真空处理系统及基板搬送方法

专利名称：真空处理系统及基板搬送方法
技术领域：
本发明涉及在可以保持为真空的搬送室中配置处理室而成的真空 处理系统及真空处理系统中的基板搬送方法。
背景技术：
在半导体器件的制造工序中，在作为被处理基板的半导体晶片(以 下筒记为晶片)上，为了形成接触结构或布线结构，进行形成多个金属 或金属化合物膜的加工。此种成膜处理是在保持为真空的处理室内进行 的，然而最近，从处理的有效化的观点、以及抑制氧化或污染物等污染
的观点出发，如下的群集工具(cluster tool)型的多腔室系统受到关注， 即，将多个处理室与保持为真空的搬送室连结，从而能够利用设于该搬 送室中的搬送装置向各处理室搬送晶片(例如日本特开平3-19252号公 报)。此种多腔室系统中，由于可以使晶片不暴露于大气中，连续地形 成多个膜，因此可以进行极为有效并且污染极少的处理。
但是，近来，半导体器件的成膜处理有利用溅射等PVD (Physical Vappor Deposition)进4亍的情况、利用 CVD (Chemical Vappor Deposition)进行的情况，该情况下，如果可以将进行这些处理的处理 室搭载于相同的多腔室系统中，则可以进行有效的处理。但是，它们一 般来说所要求的真空度不同，PVD —方要在低压下进行处理。另外， 一般来说在进行CVD时会产生污染成分。由此，在单纯地在相同的搬 送室中配置CVD处理室和PVD处理室的情况下，CVD处理室的污染 成分很容易扩散到PVD处理室中，产生在PVD处理室中形成的膜的污 染、PVD处理室自身的污染。
作为防止此种情况的技术，提出过如下的技术，即构成为按照可以 控制流量的同时向搬送室导入清扫气体，在将作为处理对象物的晶片向 规定的处理室搬送时，使搬送室的压力高于该处理室的压力(日本特开 平10-270527号^H1 )。但是，在PVD处理和CVD处理中所要求的压力水平一般来说相差 10000倍以上，在进行晶片相对于CVD处理室的搬入搬出时需要将搬 送室设为更高的压力，因此在专利文献2的技术中，为了进行压力调整 要花费时间，从而有生产率降低的问题。

发明内容
本发明的目的在于，提供如下的真空处理系统及基板搬送方法，具 有所要求的压力水平相对为高压力水平的处理室和相对为低压力水平 的处理室，可以不存在来自其他的处理室的污染，并且不降低生产率地 在各处理室中进行处理。
根据本发明的第一观点，提供一种真空处理系统，具备第一处理部、 第二处理部、緩冲室、控制机构，上述第一处理部具有第一处理室， 其在相对低的压力下对被处理基板进行真空处理；第一搬送室，其连接 上述第一处理室，内部被调整为适合于上述笫一处理室的处理压力的真 空度；搬送机构，其设于上述第一搬送室中，将被处理基板相对于上述 第一处理室搬入搬出，上述第二处理部具有第二处理室，其在相对高 的压力下对被处理体进行真空处理；第二搬送室，其连接上述第二处理 室，内部被调整为适合于上述第二处理室的处理压力的真空度；搬送机 构，其设于上述笫二搬送室中，将被处理基板相对于上述第二处理室搬 入搬出，上述緩冲室隔着门阀设于上述第一搬送室及所述第二搬送室之 间，在其内部可以收容被处理基板，并且其内部可以进行压力调整，上 述控制机构如下所示地进行控制在将被处理基板从上述第一搬送室及 上述第二搬送室的任意一方向另 一方搬送时，在关闭了上述门阀的状态 下，使上述緩冲室的压力适合于上述第一搬送室及上述第二搬送室中的 存在被处理基板的一方的压力，打开该存在被处理基板的搬送室和上述 緩冲室之间的门阀而使它们之间选择性地连通，将被处理基板向上述緩 冲室搬入，关闭上述门阀而将上述緩冲室与上述第一及第二搬送室隔 断，在该状态下使上述緩沖室的压力适合于另一方的搬送室的压力，打 开上述緩冲室与上述另一方的搬送室之间的门阀而将被处理基板从上 述緩沖室向另一方的搬送室搬送。
在上述第一观点的真空处理系统中，作为上述第一处理室可以应用 进行PVD处理的PVD处理室，作为上述第二处理室可以应用进行CVD
7处理的CVD处理室。该情况下，上述第二搬送室优选保持为比上述第 二处理室高的压力。另外，该情况下，可以将上述第一处理室保持为1 x 10_7~1 x 10-3Pa的压力，将上述第二处理室保持为1 x 101 1 x io3Pa的 压力。
上述緩冲室可以采用如下的构成，即，具有将其中排气的排气机构、 向其中导入气体的气体导入机构，可以利用上述排气机构和上述气体导
入机构调整压力。上述第一搬送室可以采用如下的构成，即，具有将其 中排气的排气机构，利用该排气机构设为适合于上述笫一处理室的压 力。上述第二搬送室可以采用如下的构成，即，具有将其中排气的排气 机构、向其中导入气体的气体导入机构，利用这些排气机构和气体导入 机构设为适合于上述处理室的压力。
另外，在上述笫一观点的真空处理系统中，还具有其他的緩冲室， 其隔着门阀设于上述第一搬送室及上述第二搬送室之间，在其内部可以 收容被处理基板，并且其内部可以进行压力调整，上述緩冲室在从上述 第一搬送室向上述第二搬送室搬送被处理基板时被使用，上述其他的緩 冲室在从上述第二搬送室向上述第一搬送室搬送被处理基板时被使用。
