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真空处理装置和基板输送方法

文献发布时间:2023-06-19 10:40:10


真空处理装置和基板输送方法

技术领域

本公开涉及一种真空处理装置和输送基板的技术。

背景技术

进行半导体器件的制造工序中的真空处理的真空处理装置具备切换常压气氛和真空气氛的加载互锁模块,将收纳于输送容器而进行输送的半导体晶圆(以下称为“晶圆”。)经由常压输送室向加载互锁模块输送。并且,在将加载互锁模块内从常压气氛切换成真空气氛之后,经由真空输送室向例如多个真空处理部分别输送晶圆。

在例如专利文献1中记载有如下结构:在具备对水平排列的两张晶圆W进行处理的处理模块的真空处理装置中,在切换常压气氛和真空气氛的加载互锁模块,左右并列地配置有两张基板。对于该真空处理装置,构成为能够利用输送臂在加载互锁模块与处理模块之间一次交接两张晶圆。

专利文献1:日本特开2013-171872号公报

发明内容

本公开是在这样的状况下做成的,针对在真空气氛下对基板进行处理的真空处理装置,提供一种防止装置的占用空间的增加的技术。

本公开的真空处理装置具备:加载互锁模块,其具备:壳体,其内部在常压气氛和真空气氛切换自如,该壳体具备分别形成于左右的开闭自如的第1基板输送口和形成于后侧的开闭自如的第2基板输送口;和多个基板保持部,其在所述壳体内分别将基板保持于左右;

真空气氛的真空输送室,其与所述壳体的后侧连接,所述第2基板输送口在该真空输送室开口;

处理模块,其与所述真空输送室连接,用于对所述基板进行真空处理;

真空输送机构,其在所述加载互锁模块、所述输送室以及所述处理模块之间输送所述基板;

常压气氛的常压输送室,其以各所述第1基板输送口在该常压输送室开口的方式跨所述壳体的上方或下方而从该壳体的左右的一侧形成到另一侧,该常压输送室具备与该壳体重叠的作为所述基板的输送区域的层叠输送区域;

多个送入送出端口,其分别设于所述常压输送室的外侧的左右,用于送入送出供所述基板收纳的输送容器;以及

常压输送机构,其在被送入到各所述送入送出端口的所述输送容器与各所述基板保持部之间经由所述层叠输送区域输送所述基板。

根据本公开,能够针对在真空气氛下对基板进行处理的真空处理装置,防止装置的占用空间的增加。

附图说明

图1是表示第1实施方式的真空处理装置的俯视图。

图2是常压输送室的一部分的俯视图。

图3是常压输送室的纵剖视图。

图4是加载互锁模块的俯视图。

图5是表示加载互锁模块的基板载置部的立体图。

图6是表示对准模块的立体图。

图7是表示处理模块的纵剖视图。

图8是表示第1实施方式的作用的说明图。

图9是表示第1实施方式的作用的说明图。

图10是表示第1实施方式的作用的说明图。

图11是表示第1实施方式的作用的说明图。

图12是表示第1实施方式的作用的说明图。

图13是表示第1实施方式的作用的说明图。

图14是第2实施方式的真空处理装置的俯视图。

图15是常压输送室的纵剖视图。

具体实施方式

[第1实施方式]

对一实施方式的真空处理装置进行说明。如图1~图3所示,该真空处理装置具备在左右方向上延伸的矩形的常压输送室2,该常压输送室2的内部气氛利用洁净空气、作为一个例子是干燥气体设为常压气氛(在空气的情况下,也能够称为大气气氛)。

另外,真空处理装置具备上下层叠起来的两个加载互锁模块3A、3B,常压输送室2跨加载互锁模块3A、3B的下方而从该加载互锁模块3A、3B的左右的一侧形成到另一侧地形成。

另外,常压输送室2内的位于加载互锁模块3A、3B的下方的区域成为输送作为基板的晶圆W的输送区域。与该加载互锁模块3A、3B层叠的输送区域相当于层叠输送区域。在加载互锁模块3A、3B的下方的区域设置有相当于载置部的冷却模块21A、21B和对准模块20。

在常压输送室2的前方侧设置有4个送入送出端口1A~1D,以载置作为晶圆W的输送容器的承载件C。以下将送入送出端口1A~1D侧设为前方,将常压输送室2侧设为后方而进行说明。对于送入送出端口1A~1D,于在从前方观察时向加载互锁模块3A、3B的左右偏离的位置左右各配置有两个送入送出端口,设为从左侧朝向右侧以1A、1B、1C、1D的顺序输送。另外,送入送出端口1A~1D如图3所示那样设置为载置于送入送出端口1A~1D的承载件C处于加载互锁模块3A、3B与冷却模块21A、21B以及对准模块20之间的高度位置。此外,图1、2中的附图标记11是与承载件C的盖部一起开放的门。

另外,如图3所示那样在常压输送室2的隔着冷却模块21A、21B、对准模块20以及加载互锁模块3A、3B的左右的区域的底部分别设置有第1常压输送机构4A、第2常压输送机构4B。从前方看来,在左侧配置有第1常压输送机构4A,在右侧配置有第2常压输送机构4B。第1常压输送机构4A专用于输送到送入送出端口1A~1D中的送入送出端口1A、1B的承载件C的晶圆W的交接。第2常压输送机构4B专用于输送到送入送出端口1A~1D中的送入送出端口1C、1D的承载件C的晶圆W的交接。

