JP2023509134A - 基板処理システムのロボットアームの自動洗浄 - Google Patents

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Abstract

【解決手段】システムは、ガスを基板処理システムのエンクロージャ内に供給するように構成された複数の入口を含む。エンクロージャは、半導体基板を処理する基板処理システムの処理チャンバから分離されている。システムは、基板処理システムの処理チャンバ間で半導体基板を搬送するために使用されるロボットアームをエンクロージャ内に移動させるように構成されたコントローラを含む。コントローラは、ロボットアームが基板処理システムのエンクロージャ内に移動するのに応じて、入口の１つまたは複数を通してガスをエンクロージャ内に供給するように構成される。【選択図】 図８

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年１月７日に出願された米国仮出願第６２／９５８，０５９号の利益を主張する。上記で参照された出願の全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、一般に、基板処理システムに関し、より詳細には、基板処理システムのロボットアームの自動洗浄に関する。
ここで提供される背景の説明は、本開示の内容を概ね提示することを目的とする。この背景技術のセクションで説明されている範囲内における、現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究、ならびに出願の時点で先行技術として別途みなされ得ない説明の態様は、明示または暗示を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。
基板処理システムは、典型的には、半導体ウエハなどの基板の堆積、エッチング、および他の処理を実施する複数の処理チャンバ（プロセスモジュールとも呼ばれる）を含む。基板上で実施することができるプロセスの例には、限定はしないが、プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）プロセス、化学強化プラズマ気相堆積（ＣＥＰＶＤ）プロセス、およびスパッタリング物理気相堆積（ＰＶＤ）プロセスが挙げられる。基板上で実施することができるプロセスの追加の例には、限定はしないが、エッチング（例えば、化学エッチング、プラズマエッチング、反応性イオンエッチングなど）および洗浄プロセスが挙げられる。
処理中、基板は、基板処理システムの処理チャンバ内の台座、静電チャック（ＥＳＣ）などの基板支持体上に配置される。堆積中、１つまたは複数の前駆体を含むガス混合物が処理チャンバに導入され、プラズマが打たれて化学反応を活性化する。エッチング中、エッチングガスを含むガス混合物が処理チャンバに導入され、プラズマが打たれて化学反応を活性化する。コンピュータ制御型ロボットが、典型的には、基板が処理される順序で、ある処理チャンバから別の処理チャンバに基板を移送する。
システムは、ガスを基板処理システムのエンクロージャ内に供給するように構成された複数の入口を備える。エンクロージャは、半導体基板を処理する基板処理システムの処理チャンバから分離されている。システムは、基板処理システムの処理チャンバ間で半導体基板を搬送するために使用されるロボットアームをエンクロージャ内に移動させるように構成されたコントローラを備える。コントローラは、ロボットアームが基板処理システムのエンクロージャ内に移動するのに応じて、入口の１つまたは複数を通してガスをエンクロージャ内に供給するように構成される。
他の特徴において、エンクロージャは、基板処理システムのエアロックチャンバ、真空移送モジュール（ＶＴＭ）、および機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）の１つまたは複数を含む。
別の特徴において、コントローラは、ガスが基板処理システムのエンクロージャ内に供給されている間、エンクロージャ内で１つまたは複数の方向にロボットアームを移動させるように構成される。
別の特徴において、コントローラは、ガスが基板処理システムのエンクロージャ内に供給されている間、あらかじめ定められたパターンでエンクロージャ内でロボットアームを移動させるように構成される。
別の特徴において、コントローラは、あらかじめ定められた順序で入口を動作させることによって、入口を通してガスを供給するように構成される。
別の特徴において、コントローラは、あらかじめ定められた流量で入口を通してガスを供給するように構成される。
別の特徴において、コントローラは、異なる流量で入口を通してガスを供給するように構成される。
他の特徴において、コントローラは、ロボットアームが第１のタイプであることに応じて第１のセットの入口を通してガスを供給し、ロボットアームが第２のタイプであることに応じて第２のセットの入口を通してガスを供給するように構成され、第２のセットの入口は、第１のセットの入口とは異なる。
他の特徴において、システムは、ガスを供給するように構成されたガス源と、ガス源から複数の入口へのガスの送給をそれぞれ調節するように構成された複数のレギュレータとをさらに備える。コントローラは、ガスを複数の入口に送給しながらレギュレータを制御するように構成される。
他の特徴において、システムは、エンクロージャ内に供給されたガスをエンクロージャから排出し、エンクロージャ内に供給されたガスによってロボットアームからエンクロージャ内に放出された粒子状物質をエンクロージャから排出するように構成された弁およびポンプをさらに備える。
さらに他の特徴において、方法は、基板処理システム内の半導体基板を搬送するために使用されるロボットアームを基板処理システムのエンクロージャ内に移動させることを含む。エンクロージャは、半導体基板を処理する基板処理システムの処理チャンバから分離されている。方法は、ロボットアームを基板処理システムのエンクロージャ内に移動させることに応じて、複数の入口の１つまたは複数を通してガスを基板処理システムのエンクロージャ内に供給することを含む。
他の特徴において、エンクロージャは、基板処理システムのエアロックチャンバ、真空移送モジュール（ＶＴＭ）、および機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）の１つまたは複数を含む。
別の特徴において、方法は、ガスを基板処理システムのエンクロージャ内に供給しながら、エンクロージャ内で１つまたは複数の方向にロボットアームを移動させることをさらに含む。
別の特徴において、方法は、ガスを基板処理システムのエンクロージャ内に供給しながら、あらかじめ定められたパターンでエンクロージャ内でロボットアームを移動させることをさらに含む。
別の特徴において、方法は、あらかじめ定められた順序で入口を動作させることによって、入口を通してガスを供給することをさらに含む。
別の特徴において、方法は、あらかじめ定められた流量で入口を通してガスを供給することをさらに含む。
別の特徴において、方法は、異なる流量で入口を通してガスを供給することをさらに含む。
他の特徴において、方法は、ロボットアームが第１のタイプであることに応じて、第１のセットの入口を通してガスを供給することと、ロボットアームが第２のタイプであることに応じて、第２のセットの入口を通してガスを供給することとをさらに含み、第２のセットの入口は、第１のセットの入口とは異なる。
他の特徴において、方法は、ガス源からガスを供給することと、複数のレギュレータを介してガス源から複数の入口へのガスの送給をそれぞれ調節することと、ガスを複数の入口に送給しながらレギュレータを制御することとをさらに含む。
別の特徴において、方法は、エンクロージャ内に供給されたガスをエンクロージャから排出し、エンクロージャ内に供給されたガスによってロボットアームからエンクロージャ内に放出された粒子状物質をエンクロージャから排出することをさらに含む。
本開示を適用可能な他の分野は、詳細な説明、特許請求の範囲および図面から明らかになるであろう。詳細な説明および特定の例は、例示のみを目的としており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
本開示は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。
図１は、基板処理ツールの一例を示す図である。
図２は、製作施設における基板処理ツールの例示的な配置を示す図である。
図３Ａは、基板処理ツールの様々な例示的な構成を示す図である。 図３Ｂは、基板処理ツールの様々な例示的な構成を示す図である。 図３Ｃは、基板処理ツールの様々な例示的な構成を示す図である。 図３Ｄは、基板処理ツールの様々な例示的な構成を示す図である。 図３Ｅは、基板処理ツールの様々な例示的な構成を示す図である。 図３Ｆは、基板処理ツールの様々な例示的な構成を示す図である。 図３Ｇは、基板処理ツールの様々な例示的な構成を示す図である。 図３Ｈは、基板処理ツールの様々な例示的な構成を示す図である。 図３Ｉは、基板処理ツールの様々な例示的な構成を示す図である。
図４は、基板処理ツールの別の例を示す図である。
図５Ａは、基板処理ツールの様々な例示的な構成の平面図である。 図５Ｂは、基板処理ツールの様々な例示的な構成の平面図である。 図５Ｃは、基板処理ツールの様々な例示的な構成の平面図である。 図５Ｄは、基板処理ツールの様々な例示的な構成の平面図である。
図６Ａは、基板処理ツールの追加の例示的な構成の平面図である。 図６Ｂは、基板処理ツールの追加の例示的な構成の平面図である。 図６Ｃは、基板処理ツールの追加の例示的な構成の平面図である。
図７Ａは、様々な処理チャンバを備える基板処理システムの機能ブロック図である。 図７Ｂは、様々な処理チャンバを備える基板処理システムの機能ブロック図である。 図７Ｃは、様々な処理チャンバを備える基板処理システムの機能ブロック図である。
