KR-20260061426-A - 기판 처리 시스템 및 기판 처리 장치

Abstract

진공 반송 모듈과, 상기 진공 반송 모듈에 접속되는 제 1 면과, 상기 제 1 면의 반대측에 있는 제 2 면과, 상면과, 하면을 갖는 주 인터페이스 유닛과, 기판 처리 모듈을 구비하고, 상기 기판 처리 모듈은, 상면 및 하면을 갖는 교환 가능 중간 챔버 유닛과, 상기 교환 가능 중간 챔버 유닛의 상면에 착탈 가능하게 접속되는 교환 가능 상측 챔버 유닛과, 상기 교환 가능 중간 챔버 유닛의 하면에 착탈 가능하게 접속되는 교환 가능 하측 챔버 유닛을 포함하며, 상기 교환 가능 중간 챔버 유닛은, 내부 공간을 규정하는 챔버 측벽 구조체와, 상기 내부 공간 내에 배치되는 기판 지지부와, 상기 주 인터페이스 유닛의 상기 제 2 면에 착탈 가능하게 접속되는 중간 인터페이스 구조체를 포함하며, 상기 교환 가능 상측 챔버 유닛은, 상기 내부 공간을 규정하고, 상기 내부 공간 내에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입구를 갖는 챔버 상벽 구조체와, 상기 주 인터페이스 유닛의 상기 상면에 착탈 가능하게 접속되는 상측 인터페이스 구조체를 포함하며, 상기 교환 가능 하측 챔버 유닛은, 상기 내부 공간을 규정하고, 상기 내부 공간 내의 가스를 배출하기 위한 가스 배출구를 갖는 챔버 저벽 구조체와, 상기 주 인터페이스 유닛의 상기 하면에 착탈 가능하게 접속되는 하측 인터페이스 구조체를 포함하는, 기판 처리 시스템.

Inventors

• 아미쿠라 노리히코

Assignees

• 도쿄엘렉트론가부시키가이샤

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20240718

Priority Date

20230906

Claims (20)