第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B是大致相同的结构,因此,以第1常压输送机构4A为例进行说明。第1常压输送机构4A构成为连结下层臂部41、上层臂部42而成的关节臂,下层臂部41、上层臂部42借助未图示的旋转轴连接起来。而且,分别保持晶圆W的叉状的两个支承叉部43借助旋转轴与上层臂部42的顶端连接。两个支承叉部43构成为相互独立地转动,能够分别在顶端侧保持1张晶圆W。

如图3所示,第1常压输送机构4A具备固定于常压输送室2的底面的基座40。基座40包括:下层构件40A;中层构件40B,其以相对于下层构件40A的上表面突出没入的方式设置;以及上层构件40C,其以相对于中层构件40B的上表面突出没入的方式设置,在上层构件40C的上表面以转动自如的方式连接有下层臂部41的基端侧。并且,中层构件40B相对于下层构件40A突出没入、上层构件40C相对于中层构件40B突出没入,从而使基座40在铅垂方向上伸缩,该基座40的高度变化,能够变更支承叉部43的高度位置。此外,利用基座40的伸缩,支承叉部43的高度位置可从比能够向后述的对准模块20和冷却模块21A、21B交接晶圆W的高度位置低的高度位置变化到能够向上侧的加载互锁模块3A交接晶圆W的高度位置。

接下来,对加载互锁模块3A、3B进行说明。加载互锁模块3A、3B大致同样地构成,因此,以上侧的加载互锁模块3A为例进行说明。加载互锁模块3A具备内部在常压气氛和真空气氛切换自如的壳体30。如图1、图4所示,壳体30形成为扁平的矩形形状,壳体30的前侧壁、后侧壁形成为分别与常压输送室2的前侧壁、后侧壁大致对齐。

在壳体30内设置有4个架部38,该4个架部38排列成左右两列、前后两行,并构成为各保持两张晶圆W。各架部38如图5所示那样具备下层侧的晶圆保持部38B,该下层侧的晶圆保持部38B利用从壳体30的底面向上方突出的3根支承销35从下方支承晶圆W的周缘。另外,架部38具备上层侧的晶圆保持部38A,该上层侧的晶圆保持部38A利用从设于壳体30的底面的底座部36的上表面起水平地延伸的3根支承梁37在被保持于下层侧的晶圆保持部38B的晶圆W的上方支承晶圆W的周缘的下部。各支承梁37以其顶端支承晶圆W的周缘,并配置为支承梁37的顶端部在支承销35的上方与该支撑销35对齐。各架部38相当于基板保持部。

在壳体30的左侧面,在从前方看来与保持于左侧的架部38的晶圆W相对应的位置分别形成有供第1常压输送机构4A进入的左侧输送路径31A。另外,在壳体30的右侧面,在从前方看来与保持于右侧的架部38的晶圆W相对应的位置形成有供第2常压输送机构4B进入的右侧输送路径31B。在左侧输送路径31A和右侧输送路径31B分别设置有闸阀32A和32B。因而,利用闸阀32A、32B分别进行左侧输送路径31A、右侧输送路径31B的开闭。左侧输送路径31A和右侧输送路径31B相当于第1基板输送口。另外,在壳体30的后方侧的侧面形成有后方侧输送路径33,该后方侧输送路径33与后述的真空输送室9连结,供设于真空输送室9的真空输送机构51进入。在后方侧输送路径33设置有闸阀34。后方侧输送路径33相当于第2基板输送口。因而,利用闸阀34进行后方侧输送路径33的开闭。

以下,在没有特别记载的情况下,对于左侧、右侧,设为其是从前方观察时的左侧、右侧。对于上述的晶圆保持部38A、38B中的、左侧的晶圆保持部38A、38B,利用第1常压输送机构4A进行晶圆W的交接,对于右侧的晶圆保持部38A、38B,利用第2常压输送机构4B进行晶圆W的交接。使第1常压输送机构4A的支承叉部43和第2常压输送机构4B的支承叉部43相对于晶圆保持部38A、晶圆保持部38B升降,从而在支承叉部43与晶圆保持部38A以及晶圆保持部38B之间分别交接晶圆W。为了如此在壳体30内分别向晶圆保持部38A、38B交接晶圆W,使支承叉部43升降的位置成为晶圆W的交接位置。如图4所示,3根支承梁37设置为在使支承叉部43进入晶圆W的交接位置而进行了升降时,支承梁37与支承叉部43不相互干涉。另外,支承销35分别以在支承梁37的顶端部的下方与该支承梁37的顶端部对齐的方式配置,因此,当在晶圆W的交接位置处使支承叉部43进行了升降时,支承销35不会与支承叉部43相互干涉。此外,从真空输送室9输送的晶圆W进行成膜处理而有可能成为微粒产生源,因此,上层侧的晶圆保持部38A保持从常压输送室2输送来的晶圆W,下层侧的晶圆W保持部38B保持从后述的真空输送室9输送来的晶圆W。

