TW201330163A - 真空處理裝置 - Google Patents

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Susumu Tauchi
Hideaki Kondo
Michiaki Kobayashi
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Abstract

本發明之課題在於提供單位設置面積的生產性很高的真空處理裝置。本發明的解決手段為一種真空處理裝置，係具備：在大氣搬送室的背面側被配置搬送晶圓至內部之真空搬送機械臂的複數真空搬送室的各個至少各有1個被連結之複數真空處理室；把卡匣內的複數晶圓取出而依序往前述複數真空處理室搬送而進行處理後返回前述卡匣的真空處理裝置；設定前述複數枚之晶圓的搬送動作而調節此動作的控制部，以任意之前述晶圓被搬送至前述複數真空搬送室之中連結於被配置在最裏側的真空搬送室的前述真空處理室之全部的方式進行調節之後，使次一晶圓的搬送，在前述任意晶圓成為可以從被連結於前述最裏側的真空搬送室的前述真空處理室搬出之前，可搬入該次一晶圓的前述真空處理室，且係以被搬送至被配置於最後方的真空處理室的方式進行調節。

Description

真空處理裝置
本發明係關於將半導體晶圓等被處理基板配置於真空容器內部的在處理室內進行處理的真空處理裝置，係關於具備與真空容器連結而使在其內部搬送被處理基板的搬送容器者。
於前面所述的裝置，特別是在被配置於真空容器的內部被減壓的處理室內，把處理對象之試料之半導體晶圓等基板(以下，稱為「晶圓」)進行處理之真空處理裝置，被要求著處理之細微化，精密化，以及處理對象之晶圓的處理效率的提高。因此，在最近，開發出於1個裝置被連結複數真空容器而可以在複數之處理室平行進行晶圓的處理之多真空室裝置，提高無塵室的單位設置面積之生產性的效率。
此外，在這樣的複數處理室或者具備真空室而進行處理的裝置，分別的處理室或者真空室，包含有對其供給電場或磁場的手段，或者將內部排氣之排氣泵等排氣手段，或調節被供給至處理室內部的處理用氣體的供給之手段等，共同構成各種處理單元，此處理單元包含內部的氣體或其壓力可以被調節為減壓，具備供搬送基板之用的機械臂等的搬送室(搬送真空室)，晶圓在內部搬送，與暫時被保持的搬送單元可裝拆地連結。更具體地說，各處理單元 之被減壓的處理室或者真空室其被配置於內部的真空容器的側壁，把被減壓為同程度的內部被搬送處理前或者處理後的晶圓之搬送單元的真空搬送容器之側壁上可裝拆地被連接，以內部可以連通、閉塞地被構成。
於這樣的構成，真空處理裝置全體的大小，隨著真空搬送容器及真空處理容器、或者真空搬送室、真空處理室的大小以及配置而大受影響。例如，真空搬送室，其供實現必要的動作之用的大小，也是受到鄰接而連結的搬送室或處理室的數目，被配置於內部而搬送晶圓的搬送機械臂的數目與其動作所需要的最小半徑或晶圓的直徑大小等的影響而被決定。另一方面，真空處理室也隨著處理對象的晶圓直徑，供實現必要的壓力之用的處理室內的排氣效率、供晶圓處理所必要的機器類的配置等而被影響。進而，真空搬送室及真空處理室的配置，也受到在被設置的處所使用者所要求的半導體裝置等的生產總量、由實現效率所必要的各處理裝置上所必要的處理室的數目之影響。
進而，真空處理裝置之各處理容器，被要求著必須於特定的工作時間或每特定處理枚數後進行保養、檢點等維修，可以有效率地進行這樣的維修之各機器或者各容器的配置。作為這樣連結複數真空處理容器與真空搬送容器而配置的真空處理裝置之先前技術，有揭示於日本特表2007-511104號公報(專利文獻1)者係屬已知。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特表2007-511104號公報
於前述先前技術，各處理單元或搬送單元藉由被構成為可以裝拆，構成為可因應要求的處理內容或條件、或者因應保養、性能上的要求而交換其他單元，在被設置於使用者的建築物內的狀態可以進行因應於不同處理之構成變更。此外，真空搬送容器由上方來看其平面形狀為多角形，係在相當於此多角形的各邊之側壁可裝拆地連接著真空處理單元的真空容器的側壁或者其他搬送單元的真空搬送容器或者連結這些彼此之容器的側壁之構成。從前的技術，藉由這樣的構成，在這樣的真空處理裝置，藉由連結真空搬送容器彼此(於中間挾著連結的容器亦可)，增大真空處理單元的數目與配置之自由度，可以因應於使用者的要求在短時間內完成規格變更，而維持裝置全體的高的生產效率。
然而，在前述從前技術，仍有如下之考慮不足的問題點。亦即，藉由連結真空搬送容器(不管有無中間的容器)，可能的真空處理單元的配置或者數目雖然變多，但是往藉由這些配置或者數目所可最佳化晶圓的處理或者生產性的效率之真空處理容器內的晶圓搬入順序仍未被充分考慮，以至於損及真空處理裝置的單位設置面積之生產量。
例如，真空處理裝置具備可以實施同一處理的真空處理單元，這些真空處理單元被連結於其他的真空搬送容器而構成的場合，藉由為了要對這些進行處理而搬入的晶圓之搬送/投入順序的選擇而損及處理效率的問題，在前述先前技術並未被考慮到。在這樣的先前技術，有損真空處理裝置之單位設置面積之晶圓處理能力。
本發明之目的在於提供單位設置面積的生產性很高的真空處理裝置。
前述課題可以藉由具備：被配置於大氣搬送室的背面側、相互被連結，被配置將晶圓搬送至被減壓的內部之真空搬送機械臂的複數真空搬送室，以及至少各有1個被連結至這些真空搬送室之各個之複數真空處理室；把被配置於前述大氣搬送室的前面側之卡匣內的複數晶圓由此卡匣取出而依序往前述複數真空處理室藉由前述真空搬送臂搬送而進行處理後返回前述卡匣的真空處理裝置，且係以在最裏側的真空處理室之前述晶圓的處理枚數變多的方式調節前述晶圓的搬送而達成。
更具體地說，卡匣內之任意晶圓被搬送至連結於被配置在最裏側的真空搬送室的前述真空處理室之全部的方式被設定之後，次一晶圓的搬送，是以在包含最裏側的真空搬送室而被搬送到被連結於更為後方的真空搬送室之真空處理室成為可以最早搬送的真空處理室的方式，調節其搬 送。
特別是，以任意晶圓被搬送至連結於前述複數真空搬送室之中被配置在最裏側的真空搬送室的前述真空處理室之全部的方式被調節之後，使次一晶圓的搬送，以前述任意晶圓可以由被連結於前述最裏側的真空搬送室之前述真空處理室搬出之前，可以搬入該次一晶圓的前述真空處理室且是被搬送至配置於最後方的真空處理室的方式調節而達成的。
以下，藉由圖面詳細說明根據本發明的真空處理裝置之實施例。
[實施例1]
以下使用圖面說明本發明之實施例。圖1係說明相關於本發明之實施例之真空處理裝置的全體構成的概略之俯視圖。
包含根據圖1所示的本發明的實施型態之真空處理室的真空處理裝置100，大致區分，是由大氣側區塊101與真空側區塊102所構成。大氣側區塊101，係在大氣壓下進行搬送被處理物之半導體晶圓等之基板狀的試料、決定收容位置等地部分，真空側區塊102，是在由大氣壓減壓的壓力下搬送晶圓等基板狀的試料，於預先決定的真空處理室內進行處理的區塊。接著，真空側區塊102之進行前 述的搬送或處理之真空側區塊102之處所與大氣側區塊101之間，被配置著連結這些而被配置，在內部具有試料的狀態下使壓力在大氣壓與真空壓之間升降的部分。
