專利名稱：真空處理裝置和真空處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在真空屮對被處理體實施所希望的處理的真空處理裝 置和真空處理方法，特別是涉及對在與真空處理室之間、在減壓下搬 送被處理體的真空搬送室內(nèi)的氣氛進行控制的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體設(shè)備和FPD (平板顯示器)的制造中，在真空容器屮使 用所需要的處理氣體進行成膜處理、熱處理、干刻處理、清潔處理等 各種各樣的工藝。例如特開2000 - 127069號公報和特開平3 - 87386 號公報中記載有用于進行這種真空工藝的裝置。在這些裝置中，為了 不將真空容器或真空處理室開放在大氣下而在室內(nèi)搬入搬出被處理基 板(半導(dǎo)體晶片、玻璃基板等)，平吋保持減壓狀態(tài)的類型的真空搬送 室或者室內(nèi)能夠選擇性地切換成大氣壓狀態(tài)或減壓狀態(tài)的類型的真空 搬送室，通過閘閥與真空處理室連接，該真空搬送室內(nèi)設(shè)置有搬送機 械手。
然而，在真空處理裝置中，從真空搬送室內(nèi)的可動部或擦動部等 產(chǎn)生的有機物附著在被處理體上的這種有機物污染的問題變得明顯 化。 一般地，被處理體受到有機物污染(吸附)的量在真空中遠遠多 于在大氣中。特別是在采用組合設(shè)備工具(clustertool)結(jié)構(gòu)的真空處 理裝置中，由于系統(tǒng)內(nèi)的工序數(shù)量多，整個處理時間即被處理體滯留 時間長，并對應(yīng)于工藝的高精度化而趨向于高真空度(10"Pa以下)的 工藝處理，隨之真空搬送室的室內(nèi)也存在保持為例如10mTorr (約 1.33Pa)以下的真空壓力的情況。但是，真空搬送室的室內(nèi)越是變得高 真空，就越容易在被處理體上附著有機物。
這樣的有機物的附著或污染使真空處理室內(nèi)的成膜處理、蝕刻加 工等工藝的可靠性和制造的成品率大大降低。例如產(chǎn)生以下惡劣影響 在柵氧化膜形成中使氧化膜耐壓惡化、在接觸件(contact)形成中促進自然氧化膜的生長使接觸屯阻增加、在成膜工藝中因誘導(dǎo)期
(incubation time)的增加而使膜厚面內(nèi)的散亂性增加等。
特別是施于真空密封用吋所使用的O型環(huán)或軸承等上的潤滑脂所 產(chǎn)生或飛散的冇機物、或從搬送機構(gòu)(例如搬送帶)產(chǎn)生的有機物、 或因清洗不良等造成附著在處理室內(nèi)的各部表而上后放出的有機物， 一旦附著在被處理體的表而上，則難以將其去除，此外被處理而的不 良區(qū)域擴大，如上所述使制造的成品率明顯降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在真空搬送室內(nèi)盡量使被處理體不受 有機物污染的真空處理裝置和真空處理方法。
本發(fā)明的第一方面的真空處理裝置具有真空搬送室，其室內(nèi)被 保持為減壓狀態(tài)，設(shè)置有在室內(nèi)與鄰室之間進行被處理體的搬送的搬 送機構(gòu)；真空處理室，其與上述真空搬送室鄰接設(shè)置，在減壓下的室 內(nèi)對被處理體進行規(guī)定的處理；對上述真空搬送室進行真空排氣的排 氣部；將吹掃氣體供給上述真空搬送室的吹掃氣體供給部；和控制部， 其在監(jiān)視上述真空搬送室內(nèi)的壓力的同吋控制由上述吹掃氣體供給部 供給上述真空搬送室的上述吹掃氣體的流量，使得上述真空搬送室內(nèi) 的壓力不偏離規(guī)定的壓力范圍。
在上述的第一方面的裝置中，即使在真空搬送室內(nèi)因來自有機物 材料等的脫氣造成有機物飛散，也可以通過由吹掃氣體供給部供給的 吹掃氣體而稀釋，減少對被處理體的附著。特別是在高真空下，有機 物對被處理體的附著變得明顯，但相反地，利用吹掃氣體的流量控制 產(chǎn)生的有機物附著量的降低效果也變大。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的一種方式， 將壓力上限值設(shè)定為66.7Pa (500mTorr)以下的值，吹掃氣體的流量 控制為10sccm以上的設(shè)定值。
在上述第一方面的裝置中，作為一種方式，與上述真空搬送室鄰 接設(shè)置有負載鎖定室。該負載鎖定室，其室內(nèi)能夠選擇性地切換為大 氣狀態(tài)或減壓狀態(tài)，暫吋地留置在大氣空間與上述真空搬送室之間搬 送的被處理體。作為另一種方式，上述真空搬送室被作為負載鎖定室 而構(gòu)成。在這種情況下，在負載鎖定室內(nèi)設(shè)置有搬送機構(gòu)，室內(nèi)能夠
7選擇性地切換為大氣狀態(tài)或減壓狀態(tài)。
第二方面的裝置具有真空搬送室，其室內(nèi)被保持為減壓狀態(tài)， 設(shè)置有在室內(nèi)與鄰室之間進行被處理體的搬送的搬送機構(gòu)；真空處理 室，其與上述真空搬送室鄰接設(shè)置，在減壓下的室內(nèi)對被處理體進行 規(guī)定的處理；負載鎖定室，其與上述真空搬送室鄰接設(shè)置，室內(nèi)能夠 選擇性他切換為大氣狀態(tài)或減壓狀態(tài)，哲吋地留置在大氣空間與上述 真空搬送室之問搬送的被處理體；對上述負載鎖定室進行真空排氣的 排氣部；將吹掃氣體供給上述負載鎖定室的吹掃氣休供給部；和控制 部，其在監(jiān)視上述負載鎖定室內(nèi)的壓力的同吋控制由上述吹掃氣體供 給部供給上述負載鎖定室的上述吹掃氣體的流量，使得上述負載鎖定 室內(nèi)的壓力不偏離規(guī)定的壓力范圍。
