在線型晶圓輸送裝置的製作方法

2023-10-11 07:17:44 2

專利名稱：在線型晶圓輸送裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體製造裝置和製造方法，更具體地，涉及一種具有緊湊結構的在線型(inline-type)晶圓輸送裝置。
背景技術：
存在幾種類型的傳統的半導體晶圓輸送裝置，這些傳統的半導體晶圓輸送裝置均具有大的缺點。傳統的簇型(cluster-type)晶圓輸送裝置具有如下結構在位於中央的機器手室的周圍放射狀地配置多個處理模塊。安裝該簇型晶圓輸送裝置要求大的佔用空間 (footprint)。此外，每個處理模塊中每次處理完成時，晶圓就被暫時置於緩衝部等並且等待下一處理，因此，裝置整體的處理速度較慢。此外，在大多數情況下，由於設計的原因，簇型晶圓輸送裝置中的處理模塊的最大數量通常被限於五個或六個。與簇型裝置的處理速度相比，在線型晶圓輸送裝置具有較高的處理速度。然而，由於在線型晶圓輸送裝置的直線結構，難以將在線型晶圓輸送裝置應用到最新的半導體製造設備的構造。此外，在傳統的在線型晶圓輸送裝置中，當在半導體製造過程中在真空環境下輸送晶圓時，可能存在如下情況由於晶圓輸送裝置的部件之間的摩擦導致產生不期望程度的粒子。圖1示出了傳統的在線型晶圓輸送裝置的平面圖(例如，參照專利文獻1)。在晶圓輸送裝置10中，各處理模塊13a至13g彼此鄰近地配置並且以串聯的方式連接。各處理模塊被閘閥(gate valve)(未圖示)分開。晶圓被機器手室11內的機器手12從裝載室14 輸送到第一處理模塊13a並且在各處理模塊中被順次處理。處理後晶圓被機器手12從最後一個處理模塊13g輸送到卸載室15。不需要用於輸送晶圓的額外機器手或機器手室，因此，晶圓輸送裝置10所需的佔用空間較小。圖2示出了圖1所示的在線型晶圓輸送裝置10的部分剖視圖。晶圓21被安裝於承載件23並且從某一處理模塊被輸送到下一處理模塊。在各處理模塊中，晶圓21被升高基臺沈從承載件23升高並且被處理，然後被再次安裝在承載件23上並且被輸送至下一處理模塊。藉助於諸如輥25等移送機構使承載件23移動。當晶圓21被輸送至相鄰的下一處理模塊時，間閥M被打開，從而使相鄰的兩個處理模塊處於彼此不氣密性地密封的狀態。已經在某一處理模塊中經受過處理的晶圓21待機直到下一處理模塊變空。圖3示出了另一傳統的在線型晶圓輸送裝置30的平面圖(例如，參照專利文獻2)。在線型晶圓輸送裝置30包括兩個晶圓傳送盒(front opening unified pods) (FOUP) 31a和31b。例如，FOUP 31a具有兩個裝載室3 和32b，該兩個裝載室3 和3 均具有存儲未處理晶圓的盒，FOUP 31b具有兩個卸載室33a和33b，該兩個卸載室33a和3 均具有用於存儲處理後晶圓的盒。晶圓輸送裝置30還包括用於在晶圓的輸送過程中暫時放置晶圓的緩衝室36a至36d。處理時，晶圓被機器手室34a內的機器手3 從裝載室3 或32b內的盒輸送至第一緩衝室36a。如示意性示出地那樣，晶圓輸送裝置30包括位於緩衝室之間的機器手室38a至38c。在各緩衝室及其相鄰的機器手室之間以及在各機器手室及其相鄰的處理模塊之間，如示意性示出地那樣設置閘閥39。暫時置於緩衝室36a的晶圓被機器手室38a內的機器手輸送至第一處理模塊37a並且在第一處理模塊37a中被處理。 隨後，晶圓再次被機器手室38a內的機器手輸送至第二處理模塊37b並且在第二處理模塊 37b中被處理。已經在第二處理模塊37b中經受過處理的晶圓被機器手室38a內的機器手放置在第二緩衝室36b中。進一步地，晶圓被第二機器手室38b內的機器手從緩衝室36b 輸送到第三處理模塊37c。此後，類似地，晶圓被從處理模塊37c順次移動至處理模塊37f 並且在處理模塊37f中被處理。已經在所有的處理模塊中經受過處理的晶圓被暫時放置在緩衝室36d中，然後被機器手室34b內的機器手3 存儲在FOUP 31b的卸載室33a或3 內的盒中。晶圓輸送裝置30具有能夠根據需要靈活地增加處理模塊的數量的優點。圖4示出了傳統的簇型晶圓輸送裝置的平面圖(例如，參照專利文獻3)。晶圓輸送裝置40包括入口模塊45a，晶圓46經由該入口模塊4 從外部被輸入；出口模塊45b， 晶圓46經由該出口模塊4 被輸出到外部；輸送室4 和42b，其用於將晶圓輸送到處理模塊41b、41c、41f和41g ；以及輸送機器手43a和43b，其分別被設置在輸送室4 和42b內。 主控制器47經由標準通信總線48與各處理模塊控制器P、入口模塊45a、出口模塊45b以及操作器控制面板通信。入口模塊45a內的尚未被處理的晶圓46被輸送室42a內的輸送機器手43a暫時放置在對準器(aligner)44上並且在對準器44上調整晶圓的定向。然後， 對準器44上的晶圓被輸送機器手43a或4 輸送到例如處理模塊41b或41c並且在處理模塊41b或41c中被處理，然後被再次返回到對準器44。在重複該任務之後，已經在處理模塊41b、41c、41f和41g經受過處理的晶圓被輸送機器手43a返回到出口模塊45b。[專利文獻1]美國專利申請第2006/0102078號公報說明書[專利文獻2]美國專利申請第7，210，246號說明書[專利文獻3]日本特表平1-500072號公報

發明內容
然而，圖1和圖2所示的在線型晶圓輸送裝置10需要包括能夠在晶圓輸送裝置10 內保持將被處理的晶圓的移動式承載件23和用於使承載件23移動的諸如輥25等移送機構。在該情況下，產生如下問題晶圓輸送裝置10的結構變複雜並且價格變貴。此外，承載件23在諸如輥25等移送機構上移動，因此，由於這些部件之間的摩擦導致的粒子很容易產生。粘到晶圓輸送裝置10內的被輸送的晶圓20的粒子使得形成於晶圓的膜的品質劣化。圖3所示的傳統的在線型晶圓輸送裝置30需要用於暫時放置晶圓的緩衝室36a 至36d，使裝置變得更加複雜。此外，由於這些緩衝室，晶圓輸送裝置30所需的佔用空間變得較大。此外，如果試圖實現不使用緩衝室36a至36d的晶圓輸送裝置30，則需要將例如已經在第二處理模塊37b中經受過處理的晶圓從機器手室38a直接傳送至下一機器手室38b。 也就是，需要在機器手之間傳送晶圓。該直接傳送使得晶圓輸送裝置30的操作精度和可靠性劣化。傳統的簇型晶圓輸送裝置40具有以位於中央的輸送室42a和42b為中心放射狀地配置處理模塊的結構，因此，產生佔用空間大的問題。