TWI631645B - Substrate processing device - Google Patents

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TWI631645B
TWI631645B TW102123739A TW102123739A TWI631645B TW I631645 B TWI631645 B TW I631645B TW 102123739 A TW102123739 A TW 102123739A TW 102123739 A TW102123739 A TW 102123739A TW I631645 B TWI631645 B TW I631645B
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宮下哲也
古川真司
前田幸治
原正道
鈴木直行
三木洋
平田俊治
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東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明係當處理模組無法使用之情況，不停止裝置之運作而繼續進行基板處理，以減少晶圓W之廢棄數量。
本發明係具備：晶圓搬送機構列，可於搬送室內進行晶圓之傳遞；處理模組列，係於前述之列的左右兩側處沿該列而配置，可對晶圓進行處理。該處理模組列係讓該一連串處理的各處理於至少2個處理模組中任一者皆可進行之結構。因此，當該一個處理模組無法使用時，可迅速將晶圓搬送至能進行和該處理為相同處理的其他處理模組。故，即便該一個處理模組無法使用，可無需停止裝置運作而繼續進行晶圓處理，以減少晶圓W之廢棄數量。

Description

基板處理裝置
本發明係關於一種依序使用複數個處理模組，於真空氣氛中對基板進行一連串複數種處理用的基板處理裝置。
近年來，有追求非揮發性系統內建記憶體之趨勢，而提出一種利用穿隧式磁阻(Tunneling Magnetoresistive：TMR)效應之記憶體的磁性隨機存取記憶體MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)。MRAM係於字線與位元線之交點處排列有MTJ元件(磁性穿隧接面元件)的結構，各MTJ元件則儲存有1位元之資料。如圖58及圖59所示，該MTJ元件9係於2個強磁性層95(95a、95b)之間設置有絕緣層96所組成之穿隧阻障層之結構的層積膜。該MTJ元件9中，當2個強磁性層95之磁化方向相同時電阻變小(參考圖58)，該磁化方向相異時則電阻變大(參考圖59)，利用此特性，根據磁化方向來決定記憶元件之「0」、「1」，以作為資料使用。
該MTJ元件9係於基板上進行強磁性層95b之成膜，於其上進行構成穿隧阻障層的絕緣層96之成膜，再次於其上進行強磁性層95a之成膜。主流技術是使用金屬膜作為強磁性層95，使用金屬氧化膜作為絕緣層96，以濺鍍法進行金屬膜之成膜。又，例如於濺鍍裝置進行金屬膜之成膜之後，於另一裝置藉由氧自由基使該金屬膜氧化以形成金屬氧化膜。因此，MTJ元件9之形成中必須有對應金屬膜或金屬氧化膜之層積數量的真空腔室或氧化用腔室。
WO2009/060540號公報之段落0068中，提出一種搬送腔室與製程模組相互連接的直接插入(in line)型晶圓搬送機構，以作為進行前 述之層積膜成膜的裝置。本裝置中，搬送腔室內之臂部從該搬送腔室上游側之製程模組接收晶圓，傳遞至該搬送腔室下游側之製程模組，以透過製程模組進行基板之搬送。又，日本專利特開第2003-60008號公報中，記載一種於設定為真空氣氛的第2移載室周圍連接有複數個處理單元的裝置中，形成層積有金屬膜之層積膜的技術。該構成中，係藉由設置於第2移載室內的2個第2移載臂，相對該處理單元進行基板之搬入/搬出。
在1台裝置中製造該MTJ元件9的情況下，係於該裝置中組裝有對應金屬膜與金屬氧化膜總合層積數之數量的處理腔室。且，連續將基板搬入至該裝置，從上游側處理腔室將該基板依序搬送至下游側處理腔室，以進行構成層積膜用的一連串處理。
另一方面，裝置運作時，組裝於該裝置中之處理腔室有故障無法使用的可能性。該情況中，由於對於位在故障處理腔室內之基板、以及在該基板之後才搬入至裝置中的基板，無法在故障之處理腔室中進行處理，而無法於該裝置中形成層積膜，故只能廢棄該等基板。
又，當處理腔室故障時，因裝置運作暫時停止，使裝置內之基板處於該一連串處理半途中停止的狀態。因此，對於在故障之處理腔室內的基板之前就搬入至裝置中的基板而言，若是恢復裝置並再次啟動處理，可繼續進行一連串處理。然而，處理程序暫時停止時，恐因金屬膜表面之氧化持續進行、MR(磁阻)/RA(電阻)改變等，降低電氣特性。因此，即便迅速恢復裝置並再次啟動處理，也可能必須廢棄該基板。由於有元件更加精密，且於基板形成非常高價之元件的趨勢，故需要可抑制生產量之降低，並可減少基板之廢棄數量的真空處理裝置。
在該WO2009/060540號公報及日本專利特開第2003-60008號公報中，均未記載製程模組故障之情況，不能解決製程模組無法使用時的問題。又，WO2009/060540公報之裝置中，即便設置有可進行和故障之製程模組相同處理的預備製程模組，由於該裝置中係透過製程模組來搬送基板，使得往該預備製程模組的基板搬送路線變得非常複雜。再者，由於使用製程模組時會限制基板之搬送，所以會降低生產量。
該日本專利特開第2003-60008號公報之裝置中，可連接至第2移載室的處理腔室數量係有限的，而難以連接至預備處理腔室。又， 第2移載室內雖設置有複數個移載臂，由於第2移載室內無法進行基板之傳遞，而變成需經由處理腔室搬送基板。因此，與WO2009/060540公報相同般，基板搬送路線變得非常複雜，所以會降低生產量。
本發明有鑑於前述情事，其目的為提供一種當處理模組無法使用時，藉由不停止裝置運作且繼續進行基板之處理，而可減少基板之廢棄數量的技術。
本發明之基板處理裝置，係依序使用複數個處理模組而於真空氣氛中對基板進行複數種一連串處理，具備有：基板搬送機構列，係配置於真空氣氛之搬送室內，以各自水平迴轉、進退自如的方式所構成，而能於該搬送室內在相互鄰接之基板搬送機構彼此間進行基板之傳遞；處理模組列，係於前述之列的左右兩側處沿該列而配置，可對基板進行處理；預備真空室，係配置於該各處理模組各列的一端側；以及控制部，係控制基板之搬送；其中，該複數個處理模組中，包含朝基板搬送機構列側之側壁為相互鄰接之基板搬送機構之間處突出而能從斜前面側或斜後面側任一側之基板搬送機構進行基板傳遞之處理模組；該處理模組列係讓該一連串處理的各處理於至少2個處理模組中任一者皆可進行；該控制部在處理模組列所包含之一個處理模組無法使用時，係以使用能進行和該一個處理模組所進行之處理為相同處理的其他處理模組來續行基板處理的方式輸出控制訊號。
根據本發明，在依序使用複數個處理模組而於真空氣氛中對基板進行複數種一連串處理用的真空處理裝置中，係配置有能讓該一連串處理的各處理於至少2個處理模組中任一者皆可進行之處理模組。又，能於搬送室內以相互鄰接之基板搬送機構間進行基板之傳遞。因此，當該一個處理模組無法使用時，可不經由該一個處理模組而通過搬送室內，迅速地將基板搬送至能進行和該一個處理模組所進行之處理為相同處理的其它處理模組。故，即便該一個處理模組無法使用，由於可不停止裝置運作而繼續進行基板之處理，因此可抑制該一連串處理於半途中停止的情況發生。藉此，可防止該一連串處理於半途中停止所導致的基板廢棄問題，減少基 板之廢棄數量。
1‧‧‧處理台
2‧‧‧搬入/搬出埠
2a‧‧‧搬入埠
2b‧‧‧搬出埠
3、8‧‧‧晶圓搬送機構
5、30‧‧‧真空容器
7‧‧‧平台部
9‧‧‧MTJ元件
10‧‧‧外部本體
11‧‧‧大氣搬送模組
11a‧‧‧第1大氣搬送模組
11b‧‧‧第2大氣搬送模組
12、12a、12b‧‧‧大氣搬送臂
13、13a、13b‧‧‧開口部
20‧‧‧晶圓傳送盒(FOUP)
21‧‧‧載置台
22‧‧‧晶圓之搬入/搬出口
30a‧‧‧側壁部
30b‧‧‧開口部
31、32‧‧‧側壁
34‧‧‧基台
35‧‧‧臂部
36‧‧‧尖部
37‧‧‧驅動部
38、48d、49b‧‧‧伸縮管
39‧‧‧真空排氣機構
39a‧‧‧排氣口
39b‧‧‧排氣路徑
39c‧‧‧壓力調整部
41、42‧‧‧側壁
45‧‧‧載置部
47‧‧‧搬送口
48‧‧‧驅動機構
48a‧‧‧驅動軸
48b‧‧‧密封機構
48c‧‧‧升降機構
49‧‧‧傳遞銷
49a‧‧‧傳遞銷之升降機構
50a、50b‧‧‧開關部
51a、51b‧‧‧靶電極
52a、52b‧‧‧靶
53a、53b‧‧‧保持體
54a、54b‧‧‧絕緣體
55a、55b‧‧‧DC電源部
56‧‧‧靶遮板
56a‧‧‧靶之開口部
57‧‧‧迴轉機構
57a‧‧‧迴轉軸
58‧‧‧真空排氣機構
58a‧‧‧底部之排氣口
58b‧‧‧排氣路徑
58c、59b‧‧‧流量調整部
59、64、67‧‧‧Ar氣體供給源
59a‧‧‧氣體供給部
60‧‧‧加熱器
61a‧‧‧氣體供給孔
61a、61b‧‧‧磁鐵陣列體
61a‧‧‧氣體供給孔
62‧‧‧基體
62‧‧‧遠端電漿產生部
63‧‧‧氣體供給源
63a‧‧‧供給路徑
63b‧‧‧流量調整部
64‧‧‧Ar氣體供給源
64a、67a‧‧‧供給路徑
64b、67b‧‧‧流量調整部
66a‧‧‧氣體供給孔
68‧‧‧冷卻套管
69‧‧‧冷媒供給源
69a‧‧‧供給路徑
71a~71c‧‧‧保持部
72a~72c‧‧‧支柱
73‧‧‧升降機構
74‧‧‧伸縮管
75‧‧‧真空排氣機構
75a‧‧‧底部之排氣口
75b‧‧‧排氣路徑
75c‧‧‧壓力調整部
81、82‧‧‧多關節臂
91、92‧‧‧基板搬送機構
93、94‧‧‧保持部位
95、95a、95b‧‧‧強磁性層
95z、96z‧‧‧驅動機構
96‧‧‧絕緣層
100‧‧‧控制部
101~104‧‧‧側壁
110、120‧‧‧真空處理裝置
130、140‧‧‧真空處理裝置
200、201‧‧‧層積膜
300‧‧‧傳遞台部
301‧‧‧支撐銷
302‧‧‧升降機構
303‧‧‧伸縮管
A1~A10‧‧‧五角形模組
B1~B11‧‧‧四角形模組
C1~C6‧‧‧五角形模組
D1~D7‧‧‧四角形模組
G、GV‧‧‧閘閥
LL1‧‧‧第1加載互鎖室
LL2‧‧‧第2加載互鎖室
PM1~PM19‧‧‧處理模組
PM21~PM29‧‧‧處理模組
SM1‧‧‧迴避用模組
TM1~TM9‧‧‧搬送模組
TM11~TM20‧‧‧搬送模組
TM31~TM35‧‧‧搬送模組
W、W1~W9‧‧‧晶圓
圖1係顯示應用本發明基板處理裝置之真空處理裝置一例的俯視圖。
圖2係顯示設置於真空處理裝置之處理模組與搬送模組一例的俯視圖。
圖3係顯示設置於真空處理裝置之搬送模組的縱剖面圖。
圖4係顯示設置於真空處理裝置之搬送模組的縱剖面圖。
圖5係顯示使用真空處理裝置所製造之層積膜一例的構成圖。
圖6係顯示真空處理裝置的俯視圖。
圖7係顯示成膜模組(濺鍍模組)一例的縱剖面圖。
圖8係顯示成膜模組一例的俯視圖。
圖9係顯示設置於成膜模組之磁鐵陣列體一例的俯視圖。
圖10係顯示成膜模組之作用的縱剖面圖。
圖11係顯示成膜模組之作用的縱剖面圖。
圖12係顯示氧化模組一例的縱剖面圖。
圖13係顯示加熱模組一例的縱剖面圖。
