JP2022008057A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】その中で基板に対する処理が行われる基板処理空間を画成するチャンバを容易にメンテナンスすることを可能とする技術を提供する。
【解決手段】開示される基板処理装置は、第1のチャンバ、基板支持器、アクチュエータ、第2のチャンバ、及び少なくとも一つの固定器具を備える。基板支持器及び第2のチャンバは、第1のチャンバの内部空間内に配置される。アクチュエータは、基板支持器を第1の位置と第2の位置との間で移動させる。第2のチャンバは、基板支持器が第1の位置にあるときに基板処理空間を基板支持器と共に画成する。第2のチャンバは、基板支持器が第2の位置にあるときに第1のチャンバの開口を介して第1のチャンバの内部空間と外部との間で搬送可能である。少なくとも一つの固定器具は、第1のチャンバの内部空間において第2のチャンバを第1のチャンバに解除可能に固定する。
【選択図】図2
【解決手段】開示される基板処理装置は、第1のチャンバ、基板支持器、アクチュエータ、第2のチャンバ、及び少なくとも一つの固定器具を備える。基板支持器及び第2のチャンバは、第1のチャンバの内部空間内に配置される。アクチュエータは、基板支持器を第1の位置と第2の位置との間で移動させる。第2のチャンバは、基板支持器が第1の位置にあるときに基板処理空間を基板支持器と共に画成する。第2のチャンバは、基板支持器が第2の位置にあるときに第1のチャンバの開口を介して第1のチャンバの内部空間と外部との間で搬送可能である。少なくとも一つの固定器具は、第1のチャンバの内部空間において第2のチャンバを第1のチャンバに解除可能に固定する。
【選択図】図2
Description
本開示の例示的実施形態は、基板処理装置、基板処理システム、及びメンテナンス方法に関するものである。
プラズマ処理装置が、基板に対するプラズマ処理で用いられている。プラズマ処理装置は、チャンバ及び基板支持器を備える。基板支持器は、チャンバ内で基板を支持する。基板は、チャンバ内で処理ガスから生成されたプラズマからの化学種により処理される。
本開示は、その中で基板に対する処理が行われる基板処理空間を画成するチャンバを容易にメンテナンス可能とする技術を提供する。
一つの例示的実施形態において、基板処理装置が提供される。基板処理装置は、第1のチャンバ、基板支持器、アクチュエータ、第2のチャンバ、及び少なくとも一つの固定器具を備える。第1のチャンバは、内部空間及び開口を有する。基板支持器は、第1のチャンバの内部空間内に配置される。アクチュエータは、基板支持器を第1の位置と第2の位置との間で移動させるように構成される。第2のチャンバは、第1のチャンバの内部空間内に配置される。第2のチャンバは、基板支持器が第1の位置にあるときに基板処理空間を基板支持器と共に画成する。第2のチャンバは、基板支持器が第2の位置にあるときに開口を介して第1のチャンバの内部空間と外部との間で搬送可能である。少なくとも一つの固定器具は、第1のチャンバの内部空間において第2のチャンバを第1のチャンバに解除可能に固定するように構成される。
一つの例示的実施形態によれば、その中で基板に対する処理が行われる基板処理空間を画成するチャンバを容易にメンテナンスすることが可能となる。
以下、種々の例示的実施形態について説明する。
一つの例示的実施形態において、基板処理装置が提供される。基板処理装置は、第1のチャンバ、基板支持器、アクチュエータ、第2のチャンバ、及び少なくとも一つの固定器具を備える。第1のチャンバは、内部空間及び開口を有する。基板支持器は、第1のチャンバの内部空間内に配置される。アクチュエータは、基板支持器を第1の位置と第2の位置との間で移動させるように構成される。第2のチャンバは、第1のチャンバの内部空間内に配置される。第2のチャンバは、基板支持器が第1の位置にあるときに基板処理空間を基板支持器と共に画成する。第2のチャンバは、基板支持器が第2の位置にあるときに開口を介して第1のチャンバの内部空間と外部との間で搬送可能である。少なくとも一つの固定器具は、第1のチャンバの内部空間において第2のチャンバを第1のチャンバに解除可能に固定するように構成される。
上記実施形態の基板処理装置では、基板は、第2のチャンバ内で処理される。第2のチャンバは、第1のチャンバ内に配置され、第1のチャンバに固定される。第1のチャンバに対する第2のチャンバの固定は、解除することが可能である。また、第1のチャンバに対する第2のチャンバの固定が解除された状態では、第1のチャンバの開口から第1のチャンバの外側に第2のチャンバを搬出することが可能である。故に、上記実施形態によれば、その中で基板に対する処理が行われる基板処理空間を画成するチャンバ、即ち第2のチャンバを容易にメンテナンスすることが可能となる。
一つの例示的実施形態において、第2のチャンバは、バッフル及び一つ又は複数のリング部材を含んでいてもよい。バッフルは、基板支持器が第1の位置にあるときに基板支持器を囲むように配置される。一つ又は複数のリング部材は、基板支持器が第1の位置にあるときに基板処理空間において基板支持器上に載置された基板を囲むように配置される。
一つの例示的実施形態において、少なくとも一つの固定器具は、第1のチャンバの内部空間において第2のチャンバの天部を第1のチャンバの天部に解除可能に固定するように構成されていてもよい。
一つの例示的実施形態において、少なくとも一つの固定器具は、第2のチャンバの天部と係合するように構成される係合部材と、係合部材が第2のチャンバの天部に係合された状態で係合部材を上方に付勢するように構成される付勢部材と、を含んでいてもよい。
一つの例示的実施形態において、基板処理装置は、少なくとも一つの固定器具による第2のチャンバの第1のチャンバへの固定を解除するように構成される解除機構を更に備えていてもよい。
一つの例示的実施形態において、解除機構は、エア供給器を含んでいてもよい。
一つの例示的実施形態において、少なくとも一つの固定器具は、係合部材及びカム機構を含んでいてもよい。係合部材は、第2のチャンバの天部と係合するように構成される。カム機構は、第2のチャンバの天部を第1のチャンバの天部に接触させるように第2のチャンバの天部に係合している係合部材を上方に移動させるように構成される。
