特許 6990030 ウェット－ドライ統合型ウエハ処理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-07

(45)【発行日】2022-01-12

(54)【発明の名称】ウェット－ドライ統合型ウエハ処理システム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20220104BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20220104BHJP

   B65G 49/07 20060101ALI20220104BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20220104BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20220104BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 Z

H01L21/68 A

B65G49/07 C

H01L21/304 643A

H01L21/304 648Z

H01L21/302 101G

【請求項の数】 20

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2017045540

(22)【出願日】2017-03-10

(65)【公開番号】P2017183712

(43)【公開日】2017-10-05

【審査請求日】2020-03-06

(31)【優先権主張番号】15/073,368

(32)【優先日】2016-03-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】510141648

【氏名又は名称】ラム・リサーチ・アーゲー

【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】特許業務法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】トルステン・リル

(72)【発明者】

【氏名】アンドレアス・フィッシャー

(72)【発明者】

【氏名】リチャード・エイチ．・グールド

(72)【発明者】

【氏名】マイケル・ミスロバティ

(72)【発明者】

【氏名】フィリップ・エンゲッサー

(72)【発明者】

【氏名】ハロルド・オコーン－シュミット

(72)【発明者】

【氏名】アンダース・ジョエル・ビョーク

【審査官】安田 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１０－５０３２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００５－５２７０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０３５８７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２－４７９

Ｈ０１Ｌ ２１／６７－６８７

Ｂ６５Ｇ ４９／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウエハ状物品を処理するための装置であって、
真空移送モジュールと、
大気圧移送モジュールと、
前記真空移送モジュールと前記大気圧移送モジュールとを相互に接続する第１のエアロックと、
前記大気圧移送モジュールに接続された大気圧処理モジュールと、
前記大気圧移送モジュール、前記第１のエアロック、及び前記大気圧処理モジュールのそれぞれに、別々に且つ異なる被制御流量でガスを供給するように構成されたガス供給システムであって、
（ｉ）前記第１のエアロックと前記大気圧移送モジュールとが互いに通じているときに、前記第１のエアロックから前記大気圧移送モジュールへのガス流を引き起こし、
（ii）前記大気圧移送モジュールと前記大気圧処理モジュールとが互いに通じているときに、前記大気圧移送モジュールから前記大気圧処理モジュールへのガス流を引き起こす、ガス供給システムと、
を備え、
前記ガス供給システムは、
前記第１のエアロックの上部領域内に配置されて前記第１のエアロック内で下向きにガスを分配するように構成された第１のガスシャワーヘッドと、
前記大気圧移送モジュールの上部領域内に配置されて前記大気圧移送モジュール内で下向きにガスを分配するように構成された第２のガスシャワーヘッドと、
前記大気圧処理モジュールの上部領域内に配置されて前記大気圧処理モジュール内でガスを下向きに分配するように構成された第３のガスシャワーヘッドと、
を含み、
前記ガス供給システムは、前記第１のガスシャワーヘッドと、前記第２のガスシャワーヘッドと、前記第３のガスシャワーヘッドと、におけるそれぞれの流れを別々に制御するように構成されている、装置。

【請求項2】

請求項１に記載の装置であって、
前記第１のエアロックは、所定の直径を有する少なくとも１枚のウエハ状物品に適合するように構成され、前記第１のガスシャワーヘッドは、前記第１のエアロック内に配置されたときの前記所定の直径のウエハ状物品の径方向外側に配置される下向きのガス吐出開口を含む、装置。

【請求項3】

請求項１に記載の装置であって、
前記大気圧移送モジュールは、所定の直径を有する少なくとも１枚のウエハ状物品に適合するように構成され、前記第２のガスシャワーヘッドは、前記大気圧移送モジュール内に配置されたときの前記所定の直径のウエハ状物品の径方向外側に配置される下向きのガス吐出開口を含む、装置。