圖14係顯示冷卻模組一例的縱剖面圖。
圖15係顯示迴避用模組一例的俯視圖。
圖16係顯示迴避用模組一例的縱剖面圖。
圖17係顯示真空處理裝置之作用的流程圖。
圖18係顯示真空處理裝置內之晶圓搬送路線的俯視圖。
圖19係顯示真空處理裝置之作用的流程圖。
圖20係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖21係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖22係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖23係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖24係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖25係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖26係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖27係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖28係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖29係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖30係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖31係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖32係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖33係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖34係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖35係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖36係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖37係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖38係顯示真空處理裝置之另一例的俯視圖。
圖39係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖40係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖41係顯示真空處理裝置之又一例的俯視圖。
圖42係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖43係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖44係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖45係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖46係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖47係顯示真空處理裝置之作用的俯視圖。
圖48係顯示設置於真空處理裝置之基板搬送機構另一例的俯視圖。
圖49係顯示設置於真空處理裝置之基板搬送機構又一例的示意立體圖。
圖50係顯示第3實施形態之真空處理裝置的示意圖。
圖51係該真空處理裝置的橫剖面圖。
圖52係顯示該真空處理裝置中晶圓搬送路線的作用圖。
圖53係顯示於該真空處理裝置中所形成之層積膜一例的構成圖。
圖54係該第3實施形態之真空處理裝置之比較例的真空處理裝置之示 意圖。
圖55係第4實施形態之真空處理裝置的示意圖。
圖56係顯示該真空處理裝置中晶圓搬送路線的作用圖。
圖57係該第4實施形態之真空處理裝置之比較例的真空處理裝置之示意圖。
圖58係顯示MTJ元件的縱剖面圖。
圖59係顯示MTJ元件的縱剖面圖。
參考圖1~圖18說明應用本發明基板處理裝置的真空處理裝置之實施形態一例。本裝置具備有沿圖1中X方向(前後方向)延伸配置的處理台1，用以在真空氣氛中對作為基板之半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)W進行處理。該處理台1之一端側係經由大氣搬送模組11而連接至搬入/搬出埠2。該搬入/搬出埠2係相對處理台1各別進行晶圓W之搬入及搬出。於該搬入/搬出埠2處，構成裝載埠之載置台21係沿圖1中Y方向(左右方向)各別設置於併排的複數個位置處(例如4處)。於各載置台21處載置有收納例如25個晶圓W的作為搬送容器之晶圓傳送盒(FOUP)20。圖中的元件符號22係晶圓W之搬入/搬出口。
於大氣搬送模組11處設置有作為搬送機構的大氣搬送臂12，用以在後述處理模組與FOUP20之間進行晶圓W之傳遞。大氣搬送臂12係例如可繞垂直軸迴轉自如、升降自如、及沿載置台21之排列方向移動自如的結構。此例中，與後述晶圓搬送機構相同般，大氣搬送臂12係多關節臂之結構。圖1中的元件符號10係構成裝置本體之外部本體，元件符號13係搬送晶圓W之開口部。
處理台1設置有第1加載互鎖室LL1及第2加載互鎖室LL2。第1加載互鎖室LL1係從常壓氣氛將晶圓W搬入的搬入用預備真空室。又，第2加載互鎖室LL2係將後述處理模組中所處理之晶圓W搬出至常壓氣氛用的搬出用預備真空室。前述第1及第2加載互鎖室LL1、LL2係鄰接大氣搬送模組11般設置，讓大氣搬送臂12可進行存取。
又，處理台1具備：對晶圓W進行處理之複數個處理模組PM(PM1~PM13)、複數個搬送模組TM(TM1~TM7)以及迴避用模組SM1。該搬送模組TM設置有構成基板搬送機構之晶圓搬送機構3。
該處理模組PM係沿第1加載互鎖室LL1之排列方向，於前後方向(X方向)相互間隔而排列成一列，且沿第2加載互鎖室LL2之排列方向，於前後方向相互間隔而排列成一列。將該第1加載互鎖室LL1側的處理模組PM之排列稱為第1列，將該第2加載互鎖室LL2側的處理模組PM之排列稱為第2列。
搬送模組TM係設置於處理模組PM的第1列與第2列之間，於前後方向排列成一列，用以對第1列與第2列之處理模組PM進行晶圓W之傳遞。又，1個搬送模組TM之晶圓搬送機構3係相對沿第1列而排列之2個處理模組PM、及沿第2列而排列之2個處理模組PM進行晶圓W之傳遞，且在鄰接之搬送模組TM的晶圓搬送機構3之間進行晶圓W之傳遞。
此例中，係透過搬送模組TM列，使得處理模組PM的第1列與第2列各別呈對稱般進行排列。例如從搬入/搬出埠2觀察，於左右方向上的中央處，設置有7個搬送模組TM1~TM7，從搬入/搬出埠2觀察，於搬送模組TM1~TM7列的左側處，排列有與第1加載互鎖室LL1併排的7個處理模組PM1~PM7。又，從搬入/搬出埠2觀察，於搬送模組TM1~TM7的右側處，排列有與第2加載互鎖室LL2併排的7個處理模組PM8~PM13與1個迴避用模組SM1。
於第1列及第2列中，各搬送模組TM係各別配置於相互鄰接之加載互鎖室LL1(LL2)與處理模組PM1(PM13)之間處，或者設置於相互鄰接之處理模組PM之間處。以下，以處理台1之搬入/搬出埠2側作為一端側，以該一端側作為前後方向(X方向)之前方側，另一端側作為後方側來進行說明。
該加載互鎖室LL、處理模組PM、搬送模組TM、及迴避用模組SM係可各別設定成真空氣氛之真空容器(處理容器)的結構。如圖1及圖2所示，該搬送模組TM之真空容器30於俯視圖中略呈六角形，六角形的一個頂點朝第1列之一側突出，六角形另一頂點朝第2列之一側突出。 即，搬送模組TM之真空容器30具備從搬入/搬出埠2側觀察朝向第1列之一側(左側)呈V字形突出並彎曲的側壁31，並具備從搬入/搬出埠2側觀察朝向第2列之一側(右側)呈V字形突出並彎曲的側壁32。
鄰接之搬送模組TM之間處係如圖3及圖4所示般以側壁部30a區隔開來。該側壁部30a形成有搬送晶圓W用之開口部30b，該開口部30b藉由閘閥G來開啟關閉。如後述般，由於處理台1設置有氧化處理用的處理模組，因此該閘閥G係以區隔出搬送氣氛來防止氧氣擴散的方式而設置。但，該閘閥G並非必要，搬送模組彼此之間處亦可形成有開口部。圖1及圖2中，為了方便起見，省略側壁部30a及閘閥G的圖示，圖2中以虛線區隔顯示鄰接的搬送模組彼此之間處。
又，如圖1及圖2所示，該第1列之加載互鎖室LL1及處理模組PM1~PM7之真空容器5具備有從搬入/搬出埠2側觀察例如朝向右側呈V字形突出並彎曲的側壁41。且，第1列相互鄰接之加載互鎖室LL1及處理模組PM1~PM7的側壁41彼此之間排列有各別插入般設置的各搬送模組TM之側壁31。
再者，該第2列中，如圖1及圖2所示，加載互鎖室LL2、處理模組PM8~PM13、及迴避用模組SM1之真空容器5具備有從搬入/搬出埠2側觀察例如朝向左側呈V字形突出並彎曲的側壁42。且，第2列相互鄰接之加載互鎖室LL2、處理模組PM8~PM13、及迴避用模組SM1之側壁42彼此之間，各別插入般排列有搬送模組TM之側壁32。
該處理模組PM(PM1~PM13)之細節於後述，此等處理模組PM內設置有載置晶圓W的載置部45。又，如圖2~圖4所示，搬送模組TM(TM1~TM7)之晶圓搬送機構3係多關節臂之結構。該多關節臂具備例如層積於基台34的例如2個臂部35、35，與裝設於前述臂部35、35中位於上方側臂部35之前端部的拾取器36。藉由設置於例如搬送模組TM之下方側的驅動部37，使各晶圓搬送機構3形成可透過該基台34繞垂直軸迴轉自如且拾取器36可進退自如的構成。圖3及圖4中的元件符號38係伸縮管。
該晶圓搬送機構3之設置位置和伸長行程係設定為能針對環繞設有該晶圓搬送機構3之搬送模組TM的4個處理模組PM之載置部 45、與鄰接之搬送模組TM之間所設置的傳遞台部300進行存取。例如以搬送模組TM1為例時，該模組之晶圓搬送機構3係可對於加載互鎖室LL1、LL2與處理模組PM1、PM13與搬送模組TM2之間的傳遞台部300進行存取。
如圖2~圖4所示，該傳遞台部300係設置於鄰接之搬送模組TM彼此之間處，且不會與側壁部30a干涉。圖3及圖4係以搬送模組TM2與搬送模組TM3之間的晶圓W傳遞為例，示意性地顯示搬送模組TM2~TM4。該傳遞台部300具備有例如可藉由升降機構302而升降的支撐銷301。該支撐銷301可讓該支撐銷301兩邊的2個晶圓搬送機構3不會相互干涉般來相對於該支撐銷301進行晶圓W之傳遞。圖中的元件符號303係伸縮管。
該搬送模組TM1~TM7係藉由形成於各自底部的排氣口39a，經由排氣路徑39b連接至真空泵等真空排氣機構39。圖3及圖4中的元件符號39c係壓力調整部。此例中，搬送模組TM雖為個別地進行真空排氣，但於搬送模組TM彼此之間未設置有閘閥G的情況中，亦可將共通之真空排氣機構39連接至任一個搬送模組TM，藉由該真空排氣機構39進行全部搬送模組TM之真空排氣。藉由上述構成，若將連接有搬送模組TM1~TM7之整體搬送區域稱為搬送室，則晶圓搬送機構3係配置於真空氣氛的搬送室內。又，該晶圓搬送機構3係各自可水平迴轉、進退自如的方式構成，而能於該搬送室內進行相互鄰接之搬送機構間的晶圓W傳遞。