大氣側區塊101，具有於內部具備大氣搬送機械臂112的約略長方體形狀的筐體109，具備被安裝於此筐體109的前面側，收容著處理用或者清潔用的被處理對象之半導體晶圓等之基板狀的試料(以下，稱為晶圓)之卡匣被載置於其上的複數卡匣台110。
真空側區塊102，具備1個或者複數個被配置於第一真空搬送室107及第二真空搬送室113與大氣側區塊101之間，在內部具有在大氣側與真空側之間進行交換的晶圓的狀態下使壓力在大氣壓與真空壓之間進行交換的閉鎖室108。前述閉鎖室，係使內部的空間可以調節為前述壓力的真空容器，被配置著晶圓通過內部被搬送至連結的處所之通路以及開放/閉塞而可氣密地密封此之閥120，氣密地分割大氣側與真空側之間。此外，於內部的空間，具備使複數晶圓於上下開有間隙而可收納保持的收納部，在收納這些晶圓的狀態下以閥120閉塞而氣密地分割。
在圖1，由上方俯視僅呈現1個閉鎖室108，但在本實施例，可以將相同或者看起來接近相同的程度的尺寸之複數(在圖1之例為2個)閉鎖室在上下方向重疊配置。又，在以下的說明，沒有特別說明的場合，針對複數個閉鎖室108也是只當作閉鎖室108來進行說明，不另行區分。如此，真空側區塊102被連結著可維持於高真空度的壓 力的容器，而成為內部全體在被維持減壓的狀態下的空間之區塊。
第一真空搬送室107、第二真空搬送室113係分別平面形狀具有約略矩形狀的真空容器之單元，這些，是實質上看起來相同而構成上有差異的3個單元。第一真空搬送室107與第二真空搬送室113之相當於對面的一面之側壁彼此之間被配置著真空搬送中間室114而連結二者。
真空搬送中間室114，係內部可以減壓為與其他真空搬送室或真空處理室同等的真空度的真空容器，相互連結真空搬送室，內部之室被連通。在與真空搬送室之間，被配置著連通內部之室，開放/遮斷在內側搬送晶圓的通路而分割的閥120，藉由這些閥120進行閉塞，氣密地密封真空搬送中間室與真空搬送室。
此外，於真空搬送中間室114內部之室，被配著著使複數晶圓在這些面與面之間開有間隙而載置保持為水平的收納部，具有在第一、第二真空搬送室107、113之間收送晶圓時，一端被收納的中繼室的機能。亦即，藉由一方真空搬送室內的真空搬送機械臂111搬入而被載置於前述收納部的晶圓藉由另一方的真空搬送室內的真空搬送機械臂111搬出而被搬送到被連結於該真空搬送室的真空處理室或者閉鎖室。
說明本實施例之真空搬送中間室114的構成的話，真空搬送中間室114，與閉鎖室108的配置構成相同，於上下方向有2個室被配置於重疊的位置。更詳言之，真空搬 送中間室114在構成內部之供收納晶圓之用的空間的真空容器的內部，具備可將此區畫為上下之可以裝拆的未圖示的隔板，被區劃的2個室內彼此之間減少了氣體或粒子的移動。
亦即，真空搬送中間室114，有著收容在複數之各個真空處理室要被處理的或者是已經處理的晶圓之工作站，這些真空處理室之中在一方預定被施以處理的處理前之晶圓在該真空搬送中間室114內的收納空間處在等待的狀態、在另一方之真空處理室接受了處理之已處理完畢的晶圓被搬入該收納空間的狀態、或者是在第二真空處理室104或第三真空處理室105已處理完畢的晶圓在該收納空間內等待往任一閉鎖室108之搬送的狀態下，在這些真空處理室之任一被處理之處理前的晶圓被搬入該空間的狀態等幾種可能性。對此藉由如前所述的構成，處理前的晶圓與處理後的晶圓在真空搬送中間室114內相同的時刻下存在，抑制殘留於後者周圍的氣體或生成物對前者造成不良影響。
特別是，在本實施例，真空搬送中間室114內的2個收納空間之中，於上下之各收納部被構成為可以使2枚以上的晶圓於上下方向可以在各個的上面、下面之間空出空隙而收納地被構成，於各個收納部未處理的晶圓被收納於上方，已處理的晶圓被收納於下方。藉此，於各個收納空間也可以抑制殘留於已處理的晶圓周圍的氣體或生成物對未處理的晶圓造成不良影響。
這些之上下之各收納部被配置著具有被收納2枚以上的晶圓而保持之棚構造的晶圓載置部，這些載置部，沿著朝向構成收納部的真空搬送中間室114的內側(圖1上為左右方向上)相對向的2個側壁面由此朝向對向的側壁面，載置晶圓的外周緣部，具有可盡量保持晶圓的水平方向(圖1之垂直於圖面的方向)的長度而被延伸，同時具有於上下方向空出特定的間隔而配置的凸緣，且於各個的側壁面側對應的側壁面的各個凸緣為相同高度且以比晶圓的直徑稍小的距離來配置，構成晶圓或者收納部的中央部分開出寬廣空間的棚構造(槽)。
構成這樣的複數段的載置部之槽的數目，係真空處理裝置100之運轉中，晶圓在成為目標處所的第二真空處理室104、第三真空處理室105或者閉鎖室108之間被搬送的期間可以收納於載置部內部暫時被保持的枚數。亦即，載置部的段數，具備處理對象之晶圓之未處理或者已處理之各個至少分別收納1枚之段數。
此外，本實施例之閉鎖室108，任一都在內部收納晶圓的室內，被配置使晶圓被載置於其上的台座，進而於此台座上面，於其上端被載置晶圓而該上端部與背面接觸的至少具有1個以上的凸形狀的突起部，被固定其高度位置而被配置。這樣的突起部，在晶圓被載置於該突起部的狀態，以於凸形狀的上端與台座上面之間開出間隙的方式被構成。
藉由開出這樣的間隙而支撐被收納於閉鎖室108內的 晶圓，閉塞住被配置在各閉鎖室108的前後端部(圖1上之上下方向的端部)的2個閘閥在使內部氣密地區劃之狀態下，藉由對內部的收納室內供給氣體，可以使該晶圓的溫度接近於初期的範圍。特別是在真空處理室進行了處理之後的晶圓變成高溫，在被搬送至大氣側區塊101時，藉由在閉鎖室108內有效率地進行處理後的晶圓的冷卻，可以減低在大氣側區塊101內之搬送時的破裂或損傷等不良情形的發生。
針對第一真空搬送室107，於閉鎖室108與真空搬送中間室114未被接續的兩面，內部被減壓而晶圓被搬送至內部，被連接著處理晶圓的第一真空處理室103及第四真空處理室106。在本實施例，顯示著第一~第四之各真空處理室，包含含有真空容器而構成的電場、磁場產生手段，含有排氣容器內部之被減壓的空間之真空泵的排氣手段的單元全體，於內部之處理室被施以蝕刻處理、灰化處理或者施於其他半導體晶圓的處理。此外，於第一~第四之各真空處理室，被連結著因應於被實施的處理而供給的處理氣體流通之管路。
於第一真空搬送室107，真空處理室被構成為可以連結2個。在本實施例，於第一真空搬送室107被接續著第一真空處理室103及第四真空處理室106，但僅連接著任何一方亦可。於第二真空搬送室113被構成為可以連結3個真空處理室，但在本實施例被連結著2個真空處理室103。
本實施例之真空處理室，均具備備有真空容器而於內部具有圓筒形狀的處理室。於處理室內部的中央部被配置著圓筒之軸以及配合該中心軸而被配置的圓筒形狀的試料台，於試料台上面內部被配置膜狀電極的介電質製的膜，以進行接著等方法被配置溶射或燒結的構件，構成具備被載置晶圓的圓形或者近似於看起來為圓形的程度之圓形狀之載置面。被載置於該載置面上的晶圓，藉由對被配置於膜的內部之電極施加直流電力的結果，藉由在膜與晶圓之間產生的靜電力而在面上被保持。
此外，於前述載置面被配置複數之貫通孔，於內部收容著移動於載置面的上下方向之複數根之栓。這些栓由被收納於貫通孔內的下方位置移動往上方，可以在突出至載置面的上方為止的狀態於這些的先端載置晶圓，或者在晶圓乘置於載置面上的狀態下由貫通孔內移動往上方而使先端接觸於晶圓的背面，再往上方移動把晶圓抬起到載置面的上方開了空隙的位置。
