JP7175201B2 - 処理装置 - Google Patents

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Description

本開示は、処理装置に関する。
ユーティリティボックスやポンプボックスをクリーンルーム等と隔離して設置することにより、クリーン度の高い部屋の有効利用を図り、処理コストを低減できる処理システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０－９７９６２号公報
本開示は、複数のプロセスモジュールを有する処理装置におけるフットプリントを低減できる技術を提供する。
本開示の一態様による処理装置は、第１の部屋に連接配置された複数のプロセスモジュールと、前記第１の部屋に配置され、前記複数のプロセスモジュールで処理する基板を収納したキャリアを収容するローダモジュールと、を含む処理部と、前記第１の部屋に隣接する第２の部屋に前記複数のプロセスモジュールの各々に対応して配置される複数のポンプユニットと、を備え、前記第２の部屋は、前記第１の部屋の下方に位置し、前記複数のポンプユニットの設置面積は、前記処理部の設置面積以下である。
本開示によれば、複数のプロセスモジュールを有する処理装置におけるフットプリントを低減できる。
第１の実施形態の処理装置の構成例を示す斜視図 図１の処理装置の側面図 図１の処理装置の平面図（１） 図１の処理装置の平面図（２） 図１の処理装置のプロセスモジュールを説明する概略図 第２の実施形態の処理装置の構成例を示す斜視図 図６の処理装置の側面図 図６の処理装置の平面図
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
〔第１の実施形態〕
第１の実施形態の処理装置について説明する。図１は、第１の実施形態の処理装置の構成例を示す斜視図である。図２は、図１の処理装置の側面図である。図３及び図４は、図１の処理装置の平面図であり、図３は第１の部屋に設置された処理部の平面図であり、図４は第１の部屋の階下の第２の部屋に設置された排気ユニットの平面図である。なお、図３における領域Ｍは、メンテナンスのための領域、キャリアＣを搬入するための領域等である。また、図４における領域Ｍは、ポンプユニット６１や接続配管６３１等のメンテナンスのための領域である。以下では、処理装置の左右方向をＸ方向、前後方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向として説明する。
図１から図４では、処理装置が２つ隣接して配置されている場合を示しているが、処理装置は１つが単独で配置されていてもよく、３つ以上が配置されていてもよい。以下では、一方の処理装置を例に挙げて説明する。なお、他方の処理装置についても一方の処理装置１と同様の構成であってよい。
図１から図４に示されるように、処理装置１は、処理部１０と、排気部６０と、を備える。
処理部１０は、第１の部屋Ｒ１に設けられている。第１の部屋Ｒ１は、例えばクリーンルームである。処理部１０は、ローダモジュール２０と、処理モジュール３０と、を有する。
ローダモジュール２０は、第１の部屋Ｒ１の床Ｆ１に設置されている。ローダモジュール２０は、内部が例えば大気雰囲気下にある。ローダモジュール２０は、基板の一例である半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」という。）が収納されたキャリアＣを、処理装置１内の後述する要素間で搬送したり、外部から処理装置１内に搬入したり、処理装置１から外部へ搬出したりする領域である。キャリアＣは、例えばＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）であってよい。ローダモジュール２０は、第１の搬送部２１と、第１の搬送部２１の後方に位置する第２の搬送部２６と、を有する。
第１の搬送部２１には、一例として左右に２つのロードポート２２が設けられている。ロードポート２２は、キャリアＣが処理装置１に搬入されたときに、キャリアＣを受け入れる搬入用の載置台である。ロードポート２２は、筐体の壁が開放された箇所に設けられ、外部から処理部１０へのアクセスが可能となっている。
第２の搬送部２６には、ＦＩＭＳポート２７が配置されている。ＦＩＭＳポート２７は、例えば上下に並んで２つ設けられる。ＦＩＭＳポート２７は、キャリアＣ内のウエハＷを、処理モジュール３０内の後述する熱処理炉４１１に対して搬入及び搬出する際に、キャリアＣを保持する保持台である。ＦＩＭＳポート２７は、前後方向に移動自在である。また、第２の搬送部２６には、キャリアＣを保管する１又は複数のストッカ２８が設けられている。