一つの例示的実施形態において、第1のチャンバは、基板搬送口を有していてもよい。第2のチャンバは、第1のチャンバの内部空間において第2のチャンバが第1のチャンバに固定されているときに基板搬送口と対向する可動シャッターを含んでいてもよい。基板処理装置は、可動シャッターを開位置と閉位置との間で駆動させるように構成される追加のアクチュエータを更に備えていてもよい。
別の例示的実施形態においても、基板処理装置が提供される。基板処理装置は、第1のチャンバ、基板支持器、第2のチャンバ、少なくとも一つのアクチュエータ、及び少なくとも一つの固定器具を備える。第1のチャンバは、第1の内部空間及び第1の開口を有する。基板支持器は、第1の内部空間内に配置される。第2のチャンバは、第1の内部空間内に配置され、第2の内部空間及び第2の開口を有する。少なくとも一つのアクチュエータは、第1の内部空間において基板支持器及び第2のチャンバのうち少なくとも一つを第1の状態と第2の状態との間で相対的に移動させるように構成される。第1の状態は、基板支持器が第2の開口を閉鎖している状態であり、第2の状態は、基板支持器が第2の開口から離れている状態である。少なくとも一つの固定器具は、第1の内部空間において第2のチャンバを第1のチャンバに解除可能に固定するように構成される。第2のチャンバは、少なくとも一つの固定器具による第2のチャンバの第1のチャンバへの固定が解除されているときに第1の開口を介し第1の内部空間と第1のチャンバの外部との間で搬送可能である。
一つの例示的実施形態において、第2のチャンバは、第2の状態において少なくとも一つの固定器具による第2のチャンバの第1のチャンバへの固定が解除されているときに第1の開口を介して第1の内部空間と第1のチャンバの外部との間で搬送可能であってもよい。
一つの例示的実施形態において、少なくとも一つのアクチュエータは、第1の内部空間において基板支持器を第1の上側位置と第1の下側位置との間で移動させるように構成される第1のアクチュエータを含んでいてもよい。基板支持器は、第1の状態において第1の上側位置に配置され、第2の状態において第1の下側位置に配置される。
一つの例示的実施形態において、少なくとも一つのアクチュエータは、第1の内部空間において第2のチャンバを第2の上側位置と第2の下側位置との間で移動させるように構成される第2のアクチュエータを含んでいてもよい。第2のチャンバは、第1の状態において第2の上側位置に配置され、第2の状態において第2の下側位置に配置される。
以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
一つの例示的実施形態において、基板処理システムは、一つ以上のプロセスモジュール、搬送モジュール、搬送装置、及び制御部を備える。図1は、一つの例示的実施形態に係る基板処理システムを示す図である。図1に示す基板処理システムPSは、プロセスモジュールPM1~PM6、搬送モジュールCTM、搬送装置CTU(図5参照)、制御部MCを備えている。
基板処理システムPSは、台2a~2d、容器4a~4d、アライナAN、ロードロックモジュールLL1,LL2、及び搬送モジュールTMを更に備えていてもよい。なお、基板処理システムPSにおける台の個数、容器の個数、ロードロックモジュールの個数は一つ以上の任意の個数であり得る。また、基板処理システムPSにおけるプロセスモジュールの個数は、一つ以上の任意の個数であり得る。
台2a~2dは、ローダモジュールLMの一縁に沿って配列されている。容器4a~4dはそれぞれ、台2a~2d上に搭載されている。容器4a~4dの各々は、例えば、FOUP(Front Opening Unified Pod)と称される容器である。容器4a~4dの各々は、その内部に基板Wを収容するように構成されている。
ローダモジュールLMは、チャンバを有する。ローダモジュールLMのチャンバ内の圧力は、大気圧に設定される。ローダモジュールLMは、搬送装置TU1を有する。搬送装置TU1は、例えば多関節ロボットであり、制御部MCによって制御される。搬送装置TU1は、ローダモジュールLMのチャンバを介して基板Wを搬送するように構成されている。搬送装置TU1は、容器4a~4dの各々とアライナANとの間、アライナANとロードロックモジュールLL1,LL2の各々との間、ロードロックモジュールLL1,LL2の各々と容器4a~4dの各々との間で、基板Wを搬送し得る。アライナANは、ローダモジュールLMに接続されている。アライナANは、基板Wの位置の調整(位置の較正)を行うように構成されている。
ロードロックモジュールLL1及びロードロックモジュールLL2の各々は、ローダモジュールLMと搬送モジュールTMとの間に設けられている。ロードロックモジュールLL1及びロードロックモジュールLL2の各々は、予備減圧室を提供している。
搬送モジュールTMは、ロードロックモジュールLL1及びロードロックモジュールLL2の各々にゲートバルブを介して接続されている。搬送モジュールTMは、減圧可能な搬送チャンバTCを有している。搬送モジュールTMは、搬送装置TU2を有している。搬送装置TU2は、例えば多関節ロボットであり、制御部MCによって制御される。搬送装置TU2は、搬送チャンバTCを介して基板Wを搬送するように構成されている。搬送装置TU2は、ロードロックモジュールLL1,LL2の各々とプロセスモジュールPM1~PM6の各々との間、及び、プロセスモジュールPM1~PM6のうち任意の二つのプロセスモジュールの間において、基板Wを搬送し得る。
プロセスモジュールPM1~PM6の各々は、専用の基板処理を行うように構成された装置である。プロセスモジュールPM1~PM6のうち少なくとも一つのプロセスモジュールは、後述する例示的実施形態に係る基板処理装置である。
搬送モジュールCTMは、チャンバを有している。搬送モジュールCTMのチャンバは、例示的実施形態に係る基板処理装置の第1のチャンバに、当該第1のチャンバの側壁に形成された開口を介して接続されている。搬送装置CTUは、例えば多関節ロボットである。搬送装置CTUは、基板処理装置の第1のチャンバ内に設けられた第2のチャンバを、搬送モジュールCTMのチャンバに搬送するように構成されている。なお、図1に示す例では、搬送モジュールCTMは、プロセスモジュールPM5に接続されている。一実施形態において、基板処理システムPSは、一つ以上のプロセスモジュールにそれぞれ接続された一つ以上の搬送モジュールCTMを備えていてもよい。一実施形態において、搬送モジュールTMが、搬送モジュールCTMとして用いられてもよい。