図８は、本開示によるロボットアームを自動洗浄するためのシステムのブロック図である。
図９は、本開示によるロボットアームを自動洗浄するための方法のフローチャートである。
これらの図面において、参照番号は、類似の要素および／または同一の要素を指すために再度利用されることがある。
ルーチンメンテナンスは、半導体機器（例えば、基板処理システムまたはツール）を稼働状態に保つ。ルーチンメンテナンスの間、ツールは典型的には、メンテナンスが実施されている期間停止している。ダウンタイムは、非常にコストがかかる可能性がある。したがって、メンテナンスルーチンの一部を自動化することで、ツールのダウンタイムおよび人がメンテナンス手順を実施するのにかかる時間（工数）を短縮することができ、所有コストの削減につながり得る。
本開示のシステムおよび方法は、自動化された方式で実施される、維持されたルーチンの１つ、すなわちロボットアームの洗浄のための体系的な方法を提供する。この技法は、ツールのダウンタイムを短縮し、人がこのルーチンを実施するのにかかる時間を短縮し、一連のツールにわたってこのメンテナンス手順を反復可能な方法で実施することを可能にする。ロボットアームのより高速かつ効率的な洗浄は、ロボットアームから除去された粒子にウエハが曝される可能性を低減することによって、生産性および歩留まりを向上させることができる。
本開示によるシステムは、エアロックチャンバ（または以下に説明するツールの他の部分またはエンクロージャ）の上面および底面（および任意選択で側面）に位置するガスパージポートまたは入口を含む。ロボットアームがエアロックチャンバ内に移動され、パージガスがこれらのポートからロボットアーム上に注入または供給される。例えば、Ｎ２または清浄乾燥空気（ＣＤＡ）などの不活性ガスまたは非反応性ガスが、制御された流量でロボットアームおよびそのエンドエフェクタの上面／底面に流され（すなわち、注入または供給される）、ロボットアームおよびそのエンドエフェクタから粒子状物質が除去される。
システムは、ロボットアーム自動洗浄手順が完了した後、エアロック自動洗浄システムを使用して、ロボットアームからエアロックチャンバ内に放出された粒子を除去する。エアロック自動洗浄手順は、ロボットアームがエアロックチャンバから取り外され、エアロックチャンバドアが閉じられた後、複数のポンプ／パージサイクルを使用して実施される。エアロックチャンバから粒子を洗い流すために同じパージポートが使用され、エアロックチャンバの底部に位置する排出ポートまたは出口を通してエアロックチャンバから排出される。エアロックチャンバにパージポートを載置することによって、ＡＴＭロボットアームとＶＴＭロボットアームの両方を同じパージハードウェアによって洗浄することができる。以下で説明するように、ロボットアームは、より効果的な粒子除去速度のために、Ｘ、Ｙ、およびＺ軸に沿ったパターンで上部パージポートの下および／または底部パージポートの上に移動することができる。代替的または追加的に、パージポートは、効果的な洗浄のためのパターンでそれぞれの弁を開閉することによってアクティブ化／非アクティブ化することができる。代替的または追加的に、パージポートを通るパージガスの流量は、効果的な洗浄のためにそれぞれのレギュレータを制御することによって変更することができる。本開示のこれらおよび他の特徴は、以下で詳細に説明される。
構成
本開示は、以下のように構成される。最初に、基板処理ツール、それらの構成、およびそこで使用される処理チャンバの多数の例が、図１～図７Ｃを参照して示され説明される。その後、図８および図９はそれぞれ、本開示によるロボットアームを洗浄するためのシステムおよび方法の例を示す。
図１～図７Ｃおよび対応する説明は、異なるウエハ上で実施することができる様々なプロセス、および異なるロボットが異なるチャンバおよびツール間でウエハを移送する様々な経路を示すために提供される。さらに、これらの図は、異なるロボットを使用してツール内のプロセスモジュール間ならびにツール全体にわたってウエハを移送するツールの様々な構成を示すために提供される。
本開示のシステムおよび方法は、これらのツールと共に使用される他のシステムと組み合わせて統合および使用されて問題を診断、是正、および防止し、チャンバおよびツール内で様々な調整、較正、および予防メンテナンス手順を実施することができる。本開示のシステムおよび方法は、スタンドアロンで、またはこれらの他のシステムと組み合わせて動作することができ、チャンバおよびツールで実施される診断、是正、および予防手順を大幅に改善することができる。
図１～図７Ｃは、本開示の洗浄システムの必要性および範囲を理解するのに役立つ、チャンバおよびツールの動作についての洞察を提供する。例えば、これらの図は、ウエハを搬送している間にロボットアームがどのように様々な材料に曝される（これによりロボットアームが汚れ、時には滑りやすくなり、ウエハに重大な損傷を引き起こす可能性がある）かについての洞察を提供する。これらの図はまた、ロボットアームの定期的な自動洗浄がロボットアームによって取り扱われるウエハの汚染をどのように防止し、ロボットアームのエラーのない動作をどのように確実にすることができるかについての洞察を提供する。さらに、これらの図およびそれらの説明は、本開示のシステムを異なるツールに設置することができる様々な場所を理解するのに役立つ。したがって、これらの図およびそれらの説明は、本開示のシステムおよび方法によって実施される動作の必要性および範囲についての洞察を提供する。
ツールの例
図１は、基板処理ツール１００の一例のトップダウン図を示す。基板処理ツール１００は、複数のプロセスモジュール１０４を含む。ほんの一例として、プロセスモジュール１０４の各々は、基板上で１つまたは複数のそれぞれのプロセスを実施するように構成され得る。処理される基板は、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）１０８のローディングステーションのポートを介して基板処理ツール１００にロードされ、次いで、プロセスモジュール１０４の１つまたは複数に移送される。例えば、基板は、連続してプロセスモジュール１０４の各々にロードされ得る。図８および図９を参照して詳細に説明するように、ガスパージポートを含む洗浄システムをＥＦＥＭ１０８に設置することができる。
図２は、基板処理ツール１００などの複数の基板処理ツール２０８を含む製作室２０４の例示的な配置２００を示す。図３Ａ～図３Ｉは、基板処理ツール１００などの複数の基板処理ツール２０８を配置することができる構成の様々な例を示す。これらの例では、ウエハは様々な経路を通って移動する。したがって、これらの経路を通してウエハを搬送するために使用されるロボットの構成および動作は変化する。さらに、これらの例では、ロボットおよびウエハの様々な側面を感知するために、様々なセンサが使用される。加えて、これらの例では、図８および図９を参照して詳細に説明するように、ロボットアームを洗浄するためのガスパージポートを含む洗浄システムを、これらの例の様々な場所に設置することができる。
図３Ａは、本開示の原理による、第１の基板処理ツール３０４および第２の基板処理ツール３０８を含む第１の例示的な構成３００を示す。第１の基板処理ツール３０４および第２の基板処理ツール３０８は、順次配置され、真空下にある移送ステージ３１２によって接続される。示すように、移送ステージ３１２は、第１の基板処理ツール３０４の真空移送モジュール（ＶＴＭ）３１６と第２の基板処理ツール３０８のＶＴＭ３２０との間で基板を移送するように構成された枢動移送機構を含む。他の例では、移送ステージ３１２は、線形移送機構などの他の適切な移送機構を含み得る。
ほんの一例として、ＶＴＭ３１６の第１のロボットは、第１の位置に配置された支持体３２４上に基板を載置し得、支持体３２４は第２の位置に枢動され、ＶＴＭ３２０の第２のロボットは、第２の位置にある支持体３２４から基板を回収する。いくつかの例では、第２の基板処理ツール３０８は、処理ステージ間で１つまたは複数の基板を記憶するように構成されたストレージバッファ３２８を含み得る。移送機構はまた、基板処理ツール３０８と３０４との間に２つ以上の移送システムを提供するために積み重ねられてもよい。移送ステージ３２４はまた、一度に複数の基板を搬送または緩衝する複数のスロットを有し得る。構成３００において、第１の基板処理ツール３０４および第２の基板処理ツール３０８は、単一の機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）３３２を共有するように構成される。
図３Ｂは、順次配置され、移送ステージ４１２によって接続された第１の基板処理ツール４０４および第２の基板処理ツール４０８を含む第２の例示的な構成４００を示す。構成４００は、構成４００においてＥＦＥＭが排除されていることを除いて、図３Ａの構成３００と同様である。したがって、基板は、エアロックローディングステーション４１６を介して直接第１の基板処理ツール４０８にロードされ得る（例えば、真空ウエハキャリア、フロントオープニングユニファイドポッド（ＦＯＵＰ）などの貯蔵もしくは搬送キャリア、または他の適切な機構を使用して）。
図３Ｃは、基板処理ツール５０４を含む第３の例示的な構成５００を示す。構成５００は、ＥＦＥＭを排除し、単一のローディングステーション５０８のみを使用し、より多くの数の（例えば、７つの）プロセスモジュール５１２を可能にする。ローディングステーション５０８において、基板は、エアロックローディングステーション４１６を介して直接第２の基板処理ツール４０８にロードされ得る（例えば、真空ウエハキャリア、フロントオープニングユニファイドポッド（ＦＯＵＰ）などの貯蔵もしくは搬送ポッド、または他の適切な機構を使用して）。
