WO2007013424A1

WO2007013424A1 - 真空処理装置、半導体デバイス製造方法および半導体デバイス製造システム

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Publication number: WO2007013424A1
Application number: PCT/JP2006/314619
Authority: WO
Inventors: Takahiro Fujii; Yukihito Tashiro; Seiji Itani; Motozo Kurita
Original assignee: Canon Anelva Corporation
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2007-02-01
Also published as: KR20080017493A; JPWO2007013424A1; JP4794559B2; TW200715448A; US20080171435A1

Abstract

　この真空処理装置（１，１０，１０１、３０１）は、基板を搬送する搬送ロボットアーム（１１ａ，１２ａ，１３ａ）を備える少なくとも３つの搬送チャンバ（１１，１２，１３）と、各搬送チャンバに接続される１つ以上の処理チャンバ（５１，５２，６１，６２，７１－７５）と、内部に１つ以上の基板載置部（２１ａ；１０２ａ，１０２ｂ）が設けられ、少なくとも３つの搬送チャンバの各々の搬送ロボットアームが基板載置部に対して到達可能となるような位置に配置され、少なくとも２つの搬送チャンバの各々と少なくとも１つの基板載置部の間で搬送ロボットアームによる基板の受渡しを行うための１つの共通真空チャンバ（２１，１０２）と、少なくとも１つの搬送チャンバに接続されたロードロックチャンバ（８１，８２）とを備えている。

Description

明細書

真空処理装置、半導体デバイス製造方法および半導体デバイス製造システム

技術分野

[0001] 本発明は、簡素かつコンパクトなチャンバレイアウトにより複雑な基板処理プロセスを可能にした真空処理装置、この真空処理装置を利用した半導体デバイス製造方法および半導体デバイス製造システムに関する。

背景技術

[0002] 半導体ウェハ等の基板を処理して半導体デバイスを製造するために利用される真空処理装置は、近年、デバイス構造の多層化、スループットの向上等の観点から、 1 台の装置で各種処理プロセスを真空中で一貫して行うための複数の処理チャンバを備える傾向にある。各種の処理プロセスの例としては、半導体ウェハの場合、成膜処理プロセス (スパッタリング、 CVD等）、酸化処理プロセス、拡散処理プロセス、エッチング処理プロセス、ァニール処理プロセス、その他の各種の前処理または後処理のプロセス等である。このような真空処理装置の装置形態としてはインライン型あるいはクラスタ型等の形態がある。この真空処理装置では、通常、ロードロックチャンバを経由して複数の基板をカセットで搬入し、当該複数の基板の各々を順次に所定手順に従って搬送領域、受渡し領域、処理領域に取り入れて枚葉式にて処理するようにして、る。 2以上の搬送チャンバを備えた従来の真空処理装置を開示する先行技術文献として、例えば、下記のごとき 4件の特許文献 1〜4を挙げる。

[0003] 特許文献 1 (特開平 4 199709号公報）に記載される装置は、 1以上の処理室と接続される搬送室（31〜36)を備える連続処理装置である。この連続処理装置では、搬送室（31〜36)で被処理物を搬送し、各処理室によって 1種類以上の処理が連続的に行われる。搬送室は 2以上設けられ、さらに 2つの搬送室の間にはこれらを接続するバッファ室（41〜45)が設けられて!/、る。

[0004] 特許文献 2 (特開 2000— 150618号公報）に記載される装置は、基板等の被処理体を処理する真空処理システムであり、スパッタ処理室や CVD処理室等の複数の処理ユニットを備える。この真空処理システムでは、被処理体を搬送する搬送アームを有する搬送室（16, 30)を 2つ備え、かつ 2つの搬送室（16, 30)の各々には少なくとも 1つの処理ユニットがゲート弁を介して連結されている。 2つの搬送室の間には、内部に載置台（40)を有して真空引き可能になされた中間パス室（38)が設けられて、る。 2つの搬送室およびその間の中間パス室との構成により、被処理体の搬送に関する搬送経路の複雑さを回避し、もってスループットを向上するようにして、る。

[0005] 特許文献 3 (特開平 7— 288238号公報）に記載される装置は、 1台の装置に搬入された複数の基板のそれぞれに対して複数の処理チャンバのそれぞれで別個に異なる処理プロセスを実行するマルチチャンバプロセス装置である。このマルチチャンバプロセス装置では、受渡しモジュールを介して直列的に接続された第 1搬送モジュ一ルと第 2搬送モジュールを備えて成り、処理対象である基板の搬送経路に関して、元に戻る経路を作らな、ようにして、る。

[0006] 特許文献 4 (特開 2003— 59999号公報）に記載される処理システムは、 1つの真空処理システムで、 1つの共通搬送室（36)と 2つの個別搬送室（72)を備え、全部で 3つの搬送室を備えて、る。 1つの共通搬送室には複数の処理装置（34A〜34D) が接続され、 2つの個別搬送室の各々には例えば 1つの前段処理装置（110)が接続されている。また 2つの個別搬送室（72)は、それぞれ、個別の第 2バッファ室（74) を介在させて共通搬送室（36)に接続されている。

[0007] 半導体デバイス製造用の真空処理装置については、今後に予想または期待される半導体デバイスの多層構造の製造で要求される複雑な基板処理プロセスに対して、各種の処理チャンバ等に関して簡素かつコンパクトなチャンバレイアウトによって対応できることが強く望まれている。

[0008] 上記の要求に対して、特に、特許文献 1, 2で開示される真空処理装置は、不満足なものであった。すなわち、特許文献 1, 2で開示される真空処理装置は、複雑な基板処理プロセスに対応しょうとすると、コンパクト性を維持できな、装置構成であった

[0009] また特許文献 4に記載された処理システムでは、 3つの搬送室を備えている力これらの 3つの搬送室の間において、共通の 1つの基板受渡し用共通真空室を備えるものではない。そのため、複雑な基板処理プロセスに対応できるコンパクトなチャンバレイアウトを実現できない。

[0010] 以上のごとぐ複雑な基板処理プロセスに対応する従来の真空処理装置は、簡素かつコンパクトなチャンバレイアウトを実現するという課題を達成するに十分な装置構成を提案するものではな力つた。

特許文献 1 :特開平 4— 199709号公報

特許文献 2 :特開 2000— 150618号公報

特許文献 3：特開平 7— 288238号公報

特許文献 4:特開 2003— 59999号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] 本発明が解決しょうとする課題は、複雑な基板処理プロセスに対応することができる真空処理装置であって、このような真空処理装置を従来より簡素かつコンパクトなチャンバレイアウトで実現できる装置構成を提案するものである。

[0012] すなわち本発明は、上記の課題に鑑み、従来より簡素かつコンパクトなチャンバレィアウトによって複雑な基板処理プロセスに対応することができる真空処理装置を提供することを目的とする。

[0013] さらに本発明は、上記の真空処理装置を利用して成る半導体デバイス製造方法、および上記の真空処理装置を利用して構成される半導体デバイス製造システムを提供することを目的とする。

[0014] 本発明に係る真空処理装置、半導体デバイス製造方法、および半導体デバイス製造システムは、上記の目的を達成するために、次のように構成される。

[0015] 本発明の真空処理装置は、それぞれ内部に、基板を搬送するための搬送ロボットアームを備える少なくとも 3つの搬送チャンバと、搬送チャンバの各々に少なくとも 1つ接続され、内部で基板を処理するための処理チャンバと、内部に 1つ以上の基板載置部が設けられ、少なくとも 3つの搬送チャンバの各々の搬送ロボットアームが基板載置部に対して到達可能に配置され、少なくとも 2つの搬送チャンバの各々と少なくとも 1つの基板載置部の間で搬送ロボットアームによる基板の受渡しを行うための 1つの共通真空チャンバと、少なくとも 1つの搬送チャンバに接続されたロードロックチヤンバとを備える。

[0016] 上記の真空処理装置では、 3つの搬送チャンバとそれらの中間的位置に設けられた基板受渡し用共通真空チャンバとから構成される簡素かつコンパクトなチャンバレィアウトによって、複雑な基板処理プロセスに対応することができる。

[0017] 上記の構成において、好ましくは、搬送チャンバの搬送ロボットアームは、共通真空チャンバ内の基板載置部に基板を移送することが可能である。

[0018] 上記の構成において、好ましくは、搬送チャンバが 4つ以上備えられる。

[0019] 上記の構成において、好ましくは、少なくとも 3つの搬送チャンバのうち少なくとも 1 組の隣接する 2つの搬送チャンバの間に 1つの受渡し真空チャンバが設けられる。

[0020] 上記の構成において、好ましくは、 2つの搬送チャンバの各々に個別にロードロックチャンバを設けている。

[0021] 上記の構成において、好ましくは、共通真空チャンバは、回転可能な基板載置部とァライメント用センサとを備え、これにより基板のァライメントを行う機能を有する。

[0022] 上記の構成において、好ましくは、共通真空チャンバは、加熱用のヒータステージと冷却用のクーリングステージのうちのいずれか一方または両方を備え、これにより基板の加熱 Z冷却を行う機能を有する。

[0023] 上記の構成において、好ましくは、共通真空チャンバは、基板の表面状態をモニタするモニタ装置を備え、これにより基板のモニタ機能を有する。

[0024] 上記の構成において、好ましくは、共通真空チャンバは、基板を複数枚を収納できるカセットと、このカセットを上下させる機構と、カセットを回転させる回転機構とを備え

、これにより基板のストッカー機能を有する。

[0025] 上記の構成において、好ましくは、搬送チャンバ、共通真空チャンバ、および受渡し真空チャンバの各々はゲートバルブで仕切られて、る。

[0026] 上記の構成において、好ましくは、同一の搬送チャンバに接続される複数の処理チヤンバは、処理圧力と処理による汚染の内容と程度に基づいて分けられた同一カテゴリに属する処理チャンバである。

また上記の構成において、好ましくは、共通真空チャンバは、基板のァライメント、基板の加熱、基板の冷却、基板の表面状態のモニタ、基板のストックから選択される少なくともいずれ力 1つを実施するチャンバである。

[0027] 本発明の半導体デバイス製造方法は、上記の真空処理装置を用意し、真空処理装置を用いて、少なくとも 3つ処理を基板に施す方法である。

さらに、本発明の半導体デバイス製造方法は、ウェハプロセスを含む半導体デバイス製造方法であり、このウェハプロセスは、上記の真空処理装置に備えられる少なくとも 3つ処理チャンバのうちの第 1の処理チャンバで実施される酸ィ匕工程と、第 2の処理チャンバで実施される CVD工程と、第 3の処理チャンバで実施される電極形成工程とを含んでいる。