在上述第二方面的裝置中，即使在負載鎖定室內(nèi)因來自有機物材 料等的脫氣造成有機物飛散，也可以通過由吹掃氣體供給部供給吹掃 氣體而稀釋，減少對被處理體的附著。特別是在高真空下，有機物對 被處理體的附著變得明顯，但相反地，利用吹掃氣體的流量控制產(chǎn)生 的有機物附著量的降低效果也變大。根據(jù)木發(fā)明優(yōu)選的一種方式，將 壓力上限值設(shè)定為66.7Pa (500mTorr)以下的值，吹掃氣體的流量控 制為10sccm以上的設(shè)定值。其中，為了防止靠近真空處理室的真空搬 送室的氣氛向負載鎖定室擴散，優(yōu)選設(shè)置使得負載鎖定室內(nèi)的壓力比 真空搬送室內(nèi)的壓力高。
第三方面的裝置具有真空搬送室，其室內(nèi)被保持為減壓狀態(tài)， 設(shè)置有在室內(nèi)與鄰室之間進行被處理體的搬送的搬送機構(gòu)；真空處理 室，其與上述真空搬送室鄰接設(shè)置，在減壓下的室內(nèi)對被處理體進行 規(guī)定的處理；對上述真空搬送室進行真空排氣的排氣部；將吹掃氣體 供給上述真空搬送室的吹掃氣體供給部；和控制部，其在監(jiān)視由上述 吹掃氣體供給部供給上述真空搬送室的上述吹掃氣體的流量的同時控 制上述真空搬送室內(nèi)的壓力，使得上述流量不小于規(guī)定的流量下限值。
在上述第三方面的裝置中，也是即使在真空搬送室內(nèi)因來自有機 物材料等的脫氣造成有機物飛散，也可以通過由吹掃氣體供給部提供 的吹掃氣體而稀釋，減少對被處理體的附著。特別是在高真空下，有 機物對被處理體的附著變得明顯，但相反地，利用吹掃氣體的流量控制產(chǎn)生的有機物附著量的降低效果也變大。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的一種方
式，將流量下限值設(shè)定在10sccm以上，真空搬送室內(nèi)的壓力控制為 66.7Pa (500mTorr)以下的設(shè)定it。
在上述第三方而的裝置中，作為一種方式，與上述真空搬送室鄰 接設(shè)置有負載鎖定室。該負載鎖定室，其室內(nèi)能夠選擇性地切換為大 氣狀態(tài)或減壓狀態(tài)，暫時地留置在大氣空間與上述真空搬送室之間搬 送的被處理體。作為另一種方式，上述真空搬送室被作為負載鎖定室 而構(gòu)成。在這種情況下，在負載鎖定室內(nèi)設(shè)置有搬送機構(gòu)，室內(nèi)能夠 選擇性地切換為大氣狀態(tài)或減壓狀態(tài)。
第四方面的裝置具有真空搬送室，其室內(nèi)被保持為減壓狀態(tài)， 設(shè)置有在室內(nèi)與鄰室之間進行被處理體的搬送的搬送機構(gòu)；真空處理 室，其與上述真空搬送室鄰接設(shè)置，在減壓下的室內(nèi)對被處理體進行 規(guī)定的處理；負載鎖定室，其與上述真空搬送室鄰接設(shè)置，室內(nèi)能夠 選擇性地切換為大氣狀態(tài)或減壓狀態(tài)，暫時地留置在大氣空間與上述 真空搬送室之間搬送的被處理體；對上述負載鎖定室進行真空排氣的 排氣部；將吹掃氣體供給上述負載鎖定室的吹掃氣體供給部；和控制 部，其在監(jiān)視由上述吹掃氣體供給部供給上述負載鎖定室的上述吹掃 氣體的流量的同時控制上述負載鎖定室內(nèi)的壓力，使得上述流量不小 于規(guī)定的流量下限值。
在上述第四方面的裝置中，即使在負載鎖定室內(nèi)因來自有機物材 料等的脫氣造成有機物飛散，也可以通過由吹掃氣體供給部供給吹掃 氣體而稀釋，減少對被處理體的附著。特別是在高真空下，有機物對 被處理體的附著變得明顯，但相反地，利用吹掃氣體的流量控制產(chǎn)生 的有機物附著量的降低效果也變大。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的一種方式，將 流量下限值設(shè)定為10sccm以上的值，真空搬送室內(nèi)的壓力控制為 66.7Pa (500mTorr)以下的設(shè)定值。其中，為了防止靠近真空處理室的 真空搬送室的氣氛向負載鎖定室擴散，優(yōu)選設(shè)置使得負載鎖定室內(nèi)的 壓力比真空搬送室內(nèi)的壓力高。
本發(fā)明的真空處理方法是在真空處理室與真空搬送室之間將被處 理體在減壓下搬送，并在上述真空處理室內(nèi)對上述被處理體進行規(guī)定 的處理的真空處理方法，在對上述真空搬送室進行真空排氣的同時向室內(nèi)供給吹掃氣體，將室內(nèi)的壓力控制為66.7Pa (500mTorr)以下的 值，將上述吹掃氣體的流量控制為10sccm以上的值。


圖1是表示本發(fā)明實施方式的真空處理裝置(組合設(shè)備工具)的 平面示意圖。
圖2是表示用于分別控制真空搬送室和負載鎖定室內(nèi)的氣氛的機 構(gòu)的框圖。
圖3是表示晶片上的有機物附著量的吹掃氣體流量依賴性的特性圖。
圖4是表示用于分別控制真空搬送室和負載鎖定室內(nèi)的氣氛的其
圖5是表示本發(fā)明其他實施方式的真空處理裝置(組合設(shè)備工具) 的平面示意圖。
圖6是表示曝光裝置的主耍部位的框圖。
圖7是表示在實施方式的曝光裝置中分別控制真空搬送室和負載 鎖定室內(nèi)的氣氛的機構(gòu)的框圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。 圖1表示本發(fā)明的一個實施方式的真空處理裝置的整體結(jié)構(gòu)。該 真空處理裝置是所謂的組合設(shè)備工具，設(shè)置于無塵室內(nèi)，在具有搬送 室10的例如六角形的搬送組件TM的周圍，以組合狀配置有工藝組件 PM,、 PM2、 PM3、 PMU和兩個負載鎖定組件LLM,、 LLM2。