図３Ｄは、単一のＥＦＥＭ６１２を共有する第１の基板処理ツール６０４および第２の基板処理ツール６０８を含む第４の例示的な構成６００を示す。より具体的には、第１の基板処理ツール６０４および第２の基板処理ツール６０８は、それぞれのローディングステーション６１６および６２０を介してＥＦＥＭ６１２のそれぞれの端部に接続される。ローディングステーション６１６および６２０は各々、積み重ねられた構成を有し得る。
図３Ｅは、単一のＥＦＥＭ７１２を共有する第１の基板処理ツール７０４および第２の基板処理ツール７０８を含む第５の例示的な構成７００を示す。第１の基板処理ツール７０４および第２の基板処理ツール７０８は、それぞれのローディングステーション７１６および７２０を介してＥＦＥＭ７１２のそれぞれの端部に接続される。ローディングステーション７１６および７２０は各々、積み重ねられた構成を有し得る。
図３Ｆは、順次配置された基板処理ツール８０４、８０８などの１つまたは複数の列を含む第６の例示的な構成８００を示す。構成８００において、各列は、それぞれの移送ステージ８１２を介して接続された３つ以上の基板処理ツールを含み得る。移送ステージ８１２は、枢動移送機構、線形移送機構などを含み得る。第１のＥＦＥＭ８１６は、基板処理ツール８０４、８０８の列の第１の端部に提供され、第２のＥＦＥＭ８２０は、基板処理ツール８０４、８０８の列の第２の端部に提供される。例えば、基板は、第１のＥＦＥＭ８１６でロードされ、処理され、基板処理ツール８０４、８０８の様々なプロセスモジュールを通して順次移送され、次いで第２のＥＦＥＭ８２０からアンロード／回収され得る。いくつかの例では、移送ステージ８１２内の移送機構は、隣接する基板処理ツール間に２つ以上の移送システムを提供するために垂直に積み重ねられてもよい。移送ステージ８１２はまた、一度に複数の基板を移動または緩衝する複数のスロットを有し得る。
図３Ｇは、基板処理ツール９０４を含む第７の例示的な構成９００を示す。構成９００において、基板処理ツール９０４は、例えば、８つのプロセスモジュール９０８を含み、ＥＦＥＭと任意の外部ローディングステーションの両方を排除する。代わりに、１つまたは複数の搬送キャリア（例えば、真空ウエハキャリア）９１２が、基板処理ツール９０４の内部９１６に提供される。例えば、キャリア９１２は、自動材料処理システム（ＡＭＨＳ）などの自動搬送システムを使用して、基板処理ツール９０４の上から搬送され得る。ロボット９２０は、キャリア９１２から基板を回収し、基板をプロセスモジュール９０８に移送する。
図３Ｈは、複数のプロセスモジュール１００８を有する基板処理ツール１００４を含む第８の例示的な構成１０００を示す。基板処理ツール１００４は、ＥＦＥＭ１０２０とプロセスモジュール１００８との間で基板を移送するように構成された線形ＶＴＭ１０１２およびロボット１０１６を含む。ＶＴＭ１０１２は、プロセスモジュール１００８に対するロボット１０１６の線形位置を調整するように構成される（すなわち、ＶＴＭ１０１２に対するロボット１０１６の端から端までの位置を調整する）。
図３Ｉは、基板処理ツール１１０４を含む第９の例示的な構成１１００を示す。基板処理ツール１１０４は、プロセスモジュール１１０８のクラスタ配置、および任意選択のエンドプロセスモジュール１１１２を含む。プロセスモジュール１１０８は、単一のＥＦＥＭ１１１６を共有する。
いくつかの例では、本明細書に記載の処理ツールのいずれかは、積み重ねられた構成を有するローディングステーションを実装することができる。例えば、図３Ｃおよび図３Ｅに示すようなローディングステーション５０８、７１６、７２０などは、積み重ねられた構成を実装することができる。言い換えれば、積み重ねられた構成では、ローディングステーションは、２つ以上の垂直に積み重ねられたローディングステーションを含むことができる。いくつかの例では、積み重ねられた構成はまた、１つまたは複数のローディングステーションと垂直に積み重ねられたプロセスモジュールまたはチャンバ（統合クリティカルストリップ（ＩＣＳ）チャンバなど）を含み得る。
上記の例では、図８および図９を参照して詳細に説明するように、様々なロボットアームを洗浄するためのガスパージポートを含む洗浄システムを、様々な場所（例えば、ＥＦＥＭ、ＶＴＭ、エアロック）に設置することができる。
ツールの追加の例
図４は、基板処理ツール１１５０のさらに別の例のトップダウン図を示す。基板処理ツール１１５０は、複数のプロセスモジュール１１５４を含む。例えば、プロセスモジュール１１５４の各々は、基板上で１つまたは複数のそれぞれのプロセスを実施するように構成され得る。処理される基板は、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）１１５８などの大気－真空（ＡＴＶ）移送モジュールのローディングステーションのポートを介して基板処理ツール１１５０にロードされ、次いで、プロセスモジュール１１５４の１つまたは複数に移送される。例えば、移送ロボット１１６２は、ローディングステーション１１６６からエアロックまたはロードロック１１７０に基板を移送するように配置され、真空移送モジュール１１７４の真空移送ロボット１１７８は、ロードロック１１７０から様々なプロセスモジュール１１５４に基板を移送するように配置される。
例えば、基板処理ツールの機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）は、ＥＦＥＭと、ＥＦＥＭと真空移送モジュール（ＶＴＭ）との間に配置されたロードロックとの間で基板を移送するための１つまたは複数の移送ロボットを含み得る。ＥＦＥＭの内部容積は、移送ロボットを収容するのに十分でなければならない。したがって、ロードロックは、典型的には、ＥＦＥＭとＶＴＭとの間の機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）のフットプリントの外側に位置する。いくつかの例では、ＥＦＥＭは、エアロックがＥＦＥＭ内に少なくとも部分的に位置することを可能にする構成を有する移送ロボットを含み得る。図２に示す製作室２０４は、複数の基板処理ツール１１５０を含み得る。
図５Ａ～図６Ｃは、基板処理ツール１１５０などの複数の基板処理ツールを配置することができる構成の様々な例を示す。これらの例では、ウエハは様々な経路を通って移動する。したがって、これらの経路を通してウエハを搬送するために使用される移送ロボットの構成および動作は変化する。さらに、これらの例では、移送ロボットおよびウエハの様々な側面を感知するために、様々なセンサが使用される。加えて、図８および図９を参照して詳細に説明するように、様々なロボットアームを洗浄するためのガスパージポートを含む洗浄システムを、様々な場所（例えば、ＥＦＥＭ、ＶＴＭ、エアロック）に設置することができる。
図５Ａ～図５Ｄは、第１の基板処理ツール１２００－１、第２の基板処理ツール１２００－２、および第３の基板処理ツール１２００－３（総称して基板処理ツール１２００）の例示的な構成の平面図を示す。基板処理ツール１１５０と同様に、基板処理ツール１２００の各々は、ロードロック１２０８の少なくとも一部を収容するように構成された修正された機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）１２０４を含む。言い換えれば、ＥＦＥＭ１２０４と真空移送モジュール（ＶＴＭ）１２１２との間のギャップにおいてＥＦＥＭ１２０４の外側に位置する代わりに、ロードロック２０８は、ＥＦＥＭ１２０４の内部に延びる。
したがって、ＥＦＥＭ１２０４は、ＶＴＭ１２１２のより近くに位置することができ、全体的なフットプリントを低減し、基板処理ツール１２００のピッチを増加させる。例えば、ＥＦＥＭ１２０４の移送ロボット１２１６は、ＥＦＥＭ１２０４の後壁１２２４（例えば、第２の側）よりも前壁（例えば、第１の側）上のローディングステーション１２２０の近くに配置され、ロードロック１２０８がＥＦＥＭ１２０４の内部に延びるための空間を提供する。いくつかの例では、ロードロック１２０８は、図５Ｄの基板処理ツール１２００－３の代替の配置に示すように構成されてもよい。ほんの一例として、ローディングステーション１２２０は、フロントオープニングユニファイドポッド（ＦＯＵＰ）に対応し得る。
示すように、基板処理ツール１２００は、６つのプロセスモジュール１２２８を含む。しかし、基板処理ツール１２００の他の構成は、７つ以上のプロセスモジュール２２８を含んでもよい。例えば、ＶＴＭ１２１２の長さは、追加のプロセスモジュール１２２８を収容するために延長され得る。同様に、ＶＴＭ１２１２は、様々な構成を有する真空移送ロボット１２３２を含み得る。例えば、基板処理ツール１２００－１は、３つの真空移送ロボット１２３２を含み、基板処理ツール１２００－２は、２つの真空移送ロボット１２３２を含む。基板処理ツール１２００－１および１２００－３では、ロボット１２３２は、ＶＴＭ１２１２の中心の長手方向軸と位置合わせされる。
逆に、基板処理ツール１２００－３は、１ＶＴＭ２１２の中心の長手方向軸に対して中心から外れて配置された（すなわち、プロセスモジュール１２２８に向かって右または左にシフトされた）単一の真空移送ロボット１２３２を含む。言い換えれば、ロボット１２３２の主要な枢動点は中心から外れている。１つまたは２つのアームを有するように示されているが、ロボット１２１６および１２３２の各々は、１つ、２つ、またはそれ以上のアームを含む構成を有してもよい。いくつかの例では、ロボット１２３２は、図５Ｃおよび図５Ｄに示すように、各アーム上に２つのエンドエフェクタ１２３４を含み得る。
基板処理ツール１２００は、処理段階の間に１つまたは複数の基板を記憶するように構成された１つまたは複数のストレージバッファ２３６を含むことができる。いくつかの例では、ストレージバッファ１２４０が、ＶＴＭ１２１２内に位置し得る。いくつかの例では、ストレージバッファ１２３６の１つまたは複数は、プロセスモジュールまたは他の構成要素で置き換えられてもよい。
