WO2016185984A1 - 処理システム - Google Patents

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WO2016185984A1
WO2016185984A1 PCT/JP2016/064066 JP2016064066W WO2016185984A1 WO 2016185984 A1 WO2016185984 A1 WO 2016185984A1 JP 2016064066 W JP2016064066 W JP 2016064066W WO 2016185984 A1 WO2016185984 A1 WO 2016185984A1
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processing
load lock
lock module
chambers
processing chamber
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PCT/JP2016/064066
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保 谷藤
珠樹 湯浅
聡 川上
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東京エレクトロン株式会社
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    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
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    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
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    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching

Definitions

  • Various aspects and embodiments of the present invention relate to a processing system.
  • a plurality of substrates to be processed may be processed in parallel using a plurality of substrate processing apparatuses.
  • a plurality of substrate processing apparatuses are arranged in a facility such as a clean room, the area occupied by the plurality of substrate processing apparatuses increases. Therefore, a larger clean room is required, and the equipment cost increases.
  • One aspect of the present invention is a processing system including, for example, one or more processing units.
  • Each processing unit has a plurality of processing chambers and a utility module.
  • Each processing chamber processes an object to be processed using the supplied processing gas.
  • the utility module includes a flow rate control unit that controls the flow rate of the processing gas supplied to each of the plurality of processing chambers.
  • the plurality of processing chambers are stacked in the vertical direction.
  • the utility module is disposed between two processing chambers adjacent in the vertical direction among the plurality of processing chambers.
  • the occupation area of the entire processing system can be reduced.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a processing system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a processing unit.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a processing unit viewed from the direction A in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a processing unit viewed from the direction B in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a processing system having a different number of processing units.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the processing unit.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating still another example of the processing unit.
  • the disclosed processing system includes one or more processing units in one embodiment.
  • Each processing unit has a plurality of processing chambers and a utility module.
  • Each processing chamber processes an object to be processed using the supplied processing gas.
  • the utility module includes a flow rate control unit that controls the flow rate of the processing gas supplied to each of the plurality of processing chambers.
  • the plurality of processing chambers are stacked in the vertical direction.
  • the utility module is disposed between two processing chambers adjacent in the vertical direction among the plurality of processing chambers.
  • each processing unit has a first pipe through which a processing gas distributed from the flow rate control unit to each of the plurality of processing chambers flows.
  • the length of the first pipe to each of the plurality of processing chambers may be the same among the plurality of processing chambers in the processing unit.
  • each processing unit has a load lock module disposed adjacent to the processing chamber for each processing chamber, in a direction from the load lock module to the processing chamber.
  • the width of the load lock module is narrower than the width of the processing chamber disposed adjacent to the load lock module
  • the first pipe is a load lock of the side surface of the processing chamber on the side where the load lock module is disposed.
  • the utility module may further include an exhaust control unit that controls an exhaust amount of gas exhausted from each of the plurality of processing chambers included in the processing unit.
  • each processing unit includes a second pipe through which gas exhausted from each of the plurality of processing chambers flows, and exhaust control is performed from each of the plurality of processing chambers.
  • the length of the second pipe to the portion may be the same among the plurality of processing chambers in the processing unit.
  • each processing unit has a load lock module disposed adjacent to the processing chamber for each processing chamber, in a direction from the load lock module to the processing chamber.
  • the width of the load lock module is narrower than the width of the processing chamber disposed adjacent to the load lock module, and the second piping is the load lock of the side of the processing chamber on the side where the load lock module is disposed.
  • the utility module further includes a remote plasma generation unit that generates plasma and supplies radicals in the generated plasma to each of a plurality of processing chambers of the processing unit. You may have.
  • each processing unit includes a third pipe through which radicals generated by a remote plasma generation unit and distributed to each of the plurality of processing chambers flow,
  • the length of the third piping from the plasma generation unit to each of the plurality of processing chambers may be the same among the plurality of processing chambers in the processing unit.
  • each processing unit has a load lock module disposed adjacent to the processing chamber for each processing chamber, in a direction from the load lock module to the processing chamber.
  • the width of the load lock module is narrower than the width of the processing chamber disposed adjacent to the load lock module, and the third piping is the load lock of the side of the processing chamber on the side where the load lock module is disposed.
  • the number of the plurality of processing chambers included in each processing unit is an even number equal to or greater than 2, and the utility module includes n as the number of processing chambers included in the processing unit. In this case, it may be arranged between the n / 2th processing chamber from the top and the (n / 2) + 1st processing chamber from the top.
  • the disclosed processing system may be able to increase or decrease the processing units in units of processing units in one embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a processing system 10.
  • FIG. 1 schematically shows the processing system 10 as viewed from above.
  • the processing system 10 in this embodiment includes, for example, as shown in FIG. 1, an LM (Loader Module) 11, a transfer chamber 12, and a plurality of processing units 20-1 to 20-12.
  • the processing system 10 is installed in a clean room, for example.
  • the processing units 20-1 to 20-12 are collectively referred to as the processing unit 20 without being distinguished from each other.
  • 1 illustrates the processing system 10 having 12 processing units 20, the processing system 10 may be provided with 11 or less processing units 20, and 13 or more processing units. 20 may be provided.
  • a plurality of ports are provided on the front side of the LM 11 (upper side in FIG. 1), and a cassette in which an unprocessed substrate W is stored is set in each port by an operator or a cassette transport system.
  • the unprocessed substrate W is an example of an object to be processed.
  • a transfer chamber 12 and a plurality of processing units 20 are disposed on the back side of the LM 11.
  • the plurality of processing units 20 are arranged in two rows in the horizontal direction (for example, the x-axis direction shown in FIG. 1) across the transfer chamber 12, and in each row, the horizontal direction (for example, FIG. 1). 6 processing units 20 are arranged in the y-axis direction shown in FIG.
