(57)【要約】【課題】三次元を利用したモジュール式システム・レイアウトを提供すること。【解決手段】第１平均ウェーハ搬送面を有する第１半導体処理ツール群と、第２平均ウェーハ搬送面を有する第２半導体処理ツール群とを含む半導体処理システムが提供され得る。第２半導体処理ツール群は、第１平均ウェーハ搬送面と第２平均ウェーハ搬送面との間で測定された第１垂直距離だけ第１半導体処理ツール群から垂直にオフセットされてもよく、第１半導体処理ツール群および第２半導体処理ツール群は、共有の空間内にある。【選択図】図１１
2017069564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体処理システムであって、
第１平均ウェーハ搬送面を有する第１半導体処理ツール群と、
第２平均ウェーハ搬送面を有する第２半導体処理ツール群と、
を備え、
前記第２半導体処理ツール群が、前記第１平均ウェーハ搬送面と前記第２平均ウェーハ搬送面との間で測定された第１垂直距離だけ前記第１半導体処理ツール群から垂直にオフセットされ、
前記第１半導体処理ツール群および前記第２半導体ツール群が共有空間内にある、
半導体処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、１つまたは複数のビル・フロアが前記第１半導体処理ツール群と前記第２半導体処理ツール群との間になくてもよい、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、前記共有空間がクリーンルームである、システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、前記共有空間がビルの半導体製造室である、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、更に、
ツール取付けアーキテクチャを備え、
前記第２半導体処理ツール群が前記ツール取付けアーキテクチャに係合されて取り付けられている、システム。
【請求項６】
請求項５に記載のシステムであって、前記ツール取付けアーキテクチャが懸架システム、フロア、壁、天井、フレーム、キャットウォーク、およびモジュール式システムのうちの１つまたは複数である、システム。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のシステムであって、前記第１垂直距離が約５０フィート未満である、システム。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか一項に記載のシステムであって、前記第２半導体処理ツール群が、前記第２平均ウェーハ搬送面に垂直な方向で見たときに前記第１半導体処理ツール群に少なくとも部分的に重なる、システム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムであって、
前記第１平均ウェーハ搬送面がｘ軸および前記ｘ軸に垂直なｙ軸を含み、
前記第２半導体処理ツール群が前記第１半導体処理ツール群から前記ｘ軸および前記ｙ軸の１つまたは複数に沿った方向にオフセットされている、
システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムであって、前記第２半導体処理ツール群が前記第１半導体処理ツール群から前記ｘ軸に沿って第１水平距離だけオフセットされている、システム。
【請求項１１】
請求項９に記載のシステムであって、前記第２半導体処理ツール群が前記第１半導体処理ツール群から前記ｙ軸に沿って第２水平距離だけオフセットされている、システム。
【請求項１２】
請求項１から６のいずれか一項に記載のシステムであって、更に、
フロアを有する製造階層を備え、
前記第１半導体処理ツール群が前記フロアに隣接して配置されている、システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムであって、更に、
頭上ホイスト輸送システムを備え、
各半導体処理ツールが、ウェーハの容器を受け取る１つまたは複数のインタフェースを含み、
前記第１半導体処理ツール群および前記第２半導体処理ツール群が、前記第１半導体処理ツール群のウェーハの容器を受け取る前記１つまたは複数のインタフェース、および、第２半導体処理ツール群のウェーハの容器を受け取る前記１つまたは複数のインタフェースに前記頭上ホイスト輸送システムがアクセスすることができるように、配置されている、
システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載のシステムであって、更に、
中間の製造階層を備え、
前記第２半導体処理ツール群が前記中間の製造階層に配置されている、システム。
【請求項１５】
請求項１２に記載のシステムであって、更に、
前記製造階層に隣接するサブ製造階層を備え、
ガスボックス用の保管庫および／または容器、水マニホールド、空気マニホールド、若しくは、高電圧高周波発生器のうちの１つまたは複数が前記サブ製造階層に少なくとも部分的に設置されている、システム。
【請求項１６】
請求項１から６のいずれか一項に記載のシステムであって、更に、
圧縮空気利用システムを備え、
前記圧縮空気利用システムが、フィルターされた空気を前記第１半導体処理ツール群および前記第２半導体処理ツール群へ提供する、システム。
【請求項１７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のシステムであって、更に、
第３平均ウェーハ搬送面を有する第３半導体処理ツール群を備え、
前記第３半導体処理ツール群が、前記第３平均ウェーハ搬送面と前記第１平均ウェーハ搬送面との間で測定された第２垂直距離だけ前記第１半導体処理ツール群から垂直にオフセットされている、システム。
【請求項１８】
請求項１から６のいずれか一項に記載のシステムであって、
各半導体処理ツールが、その半導体処理ツールの周辺部に隣接する１つまたは複数の排斥ゾーンを有し、
１つの半導体処理ツールの前記排斥ゾーンの１つまたは複数が、別の他の半導体処理ツールの１つまたは複数の排斥ゾーンと重なり合うことができ、
前記第１半導体処理ツール群および前記第２半導体処理ツール群が、通常の半導体処理動作中に少なくとも１つの半導体処理ツールの前記周辺部が少なくとも１つの他の半導体処理ツールの前記１つまたは複数の排斥ゾーンに侵入しないように、配置されている、
システム。
【請求項１９】
請求項１から６のいずれか一項に記載のシステムであって、更に、
半導体処理設備を備え、
半導体処理設備が、ガスボックス用の保管庫および／または容器、水マニホールド、空気マニホールド、高電圧高周波発生器、パイプ、ワイヤ、ケーブル、管、導管、ポンプ、電源ボックス、冷却器、および削減固化装置のうちの１つまたは複数を含み、
前記第１半導体処理ツール群の半導体処理ツールの少なくとも１つが、前記第２半導体処理ツール群の半導体処理ツールの少なくとも１つと前記半導体処理設備の１つまたは複数を共有する、
システム。
【請求項２０】
半導体処理システムであって、
各半導体処理ツールが水平の広がりおよび平均ウェーハ搬送面をそれぞれ有する半導体処理ツール群と、
共有の空間内のツール取付けアーキテクチャと、
を備え、
前記ツール群が、第１の取り付けられたツール群の水平の広がりが第２の取り付けられたツール群の水平の広がりに重なり、前記第１の取り付けられたツール群の前記平均ウェーハ搬送面が前記第２の取り付けられたツール群の第２平均ウェーハ搬送面から垂直にオフセットされるように取り付けられている、半導体処理システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
一部の半導体処理は、半導体処理ツールが２次元のレイアウトに従って製造レベルに配置された製造工場と呼ばれる設備内で行われる。一部の密に詰まったレイアウトでは、半導体処理ツールは、点検、保守、および／または電気的な安全性に必要な最小距離だけ離間されることがある。製造工場の半導体処理ツールのレイアウトに関連する改善について本明細書で論じる。
【発明の概要】
【０００２】
一実施形態において、半導体処理システムが提供され得る。半導体処理システムは、第１の平均ウェーハ搬送面を有する第１の半導体処理ツール群と、第２の平均ウェーハ搬送面を有する第２の半導体処理ツール群と、を含むことができる。第２の半導体処理ツール群は、第１の平均ウェーハ搬送面と第２の平均ウェーハ搬送面との間で測定された第１の垂直距離だけ第１の半導体処理ツール群から垂直にオフセットされてもよく、第１の半導体処理ツール群および第２の半導体処理ツール群は、共有の空間内にあってもよい。
【０００３】
一部の実施形態では、１つまたは複数のビル・フロアは、第１の半導体処理ツール群と第２の半導体処理ツール群との間になくてもよい。
【０００４】
一部の実施形態では、共有の空間は、クリーンルームであってもよい。
【０００５】
一部の実施形態では、共有の空間は、ビルの半導体製造室であってもよい。
【０００６】
一部の実施形態では、半導体処理システムは、ツール取付けアーキテクチャを含んでもよい。第２の半導体処理ツール群は、ツール取付けアーキテクチャと係合して取り付けられてもよい。
【０００７】
一部のそのような実施形態では、ツール取付けアーキテクチャは、懸架システム、フロア、壁、天井、フレーム、キャットウォーク、またはモジュール式システムのうちの１つまたは複数であってもよい。
【０００８】
一部の実施形態では、第１の垂直距離は、約５０フィート未満であってもよい。
【０００９】
一部の実施形態では、第２の半導体処理ツール群は、第２の平均ウェーハ搬送面に垂直な方向で見たときに、少なくとも部分的に第１の半導体処理ツール群に重なってもよい。
【００１０】
一部の実施形態では、第１の平均ウェーハ搬送面は、ｘ軸、およびｘ軸に垂直なｙ軸を含んでもよく、第２の半導体処理ツール群は、ｘ軸およびｙ軸の１つまたは複数に沿った方向に第１の半導体処理ツール群からオフセットされてもよい。
【００１１】
一部のそのような実施形態では、第２の半導体処理ツール群は、ｘ軸に沿って第１の水平距離だけ第１の半導体処理ツール群からオフセットされてもよい。
【００１２】
他の一部のそのような実施形態では、第２の半導体処理ツール群は、ｙ軸に沿って第２の水平距離だけ第１の半導体処理ツール群からオフセットされてもよい。
【００１３】
一部の実施形態では、半導体処理システムは、フロアを有する製造レベルを含むことができ、第１の半導体処理ツール群がこのフロアに隣接して配置されてもよい。
【００１４】
一部のそのような実施形態では、半導体処理システムは、頭上ホイスト輸送システムを含んでもよい。各半導体処理ツールは、ウェーハの容器を受け取る１つまたは複数のインタフェースを含むことができ、第１の半導体処理ツール群および第２の半導体処理ツール群は、頭上ホイスト輸送システムが、第１の半導体処理ツール群のウェーハの容器を受け取る１つまたは複数のインタフェース、および第２の半導体処理ツール群のウェーハの容器を受け取る１つまたは複数のインタフェースにアクセスすることができるように、配置されてもよい。
【００１５】
他の一部の実施形態では、半導体処理システムは、中間の製造レベル（製造階層）を含むことができ、第２の半導体処理ツール群は、中間の製造レベルに配置されてもよい。
