TW201909320A

TW201909320A - 真空處理裝置

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Publication number: TW201909320A
Application number: TW107115676A
Authority: TW
Inventors: 阪上博充
Original assignee: 日商東京威力科創股份有限公司
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2018-05-09
Publication date: 2019-03-01
Also published as: KR102355575B1; KR20200003127A; JP2018190939A; JP6881010B2; TWI820022B; US20210143035A1; WO2018207616A1; US11776828B2

Abstract

在真空處理裝置中，使裝置小型化，並提高基板產率。

在真空處理裝置中，於將裝載互鎖室連接於常壓搬送室時，是以在搬出入埠側為前方，常壓搬送室側為後方時，使常壓搬送室中之晶圓移動範圍的前後方向之位置與裝載互鎖室的前後方向之位置會重疊的方式來加以配置。又，將真空搬送室連接於常壓搬送室後方，而從搬出入埠來觀察，會於真空搬送室左右各分別連接3台前後排列的真空處理模組。又，從各真空搬送室側來觀察，會在各真空處理模組將真空處理部排列配置於前側及內側。進一步地，從真空搬送室側來觀察，會在裝載互鎖室將保持晶圓的晶圓載置架排列配置於前側及內側。

Description

真空處理裝置

本發明係關於一種在真空氛圍下處理基板的真空處理裝置。

作為以高產率來進行半導體元件製造工序之一的真空處理之裝置，已知一種在形成真空處理室之處理容器內，一次處理複數片半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)之真空處理裝置。例如專利文獻1係記載有藉由在真空容器內配置於周圍方向的複數載置台與對應於各載置台的頂板之組合來形成晶圓處理氛圍之裝置。此裝置係構成為從大氣氛圍或常壓的非活性氣體之氛圍透過裝載互鎖室及真空搬送室來將晶圓搬送至真空處理模組。

在此般真空處理裝置中，會被要求晶圓產率之提升，而檢討例如在各真空處理模組增加晶圓之處理片數，或增加真空處理裝置能同時處理的晶圓片數等的對應。然而，在增加晶圓之處理片數時，便會有使裝置大型化，而讓真空處理裝置之設置面積加大的問題。

進一步地，在增加真空處理裝置能同時處理的晶圓之處理片數時，由於在真空處理裝置內於晶圓的搬送上會花費時間，故在真空處理裝置之每單位時間的晶圓處理片數並不會變得太多。

專利文獻1、2係記載有連接了進行複數晶圓處理之真空處理模組的真空處理裝置。然而，不論哪一者都會使相對於晶圓之處理片數的裝置之佔用面積變大。又，伴隨著晶圓處理片數的增加，關於真空處理裝置內之晶圓搬送方法亦會被要求要進一步地改良。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

專利文獻1：日本特開2009-94530號公報

專利文獻2：日本特開2015-154083號公報

本發明係在如此般情事下所完成者，其目的在於提供一種在真空氛圍下對基板進行處理之真空處理裝置中，能使裝置小型化並提升基板產率的技術。

本發明之真空處理裝置，係從前方朝向後方依序配置有：搬出入基板之搬送容器的搬出入埠；配置有會對該搬出入埠上之搬送容器而在常壓氛圍下進行基板的收授之常壓搬送機構的常壓搬送室；以及為真空氛圍的真空搬送室；具備有：真空搬送機構，係設置於該真空搬送室內，且包含於前端側及基端側分別保持基板的保持體；真空處理模組，係分別在該真空搬送室的左右各氣密地連接有複數個，並總括地將被保持於該保持體之前端側的基板及被保持於基端側的基板搬入，而將該等基板真空處理；以及裝載互鎖室，係以從該搬出入埠來觀察，會被分別配置於左右，而總括地將被保持於該保持體之前端側的基板與被保持於基端側的基板搬入或搬出，並藉由該常壓搬送機構來搬入或搬出基板的方式來加以構成，並會切換常壓氛圍與真空氛圍；該常壓搬送機構的基板之搬送區域中的該裝載互鎖室外之基板的搬送區域與該裝載互鎖室內之基板的載置位置會在真空處理裝置之前後方向中重疊。

本發明係在真空處理裝置中，於將裝載互鎖室連接於搬出入埠後方所連接的常壓搬送室時，裝載互鎖室外之基板的搬送區域與該裝載互鎖室內之基板的載置位置會在前後方向中重疊。因此，便可減少真空處理裝置中之前後方向的長度，而可減小裝置之設置面積。

又，會在真空搬送室的左右分別配置有排列於前後方向的複數真空處理模組。然後，由於真空處理模組從該模組之搬送口來觀察，會構成為可將基板載置於前側及內側，真空搬送機構會構成為可將該等基板總括地對基板處理模組及裝載互鎖室來進行搬送，故可提升裝置之產率。