工藝組件PM^ PM2、 PM3、 PM4具有單獨設(shè)定并控制室內(nèi)壓力的 腔室型真空處理室12。如后面敘述的那樣，負載鎖定組件LLM,、 LLM2 具有能夠選擇性地將室內(nèi)切換成大氣壓狀態(tài)或減壓狀態(tài)的腔室型負載 鎖定室14。工藝組件PM,、 PM2、 PM3、 PMt的真空處理室12分別通 過閘閥GA與搬送組件TM的真空搬送室10連接。負載鎖定組件LLM,、 LLM2的負載鎖定室14分別通過閘閥GB連接真空搬送室10。真空搬 送室10的室內(nèi)設(shè)置有真空搬送機械手RB,，其具有一對可回旋和伸縮的搬送臂Fa、 Fb。
工藝組件PM,、 PM2、 PM3、 PM4在各個真空處理室12內(nèi)，使用
規(guī)定的方式(處理氣體、高頻、熱等)進行所需耍的單枚處理，例如
CVD (Chemical Vapor Deposition:化學(xué)氣相沉積)、ALD (Atomic Layer Deposition:原子層沉積)或PVDD (Physical Vapor Deposition:物理
氣相沉積)等的成股處理、熱處理、半導(dǎo)體晶片表面的清潔處理、干 刻加工等。
負載鎖定組件LLM卜LLM2可以將各個負載鎖定室14內(nèi)的氣氛在 大氣壓狀態(tài)和規(guī)定真空度的減壓狀態(tài)之間進行切換。各負載鎖定室14 通過門式閥DV與從搬送組件TM —側(cè)看相反一側(cè)的處于大氣壓下的 裝載組件LM (loader module)的大氣搬送室16連接。
與裝載組件LM鄰接設(shè)置有裝載口 LP (load port)和定向平面 (orientation flat)定位機構(gòu)(以下簡稱"定位機構(gòu)")ORT。裝載口 LP 用于在與外部搬送車之間將例如能夠容納一批25枚半導(dǎo)體晶片(以下 簡稱"品片")W的晶片盒CR送入、取出。定位機構(gòu)ORT用于使晶 片W的定位平面或槽口與規(guī)定的位置或方向匹配。
在裝載組件LM中設(shè)置的大氣搬送機械手11132具有一對可以仲縮 的搬送臂，其沿直線導(dǎo)軌(直線滑臺)LA可以在水平方向移動，并且 可以升降、回旋，在裝載口LP、定位機構(gòu)ORT和負載鎖定組件LLM、 LLM2之間來往， 一枚枚地搬送晶片W。在此，大氣搬送機械手RB2 在設(shè)置于晶片盒CR前面的LP門(未圖示)打開的狀態(tài)下，將半導(dǎo)體 晶片W搬入裝載組件LM內(nèi)。直線導(dǎo)軌LA由例如永久磁鐵構(gòu)成的磁 鐵、驅(qū)動用磁性線圈和分度頭(scale head)等構(gòu)成，按照來自控制器 的指令，進行大氣搬送機械手RBZ的直線運動控制。
在此，對用于使被送入裝載口 LP的晶片盒CR內(nèi)的一枚晶片在該 組合設(shè)備工具內(nèi)接受一系列的處理的基本的晶片搬送動作進行說明。
裝載組件LM的搬送機械手RB2從裝載口 LP上的晶片盒CR中取 出一枚晶片W，將該晶片W搬送到定位機構(gòu)ORT，接受定位，在其完 成之后轉(zhuǎn)送到負載鎖定組件LLM,、 LLM2中的某一個(例如LLM,)。 轉(zhuǎn)送目標的負載鎖定組件LLM,在大氣壓狀態(tài)下接受晶片W，搬入后 對負載鎖定室14內(nèi)抽真空，在減壓狀態(tài)下將到晶片W交接到搬送組.件TM的真空搬送機械手RB,。
搬送機械手RB,使用搬送臂Fa、 Fb中的一個，將從負載鎖定組件 LLM,中取出的晶片W搬入第一個工藝組件(例如PM,)中。工藝組 件PMr按照預(yù)先設(shè)定的方案，在規(guī)定的工藝條件(氣體、壓力、電力、 吋間等)..下實施第一工序的單枚處理。
在該第-.工序的單枚處理結(jié)朿后，搬送機械手RB,將晶片W從工 藝組件PM,搬出。接著，搬送機械手RB,將從第一個工藝組件PM,中 搬出的晶片W接著搬入到第二個工藝組件(例如PM》中。在該第二 個工藝組件PM2中也按照預(yù)先設(shè)定的方案，在規(guī)定的工藝條件下實施 第二工序的單枚處理。
若該第二工序的單枚處理結(jié)朿，搬送機械手RB,將晶片W從第二 個工藝組件PM2搬出。接著，搬送機械手RB,將從工藝組件PM2中搬 出的晶片W，在有下一個工序的情況下，搬入第三個工藝組件(例如 PM3或PM》中，在沒有—卜一個工序的情況下，搬送到負載鎖定組件 LLM,、 LLM2中的，個。在第三個以后的工藝組件中進行了處理的情 況下，其后也在有下一個工序的情況下搬入后面的工藝組件中，在沒 有下一個工序的情況下，返回到負載鎖定組件LLM,、 I丄M2中的一個。
這樣，在組合設(shè)備工具內(nèi)的多個工藝組件PM,、 PM2…中接受了一 系列處理的晶片W.被搬入到負載鎖定組件中的一個(例如LLM2)，則
該負載鎖定組件LLM2的負載鎖定室14從減壓狀態(tài)切換到大氣壓狀 態(tài)。然后，裝載組件LM的搬送機械手RB2從開放在大氣下的負載鎖 —定組件LLM2中取出晶片W，返回相應(yīng)的晶片盒CR。其中，也能夠在 負載鎖定組件LLM,、 LLM2中對滯留中的晶片W在所希望的氣氛下實 施加熱或冷卻處理。
如上所述，該組合設(shè)備工具能夠?qū)⒕诙鄠€工藝組件中在真空 中依次串行搬送，并連續(xù)實施一系列的處理，特別是在真空薄膜形成 加工中，能夠在多個工藝組件中連續(xù)進行不同的成膜加工，有序地疊 層形成所希望的薄膜。此外，由于多個工藝組件以流水線方式連續(xù)地 反復(fù)進行各個單枚處理，所以可以獲得高的運轉(zhuǎn)率和高的生產(chǎn)率。