  • a power supply unit 14 is disposed on the back side of the processing system 10.
  • Each processing unit 20 is provided with a plurality of processing chambers.
  • the power supply unit 14 supplies high-frequency power having a predetermined frequency to each processing chamber.
  • a transfer device 13 such as a mobile robot arm is provided in the transfer chamber 12.
  • the transfer device 13 takes out the unprocessed substrate W from the cassette set in the port of the LM 11. Then, the transfer device 13 moves in the transfer chamber 12 and transfers the substrate W taken out from the cassette to the processing chamber in one of the processing units 20. Then, the substrate W processed in the processing chamber is taken out of the processing chamber by the transfer device 13 and returned to the cassette set in the port of the transfer chamber 12.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the processing unit 20.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the processing unit 20 viewed from the direction A in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the processing unit 20 viewed from the direction B in FIG.
  • the processing unit 20 includes a plurality of processing chambers 22-1 to 22-4 as shown in FIGS. 3 and 4, for example.
  • the plurality of processing chambers 22-1 to 22-4 are collectively referred to as the processing chamber 22 without being distinguished from each other.
  • the plurality of processing chambers 22-1 to 22-4 are arranged so as to overlap in the vertical direction (for example, the z-axis direction shown in FIGS. 3 and 4).
  • four processing chambers 22-1 to 22-4 are stacked, but three or less processing chambers 22 may be stacked, Five or more processing chambers 22 may be stacked.
  • the number of processing chambers 22 included in the processing unit 20 is an even number.
  • Each processing chamber 22 includes a matching unit 220, a shower head 221, and a mounting table 222.
  • the matching unit 220 is a circuit that matches the output impedance of the high-frequency power source and the load impedance.
  • the shower head 221 supplies a processing gas supplied from a flow rate control unit 31 described later into the processing chamber 22.
  • the shower head 221 is applied with high frequency power of a predetermined frequency supplied via the matching unit 220.
  • the shower head 221 functions as an upper electrode with respect to the mounting table 222.
  • the mounting table 222 mounts the substrate W to be processed on the upper surface.
  • the mounting table 222 functions as a lower electrode for the shower head 221.
  • LLMs Lock Modules 21-1 to 21-4 are arranged adjacent to each other in the x-axis direction.
  • LLM21 each of the plurality of LLMs 21-1 to 21-4 is collectively referred to as LLM21 without being distinguished.
  • Each LLM 21 includes a gate valve 210, a transfer device 211, and a gate valve 212.
  • a utility module 30 is disposed between the processing chambers 22 adjacent in the vertical direction, for example, as shown in FIGS.
  • n (n is an even number) processing chambers 22 are arranged in the vertical direction, and the utility module 30 includes an n / 2th processing chamber from the top and a top ( n / 2) is arranged between the + 1st processing chamber.
  • four processing chambers 22 are arranged in the vertical direction, and the utility module 30 includes the second processing chamber from the top and the third processing from the top. It is arranged between the chambers.
  • the utility module 30 includes a flow rate control unit 31 and an exhaust valve 32.
  • the flow rate control unit 31 controls the flow rate of the processing gas supplied from the gas supply source 40 to a predetermined flow rate, and supplies the processing gas whose flow rate is controlled to each processing chamber 22 via the piping 230.
  • the flow rate control unit 31 may control the flow rate of the cleaning gas supplied from the gas supply source 40 to a predetermined flow rate and supply the cleaning gas to each processing chamber 22 via the pipe 230.
  • the pipe 230 is an example of a first pipe.
  • the exhaust valve 32 is connected to each processing chamber 22 via a pipe 231 and is connected to an exhaust device 41 such as a turbo molecular pump via a pipe 232.
  • the exhaust valve 32 controls the exhaust amount of the gas exhausted from each processing chamber 22 by the exhaust device 41.
  • the pipe 231 is an example of a second pipe.
  • the exhaust valve 32 is an example of an exhaust control unit.
  • the length of the piping 230 from the flow rate control unit 31 to each processing chamber 22 is the same among all the processing chambers 22 in the processing unit 20. Thereby, even when the flow rate of the processing gas is controlled by one flow rate control unit 31, the difference in the flow rate of the processing gas supplied to each processing chamber 22 can be reduced. Thereby, the flow rate of the processing gas supplied to the plurality of processing chambers 22 can be accurately controlled by the single flow rate control unit 31. Therefore, it is not necessary to individually provide the flow rate control unit 31 in each processing chamber 22, and the processing unit 20 can be reduced in size and cost.
  • the length of the pipe 231 from each processing chamber 22 to the exhaust valve 32 is the same among all the processing chambers 22 in the processing unit 20. Therefore, even when the exhaust amount of gas is controlled by one exhaust valve 32, the difference in the exhaust amount of gas exhausted from each processing chamber 22 can be reduced. Thereby, the exhaust amount of the gas exhausted from the plurality of processing chambers 22 by one exhaust valve 32 can be accurately controlled. Therefore, it is not necessary to individually provide the exhaust valve 32 in each processing chamber 22, and the processing unit 20 can be reduced in size and cost.
  • the utility module 30 is disposed approximately at the center of the processing unit 20 in the vertical direction, for example, as shown in FIGS.
  • the length of the piping 230 connected to each processing chamber 22 from the gas supply source 40 in the utility module 30 and the length of the piping 231 connected from each processing chamber 22 to the exhaust valve 32 in the utility module 30 are shortened. can do.
  • the conductance of the piping 230 and the piping 231 can be increased, and the pressure control in each processing chamber 22 is facilitated.
  • the processing unit 20 can be reduced in size and cost.
  • the width L1 of the LLM 21 is larger than the width L2 of the processing chamber 22 arranged adjacent to the LLM 21. Is too narrow. Therefore, when the processing chambers 22 of the adjacent processing units 20 are disposed adjacent to each other, for example, as illustrated in FIG. 2, a region of the side surface of the processing chamber 22 on the side where the LLM 21 is disposed is not adjacent to the LLM 21.