根据本发明的第二观点，提供一种基板搬送方法，是在真空处理系 统中将被处理基板从第一搬送室及第二搬送室的任意一方向另一方搬 送的基板搬送方法，该真空处理系统具备第一处理部、第二处理部、緩 冲室，上述第一处理部具有上述第一处理室，其在相对低的压力下对 被处理基板进行真空处理；第一搬送室，其连接上述第一处理室，内部 被调整为适合于上迷第一处理室的处理压力的真空度；搬送机构，其设 于上述第一搬送室中，将被处理基板相对于上述第一处理室搬入搬出， 上述第二处理部具有第二处理室，其在相对高的压力下对被处理体进 行真空处理；上述第二搬送室，其连接上述第二处理室，内部被调整为 适合于上述第二处理室的处理压力的真空度；搬送机构，其设于上述第 二搬送室中，将被处理基板相对于上述第二处理室搬入搬出，上述緩沖 室隔着门阀设于上述第一搬送室及上述第二搬送室之间，在其内部可以 收容被处理基板，并且其内部可以进行压力调整，上述基板搬送方法具 有在关闭了上述门阔的状态下，使上述緩冲室的压力适合于上述第一 搬送室及上述第二搬送室中的存在被处理基板的一方的压力的工序；打开该存在被处理基板的搬送室和上述緩冲室之间的门阀而使它们之间
选择性地连通的工序；从上述存在被处理基板的搬送室向上述緩冲室搬 入被处理基板的工序；关闭上述门阀而将上述緩冲室与上述第 一及第二 搬送室隔断的工序；在该状态下使上述緩冲室的压力适合于另一方的搬 送室的压力的工序；打开上述緩冲室与上述另一方的搬送室之间的门岡 的工序；将被处理基板从上述緩沖室向另一方的搬送室搬送的工序。
在上述第二观点的基板搬送方法中，作为上述第一处理室可以应用 进行PVD处理的PVD处理室，作为上述第二处理室可以应用进行CVD 处理的CVD处理室。
根据本发明的第三观点，提供一种存储介质，是在计算机上动作、 可以使计算机读取存储了用于控制真空处理系统的程序的存储介质，该 真空处理系统具备第一处理部、第二处理部、緩沖室，上述第一处理部 具有第一处理室，其在相对低的压力下对被处理基板进行真空处理； 第一搬送室，其连接上述笫一处理室，内部被调整为适合于上述第一处 理室的处理压力的真空度；搬送机构，其设于上述笫一搬送室中，将被 处理基板相对于上述笫一处理室搬入搬出，上述第二处理部具有第二 处理室，其在相对高的压力下对被处理体进行真空处理；第二搬送室， 其连接上述第二处理室，内部被调整为适合于上述第二处理室的处理压 力的真空度；搬送机构，其设于上述第二搬送室中，将被处理基板相对 于上述第二处理室搬入搬出，上述緩冲室隔着门阀设于上述笫一搬送室 及上述第二搬送室之间，在其内部可以收容被处理基板，并且其内部可 以进行压力调整，上述程序在执行时按照施行如下的基板搬送方法的方 式，使计算机控制上述真空处理系统，即，将被处理基板从上述第一搬 送室及上述第二搬送室的任意一方向另一方搬送的基板搬送方法，具 有在关闭了上述门阀的状态下，使上述緩沖室的压力适合于上述笫一 搬送室及上述第二搬送室中的存在被处理基板的一方的压力的工序；打 开该存在被处理基板的搬送室和上述緩冲室之间的门岡而使它们之间 选择性地连通的工序；从上述存在被处理基板的搬送室向上述緩冲室搬 入被处理基板的工序；关闭上述门阀而将上述緩冲室与上述第一及第二 搬送室隔断的工序；在该状态下使上述緩沖室的压力适合于另一方的搬 送室的压力的工序；打开上述緩冲室与上述另一方的搬送室之间的门阀 的工序；将被处理基板从上述緩冲室向另一方的搬送室搬送的工序。
9根据本发明，由于在将被处理基板从上述第一搬送室及上述第二搬 送室的任意一方向另一方搬送时按照如下所述进行控制，即，在关闭了 上述门阀的状态下，使上述緩冲室的压力适合于上述第一搬送室及上述 第二搬送室中的存在被处理基板的 一方的压力，打开该存在被处理基板 的搬送室和上述緩冲室之间的门阀而使它们之间选择性地连通，将被处 理基板向上述緩冲室搬入，关闭上述门阀而将上述緩沖室与上述第 一及 第二搬送室隔断，在该状态下使上述緩冲室的压力适合于另一方的搬送 室的压力，打开上述緩冲室与上述另 一方的搬送室之间的门阀而将被处 理基板从上述緩沖室向另一方的搬送室搬送，因此通过利用緩冲室，进
行第一搬送室与第二搬送室21的气氛的隔断，并且调整緩冲室的压力， 就可以实现第一搬送室与第二搬送室之间的被处理基板的搬送。由此， 利用緩冲室的存在，可以可靠地防止从CVD处理室之类的相对高压的 第二处理室向PVD处理室之类的相对低压的第一处理室的交叉污染， 并且不需要使2个搬送室的压力变动，仅在第一搬送室与第二搬送室之 间搬送晶片W时调整体积小的緩冲室的压力即可，因此可以不降低生 产率地进行真空处理。


图l是表示本发明的一个实施方式的多腔室型的真空处理系统的俯 视图。
图2是示意性地表示图1的真空处理系统的第一处理部及第二处理 部的剖面图。
图3是表示第一处理部的PVD处理室的剖面图。
图4是表示第二处理部的CVD处理室的剖面图。
图5是表示利用过程控制器控制緩冲室时的控制系统的图。
图6是示意地表示第一和笫二搬送室的压力、PVD处理室的压力、 CVD处理室的压力、緩冲室的压力的图。