【００１６】
他の一部の実施形態では、半導体処理システムは、製造レベルに隣接するサブ製造レベル（サブ製造階層）を含んでもよい。ガスボックス用の保管庫および／または容器、水マニホールド、空気マニホールド、あるいは高電圧高周波発生器のうちの１つまたは複数がサブ製造レベルに少なくとも部分的に設置されてもよい。
【００１７】
一部の実施形態では、半導体処理システムは、圧縮空気利用システムを含んでもよく、圧縮空気利用システムは、フィルターされた空気を第１の半導体処理ツール群および第２の半導体処理ツール群に提供することができる。
【００１８】
一部の実施形態では、半導体処理システムは、第３の平均ウェーハ搬送面を有する第３の半導体処理ツール群を含んでもよい。第３の半導体処理ツール群は、第３の平均ウェーハ搬送面と第１の平均ウェーハ搬送面との間で測定された第２の垂直距離だけ第１の半導体処理ツール群から垂直にオフセットされてもよい。
【００１９】
一部の実施形態では、各半導体処理ツールは、その半導体処理ツールの周辺部に隣接する１つまたは複数の排斥ゾーンを有してもよく、１つの半導体処理ツールの排斥ゾーンの１つまたは複数は、別の他の半導体処理ツールの１つまたは複数の排斥ゾーンと重なり合うことができてもよく、第１の半導体処理ツール群および第２の半導体処理ツール群は、通常の半導体処理動作中に少なくとも１つの半導体処理ツールの周辺部が少なくとも１つの他の半導体処理ツールの１つまたは複数の排斥ゾーンに侵入しないように配置され得る。
【００２０】
一部の実施形態では、半導体処理システムは、半導体処理設備を含むことができる。半導体処理設備は、ガスボックス用の保管庫および／または容器、水マニホールド、空気マニホールド、高電圧高周波発生器、パイプ、ワイヤ、ケーブル、管、導管、ポンプ、電源ボックス、冷却器、および削減固化装置のうちの１つまたは複数を含むことができる。第１の半導体処理ツール群内の半導体処理ツールの少なくとも１つは、第２の半導体処理ツール群からの半導体処理ツールの少なくとも１つと半導体処理設備の１つまたは複数を共有することができる。
【００２１】
一実施形態において、半導体処理システムが提供され得る。半導体処理システムは、半導体処理ツール群を含むことができ、半導体処理ツール群のそれぞれが水平の広がりおよび平均ウェーハ搬送面、ならびに共有の空間内にツール取付けアーキテクチャを有することができる。ツール群は、第１の取り付けられたツール群の水平の広がりが第２の取り付けられたツール群の水平の広がりに重なり、第１の取り付けられたツール群の平均ウェーハ搬送面が第２の取り付けられたツール群の第２の平均ウェーハ搬送面から垂直にオフセットされてもよいように取り付けられ得る。
【００２２】
一実施形態において、半導体処理システムが提供され得る。半導体処理システムは、水平の広がりおよび平均ウェーハ搬送面をそれぞれが有する半導体処理ツール群と、ツール取付けアーキテクチャとを含むことができる。ツール群は、第１の取り付けられたツール群の水平の広がりが第２の取り付けられたツール群の水平の広がりに重なり、第１の取り付けられたツール群の平均ウェーハ搬送面が、第２の取り付けられたツール群の第２の平均ウェーハ搬送面から垂直にオフセットされてもよいように取り付けられてもよい。
【００２３】
一実施形態において、半導体処理システムが提供され得る。半導体処理システムは、製造レベル、ならびに製造レベルに設置された第１の半導体処理ツール群および第２の半導体ツール群を含むことができる。各半導体処理ツールは、１つまたは複数の処理チャンバ、１つまたは複数のウェーハ輸送システム、１つまたは複数のウェーハ搬送面、ウェーハの容器を受け取るための１つまたは複数のインタフェース、および平均ウェーハ搬送面を含むことができる。第１の半導体処理ツール群は、第１の平均ウェーハ搬送面を有してもよく、第２の半導体処理ツール群は、第２の平均ウェーハ搬送面を有してもよく、第１の半導体処理ツール群は、第１の平均ウェーハ搬送面と第２の平均ウェーハ搬送面との間で測定された第１の垂直距離だけ第２の半導体処理ツール群から垂直にオフセットされてもよい。
【００２４】
一実施形態において、半導体処理システムが提供され得る。半導体処理システムは、第１の半導体処理ツール群および第２の半導体ツール群を含むことができ、各半導体処理ツールが、１つまたは複数の処理チャンバ、１つまたは複数のウェーハ輸送システム、１つまたは複数のウェーハ搬送面、ウェーハの容器を受け取るための１つまたは複数のインタフェース、および平均ウェーハ搬送面を含む。第１の半導体処理ツール群は、第１の平均ウェーハ搬送面を有してもよく、第２の半導体処理ツール群は、第２の平均ウェーハ搬送面を有してもよく、第１の半導体処理ツール群は、第１の平均ウェーハ搬送面と第２の平均ウェーハ搬送面との間で測定された第１の垂直距離だけ第２の半導体処理ツール群から垂直にオフセットされてもよい。
【００２５】
一部の実施形態では、第１の垂直距離は、約５０フィート未満であってもよい。
【００２６】
一部の実施形態では、第１の半導体処理ツール群および第２の半導体ツール群は、共有の空間内にあってもよい。
【００２７】
一部のそのような実施形態では、共有の空間は、ファブ・クリーンルームであってもよい。
【００２８】
一実施形態において、半導体処理システムが提供され得る。半導体処理システムは、クリーンルーム、ならびにクリーンルーム内に設置された第１の半導体処理ツール群および第２の半導体ツール群を含むことができる。各半導体処理ツールは、１つまたは複数の処理チャンバ、１つまたは複数のウェーハ輸送システム、１つまたは複数のウェーハ搬送面、ウェーハの容器を受け取る１つまたは複数のインタフェース、および平均ウェーハ搬送面を含んでもよい。第１の半導体処理ツール群は、第１の平均ウェーハ搬送面を有してもよく、第２の半導体処理ツール群は、第２の平均ウェーハ搬送面を有してもよく、第１の半導体処理ツール群は、第１の平均ウェーハ搬送面と第２の平均ウェーハ搬送面との間で測定された第１の垂直距離だけ第２の半導体処理ツール群から垂直にオフセットされてもよい。
【００２９】
一部の実施形態では、第１の半導体処理ツール群は、第２の半導体処理ツール群に少なくとも部分的に水平に重なってもよく、第１の半導体処理ツール群は、第２の半導体処理ツール群から水平にオフセットされてもよい。
【００３０】
一部のそのような実施形態では、第１の半導体処理ツール群は、第１の水平距離だけ第２の半導体処理ツール群から水平にオフセットされてもよい。
【００３１】
他の一部の実施形態では、第１の半導体処理ツール群は、実質的に第２の半導体処理ツール群から水平にオフセットされなくてもよい。
【００３２】
一部の実施形態では、クリーンルームは、フロアを有する製造レベルをさらに含んでもよく、第２の半導体処理ツール群は、フロアに隣接して配置されてもよい。
【００３３】
一部のそのような実施形態では、クリーンルームは、頭上ホイスト輸送システムをさらに含んでもよく、第１の半導体処理ツール群および第２の半導体処理ツール群は、頭上ホイスト輸送システムが、第１の半導体処理ツール群および第２の半導体処理ツール群のウェーハの容器を受け取る１つまたは複数のインタフェースにアクセスすることができるように配置されてもよい。
【００３４】
一部の実施形態では、クリーンルームは、製造レベル、中間の製造レベル、および製造レベルに隣接するサブ装置レベルをさらに含んでもよい。中間の製造レベルは、製造レベルとサブ製造レベルとの間に置かれてもよい。
【００３５】
一部の実施形態では、クリーンルームは、製造レベルおよび製造レベルに隣接するサブ装置レベルをさらに含んでもよい。
【００３６】
一部の実施形態では、クリーンルームは、天井、壁、および複数のレベルをさらに含んでもよい。
【００３７】
一部の実施形態では、クリーンルームは、フィルターされた空気を第１の半導体処理ツール群および第２の半導体処理ツール群に提供することができる圧縮空気利用システムをさらに含んでもよい。
【００３８】
一部のそのような実施形態では、クリーンルームは、圧縮空気利用システムを含む天井をさらに含んでもよい。
【００３９】
一部の実施形態では、半導体処理システムは、第３の平均ウェーハ搬送面を有することができる、第３の平均ウェーハ搬送面と第２の平均ウェーハ搬送面との間で測定された第２の垂直距離だけ第２の半導体処理ツール群から垂直にオフセットされてもよい、第３の半導体処理ツール群を含むことができる。
【００４０】
一部の実施形態では、半導体処理システムは、フィルターされた空気を第１の半導体処理ツール群および第２の半導体処理ツール群に提供することができる圧縮空気利用システムを含んでもよい。
【００４１】
一部の実施形態では、半導体処理システムは、ツール取付けアーキテクチャを含んでもよい。第１の半導体処理ツール群は、ツール取付けアーキテクチャに係合して取り付けられてもよい。
【００４２】
一部のそのような実施形態では、ツール取付けアーキテクチャは、モジュール式であってもよい。
【００４３】
一部の実施形態では、各半導体処理ツールは、半導体処理ツールの周辺部に隣接する１つまたは複数の排斥ゾーンを有することができ、１つの半導体処理ツールの１つまたは複数の排斥ゾーンは、１つまたは複数の他の半導体処理ツールの１つまたは複数の排斥ゾーンと重なり合ってもよく、第１の半導体処理ツール群および第２の半導体処理ツール群は、通常の半導体処理動作中に、半導体処理ツールが別の半導体処理ツールの１つまたは複数の排斥ゾーンに侵入しないように配置され得る。
【００４４】
一部の実施形態では、半導体処理システムは、複数の半導体処理設備を含んでもよく、第１の半導体処理ツール群内の半導体処理ツールの少なくとも１つは、第２の半導体処理ツール群からの半導体処理ツールの少なくとも１つと半導体設備を共有することができる。
【００４５】
一部の実施形態では、１つまたは複数のビル・フロアは、第１の半導体処理ツール群と第２の半導体処理ツール群との間になくてもよい。
【００４６】
一部の実施形態では、第１の半導体処理ツール群内の半導体処理ツールは、第２の水平距離だけ互いにオフセットされてもよく、第２の半導体処理ツール群内の半導体処理ツールは、第３の水平距離だけ互いにオフセットされてもよい。
【００４７】
一部の実施形態では、第１の半導体処理ツール群内の半導体処理ツールの１つまたは複数は、懸架システム、フロア、壁、天井、フレーム、キャットウォーク、およびモジュール式システムのうちの１つまたは複数によって支持されてもよい。
【００４８】
一実施形態において、半導体処理システムが提供され得る。半導体処理システムは、クリーンルーム、ならびにクリーンルーム内に設置された１つまたは複数の持ち上げられた半導体処理ツール群および第２の半導体ツール群を含むことができる。各半導体処理ツールは、１つまたは複数の処理チャンバ、１つまたは複数のウェーハ輸送システム、１つまたは複数のウェーハ搬送面、ウェーハの容器を受け取る１つまたは複数のインタフェース、および平均ウェーハ搬送面を含んでもよい。１つまたは複数の持ち上げられた半導体処理ツール群のそれぞれは、平均ウェーハ搬送面を有してもよく、第２の半導体処理ツール群は、第２の平均ウェーハ搬送面を有してもよく、１つまたは複数の持ち上げられた半導体処理ツール群のそれぞれは、１つまたは複数の持ち上げられた半導体処理ツール群のそれぞれの平均ウェーハ平面と第２の平均ウェーハ搬送面との間で測定された垂直距離だけ第２の半導体処理ツール群から垂直にオフセットされてもよい。
