CN1538502A - 真空处理装置和基板传送方法 - Google Patents

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Abstract

蚀刻处理装置(1)具备传送腔(2)，多个处理腔(3、4)，多个盒腔(7、8)，在传送腔(2)内设置传送机构(14)。在传送机构(14)的动作停止了预定时间及预定时间以上之际，控制装置(17)关闭对设置有该传送机构的传送腔(2)进行真空排气的真空排气机构的开闭阀(15)，并停止真空泵(16)的动作。据此，可以实施节省能量而不引起生产性降低。

Description

真空处理装置和基板传送方法
相关申请
本申请基于2003年4月16日提出的申请号为No.2003-111686的在先日本专利申请并且要求其优先权；该申请的内容在这里全部引入以作参考。
技术领域
本发明涉及真空处理装置以及基板传送方法，尤其是涉及在半导体晶片或液晶显示装置用的玻璃基板等被处理基板上实施蚀刻或成膜等真空处理的真空处理装置。
背景技术
历来，在半导体器件的制造工序等中，广泛使用在半导体晶片或液晶显示装置用玻璃基板等被处理基板上在真空环境下实施蚀刻或成膜等真空处理的真空处理装置。
等离子体处理装置为这样的真空处理装置的一例，其在被处理基板上进行等离子体作用，实施蚀刻或成膜等处理。等离子体处理装置在处理腔内收存被处理基板，使该处理腔内作成预定真空环境，生成等离子体。因此，在处理腔内设置用于对处理腔内进行真空排气的干泵，以及蜗轮泵等真空泵。
在上述等离子体处理装置，为了提高生产率或通过自动传送实现无人化等，多为通过传送机构自动地向上述处理腔送入以及送出被处理基板。此外，也有如下构成，即为了有效地进行这样的自动传送或等离子体处理，或为了减少所谓覆盖区(foot print)而有效地活用空间，在收存有传送机构的传送腔周围上设置多个处理腔以及盒腔，通过在传送腔内设置的传送机构把被处理基板从盒腔内传送到处理腔，把处理过的基板从处理腔传送到盒腔内的盒中。
在这样的情况下，在处理腔、传送腔、盒腔上设置各种真空泵，使这些腔内保持在预定的真空环境下(例如，参照特开平11-204508号公报)。
如上述所示，在传统的等离子体处理装置等真空处理装置中，通过合适组合处理腔、传送腔、盒腔等，实现处理的效率化以及空间的有效活用等。
然而，在近年，在各产业中必须进行节能化。因此，在真空处理装置中，与传统的相比也要求进一步实施节能化，减少所耗电力等。其另一方面，例如，必须避免因成品率下降等导致生产性下降。因而，希望实施节能而不引起生产性下降。
发明内容
本发明是对这类现有问题进行相应处理而完成的，其目的是提供可以实施节能而不引起生产性降低的真空处理装置及基板传送方法。
为了解决这类问题，本发明的真空处理装置的特征在于，具备：用于收存被处理基板、在真空环境下对上述被处理基板实施处理的处理腔；通过开闭机构与上述处理腔连接的传送腔；设置于上述传送腔内的、传送上述被处理基板的传送机构；使上述传送腔内排气到真空环境的真空泵；介插于上述传送腔和上述真空泵之间的开闭阀；以及在上述传送机构的动作停止预定时间及预定时间以上之际，关闭上述开闭阀，停止上述真空泵的动作的控制手段。
在上述真空处理装置的一个方面中，上述预定时间是在上述真空泵停止时间内被减少的电力量为比上述真空泵再启动时所必要的额外电力量更多的时间。
在上述真空处理装置的另一方面中，上述控制手段在关闭上述开闭阀之后，在经过预定时间后停止上述真空泵的动作。
在上述真空处理装置的另一方面中，用于收存可收纳多枚上述被处理基板的盒的盒腔通过开闭机构与上述传送腔连接。
在上述真空处理装置的另一方面中，具有对上述被处理基板进行对齐定位的对齐定位机构，上述传送机构将上述被处理基板从上述盒腔传送到上述对齐定位机构，在进行对齐定位后，传送到上述处理腔内。
在上述真空处理装置的另一方面中，上述处理腔构成为通过施加高频功率来产生等离子体，在施加上述高频功率时，在上述传送机构停止预定时间及预定时间以上之际，上述控制手段关闭上述开闭阀，停止上述真空泵的动作。
在上述真空处理装置的另一方面中，设置多个上述处理腔。
在上述真空处理装置的另一方面中，上述处理腔是对被处理基板进行蚀刻的蚀刻处理腔。