[0028] 上記の半導体デバイス製造方法であって、好ましくは、ウェハプロセスは、真空処理装置で酸ィ匕工程と CVD工程と電極形成工程が実施された後に、真空処理装置以外の他の装置で実施されるレジスト処理工程、露光工程、現像工程、エッチング工程を含む。

[0029] 本発明の半導体デバイス製造システムは、ウェハプロセスを実施するための上記の真空処理装置、レジストコ一ター、ステッパー、レジストデベロッパー、エッチヤーを含む半導体デバイス製造システムであり、ウェハプロセスは少なくとも 3種類の基板の処理工程を含み、真空処理装置は、少なくとも 3種類の基板の処理工程を実施する。さらに本発明の半導体デバイス製造システムは、ウェハプロセスを実施するための上記真空処理装置、レジストコ一ター、ステッパー、レジストデベロッパー、エッチヤーを含む半導体デバイス製造システムであり、ウェハプロセスは酸ィ匕工程と CVD工程と電極形成工程を含み、上記真空処理装置は、酸化工程を実施する第 1の処理チヤンバと、 CVD工程を実施する第 2の処理チャンバと、電極形成工程を実施する第 3の処理チャンバとを備える。

[0030] 上記の構成において、好ましくは、真空処理装置で酸化工程と CVD工程と電極形成工程が実施された後に、レジストコ一ターはレジスト処理工程を実施し、ステッパーは露光工程を実施し、レジストデベロッパーは現像工程を実施し、エッチヤーはエツチング工程を実施する。

発明の効果 [0031] 本発明によれば、真空処理装置において、それぞれ 1つ以上の処理チャンバを接続した少なくとも 3つの搬送チャンバと、これらの 3つの搬送チャンバの間の中間的位置にあり、 3つの搬送チャンバに接続した 1つの基板受渡し用共通真空チャンバとに基づいて、チャンバレイアウトの基本的構成を実現する。このため、それ自体の装置構成で、またはその他の基板受渡し真空チャンバと組み合せることにより、従来より簡素かつコンパクトなチャンバレイアウトを維持したまま、基板の搬送経路の共通化や基板処理の共通化の可能性を広げることができ、複雑な基板処理プロセスを実現することがでさる。

[0032] また 3つの搬送チャンバとそれらの間の 1つの共通真空チャンバから成る基本的構成を利用することによって、真空処理装置における基板搬送経路の選択自由度を高め、基板処理プロセスの組合せ自由度を高くすることができ、複雑な基板処理プロセスに対応することができる。これにより複雑な基板処理プロセスを効率的にかつ高い生産性で実現できる。さらに、力かる基本的構成を利用することにより各種の処理チヤンバゃ搬送チャンバ等のチャンバレイアウトの融通性を高めることができる。

そして、このような真空処理装置を用いた半導体デバイス製造システムによれば、半導体デバイスを効率的にかつ安価に作製することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0033] 以下に、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。

実施例 1

[0034] 図 1を参照して本発明に係る真空処理装置の第 1実施例を説明する。図 1は第 1実施例の真空処理装置を概略的に示した平面図を示している。

[0035] 図 1において、真空処理装置 1は 3つの搬送チャンバ 11, 12, 13を相対的に接近させた位置関係で備えている。搬送チャンバ 11, 12, 13は、それぞれ、その内部の好ましくは中央位置に、搬送ロボットアーム 11a, 12a, 13aを備えている。搬送ロボットアーム 1 la〜 13aは処理対象である基板 (以下の説明では便宜上「ウェハ」とも、う）を搬送する機構である。搬送チャンバ 11〜13は、それぞれ独立に、図示しない真空排気装置および搬送ロボットアーム制御装置を備えている。搬送ロボットアーム 11a 〜13aは、その中心軸部 14の周りに回転自在であり、かつそのアーム部 15が伸縮自在である。また、アーム部 15は上下動可能である。この例では、搬送ロボットアーム 1 la〜13aは、両側に略半円形状の基板受け部を備えている。図示した搬送ロボットアーム l la〜13aの例では、両側に基板載置部 16を有している。

[0036] なお搬送ロボットアームの形状および構造はこれに限定されるものではなぐ共通真空チャンバから処理チャンバへ、あるいはその逆に基板を搬送できるものであればよぐアーム部の形状や、伸縮機構、上下動機構などは、任意の機構を用いることができる。

[0037] 3つの搬送チャンバ 11〜13は、図 1に明示されるごとぐ三角形の頂点位置になるように配置されている。 3つの搬送チャンバ 11〜13のそれぞれは、 1つの隔離された搬送チャンバ装置として製作される。

[0038] 3つの搬送チャンバ 11〜13の略中間的な箇所には 1つの共通真空チャンバ 21が設けられている。共通真空チャンバ 21は、内部に 1つの基板載置部 21aを有し、力つ図示しない真空排気装置を備えている。この真空排気装置により、共通真空チヤンバ 21は所要の減圧状態にされる。この 1つの共通真空チャンバ 21と、上記の 3つの搬送チャンバ 11〜13の各々との間の境界壁部にはゲートバルブ 22, 23, 24が設けられている。ゲートバルブ 22〜24の各々は、開動作によって隣接するチャンバ同士の内部を通じさせ、これにより当該チャンバ同士の間で基板を移動させることが可能になる。ゲートバルブ 22〜24の各々が閉動作することにより隣接するチャンバ同士を遮断し、隔離した状態にする。ゲートバルブ 22〜24の各々の動作は、図示しな Vヽ制御装置によって、基板の処理プロセスに応じて適宜なタイミングで実行される。

[0039] 上記共通真空チャンバ 21は、基本的な構成としては、 1つの基板載置部 21aを有し、かつ上記搬送ロボットアームのごとき特別な基板搬送機構を備えていない。従つて、共通真空チャンバ 21は、 3つの搬送チャンバ 11〜13の各々力も見て、処理対象である基板を、他の搬送チャンバの搬送ロボットアームに移動させるための基板受渡し真空チャンバとしての機能を有している。また他の観点で、共通真空チャンバ 21は基板を移動させる 1つの搬送経路として用いられる。

[0040] 3つの搬送チャンバ 11〜13の間で共通真空チャンバ 21を経由して基板の受渡しを行えるようにするため、共通真空チャンバ 21の基板載置部 21aの位置は、搬送チヤンバ 11〜13の各々の搬送ロボットアーム l la〜13aによるアーム到達可能位置に設定されている。従って、搬送チャンバ 11〜13の搬送ロボットアーム l la〜13aのいずれも、ゲートバルブ 22〜24が開いているという前提の下で、基板を共通真空チヤンバ 21の基板載置部 21a上に置くことができるし、当該基板載置部 21aに置かれた基板を取り出すことができる。

[0041] 上記の 3つの搬送チャンバ 11〜13とそれらの中央に位置する 1つの共通真空チヤンバ 21から成るチャンバ構成力真空処理装置 10の基本的な構成となっている。共通真空チャンバ 21は、基板受渡しチャンバとして共通化されている。

[0042] なお共通真空チャンバ 21は、真空処理装置 1の設計上の要求に応じて、基板に対して所定の処理プロセスを実行する処理チャンバとしても利用できるように構成することもできる。この場合には、加熱手段や冷却手段等を備えることにより、加熱、冷却、ァニール、ァライメント等の処理プロセスが実行される。これらの処理プロセスの具体例については後述される。

[0043] 前述の 3つの搬送チャンバ 11〜13のそれぞれには、一例として、 1つの処理チャンバがゲートバルブ 41を介して接続されて、る。搬送チャンバ 11には処理チャンバ 51 が接続され、搬送チャンバ 12には処理チャンバ 61が接続され、搬送チャンバ 13には処理チャンバ 71が接続される。搬送チャンバ 11〜 13のそれぞれに接続された 1 つの処理チャンバは、好ましくは、搬送チャンバごとに、真空レベル (圧力レベル）、真空の質 (クリーン度、すなわち汚染の内容および程度）に基づいて分けられたカテゴリに属している。

[0044] また処理チャンバ 51, 61, 71のそれぞれで実施される処理プロセスの内容は、処理基板の目的に応じて任意に設定することもできる。なお図中、各処理チャンバ内に示された円形部分は基板載置部を示している。

[0045] 図 1において下側の左右に位置する 2つの搬送チャンバ 11, 12には、さらに、ゲートノレブ 8 la, 82aを介してロードロックチャンバ 81, 82が接続されている。

[0046] 上記のごときチャンバレイアウト構成を有する真空処理装置 1では、その中央部に 3 つの搬送チャンバ 11〜13と 1つの共通真空チャンバ 21から成る基本的構成を備えることに基づいて、基板を移動させるための搬送経路の選択自由度を高めると共に、基板に対する各種の処理プロセスの組合せの自由度を高めることができる。

[0047] 次に、上記の真空処理装置 1の共通真空チャンバ 21での装備可能な機能または実施可能な処理について具体的に説明する。

[0048] 共通真空チャンバ 21には、 3つの搬送チャンバ 11〜13の各々との間にゲートバルブ 22〜24が設けられ、独立に真空排気系を有しており、例えば、以下の第 1から第 4 の機能のうちの少なくとも 1つの機能を備えることが好ましい。

[0049] 第 1の機能はァライナ機能である。ァライナ機能を有する共通真空チャンバ 21では、回転可能なウェハステージ (基板載置部 21aに対応）と、ァライメントに必要なセンサとを備えたァライナーを有する。共通真空チャンバ 21内に搬入されかつウェハステージに搭載された基板すなわちウェハは、ウェハステージを回転させることにより、センサ情報に基づいて、ウェハのノッチまたはオリエンテーションフラットの検出し、さらにウェハの中心位置を計算で割り出す。 3つの搬送チャンバ 11〜13の各々に対するウェハのノッチ（中心位置を考慮した)を最適な方向にするため、ウェハを回転させ、受け渡す搬送ロボットに対し、中心の位置情報を与える。この一連動作によりウェハのァライメントを行う。

