KR20220111197A - 수납 용기 및 처리 시스템 - Google Patents

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KR20220111197A
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ring
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cover ring
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KR1020220012428A
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노리히코 아미쿠라
마사토모 기타
도시유키 마카베
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 소모 부재를 위치 결정하여 수용할 수 있는 기술을 제공한다.
[해결 수단] 본 개시의 일 태양에 따른 수납 용기는, 외주 및 내주의 적어도 일방에 절결부를 갖는 환상 부재를 수납하는 용기이며, 상기 환상 부재를 탑재하는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트로부터 돌출하는 복수의 가이드 핀으로서, 상기 환상 부재를 위치 결정하는 복수의 가이드 핀을 갖고, 상기 복수의 가이드 핀은 상기 절결부에 맞물리는 핀을 포함한다.

Description

수납 용기 및 처리 시스템{STORAGE CONTAINER AND PROCESSING SYSTEM}
본 개시는 수납 용기 및 처리 시스템에 관한 것이다.
플라즈마 처리가 실행되는 처리 용기 내에 마련된 정전 척 위로서, 웨이퍼의 주위에 배치되는 에지 링 및 커버 링을 1 계통의 리프터 핀으로 각각 승강시켜서, 1 부재씩 반송하는 기술이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 2020-113603호 공보
본 개시는 소모 부재를 위치 결정하여 수용할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일 태양에 따른 수납 용기는, 외주 및 내주의 적어도 일방에 절결부를 갖는 환상 부재를 수납하는 용기이며, 상기 환상 부재를 탑재하는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트로부터 돌출하는 복수의 가이드 핀으로서, 상기 환상 부재를 위치 결정하는 복수의 가이드 핀을 갖고, 상기 복수의 가이드 핀은 상기 절결부에 맞물리는 핀을 포함한다.
본 개시에 의하면, 소모 부재를 위치 결정하여 수용할 수 있다.
도 1은 실시형태의 처리 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 프로세스 모듈의 일 예를 나타내는 개략 단면도이다
도 3은 수납 모듈의 일 예를 나타내는 정면 단면도이다.
도 4는 수납 모듈의 일 예를 나타내는 측면 단면도이다.
도 5는 반송 대상물을 보지하지 않은 상 포크를 나타내는 개략 평면도이다.
도 6은 제 1 조립체를 보지한 상 포크를 나타내는 개략 평면도이다.
도 7은 제 2 조립체를 보지한 상 포크를 나타내는 개략 평면도이다.
도 8은 반송 지그만을 보지한 상 포크를 나타내는 개략 평면도이다.
도 9는 수납 모듈 내의 카세트의 일 예를 나타내는 개략 사시도이다.
도 10은 에지 링의 위치 결정 기구의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 커버 링의 위치 결정 기구의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 에지 링 및 커버 링의 위치 결정 기구의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 에지 링 및 커버 링의 위치 결정 기구의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 카세트에 수납되는 제 2 조립체의 일 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 15는 카세트에 수납되는 반송 지그의 일 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 16은 수납 모듈 내의 카세트의 다른 일 예를 나타내는 개략 사시도이다.
도 17은 에지 링 및 커버 링이 탑재된 정전 척을 나타내는 개략도이다.
도 18은 동시 반송 모드의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 19는 에지 링 및 커버 링이 탑재된 정전 척을 나타내는 개략도이다.
도 20은 단독 반송 모드의 일 예를 나타내는 도면 (1)이다.
도 21은 단독 반송 모드의 일 예를 나타내는 도면 (2)이다.
도 22는 실시형태의 소모 부재의 교환 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 23은 프로세스 모듈의 다른 일 예를 나타내는 개략 단면도이다.
도 24는 동시 반송 모드에 있어서의 승강 기구의 상태를 나타내는 도면이다.
도 25는 단독 반송 모드에 있어서의 승강 기구의 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 개시의 한정적이지 않은 예시의 실시형태에 대해 설명한다. 첨부 도면 전체에 있어서, 동일 또는 대응하는 부재 또는 부품에 대해서는, 동일 또는 대응하는 참조 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다.
[처리 시스템]
도 1을 참조하여, 실시형태의 처리 시스템의 일 예에 대해 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 처리 시스템(PS)은 기판에 플라즈마 처리 등의 각종 처리를 실시하는 것이 가능한 시스템이다. 기판은, 예컨대 반도체 웨이퍼일 수 있다.
처리 시스템(PS)은 진공 반송 모듈(TM1, TM2), 프로세스 모듈(PM1~PM12), 로드 록 모듈(LL1, LL2), 대기 반송 모듈(LM), 수납 모듈(SM) 등을 구비한다.
진공 반송 모듈(TM1, TM2)은 각각 평면에서 볼 때 대략 사각형 형상을 갖는다. 진공 반송 모듈(TM1)은 대향하는 두 측면에 프로세스 모듈(PM1~PM6)이 접속되어 있다. 진공 반송 모듈(TM1)의 다른 대향하는 두 측면 중에서, 일방의 측면에는 로드 록 모듈(LL1, LL2)이 접속되고, 타방의 측면에는 진공 반송 모듈(TM2)과 접속하기 위한 패스(도시되지 않음)가 접속되어 있다. 진공 반송 모듈(TM1)의 로드 록 모듈(LL1, LL2)이 접속되는 측면은 2개의 로드 록 모듈(LL1, LL2)에 따라서 각도가 부여되어 있다. 진공 반송 모듈(TM2)은 대향하는 두 측면에 프로세스 모듈(PM7~PM12)이 접속되어 있다. 진공 반송 모듈(TM2)의 다른 대향하는 두 측면 중에서, 일방의 측면에는 진공 반송 모듈(TM1)과 접속하기 위한 패스(도시되지 않음)가 접속되고, 타방의 측면에는 수납 모듈(SM)이 접속되어 있다. 진공 반송 모듈(TM1, TM2)은 진공실을 갖고, 내부에 각각 반송 로봇(TR1, TR2)이 배치되어 있다.
반송 로봇(TR1, TR2)은 선회, 신축, 승강 가능하게 구성되어 있다. 반송 로봇(TR1)은 선단에 배치된 상 포크(FK11) 및 하 포크(FK12)로 기판 및 소모 부재를 보지하여 반송한다. 도 1의 예에서는, 반송 로봇(TR1)은 상 포크(FK11) 및 하 포크(FK12)로 기판 및 소모 부재를 보지하고, 로드 록 모듈(LL1, LL2), 프로세스 모듈(PM1~PM6) 및 패스(도시되지 않음)의 사이에서 기판 및 소모 부재를 반송한다. 반송 로봇(TR2)은 선단에 배치된 상 포크(FK21) 및 하 포크(FK22)로 기판 및 소모 부재를 보지하여 반송한다. 도 1의 예에서는, 반송 로봇(TR2)은 상 포크(FK21) 및 하 포크(FK22)로 기판 및 소모 부재를 보지하고, 프로세스 모듈(PM7~PM12), 수납 모듈(SM) 및 패스(도시되지 않음)의 사이에서 기판 및 소모 부재를 반송한다. 소모 부재는 프로세스 모듈(PM1~PM12) 내에 교환 가능하게 장착되는 부재로서, 프로세스 모듈(PM1~PM12) 내에서 플라즈마 처리 등의 각종 처리가 실행됨으로써 소모되는 부재이다. 소모 부재는, 예컨대 후술하는 에지 링(FR), 커버 링(CR), 상부 전극(12)의 천판(121)을 포함한다.
프로세스 모듈(PM1~PM12)은 처리실을 갖고, 내부에 배치된 스테이지(탑재대)를 갖는다. 프로세스 모듈(PM1~PM12)은, 스테이지에 기판이 탑재된 후, 내부를 감압하여 처리 가스를 도입하고, RF 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하고, 플라즈마에 의해 기판에 플라즈마 처리를 실시한다. 진공 반송 모듈(TM1, TM2)과 프로세스 모듈(PM1~PM12)은 개폐 가능한 게이트 밸브(G1)로 구획되어 있다. 스테이지에는 에지 링(FR), 커버 링(CR) 등이 배치된다. 스테이지와 대향하는 상부에는, RF 전력을 인가하기 위한 상부 전극(12)이 배치된다.
로드 록 모듈(LL1, LL2)은 진공 반송 모듈(TM1)과 대기 반송 모듈(LM) 사이에 배치되어 있다. 로드 록 모듈(LL1, LL2)은 내부를 진공, 대기압으로 전환 가능한 내압 가변실을 갖는다. 로드 록 모듈(LL1, LL2)은 내부에 배치된 스테이지를 갖는다. 로드 록 모듈(LL1, LL2)은, 기판을 대기 반송 모듈(LM)로부터 진공 반송 모듈(TM1)에 반입할 때, 내부를 대기압으로 유지하고 대기 반송 모듈(LM)로부터 기판을 수취하며, 내부를 감압하고 진공 반송 모듈(TM1)에 기판을 반입한다. 로드 록 모듈(LL1, LL2)은, 기판을 진공 반송 모듈(TM1)로부터 대기 반송 모듈(LM)에 반출할 때, 내부를 진공으로 유지하고 진공 반송 모듈(TM1)로부터 기판을 수취하며, 내부를 대기압까지 승압하고 대기 반송 모듈(LM)에 기판을 반입한다. 로드 록 모듈(LL1, LL2)과 진공 반송 모듈(TM1)은 개폐 가능한 게이트 밸브(G2)로 구획되어 있다. 로드 록 모듈(LL1, LL2)과 대기 반송 모듈(LM)은 개폐 가능한 게이트 밸브(G3)로 구획되어 있다.
대기 반송 모듈(LM)은 진공 반송 모듈(TM1)에 대향하여 배치되어 있다. 대기 반송 모듈(LM)은, 예컨대 EFEM(Equipment Front End Module)일 수 있다. 대기 반송 모듈(LM)은 직방체 형상이고, FFU(Fan Filter Unit)를 구비하며, 대기압 분위기로 보지된 대기 반송실이다. 대기 반송 모듈(LM)의 장변 방향에 따른 하나의 측면에는 2개의 로드 록 모듈(LL1, LL2)이 접속되어 있다. 대기 반송 모듈(LM)의 장변 방향에 따른 다른 측면에는 로드 포트(LP1~LP5)가 접속되어 있다. 로드 포트(LP1~LP5)에는, 복수(예컨대 25매)의 기판을 수용하는 용기(도시되지 않음)가 탑재된다. 용기는, 예컨대 FOUP(Front-Opening Unified Pod)일 수 있다. 대기 반송 모듈(LM) 내에는, 기판을 반송하는 반송 로봇(도시되지 않음)이 배치되어 있다. 반송 로봇은 FOUP 내와 로드 록 모듈(LL1, LL2)의 내압 가변실 내와의 사이에서 기판을 반송한다.
