JP2022083412A - 基板処理システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 排気管をケーシングして排ガスの外部への漏れを防ぐことのできる基板処理システムを提供すること。【解決手段】 本発明は、排気管を介して排気される排ガスの外部への漏れを防ぐ基板処理システムであり、基板に対する処理空間を与える工程チューブと、前記工程チューブの排気ポートに接続されて、前記処理空間内の工程残渣を外部に排気する排気モジュールと、を備え、前記排気モジュールは、前記排気ポートに接続される排気管と、前記排気管の少なくとも一部を収める気密ケースと、前記気密ケースに配設され、前記気密ケースの内部を排気する局所排気部と、を備えていてもよい。【選択図】 図１

Description

本発明は、基板処理システムに係り、さらに詳しくは、排気管を介して排気される排ガスの外部への漏れを防ぐ基板処理システムに関する。
一般に、基板処理方式には、一枚の基板に対して基板処理工程が行える枚葉式（Ｓｉｎｇｌｅ ｗａｆｅｒ ｔｙｐｅ）と、複数枚の基板に対して基板処理工が同時に行えるバッチ式（Ｂａｔｃｈ ｔｙｐｅ）と、がある。枚葉式は、設備の構成が簡単であるというメリットがあるものの、生産性に劣るという問題を抱えているが故に、量産可能なバッチ式が多用されている。
基板処理システムにおいて、基板の処理のための工程ガスとして化学物質が使用可能であり、このような化学物質は、毒性、可燃性、腐食性、遅延性などを有する場合があり、人体に有害である虞もある。
従来の基板処理システムにおいては、工程チューブの工程残渣を排気する排気管の少なくとも一部が晒されており、排気管により（または、排気管を介して）排気される工程残渣にも毒性などがある化学物質が含まれている可能性があるため、排気管に排ガスの漏れが生じてしまうと、化学物質による安全事故が起こることが懸念される。
特に、工程チューブの排気ポートと排気管との間及び／又は排気管の間にシール（ｓｅａｌｉｎｇ）のために介在されるＯリング（Ｏ－ｒｉｎｇ）などの繋ぎ部は、長時間にわたっての使用及び／又は熱により歪み及び／又は損傷が起きて漏れ口（ｌｅａｋ）（または、隙間）が生じる虞があり、このような漏れ口への排ガスの漏れが生じることが懸念される。
排ガスが漏れたときには、人体に有害になる可能性があるだけではなく、半導体製造設備（ＦＡＢ）内の数十、数百台の全ての装置が作動中止（Ｓｈｕｔ Ｄｏｗｎ）されることを余儀なくされるという問題も生じてしまう。
大韓民国公開特許第１０－２０１２－００７４３２６号公報
本発明は、排気管をケーシングして排ガスの外部への漏れを防ぐことのできる基板処理システムを提供する。
本発明の一実施形態に係る基板処理システムは、基板に対する処理空間を与える工程チューブと、前記工程チューブの排気ポートに接続されて、前記処理空間内の工程残渣を外部に排気する排気モジュールと、を備え、前記排気モジュールは、前記排気ポートに接続される排気管と、前記排気管の少なくとも一部を収める気密ケースと、前記気密ケースに配設され、前記気密ケースの内部を排気する局所排気部と、を備えていてもよい。
前記排気モジュールは、前記気密ケースに配設されて前記排気管の排ガスの漏れを感知する漏れ感知部をさらに備えていてもよい。
前記排気モジュールは、前記排気管と前記工程チューブの排気ポートとを接続する接続部をさらに備えていてもよい。
前記接続部は、前記工程チューブに配設される第１のフランジと、前記排気管の一方の端に配設される第２のフランジと、前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間に配設されるシール部材と、を備えていてもよい。
前記接続部は、伸縮性を有する蛇腹をさらに備えていてもよい。
前記排気管は、前記排気ポートに接続されて第１の方向に延びる第１の排気管を備え、前記気密ケースは、前記第１の排気管を収める第１のケーシング部を備えていてもよい。
前記基板処理システムは、前記工程チューブの下部に配設される下チャンバーをさらに備え、前記排気管は、前記第１の排気管に接続されて下方に延びる第２の排気管をさらに備え、前記気密ケースは、前記下チャンバーと離間し、前記第２の排気管を収める第２のケーシング部をさらに備えていてもよい。
前記基板処理システムは、複数枚の基板が多段に積載されて、前記工程チューブに収められる基板ボートをさらに備えていてもよい。
前記工程チューブは、複数から構成されて前記排気管の延在方向と交差する方向に並べられ、前記排気モジュールは、各前記工程チューブにそれぞれ配設されてもよい。
各前記排気モジュールの排気管は、互いに並ぶように配設されてもよい。
前記基板処理システムは、各前記工程チューブにそれぞれ配設され、互いに対称的に配置される複数のガス供給モジュールをさらに備えていてもよい。
各前記排気モジュールの少なくとも一部は、前記複数のガス供給モジュールの間に配置されてもよい。
前記複数のガス供給モジュールと前記排気モジュールは、少なくとも部分的に並ぶように配置されてもよい。
前記排気モジュールは、前記局所排気部と接続されて漏れた排ガスを希釈する漏れガス希釈部をさらに備えていてもよい。
本発明の実施形態に係る基板処理システムは、排気管を気密ケースでケーシングし、局所排気部を介して気密ケースの内部を排気することにより、たとえ排気管に漏れ口（ｌｅａｋ）が生じるとしても、排ガスが外部に漏れることを防ぐことができる。これにより、排ガスに含まれている化学物質による安全事故を予防することができ、排ガスの漏れにより半導体製造設備（ＦＡＢ）内の全ての装置が作動中止（Ｓｈｕｔ Ｄｏｗｎ）される状況を防ぐこともできる。