本发明的基板传送方法，通过开闭阀与真空泵连接，在成为真空环境的传送腔内，通过传送机构传送基板，在上述传送机构的动作停止预定时间及预定时间以上之际，关闭上述开闭阀，停止上述真空泵的动作。
在上述基板传送方法的另一方面中，上述预定时间是在上述真空泵停止时间内被减少的电力量为比上述真空泵再启动时所必要的额外电力量更多的时间。
在上述基板传送方法的另一方面中，在关闭上述开闭阀之后，在经过预定时间后停止上述真空泵的动作。
在上述基板传送方法的另一方面中，通过施加高频功率来产生等离子体的上述处理腔经开闭机构与上述传送腔连接，在施加上述高频功率时，在上述传送机构的动作停止预定时间及预定时间以上之际，关闭上述开闭阀，停止上述真空泵的动作。
在上述基板传送方法的另一方面中，上述处理腔是对基板进行蚀刻的蚀刻处理腔。
附图说明
图1是示意地示出本发明一实施方式的蚀刻处理装置的构成图。
图2是用于说明图1装置的真空泵消耗电力的图。
图3是用于说明图1装置动作控制的定时的图。
具体实施方式
以下，参照附图，就实施方式，说明本发明的真空处理装置以及基板传送方法的细节。
图1是示意地示出作为本发明一实施方式的真空处理装置的蚀刻处理装置构成的图。
该蚀刻处理装置1具有构成为可气密地密封内部的传送腔2。构成为可气密地密封内部的2个处理腔3、4各自经开关机构5、6与该传送腔2连接。
在这些处理腔3、4上设置有由载置晶片W的下部电极、按照与该下部电极对置的方式配置的上部电极、用于在这些下部电极和上部电极之间供给高频功率的电源、用于对处理腔3、4内排气到预定真空度的真空泵、和用于对处理腔3、4内供给预定处理气体(蚀刻气体)的处理气体供给机构(均未图示)等构成的众知的等离子体蚀刻处理机构。而且，在载置于下部电极的晶片W上使等离子体发生作用，对晶片W实施预定的蚀刻处理。
构成为可气密地密封内部的2个盒腔7、8各自经开闭机构9、10与传送腔2连接。这些盒腔7、8可收存收纳有多枚(例如25枚)晶片W的盒。在盒腔7、8和外部之间设置用于使晶片盒从外部送入送出的开口部，在该开口部上设置了可气密地密封开口部的开闭机构11、12。而且，在这些盒腔7、8上设置了由未图示的真空泵等构成的排气机构，从而可使盒腔7、8排气到预定的真空度。
这些盒腔7、8构成所谓负载锁定机构，在通常处理时，只有这些盒腔7、8向大气开放，进行晶片的送入送出。
在传送腔2的侧方设置晶片对齐定位机构收存部13，通过在该晶片对齐定位机构收存部13上设置的未图示的对齐定位机构，可以对晶片W对齐定位，即：对取向面进行对齐定位。
另一方面，在传送腔2的内部设置了传送机构14。该传送机构14具有多关节的臂14a，和在该臂14a的前端部上设置的、在臂14a上可180度旋转的2只拾取器14b，通过在这些拾取器14b上各自保持晶片W，同时可能保持总计2枚的晶片W。
此外，真空泵16经开闭阀15与传送腔2连接。该真空泵16由干泵构成，使传送腔2内可排气到预定的真空泵。
而且，这些开闭阀15和真空泵16构成为通过总体控制蚀刻装置1的控制装置17来控制其动作。
在上述构成的蚀刻装置1中，根据预先输入的处理顺序，通过控制装置17，控制传送机构14等的动作，从盒腔7、8内逐个取出一枚晶片W，在晶片对齐定位机构收存部13中进行晶片对齐定位后，把晶片W送入处理腔3、4内，进行预定的蚀刻。而且，通过传送机构14，从处理腔3、4取出蚀刻处理终止的晶片w，收纳到盒腔7、8内的晶片盒的预对齐定位置内。
对于处理腔3、4，存在以下情况，即：通过实施的处理顺序，例如，只使用处理腔3、4内任一方进行处理的情况，或在处理腔3、4分别并行进行同一处理的情况，或在处理腔3、4连续地进行不同处理的情况。
此外，对于盒腔7、8存在下述情况，即：在其一方内收存用于收纳未处理晶片W的晶片盒，在另一方内收存用于收纳处理过的晶片W的晶片盒的情况，或者在双方内收存用于收纳未处理的晶片W的晶片盒，在晶片盒的原来位置收纳从晶片盒内取出并进行处理的成为已处理的晶片W的情况。
而且，在本实施方式的蚀刻处理装置1中，在传送机构14动作停止预定时间及预定时间以上之际，控制装置17关闭开闭阀15，停止真空泵16的动作。
