KR20230130775A - 처리 장치, 배기 시스템 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

처리 장치, 배기 시스템 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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KR20230130775A
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마사노리 오쿠노
토시히코 요네지마
마사카즈 사카타
마사미치 야치
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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

본 실시 형태에 의하면, 피처리물을 가스로 처리하는 처리로를 광체(筐體)의 내부에 구비하고, 상기 광체의 후방부에 메인터넌스를 가능하게 하는 개구부가 형성되는 처리 유닛; 상기 개구부의 정면에 상기 개구부의 폭보다 넓은 주 메인터넌스 영역을 형성하도록 상기 개구부의 옆에 설치되고, 상기 처리로로부터 상기 가스를 배기하는 배기 유닛; 및 상기 광체의 외측 후방부의 상기 배기 유닛의 후방부에 인접하여 배치되고, 상기 배기 유닛의 길이 방향으로 상기 주 메인터넌스 영역과 같은 길이를 확보하면서 상기 주 메인터넌스 영역으로 돌출되지 않고, 상기 배기 유닛이 배기하는 상기 가스를 배기하는 배기 장치를 포함하는 구성이 제공된다.

Description

처리 장치, 배기 시스템 및 반도체 장치의 제조 방법{PROCESSING APPARATUS, EXHAUST SYSTEM AND METHOD OF MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 개시는 처리 장치, 배기 시스템 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 처리 장치로서, 처리로가 설치된 플로어(예컨대 3층)의 하층계의 플로어(예컨대 1층)에 배기 장치를 설치한 처리 장치, 처리로가 설치된 플로어와 동일한 플로어에 배기 장치를 설치하는 처리 장치가 있다.
일본 특개 2006-190812호 공보에는 처리로가 설치된 플로어와 동일한 플로어에 배기 장치를 설치하는 처리 장치가 개시된다. 하지만 처리로가 아닌 이재실에 배기 장치가 접속되고, 배기 효율의 향상을 위해서는 프로세스 중에 처리로와 이재실을 연통할 필요가 있어 현실적이지 않다.
처리로와 배기 장치를 다른 플로어에 설치하는 처리 장치에서는 동일 플로어에 많은 처리로를 배치할 수 있지만, 처리로와 배기 장치를 긴 배관으로 접속해야 하므로 배기 컨덕턴스(배기 효율)가 작아지는 문제가 있다.
한편 처리로가 설치된 플로어와 동일한 플로어에 배기 장치를 설치하는 처리 장치에서는, 처리 장치의 레이아웃 관계로 처리로의 측면측에 배기 유닛 및 배기 장치를 배치해야 하는 경우가 있다. 이 경우 처리로의 근방에 배기 유닛 및 배기 장치를 배치하면 메인터넌스 영역을 확보할 수 없는 경우가 있어 어떠한 대책이 필요해진다.
본 개시는 처리로가 설치된 플로어와 동일한 플로어에 배기 장치를 설치하여도 메인터넌스 영역을 설치할 수 있는 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 형태에 따르면, 피처리물을 가스로 처리하는 처리실을 내부에 구비하고, 후방부에 메인터넌스를 가능하게 하는 개구부가 형성되는 제1 광체(筐體); 상기 개구부와 대향하는 영역에 상기 개구부보다 넓은 주 메인터넌스 영역을 형성하도록 상기 개구부의 옆에 설치되는 배기 유닛; 및 상기 개구부와 대향하는 영역에 상기 개구부보다 넓은 주 메인터넌스 영역을 형성하도록 설치되고, 상기 가스를 배기하는 배기 장치를 포함하고, 상기 배기 유닛과 상기 배기 장치의 하나의 측면은 상기 주 메인터넌스 영역에 향하고, 상기 배기 장치의 또 하나의 측면은 상기 주 메인터넌스 영역을 포함하는 메인터넌스 영역에 향하고, 상기 배기 장치의 후방에 상기 주 메인터넌스 영역의 폭과 동등 이상의 폭의 메인터넌스 영역이 설치되는 처리 장치가 제공된다.
본 개시에 따르면 처리로가 설치된 플로어와 동일한 플로어에 배기 장치를 설치하여도 메인터넌스 영역을 설치할 수 있으므로, 장치의 메인터넌스를 수행할 수 있다.
도 1a는 본 개시의 실시 형태에 따른 처리 장치 개략 구성을 도시한 사시도.
도 1b는 본 개시의 실시 형태에 따른 처리 장치의 후면도.
도 2는 본 개시의 실시 형태에 따른 처리 장치의 일부를 도시하는 단면도.
도 3a는 본 개시의 실시 형태에 따른 처리 장치의 내부 구성의 일부를 도시한 측면도.
도 3b는 본 개시의 실시 형태에 따른 처리 장치의 배기 장치에 이용되는 부스터 펌프를 도시하는 단면도.
도 4는 본 개시의 실시 형태에 따른 처리 장치의 배기 유닛에 이용되는 게이트 밸브를 도시하는 사시도.
도 5는 본 개시의 실시 형태에 따른 처리 장치의 배기 유닛과 배기 장치의 일부를 도시하는 단면도.
도 6은 본 개시의 실시 형태에 따른 복수의 처리 장치를 도시하는 평면도.
도 7은 본 개시의 실시 형태에 따른 처리 장치에 구비된 기판 처리 장치용 컨트롤러를 설명하기 위한 블록도.
도 8은 본 개시의 실시 형태에 따른 처리 장치에서 실행되는 성막 시퀀스에서의 각(各) 부(部)의 가동 타이밍을 도시한 흐름도.
도 9는 본 개시의 실시 형태에 따른 처리 장치에 구비된 배기 시스템 구성의 작용을 이해하기 위한 그래프를 도시한 도면.
본 개시의 일 실시 형태에 따른 처리 장치(10)의 구성에 대해서 도 1 내지 도 9를 참조하면서 설명한다. 또한 도면 중 화살표 F 방향은 처리 장치(10)의 정면 방향을 도시하고, 화살표 B 방향은 처리 장치(10)의 후면 방향을 도시하고, 화살표 R 방향은 처리 장치(10)의 오른쪽 방향(정면으로부터 보았을 때), 화살표 L 방향은 처리 장치(10)의 왼쪽 방향(정면으로부터 보았을 때)을 도시하고, 화살표 U 방향은 처리 장치(10)의 상방향을 도시하고, 화살표 D 방향은 처리 장치(10)의 하방향을 도시한다.
(1) 처리 장치의 전체 구성
도 1b 및 도 3a에 도시하는 바와 같이 처리 장치(10)는 플로어(124)(본 실시 형태에서는 일례로서 3층의 플로어) 상에 설치된다. 처리 장치(10)는 광체(12) 내를 구성하는 각 부품을 포함하는 처리 유닛(11)을 구비한다. 광체(12)의 화살표 F 방향측을 향하는 정면 벽에는 메인터넌스 가능하도록 설치된 개구부가 개설되고, 이 개구부에는 개구부를 개폐하는 출입 기구로서 한 쌍의 정면 메인터넌스 문(14)이 설치된다. 또한 이 처리 장치(10)에서는 후술하는 실리콘 등의 피처리물로서의 기판(웨이퍼)(16)을 수납한 포드(기판 수용기)(18)가 광체(12) 내외로 기판(16)을 반송하는 캐리어로서 사용된다. 기판(16)은 예컨대 반도체 장치에 이용되는 것이다.
도 1a에 도시되는 바와 같이 처리 유닛(11)의 광체(12)의 정면 벽에는 포드 반입 반출구(미도시)가 광체(12) 내외를 연통하도록 개설된다. 포드 반입 반출구에는 로드 포트(20)가 설치된다. 로드 포트(20) 상에는 포드(18)가 재치되는 것과 함께 상기 포드(18)의 위치 맞춤이 수행되도록 구성된다.
