真空处理装置、真空处理方法以及存储介质的制作方法

专利名称：真空处理装置、真空处理方法以及存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过预备真空室、真空输送室将半导体晶 圆从常压气氛输送到真空处理室，并在该真空处理室中对上述晶圓进行真空处理的真空处理装置和使用该真空处理装置的真 空处理方法以及存储介质。
背景技术：
在半导体装置的制造工序中，具有对作为半导体基板的晶圆进行蚀刻处理或成膜处理、灰化(ashing)处理等规定真空 处理的工序，作为实施上述工序的装置，公知有采用所谓多腔 室的真空处理装置，即，使多个真空处理室与共用的真空气氛 输送室连接，通过预备真空室连接该真空输送室和大气气氛输 送室。图14表示上这样的真空处理装置。在该装置中，托架10内 的晶圆由常压气氛输送室ll的第1输送臂12取出，由该输送臂 12将晶圆输送到常压气氛的预备真空室13。接着，将预备真空 室13内的气氛切换为规定的真空气氛之后，由第2输送臂14从 预备真空室13取出晶圆，通过真空输送室15将该晶圆搬入规定 的真空处理室16,在此，对晶圓进行真空处理。之后，由第2 输送臂14通过真空输送室15将晶圆输送到真空气氛预备真空 室13,将预备真空室13内的气氛切换为常压气氛之后，用第l 输送臂12通过输送室ll将晶圆送回到托架IO。然而，在这样的真空处理装置中，在将晶圆输送到真空处 理室16之前，对晶圆进行对位，例如在上述装置中，对位机构 17连接于输送室11。在该构成中，用第1输送臂12将从托架10取出的晶圆输送到对位机构17,另外，对位后的晶圆由上述第 1输送臂12输送到预备真空室13。但是，若将对位机构17设置在大气输送区域中，则第l输 送臂12必须相对于托架10、预备真空室13和对位机构17这3个 位置进行晶圆的交接，存在该输送臂12的负荷大，输送效率变 差这样的问题。另外，在对位之后，按照第l输送臂12—预备 真空室13—第2输送臂空处理室16这样的路径输送晶 圆，因此，在输送到真空处理室16之前，在第1输送臂12和第2 输送臂14之间进行晶圆的交接，输送次数变多。因此，还存在 在输送中产生错位的机会多、交接到真空处理室16时的位置精 度可能变差这样的问题。可是，例如在真空输送室中设置对位^^构的构成也是众所 周知的。在该构成中，通过设置在上述真空输送室内的第2输 送臂从预备真空室向真空输送室输送晶圆，由该输送臂将晶圆 输送到对位机构。而且，对位后的晶圓由上述第2输送臂输送 到规定的真空处理室。因此，即使在真空输送部分i殳置对位机 构，上述第2输送臂也必须相对于预备真空室、对位机构和真 空处理室这3个位置进行晶圆的交接，因此，与在大气输送区 域设置对位机构的情况相同，同样存在装置的生产率降低这样 的问题。另一方面，有时为了下一工序而在预备真空室中对晶圆进 行预冷却或者预加热。专利文献l公示了 一种技术通过向保 持有晶圆的密闭空间导入气体来冷却晶圆，通过设置在晶圆上 方一侧的加热灯加热晶圆。但是，该专利文献l不是着眼于本 发明所要解决的技术问题，该文献l的构成，也不能解决本发 明的技术问题。专利文献l:日本特开平11-214478号公报(图3)发明内容本发明是鉴于上述问题而作出的，本发明的目的在于提供 一种能够减轻输送臂的负荷、增大生产率，并以高对位精度将 晶圆输送到真空处理室的技术。为此，本发明的等离子处理装置为真空处理装置，由设置 在常压气氛中的第l输送臂相对于预备真空室交接作为半导体基板的晶圆，并由设置在真空输送室中的第2输送臂在上述预 备真空室与真空处理室之间输送上述晶圆，在该真空处理室内 对上述晶圆进行真空处理，该预备真空室可在常压气氛和真空 气氛之间进行切换，其特征在于， 上述预备真空室包括调温板，用于载置晶圆并对该晶圆调整温度；旋转台，被设置成载置晶圆并绕垂直轴线自由旋转，该旋 转台在上升位置和下降位置之间进行升降，并与上述第1输送 臂以及第2输送臂交接晶圆，在该上升位置处将晶圆保持在从 调温板浮上来的位置，在该下降位置处该旋转台没入于上述调 温板，并将晶圓载置到该调温板上；位置数据获取部，用于获取在上述旋转台上载置的晶圆周 缘的位置数据；运算单元，基于由上述位置数据获取部获取的位置数据， 运算晶圆中心位置和晶圓朝向；控制单元，基于该单元的运算结果，控制上述旋转台的旋 转以对准晶圆朝向，并控制上述第2输送臂，使得在晶圆中心 和真空处理室的晶圆载置部中心对准的状态下将上述晶圆交接 到上述载置部。