特開 2022-141334 半導体製造装置および半導体製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022141334

(43)【公開日】2022-09-29

(54)【発明の名称】半導体製造装置および半導体製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20220921BHJP

   B65G 47/90 20060101ALI20220921BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

B65G47/90 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021041578

(22)【出願日】2021-03-15

(71)【出願人】

【識別番号】318010018

【氏名又は名称】キオクシア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】川崎 大地

【テーマコード（参考）】

3F072

5F131

【Ｆターム（参考）】

3F072AA16

3F072KD23

5F131AA02

5F131BA37

5F131CA18

5F131DA42

5F131DA62

5F131DB03

5F131DB22

5F131DB52

5F131DB54

5F131DB82

5F131EA03

5F131KB55

(57)【要約】

【課題】ウェハの搬送ズレを抑制できる半導体製造装置および半導体製造方法を提供する。
【解決手段】半導体製造装置は、ウェハを搭載する搭載領域が表面に定義された搬送ブレードおよび搬送ブレードの位置を調整する搬送アームを有する搬送装置と、搬送ブレードを収納して搭載領域に付着した異物を除去する処理室を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェハを搭載する搭載領域が表面に定義された搬送ブレード、および、前記搬送ブレードに接続して前記搬送ブレードの位置を調整する搬送アームを有する搬送装置と、
前記搬送ブレードを収納し、前記搭載領域に付着した異物を除去する処理室と
を備える、半導体製造装置。

【請求項2】

所定の除去タイミングで、前記搬送装置に前記搬送ブレードを前記処理室に収納するよう制御し、前記処理室の除去装置に前記搭載領域に付着した前記異物を除去するよう制御する制御装置を更に備える、請求項１に記載の半導体製造装置。

【請求項3】

前記処理室が、前記処理室の内部に前記搬送ブレードを搬入する搬送口と、前記搬送口を開閉するシャッターを有し、
前記シャッターを閉じた状態で、前記処理室に収納した前記搬送ブレードの前記搭載領域に付着した前記異物を除去する、
請求項１又は２に記載の半導体製造装置。

【請求項4】

前記搭載領域の前記異物の付着状態を示す異物情報を取得する異物情報取得装置を更に備え、
前記異物情報取得装置により得られた前記異物情報が所定の判定条件を満たさない場合に、前記搬送ブレードを前記処理室に収納し、前記搭載領域に付着した前記異物を除去する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体製造装置。

【請求項5】

所定の除去タイミングで、ウェハを搭載する搭載領域が表面に定義された搬送ブレードを処理室に収納し、
前記処理室の内部で前記搭載領域に付着した異物を除去する異物除去工程を実行する
を含む、半導体製造方法。

【請求項6】

前記ウェハに半導体装置を形成するためのウェハ処理と前記異物除去工程とを並行して行う、請求項５に記載の半導体製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、ウェハに半導体装置を形成する製造方法に使用される半導体製造装置および半導体製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一連の製造工程によってウェハに半導体装置が形成される。複数のチャンバーでそれぞれ製造工程を実行するために、搬送装置がチャンバー間でウェハを搬送する。このとき、搬送装置の所定の搭載領域にウェハが搭載される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－２８３５９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は、ウェハの搬送中の搬送装置でウェハの位置ズレを抑制できる半導体製造装置および半導体製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態に係る半導体製造装置は、ウェハを搭載する搭載領域が表面に定義された搬送ブレードおよび搬送ブレードの位置を調整する搬送アームを有する搬送装置と、搬送ブレードを収納して搭載領域に付着した異物を除去する処理室を備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】第１の実施形態に係る半導体製造装置の構成を示す模式図である。

【図2】処理室でのウェハの搬送方法を説明するための模式図である（その１）。

【図3】処理室でのウェハの搬送方法を説明するための模式図である（その２）。

【図4A】処理室のシャッターを閉じる方法を説明するための模式図である（その１）。

【図4B】処理室のシャッターを閉じる方法を説明するための模式図である（その２）。

【図5A】処理室のシャッターを閉じる方法を説明するための模式図である（その３）。

【図5B】処理室のシャッターを閉じる方法を説明するための模式図である（その４）。

【図6A】処理室のシャッターを閉じる方法を説明するための模式図である（その５）。

【図6B】処理室のシャッターを閉じる方法を説明するための模式図である（その６）。

【図7】第１の実施形態に係る半導体製造装置の処理室の構成を示す模式図である。

【図8A】異物発生工程の例を示す模式的な断面図である（その１）。

【図8B】異物発生工程の例を示す模式的な断面図である（その２）。

【図8C】異物発生工程の例を示す模式的な断面図である（その３）。

【図9】第１の実施形態に係る半導体製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図10】第１の実施形態に係る半導体製造装置の他の構成を示す模式図である。

【図11】第１の実施形態の変形例に係る半導体製造装置の構成を示す模式図である。

【図12A】第１の実施形態の変形例に係る半導体製造装置の搬送ブレードと搬送アームの接続方法の例を示す模式図である（その１）。

【図12B】第１の実施形態の変形例に係る半導体製造装置の搬送ブレードと搬送アームの接続方法の例を示す模式図である（その２）。

【図13】第２の実施形態に係る半導体製造装置の構成を示す模式図である。

【図14】第２の実施形態に係る半導体製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図15A】第３の実施形態に係る半導体製造装置の構成を示す模式図である。

