KR20220051818A - 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 메인터넌스 방법 - Google Patents

기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 메인터넌스 방법 Download PDF

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KR20220051818A
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space
opening
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아츠시 사와치
준 히로세
다쿠야 니시지마
이치로 소네
스구루 사토
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 그 안에서 기판에 대한 처리가 실행되는 처리 공간을 규정하는 챔버를 용이하게 메인터넌스하는 것을 가능하게 하는 기판 처리 장치를 제공한다.
[해결 수단] 개시되는 기판 처리 장치는, 제 1 챔버 및 제 2 챔버, 기판 지지기, 리프트 기구, 클램프 및 해제 기구를 구비한다. 제 1 챔버는 개구를 제공하는 측벽 및 가동부를 포함한다. 리프트 기구는 가동부를 상방 및 하방으로 이동시킨다. 기판 지지기는 제 1 챔버 내에 배치되어 있다. 제 2 챔버는 제 1 챔버 내에 배치되어 있고, 처리 공간을 기판 지지기와 함께 규정한다. 제 2 챔버는 개구를 거쳐서 제 1 챔버의 내부 공간과 제 1 챔버의 외부 사이에서 반송 가능하다. 클램프는, 제 2 챔버를 가동부에 해제 가능하게 고정한다. 해제 기구는 클램프에 의한 제 2 챔버의 고정을 해제하도록 구성되어 있다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 메인터넌스 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, AND MAINTENANCE METHOD}
본 개시의 예시적 실시형태는 기판 처리 장치, 기판 처리 시스템 및 메인터넌스 방법에 관한 것이다.
플라즈마 처리 장치가 기판에 대한 플라즈마 처리에서 이용되고 있다. 플라즈마 처리 장치는 챔버 및 기판 지지기를 구비한다. 기판 지지기는 챔버 내에서 기판을 지지한다. 기판은 챔버 내에서 처리 가스로부터 생성된 플라즈마로부터의 화학종에 의해 처리된다. 하기의 특허문헌 1은 이러한 플라즈마 처리 장치를 개시하고 있다.
일본 특허 공개 제 2019-197849 호 공보
본 개시는 그 안에서 기판에 대한 처리가 실행되는 처리 공간을 규정하는 챔버를 용이하게 메인터넌스 가능하게 하는 기술을 제공한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치가 제공된다. 기판 처리 장치는 제 1 챔버, 기판 지지기, 제 2 챔버, 클램프, 해제 기구 및 리프트 기구를 구비한다. 제 1 챔버는 개구를 제공하는 측벽을 포함하고, 제 1 챔버 내에서 상방 및 하방으로 이동 가능한 가동부를 더 포함한다. 기판 지지기는 제 1 챔버 내에 배치된다. 제 2 챔버는 제 1 챔버 내에 배치되고, 기판 지지기 상에 탑재되는 기판이 그 안에서 처리되는 처리 공간을 기판 지지기와 함께 규정한다. 제 2 챔버는 제 1 챔버로부터 분리 가능하고, 제 1 챔버의 측벽의 개구를 거쳐서 제 1 챔버의 내부 공간과 제 1 챔버의 외부 사이에 반송 가능하다. 클램프는 제 2 챔버 위에서 연장되는 가동부에 제 2 챔버를 해제 가능하게 고정한다. 해제 기구는 클램프에 의한 제 2 챔버의 고정을 해제하도록 구성되어 있다. 리프트 기구는 가동부를 상방 및 하방으로 이동시키도록 구성되어 있다.
하나의 예시적 실시형태에 의하면, 그 안에서 기판에 대한 처리가 실행되는 처리 공간을 규정하는 챔버를 용이하게 메인터넌스하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대 단면도이다.
도 4는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 반송 모듈을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 하나의 예시적 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 실행 중의 기판 처리 시스템 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 하나의 예시적 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 실행 중의 기판 처리 시스템 상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 하나의 예시적 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 실행 중의 기판 처리 시스템 상태를 도시하는 도면이다.
도 8은 하나의 예시적 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 실행 중의 기판 처리 시스템 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 하나의 예시적 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 실행 중의 기판 처리 시스템 상태를 도시하는 도면이다.
도 10은 하나의 예시적 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 실행 중의 기판 처리 시스템 상태를 도시하는 도면이다.
도 11은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대 단면도이다.
도 12는 하나의 예시적 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 실행 중의 기판 처리 시스템 상태를 도시하는 도면이다.
도 13은 하나의 예시적 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 실행 중의 기판 처리 시스템 상태를 도시하는 도면이다.
도 14는 다른 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대 단면도이다.
도 15는 또다른 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대 단면도이다.
도 16은 또다른 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대 단면도이다.
도 17은 또다른 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치에 있어서의 제 2 챔버의 일부, 커버 링 및 에지 링을 도시하는 평면도이다.
도 18은 도 17의 XVIII－XVIII선을 따라서 취한 단면도이다.
도 19는 또다른 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치에 있어서의 제 2 챔버의 일부, 커버 링 및 에지 링을 도시하는 평면도이다.
도 20은 도 19의 XX－XX선을 따라서 취한 단면도이다.
이하, 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 설명한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치가 제공된다. 기판 처리 장치는 제 1 챔버, 기판 지지기, 제 2 챔버, 클램프, 해제 기구 및 리프트 기구를 구비한다. 제 1 챔버는 개구를 제공하는 측벽을 포함하고, 제 1 챔버 내에서 상방 및 하방으로 이동 가능한 가동부를 더 포함한다. 기판 지지기는 제 1 챔버 내에 배치된다. 제 2 챔버는 제 1 챔버 내에 배치되고, 기판 지지기 상에 탑재되는 기판이 그 안에서 처리되는 처리 공간을 기판 지지기와 함께 규정한다. 제 2 챔버는 제 1 챔버로부터 분리 가능하고, 제 1 챔버의 측벽의 개구를 거쳐서 제 1 챔버의 내부 공간과 제 1 챔버의 외부 사이에서 반송 가능하다. 클램프는 제 2 챔버 위에서 연장되는 가동부에 제 2 챔버를 해제 가능하게 고정한다. 해제 기구는 클램프에 의한 제 2 챔버의 고정을 해제하도록 구성되어 있다. 리프트 기구는 가동부를 상방 및 하방으로 이동시키도록 구성되어 있다.
상기 실시형태의 기판 처리 장치에서는, 기판은 제 2 챔버 내에서 처리된다. 제 2 챔버는 제 1 챔버 내에 배치되고, 제 1 챔버에 고정된다. 제 1 챔버에 대한 제 2 챔버의 고정은 해제 기구를 이용하여 해제하는 것이 가능하다. 또한, 제 1 챔버에 대한 제 2 챔버의 고정이 해제된 상태에서는, 제 1 챔버의 측벽에 마련된 개구로부터 제 1 챔버의 외부에 제 2 챔버를 반출하는 것이 가능하다. 따라서, 상기 실시형태에 의하면, 그 안에서 기판에 대한 처리가 실행되는 처리 공간을 규정하는 챔버, 즉, 제 2 챔버를 용이하게 메인터넌스하는 것이 가능하게 된다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 2 챔버는 처리 공간의 상방으로 연장되는 천장부를 포함하고 있어도 좋다. 클램프는 천장부를 제 1 챔버의 가동부에 해제 가능하게 고정해도 좋다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 클램프는 지지부 및 스프링을 포함하고 있어도 좋다. 지지부는 제 2 챔버의 천장부가 그곳으로부터 매달리도록 구성된 하단을 갖는다. 스프링은 지지부의 하단을 거쳐서 제 2 챔버의 천장부를 제 1 챔버의 가동부에 부세(付勢)한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 해제 기구는 클램프에 의한 천장부의 고정을 해제하기 위해서 지지부의 하단을 제 2 챔버로부터 분리하는 에어압을 부여하는 에어 공급기를 포함하고 있어도 좋다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치는 도체부 및 콘택트를 더 구비하고 있어도 좋다. 도체부는 기판 지지기의 외주를 따라서 마련되어 있고, 그라운드에 접속되어 있다. 콘택트는 도체부에 전기적으로 접속되어 있다. 제 2 챔버는 기판 지지기와 함께 처리 공간을 규정하고 있는 상태로, 콘택트에 접촉해도 좋다. 콘택트는 도체부로부터 상방으로 연장되어 있어도 좋다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 콘택트는 제 2 챔버와 탄성적으로 접촉하도록 구성되어 있어도 좋다. 콘택트는 스프링을 포함하고 있어도 좋다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 콘택트는 핀이어도 좋다. 제 2 챔버는 핀이 끼워넣어지는 오목부를 제공해도 좋다. 핀은 테이퍼 형상을 갖고 있어도 좋다. 제 2 챔버의 오목부는 핀의 테이퍼 형상에 대응하는 테이퍼 형상을 갖고 있어도 좋다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 콘택트는 가요성을 갖고, 또한, 도전성 재료로 형성된 막을 포함하고 있어도 좋다. 기판 처리 장치는 막에 에어압을 부여하여 해당 막을 제 2 챔버에 가압하도록 구성된 별도의 에어 공급기를 더 구비하고 있어도 좋다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 2 챔버는 처리 공간의 하방으로 연장되는 바닥부를 포함하고 있어도 좋다. 제 2 챔버에서는, 그 바닥부가 콘택트에 접촉해도 좋다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치는 내연부 및 외연부를 갖는 커버 링을 더 구비하고 있어도 좋다. 기판 지지기 상에는, 에지 링이 배치된다. 커버 링의 내연부는 그 위에 배치되는 에지 링의 외연부를 지지해도 좋다. 커버 링의 외연부는 반경 방향으로 돌출된 복수의 볼록부를 포함하고 있어도 좋다. 제 2 챔버는 에지 링 및 커버 링이 통과 가능한 내부 구멍을 규정하는 내연부를 갖는 바닥부를 포함하고 있어도 좋다. 제 2 챔버는 바닥부의 내연부 위에 복수의 볼록부가 배치되어 있는 상태로 커버 링을 지지해도 좋다. 내부 구멍은 복수의 볼록부가 통과 가능하며 내연부에 의해서 제공된 복수의 노치를 포함하고 있어도 좋다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치는 플라즈마 처리 장치여도 좋다.
