JP5854741B2 - Substrate processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエハ等の基板に各種処理を施す基板処理装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for performing various processes on a substrate such as a semiconductor wafer.
従来、この種の基板処理装置として、基板を搬送する搬送ロボットを設置した搬送室と、搬送室の周囲複数箇所に配置した処理室とを備え、搬送ロボットにより基板を各処理室に搬入、搬出するようにしたクラスターツール型のものが知られている。然し、このものでは、処理室の数を増す場合、搬送室を周長の長い大形のものにすることが必要になり、装置の設置スペースをかなり広く確保することが必要になる。 Conventionally, this type of substrate processing apparatus includes a transfer chamber in which a transfer robot for transferring a substrate is installed, and process chambers arranged at a plurality of locations around the transfer chamber, and the transfer robot carries the substrate into and out of each process chamber. A cluster tool type is known. However, in this case, when the number of processing chambers is increased, it is necessary to make the transfer chamber a large one having a long circumference, and it is necessary to secure a considerably large installation space for the apparatus.
また、従来、特許文献1により、基板を搬送する搬送ロボットを設置した搬送室を並設し、搬送室の並設方向中間部を除く各搬送室の周囲複数箇所に、各搬送ロボットにより基板が搬入、搬出される処理室を配置すると共に、搬送室の並設方向中間部に設けられた基板の受渡し場所に、基板を各搬送ロボットとの間で受渡し自在に支持する基板支持部材を配置した基板処理装置も知られている。このものでは、1つの搬送室の周囲に多数の処理室を配置するものに比し、装置の設置スペースが少なくて済む。
Conventionally, according to
尚、特許文献1に記載のものでは、搬送室の並設方向中間部に、並設方向と直交方向に並べて3箇所の受渡し場所を設け、各受渡し場所に基板支持部材を配置している。そして、2枚の基板を並設する両搬送室間にほぼ同時に往復させて一方の搬送室の周囲2つの処理室と他方の搬送室の周囲2つの処理室での処理とを繰り返す場合、両脇の2つの受渡し場所を2枚の基板の往復搬送のパスに利用し、中央の受渡し場所を往復搬送以外の搬送のパスに利用している。
In the one disclosed in
ここで、基板支持部材には1枚の基板しか置くことができない。そのため、前の基板を両搬送室間に往復させての処理中に、次の基板を両脇の受渡し場所の基板支持部材に置くと、前の基板を両搬送室間に往復搬送できなくなる。従って、前の基板の処理が完了するまで次の基板の処理を待つことが必要になり、スループットが悪くなる。 Here, only one substrate can be placed on the substrate support member. For this reason, if the next substrate is placed on the substrate support member at the delivery location on both sides during the process of reciprocating the previous substrate between the transfer chambers, the previous substrate cannot be transferred back and forth between the transfer chambers. Accordingly, it is necessary to wait for the processing of the next substrate until the processing of the previous substrate is completed, and the throughput deteriorates.
本発明は、以上の点に鑑み、搬送室を並設する基板処理装置であって、スループットを向上できるようにしたものを提供することをその課題としている。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus in which transfer chambers are arranged side by side, which can improve throughput.
上記課題を解決するために、本発明は、基板を搬送する搬送ロボットを設置した搬送室が並設され、搬送室の並設方向中間部を除く各搬送室の周囲複数箇所に、各搬送ロボットにより基板が搬入、搬出される処理室が配置され、搬送室の並設方向中間部に設けられた基板の受渡し場所に、基板を各搬送ロボットとの間で受渡し自在に支持する基板支持部材が配置された基板処理装置において、基板支持部材は、基板を支持する少なくとも上下2段の支持部と、これら支持部の上下方向中間に位置し、上段の支持部に支持される基板から落下するパーティクルを受け止める遮蔽板とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a transfer chamber in which a transfer robot for transferring a substrate is installed in parallel, and each transfer robot is provided at a plurality of locations around each transfer chamber excluding an intermediate portion in the transfer direction of the transfer chamber. A substrate support member for supporting the substrate so as to be freely transferred to and from each transfer robot is provided at a substrate transfer location provided in the intermediate portion in the parallel direction of the transfer chamber. In the arranged substrate processing apparatus, the substrate support member includes at least two upper and lower support portions for supporting the substrate, and particles falling from the substrate supported by the upper support portion and positioned between the support portions in the vertical direction. And a shielding plate for receiving.
本発明によれば、前の基板を並設する両搬送室間に往復させての処理中に、次の基板を基板支持部材の上下一方の段の支持部に置いても、基板支持部材の上下他方の段の支持部を利用して前の基板を両搬送室間に往復搬送できる。従って、前の基板の処理完了を待たずに次の基板の処理を開始でき、スループットを向上できる。 According to the present invention, even if the next substrate is placed on the upper and lower support portions of the substrate support member during the process of reciprocating between the two transfer chambers in which the previous substrate is arranged side by side, The previous substrate can be reciprocated between the two transfer chambers using the upper and lower support portions. Accordingly, the processing of the next substrate can be started without waiting for the completion of the processing of the previous substrate, and the throughput can be improved.
