除去されていることに加え、載置台５の上方を搬送口３４側から処理容器３０の奥側に向かう気流により未処理ウエハＷへのパーティクルの付着が防がれる。その後第２の搬送機構２１を真空搬送室２に退避させ、ゲートバルブ４０を閉じ、未処理ウエハＷの処理を行う。また、上記では真空搬送室２から処理容器３０内への気流が形成された状態で未処理ウエハＷを搬入すると記載したが、未処理ウエハＷ搬入直前に一度気流が形成されていれば良い。

【0050】

第２の実施の形態における処理容器３０内の不活性ガスの流れについて図１１〜１４を参照して説明する。なお図１１〜１４においては、真空処理モジュール３及びゲート室４を簡略化して記載すると共に真空搬送室２を省略して示している。処理済みウエハＷを処理容器３０から搬出するときには、ガスシャワーヘッド７から不活性ガスを第１の流量で供給し、かつ処理容器３０内の圧力が真空搬送室２よりも低い状態としている。そのため図１１、図１２に示すように不活性ガスは、載置台５の上方を放射状に流れ、処理容器３０の下方側に流れる気流が形成されている。
また未処理ウエハＷを真空搬送室２側から処理容器３０内に搬入するときには、ガスシャワーヘッド７から不活性ガスを第１の流量よりも少ない第２の流量、ここでは不活性ガスを停止（流量０ｓｃｃｍに設定）し、かつ処理容器３０内の圧力が真空搬送室２よりも低い状態としている。従って図１３、１４に示すように搬送口３４から処理容器３０内に流れ込んだ気流が、載置台５の上方を流れ、処理容器３０の下方から排気される気流が形成されている。

【0051】

第２の実施の形態では、処理済みウエハＷを処理容器３０から真空搬送室２に搬送した後、未処理ウエハＷを処理容器３０に搬入する前に、ゲートバルブ４０を閉じ、処理容器３０内におけるガスシャワーヘッド７からのＡｒガスの供給を停止している。そのため次いでゲートバルブ４０を開けたときに真空搬送室２から処理容器３０内にガスが流れ込み載置台５の上方を流れる気流が形成される。この気流により、処理容器３０内における搬送口３４の付近に付着している付着物の内の飛散しやすい付着物が予め除去されるため、未処理ウエハＷを搬入する際のパーティクルの付着を防ぐことができ、かつウエハＷの処理を行った後、処理済みウエハＷを搬出するときに処理済みウエハＷの上にパーティクルが付着するおそれが少なくなる。

【0052】

また上述の実施の形態では、未処理ウエハＷの搬入を行うときにガスシャワーヘッド７から供給するＡｒガスの流量を０ｓｃｃｍに設定しているが、少量のガスを供給していてもよい。この場合には、処理済みウエハＷを処理容器３０から真空搬送室２に搬送する前に、ゲートバルブ４０を開けるときのガスシャワーヘッド７から供給している不活性ガスの流量よりも、未処理ウエハＷを真空搬送室２から処理容器３０内に搬送するときのガスシャワーヘッド７から供給している不活性ガスの流量を少なくする必要がある。この結果未処理ウエハＷを真空搬送室２から処理容器３０内に搬送するときには、図１３、１４に示すように真空搬送室２から処理容器３０内に気流が流れ込み、載置台５の上方を流れる気流が形成される。

【0053】

また処理済みウエハＷを処理容器３０から搬出した後、ゲートバルブ４０を閉じずにガスシャワーヘッド７から供給するガスの流量を減らし、続いて未処理ウエハＷを搬入するようにしてもよい。しかしながら、真空搬送室２から処理容器３０内への気流の流れによって、パーティクル除去効果をより高めるには、ガスシャワーヘッド７から供給するＡｒガスの流量変更する前に、一度ゲートバルブ４０を閉じた方が好ましい。ゲートバルブ４０を閉じることにより、真空搬送室２と処理容器３０内の圧力を独立して制御することができるので、圧力差が形成されて、ゲートバルブ４０を開いた時のパーティクル除去効果が高まる。また、真空搬送室２は、圧力制御によりＮ２ガスの流量を調整するため、ゲートバルブ４０を一旦閉じることで、処理容器３０内のガスの流量を変えたときの影響を受けなくなり、処理容器３０内のガスの流量の変化による真空搬送室２内の圧力の変化にともなうガス供給量の変化を防ぐこともできる。その結果、真空搬送室２内のガスの流量を安定させやすくなる利点もある。