【図15B】第３の実施形態に係る半導体製造装置の処理室の構成を示す模式図である。

【図16A】第４の実施形態に係る半導体製造装置の構成を示す模式図である。

【図16B】第４の実施形態に係る半導体製造装置の処理室の構成を示す模式図である。

【図17】第４の実施形態の変形例に係る半導体製造装置の構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

次に、図面を参照して、実施形態について説明する。以下に説明する図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。図面は模式的なものである。また、以下に示す実施形態は、技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、部品の材質、形状、構造、配置などを特定するものではない。実施形態は、種々の変更を加えることができる。

【0008】

（第１の実施形態）
図１に示す第１の実施形態に係る半導体製造装置１は、ウェハに半導体装置を形成する半導体製造方法に使用される。半導体製造装置１は、ウェハを搭載する搭載領域１１０が表面に定義された搬送ブレード１１を有する搬送装置１０と、搬送ブレード１１を収納し、搭載領域１１０に付着した異物を除去する処理室２０を備える。図１に示すように、処理室２０は、搬送装置１０の外部に配置されている。

【0009】

図１において、搭載領域１１０の面法線方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な平面をＸＹ平面とする（以下において同様。）。Ｘ軸方向は、搬送ブレード１１を処理室２０に搬入する方向である。図１は、Ｚ軸方向から見た、搬送ブレード１１を収納した状態の処理室２０の平面図である。

【0010】

搬送装置１０によるウェハの搬送中に、搭載領域１１０でウェハの位置ズレ（以下、「搬送ズレ」とも称する。）が発生する現象が観測された。本発明者らは、検討を重ねて、半導体装置の製造工程でウェハの裏面に膜が形成された後に、ウェハの裏面から剥離した膜の一部（以下、「異物」と称する。）が搭載領域１１０に付着することが、搬送ズレの原因であることを見出した。すなわち、搭載領域１１０とウェハの間に異物が介在すると、搭載領域１１０の上でウェハが安定しない。半導体製造装置１は、搬送ズレが発生する前に、搭載領域１１０に付着した異物を除去する。

【0011】

搬送装置１０は、搬送ブレード１１に接続し、搬送ブレード１１の位置を調整する搬送アーム１２を有する。搬送アーム１２は、例えば複数軸の自由度を持つロボットアームなどである。搬送ブレード１１は、接合ピン１３によって搬送アーム１２に固定されている。

【0012】

半導体製造装置１は、搬送装置１０と処理室２０の動作を制御する制御装置３０を更に備える。制御装置３０は、搬送装置１０に搬送ブレード１１を処理室２０に収納するよう制御し、処理室２０の除去装置に搭載領域１１０に付着した異物を除去するよう制御する。以下において、搬送ブレード１１を処理室２０の内部に移動し、搭載領域１１０に付着した異物を除去する工程を、「異物除去工程」とも称する。なお、図１では、搬送装置１０と処理室２０の基本的な構成を明確にするために、除去装置の図示を省略している。処理室２０の除去装置の詳細については後述する。

【0013】

異物除去工程の詳細を説明する前に、図１を参照して、搬送ブレード１１と処理室２０について説明する。

【0014】

図１に示した搬送装置１０では、搬送ブレード１１の表面に配置したパッド１１１の上面が、ウェハを搭載する搭載領域１１０である。図１は、搬送ブレード１１にウェハが搭載されていない状態である。

【0015】

図１に示したステージ２１は、処理室２０に収納されたウェハを戴置する領域である。ウェハ用プッシャーピン２２は、搬送装置１０によりウェハを処理室２０に搬入したり、ウェハを処理室２０から搬出したりする場合に使用される。例えば、搬送装置１０がウェハ１００を処理室２０に搬入すると、図２に示すように、ステージ２１の上面に上部を露出したウェハ用プッシャーピン２２がウェハ１００を支持する。この状態で、搬送ブレード１１をウェハ１００の下方から引き抜く。その後、ウェハ用プッシャーピン２２の全体がステージ２１に格納され、図３に示すように、ウェハ１００はステージ２１に戴置される。一方、ウェハ１００を処理室２０から搬出する際には、ウェハ用プッシャーピン２２の上部がステージ２１の上面に露出してウェハ１００が持ち上がる。この状態で、ウェハ１００の下方に搬送ブレード１１を差し込む。そして、ウェハ用プッシャーピン２２の全体をステージ２１に格納することにより、搬送ブレード１１にウェハ１００が搭載される。その後、搬送装置１０がウェハ１００を処理室２０から搬出する。

【0016】

処理室２０は、処理室２０の内部に搬送ブレード１１を搬入する搬送口を開閉するシャッター２５を有する。通常、処理室２０での製造工程は、シャッター２５を閉じて密閉空間にした処理室２０の内部で行われる。すなわち、異物除去工程では、シャッター２５を閉じた状態で、処理室２０に収納した搬送ブレード１１の搭載領域１１０に付着した異物を除去する。

【0017】

半導体製造装置１は、シャッター２５に搬送アーム１２を挟んだ状態で、搬送口をシャッター２５で閉じてもよい。以下に、搬送アーム１２を挟んだ状態でシャッター２５を閉じる例を説明する。以下に説明するシャッター２５は、Ｘ軸方向に沿って配置された第１シャッター２５１～第４シャッター２５４により構成されている。

【0018】

図４Ａに示すように、第１シャッター２５１が処理室２０の搬送口の上方から下降する。第１シャッター２５１は、図４Ｂに示すように、搬送アーム１２の幅に相当する幅の開口領域が下方に開くＵ字形状である。このため、搬送アーム１２に接触するまで第１シャッター２５１を閉じることにより、搬送アーム１２の下方のみで処理室２０の搬送口が開いている。