而且,各加载互锁模块3A在前方侧的侧面设置有排气口300和气体供给口301。排气管302的一端从常压输送室2的前方侧与排气口300连接,在排气管302的另一端连接有用于将壳体30内切换成真空气氛的真空排气机构303。另外,气体供给管304的一端从壳体30的前方侧与气体供给口301连接,在气体供给管304的另一端连接有氮气供给部305,该氮气供给部305用于向壳体30内供给氮气,而将壳体30内切换成常压气氛。

接下来,对对准模块20进行说明。对准模块20如图2所示那样设置于加载互锁模块3B的靠下侧后侧的位置。如图6所示,对准模块20上下设置有两个对准机构20A、20B,该对准机构20A、20B均上下保持两张晶圆W并进行定位。以下,将上方侧的对准机构记载为20A,将下方侧的对准机构记载为20B。对准机构20A、20B彼此同样地构成,代表性地对对准机构20A进行说明。对准机构20A具备以上下隔开间隔且俯视时相互重叠的方式设置的晶圆W的载置部111、112。

如图6所示,载置部111、112分别借助未图示的旋转轴支承于壳体119。壳体119具备垂直部119A和水平部119B,该水平部119B从垂直部119A呈上下两层水平地延伸,载置部111、112分别支承于水平部119B的下层、上层。在壳体119内设置有未图示的带轮、同步带、马达,构成为借助旋转轴使载置部111、112绕铅垂轴线旋转。

在图6中,附图标记121是光检测部,构成该光检测部121的向侧方突出的两个突片形成为在上下方向上夹着分别载置于载置部111、112的晶圆W的周缘部。该两个突片构成为彼此成对的透过型的光传感器,上侧的突片构成投光部,下侧的突片构成受光部,光从投光部向受光部向铅垂下方照射。

在由载置部111、112进行的晶圆W的旋转中进行该光照射,而检测晶圆W的位置。存在将该检测称为定位的情况。在要如此检测的晶圆W的位置中例如包含在晶圆W的周缘部形成的凹口(切口)的位置和晶圆W的周缘部的位置。该对准机构20A、20B的载置部111、112均以从第1常压输送机构4A、第2常压输送机构4B这两者交接晶圆W的方式配置于常压输送室2的左右的中心部。对于如上述那样进行了位置检测的晶圆W,第1常压输送机构4A、第2常压输送机构4B以在支承叉部43上朝向预定的朝向且位于预定的位置的方式接收晶圆W(进行对位)。

另外,返回图2,在常压输送室2内的对准模块20的前方侧,左右并列设置有冷却模块21A、21B。冷却模块21A设置于比常压输送室2的左右的中心靠左侧的位置,冷却模块21B设置于比常压输送室2的左右的中心靠右侧的位置。冷却模块21A、21B具备用于在上下方向上载置多个晶圆W的未图示的架状的载置部,载置于载置部的晶圆W暴露于由后述的FFU23形成的气流而被冷却。左侧的冷却模块21A利用第1常压输送机构4A进行晶圆W的交接,右侧的冷却模块21B利用第2常压输送机构4B进行晶圆W的交接。

如图3所示,在常压输送室2的隔着加载互锁模块3A、3B的左右的顶面设置有用于在常压输送室2内形成下降气流的风机过滤单元(FFU)22。在加载互锁模块3B的下方区域,由设于常压输送室2的顶面的FFU22形成的下降流有可能被加载互锁模块3A、3B遮挡。因此,在常压输送室2的顶部的处于加载互锁模块3B的下方的部分设置有向下方供给用于构成该常压输送室2的气氛的气体而形成下降流的FFU23。

如图1所示,在加载互锁模块3A、3B的后方侧连接有经由后方侧输送路径33连接起来的真空输送室9,该真空输送室9将内部设为真空气氛。真空输送室9构成为在前后方向上延伸的大致矩形,从前方侧看来,在真空输送室9的左右以在前后方向上排列的方式各设置有3个处理模块6。

另外,如图1所示,在真空输送室9内设置有作为多关节臂的晶圆W的真空输送机构51。真空输送机构51包括:基座52、水平地延伸的第1臂53、水平地延伸的第2臂54以及晶圆支承部55。基座52在真空输送室9内的地面在前后的中央设于靠左的位置,构成为升降自如。第1臂53的基部侧设置于基座52上,第1臂53绕该基座52上的垂直的回转轴回转,第2臂54的基部侧设置于第1臂53的顶端部上,第2臂54绕该第1臂53的顶端部上的垂直的回转轴回转。晶圆支承部55具备:两个细长的铲状的支承部主体56,其相互平行地且水平地延伸;和连接部57,其以与支承部主体56的伸长方向正交的方式在水平方向上延伸,使两个支承部主体56的基端相互连接。连接部57的长度方向上的中央部设置于第2臂54的顶端部上,连接部57绕该第2臂54的顶端部上的垂直的回转轴回转。

如图1所例示那样,以彼此隔开间隔的方式将晶圆W的背面支承于1个支承部主体56的顶端侧和基端侧。因而,真空输送机构51的晶圆支承部55能够一次输送4张晶圆W。并且,如图4所示,配置为在使晶圆支承部55进入加载互锁模块3A、3B内而在晶圆W的交接位置处使晶圆支承部55进行了升降时支承梁37与晶圆支承部55不相互干涉。如已述那样,支承销35配置于支承梁37的顶端的下方,因此,配置为晶圆支承部55与支承销35也不相互干涉。