制御部MCは、基板処理システムPSの各部を制御するように構成されている。制御部MCは、プロセッサ、記憶装置、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり得る。制御部MCは、記憶装置に記憶されている制御プログラムを実行し、当該記憶装置に記憶されているレシピデータに基づいて基板処理システムPSの各部を制御する。後述する例示的実施形態に係るメンテナンス方法は、制御部MCによる基板処理システムPSの各部の制御により、基板処理システムPSにおいて実行され得る。
以下、例示的実施形態に係る基板処理装置について説明する。図2は、一実施形態に係る基板処理装置を概略的に示す図である。図2に示す基板処理装置1は、容量結合型のプラズマ処理装置である。基板処理装置1は、第1のチャンバ10を備えている。第1のチャンバ10は、内部空間を提供している。第1のチャンバ10は、チャンバ本体12を含んでいる。チャンバ本体12は、電気的に接地されている。チャンバ本体12は、例えばアルミニウムから形成されている。チャンバ本体12の表面には、耐腐食性の膜が形成されていてもよい。耐腐食性の膜は、例えば、酸化アルミニウム又は酸化イットリウムといった材料から形成される。
チャンバ本体12は、側壁12sを含んでいる。側壁12sは、略円筒形状を有している。側壁12sの中心軸線は、鉛直方向に延びており、図2においては軸線AXとして示されている。第1のチャンバ10は、基板搬送口12pを提供している。基板搬送口12pは、側壁12sにおいて提供されていてもよい。第1のチャンバ10の内側の空間は、基板搬送口12pを介して搬送モジュールTMの搬送チャンバTCと接続されている。基板搬送口12pは、ゲートバルブ12gによって開閉可能である。基板Wは、第1のチャンバ10の内側と第1のチャンバ10の外側との間で搬送されるときに、基板搬送口12pを通過する。
第1のチャンバ10は、開口12o(第1の開口)を更に提供している。開口12oは、側壁12sにおいて提供されていてもよい。開口12oは、後述する第2のチャンバが通過可能なサイズを有している。第1のチャンバ10の内側の空間(内部空間又は第1の内部空間)は、開口12oを介して搬送モジュールCTMと接続されている。開口12oは、ゲートバルブ12vによって開閉可能である。
基板処理装置1は、基板支持器14を更に備えている。基板支持器14は、第1のチャンバ10内に配置されている。基板支持器14は、載置領域14mを有する。基板支持器14は、載置領域14m上に載置される基板Wを支持するように構成されている。基板支持器14は、支持部15によって支持されていてもよい。支持部15は、略円筒形状を有している。支持部15は、例えば石英といった絶縁体から形成される。支持部15は、底板16から上方に延在していてもよい。
基板支持器14は、下部電極18及び静電チャック20を含んでいてもよい。下部電極18は、略円盤形状を有している。下部電極18の中心軸線は、軸線AXに略一致している。下部電極18は、アルミニウムといった導体から形成されている。下部電極18は、その中に流路18fを提供している。流路18fは、例えば渦巻き状に延在している。流路18fは、チラーユニット19に接続されている。チラーユニット19は、第1のチャンバ10の外部に設けられている。チラーユニット19は、冷媒を流路18fに供給する。流路18fに供給された冷媒は、チラーユニット19に戻される。
基板処理装置1は、第1の高周波電源21及び第2の高周波電源22を更に備えていてもよい。第1の高周波電源21は、第1の高周波電力を発生する電源である。第1の高周波電力は、プラズマの生成に適した周波数を有する。第1の高周波電力の周波数は、例えば27MHz以上である。第1の高周波電源21は、整合器21mを介して下部電極18に電気的に接続されている。整合器21mは、負荷側(下部電極18側)のインピーダンスを第1の高周波電源21の出力インピーダンスに整合させるためのマッチング回路を有している。なお、第1の高周波電源21は、下部電極18ではなく、後述する上部電極に整合器21mを介して接続されていてもよい。
第2の高周波電源22は、第2の高周波電力を発生する電源である。第2の高周波電力は、基板Wへのイオンの引き込みに適した周波数を有する。第2の高周波電力の周波数は、例えば13.56MHz以下である。第2の高周波電源22は、整合器22mを介して下部電極18に電気的に接続されている。整合器22mは、負荷側(下部電極18側)のインピーダンスを第2の高周波電源22の出力インピーダンスに整合させるためのマッチング回路を有している。
静電チャック20は、下部電極18上に設けられている。静電チャック20は、本体と電極20aを含んでいる。静電チャック20の本体は、略円盤形状を有している。静電チャック20の中心軸線は、軸線AXと略一致している。静電チャック20の本体は、セラミックから形成されている。静電チャック20の本体の上面は、上述の載置領域14mを構成している。電極20aは、導体から形成された膜である。電極20aは、静電チャック20の本体内に設けられている。電極20aは、スイッチ20sを介して直流電源20dに接続されている。直流電源20dからの電圧が電極20aに印加されると、静電チャック20と基板Wとの間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、基板Wは静電チャック20に引き付けられ、静電チャック20によって保持される。基板処理装置1は、静電チャック20と基板Wの裏面との間の間隙に、伝熱ガス(例えば、ヘリウムガス)を供給するガスラインを提供していてもよい。
基板支持器14は、エッジリングERを支持していてもよい。基板Wは、エッジリングERによって囲まれた領域内で静電チャック20上に載置される。エッジリングERは、例えばシリコン、石英、又は炭化ケイ素から形成される。
基板支持器14は、外周部23を更に備えていてもよい。外周部23は、下部電極18、静電チャック20、及び支持部15の外周に沿って延在している。外周部23は、石英のような絶縁体から形成される。
基板処理装置1は、アクチュエータ24を更に備えている。アクチュエータ24は、基板支持器14を第1の位置(第1の上側位置)と第2の位置(第1の下側位置)との間で移動させるように構成されている。第1の位置は、第2の位置に対して上方の位置である。アクチュエータ24は、支持部と駆動部を有し得る。アクチュエータ24の支持部は、基板支持器14を支持しており、下方に延在している。アクチュエータ24の駆動部は、支持部を介して基板支持器14を移動させるための動力を発生する。アクチュエータ24の駆動部は、例えばモータを含む。