1. 진공 반송 모듈과, 상기 진공 반송 모듈에 접속되는 제 1 면과, 상기 제 1 면의 반대측에 있는 제 2 면과, 상면과, 하면을 갖는 주 인터페이스 유닛과, 기판 처리 모듈을 구비하고, 상기 기판 처리 모듈은, 상면 및 하면을 갖는 교환 가능 중간 챔버 유닛과, 상기 교환 가능 중간 챔버 유닛의 상면에 착탈 가능하게 접속되는 교환 가능 상측 챔버 유닛과, 상기 교환 가능 중간 챔버 유닛의 하면에 착탈 가능하게 접속되는 교환 가능 하측 챔버 유닛을 포함하며, 상기 교환 가능 중간 챔버 유닛은, 내부 공간을 규정하는 챔버 측벽 구조체와, 상기 내부 공간 내에 배치되는 기판 지지부와, 상기 주 인터페이스 유닛의 상기 제 2 면에 착탈 가능하게 접속되는 중간 인터페이스 구조체를 포함하며, 상기 교환 가능 상측 챔버 유닛은, 상기 내부 공간을 규정하고, 상기 내부 공간 내에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입구를 갖는 챔버 상벽 구조체와, 상기 주 인터페이스 유닛의 상기 상면에 착탈 가능하게 접속되는 상측 인터페이스 구조체를 포함하며, 상기 교환 가능 하측 챔버 유닛은, 상기 내부 공간을 규정하고, 상기 내부 공간 내의 가스를 배출하기 위한 가스 배출구를 갖는 챔버 저벽 구조체와, 상기 주 인터페이스 유닛의 상기 하면에 착탈 가능하게 접속되는 하측 인터페이스 구조체를 포함하는 기판 처리 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 주 인터페이스 유닛은 복수의 용력 공급 라인에 접속되며, 상기 상측 인터페이스 구조체는, 상기 복수의 용력 공급 라인 중 적어도 하나로부터의 적어도 하나의 제 1 용력을 상기 주 인터페이스 유닛을 거쳐서 상기 챔버 상벽 구조체에 공급하도록 구성되며, 상기 하측 인터페이스 구조체는, 상기 복수의 용력 공급 라인 중 적어도 하나로부터의 적어도 하나의 제 2 용력을 상기 주 인터페이스 유닛을 거쳐서 상기 챔버 저벽 구조체에 공급하도록 구성되는 기판 처리 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 용력 및 상기 적어도 하나의 제 2 용력은 전력, 공기, 가스, 물 및 냉매로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 기판 처리 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 가스는 불활성 가스를 포함하는 기판 처리 시스템.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 주 인터페이스 유닛은 배기 라인에 접속되며, 상기 상측 인터페이스 구조체는, 상기 내부 공간 내의 가스를 상기 주 인터페이스 유닛을 거쳐서 상기 챔버 상벽 구조체로부터 상기 배기 라인으로 배출하도록 구성되는 기판 처리 시스템.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 주 인터페이스 유닛은 배기 라인에 접속되며, 상기 하측 인터페이스 구조체는, 상기 내부 공간 내의 가스를 상기 주 인터페이스 유닛을 거쳐서 상기 챔버 저벽 구조체로부터 상기 배기 라인으로 배출하도록 구성되는 기판 처리 시스템.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 기판 처리 모듈은, 상기 내부 공간 내의 가스를 상기 챔버 저벽 구조체를 거쳐서 배출하도록 구성되는 배기 유닛을 포함하는 기판 처리 시스템.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 처리 모듈은 가스 박스 유닛을 포함하며, 상기 처리 가스는, 상기 가스 박스 유닛으로부터 상기 주 인터페이스 유닛 및 상기 챔버 상벽 구조체의 상기 가스 도입구를 거쳐서 상기 내부 공간 내에 공급되는 기판 처리 시스템.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 가스 박스 유닛은 상기 진공 반송 모듈의 상방에 배치되도록 상기 기판 처리 모듈의 프레임에 장착되는 기판 처리 시스템.
10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 처리 모듈은 상기 기판 처리 모듈을 제어하도록 구성되는 전장 유닛을 포함하는 기판 처리 시스템.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 전장 유닛은 상기 교환 가능 상측 챔버 유닛에 포함되는 기판 처리 시스템.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 전장 유닛은 상기 교환 가능 상측 챔버 유닛의 상방에 배치되도록 상기 기판 처리 모듈의 프레임에 장착되는 기판 처리 시스템.
13. 제 10 항에 있어서, 상기 기판 지지부는 정전 척을 포함하며, 상기 전장 유닛은 상기 정전 척에 척 전압을 인가하도록 구성되는 척 전원을 포함하는 기판 처리 시스템.
14. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 처리 모듈은, 상기 챔버 상벽 구조체 및 상기 챔버 저벽 구조체 중 적어도 하나에 전기적으로 접속되며, RF 전력을 생성하도록 구성되는 RF 유닛을 포함하는 기판 처리 시스템.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 RF 유닛은 상기 교환 가능 하측 챔버 유닛에 포함되는 기판 처리 시스템.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 RF 유닛은 상기 교환 가능 하측 챔버 유닛의 하방에 배치되도록 상기 기판 처리 모듈의 프레임에 장착되는 기판 처리 시스템.
17. 제 14 항에 있어서, 상기 RF 유닛은 전압 펄스를 생성하도록 구성되는 전압 펄스 생성기를 포함하는 기판 처리 시스템.
18. 제 14 항에 있어서, 상기 기판 지지부는 정전 척을 포함하며, 상기 RF 유닛은 상기 정전 척에 척 전압을 인가하도록 구성되는 척 전원을 포함하는 기판 처리 시스템.
19. 기판 처리 공간을 갖는 교환 가능 중간 챔버 유닛과, 상기 기판 처리 공간의 상방에 착탈 가능하게 접속되는 교환 가능 상측 챔버 유닛과, 상기 기판 처리 공간의 하방에 착탈 가능하게 접속되는 교환 가능 하측 챔버 유닛과, 복수의 용력 공급 라인에 접속되는 인터페이스 유닛을 구비하고, 상기 인터페이스 유닛은, 상기 복수의 용력 공급 라인 중 적어도 하나로부터의 적어도 하나의 제 1 용력을 상기 인터페이스 유닛을 거쳐서 상기 교환 가능 상측 챔버 유닛에 공급하도록 구성되며, 상기 복수의 용력 공급 라인 중 적어도 하나로부터의 적어도 하나의 제 2 용력을 상기 인터페이스 유닛을 거쳐서 상기 교환 가능 하측 챔버 유닛에 공급하도록 구성되는 기판 처리 장치.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 용력 및 상기 적어도 하나의 제 2 용력은 전력, 공기, 가스, 물 및 냉매로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 기판 처리 장치.

