TWI631620B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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TWI631620B
TWI631620B TW105126420A TW105126420A TWI631620B TW I631620 B TWI631620 B TW I631620B TW 105126420 A TW105126420 A TW 105126420A TW 105126420 A TW105126420 A TW 105126420A TW I631620 B TWI631620 B TW I631620B
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中澤和輝
白濱裕規
岡本芳枝
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芝浦機械電子裝置股份有限公司
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Abstract

根據一項實施例，一種基板處理裝置包含一處理器、一搬送部件、一負載鎖定單元及一轉移單元。該處理器在一氛圍中執行一基板之處理。該搬送部件在具有高於執行該處理時之壓力之一壓力之一環境中搬送該基板。該負載鎖定單元提供在該處理器與該搬送部件之間。該轉移單元提供在該負載鎖定單元與該處理器之間。該負載鎖定單元包含一支架及一驅動單元。該支架支撐該基板。該驅動單元移動該支架之在一旋轉方向上之一位置。該轉移單元在該基板於該處理器中之該處理的中途將該基板從該處理器轉移至該支架。該驅動單元移動該經轉移基板之在一旋轉方向上之一位置。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本文中描述之實施例大體上係關於一種基板處理裝置及一種基板處理方法。
相關申請案之交叉參考
本申請案係基於2015年8月19日申請之日本專利申請案第2015-161760號且主張其優先權利；該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
藉由電漿處理或使用一處理氣體之處理針對一基板(諸如一半導體晶圓、一平板顯示器基板、一曝光遮罩基板、一奈米壓印基板等等)及針對形成於基板上之膜或類似者執行處理(諸如蝕刻、灰化、氣相沈積、膜形成等等)。
已提出其中固持基板之一放置單元之放置表面之組態匹配於基板之背表面之組態以減小基板之表面中之處理量之偏差之技術(例如，參考JP 2013-206971A)。
然而，在執行基板之處理時之處理容器之內部中，可能存在電漿密度之水平分佈中之一偏差或處理氣體濃度之水平分佈中之一偏差。
因此，存在其中難以使用靜態條件(諸如放置表面之組態等等)來減小基板之表面中之處理量之偏差之情況。
因此，期望開發其中可減小基板之表面中之處理量之偏差之技術。
一般言之，根據一項實施例，一種基板處理裝置包含一處理器、一搬送部件、一負載鎖定單元及一轉移單元。
處理器在一氛圍中執行一基板之處理。氛圍從大氣壓力減壓。
搬送部件在具有高於執行處理時之壓力之一壓力之一環境中搬送基板。
負載鎖定單元提供在處理器與搬送部件之間。
轉移單元提供在負載鎖定單元與處理器之間。
負載鎖定單元包含一支架及一驅動單元。支架支撐基板。驅動單元移動支架之在一旋轉方向上之一位置。
轉移單元在基板於處理器中之處理的中途將基板從處理器轉移至支架。
驅動單元移動經轉移基板之在一旋轉方向上之一位置。
1‧‧‧基板處理裝置
10‧‧‧儲存器
11‧‧‧容器
11a1‧‧‧開口
12‧‧‧支架
13‧‧‧敞開/閉合門
20‧‧‧搬送部件
21‧‧‧外殼
21a‧‧‧開口
22‧‧‧轉移器
22a‧‧‧臂
22b‧‧‧固持器
22c‧‧‧移動單元
30‧‧‧負載鎖定單元
31‧‧‧負載鎖定室
31a‧‧‧開口
32‧‧‧敞開/閉合門
33‧‧‧放置單元
33a‧‧‧支架
33a1‧‧‧支撐板
33a2‧‧‧支撐本體
33a1a‧‧‧端部
33a2a‧‧‧傾斜表面
33c‧‧‧旋轉軸
33c1‧‧‧密封構件
33d‧‧‧驅動單元
34‧‧‧壓力控制器
34a‧‧‧減壓單元
34a1‧‧‧排氣單元
34a2‧‧‧氣導控制器
34a3‧‧‧感測器
34a4‧‧‧控制器
34a5‧‧‧連接單元
34a5a‧‧‧中心軸
34b‧‧‧氣體供應單元
34b1‧‧‧供應單元
34b2‧‧‧氣導控制器
34b3‧‧‧連接單元
34b3a‧‧‧中心軸
34b4‧‧‧控制器
40‧‧‧轉移單元
41‧‧‧外殼
42‧‧‧轉移器
42a‧‧‧臂
42b‧‧‧固持器
43‧‧‧減壓單元
50‧‧‧處理器
51‧‧‧處理容器
51a‧‧‧透射窗
52‧‧‧放置單元
53‧‧‧電漿產生天線
54a‧‧‧高頻波產生器
54b‧‧‧高頻波產生器
55‧‧‧氣體供應單元