該加載互鎖室LL、處理模組PM、搬送模組TM、及迴避用模組SM之真空容器係分別對應於晶圓搬送機構3之移動區域而各別形成有晶圓W之搬送口47。該搬送口47設定為可使保持各晶圓W的拾取器36進退。於前述搬送口47處設置有可氣密性地阻塞開口部的閘閥GV，此例中，相互鄰接之真空容器彼此之間的閘閥GV是共通的。
如此，於處理台1中，關於該處理模組PM列與晶圓搬送機構3列之配置關係，係處理模組PM、晶圓搬送機構3、處理模組PM之排列呈鋸齒狀的結構。又，該處理模組PM中，晶圓搬送機構3列一側之側壁係朝向相互鄰接之晶圓搬送機構3之間突出而能從斜前方側或斜後方側任一側之晶圓搬送機構3進行晶圓W傳遞。
具體而言，搬送模組TM1之晶圓搬送機構3係對加載互鎖室LL1、LL2及處理模組PM1、PM13進行存取，搬送模組TM2之晶圓搬送機構3係對處理模組PM1、PM2、PM12、PM13進行存取。又，搬送模組TM3之晶圓搬送機構3係對處理模組PM2、PM3、PM11、PM12進行存取，搬送模組TM4之晶圓搬送機構3係對處理模組PM3、PM4、PM10、PM11進行存取。再者，搬送模組TM5之晶圓搬送機構3係對處理模組PM4、PM5、PM9、PM10進行存取，搬送模組TM6之晶圓搬送機構3係對處理模組PM5、PM6、PM8、PM9進行存取。且，搬送模組TM7之晶圓搬送機構3係對處理模組PM6、PM7、PM8、及迴避用模組SM1進行存取。
接著，以於該真空處理裝置中形成圖5所示結構的層積膜200情況為例，具體說明各處理模組PM之構成。該層積膜200係記憶元件(例如MRAM)所使用的MTJ膜之構成例。該MTJ膜係將金屬膜與金屬氧化膜共層積達9層的層積膜所組成。此例中，係從下側開始依序層積有鉭(Ta)膜、鉑錳(PtMn)膜、鈷鐵(CoFe)膜、釕(Ru)膜、鈷鐵硼(CoFeB)膜、氧化鎂(MgO)膜、CoFeB膜、Ru膜、Ta膜而構成MTJ膜。該PtMn膜係含有鉑(Pt)與錳(Mn)之膜，CoFe膜係含有鈷(Co)與鐵(Fe)之膜，CoFeB膜係含有Co、Fe與B(硼)之膜。
例如，於圖2所示之真空處理裝置中製造該MTJ膜200的情況下，依序使用複數個處理模組，而於真空氣氛中對晶圓W進行一連串複數種處理。該一連串複數種處理之細節於後述，該複數種處理係包含金屬膜之成膜處理、金屬膜之氧化處理、金屬氧化膜或金屬膜之加熱處理、金屬氧化膜或金屬膜之冷卻處理。因此，係配置有進行該成膜處理之成膜模組、進行該氧化處理之氧化模組、進行該加熱處理之加熱模組、進行該冷卻處理之冷卻模組，來作為各處理模組。
且，該真空處理裝置中，係配置處理模組讓該一連串處理的各處理於至少2個處理模組中任一者處皆可進行。因此，真空處理裝置係具備進行相同金屬膜之成膜處理的成膜模組、氧化模組、加熱模組、冷卻模組至少各2個，如此可在至少2個處理模組任一者中進行相同處理。至於氧化模組、加熱模組、及冷卻模組，係將1個模組用於晶圓W之處理，其餘模組則為預備處理模組。
該例之成膜模組係以濺鍍法進行金屬膜之成膜的濺鍍模組結構，相同成膜處理係使用相同種類之金屬濺鍍靶來進行。該成膜模組(濺鍍模組)係如後述般具備2個靶，可於1台成膜模組中進行2種類的金屬膜之成膜處理。因此，當該一連串處理中包含相同處理(例如Ta膜之成膜處理)，於相異之成膜模組中進行前述相同處理時，將成為針對該相同處理準備2個成膜模組。又，當該一連串處理中不包含相同處理時，則設置預備成膜模組。如此，成膜模組之結構中，對應構成層積膜200之金屬膜種類的金屬靶係配合於實際處理所使用的處理模組與預備處理模組而被組裝到至少2個相異的成膜模組中。
具體而言，如圖6所示，處理模組PM1係構成進行後述預清洗處理的清洗模組，處理模組PM2~PM4、PM9、PM12、PM13係構成進行金屬膜之成膜的成膜模組。又，處理模組PM5、PM8係構成氧化模組，處理模組PM7、PM10係構成加熱模組，處理模組PM6、PM11係構成冷卻模組。另外，該圖6中，為了方便起見，省略搬送口47、開口部30b、側壁部30a、及閘閥G、GV。
此例中，該處理模組PM2係構成PtMn膜與Ta膜之成膜模組，處理模組PM3係構成CoFe膜與Ru膜之成膜模組，處理模組PM4係構成CoFeB膜與Mg膜之成膜模組。又，處理模組PM9係構成CoFe膜與Mg膜之成膜模組，處理模組PM12係構成CoFeB膜與Ru膜之成膜模組，處理模組PM13係構成Ta膜與PtMn膜之成膜模組。
因此，如圖6所示，設置有Ta膜及PtMn膜之成膜用的2個成膜模組(PM2、PM13)，和CoFe膜之成膜用的2個成膜模組(PM3、PM9)。又，各別設置有Ru膜之成膜用的2個成膜模組(PM3、PM12)、CoFeB膜之成膜用的2個成膜模組(PM4、PM12)、以及Mg膜之成膜用的2個成膜模組(PM4、PM9)。且，各別設置有2個氧化模組(PM5、PM8)、2個加熱模組(PM7、PM10)與2個冷卻模組(PM6、PM11)。為了方便起見，圖6中「1」、「2」之符號係說明有2個進行相同處理的處理模組PM而加上者，例如Ta1、Ta2係各別進行相同之Ta膜的成膜處理。
隨後，具體說明各處理模組PM。該清洗模組係進行表面清洗處理、高溫氫氣還原處理、與氫自由基處理中任一種處理。表面清洗處 理係藉由Ar氣體之濺鍍蝕刻來清洗晶圓W表面，該高溫氫氣還原處理係加熱晶圓W並供給氫(H2)氣，藉以還原晶圓W表面之氧化物的處理。又，氫自由基處理係將氫自由基供給至晶圓W表面，藉以還原晶圓W表面之氧化物的處理。
關於該成膜模組之結構，以處理模組PM2為例，參考圖7~圖16並進行說明。圖7中的元件符號5係構成處理模組的真空容器(處理容器)，該真空容器5係由導電性組件例如不鏽鋼所構成。該真空容器5之上部設置有2個靶電極51a及51b，前述靶電極51a及51b之下部各別接合有靶52a及52b。靶52a及52b的形狀例如為正方形或長方形等矩形。前述靶52a及52b由相異種類的金屬所構成，以作為相對於晶圓W的被成膜組件。靶52a由Ta所構成，靶52b則由PtMn所構成。
靶電極51a及51b形成為較例如靶52a及52b更大，各別經由保持體53a及53b而接合至絕緣體54a及54b。前述絕緣體54a及54b係壓接至真空容器5之頂板部，從而使得靶電極51a及51b與真空容器5呈電性絕緣。又，靶電極51a及51b係各別經由開關部50a及50b而連接至DC電源部55a及55b，以施加負直流電壓。
靶52a及52b之正下方設置有靶遮板56。如圖8所示，靶遮板56例如構成為圓形，且具備與例如靶52a及52b大小略為相同且相同形狀的開口部56a。該圖8係從靶52a及52b觀察下方側時的俯視圖。該圖中，係將開口部56a繪製成較靶52a及52b略大。靶遮板56之上部中心部設置有迴轉軸57a，該迴轉軸57a係藉由設置於真空容器5外部之迴轉機構57而可進行迴轉結構。此例中，該迴轉機構57係藉由磁力使迴轉軸57a迴轉的結構。如此，使靶遮板56迴轉時，以靶52a與開口部56a於一個位置處相對應、靶52b與開口部56a於其他位置處相對應的方式來各別構成靶52a、52b及靶遮板56。
靶52a及52b之上部處，各別與靶電極51a及51b接近般地設置有磁鐵陣列體61a及61b。例如圖9所示，磁鐵陣列體61a及61b係於高磁導率之材料例如鐵(Fe)之基體62處排列磁鐵64、65所構成。圖9係從靶52a及52b側觀察磁鐵陣列體61a及61b時的俯視圖。
磁鐵陣列體61a及61b之中心係配置於例如自靶52a及52b中心處約略呈偏心的位置。又，磁鐵陣列體61a及61b係以靶52a及52b之中心附近作為迴轉中心，而各別藉由迴轉機構63a、63b進行迴轉之結構。從而，磁鐵陣列體61a及61b變成自靶52a及52b之中心處各別呈偏心的狀態下進行迴轉。藉此抑制侵蝕(靶之消耗所致磨損)不均勻進行，以抑制靶52a及52b的使用效率下降。
又，於真空容器5處，與該靶52a及52b所組成之靶群呈對向般設置有能水平地載置晶圓W的載置部45。該載置部45係以驅動機構48經由驅動軸48a而可升降自如且迴轉自如之結構。圖7中的元件符號48b係利用磁性流體的密封機構。該載置部45內組裝有圖中未顯示之加熱機構，必要時可加熱晶圓W。再者，該載置部45設置有傳遞銷49，用以在搬入/搬出時於其與晶圓搬送機構3之間進行晶圓W傳遞。圖7中的元件符號49a係傳遞銷49之升降機構，元件符號49b係伸縮管。另外，圖10~圖14中係省略傳遞銷49。
此外，真空容器5係藉由形成於底部之排氣口58a，經由排氣路徑58b及壓力調整部58c而連接至真空泵等真空排氣機構58。又，如前述般，真空容器5之側面部形成可藉由閘閥GV開關自如的晶圓W搬送口47。又，真空容器5之上部設置有氣體供給部59a，經由具備閥或流量計等的流量調整部59b，連接至作為電漿產生用氣體之非活性氣體例如Ar氣體之供給源59。
於該成膜模組(處理模組PM2)中，首先進行Ta膜之成膜處理。如圖10所示，於該Ta膜之成膜中，將晶圓W載置於載置部45，將靶遮板56之開口部56a定位於靶52a之下方側。藉此，從晶圓W側觀察靶52b時，係以靶遮板56覆蓋的狀態。接著，將Ar氣體導入至真空容器5內，經由開關部50a而從DC電源部55a施加負直流電壓給靶電極51a，並使磁鐵陣列體61a迴轉。藉此，藉由電場使Ar氣體電離並產生電子。又，藉由該磁鐵陣列體61a在靶52a之下方側形成有水平磁場，藉由該水平磁場與電場使電子飄移而形成高密度電漿。從而，以電漿中之Ar離子對靶52a進行濺射而從靶52a敲擊出Ta之金屬粒子，藉由該放出之金屬粒子使Ta膜於晶圓W進行成膜。
其次，進行PtMn膜之成膜處理。如圖11所示，於該PtMn膜之成膜中，靶遮板56係配置成使得開口部56a位於靶52b之下方側。藉此，從晶圓W側觀察時，靶52a係以靶遮板56覆蓋的狀態。接著，將開關部50a轉為OFF、將開關部50b轉為ON，並從DC電源部55b施加負直流電壓給靶電極51b。又，將Ar氣體導入至真空容器5內，使磁鐵陣列體61b迴轉。從而形成高密度電漿，以電漿中之Ar離子對靶52b進行濺射而敲擊出PtMn之金屬粒子，藉由該放出之金屬粒子使PtMn膜於晶圓W上的Ta膜之上方進行成膜。
關於處理模組(成膜模組)PM3、PM4、PM9、PM12、PM13，除了靶52a及52b的種類相異以外，均與處理模組PM2為相同的構成。例如靶52a及52b係：於處理模組PM3中各別以CoFe及Ru所構成，於處理模組PM4中各別以CoFeB及Mg所構成，於處理模組PM9中各別以CoFe及Mg所構成。又，於處理模組PM12中各別以CoFeB及Ru所構成，於處理模組PM13中各別以Ta及PtMn所構成。從而，於各處理模組PM中，以磁控濺鍍法各別進行相異2層之金屬膜的成膜。
