(57)【要約】【解決手段】基板処理ツールは、半導体基板を処理するように構成された複数個のプロセスモジュールを含む。複数個のプロセスモジュールの各々は、基板処理ツール内の異なる場所に配置される。真空搬送モジュール（ＶＴＭ）はロボットを含んでいる。このＶＴＭは、基板処理ツール内の異なる場所に対応する複数の異なる位置の間を移動し、ロボットを複数個のプロセスモジュールのそれぞれにアクセス可能にするように構成される。【選択図】図２Ａ
2021514541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理ツールであって、
半導体基板を処理するように構成された複数個のプロセスモジュールであって、前記複数個のプロセスモジュールの各々が前記基板処理ツール内の異なる場所に配置される、複数個のプロセスモジュールと、
ロボットを含む真空搬送モジュール（ＶＴＭ）と
を備え、
前記ＶＴＭは、前記基板処理ツール内の前記異なる場所に対応する複数の異なる位置の間を移動し、前記ロボットを前記複数個のプロセスモジュールのそれぞれにアクセス可能にするように構成される、
基板処理ツール。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理ツールであって、
前記複数個のプロセスモジュールは、前記基板処理ツールの第１の直線軸のいずれかの辺において第１の直線方向に並べられ、前記ＶＴＭが前記第１の直線方向に移動するように構成される、基板処理ツール。
【請求項３】
請求項１に記載の基板処理ツールであって、
前記ＶＴＭは、前記基板処理ツールのいずれかの辺に設けられた前記複数個のプロセスモジュールと位置合わせされるように構成された少なくとも１つの開口部を含む、基板処理ツール。
【請求項４】
請求項３に記載の基板処理ツールであって、
前記少なくとも１つの開口部は複数の開口部を含み、これらの開口部の各々が前記複数個のプロセスモジュールのそれぞれと対向している、基板処理ツール。
【請求項５】
請求項３に記載の基板処理ツールであって、
前記ＶＴＭは、前記少なくとも１つの開口部を前記複数個のプロセスモジュールのそれぞれと位置合わせするよう回転可能に構成される、基板処理ツール。
【請求項６】
請求項３に記載の基板処理ツールであって、
前記少なくとも１つの開口部がゲート弁である、基板処理ツール。
【請求項７】
請求項６に記載の基板処理ツールであって、
前記ゲート弁がポートおよび真空シールを含む、基板処理ツール。
【請求項８】
請求項６に記載の基板処理ツールであって、
前記ゲート弁と前記複数個のプロセスモジュールのそれぞれとの間の搬送空間を真空排気するように構成された真空ポンプをさらに備える、基板処理ツール。
【請求項９】
請求項１に記載の基板処理ツールであって、
前記ＶＴＭは、前記基板処理ツールの第１の軸に沿って第１の直線方向に移動し、かつ前記第１の軸に垂直な前記基板処理ツールの第２の軸に沿って第２の直線方向に移動するように構成される、基板処理ツール。
【請求項１０】
請求項１に記載の基板処理ツールであって、
前記ＶＴＭは、前記複数の処理モジュールに対して垂直方向に昇降するように構成される、基板処理ツール。
【請求項１１】
請求項１０に記載の基板処理ツールであって、
前記ＶＴＭを昇降するように構成されたリニアアクチュエータをさらに備える、基板処理ツール。
【請求項１２】
請求項１に記載の基板処理ツールであって、
前記ＶＴＭは第１のＶＴＭに対応し、前記基板処理ツールが、前記複数の異なる位置の間を移動するように構成された第２のＶＴＭをさらに備える、基板処理ツール。
【請求項１３】
請求項１２に記載の基板処理ツールであって、
前記第１のＶＴＭおよび前記第２のＶＴＭのそれぞれが、前記複数個のプロセスモジュールの各々にアクセスするように構成される、基板処理ツール。
【請求項１４】
請求項１２に記載の基板処理ツールであって、
前記第１のＶＴＭは第１の組の前記複数個のプロセスモジュールにアクセスするように構成され、前記第２のＶＴＭは第２の組の前記複数個のプロセスモジュールにアクセスするように構成される、基板処理ツール。
【請求項１５】
請求項１２に記載の基板処理ツールであって、
前記第１のＶＴＭおよび前記第２のＶＴＭのそれぞれが、時計回りまたは反時計回りに前記複数個のプロセスモジュールに順次アクセスするように構成される、基板処理ツール。
【請求項１６】
請求項１２に記載の基板処理ツールであって、
前記第２のＶＴＭが垂直方向に昇降するように構成される、基板処理ツール。
【請求項１７】
請求項１６に記載の基板処理ツールであって、
前記第２のＶＴＭを上昇させたとき、前記第２のＶＴＭが前記第１のＶＴＭよりも上に移動して前記第１のＶＴＭの上を通過するように構成される、基板処理ツール。
【請求項１８】
