200931577 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在可保持真空之搬運室配置處理腔室之 真空處理系統及真空處理系統中之基板搬運方法。 【先前技術】 在半導體裝置之製造工程中,爲了在屬於被處理基板 之半導體晶圓(以下,單稱爲晶圓),形成接觸構造或配 線構造,執行形成多數金屬或金屬化合物膜之製程。如此 之成膜處理雖然在保持真空之處理腔室內執行,但是最近 由處理效率化之觀點,以及抑制氧化或沾污等之污染的觀 點來看,注目有將多數處理腔室連結於保持真空之搬運 室,並藉由設置在該搬運室之搬運裝置,可將晶圓搬運至 各處理腔室之叢集工具型之多腔室系統(例如日本特開平 3 - 1 92 5 2號公報)。在如此之多腔室系統中,因不用將晶 圓暴露於大氣中,可以連續形成多數之膜,故可以執行極 有效率並且污染少之處理。 然而,近來半導體裝置之成膜裝置有藉由濺鍍等之 PVD ( Physical Vappor Deposition )執行之時,和藉由 CVD ( Chemical Vappor Deposition)執行之時,於其情形 時,執行該些處理之處理腔室若可以搭載於相同多腔室系 統時,則可以執行效率性之處理。但是,該些與一般所要 求之真空度不同,PVD係以低壓執行處理。再者,一般於 執行CVD之時產生污染成分。因此,於單純在相同搬蓮 200931577 室配置CVD處理腔室和PVD處理腔室之時,CVD處理腔 室之污染成分容易擴散於PVD處理腔室,並且產生在 PVD處理腔室所形成之膜之污染,或PVD處理腔室本身 之污染。 作爲防止如此情形之技術,提案有構成可以一邊流量 控制一邊將沖洗氣體導入至搬運室,並且於將屬於處理對 象物之晶圓搬運至特定處理腔室之時,使搬運室之壓力高 於其處理腔室之壓力之技術(日本特開平10-270527號公 ❹ 報)。 但是,因PVD處理和CVD處理中所要求之壓力位準 一般爲10000倍以上不同’於執行對CVD處理腔室搬入 搬出晶圓時,則必須使搬運室成爲更高之壓力,故在專利 文獻2之技術中,則有爲了壓力調整,需花較長時間,生 產量下降之問題。 φ 【發明內容】 本發明之目的係在於提供具有所要求之壓力位準爲相 對性高壓力位準之處理腔室和相對性低壓力位準之處理腔 室,不會導致來自其他處理腔室之污染,並且不會使生產 量下降,可以在各處理腔室執行處理之真空處理系統及基 板搬運方法。 若藉由本發明之第1觀點時,則提供一種真空處理系 統,其特徵爲:具備第1處理部,其具有以相對性低壓對 被處理基板執行真空處理之第1處理腔室,和連接上述第 -6- 200931577 1處理腔室,內部被調整成適合於上述第1處理腔室之處 理壓力之真空度的第1搬運室,和被設置在上述第1搬運 室,將被處理基板對上述第1處理腔室搬入搬出之搬運機 構;和第2處理部,其具有以相對性高壓對被處理體執行 真空處理之第2處理腔室,和連接上述第2處理腔室,內 部被調整成適合於上述第2處理腔室之處理壓力之真空度 的第2搬運室,和被設置在上述第2搬運室,將被處理基 板對上述第2處理腔室搬入搬出之搬運機構;和緩衝室, 〇 係隔著閘閥被配置在上述第1搬運室及上述第2搬運室之 間,在其內部可收容被處理基板,並且其內部可壓力調 整;和控制機構,於將被處理基板從上述第1搬運室及上 述第2搬運室中之任一方搬運至另一方時,控制成在關閉 上述閘閥之狀態下,使上述緩衝室之壓力適合於上述第1 搬運室及上述第2搬運室中存在有被處理基板之一方的壓 力,開放該存在有被處理基板之搬運室和上述緩衝室之間 ^ 之閘閥而選擇性使該些之間貫通,將被處理基板搬入至上 ❹ 述緩衝室,關閉上述閘閥而自上述第1及第2搬運室阻斷 上述緩衝室,在其狀態下,使上述緩衝室之壓力適合於另 一方搬運室之壓力,開放上述緩衝室和上述另一方搬運室 之間的閘閥而將被處理基板從上述緩衝室搬運至另一方搬 運室。 在上述第1觀點之真空處理系統中,上述第1處理腔 室適用執行PVD處理之PVD處理腔室,上述第2處理腔 室適用執行CVD處理之CVD處理腔室。此時,上述第2 200931577 搬運室保持較上述第2處理腔室高壓爲佳。再者,此時, 可以設成上述第1處理腔室被保持於lxl〇_7〜lxl(T3Pa之 壓力,上述第2處理腔室被保持於ΙχΙΟ1〜lxl03Pa之壓 力。 上述緩衝室可以設成具有將其內予以排氣之排氣機 構,和將氣體導入其內之氣體導入機構,並且可藉由上述 排氣機構和上述氣體導入機構調整壓力之構成。上述第1 搬運室可以設成具有將其內予以排氣之排氣機構,藉由該 排氣機構設爲適合於上述第1處理腔室之壓力的構成。