【請求項4】

請求項１に記載の装置であって、
前記ガス供給システムは、前記大気圧移送モジュールの下方領域内に配置された第１の排出口であって、前記第２のガスシャワーヘッドから吐出されて前記大気圧移送モジュール、前記第１のエアロック、及び前記大気圧処理モジュールのそれぞれから離れるガスの少なくとも一部を排出する第１の排出口を含む、装置。

【請求項5】

請求項１に記載の装置であって、
前記大気圧移送モジュールは、真空ポンプを備えていない、装置。

【請求項6】

請求項１に記載の装置であって、
前記第３のガスシャワーヘッドは、前記大気圧移送モジュールからの入口開口に隣接して配置される、装置。

【請求項7】

請求項１に記載の装置であって、
前記ガス供給システムは、前記大気圧処理モジュール内に配置された第１の排出口であって、前記第３のガスシャワーヘッドから吐出されて前記大気圧移送モジュール及び前記大気圧処理モジュールのそれぞれから離れるガスの少なくとも一部を排出する第１の排出口を含む、装置。

【請求項8】

請求項１に記載の装置であって、
前記大気圧処理モジュールは、真空ポンプを備えていない、装置。

【請求項9】

請求項１に記載の装置であって、
前記大気圧処理モジュールは、前記大気圧移送モジュールに接続された外側チャンバと、ウエハ状物品のウェット処理を実施するように構成された内側チャンバとを含む、装置。

【請求項10】

請求項９に記載の装置であって、
前記内側チャンバは、下方椀部と、上方蓋部とを含み、前記下方椀部及び前記上方蓋部は、互いに対して相対的に垂直方向に可動である、装置。

【請求項11】

請求項９に記載の装置であって、
前記内側チャンバは、処理を経ている間の前記ウエハ状物品を保持して回転させるためのスピンチャックに適合する、装置。

【請求項12】

請求項１１に記載の装置であって、
前記スピンチャックは、浮遊チャックである、装置。

【請求項13】

請求項１に記載の装置であって、
前記大気圧処理モジュールは、前記大気圧移送モジュールに接続された外側チャンバと、ウエハ状物品のウェット処理を実施するように構成された内側チャンバとを含み、前記第３のガスシャワーヘッドは、前記外側チャンバ内且つ前記内側チャンバの外に配置される、装置。

【請求項14】

請求項１に記載の装置であって、更に、
前記第１のエアロックとは独立して前記真空移送モジュールに取り付けられた少なくとも１つの真空処理モジュールを備える装置。

【請求項15】

請求項１に記載の装置であって、更に、
少なくとも１つの第２のエアロックを通じて前記真空移送モジュールに接続された機器前面モジュールを備え、前記機器前面モジュールは、ウエハ状物品を前記機器前面モジュール内へ導入し、また、ウエハ状物品を前記機器前面モジュール内から取り出すための少なくとも１つの正面開口式カセット一体型ポッドを含む、装置。

【請求項16】

請求項１に記載の装置であって、
ウエハ状物品は、前記大気圧移送モジュール内、前記第１のエアロック内、及び前記真空移送モジュール内を通過することにより、前記大気圧処理モジュールに対して出し入れされ得る、装置。

【請求項17】

請求項１に記載の装置であって、更に、
前記大気圧移送モジュール内及び前記第１のエアロック内の少なくともいずれかに配置されたヒータを備え、前記ヒータは、前記大気圧処理モジュールから前記真空移送モジュールに戻されたウエハ状物品上に存在する残留水分を蒸発させるように構成される、装置。

【請求項18】

請求項１に記載の装置であって、
前記真空移送モジュールは、前記真空移送モジュールから前記第１のエアロックにウエハ状物品を移送するように動作可能である真空移送ロボットを含む、装置。

【請求項19】

請求項１５に記載の装置であって、
前記真空移送モジュールは、ウエハ状物品を前記少なくとも１つの第２のエアロックから前記真空移送モジュールに移送するように、また、前記真空移送モジュールから前記第１のエアロックに移送するように動作可能である真空移送ロボットを含む、装置。