1‧‧‧搬出入埠

2‧‧‧常壓搬送室

3A、3B‧‧‧裝載互鎖室

4‧‧‧真空處理模組

5‧‧‧常壓搬送臂

6‧‧‧真空搬送臂

63a‧‧‧第1晶圓保持部

63b‧‧‧第2晶圓保持部

300‧‧‧晶圓載置架

301‧‧‧上層側晶圓載置架

302‧‧‧下層側晶圓載置架

400A、400B‧‧‧真空處理部

W‧‧‧晶圓

W0‧‧‧未處理晶圓

WA、WB‧‧‧處理完成晶圓

圖1係顯示本發明實施形態相關之真空處理裝置的平面圖。

圖2係該真空處理裝置一部分的縱剖面圖。

圖3係該真空處理裝置中之真空搬送室的立體圖。

圖4係裝載互鎖室之立體圖。

圖5係顯示裝載互鎖室之平面圖。

圖6係顯示真空處理模組之剖面圖。

圖7係說明真空處理模組中之晶圓的收授之說明圖。

圖8係顯示本發明實施形態之作用的說明圖。

圖9係顯示本發明實施形態之作用的說明圖。

圖10係顯示本發明實施形態之作用的說明圖。

圖11係說明裝載互鎖室中之晶圓的收授之說明圖。

圖12係說明裝載互鎖室中之晶圓的收授之說明圖。

圖13係顯示本發明實施形態之作用的說明圖。

圖14係顯示本發明實施形態之作用的說明圖。

圖15係顯示本發明實施形態之作用的說明圖。

圖16係說明裝載互鎖室中之晶圓的收授的說明圖。

圖17係說明裝載互鎖室中之晶圓的收授的說明圖。

圖18係說明裝載互鎖室中之晶圓的收授的說明圖。

圖19係說明裝載互鎖室中之晶圓的收授的說明圖。

圖20係顯示本發明實施形態之作用的說明圖。

圖21係顯示本發明實施形態之其他範例相關的真空處理裝置之平面圖。

就本發明實施形態相關之真空處理裝置來加以說明。如圖1、圖2所示，此真空處理裝置係具備有藉由乾燥氣體，例如乾燥後之空氣或氮氣來使其內部分為成為常壓氛圍(在空氣的情況下亦可成為大氣氛圍)之矩形常壓搬送室2。常壓搬送室2係在左右方向排列有3個地設置有具備用以載置載具C(為晶圓W之搬送容器)之台座1A的搬出入埠1。在以搬出入埠1側為前方，常壓搬送室2側為後方時，常壓搬送室2正面壁係安裝有會與該載具C之蓋體一同開閉的門21。常壓搬送室2內係設置有以用以搬送晶圓W之關節臂所構成而為常壓搬送機構的常壓搬送臂5。

如圖1、圖2所示，常壓搬送臂5係構成為從下方側依序連接透過未圖示之旋轉軸來連接之下層臂部51、上層臂部52及晶圓保持部53的關節臂。又，會藉由以殼體54內所設置之未圖示的進退用馬達及旋轉用馬達來使下層臂部51內之旋轉軸或下層臂部51之本體旋轉，便會使多關節臂整體旋轉或進退。又，常壓搬送臂5係在下層臂部51、上端臂部52及晶圓保持部53中，下層臂部會構成為最長。圖1中之常壓搬送室2內的虛線係表示下層臂部51之旋轉範圍。從而，常壓搬送室5可在保持晶圓W的狀態下，旋轉於圖1中之常壓搬送室2內的虛線內。

又，殼體54係設置有被設於常壓搬送室2下方，且沿著引導軌道56來使常壓搬送臂5升降至下述裝載互鎖室3A、3B之高度的升降機構55。又，常壓搬送室2之頂面係設置有用以在常壓搬送室2內形成下降氣流的風扇過濾單元22。

如圖1所示，由平面形狀為矩形的真空容器30所構成之裝載互鎖室3A、3B從搬出入埠1來觀察，會分別設置於常壓搬送室2的左側及右側。如圖2所示，各裝載互鎖室3A、3B會設置於較從搬出入埠1所載置之載具C藉由常壓搬送臂5來搬出晶圓W時之搬送面要高的位置。

裝載互鎖室3A內部係以將2片晶圓W水平排列而載置的方式來設置有下述晶圓載置架300。雖詳情會在之後詳述，但晶圓載置架300會以分別將2片晶圓W於上下隔有間隔地配置的方式來加以構成，且會將2台晶圓載置架 300上下連接，而將2台連接後的晶圓載置架300的組合以從常壓搬送室2來觀察會橫向排列的方式來加以配置。

如圖1所示，連結裝載互鎖室3A之各層的晶圓載置架300所載置的該兩片晶圓W之中心的線，以及此範例中在平面來觀察下連結真空容器300之短邊的中心彼此之軸線係以從搬出入埠1來觀察下述真空搬送室9時，會使後方側會相對於左右方向的中心軸來朝向該中心軸側成為傾斜，例如45度之角度的方式來加以配置。此時，常壓搬送臂5中之裝載互鎖室3A外的晶圓W之搬送區域與裝載互鎖室3A、3B內的晶圓W之載置位置會以在前後方向中重疊的方式來加以配置。

又，裝載互鎖室3B從搬出入埠1來觀察後方，會構成為相對於真空搬送室9之左右方向的中心軸來與裝載互鎖室3A呈鏡像對稱。從而，關於右側的裝載互鎖室3B，在平面來觀察下連結真空容器30之短邊的中心彼此的軸線係以從搬出入埠1來觀察下述真空搬送室9時，會使後方側會相對於左右方向的中心軸來朝向該中心軸側成為傾斜，例如45度之角度的方式來加以配置。

由於裝載互鎖室3A、3B為鏡像對稱，故在此便就左側之裝載互鎖室3A來加以說明。如圖1所示，裝載互鎖室3A如上述般，係具備有矩形真空容器30，真空容器30中之常壓搬送室2的中心側側面係形成有搬送口31，搬送口31係設置有閘閥32。又，如圖1、圖3所示，從各裝載互鎖室3A、3B的搬出入埠1來觀察後方側之面係形成有晶圓W之搬送口33，搬送口33會透過開閉搬送口33之閘閥34來連接有共通之真空搬送室9。