圖2表示分別控制搬送組件TM的真空搬送室10內(nèi)的氣氛和各負 載鎖定組件LLMj (j=l、 2)的負載鎖定室14內(nèi)的氣氛的機構(gòu)。在搬送組件TM的真空搬送室10的側(cè)而設(shè)置有通過閘閥GA與各 工藝組件PMi (i=l、 2、 3、 4)的晶片搬入搬出口連接的第一晶片搬入 搬出口 10a，和通過閘閥GB與各負載鎖定組件LLMj的負載鎖定室14 連接的第二品片搬入搬出口 10b。
在真空搬送室10的底而設(shè)置有排氣口 20，排氣機構(gòu)24通過排氣 管22連接在該排氣口 20上。設(shè)置在排氣管22上的開關(guān)閥26保持平 常時問打開的狀態(tài)。排氣機構(gòu)24例如包括由渦輪分子泵構(gòu)成的真空泵 和由調(diào)節(jié)閥構(gòu)成的流量控制閥等，以一定的排氣量或排氣速度對真空 搬送室IO內(nèi)進行真空排氣。
在真空搬送室10的上部例如頂面設(shè)置有供氣口 28。來自吹掃氣體 供給源30的供氣管32連接在該供氣口 28上，在該供氣管32上設(shè)置 有質(zhì)量流量控制器(MFC) 34和開關(guān)閥36。平常時間開關(guān)閥36保持
打開的狀態(tài)，作為吹掃氣體或調(diào)整壓力氣體的不活潑氣體優(yōu)選N2氣由
吹掃氣體供給源30通過MFC34和開關(guān)閥36供給真空搬送室10內(nèi)。 其中，MFC34具有氣體質(zhì)量傳感器和流量調(diào)整閥，以通過內(nèi)部的反饋 控制使得流經(jīng)供氣管32的N2氣的流量保持在流量設(shè)定值的方式而進 行動作。主控制部38賦與MFC34以流量設(shè)定值。
此外，在真空搬送室10的頂部安裝有計測室內(nèi)壓力的真空計40， 該真空計40的輸出信號(壓力測定值)作為壓力監(jiān)控信號被賦與主控 制部38。由于如上所述，排氣機構(gòu)24的排氣量為一定，所以真空搬送 室內(nèi)的壓力依賴于由吹掃氣體供給機構(gòu)(30、 32、 34)供給的吹掃氣 體的流量。因此，主控制部38通過對MFC36的流量設(shè)定值能夠?qū)⒄?空搬送室10內(nèi)的壓力控制在規(guī)定的范圍內(nèi)?？墒?，例如在排氣機構(gòu)24 中排氣流量降低，或真空搬送室10的氣密性下降時，即使按照設(shè)定控 制吹掃氣體的流量，也存在真空搬送室10內(nèi)的壓力變得異常高的情況。 在這種情況下，由于主控制部38通過真空計40監(jiān)控真空搬送室10內(nèi) 的壓力，所以在壓力超過規(guī)定的上限值時判斷為異常，能夠采取對 MFC34的流量設(shè)定值的更改、警報的產(chǎn)生、裝置運轉(zhuǎn)的停止等處置。
在該實施方式中，真空搬送室10內(nèi)的壓力以工藝組件PMi的真空 處理室12內(nèi)的壓力為基準，選擇比其適當高的值，在通常的組合設(shè)備 工具中選擇500mTorr (66.7Pa)以下的值，例如200mTorr (26.7Pa)。另一方而，供給真空搬送室10的吹掃氣休的流量，從盡可能地減少有 機物對真空搬送室10內(nèi)滯留中的晶片W的附著的觀點出發(fā)，設(shè)定并 控制為敁佳值。
圖3表示晶片上的有機物附著量的吹掃氣體流量依賴性的測定結(jié)
果。作為測定條件，真空室的內(nèi)壁溫度為23。C、壓力為53Pa、吹掃氣 休為N2氣、晶片口徑為300mm。
在圖3的測量結(jié)果中，在吹掃氣體(N/氣)的流量為Osccm吋的 有機物附著量約為300ng,但是在10sccm時約為180ng， 40sccm吋約 為180ng， 75sccm吋約為140ng， 96sccm吋約為135ng，可知在10sccm 以上的吹掃氣體(N2氣)流量下能夠有效地減少有機物附著量。
從理論上考慮如下。S口，真空搬送室中的有機物污染源為真空密 封用的O型環(huán)、潤滑脂等有機材料和丙酮等有機溶劑。這些有機材料 以及從裝置內(nèi)壁的表面放出氣體狀有機物的速度按照克勞修斯-克拉佩 龍公式(Clausius-Clapeyron equation),依賴于溫度和各有機成分的蒸 發(fā)焓。因此在溫設(shè)為一定的情況下，有機物的放出速度是一定的。另 一方面，附著于真空搬送室內(nèi)的晶片上的有機物的量依賴于真空搬送 室內(nèi)的有機物濃度。因此，為了減少真空搬送室內(nèi)的晶片上的有機物 附著量，向真空搬送室內(nèi)供給吹掃氣體使有機物濃度降低是有效的。
其中，從對工藝的影響和排氣機構(gòu)的排氣能力等各種觀點出發(fā)， 吹掃氣體(N2氣)流量設(shè)置有上限。通?？梢砸?000sccm為上限值。
再回到圖2中，負載鎖定組件LLMj在負載鎖定室14內(nèi)設(shè)置有載 置并支撐晶片W的載置臺40。在該載置臺40中設(shè)置有用于在與搬送 機械手RB,、RB2交接晶片W時以水平姿態(tài)上升下降的升降銷機構(gòu)(未 圖示)。其中，在負載鎖定室14內(nèi)對晶片W實施加熱或冷卻處理的情 況下，能夠在載置臺40上設(shè)置加熱器(未圖示)或冷卻機構(gòu)(未圖示)。
在負載鎖定室14的底面設(shè)置有排氣口 42，排氣機構(gòu)46通過排氣 管44連接在該排氣口 42上。在排氣管44上設(shè)置有開關(guān)閥48。開關(guān)閥 48在將負載鎖定室14內(nèi)切換到減壓狀態(tài)時或在保持減壓狀態(tài)的期間 中被打開，在將負載鎖定室14內(nèi)切換到大氣壓狀態(tài)吋或在保持大氣壓 狀態(tài)的期間中被關(guān)閉。排氣機構(gòu)46包括例如粗抽用的干泵、高真空用 的渦輪分子泵和流量控制閥例如調(diào)節(jié)閥等，在使負載鎖定室14內(nèi)從大氣壓狀態(tài)切換到減壓狀態(tài)吋，以一定的較大排氣速度，在使負載鎖定 室14內(nèi)保持減壓狀態(tài)吋，以比較小的一定的排氣速度，對負載鎖定室 14進行真空排氣。