請求項１に記載の基板処理ツールを備え、さらに、前記異なる位置の間で前記ＶＴＭを移動させるように構成されたコントローラを備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１８年２月１５日に出願された米国仮出願第６２／６３１，０５７号の利益を主張する。上記で参照された出願の全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
ここで提供される背景の説明は、本開示の内容を概ね提示することを目的とする。この背景技術のセクションで説明されている範囲内における、現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究、ならびに出願の時点で先行技術として別途みなされ得ない説明の態様は、明示または暗示を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。
【０００３】
基板処理システムは、半導体ウエハなどの基板の堆積、エッチングおよび／または他の処理を実施するために使用され得る。処理中、基板は、基板処理システムの処理チャンバ内の基板支持体上に配置される。１つまたは複数の前駆体を含む混合ガスを処理チャンバに導入し、プラズマを当てて化学反応を活性化することができる。
【０００４】
基板処理システムは、製造室内に配置された複数の基板処理ツールを含むことができる。基板処理ツールの各々は、複数個のプロセスモジュールを含むことができる。典型的には、基板処理ツールは、真空搬送モジュールの周りに放射状に配置されクラスタ化された（すなわち、放射状クラスタ配置で）４個、５個、または６個のプロセスモジュールを含むことができる。
【発明の概要】
【０００５】
基板処理ツールは、半導体基板を処理するように構成された複数個のプロセスモジュールを含む。複数個のプロセスモジュールの各々は、基板処理ツール内の異なる場所に配置される。真空搬送モジュール（ＶＴＭ）はロボットを含んでいる。このＶＴＭは、基板処理ツール内の異なる場所に対応する複数の異なる位置の間を移動し、ロボットを複数個のプロセスモジュールのそれぞれにアクセス可能にするように構成される。
【０００６】
他の特徴において、複数個のプロセスモジュールは、基板処理ツールの第１の直線軸のいずれかの辺において第１の直線方向に並べられ、ＶＴＭが第１の直線方向に移動するように構成される。ＶＴＭは、基板処理ツールのいずれかの辺に設けられた複数個のプロセスモジュールと位置合わせされるように構成された少なくとも１つの開口部を含む。この少なくとも１つの開口部は複数の開口部を含み、これらの開口部の各々が複数個のプロセスモジュールのそれぞれと対向している。ＶＴＭは、その少なくとも１つの開口部を、複数個のプロセスモジュールのそれぞれと位置合わせするよう回転可能に構成される。少なくとも１つの開口部は、ゲート弁である。ゲート弁は、ポートおよび真空シールを含む。基板処理ツールは、ゲート弁と複数個のプロセスモジュールのそれぞれとの間の搬送空間を真空排気するように構成された真空ポンプをさらに含む。
【０００７】
他の特徴において、ＶＴＭは、基板処理ツールの第１の軸に沿って第１の直線方向に移動し、かつ第１の軸に垂直な基板処理ツールの第２の軸に沿って第２の直線方向に移動するように構成される。ＶＴＭは、複数の処理モジュールに対して垂直方向に昇降するように構成される。請求項の基板処理ツールは、ＶＴＭを昇降するように構成されたリニアアクチュエータをさらに含む。
【０００８】
他の特徴において、ＶＴＭは第１のＶＴＭに対応し、基板処理ツールは、複数の異なる位置の間を移動するように構成された第２のＶＴＭをさらに含む。第１のＶＴＭおよび第２のＶＴＭのそれぞれが、複数個のプロセスモジュールの各々にアクセスするように構成される。第１のＶＴＭは第１の組の複数個のプロセスモジュールにアクセスするように構成され、第２のＶＴＭは第２の組の複数個のプロセスモジュールにアクセスするように構成される。第１のＶＴＭおよび第２のＶＴＭのそれぞれが、時計回りまたは反時計回りに複数個のプロセスモジュールに順次アクセスするように構成される。
【０００９】
他の特徴において、第２のＶＴＭは垂直方向に昇降するように構成される。第２のＶＴＭを上昇させる、第２のＶＴＭは、第１のＶＴＭよりも上に移動して第１のＶＴＭの上を通過するように構成される。システムは、基板処理ツールを含み、さらに、異なる位置の間でＶＴＭを移動させるように構成されたコントローラを含む。
【００１０】
本開示を適用可能な他の分野は、詳細な説明、特許請求の範囲および図面から明らかになるであろう。詳細な説明および特定の例は、例示のみを目的としており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本開示は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。
【００１２】
【図１Ａ】例示的な基板処理ツールの平面図である。
【００１３】
【図１Ｂ】別の例示的な基板処理ツールの平面図である。
【００１４】