具備如此上下移動的栓，可以進行真空搬送機械臂111之臂先端由這些的先端進入至下方的空間抬起臂，或者使栓移動往下方而進行把晶圓送到臂先端的動作，以及載置晶圓的臂先端在載置面上方移動至由上方來看晶圓的中心與載置面的中心一致的位置的狀態下使栓由貫通孔內部移動往上方，或者在栓突出於載置面上方的狀態下使臂移動往下方而把晶圓送到包含栓上端的試料台側的動作。
第一真空搬送室107及第二真空搬送室113，其內部 被作為搬送室，於第一真空搬送室107，於真空下在閉鎖室108與第一真空處理室103及第四真空處理室106或者真空搬送中間室114之任一之間搬送晶圓的真空搬送機械臂111被配置於該內部空間的中央部分。第二真空搬送室113也有前述相同的真空搬送機械臂111被配置於內部的中央部分，在第二真空處理室104及第三真空處理室105、真空搬送中間室114之任一之間進行晶圓的搬送。
此真空搬送機械臂111，於其臂上載置晶圓，在第一真空搬送室107於被配置在第一真空處理室103或第四真空處理室106的晶圓台上，或者與閉鎖室108或真空搬送中間室114之任一之間進行晶圓的搬入、搬出。於這些第一真空處理室103及第四真空處理室106、閉鎖室108、真空搬送中間室114、第一真空搬送室107及第二真空搬送室113的搬送室之間，分別被配置著藉由可氣密地閉塞、開放的閥120而開閉的通路，通過此通路內晶圓被載置於真空搬送機械臂111之臂先端部而以被保持的狀態搬送。
在具備前述構成的本實施例，根據被配置於第一真空搬送室107、第二真空搬送室113之各個的內部的真空搬送機械臂111之晶圓的搬送，是在複數真空處理室之任一與閉鎖室108或者真空搬送中間室114之間，或者閉鎖室108與真空搬送中間室114之間進行的。真空搬送室被連結3個以上，除了真空搬送中間室114以外被配置真空搬送中間室的構成的場合，亦可在真空搬送中間室彼此之間 進行晶圓的搬送。這些之中，包含在與真空處理室之間的晶圓的搬送之搬送動作，亦即包含使處理前的晶圓的搬入或者處理後的晶圓的搬出對真空處理室之任一進行的搬送動作，係與其他動作相比，動作所需要的時間變長。
作為理由可以舉出，這是因為本實施例的真空處理室，於任一試料台具備在與真空搬送機械臂之間進行晶圓的收授的移動於上下方向的栓，而栓的動作需要時間，進而有必要對試料台上的載置面使晶圓的位置以中心彼此符合的方式精密地定位而收授之必要，所以無法過度高速地進行搬送、收授的動作。
另一方面，真空搬送中間室114、閉鎖室108把晶圓在內部與以保持的處所不移動於上下方向，而僅藉由真空搬送臂111之上下方向的移動而進行的話，或者是晶圓的位置也與載置於真空處理室內的試料台之用的收授的場合相比，真空搬送機械臂111的臂的定位並不要求高的精度，所以真空搬送中間室114彼此以及此與閉鎖室108之間的根據真空搬送機械臂111之把晶圓由一方收取搬出而往另一方搬入載置為止的搬送動作所需要的時間可以更為縮短。
在本實施例，被載置於大氣搬送機械臂112之臂先端部的晶圓支撐部上的晶圓，藉由被配置於晶圓支撐部的晶圓接觸面之吸附裝置，被吸附保持於晶圓支撐部上，藉由臂的動作抑制晶圓在支撐部上產生位置偏移。特別是具備在晶圓支撐部的接觸面上，藉由從被設置複數個之開口抽 吸周圍的氣體使壓力降低，而把晶圓吸附於接觸面上的構成。
另一方面，於真空搬送機械臂111載置晶圓的臂先端部之晶圓支撐部，不實施根據抽吸之吸附，而改在支撐部上配置與晶圓相接而抑制位置偏移的凸部、突起或是栓，藉由臂的動作抑制晶圓偏移。此外，為了抑制這樣的位置偏移而抑制臂的動作速度，或者速度變化的比率(加速度)，結果，於相同距離的晶圓搬送，真空搬送機械臂111這一方比較花時間，搬送的效率比真空側區塊102那一方還要低。
以下，在本實施例，顯示在真空側區塊102內的搬送時間比大氣側區塊101內的時間還要長的狀態下，使經過構成這些區塊的真空搬送室、中間室或真空處理室之搬送路徑上搬送試料的搬送時間減低而提高處理效率之例。此外，在各真空處理室內對晶圓進行處理的時間，為這些搬送時間的相同程度以下，真空處理裝置100全體在單位時間下的晶圓處理枚數，受到搬送時間的影響很大，特別是受到了支配性的影響。
其次，在以下說明這樣的真空處理裝置100之進行對晶圓的處理之動作。
被載置於卡匣台110之任一之上的卡匣內收納的複數晶圓，藉由調節真空處理裝置100的動作之某個通訊手段由被連接於前述真空處理裝置100的未圖示的控制裝置接受指令，或者是接受來自被設置真空處理裝置100的製造 生產線的控制裝置等的指令，開始其處理。接受到來自控制裝置的指令之大氣搬送機械臂112，將卡匣內的特定晶圓由卡匣取出，把取出的晶圓搬送至閉鎖室108。
在晶圓被搬送而收容的閉鎖室108，在收容被搬送的晶圓的狀態下閉塞閥120而密封，減壓至特定的壓力。其後，在閉鎖室108，面對第一真空搬送室107之側的閥120被開放，使閉鎖室108與第一真空搬送室107連通。
真空搬送機械臂111，使其臂於閉鎖室108內伸張，使閉鎖室107內的晶圓被收取至該臂先端部的晶圓支撐部上，搬出第一真空搬送室107。進而，真空搬送機械臂111，把載於該臂的晶圓，在該晶圓由卡匣取出時藉由控制裝置沿著預先指定的搬送路徑，搬入被接續於第一真空搬送室107的第一真空處理室103或第四真空處理室106或者真空搬送中間室114之任一。例如，被搬送至真空搬送中間室114的晶圓，其後，藉由第二真空搬送室113具備的真空搬送機械臂111由真空搬送中間室114搬出至第二真空搬送室113，被搬入前述預定的搬送路徑的目的地之第二真空處理室104或者第三真空處理室105之任一真空處理室內。
在本實施例，閥120為排他性地被開閉。亦即，被搬送至真空搬送中間室114的晶圓關閉了開閉與第一真空搬送室107之間的閥120而密封真空搬送中間室114。其後，打開開閉真空搬送中間室114與第二真空搬送室113之間的閥120，使第二真空搬送室113具備的真空搬送機械 臂111伸張，於第二真空搬送室113內搬送晶圓。真空搬送機械臂111，把載置於其臂的晶圓，搬送至由卡匣取出時預先決定的第二真空處理室104或第三真空處理室105之任一方。
晶圓被搬送至第二真空處理室104或第三真空處理室105之任一方後，開閉與被搬入晶圓的真空處理室接續的第二真空搬送室113之間的閥120被關閉，該真空處理室被密封。其後，於該處理室內被導入處理用的氣體，被調節為此真空處理室內適於處理之壓力。藉由對該真空處理室供給電場或磁場，使處理用氣體激發，於此處理室內被型成電漿，而晶圓被處理。
開閉著晶圓被搬入而被處理之一方真空處理室，及與此連結的第二真空搬送室113之間的閥120，接受來至未圖示的控制裝置的指令，在可以開放閉塞包含該真空搬送室之與此連結而連通的空間的其他的閥120被閉塞的狀態下被開放。例如，未圖示的控制裝置，在區劃一方真空處理室即與此連結的真空搬送室之間的閥120被開放前，指令了閉塞住使開閉被配置於該真空處理室的其他3個側壁的閘(使晶圓通過內部而搬送的通路)之閥120或者指令閉塞的確認動作，在閉塞被確認後，密封一方之真空處理室的閥120被打開。