此外，對於簇型晶圓輸送裝置40，在將晶圓輸送至各處理模塊之前需要將晶圓暫時放置在對準器44上。需要該對準器44使得整個裝置的佔用空間進一步增大。然後，每次處理完成後，晶圓就需要被放置於對準器44， 因此，需要複雜的輸送任務。為了解決上述傳統問題，本發明的目的是實現一種能夠抑制粒子的產生、避免複雜輸送機構並且具有小佔用空間的簡單構造的在線型晶圓輸送裝置。為了實現上述目的，本發明的在線型晶圓輸送裝置包括裝載室，所述裝載室用於從外部輸入晶圓；卸載室，所述卸載室用於將晶圓輸出到外部；以及多個輸送室和多個處理模塊，所述輸送室和所述處理模塊均在所述裝載室和所述卸載室之間串聯連接。所述輸送室和所述處理模塊被交替地連接，並且所述多個輸送室包括被連接到所述裝載室的第一端輸送室、被連接到所述卸載室的第二端輸送室和其它的一個或多個中間輸送室，所述第一端輸送室將晶圓從所述裝載室輸送到第一處理模塊，各所述中間輸送室在位於其前方的處理模塊和位於其後方的處理模塊之間輸送晶圓，所述第二端輸送室將晶圓從最後一個處理模塊輸送到所述卸載室。在上述結構中，也可以將串聯連接的裝載室、第一端輸送室、各處理模塊、各中間輸送室、第二端輸送室和卸載室配置成使得它們整體上形成U字型配置。也可以在U字型配置的內側區域進一步設置至少一個處理模塊，該至少一個處理模塊被連接至構成U字型配置的第一端輸送室、中間輸送室和第二端輸送室中的至少一方。也可以使處理模塊中的一個處理模塊具有大致方形的平面形狀，該一個處理模塊的四個側面中的彼此垂直的任意兩個側面被連接至與該一個處理模塊相鄰的兩個輸送室。 在該情況下，晶圓輸送裝置的整個結構不是直線型的，而是在所述一個處理模塊處以直角彎曲。此外，也可以被構造成使得被連接至所述一個處理模塊的輸送室中的一個輸送室具有大致方形的平面形狀，並且該一個輸送室的與被連接至所述一個處理模塊的側面垂直的側面被連接至與該一個輸送室相鄰的另一個處理模塊。因此，晶圓輸送裝置的整個結構在該一個輸送室處以直角彎曲。處理模塊和輸送室的平面形狀不限於方形。也可以採用圓形或其它各種平面形狀。該結構被設計成使得處理模塊中的一個處理模塊分別經由方向彼此垂直的兩個間閥被連接至與該一個處理模塊相鄰的兩個輸送室。然後，該結構被設計成使得所述兩個輸送室中的一個輸送室經由方向彼此垂直的兩個間閥被連接至所述一個處理模塊和另一個處理模塊。也能夠進一步設置與所述中間輸送室中的一個中間輸送室相鄰的一個中間輸送室，並將結構設計成使得該相鄰的兩個中間輸送室中的每一個中間輸送室均具有大致方形的平面形狀，該相鄰的兩個中間輸送室中的一個中間輸送室經由彼此垂直的兩個側面中的一個側面被連接到另一個中間輸送室，並且該相鄰的兩個中間輸送室中的每一個中間輸送室經由所述兩個側面中的另一側面被連接至與其相鄰的處理模塊。在該結構中，中間輸送室的平面形狀也不限於方形。也可以採用圓形和其它各種平面形狀。此外，設置與中間輸送室中的一個中間輸送室相鄰的一個中間輸送室，並且這兩個中間輸送室中的每一個中間輸送室均經由閘閥被連接到另一個中間輸送室。此外，這兩個中間輸送室分別經由方向垂直於所述閘閥的方向的另一個閘閥被連接至不同的處理模塊。為了使得可以同時處理兩個晶圓，也可以將各處理模塊分成均能獨立地進行處理的第一個處理模塊和第二個處理模塊。這裡，第一個處理模塊和第二個處理模塊分別具有相鄰的兩個側面，第一個處理模塊的兩個側面中的一個側面經由間閥被連接至位於其前方的輸送室的側面中的一個側面，第一個處理模塊的兩個側面中的另一個側面經由間閥被連接至位於其後方的輸送室的側面中的一個側面，第二個處理模塊的兩個側面中的一個側面經由間閥被連接至位於其前方的輸送室的另一個側面，第二個處理模塊的的兩個側面中的另一個側面經由閘閥被連接至位於其後方的輸送室的另一個側面。該結構可以被設計成使得上述第一和第二處理模塊具有諸如大致方形和圓形等各種平面形狀。第一處理模塊和第二處理模塊分別經由方向彼此垂直的兩個間閥中的一個閘閥被連接至位於其前方的輸送室，並且經由另一個閘閥被連接至位於其後方的輸送室。為了實現具有彎曲結構的在線型晶圓輸送裝置來代替直線型晶圓輸送裝置，可以使用緩衝室來代替至少一個處理模塊。緩衝室被構造成彼此相反的兩個側面經由兩個閘閥被連接到位於該緩衝室的前方的輸送室和位於該緩衝室的後方的輸送室。為了實現U字型結構，也可以設置擴大的輸送室來代替一個處理模塊。擴大的輸送室包括位於大致中央部的輸送機構和位於輸送機構的兩側的兩個緩衝部。根據本發明，實現了能夠抑制粒子的產生、避免複雜輸送機構並且具有小佔用空間的簡單構造的在線型晶圓輸送裝置。


圖1是傳統的在線型晶圓輸送裝置的平面圖。圖2是圖1所示的傳統的在線型晶圓輸送裝置的部分剖視圖。圖3是另一傳統的在線型晶圓輸送裝置的平面圖。圖4是傳統的簇型晶圓輸送裝置的平面圖。圖5是根據本發明的在線型晶圓輸送裝置的平面圖。圖6是根據本發明的在線型晶圓輸送裝置的另一實施方式的平面圖。圖7是根據本發明的在線型晶圓輸送裝置的另一實施方式的平面圖。圖8是示出圖7所示的在線型晶圓輸送裝置的另一變型的圖。圖9是示出圖7所示的在線型晶圓輸送裝置的另一變型的圖。圖10是示出圖7所示的在線型晶圓輸送裝置的另一變型的圖。圖11是圖7所示的在線型晶圓輸送裝置的另一構成例的平面圖。圖12是根據本發明的在線型晶圓輸送裝置的另一實施方式的平面圖。圖13是圖12所示的在線型晶圓輸送裝置的另一構成例的平面圖。圖14是根據本發明的在線型晶圓輸送裝置的另一實施方式的平面圖。圖15是圖14所示的在線型晶圓輸送裝置的另一構成例的平面圖。圖16是圖14所示的在線型晶圓輸送裝置的另一構成例的平面圖。圖17是示出如何使用與圖14所示的在線型晶圓輸送裝置的結構類似的結構來進行實際處理的圖。
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圖18是示出在為圖17所示的在線型晶圓輸送裝置進一步增加兩個處理模塊和一個中間輸送室之後進行實際處理的情況的圖。圖19是示出在為圖17所示的在線型晶圓輸送裝置進一步增加兩個處理模塊和一個中間輸送室之後進行實際處理的情況的圖。圖20是示出在為圖18所示的在線型晶圓輸送裝置進一步增加四個處理模塊和兩個中間輸送室之後進行實際處理的情況的圖。圖21是示出使用與圖20的在線型晶圓輸送裝置類似的在線型晶圓輸送裝置進行實際處理的情況的圖。圖22是示出使用與圖20的在線型晶圓輸送裝置類似的在線型晶圓輸送裝置進行實際處理的情況的圖。圖23是示出使用與圖20的在線型晶圓輸送裝置類似的在線型晶圓輸送裝置進行實際處理的情況的圖。圖M是示出使用與圖20的在線型晶圓輸送裝置類似的在線型晶圓輸送裝置進行實際處理的情況的圖。圖25是示出使用具有與圖14所示的構造類似的構造的在線型晶圓輸送裝置來進行實際處理的情況的圖。附圖標記說明10:晶圓輸送裝置11 輸送室12 機器手13a-13g 處理模塊14 裝載室15 卸載室21:晶圓23 承載件24 閘閥25 輥26 升高基臺30:晶圓輸送裝置3 la、3 lb =FOUP32a,32b 裝載室33a、33b 處理模塊34a、34b 輸送室:35a、:35b 機器手36a-36d 緩衝室37a-37f 處理模塊38a-38c 輸送室39 閘閥40:晶圓輸送裝置