Description

기판 처리 시스템 및 기판 처리 장치 본 개시는 기판 처리 시스템 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 특허문헌 1에는, 복수의 프로세스 모듈이 측면에 배치된 진공 반송 모듈을 구비한 기판 처리 시스템이 개시되어 있다. 프로세스 모듈의 상부에는 전장 유닛을 구비하고, 프로세스 모듈의 하부에는 전원계 유닛을 구비하는 것이 개시되어 있다. 도 1은 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성을 도시하는 평면도이다. 도 2는 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 부분적인 구성을 도시하는 사시도이다. 도 3은 실시형태에 따른 각 유닛의 구성을 도시하는 사시도이다. 도 4는 중간 유닛이 주 인터페이스 유닛에 장착되는 경우의 일 상태예를 도시하는 사시도이다. 도 5는 상측 유닛 및 하측 유닛이 주 인터페이스 유닛에 장착되는 경우의 일 상태예를 도시하는 사시도이다. 도 6은 제 1 실시형태에 따른 기판 처리 모듈의 구성을 도시하는 설명도이다. 도 7은 제 1 실시형태에 따른 각 유닛의 구성을 도시하는 설명도이다. 도 8은 제 2 실시형태에 따른 기판 처리 모듈의 구성을 도시하는 설명도이다. 도 9는 제 2 실시형태에 따른 각 유닛의 구성을 도시하는 설명도이다. 도 10은 제 3 실시형태에 따른 기판 처리 모듈의 구성을 도시하는 설명도이다. 도 11은 제 3 실시형태에 따른 각 유닛의 구성을 도시하는 설명도이다. 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서는, 반도체 웨이퍼(이하, "기판"이라 함)를 수납한 기판 처리 모듈을 감압 상태로 하고, 당해 기판에 소정의 처리를 실행하는 다양한 처리 공정이 실행되고 있다. 또한, 이들 복수의 처리 공정은, 예를 들어 공통의 반송 모듈의 주위에 기판 처리 모듈을 복수 배치한 기판 처리 장치를 이용하여 실행된다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 기판 처리 모듈은 기판에 대해 처리를 실행하는 내부 공간, 가스 공급계, 전원계 또는 제어계에 관한 다수의 구성 요소를 구비하고 있다. 이러한 구성 요소에 대해서는, 필요에 따라서 초기 정비, 점검, 클리닝, 수리 또는 교환 등과 같은 메인터넌스가 실행된다. 그러나, 특허문헌 1에 개시되는 바와 같은 기판 처리 시스템에 있어서는, 기판 처리 모듈의 메인터넌스 시에, 기판 처리 모듈 전체의 분리나 분해를 필요로 하는 경우가 있다. 이 경우, 기판 처리 모듈을 사용할 수 없는 동안, 기판 처리 시스템 전체의 생산성이 저하될 수 있다. 또한, 기판 처리 모듈을 최초에 기판 처리 시스템에 설치하는 경우나, 메인터넌스 후에 재차 설치하는 경우 등에는, 상술한 가스 공급계, 전원계 또는 제어계에 따른 배관, 케이블 등의 접속을 개별적으로 실행할 필요가 있다. 또한, 기판 처리 시스템과 외부의 사이에서 기판 처리 모듈 전체를 반송하는 경우는, 그 반송에 비용을 필요로 한다. 또한, 교환용의 기판 처리 모듈 전체를 외부에 있어서 보관하는 것에도 비용을 필요로 한다. 따라서, 메인터넌스를 적절하게 실행하는 관점에서 개선의 여지가 있었다. 그래서, 본 개시에 따른 기술은 기판 처리 시스템에 있어서, 기판 처리 모듈의 메인터넌스를 적절하게 실행한다. 