如圖2、圖4所示，裝載互鎖室3A內部如上述般，係設置有4台分別將2片晶圓W架狀保持之晶圓載置架300(基板載置架)。此範例中，上層側的2層晶圓載置架300會成為載置有未處理晶圓之上層側晶圓載置架301，而將下層側的2層會成為載置處理完成後之晶圓的下層側晶圓載置架302。另外，以下在說明書中，從真空搬送室9側來觀察，係將內側的上層側晶圓載置架301、下層側晶圓載置架302分別表示為上層側晶圓載置架301A、下層側晶圓載置架302A，將前側的上層側晶圓載置架301、下層側晶圓載置架302分別表示為上層側晶圓載置架301B、下層側晶圓載置架302B。

晶圓載置架300會分別具備有3根支柱35以及設置為在各支柱35之長度方向隔有間隔地突出，而支撐晶圓W周緣部，以將晶圓W水平保持的爪部36。另外，本實施形態中，內側之上層側晶圓載置架301A與下層側晶圓載置架302A會構成為互相連接有位於上下方向的支柱35，而前側之上層側晶圓載置架301與下層側晶圓載置架302會構成為互相連接有位於上下方向的支柱35。就支柱35及爪部36的配置來加以說明。由於支柱35會配置為在裝載互鎖室3A內延伸於上下方向，故會被設置於從常壓搬送室2來搬送之晶圓W路徑以及從真空搬送室9藉由下述真空搬送臂6來搬送之晶圓W路徑而偏移之位置。

如圖5所示，裝載互鎖室3A中，從真空搬送室9來觀察，在從常壓搬送室2來將晶圓W搬送至內側的晶圓載置架300時，保持有晶圓W之常壓搬送臂5的晶圓保持部53會相對於搬送口31而以傾斜例如45度的角度來進入。又，從真空搬送室9來觀察，從常壓搬送室2來將晶圓W搬送至前側的晶圓載置架300時，保持有晶圓W之常壓搬送臂5的晶圓保持部53會相對於形成有搬送口31之面而以例如垂直角度來進入。又，保持有晶圓W之真空搬送臂6的晶圓保持部63a會保持晶圓W，而垂直地進入至形成有搬送口33之面。

從而，支柱35係配置為遠離圖5中以鏈線所表示的裝載互鎖室3A內之晶圓W的移動區域。又，爪部36係相對於位在保持位置的晶圓W，以不會與常壓搬送臂5之晶圓保持部53(配置為保持該保持位置之晶圓W)及真空搬送臂6之晶圓保持部63a重疊的方式來橋接，以保持晶圓W周緣部。圖5中以斜線所表示之區域係顯示在保持位置的晶圓W中不會與常壓搬送臂5之晶圓保持部53及真空搬送室6之晶圓保持部63a重疊的區域，且只要設置為朝向該區域來橋接爪部36的話即可。

各上層側晶圓載置架301A、下層側晶圓載置架302A、上層側晶圓載置架301B以及下層側晶圓載置架302B中的各爪部36之上下方向的間隔係全部為相同間隔，各上層側晶圓載置架301A、下層側晶圓載置架302A、上層側晶圓載置架301B以及下層側晶圓載置架302B係以全部相同上下間隔來保持 2片晶圓W。

又，圖5所示，裝載互鎖室3A底面係形成有用以將裝載互鎖室3A內排氣而成為真空氛圍的排氣口37，排氣口37會連接於真空排氣部10。又，裝載互鎖室3A底面係設置有用以將非活性氣體(例如氮氣(N₂))供給至裝載互鎖室3A內，以成為大氣氛圍(常壓氛圍)的氣體供給口38，氣體供給口38會連接於N₂氣體供給源39。

回到圖1、3，真空搬送室9係構成為延伸於前後方向的概略矩形，並會在底面部形成有用以將其內部成為真空氛圍之排氣口90，排氣口90會連接於真空排氣部10。又，從搬出入埠1來觀察，真空搬送室9的左右係分別設置有在前後方向排列於前段、中段、後段的3台真空處理模組4。如圖1、圖3所示，在從真空搬送室9中之中心部遠離的位置，在此從搬出入埠1來觀察而為真空搬送室9之中心部右側側壁的前面係設置有為真空搬送機構的真空搬送臂6。

真空搬送臂6係具備有透過旋轉軸65來連接於基台60的下層臂部61；以及連結於下層臂部61前端的上層臂部62。上層臂部62前端係設置有朝向上方來延伸的旋轉軸64，旋轉軸64係分別連接有2片鏟狀的晶圓保持部63a、63b(保持體)。

晶圓保持部63a、63b係其基端部分會連接於該旋轉軸64，且會互相透過間隙來連接於高度方向。此時晶圓保持部63a、63b上面的高度之間隙會與裝載互鎖室3A、3B的上層側及下層側晶圓載置架301、302所保持的2片晶圓W上面的高度之間隔相等。

另外，在此，2片晶圓保持部63a、63b內會將上層側作為第1晶圓保持部63a，將下層側作為第2晶圓保持部63b。第1及第2晶圓保持部63a、63b幾乎構成為相同，而構成為以旋轉軸64為中心而互相獨立旋轉。第1及第2晶圓保持部63a、63b係構成為在其前端側及基端側分別保持1片晶圓W。各第1及第2晶圓保持部63a、63b中之前端側所保持的晶圓W之位置與基端側所保持的晶圓W之位置係以對齊排列配置於上述裝載互鎖室3A之前側及內側的2台晶圓載置架300之晶圓W的配置間隔之方式來加以設定。又，前端側所保持之晶圓W的位置與基端側所保持之晶圓W的位置從下述真空處理模組4中之真空搬送室9來觀察係對應於排列於內側及前側的載置台11A、11B的間隔來加以設定。