图7是表示本发明的其他实施方式的真空处理系统的俯视图。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行具体说明。
图l是表示本发明的一个实施方式的多腔室型的真空处理系统的俯 视图。
真空处理系统1具有具备进行作为高真空(低压)下的处理即PVD 处理、例如溅射处理的多个处理室的第一处理部2;具备进行作为高压 下的处理即CVD处理的多个腔室的第二处理部3;搬入搬出部4;连接 第一处理部2与第二处理部3的2个緩沖室5a、 5b，从而可以对晶片 W实施规定的金属或金属化合物膜的成膜。
第一处理部2具有平面形状形成七边形的第一搬送室11、与该第一 搬送室11的4个边连接的4个PVD处理室12、 13、 14、 15。在第一搬 送室11的另外2个边上，分别连接着上述緩冲室5a、 5b。 PVD处理室 12 15及緩沖室5a、 5b隔着门阀G与第一搬送室11的各边连接，它们 通过打开对应的门阀而与第一搬送室11连通，通过关闭对应的门阀G 而与第一搬送室11隔断。在第一搬送室11内，"没有相对于PVD处理 室12~15、緩冲室5a、 5b进行晶片W的搬入搬出的第一搬送机构16。 该第一搬送机构16配设于第一搬送室11的大致中央，在能够旋转及伸 缩的旋转/伸缩部17的前端设有支承晶片W的2个支承臂18a、 18b， 这2个支承臂18a、 18b相互朝向相反方向地安装于旋转/伸缩部17上。 该第一搬送室11内如后所述地被保持为规定的真空度。
第二处理部3具有平面形状形成七边形的第二搬送室21、与该第二 搬送室21的4个边连接的2个CVD处理室22、 23。另外，在第二搬 送室21的笫一处理部2侧的2个边上，分别连接着上述緩冲室5a、 5b。 此外，在搬入搬出部4侧的2个边上，分别连接着真空互锁室6a、 6b。 处理室22、 23、緩冲室5a、 5b及真空互锁室6a、 6b隔着门阀G与第 二搬送室21的各边连接，它们通过打开对应的门阀而与第二搬送室21 连通，通过关闭对应的门阀G而与第二搬送室21隔断。在第二搬送室 21内，_没有相对于CVD处理室22、 23、緩沖室5a、 5b、真空互锁室 6a、 6b进行晶片W的搬入搬出的第二搬送机构26。该第二搬送机构26 配设于第二搬送室21的大致中央，在能够旋转及伸缩的旋转/伸缩部27的前端设有支承晶片W的2个支承臂28a、 28b，这2个支承臂28a、 28b相互朝向相反方向地安装于旋转/伸缩部27上。该第二搬送室21内 如后所述地被保持为规定的真空度。
搬入搬出部4隔着上述真空互锁室6a、 6b被设于与第二处理部3 相反一侧，具有连接真空互锁室6a、 6b的搬入搬出室31。在真空互锁 室6a、 6b与搬入搬出室31之间设有门阀G。在搬入搬出室31的与连 接真空互锁室6a、 6b的一边相面对的一边上设有2个连接口 32、 33， 其连接收容作为被处理基板的晶片W的承载架C。在这些连接口 32、 33上分别设有未图示的闸门，在这些连接口 32、 33上直接安装收容了 晶片W的状态的或空的承载架C，此时闸门打开在防止外部气体的侵 入的同时与搬入搬出室31连通。另夕卜，在搬入搬出室31的侧面设有对 准室34,在这里进行晶片W的对准。在搬入搬出室31内，设有进行晶 片W相对于承栽架C的搬入搬出及晶片W相对于真空互锁室6a、 6b 的搬入搬出的搬入搬出用搬送机构36。该搬入搬出用搬送机构36具有 2个多关节臂，能够沿着承载架C的排列方向在滑轨38上行走，从而 在各自的前端的手37上承载着晶片W，进行搬送。
下面，对第一处理部2及第二处理部的结构进行具体说明。图2是 示意性地表示第一处理部2及笫二处理部3的剖面图。
第一处理部2的第一搬送室11由于如上所述，向在高真空下进行处 理的相对较低压力的PVD处理室12~15的任一个搬送晶片W时，与该 PVD处理室连通，因此第一搬送室11内的压力被保持为与PVD处理室 12 15相同程度的高真空状态。具体来说，PVD处理室通常来说被保持 为1 x 10 7~1 x io 3Pa (约1 x 109~1 x 10 5Torr )左右的压力，第一搬送 室11也被保持为该程度的压力。从维持此种压力的观点出发，在笫一 搬送室11中，在其底部设有排气口 41，在该排气口 41上连接着排气配 管42。此外，在排气配管42中，夹设有排气速度调整阔43及真空泵 44。所以，通过在利用真空泵44进行真空排气的同时利用排气速度调 整阀43调整排气，就可以将第一搬送室11内的压力控制在上述范围内。
