專利名稱：真空處理系統(tǒng)及基板搬送方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在可以保持為真空的搬送室中配置處理室而成的真空 處理系統(tǒng)及真空處理系統(tǒng)中的基板搬送方法。
背景技術：
在半導體器件的制造工序中，在作為被處理基板的半導體晶片(以 下筒記為晶片)上，為了形成接觸結構或布線結構，進行形成多個金屬 或金屬化合物膜的加工。此種成膜處理是在保持為真空的處理室內進行 的，然而最近，從處理的有效化的觀點、以及抑制氧化或污染物等污染
的觀點出發(fā)，如下的群集工具(cluster tool)型的多腔室系統(tǒng)受到關注， 即，將多個處理室與保持為真空的搬送室連結，從而能夠利用設于該搬 送室中的搬送裝置向各處理室搬送晶片(例如日本特開平3-19252號公 報)。此種多腔室系統(tǒng)中，由于可以使晶片不暴露于大氣中，連續(xù)地形 成多個膜，因此可以進行極為有效并且污染極少的處理。
但是，近來，半導體器件的成膜處理有利用濺射等PVD (Physical Vappor Deposition)進4亍的情況、利用 CVD (Chemical Vappor Deposition)進行的情況，該情況下，如果可以將進行這些處理的處理 室搭載于相同的多腔室系統(tǒng)中，則可以進行有效的處理。但是，它們一 般來說所要求的真空度不同，PVD —方要在低壓下進行處理。另外， 一般來說在進行CVD時會產生污染成分。由此，在單純地在相同的搬 送室中配置CVD處理室和PVD處理室的情況下，CVD處理室的污染 成分很容易擴散到PVD處理室中，產生在PVD處理室中形成的膜的污 染、PVD處理室自身的污染。
作為防止此種情況的技術，提出過如下的技術，即構成為按照可以 控制流量的同時向搬送室導入清掃氣體，在將作為處理對象物的晶片向 規(guī)定的處理室搬送時，使搬送室的壓力高于該處理室的壓力(日本特開 平10-270527號^H1 )。但是，在PVD處理和CVD處理中所要求的壓力水平一般來說相差 10000倍以上，在進行晶片相對于CVD處理室的搬入搬出時需要將搬 送室設為更高的壓力，因此在專利文獻2的技術中，為了進行壓力調整 要花費時間，從而有生產率降低的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供如下的真空處理系統(tǒng)及基板搬送方法，具 有所要求的壓力水平相對為高壓力水平的處理室和相對為低壓力水平 的處理室，可以不存在來自其他的處理室的污染，并且不降低生產率地 在各處理室中進行處理。
根據本發(fā)明的第一觀點，提供一種真空處理系統(tǒng)，具備第一處理部、 第二處理部、緩沖室、控制機構，上述第一處理部具有第一處理室， 其在相對低的壓力下對被處理基板進行真空處理；第一搬送室，其連接 上述第一處理室，內部被調整為適合于上述笫一處理室的處理壓力的真 空度；搬送機構，其設于上述第一搬送室中，將被處理基板相對于上述 第一處理室搬入搬出，上述第二處理部具有第二處理室，其在相對高 的壓力下對被處理體進行真空處理；第二搬送室，其連接上述第二處理 室，內部被調整為適合于上述第二處理室的處理壓力的真空度；搬送機 構，其設于上述笫二搬送室中，將被處理基板相對于上述第二處理室搬 入搬出，上述緩沖室隔著門閥設于上述第一搬送室及所述第二搬送室之 間，在其內部可以收容被處理基板，并且其內部可以進行壓力調整，上 述控制機構如下所示地進行控制在將被處理基板從上述第一搬送室及 上述第二搬送室的任意一方向另 一方搬送時，在關閉了上述門閥的狀態(tài) 下，使上述緩沖室的壓力適合于上述第一搬送室及上述第二搬送室中的 存在被處理基板的一方的壓力，打開該存在被處理基板的搬送室和上述 緩沖室之間的門閥而使它們之間選擇性地連通，將被處理基板向上述緩 沖室搬入，關閉上述門閥而將上述緩沖室與上述第一及第二搬送室隔 斷，在該狀態(tài)下使上述緩沖室的壓力適合于另一方的搬送室的壓力，打 開上述緩沖室與上述另一方的搬送室之間的門閥而將被處理基板從上 述緩沖室向另一方的搬送室搬送。
在上述第一觀點的真空處理系統(tǒng)中，作為上述第一處理室可以應用 進行PVD處理的PVD處理室，作為上述第二處理室可以應用進行CVD
7處理的CVD處理室。該情況下，上述第二搬送室優(yōu)選保持為比上述第 二處理室高的壓力。另外，該情況下，可以將上述第一處理室保持為1 x 10_7~1 x 10-3Pa的壓力，將上述第二處理室保持為1 x 101 1 x io3Pa的 壓力。
上述緩沖室可以采用如下的構成，即，具有將其中排氣的排氣機構、 向其中導入氣體的氣體導入機構，可以利用上述排氣機構和上述氣體導
入機構調整壓力。上述第一搬送室可以采用如下的構成，即，具有將其 中排氣的排氣機構，利用該排氣機構設為適合于上述笫一處理室的壓 力。上述第二搬送室可以采用如下的構成，即，具有將其中排氣的排氣 機構、向其中導入氣體的氣體導入機構，利用這些排氣機構和氣體導入 機構設為適合于上述處理室的壓力。
另外，在上述笫一觀點的真空處理系統(tǒng)中，還具有其他的緩沖室， 其隔著門閥設于上述第一搬送室及上述第二搬送室之間，在其內部可以 收容被處理基板，并且其內部可以進行壓力調整，上述緩沖室在從上述 第一搬送室向上述第二搬送室搬送被處理基板時被使用，上述其他的緩 沖室在從上述第二搬送室向上述第一搬送室搬送被處理基板時被使用。