수납 모듈(SM)은 진공 반송 모듈(TM2)에 대해서 착탈 가능하게 접속되어 있다. 수납 모듈(SM)은 수납실을 갖고, 소모 부재를 수납한다. 수납 모듈(SM)은, 예컨대 프로세스 모듈(PM1~PM12) 내의 소모 부재를 교환할 때에 진공 반송 모듈(TM2)에 접속되고, 소모 부재의 교환이 완료된 후에 진공 반송 모듈(TM2)로부터 분리된다. 이에 의해, 처리 시스템(PS)의 주위의 영역을 유효 활용할 수 있다. 다만, 수납 모듈(SM)은 항상 진공 반송 모듈(TM2)에 접속되어 있어도 좋다. 수납 모듈(SM)은 수납실에 수납된 소모 부재의 위치를 검출하는 위치 검출 센서를 갖는다. 소모 부재는, 반송 로봇(TR1, TR2)에 의해, 프로세스 모듈(PM1~PM12)과 수납 모듈(SM) 사이에서 반송된다. 진공 반송 모듈(TM2)과 수납 모듈(SM)은 개폐 가능한 게이트 밸브(G4)로 구획되어 있다.
처리 시스템(PS)에는 제어부(CU)가 마련되어 있다. 제어부(CU)는 처리 시스템의 각 부분, 예컨대 진공 반송 모듈(TM1, TM2)에 마련된 반송 로봇(TR1, TR2), 대기 반송 모듈(LM)에 마련된 반송 로봇, 게이트 밸브(G1~G4)를 제어한다. 예컨대, 제어부(CU)는 반송 로봇(TR1, TR2)에 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 동시에 반송시키는 동시 반송 모드와, 반송 로봇(TR1, TR2)에 에지 링(FR)만을 반송시키는 단독 반송 모드를 선택하도록 구성된다. 동시 반송 모드 및 단독 반송 모드에 대해서는 후술한다.
제어부(CU)는, 예컨대 컴퓨터일 수 있다. 제어부(CU)는, CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 보조 기억 장치 등을 구비한다. CPU는, ROM 또는 보조 기억 장치에 격납된 프로그램을 기초로 동작하여, 처리 시스템(PS)의 각 부분을 제어한다.
[플라즈마 처리 장치]
도 2를 참조하여, 도 1의 처리 시스템(PS)이 구비하는 프로세스 모듈(PM1~PM12)로서 이용되는 플라즈마 처리 장치의 일 예에 대해 설명한다.
플라즈마 처리 장치(1)는 플라즈마 처리 챔버(10), 가스 공급부(20), RF 전력 공급부(30), 배기 시스템(40), 승강 기구(50) 및 제어부(90)를 포함한다.
플라즈마 처리 챔버(10)는 기판 지지부(11) 및 상부 전극(12)을 포함한다. 기판 지지부(11)는 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 플라즈마 처리 공간(10s)의 하부 영역에 배치된다. 상부 전극(12)은 기판 지지부(11)의 상방에 배치되어, 플라즈마 처리 챔버(10)의 천판의 일부로서 기능할 수 있다.
기판 지지부(11)는 플라즈마 처리 공간(10s)에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지부(11)는 하부 전극(111), 정전 척(112), 링 어셈블리(113), 절연체(115) 및 베이스(116)를 포함한다. 정전 척(112)은 하부 전극(111) 상에 배치되어 있다. 정전 척(112)은 상면에서 기판(W)을 지지한다. 링 어셈블리(113)는 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 포함한다. 에지 링(FR)은 환형상을 갖고, 하부 전극(111)의 주연부 상면에서 기판(W)의 주위에 배치되어 있다. 에지 링(FR)은, 예컨대 플라즈마 처리의 균일성을 향상시킨다. 커버 링(CR)은 환형상을 갖고, 에지 링(FR)의 외주부에 배치되어 있다. 커버 링(CR)은, 예컨대 플라즈마로부터 절연체(115)의 상면을 보호한다. 도 2의 예에서는, 커버 링(CR)의 내주부에 에지 링(FR)의 외주부가 탑재되어 있다. 이에 의해, 후술하는 복수의 지지 핀(521)이 승강하면, 커버 링(CR)과 에지 링(FR)이 일체로서 승강한다. 절연체(115)는 베이스(116) 상에서 하부 전극(111)을 둘러싸도록 배치된다. 베이스(116)는 플라즈마 처리 챔버(10)의 바닥부에 고정되어, 하부 전극(111) 및 절연체(115)를 지지한다. 환형상의 일 예는 원환 형상을 포함한다.
상부 전극(12)은 절연 부재(13)와 함께 플라즈마 처리 챔버(10)를 구성한다. 상부 전극(12)은 가스 공급부(20)로부터의 1 또는 그 이상의 종류의 처리 가스를 플라즈마 처리 공간(10s)에 공급한다. 상부 전극(12)은 천판(121) 및 지지체(122)를 포함한다. 천판(121)의 하면은 플라즈마 처리 공간(10s)을 구획 형성한다. 천판(121)에는 복수의 가스 도입구(121a)가 형성되어 있다. 복수의 가스 도입구(121a)의 각각은 천판(121)의 판 두께 방향(연직 방향)으로 관통한다. 지지체(122)는 천판(121)을 착탈 가능하게 지지한다. 지지체(122)의 내부에는 가스 확산실(122a)이 마련되어 있다. 가스 확산실(122a)로부터는, 복수의 가스 도입구(122b)가 하방으로 연장되어 있다. 복수의 가스 도입구(122b)는 복수의 가스 도입구(121a)에 각각 연통한다. 지지체(122)에는 가스 공급구(122c)가 형성되어 있다. 상부 전극(12)은 1 또는 그 이상의 처리 가스를 가스 공급구(122c)로부터 가스 확산실(122a), 복수의 가스 도입구(122b) 및 복수의 가스 도입구(121a)를 거쳐서 플라즈마 처리 공간(10s)에 공급한다.
플라즈마 처리 챔버(10)의 측벽에는 반입출구(10p)가 형성되어 있다. 기판(W)은 반입출구(10p)를 거쳐서, 플라즈마 처리 공간(10s)과 플라즈마 처리 챔버(10)의 외부와의 사이에서 반송된다. 반입출구(10p)는 게이트 밸브(G1)에 의해 개폐된다.
가스 공급부(20)는 1 또는 그 이상의 가스 소스(21)와, 1 또는 그 이상의 유량 제어기(22)를 포함한다. 가스 공급부(20)는 1 또는 그 이상의 종류의 처리 가스를 각각의 가스 소스(21)로부터 각각의 유량 제어기(22)를 거쳐서 가스 공급구(122c)에 공급한다. 유량 제어기(22)는, 예컨대 매스 플로우 컨트롤러 또는 압력 제어식의 유량 제어기를 포함해도 좋다. 나아가, 가스 공급부(20)는 1 또는 그 이상의 처리 가스의 유량을 변조 또는 펄스화하는 1 또는 그 이상의 유량 변조 디바이스를 포함해도 좋다.
RF 전력 공급부(30)는 2개의 RF 전원(제 1 RF 전원(31a), 제 2 RF 전원(31b)) 및 2개의 정합기(제 1 정합기(32a), 제 2 정합기(32b))를 포함한다. 제 1 RF 전원(31a)은 제 1 RF 전력을 제 1 정합기(32a)를 거쳐서 하부 전극(111)에 공급한다. 제 1 RF 전력의 주파수는, 예컨대 13㎒~150㎒일 수 있다. 제 2 RF 전원(31b)은 제 2 RF 전력을 제 2 정합기(32b)를 거쳐서 하부 전극(111)에 공급한다. 제 2 RF 전력의 주파수는, 예컨대 400㎑~13.56㎒일 수 있다. 또한, 제 2 RF 전원(31b) 대신에, DC 전원을 이용해도 좋다.
배기 시스템(40)은, 예컨대 플라즈마 처리 챔버(10)의 바닥부에 마련된 가스 배기구(10e)에 접속될 수 있다. 배기 시스템(40)은 압력 조정 밸브 및 진공 펌프를 포함해도 좋다. 압력 조정 밸브에 의해, 플라즈마 처리 공간(10s) 내의 압력이 조정된다. 진공 펌프는 터보 분자 펌프, 드라이 펌프 또는 이들의 조합을 포함해도 좋다.
승강 기구(50)는 기판(W), 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 승강시킨다. 승강 기구(50)는 제 1 승강 기구(51) 및 제 2 승강 기구(52)를 포함한다.
제 1 승강 기구(51)는 복수의 지지 핀(511) 및 액추에이터(512)를 포함한다. 복수의 지지 핀(511)은 하부 전극(111) 및 정전 척(112)에 형성된 관통 구멍(H1)에 삽통되어 정전 척(112)의 상면에 대해서 돌몰 가능하게 되어 있다. 복수의 지지 핀(511)은, 정전 척(112)의 상면에 대해서 돌출하는 것에 의해, 상단을 기판(W)의 하면에 맞닿게 하여 기판(W)을 지지한다. 액추에이터(512)는 복수의 지지 핀(511)을 승강시킨다. 액추에이터(512)로서는, 예컨대 DC 모터, 스테핑 모터, 리니어 모터 등의 모터, 에어 실린더 등의 에어 구동 기구, 피에조 액추에이터를 이용할 수 있다. 이러한 제 1 승강 기구(51)는, 예컨대 반송 로봇(TR1, TR2)과 기판 지지부(11) 사이에서 기판(W)의 주고받기를 할 때, 복수의 지지 핀(511)을 승강시킨다.
제 2 승강 기구(52)는 복수의 지지 핀(521) 및 액추에이터(522)를 포함한다. 복수의 지지 핀(521)은 절연체(115)에 형성된 관통 구멍(H2)에 삽통되어 절연체(115)의 상면에 대해서 돌몰 가능하게 되어 있다. 복수의 지지 핀(521)은, 절연체(115)의 상면에 대해서 돌출하는 것에 의해, 상단을 커버 링(CR)의 하면에 맞닿게 하여 커버 링(CR)을 지지한다. 액추에이터(522)는 복수의 지지 핀(521)을 승강시킨다. 액추에이터(522)로서는, 예컨대 액추에이터(512)와 같은 것을 이용할 수 있다. 이러한 제 2 승강 기구(52)는, 예컨대 반송 로봇(TR1, TR2)과 기판 지지부(11) 사이에서 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)의 주고받기를 할 때, 복수의 지지 핀(521)을 승강시킨다. 도 2의 예에서는, 커버 링(CR)의 내주부에 에지 링(FR)의 외주부가 탑재되어 있다. 이에 의해, 액추에이터(522)가 복수의 지지 핀(521)을 승강시키면, 커버 링(CR)과 에지 링(FR)이 일체로서 승강한다.
제어부(90)는 플라즈마 처리 장치(1)의 각 부분을 제어한다. 제어부(90)는, 예컨대 컴퓨터(91)를 포함한다. 컴퓨터(91)는, 예컨대, CPU(911), 기억부(912), 통신 인터페이스(913) 등을 포함한다. CPU(911)는 기억부(912)에 격납된 프로그램을 기초로 각종 제어 동작을 실행하도록 구성될 수 있다. 기억부(912)는 RAM, ROM, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive) 등과 같은 보조 기억 장치로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 메모리 타입을 포함한다. 통신 인터페이스(913)는 LAN(Local Area Network) 등의 통신 회선을 거쳐서 플라즈마 처리 장치(1)와의 사이에서 통신해도 좋다. 제어부(90)는 제어부(CU)와 별개로 마련되어 있어도 좋고, 제어부(CU)에 포함되어 있어도 좋다.