第二处理部3的第二搬送室21由于如上所述，向在相对高压下进 行处理的CVD处理室22、 23的任一个搬送晶片W时，与该CVD处理 室连通，因此笫二搬送室21内的压力被保持为与CVD处理室22、 23相同程度的压力。具体来说，CVD处理室通常来说被保持为lxl01 1 x 103Pa (约1 x 101 1 x 1(^Torr)左右，第二搬送室21也被保持为该 程度的压力。从维持此种压力的观点出发，在第二搬送室22中，在其 底部设有排气口 51,在其顶壁上设有气体导入口 55。在排气口 51上连 接着排气配管52。此外，在排气配管52中，设有排气速度调整阀53 及真空泵54。另外，在气体导入口 55上连接着用于导入清扫气体的气 体导入配管56，在气体导入配管56中设有流量调节阀57。所以，通过 在利用真空泵54进行真空排气的同时利用排气速度调整阀53调整排 气，并且从气体导入配管56以规定流量将清扫气体(例如Ar气)导入 第二搬送室21，就可以将第二搬送室21内的压力控制在上述范围。而 且，由于CVD成膜处理会产生大量污染物质，因此从防止CVD处理室 间的交叉污染的观点出发，优选将第二搬送室21保持为比CVD处理室 22、 23高的压力，形成从第二搬送室21朝向CVD处理室22、 23的气 流。
緩冲室5a (5b)如上所述地隔着门阀G设于第一搬送室11及第二 搬送室21之间，通过打开任一个门阀G，就会与第一搬送室ll及第二 搬送室21的一方连通，在其内部可以收容晶片W，并且其内部可以进 行压力调整。具体来说，在其底部设有排气口 61,在其顶壁上设有气体 导入口 65。在排气口 61上连接着排气配管62。此外，在排气配管62 中，设有排气速度调整阀63及真空泵64。另外，在气体导入口 65上连 接着用于导入清扫气体的气体导入配管66，在气体导入配管66中设有 流量调节阀67。所以，通过在利用真空泵64进行真空排气的同时，利 用排气速度调整阀63调整排气，就可以使緩冲室5a (5b)内的压力适 合于第一搬送室11内的压力，另外，通过从该高真空的状态起，除了 压力控制阀63的控制之外，还经由气体导入配管66向緩冲室5a ( 5b ) 以规定的流量导入清扫气体，就可以使緩冲室5a(5b)内的压力适合 于第二搬送室21内的压力。此外，在緩冲室5a(5b)内，设有用于载 置所收容的晶片W的晶片载置台68。
下面，参照图3的剖面图对第一处理部2的PVD处理室12进行说 明。该PVD处理室12形成作为PVD处理装置的溅射装置70的一部分， 在其中进行溅射。即，在构成溅射装置70的PVD处理室12的内部， 配置有载置晶片W的载置台71。PVD处理室12的内部的载置台71上方区域被密封构件72覆盖。在PVD处理室12的上部形成开口 ，在此处设有圆锥形的溅射靶构件73。另外，该溅射靶构件73的上部开口例如被由石英制成的电介质顶板74覆盖。即，溅射靶构件73和电介质顶板74构成PVD处理室12的顶壁。在溅射靶构件73上连接着直流电源75的负极。在溅射靶构件73的上方设有多个固定磁铁76。在电介质顶板74的上方，配置有用于在PVD处理室12内形成感应耦合等离子体(ICP)的感应线團77,在该感应线圈77上连接着高频电源78。另外，在载置台71上连接着高频电源79，从而可以施加高频电压。
在PVD处理室12的侧壁上设有直至屏蔽构件72的内部的气体导入口 80，在该气体导入口 80上连接着气体供给配管81。另外，在气体供给配管81上连接着用于供给Ar气的Ar气供给源82。从而可以从Ar气供给源82经由气体供给配管81向PVD处理室12内供给Ar气。在PVD处理室12的底部连接着排气配管83,在排气配管83中设有真空泵84。这样，通过《吏该真空泵84动作，而将PVD处理室12内的压力保持为1 x 10-7~1 x l(r3Pa (约1 x 109~1 x 10-5Torr )左右的压力。
在上述载置台71上，设有相对于载置台71的表面可突出没入的晶片搬送用的3根(仅图示了 2根)晶片支承销钉85,这些晶片支承销钉85被固定于支承板86上。这样，通过利用气缸等驱动机构88来升降杆87,晶片支承销钉85借助支承板86升降。而且，符号89是波紋管。另一方面，在PVD处理室12的侧壁上，形成有晶片搬入搬出口 12a,在将门阀G打开的状态下与第一搬送室11之间进行晶片W的搬入搬出。
此外，将PVD处理室12内利用真空泵84排气而设为高真空，从直流电源75对溅射靶构件73施加负的直流电压，并且利用固定磁铁76在PVD处理室12内形成磁场，通过向其中导入Ar气，维持为上述压力范围，而在溅射靶构件73的附近形成封入上述磁场中的等离子体。该等离子体中的Ar离子与阴极的溅射靶构件73碰撞，将构成溅射靶构件73的材料的金属原子打出。
同时，通过对感应线圈77施加高频电压，在腔室内形成感应耦合等离子体(ICP)，所打出的金属原子在穿过该等离子体时被离子化。此
14后，通过对载置台71施加高频电压而形成RF偏转，抑制射入载置在载置台71上的晶片W中的金属原子离子的非垂直成分。这样，就可以抑制例如向微小孔洞中成膜时形成的悬垂(overhang )。
像这样，由于向PVD处理室12内供给的气体仅为Ar气，基本上不产生污染成分，因此可以在高真空状态下进行极为清洁的处理。
而且，PVD处理室13-15也具有基本上与上述PVD处理室12相同的结构。
下面，参照图4的剖面图对第二处理部3的CVD处理室22进行说明。该CVD处理室22形成CVD处理装置卯的一部分，在其中进行CVD处理。即，在构成CVD处理装置90的CVD处理室22的内部，配置有载置晶片W的载置台91，在该载置台91内设有加热器92。该加热器92通过由加热器电源93供电而发热。