但し、基板支持部材に単に上下2段の支持部を設けた場合、以下の不具合を生ずる。即ち、処理室に設置した静電チャックから基板の下面にパーティクルが付着するため、上段の支持部に支持される基板の下面から剥離したパーティクルが下段の支持部に支持される基板に落下して、品質不良の要因となり、歩留まりが悪くなる。 However, when the substrate support member is simply provided with two upper and lower support portions, the following problems occur. That is, since particles adhere to the lower surface of the substrate from the electrostatic chuck installed in the processing chamber, the particles peeled off from the lower surface of the substrate supported by the upper support portion fall on the substrate supported by the lower support portion. , It becomes a cause of quality defects, and the yield deteriorates.
これに対し、本発明では、基板支持部材に、上段の支持部に支持される基板から落下するパーティクルを受け止める遮蔽板を設けているため、下段の支持部に支持される基板にパーティクルは落下しない。従って、スループットを向上させて、且つ、歩留まりの悪化も防止できる。 On the other hand, in the present invention, since the substrate support member is provided with a shielding plate that receives particles falling from the substrate supported by the upper support portion, the particles do not fall on the substrate supported by the lower support portion. . Therefore, throughput can be improved and yield can be prevented from deteriorating.
また、本発明において、遮蔽板は透明材料製であることが望ましい。これによれば、受渡し場所の上方に設けられた覗き窓から上段の支持部だけでなく、遮蔽板を通して下段の支持部も目視でき、点検作業が容易になる。 In the present invention, the shielding plate is preferably made of a transparent material. According to this, not only the upper support part but also the lower support part can be seen through the shielding plate from the observation window provided above the delivery place, and the inspection work becomes easy.
また、基板に加熱処理又は冷却処理を施す場合、基板支持部材の下段の支持部は、基板を加熱又は冷却する機能を持つ静電チャックで構成してもよい。これによれば、基板を搬送室の周囲の加熱処理用又は冷却処理用の処理室に搬送せずに、基板に加熱処理又は冷却処理を施すことができ、搬送回数を減らしてスループットを向上できる。更に、加熱処理用又は冷却処理用の処理室を省略して、装置の小型化を図ることも可能である。 Further, when the substrate is subjected to heat treatment or cooling treatment, the lower support portion of the substrate support member may be constituted by an electrostatic chuck having a function of heating or cooling the substrate. According to this, the substrate can be subjected to heat treatment or cooling treatment without being transferred to the heat treatment or cooling treatment chamber around the transfer chamber, and the throughput can be improved by reducing the number of times of transfer. . Furthermore, it is possible to reduce the size of the apparatus by omitting the processing chamber for heat treatment or cooling treatment.
尚、下段の支持部が加熱機能を有する静電チャックで構成され、この静電チャックが高温に維持される場合、静電チャックからの輻射熱で上段の支持部に置かれた基板が意図せずに昇温してしまう。この場合、遮蔽板を金属製とすれば、遮蔽板で静電チャックからの輻射熱を遮断して、上段の支持部に置かれた基板の昇温を抑制できる。 If the lower support is composed of an electrostatic chuck having a heating function and this electrostatic chuck is maintained at a high temperature, the substrate placed on the upper support is unintentionally radiated from the electrostatic chuck. The temperature rises. In this case, if the shield plate is made of metal, the shield plate can block the radiant heat from the electrostatic chuck and suppress the temperature rise of the substrate placed on the upper support portion.
また、基板に加熱処理を施す場合は、基板支持部材の下段の支持部に支持される基板を下方から加熱するランプを設けてもよい。この場合、遮蔽板を透明材料製とすれば、ランプからの赤外線を透過させて、上段の支持部に支持される基板にも加熱処理を施すことが可能になる。 Further, when the substrate is subjected to heat treatment, a lamp for heating the substrate supported by the lower support portion of the substrate support member from below may be provided. In this case, if the shielding plate is made of a transparent material, the infrared ray from the lamp can be transmitted and the substrate supported by the upper support portion can be subjected to heat treatment.
ところで、下段の支持部に支持される基板に加熱処理を施す場合には、基板から蒸散するガスが遮蔽板の下面に付着し、パーティクルとして落下することがある。この場合、遮蔽板を基板支持部材に着脱自在に設けておけば、搬送ロボットにより遮蔽板を定期的に交換して、遮蔽板からのパーティクルの落下を防止できる。 By the way, when heat-processing the board | substrate supported by the lower support part, the gas evaporated from a board | substrate may adhere to the lower surface of a shielding board, and may fall as a particle. In this case, if the shield plate is detachably provided on the substrate support member, the shield plate can be periodically exchanged by the transport robot to prevent particles from falling from the shield plate.