광체(12) 내의 대략 중앙부에서의 상부에는 회전식 포드 선반(22)이 설치된다. 회전식 포드 선반(22) 상에는 복수 개의 포드(18)가 보관되도록 구성된다. 회전식 포드 선반(22)은 수직으로 설치(立設)되며 수평면(水平面) 내에서 회전되는 지주와, 지주에 상중하단의 각 위치에서 방사상으로 지지된 복수 매의 선반판을 구비한다.
광체(12) 내에서의 로드 포트(20)와 회전식 포드 선반(22) 사이에는 포드 반송 장치(24)가 설치된다. 포드 반송 장치(24)는 포드(18)를 보지(保持)한 채 승강 가능한 포드 엘리베이터(24a)와 포드 반송 기구(24b)의 연속 동작에 의해 로드 포트(20), 회전식 포드 선반(22), 포드 오프너(26) 사이에 포드(18)를 서로 반송하도록 구성된다.
광체(12) 내의 하부에는 서브 광체(28)가 광체(12) 내의 대략 중앙부로부터 후단(後端)에 걸쳐 설치된다. 서브 광체(28)의 정면 벽에는 기판(16)을 서브 광체(28) 내외로 반송하는 한 쌍의 포드 오프너(26)가 각각 설치된다.
각 포드 오프너(26)는 포드(18)를 재치하는 재치대와, 포드(18)의 캡을 탈착하는 캡 탈착 기구(30)를 구비한다. 포드 오프너(26)는 재치대 상에 재치된 포드(18)의 덮개를 캡 탈착 기구(30)에 의해 탈착하는 것에 의해 포드(18)의 웨이퍼 출입구를 개폐하도록 구성된다.
광체(12)에 구성되는 서브 광체(28) 내에는 포드 반송 장치(24)나 회전식 포드 선반(22) 등이 설치된 공간으로부터 유체적으로 격리된 이재실(32)이 구성된다. 이재실(32) 전측(前側) 영역에는 웨이퍼 이재 기구(기판 이재 기구)(34)가 설치된다. 기판 이재 기구(34)는 기판(16)을 수평 방향으로 회전 또는 직동(直動) 가능한 기판 이재 장치(34a)와, 기판 이재 장치(34a)를 승강시키는 기판 이재 장치 엘리베이터(34b)로 구성된다. 기판 이재 장치 엘리베이터(34b)는 서브 광체(28)의 이재실(32)의 전방(前方) 영역 우단부(右端部)와 광체(12) 우측의 단부 사이에 설치된다. 기판 이재 장치(34a)는 기판(16)의 보지부로서의 트위저를 구비한다. 이들 기판 이재 장치 엘리베이터(34b) 및 기판 이재 장치(34a)의 연속 동작에 의해 기판(16)을 기판 보지구로서의 보트(36)에 대하여 장전(裝塡, charging) 및 탈장(脫裝, discharging)하는 것이 가능하도록 구성된다.
도 1b 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 서브 광체(28)[이재실(32)] 내에는 보트(36)를 승강시키는 보트 엘리베이터(38)가 설치된다. 보트 엘리베이터(38)의 승강대에는 암이 연결된다. 암에는 개체(蓋體)(40)가 수평하게 설치된다. 개체(40)는 보트(36)를 수직으로 지지하고, 처리로(42)의 하단부를 폐색(閉塞) 가능하도록 구성된다.
도 1b 및 도 2에 도시하는 회전식 포드 선반(22), 보트 엘리베이터(38), 포드 반송 장치(24), 기판 이재 기구(34), 보트(36) 및 회전 기구(44)에 의해 반송 기구가 구성된다. 이들 회전식 포드 선반(22), 보트 엘리베이터(38), 포드 반송 장치(24), 기판 이재 기구(34), 보트(36) 및 회전 기구(44)는 각각 반송 컨트롤러(46)에 전기적으로 접속된다.
도 1a에 도시하는 바와 같이 보트(36)를 수용하여 대기시키는 대기부(待機部)(48)의 상방(上方)에는 처리로(42)가 설치된다.
이재실(32)의 기판 이재 장치 엘리베이터(34b)측과 반대측인 좌측 단부에는 클린 유닛(50)이 설치된다. 클린 유닛(50)은 청정화된 분위기 또는 불활성 가스인 클린 에어(52)를 공급하도록 구성된다. 클린 유닛(50)으로부터 취출(吹出)된 클린 에어(52)는 기판 이재 장치(34a), 대기부(48)에 있는 보트(36)의 주위를 유통한 후, 미도시된 덕트에 의해 흡입되어 광체(12)의 외부에 배기되거나, 또는 클린 유닛(50)의 흡입측인 1차측(공급측)에까지 순환되어 클린 유닛(50)에 의해 이재실(32) 내에 다시 취출되도록 구성된다.
이와 같이 도 1a에 도시하는 바와 같이 처리 유닛(11)은 예컨대 처리로(42), 회전식 포드 선반(22), 포드 반송 장치(24), 기판 이재 기구(34), 보트(36)등 광체(12) 내를 구성하는 부품으로 구성되고, 서브 광체(28)를 구성하는 부품도 처리 유닛(11)에 포함된다. 또한 포드(18)나 기판(16)을 처리 유닛(11)에 포함시켜도 좋다.
도 2에 도시하는 바와 같이 가스 공급 유닛(54)에는 처리 가스 공급원(미도시), 개폐 밸브(미도시), 가스 유량 제어기로서의 매스 플로우 컨트롤러(64a)(이하, MFC로 생략하여 지칭한다), 처리 가스 공급관(66a)을 포함하는 처리 가스 공급계, 퍼지 가스 공급원(미도시), 개폐 밸브(미도시), MFC(64b), 퍼지 가스 공급관(66b)을 포함하는 퍼지 가스 공급계가 격납된다.
배기 유닛(56)의 광체(56A)의 내부에는 배기 배관(68), 압력 검지부로서의 압력 센서(70), 예컨대 APC(Auto Pressure Controller) 밸브로서 구성된 압력 조정부(72)에 의해 구성되는 가스 배기 기구 등이 격납된다. 또한 배기 유닛(56)의 상세에 대해서는 후술한다.
도 2에 도시하는 바와 같이 배기 유닛(56)에는 배기 장치(74)가 인접하여 배치된다. 또한 배기 장치(74)의 상세에 대해서는 후술한다.
도 2에 도시하는 바와 같이 제어부로서의 기판 처리 장치용 컨트롤러(76)는 반송 컨트롤러(46), 온도 컨트롤러(78), 압력 컨트롤러(80), 가스 공급 컨트롤러(82)에 각각 접속된다.
(2) 처리로의 구성
도 2에 도시하는 바와 같이 처리로(42)는 반응관(84)을 구비한다. 반응관(84)은 내부 반응관(86)과 그 외측에 설치된 외부 반응관(88)을 구비한다. 내부 반응관(86)은 원통 형상으로 형성되고, 내부 반응관(86) 내의 통중공부(筒中空部)에는 기판(16)을 처리하는 처리실(90)이 형성된다. 처리실(90)은 보트(36)를 수용 가능하도록 구성된다.
반응관(84)의 외측에는 반응관(84)의 측벽면을 둘러싸도록 원통 형상의 히터(92)가 설치된다. 히터(92)는 히터 베이스(94)에 지지되는 것에 의해 수직으로 설치된다.