上 述第2搬運室可以設成具有將其內予以排氣之排氣機構, 和將氣體導入至其內之氣體導入機構,藉由該些排氣機構 和氣體導入機構,設成適合於上述處理腔室之壓力的構 成。 再者,在上述第1觀點之真空處理系統中,又可以具 有隔著閘閥被設置在上述第1搬運室及上述第2搬運室之 間,在其內部可收容被處理基板,並且其內部可調整壓力 之其他緩衝室,上述緩衝室使用於將被處理基板從上述第 1搬運室搬運至上述第2搬運室之時,上述其他緩衝室使 用於將被處理基板從上述第2搬運室搬運至上述第1搬運 室之時。 若藉由本發明之第2觀點,則提供一種基板搬運方 法,係屬於在具備:第1處理部,其具有以相對性低壓對 被處理基板執行真空處理之第1處理腔室,和連接上述第 1處理腔室,內部被調整成適合於上述第1處理腔室之處 200931577 理壓力之真空度的第1搬運室,和被設置在上述第1搬運 室,將被處理基板對上述第1處理腔室搬入搬出之搬運機 構;和第2處理部,其具有以相對性高壓對被處理體執行 真空處理之第2處理腔室,和連接上述第2處理腔室,內 部被調整成適合於上述第2處理腔室之處理壓力之真空度 的第2搬運室,和被設置在上述第2搬運室,將被處理基 板對上述第2處理腔室搬入搬出之搬運機構;和緩衝室, I 係隔著閘閥被配置在上述第1搬運室及上述第2搬運室之 〇 間,在其內部可收容被處理基板,並且其內部可壓力調整 的真空處理系統中,將被處理基板從上述第1搬運室及上 述第2搬運室中之任一方搬運至另一方的基板搬運方法, 其特徵爲:具有在關閉上述閘閥之狀態下,使上述緩衝室 之壓力適合於上述第1搬運室及上述第2搬運室中存在被 處理基板之一方之壓力的工程;和開放該存在被處理基板 之搬運室和上述緩衝室之間之閘閥而選擇性使該些之間貫 ^ 通之工程;和將被處理基板自上述存在被處理基板之搬運 室搬入至上述緩衝室之工程;和關閉上述閘閥自上述第1 及第2搬運室阻斷上述緩衝室之工程;和在其狀態下使上 述緩衝室之壓力適合於另一方之搬運室之壓力的工程;和 開放上述緩衝室和上述另一方之搬運室之間的閘閥之工 程;和將被處理基板從上述緩衝室搬運至另一方搬運室之 工程。 在上述第2觀點之基板搬運方法中,上述第1處理腔 室適用執行PVD處理之PVD處理腔室,上述第2處理腔 -9- 200931577 室適用執行CVD處理之CVD處理腔室。 若藉由本發明之第3觀點,則提供一種記憶媒體,屬 於在電腦上動作,記憶有用以控制真空處理系統之程式的 電腦可讀取之記憶媒體,該真空處理系統具備:第1處理 部,其具有以相對性低壓對被處理基板執行真空處理之第 1處理腔室,和連接上述第1處理腔室,內部被調整成適 合於上述第1處理腔室之處理壓力之真空度的第1搬運 室,和被設置在上述第1搬運室,將被處理基板對上述第 〇 1處理腔室搬入搬出之搬運機構;和第2處理部,其具有 以相對性高壓對被處理體執行真空處理之第2處理腔室, 和連接上述第2處理腔室,內部被調整成適合於上述第2 處理腔室之處理壓力之真空度的第2搬運室,和被設置在 上述第2搬運室,將被處理基板對上述第2處理腔室搬入 搬出之搬運機構;和緩衝室,係隔著閘閥被配置在上述第 1搬運室及上述第2搬運室之間,在其內部可收容被處理 0 基板’並且其內部可壓力調整,其特徵爲:上述程式於實 行時,係以執行基板搬運方法之方式,使電腦控制上述真 空處理系統,基板搬運方法爲將被處理基板從上述第1搬 運室及上述第2搬運室中之任一方搬運至另一方之基板搬 運方法,其具有:在關閉上述閘閥之狀態下,使上述緩衝 室之壓力適合於上述第1搬運室及上述第2搬運室中存在 被處理基板之一方之壓力的工程;和開放該存在被處理基 板之搬運室和上述緩衝室之間之閘閥而選擇性使該些之間 貫通之工程;和將被處理基板自上述存在被處理基板之搬 -10- 200931577 運室搬入至上述緩衝室之工程;和關閉上述閘閥自上述第 1及第2搬運室阻斷上述緩衝室之工程;和在其狀態下使 上述緩衝室之壓力適合於另一方之搬運室之壓力的工程; 和開放上述緩衝室和上述另一方之搬運室之間的閛閥之工 程;和將被處理基板從上述緩衝室搬運至另一方搬運室之 工程。 若藉由本發明,於將被處理基板從上述第1搬運室及 上述第2搬運室中之任一方搬運至另一方之時,因控制成 在關閉上述閘閥之狀態下,使上述緩衝室之壓力適合於上 述第1搬運室及上述第2搬運室中之存在被處理基板之一 方的壓力,開放該存在被處理基板之搬運室和上述緩衝室 之間的閘閥,使該些之間選擇性貫通,將被處理基板搬入 至上述緩衝室,關閉上述閘閥而自上述第1及第2搬運室 阻斷上述緩衝室,在其狀態下,使上述緩衝室之壓力適合 於另一方搬運室之壓力,開放上述緩衝室和上述另一方搬 運室之間的閘閥而將被處理基板從上述緩衝室搬運至另一 方搬運室,故藉由緩衝室,可以執行第1搬運室和第2搬 運室之環境之阻斷,並且藉由調整緩衝室之壓力,可搬運 第1搬運室和第2搬運室之間之被處理基板。