又，真空搬送臂6在下層臂部61、上層臂部62及2片晶圓保持部63a、63b中係下層臂部61會構成為最長。圖1中之真空搬送室內的鏈線係表示下層臂部61之旋轉範圍。從而，真空搬送臂6可在保持有晶圓W的狀態下在圖1中之真空搬送室9內的鏈線內旋轉。又，基台60內部係構成為設置有未圖示之升降機構，且第1及第2晶圓保持部63a、63b會成為一體，並可調整其高度位置。

就真空處理模組4來加以說明。真空處理模組4係就例如適用藉由電漿ALD(Atomic Layer Deposition)來對晶圓W進行成膜之成膜裝置的範例來加以說明。例如真空處理模組4如圖1、圖6所示，係具備橫剖面為矩形的真空容器40，真空容器40之真空搬送室9側的側壁係形成有用以從真空搬送室9來搬出入晶圓W的搬出入口41，且會構成為藉由閘閥42來加以開閉。真空容器40內從搬出入口41來觀察，係在左右兩列排列配置有從搬出入口41來觀察而為排列配置於前側及內側的真空處理部400A及400B。如圖6所示，真空容器40底面係設置有用以將真空容器40內之氛圍排氣的排氣口80。此排氣口80係連接有排氣管81，該排氣管81會透過進行真空容器40內之壓力調整的壓力調整部82來連接於構成真空排氣機構的真空泵83。

真空處理部400A及400B如圖6所示，係具備有載置晶圓W的載置台11A、11B。載置台11A、11B會形成為由例如鋁或鎳等所構成的扁平圓柱狀。各載置台11A、11B係埋設有構成用以加熱載置面上之晶圓W，且由例如片狀阻抗發熱體所構成的加熱機構之加熱器12，且會構成為將晶圓W加熱至300℃~450℃左右。又，載置台11A、11B會透過未圖示之匹配器來連接於接地電位。

各真空處理部400及400B的載置台11A、11B係在下部藉由支撐腕44A來被加以支撐，該等支撐腕44A之基端側係連接於支柱44頂部。支柱44會貫穿真空容器40底面，支柱44下端側係連接有升降機構43。圖6中之43A係用以氣密地保持真空容器40內之密封構件。構成為藉由此升降機構43來升降支柱44及支撐腕44A，而使所有載置台11A、11B同時在上下方向進行升降。然後，載置台11A、11B會在圖6以實線所示之進行成膜處理的處理位置以及圖6中以鏈線所示之進行晶圓W的替換之替換位置之間進行升降。

又，真空處理部400A及400B之上部側係透過絕緣構件71來設置有構成上部電極之氣體噴淋頭7(金屬製氣體供給部)。此氣體噴淋頭7會透過匹配器84來連接有高頻電源85。在從此氣體噴淋頭7來將激發氣體供給至真空容器40內的同時，會將高頻電力施加至構成上部電極之氣體噴淋頭7與構成下部電極之載置台11A、11B之間，以構成會產生電漿之平行平板型電漿處理裝置。

氣體噴淋頭7(氣體供給部)係構成為具備有例如縱橫地配列有貫穿於厚度方向的氣體供給孔73之噴淋板72，以將氣體噴淋狀地朝向載置台11A、11B加以供給。又，氣體噴淋頭7中，係埋設有未圖示之加熱機構，以被加熱至設定溫度。

氣體噴淋頭7係連接有貫穿頂部構件70之氣體供給路徑74的下游側端部，此氣體供給路徑74上游側係分歧地連接有四氯化鈦(TiCl₄)氣體供給源75、氫氣(H₂)供給源76及氨氣(NH₃)供給源77、氬氣(Ar)氣體供給源78以及N₂氣體供給源79。圖2中之V75~V79係閥，M75~M79係流量調整部。

進一步地，各載置台11A、11B係形成有3處貫穿孔45。圖7係顯示真空搬送臂6之晶圓保持部63a、63b位於各載置台11A、11B上方的狀態。如此般從搬出入口41來觀察，前側的真空處理部400A的載置台11A中係以跨越橫切載置台11A上方的晶圓保持部63a、63b的方式來設置有3處貫穿孔45。又，從搬出入口41來觀察，內側之真空處理部400B的載置台11B中，貫穿孔45會形成在從晶圓保持部63a、63b前端部下方所遠離的位置。

如圖6所示，各貫穿孔45係設置有以水平姿勢來保持載置台11A、11B上的晶圓W而進行升降用的升降銷46。升降銷46係連接於由設置在真空容器40外部的例如汽缸所構成之升降機構47。另外，圖中48係用以使真空容器40內成為氣密的波紋管。晶圓W會藉由此升降銷46與真空搬送室9內之真空搬送臂6的連動作用來被載置於各載置台11A、11B。

就晶圓W的成膜處理來簡單說明，於將晶圓W載置於真空處理模組4內的4個載置台11A、11B後，便將載置台11A、11B上升至處理位置。接著，便將作為成膜用氣體之TiCl₄氣體、Ar氣體以及H₂氣體供給至真空容器40內。之後，便開啟高頻電源85，以將高頻電力施加至氣體噴淋頭7與載置台11A、11B之間，來在真空容器40內產生電漿。藉此，來使TiCl₄氣體與H₂氣體活化而反應，以於晶圓W表面成膜出Ti膜。