根據本發(fā)明的第二觀點，提供一種基板搬送方法，是在真空處理系 統(tǒng)中將被處理基板從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，該真空處理系統(tǒng)具備第一處理部、第二處理部、緩 沖室，上述第一處理部具有上述第一處理室，其在相對低的壓力下對 被處理基板進行真空處理；第一搬送室，其連接上述第一處理室，內部 被調整為適合于上迷第一處理室的處理壓力的真空度；搬送機構，其設 于上述第一搬送室中，將被處理基板相對于上述第一處理室搬入搬出， 上述第二處理部具有第二處理室，其在相對高的壓力下對被處理體進 行真空處理；上述第二搬送室，其連接上述第二處理室，內部被調整為 適合于上述第二處理室的處理壓力的真空度；搬送機構，其設于上述第 二搬送室中，將被處理基板相對于上述第二處理室搬入搬出，上述緩沖 室隔著門閥設于上述第一搬送室及上述第二搬送室之間，在其內部可以 收容被處理基板，并且其內部可以進行壓力調整，上述基板搬送方法具 有在關閉了上述門闊的狀態(tài)下，使上述緩沖室的壓力適合于上述第一 搬送室及上述第二搬送室中的存在被處理基板的一方的壓力的工序；打開該存在被處理基板的搬送室和上述緩沖室之間的門閥而使它們之間
選擇性地連通的工序；從上述存在被處理基板的搬送室向上述緩沖室搬 入被處理基板的工序；關閉上述門閥而將上述緩沖室與上述第 一及第二 搬送室隔斷的工序；在該狀態(tài)下使上述緩沖室的壓力適合于另一方的搬 送室的壓力的工序；打開上述緩沖室與上述另一方的搬送室之間的門岡 的工序；將被處理基板從上述緩沖室向另一方的搬送室搬送的工序。
在上述第二觀點的基板搬送方法中，作為上述第一處理室可以應用 進行PVD處理的PVD處理室，作為上述第二處理室可以應用進行CVD 處理的CVD處理室。
根據本發(fā)明的第三觀點，提供一種存儲介質，是在計算機上動作、 可以使計算機讀取存儲了用于控制真空處理系統(tǒng)的程序的存儲介質，該 真空處理系統(tǒng)具備第一處理部、第二處理部、緩沖室，上述第一處理部 具有第一處理室，其在相對低的壓力下對被處理基板進行真空處理； 第一搬送室，其連接上述笫一處理室，內部被調整為適合于上述第一處 理室的處理壓力的真空度；搬送機構，其設于上述笫一搬送室中，將被 處理基板相對于上述笫一處理室搬入搬出，上述第二處理部具有第二 處理室，其在相對高的壓力下對被處理體進行真空處理；第二搬送室， 其連接上述第二處理室，內部被調整為適合于上述第二處理室的處理壓 力的真空度；搬送機構，其設于上述第二搬送室中，將被處理基板相對 于上述第二處理室搬入搬出，上述緩沖室隔著門閥設于上述笫一搬送室 及上述第二搬送室之間，在其內部可以收容被處理基板，并且其內部可 以進行壓力調整，上述程序在執(zhí)行時按照施行如下的基板搬送方法的方 式，使計算機控制上述真空處理系統(tǒng)，即，將被處理基板從上述第一搬 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 有在關閉了上述門閥的狀態(tài)下，使上述緩沖室的壓力適合于上述笫一 搬送室及上述第二搬送室中的存在被處理基板的一方的壓力的工序；打 開該存在被處理基板的搬送室和上述緩沖室之間的門岡而使它們之間 選擇性地連通的工序；從上述存在被處理基板的搬送室向上述緩沖室搬 入被處理基板的工序；關閉上述門閥而將上述緩沖室與上述第一及第二 搬送室隔斷的工序；在該狀態(tài)下使上述緩沖室的壓力適合于另一方的搬 送室的壓力的工序；打開上述緩沖室與上述另一方的搬送室之間的門閥 的工序；將被處理基板從上述緩沖室向另一方的搬送室搬送的工序。
9根據本發(fā)明，由于在將被處理基板從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時按照如下所述進行控制，即，在關閉了 上述門閥的狀態(tài)下，使上述緩沖室的壓力適合于上述第一搬送室及上述 第二搬送室中的存在被處理基板的 一方的壓力，打開該存在被處理基板 的搬送室和上述緩沖室之間的門閥而使它們之間選擇性地連通，將被處 理基板向上述緩沖室搬入，關閉上述門閥而將上述緩沖室與上述第 一及 第二搬送室隔斷，在該狀態(tài)下使上述緩沖室的壓力適合于另一方的搬送 室的壓力，打開上述緩沖室與上述另 一方的搬送室之間的門閥而將被處 理基板從上述緩沖室向另一方的搬送室搬送，因此通過利用緩沖室，進
行第一搬送室與第二搬送室21的氣氛的隔斷，并且調整緩沖室的壓力， 就可以實現第一搬送室與第二搬送室之間的被處理基板的搬送。由此， 利用緩沖室的存在，可以可靠地防止從CVD處理室之類的相對高壓的 第二處理室向PVD處理室之類的相對低壓的第一處理室的交叉污染， 并且不需要使2個搬送室的壓力變動，僅在第一搬送室與第二搬送室之 間搬送晶片W時調整體積小的緩沖室的壓力即可，因此可以不降低生 產率地進行真空處理。


圖l是表示本發(fā)明的一個實施方式的多腔室型的真空處理系統(tǒng)的俯 視圖。
圖2是示意性地表示圖1的真空處理系統(tǒng)的第一處理部及第二處理 部的剖面圖。
圖3是表示第一處理部的PVD處理室的剖面圖。
圖4是表示第二處理部的CVD處理室的剖面圖。
圖5是表示利用過程控制器控制緩沖室時的控制系統(tǒng)的圖。