在此，上述调温板可以是冷却板，用于对载置在该调温板上的真空处理后的晶圓进行冷却。此外，可以是上述位置数据 获取部包括检测部，该检测部对借助上述旋转台而旋转的真空 处理前的晶圆的周缘位置进行光学检测，上述位置数据是使晶 圆旋转方向位置和晶圆周缘位置相对应的数据。此外，可以是上述位置数据获取部具有检测部，该检测部 对载置于上述调温板上的真空处理后的晶圆周缘的至少三处位置进行光学检测，该真空处理装置还包括运算单元，基于由 该位置数据获取部获得的位置数据，运算晶圆的中心位置；控 制单元，基于该运算单元的运算结果来控制上述第l输送臂， 使得将晶圆载置到上述第1输送臂所设定的载置位置上。可以构成为上述位置数据获取部具有发光部和受光部， 该发光部设置在上述旋转台上方一侧或者下方一侧，该受光部 在上述调温板下方 一 侧或者上方 一 侧设于上述发光部的光轴 上，在上述调温板上形成有用于使上述发光部的光透射过的透 光部。此外，上述旋转台可以构成为具有从旋转中心部呈放 射状延伸的多个棒状部，上述调温板可以做成为加热板，用于 对载置到该调温板上的真空处理前的晶圆进行预加热。此外，本发明的真空处理方法，由设置在常压气氛中的第 l输送臂相对于预备真空室交接作为半导体基板的晶圆，并由 设置在真空输送室中的第2输送臂将上述晶圆在上述预备真空 室与真空处理室之间输送，在该真空处理室内对上述晶圓进行 真空处理，该预备真空室可在常压气氛和真空气氛之间进行切 换，其特征在于，该真空处理方法包括如下步骤由上述第l输送臂将上述晶圆搬入上述预备真空室，并将 该晶圆载置于设于调温板上方一侧的旋转台上；一边由上述旋转台使晶圆旋转， 一边由位置数据获取部获 取上述晶圆周缘的位置数据；接着，基于上述晶圆周缘的位置数据，运算晶圆朝向，为 了对准该朝向而控制上述旋转台的旋转；基于上述晶圆周缘的位置数据，运算晶圆的中心位置，控制上述第2输送臂，使得在该晶圆中心和真空处理室的晶圆载置部中心对准的状态下将该晶圆交接到上述载置部。在此，优选是一边对预备真空室进行减压， 一边实施获取上述晶圆周缘的位置数据的步骤。此外，可以进行如下步骤 由上述第2输送臂将真空处理后的晶圆搬入上述预备真空室， 并将该晶圆载置于设于调温板上方一侧的旋转台上；使上述旋 转台下降，将上述真空处理后的晶圆交接到调温板上，将该晶 圆载置到调温板上并进行冷却。也可以进行如下步骤将真空 处理后的晶圆载置到调温板上，获取该晶圆周缘的至少三处位 置的位置数据；基于上述位置数据来运算晶圆的中心位置，控 制上述第l输送臂，使得将晶圆载置到上述第l输送臂所设定的 载置位置上。另外，本发明的存储介质，用于真空处理装置，存储在计 算机上工作的计算机程序，该真空处理装置通过预备真空室及 真空输送室将作为半导体基板的晶圆输送到真空处理室，在该 真空处理室中对上述晶圆进行真空处理，该预备真空室能够在 常压气氛和真空气氛之间进行切换，其特征在于，上述计算机程序编入上述步骤以便实施权利要求8 11中 任一项所述的真空处理方法。根据本发明，由第l输送臂从常压气氛将晶圆载置到预备 真空室内的旋转台上，接着，通过位置数据获取部对该旋转台 上的晶圆获取晶圆周缘的位置数据，基于该位置数据对晶圆的 朝向进行对位，并通过真空输送室的第2输送臂取出上述旋转 台上的晶圆，并将晶圆输送到真空处理室的载置部上，以便进行晶圆的中心对位。因此，第l输送臂以及第2输送臂的访问位 置较少，因而，能够减轻这些输送臂的负荷，提高生产率。另 外，进行了朝向对位和中心对位后的晶圆被第2输送臂从预备 真空室取出之后，立即被输送到真空处理室，因此，能够以对 位精度较高的状态输送到真空处理室。


图l为表示本发明一个实施方式的真空处理装置的俯视图。图2为表示设于上述真空处理装置中的预备真空室的一个例子的剖视图。图3 (a)、 (b)为表示设于上述预备真空室中的调温板和 旋转台的立体图和俯视图。图4为表示上述真空处理装置的控制部的 一 个例子的构成图。图5为用于说明上述真空处理装置的作用的步骤图。 图6为用于说明上述真空处理装置的作用的步骤图。 图7 ( a )、 ( b )为用于说明上述真空处理装置的作用的剖 视图。图8 ( a )、 ( b )为用于说明上述真空处理装置的作用的剖 视图。图9 (a)、 (b)为用于说明上述真空处理装置的作用的剖 视图。图IO为用于说明上述真空处理装置的作用的剖视图。 图ll为表示上述真空处理装置的另 一例子的检测部的俯 视图。图12为用于说明上述真空处理装置的另 一例子的作用的步骤图。图13为表示上述真空处理装置的另 一例子的剖视图。 图14为表示以往的真空处理装置的俯视图。