接著，便停止TiCl₄氣體、Ar氣體及H₂氣體之供給以及高頻電力，而將真空容器40內排氣，以從真空容器40內將TiCl₄、Ar氣體及H₂氣體排出。接著，將NH₃氣體、Ar氣體及H₂氣體供給至真空容器40內，以進行將Ti膜表面氮化之處理。Ti膜會藉由此NH₃氣體的供給來被氮化而進行化學反應，以於其表面形成有TiN(氮化鈦)層。然後，交互重複成膜用氣體之供給以及氮化用氣體之供給，來重複晶圓W表面的Ti膜之成膜與Ti膜之氮化，以層積成膜出TiN層。

真空處理裝置如圖1所示，係具備有控制真空處理裝置內之晶圓W的搬送、真空處理模組4之成膜處理的程序、裝載互鎖室3A,3B的氛圍切換之控制部100。控制部100係由具備有例如未圖示之CPU與記憶部的電腦所構成，此記憶部係記錄有真空處理模組4之成膜處理配方以及在該真空處理裝置中藉由常壓搬送臂5及真空搬送臂6來進行晶圓W之搬送用的步驟(命令)群所組成的程式。此程式係被儲存於例如硬碟、光碟、磁光碟、記憶卡等的記憶媒體，而會從其來被安裝於電腦。

接著，便就上述實施形態來加以說明。另外，以下便將未處理之晶圓W表示為未處理晶圓W0，將在真空處理模組4進行處理後之晶圓W中，從真空搬送室9來觀察而在前側的真空處理部400A進行處理後的晶圓W表示為處理完成晶圓WA，將在內側之真空處理部400B進行處理後的晶圓W表示為處理完成晶圓WB。又，處理完成晶圓WA、WB係追加表示有陰影線。

如圖8所示，在將收納有未處理晶圓W0的載具C載置於搬出入埠1上時，會藉由常壓搬送臂5來取出該載具C內的1片未處理晶圓W0。常壓搬送臂5如圖9所示，係以不會與裝載互鎖室3A、3B干涉的方式來折疊晶圓保持部53，而使未處理晶圓W0上升至裝載互鎖室3A內之晶圓載置架300中會保持未處理晶圓W0的高度，例如使未處理晶圓W0收授於上層側晶圓載置架301A、301B上層側的架之爪部36的高度。

接著，例如從搬出入埠1來觀察後方，會開啟左側的裝載互鎖室3A中之常壓搬送室2側的閘閥32。進一步地，常壓搬送臂5會將所保持之未處理晶圓W0載置於該裝載互鎖室3A中從真空搬送室9來觀察而為內側之上層側晶圓載置架301A中的上層。如此般，常壓搬送臂5便會從載具C來將未處理晶圓W0依序取出，而分別將2片未處理晶圓W0收授至從搬出入埠1來觀察後方而為左側的裝載互鎖室3A中的2個上層側晶圓載置架301A、301B。接著，便關閉閘閥32，來將裝載互鎖室3A內的氛圍從大氣氛圍切換為真空氛圍。

接著，從搬出入埠1來觀察後方而為右側的裝載互鎖室3B中，亦與左側的裝載互鎖室3A相同地，會藉由常壓搬送臂5來分別將2片未處理晶圓W0收授至上層側晶圓載置架301A、301B。進一步地關閉閘閥32，而將裝載互鎖室3B內之氛圍從大氣氛圍切換為真空氛圍。

接著，如圖10所示，開啟例如左側之裝載互鎖室3A中的真空搬送室9側的閘閥34，對齊於真空搬送臂6中的第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b的方向，而配置為從上方來觀察而為互相重疊，並在進行對位於上層側晶圓載置架301A的高度位置所對應之位置後的狀態下來進入至左側裝載互鎖室3A。

此時，如圖11所示，第1晶圓保持部63a會進入到上層側晶圓載置架301A、301B上層所配置的未處理晶圓W0下方，第2晶圓保持部63b則會入侵至上層側晶圓載置架301A、301B中的下層所配置的未處理晶圓W0下方。然後，如圖12所示，藉由讓第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b上升，並以第1晶圓保持部63a來同時抬升保持上層側晶圓載置架301A、301B中的上層2片的未處理晶圓W0。又，還會以第2晶圓保持部63b來同時抬升保持上層側晶圓載置架301A、301B中的下層2片未處理晶圓W0。接著，在保持有4片未處理晶圓W0的狀態下，讓真空搬送臂6退離真空搬送室9，並關閉閘閥 34。從而，便能藉由真空搬送臂6來將裝載互鎖室3A內的4片未處理晶圓W0同時抬升，而總括地搬出。

在裝載互鎖室3A中，於從該裝載互鎖室3A將未處理晶圓W0搬出後，便關閉閘閥34，而將裝載互鎖室3A內之氛圍切換為大氣氛圍。進一步地。開啟常壓搬送室2側的閘閥32，而藉由常壓搬送臂5來從載具C將未處理晶圓W0取出，並將未處理晶圓W0分別載置於上層側晶圓載置架301A、301B的2層的架上。之後便關閉閘閥32而在使裝載互鎖室3A內的氛圍成為真空氛圍之狀態下待機。

又，在真空搬送臂6將各2片，總計4片的未處理晶圓W保持在第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b，而退離真空搬送室9時，如圖13所示，會將總計4片的未處理晶圓W0搬送至從例如搬出入埠1來觀察後方而為左側後段的真空處理模組4。然後，讓例如第1晶圓保持部63a所保持的2片晶圓W位於從真空處理模組4中之搬出入口41來觀察而為排列於右側的真空處理部400A、400B上方。

