(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体処理のクラスタ構造で使用するための制御システムであって、搬送モジュールは、少なくとも１つの処理モジュールに機械的に接続しており、前記搬送モジュールは、前記処理モジュールに半導体ウエハを搬送するように適合されており、前記処理モジュールは、少なくとも１つの半導体処理動作を実行するように適合化されており、前記機械的な接続はバルブによって提供されており、前記制御システムは、
前記処理モジュールのための第１のコントローラと、
前記搬送モジュールのための第２のコントローラであって、前記処理モジュールへの前記半導体ウエハの流れを順序付けるようにプログラムされている、第２のコントローラと、
前記処理モジュールと前記搬送モジュールの動作を制御するための、前記第１と第２のコントローラ間の、およびコンピュータに対する、制御インタフェイスと
を備え、
前記バルブは、ボディと、向かい合う側面と、前記向かい合う側面に各々あるポートと、を有した両面スロットバルブを備え、前記側面の１つは、前記モジュールのうち対応する１つのモジュールに隣接しており、前記バルブはさらに、前記バルブボディ内の圧力を感知するためのスイッチと、前記側面の一方で第１のポートを閉じるための第１のドアと、前記側面のもう一方で第２のポートを閉じるための第２のドアと、を有し、
前記制御システムは、更に、
メンテナンス状態に入るための信号を入力するために、前記搬送モジュールコントローラに接続された、システムユーザインタフェイスと、
メンテナンス実行可能動作を実行するためのコマンドを、前記処理モジュールに対して発行するために、前記処理モジュールコントローラに接続された、ローカルなユーザインタフェイスと、
を備え、
前記コマンドは、
前記両面スロットバルブボディの前記真空感知スイッチの状態を決定し、
前記ボディ内の真空状態を感知する前記スイッチの１つに応じて、前記処理モジュールの前記側面上の前記ドアを開かせることを備える、
制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の制御システムであって、前記バルブは、第１の側面と第２の側面を有したハウジングを提供されている両面スロットバルブであり、前記ハウジングは、前記処理モジュールと前記搬送モジュールの間で基板を通過させるために、前記第１の側面には第１のスロットを、前記第２の側面には第２のスロットを有しており、前記処理モジュールは、前記ハウジングの前記第１の側面に取り付けられ、前記搬送モジュールは、前記ハウジングの前記第２の側面に取り付けられており、
前記第１のスロットの密閉を可能とするために、前記ハウジング内に移動可能に搭載された第１のドアと、
前記第２のスロットの密閉を可能とするために、前記ハウジング内に移動可能に搭載された第２のドアと、
前記第１のドアを動作させる前記第１のコントローラと、
前記第２のドアを動作させる前記第２のコントローラと
を備える、制御システム。
【請求項３】
請求項１記載の制御システムであって、さらに、
前記処理モジュールからの信号に対して、次の処理動作が実行可能であることを応答するようにプログラムされており、それによって、前記モジュールに一連の動作を実行させて、前記処理モジュールが少なくとも１つの半導体処理動作を実行できるようにする、前記第２のコントローラであって、前記一連の動作は、
前記モジュール間における半導体ウエハの移送のために、前記処理モジュールと前記搬送モジュールを調整し、
前記半導体ウエハの移送を実行し、
ポストウエハ移送の動作手順を実行すること
を備える、前記第２のコントローラ
を備える、制御システム。
【請求項４】
請求項３に記載の制御システムであって、前記調整動作はさらに、
前記処理モジュールおよび前記搬送モジュールに、それぞれウエハ移送圧に到達するように命令すること、を備える、制御システム。
【請求項５】
請求項４記載の制御システムであって、さらに、
ロックアウトメンテナンス実行可能動作を実行するために、前記処理モジュールに対してさらにコマンドを発行する、前記ローカルコントローラであって、前記コマンドは、
前記搬送モジュールからの動力と、前記処理モジュールへの選択ガスの供給と、前記処理ガスの供給と、をロックアウトするように命令するロックアウトコマンド
を備える、前記ローカルコントローラ
を備える、制御システム。
【請求項６】
請求項１記載の制御システムであって、さらに、
前記処理モジュールのための設備整備およびリモート整備をさらに備える構造と、
前記リモート整備および前記設備整備からの前記整備点検の供給を、前記第２のコントローラから独立して制御する、前記第１のコントローラと
を備える、制御システム。
【請求項７】
請求項１記載の制御システムであって、前記構造はさらに、
動力、ＣＤＡ、およびガスを前記処理モジュールに供給するための設備と、
前記動力、ＣＤＡ、およびガスを前記処理モジュールに供給するために、前記設備を制御するための、前記搬送モジュールと前記処理モジュールの間の整備インタフェイスと
を備える、制御システム。
【請求項８】
半導体処理で使用するためにクラスタツール構造を動作させる方法であって、前記構造は、少なくとも１つの処理モジュールに機械的に接続されている搬送モジュールを備え、前記搬送モジュールは、前記処理モジュールに半導体ウエハを搬送するように適合されており、前記処理モジュールは、少なくとも１つの半導体処理動作を実行するように適合されており、前記機械的な接続は、前記処理モジュールに隣接する第１のドアと、前記搬送モジュールに隣接する第２のドアと、を有するバルブによって提供され、前記方法は、
前記処理モジュールに接続されて前記処理モジュールの動作を制御するとともに、前記バルブに接続されて前記第１のドアを制御する処理モジュールコントローラを準備する動作と、
前記搬送モジュールに接続されて前記搬送モジュールの動作を制御するとともに、前記バルブに接続されて前記第２のドアを制御する搬送モジュールコントローラを準備する動作と、
論理的インタフェイスである制御インタフェイスを介して前記処理モジュールコントローラと前記搬送モジュールコントローラとを互いに接続する動作と、
を備え、
前記制御インタフェイスは、コマンドを伝達することによって、
前記バルブが真空状態にあることを確認して前記処理モジュールに隣接する前記第１のドアを開く動作と、
前記処理モジュールが次の処理動作を実行可能であることを示す動作と、
前記処理モジュールと前記搬送モジュールを、前記モジュール間で半導体ウエハを移送するために調整する動作であって、前記搬送モジュール内の前記圧力が真空であることを確認して前記搬送モジュールに隣接する前記第２のドアを開く動作を含む、動作と、
前記モジュール間で前記半導体ウエハを移送する動作と、
ポストウエハ移送の動作手順を実行する動作であって、前記動作手順は前記第１および第２のドアを閉じることを備える、動作と
を行わせる、方法。
【請求項９】
請求項８記載の、クラスタツール構造を動作させる方法であって、前記移送動作はさらに、
前記モジュール間における前記ウエハの移送中に、前記ウエハの存在をモニタリングすること、を備える、方法。
【請求項１０】
請求項８記載の、クラスタツール構造を動作させる方法であって、前記構造は、前記搬送モジュール内のウエハを取り出して、前記ウエハを前記処理モジュール内に配置する、ロボットを備え、前記方法はさらに、
前記モジュール間における前記半導体ウエハの移送であって、
前記ウエハを前記搬送モジュールから前記処理モジュールに移送するように、前記ロボットに命令し、
前記ウエハの取り出しおよび配置の際に、ウエハの現状態をモニタリングし、
移送成功の指示を戻すこと
を含む、移送
を備える、方法。
【請求項１１】
請求項８記載の、クラスタツール構造を動作させる方法であって、前記搬送モジュール内の前記圧力が真空であることを確認する前記動作は、さらに、
前記搬送モジュール内の前記圧力が真空でないことを決定し、前記搬送モジュールに隣接する前記バルブのドアをすべて開き、真空まで排気するように前記搬送モジュールに命令すること、を備える、方法。
【請求項１２】
請求項８記載の、クラスタツール構造を動作させる方法であって、さらに、
前記処理モジュール内の前記圧力が真空でないことを決定し、前記第１のドアを閉じて、真空移送圧に達するように圧力を調整すること、を備える、方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の、クラスタツール構造を動作させる方法であって、前記構造は、前記ウエハを移送するためのロボットを備え、前記ロボットは、前記ウエハを保持するためのエンドエフェクタを有し、さらに、
前記処理モジュールの圧力をウエハ交換圧に調整し、
前記第１のドアを開き、
前記処理モジュールが移送を実行可能であることを示し、
前記エンドエフェクタを前記処理モジュールへと移動させるコマンドを、前記ロボットに対して生成し、
前記ウエハを交換するように前記ロボットに命令すること
を備える、方法。
【請求項１４】
請求項８記載の、クラスタツール構造を動作させる方法であって、前記ポストウエハ移送の動作手順の実行は、さらに、
前記第１および第２のドアが、それぞれ閉じていることを決定すること、を備える、方法。
【請求項１５】
クラスタツール構造の第１の部分をメンテナンス状態にするとともに、前記構造の第２の部分を半導体処理のために正常に動作させる、方法であって、前記構造の前記第２の部分は、複数の処理モジュールに機械的に接続された搬送モジュールを備え、前記構造の前記第１の部分は、前記構造の前記第２の部分の１つまたはそれ以上の要素が正常に動作している最中にメンテナンスを必要とする、別の処理モジュールを備え、前記搬送モジュールもやはり、前記構造の前記第１の部分である前記処理モジュールに機械的に接続されており、前記処理モジュールのそれぞれは、少なくとも１つの半導体処理動作を実行し、問題診断、洗浄、およびテストのために動力動作のもとで実行されるように、適合されており、前記機械的な接続は、前記第１の部分である前記処理モジュールに隣接する第１のドアと、前記搬送モジュールに隣接する第２のドアと、を有する両面スロットバルブによって提供され、前記方法は、
正常な動作を継続させるために、続く動作中も前記第２のドアを閉じたままで維持する動作と、
前記第１の部分を、前記メンテナンス状態におかれる前記処理モジュールとして選択する動作と、
前記選択されたモジュールが前記メンテナンス状態にある際の前記正常な動作のために、前記搬送モジュールとともに使用可能である１セットのモジュールから、前記選択された第１の部分を取り除く動作と、