구체적으로는, 메인터넌스를 적절하게 실행하는 것이 가능한 복수의 유닛을 구비하는 기판 처리 시스템을 제공한다. 이하, 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 구성에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 있어서는, 동일한 부호를 부여하는 것에 의해 중복 설명을 생략한다. <기판 처리 시스템> 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다. 기판 처리 시스템에서는, 기판(W)에 대해, 예를 들어 성막 처리, 클리닝 처리, 기타 플라즈마 처리 등의 소망의 가스 처리를 포함하는 프로세스를 실행한다. 도 1에 도시하는 바와 같이 기판 처리 시스템은, 기판 처리 장치(1) 및 제어부(2)를 갖는다. 기판 처리 장치(1)는 대기부(10)와 감압부(11)가 로드록 모듈(20, 21)을 거쳐서 일체로 접속된 구성을 갖는다. 대기부(10)는 대기압 분위기 하에 있어서 기판(W)에 소망의 처리를 실행하는 대기 모듈을 구비한다. 감압부(11)는, 감압 분위기 하에 있어서 기판(W)에 소망의 처리를 실행하는 감압 모듈을 구비한다. 로드록 모듈(20, 21)은 각각 게이트 밸브(22, 23)를 거쳐서, 대기부(10)의 후술하는 대기 반송 모듈(30)과, 감압부(11)의 후술하는 진공 반송 모듈(40)을 연결하도록 마련되어 있다. 로드록 모듈(20, 21)은 기판(W)을 일시적으로 보지하도록 구성되어 있다. 또한, 로드록 모듈(20, 21)은 내부를 대기압 분위기와 감압 분위기(진공 상태)로 전환되도록 구성되어 있다. 대기부(10)는, 후술하는 기판 반송 기구(50)를 구비한 대기 반송 모듈(30)과, 복수의 기판(W)을 보관 가능한 후프(31)를 탑재하는 로드 포트(32)를 갖고 있다. 또한, 대기 반송 모듈(30)에는, 기판(W)의 수평방향의 방향을 조절하는 오리엔터 모듈(도시하지 않음)이나 복수의 기판(W)을 격납하는 격납 모듈(도시하지 않음) 등이 인접하여 마련되어 있어도 좋다. 대기 반송 모듈(30)은 내부가 거의 직육면체 형상인 하우징을 구비하고, 당해 하우징의 내부는 대기압 분위기로 유지되어 있다. 대기 반송 모듈(30)의 하우징의 장변을 구성하는 일 측면에는, 복수, 예를 들어 5개의 로드 포트(32)가 병설되어 있다. 대기 반송 모듈(30)의 하우징의 장변을 구성하는 타측면에는, 로드록 모듈(20, 21)이 병설되어 있다. 대기 반송 모듈(30)의 내부에는, 기판(W)을 반송하는 기판 반송 기구(50)가 마련되어 있다. 기판 반송 기구(50)는 기판(W)을 보지하고 이동하는 반송 아암(51)과, 반송 아암(51)을 회전 가능하게 지지하는 회전대(52)와, 회전대(52)를 탑재한 회전 탑재대(53)를 갖고 있다. 또한, 대기 반송 모듈(30)의 내부에는, 대기 반송 모듈(30)의 길이방향으로 연신되는 가이드 레일(54)이 마련되어 있다. 회전 탑재대(53)는 가이드 레일(54) 상에 마련되며, 기판 반송 기구(50)는 가이드 레일(54)을 따라서 이동 가능하게 구성되어 있다. 감압부(11)는 기판(W)을 내부에서 반송하는 진공 반송 모듈(40)과, 진공 반송 모듈(40)로부터 반송된 기판(W)에 소망의 처리를 실행하는 기판 처리 모듈(60)을 갖고 있다. 진공 반송 모듈(40) 및 기판 처리 모듈(60)에 있어서의 후술하는 챔버의 내부는, 각각 감압 분위기로 보지 가능하게 구성된다. 하나의 진공 반송 모듈(40)에 대해서는, 복수의 기판 처리 모듈(60)이 접속되어 있다. 