DE69133564T2 - Vakuumbehandlungsvorrichtung und Arbeitsverfahren dafür - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Vakuumbehandlungsvorrichtung und ein Arbeitsverfahren dafür zum Betreiben einer Vakuumbearbeitungsvorrichtung. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung eine Vakuumbearbeitungsvorrichtung mit Vakuumbearbeitungskammern, deren Inneres gereinigt werden muss, und ein Betriebsverfahren dieser Vorrichtung.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • In einer Vakuumbearbeitungsvorrichtung wie einer Trockenätzvorrichtung, einer CVD-Vorrichtung oder einer Sputtervorrichtung wird eine vorbestimmte Anzahl zu behandelnder Substrate als eine Einheit (die im Allgemeinen als "Los" bezeichnet wird) in einer Substratkassette gespeichert und in die Vorrichtung geladen. Die Substrate werden nach der Bearbeitung in ähnlicher Weise in derselben Einheit in der Substratkassette gespeichert und entnommen. Dies ist ein normales Verfahren zum Betreiben dieser Vorrichtungen zum Verbessern der Produktivität.
  • Bei derartigen Vakuumbearbeitungsvorrichtungen, wie sie oben beschrieben sind, insbesondere bei einer Vorrichtung unter Verwendung einer Reaktion durch ein aktives Gas, wie typischerweise einer Trockenätzvorrichtung und einer CVD-Vorrichtung, haften Reaktionsprodukte mit fortschreitender Bearbeitung an einer Vakuumbearbeitungskammer an und werden dort abgelagert. Aus diesem Grund treten Probleme wie eine Beeinträchtigung der Vakuumfunktion, eine Zunahme kleinster Teilchen und ein Abfall der Pegel optischer Überwachungssignale auf. Um diese Probleme zu lösen, wird herkömmlicherweise das Innere der Vakuumbearbeitungskammern periodisch gereinigt. Zu Reinigungsvorgängen gehören die sogenannte "Nassreinigung", bei der es sich um ein Abwischen der anhaftenden Substanzen unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels usw. handelt, und die sogenannte "Trockenreinigung", bei dem ein aktives Gas oder ein Plasma dazu verwendet wird, anhaftende Substanzen zu zersetzen. Trockenreinigung ist aus dem Gesichtspunkt des Arbeitsfaktors und der Effizienz überlegen. Diese Merkmale der Trockenreinigung wurden mit fortschreitender Automatisierung von Produktionslinien wesentlich.
  • Ein Beispiel für Vakuumbearbeitungsvorrichtungen mit einer derartigen Trockenreinigungsfunktion ist in der japanischen Gebrauchsoffenlegung Nr. 127125/1988 offenbart. Diese Vorrichtung verfügt über eine Vor-Vakuumkammer zum Einführen zu behandelnder Wafer in eine Bearbeitungskammer von einer Atmosphärenseite zu einer Vakuumseite, die angrenzend an die Bearbeitungskammer vorhanden ist, durch eine Schleuse. In die Vor-Vakuumkammer wird ein Dummy-Wafer geladen, und dieser wird durch eine spezielle Fördereinrichtung in die Bearbeitungskammer transferiert, bevor diese der Trockenreinigung unterzogen wird, und der Dummy-Wafer wird durch die Fördereinrichtung zur Vor-Vakuumkammer zurücktransportiert, nachdem die Trockenreinigung abgeschlossen ist.
  • EP-A-308274 beschreibt eine Vakuumbearbeitungsvorrichtung zur Sputter-Beschichtung, in der Kassetten mit zu bearbeitenden Wafern in einer kontrollierten Atmosphäre gehalten werden. Eine Waferhandhabungsanordnung transferiert die Wafer zu einer Lade-Schleusenkammer, von wo sie durch einen Greifarm in eine Vakuumbearbeitungskammer für mehrere Verarbeitungsmodule transferiert werden. Nach der Bearbeitung werden die Wafer in eine Entlade-Schleusenkammer transferiert.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Bei der oben beschriebenen bekannten Technik sind keine erheblichen Überlegungen zur Struktur der Vakuumbearbeitungsvorrichtung angestellt. Die Vor-Vakuumkammer zum Speichern der Dummy-Wafer muss über ein großes Fassungsvermögen verfügen, und die spezielle Fördereinrichtung ist zum Transferieren der Dummy-Wafer erforderlich, weswegen die Struktur der Vorrichtung kompliziert ist.