【図２Ａ】本開示による例示的な基板処理ツールの平面図である。
【００１５】
【図２Ｂ】図２Ａの例示的な基板処理ツールの側面図である。
【００１６】
【図３Ａ】本開示による別の例示的な基板処理ツールの平面図である。
【００１７】
【図３Ｂ】図３Ａの例示的な基板処理ツールの側面図である。
【００１８】
【図４Ａ】本開示による別の例示的な基板処理ツールの平面図である。
【００１９】
【図４Ｂ】図４Ａの例示的な基板処理ツールの側面図である。
【００２０】
【図５Ａ】本開示による別の例示的な基板処理ツールの平面図である。
【００２１】
【図５Ｂ】本開示による真空搬送モジュールの例示的な配置の側面図である。
【００２２】
これらの図面において、参照番号は、類似の要素および／または同一の要素を指すために再度利用されることがある。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
製造室内の基板処理ツールの量、位置などは、基板処理ツールの寸法およびそれぞれの構成によって制約される場合がある。したがって、基板処理ツールの構成がツールの設置面積、間隔、および／またはピッチを定義し、これらがさらに製造室のツール密度を定義する。ツール密度は、製造室の単位面積あたりの基板処理ツールおよび／またはプロセスモジュールの数を指す場合がある。
【００２４】
基板処理ツールの密度を最大化するために、様々な基板処理ツール構成を実施することができる。例えば、平面視で、製造室内の基板製造ベイは正方形または長方形の形状を有し、放射状のクラスタ配置を有する基板処理ツールは略円形の形状を有する。製造室の壁と基板処理ツールの外径との間に画定される領域は、利用されない（したがって、無駄な）空間となる。したがって、放射状クラスタ実装（すなわち、構成）では、ツールごとのプロセスモジュールの数が増えるにつれて、製造室内の空間の利用効率が下がる可能性がある。
【００２５】
さらに、放射状クラスタ実装でツールごとのプロセスモジュールの数を増やすと、チャンバ（例えば、真空搬送モジュール）の大型化、搬送ロボットの大型化および／または追加などが必要となる。例えば、基板処理ツールの機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）は、ＥＦＥＭとロードロックの間で基板を搬送するための１台または複数台の搬送ロボットを含むことができる。ロードロックは、ＥＦＥＭと真空搬送モジュール（ＶＴＭ）の間に配置されている。ＶＴＭは、ＥＦＥＭとプロセスモジュールとの間で基板を搬送するための１台または複数台の搬送ロボットを含む。これらのロボットの台数および／またはリーチを増加させると、精度および再現性が低下する可能性がある。
【００２６】
別の例では、基板処理ツールは、線形実装を有することができる。線形実装において、ＶＴＭは長方形であってもよく、ＶＴＭの長手方向の各辺に複数個のプロセスモジュールが配置される。しかし、線形実装の場合、基板は、ＥＦＥＭからＶＴＭを介してプロセスモジュールまで、（例えば、放射状クラスタ実装と比較して）より長い距離を搬送される。したがって、線形実装では、例えば、多数の搬送ロボットが必要となり、コストおよびＶＴＭが占める空間の容積が増加する可能性がある。他の例として、（例えば、直線方向に移動可能な）可動搬送ロボットを使用してもよい。しかし、可動ロボットは、粒子生成、ケーブル、真空ラインなどを増加させる場合がある。
【００２７】
本開示の原理によるシステムおよび方法は、線形実装および可動ＶＴＭ（ＭＶＴＭ）を含む。可動ＶＴＭは、基板処理ツールの構成要素間の移動用に構成される。例えば、ＶＴＭとＥＦＥＭの間で基板を搬送するためにＶＴＭをＥＦＥＭのエアロック（すなわち、ロードロック）と位置合わせするよう移動させ、続いてＶＴＭとプロセスモジュールの間で基板を搬送するためにＶＴＭをそれぞれのプロセスモジュールと位置合わせすることができる。
【００２８】
したがって、既存の放射状クラスタ実装および線形実装に比べて、コストや動作の面で様々な利益が得られる。例えば、単純化された１台のロボットのみを使用して多数のプロセスモジュールにアクセスすることができるため、多数のロボットに関連するコスト、点検修理、および粒子生成が削減される。大型のＶＴＭと比較すると、ＶＴＭの開口部とそのシールが最小限であるため、漏れなどの故障の診断および点検修理が非常に簡単である。ＶＴＭ全体のサイズも小さくなり、大型のＶＴＭに関連する補剛材を削減することで、真空での撓みを最小限に抑えることができる。さらに、ＶＴＭの製造および設計に関連するコストは、特定のツールのプロセスモジュールのピッチとは無関係である。したがって、１つの同じＶＴＭを、それぞれ異なるピッチを有する複数個のプロセスモジュールで使用するために構成することができる。よって、スケーラビリティおよび柔軟性が向上する。例えば、ＶＴＭが損傷している場合や他の理由で点検修理が必要な場合、最小限の労力および／または基板処理ツールの分解で交換用ＶＴＭと交換することができる。同様に、洗浄および定期的なメンテナンスのために、基板処理ツールのＶＴＭ、ロードロック、およびスロット弁に、より簡単にアクセスすることができる。