前記選択された処理モジュールのために圧力コマンドを発行する動作と、
前記バルブボディ内の前記圧力が大気圧か真空であるか否かを決定する動作と、
前記バルブボディ内の前記圧力が真空である場合に、前記第１のドアを開き、前記選択された処理モジュールおよび前記バルブボディを通気する動作と
を備える、方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法であって、前記選択された処理モジュールは、前記選択された処理モジュールの前記メンテナンスの終了時に、前記メンテナンス状態から動作状態へと戻され、さらに、
前記選択された処理モジュールを真空状態におくための、排気コマンドを発行し、
前記選択されたモジュールを処理に備えて準備し、
処理モジュールコントローラを正常動作が実行可能な状態におくこと
を備える、方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法であって、さらに、
前記正常な動作のために、前記搬送モジュールとともに使用可能である前記１セットのモジュールに、前記選択されたモジュールを追加し、
前記コントローラが正常動作のための状態にあることを決定すること
を備える、方法。
【請求項１８】
半導体処理クラスタ構造で使用するためのインターロック制御システムであって、搬送モジュールが、少なくとも１つの処理モジュールに機械的に接続されており、前記搬送モジュールは、前記処理モジュールに半導体ウエハを搬送するように適合されており、前記処理モジュールは、少なくとも１つの半導体処理動作を実行するように適合されており、前記インターロック制御システムは、
第１の側面と第２の側面とを有するハウジングを有した両面スロットバルブによって提供されている、前記機械的な接続であって、前記ハウジングは、前記処理モジュールと前記搬送モジュールの間で基板を通過させるために、前記第１の側面には第１のスロットを、前記第２の側面には第２のスロットを有しており、前記処理モジュールは、前記ハウジングの前記第１の側面に取り付けられ、前記搬送モジュールは、前記ハウジングの前記第２の側面に取り付けられており、第１のドアは、前記第１のスロットを閉じるために前記ハウジング内に移動可能に搭載され、第２のドアは、前記第２のスロットを閉じるために前記ハウジング内に移動可能に搭載されている、前記機械的な接続と、
前記処理モジュールのための第１のコントローラであって、前記第１のドアが、前記第１のコントローラによって、前記処理モジュールと前記搬送モジュールの間でウエハを移送する手順の最中に制御される、第１のコントローラと、
前記搬送モジュールのための第２のコントローラであって、前記第２のドアが、前記第２のコントローラによって、前記処理モジュールと前記搬送モジュールの間でウエハを移送する前記手順の最中に制御され、前記第２のコントローラはさらに、前記搬送モジュールと前記処理モジュールの間で前記ウエハを順序付けるようにプログラムされている、第２のコントローラと、
前記第１のドアが開いているか閉じているかを検知し、前記第１のドアが開いていることを示す第１の制御信号を生成するための、第１のセンサと、
前記第２のドアが開いているか閉じているかを検知し、前記第２のドアが開いていることを示す第２の制御信号を生成するための、第２のセンサと、
前記第１および第２の制御信号の一方または両方に応じて前記ウエハの移送手順が割り込まれるように、前記処理モジュールと前記搬送モジュールの間で前記第１および第２の制御信号の流れを調整するための、前記第１と第２のコントローラ間の、およびコンピュータに対する、制御インタフェイスと
を備える、インターロック制御システム。
【請求項１９】
請求項１８記載のインターロック制御システムであって、さらに、
前記選択された処理モジュールおよび前記搬送モジュール内の前記圧力が大気圧であることを決定し、エラーメッセージを生成するための、センサと、
前記エラーメッセージの前記流れを調整し、前記コントローラがそれぞれ前記ウエハの移送手順を停止するようにする、前記制御インタフェイスと
を備える、インターロック制御システム。
【請求項２０】
請求項１８記載のインターロック制御システムであって、さらに、
前記ウエハの移送手順の最中に前記選択された処理モジュール内にはウエハが存在しないことを決定し、エラーメッセージを生成するための、センサと、
前記エラーメッセージの前記流れを調整し、前記コントローラがそれぞれ前記ウエハの移送手順を停止するようにする、前記制御インタフェイスと
を備える、インターロック制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【関連出願の相互参照】
この出願は、出願番号が０９／２８０，１７７で、１９９９年３月２９日に出願され、「両面スロットバルブおよびそれを実施するための方法」という名称で、発明者がトニー  アール  クロウカー、ベンジャミン  ダブリュ  ムーリングおよびニコラス  ジェー  ブライトである係属中の米国特許出願の一部継続である。この出願の内容はこの開示をもって本明細書に開示したものとする。
【０００２】
【発明の背景】
１．発明の分野
本発明は一般に、半導体処理装置のモジュールのバルブを制御することに関し、特に、両面スロットバルブの動作を制御することと、このようなバルブの動作を半導体処理装置の独立したチャンバ間で実現して、あるチャンバの処理動作を他のチャンバの整備点検中も継続できるようにする方法と、に関する。
【０００３】
２．関連技術の説明
半導体デバイスの製造では、処理チャンバを相互に接続させて、例えば接続されたチャンバ間でウエハまたは基板を移送できるようにする。このような移送は、例えば、接続されたチャンバの隣接した側壁に提供されたスロットまたはポートを通してウエハを移送する、搬送モジュールによって行われる。例えば、搬送モジュールは一般に、半導体エッチングシステム、材料堆積システム、フラットパネルディスプレイエッチングシステムを含む、様々な基板処理モジュールとの連携のもとで使用される。清浄度および高処理精度への要求が増すにつれて、処理工程中および処理工程間における人的介入を減らす必要が増してきている。この必要は、中間的なプロセッサとして作動する搬送モジュール（通常は、例えば真空状態などの減圧状態で維持される）の実装によって、部分的に解決されてきた。搬送モジュールは、例えば、基板が保管される１つまたはそれ以上のクリーンルーム保管設備と、基板が実際に処理される、すなわち例えばエッチングされたり堆積を施されたりする複数の基板処理モジュールとの間に、物理的に設置することができる。この方法では、基板の処理が必要な場合は、搬送モジュール内に設置されたロボットアームを利用し、選択された基板を保管設備から取り出して、それを複数の処理モジュールの１つに配置することができる。
【０００４】
当業者には周知のように、複数の保管設備および処理モジュールの間で基板を「移送する」搬送モジュールの配置は、「クラスタツール構造」システムと称されることが多い。図１は、半導体処理における代表的なクラスタ構造１００を示した図であり、搬送モジュール１０６に接続された様々なチャンバが描かれている。搬送モジュール１０６は、様々な組立て工程の実行のために個々に最適化された、３つの処理モジュール１０８ａ〜１０８ｃに結合された状態で示されている。例えば処理モジュール１０８ａ〜１０８ｃは、変圧器結合プラズマ（ＴＣＰ）基板エッチング、層の堆積、および／またはスパッタリングを実行するために実装されてよい。
【０００５】
搬送モジュール１０６には、基板を搬送モジュール１０６に導入するために実装された、ロードロック１０４が接続されている。ロードロック１０４は、ウエハが保管されるクリーンルーム１０２に結合されてよい。ロードロック１０４は、取り出しおよび供給の機構であるほか、搬送モジュール１０６とクリーンルーム１０２の間における可変圧インタフェースとしても機能する。従って、クリーンルーム１０２を大気圧に保持する一方で、搬送モジュール１０６を定圧（例えば真空）に維持することができる。圧力変遷中におけるモジュール間のリークを防ぐ、または処理中の処理モジュールを搬送モジュール１０６に対して密閉するため、様々なモジュールを隔離する様々なタイプのゲート駆動バルブが使用されている。
【０００６】
ゲート駆動バルブの詳しい情報に関しては、米国特許第４，７２１，２８２号を参照するとよく、この文献全体を引用として本明細書中に組み込むことにする。このようなゲート駆動バルブの別の例が、米国特許第５，６６７，１９７号に示されている。そこでは、従来技術によるバルブハウジングが２つの出入り口を有しており、バルブは、この２つの出入り口の１つに１つだけ設けられている。したがって、２つのポートを同時に閉じたり、バルブを有さないポートだけを閉じたりすることは不可能である。また、上記‘２８２の特許では、隣接する搬送および処理チャンバ間のポートを閉じるためのゲートプレートバルブが示されており、介在するバルブハウジングは提供されていない。ゲート板のための駆動アセンブリは、ゲート板を、先ずは垂直な経路に次いで回転する弧に沿う連続動作で内部ポートに向かって移動させることによって、内部ポートの密閉または密封を達成する。
【０００７】
さらに、ゲート駆動バルブのための駆動アセンブリの動作は、モニタコンピュータに信号を供給する一連のセンサによってモニタリングされる。しかしながら、コンピュータの主機能は、ロボットアームの動きに対する駆動アセンブリの動きを分析することである。したがってコンピュータは、例えばゲートバルブの動作を処理モジュールの複数の動作状態に対して調整することを目的として、駆動アセンブリを制御するものではない。
【０００８】
米国特許第５，１５０，８８２号は、処理システムにおける、減圧チャンバとエッチングチャンバの間を含む各種のチャンバ間に設けられた、１つのバルブを示している。このようなバルブは、空気シリンダおよびトグル構成による、ゲートアパチャとの係合および解放を目的として駆動されるため、ストッパ板はかなりの衝撃でローラにぶつかる。嵌め込み板の初期の垂直運動が、反時計回りに回転するリンクによって水平運動に変更させられるため、ゲートはゲートアパチャに向かって移動する。上記‘８８２の特許では、従来技術にともなう問題を回避するために、二重のホウ化物硬質合金でストッパ板を形成している。さらに、空気シリンダの単一の動きを停止させる代わりに、ストッパ板とローラの接合後もその駆動動作を持続させる。このように、上記‘８８２の特許では、特別な材料が必要であるうえ、隣接する処理チャンバ間にバルブが２つ提供されない。さらに、上記‘８８２の特許では、空気シリンダの動作を処理モジュールの複数の動作状態に対して調整するためのシステムが、開示されていない。米国特許第４，７５３，４１７号は、１対の車輪を有したゲートバルブと、そのバルブを動作させるためのリニアアクチュエータとを示している。プロセス制御を容易にするため、このゲートバルブには、ゲートバルブの位置を感知するマイクロスイッチなどのセンサが装着されている。しかしながら、上記‘４１７の特許でもやはり、リニアアクチュエータの動作を処理モジュールの複数の動作状態に対して調整するためのシステムが、開示されていない。