41b、41c、41f、41g 處理模塊42a,42b 輸送室43a、43b 輸送機器手44 對準器4 :入口模塊45b:出口模塊46:晶圓47 主控制器48 標準通信總線50:晶圓輸送裝置51 裝載室52a、52b 處理模塊53 卸載室54a-54c 輸送室5fe-55c 輸送機構56a-56f 閘閥60:晶圓輸送裝置61 裝載室63 卸載室136、137:清潔室152e 處理模塊158 緩衝室168a、168b 緩衝室164d:擴大的輸送室165d:輸送機構168c、168d 緩衝部170、180、190、200、210、220、230、240、250 晶圓輸送裝置171、181、191、201、211、221、231、241、251 裝載室172a-172d、182a_182f、192a_192f、202a_202 j、212a_212 j、222a_222 j、 232a-232j、242a-242j、252a-252h 處理模塊173、183、193、203、213、223、233、243、253 卸載模塊174a:第一端輸送室175a:晶圓保持部件
具體實施例方式圖5示出了本發明的在線型晶圓輸送裝置的平面圖。晶圓輸送裝置50具有如下結構用於從外部輸入未處理晶圓的裝載室51、具有輸送機構5 的第一端輸送室M、第一處理模塊52a、具有輸送機構55b的中間輸送室Mb、第二處理模塊52b、具有輸送機構55c 的第二端輸送室Mc、以及用於將處理後晶圓輸出到外部的卸載室53被串聯。第一端輸送室5 被設置在裝載室51和第一處理模塊5 之間，中間輸送室54b被設置在第一處理模塊5 和第二處理模塊52b之間，第二端輸送室5 被設置在第二處理模塊52b和卸載室 53之間。輸送機構55a-55c均被構造成例如具有能移動晶圓的臂部的機器手。裝載室51 可以是多個裝載室(未示意性示出)，卸載室53可以是多個卸載室(未示意性示出)。從外部輸入的未處理晶圓被存儲在裝載室51內。輸送機構5 將未處理晶圓57a 從裝載室51輸送到第一處理模塊52a。輸送機構5 將已經在第一處理模塊5 中經受過處理的晶圓57b輸送到第二處理模塊52b。輸送機構55c將已經在第二處理模塊52b中經受過處理的晶圓57c輸送到卸載室53。如圖5所示，也可以在裝載室51和第一端輸送室5 之間、第一端輸送室5 和第一處理模塊5 之間、第一處理模塊5 和中間輸送室54b之間、中間輸送室54b和第二處理模塊52b之間、第二處理模塊52b和第二端輸送室5 之間、以及第二端輸送室5 和卸載室53之間分別設置閘閥56a-56f。圖5所示的晶圓輸送裝置50包括兩個處理模塊5 和52b以及三個輸送室Ma、 54b和Mc，然而，本實施方式中的晶圓輸送裝置的結構不限於此。當需要對晶圓進行更多的處理時，通過根據期望的處理數量而在第一端輸送室5 和第二端輸送室5 之間串聯地配置需要數量的中間輸送室和處理模塊，可以靈活地實施本實施方式中的晶圓輸送裝置。也就是，可以將晶圓輸送裝置50構造成具有如下的結構經由閘閥在裝載室51和卸載室53之間串聯多個輸送室和多個處理模塊。輸送室和處理模塊被交替地連接，第一端輸送室和第二端輸送室分別被連接至裝載室51和卸載室53。裝載室51存儲從外部(大氣側)輸入到晶圓輸送裝置50中的未處理晶圓並且包括排氣機構(未示意性示出)。卸載室53存儲將被輸出到外部(大氣側)的處理後晶圓並且包括排氣機構(未示意性示出)。將說明使用圖5所示的本實施方式中的在線型晶圓輸送裝置進行處理的示例。首先，未處理晶圓被從外部(大氣側)輸入到裝載室51中並且被存儲在裝載室51中，使用排氣機構(未示意性示出)將裝載室51的內部排成真空狀態。接著，打開第一端輸送室5 和裝載室51之間的閘閥56a以及第一端輸送室5 和第一處理模塊5 之間的閘閥56b。 接著，使用第一端輸送室^a內的輸送機構5 將裝載室51內的未處理晶圓輸送至第一處理模塊52a。在關閉已經打開的間閥之後，在第一處理模塊中對被輸送的晶圓進行預定處理 (例如，退火)。接著，打開第一處理模塊5 和中間輸送室54b之間的閘閥56c以及中間輸送室 54b和第二處理模塊52b之間的閘閥56d，並且使用中間輸送室Mb內的輸送機構5 將已經在第一處理模塊52a內經受過處理的晶圓輸送至第二處理模塊52b。在關閉已經打開的閘閥之後，在第二處理模塊52b內對晶圓進行預定處理(例如，濺射處理、蝕刻處理等)。接著，打開第二處理模塊52b和第二端輸送室5 之間的閘閥56e以及第二端輸送室5 和卸載室53之間的閘閥56f，並且使用第二端輸送室Mc內的輸送機構55c將已經在第二處理模塊52b中經受過處理的晶圓輸送至卸載室53，並且將該晶圓輸出到晶圓輸送裝置50的外部。為了獲得高吞吐量(throughput)，需要使各處理模塊中的處理時間基本上相等。當在整個晶圓輸送裝置50中處理一個晶圓所需的節拍時間(tact time)是36 秒時，晶圓輸送裝置50的吞吐量是lOOpph，一小時能處理100個晶圓。當節拍時間是12秒時，吞吐量是300pph，一小時能處理300個晶圓。本實施方式的晶圓輸送裝置50不需要如圖2所示的承載件23和輥25等移送機構。因此，在晶圓的輸送過程中不容易產生粒子。此外，與如圖3所示的使用緩衝室的輸送裝置相比，該晶圓輸送裝置50具有較簡單的結構和較小的佔用空間。此外，利用該簡單結構，可以實現具有高可靠性的晶圓輸送裝置。另外，與如圖4所示的簇型輸送裝置相比，該晶圓輸送裝置50具有非常簡單的結構和小的佔用空間。如上所述，根據本實施方式，可以全面地解決上述現有技術的問題。此外，在晶圓輸送裝置50內，在從裝載室51至卸載室53 的一個方向上輸送晶圓。因此，可以將已經在某一處理模塊中經受過處理的晶圓輸送至下一處理模塊，同時，可以將隨後的晶圓輸送到該某一處理模塊。