第１の搬送部２１と第２の搬送部２６との間には、ロードポート２２、ストッカ及びＦＩＭＳポート２７の間でキャリアＣを搬送するキャリア搬送機構（図示せず）が設けられている。
処理モジュール３０は、キャリアＣからウエハＷを取り出し、ウエハＷに対して各種の処理を行うモジュールである。処理モジュール３０の内部は、ウエハＷに酸化膜が形成されることを防ぐために、不活性ガス雰囲気、例えば窒素ガス雰囲気とされている。処理モジュール３０は、４つのプロセスモジュール４０と、ウエハ搬送モジュール５０と、を有する。
プロセスモジュール４０は、前後方向に連接配置されている。図５は、図１の処理装置１のプロセスモジュール４０を説明する概略図であり、図１の処理部１０を後方側から見たときの図である。
図５に示されるように、各プロセスモジュール４０は、熱処理ユニット４１と、ロードユニット４２と、ガス供給ユニット４３と、排気ダクト４４と、ＲＣＵユニット４５と、分流ダクト４６と、制御ユニット４７と、フロアボックス４８と、を有する。
熱処理ユニット４１は、複数枚（例えば５０～１５０枚）のウエハＷを収容して所定の熱処理を行うユニットである。熱処理ユニット４１は、熱処理炉４１１を有する。熱処理炉４１１は、処理容器４１２と、ヒータ４１３と、を有する。処理容器４１２は、ウエハボート４１４を収容する。ウエハボート４１４は、例えば石英により形成された円筒形状を有し、複数枚のウエハＷを多段に保持する。ヒータ４１３は、処理容器４１２の周囲に設けられ、例えば円筒形状を有する。ヒータ４１３は、処理容器４１２内に収納されたウエハＷを加熱する。処理容器４１２の下方には、シャッタ４１５が設けられている。シャッタ４１５は、ウエハボート４１４が熱処理炉４１１から搬出され、次のウエハボート４１４が搬入されるまでの間、熱処理炉４１１の下端に蓋をするための扉である。
ロードユニット４２は、熱処理ユニット４１の下方に設けられ、第１の部屋Ｒ１の床Ｆ１にフロアボックス４８を介して設置されている。ロードユニット４２には、ウエハボート４１４が保温筒４１６を介して蓋体４１７の上に載置されている。ウエハボート４１４は、石英、炭化珪素等の耐熱材料により形成され、上下方向に所定の間隔を有してウエハＷを略水平に保持する。蓋体４１７は、昇降機構（図示せず）に支持されており、昇降機構によりウエハボート４１４が処理容器４１２に対して搬入又は搬出される。また、ロードユニット４２は、熱処理ユニット４１において処理されたウエハＷを冷却する空間としても機能する。
ガス供給ユニット４３は、熱処理ユニット４１の側面に、床Ｆ１から離間して配置されている。ガス供給ユニット４３は、処理容器４１２内に所定の流量の処理ガスやパージガスを供給するための圧力調整器、マスフローコントローラ、バルブ等を含む。
排気ダクト４４は、熱処理ユニット４１を挟んでガス供給ユニット４３と対向して配置されている。排気ダクト４４は、処理容器４１２内と後述する真空ポンプとを接続する排気配管、排気配管を加熱する配管ヒータ等を含む。
ＲＣＵユニット４５は、熱処理ユニット４１の天井部に配置されている。ＲＣＵユニット４５は、分流ダクト４６に供給する冷媒を生成するユニットであり、熱交換器、ブロア、バルブ、配管等を含む。
分流ダクト４６は、熱処理ユニット４１の側面、例えば熱処理ユニット４１を挟んでガス供給ユニット４３と対向する位置に設けられている。分流ダクト４６は、ＲＣＵユニット４５から送り込まれる冷媒を分流し、処理容器４１２とヒータ４１３との間の空間に供給する。これにより、処理容器４１２を短時間で冷却できる。
制御ユニット４７は、熱処理ユニット４１の天井部に配置されている。制御ユニット４７は、プロセスモジュール４０の各部の動作を制御する制御機器等を含む。制御機器は、例えばガス供給ユニット４３の動作を制御して処理容器４１２内に供給される処理ガスやパージガスの流量を調整する。
ウエハ搬送モジュール５０は、複数のプロセスモジュール４０に対して共通で１つ設けられている。ウエハ搬送モジュール５０は、複数のプロセスモジュール４０の一方の側面にわたって配置され、第１の部屋Ｒ１の床Ｆ１にフロアボックス４８を介して設置されている。ウエハ搬送モジュール５０には、ウエハ搬送機構５１が設けられている。ウエハ搬送機構５１は、ＦＩＭＳポート２７に載置されたキャリアＣ内と、プロセスモジュール４０のロードユニット４２内に載置されたウエハボート４１４との間でウエハＷの受け渡しを行う。ウエハ搬送機構５１は、例えば複数のフォークを有し、複数枚のウエハＷを同時に移載できる。これにより、ウエハＷの搬送に要する時間を短縮できる。ただし、フォークは１つであってもよい。