외부 반응관(88)의 하방(下方)에는 외부 반응관(88)과 동심원 형상이 되도록 원통 형상의 노구부(爐口部)(96)가 배설(配設)된다. 노구부(96)는 내부 반응관(86)의 하단부와 외부 반응관(88)의 하단부를 지지하도록 설치되고, 내부 반응관(86)의 하단부와 외부 반응관(88)의 하단부에 각각 맞물린다(係合). 또한 노구부(96)와 외부 반응관(88) 사이에는 씰 부재로서의 O링(98)이 설치된다. 노구부(96)가 히터 베이스(94)에 지지되는 것에 의해 반응관(84)은 수직으로 설치된 상태가 된다. 반응관(84)과 노구부(96)에 의해 반응 용기가 형성된다.
노구부(96)에는 처리 가스 노즐(100a) 및 퍼지 가스 노즐(100b)이 처리실(90) 내에 연통하도록 접속된다. 처리 가스 노즐(100a)에는 처리 가스 공급관(66a)이 접속된다. 처리 가스 공급관(66a)의 상류측에는 MFC(64a)를 개재하여 미도시된 처리 가스 공급원 등이 접속된다. 또한 퍼지 가스 노즐(100b)에는 퍼지 가스 공급관(66b)이 접속된다. 퍼지 가스 공급관(66b)의 상류측에는 MFC(64b)를 개재하여 미도시된 퍼지 가스 공급원 등이 접속된다. MFC(64a, 64b)에는 가스 공급 컨트롤러(82)가 전기적으로 접속된다.
노구부(96)에는 처리실(90)의 분위기를 배기하는 배기 배관(68)이 접속된다. 배기 배관(68)은 내부 반응관(86)과 외부 반응관(88)의 극간(隙間)에 의해 형성되는 통 형상 공간(102)의 하단부에 배치된다. 배기 배관(68)은 통 형상 공간(102)에 연통된다.
노구부(96)의 하방에는 노구부(96)의 하단 개구(開口)를 기밀하게 폐색 가능한 개체(40)가 설치된다. 개체(40)의 상면에는 노구부(96)의 하단과 당접(當接)하는 씰 부재로서의 O링(104)이 설치된다.
개체(40)의 중심부 부근이자 처리실(90)의 반대측에는 보트(36)를 회전시키는 회전 기구(44)가 설치된다. 회전 기구(44)의 회전축(106)은 개체(40)를 관통하여 보트(36)를 하방으로부터 지지한다. 회전 기구(44)는 보트(36)를 회전시키는 것에 의해 기판(16)을 회전시키도록 구성된다.
개체(40)는 반응관(84)의 외부에 설치된 보트 엘리베이터(38)에 의해 수직 방향으로 승강되도록 구성된다. 개체(40)를 승강시키는 것에 의해 보트(36)를 처리실(90) 내외로 반송하는 것이 가능하도록 구성된다. 회전 기구(44) 및 보트 엘리베이터(38)에는 반송 컨트롤러(46)가 전기적으로 접속된다.
보트(36)는 복수 매의 기판(16)을 수평 자세로 또한 다단으로 보지하도록 구성된다. 보트(36)의 하부에는 단열 부재로서의 단열판(107)이 수평 자세로 다단으로 복수 매 배치된다. 단열판(107)은 히터(92)로부터의 열을 노구부(96)측에 전달하기 어렵도록 설치된다.
반응관(84) 내에는 온도 검지기로서의 온도 센서(108)가 설치된다. 히터(92)와 온도 센서(108)에는 온도 컨트롤러(78)가 전기적으로 접속된다.
(배기 유닛)
도 3a에 도시하는 바와 같이 배기 유닛(56)은 일례로서 금속판으로 상자 형상으로 형성되고, 길이 방향(최대 치수의 방향)을 상하 방향으로 한 광체(120)를 포함한다. 광체(120)의 내부에는 배기 배관(68)의 하류측에서의 배관 도중에 게이트 밸브가 부착된 배관(122)이 접속된다.
배관(122)은 도 4에 도시하는 바와 같이 블록 배관으로서의 상자 배관(126)에 수납된 판 형상의 게이트 밸브로서의 밸브체(128)가 유로에 대하여 직각(상하)으로 이동하여 개폐를 수행하는 것이다. 상자 배관(126)은 직사각형의 상자 형상으로 형성되고, 상부에 유입구(130), 측부에 유출구(132)를 구비하는 것에 의해 유입구(130)까지의 (상하 방향의) 배기 배관(68)과 유출구(132)로부터 배기 장치(74)로 향하는 (수평 방향의) 배기 배관(68)의 위치 어긋남을 흡수하도록 구성된다. 바꿔 말하면 유입구(130)의 관축과 유출구(132)의 관축은 교차되지 않고 수평 방향으로 오프셋한다. 이와 같이 본 실시 형태에서는, 상하 방향의 배기 배관(68)과 수평 방향의 배기 배관(68)의 접속을 위한 상자 배관(126)을 상자 형상으로 형성하기 때문에, 다소의 위치 어긋남이 발생해도 유입구(130), 유출구(132)의 위치에 의해 조정할 수 있다. 또한 상자 배관(126)을 상자 형상으로 하는 것에 의해 밸브체(128)를 내부에 설치할 수 있고, 유출구(132)의 위치에 관계없이 밸브체(128)를 닫힘으로 하면 배기 가스의 유출을 억제할 수 있고, 또한 외기 또는 배기 장치(74)로부터의 역확산으로부터 차단할 수 있다. 예컨대 이상(異常)이 발생한 경우, 유출구(132)측에 배치된 밸브체(128)가 상하 방향으로 슬라이드하여 개폐를 수행하도록 이루어진다. 밸브체(128)를 닫힘으로 하는 것에 의해 배기 가스의 유출을 억제할 수 있다. 또한 밸브체(128)를 닫힘으로 하는 것에 의해 배기 장치(74)를 분리하고 메인터넌스를 수행할 수 있다. 이 밸브체(128)는 수동으로 슬라이드시켜도 좋고 액츄에이터(134)에 의해 슬라이드시켜도 좋다. 또한 밸브체(128)는 없어도 무방하다. 또한 밸브체(128)는 유입구(130)측에 배치하여 유로에 대하여 수평 이동에 의해 개폐하도록 구성해도 좋고, 유입구(130)측과 유출구(132)측의 양방에 설치하도록 해도 좋다.
또한 도 3a에 도시하는 바와 같이 배기 유닛(56)의 광체(120)의 내부에서, 배기 배관(68)에는 압력 센서(70), 압력 조정부(72), 상자 배관(126)이 상류측부터 순서대로 접속된다. 이러한 구성이므로 배기 유닛(56)의 광체(120)와 배기 장치(74)의 광체(136)는 후술하는 바와 같이 인접된다. 또한 압력 조정부(72) 및 압력 센서(70)에는 압력 컨트롤러(80)가 전기적으로 접속된다.
(배기 장치)
도 3a에 도시하는 바와 같이 배기 장치(74)는 광체(136)의 내부에 부스터 펌프(138)를 수용한다. 광체(136)는 일례로서 금속판에서 직사각형의 상자 형상으로 형성되고, 미도시된 앵커 등을 이용하여 배기 유닛(56)이 설치된 동일한 플로어(124)에 고정된다.
도 3b에 도시하는 바와 같이 본 실시 형태의 부스터 펌프(138)는 배기 속도를 증대시키는 역할을 가진 펌프이며, 타원형의 케이싱(140) 내에 있는 2개의 누에고치형 로터(142)를 서로 90도의 각도로 고속으로 회전시키는 타입의 메커니컬한 펌프다. 그리고 이 부스터 펌프(138)는 후술하는 러핑 진공 펌프로서의 메인 펌프(드라이 펌프)(144)와 조합하여, 메인 펌프(144)의 배기 속도가 저하하는 압력 영역에서 그 배기 속도를 대폭 업시킬 수 있는 것이다. 또한 부스터 펌프(138)는 미도시된 방진 장치를 개재하여 광체(136)의 내부에 지지된다. 이에 의해 배기 장치(74)에서는 부스터 펌프(138)의 진동이 광체(136)에 전달되는 것을 억제하거나 지진 등의 진동을 흡수하거나 하는 등의 대책(방진 대책)이 수행된다.