[수납 모듈]
도 3 및 도 4를 참조하여, 도 1의 처리 시스템(PS)이 구비하는 수납 모듈(SM)의 일 예에 대해 설명한다.
수납 모듈(SM)은 프레임(60) 위에 챔버(70)가 설치되고, 챔버(70)의 상부에 기계실(81)을 갖는다. 챔버(70)는 바닥부에 마련된 배기구(71)에 접속된 배기부(72)에 의해 내부를 감압할 수 있다. 또한, 챔버(70)에는, 퍼지 가스로서 예컨대 N2 가스가 공급된다. 이에 의해, 챔버(70) 내를 압력 조정할 수 있다. 기계실(81)은, 예컨대 대기압 분위기이다.
챔버(70) 내에는, 스테이지(73)와, 스테이지(73)의 하부에 마련된 케이지(74)를 갖는 스토리지(75)가 설치되어 있다. 스토리지(75)는 볼 나사(76)에 의해 승강 가능하게 되어 있다. 기계실(81) 내에는, 소모 부재의 위치, 방향 등을 검출하는 라인 센서(82)와, 볼 나사(76)를 구동하는 모터(77)가 설치되어 있다. 챔버(70)와 기계실(81) 사이에는, 라인 센서(82)가 후술하는 발광부(83)의 빛을 수광할 수 있도록, 석영 등으로 구성되는 창(84)이 마련되어 있다.
스테이지(73)는 소모 부재를 탑재한다. 스테이지(73)는 라인 센서(82)에 대향하는 발광부(83)를 갖는다. 스테이지(73)는 θ 방향으로 회전 가능하여, 탑재한 소모 부재, 예컨대 에지 링(FR)을 소정의 방향으로 회전시킨다. 즉, 스테이지(73)는 에지 링(FR)의 얼라인먼트(위치 맞춤)를 실행한다. 위치 맞춤에서는 에지 링(FR)의 오리엔테이션 플랫(OF)을 소정의 방향에 맞춘다. 또한, 위치 맞춤에서는 에지 링(FR)의 중심 위치를 맞추도록 해도 좋다.
라인 센서(82)는 발광부(83)로부터 조사된 빛의 광량을 검출하고, 검출된 광량을 제어부(CU)에 출력한다. 제어부(CU)는, 검출된 광량이 에지 링(FR)의 오리엔테이션 플랫의 유무에 따라 변화하는 것을 이용하여, 에지 링(FR)의 오리엔테이션 플랫을 검출한다. 제어부(CU)는 검출한 오리엔테이션 플랫을 기초로 에지 링(FR)의 방향을 검출한다. 라인 센서(82)는, 예컨대, CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 라인 센서이다.
케이지(74)는 스테이지(73)의 하부에 마련되어 있다. 케이지(74)의 내부에는 카세트(78)가 탑재된다. 카세트(78)는 케이지(74)로부터 꺼낼 수 있는 수납 용기이다. 카세트(78)는 상하 방향으로 간격을 갖고, 복수의 소모 부재를 수납한다. 도 3의 예에서는, 카세트(78)에는 복수의 에지 링(FR)이 수납되어 있다. 카세트(78)는 수납 모듈(SM)의 정면 측이 개방되어 있다. 또한, 카세트(78)의 세부사항에 대하여 후술한다.
스토리지(75)는, 스테이지(73) 및 케이지(74)에 더하여, 볼 나사(76)에 지지되는 가이드(79)를 측면에 갖는다. 볼 나사(76)는 챔버(70)의 상면과 하면을 연결하고, 챔버(70)의 상면을 관통하여 기계실(81) 내의 모터(77)에 접속되어 있다. 챔버(70)의 상면의 관통부는, 볼 나사(76)가 회전 가능하도록 밀봉되어 있다. 볼 나사(76)는, 모터(77)에 의해 회전함으로써, 스토리지(75)를 상하 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하다.
수납 모듈(SM)은 게이트 밸브(G4)를 거쳐서 진공 반송 모듈(TM2)과 착탈 가능하게 접속된다. 챔버(70)에는, 게이트 밸브(G4)를 거쳐서 진공 반송 모듈(TM2)의 반송 로봇(TR2)의 상 포크(FK21) 및 하 포크(FK22)가 삽입 가능하게 되어 있다. 상 포크(FK21) 및 하 포크(FK22)는, 예컨대 카세트(78) 내로의 에지 링(FR)의 반입, 카세트(78) 내에 탑재된 에지 링(FR)의 반출, 스테이지(73)에의 에지 링(FR)의 탑재, 스테이지(73)에 탑재된 에지 링(FR)의 취득을 실행한다. 도어(80)는, 예컨대 챔버(70) 내로부터 카세트(78)를 꺼낼 때, 챔버(70) 내에 카세트(78)를 설치할 때에 개폐된다.
발광부(85) 및 매수 검지 센서(86)는, 스토리지(75)가 챔버(70)의 바닥면 측으로부터 카세트(78)를 게이트 밸브(G4)에 대향하는 위치 등의 상부까지 이동하는 경우에, 카세트(78)에 탑재되어 있는 에지 링(FR)의 매수를 검지한다. 발광부(85)는, 예컨대 LED(Light Emitting Diode), 반도체 레이저 등이다. 매수 검지 센서(86)는 발광부(85)로부터 조사된 빛의 광량을 검출하고, 검출된 광량을 제어부(CU)에 출력한다. 제어부(CU)는, 검출된 광량에 기초하여, 발광부(85)로부터 조사된 빛이 에지 링(FR)에 의해 차단된 회수를 계측함으로써, 에지 링(FR)의 매수를 검지한다. 매수 검지 센서(86)는, 예컨대, 포토다이오드, 포토트랜지스터 등이다. 또한, 매수 검지 센서(86)는, 예컨대 CCD, CMOS 등의 라인 센서여도 좋다.
또한, 상기의 예에서는, 제어부(CU)가 수납 모듈(SM) 내의 라인 센서(82)에 의해 검출된 광량에 기초하여, 에지 링(FR)의 위치 정보를 산출하는 경우를 설명했지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 에지 링(FR)의 내주의 위치를 검출하는 내주 센서와, 에지 링(FR)의 외주의 위치를 검출하는 외주 센서를 포함한 위치 검출 센서를 이용해도 좋다. 이 경우, 제어부(CU)는, 내주 센서가 검출한 에지 링(FR)의 내주의 위치 및 외주 센서가 검출한 에지 링(FR)의 외주의 위치에 기초하여, 에지 링(FR)의 위치 정보를 산출한다. 또한 예컨대, 라인 센서(82) 대신에, 다른 광학적 센서, 또는 카메라를 이용해도 좋다. 이 경우, 제어부(CU)는, 카메라가 촬영한 화상에 기초하여, 예컨대 화상 처리 기술을 이용함으로써, 에지 링(FR)의 위치 정보를 산출한다.
[반송 로봇]
도 5 내지 도 8을 참조하여, 반송 로봇(TR2)의 상 포크(FK21)에 대해 설명한다. 또한, 반송 로봇(TR2)의 하 포크(FK22)에 대해서도, 상 포크(FK21)와 같은 구성일 수 있다. 또한, 반송 로봇(TR1)의 상 포크(FK11) 및 하 포크(FK12)에 대해서도, 반송 로봇(TR2)의 상 포크(FK21)와 같은 구성일 수 있다.
도 5는 반송 대상물을 보지하지 않은 상 포크(FK21)를 나타내는 개략 평면도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 상 포크(FK21)는, 평면에서 볼 때 대략 U자 형상을 갖는다. 상 포크(FK21)는, 예컨대 기판(W), 반송 지그(CJ), 에지 링(FR), 커버 링(CR), 제 1 조립체(A1), 제 2 조립체(A2)를 보지 가능하게 구성된다.
반송 지그(CJ)는 에지 링(FR)을 하방으로부터 지지하는 지그이며, 에지 링(FR)만을 교환하는 경우에 사용될 수 있다.
제 1 조립체(A1)는, 커버 링(CR) 위에 에지 링(FR)이 탑재됨으로써, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)이 일체로 된 조립체이다.
제 2 조립체(A2)는, 반송 지그(CJ) 위에 에지 링(FR)이 탑재됨으로써, 반송 지그(CJ) 및 에지 링(FR)이 일체로 된 조립체이다.
도 6은 제 1 조립체(A1)(에지 링(FR) 및 커버 링(CR))를 보지한 상태의 상 포크(FK21)를 나타내는 개략 평면도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 상 포크(FK21)는 제 1 조립체(A1)를 보지 가능하게 구성되어 있다. 이에 의해, 반송 로봇(TR2)은 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 동시에 반송할 수 있다.
도 7은 제 2 조립체(A2)(반송 지그(CJ) 및 에지 링(FR))를 보지한 상태의 상 포크(FK21)를 나타내는 개략 평면도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 상 포크(FK21)는 제 2 조립체(A2)를 보지 가능하게 구성되어 있다. 이에 의해, 반송 로봇(TR2)은 반송 지그(CJ) 및 에지 링(FR)을 동시에 반송할 수 있다.
도 8은 반송 지그(CJ)만을 보지한 상태의 상 포크(FK21)를 나타내는 개략 평면도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 상 포크(FK21)는 에지 링(FR)을 지지하고 있지 않은 반송 지그(CJ)를 보지 가능하게 구성되어 있다. 이에 의해, 반송 로봇(TR2)은 반송 지그(CJ)를 단독으로 반송할 수 있다.
[카세트]
도 9를 더 참조하여, 수납 모듈(SM)이 갖는 카세트(78)의 일 예로서, 에지 링(FR)을 수납하는 카세트(78)에 대해 설명한다. 도 9는 수납 모듈(SM) 내의 카세트(78)의 일 예를 나타내는 개략 사시도이다. 또한, 도 9에서는, 에지 링(FR)이 수납되어 있지 않은 상태의 카세트(78)를 나타낸다.
카세트(78)는 에지 링(FR)을 수납한다. 카세트(78)는 복수의 베이스 플레이트(781) 및 복수의 가이드 핀(782)을 갖는다.
복수의 베이스 플레이트(781)는 상하 방향으로 다단으로 마련되어 있다. 복수의 베이스 플레이트(781)는 에지 링(FR)을 탑재한다. 각 베이스 플레이트(781)는 대략 직사각형 판 형상을 갖는다. 각 베이스 플레이트(781)는, 예컨대 수지, 금속에 의해 형성되어 있다. 각 베이스 플레이트(781)는 탑재면(781a), 외측 프레임부(781b) 및 포크 삽입 홈(781c)을 포함한다.
탑재면(781a)은 에지 링(FR)을 탑재한다.
외측 프레임부(781b)는 탑재면(781a)의 4변 중 상 포크(FK21) 및 하 포크(FK22)가 삽입되는 정면 측의 한 변을 제외한 3변의 외주부에서, 탑재면(781a)으로부터 상방으로 돌출한다. 해당 외측 프레임부(781b) 상에는 다른 베이스 플레이트(781)가 탑재된다.
포크 삽입 홈(오목부)(781c)은 탑재면(781a)에 형성되어 있다. 포크 삽입 홈(781c)은 탑재면(781a)에 대해서 패여 있으며, 반송 로봇(TR2)이 탑재면(781a)에 에지 링(FR)을 탑재할 때에, 상 포크(FK21) 및 하 포크(FK22)가 삽입된다.