また、搬送室の並設方向中間部の複数箇所に設けられた受渡し場所のうちの所定の受渡し場所に設置された基板支持部材の少なくとも1つの支持部に、ダミー基板を支持させてもよい。これによれば、従来の如く、大気側から処理室までダミー基板を搬送するものに比し、ダミー基板を短時間で処理室に搬送でき、また、プレスパッタ中に高温になったダミー基板を支持部に置いて十分に放射冷却させてから、任意のタイミングで大気側に搬出できるため、ダミー基板の大気側搬出のための冷却待ち時間が基板処理時間に与える影響を最小限に縮小できる。 Further, the dummy substrate may be supported by at least one support portion of the substrate support member installed at a predetermined delivery location among delivery locations provided at a plurality of locations in the intermediate portion in the parallel arrangement direction of the transfer chamber. According to this, the dummy substrate can be transferred to the processing chamber in a short time compared with the conventional case where the dummy substrate is transferred from the atmosphere side to the processing chamber. Since the substrate can be placed on the support portion and sufficiently cooled by radiation, it can be carried out to the atmosphere side at an arbitrary timing, so that the influence of the cooling waiting time for carrying out the dummy substrate on the atmosphere side on the substrate processing time can be reduced to the minimum.
以下、半導体ウエハから成る基板に、順に、基板表面の残渣、自然酸化膜をエッチングで除去するクリーニング処理と、基板を冷却する冷却処理と、基板表面にスパッタリングによりタンタル等から成るバリア層を形成する成膜処理と、バリア層の上にスパッタリングにより銅等から成る配線層を形成する成膜処理と、基板を加熱して配線層を流動化する加熱処理と、配線層の再度の成膜処理とを施す基板処理装置に本発明を適用した実施形態について説明する。 Thereafter, a cleaning process for removing the residue on the substrate surface and the natural oxide film by etching, a cooling process for cooling the substrate, and a barrier layer made of tantalum or the like on the substrate surface by sputtering are sequentially formed on the substrate made of the semiconductor wafer. A film forming process, a film forming process for forming a wiring layer made of copper or the like on the barrier layer by sputtering, a heating process for fluidizing the wiring layer by heating the substrate, and a film forming process for the wiring layer again. An embodiment in which the present invention is applied to a substrate processing apparatus that performs the above will be described.
図1(a)を参照して、実施形態の基板処理装置は、前後方向(図1の上下方向)に並設した真空引きされる第1と第2の2つの搬送室11、12を備えている。第1搬送室11には基板を搬送する第1搬送ロボット21が設置され、第2搬送室12には基板を搬送する第2搬送ロボット22が設置されている。各搬送ロボット21、22は、回転及び上下動自在な回転軸21と、回転軸21の上端に連結した水平方向に伸縮自在なフロッグレッグ式の一対のロボットアーム22、22と、各ロボットアーム22の先端に取り付けた基板を支持するロボットハンド23とを備えている。
Referring to FIG. 1A, the substrate processing apparatus according to the embodiment includes first and
第1と第2の両搬送室11、12の並設方向中間部を除く第1搬送室11の周囲には、前側から順に、左右対称で、2つのロードロック室L1、L2と、クリーニング処理を行う2つの真空処理室F1、F2と、加熱処理を行う2つの真空処理室F3、F4とが配置されている。これら各ロードロック室L1、L2及び各処理室F1〜F4には、第1搬送ロボット21によりゲートバルブ11を介して基板が搬入、搬出される。また、両搬送室11、12の並設方向中間部を除く第2搬送室12の周囲には、前側から順に、左右対称で、配線層の成膜処理を行う2つの真空処理室R1、R2と、バリア層の成膜処理を行う2つの真空処理室R3、R4と、冷却処理を行う2つの真空処理室R5、R6とが配置されている。これら各処理室R1〜R6には、第2搬送ロボット22によりゲートバルブ11を介して基板が搬入、搬出される。
The first periphery of the