【0019】

次に、図５Ａに示すように、第２シャッター２５２が処理室２０の搬送口の下方から上昇する。第２シャッター２５２は、図５Ｂに示すように、搬送アーム１２の幅に相当する幅の開口領域が上方に開くＵ字形状である。このため、搬送アーム１２に接触するまで第２シャッター２５２を閉じることにより、第１シャッター２５１および第２シャッター２５２により搬送アーム１２を挟んだ状態で処理室２０の搬送口が閉じられる。

【0020】

更に、図６Ａ、図６Ｂに示すように、第３シャッター２５３が搬送口の上方から下降し、第４シャッター２５４が処理室２０の搬送口の下方から上昇する。これにより、第３シャッター２５３と第４シャッター２５４により搬送アーム１２が挟まれる。第３シャッター２５３は、第１シャッター２５１と同様に、搬送アーム１２の幅に相当する幅の開口領域が下方に開くＵ字形状である。第４シャッター２５４は、第２シャッター２５２と同様に、搬送アーム１２の幅に相当する幅の開口領域が上方に開くＵ字形状である。

【0021】

図７に、除去装置２００を含む処理室２０の構成の例を示す。図７に示す除去装置２００を用いた異物除去工程では、処理室２０の内部にプラズマを発生させ、プラズマに搭載領域１１０を曝すことにより（以下において、「プラズマ処理」とも称する。）、異物を搭載領域１１０から除去する。プラズマ処理による異物除去工程では、プラズマ化した気体と搭載領域１１０に付着した異物を反応させて、異物を搭載領域１１０から除去する。図７に示す除去装置２００は、上部電極２０２、下部電極２０３、高周波電源２０６を備える。異物除去工程の対象の搬送ブレード１１は、絶縁体載置台２０５に戴置される。絶縁体載置台２０５の周囲に、下部ダミーリング２１０および上部ダミーリング２１１がリング状に配置されている。

【0022】

絶縁体載置台２０５に搬送ブレード１１を戴置した状態で、プラズマ化する気体を処理室２０の内部で所定の圧力に調整した後、高周波電源２０６が上部電極２０２と下部電極２０３の間に電力を供給する。これにより、処理室２０の内部の気体がプラズマ化される。プラズマに搬送ブレード１１を曝すことにより、搭載領域１１０に付着した異物が除去される。例えば、搬送ブレード１１に付着する異物の主成分がカーボンである場合に、酸素を主成分とする気体をプラズマ化してプラズマ処理を行ってもよい。つまり、酸素とカーボンを反応させて二酸化炭素を生成させるプラズマ処理によりカーボンを揮発させて、搬送ブレード１１から異物を除去する。

【0023】

図７に示す除去装置２００では、絶縁体載置台２０５に配置した熱輸送流体流路２０７が、絶縁体載置台２０５に戴置した搬送ブレード１１の温度を制御する。熱交換のための流体が、熱輸送流体供給装置２０９から熱輸送流体配管２０８を経由して熱輸送流体流路２０７に供給される。また、熱交換気体供給装置２１３に接続する熱交換気体流路２１２が、処理室２０の内部に配置されている。

【0024】

上記では、搭載領域１１０に付着する異物がカーボンである例を説明した。しかし、搭載領域１１０に付着する異物がカーボン以外であってもよいことはもちろんである。搭載領域１１０に付着した異物に応じて、処理室２０の内部でプラズマ化する気体の種類や流量などを適切に設定する。プラズマ化する気体は、異物を搭載領域１１０から除去し、かつ、搬送ブレード１１の表面を削らないなど搬送ブレード１１の材質や形状に影響しない気体を選択する。

【0025】

ところで、搭載領域１１０に付着する異物を発生させる工程（以下において、「異物発生工程」とも称する。）は、例えば保護膜の形成工程である。この保護膜は、リアクティブイオンエッチング（Reactive Ion Etching：ＲＩＥ）などのドライエッチング工程においてエッチングしない領域を保護するために形成される。異物発生工程の例を、図８Ａ～図８Ｃを参照して以下に説明する。以下に例示する製造工程は、高アスペクト比の溝をウェハに形成する工程である。

【0026】

図８Ａに示すように、ウェハ１００の表面に溝を形成する。その後、図８Ｂに示すように、溝の内壁面に保護膜としてカーボン膜Ｃを形成する。このとき、ウェハ１００の裏面にもカーボン膜が形成される。その後、図８Ｃに示すように、カーボン膜Ｃを保護膜とするドライエッチング法により、更に溝を深くする。このとき、溝の内壁面に形成したカーボン膜Ｃはある程度削られる。その後、溝の内壁面に残ったカーボン膜Ｃを除去する。

【0027】

上記のドライエッチング法により溝を深く形成した後、ウェハ１００が次の製造工程に進められる。このとき、ウェハ１００を搬送装置１０により搬送するため、ウェハ１００の裏面と搬送ブレード１１の搭載領域１１０が接触する。このため、ウェハ１００の裏面に残存していたカーボン膜が剥離し、剥離したカーボン膜が異物として搬送ブレード１１の搭載領域１１０に付着する。

【0028】

異物発生工程の回数を重ねるほど、搭載領域１１０に付着する異物の個数は増加する。半導体製造装置１は、搭載領域１１０に付着した異物に起因して搬送ズレが発生する前に、異物を搭載領域１１０から除去する。これにより、ウェハの搬送ズレを抑制できる。