圖6是示意地表示第一和笫二搬送室的壓力、PVD處理室的壓力、 CVD處理室的壓力、緩沖室的壓力的圖。
圖7是表示本發(fā)明的其他實施方式的真空處理系統(tǒng)的俯視圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行具體說明。
圖l是表示本發(fā)明的一個實施方式的多腔室型的真空處理系統(tǒng)的俯 視圖。
真空處理系統(tǒng)1具有具備進行作為高真空(低壓)下的處理即PVD 處理、例如濺射處理的多個處理室的第一處理部2;具備進行作為高壓 下的處理即CVD處理的多個腔室的第二處理部3;搬入搬出部4;連接 第一處理部2與第二處理部3的2個緩沖室5a、 5b，從而可以對晶片 W實施規(guī)定的金屬或金屬化合物膜的成膜。
第一處理部2具有平面形狀形成七邊形的第一搬送室11、與該第一 搬送室11的4個邊連接的4個PVD處理室12、 13、 14、 15。在第一搬 送室11的另外2個邊上，分別連接著上述緩沖室5a、 5b。 PVD處理室 12 15及緩沖室5a、 5b隔著門閥G與第一搬送室11的各邊連接，它們 通過打開對應的門閥而與第一搬送室11連通，通過關閉對應的門閥G 而與第一搬送室11隔斷。在第一搬送室11內，"沒有相對于PVD處理 室12~15、緩沖室5a、 5b進行晶片W的搬入搬出的第一搬送機構16。 該第一搬送機構16配設于第一搬送室11的大致中央，在能夠旋轉及伸 縮的旋轉/伸縮部17的前端設有支承晶片W的2個支承臂18a、 18b， 這2個支承臂18a、 18b相互朝向相反方向地安裝于旋轉/伸縮部17上。 該第一搬送室11內如后所述地被保持為規(guī)定的真空度。
第二處理部3具有平面形狀形成七邊形的第二搬送室21、與該第二 搬送室21的4個邊連接的2個CVD處理室22、 23。另外，在第二搬 送室21的笫一處理部2側的2個邊上，分別連接著上述緩沖室5a、 5b。 此外，在搬入搬出部4側的2個邊上，分別連接著真空互鎖室6a、 6b。 處理室22、 23、緩沖室5a、 5b及真空互鎖室6a、 6b隔著門閥G與第 二搬送室21的各邊連接，它們通過打開對應的門閥而與第二搬送室21 連通，通過關閉對應的門閥G而與第二搬送室21隔斷。在第二搬送室 21內，_沒有相對于CVD處理室22、 23、緩沖室5a、 5b、真空互鎖室 6a、 6b進行晶片W的搬入搬出的第二搬送機構26。該第二搬送機構26 配設于第二搬送室21的大致中央，在能夠旋轉及伸縮的旋轉/伸縮部27的前端設有支承晶片W的2個支承臂28a、 28b，這2個支承臂28a、 28b相互朝向相反方向地安裝于旋轉/伸縮部27上。該第二搬送室21內 如后所述地被保持為規(guī)定的真空度。
搬入搬出部4隔著上述真空互鎖室6a、 6b被設于與第二處理部3 相反一側，具有連接真空互鎖室6a、 6b的搬入搬出室31。在真空互鎖 室6a、 6b與搬入搬出室31之間設有門閥G。在搬入搬出室31的與連 接真空互鎖室6a、 6b的一邊相面對的一邊上設有2個連接口 32、 33， 其連接收容作為被處理基板的晶片W的承載架C。在這些連接口 32、 33上分別設有未圖示的閘門，在這些連接口 32、 33上直接安裝收容了 晶片W的狀態(tài)的或空的承載架C，此時閘門打開在防止外部氣體的侵 入的同時與搬入搬出室31連通。另夕卜，在搬入搬出室31的側面設有對 準室34,在這里進行晶片W的對準。在搬入搬出室31內，設有進行晶 片W相對于承栽架C的搬入搬出及晶片W相對于真空互鎖室6a、 6b 的搬入搬出的搬入搬出用搬送機構36。該搬入搬出用搬送機構36具有 2個多關節(jié)臂，能夠沿著承載架C的排列方向在滑軌38上行走，從而 在各自的前端的手37上承載著晶片W，進行搬送。
下面，對第一處理部2及第二處理部的結構進行具體說明。圖2是 示意性地表示第一處理部2及笫二處理部3的剖面圖。
第一處理部2的第一搬送室11由于如上所述，向在高真空下進行處 理的相對較低壓力的PVD處理室12~15的任一個搬送晶片W時，與該 PVD處理室連通，因此第一搬送室11內的壓力被保持為與PVD處理室 12 15相同程度的高真空狀態(tài)。具體來說，PVD處理室通常來說被保持 為1 x 10 7~1 x io 3Pa (約1 x 109~1 x 10 5Torr )左右的壓力，第一搬送 室11也被保持為該程度的壓力。從維持此種壓力的觀點出發(fā)，在笫一 搬送室11中，在其底部設有排氣口 41，在該排氣口 41上連接著排氣配 管42。此外，在排氣配管42中，夾設有排氣速度調整闊43及真空泵 44。所以，通過在利用真空泵44進行真空排氣的同時利用排氣速度調 整閥43調整排氣，就可以將第一搬送室11內的壓力控制在上述范圍內。