このように処理部１０には、１つのローダモジュール２０に対して複数のプロセスモジュール４０が設けられている。これにより、１つのローダモジュール２０に対して１つのプロセスモジュール４０が設けられている場合と比較して、処理部１０の設置面積を小さくできる。そのため、単位面積当たりの生産性が向上する。
排気部６０は、第１の部屋Ｒ１に隣接する第２の部屋Ｒ２に設けられている。第２の部屋Ｒ２は、例えば第１の部屋Ｒ１の下方に位置する。排気部６０の設置面積は、処理部１０の設置面積以下である。排気部６０は、複数のポンプユニット６１と、複数の排ガス処理装置６２と、収納キャビネット６３と、を備える。
ポンプユニット６１は、処理部１０の４つのプロセスモジュール４０の各々に対応して設けられ、第２の部屋Ｒ２の床Ｆ２に設置されている。複数のポンプユニット６１は、複数のプロセスモジュール４０と同じ方向に並んで配置されている。すなわち、複数のポンプユニット６１は、前後方向に並んで配置されている。図示の例では、複数のポンプユニット６１のうち中央側のポンプユニット６１は連接配置され、両側のポンプユニット６１は各々中央側のポンプユニット６１と所定の間隔を空けて配置されている。ポンプユニット６１は、それぞれ真空ポンプを含む。真空ポンプの種類は、特に限定されないが、例えばドライポンプとメカニカルブースタポンプとを組み合わせたポンプを利用できる。
排ガス処理装置６２は、複数のポンプユニット６１を挟んで対向して配置され、第２の部屋Ｒ２の床Ｆ２に設置されている。複数の排ガス処理装置６２は、それぞれプロセスモジュール４０からポンプユニット６１により排気されるガスを無害化する。
収納キャビネット６３は、ポンプユニット６１の上方に設けられている。収納キャビネット６３は、例えばやぐら状に形成されており、複数のポンプユニット６１が収納キャビネット６３の内側空間に配置される。このように複数のポンプユニット６１が収納キャビネット６３の内側空間に配置されるので、収納キャビネット６３を床置きする場合と比較して、複数のポンプユニット６１及び収納キャビネット６３を設置するのに要する面積を低減できる。また、複数のポンプユニット６１の周囲にスペースができるので、真空ポンプの交換やメンテナンスが容易となる。なお、やぐら状とは、床Ｆ２に複数の支柱を立設し、複数の支柱の上部間を支持の対象となる部材で相互に連結することで、上記部材が床面よりも高い位置に支持されている状態をいう。
また、収納キャビネット６３は、例えば排ガス処理装置６２に固定されることにより、ポンプユニット６１の上方に支持されていてもよい。この場合にも、収納キャビネット６３を床置きする場合と比較して、複数のポンプユニット６１及び収納キャビネット６３を設置するのに要する面積を低減できる。また、複数のポンプユニット６１の周囲にスペースができるので、真空ポンプの交換やメンテナンスが容易となる。
収納キャビネット６３は、排気ダクト４４の排気配管と、対応するポンプユニット６１の真空ポンプとを接続する接続配管６３１の一部を収納する。対応する複数のプロセスモジュール４０と複数のポンプユニット６１とを接続する接続配管６３１の長さは同一であることが好ましい。これにより、複数のプロセスモジュール４０において、処理容器４１２とポンプユニット６１の真空ポンプとの間のコンダクタンスが同一又は略同一となる。そのため、複数のプロセスモジュール４０間の機差を低減できる。
また、収納キャビネット６３は、希釈ガス配管（図示せず）を収納する。希釈ガス配管は、接続配管６３１の途中に接続され、接続配管６３１を流れる排ガスを希釈するための希釈ガスを導入する。また、収納キャビネット６３は、ポンプユニット６１の真空ポンプと排ガス処理装置６２とを接続する配管（図示せず）を収納する。
以上に説明したように、第１の実施形態の処理装置１によれば、連接配置された複数のプロセスモジュール４０を含む処理部１０が第１の部屋Ｒ１に設けられている。また、第１の部屋Ｒ１に隣接する第２の部屋Ｒ２に複数のプロセスモジュール４０の各々に対応して複数のポンプユニット６１が配置されている。さらに、複数のポンプユニット６１の設置面積は、処理部１０の設置面積以下である。これにより、複数のプロセスモジュール４０を有する処理装置１におけるフットプリントを低減できる。
〔第２の実施形態〕
第２の実施形態の処理装置について説明する。図６は、第２の実施形態の処理装置の構成例を示す斜視図である。図７は、図６の処理装置の側面図である。図８は、図６の処理装置の平面図であり、第１の部屋の階下の第２の部屋に設置された排気ユニットの平面図である。なお、図８における領域Ｍは、ポンプユニット６１や接続配管６３１等のメンテナンスのための領域である。以下では、処理装置の左右方向をＸ方向、前後方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向として説明する。