即：停止真空泵16的动作是为了削减其消耗电力，实现节能化的缘故，而由于在传送腔2内传送机构14移动，进行晶片W的传送，一旦在这样的传送动作中停止真空泵16的动作，则伴随传送机构14的移动，传送腔2内的尘埃飘浮，在晶片W上附着的可能性增大。因此，在本实施方式的蚀刻处理装置1中只在传送机构14停止动作期间，关闭开闭阀15，停止真空泵16的动作。
正如纵轴作为真空泵(干泵)16的消耗电力，横轴作为时间的图2的图所示，在真空泵(干泵)16中，如果一旦停止其动作并再启动，则在再启动时比通常动作时必需要更大功率，消耗电力暂时变大。因此，如果在短时间停止真空泵16的动作之后，再进行启动，则往往消耗电力增大。
因此，在本实施方式的蚀刻装置1中，在图2所示的真空泵16停止期间T中，可以削减的消耗功率(图中附加的实斜线示出)比在再启动时必要的额外功率(图中附加的点斜线示出)更多，只在通过暂时停止真空泵16的动作可以削减消耗功率的情况下才停止真空泵16的动作。
实际上，在停止真空泵16动作时，在真空泵16的动作停止之前有必要关闭开闭阀15，然而，在关闭开闭阀15之际，考虑开闭阀15的动作时间(为了从开状态移到闭状态必要的时间)，在送出用于对开闭阀15执行闭动作的控制信号之后，经过用于完全关闭开闭阀15的时间之后，有必要停止真空泵16的动作。此外，在对暂时停止的真空泵16再启动之际，在使真空泵16再启动成为定常状态之后，有必要打开开闭阀15，即使在这种情状下，也有必要考虑开闭阀15的动作时间(为了从闭状态移到开状态必要的时间)。
此外，如前述所示，为了防止伴随传送机构14的移动在传送室2内的尘埃飘浮，优选在传送机构14停止动作后，延迟一定长度时间(滞后)之后，进行开闭阀15的闭动作，以及接着进行的泵16停止动作。在真空泵16再启动之际，与此相反，在传送机构14的动作开始之前，有必要进行真空泵16的再启动等。
根据以上所示的理由，与传送机构14的实际停止期间相比，由于真空泵16可能停止期间变短，实际上是否停止真空泵16，由在这样短的可能停止期间是否能够削减耗电量来决定。
图3是示出通过由控制装置17进行传送机构14、开闭阀15、真空泵16动作控制状况的时间图。在同一图上，从上侧开始顺序地示出处理腔3、4的高频电源的动作控制信号的状态，传送机构14的动作控制信号状态，开闭阀15的动作控制信号状态，真空泵16的动作控制信号状态。
在这里，对于连续处理多枚晶片W的情况，在这样的定常运转状态传送机构14停止动作的时间，是在处理腔3、4(或根据顺序如前述所示在处理腔3、4内的一方)进行晶片W处理之际，在传送机构14保持要进行下一处理的晶片W，并在处理腔3、4的开闭机构5、6的前方待机直到处理腔3、4内的处理终止为止之间的时间。
因此，此时作为原则，接通高频电源而成为发生等离子体的状态。
而且，首先，如果在时刻t1停止传送机构14的动作，在延迟预定(数秒左右)时间(滞后)之后，在时间t2关闭开闭阀15。
其次，在考虑了前述的开闭阀15的动作时间等的预定(数秒程度)的时间延迟(滞后)之后，在时刻t3停止真空泵16的动作。
另一方面，如上述所示动作，对停止动作的传送机构14在时刻t6再开动作时，在此之前，首先，在时刻t4再启动真空泵16，其后，在预定的时间延迟(滞后)之后，在时刻t5，打开开闭阀15，先进行真空泵16的再启动以及开闭阀15的开动作，以便确保其后在时刻t5和时刻t6之间预定的时间延迟(滞后)。
在时刻t1，传送机构14停止动作后，对于在时刻t6再开动作，在控制装置17根据预先输入的处理顺序进行检测，先进行控制上述真空泵16的再启动以及开闭阀15的开动作，以便在时刻t6确保预定的时间延迟(滞后)。
关于是否停止真空泵16，实质上是对于上述传送机构14的停止期间(t6-t1)，通过考虑在预定时间延迟(滞后)的真空泵16的可能停止期间(t4-t3)可以削减的耗电量是否比再启动时必要的额外的功率多，从而是否能够削减耗电量来决定。
上述再启动时必要的额外的功率根据真空泵16的种类而大体上是固定的。此外，在上述的各时间延迟(滞后)中也根据开闭阀15的种类或装置的构造而固定。
因此，在控制装置17，将它们进行相加并对预先求出的预定时间Ta和传送机构14的停止期间(t6-t1)加以比较，只在传送机构14停止时间成为该预定时间以上的情况下(Ta≤(t6-t1)的情况下)进行停止真空泵16的动作的控制。