부스터 펌프(138)는 길이 방향(최대 치수)을 연직 방향을 향해서 즉 세로로 길게 하여 광체(136)의 내부에 배치된다. 광체(136)도 부스터 펌프(138)의 배치에 맞춰서 세로로 길게 형성되어 플로어(124)에서의 설치 면적을 작게 한다.
길이 방향(최대 치수)을 연직 방향으로 향한 부스터 펌프(138)에서는 흡기구(146) 및 배기구(148)가 수평 방향을 향한다.
도 5에 도시하는 바와 같이 부스터 펌프(138)의 흡기구(146)에는 배기 유닛(56)의 배기 배관(68)의 단부가 관 형상의 진동 흡수 접속 부재(150)를 개재하여 접속된다. 진동 흡수 접속 부재(150)는 중간부에 주름상자 형상의 벨로즈(152)가 형성되어 탄성 변형 가능하도록 이루어지고, 길이 방향 일방(一方)측으로부터 타방측으로 전달하는 진동을 흡수할 수 있다. 이에 의해 배기 장치(74)의 배기 배관(68)과 배기 유닛(56)의 부스터 펌프(138)의 흡기구(146)와의 진동을 진동 흡수 접속 부재(150)로 흡수할 수 있다.
진동 흡수 접속 부재(150)의 양단부에는 각각 플랜지(154, 156)가 형성된다. 진동 흡수 접속 부재(150)의 일방측은 설치 플랜지(158)를 개재하여 배기 장치(74)의 광체(136)의 측벽에 고정된다. 또한 설치 플랜지(158)는 볼트(160) 및 너트(162)를 이용하여 광체(136)의 측벽에 고정된다.
진동 흡수 접속 부재(150)의 일방의 플랜지(154)는 배기 배관(68)의 단부에 형성된 플랜지(164)와 함께 볼트(166)를 이용하여 설치 플랜지(158)에 고정된다. 배기 유닛(56)의 광체(120)의 측벽에는 진동 흡수 접속 부재(150)를 관통시키고, 또한 설치 플랜지(158)보다 대지름으로 된 관통공(168)이 형성된다. 이와 같이 도 4 및 도 5에서 배기 유닛(56)의 광체(120)와 배기 장치(74)의 광체(136)를 인접할 수 있다. 또한 배기 유닛(56)의 광체(120)와 배기 장치(74)의 광체(136) 사이에 극간이 설치되어도 좋다. 본 실시 형태에서 다소의 극간[예컨대 인접하는 광체(120)의 극간 정도]이 있어도 인접한다고 정의한다.
도 3b에 도시하는 바와 같이, 부스터 펌프(138)의 배기구(148)에는 배기관(170)의 일단이 접속되고, 부스터 펌프(138)로부터 배출된 배기는 배기관(170)을 개재하여 하층계(일례로서 1F)의 플로어에 설치된 메인 펌프(144)에 보내지도록 이루어진다. 또한 부스터 펌프(138) 및 메인 펌프(144)는 펌프 제어부(171)에 접속되고 펌프 제어부(171)에 의해 구동(驅動)이 제어된다.
이와 같이 본 실시 형태의 처리 장치(10)는 처리 유닛(11), 가스 공급 유닛(54), 배기 유닛(56), 배기 장치(74)를 포함하여 구성된다. 여기서 배기 유닛(56) 및/또는 가스 공급 유닛(54)은 광체(12)의 외측에 설치하는(별체로서 설치하는) 구성에 한정되는 것이 아니고, 예컨대 광체(12)의 내부에 설치하는 구성[즉 광체(12)와 광체(120)를 일체로 하는 구성]으로 해도 좋다. 그리고 광체(12)에 직접 배기 장치(74)를 설치하도록 구성해도 좋다.
도 1b에 도시하는 바와 같이 처리 장치(10)에서 광체(12)의 화살표 B 방향측을 향하는 후방부로서의 배면(12B)에는 메인터넌스 가능하도록 설치된 개구부(172)가 폭 방향 중앙부에 개설되고, 이 개구부(172)에는 개구부(172)를 개폐하는 메인터넌스 문(174)이 설치된다.
도 1b 및 도 6에 도시하는 바와 같이 광체(12)의 화살표 B 방향측에서 개구부(172)의 화살표 L 방향측에는 가스 공급 유닛(54)이 배치되고, 개구부(172)의 화살표 R 방향측에는 배기 유닛(56)이 배치된다. 또한 배기 유닛(56)의 화살표 B 방향에는 배기 장치(74)가 배치된다.
도 6은 처리 장치(10)를 장치 폭 방향(화살표 L 방향 및 화살표 R 방향) 다연장(多連)으로 설치했을 때를 도시하는 도면이다. 인접하는 광체(120)의 극간은 수 cm이상(예컨대 2cm이상 5cm이하)이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서 가스 공급 유닛(54)과 배기 유닛(56) 사이의 영역 및 상기 영역의 화살표 B 방향측에 이어서 배기 장치(74)의 화살표 B 방향의 단부에 이르기까지의 좌측 상향의 사선으로 도시하는 영역은 주 메인터넌스 영역(176A)으로 이루어진다. 도 1b 및 도 6에 도시하는 바와 같이 본 실시 형태의 주 메인터넌스 영역(176A)의 폭(W2)은 개구부(172)의 폭(W3)보다 폭이 넓게 설정된다. 또한 본 실시 형태의 처리 장치(10)에서는 개구부(172)는 메인터넌스를 위해서 처리 장치(10)의 부품[처리로(42), 반응관(84), 보트(36) 등]을 장치 외로 취출 가능한 사이즈로 형성된다. 본 실시 형태에서는 개구부(172)의 폭(W3)은 적어도 처리로(42)의 폭보다 폭이 넓게 설정된다.
또한 도 6에 도시하는 우측 상향의 사선으로 도시하는 영역은, 하나의 처리 장치(10)에서 이용 가능한 메인터넌스 영역(176)의 최대 영역을 도시한다. 본 실시 형태의 메인터넌스 영역(176)의 폭(W1)은 처리 장치(10)의 최대폭(화살표 L 방향 및 화살표 R 방향)과 동일 폭이다. 또한 메인터넌스 영역(176)의 길이(L)(화살표 F 방향 및 화살표 B 방향)는 특별히 결정된 치수는 없고, 플로어에 설치된 다른 기기와의 관계로 결정된다. 또한 주 메인터넌스 영역(176A)의 화살표 B 방향측에 설치되는 스페이스가 처리 장치(10)의 부품[일례로서 반응관(84), 보트(36), 처리로(42) 등]을 화살표 L 방향 및 화살표 R 방향으로 운반하는 것이 가능하도록 배기 장치(74)에 대향하는 메인터넌스 영역(176)의 화살표 B 방향의 폭(W4)이 결정된다. 본 실시 형태에서는 배기 유닛(56)과 배기 장치(74)가 인접하여 설치되므로, 예컨대 폭(W4)은 폭(W2)과 동등 또는 동등 이상의 길이를 가질 수 있다. 이와 같이 본 실시 형태에서는 개구부(172)에 대향하는 영역에 스페이스(예컨대 메인터넌스 영역)를 설치할 수 있고, 적어도 처리 장치(10)를 구성하는 부품[반응관(84), 보트(36) 등]의 운반이 가능한 스페이스를 설치할 수 있다. 이에 의해 처리 장치(10)를 구성하는 부품의 교환 등의 보수 작업을 지체 없이 수행할 수 있으므로, 장치 가동률의 저하의 경감이 가능해진다.