[0050] 第 2の機能は加熱 Z冷却機能である。加熱 Z冷却機能を有する共通真空チャンバ 21では、その内部に、加熱用のヒータステージと冷却用のクーリングステージのうちの!ヽずれか一方または両方を備え、ウェハの加熱および Zまたは冷却を行うヒーターまたはクーラーの少なくとも、ずれか一方を有する。 3つの搬送チャンバ 11〜 13の各々に接続される処理チャンバ 51, 61, 71は、加熱機構と冷却機構のうちのいずれか一方または両方を有しており、搬送チャンバ 11〜 13を通して他の処理チャンバにゥェハを搬送する場合、共通真空チャンバ 21の加熱 Z冷却機能により、事前に次の処理チャンバでの処理温度に近づけておくことができる。これにより、各処理チャンバ 5 1, 61, 71での処理前の昇温時間または降温時間を短縮することができ、全体の処理時間を短くできる。

[0051] 第 3の機能はモニタ機能である。モニタ機能を有する共通真空チャンバ 21では、ゥェハの表面状態をモニタするモニタ装置を備える。ウェハは、各搬送チャンバ 11〜1 3に接続される処理チャンバ 51, 61, 72での所望の処理が終了すると、共通真空チヤンバ 21に送り込まれ、ウェハステージ (基板載置部 21a)の上に置かれる。共通真空チャンバ 21では、装備されたモニタ装置でウェハの表面の状態をモニタする。モ- タの結果は、処理チャンバでの処理の正常性を判定することに用いられる。さらに当該モニタ結果を、当該処理を実施した処理チャンバでの処理レシピの修正に用いることもできる。またモニタ結果を、それ以後に続く処理チャンバでの処理レシピの修正に用いることもできる。上記のモニタ装置は、例えば、膜厚をモニタする場合には分光エリプソメータのような非接触の光学膜厚測定器であり、また結晶性をモニタする場合には RHEED(Reflection High-Energy Electron Diffraction)である。

[0052] 第 4の機能はウェハのストッカー機能である。ウェハのストッカー機能を有する共通真空チャンバ 21では、その内部に、ウェハを複数枚を収納できる多段のカセットを備え、さらに当該カセットを上下させる機構、および当該カセットを各搬送チャンバ 11〜 13に向かせる回転機構を備えて！/、る。

[0053] 今まで、ウェハの生産開始直後の処理モジュールのコンディションを整えるためのシーズニングは、ダミーウェハを使用し、カセット 86から当該ダミーウェハを投入し、口ードロックを介して搬送チャンバにより処理チャンバへダミーウェハを送り込むようにしていた。その後、ダミーウェハの回収はその逆の手順で行われていた。

[0054] し力しながら、上記のように共通真空チャンバ 21の内部にウェハのストッカー機能を設けるようにすると、ダミーウェハを真空内にストックすることになるので、どの処理モジュールもシーズニングが必要なときに、ダミーウェハを搬送チャンバ 11〜 13を経由してその処理チャンバに搬送することができる。これによると、搬送時間を短縮することができ、すぐにシーズニングを開始でき、結果として、生産開始までの時間が短縮できる。さらに、同様にダミーウェハの回収作業についても時間を短縮ィ匕することができる。

[0055] さらに、共通真空チャンバ 21の内部にウェハのストッカー機能を有すると、次のような他の応用例を考えることができる。

[0056] 処理モジュールが PVDモジュールである場合にはターゲットのクリーニングプロセスが必要となる。一般的に、 DCスパッタの場合、処理モジュール内にシャツタ機構を有し、このシャツタを閉じてターゲットクリーニングを行う。しかし、 RFスパッタの場合は、シャツタとステージの間に隙間があることから、当該シャツタの裏側までプラズマが回り込む現象があり、シャツタが使えない場合がある。そこで、この場合には、処理モジュールにウェハを送り込んで、ウェハステージの上に置き、このウェハをシャツタの代わりに使い、ターゲットクリーニングを行うことがある。また搬送時間を短縮するため、シャツタの代わりに使うゥヱハと、それを搬送する機構とを処理モジュール内に保有して行っている場合もある。

[0057] 上記の場合に対して、共通真空チャンバ 21に装備したウェハのストッカー機能を使用すると、ターゲットクリーニング時は、この共通真空チャンバ 21から、必要なときに必要な各搬送チャンバ（11, 12, 13)に接続された各処理チャンバへウェハを搬送してターゲットクリーニングを行うことができる。また終了後は、元の共通真空チャンバ 2 1にウェハを戻すことができる。そのため、各処理チャンバは、クリーニング開始までの時間を大幅に短縮でき、さらに、複雑な搬送機構を各処理モジュール内に保有する必要がなくなる。

[0058] さらに、真空処理装置 1の搬送チャンバ 11, 12, 13と処理チャンバ 751, 61, 71について説明を加える。

[0059] 第 1実施例に係る真空処理装置 1が 3つの搬送チャンバ 11〜13を備えることの意義を裏付ける好まし、例として、コンタクトホールへのタングステンプラグ (W-Plug)形成プロセスの例をとり上げる。コンタクトホールへの W-Plug形成プロセスにおけるゥェハの処理手順としてウェハは処理チャンバ 51、処理チャンバ 71、処理チャンバ 61の順序で移動する。

[0060] 最初の処理を実行する処理チャンバ 51は、好ましくは、化学的基板前処理機能を有している。処理チャンバ 51の目的は、コンタクトホール底部の自然酸ィ匕膜を除去することである。処理に用いるガスとしては、 NH , Hなどであり、数 Paの圧力のプラズ

3 2

マで乖離する。水素 (H)の還元性を利用し、基板表面、特にコンタクトホール底部（拡散層）の自然膜層を除去する。

[0061] 次の処理を実行する処理チャンバ 71は、好ましくは、スパッタ機能を有している。処理チャンバ 71の目的は、コンタクトホール内部への TiZTiN膜の成膜である。この Ti ZTiN膜は、次のブランケット Wの種層の確保、およびコンタクトホール側面部のバリァ機能の確保するために成膜される。処理前のバックグラウンド圧力としては、 1 X 10 E-5Pa以下を必要とし、実際の処理に用いるガスとしては、 Ar, Nであり、 0. 1〜数

2

十 Paの圧力で成膜する。

[0062] 最後の処理を行う処理チャンバ 61は、好ましくは、 CVD機能を有している。処理チヤンバ 61の目的はコンタクトホール内部への Plug形成である。処理に用いるガスとしては、 WF , N , H等であり、数 Paの圧力で成膜する。

6 2 2

[0063] 上記のごとき機能を有するように設計された処理チャンバに対して、搬送チャンバ 1 1〜13は次のような機能を有することが好ましい。

[0064] 搬送チャンバ 11は、ノックグラウンド圧力として 1 X 10E-5Pa以下であることが好ましい。一方、ゲートバルブ 41を開く際には、処理チャンバ 51の圧力よりも高圧となる。これは、ゲートバルブ 41を開いた際に、処理チャンバ 51から搬送チャンバ 11への残留ガスの拡散を防ぐ一方、搬送チャンバ 11内の酸素分圧は下げておき、再酸化を防ぐためである。

[0065] また搬送チャンバ 13は処理チャンバ 71のノックグラウンド圧力と同等であることが好ましい。これは、スパッタ膜への不純ガスの取り込みを防ぐためである。

[0066] さらに搬送チャンバ 12は、処理チャンバ 61の圧力よりも高圧であることが好ましい。

これは、ゲートバルブ 41を開いた際に処理チャンバ 61から搬送チャンバ 12への残留ガスの拡散を防ぐためである。

[0067] 上記のように搬送チャンバ 11, 12, 13のそれぞれの真空度は大きく異なるため、共通真空チャンバ 21で相互に接続し、互ヽの搬送チャンバを直接に接続しなヽようにすることが好ましい。

[0068] なお真空の汚染度 (またはクリーン度）の観点で異なる搬送チャンバ 11〜13を共通真空チャンバ 21で接続することも好ましい。

[0069] 第 1実施例の真空処理装置 1によれば、上記のごとくお互いに異なる機能を有する少なくとも 3つの搬送チャンバ 11〜 13から共通にアクセスでき、基板の受け渡しを行うことができるので、複数の処理チャンバの共通部分の機能を共通真空チャンバ 21 に集中させ、処理チャンバおよび処理モジュールが機構的に簡素になり、装置全体の設置面積を小さくすることができる。さらにアプリケーションによっては、搬送チャンノ 11から直接に搬送チャンバ 12へ搬送するようなショートカットも可能であり、スループットの改善が期待できるという利点がある。

[0070] さらに第 1実施例の真空処理装置 1によれば、 3つの搬送チャンバ 11〜13を有することで、コンタミネーシヨンを考慮して処理ゾーンを各搬送チャンバごとに分けることができる。例えば、搬送チャンバ 11は化学的な処理ゾーン、搬送チャンバ 13はスパッタ処理ゾーン、搬送チャンバ 12は CVD処理ゾーンである。基板は、ロードロックチヤンバ 81から搬送チャンバ 11に搬送され、そこに接続される処理チャンバ 51で処理されて、次の搬送チャンバ 13に搬送され、そこに接続される処理チャンバ 71で処理されて、さらに搬送チャンバ 12に搬送され、そこに接続される処理チャンバ 61で処理されてアンロードロックチャンバ 82から出てくる。このような基板搬送ルートは、一方通行であり、戻ることがないので、基板は各搬送チャンバに接続されている処理チャンノくからのコンタミネーシヨンの影響を受けないという利点がある。

実施例 2

[0071] 次に図 2を参照して本発明に係る真空処理装置の第 2実施例を説明する。図 2は第 2実施例の真空処理装置を概略的に示した平面図を示している。図 2において、図 1で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

[0072] 図 2に示した真空処理装置 10でも、第 1実施例の真空処理装置 1と同様に、 3つの搬送チャンバ 11, 12, 13を備え、搬送チャンバ 11, 12, 13は内部に搬送ロボットァーム 11a, 12a, 13aを備える。また 3つの搬送チャンバ 11〜13の略中間的な箇所には 1つの共通真空チャンバ 21が設けられている。搬送チャンバ 11〜13、搬送ロボット l la〜13a、共通真空チャンバ 21、およびこれらの要素に関連する構造については、第 1実施例で説明した通りである。