기판 처리 모듈(60)의 챔버는, 주 인터페이스 유닛(70)에 마련하는 개구(71)를 거쳐서 진공 반송 모듈(40)에 접속되어 있다. 개구(71)는 적어도 하나의 게이트 밸브를 포함한다. 기판 처리 모듈(60) 및 주 인터페이스 유닛(70)의 상세에 대해서는 후술한다. 또한, 도 1에 도시하는 예에서는 6개의 기판 처리 모듈(60)이 접속되어 있지만, 이것으로 한정되지 않으며, 6개보다 적거나, 또는 6개보다 많은 기판 처리 모듈(60)을 접속하여도 좋다. 진공 반송 모듈(40)은 상술한 바와 같이 로드록 모듈(20, 21)에 접속되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 진공 반송 모듈(40)은 대기부(10)로부터 로드록 모듈(20)에 반송된 기판(W)을 하나의 기판 처리 모듈(60)에 반송하도록 구성되어 있다. 또한, 진공 반송 모듈은 기판 처리 모듈(60)에서 소망의 처리가 실시된 기판(W)을 로드록 모듈(21)에 반송하도록 구성되어 있다. 진공 반송 모듈(40)의 내부에는, 기판(W)을 반송하는 기판 반송 기구(73)가 마련되어 있다. 기판 반송 기구(73)는 기판(W)을 보지하고 이동하는 반송 아암(74)과, 반송 아암(74)을 회전 가능하게 지지하는 회전대(75)와, 회전대(75)를 탑재한 회전 탑재대(76)를 갖고 있다. 또한, 진공 반송 모듈(40)의 내부에는, 진공 반송 모듈(40)의 길이방향으로 연신되는 가이드 레일(77)이 마련되어 있다. 회전 탑재대(76)는 가이드 레일(77) 상에 마련되며, 기판 반송 기구(73)는 가이드 레일(77)을 따라서 이동 가능하게 구성되어 있다. 기판 반송 기구(73)는, 로드록 모듈(20)에 보지된 기판(W)을 반송 아암(74)으로 수취하고, 소망의 기판 처리 모듈(60)에 반송한다. 또한 기판 반송 기구(73)는, 기판 처리 모듈(60)에서 소망의 처리가 실시된 기판(W)을 반송 아암(74)으로 보지하고, 로드록 모듈(21)에 반송한다. 또한 진공 반송 모듈(40)에는, 기판 처리 모듈(60)에 대해 가스를 공급하는 복수, 예를 들어 본 실시형태에 있어서는 각 기판 처리 모듈(60)에 대응하는 복수의 가스 박스(80)가 마련되어 있다. 가스 박스(80)는 가스 박스 유닛의 일 예이다. 또한 가스 박스(80)의 수나 배치는 본 실시형태로 한정되지 않는다. 도 1에 도시하는 예에서는 6개의 기판 처리 모듈(60)에 대응하여 6개의 가스 박스(80)가 마련되어 있지만, 이것으로 한정되지 않으며, 6개보다 적거나, 또는 6개보다 많은 가스 박스(80)를 마련하여도 좋다. 일 실시형태에 따른 가스 박스(80)는, 진공 반송 모듈(40)의 상방에 배치되도록 기판 처리 모듈(60)의 프레임에 장착된다. 제어부(2)는, 본 개시에 있어서 설명되는 여러 공정을 기판 처리 장치(1)에 실행시키는 컴퓨터 실행 가능한 명령을 처리한다. 제어부(2)는, 여기에서 설명되는 여러 공정을 실행하도록 기판 처리 장치(1)의 각 요소를 제어하도록 구성될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제어부(2)의 일부 또는 전부가 기판 처리 장치(1)에 포함되어도 좋다. 제어부(2)는 처리부(2a1), 기억부(2a2) 및 통신 인터페이스(2a3)를 포함하여도 좋다. 제어부(2)는, 예를 들어 컴퓨터(2a)에 의해 실현된다. 처리부(2a1)는 기억부(2a2)로부터 프로그램을 판독하고, 판독된 프로