在負載鎖定室14的上部例如頂而上設(shè)置有供氣口 50。來自吹掃氣 體供給源52的供氣管54與該供氣口 50連接，在該供氣管54上設(shè)置 有質(zhì)量流量控制器(MFC) 56和開關(guān)閥58。開關(guān)閥58在向負載鎖定 室14供給吹掃氣體吋或期間(將負載鎖定室14內(nèi)從減壓狀態(tài)切換到 大氣壓狀態(tài)吋、和使負載鎖定室14內(nèi)保持為真空的設(shè)定壓力的期間) 中為打開狀態(tài)，其以外的期間中為關(guān)閉狀態(tài)。
開關(guān)閥58在打開的吋候，作為吹掃氣體或調(diào)整壓力氣體的不活潑 氣體，優(yōu)選N2氣由吹掃氣休供給源52通過MFC56和開關(guān)閥58供給 負載鎖定室14內(nèi)。其巾，MFC56具有氣體質(zhì)量傳感器和流量調(diào)整閥， 在負載鎖定室14內(nèi)從減壓狀態(tài)切換到大氣壓狀態(tài)吋將該流量調(diào)整閥設(shè) 為全開狀態(tài)，在使負載鎖定室14內(nèi)保持為真空的設(shè)定壓力的期間屮， 以通過內(nèi)部的反饋控制使流經(jīng)供氣管58的N2氣的流量保持在流量設(shè) 定值的方式而進行動作。主控制部38賦與MFC56流量設(shè)定值。在負 載鎖定室14的頂部安裝有計測室內(nèi)的壓力的真空計60，該真空計60 的輸出信號(壓力測定值)作為壓力監(jiān)控信號被賦與主控制部38。
在負載鎖定室14中，在保持減壓狀態(tài)時，也進行與上述的搬送組 件TM的真空搬送室IO相同的氣氛控制。即，如上所述由于排氣機構(gòu) 46的排氣量一定，所以負載鎖定室14內(nèi)的壓力依賴于由吹掃氣體供給 機構(gòu)(52、 54、 56)供給的吹掃氣體(N2氣)的流量。因此，主控制 部38通過對MFC56的流量設(shè)定值能夠?qū)⒇撦d鎖定室14內(nèi)的壓力控制 在規(guī)定的范圍內(nèi)。可是，例如在排氣機構(gòu)46中排氣流量降低，或負載 鎖定室14的氣密性下降時，即使按照設(shè)定控制吹掃氣體(N2氣)的流 量，也存在負載鎖定室14內(nèi)的壓力變得異常高的情況。由于主控制部 38通過真空計60監(jiān)控負載鎖定室14內(nèi)的壓力，所以在壓力超過了規(guī) 定的上限值時判斷為異常，能夠采取對MFC56的流量設(shè)定值的更改、
警報的產(chǎn)生、裝置運轉(zhuǎn)的停止等處置6
其中，在圖2中，主控制部38除了控制MFC34、 56以夕卜，也能 夠直接或間接地控制開關(guān)閥26、 48、 36、 58、搬送機械手RB"閘閥GA、 GB、門式閥DV等的動作。
在該實施方式屮，負載鎖定室14內(nèi)的壓力以搬送組件TM的真空 搬送室IO內(nèi)的j—!i力為基準，為比其適當高的值，然而在通常的組合設(shè) 備工具中選擇500niTorr(66.7Pa)以下的值例如200 400mTorr(26.7 53.4Pa)。另一方而，供給負載鎖定室14內(nèi)的吹掃氣體的流量，從盡可 能減少有機物對負載鎖定室14內(nèi)滯留中的品片W的附著的觀點出發(fā)， 設(shè)定并控制為遺佳值。在此也以圖3的測量結(jié)果和上述理論為基礎(chǔ)， 通過將供給負載鎖定室14的吹掃氣體的流量控制為10sccm以上的值， 能夠有效地減少對于負載鎖定室14內(nèi)的晶片W的有機物附著量。
圖4表不分別控制真空搬送室10和負載鎖定室14內(nèi)的氣氛的機 構(gòu)的另一實施例。圖中，對于具有與上述第一實施例(圖2)相同的結(jié) 構(gòu)或功能的部分采用同一參照符號標示。
在該實施例中，來自吹掃氣體供給源30的供氣管32與設(shè)置于真 空搬送室10內(nèi)的上部的供氣口 28連接，在該供氣管32上并排設(shè)置有 開關(guān)閥62和流量控制閥64。流量控制閥64例如由比例控制閥構(gòu)成， 通過壓力控制部66控制閥的開度。計測真空搬送室10內(nèi)的壓力的真 空計40的輸出信號(壓力測定值)，被作為反饋信號賦與壓力控制部 66。此外，在供氣管32上與流量控制閥64串聯(lián)設(shè)置有流量傳感器68， 該流量傳感器68的輸出信號(流量測定值)作為流量監(jiān)控信號被賦與 主控制部38。
開關(guān)閥62在維護作業(yè)中使真空搬送室10內(nèi)為大氣壓狀態(tài)時被打 開。平常時間使開關(guān)閥62保持關(guān)閉狀態(tài)，將來自吹掃氣體供給源30 的吹掃氣體作為調(diào)整壓力用氣體，經(jīng)由流量控制閥64供給真空搬送室 14內(nèi)，通過真空計40和壓力控制部66對流量控制閥64的閥開度進行 反饋控制，使真空搬送室10內(nèi)的壓力與壓力設(shè)定值例如200mTorr (26.7Pa)匹配。主控制部38將所希望的壓力設(shè)定值賦與壓力控制部 66,并且從流量傳感器68的輸出信號監(jiān)視供給真空搬送室10的吹掃 氣體(N2氣)的流量。