본 실시 형태에서는 부스터 펌프(138)의 흡기구(146)의 중심과 진동 흡수 접속 부재(150)의 배기 유닛(56)측의 배기 배관(68)의 중심이, 배기 유닛(56)의 수평 방향 외측(화살표 R 방향측)에 어긋난 상태로 접속되도록 구성된다. 이에 의해 예컨대 배기 장치(74)의 내측면이 배기 유닛(56)의 내측면보다 주 메인터넌스 영역(176A)측으로 튀어 나오지 않도록(돌출되지 않도록) 한다.
또한 예컨대 배기 장치(74)는 화살표 R 방향측에 인접한 다른 처리 장치(10)의 가스 공급 유닛(54)의 내측면보다 다른 처리 장치(10)의 주 메인터넌스 영역(176A)으로 튀어나오지 않도록(돌출되지 않도록) 배치된다.
(3) 기판 처리 장치의 동작
계속해서 도 1 및 도 2를 참조하면서 처리 장치(10)를 구성하는 각 부의 동작에 대해서 설명한다. 또한 처리 장치(10)를 구성하는 각 부의 동작은 기판 처리 장치용 컨트롤러(76)에 의해 제어된다.
포드(18)가 공정 내 반송 장치(미도시)에 의해 로드 포트(20)에 공급되면, 기판 검지 센서(178)에 의해 포드(18)가 검지되어 포드 반입 반출구가 프론트 셔터에 의해 개방된다. 그리고 로드 포트(20) 상의 포드(18)가 포드 반송 장치(24)에 의해 포드 반입 반출구로부터 광체(12) 내부에 반입된다.
광체(12) 내부에 반입된 포드(18)는 포드 반송 장치(24)에 의해 회전식 포드 선반(22)의 선반판 상에 자동적으로 반송되어 일시적으로 보관된다. 그 후 포드(18)는 선반판 상으로부터 일방의 포드 오프너(26)의 재치대 상에 이재된다.
재치대 상에 재치된 포드(18)는 그 덮개가 캡 탈착 기구(30)에 의해 취출되어 웨이퍼 출입구가 개방된다. 그 후 기판(16)은 기판 이재 장치(34a)의 트위저에 의해 웨이퍼 출입구를 통해서 포드(18) 내로부터 픽업되고, 이재실(32)의 후방에 있는 대기부(48) 내에 반입되고 보트(36) 내에 장전(차징)된다. 보트(36)에 기판(16)을 장전한 기판 이재 장치(34a)는 포드(18)가 재치된 재치대로 돌아가, 포드(18) 내로부터 다음 기판(16)을 취출하여 보트(36) 내에 장전된다.
이 일방(상단 또는 하단)의 포드 오프너(26)에서의 기판 이재 기구(34)에 의한 기판(16)의 보트(36)로의 장전 작업 중에, 타방(하단 또는 상단)의 포드 오프너(26)의 재치대 상에는 별도의 포드(18)가 회전식 포드 선반(22) 상으로부터 포드 반송 장치(24)에 의해 반송되어 재치대에 이재되고, 포드 오프너(26)에 의한 포드(18)의 개방 작업이 동시 진행된다.
미리 지정된 매수의 기판(16)이 보트(36) 내에 장전되면, 처리로(42)의 하단부가 노구 셔터에 의해 개방된다. 계속해서 기판(16) 군(群)을 보지한 보트(36)는 개체(40)가 보트 엘리베이터(38)에 의해 상승되는 것에 의해 처리로(42) 내에 반입(로딩)되어 간다.
전술한 바와 같이 복수 매의 기판(16)을 보지한 보트(36)가 처리실(90) 내에 반입(로딩)되면, 개체(40)는 O링(104)을 개재하여 노구부(96)의 하단을 밀봉한 상태가 된다.
처리실(90) 내가 원하는 압력(진공도)이 되도록 부스터 펌프(138) 및 메인 펌프(144)에 의해 진공 배기된다. 이 때 압력 센서(70)가 측정한 압력값에 기초하여 압력 조정부(72)[APC 밸브의 개도(開度)]가 피드백 제어된다. 또한 처리실(90)이 원하는 온도가 되도록 히터(92)에 의해 가열된다. 이 때 온도 센서(108)가 검지한 온도값에 기초하여 히터(92)로의 통전량이 피드백 제어된다. 계속해서 회전 기구(44)에 의해 기판(16)을 장전한 보트(36)를 회전시킬 수 있다.
이어서 처리 가스 공급원으로부터 공급되고 MFC(64a)로 원하는 유량이 되도록 제어된 처리 가스는 처리 가스 공급관(66a) 내를 유통하여 처리실(90) 내에 도입된다. 도입된 처리 가스는 처리실(90)을 상승하고, 내부 반응관(86)의 상단 개구로부터 통 형상 공간(102)에 유출되고 배기 배관(68)으로부터 배기된다. 처리 가스는 처리실(90)을 통과할 때 기판(16)의 표면과 접촉하고, 이 때 열 반응에 의해 기판(16)의 표면 상에 박막이 퇴적된다.
미리 설정된 처리 시간이 경과하면, 퍼지 가스 공급원으로부터 공급되고 MFC(64b)로 원하는 유량이 되도록 제어된 퍼지 가스가 처리실(90)에 공급되고, 처리실(90) 내가 불활성 가스로 치환되는 것과 함께 처리실(90)의 압력이 상압으로 복귀된다.
그 후 보트 엘리베이터(38)에 의해 개체(40)가 하강되어 노구부(96)의 하단이 개구되는 것과 함께, 처리 완료된 기판(16)을 보지하는 보트(36)가 노구부(96)의 하단으로부터 반응관(84)의 외부로 반출(언로딩)된다. 그 후 처리 완료된 기판(16)은 보트(36)로부터 취출되어 포드(18) 내에 격납된다(디스차지).
디스차지 후에는 노치 맞춤 장치에서의 정합 공정을 제외하고, 전술한 순서와 거의 반대의 순서로, 처리 후의 기판(16)을 격납한 포드(18)가 광체(12) 외로 반출된다.
(4) 기판 처리 장치용 컨트롤러의 구성
도 7을 참조하여 조작부로서의 기판 처리 장치용 컨트롤러(76)에 대해서 설명한다.
상기 기판 처리 장치용 컨트롤러(76)는 주로 CPU(Central Processing Unit) 등의 연산 제어부(110)와, RAM(111), ROM(112), 미도시된 HDD 등을 구비하는 기억부(114)와, 마우스나 키보드 등의 입력부(116) 및 모니터 등의 표시부(118)로 구성된다. 또한 연산 제어부(110)와, 기억부(114)와, 입력부(116)와, 표시부(118)로 각 데이터를 설정 가능하도록 구성된다.
연산 제어부(110)는 기판 처리 장치용 컨트롤러(76)의 중추를 구성하고, ROM(112)에 기억된 제어 프로그램을 실행하고, 표시부(118)로부터의 지시에 따라 레시피 기억부도 구성하는 기억부(114)에 기억되는 레시피(예컨대 기판 처리 레시피로서의 프로세스용 레시피 등)를 실행한다. ROM(112)에는 장치 각 부[부스터 펌프(138), 메인 펌프(144), 그 외]의 동작의 제어를 수행하는 연산 제어부(110)의 동작 프로그램 등이 기억된다. 메모리(RAM)는 연산 제어부(110)의 워크 에어리어(일시 기억부)로서 기능한다.
또한 연산 제어부(110)에는 광학 드라이브(115)가 접속된다. 광학 드라이브(115)는 예컨대 기록 매체로서의 CD-ROM(117)에 기록된 프로그램 등의 정보를 판독할 수 있고, 판독한 프로그램 등의 정보가 ROM(112)에 기록되도록 이루어진다. 또한 연산 제어부(110)에 USB포트 등을 접속하고, USB메모리로부터 프로그램 등의 정보를 판독해도 좋다.