因而,在使晶圆支承部55支承着4张晶圆W的状态下,使晶圆支承部55在晶圆交接位置处从比支承梁37靠上方的位置向比支承梁37靠下方的位置下降,从而一次性地将晶圆支承部55所保持的4张晶圆W向上层侧的晶圆保持部38A交接。另外,在使晶圆W保持于四处上层侧的晶圆保持部38A的状态下,使晶圆支承部55在晶圆交接位置处从比支承梁37靠下方的位置向比支承梁37靠上方的位置上升,从而一次性地将上层侧的晶圆保持部38A所保持的4张晶圆W向晶圆支承部55交接。另外,在下层侧的晶圆保持部38B,也同样地在其与晶圆支承部55之间一次性地交接4张晶圆W。

接下来,一边参照图7的纵剖侧视图一边对处理模块6进行说明。6个处理模块6是利用等离子体ALD(Atomic Layer Deposition原子层沉积)对晶圆W进行成膜的成膜模块,6个都同样地构成,能够在处理模块6之间相互并行地进行晶圆W的处理。处理模块6具备俯视呈矩形的真空容器(处理容器)61(参照图1),在真空容器61的侧壁开口有由闸阀G开闭的晶圆W的输送口62。图7中的附图标记63是在真空容器61的底面开口的排气口,经由排气管64与真空泵65连接。图7中的附图标记66是夹设于排气管64的压力调整部。

在真空容器61内,从输送口62看来,从近前朝内以载置晶圆W的载置部67A、67B成列的方式以该载置部67A、67B的顺序设置,该载置部67A、67B的列从输送口62看来左右并列地设置。以平面观察,合计4张晶圆W呈2×2的矩阵状载置于真空容器61内,与该载置部67A、67B的间隔相应地设定了支承于晶圆支承部55的4张晶圆W的间隔。图7中的附图标记70是分别埋设到载置部67A、67B的加热器,将载置于载置部67A、67B的各晶圆W加热到300℃~450℃。

图7中的附图标记68是贯穿真空容器61的底面的中央部的支柱,4个支承臂69从该支柱68的上端水平地呈放射状延伸,而从下方侧支承着载置部67A、67B。支柱68的下端侧在真空容器61的下方外侧与升降机构71连接,利用该升降机构71并借助支柱68和支承臂69使载置部67A、67B在图7中以实线表示的晶圆W的处理位置和以点划线表示的晶圆W的交接位置之间升降。此外,图7中的72是用于使真空容器61内保持气密的密封构件。

在各载置部67A、67B形成有3个贯通孔73,在各贯通孔73设置有为了与真空输送机构51之间交接晶圆W而升降的升降销75,构成为能够利用升降机构74使升降销75升降。升降销75以不与向各载置部67A、67B交接晶圆W时的晶圆支承部55干涉的方式配置。如已述那样,各载置部67A、67B与晶圆支承部55所保持的4张晶圆W的位置相应地配置。因而,能够在使晶圆支承部55进入晶圆W的交接位置而在晶圆支承部55与升降销的协作作用下进行了晶圆W的晶圆交接时在晶圆支承部55与各载置部67A、67B之间一次性地交接4张晶圆W。此外,图7中的76是用于确保真空容器61内的气密性的波纹管。

在真空容器61的顶部,在载置部67A和67B的上方经由绝缘构件77A分别设置有气体喷头77。气体喷头77的下表面与载置部67A、67B相对,在该下表面分散地配设许多气体喷出孔78。在气体喷头7借助匹配器701连接有高频电源702。另外,在载置台67A、67B内埋设有未图示的下部电极,下部电极与接地电位连接。图7中的附图标记79是气体供给部,向气体喷头77分别独立地供给四氯化钛(TiCl

若说明由处理模块6进行的晶圆W的成膜处理,则在将晶圆W载置于位于交接位置的两个载置部67A、两个载置部67B之后,利用加热器70加热晶圆W,并且使载置部67A、67B上升而向处理位置移动。接下来,从气体喷头77供给TiCl

如此与TiCl

真空处理装置如图1所示那样具备控制部100,该控制部100控制晶圆W的在真空处理装置内的输送、处理模块6的成膜处理的工艺、加载互锁模块3A、3B的气氛的切换。控制部100例如由具备未图示的CPU和存储部的计算机构成,在该存储部记录有处理模块6的成膜处理的制程、编入了在该真空处理装置由常压输送机构4A、4B和真空输送机构51进行的晶圆W的输送的步骤(命令)组的程序。该程序储存于例如硬盘、光盘、磁光盘、存储卡等存储介质,从该存储介质加载到计算机。

接下来,对上述的实施方式的作用进行说明。出于方便,图8~图13分别将送入送出端口1A~1D中的送入送出端口1A、1C表示在常压输送室2的左右、并且将对准模块20和冷却模块21A、21B上下配置地表示。出于方便,省略了送入送出端口1B、1D的图示。而且,在这些图8~图13中,在加载互锁模块3A、3B呈最大4层表示晶圆W。对于该4层的晶圆W,上两层的晶圆W表示晶圆保持部38A的晶圆W即被保持于模块的上侧的晶圆W,下两层的晶圆W表示晶圆保持部38B的晶圆W即被保持于模块的下侧的晶圆W。另外,在图10~图13中,对在处理模块6进行了处理之后的晶圆W标注有斜线。