[0073] 図 2に示した真空処理装置 10では、さらに共通真空チャンバ 21の左右両隣に、別の真空チャンバ 31, 32が配置される。真空チャンバ 31は搬送チャンバ 11と搬送チヤンバ 13の間に設けられる。真空チャンバ 32は搬送チャンバ 12と搬送チャンバ 13との間に設けられる。真空チャンバ 31, 32も、基本的な構成としては、共通真空チャンバ 21と同様に、 1つの基板載置部 31a, 32aのみを有し、特別な基板搬送機構を備えていない。真空チャンバ 3 L 32は基板受渡しチャンバとして機能し、搬送経路として用いられる。以下、真空チャンバ 31, 32を「受渡し真空チャンバ 31, 32」という。なお、受渡し真空チャンバ 31と搬送チャンバ 11, 13の各々との間にはゲートバルブ 33, 34が設けられる。また受渡し真空チャンバ 32と搬送チャンバ 12, 13との間にはゲートバルブ 35, 36が設けられている。これらのゲートバルブ 33〜36は、図示しない制御装置によって適宜なタイミングで開閉される。受渡し真空チャンバ 31を経由して搬送チャンバ 11, 13の各搬送ロボットアーム 11a, 13aにより基板の受渡しが行われる。また受渡し真空チャンバ 32を経由して搬送チャンバ 12, 13の各搬送ロボットァーム 12a, 13aにより基板の受渡しが行われる。

[0074] 上記の構成において、受渡し真空チャンバ 31, 32のそれぞれは、基板に対して所定の処理プロセスを実行する処理チャンバとしても利用できるように構成することもできる。この場合、加熱手段や冷却手段等を備えることにより、加熱、冷却、ァニール、ァライメント等の処理プロセスが実行される。

[0075] また搬送チャンバ 11と搬送チャンバ 12との間にもゲートバルブ 37が設けられてヽる。このゲートバルブ 37は、図示しない制御装置によって適宜なタイミングで開閉される。このゲートバルブ 37を経由して、搬送チャンバ 11, 12の間で、各搬送ロボットアーム 11a, 12aにより基板の受渡しが行われる。

[0076] さらに搬送チャンバ 11と搬送チャンバ 12の間に、上記の受渡し真空チャンバ 31, 3 2と同様な機能を有する受渡し真空チャンバを設け、この受渡し真空チャンバを経由して搬送チャンバ 11, 12間で基板の受渡しや所定の処理プロセスを行うように構成することも可會である。

[0077] 第 2実施例の真空処理チャンバ 10では、 3つの搬送チャンバ 11〜13のそれぞれには、好ましくは、 1つ以上の処理チャンバがゲートバルブ 41を介して接続されている。一例として、搬送チャンバ 11には 2つの処理チャンバ 51, 52が接続され、搬送チヤンバ 12には 2つの処理チャンバ 61, 62が接続され、搬送チャンバ 13には 5つの処理チャンバ 71, 72, 73, 74, 75力接続されている。

[0078] 搬送チャンバ 11〜13のそれぞれに接続された複数の処理チャンバは、好ましくは、同一の搬送チャンバごとに、真空レベル (圧力レベル)、真空の質 (汚染の内容および程度）に基づいて分けられた同一カテゴリに属する処理チャンバである。また処理チャンバ 51, 52, 61, 62, 71〜75のそれぞれで実施される処理プロセスの内容は処理基板の目的に応じて任意に設定される。なお各処理チャンバ内に示された円形部分は基板載置部を示してヽる。

[0079] 図 2において、下側の左右に位置する 2つの搬送チャンバ 11, 12には、ゲートバルブ 8 la, 82aを介してロードロックチャンバ 81, 82が接続される。ロードロックチャンバ 81 , 82の外側には、ゲートバルブ 83を介して、基板搬入搬出ロボット 84を備えた搬入搬出装置 85、および 3つの基板格納部 86が設けられている。

[0080] 第 2実施例の真空処理装置 10でも、第 1実施例の場合と同様に、中央部に 3つの搬送チャンバ 11〜13と共通真空チャンバ 21から成る基本的構成を備えることに基づいて、基板を移動させるための搬送経路の選択自由度を高め、さらに基板に対する各種の処理プロセスの組合せの自由度を高めることができる。

[0081] 次に図 3に、真空処理装置 10の搬送チャンバ 11〜13、共通真空チャンバ 21、および受渡し真空チャンバ 31, 32等における平面図状態での基板の搬送経路の一例を示す。この搬送経路では、搬送経路上のゲートバルブは適宜なタイミングで開閉されるものとする。

[0082] ロードロックチャンバ 81を通して搬送チャンバ 11内に搬入された基板は、搬送チヤンバ 11の搬送ロボットアーム 1 laによって保持され、搬送チャンバ 11内に維持される (経路 Rl)。搬送チャンバ 11内で基板が維持されるとき、例えば、搬送チャンバ 11に接続された処理チャンバ 51, 52を利用して基板に対して所要の処理プロセスが実行される。

[0083] 次に、搬送ロボットアーム 11aによって搬送チャンバ 11から受渡し真空チャンバ 31 に基板を搬送し、基板載置部 31aに載置する (経路 R2)。その後、搬送チャンバ 13 の搬送ロボットアーム 13aが受渡し真空チャンバ 31に置かれた基板を取り出し、搬送チャンバ 13内に搬送される (経路 R3)。搬送チャンバ 13で、基板は、搬送ロボットァーム 13aに保持され、当該搬送チャンバ内で維持される。搬送チャンバ 13内に基板が維持されるとき、搬送チャンバ 13に接続された処理チャンバ 71〜75のいずれか 1 つまたは複数を利用して基板に対して所要の処理プロセスが実行される。 [0084] その後、搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aは基板を共通真空チャンバ 21 の基板載置部 21aに載置する（経路 R4)。次いで、搬送チャンバ 11の搬送ロボットァーム 1 laによって共通真空チャンバ 21内の基板を搬送チャンバ 11へ搬送する (経路 R5)。搬送チャンバ 11内にお、て搬送ロボットアーム 1 laによって保持される基板は、ゲートバルブ 37を経由して搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aに対して受け渡される（経路 R6)。基板は、搬送チャンバ 12において、搬送ロボットアーム 12aに保持され、かつ当該搬送チャンバ 12内に維持される。搬送チャンバ 12内で基板が維持されるとき、搬送チャンバ 12に接続された処理チャンバ 61, 62を利用して基板に対して所要の処理プロセスが実行される。

[0085] その後において、前述した搬送と基本的に同様にして、搬送チャンバ 12と共通真空チャンバ 21の間における経路 R7、共通真空チャンバ 21と搬送チャンバ 13の間における経路 R8、搬送チャンバ 13と受渡し真空チャンバ 32の間における経路 R9、受渡し真空チャンバ 32と搬送チャンバ 12の間における経路 R10、搬送チャンバ 12と口一ドロツクチャンバ 82の間における経路 R11の順次で基板の搬送が行われる。

[0086] 前述の基板の搬送経路 R1〜R11において、基板が搬送チャンバ 11, 12, 13のいずれかにある場合には、各搬送チャンバに接続される複数の処理チャンバを適宜に選択して必要な処理プロセスを基板に対して行うことが可能となる。このように、真空処理装置 10によれば、 3つの搬送チャンバ 11〜13と共通真空チャンバ 21から成る構成を基本構成として利用することにより、基板の搬送経路の選択自由度を高め、さらに基板に対する各種の処理プロセスの組合せの自由度を高めることができる。

[0087] 次に、上記真空処理装置 10を利用して実施される基板処理プロセスの観点から、図 4を参照しながら基板処理プロセスの代表的な動作例を説明する。

[0088] 図 4は、真空処理装置 10の各チャンバのレイアウトのみを線図で概念的に示し、かつ基板処理プロセスに対応する基板の具体的な移動経路 (R101〜R113)を示している。図 4において、図 2で説明したチャンバと同一のチャンバには同一の符号を付して、る。なお搬送チャンバ 11〜 13内に設けられた搬送ロボットアーム 1 la〜 13aの図示は省略されている。

[0089] 図 4に示される処理プロセスでは、最初に、ロードロックチャンバ 81内に基板をセットする（経路 R101)。ロードロックチャンバ 81内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送口ボットアーム 11aによって搬送チャンバ 11内を通り、さらに処理チャンバ 51に搬入される（経路 R102)。処理チャンバ 51内ではラジカルエッチング（前処理プロセス）が行われ、基板の表面クリーニングが行われる。

[0090] 次に、処理チャンバ 51内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送ロボットアーム 11aによつて搬送チャンバ 11内を通り受渡し真空チャンバ 31の基板載置部に搬送され (経路 R103)、その後に、基板載置部上の基板は搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13 aによって搬送チャンバ 13内に搬送され、さらに処理チャンバ 71に搬入される (経路 R104)。このとき、受渡し真空チャンバ 31内において基板に対して加熱処理が行われ、基板の表面が清浄化される。また処理チャンバ 71内では、 PVD (Physical Vapor Deposition)処理が実行され、基板の表面に Tiがスパッタ成膜される。

[0091] 次に、処理チャンバ 71内の基板は、搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより搬出され、共通真空チャンバ 21内の基板載置部に搬送され (経路 R105)、さらにその後、搬送チャンバ 11の搬送ロボットアーム 1 laが基板を処理チャンバ 52に搬入する（経路 R106)。処理チャンバ 52内では、加熱およびプラズマによる前処理プロセスが実行される。

[0092] 処理チャンバ 71から処理チャンバ 52へ基板が移送される時には、受渡し真空チヤンバ 31ではなぐ共通真空チャンバ 21を通るようにし、基板の移動経路を分けることにより、基板の待ち時間をなくし、スループットを改善することができる。

[0093] 次に、処理チャンバ 52内の基板は搬送チャンバ 11の搬送ロボットアーム 11aにより共通真空チャンバ 21内の基板載置部に搬送され (経路 R107)、さらにその後、搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aが基板を処理チャンバ 61に搬入する（経路 R1 08)。処理チャンバ 61では、 CVD (Chemical Vapor Deposition)による処理プロセスが実行され、基板の表面に TiN膜が形成される。

[0094] 次に、処理チャンバ 61内の基板は搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aにより受渡し真空チャンバ 32内の基板載置部に搬送され (経路 R109)、さらにその後、搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aが基板を処理チャンバ 73に搬入する（経路 R 110)。処理チャンバ 73では、 PVDによる処理プロセスが実行され、基板の表面に加熱状態で Al膜が形成される。

[0095] 次に、処理チャンバ 73内の基板は搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより処理チャンバ 74に搬入される（経路 R111)。処理チャンバ 74では、 PVDによる処理プロセスが実行され、基板の表面に TiNによる反射防止膜が形成される。