【００２９】
既存の放射状クラスタ実装（所与の位置から多数のプロセスモジュールにアクセスするように構成された１台または複数台のロボットを含む構成）とは対照的に、本開示のＶＴＭは、任意の時間に１個のプロセスモジュールにアクセスするように構成されるだけでよい。したがって、ロボットアーム／セグメントの長さ（および、したがって、ＶＴＭおよび基板処理ツールの全体的な設置面積）を縮小することができる。さらに、ロボットおよびＶＴＭの高さを抑えることができ、またＶＴＭの下で支持構成要素が占有する空間の容積を最小化することができ、それによって点検修理時のプロセスモジュールへのアクセスが容易になる。
【００３０】
逆に、既存の線形実装とは対照的に、ロボットは、本開示のＶＴＭの移動部分のみに対応し、粒子生成を最小限に抑える。さらに、プロセスモジュールの数がピッチに依存せず、ツールにさらなるプロセスモジュールを追加するために大幅な修正を必要としないため、スケーラビリティが向上する。コストの増加は個々のプロセスモジュールの追加コストに限定される。そして、ＶＴＭの表面積が減少するので、メンテナンスと点検修理の時間が短縮される。
【００３１】
一例では、ＶＴＭをＥＦＥＭまたはそれぞれのプロセスモジュールと位置合わせするためにＶＴＭを第１の軸（例えば、ツールの線形実装の長手方向軸と一致するＹ軸）に沿って移動させ、かつ、ＶＴＭをそのプロセスモジュールと係合させるために第２の軸（例えば、Ｙ軸に垂直なＸ軸）に沿って移動させることができる。この例では、ＶＴＭは、多数の開口部または弁（例えば、ＥＦＥＭと対向するＶＴＭの一辺に設けられる第１の弁、ＶＴＭの片側のプロセスモジュールと対向するＶＴＭの第２辺に設けられる第２の弁、ＶＴＭの反対側のプロセスモジュールと対向するＶＴＭの第３辺に設けられる第３の弁など）を含むことができる。いくつかの例では、ＶＴＭは、ＥＦＥＭの反対側のＶＴＭの第４辺に設けられる第４の弁を含んでもよい。
【００３２】
別の例では、ＶＴＭが回転するように構成してもよい。この例では、ＶＴＭに含める弁を１つだけにすることができ、ＶＴＭを回転させて、この弁をＥＦＥＭや、ＶＴＭの両側のプロセスモジュールなどと位置合わせすることができる。別の例では、ＶＴＭは、Ｙ軸上でのみ移動するように構成してもよい。この例において、弁は、加圧Ｏリングを含むか、またはＶＴＭをプロセスモジュールに封止するために膨張する他のシールを含む。別の例では、ＶＴＭを、プロセスモジュールの対応する弁よりも上または下の平面でＹ軸に沿って移動させてもよい。この例では、ＶＴＭをプロセスモジュールと位置合わせするためにＶＴＭをＹ軸に沿って移動させ、次にＶＴＭの弁をプロセスモジュールの弁と位置合わせするためにＶＴＭを上方に上昇（または下方に下降）させることができる。
【００３３】
図１Ａおよび図１Ｂは、複数個のプロセスモジュール１０８を有する基板処理ツール１０４−１および１０４−２をそれぞれ含む例示的な線形構成１００−１および１００−２を示す。図１Ａにおいて、基板処理ツール１０４は、線形ＶＴＭ１１２と１台のロボット１１６を含んでおり、このロボット１１６は（例えば、ロードロック１２４を介して）ＥＦＥＭ１２０とプロセスモジュール１０８の間で基板を搬送するように構成されている。図示されるツール１０４は６個のプロセスモジュール１０８（例えば、ＶＴＭ１１２の一辺あたり３個）を有するが、ツール１０４に含まれるプロセスモジュール１０８は、これより少なくても（例えば、４個）多くてもよい（例えば、８個、１０個など）。例えば、追加のプロセスモジュール１０８を収容するためにＶＴＭ１１２の長さを延長してもよい。いくつかの例では、ツール１０４は、ＶＴＭ１１２の端部１２８に１個または複数個のプロセスモジュール１０８を含んでいてもよい。したがって、ロボット１１６は、ロードロック１２４および各プロセスモジュール１０８にアクセスするように構成される。例えば、ロボット１１６は、ロボット１１６のリーチを延ばすために、追加および／または延長されたアームセグメント１３２を含んでもよい。
【００３４】
図１Ｂにおいて、ＶＴＭ１１２は、（図１Ａの１台のロボット１１６の代わりに）複数台のロボット１１６を含んでいる。例えば、ツール１０４−２は、３台のロボット１１６を含んでいる。したがって、この例では、ロボット１１６の各々は、それぞれ別の対のプロセスモジュール１０８にアクセスするように位置決めされる。いくつかの例では、ＶＴＭ１１２は、処理ステージと処理ステージの間に１つまたは複数の基板を保管するように構成された１つまたは複数の保管バッファ１３６を含んでいてもよい。いくつかの例では、保管バッファ１４０がＶＴＭ１１２内に設けられてもよい。いくつかの例では、１つまたは複数の保管バッファ１３６をプロセスモジュールまたは他の構成要素で置き換えてもよい。