별도의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 시스템이 제공된다. 기판 처리 시스템은 상술한 여러 가지의 예시적 실시형태 중 어느 하나의 기판 처리 장치, 반송 모듈 및 제어부를 구비한다. 반송 모듈은 별도의 챔버 및 반송 장치를 갖는다. 반송 모듈의 별도의 챔버는, 개구를 제공하는 측벽을 포함한다. 반송 장치는 제 1 챔버의 내부 공간으로부터 제 1 챔버의 개구 및 별도의 챔버의 개구를 거쳐서 별도의 챔버의 내부 공간에 제 2 챔버를 반송하도록 구성되어 있다. 제어부는 리프트 기구, 해제 기구 및 반송 장치를 제어하도록 구성되어 있다. 제어부는 제 1 챔버의 가동부 및 제 2 챔버를 기판 지지기로부터 상방으로 분리하도록, 리프트 기구를 제어한다. 제어부는 반송 장치에 제 2 챔버를 주고받기 위해서 클램프에 의한 제 2 챔버의 고정을 해제하도록, 해제 기구를 제어한다. 제어부는 제 1 챔버의 내부 공간으로부터 제 1 챔버의 개구 및 별도의 챔버의 개구를 거쳐서 별도의 챔버의 내부 공간에 제 2 챔버를 반송하도록, 반송 장치를 제어한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치는 제 1 챔버의 개구를 개폐하도록 구성된 게이트 밸브를 더 구비하고 있어도 좋다. 반송 모듈은 별도의 챔버의 개구를 개폐하도록 구성된 게이트 밸브를 더 구비하고 있고, 이동 가능하게 구성되어 있어도 좋다. 제 1 챔버에 별도의 챔버가 접속되어 있는 상태에 있어서, 제 1 챔버의 측벽, 별도의 챔버의 측벽, 기판 처리 장치의 게이트 밸브 및 반송 모듈의 게이트 밸브는, 이들 사이에 밀폐된 공간을 규정해도 좋다. 기판 처리 장치는 해당 밀폐된 공간을 감압하도록 구성된 배기 장치를 더 구비하고 있어도 좋다.
또다른 예시적 실시형태에 있어서, 메인터넌스 방법이 제공된다. 메인터넌스 방법은 기판 처리 장치의 제 1 챔버 내에서 제 2 챔버를 기판 지지기로부터 상방으로 분리하는 공정(a)을 포함한다. 기판 처리 장치는 제 1 챔버, 기판 지지기 및 제 2 챔버를 구비한다. 제 1 챔버는 개구를 제공하는 측벽을 포함하고, 제 2 챔버 위에서 연장되고 제 1 챔버 내에서 상방 및 하방으로 이동 가능한 가동부를 더 포함한다. 기판 지지기는 제 1 챔버 내에 배치된다. 제 2 챔버는 제 1 챔버 내에 배치되고, 기판 지지기 상에 탑재되는 기판이 그 안에서 처리되는 처리 공간을 기판 지지기와 함께 규정한다. 메인터넌스 방법은 제 1 챔버의 가동부에 대한 제 2 챔버의 고정을 해제하는 공정(b)을 더 포함한다. 메인터넌스 방법은 제 1 챔버의 내부 공간으로부터 개구를 거쳐서 반송 모듈의 챔버의 내부 공간에 제 2 챔버를 반송하는 공정(c)을 더 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하는 것으로 한다.
도 1은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 시스템을 도시하는 도면이다. 도 1에 도시하는 기판 처리 시스템(PS)은 프로세스 모듈(PM1 내지 PM6), 반송 모듈(CTM) 및 제어부(MC)를 구비하고 있다.
기판 처리 시스템(PS)은 받침대(2a 내지 2d), 용기(4a 내지 4d), 얼라이너(AN), 로드록 모듈(LL1, LL2) 및 반송 모듈(TM)을 더 구비하고 있어도 좋다. 또한, 기판 처리 시스템(PS)에 있어서의 받침대의 개수, 용기의 개수, 로드록 모듈의 개수는 하나 이상의 임의의 개수일 수 있다. 또한, 기판 처리 시스템(PS)에 있어서의 프로세스 모듈의 개수는, 하나 이상의 임의의 개수일 수 있다.
받침대(2a 내지 2d)는 로더 모듈(LM)의 일 가장자리부를 따라서 배열되어 있다. 용기(4a 내지 4d)는 각각, 받침대(2a 내지 2d) 상에 탑재되어 있다. 용기(4a 내지 4d)의 각각은, 예를 들면, FOUP(Front Opening Unified Pod)라고 칭해지는 용기이다. 용기(4a 내지 4d)의 각각은, 그 내부에 기판(W)을 수용하도록 구성되어 있다.
로더 모듈(LM)은 챔버를 갖는다. 로더 모듈(LM)의 챔버 내의 압력은 대기압으로 설정된다. 로더 모듈(LM)은 반송 장치(TU1)를 갖는다. 반송 장치(TU1)는 예를 들면, 반송 로봇이며, 제어부(MC)에 의해서 제어된다. 반송 장치(TU1)는 로더 모듈(LM)의 챔버를 거쳐서 기판(W)을 반송하도록 구성되어 있다. 반송 장치(TU1)는 용기(4a 내지 4d)의 각각과 얼라이너(AN) 사이, 얼라이너(AN)와 로드록 모듈(LL1, LL2)의 각각 사이, 로드록 모듈(LL1, LL2)의 각각과 용기(4a 내지 4d)의 각각 사이에서, 기판(W)을 반송할 수 있다. 얼라이너(AN)는 로더 모듈(LM)에 접속되어 있다. 얼라이너(AN)는 기판(W)의 위치의 조정(위치의 교정)을 실행하도록 구성되어 있다.
로드록 모듈(LL1) 및 로드록 모듈(LL2)의 각각은, 로더 모듈(LM)과 반송 모듈(TM) 사이에 마련되어 있다. 로드록 모듈(LL1) 및 로드록 모듈(LL2)의 각각은, 예비 감압실을 제공하고 있다. 로드록 모듈(LL1) 및 로드록 모듈(LL2)의 각각은, 게이트 밸브를 거쳐서, 로더 모듈(LM)에 접속되어 있다. 또한, 로드록 모듈(LL1) 및 로드록 모듈(LL2)의 각각은, 게이트 밸브를 거쳐서 반송 모듈(TM)에 접속되어 있다.
반송 모듈(TM)은 감압 가능한 반송 챔버(TC)를 갖고 있다. 반송 모듈(TM)은 반송 장치(TU2)를 갖고 있다. 반송 장치(TU2)는 예를 들면, 반송 로봇이며, 제어부(MC)에 의해서 제어된다. 반송 장치(TU2)는 반송 챔버(TC)를 거쳐서 기판(W)을 반송하도록 구성되어 있다. 반송 장치(TU2)는 로드록 모듈(LL1, LL2)의 각각과 프로세스 모듈(PM1 내지 PM6)의 각각 사이, 및 프로세스 모듈(PM1 내지 PM6) 중 임의의 2개의 프로세스 모듈 사이에 있어서, 기판(W)을 반송할 수 있다.
프로세스 모듈(PM1 내지 PM6)의 각각은, 게이트 밸브를 거쳐서 반송 모듈(TM)에 접속되어 있다. 프로세스 모듈(PM1 내지 PM6)의 각각은, 전용의 기판 처리를 실행하도록 구성된 장치이다. 프로세스 모듈(PM1 내지 PM6) 중 적어도 하나의 프로세스 모듈은 후술하는 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치이다.