第二處理部3的第二搬送室21由于如上所述，向在相對高壓下進 行處理的CVD處理室22、 23的任一個搬送晶片W時，與該CVD處理 室連通，因此笫二搬送室21內的壓力被保持為與CVD處理室22、 23相同程度的壓力。具體來說，CVD處理室通常來說被保持為lxl01 1 x 103Pa (約1 x 101 1 x 1(^Torr)左右，第二搬送室21也被保持為該 程度的壓力。從維持此種壓力的觀點出發(fā)，在第二搬送室22中，在其 底部設有排氣口 51,在其頂壁上設有氣體導入口 55。在排氣口 51上連 接著排氣配管52。此外，在排氣配管52中，設有排氣速度調整閥53 及真空泵54。另外，在氣體導入口 55上連接著用于導入清掃氣體的氣 體導入配管56，在氣體導入配管56中設有流量調節(jié)閥57。所以，通過 在利用真空泵54進行真空排氣的同時利用排氣速度調整閥53調整排 氣，并且從氣體導入配管56以規(guī)定流量將清掃氣體(例如Ar氣)導入 第二搬送室21，就可以將第二搬送室21內的壓力控制在上述范圍。而 且，由于CVD成膜處理會產生大量污染物質，因此從防止CVD處理室 間的交叉污染的觀點出發(fā)，優(yōu)選將第二搬送室21保持為比CVD處理室 22、 23高的壓力，形成從第二搬送室21朝向CVD處理室22、 23的氣 流。
緩沖室5a (5b)如上所述地隔著門閥G設于第一搬送室11及第二 搬送室21之間，通過打開任一個門閥G，就會與第一搬送室ll及第二 搬送室21的一方連通，在其內部可以收容晶片W，并且其內部可以進 行壓力調整。具體來說，在其底部設有排氣口 61,在其頂壁上設有氣體 導入口 65。在排氣口 61上連接著排氣配管62。此外，在排氣配管62 中，設有排氣速度調整閥63及真空泵64。另外，在氣體導入口 65上連 接著用于導入清掃氣體的氣體導入配管66，在氣體導入配管66中設有 流量調節(jié)閥67。所以，通過在利用真空泵64進行真空排氣的同時，利 用排氣速度調整閥63調整排氣，就可以使緩沖室5a (5b)內的壓力適 合于第一搬送室11內的壓力，另外，通過從該高真空的狀態(tài)起，除了 壓力控制閥63的控制之外，還經由氣體導入配管66向緩沖室5a ( 5b ) 以規(guī)定的流量導入清掃氣體，就可以使緩沖室5a(5b)內的壓力適合 于第二搬送室21內的壓力。此外，在緩沖室5a(5b)內，設有用于載 置所收容的晶片W的晶片載置臺68。
下面，參照圖3的剖面圖對第一處理部2的PVD處理室12進行說 明。該PVD處理室12形成作為PVD處理裝置的濺射裝置70的一部分， 在其中進行濺射。即，在構成濺射裝置70的PVD處理室12的內部， 配置有載置晶片W的載置臺71。PVD處理室12的內部的載置臺71上方區(qū)域被密封構件72覆蓋。在PVD處理室12的上部形成開口 ，在此處設有圓錐形的濺射靶構件73。另外，該濺射靶構件73的上部開口例如被由石英制成的電介質頂板74覆蓋。即，濺射靶構件73和電介質頂板74構成PVD處理室12的頂壁。在濺射靶構件73上連接著直流電源75的負極。在濺射靶構件73的上方設有多個固定磁鐵76。在電介質頂板74的上方，配置有用于在PVD處理室12內形成感應耦合等離子體(ICP)的感應線團77,在該感應線圈77上連接著高頻電源78。另外，在載置臺71上連接著高頻電源79，從而可以施加高頻電壓。
在PVD處理室12的側壁上設有直至屏蔽構件72的內部的氣體導入口 80，在該氣體導入口 80上連接著氣體供給配管81。另外，在氣體供給配管81上連接著用于供給Ar氣的Ar氣供給源82。從而可以從Ar氣供給源82經由氣體供給配管81向PVD處理室12內供給Ar氣。在PVD處理室12的底部連接著排氣配管83,在排氣配管83中設有真空泵84。這樣，通過《吏該真空泵84動作，而將PVD處理室12內的壓力保持為1 x 10-7~1 x l(r3Pa (約1 x 109~1 x 10-5Torr )左右的壓力。
在上述載置臺71上，設有相對于載置臺71的表面可突出沒入的晶片搬送用的3根(僅圖示了 2根)晶片支承銷釘85,這些晶片支承銷釘85被固定于支承板86上。這樣，通過利用氣缸等驅動機構88來升降桿87,晶片支承銷釘85借助支承板86升降。而且，符號89是波紋管。另一方面，在PVD處理室12的側壁上，形成有晶片搬入搬出口 12a,在將門閥G打開的狀態(tài)下與第一搬送室11之間進行晶片W的搬入搬出。
此外，將PVD處理室12內利用真空泵84排氣而設為高真空，從直流電源75對濺射靶構件73施加負的直流電壓，并且利用固定磁鐵76在PVD處理室12內形成磁場，通過向其中導入Ar氣，維持為上述壓力范圍，而在濺射靶構件73的附近形成封入上述磁場中的等離子體。該等離子體中的Ar離子與陰極的濺射靶構件73碰撞，將構成濺射靶構件73的材料的金屬原子打出。
同時，通過對感應線圈77施加高頻電壓，在腔室內形成感應耦合等離子體(ICP)，所打出的金屬原子在穿過該等離子體時被離子化。此
14后，通過對載置臺71施加高頻電壓而形成RF偏轉，抑制射入載置在載置臺71上的晶片W中的金屬原子離子的非垂直成分。這樣，就可以抑制例如向微小孔洞中成膜時形成的懸垂(overhang )。
像這樣，由于向PVD處理室12內供給的氣體僅為Ar氣，基本上不產生污染成分，因此可以在高真空狀態(tài)下進行極為清潔的處理。
而且，PVD處理室13-15也具有基本上與上述PVD處理室12相同的結構。
下面，參照圖4的剖面圖對第二處理部3的CVD處理室22進行說明。該CVD處理室22形成CVD處理裝置卯的一部分，在其中進行CVD處理。即，在構成CVD處理裝置90的CVD處理室22的內部，配置有載置晶片W的載置臺91，在該載置臺91內設有加熱器92。該加熱器92通過由加熱器電源93供電而發(fā)熱。