第1のチャンバ10は、天部26を更に含み得る。天部26は、チャンバ本体12の上端開口を閉じるように、側壁12s上に設けられている。天部26は、後述する第2のチャンバの天部の上方で延在している。
一実施形態において、天部26は、バッキング部27、環状部28、環状部29、及びヒータユニット30を含んでいてもよい。バッキング部27は、基板支持器14の上方に配置されている。バッキング部27は、上部電極31の一部を構成する。上部電極31は、基板支持器14の上方に設けられている。
環状部28は、略環形状を有している。環状部28は、アルミニウムといった金属から形成されている。環状部28は、ヒータユニット30を介して側壁12s上に設けられている。ヒータユニット30は、その中にヒータを内蔵している。環状部29は、略環形状を有している。環状部29は、バッキング部27と環状部28との間に設けられている。環状部29は、石英といった絶縁体から形成されている。
基板処理装置1は、第2のチャンバ32を更に備える。第2のチャンバ32は、第1のチャンバ10内に配置される。第2のチャンバ32は、第2の内部空間及び第2の開口を提供していてもよい。第2の内部空間は、第2のチャンバ32の内側の空間であり、第2の開口は、第2のチャンバ32に連続する開口である。第2の開口は、第2のチャンバ32の下部において提供され得る。
第2のチャンバ32は、基板支持器14が第1の位置にあるときに、処理空間S、即ち基板処理空間を基板支持器14と共に画成する。基板支持器14が第1の位置にあるときに、基板支持器14が第2のチャンバ32の第2の開口を閉鎖している第1の状態が形成される。第1の状態においては、第2の内部空間は基板処理空間となる。一方、基板支持器14が第2の位置に移動されると、基板支持器14が第2の開口から離れている第2の状態が形成される。
第2のチャンバ32は、第1のチャンバ10に対して取り外し可能に固定される。また、第2のチャンバ32は、開口12oを介して第1のチャンバ10の内側と外側との間で搬送可能である。第2のチャンバ32は、アルミニウムといった導体から形成されていてもよい。第2のチャンバ32の表面には、耐腐食性の膜が形成されていてもよい。耐腐食性の膜は、例えば、酸化アルミニウム又は酸化イットリウムといった材料から形成される。
基板処理装置1は、少なくとも一つの固定器具34及び解除機構36を更に備えている。固定器具34は、第1のチャンバ10の内部空間において、第2のチャンバ32を第1のチャンバ10に解除可能に固定するように構成されている。解除機構36は、固定器具34による第2のチャンバ32の固定を解除するように構成されている。固定器具34及び解除機構36の詳細については、後述する。
一実施形態において、第2のチャンバ32は、天部32c、側部32s、バッフル32b、及び一つ又は複数のリング部材32rを含んでいてもよい。天部32cは、処理空間Sの上方で延在している。一実施形態において、天部32cは、天板38及び環状部39を含んでいてもよい。天板38は、略円盤形状を有している。環状部39は、略環形状を有している。環状部39は、軸線AXの周りで周方向に延在しており、天板38の外縁から径方向に延在している。環状部39は、天板38を支持している。天板38の外縁は、環状部39の内縁上に配置されている。なお、上述のヒータユニット30は、環状部39と環状部28との間にも介在している。
側部32sは、処理空間Sの側方で延在している。側部32sは、略円筒形状を有している。一実施形態において、側部32sは、天部32cの環状部39の外縁に連続しており、環状部39の外縁から下方に延在している。
バッフル32bは、側部32sと基板支持器14との間で延在している。バッフル32bは、基板支持器14が第1の位置にあるときに基板支持器14を囲むように配置される。バッフル32bは、略環形状を有している。バッフル32bは、複数の貫通孔を提供している。基板処理装置1は、排気装置40を更に備え得る。排気装置40は、自動圧力制御弁といった圧力調整器及びターボ分子ポンプといった減圧ポンプを含んでいる。排気装置40は、バッフル32bの下方で、第1のチャンバ10の底部に接続されている。
リング部材32rは、略環形状を有している。リング部材32rは、基板支持器14が第1の位置にあるときに基板支持器14上に載置された基板Wを囲むように配置される、即ち、リング部材32rの内縁は、エッジリングERを介して載置領域14mを囲む。リング部材32rは、バッフル32bの内縁上で支持されている。
天板38とバッキング部27は、第2のチャンバ32が第1のチャンバ10に固定された状態において、上部電極31を構成する。この状態において、天板38の上面は、バッキング部27の下面に当接する。一実施形態において、上部電極31は、シャワーヘッドを構成していてもよい。天板38は、複数のガス吐出孔38hを提供している。複数のガス吐出孔38hは、天板38をその板厚方向(鉛直方向)に貫通している。天板38は、シリコンから形成されていてもよい。或いは、天板38は、アルミニウムといった導体製の部材の表面上に耐腐食性の膜を形成することにより構成されていてもよい。耐腐食性の膜は、例えば、酸化アルミニウム又は酸化イットリウムといった材料から形成されている。
バッキング部27は、例えばアルミニウムから形成されている。バッキング部27は、その中に流路27fを提供している。流路27fは、バッキング部27内で、例えば渦巻き状に延在している。流路27fは、チラーユニット42に接続されている。チラーユニット42は、第1のチャンバ10の外側に設けられている。チラーユニット42は、冷媒を流路27fに供給する。流路27fに供給された冷媒は、チラーユニット42に戻される。
バッキング部27は、その中にガス拡散室27dを提供している。また、バッキング部27は、複数の孔27hを提供している。複数の孔27hは、ガス拡散室27dから下方に延びている。複数の孔27hは、第2のチャンバ32が第1のチャンバ10に固定された状態では、複数のガス吐出孔38hにそれぞれ接続する。ガス拡散室27dには、ガス供給部44が接続されている。