반송 모듈(CTM)은 챔버 및 반송 장치를 갖고 있다. 반송 모듈(CTM)은 제어부(MC)에 의해서 제어된다. 반송 모듈(CTM)은 반송 장치를 갖는다. 반송 모듈(CTM)의 반송 장치는 기판 처리 장치의 제 1 챔버 내에 마련된 제 2 챔버를, 반송 모듈(CTM)의 챔버 내에 반송하도록 구성되어 있다. 반송 모듈(CTM)의 상세에 대해서는 후술한다.
제어부(MC)는 기판 처리 시스템(PS)의 각 부를 제어하도록 구성되어 있다. 제어부(MC)는 프로세서, 기억 장치, 입력 장치, 표시 장치 등을 구비하는 컴퓨터일 수 있다. 제어부(MC)는 기억 장치에 기억되어 있는 제어 프로그램을 실행하고, 해당 기억 장치에 기억되어 있는 레시피 데이터에 근거하여 기판 처리 시스템(PS)의 각 부를 제어한다. 후술하는 예시적 실시형태에 따른 메인터넌스 방법은, 제어부(MC)에 의한 기판 처리 시스템(PS)의 각 부의 제어에 의해, 기판 처리 시스템(PS)에 있어서 실행될 수 있다.
이하, 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치에 대해서 설명한다. 도 2는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 3은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대 단면도이다. 도 2 및 도 3에 도시되는 기판 처리 장치(1)는, 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치이다. 기판 처리 장치(1)는 제 1 챔버(10), 제 2 챔버(20) 및 기판 지지기(30)를 구비하고 있다.
제 1 챔버(10)는 내부 공간을 제공하고 있다. 제 1 챔버(10)는 알루미늄이라고 하는 금속으로 형성되어 있다. 제 1 챔버(10)는 전기적으로 접지되어 있다. 제 1 챔버(10)의 표면 상에는, 내부식성의 막이 형성되어 있어도 좋다. 내부식성의 막은, 예를 들면, 산화알루미늄 또는 산화이트륨이라고 하는 재료로 형성된다.
제 1 챔버(10)는 측벽(10s)을 포함하고 있다. 측벽(10s)은 대략 원통 형상을 갖고 있다. 측벽(10s)의 중심축선은 연직 방향으로 연장되어 있고, 도 2에 있어서는 축선(AX)으로서 나타내고 있다. 측벽(10s)은 통로(10p)를 제공하고 있다. 제 1 챔버(10)의 내부 공간은 통로(10p)를 거쳐서 반송 모듈(TM)의 반송 챔버(TC)의 내부 공간과 접속된다. 통로(10p)는 게이트 밸브(10g)에 의해서 개폐 가능하다. 기판(W)은 제 1 챔버(10)의 내부 공간과 제 1 챔버(10)의 외부 사이에 반송될 때, 통로(10p)를 통과한다.
측벽(10s)은 개구(10o)를 더 제공하고 있다. 개구(10o)는 제 2 챔버(20)가 통과 가능한 사이즈를 갖고 있다. 제 1 챔버(10)의 내부 공간은 개구(10o)를 거쳐서 반송 모듈(CTM)의 내부 공간과 접속 가능하다. 개구(10o)는 게이트 밸브(10v)에 의해서 개폐 가능하다.
일 실시형태에 있어서, 측벽(10s)의 일부는 내측벽(10i) 및 외측벽(10e)으로부터 형성된 이중 구조를 갖는다. 내측벽(10i)과 외측벽(10e)은 이들 사이에 공간(10q)을 제공하고 있다. 개구(10o)는 내측벽(10i) 및 외측벽(10e)에 형성되어 있다. 게이트 밸브(10v)는 개구(10o)를 개폐하기 위해서, 내측벽(10i)을 따라서 마련되어 있다.
제 1 챔버(10)는 상부(10u)를 더 포함하고 있어도 좋다. 상부(10u)는 측벽(10s)의 상단으로부터 축선(AX)과 교차하는 방향으로 연장되어 있다. 상부(10u)는 축선(AX)과 교차하는 영역에 있어서 개구를 제공하고 있다.
제 1 챔버(10)는 가동부(10m)를 더 포함하고 있다. 가동부(10m)는 제 1 챔버(10)의 상부(10u)의 하방, 또한, 측벽(10s)의 내측에 마련되어 있다. 가동부(10m)는 제 1 챔버(10) 내에서 상방 및 하방으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
기판 처리 장치(1)는 리프트 기구(12)를 더 구비하고 있다. 리프트 기구(12)는 가동부(10m)를 상방 및 하방으로 이동시키도록 구성되어 있다. 리프트 기구(12)는 구동 장치(12d) 및 샤프트(12s)를 포함한다. 가동부(10m)는 샤프트(12s)에 고정되어 있다. 샤프트(12s)는 가동부(10m)로부터 상부(10u)의 개구를 통해서 상방으로 연장되어 있다. 구동 장치(12d)는 제 1 챔버(10)의 외측에 마련되어 있다. 구동 장치(12d)는 샤프트(12s)를 상방 및 하방으로 이동시키도록 구성되어 있다. 구동 장치(12d)는 예를 들면, 모터를 포함한다. 샤프트(12s)의 상방 및 하방으로의 이동에 의해, 가동부(10m)는 상방 및 하방으로 이동하도록 되어 있다.
기판 처리 장치(1)는 벨로우즈(14)를 더 구비하고 있어도 좋다. 벨로우즈(14)는 가동부(10m)와 상부(10u) 사이에서 마련되어 있다. 벨로우즈(14)는 제 1 챔버(10)의 내부 공간을 제 1 챔버(10)의 외부로부터 분리하고 있다. 벨로우즈(14)의 하단은 가동부(10m)에 고정되어 있다. 벨로우즈(14)의 상단은 상부(10u)에 고정되어 있다.
일 실시형태에 있어서, 가동부(10m)는 제 1 부재(10a) 및 제 2 부재(10b)를 포함하고 있어도 좋다. 제 1 부재(10a)와 제 2 부재(10b)는 서로 고정되어 있다. 제 1 부재(10a)는 대략 원반 형상을 갖고 있다. 제 1 부재(10a)는 알루미늄이라고 하는 도체로 형성되어 있다. 제 1 부재(10a)는 기판 처리 장치(1)에 있어서 상부 전극을 구성할 수 있다. 제 2 부재(10b)는 대략 원통 형상을 갖고 있다. 제 2 부재(10b)는 제 1 부재(10a)의 외주를 따라서 연장되고, 또한, 제 1 부재(10a)의 상방으로 연장되어 있다. 상술한 벨로우즈(14)의 하단은 제 2 부재(10b)의 상단에 고정되어 있다.
일 실시형태에 있어서, 가동부(10m)는 제 2 챔버(20)의 후술하는 천장부과 함께 샤워 헤드를 구성해도 좋다. 즉, 가동부(10m)는 후술하는 처리 공간(S)에 가스를 공급하는 샤워 헤드의 일부를 구성하고 있어도 좋다. 본 실시형태에 있어서, 가동부(10m)는 가스 확산실(10d) 및 복수의 가스 구멍(10h)을 제공한다.
가스 확산실(10d)은 제 1 부재(10a) 내에 제공되어 있어도 좋다. 가스 확산실(10d)에는, 가스 공급부(16)가 접속되어 있다. 가스 공급부(16)는 제 1 챔버(10)의 외부에 마련되어 있다. 가스 공급부(16)는 기판 처리 장치(1)에 있어서 이용하는 하나 이상의 가스의 소스, 하나 이상의 유량 제어기 및 하나 이상의 밸브를 포함한다. 하나 이상의 가스의 소스의 각각은, 대응의 유량 제어기 및 대응의 밸브를 거쳐서, 가스 확산실(10d)에 접속되어 있다. 복수의 가스 구멍(10h)은 가스 확산실(10d)로부터 하방으로 연장되어 있다.
기판 지지기(30)는 제 1 챔버(10) 내, 또한, 가동부(10m)의 하방에 배치되어 있다. 기판 지지기(30)는 그 위에 탑재되는 기판(W)을 지지하도록 구성되어 있다. 기판 지지기(30)는 지지부(31)에 의해서 지지되어 있어도 좋다. 지지부(31)는 대략 원통 형상을 갖고 있다. 지지부(31)는 예를 들면, 석영이라고 하는 절연체로 형성된다. 지지부(31)는 바닥판(32)으로부터 상방으로 연장되어 있어도 좋다. 바닥판(32)은 알루미늄이라고 하는 금속으로 형성될 수 있다.