因此,藉由 緩衝室之存在,可以確實防止從如CVD處理腔室般之相 對性高壓之第2處理腔室,朝如PVD處理腔室般之相對 性低壓之第1處理腔室的交叉汙染,並且不需要使兩個搬 運室之壓力變動,因若在第1搬運室和第2搬運室之間, 僅在搬運晶圓之時,調整體積小之緩衝室之壓力即可,故 -11 - 200931577 可以不使生產量下降,可以執行真空處理。 【實施方式】 以下’參照圖面針對本發明之實施型態予以具體性說 明。 第1圖係表示本發明之一實施型態所涉及之多腔室型 之真空處理系統之平面圖。 真空處理系統1具有:具備執行在高真空(低壓)下 之處理的PVD處理,例如濺鍍處理之多數處理腔室之第i 處理部2’和具備執行在高壓下處理的CVD處理之多數腔 室的第2處理部3,和搬入搬出部4,和連接第1處理部2 和第2處理部3之兩個緩衝室5a、5b,可以對晶圓W實 施特定金屬或金屬化合物膜之成膜。 第1處理部2具有平面形狀構成七角形之第1搬運室 11,和連接於該第1搬運室11之4個邊之4個PVD處理 腔室12、13、14、15。在第1搬運室11之其他兩邊各連 接有上述緩衝室5a、5b。PVD處理腔室12〜15及緩衝室 5a、5b係經閘閥G而連接於第1搬運室1 1之各邊,該些 藉由開放所對應之閘閥,而與第1搬運室11貫通,藉由 關閉所對應之閘閥G,自第1搬運室11阻斷。在第1搬 運室1 1內,設置有對PVD處理腔室12〜15、緩衝室 5a、5b執行晶圓W之搬入搬出之第1搬運機構16。該第 1搬運機構16係配置在第1搬運室11之略中央’在可旋 轉及伸縮之旋轉、伸縮部17之前端,設置有支撐晶圓w -12- 200931577 之兩個支撐臂18a、18b,該些兩個支撐臂18a、18b係以 互相朝向相反方向之方式安裝在旋轉、伸縮部17°該第1 搬運室11內係如後述般被保持於特定真空度。 第2處理部3具有平面形狀構成七角形之第2搬運室 21,和被連接於該第2搬運室21之對向的兩個邊的兩個 CVD處理腔室22、23。再者,在第2搬運室21之第1處 理部2側之兩邊,各連接有上述緩衝室5a、5b。並且’在 搬入搬出部4之兩邊,各連接有裝載鎖定室6a、6b。處理 腔室22、23、緩衝室5a、5b及裝載鎖定室6a、6b係經閘 閥G而連接於第2搬運室21之各邊,該些藉由開放所對 應之閘閥與第2搬運室21貫通,藉由關閉所對應之閘閥 G,自第2搬運室21阻斷。在第2搬運室21內,設置有 對CVD處理腔室22、23、緩衝室5a、5b、裝載鎖定室 6a、6b執行晶圓W之搬入搬出之第2搬運機構26。該第 2搬運機構26被配設在第2搬運室21之略中央,在可旋 轉及伸縮之旋轉、伸縮部27之前端,設置有支撐晶圓W 之兩個支撐臂28a、28b,該些兩個支撐臂28a、28b係以 朝向互相相反方向被安裝於旋轉、伸縮部27。該第2搬運 室21室內係被保持於如後述般特定之真空度。 搬入搬出部4係夾著上述裝載鎖定室6a、6b被設置 在與第2處理部3相反之側上,具有連接裝載鎖定室6a、 6b之搬入搬出室31。在裝載鎖定室6a、6b和搬入搬出室 31之間設置有閘閥G。在搬入搬出室31之與連接裝載鎖 定室6a、6b之邊對向之邊,設置有連接收容作爲被處理 -13- 200931577 基板的晶圓W之載體c之兩個連接埠32、33。該些連接 埠32、33分別設有未圖示之快門,該些連接埠32、33直 接安裝有收容晶圓W之狀態或空的載體C,此時防止快門 偏離外氣侵入並且與搬入搬出室31貫通。再者,在搬入 搬出室31之側面,設置有對準腔室34,在此執行晶圓W 之對準。在搬入搬出室31內,設置有執行對載體c搬入 搬出半導體晶圓W以及對裝載定室6a、6b搬入搬出半導 體晶圓W之搬入搬出用搬運機構36。該搬入搬出用搬運 機構36具有兩個多關節機械臂,可沿著載體C之配列方 向而在軌道38上行走,在各個前端之把手37上裝載晶圓 W而執行其搬運。 接著,針對第1處理部2及第2處理部之構造予以具 體性說明。第2圖爲模式性表示第1處理部2及第2處理 部3之剖面圖。 第1處理部2之第1搬運室11係如上述般於將晶圓 w搬運至在高真空下執行處理之相對性低壓力的PVD處 理腔室12〜15中之任一晶圓W時,因與其PVD處理腔室 貫通’故第1搬運室11內之壓力被保持與PVD處理腔室 12〜15相同程度之高真空狀態。