在CVD處理室22的頂壁上，與載置臺91相面對地設有用于將用于CVD處理的處理氣體以噴'淋狀向CVD處理室22內導入的噴'淋頭94。噴淋頭94在其上部具有氣體導入口 95，在其內部形成氣體擴散空間96，在其底面形成多個氣體噴出孔97。在氣體導入口 95上連接有氣體供給配管98,另外，在氣體供給配管98上連接有處理氣體供給系統(tǒng)99，該處理氣體供給系統(tǒng)99用于供給用于CVD處理的處理氣體，即用于進行反應而在晶片W的表面形成規(guī)定的薄膜的原料氣體。從而可以從處理氣體供給系統(tǒng)99經由氣體供給配管98及噴淋頭94向CVD處理室22內供給處理氣體。在CVD處理室22的底部，設有排氣口 100，在該排氣口 100上連接有排氣配管101，在排氣配管101上i殳有真空泵102。這樣，通過一邊供給處理氣體一邊使該真空泵102動作，而將CVD處理室22內保持為1 x 101 1 x io3Pa (約1 x 101 1 x 1(^Torr )左右。
在上述載置臺91上，設有相對于載置臺91的表面可突出沒入的晶片搬送用的3根(僅圖示了 2根)晶片支承銷釘103，這些晶片支承銷釘103被固定于支承板104上。這樣，通過利用氣缸等驅動機構106來升降桿105，晶片支承銷釘103就被借助支承板104升降。而且，符號107是波紋管。另一方面，在CVD處理室22的側壁上，形成有晶片搬入搬出口 108，在將門閥G打開的狀態(tài)下與第二搬送室21之間進行晶
15片w的搬入搬出。
此外，在一邊將CVD處理室22內利用真空泵102排氣， 一邊利用加熱器92隔著載置臺91將晶片W加熱為規(guī)定溫度的狀態(tài)下，從處理氣體供給系統(tǒng)99經由氣體供給配管98及噴淋頭94向CVD處理室22內導入處理氣體。這樣，就會在晶片W上進行處理氣體的反應，在晶片W的表面形成規(guī)定的薄膜。為了促進反應，也可以利用適當的機構來生成等離子體。
在像這樣在CVD處理室22中進行CVD處理的情況下，在其中存在很多仍未反應的氣體、反應副產物等污染成分。所以，在搬送晶片W時，此種污染成分有可能會擴散。
真空互鎖室6a、 6b是用于進行大氣氣氛的搬入搬出室31與真空氣氛的第二搬送室21之間的晶片W的搬送的腔室，具有排氣機構和氣體供給機構(都未圖示)，可以在短時間內將其中在大氣氣氛和適合于第二搬送室21的真空氣氛之間切換，在與搬入搬出室31之間的晶片W的轉交時，在以密閉狀態(tài)設為大氣氣氛后與搬入搬出室31連通，在與第二搬送室21之間的晶片的轉交時，在以密閉狀態(tài)設為真空氣氛后與第二搬送室21連通。
該真空處理系統(tǒng)1具有用于控制各構成部的控制部110。該控制部IIO具備控制器lll,其由執(zhí)行各構成部的控制的微處理器(計算機)構成；用戶界面112，其由操作者為了管理真空處理系統(tǒng)1而進行命令的輸入操作等的鍵盤、將真空處理系統(tǒng)的工作狀況可視化地顯示的顯示器等構成；存儲部113，其存放有用于將由真空處理系統(tǒng)l執(zhí)行的各種處理利用控制器111的控制來實現的控制程序、用于與各種數據及處理條件對應地使處理裝置的各構成部執(zhí)行處理的程序即配方。而且，用戶界面112及存儲部113與控制器111連接。
上述配方存儲于存儲部113中的存儲介質中。存儲介質既可以是硬盤，也可以是CDROM、 DVD、閃存存儲器等移動式的介質。另外，也可以從其他的裝置例如經由專用線路恰當地傳輸配方。
這樣，通過根據需要，利用來自用戶界面112的指示等將任意的配方從存儲部113中調出而使控制器lll執(zhí)行，就可以在控制器111的控制下，進行利用真空處理系統(tǒng)l的所需的處理。
特別是，本實施方式中，如圖5所示，控制部110的控制器111通過控制緩沖室5a、 5b的門閥G的執(zhí)行機構121、排氣配管62的排氣速度調整閥63、真空泵64、氣體供給配管66的流量調節(jié)閥67,在防止第一搬送室ll與第二搬送室21之間的氣氛的混合的同時，進行第一搬送室11與第二搬送室21之間的晶片W的搬送。即，這些緩沖室5a、 5b僅與笫一搬送室11及第二搬送室21的任意一方連通，按照使其內部適合于所連通的搬送室內的壓力的方式，控制第一搬送室11側的門閥G的開閉、第二搬送室21側的門閥G的開閉、以及緩沖室5a、 5b內的壓力，按照在將第一搬送室11與第二搬送室12之間隔斷的同時，進行它們之間的晶片W的搬送的方式來控制。
真空處理系統(tǒng)1具有像這樣進行PVD處理的PVD處理室和進行CVD處理的CVD處理室，不破壞真空地連續(xù)地進行PVD處理和CVD處理，作為此種PVD處理和CVD處理混合存在的應用，可以舉出接觸部的成膜及布線的成膜。
作為接觸部的成膜的具體例，可以舉出如下的例子，即，在基底的硅或硅化物上，首先形成CVD-Ti膜，接下來形成PVD-Ti膜，繼而在其上形成PVD-Cu膜。該情況下，可以將第二處理部3的CVD處理室22、 23設為CVD-Ti成膜用，將第一處理部2的PVD處理室12~15的任意2個，例如PVD處理室12、 13設為PVD-Ti成膜用，將另夕卜2個，例如PVD處理室14、 15設為PVD-Cu成膜用。也可以在CVD-Ti成膜后形成CVD-TiN膜，該情況下，只要將CVD處理室22、 23的一方設為CVD-Ti成膜用，將另 一方設為CVD-TiN成膜用即可。