  • a gap 23 surrounded by the side surface 223 and a side surface 213 extending in the direction from the LLM 21 toward the processing chamber 22 among the side surfaces of the LLM 21 is formed.
  • a pipe 230 and a pipe 231 are arranged in the gap 23.
  • the gate valve 212 of the LLM 21 is opened, and the unprocessed substrate W is placed on the transfer device 211 in the LLM 21 by the transfer device 13. Then, the gate valve 212 is closed and the inside of the LLM 21 is decompressed. Then, the gate valve 210 is opened, and the unprocessed substrate W is loaded into the processing chamber 22 by the transfer device 211 and mounted on the mounting table 222. Then, the gate valve 210 is closed again.
  • the processing gas whose flow rate is adjusted is supplied to each processing chamber 22 by the flow rate control unit 31.
  • the processing gas supplied from the flow rate control unit 31 is supplied from the shower head 221 into the processing chamber 22.
  • the exhaust amount of each processing chamber 22 is controlled by the exhaust valve 32, and the inside of the processing chamber 22 is controlled to a predetermined pressure.
  • a high-frequency power having a predetermined frequency is applied to the shower head 221 via the matching unit 220, so that plasma of a processing gas is generated in the processing chamber 22, and the generated plasma is mounted on the mounting table 222.
  • a predetermined process such as etching or film formation is performed on the substrate W.
  • the gate valve 210 When the processing on the substrate W is completed, the gate valve 210 is opened, and the processed substrate W is unloaded from the processing chamber 22 by the transfer device 211. Then, the gate valve 210 is closed, and the pressure in the LLM 21 is returned to atmospheric pressure. Then, the gate valve 212 is opened, and the processed substrate W is unloaded from the LLM 21 by the transfer device 13.
  • the processing system 10 of this embodiment can be increased or decreased in units of 20 processing units.
  • the processing system 10-2 having 12 processing units 20 by increasing the processing units 20 in the y-axis direction, for example, the processing system 10-1 having 14 processing units 20 is provided. Can be configured.
  • the processing system 10 having 10 processing units 20, for example. -3 can be configured.
  • the processing unit 20 in which the plurality of processing chambers 22 are arranged in a stack can be added or reduced, the processing unit has a higher degree of freedom depending on the area of the installation place and the required processing capacity. 20 can be configured.
  • the plurality of processing chambers 22 included in the processing unit 20 perform the same processing on the substrate W to be processed because the processing gas supplied via the flow rate control unit 31 is common.
  • different processing may be performed on the processing target substrate W in the processing chambers 22 included in the separate processing units 20.
  • the film forming process may be performed in the processing units 20-1 to 20-6, and the etching process may be performed in the processing units 20-7 to 20-12.
  • the processing system 10 may include a device that performs processing performed under an atmospheric pressure environment, such as a cleaning device, a heat treatment device, and a coater / developer.
  • the processing chamber 22 included in each processing unit 20 generates plasma using the processing gas supplied via the flow rate control unit 31 and the high-frequency power supplied via the matching unit 220.
  • the disclosed technology is not limited to this.
  • plasma is generated by a remote plasma generation unit 33 provided in the utility module 30, and radicals in the generated plasma are supplied to each processing chamber 22 via a pipe 233, and It may be supplied into the processing chamber 22 from a shower head 221 in the processing chamber 22.
  • the pipe 233 is an example of a third pipe.
  • the length of the pipe 233 from the remote plasma generation unit 33 to each processing chamber 22 is the same among all the processing chambers 22 in the processing unit 20.
  • the difference in the amount of radicals supplied to each processing chamber 22 can be reduced.
  • the amount of radicals supplied from one remote plasma generation unit 33 to each processing chamber 22 can be accurately controlled. Therefore, it is not necessary to individually generate plasma in each processing chamber 22, and the processing unit 20 can be reduced in size and cost.
  • one exhaust pump 34 for depressurizing each LLM 21 may be provided in the utility module 30, and the gas in each LLM 21 may be exhausted via a pipe 234.
  • the gas exhausted from each LLM 21 by the exhaust pump 34 is sent to the exhaust gas treatment device 42.
  • the process gas supply path to each process chamber 22 and the gas exhaust path exhausted from each process chamber 22 are omitted.
  • the plurality of LLMs 21 in the processing unit 20 can be depressurized by one exhaust pump 34, so that the processing unit 20 can be reduced in size and cost as compared with the case where the exhaust pump 34 is provided for each LLM 21. Can be reduced.
  • the length of the pipe 234 from each LLM 21 to the exhaust pump 34 is preferably the same among all the LLMs 21 in the processing unit 20. Thereby, in several LLM21 in the processing unit 20, the time difference until it depressurizes from atmospheric pressure to a predetermined vacuum degree can be made small. Thereby, processing time can be reduced.
  • the piping 234 from each LLM 21 to the exhaust pump 34 is surrounded by the side surface 213 of the LLM 21 and the side surface 223 of the processing chamber 22 as shown in FIG. 2. It is preferable to arrange in the gap 23.
  • n (n is an even number) processing chambers 22 are stacked in the vertical direction, and the n / 2th processing chamber 22 from the top and (n / 2) from the top.
  • the utility module 30 is disposed between the + 1st processing chamber 22, the disclosed technique is not limited thereto.
  • the utility module 30 may be disposed above the uppermost processing chamber 22, below the lowermost processing chamber 22, or between any two processing chambers 22 adjacent in the vertical direction.
  • the piping 230 connected from the flow rate control unit 31 in the utility module 30 to each processing chamber 22 and the piping 231 connected from each processing chamber 22 to the exhaust valve 32 are not included in the processing unit 20.
  • all of the processing chambers 22 within are of the same length.