被檢測出晶圓的處理結束之後，另一方的真空處理室與第二真空搬送室113之間的閥120被關閉，確認二者之間被氣密地密封之後，開閉與一方的真空處理室接續的第 二真空搬送室113之間的閥120被打開，真空搬送機械臂111把已處理之晶圓搬出至其內部，以與該晶圓被搬入處理室內的場合相反的搬送路徑，把晶圓搬往閉鎖室108。此時，區劃第一真空搬送室107及第二真空搬送室113之間的閥120，亦可在被連接於這些的任一之真空處理室之間藉由閥120被密封為氣密的情形被確認的場合下打開。
晶圓被搬入閉鎖室108時，開閉連通閉鎖室108與第一真空搬送室107之通路的閥120被關閉，第一真空搬送室107被密封，閉鎖室108內的壓力上升至大氣壓。其後，區劃與筐體109的內側之間的閥120被打開，閉鎖室108的內部與筐體109的內部連通，大氣搬送機械臂112，由閉鎖室108把晶圓搬送至原來的卡匣，返回卡匣內的原來的位置。
在本實施例，構成各真空處理室或第一、第二真空搬送室107、113、真空搬送機械臂111、大氣搬送機械臂112、閉鎖室108、閘閥120等之真空處理裝置100的各部、各要素的動作，或是被配置於這些的內部之感測器的動作，藉由於其內部具備演算器或記憶裝置的控制部150調節。此控制部150，與前述各部可藉由通訊手段通訊地被連接，透過通訊手段接受來自感測器的輸出，根據此受訊的資訊，藉由演算器算出指令訊號，透過通訊手段，往各部發訊，調節這些的動作。通訊手段與控制部150之間的連結，藉由被配置於控制部150的1個以上之界面來進行。
圖2係圖1所示所說明的第一真空搬送室107及第二真空搬送室113之擴大圖。真空搬送機械臂111具備供搬送晶圓之用的第一臂201及第二臂202。在本實施例，臂有2個，但亦可為3個或4個等複數個。
各臂，複數之(在圖上至少有3個)樑上的腕部於各個的端部藉由關節而以可相互繞著關節的軸來旋轉的方式被連結，藉由調節各關節的旋轉速度或角度(旋轉的量)，進行臂的伸張或折疊(收縮)的動作，可以使被配置於複數腕部的先端腕部的一端側之手部的上面被載置而保持的晶圓移動訪特定的方向。此外，複數腕部之中最接近根基側的腕部之一端，以可在第一真空搬送室107或第二真空搬送室113的中央部繞著上下方向(在圖上為垂直於圖面的方向)的旋轉軸周圍旋轉地被連結。進而，針對此旋轉軸的軸方向，可以使被連結於前述根基的腕部的高度上下移動，結果可以改變在這些臂之各個先端部的手或者被載置於此之晶圓的高度位置。
進而，真空搬送機械臂111，使第一及第二臂之各個收縮，使先端部或相當於被載置的晶圓的中心的位置最接近於旋轉軸的狀態下，藉由進行繞著前述中央部的旋轉軸周圍的旋轉運動，對於被配置於真空搬送室的容器側壁之4個閘使這些伸張/收縮而使先端部的手在載置晶圓的狀態下通過閘內的方式移動至可以對向的位置。此外，第一、第二臂，係在被配置於任一方的先端部的手部載置晶圓的狀態下可以伸縮另一方的臂地被構成。
根據這樣的動作的話，可以於2個臂之一方保持處理前的晶圓的狀態下收縮，而在另一方之臂在未保持晶圓的狀態下收縮之狀態下，由被配置於可進行前述旋轉動作的位置之狀態起，使另一方之臂伸張而通過閘，進入第一真空處理室103、第二真空處理室104、第三真空處理室105、第四真空處理室106或真空搬送中間室114之任一之室內，接收被配置於此室內的處理後的晶圓而收縮把晶圓搬出至室外的動作之後，接著伸張一方之臂使處理前之晶圓搬入該室內而傳遞，進行替換的動作。或者是，可以於2個臂之一方載置處理後的晶圓使其收縮，而在另一方之臂在未保持晶圓的狀態下收縮之狀態下，由在可進行前述旋轉動作的位置收縮的狀態起，使另一方之臂伸張而通過閘，進入真空搬送中間室114或閉鎖室108之室內，於手上接收被配置於此室內的處理前的晶圓而搬出至室外的動作之後，接著伸張一方之臂使被保持於先端部的手之處理後的晶圓搬入該室內而配置之後退出，進行替換的動作。
在本實施例，除了於真空處理裝置100的真空側區塊102內，由一枚晶圓也沒有的狀態起，開始根據大氣搬送機械臂112之搬送動作的場合，或者是維修之開始時或裝載之結束時等由真空側區塊102內搬出全部的晶圓的場合以外，在根據真空搬送機械臂111、大氣搬送機械臂112之晶圓的搬送，在卡匣、閉鎖室108、真空搬送中間室114及各真空處理室之間被實施前述替換動作。藉由這樣 的動作，可以縮短晶圓的搬送動作所需要的時間，處理複數枚晶圓所需要的時間，或者是提高真空處理裝置100的動作效率、生產率。
該真空搬送機械臂111，具備第一、第二臂同時且同方向地進行旋轉方向、高度方向的動作，僅關於臂的伸縮動作為可以獨立動作的構成。此外，關於臂的伸縮動作，在一方之臂伸張之後，開始收縮動作的同時，另一方之臂可以進行伸張動作。藉由這樣的構成，圖2所示的真空搬送機械臂111於任一之臂保持未處理晶圓的場合，被保持於某一之搬送目的地的已處理晶圓，與真空搬送機械臂111保持的未處理晶圓，成為不需要旋轉動作即可交換，可以提高晶圓的搬送效率與能力。
以下，說明於具有圖1所示的裝置構成之真空處理裝置，藉由控制晶圓的搬送/處理順序，提高裝置的生產效率的運用方法。
於本實施例，被保持於設置在卡匣台110上的卡匣內的所有的晶圓，最好是被處理的時間/條件為相同。以下，說明被設置於卡匣台110的卡匣內之晶圓的處理條件為相同的狀態(以下，稱為交替(alternate)處理)。
於大氣側區塊101及真空側區塊102被處理/搬送的晶圓，以一枚也沒有的狀態作為初期狀態來開始說明。如圖1所示在本實施例之真空處理裝置100，由左邊數起到第4個為止之各卡匣台110上，被載置著於內部保持複數枚晶圓的卡匣。所有的晶圓，於事前決定被施以交替處理 。於最右側的卡匣台110未被載置卡匣，或者是載置著內部保持著晶圓的處理與處理之間的清潔所使用的複數假片晶圓(dummy wafer)的卡匣。
這些卡匣收納的晶圓，在由卡匣搬出時，藉由未圖示的控制裝置預先決定處理該晶圓的真空處理室，藉由各真空搬送機械臂朝向該真空處理室搬送過去。
此處，首先由未圖示的真空處理裝置100的控制部，發出要把4個卡匣之哪一個的內部收納的晶圓之哪一枚搬送到哪個真空處理室之指令。此時，於該指令之訊號，包含著晶圓被搬送的目標之工作站之哪一個真空處理室之資訊，同時還有在該處理室之處理條件、閉鎖室108及真空搬送中間室114之收納部之哪一個，真空搬送機械臂111之2個臂之哪一個等晶圓遞送搬送的路徑之資訊。此外，這樣的指令，在被設置於真空處理裝置100的卡匣內收納的晶圓之中構成(膜的構造、種類、處理條件等)為相同的複數晶圓被特定的一個連貫(以下，稱為批次(lot))的處理還未開始的狀態下被發出。
特別是，作為指令的訊號而發訊的搬送動作的設定，最好是在卡匣被載置而根據大氣搬送機械臂112開始搬送動作為止之間屬於該批次的所有晶圓都在控制部被設定搬送路徑與處理條件之資訊而被記憶於未圖示的記憶裝置內。在本實施例，發出由屬於該批次的卡匣台110上載置的複數卡匣之任一，藉由大氣搬送機械臂112搬出的第一枚晶圓1通過在應該在第一真空處理室103被施以處理的某 一閉鎖室108往第一真空搬送室107搬送的指令。
在晶圓1被搬送的期間，大氣搬送機械臂112根據來自未圖示的控制部的指令訊號，把接著被處理的晶圓2由某一卡匣取出，往某一閉鎖室108搬送。此晶圓2，藉由與前述同樣未圖示的控制部，被預先設定搬送目標之真空處理室之某一個以及搬送的路徑，在本實施例以被搬送到第二真空處理室104的方式被指令。