[0096] 最後に、処理チャンバ 74内の基板は搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより受渡し真空チャンバ 21内の基板載置部に搬送され (経路 R112)、さらにその後、搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aが基板をロードロックチャンバ 82に搬入する（経路 R113)。

[0097] 以上において、処理チャンバ 71から処理チャンバ 52への基板の移動、処理チャンノ 52から処理チャンバ 61への基板の移動、処理チャンバ 74からロードロックチャンノ 82への基板の移動では、単に通過するだけなので、共通真空チャンバ 21を通るように移動経路を共通化して設定し、他の処理時間との整合を図るようにした。これにより、待ち時間を少なくでき、スループットを改善できる。さらにこれにより、装置の構成をコンパクトにでき、無駄のな、基板の移送を達成できる。

[0098] 上記のごとぐ図 2に示したチャンバレイアウト構成を有する真空処理装置 10によれば、図 3または図 4に示した基板の搬送経路または移動経路に基づいて、各種の処理プロセスを高い自由度により組み合せることができる。各種の処理プロセスの組み合わせに関して、本実施例に係る真空処理装置 10によれば、処理プロセスの飛び越しや飛び戻りなど、処理対象である基板の搬送の仕方を自在に設計することができ、処理プロセスの組合せの自由度を高めることができる。従って、基板処理の効率化および生産性を高くすることができ、さらに各種の処理チャンバや搬送チャンバ等のレイアウトの融通性を高くすることができる。

[0099] カロえて、搬送チャンバ（11〜13)ごとに、接続される処理チャンバの処理プロセスの内容に関して、真空レベル (圧力レベル)、真空の質 (汚染の内容および程度）に基づいてカテゴリを分けるように構成でき、これにより異なる処理プロセスの相互関係に起因する微粒子やガス等のクロスコンタミネ一シヨンを低減できる。

[0100] 次に、上記の第 2実施例に係る真空処理装置 10を利用して実施できる他の基板処理プロセスの動作例 1〜5を説明する。 [動作例 1]

[0101] この動作例 1は「コンタクト充填」に係る基板処理プロセスである。図 5は、動作例 1 の基板処理プロセスに対応する基板の具体的な移動経路 (R201〜R213)が示されており、図 4と同様な図である。図 5において、図 2で説明したチャンバと同一のチャンバには同一の符号を付して、る。なお搬送チャンバ 11〜 13内に設けられた搬送口ボットアーム l la〜13aの図示は省略されている。

[0102] 図 5に示される処理プロセスでは、最初に、ロードロックチャンバ 81内に基板をセットする（経路 R201)。ロードロックチャンバ 81内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送口ボットアーム 11aによって搬送チャンバ 11内を通り、さらに処理チャンバ 51に搬入される（経路 R202)。処理チャンバ 51内では化学的な前処理プロセスが行われる。

[0103] 次に、処理チャンバ 51内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送ロボットアーム 11aによつて搬送チャンバ 11内を通り処理チャンバ 52に移送される（経路 R203)。処理チヤンバ 52内では、加熱およびプラズマによる前処理プロセスが実行される。

[0104] 次に、処理チャンバ 52内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送ロボットアーム 11aによつて搬送チャンバ 11内を通り受渡し真空チャンバ 31の基板載置部に搬送され (経路 R204)、その後に、基板載置部上の基板は搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13 aによって搬送チャンバ 13内に搬送され、さらに処理チャンバ 71に搬入される (経路 R205)。このとき、受渡し真空チャンバ 31内において基板に対して予備加熱の処理が行われる。これにより処理チャンバ 71での処理時間を短縮できる。処理チャンバ 7 1内では、 PVD (Physical Vapor Deposition)処理が実行され、基板の表面に Tiまたは Coがスパッタ成膜される。

[0105] 次に、処理チャンバ 71内の基板は、搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより搬出され、共通真空チャンバ 21内の基板載置部に搬送され (経路 R206)、さらにその後、搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aが基板を処理チャンバ 61に搬入する（経路 R207)。処理チャンバ 61内では、 CVDにより ALD (Atomic Layer Deposi tion)処理プロセスが実行される。また共通真空チャンバ 21では、予備加熱の処理が行われる。その結果、処理チャンバ 61での処理時間を短縮することができる。

[0106] 次に、処理チャンバ 61内の基板は搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aにより受渡し真空チャンバ 32内の基板載置部に搬送され (経路 R208)、さらにその後、搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aが基板を処理チャンバ 72に搬入する（経路 R 209)。処理チャンバ 72では、 PVDによる処理プロセスが実行され、基板の表面に加熱状態で A1のシード層が形成される。また受渡し真空チャンバ 32では、冷却処理が行われる。これにより処理チャンバ 72での処理時間を短縮することができる。

[0107] また、基板の移動の経路を共通真空チャンバ 21および受渡し真空チャンバ 32で分け、かつ処理プロセスを異ならせることにより基板の処理時間の整合をとり、基板の待ち時間をなくし、スループットを改善し、フレキシブルな処理プロセスに対応することがでさる。

[0108] 次に、処理チャンバ 72内の基板は搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより処理チャンバ 73に搬入される（経路 R210)。処理チャンバ 73では、 PVDによりホール内の A1の埋込み処理プロセスが実行される。

[0109] 次に、処理チャンバ 73内の基板は搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより共通真空チャンバ 21内の基板載置部に搬送され (経路 R211)、さらにその後、搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aが基板を処理チャンバ 62に搬入する（経路 R2 12)。処理チャンバ 62では、 CVDによる処理プロセスが実行され、基板の表面に Ti Nによる反射防止膜が形成される。また共通真空チャンバ 21では、予備加熱の処理が行われる。その結果、処理チャンバ 62での処理時間を短縮することができる。

[0110] 最後に、処理チャンバ 62内の基板は搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aによりロードロックチャンバ 82に搬入される（経路 R213)。

[0111] 上記の動作例 1の基板処理プロセスでは、処理チャンバ 71から処理チャンバ 61への基板の移動、処理チャンバ 73から処理チャンバ 62への基板の移動で、共通真空チャンバ 21での加熱処理を共通化することができ、装置の構成をコンパクトに作ることができ、無駄のない基板の移送を達成できる。

[動作例 2]

[0112] この動作例 2は「コンタクトバリア形成」に係る基板処理プロセスである。図 6は、動作例 2の基板処理プロセスに対応する基板の具体的な移動経路 (R301〜R308)が示されており、図 4と同様な図である。図 6において、図 2で説明したチャンバと同一のチャンバには同一の符号を付して、る。なお搬送チャンバ 11〜 13内に設けられた搬送ロボットアーム l la〜13aの図示は省略されている。

[0113] 図 6に示される処理プロセスでは、最初に、ロードロックチャンバ 81内に基板をセットする（経路 R301)。ロードロックチャンバ 81内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送口ボットアーム 11aによって搬送チャンバ 11内を通り、さらに処理チャンバ 51に搬入される（経路 R302)。処理チャンバ 51内では化学的な処理プロセスが行われる。

[0114] 次に、処理チャンバ 51内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送ロボットアーム 11aによつて搬送チャンバ 11内を通り処理チャンバ 52に移送される（経路 R303)。処理チヤンバ 52内では、加熱およびプラズマによる処理プロセスが実行される。

[0115] 次に、処理チャンバ 52内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送ロボットアーム 11aによつて搬送チャンバ 11内を通り受渡し真空チャンバ 31の基板載置部に搬送され (経路 R304)、その後に、基板載置部上の基板は搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13 aによって搬送チャンバ 13内に搬送され、さらに処理チャンバ 71に搬入される (経路 R305)。このとき、受渡し真空チャンバ 31内において基板に対して予備加熱の処理が行われる。これにより処理チャンバ 71での処理時間を短縮できる。処理チャンバ 7 1内では、 PVD (Physical Vapor Deposition)処理が実行され、基板の表面に Coまたは Tiがスパッタ成膜される。

[0116] 次に、処理チャンバ 71内の基板は、搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより搬出され、受渡し真空チャンバ 32内の基板載置部に搬送され (経路 R306)、さらにその後、搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aが基板を処理チャンバ 61に搬入する（経路 R307)。処理チャンバ 61内では、 ALD (Atomic Layer Deposition)により TiNの成膜処理プロセスが実行される。また受渡し真空チャンバ 32では、予備カロ熱の処理が行われる。その結果、処理チャンバ 61での処理時間を短縮することができる。

[0117] 最後に、処理チャンバ 61内の基板は搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aによりロードロックチャンバ 82に搬入される（経路 R308)。

[0118] 上記の動作例 2の基板処理プロセスでは、受渡し真空チャンバ 31, 32での加熱処理は、共通真空チャンバ 21に振り分け、共通真空チャンバ 21でも加熱処理を行うことができる。これにより、他の処理時間との整合を図り、待ち時間を少なくでき、スループットを改善することができる。

[動作例 3]

[0119] この動作例 3は「ビア形成 (A1充填）」に係る基板処理プロセスである。図 7は、動作例 3の基板処理プロセスに対応する基板の具体的な移動経路 (R401〜R410, R41 7, R418)が示されており、図 4と同様な図である。図 7において、図 2で説明したチヤンバと同一のチャンバには同一の符号を付して、る。なお搬送チャンバ 11〜 13内に設けられた搬送ロボットアーム l la〜13aの図示は省略されている。

[0120] 図 7に示される処理プロセスでは、最初に、ロードロックチャンバ 81内に基板をセットする（経路 R401)。ロードロックチャンバ 81内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送口ボットアーム 11aによって搬送チャンバ 11内を通り、さらに処理チャンバ 51に搬入される (経路 R402)。処理チャンバ 51内では化学的な処理プロセスが行われ、基板表面がプリエッチングされる。

[0121] 次に、処理チャンバ 51内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送ロボットアーム 11aによつて搬送チャンバ 11内を通り受渡し真空チャンバ 31の基板載置部に搬送され (経路 R403)、その後に、基板載置部上の基板は搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13 aによって搬送チャンバ 13内に搬送され、さらに処理チャンバ 71に搬入される (経路 R404)。このとき、受渡し真空チャンバ 31内において基板に対して加熱処理が行われ、基板の表面が清浄化される。また処理チャンバ 71内では、 PVD (Physical Vapor Deposition)処理が実行され、基板の表面に Tiがスパッタ成膜される。