  • Processing System 11 LM 12 Transfer chamber 13 Transfer device 14 Power supply unit 20 Processing unit 21 LLM 210 Gate valve 211 Transfer device 212 Gate valve 22 Processing chamber 220 Matching unit 221 Shower head 222 Mounting table 23 Gap 230 Pipe 231 Pipe 232 Pipe 233 Pipe 234 Pipe 30 Utility module 31 Flow control unit 32 Exhaust valve 33 Remote plasma generator 34 Exhaust Pump 40 Gas supply source 41 Exhaust device 42 Exhaust gas treatment device

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Abstract

処理システムは、１つ以上の処理ユニット（２０）を備える。それぞれの処理ユニット（２０）は、複数の処理チャンバ（２２）と、ユーティリティモジュール（３０）とを有する。それぞれの処理チャンバ（２２）は、供給された処理ガスを用いて被処理体を処理する。ユーティリティモジュール（３０）は、複数の処理チャンバ（２２）のそれぞれに供給される処理ガスの流量を制御する流量制御部（３１）を含む。複数の処理チャンバ（２２）は、上下方向に重ねて配置される。ユーティリティモジュール（３０）は、複数の処理チャンバ（２２）のうち、上下方向に隣接する２つの処理チャンバ（２２）の間に配置される。

Description

処理システム
　本発明の種々の側面及び実施形態は、処理システムに関する。
　基板処理のスループットを向上させるために、複数の基板処理装置を用いて、複数の被処理基板を並行して処理する場合がある。この場合、クリーンルーム等の施設内に複数の基板処理装置が配置されるため、複数の基板処理装置によって占有される面積が大きくなる。そのため、より大型のクリーンルームが必要となり、設備コストが増加する。これを回避するため、複数の基板処理装置を上下方向に多段に配置することにより、単位面積当たりの基板処理装置の設置台数を少なくすることが考えられる（例えば、下記特許文献１参照）。
特開２０００－２２３４２５号公報
　ところで、上記特許文献１の技術では、複数の基板処理装置が上下方向に多段に配置されるため、単位面積当たりの基板処理装置の設置台数は少なくなるものの、それぞれの基板処理装置へ処理ガス等を供給する装置は、基板処理装置とは別の場所に配置される。そのため、システム全体としての占有面積は依然として大きい。
　本発明の一側面は、例えば、１つ以上の処理ユニットを備える処理システムである。それぞれの処理ユニットは、複数の処理チャンバと、ユーティリティモジュールとを有する。それぞれの処理チャンバは、供給された処理ガスを用いて被処理体を処理する。ユーティリティモジュールは、複数の処理チャンバのそれぞれに供給される処理ガスの流量を制御する流量制御部を含む。複数の処理チャンバは、上下方向に重ねて配置される。ユーティリティモジュールは、複数の処理チャンバのうち、上下方向に隣接する２つの処理チャンバの間に配置される。
　本発明の種々の側面および実施形態によれば、処理システム全体の占有面積を削減することができる。
図１は、処理システムの一例を示す図である。 図２は、処理ユニットの一例を示す図である。 図３は、図２のＡ方向から見た処理ユニットの一例を示す図である。 図４は、図２のＢ方向から見た処理ユニットの一例を示す図である。 図５は、処理ユニットの数が異なる処理システムの一例を示す図である。 図６は、処理ユニットの他の例を示す図である。 図７は、処理ユニットのさらなる他の例を示す図である。
　開示する処理システムは、１つの実施形態において、１以上の処理ユニットを備える。それぞれの処理ユニットは、複数の処理チャンバと、ユーティリティモジュールとを有する。それぞれの処理チャンバは、供給された処理ガスを用いて被処理体を処理する。ユーティリティモジュールは、複数の処理チャンバのそれぞれに供給される処理ガスの流量を制御する流量制御部を含む。複数の処理チャンバは、上下方向に重ねて配置される。ユーティリティモジュールは、複数の処理チャンバのうち、上下方向に隣接する２つの処理チャンバの間に配置される。
　また、開示する処理システムの１つの実施形態において、それぞれの処理ユニットは、流量制御部から複数の処理チャンバのそれぞれに分配される処理ガスが流通する第１の配管を有し、流量制御部から複数の処理チャンバのそれぞれまでの第１の配管の長さは、処理ユニット内の複数の処理チャンバ間で同一であってもよい。
　また、開示する処理システムの１つの実施形態において、それぞれの処理ユニットは、処理チャンバ毎に、処理チャンバに隣接して配置されたロードロックモジュールを有し、ロードロックモジュールから処理チャンバへ向かう方向において、ロードロックモジュールの幅は、ロードロックモジュールに隣接して配置された処理チャンバの幅よりも狭く、第１の配管は、ロードロックモジュールが配置された側の処理チャンバの側面のうち、ロードロックモジュールに隣接していない領域の側面と、ロードロックモジュールの側面のうち、ロードロックモジュールから処理チャンバへ向かう方向に延在する側面とで形成された隙間に配置される。
　また、開示する処理システムの１つの実施形態において、ユーティリティモジュールは、処理ユニットが有する複数の処理チャンバのそれぞれから排気されるガスの排気量を制御する排気制御部をさらに有してもよい。
　また、開示する処理システムの１つの実施形態において、それぞれの処理ユニットは、複数の処理チャンバのそれぞれから排気されるガスが流通する第２の配管を有し、複数の処理チャンバのそれぞれから排気制御部までの第２の配管の長さは、処理ユニット内の複数の処理チャンバ間で同一であってもよい。