【００４９】
一部の実施形態では、１つまたは複数の持ち上げられた半導体処理ツール群のそれぞれに対する垂直距離は、実質的に同じであってもよい。
【００５０】
一部の実施形態では、１つまたは複数の持ち上げられた半導体処理ツール群の２つ以上に対する垂直距離の２つ以上は、異なってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】簡略化された、説明のための半導体処理ツールの上面図である。
【００５２】
【図２】図１の半導体処理ツールの斜視図である。
【００５３】
【図３】例示的なウェーハ搬送面を示す図１の半導体処理ツールの背面図である。
【００５４】
【図４】図１の半導体処理ツールの斜視図である。
【００５５】
【図５】図３と同様の半導体処理ツールの背面図である。
【００５６】
【図６】ファブ・クリーンルームのファブ・レベル、中間レベル、およびサブ・ファブ・レベルの例示的な描写である。
【００５７】
【図７】ファブ・レベル上の半導体処理ツールの部分的な配置の上面図である。
【００５８】
【図８】ファブ・レベル上の半導体ツールの例示的なレイアウトである。
【図９】ファブ・レベル上の半導体ツールの例示的なレイアウトである。
【００５９】
【図１０】ファブ・レベル・フロアに隣接して、例えば、実質的にファブ・レベル・フロア上に設置されたツール群の上方に持ち上げられたツール群の描写的な例の背面図である。
【００６０】
【図１１】１６のツールを含む例示的なデュアル・レベル・レイアウトの上面図および背面図である。
【００６１】
【図１２】図１１の例示的なデュアル・レイアウトの斜視図である。
【図１３】図１１の例示的なデュアル・レイアウトの斜視図である。
【００６２】
【図１４】例示的なファブにおける半導体処理ツールの部分的に分解された、部分的なデュアル・レイアウトの等角図である。
【００６３】
【図１５】図１４の例示的なファブにおける半導体処理ツールの部分的に分解された、部分的なデュアル・レイアウトの正面図である。
【００６４】
【図１６】１６のツールを含む別の例示的なデュアル・レベル・レイアウトの上面図および背面図である。
【００６５】
【図１７】１６のツールを含むさらに別の例示的なデュアル・レベル・レイアウトの上面図である。
【００６６】
【図１８】ファブ・レベル・フロアに隣接して、例えば、実質的にファブ・レベル・フロア上に設置されたツール群の上方に持ち上げられた２つのツール群の描写的な例の背面図である。
【００６７】
【図１９】半導体処理ツールを支持する例示的な構造の斜視図である。
【００６８】
【図２０】ファブ・レベル上の半導体ツールの別の例示的なレイアウトの上面図である。
【００６９】
【図２１】ファブ・レベル上の半導体ツールのさらに別の例示的なレイアウトの上面図である。
【００７０】
【図２２】図１１と同様の例示的なデュアル・レベル・レイアウトの上面図である。
【００７１】
【図２３】ファブ・レベル上の別の例示的なデュアル・レベル・レイアウトの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００７２】
以下の説明では、提示された概念についての完全な理解を提供するために数多くの具体的な詳細について述べる。提示された概念は、これらの具体的な詳細の一部またはすべてなしに実行されてもよい。他の事例では、よく知られているプロセス動作については、記載された概念を不必要に不明瞭にしないように詳細には記載されていない。一部の概念は具体的な実施形態と共に記載されるが、これらの実施形態が限定することは意図されていないことを理解されるだろう。
【００７３】
本明細書に記載され、示される多くの概念および実施態様がある。本明細書で論じる実施態様のある特徴、属性および利点について記載され、示されているが、本開示の、他の多くの、ならびに異なるおよび／または同様の実施態様、特徴、属性および利点は、記載および説明から明らかであることを理解されたい。そのため、下記の実施態様は、例示に過ぎない。これらの実施態様は、網羅的であること、あるいは本開示を、開示された精密な形態、技法、材料および／または構成に限定することは意図されていない。多くの変更形態および変形形態が本開示に照らして可能である。本開示の範囲から逸脱せずに他の実施態様が利用されてもよく、運用変更が行われてもよいことを理解されたい。そのため、下記の実施態様についての記載が説明および記載を目的として提示されているため、本開示の範囲は、単に下記の記載に限定されない。
【００７４】
重要なことには、本開示は、いかなる単一の態様にも実施態様にも、さらにそのような態様および／または実施態様のいかなる単一の組合せおよび／または並び替えにも限定されない。さらに、本開示の態様のそれぞれは、および／またはそれらの実施態様は、単独で、あるいはそれらの他の態様および／または実施態様の１つまたは複数と組み合わせて用いられてもよい。簡潔にするために、それらの並び替えおよび組合せの多くは、本明細書では個別には論じられず、および／または説明されない。
【００７５】
一部の半導体処理は、製造工場（以降「ファブ（Ｆａｂ）」）と呼ばれる設備において行われる。一部の典型的なファブは、半導体処理ツール群が配置された１つまたは複数のレベル（階層）、部屋および／またはクリーンルームを有することができる。本開示の目的のために、（「半導体処理ツール」、「処理ツール」または「ツール」と同義的に呼ばれることがある）半導体処理ツールは、複数のウェーハの容器を自立的に受け入れ、１つまたは複数のウェーハを容器間でおよびツール内部で搬送し、１つまたは複数のウェーハを処理し、１つまたは複数の処理されたウェーハの容器を放出するおよび／または排出するように構成されていると理解される。ツールは、１つまたは複数の処理チャンバ、１つまたは複数のウェーハ輸送システム、ウェーハの容器を受け取ることができる１つまたは複数のインタフェース、および平均ウェーハ搬送面を含むことができる。処理チャンバは、ウェーハもしくは基板を、例えば、原子層堆積または原子層エッチングによって処理することができる任意の処理チャンバあるいはモジュールであってもよい。
【００７６】
図１は、簡略化された、説明のための半導体処理ツールの上面図を表す。見てわかるように、ツール１００は、４つの例示的な処理チャンバ１０２Ａ〜１０２Ｄ、ウェーハ輸送システムの例示的な部分１０４、ウェーハを受け取ることができる例示的なインタフェース１０６、および破線によって識別される（より詳細に論じる）例示的な排斥ゾーン１０８を含む。本明細書に含まれる他の図では、例示的な排斥ゾーンは、破線によって識別されない場合があり、そのような要素は、ツールの物理的な部分ではなく、以下で論じるように、むしろツールの１つまたは複数の部分に対する必要な点検、保守および／または電気的な安全性領域を示す。
【００７７】
図２は、図１の半導体処理ツールの斜視図を表し、同一のパーツが示されている。ツール１００と同様のプロファイルを有するツールが本明細書の各図内部において使用されることがあるが、そのようなツールは、網羅的ではなく、本開示が包含するツールの構成を限定しない。
【００７８】
１つまたは複数の処理チャンバのそれぞれは、ペデスタルまたはチャックなどの基板ホルダ、真空下に維持されることがある内部容積、（例えば）膜前駆体、キャリアーおよび／またはパージおよび／またはプロセス・ガス、２次反応物などを送り出すように構成されたガス送出構成部品、シャワー・ヘッド、ならびに処理チャンバ内部でプラズマを生成するための装置を含むことができる。
【００７９】
１つまたは複数のウェーハ輸送システム１０４は、ツール内部のウェーハを取り出し、１つまたは複数の処理チャンバ内外へ輸送し、あるいは／またはウェーハを１つまたは複数のウェーハ搬送面内でおよび／もしくはその搬送面を通って移動させるように構成された、１つまたは複数のエンドエフェクターを有し得る１つまたは複数のロボットアームを含むことができる。ツールは、ツールの特定の面、すなわちウェーハ搬送面内部でウェーハを移動させることができ、ツールは２つ以上のウェーハ搬送面を有してもよい。１つまたは複数のウェーハ搬送面は、ウェーハがツール内部で搬送される、実際のまたは概念的なウェーハ搬送領域（例えば、三次元空間）内部に存在してもよい。
【００８０】
図３は、例示的なウェーハ搬送面を示す図１の半導体処理ツールの背面図を表す。見てわかるように、半導体処理ツール１００は、一点鎖線として識別されるウェーハ搬送面３２０を含む。この単一のウェーハ搬送面３２０は、例えば、単一の面を表してもよく、この単一の面内で、ウェーハがツール１００内部で、例えば、ウェーハ輸送システム要素と処理チャンバ１０２Ａ〜１０２Ｄの１つまたは複数との間で輸送される。
【００８１】
半導体処理ツールにおけるウェーハ搬送面の別の説明図は、図１の半導体処理ツールの斜視図を表す図４で見ることができる。ここでは、半導体処理ツール１００の一部のパーツ内部の３つのサンプル・ウェーハ搬送面を見ることができる。例えば、半導体処理ツール１００は、処理チャンバ１０２Ａの第１のウェーハ搬送面４２２、処理チャンバ１０２Ｂの第２のウェーハ搬送面４２４、およびウェーハ輸送システム１０４の部分の第３のウェーハ搬送面４２６を含む。機器１０２Ａ、１０２Ｂおよび１０４の隠れたエッジは、さらに明瞭にするために点線で表されている。これらの３つのウェーハ搬送面は、半導体処理ツール１００が含む唯一のウェーハ搬送面であることは意図されておらず、むしろ半導体処理ツール１００の一部の態様において可能性のあるウェーハ搬送面を表す。或る実施形態では、第１、第２、および第３のウェーハ搬送面４２２、４２４、および４２６は、それぞれ、すべて、ウェーハが、半導体処理ツール１００の全体にわたって、これらの３つのウェーハ搬送面を含むツール内の単一の面内でのみ移動するように、半導体処理ツール１００の同一の面内にあってもよい。したがって、これらの面はすべて、図３で識別される同一のウェーハ搬送面３２０内部にあってもよい。したがって、ウェーハは、半導体処理ツール１００の単一のウェーハ搬送面内でｘ方向およびｙ方向に移動することができる。
【００８２】
上記のように、一部の実施形態では、半導体処理ツールは、２つ以上のウェーハ搬送面を有することができる。例えば、一部のそのような実施形態では、図４の第１、第２、および第３のウェーハ搬送面４２２、４２４、および４２６は、それぞれ、すべてが、半導体処理ツール１００の同一の面になくてもよい。半導体処理ツールにおけるウェーハ搬送面のさらなる説明図は、図３と同様の半導体処理ツールの背面図を表す図５で見ることができる。ここでは、半導体処理ツール５００は、２つの別個のウェーハ搬送面５２８および５３０を含む。図４と同様に、これらの代表的なウェーハ搬送面５２８および５３０は、半導体処理ツール内部の複数のウェーハ搬送面を例示することが意図されており、半導体処理ツール内部のすべてのウェーハ搬送面の網羅的な描写であることは意図されていない。ここでは、２つのウェーハ搬送面５２８および５３０は、ウェーハを、半導体処理ツール５００内部で、少なくともこれらの２つのウェーハ搬送面５２８および５３０で、および、それらの面の間で輸送することができるように、半導体処理ツール５００のｚ軸方向に異なる高さにある。一部の事例では、これは、ウェーハが半導体処理ツール５００内部の三次元空間を通って移動すると考えられてもよいことを意味する。したがって、ツールが２つ以上のウェーハ搬送面を有するような事例では、そのツールの平均ウェーハ搬送面を得ることができ、この平均ウェーハ搬送面は、ウェーハがツール内部で移動するいかなる三次元空間をも含む、その半導体処理ツールのウェーハ搬送面のすべての平均を表す単一の面であり、５３２として識別される。これは、図５のｚ軸に沿ったような、単一の軸に沿った面の高さの平均であってもよい。