【0029】

異物除去工程を実行するタイミング（以下において、「除去タイミング」とも称する。）は任意に設定可能である。

【0030】

例えば、ウェハの裏面に膜が形成される異物発生工程の直後にウェハを搬送ブレード１１に搭載する回数（以下、「搭載回数」と称する。）に応じて、除去タイミングを設定してもよい。この場合、搬送装置１０で搬送ズレが発生するようになる搭載回数を、予め実験などにより確認しておく。例えば、制御装置３０が搭載回数を記録し、搭載回数が一定の回数に達した場合に、制御装置３０は異物除去工程を自動的に実行する。

【0031】

或いは、搭載回数とは関係なく、一定の期間を経過するごとに異物除去工程を実行するようにしてもよい。つまり、前回の異物除去工程から予め設定した所定の期間を経過した後に、制御装置３０が異物除去工程を自動的に実行する。異物除去工程の間隔を設定するには、例えば、搬送装置１０で搬送ズレが発生するようになる期間を予め実験などにより確認しておく。

【0032】

第１の実施形態に係る半導体製造装置１による異物除去工程の例を、図９に示す。まず、図９のステップＳ１１において、所定の除去タイミングで、ウェハを搭載する搭載領域１１０が表面に定義された搬送ブレード１１を処理室２０に収納する。ついで、ステップＳ１２において、処理室２０において搭載領域１１０に付着した異物を除去する異物除去工程を実行する。

【0033】

上記の異物除去工程は、制御装置３０の制御により実行してもよい。その場合、制御装置３０は、設定された特定の除去タイミングで処理室２０に搬送ブレード１１を収納するように、搬送装置１０を制御する。そして、制御装置３０は、処理室２０に収納された搬送ブレード１１の搭載領域１１０に付着した異物を除去するように、除去装置２００を制御する。

【0034】

或いは、半導体製造装置１を操作する作業者が、異物除去工程を実行してもよい。例えば、制御装置３０を有さない半導体製造装置１では、半導体製造装置１を操作する作業者が、所定の除去タイミングで搬送装置１０と処理室２０を操作して異物除去工程を実行してもよい。

【0035】

ところで、処理室２０は、異物除去工程を実行するための専用のチャンバーであってもよいし、他の製造工程を実行するチャンバーと兼ねてもよい。例えば、半導体装置の製造においてプラズマ処理によるアッシング工程を行うチャンバーにおいて、異物除去工程を実行してもよい。通常、半導体装置の製造におけるドライエッチング工程では、加工時のマスク材としてカーボン膜を用いることが多い。ドライエッチング工程の後に、それ以降の工程では不要なマスク材を除去するためにアッシング工程を実行する。このアッシング工程では、例えば、ウェハを加熱した状態で酸素を主成分とする気体をプラズマ化するプラズマ処理により、カーボンをウェハから除去する。このため、アッシング工程を実行するチャンバーを処理室２０と兼用にしてもよい。

【0036】

半導体製造装置１は、複数のチャンバーを有してもよい。図１０に、複数のチャンバーを有する半導体製造装置１の例を示す。図１０に示す半導体製造装置１は、チャンバーＡ１～Ａ６を含む第１の処理装置１Ａと、第１の処理装置１Ａに連結する第２の処理装置１Ｂを有する。図１０に示す半導体製造装置１では、チャンバーＡ１～Ａ６のいずれかで異物除去工程を実行する。

【0037】

第１の処理装置１Ａは、例えばＲＩＥなどのドライエッチング工程を実施する。第１の処理装置１Ａは、第２の処理装置１Ｂとの間で搬送するウェハを格納する第１格納室ＬＬＡと第２格納室ＬＬＢを有する。第１の処理装置１Ａの内部では、第１のトランファーモジュールＴＭ１の第１の搬送装置１０Ａと第２の搬送装置１０Ｂにより、ウェハを搬送する。

【0038】

第２の処理装置１Ｂは、ウェハをクリーンルーム内で搬送する容器とそれぞれ連結する第１ロードポートＬＰ１～第３ロードポートＬＰ３と、アッシング工程を行う第１アッシング室Ｄ１と第２アッシング室Ｄ２を有する。第２の処理装置１ＢのシリコンストレージポートＳＳＰは、アッシング室のクリーニング処理に使用するダミー基板を収納する。第２の処理装置１Ｂの内部では、第２のトランファーモジュールＴＭ２の第１のロボットアームＲ１と第２のロボットアームＲ２により、ウェハを搬送する。

【0039】

なお、第１格納室ＬＬＡと第２格納室ＬＬＢは、大気圧である第２の処理装置１Ｂの内部と真空である第１の処理装置１Ａの内部との間でウェハを搬送する際の、搬出入口である。第１の処理装置１Ａでは、それぞれのチャンバーの内部を大気にさらさずに真空連続で複数の工程を連続的に実行できる。このため、製造工程を効率化できる。

【0040】

また、第１のトランファーモジュールＴＭ１および第２のトランファーモジュールＴＭ２は、２つの搬送アームをそれぞれ有する。このため、第１の処理装置１Ａと第２の処理装置１Ｂの内部で２枚のウェハを同時に搬送して、生産性を向上させることができる。

【0041】

半導体製造装置１が複数のチャンバーを有する場合に、ウェハに半導体装置を形成するためのウェハ処理と異物除去工程とを並行して行ってもよい。すなわち、半導体製造装置１のチャンバーの１つを処理室２０として異物除去工程を実行し、異物除去工程と並行して他のチャンバーでウェハ処理を実行してもよい。また、ウェハ処理を実行するチャンバーと処理室２０を兼用する場合でも、処理室２０と兼用しないチャンバーでウェハ処理を実行しながら、そのウェハ処理と並行して処理室２０で異物除去工程を実行してもよい。