具體而言,PVD處理腔 室通常被保持於lxlO·7〜lxl〇-3Pa (約lxl〇·9〜ΙΟχΙΟ·5 Torr)左右之壓力,第1搬運室η也被保持在該程度之 壓力。由維持如此之壓力的觀點來看,第1搬運室11係 在其底部設置排氣口 41,在該排氣口 41連接排氣配管 42。然後’在排氣配管42介存有排氣速度調整閥43及真 -14- 200931577 空泵44。因此,藉由真空泵44邊予以真空排秦 排氣速度調整閥43調整排氣,可以將第1搬運; 壓力控制在上述範圍。 第2處理部3之第2搬運室21係如上述般 圓W搬運至在執行相對性比較高壓力下之處理白 理腔室22、23中之任一者時,因與其CVD處 通,故第2搬運室21內之壓力被保持至與CVD 22、23相同程度之壓力。具體而言,CVD處理 〇 被保持於lxio1〜lxl〇3Pa (大約lxio-1〜1x10 右,第2搬運室21也保持於該程度之壓力。由 之壓力的觀點來看,第2搬運室22係在其底部 氣口 51,在其頂部壁設置有氣體導入口 55。在 連接有排氣配管52。然後,在排氣配管52介存 度調整閥53及真空泵54。再者,於氣體導入口 用以導入沖洗氣體之氣體導入配管56,於氣體 ^ 56設置有流量調節閥57。因此,藉由真空栗54 ❹ 空排氣邊藉由排氣速度調整閥53調整排氣,並 導入配管56以特定流量將沖洗氣體(例如Ar氣 至第2搬運室21’依此將第2搬運室21內控制 圍。並且,CVD成膜處理因多量產生污染物質, CVD處理腔室間之交叉汙染的觀點來看,以第 21保持較CVD處理腔室22、23高壓,並且形成 運室21流向CVD處理腔室22、23之氣體流爲佳 緩衝室5a ( 5b )係如上述般隔著閘閥G而寄 :,邊藉由 g 1 1內之 :,於將晶 勺CVD處 理腔室貫 處理腔室 腔室通常 1 Torr )左 維持如此 設置有排 排氣口 51 有排氣速 55連接有 導入配管 邊予以真 且自氣體 體)導入 成上述範 故從防止 2搬運室 自第2搬 〇 k置在第1 -15- 200931577 搬運室11及第21搬運室21之間’藉由開放其中任一個 閘閥G,使貫通於第1搬運室Η及第2搬運室21之一 方,在其內部可收容晶圓w’並且其內部構成可調整壓 力。具體而言’在其底部設置有排氣口 61 ’在其頂部壁設 置有氣體導入口 65。在排氣口 61連接有排氣配管02。然 後,在排氣配管62介存有排氣速度調整閥63及真空泵 64。再者,在氣體導入口 65連接有用以導入沖洗氣體之 氣體導入配管66,在氣體導入配管66設置有流量調節閥 67。因此,藉由真空栗64,邊排氣真空’邊藉由排氣速度 調整閥63調整排氣,依此可以使緩衝室5a ( 5b )內之壓 力適合於第1搬運室Π內之壓力’再者’從該高真空之 狀態加上壓力控制閥6 3之控制,將沖洗氣體經氣體導入 配管66以特定流量導入至緩衝室5a (5b),依此可以使 緩衝室5a(5b)內之壓力適合於第2搬運室21內。並 且,在緩衝室5a(5b)內設置有用以載置被收容之晶圓W 之晶圓載置台68。 接著,針對第1處理部2之PVD處理腔室12參照第 3圖之剖面圖予以說明。該PVD處理腔室12係構成當作 PVD處理裝置之濺鍍裝置70之一部份,在其中執行濺 鍍。即是,在構成濺鍍裝置70之PVD處理腔室12之內 部,配置有載置晶圓W之載置台71。 PVD處理腔室12之內部之載置台71上方區域藉由遮 蔽構件72被覆蓋。在PVD處理腔室12之上部形成開 口,在此設置有錐形之濺鍍靶構件73。再者,該濺鍍靶構 -16- 200931577 件73之上部開口係藉由由例如石英所構成之介電體頂部 板74所覆蓋。即是,濺鑛靶構件73和介電體頂部板74 構成PVD處理腔室12之頂部壁。在濺鍍靶構件73連接 有直流電源75之負極。在濺鍍靶構件73之上方設置有多 數固定磁鐵76。在介電體頂部板74之上方配置有用以在 PVD處理腔室12內形成感應耦合電漿(ICP)之感應線圈 77,該感應線圈77連接有高頻電源78。再者,於載置台 71連接有高頻電源79,可施加高頻電壓。 在PVD處理腔室12之側設置有到達至遮蔽構件72 內部之氣體導入口 80,該氣體導入口 80連接有氣體供給 配管81。再者,氣體供給配管81連接有用以供給Αι氣 體之Ar氣體供給源82。因此,可自Ar氣體供給源82經 氣體供給配管81而供給Ar氣體至PVD處理腔室12內。 在PVD處理腔室12之底部連接有排氣配管83,在排氣配 管83設置有真空泵84。然後,藉由使該真空泵84動作, 將PVD處理腔室12內之壓力保持於1χ1〇_7〜lxl〇_3Pa (大約1χ1(Γ9〜10xl(T5T〇rr)左右之壓力。