另外，作為布線的成膜的具體例，可以舉出如下的例子，即，在基底的金屬膜上例如在W膜上，首先形成CVD-TiN膜，接下來形成PVD-Ti膜，繼而在其上形成PVD-Cu膜。該情況下，可以將第二處理部3的CVD處理室22、 23設為CVD-TiN成膜用，將第一處理部2的PVD處理室12 15的任意2個，例如PVD處理室12、 13設為PVD-Ti成膜用，將另外2個，例如PVD處理室14、 15設為PVD-Cu成膜用。下面，以上述接觸部的成膜為例，對此種真空處理系統(tǒng)l的處理動作進行說明。
首先，從任一個承載架C上利用搬入搬出用搬送機構36取出晶片W而搬入到真空互鎖室6a。然后，將真空互鎖室6a真空排氣而設為與第二搬送室21相同程度的壓力后，利用笫二搬送室21側的第二搬送機構26取出真空互鎖室6a的晶片W，搬入到CVD處理室22、 23的任一個中。此后，在其中進行CVD-Ti膜的成膜。此時的成膜處理是在將壓力如上所述地保持為1 x 101 1 x l03Pa (約1 x 10"~1 x 10lrTorr )左右的同時進行的。 一般來說，由于CVD處理會在處理室內產生大量污染物質，因此從防止污染物質向笫二搬送室21擴散而交叉污染的觀點出發(fā)，需要將第二搬送室21的壓力設定為高于CVD處理室內的壓力。
在成膜結束后，從進行過處理的CVD處理室中利用第二搬送機構26將晶片W取入到第二搬送室21內，接下來將晶片W從第二搬送室搬入到緩沖室5a。此時，在晶片W被搬入到緩沖室5a之前，將緩沖室5a內的壓力控制為適合于第二搬送室21的壓力，然后，打開第二搬送室21與緩沖室5a之間的門閥G，利用第二搬送機構26將晶片W搬入到緩沖室5a,載置在載置臺68上。此時的第二搬送室21及緩沖室5a的壓力如上所述地保持為1 x 101 1 x io3Pa (約1 x io"~l x 10lrTorr)左右。該情況下，從盡可能不使第二搬送室21的污染成分向緩沖室5a擴散的觀點出發(fā)，優(yōu)選使緩沖室5a的壓力高于第二搬送室21的壓力而形成從緩沖室5a朝向第二搬送室21的氣流。
其后，在晶片W被載置在緩沖室5a的載置臺68上的狀態(tài)下，關閉第二搬送室21側的門閥G而將緩沖室5a設為密閉狀態(tài)，將其中的壓力控制為適合于第一搬送室11的壓力的壓力，然后，打開緩沖室5a與第一搬送室ll之間的門閥G，利用第一搬送機構16將緩沖室5a內的晶片W取入到第一搬送室11。此時，第一搬送室11及緩沖室5a的壓力如上所述，保持為1 x 10-7~1 x l(r3Pa (約1 x 10-9~1 x 105Torr )左右。
如果示意性地表示此時的第一及第二搬送室的壓力、PVD處理室的壓力、CVD處理室的壓力、緩沖室的壓力，則如圖6所示。
從緩沖室5a中取出的晶片W被搬入到PVD處理室12、 13的任一個中，在其中進行PVD-Ti膜的成膜處理。PVD-Ti膜的成膜結束后， 利用第一搬送機構16將晶片W搬入到PVD處理室14、15的任一個中， 在這里進行PVD-Cu膜的成膜處理。
PVD-Cu膜的成膜結束后，利用第一搬送機構16將晶片W取入到 第一搬送室11中，接下來將晶片W從第一搬送室11搬入到緩沖室5b 中。此時，在晶片W被搬入緩沖室5b中之前，將緩沖室5b內的壓力 控制為適合于第一搬送室11的壓力，然后，打開第一搬送室ll與緩沖 室5b之間的門閥G,利用第一搬送機構16將晶片W搬入到緩沖室5b， 載置在栽置臺68上。其后，在晶片W載置在緩沖室5b的載置臺68上 的狀態(tài)下，關閉第一搬送室ll側的門閥G而將緩沖室5b設為密閉狀態(tài)， 將其中的壓力控制為適合于第二搬送室21的壓力的壓力，然后，打開 緩沖室5b與第二搬送室21之間的n岡G，利用笫二搬送機構26將緩 沖室5b內的晶片W向笫二搬送室21中取出。
此后，利用第二搬送機構26將晶片W搬入到真空互鎖室6b，將真 空互鎖室6b內設為大氣壓后，利用搬入搬出用搬送機構36將晶片W 收納在任一個承載架C上。
如上所述，本實施方式中，將真空處理系統(tǒng)l分為用于進行作為高 真空下的處理即PVD成膜處理的第一處理部2、用于進行作為高壓下 的處理即CVD成膜處理的第二處理部3，將第一處理部2的笫一搬送 室11和第二處理部3的第二搬送室21固定為適合于各自的處理的壓力， 在這些第一搬送室11與第二搬送室21之間，設置能夠收容晶片W并 且能夠調整其內部的壓力的緩沖室5a (5b)，在將晶片W從第一搬送 室11及第二搬送室21的任意一方向另一方搬送時，在關閉了門岡G的 狀態(tài)下，使緩沖室5a(5b)的壓力適合于第一搬送室ll及第二搬送室 21中的存在晶片W的一方的壓力，打開該存在晶片W的搬送室和緩沖 室5a(5b)之間的門閥G而使它們之間選擇性地連通，將晶片W搬入 到緩沖室5a (5b)，關閉門閥G而將緩沖室5a (5b)與第一及笫二搬 送室ll、 12隔斷，在該狀態(tài)下使緩沖室5a (5b)的壓力適合于另一方 的搬送室的壓力，打開緩沖室5a(5b)與另一方的搬送室之間的門閥G， 將晶片W從緩沖室5a (5b)搬送到另一方的搬送室，因此就可以利用 緩沖室5a (5b),進行第一搬送室11與笫二搬送室21的氣氛的隔斷，并且可以通過調整緩沖室5a (5b)的壓力，實現第一搬送室ll與笫二 搬送室21之間的晶片W的搬送。由此，利用緩沖室5a (5b)的存在， 可以可靠地防止從CVD處理室向PVD處理室的交叉污染，并且不需要 變動2個搬送室的壓力，僅在第一搬送室11與第二搬送室21之間搬送 晶片W時調整體積小的緩沖室5a、 5b的壓力即可，因此可以不降低生 產率地進行成膜處理。