　また、開示する処理システムの１つの実施形態において、それぞれの処理ユニットは、処理チャンバ毎に、処理チャンバに隣接して配置されたロードロックモジュールを有し、ロードロックモジュールから処理チャンバへ向かう方向において、ロードロックモジュールの幅は、ロードロックモジュールに隣接して配置された処理チャンバの幅よりも狭く、第２の配管は、ロードロックモジュールが配置された側の処理チャンバの側面のうち、ロードロックモジュールに隣接していない領域の側面と、ロードロックモジュールの側面のうち、ロードロックモジュールから処理チャンバへ向かう方向に延在する側面とで形成された隙間に配置されてもよい。
　また、開示する処理システムの１つの実施形態において、ユーティリティモジュールは、プラズマを生成し、生成されたプラズマ中のラジカルを、処理ユニットが有する複数の処理チャンバのそれぞれに供給するリモートプラズマ生成部をさらに有してもよい。
　また、開示する処理システムの１つの実施形態において、それぞれの処理ユニットは、リモートプラズマ生成部によって生成され、複数の処理チャンバのそれぞれに分配されるラジカルが流通する第３の配管を有し、リモートプラズマ生成部から複数の処理チャンバのそれぞれまでの第３の配管の長さは、処理ユニット内の複数の処理チャンバ間で同一であってもよい。
　また、開示する処理システムの１つの実施形態において、それぞれの処理ユニットは、処理チャンバ毎に、処理チャンバに隣接して配置されたロードロックモジュールを有し、ロードロックモジュールから処理チャンバへ向かう方向において、ロードロックモジュールの幅は、ロードロックモジュールに隣接して配置された処理チャンバの幅よりも狭く、第３の配管は、ロードロックモジュールが配置された側の処理チャンバの側面のうち、ロードロックモジュールに隣接していない領域の側面と、ロードロックモジュールの側面のうち、ロードロックモジュールから処理チャンバへ向かう方向に延在する側面とで形成された隙間に配置されてもよい。
　また、開示する処理システムの１つの実施形態において、それぞれの処理ユニットが有する複数の処理チャンバの数は２以上の偶数であり、ユーティリティモジュールは、処理ユニットが有する複数の処理チャンバの数をｎとした場合に、上からｎ／２番目の処理チャンバと、上から（ｎ／２）＋１番目の処理チャンバとの間に配置されてもよい。
　また、開示する処理システムは、１つの実施形態において、処理ユニット単位で、処理ユニットの増減が可能であってもよい。
　以下に、開示する処理システムの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態により開示される発明が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
［処理システム１０の構成］
　図１は、処理システム１０の一例を示す図である。図１は、上方から見た処理システム１０を模式的に示している。本実施形態における処理システム１０は、例えば図１に示すように、ＬＭ（Loader　Module）１１、搬送室１２、および複数の処理ユニット２０－１～２０－１２を備える。処理システム１０は、例えばクリーンルーム内に設置される。なお、以下では、複数の処理ユニット２０－１～２０－１２のそれぞれを区別することなく総称する場合に処理ユニット２０と記載する。また、図１では、１２台の処理ユニット２０を有する処理システム１０が例示されているが、処理システム１０には、１１台以下の処理ユニット２０が設けられてもよく、１３台以上の処理ユニット２０が設けられていてもよい。
　ＬＭ１１の正面側（図１の上側）には、複数のポートが設けられ、それぞれのポートには、オペレータやカセット搬送システムによって、未処理の基板Ｗが収納されたカセットがセットされる。未処理の基板Ｗは、被処理体の一例である。ＬＭ１１の背面側には、搬送室１２および複数の処理ユニット２０が配置される。図１の例では、複数の処理ユニット２０は、搬送室１２を挟んで横方向（例えば図１に示したｘ軸方向）に２列に配置され、それぞれの列では、横方向（例えば図１に示したｙ軸方向）に６台の処理ユニット２０が配置されている。処理システム１０の背面側には、電源ユニット１４が配置される。
　それぞれの処理ユニット２０には、複数の処理チャンバが配置される。電源ユニット１４は、それぞれの処理チャンバに、所定周波数の高周波電力を供給する。
　搬送室１２内には、移動式のロボットアーム等の搬送装置１３が設けられる。搬送装置１３は、ＬＭ１１のポートにセットされたカセットから未処理の基板Ｗを取り出す。そして、搬送装置１３は、搬送室１２内を移動し、カセットから取り出した基板Ｗを、いずれかの処理ユニット２０内の処理チャンバへ搬送する。そして、処理チャンバにおいて処理が行われた基板Ｗは、搬送装置１３によって処理チャンバから取り出され、搬送室１２のポートにセットされたカセットに戻される。
［処理ユニット２０の構成］
　図２は、処理ユニット２０の一例を示す図である。図３は、図２のＡ方向から見た処理ユニット２０の一例を示す図である。図４は、図２のＢ方向から見た処理ユニット２０の一例を示す図である。
　処理ユニット２０は、例えば図３および図４に示すように、複数の処理チャンバ２２－１～２２－４を有する。なお、以下では、複数の処理チャンバ２２－１～２２－４のそれぞれを区別することなく総称する場合に処理チャンバ２２と記載する。複数の処理チャンバ２２－１～２２－４は、上下方向（例えば図３および図４に示したｚ軸方向）に重ねて配置される。図３および図４に例示した処理ユニット２０では、４台の処理チャンバ２２－１～２２－４が重ねて配置されているが、３台以下の処理チャンバ２２が重ねて配置されてもよく、５台以上の処理チャンバ２２が重ねて配置されてもよい。本実施形態において、処理ユニット２０が有する処理チャンバ２２の台数は、偶数である。