[0122] 次に、処理チャンバ 71内の基板は、搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより搬出され、隣の処理チャンバ 72に搬入される（経路 R405)。処理チャンバ 72では、 PVD処理が実行され、基板の表面に TiN膜が形成される。その後、処理チャンバ 7 2内の基板は、搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより搬出され、さらに隣の処理チャンバ 73に搬入される（経路 R406)。処理チャンバ 73では、 PVD処理が実行され、基板の表面に Ti膜が形成される。

[0123] 次に、処理チャンバ 73内の基板は搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより受渡し真空チャンバ 32内の基板載置部に搬送され (経路 R407)、さらにその後、搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aが基板を処理チャンバ 61に搬入する（経路 R 408)。処理チャンバ 61では、 PVDによる処理プロセスが実行され、基板の表面に A 1のシード層が形成される。なお受渡し真空チャンバ 32では冷却処理が行われ、処理チャンバ 61での処理時間を短縮することができる。

[0124] 上記において、経路 R407と経路 R408の代わり〖こ、共通真空チャンバ 21を利用して、経路 R417と経路 R418により基板を処理チャンバ 73から処理チャンバ 61に搬送することも可能である。共通真空チャンバ 21では冷却処理が行われる。

[0125] 次に、処理チャンバ 61内の基板は搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aにより搬出され、さらに隣の処理チャンバ 62に搬入される (経路 R409)。処理チャンバ 62 では、 PVDによりホール内の A1の埋込み処理プロセスが実行される。

[0126] 最後に、処理チャンバ 62内の基板は搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aによりロードロックチャンバ 82に搬入される（経路 R410)。

[0127] 上記の動作例 3の基板処理プロセスでは、受渡し真空チャンバ 32での基板の冷却処理は時間が力かるので、共通真空チャンバ 21に基板移送を振り分けて、共通真空チャンバ 21でも冷却処理を行うように構成することもできる。これにより、他の処理の時間との整合を図り、基板移動における待ち時間を少なくでき、スループットを改善することができる。

[動作例 4]

[0128] この動作例 4は「サリサイド（Salicide)プロセス」に係る基板処理プロセスである。図 8 は、動作例 4の基板処理プロセスに対応する基板の具体的な移動経路 (R501〜R5 09)が示されており、図 4と同様な図である。図 8おいて、図 2で説明したチャンバと同一のチャンバには同一の符号を付して、る。なお搬送チャンバ 11〜 13内に設けられた搬送ロボットアーム l la〜13aの図示は省略されている。

[0129] 図 8に示される処理プロセスでは、最初に、ロードロックチャンバ 81内に基板をセットする（経路 R501)。ロードロックチャンバ 81内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送口ボットアーム 11aによって搬送チャンバ 11内を通り、さらに処理チャンバ 51に搬入される（経路 R502)。処理チャンバ 51内では、化学的な処理プロセスが行われる。

[0130] 次に、処理チャンバ 51内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送ロボットアーム 11aによつて搬送チャンバ 11内を通り処理チャンバ 52に移送される（経路 R503)。処理チヤンバ 52内では、加熱およびプラズマによる処理プロセスが実行される。

[0131] 次に、処理チャンバ 52内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送ロボットアーム 11aによつて搬送チャンバ 11内を通り受渡し真空チャンバ 31の基板載置部に搬送され (経路 R504)、その後に、基板載置部上の基板は搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13 aによって搬送チャンバ 13内に搬送され、さらに処理チャンバ 71に搬入される (経路 R505)。このとき、受渡し真空チャンバ 31内において基板に対して予備加熱の処理が行われる。これにより処理チャンバ 71での処理時間を短縮できる。処理チャンバ 7 1内では、 PVD処理が実行され、基板の表面に Co, Ni, Tiまたは Y, Yb, Erなどの希土類金属がスパッタ成膜される。

[0132] 次に、処理チャンバ 71内の基板は、搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより搬出され、隣の処理チャンバ 72に搬入される（経路 R506)。処理チャンバ 72では、 PVD処理が実行され、基板の表面に TiN膜が形成される。

[0133] 次に、処理チャンバ 72内の基板は、搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより搬出され、受渡し真空チャンバ 32内の基板載置部に搬送され (経路 R507)、さらにその後、搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aが基板を処理チャンバ 61に搬入する（経路 R508)。

[0134] 処理チャンバ 61内では RTP (Rapid Thermal Process)処理が実行される。

[0135] 最後に、処理チャンバ 61内の基板は搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aによりロードロックチャンバ 82に搬入される（経路 R509)。

[0136] 上記の動作例 4の基板処理プロセスでは、受渡し真空チャンバ 31での加熱処理を共通真空チャンバ 21に振り分け、共通真空チャンバ 21でも予備加熱を行うことができる。これにより、他の処理時間との整合を図り、待ち時間を少なくでき、スループットを改善することができる。

[動作例 5]

[0137] この動作例 5は「ソース Zドレインのサリサイド（Salicide)プロセス」に係る基板処理プロセスである。図 9は、動作例 5の基板処理プロセスに対応する基板の具体的な移動経路（R601〜R610, R616, R617)が示されており、図 4と同様な図である。図 9において、図 2で説明したチャンバと同一のチャンバには同一の符号を付している。なお搬送チャンバ 11〜 13内に設けられた搬送ロボットアーム 1 la〜 13aの図示は省略されている。

[0138] 図 9に示される処理プロセスでは、最初に、ロードロックチャンバ 81内に基板をセットする（経路 R601)。ロードロックチャンバ 81内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送口ボットアーム 11aによって搬送チャンバ 11内を通り、さらに処理チャンバ 51に搬入される（経路 R602)。処理チャンバ 51内では、化学的な処理プロセスが行われる。

[0139] 次に、処理チャンバ 51内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送ロボットアーム 11aによつて搬送チャンバ 11内を通り処理チャンバ 52に移送される（経路 R603)。処理チヤンバ 52内では、加熱およびプラズマによる処理プロセスが実行される。

[0140] 次に、処理チャンバ 52内の基板は、搬送チャンバ 11の搬送ロボットアーム 11aによつて搬送チャンバ 11内を通り受渡し真空チャンバ 31の基板載置部に搬送され (経路 R604)、その後に、基板載置部上の基板は搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13 aによって搬送チャンバ 13内に搬送され、さらに処理チャンバ 71に搬入される (経路 R605)。このとき、受渡し真空チャンバ 31内において基板に対して予備加熱の処理が行われる。これにより処理チャンバ 71での処理時間を短縮できる。処理チャンバ 7 1では SiEpi膜が堆積される。

[0141] 次に、処理チャンバ 71内の基板は、搬送チャンバ 13の搬送ロボットアーム 13aにより搬出され、受渡し真空チャンバ 32内の基板載置部に搬送され (経路 R606)、さらにその後、搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aが基板を処理チャンバ 61に搬入する（経路 R607)。処理チャンバ 61内では、 PVD処理が実行され、基板の表面に Co, Ni, Tほたは Y, Yb, Erなどの希土類金属膜が形成される。また受渡し真空チヤンバ 32では、予備加熱の処理が行われる。その結果、処理チャンバ 61での処理時間を短縮することができる。

[0142] 上記において、経路 R606の際に、経路 R616と経路 R617を作り、共通真空チャンバ 21を利用してァライメントを行うことも可能である。

[0143] 次に、処理チャンバ 61内の基板は搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aにより搬出され、さらに隣の処理チャンバ 62に搬入される (経路 R608)。処理チャンバ 62 では、キャップ層として PVDによる成膜処理プロセスが実行される。

[0144] 次に、処理チャンバ 62内の基板は、搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12aにより搬出され、共通真空チャンバ 21の基板載置部に置かれる (経路 R609)。この共通真空チャンバ 21では、加熱処理プロセスが実行される。

[0145] 最後に、共通真空チャンバ 21内の基板は搬送チャンバ 12の搬送ロボットアーム 12 aによりロードロックチャンバ 82に搬入される（経路 R610)。

[0146] 上記の動作例 5の基板処理プロセスでは、共通真空チャンバ 21でポストアニール処理を行うことができる。これにより、ガス加熱により基板を均一に加熱することができる。また共通真空チャンバ 21と受渡し真空チャンバ 31, 32は、基板搬送通路としてだけではなぐ基板の加熱や冷却の処理、ァライメントに利用することができる。

[0147] 次に、図 10Aと図 10Bを参照して、上記真空処理装置 10おける基板搬送経路の設定の仕方に応じた当該真空処理装置 10の使い方について説明する。

[0148] 図 10Aと図 10Bは共に図 4と同様な図を示し、基板の搬送経路が示されている。図 10Aと図 10Bにおいて、図 2で説明したチャンバと同一のチャンバには同一の符号を付し、その説明を省略する。なお搬送チャンバ 11〜13内に設けられた搬送ロボットアーム l la〜13aの図示は省略されている。なお図 10Aと図 10Bでは、処理チャンバに対する基板の移動経路の図示は省略されている。

[0149] 図 10Aでは、基板の搬送経路として、実線の経路 R651と破線の経路 R652の左右 2つの搬送経路が示されている。経路 R651は、基板が、ロードロックチャンバ 81力ら入り、搬送チャンバ 11、搬送チャンバ 13、搬送チャンバ 11の順序で移動して、再びロードロックチャンバ 81から出るという搬送経路である。ここでは、受渡し真空チヤンバ 31と共通真空チャンバ 21が基板の搬送に利用される。他方、経路 R652は、基板力ロードロックチャンバ 82から入り、搬送チャンバ 12、搬送チャンバ 13、搬送チヤンバ 12の順序で移動して、再びロードロックチャンバ 82から出るという搬送経路である。ここでは、受渡し真空チャンバ 32と共通真空チャンバ 21が基板の搬送に利用される。以上において、搬送チャンバ 13は左右の経路 R651, R652にとつて共通の搬送チャンバとして使用される。左右の搬送チャンバ 11, 12は、異なる基板処理プロセスのための搬送チャンバとして使用されている。 [0150] 図 10Aに示した経路 R651, R652のように基板の搬送経路を設定することにより、左右の 2つの異なる基板処理プロセスに対して、左右で共通の基板移送通路を同時に使い分けることができるので、左右 2つの工程を同時に使い分け、真空処理装置 1 0を効率的に使うことができる。