いくつかの例では、ＥＦＥＭ１２０４、ロードロック１２０８、ＶＴＭ１２１２、およびプロセスモジュール１２２８の１つまたは複数は、積み重ねられた構成を有し得る。例えば、プロセスモジュール１２２８の各々は、垂直に積み重ねられた構成（すなわち、一方のプロセスモジュール１２２８が他方の上／下に配置される）の２つのプロセスモジュール１２２８に対応し得、ＶＴＭ１２１２は、垂直に積み重ねられた構成の２つのＶＴＭ １２１２に対応し得、ロードロック１２０８の各々は、垂直に積み重ねられた構成の２つのロードロック１２０８に対応し得、ローディングステーション１２２０の各々は、垂直に積み重ねられた構成の２つのローディングステーション１２２０に対応し得る。ＥＦＥＭ１２０４の高さを増加させ、ロボット１２１６をＥＦＥＭ１２０４内の異なるレベルに上下させ、ローディングステーション１２２０およびロードロック１２０８の複数のレベルにアクセス可能にすることができる。
上記の例では、図８および図９を参照して以下で詳細に説明するように、様々なロボットアームを洗浄するためのガスパージポートを含む洗浄システムを、様々な場所（例えば、ＥＦＥＭ、ＶＴＭ、エアロック）に設置することができる。
図６Ａ～図６Ｃは、別の基板処理ツール１６００の例示的な構成の平面図を示す。基板処理ツール１６００は、１つまたは複数のロードロック１６０８の少なくとも一部を収容するように構成された修正された機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）１６０４を含む。言い換えれば、ＥＦＥＭ１６０４と真空移送モジュール（ＶＴＭ）１６１２との間のギャップにおいてＥＦＥＭ１６０４の完全に外側に位置する代わりに、ロードロック１６０８は、ＥＦＥＭ１６０４の内部に延びる。したがって、ＥＦＥＭ１６０４は、ＶＴＭ１６１２のより近くに位置することができ、全体的なフットプリントを低減し、複数の基板処理ツール１６００のピッチを増加させる。
示すように、基板処理ツール１６００は、１０個のプロセスモジュール１６１６を含む。しかし、基板処理ツール１６００の他の構成は、１１個以上のプロセスモジュール１６１６を含んでもよい。例えば、ＶＴＭ１６１２の長さは、追加のプロセスモジュール１６１６を収容するために延長され得る。同様に、ＶＴＭ１６１２は、様々な構成を有する１つまたは複数の真空移送ロボット１６２０（例えば、移送ロボット１６２０－１、１６２０－２、１６２０－３、１６２０－４、および１６２０－５）を含み得る。示すように、移送ロボット１６２０は、構成の各々において、３つのアームセグメント１６２８および１つのエンドエフェクタ１６３２を有する１つのアーム１６２４を含む。他の構成では、移送ロボット１６２０は、１つ、２つ、またはそれ以上のアーム１６２４を含んでもよい。いくつかの例では、ロボット１６２０は、各アーム１６２４上にエンドエフェクタ１６３２のうちの２つを含み得る。
図６Ａでは、基板処理ツール１６００は、ＶＴＭ１６１２の中心の長手方向軸に対して中心から外れて配置された（すなわち、プロセスモジュール１６１６に向かって右または左にシフトされた）単一の真空移送ロボット１６２０－１を含む。言い換えれば、ロボット１６２０－１の主要な枢動点は中心から外れている。ロボット１６２０－１は、１０個のプロセスモジュール１６１６およびロードロック１６０８の各々にアクセスするように位置決めおよび構成される。基板処理ツール１６００がストレージバッファ１６３６および／またはストレージバッファ１６４０を含む構成では、ロボット１６２０－１はまた、ストレージバッファ１６３６／１６４０にアクセスするように構成される。
図６Ｂおよび図６Ｃでは、基板処理ツール１６００は、ＶＴＭ１６１２の中心の長手方向軸に対して中心から外れて配置された（すなわち、プロセスモジュール１６１６に向かって右または左にシフトされた）２つの真空移送ロボット１６２０－２および１６２０－３または１６２０－４および１６２０－５をそれぞれ含む。ロボット１６２０－２および１６２０－４は、１０個のプロセスモジュール１６１６およびロードロック６０８のうちの選択されたものにアクセスするように位置決めおよび構成される。逆に、ロボット１６２０－３および１６２０－５は、１０個のプロセスモジュール１６１６の他のものにアクセスするように位置決めおよび構成される。基板処理ツール１６００がストレージバッファ１６３６および／またはストレージバッファ１６４０を含む構成では、ロボット１６２０－３および１６２０－５はまた、ストレージバッファ１６３６にアクセスするように構成され得、一方、図６Ｂのロボット１６２０－２と１６２０－３の両方、ならびに図６Ａのロボット１６２０－４と１６２０－５の両方は、ストレージバッファ１６４０にアクセスするように構成される。
例えば、図６Ｂに示すように、ロボット１６２０－２は、プロセスモジュール１６１６のそれぞれと位置合わせされ（例えば、その水平軸を中心に）、ロボット１６２０－３は、プロセスモジュール１６１６の隣接するものの間の中心に配置される。逆に、図６Ｃに示すように、ロボット１６２０－４および１６２０－５の各々は、プロセスモジュール１６１６のそれぞれと位置合わせされる。
上記の例では、図８および図９を参照して以下で詳細に説明するように、様々なロボットアームを洗浄するためのガスパージポートを含む洗浄システムを、様々な場所（例えば、ＥＦＥＭ、ＶＴＭ、エアロック）に設置することができる。
チャンバの例
図７Ａ～図７Ｃは、図１～図６Ｃに示すツールで使用することができるプロセスモジュール（ＰＭ）の異なる例を示す。上記の図１～図６Ｃを参照して説明したロボットアームは、ツール内のプロセスモジュール間ならびにツール全体にわたってウエハを搬送する。これらのロボットアームを洗浄するためのシステムおよび方法は、図８および図９を参照して以下に続いて説明される。
図７Ａは、処理チャンバ１７０２を備える基板処理システム１７００の一例を示す。例はプラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）の場面で説明されているが、本開示の教示は、原子層堆積（ＡＬＤ）、プラズマ強化ＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ）、ＣＶＤ、またはエッチングプロセスを含む他の処理などの他のタイプの基板処理に適用することができる。システム１７００は、システム１７００の他の構成要素を取り囲み、ＲＦプラズマ（使用される場合）を含む処理チャンバ１７０２を備える。処理チャンバ１７０２は、上部電極１７０４と、静電チャック（ＥＳＣ）１７０６または他の基板支持体とを備える。動作中、基板１７０８がＥＳＣ１７０６上に配置される。
例えば、上部電極１７０４は、プロセスガスを導入および分配するシャワーヘッドなどのガス分配デバイス１７１０を含み得る。ガス分配デバイス１７１０は、処理チャンバ１７０２の上面に接続された一端を含むステム部分を含むことができる。シャワーヘッドのベース部分は、概して円筒形であり、処理チャンバ１７０２の上面から離間された場所で、ステム部分の反対側の端部から半径方向外側に延びる。シャワーヘッドのベース部分の基板に面する表面またはフェースプレートは、気化した前駆体、プロセスガス、またはパージガスが流れる複数の穴を含む。あるいは、上部電極１７０４は、導電性プレートを含むことができ、プロセスガスは、別の方式で導入することができる。
ＥＳＣ１７０６は、下部電極として作用するベースプレート１７１２を備える。ベースプレート１７１２は、セラミックマルチゾーン加熱プレートに対応し得る加熱プレート１７１４を支持する。熱抵抗層１７１６は、加熱プレート１７１４とベースプレート１７１２との間に配置され得る。ベースプレート１７１２は、ベースプレート１７１２を通して冷却剤を流すための１つまたは複数のチャネル１７１８を含むことができる。
プラズマが使用される場合、ＲＦ生成システム１７２０は、ＲＦ電圧を生成し、上部電極１７０４および下部電極（例えば、ＥＳＣ１７０６のベースプレート１７１２）の１つに出力する。上部電極１７０４およびベースプレート１７１２のもう一方は、ＤＣ接地されるか、ＡＣ接地されるか、または浮動とすることができる。例えば、ＲＦ生成システム１７２０は、整合および分配ネットワーク１７２４によって上部電極１７０４またはベースプレート１７１２に供給されるＲＦ電力を生成するＲＦ発生器１７２２を含み得る。他の例では、プラズマは、誘導的または遠隔的に生成されてもよい。
ガス送給システム１７３０は、１つまたは複数のガス源１７３２－１、１７３２－２、…、および１７３２－Ｎ（総称してガス源１７３２）を含み、Ｎは、ゼロよりも大きい整数である。ガス源１７３２は、弁１７３４－１、１７３４－２、…、および１７３４－Ｎ（総称して弁１７３４）およびマスフローコントローラ１７３６－１、１７３６－２、…、および１７３６－Ｎ（総称してマスフローコントローラ１７３６）によってマニホールド１７４０に接続される。蒸気送給システム１７４２は、気化した前駆体を、処理チャンバ１７０２に接続されたマニホールド１７４０または別のマニホールド（図示せず）に供給する。マニホールド１７４０の出力は、処理チャンバ１７０２に供給される。
温度コントローラ１７５０は、加熱プレート１７１４に配置された複数の熱制御要素（ＴＣＥ）１７５２に接続され得る。温度コントローラ１７５０を使用して複数のＴＣＥ１７５２を制御し、ＥＳＣ１７０６および基板１７０８の温度を制御することができる。温度コントローラ１７５０は、冷却剤アセンブリ１７５４と通信し、チャネル１７１８を通る冷却剤の流れを制御することができる。例えば、冷却剤アセンブリ１７５４は、冷却剤ポンプ、リザーバ、および１つまたは複数の温度センサ（図示せず）を含み得る。温度コントローラ１７５０は、冷却剤アセンブリ１７５４を動作させ、チャネル１７１８を通して冷却剤を選択的に流してＥＳＣ１７０６を冷却する。弁１７５６およびポンプ１７５８を使用して、処理チャンバ１７０２から冷却剤を排出することができる。システムコントローラ１７６０は、システム１７００の構成要素を制御する。