【請求項20】

請求項１に記載の装置であって、
前記大気圧移送モジュールは、ウエハ状物品を前記第１のエアロックから前記大気圧移送モジュールに移送するように、また、前記大気圧移送モジュールから前記大気圧処理モジュールに移送するように動作可能である大気圧移送ロボットを含む、装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエハ状物品を処理するための、ウェット処理モジュールとドライ処理モジュールとが統合されたシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエハの処理は、様々な処理モジュールを使用して実施される。プラズマエッチング用などの一部の処理モジュールは、真空環境内で実施され、「ドライ」処理を伴うものだと見なされる。その他の処理モジュールは、様々な処理液を利用し、例えばウェットエッチング及び／又はウェット洗浄などを周囲圧力環境内で実施され、「ウェット」処理であると見なされる。

【0003】

米国特許出願公開第２００８／００５７２２１号は、界面工学のための被制御周囲システムについて記述しており、ここでは、実験室周囲環境と、被制御周囲環境とが組み合わされている。

【0004】

実際は、しかしながら、ウェット処理モジュールとドライ処理モジュールとを組み合わせて効率的になることは稀である。なぜならば、これらのモジュールでは、モジュールのタイプによってウエハスループットが大きく異なるからである。したがって、ウェット処理モジュールとドライ処理モジュールは、従来、互いに独立に動作されている。一方のタイプのモジュールで処理されたウエハが、その後、もう一方のタイプのモジュールで処理されるまでに、長い待機時間を経ることがある。例えば、半導体処理設備において、プラズマエッチングを経た後のウエハが、ウェット処理モジュールですすげるまでに数時間以上の待機時間を有することは、珍しいことではない。

【0005】

本発明の発明者らは、ウェット処理の順番待ちをしているウエハが、ウエハ表面上に残るハロゲンなどの反応性エッチング残留物が原因で、ウエハ上に形成されたデバイス構造上で低速反応に見舞われる可能性があることを発見した。これは、ウエハのウェット処理の実施とドライ処理の実施との間の待機時間を大幅に短縮するためにウェット処理モジュールとドライ処理モジュールとを統合させた、改善されたシステムを開発するきっかけを与えた。

【発明の概要】

【0006】

したがって、一態様において、本発明は、ウエハ状物品を処理するための装置であって、真空移送モジュールと、大気圧移送モジュールとを含む装置に関する。第１のエアロックが、真空移送モジュールと、大気圧移送モジュールとを相互に接続する。大気圧処理モジュールが、大気圧移送モジュールに接続される。ガス供給システムは、大気圧移送モジュール、第１のエアロック、及び大気圧処理モジュールのそれぞれに、別々に且つ異なる被制御流量でガスを供給するように構成され、（ｉ）第１のエアロックと大気圧移送モジュールとが互いに通じているときに、第１のエアロックから大気圧移送モジュールへのガス流を引き起こし、（ii）大気圧移送モジュールと大気圧処理モジュールとが互いに通じているときに、大気圧移送モジュールから大気圧処理モジュールへのガス流を引き起こす。

【0007】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、ガス供給システムは、第１のエアロックの上方領域内に配置されて第１のエアロック内で下向きにガスを分配するように構成された第１のガスシャワーヘッドを含む。

【0008】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、第１のエアロックは、所定の直径を有する少なくとも１枚のウエハ状物品に適合するように構成され、第１のガスシャワーヘッドは、第１のエアロック内に配置されたときの所定の直径のウエハ状物品の半径方向外側に配置される下向きのガス吐出開口を含む。好ましくは、ガス吐出開口は、第１のエアロックの垂直チャンバ壁まで５ｃｍ未満の距離に位置付けられる。

【0009】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、ガス供給システムは、大気圧移送モジュールの上方領域内に配置されて大気圧移送モジュール内で下向きにガスを分配するように構成された第２のガスシャワーヘッドを含む。