55a‧‧‧質量流控制器(MFC)
56‧‧‧減壓單元
56a‧‧‧自動壓力控制器(APC)
60‧‧‧控制器
70‧‧‧感測器
100‧‧‧線
S001‧‧‧步驟
S002‧‧‧步驟
S003‧‧‧步驟
S004‧‧‧步驟
S005‧‧‧步驟
S006‧‧‧步驟
S007‧‧‧步驟
S008‧‧‧步驟
S009‧‧‧步驟
S010‧‧‧步驟
S011‧‧‧步驟
S012‧‧‧步驟
S013‧‧‧步驟
S014‧‧‧步驟
S015‧‧‧步驟
S016‧‧‧步驟
S017‧‧‧步驟
S018‧‧‧步驟
S019‧‧‧步驟
S020‧‧‧步驟
S021‧‧‧步驟
S022‧‧‧步驟
S023‧‧‧步驟
A‧‧‧轉移方向
C‧‧‧部分
D‧‧‧部分
G‧‧‧製程氣體
H‧‧‧尺寸
L‧‧‧尺寸
P‧‧‧電漿
T‧‧‧厚度尺寸
W‧‧‧基板
Wa‧‧‧端部
圖1係展示根據實施例之基板處理裝置1之一佈局圖式；圖2係展示處理器50之一實例之一示意性截面圖；圖3A及圖3B係展示負載鎖定單元30之示意性截面圖；圖4係圖3A及圖3B之一線B-B輔助截面圖；圖5係展示基板W從容器11至處理器50之搬送方法之一流程圖； 圖6係展示基板W在處理器50與負載鎖定單元30之間之搬送方法之一流程圖；圖7係展示基板W從處理器50至容器11之搬送方法之一流程圖；圖8展示在其中基板W之在旋轉方向上之位置未被移動之情況中之蝕刻量之分佈；且圖9展示在其中基板W之在旋轉方向上之位置被移動之情況中之蝕刻量之分佈。
現在，將參考圖式描述實施例。
以相同元件符號標記圖式中之類似組件；且視情況省略一詳細描述。根據本發明之一實施例之一基板處理裝置1可為利用電漿之一電漿處理裝置、使用一處理氣體、一處理液體等等之一處理裝置或類似者。
然而，在一電漿處理裝置之情況中，處理量之一偏差容易出現在基板之表面中，此係因為一偏差容易出現在電漿密度之水平分佈中。
因此，現在將描述一情況，其中根據本發明之實施例之基板處理裝置1係利用電漿之一裝置。
圖1係展示根據實施例之基板處理裝置1之一佈局圖式。
如圖1中所展示，一儲存器10、一搬送部件20、一負載鎖定單元30、一轉移單元40、一處理器50及一控制器60提供在基板處理裝置1中。
藉由基板處理裝置1對其執行處理之一基板W之平坦組態係一四邊形。雖然未特別限制基板W之材料，但該基板W之材料可為(例如)石英、玻璃等等。雖然未特別限制基板W之應用，但該基板W可為(例 如)一平板顯示器基板、一曝光遮罩基板、一奈米壓印基板等等。
一容器11、一支架12及一敞開/閉合門13提供在儲存器10中。
容器11儲存基板W。
雖然未特別限制容器11之數目，但可藉由提供多個容器11而增大產率。在其中提供多個容器11之情況中，可提供具有類似組態之多個容器11；或可提供具有不同組態之多個容器11。容器11可為(例如)其中基板W可以一堆疊組態(一多層組態)儲存之一載體等等。例如，容器11可為一FOUP(前開式統一卡匣)或類似者，其係用於搬送並儲存基板之一前開式載體且用於迷你環境型半導體工廠中。
然而，容器11不限於一FOUP或類似者；且能夠儲存基板W便足夠。
支架12提供在一外殼21之側表面處或地面上。容器11放置在支架12之上表面上。支架12固持放置之容器11。
敞開/閉合門13提供在容器11之一開口11a1與搬送部件20之外殼21之一開口21a之間。該敞開/閉合門13敞開及閉合容器11之開口11a1。例如，藉由由一未展示驅動單元抬高敞開/閉合門13而閉合容器11之開口11a1。藉由由未展示驅動單元放低敞開/閉合門13而敞開容器11之開口11a1。
搬送部件20提供在儲存器10與負載鎖定單元30之間。
搬送部件20在具有高於執行處理時之壓力之一壓力(例如，大氣壓力)之一環境中搬送基板W。
外殼21及一轉移器22提供在搬送部件20中。
外殼21具有一箱式組態；且轉移器22提供在外殼21之內部。外殼21可為(例如)具有一氣密結構使得來自外部之微粒等等無法進入之一 外殼。外殼21之內部之氛圍係(例如)大氣壓力。
轉移器22在儲存器10與負載鎖定單元30之間搬送並轉移基板W。
轉移器22可為具有以一旋轉軸作為中心旋轉之一臂22a之一轉移機器人。
例如，轉移器22包含其中組合一正時皮帶、連桿組等等之一機構。臂22a具有一接頭。固持基板W之一固持器22b提供在臂22a之尖端處。
一移動單元22c提供在臂22a下方。該移動單元22c可在一搬送方向A(箭頭A之方向)上移動。再者，提供移動基板W之在旋轉方向上之位置及該基板W之在抬高/放低方向上之位置之一未展示位置調整器、改變臂22a之方向之一未展示方向轉換器等等。
因此，可藉由固持器22b固持基板W、藉由在基板W被固持時於箭頭A之方向上移動基板W、藉由改變臂22a之方向，及藉由由彎曲引起臂22a延伸及縮回而執行基板W轉移至容器11或一負載鎖定室31。
負載鎖定單元30提供在搬送部件20與處理器50之間。
負載鎖定單元30可在其中氛圍係(例如)大氣壓力之搬送部件20側與其中氛圍係(例如)執行處理時之壓力之轉移單元40側之間轉移基板W。