복수의 가이드 핀(782)은 탑재면(781a)에 마련되어 있다. 각 가이드 핀(782)은 테이퍼진 원추 형상을 가질 수 있다. 복수의 가이드 핀(782)은, 반송 로봇(TR2)이 탑재면(781a)에 에지 링(FR)을 탑재할 때에, 에지 링(FR)의 외주부와 접촉하여 해당 에지 링(FR)이 탑재면(781a)의 소정의 위치에 탑재되도록 가이드한다. 각 가이드 핀(782)은 수지 또는 금속 등으로 형성되어도 좋다. 수지로 만들었다면, 에지 링(FR)의 외주부와 접촉했을 때의 마찰에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 도 9에서는, 에지 링(FR)을 수납하는 카세트(78)를 예시했지만, 예컨대 반송 지그(CJ), 커버 링(CR), 제 1 조립체(A1), 제 2 조립체(A2)를 수납하는 카세트(78)에 대해서도, 복수의 가이드 핀(782)을 제외하고 마찬가지의 구성일 수 있다.
예컨대, 커버 링(CR)을 수납하는 카세트(78)에서는, 반송 로봇(TR2)에 의해 탑재면(781a)에 탑재되는 커버 링(CR)의 내주부와 접촉하는 위치에 복수의 가이드 핀(782)이 마련된다. 이에 의해, 커버 링(CR)이 탑재면(781a)의 소정의 위치에 가이드되어 탑재된다.
또한 예컨대, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 수납하는 카세트(78)에서는, 반송 로봇(TR2)에 의해 탑재면(781a)에 탑재되는 에지 링(FR)의 외주부 및 커버 링(CR)의 내주부와 접촉하는 위치에 복수의 가이드 핀(782)이 마련된다. 이에 의해, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)이 탑재면(781a)의 소정의 위치에 가이드되어 탑재된다.
도 10을 참조하여, 상 포크(FK21)에 의해 수납 모듈(SM) 내에 반송된 에지 링(FR)을 카세트(78)의 베이스 플레이트(781) 상에 탑재하는 경우의 위치 결정 기구의 일 예에 대해 설명한다. 도 10은 에지 링(FR)의 위치 결정 기구의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 10의 (a)는, 베이스 플레이트(781)의 상방에, 에지 링(FR)을 보지한 상 포크(FK21)를 진입시켰을 때의 상면도이다. 도 10의 (b)는 도 10의 (a)에 있어서의 일점쇄선 B1-B1에서 절단한 단면을 나타낸다. 도 10의 (c)는 상 포크(FK21)에 의해 베이스 플레이트(781) 상에 에지 링(FR)을 탑재했을 때의 단면도이다.
우선, 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 에지 링(FR)은 그 외주에 절결부(FRa)를 갖는다. 에지 링(FR)을 보지한 상 포크(FK21)를 베이스 플레이트(781)의 상방에 진입시킨다. 절결부(FRa)는, 예컨대 평면에서 볼 때 V자 형상을 갖는다. V자 형상의 개방 각도는 적절히 설정될 수 있으며, 예컨대 90°일 수 있다. 또한, 절결부(FRa)는, 예컨대 평면에서 볼 때 U자 형상 등의 곡선 형상을 가지고 있어도 좋다.
이어서, 도 10의 (c)에 나타내는 바와 같이, 상 포크(FK21)를 하강시킨다. 이에 의해, 상 포크(FK21)에 보지된 에지 링(FR)이 베이스 플레이트(781)의 탑재면(781a)에 탑재된다. 이때, 3개의 가이드 핀(782) 중 하나가 에지 링(FR)의 절결부(FRa)와 맞물리고, 나머지 2개가 에지 링(FR)의 외주에 접촉하는 것에 의해, 에지 링(FR)을 위치 결정한다. 그 결과, 수평 방향 및 회전 방향에서, 베이스 플레이트(781)에 대해 에지 링(FR)을 위치 결정할 수 있다.
이와 같이, 상 포크(FK21)에 의해 베이스 플레이트(781) 상에 에지 링(FR)을 탑재하는 것에 의해, 에지 링(FR)을 위치 결정할 수 있다. 그 때문에, 에지 링(FR)의 위치 결정을 실행하는 얼라인먼트 기구를 별도로 마련하는 일 없이, 에지 링(FR)을 위치 결정된 상태로 프로세스 모듈(PM1~PM12)에 반송할 수 있다. 그 결과, 에지 링(FR)을 얼라인먼트 기구에 반송하는 것에 의해 생기는 다운 타임을 삭감할 수 있다. 또한, 장치 도입 코스트를 저감할 수 있다. 또한, 스페이스 효율이 향상된다. 다만, 얼라인먼트 기구를 별도로 마련하고, 얼라인먼트 기구로 에지 링(FR)을 정밀하게 위치 맞춤하여 반송하도록 해도 좋다.
또한, 도 10의 예에서는, 에지 링(FR)이 외주에 하나의 절결부(FRa)를 갖는 경우를 나타냈지만, 절결부(FRa)의 수는 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 에지 링(FR)은, 외주에, 둘레 방향으로 서로 이격된 복수의 절결부(FRa)를 가지고 있어도 좋다. 이 경우, 가이드 핀(782)을 복수의 절결부(FRa)의 각각에 대응해서 마련하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 각도 오차를 줄일 수 있다.
또한, 도 10의 예에서는, 상 포크(FK21)를 이용하는 경우를 예시했지만, 하 포크(FK22)를 이용해도 좋다.
도 11을 참조하여, 상 포크(FK21)에 의해 수납 모듈(SM) 내에 반송된 커버 링(CR)을 카세트(78)의 베이스 플레이트(781) 상에 탑재하는 경우의 위치 결정 기구의 일 예에 대해 설명한다. 도 11은 커버 링(CR)의 위치 결정 기구의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 11의 (a)는, 베이스 플레이트(781)의 상방에, 커버 링(CR)을 보지한 상 포크(FK21)를 진입시켰을 때의 상면도이다. 도 11의 (b)는 도 11의 (a)에 있어서의 일점쇄선 B2-B2에서 절단한 단면을 나타낸다. 도 11의 (c)는 상 포크(FK21)에 의해 베이스 플레이트(781) 상에 커버 링(CR)을 탑재했을 때의 단면도이다.
우선, 도 11의 (a) 및 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이, 커버 링(CR)은 그 내주에 절결부(CRa)를 갖는다. 커버 링(CR)을 보지한 상 포크(FK21)를 베이스 플레이트(781)의 상방에 진입시킨다. 절결부(CRa)는, 예컨대 평면에서 볼 때 V자 형상을 갖는다. V자 형상의 개방 각도는 적절히 설정될 수 있으며, 예컨대 90°일 수 있다. 또한, 절결부(CRa)는, 예컨대 평면에서 볼 때 U자 형상 등의 곡선 형상을 가지고 있어도 좋다.
이어서, 도 11의 (c)에 나타내는 바와 같이, 상 포크(FK21)를 하강시킨다. 이에 의해, 상 포크(FK21)에 보지된 커버 링(CR)이 베이스 플레이트(781)의 탑재면(781a)에 탑재된다. 이때, 3개의 가이드 핀(782) 중 하나가 커버 링(CR)의 절결부(CRa)와 맞물리고, 나머지 2개가 커버 링(CR)의 내주에 접촉하는 것에 의해, 커버 링(CR)을 위치 결정한다. 그 결과, 수평 방향 및 회전 방향에서, 베이스 플레이트(781)에 대해 커버 링(CR)을 위치 결정할 수 있다.
이와 같이, 상 포크(FK21)에 의해 베이스 플레이트(781) 상에 커버 링(CR)을 탑재하는 것에 의해, 커버 링(CR)을 위치 결정할 수 있다. 그 때문에, 커버 링(CR)의 위치 결정을 실행하는 얼라인먼트 기구를 별도로 마련하는 일 없이, 커버 링(CR)을 위치 결정된 상태로 프로세스 모듈(PM1~PM12)에 반송할 수 있다. 그 결과, 커버 링(CR)을 얼라인먼트 기구에 반송하는 것에 의해 생기는 다운 타임을 삭감할 수 있다. 또한, 장치 도입 코스트를 저감할 수 있다. 또한, 스페이스 효율이 향상된다. 다만, 얼라인먼트 기구를 별도로 마련하고, 얼라인먼트 기구로 커버 링(CR)을 정밀하게 위치 맞춤하여 반송하도록 해도 좋다.
또한, 도 11의 예에서는, 커버 링(CR)이 내주에 하나의 절결부(CRa)를 갖는 경우를 나타냈지만, 절결부(CRa)의 수는 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 커버 링(CR)은, 내주에, 둘레 방향으로 서로 이격된 복수의 절결부(CRa)를 가지고 있어도 좋다. 이 경우, 가이드 핀(782)을 복수의 절결부(CRa)의 각각에 대응하여 마련하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 각도 오차를 줄일 수 있다.
또한, 도 11의 예에서는, 상 포크(FK21)를 이용하는 경우를 예시했지만, 하 포크(FK22)를 이용해도 좋다.
도 12를 참조하여, 상 포크(FK21)에 의해 수납 모듈(SM) 내에 반송된 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 카세트(78)의 베이스 플레이트(781) 상에 탑재하는 경우의 위치 결정 기구에 대해 설명한다. 도 12는 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)의 위치 결정 기구의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 12의 (a)는, 베이스 플레이트(781)의 상방에, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 보지한 상 포크(FK21)를 진입시켰을 때의 상면도이다. 도 12의 (b)는 도 12의 (a)에 있어서의 일점쇄선 B3-B3에서 절단한 단면을 나타낸다. 도 12의 (c)는 상 포크(FK21)에 의해 베이스 플레이트(781) 상에 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 탑재했을 때의 단면도이다.
우선, 도 12의 (a) 및 도 12의 (b)에 나타내는 바와 같이, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 보지한 상 포크(FK21)를 베이스 플레이트(781)의 상방에 진입시킨다. 에지 링(FR)의 외주부와 커버 링(CR)의 내주부는 평면에서 볼 때 중복되지 않는 구성을 갖는다. 즉, 에지 링(FR)의 외경은 커버 링(CR)의 내경과 같거나, 또는 커버 링(CR)의 내경보다 작다. 에지 링(FR)은 외주에 절결부(FRa)를 갖는다. 커버 링(CR)은 내주에 절결부(CRa)를 갖는다. 절결부(FRa, CRa)는, 예컨대 평면에서 볼 때 V자 형상을 갖는다. V자 형상의 개방 각도는 적절히 설정될 수 있으며, 예컨대 90°일 수 있다. 또한, 절결부(FRa, CRa)는, 예컨대 평면에서 볼 때 U자 형상 등의 곡선 형상을 가지고 있어도 좋다.
이어서, 도 12의 (c)에 나타내는 바와 같이, 상 포크(FK21)를 하강시킨다. 이에 의해, 상 포크(FK21)에 보지된 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)이 베이스 플레이트(781)의 탑재면(781a)에 탑재된다. 이때, 3개의 가이드 핀(782) 중 하나가 에지 링(FR)의 절결부(FRa) 및 커버 링(CR)의 절결부(CRa)와 맞물리고, 나머지 2개가 커버 링(CR)의 외주에 접촉하는 것에 의해, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 위치 결정한다. 그 결과, 수평 방향 및 회전 방향에서, 베이스 플레이트(781)에 대해 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 위치 결정할 수 있다.