【００８３】
図１および図２に戻って参照すると、ウェーハの容器を受け取ることができる１つまたは複数のインタフェース１０６は、ウェーハの容器を受け取るように構成され得る。容器は、２つ以上のウェーハ、例えば、２５のウェーハを保持することができるカセットおよび／または前面開閉搬送容器（「ＦＯＵＰ」）であってもよい。また、半導体処理ツールは、例えば、１つまたは複数のウェーハ輸送システムによって、ウェーハをウェーハの容器から取り出し、ウェーハを処理のために１つまたは複数の処理チャンバ１０２Ａ〜１０２Ｄ内へ輸送し、更に、１つまたは複数の処理されたおよび／または部分的に処理されたウェーハを容器に装荷するように構成されてもよい。また、ウェーハの容器を受け取ることができる１つまたは複数のインタフェース１０６は、ツールから、ウェーハ及び／又はウェーハの容器を取り出す及び／又は排出するように構成されてもよい。半導体処理ツールは、大気圧未満で動作する真空半導体処理ツールであってもよく、また大気圧で動作する半導体処理ツールであってもよい。
【００８４】
次に、ファブ・クリーンルームを含むファブの一部の態様について論じる。ファブ・クリーンルームは、フロア、壁および天井によって画成された密閉空間を含むことができ、ファブ・レベル、ならびに中間レベルおよびサブ・ファブ・レベルの１つまたは複数を含む、複数のレベルを含むことができる。また、ファブ・クリーンルームは、空気流レベルを含んでもよく、このレベルは、天井に組み込まれてもよい。さらに、ファブ内の非クリーンルーム環境も、同一のそのようなレベル、要素、またはそれらの組合せを含んでもよいことが想定される。また、ファブ・クリーンルームに関する本明細書の議論は、非クリーンルーム環境に適用されてもよい。
【００８５】
図６は、ファブ・クリーンルームのファブ・レベル、中間レベル、およびサブ・ファブ・レベルの例示的な表現を表す。図６で見てわかるように、ファブ・レベル６４０は、フロア６４２と、ファブ・レベル・フロア６４２に沿って配置された半導体処理ツール群６００を含むことができ、これらのツールの例示的な配置、またはレイアウトについて以下でより詳細に論じる。ツール６００のある部分は、ファブ・レベル・フロア６４２によって直接支持されてもよいが、他の部分は、ファブ・レベル・フロア６４２によって間接的に、天井などのファブ・レベルの他のなんらかの部分によって支持されてもよく、またはファブ・レベル６４０のいずれの部分によっても支持されなくてもよい。例えば、処理チャンバは、ファブ・レベルのフロア６４２上に直接配置されることがある電源または他の構造によって支持されてもよいが、ウェーハ輸送システムは、ファブ・レベル・フロア６４２によって直接支持されてもよい。また、一部のツールは、ファブ・レベル・フロア６４２に隣接するように配置されてもよく、これは、半導体処理ツールの一部またはすべての態様が物理的にファブ・レベル・フロア６４２上に設置されなくてもまたはファブ・レベル・フロア６４２によって支持されなくても、そのようなツールがファブ・レベル・フロア６４２「上」にあると考えられることを意味する。さらに、本明細書で論じるように、ポンプなどの、ツールによって使用される一部の態様は、ファブ・レベル６４０および／またはファブ・レベル・フロア６４２の下に設置されてもよい。
【００８６】
「中間レベル」６４４は、ファブ・レベル６４０の真下に設置されてもよく、ガスボックス用の保管庫および／もしくは容器、水マニホールド、空気マニホールド、ならびに／または高電圧高周波（「ＲＦ」）発生器などの半導体処理で使用する設備を含んでもよい。中間レベル６４４は、パイプ、ワイヤ、ケーブル、管、および／または他の導管を中間レベル６４４とファブ・レベル６４０との間を走らせることができる有孔床を有してもよい。中間レベル６４４に含まれる要素の一部は、ファブ・レベル６４０上の１つまたは複数のツール６００に接続されてもよい。
【００８７】
一部の実施形態では、以下で論じるように、「中間レベル」は、これらの設備のうちの一部またはすべてを含まなくてもよく、代わりに、半導体処理ツール群を含んでもよい。
【００８８】
「サブ・ファブ・レベル」６４６は、中間レベル６４４の真下に配置され、ポンプ、電源ボックス、冷却器、および／または削減固化装置などの半導体処理で使用する装置を含んでもよい。サブ・ファブ・レベル６４６は、装置を保管するためにサブ・ファブ・レベル６４６内部に空間または容積が生成され得るように、格子状またはハチの巣状の配置に構築されてもよい。
【００８９】
ファブの天井は、層流とし得るフィルターされた空気をファブ・レベル内へ提供することができる空気送風機構の他に、頭上光源を含むことができる。また、以下で論じるように、ファブおよび／またはファブ・レベルの天井は、ウェーハの容器をツール間で輸送するように構成されてもよい頭上ホイスト輸送システム（「ＯＨＴ」）を含んでもよい。また、ファブ・クリーンルームは、層状の空気がファブ・レベル６４０から中間レベル６４４および／またはサブ・ファブ・レベル６４６へ流れることができるように構成されてもよい。
【００９０】
次に、ファブ・レベル上の半導体処理ツールの一部のレイアウトについて論じる。ファブ・レベル・フロアに実質的に垂直な視点から見たときの、ファブ・レベル上のツールの多くのレイアウトは、二次元空間において行われ、そのようなレイアウトは、とりわけ、ファブ・レベル上の各ツールによって占有される領域、例えば、ツールの設置面積、ならびに１つまたは複数の点検領域および／またはツールに関連付けられた１つまたは複数の絶縁距離領域を含むことができるツールの排斥ゾーンに基づいてもよい。
【００９１】
図１および図２に戻って参照すると、半導体処理ツール１００に関して排斥ゾーン１０８を見ることができる。そのような領域は、ツールのそのような領域すべてについての網羅的な描写ではなく、むしろ例示的な例である。半導体処理ツールのための「点検領域」は、ツールの要素を除去する、要素に対する保守を行う、ツールの要素にパーツを追加するおよび／または置き換える、要素にアクセスする、要素を検査するために、ならびに、要素および／もしくはツールに対する人間工学ならびに／または他の業界標準のために必要とされることがある領域を含むことができる。「絶縁距離領域」は、人および／または装置の安全性のために必要とされる離間距離領域、ならびに隣接するツールの１つまたは複数の要素間の電気的干渉を防ぐのに必要な領域を含むことができる。また、点検および／または電気的な領域は、「作業用の」点検および／または電気的な領域を含んでもよい。また、ツールの要素および／もしくはツールに対する点検あるいは／または離間距離領域は、出版物「ＳＥＭＩ  Ｓ８−半導体製造装置の人間工学エンジニアリングのための安全性ガイドライン（ＳＥＭＩ  Ｓ８−Ｓａｆｅｔｙ  Ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ  ｆｏｒ  Ｅｒｇｏｎｏｍｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ｏｆ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）」によって与えられてもよい。
【００９２】
ツールは、複数の点検領域および／または絶縁距離領域を有してもよい。前述したように、１つまたは複数の点検領域、１つまたは複数の電気的な領域、および／またはこれらの領域の１つまたは複数の組合せは、ツールおよび／またはツールの要素に対する「排斥ゾーン」と考えられてもよい。ツールの要素および／またはツールに対する排斥ゾーンは、三次元で存在してもよく、この三次元は、（例えば、ｘ軸およびｙ軸に沿った）水平の次元に加えて１つまたは複数の（例えば、ｚ軸に沿った）垂直の次元を含むことができる。一部の実施形態では、ツールに対する排斥ゾーンはすべて、全ツールに対する単一の排斥ゾーンに一体化されてもよい。
【００９３】
ファブ・レベル上のツールは、様々な構成でレイアウトされてもよい。一部のファブ・レベルは、限定されないが、ツールの領域、およびツールの対応する点検領域（複数可）の領域、絶縁距離領域（複数可）、および／または排斥ゾーン（複数可）を含む、レイアウトについての前述の制約条件の少なくとも一部が課せられたファブ・レベル上に最多数のツールを配置することが可能なツール・レイアウトを有するように構成され得る。この概念は、ファブ・レベル上のツールの「実装密度」と呼ばれることがある。
【００９４】
ツールは、典型的には、実装密度が最大化され、一方で、排斥ゾーンを構成するためにツール間で、最小の離間距離を含む、十分な離間距離が可能となるように配置される。したがって、実装密度は、ツールの排斥ゾーンによって制限される。しかしながら、一部の事例では、２つ以上のツールの排斥ゾーンの一部またはすべてが重なり合うことができるが、ツールは、ツールの物理的な要素が隣接するツールの排斥ゾーンに入る、すなわち、侵入するようには配置することはできない。図７は、ファブ・レベル上の半導体処理ツールの部分的な配置の上面図を表す。６つの半導体処理ツール７００Ａ〜７００Ｆがそれぞれ見え、３つのツール７００Ａ〜７００Ｃが第１のアレイ７４８に、３つのツール７００Ｄ〜７００Ｆが第２のアレイ７５０にある。図７の視線は、ｚ軸に沿っており、ツールは、ｘ軸およびｙ軸に沿って配置されている。見てわかるように、排斥ゾーンの一部、例えば、ツール７００Ｆに対するゾーン７０８Ｆは、同一アレイのツール間で、ならびに異なるアレイのツール間で重なり合っている。例えば、ツール７００Ａおよび７００Ｂの排斥ゾーンは、点線の楕円７５２で識別される領域内で重なり合っており、一方ツール７００Ａおよび７００Ｄの排斥ゾーンも、点線の楕円７５４および７５６で識別される領域内で重なり合っている。さらなる同様の重なり合いを図７の他のツール間で見ることができる。したがって、各アレイ内のツールは、同一アレイ内の隣接するツールに対する排斥ゾーンの少なくとも一部分、またはすべてが重なり合ってもよいが、ツールの物理的な要素がこれらの排斥ゾーン内に侵入しないようにｘ軸に沿って配置され得る。そのような間隔あけは、ツール７００Ａと７００Ｄとの間で例示されるように、異なるアレイ内のツール間でｙ軸に沿って行われてもよい。ツールが排斥ゾーンに侵入しない場合、このことは、ツールの周辺部、例えば、ツールの物理的要素の周辺部が排斥ゾーンへ侵入することができないことを意味してもよい。
【００９５】
