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TWI427729B - The method of exchanging the substrate and a substrate processing apparatus - Google Patents

The method of exchanging the substrate and a substrate processing apparatus Download PDF

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TWI427729B
TWI427729B TW099109775A TW99109775A TWI427729B TW I427729 B TWI427729 B TW I427729B TW 099109775 A TW099109775 A TW 099109775A TW 99109775 A TW99109775 A TW 99109775A TW I427729 B TWI427729 B TW I427729B
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substrate processing
wafer
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processing chamber
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TW099109775A
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Shigeru Ishizawa
Hiroshi Koizumi
Tatsuya Ogi
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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Description

基板交換方法及基板處理裝置
本發明係有關一種利用搬送裝置交換在基板處理室內進行處理的被處理基板之基板搬送方法、以及可進行前述基板交換之基板處理裝置。
在半導體裝置之製造步驟中，對於作為被處理基板之半導體晶圓(以下，簡稱基板或晶圓)，多採用如成膜處理或蝕刻處理等在真空氣氛下所進行的真空處理。最近，由此種真空處理之效率化以及抑制氧化與不純物(contamination)等污染之觀點看來，將多個進行真空處理之基板處理室連接到保持真空之搬送室，並利用設置於搬送室中之搬送裝置將晶圓搬送至各基板處理室之叢集工具(Cluster tool)型之多腔式(Multichamber type)的基板處理裝置正受到注目。
在多腔式之基板處理裝置中，為了將晶圓由放置於大氣中之晶圓匣盒(Wafer cassette)搬送至保持於真空之搬送室，會在搬送室與晶圓匣盒之間設置加載互鎖(load lock)室，經由加載互鎖室來搬送晶圓。
習知於加載互鎖室與基板處理室之間的晶圓傳遞係以設置於搬送室之搬送裝置來進行。習知之搬送裝置係具有兩個搬送手臂，其為了要能在最小必要空間進行旋轉並將晶圓搬送至遠方而呈可伸縮之結構。各搬送手臂為了要進行自由旋轉與伸縮，係從搬送裝置之基台設置數層具有旋轉軸與手臂之組合，另外於其前端所設置之前端臂兩端則各設有一個用於載置並搬送晶圓之搬送構件(pick)。
在利用設有前述搬送手臂與搬送構件之搬送裝置來搬運晶圓，並在多個基板處理室逐一處理許多晶圓時，有時必須決定要由那一腔室來進行晶圓處理的生產時程(Schedule)。例如，已知一種對多個腔室分配各腔室之優先順位，並對優先順位最高的腔室搬送晶圓以進行基板處理的基板處理裝置之例(例如參考專利文獻1：日本專利特開平10-189687號公報)。
另外，亦被揭露有一種判斷多個基板處理室是否為可運轉之狀態，並利用搬送裝置將晶圓僅搬送至可運轉之基板處理室以進行基板處理的基板處理裝置之例(例如參考專利文獻2：日本專利特開平11-67869號公報)。
可是利用上述基板處理裝置來交換基板處理室內之晶圓時，會有下述的問題。
在專利文獻1、2所記載的基板處理裝置中，可事先選擇要搬送之基板處理室。可是近年來，為了保持基板處理室內之狀態，在完成某一晶圓之基板處理並將處理完畢之晶圓搬出之後，於將下一個未處理晶圓搬入以進行基板處理之前，有時係必須在基板處理室內進行例如電漿清除等之清潔處理。在進行清潔處理之期間，無法將下一個晶圓搬入基板處理室。從而，搬送裝置會有必需要將下一個要處理之未處理晶圓在支撐於搬送構件(pick)上之情況下進行待命的問題。
尤其是，伴隨著半導體裝置之設計法則(design rule)之微細化，形成於晶圓上而構成半導體裝置之各層的膜厚變薄，故在基板處理室進行成膜處理或蝕刻處理之處理時間變短。其結果，相對於基板處理室之基板處理的處理時間，清潔處理之處理時間所佔的比例增大。從而，在基板處理室之清潔處理期間，若搬送裝置在支撐著下一個於該基板處理室進行處理的未處理晶圓而待命時，搬送裝置就無法進行其他作業，因此會有搬運裝置無法發揮原有的每單位時間之基板搬送片數(即輸送量)之問題。
有鑑於上述問題，本發明之目的在於提供一種即使進行基板處理裝置之基板處理室的清潔處理之期間，也能操作搬送裝置，藉此可使搬送裝置發揮原有的輸送量，以提升基板處理裝置整體的產能之基板交換方法及基板處理裝置。
為解決該問題，本發明之特徵係擬具下述各手段。
第1發明為一種基板交換方法，係用於進行基板處理裝置中之基板處理室所處理之基板的交換，該基板處理裝置具備：基板處理室、加載互鎖室、以及藉由兩個搬送構件來將基板搬入/搬出該基板處理室及該加載互鎖室之搬送裝置；該基板交換方法之特徵係具有：利用第1搬送構件由該基板處理室搬出第1基板之第1搬出步驟；以及利用第2搬送構件將第2基板搬入該基板處理室之第1搬入步驟；其中，在進行該第1搬出步驟後，且進行該第1搬入步驟之前，係進行下述步驟：第2搬出步驟，係利用該第2搬送構件將該第2基板由加載互鎖室搬出；以及第2搬入步驟，係利用該第1搬送構件將該第1基板搬入加載互鎖室。
第2發明為第1發明有關之基板交換方法，其中在該第2搬入步驟中，於進行該第2搬出步驟後，係將該第1基板搬入至已於該第2搬出步驟將該第2基板搬出之加載互鎖室中。
第3發明為第2發明有關之基板交換方法，其中該基板處理裝置具備多個基板處理室，且進行下述步驟：第3搬入步驟，在進行該第1搬出步驟後，且進行該第2搬出步驟之前，係利用該第2搬送構件將第3基板搬入第2基板處理室；以及第3搬出步驟，在進行該第2搬入步驟後，且進行該第1搬入步驟之前，係利用該第1搬送構件由第3基板處理室搬出第4基板。
第4發明為第1發明有關之基板交換方法，其中該基板處理裝置具備多個加載互鎖室；在該第2搬入步驟中，係將該第1基板搬入第1加載互鎖室；且在該第2搬出步驟中，係於進行該第2搬入步驟後，將該第2基板由第2加載互鎖室搬出。
第5發明為第4發明有關之基板交換方法，其中該基板處理裝置具備多個基板處理室；在進行該第1搬出步驟後，且進行該第2搬入步驟之前，係進行利用該第2搬送構件由該第1加載互鎖室搬出第3基板之第4搬出步驟；在進行該第2搬入步驟後，且進行該第2搬出步驟之前，係進行下述步驟：第4搬入步驟，係利用該第2搬送構件將該第3基板搬入第2基板處理室；以及第5搬出步驟，係利用該第1搬送構件由第3基板處理室搬出第4基板；在進行該第2搬出步驟後，且進行該第1搬入步驟之前，係進行利用該第1搬送構件將該第4基板搬入該第2加載互鎖之第5搬入步驟。
第6發明為一種基板處理裝置，具備：基板處理室；加載互鎖室；搬送裝置，係具有搬送基板之兩個搬送構件，並可利用該兩個搬送構件來將基板搬入/搬出該基板處理室與該加載互鎖室；以及控制部，係用於控制該搬送裝置搬入/搬出基板之；其特徵為：該控制部係控制該搬送裝置之基板搬入/搬出，俾使在利用第1搬送構件由該基板處理室搬出第1基板後，且利用第2搬送構件將第2基板搬入該基板處理室之前，先利用該第2搬送構件由該加載互鎖室搬出該第2基板，然後，利用該第1搬送構件將該第1基板搬入該加載互鎖室。