如下文所描述，負載鎖定單元30包含移動基板W之在旋轉方向上之位置之一機構。
因此，負載鎖定單元30可移動基板W之在旋轉方向上之位置。
基板W之在旋轉方向上之位置的移動係(例如)將該基板W旋轉一規定角度之動作。
負載鎖定單元30進一步具有可抑制微粒黏附至基板W之一組態。
下文描述與負載鎖定單元30相關之細節。
轉移單元40提供在處理器50與負載鎖定單元30之間。該轉移單元40在處理器50與負載鎖定單元30之間轉移基板W。一外殼41、一轉移器42及一減壓單元43提供在轉移單元40中。
外殼41具有一箱式組態；且該外殼41之內部經由一敞開/閉合門32而與負載鎖定室31之內部連通。外殼41可維持從大氣壓力減壓之一氛圍。
轉移器42提供在外殼41之內部。
具有一接頭之一臂42a提供在轉移器42中。固持基板W之一固持器42b提供在臂42a之尖端處。
轉移器42藉由基板W由固持器42b固持、藉由改變臂42a之方向，及藉由藉由彎曲引起臂42a延伸及縮回而執行基板W在負載鎖定室31與一處理容器51之間之轉移。
減壓單元43將外殼41之內部之氛圍減壓至低於大氣壓力之一規定壓力。例如，減壓單元43引起外殼41之內部之氛圍之壓力實質上等於執行處理時處理容器51之壓力。
處理器50執行放置在處理容器51之內部之基板W之所要處理。
例如，處理器50在從大氣壓力減壓之一氛圍中執行基板W之電漿處理。
處理器50可為(例如)一電漿處理器裝置，諸如一電漿蝕刻裝置、一電漿灰化裝置、一濺鍍裝置、一電漿CVD裝置等等。
在此一情況中，未特別限制用於產生電漿之方法；且例如，可使用一高頻波、一微波等等來產生電漿。
然而，電漿處理裝置之類型及電漿產生方法係實例且不限於此。
處理器50在從大氣壓力減壓之一氛圍中執行基板W之處理便足夠。
亦未特別限制處理器50之數目。在其中多個地提供處理器50之情況中，可提供相同類型之基板處理裝置；或可提供不同類型之基板處理裝置。在其中多個地提供相同類型之基板處理裝置之情況中，處理條件可設定為不同；或處理條件可設定為相同。
圖2係展示處理器50之一實例之一示意性截面圖。
圖2中展示之處理器50係一感應耦合電漿處理裝置。即，處理器50係藉由使用由高頻能量激發並產生之電漿以從一製程氣體產生電漿產物來處理基板W之一電漿處理裝置之一實例。
如圖2中所展示，處理器50包含處理容器51、一放置單元52、一電漿產生天線53、高頻波產生器54a及54b、一氣體供應單元55、一減壓單元56等等。再者，提供控制包含在處理器50中之每一組件(諸如高頻波產生器54a及54b、氣體供應單元55、減壓單元56等等)之一未展示控制器、操作每一組件之一未展示操作單元等等。
電漿產生天線53藉由將高頻能量(電磁能量)供應至其中產生電漿P之一區域而產生電漿P。
電漿產生天線53經由一透射窗51a而將高頻能量供應至其中產生電漿P之區域。透射窗51a具有一平板組態且由具有針對高頻能量之一高透射比且不易被蝕刻之一材料製成。透射窗51a提供為在處理容器51之上端處氣密。
在此一情況中，電漿產生天線53、高頻波產生器54a及54b等等用 作將電磁能量供應至其中產生電漿之區域之一電漿產生單元。
氣體供應單元55經由一質量流控制器(MFC)55a連接至處理容器51之側壁上部。一製程氣體G可經由質量流控制器55a從氣體供應單元55供應至處理容器51內之其中產生電漿P之區域。
處理容器51具有具一底部之一實質上圓柱形組態且可維持從大氣壓力減壓之一氛圍。放置單元52提供在處理容器51之內部。
基板W放置在放置單元52之上表面上。
在此一情況中，基板W可直接放置在放置單元52之上表面上或可運用插置之一未展示支撐構件或類似者放置在放置單元52之上表面上。
減壓單元56(諸如一渦輪分子泵(TMP)或類似者)經由一自動壓力控制器(APC)56a連接至處理容器51之底部表面。減壓單元56使處理容器51之內部減壓至一規定壓力。自動壓力控制器56a基於感測處理容器51之內部壓力之一未展示壓力計之輸出而將處理容器51之內部壓力控制為規定壓力。
當執行基板W之電漿處理時，處理容器51之內部藉由減壓單元56減壓至規定壓力；且規定量之製程氣體G(例如，CF4等等)從氣體供應單元55供應至處理容器51內之其中產生電漿P之區域。另一方面，具有一規定功率之高頻功率從高頻波產生器54a施加至電漿產生天線53；且電磁能量經由透射窗51a輻射進入處理容器51之內部。使離子從電漿P朝向基板W加速之一電場藉由從高頻波產生器54b施加具有一規定功率之高頻功率而形成在固持基板W之放置單元52處。
因此，藉由輻射進入處理容器51之內部之電磁能量及來自放置單 元52之電磁能量而產生電漿P；且製程氣體G經激發且活化以在產生之電漿P內產生電漿產物(諸如中性活性種類、離子等等)。接著，藉由產生之電漿產物處理基板W之前表面。
控制器60控制提供在基板處理裝置1中之每一組件之操作。
控制器60控制每一組件之操作，諸如(例如)敞開/閉合門13之敞開及閉合、基板W藉由轉移器22之搬送及轉移、敞開/閉合門32之敞開及閉合、藉由一壓力控制器34之壓力控制(參考圖3A及圖3B)、基板W藉由轉移器42之轉移、藉由減壓單元43之減壓、藉由處理器50之各種處理等等。