如以上所示，在本实施方式的蚀刻处理装置1中，传送机构14的动作停止预定时间及预定时间以上之际，控制装置17关闭对设置有该传送机构14的传送腔2进行真空排气的真空排气机构的开闭阀15，停止真空泵16的动作。
因而，与使真空泵16连续动作的情况相比，可以大幅度削减耗电力，此外，通过使真空泵16停止，可以防止传送腔2内尘埃漂浮，附着在晶片W上，从而可以实施节能而不引起生产性降低。
在上述例中，对等离子体蚀刻中使用本发明的情况加以说明，当然本发明并不限于这样的情况，也可以在成膜等其它真空处理中使用。此外，当然被处理基板也不限于晶片W，也可以使用LCD用的玻璃基板等其它基板。此外，在上述例中，对只使用一台干泵等作为真空泵16的情况下加以说明，然而，当然为了获得更高的真空，即使是串联涡轮泵和干泵的情况也可以同样适用。在这样构成的情况下，也在涡轮泵和干泵之间介插开闭阀，关闭该开闭阀，只停止干泵而不停止涡轮分子泵。
如以上说明所示，根据本发明的真空处理装置及基板传送方法，可以实现节能而不引起生产性降低。

Claims (13)

1、一种真空处理装置，其特征在于，具备：
用于收存被处理基板、在真空环境下对所述被处理基板实施处理的处理腔；
通过开闭机构与所述处理腔连接的传送腔；
设置于所述传送腔内的、传送所述被处理基板的传送机构；
使所述传送腔内排气到真空环境的真空泵；
介插于所述传送腔和所述真空泵之间的开闭阀；以及
在所述传送机构的动作停止预定时间及预定时间以上之际，关闭所述开闭阀，停止所述真空泵的动作的控制手段。
2、根据权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于，
所述预定时间是在所述真空泵停止时间内被减少的电力量为比所述真空泵再启动时所必要的额外电力量更多的时间。
3、根据权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于，
所述控制手段在关闭所述开闭阀之后，在经过预定时间后停止所述真空泵的动作。
4、根据权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于，
用于收存可收纳多枚所述被处理基板的盒的盒腔通过开闭机构与所述传送腔连接。
5、根据权利要求4所述的真空处理装置，其特征在于，
具有对所述被处理基板进行对齐定位的对齐定位机构，所述传送机构将所述被处理基板从所述盒腔传送到所述对齐定位机构，在进行对齐定位后，传送到所述处理腔内。
6、根据权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于，
所述处理腔构成为通过施加高频功率来产生等离子体，
在施加所述高频功率时，在所述传送机构停止预定时间及预定时间以上之际，所述控制手段关闭所述开闭阀，停止所述真空泵的动作。
7、根据权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于，
设置多个所述处理腔。
8、根据权利要求1所述的真空处理装置，其特征在于，
所述处理腔是对被处理基板进行蚀刻的蚀刻处理腔。
9、一种基板传送方法，通过开闭阀与真空泵连接，在成为真空环境的传送腔内，通过传送机构传送基板，其特征在于，
在所述传送机构的动作停止预定时间及预定时间以上之际，关闭所述开闭阀，停止所述真空泵的动作。
10、根据权利要求9所述的基板传送方法，其特征在于，
所述预定时间是在所述真空泵停止时间内被减少的电力量为比所述真空泵再启动时所必要的额外电力量更多的时间。
11、根据权利要求9所述的基板传送方法，其特征在于，
在关闭所述开闭阀之后，在经过预定时间后停止所述真空泵的动作。
12、根据权利要求9所述的基板传送方法，其特征在于，
通过施加高频功率来产生等离子体的所述处理腔经开闭机构与所述传送腔连接，
在施加所述高频功率时，在所述传送机构的动作停止预定时间及预定时间以上之际，关闭所述开闭阀，停止所述真空泵的动作。
13、根据权利要求12所述的基板传送方法，其特征在于，
所述处理腔是对基板进行蚀刻的蚀刻处理腔。
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