第7發明一種基板處理裝置，具備：多個基板處理室；加載互鎖室；搬送裝置，係具有搬送基板之兩個搬送構件，且可利用該兩個搬送構件來將基板搬入/搬出該多個基板處理室與該加載互鎖室；以及控制部，係用於控制該搬送裝置搬入/搬出基板；其特徵為：該控制部係控制該搬送裝置搬入/搬出基板，俾使在利用第1搬送構件由第1基板處理室搬出第1基板後，且利用第2搬送構件將第2基板搬入該第1基板處理室之前，先利用該第2搬送構件將第3基板搬入第2基板處理室，其次，利用該第2搬送構件由該加載互鎖室搬出該第2基板，接著，利用該第1搬送構件將該第1基板搬入該加載互鎖室，然後，利用該第1搬送構件由第3基板處理室搬出第4基板。
第8發明為一種基板處理裝置，具備：多個基板處理室；多個加載互鎖室；搬送裝置，係具有搬送基板之兩個搬送構件，且可利用該兩個搬送構件來將基板搬入/搬出該多個基板處理室與該多個加載互鎖室；以及控制部，係用於控制該搬送裝置搬入/搬出基板；其特徵為：該控制部係控制該搬送裝置搬入/搬出基板，俾使在利用第1搬送構件由第1基板處理室搬出第1基板後，且利用第2搬送構件將第2基板搬入該第1基板處理室之前，先利用該第2搬送構件由第1加載互鎖室搬出第3基板，其次，利用該第1搬送構件將該第1基板搬入該第1加載互鎖室，接著，利用該第2搬送構件將第3基板搬入第2基板處理室，然後，利用該第1搬送構件由第3基板處理室搬出第4基板，再來，利用該第2搬送構件由第2加載互鎖室搬出該第2基板，最後，利用該第1搬送構件將該第4基板搬入該第2加載互鎖室。
利用本發明，即使在進行基板處理裝置之基板處理室之清潔處理之期間，也能操作搬送構件，藉此可使搬送裝置發揮原有的輸送量，以提升基板處理裝置整體的產能。
其次，連同圖式來說明本發明的實施形態。
[實施形態]
首先，參考圖1來說明具有本發明實施形態之基板交換機構之基板處理裝置。
圖1係表示本實施形態基板處理裝置構造之平面圖。
基板處理裝置100具備：處理單元10，係用於對被處理基板的晶圓W進行成膜處理、蝕刻處理等各種處理；以及搬送單元20，係對於處理單元10進行晶圓W之搬出入。搬送單元20具備有在進行搬送晶圓W時，可共用之搬送室(搬送單元側搬送室)30。
搬送室30係由例如循環有氮氣等非活性氣體或清淨空氣而剖面略呈多角形狀之箱體所構成。在構成搬送室30之剖面略呈多角形狀的長邊一側面，排列形成有多個匣盒台32(在此為32a與32b)。匣盒台32a、32b在構造上係可以分別載置作為基板收納容器之1例的匣盒容器34a、34b。
各匣盒容器34a、34b之構造為能等間距而多段式地載置收納有例如最大25片的晶圓W，且內部充滿了例如氮氣氣氛的密封構造。搬送室30之構造為可經由閘閥36a、36b來將晶圓W搬入/搬出其內部。
在此，匣盒容器34a、34b分別收納有以後述基板處理室40a至40f來進行處理的晶圓。但是，如果能知道那個晶圓由那個基板處理室來進行處理，亦不一定要將以各基板處理室40a至40f進行處理之晶圓個別分開收納於匣盒容器34a、34b。例如，在匣盒容器34a、34b之一方或雙方亦可以混合放入以各基板處理室40a至40f進行處理的晶圓。另外，圖1雖然例如在各匣盒台32a、32b各別載置有1個匣盒容器34a、34b，惟匣盒台與匣盒容器的數目並不限於此，例如也可為3個以上。
在搬送室30之端部，即構成剖面略呈多角形狀之短邊之一側面處，設有作為定位裝置之對準器37(Orienter)。對準器37係用於檢測出定向平面(orientation flat)或凹槽(notch)等以進行對準定位者。
處理單元10具有基板處理室40，以用於對晶圓實施例如成膜處理(例如電漿CVD處理)或蝕刻處理(例如電漿蝕刻處理)等之特定處理。圖1例示具有6個基板處理室40(40a至40f)的情形。在各基板處理室40a至40f設有用於載置晶圓W之載置台42a至42f。另外，基板處理室40並不侷限於6個，少於6個或多於6個皆可。
在各基板處理室40a至40f進行的處理可為同種的處理或不同的處理。各晶圓根據事先記憶於控制部的記憶體等之顯示有蝕刻處理等處理步驟等之資訊(製程配方；process recipe)，而在基板處理室40a至40f實施特定之處理。至於各晶圓要在那一基板處理室進行處理，也可以由例如該之製程配方來判斷。
處理單元10具備有將晶圓搬入搬出至基板處理室40a至40f之搬送室(處理單元側搬送室)50。搬送室50形成為多角形(例如六角形)，其周圍分別透過閘閥44a至44f而配設有各基板處理室40a至40f。
搬送室50之周圍配設有作為連接至搬送單元20之真空準備室之一例的第1、2加載互鎖室60a、60b。具體而言，第1、2加載互鎖室60a、60b之前端係分別透過閘閥(真空側閘閥)54a、54b而連接到搬運室周圍；而第1、第2加載互鎖室60a、60b之基端部則分別透過閘閥(大氣側閘閥)64a、64b而連接到構成搬送室30之剖面略呈多角形狀之長邊的另一側面。
第1、第2加載互鎖室60a、60b之構成為可以抽真空，並具有暫時保存晶圓，而在調整壓力後，傳送至次一製程階段的功能。此外，在各第1、第2加載互鎖室60a、60b中分別設有用於載置晶圓W之載置台62a、62b。此外，第1、第2加載互鎖室60a、60b也可以另具有冷卻機構或加熱機構。
如上述，在搬送室50與各基板處理室40a至40f之間、以及在搬送室50與該各加載互鎖室60a、60b之間係可分別進行開啟/關閉而呈氣密之結構，且構成叢集化，於必要時可以與搬送室50連通。此外，該第1、第2加載互室60a、60b與搬送室50之間亦為可分別進行開啟/關閉而呈氣密之結構。
在搬送室50中設有由例如可屈伸、升降與旋轉的多關節臂所構成之處理單元側搬送裝置(以下簡稱「搬送裝置」)80。該搬送裝置80可以對各加載互鎖室60a、60b以及各基板處理室40a至40f進行存取(access)。例如將晶圓搬入該各加載互鎖室60a、60b後，可藉由搬送裝置80將該晶圓搬入該晶圓要進行處理之基板處理室40a至40f之任一者中。
搬送裝置80係由具有兩個抓取器(pick)的雙臂機構所構成，可以一次處理兩片晶圓。如此一來，例如在對基板處理室40a至40f任一者將晶圓搬入搬出時，可將處理完畢之晶圓與未處理之晶圓進行交換。
另一方面，在搬送單元20之搬送室30中設有沿著其長度方向(圖1中所示箭頭方向)搬送晶圓W之搬送單元側搬送裝置70。搬送單元側搬送裝置70也如同處理單元側搬送裝置(搬送裝置)80，係由具有兩個抓取器(pick)的雙臂機構所構成，可以一次處理兩片晶圓。藉此，可以對例如匣盒容器34(34a、34b)、對準器37、及加載互鎖室60a、60b等搬入搬出以交換晶圓。此外，處理單元側搬送裝置80的抓取器數目並不限於上述，例如也可以為僅具一個抓取器之單臂機構。
該基板處理裝置100設有控制部90以控制該基板處理裝置整體之操作，除了各搬送裝置70與80、各閘閥36(36a、36b)與44(44a至44f)與54(54a、54b)與64(64a、64b)、及對準器37等控制之外，亦包含計算出從匣盒容器34進行搬送晶圓的時點之處理、以及根據該晶圓搬送時點從匣盒容器34搬出晶圓之控制等。控制部90具備例如構成該控制部90整體之微電腦、記憶各種資料等之記憶體等。此外，控制部90在本發明中係用於控制處理單元側搬送裝置(搬送裝置)80之晶圓W搬出入。
其次，參考圖2與圖3說明本實施形態之基板處理裝置之基板交換方法。
在本實施形態基板處理裝置之基板交換方法係在將第1基板處理室之晶圓由處理完畢之晶圓交換為未處理晶圓之第1搬出步驟與第1搬入步驟之間，進行第2搬出步驟與第2搬入步驟之兩個另外的步驟。
另外，可以進行本實施形態之基板交換方法之基板處理裝置係具備：基板處理室；加載互鎖室；搬送裝置，係具有搬送基板之兩個搬送構件，藉由兩個搬送構件可將基板搬入搬出至基板處理室與加載互鎖室；以及控制部，係用於控制搬送裝置搬入搬出基板。即在圖1所示之基板處理裝置上，只要至少具備一個基板處理室，且至少具備一個加載互鎖室即可。此外，本實施形態係以具備兩個基板處理室與兩個加載互鎖室之情形為例加以說明。