晶圓1被搬入第一真空處理室103室內，被配置於第一真空處理室103與第一真空搬送室107之間的閥120成為關閉狀態，開閉連通於第一真空搬送室107的4個閘之閥120之全部以及開閉晶圓2被收容的某一個閉鎖室108之大氣側的閘之閥120被氣密地閉塞的情形藉由未圖示的感測器檢測出來後，根據來自控制部的指令訊號，打開開閉該某一閉鎖室108的真空側的端部(圖中上方的端部)之閘的閥120，真空搬送機械臂112將2個臂之中的一方由該閉鎖室108內受取晶圓2而往室外搬出。此時，於另一方之臂保持著處理後的晶圓的場合，另一方之臂被伸張而保持晶圓的手部進入該閉鎖室108內，將處理後的晶圓遞送到內部台座上的突起部上。
開放的閥120被閉塞之後，打開開閉真空搬送中間室114的第一真空搬送室內之閥120，使一方之臂伸張而處理前的晶圓被載置於真空搬送中間室114內之某一個收納部的上方之段的槽。此時，閉塞住開閉真空搬送中間室114與第二真空搬送室113之間的閥120，遮斷真空搬送 室彼此之連通亦可。
此後，在真空搬送中間室114之第一真空搬送室107側的閥120被閉塞之後，與晶圓1同樣藉由真空搬送機械臂111往第二真空處理室104搬送晶圓2。開閉此時之第二真空搬送室113、真空搬送中間室114及第二真空處理室104、第三真空處理室105之間的連通的閥120的開閉，係以不產生往這些室以外的真空側區塊102的連通的方式來排他地進行的。
被收納於某一個卡匣內之屬於接下來被處理的同一批次的晶圓3以及晶圓4，也在根據大氣搬送機械臂112由卡匣搬出之動作開始前，藉由控制部設定分別往第三真空處理室105、第四真空處理室106搬送而處理，發出指令，開始動作。
在批次內接下來被處理的晶圓5，在為了往搬送目的地搬送而由卡匣搬出時，晶圓1至4之任一針對相同構成的膜構造以同一條件被施以處理的場合，在第一真空處理室103之晶圓1的處理最先結束而成為可以搬送。未圖示的控制部，在晶圓5的搬送開始前，把晶圓5之搬送目的地之目標的真空處理室設定為第一真空處理室103，發出搬送的指令訊號。
亦即，在第一真空處理室103，晶圓1的處理結束後，晶圓5藉由被配置於第一真空搬送室107內的真空搬送機械臂111的替換動作而與晶圓1替換，往第一真空處理室103搬入而被處理。另一方面，第一真空處理室103由 於異常或動作不良等某些原因，而在預先想定的時刻沒有結束處理或者沒有變成可以搬入處理前的晶圓5的狀態的場合，直到第二真空處理室104變成可以搬送為止，等待在第一真空處理室103之晶圓1的處理結束，等待晶圓5的搬送。
該等待，亦可把晶圓5由某一卡匣取出而搬送至閉鎖室108的某一方之內部的狀態下，於此閉鎖室108內收納晶圓5而實施等待，亦可由該閉鎖室108藉由真空搬送機械臂111取出而保持於一方之臂上的狀態下進行等待。繼續等待的期間，為在第二真空處理室104之晶圓2的處理結束而成為可以搬出處理後的晶圓2的狀態之時刻，與藉由第二真空搬送室113內的真空搬送機械臂111保持晶圓2而往第二真空處理室104內之搬入(替換動作)成為可能的時刻之間的時間差成為0或者成為最小的時刻。
前述之本實施例之真空處理裝置100，係以由複數卡匣台110上載置的4個卡匣之某一個將晶圓1枚1枚地搬出來的場合之動作為例。此外，限定4個之中的某一個搬出晶圓的卡匣，在該卡匣內的處理前的晶圓用完的場合，再度將其他卡匣內的晶圓1枚1枚地搬送，對複數卡匣之每一個依序進行處理的動作也成為相同的動作。
進而，在開始晶圓1或晶圓2的搬送動作開始之前，對應(分配)於4個卡匣各個與被收納於這些各個的晶圓的進行處理之第一真空處理室103、第二真空處理室104、第三真空處理室105、第四真空處理室106之某一個， 由4個卡匣之各個將晶圓1枚1枚地搬送至真空處理室之某一個而進行處理的方式來設定亦可。在此場合，前述那樣某一個真空處理室在預先被設想的時間尚未成為可以搬入處理前的晶圓的場合，並不會先將搬送目的地的目標變更為其他的真空處理室，搬送至變更後的真空處理室而對該處理前的晶圓施以處理。
前述之本實施例的真空處理裝置100進行的搬送動作，係沿著圖3所示的動作流程進行的。在本實施例之真空處理裝置100，於第一真空搬送室107、第二真空搬送室113各個分別有2個真空處理室被連結著，搬送的動作不僅限於本實施例之前述構成，3個以上的真空搬送室各個藉由真空搬送中間室連結同時各個被連結1個以上的真空處理室之構成也可以同樣進行搬送的動作。
又，圖3為顯示相關於圖1所示的實施例之真空處理裝置的動作流程之流程圖。特別是顯示針對複數卡匣台110上之各個所載置的複數卡匣內收納的處理前之複數晶圓之各個，設定將其進行處理的真空處理室與其順序或者直到該真空處理室為止的搬送路徑的動作流程。沿著藉由本圖的流程而設定的搬送順序或搬送路徑，收納於前述複數卡匣內的複數枚晶圓被搬送到被設定的搬送目的地之真空處理室而被處理之後，回到原來的卡匣之原來的位置。
又，本圖所示的動作，前提是關於圖1所示的真空處理裝置100之晶圓處理的運轉之動作依照來自未圖示的前述控制部的指令訊號正常地進行，屬於任意批次的複數枚 晶圓的處理在所期望的時間進行的狀態(以下，稱為定常狀態)的場合被實施的。
於本圖，調節真空處理裝置100的各部動作之未圖示的控制部，是在真空處理裝置100開始運轉的動作時，把卡匣與真空處理室賦予對應，亦即是否進行分配至卡匣的運轉，或者是不固定分配的運轉，是根據來自更上位的控制單元(例如，調整、命令真空處理裝置100設置的建築物內之複數的晶圓處理裝置全體的動作之上位電腦主機等)的指令或者來自使用者的指令，預先獲得資訊而進行判定(步驟3001)。1個卡匣與1個真空處理室進行賦予對應(分配)的運轉的場合移至步驟3002，未分配的運轉的場合移至步驟3003。
運轉為卡匣一處理室分配運轉的場合，於步驟3002使各卡匣與複數之真空處理室相互對應。在本實施例，4個卡匣台110之各個與4個真空處理室之各個被賦予對應而分配，但這是在被設置真空處理裝置100的建築物內被搬送而被載置於各卡匣台110上的各卡匣與真空處理室被賦予對應，與複數台之卡匣分別被載置於卡匣台110上的狀態下，把1個卡匣與1個真空處理室賦予對應，在技術上為相同的構成。
其次，於步驟3003控制部檢測出被載置於卡匣台110上的各卡匣內是否為處理前的晶圓。卡匣內連1枚未處理晶圓都沒有的場合，這些卡匣內的晶圓為已處理，而收納未處理晶圓的卡匣，被搬送至真空處理裝置100與收 納已處理的晶圓之卡匣交換，而等待直到可以從卡匣內搬出晶圓為止。
其次，控制部檢測出在卡匣台110上的卡匣收納著未處理的晶圓時，進行檢測該未處理的晶圓有無前述搬送的設定(步驟3004)。受納於卡匣的所有的處理前的晶圓，在其搬送被設定的場合，從根據控制部或電腦主機等的上位控置裝置所設定的，或者是來自使用者的指令之時刻起，搬送晶圓而開始處理之運轉。
於前述步驟3004，被檢測出還有搬送的設定仍未定之處理前的晶圓時，控制部下指令往此晶圓被收納的卡匣所對應的(被分配的)真空處理室之搬送設定與在此真空處理室之處理條件的設定(步驟3005)。此指令，包含針對該晶圓之搬送目的地之真空處理室與在此真空處理室之該晶圓的處理條件。
另一方面，被檢測出沒有前述尚未被設定的未處理晶圓的場合，因應來自控制部的指令，開始未處理晶圓的處理。前述處理條件或者搬送條件被設定之至少1枚晶圓，從控制部設定的時刻起開始搬送而進行處理。