具体实施方式
下面，参照图l,对本发明的真空处理装置的一个实施方 式进行说明。在图1中，20为容纳许多张晶圆W的多个、例如3 个密闭型托架，这些托架20通过门GT沿图中X方向并列地连接 于第1输送室21的一侧壁部。另外，两个预备真空室22、 23沿 图中X方向并列地通过闸阀Gl连接于第l输送室21的 一 壁部， 该壁部与连接例如托架20的壁部相对。将上述第1输送室21调整为常压气氛，该常压气氛可以为 大气气氛，也可以为惰性气体的常压气氛。另外，在第l输送 室21内部设有第l输送臂Al,该第1输送臂A1被构成为沿着例 如托架20的排列方向(图中X方向)自由移动、自由升降、绕 垂直轴线自由^^转、自由进退，从而相对于4乇架20和预备真空 室22、 23进行晶圆W的交接。上述预备真空室22、 23在输送晶圆W时调整气氛，通过闸 阀G2连接形成真空输送室的第2输送室24。另外，多个、例如4 个真空处理室25 28通过闸阀G3连接于第2输送室24。例如， 使用成膜装置、退火装置、蚀刻装置等作为真空处理室25 28。在上述第2输送室24内部设有第2输送臂A2 ，该第2输送臂 A2被构成为沿着例如图中Y方向自由移动、自由升降、绕垂直 轴线自由旋转、自由进退，从而相对于预备真空室22、 23和真 空处理室25 28进行晶圆W的交接。这样，由第1输送臂A1通过 闸阀Al相对于预备真空室22、 23交接晶圆W,同时由第2输送 臂A2通过闸阀A2相对于预备真空室22、 23交接晶圆W。接着，参照图2、图3说明上述预备真空室22、 23。图中的 30为腔室，31为将形成于腔室30上表面的开口部覆盖的盖体。 在腔室30侧壁上形成与第1输送室21连通的开口部32、并形成 与第2输送室22连通的开口部33,这些开口部32、 33分别通过 上述闸阀G1、 G2自由开闭。在腔室3 0内部设有形成为例如圓板状的调温4反4,该调温 板4用于将作为半导体基板的晶圆W载置到上表面来调整温度。 该调温板4通过例如接触其底部地设置的调温机构42来调整温 度。该调温机构42通过使调整为规定温度的调温流体在例如流 路42a内流通，从而调节上述调温板4的温度，这样，如下所述， 调温板4在冷却晶圆W时被用作冷却板，在加热晶圆W时被用作 力口热板。另外，在调温板4的大致中心，以贯通上述调温板4的方式 设有驱动轴51,在该驱动轴51上表面安装旋转台5。该旋转台5 被构成为在调温板4的上方一侧，保持晶圆W背面侧地绕垂直 轴线旋转。另外，该旋转台5用于在上述第1输送臂A1和第2输 送臂A2之间交接晶圆W,并用于将晶圆W交接到调温板4。因此，将该旋转台5的形状设定为，在与第1输送臂A1以及 第2输送臂A2之间交接晶圆W时，不与这些输送臂A1、 A2发生 干涉，例如，在该例子中，如图3所示，在构成旋转中心的驱 动轴51上安装3根保持臂52 54,这些保持臂52 54从上述驱动 轴51向调温板4的周缘部呈放射状延伸，形成多个棒状部。在 这些保持臂52 54前端设有突起52a 54a,在该突起52a 54a 上载置晶圆W。另一方面，对于第1以及第2输送臂A1、 A2，以图3(b) 中所示第1输送臂A1为例进行说明，通过具有例如两个臂部的 叉50保持晶圆W,设定旋转台5的大小、形状，使得旋转台5位于该叉50的内侧。上述驱动轴51的下端 一 侧贯通腔室30的底壁，在腔室30 外侧的下方 一侧连接于驱动机构55。该驱动才几构55具有由例如 电动机M1构成的旋转机构56、以及具有滚珠丝杠机构57a和导 轨57b的升降机构57。图中58为0形密封圈、59为磁性密封构 件，这些构件用于使驱动轴51以相对于腔室30保持气密性的状 态旋转以及升降。另外，在调温板4的表面形成有具有将旋转台5容纳在内部 的大小的凹部41，这样，该旋转台5在上升位置和下降位置之 间自由升降，在该上升位置处将晶圆W保持在从调温板4浮上来 的位置，在该下降位置处载置有晶圆W的旋转台5没入调温板4 内部、使晶圆W载置到该调温板4上。另外，在调温板4的周缘 部形成有突部40。如上所述，旋转台5被构成为使保持着晶圆W的输送臂 Al、 A2从旋转台5上方一侧下降，从而，从上述输送臂A1、 A2 将晶圆W交接到旋转台5上，并使输送臂A1、 A2从载置有晶圆 W的旋转台5下方一侧上升，从而，从旋转台5将晶圆W交接到 输送臂A1、 A2。