【００３５】
次に図２Ａおよび図２Ｂ（それぞれ平面図および側面図）に、本開示の原理による線形構成の複数個のプロセスモジュール２０４を含む例示的な基板処理ツール２００を示す。プロセスモジュール２０４の位置は、シャーシまたはフレーム２０６のような構造を使用して線形構成で維持することができる。基板処理ツール２００は、可動ＶＴＭ２０８とロボット２１２を含んでおり、このロボット２１２は（例えば、ロードロック２２０を介して）ＥＦＥＭ２１６とプロセスモジュール２０４の間で基板を搬送するように構成されている。図示されるツール２００は７個のプロセスモジュール２０４（例えば、ツール２００の一辺あたり３個、および、ツール２００においてＥＦＥＭ２１６に対応する端部２２８と反対側の端部２２４に１個）を有するが、ツール２００に含まれるプロセスモジュール２０４は、これより少なくても（例えば、４個）多くてもよい（例えば、８個、９個、１０個など）。
【００３６】
ＶＴＭ２０８は、ツール２００の端部２２８に位置するＥＦＥＭ２１６とツール２００の端部２２４との間でＹ軸に沿って移動するように構成される。特に、ＶＴＭ２０８の位置は、ドア／ポート（例えば、ゲート弁）２３２を、プロセスモジュール２０４およびロードロック２２０の対応するゲート弁２３６と位置合わせするように調整される。図示するように、ＶＴＭ２０８は、４つのゲート弁２３２を含む。この例では、ＶＴＭ２０８は、Ｘ軸に沿って移動するようにさらに構成される。例えば、ＶＴＭ２０８のゲート弁２３２をツール２００の各辺に設けられたプロセスモジュール２０４のゲート弁２３６と位置合わせするため、ＶＴＭ２０８の位置をＹ軸に沿って調整する。続いて、ＶＴＭ２０８のゲート弁２３２を対応するプロセスモジュール２０４のゲート弁２３６に係合（「ドッキング」）させるため、ＶＴＭ２０８の位置をＸ軸に沿って（例えば、図２Ａおよび図２Ｂに示すように左右に）調整する。ロボット２１２は、それぞれのゲート弁２３２および２３６を介してプロセスモジュール２０４の各々およびロードロック２２０にアクセスするように構成される。いくつかの例では、ロボット２１２のリーチを最適化するために、ロボット２１２のアームセグメントの数を増減してもよい。
【００３７】
例えば、ゲート弁２３２および２３６の各々は、ポート２４０と真空シール２４４を含むことができる。ＶＴＭ２０８がＸ軸に沿って位置決めされてゲート弁２３２とゲート弁２３６が係合するとき、それぞれの真空シール２４４は、ポート２４０同士の間の空間（すなわち、搬送空間）を封止する。例えば、ＶＴＭ２０８がＸ軸方向にプロセスモジュール２０４に向かって移動すると、それぞれの真空シール２４４が互いに圧縮される。一例では、次に、この搬送空間を所望の圧力（例えば、安定した真空搬送圧力）まで真空排気することがある。例えば、ゲート弁２３２および２３６を開く前に搬送空間を所望の圧力まで真空排気するように構成された真空ポンプ（符号２４６で概略的に示す）に、搬送空間が接続されてもよい。次いで、ロボット２１２を使用してＶＴＭ２０８とプロセスモジュール２０４および／またはロードロック２２０との間で基板を搬送するために、ゲート弁２３２および２３６（すなわち、それぞれのポート２４０）を開くことができる。
【００３８】
他の例では、ポート２４０および／またはＶＴＭ２０８自体の間の搬送空間を真空ポンプに接続しなくてもよい。例えば、ロードロック２２０およびプロセスモジュール２０４は真空圧力に維持されているので、ＶＴＭ２０８がロードロック２２０、プロセスモジュール２０４の１つなどと係合するときに、ＶＴＭ２０８内が最初に真空状態になることができる。したがって、その後ＶＴＭ２０８がプロセスモジュール２０４の１つと係合すると、ゲート弁２３２および２３６が基板の搬送のために開かれる際、真空シール２４４によりＶＴＭ２０８内の真空を維持することができる。したがって、ロードロック２２０および／またはプロセスモジュール２０４の１つとの相互作用中にＶＴＭ２０８の真空環境が損なわれたとしても、プロセスモジュール２０４の別の１つ、ロードロック２２０などとの次の相互作用中に再び真空状態になる。
【００３９】
基板搬送後、それぞれのポート２４０が閉じられる。搬送空間を大気に排気してもよい。ＶＴＭ２０８を、Ｘ軸に沿って（例えば、プロセスモジュール２０４から離して再位置決めし、Ｙ軸に沿って（例えば、プロセスモジュール２０４の次の１つに）搬送するためにツール２００に対して再び中央に配置することができる。例えば、ＶＴＭ２０８は、複数の基板を（例えば、保管バッファ２４８のような棚やバッファなどに）保管するように構成されてもよい。
【００４０】
別の例では、ＶＴＭ２０８をＹ軸方向にだけ移動するように構成してもよい。この例では、ゲート弁２３２および／または２３６の真空シール２４４は、加圧Ｏリングまたは他のシールに対応し得る。したがって、Ｘ軸に沿ってＶＴＭ２０８を再位置決めして搬送空間を封止するのではなく、真空シール２４４を選択的に加圧して（例えば、膨張させて）、ＶＴＭ２０８の真空シール２４４をプロセスモジュール２０４の真空シール２４４に対して圧縮させることができる。ほんの一例として、図２Ｂの挿入図は、膨張前の真空シール２４４を符号２４４−１で示し、膨張後の真空シール２４４を符号２４４−２で示している。