該氧化模組係例如圖12所示之結構。於圖12中，與圖7所示之成膜模組相同的構成元件係賦予相同的元件符號，並省略說明。於該氧化模組中，在真空容器5內部，與載置部45呈對向般設置有氣體供給室61，該氣體供給室61之下側面形成有複數個氣體供給孔61a。真空容器5設置有遠端電漿產生部62a，於該遠端電漿產生部62a處，係從氧化用氣體例如氧(O2)氣體供給源63，經由具備流量調整部63b之供給路徑63a而供給O2氣體。藉此，藉由於遠端電漿產生部62a所產生之電漿將O2氣體激化成自由基，供給至氣體供給室61。又，氣體供給室61係經由具備流量調整部64b之供給路徑64a連接至非活性氣體例如Ar氣體之供給源64。該Ar氣體係用作為例如稀釋用氣體，從而，將100%O2氣體自由基或以Ar氣體稀釋成特定濃度的O2自由基照射至載置部45上的晶圓W，藉由該O2自由基使得於晶圓W成膜的金屬膜(Mg膜)被氧化而形成金屬氧化膜(MgO膜)。
加熱模組係例如圖13所示的結構。於圖13中，與圖7所示之成膜模組相同的構成元件係賦予相同的元件符號，並省略說明。於該加 熱模組中，在真空容器5內部，與載置部45呈對向般設置有形成複數個氣體供給孔66a的氣體供給室66。該氣體供給室66係經由具備流量調整部67b之供給路徑67a而連接至非活性氣體例如Ar氣體之供給源67。載置部45內建有加熱機構之加熱器60，藉由該加熱器60，使載置部45表面加熱至特定溫度。另外，該例之載置部45例如係可藉由升降機構48c而可升降之結構，設置有作為密封機構的伸縮管48d。於該加熱模組中，將Ar氣體等供給至真空容器5內，並對該真空容器5內進行真空排氣，將晶圓W加熱至例如250℃~350℃。藉此，對於晶圓W表面所形成之金屬氧化膜(MgO膜)進行熱退火處理。進行此一熱退火處理是為了控制(改善)金屬氧化膜之結晶性。
冷卻模組係例如圖14所示的結構。圖14中，與圖7之成膜模組及圖13之加熱模組相同的構成元件係賦予相同的元件符號，並省略說明。於該冷卻模組中，載置部45內部形成有冷卻套管68。該冷卻套管68係從冷媒供給源69經由供給路徑69a循環供給經溫度調整後的冷媒，藉以將載置部45調整至特定溫度。於該冷卻模組中，將Ar氣體等供給至真空容器5內，並對該真空容器5內進行真空排氣，將晶圓W冷卻至例如80℃以下。藉此，將於先前製程之熱退火處理所加熱之晶圓W冷卻至適合次一製程之金屬膜成膜的溫度。
迴避用模組SM1係當處理模組列所包含之一個處理模組無法使用時，讓置於處理模組內之晶圓W暫時迴避用的模組，並連接至該搬送室(搬送模組TM7)。例如圖15及圖16所示，該迴避用模組SM1係具備將保持晶圓W周緣部例如3個位置的保持部71a~71c呈多階段式排列的架部7。該保持部71a~71c係各別設置於構成架部7之例如3根支柱72a~72c，保持部71a~71c的形狀或裝設位置設定為在其與晶圓搬送機構3之拾取器36之間進行晶圓W傳遞時不會相互干涉般。又，該架部7係藉由升降機構73而可升降之結構，以在其與晶圓搬送機構3之間進行晶圓W傳遞。再者，迴避用模組SM1的真空容器5係藉由形成於其底部的排氣口75a，經由排氣路徑75b而連接至真空泵等真空排氣機構75。圖16中，元件符號75c係壓力調整部，元件符號74係伸縮管。此例中，迴避用模組SM1的真空容器5內壓力設定為真空度較搬送模組TM之真空容器30更高(壓 力較低)，例如迴避用模組SM1的真空容器5內係調整至壓力6.67E-7Pa以下。
如圖2所示，該真空處理裝置係具備例如電腦所組成的控制部100，該控制部100係具備由程式、記憶體、CPU所組成的資料處理部等。程式用以控制真空處理裝置的一連串動作，包含有規定晶圓W搬送次序之搬送程式及各處理模組PM內之晶圓W處理的相關製程程式。
又，當處理模組PM列所包含之一個處理模組無法使用時，控制部100輸出控制訊號，以使用能進行和該一個處理模組所進行之處理為相同處理的其他處理模組以繼續進行晶圓W處理。例如，如圖17所示，當處理模組列所包含之一個處理模組無法使用時，係從該無法使用之處理模組輸出警告訊號(步驟S1)。於控制部100中，當接收到該警告訊號時，係停止將新晶圓W從加載互鎖室LL1朝處理模組PM1搬入(步驟S2)。然後，選擇能進行和該一個處理模組所進行之處理為相同處理的其他處理模組，將運轉指令輸出至該其他處理模組(步驟S3)。又，輸出搬送指令，將晶圓W搬送至該其他處理模組，以代替該一個處理模組(步驟S4)，從而，使用該其他處理模組來對晶圓W繼續進行該一連串處理(步驟S5)。
又，針對當處理模組內之已處理晶圓W持續置於該處理模組內會導致處理狀態惡化之該晶圓W，控制部100係輸出控制訊號優先從該處理模組搬出。該優先係指：相對於當處理模組內之已處理晶圓W持續置於該處理模組內不會導致處理狀態惡化的晶圓W群所進行之搬送，將會導致該處理狀態惡化之晶圓W優先從該處理模組搬出。該優先搬送之具體例於後述。
其次，關於真空處理裝置正常運作時之動作，參考圖18及圖19並進行說明。此處所述之一連串動作係由該程式所執行，晶圓W因而依圖18所示之搬送形式進行搬送。載置於搬入/搬出埠2的FOUP20內之晶圓W係由大氣搬送臂12所接收，搬送至常壓氣氛之第1加載互鎖室LL1內。其次，將第1加載互鎖室LL1內設定成真空氣氛之後，藉由搬送模組TM1之晶圓搬送機構3接收晶圓W，將該晶圓W搬送至處理模組PM1。於該處理模組PM1中進行前述之預清洗處理(製程A)。
其次，藉由搬送模組TM2內之晶圓搬送機構3將處理模組PM1內之晶圓W搬送至處理模組PM2，在晶圓W表面進行Ta膜之成膜處理(製程B)與PtMn膜之成膜處理(製程C)。隨後，藉由搬送模組TM3之晶圓搬送機構3將晶圓W搬送至處理模組PM3，而進行CoFe膜之成膜處理(製程D)與Ru膜之成膜處理(製程E)。其後，藉由搬送模組TM4之晶圓搬送機構3將晶圓W搬送至處理模組PM4，進行CoFeB膜之成膜處理(製程F)與Mg膜之成膜處理(製程G)。
其次，藉由搬送模組TM5之晶圓搬送機構3將晶圓W搬送至處理模組PM5，進行Mg膜之氧化處理(製程H)而形成MgO膜。其次，藉由搬送模組TM6之晶圓搬送機構3接收晶圓W，經由傳遞台部300傳遞至搬送模組TM5之晶圓搬送機構3。然後，藉由該晶圓搬送機構3搬送至處理模組PM10，進行MgO膜之加熱處理(製程I)。隨後，藉由搬送模組TM4之晶圓搬送機構3將晶圓W搬送至處理模組PM11，進行MgO膜之冷卻處理(製程J)，其後，藉由搬送模組TM3之晶圓搬送機構3將晶圓W搬送至處理模組PM12，進行CoFeB膜之成膜處理(製程K)與Ru膜之成膜處理(製程L)。然後，藉由搬送模組TM2之晶圓搬送機構3將晶圓W搬送至處理模組PM13，進行Ta膜之成膜處理(製程M)，以製造出該層積膜200。
藉由搬送模組TM1之晶圓搬送機構3，將處理模組PM13之晶圓W搬送至設定為真空氣氛的第2加載互鎖室LL2內。然後，一旦加載互鎖室LL2內之氣氛設定為常壓氣氛後，乃開啟下游側之閘閥GV，晶圓W則藉由大氣搬送臂12回到例如原本FOUP20處。此處，以「LL」代稱加載互鎖室，以「PM」代稱處理模組，晶圓W在處理台1內係以LL1→PM1→PM2→PM3→PM4→PM5→PM10→PM11→PM12→PM13→LL2的路線進行搬送。
此時，從該批次之首片晶圓W1開始，依序搬入至處理台1內。例如大氣搬送臂12從FOUP20將該批次之首片晶圓W1取出並傳遞至加載互鎖室LL1，並進行FOUP20內第2個晶圓W2之接收。然後，從加載互鎖室LL1將該晶圓W1搬送至處理模組PM1，而該晶圓W2搬送至加載互鎖室LL1。所以，從上游側處理模組PM1將該批次之首片晶圓W1搬 送至次一下游側處理模組PM2，並將第2個晶圓W搬送至該上游側處理模組PM1。如此一來，依序從該批次之首片晶圓W1開始，從上游側處理模組PM將前方晶圓W傳遞至下游側處理模組PM，並於空出該上游側處理模組PM時，將次一晶圓W搬送至該上游側處理模組PM。
此例中，由於在1台晶圓搬送機構3中進行第1列之2個處理模組PM與第2列之2個處理模組PM間的晶圓W傳遞，在第1列與第2列兩邊均具有晶圓W的情況下，例如進行第2列之搬送後，進行第1列之搬送。此時，第1列及第2列中，例如一同(同時地)從上游側將各晶圓W朝下游側進行搬送。例如當第2列之處理模組PM10~PM13中各真空處理完成時，停止對真空容器5內的氣體供給及電漿化等。其次，使傳遞銷49上升，讓晶圓W藉由傳遞銷49而形成自載置部45浮起的狀態。隨後，開啟各處理模組PM10~PM13之上游側及下游側的閘閥GV。然後，藉由搬送模組TM1~TM4之晶圓搬送機構3接收上游側處理模組PM10~PM13之晶圓W後，一同使晶圓搬送機構3同時地後退(縮回)，將晶圓W搬送至搬送模組TM1~TM4。隨後，使該晶圓搬送機構3伸長至各下游側，將晶圓W傳遞至該下游側處理模組PM11~PM13及加載互鎖室LL2內。
此後，各處理模組PM10~PM13與搬送模組TM1~TM4之間、搬送模組TM1與加載互鎖室LL2之間的閘閥GV係氣密性地關閉。另一方面，開放加載互鎖室LL2下游側之閘閥GV。從而同時對第2列之處理模組PM10~PM13及加載互鎖室LL2進行晶圓W搬入。其次，同樣地，同時進行從第1列之處理模組PM1~PM5、加載互鎖室LL1朝搬送模組TM1~TM6的晶圓W搬送，以及從大氣搬送臂12朝加載互鎖室LL1的晶圓W搬送。隨後，同時進行從搬送模組TM1~TM5朝處理模組PM1~PM5的晶圓W搬送，和朝搬送模組TM6與TM5間之傳遞台部300的晶圓W搬送。從而，對第1列之加載互鎖室LL1、處理模組PM1~PM5、及傳遞台部300進行晶圓W搬送。其後，再次進行第2列之晶圓W搬送，此時，晶圓搬送機構3係在將晶圓W搬送至處理模組PM11~PM13、加載互鎖室LL2的時點，從傳遞台部300朝處理模組PM10進行晶圓W搬送。所以，晶圓W係依序從上游側處理模組PM傳遞至下游側處理模組PM，以形成上述之層積膜200。
接著，說明處理模組PM中一者無法使用時的晶圓W搬送情況。當處理模組列所包含之一個處理模組無法使用時，如前述般，係控制晶圓W之搬送，使用能進行和該一個處理模組所進行之處理為相同處理的其他處理模組以繼續進行基板處理。
此時，當該一連串處理中包含彼此相同處理，但於相異之處理模組中前述相同處理的情況下，該相異之處理模組係各別相當於該一個處理模組及其他處理模組。此例中，一連串處理係指圖19所示製程內除製程A以外的製程B~製程M之處理。之所以屏除製程A之預清洗處理乃由於該處理係於處理台1所進行的最初處理。即，即便進行該處理之處理模組PM1無法使用，亦可對設置於該處理模組PM1之下游側處理模組處的晶圓W繼續進行處理，因為可經由加載互鎖室LL2進行回收。
又，此例中，該一連串處理中之相同處理係指：製程B與製程M(Ta膜之成膜)、製程E與製程L(Ru膜之成膜)、製程F與製程K(CoFeB膜之成膜)。於相異之處理模組中進行前述相同處理係指：例如以Ta膜之成膜為例，意指在處理模組PM2及處理模組PM13中進行之處理。此時，在處理模組PM2無法使用的情況下，係使用處理模組PM13作為其他處理模組。
又，此例中，配置來進行該一連串處理用的複數個處理模組係處理模組PM2、PM3、PM4、PM5、PM10、PM11、PM12、PM13，而處理模組PM6、PM7、PM8、PM9則相當於預備處理模組。
然後，關於當處理模組內之已處理晶圓W持續置於該處理模組內會導致處理狀態惡化的該晶圓W，如前述般，係進行控制而優先將該晶圓W從該處理模組搬出。此例中，係對應該處理狀態惡化的程度，來設定該晶圓W所處之處理模組所實施之製程的後續製程之優先順位(後續處理優先順位)。如圖19所示，該後續處理第1優先順位設定為製程F(CoFeB膜之成膜處理)，後續處理第2優先順位設定為製程H(氧化處理)，後續處理第3優先順位設定為製程I(加熱處理)，後續處理第4優先順位設定為製程C(PtMn膜之成膜處理)。