在本實施例，控制部首先以開始最接近筐體109的，亦即被配置於真空處理裝置100的最前方，被連結於閉鎖室108的第一真空搬送室107所接續的第一真空處理室103或第四真空處理室106之某一個所被分配的卡匣內之晶圓之搬送的方式，來設定前述晶圓的搬送條件。於此搬送的條件，被包含於包含該未處理晶圓對其他未處理晶圓 之搬送順序，實際上搬送開始或者通過路徑、滯留的時刻、搬送的路徑(真空處理室、真空搬送室、真空搬送中間室、閉鎖室等)的搬送之時間表。
另一方面，被連結於第一真空搬送室107的2個真空處理室所被分配的卡匣內並沒有已設定的未處理晶圓的場合，或者是在此未處理晶圓在真空側區塊102的閉鎖室108內成為可以搬出第一真空搬送室107的時刻被檢測出這些真空處理室變成不能搬出被配置於內部的晶圓的場合，控制部以開始被連結於第一真空搬送室107的背側而配置的真空搬送室之真空處理室之任一所被分配的卡匣內的晶圓之搬送的方式設定該晶圓的搬送的時間表。
如此，本實施例之真空處理裝置100，由最前方側的真空搬送室朝向鄰接於最背側之真空搬送室之(最背側之往前一個的)真空搬送室，以被連結於這些各個的真空處理室之任一個所被分配的卡匣內之未處理的晶圓依序被搬送(順送)的方式，設定這些晶圓的搬送條件。這樣的順送，在檢測出往連結於前述最深處的1個之前的真空處理室之真空處理室之前述順送結束(步驟3006)之後，沿著前述順序開始(步驟3007)。在本實施例，於順送之搬送，以被連結於第一真空搬送室107的第一真空處理室103內被搬送晶圓的方式，設定被分配於第一真空處理室103的卡匣內的未處理晶圓的搬送的時間表。
其次，控制部以往被連結於最深處的真空搬送室之所有的真空處理室搬送未處理的晶圓的方式設定該未處理晶 圓的搬送的時間表。亦即，設定被連結於最深處的真空搬送室之各真空處理室所被分配的各個卡匣內之未處理晶圓的搬送的時間表(步驟3008)。在本實施例，以搬送被連結於第二真空搬送室113的第二真空處理室104及第三真空處理室105被賦予對應此真空搬送室(被分配)之卡匣內所收納的晶圓的方式，針對該晶圓設定搬送的時間表。
其次，在最深處的真空搬送室之1個之前的真空搬送室所連結的真空處理室之中，於前述順送之搬送時，以往未處理晶圓未被搬送的真空處理室搬送晶圓的方式，設定被分配於該真空處理室的卡匣內之未處理晶圓的搬送的時間表。在本實施例，以在第二真空處理室104及第三真空處理室105被收納於這些各個所被分配的2個卡匣各個的內部所收納的未處理晶圓1枚1枚地被搬送的方式設定該晶圓的搬送的時間表。
此後，以朝向最深處的真空搬送室之前側的1個真空搬送室之進而前1個(鄰接的)真空搬送室所連結的真空搬送室，搬出被分配給該真空處理室的卡匣內的未處理晶圓的方式，設定該晶圓的搬送，真空處理裝置100之被配置於最前方側的第一真空搬送室107為止被連結於各個真空搬送室的真空處理室之中，於步驟3007之順送搬送，在晶圓未被搬送的真空處理室被搬送(逆送)未處理晶圓的方式，設定被分配給該真空處理室之卡匣內的未處理晶圓的搬送之時間表(步驟3010)。在本實施例，於被連 結於第一真空搬送室107的第四真空處理室106內被分配於此的卡匣內的未處理晶圓被搬送的方式，設定該晶圓搬送的時間表。
在前述之分配運轉，於該定常狀態，被連結於最深處的真空搬送室之前1個的真空搬送室之真空處理室為止之順送結束之後，對被連接於最深處的真空搬送室的真空處理室之全部被搬入晶圓為止，在被接續於前方的真空搬送室之真空處理室不會被搬入晶圓。亦即，在前述之運轉，依照被設定於收納在各卡匣的未處理晶圓之搬送的時間表，實施真空處理裝置100的動作的話，晶圓之被處理的枚數會比構成真空處理裝置100的真空搬送室的數目更多，而且被連接於深處的真空搬送室之真空處理室的全部被搬送晶圓，在不可能搬送得比此還要多的場合，被連接於前側的真空搬送室而且往尚未被搬送晶圓的真空處理室搬送晶圓而開始處理的方式，設定晶圓的搬送條件而實行。
另一方面，於步驟3001，作為真空處理裝置100之運轉，被設定卡匣與真空處理室不賦予對應的非分配運轉的場合，與分配運轉同樣，於步驟3003，在被收納於載置於卡匣台110的卡匣內之處理前的晶圓之中檢測出是否有未被設定搬送資訊的晶圓。在未被檢測出有這樣的晶圓的場合，是卡匣內的晶圓全部為已處理完畢，或者全部為已設定搬送的條件的場合，所以進行等待，直到搬送的時間表未被設定的未處理晶圓被收納的卡匣被搬送到真空處理裝置100為止，與收納已處理的晶圓之卡匣交換，而成 為可以由收納未處理晶圓的卡匣搬出晶圓為止。
在本實施例，於其後移至步驟3006，進行前述步驟3007之順送的搬送設定。亦即，由被連結於閉鎖室108的最前方側的真空搬送室(第一真空搬送室107)直到最深處的真空搬送室之鄰接於前1個的真空搬送室為止，於被連結在各真空搬送室的某一個真空處理室，被載置於卡匣台110上的任一個卡匣內的未處理晶圓被1枚1枚搬送的方式，設定該晶圓的搬送的時間表。進而，移至步驟3008，於被連結於最深處的真空搬送室之所有的真空處理室被搬送未處理的晶圓的方式設定該晶圓的搬送的時間表。
在本實施例，於被連結於第二真空搬送室的第二真空處理室104及第三真空搬送室105之各個內，未處理晶圓被依序搬送的方式，設定2枚之未處理晶圓的搬送的時間表。在本實施例之真空處理裝置100，判定是否進行步驟3010之逆送的搬送。被非分配運轉而不進行逆送的運轉的場合，移至步驟3011。
此後，以被連結於最深處的真空搬送室的真空處理室之晶圓的處理優先實施的方式，設定搬送的時間表。在步驟3011，往被連結於最深處的真空搬送室的真空處理室之未處理晶圓的搬送被設定之後，被設想為最早可以搬入未處理晶圓的真空處理室為被連結於最深處的真空搬送室者的場合，以對該真空處理室搬送未處理晶圓的方式，控制部設定該未處理晶圓的搬送的時間表。
總之，本實施例之未圖示的控制部，將該搬送時間表設定為搬送至被連結於最深處的真空處理室之真空處理室者之任意的未處理晶圓之次一被搬送的順序之未處理晶圓，依照搬送的條件算出來的特定時間點起，往成為可以最早搬入晶圓的最深處的真空處理室搬送未處理晶圓的方式，設定真空搬送機械臂111等真空處理裝置100之各部的動作。
在本實施例，控制部在前述次一被搬送的順序之未處理晶圓由卡匣取出而被搬送，在最深處的真空搬送室的前方側臨接的真空搬送室的內側成為可以搬入晶圓的時間點為止，檢測出成為最早可以搬入晶圓的真空處理室(步驟3011)，此為被連結於最深處的真空搬送室之任一的場合，以搬送前述未處理晶圓至該真空處理室的方式設定搬送的時刻表(步驟3012)。
具體而言，本實施例之閉鎖室108的真空側之閥120開放，而被收納於內部被減壓的未處理晶圓在第一真空搬送室107內部成為可以搬入未處理晶圓的時間點，被檢測出連結於第二真空搬送室113的第二真空處理室104、第三真空處理室105之任一比第一真空處理室103或第四真空處理室106之任一成為可以更早搬入晶圓的場合，為了要搬入可以早期搬入的真空處理室，未處理晶圓藉由真空搬送機械臂111搬送至真空搬送中間室114內部。