ガス供給部44は、ガスソース群45、バルブ群46、流量制御器群47、及びバルブ群48を含んでいてよい。ガスソース群45は、複数のガスソースを含んでいる。バルブ群46及びバルブ群48の各々は、複数のバルブを含んでいる。流量制御器群47は、複数の流量制御器を含んでいる。複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース群45の複数のガスソースの各々は、バルブ群46の対応のバルブ、流量制御器群47の対応の流量制御器、及びバルブ群48の対応のバルブを介してガス拡散室27dに接続されている。基板処理装置1では、ガスソース群45の複数のガスソースのうち選択された一つ以上のガスソースからのガスが、ガス拡散室27d及び複数の孔27hを介して、複数のガス吐出孔38hから処理空間Sに供給される。
一実施形態において、第2のチャンバ32の側部32sは、基板搬送口12pと第2のチャンバ32の内部との間の領域において開口を提供していてもよい。側部32sは、この開口を閉じるための可動シャッター50を含んでいてもよい。基板処理装置1は、可動シャッター50の移動のために、駆動機構51を更に備えていてもよい。駆動機構51は、可動シャッター50を、基板搬送口12pと第2のチャンバ32の内部との間の領域(即ち、側部32sの開口)と当該領域から退避した場所との間で移動させるように構成されている。即ち、駆動機構51は、可動シャッター50を開位置と閉位置との間で移動させるように構成されている。開位置は、閉位置の上方の位置である。
一実施形態において、駆動機構51は、アクチュエータ52及び支持部54を含んでいてもよい。アクチュエータ52は、可動シャッター50を開位置と閉位置との間で移動させる動力を発生するように構成されている。アクチュエータ52は、例えばモータを含んでいてもよい。支持部54は、可動シャッター50を支持している。支持部54は、例えば棒状をなしており、鉛直方向に延在している。支持部54の上端54tは、水平方向に突き出した突出部を含んでいる。可動シャッター50は、バッフル32bから略水平に延びる部位50aを有している。部位50aは、凹部50bを提供している。凹部50bは、支持部54の上端54tの突出部がその中に嵌まり得るように形成されている。部位50aは、凹部50cを更に提供している。凹部50cは、搬送装置CTUの後述するアームの突出部がそこに嵌まり得るように形成されている。支持部54は、アクチュエータ52に接続されている。アクチュエータ52は、支持部54を介して可動シャッター50を移動させる。
以下、固定器具34及び解除機構36について説明する。一実施形態において、固定器具34は、第2のチャンバ32の天部32cを第1のチャンバ10の天部26に解除可能に固定する。
図3は、一つの例示的実施形態に係る固定器具及び解除機構を示す図である。一実施形態において、固定器具34は、複数の支持部56及び複数の付勢部材58を含む。固定器具34は、プレート59を更に含んでいてもよい。なお、固定器具34の支持部56の個数及び付勢部材58の個数の各々は、一つであってもよい。
複数の支持部56の各々は、係合部材56bを有する。係合部材56bは、第2のチャンバ32の天部32cと係合するように構成されている。一実施形態では、係合部材56bは、天部32cがそこから吊り下げられるように形成されている。複数の付勢部材58は、係合部材56bが第2のチャンバ32の天部32cに係合された状態で係合部材56bを上方に付勢するように構成されている。即ち、複数の付勢部材58は、天部32cを第1のチャンバ10の天部26に付勢するように設けられている。
一実施形態において、第1のチャンバ10の天部26は、空洞26cを提供している。空洞26cは、軸線AXの周りで周方向に延在していてもよい。空洞26cは、蓋体55によって閉じられている。蓋体55は、空洞26cを閉じるように第1のチャンバ10の天部26の上に設けられる。天部26は、複数の孔26hを更に提供している。複数の孔26hは、軸線AX中心の複数の同心円に沿って等間隔に配列されていてもよい。複数の孔26hは、空洞26cから下方に延びて、天部32cに向けて開口している。天部32cは、複数の凹部39rを提供している。複数の凹部39rはそれぞれ、第2のチャンバ32が第1のチャンバ10に固定されている状態では、複数の孔26hに繋がる。
一実施形態において、複数の支持部56の各々は、棒状をなしている。複数の支持部56の各々の係合部材56bは、水平方向に突き出している。複数の凹部39rの各々の底部は、拡張部39eを含んでいる。拡張部39eは、複数の支持部56のうち対応の支持部の係合部材56bがそこに嵌まり得るように、形成されている。一例では、複数の支持部56の各々はねじであってもよく、複数の支持部56の各々の係合部材56bはねじの頭部であってもよい。
複数の支持部56は、空洞26cから複数の孔26hを通って下方に延びている。天部32cが複数の支持部56から吊り下げられている状態では、複数の支持部56の係合部材56bはそれぞれ、複数の凹部39r及びそれらの拡張部39eの中に配置される。
複数の支持部56の上端は、空洞26cの中でプレート59に固定されている。複数の付勢部材58は、空洞26cの中に配置されている。複数の付勢部材58は、空洞26cを下方から画成する天部26の面とプレート59との間に配置されている。一実施形態では、複数の付勢部材58の各々は、ばね(例えばコイルバネ)である。複数の付勢部材58はそれぞれ、空洞26cの中で複数の支持部56を囲むように設けられている。
一実施形態において、解除機構36は、エア供給器を含んでいる。エア供給器は、固定器具34による天部32cの固定を解除するために、天部32cを第1のチャンバ10の天部26から下方に引き離すエア圧を与える。解除機構36のエア供給器は、蓋体55とプレート59との間の間隙にエアを供給し得る。蓋体55とプレート59との間の間隙にエアが供給されると、プレート59及び複数の支持部56が下方に移動して、天部32cは第1のチャンバ10の天部26から下方に引き離される。即ち、固定器具34による天部32cの固定が解除される。固定器具34による天部32cの固定が解除された状態では、第1のチャンバ10に対する第2のチャンバ32の固定が解除され、第2のチャンバ32は第1のチャンバ10の内側から第1のチャンバ10の外側に搬送可能となる。