両搬送室11、12の並設方向中間部には、並設方向に直交する横方向中央の第1受渡し場所M1と、その左側の第2受渡し場所M2と、右側の第3受渡し場所M3とが設けられている。これら各受渡し場所M1、M2、M3には、基板を周方向3箇所で支持する基板支持部材3が設置されている。
In the middle part of both
基板支持部材3は、図1(b)に示す如く、基板Sを支持する下段の支持部31と、同じく基板Sを支持する上段の支持部32と、これら支持部31、32の上下方向中間に位置し、上段の支持部32に支持される基板Sから落下するパーティクルを受け止める遮蔽板33とを備えている。遮蔽板33は、下段の支持部31と上段の支持部32との間に設けた棚部33aに載置されており、基板支持部材3に着脱自在である。尚、遮蔽板33は、上段支持部32に支持される基板Sの下面外周部から落下するパーティクルも確実に受け止められるように、基板Sより大径に形成されている。
As shown in FIG. 1B, the
各受渡し場所M1、M2、M3の天井部には、ガラスを嵌め込んだ覗き窓12が設けられている。遮蔽板33は、可視光を透過する石英、ガラス等の透明材料製である。そのため、覗き窓12から上段の支持部32だけでなく、遮蔽板33を通して下段の支持部31も目視でき、点検作業が容易になる。
A
次に、本実施形態の基板処理装置における基板の搬送手順について説明する。先ず、第1搬送ロボット21によりロードロック室L1から処理室F1に基板を搬送することと、第1搬送ロボット21によりロードロック室L2から処理室F2に基板を搬送することとを連続して行う第1の搬送動作を実行し、2枚の基板に処理室F1、F2でほぼ同時にクリーニング処理を施す。 Next, a substrate transfer procedure in the substrate processing apparatus of this embodiment will be described. First, continuously and to transfer the substrate by the first transfer robot 2 1 from the load lock chamber L1 into the processing chamber F1, and conveying the substrate by the first transfer robot 2 1 from the load lock chamber L2 in the processing chamber F2 The first transfer operation is performed, and the two substrates are cleaned almost simultaneously in the processing chambers F1 and F2.
クリーニング処理完了後、第1搬送ロボット21により処理室F1から第1受渡し場所M1に設置した基板支持部材3の下段支持部31に基板を搬送することと、この基板を第2搬送ロボット22により処理室R5に搬送すると共に、第1搬送ロボット21により処理室F2から第1受渡し場所M1に設置した基板支持部材3の下段支持部31に基板を搬送することと、この基板を第2搬送ロボット22により処理室R6に搬送することを連続して行う第2の搬送動作を実行し、2枚の基板に処理室R5、R6でほぼ同時に冷却処理を施す。
After cleaning completion, and conveying the substrate to the
冷却処理完了後、第2搬送ロボット22により処理室R5から処理室R3に基板を搬送することと、第2搬送ロボット22により処理室R6から処理室R4に基板を搬送することを連続して行う第3の搬送動作を実行し、2枚の基板に処理室R3、R4でほぼ同時にバリア層の成膜処理を施す。そして、バリア層の成膜処理完了後、第2搬送ロボット22により処理室R3から処理室R1に基板を搬送することと、第2搬送ロボット22により処理室R4から処理室R2に基板を搬送することを連続して行う第4の搬送動作を実行し、2枚の基板に処理室R1、R2でほぼ同時に1回目の配線層の成膜処理を施す。 After cooling process is completed, continuously be conveyed and conveying the substrate into the processing chamber R3 from the processing chamber R5 by the second transfer robot 2 2, the substrate to the processing chamber R4 from the processing chamber R6 by the second transfer robot 2 2 The third transfer operation is executed, and the barrier layers are formed on the two substrates almost simultaneously in the processing chambers R3 and R4. Then, after completing the film forming process of the barrier layer, the method comprising transporting the substrate into the processing chamber R1 from the processing chamber R3 by the second transfer robot 2 2, the substrate to the processing chamber R2 from the processing chamber R4 by the second transfer robot 2 2 A fourth transfer operation is performed in which the transfer is continuously performed, and the first wiring layer deposition process is performed on the two substrates almost simultaneously in the processing chambers R1 and R2.