図７Ｂは、基板処理システム１８００の別の例を示す。基板処理システム１８００は、コイル駆動回路１８１１を含む。いくつかの例では、コイル駆動回路１８１１は、ＲＦ源１８１２と、パルス回路１８１４と、調節回路（すなわち、整合回路）１８１３とを含む。パルス回路１８１４は、ＲＦ源１８１２によって生成されたＲＦ信号のトランス結合プラズマ（ＴＣＰ）エンベロープを制御し、動作中にＴＣＰエンベロープのデューティサイクルを１％～９９％の間で変化させる。理解され得るように、パルス回路１８１４およびＲＦ源１８１２は、組み合わせることができるか、または別々とすることができる。
調節回路１８１３は、誘導コイル１８１６に直接接続することができる。基板処理システム１８１０は単一のコイルを使用するが、いくつかの基板処理システムは、複数のコイル（例えば、内側および外側コイル）を使用することができる。調節回路１８１３は、ＲＦ源１８１２の出力を所望の周波数および／または所望の位相に調節し、コイル１８１６のインピーダンスと一致させる。
誘電体窓１８２４は、処理チャンバ１８２８の上側に沿って配置される。処理チャンバ１８２８は、基板１８３４を支持する基板支持体（または台座）１８３２を備える。基板支持体１８３２は、静電チャック（ＥＳＣ）、または機械的チャックまたは他のタイプのチャックを含み得る。プロセスガスは処理チャンバ１８２８に供給され、プラズマ１８４０は処理チャンバ１８２８の内部で生成される。プラズマ１８４０は、基板１８３４の露出面をエッチングする。ＲＦ源１８５０、パルス回路１８５１、およびバイアス整合回路１８５２を使用して、動作中に基板支持体１８３２にバイアスをかけてイオンエネルギーを制御することができる。
ガス送給システム１８５６を使用して、プロセスガス混合物を処理チャンバ１８２８に供給することができる。ガス送給システム１８５６は、プロセスおよび不活性ガス源１８５７と、弁およびマスフローコントローラなどのガス計量システム１８５８と、マニホールド１８５９とを含み得る。ガスインジェクタ１８６３は、誘電体窓１８２４の中心に配置することができ、ガス送給システム１８５６から処理チャンバ１８２８にガス混合物を注入するために使用される。追加的または代替的に、ガス混合物は、処理チャンバ１８２８の側面から注入され得る。
ヒータ／クーラ１８６４を使用して、基板支持体１８３２をあらかじめ定められた温度に加熱／冷却することができる。排出システム１８６５は、処理チャンバ内の圧力を制御するため、および／またはパージもしくは排出によって処理チャンバ１８２８から冷却剤を除去するための弁１８６６およびポンプ１８６７を含む。
コントローラ１８５４を使用して、エッチングプロセスを制御することができる。コントローラ１８５４は、システムパラメータを監視し、ガス混合物の送給、プラズマの打撃、維持、および消滅、冷却剤の除去、冷却ガスの供給などを制御する。加えて、以下で説明するように、コントローラ１８５４は、コイル駆動回路１８１０、ＲＦ源１８５０、およびバイアス整合回路１８５２などの様々な側面を制御することができる。
図７Ｃは、基板の層をエッチングするための処理チャンバ１９００を示す。処理チャンバ１９００は、下部チャンバ領域１９０２と、上部チャンバ領域１９０４とを含む。下部チャンバ領域１９０２は、チャンバ側壁面１９０８、チャンバ底面１９１０、およびガス分配デバイス１９１４の下面によって画定される。
上部チャンバ領域１９０４は、ガス分配デバイス１９１４の上面およびドーム１９１８の内面によって画定される。いくつかの例では、ドーム１９１８は、第１の環状支持体１９２１上に置かれる。いくつかの例では、第１の環状支持体１９２１は、プロセスガスを上部チャンバ領域１９０４に送給するための１つまたは複数の間隔を置いた穴１９２３を含む。いくつかの例では、プロセスガスは、１つまたは複数の間隔を置いた穴１９２３によって、ガス分配デバイス１９１４を含む平面に対して鋭角で上向きに送給されるが、他の角度／方向を使用することもできる。いくつかの例では、第１の環状支持体１９２１内のガス流チャネル１９３４は、ガスを１つまたは複数の間隔を置いた穴１９２３に供給する。
第１の環状支持体１９２１は、ガス流チャネル１９２９から下部チャンバ領域１９０２にプロセスガスを送給するための１つまたは複数の間隔を置いた穴１９２７を画定する第２の環状支持体１９２５上に置くことができる。いくつかの例では、ガス分配デバイス１９１４における穴１９３１は、穴１９２７と位置合わせされる。他の例では、ガス分配デバイス１９１４はより小さな直径を有し、穴１９３１は必要とされない。いくつかの例では、プロセスガスは、１つまたは複数の間隔を置いた穴１９２７によって、ガス分配デバイス１９１４を含む平面に対して鋭角で基板１９２６に向かって下向きに送給されるが、他の角度／方向を使用することもできる。他の例では、上部チャンバ領域１９０４は、平坦な上面を備えた円筒形であり、１つまたは複数の平坦な誘導コイルを使用することができる。さらに他の例では、シャワーヘッドと基板支持体との間に位置するスペーサを備えた単一のチャンバを使用することができる。
基板支持体１９２２は、下部チャンバ領域１９０４に配置される。いくつかの例では、基板支持体１９２２は、静電チャック（ＥＳＣ）を含むが、他のタイプの基板支持体を使用することができる。基板１９２６は、エッチング中に基板支持体１９２２の上面に配置される。いくつかの例では、基板１９２６の温度は、ヒータプレート１９３０、流体チャネルを備えた任意選択の冷却プレート、および１つまたは複数のセンサ（図示せず）によって制御され得るが、任意の他の適切な基板支持体温度制御システムが使用されてもよい。
いくつかの例では、ガス分配デバイス１９１４は、シャワーヘッド（例えば、複数の間隔を置いた穴１９２７を有するプレート１９２８）を含む。複数の間隔を置いた穴１９２７は、プレート１９２８の上面からプレート１９２８の下面に延びる。いくつかの例では、間隔を置いた穴１９２７は、０．４インチ～０．７５インチ（１０．１ｍｍ～１９．１ｍｍ）の範囲の直径を有し、シャワーヘッドは、アルミニウムなどの導電性材料、または導電性材料で作製された電極が埋め込まれたセラミックなどの非導電性材料で作製される。
１つまたは複数の誘導コイル１９４０は、ドーム１９１８の外側部分の周りに配置される。励起されると、１つまたは複数の誘導コイル１９４０は、ドーム１９１８の内部に電磁場を生成する。いくつかの例では、上部コイルおよび下部コイルが使用される。ガスインジェクタ１９４２は、ガス送給システム１９５０－１から１つまたは複数のガス混合物を注入する。
いくつかの例では、ガス送給システム１９５０－１は、１つまたは複数のガス源１９５２と、１つまたは複数の弁１９５４と、１つまたは複数のマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１９５６と、混合マニホールド１５８とを含むが、他のタイプのガス送給システムが使用されてもよい。ガススプリッタ（図示せず）を使用して、ガス混合物の流量を変えることができる。別のガス送給システム１９５０－２を使用して、（ガスインジェクタ１９４２からのエッチングガスに加えて、またはその代わりに）エッチングガスまたはエッチングガス混合物をガス流チャネル１９２９および／または１９３４に供給することができる。
いくつかの例では、ガスインジェクタ１９４２は、下向きにガスを誘導する中心注入場所と、下向きに対してある角度でガスを注入する１つまたは複数の側面注入場所とを含む。いくつかの例では、ガス送給システム１９５０－１は、ガス混合物の第１の部分を第１の流量でガスインジェクタ１９４２の中心注入場所に送給し、ガス混合物の第２の部分を第２の流量でガスインジェクタ１９４２の側面注入場所に送給する。他の例では、異なるガス混合物がガスインジェクタ１９４２によって送給される。いくつかの例では、ガス送給システム１９５０－１は、以下に説明するように、調節ガスをガス流チャネル１９２９および１９３４に、および／または処理チャンバ内の他の場所に送給する。
プラズマ発生器１９７０を使用して、１つまたは複数の誘導コイル１９４０に出力されるＲＦ電力を生成することができる。プラズマ１９９０は、上部チャンバ領域１９０４で生成される。いくつかの例では、プラズマ発生器１９７０は、ＲＦ発生器１９７２と、整合ネットワーク１９７４を含む。整合ネットワーク１９７４は、ＲＦ発生器１９７２のインピーダンスを１つまたは複数の誘導コイル１９４０のインピーダンスに一致させる。いくつかの例では、ガス分配デバイス１９１４は、アースなどの基準電位に接続される。弁１９７８およびポンプ１９８０を使用して、下部および上部チャンバ領域１９０２、１９０４内の圧力を制御し、冷却剤を排出することができる。
コントローラ１９７６は、ガス送給システム１９５０－１および１９５０－２、弁１９７８、ポンプ１９８０、およびプラズマ発生器１９７０と通信し、プロセスガス、パージガス、ＲＦプラズマ、およびチャンバ圧力の流れを制御する。いくつかの例では、プラズマは、１つまたは複数の誘導コイル１９４０によってドーム１９１８の内部で維持される。１つまたは複数のガス混合物は、ガスインジェクタ１９４２（および／または穴１９２３）を使用してチャンバの上部から導入され、プラズマは、ガス分配デバイス１９１４を使用してドーム１９１８内に閉じ込められる。
ドーム１９１８内にプラズマを閉じ込めることにより、プラズマ種の容積再結合が可能になり、ガス分配デバイス１９１４を通して所望のエッチャント種を放出することができる。いくつかの例では、基板１９２６に適用されるＲＦバイアスはない。結果として、基板１９２６上にアクティブなシースはなく、イオンは有限のエネルギーで基板に当たっていない。ある量のイオンは、ガス分配デバイス１９１４を通してプラズマ領域から拡散する。しかし、拡散するプラズマの量は、ドーム１９１８の内部に位置するプラズマよりも一桁少ない。プラズマ中のほとんどのイオンは、高圧での容積再結合によって失われる。ガス分配デバイス１９１４の上面での表面再結合損失はまた、ガス分配デバイス１９１４の下のイオン密度を低下させる。