另外，使载置有晶圆W的旋转台5下降，没入 调温板4的凹部41中，从而，从旋转台5将晶圆W交接到调温板 4上，并使旋转台5从载置着晶圆W的调温板4内部上升，从而， 从调温板4将晶圆W交接到旋转台5。另外，上述预备真空室22、 23具有用于检测晶圆W周缘位 置的位置数据获取部。上述位置数据获取部可以使用例如具有 光学检测晶圆W周缘位置的检测部的构件，例如检测部可以使 用由透射型光传感器构成的线传感器(line sensor) 6。上述 线传感器6具有发光部61和受光部62,上述发光部61设置在例 如盖体31的上部，向载置在旋转台5上的晶圓W的包括周缘在内的测定区域输出光，另一方面，受光部62设置在发光部61光 轴上、与发光部61相对的位置，从而接收从上述发光部61发出 的光，在该例子中，受光部62设置在腔室30底壁的外侧。如上所述，由于发光部61和受光部62隔着调温^反4地设置， 因此，在调温一反4中的由发光部61的光轴形成的区域，形成有 透光部43。另外，在腔室30底壁以及盖体31上的由发光部61 的光轴形成的区域，也分别形成有透光部30a、 31a。在该例子 中，上述透光部30a、 31a、 43由缺口部形成，但也可以由玻璃 等透光材料形成上述光轴形成区域。这样，在发光部61和受光 部62之间形成用于检测晶圆W周缘部的光轴，设定发光部61以 及受光部62的位置、光轴形成区域宽度，从而使载置到旋转台 5上的晶圆W的周缘区域位于该光轴上。在此，在该例子中，使载置晶圆W的旋转台5以规定旋转速 度旋转，同时，从线传感器6向输送到真空处理室25 28之前的 真空处理前的晶圆W周缘区域发光，从而来检测晶圆W的周缘 位置，该旋转速度和线传感器6的检测值被输出到下述控制部 7。另外，为了使预备真空室22、 23内从常压气氛减压到真空 气氛，使预备真空室22、 23通过排气路72以及阀Vl而与真空 泵71连接，同时，为了使真空气氛的预备真空室22、 23从真空 气氛升压到常压气氛，使预备真空室22、 23通过供给路74以及 阀V2而与惰性气体、例如氮气的供给源73连接。另外，如图l、图2所示，在该真空处理装置中设有例如由 计算机构成的控制部7，该控制部7具有由程序、存储器、CPU 构成的数据处理部，在上述程序中编入命令(各步骤)，从而， 从控制部7向真空处理装置各部分发送控制信号，按照下述输 送顺序进行。该程序存储在计算机存储介质、例如软盘、小型盘、硬盘、MO (光磁盘)等存储部71A中，安装到控制部7。在此，在预备真空室22、 23中，通过控制部7在下述时候 向各部分发送控制信号，即，打开以及关闭闸阀G1、 G2时， 在第1以及第2输送臂A1、 A2与旋转台5之间交接晶圆W时，在 旋转台5与调温板4之间交接晶圆W时，调整调温板4的温度时， 切换腔室30内的常压气氛和真空气氛时，由线传感器6检测位 置时等时。另外，上述程序也包括用于进行晶圆W对位的程序，如图4 所示，该程序包括基于旋转台5的上述旋转速度和线传感器6 的检测值，获取使晶圆W旋转方向位置和晶圆W周缘位置相对 应的数据的位置获取单元72A;基于该晶圆W周缘的位置数据， 运算晶圆W中心位置和晶圆朝向、即槽口位置的第l运算单元 73A;基于上述槽口位置，控制旋转台5旋转以校对晶圆朝向的 旋转台控制单元74A;第2输送臂控制单元75,基于上述晶圓W 的中心位置控制第2输送臂A2 ，使得由第2输送臂A2在真空处 理室25~28的晶圆W载置部的中心与晶圆W中心对准的状态下 将该晶圆W交接到上述载置部。在该例子中，位置数据获取部 由构成冲企测部的线传感器和位置获取单元72A构成。而且，图4 中的70为总线。接着，参照图5~图IO对本发明的真空处理装置的作用进行 说明。首先，对在真空处理之前的输送晶圆W进行说明。将容 纳了许多张晶圆W的密闭型托架20搬入第l输送室21,打开门 GT,由第1输送臂A1取出上述托架20内的晶圆W。接着，如图 7(a)所示，打开常压气氛的预备真空室22 (或者23)的闸阀 Gl，由第1输送臂A1通过开口部32将该晶圆W搬入预备真空室 22 ( 23 )内(步骤S1 )。在此，在预备真空室22 ( 23 )中，使 旋转台5位于上述上升位置。然后，由第1输送臂A1将上述晶圓W载置到旋转台5上后，使第1输送臂A1退出，关闭闸阀G1 (步骤S2)。