　それぞれの処理チャンバ２２は、整合器２２０、シャワーヘッド２２１、および載置台２２２を有する。整合器２２０は、高周波電源の出力インピーダンスと負荷インピーダンスを整合させる回路である。シャワーヘッド２２１は、後述する流量制御部３１から供給された処理ガスを処理チャンバ２２内に供給する。シャワーヘッド２２１には、整合器２２０を介して供給された所定周波数の高周波電力が印加される。シャワーヘッド２２１は、載置台２２２に対して上部電極として機能する。載置台２２２は、上面に処理対象の基板Ｗを載置する。また、載置台２２２は、シャワーヘッド２２１に対する下部電極として機能する。
　それぞれの処理チャンバ２２には、例えば図２および図４に示すように、ｘ軸方向に隣接してＬＬＭ（Load　Lock　Module）２１－１～２１－４が配置される。なお、以下では、複数のＬＬＭ２１－１～２１－４のそれぞれを区別することなく総称する場合にＬＬＭ２１と記載する。それぞれのＬＬＭ２１は、ゲートバルブ２１０、搬送装置２１１、およびゲートバルブ２１２を有する。
　上下方向に隣接する処理チャンバ２２の間には、例えば図３および図４に示すように、ユーティリティモジュール３０が配置される。本実施形態の処理ユニット２０では、ｎ（ｎは偶数）台の処理チャンバ２２が上下方向に重ねて配置されており、ユーティリティモジュール３０は、上からｎ／２番目の処理チャンバと、上から（ｎ／２）＋１番目の処理チャンバとの間に配置される。図３および図４に例示した処理ユニット２０では、４台の処理チャンバ２２が上下方向に重ねて配置されており、ユーティリティモジュール３０は、上から２番目の処理チャンバと、上から３番目の処理チャンバとの間に配置されている。
　ユーティリティモジュール３０は、流量制御部３１および排気バルブ３２を有する。流量制御部３１は、ガス供給源４０から供給された処理ガスの流量を所定の流量に制御し、流量が制御された処理ガスを、配管２３０を介して各処理チャンバ２２に供給する。流量制御部３１は、ガス供給源４０から供給されたクリーニングガスの流量を所定の流量に制御して、配管２３０を介して各処理チャンバ２２に供給してもよい。配管２３０は、第１の配管の一例である。排気バルブ３２は、配管２３１を介して各処理チャンバ２２に接続され、配管２３２を介してターボ分子ポンプ等の排気装置４１に接続される。そして、排気バルブ３２は、排気装置４１が各処理チャンバ２２から排気するガスの排気量を制御する。配管２３１は、第２の配管の一例である。排気バルブ３２は、排気制御部の一例である。
　本実施形態において、流量制御部３１から各処理チャンバ２２までの配管２３０の長さは、処理ユニット２０内の全ての処理チャンバ２２間で同一である。これにより、１つの流量制御部３１によって処理ガスの流量を制御する場合であっても、各処理チャンバ２２に供給される処理ガスの流量の差を小さくすることができる。これにより、１つの流量制御部３１によって複数の処理チャンバ２２に供給される処理ガスの流量を精度よく制御することができる。そのため、各処理チャンバ２２に個別に流量制御部３１を設ける必要がなくなり、処理ユニット２０の小型化およびコストの削減が可能となる。
　また、本実施形態において、各処理チャンバ２２から排気バルブ３２までの配管２３１の長さは、処理ユニット２０内の全ての処理チャンバ２２間で同一である。これにより、１つの排気バルブ３２によってガスの排気量を制御する場合であっても、各処理チャンバ２２から排気されるガスの排気量の差を小さくすることができる。これにより、１つの排気バルブ３２によって複数の処理チャンバ２２から排気されるガスの排気量を精度よく制御することができる。そのため、各処理チャンバ２２に個別に排気バルブ３２を設ける必要がなくなり、処理ユニット２０の小型化およびコストの削減が可能となる。
　また、本実施形態において、ユーティリティモジュール３０は、例えば図３および図４に示すように、上下方向において、処理ユニット２０の略中央に配置される。これにより、ユーティリティモジュール３０内のガス供給源４０から各処理チャンバ２２に接続される配管２３０、および、各処理チャンバ２２からユーティリティモジュール３０内の排気バルブ３２に接続される配管２３１の長さを短くすることができる。これにより、配管２３０および配管２３１のコンダクタンスを大きくすることができ、各処理チャンバ２２内の圧力制御が容易になる。また、処理ユニット２０の小型化およびコストの削減も可能となる。
　また、例えば図２に示すように、ＬＬＭ２１から処理チャンバ２２へ向かう方向（例えば図２のｘ軸方向）において、ＬＬＭ２１の幅Ｌ１は、ＬＬＭ２１に隣接して配置された処理チャンバ２２の幅Ｌ２よりも狭い。そのため、隣り合う処理ユニット２０の処理チャンバ２２を隣接して配置した場合、例えば図２に示すように、ＬＬＭ２１が配置された側の処理チャンバ２２の側面のうち、ＬＬＭ２１に隣接していない領域の側面２２３と、ＬＬＭ２１の側面のうち、ＬＬＭ２１から処理チャンバ２２へ向かう方向に延在する側面２１３とで囲まれた隙間２３が形成される。該隙間２３には、配管２３０および配管２３１が配置される。
　処理チャンバ２２において基板Ｗが処理される場合には、ＬＬＭ２１のゲートバルブ２１２が開放され、搬送装置１３によって未処理の基板ＷがＬＬＭ２１内の搬送装置２１１上に載置される。そして、ゲートバルブ２１２が閉じられ、ＬＬＭ２１内が減圧される。そして、ゲートバルブ２１０が開放され、搬送装置２１１によって未処理の基板Ｗが処理チャンバ２２内に搬入され、載置台２２２上に載置される。そして、再びゲートバルブ２１０が閉じられる。
　次に、流量制御部３１により、各処理チャンバ２２に流量が調節された処理ガスが供給される。流量制御部３１から供給された処理ガスは、シャワーヘッド２２１から処理チャンバ２２内に供給される。そして、排気バルブ３２により各処理チャンバ２２の排気量が制御され、処理チャンバ２２内が所定の圧力に制御される。そして、整合器２２０を介してシャワーヘッド２２１に所定周波数の高周波電力が印加されることにより、処理チャンバ２２内に処理ガスのプラズマが生成され、生成されたプラズマにより、載置台２２２上に載置された基板Ｗにエッチングや成膜等の所定の処理が施される。