  • Zur Plasmareinigung verwendete Dummy-Wafer werden erneut zur Vor-Vakuumkammer zurücktransportiert, und sie warten dort. In diesem Fall haften Reaktionsprodukte, wie sie während der Plasmareinigung erzeugt werden, und zur Plasmareinigung verwendetes Restgas an den verwendeten Dummy-Wafern an. Anschließend wird die normale Bearbeitung für Wafer wieder aufgenommen. Daher existieren die verwendeten Dummy-Wafer und nicht bearbeitete Wafer gemischt innerhalb der Vor-Vakuumkammer, und dieser Zustand ist aus dem Gesichtspunkt einer Verunreinigung der nicht bearbeiteten Wafer nicht wünschenswert.
  • Durch die Erfindung ist eine Vakuumbearbeitungsvorrichtung geschaffen, die die oben beschriebenen Probleme löst, einfach aufgebaut ist und das eine Verunreinigung nicht bearbeiteter Substrate verhindern kann und eine hohe Produktionsausbeute erzielt.
  • Erfindungsgemäß wird eine durch den Anspruch 1 definierte Vakuumbearbeitungsvorrichtung geschaffen.
  • Ferner wird ein durch den Anspruch 2 definiertes Betriebsverfahren einer Vakuumbearbeitungsvorrichtung geschaffen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Draufsicht einer Trockenätzvorrichtung, als Ausführungsform einer Vakuumbearbeitungsvorrichtung gemäß der Erfindung; und
  • 2 ist ein Vertikalschnitt entlang einer Linie 1-1 in der 1.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Wenn zu bearbeitende Substrate in einer Vakuumbearbeitungsvorrichtung bearbeitet werden, haften Reaktionsprodukte an Vakuumbearbeitungskammern an und werden in diesen abgeschieden. Die in den Vakuumbearbeitungskammern anhaftenden und abgeschiedenen Reaktionsprodukte werden dadurch beseitigt, dass Dummy-Wafer im Inneren der Vakuumbearbeitungskammern angebracht werden und eine Trockenreinigung ausgeführt wird. Um eine Trockenreinigung auszuführen, werden die Zeitabfolgen für die Trockenreinigung der Vakuumbearbeitungskammern bestimmt, und während oder nach der Bearbeitung einer vorbestimmten Anzahl zu bearbeitender Substrate werden Dummy-Substrate durch eine Substratfördereinrichtung von einer an der Luftatmosphäre angeordneten Dummy-Substrat-Speichereinrichtung gemeinsam mit einer Bearbeitungssubstrat-Speichereinrichtung transportiert und dann innerhalb der Vakuumbearbeitungskammern angeordnet. Nachdem die Dummy-Substrate auf diese Weise angeordnet wurden, wird innerhalb der Vakuumbearbeitungskammer ein Plasma erzeugt, um innerhalb derselben eine Trockenreinigung auszuführen. Nachdem die Trockenreinigung im Inneren der Vakuumbearbeitungskammern abgeschlossen ist, werden die Dummy-Substrate von den Vakuumbearbeitungskammern durch die Substratfördereinrichtung zur Dummy-Substrat-Speichereinrichtung zurückgeliefert. Auf diese Weise werden eine Vor-Vakuumkammer und ein spezieller Transportmechanismus, wie sie beide bei bekannten Techniken erforderlich sind, überflüssig, und die Vorrichtungsstruktur wird einfacher. Die für die Trockenreinigung verwendeten Dummy-Substrate und die zu bearbeitenden Substrate sind nicht gemeinsam in derselben Kammer vorhanden, so dass eine Verunreinigung zu bearbeitender Substrate durch feinste Teilchen und Restgas verhindert ist und eine hohe Produktionsausbeute erzielt werden kann.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ein die Erfindung realisierendes Ausführungsbeispiel erläutert.
  • Die 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Vakuumbearbeitungsvorrichtung, die in diesem Fall eine Trockenätzvorrichtung zum Ätzen von Wafern, d.h. von durch ein Plasma zu bearbeitenden Substraten, ist.