기판 지지기(30)는 하부 전극(34) 및 정전 척(36)을 포함하고 있어도 좋다. 하부 전극(34)은 대략 원반 형상을 갖고 있다. 하부 전극(34)의 중심축선은 축선(AX)에 대략 일치하고 있다. 하부 전극(34)은 알루미늄이라고 하는 도체로 형성되어 있다. 하부 전극(34)은 그 안에 유로(34f)를 제공하고 있다. 유로(34f)는 예를 들면, 나선 형상으로 연장되어 있다. 유로(34f)는 칠러 유닛(35)에 접속되어 있다. 칠러 유닛(35)은 제 1 챔버(10)의 외부에 마련되어 있다. 칠러 유닛(35)은 냉매를 유로(34f)에 공급한다. 유로(34f)에 공급된 냉매는 칠러 유닛(35)에 되돌려진다.
기판 처리 장치(1)는 제 1 고주파 전원(41) 및 제 2 고주파 전원(42)을 더 구비하고 있어도 좋다. 제 1 고주파 전원(41)은 제 1 고주파 전력을 발생하는 전원이다. 제 1 고주파 전력은 플라즈마의 생성에 적절한 주파수를 갖는다. 제 1 고주파 전력의 주파수는 예를 들면, 27㎒ 이상이다. 제 1 고주파 전원(41)은 정합기(41m)를 거쳐서 하부 전극(34)에 전기적으로 접속되어 있다. 정합기(41m)는 제 1 고주파 전원(41)의 부하측(하부 전극(34)측)의 임피던스를 제 1 고주파 전원(41)의 출력 임피던스에 정합시키기 위한 매칭 회로를 갖고 있다. 또한, 제 1 고주파 전원(41)은 하부 전극(34)이 아니라, 상부 전극에 정합기(41m)를 거쳐서 접속되어 있어도 좋다.
제 2 고주파 전원(42)은 제 2 고주파 전력을 발생하는 전원이다. 제 2 고주파 전력은 기판(W)으로의 이온의 인입에 적절한 주파수를 갖는다. 제 2 고주파 전력의 주파수는 예를 들면, 13.56㎒ 이하이다. 제 2 고주파 전원(42)은 정합기(42m)를 거쳐서 하부 전극(34)에 전기적으로 접속되어 있다. 정합기(42m)는 제 2 고주파 전원(42)의 부하측(하부 전극(18)측)의 임피던스를 제 2 고주파 전원(42)의 출력 임피던스에 정합시키기 위한 매칭 회로를 갖고 있다.
정전 척(36)은 하부 전극(34) 상에 마련되어 있다. 정전 척(36)은 본체와 전극(36a)을 포함하고 있다. 정전 척(36)의 본체는 대략 원반 형상을 갖고 있다. 정전 척(36)의 중심축선은 축선(AX)과 대략 일치하고 있다. 정전 척(36)의 본체는 세라믹으로 형성되어 있다. 기판(W)은 정전 척(36)의 본체의 상면 위에 탑재된다. 전극(36a)은 도체로 형성된 막이다. 전극(36a)은 정전 척(36)의 본체 내에 마련되어 있다. 전극(36a)은 스위치(36s)를 거쳐서 직류 전원(36d)에 접속되어 있다. 직류 전원(36d)으로부터의 전압이 전극(36a)에 인가되면, 정전 척(36)과 기판(W) 사이에서 정전 인력이 발생한다. 발생한 정전 인력에 의해, 기판(W)은 정전 척(36)에 끌어당겨지고, 정전 척(36)에 의해서 보지된다. 기판 처리 장치(1)는 정전 척(36)과 기판(W)의 이면 사이의 간극에, 전열 가스(예를 들면, 헬륨 가스)를 공급하는 가스 라인을 제공하고 있어도 좋다.
기판 지지기(30)는 그 위에 배치되는 에지 링(ER)을 지지하고 있어도 좋다. 기판(W)은 에지 링(ER)에 의해서 둘러싸인 영역 내에서 정전 척(36) 상에 탑재된다. 에지 링(ER)은 예를 들면, 실리콘, 석영 또는 탄화 규소로 형성된다.
기판 처리 장치(1)는 절연부(37)를 더 구비하고 있어도 좋다. 절연부(37)는 석영이라고 하는 절연체로 형성되어 있다. 절연부(37)는 대략 통 형상을 가질 수 있다. 절연부(37)는 하부 전극(34)의 외주 및 정전 척(36)의 외주를 따라서 연장되어 있다.
기판 처리 장치(1)는 도체부(38)를 더 구비하고 있어도 좋다. 도체부(38)는 알루미늄이라고 하는 도체로 형성되어 있다. 도체부(38)는 대략 통 형상을 가질 수 있다. 도체부(38)는 기판 지지기(30)의 외주를 따라서 마련되어 있다. 구체적으로는, 도체부(38)는 반경 방향에 있어서 절연부(37)의 외측에서 둘레방향으로 연장되어 있다. 반경 방향 및 둘레방향의 각각은, 축선(AX)을 기준으로 하는 방향이다. 도체부(38)는 그라운드에 접속되어 있다. 일례에서는, 도체부(38)는 바닥판(32) 및 제 1 챔버(10)를 거쳐서, 그라운드에 접속되어 있다.
기판 처리 장치(1)는 커버 링(39)을 더 구비하고 있어도 좋다. 커버 링(39)은 석영이라고 하는 절연체로 형성되어 있다. 커버 링(39)은 환 형상을 갖는다. 커버 링(39)은 반경 방향에 있어서 에지 링(ER)이 배치되는 영역의 외측에 위치하도록, 절연부(37) 및 도체부(38) 상에 마련되어 있다.
기판 처리 장치(1)는 콘택트(40)를 더 구비하고 있어도 좋다. 콘택트(40)는 도체부(38)에 전기적으로 접속되어 있다. 제 2 챔버(20)는 기판 지지기(30)와 함께 처리 공간(S)을 규정하고 있는 상태로, 콘택트(40)에 접촉한다. 처리 공간(S)은 기판(W)이 그 안에서 처리되는 공간이다. 일 실시형태에 있어서, 콘택트(40)는 반경 방향에 있어서 커버 링(39)의 외측에 배치되어 있고, 도체부(38)로부터 상방으로 연장되어 있다.
콘택트(40)는 제 2 챔버(20)와 탄성적으로 접촉하도록 구성되어 있어도 좋다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 콘택트(40)는 스프링(40s)을 갖고 있어도 좋다. 콘택트(40)는 접촉부(40c)를 더 갖고 있어도 좋다. 스프링(40s) 및 접촉부(40c)는 도전성을 갖는다. 스프링(40s)의 하단은 도체부(38)에 고정되어 있다. 스프링(40s)은 도체부(38)로부터 상방으로 연장되어 있다. 접촉부(40c)는 스프링(40s)의 상단에 고정되어 있다. 접촉부(40c)는 제 2 챔버(20)에 접촉하는 부분이다.
제 2 챔버(20)는 제 1 챔버(10) 내에 배치되고, 기판 지지기(30)와 함께 처리 공간(S)을 규정하도록 구성되어 있다. 제 2 챔버(20)는 알루미늄이라고 하는 금속으로 형성되어 있다. 제 2 챔버(20)의 표면 상에는, 내부식성의 막이 형성되어 있어도 좋다. 내부식성의 막은 예를 들면, 산화알루미늄 또는 산화이트륨이라고 하는 재료로 형성된다.
제 2 챔버(20)는 제 1 챔버(10)로부터 분리 가능하고, 또한, 개구(10o)를 거쳐서 제 1 챔버(10)의 내부 공간과 제 1 챔버(10)의 외부 사이에서 반송 가능하다.
기판 처리 장치(1)는 클램프(50) 및 해제 기구(60)를 더 구비하고 있다. 클램프(50)는 제 2 챔버(20)를, 제 1 챔버(10)에 해제 가능하게 고정하도록 구성되어 있다. 해제 기구(60)는 클램프(50)에 의한 제 2 챔버(20)의 고정을 해제하도록 구성되어 있다. 클램프(50) 및 해제 기구(60)의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
일 실시형태에 있어서, 제 2 챔버(20)는 천장부(20c)를 포함하고 있어도 좋다. 천장부(20c)는 처리 공간(S)의 상방에 대략 수평하게 연장되어 있다. 천장부(20c)의 상면은 제 2 챔버(20)가 제 1 챔버(10)에 고정되어 있는 상태에 있어서, 가동부(10m)의 하면에 접촉한다. 천장부(20c)는 복수의 가스 구멍(20h)을 제공하고 있다. 복수의 가스 구멍(20h)은 천장부(20c)를 관통하고 있고, 처리 공간(S)을 향해서 개구하여 있다. 복수의 가스 구멍(20h)은 각각, 복수의 가스 구멍(10h)에 접속되어 있다.