이와 같이, 상 포크(FK21)에 의해 베이스 플레이트(781) 상에 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 탑재하는 것에 의해, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 위치 결정할 수 있다. 그 때문에, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)의 위치 결정을 실행하는 얼라인먼트 기구를 별도로 마련하는 일 없이, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 위치 결정된 상태로 프로세스 모듈(PM1~PM12)에 반송할 수 있다. 그 결과, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 얼라인먼트 기구에 반송하는 것에 의해 생기는 다운 타임을 삭감할 수 있다. 또한, 장치 도입 코스트를 저감할 수 있다. 또한, 스페이스 효율이 향상된다. 다만, 얼라인먼트 기구를 별도로 마련하고, 얼라인먼트 기구로 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 정밀하게 위치 맞춤하여 반송하도록 해도 좋다.
또한, 도 12의 예에서는, 에지 링(FR)이 외주에 하나의 절결부(FRa)를 갖고, 커버 링(CR)이 내주에 하나의 절결부(CRa)를 갖는 경우를 나타냈지만, 절결부(FRa, CRa)의 수는 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 에지 링(FR)은, 외주에, 둘레 방향으로 서로 이격된 복수의 절결부(FRa)를 갖고, 커버 링(CR)은, 내주에, 둘레 방향으로 서로 이격된 복수의 절결부(CRa)를 가지고 있어도 좋다. 이 경우, 가이드 핀(782)을 복수의 절결부(FRa, CRa)의 각각에 대응하여 마련하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 각도 오차를 줄일 수 있다.
또한, 도 12의 예에서는, 상 포크(FK21)를 이용하는 경우를 예시했지만, 하 포크(FK22)를 이용해도 좋다.
또한, 도 12의 예에서는, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 외주 또는 내주에서 위치 결정하는 경우를 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)의 이면(탑재면(781a)에 탑재되는 측의 면)에 위치 결정을 위한 오목부(또는 볼록부)를 마련하여 각각의 위치 결정을 해도 좋다.
또한, 도 12의 예에서는, 에지 링(FR)의 외주부와 커버 링(CR)의 내주부가 중복되지 않는 구성을 갖는 경우를 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 에지 링(FR)의 외주부와 커버 링(CR)의 내주부는 중복되는 구성을 가지고 있어도 좋다. 이 경우, 에지 링(FR)을 커버 링(CR)에 대해서 위치 결정된 상태로 보지하고, 일 예에서는 커버 링(CR)의 외주에 위치 결정부를 마련하여 커버 링(CR)을 위치 결정함으로써 에지 링(FR)을 위치 결정해도 좋다. 또한 다른 일 예에서는, 에지 링(FR)의 외주부와 커버 링(CR)의 내주부가 중복되는 경우, 도 13에 나타내는 바와 같이, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)의 각각의 중복되지 않은 영역에 위치 결정을 위한 오목부(FRb, CRb)(또는 볼록부)를 마련해도 좋다. 이 경우, 가이드 핀(782)을 오목부(FRb, CRb)와 맞물리는 위치에 마련하면 좋다. 이에 의해, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)의 각각의 위치 결정이 가능하다.
이상, 도 10 내지 도 13을 참조하여, 상 포크(FK21)를 이용해서 에지 링(FR) 및/또는 커버 링(CR)을 카세트(78)의 베이스 플레이트(781) 상에 탑재하는 경우를 예시했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 수납 모듈(SM)의 비가동 시에, 오퍼레이터가 손으로 에지 링(FR) 및/또는 커버 링(CR)을 카세트(78)의 베이스 플레이트(781) 상에 탑재해도 좋다.
도 14를 참조하여, 상 포크(FK21)에 의해 수납 모듈(SM) 내에 반송된 제 2 조립체(A2)(반송 지그(CJ) 및 에지 링(FR))를 카세트(78)의 베이스 플레이트(781) 상에 탑재하는 경우에 대해 설명한다. 도 14에 나타내는 동작은, 예컨대 플라즈마 처리 장치(1)의 정전 척(112) 상에 탑재되었을 때에 에지 링(FR)의 외주부와 커버 링(CR)의 내주부가 중복되는 경우로서, 제어부(CU)가 후술하는 단독 반송 모드를 선택하여 실행하는 경우에 행해진다. 도 14는 카세트(78)에 수납되는 제 2 조립체(A2)의 일 예를 나타내는 개략 상면도이다.
우선, 도 14에 나타내는 바와 같이, 제 2 조립체(A2)를 보지한 상 포크(FK21)를 베이스 플레이트(781)의 상방에 진입시킨다. 이어서, 상 포크(FK21)를 하강시킨다. 이에 의해, 상 포크(FK21)에 보지된 제 2 조립체(A2)가 베이스 플레이트(781)의 탑재면(781a)에 탑재된다.
이와 같이, 반송 로봇(TR2)은 상 포크(FK21)로 제 2 조립체(A2)(반송 지그(CJ) 및 에지 링(FR))를 보지하여, 반송 지그(CJ) 및 에지 링(FR)을 동시에 반송할 수 있다.
또한, 도 14의 예에서는, 상 포크(FK21)를 이용하는 경우를 예시했지만, 하 포크(FK22)를 이용해도 좋다.
도 15를 참조하여, 상 포크(FK21)에 의해 수납 모듈(SM) 내에 반송된 반송 지그(CJ)를 카세트(78)의 베이스 플레이트(781) 상에 탑재하는 경우에 대해 설명한다. 도 15에 나타내는 동작은, 예컨대 플라즈마 처리 장치(1)의 정전 척(112) 상에 탑재되었을 때에 에지 링(FR)의 외주부와 커버 링(CR)의 내주부가 중복되는 경우로서, 제어부(CU)가 후술하는 단독 반송 모드를 선택하여 실행하는 경우에 행해진다. 도 15는 카세트(78)에 수납되는 반송 지그(CJ)의 일 예를 나타내는 개략 평면도이다.
우선, 도 15에 나타내는 바와 같이, 반송 지그(CJ)를 보지한 상 포크(FK21)를 베이스 플레이트(781)의 상방에 진입시킨다. 이어서, 상 포크(FK21)를 하강시킨다. 이에 의해, 상 포크(FK21)에 보지된 반송 지그(CJ)가 베이스 플레이트(781)의 탑재면(781a)에 탑재된다.
이와 같이, 반송 로봇(TR2)은 상 포크(FK21)로 반송 지그(CJ)를 보지하고, 반송 지그(CJ)를 단독으로 반송할 수 있다.
또한, 도 15의 예에서는, 상 포크(FK21)를 이용하는 경우를 예시했지만, 하 포크(FK22)를 이용해도 좋다.
도 16을 참조하여, 도 3 및 도 4의 수납 모듈(SM)이 갖는 카세트(78)의 다른 일 예에 대해 설명한다. 도 16은 수납 모듈(SM) 내의 카세트(78)의 다른 일 예를 나타내는 개략 사시도이며, 소모 부재의 일 예인 에지 링(FR)을 수납하는 카세트(78X)를 나타낸다.
도 16에 나타내는 카세트(78X)는, 복수의 가이드 핀(782) 대신에, 에지 링(FR)의 외주부와 맞닿아 에지 링(FR)을 소정의 위치에 보지하는 경사면을 갖는 경사 블록(782b)을 갖는 점에서, 도 9에 나타내는 카세트(78)와 다르다. 또한, 그 외의 구성에 대해서는, 도 9에 나타내는 카세트(78)와 같은 구성일 수 있다.
또한, 또 다른 일 예로서, 카세트(78)가, 커버 링(CR)의 내주부와 맞닿아 커버 링(CR)을 소정의 위치에 보지하는 경사면을 갖는 경사 블록(도시되지 않음)을 갖도록 해도 좋다. 또한, 또 다른 일 예로서, 카세트(78)가, 에지 링(FR)의 외주부 및 커버 링(CR)의 내주부와 맞닿아 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 소정의 위치에 보지하는 경사면을 갖는 경사 블록(도시되지 않음)을 갖도록 해도 좋다. 또한, 경사 블록은 에지 링(FR)의 내주부와 맞닿아 에지 링(FR)을 소정의 위치에 보지하도록 구성되어 있어도 좋다. 또한, 경사 블록은 커버 링(CR)의 외주부와 맞닿아 커버 링(CR)을 보지하도록 구성되어 있어도 좋다.
[소모 부재의 반송 방법]
도 17 및 도 18을 참조하여, 실시형태의 처리 시스템(PS)에 있어서의 소모 부재의 반송 방법의 일 예로서, 제어부(CU)가 반송 로봇(TR2)에 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 동시에 반송시키는 동시 반송 모드를 선택하여 실행하는 경우를 설명한다. 이하에서는, 제어부(90)가 제어부(CU)에 포함되어 있으며, 제어부(CU)가 반송 로봇(TR2) 및 승강 기구(50)를 제어하는 것으로 하여 설명한다. 다만, 제어부(90)가 제어부(CU)와는 별도로 마련되고, 제어부(CU)가 반송 로봇(TR2)을 제어하며, 제어부(90)가 승강 기구(50)를 제어하도록 해도 좋다. 또한, 에지 링(FR)의 외주부와 커버 링(CR)의 내주부는 평면에서 볼 때 중복되는 구성을 갖는 것으로 한다.
도 18의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제어부(CU)는 정전 척(112)의 상방에 미사용의 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 보지한 상 포크(FK21)를 진입시킨다.
이어서, 도 18의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제어부(CU)는 복수의 지지 핀(521)을 대기 위치로부터 지지 위치까지 상승시킨다. 이에 의해, 복수의 지지 핀(521)의 상단이 상 포크(FK21)에 보지된 커버 링(CR)의 하면에 맞닿아, 해당 커버 링(CR)이 복수의 지지 핀(521)에 의해 들어 올려져서, 해당 커버 링(CR)이 상 포크(FK21)로부터 이격된다. 이때, 커버 링(CR)의 내주부에 에지 링(FR)의 외주부가 탑재되어 있다. 그 때문에, 복수의 지지 핀(521)에 의해 커버 링(CR)이 들어 올려지면, 에지 링(FR)도 커버 링(CR)과 함께 들어 올려진다. 즉, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)이 일체로 되어 상 포크(FK21)로부터 이격된다.
이어서, 도 18의 (c)에 나타내는 바와 같이, 제어부(CU)는 반송 대상물을 보지하지 않은 상 포크(FK21)를 퇴출시킨다.
이어서, 도 18의 (d)에 나타내는 바와 같이, 제어부(CU)는 복수의 지지 핀(521)을 지지 위치로부터 대기 위치까지 하강시킨다. 이에 의해, 복수의 지지 핀(521)에 지지된 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)이 정전 척(112) 상에 탑재된다. 이상에 의해, 도 17에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)이 동시에 반입되어, 정전 척(112) 상에 탑재된다.
또한, 정전 척(112) 상에 탑재된 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 플라즈마 처리 챔버(10) 내로부터 반출하는 경우에는, 제어부(CU)는 전술한 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)의 반입과 역의 동작을 실행한다.