また、気密ケースに漏れ感知部を配設して排ガスの漏れを感知することにより、排気管から漏れた排ガスを効果的に取り除くことができるだけではなく、排気管及び／又は接続部の漏れ口の発生を把握して排ガスの漏れが生じている状態で基板処理システムが稼働され続けないように排気管及び／又は接続部をメンテナンス（ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）することもできる。
そして、互いに独立した処理空間を与える複数の工程チューブを通して基板処理量を向上させることもでき、各工程チューブの第１の方向に複数のガス供給モジュールを対称的に配置して複数のガス供給モジュールの間の空間及び／又は気密ケースとガス供給モジュールとの間の離間空間にメンテナンス空間（ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｓｐａｃｅ）を与えることもできる。
一方、工程チューブの排気ポートには、工程チューブ、排気モジュールなどのメンテナンスのために異なる素材からなる排気管が頻繁に結合及び分離される。このとき、工程チューブの排気ポートと排気管との間に蛇腹（ｂｅｌｌｏｗｓ）を配設して異なる素材からなる工程チューブの排気ポートと排気管とがぶつかり合うことを防ぐことができ、加圧などの衝撃により工程チューブの排気ポート及び／又は排気管が損傷されることを防ぐことができる。
本発明の一実施形態に係る基板処理システムを示す概略斜視図。 本発明の一実施形態に係る下チャンバーを説明するための概念図。 本発明の一実施形態に係るデュアル基板処理システムを示す組み立て状態の斜視図。 本発明の一実施形態に係るデュアル基板処理システムを示す平面図。
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態をより詳しく説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態に具体化され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。本発明を説明するに当たって、同じ構成要素に対しては同じ参照符号を付し、図面は、本発明の実施形態を正確に説明するために大きさが部分的に誇張されてもよく、図中、同じ符号は、同じ構成要素を指し示す。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理システムを示す概略斜視図である。
図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る基板処理システム１００は、基板１０に対する処理空間を与える工程チューブ１１０と、前記工程チューブ１１０の排気ポート１１１に接続されて、前記処理空間内の工程残渣を外部に排気する排気モジュール１２０と、を備えていてもよい。
工程チューブ１１０は、基板１０に対する処理空間を与えてもよく、前記処理空間において単一枚または複数枚の基板１０に対する処理工程が行われてもよい。例えば、工程チューブ１１０は、上部が閉じられ、下部が開かれた円筒状に石英（ｑｕａｒｔｚ）またはセラミックなどの耐熱性材料から形成されてもよく、内部に複数枚の基板１０が収められて処理されてもよい。ここで、前記処理空間は、複数枚の基板１０が工程チューブ１１０の長手方向に積み重ねられた基板ボート１１５を収め、実際に処理工程（例えば、蒸着工程）が行われる空間であってもよい。
排気モジュール１２０は、工程チューブ１１０の排気ポート１１１に接続されてもよく、前記処理空間内の工程残渣を外部に排気してもよい。例えば、排気管１２１が工程チューブ１１０の排気ポート１１１と連通されてもよく、これを通して、前記処理空間から前記工程残渣が排出されることができ、外部に排気されることができる。
ここで、排気モジュール１２０は、排気ポート１１１に接続される排気管１２１と、排気管１２１の少なくとも一部を収める気密ケース１２２と、気密ケース１２２に配設され、気密ケース１２２の内部を排気する局所排気部１２３と、を備えていてもよい。排気管１２１は、排気ポート１１１に接続されてもよく、前記処理空間から排気ポート１１１を介して前記工程残渣が排出できる経路を与えてもよく、これを通して、前記工程残渣を含む排ガスを排気することができる。
気密ケース１２２は、排気管１２１の少なくとも一部を収めてもよく、排気管１２１から漏れる排ガスが外部環境（例えば、半導体製造設備（ＦＡＢ）の作業空間）に抜け出ることを防ぐことができる。これを通して、たとえ前記排ガスが排気管１２１から漏れるとしても、漏れた排ガスが外部環境の作業者及び／又は装置に影響または損傷（ｄａｍａｇｅ）を与えることを予防することができる。
局所排気部１２３は、気密ケース１２２に配設されてもく、気密ケース１２２の内部を排気することができる。例えば、局所排気部１２３は、前記漏れた排ガスを気密ケース１２２の内部から排気してもよく、気密ケース１２２の内部に排ガスが飽和されることを防ぐことができる。また、前記漏れた排ガスが排気管１２１の外壁及び／又は気密ケース１２２の内壁に損傷などを与えることを防ぐこともできる。そして、前記漏れた排ガスを気密ケース１２２の内部から排気して取り除くことにより、漏れが生じた部分をメンテナンス（ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）することもできる。ここで、気密ケース１２２の内部から前記漏れた排ガスが完全に取り除かれた後に気密ケース１２２を開いて（ｏｐｅｎ）気密ケース１２２の内部の漏れが生じた排気管１２１、接続部１２５などをメンテナンスすることができる。一方、局所排気部１２３は、気密ケース１２２の内部を排気して気密ケース１２２の内部を真空状態に保ってもよく、気密ケース１２２の内部の圧力（または、気圧）を低く保ってガスそれ自体が気密ケース１２２の内部から外部へと流出されることを源泉的に遮断してもよい。