如图8所示,若收容有未处理的晶圆W的承载件C载置于送入送出端口1A~1D上,则载置于例如从前方看来位于左侧的送入送出端口1A、1B的承载件C内的4张未处理晶圆W利用第1常压输送机构4A取出,向对准模块20输送。对准模块20如此地供要向加载互锁模块3A、3B输送的处理前的晶圆W载置,因此,相当于处理前载置部。

然后,在对准模块20进行4张晶圆W的定位。接下来,如图9所示那样利用例如第2常压输送机构4B接收被载置于对准模块20的4张晶圆W中的、载置于上方侧的对准机构20A的两张晶圆W。另外,利用第1常压输送机构4A接收下方侧的对准机构20B的两张晶圆W。

而且,上侧的加载互锁模块3A的左右的闸阀32A、32B被打开。然后,第1常压输送机构4A从左侧输送路径31A进入加载互锁模块3A,向左侧的列的两个架部38的上层侧的晶圆保持部38A交接两张晶圆W。另外,第2常压输送机构4B从右侧输送路径31B进入加载互锁模块3A,向右侧的列的两个架部38的上层侧的晶圆保持部38A交接两张晶圆W。能够如此地分别利用第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B并行地将进行了对位的4张晶圆W两张两张地输送,因此,输送花费的时间变短。

若4张晶圆W被送入上侧的加载互锁模块3A,则第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B从加载互锁模块3A退出。而且,关闭加载互锁模块3A的左右的闸阀32A、32B,将加载互锁模块3A内切换成真空气氛。然后,在切换成真空气氛之后,打开上侧的加载互锁模块3A的真空输送室9侧的闸阀34,使真空输送机构51进入加载互锁模块3A。此时,真空输送机构51的晶圆支承部55进入被载置于加载互锁模块3A的各架部38的上层侧的晶圆保持部38A的晶圆W的下方。进而,使晶圆支承部55上升,从而载置于各晶圆保持部38A的、合计4张晶圆W一次性地被晶圆支承部55捞起。

从前方侧起将与真空输送室9的左右连接起来的处理模块6设为前段、中段、后段,若真空输送机构51接收晶圆W,则在保持着晶圆W的状态下进入处理模块6,例如从前方看来位于右侧的后段的处理模块6。保持于真空输送机构51的各晶圆W分别位于相对应的载置部67A、67B的上方,利用各载置部67A、67B的升降销75与真空输送机构51的协作作用一次性地向相对应的载置部67A、67B交接4张晶圆W。

另外,在常压输送室2侧,同样地向对准模块20输送后续的晶圆W,进而,向下侧的加载互锁模块3B输送。然后,同样地将加载互锁模块3B内切换成真空气氛,利用真空输送机构51向处理模块6输送加载互锁模块3B内的4张晶圆W。

如此依次向上侧和下侧的加载互锁模块3A、3B送入晶圆W,经由真空输送室9向各处理模块6输送晶圆W。然后,在各处理模块6如已述那样进行晶圆W的处理。

在各处理模块6进行了晶圆W的处理,之后,例如从前方侧看来位于右侧后段的处理模块6的闸阀G被打开。然后,利用真空输送机构51一次性地接收被载置于4个载置部67A、67B的处理完毕的晶圆W。然后,打开例如上侧的加载互锁模块3A的闸阀34,使晶圆支承部55进入加载互锁模块3A而向下层侧的晶圆保持部38B一次性地交接4张晶圆W。之后使晶圆支承部55向真空输送室9退避,关闭闸阀34,将加载互锁模块3A内的气氛切换成常压气氛。同样地向下侧的加载互锁模块3B的下层侧的晶圆保持部38B交接例如从前方看来位于左侧后段的处理模块6的4张晶圆W。而且,将加载互锁模块3B内的气氛切换成常压气氛。

此时,在常压输送室2,自承载件C取出接下来进行处理的晶圆W,在例如对准模块20中进行定位并待机。

然后,如图10所示那样与向加载互锁模块3A输送了最初的未处理的晶圆W时同样地,分别打开上侧的加载互锁模块3A的左右的闸阀32A、32B。进而,利用第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B向加载互锁模块3A的上层侧的晶圆保持部38A交接对准模块20的4张未处理的晶圆W。之后,如图11所示,第1常压输送机构4A接收被载置于加载互锁模块3A的左侧的列的下层侧的晶圆保持部38B的两张处理完毕晶圆W。另外,第2常压输送机构4B接收加载互锁模块3A的右侧的列的下层侧的晶圆保持部38B的两张处理完毕晶圆W。

然后,第1常压输送机构4A向左侧的冷却模块21A输送所保持的处理完毕晶圆W,第2常压输送机构4B向右侧的冷却模块21B输送所保持的处理完毕晶圆W。在4张处理完毕晶圆W被从上侧的加载互锁模块3A送出来之后,左右的闸阀32A、32B被关闭,上侧的加载互锁模块3A被切换成真空气氛。之后,如已述那样利用真空输送机构51取出加载互锁模块3A的4张未处理的晶圆W,向预定的处理模块6输送。