現在，將進一步描述負載鎖定單元30。
圖3A及圖3B係展示負載鎖定單元30之示意性截面圖。
圖4係圖3A及圖3B之一線B-B輔助截面圖。
如圖3A及圖3B及圖4中所展示，負載鎖定室31、敞開/閉合門32、一放置單元33及壓力控制器34提供在負載鎖定單元30中。
負載鎖定室31具有一箱式組態且可維持從大氣壓力減壓之一氛圍。
敞開/閉合門32分別提供在負載鎖定室31之外殼21側(搬送部件20側)及外殼41側(轉移單元40側)。可藉由未展示驅動單元移動敞開/閉合門32而敞開及閉合負載鎖定室31之開口31a。
如圖3B中所展示，當在平面圖中觀察負載鎖定室31時，開口31a在轉移器42側之位置可從開口31a在轉移器22側之位置偏移。
在此一情況中，開口31a在轉移器42側之中心可比開口31a在轉移器22側之中心朝向轉移器42之中心偏移更多。因此，轉移器42可在於 轉移器42與負載鎖定室31之間轉移基板W時容易地進入開口31a。
放置單元33提供在負載鎖定室31之內部。基板W以一水平狀態放置在放置單元33上。放置單元33支撐放置之基板W。
放置單元33移動放置之基板W之在旋轉方向上之位置。
一支架33a、一旋轉軸33c及一驅動單元33d提供在放置單元33中。支架33a包含一支撐板33a1及一支撐本體33a2。
支撐板33a1提供在負載鎖定室31之內部。該支撐板33a1具有一平板組態。該支撐板33a1之主表面之大小大於基板W之大小。如圖4中所展示，基板W側之支撐板33a1之主表面面向藉由支撐本體33a2所支撐之基板W。
支撐本體33a2具有一柱形組態；且用於支撐基板W之一傾斜表面33a2a提供在支撐本體33a2之一個端部處。支撐本體33a2之另一端部側提供在支撐板33a1處。提供四個支撐本體33a2；且該等支撐本體33a2之傾斜表面33a2a支撐四邊形基板W之邊角。
可藉由支撐本體33a2之傾斜表面33a2a支撐基板W之邊角而減小接觸表面積。因此，可抑制微粒之出現。
亦可藉由運用支撐本體33a2之傾斜表面33a2a支撐基板W而執行支撐位置之對準。
旋轉軸33c具有一柱形組態；且該旋轉軸33c之一個端部提供在支撐板33a1處。該旋轉軸33c之另一端部曝露在負載鎖定室31外部。一密封構件33c1(諸如一O環或類似者)提供在旋轉軸33c與負載鎖定室31之間。
驅動單元33d移動支撐板33a1之在旋轉方向上之位置。因此，可使 用驅動單元33d、旋轉軸33c、支撐板33a1及支撐本體33a2來移動基板W之在旋轉方向上之位置。驅動單元33d可為(例如)一控制馬達(諸如一伺服馬達等等)。
壓力控制器34包含一減壓單元34a及一氣體供應單元34b。
減壓單元34a排出在負載鎖定室31內部之氣體且使該負載鎖定室31之內部之氛圍減壓至低於大氣壓力之一規定壓力。例如，壓力控制器34引起負載鎖定室31之內部之氛圍之壓力實質上等於外殼41之內部之氛圍之壓力(在執行處理時之壓力)。
氣體供應單元34b將一氣體供應至負載鎖定室31之內部且引起該負載鎖定室31之內部之氛圍之壓力實質上等於外殼21之內部之氛圍之壓力。例如，氣體供應單元34b將氣體供應至負載鎖定室31之內部且使該負載鎖定室31之內部之氛圍從低於大氣壓力之壓力恢復至(例如)大氣壓力。
因此，可藉由將基板W放置於提供在負載鎖定室31之內部之放置單元33之上表面上且藉由改變該負載鎖定室31之內部之氛圍之壓力而在搬送部件20與轉移單元40之間轉移基板W。
即，基板W可在其中氛圍係(例如)大氣壓力之搬送部件20側與其中氛圍係低於大氣壓力之一壓力之轉移單元40側之間轉移。
一排氣單元34a1、一氣導控制器34a2、一感測器34a3(參考圖3A及圖3B)、一控制器34a4及一連接單元34a5提供在減壓單元34a中。
排氣單元34a1、氣導控制器34a2及連接單元34a5係藉由導管連接。排氣單元34a1經由氣導控制器34a2及連接單元34a5而與負載鎖定室31之內部連通。
排氣單元34a1排出負載鎖定室31之內部之氣體。
排氣單元34a1可為(例如)一真空泵等等。
氣導控制器34a2控制與氣體之排出相關之氣導C(在下文中稱為排氣系統之氣導C)。
氣導控制器34a2可為(例如)藉由改變一閥之旋轉角度而控制氣導之一蝶形閥等等。
感測器34a3提供在負載鎖定室31之側壁處且感測該負載鎖定室31之內部之壓力。
感測器34a3可輸出對應於感測之壓力之一電氣信號。該感測器34a3可為(例如)一真空計等等。
控制器34a4電氣連接至氣導控制器34a2及感測器34a3。
控制器34a4基於從感測器34a3發射之電氣信號而控制氣導控制器34a2。
換言之，控制器34a4基於從感測器34a3發射之電氣信號而控制排氣系統之氣導C。
控制器34a4並非總是必要的；且可藉由控制器60控制排氣系統之氣導C。
連接單元34a5提供為在提供於負載鎖定室31之側壁中之開口處氣密。