在這種情況下也因為排氣機構(gòu)24的排氣流量一定，所以供給真空 搬送室10的吹掃氣體的流量成為以一定的關(guān)系對應(yīng)于真空搬送室10 內(nèi)的壓力的值。因此，主控制部38通過對壓力控制部66的壓力設(shè)定值能夠?qū)⒋祾邭怏w的流量控制在規(guī)定值以上或規(guī)定的范圍內(nèi)?？墒?， 例如在排氣機構(gòu)24中排氣流量降低吋，即使真空搬送室10內(nèi)的壓力 按照設(shè)定進行控制，也存在吹掃氣休的流量變得異常低的情況。在這
種惜況下，由于主控制部38通過流量傳感器68監(jiān)控真空搬送室10內(nèi) 的壓力，所以在吹掃氣體的流量超過規(guī)定的下限值(例如10sccm)吋 判斷為異常，能夠釆取對壓力控制部66的壓力設(shè)定值的更改、警報的 產(chǎn)生、動作停止等處置。 .
在負載鎖定室14中，來自吹掃氣體供給源52的供氣管54與供氣 口 50連接，在該供氣管54上并排設(shè)置有開關(guān)閥58和流量控制閥70。 流量控制閥70為通過壓力控制部72控制閥的開度的比例控制閥。計 測負載鎖定室14內(nèi)的壓力的真空計60的輸出信號(壓力測定值)被 作為反饋信號賦與壓力控制部72。再者，在供氣管54上與流量控制閥 70巾聯(lián)設(shè)置有流量傳感器74，該流量傳感器74的輸出信號(流量測 定值)作為流量監(jiān)控信號被賦與主控制部38。
在將負載鎖定室14的室內(nèi)從減壓狀態(tài)切換到大氣壓狀態(tài)時，打開 開關(guān)閥58，將來自吹掃氣體供給源52的吹掃氣體，通過打開狀態(tài)的開 關(guān)閥58送入負載鎖定室14內(nèi)。此外，在將負載鎖定室14內(nèi)從大氣壓 狀態(tài)切換到減壓狀態(tài)后將室內(nèi)的真空壓力保持在一定值時，使開關(guān)閥 58保持關(guān)閉狀態(tài)，將來自吹掃氣體供給源52的吹掃氣體作為調(diào)整壓力 用氣體，經(jīng)由流量控制閥70供給負載鎖定室14內(nèi)，通過真空計60和 壓力控制部72對流量控制閥70的閥開度(氣體供給流量)進行反饋 控制，使負載鎖定室14內(nèi)的壓力與壓力設(shè)定值例如400mTorr(53.4Pa) 匹配。
主控制部38將所希望的壓力設(shè)定值賦與壓力控制部72，并且以流 量傳感器74的輸出信號(流量測定值)為基礎(chǔ)，監(jiān)視供給負載鎖定室 14的吹掃氣體的流量。在負載鎖定室14中，也因為排氣機構(gòu)46的排 氣量或排氣速度一定，所以吹掃氣體的流量成為以一定的關(guān)系對應(yīng)于 室內(nèi)的壓力的值。因此，主控制部38通過對壓力控制部72的壓力設(shè) 定值能夠?qū)⒋祾邭怏w的流量控制在規(guī)定值以上或規(guī)定的范圍內(nèi)?？墒?， 例如在排氣機構(gòu)46中排氣流量降低時，即使按照設(shè)定控制負載鎖定室 14內(nèi)的壓力，也存在吹掃氣體的流量變得異常低的情況。在這種情況
17下，山于主控制部38通過流量傳感器74監(jiān)控負載鎖定室14內(nèi)的壓力， 所以在吹掃氣體的流量超過規(guī)定的下限值(例如10sccm)吋判斷為異 常，能夠采取對壓力控制部72的壓力設(shè)定值的見改、警報的產(chǎn)生或動 作停止等處H。
h述實施方式屮的組合設(shè)備工具的真空處理裝置不限于圖1所示 的裝置，在設(shè)計或各部的結(jié)構(gòu)等方面可以進行各種變形。例如，如圖5 所示，也可以是在一個組合設(shè)備工具內(nèi)兩個搬送組件TM卜TM2通過 通道單元78屮聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。圖示的設(shè)計能夠最多設(shè)置六臺工藝組件 PM。在通道單元78的兩側(cè)也配置有用于進行工藝的前處理的子組件 SM,、 SM2。在該組合設(shè)備工具屮，關(guān)于各搬送組件TM,、 TM2的真空 搬送室10和各負載鎖定組件LLM" LLM2的負載鎖定室14，也可以 裝備具有與上述實施方式相同的結(jié)構(gòu)或功能的吹掃氣體流量控制機構(gòu) 和壓力監(jiān)控機構(gòu)(圖2)、或壓力控制機構(gòu)和吹掃氣體流量監(jiān)控機構(gòu)(圖 3)。
此外，在上述的實施方式中的負載鎖定組件LLM,、 LLM2是以一 枚為單位暫吋留置半導(dǎo)體品片W的單枚式的裝置。雖然省略了圖示， 但也可以將這些負載鎖定組件LLM卜LLM2構(gòu)成以多枚為單位暫時留 置半導(dǎo)體晶片W的成批式的結(jié)構(gòu)。
再者，作為另外的實施方式的真空處理裝置，雖然省略了圖示， 用負載鎖定組件構(gòu)成通過閘閥與真空處理室連接的真空搬送室，在該 負載鎖定組件內(nèi)設(shè)置搬送機械手的方式也可以適用本發(fā)明。即，關(guān)于 該負載鎖定組件的負載鎖定室，可以裝備具有與上述實施方式相同的 結(jié)構(gòu)或功能的吹掃氣體流量控制機構(gòu)和壓力監(jiān)控機構(gòu)(圖2)、或壓力 控制機構(gòu)和吹掃氣體流量監(jiān)控機構(gòu)(圖3)。
其中，在這樣直接將負載鎖定室連接于真空搬送室的方式中，在 通過門式閥將裝載組件LM連接于負載鎖定室的情況下，在負載鎖定 室內(nèi)(門式閥DV附近)設(shè)置有能夠從負載鎖定室內(nèi)的搬送機械手和 裝載組件LM的大氣搬送機械手RB2的兩方來接近的晶片載置臺?；?者通過門式閥將盒室與負載鎖定室連接，在該盒室內(nèi)配置有晶片盒CR 的結(jié)構(gòu)也可以適用于本發(fā)明。