【0042】

半導体製造装置で搬送ズレが発生すると、ウェハが搬送装置から落下したり、ウェハを搬入しようとする製造装置にウェハが衝突したりして、ウェハが破損する可能性がある。また、ウェハを搭載領域に配置し直すためには、工程を停止する必要がある。このように、搬送ズレが発生すると、半導体装置を製造する上で生産性が低下する。

【0043】

しかし、第１の実施形態に係る半導体製造装置１は、所定の除去タイミングにおいて搭載領域１１０に付着した異物を除去する。このため、半導体製造装置１によれば、搬送装置１０によるウェハの搬送中における搬送ズレの発生を抑制できる。その結果、半導体装置の製造の生産性の低下を抑制できる。

【0044】

＜変形例＞
上記では、シャッター２５に搬送アーム１２を挟んだ状態で、処理室２０の搬送口をシャッター２５で閉じる場合を説明した。これに対し、搬送ブレード１１が搬送アーム１２に脱着自在に接続された搬送装置１０を用いて、搬送ブレード１１のみを処理室２０に収納してもよい。すなわち、図１１に示すように、搬送アーム１２から分離した搬送ブレード１１を処理室２０に収納し、かつ搬送アーム１２が処理室２０の外側に位置した状態で、シャッター２５を閉じる。シャッター２５に搬送アーム１２を挟まないことにより、処理室２０の内部をより確実に密閉することができる。

【0045】

なお、図１１に示すように搬送ブレード用プッシャーピン２６を用いて、搬送ブレード１１をステージ２１から離間させた状態にしてもよい。搬送ブレード用プッシャーピン２６は、搬送ブレード１１を処理室２０に搬入したり、搬送ブレード１１を処理室２０から搬出したりする場合に使用される。すなわち、搬送ブレードを処理室２０に搬入する際に、搬送ブレード用プッシャーピン２６の上部がステージ２１の上面に露出し、搬送ブレード１１をステージ２１の上方で支持する。この状態で、搬送ブレード１１と搬送アーム１２を分離する。なお、処理室２０のウェハを収納する場合には、搬送ブレード用プッシャーピン２６の全体がステージ２１の内部に格納される。

【0046】

搬送ブレード１１を搬送アーム１２に脱着自在に接続するには、種々の方法が可能である。例えば、図１２Ａ～図１２Ｂに示すようにクランプ部１４を使用して、搬送ブレード１１を搬送アーム１２に脱着自在に接続してもよい。クランプ部１４の第１部分１４１は、搬送アーム１２に固定されている。クランプ部１４の第２部分１４２は、Ｙ軸方向を回転軸として第１部分１４１に対して回転自在に動くように、第１部分１４１に接続している。

【0047】

図１２Ａに示すように、第２部分１４２に形成した突起部と搬送ブレード１１に形成した凹部を篏合することにより、搬送ブレード１１と搬送アーム１２が接続する。そして、図１２Ｂに矢印で示すようにクランプ部１４の第２部分１４２が回転することにより、第２部分１４２に形成された突起部が、搬送ブレード１１に形成された凹部から外れる。これにより、搬送ブレード１１と搬送アーム１２が分離する。

【0048】

上記では、クランプ部１４に形成した突起部を搬送ブレード１１に形成した凹部に篏合したり突起部を凹部から外したりすることにより、搬送ブレード１１を搬送アーム１２に脱着自在に接続する例を説明した。他の方法によって搬送ブレード１１を搬送アーム１２に脱着自在に接続してもよい。例えば、搬送ブレード１１と搬送アーム１２に電磁石を配置し、磁力によって搬送ブレード１１と搬送アーム１２を接続してもよい。或いは、真空吸着によって搬送ブレード１１と搬送アーム１２を接続してもよい。

【0049】

（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る半導体製造装置１は、図１３に示すように、異物情報取得装置４０を更に備える。異物情報取得装置４０は、搭載領域１１０の異物の付着状態を示す情報（以下、「異物情報」とも称する。）を取得する。異物情報は、例えば搭載領域１１０に付着している異物の個数や範囲などの情報である。図１３に示す半導体製造装置１は、異物情報に基づいて除去タイミングを決定する。図１３に示す半導体製造装置１は、異物情報取得装置４０を備えることが図１と異なる点である。図１３に示す半導体製造装置１のその他の構成は、図１に示す半導体製造装置１と同様である。

【0050】

異物情報取得装置４０は、搬送ブレード１１の搭載領域１１０に照明光を照射する照明装置４１、搭載領域１１０の表面の画像を取得する撮像装置４２、および、撮像装置４２により取得した画像を解析する解析装置４３を有する。解析装置４３は、例えば光回析法などを用いて搭載領域１１０の表面を分析することにより、異物情報を取得する。

【0051】

異物情報取得装置４０による異物情報の取得は、例えば、半導体装置の製造工程の一部としてウェハ処理を実行している間に、そのウェハ処理と並行して実行してもよい。或いは、ウェハ処理をしていないタイミングで、異物情報取得装置４０が異物情報を取得してもよい。