製程F設為第1優先順位，係因從實施製程F之處理模組延遲將晶圓W取出時，形成於晶圓W表面之CoFeB膜交界面將產生氧化， 會導致MR(磁阻)/RA(電阻)之變化率增大。又，製程H設為第2優先順位，係因從實施製程H之處理模組延遲將晶圓W取出時，晶圓W表面的殘留氧增多，會導致RA增加。再者，製程I設為第3優先順位，係因從實施製程I之處理模組延遲將晶圓W取出時，該晶圓W之加熱繼續進行，會導致RA增加。此外，製程C設為第4優先順位，係因從實施該製程C之處理模組延遲將晶圓W取出時，形成於晶圓W表面的PtMn膜交界面將產生氧化，會導致反鐵磁性耦合劣化。
隨後，參考圖20~圖27，以處理模組PM4無法使用的情況為例並進行具體說明。首先說明圖20的狀態，於第2列中，該批次之首片晶圓W1置於處理模組PM13內，該批次之第2個晶圓W2置於處理模組PM12內，第3個晶圓W3置於處理模組PM11內，第4個晶圓W4置於處理模組PM10內。又，於第1列中，該批次之第5個晶圓W5置於處理模組PM5內，第6個晶圓W6置於處理模組PM4內，第7個晶圓W7置於處理模組PM3內，第8個晶圓W8置於處理模組PM2內，第9個晶圓W9置於處理模組PM1內。
在該狀態下，當處理模組PM4故障時，則從該處理模組PM4輸出警告訊號，藉由控制部100停止從加載互鎖室LL1朝處理模組PM1的晶圓W搬送。然後，選擇能進行與處理模組PM4為相同處理的其他模組，輸出運轉指令到該選擇之其他模組。此例中，由於處理模組PM4係進行CoFeB膜與Mg膜之成膜處理，因此選擇進行CoFeB膜之成膜處理的處理模組PM12及進行Mg膜之成膜處理的處理模組PM9來作為其他模組。然後，輸出搬送指令，將晶圓W搬送至處理模組PM12及處理模組PM9，以代替該處理模組PM4。如此，使用其他處理模組PM12及處理模組PM9，對晶圓W繼續進行一連串處理，當可選擇晶圓W之搬送順序之時，係針對前述般後續處理優先順位較高者優先進行晶圓W之搬送。
例如將設置有處理模組PM4的第1列稱為發生異常列，而第2列稱為正常列時，如圖21所示，首先，於正常列中，例如將晶圓W一併從上游側處理模組搬送至次一下游側處理模組。具體而言，將處理模組PM13之晶圓W1搬送至加載互鎖室LL2，將處理模組PM12之晶圓W2搬送至處理模組PM13，將處理模組PM11之晶圓W3搬送至處理模組PM12， 將處理模組PM10之晶圓W4搬送至處理模組PM11。
其次，如圖22所示，將發生異常列(第1列)之處理模組PM5中進行氧化處理後的晶圓W5搬送至處理模組PM10。隨後，於發生異常列中，針對在處理模組PM4內的晶圓W6之後才搬送至處理台1的晶圓W7~晶圓W9進行搬送。即，處理模組PM3之晶圓W7係由搬送模組TM4之晶圓搬送機構3所接收，經過搬送模組TM5、TM6而傳遞至搬送模組TM7之晶圓搬送機構3，藉由該晶圓搬送機構3而搬送至迴避用模組SM1。又，當處理模組PM3之晶圓W7搬送至迴避用模組SM1時，係分別將處理模組PM2之晶圓W8搬送至處理模組PM3，並將處理模組PM1之晶圓W9搬送至處理模組PM2。
此處，搬送模組TM7之晶圓搬送機構3與迴避用模組SM1之間的晶圓W傳遞係如下所述般進行。首先，晶圓搬送機構3相對於迴避用模組SM1之保持部71(71a~71c)進行晶圓W傳遞時，架部7設定在可讓保持著晶圓W之拾取器36進入至該保持部71上方側的高度位置。其次，因該拾取器36位於該保持部上方側，透過使架部7上升，便可由保持部71接收拾取器36上之晶圓W。其次，架部7設定在可讓該拾取器36退出的高度位置，藉由使該拾取器36退出，來進行朝該保持部71之晶圓W傳遞。另一方面，晶圓搬送機構3從迴避用模組SM1接收晶圓W時，係以將晶圓W載置至迴避用模組SM1之保持部71時的相反順序，來使晶圓搬送機構3與架部7作動。
隨後，如圖23所示，從上游側處理模組將正常列之晶圓W1~晶圓W5搬送至次一下游側處理模組。其後，如圖24所示，於發生異常列中，將處理模組PM3之晶圓W8搬送至迴避用模組SM1。其次，如圖25所示，從上游側處理模組將正常列之晶圓W2~晶圓W5搬送至次一下游側處理模組。
隨後，如圖26所示，於發生異常列中，將處理模組PM3之晶圓W9搬送至迴避用模組SM1。其次，如圖27所示，從上游側處理模組將正常列之晶圓W3~晶圓W5搬送至次一下游側處理模組之後，將迴避用模組SM1之晶圓W7搬送至作為其他模組的處理模組PM12，而進行CoFeB膜之成膜。其次，如圖28所示，於正常列中，根據後續處理第1優 先順位，將處理模組PM12之晶圓W7搬送至作為其他處理模組的處理模組PM9，而進行Mg膜之成膜處理。隨後，從上游側處理模組將晶圓W4及晶圓W5搬送至次一下游側處理模組。
此後，如圖29所示，將處理模組PM9之晶圓W7搬送至處理模組PM5，將迴避用模組SM1之晶圓W8搬送至處理模組PM12。其次，如圖30所示，將處理模組PM5之晶圓W7搬送至處理模組PM10，將處理模組PM12之晶圓W8搬送至處理模組PM9。此時，由於處理模組PM12係進行後續處理第1優先順位的處理(製程F)，所以晶圓W8之搬送比晶圓W7優先進行。其次，如圖31所示，將處理模組PM10之晶圓W7搬送至處理模組PM11，將處理模組PM9之晶圓W8搬送至處理模組PM5，將迴避用模組SM1之晶圓W9搬送至處理模組PM12。此時，由於處理模組PM10係進行後續處理第3優先順位的處理(製程I)，所以優先進行晶圓W7之搬送。
隨後，如圖32所示，將處理模組PM5之晶圓W8搬送至處理模組PM10，將處理模組PM12之晶圓W9搬送至處理模組PM9。此時，處理模組PM12係進行後續處理第1優先順位的處理(製程F)，而處理模組PM5係進行後續處理第2優先順位的處理(製程H)。因此，晶圓W9之搬送比晶圓W8優先進行。其次，如圖33所示，將處理模組PM11之晶圓W7搬送至處理模組PM12，其後，如圖34所示，將處理模組PM9之晶圓W9搬送至處理模組PM5，將處理模組PM10之晶圓W8搬送至處理模組PM11。此時，由於處理模組PM10係進行後續處理第3優先順位的處理(製程I)，因此優先進行晶圓W8之搬送。
其次，如圖35所示，將處理模組PM12之晶圓W7搬送至處理模組PM13。其次，如圖36所示，將處理模組PM11之晶圓W8搬送至處理模組PM12，將處理模組PM5之晶圓W9搬送至處理模組PM10。此時，由於處理模組PM5係進行後續處理第2優先順位的處理(製程H)，因此晶圓W9之搬送比晶圓W8優先進行。此後，如圖37所示，將正常列中之晶圓W7~晶圓W9依序從上游側處理模組傳遞至下游側處理模組。如此，將經過該一連串處理之晶圓W1~W5、W7~W9，經由第2加載互鎖室LL2藉由大氣搬送臂12回收到原本之FOUP20內。
根據上述實施形態，依序使用複數個處理模組，而於真空氣氛中對晶圓W進行一連串複數種處理之際，係配置處理模組讓該一連串處理的各處理於至少2個處理模組中任一者皆可進行。又，可在搬送室內相互鄰接之晶圓搬送機構3彼此間進行晶圓W傳遞。因此，即便該一個處理模組無法使用時，可使用能進行相同處理之其他處理模組，可不用停止裝置運作而繼續進行基板之處理。藉此，由於可抑制該一連串處理於半途停止的情況發生，所以可防止該一連串處理於半途停止所導致的晶圓W廢棄問題，減少晶圓W之廢棄數量。
如上述般，由於可在相互鄰接之晶圓搬送機構3彼此間進行晶圓W傳遞，所以可不經由處理模組，通過由搬送模組所構成之搬送室內以搬送晶圓W。因此，即使是使用其他處理模組代替無法使用之處理模組的情況，可通過搬送室內，迅速將晶圓W搬送至其他模組。又，可從第1列之處理模組經由搬送室將晶圓W傳遞至第2列之處理模組，故可抑制搬送路線之複雜化。再者，因無需經由處理模組，故搬送時不需等待處理模組之製程完成，即便是將使用模組變更為其他處理模組的情況下，不會增加額外之搬送時間，所以可抑制生產量(生產性)之降低。此外，因為可通過搬送室內來進行晶圓W之搬送，配置處理模組讓該一連串處理的各處理於至少2個處理模組中任一者皆可進行時，可提高處理模組的配置佈局之自由度。
此上述實施形態中，因為即便該一個處理模組無法使用時係使用該其他處理模組繼續進行基板之處理，如具體例所說明，所以廢棄之晶圓W僅為無法使用之處理模組PM4內的晶圓W6。即，針對在該晶圓W6之前搬入至處理台1之晶圓W1~W5，與在該晶圓W6之後才搬入至處理台1之晶圓W7~W9，皆能進行一連串處理及回收。因此，可大幅減少晶圓W之廢棄數量。
此點，傳統上，無法在搬送室內於相互鄰接之晶圓搬送機構3彼此間進行晶圓W傳遞的結構中，當一個處理模組無法使用時，晶圓W之廢棄數量將增多。該情況中，搬送順序相較於無法使用之處理模組(稱為「失效模組」)係置於上游側處理模組之晶圓W無法不經由代替該失效模組之處理模組而搬送至下游側處理模組。而經由該代替之處理模組的搬 送路線為繞過失效模組的搬送路線，所以搬送路線較複雜。又，係經由處理模組來搬送晶圓W，因此於半途中之處理模組中進行製程時，搬送必須待機直到該製程結束。如此，無法在晶圓搬送機構3彼此間進行晶圓W傳遞的結構中，當發生無法使用之模組時即便欲將晶圓W搬送至能進行相同處理之其他處理模組，該搬送係耗費時間。因此，因從處理模組延遲將晶圓W取出、或因等待次一處理開始前的待機時間變長，其間會有使晶圓W之處理狀態惡化，無法作為製品使用之廢棄晶圓增加之虞。
近年來引起重視之記憶元件之MRAM所使用的被稱為MTJ元件(MTJ膜)或TMR元件(TMR膜)等的層積膜，係將金屬膜與金屬氧化膜總合層積達8層以上。製造此種MTJ元件的情況中，因為有在1個晶圓W形成非常昂貴之元件的趨勢，故當處理模組無法使用時，使用其他處理模組繼續進行處理，可使晶圓W之廢棄數量減少的效益龐大。
又，上述構成中，可於搬送室內相互鄰接之晶圓搬送機構3彼此間進行晶圓W之傳遞，因為晶圓W搬送路線的自由度較高，可優先針對持續置於該處理模組內會導致處理狀態惡化的晶圓W進行搬送。即，相對在處理模組內經處理之基板持續置於該處理模組內不會使處理狀態惡化的晶圓W群，而優先將會使該處理狀態惡化的晶圓W從該處理模組搬出。因此，即便處理模組發生異常的情況，由於可搬送晶圓W以抑制處理狀態惡化，故可抑制晶圓W所形成之元件之電氣特性惡化，可達到更加減少晶圓W的廢棄數量之目的。
再者，由於設置有可收納複數個晶圓W的迴避用模組，所以可將置於處理模組內之晶圓W暫時迴避。因此，在使用其他處理模組以代替無法使用之處理模組的情況中，晶圓W之搬送與正常搬送形式相異，在搬送目的地之處理模組非空著的情況中，可將置於處理模組內之晶圓W暫時迴避。藉此，以抑制晶圓W持續置於某處理模組內，預防如此持續放置所造成之處理狀態之惡化。又，由於迴避用模組SM1之真空度設定為較搬送模組TM(搬送室)更高(壓力較低)，即便晶圓W於迴避用模組SM1進行迴避，亦不擔心晶圓W表面產生氧化，可抑制處理狀態之惡化。
此外，上述範例中，由於使用具備相異種類之2個靶52a、52b的濺鍍模組作為成膜模組，因此可於1台模組中進行2種金屬膜之成膜。 藉此，與使用具備1種靶之處理模組的情況相比，可減少處理模組之數量，因此可抑制裝置之大型化。又，減少處理模組之數量，故搬送所需時間變短，可達到生產量提升之目的。再者，減少處理模組之數量，因此搬送晶圓W至處理模組的搬送機構和真空泵等附加設備的需求亦較少，故可降低製造成本。此外，縮小了保持呈真空氣氛的區域，亦可預期運轉成本之降低。又，根據上述實施形態，由於晶圓搬送機構與處理模組之配置佈局形成為鋸齒狀，即使將多個處理模組加以組裝，亦可抑制裝置之前後方向上的長度尺寸，可達到裝置面積(佔有面積)降低之目的。