在CVD处理室22的顶壁上，与载置台91相面对地设有用于将用于CVD处理的处理气体以喷'淋状向CVD处理室22内导入的喷'淋头94。喷淋头94在其上部具有气体导入口 95，在其内部形成气体扩散空间96，在其底面形成多个气体喷出孔97。在气体导入口 95上连接有气体供给配管98,另外，在气体供给配管98上连接有处理气体供给系统99，该处理气体供给系统99用于供给用于CVD处理的处理气体，即用于进行反应而在晶片W的表面形成规定的薄膜的原料气体。从而可以从处理气体供给系统99经由气体供给配管98及喷淋头94向CVD处理室22内供给处理气体。在CVD处理室22的底部，设有排气口 100，在该排气口 100上连接有排气配管101，在排气配管101上i殳有真空泵102。这样，通过一边供给处理气体一边使该真空泵102动作，而将CVD处理室22内保持为1 x 101 1 x io3Pa (约1 x 101 1 x 1(^Torr )左右。
在上述载置台91上，设有相对于载置台91的表面可突出没入的晶片搬送用的3根(仅图示了 2根)晶片支承销钉103，这些晶片支承销钉103被固定于支承板104上。这样，通过利用气缸等驱动机构106来升降杆105，晶片支承销钉103就被借助支承板104升降。而且，符号107是波紋管。另一方面，在CVD处理室22的侧壁上，形成有晶片搬入搬出口 108，在将门阀G打开的状态下与第二搬送室21之间进行晶
15片w的搬入搬出。
此外，在一边将CVD处理室22内利用真空泵102排气， 一边利用加热器92隔着载置台91将晶片W加热为规定温度的状态下，从处理气体供给系统99经由气体供给配管98及喷淋头94向CVD处理室22内导入处理气体。这样，就会在晶片W上进行处理气体的反应，在晶片W的表面形成规定的薄膜。为了促进反应，也可以利用适当的机构来生成等离子体。
在像这样在CVD处理室22中进行CVD处理的情况下，在其中存在很多仍未反应的气体、反应副产物等污染成分。所以，在搬送晶片W时，此种污染成分有可能会扩散。
真空互锁室6a、 6b是用于进行大气气氛的搬入搬出室31与真空气氛的第二搬送室21之间的晶片W的搬送的腔室，具有排气机构和气体供给机构(都未图示)，可以在短时间内将其中在大气气氛和适合于第二搬送室21的真空气氛之间切换，在与搬入搬出室31之间的晶片W的转交时，在以密闭状态设为大气气氛后与搬入搬出室31连通，在与第二搬送室21之间的晶片的转交时，在以密闭状态设为真空气氛后与第二搬送室21连通。
该真空处理系统1具有用于控制各构成部的控制部110。该控制部IIO具备控制器lll,其由执行各构成部的控制的微处理器(计算机)构成；用户界面112，其由操作者为了管理真空处理系统1而进行命令的输入操作等的键盘、将真空处理系统的工作状况可视化地显示的显示器等构成；存储部113，其存放有用于将由真空处理系统l执行的各种处理利用控制器111的控制来实现的控制程序、用于与各种数据及处理条件对应地使处理装置的各构成部执行处理的程序即配方。而且，用户界面112及存储部113与控制器111连接。
上述配方存储于存储部113中的存储介质中。存储介质既可以是硬盘，也可以是CDROM、 DVD、闪存存储器等移动式的介质。另外，也可以从其他的装置例如经由专用线路恰当地传输配方。
这样，通过根据需要，利用来自用户界面112的指示等将任意的配方从存储部113中调出而使控制器lll执行，就可以在控制器111的控制下，进行利用真空处理系统l的所需的处理。
特别是，本实施方式中，如图5所示，控制部110的控制器111通过控制緩冲室5a、 5b的门阀G的执行机构121、排气配管62的排气速度调整阀63、真空泵64、气体供给配管66的流量调节阀67,在防止第一搬送室ll与第二搬送室21之间的气氛的混合的同时，进行第一搬送室11与第二搬送室21之间的晶片W的搬送。即，这些緩冲室5a、 5b仅与笫一搬送室11及第二搬送室21的任意一方连通，按照使其内部适合于所连通的搬送室内的压力的方式，控制第一搬送室11侧的门阀G的开闭、第二搬送室21侧的门阀G的开闭、以及緩沖室5a、 5b内的压力，按照在将第一搬送室11与第二搬送室12之间隔断的同时，进行它们之间的晶片W的搬送的方式来控制。
真空处理系统1具有像这样进行PVD处理的PVD处理室和进行CVD处理的CVD处理室，不破坏真空地连续地进行PVD处理和CVD处理，作为此种PVD处理和CVD处理混合存在的应用，可以举出接触部的成膜及布线的成膜。
作为接触部的成膜的具体例，可以举出如下的例子，即，在基底的硅或硅化物上，首先形成CVD-Ti膜，接下来形成PVD-Ti膜，继而在其上形成PVD-Cu膜。该情况下，可以将第二处理部3的CVD处理室22、 23设为CVD-Ti成膜用，将第一处理部2的PVD处理室12~15的任意2个，例如PVD处理室12、 13设为PVD-Ti成膜用，将另夕卜2个，例如PVD处理室14、 15设为PVD-Cu成膜用。也可以在CVD-Ti成膜后形成CVD-TiN膜，该情况下，只要将CVD处理室22、 23的一方设为CVD-Ti成膜用，将另 一方设为CVD-TiN成膜用即可。