1回目の配線層の成膜処理完了後、第2搬送ロボット22により処理室R1から第2受渡し場所M2に設置した基板支持部材3の下段支持部31に基板を搬送することと、この基板を第1搬送ロボット21により処理室F3に搬送すると共に、第2搬送ロボット22により処理室R2から第3受渡し場所M2に設置した基板支持部材3の下段支持部31に基板を搬送することと、この基板を第1搬送ロボット21により処理室F4に搬送することを連続して行う第5の搬送動作を実行し、2枚の基板に処理室F3、F4でほぼ同時に加熱処理を施す。
First after the film formation process is completed wiring layers, and conveying the substrate to the
加熱処理完了後、第1搬送ロボット21により処理室F3から第2受渡し場所M2に設置した基板支持部材3の上段支持部32に基板を搬送することと、この基板を第2搬送ロボット22により処理室R1に搬送すると共に、第1搬送ロボット21により処理室F4から第3受渡し場所M3に設置した基板支持部材3の上段支持部32に基板を搬送することと、この基板を第2搬送ロボット22により処理室R2に搬送することを連続して行う第6の搬送動作を実行し、2枚の基板に処理室R1、R2でほぼ同時に2回目の配線層の成膜処理を施す。
After the heating process is completed, and to transfer the substrate to the
2回目の配線層の成膜処理完了後、第2搬送ロボット22により処理室R1から第1受渡し場所M1に設置した基板支持部材3の上段支持部32に基板を搬送することと、この基板を第1搬送ロボット21によりロードロック室L1に搬送すると共に、第2搬送ロボット22により処理室R2から第1受渡し場所M1に設置した基板支持部材3の上段支持部32に基板を搬送することと、この基板を第1搬送ロボット21によりロードロック室L2に搬送することを連続して行う第7の搬送動作を実行し、2枚の基板に対する一連の搬送動作を完了する。また、処理室F1、F2でのクリーニング処理が完了する度に、前の2枚の基板に対する第2の搬送動作に連続して、次の2枚の基板に対する第1の搬送動作からの一連の搬送動作を実行する。
After the second film forming process completes the wiring layers, and conveying the substrate to the second transfer robot 2 2 by the
上述した搬送手順を図示すると図2に示す通りになる。尚、図2でM1d、M2d、M3dは、各受渡し場所M1、M2、M3に設置した基板支持部材3の下段支持部31に基板を置くことを意味し、M1u、M2u、M3uは、各受渡し場所M1、M2、M3に設置した基板支持部材3の上段支持部32に基板を置くことを意味する。
The conveyance procedure described above is illustrated in FIG. In FIG. 2, M1d, M2d, and M3d mean that the substrate is placed on the
ところで、上記の如く基板を処理室R1、R2と処理室F3、F4との間で1往復させると、これら処理室での処理時間と往復搬送時間にスループットが律速してしまうため、往復搬送のパスを優先的に確保する必要がある。そこで、本実施形態では、処理室R1、F3に最も近い第2受渡し場所M2を処理室R1、F3間の往復搬送のパスとして利用すると共に、処理室R2、F4に最も近い第3受渡し場所M3を処理室R2、F4間の往復搬送のパスとして利用し、それ以外の第1と第2の両搬送室11、12間の搬送パスとして第1受渡し場所M1を利用している。
By the way, if the substrate is reciprocated once between the processing chambers R1, R2 and the processing chambers F3, F4 as described above, the throughput is limited by the processing time and the reciprocating transport time in these processing chambers. It is necessary to secure the path with priority. Therefore, in the present embodiment, the second delivery location M2 closest to the processing chambers R1 and F3 is used as a reciprocating transfer path between the processing chambers R1 and F3, and the third delivery location M3 closest to the processing chambers R2 and F4. Is used as a reciprocating transfer path between the processing chambers R2 and F4, and the first delivery place M1 is used as a transfer path between the first and second
図2から明らかなように、処理室F1、F2でのクリーニング処理が完了する度に、前の2枚の基板に対する第2の搬送動作に連続して、次の2枚の基板に対する第1の搬送動作からの一連の搬送動作を実行すると、N枚目及びN+1枚目の基板(前の2枚の基板)に対する第6の搬送動作(処理室F3、F4から処理室R1、R2への搬送動作)途中で第2と第3の各受渡し場所M2、M3に基板を置くのに先行して、N+2枚目及びN+3枚目の基板(次の2枚の基板)に対する第5の搬送動作(処理室R1、R2から処理室F3、F4への搬送動作)途中で第2と第3の各受渡し場所M2、M3に基板が置かれてしまう。また、N枚目及びN+1枚目の基板に対する第7の搬送動作(処理室R1、R2からロードロック室L1、L2への搬送動作)途中で第1受渡し場所M1に基板を置くことと、N+16枚目及びN+17枚目の基板に対する第2の搬送動作(処理室F1、F2から処理室R5、R6への搬送動作)途中で第1受渡し場所M1に基板を置くことが同時期に行われることになる。 As is clear from FIG. 2, every time the cleaning process in the processing chambers F1 and F2 is completed, the first transfer operation for the next two substrates is performed in succession to the second transfer operation for the previous two substrates. When a series of transfer operations from the transfer operation is executed, a sixth transfer operation (transfer from the processing chambers F3 and F4 to the processing chambers R1 and R2) for the Nth and N + 1th substrates (previous two substrates) is performed. Operation) A fifth transfer operation for the (N + 2) th and (N + 3) th substrate (the next two substrates) prior to placing the substrate on the second and third delivery locations M2, M3 on the way ( In the middle of the transfer operation from the processing chambers R1 and R2 to the processing chambers F3 and F4, the substrate is placed at the second and third delivery locations M2 and M3. Further, placing the substrate at the first delivery location M1 during the seventh transfer operation (transfer operation from the processing chambers R1, R2 to the load lock chambers L1, L2) for the Nth and N + 1th substrates, and N + 16 The substrate is placed at the first delivery location M1 during the second transfer operation (transfer operation from the processing chambers F1 and F2 to the processing chambers R5 and R6) for the first and N + 17th substrates at the same time. become.