以下、図4~図12を参照して、一つの例示的実施形態に係るメンテナンス方法について説明する。また、メンテナンス方法のための制御部MCの制御について説明する。図4~図12の各々は、一つの例示的実施形態に係るメンテナンス方法の実行中の基板処理システムの状態を示す図である。メンテナンス方法では、第2のチャンバ32が、そのメンテナンスのために、第1のチャンバ10から取り外されて、搬送モジュールCTMに搬送される。
メンテナンス方法が行われる前には、上述の第1の状態が形成されている。第1の状態においては、第2のチャンバ32は、第2の上側位置に位置する。メンテナンス方法では、まず、基板支持器14が、図4に示すように第2のチャンバ32から下方に引き離される。即ち、基板支持器14が、第1の位置(第1の上側位置)から第2の位置(第1の下側位置)に移動されて、第2の状態が形成される。アクチュエータ24は、基板支持器14を第2のチャンバ32から下方に引き離すよう、制御部MCによって制御される。
次いで、メンテナンス方法では、図5に示すように、ゲートバルブ12vが開かれて、搬送装置CTUのアームが搬送モジュールCTMから開口12oを介して第1のチャンバ10内に導入される。搬送装置CTUのアームは、その突出部APが可動シャッター50の凹部50cの下方に位置するように、第1のチャンバ10内に導入される。搬送装置CTUは、そのアームを第1のチャンバ10内に導入するよう、制御部MCによって制御される。
次いで、メンテナンス方法では、可動シャッター50が駆動機構51の支持部54から搬送装置CTUのアームに受け渡される。このために、駆動機構51及び搬送装置CTUは、制御部MCによって制御される。
可動シャッター50を駆動機構51の支持部54から搬送装置CTUのアームに受け渡すために、可動シャッター50は、図6に示すように下方に移動される。可動シャッター50は、搬送装置CTUのアームの突出部APが凹部50cに嵌まるように、駆動機構51によって下方に移動される。駆動機構51は、可動シャッター50を下方に移動させるよう、制御部MCによって制御される。突出部APが凹部50cに嵌まっている状態では、可動シャッター50は搬送装置CTUのアームによって支持される。
次いで、可動シャッター50を駆動機構51の支持部54から搬送装置CTUのアームに受け渡すために、搬送装置CTUのアームによって支持された可動シャッター50が、図7に示すように水平方向に移動される。可動シャッター50は、支持部54の上端54tの突出部を可動シャッター50の凹部50bから引き離すように、搬送装置CTUによって水平方向に移動される。搬送装置CTUは、そのアームによって支持された可動シャッター50を水平方向に移動させるよう、制御部MCによって制御される。
次いで、メンテナンス方法では、図8に示すように、支持部54が、可動シャッター50に干渉しないように下方に移動される。駆動機構51は、支持部54を下方に移動させるよう、制御部MCによって制御される。次いで、可動シャッター50を図6に示した元の場所に復帰させるように、可動シャッター50が搬送装置CTUによって水平方向に移動される。搬送装置CTUは、可動シャッター50を水平方向に移動させるよう、制御部MCによって制御される。
次いで、メンテナンス方法では、搬送装置CTUのアームに第2のチャンバ32(可動シャッター50以外の第2のチャンバ32の残部)を受け渡すために、固定器具34による第2のチャンバ32の固定が解除される。具体的には、図9に示すように、第2のチャンバ32(可動シャッター50以外の第2のチャンバ32の残部)が下方に移動されて、第1のチャンバ10に対する第2のチャンバ32の固定が解除される。第2のチャンバ32は、解除機構36によって下方に移動される。解除機構36は、搬送装置CTUに第2のチャンバ32の残部を受け渡すために固定器具34による第2のチャンバ32の固定を解除するよう、制御部MCによって制御される。
次いで、メンテナンス方法では、第2のチャンバ32が水平方向に移動される。第2のチャンバ32は、図10に示すように、複数の支持部56の各々の係合部材56bを複数の凹部39rの拡張部39eから引き離すように、搬送装置CTUによって水平方向に移動される。搬送装置CTUは、第2のチャンバ32を水平方向に移動させるよう、制御部MCによって制御される。
次いで、メンテナンス方法では、第2のチャンバ32が下方に移動される。第2のチャンバ32は、図11に示すように、第1のチャンバ10の内側から開口12oを介して搬送モジュールCTMに搬送可能となるように、搬送装置CTUによって下方に移動される。即ち、第2のチャンバ32が、第2の下側位置に移動される。搬送装置CTUは、第2のチャンバ32を下方に移動させるよう、制御部MCによって制御される。
次いで、メンテナンス方法では、第2のチャンバ32が、図12に示すように、搬送装置CTUにより、第1のチャンバ10の内側から開口12oを介して搬送モジュールCTMに搬送される。搬送装置CTUは、第2のチャンバ32を第1のチャンバ10の内側から搬送モジュールCTMに搬送するように、制御部MCによって制御される。
以上説明したように、基板Wは、第2のチャンバ32内で処理される。第2のチャンバ32は、第1のチャンバ10内に配置され、第1のチャンバ10に固定される。第1のチャンバ10に対する第2のチャンバ32の固定は、解除機構36を用いて解除することが可能である。また、第1のチャンバ10に対する第2のチャンバ32の固定が解除された状態では、第1のチャンバ10の側壁に設けられた開口12oから第1のチャンバ10の外側に第2のチャンバ32を搬出することが可能である。故に、その中で基板Wに対する処理が行われる処理空間Sを画成するチャンバ、即ち第2のチャンバ32を容易にメンテナンスすることが可能となる。また、基板処理システムPS及び上述のメンテナンス方法によれば、第2のチャンバ32を第1のチャンバ10の内側から自動的に搬出することが可能である。したがって、第2のチャンバ32のメンテナンス(例えば交換)に起因する基板処理システムPSの非稼働期間が短くなる。
以下、図13を参照する。図13は、別の例示的実施系に係る固定器具及び解除機構を示す図である。基板処理装置1は、固定器具34及び解除機構36に代えて、図13に示す固定器具34B及び解除機構36Bを備えていてもよい。