基板処理システム１００においては、基板の処理のための工程ガスとして、毒性、可燃性、腐食性、遅延性などを有しており、しかも、人体に有害である虞がある化学物質が使用可能であり、排気管１２１により（または、排気管１２１を介して）排出される工程残渣にも毒性（ｔｏｘｉｃ）などがある化学物質（例えば、ＤＣＳ、ＮＨ３、Ｆ２など）が含まれていてもよい。これにより、前記工程残渣を含む排ガスが排気管１２１から漏れて外部環境に抜け出てしまう場合には、化学物質による安全事故が生じる虞がある。また、排ガスが漏れたときには、人体に有害になる可能性があるだけではなく、半導体製造設備（ＦＡＢ）内の数十、数百台の全ての装置が作動中止（Ｓｈｕｔ Ｄｏｗｎ）されることを余儀なくされるという問題も生じてしまう。これにより、たとえ排気管１２１から排ガスが漏れるとしても、前記漏れた排ガスが外部環境に抜け出ることを防ぐような仕組みが肝要である。
したがって、本発明に係る基板処理システム１００は、排気管１２１を気密ケース１２２でケーシング（ｃａｓｉｎｇ）し、局所排気部１２３を介して気密ケース１２２の内部を排気することにより、たとえ排気管１２１、接続部１２５などに漏れ口（ｌｅａｋ）が生じるとしても、排ガスが外部環境に漏れることを防ぐことができる。これにより、排ガスに含まれている化学物質による安全事故を予防することができ、排ガスの漏れにより半導体製造設備内の全ての装置が作動中止されてしまう状況を防ぐこともできる。
そして、排気モジュール１２０は、気密ケース１２２に配設されて排気管１２１の排ガスの漏れを感知する漏れ感知部１２４をさらに備えていてもよい。漏れ感知部１２４は、気密ケース１２２に配設されてもよく、排気管１２１から排ガスが漏れるかどうかを感知（ｓｅｎｓｉｎｇ）してもよい。例えば、漏れ感知部１２４は、排ガスを直接的に検出して前記漏れた排ガスを感知してもよく、気密ケース１２２の内部の圧力の変化を測定（または、感知）して排ガスの漏れを感知してもよい。これにより、排気管１２１から漏れた排ガスを、漏れが生じた途端、効果的に取り除くことができる。また、排気管１２１、接続部１２５などの漏れ口の発生を把握して排ガスの漏れが生じている状態で基板処理システム１００が稼働され続けないように漏れ口が生じた排気管１２１及び／又は接続部１２５が接続されている工程チューブ１１０の稼働のみを止めて前記漏れ口が生じた排気管１２１及び／又は接続部１２５をメンテナンスすることができる。
すなわち、本発明の基板処理システム１００は、気密ケース１２２に漏れ感知部１２４を配設して排ガスの漏れを感知することにより、排気管１２１から漏れた排ガスを、漏れた途端、効果的に取り除くことができるだけではなく、排気管１２１及び／又は接続部１２５の漏れ口の発生を把握して排ガスの漏れが生じた状態で基板処理システム１００が稼働され続けないように排気管１２１及び／又は接続部１２５をメンテナンスすることができる。
また、排気モジュール１２０は、排気管１２１と工程チューブ１１０の排気ポート１１１とを接続する接続部１２５をさらに備えていてもよい。接続部１２５は、排気管１２１の一方の端と工程チューブ１１０の排気ポート１１１とを接続してもよく、排気管１２１の一方の端と工程チューブ１１０の排気ポート１１１との間をシール（ｓｅａｌｉｎｇ）してもよい。例えば、接続部１２５は、シールのために、Ｏリング（Ｏ－ｒｉｎｇ）などのシール部材１２５ｃを備えていてもよい。
本発明の基板処理システム１００は、工程チューブ１１０に配設されて、工程チューブ１１０に熱エネルギーを供給するヒーター部（図示せず）をさらに備えていてもよい。
ヒーター部（図示せず）は、工程チューブ１１０に配設されてもよく、工程チューブ１１０に熱エネルギー（または、熱）を供給してもよい。例えば、ヒーター部（図示せず）は、工程チューブ１１０の外側に配設されてもよく、工程チューブ１１０を収めて加熱してもよい。これを通して、工程チューブ１１０に収められる複数枚の基板１０を基板処理（または、反応）できる温度まで昇温することができる。
基板処理システム１００においては、基板の処理のために、工程チューブ１１０が高い温度に加熱されてしまうため、このような熱が接続部１２５に届いてシール部材１２５ｃが熱により歪まれたり損傷されたりする虞がある。このため、接続部１２５に漏れ口が生じてこのような漏れ口を介して排ガスが漏れる虞がある。なお、シール部材１２５ｃは、シールのために工程チューブ１１０の排気ポート１１１及び／又は排気管１２１と密着できるように軟性材質からなるため、長時間（または、長期間）にわたっての使用によっても歪まれたり損傷されたりする虞があり、漏れ口を生じさせることが懸念される。
一方、排気管１２１が複数から構成される場合には、接続部１２５が排気管１２１の間にも配設されてもよい。排気管１２１の間に配設される接続部１２５もまた、シールのためにシール部材１２５ｃを備えていてもよく、これもまた、長時間にわたっての使用及び／又は熱により歪み及び／又は損傷が生じて漏れ口が生じることが懸念され、このような漏れ口への排ガスの漏れが生じる虞がある。