【０００９】
以上から、あるチャンバにおける動作が、他のチャンバが複数の動作状態の１つにあっても継続することを保証するためには、隣接する処理または搬送チャンバ間に設けられたバルブアセンブリと、このバルブアセンブリを動作させるための制御システムとが、必要とされていることがわかる。
【００１０】
【発明の概要】
概して本発明は、クラスタツール構造システムの隣接するチャンバ間のハウジング内に両面スロットバルブを提供し、両面スロットバルブの動作を、例えばクラスタツール構造システムの処理チャンバの様々な動作状態に対して制御するための、システムを提供することによって、これらのニーズを満たすものである。２つのバルブハウジングポートまたはスロットのそれぞれには、別々のバルブを提供し、例えば処理チャンバまたは搬送チャンバのハウジングポートおよび噛み合いポートが、協調している他のハウジングポートおよび処理チャンバポートから独立して個々に開閉されるようにする。別々のバルブが、搬送チャンバ内において例えば真空状態の維持を促進する一方で、隣接する処理チャンバは、整備点検の実行を可能とするために通気されている。その結果、処理チャンバの整備点検後に、搬送チャンバを望ましい真空状態に持って行くための、排気の下降サイクルが必要でなくなるため、休止時間のうちのかなりの期間を回避することができ、処理チャンバの整備点検のために、搬送チャンバ上で他の動作を実行する必要を避けることもできる。
【００１１】
また、搬送チャンバが真空状態にあり、処理チャンバに至るポートが搬送チャンバに隣接し且つバルブドアによって閉じられるため、搬送チャンバが、処理チャンバ内の有害ガスおよびプラズマによって汚染されることはなく、搬送チャンバに隣接するバルブドアが、処理チャンバ内の材料に呼応してエッチングされることはない。したがって、一般に、腐食後の整備点検で取り換えの必要があるのは、処理チャンバに隣接したバルブドアだけであり、搬送チャンバは、このような取り換えの最中でも真空状態に維持される。最後に、バルブと処理チャンバの間に設けられたもう一方のバルブドアが、ベローおよびバルブの他の部分の腐食を減少させる。
【００１２】
両面スロットバルブはさらに、これらの利点を有する一方で、バルブの整備点検を実行するために、開いたバルブへの容易なアクセスをも最初に可能とする。このような容易なアクセスは、ポートに対して開いているが横方向には隔たれていない（すなわち、垂直方向には隔たれていない）位置でバルブを停止させる、１つの駆動装置によって提供される。この開位置では、手袋をはめた整備員の手でバルブに触れることが可能である。すると独立した駆動装置は、バルブが開位置から横向きに離れてさらにポートから離れるように機能することにより、ポート周りのシール面を露出させて、例えばシール面の洗浄を可能とする。横向きに移動するバルブと、フタによって閉じられるのが通常である点検用窓との間の垂直距離が原因で、垂直運動の後、整備員が防護手袋でバルブに触れることは困難である。しかしながら、垂直移動後の位置にあるバルブは、ドアが密着する表面を含むバルブドア周囲の洗浄能力を妨げるものではない。さらに、各スロットバルブドアのアクチュエータ軸は、例えば隣接する搬送チャンバと処理チャンバの間に位置するバルブハウジングで占められるクリーンルームの容積を減少させるように、オフセットな方法で互いに対して位置決めされてもよい。
【００１３】
すると、制御システムは、２つの隣接するチャンバのうち一方のチャンバで正常動作を継続させる一方で、２つのチャンバの他方のチャンバでは多種類の整備点検が実行されるように、動作することが理解できる。このような整備点検は、例えば処理モジュールのメンテナンス状態またはロックアウト状態を含んでよい。メンテナンス状態では、問題診断、洗浄、およびテストを実行してよく、一方のロックアウト状態では、処理チャンバまたはバルブハウジングからウエハの破片を取り除いたり、ポートのシール面を洗浄したり、処理チャンバの内部を洗浄したり、またはシール面との密着に作用するバルブ（例えばドアまたはＯリング）の構成要素を取り除いて交換してもよい。半導体処理においてこのような処理チャンバを整備点検するための、これらおよびその他の動作を、本明細書では例えば「整備点検」または「整備点検する」と呼び、これらの用語は、メンテナンス状態およびロックアウト状態のそれぞれに備えて、様々なチャンバおよびモジュールの準備を整える動作を含む。本発明の原理を例示した添付図面との関連で行う以下の詳細な説明から、本発明のその他の態様および利点が明らかになる。
【００１４】
同一の参照番号が同一の構造要素を意味する添付図面との関連で行う以下の詳細な説明から、本発明を容易に理解することが可能となる。
【００１５】
【好ましい実施例の詳細な説明】
本発明は、半導体処理クラスタ構造におけるあるモジュールの動作が、別のモジュールの整備点検中も確実に継続し得ることを目的として開示される。本発明は、半導体処理装置のモジュールのバルブを制御する形で開示され、特に、両面スロットバルブ、および半導体処理装置の別々のモジュールでこのようなバルブの制御を実現する方法の形で開示される。しかしながら、当業者には明らかなように、本発明は、これらの項目の一部または全てを特定しなくても実施することが可能である。そのほか、本発明が不明瞭となるのを避けるため、周知の工程動作の説明は省略した。
【００１６】
Ａ．両面スロットバルブおよび動作
図２によれば、本発明は一般に、搬送モジュール２０２と処理モジュール２０６ａとを有した半導体処理クラスタ構造２００を含むものとして開示される。ここで両面スロットバルブ２０４ａは、隣接する搬送モジュール２０２と処理モジュール２０６ａの間に位置する。図２を平面図と考えると、構造の設置面積は、搬送モジュール２０２と、処理モジュール２０６ａおよび２０６ｂと、両面スロットバルブ２０４ａとの合計床面積によって定義される。搬送モジュール２０２と処理モジュール２０６ａの床面積は、モジュール２０２、２０２ｂ、および２０６ａを動作のために合わせて密閉する方法以外の考察によって、主として示され得ることがわかる。個々の両面スロットバルブ２０４ａは、そのそれぞれの設置面積が、クラスタ構造２００の設置面積を減少させる際に重要となるように、モジュール２０２および２０６を動作のために合わせて密閉する方法を、定義する。したがって、個々の各両面スロットバルブ２０４ａの設置面積を減少させるためには、個々の両面スロットバルブ２０４ａのそれぞれの幅Ｗを、可能な限り減少させることが重要となる。
【００１７】
図３は、本発明による両面スロットバルブ２０４ａの１つを、クラスタツール構造の２つのモジュール間に位置付けられたバルブ真空ボディ２１２を含むものとして示している。図中に示されるように、２つのモジュールは、搬送モジュール２０２と、複数の処理モジュール２０６の１つであり、バルブ真空ボディ２１２は、クラスタ構造内で任意の２モジュール間に位置付けされ得ることがわかる。バルブ真空ボディ２１２は、向かい合う壁２１４で定義される幅Ｗを有する。処理モジュール２０６に最も近い側の壁２１４は「ＰＭ側」と呼ばれ、搬送モジュール２０２に最も近い側の壁２１４は「ＴＭ側」と呼ばれる。バルブ真空ボディ２１２は、相対する端壁２１６で定義される長さＬを有し、幅Ｗ×長さＬによって、個々の両面スロットバルブ２０４ａの設置面積が定義される。
【００１８】
各壁２１４には、あるモジュールと別のモジュールの間における例えばウエハ（図示せず）の移送を可能とするために、ポート（スロットまたは出入り口）２１８が提供される。図３に示されるように、このようなモジュールの一方は搬送モジュール２０２で、このようなモジュールのもう一方は処理モジュール２０６であり、スロット２１８Ｐが処理モジュール２０６に隣接し、スロット２１８Ｔが搬送モジュール２０６に隣接している。各スロットは一般に長方形であり、その各寸法は、それぞれのスロット２１８を閉じるために提供された長方形のドア（またはサイドドア）２２２のそれより小さいのが一般的である。ドア２２２およびスロット２１８の場合は角が丸いため、それぞれの長方形は「おおよその長方形」と呼ばれる。各ドア２２２は、ボディ２１２の向かい合う壁２１４の向かい合うシール面２２６に重なるシール周辺部２２４を有する。シール周辺部２２４には、ドア２２２が以下で説明されるようなＣＬＯＳＥＤ位置にあるときに、気密性の密閉を提供するためにシール面２２６に押しつけられる、Ｏリング２２８などのシール装置が提供されてよい。あるいはシール装置は、ドア２２２に対して加硫処理されるか、または取り替え可能なシールを有した別タイプのシール装置であってもよい。壁２１４のドア２２２−２は、搬送モジュール２０２と処理モジュール２０６の間に圧力シールを形成する。この方法では、ＴＭ側を真空状態に維持する一方で、ＰＭ側を大気に対して通気することができる。ドア２２２がともに閉じているモジュール２０２および２０６の正常動作中は、シール周辺部２２４と、対面するシール面２２６と、Ｏリング２２８との組み合わせによって、処理モジュール２０６を例えば処理圧力で動作させる一方で、搬送モジュール２０２を通常の真空レベル（例えば８０〜１００ミリトル）で作動または動作させることが可能となる。また、バルブ２０４ａは、処理モジュール２０６が真空状態にある間に搬送モジュール２０２が通気されるのを可能とするか、または搬送モジュール２０６が真空状態にある間に処理モジュール２０６が通気されるのを可能とするように、設計されている。
【００１９】
ドア２２２のうち、ドア２２２−１として記述され且つ例として図３の右側に示されている１つのドアに関し、対応するスロット２１８Ｐは、２つのアクチュエータ２３２のうち一方のアクチュエータの動作にあたって選択的に閉じられてよい。アクチュエータ２３２の１つは、ドア２２２−１に対応してアクチュエータ２３２−１と呼ばれ、ドア２２２−２に対応してアクチュエータ２３２−２と呼ばれる他方のアクチュエータ２３２と、別々に動作し得る。このような別々の作動許可によって、例えば処理モジュール２０６ａが整備点検されている間に、搬送モジュール２０２内の動作を継続させることが、可能となる。したがって、搬送モジュール２０２と処理モジュール２０６ａのうち選択された一方のみを閉じて、その選択された１モジュールの整備点検を可能とすればよい。アクチュエータ２３２の作動結果の１つは、ドア２２２が、ＣＬＯＳＥＤ位置または図３に示されるようなＯＰＥＮ位置に位置付けられることである。ＯＰＥＮ位置にあるドア２２２は、ドア２２２と壁２１４の間の空間２３４を定義する。アクチュエータ２３２のもう１タイプの作動は、ドア２２２を、図３に示されるＺ軸に沿ったＤＯＷＮまたはＵＰ位置のいずれかに位置付けることである。