此外，本發(fā)明也可以適用于組合設(shè)備工具以外的真空處理裝置。在本發(fā)明的真空工藝中不限于CVD或干刻等這種使用反應(yīng)性氣體的處 理，也包括例如減壓方式的曝光等。
圖6表示本發(fā)明可適用的減壓式曝光裝置的主耍部位的結(jié)構(gòu)。該 曝光裝置具有能進行真空排氣的真空嗞光室80、配置于該真空曙光
室80的上方的投影光學(xué)系統(tǒng)82、配置于該投影光學(xué)系統(tǒng)82的上方的 標線片84、和配置于該標線片84上方的照明光學(xué)系統(tǒng)86。
在真空l展光室80內(nèi)晶片W被水平載置在晶片臺88」::。標線片84 是形成有要轉(zhuǎn)印在晶片W上的圖案的光掩膜，被水平支撐在環(huán)狀的標 線片臺90上。在標線片84和晶片臺88之間的規(guī)定的中間位置(瞳位 置附近)配置有可變的孔徑光闌92。照明光學(xué)系統(tǒng)86例如是ArF準分 子激光器，對標線片84進行照明，使得通過所謂的柯勒照明(Koehler illumination)在瞳位置形成光源的像。投影光學(xué)系統(tǒng)82具有由多個光 學(xué)透鏡構(gòu)成的縮小投影透鏡，將從上方進行柯勒照明的標線片84的圖 案，以規(guī)定的縮小倍率在正下方的晶片W上成像(轉(zhuǎn)印)。
在真空曝光室80中，由不活潑氣體供給部(未圖示)以規(guī)定的流 量供給不活潑氣體例如氦氣，另一方而通過排氣機構(gòu)94進行真空排氣， 室內(nèi)的壓力被保持在規(guī)定的真空度。搬送組件TM的真空搬送室94通 過第-一閘閥GA與該真空曝光室80連接，并且負載鎖定組件LLM的 負載鎖定室96通過第二閘閥GB與該搬送組件TM連接。
如圖7所示，在上述結(jié)構(gòu)的曝光裝置中，也通過與上述實施方式 (圖2)相同的氣氛控制機構(gòu)對搬送組件TM的真空搬送室96和負載 鎖定組件LLM的負載鎖定室98的氣氛進行控制，能夠防止各室96、 98內(nèi)的有機物污染。再者，雖省略圖示，也可以采用與圖4相同的氣 氛控制機構(gòu)。
以上對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行了說明，但上述的實施方式并 不限定本發(fā)明。本行業(yè)的人員能夠不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想和技術(shù)范 圍在具體的實施方式中施加各種變形、變更。
在上述的實施方式中，對搬送組件TM的真空搬送室10和負載鎖 定組件LLMj、 LLM2的負載鎖定室14進行真空排氣的排氣機構(gòu)24、 46的排氣量或排氣速度固定為一定。但是，也可以是在排氣機構(gòu)24、 46中設(shè)置有自動壓力控制裝置(APC)，用APC對排氣量進行可變控制，使各室IO、 14內(nèi)的壓力與設(shè)定值匹配的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，吹 掃氣體供給機構(gòu)一側(cè)通過調(diào)節(jié)閥等流量控制閥能夠?qū)⒋祾邭怏w的流量
固定為一定值，能夠省去MFC和壓力控制回路。本發(fā)明屮的被處理體 不限于半導(dǎo)休晶片，也可以是LCD基板等在真空處理裝置內(nèi)擔心有機 物污染的其他被處理體。
根據(jù)本發(fā)明的莨空處理裝置或真空處理方法，即使在真空處理裝 置內(nèi)存在有機類部件或有機物的情況下，也能夠有效地減少被處理基
權(quán)利要求
1.一種真空處理裝置，其特征在于，具有真空搬送室，其室內(nèi)被保持為減壓狀態(tài)，設(shè)置有在室內(nèi)與鄰室之間進行被處理體的搬送的搬送機構(gòu)；真空處理室，其與所述真空搬送室鄰接設(shè)置，在減壓下的室內(nèi)對被處理體進行規(guī)定的處理；對所述真空搬送室進行真空排氣的排氣部；將吹掃氣體供給所述真空搬送室的吹掃氣體供給部；和控制部，其在監(jiān)視所述真空搬送室內(nèi)的壓力的同時控制由所述吹掃氣體供給部供給所述真空搬送室的所述吹掃氣體的流量，使得所述真空搬送室內(nèi)的壓力不偏離規(guī)定的壓力范圍。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空處理裝置，其特征在于 所述壓力上限值設(shè)定為66.7Pa (500mTorr)以下的值，所述吹掃氣休的流量控制為10sccm以上的設(shè)定值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的真空處理裝置，其特征在于，具有 負載鎖定室，其與所述真空搬送室鄰接設(shè)置，室內(nèi)能夠選擇性地切換為大氣狀態(tài)或減壓狀態(tài)，暫時地留置在大氣空間與所述真空搬送 室之間搬送的被處理體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的真空處理裝置，其特征在于所述真空搬送室是在室內(nèi)設(shè)置有搬送機構(gòu)、室內(nèi)能夠選擇性地切 換為大氣狀態(tài)或減壓狀態(tài)的負載鎖定室。