因此，可以提高整個裝置的吞吐量。第一實施方式圖6示出了根據本發明的在線型晶圓輸送裝置的另一實施方式的平面圖。如圖6 所示，晶圓輸送裝置60具有例如如下的在線型結構裝載室61、八個輸送室、七個處理模塊和一個卸載室63沒有被配置成直線形狀而是被配置成變形的U字型配置。圖中的箭頭表示輸送晶圓的方向。途中配置的兩個輸送室6 和64b具有例如大致方形的平面形狀，並且如示意性示出地那樣，兩個輸送室6 和64b均被構造成使得相鄰的兩個側面被聯接至閘閥。通過該結構，晶圓輸送裝置60實現了 U字型配置。也可以採用如圖6所示的裝載室 61和卸載室63來代替圖5所示的裝載室51和卸載室53。在圖5中的晶圓輸送裝置50的情況下，裝置的總長度隨著所需的處理數量的增加而增加，並且存在難以在工廠等中安裝該裝置的可能性。在該情況下，如果採用圖6中的結構，則可以在利用本發明的上述特徵的同時抑制裝置的長度增加。第二實施方式圖7示出了根據本發明的在線型晶圓輸送裝置的另一實施方式的平面圖。晶圓輸送裝置70包括九個輸送室和十個處理模塊。當然，也可以採用與上述部件數量不同的部件數量。圖7所示的裝置在圖6所示的U字型配置內的空區域中包括至少一個以上的中間處理模塊72b和72e。中間處理模塊72b和7 分別被連接至構成U字型配置的至少一個輸送室。利用該結構，可以在短時間內處理需要少量處理的晶圓。例如，僅需要在圖7中的三個處理模塊72a、72b和72c中進行處理的晶圓在已經在處理模塊7 中經受過處理之後經由輸送室7 被輸送至處理模塊72b並在處理模塊72b中被處理，經由輸送室74b被進一步輸送至處理模塊72c並在處理模塊72c中被處理。因此，可以為需要不同處理的各晶圓靈活地選擇輸送路徑，並且可以增加整體的處理速度。當在同一個晶圓上連續地堆疊相同的層時，可以有效地進行處理。例如，當需要在一個晶圓上連續地形成兩層鋁時，可以在處理模塊7 中形成第一層並且在處理模塊72b中形成第二層。與在同一個處理模塊中進行兩種類型的處理的情況相比，晶圓輸送裝置70表現出如下效果可以在不降低裝置整體的生產率的情況下進行連續的處理。圖8、圖9和圖10分別示出了本實施方式中的在線型晶圓輸送裝置的其它變型 80,90和100。這些結構也表現出與圖7中的晶圓輸送裝置70的效果相同的效果。圖11示出了本實施方式的在線型晶圓輸送裝置的另一構成例的平面圖。晶圓輸送裝置Iio具有如下結構在不留間隙的情況下交替地設置(cover)輸送室和處理模塊。
10除了由圖7所示的晶圓輸送裝置70實現的效果之外，還可以抑制當將對晶圓進行的處理的數量增加時的佔用空間的增加。此外，晶圓輸送裝置110可以提高裝置整體的吞吐量。例如，如圖11中的虛線箭頭所示，在使用輸送室114b輸送已經在處理模塊11 中經受過處理的晶圓的同時，可以使用第一端輸送室IHa將未處理晶圓從裝載室111輸送至處理模塊 11加。因此，可以進一步提高裝置整體的吞吐量並且表現出由圖7至圖10中的結構獲得的效果。第三實施方式圖12示出了根據本發明的在線型晶圓輸送裝置的另一實施方式的平面圖。如圖 12所示，晶圓輸送裝置120包括例如八個輸送室和七個處理模塊，並且能夠進行七個不同的連續處理或七個相同的連續處理。如示意性示出地那樣，晶圓輸送裝置120的整體結構不是直線型的而是在處理模塊12 處和中間輸送室12 處以直角彎曲。構成晶圓輸送裝置120的處理模塊基本上被構造成使得處理模塊的彼此相反的側面經由閘閥被連接至與該處理模塊相鄰的輸送室。然而，為了實現如示意性示出的彎曲結構，一個處理模塊12 具有大致方形的平面形狀並且被構造成使得四個側面中的彼此垂直的兩個側面分別經由兩個間閥被連接至與該處理模塊12 相鄰的兩個輸送室。類似地，各輸送室的彼此相反的側面基本上被聯接至間閥。然而，與上述處理模塊12 相鄰的一個輸送室12 具有大致方形的平面形狀並且被構造成使得四個側面中的彼此垂直的兩個側面分別經由兩個間閥被連接至與該輸送室12 相鄰的兩個處理模塊。處理模塊和輸送室的平面形狀不限於方形。例如，可以採用諸如圓形等各種平面形狀。在該情況下，處理模塊中的一個(與圖12中的12 相對應)被構造成分別經由兩個閘閥被連接至與該處理模塊相鄰的兩個輸送室，並且被構造成使得這兩個間閥的方向彼此垂直。此外，輸送室中的一個(與圖12中的12 相對應)被構造成分別經由兩個閘閥被連接至上述一個處理模塊和另一個處理模塊，並且被構造成使得這兩個間閥的方向彼此垂直。如果與圖6中的也能夠進行七次處理的晶圓輸送裝置60相比，通過消除裝載室 121側的列(圖12中的下列)和卸載室123側的列(圖12中的上列)之間的間隙，能夠實現更小的佔用空間。也就是，除了實現晶圓輸送裝置60的效果之外，還能夠使晶圓輸送裝置的佔用空間更小，並且表現出能夠實現相同的吞吐量的效果。圖13示出了本實施方式中的晶圓輸送裝置的另一構成例。晶圓輸送裝置130與圖12中的晶圓輸送裝置120的相同之處在於裝載室131側的列(下列)和卸載室133側的列(上列)之間不存在間隙。另一方面，晶圓輸送裝置130與晶圓輸送裝置120的不同之處在於晶圓輸送裝置130在裝置的與裝載室131和卸載室133所在側相反的一側的端部還包括與一個中間輸送室13 相鄰的中間輸送室134b。這兩個相鄰的中間輸送室13 和134b具有大致方形的平面形狀，並且經由彼此垂直的兩側面中的一個側面彼此連接。各中間輸送室13 和134b分別經由彼此垂直的兩側面中的另一個側面被連接至各自相鄰的處理模塊13 和132b。已經在處理模塊13 中經受過處理的晶圓被輸送室13 內的輸送機構13 傳送至與輸送室13 相鄰的輸送室134b內的輸送機構13恥。中間輸送室的平面形狀不限於大致方形的形狀。例如，可以採用諸如圓形等各種平面形狀。圖13中的中間輸送室13 和134b經由閘閥彼此連接。此外，這兩個中間輸送室13 和134b分別經由方向與上述閘閥的方向不同的另一閘閥被連接至不同的處理模塊13 和 132b。利用該結構，如圖13所示，裝載室131和卸載室133可以被配置成使得裝載室131 的位置和卸載室133的位置對準。實際使用晶圓輸送裝置的工廠被分成各種粒子水平的多個清潔室。晶圓輸送裝置可以被定位成跨越不同水平的兩個以上的清潔室。例如，裝載室 131和卸載室133可以被配置在粒子密度為大約IOppm的清潔室136中，其它的輸送室和處理模塊可以被配置在粒子密度為IOOOppm的清潔室137中。在該情況下，如果如圖13所示地對準裝載室的位置和卸載室的位置，則從工廠的布局的觀點出發能夠更加方便。