另外,当在冷却模块21A、21B对晶圆W进行冷却的期间,未处理晶圆W经由对准模块20向加载互锁模块3B输送,同样地利用第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B向冷却模块21A、21B输送收纳于加载互锁模块3B的处理完毕晶圆W。如此,冷却模块21A、21B使从加载互锁模块3A、3B送出来的晶圆W待机,因此,能被称为处理后待机部,冷却模块21A、21B分别相当于第1处理后待机部、第2处理后待机部。

之后,若载置于冷却模块的晶圆W被充分地冷却,则如图12所示,第1常压输送机构4A从左侧的冷却模块21A接收被冷却了的晶圆W,并将其送回送入送出端口1A、1B的承载件C。另外,第2常压输送机构4B从右侧的冷却模块21B接收被冷却了的晶圆W,并向对准模块20交接。之后,如图13所示,载置于对准模块20的处理完毕晶圆W利用第1常压输送机构4A返回送入送出端口1A、1B的承载件C。此时,第2常压输送机构4B例如将在冷却模块21B被冷却了的晶圆W依次向对准模块20输送。对准模块20供处理后的晶圆W载置,因此,相当于处理后载置部。在该例子中,对准模块20兼用作处理前载置部和处理后载置部。此外,也可以分别单独地设置处理前载置部和处理后载置部。

如此利用第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B向加载互锁模块3A、3B输送未处理晶圆W,并且,取出已输送到加载互锁模块3A、3B的处理完毕晶圆W,并向承载件C输送。

另外,在取出收纳于被载置到从前方看来位于右侧的送入送出端口1C、1D的承载件C的晶圆W的情况下,利用第2常压输送机构4B从承载件C取出晶圆W,并向对准模块20交接。之后,利用第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B从对准模块20向各加载互锁模块3A、3B输送晶圆W。另外,在使处理完毕晶圆W返回承载件C时,利用第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B从加载互锁模块3A向左侧的冷却模块21A和右侧的冷却模块21B分别输送处理完毕晶圆W。之后,利用第1常压输送机构4A向对准模块20输送在左侧的冷却模块21A被冷却了的晶圆W。另外,第2常压输送机构4B使晶圆W从右侧的冷却模块21B返回被载置于右侧的送入送出端口1C、1D的承载件C,并且,使输送到对准模块20的晶圆W返回被载置于右侧的送入送出端口1C、1D的承载件C。

如此利用第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B在承载件C、各加载互锁模块3A、3B、对准模块20以及冷却模块21A、21B之间输送晶圆W,依次进行晶圆W的处理。

不过,在如已述这样打开设为真空气氛的加载互锁模块3A的靠真空输送室9侧的闸阀34而送出未处理的晶圆W之际,对于在处理模块6结束了晶圆W的处理的情况,以该加载互锁模块3A的未处理的晶圆W调换成处理完毕的晶圆W的方式进行输送。若具体地说明该输送动作,则真空输送机构51的晶圆支承部55接收在一个处理模块6处理完毕的晶圆W,如已述那样将该晶圆W载置于加载互锁模块3A的晶圆保持部38A。保持晶圆支承部55从加载互锁模块3A暂时退避且加载互锁模块3A向真空输送室9开放了的状态不变,在真空输送室9变更晶圆支承部55的高度。而且,再次进入加载互锁模块3A而从晶圆保持部38B接收未处理的晶圆W,向一个处理模块6或者另一个处理模块6输送该晶圆W。在向该处理模块6的输送过程中,加载互锁模块3A相对于真空输送室9隔离,而被变更成大气气氛。以加载互锁模块3A为例进行了说明,但对于加载互锁模块3B,也进行同样的输送。

根据上述的真空处理装置,当在处理模块6将晶圆W配置为俯视呈2×2的矩阵状而进行成批处理从而谋求高生产率化时,对于加载互锁模块3A、3B,也与处理模块6同样地构成为将晶圆W配置为俯视呈矩阵状。并且,以从该加载互锁模块3A、3B的左右的一侧在加载互锁模块3A、3B的下方侧延伸而跨到左右的另一侧的方式设置常压输送室2,使常压输送室2的晶圆W的输送区域和加载互锁模块3A、3B上下重叠。而且,能利用第1常压输送机构4A、第2常压输送机构4B在加载互锁模块3A、3B的左右进行晶圆W的相对于送入送出端口1A~1D的承载件C的交接。

根据这样的结构,与使常压输送室2从前方向与加载互锁模块3A、3B连接这样的情况相比,能够将在以平面观察时常压输送室2从设置有加载互锁3A、3B的区域在前后方向上突出的突出量抑制得较小。由此,能够抑制装置整体的前后的宽度变大,从而抑制装置的占用空间。而且,能够一边如此使装置小型化,一边在常压输送室2确保晶圆W的输送所需要的空间和对准模块20等各模块的设置空间。

另外,如上述那样在真空输送装置设置有第1常压输送机构4A、第2常压输送机构4B。由此,能够并行地进行送入送出端口1A、1B的承载件C与加载互锁模块3A、3B之间的晶圆W的输送、送入送出端口1A、1B的承载件C与加载互锁模块3A、3B之间的晶圆W的输送,因此,能够获得更高的生产率。