  • Kassettentische 2a bis 2c sind an solchen Positionen angeordnet, in diesem Fall L-förmig, dass sie in die Vorrichtung geladen und aus ihr entladen werden können, ohne ihre Positionen und Stellungen zu ändern. Anders gesagt, sind die Kassetten 1a bis 1c immer an vorbestimmten Positionen auf einer im Wesentlichen horizontalen Ebene fixiert, während die Kassettentische 2a und 2b angrenzend an eine der Seiten der L-Form und parallel zueinander angeordnet sind. Der Kassettentisch 2c ist an der anderen Seite der L-Form angeordnet. Die Kassettentische 1a und 1b dienen zum Speichern nicht bearbeiteter Wafer und zum Wiederaufnehmen der bearbeiteten Wafer. Sie können mehrere (im Allgemeinen 25) Wafer 20 als zu behandelnde Substrate aufnehmen. Die Kassette 1c dient in diesem Fall zum Speichern der Dummy-Wafer zum Ausführen einer Trockenreinigung unter Verwendung eines Plasmas (nachfolgend als "Plasmareinigung" bezeichnet) und zum Wiederaufnehmen der Dummy-Wafer nach der Plasmareinigung. Sie kann mehrere (im Allgemeinen 25) Dummy-Wafer 30 speichern.
  • Eine Lade-Schleusenkammer 5 und eine Entlade-Schleusenkammer 6 sind so angeordnet, dass sie den Kassettentischen 2a und 2b zugewandt sind, und zwischen den Kassettentischen 2a, 2b und der Lade-Schleusenkammer 5 sowie der Entlade-Schleusenkammer 6 ist eine Fördereinrichtung 13 angeordnet. Die Lade-Schleusenkammer 5 ist mit einer Abpumpvorrichtung 3 und einer Gaseinlassvorrichtung 4 versehen, und sie kann unbearbeitete Wafer durch einen Schleusenschieber 12a in die Vakuumvorrichtung laden. Die Entlade-Schleusenkammer 6 ist in ähnlicher Weise mit der Abpumpvorrichtung 3 und der Gaseinlassvorrichtung 4 versehen, und sie kann bearbeitete Wafer durch einen Schleusenschieber 12d zur Atmosphäre entnehmen. Die Fördereinrichtung 13 ist mit einem Roboter mit X-, Y-, Z- und θ-Achsen versehen, und sie arbeitet so, dass sie die Wafer 20 zwischen den Kassetten 1a, 1b und der Lade-Schleusenkammer 5 sowie der Entlade-Schleusenkammer 6 und außerdem die Dummy-Wafer 25 zwischen der Kassette 1c und der Lade-Schleusenkammer 5 sowie der Entlade-Schleusenkammer 6 transportiert und aufnimmt.
  • Die Lade-Schleusenkammer 5 und die Entlade-Schleusenkammer 6 sind über die Schleusenschieber 12b und 12c mit einer Transferkammer 16 verbunden. Die Transferkammer 16 ist in diesem Fall rechteckig, und an den drei Seitenwänden derselben sind über Schleusenschieber 15a, 15b bzw. 15c Ätzkammern 11a, 11b bzw. 11c angeordnet. Innerhalb der Transferkammer 16 ist eine Fördereinrichtung 14 angeordnet, die die Wafer 20 oder die Dummy-Wafer 30 von der Lade-Schleusenkammer 5 zu den Ätzkammern 11a, 11b, 11c liefern kann, und die sie von diesen zur Entlade-Schleusenkammer 6 liefern kann. Die Transferkammer 16 ist mit einer Abpumpvorrichtung 17 versehen, die ein unabhängiges Abpumpen ausführen kann.
  • Die Ätzkammern 11a, 11b, 11c verfügen über dieselbe Struktur, und sie können dieselbe Bearbeitung ausführen. Nun erfolgt beispielhaft eine Erläuterung zur Ätzkammer 11b. Die Ätzkammer 11b verfügt über einen Probentisch 8b, auf dem die Wafer 20 platzierbar sind, und eine Entladungskammer ist so vorhanden, dass sie einen Entladungsabschnitt 7b über dem Probentisch 8b bildet. Die Ätzkammer 11b verfügt über eine Gaseinlassvorrichtung 10b zum Einlassen eines Bearbeitungsgases in den Entladungsabschnitt 7b und eine Abpumpvorrichtung 9b zum Absenken des Innendrucks in der Ätzkammer 11b auf einen vorbestimmten Druck. Die Ätzkammer 11b verfügt ferner über eine Erzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer Mikrowelle und eines Magnetfelds zum Wandeln von Bearbeitungsgas im Entladungsabschnitt 7b in Plasma.
  • In einem oberen Teil der Ätzkammer ist ein Sensor 18 zum Messen der Intensität von Plasmalicht angebracht. Der Messwert des Sensors 18 wird in eine Steuerungseinheit 19 eingegeben. Die Steuerungseinheit 19 vergleicht den Messwert vom Sensor 18 mit einem vorbestimmten Wert, und sie ermittelt den Zeitpunkt für die Reinigung im inneren der Ätzkammer. Die Steuerungseinheit 19 steuert die Fördereinrichtungen 13 und 14 zum Kontrollieren des Transfers der Dummy-Wafer 30 zwischen der Kassette 1c und den Ätzkammern 11a bis 11c.