5. —種真空處理裝置，其特征在于，具有真空搬送室，其室內(nèi)被保持為減壓狀態(tài)，設(shè)置有在室內(nèi)與鄰室之間進行被處理體的搬送的搬送機構(gòu)；真空處理室，其與所述真空搬送室鄰接設(shè)置，在減壓下的室內(nèi)對 被處理體進行規(guī)定的處理；負載鎖定室，其與所述真空搬送室鄰接設(shè)置，室內(nèi)能夠選擇性地切換為大氣狀態(tài)或減壓狀態(tài)，暫吋地留置在大氣空間與所述真空搬送室之間搬送的被處理體；對所述負載鎖定室進行真空排氣的排氣部；將吹掃氣體供給所述負載鎖定室的吹掃氣體供給部；和控制部，其在監(jiān)視所述負載鎖定室內(nèi)的壓力的同時控制由所述吹掃氣體供給部供給所述負載鎖定室的所述吹掃氣休的流量，使得所述負載鎖定室內(nèi)的壓力不偏離規(guī)定的壓力范圍。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的真空處理裝置，其特征在于 所述壓力上限值設(shè)定為66.7Pa (500mTorr)以下的值，所述吹掃氣體的流量控制為10sccm以上的設(shè)定值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的真空處理裝置，其特征在于 所述負載鎖定室內(nèi)的壓力比所述真空搬送室內(nèi)的壓力高。
8. —種真空處理裝置，其特征在于，具有真空搬送室，其室內(nèi)被保持為減壓狀態(tài)，設(shè)置有在室內(nèi)與鄰室之 間進行被處理體的搬送的搬送機構(gòu)；真空處理室，其與所述真空搬送室鄰接設(shè)置，在減壓下的室內(nèi)對 被處理體進行規(guī)定的處理；對所述真空搬送室進行真空排氣的排氣部；將吹掃氣體供給所述真空搬送室的吹掃氣體供給部；和控制部，其在監(jiān)視由所述吹掃氣體供給部供給所述真空搬送室的所述吹掃氣體的流量的同時控制所述真空搬送室內(nèi)的壓力，使得所述流量不小于規(guī)定的流量下限值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的真空處理裝置，其特征在于 所述流量下限值設(shè)定為10sccm以上的值，所述真空搬送室內(nèi)的壓力控制為66.7Pa (500mTorr)以下的設(shè)定值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的真空處理裝置，其特征在于，具有負載鎖定室，其與所述真空搬送室鄰接設(shè)置，室內(nèi)能夠選擇性地 切換為大氣狀態(tài)或減壓狀態(tài)，暫吋地留置在大氣空間與所述真空搬送 室之間搬送的被處理休。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的真空處理裝置，其特征在于 所述真空搬送室是在室內(nèi)設(shè)置有搬送機構(gòu)、室內(nèi)能夠選擇性地切換為大氣狀態(tài)或減壓狀態(tài)的負載鎖定室。
12. —種真空處理裝置，其特征在于，具有真空搬送室，其室內(nèi)被保持為減壓狀態(tài)，設(shè)置有在室內(nèi)與鄰室之真空處理室，其與所述真空搬送室鄰接設(shè)置，在減壓下的室內(nèi)對被處理休進行規(guī)定的處理；負載鎖定室，其與所述真空搬送室鄰接設(shè)置，室內(nèi)能夠選擇性地切換為大氣狀態(tài)或減壓狀態(tài)，暫時地留置在大氣空間與所述真空搬送室之問搬送的被處理體；對所述負載鎖定室進行真空排氣的排氣部；將吹掃氣體供給所述負載鎖定室的吹掃氣體供給部；和控制部，其在監(jiān)視由所述吹掃氣體供給部供給所述負載鎖定室的所述吹掃氣體的流量的同吋控制所述負載鎖定室內(nèi)的壓力，使得所述流量不小于規(guī)定的流量下限值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的真空處理裝置，其特征在于 所述流量下限值設(shè)定為10sccm以上的f直，所述真空搬送室內(nèi)的壓力控制為66.7Pa (500mTorr)以下的設(shè)定值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的真空處理裝置，其特征在于 所述負載鎖定室內(nèi)的壓力比所述真空搬送室內(nèi)的壓力高。
15. —種真空處理方法，在真空處理室與真空搬送室之間將被處理 體在減壓下搬送，并在所述真空處理室內(nèi)對所述被處理體進行規(guī)定的處理，其特征在于對所述真空搬送室進行真空排氣，同吋向室內(nèi)供給吹掃氣體，將室內(nèi)的壓力控制為66.7Pa (500mTorr)以下的值，將所述吹掃氣休的 流量控制為10sccm以」二的但。
全文摘要
本發(fā)明涉及真空處理裝置和真空處理方法。排氣機構(gòu)(24)以一定的排氣量或排氣速度對真空搬送室(10)內(nèi)進行真空排氣。平常時間排氣閥(36)被保持為打開狀態(tài)，吹掃氣體(N₂氣)由吹掃氣體供給源(30)通過MFC(34)和開關(guān)閥(36)供給真空搬送室(10)內(nèi)。主控制部(38)通過對MFC(34)的流量設(shè)定值將真空搬送室(10)內(nèi)的壓力控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，同時通過真空計(40)監(jiān)控真空搬送室(10)內(nèi)的壓力，壓力超過規(guī)定的上限值時判斷為異常，采取對MFC34的流量設(shè)定值的更改、警報的產(chǎn)生、裝置運轉(zhuǎn)的停止等處置。
文檔編號H01L21/205GK101310041SQ20078000011
公開日2008年11月19日 申請日期2007年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月13日
發(fā)明者林輝幸, 近藤昌樹, 齊藤美佐子 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社