又，上述結構中，可在鄰接之搬送模組TM之間搬送晶圓W，因此可相對所配置之處理模組來自由地設定搬送順序。例如將晶圓W從第1列之處理模組搬送至第2列之處理模組，亦可於同列之處理模組中，從排列於下游側處理模組搬送至上游側處理模組(加載互鎖室LL側)。因此，於層積膜之開發階段，可易於因應層積膜之層積數或層積順序之變更，或構成層積膜的金屬膜種類之變更。
接著，參考圖38~圖40，說明真空處理裝置之第2實施形態。此例中，於上述第1實施形態之真空處理裝置中，係設置有10個搬送模組TM11~TM20。又，於第1列中，在第1加載互鎖室LL1之後段側排列有9個處理模組PM11~19與1個迴避用模組SM11。再者，於第2列中，在加載互鎖室LL2之後段側排列有9個處理模組PM21~29與1個迴避用模組SM21。
於該第1列及第2列中，組裝有進行形成該層積膜200所需之一連串複數種處理的全部處理模組PM。即，處理模組PM11、PM21係構成清洗模組，處理模組PM12、PM22係構成進行PtMn膜與Ta膜之成膜處理的成膜模組。又，處理模組PM13、PM23係構成進行CoFe膜與Ru膜之成膜處理的成膜模組，處理模組PM14、PM24係構成進行CoFeB膜與Mg膜之成膜處理的成膜模組。再者，處理模組PM15、PM25係構成氧化模組，處理模組PM16、PM26係構成加熱模組，處理模組PM17、PM27係構成冷卻模組。此外，處理模組PM18、PM28係構成進行CoFeB膜與Ru膜之成膜的成膜模組，處理模組PM19、PM29係構成進行Ta膜之成膜處理的成膜模組。
以此方式，於第1列與第2列中配置排列有相同處理模組，因此以形成該層積膜200所需之一連串處理的各處理於2個處理模組中任一者皆可進行的方式來配置處理模組。例如圖7所示之成膜模組中，進行Ta膜之成膜處理的成膜模組中設定有一個靶，為不設置遮板之形態的濺鍍模組結構。其它結構係與上述第1實施形態之真空處理裝置相同。另外，圖38中，為了方便起見，係省略搬送口47、側壁部30a及閘閥GV。
於該結構中，當真空處理裝置正常運作時，晶圓W係依圖39所示之搬送形式進行搬送。即，載置於搬入/搬出埠2的FOUP20內之晶圓W係由大氣搬送臂12所接收，而搬送至第1加載互鎖室LL1及第2加載互鎖室LL2中任一者。其次，以「PM」代稱處理模組PM，以「TM」代稱搬送模組TM，第1加載互鎖室LL1內之晶圓W係以TM11→PM11(製程A)→TM12→PM12(製程B、製程C)→TM13→PM13(製程D、製程E)的路線進行搬送。隨後，晶圓W係以TM14→PM14(製程F、製程G)→TM15→PM15(製程H)→TM16→PM16(製程I)→TM17→PM17(製程J)→TM18→PM18(製程K，製程L)→TM19→PM19(製程M)的路線進行搬送，並進行該一連串處理，以製造出層積膜200。其次，晶圓W係以TM20→TM19→TM18→TM17→TM16→TM15→TM14→TM13→TM12→TM11→LL1的路線搬送至第1加載互鎖室LL1，藉由大氣搬送臂12回到例如原本之FOUP20。
又，第2加載互鎖室LL2內之晶圓W係以TM11→PM21(製程A)→TM12→PM22(製程B、製程C)→TM13→PM23(製程D、製程E)的路線進行搬送。隨後，晶圓W係以TM14→PM24(製程F、製程G)→TM15→PM25(製程H)→TM16→PM26(製程I)→TM17→PM27(製程J)→TM18→PM28(製程K、製程L)→TM19→PM29(製程M)的路線進行搬送，並進行該一連串處理，以製造出層積膜200。其次，晶圓W係以TM20→TM19→TM18→TM17→TM16→TM15→TM14→TM13→TM12→TM11→LL1的路線搬送至第2加載互鎖室LL2，藉由大氣搬送臂12回到例如原本之FOUP20。
又，當處理模組列所包含之一個處理模組無法使用時，係從控制部100輸出控制訊號，使用其他能進行與該一個處理模組所進行之處 理為相同處理的處理模組，並繼續進行晶圓W之處理。
此時，例如當處理模組PM14無法使用時，例如停止第1列中從加載互鎖室LL1朝處理模組PM11的晶圓W搬入，使用處理模組PM24作為其他處理模組並繼續進行晶圓W之處理。該情況中，例如圖40所示，控制第1列之晶圓W的搬送，於處理模組PM24進行處理之後，再依序搬送至第1列之處理模組PM15~PM19進行處理。
又，本發明之真空處理裝置亦可如圖41所示之結構。此例中，在搬入埠2a與處理台1之間設置有第1大氣搬送模組11a，並於處理台1之後方側設置有第2大氣搬送模組11b。該第2大氣搬送模組11b之後方側設置有搬出埠2b。該第1及第2大氣搬送模組11a、11b為相同構成，具備有大氣搬送臂12a、12b及開口部13a、13b。然後，第1列及第2列之後方側設置有各晶圓搬出用之加載互鎖室LL12、LL22，該加載互鎖室LL12、LL22係能讓大氣搬送臂12b進行存取般之結構。此例中，從搬入埠2a經由第1大氣搬送模組11a，將晶圓W搬送至第1列及第2列之各第1加載互鎖室LL11、LL21。且各別於第1列及第2列中將晶圓W從上游側朝下游側依序傳遞，從第2加載互鎖室LL12、LL22經由第2大氣搬送模組11b而、搬出至搬出埠2b。
於此結構中，例如第1列及第2列係組裝有與圖40所示之真空處理裝置相同的處理模組，第1列及第2列中與第2大氣搬送模組11b鄰接之區域各別設置有上述加載互鎖室LL12、LL22。該真空處理裝置正常運作時，晶圓W係依圖42所示之搬送形式進行搬送。此時之具體搬送模式與圖39相同。然後，例如處理模組PM14無法使用時，係從控制部100輸出控制訊號，例如停止第1列中從加載互鎖室LL1朝處理模組PM11的晶圓W搬入，使用處理模組PM24作為其他處理模組以繼續進行晶圓W之處理。該情況中，例如圖43所示，係控制第1列之晶圓W之搬送，於處理模組PM24進行處理之後，再依序搬送至第1列之處理模組PM15~PM19進行處理。
圖38及圖41所示之結構中，設置有迴避用模組SM11、SM21，針對當處理模組內之已處理晶圓W持續置於該處理模組內會導致處理狀態惡化之該晶圓W，該控制部100係輸出控制訊號，優先從該處理模組搬出。 該優先搬送係以圖41之真空處理裝置中處理模組PM14無法使用之情況為例，並參考圖44~圖47進行說明。圖44係顯示處理模組PM14無法使用時的晶圓W搬送狀態。該情況中，如圖45所示，於發生異常列(第1列)及正常列(第2列)中，停止從加載互鎖室LL11、LL21朝處理模組PM11、PM12之晶圓W搬送。進行與處理模組PM14之相同處理的其他處理模組PM24則為進行後續處理第1優先順位的CoFeB膜之成膜(製程F)與Mg膜之成膜(製程G)的成膜模組。因此，如圖45所示，針對於正常列中在搬送至該處理模組PM24的晶圓W26之後才搬入至加載互鎖室LL1之晶圓W27、W28停止進行搬送。
其次，於發生異常列中優先進行晶圓W之搬送。即，如圖46所示，處理模組PM13之晶圓W16係優先搬送至作為其他處理模組之處理模組PM24。隨後，如圖47所示，正常列之晶圓W係依序從上游側處理模組搬送至下游側處理模組。又，於正常列之處理模組PM24經處理的晶圓W16係回到發生異常列，以繼續進行處理。
以此方式，於圖38及圖41所示之真空處理裝置中，於第1列及第2列所組裝的處理模組係相同。又，由於可在搬送模組之間進行晶圓W之搬送，即便沒有附設預備處理模組，亦可在某些處理模組無法使用的情況中使用其他處理模組並繼續進行一連串處理。因此，可抑制生產量之降低，並減少晶圓W之廢棄數量。
又，即使是構成第1列及第2列其中一者的處理模組無法使用，亦可於另一列中將晶圓W搬入並繼續進行處理，該情況可進一步抑制生產量之降低。
上述範例中，當處理模組PM14無法使用時，第1列之晶圓W亦可在處理模組PM24進行處理之後，直接依序搬送至第2列之處理模組PM25~PM29進行處理。再者，為了對同一批次之晶圓W進行一連串處理，亦可針對預定搬入至加載互鎖室LL1之晶圓W，經由加載互鎖室LL2而搬送至處理模組PM21，進行一連串處理。
以上，設置於搬送模組TM之晶圓搬送機構8亦可如圖48之結構。該晶圓搬送機構8具備有2個多關節臂81、82。各多關節臂81、82具有與上述實施形態之晶圓搬送機構3相同的結構，係各別獨立且可水 平迴轉自如及進退自如的結構。以此方式具備2個多關節臂81、82的結構中，因為可提升搬送效率，進一步可達到生產量提升之目的。又，該2個多關節臂81、82可使用其中一者作為相對處理模組的晶圓W傳遞之用，並使用另一者作為在鄰接之晶圓搬送機構8彼此間的晶圓W傳遞之用。
又，本發明中，如圖49所示，亦可於搬送室內部的基板搬送機構彼此之間直接進行晶圓W之傳遞。該情況中，鄰接之基板搬送機構91、92彼此係以保持晶圓W之保持部位93、94之形狀互異的方式來構成。又，其中一個基板搬送機構91中，該保持部位93係藉由驅動機構95而可水平迴轉、進退自如及升降自如，另一基板搬送機構92中，該保持部位94係藉由驅動機構96而可水平迴轉、進退自如。該保持部位93、94之形狀例如設定為：其中一者係保持晶圓W之周緣部，另一者係保持晶圓W之中央部，在兩者之間進行晶圓W傳遞時，不會相互干涉的各別形狀。然後，將保持部位94配置於傳遞位置，使保持部位93相對保持部位94進行升降，藉以進行兩者之間的晶圓W傳遞。
以上，以濺鍍法進行金屬膜之成膜的處理模組亦可具備3個相互異種類之靶。該情況中，例如圖7所示之濺鍍模組中，係準備3個靶，經由開關部將前述靶電極連接至DC電源部，藉由切換開關部，選擇性地將負直流電壓施加給靶電極。再者，以濺鍍法進行金屬膜之成膜的處理模組亦可不使用磁鐵，施加高頻給靶，並將偏壓電力施加至基板(晶圓W)以進行濺鍍。此外，金屬膜不限於使用濺鍍法，例如亦可利用化學氣相沈積(CVD、Chemical Vapor Deposition)法來形成。
此外，金屬氧化膜亦可於共通之處理容器內，藉由進行金屬膜之成膜與金屬膜之氧化來形成。該情況中，係使用例如圖7所示之濺鍍模組，以靶52a、52b其中一者作為吸氣(gettering)材料，另一者作為金屬膜之成膜材料。吸氣材料係指吸收氧或水分的材料，可使用例如鈦(Ti)、鉻(Cr)、鉭Ta、鋯Zr、鉿(Hf)等、及前述合金等。
接著，進行金屬氧化膜之成膜的情況中，首先將晶圓W載置於處理容器(真空容器)內，於該晶圓W正上方配置覆蓋該晶圓W之遮板，並進行吸氣處理。該吸氣處理中，係例如以磁控濺鍍法使吸氣材料於真空容器之內壁進行成膜。藉此，真空容器內的氧或水分被吸氣材料吸收 並去除。其次，使覆蓋晶圓W之遮板退回，以磁控濺鍍法進行金屬膜之成膜。磁控濺鍍法中，在進行吸氣處理時，係藉由靶遮板而只露出吸氣材料所構成的靶。又，進行金屬膜之成膜時，係藉由靶遮板而只露出金屬膜之成膜材料所構成的靶。如此般藉由在處理容器內交互重覆進行吸氣處理與金屬膜之成膜處理，來形成金屬氧化膜。於該共通之處理容器內進行金屬膜之成膜與氧化的情況中，由於不需要氧化用處理模組，因此可達到裝置之小型化之目的。
以上，本發明中，亦可例如依照第1列之處理模組→第2列之處理模組→第1列之處理模組的順序搬送晶圓W，以進行一連串處理。