另外，如上所述，雖然CVD處理一般來說會產生未反應氣體或反 應產物等污染成分，然而按照使進行CVD處理的第二處理部3的笫二 搬送室21的壓力高于CVD處理室22、 23內的壓力的方式進行壓力控 制，就可以盡可能地防止來自CVD處理室22、 23的污染成分的擴散， 更為有效地防止交叉污染。如果像這樣提高搬送室的壓力，則壓力就會 處于遠離適合于PVD處理的高真空的方向，以往，用于防止交叉污染 的壓力調整的時間不得不延長，然而本實施方式中，由于僅在緩沖室5a、 5b進行壓力調整即可，因此在此種情況下生產率基本上也不會降低。
而且，本發(fā)明并不限定于上述實施方式，可以在本發(fā)明的思想的范 圍內進行各種變形。例如，雖然在上述實施方式中給出了設置2個緩沖 室的例子，然而也可以如圖7所示，在第一搬送室11與第二搬送室21 之間，設置1個緩沖室115。由于緩沖室的數目越多，則生產率就越是 提高，因此優(yōu)選，然而如果緩沖室變多，則裝置空間變大，裝置成本也 會變高，因此在生產率沒有問題的情況下，緩沖室為l個即可。
另外，雖然在上述實施方式中，給出在第一處理部中設置4個PVD 處理室、在第二處理部中設置2個CVD處理室的例子，然而也可以在 第一處理部中設置4個CVD處理室、在第二處理室中設置2個PVD處 理室。另外，各處理部的處理室的數目并不限定于上述實施方式，只要 與處理對應地適當調整即可。此外，雖然在上述實施方式中，作為在 CVD處理室中成膜的材料以Ti及TiN為例，作為在PVD處理室中成 膜的材料以Ti、 Cu為例進行了說明，然而并不限定于此，除此以外， 作為在CVD處理室中成膜的材料例如可以舉出W或WN，作為在PVD 處理室中成膜的材料可以舉出Ta或TaN。此外，雖然作為相對高壓的 處理室以CVD處理室為例，作為相對低壓的處理室以PVD處理室為例 進行了說明，然而并不限定于此。例如，可以作為形成Cu膜時的種子
20用基底形成的Ru膜的成膜可以利用CVD來進行，然而由于就CVD-Ru 而言在成膜時基本上不生成污染成分，可以在與上述PVD相同程度的 高真空(低壓)下處理，因此形成CVD-Ru膜的處理室可以作為在相對 低壓下進行真空處理的笫一處理室使用。
此外，雖然在上述實施方式中，作為真空處理以進行成膜處理的情況 為例進行了說明，然而并不限于成膜處理，也可以同樣地適用于其他的真 空處理中。
權利要求
1.一種真空處理系統(tǒng)，具備第一處理部、第二處理部、緩沖室、控制機構，所述第一處理部具有第一處理室，其在相對低的壓力下對被處理基板進行真空處理；第一搬送室，其連接所述第一處理室，內部被調整為適合于所述第一處理室的處理壓力的真空度；搬送機構，其設于所述第一搬送室中，將被處理基板相對于所述第一處理室搬入搬出，所述第二處理部具有第二處理室，其在相對高的壓力下對被處理體進行真空處理；第二搬送室，其連接所述第二處理室，內部被調整為適合于所述第二處理室的處理壓力的真空度；搬送機構，其設于所述第二搬送室中，將被處理基板相對于所述第二處理室搬入搬出，所述緩沖室隔著門閥設于所述第一搬送室及所述第二搬送室之間，在其內部可以收容被處理基板，并且其內部可以進行壓力調整，所述控制機構如下進行控制在將被處理基板從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時，在關閉了所述門閥的狀態(tài)下，使所述緩沖室的壓力適合于所述第一搬送室及所述第二搬送室中的存在被處理基板的一方的壓力，打開該存在被處理基板的搬送室和所述緩沖室之間的門閥而使它們之間選擇性地連通，將被處理基板搬入到所述緩沖室，關閉所述門閥而將所述緩沖室與所述第一及第二搬送室隔斷，在該狀態(tài)下使所述緩沖室的壓力適合于另一方的搬送室的壓力，打開所述緩沖室與所述另一方的搬送室之間的門閥而將被處理基板從所述緩沖室向另一方的搬送室搬送。
2. 根據權利要求l所述的真空處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一處理室是進行PVD處理的PVD處理室，所述第二處理室是進行CVD處 理的CVD處理室。
3. 根據權利要求2所述的真空處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二搬 送室被保持在比所述第二處理室高的壓力。
4. 根據權利要求2所迷的真空處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一處 理室被保持為1 x 1(T7~1 x l(T3pa的壓力，所述第二處理室被保持為1 x 10^1xi()3pa的壓力。
5. 根據權利要求l所述的真空處理系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖室 具有將其中排氣的排氣機構、向其中導入氣體的氣體導入機構，可以利 用所述排氣機構和所述氣體導入機構進行調整壓力。
6. 根據權利要求l所述的真空處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一搬 送室具有將其中排氣的排氣機構，利用該排氣機構設為適合于所述第一 處理室的壓力。
7. 根據權利要求l所述的真空處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第二搬 送室具有將其中排氣的排氣機構、向其中導入氣體的氣體導入機構，利 用這些排氣機構和氣體導入機構設為適合于所述處理室的壓力。