【0010】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、大気圧移送モジュールは、所定の直径を有する少なくとも１枚のウエハ状物品に適合するように構成され、第２のガスシャワーヘッドは、大気圧移送モジュール内に配置されたときの所定の直径のウエハ状物品の径方向外側に配置される下向きのガス吐出開口を含む。好ましくは、ガス吐出開口は、大気圧移送モジュールの垂直チャンバ壁まで５ｃｍ未満の距離に位置付けられる。或いは、ガス吐出開口は、処理対象とされるウエハ状物品の直径よりも少なくとも５ｍｍ大きい直径を有するリング内に環状に配置される。

【0011】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、ガス供給システムは、大気圧移送モジュールの下方領域内に配置された第１の排出口であって、第２のガスシャワーヘッドから吐出されるガスの少なくとも一部を排出し、大気圧移送モジュール、第１のエアロック、及び大気圧処理モジュールのそれぞれから離れるように構成された第１の排出口を含む。

【0012】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、大気圧移送モジュールは、真空ポンプを備えていない。

【0013】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、ガス供給システムは、第３のガスシャワーヘッドであって、大気圧処理モジュールの上方領域内に配置されて大気圧処理モジュール内で下向きにガスを吐出するように構成された第３のガスシャワーヘッドを含む。

【0014】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、第３のガスシャワーヘッドは、大気圧移送モジュールからの入口開口に隣接して配置される。

【0015】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、ガス供給システムは、第２の排出口であって、大気圧処理モジュール内に配置されて、第３のガスシャワーヘッドから吐出されるガスの少なくとも一部を排出し、大気圧移送モジュール及び大気圧処理モジュールのそれぞれから遠ざけるように構成された第２の排出口を含む。

【0016】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、大気圧処理モジュールは、真空ポンプを備えていない。

【0017】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、大気圧処理モジュールは、大気圧移送モジュールに接続された外側チャンバと、ウエハ状物品のウェット処理を実施するように構成された内側チャンバとを含む。

【0018】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、内側チャンバは、下方椀部と、上方蓋部とを含み、下方椀部及び上方蓋部は、互いに対して相対的に垂直方向に可動である。

【0019】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、内側チャンバは、処理を経ているウエハ状物品を保持する及び回転させるためのスピンチャックに適合する。

【0020】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、スピンチャックは、浮遊チャックである。

【0021】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、大気圧処理モジュールは、大気圧移送モジュールに接続された外側チャンバと、ウエハ状物品のウェット処理を実施するように構成された内側チャンバとを含み、第３のガスシャワーヘッドは、外側チャンバ内且つ内側チャンバの外に配置される。

【0022】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、少なくとも１つの真空処理モジュールが、第１のエアロックとは独立して真空移送モジュールに取り付けられる。

【0023】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、機器前面モジュールが、少なくとも１つの第２のエアロックを通じて真空移送モジュールに接続され、機器前面モジュールは、ウエハ状物品を機器前面モジュール内へ導入し、また、ウエハ状物品を機器前面モジュール内から取り出すための少なくとも１つの正面開口式カセット一体型ポッドを含む。

【0024】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、ウエハ状物品は、大気圧移送モジュール内、第１のエアロック内、及び真空移送モジュール内を通過するだけで、大気圧処理モジュールに対して出し入れされ得る。

【0025】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、大気圧移送モジュール内及び第１のエアロック内の少なくともいずれかに、ヒータが配置され、該ヒータは、大気圧処理モジュールから真空移送モジュールに戻されたウエハ状物品上に存在する残留水分を蒸発させるように構成される。このようなヒータは、ＬＥＤ加熱素子などの放射熱ヒータを含んでいてよい。

【0026】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、真空移送モジュールは、真空移送モジュールから第１のエアロックにウエハ状物品を移送するように動作可能である真空移送ロボットを含む。

【0027】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、真空移送モジュールは、ウエハ状物品を少なくとも１つの第２のエアロックから真空移送モジュールに移送するように、また、真空移送モジュールから第１のエアロックに移送するように動作可能である真空移送ロボットを含む。