接続部１２５は、工程チューブ１１０に配設される第１のフランジ１２５ａと、排気管１２１の一方の端に配設される第２のフランジ１２５ｂと、第１のフランジ１２５ａと第２のフランジ１２５ｂとの間に配設されるシール部材１２５ｃと、を備えていてもよい。第１のフランジ１２５ａは、工程チューブ１１０に配設されてもよく、工程チューブ１１０の下端部に配設されて排気ポート１１１を形成してもよい。ここで、第１のフランジ１２５ａは、工程チューブ１１０と同様に、石英またはセラミックから作製されてもよい。
第２のフランジ１２５ｂは、排気管１２１の一方の端に配設されてもよく、第１のフランジ１２５ａに接続されて排気ポート１１１と排気管１２１とを連通させてもよい。ここで、第２のフランジ１２５ｂは、排気管１２１と同じ素材から形成されてもよく、耐食性を有する金属（ｍｅｔａｌ）素材から形成されてもよい。
シール部材１２５ｃは、第１のフランジ１２５ａと第２のフランジ１２５ｂとの間に配設されてもよく、第１のフランジ１２５ａと第２のフランジ１２５ｂにそれぞれ密着されて第１のフランジ１２５ａと第２のフランジ１２５ｂとをシールしてもよい。
接続部１２５は、伸縮性または長さ可変性を有する蛇腹（ｂｅｌｌｏｗｓ）１２５ｄをさらに備えていてもよい。蛇腹１２５ｄは、長さが可変になりながらも、第１のフランジ１２５ａと第２のフランジ１２５ｂとをシールすることができ、第１のフランジ１２５ａと第２のフランジ１２５ｂとを相互に対して衝撃を加えない安全距離以上に離間させることができる。
第１のフランジ１２５ａと第２のフランジ１２５ｂは、互いに異なる素材（例えば、石英と金属の素材）から形成されていて、互いに密着されて加圧されたりぶつかり合ったりする場合には、少なくともどちらか一方が損傷される虞がある。例えば、金属素材製の第２のフランジ１２５ｂが石英製の第１のフランジ１２５ａよりも相対的に強いため、第２のフランジ１２５ｂが第１のフランジ１２５ａにぶつかったり第１のフランジ１２５ａを加圧したりする場合には、第１のフランジ１２５ａが割れるなど損傷される虞がある。これにより、蛇腹１２５ｄを介して第１のフランジ１２５ａと第２のフランジ１２５ｂとを前記安全距離以上に離間させることができながらも、第１のフランジ１２５ａと第２のフランジ１２５ｂとをシールすることができる。ここで、工程チューブ１１０の排気ポートには、工程チューブ１１０、排気モジュール１２０などのメンテナンスのために、互いに異なる素材の排気管１２１が頻繁に結合及び分離される。このとき、蛇腹１２５ｄは、互いに異なる素材製の第１のフランジ１２５ａと第２のフランジ１２５ｂが結合されながらぶつかり合ったり加圧されたりして損傷されることを防ぐことができる。
接続部１２５が蛇腹１２５ｄを備える場合には、蛇腹１２５ｄが伸縮または（長さ）可変になりながら、その外壁からパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）が生じる虞もあり、長時間にわたっての使用及び／又は熱により歪み及び／又は損傷が生じて漏れ口が生じることも懸念される。本発明に係る基板処理システム１００は、気密ケース１２２及び／又は局所排気部１２３を介して蛇腹１２５ｄの外壁から生じるパーティクルが外部環境に流出されることを防ぐことができるだけではなく、長時間にわたっての使用及び／又は熱により生じた漏れ口により漏れた排ガスが外部環境に抜け出ることを予防することができる。
一方、基板処理システム１００の初期の設置及び／又は工程チューブ１１０、排気管１２１、接続部１２５などをメンテナンスした後の再設置により工程チューブ１１０の排気ポート１１１と排気管１２１及び／又は排気管１２１とを結合（または、再結合）する場合に、工程チューブ１１０の排気ポート１１１と排気管１２１との間及び／又は排気管１２１の間の接続部１２５などからの漏れが生じるか否かの検査を行わなければならない。このような場合にも、本発明の基板処理システム１００は、気密ケース１２２と漏れ感知部１２４を介して漏れがあるかどうかを効果的に検査することができ、たとえ結合不良により漏れが生じた場合であっても、外部環境への排ガスの漏れなしに局所排気部１２３を介して漏れた排ガスを効果的に取り除く（または、排気する）ことができる。ここで、別途の検査を省略し、工程を行いながら排ガスの漏れを感知してもよい。
シール部材１２５ｃの熱による歪みを防ぐために冷却を行うと、シール部材１２５ｃの表面において排ガスが冷却されながら、シール部材１２５ｃの表面にパーティクルが付着してしまい、このようなパーティクルが排気に影響を及ぼしたり、処理工程に影響を及ぼしたりする虞がある。これにより、シール部材１２５ｃは冷却できず、たとえシール部材１２５ｃを冷却するとしても、空間が手狭いため、冷却のための構成要素を設置することも困難である。これにより、接続部１２５からの排ガスの漏れを検出し、漏れた排ガスを効果的に取り除き、漏れが生じた接続部１２５をメンテナンスすることが不可欠である。このため、本発明においては、排気管１２１、接続部１２５などを気密ケース１２２でケーシングし、局所排気部１２３を介して気密ケース１２２の内部を排気することにより、たとえ排気管１２１、接続部１２５などに漏れ口が生じるとしても、排ガスが外部環境に漏れることを防ぐことができる。
ここで、排気管１２１は、排気ポート１１１に接続されて第１の方向１１に延びる第１の排気管１２１ａを備えていてもよい。第１の排気管１２１ａは排気ポート１１１に接続されてもよく、第１の方向１１に延びてもよく、少なくとも一部が気密ケース１２２に収められてもよい。このとき、第１の排気管１２１ａは水平に配設されてもよく、直線区間のみからなる部分であってもよい。このような場合、排気管１２１が排気ポート１１１においてうねることなく、一直線状に配設されてもよく、排気管１２１がうねった形状ではなく、直進性を有する構造を有して、工程チューブ１１０の排気性能が向上することができる。