尚、前の基板に対する第6の搬送動作に先行して次の基板を第2と第3の各受渡し場所M2、M3に置くのは、前の基板に対する第6の搬送動作で処理室R1、R2に前の基板を搬入する前に、次の基板に対する第5の搬送動作で処理室R1、R2から次の基板を搬出しておく必要があるためである。ここで、各受渡し場所M1、M2、M3に同時に2枚の基板を置くことができない従来装置では、前の基板に対する第6の搬送動作に先行して次の基板が第2と第3の各受渡し場所M2、M3に置かれてしまうと、前の基板に対する第6の搬送動作を実行できなくなる。そのため、前の基板に対する処理室R1、R2での2回目の配線層の成膜処理が完了して処理室R1、R2から基板が搬出されるまで、次の基板に対する第4の搬送動作(処理室R3、R4から処理室R1、R2への搬送動作)を待つ必要がある。また、前の基板に対する第7の搬送動作とその後の何れかの基板に対する第2の搬送動作とが時期的にオーバーラップする場合、第7の搬送動作の完了まで第2の搬送動作を待つ必要がある。その結果、スループットが悪化してしまう。 Prior to the sixth transfer operation with respect to the previous substrate, the next substrate is placed at each of the second and third delivery locations M2 and M3 because the processing chamber R1, This is because it is necessary to unload the next substrate from the processing chambers R1 and R2 in the fifth transfer operation for the next substrate before loading the previous substrate into R2. Here, in the conventional apparatus in which two substrates cannot be simultaneously placed in each delivery place M1, M2, and M3, the next substrate precedes the sixth transfer operation with respect to the previous substrate. If it is placed at the delivery locations M2 and M3, the sixth transfer operation for the previous substrate cannot be performed. Therefore, the fourth transfer operation (processing for the next substrate) is performed until the second wiring layer film forming process in the processing chambers R1 and R2 for the previous substrate is completed and the substrate is unloaded from the processing chambers R1 and R2. It is necessary to wait for the transfer operation from the chambers R3 and R4 to the processing chambers R1 and R2. Further, when the seventh transport operation for the previous substrate and the second transport operation for any of the subsequent substrates temporally overlap, it is necessary to wait for the second transport operation until the seventh transport operation is completed. There is. As a result, the throughput deteriorates.
これに対し、本実施形態では、各受渡し場所M1、M2、M3に設置する基板支持部材3が下段支持部31と上段支持部32とを備えるため、各受渡し場所M1、M2、M3に同時に2枚の基板を置くことができる。従って、図2に示した搬送手順で基板を搬送でき、スループットを飛躍的に向上できる。
On the other hand, in the present embodiment, since the
但し、処理室F1〜F4、R1〜R6に設置した静電チャックから基板Sの下面にパーティクルが付着するため、基板支持部材3に単に上下2段の支持部31,32を設けた場合は、上段支持部32に支持される基板Sの下面から剥離したパーティクルが下段支持部31に支持される基板Sに落下付着して、品質不良の要因となり、歩留まりが悪くなる。
However, since particles adhere to the lower surface of the substrate S from the electrostatic chucks installed in the processing chambers F1 to F4 and R1 to R6, when the upper and
これに対し、本実施形態では、基板支持部材3に、上段支持部32に支持される基板Sから落下するパーティクルを受け止める遮蔽板33を設けているため、下段支持部31に支持される基板Sにパーティクルは落下しない。従って、スループットを向上させて、且つ、歩留まりの悪化も防止できる。
On the other hand, in this embodiment, since the
ところで、基板に処理室F3、F4で加熱処理を施した後、基板に冷却処理を施してから処理室R1、R2での2回目の配線層の成膜処理を施すことが必要になる場合がある。この冷却処理を処理室R5、R6で行うと、処理室F3、F4から処理室R5、R6への搬送動作と、処理室R5、R6から処理室R1、R2への搬送動作を追加することが必要になって、スループットが低下してしまう。 By the way, after the substrate is subjected to the heat treatment in the processing chambers F3 and F4, it may be necessary to subject the substrate to the cooling treatment and then to perform the second wiring layer deposition process in the processing chambers R1 and R2. is there. When this cooling process is performed in the processing chambers R5 and R6, a transfer operation from the processing chambers F3 and F4 to the processing chambers R5 and R6 and a transfer operation from the processing chambers R5 and R6 to the processing chambers R1 and R2 can be added. As a result, throughput is reduced.