另外，在下面所謂搬送裝置係指處理單元側搬送裝置。
圖2係用於說明本實施形態基板處理裝置之基板交換方法中之搬送構件、基板處理室以及加載互鎖室之支撐晶圓之有無以及基板處理室與加載互鎖室之內部狀態的時序圖(timing chart)。圖3係用於說明本實施形態之基板交換方法之圖式，係概略說明搬送構件、基板處理室以及加載互鎖室之支撐晶圓之有無以及搬送構件與晶圓之動向的平面圖。
圖2所示之時序圖中，由最上列開始，依序表示步驟號碼、搬送裝置80之第1搬送構件80a所支撐晶圓的晶圓號碼、搬送裝置80的第2搬送構件80b所支撐晶圓的晶圓號碼、第1基板處理室40a所支撐晶圓之晶圓號碼、第1基板處理室40a之狀態、第2基板處理室40b所支撐晶圓之晶圓號碼、第2基板處理室40b之狀態、第1加載互鎖室60a所支撐晶圓之晶圓號碼、第1加載互鎖室60a之狀態、第2加載互鎖室60b所支撐晶圓之晶圓號碼、以及第2加載互鎖室60b之狀態。圖3(a)表示開始後述步驟S1之前(即結束步驟S1之前一步驟S0時)之狀態。圖3(b)至圖3(e)為分別表示步驟S1至S4結束時之狀態。
本實施形態基板處理裝置之基板交換作業之最小單位包括圖2所示之步驟S1至步驟S4。步驟S1、步驟S2、步驟S3、以及步驟S4分別相當於本發明之第1搬出步驟、第2搬出步驟、第2搬入步驟、以及第1搬入步驟。亦即，本實施形態之基板交換方法在進行步驟S1之第1搬出步驟之後、以及進行步驟S4之第1搬入步驟之前，係進行步驟S2之第2搬出步驟與步驟S3之第2搬入步驟。
步驟S1係利用第1搬送構件80a由第1基板處理室40a搬出晶圓W1之步驟。步驟S2係利用第2搬送構件80b由第1加載互鎖室60a搬出晶圓W3之步驟。步驟S3係利用第1搬送構件80a將晶圓W1搬入第1加載互鎖室60a之步驟。步驟S4係利用第2搬送構件80b將晶圓W3搬入第1基板處理室40a之步驟。另外，晶圓W1相當於本發明之第1基板，晶圓W3相當於本發明之第2基板。
開始步驟S1之前的狀態為圖2的步驟S0之結束狀態，亦即以第1基板處理室40a進行第1基板之基板處理後之狀態。如圖2之步驟S0行與圖3(a)所示，第1搬送構件80a與第2搬送構件80b之任一者皆未支撐有晶圓，在第1基板處理室40a之載置台42a支撐有作為已處理晶圓的晶圓W1，在第1加載互鎖室60a之載置台62a則支撐有作為未處理晶圓的晶圓W3。
首先進行步驟S1。步驟S1係利用第1搬送構件80a由第1基板處理室40a搬出晶圓W1之步驟。在第1基板處理室40a已完成基板處理的狀態下，開啟第1基板處理室40a的閘閥44a，使第1搬送構件80a進入第1基板處理室40a內，再利用第1搬送構件80a來支撐第1基板處理室40a之載置台42a所支撐的晶圓W1，在支撐著晶圓W1之情況下，使第1搬送構件80a由基板處理室40a退出且關閉第1基板處理室40a之閘閥44a。如圖2之步驟S1行與圖3(b)所示，進行步驟S1後，在第1搬送構件80a支撐有晶圓W1，而在第2搬送構件80b未支撐有晶圓，在第1基板處理室40a未支撐有晶圓，而在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W3。
在此，於關閉第1基板處理室40a之閘閥44a後，在載置台42a未支撐有晶圓的狀態下，在第1基板處理室40a內開始清潔處理。例如，可以利用設置於第1基板處理室40a之未圖示之電漿產生機構，來在第1基板處理室40a內產生電漿，藉由蝕刻去除在成膜處理等基板處理期間附著於第1基板處理室40a內壁之附著物以進行清潔處理。
接著進行步驟S2。步驟S2係利用第2搬送構件80b由第1加載互鎖室60a搬出晶圓W3之步驟。在第1加載互鎖室60a呈真空的狀態下，開啟第1加載互鎖室60a的搬送室50側之閘閥54a，使第2搬送構件80b進入第1加載互鎖室60a內，利用第2搬送構件80b支撐第1加載互鎖室60a之載置台62a所支撐的晶圓W3，在支撐著晶圓W3之情況下，使第2搬送構件80b由第1加載互鎖室60a內退出以搬出晶圓W3，關閉第1加載互鎖室60a之搬送室50側之閘閥54a。如圖2之步驟S2行與圖3(c)所示，進行步驟S2後，第1搬送構件80a支撐有晶圓W1，第2搬送構件80b支撐有晶圓W3，在第1基板處理室40a未支撐有晶圓，在第1加載互鎖室60a亦未支撐有晶圓。
另外，在進行步驟S2之期間，在第1基板處理室40a內部繼續進行清潔處理。
其次，進行步驟S3。步驟S3係利用第1搬送構件80a將晶圓W1搬入第1加載互鎖室60a之步驟。在第1加載互鎖室60a呈真空狀態下，開啟第1加載互鎖室60a之搬送室50側之閘閥54a，在支撐著晶圓W1之情況下，使第1搬送構件80a進入第1加載互鎖室60a內，利用第1搬送構件80a來讓晶圓W1支撐於第1加載互鎖室60a之載置台62a上，未支撐有晶圓之第1搬送構件80a則由第1加載互鎖室60a內退出，關閉第1加載互鎖室60a之搬送室50側之閘閥54。如圖2之步驟S3行與圖3(d)所示，進行步驟S3後，第1搬送構件80a上未支撐有晶圓，第2搬送構件80b支撐有晶圓W3，在第1基板處理室40a未支撐有晶圓，而在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W1。
此外，大致上於步驟S3結束之同時、或在步驟S3結束後且開始下一步驟S4之前，結束第1基板處理室40a之清潔處理。
然後進行步驟S4。步驟S4係利用第2搬送構件80b將晶圓W3搬入第1基板處理室40a之步驟。在第1基板處理室40a之清潔處理結束之狀態下，開啟第1基板處理室40a之閘閥44a，在支撐著晶圓W3之情況下，使第2搬送構件80b進入第1基板處理室40a，利用第2搬送構件80b讓晶圓W3支撐於第1基板處理室40a之載置台42a，未支撐有晶圓之第2搬送構件80b則由第1基板處理室40a內退出並關閉第1基板處理室40a之閘閥44a。如圖2之步驟S4行與圖3(e)所示，在進行步驟S4後，第1、第2搬送構件80a、80b並未支撐有晶圓，第1基板處理室40a支撐有晶圓W3，在第1加載互鎖室60支撐有晶圓W1。
如上述，藉由進行步驟S1至步驟S4，可以進行將第1基板處理室40a之基板由晶圓W1交換為晶圓W3之作業。如圖2所示，從由第1基板處理室40a搬出已處理完畢晶圓之晶圓W1的步驟(步驟S1)一直到將未處理晶圓之晶圓W3搬入第1基板處理室40a的步驟之前一步驟(步驟S3)為止的三個步驟之間，可以進行第1基板處理室40a之清潔處理，在該期間中，搬送裝置80可以進行將第1加載互鎖室60a之基板由晶圓W3交換為晶圓W1之作業。
然後，藉由進行步驟S5至步驟S8，就可以進行將第2基板處理室40b之基板由晶圓W2交換為晶圓W4之作業。如圖2所示，從由第2基板處理室40b搬出處理完畢晶圓之晶圓W2的步驟(步驟S5)一直到將未處理晶圓的晶圓W4搬入第2基板處理室40b的步驟之前一步驟(步驟S7)為止之三步驟之間，可以進行第2基板處理室40b之清潔處理，其間，搬送裝置80可以進行將第2加載互鎖室60b之基板由晶圓W4交換為晶圓W2之作業。
此外，在步驟S5至步驟S7期間，可以在第1基板處理室40a進行晶圓W3之基板處理。
另外，要使用第1、第2之兩個基板處理室40a、40b、以及第1、第2加載互鎖室60a、60b時，可於步驟S9之後，重複步驟S1至步驟S8相同的操作。亦即，在具備兩個基板處理室與兩個加載互鎖室的基板處理裝置上，包括基板處理之基板處理室之最小處理單位係為步驟S1至步驟S8的8個步驟。
其次，要參考圖4至圖6，說明在本實施形態基板處理裝置之基板交換方法中，搬送裝置可以不必待命而提升搬送裝置之輸送量的作用效果。
首先，要參考圖4至圖5，與習知的基板交換方法做比較，以說明本實施形態基板處理裝置之基板交換方法中，搬送裝置可以不必待命而提升基板交換的作用效果。