不过,对于上述的真空输送装置,在常压输送室2的加载互锁模块3A、3B的下方的输送路径设置各种模块,因此,更可靠地抑制了常压输送室2相对于加载互锁模块3A、3B的左右的突出量。另外,经由该模块在加载互锁模块3A、3B的右侧(左侧)与常压输送室2的左侧(右侧)的送入送出端口1的承载件C之间进行晶圆W的交接。因而,当在各送入送出端口1A~1D与加载互锁模块3A、3B之间交接晶圆W时,第1常压输送机构4A、第2常压输送机构4B无需在加载互锁模块3A、3B的下侧以横穿的方式移动。另外,第1常压输送机构4A、第2常压输送机构4B无需使臂伸长到从各自相对应的左侧输送路径31A、右侧输送路径31B观察得到的里侧的架部38。

因而,能够缩短第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B的支承叉部43和上层臂部42、下层臂部41。因此,能够缩小第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B的回转半径,而缩小常压输送室2的占用空间,因而,能够更可靠地抑制装置整体的占用空间的增加。

另外,本实施方式的真空处理装置将送入送出端口1设置于常压输送室2的前侧的在加载互锁模块3A、3B的左右方向上偏离的位置。由此,构成加载互锁模块3A、3B的壳体30的靠前方侧的侧壁暴露着。如利用图4进行了说明的那样,在该侧壁连接有相对于壳体30进行供气和排气的配管302、304,能够利用输送端口1A、1B与1C、1D之间的空间来引绕这些配管。因而,能够更可靠地防止装置的占用空间的增大,而且例如无需在常压输送室2内引绕配管,因此,能够使装置结构简单。

另外,设置对准模块20也不是必须的。进而,也可以设置能够从第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B中的任一者交接晶圆W的晶圆W的载置部来替代对准模块20。也就是说,也可以设置不进行晶圆W的定位而仅单单进行晶圆W的载置的模块。如此在不进行定位的情况下,对于例如第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B的支承叉部43,构成为具备将保持着的晶圆W的周缘从周缘侧朝向中心侧按压的机构。也可以利用该按压机构使晶圆W的中心位置位于晶圆W的保持部43的预定的位置。

另外,冷却模块21A、21B也不是必须的。在该情况下,例如,也可以构成为能够在加载互锁模块3A、3B冷却所载置的晶圆W。具体而言,也可以是,在例如加载互锁模块3A、3B设置供制冷剂流通的载物台来替代晶圆W的保持架38,冷却载置于该载物台的晶圆W。

此外,对于上述的真空输送装置,在沿着前后观察时处理模块6以与常压输送室2重叠的方式设置,因此,抑制了装置的左右的宽度。另外,送入送出端口1A~1D设置于常压输送室2的前侧,因此,更加抑制装置的左右方向上的宽度,由此,更加抑制了装置整体的占用空间。不过,也可以将送入送出端口1A~1D设置于常压输送室2的左右。另外,送入送出端口1A~1D并未限定于在常压输送室2的左右各设置两个的结构,例如也可以各设置3个以上。

另外,第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B也可以构成为沿着在铅垂方向上延伸的导轨升降。在该情况下,例如将支承第1常压输送机构4A的导轨设置于常压输送室2的靠后方侧的左端,将支承第2常压输送机构4B的导轨设置于常压输送室2的靠后方侧的右端即可。并且,以使基座40沿着导轨升降的方式构成,并将下层臂部41转动自如地设于基座40即可。

另外,冷却模块21A、21B例如也可以是通过使冷却水等制冷剂向供晶圆W载置的载置台流通而冷却该晶圆W的结构。另外,例如,也可以是,构成为将冷却模块设为1个而从第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B中的任一者均能交接晶圆W。在如此将冷却模块构成为从第1常压输送机构4A和第2常压输送机构4B中的任一者均能交接晶圆W的情况下,能够使在冷却模块被冷却了的晶圆W不经过对准模块20就返回承载件C,能够缩短晶圆W的输送时间。

另外,加载互锁模块3A、3B也可以是使两张晶圆W左右并列配置的结构。而且,也可以将常压输送室2以从加载互锁模块3A、3B的左右一侧在加载互锁模块3A、3B的上方侧延伸而跨到左右另一侧的方式设置。

另外,也可以是,向从前方看来位于左侧的架部38交接从送入送出端口1A、1B的承载件C取出来的晶圆W,向从前方看来位于右侧的架部38交接从送入送出端口1C、1D的承载件C取出来的晶圆W。

例如,利用第1常压输送机构4A从送入送出端口1A、1B的承载件C取出,并向对准模块20输送。而且,利用第1常压输送机构4A接收被输送到该对准模块20的晶圆W,向加载互锁模块3A的从前方看来位于左侧的架部38交接。然后,利用第2常压输送机构4B从送入送出端口1C、1D的承载件C取出,并向对准模块20输送。而且,利用第2常压输送机构4B接收被输送到该对准模块20的晶圆W,向加载互锁模块3A的从前方看来位于右侧的架部38交接。这样的例子也包含于本公开的范围内。