另外，作为布线的成膜的具体例，可以举出如下的例子，即，在基底的金属膜上例如在W膜上，首先形成CVD-TiN膜，接下来形成PVD-Ti膜，继而在其上形成PVD-Cu膜。该情况下，可以将第二处理部3的CVD处理室22、 23设为CVD-TiN成膜用，将第一处理部2的PVD处理室12 15的任意2个，例如PVD处理室12、 13设为PVD-Ti成膜用，将另外2个，例如PVD处理室14、 15设为PVD-Cu成膜用。下面，以上述接触部的成膜为例，对此种真空处理系统l的处理动作进行说明。
首先，从任一个承载架C上利用搬入搬出用搬送机构36取出晶片W而搬入到真空互锁室6a。然后，将真空互锁室6a真空排气而设为与第二搬送室21相同程度的压力后，利用笫二搬送室21侧的第二搬送机构26取出真空互锁室6a的晶片W，搬入到CVD处理室22、 23的任一个中。此后，在其中进行CVD-Ti膜的成膜。此时的成膜处理是在将压力如上所述地保持为1 x 101 1 x l03Pa (约1 x 10"~1 x 10lrTorr )左右的同时进行的。 一般来说，由于CVD处理会在处理室内产生大量污染物质，因此从防止污染物质向笫二搬送室21扩散而交叉污染的观点出发，需要将第二搬送室21的压力设定为高于CVD处理室内的压力。
在成膜结束后，从进行过处理的CVD处理室中利用第二搬送机构26将晶片W取入到第二搬送室21内，接下来将晶片W从第二搬送室搬入到緩冲室5a。此时，在晶片W被搬入到緩沖室5a之前，将緩冲室5a内的压力控制为适合于第二搬送室21的压力，然后，打开第二搬送室21与緩冲室5a之间的门阀G，利用第二搬送机构26将晶片W搬入到緩冲室5a,载置在载置台68上。此时的第二搬送室21及緩冲室5a的压力如上所述地保持为1 x 101 1 x io3Pa (约1 x io"~l x 10lrTorr)左右。该情况下，从尽可能不使第二搬送室21的污染成分向緩冲室5a扩散的观点出发，优选使緩冲室5a的压力高于第二搬送室21的压力而形成从緩冲室5a朝向第二搬送室21的气流。
其后，在晶片W被载置在緩冲室5a的载置台68上的状态下，关闭第二搬送室21侧的门阀G而将緩冲室5a设为密闭状态，将其中的压力控制为适合于第一搬送室11的压力的压力，然后，打开緩冲室5a与第一搬送室ll之间的门阀G，利用第一搬送机构16将緩冲室5a内的晶片W取入到第一搬送室11。此时，第一搬送室11及緩冲室5a的压力如上所述，保持为1 x 10-7~1 x l(r3Pa (约1 x 10-9~1 x 105Torr )左右。
如果示意性地表示此时的第一及第二搬送室的压力、PVD处理室的压力、CVD处理室的压力、緩冲室的压力，则如图6所示。
从緩冲室5a中取出的晶片W被搬入到PVD处理室12、 13的任一个中，在其中进行PVD-Ti膜的成膜处理。PVD-Ti膜的成膜结束后， 利用第一搬送机构16将晶片W搬入到PVD处理室14、15的任一个中， 在这里进行PVD-Cu膜的成膜处理。
PVD-Cu膜的成膜结束后，利用第一搬送机构16将晶片W取入到 第一搬送室11中，接下来将晶片W从第一搬送室11搬入到緩冲室5b 中。此时，在晶片W被搬入緩冲室5b中之前，将緩沖室5b内的压力 控制为适合于第一搬送室11的压力，然后，打开第一搬送室ll与緩沖 室5b之间的门阀G,利用第一搬送机构16将晶片W搬入到緩冲室5b， 载置在栽置台68上。其后，在晶片W载置在緩冲室5b的载置台68上 的状态下，关闭第一搬送室ll侧的门阀G而将緩冲室5b设为密闭状态， 将其中的压力控制为适合于第二搬送室21的压力的压力，然后，打开 緩冲室5b与第二搬送室21之间的n岡G，利用笫二搬送机构26将緩 冲室5b内的晶片W向笫二搬送室21中取出。
此后，利用第二搬送机构26将晶片W搬入到真空互锁室6b，将真 空互锁室6b内设为大气压后，利用搬入搬出用搬送机构36将晶片W 收纳在任一个承载架C上。
如上所述，本实施方式中，将真空处理系统l分为用于进行作为高 真空下的处理即PVD成膜处理的第一处理部2、用于进行作为高压下 的处理即CVD成膜处理的第二处理部3，将第一处理部2的笫一搬送 室11和第二处理部3的第二搬送室21固定为适合于各自的处理的压力， 在这些第一搬送室11与第二搬送室21之间，设置能够收容晶片W并 且能够调整其内部的压力的緩冲室5a (5b)，在将晶片W从第一搬送 室11及第二搬送室21的任意一方向另一方搬送时，在关闭了门岡G的 状态下，使緩沖室5a(5b)的压力适合于第一搬送室ll及第二搬送室 21中的存在晶片W的一方的压力，打开该存在晶片W的搬送室和緩沖 室5a(5b)之间的门阀G而使它们之间选择性地连通，将晶片W搬入 到緩冲室5a (5b)，关闭门阀G而将緩冲室5a (5b)与第一及笫二搬 送室ll、 12隔断，在该状态下使緩冲室5a (5b)的压力适合于另一方 的搬送室的压力，打开緩沖室5a(5b)与另一方的搬送室之间的门阀G， 将晶片W从緩冲室5a (5b)搬送到另一方的搬送室，因此就可以利用 緩冲室5a (5b),进行第一搬送室11与笫二搬送室21的气氛的隔断，并且可以通过调整緩冲室5a (5b)的压力，实现第一搬送室ll与笫二 搬送室21之间的晶片W的搬送。由此，利用緩沖室5a (5b)的存在， 可以可靠地防止从CVD处理室向PVD处理室的交叉污染，并且不需要 变动2个搬送室的压力，仅在第一搬送室11与第二搬送室21之间搬送 晶片W时调整体积小的緩沖室5a、 5b的压力即可，因此可以不降低生 产率地进行成膜处理。