此時，如圖13所示，第1晶圓保持部63a之基端側所保持的未處理晶圓W0會位於從搬出入口來觀察而為右側前側的真空處理部400A的上方，而第1晶圓保持部63a之前端側所保持的未處理晶圓W0會位於從搬出入口41來觀察而為右側內側的真空處理部400B上方。進一步地，排列於右側的各真空處理部400A、400B中，係讓升降銷46上升，而使第1晶圓保持部63a所保持之未處理晶圓W0分別抬升而接收，並分別載置於真空處理部400A、400B。

又，如圖14所示，使第2晶圓保持部63b所保持的2片未處理晶圓W0同樣地位於從左側後段的真空處理模組4中之搬出入口41來觀察而為排列於左側的真空處理部400A、400B上方。進一步地，在排列於左側的各真空處理部400A、400B中，係讓升降銷46上升，而使第2晶圓保持部63b所保持之未處理晶圓W0分別抬升而接收，並分別載置於真空處理部400A、400B。之後讓真空搬送臂6退離真空搬送室9內，而關閉閘閥42。

接著，藉由真空搬送臂6來將從搬出入埠1來觀察後方而為右側的裝載互鎖室3B的上層側晶圓載置架301A、301B所載置的4片未處理晶圓W0取出，而搬送至例如從搬出入埠來觀察後方而為右側後段的位置之真空處理模組4，並同樣地將未處理晶圓W0載置於各真空處理部400A、400B。之後，讓真空搬送臂6退離真空搬送室9內，而關閉閘閥42。

右側的裝載互鎖室3B中，亦在搬出未處理晶圓W0後，與左側的裝載互鎖室3A同樣地將藉由常壓搬送臂5來從載具C取出的各2片未處理晶圓W0載置於上層側晶圓載置架301A、301B，並在將裝載互鎖室3B內之氛圍成為真空氛圍的狀態下待機。

接著，便藉由真空搬送臂6來從已載置有未處理晶圓W0的左側裝載互鎖室3A來將未處理晶圓W0同樣地取出，而將未處理晶圓W0搬送至下一個真空處理模組4，例如從搬出入埠1來觀察而為左側中段的真空處理模組4。又，此時會藉由常壓搬送臂5來將未處理晶圓W0補充至裝載互鎖室3A。

反覆此程序，來分別將4片未處理晶圓W0收授至真空搬送室9左右的前段、中段、後段所設置之各真空處理模組4。之後在各真空處理模組4中進行上述般的晶圓W之處理。

之後，在各真空處理模組4結束晶圓W之處理時，便開啟例如從搬出入埠1來觀察而為左側後段的真空處理模組4中的閘閥42，藉由升降銷46來將從搬出入口41來觀察而為右側的2個真空處理部400A、400B所載置的各處理完成晶圓WA、WB抬升。接著，如圖15所示，讓第1晶圓保持部63a進入至真空處理模組4，並藉由2個升降銷46與真空搬送臂6的連動作用，來將前側之真空處理部400A中所處理後的處理完成晶圓WA收授至第1晶圓保持部63a的基端側，並將內側的真空處理部400B中所處理後的處理完成晶圓WB收授至前端側。

又，讓第1晶圓保持部63a退離真空搬送室9，而同樣地藉由升降銷46來將左側的2個真空處理部400A、400B所載置的各處理完成晶圓WA、WB抬升，並藉由2個升降銷46與真空搬送臂6的連動作用，來將在前側真空處理部400A中所處理後之處理完成晶圓WA收授至第2晶圓保持部63b的基端側，並將內側真空處理部400B中所處理後的處理完成晶圓W收授至前端側。

此時，各裝載互鎖室3A、3B中，係在以真空搬送臂6來取出未處理晶圓W0後，如上述般，藉由常壓搬送臂5來分別將2片未處理晶圓W0載置於上層側晶圓載置架301A、301B，而在將各裝載互鎖室3A、3B內切換為真空氛圍的狀態下待機。

然後，在藉由真空搬送臂6來從真空處理模組4取出4片處理完成晶圓WA、WB時，便開啟例如從搬出入埠1來觀察而為左側的裝載互鎖室3A的真空搬送室9側的閘閥34。然後，分別將保持有2片處理完成晶圓WA、WB的第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b對齊在從上方來觀察會重疊的位置，並將第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b的高度對齊在裝載互鎖室3A內之下層側晶圓載置架302A、302B的高度所對應之位置。接著，在第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b會重疊的狀態下進入至裝載互鎖室3A內。

此時，如圖16所示，第1晶圓保持部63a前端側所保持的處理完成晶圓WB會移動至內側之下層側晶圓載置架302A的上層側之架所對應的位置，而基端側所保持之處理完成晶圓WA則會移動至前側的下層側晶圓載置架302B中的上層側之架所對應的位置。

又，第2晶圓保持部63b前端側所保持的處理完成晶圓WB會移動至內側之下層側晶圓載置架302A的下層側之架所對應的位置，而基端側所保持之處理完成晶圓WB則會移動至前側的下層側晶圓載置架302B的下層側之架所對應的位置。

接著，如圖17所示，讓第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b下降。藉此，各第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b的前端側所保持之處理完成晶圓WB便會分別被收授到內側之下層側晶圓載置架302A的上層之架及下層之架。又，各第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b的基端側所保持之處理完成晶圓WA亦同樣地會分別被收授到前側之下層側晶圓載置架302B的上層之架及下層之架。從而，便會藉由真空搬送臂6來將各2片，總計4片的處理完成晶圓WA、WB總括地搬入至裝載互鎖室3A，並同時載置於下層側晶圓載置架302A、302B。