他の例では、ＲＦバイアス発生器１９８４が提供され、ＲＦ発生器１９８６と、整合ネットワーク１９８８とを含む。ＲＦバイアスを使用して、ガス分配デバイス１９１４と基板支持体との間にプラズマを生成するか、または基板１９２６上に自己バイアスを生成してイオンを引き付けることができる。コントローラ１９７６は、ＲＦバイアスを制御するために使用され得る。
ロボットアームは、上で説明したように、様々なツール内のこれらのプロセスモジュール間でウエハを搬送する。ロボットアームは、ツール内ならびにツール全体にわたってウエハを搬送しながら材料を蓄積する。洗浄しない場合、この材料がロボットアームによって取り扱われるウエハを汚染する可能性がある。さらに、蓄積された材料は、ロボットアームを滑りやすくする可能性もあり、これによりウエハを安全に搬送するロボットアームの能力が損なわれ、ウエハに損傷を引き起こし、かつ非常に費用がかかる可能性がある。以下に説明する洗浄システムおよび方法は、ロボットアームを洗浄する。
自動洗浄システム
図８は、ロボットアームを洗浄するためのシステム２０００の一例を示す。システム２０００は、概略的に示されている。ほんの一例として、システム２０００は、エアロックチャンバと共に示されている。システム２０００のパージポートは、上記の図１～図６Ｃに示す任意のツール内のエアロックチャンバまたは他の場所に設置することができる。例えば、パージポートは、ＥＦＥＭおよび／またはＶＴＭに設置することができる。さらに、ロボットアームは、図が密集（複雑）にならないように、エンドエフェクタなしで示されている。以下に説明するように、システム２０００によって実施される洗浄プロセスは、ロボットアームならびにそのエンドエフェクタを洗浄する。
システム２０００は、例えば、エアロックチャンバ２００２を備える。エアロックチャンバ２００２は、複数のパージポート（以下、単にポートまたは入口とも呼ばれる）を備える。ポートは、２００４－１、２００４－２、…、および２００４－Ｎ（総称してポートまたは入口２００４）として示され、Ｎは、１よりも大きい整数である。ポート２００４の数および場所は、変更可能である。
システム２０００は、ガス源２００６と、セットの弁および／またはレギュレータ２００８とを備える。ガス源２００６は、レギュレータ２００８を介してＮ２などのパージガスをポート２００４に供給する。レギュレータ２００８は、ポート２００４を通るパージガスの圧力および流量を制御する。例えば、レギュレータ２００８は、変化するデューティサイクルでポート２００４の１つまたは複数をオンまたはオフにすることができる。例えば、レギュレータ２００８は、個々に（すなわち、他のポート２００４から独立して）各ポート２００４を通るパージガスの流量を変えることができる。１つのガス源のみが示されているが、異なるガスを供給する複数のガス源をそれぞれのレギュレータと共に使用することができる。
システム２０００は、システムコントローラ２０１０と、ロボットアームコントローラ２０１２とを備える。ロボットアームコントローラ２０１２は、洗浄プロセス中にエアロックチャンバ２００２内のロボットアーム２０１４の移動を制御する。例えば、ロボットアームコントローラ２０１２は、洗浄プロセス中（すなわち、パージガスがポート２００４から排出されている間）、Ｘ、Ｙ、およびＺ軸に沿って任意の方向にロボットアーム２０１４を移動させることができる。例えば、ロボットアーム２０１４がエアロックチャンバ２００２内で移動することができる方向には、上、下、横、前、後、および／または円形（すなわち、回転）が含まれる。これらの移動の任意の組み合わせが、使用されてもよい。
さらに、洗浄プロセス中（すなわち、パージガスがポート２００４から排出されている間）、ロボットアームコントローラ２０１２は、任意の移動パターン（例えば、ジグザグパターン）において任意の方向にロボットアーム２０１４を移動させることができる。追加的または代替的に、ロボットアームコントローラ２０１２は、洗浄プロセス中にロボットアーム２０１４を穏やかに振動させることができる。例えば、ロボットアームコントローラ２０１２は、ロボットアーム２０１４のタイプ、およびロボットアーム２０１４が汚れていて洗浄が必要な程度または範囲に応じて、洗浄プロセス中にエアロックチャンバ２００２内のロボットアーム２０１４の移動のタイプを選択する。システムコントローラ２０１０は、洗浄プロセス中（すなわち、パージガスがポート２００４から排出されている間）、ロボットアームコントローラ２０１２およびレギュレータ２００８を制御する。ロボットアームコントローラ２０１２はシステムコントローラ２０１０とは別々に示されているが、ロボットアームコントローラ２０１２は、システムコントローラ２０１０と統合され得る。
複数のガス源が使用される場合、システムコントローラ２０１０は、洗浄プロセス中に異なるガス源を選択することもできる。例えば、システムコントローラ２０１０は、最初に第１のガス源を選択し、次に一定期間後に第２のガス源を選択することなどが可能である。システムコントローラ２０１０はまた、洗浄プロセス中に任意の順序でガス源を切り替えることができる。さらに、システムコントローラ２０１０は、異なるポート２００４のアクティブ化／非アクティブ化、異なるパターンにおけるロボットアーム２０１４の移動、およびポート２００４を通る選択されたパージガスの流量の増加／減少と組み合わせて、ガス源を切り替えることができる。
エアロックチャンバ２００２はまた、排出ポートまたは出口２０１６を備える。１つの排出ポートのみが示されているが、複数の排出ポートがエアロックチャンバ２００２（またはＥＦＥＭおよびＶＴＭ）内の異なる場所で使用されてもよい。弁２０１８およびポンプ２０２０が、図示のように排出ポート２０１６に接続される。排出ポート２０１６を通して、ポンプ２０２０は、ポート２００４によってエアロックチャンバ２００２に導入されたパージガス、および洗浄プロセス中にロボットアーム２０１４から放出された粒子状物質を除去または排出する。
いくつかの実施態様では、別々のポートをＡＴＭおよびＶＴＭロボット用に設けることができ（そして上述のようにシステムコントローラ２０１０によってアクティブ化／非アクティブ化することができ）、ＥＦＥＭ、ＶＴＭ、および／またはエアロックに位置させることができる。さらに、洗浄プロセスは、開放チャンバ（すなわち、ＡＴＭ／ＶＴＭロボットの場合、大気圧の存在下）または閉鎖チャンバ（すなわち、ＶＴＭロボットの場合、大気圧の不在下）で実施され得る。いくつかの実施態様では、システム２０００を使用してＶＴＭロボットアームを洗浄するために、エアロックドアを開いてこの洗浄手順を実施する前に、ＶＴＭをパージすることができる。異なる経路がシステムコントローラ２０１０によって画定され、パージガスがポート２００４から供給されている間に上述のようにＸ、Ｙ、およびＺ方向にロボットアームを移動させ、粒子がロボットアームから除去される最適な速度を達成することができる。
システム２０００は、ツールを制御する他のシステムと連携して動作することができる。例えば、システム２０００は、ツールと関連付けられた他の診断およびメンテナンスシステムと連携して動作することができる。したがって、システム２０００は、ファブ内のツールまたはツールのフリートを制御するシステムコンピュータによって制御することができる。システムコンピュータは、システムコンピュータによって制御される他の診断およびメンテナンスシステムと共に、システム２０００の動作を調整することができる。
例えば、システムコントローラ２０１０は、ツールのオペレータまたはシステムコンピュータによってプログラムされ、ツールのプロセスモジュールで実施されるプロセスに基づいて選択された適切な時間にツールのロボットアームを自動的に洗浄することができる。例えば、システムコントローラ２０１０は、ツールのプロセスモジュールで実施されるプロセスに応じて、ロボットアームを洗浄する時間ウィンドウを決定することができる。例えば、システムコントローラ２０１０は、ツールのプロセスモジュールで実施されるプロセスに応じて、ロボットアームを洗浄する頻度を決定することができる。
システムコントローラ２０１０は、ツールと関連付けられ、システムコンピュータによって実行される他のスケジューリングプログラムとインターフェースする。これらのスケジューリングプログラムは、あらかじめ定められた時間に（例えば、ウエハのバッチが処理された後）、またはロボットアームがメンテナンスの時期であるかもしくはメンテナンスの時期になることに起因し得る、ウエハハンドリングにおける警告もしくはエラーなどのイベントの発生に基づいて、オンデマンドでロボットアームの洗浄プロセスを自動的にトリガすることができる。これらのトリガは、ツールで実施されるプロセスに応じて変化し得る。
図９は、ロボットアームを洗浄するための方法２１００の一例を示す。例えば、方法２１００は、システムコントローラ２０１０によって実施され得る。２１０２において、方法２１００は、ロボットアームを自動的に洗浄する時であるかどうかを決定する。例えば、方法２１００は、上で説明したように、様々な要因（例えば、ツールで実施されるプロセス、ツールで処理されたウエハの数、他のメンテナンス活動のスケジューリング、洗浄をトリガするイベントなど）に基づいてロボットアームを洗浄するかどうかを決定することができる。
２１０４において、方法２１００は、洗浄されるロボットアームを選択する。２１０６において、方法２１００は、選択されたロボットアームを、エアロック、ＥＦＥＭ、またはＶＴＭなどのツールのチャンバまたはエンクロージャ内に移動させる。２１０８において、方法２１００は、チャンバの周りに配置された１つまたは複数のポートまたは入口を通してパージガスをチャンバ内に供給または注入する。図８を参照して上で説明したように、方法２１００は、洗浄プロセスを実施するために適切なパージガスまたはガス、ポートなどをさらに選択することができ、その説明は簡潔にするために繰り返さない。