일 실시형태에 있어서, 제 2 챔버(20)는 측부(20s)를 더 포함하고 있어도 좋다. 측부(20s)는 처리 공간(S)의 측방으로 연장되어 있다. 측부(20s)는 대략 원통 형상을 갖고 있다. 측부(20s)는 천장부(20c)의 가장자리부로부터 하방으로 연장되어 있다.
일 실시형태에 있어서, 제 2 챔버(20)는 바닥부(20b)를 더 포함하고 있어도 좋다. 바닥부(20b)는 측부(20s)의 하단으로부터 축선(AX)과 교차하는 방향으로 연장되어 있다. 저부(20b)는 제 2 챔버(20)가 기판 지지기(30)와 함께 처리 공간(S)을 규정하고 있는 상태에 있어서, 콘택트(40)에 접촉한다.
바닥부(20b)에는, 복수의 관통 구멍이 형성되어 있다. 기판 처리 장치(1)는 배기 장치(70)를 더 구비할 수 있다. 배기 장치(70)는 자동 압력 제어 밸브라고 하는 압력 조정기 및 터보 분자 펌프라고 하는 감압 펌프를 포함하고 있다. 배기 장치(70)는 바닥부(20b)의 하방에서, 제 1 챔버(10)의 바닥부에 접속되어 있다.
이하, 클램프(50) 및 해제 기구(60)에 대해서 설명한다. 클램프(50)는 제 2 챔버(20)의 천장부(20c)를 제 1 챔버(10)의 가동부(10m)에 해제 가능하게 고정한다.
도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 일 실시형태에 있어서, 클램프(50)는 복수의 지지부(52) 및 복수의 스프링(54)을 포함한다. 클램프(50)는 플레이트(56)를 더 포함하고 있어도 좋다. 또한, 클램프(50)의 지지부(52)의 개수 및 스프링(54)의 개수의 각각은, 하나여도 좋다.
복수의 지지부(52)의 각각은 하단(52b)을 갖는다. 하단(52b)은 천장부(20c)가 그곳으로부터 매달리도록 형성되어 있다. 복수의 스프링(54)은 천장부(20c)를 제 1 챔버(10)의 가동부(10m)에 부세하도록 마련되어 있다.
일 실시형태에 있어서, 제 1 챔버(10)의 가동부(10m)는 공동(10c)을 제공하고 있다. 공동(10c)은 축선(AX)의 주위에서 둘레방향으로 연장되어 있어도 좋다. 공동(10c)은 덮개체(58)에 의해서 폐쇄되어 있다. 덮개체(58)는 공동(10c)을 폐쇄하도록 제 1 챔버(10)의 가동부(10m) 상에 마련된다. 가동부(10m)는 복수의 구멍(10t)을 더 제공하고 있다. 복수의 구멍(10t)은 축선(AX) 주위에 등간격으로 배열되어 있어도 좋다. 복수의 구멍(10t)은 공동(10c)으로부터 하방으로 연장되어서, 천장부(20c)를 향해서 개구하여 있다. 천장부(20c)는 복수의 오목부(20r)를 제공하고 있다. 복수의 오목부(20r)는 각각, 제 2 챔버(20)가 제 1 챔버(10)에 고정되어 있는 상태에서는, 복수의 구멍(10t)에 연결된다.
일 실시형태에 있어서, 복수의 지지부(52)의 각각은, 봉 형상을 이루고 있다. 복수의 지지부(52)의 각각의 하단(52b)은 수평 방향으로 돌출되어 있다. 복수의 오목부(20r)의 각각의 바닥부는, 확장부(20e)를 포함하고 있다. 확장부(20e)는 복수의 지지부(52) 중 대응의 지지부의 하단(52b)이 그곳에 위치할 수 있도록, 형성되어 있다. 일례에서는, 복수의 지지부(52)의 각각은 나사여도 좋고, 복수의 지지부(52)의 각각의 하단(52b)은 나사의 머리부여도 좋다.
복수의 지지부(52)는 공동(10c)으로부터 복수의 구멍(10t)을 통해서 하방으로 연장되어 있다. 천장부(20c)가 복수의 지지부(52)로부터 매달려 있는 상태에서는, 복수의 지지부(52)의 하단(52b)은 각각, 복수의 오목부(20r) 및 이들의 확장부(20e) 안에 배치된다.
복수의 지지부(52)의 상단은 공동(10c) 안에서 플레이트(56)에 고정되어 있다. 복수의 스프링(54)은 공동(10c) 안에 배치되어 있다. 복수의 스프링(54)은 공동(10c)을 하방으로부터 규정하는 가동부(10m)의 면과 플레이트(56) 사이에 배치되어 있다. 일 실시형태에서는, 복수의 스프링(54)의 각각은, 코일 스프링이다. 복수의 스프링(54)은 각각, 공동(10c) 안에서 복수의 지지부(52)를 둘러싸도록 마련되어 있다.
일 실시형태에 있어서, 해제 기구(60)는 에어 공급기를 포함하고 있다. 에어 공급기는 클램프(50)에 의한 천장부(20c)의 고정을 해제하기 위해서, 복수의 지지부(52)의 각각의 하단(52b)을 제 2 챔버(20)로부터 분리하는 에어압을 준다. 해제 기구(60)의 에어 공급기는, 덮개체(58)와 플레이트(56) 사이의 간극에 에어를 공급할 수 있다. 덮개체(58)와 플레이트(56) 사이의 간극에 에어가 공급되면, 플레이트(56) 및 복수의 지지부(52)가 하방으로 이동하여, 복수의 지지부(52)의 각각의 하단(52b)은 제 2 챔버(20)로부터 분리된다. 즉, 클램프(50)에 의한 천장부(20c)의 고정이 해제된다. 클램프(50)에 의한 천장부(20c)의 고정이 해제된 상태에서는, 제 1 챔버(10)에 대한 제 2 챔버(20)의 고정이 해제되고, 제 2 챔버(20)는 제 1 챔버(10)의 내부 공간으로부터 제 1 챔버(10)의 외부에 반송 가능하게 된다.
이하, 반송 모듈(CTM)에 대해서 설명한다. 도 4는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 반송 모듈을 개략적으로 도시하는 도면이다. 반송 모듈(CTM)은 챔버(110)를 구비한다. 챔버(110)는 내부 공간(112) 및 내부 공간(114)을 제공하고 있다. 내부 공간(112)은 내부 공간(114)의 상방에 마련되어 있고, 내부 공간(114)으로부터 분리되어 있다. 챔버(110)의 측벽(110s)은 내부 공간(112)에 연속하는 개구(110o)를 제공하고 있다. 개구(110o)는 게이트 밸브(116)에 의해서 개폐 가능하다.
일 실시형태에 있어서, 측벽(110s)의 일부는 내측벽(110i) 및 외측벽(110e)으로 형성된 이중 구조를 갖는다. 내측벽(110i)과 외측벽(110e)은 이들 사이에 공간(110q)을 제공하고 있다. 개구(110o)는 내측벽(110i) 및 외측벽(110e)에 형성되어 있다. 게이트 밸브(110v)는 개구(110o)를 개폐하도록, 내측벽(110i)을 따라서 마련되어 있다.
반송 모듈(CTM)은 반송 장치(120)를 더 갖는다. 반송 장치(120)는 반송 로봇이며, 아암(120a)을 포함한다. 반송 장치(120)는 내부 공간(112) 안에 마련되어 있다.
반송 모듈(CTM)은 배기 장치(122)를 더 갖는다. 배기 장치(122)는 내부 공간(114) 안에 마련되어 있다. 배기 장치(122)는 밸브(124)를 거쳐서 내부 공간(112)에 접속되어 있고, 밸브(126)를 거쳐서 공간(110q)에 접속되어 있다. 배기 장치(122)는 내부 공간(112) 및 공간(110q)을 감압하도록 구성되어 있다.
반송 모듈(CTM)은 이동 기구(130)를 더 갖는다. 이동 기구(130)는 본체(132) 및 복수의 차륜(134)을 갖는다. 본체(132)는 그 안에, 배터리 등의 전원, 동력원 및 스티어링 기구를 내장하고 있다. 차륜(134)은 본체(132) 내의 동력원에 의해서 회전하고, 본체(132) 내의 스티어링 기구에 의해서 제어된 방향으로 반송 모듈(CTM)을 이동시킨다. 또한, 이동 기구(130)는 반송 모듈(CTM)을 이동시키는 것이 가능하면, 보행형과 같은, 차륜(134) 이외의 타입을 채용한 기구여도 좋다.