【0052】

図１３に示す半導体製造装置１では、制御装置３０が、異物情報取得装置４０により得られた異物情報が所定の判定条件を満たさない場合に、異物除去工程を実行する。

【0053】

判定条件は、例えば、搬送装置１０で搬送ズレが発生しない限界である状態の異物情報として設定してもよい。つまり、搬送ズレが発生しない状態の搭載領域１１０の異物情報を予め実験などにより取得し、このときの異物情報を判定条件として設定する。そして、異物情報取得装置４０により取得した異物情報と判定条件を比較して、搬送ズレが発生する前に異物除去工程を実行する。例えば、判定条件の異物の個数よりも異物情報として得られた異物の個数が多い場合に、制御装置３０が異物除去工程を実行する。

【0054】

異物情報取得装置４０は、半導体製造装置１の内部で搬送装置１０と同じ領域に配置してもよい。或いは、図１０に示した複数のチャンバーのいずれかに異物情報取得装置４０を配置してもよい。例えば、図１０のチャンバーＡ５に異物情報取得装置４０を配置し、チャンバーＡ６を処理室２０として使用する。すなわち、チャンバーＡ５に搬送ブレード１１を搬送し、異物情報取得装置４０が搬送ブレード１１について異物情報を取得する。制御装置３０は、異物情報に基づき、搬送ブレード１１の異物除去工程が必要か否かを判定する。

【0055】

異物除去工程が必要であると制御装置３０が判定した場合は、制御装置３０は、搬送装置１０に搬送ブレード１１を処理室２０に搬送するよう制御する。そして、制御装置３０は、処理室２０に異物除去工程を実行させる。一方、異物情報に基づいて異物除去工程が必要ないと制御装置３０が判定した場合は、異物除去工程は実行されない。

【0056】

上記では、制御装置３０が、異物情報に基づいて異物除去工程が必要か否かを判定する場合を説明した。しかし、半導体製造装置１を操作する作業者が、異物除去工程が必要か否かを判定してもよい。例えば、異物情報取得装置４０の撮像装置４２により取得された搭載領域１１０の表面の画像を作業者が観察し、作業者の目視により異物除去工程が必要か否かを判定してもよい。

【0057】

以下に、図１４を参照して、異物情報を用いた製造方法の例を説明する。以下では、半導体製造装置１がウェハ処理を実行している間に異物情報を取得する場合を例示的に説明する。ただし、異物除去工程を実行する半導体製造装置１とウェハ処理する半導体製造装置が異なってもよい。

【0058】

まず、図１４のステップＳ２１において、半導体製造装置１の内部に処理対象のウェハを搬入する。例えば、ウェハ処理するチャンバーに、搬送装置１０によってウェハを搬入する。その後、ステップＳ２２において、半導体製造装置１でのウェハ処理が行われる。

【0059】

ステップＳ２２のウェハ処理を実行している間に、ステップＳ２３において、異物情報取得装置４０が搬送ブレード１１の搭載領域１１０の異物情報を取得する。そして、ステップＳ２４において、制御装置３０が、搭載領域１１０の異物情報が所定の判定条件を満たすか否か判定する。

【0060】

ステップＳ２４において異物情報が判定条件を満たす場合には、処理はステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、ウェハ処理が行われた後、搬送装置１０によって半導体製造装置１からウェハを搬出する。

【0061】

一方、ステップＳ２４において異物情報が判定条件を満たさない場合には、処理はステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、搬送ブレード１１を処理室２０に収納し、異物除去工程を実行する。異物除去工程の後、処理はステップＳ２３に戻る。そして、異物情報が判定条件を満たすまで、ステップＳ２３～ステップＳ２５が繰り返される。

【0062】

第２の実施形態に係る半導体製造装置１では、異物情報に基づいて除去タイミングが設定される。異物情報取得装置４０を備える半導体製造装置１によれば、搭載領域１１０に付着した異物の状態に基づいて、搬送ズレが発生する前に異物を搭載領域１１０から除去することができる。他は、第１の実施形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。

【0063】

（第３の実施形態）
上記では、プラズマ処理により異物を搭載領域１１０から除去する方法を説明したが、プラズマ処理以外の方法によって異物を搭載領域１１０から除去してよい。図１５Ａに、第３の実施形態に係る半導体製造装置１の構成を示す。図１５Ａは、処理室２０の搬送口側から見た半導体製造装置１の側面図である。図１５Ｂは、Ｚ軸方向からみた処理室２０の平面図である。図１５Ａに示す半導体製造装置１は、搭載領域１１０に付着した異物を液体や気体により除去する除去装置２００ａを有する。図１５Ａに示した矢印は、液体又は気体の流れる方向を示す。

【0064】

除去装置２００ａによる異物除去工程では、搭載領域１１０から異物を洗い流すための処理用の液体（以下において、「処理用液体」とも称する。）が、流体流出口３０４から絶縁体載置台３０２に戴置した搬送ブレード１１に噴出する。処理用液体は、流体供給装置３０６から流体供給流路３０５を経由して流体流出口３０４に供給される。

【0065】

また、除去装置２００ａによる異物除去工程では、搭載領域１１０から異物を吹き飛ばすための処理用の気体（以下において、「処理用気体」とも称する。）が、気体噴出口３１４から搬送ブレード１１に吹き付けられる。処理用気体は、気体供給装置３１６から気体供給経路３１５を経由して気体噴出口３１４に供給される。処理室２０の内部の処理用気体は、気体排気口３１７から気体排気経路３１８を経由して気体排気装置３１９に排気される。

【0066】

なお、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す処理室２０の内部は洗浄液によって洗浄される。洗浄液は、洗浄液供給装置３１０から洗浄液供給流路３０９を経由して下面洗浄液流出口３０７と側面洗浄液流出口３０８に供給される。下面洗浄液流出口３０７から洗浄液がＺ軸方向に噴出し、側面洗浄液流出口３０８から洗浄液がＸＹ平面に沿って噴出する。処理室２０の内部の処理用液体および洗浄液は、流体排出口３１１から流体排出流路３１２を経由して流体排出装置３１３に排出される。