２１１０において、方法２１００は、図８を参照して上で詳細に説明したように、ロボットアームの移動、洗浄プロセス中の異なる時間にアクティブ化／非アクティブ化されるポートの数、および／またはポートを通して供給されるパージガスの流量を制御する。ここでも、説明は簡潔にするために繰り返さない。明示的に示されていないが、方法２１００は、図８を参照して上で説明したように、洗浄プロセス中にロボットから放出されたパージガスおよび粒子状物質をチャンバから排出／放出する。
２１１２において、方法２１００は、ロボットアームが清浄であるかどうか、および洗浄プロセスを終結させるかどうかを決定する。方法２１００は、多くの方法のうちの１つで洗浄プロセスを終了するかどうかを決定することができる。例えば、方法２１００は、経験的に決定された期間の後に洗浄プロセスを終結させるかどうかを決定することができる。例えば、方法２１００は、あらかじめ定められた時間が経過した後に洗浄プロセスを終結させるかどうかを決定することができる。例えば、方法２１００は、ツールで実施されている処理のタイプ、ツール内で処理されているウエハの数、洗浄プロセスが現在実施されている頻度、ロボットアームが現在使用されている洗浄頻度でエラーなく動作しているかどうか、および他の要因に基づいて、洗浄プロセスを実施するあらかじめ定められた時間を決定することができる。
別の例では、方法２１００は、他のシステムから受信したデータに基づいて、洗浄プロセスを終結させるかどうかを決定することができる。例えば、方法２１００は、ロボットアームの状態を感知するセンサに基づいて、洗浄プロセスを終結させるかどうかを決定することができる。例えば、いくつかのツールでは、カメラ、レーザセンサなどのセンサを、ツール内のエアロックチャンバまたは他の場所に設置することができる。これらのセンサは、洗浄プロセス中にロボットアームの状態を感知または監視することができる。これらのセンサによって収集されたデータに基づいて、方法２１００は、ロボットアームが清浄であるかどうか、および洗浄プロセスを終結させるかどうかを決定することができる。
方法２１００は、他の基準に基づいて洗浄プロセスを終了するかどうかを決定することができる。洗浄プロセスが完了した後、ロボットアームは、次の自動洗浄が実施されるまで使用可能な状態にある。ロボットアームは、通常の使用のために戻される／解放される。
前述の説明は、本質的に単に例示的であり、本開示、その適用、または使用を決して限定する意図はない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実施することができる。したがって、本開示は具体的な例を含むが、図面、明細書、および以下の特許請求の範囲を検討すると他の変更態様が明白となるので、本開示の真の範囲はそのような例に限定されるべきではない。方法における１つまたは複数のステップは、本開示の原理を変更することなく、異なる順序で（または同時に）実行してもよいことを理解されたい。
さらに、各実施形態は特定の特徴を有するものとして上に説明されているが、本開示のいずれかの実施形態に関して説明したこれらの特徴のいずれか１つまたは複数を、他の実施形態において実施すること、および／または、他の実施形態のいずれかの特徴と組み合わせることが（たとえそのような組み合わせが明示的に説明されていないとしても）可能である。言い換えれば、説明された実施形態は相互に排他的ではなく、１つまたは複数の実施形態を互いに入れ替えることは本開示の範囲に含まれる。
要素同士（例えば、モジュール同士、回路要素同士、半導体層同士など）の空間的および機能的関係は、「接続された」、「係合された」、「結合された」、「隣接した」、「隣に」、「上に」、「上方に」、「下方に」、および「配置された」などの様々な用語を使用して説明される。また、上記開示において第１の要素と第２の要素との間の関係が説明されるとき、「直接」であると明示的に説明されない限り、その関係は、第１の要素と第２の要素との間に他の介在要素が存在しない直接的な関係の可能性があるが、第１の要素と第２の要素との間に１つまたは複数の介在要素が（空間的または機能的に）存在する間接的な関係の可能性もある。
本明細書で使用する場合、Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つという表現は、非排他的論理ＯＲを使用した論理（ＡまたはＢまたはＣ）の意味で解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つ」の意味で解釈されるべきではない。
いくつかの実施態様では、コントローラはシステムの一部であり、そのようなシステムは上述した例の一部であってもよい。そのようなシステムは、１つまたは複数の処理ツール、１つまたは複数のチャンバ、１つまたは複数の処理用プラットフォーム、および／または特定の処理構成要素（ウエハ台座、ガス流システムなど）を含む半導体処理機器を備えることができる。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後のシステム動作を制御するための電子機器と一体化されてもよい。
そのような電子機器は「コントローラ」と呼ばれることがあり、１つまたは複数のシステムの様々な構成要素または副部品を制御してもよい。コントローラは、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、本明細書に開示されるプロセスのいずれかを制御するようにプログラムされてもよい。そのようなプロセスとしては、処理ガスの送給、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、無線周波数（ＲＦ）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体送給設定、位置および動作設定、ツールに対するウエハの搬入と搬出、ならびに、特定のシステムに接続または連動する他の搬送ツールおよび／またはロードロックに対するウエハの搬入と搬出が含まれる。
広義には、コントローラは、命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、ロジック、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子機器として定義されてもよい。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形式のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されたチップ、および／または１つまたは複数のマイクロプロセッサ、すなわちプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含んでもよい。
プログラム命令は、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形式でコントローラに通信される命令であって、特定のプロセスを半導体ウエハ上で、または半導体ウエハ用に、またはシステムに対して実施するための動作パラメータを定義してもよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウエハダイの製作における１つまたは複数の処理ステップを実現するためプロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部であってもよい。
コントローラは、いくつかの実施態様では、システムと統合または結合されるか、他の方法でシステムにネットワーク接続されるコンピュータの一部であってもよく、またはそのようなコンピュータに結合されてもよく、またはそれらの組み合わせであってもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあってもよいし、ファブホストコンピュータシステムのすべてもしくは一部であってもよい。これにより、ウエハ処理のリモートアクセスが可能となる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製作動作の現在の進捗状況を監視し、過去の製作動作の履歴を検討し、複数の製作動作から傾向または性能基準を検討し、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理ステップを設定するか、または新しいプロセスを開始してもよい。
いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ネットワークを通じてプロセスレシピをシステムに提供することができる。そのようなネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでいてもよい。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定のエントリまたはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでもよく、そのようなパラメータおよび／または設定は、その後リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例では、コントローラは命令をデータの形式で受信する。そのようなデータは、１つまたは複数の動作中に実施される各処理ステップのためのパラメータを特定するものである。パラメータは、実施されるプロセスのタイプ、およびコントローラが連動または制御するように構成されるツールのタイプに特有のものであってもよいことを理解されたい。