【００２０】
図４Ａは、搬送モジュール２０２と、処理モジュール２０６と、両面スロットバルブ２０４ａの１つとを示している。コントローラ４０２ａは、搬送モジュール２０２に接続されて、その動作を制御する。コントローラ４０２ａは、ドア２２２−２を制御するために、バルブ２０４ａのＴＭ側にも接続されている。コントローラ４０２ｂは、処理モジュール２０６に接続されて、その動作を制御する。コントローラ４０２ｂは、ドア２２２−１を制御するために、バルブ２０４ａのＰＭ側にも接続されている。コントローラ４０２ａおよび４０２ｂは、計算機ワークステーションまたはツールコントローラ４０４に接続されている。コントローラの４０２ａおよび４０２ｂは、電子ユニット４０６を介し、バルブ２０４ａのＴＭ側およびＰＭ側面にそれぞれ連結されている。図４Ｂは、一連のスイッチ４０８、４１０、および４１２を提供された電子ユニット４０６の上面を示しており、これらのスイッチはそれぞれ、ＯＰＥＮおよびＣＬＯＳＥＤの位置に至るドア２２２の動きを制御するため、ＤＯＷＮおよびＵＰの位置に至るドア２２２の動きを制御するため、そして、モジュール２０２および２０６のどれを整備点検するかを選択する（例えば、処理モジュール２０６が「ＰＭ」で搬送モジュール２０２が「ＴＭ」である）ためのものである。コントローラ４０２ａおよび４０２ｂ、ならびにスロットバルブ２０４ａの対応する要素間で伝送される信号４１４および４１６は、例えば「Ｏｐｅｎ  Ｄｏｏｒ（ドアを開く）」と、「Ｃｌｏｓｅ  Ｄｏｏｒ（ドアを閉じる）」と、「Ｄｏｏｒ  Ｅｎａｂｌｅ（ドアを使用可能とする）」である。
【００２１】
図３とともに参照される図５Ａは、処理モジュール２０６の１つを整備点検する方法動作のフローチャート５００を示している。初期動作５０２は、図６Ａに示されるようにＰＭサイドドア２２２−１を開いて下降させて、バルブボディ２１２と処理モジュール２０６とを同圧にする。次いで、処理モジュール２０６が通気されて大気圧となる。次の動作５０４は、バルブ真空ボディ２１２の頂部および（図示せず）処理モジュール２０６ａからフタ２３６を取り除く。バルブ真空ボディ２１２からフタ２３６を取り外す（図３ではフタが切断された状態で示されている）ことによって、スイッチ４０８、４１０、および４１２への手動によるアクセスが可能となるとともに、バルブ真空ボディ２１２内部へのアクセスも提供される。動作５０６では、処理モジュール２０６ａ上で洗浄動作を実行し得る。このような洗浄動作は、チャンバに関連した上記整備点検活動のうち任意の活動を含んでよい。次いで動作５０８では、アクチュエータ２３２−１を作動させるまたは条件化させてＰＭサイドドア２２２−１を動作させるために、制御スイッチ４１２が「ＰＭ」に設定される。動作５１０では、アクチュエータ２３２−１が、ＰＭサイドドア２２２−１を初期のＤＯＷＮ位置（図３の視点から見て遠い位置）から上昇させるように、制御スイッチ４１０がＵＰ位置に設定される。このような上昇によって、ＰＭサイドドア２２２−１は、図３の視点に近づく方向にＵＰ位置へと移動する。
【００２２】
ＰＭサイドドア２２２−１が、バルブ真空ボディ２１２の頂部近くのＵＰ位置（図３の視点に最も近い）にきて、且つスロット２１８Ｐと垂直方向に並ぶと、動作５１２が、ＰＭサイドドア２２２−１をアクチュエータ２３２−１から取り除くように実行される。このような取り除きは、通常はドア２２２−１をアクチュエータ２３２−１に固定しているファスナ（図示せず）を緩ませることによって行われる。動作５１２の最後の態様では、クリーンなＰＭサイドドア２２２−１がアクチュエータ２３２−１に固定される。クリーンなＰＭサイドドア２２２−１が図３の視点に近いＵＰおよびＯＰＥＮの位置にくると、次の動作５１４が、制御スイッチ４０８をＣＬＯＳＥのスイッチ位置に設定する。すると、アクチュエータ２３２−１が、図３の視点から見て右方向にドア２２２−１を動かし、ドア２２２−１によって、右側のドア２２２−１のＯリング２２８がシール面２２６に押し付けられる。初めにクリーンなドア２２２−１をアクチュエータ２３２−１に固定する際に、ファスナ（図示せず）は、動作５１４が実行されてドア２２２−１が上述した右方向に移動するまで緩い状態で維持される。これらのファスナは、ドア２２２−１が右方向に移動して、Ｏリング２２８の長さ全体がシール面２２６に対して圧縮された後に、きつく締められる。このように、ファスナによるきつい締め付けは、ドア２２２−１がシール面２２６と適切に並んで密着されるまで実行されない。
【００２３】
動作５１６では、アクチュエータ２３２−１が、クリーンなＰＭサイドドア２２２−１をＯＰＥＮ位置へと移動させるようにするために、制御スイッチ４０８がＯＰＥＮのスイッチ位置に設定される。すると動作５１８では、アクチュエータ２３２−１が、ＰＭサイドドア２２２−１を下降させるようにするために、制御スイッチ４１０がＤＯＷＮ位置に設定させる。次に動作５２０では、フタ２３６が処理モジュール２０６およびバルブ真空ボディ２１２に戻されて、両ユニットが大気に対して密閉される。動作５２２では、ＰＭ排気コマンドが発行される。このコマンドによって、処理モジュールコントローラ４０２ｂは、ＰＭサイドドア２２２−１がＯＰＥＮおよびＤＯＷＮの位置にあることを先ず確認する。そして処理モジュール２０６が、真空になるまで排気される。
【００２４】
動作５２４では、制御スイッチ４１０および４０８がそれぞれＵＰおよびＣＬＯＳＥのスイッチ位置に設定され、アクチュエータ２３２−１がドア２２２をＵＰ位置へと上昇させる。動作５２４における上昇の完了時に、アクチュエータ２３２−１は、ドア２２２−１が、図３の視点から見て右向きに移動してＣＬＯＳＥＤ位置に至るようにする。上述したように、ドア２２２−１のこのような右方向への移動によって、Ｏリング２２８がシール面２２６に接して同シール面で圧縮され、その結果として空密シールが達成される。このとき、クリーンなＰＭサイドドア２２２−１と反対側のＴＭサイドドア２２２−２は合わせて作動する。処理モジュール２０６の整備点検は、動作５２６でＤＯＮＥ（完了）となる。
【００２５】
図３とともに参照される図５Ｂは、搬送モジュール２０６の１つを整備点検する方法動作のフローチャート６００を示している。初期動作６０２は、ＴＭサイドドア２２２−２を開いて下降させて、バルブボディ２１２と搬送モジュール２０２とを同圧にする。次いで、搬送モジュール２０２が通気されて大気圧となる。
【００２６】
次の動作６０４は、バルブ真空ボディ２１２の頂部および（図示せず）搬送モジュール２０２からフタ２３６を取り除く。バルブ真空ボディ２１２からフタ２３６を取り外すことによって、スイッチ４０８、４１０、および４１２への手動によるアクセスが可能となるとともに、バルブ真空ボディ２１２内部へのアクセスも提供される。動作６０６では、搬送モジュール２０２上で洗浄動作を実行し得る。このような洗浄動作は、チャンバに関連した上記整備点検活動のうち任意の活動を含んでよい。次いで動作６０８では、アクチュエータ２３２−２を作動させるまたは条件化させてＴＭサイドドア２２２−２を動作させるために、制御スイッチ４１２が「ＴＭ」に設定される。動作６１０では、アクチュエータ２３２−１が、ＴＭサイドドア２２２−２を初期のＤＯＷＮ位置（図３の視点から見て遠い位置）から上昇させるように、制御スイッチ４１０がＵＰ位置に設定される。このような上昇によって、ＴＭサイドドア２２２−２は、図３の視点に近づく方向にＵＰ位置へと移動する。
【００２７】
ＴＭサイドドア２２２−２が、バルブ真空ボディ２１２の頂部近くのＵＰ位置（図３の視点に最も近い）にきて、且つスロット２１８Ｐと垂直方向に並ぶと、動作６１２が、ＴＭサイドドア２２２−２をアクチュエータ２３２−２から取り除くように実行される。このような取り除きは、通常はドア２２２−２をアクチュエータ２３２−２に固定しているファスナ（図示せず）を緩ませることによって行われる。動作６１２の最後の態様では、クリーンなＴＭサイドドア２２２−２がアクチュエータ２３２−２に固定される。クリーンなＴＭサイドドア２２２−２が図３の視点に近いＵＰおよびＯＰＥＮの位置にくると、次の動作６１４が、制御スイッチ４０８をＣＬＯＳＥのスイッチ位置に設定する。すると、アクチュエータ２３２−２が、図３の視点から見て左方向にドア２２２−２を動かし、ドア２２２−２によって、左側のドア２２２−２のＯリング２２８がシール面２２６に押し付けられる。クリーンなドア２２２−１との関連で説明したように、初めにクリーンなドア２２２−２をアクチュエータ２３２−２に締め付けるにあたり、ファスナ（図示せず）は緩い状態に維持される。動作６１４が実行され、ドア２２２−２が上述した左方向に移動して、Ｏリング２２８の長さ全体がシール面２２６に対して圧縮されると、ファスナはきつく締められる。
【００２８】
動作６１６では、アクチュエータ２３２−２が、クリーンなＴＭサイドドア２２２−２をＯＰＥＮ位置へと移動させるようにするために、制御スイッチ４０８がＯＰＥＮのスイッチ位置に設定される。すると動作６１８では、アクチュエータ２３２−２が、ＴＭサイドドア２２２−２を下降させるようにするために、制御スイッチ４１０がＤＯＷＮ位置に設定される。次に動作６２０では、フタ２３６が搬送モジュール２０２およびバルブ真空ボディ２１２に戻されて、両ユニットが大気に対して密閉される。
【００２９】
動作６２２では、ＴＭ排気コマンドが発行される。このコマンドによって、搬送モジュールコントローラ４０２ａは、ＴＭサイドドア２２２−２がＯＰＥＮおよびＤＯＷＮの位置にあることを先ず確認する。そして搬送モジュール２０２が、真空状態になるまで排気される。
【００３０】
動作６２４では、制御スイッチ４０８がＣＬＯＳＥのスイッチ位置に設定され、アクチュエータ２３２−２が、動作６２４における上昇の完了時に、図３の視点から見て左向きに移動してＣＬＯＳＥＤ位置に至るようにする。ドア２２２−２のこのような左方向への移動によって、Ｏリング２２８がシール面２２６に接して同シール面で圧縮され、その結果として空密シールが達成されるこのとき、クリーンなＴＭサイドドア２２２−２と反対側のＰＭサイドドア２２２−１は合わせて作動する。搬送モジュール２０２の整備点検は、動作６２６でＤＯＮＥ（完了）となる。
【００３１】