　基板Ｗに対する処理が終了した場合、ゲートバルブ２１０が開放され、搬送装置２１１によって、処理後の基板Ｗが処理チャンバ２２から搬出される。そして、ゲートバルブ２１０が閉じられ、ＬＬＭ２１内の圧力が大気圧に戻される。そして、ゲートバルブ２１２が開放され、搬送装置１３によって処理後の基板ＷがＬＬＭ２１から搬出される。
　なお、本実施形態の処理システム１０は、処理ユニット２０単位で、増減が可能である。例えば、図５に示すように、１２個の処理ユニット２０を有する処理システム１０－２において、ｙ軸方向に処理ユニット２０を増やすことにより、例えば１４個の処理ユニット２０を有する処理システム１０－１を構成することができる。また、例えば、図５に示すように、１２個の処理ユニット２０を有する処理システム１０－２において、ｙ軸方向に処理ユニット２０を減らすことにより、例えば１０個の処理ユニット２０を有する処理システム１０－３を構成することができる。このように、複数の処理チャンバ２２が重ねて配置された処理ユニット２０単位での増設や縮減が可能であるため、設置場所の面積や必要な処理能力に応じて、より高い自由度で処理ユニット２０を構成することができる。
　また、処理ユニット２０が有する複数の処理チャンバ２２は、流量制御部３１を介して供給される処理ガスが共通であるため、処理対象の基板Ｗに対して同一の処理を行う。しかし、別々の処理ユニット２０が有する処理チャンバ２２同士では、処理対象の基板Ｗに対して異なる処理が行われてもよい。例えば、図１に例示した処理システム１０において、処理ユニット２０－１～２０－６では、成膜処理が行われ、処理ユニット２０－７～２０－１２では、エッチング処理が行われてもよい。さらに、処理システム１０には、洗浄装置、熱処理装置、コータ／デベロッパ等の大気圧環境下で行われる処理を行う装置が含まれていてもよい。
　以上、一実施形態について説明した。上記説明から明らかなように、本実施形態の処理システム１０によれば、処理システム１０全体の占有面積を削減することができる。
　なお、開示の技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
　例えば、上記した実施形態において、各処理ユニット２０が有する処理チャンバ２２は、流量制御部３１を介して供給された処理ガスと、整合器２２０を介して供給された高周波電力とを用いてプラズマを生成するが、開示の技術はこれに限られない。例えば図６に示すように、ユーティリティモジュール３０内に設けられたリモートプラズマ生成部３３によってプラズマを生成し、生成されたプラズマ中のラジカルが、配管２３３を介して各処理チャンバ２２に供給され、各処理チャンバ２２内のシャワーヘッド２２１から処理チャンバ２２内に供給されてもよい。配管２３３は、第３の配管の一例である。
　なお、図６に示した処理ユニット２０においても、リモートプラズマ生成部３３から各処理チャンバ２２までの配管２３３の長さは、処理ユニット２０内の全ての処理チャンバ２２間で同一である。これにより、１つのリモートプラズマ生成部３３によってプラズマが生成された場合であっても、各処理チャンバ２２へのラジカルの供給量の差を小さくすることができる。これにより、１つのリモートプラズマ生成部３３によってから各処理チャンバ２２に供給されるラジカルの量を精度よく制御することができる。そのため、各処理チャンバ２２で個別にプラズマを生成する必要がなくなり、処理ユニット２０の小型化およびコストの削減が可能となる。
　また、例えば図７に示すように、各ＬＬＭ２１を減圧するための排気ポンプ３４をユーティリティモジュール３０内に１つ設け、配管２３４を介して各ＬＬＭ２１内のガスを排気するようにしてもよい。排気ポンプ３４によって各ＬＬＭ２１から排気されたガスは、排ガス処理装置４２へ送られる。なお、図７では、各処理チャンバ２２への処理ガスの供給路、および、各処理チャンバ２２から排気されるガスの排気路は省略されている。
　図７の例では、１台の排気ポンプ３４によって処理ユニット２０内の複数のＬＬＭ２１を減圧することができるため、ＬＬＭ２１毎に排気ポンプ３４を設ける場合に比べて、処理ユニット２０の小型化およびコストの削減が可能となる。また、図７に示した処理ユニット２０においても、各ＬＬＭ２１から排気ポンプ３４までの配管２３４の長さは、処理ユニット２０内の全てのＬＬＭ２１間で同一であることが好ましい。これにより、処理ユニット２０内の複数のＬＬＭ２１において、大気圧から所定の真空度に減圧されるまでの時間差を小さくすることができる。これにより、処理時間を削減することができる。また、図７に示した処理ユニット２０においても、各ＬＬＭ２１から排気ポンプ３４までの配管２３４は、図２に示したように、ＬＬＭ２１の側面２１３と、処理チャンバ２２の側面２２３とで囲まれた隙間２３に配置されることが好ましい。
　また、上記した実施形態における処理ユニット２０では、ｎ（ｎは偶数）台の処理チャンバ２２が上下方向に重ねて配置され、上からｎ／２番目の処理チャンバ２２と、上から（ｎ／２）＋１番目の処理チャンバ２２との間にユーティリティモジュール３０が配置されるが、開示の技術はこれに限られない。例えば、ユーティリティモジュール３０は、最上段の処理チャンバ２２の上、最下段の処理チャンバ２２の下、あるいは、上下方向に隣接するいずれか２つの処理チャンバ２２の間に配置されてもよい。ただし、この場合であっても、ユーティリティモジュール３０内の流量制御部３１から各処理チャンバ２２に接続される配管２３０や、各処理チャンバ２２から排気バルブ３２に接続される配管２３１が、処理ユニット２０内の全ての処理チャンバ２２間で同一の長さであることが好ましい。
　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者には明らかである。また、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
１０　処理システム
１１　ＬＭ
１２　搬送室
１３　搬送装置
１４　電源ユニット
２０　処理ユニット
２１　ＬＬＭ
２１０　ゲートバルブ