在上述載置台71以可對載置台71表面伸縮之方式設 置有晶圓搬運用之3根(圖中僅顯示兩根)之晶圓支撐銷 85,該些晶圓支撐銷85被固定於支撐板86。然後,晶圓 支撐銷85係藉由汽缸等之驅動機構88升降桿體87。依此 經支撐板8 6而升降。並且,符號8 9爲波紋管。另外,在 PVD處理腔室12之側壁形成有晶圓搬入搬出埠12a,在 打開閘閥G之狀態下於與第1搬運室1 1之間執行晶圓W -17- 200931577 之搬入搬出。 然後,藉由真空泵84使PVD處理腔室12內予以排 氣而設爲高真空,自直流電源75將負之直流電壓施加至 濺鍍耙構件73,並且藉由固定磁鐵76在PVD處理腔室 12內形成磁場’在其中,導入Ar氣體,維持至上述壓力 範圍,依此在濺鍍靶構件73之附近形成被關閉於上述磁 場的電漿。該電獎中之Ar離子衝突於陰極之濺鍍靶構件 73,趕出構成濺鍍構件73之材料的金屬原子。 同時藉由對感應線圈77施加高頻電壓,在腔室內形 成感應耦合電漿(ICP),被趕出之金屬原子於通過該電 漿時被離子化。然後,藉由對載置台71施加高頻電壓, 形成RF偏壓,抑制射入至被載置於載置台71之晶圓W 之金屬原子離子之非垂直成分。依此,可以抑制例如於對 微小孔成膜之時所形成之突出物。 如此一來,被供給至PVD處理腔室12內之氣體僅爲 Ar氣體,因幾乎不產生污染成分,故可以在高真空狀態 下執行極潔淨處理。 並且,PVD處理腔室13〜15基本上也具有與上述 PVD處理腔室12相同之構造。 接著,針對第2處理部3之CVD處理腔室22參照第 4圖之剖面圖予以說明。該CVD處理腔室22構成CVD處 理裝置90之一部份,在其中執行CVD處理。即是,在構 成CVD裝置90之CVD處理腔室22之內部,配置載置晶 圓W之載置台91,在該載置台91內設置有加熱器92。 -18- 200931577 該加熱器92藉由自加熱器電源93供給電而發熱。 在CVD處理腔室22之頂部壁,以與載置台91對向 之方式,設置有用以將CVD處理用之處理氣體淋浴狀導 入至CVD處理腔室22內之噴淋頭94。噴淋頭94在其上 部具有氣體導入口 95,在其內部形成有氣體擴散空間 96,在其底面形成有多數氣體吐出孔97。於氣體導入口 95連接有氣體供給配管98,再者,於氣體供給配管98連 & 接有用以供給CVD處理用之處理氣體,即是用以供給進 行反應而在晶圓W表面形成特定薄膜之原料氣體之處理 氣體供給系統99。因此,自處理氣體供給系統99經氣體 供給配管98及噴淋頭94可將處理氣體供給至CVD處理 腔室22內。CVD處理腔室22之底部設置有排氣口 1〇〇, 在該排氣口 100連接有排氣配管101,在排氣配管101設 置有真空泵102。然後,藉由邊供給處理氣體,邊使該真 空泵102動作,依此將CVD處理腔室22內保持在1x101 ❹〜lxl03Pa (約 lxlO·1 〜lxloWorr)左右。 在上述載置台91以可對載置台91表面伸縮之方式設 置有晶圓搬運用之3根(圖中僅顯示兩根)之晶圓支撐銷 103 ’該些晶圓支撐銷103被固定於支撐板104。然後,晶 圓支撐銷103藉由汽缸等之驅動機購1〇6使桿體105升 降,依此經支撐板104而升降。並且,符號107爲波紋 管。另外’ CVD處理腔室22之側壁形成晶圓搬入搬出埠 108’打開閘閥G之狀態下在與第2搬運室21之間執行晶 圓W之搬入搬出。 -19- 200931577 然後,一邊藉由真空泵102使CVD處理腔室22內予 以排氣,一邊藉由加熱器9 2經載置台91將晶圓w加熱 至特定溫度之狀態下,自處理氣體供給系統99經氣體供 給配管98及噴淋頭94將處理氣體導入至CVD處理腔室 22內。依此,在晶圓W上進行處理氣體之反應,並在晶 圓W表面形成特定薄膜。爲了促進反應,即使以適當手 段生成電漿亦可。 如此一來,於在CVD處理腔室22執行CVD處理之 時,維持不反應之氣體,或反應副生成物之污染成份多數 存在於其中。因此,於搬運晶圓W之時,則有如此之污 染成分擴散之虞。 裝載鎖定室6a、6b爲用以執行大氣環境之搬入搬出 室31和真空環境之第2搬運室21之間之晶圓W之搬運 者,具有排氣機構和氣體供給機構(任一者皆無圖示), 可在其中以短時間切換大氣環境和適合於第2搬運室21 之真空環境之間,於在與搬入搬出室31之間執行晶圓W 接交之時,在密閉狀態下成爲大氣環境之後與搬入搬出室 31貫通,於在與第2搬運室21之間執行晶圓之交接之 時,在密閉狀態下成爲真空環境之後與第2搬運室21貫 通。 