上述したように、２つのアクチュエータ２３２は、ドア２２２−１に対応するアクチュエータ２３２−１を含む。アクチュエータ２３２−１は、ドア２２２−２に対応するもう一方のアクチュエータ２３２−２から独立して動作し得る。各アクチュエータ２３２は、それぞれのアクチュエータ２３２によって運ばれるドア２２２の回転方向以外は、他方のアクチュエータ２３２と同一である。特に、図６Ａ〜６Ｃに示されたアクチュエータ２３２−１は、例えば処理モジュール２０６に関連した動作のために、図６Ａ〜６Ｃに示されるようにドア２２２−１を右側に有する。図６Ｄおよび６Ｅに示されたアクチュエータ２３２−２は、例えば搬送モジュール２０２に関連した動作のために、図６Ｄおよび図６Ｅに示されるようにドア２２２−２を左側に有する。したがって、説明の効率化を図るため、主として図６Ａ〜６Ｃに示されたアクチュエータ２３２−１に注目し、図６Ｄおよび６Ｅに関しては、追加の詳細事項を記述するものとする。
【００３２】
図６Ａ〜６Ｃを参照すると、Ｘ軸は、ドア２２２−１が図６Ｃに示されたＣＬＯＳＥＤ位置から図６Ｂに示されたＯＰＥＮ位置へと左方向に移動する際に（例えば動作５１６中に）沿う、アーチ形の経路を指している。Ｘ軸は一般に、壁２１４の平面に垂直でよい。ドア２２２−１および２２２−２の経路は受け台の軸Ｃに対してアーチ形であるが、この弧の半径が十分大きいため、ドア２２２−１のＯＰＥＮ位置は、ボディ２１２の右側の壁２１４−１に対して垂直に離れていると見なせ、ボディ２１２の左側の壁２１４−２に対しても垂直に離れていると見なせる。ＯＰＥＮ位置におけるドア２２２−１は、ドア２２２−１と壁２１４の間で空間２３４を定義する。ドア２２２−１がＯＰＥＮ位置にくると、上述したように、整備点検のためにバルブ２０４に容易にアクセスすることができる。図６Ｄに示されるようなＯＰＥＮおよびＵＰの位置、すなわち右側のＰＭスロット２１８Ｐの真下ではない位置にあるバルブに容易にアクセスすることを先ず可能とすることの利点は、ＯＰＥＮおよびＵＰ位置にあるバルブ２０４のドア２２２−１に、手袋をはめた整備員の手で整備点検のために触れられるということにある。
【００３３】
Ｚ軸は、上で参照した垂直または横の方向または間隔に対応しており、図６Ａ〜６Ｃにも示されている。Ｚ軸は、ドア２２２−１が、ＰＭポート２１８Ｐに対してＵＰおよびＤＯＷＮの位置に移動する際に沿う、アクチュエータ２３２−１の軸である。図６Ｃと図６Ｂを比較すると、Ｚ軸が移動することが、特に、垂直方向（図６Ｂ）から角度Ｔだけ傾いた方向（図６Ｃ）まで受け台軸Ｃ上で回転することがわかる。Ｃ軸をめぐる方向と、Ｃ軸からドア２２２−１までの距離Ａとが変化する結果、ドア２２２−１は、図６ＣのＣＬＯＳＥＤ位置（Ｏリングがシール面２２６に接する位置）から、壁２１４−１から間隔２３４だけ離れた図６ＢのＯＰＥＮ位置まで移動する。
【００３４】
アクチュエータ２３１−１は、底板７０２上に搭載された上側のバルブ真空ボディ２１２を含む。ボディ２１２は、Ｘ軸と並んだスロット２１８Ｐおよび２１８Ｔを有し、フタ２３６で密閉されるように適合されている。ベロー７０６の下端７０４は底板７０２に密封式に取り付けられ、ベロー７０６の上端７０８は、ベロー板７１０に密封式に取り付けられている。ベロー７０６が底板７０２およびベロー板７１０に密着され、フタ２３６がバルブ真空ボディ２１２の頂部に密着されると、ボディ２１２は、例えばスロット２１８Ｐを通して及ぼされる真空の力に十分抵抗することができる。ベロー７０６は、空洞７１２を定義する中空の筒状形を有する。
【００３５】
底板７０２は、第１またはピボットのフレーム７１８の、３つの間隔アーム７１６を運ぶ。アーム７１６の１つは、図６Ａ〜６Ｃで、ベロー７０６の下の底板７０２から下向きに延びるように示されている。アーム７１６の別の１つは、上述したアーム７１６に平行に延びて、Ｃ軸に中心を有したピボットピン７２０を支えている。ピボットピン７２０は、ピン７２０から吊るされた受け台７２２に、Ｃ軸を周る揺動運動のための回転量を提供する。揺動運動は、開閉式シリンダ７２６を有した第１の空気圧モータ７２４と、ピストン棒７２８とによって提供される。棒７２８の一端すなわち末端７３０がアーム７１６に固定されているため、受け台７２２は、棒７２８が後退または伸長するときに、Ｃ軸上でそれぞれ反時計回りまたは時計回りに回転する。図６Ｂに示された後退後の棒位置では、棒７２８が受け台７２２をピン７２０上で反時計回りに揺動させるため、この位置は、ドア２２２−１のＯＰＥＮ位置に対応してＯＰＥＮ位置をもたらす（例えば動作５１６）。図６Ｃに示された伸長後の棒位置では、棒７２８が受け台７２２をピン７２０上で時計回りに揺動させるため、この位置は、ドア２２２−１のＣＬＯＳＥＤ位置に対応してＣＬＯＳＥＤ位置をもたらす（例えば動作５２２）。
【００３６】
また、受け台７２２は、第２のまたは上下式のモータ７３６の上下式シリンダ７３４を支える。シリンダ７３４が受け台７２２に固定されているため、ピストン棒７３８は、伸長または後退して、ピボットピン７２０に隣接した受け台７２２のアパチャ７４２に搭載された、中空の注入管７４０を通ってスライドする。ベロー７０６は、ピストン棒７３８とピストン棒の注入管７４０とを受けるための中空の筒状形状を有した、空洞７１２を有する。図６Ａ〜６Ｃに示されるように、ピストン棒の注入管７４０によって、第２のまたは上下式のモータ７３６のピストン棒７３８を伸長または後退させ、それに応じてベロー板７１０を移動させることが可能となる。ベロー板７１０は、Ｙ軸上における回転のために１対のドア搭載アーム７４６を支える、アクチュエータリンク７４４を運ぶ。アーム７４６は、上で説明された（図示せず）ファスナを介してドア２２２−１に固定される。ドア搭載アーム７４６は、ドア２２２−１および２２２−２のいずれがそれぞれのドア２２２の長辺（またはＹ軸の寸法）の中心に来ることもないように、ドア２２２−１の中点（図３の線７４８で最も良く示されている）からずれた状態で、ドア２２２−１に取り付けられている。ドア２２２をアクチュエータ２３２の中心からずらして搭載する結果、アクチュエータ２３２の合計の幅は、任意の１アクチュエータ２３２の直径を２倍したものよりも実質小さくなる。実際には、ボディ２１２の幅Ｗは約６．６２５インチであればよく、幅Ｗの増加は、アクチュエータ１つだけの幅と比べてわずか１５０パーセント（１５０％）にすぎない。
【００３７】
図６Ａおよび６Ｃから、上下式モータ７３６の棒７３８が例えば動作５１０で伸長された場合、ドア２２２−１はＵＰ位置（図６Ｃ）にあり、そのときベロー７０６は、例えば処理モジュール２０６の真空状態を維持するために伸長していることがわかる。上下式モータ７３６の棒７３８が例えば動作５１８で後退された場合、ドア２２２−１はＤＯＷＮ位置（図６Ａ）に移動し、そのときベロー７０６は、例えば処理モジュール２０６における真空状態を維持するために後退している。
【００３８】
こうして、別々のモータ７２４および７３６を有したアクチュエータ２３２が、ボディ２１２の第１および第２の壁２１４−１および２１４−２に一般に垂直なＸ軸の第１の方向にドア２２２−１を動かすように、そしてボディの壁２１４に一般に平行な第２の方向にドア２２２−１を動かすように、それぞれ独立して作動することがわかる。
【００３９】
従来技術のクラスタ構造１００で対処できないニーズは、隣接するモジュール２０６、２０２間における真空ボディ２１２内に、上述した両面スロットバルブ２０４ａを設けることによって満たされる。説明したように、２つのバルブボディスロット２１８のそれぞれに別々のバルブアクチュエータ２３２が提供されるため、ボディ２１２の片側にあるスロット２１８を、協調しているもう一方のスロット２１８と無関係に、ドア２２２の１つによって独立して開くまたは閉じることができる。別々のドア２２２と、別々のアクチュエータ２３２−１および２３２−２を介したドアの作動とによって、例えば搬送モジュール２０２内における真空状態の維持が容易になるとともに、隣接する処理モジュール２０６ａが大気に解放されて整備点検の実行が可能となる。その結果、処理チャンバ２０６ａの整備点検後に搬送チャンバ２０２を望ましい真空状態に持って行くための、排気の下降サイクルが必要でなくなるため、休止時間のうちのかなりの期間を回避することができ、処理チャンバ２０６ａの整備点検のために、搬送チャンバ２０２上で他の動作を実行する必要も、回避することができる。
【００４０】
さらに両面スロットバルブ２０４ａは、これらの利点を有する一方で、ＯＰＥＮおよびＵＰの位置にあるドア２２２に、整備点検のために容易にアクセスすることをも先ず可能とする。このような容易なアクセスは、モータ７２４および７３６によって提供される。これらのモータは、例えばドア２２２−１を、ドア２２２−１に関連付けられたスロット２１８ＰからＹ軸の垂直方向に隔たれていない、ＯＰＥＮおよびＵＰの位置で停止させる。このＯＰＥＮおよびＵＰの位置では、手袋をはめた整備員の手でドア２２２に触れることが可能である。すると独立したモータ７３６は、ドア２２２がＯＰＥＮおよびＵＰの位置から横向きに離れてさらにスロット２１８から離れるように機能することにより、スロット２１８周りのシール面２３４を露出させて、例えばシール面２３４の洗浄を可能とする。垂直移動後のドア２２２からアクセス窓（通常はフタ２３６で閉じられる）までの距離が原因で、Ｙ軸方向に下向きに移動した後のＤＯＷＮ位置にあるドア２２２に、整備点検のために触れるのは、非常に難しい。しかしながら、垂直移動後の（ＤＯＷＮ位置に移動した後の）位置にあるドア２２２は、ドア２２２が密着する表面２２６を含むバルブドア２２２周囲の洗浄能力を、妨げるものではない。さらに、各ドア２２２のアクチュエータ軸７３８は、例えば隣接する搬送モジュール２０２と処理モジュール２０６の間に位置するバルブ真空ボディ２１２で占められる、距離または幅Ｗを減少させるように、図３に示されるようなオフセットな方法によって、互いに対して位置決めされてもよい。
【００４１】
Ｂ．システム構造および動作
図８〜２２は、本発明に従った総合的なシステム構造と、このような構造の動作とに注目した図である。図８および図９は、クラスタツール構造８０２の制御システム８００を含む、本発明の実施形態を示している。構造８０２は、搬送モジュール（または「ＴＭ」）２０２と、処理モジュール（または「ＰＭ」）２０６と、モジュール２０２および２０６の間のバルブとを含んでおり、このとき、バルブは両面スロットバルブ２０４ａの１つでよい。制御システム８００は、処理モジュール２０６が多数の状態または動作条件を有することを予期している。例えば「正常」状態において、モジュール２０６は、クラスタツール構造８０２のスキーム内で、すなわち例えば変圧器結合プラズマ（ＴＣＰ）基板エッチング、層の堆積、およびスパッタリングのような処理動作の全動力システム制御のもとで、意図通りにウエハを処理することができる。正常状態では、１つのモジュール２０６内の動作が、そのモジュール２０２の動作または例えば別のモジュール２０６の動作に直接影響する。制御システム８００は例えば、処理モジュール２０６の正常な動作状態に備え、搬送モジュール２０２および処理モジュール２０６の動作を制御するのに使用される。