【0054】

また処理容器３０から処理済みウエハＷの搬出を行い、例えばゲートバルブ４０を閉じた後、成膜後処理レシピとして、処理容器３０内にプラズマ処理を行い、処理容器３０内の付着物を安定化させてもよい。その後ガスシャワーヘッド７から供給するＡｒガスの流量を停止、あるいは少なくして、ゲートバルブ４０を開くようにしてもよい。未処理ウエハＷを処理容器３０に搬入する前に処理容器３０に付着する付着物をより効率よく除去すると共に、パーティクルをより飛散しにくくすることができるため、より効果が大きくなる。なお成膜後処理レシピとしては、処理容器３０内の付着物の安定化のための窒化処理、または処理容器３０内へのガスの供給によるパージ処理であってもよい。さらに成膜後処理レシピを行うにあたって、ゲートバルブ４０を開放した状態で行ってもよい。

【実施例】

【0055】

本発明の実施の形態の効果を検証するため以下の試験を行った。
［実施例１］
第１の実施の形態に係る真空処理装置を用い、真空搬送室２側の圧力を１００Ｐａ、処理容器３０側の圧力を７５Ｐａに設定して、ゲートバルブ４０を開き始めてから、２６秒後にゲートバルブ４０を閉じ終えた。ゲートバルブ４０を開く前の真空搬送室２側のＮ_２ガスの供給流量は５００ｓｃｃｍに設定した。また真空処理モジュール３内においては、ガスシャワーヘッド７から、２００ｓｃｃｍの流量でＡｒガスを供給した。

【0056】

［比較例１］
ゲートバルブ４０を開く前の処理容器３０内の圧力を２０Ｐａに設定したことと、ＰＩＤ演算部８３の応答性を速め、流量の増減速度を速めたことを除いて、実施例１と同様に操作した例を比較例１とした。
実施例１及び比較例１の各々において、ゲートバルブ４０を開き始める５秒前から、４０秒間、真空搬送室２における圧力、処理容器３０における圧力及び真空搬送室２におけるＮ_２ガスの供給量を測定した。図１５、１６は、夫々経過時間（秒）に対する真空搬送室２における圧力、処理容器３０における圧力及びに真空搬送室２おけるＮ_２ガスの供給量の変化を示す。なお図１５、図１６においては、ゲートバルブ４０の開き始める時間を０として記載している。
図１５に示すように実施例１においては、ゲートバルブ４０を開いた直後に、真空搬送室２内に供給される流量は２０００ｓｃｃｍ程度まで上昇し、ゲートバルブ４０を閉め終えるまでの間、真空搬送室２内に供給される流量は１８００ｓｃｃｍ程度を維持していた。

【0057】

図１６に示すように比較例１においては、ゲートバルブ４０を開いた直後に、真空搬送室２内に供給される流量は７０００ｓｃｃｍ程度まで上昇し、ゲートバルブ４０を閉めきるまでの間、真空搬送室２内に供給される流量は３０００ｓｃｃｍ程度を維持していた。
この結果よれば本発明の実施の形態に係る真空処理装置によって、ゲートバルブ４０を開いた直後における真空搬送室２内に供給されるＮ_２ガスの流量の突発的な増加を防ぐことができると言える。

【0058】

上述の実施例１に係る真空処理装置を用いてウエハＷの処理を行った時に、処理容器３０から取り出されたウエハＷにおいて、検出されるパーティクルの個数を調べた。ウエハＷは例えば６９９枚処理を行い、５、５０、１００、１９９、２９９、３９９、４９９、５９９及び６９９枚目のウエハＷにおいてパーティクルの個数をカウントした。