該真空處理系統1具有用以控制各構成部之控制部 110。該控制部110具備有由實行各構成部之控制之微處 理器(電腦)所構成之製程控制器11 1,和操作者爲了管 理真空處理系統1執行指令之輸入操作等之鍵盤,由使真 -20- 200931577 空處理系統之運轉狀態可觀視而予以顯示之顯示器等所構 成之使用者介面112,和用以藉由製程控制器111之控制 實現在真空處理系統1所實行之各種處理之控制程式,或 用以因應各種資料及處理條件使處理裝置之各構成部實行 處理之程式,即是儲存處理方法之記憶部1 1 3。並且,使 用者介面1 1 2及記憶部1 1 3連接於製程控制器1 1 1。 上述處理方法記憶於記億部113中之記憶媒體。記憶 媒體即使爲硬碟亦可,即使爲CDROM、DVD、快閃記憶 體等之可搬運者亦可。再者,即使由其他之裝置經例如專 用迴線適當傳送處理方法亦可。 然後,因應所需,藉由來自使用者介面112之指示, 自記憶部η 3叫出任意處理方法而使製程控制器111實 行,依此在製程控制器1 1 1之控制下,執行在真空處理系 統1的所欲處理。 尤其,在本實施型態中,如第5圖所示般,控制部 110之製程控制器111藉由控制緩衝室5a、5b之閘閥G 之制動器121、排氣配管62之排氣速度調整閥63、真空 泵64、氣體供給配管66之流量調節閥67,一邊防止第1 搬運室11和第2搬運室21之間之環境之混合,一邊執行 第1搬運室11和第2搬運室21之間之晶圓W之搬運。 即是,該些緩衝室5a、5b僅與第1搬運室11及第2搬運 室21中之任一方貫通,並且以適合於其內部貫通之搬運 室內之壓力的方式,控制第1搬運室11側之閘閥G開 關、第2搬運室21側之閘閥G開關,以及緩衝室5a、5b -21 - 200931577 內之壓力,並控制成一邊遮蔽第1搬運室11和第2搬運 室1 2之間,一邊可在該些之間執行晶圓W之搬運。 真空處理系統1具有如此執行PVD處理之PVD處理 腔室和執行CVD處理之CVD處理腔室,雖然爲不脫離真 空之環境下連續性執行PVD處理和CVD處理,但是作爲 混合如此之PVD處理和CVD處理之應用,可以舉出接觸 部之成膜及配線之成膜。 作爲接觸部之成膜之具體例而言,在基底之矽或矽化 物之上,首先形成CVD-Ti膜,接著形成PVD-Ti膜,並 且在其上方形成PVD-Cu膜。此時,將第2處理佈3之 CVD處理腔室22、23用於CVD-Ti成膜用,將第1處理 部2之PVD處理腔室12〜15中之任兩個,例如PVD處理 腔室12、13用於PVD-Ti成膜用,其他兩個例如PVD處 理腔室14、15用於PVD-Cu成膜用,於形成CVD-Ti成膜 之後形成CVD-TiN膜亦可,此時若將CVD處理腔室22、 23之一方用於CVD-Ti成膜用,將另一方用於CVD-TiN 膜成膜用即可。 再者,作爲配線之成膜之具體例,可舉出在基底之金 屬膜例如W膜之上,首先形成CVD-TiN膜,接著形成 PVD-Ti膜,並且在其上方形成PVD-Cu膜。此時,可以將 第2處理部3之CVD處理腔室22、23用於CVD-TiN成 膜用,將第1處理部2之PVD處理腔室12〜15中之兩個 例如PVD處理腔室12、13用於PVD-Ti成膜用,將其他 兩個例如PVD處理腔室14、15用於PVD-Cu成膜用。 -22- 200931577 接著,將如此真空處理系統1中之處理動作以上述接 觸部之成膜爲例予以說明。 首先,自任一載體C藉由搬入搬出用搬運機構36, 取出晶圓W搬入至裝載鎖定室6a。接著,使裝載鎖定室 6a予以真空排氣,而設爲與第2搬運室21相同程度之壓 力之後,藉由第2搬運室21側之第2搬運機構26,取出 裝載鎖定室6a之晶圓W,搬入至CVD處理腔室22、23 中之任一者。然後,在其中執行CVD-Ti膜之成膜。此時 之成膜處理係將壓力一面如上述般保持於lxlO1〜lxl 03 Pa (大約lxliT1〜lxlOhorr)左右,一面執行。一般而言, CVD處理因在處理腔室內多量產生污染物質,故由防止污 染物擴散至第2搬運室21成爲交叉汙染之觀點來看,必 須將第2搬運室21之壓力設定成高於CVD處理腔室內之 壓力。 於成膜結束之後,自執行處理之CVD處理腔室藉由 第2搬運機構26,將晶圓W取出至第2搬運室21內,接 著將晶圓W自第2搬運室搬入至緩衝室5a。此時,於晶 圓W被搬入至緩衝室5a之前,先將緩衝室5a內之壓力控 制成適合於第2搬運室21之壓力,接著,開放第2搬運 室21和緩衝室5a之間之閘閥G,藉由第2搬運機構26, 晶圓W被搬入至緩衝室5a,載置在載置台68。