另外，如上所述，虽然CVD处理一般来说会产生未反应气体或反 应产物等污染成分，然而按照使进行CVD处理的第二处理部3的笫二 搬送室21的压力高于CVD处理室22、 23内的压力的方式进行压力控 制，就可以尽可能地防止来自CVD处理室22、 23的污染成分的扩散， 更为有效地防止交叉污染。如果像这样提高搬送室的压力，则压力就会 处于远离适合于PVD处理的高真空的方向，以往，用于防止交叉污染 的压力调整的时间不得不延长，然而本实施方式中，由于仅在緩冲室5a、 5b进行压力调整即可，因此在此种情况下生产率基本上也不会降低。
而且，本发明并不限定于上述实施方式，可以在本发明的思想的范 围内进行各种变形。例如，虽然在上述实施方式中给出了设置2个緩冲 室的例子，然而也可以如图7所示，在第一搬送室11与第二搬送室21 之间，设置1个緩冲室115。由于緩沖室的数目越多，则生产率就越是 提高，因此优选，然而如果緩冲室变多，则装置空间变大，装置成本也 会变高，因此在生产率没有问题的情况下，緩沖室为l个即可。
另外，虽然在上述实施方式中，给出在第一处理部中设置4个PVD 处理室、在第二处理部中设置2个CVD处理室的例子，然而也可以在 第一处理部中设置4个CVD处理室、在第二处理室中设置2个PVD处 理室。另外，各处理部的处理室的数目并不限定于上述实施方式，只要 与处理对应地适当调整即可。此外，虽然在上述实施方式中，作为在 CVD处理室中成膜的材料以Ti及TiN为例，作为在PVD处理室中成 膜的材料以Ti、 Cu为例进行了说明，然而并不限定于此，除此以外， 作为在CVD处理室中成膜的材料例如可以举出W或WN，作为在PVD 处理室中成膜的材料可以举出Ta或TaN。此外，虽然作为相对高压的 处理室以CVD处理室为例，作为相对低压的处理室以PVD处理室为例 进行了说明，然而并不限定于此。例如，可以作为形成Cu膜时的种子
20用基底形成的Ru膜的成膜可以利用CVD来进行，然而由于就CVD-Ru 而言在成膜时基本上不生成污染成分，可以在与上述PVD相同程度的 高真空(低压)下处理，因此形成CVD-Ru膜的处理室可以作为在相对 低压下进行真空处理的笫一处理室使用。
此外，虽然在上述实施方式中，作为真空处理以进行成膜处理的情况 为例进行了说明，然而并不限于成膜处理，也可以同样地适用于其他的真 空处理中。
权利要求
1.一种真空处理系统，具备第一处理部、第二处理部、缓冲室、控制机构，所述第一处理部具有第一处理室，其在相对低的压力下对被处理基板进行真空处理；第一搬送室，其连接所述第一处理室，内部被调整为适合于所述第一处理室的处理压力的真空度；搬送机构，其设于所述第一搬送室中，将被处理基板相对于所述第一处理室搬入搬出，所述第二处理部具有第二处理室，其在相对高的压力下对被处理体进行真空处理；第二搬送室，其连接所述第二处理室，内部被调整为适合于所述第二处理室的处理压力的真空度；搬送机构，其设于所述第二搬送室中，将被处理基板相对于所述第二处理室搬入搬出，所述缓冲室隔着门阀设于所述第一搬送室及所述第二搬送室之间，在其内部可以收容被处理基板，并且其内部可以进行压力调整，所述控制机构如下进行控制在将被处理基板从所述第一搬送室及所述第二搬送室的任意一方向另一方搬送时，在关闭了所述门阀的状态下，使所述缓冲室的压力适合于所述第一搬送室及所述第二搬送室中的存在被处理基板的一方的压力，打开该存在被处理基板的搬送室和所述缓冲室之间的门阀而使它们之间选择性地连通，将被处理基板搬入到所述缓冲室，关闭所述门阀而将所述缓冲室与所述第一及第二搬送室隔断，在该状态下使所述缓冲室的压力适合于另一方的搬送室的压力，打开所述缓冲室与所述另一方的搬送室之间的门阀而将被处理基板从所述缓冲室向另一方的搬送室搬送。
2. 根据权利要求l所述的真空处理系统，其特征在于，所述第一处理室是进行PVD处理的PVD处理室，所述第二处理室是进行CVD处 理的CVD处理室。
3. 根据权利要求2所述的真空处理系统，其特征在于，所述第二搬 送室被保持在比所述第二处理室高的压力。
4. 根据权利要求2所迷的真空处理系统，其特征在于，所述第一处 理室被保持为1 x 1(T7~1 x l(T3pa的压力，所述第二处理室被保持为1 x 10^1xi()3pa的压力。
5. 根据权利要求l所述的真空处理系统，其特征在于，所述緩冲室 具有将其中排气的排气机构、向其中导入气体的气体导入机构，可以利 用所述排气机构和所述气体导入机构进行调整压力。
6. 根据权利要求l所述的真空处理系统，其特征在于，所述第一搬 送室具有将其中排气的排气机构，利用该排气机构设为适合于所述第一 处理室的压力。