在這一點上，晶圓輸送裝置130的結構表現出更有利的效果。此外，晶圓輸送裝置130表現出如果包括偶數個處理模塊則佔用空間最小的效果。第四實施方式圖14示出了本發明的在線型晶圓輸送裝置的另一實施方式的平面圖。晶圓輸送裝置140具有如下結構圖5所示的本發明的晶圓輸送裝置50的結構被進一步地變形成能夠同時處理兩個晶圓。如示意性示出地那樣，晶圓輸送裝置140包括兩個裝載室141a和 141b以及兩個卸載室143a和14 。晶圓輸送裝置50中的處理模塊5 被分成圖14中的能夠獨立地進行處理的一對處理模塊14 和14加。被連接到裝載室141a和141b的輸送室14 具有兩個側面，輸送室14 經由該兩個側面在裝載室141a和141b的相反側被連接至兩個處理模塊14 和14 。被連接至卸載室143a和14 的輸送室IMe也具有類似的結構。其餘的輸送室、即輸送室144b至144d具有例如如圖14所示的當從上方觀察時為大致方形的平面形狀，並且具有四個側面。處理模塊14 被構造成使得處理模塊14 的被連接至閘閥的相鄰的兩個側面中的一個側面經由閘閥被連接至輸送室14 的位於與裝載室所在側相反的一側的側面。處理模塊14 的另一側面經由閘閥被連接至下一輸送室144b的位於裝載室側的側面。如示意性示出地那樣，與處理模塊14 類似，處理模塊14 也被連接至輸送室14 的位於與裝載室所在側相反的一側的側面以及輸送室144b的位於裝載室側的側面。如示意性示出地那樣，其它的處理模塊142b至142d和142f至14 以及輸送室 144b至144d也被類似地連接。在晶圓輸送裝置140中，輸送室14 可以具有三個側面，輸送室14 經由該三個側面分別被連接至裝載室141a和141b、處理模塊142a、以及處理模塊142e。也可以類似地構造輸送室lMe。如示意性示出地那樣，其它輸送室144b至144d被構造成具有大致方形的平面形狀並且具有四個側面，輸送室144b至144d經由該四個側面分別被連接至相鄰的四個處理模塊。這些輸送室144b至144d也可以具有例如大致方形的平面形狀。通過如上所述地構造各部件，可以如圖14所示不留間隙地連接這些部件，並且能夠減小晶圓輸送裝置140的佔用空間。各處理模塊和輸送室的平面形狀不限於方形形狀。可以採用諸如圓形等各種平面形狀。在該情況下，例如，處理模塊14 和14 均經由方向彼此垂直的兩個閘閥中的一個閘閥被連接至位於前方的第一端輸送室14 並且經由上述兩個閘閥中的另一個閘閥被連接至位於後方的中間輸送室144b。處理模塊142b和142f均經由方向彼此垂直的兩個閘閥中的一個閘閥被連接至位於前方的中間輸送室144b和經由上述兩個閘閥中的另一個閘閥被連接至位於後方的中間輸送室lMc。
利用晶圓輸送裝置140，可以同時處理兩個晶圓。在圖14A中，被配置於裝置的左端的兩個裝載室141a和141b被用於堆疊未處理晶圓，被配置於裝置的右端的兩個卸載室 143a和14 被用於堆疊處理後晶圓。當使用晶圓輸送裝置140同時處理兩個晶圓時，如圖 14A所示，可以通過以直線的方式移送兩個晶圓而在各處理模塊中分別處理這兩個晶圓，或者如圖14B所示，可以通過以Z字型的方式移送兩個晶圓來處理這兩個晶圓。在圖14A中，從裝載室141a輸入晶圓輸送裝置140中的晶圓被順次移送通過位於上列的處理模塊14 至142d並且連續地經受處理，然後從卸載室143a被輸出。在已經在處理模塊14 中經受過處理的晶圓被中間輸送室144b移送到下一處理模塊142b的同時，未處理晶圓被第一端輸送室14 從裝載室141a移送到處理模塊14 並且在該處理模塊14 中被處理，因此，可以高速地處理大量的晶圓。此外，在已經在處理模塊142b中經受過處理的晶圓(第一晶圓)被中間輸送室IMc移送到下一處理模塊142c的同時，已經在處理模塊14 中經受過處理的晶圓(第二晶圓)被中間輸送室144b移送到下一處理模塊142b並且在該處理模塊142b中被處理，並且未處理晶圓(第三晶圓)被第一端輸送室 144a從裝載室141a輸送到處理模塊14 並且在該處理模塊14 中被處理。如上所述，在本實施方式中，可以通過將多個晶圓順次送入處理室而同時處理多個晶圓，因此，能夠提高吞吐量。根據處理，也可以將第一個未處理晶圓移送到裝載室141a，並且在處理模塊142a、 142b、142c和142d中處理該晶圓，在將該晶圓輸出到卸載室143a之後，將第二個未處理晶圓輸入到裝載室141a，並且在處理模塊中處理該晶圓。類似地，在圖14A中，從裝載室141b被輸入晶圓輸送裝置140中的晶圓在位於下列的處理模塊14 至14 中連續地經受處理，並且從卸載室14 被輸出。在該情況下， 在已經在處理模塊14 中經受過處理的晶圓被中間輸送室144b移送到下一處理模塊142f 並且在該處理模塊142f中被處理的同時，未處理晶圓被第一端輸送室14 從裝載室141b 移送到處理模塊14 並且在該處理模塊14 中被處理，因此，可以高速地處理大量的晶圓。根據期望的處理順序來配置各室。通過將晶圓輸送裝置140構造成使得晶圓輸送裝置140包括多個不同的處理模塊，可以通過在被移送通過晶圓輸送裝置140的晶圓上層疊不同的膜而形成膜。當晶圓的處理順序固定時，如圖14A的示例所示，可以通過在晶圓輸送裝置140內以直線的方式移送晶圓而進行高速處理。如圖14B所示，本實施方式中的晶圓輸送裝置140可以被構造成使得從裝載室 141a輸入到裝置中的晶圓以預先設定的順序(不是僅限於上列或下列)通過處理模塊並且在經受處理之後從卸載室143a或14 被輸出。本實施方式表現出如下效果因為能夠任意地構造晶圓所通過的處理模塊，所以增加了處理的自由度。例如，可以在被同時處理的兩個晶圓上形成具有不同結構的層疊膜。例如，在圖14中的實線箭頭所示的處理順序的情況下，在已經在處理模塊14 中經受過處理的晶圓被中間輸送室144b移送到下一處理模塊142f並在該處理模塊142f中被處理的同時，未處理晶圓被第一端輸送室14 從裝載室141b移送到處理模塊14 並且在該處理模塊14 中被處理，因此，可以高速處理大量的晶圓。圖15示出了本實施方式中的晶圓輸送裝置的另一構成例的平面圖。晶圓輸送裝置150具有如下結構圖14中的晶圓輸送裝置140的直線結構被彎曲。插入緩衝室158來代替某一處理模塊。與處理模塊不同，緩衝室158被構造成使得緩衝室158的彼此相反的兩個側面經由閘閥分別被連接至與緩衝室158相鄰的輸送室15 和154b。該結構能夠實現如圖15所示的彎曲結構。