此時之第 2搬運室21及緩衝室5a之壓力係如上述般被保持於lx 101 〜lxl03Pa (大約 lxlO·1 〜lxlOtorr)左右。此時,由 極力不使第2搬運室21之污染成分擴散至緩衝室5a之觀 -23- 200931577 點來看,以使緩衝室5a之壓力高於第2搬運室21之壓 力’形成自緩衝室5a流至第2搬運室21之氣體流爲佳。 之後,在晶圓W被載置在緩衝室5s之載置台68之狀 態下,關閉第2搬運室21側之閘閥G設爲密閉緩衝室5 a 之狀態,其中之壓力被控制成適合於第1搬運室11之壓 力,接著,開放緩衝室5a和第1搬運室11之間之閘閥 G,藉由第1搬運機構16將緩衝室5a內之晶圓W取出至 & 第1搬運室11。此時,第1搬運室11及緩衝室5a之壓力 〇 如上述般,被保持於lxl〇_7〜lxl〇-3Pa (大約lxl(T9〜IX 1 0_5Torr )左右。 當模式性表示此時之第1及第2搬運室之壓力、PVD 處理腔室之壓力、CVD處理腔室之壓力、緩衝室之壓力 時,則如第6圖所示般。 自緩衝室5a取出之晶圓W,被搬入至PVD處理腔室 12、13中之任一者,在其中執行PVD-Ti膜之成膜處理。 φ 於完成PVD-Ti膜之成膜後,藉由第1搬運機構16,晶圓 W被搬運至PVD處理腔室14、15中之任一者,在此執行 PVD-Cu膜之成膜處理。 於完成PVD-Cu膜之成膜之後,藉由第1搬運機構16 將晶圓W取出至第1搬運室11,接著,將晶圓W從第1 搬運室11搬入至緩衝室5b。此時,於晶圓W被搬入至緩 衝室5b之前,緩衝室5b內之壓力先被控制成適合於第1 搬運室11之壓力,接著,開放第1搬運室11和緩衝室5b 之間之閘閥G,藉由第1搬運機構1 6晶圓W被搬入至緩 -24- 200931577 衝室5b’並被載置在載置台68。之後,在晶圓W被置於 緩衝室5b之載置台68之狀態,關閉第1搬運室1 1側之 閘閥G而使緩衝室5b設爲密閉狀態,其中之壓力被控制 成適合於第2搬運室21之壓力的壓力,接著開放緩衝室 5b和第2搬運室21之間之閘閥G,藉由第2搬運機構26 自緩衝室5b內之晶圓W取出至第2搬運室21。 然後,藉由第2搬運機構26,將晶圓W搬入至裝載 鎖定室6b,使裝載鎖定室6b內成爲大氣壓之後,藉由搬 入搬出用搬運機構36,將晶圓W收納於其中之任一者載 體C。 如上述般,在本實施型態中,因將真空處理系統1分 爲用以執行屬於在高真空下處理之PVD成膜處理的第1 處理部2,和用以執行屬於在高壓下處理之CVD成膜處理 的第2處理部3,將第1處理部2之第1搬運室11和第2 處理部3之第2搬運室21固定於適合於各個處理之壓 力’並且在該些第1搬運室11和第2搬運室21之間,可 收容晶圓W,並且設置可調整其內部壓力之緩衝室5a (5b),並且於將晶圓W從第1搬運室U及第2搬運室 21中之任一方搬運至另一方之時,在關閉閘閥G之狀態 下’使緩衝室5a(5b)之壓力適合於第1搬運室n及第 2搬運室21中之存在晶圓W之一方的壓力,並且開放該 存在有晶圓W之搬運室和緩衝室5a(5b)之間之閘閥G 而選擇性使該些之間貫通,將晶圓W搬入至緩衝室5 a (5b) ’關閉閘閥G而自第1及第2搬運室11、12遮蔽 -25- 200931577 緩衝室 5a (5b),在其狀態下,控制成使緩衝室5a (5b)之壓力適合於另一方之搬運室之壓力,開放緩衝室 5a (5b)和另一方之搬運室之間之閘閥G而將晶圓W從 緩衝室5a(5b)搬運至另一方之搬運室,故藉由緩衝室 5a(5b),可執行第1搬運室11和第2搬運室21之環境 之遮蔽,並且調整緩衝室5a(5b)之壓力,依此可在第1 搬運室1 1和第2搬運室之間搬運晶圓W。因此,藉由存 在緩衝室5a(5b),可以確實防止從CVD處理腔室朝向 PVD處理腔室產生之交叉污染,並且不需要使兩個搬運室 之壓力變動,僅在第1搬運室11和第2搬運室21之間搬 運晶圓 W之時,調整體積小之緩衝室5a、5b之壓力即 可,故可以不降低生產量地執行成膜處理。 再者,如上述般,CVD處理一般雖然產生未反應氣體 或反應生成物等之污染成份,但是藉由將執行CVD處理 之第2處理部3之第2搬運室21之壓力控制成高於CVD 處理腔室22、23內之壓力,可以極力防止污染成份自 CVD處理腔室22、23擴散,並且可以更有效果防止交叉 污染。當如此提高搬運室之壓力時,自適合於PVD處理 之高真空施加壓力而成爲偏離方向,雖然在以往不得不增 長用以防止交叉污染之壓力調整時間,但是在本實施型態 中,因僅執行緩衝室5a、5b之壓力調整即可,故即使在 如此之時,亦幾乎不會降低生產量。 