【００４１】
いくつかの例では、微粒子の蓄積を防止するために、プロセスモジュール２０４およびＶＴＭ２０８の上の領域（例えば、大気領域）を濾過してもよい。このようにして、搬送空間の汚染を最小限に抑えることができる。一例として、１つのファン／フィルタユニットによって濾過を行うことができる。他の例として、複数のファン／フィルタユニットを設けてもよい（例えば、ＶＴＭ２０８に対し、各搬送空間の上にそれぞれファン／フィルタユニットを取り付ける）。
【００４２】
ＶＴＭ２０８の制御のために、コントローラ（例えば、システムコントローラ２５２を設けてもよい。例えば、システムコントローラ２５２は、ＶＴＭ２０８の移動、ゲート弁２３２および２３６の開閉、ロボット２１２などを制御するように構成され得る。
【００４３】
ＶＴＭ２０８は、任意の適切な機構を使用して移動するように構成することができる。例えば、ＶＴＭ２０８は、Ｙ軸上の（例えば、クロスローラスライド構成の）レール２６０および２６４に沿って移動するように配置されたプラットフォーム２５６に取り付けることができる。また、Ｘ軸方向の移動を提供するために同様の機構２６８をプラットフォーム２５６に取り付けてもよい。
【００４４】
次に図３Ａおよび図３Ｂ（それぞれ平面図および側面図）に、本開示の原理による別の例示的な基板処理ツール３００を示す。この例では、ＶＴＭ２０８がＸ軸に沿って移動するように構成されていなくてもよい。代わりに、ＶＴＭ２０８は、Ｚ軸に沿って上下に移動するように構成される。例えば、リニアアクチュエータ（図面参照）、ロボットアームなどのような、ＶＴＭ２０８を昇降させるように構成された機構３０４に、ＶＴＭ２０８を取り付けてもよい。このようにして、ＶＴＭ２０８をゲート弁２３６よりも下または上の平面でＹ軸に沿って移動させ、その後、上昇（または下降）させてゲート弁２３２をゲート弁２３６と位置合わせすることができる。ＶＴＭ２０８を上昇または下降させると、それぞれの真空シール２４４が互いに接触して圧縮される。したがって、搬送空間を封止するためにＸ軸方向に移動させる必要がない。この例において、搬送空間の封止を改善するため、真空シール２４４は、図２Ａおよび図２Ｂで説明されるように加圧されてもよく、膨張可能であってもよい。
【００４５】
次に図４Ａおよび図４Ｂ（それぞれ平面図および側面図）に、本開示の原理による別の例示的な基板処理ツール４００を示す。この例では、ゲート弁２３２がＶＴＭ２０８の各辺に設けられていなくてもよい。代わりに、ＶＴＭ２０８のゲート弁２３２の数を少なくしてもよく（例えば、１つだけ）、ＶＴＭ２０８を回転させて、そのゲート弁２３２をプロセスモジュール２０４のうち選択された１個、ロードロック２２０などと位置合わせするように構成される。例えば、ＶＴＭ２０８を回転させるように構成された回転機構４０４にＶＴＭ２０８を取り付けてもよい。このようにして、４つのゲート弁２３２のうちの３つをなくすことができる。この例では、ＶＴＭ２０８を図２Ａおよび図２Ｂで説明されたようにＸ軸方向に移動可能とすることができ、真空シール２４４は加圧されても膨張可能であってもよく、また、ＶＴＭ２０８を図３Ａおよび図３Ｂなどで説明されたように上昇／下降するように構成することができる。いくつかの例では、回転を容易にするため、図示のようにＶＴＭ２０８の角部に角度を付けたり／面取りしたりしてもよい。
【００４６】
本開示の原理による可動ＶＴＭは、他の例示的な基板処理ツールにおいて異なる構成および配置で実施されてもよい。例えば、図５Ａに示すように、例示的な基板処理ツール５００は、さらに２つのＶＴＭ５０４を含んでもよい。この例では、ＶＴＭ５０４の各々を、第１の軸に沿って（例えば、ツールの線形実装の長手方向軸と一致するＹ軸と平行に配置されたレール上で）、かつ第２の軸に沿って（例えば、Ｙ軸に垂直なＸ軸と平行に並べたレール上で）移動するように構成することができる。このようにして、ＶＴＭ５０４の各々を、基板処理ツール５００の第１辺のプロセスモジュール５０８または基板処理ツール５００の第２辺のプロセスモジュール５１２にアクセスするよう移動させることができる。他の例として、基板処理ツール５００は、別の複数組の垂直レールではなく、一組の円形または楕円形状のラールを含むことができる。いくつかの例では、ＶＴＭ５０４の各々を、時計回りまたは反時計回りにプロセスモジュール５０８および５１２に順次アクセスするように制御することができる。別の例では、一方のＶＴＭ５０４を、基板処理ツール５００の第１辺のプロセスモジュール５０８のみにアクセスするように制御し、他方のＶＴＭ５０４を、基板処理ツール５００の第２辺のプロセスモジュール５１２のみにアクセスするように制御してもよい。さらに別の例では、一方のＶＴＭ５０４を処理済み基板の搬送専用にして、他方のＶＴＭ５０４を未処理の基板の搬送専用にしてもよい。