【００４２】
「メンテナンス」状態において、モジュール２０６は全動力下にあり、その全ての機能を、クラスタツール構造８０２のスキーム内で意図通りに実行し得る。しかしながら、処理モジュール２０６のメンテナンス状態では、ＴＭコントローラ４０２ａが、モジュール２０６にウエハを移送しようと試みることはなく、モジュール２０６からの特定の信号に応じることもない。以下で説明するように、制御システム８００は例えば、処理モジュール２０６の正常な動作状態に備えて、搬送モジュール２０２および処理モジュール２０６の動作を制御するのに使用される。モジュール２０６はまた、例えば問題診断、洗浄、テストなどのために特定のメンテナンス機能が実行されることを可能とする局所制御のもとで動作するように、制御システム８００によって制御される。メンテナンス状態ではモジュール２０６が動力下にあるため、熟練の技術者がシステム性能をモニタリングする。
【００４３】
「ロックアウト」状態のモジュール２０６は、動力を供給されず、制御システム８００の制御下で動作することができない。したがって、動作処理機能のいずれも、クラスタツール構造８０２のスキーム内で意図通りに実行されない。その代わり、両面スロットバルブ２０４ａが手動制御のもとで動作し得る。さらに、以下で説明されるように、承認されたロックアウト−タグアウト（ＬＯＴＯ）手続きに従って、あらゆる形式の危険なエネルギおよび材料が物理的にロックアウトされる。例えばあるツールは、「ｏｆｆ」スイッチ上に、ロックおよび誰がロックを「ｏｎ」に設定したかを示すタグを、物理的に有する。これによって、モジュール２０６を安全に整備点検することが可能となり、これには、図５ａと関連して上述した動作による整備点検が含まれる。
【００４４】
制御システム８００は、搬送モジュール２０２に接続されてその動作を制御する、ＴＭコントローラ４０２ａを含んでいる。ＴＭコントローラ４０２ａは、ドア２２２−２を制御するために、バルブ２０４ａのＴＭ側にも接続されている。ＰＭコントローラ４０２ｂは、処理モジュール２０６に接続されて、その動作を制御する。ＰＭコントローラ４０２ｂは、ドア２２２−１を制御するために、バルブ２０４ａのＰＭ側にも接続されている。コントローラ４０２ａおよび４０２ｂは、本質的に物理的インタフェイスとは対照的な論理的インタフェイスである、制御インタフェイス８０４を通して互いに接続される。ＴＭコントローラ４０２ａは、コンピュータワークステーションまたはツールコントローラ４０４からコマンドを受信する。制御インタフェイス８０４は、ＴＭコントローラ４０２ａとＰＭコントローラ４０２ｂの間で、コマンドやその他の信号、データなどの伝達も行う。また、制御インタフェイス８０４は、スロットバルブ状況表示行８０６、ならびに両面スロットバルブ２０４ａの、ＰＭ側およびＴＭ側のサイドドア２２２−１および２２２−２に対する２つのドア位置センサ８０８および８１０にも、接続を提供する。また、制御インタフェイスは、バルブボディ２１２内の圧力を感知する圧力センサ８１２にも、接続を提供する。
【００４５】
コントローラ４０２ａおよび４０２ｂは、モジュール２０２および２０６のそれぞれに対する２つの動作位置を有した電子ユニット４０６を介し、バルブ２０４ａのＴＭ側およびＰＭ側とそれぞれ連結する。上記位置の１つは「Ａ」であり、ＴＭコントローラ４０２ａの制御下におけるモジュール２０２の動作のため、およびＰＭコントローラ４０２ｂの制御下におけるモジュール２０６の動作のための、自動位置を表している。上記位置のもう１つは「Ｍ」であり、手動制御下におけるそれぞれのモジュール２０２および２０６の動作のための、手動の動作位置を表している。
【００４６】
上述したように、図４Ｂは、一連のスイッチ４０８、４１０、および４１２を上面に提供された電子ユニット４０６の「Ｍ」態様を示しており、これらのスイッチはそれぞれ、ＯＰＥＮおよびＣＬＯＳＥＤの位置に至るドア２２２の動きを手動制御するため、ＤＯＷＮおよびＵＰの位置に至るドア２２２の動きを手動制御するため、そして、モジュール２０２および２０６のどれを整備点検するかを手動選択する（例えば、処理モジュール２０６が「ＰＭ」で搬送モジュール２０２が「ＴＭ」である）ためのものである。コントローラ４０２ａおよび４０２ｂ、ならびにスロットバルブ２０４ａの対応する要素間で伝送される信号４１４および４１６は、例えば「Ｏｐｅｎ  Ｄｏｏｒ（ドアを開く）」と、「Ｃｌｏｓｅ  Ｄｏｏｒ（ドアを閉じる）」と、「Ｄｏｏｒ  Ｅｎａｂｌｅ（ドアを使用可能にする）」である。制御システム８０４の他の態様は、処理モジュール２０６のためのセンサを含んでおり、これには、モジュール２０６が「空」である、すなわちモジュール２０６には処理するべきウエハが存在しないことを決定するための、ウエハセンサ８１４が含まれる。ＰＭコントローラ４０２ｂは、処理の手順がいつ完了したかを示すように構成される。また、処理モジュールコントローラ４０２ｂは、モジュール２０６内の動作に固有の材料および整備をモジュール２０６に提供する、設備整備システム８２０およびリモート整備システム８２２とも、整備インターフェイス８１８を介して連携している。例えば、設備整備システム８２０は水を、リモート整備システム８２２はガスボックス（ＧＢ）、冷却器（Ｃ）、およびドライポンプ（ＤＰ）の整備を、モジュール２０６に提供してよい。設備整備システム８２０およびリモート整備システム８２２によるこれらの整備は、整備インタフェイス８１８によってのみ制御され、例えば搬送モジュール４０２ａによる制御は受けない。整備インタフェイス８１８の制御のもとで提供されるリソースは、すべての処理モジュール２０６で共有される。
【００４７】
一般的な感覚では、制御システム８００は、モジュール２０２と２０６の間にインタフェイスを提供する、またはこれらのインタフェースと連携して機能する。このようなインターフェイスは、両面スロットバルブ２０４ａによって提供される機械的インタフェイス８３０と、モジュール２０２および２０６の動作を調整するために制御インタフェイス８０４によって提供される、システム制御インタフェイスと、動力（Ｐ）、クリーンな乾き空気（ＣＤＡ）、Ｎ２、およびヘリウムなどのリソースの供給を制御するための、制御システム８００の整備インタフェイス８１８と、を含む。さらに、モジュール２０２および２０６の動作を調整するために、インターロックが提供される。例えば、ＴＭ圧力センサ８４０が、図１３および図１５と関連して以下で説明されるインターロック８４２を提供し、ＰＭ圧力センサ８４４が、図１５および図１９と関連して以下で説明されるインターロック８４６を提供し、ＰＭドア位置センサ８０８およびＴＭドア位置センサ８１０が、図１５と関連して以下で説明されるインターロック８５２および８５４をそれぞれ提供し、ウエハセンサ８１４が、図１８および図１７と関連して以下でそれぞれ説明されるインターロック８５６を提供する。
【００４８】
正常状態における動作のための処理モジュール２０６の準備が、図８および図９とともに参照する、このような準備のための方法動作のフローチャート９００の形で、図１１に示されている。この時点におけるＰＭ２０６は、ローカルなＰＭコントローラ４０２ｂによる制御下で動作しており、このとき他のＰＭ２０６の機能は、制御インタフェイス８０４を通してＴＭコントローラ４０２ａによって調整されている。初期動作９０２では、選択されたＰＭ２０６が、次のウエハを処理する準備ができていることを示す。このような実行可能状態は、ＰＭ２０６がセンサ８１４で示される空の（ウエハがない）状態にあること、またはＰＭ２０６が次に最新の処理を完了したことに基づく。実行可能の指示は、ＰＭコントローラ４０２ｂを介して制御インタフェイス８０４に送信される。動作９０４では、ＰＭ２０６およびＴＭ２０２のそれぞれが、ウエハの「ハンドオフ」のために条件付けられる、すなわち、搬送モジュール２０２から処理モジュール２０６へのウエハの移送が準備される。次に動作９０５は、ハンドオフの手順、すなわち搬送モジュール２０２から処理モジュール２０６へのウエハの移送を実行する。ハンドオフの手順の後は、ポストハンドオフの手順、すなわちウエハを移送した後の手順を実行する動作９０６が続く。そして、ウエハが処理モジュール２０６にある状態で、動作９０８がＰＭ２０６における処理を実行する。
【００４９】
より詳しく言うと、図１２は、動作９０２に続く動作９０４を示したフローチャートである。動作９０４は、以下のサブ動作を含んでいる。動作９１０では、次のウエハを受けるＰＭ２０６が選択される、つまり例えばＰＭＸが選択される。ＰＭコントローラ４０２ｂおよびＴＭコントローラ４０２ａは、プレハンドオフ動作を実行する動作９１２および９１４を非同期的に実行する。動作９１６および９１８では、ＰＭ２０６およびＴＭ２０２におけるプレハンドオフの完了がそれぞれ報告される。
【００５０】
より詳しく言うと、図１３は、図１２の動作９１４のサブ動作を、本発明の１つの実施形態に従って示したフローチャートである。動作９２２は、ＴＭ２０２内の圧力を測定する。動作９２４では、ＴＭ２０２が真空状態まで排気されたか否かが決定される。真空状態まで排気されなかった場合、方法は、ＴＭサイドドア２２２およびロードロックドアが全て閉じられる、動作９２６に進む。次に、動作９２８がＴＭを真空状態まで排気するように命令し、方法は動作９２２に戻る。動作９２４で、ＴＭ２０６が真空状態まで排気されたことが決定された場合、方法は動作９３２に進み、選択されたＰＭ２０６のエンドエフェクタ９３８をＰＭＸ位置に動かすコマンドが、ロボット９３６（図９）に対して生成される。ＰＭＸ位置では、ロボット９３６が、選択されたＰＭ２０６すなわちＰＭＸにウエハを移送する位置にある。
【００５１】
正常状態における動作のための処理モジュール２０６の準備に関して説明を続けると、図１４は、動作９１２をサブ動作を含むものとして示したフローチャートである。例えば動作９５２は、ＰＭ２０６状態に対して「ウエハの移送」を命令する。次に、一連の動作９５４、９５６、および９５８において、すべての気体の流れを断ち切り、変圧器結合プラズマをオフにし、さらに静電チャック（ＥＳＣ）がチャックされていないことを確認する。そして動作９６０では、ＥＳＣ９３８上のリフトピン９６２が、ウエハをサポートするために引き上げられる。動作９６４では、選択されたＰＭ２０６における圧力が、センサ８４４によって示されるウエハ移送点にあることが、決定される。すなわち、このような圧力が真空であることが決定される。