  • In der Vakuumbearbeitungsvorrichtung mit der oben beschriebenen Konstruktion werden als Erstes die nicht bearbeitete Wafer speichernden Kassetten 1a, 1b durch einen linearen Transferroboter, der auf Grundlage der von einer Hoststeuervorrichtung gelieferten Daten, oder durch eine Bediener arbeitet, auf den Kassettentischen 2a, 2b platziert. Andererseits wird die die Dummy-Wafer speichernde Kassette 1c auf dem Kassettentisch 2c platziert. Die Vakuumbearbeitungsvorrichtung führt die Waferbearbeitung oder die Plasmareinigung auf Grundlage einer von ihr selbst ausgeführten Erkennung der Produktionsdaten, wie sie an den Kassetten 1a bis 1c vorhanden sind, der von der Hoststeuervorrichtung gelieferten Daten oder des durch einen Bediener eingegebenen Befehls aus.
  • Beispielsweise werden die Wafer 20 sequentiell der Reihe nach von oben her durch die Fördereinrichtungen 13 und 14 in die Ätzkammern 11a, 11b, 11c geladen, und sie werden geätzt. Die geätzten Wafer werden durch die Fördereinrichtungen 14 und 13 an ihren ur sprünglichen Positionen im Inneren der Kassette 1a gespeichert. In diesem Fall werden, ab dem Beginn bis zum Ende des Vorgangs, ohne dass die Position und die Stellung der Kassetten geändert würden, die unbearbeiteten Wafer den Kassetten entnommen, und sie werden an ihre ursprünglichen Positionen zurückgeliefert, an denen sie gespeichert werden, und sie werden dort gespeichert. Auf diese Weise kann die Vorrichtung leicht der Automatisierung der Produktionslinie gerecht werden, eine Verschmutzung der Wafer durch kleinste Teilchen kann verringert werden, und so können eine hohe Herstelleffizienz und eine hohe Herstellausbeute bewerkstelligt werden.
  • Wenn das Ätzen wiederholt wird, haften die Reaktionsprodukte an der Innenwand der Ätzkammern 11a bis 11c an und werden dort abgelagert. Daher muss der ursprüngliche Zustand dadurch wiederhergestellt werden, dass die anhaftenden Substanzen durch Plasmareinigen entfernt werden. Die Steuerungseinheit 19 beurteilt den Zeitpunkt dieser Plasmareinigung. In diesem Fall ist in jeder der Ätzkammern 11a bis 11c ein Abschnitt vorhanden, durch den das Plasmalicht läuft. Der Sensor 18 misst die Intensität des durch diesen Abschnitt laufenden Plasmalichts, und wenn der Messwert einen vorbestimmten Wert erreicht, wird beurteilt, dass der Startzeitpunkt für die Plasmareinigung vorliegt. Alternativ kann der Zeitpunkt für die Plasmareinigung dadurch beurteilt werden, dass durch die Steuerungseinheit 19 die Anzahl der in jeder Ätzkammer bearbeiteten Wafer gezählt wird und der Zeitpunkt beurteilt wird, zu dem dieser Wert einen vorbestimmten Wert erreicht. Der tatsächliche Zeitpunkt der auszuführenden Plasmareinigung kann während der Bearbeitung einer vorbestimmten Anzahl von Wafern in der Kassette 1a oder 1b, nach Abschluss der Bearbeitung aller Wafer 20 in einer Kassette und vor der Bearbeitung von Wafern in der nächsten Kassette liegen.
  • Plasmareinigung wird mit der folgenden Abfolge ausgeführt. In diesem Fall erfolgt die Erläuterung für den Fall, dass die Ätzkammern 11a bis 11c einer Plasmareinigung unter Verwendung von drei Dummy-Wafern 30 unter den in der Kassette 1c gespeicherten Dummy-Wafern 30 (in diesem Fall sind 25 Dummy-Wafer gespeichert) zu unterziehen sind.