위에 설명한 바와 같이, 실시형태의 처리 시스템(PS)에 의하면, 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 동시에 반송할 수 있다.
도 19 내지 도 21을 참조하여, 실시형태의 처리 시스템(PS)에 있어서의 소모 부재의 반송 방법의 다른 일 예로서, 제어부(CU)가 반송 로봇(TR2)에 에지 링(FR)만을 반송시키는 단독 반송 모드를 선택하여 실행하는 경우를 설명한다. 이하에서는, 제어부(90)가 제어부(CU)에 포함되어 있으며, 제어부(CU)가 반송 로봇(TR2) 및 승강 기구(50)를 제어하는 것으로 하여 설명한다. 다만, 제어부(90)가 제어부(CU)와는 별도로 마련되고, 제어부(CU)가 반송 로봇(TR2)을 제어하며, 제어부(90)가 승강 기구(50)를 제어하도록 해도 좋다. 또한, 에지 링(FR)의 외주부와 커버 링(CR)의 내주부는 평면에서 볼 때 중복되는 구성을 갖는 것으로 한다.
도 20의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제어부(CU)는 정전 척(112)의 상방에 미사용의 에지 링(FR)을 보지한 반송 지그(CJ)를 보지한 상 포크(FK21)를 진입시킨다.
이어서, 도 20의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제어부(CU)는 복수의 지지 핀(511)을 대기 위치로부터 지지 위치까지 상승시킨다. 이에 의해, 복수의 지지 핀(511)의 상단이 상 포크(FK21)에 보지된 반송 지그(CJ)의 하면에 맞닿아, 해당 반송 지그(CJ)가 복수의 지지 핀(511)에 의해 들어 올려져서, 해당 반송 지그(CJ)가 상 포크(FK21)로부터 이격된다. 이때, 반송 지그(CJ) 상에 에지 링(FR)의 내주부가 탑재되어 있다. 그 때문에, 복수의 지지 핀(511)에 의해 반송 지그(CJ)가 들어 올려지면, 에지 링(FR)도 반송 지그(CJ)와 함께 들어 올려진다. 즉, 반송 지그(CJ) 및 에지 링(FR)이 일체로 되어 상 포크(FK21)로부터 이격된다.
이어서, 도 20의 (c)에 나타내는 바와 같이, 제어부(CU)는 반송 대상물을 보지하지 않은 상 포크(FK21)를 퇴출시킨다.
이어서, 도 20의 (d)에 나타내는 바와 같이, 제어부(CU)는 복수의 지지 핀(521)을 대기 위치로부터 지지 위치까지 상승시킨다. 이에 의해, 복수의 지지 핀(521)의 상단이 정전 척(112) 상에 탑재된 커버 링(CR)의 하면에 맞닿아, 해당 커버 링(CR)이 복수의 지지 핀(521)에 의해 들어 올려져서, 해당 커버 링(CR)이 정전 척(112)으로부터 이격된다. 또한, 반송 지그(CJ) 상에 탑재된 에지 링(FR)의 외주부가 커버 링(CR)의 내주부에 탑재된다.
이어서, 도 21의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제어부(CU)는 반송 지그(CJ), 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)과 정전 척(112)과의 사이에, 반송 대상물을 보지하지 않은 상 포크(FK21)를 진입시킨다.
이어서, 도 21의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제어부(CU)는 복수의 지지 핀(511)을 지지 위치로부터 대기 위치까지 하강시킨다. 이때, 에지 링(FR)의 외주부가 커버 링(CR)의 내주부에 탑재되어 있으므로, 복수의 지지 핀(511)에 지지된 반송 지그(CJ)만이 상 포크(FK21) 상에 탑재된다.
이어서, 도 21의 (c)에 나타내는 바와 같이, 제어부(CU)는 반송 지그(CJ)를 보지한 상 포크(FK21)를 퇴출시킨다.
이어서, 도 21의 (d)에 나타내는 바와 같이, 제어부(CU)는 복수의 지지 핀(521)을 지지 위치로부터 대기 위치까지 하강시킨다. 이에 의해, 복수의 지지 핀(521)에 지지된 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)이 정전 척(112) 상에 탑재된다. 이상에 의해, 도 19에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 에지 링(FR)만이 반입되어, 커버 링(CR)이 탑재된 정전 척(112) 상에 탑재된다.
또한, 정전 척(112) 상에 탑재된 에지 링(FR) 및 커버 링(CR) 중에서 에지 링(FR)만을 플라즈마 처리 챔버(10) 내로부터 반출하는 경우에는, 제어부(CU)는 전술한 에지 링(FR)의 반입과 역의 동작을 실행한다.
위에 설명한 바와 같이, 실시형태의 처리 시스템(PS)에 의하면, 커버 링(CR)을 교환하는 일 없이, 에지 링(FR)만을 단독으로 반송할 수 있다.
[소모 부재의 교환 방법]
도 22를 참조하여, 실시형태의 소모 부재의 교환 방법의 일 예에 대해 설명한다. 도 22는 실시형태의 소모 부재의 교환 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
이하에서는, 전술한 프로세스 모듈(PM12)의 스테이지(정전 척(112))에 탑재되어 있는 에지 링(FR)만을 단독으로 교환하는 경우를 예로 들어 설명한다. 구체적으로는, 프로세스 모듈(PM12)에서 사용된 에지 링(FR)을 수납 모듈(SM)에 수용하고, 수납 모듈(SM)에 미리 수용된 미사용의 에지 링(FR)으로 교환하는 경우에 대해 설명한다. 또한, 프로세스 모듈(PM12) 이외의 프로세스 모듈(PM1~PM11)의 스테이지에 탑재되어 있는 에지 링(FR)에 대해서도, 마찬가지의 방법에 의해 교환하는 것이 가능하다. 또한, 도 22에 나타내는 실시형태의 소모 부재의 교환 방법은 제어부(CU)에 의해 처리 시스템(PS)의 각 부분이 제어됨으로써 행해진다.
도 22에 나타내는 바와 같이, 실시형태의 소모 부재의 교환 방법은, 소모도 판정 스텝(S10)과, 교환 가부 판정 스텝(S20)과, 제 1 클리닝 스텝(S30)과, 반출 스텝(S40)과, 제 2 클리닝 스텝(S50)과, 반입 스텝(S60)과, 시즈닝 스텝(S70)을 갖는다. 이하, 각각의 스텝에 대해 설명한다.
소모도 판정 스텝(S10)은 프로세스 모듈(PM12)의 스테이지에 탑재되어 있는 에지 링(FR)의 교환이 필요한지 여부를 판정하는 스텝이다. 소모도 판정 스텝(S10)에서는, 제어부(CU)는 프로세스 모듈(PM12)의 스테이지에 탑재되어 있는 에지 링(FR)의 교환이 필요한지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 제어부(CU)는, 예컨대 RF 적산 시간, RF 적산 전력, 레시피의 특정 스텝의 적산치에 기초하여, 에지 링(FR)의 교환이 필요한지 여부를 판정한다. RF 적산 시간이란, 소정의 플라즈마 처리 시에 프로세스 모듈(PM12)에서 고주파 전력이 공급된 시간의 적산치이다. RF 적산 전력이란, 소정의 플라즈마 처리 시에 프로세스 모듈(PM12)에서 공급된 고주파 전력의 적산치이다. 레시피의 특정 스텝의 적산치란, 프로세스 모듈(PM12)에서 행해지는 처리의 스텝 중 에지 링(FR)이 깎여지는 스텝에서 고주파 전력이 공급된 시간의 적산치나 고주파 전력의 적산치이다. 또한, RF 적산 시간, RF 적산 전력 및 레시피의 특정 스텝의 적산치는, 예컨대 장치가 도입된 시점, 메인터넌스가 실시된 시점 등, 에지 링(FR)을 교환한 시점을 기점으로 하여 산출되는 값이다.
RF 적산 시간을 기초로 에지 링(FR)의 교환이 필요한지 여부를 판정하는 경우, 제어부(CU)는, RF 적산 시간이 역치에 도달한 경우, 에지 링(FR)을 교환할 필요가 있다고 판정한다. 이에 대해, 제어부(CU)는, RF 적산 시간이 역치에 도달하지 않은 경우, 에지 링(FR)을 교환할 필요가 없다고 판정한다. 또한, 역치는 예비 실험 등에 의해 에지 링(FR)의 재질 등의 종류에 따라 정해지는 값이다.
RF 적산 전력을 기초로 에지 링(FR)의 교환이 필요한지 여부를 판정하는 경우, 제어부(CU)는, RF 적산 전력이 역치에 도달한 경우, 에지 링(FR)을 교환할 필요가 있다고 판정한다. 이에 대해, 제어부(CU)는, RF 적산 전력이 역치에 도달하지 않은 경우, 에지 링(FR)을 교환할 필요가 없다고 판정한다. 또한, 역치는 예비 실험 등에 의해 에지 링(FR)의 재질 등의 종류에 따라 정해지는 값이다.
레시피의 특정 스텝의 적산치를 기초로 에지 링(FR)의 교환이 필요한지 여부를 판정하는 경우, 제어부(CU)는, 특정의 스텝에 있어서의 RF 적산 시간 또는 RF 적산 전력이 역치에 도달한 경우, 에지 링(FR)의 교환이 필요하다고 판정한다. 이에 대해, 제어부(CU)는, 특정 스텝에 있어서의 RF 적산 시간 또는 RF 적산 전력이 역치에 도달하지 않은 경우, 에지 링(FR)을 교환할 필요가 없다고 판정한다. 레시피의 특정 스텝의 적산치를 기초로 에지 링(FR)의 교환이 필요한지 여부를 판정하는 경우, 고주파 전력이 인가되어 에지 링(FR)이 깎여지는 스텝에 기초하여, 에지 링(FR)을 교환하는 타이밍을 산출할 수 있다. 이 때문에, 특히 높은 정밀도로 에지 링(FR)을 교환하는 타이밍을 산출할 수 있다. 또한, 역치는 예비 실험 등에 의해 에지 링(FR)의 재질 등의 종류에 따라 정해지는 값이다.
소모도 판정 스텝(S10)에서, 프로세스 모듈(PM12)의 스테이지에 탑재되어 있는 에지 링(FR)의 교환이 필요하다고 판정한 경우, 제어부(CU)는 교환 가부 판정 스텝(S20)을 실행한다. 소모도 판정 스텝(S10)에서, 프로세스 모듈(PM12)의 스테이지에 탑재되어 있는 에지 링(FR)의 교환이 필요하지 않다고 판정한 경우, 제어부(CU)는 소모도 판정 스텝(S10)를 반복한다.