【００５２】
ＰＭ２０６がウエハ移送点にあるか否かの決定９６４に関しては、本発明の１つの実施形態に従った図１５のフローチャートにおいて、より詳細に説明されている。圧力センサ８４０は、このＰＭ圧を測定するのに使用され得る。動作９７６は、圧力が移送状態にない場合に、ハンドオフ手順を停止させるエラーメッセージを生成するように、構成されている。動作９７２が、選択されたＰＭ２０６における圧力が移送状態にあると確認した場合は、「はい」を選択し、スロットルバルブを現在位置に保持する動作９７８に進む。次いで動作９８０は、ＴＭ圧力センサ８４０およびＴＭ圧力インターロック８４２を介し、ＴＭ２０２の圧力が真空であることを確認する。このようなＴＭ圧が真空でない場合は、「いいえ」を選択して動作９７６に進む。このようなＴＭ圧が真空である場合は、「はい」を選択して動作９８２に進み、ＴＭサイドドア２２２−２を開く。動作９８２は、ＰＭドアセンサ８０８およびインターロック８５２を介して、ＴＭドア２２２−２が開いているか否かを報告する。開いていない場合は、「開いていない」を選択して動作９７６に進む。開いている場合は、「開いている」を選択して動作９８４に進み、ＰＭＸでウエハ交換を実行するコマンドが、ロボット９３６に対して発行される。
【００５３】
図１５のフローチャートの続きである、動作９８６を含んだ図１６において、「Ａ」を参照する。エンドエフェクタ９３８がウエハを取り出す際のウエハの存在を示す「ウエハの現状態」は、動作９８６のモニタリングを実行するために、インターロック８５６のセンサ８１４によって感知される。この状態が不正確である（すなわちウエハが存在しない）場合は、動作９８８は、エラーメッセージを生成して準備の手順を停止させるために、動作９７６を呼び出す。この状態が正確である（すなわちウエハが存在する）場合は、動作９９０は「移送成功」の指示を戻し、動作９９２は「ハンドオフ完了」のメッセージを生成する。
【００５４】
正常状態における動作のためのＰＭ２０２の準備は、図１７に示されるフローチャート１０００に従って続行する。フローチャート１０００は、ウエハの移送が完成した後に、ＴＭ２０２のために実行される手順である、「ＴＭポストハンドオフ」と呼ばれる手順を示している。動作１００２は、ＴＭサイドドア２２２−２を閉じるように、スロットバルブ２０４ａに対して命令する。動作１００４は、ＴＭサイドドア２２２−２が閉じているか否かに関して、センサ８１０およびインターロック８５２を介して決定を行う。閉じている場合は、フローチャート１０００の方法は終了する。閉じていない場合は、ＴＭポストハンドオフの手順を停止させるために、動作１００６でエラーメッセージが生成される。
【００５５】
ＴＭポストハンドオフの手順とは非同期に、正常状態における動作のためのＰＭ２０６の準備が、図１８に示されたフローチャート１０１０に従って続される。フローチャート１０１０は、「ＰＭポストハンドオフ」と呼ばれる手順を示している。動作１０１２は、ＰＭサイドドア２２２−１を閉じるように、スロットバルブ２０４ａに命令する。動作１０１４は、ＰＭドアが閉じているか否かに関して、センサ８０８およびインターロック８５４を介して決定を行う。閉じている場合は、動作１０１６がウエハリフトピン９６２を下げ、次いで動作１０１８が、意図された処理動作をＰＭ２０６に実行させる。ドアが開いている場合は、動作１０２０が動作１０２０を実行させて、ＰＭポストハンドオフの手順を停止させるエラーメッセージを生成する。
【００５６】
上で述べたように、ＰＭ２０６は、メンテナンス状態で全動力下にある。全てのＰＭ２０６機能が、クラスタツール構造８０２のスキーム内で意図通りに実行され得る一方で、ＴＭコントローラ４０２ａが、モジュール２０６にウエハを移送するよう試みることはなく、モジュール２０６からの特定の信号に応じることもない。モジュール２０６は、ＰＭコントローラ４０２ｂ、およびハンドヘルドのディスプレイまたはコンピュータ１３００などの制御装置を介し、局所制御のもとで作動して、例えば問題診断、洗浄、またはテストのための特定のメンテナンス機能を実行するように、制御システム８００による制御を受ける。また、制御インタフェイス８０４は、別のコンピュータ１３０２などのシステムユーザインタフェイスによって制御されてもよい。
【００５７】
図１９と関連した図１０について、フローチャート１３２０が、ＰＭ２０６のメンテナンス状態を開始するために示されている。オペレータは、動作１３２２を実行し、ＰＭ２０６の１つをメンテナンス状態に置くＰＭＸとして選択するために、コンピュータ１３０２を使用する。動作１３２４は、選択されたＰＭ２０６（ＰＭＸ）を、ＴＭが参照として保持している１セットの有用リソースから取り除く。ＴＭコントローラ４０２ａは、選択されたＰＭＸを識別しているＰＭコントローラ４０２ｂに、メッセージを送信する。そして動作１３２６が、コンピュータ１３００を介してＰＭＸ圧力コマンド１３２６を発行する。ＰＭＸ圧力コマンド１３２６は、ＰＭ２０６を通気する「ＰＭ  Ｖｅｎｔ」コマンド１３２６Ｖか、またはＰＭを真空まで排気する「ＰＭ  Ｐｕｍｐ」コマンド１３２６Ｐのいずれかである。
【００５８】
ＰＭ  Ｖｅｎｔコマンド１３２６Ｖの状況では、動作１３２８において、バルブボディ２１２の圧力スイッチ８１２の状態が読み出され、読み出された圧力に従って別の動作に進む。読み出された圧力が大気圧（ＡＴＭ）である場合は、ＰＭ２０６のメンテナンス状態の開始が完了する。読み出された圧力が真空である場合は、動作１３３０でＰＭサイドドア２２２−１が開かれ、ボディ２１２を大気圧にするために、ＰＭ２０６およびスロットバルブボディ２１２が通気される。大気圧も真空も感知されない場合は、動作１３３２でエラーメッセージが戻され、ＰＭＸをメンテナンス状態にする試みが停止される。
【００５９】
ＰＭ  Ｐｕｍｐコマンド１３２６Ｐの状況の場合は、図１９の「Ｂ」から図２０の「Ｂ」を参照する。動作１３４０において、バルブボディ２１２における圧力スイッチ８１２ａおよび８１２ｖの状態がそれぞれ読み出され、読み出された圧力に従って別の動作に進む。読み出された圧力が大気圧である場合は、ＰＭ２０６のメンテナンス状態の開始が動作１３４４で継続されて、ＰＭサイドドア２２２−１が開かれる。そして、動作１３４６では、ＰＭＸ２０６およびスロットバルブボディ２１２の両方が排気されて、ＰＭ２０６のメンテナンス状態の開始が終了する。
【００６０】
スイッチ８１２ａおよび８１２ｖがオフであるために、読み出された圧力が感知されなかった場合は、動作１３４２で動作１３３２が呼び出され、エラーメッセージが戻される。
【００６１】
オペレータがメンテナンス動作を完了すると、ＰＭＸは、図２１のフローチャート１３５０に示された動作に従って正常状態に戻されてよい。ここで、ＰＭ  Ｖｅｎｔコマンド１３２６Ｖが与えられた後は、フタ２３６を取り除いてボディ２１２を開くか、またはドア２２２−１を取り除いてよいことが、想起される。したがって、正常状態に戻るために、動作１３５２では、取り除かれた部品（例えばフタ２３６およびドア２２２−１）の取り換えが行われる。そして動作１３５４では、ＰＭ  Ｐｕｍｐコマンドが発行されて、ＰＭＸ２０６が真空状態まで排気される。そして動作１３５６では、処理に備えてＰＭＸ２０６の準備が行われる。
【００６２】
次いで動作１３５８では、ＰＭＸ２０６は次のウエハを処理する準備ができている、という指示が送信される。正常状態への復帰を完了するため、動作１３６０は、ＴＭコントローラ４０２ａが、ＰＭＸ２０６をメンテナンス状態から外し、それを有用リソースのリストに追加するようにする。ＰＭコントローラ４０２ｂが「動作」状態にあることを決定する（動作１３６２）ことによって、ＰＭＸ２０６の正常状態への復帰が完了する。状態が「メンテナンス」であると決定された場合は、動作１３６４において、例えば「ＰＭＸ  ＮＯＴ  ＲＥＡＤＹ」を画面表示することができる。
【００６３】
上で述べたように、「ロックアウト」状態では、モジュール２０６は動力を供給されておらず、制御システム８００による制御下で作動することは不可能であるが、両面スロットバルブ２０４ａは、スイッチ４０６を介した手動制御のもとで作動し得る。図５Ａとの関連で上述したように、ロックアウト状態は、ＰＭＸ２０６を安全に整備点検することを可能とする。詳しく言うと、ＰＭＸ２０６のロックアウト状態に向けた準備は、動作１３２８でスロットバルブ２０４ａが大気圧であることを決定されて終了する、フローチャート１３２０（図１９）の動作に先ず従う。
【００６４】
次に処理は、一連のロックアウト動作ｌ３８２、１３８４、１３８６、１３８８、および１３９０を含むフローチャート１３８０に進むことができ、これらの動作ではそれぞれ、対応する主動力がロックアウトされ、特定ガスの供給がロックアウトされ、プロセスガスバルブがロックアウトされ、スロットバルブＣＤＡ供給上の手動バルブがロックアウトされる。
【００６５】
まとめると、本発明による制御システム８００は、クラスタツール構造システム８０２の隣接するＰＭ２０６とＴＭ２０２の間に両面スロットバルブ２０４ａを提供することによって、上述したニーズを満たすものであり、制御システム８００は、両面スロットバルブ２０４ａの動作を制御することによって、ＰＭ２０６の様々な動作状態を促進するものである。２つのバルブハウジングポート２１８のそれぞれに、別々のバルブ２０４ａを提供し、例えばＰＭ２０６またはＴＭ２０２のハウジングポート２１８および噛み合いポートが、協調している他のハウジングポート２１８およびＰＭポートから独立して個々に開閉され得るようにする。独立したバルブ２０４ａが、例えばＴＭ２０２内における真空状態の維持を促進する一方で、隣接するＰＭ２０６は大気に対して開かれて、整備点検の実行を可能としている。その結果、選択されたＰＭＸ２０６の整備点検後にＴＭ２０２を望ましい真空状態に持って行くための、排気の下降サイクルが必要でなくなるため、休止時間のうちのかなりの期間を回避することができ、ＰＭＸ２０６の整備点検のために、ＴＭ２０２上で他の動作を実行する必要も回避することができる。
【００６６】
また、ＴＭ２０２が真空状態にあり、ＰＭＸ２０６に至るポートが、ＴＭ２０２に隣接し且つバルブドア２２２−２によって閉じられるため、ＰＭＸ２０６内の有害ガスおよびプラズマによってＴＭ２０２が汚染されることはなく、ＴＭ２０２に隣接するバルブドア２２２−２が、ＰＭＸ２０６内の材料に呼応してエッチングされることはない。したがって、一般に、腐食後の整備点検で取り換えの必要があるのは、ＰＭ２０６に隣接したバルブドア２２２−１のみであり、ＴＭ２０２は、このような取り換えの最中も真空状態に維持される。最終的には、バルブ２０４ａとＰＭＸ２０６の間に設けられたもう一方のバルブドア２２２−２が、バルブ２０４ａの他の部分の腐食を減少させる。