図８および図９は、ファブ・レベル上の半導体ツールの２つの例示的なレイアウトを表す。図８では、第１の例示的なレイアウトは、６列のツール８５２、８５４、８５６、８５８、８６０および８６２、例えば、各列が８つのツール（ラベル付けせず）を有する６つのツール群を含む。図７と同様に、列内の各ツールは、その列内部の隣接するツールの排斥ゾーンと重なり合う少なくとも１つの排斥ゾーンを有する。しかしながら、ツールの列は、一部の列のみが他の列のツールと重なり合う排斥ゾーンを有するように配置される。例えば、列８５２のツールの排斥ゾーンは、隣接するツールの列８５４のツールの排斥ゾーンと重なり合わないが、列８５４のツールのそれぞれの排斥ゾーンの少なくとも１つは、隣接するツールの列８５６のツールのそれぞれの排斥ゾーンの少なくとも１つと重なり合う。また、ツールの列８５２〜８６２は、各ツールのウェーハを受け取ることができるインタフェースが、２つの列が「一列に並ぶ（ｉｎ−ｌｉｎｅ）」ように別のツールの列と位置合わせされ得るように配置される。例えば、図８で識別されるように、列８５２の１つのツールは、列８５４のツールのウェーハを受け取ることができるインタフェース８０６Ｂと「一列に並ぶ」ウェーハを受け取ることができるインタフェース８０６Ａを有する。これによって、単一のＯＨＴシステムが、複数の列にあるツールのウェーハを受け取ることができるインタフェースに容易にアクセスすることができる。
【００９６】
図９は、４つのツールの列９５２、９５４、９５６および９５８、例えば、４つのツール群を含む第２の例示的なレイアウトを表し、各列が、全部で合計３２のツールとなる８つのツール（ラベル付けせず）を有する。ここでは、図８と同様に、列内の各ツールは、その列内部の隣接するツールの排斥ゾーンと重なり合う少なくとも１つの排斥ゾーンを有する。図８と異なり、図９のツールの列は、隣接する列内のツールのウェーハを受け取ることができるインタフェース間にギャップが存在するように、他の列から離間している。例えば、離間距離９６３が、列９５２および９５４のツールのウェーハを受け取ることができるインタフェース間に存在する。この離間距離９６３によって、点検のためなどの各ツールの態様へのアクセス、処理、絶縁距離、安全性、および／または保守が可能となる。図８と同様に、列９５４のツールのそれぞれの排斥ゾーンの少なくとも１つは、隣接するツール９５６の列のツールのそれぞれの排斥ゾーンの少なくとも１つと重なり合う。
【００９７】
一部の実施形態では、ツールは、様々な距離によってファブ・フロアに沿って配置されてもよい。図２０は、ファブ・レベル上の半導体ツールの別の例示的なレイアウトの上面図を表す。図２０で見てわかるように、８つの半導体処理ツール群２０５２が互いに一列に並んで、隣接するツールから距離２０１０１だけ離隔されている。一部の実施形態では、この距離２０１０１は、約３６インチであってもよい。ツール群２０５２の第１の長さ２０１０３は、図２０の左側に見えるツール群２０５２の端部のツールのうちの１つツールの物理的な構成要素の外側エッジと、図２０の右側に見えるツール群２０５２のもう一方の端部のツールの排斥ゾーンの外側エッジとの間の長さと考えられてもよい。一部の実施形態では、この長さ２０１０３は、約１，１７７．９インチ（例えば、約２９，９１９ミリメートル）であってもよい。ツール群２０５２の第２の長さ２０１０５は、ツール群２０５２の端部の１つのツールの外側の排斥ゾーンの外側エッジと、図２０の右側に見えるツール群２０５２のもう一方の端部の１つのツールの外側の排斥ゾーンの外側エッジとの間の長さと考えられてもよい。一部の実施形態では、この長さ２０１０５は、約１，２１３．９インチ（例えば、約３０，８３４ミリメートル）であってもよい。図２０で見られるように、ツール群の幅２０１０７は、ツール群内部のツールの２つの物理的な構成要素間で測定されてもよい。また、この幅は、ツールの物理的な構成要素と排斥ゾーンのエッジとの間で測定されてもよい。一部の実施形態では、幅２０１０７は、約１４７．７インチ（例えば、約３，７５２ミリメートル）であってもよい。
【００９８】
図２１は、ファブ・レベル上の半導体ツールのさらなる別の例示的なレイアウトの上面図を表す。図８および図９と同様に、図２１は、２つの、８つの半導体ツール群２１５２および２１５４をそれぞれ含み、それらが図８と同様に、互いに一列に並んで配置されている。これらの２つのツール群の第１の長さ２１１０３は、図２１の左側に見えるツール群２１５２の端部のツールのうちの１つのツールの物理的な構成要素の外側エッジと、図２１の右側に見える（例えば、ツール群２１５２の端部のツールのうちの１つのツールから最も遠い）ツール群２１５４の反対側の端部にあるもう一方のツール群２１５４のツールの排斥ゾーンの外側エッジとの間の距離と考えられてもよい。第２の長さ２１１０５は、図２１の左側に見えるツール群２１５２の端部のツールのうちの１つのツールの排斥ゾーンの外側エッジと、図２１の右側に見える（例えば、ツール群２１５２の端部のツールのうちの１つのツールから最も遠い）ツール群２１５４の反対側の端部にあるもう一方のツール群２１５４のツールの排斥ゾーンの外側エッジとの間の距離と考えられてもよい。図２１で見られるように、２つのツール群の全幅２１１０７は、一方のツール群２１５２内部のツールのうちの１つのツールの物理的な構成要素の外側エッジと、もう一方のツール群２１５４内部のツールのうちの１つのツールの物理的な構成要素の外側エッジとの間で測定されてもよい。また、幅２１１０７は、ツールの物理的な構成要素と排斥ゾーンのエッジとの間で測定されてもよい。一部の実施形態では、第１の長さ２１１０３は、約１，２４６．５インチ（例えば、約３１，６６０ミリメートル）であってもよく、第２の長さ２１１０５は、約１，２８２．５インチ（例えば、約３２，５７４ミリメートル）であってもよく、幅２１１０７は、約２６６．８インチ（例えば、約６，７７７ミリメートル）であってもよい。
【００９９】
図８に戻って参照すると、半導体ツールも様々な距離によって配置されてもよい。図２１と同様に、ツール群８５２および８５４はともに、図８の左側に見えるツール群８５２の端部のツールのうちの１つのツールの物理的な構成要素、例えば、８００Ａの外側エッジと、図８の右側に見えるツール群８５４の反対側の端部（例えば、ツール８００Ａから最も遠い）にあるもう一方のツール群８５４の、例えば、ツール８００Ｂの排斥ゾーンの外側エッジとの間の距離と考えられてもよい第１の長さ８１０３を有する。第２の長さは、図８の左側に見えるツール８００Ａの物理的な構成要素の外側エッジと、図８の右側に見えるツール群２１５４の反対側の端部にあるもう一方のツール群８５４のツール８００Ｂの物理的な構成要素の外側エッジとの間の距離と考えられてもよい。２つのツール群の全幅８１０７は、一方のツール群８５２内部のツールのうちの１つのツール、例えば、ツール８００Ａ、の物理的な構成要素の外側エッジと、図２１で見られるような、もう一方のツール群２１５４内部のツールのうちの１つのツール、例えば、８００Ｂの物理的な構成要素の外側エッジとの間で測定されてもよい。
【０１００】
図８でさらに見られるように、互いに一列に並んでいない２つのツール群、例えば、ツール群８５８および８６０それぞれの間の間隔も、離間距離８１０９であってもよい。図８で見られるように、この距離は、一方のツール群のツールの物理的な構成要素と、もう一方のツール群のツールの物理的な構成要素との間で測定されてもよい。一部の実施形態では、この離間距離は、約５５インチ（例えば、１，３９７ミリメートル）または約４１インチ（例えば、約１，０４１ミリメートル）であってもよい。
【０１０１】
同様に、図９のツール間の測定値も見ることができる。間隔および距離は、図２０に関して上で論じたものと同じであってもよく、例えば、第１の長さ２０１０３は、第１の長さ９１０３と同じと考えられてもよく、第２の長さ２０１０５は、第２の長さ９１０５と同じと考えられてもよいなどである。図２０についての同じ議論が本明細書に組み込まれる。一部の実施形態では、ツール群９５２と９５４との間の離間距離９６３は、例えば、約５５インチ（例えば、１，３９７ミリメートル）または約５６６インチ（例えば、１，４３６ミリメートル）であってもよい。これは、ウェーハの容器を受け取るように構成されたインタフェース間の間隔であってもよい。隣接するツール群９５４と９５６との間などの、もう一方のツール群との間のさらなる間隔、例えば、離間距離９１０９は、上で論じた図８の離間距離８１０９と同様であってもよい。また図９で見ることができるように、２つの中心にあるツール群９５４および９５６と、ツール群９５８などの隣接するツール群との間の間隔が測定されてもよい。このもう一方の離間距離９１１１は、図９で見られるように、２つの中心にあるツール群９５４および９５６のうちの１つのツール群内のツールの１つの物理的な構成要素またはエッジと、隣接するツール群９５８の物理的な構成要素との間で測定されてもよい。一部の実施形態では、このもう一方の離間距離９１１１は、約３９１．４インチ（例えば、９，９４３ミリメートル）または約３７４．５インチ（例えば、９，５１２ミリメートル）であってもよい。
【０１０２】
本明細書に記載される間隔は、半導体処理ツールの１つまたは複数の構成要素を除去するのに必要な間隔などの、上でも記載された要因に基づいてもよい。
【０１０３】
本発明者は、３次元のレイアウトを使用することによってファブ内部の半導体処理ツールのレイアウトに対する改善点を見出した。一部の構成では、ファブ・レベルおよび／またはファブ・クリーンルーム内の第１の半導体処理ツール群は、垂直にオフセットされ、すなわち、上方に持ち上げられ、第２の半導体処理ツール群は、ファブ・レベル・フロアに隣接していてもよい。一部のそのような構成は、ツールが上記のような２次元のレイアウトに従ってファブ・レベル上に配置されているだけではなく、鉛直方向に一定間隔で配置されているため、「マルチレベル」または３次元のレイアウトと考えられてもよい。言いかえれば、ファブ・レベルに沿った２次元のレイアウトは、（例えば、図７〜図９のように）ｘ軸およびｙ軸に沿って一定間隔で配置されていると考えられてもよく、マルチレベルの３次元のレイアウトは、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸を利用する。上で論じたように、多くの典型的なファブ・レベルは、２次元のレイアウトに従って配置されたそれらのツールを有するが、一部のファブ・レベルおよび／またはファブ・クリーンルームは、ファブ・レベル・フロアの上方、ならびにファブ・レベルおよび／またはファブ・クリーンルームの内部にさらなる未使用の空間を有し、ここに第１の持ち上げられた半導体処理ツール群が配置され得る。
【０１０４】
３次元のレイアウトの実施形態は、ファブ・レベル・フロアに隣接して、例えば、実質的にファブ・レベル・フロア上に設置されたツール群の上方に持ち上げられた１つまたは複数のツール群を含むことができる。一部の実施形態では、２つ以上のツール群が、同じおよび／または異なる距離だけファブ・レベル・フロアに隣接して設置されたツール群の上方に持ち上げられてもよい。例えば、一部のそのような実施形態では、１つのファブ・レベル内部に３つのレベル（例えば、垂直のレベルまたは階層）のツールがあってもよく、第１のツール群がファブ・レベル・フロアに隣接して設置され、第２のツール群が第１の距離に第１のツール群から垂直にオフセットされ、第３のツール群が第２の距離に第１のツール群から垂直にオフセットされ、第１の距離と第２の距離が異なる。
【０１０５】