而且，为了方便图示，在图7~图IO中省略了盖体31。接着，如图7 (b)所示，打开阀V1、通过真空泵71开始向 预备真空室22 ( 23 )内排放真空气体(步骤S3),同时，使旋 转台5以规定的旋转速度旋转，并使线传感器6工作，通过位置 获取单元72A获取晶圆W周缘的位置数据(步骤S4)。然后，由 第1运算单元73A基于上述位置数据运算求出晶圆W的中心位 置和槽口位置(步骤S5)。接着，如图8(a)所示，由控制部7的旋转台控制单元74A 基于上述运算结果，使旋转台5旋转来对上述槽口进行对位， 以对准该槽口位置(步骤S6 )。然后，如图8(b)所示，将预 备真空室22( 23 )内减压至规定的真空气氛之后，打开闸阀G2， 使第2输送臂A2通过开口部33进入预备真空室22 ( 23 )内。这 时，由控制部7的第2输送臂控制单元75基于上述运算结果控制 第2输送臂A2，使得第2输送臂A2在真空处理室25 28的晶圆W 载置部中心与晶圓W中心对准的状态下将该晶圆W交接到上述 载置部。在该例子中，控制上述输送臂A2，从而使该输送臂A2 在晶圆W中心对位于在第2输送臂A2所设定的载置位置上的状 态下从旋转台5取下晶圆W (步骤S7)。这样，在将晶圆W的中心位置和槽口对位的状态下，将晶 圆W从旋转台5交接到第2输送臂A2，该第2输送臂A2通过开口 部33从预备真空室22 ( 23 )退出之后，关闭闸阀G2。另一方 面，由第2输送臂A2将该晶圆W输送到规定的真空处理室25(或 者26~28中的任意 一 个)(步骤S8 ),在上述真空处理室25 (26~28)中实施规定的真空处理(步骤S9)。接着，对在真空处理之后的输送晶圆W进行说明。如图9 (a)所示，由第2输送臂A2将在上述规定真空处理室25(26~28)内处理后的晶圆W从该真空处理室25 ( 26~28)搬 出(步骤Sll)，通过开口部33将该晶圆W搬入预备真空室23(或者22)内(步骤S12)。这时，上述预备真空室23 ( 22 )被 设定为规定的真空气氛，之后，打开闸阀G2，但在此之前，使 旋转台5位于上述上升位置。而且，由第2输送臂A2将晶圆W载 置到上述旋转台5上之后，使第2输送臂A2退出，关闭闸阀G2(步骤S13)。接着，如图9(b)所示，关闭阀Vl,打开阀V2，开始从 惰性气体供给源73向预备真空室23 ( 22 )内导入惰性气体、例 如氮气(步骤S14)。另一方面，使旋转台5下降到上述下降位 置，将晶圆W交接到被冷却至规定温度、例如20。C 3(TC左右 的调温板4上(步骤S15 )。在此，完成真空处理后纟皮搬入到预 备真空室23( 22 )时的晶圆W的温度为例如200。C 40(TC左右， 将该晶圆W载置在调温板4上规定时间，从而将该晶圆W冷却到 例如小于100。C (步骤S16)。在该情况下，调温板4被用作冷却 板。如上所述，将晶圆W冷却到小于100。C的原因在于为了 控制晶圆W的滑动，第1输送臂A1的保持部由橡胶形成，但若 晶圆W的温度为100 。C以上，则会由于热而使上述橡胶变质， 另外，若在密闭型托架20中容纳温度为100°C以上的晶圆W, 则晶圆W会由于某些原因而受到污染。接着，如图10所示，使预备真空室23 ( 22 )内退回到常压 气氛，将晶圆W的温度冷却到例如小于100。C的温度之后，打 开闸阀Gl,使第1输送臂A1通过开口部32进入预备真空室23 (22)内。这时，使旋转台5位于上述上升位置，将晶圆W从 调温板4交接到旋转台5 (步骤S17)。然后，将晶圆W从旋转台5交接到第1输送臂A1，保持着晶 圆W的第1输送臂A1通过开口部32从预备真空室23 ( 22 )退出之后，关闭闸阀G1。另一方面，由第1输送臂A1通过第l输送室21将晶圆W送回到规定的托架(步骤S18)。在这样的真空处理装置中，在预备真空室22、 23中设置旋 转台5,该旋转台5用于在第1输送室21的第1输送臂A1、第2输 送室24的第2输送臂A2之间交接晶圆W,对于真空处理之前的 晶圆W,在将晶圆W载置到该旋转台5上时，使用线传感器6获 取晶圆W周缘的位置数据，基于该位置数据，对晶圆W的中心 和槽口进行对位。因此，即使对晶圆W进行对位，第1输送臂A1只要对密闭 型托架20和旋转台5这两个位置输送晶圆W即可，另外，第2输 送臂A2只要对旋转台5和真空处理室25 ( 26~28)这两个位置 输送晶圆W即可。这样，第1输送臂A1以及第2输送臂A2的访 问位置都为两个，因此，可以减轻两个输送臂的负担，增大输 送效率。