２１１　搬送装置
２１２　ゲートバルブ
２２　処理チャンバ
２２０　整合器
２２１　シャワーヘッド
２２２　載置台
２３　隙間
２３０　配管
２３１　配管
２３２　配管
２３３　配管
２３４　配管
３０　ユーティリティモジュール
３１　流量制御部
３２　排気バルブ
３３　リモートプラズマ生成部
３４　排気ポンプ
４０　ガス供給源
４１　排気装置
４２　排ガス処理装置

Claims (11)

  1. 　１以上の処理ユニットを備え、
    　それぞれの前記処理ユニットは、
    　供給された処理ガスを用いて被処理体を処理する複数の処理チャンバと、
    　前記複数の処理チャンバのそれぞれに供給される前記処理ガスの流量を制御する流量制御部を含むユーティリティモジュールと
    を有し、
    　前記複数の処理チャンバは、上下方向に重ねて配置され、
    　前記ユーティリティモジュールは、前記複数の処理チャンバのうち、上下方向に隣接する２つの処理チャンバの間に配置されることを特徴とする処理システム。
  2. 　それぞれの前記処理ユニットは、
    　前記流量制御部から前記複数の処理チャンバのそれぞれに分配される前記処理ガスが流通する第１の配管を有し、
    　前記流量制御部から前記複数の処理チャンバのそれぞれまでの前記第１の配管の長さは、前記処理ユニット内の前記複数の処理チャンバ間で同一であることを特徴とする請求項１に記載の処理システム。
  3. 　それぞれの前記処理ユニットは、
    　前記処理チャンバ毎に、前記処理チャンバに隣接して配置されたロードロックモジュールを有し、
    　前記ロードロックモジュールから前記処理チャンバへ向かう方向において、前記ロードロックモジュールの幅は、前記ロードロックモジュールに隣接して配置された前記処理チャンバの幅よりも狭く、
    　前記第１の配管は、
    　前記ロードロックモジュールが配置された側の前記処理チャンバの側面のうち、前記ロードロックモジュールに隣接していない領域の側面と、前記ロードロックモジュールの側面のうち、前記ロードロックモジュールから前記処理チャンバへ向かう方向に延在する側面とで形成された隙間に配置されることを特徴とする請求項２に記載の処理システム。
  4. 　前記ユーティリティモジュールは、
    　前記処理ユニットが有する前記複数の処理チャンバのそれぞれから排気されるガスの排気量を制御する排気制御部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の処理システム。
  5. 　それぞれの前記処理ユニットは、
    　前記複数の処理チャンバのそれぞれから排気されるガスが流通する第２の配管を有し、
    　前記複数の処理チャンバのそれぞれから前記排気制御部までの前記第２の配管の長さは、前記処理ユニット内の前記複数の処理チャンバ間で同一であることを特徴とする請求項４に記載の処理システム。
  6. 　前記処理ユニットは、
    　前記処理チャンバ毎に、前記処理チャンバに隣接して配置されたロードロックモジュールを有し、
    　前記ロードロックモジュールから前記処理チャンバへ向かう方向において、前記ロードロックモジュールの幅は、前記ロードロックモジュールに隣接して配置された前記処理チャンバの幅よりも狭く、
    　前記第２の配管は、
    　前記ロードロックモジュールが配置された側の前記処理チャンバの側面のうち、前記ロードロックモジュールに隣接していない領域の側面と、前記ロードロックモジュールの側面のうち、前記ロードロックモジュールから前記処理チャンバへ向かう方向に延在する側面とで形成された隙間に配置されることを特徴とする請求項５に記載の処理システム。
  7. 　前記ユーティリティモジュールは、
    　プラズマを生成し、生成されたプラズマ中のラジカルを、前記処理ユニットが有する前記複数の処理チャンバのそれぞれに供給するリモートプラズマ生成部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の処理システム。
  8. 　それぞれの前記処理ユニットは、
    　前記リモートプラズマ生成部によって生成され、前記複数の処理チャンバのそれぞれに分配されるラジカルが流通する第３の配管を有し、
    　前記複数の処理チャンバのそれぞれから前記リモートプラズマ生成部までの前記第３の配管の長さは、前記処理ユニット内の前記複数の処理チャンバ間で同一であることを特徴とする請求項７に記載の処理システム。
  9. 　それぞれの前記処理ユニットは、
    　前記処理チャンバ毎に、前記処理チャンバに隣接して配置されたロードロックモジュールを有し、
    　前記ロードロックモジュールから前記処理チャンバへ向かう方向において、前記ロードロックモジュールの幅は、前記ロードロックモジュールに隣接して配置された前記処理チャンバの幅よりも狭く、
    　前記第３の配管は、
    　前記ロードロックモジュールが配置された側の前記処理チャンバの側面のうち、前記ロードロックモジュールに隣接していない領域の側面と、前記ロードロックモジュールの側面のうち、前記ロードロックモジュールから前記処理チャンバへ向かう方向に延在する側面とで形成された隙間に配置されることを特徴とする請求項８に記載の処理システム。
  10. 　それぞれの前記処理ユニットが有する前記複数の処理チャンバの数は２以上の偶数であり、
    　前記ユーティリティモジュールは、
    　前記処理ユニットが有する前記複数の処理チャンバの数をｎとした場合に、上からｎ／２番目の処理チャンバと、上から（ｎ／２）＋１番目の処理チャンバとの間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の処理システム。
  11. 　前記処理ユニット単位で、前記処理ユニットの増減が可能であることを特徴とする請求項１に記載の処理システム。
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