使用輸送室15 內的輸送機構15 將已經在處理模塊15 或152b中經受過處理的晶圓移送到緩衝室158。該晶圓被輸送室154b內的輸送機構15 從緩衝室158進一步移送到處理模塊152c或152d並且在該處理模塊中被處理。緩衝室 158也可以被構造成例如使晶圓的位置或定向對準或者對晶圓進行加熱處理或冷卻處理的室。處理模塊不必具有方形的平面形狀，而是可以具有例如與15 相同的五邊形的平面形狀。在該情況下，如在本實施方式中一樣，可以通過將晶圓輸送裝置150構造成使得處理模塊與相鄰的兩個輸送室不留間隙地接觸而將佔用空間保持得儘可能小。當對晶圓進行的處理的數量增加時，圖14所示的晶圓輸送裝置140的長度也增加。然而，存在如下情況不能確保在工廠中安裝具有該直線結構的裝置的空間。利用圖15 中的實施方式，可以通過將一個以上的緩衝室插入到裝置中而容易地實現具有與安裝場所的形狀相對應的結構的晶圓輸送裝置。圖16示出了本實施方式中的晶圓輸送裝置的另一構成例的平面圖。該結構是圖 14中的晶圓輸送裝置140被變成U字型的結構，在該U字型結構中，兩個裝載室161a和 161b以及兩個卸載163a和16 被設置於兩端部。在圖16中，輸送室16 被連接到裝載室161a和161b，兩個緩衝室168a和168b被連接至輸送室16如。這兩個緩衝室分別被連接至下一輸送室164b的位於裝載室側的兩個側面。在由輸送室16 將未處理晶圓從裝載室161a或161b移送到緩衝室168a或168b之後，該未處理晶圓被輸送室164b輸入到處理模塊16 或162b並且在處理模塊16 或162b中被處理。如上述其它實施方式所述，也可以採用包括如圖14所示的裝載室141a和141b、輸送室14 的結構來代替裝載室161a 和161b、輸送室164a、緩衝室168a和168b以及輸送室164b。晶圓輸送裝置160的特徵在於該晶圓輸送裝置包括擴大的輸送室164d，該輸送室164d被構造成連接晶圓輸送裝置160的位於裝載室側(圖16中的上列部)的結構與位於卸載室側(圖16中的下列部)的結構。該結構是用擴大的輸送室164d來代替圖14中的處理模塊中的一個處理模塊的結構。通過如圖14所示地兩兩並列地平行配置處理模塊來構造本實施方式中的晶圓輸送裝置。結果，由於通常的輸送室或處理模塊沒有足以連接圖14中的上列部和下列部的尺寸，即使通過如圖6和圖7所示地在上列部和下列部之間插入通常的輸送室或處理模塊，也不能實現U字型結構。在圖16所示的實施方式中，可以通過使用擴大的輸送室164d來實現U字型結構，其中輸送室164d是通過擴大通常的輸送室而構成的。擴大的輸送室164d具有位於大致中央部的輸送機構165d以及位於輸送機構165d 的兩側的緩衝部168c和168d。晶圓被與擴大的輸送室164d相鄰的輸送室16 放置在緩衝部168c中，並且被輸送機構165d移送到相反側的緩衝部168d，並且被與擴大的輸送室 164d相鄰的輸送室16 進一步移送到隨後的處理模塊。在晶圓輸送裝置160中，由於晶圓輸送裝置160的U字型結構，可以以裝載室 161a、161b的位置和卸載室163a、163d的位置對準的方式來配置裝載室161a、161b和卸載室163a、163d。因此，晶圓輸送裝置160具有如下特徵與圖13中的晶圓輸送裝置130 — 樣，晶圓輸送裝置160能夠被容易地定位成跨越不同水平的兩個清潔室166和167。除此之外，通過利用具有各種形狀的擴大的輸送室164d，能夠靈活地實現具有與安裝空間的布局對應的結構的在線型晶圓輸送裝置。圖17示出了使用晶圓輸送裝置170來進行實際處理的方式，其中，該晶圓輸送裝置170具有與圖14所示的本實施方式中的晶圓輸送裝置的結構類似的結構。假設在晶圓上形成用於半導體器件的諸如LaHfOx和LaAlOx等絕緣膜。首先，從裝載室171的外部(大氣側)將未處理晶圓輸入到裝載室171中，然後使用排氣機構(未示意性示出)對裝載室171進行排氣。接著，使用構成第一端輸送室17 內的輸送機構的第一晶圓保持部件17 將未處理晶圓輸入到第一處理模塊17 中，並且對晶圓進行脫氣處理(degassing processing)或預清潔處理。接著，在第二處理模塊172b 內，通過RF濺射在晶圓上形成諸如LaHfOx和LaAlOx等膜或包括LaHfOx和LaAlOx的層疊膜。例如，第二處理模塊172b在內部包括保持靶材材料LaHfOx或LaAlOx的陰極電極。當例如氬(Ar)氣經由氣體導入口(未示意性示出)被導入到第二處理模塊172b並且還向陰極電極施加RF電力時，在第二處理模塊172b內產生等離子體。從等離子體引出的氬粒子等與靶材碰撞，從而在晶圓上形成作為濺射粒子的期望膜。在第三處理模塊172c內對晶圓進行UHV退火，此外，根據需要在第四處理模塊172d內進行預定處理，然後，從卸載室173 最後輸出被處理的晶圓。如示意性示出地那樣，各輸送室可以具有包括兩個臂的雙臂結構。圖18示出了在為圖17所示的在線型晶圓輸送裝置增加第五處理模塊18 、第六處理模塊182f和一個中間輸送室之後進行實際處理的情況。假設的是用於形成配線用Al 膜的流程，其中該Al膜包括用在存儲裝置的通孔埋設(via hole embedment)，並且膜結構被設計成例如 Ti (20nm) /TiN(60nm) /Seed-Al (200nm) /Fill-Al (450nm)。首先，從外部(大氣側)將未處理晶圓輸入到裝載室181，並且對裝載室181進行排氣。接著，在將未處理晶圓輸入到第一處理模塊18 中之後，在第二處理模塊182b內對晶圓進行脫氣處理並且進行晶圓表面的預清潔。接著，將晶圓輸入到第三處理模塊182c 中，並且順次形成Ti膜(例如，20nm)和TiN膜(例如，60nm)。接著，將晶圓從第三處理模塊182c輸入到第四處理模塊182d並且形成義⑶^丨膜(例如，200nm)。接著，將晶圓從第四處理模塊182d輸送入到第五處理模塊18 並且形成Fill-Al膜(例如，450nm)。接著， 將晶圓從第五處理模塊18 輸入到第六處理模塊182f，在冷卻晶圓之後，將晶圓從卸載室 183輸出到外部(大氣側)。在圖18中，在182c中形成厚度為20nm的Ti膜，在182d中形成厚度為200nm的ked-Al膜，然而，通過準備兩個處理模塊182c，也可以在第一個處理模塊182c中形成厚度為IOnm的Ti膜且在第二個處理模塊182c中形成厚度為IOnm的Ti膜， 於是，形成總厚度為20nm的Ti膜。