図６から図８では、処理装置が２つ隣接して配置されている場合を示しているが、処理装置は１つが単独で配置されていてもよく、３つ以上が配置されていてもよい。以下では、一方の処理装置を例に挙げて説明する。なお、他方の処理装置についても一方の処理装置と同様の構成であってよい。
図６から図８に示されるように、処理装置１Ａは、排気部６０のポンプユニット６１の各々が、隣り合うポンプユニット６１に対して間隔を有して配置されている点で、第１の実施形態の処理装置１と異なる。なお、その他の点については、第１の実施形態の処理装置１と同様の構成であってよい。
第２の実施形態の処理装置１Ａによれば、第１の実施形態の処理装置１と同様、連接配置された複数のプロセスモジュール４０を含む処理部１０が第１の部屋Ｒ１に設けられている。また、第１の部屋Ｒ１に隣接する第２の部屋Ｒ２に複数のプロセスモジュール４０の各々に対応して複数のポンプユニット６１が配置されている。さらに、複数のポンプユニット６１の設置面積は、処理部１０の設置面積以下である。これにより、複数のプロセスモジュール４０を有する処理装置１におけるフットプリントを低減できる。
また、第２の実施形態の処理装置１Ａによれば、複数のポンプユニット６１の各々が、隣り合うポンプユニット６１に対して間隔を有して配置されている。これにより、ポンプユニット６１の交換、メンテナンス等のためのスペースを十分に確保できる。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
なお、上記の実施形態では、４つのプロセスモジュール４０が連接配置されている場合を説明したが、プロセスモジュール４０の数はこれに限定されない。例えば、２つ又は３つのプロセスモジュール４０が連接配置されていてもよく、５つ以上のプロセスモジュール４０が連接配置されていてもよい。
１、１Ａ 処理装置
１０ 処理部
２０ ローダモジュール
３０ 処理モジュール
４０ プロセスモジュール
６０ 排気部
６１ ポンプユニット
６２ 排ガス処理装置
６３ 収納キャビネット
Ｒ１ 第１の部屋
Ｒ２ 第２の部屋
Ｗ ウエハ

Claims (9)

  1. 第１の部屋に連接配置された複数のプロセスモジュールと、前記第１の部屋に配置され、前記複数のプロセスモジュールで処理する基板を収納したキャリアを収容するローダモジュールと、を含む処理部と、
    前記第１の部屋に隣接する第２の部屋に前記複数のプロセスモジュールの各々に対応して配置される複数のポンプユニットと、
    を備え、
    前記第２の部屋は、前記第１の部屋の下方に位置し、
    前記複数のポンプユニットの設置面積は、前記処理部の設置面積以下である、
    処理装置。
  2. 前記複数のポンプユニットは、前記複数のプロセスモジュールと同じ方向に並んで配置される、
    請求項１に記載の処理装置。
  3. 前記第２の部屋に前記複数のポンプユニットの各々に対応して配置される複数の排ガス処理装置を備え、
    前記複数のポンプユニットと前記複数の排ガス処理装置の合計の設置面積は、前記処理部の設置面積以下である、
    請求項１又は２に記載の処理装置。
  4. 前記第２の部屋における前記複数のポンプユニットの上方に配置され、対応する前記複数のプロセスモジュールと前記複数のポンプユニットとを接続する接続配管の一部を収納する収納キャビネットを備える、
    請求項３に記載の処理装置。
  5. 前記収納キャビネットは、やぐら状に形成されており、
    前記複数のポンプユニットは、前記収納キャビネットの内側空間に配置される、
    請求項４に記載の処理装置。
  6. 前記収納キャビネットは、前記排ガス処理装置に固定される、
    請求項４に記載の処理装置。
  7. 対応する前記複数のプロセスモジュールと前記複数のポンプユニットとを接続する前記接続配管の長さは同一である、
    請求項４乃至６のいずれか一項に記載の処理装置。
  8. 前記複数のポンプユニットの少なくとも一部は、隣接して配置される、
    請求項１乃至７のいずれか一項に記載の処理装置。
  9. 前記複数のポンプユニットの各々は、隣り合う前記ポンプユニットに対して間隔を有して配置される、
    請求項１乃至７のいずれか一項に記載の処理装置。
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