  • Dummy-Wafer 30, die in der Kassette 1c gespeichert sind und noch nicht verwendet wurden, oder die verwendet werden können, da die Benutzungshäufigkeit zur Plasmareinigung unter einer vorbestimmten Zahl liegt, werden durch die Fördereinrichtung 13 herausgezogen. Dabei können an beliebigen Positionen in der Kassette 1c gespeicherte Dummy-Wafer 30 verwendet werden, jedoch werden im vorliegenden Fall die Positionsnummern der Dummy-Wafer in der Kassette und ihre Benutzungshäufigkeiten in der Steuerungseinheit 19 abgespeichert, und demgemäß werden vorzugsweise Dummy-Wafer mit kleineren Be nutzungshäufigkeiten herausgezogen. Dann wird ein Dummy-Wafer 30 durch die Fördereinrichtung 13 durch den Schleusenschieber 12a auf dieselbe Weise wie beim Transfer beim Ätzen von Wafern 20 in die Lade-Schleusenkammer 5 geladen, die auf der der Kassette 1a gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Nachdem den Schleusenschieber 12a geschlossen wurde, wird die Lade-Schleusenkammer 5 durch die Vakuumabpumpvorrichtung 3 auf einen vorbestimmten Druck evakuiert, und dann werden die Schleusenschieber 5b und 15a geöffnet. Der Dummy-Wafer 30 wird durch die Fördereinrichtung 14 von der Lade-Schleusenkammer 5 durch die Transferkammer 16 zur Ätzkammer 11a transferiert, und er wird auf dem Probentisch 8a platziert. Nachdem der Schleusenschieber 15a geschlossen wurde, wird in der Ätzkammer 11a, in der der Dummy-Wafer 30 angeordnet ist, eine Plasmareinigung unter vorbestimmten Bedingungen ausgeführt.
  • Inzwischen werden die Schleusenschieber 12a, 12b geschlossen und der Druck in der Lade-Schleusenkammer 5 wird durch die Gaseinlassvorrichtung 4 auf den Atmosphärendruck zurückgebracht. Als Nächstes wird der Schleusenschieber 12a geöffnet, und der zweite Dummy-Wafer 30 wird durch die Fördereinrichtung 13 auf dieselbe Weise wie der erste Dummy-Wafer 30 in die Lade-Schleusenkammer 5 geladen, und durch die Abpumpvorrichtung 3 erfolgt erneut ein Abpumpen auf einen vorbestimmten Druck, nachdem der Schleusenschieber 12a geschlossen wurde. Danach werden die Schleusenschieber 12b und 15b geöffnet, und der zweite Dummy-Wafer 30 wird durch die Fördereinrichtung 13 von der Lade-Schleusenkammer 5 durch die Transferkammer 16 zur Ätzkammer 11b transferiert. Nach dem Schließen des Schleusenschiebers 15b wird die Plasmareinigung gestartet.
  • Inzwischen wird der dritte Dummy-Wafer 30 auf dieselbe Weise wie der zweite Dummy-Wafer 30 in die Ätzkammer 11c transferiert, und es wird eine Plasmareinigung ausgeführt.
  • Nachdem die Plasmareinigung in der Ätzkammer 11a abgeschlossen ist, in der der erste Dummy-Wafer 30 platziert ist, werden die Schleusenschieber 15a und 12c geöffnet. Der verwendete Dummy-Wafer 30 wird durch die Fördereinrichtung 14 von der Ätzkammer 11a zur Entlade-Schleusenkammer 6 transferiert. Dann wird der Schleusenschieber 12c geschlossen. Nachdem der Druck in der Entlade-Schleusenkammer 6 durch die Gaseinlassvorrichtung 4 auf den Atmosphärendruck zurückgebracht wurde, wird der Schleusenschieber 12d geöffnet. Der zur Entlade-Schleusenkammer 6 transferierte, benutzte Dummy-Wafer 30 wird mittels der Fördereinrichtung 13 durch den Schleusenschieber 12d an die Luft entnommen, und er wird an seine ursprüngliche Position in der Kassette 1c, an der er zu Beginn gespeichert war, zurückgebracht.
  • Wenn die Plasmareinigung der Ätzkammern 11b und 11c abgeschlossen ist, werden der zweite und der dritte Dummy-Wafer 30 an ihre ursprünglichen Positionen in der Kassette 1c zurückgebracht.
  • Auf diese Weise werden die verwendeten Dummy-Wafer 30 an ihre ursprünglichen Positionen in der Kassette 1c zurückgebracht, und sie sind immer in der Kassette 1c aufgestapelt. Wenn alle Dummy-Wafer 30 in der Kassette 1c zur Plasmareinigung verwendet wurden, oder wenn die Benutzungshäufigkeiten der Wafer 30 nach wiederholter Benutzung die vorbestimmten Zahlen erreichen, werden die Dummy-Wafer 30 insgesamt mit der Kassette 1c ersetzt. Der Zeitpunkt für diesen Austausch der Kassette wird durch die Steuerungseinheit 19 verwaltet, und der Austausch wird der Hoststeuerungsvorrichtung zum Steuern des linearen Transferroboters oder an den Bediener angewiesen.