したがって、上述したように、コントローラは、例えば、互いにネットワーク接続され共通の目的（本明細書で説明されるプロセスおよび制御など）に向けて協働する１つまたは複数の個別のコントローラを備えることによって分散されてもよい。このような目的のための分散型コントローラの例として、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路であって、（例えば、プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）遠隔配置されておりチャンバにおけるプロセスを制御するよう組み合わせられる１つまたは複数の集積回路と通信するものが挙げられるであろう。
例示的なシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、洗浄チャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、追跡チャンバまたはモジュール、ならびに半導体ウエハの製作および／または製造に関連するか使用されてもよい任意の他の半導体処理システムを含むことができるが、これらに限定されない。
上述のように、ツールによって実施される１つまたは複数のプロセスステップに応じて、コントローラは、１つまたは複数の他のツール回路もしくはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に位置するツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または半導体製造工場内のツール場所および／もしくはロードポートに対してウエハの容器を搬入および搬出する材料搬送に使用されるツールと通信してもよい。

Claims (20)

  1. システムであって、
    ガスを基板処理システムのエンクロージャ内に供給するように構成された複数の入口であって、前記エンクロージャは、半導体基板を処理する前記基板処理システムの処理チャンバから分離されている複数の入口と、
    コントローラであって、
    前記基板処理システムの前記処理チャンバ間で前記半導体基板を搬送するために使用されるロボットアームを前記エンクロージャ内に移動させ、
    前記ロボットアームが前記基板処理システムの前記エンクロージャ内に移動するのに応じて、前記入口の１つまたは複数を通して前記ガスを前記エンクロージャ内に供給する
    ように構成されたコントローラと、
    を備える、システム。
  2. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記エンクロージャは、前記基板処理システムの、エアロックチャンバと、真空移送モジュール（ＶＴＭ）と、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）と、のうちの１つまたは複数を含む、システム。
  3. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記コントローラは、前記ガスが前記基板処理システムの前記エンクロージャ内に供給されている間、前記エンクロージャ内で１つまたは複数の方向に前記ロボットアームを移動させるように構成される、システム。
  4. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記コントローラは、前記ガスが前記基板処理システムの前記エンクロージャ内に供給されている間、あらかじめ定められたパターンで前記エンクロージャ内において前記ロボットアームを移動させるように構成される、システム。
  5. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記コントローラは、あらかじめ定められた順序で前記入口を動作させることによって、前記入口を通して前記ガスを供給するように構成される、システム。
  6. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記コントローラは、あらかじめ定められた流量で前記入口を通して前記ガスを供給するように構成される、システム。
  7. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記コントローラは、異なる流量で前記入口を通して前記ガスを供給するように構成される、システム。
  8. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記コントローラは、
    前記ロボットアームが第１のタイプであることに応じて第１のセットの前記入口を通して前記ガスを供給し、
    前記ロボットアームが第２のタイプであることに応じて第２のセットの前記入口を通して前記ガスを供給する
    ように構成され、
    前記第２のセットの入口は、前記第１のセットの入口とは異なる、
    システム。
  9. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記ガスを供給するように構成されたガス源と、
    前記ガス源から前記複数の入口への前記ガスの送給をそれぞれ調節するように構成された複数のレギュレータと
    をさらに備え、
    前記コントローラは、前記ガスを前記複数の入口に送給しながら前記レギュレータを制御するように構成される、
    システム。
  10. 請求項１に記載のシステムであって、
    前記エンクロージャ内に供給された前記ガスを前記エンクロージャから排出し、前記エンクロージャ内に供給された前記ガスによって前記ロボットアームから前記エンクロージャ内に放出された粒子状物質を前記エンクロージャから排出するように構成された弁およびポンプをさらに備える、システム。
  11. 方法であって、
    基板処理システム内の半導体基板を搬送するために使用されるロボットアームを前記基板処理システムのエンクロージャ内に移動させることであって、前記エンクロージャは、前記半導体基板を処理する前記基板処理システムの処理チャンバから分離されていることと、
    前記ロボットアームを前記基板処理システムの前記エンクロージャ内に移動させることに応じて、複数の入口の１つまたは複数を通してガスを前記基板処理システムの前記エンクロージャ内に供給することと、
    を含む、方法。
  12. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記エンクロージャは、前記基板処理システムの、エアロックチャンバと、真空移送モジュール（ＶＴＭ）と、機器フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）と、のうちの１つまたは複数を含む、方法。
  13. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記ガスを前記基板処理システムの前記エンクロージャ内に供給しながら、前記エンクロージャ内で１つまたは複数の方向に前記ロボットアームを移動させることをさらに含む、方法。
  14. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記ガスを前記基板処理システムの前記エンクロージャ内に供給しながら、あらかじめ定められたパターンで前記エンクロージャ内において前記ロボットアームを移動させることをさらに含む、方法。
  15. 請求項１１に記載の方法であって、
    あらかじめ定められた順序で前記入口を動作させることによって、前記入口を通して前記ガスを供給することをさらに含む、方法。
  16. 請求項１１に記載の方法であって、
    あらかじめ定められた流量で前記入口を通して前記ガスを供給することをさらに含む、方法。
  17. 請求項１１に記載の方法であって、
    異なる流量で前記入口を通して前記ガスを供給することをさらに含む、方法。
  18. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記ロボットアームが第１のタイプであることに応じて、第１のセットの前記入口を通して前記ガスを供給することと、
    前記ロボットアームが第２のタイプであることに応じて、第２のセットの前記入口を通して前記ガスを供給することと
    をさらに含み、
    前記第２のセットの入口は、前記第１のセットの入口とは異なる、
    方法。
  19. 請求項１１に記載の方法であって、
    ガス源から前記ガスを供給することと、
    複数のレギュレータを介して前記ガス源から前記複数の入口への前記ガスの送給をそれぞれ調節することと、
    前記ガスを前記複数の入口に送給しながら前記レギュレータを制御することと
    をさらに含む、方法。
  20. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記エンクロージャ内に供給された前記ガスを前記エンクロージャから排出し、前記エンクロージャ内に供給された前記ガスによって前記ロボットアームから前記エンクロージャ内に放出された粒子状物質を前記エンクロージャから排出することをさらに含む、方法。
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JP4784599B2 (ja) * 2007-12-28 2011-10-05 東京エレクトロン株式会社 真空処理装置及び真空処理方法並びに記憶媒体
JP5058848B2 (ja) * 2008-03-05 2012-10-24 東京エレクトロン株式会社 搬送アーム洗浄装置、搬送アーム洗浄方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
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