一供應單元34b1、一氣導控制器34b2、一連接單元34b3及一控制器34b4提供在氣體供應單元34b中。
供應單元34b1、氣導控制器34b2及連接單元34b3係藉由導管連接。
供應單元34b1經由連接單元34b3及氣導控制器34b2而與負載鎖定室31之內部連通。
供應單元34b1將一氣體供應至負載鎖定室31之內部。
供應單元34b1可為(例如)儲存加壓氮氣、加壓惰性氣體等等之一氣缸。
氣導控制器34b2提供在供應單元34b1與連接單元34b3之間且根據氣體之供應控制氣導C1。
氣導控制器34b2可為(例如)一流速控制閥等等。
連接單元34b3提供為在提供於負載鎖定室31之側壁中之開口處氣密。
連接單元34b3及連接單元34a5經提供以在於平面圖中觀察時面向彼此(參考圖3A及圖3B)。再者，連接單元34b3之一中心軸34b3a及連接單元34a5之一中心軸34a5a在於平面圖中觀察時處於相同直線上。
連接單元34b3之流徑橫截面積(在正交於流徑之流動方向之一方向上之橫截面積)大於連結供應單元34b1及連接單元34b3之導管之流徑橫截面積。因此，供應至負載鎖定室31之內部之氣體之流動速度可設定為緩慢。
控制器34b4電氣連接至氣導控制器34b2及感測器34a3。
控制器34b4基於從感測器34a3發射之電氣信號而控制氣導控制器34b2。
換言之，控制器34b4基於從感測器34a3發射之電氣信號而控制氣體供應系統之氣導C1。
控制器34b4並非總是必要的；且可藉由控制器60控制氣體供應系 統之氣導C1。
此處，存在其中微粒在驅動單元33d移動基板W之在旋轉方向上之位置時出現之情況。
因此，負載鎖定單元30具有其中出現之微粒不易黏附至基板W之一組態。
例如，如圖4中所展示，支撐板33a1之主表面提供為平行於藉由減壓單元34a及氣體供應單元34b而形成於負載鎖定室31之內部之氣流之流動方向。
連接單元34b3及連接單元34a5經提供以在於平面圖中觀察時面向彼此。再者，連接單元34b3之中心軸34b3a及連接單元34a5之中心軸34a5a在於平面圖中觀察時處於相同直線上。
因此，可抑制微粒之四處漂浮，此係因為可抑制氣流之流動之紊亂。
支撐板33a1之主表面之大小大於基板W之大小。
因此，即使負載鎖定室31之底部表面側之微粒四處漂浮，仍可抑制四處漂浮之微粒進入至基板W側。
在氣流接觸提供於負載鎖定室31之內部之支撐板33a1及/或支撐本體33a2時產生渦流。當產生渦流時，微粒捕集於產生之渦流中；且微粒不易被排出負載鎖定室31外。
因此，支撐板33a1及/或支撐本體33a2具有使得不易產生渦流之組態。
例如，由於支撐板33a1之主表面係一平坦表面，故空氣阻力為低；且可抑制渦流之產生。
例如，由於支撐本體33a2具有柱形組態，故空氣阻力為低；且可抑制渦流之產生。在此一情況中，可藉由將支撐本體33a2之截面組態設定為一圓形、一橢圓形等等而使渦流之產生甚至更低。
如上文所描述，由於支撐板33a1之主表面提供為平行於氣流之流動方向，故空氣阻力為低；且可抑制渦流之產生。
基板W與支撐板33a1之間之位置關係如下。
例如，如圖4中所展示，基板W與支撐板33a1之間之一尺寸H及基板W之一厚度尺寸T經設定以滿足下列公式(1)。
因此，由於可抑制流動穿過基板W之支撐板33a1側之氣流之流動速度之增大，故微粒不易四處漂浮。再者，可減小流動穿過基板W之支撐板33a1側之氣流之流動速度與流動穿過與基板W之支撐板33a1側相對之側(頂板側)之氣流之流動速度之間之差。因此，由於可減小在基板W之支撐板33a1側與頂板側之間之壓力之差，故可抑制基板W之位置之偏移。
基板W與支撐板33a1之間之尺寸H及基板W在排氣口之下游側之一端部Wa與支撐板33a1在排氣口之下游側之一端部33a1a之間之一尺寸L經設定以滿足下列公式(2)。
因此，可在基板W之下游側之端部Wa附近處產生之渦流與支撐板33a1之下游側之端部33a1a附近處產生之渦流之間提供一距離；因此，可抑制產生之渦流之間之干擾。因此，可抑制歸因於渦流之間之干擾之渦流之生長。
因此，負載鎖定室31之底側之微粒不易四處漂浮。
因此，即使微粒在驅動單元33d移動基板W之在旋轉方向上之位置時出現，仍可抑制微粒至基板W的黏附。
可同時執行減壓及移動基板W之在旋轉方向上之位置之程序。藉此，在執行減壓時排出在旋轉基板W時從驅動單元33d出現之微粒；因此，可抑制微粒至基板W的黏附。
對流不出現在一真空中。因此，微粒不黏附至基板W，此係因為該等微粒不四處漂浮。因此，在其中於已處於真空狀態中之負載鎖定單元30之內部執行基板W在處理之中途的旋轉之情況中，可不執行減壓。
現在，將描述根據實施例之基板處理裝置1及基板處理方法之效應之一實例。
圖5係展示基板W從容器11至處理器50之搬送方法之一流程圖。
圖6係展示基板W在處理器50與負載鎖定單元30之間之搬送方法之一流程圖。
圖7係展示基板W從處理器50至容器11之搬送方法之一流程圖。
首先，將基板W從容器11搬送至負載鎖定室31(圖5之S001)。
例如，轉移器22從容器11移除基板W且將該基板W放置在負載鎖定室31之內部之放置單元33上。