接著，真空搬送臂6如圖18、圖19所示，係與以真空搬送臂6來接收上述未處理晶圓W0的工序相同，以第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b來抬升接收各上層側晶圓載置架301A、301B所保持的各2片未處理晶圓W0。

之後，真空搬送臂6如圖20所示，係將所接收之未處理晶圓W0搬送至取出處理完成晶圓WA、WB後，從搬出入埠1來觀察而為真空搬送室9左側後段的真空處理模組4，而收授至各真空處理部400A、400B。

又，裝載互鎖室3A中，係在關閉閘閥34後，切換為大氣氛圍。進一步地，開啟常壓搬送室2側之閘閥32，而藉由常壓搬送臂5來讓下層側晶圓載置架302A、302B所保持的4片處理完成晶圓WA、WB回到載具C，並從載具C來取出未處理晶圓W0，而收授至上層側晶圓載置架301A、301B。進一步地關閉閘閥32，並將裝載互鎖室3A內的氛圍切換為真空氛圍而待機。

又，真空搬送臂6係在例如從搬出入埠1來觀察而為真空搬送室9右側後段的真空處理模組4接收處理完成晶圓WA、WB，而收授至從搬出入埠1來觀察而為右側的裝載互鎖室3B。進一步地，真空搬送臂6係同樣地將已載置於右側的裝載互鎖室3B之未處理晶圓W0搬送至取出處理完成晶圓WA、WB後的真空處理模組4。

如此般，真空搬送室6係從各真空處理模組4來取出處理完成晶圓WA、WB，而搬送至各裝載互鎖室3A、3B，並將已搬送至裝載互鎖室3A、3B的未處理晶圓W0搬送至取出處理完成晶圓WA、WB後的真空處理模組4。常壓搬送臂5係從各裝載互鎖室3A、3B取出處理完成晶圓WA、WB，而搬送至載具C，並從載具C來取出未處理晶圓W0，而搬送至各裝載互鎖室3A、3B。如此般，在真空處理模組4搬送處理結束後之處理完成晶圓WA、WB並將未處理晶圓W0搬送至真空處理模組4而依序進行處理。

根據上述實施形態，係在前後方向依序連接搬出入埠1、常壓搬送室2及真空搬送室9，而在將裝載互鎖室3A、3B連接於常壓搬送室2時，以使常壓搬送室2之晶圓W移動範圍在真空處理裝置之前後方向中的位置會與裝載互鎖室3A、3B之晶圓W的載置位置在真空處理裝置之前後方向中的位置重疊之方式來加以配置。從而，便可縮短真空處理裝置之前後方向的長度。

進一步地，從搬出入埠1來觀察，於真空搬送室9左右分別前後排列連接有各3台真空處理模組4。又，在各真空處理模組4中，將真空處理部400A、400B分別排列配置於從真空搬送室9側來觀察而為前側及內側，而將於裝載互鎖室3A、3B保持晶圓W的晶圓載置架300A、300B排列配置於從真空搬送室9側來觀察而為前側及內側。又，會將真空搬送室9所設置之真空搬送臂6構成為可在晶圓保持部63a、63b的基端側與前端側分別保持晶圓W。

從而，由於可在裝載互鎖室3A、3B及真空處理模組4之間2片2片地搬送晶圓W，且2片地同時進行收授，故會提高裝置之產率。

又，裝載互鎖室3A、3B設置有保持未處理晶圓W0的上層側晶圓載置架301A、301B以及保持處理完成晶圓WA、WB的下層側晶圓載置架302A、302B，而將上層側晶圓載置架301A、301B以及下層側晶圓載置架302A、302B分別構成為2層。又，將第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b的2層晶圓保持部設置於真空搬送臂6，而構成為可在第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b分別保持2片。又，會使第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b的間隔與上層側晶圓載置架301A,301B、下層側晶圓載置架302A,302B中的上下方向之晶圓W之保持間隔一致。

藉此，便會使第1晶圓保持部63a及第2晶圓保持部63b在其位置對齊的狀態下進入至裝載互鎖室3A、3B，而可在第1晶圓保持部63a與第2晶圓保持部63b以及裝載互鎖室3A、3B所設置之各上層側晶圓載置架301A,301B、下層側晶圓載置架302A,302B之間同時進行4片晶圓之收授。從而，便可更加地提升裝置之產率。

又，會將真空搬送臂6中之下層臂部61的旋轉軸65設置於從真空搬送室9之中心部來偏移於左右方向的位置，在上述實施形態中係從搬出入埠1來觀察而為偏移於右側的位置。

在欲將真空搬送臂6之臂部分延伸於真空搬送室9之前方側與後方側時，至少會需要在將臂部分折疊的狀態下來旋轉。此時，在將真空搬送臂6之旋轉軸65配置於真空搬送室9中央時，便會使旋轉半徑縮短。因此，藉由將真空搬送臂6之旋轉軸65位於從真空搬送室9中央偏移的位置，便可避免真空搬送室9的大型化，且加長真空搬送臂6的旋轉半徑，而可使真空搬送臂6的長度加長。

又，本發明可使從載具C來將晶圓W搬送至常壓搬送室2的搬送面之高度位置與裝載互鎖室3A、3B的高度位置為相同。在此情況，仍可以使常壓搬送室2之晶圓W的移動範圍在真空處理裝置之前後方向中的位置與裝載互鎖室3A、3B的晶圓W之載置位置在真空處理裝置之前後方向中的位置重疊方式來加以配置，而會有能用以減短真空處理裝置之前後大小的效果。