另外，晶圆W在预备真空室22 ( 23 )中进行对位之后，由 第2输送臂A 2从旋转台5取下，保持该状态直接被输送到规定的 真空处理室25 ( 26~28)。因此，向真空处理室25 ( 26~28)的 晶圓载置部交接晶圆W时的、对位后的交接次数为l次即可，因 此，由交接操作导致错位的可能性小、中心和槽口的对位精度 高，在该状态中，可以向真空处理室25 ( 26~28)的晶圓载置 部输送晶圆W。另外，由于在使预备真空室22 ( 23 )从常压气 氛切换为真空气氛的期间，对晶圆W进行对位，因此，即使在 真空处理前进行对位，也不需要特别预备对位所需时间，从这 一点上，可以提高生产率。接着，对本发明的其他实施方式进行说明。该例子适用于 对真空处理后的晶圆W也进行对位的情况，例如，在该例子中， 如图ll所示，沿着晶圆W周缘设置3个构成检测部的透光型传感器、例如线传感器6A、 6B、 6C,以检测晶圆W周缘的至少3 处位置。这些线传感器6A、 6B、 6C分别具有发光部61和受光 部62,在调温板4的由发光部61的光轴形成的区域中，对应各 个发光部61地形成未图示的透光部。这些线传感器6A 6C的检测值被输出到控制部7,控制部7 包括基于线传感器6A 6C的检测值来运算晶圆W中心位置的 位置数据的第2运算单元，基于该运算结果控制输送臂A1、以 使晶圆W载置于第1输送臂A1所设定的载置位置上的第l输送 臂控制单元。在此，晶圆W载置于第1输送臂A1上所设定的载 置位置上是指，在晶圆W的中心位置被对位的状态下，将该晶 圆W载置到第1输送臂A1上。在该例子中，对于输送晶圆W,在真空处理之前输送晶圆 W(图5的步骤S1 S9)以及在真空处理之后将晶圆W交接到调 温板4之前的输送晶圆W (图6的步骤S11 S15)与上述实施方 式相同，因此，通过图12对上述步骤S15之后的输送晶圆W进 行说明。将真空处理后的晶圆W搬入预备真空室23(22),通过旋转 台5将该晶圆W交接到调温板4 (步骤S15 )。与此同时，通过调 温板4冷却晶圆W，同时使3个线传感器6A 6C工作，获取调温 板4上的晶圆W周缘的位置数据(步骤S21 )。然后，由第2运算 单元基于上述位置数据运算求出晶圆W的中心位置数据(步骤 S22)。接着，使预备真空室23 ( 22 )内退回到常压气氛，将晶圆 W的温度冷却到例如小于100。C的温度之后，打开闸阀Gl,使 第1输送臂A1通过开口部32进入预备真空室23 ( 22)内。这时， 使旋转台5位于上述上升位置，从调温板4将晶圆W交接到旋转 台5(步骤S23)。然后，由控制部7的第l输送臂控制单元控制上述输送臂A1，使得在晶圆W中心对位于第1输送臂A1所设定的载置位置上的状态下，该输送臂A1从旋转台5取下晶圆W。 这样，在晶圆W中心被对位的状态下，将晶圆W从旋转台5交接 到第1输送臂A1 (步骤S24)。保持着晶圆W的第1输送臂A1通 过开口部32从预备真空室23 ( 22 )退出之后，关闭闸阀Gl， 另 一方面，第1输送臂A1通过第1输送室21将晶圆W送回到规定 的托架。如上所述，通过在预备真空室23 ( 22 )中对真空处理后的 晶圆W中心进行对位，能够使晶圓W以对位状态容纳在托架20 内，下一个工序中的晶圆W中心位置的对位操作变得容易。另外，在将晶圆W载置到调温板4上的状态下，使用3个线 传感器6A 6C进行上述对位，因此，可以一边通过调温板4冷 却晶圆W, —边进行上述对位，与分别实施晶圓W冷却和上述 对位的情况相比，可以不需要另外花费对位所需时间，能够缩 短处理时间，提高生产率。这时，由于晶圆W的大小随温度而 发生变化，因此，为了高精度求出晶圆W的中心位置数据，需 要在晶圆W周缘的至少3处位置检测上述周缘的位置数据，但在 晶圆尺寸变化可能性小的情况下，也可以在晶圆W周缘的2处位 置检测上述周缘的位置数据，求出晶圆W的中心位置数据。另外，在可以不太关注生产率的情况下，与对真空处理之 前的晶圆W进行的对位相同，可以是将晶圆W载置到旋转台5 上，获取晶圆W周缘的1处位置的位置数据来对晶圓W进行对 位，在该情况下，不需要设置其余两个线传感器6B、 6C。在上述说明中，本发明也可以在预备真空室22、 23中，对 真空处理前的晶圆W进行预备加热。在该情况下，例如由旋转 台5从第1输送臂A1接收晶圓W之后，使旋转台5下降，将晶圆 W交接到加热至规定温度的调温板4上，在上述调温板4上载置规定时间，从而，对晶圆W进行预备加热。