[0151] 図 10Bでは、基板の搬送経路として、実線の経路 R661と破線の経路 R662の左右 2つの搬送経路が示されている。経路 R661は、基板が、ロードロックチャンバ 81から入り、搬送チャンバ 11、搬送チャンバ 13、搬送チャンバ 12の順序で移動して、ロードロックチャンノ 82から出るという搬送経路である。ここでは、受渡し真空チャンバ 31と共通真空チャンバ 21が基板の搬送に利用される。他方、経路 R662は、基板が、口一ドロツクチャンバ 82から入り、搬送チャンバ 12、搬送チャンバ 13、搬送チャンバ 11 の順序で移動して、ロードロックチャンバ 81から出るという搬送経路である。ここでは、受渡し真空チャンバ 32と共通真空チャンバ 21が基板の搬送に利用される。以上において、搬送チャンバ 13は左右の経路 R661, R662にとつて共通の搬送チャンバとして使用される。左右の搬送チャンバ 11, 12は、異なる基板処理プロセスのための搬送チャンバとして使用されている。

[0152] 図 10Bに示した経路 R661, R662のように基板の搬送経路を設定することにより、この場合においても、左右の 2つの異なる基板処理プロセスに対して、左右で共通の基板移送通路を同時に使い分けることができるので、左右 2つの工程を同時に使い分け、真空処理装置 10を効率的に使うことができる。

実施例 3

[0153] 次に、図 11を参照して本発明に係る真空処理装置の第 3実施例を説明する。図 11 では、第 3実施例に係る真空処理装置 101を線図により簡略して示している。図 2で示した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。

[0154] 真空処理装置は、 3つの搬送チャンバ 11, 12, 13を備え、各搬送チャンバにはそれぞれ処理チャンバ 51, 52, 61, 62, 71〜75が設けられている。また搬送チャンバ 11, 12にはそれぞれロードロックチャンバ 81, 82が設けられている。 3つの搬送チヤンノ 11, 12, 13の内咅に ίまそれぞれ搬送ロボットアーム 11a, 12a, 13a力 ^設けられているが、その図示は省略されている。 [0155] 3つの搬送チャンバ 11〜13の中間的な位置は共通真空チャンバ 102が設けられる。この共通真空チャンバ 102の機能は、前述の共通真空チャンバ 21の機能と同じである。共通真空チャンバ 102の特徴的な構成は、内部に 2つの基板載置部 102a, 102bを備えている点である。共通真空チャンバ 102の 2つの基板載置部 102a, 10 2bに対して、搬送チャンバ 11〜13の各々の搬送ロボットアーム l la〜13aは到達可能位置にある。搬送チャンバ 11〜13の各搬送ロボットアーム l la〜13aによって、共通真空チャンバ 102の 2つの基板載置部 102a, 102bと、他の処理チャンバや受渡し真空チャンバ等の基板載置部との間において基板を相互に自在に移送することができる。

[0156] なお図 11では、共通真空チャンバ 102の両側に配置される受渡し真空チャンバの図示は、説明の便宜上省略している。

実施例 4

[0157] 次に、図 12を参照して本発明に係る真空処理装置の第 4実施例を説明する。図 12 において、図 1で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。この実施例による真空処理装置 301は、 4つの搬送チャンバ 11, 12, 13, 302を備えたチャンバレイアウト構成を有している。図 12で示した真空処理装置 301の構成では、搬送チャンバの接続構造のみを平面図として概略的に示している。従って、搬送ロボットアーム、基板載置部、ゲートバルブ等の図示は省略されている。

[0158] 図 12において、搬送チャンバ 11, 12, 13および共通真空チャンバ 21は、第 1実施例に係る真空処理装置 10で説明したものと実質的に同じである。また共通真空チヤンバ 21に対する搬送チャンバ 11〜13の基板の受渡しに関する構成および動作は第 1実施例で説明したものと同じである。

[0159] 追加された搬送チャンバ 302は、搬送チャンバ 11〜13と同様に内部に搬送ロボットアーム（図示せず)を有し、かつ搬送チャンバ 11〜13と基本的に同じ構成を有して V、る。従って搬送チャンバ 302から共通真空チャンバ 21に対しても処理対象である基板の受渡しを行うことが可能である。 4つの搬送チャンバ 11, 12, 13, 302を有する真空処理装置 301において、ロードロックチャンバ 81, 82はそれぞれ第 1の搬送チャンバ 11と第 4の搬送チャンバ 302に設けられて!/、る。 [0160] また真空処理装置 301では、生産性を上げる目的で、上記の共通真空チャンバ 21 以外の真空チャンバとして、 2つの真空チャンバ 303, 304を、それぞれ、搬送チャンバ 11と搬送チャンバ 12の間、搬送チャンバ 13と搬送チャンバ 302の間に設けられている。なお共通真空チャンバ 21以外に付設される他の真空チャンバの個数および設置位置は任意に選択することができる。

[0161] 真空処理装置 301におけるその他の構成は、基本的に、前述した実施例の構成と同じである。 4つの搬送チャンバ 11, 12, 13, 302はそれぞれ 1以上の処理チャンバを備えている。しかし図 12では、便宜上、搬送チャンバ 11, 12, 13, 302のそれぞれに ίま 1つの処理チャンノ 51, 61, 71, 305のみを示して!/、る。

[0162] 次に、上記の 4つの搬送チャンバ 11, 12, 13, 302と共通真空チャンバ 21と真空チャンバ 303, 304を備えて成る真空処理装置 301で実施される好まヽ基板処理プロセスの一例を以下に示す。また図 12では、基板の搬送経路が R701〜R704, R 711, R712で示されている。

[0163] 真空処理装置 301を利用してソース Zドレインにおけるその場ェピタキシャルド一ビングの処理プロセスを実行する。このドーピング処理プロセスでは、ボロン（B)とリン (P)のそれぞれを 10^2Qcm ³以上の大量のドープ量で処理する。従って搬送チャンバ内で排気を行うとき、搬送チャンバ内に残留するボロンまたはリンは、 10— ⁷Paの圧力到達下であっても、 10⁺⁷cm— ³程度は残存することになる。よってボロンの処理プロセスおよびリンの処理プロセスのそれぞれに対応して別々の搬送チャンバを用いることが必要となる。

[0164] そこで、ボロンのドーピングでは、「（1)搬送チャンバ 11の搬送ロボットアームによる経路 R701によって処理チャンバ 51に基板が搬送され、ここで前処理プロセスが行われる。（2)次に搬送チャンバ 11, 12の各搬送ロボットアームと受渡し真空チャンバ 303による経路 R702によって処理チャンバ 61に基板が搬送され、ここでボロンのド一ビング処理プロセスが実行される。（3)次に搬送チャンバ 12, 302の各搬送ロボットアームと共通真空チャンバ 21による経路 R703によって処理チャンバ 305に基板が搬送され、ここで RTP (Rapid Thermal Process)が実行される。（4)次に搬送チャンバ 302の搬送ロボットアームによる経路 R704でロードロックチャンバ 82に搬入される。」ことにより処理プロセスの系統が形成される。

[0165] またリンのドーピングでは、「（1)搬送チャンバ 11の搬送ロボットアームによる経路 R 701によって処理チャンバ 51に基板が搬送され、ここで前処理プロセスが行われる。 (2)次に搬送チャンバ 11, 13の各搬送ロボットアームと共通真空チャンバ 21による経路 R711によって処理チャンバ 71に基板が搬送され、ここでリンのドーピング処理プロセスが実行される。（3)次に搬送チャンバ 13, 302の各搬送ロボットアームと受渡し真空チャンバ 304による経路 R712によって処理チャンバ 305に基板が搬送され、ここで RTP (Rapid Thermal Process)が実行される。（4)次に搬送チャンバ 302の搬送ロボットアームによる経路 R704でロードロックチャンバ 82に搬入される。」ことにより処理プロセスの系統が形成される。

[0166] 第 4実施例に係る真空処理装置 301によれば、 4つの搬送チャンバ 11, 12, 13, 3 02のうちの任意の 3つの搬送チャンバを適宜に選択することにより、異なる搬送チヤンバの組みを形成し、処理プロセスの搬送経路を別経路とすることにより、処理プロセスの相互影響を排除することができる。

[0167] さらに、上記第 4実施例に係る真空処理装置 301によれば、 4つの搬送チャンバ 11 , 12, 13, 302のうちの任意の 3つの搬送チャンバを適宜に選択することにより、前述の第 2実施例に係る真空処理装置 10として用いることも可能である。

実施例 5

[0168] 次に、図 13〜図 15を参照して、例えば真空処理装置 10を利用した半導体デバイスの製造方法および製造システムの実施例を説明する。

[0169] 図 13は半導体デバイス製造システムの全体の構成例を示し、図 14は半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示し、図 15は、図 13の半導体デバイス製造システムで実施されるウェハプロセスのフローを示す。

[0170] 図 13に示す半導体デバイス製造システムは、全体的にインライン型の製造システムを示す。 401は、各工程で処理された基板を次の工程に搬送するための基板搬送路である。この基板搬送路 401に沿って各工程に対応する装置が設置されている。図 13に示すシステム構成によれば、第 1の工程で、一例として、前述した本発明に係る真空処理装置 10が設置されている。その後、基板搬送路 401に沿って、第 2のェ程としてレジストコ一ター 402、第 2の工程として露光装置としてのステッパー 403、第 3の工程としてレジストデベロッパー 404、第 4の工程としてエッチヤー 404が設置されている。

[0171] 次に図 14で、ステップ S1 (回路設計)では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ S2 (マスク製作)では設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ S3 (ウェハ製造)ではシリコン等の材料を用いてウェハを製造する。ステップ S4 (ウェハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウェハを用いて、リソグラフィ技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。次のステップ S5 (組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ S4によって作製されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程 (ダイシング、ボンディング）、ノッケージ工程 (チップ封入)等の組立て工程を含む。ステップ S6 (検査）ではステップ S 5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これを出荷 (ステップ S 7)する。

[0172] 図 14を参照して説明した半導体デバイスの全体的な製造プロセスにおいて、図 13 に示した半導体デバイス製造システムはウェハプロセス (ステップ S4)で使用される。次に、図 15を参照して、半導体デバイス製造システムで実施されるウェハプロセスの一例を説明する。

[0173] 図 15で、ステップ S 11 (酸化工程）ではウェハの表面を酸化させる。ステップ S12 (C VD工程)ではウェハ表面に絶縁膜を成膜する。ステップ S 13 (電極形成工程)ではゥェハ上に電極となる導電膜を PVDや CVDなどの蒸着によって形成する。ステップ S11 〜S13は、上記の真空処理装置 10において実施可能である。本発明の真空処理装置の少なくとも 3つの処理チャンバにおける処理工程は、酸化工程、 CVD工程、電極形成工程の 3つに限定されるものではなぐこれらの工程以外に、基板のタリー- ング、窒化、 PVD、プラズマ処理などの各種処理力も適宜選択される処理を行うことができる。