여기서 기판 처리 레시피는 기판(16)을 처리하는 처리 조건이나 처리 순서 등이 정의된 레시피다. 또한 레시피 파일에는 반송 컨트롤러(46), 온도 컨트롤러(78), 압력 컨트롤러(80), 가스 공급 컨트롤러(82) 등에 송신하는 설정값(제어값)이나 송신 타이밍 등이 기판 처리의 스텝마다 설정된다.
연산 제어부(110)는 처리실(90) 내에 로딩된 기판(16)에 대하여 소정의 처리가 이루어지도록 처리실(90) 내의 온도나 압력, 상기 처리실(90) 내에 도입되는 처리 가스의 유량 등을 제어하는 기능을 가진다.
반송 컨트롤러(46)는 기판을 반송하는 반송 기구를 구성하는 회전식 포드 선반(22), 보트 엘리베이터(38), 포드 반송 장치(24), 기판 이재 기구(34), 보트(36) 및 회전 기구(44)의 반송 동작을 각각 제어하도록 구성된다. 또한 회전식 포드 선반(22), 보트 엘리베이터(38), 포드 반송 장치(24), 기판 이재 기구(34), 보트(36) 및 회전 기구(44)에는 각각 센서가 내장된다. 반송 컨트롤러(46)는 이들 센서가 각각 소정의 값이나 이상한 값 등을 제시했을 때 기판 처리 장치용 컨트롤러(76)에 그 취지의 통지를 수행하도록 구성된다.
기억부(114)는 각종 데이터 등이 격납되는 데이터 격납 영역(180)과, 기판 처리 레시피를 포함하는 각종 프로그램이 격납되는 프로그램 격납 영역(182)을 구비한다.
데이터 격납 영역(180)은 레시피 파일과 관련된 각종 파라미터가 격납된다. 또한 프로그램 격납 영역(182)에는 전술한 기판 처리 레시피를 포함하는 장치를 제어하는 데 필요한 각종 프로그램이 격납된다.
기판 처리 장치용 컨트롤러(76)의 표시부(118)에는 터치패널(미도시)이 설치된다. 터치패널은 전술한 기판 반송계, 기판 처리계로의 조작 커맨드의 입력을 접수하는 조작 화면을 표시하도록 구성된다. 또한 기판 처리 장치용 컨트롤러(76)는 컴퓨터나 모바일 등의 조작 단말(단말 장치)과 같이 적어도 표시부(118)와 입력부(116)를 포함하는 구성이라면 좋다.
온도 컨트롤러(78)는 처리로(42)의 히터(92)의 온도를 제어하는 것에 의해 처리로(42) 내의 온도를 조절하는 것과 함께, 온도 센서(108)가 소정의 값이나 이상한 값 등을 제시했을 때 기판 처리 장치용 컨트롤러(76)에 그 취지를 통지하도록 구성된다.
압력 컨트롤러(80)는 압력 센서(70)에 의해 검지된 압력값에 기초하여 처리실(90) 내의 압력이 원하는 타이밍에 원하는 압력이 되도록 압력 조정부(72)를 제어하는 것과 함께, 압력 센서(70)가 소정의 값이나 이상한 값 등을 제시했을 때 기판 처리 장치용 컨트롤러(76)에 그 취지를 통지하도록 구성된다.
가스 공급 컨트롤러(82)는 처리실(90) 내에 공급하는 가스의 유량이 원하는 타이밍에 원하는 유량이 되도록 MFC(64a)를 제어하도록 구성된다. 가스 공급 컨트롤러(82)는 MFC(64a) 등이 구비하는 센서(미도시)가 소정의 값이나 이상한 값 등을 제시했을 때 기판 처리 장치용 컨트롤러(76)에 그 취지를 통지하도록 구성된다.
[기판 처리 장치의 작용, 효과]
본 실시 형태에서의 기판 처리 공정
우선 반도체 제조 장치로서의 처리 장치(10)를 사용하여 기판(16)을 처리하는 기판 처리 공정의 개략에 대해서 설명한다. 이 기판 처리 공정은 예컨대 반도체 장치(예컨대 IC, LSI 등)를 제조하기 위한 일 공정이다. 또한 이하의 설명에서 처리 장치(10)를 구성하는 각 부의 동작이나 처리는 기판 처리 장치용 컨트롤러(76)에 의해 제어된다. 이하, 기판 처리 공정에 대해서 도 8을 이용하여 설명한다.
여기서는 원료 가스로서 헥사클로로디실란(Si2Cl6, 약칭:HCDS) 가스를 이용하고, 반응 가스로서 NH3(암모니아)를 이용하여 기판(16) 상에 SiN(실리콘 질화)막을 형성하는 예에 대해서 설명한다.
[기판 반입 공정(S102)]
기판 반입 공정(S102)에서는 기판(16)을 보트(36)에 장전하고 처리실(90) 내에 반입한다.
[성막 공정(S104)]
성막 공정(S104)에서는 다음 4개의 스텝을 순차 실행한다. 또한 스텝 1 내지 4 동안에는 히터(92)에 의해 기판(16)을 소정의 온도로 가열해 둔다.
[스텝 1]
스텝 1에서는 처리 가스 공급관(66a)에 설치한 미도시된 개폐 밸브와 배기 배관(68)에 설치한 압력 조정부(72)(APC 밸브)를 함께 열고, HCDS 가스를 처리실(90) 내에 공급하면서 배기 배관(68)으로부터 배기한다. 이에 의해 기판(16)의 표면에 실리콘 박막을 형성한다.
[스텝 2]
스텝 2에서는 처리 가스 공급관(66a)의 개폐 밸브를 닫고 HCDS 가스의 공급을 정지하고, 배기 배관(68)의 압력 조정부(72)(APC 밸브)는 열린 상태로 하여 부스터 펌프(138), 메인 펌프(144)에 의해 처리실(90) 내를 배기하고, 잔류 가스를 처리실(90) 내로부터 배제한다. 또한 N2 등의 불활성 가스를 처리실(90) 내에 공급하여 처리실(90) 내의 퍼지를 수행하고, 처리실(90) 내의 잔류 가스를 처리실(90) 외로 배출한다. 여기서는 퍼지 가스 공급계의 가스 배관(64b)에 설치된 개폐 밸브를 열고, MFC(64b)에 의해 유량 조절된 N2 등의 불활성 가스를 처리실(90) 내에 공급한다.
[스텝 3]
스텝 3에서는 NH3 가스를 처리실(90) 내에 공급하면서 배기 배관(68)으로부터 배기한다. NH3 가스의 공급에 의해 기판(16)의 표면에 형성된 실리콘 박막과 NH3가스가 표면에서 반응하여 기판(16) 상에 SiN막이 형성된다.
[스텝 4]
스텝 4에서는 NH3 가스의 공급을 정지한다. 배기 배관(68)의 압력 조정부(72)(APC 밸브)는 열린 상태로 하여 부스터 펌프(138), 메인 펌프(144)에 의해 처리실(90) 내를 배기하고, 잔류 가스를 처리실(90) 내로부터 배제한다. 또한 N2 등의 불활성 가스를 처리실(90) 내에 공급하여 처리실(90) 내의 퍼지를 수행한다.
상기 스텝 1 내지 4를 1사이클로 하고, 이 사이클을 복수 회 반복하는 것에 의해 기판(16) 상에 소정 막 두께의 SiN막을 형성한다.
[기판 반출 공정(S106)]
기판 반출 공정(S106)에서는 SiN막이 형성된 기판(16)이 재치된 보트(36)를 처리실(90)로부터 반출한다.