如果，被連結於最深處的真空搬送室的真空處理室以外的真空處理室被判定為可以最早搬入晶圓的場合，被連 結於最深處的真空搬送室的前方側之1個以上的真空搬送室所連結的真空處理室之中，檢測出成為可以最早搬送晶圓的真空處理室，而以搬送前述未處理晶圓到那裏的方式，設定該晶圓的搬送時間表。總之，於步驟3013，控制部，係前述次一個被搬送的順序之未處理晶圓由卡匣取出而被搬送，在最深處的真空搬送室的前方鄰接的真空搬送室之進而1個前側鄰接的真空搬送室內側成為可以搬入晶圓的時間點為止，檢測出成為可以最早搬入晶圓的真空處理室。此真空處理室，是在最深處的真空搬送室的前側鄰接的真空搬送室所連結的真空處理室所連結的真空處理室的場合搬入該真空處理室，而不是如此的場合包含鄰接的(進而1個前側之)真空搬送室被連結於比期更為前方側的真空搬送室的真空處理室之中以搬入成為可以最早搬入晶圓的真空處理室的方式，設定該未處理晶圓的搬送的時間表(步驟3014)。
具體而言，閉鎖室108的真空側之閥120開放，而被收納於內部被減壓的未處理晶圓在第一真空搬送室107內部成為可以搬入未處理晶圓的時間點，被檢測出連結於第一真空處理室103或第四真空處理室106之任一方比被連結於第二真空搬送室113的第二真空處理室104、第三真空處理室105之任一被檢測出可以更早搬入未處理晶圓的場合，藉由第一真空搬送室107內的真空搬送機械臂111由閉鎖室108內搬送未處理晶圓至該真空搬送室。
具備3個以上的真空搬送室的真空處理裝置的場合， 亦可能有被連結於前述最深處的真空搬送室之前1個之側的真空搬送室所連結的真空處理室更為早期成為可以搬入未處理晶圓的真空處理室是存在於前方側的場合。此場合，控制部，把前述之搬送的時間表的設定流程，針對被配置於更為前方側的真空搬送室及與此連結的真空處理室來進行，設定次一未處理晶圓的搬送的時間表。
相關於如此進行非分配運轉的本實施例之真空處理裝置100，控制部在包含於批次的晶圓之中，於被連結於真空處理裝置100之更為深處側而配置的真空處理室被處理的晶圓的枚數變成更大的方式，設定未處理晶圓的搬送，使真空處理裝置動作。總之，在未處理晶圓之處理開始前，被連結於更為深側的真空搬送室的真空處理室之中，往更為早期結束處理的真空處理室搬送未處理晶圓的方式進行設定。
更具體地說，真空處理裝置100根據來自控制部的指令，針對任意的未處理晶圓，以由最深側朝向最前側各個真空搬送室與在其前方鄰接的真空搬送室之2個做為對象，這些之中之往前方的真空搬送室內可以搬入未處理晶圓的時間點，檢測出被連結於該2個真空搬送室的真空處理室之中成為可以最早搬入晶圓者，此為被連結於後方的真空搬送室的真空處理室的場合，以該未處理晶圓被搬送至此真空處理室而被處理的方式藉由處理部設定該晶圓的搬送的時間表。若是在被連結於前方的真空搬送室的真空處理室成為可以早期搬入的場合，以此前方的真空搬送室與 更前方的1個真空搬送室為對象，反覆進行前述成為可以早期搬入的真空處理室之檢測。
在真空處理裝置100，藉由沿著這樣的搬送的設定，進行晶圓的搬送與處理，而連續進行由卡匣取出後接受處理之後被返回到原來的卡匣為止之晶圓的處理僅在被收納於卡匣內的複數枚晶圓之連貫(批次)下連續地進行的場合，在該批次的處理所需要的時間被縮短，結果，提高單位時間之處理枚數(生產率)。此外，在進行分配運轉的場合，於各複數之卡匣，被收納於此內部的晶圓與複數真空處理室之各個被賦予對應，可以容易把握住每個卡匣的處理特性或經歷，同時在各處理室之處理特性為每個卡匣為同樣近似者，藉由此真空處理裝置100進行的各批次之處理後所進行的處理可以在每個批次進行調節，結果提高生產性或者處理的再現性。此外，針對任意的晶圓被檢測出異常的場合，也可以明確化晶圓與批次及真空處理室之對應關係，可以由發生異常的晶圓來預測特定批次全體的異常，此外可以容易進行原因的檢測。
又，分配運轉的場合，也在步驟3008之順送動作結束之後，更替步驟3010的逆送搬送，而移至步驟3011，進行使往深側的真空處理室之搬送為優先的運轉亦可。此外，在進行前述運轉的真空處理裝置100，被配置於晶圓的搬送路徑至少被暫時的保持而滯留的工作站之大氣搬送機械臂112、閉鎖室108、第一真空搬送室107內的真空搬送機械臂111、真空搬送中間室114、第二真空搬送室 113內的真空搬送機械臂111，把在路徑上由上游側的工作站搬送而來的晶圓，以盡可能短的時間搬送至路徑的交流側的動作，亦即以進行先進先出的動作的方式由控制部調節動作。
控制部，在卡匣被搬送而被載置於卡匣台110之後，立刻進行該卡匣內所收納的未處理晶圓的搬送設定。特別是，控制部使用被配置於其內部的RAM等記憶裝置內所記憶的軟體，藉由演算器，在該晶圓的搬送開始之前，算出相關於晶圓的搬送動作之時間。
此時，各晶圓的搬送之真空搬送機械臂111的動作開始、結束時刻、閥120的開閉之動作開始、結束時刻等相關於搬送的動作的時間，隨著搬送的路徑或順序之設定而有所不同，所以對於使包含這些搬送的路徑、順序等的搬送條件不相同的複數時間表，進行前述演算，選擇該晶圓從卡匣取出而返回為止的時間，甚而複數枚晶圓之連貫之一批次的最初的晶圓被取出直到最後一枚晶圓被返回為止的時間成為最小的搬送條件，而設定此條件。
藉由實施如以上所述的控制，分散被配置於真空搬送室內的各真空搬送機械臂的搬送負荷，可以提高裝置全體的生產效率。
其次，進行了某個程度的處理之後，於某一個真空處理室被檢測出異常狀態，於該真空處理室停止處理的狀態，使用圖4及圖5來進行說明。
在圖4，模式顯示在相關於圖1所示的實施例之真空 處理裝置，於特定的真空處理室發生異常的狀態之俯視圖。與圖1所示的實施例同樣藉由交替(alternate)處理而處理晶圓。圖4所示的真空處理裝置100，與圖1同樣，具有在每2個真空處理室於前後方向並列配置而相互連結的2個真空搬送室由前方來看在左右(圖上為左右)方向上被連結的構成。
在本例，於分配運轉在結束複數枚晶圓的處理之時間點，第一真空處理室103，由於某種異常而停止的狀態是以把第一真空處理室103加上陰影而明白表示的。在第一真空處理室103發生異常時，未圖示的控制部，使搬送途中的晶圓一度返回原來的卡匣內之原來的收納位置，而不開始新的未處理晶圓的處理之用的搬送的方式對各部發送指令而調節動作。進而，在第二真空處理室104、第三真空處理室105、第四真空處理室106之某一個之中的處理中的晶圓，在結束其處理後，與前述同樣回到原來的卡匣的原來的位置。
進而，發生異常的第一真空處理室103內的晶圓也在可能的情況下，以由該處理室搬出，進行返回原來的卡匣的原來的位置的動作的方式，由控制部來調節動作。第一真空處理室103內的晶圓的搬出與返回被判斷為困難的場合，開閉連通著第一真空處理室103與第一真空搬送室107之間的閘之閥120被氣密地閉塞，第一真空處理室103內被區劃為氣密。
在此狀態，搬送途中的晶圓及處理中的晶圓回到卡匣 內之後，於3個真空處理室晶圓連一枚也未被搬入，第一真空處理室103為停止的狀態，但其他真空處理室已經做好了開始晶圓的處理之準備。其後，使用真空側區塊102之其他的區劃及大氣側區塊101再度開始運轉，接著進行卡匣內的晶圓的處理，同時因應需要進行第一真空處理室103內之保養、檢查作業。
由前述狀態，藉由控制部指定的卡匣內之未處理晶圓之中，最初被搬送的晶圓，以於順送搬送的動作往第四真空處理室106搬送的方式，再度設定搬送的時間表。接著由卡匣取出的未處理晶圓，是以沿著步驟3008的動作朝向被接續於第二真空搬送室113的某一個真空處理室搬送的方式來設定搬送的條件。