【００４７】
図５Ｂの側面図に示す別の例では、２つのＶＴＭ５２０および５２４を含む基板処理ツールにおいて、ＶＴＭ５２４の１つまたは複数を、図３Ａおよび図３Ｂに示す例と同様に昇降するように構成することができる。したがって、ＶＴＭ５２４をＶＴＭ５２０よりも上に上昇させ、Ｙ方向に移動するときにＶＴＭ５２０および５２４が互いの上／下を通過するようにできる。
【００４８】
前述の説明は、本質的に単に例示的であり、本開示、その適用、または使用を限定する意図は全くない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実施することができる。したがって、本開示は具体的な例を含むが、図面、明細書、および以下の特許請求の範囲を検討すると他の変更態様が自明となるので、本開示の真の範囲はそのような例に限定されるべきでない。方法における１つまたは複数の工程は、本開示の原理を変更することなく、異なる順序で（または同時に）実行してもよいことを理解されたい。さらに、各実施形態は特定の特徴を有するものとして上記に説明されているが、本開示のいずれかの実施形態に関して説明したこれらの特徴のいずれか１つまたは複数を、他の実施形態において実施すること、および／または、他の実施形態のいずれかの特徴と組み合わせること（たとえそのような組み合わせが明確に説明されていないとしても）が可能である。言い換えれば、説明された実施形態は相互に排他的ではなく、１つまたは複数の実施形態を互いに入れ替えることは本開示の範囲に含まれる。
【００４９】
要素同士（例えば、モジュール同士、回路要素同士、半導体層同士など）の空間的および機能的関係は、「接続された」、「係合された」、「結合された」、「隣接した」、「隣に」、「上に」、「上方に」、「下方に」、および「配置された」などの様々な用語を使用して説明される。また、上記開示において第１の要素と第２の要素との間の関係が説明されるとき、「直接」であると明示的に説明されない限り、その関係は、第１の要素と第２の要素との間に他の介在要素が存在しない直接的な関係であり得るが、第１の要素と第２の要素との間に１つまたは複数の介在要素が（空間的または機能的に）存在する間接的な関係でもあり得る。本明細書で使用する場合、Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つという表現は、非排他的論理ＯＲを使用した論理（ＡまたはＢまたはＣ）の意味で解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つ」の意味で解釈されるべきではない。
【００５０】
いくつかの実施態様では、コントローラはシステムの一部であり、そのようなシステムは上述した例の一部であってもよい。そのようなシステムは、１つまたは複数の処理ツール、１つまたは複数のチャンバ、１つまたは複数の処理用プラットフォーム、および／または特定の処理構成要素（ウエハ台座、ガス流システムなど）を含む半導体処理装置を備えることができる。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後のシステム動作を制御するための電子機器と一体化されてもよい。そのような電子機器は「コントローラ」と呼ばれることがあり、１つまたは複数のシステムの様々な構成要素または副部品を制御してもよい。コントローラは、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、本明細書に開示されるプロセスのいずれかを制御するようにプログラムされてもよい。そのようなプロセスとしては、処理ガスの供給、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、無線周波数（ＲＦ）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および動作設定、ツールに対するウエハの搬入と搬出、ならびに、特定のシステムに接続または連動する他の搬送ツールおよび／またはロードロックに対するウエハの搬入と搬出が含まれる。
【００５１】