圖4為一種時序圖(timing chart)，係用於說明習知的基板處理裝置之基板交換方法中，搬送構件、基板處理室與加載互鎖室之支撐晶圓的有無以及基板處理室與加載互鎖室內部的狀態。圖5係用於說明習知之基板交換方法之圖式，係概略說明搬送構件、基板處理室與加載互鎖室之支撐晶圓的有無以及搬送構件與晶圓之動向的平面圖。
在圖4所示時序圖中也如同圖2所示之時序圖，由最上列開始，依序表示步驟號碼、搬送裝置80之第1搬送構件80a所支撐晶圓之晶圓號碼、搬送裝置80之第2搬送構件80b所支撐晶圓之晶圓號碼、第1基板處理裝置40a所支撐晶圓之晶圓號碼、第1基板處理室40a之狀態、第2基板處理室40b所支撐晶圓之晶圓號碼、第2基板處理室40b之狀態、第1加載互鎖室60a所支撐晶圓之晶圓號碼、第1加載互鎖室60a之狀態、第2加載互鎖室60b所支撐晶圓之晶圓號碼、以及第2加載互鎖室60b之狀態。圖5(a)係表示開始步驟S1'之前(即步驟S1'之前一步驟S0'結束時)之狀態。圖5(b)至圖5(e)係分別表示由步驟S1'至步驟S4'結束時之狀態。
習知的基板處理裝置之基板交換作業之最小單位也包含圖4所示之步驟S1'至步驟S4'。步驟S1'如圖4之步驟S1'行與圖5(b)所示，係利用第1搬送構件80a由第1基板處理室40a搬出晶圓W1之步驟。步驟S4'如圖4之步驟S4'行與圖5(e)所示，係利用第2搬送構件80b將晶圓W3搬入第1基板處理室40a之步驟。另外，如圖4之步驟S1'行至步驟S3'行所示，在步驟S1'至步驟S3'期間，在第1基板處理室40a進行清潔處理。
可是，在習知的基板處理裝置之基板交換作業中，在步驟S1'之前一步驟S0'中，如圖4與圖5(a)所示，為預先讓晶圓W3支撐於第2搬送構件80b之狀態。另外，在進行圖5(b)所示之步驟S1'以利用第1搬送構件80a由第1基板處理室40a搬出晶圓W1後，進行圖5(e)所示之步驟S5'以利用第2搬送構件80b將晶圓W3搬入第1基板處理室40a之前，搬送裝置80並沒有其他作業。從而，在圖5(c)所示之步驟S2'以及圖5(d)所示之步驟S3'中，在第1基板處理室40a進行清潔處理之期間，搬送裝置80係於第1、第2之搬送構件80a、80b支撐著晶圓之情況下待命，直到第1基板處理室40a之清潔處理結束為止。
結果，與本實施形態一樣，於具備第1、第2基板處理室40a、40b、以及第1、第2加載互鎖室60a、60b的基板處理裝置中，操作搬送裝置80時，由於在步驟S2'、步驟S3'時無法進行其他作業，所以在第1、第2基板處理室40a、40b會發生等候時間。例如，在圖4之例中，於進行步驟S4'之後，要在第1基板處理室40a進行基板處理時，即使在如同本實施形態之步驟S5'至步驟S7'期間進行了基板處理，也無法隨後立刻由第1基板處理40a搬出晶圓W3。因為搬送裝置80在第1、第2搬送構件80a、80b支撐著晶圓W2與晶圓W4之狀態下，須等待至第2基板處理室40b之清潔處理結束為止。其結果，包括基板處理之基板處理室的最小處理單位是由步驟S1至步驟S12之12個步驟。另外，包括基板處理之基板處理室的最小處理單位所需要的時間為後述的基板處理裝置之產能的說明中之速率(瓶頸)決定時間(rate-determining)T0；T0中包含基板處理室之清潔處理之等候時間。
另一方面，如上述，在本實施形態中，包含基板處理室之最小處理單位係為步驟S1至步驟S8之8個步驟。因此，要進行相同時間之清潔處理時，以本實施形態便可以縮短在一個基板處理室中對一片晶圓進行基板處理所需要的時間。另外，本實施形態中，包含基板處理之基板處理室之最小處理單位所需時間為相當於後述之速率(瓶頸)決定時間T1之時間，在T1中不包含基板處理室之清潔處理之等候時間。
接著，與習知的基板交換方法相比較，並參考圖6來說明本實施形態基板處理裝置之基板交換方法中，可以提升基板處理裝置整體之產能，以發揮搬送裝置原有之輸送量的作用效果。
圖6係概略表示本實施形態之基板交換方法與習知的基板交換方法中，每一片之基板處理時間與基板處理裝置之產能之關係的圖表。圖6(a)係表示本實施形態之基板交換方法；圖6(b)係表示習知的基板交換方法。
假設基板處理裝置之產能與每一片之基板處理時間成反比例時，每一片之基板處理時間越短，則基板處理裝置之產能越大。但是，假設包含除基板處理時間以外之等候時間等的某一時間T0為速率(瓶頸)決定時間T0之情況，則縱使基板處理時間變得較T0更短時，也無法將基板處理裝置之產能增加至大於速率(瓶頸)決定時間T0所對應之產能P0。如圖6(b)所示，在習知的基板交換方法中，包含基板處理室之清潔處理之等候時間的時間T0為速率(瓶頸)決定時間。
另一方面，如上述，本實施形態之基板交換方法中，不含基板處理室的清潔處理之某一時間T1係成為速率(瓶頸)決定時間。不含基板處理室之清潔處理之速率(瓶頸)決定時間T1比含有基板處理室之清潔處理之速率(瓶頸)決定時間T0為小。亦即，T1<T0。從而，如圖6(a)所示，不含基板處理室之清潔處理之速率(瓶頸)決定時間T1所對應之基板處理裝置之產能P1係大於含有基板處理室之清潔處理之速率(瓶頸)決定時間T0所對應之基板處理裝置之產能P0。亦即，P1>P0。因此，利用本實施形態之基板交換方法，可以提升基板處理裝置整體之產能，並且發揮搬送裝置原有之輸送量。
再者，在本實施形態之基板交換方法中，縱使基板處理室之清潔處理之時間延長，速率(瓶頸)決定時間T1也幾乎不增加，故基板處理裝置之產能P1也幾乎不會減少。從而，可以一邊確保與習知之基板處理裝置相同的產能，一邊充分延長基板處理室之清潔處理。
另外，本實施形態中，在利用第2搬送構件80b由第1加載互鎖室60a搬出晶圓W3之步驟S2後，在步驟S3中，將晶圓W1搬入已將晶圓W3搬出之第1加載互鎖室60a內。可是，在步驟S3也可以利用第1搬送構件80a來將晶圓W1搬入第1加載互鎖室60a以外之加載互鎖室中，例如也可以搬入第2加載互鎖室60b。
此外，步驟S2與步驟S3之操作也可以逆向進行。亦即，也可以在步驟S2中，利用第1搬送構件80a將晶圓W1搬入第2加載互鎖室60b，然後，在步驟S3利用第2搬送構件80b由第1加載互鎖室60a搬出晶圓W3。再者，在開始步驟S1時，對於第1、第2搬送構件80a、80b、第1加載互鎖室60a、60b，也可以將前述第1、第2之編號互相替換以進行各步驟之操作。
[實施形態之第1變形例]
其次，參考圖7來說明本發明實施形態之第1變形例的基板處理裝置之基板交換方法。
本變形例基板處理裝置之基板交換方法係在將第1基板處理室之晶圓由處理完畢之晶圓交換為未處理晶圓之第1搬出步驟與第1搬入步驟之間，進行4個步驟。這一點與實施形態之基板處理裝置之基板交換方法不同。亦即，在實施形態之基板處理裝置之基板交換方法中，在進行第1搬出步驟後，且於進行第1搬入步驟之前，與進行第2搬出步驟及第2搬入步驟之兩個步驟的方法不同；在本變形例之基板處理裝置之基板交換方法中，係在第1搬出步驟與第1搬入步驟之間，除了進行第2搬出步驟與第2搬入步驟之兩個步驟之外，在第1搬出步驟與第2搬出步驟之間更進行第3搬入步驟，而在第2搬入步驟與第1搬入步驟之間更進行第3搬出步驟。
亦即，在本變形例基板處理裝置之基板交換方法中，在經第1搬出步驟後，且於進行第1搬入步驟之前，須進行第3搬入步驟、第2搬出步驟、第2搬入步驟、以及第3搬出步驟之四個步驟。
此外，可以進行本變形例基板交換方法的基板處理裝置係具備：多個基板處理室；加載互鎖室；搬送裝置，係具有搬送基板之兩個搬送構件，可藉由兩個搬送構件將基板搬入/搬出至多個基板處理室與加載互鎖室；以及控制部，係用於控制搬送裝置搬入/搬出基板。亦即，在圖1所示之基板處理裝置中，只要至少具備兩個基板處理室，並至少具備一個加載互鎖室即可。另外，本變形例係以具備3個基板處理室與兩個加載互鎖室之情況為例加以說明。
另外，如同實施形態，以下所稱搬送裝置係指處理單元側搬送裝置。
圖7係一時序圖(Timing chart)，用於說明本變形例基板處理裝置之基板交換方法之搬送構件、基板處理室以及加載互鎖室之支撐晶圓的有無以及基板處理室與加載互鎖室內部之狀態。