もし、排気管１２１がうねってしまうと、排気管１２１のうねり回数に応じて排気性能が低下する虞があり、第１の排気管１２１ａを水平に一直線状に配設して排気性能の低下を防ぎ、工程チューブ１１０の排気性能を確保することができる。このため、第１の排気管１２１ａを備える排気管１２１の水平区間を一直線状に形成することができる。排気管１２１の水平区間が一直線状に形成される場合には、排気管１２１が５０ｍｍ以上の内径（または、１００A以上の大きさ）を有していてもよく、これにより、工程チューブ１１０の排気性能をさらに向上させることができる。このとき、排気管１２１の内径は、工程チューブ１１０の幅よりも小さくてもよい。
気密ケース１２２は、第１の排気管１２１ａを収める第１のケーシング部１２２ａを備えていてもよい。第１のケーシング部１２２ａは、第１の排気管１２１ａを収めてもよく、少なくとも排気ポート１１１に接続される第１の排気管１２１ａの一方の端部と接続部１２５を収めてもよい。これを通して、前記排ガスの漏れが頻繁に生じる工程チューブ１１０の排気ポート１１１と排気管１２１の一方の端との間が外部に晒されないようにケーシングすることができる。これにより、たとえこの部分（例えば、前記接続部）などから前記排ガスの漏れが生じるとしても、前記漏れた排ガスが外部環境に流出されることを防ぐことができる。
一方、排気モジュール１２０は、排気管１２１に（例えば、前記第１の排気管に）接続されて工程チューブ１１０の真空度を測定する真空センサー部１２７をさらに備えていてもよい。真空センサー部１２７は、第１の排気管１２１ａなどの排気管１２１に配設（または、接続）されてもよく、工程チューブ１１０の真空度を測定することができる。真空センサー部１２７は、工程チューブ１１０の真空度を測定するために、排気管１２１と連通されるように排気管１２１に接続されなければならない。このため、排気管１２１と真空センサー部１２７との接続部分にも接続部１２５が配設されてもよく、排気管１２１と真空センサー部１２７との間（例えば、前記接続部）から前記排ガスの漏れが生じる虞もある。これにより、気密ケース１２２は、排気管１２１と真空センサー部１２７との接続部分を収めることもできる。
図２は、本発明の一実施形態に係る下チャンバーを説明するための概念図であって、図２の（ａ）は、基板処理システムの側面図であり、図２の（ｂ）は、下チャンバーの正面図である。
図２を参照すると、本発明に係る基板処理システム１００は、工程チューブ１１０の下部に配設される下チャンバー１３０をさらに備えていてもよい。
下チャンバー１３０は、工程チューブ１１０の下部に配設されてもよく、複数枚の基板１０が搬入されて基板ボート１１５に多段に（または、上下方向に）積載される空間を与えてもよい。このとき、下チャンバー１３０において複数枚の基板１０が積載された基板ボート１１５は、基板処理工程を行うために昇降して工程チューブ１１０の処理空間に収められてもよい。例えば、下チャンバー１３０は、基板ボート１１５が昇降できるように上部が開かれてもよく、複数枚の基板１０が搬入できるように一方の側に基板１０が出入りする通路が形成されてもよい。ここで、下チャンバー１３０は、搬送チャンバー（図示せず）に接続されてもよく、搬送チャンバー（図示せず）と接続される通路を有していてもよく、この通路を介して基板１０が搬送チャンバー（図示せず）から下チャンバー１３０へと搬入されてもよい。前記通路の外側にはゲート弁（図示せず）が設けられてもよく、前記通路は、ゲート弁（図示せず）により開閉されてもよい。
本発明に係る基板処理システム１００は、複数枚の基板１０が多段に積載されて、工程チューブ１１０に収められる基板ボート１１５をさらに備えていてもよい。
基板ボート１１５は、複数枚の基板１０が多段に積載されてもよく、基板の処理工程を行うために工程チューブ１１０に収められてもよい。すなわち、基板ボート１１５は、バッチ式（Ｂａｔｃｈ ｔｙｐｅ）で基板の処理工程を行うために複数枚の基板１０が多段に積載されてもよく、工程チューブ１１０の処理空間に配設されてもよく、基板の処理工程に際して工程チューブ１１０の内部空間（すなわち、処理空間）に収められてもよい。このとき、基板ボート１１５は複数であってもよく、複数の工程チューブ１１０の処理空間にそれぞれ配設されてもよい。ここで、基板ボート１１５は、複数枚の基板１０がそれぞれ別々に処理できる複数の独立空間を有するように構成されてもよい。
そして、排気管１２１は、第１の排気管１２１ａに接続されて下方に延びる第２の排気管１２１ｂをさらに備えていてもよい。第２の排気管１２１ｂは下方に延びてもよく、第１の排気管１２１ａに接続されてもよく、第１の排気管１２１ａに直結されてもよく、さらなる排気管１２１及び／又は接続部１２５を介して接続されてもよい。このような第２の排気管１２１ｂを介して、下チャンバー１３０により排気ポート１１１が高所に位置する場合であっても、第１の排気管１２１ａを水平にし、しかも、第１の排気管１２１ａに直進性を持たせることができる。
また、第１の排気管１２１ａによる水平区間と第２の排気管１２１ｂによる垂直区間とから構成されて排気管１２１がオーバーヘッド（ｏｖｅｒｈｅａｄ）構造を有する場合には、第１の排気管１２１ａが底面（または、下部方向の対向面）から離間することができて、第１の排気管１２１ａと前記底面との間にメンテナンス空間（ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｓｐａｃｅ）を与えることもできる。