도 9는 도 8에 도시하는 기판 처리 공정에서 실행된 종래의 기판 처리 장치의 프로세스 레시피의 일례를 도시한 도면이며, 스텝마다 각 처리 공정이 차지하는 비율을 도시한 도면이다. 종래의 기판 처리 장치는 배기 유닛(56) 및 배기 장치(74)가 3층의 플로어에 설치되고, 부스터 펌프(138) 및 메인 펌프(144)가 1층의 플로어에 설치된 구성이다. 또한 도 9에서 원료 가스는 프로세스 가스(A)로서, 반응 가스는 프로세스 가스(B)로서 기재한다. 종래의 기판 처리 장치에서는 프로세스 레시피의 전 일정을 차지하는 배기 공정[도면에서는 배기 퍼지(1)와 배기 퍼지(2)로 표시되는 공정]의 비율이 74%에 달한다.
본 실시 형태의 처리 장치(10)에 의하면, 부스터 펌프(138)를 동일 플로어(124)의 처리로(42)의 근방에 배치하기 때문에, 부스터 펌프(138)를 메인 펌프(144)와 함께 다른 층의 플로어에 배치한 경우와 비교해서 배기 능력이 향상되고 배기 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 이에 의해 기판 처리에서의 스루풋의 향상을 도모할 수 있다.
본 실시 형태의 처리 장치(10)에 의하면, 도 1b 및 도 6에 도시하는 바와 같이 광체(12)의 후면측(화살표 B 방향측)에는 개구부(172)의 정면측에 개구부(172)보다 폭이 넓은 메인터넌스 영역(176)이 설치되고, 처리 장치(10)의 후면측에서는 개구부(172)에 대향하는 영역에 메인터넌스 영역(176)을 설치하도록 배기 장치(74)가 설치되도록 구성된다. 이에 의해 개구부(172)로부터 장치 내부의 부품[일례로서 처리로(42), 반응관(84), 보트(36) 등]을 메인터넌스 영역(176)으로 취출하여 메인터넌스 작업을 용이하게 수행할 수 있다. 즉 본 실시 형태에서는 메인터넌스 작업을 충분히 수행할 수 있는 스페이스를 메인터넌스 영역(176)으로서 확보할 수 있으면 좋고, 주 메인터넌스 영역(176A)을 확보해야만 하는 것은 아니다.
예컨대 도 1b 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 처리 장치(10)에 의하면 광체(12)의 후면측(화살표 B 방향측)에는 개구부(172)의 정면측에 개구부(172)보다 폭이 넓은 주 메인터넌스 영역(176A)이 설치된다. 처리 장치(10)의 후면측에서는 주 메인터넌스 영역(176A)으로 돌출되지 않도록 배기 장치(74)가 설치되고, 또한 이 배기 장치(74)는 화살표 R 방향측에 인접한 다른 처리 장치(10)의 가스 공급 유닛(54)의 내측면으로부터 다른 처리 장치(10)의 주 메인터넌스 영역(176A)으로 돌출되지 않도록 배치된다. 이에 의해 처리 장치(10)를 장치 폭 방향(화살표 L 방향 및 화살표 R 방향) 다연장으로 설치했을 때에도 처리 장치(10)의 메인터넌스 작업을 위한 주 메인터넌스 영역(176A)을 개구부(172)의 정면측에 설치할 수 있고, 예컨대 개구부(172)로부터 장치 내부의 부품[일례로서 처리로(42), 반응관(84), 보트(36) 등]을 메인터넌스 영역(176)[특히 주 메인터넌스 영역(176A)]으로 취출하여 메인터넌스 작업을 용이하게 수행할 수 있다. 또한 처리 장치(10)의 후면측에 충분한 스페이스[예컨대 충분한 메인터넌스 영역(176)]를 확보할 수 있다면, 배기 장치(74)를 주 메인터넌스 영역(176A)으로 돌출되도록 구성해도 좋다.
또한 본 실시 형태에서는 배기 유닛(56)과 배기 장치(74)가 인접하여 설치되므로, 배기 장치(74)와 메인터넌스 영역(176)의 화살표 B 방향의 폭(W4)은 처리 장치(10)의 부품[일례로서 반응관(84), 보트(36), 처리로(42) 등]을 화살표 L 방향 및 화살표 R 방향으로 운반하는 것이 가능하도록 폭(W2) 이상 보지되고, 개구부(172)로부터 메인터넌스 영역(176)[특히 주 메인터넌스 영역(176A)]으로 취출한 장치 내부의 교환 부품[반응관(84), 보트(36) 등]을 운반할 수 있다.
또한 본 실시 형태의 처리 장치(10)에 의하면 부스터 펌프(138)의 구동에 의해 부스터 펌프(138)에 진동이 생기지만, 부스터 펌프(138)는 방진 장치를 개재하여 광체(136)에 지지되기 때문에 부스터 펌프(138)의 진동이 광체(136)에 전달되는 것이 억제된다.
또한 부스터 펌프(138)와 배기 유닛(56)의 배기 배관(68)이 진동 흡수 접속 부재(150)를 개재하여 접속되고, 진동 흡수 접속 부재(150)의 배기 배관(68)측의 단부가 배기 장치(74)의 광체(136) 내에 고정되므로, 부스터 펌프(138)의 진동이 배기 배관(68)에 전달되는 것이 억제되는 것과 함께 배기 유닛(56)의 광체(120)와 배기 장치(74)의 광체(136)를 인접시킬 수 있다. 따라서 배기 장치(74)의 후방측의 메인터넌스 영역(176)을 확보할 수 있다.
또한 진동 흡수 접속 부재(150)는 배기 효율(배기의 컨덕턴스)을 고려하여 될 수 있는 한 짧게 하거나 굴곡 개소(箇所)를 적게 하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태의 처리 장치(10)에서는 부스터 펌프(138)를 세워서 배치하기 때문에, 부스터 펌프(138)를 가로로 배치한 경우와 비교해서 배기 장치(74)의 풋 프린트를 작게 할 수 있다. 이에 의해 처리 장치(10)의 설치 면적을 작게 할 수 있다. 이에 의해 하나의 플로어에 될 수 있는 한 많은 처리 장치(10)를 설치할 수 있고, 기판(16)의 처리 효율(=생산 효율)을 향상시킬 수 있다.
부스터 펌프(138)를 메인터넌스할 때에는 진동 흡수 접속 부재(150)를 제거하는 것에 의해, 부스터 펌프(138)를 취출하여 용이하게 교환할 수 있다.
또한 게이트 밸브(122)는 메인터넌스 시, 이상 정지 시 등에 유로를 폐지할 수 있다. 이에 의해 부스터 펌프(138)로부터의 처리로(42)로의 역확산에 의해 발생하는 파티클을 방지할 수 있다.
본 실시 형태에서는 게이트 밸브(122)와 부스터 펌프(138)를 배기 배관(68) 및 진동 흡수 접속 부재(150)를 이용하여 접속했지만, 게이트 밸브(122)와 부스터 펌프(138)를 진동 흡수 접속 부재(150)만으로 접속해도 좋다.
[그 외의 실시 형태]
이상, 본 개시의 실시 형태를 구체적으로 설명했지만, 본 개시는 전술한 실시 형태 및 실시예에 한정되지 않고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
또한 전술한 실시 형태에서는 기판(16) 상에 막을 퇴적시키는 예에 대해서 설명했다. 하지만 본 개시는 이러한 형태에 한정되지 않는다. 예컨대 기판(16) 상에 형성된 막 등에 대하여 산화 처리, 확산 처리, 어닐링 처리, 에칭 처리 등의 처리를 수행하는 경우에도 바람직하게 적용 가능하다.