  • Obwohl die obige Erläuterung den Fall behandelt, dass die Ätzkammern 11a bis 11c unter Verwendung von drei Dummy-Wafern 30 unter den Dummy-Wafern 30 in der Kassette 1c kontinuierlich durch Plasma gereinigt werden, können auch andere Bearbeitungsverfahren verwendet werden.
  • Beispielsweise werden die Ätzkammern 11a bis 11c unter Verwendung eines Dummy-Wafers 30 sequentiell durch Plasma gereinigt. Bei einer derartigen Plasmareinigung können unbearbeitete Wafer 20 in anderen Ätzkammern als derjenigen, die der Plasmareinigung unterzogen wird, geätzt werden, und so kann die Plasmareinigung ausgeführt werden, ohne das Ätzen zu unterbrechen.
  • Wenn die Bearbeitungskammern verschieden sind, wenn beispielsweise eine Ätzkammer, eine Nachbearbeitungskammer und eine Filmbildungskammer vorliegen, und wenn Wafer sequentiell bearbeitet werden, während sie durch jede dieser Bearbeitungskammern laufen, kann jede derselben der Plasmareinigung dadurch in geeigneter Weise unterzogen werden, dass Dummy-Wafer 30 während der Bearbeitung der Wafer 20, die in der Kassette 1a oder 2a gespeichert sind und sequentiell herausgezogen und zugeführt werden, dadurch geliefert werden, dass sie einfach die Bearbeitungskammern durchlaufen, für die keine Plasmareinigung erforderlich ist, wobei die Plasmareinigung nur dann ausgeführt wird, wenn die Dummy-Wafer 30 diejenigen Bearbeitungskammern erreichen, die eine Plasmareinigung benötigen.
  • Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die die Dummy-Wafer speichernde Kassette und die die zu bearbeitenden Wafer speichernden Kassetten gemeinsam an Luft angeordnet, die Dummy-Wafer werden von der Kassette durch dieselbe Fördereinrichtung wie diejenige zum Transferieren der Wafer in die Vorrichtung geladen, wenn ein Reinigungsvorgang auszuführen ist, und die verwendeten Dummy-Wafer werden an ihre ursprünglichen Positionen in der Kassette zurückgebracht. Auf diese Weise muss kein Mechanismus zum ausschließlichen Ausführen einer Plasmareinigung vorhanden sein, und die Konstruktion der Vorrichtung kann vereinfacht werden. Es ist nicht erforderlich, die Plasmareinigung als spezielle Bearbeitungsabfolge auszuführen, sondern sie kann in eine normale Ätzbearbeitung eingeschlossen werden und effizient in einer Reihe von Vorgängen ausgeführt werden.
  • Die zur Plasmareinigung verwendeten Dummy-Wafer werden an ihre ursprünglichen Positionen in der an der Luft platzierten Kassette zurückgebracht. Demgemäß existieren keine verwendeten Dummy-Wafer und Wafer vor und nach der Bearbeitung gemischt in der Vakuumkammer, so dass keine Verunreinigung von Wafern durch kleinste Teilchen und Restgas auftritt, abweichend von herkömmlichen Vorrichtungen.
  • Die verwendeten Dummy-Wafer werden an ihre ursprünglichen Positionen in der Kassette zurückgebracht, und ihre Benutzungshäufigkeiten werden verwaltet. Demgemäß ist es möglich, ein Verwechseln benutzter Dummy-Wafer mit unbenutzten Dummy-Wafern sowie eine Verwechslung von Dummy-Wafern mit kleinen Benutzungshäufigkeiten mit solchen mit großen Benutzungshäufigkeiten zu verhindern. Aus diesen Gründen können die Dummy-Wafer auf effektive Weise ohne jedes Problem verwendet werden, wenn eine Plasmareinigung ausgeführt wird.
  • Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung über mehrere Bearbeitungskammern verfügen, und sie kann Wafer und Dummy-Wafer mit derselben Fördereinrichtung transferieren. Da eine Plasmareinigung durch Verwalten des Reinigungszeitpunkts jeder Bearbeitungskammer durch die Steuerungseinheit ausgeführt werden kann, kann der Reinigungszyklus wahlfrei eingestellt werden, eine Trockenreinigung kann ohne Unterbrechung des Bearbeitungsablaufs ausgeführt werden, die Bearbeitung kann effizient erfolgen, und die Produktivität kann verbessert werden.