３次元のレイアウトの他の一部の実施形態は、ファブ・レベル・フロアに隣接して、すなわちファブ・レベル・フロア上に設置された別のツール群の上方に持ち上げられた１つのツール群を含んでもよい。上述したように、一部のツールは、ファブ・レベル・フロアによって直接支持された１つまたは複数の構成要素を有することができるが、他の一部の構成要素は、ファブ・レベル・フロアによって間接的に支持されても、支持されなくてもよい。これらのタイプのツールは、実質的にファブ・レベル・フロア上におよび／またはファブ・レベル・フロアに隣接して設置されていると考えられてもよい。そのような実施形態は、「デュアル・レベル」レイアウトと考えられてもよい。本開示では、簡単にするため、デュアル・レベル・レイアウトの例について記載されるが、そのような例、構成および／または実施形態は、マルチレベル・レイアウトに適用され、マルチレベル・レイアウト用と考えられてもよい。
【０１０６】
図１０は、ファブ・レベル・フロアに隣接して、例えば、実質的にファブ・レベル・フロア上に設置されたツール群の上方に持ち上げられたツール群の描写的な例の背面図を表す。図１０は、５つの半導体処理ツールを含み、３つのツールがファブ・レベル・フロア１０６８に隣接して、すなわちファブ・レベル・フロア１０６８上に設置された第１のツール群１０６４内にあり、２つのツールが第２のツール群１０６６内にある。図１０のツールのそれぞれは、図１〜図５に関して上で論じたツールと同様または同一であり、図１０は、図３〜図５と同一の視点から、すなわちｙ軸に沿って見た「背面図」として示されている。さらに明瞭にするために、図１０のツールの排斥ゾーンは、描かれていない。見てわかるように、第２のツール群１０６６が上方に持ち上げられ、例えば、第１のツール群１０６４からｚ軸に沿って垂直にオフセットされている。説明の目的のために、第１のツール群１０６４上方の第２のツール群１０６６を支持する構造（複数可）は、省略されているが、そのような構造（複数可）について以下で論じる。
【０１０７】
第１のツール群１０６４を第２のツール群１０６６から離間させることができる垂直距離は、第１のツール群１０６４の平均ウェーハ搬送面１０７２と第２のツール群１０６６の平均ウェーハ搬送面１０７４との間の距離を使用して決定されてもよい。そのような測定は、ツール群の平均ウェーハ搬送面１０７２および１０７４それぞれに実質的に垂直な角度で（例えば、垂直に関して約＋／−５度以内で）行われてもよい。図１０で見てわかるように、垂直距離１０７０は、第１のツール群１０６４の平均ウェーハ搬送面１０７２と第２のツール群１０６６の平均ウェーハ搬送面１０７４との間の離間距離である。この垂直距離は、ｚ軸に沿った、すなわちｚ方向の距離と考えられてもよい。
【０１０８】
上で論じたように、一部の実施形態では、ツール群内部の複数のツールは、ツール群の平均ウェーハ搬送面が、そのツール群の各ツールの平均ウェーハ搬送面と同じであってもよいように、実質的に同一の、例えば、＋／−５度の平均ウェーハ搬送面を有することができる。他の実施形態では、ツール群内部の複数のツールは、異なる平均ウェーハ搬送面を有してもよい。一部のそのような実施形態では、ツール群内部のツールのそれぞれの平均ウェーハ搬送面は、ツール群に対する単一の平均ウェーハ搬送面を得るために平均される。一部のそのような実施形態では、上で論じたように、各ツールに対する平均ウェーハ搬送面は、そのツール内部の搬送面すべてを平均することによって得られてもよい。
【０１０９】
他の一部の実施形態では、第１のツール群を第２のツール群から離間させることができる垂直距離は、第１のツール群内部の１つまたは複数のツールの平均ウェーハ搬送面と、第２のツール群内部の１つまたは複数のツールの平均ウェーハ搬送面との間の距離を使用して決定されてもよい。さらに一部の他の実施形態では、この垂直距離は、第１のツール群内部の１つまたは複数のツールの平均ウェーハ搬送面、すなわち第１のツール群の平均ウェーハ搬送面と、第２のツール群内部の１つまたは複数のツールの平均ウェーハ搬送面、すなわち第２のツール群の平均ウェーハ搬送面との間の距離を使用して決定されてもよい。
【０１１０】
他の一部の実施形態では、第１のツール群を第２のツール群から離間させることができる垂直距離は、第２のツール群を支持する構造の一部とファブ・レベル・フロアとの間の距離を使用して決定されてもよい。例えば、第２のツール群内部のツールの要素の一部は、その構造に隣接して配置されてもよく、および／または、その構造によって直接もしくは間接的に支持されてもよいが、第１のツール群内部のツールの要素の一部は、ファブ・レベル・フロアに隣接して配置されてもよく、および／または、ファブ・レベル・フロアによって直接もしくは間接的に支持されてもよい。そのような例において、垂直距離は、構造の一部とファブ・レベル・フロアとの間である。例えば、構造は、第２のツール群を支持するフロアであってもよく、垂直距離は、フロア間の距離であってもよい。
【０１１１】
一部の実施形態では、第１のツール群を第２のツール群から離間させる垂直距離は、３フィートを超えるが４０フィート以下であってもよい。一部の実施形態では、第１のツール群内の１つまたは複数のツールと第２のツール群内の１つまたは複数のツールとの間には垂直の重なり合いがあってもよいが、第１のツール群の平均ウェーハ搬送面と第２のツール群との間にはそのような重なり合いはなくてもよい。
【０１１２】
この垂直距離、ならびにデュアル・レベル・レイアウトの他の態様は、限定されないが、クリーンルームおよび／またはファブ・レベル内の利用可能空間（例えば、ファブ・レベルの天井とフロアとの間）、各ツールに対する設備およびパーツ、排斥ゾーン、点検／保守領域、絶縁距離領域、人間工学、および／またはＳＥＭＩ  Ｓ８−半導体製造装置の人間工学エンジニアリングのための安全性ガイドラインを含む、１つまたは複数の要因に基づいてもよい。例えば、デュアル・レベル・レイアウトに対して二次元の点検／保守の考慮すべきいくつかの点には、フロントエンドモジュールおよび／またはガスボックスの高さの高低差、ＯＨＴシステムによるツール群それぞれに対する送出、ならびに頂部および底部におけるツール群内のツールまわりの設備の配線（例えば、ガスおよび電力線）が含まれてもよい。
【０１１３】
また、例えば、図１０で見ることができるように、第２のツール群１０６６は、例えば、ｘ軸および／またはｙ軸に沿って、第１のツール群１０６４から水平にオフセットされてもよい。一部の実施態様では、第２のツール群１０６６は、第１のツール群１０６４から水平に第１の水平距離１０７６だけオフセットされてもよい。図１０で見られるように、水平のオフセットは、第１のツール群１０６４内の１つのツールのエッジと第２のツール群１０６６内の１つのツールのエッジとの間で測定された水平距離であってもよい。水平のオフセットは、ウェーハの容器を受け取ることができる、ツールの１つまたは複数のインタフェースのすべてが、すなわち、第１および第２のツール群両方のインタフェースが、垂直に、すなわちｚ方向に妨げられないように構成され得る。これによって、以下で論じ、図１１で見られるように、ウェーハの容器を受け取ることができる、ツールの１つまたは複数のインタフェースのすべてに単一のＯＨＴシステムがアクセスすることが可能となる。
【０１１４】
図１１は、１６のツールを含む例示的なデュアル・レベル・レイアウトの上面図および背面図を表す。図１１のツールは、実線として示される排斥ゾーンを含む。図１１の上部は、上面図であり、すなわち、ｚ軸に沿って見たものであり、下部は、背面図であり、すなわち、ｙ軸に沿って見たものである。軸の凡例１１７８は、上部用であり、軸の凡例１１８０は、下部用である。図１１で見られるように、第１のツール群の第１の平均ウェーハ搬送面は、ｘ軸およびｙ軸を含むことができ、ｙ軸がｘ軸に垂直である。また、第２のツール群の第２の平均ウェーハ搬送面は、ｘ軸およびｙ軸を含むことができ、ｙ軸がｘ軸に垂直である。
【０１１５】
図１１で見ることができるように、図１０と同様に、第２の８つのツール群１１６６が第１の８つのツール群１１６４の上方に持ち上げられて、ならびにｘ方向に沿って水平に互いにオフセットされて示されている。デュアル・レベル・レイアウトは、図１１の上部の上方から見たとき、第２のツール群１１６６のウェーハの容器を受け取ることができるインタフェースが、第１のツール群１１６４のウェーハの容器を受け取ることができるインタフェースを妨げないように配置されている。例えば、１１０６Ｂは、第１のツール群１１６４内のツールに対するウェーハの容器を受け取ることができるインタフェースであり、１１０６Ａは、第２のツール群１１６６内のツールに対するウェーハの容器を受け取ることができるインタフェースであり、それらのインタフェースは、上から、すなわち、ｚ軸に沿って鉛直方向に見たとき、干渉していない。
【０１１６】
図１２および図１３は、図１１の例示的なデュアル・レイアウトについての斜視図を表す。図１１と同様に、図１２および図１３両方のツールの排斥ゾーンが説明の目的のために実線として示されている。
【０１１７】
さらに、一部の実施形態では、第２のツール群は、第２のツール群内の１つまたは複数のツールの一部の領域（複数可）が、例えば、図１１と同様にｚ軸に沿って上から見たときに、第１のツール群と重なり合うように配置されてもよい。例えば、第２のツール群の一部の処理チャンバは、第１のツール群の１つまたは複数の処理チャンバと垂直に重なり合ってもよい。一部の実施形態では、第１のツール群は、そのような重なり合いがないように配置されてもよい。
【０１１８】
上述したように、第２のツール群の水平のオフセットは、（図１０および図１１で見られるように）ｘ軸、ｙ軸、またはｘ軸およびｙ軸両方に沿った方向であってもよい。例えば、図１７は、１６のツールを含む別の例示的なデュアル・レベル・レイアウトの上面図を表す。ここでは、視線は、図１１と同様にｚ軸に垂直であるが、第２の半導体処理ツール群１７６６は、図１０と同様に第１の水平距離だけオフセットされているのに加えて（ラベル付けせず）、ｙ軸に沿って第１の半導体処理ツール群から第２の水平距離１７７５だけオフセットされているのがわかる。
【０１１９】
図２２は、図１１と同様の例示的なデュアル・レベル・レイアウトの上面図を表す。ここでは、第１のツール群２２６４が点線で識別され、第１のツール群２２６４の上方に垂直にオフセットされている第２のツール群２２６６の（ｚ軸に沿って）下方にある。上記と同様に、第１のツール群２２６４は、ファブ・フロアに隣接している、すなわち、実質的にファブ・フロア上にあると考えられてもよい。図２０、図２１、図８および図９で上記された測定値と同様に、これらの２つのツール群２２６４および２２６６の第１の長さは、ファブ・フロアに隣接するツール群２２６４の端部のツールのうちの１つのツール、例えば、図２２の左側に見えるツール２２００Ａの物理的な構成要素の外側エッジと、図２２の右側に見えるツール群２２６４の（例えば、ツール２２００Ａから最も遠い）反対側の端部にある持ち上げられたツール群２２６６内のツールの排斥ゾーンの外側エッジとの間の距離と考えられてもよい。第２の長さ２２１０５は、図２１の左側に見えるツール２２００Ａなどのファブ・フロア上に設置されたツール群２２６４の端部のツールのうちの１つのツールの排斥ゾーンの外側エッジと、図２２の右側に見えるツール群２２６４の（例えば、ツール２２００Ａから最も遠い）反対側の端部にある持ち上げられたツール群２２６６内のツールの排斥ゾーンの外側エッジとの間の距離と考えられてもよい。