【0067】

図１５Ａに双方向矢印で示したように、流体流出口３０４や気体噴出口３１４をＺ軸方向に沿って移動できるようにしてもよい。これにより、流体流出口３０４や気体噴出口３１４と搬送ブレード１１との間隔を可変にして、搬送ブレード１１に当てる処理用液体や処理用気体の圧力や流量を調整できる。

【0068】

上記のように、図１５Ａに示した除去装置２００ａは、搭載領域１１０に付着した異物を処理用液体および処理用気体により除去する。なお、処理用液体又は処理用気体のいずれかによって、異物を搭載領域１１０から除去してもよい。すなわち、異物除去工程が、搭載領域１１０の表面を液体により洗浄する工程と搭載領域１１０の表面に気体を吹き付ける工程のいずれか若しくは両方を含んでもよい。

【0069】

図１５Ａに示した半導体製造装置１においても、搬送ブレード１１と搬送アーム１２の接続が固定であってもよいし脱着自在な接続であってもよい。また、異物情報に基づいて除去タイミングを設定してもよい。

【0070】

（第４の実施形態）
図１６Ａに、第４の実施形態に係る半導体製造装置１の構成を示す。図１６Ａは、処理室２０の搬送口側から見た半導体製造装置１の側面図である。図１６Ｂは、Ｚ軸方向から見た処理室２０の平面図である。図１６Ａに示す半導体製造装置１は、搭載領域１１０の表面を物理的に擦ることにより搭載領域１１０に付着した異物を除去する除去装置２００ｂを有する。

【0071】

除去装置２００ｂは、搭載領域１１０の表面に接触させるブラシ３２４、ブラシ３２４を駆動するブラシ駆動部３２５、ブラシ駆動部３２５を制御するブラシ駆動装置３２６を備える。図１６Ａに示す半導体製造装置１は、除去装置２００ａの流体流出口３０４、流体供給流路３０５、流体供給装置３０６に換えて、ブラシ３２４、ブラシ駆動部３２５、ブラシ駆動装置３２６を備える点が、図１５Ａに示した半導体製造装置１と異なる。図１６Ａに示す半導体製造装置１のその他の構成は、図１５Ａに示す半導体製造装置１と同様である。

【0072】

除去装置２００ｂを有する半導体製造装置１では、ブラシ駆動装置３２６の制御により、ブラシ３２４が搭載領域１１０の表面を擦るように、ブラシ駆動部３２５がブラシ３２４を駆動する。例えば、搭載領域１１０の表面に接触させたブラシ３２４がＸＹ平面と平行に移動して、搭載領域１１０に付着した異物を除去する。また、図１６Ａに双方向矢印で示したように、ブラシ駆動部３２５は、ブラシ３２４が搭載領域１１０の表面と接触したり離間したりするように、Ｚ軸方向に沿ってブラシ３２４の位置を調整する。図１６Ａでは、ブラシ３２４と搭載領域１１０の表面が離間した状態を示している。除去装置２００ｂは、Ｚ軸方向に沿ってブラシ３２４の位置を調整することにより、ブラシ３２４で搭載領域１１０の表面を擦る強さを調整できる。

【0073】

上記のように、異物除去工程が、搭載領域１１０の表面をブラシ３２４で擦って、異物を搭載領域１１０から擦り取る工程を含んでもよい。図１６Ａに示す半導体製造装置１は、処理用気体とブラシ３２４のいずれか若しくは両方によって異物を搭載領域１１０から除去してもよい。また、図１６Ａに示した半導体製造装置１においても、搬送ブレード１１と搬送アーム１２の接続が固定であってもよいし脱着自在な接続であってもよい。また、異物情報に基づいて除去タイミングを設定してもよい。

【0074】

以上に説明したように、第４の実施形態に係る半導体製造装置１は、搭載領域１１０の表面を物理的に擦ることにより搭載領域１１０に付着した異物を除去する。他は、第３の実施形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。

【0075】

＜変形例＞
図１７に示す半導体製造装置１は、搭載領域１１０に付着した異物を吸着することにより、搭載領域１１０に付着した異物を除去する。図１７は、処理室２０の搬送口側から見た半導体製造装置１の側面図である。図１７に示す半導体製造装置１は、搭載領域１１０に付着した異物を吸着する除去装置２００ｃを有する。除去装置２００ｃは、搭載領域１１０の表面に対向して異物を吸着する吸着体３２７、吸着体３２７を駆動する吸着体駆動部３２８、吸着体駆動部３２８を制御する吸着体駆動装置３２９を備える。

【0076】

図１７に示す半導体製造装置１は、除去装置２００ｂのブラシ３２４、ブラシ駆動部３２５、ブラシ駆動装置３２６に換えて、吸着体３２７、吸着体駆動部３２８、吸着体駆動装置３２９を備える点が、図１６Ａに示した半導体製造装置１と異なる。図１７に示す半導体製造装置１のその他の構成は、図１６Ａに示す半導体製造装置１と同様である。

【0077】

吸着体３２７は、例えば、異物を吸着する材料により構成されてもよい。その場合、吸着体駆動装置３２９の制御により、吸着体３２７が搭載領域１１０の表面に接触するように、吸着体駆動部３２８が吸着体３２７を駆動する。このように、搭載領域１１０の表面に異物を吸着する吸着体３２７を押し付けて、異物を搭載領域１１０から除去してもよい。或いは、真空吸着により異物を吸着体３２７に吸着してもよい。