  • Wie oben beschrieben, existieren erfindungsgemäße Effekte dahingehend, dass der Aufbau der Vorrichtung einfach ist, die zu bearbeitenden Substrate frei von Verschmutzung sind und die Produktionsausbeute hoch ist.

Claims (2)

  1. Vakuumbearbeitungsgerät mit: einem ersten Kassettentisch (2a, 2b) zum Halten einer ersten Kassette (1a, 1b), in der die zu bearbeitenden Substrate (20) gelagert sind, in Luft; einem zweiten Kassettentisch (2c) zum Halten einer zweiten Kassette (1c), in der Dummy-Substrate (30) gelagert sind, in Luft; mehreren Vakuumbearbeitungskammern (11a, 1b, 11c), die jeweils einen Probentisch (8a, 8b, 8c) aufweisen, auf den während der Bearbeitung eines der Substrate (20) oder der Dummy-Substrate (30) gelegt wird; einer Lade-Schleusenkammer (5), einer Entlade-Schleusenkammer (6) und einer Abpumpeinrichtung (3) dafür; einer Vakuumtransferkammer (16) und einer Abpumpeinrichtung (17) dafür; einer ersten Fördereinrichtung (13), um die Substrate (20) und die Dummy-Substrate (30) nacheinander zwischen den ersten und zweiten Kassetten (1a, 1b, 1c) und den Lade- und Entlade-Schleusenkammern (5, 6) zu transferieren; einer zweiten Fördereinrichtung (14) in der Vakuumtransferkammer (16), um die Substrate (20) und die Dummy-Substrate (30) zwischen den Lade- und Entlade-Schleusenkammern (5, 6) und den Vakuumbearbeitungskammern (11a, 11b, 11c) zu transferieren, und einer Steuereinrichtung (19), die dazu ausgelegt ist, die erste Fördereinrichtung (13) und die zweite Fördereinrichtung (14) so zu steuern, dass sie die zu bearbeitenden Substrate (20) nacheinander von der ersten Kassette über die Lade-Schleusenkammer (5) und die Vakuumtransferkammer (16) zu den Vakuumbearbeitungskammern transferieren, sowie von den Vakuumbearbeitungskammern über die Vakuumtransferkammer und die Entlade-Schleusenkammer (6) zu der ersten Kassette, und die Dummy-Substrate (30) nacheinander von der zweiten Kassette (1c) über die Lade-Schleusenkammer (5) und die Vakuumtransferkammer (16) zu den Vakuumbearbeitungskammern (11a, 11b, 11c) transferieren, sowie von den Vakuumbearbeitungskammern über die Vakuumtransferkammer und die Entlade-Schleusenkammer (6) zu der zweiten Kassette, bevor und nachdem die Vakuumbearbeitungskammern trockengereinigt wurden; wobei die erste Fördereinrichtung (13) vor der Lade-Schleusenkammer (5) und der Entlade-Schleusenkammer (6) angeordnet ist; die Lade-Schleusenkammer (5) und die Entlade-Schleusenkammer (6) Seite an Seite angeordnet und über zugehörige Schleusenschieber (12b, 12c) an die Vakuumtransferkammer (16) angeschlossen sind; und die Vakuumbearbeitungskammern (11a, 11b, 11c) an den Seitenwänden der Vakuumtransferkammer (16) angeordnet und über zugehörige Schleusenschieber (15a, 15b, 15c) an die Vakuumtransferkammer (16) angeschlossen sind; und wobei die Steuereinrichtung (19) dazu ausgelegt ist, (i) die Positionen der Dummy-Substrate (30) in der zweiten Kassette (1c) zu speichern, (ii) die Anzahl der Verwendungen der Dummy-Substrate (30) zu speichern, (iii) die Ersetzungsdauer der Dummy-Substrate (30) insgesamt zusammen mit der zweiten Kassette (1c) zu verwalten, (iv) die in Bearbeitung befindlichen Substrate (20) und die Dummy-Substrate (30) an ihre ursprünglichen Positionen in den Kassetten zurückzugeben, und (v) die Zeit für das Trockenreinigen zu beurteilen; wobei die Steuereinrichtung (19) dazu ausgelegt ist, die erste Fördereinrichtung (13) und die zweite Fördereinrichtung (14) so zu steuern, dass die zu bearbeitenden Substrate (20) und die Dummy-Substrate (30) in keiner der Kammern miteinander koexistieren.