【００６７】
両面スロットバルブ２０４ａはさらに、これらの利点を有する一方で、バルブ２０４ａの整備点検を実行するための、開いたバルブ２０４ａへの容易なアクセスをも先ず可能とする。すると、制御システム８００は、２つの隣接するモジュールのうち１つのＰＭ２０６で正常動作を継続させる一方で、２つのＰＭ２０６のもう一方すなわちＰＭＸ２０６で多種類の整備点検を実行できるように動作することが理解できる。このような整備点検は、例えば、ＰＭ２０６のメンテナンス状態またはロックアウト状態を含んでよい。
【００６８】
以上では、理解を明確にする目的で本発明を詳細に説明したが、添付した特許請求の範囲の範囲内で、一定の変更および修正を加えられることは明らかである。したがって、上述した実施形態は、例示を目的としたものであって限定的ではなく、本発明は、本明細書で取り上げた項目に限定されず、添付した特許請求の範囲の範囲および同等物の範囲内で変更され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  搬送モジュールに接続された様々なチャンバを示す、従来技術による典型的な半導体処理クラスタ構造の図であり、チャンバおよびモジュールのそれぞれが、それらのうちいずれかの整備点検を可能とするように閉じられるように、１つのチャンバまたはモジュールに、１つのドアバルブが設けられている。
【図２】  隣接した搬送モジュールと処理モジュールの間に位置する本発明による両面スロットバルブを示した図であり、モジュールのうち選択された１つのみが、その選択されたモジュールの整備点検を可能とするために停止されればよいように、２つのドアバルブが、搬送モジュールと処理モジュールの間にあるバルブハウジングのバルブ真空ボディ内に設けられている。
【図３】  本発明による両面スロットバルブの平面図であり、相対する壁によって定義される幅を有したバルブ真空ボディと、搬送モジュールから処理モジュールまでのウエハの移送を可能とする、各壁に設けられたスロットと、が示されており、２つの個々のアクチュエータの１つが動作している際に、２つのドアの一方によって各スロットを選択的に閉じることにより、処理モジュールの整備点検中に、搬送モジュール内で動作が継続することを可能としてよい。
【図４Ａ】  バルブの第１のドアおよび第２のドアのそれぞれの動きを制御するためのコントローラの概要図であり、これらのコントローラは、両面スロットバルブを動作させるのに使用される計算機ワークステーションに結合されている。
【図４Ｂ】  コントローラに入力を提供し、バルブの第１のドアおよび第２のドアの動きの制御を容易にするための、３つのスイッチを示した図である
【図５Ａ】  搬送モジュールと関連して動作する処理モジュールを整備点検する方法動作を示したフローチャートであり、処理モジュールの整備点検中に、搬送モジュール内で動作が継続することを可能とするために、バルブの第１のドアおよび第２のドアの動きを制御することが含まれる
【図５Ｂ】  処理モジュールと関連して動作する搬送モジュールを整備点検する方法動作を示したフローチャートであり、搬送モジュールの整備点検中に、処理モジュール内で動作が継続することを可能とするために、バルブの第１のドアおよび第２のドアの動きを制御することが含まれる。
【図６Ａ】  図３を線分６−６から見た垂直断面図であり、ＯＰＥＮおよびＤＯＷＮの位置にある本発明による２つの両面スロットバルブの一方と、２つのドアの一方を閉じるための２つのアクチュエータの一方と、が示されており、この１つのアクチュエータは、搬送モジュールの整備点検中に、例えば処理モジュール内で選択された整備点検動作が実行されることを可能とするための、個々に制御可能な２つの動きを有している。
【図６Ｂ】  図６Ａと同様の垂直断面図であり、バルブに関連付けられたドアの整備点検を容易にするために、ＯＰＥＮおよびＵＰの位置にある、本発明によるバルブの１つが示されている。
【図６Ｃ】  図６Ａおよび図６Ｂと同様の垂直断面図であり、バルブに関連付けられたスロットを閉じるために、ＵＰおよびＣＬＯＳＥＤの位置にある、本発明によるバルブの１つが示されている。
【図６Ｄ】  本発明による両面スロットバルブの概要図であり、ドアをＯＰＥＮまたはＣＬＯＳＥＤの位置に動かすために、ピボット板上の受け台を回転させる、開閉式の空気シリンダを備えたアクチュエータが示されており、このアクチュエータは、ＯＰＥＮ位置にある受け台に対してドアを移動させて、ドアをスロットと並ばせるまたはドアをスロットの下に移動させる、上下式の空気シリンダをも備える。
【図６Ｅ】  図６Ｄと同様の概要図であり、ＯＰＥＮ位置にある受け台に対してドアを移動させて、ドアをスロットと並ばせた、上下式の空気シリンダと、ピボット板上の受け台を回転させてドアをＣＬＯＳＥＤ位置に移動させて、スロットを閉じさせた、開閉式の空気シリンダとが示されている。
【図７】  図６Ｄを線分７−７の視点から見た図であり、各スロットバルブのアクチュエータ軸が、バルブ真空ボディの幅を減少させるために、そして本発明による両面スロットバルブを含む半導体プロセスクラスタ構造の設置面積を減少させるために、Ｙ軸に沿って並列関係でオフセットした状態が示されている。
【図８】  搬送モジュールと処理モジュールの特定の動作を制御するシステムの概要図であり、搬送モジュールと代表的な１つの処理モジュールの間の様々なインタフェイスと、これらのモジュールによって制御される整備点検とが含まれている。
【図９】  処理モジュールの正常な動作状態に備えて、搬送モジュールと処理モジュールの動作を制御するシステムの、概要図である。
【図１０】  処理モジュールのメンテナンス状態に備えて、搬送モジュールと処理モジュールの動作を制御するシステムの、概要図である。
【図１１】  処理モジュールの正常な動作状態に備えた、搬送モジュールと選択された処理モジュールの準備を制御する方法を示した、フローチャートである。
【図１２】  正常状態の動作に備えた、搬送モジュールと選択された処理モジュールの準備を制御する方法の、図１１に示された動作のうち、特定の動作を示したフローチャートであり、特定の動作とは、モジュール間におけるウエハの移送に備えた準備（「プレハンドオフ」の状況）である。
【図１３】  図１２に示された、搬送モジュールのプレハンドオフ状況のための動作の１つを、詳細に示したフローチャートである。
【図１４】  図１２に示された、処理モジュールのプレハンドオフ状況のための動作の１つを、詳細に示したフローチャートである。
【図１５】  図１１に示された、モジュール間におけるウエハの移送（「ハンドオフ」状況）のための動作の１つを、詳細に示したフローチャートである。
【図１６】  図１１に示された、モジュール間におけるウエハの移送（「ハンドオフ」状況）のための動作の１つを、詳細に示したフローチャートである。
【図１７】  正常状態の動作に備えた、搬送モジュールと選択された処理モジュールの準備を制御する方法の、図１１に示された動作のうち、特定の動作を示したフローチャートであり、特定の動作とは、モジュール間におけるウエハの移送に続く、搬送モジュールに関連する動作（「ＴＭポストハンドオフ」状況）である。
【図１８】  図１７と同様に、モジュール間におけるウエハの移送に続く、処理モジュール（「ＰＭポストハンドオフ」状況）に関連する特定の動作を示したフローチャートである。
【図１９】  選択された処理モジュールのメンテナンス状態に備えた、搬送モジュールと選択された処理モジュールの準備を制御する方法の、動作を示したフローチャートである。
【図２０】  選択された処理モジュールのメンテナンス状態に備えた、搬送モジュールと選択された処理モジュールの準備を制御する方法の、動作を示したフローチャートである。
【図２１】  メンテナンス状態からの離脱に備えで、選択された処理モジュールの準備を制御する方法の、動作を示したフローチャートである。
【図２２】  処理モジュールをロックアウト状態におくための動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１００…従来技術による代表的なクラスタ構造
１０２…クリーンルーム
１０４…ロードロック
１０６…搬送モジュール
１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ…処理モジュール
２００…本発明による半導体処理クラスタ構造
２０２…搬送モジュール
２０４ａ…両面スロットバルブ
２０６ａ，２０６ｂ…処理モジュール
２１２…バルブ真空ボディ
２１４…壁
２１６…端壁
２１８…スロット
２２２…サイドドア
２２４…シール周辺部
２２６…シール面
２２８…Ｏリング
２３２…アクチュエータ
２３４…空間
２３６…フタ
４０２ａ…ＴＭコントローラ
４０２ｂ…ＰＭコントローラ
４０４…コンピュータまたはシールコントローラ
４０６…電子ユニット
４０８，４１０，４１２…スイッチ
４１４，４１６…信号
７０２…底板
７０４…ベローの下端
７０６…ベロー
７０８…ベローの上端
７１０…ベロー板
７１２…空洞
７１６…間隔アーム
７１８…第１のまたはピボット式のフレーム
７２０…ピボットピン
７２２…受け台
７２４…第１の空気圧モータ
７２６…開閉式シリンダ
７２８…ピストン棒
７３０…ピストン棒の末端
７３４…上下式シリンダ
７３６…第２のまたは上下式のモータ
７３８…アクチュエータ軸
７４０…注入管
７４２…受け台のアパチャ
７４４…アクチュエータ
７４６…ドア搭載アーム
８００…制御システム
８０２…クラスタツール構造
８０４…制御インタフェイス
８０６…スロットバルブ状況表示行
８０８…ＰＭドア位置センサ
８１０…ＴＭドア位置センサ
８１２…圧力センサ（または圧力スイッチ）
８１４…ウエハセンサ
８１８…整備インタフェイス
８２０…設備整備システム
８２２…リモート整備システム
８３０…機械的インタフェイス
８４０…ＴＭ圧力センサ
８４２…インターロック
８４４…ＰＭ圧力センサ
８４６…インターロック
８５２…インターロック
８５４…インターロック
８５６…インターロック
９３６…ロボット
９３８…エンドエフェクタ（または静電チャック）
９６２…ウエハリフトピン
１３００…ハンドヘルドのディスプレイまたはコンピュータ
１３０２…コンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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