반송 모듈(CTM)은 센서(138) 및 제어부(140)를 더 갖는다. 센서(138)는 챔버(110)의 외벽에 장착되어 있다. 제어부(140)는 내부 공간(114) 안에 마련되어 있다. 센서(138)는 반송 모듈(CTM)의 주위의 환경을 센싱하고, 센싱의 결과를 제어부(140)에 출력한다. 센서(138)는 예를 들면, 화상 센서이며, 반송 모듈(CTM)의 주위의 화상을 제어부(140)에 출력한다. 제어부(140)는 프로세서, 메모리라고 하는 기억 장치 및 통신부를 갖는 컴퓨터일 수 있다. 제어부(140)는 반송 모듈(CTM)의 각 부를 제어하도록 구성되어 있다. 제어부(140)는 반송 모듈(CTM)을 기판 처리 장치(1)에 접속하기 위해서, 센서(138)의 센싱의 결과를 이용하여 이동 기구(130)를 제어해 반송 모듈(CTM)을 이동시킨다. 또한, 제어부(140)는 배기 장치(122) 및 밸브(124 및 126)를 제어한다.
이하, 도 5 내지 도 13을 참조하여, 하나의 예시적 실시형태에 따른 메인터넌스 방법에 대해서 설명한다. 또한, 메인터넌스 방법을 위한 제어부(MC)의 제어에 대해서 설명한다. 도 5 내지 도 10, 및 도 12 내지 도 13의 각각은, 하나의 예시적 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 실행 중의 기판 처리 시스템 상태를 도시하는 도면이다. 도 11은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대 단면도이다. 메인터넌스 방법에서는, 제 2 챔버(20)가 그 메인터넌스를 위해서, 제 1 챔버(10)로부터 분리되어서, 제 1 챔버(10)의 내부 공간으로부터 반송 모듈(CTM)의 챔버(110)의 내부 공간에 반송된다.
메인터넌스 방법은 제 2 챔버(20)가 가동부(10m)에 대해서 고정되어 있고, 제 2 챔버(20)가 기판 지지기(30)와 함께 처리 공간(S)을 규정하고 있는 상태로 개시된다. 본 상태에서는, 제 2 챔버(20)는 콘택트(40)에 접촉하여 있고, 그라운드에 접속되어 있다.
우선, 메인터넌스 방법에서는, 반송 모듈(CTM)이 이동되고, 도 5에 도시되는 바와 같이, 반송 모듈(CTM)의 챔버(110)가 기판 처리 장치(1)의 제 1 챔버(10)에 접속된다. 제 1 챔버(10)와 챔버(110)는 개구(10o)와 개구(110o)가 정렬하도록 접속된다. 이와 같이 반송 모듈(CTM)을 이동시키기 위해서, 제어부(MC)는, 반송 모듈(CTM)을 제어한다. 구체적으로는, 제어부(MC)로부터의 지령을 받은 제어부(140)에 의해서 이동 기구(130)가 제어되어서, 반송 모듈(CTM)이 이동된다.
제 1 챔버(10)에 챔버(110)가 접속되어 있는 상태에서는, 측벽(10s), 게이트 밸브(10v), 측벽(110s) 및 게이트 밸브(110v)는 밀폐된 공간을 규정한다. 밀폐된 공간은 공간(10q) 및 공간(110q)을 포함한다. 메인터넌스 방법에서는, 이 밀폐된 공간이 배기 장치(122)에 의해서 감압된다. 동시에, 반송 모듈(CTM)의 챔버(110)의 내부 공간(112)도, 배기 장치(122)에 의해서 감압된다. 밀폐된 공간 및 내부 공간(112)의 감압을 위해서, 배기 장치(122)는 제어부(MC)에 의해서 제어된다. 구체적으로는, 배기 장치(122)는 제어부(MC)로부터의 지령을 받은 제어부(140)에 의해서 제어된다.
그 다음에, 메인터넌스 방법에서는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 제 1 챔버(10)의 내부 공간과 반송 모듈(CTM)의 챔버(110)의 내부 공간(112)을 연통시키기 위해서, 게이트 밸브(10v) 및 게이트 밸브(116)가 이동된다. 게이트 밸브(10v) 및 게이트 밸브(116)의 이동에 의해, 개구(10o) 및 개구(110o)가 개방된다. 게이트 밸브(10v) 및 게이트 밸브(116)는 이들의 이동을 위해서, 제어부(MC)에 의해서 제어된다. 게이트 밸브(116)는 제어부(MC)로부터의 지령을 받은 제어부(140)에 의해서 제어된다.
그 다음에, 메인터넌스 방법에서는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 가동부(10m) 및 제 2 챔버(20)가 제 1 챔버(10) 내에서 기판 지지기(30)로부터 상방으로 분리된다. 가동부(10m) 및 제 2 챔버(20)는 리프트 기구(12)에 의해 상방으로 이동된다. 가동부(10m) 및 제 2 챔버(20)의 상방으로의 이동을 위해서, 리프트 기구(12)는 제어부(MC)에 의해서 제어된다. 또한, 도 7에 도시되는 상태, 즉, 제 2 챔버(20)가 기판 지지기(30)로부터 상방으로 분리된 상태에서는, 제 2 챔버(20)는 콘택트(40)로부터도 분리된다.
그 다음에, 메인터넌스 방법에서는, 도 8에 도시되는 바와 같이, 반송 장치(120)의 아암(120a)이 반송 모듈(CTM)의 챔버(110)의 내부 공간(112)으로부터 제 2 챔버(20)의 하방까지 성장하도록, 제 1 챔버(10)의 내부 공간 안에 진입한다. 이 때문에, 반송 장치(120)는 제어부(MC)에 의해서 제어된다. 구체적으로, 반송 장치(120)는 제어부(MC)로부터의 지령을 받은 제어부(140)에 의해서 제어된다.
그 다음에, 메인터넌스 방법에서는, 도 9에 도시되는 바와 같이, 가동부(10m)와 제 2 챔버(20)가 리프트 기구(12)에 의해서 하방으로 이동되고, 제 2 챔버(20)가 아암(120a) 상에 놓여진다. 가동부(10m)와 제 2 챔버(20)의 하방으로의 이동을 위해서, 리프트 기구(12)는 제어부(MC)에 의해서 제어된다.
그 다음에, 메인터넌스 방법에서는, 도 10 및 도 11에 도시되는 바와 같이, 클램프(50)에 의한 제 2 챔버(20)의 고정이 해제된다. 클램프(50)에 의한 제 2 챔버(20)의 고정은 해제 기구(60)에 의해서 해제된다. 일례에서는, 해제 기구(60)는 그 에어 공급기로부터, 덮개체(58)와 플레이트(56) 사이의 간극에 에어를 공급한다. 그 결과, 클램프(50)에 의한 제 2 챔버(20)의 고정이 해제된다. 클램프(50)에 의한 제 2 챔버(20)의 고정을 해제하기 위해서, 해제 기구(60)는 제어부(MC)에 의해서 제어된다.
그리고, 도 10 및 도 11에 도시되는 바와 같이, 반송 장치(120)에 의해서, 제 2 챔버(20)가 수평 방향으로 이동된다. 이에 의해, 복수의 지지부(52)의 하단(52b)은 확장부(20e)로부터 퇴피한다. 제 2 챔버(20)의 수평 방향으로의 이동을 위해서, 반송 장치(120)는 제어부(MC)에 의해서 제어된다. 구체적으로, 반송 장치(120)는 제어부(MC)로부터의 지령을 받은 제어부(140)에 의해서 제어된다.
그 다음에, 메인터넌스 방법에서는, 도 12에 도시되는 바와 같이, 가동부(10m)가 상방으로 이동되고, 제 2 챔버(20)로부터 분리된다. 가동부(10m)는 리프트 기구(12)에 의해 상방으로 이동된다. 가동부(10m)의 상방으로의 이동을 위해서, 리프트 기구(12)는 제어부(MC)에 의해서 제어된다.
그 다음에, 메인터넌스 방법에서는, 도 13에 도시되는 바와 같이, 제 2 챔버(20)가 제 1 챔버(10)의 내부 공간으로부터 개구(10o) 및 개구(110o)를 거쳐서 반송 모듈(CTM)의 챔버(110)의 내부 공간(112)에 이동된다. 이 때문에, 반송 장치(120)의 아암(120a)이 반송 모듈(CTM)의 챔버(110)의 내부 공간(112) 안에 되돌려진다. 반송 장치(120)는 제 2 챔버(20)의 반송을 위해서, 제어부(MC)에 의해서 제어된다. 구체적으로, 반송 장치(120)는 제어부(MC)로부터의 지령을 받은 제어부(140)에 의해서 제어된다.
그리고, 도 13에 도시되는 바와 같이, 게이트 밸브(10v) 및 게이트 밸브(116)가 이동되고, 개구(10o) 및 개구(110o)가 폐쇄된다. 게이트 밸브(10v) 및 게이트 밸브(116)는 이들의 이동을 위해서, 제어부(MC)에 의해서 제어된다. 게이트 밸브(116)는 제어부(MC)로부터의 지령을 받은 제어부(140)에 의해서 제어된다.