교환 가부 판정 스텝(S20)은, 처리 시스템(PS)의 상태가 에지 링(FR)의 교환을 실행할 수 있는 상태인지 여부를 판정하는 스텝이다. 교환 가부 판정 스텝(S20)에서는, 제어부(CU)는, 처리 시스템(PS)의 상태가 에지 링(FR)의 교환을 실행할 수 있는 상태인지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 제어부(CU)는, 예컨대 에지 링(FR)의 교환을 실행할 프로세스 모듈(PM12)에서 기판(W)에 처리가 실행되고 있지 않은 경우, 에지 링(FR)의 교환이 가능하다고 판정한다. 이에 대해, 제어부(CU)는, 프로세스 모듈(PM12)에서 기판(W)에 처리가 행해지고 있는 경우, 에지 링(FR)의 교환이 가능하지 않다고 판정한다. 또한, 제어부(CU)는, 예컨대 에지 링(FR)의 교환을 실행할 프로세스 모듈(PM12)에서 처리가 행해지고 있는 기판(W)과 동일한 로트의 기판(W)의 처리가 종료된 경우, 에지 링(FR)의 교환이 가능하다고 판정해도 좋다. 이 경우, 제어부(CU)는, 프로세스 모듈(PM12)에서 처리가 행해지고 있는 기판(W)과 동일한 로트의 기판(W)의 처리가 종료될 때까지, 에지 링(FR)의 교환이 가능하지 않다고 판정한다.
교환 가부 판정 스텝(S20)에서, 처리 시스템(PS)의 상태가 에지 링(FR)의 교환을 실행할 수 있는 상태라고 판정한 경우, 제어부(CU)는 제 1 클리닝 스텝(S30)을 실행한다. 교환 가부 판정 스텝(S20)에서, 처리 시스템(PS)의 상태가 에지 링(FR)의 교환을 실행할 수 없는 상태라고 판정한 경우, 제어부(CU)는 교환 가부 판정 스텝(S20)을 반복한다.
제 1 클리닝 스텝(S30)은 프로세스 모듈(PM12)의 클리닝 처리를 실행하는 스텝이다. 제 1 클리닝 스텝(S30)에서는, 제어부(CU)는, 가스 도입계, 배기계, 전력 도입계 등을 제어하는 것에 의해, 프로세스 모듈(PM12)의 클리닝 처리를 실행한다. 클리닝 처리란, 플라즈마 처리에 의해 발생한 프로세스 모듈(PM12) 내의 퇴적물을 처리 가스의 플라즈마 등에 의해 제거하여, 프로세스 모듈(PM12) 내를 깨끗한 상태로 안정시키는 처리이다. 제 1 클리닝 스텝(S30)을 실행함으로써, 반출 스텝(S40)에서 스테이지로부터 에지 링(FR)을 반출할 때, 프로세스 모듈(PM12) 내의 퇴적물이 말려 올라가는 것을 억제할 수 있다. 처리 가스로서는, 예컨대, 산소(O2) 가스, 불화탄소(CF)계 가스, 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스, 헬륨(He) 가스, 또는 이들의 2종 이상의 혼합 가스를 이용할 수 있다. 또한, 프로세스 모듈(PM12)의 클리닝 처리를 실행할 때, 처리 조건에 따라서는 스테이지의 정전 척(112)을 보호하기 위해서, 정전 척(112)의 상면에 더미 웨이퍼 등의 기판(W)을 탑재한 상태로 클리닝 처리를 실행해도 좋다. 또한, 프로세스 모듈(PM12) 내에 퇴적물이 존재하지 않는 경우 등, 퇴적물이 말려 올라갈 일이 없는 경우에는, 제 1 클리닝 스텝(S30)을 실행하지 않아도 좋다. 또한, 정전 척(112)에 의해 에지 링(FR)이 스테이지에 흡착되어 있는 경우에는, 다음 반출 스텝(S40)까지 제전 처리를 실행한다.
반출 스텝(S40)은, 프로세스 모듈(PM12)을 대기 개방하는 일 없이, 프로세스 모듈(PM12) 내로부터 에지 링(FR)을 반출하는 스텝이다. 반출 스텝(S40)에서는, 제어부(CU)는, 프로세스 모듈(PM12)을 대기 개방하는 일 없이, 프로세스 모듈(PM12) 내로부터 에지 링(FR)을 반출하도록 처리 시스템(PS)의 각 부분을 제어한다. 구체적으로는, 게이트 밸브(G1)를 개방하고, 반송 로봇(TR2)에 의해, 프로세스 모듈(PM12)의 내부의 스테이지에 탑재된 에지 링(FR)을 프로세스 모듈(PM12)로부터 반출한다. 이어서, 게이트 밸브(G4)를 개방하고, 반송 로봇(TR2)에 의해, 프로세스 모듈(PM12)로부터 반출된 에지 링(FR)을 수납 모듈(SM)에 수납한다.
제 2 클리닝 스텝(S50)은 프로세스 모듈(PM12)의 스테이지의 에지 링(FR)이 탑재되는 면을 클리닝 처리하는 스텝이다. 제 2 클리닝 스텝(S50)에서는, 제어부(CU)는, 가스 도입계, 배기계, 전력 도입계 등을 제어하는 것에 의해, 프로세스 모듈(PM12)의 스테이지의 에지 링(FR)이 탑재되는 면의 클리닝 처리를 실행한다. 제 2 클리닝 스텝(S50)에 있어서의 클리닝 처리는, 예컨대 제 1 클리닝 스텝(S30)과 마찬가지의 방법으로 실행할 수 있다. 즉, 처리 가스로서는, 예컨대, O2 가스, CF계 가스, N2 가스, Ar 가스, He 가스, 또는 이들의 2종 이상의 혼합 가스를 이용할 수 있다. 또한, 프로세스 모듈(PM12)의 클리닝 처리를 실행할 때, 처리 조건에 따라서는 스테이지의 정전 척(112)을 보호하기 위해서, 정전 척(112)의 상면에 더미 웨이퍼 등의 기판(W)을 탑재한 상태로 클리닝 처리를 실행해도 좋다. 또한, 제 2 클리닝 스텝(S50)은 생략해도 좋다.
반입 스텝(S60)은, 프로세스 모듈(PM12)을 대기 개방하는 일 없이, 프로세스 모듈(PM12) 내에 에지 링(FR)을 반입하고, 스테이지에 탑재하는 스텝이다. 반입 스텝(S60)에서는, 제어부(CU)는, 프로세스 모듈(PM12)을 대기 개방하는 일 없이, 프로세스 모듈(PM12) 내에 에지 링(FR)을 반입하도록 처리 시스템(PS)의 각 부분을 제어한다. 구체적으로는, 게이트 밸브(G4)를 개방하고, 반송 로봇(TR2)에 의해, 수납 모듈(SM)에 수용된 미사용의 에지 링(FR)을 반출한다. 이어서, 게이트 밸브(G1)를 개방하고, 반송 로봇(TR2)에 의해, 미사용의 에지 링(FR)을 프로세스 모듈(PM12)에 반입하고, 스테이지에 탑재한다. 예컨대, 제어부(CU)는 처리 시스템(PS)의 각 부분을 제어하여, 도 20의 (a) 내지 도 20의 (d) 및 도 21의 (a) 내지 도 21의 (d)에 나타내는 반송 방법에 의해, 수납 모듈(SM)에 수납된 에지 링(FR)을 프로세스 모듈(PM12) 내의 스테이지에 탑재한다.
시즈닝 스텝(S70)은 프로세스 모듈(PM12)의 시즈닝 처리를 실행하는 스텝이다. 시즈닝 스텝(S70)에서는, 제어부(CU)는, 가스 도입계, 배기계, 전력 도입계 등을 제어하는 것에 의해, 프로세스 모듈(PM12)의 시즈닝 처리를 실행한다. 시즈닝 처리란, 소정의 플라즈마 처리를 실행함으로써, 프로세스 모듈(PM12) 내의 온도나 퇴적물의 상태를 안정시키기 위한 처리이다. 또한, 시즈닝 스텝(S70)에서는, 프로세스 모듈(PM12)의 시즈닝 처리 후, 프로세스 모듈(PM12) 내에 품질 관리용 웨이퍼를 반입하고, 품질 관리용 웨이퍼에 대해, 소정의 처리를 실행해도 좋다. 이에 의해, 프로세스 모듈(PM12)의 상태가 정상인지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 시즈닝 스텝(S70)은 생략해도 좋다.
위에 설명한 바와 같이, 실시형태의 처리 시스템(PS)에 의하면, 프로세스 모듈(PM12)을 대기 개방하는 일 없이, 반송 로봇(TR2)에 의해 프로세스 모듈(PM12) 내로부터 에지 링(FR)을 반출한다. 그 후, 프로세스 모듈(PM12) 내를 클리닝 처리하고, 이어서 반송 로봇(TR2)에 의해 프로세스 모듈(PM12) 내에 에지 링(FR)을 반입한다. 이에 의해, 작업자가 수동으로 에지 링(FR)의 교환을 실행하는 일 없이, 에지 링(FR)만을 단독으로 교환할 수 있다. 이 때문에, 에지 링(FR)의 교환에 필요한 시간을 단축할 수 있어서 생산성이 향상된다. 또한, 에지 링(FR)의 반입 전에 에지 링(FR)이 탑재되는 면이 클리닝됨으로써, 에지 링(FR)과 해당 에지 링(FR)이 탑재되는 면과의 사이에 퇴적물이 존재하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 양자의 접촉이 양호해짐으로써 에지 링(FR)의 온도 제어성을 양호하게 유지할 수 있다.
또한, 전술한 프로세스 모듈(PM12)의 스테이지(정전 척(112))에 탑재되어 있는 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 동시에 교환하는 경우에 대해서도, 에지 링(FR)만을 단독으로 교환하는 경우와 마찬가지의 방법을 적용할 수 있다. 이 경우, 소모도 판정 스텝(S10)에서는, 제어부(CU)는, 프로세스 모듈(PM12)의 스테이지에 탑재되어 있는 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)의 교환이 필요한지 여부를 판정한다. 반출 스텝(S40)에서는, 제어부(CU)는, 처리 시스템(PS)의 각 부분을 제어하여, 프로세스 모듈(PM12)의 내부의 스테이지에 탑재된 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 반출한다. 반입 스텝(S60)에서는, 제어부(CU)는, 처리 시스템(PS)의 각 부분을 제어하여, 도 18의 (a) 내지 도 18의 (d)에 나타내는 반송 방법에 의해, 수납 모듈(SM)에 수납된 에지 링(FR) 및 커버 링(CR)을 프로세스 모듈(PM12) 내의 스테이지에 탑재한다.
도 23 내지 도 25를 참조하여, 도 1의 처리 시스템(PS)이 구비하는 프로세스 모듈(PM1~PM12)로서 이용되는 플라즈마 처리 장치의 다른 일 예에 대해 설명한다.
플라즈마 처리 장치(1X)는, 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서의 플라즈마 처리 챔버(10) 및 승강 기구(50) 대신에, 플라즈마 처리 챔버(10X) 및 승강 기구(50X)를 포함한다. 또한, 그 외의 구성에 대해서는 플라즈마 처리 장치(1)와 같을 수 있다.
플라즈마 처리 챔버(10X)는 기판 지지부(11X) 및 상부 전극(12)을 포함한다. 기판 지지부(11X)는 플라즈마 처리 챔버(10X) 내의 플라즈마 처리 공간(10s)의 하부 영역에 배치된다. 상부 전극(12)은 기판 지지부(11X)의 상방에 배치되어, 플라즈마 처리 챔버(10X)의 천판의 일부로서 기능할 수 있다.