同样地,也可以是,从加载互锁模块3A、3B的左侧的架部38接收到的晶圆W在被输送到左侧的冷却模块21A之后,返回左侧的送入送出端口1A、1B的承载件C。并且,也可以是,从加载互锁模块3A、3B的右侧的架部38接收到的晶圆W在被输送到右侧的冷却模块21B之后,返回右侧的送入送出端口1C、1D的承载件C。也就是说,在常压输送室2,并不限于进行晶圆W从加载互锁模块3A、3B的右侧(左侧)的输送路径起跨加载互锁模块3A、3B的下方的输送区域而向左侧(右侧)的输送路径移动这样的输送的情况。

而且,当在一个壳体30的左右设置有闸阀32A、32B时,打开左右的闸阀32A、32B的时刻也有时并不同时。在该情况下,在例如闸阀32A、32B中的一者开放着的状态下,使闸阀32A、32B中的另一者开闭,有可能在壳体30内产生气流而产生微粒。因此,加载互锁模块3A、3B也可以使所述壳体30的内部分隔出供左侧的晶圆保持部38A、38B配置的空间和供右侧的晶圆保持部38A、38B配置的空间。由此,左侧的空间与右侧的空间之间的气氛被相互隔离,能够在一空间中,抑制另一空间的闸阀32A、32B的开闭的影响,抑制上述的气流的紊乱。并且,也可以构成为,能够分别以被分隔出的空间为单位切换成常压气氛和真空气氛。此外,分隔出的所述空间左右相互分开地配置的情况也包含于壳体30的内部被分隔成左右的空间的情况。

另外,本公开的真空输送机构51包括:两个细长的铲状的支承部主体56,其在晶圆支承部55相互平行地且水平地延伸;和连接部57,其以与支承部主体56的伸长方向正交的方式在水平方向上延伸,该连接部57使两个支承部主体56的基端相互连接。因此,在构成为将壳体30的内部左右分隔时,也能够使两个支承部主体56分别同时进入在壳体30内被分隔出的右侧的空间和左侧的空间。因而,能够在左侧的晶圆保持部38A、38B与右侧的晶圆保持部38A、38B之间一次性地进行晶圆W的交接。

另外,常压输送室2也可以填充有氮气作为内部气氛气体。而且,与真空输送室9连接的处理模块6并不限于成膜装置,也可以是蚀刻装置、退火装置、或者它们的组合。

[第2实施方式]

另外,也可以是在常压输送室2设置有1个常压输送机构的结构。在图14、15所示的例子中,在常压输送室2的靠后侧的位置设置有加载互锁模块3A、3B。在该例子中,在常压输送室的处于加载互锁模块3A、3B的前方侧的位置设置有常压输送机构4C。若进一步详细地说明,则构成常压输送室2的壳体200的前侧壁位于比加载互锁模块3A、3B的前侧壁靠前方的位置。并且,上述前侧壁与前侧壁之间的空间构成为供常压输送机构4C移动的移动路径。

常压输送机构4C与第1常压输送机构4A以及第2常压输送机构4B同样地具备基座400,该基座400包括下层构件400A、中层构件400B以及上层构件400C,该基座400构成为伸缩自如。在基座400的上层构件400C以转动自如的方式设置有以下层臂部401、中层臂部402、上层臂部403、保持晶圆W的支承叉404的顺序将它们连结而成的多关节臂。

另外,在该例子中,也可以是如下结构:在加载互锁模块3A、3B的下方未设置对准模块20、冷却模块21A、21B,但与图1~3所示的真空处理装置同样地具备对准模块20和冷却模块21A、21B。

对于该真空处理装置,在每次将从配置于左侧的承载件C取出来的晶圆W向加载互锁模块3A、3B输送而向加载互锁模块3A、3B的左侧的架部38交接晶圆W时,使常压输送机构4C从左侧的输送路径31A进入加载互锁模块3A、3B而进行交接。另外,在从配置于左侧的承载件C向加载互锁模块3A、3B的从前方侧看来位于右侧的架部38交接晶圆W时,使从承载件C接收晶圆W的常压输送机构4C在加载互锁模块3A、3B的下方侧经过而向加载互锁模块3A、3B的右侧移动。进而,使常压输送机构4C从右侧的输送路径31B进入加载互锁模块3A、3B而向右侧的架部38交接。

对于这样的真空处理装置,将晶圆W呈左右两列、前后两行配置的加载互锁模块3A、3B也以与常压输送室2的晶圆W的输送区域上下重叠的方式配置,因此,能够抑制装置的占用空间。另外,由于仅设置常压输送机构4C作为常压输送室2的输送机构,因此,能够抑制装置的制造成本。

如在以上进行了研究的那样,应该认为此次所公开的实施方式在全部的点都是例示,而并非限制性的。上述的实施方式在不脱离权利要求书及其主旨的前提下可以以各种形态进行省略、置换、变更。

1、送入送出端口;2、常压输送室;3A、3B、加载互锁模块;6、处理模块;4A、第1常压输送机构;4B、第2常压输送机构;38A、38B、晶圆保持部;9、真空输送室;51、真空输送机构;20、对准模块;21A、21B、冷却模块;W、晶圆。

相关技术
  • 基板输送装置和基板输送方法及真空处理装置
  • 用于基板的真空处理的设备、用于基板的真空处理的系统、及用于在真空腔室中输送基板载具和掩模载具的方法
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