広義には、コントローラは、命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、ロジック、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子機器として定義されてもよい。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形式のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されたチップ、および／または、１つまたは複数のマイクロプロセッサ、すなわちプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含んでもよい。プログラム命令は、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形式でコントローラに通信される命令であって、特定のプロセスを半導体ウエハ上で、または半導体ウエハ用に、またはシステムに対して実行するための動作パラメータを定義してもよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウエハダイの製作における１つまたは複数の処理ステップを実現するためプロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部であってもよい。
【００５２】
コントローラは、いくつかの実施態様では、システムと統合されるか、システムに結合されるか、他の方法でシステムにネットワーク接続されるコンピュータの一部であってもよく、またはそのようなコンピュータに結合されてもよく、またはそれらの組み合わせであってもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあってもよいし、ファブホストコンピュータシステムのすべてもしくは一部であってもよい。これにより、ウエハ処理のリモートアクセスが可能となる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製作動作の現在の進捗状況を監視し、過去の製作動作の履歴を検討し、複数の製作動作から傾向または性能基準を検討し、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理ステップを設定するか、または新しいプロセスを開始してもよい。いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ネットワークを通じてプロセスレシピをシステムに提供することができる。そのようなネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでいてもよい。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定のエントリまたはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでもよく、そのようなパラメータおよび／または設定は、その後リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例では、コントローラは命令をデータの形式で受信する。そのようなデータは、１つまたは複数の動作中に実施される各処理ステップのためのパラメータを特定するものである。パラメータは、実施されるプロセスのタイプ、およびコントローラが連動または制御するように構成されるツールのタイプに特有のものであってもよいことを理解されたい。したがって、上述したように、コントローラは、例えば、互いにネットワーク接続され共通の目的（本明細書に記載のプロセスおよび制御など）に向けて協働する１つまたは複数の個別のコントローラを備えることによって分散されてもよい。このような目的のための分散型コントローラの例として、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路であって、（例えば、プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）遠隔配置されておりチャンバにおけるプロセスを制御するよう組み合わせられる１つまたは複数の集積回路と通信するものが挙げられるであろう。
【００５３】
例示的なシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、洗浄チャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、追跡チャンバまたはモジュール、ならびに半導体ウエハの製作および／または製造に関連するか使用されてもよい任意の他の半導体処理システムを含むことができるが、これらに限定されない。
【００５４】
上述のように、ツールによって実施される１つまたは複数のプロセスステップに応じて、コントローラは、１つまたは複数の他のツール回路もしくはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に位置するツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または半導体製造工場内のツール場所および／もしくはロードポートに対してウエハの容器を搬入および搬出する材料搬送に使用されるツールと通信してもよい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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