接著，閉合負載鎖定室31之敞開/閉合門32；且減壓單元34a使負載鎖定室31之內部減壓至規定壓力(圖5之S002及S003)。
接著，驅動單元33d使用旋轉軸33c、支撐板33a1及支撐本體33a2來移動基板W之在旋轉方向上之位置(圖5之S004)。
如圖1之部分C中所展示，在轉移器22與放置單元33之間轉移之基板W之側延伸之方向係平行或垂直於搬送方向A。
另一方面，如圖1之部分D中所展示，在轉移器42與放置單元33之間轉移之基板W之側延伸之方向係平行或垂直於連接轉移器42之中心與放置單元33之中心之一線100。
轉移器42之中心係該轉移器42之旋轉軸之中心；且放置單元33之中心係旋轉軸33c之中心。
因此，當在轉移器22與放置單元33之間轉移基板W時，驅動單元33d移動由支撐本體33a2固持之基板W之在旋轉方向上之位置，使得固持之基板W之側之延伸方向係平行或垂直於搬送部件20之搬送方向A。
當在轉移器42與放置單元33之間轉移基板W時，驅動單元33d移動由支撐本體33a2固持之基板W之在旋轉方向上之位置，使得固持之基板W之側之延伸方向係平行或垂直於連接轉移單元40(轉移器42)之中心與放置單元33之中心之線。
轉移單元40(轉移器42)之中心係用作轉移器42之搬送臂之旋轉中心(軸)；且其中提供一支撐本體33b之區域之中心係基板W之中心。
因此，可執行基板W之一平穩轉移。
由於基板W之在旋轉方向上之位置可在負載鎖定單元30中改變，故可按需設定相對於搬送部件20之負載鎖定單元30及/或鄰近該負載鎖定單元30之轉移單元40之配置角度。
因此，由於與搬送部件20、負載鎖定單元30及轉移單元40之配置相關之自由度為高，故可縮小基板處理裝置1之大小；且甚至可減小安裝表面積。
當負載鎖定室31內之壓力達到規定壓力時，敞開該負載鎖定室31之轉移單元40側之敞開/閉合門32；且轉移器42接納放置在放置單元33(支撐本體33a2)上之基板W(圖5之S005及S006)。
接著，轉移器42藉由改變臂42a之方向且藉由彎曲引起該臂42a延伸及縮回而將基板W轉移至處理容器51之內部中。轉移至處理容器51之內部中之基板W轉移至處理器50之放置單元52(圖5之S007)。接著，處理器50執行基板W之規定處理(圖6之S008)。
此處，當執行基板W之電漿處理時，存在其中在處理容器51之內部之電漿密度之水平分佈中存在一偏差之情況。
特定言之，在其中基板W之中心區域不匹配其中電漿密度之水平分佈具有最高密度之區域之情況中，難以改變電漿密度之分佈。
若於其中在電漿密度之水平分佈中存在一偏差之狀態中執行基板W之處理，則處理量在基板W之表面中偏差。因此，若在其中在電漿密度之水平分佈中存在一偏差之狀態完成處理，則存在基板W之表面中之處理量之偏差可能增大之一風險。
例如，在電漿蝕刻之情況中，溝渠之深度尺寸及孔之深度尺寸可能在基板W上之區域之間相差極大。
因此，轉移單元40(轉移器42)在處理器50(處理容器51)之處理的中途將基板W從處理器50(處理容器51)轉移至負載鎖定單元30(支撐本體33a2)(圖6之S009至S011)。
「處理的中途」可為在從基板W之處理開始已經過恆定之時間量時但在判定處理已完成之前之一時間點。例如，可使用一預設處理時間之過去間接執行或可藉由由使用一光學感測器等等量測蝕刻深度偵 測結束點而直接執行處理之完成之判定。
當基板W轉移至負載鎖定單元30時，驅動單元33d移動經轉移基板W之在旋轉方向上之位置(圖6之S012)。
此時，驅動單元33d將經轉移基板W之在旋轉方向上之位置移動90°×n(n係一自然數)。
繼續，轉移單元40(轉移器42)從負載鎖定室31移除在旋轉方向上具有經移動位置之基板W且將該基板W放置在提供於處理器50(處理容器51)之內部之放置單元52上(圖6之S013及S014)。
繼續，處理器50執行基板W之剩餘處理。
換言之，再次開始處理(返回至圖6之S008)。
可重複上文描述之方法，直至判定處理已完成為止。在其中判定處理已完成之情況中，轉移器42從處理器50(處理容器51)調度基板W(圖6之S015)。
換言之，在執行基板W之處理之程序中，在處理的中途(在完成規定處理之前)移動該基板W之在旋轉方向上之位置，使得在完成規定處理時已執行一致處理。
下文描述在處理程序的中途移動基板W之在旋轉方向上之位置之效應。
接著，轉移器42從處理容器51之內部移除具有完成處理之基板W且將該基板W放置在提供於負載鎖定室31之內部之放置單元33(支撐本體33a2)上(圖7之S016)。
轉移器42從放置單元33(支撐本體33a2)接納下一處理之基板W且將該基板W轉移至處理容器51之內部中。
具有完成處理且放置在放置單元33(支撐本體33a2)上之基板W依上文描述之方法之逆向方法儲存於容器11中。
明確言之，在基板W藉由轉移器42轉移至負載鎖定室31中之後閉合該負載鎖定室31之敞開/閉合門32(圖7之S017)。
接著，移動基板W之在旋轉方向上之位置(圖7之S018)。