【0078】

図１７に双方向矢印で示したように、吸着体駆動部３２８がＺ軸方向に沿って吸着体３２７の位置を調整することにより、吸着体３２７が搭載領域１１０の表面と接触したり離間したりするようにしてもよい。図１７では、吸着体３２７と搭載領域１１０の表面が離間した状態を示している。

【0079】

上記のように、異物除去工程が、搭載領域１１０の表面の異物を吸着する工程を含んでもよい。図１７に示す半導体製造装置１は、処理用気体と吸着体３２７のいずれか若しくは両方によって異物を搭載領域１１０から除去してもよい。また、図１７に示す半導体製造装置１においても、搬送ブレード１１と搬送アーム１２の接続が固定であってもよいし脱着自在な接続であってもよい。また、異物情報に基づいて除去タイミングを設定してもよい。

【0080】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【0081】

例えば、上記では、制御装置３０の制御により異物除去工程を自動的に実行する例を説明したが、半導体製造装置１を操作する作業者が異物除去工程を実行してもよい。

【0082】

また、上記では、搭載領域１１０に配置したパッド１１１の上面が搬送ブレード１１の搭載領域１１０である場合を説明した。しかし、搭載領域１１０はパッド１１１の上面に限られない。例えば、搬送ブレード１１がパッド１１１を有さず、搬送ブレード１１の上面が搭載領域１１０であってもよい。
（付記）
（付記１）
ウェハを搭載する搭載領域が表面に定義された搬送ブレード、および、前記搬送ブレードに接続して前記搬送ブレードの位置を調整する搬送アームを有する搬送装置と、
前記搬送ブレードを収納し、前記搭載領域に付着した異物を除去する処理室と
を備え、
前記処理室が、前記処理室の内部に前記搬送ブレードを搬入する搬送口と、前記搬送口を開閉するシャッターを有し、
前記シャッターに前記搬送アームを挟んだ状態で、前記搬送口を前記シャッターで閉じ、前記シャッターを閉じた状態で、前記処理室に収納した前記搬送ブレードの前記搭載領域に付着した前記異物を除去する、
半導体製造装置。
（付記２）
ウェハを搭載する搭載領域が表面に定義された搬送ブレード、および、前記搬送ブレードに接続して前記搬送ブレードの位置を調整する搬送アームを有する搬送装置と、
前記搬送ブレードを収納し、前記搭載領域に付着した異物を除去する処理室と
を備え、
前記搬送ブレードは前記搬送アームに脱着自在に接続され、
前記処理室が、前記処理室の内部に前記搬送ブレードを搬入する搬送口と、前記搬送口を開閉するシャッターを有し、
前記搬送アームから分離した前記搬送ブレードを前記処理室に収納し、かつ前記搬送アームが前記処理室の外側に位置した状態で、前記シャッターを閉じ、前記シャッターを閉じた状態で、前記処理室に収納した前記搬送ブレードの前記搭載領域に付着した前記異物を除去する、
半導体製造装置。
（付記３）
前記処理室の内部に発生させたプラズマにより、前記搭載領域に付着した前記異物を除去する、
付記１又は付記２に記載の半導体製造装置。
（付記４）
前記処理室が、前記ウェハに半導体装置を形成するためのウェハ処理を行うチャンバーと兼用である、付記１乃至付記３のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
（付記５）
所定の除去タイミングで、ウェハを搭載する搭載領域が表面に定義された搬送ブレードを処理室に収納し、
前記処理室の内部で前記搭載領域に付着した異物を除去する異物除去工程を実行する
を含み、
前記除去タイミングを、前記ウェハの裏面に膜が形成される工程の直後に前記ウェハを前記搬送ブレードに搭載する回数に応じて設定する、半導体製造方法。
（付記６）
所定の除去タイミングで、ウェハを搭載する搭載領域が表面に定義された搬送ブレードを処理室に収納し、
前記処理室の内部で前記搭載領域に付着した異物を除去する異物除去工程を実行する
を含み、
一定の期間を経過するごとに前記異物除去工程を実行する、半導体製造方法。
（付記７）
ウェハを搭載する搭載領域の異物の付着状態を示す異物情報を取得し、
前記搭載領域が表面に定義された搬送ブレードを処理室に収納し、
前記処理室の内部で前記搭載領域に付着した前記異物を除去する異物除去工程を実行する
を含み、
前記異物情報が所定の判定条件を満たさない場合に、前記搬送ブレードを前記処理室に収納し、前記異物除去工程を実行する、半導体製造方法。
（付記８）
前記異物除去工程において、
前記処理室の内部にプラズマを発生させ、
前記プラズマに前記搭載領域を曝して、前記異物を前記搭載領域から除去する、
付記５乃至付記７のいずれか１項に記載の半導体製造方法。
（付記９）
前記異物除去工程が、前記搭載領域を液体により洗浄する工程、前記搭載領域に気体を吹き付ける工程、前記搭載領域をブラシで擦る工程、および、前記搭載領域の前記異物を吸着する工程の少なくともいずれかを含む、
付記５乃至付記８のいずれか１項に記載の半導体製造方法。

【符号の説明】

【0083】

１…半導体製造装置
１０…搬送装置
１１…搬送ブレード
１２…搬送アーム
２０…処理室
２５…シャッター
３０…制御装置
４０…異物情報取得装置
１００…ウェハ
１１０…搭載領域
２００…除去装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図16A】

【図16B】

【図17】