固定器具34Bは、複数の支持部56B及びカム機構60を含む。固定器具34Bにおける支持部56Bの個数は一つであってもよい。複数の支持部56Bの各々の係合部材56bは、複数の支持部56の各々の係合部材56bと同様に、第2のチャンバ32の天部32cと係合するように構成されている。一実施形態において、複数の支持部56Bの各々の係合部材56bは、複数の支持部56の各々の係合部材56bと同様に、天部32cがそこから吊り下げられるように形成されている。カム機構60は、複数の支持部56Bを上方に移動させて天部32cを第1のチャンバ10の天部26に当接させるように構成されている。
図13に示すように、複数の支持部56Bの各々は、棒状をなしている。第1のチャンバ10の天部26は、その内部から下方に延びる複数の孔26hを提供している。複数の孔26hは、軸線AXの周りで等間隔に配置されていてもよい。複数の孔26hは、第2のチャンバ32が第1のチャンバ10に固定されている状態では、複数の凹部39rに繋がっている。複数の支持部56Bはそれぞれ、複数の孔26hの中に配置される。また、天部32cが複数の支持部56Bから吊り下げられている状態では、複数の支持部56Bの係合部材56bはそれぞれ、複数の凹部39r及びそれらの拡張部39eの中に配置される。
固定器具34Bは、複数のシャフト61及びカム62を含んでいる。第1のチャンバ10の天部26は、複数の孔26iを更に提供している。複数の孔26iはそれぞれ、複数の孔26hに交差しており、軸線AXに対して径方向に延びている。複数のシャフト61はそれぞれ、径方向に延びるように複数の孔26iの中に配置されている。複数のシャフト61の各々の一端は、天部26から外側に突き出しており、カムフォロア61fを構成している。複数のシャフト61の各々の他端は、斜面61sを提供している。複数の支持部56Bの各々には、複数のシャフト61のうち対応のシャフト61が通る開口が形成されている。複数のシャフト61の各々の斜面61sは、複数の支持部56Bのうち対応の支持部56Bの各々において上方から開口を画成する部位に当接している。
カム62は、リング形状を有しており、軸線AX周りに延在している。カム62は、複数のシャフト61の各々の一端(即ち、カムフォロア61f)を囲むように設けられている。カム62は、カム面62sを提供している。複数のシャフト61の各々のカムフォロア61fは、カム面62sに当接している。
カム62が軸線AXの周りで回転されると、複数のシャフト61は径方向に沿って移動する。複数のシャフト61を軸線AXに近づけるようにカム62が軸線AX周りに回転されると、複数の支持部56Bが上方に移動する。その結果、第2のチャンバ32は、天部32cが第1のチャンバ10の天部26に当接した状態で固定される。一方、複数のシャフト61を軸線AXから遠ざけるようにカム62が軸線AX周りに回転されると、複数の支持部56Bが下方に移動する。その結果、第2のチャンバ32は第1のチャンバ10から下方に引き離されて、第1のチャンバ10に対する第2のチャンバ32の固定が解除される。
解除機構36Bは、カム62を軸線AXの周りで回転させるための動力を発生する。解除機構36Bは、例えばモータを含む。解除機構36Bが複数のシャフト61を軸線AXから遠ざけるようにカム62を軸線AX周りに回転させると、第2のチャンバ32は第1のチャンバ10から下方に引き離されて、第1のチャンバ10に対する第2のチャンバ32の固定が解除される。
以下、図14を参照する。図14は、更に別の例示的実施系に係る固定器具及び解除機構を示す図である。基板処理装置1は、固定器具34及び解除機構36に代えて、図14に示す固定器具34Cによって及び解除機構36Cを備えていてもよい。
固定器具34Cは、複数の支持部56C及びカム機構70を含む。固定器具34Cにおける支持部56Cの個数は一つであってもよい。複数の支持部56Cの各々の係合部材56bは、複数の支持部56の各々の係合部材56bと同様に、天部32cがそこから吊り下げられるように形成されている。カム機構70は、複数の支持部56Cを上方に移動させて天部32cを第1のチャンバ10の天部26に当接させるように構成されている。
図14に示すように、複数の支持部56Cの各々は、棒状をなしている。第1のチャンバ10の天部26は、その内部から下方に延びる複数の孔26hを提供している。複数の孔26hは、軸線AXの周りで等間隔に配置されていてもよい。複数の孔26hは、第2のチャンバ32が第1のチャンバ10に固定されている状態では、複数の凹部39rに繋がっている。複数の支持部56Cはそれぞれ、複数の孔26hの中に配置される。また、天部32cが複数の支持部56Cから吊り下げられている状態では、複数の支持部56Cの係合部材56bはそれぞれ、複数の凹部39r及びそれらの拡張部39eの中に配置される。
第1のチャンバ10の天部26は、複数の孔26jを更に提供している。複数の孔26jはそれぞれ、複数の孔26hに交差しており、軸線AXに対して径方向に延びている。複数の支持部56Cの上端はそれぞれ、複数の孔26jの中に配置されている。複数の支持部56Cの上端はそれぞれ、複数のカムフォロア56fを構成している。
カム機構70は、複数のカムフォロア56f及び複数のカムシャフト71を含んでいる。複数のカムシャフト71はそれぞれ、複数の孔26jの中に配置されている。複数のカムシャフト71の各々は、略円筒形状を有しており、軸線AXに対して径方向に延びている。複数のカムシャフト71の各々の両端は、一対のカムシャフトベアリング72によって支持されている。複数のカムシャフト71の各々は、その中心軸線周りに回転可能であるように一対のカムシャフトベアリング72によって支持されている。
複数のカムシャフト71の各々は、その内側にカム面を提供している。複数のカムフォロア56fの各々は、複数のカムシャフト71のうち対応のカムシャフト71のカム面に当接している。
複数のカムシャフト71がそれらの中心軸線周りで回転されると、複数のカムフォロア56f(即ち、複数の支持部56Cの上端)が上方又は下方に移動する。その結果、複数の支持部56Cが上方又は下方に移動する。複数の支持部56Cが上方に移動するように複数のカムシャフト71が回転されると、第2のチャンバ32は、天部32cが第1のチャンバ10の天部26に当接した状態で固定される。一方、複数の支持部56Cが下方に移動するように複数のカムシャフト71が回転されると、第2のチャンバ32は第1のチャンバ10から下方に引き離されて、第1のチャンバ10に対する第2のチャンバ32の固定が解除される。