圖7所示之時序圖中，由最上列開始，依序表示：步驟號碼、搬送裝置80之第1搬送構件80a所支撐晶圓之晶圓號碼、搬送裝置80之第2搬送構件80b所支撐晶圓之晶圓號碼、第1基板處理室40a所支撐晶圓之晶圓號碼、第1基板處理室40a之狀態、第2基板處理室40b所支撐晶圓之晶圓號碼、第2基板處理室40b之狀態、第3基板處理室40c所支撐晶圓之晶圓號碼、第3基板處理室40c之狀態、第1加載互鎖室60a所支撐晶圓之晶圓號碼、第1加載互鎖室60a之狀態、第2加載互鎖室60b所支撐晶圓之晶圓號碼、以及第2加載互鎖室60b之狀態。
本變形例基板處理裝置之基板交換方法之最小單位包含圖7所示之步驟S101至步驟S106。步驟S101至步驟S106係分別相當於本發明之第1搬出步驟、第3搬入步驟、第2搬出步驟、第2搬入步驟、第3搬出步驟以及第1搬入步驟。
步驟S101係利用第1搬送構件80a由第1基板處理室40a搬出晶圓W1之步驟。步驟S102係利用第2搬送構件80b將晶圓W3搬入第2基板處理室40b之步驟。步驟103係利用第2搬送構件80b由第1加載互鎖室60a搬出晶圓W4之步驟。步驟S104係利用第1搬送構件80a將晶圓W1搬入第1加載互鎖室60a之步驟。步驟S105係利用第1搬送構件80a由第3基板處理室40c搬出晶圓W2之步驟。步驟S106係利用第2搬送構件80b將晶圓W4搬入第1基板處理室40a之步驟。另外，晶圓W1相當於本發明之第1基板，晶圓W4相當於本發明之第2基板，晶圓W3相當於本發明之第3基板，晶圓W2相當於本發明之第4基板。
開始步驟S101之前的狀態係圖7中步驟S100結束之狀態，即在第1基板處理室40a進行晶圓W1之基板處理後之狀態。如圖7之步驟S100行所示，第1搬送構件80a未支撐有晶圓，在第2搬送構件80b則支撐有晶圓W3(作為未處理晶圓)，在第1基板處理室40a支撐有晶圓W1(作為已處理晶圓)，在第2基板處理室40b未支撐有晶圓，在第3基板處理室40c支撐有晶圓W2(作為處理中之晶圓)，在第1加載互鎖室60a中支撐有晶圓W4(作為未處理晶圓)。
首先，進行步驟S101。步驟S101係利用第1搬送構件80a由第1基板處理室40a搬出晶圓W1之步驟。在第1基板處理室40a之基板已處理完成之狀態下，開啟第1基板處理室40a之閘閥44a，使第1搬送構件80a進入第1基板處理室40a內，並利用第1搬送構件80a支撐第1基板處理室40a之載置台42a所支撐的晶圓W1，在支撐著晶圓W1之情況下，使第1搬送構件80a由第1基板處理室40a內退出並關閉第1基板處理室40a之閘閥44a。如圖7之步驟S101行所示，進行步驟S101後，在第1搬送構件80a支撐有晶圓W1，在第2搬送構件80b支撐有晶圓W3，而第1、第2基板處理室40a、40b未支撐有晶圓，第3基板處理室40c支撐有晶圓W2(作為處理中之晶圓)，第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W4(作為未處理之晶圓)。
在此，於關閉第1基板處理室40a之閘閥44a後，在載置台42a未支撐有晶圓之狀態下，在第1基板處理室40a開始清潔處理。如同實施形態，例如，利用第1基板處理室40a所設置之未圖示的電漿產生機構，可於第1基板處理室40a內產生電漿，以蝕刻來去除於進行成膜處理等基板處理之期間所附著於第1基板處理室40a內壁之附著物，藉以進行清潔處理。
接著，進行步驟S102。步驟S102係利用第2搬送構件80b將晶圓W3搬入第2基板處理室40b。在第2基板處理室40b之清潔處理結束之狀態下，開啟第2基板處理室40b之閘閥44b，在支撐著晶圓W3之情況下，使第2搬送構件80b進入第2基板處理室40b內，利用第2搬送構件80b讓晶圓W3支撐於第2基板處理室40b之載置台42b，而未支撐有晶圓之第2搬送構件80b則由第2基板處理室40b退出，關閉第2基板處理室40b之閘閥44b。如圖2之步驟S102行所示，進行步驟S102後，在第1搬送構件80a支撐有晶圓W1，在第2搬送構件80b未支撐有晶圓，在第1基板處理室40a亦未支撐有晶圓，在第2基板處理室40b支撐有晶圓W3，在第3基板處理室40c支撐有晶圓W2，而在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W4。
此外，在進行步驟S102之期間，第1基板處理室40a內部繼續進行著清潔處理。
接著，進行步驟S103。步驟S103係利用第2搬送構件80b由第1加載互鎖室60a搬出晶圓W4之步驟。在第1加載互鎖室60c呈真空狀態下，開啟第1加載互鎖室60a之搬送室50側之閘閥54a，使第2搬送構件80b進入第1加載互鎖室60a內，並利用第2搬送構件80b來支撐第1加載互鎖室60a之載置台62a所支撐之晶圓W4，在支撐著晶圓W4之情況下，使第2搬送構件80b由第1加載互鎖室60a內退出，關閉第1加載互鎖室60a之搬送室50側的閘閥54a。如圖7之步驟S103行所示，進行步驟103後，在第1搬送構件80a支撐有晶圓W1，在第2搬送構件80b支撐有晶圓W4，在第1基板處理室40a未支撐有晶圓，在第2基板處理室40b支撐有晶圓W3，在第3基板處理室40c支撐有晶圓W2，在第1加載互鎖室60a未支撐有晶圓。
另外，在進行步驟S103之期間，第1基板處理室40a之內部繼續進行著清潔處理。
接著，進行步驟S104。步驟S104係利用第1搬送構件80a將晶圓W1搬入第1加載互鎖室60a之步驟。在第1加載互鎖室60a呈真空狀態下，開啟第1加載互鎖室60a之搬送室50側之閘閥54a，在支撐著晶圓W1之情況下，使第1搬送構件80a進入第1加載互鎖室60a內，並利用第1搬送構件80a將晶圓W1支撐於第1加載互鎖室60a之載置台62a，未支撐有晶圓之第2搬送構件80B則由第1加載互鎖室60a內退出，封閉第1加載互鎖室60a之搬送室50側之閘閥54a。如圖7之步驟S104所示，進行步驟S104後，在第1搬送構件80a未支撐有晶圓，在第2搬送構件80b支撐有晶圓W4，在第1基板處理室40a未支撐有晶圓，在第2基板處理室40b支撐有晶圓W3，在第3基板處理室40c支撐有晶圓W2，在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W1。
另外，在進行步驟S104之期間，第1基板處理室40a內部繼續進行著清潔處理。
接著，進行步驟S105。步驟S105係利用第1搬送構件80a由第3基板處理室40c搬出晶圓W2之步驟。在第3基板處理室40c之已完成基板處理之狀態下，開啟第3基板處理室40c之閘閥44c，使第1搬送構件80a進入第3基板處理室40c內，並利用第1搬送構件80a來支撐第3基板處理室40c之載置台42c所支撐之晶圓W2，在支撐著晶圓W2之情況下，使第1搬送構件80a由第3基板處理室40c內退出，關閉第3基板處理室40c之閘閥44c。如圖7之步驟S105所示，進行步驟S105後，在第1搬送構件80a支撐有晶圓W2，在第2搬送構件80b支撐有晶圓W4，在第1基板處理室40a未支撐有晶圓，在第2基板處理室40b支撐有晶圓W3，在第3基板處理室40c未支撐有晶圓，在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W1。
此外，大致於步驟S105完成之同時、或在步驟S105完成後且下一步驟S106開始前，結束第1基板處理室40a之清潔處理。
接著，進行步驟S106。步驟S106係利用第2搬送構件80b將晶圓W4搬入第1基板處理室40a之步驟。在第1基板處理室40a之清潔處理結束之狀態下，開啟第1基板處理室40a之閘閥44a，在支撐著晶圓W4之情況下，使第2搬送構件80b進入第1基板處理室40a內，再利用第2搬送構件80b將晶圓W4支撐於第1基板處理室40a之載置台42a，使未支撐有晶圓之第2搬送構件80b由第1基板處理室40a內退出，關閉第1基板處理室40a之閘閥44a。如圖2所示，進行步驟S106後，在第1搬送構件80a支撐有晶圓W2，在第2搬送構件80b未支撐有晶圓，在第1基板處理室40a支撐有晶圓W4，在第2基板處理室40b支撐有晶圓W3，在第3基板處理室40c未支撐有晶圓，在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W1。