ここで、受渡し場所M1〜M3は、各搬送室11、12とゲートバルブで仕切られていないため、ガスを導入するような処理は実施できないが、冷却や加熱といった処理は実行できる。そこで、図3に示す第2の実施形態では、第2と第3の各受渡し場所M2、M3に設置する基板支持部材3の下段支持部31を、基板Sを冷却する機能を持つ静電チャック34で構成している。尚、静電チャック34には、各搬送ロボット21、22との間で基板Sを受け渡すリフトピン34aが付設されている。
Here, since the delivery places M1 to M3 are not partitioned by the
これによれば、処理室F3、F4での加熱処理後の冷却処理を第2と第3の各受渡し場所M2、M3で実施することができる。そのため、基板を処理室R5、R6まで搬送する必要がなく、スループットを向上できる。尚、この場合は、第5の搬送動作(処理室R1、R2から処理室F3、F4への搬送動作)中のパスとして、第2と第3の各受渡し場所M2、M3の基板支持部材3の上段支持部32を利用する。
According to this, the cooling process after the heat treatment in the processing chambers F3 and F4 can be performed in the second and third delivery locations M2 and M3. Therefore, it is not necessary to transfer the substrate to the processing chambers R5 and R6, and the throughput can be improved. In this case, the
また、第2と第3の各受渡し場所M2、M3に設置する基板支持部材3の下段支持部31を構成する静電チャック34として、基板Sを加熱する機能を持つものを用いてもよい。これによれば、処理室R1、R2での1回目の配線層の成膜処理後、基板を処理室F3、F4まで搬送せずに、第2と第3の各受渡し場所M2、M3で加熱処理を実施できる。この場合、処理室F3、F4を冷却処理用のものとして、処理室R5、R6を省略し、基板処理装置の小型化を図ることができる。
Moreover, what has the function to heat the board | substrate S as the
また、2回目の配線層の成膜処理後の加熱処理が必要になることもある。この場合、第1の受渡し場所M1に設置する下段支持部31を、基板を加熱する機能を持つ静電チャック34で構成し、第1の受渡し場所M1で加熱処理を実施することも可能である。また、第2と第3の受渡し場所M2、M3の一方の場所に設置する下段支持部31を、基板Sを冷却する機能を持つ静電チャック34で構成し、他方の場所に設置する下段支持部31を、基板Sを加熱する機能を持つ静電チャック34で構成することも可能である。
In addition, a heat treatment after the second wiring layer deposition process may be required. In this case, the
このように、各受渡し場所M1、M2、M3に設置する基板支持部材3に上下2段の支持部31、32を設けると共に、下段支持部31を加熱又は冷却機能を持つ静電チャック34で構成することにより、多様な処理パターンにおいて生産性の向上に寄与できる。
As described above, the
ところで、下段支持部31が加熱機能を持つ静電チャック34で構成され、この静電チャック34が高温に維持される場合は、上段支持部32に置かれた基板Sが静電チャック34からの輻射熱で意図せずに昇温してしまう。この場合、遮蔽板33をアルミやステンレス等の金属製にすれば、静電チャック34からの輻射熱を遮熱板33で遮断して、上段支持部32に置かれた基板Sの昇温を抑制できる。尚、遮蔽板33が一定温度以上にならないよう冷却することが望ましい。
By the way, when the
また、各受渡し場所M1、M2、M3に設置する基板支持部材3の下段支持部31を加熱機能を持つ静電チャック34で構成しなくても、図4に示す第3の実施形態の如く、下段支持部31に支持される基板Sを下方から加熱するランプ35を設ければ、各受渡し場所M1、M2、M3で基板Sの加熱処理を実施することができる。この場合、遮蔽板33を石英等の透明材料製にすれば、ランプ35からの赤外線が遮蔽板33を透過して、上段支持部32に支持される基板Sにも加熱処理を施すことができる。尚、図4で35aは反射板を示している。
Further, even if the
ところで、下段支持部31に支持される基板Sに加熱処理を施すと、基板Sから蒸散するガスが遮蔽板33の下面に付着し、パーティクルとして落下することがある。ここで、本実施形態では、遮蔽板33が基板支持部材3の棚部33aに着脱自在に載置されているため、第1搬送ロボット21により遮蔽板33を定期的に交換して、遮蔽板33からのパーティクルの落下を防止できる。
By the way, when the heat treatment is performed on the substrate S supported by the
また、第1乃至第3の受渡し場所M1、M2、M3のうちの所定の受渡し場所に設置した基板支持部材3の少なくとも1つの支持部に、処理室での基板処理前の準備処理で使用するダミー基板を支持させることも可能である。例えば、成膜処理を行う4つの処理室R1〜R4でのプレスパッタに使用する4枚のダミー基板を、第1受渡し場所M1に設置した基板支持部材3の下段支持部31と、第2受渡し場所M2に設置した基板支持部材3の下段支持部31と、第3受渡し場所M3に設置した基板支持部材3の下段支持部31及び上段支持部32とに支持させる。尚、この場合には、基板の搬送パスに利用できるのが、第1受渡し場所M1の基板支持部材3の上段支持部32と、第2受渡し場所M2の基板支持部材3の上段支持部32との2つだけになってしまうが、基板支持部材3に上下3段以上の支持部を設けることで、スループットの低下を防止できる。
Further, at least one support portion of the
ここで、従来は、各ダミー基板をロードロック室L1、L2から各処理室R1〜R4に搬送するが、上記の構成によれば、各ダミー基板を各受渡し場所M1、M2、M3から各処理室R1〜R4に短時間で搬送できる。そして、基板の処理開始前に行うプレスパッタにかかるダミー基板の搬送時間を含むトータル処理時間を短縮して、基板の処理を早く開始することができる。また、プレスパッタ後にダミー基板をロードロック室L1、L2を介して大気側に搬出する場合、プレスパッタ中に高温になったダミー基板の冷却を待って大気側に搬出することが必要になるが、上記の構成によれば、プレスパッタ後にダミー基板を各受渡し場所M1、M2、M3に置いて十分に放射冷却させてから、任意のタイミングで大気側に搬出できる。従って、ダミー基板の大気側搬出のための冷却待ち時間が基板処理時間に与える影響を最小限に縮小できる。 