ここで、気密ケース１２２は、下チャンバー１３０と離間し、第２の排気管１２１ｂを収める第２のケーシング部１２２ｂをさらに備えていてもよい。第２のケーシング部１２２ｂは、第２の排気管１２１ｂを収めてもよく、第２の排気管１２１ｂ及び／又は第２の排気管１２１ｂを他の排気管１２１などに接続する接続部１２５にも前記排ガスの漏れが生じる虞があるため、第２の排気管１２１ｂ、接続部１２５などが外部に晒されないようにケーシングしてもよい。これにより、たとえ第２の排気管１２１ｂ、接続部１２５などに前記排ガスの漏れが生じるとしても、前記漏れた排ガスが外部環境に流出されることを防ぐことができる。
さらに、第２のケーシング部１２２ｂは、下チャンバー１３０と離間してもよく、下チャンバー１３０との間にメンテナンス空間を与えてもよい。このとき、第２のケーシング部１２２ｂは、下チャンバー１３０と対向して配置されてもよく、下チャンバー１３０と対向する面に第２の排気管１２１ｂなどのメンテナンスのためのメンテナンスポート（ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｐｏｒｔ）を有していてもよい。第２のケーシング部１２２ｂが下チャンバー１３０と対向して配置されれば、排気ポート１１１が工程チューブ１１０の中央に第１の方向１１に向かって配設され、第１の排気管１２１ａが第１の方向１１に一直線状に配設されることができて、工程チューブ１１０の排気性能が最大化（または、最適化）されることが可能になる。そして、第２のケーシング部１２２ｂがメンテナンスポートを有すると、下チャンバー１３０と第２のケーシング部１２２ｂとの間のメンテナンス空間において第２の排気管１２１ｂなどのメンテナンスを行い易くなる。
一方、本発明の基板処理システム１００は、第２のケーシング部１２２ｂの第１の方向１１に配設される制御モジュール１５０をさらに備えていてもよい。
制御モジュール１５０は、第２のケーシング部１２２ｂの第１の方向１１に配設されてもよく、工程チューブ１１０において行われる基板の処理工程を制御してもよい。例えば、制御モジュール１５０は、排気モジュール１２０、ガス供給モジュール１４０などの作動を制御して基板処理工程を制御してもよい。ここで、制御モジュール１５０は、制御ボックス状に構成されてもよく、第２のケーシング部１２２ｂは、第１の方向１１の面に第２の排気管１２１ｂなどのメンテナンスのためのメンテナンスポートを有していてもよく、前記メンテナンスポートは、制御モジュール１５０により開閉されてもよい。例えば、制御モジュール１５０は、ヒンジ（ｈｉｎｇｅ）構造を介して第２のケーシング部１２２ｂに接続されて開閉してもよく、これを通して、第２のケーシング部１２２ｂの第１の方向１１の面が開閉されることが可能になる。
図３は、本発明の一実施形態に係るデュアル基板処理システムを示す組み立て状態の斜視図であり、図４は、本発明の一実施形態に係るデュアル基板処理システムを示す平面図である。
図３及び図４を参照すると、工程チューブ１１０は、複数から構成されて排気管１２１の延在方向と交差する方向に並べられてもよい。例えば、排気管１２１は、第１の方向１１に延びてもよく、複数の工程チューブ１１０は、第１の方向１１と交差する第２の方向１２に並べられてもよい。複数の工程チューブ１１０は、第２の方向１２に互いに離隔して配置されてもよく、一対（ｐａｉｒ）をなしてもよく、互いに独立した工程空間を与えてもよい。ここで、第２の方向１２は、基板処理システム１００を横切る方向であってもよい。複数の工程チューブ１１０は、内部空間を有していてもよく、基板の処理工程に際して基板ボート１１５が収められてもよく、ガス雰囲気（または、雰囲気ガス）、温度などが独立して制御されてもよい。複数の工程チューブ１１０が独立して制御されて基板の処理工程が安定して行われることができ、基板処理システム１００を介した基板の処理量及び基板の処理品質が向上することができ、複数の工程チューブ１１０間の間隔及び／又は周りの配置構成点数を減らして占有面積（Ｆｏｏｔ Ｐｒｉｎｔ）を減らすこともできる。ここで、複数の工程チューブ１１０は、単一のチューブから構成されてもよく、複数のチューブから構成されてもよく、基板ボート１１５が収められて基板処理工程が行える工程空間を与えられればよい。例えば、複数の工程チューブ１１０は、外部チューブと内部チューブとから構成されてもよい。
ここで、排気モジュール１２０は、各工程チューブ１１０にそれぞれ配設されてもよい。排気モジュール１２０が各工程チューブ１１０にそれぞれ配設されることにより、各工程チューブ１１０の排気をそれぞれ制御することができ、各工程チューブ１１０の基板処理工程を独立して制御することができる。
このとき、排気モジュール１２０の排気管１２１は、互いに並ぶように配設されてもよい。すなわち、排気モジュール１２０の排気管１２１は、互いに並ぶように配設されて工程チューブ１１０の中央の排気ポート１１１から一直線状に配設されてもよく、工程チューブ１１０の排気性能が最大化され得る。なお、排気管１２１が互いに対称をなして複数の工程チューブ１１０の間への均一な排気を通した均一な基板処理工程が行われるようにしてもよい。
本発明に係る基板処理システム１００は、各工程チューブ１１０にそれぞれ配設され、互いに対称的に配置される複数のガス供給モジュール１４０をさらに備えていてもよい。