  2. Verfahren zum Betreiben eines Vakuumbearbeitungsgeräts mit: einem ersten Kassettentisch (2a, 2b) zum Halten einer ersten Kassette (1a, 1b), in der die zu bearbeitenden Substrate (20) gelagert sind, in Luft; einem zweiten Kassettentisch (2c) zum Halten einer zweiten Kassette (1c), in der Dummy-Substrate (30) gelagert sind, in Luft; mehreren Vakuumbearbeitungskammern (11a, 11b, 11c), die jeweils einen Probentisch (8a, 8b, 8c) aufweisen, auf den während der Bearbeitung eines der Substrate (20) oder der Dummy-Substrate (30) gelegt wird; einer Lade-Schleusenkammer (5), einer Entlade-Schleusenkammer (6) und einer Abpumpeinrichtung (3) dafür; einer Vakuumtransferkammer (16) mit einer Abpumpeinrichtung (17); einer ersten Fördereinrichtung (13), um die Substrate (20) und die Dummy-Substrate (30) nacheinander zwischen den ersten und zweiten Kassetten (1a, 1b, 1c) und den Lade- und Entlade-Schleusenkammern (5, 6) zu transferieren; einer zweiten Fördereinrichtung (14) in der Vakuumtransferkammer (16), um die Substrate (20) und die Dummy-Substrate (30) zwischen den Lade- und Entlade-Schleusenkammern (5, 6) und den Vakuumbearbeitungskammern (11a, 11b, 11c) zu transferieren, und wobei die erste Fördereinrichtung (13) vor der Lade-Schleusenkammer (5) und der Entlade-Schleusenkammer (6) angeordnet ist; die Lade-Schleusenkammer (5) und die Entlade-Schleusenkammer (6) Seite an Seite angeordnet und über zugehörige Schleusenschieber (12b, 12c) an die Vakuumtransferkammer (16) angeschlossen sind; und die Vakuumbearbeitungskammern (11a, 11b, 11c) an den Seitenwänden der Vakuumtransferkammer (16) angeordnet und über zugehörige Schleusenschieber (15a, 15b, 15c) an die Vakuumtransferkammer (16) angeschlossen sind, wobei in dem Verfahren: (i) die zu bearbeitenden Substrate (20) in den Vakuumbearbeitungskammern (11a, 11b, 11c) bearbeitet werden, (ii) die Vakuumbearbeitungskammern (11a, 11b, 11c) trockengereinigt werden, (iii) die erste und die zweite Fördereinrichtung (13, 14) so betrieben werden, dass die zu bearbeitenden Substrate (20) nacheinander von der ersten Kassette (1a, 1b) über die Lade-Schleusenkammer und die Vakuumtransferkammer zu den Vakuumbearbeitungskammern (11a, 11b, 11c) transferiert werden, sowie von den Vakuumbearbeitungskammern über die Vakuumtransferkammer und die Entlade-Schleusenkammer zu der ersten Kassette, und, vor und nach der Trockenreinigung, die Dummy-Substrate (30) nacheinander von der zweiten Kassette (1c) über die Lade-Schleusenkammer (5) und die Vakuumtransferkammer (16) zu den Vakuumbearbeitungskammern (11a, 11b, 11c) transferiert werden, sowie von den Vakuumbearbeitungskammern über die Vakuumtransferkammer und die Entlade-Schleusenkammer zu der zweiten Kassette, wobei dafür gesorgt wird, dass die zu bearbeitenden Substrate (20) und die Dummy-Substrate (30) in keiner der Kammern miteinander koexistieren; wobei die Vorrichtung ferner eine Steuereinrichtung (19) aufweist, die dazu ausgelegt ist, (i) die Positionen der Dummy-Substrate (30) in der zweiten Kassette (1c) zu speichern, (ii) die Anzahl der Verwendungen der Dummy-Substrate (30) zu speichern, (iii) die Ersetzungsdauer der Dummy-Substrate (30) insgesamt zusammen mit der zweiten Kassette (1c) zu verwalten, (iv) die in Bearbeitung befindlichen Substrate (20) und die Dummy-Substrate (30) an ihre ursprünglichen Positionen in den Kassetten zurückzugeben, (v) die Zeit für das Trockenreinigen zu beurteilen, und (vi) die erste Fördereinrichtung (13) und die zweite Fördereinrichtung (14) so zu steuern, dass die zu bearbeitenden Substrate (20) und die Dummy-Substrate (30) in keiner der Kammern miteinander koexistieren.
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