例如，如果182c中的膜形成需要兩分鐘且182d中的膜形成需要一分鐘，則通過準備兩個處理模塊182c，晶圓可以不用等待處理，結果，能夠提高吞吐量。圖19示出了在為圖17所示的在線型晶圓輸送裝置增加第五處理模塊19 、第六處理模塊192f和一個中間輸送室之後進行實際處理的情況。假設的處理是在不使層疊磁性膜暴露於大氣的情況下蝕刻該層疊磁性膜之後通過CVD形成覆蓋膜的處理/膜形成連續處理。例如，待蝕刻的膜結構是PR/Ta/TMR。未處理晶圓被輸入到裝載室191。首先，根據需要，在第一處理模塊19 中進行抗蝕劑(resist)的修整，在第二處理模塊192b中，使用抗蝕劑作為掩膜利用CF4系氣體對Ta膜進行反應離子蝕刻(RIE)。此外，為了剝離抗蝕劑，在同一處理模塊192b中去除抗蝕劑。在晶圓被移送到第三處理模塊192c之後，在CH3OH處理中對具有TMR結構的層疊磁性膜進行RIE。晶圓被進一步移送到第四處理模塊192d，並且在利用CH3OH進行RIE之後，進行離子束蝕刻(IBE)，以清潔表面。在經受過IBE的晶圓在真空中被連續地移送之後，在第五處理模塊19 中通過進行等離子體CVD或遠程等離子體CVD而形成氮化膜、氧化膜或碳化膜等。在第六處理模塊192f中進行預定處理之後，從卸載室193輸出晶圓。圖20示出了使用晶圓輸送裝置200進行實際處理的情況，該晶圓輸送裝置200具有如下結構四個處理模塊和兩個中間輸送室被進一步增加到如圖18所示的在線型晶圓輸送裝置。假設的是用於在磁性阻抗隨機存取存儲器(MRAM)中的存儲單元部形成TMR層疊膜的流程。膜結構被設計成例如 iTa (20nm) /Ru (5nm)/IrMn (7nm) /CoFe (2. 5nm) /Ru (0. 9nm) / CoFeB(3nm)/MgO(Inm)/CoFeB(3nm)/Ta(2nm)/Ru (IOnm)/Ta(30nm)。在第一處理模塊20 中進行蝕刻處理之後，通過DC濺射分別在第二處理模塊 202b中形成Ta膜(例如，20nm)、在第三處理模塊202c中形成Ru膜(例如，5nm)、在第四處理模塊202d中形成IrMn膜(例如，7nm)和CoFe膜(例如，2. 5nm)、在第五處理模塊202e 中形成Ru膜(例如，0. 9nm) /CoFeB膜(例如，3nm)。此外，分別通過RF濺射在第六處理模塊202f中形成MgO膜(例如，Inm)、通過DC濺射在第七處理模塊202g中形成CoFeB膜(例如，3nm)和Ta膜(例如，2nm)、在第八處理模塊202h中形成Ru膜(例如，IOnm)、在第九處理模塊202i中形成Ta膜(例如，30nm)。此外，在第十處理模塊202 j中進行預定處理。在上述處理中，通過RF濺射形成MgO膜。在圖20中，在202b中形成厚度為20nm的Ta膜，在 202c中形成厚度為5nm的Ru膜，然而，通過準備兩個處理模塊202b，也可以在第一個處理模塊202b中形成厚度為IOnm的Ta膜且在第二個處理模塊202b中形成厚度為IOnm的Ta 膜，於是，形成總厚度為20nm的Ta膜。例如，如果202b中的膜形成需要兩分鐘且202c中的膜形成需要一分鐘，則通過準備兩個處理模塊202b，晶圓可以不用等待處理，結果，能夠提高吞吐量。圖21示出了使用與圖20類似的在線型晶圓輸送裝置210進行實際處理的情況。假設的是用於在MRAM中的存儲單元部中形成TMR層疊膜的流程。膜結構被設計成例如 Ta(20nm)/Ru(5nm)/IrMn(7nm)/CoFe(2. 5nm)/Ru(0. 9nm)/CoFeB(3nm)/MgO(Inm)/ CoFeB(3nm)/Ta(2nm)/Ru (IOnm)/Ta(30nm)。在第一處理模塊21 中進行蝕刻處理之後，在第二處理模塊212b中形成Ta膜 (例如，20nm)，在第三處理模塊212c中形成Ru膜(例如，5nm)，在第四處理模塊212d中形成IrMn膜(例如，7nm)和CoFe膜(例如，2. 5nm)，在第五處理模塊212e中形成Ru膜(例如，0. 9nm)和CoFeB膜(例如，3nm)，在第六處理模塊212f中形成Mg膜(例如，Inm)，並且在第七處理模塊212g中氧化該Mg膜。此外，在第八處理模塊21 中形成CoFeB膜(例如，3nm)和Ta膜(例如，2nm)，在第九處理模塊212 中形成Ru膜(例如，IOnm)，在第十處理模塊212j中形成Ta膜(例如，30nm)。在上述處理中，在通過DC濺射形成Mg膜之後通過氧化該Mg膜形成MgO膜。第一處理模塊21 是蝕刻模塊，第七處理模塊212g是氧化模塊。在圖21中，在212b中形成厚度為20nm的Ta膜，在212c中形成厚度為5nm的Ru膜， 然而，通過準備兩個處理模塊212b，可以在第一個處理模塊212b中形成厚度IOnm的Ta膜且在第二個處理模塊212b中形成厚度為IOnm的Ta膜，從而形成總厚度為20nm的Ta膜。例如，如果212b中的膜形成需要兩分鐘且212c中的膜形成需要一分鐘，則通過準備兩個處理模塊212b，晶圓可以不用等待處理，結果，能夠提高吞吐量。圖22示出了使用與圖20類似的在線型晶圓輸送裝置220進行實際處理的情況。 假設的是用於形成CrOx/AlOx層疊膜、CrOx單層膜或AlOx單層膜的流程，其中，CrOx/AWx 層疊膜、CrOx單層膜或AlOx單層膜是用在半導體器件中的絕緣膜。在第二處理模塊222b 中形成Cr膜之後，在第三處理模塊222c中通過氧化處理形成CrOx膜。AlOx膜的形成是同樣的，也就是，在第六處理模塊222f中形成Al膜之後，在第七處理模塊222g中通過氧化處理形成AlOx。根據需要的膜厚度，準備多組Cr膜形成模塊(222b，222d)和氧化模塊Q22c， 22 )(未示意性示出)，並且無需返回輸送就能形成CrOx膜。根據需要的膜厚度，準備多組Al膜形成模塊(222f，222h)和氧化模塊(222g，222i)(未示意性示出)，並且無需返回輸送就能形成AlOx膜。在完成期望的CrOx/AlOx層疊膜、CrOx單層膜或AlOx單層膜的形成之後，在第十處理模塊222j中進行退火處理。在圖22中，第一處理模塊22 是脫氣模塊， 第三處理模塊222c、第五處理模塊22 、第七處理模塊222g和第九處理模塊222i均是氧化模塊，第十處理模塊232j是退火模塊。圖23示出了使用與圖20類似的在線型晶圓輸送裝置230進行實際處理的情況。 假設的是用於形成CrOx/AlOx層疊膜、CrOx單層膜或AlOx單層膜的流程，其中，CrOx/AWx 層疊膜、CrOx單層膜或AlOx單層膜是用在半導體器件中的絕緣膜。