又，本發明中，由於可不經由處理模組而通過搬送室內以搬送基板，所以處理模組不需沿該一連串處理之順序進行排列。再者，該第1列及第2列之處理模組亦可各別排列，以例如第1列之處理模組→第2列之處理模組→第1列之處理模組的路線搬送基板，而進行該一連串處理。此外，在使用能進行與無法使用之處理模組所進行之處理為相同處理的其他處理模組，並繼續進行基板之處理的情況中，未必需控制成一定要對持續置於處理模組內會導致處理狀態惡化之基板進行優先搬送。例如使用其他處理模組繼續進行處理的情況中，亦可控制成依照搬入至處理台的基板之順序，從處理模組取出基板，並傳遞至次一處理模組。
該圖38及圖41所示之真空處理裝置係於第1列及第2列中排列處理模組，使其各別獨立並進行該一連串處理的各處理。該情況中，第1列及第2列亦可各別為讓該一連串處理的各處理於至少2個處理模組中任一者皆可進行之結構。例如於圖38及圖41之裝置中，第1列及第2列係分別於第1加載互鎖室與第2加載互鎖室之間具備有13個處理模組與1個迴避用模組。然後，13個處理模組係各別進行例如圖6所示之13個處理模組的相同處理。藉此，第1列及第2列各別具備有進行該一連串處理的各處理之2個處理模組。在該結構中，於第1列及第2列其中一者，發生處理模組無法使用的情況下，由於可使用該一列之其他處理模組繼續進行基板之處理，所以能減少對另一列中基板處理的影響。此外，本發明之真空處理裝置亦可構成為：針對該一連串處理中的某處理，於3個以上處理模組中任一者皆可進行。
接著，參考圖50並主要說明第3實施形態與第1實施形態的差異點。該第3實施形態之真空處理裝置110具備有沿前後方向(圖中X方向)呈直線狀連接的5個搬送模組TM。從大氣搬送模組11側(前面側)朝向後面側觀察，各搬送模組依序是TM31、TM32、TM33、TM34、TM35。各自構成前述搬送模組TM31~TM35之真空容器30於俯視圖中呈八角形。然後，搬送模組TM31~35中鄰接之搬送模組TM係配置成相互共用該八角形之一邊。
從搬送模組TM31~TM35中，以TM34、TM35作為代表，而參考圖51所示之細節並繼續進行說明。構成各搬送模組TM之真空容器30各自具備有沿前後方向於左右側形成的側壁101、101。於真空容器30中，元件符號102係表示從側壁101往前面側，朝向真空容器30之中央部左右側所形成的側壁，元件符號103係表示從側壁101往後面側，朝向真空容器30之中央部左右側所形成的側壁。又，於最後面側之搬送模組TM(本實施形態中的元件符號TM35)中，元件符號104係鄰接側壁103、103之後面側的側壁。前述側壁101~104具有作為開口的搬送口47，與第1實施形態相同，可在搬送模組TM與其鄰接之模組間進行晶圓W傳遞。
除了此真空容器30之形狀相異之外，各搬送模組TM31~TM35皆與第1實施形態之各搬送模組TM為相同結構。即，搬送模組TM31~TM35間形成有開口部30b，藉由閘閥G來開啟關閉。又，搬送模組TM31~TM35間設置有傳遞台部300，各搬送模組TM31~35具備有晶圓搬送機構3。
該真空處理裝置110設置有具2種外形相異的處理模組。其中一者係與第1實施形態相同般，於俯視圖中呈五角形，係具備朝向裝置110之中央部左右側突出之側壁41或42的處理模組。此處理模組顯示為五角形模組。又，另一者係於俯視圖中呈正方形的處理模組。此處理模組顯示為四角形模組。又，設置於該真空處理裝置110之迴避用模組具備有與該處理模組中之四角形模組相同的外形。該迴避用模組亦顯示為四角形模組。五角形模組相當於主處理模組，而四角形模組相當於附屬處理模組。五角形模組較四角形模組大，當俯視圖中所見之四角形模組面積為1倍時，則俯視圖中所見之五角形模組面積為1.3倍以上。
五角形模組共設置有10個(元件符號A1~A10)。從前面側朝後面側觀察裝置1時，係從左邊開始依序配置有五角形模組A1、A2、A3、A4、A5並形成一列，從右邊開始依序配置有五角形模組A10、A9、A8、A7、A6並形成一列。於五角形模組A1~A4中，構成其真空容器5之側壁41係深入到相互鄰接之搬送模組TM的側壁103、102間，對向前述側壁103、102般配置。於五角形模組A10~A7中，構成其真空容器5之側壁42係深入到鄰接之搬送模組TM的側壁103、102間，對向前述側壁103、102般配置。關於五角形模組A5，其側壁41中的一面係對向搬送模組TM5之側壁103般配置。關於五角形模組A6，其側壁42中的一面係對向搬送模組TM5之側壁103般配置。
四角形模組共設置有11個(元件符號B1~B11)。四角形模組B1、B2、B3、B4、B5朝後方依此順序進行配置，而與五角形模組A1~A5形成一列(第1列)。構成前述四角形模組B1~B5之各真空容器5的側壁係對向於搬送模組TM31~35之側壁101。又，四角形模組B11、B10、B9、B8、B7朝後方依此順序進行配置，而與五角形模組A6~A10形成一列(第2列)。構成前述四角形模組B11~B7之各真空容器5的側壁係對向於搬送模組TM31~35之側壁101。即，第1列、第2列皆為在前後方向上將四角形模組與五角形模組交互般配置的結構。然後，從前方朝後方觀察裝置110，五角形模組A1~A5較四角形模組B1~B5更朝左側突出，五角形模組A6~A10較四角形模組B7~B11更朝右側突出。四角形模組B6係使構成其真空容器5之側壁配置於該搬送模組TM35後方，對向於搬送模組TM35之側壁104。搬送模組TM31之側壁102、102則各自對向於加載互鎖室LL1、LL2之側壁。
以此方式，藉由在各模組間使各側壁呈對向般，與第1實施形態相同地，使形成於各模組之搬送口47相互重疊。所以，可在各模組間進行晶圓W之傳遞。搬送口47係與第1實施形態相同般，藉由設置於模組間的閘閥GV進行開啟/關閉。
五角形模組A1對應於前述進行表面清洗處理的處理模組PM1。五角形模組A2~A10對應於第1實施形態之圖7所示的處理模組PM2，以濺鍍進行各種膜之成膜。以下說明五角形模組A2~A10所具備之靶52 (52a及52b)的材質，模組A2中為Ta及Ru、模組A3中為Co及Pd、模組A4中為Ta及CoFeB、模組A5中為CoFe及Mg、模組A6、A7中為Mg、模組A8中為CoFe及CoFeB、模組A9中為Ta、模組A10中為Ru。
四角形模組B1、B3係加熱模組，對應於圖13中所說明的處理模組PM7。四角形模組B2、B10對應於迴避用模組SM1、SM2。四角形模組B8、B9對應於圖13的加熱模組。但是，於前述模組B8、B9中，係如圖14之處理模組PM6中所說明般將冷媒供給至載置部45，而可冷卻加熱後之晶圓W。四角形模組B4係冷卻模組，對應於該處理模組PM6。四角形模組B6、B7係氧化模組，對應於圖12中所說明的處理模組PM5。除了真空容器5的形狀之外，四角形模組B係與對應之處理模組PM或迴避用模組SM為相同結構。另外，圖式中係省略五角形模組A及四角形模組B所設置的對前述模組之真空容器5內進行排氣的排氣口58a。
又，補充說明四角形模組B8、B9及上述各實施形態之迴避用模組SM，係於前述模組之架部7預先保持有測試晶圓。該測試晶圓係經由晶圓搬送機構3及傳遞台部300搬送至各處理模組的晶圓。在將測試晶圓搬入至處理模組之狀態下進行特定處理，以調整真空容器5內的處理環境。將經該調整後從載件20取出之晶圓W搬入至該處理模組並接受處理。
四角形模組B5係作為調整晶圓W方向的校準模組。模組B5之載置部45係水平載置有晶圓W之中央部，該載置部45係繞垂直軸迴轉。又，模組B5具備有：夾著迴轉之晶圓W周緣般於上下側各別設置之光線放射部、與接收光線放射部之光線的光線接收部。於該模組B5中，藉由光線接收部之來自光線放射部的光線入射範圍之變化，以檢測出形成於晶圓W側周緣的缺口(切口)，該缺口係朝向特定方向。
設置此種校準模組之目的，是因為需要在晶圓W形成磁性膜之前，使晶圓W處之該磁性膜的磁場方向能朝向特定方向。於該第3實施形態中，該磁性膜係CoFe膜。但是，例如亦可於搬入真空處理裝置前進行晶圓W之方向調整，並控制真空處理裝置內的晶圓W搬送速度使得搬送過程中角度不會偏移，藉以控制磁性膜形成時的晶圓W方向。即，各真空處理裝置中不需校準模組。
參考圖52並說明真空處理裝置110中晶圓W之搬送路線。從FOUP20朝大氣搬送模組11進行搬送之晶圓W係以第1加載互鎖室LL1→搬送模組TM31→四角形模組B1或B11的順序進行傳遞。圖52中係顯示搬送至四角形模組B1、B11中的B1之情況。
然後，晶圓W係以搬送模組TM31→五角形模組A1→搬送模組TM32→五角形模組A2→搬送模組TM33→四角形模組B3→搬送模組TM33→五角形模組A3→搬送模組TM34→四角形模組B4→搬送模組TM34→五角形模組A4→搬送模組TM35→四角形模組B5→搬送模組TM35→五角形模組A5→搬送模組TM35→四角形模組B6→搬送模組TM35→五角形模組A6→搬送模組TM35→四角形模組B7→搬送模組TM35→五角形模組A7→搬送模組TM34→四角形模組B8→搬送模組TM34→五角形模組A8→搬送模組TM33→四角形模組B9→搬送模組TM33→五角形模組A9→搬送模組TM32→五角形模組A10→搬送模組TM31→第2加載互鎖室LL2→大氣搬送模組11→FOUP20的順序進行傳遞。
圖53中係顯示如上述般進行搬送而形成於晶圓W的層積膜201。該層積膜201係構成上述MRAM所使用之MTJ膜。參考該圖53，並依上述之搬送晶圓W的順序，說明各模組中所進行的晶圓W處理。
於四角形模組B1、B10中對晶圓W進行加熱處理並進行脫氣。於五角形模組A1中，對晶圓W表面進行濺鍍蝕刻，清洗該表面。於五角形模組A2中，在晶圓W表面形成由Ta所構成之晶種層。該晶種層亦可以Ru取代Ta來形成。於四角形模組B3中對晶圓W進行加熱處理。於五角形模組A3中交互重覆地進行n次Co膜、Pd膜之成膜。該重覆次數n係4次以上、20次以下的整數。於四角形模組B4中，對晶圓W進行冷卻處理。於五角形模組A4中以Ta膜、CoFeB膜之順序進行成膜。於四角形模組B5中調整晶圓W的方向。
於五角形模組A5中以CoFe膜、Mg膜之順序進行成膜。於四角形模組B6中進行氧化處理。於五角形模組A6中形成Mg膜。於四角形模組B7中進行氧化處理。於五角形模組A7中形成Mg膜。以此方式藉由於五角形模組A5、A6、A7中形成Mg膜、以及於四角形模組B6、B7 中進行之氧化處理，可於該CoFe膜上形成MgO膜。於四角形模組B8中，以加熱處理、冷卻處理之順序進行。於五角形模組A8中，以CoFe膜、CoFeB膜之順序進行成膜。於四角形模組B9中，以加熱處理、冷卻處理之順序進行。於五角形模組A9中形成Ta膜。於五角形模組A10中形成Ru膜。
圖54係顯示比較例之真空處理裝置120的結構，以說明該真空處理裝置110的優點。該真空處理裝置120係可與真空處理裝置110相同般形成層積膜201的裝置。與裝置110之-差異點係：搬送模組TM於俯視圖中之形狀係與第1實施形態同樣為六角形，以及所有處理模組皆為五角形模組。各五角形模組係與第1實施形態同樣地連接至搬送模組TM。
圖54中，使用與該四角形模組B相同之符號表示對晶圓W進行和真空處理裝置110之四角形模組B為相同處理的五角形模組。真空處理裝置120中不設置對應於真空處理裝置110中之四角形模組B2、B7、B9、B10、B11的模組。又，搬送模組共設置有9個(元件符號TM1~TM9)，可在各五角形模組間搬送晶圓W。晶圓W係以B1→A1→A2→B3→A3→B4→A4→A5→B6→A6→B7→A7→B8→A8→A9→A10的順序在各五角形模組間進行搬送。於真空處理裝置110中，關於對搬入至五角形模組A9前之晶圓W於四角形模組B9中所進行的加熱處理及冷卻處理，在該真空處理裝置120中係由例如五角形模組A9來進行。