Conventionally, each dummy substrate is transferred from the load lock chambers L1 and L2 to the processing chambers R1 to R4. According to the above configuration, each dummy substrate is transferred from each delivery location M1, M2, and M3 to each processing. It can be transported to the chambers R1 to R4 in a short time. And the total processing time including the conveyance time of the dummy substrate concerning the pre sputter | spatter performed before the start of a board | substrate process can be shortened, and the process of a board | substrate can be started early. Further, when the dummy substrate is carried out to the atmosphere side through the load lock chambers L1 and L2 after pre-sputtering, it is necessary to wait for the dummy substrate that has become high temperature during pre-sputtering to be carried out to the atmosphere side. According to the above configuration, after pre-sputtering, the dummy substrate can be placed at each delivery location M1, M2, M3 and sufficiently cooled by radiation, and then can be carried out to the atmosphere side at an arbitrary timing. Therefore, the influence of the cooling waiting time for carrying out the dummy substrate on the atmosphere side on the substrate processing time can be reduced to the minimum.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、第1と第2の両搬送室11、12の並設方向中間部に第1乃至第3の3つの受渡し場所M1、M2、M3を設けているが、受渡し場所の数は2つ以下又は4つ以上であってもよい。また、各搬送室11、12の周囲に配置する処理室の数も上記実施形態のものに限定されず、処理パターンに応じて適宜変更できる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to this. For example, in the above-described embodiment, the first to third three delivery locations M1, M2, and M3 are provided in the middle portion of the first and
11、12…搬送室、21、22…搬送ロボット、3…基板支持部材、31…下段支持部、32…上段支持部、33…遮蔽板、34…静電チャック、35…ランプ、F1〜F4、R1〜R6…処理室、M1〜M3…受渡し場所。 1 1 , 1 2 ... transfer chamber, 2 1 , 2 2 ... transfer robot, 3 ... substrate support member, 31 ... lower support, 32 ... upper support, 33 ... shielding plate, 34 ... electrostatic chuck, 35 ... lamp , F1 to F4, R1 to R6... Processing chamber, M1 to M3.
Claims (6)
基板支持部材は、基板を支持する少なくとも上下2段の支持部と、これら支持部の上下方向中間に位置し、上段の支持部に支持される基板から落下するパーティクルを受け止める遮蔽板とを備え、
前記搬送室の並設方向中間部の複数箇所に設けられた前記受け渡し場所を真空に保持する排気装置を更に備え、
前記搬送室の並設方向中間部の複数箇所に設けられた前記受渡し場所のうちの所定の受渡し場所に設置された前記基板支持部材の少なくとも1つの前記支持部に、ダミー基板が支持されることを特徴とする基板処理装置。 Transfer chambers with transfer robots that transfer substrates are arranged side by side, and processing chambers where substrates are loaded and unloaded by transfer robots are placed at multiple locations around each transfer chamber except for the intermediate section of the transfer chambers. In a substrate processing apparatus in which a substrate support member that supports a substrate so as to be freely transferred to and from each transfer robot is disposed at a substrate transfer location provided in an intermediate portion in the parallel direction of the transfer chamber.
The substrate support member includes at least two upper and lower support portions that support the substrate, and a shielding plate that receives particles falling from the substrate supported by the upper support portion, positioned in the middle in the vertical direction of these support portions ,
And further comprising an exhaust device for holding the delivery place provided at a plurality of locations in the intermediate direction of the transfer chamber in a vacuum,
At least one of said support portions of said substrate support member disposed in a predetermined delivery location of said delivery locations provided at a plurality of positions of the arrangement direction intermediate portion of the transfer chamber, Rukoto dummy substrate is supported A substrate processing apparatus.
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