如上述實施形態所示，藉由使從載具C來將晶圓W搬送至常壓搬送室2的搬送面之高度位置與裝載互鎖室3A、3B之高度位置成為相異的高度，來在讓常壓搬送臂5的臂在旋轉時不會使裝載互鎖室3A,3B與臂干涉。從而，藉由裝載互鎖室3A、3B的位置，便不會限制住常壓搬送臂5的旋轉範圍。由於藉由使搬送面之高度位置與裝載互鎖室之高度位置成為相異高度，便可將裝載互鎖室3A、3B配置於常壓搬送室5之旋轉範圍(圖1中的常壓搬送室2內的鏈線範圍)上方，故可使真空處理裝置之設置面積更為狹小。

又，藉由使晶圓W從載具C搬送至常壓搬送室2的搬送面之高度位置與裝載互鎖室3A、3B之高度位置成為相異的高度，便可將裝載互鎖室3A、3B下方之常壓搬送室2的面積構成為較寬。因此，便可使晶圓W搬送至常壓搬送室2的搬送面加寬，而能加大常壓搬送臂5的可動範圍。因此，便可將排列於左右方向的搬出入埠1之配置個數增加至例如4台以上，而可進一步地提高裝置之產率。

又，本發明之真空處理模組4可構成為具備有各2個真空處理部400A、400B，而2個真空處理部400A、400B可構成為排列配置於從真空搬送室9側來觀察而為前側與內側。例如舉例有此般真空處理裝置如圖21所示，係構成為在真空搬送室9左右分別於前後方向排列配置有具備2個真空處理部400A、400B的真空處理模組4A。在此般範例中，由於可在真空搬送臂6的第1及第2晶圓保持部63a、63b之間分別同時收授2片晶圓W，故可使裝置之產率提升。

又，常壓搬送臂5及真空搬送臂6可為以使例如晶圓保持部滑動於前後方向，並讓基台移動在常壓搬送室2或真空搬送室9內的方式來加以構成的搬送機構。

進一步地，真空處理模組4可為例如將氣體供給至基板而進行成膜的成膜裝置或蝕刻基板的蝕刻裝置。

又，裝載互鎖室3A、3B可構成為分別將保持1片基板的載置台配置於從真空搬送室9來觀察而為前側與內側，進一步地，可構成為藉由升降銷來升降載置台上之基板，而在載置台與常壓搬送臂5及真空搬送臂6之間收授基板。

Claims

一種真空處理裝置，係從前方朝向後方依序配置有：搬出入基板之搬送容器的搬出入埠；配置有會對該搬出入埠上之搬送容器而在常壓氛圍下進行基板的收授之常壓搬送機構的常壓搬送室；以及為真空氛圍的真空搬送室；具備有：真空搬送機構，係設置於該真空搬送室內，且包含於前端側及基端側分別保持基板的保持體；真空處理模組，係分別在該真空搬送室的左右各氣密地連接有複數個，並總括地將被保持於該保持體之前端側的基板及被保持於基端側的基板搬入，而將該等基板真空處理；以及裝載互鎖室，係以從該搬出入埠來觀察，會被分別配置於左右，而總括地將被保持於該保持體之前端側的基板與被保持於基端側的基板搬入或搬出，並藉由該常壓搬送機構來搬入或搬出基板的方式來加以構成，並會切換常壓氛圍與真空氛圍；該常壓搬送機構的基板之搬送區域中的該裝載互鎖室外之基板的搬送區域與該裝載互鎖室內之基板的載置位置會在真空處理裝置之前後方向中重疊。
如申請專利範圍第1項之真空處理裝置，其中該裝載互鎖室係將該常壓搬送機構設置於相對於該搬送容器來收授基板時之搬送面要靠上方。
如申請專利範圍第2項之真空處理裝置，其中從真空處理裝置上方來觀察，該常壓搬送機構之基板的搬送區域中的該裝載互鎖室外之基板的搬送區域與該裝載互鎖室內之基板的載置位置會重疊。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之真空處理裝置，其中該裝載互鎖室內係以在該真空搬送機構之保持體下降時，會同時收授被保持於該保持體之前端側及基端側的各基板來加以載置的方式，或是以在該常壓搬送機構下降時，會收授被保持於該常壓搬送機構之基板來加以載置的方式，而設置有載置架。
如申請專利範圍第4項之真空處理裝置，其中該真空搬送機構之保持體會設置為上下2層；該裝載互鎖室內之載置架會對應於上下2層的保持體來設置為2層。
如申請專利範圍第4項之真空處理裝置，其中各該真空處理模組從該搬出入埠來觀察，會以將被載置於該真空搬送機構之上層側的保持體之基板與被載置於下層側的基板為前後載置的方式來加以構成。
如申請專利範圍第5項之真空處理裝置，其中各該真空處理模組從該搬出入埠來觀察，會以將被載置於該真空搬送機構之上層側的保持體之基板與被載置於下層側的基板為前後載置的方式來加以構成。
如申請專利範圍第4項之真空處理裝置，其中該裝載互鎖室係具備有：載置有真空處理前之基板及真空處理後之基板的其中一者的載置架；以及設置於與此載置架不同之高度，且載置有真空處理前之基板及真空處理後的基板之另一者的載置架。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之真空處理裝置，其中真空搬送機構係藉由組合有至少3根的臂而成的關節臂所構成；最靠基端側的臂之旋轉中心會從該真空搬送室中之左右方向的中心來改變位置。