상술한 바와 같이, 기판 처리 장치(1)에서는, 기판(W)은 제 2 챔버(20) 내에서 처리된다. 제 2 챔버(20)는 제 1 챔버(10) 내에 배치되고, 제 1 챔버(10)에 고정된다. 제 1 챔버(10)에 대한 제 2 챔버(20)의 고정은 해제 기구(60)를 이용하여 해제하는 것이 가능하다. 또한, 제 1 챔버(10)에 대한 제 2 챔버(20)의 고정이 해제된 상태에서는, 제 1 챔버(10)의 측벽에 마련된 개구(10o)로부터 제 1 챔버(10)의 외부에 제 2 챔버(20)를 반출하는 것이 가능하다. 그러므로, 처리 공간(S)을 규정하는 제 2 챔버(20)를 용이하게 메인터넌스하는 것이 가능하게 된다.
또한, 기판 처리 시스템(PS) 및 상술의 메인터넌스 방법에 의하면, 제 2 챔버(20)를 제 1 챔버(10)의 내부 공간으로부터 자동적으로 반출하는 것이 가능하다. 따라서, 제 2 챔버(20)의 메인터넌스(예를 들면, 교환)에 기인하는 기판 처리 시스템(PS)의 비가동 기간이 짧아진다.
이하, 도 14를 참조한다. 도 14는 별도의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대 단면도이다. 도 14에 도시되는 기판 처리 장치에서는, 콘택트(40)의 구성이 기판 처리 장치(1)의 콘택트(40)의 구성과 상이하여 있다. 도 14에 도시되는 기판 처리 장치에 있어서, 콘택트(40)는 핀이다. 제 2 챔버(20)는 콘택트(40)의 핀이 끼워넣어지는 오목부(20r)를 제공하고 있다. 일 실시형태에 있어서, 콘택트(40)의 핀은 테이퍼 형상을 갖고 있어도 좋다. 제 2 챔버(20)의 오목부(20r)는 콘택트(40)의 핀의 테이퍼 형상에 대응하는 테이퍼 형상을 갖고 있어도 좋다. 도 14에 도시되는 기판 처리 장치의 다른 구성은, 기판 처리 장치(1)의 대응의 구성과 동일할 수 있다.
이하, 도 15를 참조한다. 도 15는 또다른 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대 단면도이다. 도 15에 도시되는 기판 처리 장치에서는, 콘택트(40)의 구성이 기판 처리 장치(1)의 콘택트(40)의 구성과 상이하여 있다. 도 15에 도시되는 기판 처리 장치에 있어서, 콘택트(40)는 막을 포함한다. 콘택트(40)의 막은 가요성을 갖고, 또한, 도전성 재료로 형성되어 있다. 콘택트(40)의 막은 도체부(38)의 외주면에 장착되어 있다. 콘택트(40)의 막은 도체부(38)과 함께 도체부(38) 내에 압력 챔버(40p)를 형성하고 있다.
도 15에 도시되는 기판 처리 장치(1)는 유로(40f)를 제공하고 있다. 유로(40f)는 압력 챔버(40p)에 접속하고 있다. 유로(40f)는 부분적으로 도체부(38) 안에 형성되어 있다. 도 15에 도시되는 기판 처리 장치(1)는, 에어 공급기(70a) 및 배기 장치(71a)를 더 구비하고 있다. 에어 공급기(70a)는 밸브(70v)를 거쳐서 유로(40f)에 접속되어 있다. 배기 장치(71a)는 드라이 펌프와 같은 장치이며, 밸브(71v)를 거쳐서 유로(40f)에 접속되어 있다. 에어 공급기(70a)는 압력 챔버(40p)에 에어를 공급한다. 즉, 에어 공급기(70a)는 콘택트(40)의 막에 에어압을 부여하여 해당 막을 제 2 챔버(20)에 가압하도록 구성되어 있다. 콘택트(40)의 막은 도시된 예에서는, 제 2 챔버(20)의 바닥부(20b)의 내연부에 가압될 수 있다. 배기 장치(71a)에 의해서 압력 챔버(40p) 내의 에어가 배기되면, 콘택트(40)의 막은 제 2 챔버(20)로부터 분리된다. 도 15에 도시되는 기판 처리 장치의 다른 구성은 기판 처리 장치(1)의 대응의 구성과 동일할 수 있다.
이하, 도 16 내지 도 20을 참조한다. 도 16은 또다른 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 부분 확대 단면도이다. 도 17은 또다른 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치에 있어서의 제 2 챔버의 일부, 커버 링 및 에지 링을 도시하는 평면도이다. 도 17에는, 커버 링의 복수의 볼록부가 제 2 챔버의 바닥부의 내연부 상에 배치되어 있는 상태가 도시되어 있다. 도 18은 도 17의 XVIII－XVIII선을 따라서 취한 단면도이다. 도 19는, 또다른 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치에 있어서의 제 2 챔버의 일부, 커버 링 및 에지 링을 도시하는 평면도이다. 도 19에는, 커버 링의 복수의 볼록부의 위치와 제 2 챔버의 바닥부의 내연부에 의해서 제공되는 복수의 노치의 위치가 일치하여 있는 상태가 도시되어 있다. 도 20은 도 19의 XX－XX선을 따라서 취한 단면도이다.
도 16 내지 도 20에 도시되는 기판 처리 장치에 있어서, 커버 링(39)은 내연부(39i) 및 외연부를 포함한다. 기판 지지기(30) 상에 배치되는 에지 링(ER)의 외연부(ERo)는 내연부(39i) 상에 배치되어서, 내연부(39i)에 의해서 지지된다. 커버 링(39)의 외연부는 복수의 볼록부(39p)를 포함하고 있다. 복수의 볼록부(39p)는 반경 방향으로 돌출되어 있고, 둘레방향을 따라서 배열되어 있다.
제 2 챔버(20)의 바닥부(20b)는 내연부(20i)를 포함하고 있다. 내연부(20i)는 내부 구멍(20p)을 규정하고 있다. 내부 구멍(20p)은 커버 링(39)에 의해서 지지되는 에지 링(ER)이 커버 링(39)과 함께 제 2 챔버(20)의 내부에서 내부 구멍(20p)을 거쳐서 제 2 챔버(20)의 외부에 통과 가능하도록 형성되어 있다. 내부 구멍(20p)은 복수의 노치(20n)를 포함하고 있다. 복수의 노치(20n)는 내연부(20i)에 의해서 제공되고 있다. 복수의 노치(20n)는 복수의 볼록부(39p)와 마찬가지로 둘레방향을 따라서 배열되어 있다. 복수의 노치(20n)는 복수의 볼록부(39p)가 통과 가능하도록 형성되어 있다. 제 2 챔버(20)의 바닥부(20b)의 내연부(20i)는, 그 위에 배치되는 커버 링(39)의 복수의 볼록부(39p)를 지지하도록 구성되어 있다.
도 16 내지 도 20에 도시하는 기판 처리 장치에 의하면, 제 2 챔버(20)는 복수의 볼록부(39p)의 위치와 복수의 노치(20n)의 위치가 일치하여 있지 않은 상태에서는, 커버 링(39)과 함께 에지 링(ER)을 지지할 수 있다. 따라서, 커버 링(39) 및 에지 링(ER)은 제 2 챔버(20)와 함께, 제 1 챔버(10)의 내부로부터 제 1 챔버(10)의 외부에 반출하는 것이 가능하다. 또한, 커버 링(39)의 회전 방향의 위치를 조정하여 복수의 볼록부(39p)의 위치와 복수의 노치(20n)의 위치를 일치시키면, 제 2 챔버(20)로부터 내부 구멍(20p)을 거쳐서 커버 링(39) 및 에지 링(ER)을 취출하는 것이 가능하다. 또한, 도 16 내지 도 20에 도시되는 기판 처리 장치의 다른 구성은, 기판 처리 장치(1)의 대응의 구성과 동일할 수 있다.
이상, 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 설명해왔지만, 상술한 예시적 실시형태에 한정되는 일 없이, 여러 가지 추가, 생략, 치환 및 변경이 이루어져도 좋다. 또한, 상이한 실시형태에 있어서의 요소를 조합시켜서 다른 실시형태를 형성하는 것이 가능하다.
예를 들어, 별도의 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치는 유도 결합형의 플라즈마 처리 장치, 전자 사이클로트론 공명(ECR) 플라즈마 처리 장치, 또는 마이크로파를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 처리 장치와 같은 다른 타입의 플라즈마 처리 장치여도 좋다. 또한, 또다른 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치는 플라즈마 처리 이외의 기판 처리를 실행하도록 구성된 기판 처리 장치여도 좋다.