如上述，藉由進行步驟S101至步驟S106，以進行將第1基板處理室40a之基板由晶圓W1交換為晶圓W4之作業。如圖7所示，由第1基板處理室40a搬出已處理完成之晶圓W1之步驟S1，乃至將未處理晶圓之晶圓W4搬入第1基板處理室40a之步驟的前一步驟(步驟S105)為止的五個步驟之期間，可以進行第1基板處理室40a之清潔處理，其間，搬送裝置80可以進行將晶圓W3搬入第2基板處理室40b，由第1加載互鎖室60a搬出晶圓W4，將晶圓W1搬入第1加載互鎖室60a，再由第3基板處理室40c搬出晶圓W2之作業。
然後，藉由進行步驟S107到步驟S112之操作，以進行由第2加載互鎖室60b搬出晶圓W5(步驟S107)並搬入第3基板處理室40c(步驟S110)之作業、將晶圓W2搬入第2加載互鎖室60b(步驟S108)之作業、由第2基板處理室40b搬出晶圓W3(步驟S109)並搬入第1加載互鎖室60a(步驟S112)之作業、以及由第1加載互鎖室60a搬出晶圓W6(步驟S111)之作業。如圖7所示，在步驟S105至步驟S109之五個步驟之期間，可以進行第3基板處理室40c之清潔處理。
另外，在步驟S107至步驟S111之期間，可以在第1基板處理室40a進行晶圓W4之基板處理。
此外，在使用第1至第3之三個基板處理室40a至40c、以及第1、第2之兩個加載互鎖室60a、60b時，在步驟S113以後可以重複與步驟S101至步驟S112相同的操作。亦即，兩個基板處理室之最小處理單位為步驟S101至步驟S112之12個步驟。
本變形例也與實施形態一樣，搬送裝置絕不會在將晶圓支撐於第1與第2搬送構件之情況下等候各基板處理室的清潔處理完成。因此，相較於習知之方法，可以縮短在一個基板處理室中一片晶圓的基板處理所需的時間。
另外，本變形例也與實施形態中利用圖6所說明一樣，不含有基板處理室之清潔處理的速率(瓶頸)決定時間TI比習知包含基板處理室之清潔處理的速率(瓶頸)決定時間T0為小。因此，本變形例基板處理裝置之產能P1比習知的基板處理裝置之產能P0為大。亦即，可以提升基板處理裝置整體之產能，並發揮搬送裝置原有之輸送量。
再者，本變形例也可以在發揮搬送裝置之原有輸送量之狀態下，比實施形態更長之時間來進行各基板處理室之清潔處理。
[實施形態之第2變形例]
其次，參考圖8說明本發明實施形態之第2變形例的基板處理裝置之基板交換方法。
本變形例基板處理裝置之基板交換方法在將第1基板處理室之晶圓由處理完成之晶圓交換為未處理晶圓之第1搬出步驟與第1搬入步驟之間，須進行6個另外的步驟，這一點與實施形態基板處理裝置之基板交換方法不同。亦即，不同於實施形態的基板處理裝置之基板交換方法中，於進行第1搬出步驟後且進行第1搬入步驟之前，須進行第2搬出步驟與第2搬入步驟之兩個額外的步驟；在本變形例基板處理裝置之基板交換方法中，在進行第1搬出步驟後且進行第2搬入步驟之前，係進行第4搬入步驟；在進行第2搬入步驟後且進行第2搬出步驟之前，係進行第4搬入步驟與第5搬出步驟；在進行第2搬出步驟後且進行第1搬入步驟之前，係進行第5搬入步驟。
亦即，在本變形例基板處理裝置之基板交換方法中，在進行第1搬出步驟後且進行第1搬入步驟之前，係進行第4搬出步驟、第2搬入步驟、第4搬入步驟、第5搬出步驟、第2搬出步驟、以及第5搬入步驟之6個步驟。
又，可以進行本變形例基板交換方法之基板處理裝置係具備：多個基板處理室；多個加載互鎖室；搬送裝置，係具有搬送基板之兩個搬送構件，可以利用兩個搬送構件將基板搬入/搬出多個基板處理室與多個加載互鎖室；以及控制部，係用於控制搬送裝置搬入/搬出基板。亦即，如圖1所示之基板處理裝置中，只要至少具備兩個基板處理室，且至少具備兩個加載互鎖室即可。另外，在本變形例中，係以具有3個基板處理室與2個加載互鎖室之情形為例加以說明。
另外，與實施形態一樣，下面所謂搬送裝置係指處理單元側搬送裝置。
圖8為用於說明本變形例基板處理裝置的基板交換方法之搬送構件、基板處理室與加載互鎖室之支撐晶圓的有無以及基板處理室與加載互鎖室內部狀態的時序圖(timing chart)。
此外，在圖8所示之時序圖中，由最上列開始，依序表示：步驟號碼、搬送裝置80之第1搬送構件80a所支撐晶圓之晶圓號碼、搬送裝置80之第2搬送構件80b所支撐晶圓之晶圓號碼、第1基板處理室40a所支撐晶圓之晶圓號碼、第1基板處理室40a之狀態、第2基板處理室40b所支撐晶圓之晶圓號碼、第2基板處理室40b之狀態、第3基板處理室40c所支撐晶圓之晶圓號碼、第3基板處理室40c之狀態、第1加載互鎖室60a所支撐晶圓之晶圓號碼、第1加載互鎖室60a之狀態、第2加載互鎖室60b所支撐晶圓之晶圓號碼以及第2加載互鎖室60b之狀態。
本變形例基板處理裝置之基板交換方法的最小單位包含圖8所示之步驟S201至步驟S208。步驟S201至步驟S208係分別相當於本發明之第1搬出步驟、第4搬出步驟、第2搬入步驟、第4搬入步驟、第5搬出步驟、第2搬出步驟、第5搬入步驟以及第1搬入步驟。
步驟S201為利用第1搬送構件80a由第1基板處理室搬出晶圓W1之步驟。步驟S202為利用第2搬送構件80b由第1加載互鎖室60a搬出晶圓W3之步驟。步驟S203為利用第1搬送構件80a將晶圓W1搬入第1加載互鎖室60a之步驟。步驟S204為利用第2搬送構件80b將晶圓W3搬入第2基板處理室40b之步驟。步驟S205為利用第1搬送構件80a由第3基板處理室40c搬出晶圓W2之步驟。步驟S206為利用第2搬送構件80b由第2加載互鎖室60b搬出晶圓W4之步驟。步驟S207為利用第1搬送構件80a將晶圓W2搬入第2加載互鎖室60b之步驟。步驟S208為利用第2搬送構件80b將晶圓W4搬入第1基板處理室40a之步驟。另外，晶圓W1係相當於本發明之第1基板，晶圓W4係相當於本發明之第2基板，晶圓W3係相當於本發明之第3基板，晶圓W2係相當於本發明之第4基板。
開始步驟S201之前的狀態為圖8中步驟S200結束之狀態，亦即，在第1基板處理室40a進行晶圓W1之基板處理後之狀態。如圖8之步驟S200行所示，在第1、第2搬送構件80a、80b未支撐有晶圓，在第1基板處理室40a支撐有晶圓W1(作為處理完畢之晶圓)，在第2基板處理室40b未支撐有晶圓，在第3基板處理室40c支撐有晶圓W2(作為未處理晶圓)，在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W3(作為未處理晶圓)。另外，在第2加載互鎖室60b可以未支撐有晶圓或支撐有晶圓。
首先，進行步驟S201。步驟S201係利用第1搬送構件80a由第1基板處理室40a搬出晶圓W1之步驟。在第1基板處理室40a已完成基板處理之狀態下，開啟第1基板處理室40a之閘閥44a，使第1搬送構件80a進入第1基板處理室40a內，再利用第1搬送構件80a來支撐第1基板處理室40a之載置台42所支撐之晶圓W1，在支撐著晶圓W1之情況下，使第1搬送構件80a由第1基板處理室40a內退出，關閉第1基板處理室40a之閘閥44a。如圖8之步驟S201行所示，在進行步驟S201後，在第1搬送構件80a支撐有晶圓W1，在第2搬送構件80b未支撐有晶圓，在第1、第2基板處理室40a、40b未支撐有晶圓，在第3基板處理室40c支撐有晶圓W2(作為處理中之晶圓)，在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W3(作為未處理晶圓)。另外，在第2加載互鎖室60b可以未支撐有晶圓或支撐有晶圓。
在此，於關閉第1基板處理室40a之閘閥44a後，在載置台42a尚未支撐有晶圓之狀態下，第1基板處理室40a會開始清潔處理。如同實施形態，例如利用第1基板處理室40a所設置之未圖示之電漿產生機構，在第1基板處理室40a內產生電漿，以蝕刻來去除於成膜處理等基板處理之期間所附著於第1基板處理室40a內壁之附著物，藉以進行清潔處理。