接着，使旋转台5上升，从调温板4接收晶圆W之后，使旋转台5在调温板4的上 方一侧旋转，如上所述，获得晶圆W周缘的位置数据，在晶圆 W对位之后，由第2输送臂A2将该晶圆W输送到规定的真空处 理室25~28。在此，在预备真空室22、 23中对真空处理前的晶圆W进行 预备加热、或者对真空处理后的晶圆W进行冷却这样的任一种 处理，也可以对真空处理前的晶圆W进行预备加热，再对真空 处理后的晶圆W进行冷却，在该情况下，也可以使用相同的预 备真空室22、 23进4于真空处理前的预备加热和真空处理后的冷 却，也可以将两个预备真空室22、 23中的一个作为真空处理前 预备加热晶圆W专用的预备真空室，将另外一个作为真空处理 后冷却晶圆W专用的预备真空室。另外，也可以在腔室30底壁内侧或盖体31内侧设置上述线 传感器6、 6A 6C的发光部61以及受光部62,如图13所示，也 可以在调温板4和旋转台5之间设置受光部62,不在调温^反4上 形成透光部43。在该情况下，受光部62借助支承臂63从腔室30 的侧壁部自由进退，在纟企测位置时进入到与发光部61相对的位 置，在除此之外的其他时间位于调温板4的外方。另外，检测 部也可以使用反射型光传感器，在该情况下，发光部和受光部 被设置成，使受光部位于发光部的光轴上。另外，位置数据获取部也可以组合CCD照相机和光源，拍 摄晶圆W周缘的局部来获取上述周缘的位置数据，也可以通过 CCD照相机拍摄整个晶圆W,根据图像获取晶圆W周缘的位置 数据。在该情况下，不需要在获取晶圓W周缘的位置数据时使 晶圆W旋转，但要求在对晶圆W的槽口进行对位时，由旋转台5 使上述晶圆旋转。另外，在上述例子中， 一边从预备真空室22、 23抽真空，一边获取晶圆w周缘的位置数据，这对于提高生产率是有效的，但众所周知，若设定为真空气氛，则腔室30会发生变形，如上 所述，若腔室30发生变形，则线传感器的光轴产生错位而不能 进行正确测定，因此，也可以是例如由第1输送臂A1将晶圆W 搬入到预备真空室22、 23,并载置到旋转台5上，获取晶圆W 周缘的位置数据，接着，开始从预备真空室22、 23抽真空，在 该抽真空的过程中对晶圆W的槽口进行对位；也可以是由第1 输送臂A1将晶圆W搬入预备真空室22、 23中，并载置到旋转台 5上之后，开始从预备真空室22、 23抽真空，通过抽真空约束 腔室30的变形，从而获取晶圆W周缘的位置数据。另外，对于真空处理前的晶圆W,只要基于晶圆W中心的 位置数据来控制上述第2输送臂，使得在晶圆中心与真空处理 室的晶圆载置部中心对准的状态下，将该晶圆交接到上述载置 部即可，不需要控制该第2输送臂，使得在上述第2输送臂的载 置晶圆的中心和上述晶圆中心对准的状态下，使上述第2输送 臂接收晶圆。另一方面，对于真空处理后的晶圆W,晶圆W在下一个工 序中返回到托架20内，因此，控制上述第l输送臂，使得在上 述晶圓的中心位置与第l输送臂的设定载置位置对准的状态 下，该第l输送臂接收晶圓；也可以使其他单元连接第l输送室 21,在将真空处理后的晶圆W返回到托架20之前，由第l输送 臂A1将该晶圆W输送到上述其他单元时，基于晶圆W中心的位 置数据控制上述第l输送臂，使得在晶圆中心与上述其他单元 的晶圆载置部中心对准的状态下，将该晶圆交接到上述载置部。
权利要求
1.一种真空处理装置，由设置在常压气氛中的第1输送臂相对于预备真空室交接作为半导体基板的晶圆，并由设置在真空输送室中的第2输送臂将上述晶圆在上述预备真空室与真空处理室之间输送，在该真空处理室内对上述晶圆进行真空处理，该预备真空室可在常压气氛和真空气氛之间进行切换，其特征在于，上述预备真空室包括调温板，用于载置晶圆并对该晶圆调整温度；旋转台，被设置成载置晶圆并绕垂直轴线自由旋转，该旋转台在上升位置和下降位置之间进行升降，并与上述第1输送臂以及第2输送臂交接晶圆，在该上升位置处将晶圆保持在从调温板浮上来的位置，在该下降位置处该旋转台没入到上述调温板中，并将晶圆载置到该调温板上；位置数据获取部，用于获取在上述旋转台上载置的晶圆周缘的位置数据；运算单元，基于由上述位置数据获取部获取的位置数据，运算晶圆中心位置和晶圆朝向；控制单元，基于该单元的运算结果，控制上述旋转台的旋转以对准晶圆朝向，并控制上述第2输送臂，使得在晶圆中心和真空处理室的晶圆载置部中心对准的状态下将上述晶圆交接到上述载置部。