【０１２０】
図２２で見られるように、２つのツール群の全幅２２１０７は、一方のツール群２２６４内部のツールのうちの１つのツールの物理的な構成要素の外側エッジと、もう一方のツール群２２６４内部のツールのうちの１つのツールの物理的な構成要素の外側エッジとの間で測定されてもよい。また、幅２２１０７は、ツールの物理的な構成要素と排斥ゾーンのエッジとの間で測定されてもよい。一部の実施形態では、第１の長さ２２１０３は、約１，２５１．５インチ（例えば、約３１，７８９ミリメートル）であってもよく、第２の長さ２２１０５は、約１，２８７．５インチ（例えば、約３２，７０４ミリメートル）であってもよく、幅２２１０７は、約１４７．４インチ（例えば、約３，７５２ミリメートル）であってもよい。
【０１２１】
図２３は、ファブ・レベル上の別の例示的なデュアル・レベル・レイアウトの上面図を表す。レイアウトは、８つのツール群を含み、それぞれが８つのツールを有し、したがって合計６４のツールとなる。４つのツール群、２３５２、２３５４、２３５６、および２３５８は、図９と同様に配置され、これらの４つのツール群内部のツールは、上で論じたように、ファブ・フロアに隣接している、例えば、実質的にファブ・フロア上にあると考えられてもよい。明瞭にする目的で、これらの４つのツール群は、点線で示されている。また、これらの４つのツール群は、本明細書で論じるような「第１のツール群」と考えられてもよい。４つのさらなるツール群２３１１０、２３１１２、２３１１４および２３１１６も、図２３に示され、もう一方の４つのツール群２３５２、２３５４、２３５６および２３５８からそれぞれ持ち上げられた、例えば、垂直にオフセットされたツール群と考えられてもよい。４つのツール群２３１１０、２３１１２、２３１１４および２３１１６は、実線によって識別され、本明細書で論じるような「第２のツール群」と考えられてもよい。
【０１２２】
一部の実施形態では、図２３に表されたレイアウトは、図９に表されたものと同じであってもよいが、ツール群（例えば、４つのツール群２３１１０、２３１１２、２３１１４および２３１１６）が第１のツール群（例えば、２３５２、２３５４、２３５６および２３５８）の上方に持ち上げられている。
【０１２３】
図２３のツールとツール群との間の間隔、および寸法は、図９および図２２などに関して上記された同様のおよび／または同一の間隔要素を組み込んでもよい。例えば、ツール群２３５２および２３１１０の第１の長さ２３１０３は、図２２の第１の長さ２２１０３と同じであってもよく、そのような議論は、図２３に関して本明細書に組み込まれる。同様に、第２の長さ２３１０５は、図２２の第２の長さ２２１０５と同じであってもよく、そのような議論も図２３に関して本明細書に組み込まれる。ここでは、しかしながら、第１の長さ２３１０３は、約１，２５１．５インチ（例えば、３１，７８９ミリメートル）であってもよく、第２の長さ２３１０５は、約１，２８７．５インチ（例えば、３２，７０４ミリメートル）であってもよい。
【０１２４】
ツール群間の、すなわちｙ方向の離間距離は、図９に関して上記されたものと同じであってもよい。例えば、離間距離２３６３は、図９の離間距離９６３に関連して上記されたように、ツール群２３５２、２３１１０と２３５４、２３１１との間でツールのウェーハを受け取ることができるインタフェース間に存在し、そのような議論は、本明細書に組み込まれる。ここでは、離間距離２３６３は、約５５．０インチ（例えば、１，３９７ミリメートル）であってもよい。隣接するツール群２３５４、２３１１２と２３５６、２３１１４との間などの、他のツール群との間のさらなる間隔、例えば、離間距離２３１０９は、図８の離間距離８１０９および図９の９１０９と同じであってもよく、そのような議論は、本明細書に組み込まれる。一部の実施形態では、離間距離２３１０９は、４１インチ（例えば、１，０４１ミリメートル）であってもよい。また、２つのツール群２３５４、２３１１２、２３５６、２３１１４の中心と、隣接するツール群、例えば、ツール群２３５８および２３１１６との間の間隔が測定されてもよい。このもう一方の離間距離２３１１１は、上で論じたもう一方の離隔９１１１と同じであってもよく、本明細書に組み込まれる。一部の実施形態では、このもう一方の離間距離２３１１１は、約３９１．４インチ（例えば、９，９４３ミリメートル）または約３７４．５インチ（例えば、９，５１２ミリメートル）であってもよい。
【０１２５】
本明細書には示されていないが、図８のレイアウトも、図９および図２３に記載されたものと同様にその上方に持ち上げられたツール群を有してもよい。
【０１２６】
一部の実施形態では、１６のツール群（例えば、「セルブロック」または「セル」）が、ファブ・レベル内部の半導体処理ツールのレイアウトの間隔を考慮するために考えられてもよい。一部の実施形態では、セルブロックは、図２１および図９に示されるように横に８つのツールの幅（例えば、長さ）を有するとともに、８つのツールを２列有し、合計１６のツール（例えば、ツール群９５４および９５６、または９５２および９５４）を有することができる。一部の例示的なレイアウト（例えば、図９のような「標準レイアウト」）では、８つのツールの長さ（例えば、図９の９１０３または９１０５）は、約２９．９メートルであってもよく、約９．９４メートルまたは約９．５１メートルの幅（例えば、図９の距離９１１１）、約２９７ｍ2または約２８４ｍ2の（例えば、図９のｘ−ｙ軸における）面積、１つのセル当たり１６のツール、および、約１８．６ｍ2または約１７．８ｍ2の１つのツール当たり使用される（例えば、図９のｘ−ｙ軸における）面積を有してもよい。別の例示的なレイアウト（例えば、ツール群８５２および８５４などの図８、ならびに図２２のような「一列に並んだ」レイアウト）では、８つのツールの長さ（例えば、図８の８１０３または８１０５、図２１の２１１０３および２１１０５）は、約３１．７メートルであってもよく、約８．１７の幅（例えば、図８の距離８１０７、および図２１の２１１０７）、約２５９ｍ2の（例えば、図８のｘ−ｙ軸における）面積、１つのセル当たり１６のツール、および、約１５ｍ2または約１７．８ｍ2の（例えば、図９のｘ−ｙ軸における）１つのツール当たり使用される面積を有してもよい。
【０１２７】
図２３に示され、上で論じたような例示的なデュアル・レベル・レイアウト（例えば、ツール群２３５４、２３１１２、２３５６および２３１１４を含むブロック）は、約２９．９メートルの８つのツール（例えば、図２３の、２３１０３または２３１０５）の長さ、約９．９４メートルの幅（例えば、図２３の距離２３１１１）、約２９７ｍ2の（例えば、図２３のｘ−ｙ軸における）面積、１つのセル当たり３２のツール、および、約９．３ｍ2または約１７．８ｍ2の（例えば、図９のｘ−ｙ軸における）１つのツール当たり使用される面積を有してもよい。したがって、デュアル・レベル・レイアウトは、従来のレイアウトと同一または同様の面積（標準およびデュアル・レベル・レイアウトの両方に対して２９７ｍ2）を使用して、２倍の数のツール（１６に対して３２）を有することができる。
【０１２８】
そのようなデュアル・レベル・レイアウトの実施形態、すなわち、第２のツール群が、第１のツール群の上方に持ち上げられ、水平にオフセットされている別の例を図１４および図１５で見ることができる。図１４は、例示的なファブにおける半導体処理ツールの部分的に分解された、部分的なデュアル・レイアウトの等角図を表し、図１５は、図１４の例示的なファブにおける半導体処理ツールの部分的に分解された、部分的なデュアル・レイアウトの正面図を表す。（一部の実施形態では、非クリーンルーム環境であってもよい）図１４のファブ・クリーンルームは、ファブ・レベル・フロア１４４２、第１のツール・レベル１４８４、第２のツール・レベル１４８６（例えば、中間のツール・レベル、中間レベル、または中間の製造レベル）、サブ・ファブ・レベル１４８８、および頭上輸送システム（「ＯＨＴ」）１４９０を含む。図１４で見てわかるように、ファブ・レベル・フロア１４４２に隣接して、例えば、実質的にファブ・レベル・フロア１４４２上に、および第１のツール・レベル１４８４内に配置された３つの半導体処理ツール１４００Ａ、１４００Ｂ、１４００Ｃ（これらは、第１のツール群１４６４と考えられてもよい）があり、また、第１のツール群の上方に持ち上げられて、例えば、第１のツール群から垂直にオフセットされた、第２のツール・レベル１４８６内にある２つの半導体処理ツール１４００Ｄおよび１４００Ｅ（これらは、第２のツール群１４６６と考えられてもよい）がある。図１４のこれらの特徴および態様は、図１５にも表されている。
【０１２９】
図１４および図１５で見てわかるように、第２のツール群が配置されている構造は、ウェーハの容器を受け取ることができるインタフェースを含む第１のツール群の少なくとも一部のパーツへの垂直のアクセスを妨げない。そのような例、ならびにデュアル・レベル・レイアウトの他の一部の実施形態では、ＯＨＴシステムは、第１のツール群と第２のツール群との間で共有されてもよく、第２のツール群を持ち上げる構造は、ＯＨＴシステムが第１のツール群および第２のツール群の両方にアクセス可能なように構成されてもよい。
【０１３０】
例えば、図１４および図１５の例示的なファブ・クリーンルームは、単一のＯＨＴ１４９０が第１のツール・レベル１４８４および第２のツール・レベル１４８６内のツールを含む、例示的なファブ・クリーンルーム内のツールのすべてにアクセスすることができるように構成される。上記の議論と同様に、そのような構成は、第２のツール・レベル１４８６上の第２のツール群１４６６、すなわち、ファブ・レベル・フロア１４４２上の第１のツール群１４６４の鉛直上方にあり第１のツール群１４６４から水平にオフセットされているツールを含むことができる。また、この構成は、第２のツール・レベル１４８６上の第２のツール群１４６６を支持する、図１４に示すようなフロアなどの、ＯＨＴがウェーハを保管する容器などのアイテムを両方のツール群に輸送することができるように構成されている構造を含むことができる。例えば、図１４および図１５で見られるように、第２のツール・レベル１４８６のフロアは、ウェーハを保管する容器１４９４を、アクセスポート１４９２を介して第１のツール群１４６４（例えば、第１のツール・レベル１４８４のファブ・レベル・フロア１４４２上のツール１４００Ａ〜Ｃ）に、および第２のツール群１４６６（例えば、第２のツール・レベル１４８６上の１４００Ｄおよび１４００Ｅ）に輸送することを可能にする３つのアクセスポート１４９２を有する。一部の実施形態では、第２のツール群を支持する構造は、フロアでなくてもよく、そのような事例では、構造は、ＯＨＴがファブ・レベル・フロア上の第１のツール群ならびに第１のツール群の上方にオフセットされた第２のツール群の両方にアクセスすることもできるように配置され、配列され、構築され、および／または構成されてもよい。
【０１３１】
図１４および図１５に表されたファブ・クリーンルームは、ポンプ、電源、冷却器を含むサブ・ファブ・レベル１４８８などの上で論じたクリーンルームの態様の一部またはすべて、または半導体処理で使用される他の態様を含んでもよい。さらにまた、本明細書に、例えば、図１４および図１５に関して記載された概念は、非クリーンルーム環境に適用可能である。