繼續，氣體供應單元34b將一氣體供應至負載鎖定室31之內部且使該負載鎖定室31之內部之氛圍從低於大氣壓力之壓力恢復至(例如)大氣壓力(圖7之S019)。
此時，引起處於負載鎖定室31之內部之微粒歸因於供應之氣體而不四處漂浮。
下文描述與將氣體供應至負載鎖定室31之內部相關之細節。
接著，在負載鎖定室31恢復至大氣壓力之後，敞開搬送部件20之敞開/閉合門32(圖7之S020及S021)。
繼續，轉移器22從負載鎖定室31調度基板W且將該基板W儲存在容器11中(圖7之S022及S023)。
另一方面，轉移至處理容器51之內部中之下一基板W轉移至該處理容器51內部之放置單元52(參考圖2)。後續，依上文描述之方法執行基板W之規定處理。
必要時，可藉由重複上文描述之方法而連續處理基板W。
如上文所描述，根據實施例之基板處理方法可包含下列程序：在從大氣壓力減壓之一第一環境中執行基板W之處理之一程序；在執行基板W之處理之程序中在處理的中途將該基板W從第一環境移動至一第二環境之一程序，其中第二環境與第一環境分離且具有 不超過第一環境之壓力之一壓力；在第二環境中移動基板W之在旋轉方向上之位置之一程序；及在移動基板W之在旋轉方向上之位置之後繼續該基板W之剩餘的經停止處理之一程序。
基板W之在旋轉方向上之位置可在移動該基板W之在旋轉方向上之位置之程序中移動90°×n(n係一自然數)。
現在，將描述移動基板W之在旋轉方向上之位置之效應。
圖8展示在其中未移動基板W之在旋轉方向上之位置之情況中之蝕刻量之分佈。
圖9展示在其中移動基板W之在旋轉方向上之位置之情況中之蝕刻量之分佈。
圖9係其中基板W之在旋轉方向上之位置被移動90°三次之情況。在圖8及圖9中，蝕刻量之分佈展示為單調陰影，該單調陰影隨著蝕刻量增大而較淺且隨著蝕刻量減小而較暗。
從圖8可見在其中未移動基板W之在旋轉方向上之位置之情況中，該基板W之表面中之蝕刻量之偏差為大。
在此一情況中，溝渠之深度尺寸及孔之深度尺寸在其中單調色彩為暗之區域中係淺的。溝渠之深度尺寸及孔之深度尺寸在其中單調色彩為淺之區域中較深。
相反地，從圖9可見在其中基板W之在旋轉方向上之位置被移動90°三次之情況中，可減小該基板W之表面中之蝕刻量之偏差。
根據由本發明者獲得之暸解，在移動基板W之在旋轉方向上之位置時之處理量之波動可抑制為在未移動基板W之在旋轉方向上之位置 時之處理量之波動的1/3或更小。
雖然展示其中基板W之在旋轉方向上之位置被移動90°三次之情況，但此並不限於該情況。
例如，可預先基於藉由實驗、模擬等等判定之處理量之分佈而判定旋轉角度、旋轉方向、移動次數等等以減小處理量之偏差。
例如，可使用0°→180°、0°→90°→270°或0°→90°→-180°(一逆向旋轉)。
旋轉角度、旋轉方向及移動次數不限於圖解說明之該等內容。
基板W之在旋轉方向上之位置之移動可基於處理量之分佈而執行或可在不基於處理量之分佈之情況下執行。在此一情況中，基板W之在旋轉方向上之位置之移動可按一預定時序執行或可使用一配方等等中記錄之規定條件執行。條件(諸如旋轉角度、旋轉方向、移動次數等等)可預記錄在配方中。
如圖4中所展示，可提供感測處理量之分佈之一感測器70。例如，該感測器70提供在負載鎖定室31之天花板處且可感測基板W之前表面之高度位準。感測窗可提供在負載鎖定室31之天花板及側表面及支撐板33a1之底部表面中；且感測器70可提供在感測窗外部。該感測器70可提供在負載鎖定室31外部之環境(例如，處理容器51或轉移器42)中。例如，感測器70可為一干涉計等等。
在此一情況中，可藉由在於旋轉方向上移動基板W時感測該基板W之前表面之位置而感測處理量之分佈。此時，可在平行於基板W之前表面之一方向上移動感測器70。因此，可感測基板W之整個區域中之處理量之分佈。
或者，可固定基板W；光可照射在基板W之一個點或多個點上；且可藉由感測同調光之強度而量測處理量。
或者，可藉由掃描與基板W之前表面接觸之一觸控筆而量測處理量之分佈。
因此，可在基板W之整個區域中感測處理量之分佈。
在移動旋轉方向上之位置之後之基板W可轉移至與旋轉移動之前之處理之處理容器51相同之處理容器51中。因此，可在與旋轉移動之前之處理之處理容器51相同之環境中執行旋轉移動之後之處理。
處理量根據基板W之溫度改變。例如，若基板W處於一高溫，則處理量為大；且若基板W處於一低溫，則處理量為小。因此，對於基板W之溫度而言，在旋轉移動之前之處理開始時間與旋轉移動之後之處理開始時間之間大約相同係有利的。在調度於處理容器51外部時，基板W在旋轉移動之後之溫度減小。因此，當基板W在旋轉移動之後返回至處理容器51時，在藉由處理容器51內之未展示溫度調整器增大基板W之溫度之後點燃(產生)電漿係有利的。
由於在一個基板W之處理的中途，多次執行電漿之點燃及熄滅(停止)，故存在由電漿之點燃及熄滅所引起之微粒可能出現在處理容器51內之一可能性。
此處，在其中處理器50係感應耦合電漿處理裝置之情況中，可藉由下列方式抑制微粒之出現：藉由逐步減小源電壓(高頻波產生器54a之電壓)且接著將該源電壓及偏壓電壓(高頻波產生器54b之電壓)同時切換為OFF(斜降)而熄滅電漿，及藉由逐步增大源電壓且接著將偏壓電壓切換為ON(斜升)而點燃電漿。