또한, 반송 모듈(CTM)은 이동 가능하지 않아도 좋고, 제 2 챔버(20)를 갖는 기판 처리 장치의 제 1 챔버에 접속되어서, 고정되어 있어도 좋다. 또한, 반송 모듈(CTM) 대신에, 반송 모듈(TM)이 제 2 챔버(20)를 제 1 챔버(10)의 내부 공간으로부터 반출하는 모듈로서 이용되어도 좋다.
또한, 클램프(50)는 제 2 챔버(20)를 제 1 챔버(10)에 대해서 고정하는 캠 기구를 포함하고 있어도 좋다. 해제 기구(60)는 캠 기구의 캠을 회전시켜서 캠 기구에 의한 제 2 챔버(20)의 고정을 해제하도록 구성되어 있어도 좋다.
이상의 설명으로부터, 본 개시의 여러 가지의 실시형태는, 설명의 목적으로 본 명세서에서 설명되어 있고, 본 개시의 범위 및 주지로부터 일탈하는 일 없이 여러 가지의 변경을 할 수 있는 것이 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시한 여러 가지의 실시형태는 한정하는 것을 의도하지 않고, 진정한 범위와 주지는 첨부의 특허청구범위에 의해서 나타난다.
1 : 기판 처리 장치, 10 : 제 1 챔버, 10s : 측벽, 10o : 개구, 10m : 가동부, 12 : 리프트 기구, 20 : 제 2 챔버, 30 : 기판 지지기, S : 처리 공간, 50 : 클램프, 60 : 해제 기구, PS : 기판 처리 시스템, CTM : 반송 모듈

Claims (16)

  1. 개구를 제공하는 측벽을 포함한 제 1 챔버로서, 상기 제 1 챔버 내에서 상방 및 하방으로 이동 가능한 가동부를 더 포함하는, 상기 제 1 챔버와,
    상기 제 1 챔버 내에 배치되는 기판 지지기와,
    상기 제 1 챔버 내에 배치되고, 상기 기판 지지기 상에 탑재되는 기판이 그 안에서 처리되는 처리 공간을 상기 기판 지지기와 함께 규정하는 제 2 챔버로서, 상기 제 1 챔버로부터 분리 가능하고, 또한, 상기 개구를 거쳐서 상기 제 1 챔버의 내부 공간과 상기 제 1 챔버의 외부 사이에서 반송 가능한, 상기 제 2 챔버와,
    상기 제 2 챔버를 상기 제 2 챔버 위에서 연장되는 상기 가동부에 해제 가능하게 고정하는 클램프와,
    상기 클램프에 의한 상기 제 2 챔버의 고정을 해제하도록 구성된 해제 기구와,
    상기 가동부를 상방 및 하방으로 이동시키도록 구성된 리프트 기구를 구비하는
    기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 챔버는 상기 처리 공간의 상방으로 연장되는 천장부를 포함하고,
    상기 클램프는 상기 천장부를 상기 가동부에 해제 가능하게 고정하는
    기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 클램프는,
    상기 천장부가 그곳으로부터 매달리도록 구성된 하단을 갖는 지지부와,
    상기 지지부의 상기 하단을 거쳐서 상기 천장부를 상기 가동부에 부세하는 스프링을 포함하는
    기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 해제 기구는 상기 클램프에 의한 상기 천장부의 고정을 해제하기 위해서 상기 지지부의 상기 하단을 상기 제 2 챔버로부터 분리하는 에어압을 부여하는 에어 공급기를 포함하는
    기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 지지기의 외주를 따라서 마련되어 있고, 그라운드에 접속된 도체부와,
    상기 도체부에 전기적으로 접속된 콘택트를 더 구비하고,
    상기 제 2 챔버는 상기 기판 지지기와 함께 상기 처리 공간을 규정하고 있는 상태로, 상기 콘택트에 접촉하는
    기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 콘택트는 상기 제 2 챔버와 탄성적으로 접촉하도록 구성되어 있는
    기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 콘택트는 스프링을 포함하는
    기판 처리 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 콘택트는 핀이며,
    상기 제 2 챔버는 상기 핀이 끼워넣어지는 오목부를 제공하는
    기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 핀은 테이퍼 형상을 갖고,
    상기 제 2 챔버의 상기 오목부는 상기 핀의 상기 테이퍼 형상에 대응하는 테이퍼 형상을 갖는
    기판 처리 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 콘택트는 가요성을 갖고, 또한, 도전성 재료로 형성된 막을 포함하고,
    상기 막에 에어압을 부여하여 상기 막을 상기 제 2 챔버에 가압하도록 구성된 별도의 에어 공급기를 더 구비하는
    기판 처리 장치.
  11. 제 5 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 챔버는 상기 처리 공간의 하방으로 연장되는 바닥부를 포함하고, 상기 바닥부가 상기 콘택트에 접촉하는
    기판 처리 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    내연부 및 외연부를 갖는 커버 링을 더 구비하고,
    상기 기판 지지기 상에는, 에지 링이 배치되고,
    상기 커버 링의 상기 내연부는 그 위에 배치되는 상기 에지 링의 외연부를 지지하고,
    상기 커버 링의 상기 외연부는 반경 방향으로 돌출된 복수의 볼록부를 포함하고,
    상기 제 2 챔버는 상기 에지 링 및 상기 커버 링이 통과 가능한 내부 구멍을 규정하는 내연부를 갖는 바닥부를 포함하고, 상기 바닥부의 상기 내연부 위에 상기 복수의 볼록부가 배치되어 있는 상태로 상기 커버 링을 지지하고,
    상기 내부 구멍은 상기 복수의 볼록부가 통과 가능하고 상기 내연부에 의해서 제공된 복수의 노치를 포함하는
    기판 처리 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    플라즈마 처리 장치인
    기판 처리 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치와,
    개구를 제공하는 측벽을 포함하는 별도의 챔버와 반송 장치를 갖는 반송 모듈로서, 상기 반송 장치는 상기 제 1 챔버의 내부 공간으로부터 상기 제 1 챔버의 상기 개구 및 상기 별도의 챔버의 상기 개구를 거쳐서 상기 별도의 챔버의 내부 공간에 상기 제 2 챔버를 반송하도록 구성되어 있는, 상기 반송 모듈과,
    상기 리프트 기구, 상기 해제 기구 및 상기 반송 장치를 제어하도록 구성된 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 가동부 및 상기 제 2 챔버를, 상기 기판 지지기로부터 상방으로 분리하도록, 상기 리프트 기구를 제어하고,
    상기 반송 장치에 상기 제 2 챔버를 주고받기 위해서 상기 클램프에 의한 상기 제 2 챔버의 고정을 해제하도록, 상기 해제 기구를 제어하고,
    상기 제 1 챔버의 상기 내부 공간으로부터 상기 제 1 챔버의 상기 개구 및 상기 별도의 챔버의 상기 개구를 거쳐서 상기 별도의 챔버의 상기 내부 공간에 상기 제 2 챔버를 반송하도록, 상기 반송 장치를 제어하는
    기판 처리 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 상기 제 1 챔버의 상기 개구를 개폐하도록 구성된 게이트 밸브를 더 구비하고,
    상기 반송 모듈은 상기 별도의 챔버의 상기 개구를 개폐하도록 구성된 게이트 밸브를 더 구비하고, 이동 가능하게 구성되어 있고,
    상기 제 1 챔버의 상기 측벽, 상기 별도의 챔버의 상기 측벽, 상기 기판 처리 장치의 상기 게이트 밸브 및 상기 반송 모듈의 상기 게이트 밸브는, 상기 제 1 챔버에 상기 별도의 챔버가 접속되어 있는 상태로, 이들 사이에 밀폐된 공간을 규정하고,
    상기 밀폐된 공간을 감압하도록 구성된 배기 장치를 더 구비하는
    기판 처리 시스템.
  16. (a) 기판 처리 장치의 제 1 챔버 내에서 제 2 챔버를 기판 지지기로부터 상방으로 분리하는 공정으로서, 상기 기판 처리 장치는,
    개구를 제공하는 측벽을 포함하고, 상기 제 2 챔버 위에서 연장되고 상기 제 1 챔버 내에서 상방 및 하방으로 이동 가능한 가동부를 더 포함하는 상기 제 1 챔버와,
    상기 제 1 챔버 내에 배치되는 상기 기판 지지기와,
    상기 제 1 챔버 내에 배치되고, 상기 기판 지지기 상에 탑재되는 기판이 그 안에서 처리되는 처리 공간을 상기 기판 지지기와 함께 규정하는 상기 제 2 챔버를 구비하는, 상기 공정과,
    (b) 상기 제 1 챔버의 상기 가동부에 대한 상기 제 2 챔버의 고정을 해제하는 공정과,
    (c) 상기 제 1 챔버의 내부 공간으로부터 상기 개구를 거쳐서 반송 모듈의 챔버의 내부 공간에 상기 제 2 챔버를 반송하는 공정을 포함하는
    메인터넌스 방법.
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