2. 根据权利要求l所述的真空处理装置，其特征在于，上 述调温板为冷却板，用于对载置在该调温板上的真空处理后的 晶圆进行冷却。
3. 根据权利要求1或者2所述的真空处理装置，其特征在 于，上述位置数据获取部包括检测部，该检测部对借助上述旋 转台而旋转的真空处理前的晶圆的周缘位置进行光学检测，上述位置数据是使晶圆旋转方向位置和晶圆周缘位置相对应的数 据。
4. 根据权利要求1 3中任意一项所述的真空处理装置，其 特征在于，上述位置数据获取部具有检测部，该检测部对载置 于上述调温板上的真空处理后的晶圆周缘的至少三处位置进行 光学检测，该真空处理装置还包括运算单元，基于由该位置 数据获取部获得的位置数据，运算晶圆的中心位置；控制单元， 基于该单元的运算结果来控制上述第l输送臂，使得将晶圆载 置到上述第l输送臂上所设定的载置位置上。
5. 根据权利要求3或者4所述的真空处理装置，其特征在 于，上述位置数据获取部具有发光部和受光部，该发光部设置 在上述旋转台上方一侧或者下方一側，该受光部在上述调温板 下方一侧或者上方一侧设于上述发光部的光轴上，在上述调温 板上形成有用于使来自上述发光部的光透射过的透光部。
6. 根据权利要求1 5中任意一项所述的真空处理装置，其 特征在于，上述旋转台具有从旋转中心部呈放射状延伸的多个 才奉状部。
7. 根据权利要求l、 3-6中任意一项所述的真空处理装置， 其特征在于，上述调温板为加热板，用于对载置到该调温板上 的真空处理前的晶圓进行预备加热。
8. —种真空处理方法，由设置在常压气氛中的第l输送臂 相对于预备真空室交接作为半导体基板的晶圆，并由设置在真 空输送室中的第2输送臂将上述晶圆在上述预备真空室与真空 处理室之间输送，在该真空处理室内对上述晶圆进行真空处理， 该预备真空室可在常压气氛和真空气氛之间进行切换，其特征 在于，该真空处理方法包括如下步骤由上述第l输送臂将上述晶圆搬入上述预备真空室，并将该晶圆载置于设于调温板上方 一 侧的旋转台上；一边由上述旋转台使晶圆旋转， 一边由位置数据获取部获取上述晶圆周缘的位置数据；接着，基于上述晶圆周缘的位置数据，运算晶圆朝向，为了校对该朝向而控制上述旋转台的旋转；基于上述晶圆周缘的位置数据，运算晶圆的中心位置，控 制上述第2输送臂，使得在该晶圆中心和真空处理室的晶圓载 置部中心对准的状态下将该晶圆交接到上述载置部。
9. 根据权利要求8所述的真空处理方法，其特征在于，在 一边对预备真空室进行减压， 一边实施获取上述晶圆周缘的位 置数据的步骤。
10. 根据权利要求8或者9所述的真空处理方法，其特征在 于，包括如下步骤由上述第2输送臂将真空处理后的晶圆搬入上述预备真空 室，并将该晶圆载置于设于调温板上方一侧的旋转台上；使上述旋转台下降，将上述真空处理后的晶圆交接到调温 板上，将该晶圆载置到调温板上并进行冷却。
11. 根据权利要求8 10中任意一项所述的真空处理方法， 其特征在于，包括如下步骤将真空处理后的晶圆载置到调温板上，获取该晶圆周缘的 至少三处位置的位置数据；基于上述位置数据来运算晶圆的中心位置，控制上述第1 输送臂，使得将晶圆载置到上述第l输送臂上所设定的载置位 置上。
12. —种存储介质，用于真空处理装置，该存储介质存储 在计算机上动作的计算机程序，该真空处理装置通过预备真空 室及真空输送室将作为半导体基板的晶圆输送到真空处理室，在该真空处理室中对上述晶圆进行真空处理，该预备真空室能 够在常压气氛和真空气氛之间进行切换，其特征在于，上述计算机程序中编入了用于实施权利要求8 11中任一 项所述的真空处理方法的步骤。
全文摘要
本发明提供一种真空处理装置、真空处理方法以及存储介质。减轻输送臂的负荷、提高生产率，并以高对位精度向真空处理室输送晶圆。通过旋转台(5)在与第1输送臂(A1)及第2输送臂(A2)之间交接晶圆，对于真空处理前的晶圆(W)，一边使上述旋转台(5)旋转，一边使用线传感器(6)获取晶圆(W)周缘的位置数据。基于该位置数据，求得晶圆中心和晶圆朝向的位置；基于该晶圆的朝向，控制上述旋转台的旋转以对准晶圆朝向；基于上述晶圆的中心位置控制上述第2输送臂(A2)，使得在该晶圆中心和真空处理室的晶圆载置部中心对准的状态下将上述晶圆交接到上述载置部。
文档编号H01L21/67GK101241840SQ20081000644
公开日2008年8月13日 申请日期2008年2月4日 优先权日2007年2月5日
发明者近藤圭祐 申请人:东京毅力科创株式会社