解除機構36Cは、シャフト73を介して複数のカムシャフト71を回転させる動力を発生する。解除機構36Cは、例えばモータを含む。解除機構36Cが複数の支持部56Cを下方に移動させるように複数のカムシャフト71を回転させると、第2のチャンバ32は第1のチャンバ10から下方に引き離されて、第1のチャンバ10に対する第2のチャンバ32の固定が解除される。
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。
例えば、別の実施形態において、基板処理装置は、誘導結合型のプラズマ処理装置、電子サクロトロン共鳴(ECR)プラズマ処理装置、又はマイクロ波を用いてプラズマを生成するプラズマ処理装置のような他のタイプのプラズマ処理装置であってもよい。また、更に別の実施形態において、基板処理装置は、プラズマ処理以外の基板処理を行うように構成された基板処理装置であってもよい。
以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。
1…基板処理装置、10…第1のチャンバ、12s…側壁、12o…開口、14…基板支持器、24…アクチュエータ、32…第2のチャンバ、S…処理空間、34…固定器具、36…解除機構、PS…基板処理システム、CTM…搬送モジュール、CTU…搬送装置。
Claims (12)
- 内部空間及び開口を有する第1のチャンバと、
前記第1のチャンバの前記内部空間内に配置される基板支持器と、
前記基板支持器を第1の位置と第2の位置との間で移動させるように構成されるアクチュエータと、
前記第1のチャンバの前記内部空間内に配置される第2のチャンバであり、前記第2のチャンバは、前記基板支持器が前記第1の位置にあるときに基板処理空間を前記基板支持器と共に画成し、前記基板支持器が前記第2の位置にあるときに前記開口を介して前記第1のチャンバの前記内部空間と外部との間で搬送可能である、該第2のチャンバと、
前記第1のチャンバの前記内部空間において前記第2のチャンバを前記第1のチャンバに解除可能に固定するように構成される少なくとも一つの固定器具と、
を備える基板処理装置。 - 前記第2のチャンバは、バッフル及び一つ又は複数のリング部材を含み、前記バッフルは、前記基板支持器が前記第1の位置にあるときに前記基板支持器を囲むように配置され、前記一つ又は複数のリング部材は、前記基板支持器が前記第1の位置にあるときに前記基板処理空間において前記基板支持器上に載置された基板を囲むように配置される、
請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記少なくとも一つの固定器具は、前記第1のチャンバの前記内部空間において前記第2のチャンバの天部を前記第1のチャンバの天部に解除可能に固定するように構成される、
請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記少なくとも一つの固定器具は、
前記第2のチャンバの天部と係合するように構成される係合部材と、
前記係合部材が前記第2のチャンバの天部に係合された状態で前記係合部材を上方に付勢するように構成される付勢部材と、
を含む、
請求項3に記載の基板処理装置。 - 前記少なくとも一つの固定器具による前記第2のチャンバの前記第1のチャンバへの固定を解除するように構成される解除機構を更に備える、請求項4に記載の基板処理装置。
- 前記解除機構は、エア供給器を含む、請求項5に記載の基板処理装置。
- 前記少なくとも一つの固定器具は、
前記第2のチャンバの天部と係合するように構成される係合部材と、
前記第2のチャンバの天部を前記第1のチャンバの天部に接触させるように前記第2のチャンバの天部に係合している前記係合部材を上方に移動させるように構成されるカム機構と、
を含む、
請求項3に記載の基板処理装置。 - 前記第1のチャンバは、基板搬送口を有し、
前記第2のチャンバは、前記第1のチャンバの前記内部空間において前記第2のチャンバが前記第1のチャンバに固定されているときに前記基板搬送口と対向する可動シャッターを含み、
該基板処理装置は、前記可動シャッターを開位置と閉位置との間で駆動させるように構成される追加のアクチュエータを更に備える、
請求項2~7の何れか一項に記載の基板処理装置。 - 第1の内部空間及び第1の開口を有する第1のチャンバと、
前記第1の内部空間内に配置される基板支持器と、
前記第1の内部空間内に配置され、第2の内部空間及び第2の開口を有する第2のチャンバと、
前記第1の内部空間において前記基板支持器及び前記第2のチャンバのうち少なくとも一つを第1の状態と第2の状態との間で相対的に移動させるように構成される少なくとも一つのアクチュエータであり、前記第1の状態は、前記基板支持器が前記第2の開口を閉鎖している状態であり、前記第2の状態は、前記基板支持器が前記第2の開口から離れている状態である、該少なくとも一つのアクチュエータと、
前記第1の内部空間において前記第2のチャンバを前記第1のチャンバに解除可能に固定するように構成される少なくとも一つの固定器具であり、前記第2のチャンバは、前記少なくとも一つの固定器具による前記第2のチャンバの前記第1のチャンバへの固定が解除されているときに前記第1の開口を介して前記第1の内部空間と前記第1のチャンバの外部との間で搬送可能である、該少なくとも一つの固定器具と、
を備える基板処理装置。 - 前記第2のチャンバは、前記第2の状態において前記少なくとも一つの固定器具による前記第2のチャンバの前記第1のチャンバへの固定が解除されているときに前記第1の開口を介して前記第1の内部空間と前記第1のチャンバの外部との間で搬送可能である、請求項9に記載の基板処理装置。
- 前記少なくとも一つのアクチュエータは、前記第1の内部空間において前記基板支持器を第1の上側位置と第1の下側位置との間で移動させるように構成される第1のアクチュエータを含み、前記基板支持器は、前記第1の状態において前記第1の上側位置に配置され、前記第2の状態において前記第1の下側位置に配置される、請求項9又は10に記載の基板処理装置。
- 前記少なくとも一つのアクチュエータは、前記第1の内部空間において前記第2のチャンバを第2の上側位置と第2の下側位置との間で移動させるように構成される第2のアクチュエータを含み、前記第2のチャンバは、前記第1の状態において前記第2の上側位置に配置され、前記第2の状態において前記第2の下側位置に配置される、請求項11に記載の基板処理装置。
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