進而，在圖5，模式顯示在相關於圖1所示的實施例之真空處理裝置，於特定的真空處理室發生異常的狀態之俯視圖。在本圖，與圖1同樣藉由交替(alternate)處理而處理晶圓。本圖，與圖1同樣是4個真空處理室被接續的裝置構成，是在複數枚晶圓之處理結束，且在4個真空處理室連一枚晶圓也未被搬入，第三真空處理室105，因為某種原因而停止的狀態。於此狀態被搬送3枚晶圓的場合，未圖示的控制部，根據前述運轉動作的流程，首先以往第一真空處理室103搬送第1枚晶圓的方式進行控制。晶圓往第一真空處理室103搬入後，第2枚晶圓，以往第二真空處理室104搬送的方式被控制。接著，第3枚晶圓不是往第三真空處理室105，而是往第四真空處理室106搬 送。
藉由前述的構成，於真空處理裝置100，於真空處理室發生異常的場合，基本上也不會改變晶圓搬送的控制方法，係以被檢測出異常的真空處理室停止，與真空側區塊102之其他容器氣密地區隔，同時使運轉再度開始時最初之未處理晶圓往接下來應該搬送的真空處理室搬送晶圓的方式被調節。此外，如前述實施例那樣接近於筐體109，係以被配置於前面側的第一真空搬送室起朝向裏面的真空搬送室，除了被連接於各真空搬送室的異常狀態的真空處理室以外，定常狀態的真空處理室之某一1個1個地依序搬送晶圓，開始進行處理的方式來進行控制，因此可以分散被配置於真空搬送室內的各真空搬送機械臂之搬送負荷，提高裝至全體的生產效率。
根據前述說明之實施例，可以提供單位設置面積的生產性很高的半導體製造裝置。
101‧‧‧大氣側區塊
102‧‧‧真空側區塊
103‧‧‧第一真空處理室
104‧‧‧第二真空處理室
105‧‧‧第三真空處理室
106‧‧‧第四真空處理室
107‧‧‧第一真空搬送室
108‧‧‧閉鎖室
109‧‧‧筐體
110‧‧‧卡匣台
111‧‧‧真空搬送機械臂
112‧‧‧大氣搬送機械臂
113‧‧‧第二真空搬送室
114‧‧‧真空搬送中間室
120‧‧‧閥
201‧‧‧第一臂
202‧‧‧第二臂
圖1係說明相關於本發明之實施例之真空處理裝置的全體構成的概略之俯視圖。
圖2係擴大顯示圖1所示之實施例之真空搬送室之橫剖面圖。
圖3為顯示相關於圖1所示的實施例之真空處理裝置的動作流程之流程圖。
圖4係說明相關於本發明之變形例之真空處理裝置的 全體構成的概略之俯視圖。
圖5係說明相關於本發明之變形例之真空處理裝置的全體構成的概略之俯視圖。
101‧‧‧大氣側區塊
102‧‧‧真空側區塊
103‧‧‧第一真空處理室
104‧‧‧第二真空處理室
105‧‧‧第三真空處理室
106‧‧‧第四真空處理室
107‧‧‧第一真空搬送室
108‧‧‧閉鎖室
109‧‧‧筐體
110‧‧‧卡匣台
111‧‧‧真空搬送機械臂
112‧‧‧大氣搬送機械臂
113‧‧‧第二真空搬送室
114‧‧‧真空搬送中間室
120‧‧‧閥
150‧‧‧控制部

Claims (6)

  1. 一種真空處理裝置，其特徵係具備：被配置於大氣搬送室的背面側、相互被連結、被配置將晶圓搬送至被減壓的內部之真空搬送機械臂的複數真空搬送室，以及至少各有1個被連結至這些真空搬送室之各個之複數真空處理室；把被配置於前述大氣搬送室的前面側之卡匣內的複數晶圓由此卡匣取出而依序往前述複數真空處理室藉由前述真空搬送臂搬送而進行處理後返回前述卡匣的真空處理裝置；具有設定前述複數枚之晶圓的搬送動作而調節此動作的控制部，此控制部，以任意之前述晶圓被搬送至前述複數真空搬送室之中連結於被配置在最裏側的真空搬送室的前述真空處理室之全部的方式進行調節之後，使次一晶圓的搬送，在前述任意晶圓成為可以從被連結於前述最裏側的真空搬送室的前述真空處理室搬出之前，可搬入該次一晶圓的前述真空處理室，且被搬送至被配置於最後方的真空處理室的方式進行調節。
  2. 如申請專利範圍第1項之真空處理裝置，其中前述控制部，以使前述次一晶圓的搬送，在被配置在比前述最裡面的前述真空搬送室更為前方的前述真空搬送室所連結的前述複數真空處理室之中被搬送至被連結於前述最後方的真空搬送室的真空處理室的方式進行調節。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之真空處理裝置，其中具備： 在相鄰的前述複數真空搬送室之間連接彼此而配置，與前述真空搬送室連通的內部可以收容複數前述晶圓的中間室，以及在前述複數真空搬送室之中被配置於最前方的真空搬送室與前述大氣搬送室之間連結彼此而配置之至少1個閉鎖室；根據前述真空搬送機械臂之前述晶圓的搬送，係前述真空處理室與前述中間室或者前述閉鎖室之間的搬送所需要的時間，比在前述中間室或者前述閉鎖室之間的搬送所需要的時間更長。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之真空處理裝置，其中具備：在相鄰的前述複數真空搬送室彼此之間連結彼此而配置，在與前述真空搬送室連通的內部可以收納複數之前述晶圓的中間室，以及在前述複數真空搬送室之中被配置於最前方的真空搬送室與前述大氣搬送室之間連結彼此而配置，於內部可以收容前述晶圓之至少1個閉鎖室；前述複數真空處理室之各個，具備於其內部前述晶圓被乘載而保持於其上面的試料台，且係被配置於內部上下移動，由前述上面使先端移動至上方的狀態下將前述晶圓載置於此先端而予以保持之複數栓以及構成前述上面而於其上被載置著前述晶圓的狀態下藉由形成的靜電力吸附保持前述晶圓的具有介電質製之膜的試料台；具備於前述中間室及前述閉鎖室內被載置且保持固定前述晶圓的保持部。
  5. 如申請專利範圍第1至4項之任一項之真空處理裝置，其中前述複數真空搬送室之中由最前方側的真空搬送室連接到後方的真空搬送室之各個的前述真空處理室之1個個內將前述晶圓一枚一枚地搬送，將前述晶圓搬送至被連結到前述最裏面的真空搬送室之全部的前述真空處理室之後，使前述次一晶圓的搬送，以被搬送至連結於前述最裏側的真空搬送室之前述真空處理室的前述晶圓成為可以由該真空處理室搬出之前可以搬入該次一晶圓之前述真空處理室，且為被搬送至配置在最後方的真空處理室的方式進行調節。
  6. 一種真空處理裝置，其特徵為具備：被配置於大氣搬送室的背面側，被配置將晶圓搬送至被相互連結被減壓的內部之真空搬送機械臂的複數真空搬送室，以及至少各有1個被連結至這些真空搬送室之各個之複數真空處理室；把被配置於前述大氣搬送室的前面側之複數卡匣台上所載置的複數卡匣內之複數晶圓，由該卡匣取出，依序往前述複數真空處理室之中對應於此卡匣所設的真空處理室，藉由前述真空搬送機械臂搬送，進行處理之後，返回前述卡匣的真空處理裝置；具有設定前述複數枚晶圓的搬送動作，調節此動作之控制部；此控制部，由前述複數卡匣之各個依序取出1枚枚晶圓，由前述複數真空搬送室之中最前方側的真空搬送室，往被連結於前述最裏面的真空搬送室之各個的前述真 空處理室之1個個，1枚1枚地搬送前述晶圓，把前述晶圓搬送至被連結於前述最裏面的真空搬送室之全部的前述真空處理室之後，將前述晶圓搬送至前述最前方的真空搬送室為止之各個被連結於真空搬送室的真空處理室之中的1個個的方式來進行調節。
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