接著，進行步驟S202。步驟S202係利用第2搬送構件80b由第1加載互鎖室60a搬出晶圓W3之步驟。在第1加載互鎖室60a呈真空狀態下，開啟第1加載互鎖室60a之搬送室50側之閘閥54a，使第2搬送構件80b進入第1加載互鎖室60a內，並利用第2搬送構件80b來支撐第1加載互鎖室60a之載置台62a所支撐的晶圓W3，在支撐著晶圓W3之情況下，使第2搬送構件80b由第1加載互鎖室60a內退出，以關閉第1加載互鎖室60a之搬送室50側的閘閥54a。如圖8之步驟S202行所示，於進行步驟S202之後，在第1搬送構件80a支撐有晶圓W1，在第2搬送構件80b支撐有晶圓W3，第1、第2基板處理室40a、40b未支撐有晶圓，在第3基板處理室40c支撐有晶圓W2，在第1加載互鎖室60a未支撐有晶圓，在第2加載互鎖室60b支撐有晶圓W4。
此外，在進行步驟S202之期間，第1基板處理室40a內部繼續進行清潔處理。
接著，進行步驟S203。步驟S203係利用第1搬送構件80a將晶圓W1搬入第1加載互鎖室60a之步驟。在第1加載互鎖室60a呈真空狀態下，開啟第1加載互鎖室60a之搬送室50側之閘閥54a，在支撐著晶圓W1之情況下，使第1搬送構件80a進入第1加載互鎖室60a內，利用第1搬送構件80a將晶圓W1支撐於第1加載互鎖室60a之載置台62a，使未支撐有晶圓之第1搬送構件80a由第1加載互鎖室60a內退出，關閉第1加載互鎖室60a之搬送室50側之閘閥54a。如圖8之步驟S203行所示，於進行步驟S203後，在第1搬送構件80a未支撐有晶圓，在第2搬送構件80b支撐有晶圓W3，在第1、第2基板處理室40a、40b未支撐有晶圓，在第3基板處理室40c支撐有晶圓W2，在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W1，在第2加載互鎖室60b支撐有晶圓W4。
另外，在進行步驟S203之期間，第1基板處理室40a內部繼續進行清潔處理。
接著進行步驟S204。步驟S204係利用第2搬送構件80b將晶圓W3搬入第2基板處理室40b之步驟。在第2基板處理室40b之清潔處理結束之狀態下，開啟第2基板處理室40b之閘閥44b，在支撐著晶圓W3之情況下，使第2搬送構件80b進入第2基板處理室40b，並利用第2搬送構件80b將晶圓W3載置於第2基板處理室40b之載置台42b，使未支撐有晶圓之第2搬送構件80b由第2基板處理室40b退出，關閉第2基板處理室40b之閘閥44b。如圖8之步驟S204行所示，進行步驟S204後，在第1、第2搬送構件80a、80b未支撐有晶圓，在第1基板處理室40a未支撐有晶圓，在第2基板處理室40b支撐有晶圓W3，在第3基板處理室40c支撐有晶圓W2，在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W1，在第2加載互鎖室60b支撐有晶圓W4。
又，在進行步驟S204之期間，第1基板處理室40a內部繼續進行清潔處理。
接著，進行步驟S205。步驟S205係利用第1搬送構件80a由第3基板處理室40c搬出晶圓W2之步驟。在第3基板處理室40c完成基板處理的狀態下，開啟第3基板處理室40c之閘閥44c，使第1搬送構件80a進入第3基板處理室40c內，利用第1搬送構件80a來支撐第3基板處理室40c之載置台42c所支撐的晶圓W2，在支撐著晶圓W2之情況下，使第1搬送構件80a由第3基板處理室40c退出，關閉第3基板處理室40c之閘閥44c。如圖8之步驟S205行所示，進行步驟S205後，在第1搬送構件80a支撐有晶圓W2，在第2搬送構件80b未支撐有晶圓，在第1基板處理室40a未支撐有晶圓，在第2基板處理室40b支撐有晶圓W3，在第3基板處理室40c未支撐有晶圓，在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W1，在第2加載互鎖室60b支撐有晶圓W4。
另外，在進行步驟S205之期間，第1基板處理室40a內部繼續進行清潔處理。
接著，進行步驟S206。步驟S206係利用第2搬送構件80b由第2加載互鎖室60b搬出晶圓W4之步驟。在第2加載互鎖室60b內部呈真空狀態下，開啟第2加載互鎖室60b之搬送室50側之閘閥54b，使第2搬送構件80b進入第2加載互鎖室60b內，並利用第2搬送構件80b來支撐第2加載互鎖室60b之載置台62b所支撐之晶圓W4，在支撐著晶圓W4之情況下，使第2搬送構件80b由第2加載互鎖室60b內退出，關閉第2加載互鎖室60b之搬送室50側之閘閥54b。如圖8之步驟S206行所示，在進行步驟S206之後，在第1搬送構件80a支撐有晶圓W2，在第2搬送構件80b支撐有晶圓W4，在第1基板處理室40a未支撐有晶圓，在第2基板處理室40b支撐有晶圓W3，在第3基板處理室40c未支撐有晶圓，在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W5，在第2加載互鎖室60b未支撐有晶圓。
此外，在進行步驟S206之期間，第1基板處理室40a內部繼續進行著清潔處理。
接著，進行步驟S207。步驟S207係利用第1搬送構件80a將晶圓W2搬入第2加載互鎖室60b之步驟。在第2加載互鎖室60b內部呈真空狀態下，開啟第2加載互鎖室60b之搬送室50側之閘閥54b，在支撐著晶圓W2之情況下，使第1搬送構件80a進入第2加載互鎖室60b內，並利用第1搬送構件80a來將晶圓W2支撐於第2加載互鎖室60b之載置台62b，未支撐有晶圓之第1搬送構件80a由第2加載互鎖室60b內退出，關閉第2加載互鎖室60b之搬送室50側之閘閥54b。如圖8之步驟S207行所示，在進行步驟S207之後，在第1搬送構件80a未支撐有晶圓，在第2搬送構件80b支撐有晶圓W4，在第1基板處理室40a未支撐有晶圓，在第2基板處理室40b支撐有晶圓W3，在第3基板處理室40c未支撐有晶圓，在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W5，在第2加載互鎖室60b支撐有晶圓W2。
另外，大致在完成步驟S207之同時、或在完成步驟S207後且開始下一步驟S208之前，結束第1基板處理室40a之清潔處理。
接著，進行步驟S208。步驟S208係利用第2搬送構件80b將晶圓W4搬入第1基板處理室40a之步驟。在結束第1基板處理室40a之清潔處理之狀態下，開啟第1基板處理室40a之閘閥44a，在支撐著晶圓W4之情況下，使第2搬送構件80b進入第1基板處理室40a內，並利用第2搬送構件80b來將晶圓W4支撐於第1基板處理室40a之載置台42a，使未載置晶圓之第2搬送構件80b由第1基板處理室40a退出，關閉第1基板處理室40a之閘閥44a。如圖8所示，於進行步驟S208後，在第1、第2搬送構件80a、80b未支撐有晶圓，在第1基板處理室40a支撐有晶圓W4，在第2基板處理室40b支撐有晶圓W3，在第3基板處理室40c未支撐有晶圓，在第1加載互鎖室60a支撐有晶圓W5，在第2加載互鎖室60b支撐有晶圓W2。
如上述，藉由進行步驟S201至步驟S208，可以進行將第1基板處理室40a之基板由晶圓W1交換為晶圓W4之作業。如圖8所示，由第1基板處理室40a將處理完畢之晶圓之晶圓W1搬出之步驟S201，乃至將未處理晶圓之晶圓W4搬入第1基板處理室40a之步驟之前一步驟(步驟S207)為止的7個步驟期間，可以進行第1基板處理室40a之清潔處理，其間，搬送裝置80可以進行由第1加載互鎖室60a搬出晶圓W3，將晶圓W1搬入第1加載互鎖室60a，將晶圓W3搬入第2基板處理室40b，由第3基板處理室40c搬出晶圓W2，由第2加載互鎖室60b搬出晶圓W4，再將晶圓W2搬入第2加載互鎖室60b之作業。
然後，藉由進行步驟S209至步驟S212，即可進行由第2基板處理室40b搬出晶圓W3(步驟S209)等之作業。如圖8所示，在步驟S205至步驟S211之7個步驟期間，可以繼續進行第3基板處室40c之清潔處理。