8. 根據權利要求l所述的真空處理系統(tǒng)，其特征在于，還具有其他 的緩沖室，其隔著門閥設于所述第一搬送室及所述第二搬送室之間，在 其內部可以收容被處理基板，并且其內部可以進行壓力調整，所述緩沖 室在從所述第一搬送室向所述笫二搬送室搬送被處理基板時使用，所述 其他的緩沖室在從所述第二搬送室向所述第一搬送室搬送被處理基板 時使用。
9. 一種基板搬送方法，是在真空處理系統(tǒng)中將被處理基板從第一搬 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，該真空處 理系統(tǒng)具備第一處理部、第二處理部、緩沖室，所述第一處理部具有 第一處理室，其在相對低的壓力下對被處理基板進行真空處理；上述第 一搬送室，其與所述第一處理室連接，內部被調整為適合于所述第一處 理室的處理壓力的真空度；搬送機構，其設于所述第一搬送室中，將被 處理基板相對于所述第一處理室搬入搬出，所述笫二處理部具有笫二 處理室，其在相對高的壓力下對被處理體進行真空處理；上述第二搬送室，其與所述第二處理室連接，內部被調整為適合于所述笫二處理室的處理壓力的真空度；搬送機構，其設于所述第二搬送室中，將被處理基 板相對于所述第二處理室搬入搬出，所述緩沖室隔著門閥設于所述第一 搬送室及所述第二搬送室之間，在其內部可以收容被處理基板，并且其 內部可以進行壓力調整，所述基板搬送方法，具有在關閉了所述門閥的狀態(tài)下，使所述緩沖室的壓力適合于所述笫一 搬送室及所述第二搬送室中的存在被處理基板的一方的壓力的工序；打開該存在被處理基板的搬送室和所述緩沖室之間的門閥而使它 們之間選擇性地連通的工序；從所述存在被處理基板的搬送室向所述緩沖室搬入被處理基板的 工序；關閉所述門闊而將所述緩沖室與所述第一及第二搬送室隔斷的工序；在該狀態(tài)下使所述緩沖室的壓力適合于另一方的搬送室的壓力的 工序；打開所述緩沖室與所述另一方的搬送室之間的門閥的工序； 將被處理基板從所述緩沖室向另 一方的搬送室搬送的工序。
10. 根據權利要求9所述的基板搬送方法，其特征在于，所述第一處理室是進行PVD處理的PVD處理室，所述第二處理室是進行CVD 處理的CVD處理室。
11. 一種存儲介質，在計算機上動作，可以使計算機讀取存儲了用 于控制如下的真空處理系統(tǒng)的程序，該真空處理系統(tǒng)具備第一處理部、 第二處理部、緩沖室，所述第一處理部具有第一處理室，其在相對低 的壓力下對被處理基板進行真空處理；第一搬送室，其連接所述第一處 理室，內部被調整為適合于所述第一處理室的處理壓力的真空度；搬送 機構，其設于所述第一搬送室中，將被處理基板相對于所述第一處理室 搬入搬出，所述第二處理部具有第二處理室，其在相對高的壓力下對被處理體進行真空處理；第二搬送室，其與所述笫二處理室連接，內部 被調整為適合于所述第二處理室的處理壓力的真空度；搬送機構，其設 于所述第二搬送室中，將被處理基板相對于所述第二處理室搬入搬出， 所述緩沖室隔著門閥設于所述第一搬送室及所述第二搬送室之間，在其 內部可以收容被處理基板，并且其內部可以進行壓力調整，所述程序在執(zhí)行時按照施行如下的基板搬送方法的方式，使計算機 控制所述真空處理系統(tǒng)將被處理基板從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，該基板搬送方法具有在關閉了所述門閥的狀態(tài)下，使所述緩沖室的壓力適合于所述第一 搬送室及所述第二搬送室中的存在被處理基板的一方的壓力的工序；打開該存在被處理基板的搬送室和所述緩沖室之間的門閥而使它 們之間選擇性地連通的工序；從所述存在被處理基板的搬送室向所述緩沖室搬入被處理基板的 工序；關閉所述門閥而將所述緩沖室與所述第一及第二搬送室隔斷的工序；在該狀態(tài)下使所述緩沖室的壓力適合于另一方的搬送室的壓力的 工序；打開所述緩沖室與所述另一方的搬送室之間的門閥的工序； 將被處理基板從所述緩沖室向另 一方的搬送室搬送的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供真空處理系統(tǒng)及基板搬送方法。真空處理系統(tǒng)(1)具備第一處理部(2)，其在搬送晶片(W)的第一搬送室(11)上連接PVD處理室(12～15)而成；第二處理部(3)，其在搬送晶片的第二搬送室(21)上連接CVD處理室(22、23)而成；緩沖室(5a)，其隔著門閥(G)設于第一搬送室(11)及第二搬送室(12)之間，可以收容晶片(W)，并且可以進行壓力調整；控制部(110)，其如下進行控制，即，將緩沖室(5a)與第一搬送室(11)及第二搬送室(12)的任意一方選擇性地連通，按照使其內部的壓力適合于所連通的搬送室內的壓力的方式，控制門閥(G)的開閉及緩沖室(5a)的壓力。
文檔編號C23C16/44GK101688296SQ20088002308
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月1日 優(yōu)先權日2007年9月10日
發(fā)明者原正道, 宮下哲也, 平田俊治 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社