기판 지지부(11X)는 플라즈마 처리 공간(10s)에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지부(11X)는 하부 전극(111), 정전 척(112), 링 어셈블리(113X), 절연체(115) 및 베이스(116)를 포함한다. 정전 척(112)은 하부 전극(111) 상에 배치되어 있다. 정전 척(112)은 상면에서 기판(W)을 지지한다. 링 어셈블리(113X)는 에지 링(FRX) 및 커버 링(CRX)을 포함한다. 에지 링(FRX)은 환형상을 갖고, 하부 전극(111)의 주연부 상면에서 기판(W)의 주위에 배치되어 있다. 에지 링(FRX)은, 예컨대 플라즈마 처리의 균일성을 향상시킨다. 커버 링(CRX)은 환형상을 갖고, 에지 링(FRX)의 외주부에 배치되어 있다. 커버 링(CRX)은, 예컨대 플라즈마로부터 절연체(115)의 상면을 보호한다. 도 23의 예에서는, 에지 링(FRX)의 외경은 커버 링(CRX)의 내경과 같거나, 또는 커버 링(CRX)의 내경보다 작다. 즉, 평면에서 볼 때, 에지 링(FRX)과 커버 링(CRX)은 중복되지 않는다. 이에 의해, 에지 링(FRX)과 커버 링(CRX)은 독립적으로 승강한다. 절연체(115)는 베이스(116) 상에서 하부 전극(111)을 둘러싸도록 배치된다. 베이스(116)는 플라즈마 처리 챔버(10X)의 바닥부에 고정되어, 하부 전극(111) 및 절연체(115)를 지지한다.
승강 기구(50X)는 기판(W), 에지 링(FRX) 및 커버 링(CRX)을 승강시킨다. 승강 기구(50X)는 제 1 승강 기구(51), 제 3 승강 기구(53) 및 제 4 승강 기구(54)를 포함한다.
제 1 승강 기구(51)는 복수의 지지 핀(511) 및 액추에이터(512)를 포함한다. 복수의 지지 핀(511)은 하부 전극(111) 및 정전 척(112)에 형성된 관통 구멍(H1)에 삽통되어 정전 척(112)의 상면에 대해서 돌몰 가능하게 되어 있다. 복수의 지지 핀(511)은, 정전 척(112)의 상면에 대해서 돌출하는 것에 의해, 상단을 기판(W)의 하면에 맞닿게 하여 기판(W)을 지지한다. 액추에이터(512)는 복수의 지지 핀(511)을 승강시킨다. 액추에이터(512)로서는, DC 모터, 스테핑 모터, 리니어 모터 등의 모터, 에어 실린더 등의 에어 구동 기구, 피에조 액추에이터 등을 이용할 수 있다. 이러한 제 1 승강 기구(51)는, 예컨대 반송 로봇(TR1, TR2)과 기판 지지부(11) 사이에서 기판(W)의 주고받기를 할 때, 복수의 지지 핀(511)을 승강시킨다.
제 3 승강 기구(53)는 복수의 지지 핀(531) 및 액추에이터(532)를 포함한다. 복수의 지지 핀(531)은 절연체(115)에 형성된 관통 구멍(H3)에 삽통되어 절연체(115)의 상면에 대해서 돌몰 가능하게 되어 있다. 복수의 지지 핀(531)은, 절연체(115)의 상면에 대해서 돌출하는 것에 의해, 상단을 에지 링(FRX)의 하면에 맞닿게 하여 에지 링(FRX)을 지지한다. 액추에이터(532)는 복수의 지지 핀(531)을 승강시킨다. 액추에이터(532)로서는, 예컨대 액추에이터(512)와 마찬가지의 것을 이용할 수 있다.
제 4 승강 기구(54)는 복수의 지지 핀(541) 및 액추에이터(542)를 포함한다. 복수의 지지 핀(541)은 절연체(115)에 형성된 관통 구멍(H4)에 삽통되어 절연체(115)의 상면에 대해서 돌몰 가능하게 되어 있다. 복수의 지지 핀(541)은, 절연체(115)의 상면에 대해서 돌출하는 것에 의해, 상단을 커버 링(CRX)의 하면에 맞닿게 하여 커버 링(CRX)을 지지한다. 액추에이터(542)는 복수의 지지 핀(541)을 승강시킨다. 액추에이터(542)로서는, 예컨대 액추에이터(512)와 마찬가지의 것을 이용할 수 있다.
이러한 승강 기구(50X)에서는, 반송 로봇(TR1, TR2)과 기판 지지부(11) 사이에서 에지 링(FRX) 및 커버 링(CRX)의 주고받기를 하는 경우, 복수의 지지 핀(531, 541)을 승강시킨다. 예컨대, 반송 로봇(TR1, TR2)에 의해, 정전 척(112) 상에 탑재된 에지 링(FRX) 및 커버 링(CRX)을 반출하는 경우, 도 24에 나타내는 바와 같이, 복수의 지지 핀(531, 541)을 상승시킨다. 이에 의해, 복수의 지지 핀(531)에 의해 에지 링(FRX)이 들어 올려지는 동시에, 복수의 지지 핀(541)에 의해 커버 링(CRX)이 들어 올려지고, 반송 로봇(TR1, TR2)에 의해 에지 링(FRX) 및 커버 링(CRX)을 동시에 반출할 수 있다.
또한, 이러한 승강 기구(50X)에서는, 반송 로봇(TR1, TR2)과 기판 지지부(11) 사이에서 에지 링(FRX)만의 주고받기를 하는 경우, 복수의 지지 핀(531)을 승강시킨다. 예컨대, 반송 로봇(TR1, TR2)에 의해, 정전 척(112) 상에 탑재된 에지 링(FRX)만을 반출하는 경우, 도 25에 나타내는 바와 같이, 복수의 지지 핀(531)을 상승시킨다. 이에 의해, 복수의 지지 핀(531)에 의해 에지 링(FRX)만이 들어 올려지고, 반송 로봇(TR1, TR2)에 의해 에지 링(FRX)을 단독으로 반출할 수 있다.
또한, 상기의 실시형태에서, 에지 링(FR, FRX) 및 커버 링(CR, CRX)은 환상 부재의 일 예이고, 에지 링(FR, FRX)은 내측 링의 일 예이며, 커버 링(CR, CRX)은 외측 링의 일 예이다. 또한, 반송 로봇(TR1, TR2)은 반송 장치의 일 예이다. 또한, 지지 핀(521)은 제 1 지지 핀의 일 예이고, 지지 핀(511)은 제 2 지지 핀의 일 예이며, 지지 핀(531)은 제 3 지지 핀의 일 예이고, 지지 핀(541)은 제 4 지지 핀의 일 예이다.
금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아닌 것으로 생각되어야 한다. 상기의 실시형태는 첨부의 청구범위 및 그 취지를 일탈하는 일 없이, 여러 가지 형태로 생략, 치환, 변경되어도 좋다.
상기의 실시형태에서는, 에지 링(FR) 및/또는 커버 링(CR)을 승강시키는 기구로서, 승강 기구(50) 및 승강 기구(50X)를 설명했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 에지 링(FR)의 외주부와 커버 링(CR)의 내주부가 중복되는 경우, 커버 링(CR)에 관통 구멍을 형성하고, 해당 관통 구멍에 감합하는 제 1 보지부와, 해당 제 1 보지부의 축방향으로 연접되며 제 1 보지부의 외주로부터 돌출하는 돌출부를 갖는 제 2 보지부를 갖는 지지 핀에 의해, 에지 링(FR)과 커버 링(CR)을 독립적으로 승강시킬 수 있다. 예컨대, 커버 링(CR)의 관통 구멍에 제 1 보지부를 관통시켜서, 제 1 보지부의 선단을 커버 링(CR)의 이면에 맞닿게 함으로써, 에지 링(FR)을 단독으로 들어 올릴 수 있다. 또한 예컨대, 커버 링(CR)의 관통 구멍에 제 1 보지부를 관통시켜서, 제 2 보지부의 돌출부를 커버 링(CR)의 하면에 맞닿게 함으로써, 커버 링(CR)을 단독으로 들어 올릴 수 있다. 또한, 이 구성의 세부 사항은 미국 특허 출원 공개 제 2020/0219753 호 명세서에 기재되어 있다.
상기의 실시형태에서는, 수납 모듈과 프로세스 모듈 사이에서 에지 링을 반송하는 경우를 설명했지만, 본 개시는 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 에지 링 대신에, 프로세스 모듈 내에 장착되는 다른 소모 부재, 예컨대 커버 링, 상부 전극의 천판 등을 반송하는 경우에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다.
10: 플라즈마 처리 챔버
11: 기판 지지부
112: 정전 척
113: 링 어셈블리
50: 승강 기구
78: 카세트
781: 베이스 플레이트
782: 가이드 핀
CR: 커버 링
CRa: 절결부
CU: 제어부
FR: 에지 링
FRa: 절결부
PS: 처리 시스템
TM1, TM2: 진공 반송 모듈
TR1, TR2: 반송 로봇
W: 기판

Claims (10)

  1. 외주 및 내주의 적어도 일방에 절결부를 갖는 환상 부재를 수납하는 용기에 있어서,
    상기 환상 부재를 탑재하는 베이스 플레이트를 갖고,
    상기 베이스 플레이트는, 상기 베이스 플레이트로부터 돌출하는 복수의 가이드 핀으로서, 상기 환상 부재를 위치 결정하는 복수의 가이드 핀을 갖고,
    상기 복수의 가이드 핀은 상기 절결부에 맞물리는 핀을 포함하는
    수납 용기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 다단으로 마련되어 있는
    수납 용기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는,
    상기 환상 부재가 탑재되는 탑재면과,
    상기 탑재면에 대해서 패여 있으며, 상기 환상 부재를 반송하는 반송 로봇의 포크가 삽입되는 포크 삽입 홈을 포함하는
    수납 용기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 가이드 핀은 선단이 테이퍼진 원추 형상을 갖는
    수납 용기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 가이드 핀은 상기 환상 부재의 상기 외주에 접촉하는 것에 의해 해당 환상 부재를 위치 결정하는
    수납 용기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 가이드 핀은 상기 환상 부재의 상기 내주에 접촉하는 것에 의해 해당 환상 부재를 위치 결정하는
    수납 용기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환상 부재는 플라즈마 처리 시에 기판의 주위에 배치되는 부재인
    수납 용기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환상 부재는 둘레 방향으로 서로 이격된 복수의 절결부를 갖고,
    상기 복수의 가이드 핀은 상기 복수의 절결부의 각각과 맞물리는 복수의 핀을 포함하는
    수납 용기.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절결부는 평면에서 볼 때 V자 형상을 갖는
    수납 용기.
  10. 외주 및 내주의 적어도 일방에 절결부를 갖는 환상 부재를 수납하는 수납 용기를 포함하는 수납 모듈과,
    상기 수납 모듈에 접속되는 진공 반송 모듈로서, 상기 수납 용기에 상기 환상 부재를 반송하는 반송 로봇을 갖는 진공 반송 모듈을 구비하고,
    상기 수납 용기는,
    상기 환상 부재를 탑재하는 베이스 플레이트와,
    상기 베이스 플레이트로부터 돌출하는 복수의 가이드 핀으로서, 상기 환상 부재를 위치 결정하는 복수의 가이드 핀을 갖고,
    상기 복수의 가이드 핀은 상기 절결부에 맞물리는 핀을 포함하는
    처리 시스템.
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