【０１３２】
また、本明細書に開示された（デュアル・レベル・レイアウトを含む）マルチレベル・レイアウトは、第１のツール群（例えば、ファブ・レベル・フロア上に設置されたツール）および第２のツール群（例えば、第１のツール群の上方に垂直にオフセットされたツール）が互いに設備を共有するように構成されてもよいことが発明者によって想定されている。これらの設備の一部は、とりわけ、ガスボックス用の保管庫および／または容器、水マニホールド、空気マニホールド、高電圧高周波発生器、パイプ、ワイヤ、ケーブル、管、導管、ポンプ、電源ボックス、冷却器、および削減固化装置を含んでもよい。例えば、第１のツール群内の１つまたは複数のツールは、第２のツール群内の１つまたは複数のツールとガスボックスを共有してもよい。
【０１３３】
さらに、本明細書に開示された（デュアル・レベル・レイアウトを含む）マルチレベル・レイアウトは、共通のクリーンルーム環境（例えば、「共有空間」）内部で実施されてもよいことが発明者によって想定されており、この共通のクリーンルーム環境には、単一のファブ・レベル内部に、図１４および図１５に表されるような、分割されたファブ・レベル（例えば、２つのファブ・レベル）、ビルの半導体製造室、および／または複数のレベルを有する単一のクリーンルーム環境が含まれてもよい。上記のように、図１４および図１５は、例えば、ファブ・レベル・フロアと、第１のツール群の上方に第２のツール群を支持し持ち上げる第２のフロアとを含む共有空間環境内の２つのツール群を表す。そのような環境では、デュアル・レベル・レイアウトは、第１および第２のツール群が照明装置、ＯＨＴシステム、他のカセット搬送システム（例えば、ロボットアーム）、圧縮空気利用システム、および／または空間を共有する環境内で実施されてもよい。一部のそのような実施形態では、共通のクリーンルーム環境は、共有空間であってもよい。また、他の一部の実施形態では、システムは、第１および第２のツール群が照明装置、ＯＨＴシステム、他のカセット搬送システム（例えば、ロボットアーム）、圧縮空気利用システム、および／または空間を共有する非クリーンルーム環境内で実施されてもよいことが想定されている。デュアル・レベル・システムは、天井およびフロア、ならびに／または部分的な天井／フロアによって部分的に垂直に画成された単一の部屋もしくは環境内で実施されてもよいことがさらに想定されている。１つまたは複数のビル・フロアは、第１の半導体処理ツール群と第２の半導体処理ツール群との間になくてもよいことがさらに想定されている。
【０１３４】
マルチレベル・レイアウトは、大気圧未満の真空環境中で動作するツールに対して、ならびに大気圧で動作することができるツールに対して利用されてもよい。また、マルチレベル・レイアウトは、同一のツール、同様のツール、異なるプロセスを実行するツール、および／または異なるツールすべてを含む実施形態に対して利用されてもよい。例えば、第１のツール群は、すべて同一のツールを含んでもよいが、第２のツール群は、第１のツール群内のツールと異なる１つまたは複数のツールを含んでもよい。さらに、第１および第２のツール群は、同一の、または実質的に同一のツールを含んでもよい。
【０１３５】
一部の実施形態では、第１のツール群と第２のツール群との間に水平のオフセットはなくてもよく、一部のそのような構成では、第２のツール群は、鉛直方向に沿って、例えば、ｚ軸に沿って見たとき、第１のツール群と実質的に重なり合ってもよい。図１６は、１６のツールを含む別の例示的なデュアル・レベル・レイアウトの上面図および背面図を表す。図１６のツールは、実線として示される排斥ゾーンを含む。図１６の上部は、上面図、すなわちｚ軸に沿って見たものであり、下部は、背面図、すなわち、ｙ軸に沿って見たものである。軸の凡例１６７８は、上部用であり、軸の凡例１６８０は、下部用である。見てわかるように、図１１と同様に、第２の８つのツール群１６６６が第１の８つのツール群１６６４の上方に持ち上げられて、示されているが、これらのツール群は、水平におよび／または横方向に互いにオフセットされていない。図１６の上部において上から見たとき、第２のツール群１６６６は、ツール群間の水平のオフセットがｘ方向またはｙ方向に実質的にないように、第１のツール群１６６４に実質的に重なっていることがわかる。一部のそのような実施形態では、第２のツール群１６６６の設置面積は、第１のツール群１６６４の設置面積に実質的に重なりおよび／または一致してもよい。図１１と同様に、図１６のツールは、実線として示される排斥ゾーンを含む。
【０１３６】
第２のツール群は、ファブ・クリーンルームおよび／またはビルの部分または一部分、例えば、ツール取付けアーキテクチャに固定された１つまたは複数の構成要素によって持ち上げられてもよい。一部の実施形態では、第２のツール群は、ファブ・レベルの一部またはすべてを分割するフロアまたは部分的なフロアを含むが、やはり第１のツール群と同一のクリーンルームおよび／または共有される環境内部にあるツール取付けアーキテクチャによって持ち上げられてもよい。一部のそのような実施形態では、第１および第２のツール群は、共通の空気供給システムおよび／またはＯＨＴシステムを共有してもよい。一部の実施形態では、ツール取付けアーキテクチャは、ファブ・レベルの１つまたは複数の壁に固定された、第２のツール群を支持する支持体システムであってもよい。また、ツール取付けアーキテクチャは、フロア、壁、ならびに／またはファブ・クリーンルームおよび／もしくはファブ・レベルの天井に支持することができる骨組みおよび／またはキャットウォークを含んでもよい。
【０１３７】
図１９は、半導体処理ツールを支持する例示的な構造の斜視図を表す。見てわかるように、半導体処理ツール１９００Ｃは、他の２つの半導体処理ツール１９００Ａおよび１９００Ｂの上方に持ち上げられ、半導体処理ツール１９００Ｃは、プラットホームとして表される構造１９１０２によって支持されている。このプラットホーム１９１０２は、天井、壁、および／またはファブ・レベルのフロア（図示せず）により支持されてもよい。
【０１３８】
第２のツール群を持ち上げる構造、例えば、ツール取付けアーキテクチャは、第２のツール群内部のツールの１つまたは複数へのアクセスを提供する。そのようなアクセスは、キャットウォーク、プラットホーム、フロア、および／またはハシゴによって得られてもよい。一部の実施形態では、第２のツール群を持ち上げる構造は、第２のツール群（例えば、ケーブルまたは懸架システム）へのアクセスを提供しない場合がある。一部の実施形態では、ホイスト・システム、懸架システム、ハシゴ、足場、機械的手段（例えば、フォークリフト、シザーリフト、ロボットアーム、クレーン）、および／または別のタイプのアクセス・システムによって第２のツール群へのアクセスが得られてもよい。
【０１３９】
一部の実施形態では、第２のツール群は、モジュール式システムであるツール取付けアーキテクチャによって持ち上げられてもよい。一部のそのような実施形態では、このモジュール式システム・アーキテクチャは、ファブ・レベル内部の任意の所望のレベルおよび／または位置に据え付けられてもよい。モジュール式システムは、足場および／またはラッキングと同様であってもよいモジュール式ビルディング・ブロックまたはモジュール式システムとして機能してもよい。
【０１４０】
本出願と共に提出された文書に示される上記の議論および例に加えて、マルチレベル・レイアウトは、様々な構成で実施されてもよい。一部のマルチレベル構成では、共通の処理環境、例えば、共通のクリーンルームおよび／またはファブ・クリーンルームは、第１のツール群および第２のツール群を含むことができ、第２のツール群が、第１のツール群の平均ウェーハ搬送面と第２のツール群の平均ウェーハ搬送面との間で測定されるような距離だけ第１のツール群から垂直にオフセットされている。また、第１のツール群は、ある水平距離だけ第２のツール群から水平にオフセットされてもよい。一部のそのような構成では、水平のオフセットによって、第１のツール群と第２のツール群との間で多少横方向の重なり合いができる場合がある。
【０１４１】
上記のように、本開示は、ファブ・レベル・フロアに隣接して配置された第１のツール群の上方に持ち上げられた２つ以上のツール群を含む。図１８は、ファブ・レベル・フロアに隣接した、例えば、実質的にファブ・レベル・フロア上に設置されたツール群の上方に持ち上げられた２つのツール群の描写的な例の背面図を表す。この図は、第３の平均ウェーハ搬送面１８９８を含む第３の半導体処理ツール群１８９６が第１のツール群１０６４および第２のツール群１０６６の上方に持ち上げられているのがわかるという点を除いて図１０と同様である。第３の半導体処理ツール群１８９６は、第３の平均ウェーハ搬送面１８９８と第１の平均ウェーハ搬送面１０７２との間で測定された第２の垂直距離１８９９だけ第１の半導体処理ツール群１０６４から垂直にオフセットされている。この第３のツール群１８９６は、上で論じたように第２のツール群と同様に構成され、設置されてもよく、そのような議論、例えば、第３のツール群と第１のツール群との間の（例えば、ｘ軸、ｙ軸、またはｘ軸およびｙ軸の両方に沿った方向の）水平のオフセット、ならびにｚ軸に沿って見たときの第３のツール群と第１のツール群との重なり合いなどは、本明細書に組み込まれる。
【０１４２】
本開示の文脈が明白に別の解釈をする必要のある場合を除き、記載および実施形態の全体にわたって、単語「備える」、「備えている」などは、排他的または網羅的とは対照的に包括的な意味で、すなわち、「限定されないが、含んでいる」という意味で解釈されるべきである。また、単数または複数を使用する単語は、一般に複数または単数をそれぞれ含む。さらに、単語「本明細書に」、「以降の」、「上記の」、「以下の」、および同様の趣旨の単語は、本出願の特定の部分ではなく本出願を全体として参照する。単語「または」が、２つ以上のアイテムのリストを参照して使用される場合、その単語は、その単語に関する以下の解釈のすべて、すなわち、リスト中のアイテムのいずれか、リスト中のアイテムのすべて、およびリスト中のアイテムの任意の組合せを包含する。用語「実施態様」は、本明細書に記載された技法および方法の実施態様のみならず、構造を具現化するならびに／または本明細書に記載された技法および／もしくは方法を組み込む物理的対象を指す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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【図２３】
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【図６】
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【図１４】
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【図１５】
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【外国語明細書】
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