在第二處理模塊232b 中形成Cr膜之後，在第三處理模塊232c中通過氧化處理形成CrOx膜。AlOx膜的形成是相同的，也就是，在第六處理模塊232f中形成Al膜之後，在第七處理模塊232g中通過氧化處理形成AlOx。根據需要的膜厚度，準備多組Cr膜形成模塊(232b，232d)和氧化模塊Q32c， 232e)(未示意性示出)，並且利用返回輸送重複膜形成和氧化。當形成厚度為20nm的CrOx 膜時，在形成厚度為Inm的Cr膜之後，在氧化模塊中形成厚度為2nm的CrOx膜，通過重複上述任務十次而形成CrOx膜OOnm)。AlOx膜的形成是相同的。在完成期望的CrOx/AWx 層疊膜、CrOx單層膜或AlOx單層膜的形成之後，在第十處理模塊232j中進行退火處理。在圖23中，第一處理模塊23 也是脫氣模塊，第三處理模塊232c、第五處理模塊23 、第七處理模塊232g和第九處理模塊232i也均是氧化模塊，第十處理模塊232 j也是退火模塊。圖M示出了與圖20類似的在線型晶圓輸送裝置240進行實際處理的情況。假設的是用於形成LaAlOx膜的流程，其中，LaAlOx膜是用在半導體器件中的絕緣膜。在第二處理模塊M2b中通過La和Al的共同濺射形成LaAl合金膜之後，在第三處理模塊M2c中通過氧化處理形成LaAlOx膜。此外，在第四處理模塊對2(1中通過La和Al的共同濺射形成 LaAl膜之後，在第五處理模塊對加中通過氧化處理形成LaAlOx膜。類似地，重複膜形成 (第六處理模塊對2 和氧化(第七處理模塊對2力、膜形成(第八處理模塊對210和氧化 (第九處理模塊242i)。重複上述處理，以形成期望的LaAlOx膜。在圖M中，第一處理模塊對加也是脫氣模塊，第三處理模塊M2c、第五處理模塊對加、第七處理模塊M2g和第九處理模塊也均是氧化模塊，第十處理模塊也是退火模塊。圖25示出了使用具有與圖14所示的結構相同的結構的在線型晶圓輸送裝置250 進行實際處理的情況。假設的是用於形成配線用Al膜的流程，其中該配線用Al膜包括用在存儲系統裝置中的通孔埋設。膜結構被設計成例如Ti (20nm) /TiN(60nm) /Seed-Al (200nm) /Fill-Al (450nm)/TiN(IOOnm)。首先，將未處理晶圓從外部(大氣側)輸入到裝載室251，並且對裝載室251的內部進行排氣。接著，在未處理晶圓被輸入到第一處理模塊25 中之後， 對晶圓進行脫氣處理，然後，在第二處理模塊252b中進行晶圓表面的預清潔。接著，晶圓被輸入到第三處理模塊252c中，並且順次形成Ti膜(例如，20nm)和TiN膜(例如，60nm)。 接著，晶圓被從第三處理模塊252c輸入到第四處理模塊252d，並且形成ked-Al膜(例如， 200nm)。接著，晶圓被從第四處理模塊252d輸入到第五處理模塊25 ，並且形成Fill-Al 膜(例如，450nm)。接著，晶圓被從第五處理模塊25 輸入到第六處理模塊252f，並且冷卻晶圓。此後，在第七處理模塊252g或第八處理模塊25 中形成TiN的ARC Cap膜，並且將處理後晶圓從卸載室253輸出到外部(大氣側)。在圖25中，第一處理模塊25 是脫氣模塊，第二處理模塊252b是預清潔模塊，第六處理模塊252f是冷卻模塊。在圖25中，在252c中形成厚度為20nm的Ti膜，在252d中形成厚度為200nm的ked-Al膜，然而，通過準備兩個處理模塊252c，也可以在第一個處理模塊252c中形成厚度為IOnm的Ti膜且在第二個模塊252c中形成厚度為IOnm的Ti膜， 於是形成總厚度為20nm的Ti膜。例如，如果252c中的膜形成需要兩分鐘且252d中的膜形成需要一分鐘，則通過準備兩個處理模塊252c，晶圓可以不用等待處理，結果，能夠提高吞吐量。在圖17至圖M所示的實施方式中，以雙臂結構為例示意性示出了各處理模塊，然而，也可以應用單臂結構。
18
權利要求
1. 一種在線型晶圓輸送裝置，所述在線型晶圓輸送裝置包括 裝載室，所述裝載室用於從外部輸入晶圓； 卸載室，所述卸載室用於將晶圓輸出到外部；以及多個輸送室和多個處理模塊，所述輸送室和所述處理模塊在所述裝載室和所述卸載室之間串聯連接，其中所述輸送室和所述處理模塊被交替地連接；所述多個輸送室包括被連接到所述裝載室的第一端輸送室、被連接到所述卸載室的第二端輸送室和其它的一個或多個中間輸送室；所述第一端輸送室將晶圓從所述裝載室輸送到初始處理模塊，各所述中間輸送室在位於其前方的處理模塊和位於其後方的處理模塊之間輸送晶圓，所述第二端輸送室將晶圓從最後一個處理模塊輸送到所述卸載室；所述處理模塊和所述輸送室具有大致方形的平面形狀； 各處理模塊被分成均能獨立地進行處理的第一處理模塊和第二處理模塊； 所述第一處理模塊和所述第二處理模塊分別具有相鄰的兩個側面，所述第一處理模塊的所述兩個側面中的一個側面經由間閥被連接至位於所述第一處理模塊前方的輸送室的側面中的一個側面，所述第一處理模塊的所述兩個側面中的另一個側面經由間閥被連接至位於所述第一處理模塊後方的輸送室的側面中的一個側面，所述第二處理模塊的所述兩個側面中的一個側面經由間閥被連接至位於所述第二處理模塊前方的輸送室的側面中的另一個側面，所述第二處理模塊的所述兩個側面中的另一個側面經由間閥被連接至位於所述第二處理模塊後方的輸送室的側面中的另一個側面；以及在所述處理模塊中的至少一個處理模塊中，布置緩衝室來代替所述第一處理模塊和所述第二處理模塊中的至少一方，並且所述緩衝室被構造成經由方向彼此相反的兩個閘閥被連接至位於所述緩衝室的前方的輸送室和位於所述緩衝室的後方的輸送室。
全文摘要
在線型晶圓輸送裝置包括裝載室(51)，其用於從外部輸入晶圓；卸載室(53)，其用於將晶圓輸出到外部；以及多個輸送室(54a、54b、54c)和多個處理模塊(52a、52b)，所述輸送室和所述處理模塊在裝載室和卸載室之間串聯連接。輸送室和處理模塊被交替地連接，並且多個輸送室包括被連接到裝載室的第一端輸送室(54a)、被連接到卸載室的第二端輸送室(54c)和其它的一個或多個中間輸送室(54b)。
文檔編號H01L21/677GK102280399SQ201110232539
公開日2011年12月14日 申請日期2007年11月9日 優先權日2007年11月9日
發明者大衛·朱利安託·賈亞普拉維拉, 榑松保美, 渡邊直樹, 愛因斯坦·諾埃爾·阿巴拉 申請人:佳能安內華股份有限公司