【0059】

［比較例２］
また比較例２として、ゲートバルブ４０の開閉時に処理容器３０内にＡｒガスを供給しないことを除いて比較例１と同様に設定した真空処理装置を用いてウエハＷの処理を行った。そして処理容器３０から取り出されたウエハＷにおいて、検出されるパーティクルの個数を調べた。ウエハＷは例えば３９９枚処理を行い、２、４９、９９、１９９、２９９及び３９９枚目のウエハＷにおいてパーティクルの個数をカウントした。
実施例１においては、検出されたパーティクルの平均個数は、８．９個であったが比較例２では、９９枚目のウエハＷからパーティクルが増加し始め、９９枚目のウエハＷで４７個、１９９枚目のウエハＷでは１６３２個と急激に増加し、検出されたパーティクルの平均個数は、１０００個を超えていた。
この結果によれば本発明の実施の形態に係る真空処理装置を用いることにより、ウエハＷに付着するパーティクルを減らすことができると言える。

【0060】

また第２の実施の形態に係る真空処理装置を用いて処理を行ったウエハＷを実施例２とした。実施例２においては、真空搬送室２側の圧力を１００Ｐａ、処理済みウエハＷを搬出するときの処理容器３０側の圧力を６０Ｐａに設定して、ゲートバルブ４０の開閉を行った。またゲートバルブ４０を開く前の真空搬送室２側のＮ_２ガスの供給流量は５００ｓｃｃｍに設定した。さらに処理済みウエハＷを真空処理モジュール３から真空搬送室２に搬送する前にガスシャワーヘッド７から供給するＡｒガスの流量を２００ｓｃｃｍに設定し、未処理ウエハＷを真空搬送室２から真空処理モジュール３に搬入する前にガスシャワーヘッド７から供給するＡｒガスを停止した（０ｓｃｃｍ）。

【0061】

実施例２において、処理容器３０から取り出された処理済みウエハＷにおいて、検出されるパーティクルの個数を調べた。ウエハＷは例えば７００枚処理を行い、５、５０、１００、２００、３００、４００、５００、６００及び７００枚目のウエハＷにおいてパーティクル（径４５ｎｍ以上）の個数をカウントした。
また処理容器３０内の設定圧力を６０Ｐａに設定したことを除いて実施例１と同様に処理を行った例を実施例３とした。実施例３においては、５、２５、５０、１００、２００、３００、４００、４９９、５９９及び６９９枚目のウエハＷにおいてパーティクル（径４５ｎｍ以上）の個数をカウントした。

【0062】

図１７はこの結果を示し、実施例２、３におけるウエハＷの枚数目と、検出されたパーティクルの数を示す特性図である。図１７に示すように実施例２では、パーティクルの検出数は２０個以下であり、実施例３においても３０個以下であった。従って実施例２及び３においては、既述の比較例２と比べてパーティクルの検出数は、非常に少なくなっていることが分かる。また実施例２は、実施例３と比較してさらにパーティクルの検出数が少なくなっている。

【0063】

また実施例２及び３の各々において、１２枚目の処理済みウエハＷに付着しているパーティクルの数を計数したところ、実施例２においては５個、実施例３においては２０個のパーティクルが検出された。
従って未処理ウエハＷを真空搬送室２から処理容器３０内に搬入するときにガスシャワーヘッド７から供給する不活性ガスを停止し、真空搬送室２から処理容器３０内にガスが流入するようにすることで、処理済みウエハＷを付着するパーティクルを更に抑制できると言える。

【符号の説明】

【0064】

２ 真空搬送室
３ 真空処理モジュール
４ ゲート室
５ 載置台
６ ガス供給路
７ ガスシャワーヘッド
９ コンピュータ
１４ 第１の搬送機構
２１ 第２の搬送機構
２２ 排気口
２４、３７ 真空排気機構
２５ Ｎ_２ガス供給部
３２ 排気口
４０ ゲートバルブ

【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14】

【図15】

【図16】

【図17】