另外，在步驟S209至步驟S211期間，可以在第1基板處理室40a進行晶圓W4之基板處理。
此外，在使用第1至第3之3個基板處理室40a至40c、以及第1、第2之兩個加載互鎖室60a、60b時，在步驟S213之後，可以重複與步驟S201至步驟S212相同的操作。亦即，一個基板處理室之處理的最小單位為步驟S201至步驟S212之12個步驟。
本變形例也與實施形態相同，搬送裝置絕不會在第1與第2搬送構件支撐有晶圓之情況下，等候基板處理室的清潔處理結束。從而，與習知方法相比，可以縮短一個基板處理室中一個晶圓之基板處理所需要的時間。
另外，本變例也與實施形態中利用圖6所說明相同，不含基板處理室之清潔處理的速率(瓶頸)決定時間T1比習知包含基板處理室之清潔處理之速率(瓶頸)決定時間T0為小。因此，本變形例基板處理裝置之產能P1大於習知之基板處理裝置之產能P0。亦即，可以提升基板處理裝置整體之產能，以及發揮搬送裝置原有的輸送量。
再者，本變形例在發揮搬送裝置原有之輸送量狀態下，亦可以比實施形態與實施形態之第1變形例有更長期間來進行各基板處理室之清潔處理。
以上，已對本發明之較佳實施形態加以敘述，惟本發明並非侷限於此種特定之實施形態，在申請專利範圍所記載之本發明之要旨之範圍內可有各種變形與變更。
10．．．處理單元
20．．．搬送單元
30．．．搬送室
32a、32b．．．匣盒台
34a、34b．．．匣盒容器
36a、36b．．．閘閥
37．．．對準器
40a至40f．．．基板處理室
42a至42f．．．載置台
44a至44f．．．閘閥
50．．．搬送室
54a、54b．．．閘閥
60a、60b．．．加載互鎖室
62a、62b．．．載置台
64a、64b．．．閘閥
70．．．搬送單元側搬送裝置
80．．．處理單元側搬送裝置(搬送裝置)
80a．．．第1搬送構件
80b．．．第2搬送構件
90．．．控制部
100．．．基板處理裝置
W、W1至W6．．．晶圓
圖1為表示本發明實施形態之基板處理裝置構造的平面圖。
圖2為用於說明本發明實施形態之基板處理裝置之基板交換方法中，搬送構件、基板處理室與加載互鎖室之支撐晶圓之有無以及基板處理室與加載互鎖室內部狀態之時序圖(Timingchart)。
圖3為用於說明本發明實施形態之基板交換方法之圖式，係概略說明搬送構件、基板處理室與加載互鎖室的支撐晶圓之有無以及搬送構件與晶圓動向之平面圖。
圖4為用於說明習知之基板處理裝置之基板交換方法中，搬送構件、基板處理室與加載互鎖室的支撐晶圓之有無以及基板處理室與加載互鎖室之內部狀態之時序圖。
圖5為用於說明習知之基板交換方法之圖式，係概略說明搬送構件、基板處理室與加載互鎖室的支撐晶圓之有無以及搬送構件與晶圓動向之平面圖。
圖6為概略表示本發明實施形態之基板交換方法與習知之基板交換方法中每一片晶圓之基板處理時間與基板處理裝置之產能關係的圖表。
圖7為用於說明本發明實施形態之第1變形例的基板處理裝置之基板交換方法中，搬送構件、基板處理室與加載互鎖室的支撐晶圓之有無以及基板處理室與加載互鎖室之內部狀態的時序圖。
圖8為用於說明本發明實施形態之第2變形例的基板處理裝置之基板交換方法中，搬送構件、基板處理室與加載互鎖室的支撐晶圓之有無以及基板處理室與加載互鎖室之內部狀態的時序圖。

Claims (8)

  1. 一種基板交換方法，係用於進行基板處理裝置中之基板處理室所處理之基板的交換，該基板處理裝置具備：基板處理室、加載互鎖室、以及藉由兩個搬送構件來將基板搬入/搬出該基板處理室及該加載互鎖室之搬送裝置；該基板交換方法之特徵係具有：利用第1搬送構件由該基板處理室搬出第1基板之第1搬出步驟；以及利用第2搬送構件將第2基板搬入該基板處理室之第1搬入步驟；其中，在進行該第1搬出步驟後，且進行該第1搬入步驟之前，係進行下述步驟：第2搬出步驟，係利用該第2搬送構件將該第2基板由加載互鎖室搬出；以及第2搬入步驟，係利用該第1搬送構件將該第1基板搬入加載互鎖室。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板交換方法，其中在該第2搬入步驟中，於進行該第2搬出步驟後，係將該第1基板搬入至已於該第2搬出步驟將該第2基板搬出之加載互鎖室中。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板交換方法，其中該基板處理裝置具備多個基板處理室，且進行下述步驟：第3搬入步驟，在進行該第1搬出步驟後，且進行該第2搬出步驟之前，係利用該第2搬送構件將第3基板搬入第2基板處理室；以及第3搬出步驟，在進行該第2搬入步驟後，且進行該第1搬入步驟之前，係利用該第1搬送構件由第3基板處理室搬出第4基板。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板交換方法，其中該基板處理裝置具備多個加載互鎖室；在該第2搬入步驟中，係將該第1基板搬入第1加載互鎖室；且在該第2搬出步驟中，係於進行該第2搬入步驟後，將該第2基板由第2加載互鎖室搬出。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板交換方法，其中該基板處理裝置具備多個基板處理室；在進行該第1搬出步驟後，且進行該第2搬入步驟之前，係進行利用該第2搬送構件由該第1加載互鎖室搬出第3基板之第4搬出步驟；在進行該第2搬入步驟後，且進行該第2搬出步驟之前，係進行下述步驟：第4搬入步驟，係利用該第2搬送構件將該第3基板搬入第2基板處理室；以及第5搬出步驟，係利用該第1搬送構件由第3基板處理室搬出第4基板；在進行該第2搬出步驟後，且進行該第1搬入步驟之前，係進行利用該第1搬送構件將該第4基板搬入該第2加載互鎖之第5搬入步驟。
  6. 一種基板處理裝置，具備：基板處理室；加載互鎖室；搬送裝置，係具有搬送基板之兩個搬送構件，並可利用該兩個搬送構件來將基板搬入/搬出該基板處理室與該加載互鎖室；以及控制部，係用於控制該搬送裝置搬入/搬出基板；其特徵為：該控制部係控制該搬送裝置之基板搬入/搬出，俾使在利用第1搬送構件由該基板處理室搬出第1基板後，且利用第2搬送構件將第2基板搬入該基板處理室之前，先利用該第2搬送構件由該加載互鎖室搬出該第2基板，然後，利用該第1搬送構件將該第1基板搬入該加載互鎖室。
  7. 一種基板處理裝置，具備：多個基板處理室；加載互鎖室；搬送裝置，係具有搬送基板之兩個搬送構件，且可利用該兩個搬送構件來將基板搬入/搬出該多個基板處理室與該加載互鎖室；以及控制部，係用於控制該搬送裝置搬入/搬出基板；其特徵為：該控制部係控制該搬送裝置搬入/搬出基板，俾使在利用第1搬送構件由第1基板處理室搬出第1基板後，且利用第2搬送構件將第2基板搬入該第1基板處理室之前，先利用該第2搬送構件將第3基板搬入第2基板處理室，其次，利用該第2搬送構件由該加載互鎖室搬出該第2基板，接著，利用該第1搬送構件將該第1基板搬入該加載互鎖室，然後，利用該第1搬送構件由第3基板處理室搬出第4基板。
  8. 一種基板處理裝置，具備：多個基板處理室；多個加載互鎖室；搬送裝置，係具有搬送基板之兩個搬送構件，且可利用該兩個搬送構件來將基板搬入/搬出該多個基板處理室與該多個加載互鎖室；以及控制部，係用於控制該搬送裝置搬入/搬出基板；其特徵為：該控制部係控制該搬送裝置搬入/搬出基板，俾使在利用第1搬送構件由第1基板處理室搬出第1基板後，且利用第2搬送構件將第2基板搬入該第1基板處理室之前，先利用該第2搬送構件由第1加載互鎖室搬出第3基板，其次，利用該第1搬送構件將該第1基板搬入該第1加載互鎖室，接著，利用該第2搬送構件將第3基板搬入第2基板處理室，然後，利用該第1搬送構件由第3基板處理室搬出第4基板，再來，利用該第2搬送構件由第2加載互鎖室搬出該第2基板，最後，利用該第1搬送構件將該第4基板搬入該第2加載互鎖室。
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