7. 根据权利要求l所述的真空处理系统，其特征在于，所述第二搬 送室具有将其中排气的排气机构、向其中导入气体的气体导入机构，利 用这些排气机构和气体导入机构设为适合于所述处理室的压力。
8. 根据权利要求l所述的真空处理系统，其特征在于，还具有其他 的緩冲室，其隔着门阀设于所述第一搬送室及所述第二搬送室之间，在 其内部可以收容被处理基板，并且其内部可以进行压力调整，所述緩冲 室在从所述第一搬送室向所述笫二搬送室搬送被处理基板时使用，所述 其他的緩冲室在从所述第二搬送室向所述第一搬送室搬送被处理基板 时使用。
9. 一种基板搬送方法，是在真空处理系统中将被处理基板从第一搬 送室及笫二搬送室的任意一方向另一方搬送的基板搬送方法，该真空处 理系统具备第一处理部、第二处理部、緩沖室，所述第一处理部具有 第一处理室，其在相对低的压力下对被处理基板进行真空处理；上述第 一搬送室，其与所述第一处理室连接，内部被调整为适合于所述第一处 理室的处理压力的真空度；搬送机构，其设于所述第一搬送室中，将被 处理基板相对于所述第一处理室搬入搬出，所述笫二处理部具有笫二 处理室，其在相对高的压力下对被处理体进行真空处理；上述第二搬送室，其与所述第二处理室连接，内部被调整为适合于所述笫二处理室的处理压力的真空度；搬送机构，其设于所述第二搬送室中，将被处理基 板相对于所述第二处理室搬入搬出，所述緩沖室隔着门阀设于所述第一 搬送室及所述第二搬送室之间，在其内部可以收容被处理基板，并且其 内部可以进行压力调整，所述基板搬送方法，具有在关闭了所述门阀的状态下，使所述緩冲室的压力适合于所述笫一 搬送室及所述第二搬送室中的存在被处理基板的一方的压力的工序；打开该存在被处理基板的搬送室和所述緩冲室之间的门阀而使它 们之间选择性地连通的工序；从所述存在被处理基板的搬送室向所述緩冲室搬入被处理基板的 工序；关闭所述门阔而将所述緩冲室与所述第一及第二搬送室隔断的工序；在该状态下使所述緩冲室的压力适合于另一方的搬送室的压力的 工序；打开所述緩冲室与所述另一方的搬送室之间的门阀的工序； 将被处理基板从所述緩冲室向另 一方的搬送室搬送的工序。
10. 根据权利要求9所述的基板搬送方法，其特征在于，所述第一处理室是进行PVD处理的PVD处理室，所述第二处理室是进行CVD 处理的CVD处理室。
11. 一种存储介质，在计算机上动作，可以使计算机读取存储了用 于控制如下的真空处理系统的程序，该真空处理系统具备第一处理部、 第二处理部、緩冲室，所述第一处理部具有第一处理室，其在相对低 的压力下对被处理基板进行真空处理；第一搬送室，其连接所述第一处 理室，内部被调整为适合于所述第一处理室的处理压力的真空度；搬送 机构，其设于所述第一搬送室中，将被处理基板相对于所述第一处理室 搬入搬出，所述第二处理部具有第二处理室，其在相对高的压力下对被处理体进行真空处理；第二搬送室，其与所述笫二处理室连接，内部 被调整为适合于所述第二处理室的处理压力的真空度；搬送机构，其设 于所述第二搬送室中，将被处理基板相对于所述第二处理室搬入搬出， 所述緩冲室隔着门阀设于所述第一搬送室及所述第二搬送室之间，在其 内部可以收容被处理基板，并且其内部可以进行压力调整，所述程序在执行时按照施行如下的基板搬送方法的方式，使计算机 控制所述真空处理系统将被处理基板从所述第一搬送室及所述第二搬 送室的任意一方向另一方搬送，该基板搬送方法具有在关闭了所述门阀的状态下，使所述緩冲室的压力适合于所述第一 搬送室及所述第二搬送室中的存在被处理基板的一方的压力的工序；打开该存在被处理基板的搬送室和所述緩沖室之间的门阀而使它 们之间选择性地连通的工序；从所述存在被处理基板的搬送室向所述緩冲室搬入被处理基板的 工序；关闭所述门阀而将所述緩冲室与所述第一及第二搬送室隔断的工序；在该状态下使所述緩沖室的压力适合于另一方的搬送室的压力的 工序；打开所述緩沖室与所述另一方的搬送室之间的门阀的工序； 将被处理基板从所述緩冲室向另 一方的搬送室搬送的工序。
全文摘要
本发明提供真空处理系统及基板搬送方法。真空处理系统(1)具备第一处理部(2)，其在搬送晶片(W)的第一搬送室(11)上连接PVD处理室(12～15)而成；第二处理部(3)，其在搬送晶片的第二搬送室(21)上连接CVD处理室(22、23)而成；缓冲室(5a)，其隔着门阀(G)设于第一搬送室(11)及第二搬送室(12)之间，可以收容晶片(W)，并且可以进行压力调整；控制部(110)，其如下进行控制，即，将缓冲室(5a)与第一搬送室(11)及第二搬送室(12)的任意一方选择性地连通，按照使其内部的压力适合于所连通的搬送室内的压力的方式，控制门阀(G)的开闭及缓冲室(5a)的压力。
文档编号C23C16/44GK101688296SQ20088002308
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月1日 优先权日2007年9月10日
发明者原正道, 宫下哲也, 平田俊治 申请人:东京毅力科创株式会社