真空處理裝置110、120間的五角形模組大小係相等。圖50中以R1表示的真空處理裝置110之前後長度較圖54中以R2表示的真空處理裝置120之前後長度更短，例如R1為12.6m、R2為13.8m。又，圖50中以R3表示的真空處理裝置110之左右長度和圖54中以R4表示的真空處理裝置120之左右長度相等，例如為4.1m。
由於需設置有各靶52之配置空間、各磁鐵61之移動空間、驅動機構63之配置空間、自真空容器5側壁供給氣體的氣體供給部59a之配置空間等理由，進行濺鍍處理之模組係較大尺寸的模組。對此，不進行該濺鍍處理而對晶圓W進行加熱或冷卻的模組或迴避用模組，則不需要如上述濺鍍所需的各空間。故於真空處理裝置110中，依據處理種類及屬於處理模組或是迴避用模組，而構成相異的真空容器5大小。再者，於真空處理裝置110中，搬送模組TM係八角形，而四角形模組B與五角形模組 A於前後方向交互排列，用以將前述四角形模組B及五角形模組A連接至搬送模組TM。
與上述之真空處理裝置120相比，藉由此結構，可抑制真空處理裝置110的前後長度。即，可降低裝置面積(裝置佔有之底面積)。再者，真空處理裝置110中，以此方式減少了占有底面積，且真空處理裝置120可設置更多的模組，並可因為該更多模組而獲得對應效果。具體而言，關於上述真空處理裝置120之五角形模組A9所進行之加熱及冷卻處理，於真空處理裝置110中，係將工作分配給與五角形模組A9不同的另一四角形模組B9，故可相互並行般，在五角形模組A9中進行成膜處理，並在四角形模組B9中進行該加熱及冷卻處理。藉此，可達到生產量之提升之目的。又，藉由校準模組之四角形模組B5，可更加確實地使磁性膜之磁性方向朝向特定方向。再者，藉由設置有作為迴避用模組之四角形模組B2、B10，而有省下從裝置110外部搬送測試晶圓的工作之優點。
接著，主要說明圖55所示之第4實施形態的真空處理裝置130與真空處理裝置110的差異點。該真空處理裝置130對其表面具備了形成有凹部之層間絕緣膜的晶圓W進行處理，於該凹部處埋設構成配線之Cu。真空處理裝置130中設置有7個四角形模組及6個五角形模組，對應前述模組數量，搬送模組共設置有3個(元件符號TM31~TM33)。
五角形模組係以元件符號C1~C6來表示，四角形模組係以元件符號D1~D7來表示。從裝置130之前面側朝向後面側觀察，左側依序排列有模組D1、C1、D3、C3、D5、C5並形成第1列，右側依序排列有模組D2、C2、D4、C4、D6、C6並形成第2列。搬送模組TM33之後面側置有模組D7。
五角形模組C1、C2、C5、C6係以上述濺鍍法進行成膜。模組C1、C2具備由TaN所組成之靶52，模組C5、C6具備由Cu所組成之靶52。五角形模組C3、C4具備對向載置部45的氣體噴淋頭。藉由該氣體噴淋頭所供給之成膜氣體進行CVD，以進行Ru膜之成膜。該對向之氣體噴淋頭較大，用以進行晶圓W面內均勻性較高之成膜。因此，進行CVD之模組為較大型的模組，故構成為五角形模組。另外，上述第3實施形態中MgO亦可設置有進行ALD(Atomic Layer Deposition)之五角形模組並 進行成膜。進行ALD之模組亦可構成為例如五角形模組。
四角形模組D1、D2係進行上述氫自由基處理的清洗模組。具體而言，和前述加熱模組為相同結構，但差異點係例如於真空容器5設置有供給微波之天線。藉由從天線放射至真空容器5內的微波，使供給至晶圓W表面之氫產生氫自由基，用以對晶圓W表面之氧化物進行還原。又，亦可使用遠端電漿源作為自由基產生源，並將氫自由基供給至晶圓W上。四角形模組D3、D4係前述的加熱模組。四角形模組D5、D6係進行該高溫氫氣還原處理及退火處理的模組，除了能將氫供給至晶圓W，其它則為和前述加熱模組為相同結構。四角形模組D7係前述的冷卻模組。
使用圖56說明真空處理裝置130中的晶圓W搬送路線。從FOUP20搬入至加載互鎖室LL1的晶圓W係以搬送模組TM31→四角形模組D1→搬送模組TM31→五角形模組C1→搬送模組TM32→四角形模組D3→搬送模組TM32→五角形模組C3→搬送模組TM33→四角形模組D5→搬送模組TM33→五角形模組C5→搬送模組TM33→四角形模組D7的順序進行搬送。然後，晶圓W係經由搬送模組TM31~TM33回到加載互鎖室LL1，其後回到載件20處。
從FOUP20搬入至加載互鎖室LL2的晶圓W係以搬送模組TM31→四角形模組D2→搬送模組TM31→五角形模組C2→搬送模組TM32→四角形模組D4→搬送模組TM32→五角形模組C4→搬送模組TM33→四角形模組D6→搬送模組TM33→五角形模組C6→搬送模組TM33→四角形模組D7的順序進行搬送。然後，晶圓W係經由搬送模組TM31~33回到加載互鎖室LL2，其後回到載件20處。
依晶圓W之搬送順序來說明各模組中晶圓W所進行的處理。於四角形模組D1、D2中，以加熱進行晶圓W之脫氣，並以氫自由基進行晶圓W表面之氧化物還原。於五角形模組C1、C2中，於層間絕緣膜之凹部表面形成有防止Cu朝該層間絕緣膜擴散之作為阻隔膜的TaN膜。於四角形模組D3、D4中進行晶圓W之加熱。進行該加熱是為了抑制當晶圓W搬送至五角形模組C3、C4時，等待晶圓W升溫至可成膜溫度所需的時間。於五角形模組C3、C4中，該TaN膜上形成有作為該阻隔膜的Ru膜。於四角形模組D5、D6中，進行加熱處理並以氫氣體進行還原處理。於五角形 模組C5、C6中進行Cu之成膜，將該Cu埋設於該凹部。於四角形模組D7中進行晶圓W之冷卻。進行該冷卻是為了抑制等待搬入至加載互鎖室LL1、LL2之晶圓W溫度下降至可搬送到載件20所需的時間。
為了與真空處理裝置130作比較，圖57顯示有真空處理裝置140。該真空處理裝置140係與真空處理裝置130相同般，於層間絕緣膜之凹部處進行Cu之埋設。於真空處理裝置140中，與真空處理裝置120相同般，搬送模組TM共設置有6個(元件符號TM1~TM6)，於俯視圖中呈六角形。且各處理模組係五角形模組。真空處理裝置140中，除了作為處理模組的上述五角形模組C1~C6之外，係具備有進行和四角形模組D1、D2、D5、D6為相同處理的五角形模組。前述五角形模組係賦予與四角形模組相同的元件符號D1、D2、D5、D6。但是，該真空處理裝置140中，沒有設置對應於四角形模組D3、D4、D7的模組。
於真空處理裝置140中，從FOUP20搬入至加載互鎖室LL1的晶圓W係以模組D1→C1→C3→D5→C5的順序進行搬送。其後，以搬送模組TM1~TM6→加載互鎖室LL1的順序進行搬送並回到FOUP20。從FOUP20搬入至加載互鎖室LL2的晶圓W係以模組D2→C2→C4→D6→C6的順序進行搬送。其後，以搬送模組TM1~TM6→加載互鎖室LL2的順序進行搬送並回到FOUP20。該真空處理裝置140中，未於四角形模組D3、D4中進行加熱處理，故於五角形模組C3、C4中進行成膜前之加熱處理所需時間會相對變長。又，未於四角形模組D7中進行冷卻處理，故於加載互鎖室LL1、LL2中等待晶圓W冷卻所需時間會相對變長。
真空處理裝置130、140間的五角形模組大小係相等。圖55中以R5表示的真空處理裝置130之前後長度較圖57中以R6表示的真空處理裝置140之前後長度更短。例如R5為8.7m、R6為9.9m。又，圖55中以R7表示的真空處理裝置130之左右長度與圖57中以R8表示的真空處理裝置140之左右長度相等，例如為4.1m。即，與進行相同處理的真空處理裝置相比，該真空處理裝置130可抑制裝置面積，進一步可增加所設置之模組數量。然後，並可因該增加之模組而獲得對應效果。
於真空處理裝置130中，四角形模組D7亦可為迴避用模組。又，由於真空處理裝置130中形成之膜為非磁性膜故不於該真空處理裝置 130設置該校準模組。但是，例如在五角形模組C3~C6任一者中會於晶圓W形成磁性膜的情況，該四角形模組D3、D4亦可作為校準模組，用以調整形成磁性膜前的晶圓W方向。該真空處理裝置130中，設置有彼此進行相同處理的2個處理模組。因此，在前述模組中一個模組無法使用的情況下，如前述各實施形態中所說明般，可將預定搬送至該一個模組的晶圓W，搬送至其它可使用之模組並進行處理。

Claims (7)

  1. 一種基板處理裝置，係依序使用複數個處理模組而於真空氣氛中對基板進行複數種一連串處理，具備有：搬送室，係成列般地設置為複數個，而各自為真空雰圍；基板搬送機構列，係各自配置於該複數搬送室內，以各自水平迴轉、進退自如的方式所構成，而能於該搬送室內在相互鄰接之基板搬送機構彼此間進行基板之傳遞；處理模組列，係於前述之列的左右兩側處沿該列而配置，可對基板進行處理；預備真空室，係配置於該基板搬送機構列的一端側；以及控制部，係控制基板之搬送；其中，該複數個處理模組中，包含朝基板搬送機構列側之側壁為相互鄰接之基板搬送機構之間處突出而能從斜前面側或斜後面側任一側之基板搬送機構進行基板傳遞的處理模組；鄰接之該搬送室彼此係藉由閘閥而被加以區隔，該閘閥的附近係設置有藉由鄰接之該基板搬送機構而各自被傳遞有該基板之基板傳遞部。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，該控制部係輸出如下之控制訊號：相對於在處理模組內經過處理之基板即便持續置於該處理模組內也不會使處理狀態惡化的基板群所進行之搬送，將在處理模組內經過處理之基板若持續置於該處理模組內會使處理狀態惡化的該基板優先從該處理模組搬出。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中，為了當處理模組列所包含之一個處理模組無法使用時使得置於處理模組內之基板暫時迴避，而具備有連接至該搬送室之迴避用模組。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中，該處理模組列係為了於基板上形成金屬膜與金屬氧化膜總合層積達8層以上之層積膜而設置；進行金屬膜成膜之處理模組係用以進行濺鍍的處理模組。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板處理裝置，其中，該處理模組係設置 有相異種類之複數個靶。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中，該處理模組列與基板搬送機構列的配置關係設定成使得處理模組、基板搬送機構、處理模組之排列呈鋸齒狀。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中，該搬送室包含有一個搬送室與其他搬送室，各別之俯視形狀為八角形結構，以該八角形之一邊相互共有的方式相互連接著，並各自具備該基板搬送機構；若以朝該基板搬送機構列側之側壁為相互鄰接之基板搬送機構之間突出般構成之處理模組作為主處理模組時，該主處理模組係藉由使該側壁進入一個搬送室與其他搬送室之間以連接至該一個搬送室及其他搬送室；該處理模組中，若以各自設置於該主處理模組之相對一個前方側、相對一個後面側之處理模組為附屬處理模組時，該附屬處理模組係和該八角形邊當中連接著該主處理模組之邊的相鄰邊連接著。
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