複数のガス供給モジュール１４０は、各工程チューブ１１０にそれぞれ配設されてもよく、互いに対称的に配置されてもよい。例えば、複数のガス供給モジュール１４０は、各工程チューブ１１０の第１の方向１１にそれぞれ配設されてもよく、複数の工程チューブ１１０の間の中央から第１の方向１１に延びる線（または、前記複数の工程チューブの間の中央からの前記第１の方向への延長線）を中心として互いに対称状に配置されてもよい。複数のガス供給モジュール１４０が各工程チューブ１１０の第１の方向１１に相互に対称状をなしてそれぞれ配設されることにより、各工程チューブ１１０のガスの供給をそれぞれ制御して各工程チューブ１１０の基板の処理工程を独立して制御することができ、複数の工程チューブ１１０の間への均一なガスの供給を通した均一な基板処理工程が行われるようにすることができる。ここで、複数のガス供給モジュール１４０は、第２の方向１２に互いに離隔してそれらの間の空間を与えてもよく、複数のガス供給モジュール１４０の間の空間においてガス供給モジュール１４０、工程チューブ１１０などのメンテナンスを行ってもよい。
本発明に係る基板処理システム１００は、互いに独立した処理空間を与える複数の工程チューブ１１０を介して基板処理量を向上させることもできる。また、基板処理システム１００は、各工程チューブ１１０の第１の方向１１に複数のガス供給モジュール１４０を対称的に配置して複数のガス供給モジュール１４０の間の空間及び／又は気密ケース１２２とガス供給モジュール１４０との間の離間空間にメンテナンス空間を与えることもできる。
各排気モジュール１２０の少なくとも一部は、複数のガス供給モジュール１４０の間に配置されてもよい。例えば、各排気モジュール１２０の第１の排気管１２１ａが複数のガス供給モジュール１４０の間に配置されてもよい。すなわち、複数のガス供給モジュール１４０は、複数の工程チューブ１１０のうちそれぞれ対応する工程チューブ１１０の中心から第１の方向１１に延びる線（または、それぞれ対応する前記工程チューブの中心からの前記第１の方向への延長線）から両側の外側（または、互いに遠ざかる方向）にずれて対称的に配置されてもよい。
複数のガス供給モジュール１４０が前記対応する工程チューブ１１０の中心から第１の方向１１に延びる線からずれる場合には、複数のガス供給モジュール１４０の間の空間がさらに広くなり、その結果、複数のガス供給モジュール１４０の間に広いメンテナンス空間を確保することができる。例えば、前記対応する工程チューブ１１０から（例えば、前記対応する工程チューブの中心から）斜め方向（または、対角線方向）に延びて前記対応する工程チューブ１１０の中心から第１の方向１１に延びる線からずれても良い。なお、前記対応する工程チューブ１１０の中心から第２の方向１２にずれて延びて前記対応する工程チューブ１１０の中心から第１の方向１１に延びる線からずれてもよい。
このとき、複数のガス供給モジュール１４０と排気モジュール１２０は、少なくとも部分的に並ぶように配置されてもよい。例えば、排気モジュール１２０の第１の排気管１２１ａが第１の方向１１に一直線状に配設されてもよく、複数のガス供給モジュール１４０もまた、第１の排気管１２１ａと並ぶように第１の方向１１に延びてもよい。複数のガス供給モジュール１４０が第１の方向１１に延びる場合には、基板処理システム１００の第２の方向１２の幅が最小化されてもよい。ここで、複数のガス供給モジュール１４０は、複数の工程チューブ１１０の両端に第１の方向１１に並ぶように配置されてもよく、複数の工程チューブ１１０が配置される工程部（または、工程領域）の両端から第１の方向１１に延びて互いに並ぶように配置されてもよい。このような場合、基板処理システム１００の第２の方向１２の幅が最小化できるだけではなく、メンテナンス空間を最大にすることができる。また、前記工程ガスの層流（ｌａｍｉｎａｒ ｆｌｏｗ）のために、複数のガス供給モジュール１４０は、工程チューブ１１０の排気ポート１１１と対向する方向から前記工程ガスを供給せねばならない。ここで、基板処理システム１００の第２の方向１２の両端に複数のガス供給モジュール１４０が並ぶように配置されれば、ガス供給ラインのうねり回数及び／又はうねり距離を減らすことができ、最小化させることができる。そして、複数のガス供給モジュール１４０が排気管１２１などの排気モジュール１２０に干渉されないことができて、各工程チューブ１１０に最大限に近くに複数のガス供給モジュール１４０をそれぞれ配設することができる。これにより、前記ガス供給ラインの長さが短くなり、その結果、ガスの供給時間が短縮されることもでき、ガスの供給性能が向上することができる。
一方、複数のガス供給モジュール１４０は、気密ケース１２２の下部（すなわち、前記第１のケーシング部の下部）にそれぞれ配設されて気密ケース１２２との離間空間（または、前記第１のケーシング部との離間空間）を与えてもよい。複数のガス供給モジュール１４０と第１のケーシング部１２２ａとの間の離間空間にメンテナンス空間が与えられてガス供給モジュール１４０、排気モジュール１２０、工程チューブ１１０などのメンテナンスをすることができる。
排気モジュール１２０は、局所排気部１２３と接続されて漏れた排ガスを希釈する漏れガス希釈部１２６をさらに備えていてもよい。漏れガス希釈部１２６は、局所排気部１２３と接続されて漏れた排ガスを希釈してもよく、前記漏れた排ガス中に含まれている有毒性ガス（ｔｏｘｉｃ ｇａｓ）を希釈して外部に排気してもよい。例えば、一定の空間に前記漏れた排ガスを溜めた後に、溜められた排ガスを窒素（Ｎ２）などで希釈して毒性がなくなった状態で排ガスを外部に排気してもよい。