換言之，在其中處理器50係感應耦合電漿處理裝置之情況中，可在停止處理之後執行斜降及斜升。因此，可抑制由電漿之點燃及熄滅所引起之微粒之出現。
現在，將進一步描述至負載鎖定室31之內部的氣體供應。
通常，若在負載鎖定室31之內部之一壓力P1與減壓單元34a中之一壓力P2之間之一壓力差△P隨著一時間T經過而改變，則排氣系統之氣導C亦根據該壓力差△P之改變而改變。然而，氣導控制器34a2提供在負載鎖定單元30中。因此，可由氣導控制器34a2任意改變排氣系統之氣導C。
因此，藉由氣導控制器34a2控制排氣系統之氣導C以使一排氣量Q恆定。
為使排氣量Q恆定，排氣系統之氣導C隨著時間T經過而增大便足夠。
藉由使排氣量Q恆定，可逐漸改變負載鎖定室31之內部之壓力P1而無該壓力P1之一急劇改變。
若可逐漸改變負載鎖定室31之內部之壓力P1，則該負載鎖定室31之內部之微粒不易黏附至基板W，此係因為微粒不易四處漂浮。
再者，若可逐漸改變負載鎖定室31之內部之壓力P1，則可減少排氣所需之時間。
在此一情況中，控制器34a4基於從感測器34a3發射之電氣信號控制氣導控制器34a2以減小負載鎖定室31之內部之壓力P1便足夠。因此，氣導控制器34a2控制排氣系統之氣導C以在排出處於負載鎖定室31之內部之氣體時使排氣量Q恆定。
在其中使用一未展示感測器件感測排氣量Q之情況中，控制器34a4基於該未展示感測器件之輸出控制氣導控制器34a2以使排氣量Q恆定便足夠。
因此，藉由執行排氣，亦可抑制微粒之四處漂浮。
提供具有一低氣導之一排氣系統及具有一高氣導之一排氣系統；且使用具有從一壓力P11至一壓力P12之低氣導之排氣系統來執行緩慢排氣。接著，當壓力達到P12時，排氣系統切換為具有高氣導之排氣系統；且執行一全功率排氣。
壓力P11係在開始排氣時之壓力(例如，大氣壓力)。壓力P12係在從緩慢排氣切換為全功率排氣時之壓力。
因此，由於壓力改變可為逐漸的，故可在負載鎖定室31之內部抑制微粒之四處漂浮。
然而，若執行緩慢排氣，則至達到規定壓力為止之時間延長。再者，若執行緩慢排氣，則執行排氣所必需之電功率量增大。
相反地，藉由執行上文描述之排氣，減少達到規定壓力之時間；且可減小排氣所需之電功率量。
上文描述實施例。然而，本發明不限於上文敘述之描述。
例如，雖然由基板處理裝置1處理之基板W之平坦組態係一四邊形，但此並不限於該組態。基板W之平坦組態可為另一組態，諸如一圓形、一多邊形等等。
由熟習此項技術者針對上文描述之實施例適當作出之組件之添加、刪除或設計修改或程序之添加、省略或條件修改就包含本發明之精神而言係在本發明之範疇內。

Claims (7)

  1. 一種基板處理裝置，其包括：一處理器，其在一氛圍中執行一基板之處理，該氛圍從大氣壓力減壓；一搬送部件，其在具有高於在執行該處理時之壓力之一壓力之一環境中搬送該基板；一負載鎖定單元，其提供在該處理器與該搬送部件之間；及一轉移單元，其提供在該負載鎖定單元與該處理器之間，該負載鎖定單元包含一支架，其支撐該基板，及一驅動單元，其移動該支架之在一旋轉方向上之一位置，該轉移單元在該基板於該處理器中之該處理的中途將該基板從該處理器轉移至該支架，該驅動單元移動該經轉移基板之在一旋轉方向上之一位置，該轉移單元從該負載鎖定單元移除在旋轉方向上移動過位置之該基板且將該基板轉移給該處理器，該處理器執行在旋轉方向上移動過位置之該基板之剩餘處理。
  2. 如請求項1之裝置，該基板之一平坦組態係一四邊形，其中該驅動單元將該經轉移基板之在該旋轉方向上之該位置移動90°×n(n係一自然數)。
  3. 如請求項1之裝置，其中該驅動單元在於該搬送部件與該支架之間轉移該基板時，移動該經轉移基板之在該旋轉方向上之該位置以引起轉移至該支架之該基板之一側之一延伸方向平行或垂直於該搬送部件之一搬送方向。
  4. 如請求項1之裝置，其中該驅動單元在於該轉移單元與該支架之間轉移該基板時，移動該經轉移基板之在該旋轉方向上之該位置以引起轉移至該支架之該基板之一側之一延伸方向平行或垂直於連接該轉移單元之一中心與其中提供該支架之一區域之一中心之一線。
  5. 如請求項1之裝置，其中在旋轉方向上移動位置後之該基板，被搬入至與在旋轉移動前進行處理之該處理器相同的該處理器。
  6. 一種基板處理方法，其包括：在從大氣壓力減壓之一第一環境中執行一基板之處理；該基板之該處理的中途將該基板從該第一環境移動至一第二環境；在該第二環境中移動該基板之在一旋轉方向上之一位置；及將在旋轉方向上移動過位置之該基板從該第二環境移動至該第一環境並執行剩餘處理，該第二環境與該第一環境分離且具有不超過該第一環境之一壓力之一壓力。
  7. 如請求項6之方法，該基板之一平坦組態係一四邊形，其中該基板之在該旋轉方向上之該位置之該移動將該基板之在該旋轉方向上之該位置移動90°×n(n係一自然數)。
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