또한 전술한 실시 형태에서는 한 번에 복수 매의 기판(16)을 처리하는 뱃치(batch)식의 종형(縱型) 장치인 처리 장치(10)를 이용하여 성막하는 예에 대해서 설명했지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다. 또한 전술한 실시 형태에서는 핫 월형의 처리로를 포함하는 처리 장치(10)를 이용하여 박막을 성막하는 예에 대해서 설명했지만 본 개시는 이에 한정되지 않고, 콜드 월형의 처리로를 포함하는 처리 장치를 이용하여 박막을 성막하는 경우에도 바람직하게 적용할 수 있다.
또한 전술한 실시 형태에 따른 처리 장치(10)와 같은 반도체 장치의 기판(16)을 처리하는 반도체 제조 장치 등에 한하지 않고, 유리 기판을 처리하는 LCD(Liquid Crystal Display) 제조 장치에도 본 개시를 적용할 수 있다.
전술한 실시 형태의 처리 장치(10)에서는 배기 장치(74)의 화살표 R 방향측의 단부가 배기 유닛(56)의 화살표 R 방향측의 단부보다 화살표 R 방향측으로 돌출되어 있지만, 소형의 부스터 펌프(138)를 이용하는 것에 의해 배기 장치(74)의 화살표 R 방향측의 단부가 배기 유닛(56)의 화살표 R 방향측의 단부보다 화살표 R 방향측으로 돌출되지 않도록 할 수도 있다.
2018년 3월 6일에 출원된 일본 특허 출원 제2018-040194호의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 포함된다. 본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허 출원 및 기술 규격은 각각의 문헌, 특허 출원 및 기술 규격이 참조에 의해 포함되는 것이 구체적이고 또한 각각 기재된 경우와 동일한 정도로 본 명세서 중에 참조에 의해 포함된다.

Claims (23)

  1. 피처리물을 가스로 처리하는 처리실을 내부에 구비하고, 후방부에 메인터넌스를 가능하게 하는 개구부가 형성되는 제1 광체(筐體);
    상기 개구부와 대향하는 영역에 상기 개구부보다 넓은 주 메인터넌스 영역을 형성하도록 상기 개구부의 옆에 설치되는 배기 유닛; 및
    상기 개구부와 대향하는 영역에 상기 개구부보다 넓은 주 메인터넌스 영역을 형성하도록 설치되고, 상기 가스를 배기하는 배기 장치를 포함하고,
    상기 배기 유닛과 상기 배기 장치의 하나의 측면은 상기 주 메인터넌스 영역에 향하고,
    상기 배기 장치의 또 하나의 측면은 상기 주 메인터넌스 영역을 포함하는 메인터넌스 영역에 향하고, 상기 배기 장치의 후방에 상기 주 메인터넌스 영역의 폭과 동등 이상의 폭의 메인터넌스 영역이 설치되는 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주 메인터넌스 영역을 개재하여 상기 배기 유닛과 대면하여 배치되고, 상기 처리실에 상기 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 구비하고,
    상기 가스 공급 유닛은 상기 주 메인터넌스 영역을 형성하도록 배치되는 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배기 유닛은, 상기 처리실로부터 배출되는 상기 가스가 흐르는 배기 배관과, 상기 처리실의 압력을 검출하는 압력 검지기와, 상기 압력 검지기로 검출한 상기 처리실의 압력값에 기초하여 상기 배기 배관에 흐르는 상기 배기의 유량을 조정하여 상기 처리실의 압력을 제어하는 압력 조정기 중 적어도 하나를 포함하도록 구성되는 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배기 유닛은 상기 배기 배관을 내부에 포함하는 제2 광체를 포함하는 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 가스 공급 유닛은 상기 처리실에 공급되는 상기 가스가 흐르는 가스 공급 배관과 상기 가스 공급 배관에 흐르는 상기 가스의 유량을 조정하는 가스 유량 제어기 중 적어도 하나를 포함하도록 구성되는 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배기 장치는 진공 펌프를 포함하도록 구성되는 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배기 장치는 상기 진공 펌프를 내부에 포함하는 제3 광체를 포함하는 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 처리 유닛, 상기 배기 유닛, 상기 배기 장치는 동일한 플로어에 각각 배치되도록 구성되는 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 배기 유닛은 상기 개구부에 대향하지 않는 위치에 설치되도록 구성되는 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 배기 유닛은 상기 제1 광체의 내부에 설치되는 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 배기 유닛은 상기 제1 광체와 일체적으로 구성되는 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 배기 장치는 상기 제1 광체에 직접 설치되는 처리 장치.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 가스 공급 유닛은 상기 광체의 내부에 설치되는 처리 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 주 메인터넌스 영역을 포함하는 메인터넌스 영역은 상기 제1 광체 내의 처리로를 구성하는 부품을 운반 가능한 폭을 포함하는 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 광체 내의 처리로를 구성하는 부품은, 상기 제1 광체 내에 부품의 운반이 가능하도록 상기 개구부보다 작은 폭을 포함하는 처리 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 광체 내의 처리로를 구성하는 부품은, 상기 처리로, 상기 처리실을 구성하는 반응관, 상기 반응관 내에 피처리물을 보지한 상태에서 반송되는 보트 중 어느 하나인 처리 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 배기 장치의 흡기구 및 배기구가 수평 방향으로 향하도록 구성되는 처리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 배기 장치의 흡기구에는, 상기 배기 유닛의 배기 배관의 단부가 진동 흡수 접속 부재를 개재하여 접속되는 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 진동 흡수 접속 부재는 탄성 변형 가능한 구성으로 이루어지는 처리 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 진동 흡수 접속 부재는 주름상자 형상의 벨로즈로 형성되는 처리 장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 배기 장치의 흡기구의 중심과 상기 진동 흡수 접속 부재의 배기 유닛측의 배기 배관의 중심이, 상기 배기 유닛의 수평 방향 외측에 어긋난 상태에서 접속되도록 구성되는 처리 장치.
  22. 피처리물을 가스로 처리하는 처리실을 내부에 구비하고, 후방부에 형성된 개구부와 대향하는 영역에 상기 개구부보다 넓은 주 메인터넌스 영역을 형성하도록 상기 개구부의 옆에 설치되는 배기 유닛; 및
    상기 개구부와 대향하는 영역에 상기 개구부보다 넓은 주 메인터넌스 영역을 형성하도록 설치되고, 상기 가스를 배기하는 배기 장치를 포함하고,
    상기 배기 유닛과 상기 배기 장치의 하나의 측면은 상기 주 메인터넌스 영역에 향하고,
    상기 배기 장치의 또 하나의 측면은 상기 주 메인터넌스 영역을 포함하는 메인터넌스 영역에 향하고, 상기 배기 장치의 후방에 상기 주 메인터넌스 영역의 폭과 동등 이상의 폭의 메인터넌스 영역이 설치되는 배기 시스템.
  23. 피처리물을 가스로 처리하는 처리실을 내부에 구비하고, 후방부에 형성된 개구부와 대향하는 영역에 상기 개구부보다 넓은 주 메인터넌스 영역을 형성하도록 상기 개구부의 옆에 설치되는 배기 유닛; 및
    상기 개구부와 대향하는 영역에 상기 개구부보다 넓은 주 메인터넌스 영역을 형성하도록 설치되고, 상기 가스를 배기하는 배기 장치를 포함하고,
    상기 배기 유닛과 상기 배기 장치의 하나의 측면은 상기 주 메인터넌스 영역에 향하고,
    상기 배기 장치의 또 하나의 측면은 상기 주 메인터넌스 영역을 포함하는 메인터넌스 영역에 향하고, 상기 배기 장치의 후방에 상기 주 메인터넌스 영역의 폭과 동등 이상의 폭의 메인터넌스 영역이 설치되는, 배기 시스템을 이용하여, 상기 처리로 내실로부터 상기 가스를 배기하면서 상기 피처리물을 처리하는 반도체 장치의 제조 방법.
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