このように、本発明においては、排気管を気密ケースでケーシングし、局所排気部を介して気密ケースの内部を排気することにより、たとえ排気管に漏れ口が生じるとしても、排ガスが外部に漏れることを防ぐことができる。これにより、排ガスに含まれている化学物質による安全事故を予防することができ、排ガスの漏れにより半導体製造設備内のすべての装置が作動中止されてしまう状況を防ぐこともできる。また、気密ケースに漏れ感知部を配設して排ガスの漏れを感知することにより、排気管から漏れた排ガスを効果的に取り除くことができるだけではなく、排気管及び／又は接続部の漏れ口の発生を把握して排ガスの漏れが生じている状態で基板処理システムが稼働され続けないように排気管及び／又は接続部をメンテナンスすることもできる。そして、互いに独立した処理空間を与える複数の工程チューブを介して基板処理量を向上させることもでき、各工程チューブの第１の方向に複数のガス供給モジュールを対称的に配置して複数のガス供給モジュールの間の空間及び／又は気密ケースとガス供給モジュールとの間の離間空間にメンテナンス空間を与えることもできる。一方、工程チューブの排気ポートには工程チューブ、排気モジュールなどのメンテナンスのために互いに異なる素材製の排気管が頻繁に結合及び分離される。このとき、工程チューブの排気ポートと排気管との間に蛇腹を配設して互いに異なる素材製の工程チューブの排気ポートと排気管とがぶつかり合うことを防ぐことができ、加圧などの衝撃により工程チューブの排気ポート及び／又は排気管が損傷されることを防ぐことができる。
以上、本発明の好適な実施形態について図示して説明したが、本発明は、上述した実施形態に何等限定されるものではなく、請求の範囲において請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該本発明が属する分野において通常の知識を有する者であれば、これより様々な変形が行え、且つ、均等な他の実施形態が採用可能であるということが理解できる筈である。よって、本発明の技術的な保護範囲は、次の特許請求の範囲によって定められるべきである。
１０：基板
１１：第１の方向
１２：第２の方向
１００：基板処理システム
１１０：工程チューブ
１１１：排気ポート
１１５：基板ボート
１２０：排気モジュール
１２１：排気管
１２１ａ：第１の排気管
１２１ｂ：第２の排気管
１２２：気密ケース
１２２ａ：第１のケーシング部
１２２ｂ：第２のケーシング部
１２３：局所排気部
１２４：漏れ感知部
１２５：接続部
１２５ａ：第１のフランジ
１２５ｂ：第２のフランジ
１２５ｃ：シール部材
１２５ｄ：蛇腹
１２６：漏れガス希釈部
１２７：真空センサー部
１３０：下チャンバー
１４０：ガス供給モジュール
１５０：制御モジュール

Claims (14)

  1. 基板に対する処理空間を与える工程チューブと、
    前記工程チューブの排気ポートに接続されて、前記処理空間内の工程残渣を外部に排気する排気モジュールと、
    を備え、
    前記排気モジュールは、
    前記排気ポートに接続される排気管と、
    前記排気管の少なくとも一部を収める気密ケースと、
    前記気密ケースに配設され、前記気密ケースの内部を排気する局所排気部と、
    を備える基板処理システム。
  2. 前記排気モジュールは、前記気密ケースに配設されて前記排気管の排ガスの漏れを感知する漏れ感知部をさらに備える請求項１に記載の基板処理システム。
  3. 前記排気モジュールは、前記排気管と前記工程チューブの排気ポートとを接続する接続部をさらに備える請求項１に記載の基板処理システム。
  4. 前記接続部は、
    前記工程チューブに配設される第１のフランジと、
    前記排気管の一方の端に配設される第２のフランジと、
    前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間に配設されるシール部材と、
    を備える請求項３に記載の基板処理システム。
  5. 前記接続部は、伸縮性を有する蛇腹をさらに備える請求項４に記載の基板処理システム。
  6. 前記排気管は、前記排気ポートに接続されて第１の方向に延びる第１の排気管を備え、
    前記気密ケースは、前記第１の排気管を収める第１のケーシング部を備える請求項１に記載の基板処理システム。
  7. 前記工程チューブの下部に配設される下チャンバーをさらに備え、
    前記排気管は、前記第１の排気管に接続されて下方に延びる第２の排気管をさらに備え、
    前記気密ケースは、前記下チャンバーと離間し、前記第２の排気管を収める第２のケーシング部をさらに備える請求項６に記載の基板処理システム。
  8. 複数枚の基板が多段に積載されて、前記工程チューブに収められる基板ボートをさらに備える請求項１に記載の基板処理システム。
  9. 前記工程チューブは、複数から構成されて前記排気管の延在方向と交差する方向に並べられ、
    前記排気モジュールは、各前記工程チューブにそれぞれ配設される請求項１に記載の基板処理システム。
  10. 各前記排気モジュールの排気管は、互いに並ぶように配設される請求項９に記載の基板処理システム。
  11. 各前記工程チューブにそれぞれ配設され、互いに対称的に配置される複数のガス供給モジュールをさらに備える請求項９に記載の基板処理システム。
  12. 各前記排気モジュールの少なくとも一部は、前記複数のガス供給モジュールの間に配置される請求項１１に記載の基板処理システム。
  13. 前記複数のガス供給モジュールと前記排気モジュールは、少なくとも部分的に並ぶように配置される請求項１１に記載の基板処理システム。
  14. 前記排気モジュールは、前記局所排気部と接続されて漏れた排ガスを希釈する漏れガス希釈部をさらに備える請求項１に記載の基板処理システム。
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