[0174] なおステップ S14 (イオン打込み工程）に示すごとぐウエノ、にイオンを打ち込むステップを別途に設けることもできる。

[0175] 次にステップ S 15 (レジスト処理工程)ではウエノ、に感光剤を塗布する。ステップ S1 5はレジストコ一ター 402で実施される。ステップ S 16 (露光工程)では上記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウェハに焼付露光する。ステップ S 16はステッパー 403で実施される。ステップ S 17 (現像工程)では露光したウェハを現像する。ステップ S 17はレジストデベロッパー 404で実施される。ステップ S18 (エッチングェ程)では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ S18はエッチヤー 405で実施される。ステップ S 19 (レジスト剥離工程)ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。ステップ S 19は、この例では、図示しないレジスト除去装置で実施される。

[0176] なお前述の真空処理装置 10には、上記のステップ S18のエッチング工程およびステツプ S 19のレジスト剥離工程を実施する機能を有した処理チャンバを備えることもできる。

[0177] 上記のステップを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重に回路パターンを形成する。各工程で使用する製造機器は例えば遠隔保守システムによって保守がなされる。

産業上の利用可能性

[0178] 本発明は、真空処理装置による基板の処理において、処理対象である基板の搬送経路の選択の自由度を高め、基板の処理プロセスの組合せの自由度を高め、さらに基板処理の効率ィ匕および生産性を高めるのに利用される。

図面の簡単な説明

[0179] [図 1]本発明に係る真空処理装置の基本的構成である第 1の実施例を概略的に示した平面図である。

[図 2]本発明に係る真空処理装置の第 2の実施例を概略的に示した平面図である。

[図 3]第 2実施例に係る真空処理装置のおける基板の搬送経路の一例を示す平面図である。

[図 4]第 2実施例の真空処理装置を利用して実施される基板処理プロセスの代表的な動作例を説明するための基板の移動経路図である。

[図 5]第 2実施例の真空処理装置を利用して実施される基板処理プロセスの動作例 1 を説明するための基板の移動経路図である。 [図 6]第 2実施例の真空処理装置を利用して実施される基板処理プロセスの動作例 2 を説明するための基板の移動経路図である。

[図 7]第 2実施例の真空処理装置を利用して実施される基板処理プロセスの動作例 3 を説明するための基板の移動経路図である。

[図 8]第 2実施例の真空処理装置を利用して実施される基板処理プロセスの動作例 4 を説明するための基板の移動経路図である。

[図 9]第 2実施例の真空処理装置を利用して実施される基板処理プロセスの動作例 5 を説明するための基板の移動経路図である。

[図 10A]第 2実施例の真空処理装置の基板の搬送経路の設定の仕方の第 1の例を説明するための基板の搬送経路図である。

[図 10B]第 2実施例の真空処理装置の基板の搬送経路の設定の仕方の第 2の例を説明するための基板の搬送経路図である。

[図 11]本発明に係る真空処理装置の第 3の実施形態を概略的に示した平面図である。

[図 12]本発明に係る真空処理装置の第 4の実施形態を概略的に示した平面図である。

[図 13]本発明に係る真空処理装置を利用した半導体デバイス製造システムの実施例を示す全体構成図である。

[図 14]本実施例に係る半導体デバイス製造システムで実施される半導体デバイスの全体的な製造プロセスのフローを示したフローチャートである。

[図 15]図 13に示した半導体デバイス製造システムで実施されるウェハプロセスのフロ一の一例を詳細に示したフローチャートである。

符号の説明

1 真空処理装置

10 真空処理装置

11, 12, 13, 搬送チャンバ

12a, 13a, 14a 搬送ロボットアーム

21 共通真空チャンバ 31, 32 受渡し真空チャンバ

51, 52 53 処理チャンバ

61, 62, 63 処理チャンバ

71 -75 処理チャンバ

101 真空処理装置

301 真空処理装置

Claims

請求の範囲

[1] それぞれ内部に、基板を搬送するための搬送ロボットアーム（11a, 12a, 13a)を備える少なくとも 3つの搬送チャンバ（11, 12, 13)と、

前記搬送チャンバの各々に少なくとも 1つ接続され、内部で前記基板を処理するための処理チャンバ（51, 52, 61, 62, 71, 72, 73, 74, 75)と、

内部に 1つ以上の基板載置部（21a ; 102a, 102b)が設けられ、少なくとも 3つの前記搬送チャンバの各々の前記搬送ロボットアームが前記基板載置部に対して到達可能に配置され、少なくとも 2つの前記搬送チャンバの各々と少なくとも 1つの前記基板載置部の間で前記搬送ロボットアームによる前記基板の受渡しを行うための 1つの共通真空チャンバ（21, 102)と、

少なくとも 1つの前記搬送チャンバに接続されたロードロックチャンバ（81, 82)とを備えることを特徴とする真空処理装置。

[2] 前記搬送チャンバ（11, 12, 13)の前記搬送ロボットアーム（11a, 12a, 13a)は、前記共通真空チャンバ（21, 102)内の前記基板載置部（21a ; 102a, 102b)に前記基板を移送することが可能であることを特徴とする請求項 1記載の真空処理装置。

[3] 前記搬送チャンバが 4つ以上（11, 12, 13, 302) )備えられていることを特徴とする請求項 1または 2記載の真空処理装置。

[4] 少なくとも 3つの前記搬送チャンバ（11, 12, 13)のうち少なくとも 1組の隣接する 2 つの搬送チャンバの間に 1つの受渡し真空チャンバ (31, 32)が設けられることを特徴とする請求項 1記載の真空処理装置。

[5] 2つの前記搬送チャンバ（11, 12)の各々に個別に前記ロードロックチャンバ（81,

82)を設けたことを特徴とする請求項 1記載の真空処理装置。

[6] 前記共通真空チャンバ (21, 102)は、回転可能な前記基板載置部とァライメント用センサとを備えていることを特徴とする請求項 1記載の真空処理装置。

[7] 前記共通真空チャンバ (21, 102)は、加熱用のヒータステージと冷却用のクーリングステージのうちのいずれか一方または両方を備えていることを特徴とする請求項 1 記載の真空処理装置。

[8] 前記共通真空チャンバ (21, 102)は、前記基板の表面状態をモニタするモニタ装置を備えていることを特徴とする請求項 1記載の真空処理装置。

[9] 前記共通真空チャンバ (21, 102)は、基板を複数枚を収納できるカセットと、このカセットを上下させる機構と、前記カセットを回転させる回転機構とを備えていることを特徴とする請求項 1記載の真空処理装置。

[10] 前記搬送チャンバ、前記共通真空チャンバ、および前記受渡し真空チャンバの各々はゲートバルブで仕切られて!/ヽることを特徴する請求項 1記載の真空処理装置。

[11] 同一の前記搬送チャンバに接続される複数の前記処理チャンバは、処理圧力と処理による汚染の内容と程度に基づいて分けられた同一カテゴリに属する処理チャンバであることを特徴とする請求項 10記載の真空処理装置。

[12] 前記共通真空チャンバ (21, 102)は、基板のァライメント、基板の加熱、基板の冷却、基板の表面状態のモニタ、基板のストックから選択される少なくともいずれか 1つを実施するチャンバであることを特徴とする請求項 1記載の真空処理装置。

[13] 半導体デバイス製造方法であり、

請求項 1〜12のいずれか 1項に記載された真空処理装置を用意し、前記真空処理装置を用いて、少なくとも 3つ処理を基板に施すことを特徴とする半導体デバイス製造方法。

[14] ウェハプロセス (S4)を含む半導体デバイス製造方法であり、

前記ウェハプロセス（S4)は、

請求項 1〜12のいずれか 1項に記載された真空処理装置に備えられる少なくとも 3 つ処理チャンバのうちの第 1の処理チャンバで実施される酸ィ匕工程 (S11)と、前記真空処理装置に備えられる第 2の処理チャンバで実施される CVD工程 (S 12) と、

前記真空処理装置に備えられる第 3の処理チャンバで実施される電極形成工程 (S 13)とを含む、

ことを特徴とする半導体デバイス製造方法。

[15] 前記ウェハプロセス（S4)は、前記真空処理装置で前記酸化工程 (S 11)と前記 CV D工程 (S12)と前記電極形成工程 (S13)が実施された後に、前記真空処理装置以外の他の装置で実施されるレジスト処理工程 (S15)、露光工程 (S16)、現像工程 (S 17)、エッチング工程 (SI 8)を含むことを特徴とする請求項 14記載の半導体デバイス製造方法。

[16] ウェハプロセス（S4)を実施するための、請求項 1〜12のいずれか 1項に記載された真空処理装置、レジストコ一ター (402)、ステッパー（403)、レジストデベロッパー（ 404)、エッチヤー (405)を含む半導体デバイス製造システムであり、

前記ウェハプロセス（S4)は少なくとも 3種類の基板の処理工程（Sl l、 S12、 S13) を含み、

前記真空処理装置は、少なくとも 3種類の基板の処理工程を実施することを特徴とする半導体デバイス製造システム。

[17] ウェハプロセス（S4)を実施するための、請求項 1〜12のいずれか 1項に記載された真空処理装置、レジストコ一ター (402)、ステッパー（403)、レジストデベロッパー（ 404)、エッチヤー (405)を含む半導体デバイス製造システムであり、

前記ウェハプロセス（S4)は酸ィ匕工程 (S 11)と CVD工程 (S12)と電極形成工程 (S 13)を含み、

前記真空処理装置は、

前記酸ィ匕工程 (S11)を実施する第 1の処理チャンバと、

前記 CVD工程 (S12)を実施する第 2の処理チャンバと、

前記電極形成工程 (S13)を実施する第 3の処理チャンバとを備える、

ことを特徴とする半導体デバイス製造システム。

[18] 前記真空処理装置で前記酸化工程 (S11)と前記 CVD工程 (S12)と前記電極形成工程 (S 13)が実施された後に、

前記レジストコ一ターはレジスト処理工程 (S 15)を実施し、

前記ステッパーは露光工程 (S 16)を実施し、

前記レジストデベロッパーは現像工程 (S 17)を実施し、

前記エッチヤーはエッチング工程 (S 18)を実施する、

ことを特徴とする請求項 17記載の半導体デバイス製造システム。