並且,本發明並不限定於上述實施型態,可在本發明 之構思之範圍內作各種變形。例如,在上述實施型態中, -26- 200931577 雖然表示設置兩個緩衝室之例,但是如第7圖所示般,在 第1搬運室11和第2搬運室21之間,即使設置一個緩衝 室1 1 5亦可。雖然緩衝室愈多愈能提高產量’但當緩衝室 變多時’裝置空間變大,裝置成本也變高,故在生產量無 問題之情形下緩衝室以一個爲佳。 再者,在上述實施型態中,雖然針對在第1處理部設 置4個PVD處理腔室,在第2處理部設置兩個CVD處理 腔室之例予以表示,但是即使在第1處理部設置4個CVD 處理腔室,在第2處理部設置兩個PVD處理腔室亦可。 再者,各處理部之處理腔室之數量並不限定於上述實施型 態,若因應處理適當調整即可。並且,在上述實施型態 中,作爲在CVD處理腔室中成膜之材料,係以Ti及TiN 爲例’作爲在PVD處理腔室成膜之材料雖然以Ti、Cu爲 例予以說明,但是並不限定於此,其他可以舉出例如W 或WN作爲在CVD處理腔室成膜之材料,並且其他可以 舉出Ta或TaN作爲在P VD處理腔室成膜之材料。又,雖 然舉出 CVD處理腔室之例以作爲相對性高壓之處理腔 室,舉出P V D處理腔室之例作爲相對性低壓之處理腔室 而予以說明,但是並不限定於此。例如可以當作形成C u 膜時之遮蔽用基底而形成之Ru膜之成膜雖然藉由CVD而 被形成,但是在CVD-Ru於成膜時,幾乎無產生污染成 份,因可在與上述PVD相同程度之高真空(低壓)處 理,故形成C V D - Ru之處理腔室可當作相對性以低壓執行 真空處理之第1處理腔室使用。 -27- 200931577 再者,在上述實施型態中,雖然真空處理以執行成膜 處理之時爲例予以說明,但是並不限定於成膜處理,即使 其他之真空處理同樣也可以適用。 【圖式簡單說明】 第1圖爲表示本發明之一實施型態所涉及之多腔室型 之真空處理系統之平面圖。 第2圖爲模式性表示第1圖之真空處理系統中之第1 處理部及第2處理部之剖面圖。 第3圖爲表示第1處理部之PVD處理腔室之剖面 圖。 第4圖爲表示第2處理部之CVD處理腔室之剖面 圖。 第5圖爲表示藉由製程控制器控制緩衝室之時之控制 系統之圖式。 第6圖爲模式性表示第1及第2搬運室之壓力、PVD 處理腔室之壓力、CVD處理腔室之壓力、緩衝室之壓力的 圖式。 第7圖爲表示本發明之其他實施型態所涉及之真空處 理系統之平面圖。 【主要元件符號說明】 1 :真空處理系統 2 :第1處理部 -28- 200931577 3 :第2處理部 4 :搬入搬出部 5 a :緩衝室 5b :緩衝室 6a :裝載鎖定室 6b :裝載鎖定室 1 1 :第1搬運室 12〜15: PVD處理腔室 12a :搬入搬出埠 1 6 :第1搬運機構 1 7 :伸縮部 1 8a :支撐臂 18b :支撐臂 21 :第2搬運室 22 : CVD處理腔室 23 : CVD處理腔室 26 :第2搬運機構 2 7 :伸縮部 28a :支撐臂 28b :支撐臂 31 :搬入搬出室 3 2 :連接埠 3 3 :連接埠 34 :對準腔室 -29- 200931577 36:搬入搬出用搬運機構 37 :把手 38 :軌道 41 :排氣口 42 :排氣配管 43 :排氣速度調整閥 44 :真空泵 5 1 :排氣口 52 :排氣配管 5 3 :排氣速度調整閥 54 :真空泵 5 6 :氣體導入配管 5 7 :流量調節閥 61 :排氣口 62 :排氣配管 63 =排氣速度調整閥 64 :真空泵 65 :氣體導入口 66 :氣體導入配管 67 :流量調節閥 68 :載置台 70 :濺鍍裝置 71 :載置台 72 :遮蔽構件 -30 200931577 Ο :濺鍍靶構件 :介電體頂部板 :直流電源 :固定磁鐵 :感應線圈 :尚頻電源 :局頻電源 :氣體導入口 =氣體供給配管 :Ar氣體供給源 :排氣配管 :真空泵 :晶圚支撐銷 :支撐板 :桿體 :驅動機構 :波紋管 :CVD處理裝置 :載置台 :加熱器 :加熱器電源 :噴淋頭 :氣體導入口 :氣體擴散空間 -31 200931577 97 :氣體吐出孔 98 :氣體供給配管 99 :處理氣體供給配管 100 :排氣口 1 〇 1 :排氣配管 102 :真空泵 103 :支撐銷 1 0 4 :支撐板 105 :桿體 106 :驅動機構 1 〇 7 :波紋管 108:晶圓搬入搬出ί阜 1 1 〇 :控制部 1 1 1 :製程控制器 1 1 2 :使用者介面 1 1 3 :記憶部 W :晶圓 G :閘閥 -32-