【0028】

本発明にしたがった装置の好ましい実施形態では、大気圧移送モジュールは、ウエハ状物品を第１のエアロックから大気圧移送モジュールに移送するように、また、大気圧移送モジュールから大気圧処理モジュールに移送するように動作可能である大気圧移送ロボットを含む。

【図面の簡単な説明】

【0029】

添付の図面を参照にして与えられる本発明の好ましい実施形態に関する以下の詳細な説明を読むことによって、本発明のその他の目的、特徴、及び利点が更に明らかになる。

【図1】本発明の第１の実施形態における統合されたウェットおよびドライ統合処理モジュールを含む装置を、上から見た平面図である。

【図2】図１を線ＩＩ－ＩＩで切り取って示した概略断面図である。

【図3】本発明にしたがった装置で使用するのに適したウェット処理機器の断面図である。

【図4】本発明の第２の実施形態におけるウェットおよびドライ統合処理モジュールを含む装置を、上から見た平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

次に、図を参照する。図１のシステムは、一連の正面開口式カセット一体型ポッド（ＦＯＵＰ）５０を含み、これらは、ウエハが装置に入る入口地点及びウエハが装置から出る出口地点である。機器前面モジュール（ＥＦＥＭ）５３は、ＥＦＥＭロボット５６を有し、ウエハを、スロットバルブ５８を通してＦＯＵＰ５０からＩＮエアロック５９に移送する。ＥＦＥＭロボット５６は、同様に、ウエハを、ＯＵＴエアロック６２からスロットバルブ６１を通してＦＯＵＰ５０に移送する。随意の大気圧検査モジュール６５が、スロットバルブ６８を通じてＥＦＥＭ５３に接続される。

【0031】

ＩＮエアロック５９及びＯＵＴエアロック６２は、更に、それぞれのスロットバルブ６０及び６３を通じて真空移送モジュール（ＶＴＭ）７１に接続される。ＶＴＭ７１は、ＶＴＭロボット７４を備えており、該ＶＴＭロボット７４は、ウエハを、ＩＮエアロック５９からスロットバルブ６０を通らせて、第１の真空処理モジュール８０及び第２の真空処理モジュール８３のうちの選択されたいずれかにそれぞれのスロットバルブ８１又は８４を通して移動させる。真空処理モジュール８０及び８３は、例えば、プラズマエッチングのための処理モジュールである。

【0032】

或いは、ＶＴＭロボット７４は、ウエハを、ＩＮエアロック５９からスロットバルブ６０を通らせて移動させ、また、第３の真空処理モジュール１２２にスロットバルブ１１９を通して移動させる。第３の真空処理モジュール１２２は、例えば、デポジションモジュールである。

【0033】

ＶＴＭロボット７４は、ウエハを、ＩＮエアロック５９からスロットバルブ６０を通らせて、随意の真空検査モジュール７７にそれに関連付けられたスロットバルブ７８を通して移動させるように、又は通過モジュール（ＰＴＭ）７８にそれに関連付けられたスロットバルブ８６を通して移動させるように構成される。

【0034】

上述の全ての移送について、ＶＴＭロボットは、ウエハを、ＯＵＴエアロック６２にそれに関連付けられたスロットバルブ６１を通して逆経路に沿って移動させるように、また、真空処理モジュール８０、８３、１２２のうちの選択されたいずれかとＰＴＭ８７との間でいずれかの方向に沿って移動させるようにも構成される。

【0035】

ＰＴＭ８７は、それ自体が、真空側のスロットバルブ８６及び大気圧側のスロットバルブ８９を通じてＶＴＭ７１と大気圧移送モジュール（ＡＴＭ）９２とを接続するエアロックである。ＡＴＭ９２は、ＡＴＭロボット９８を備えており、該ＡＴＭロボット９８は、ウエハを、ＰＴＭ８７からスロットバルブ８９を介して移送し、また、大気圧処理モジュール（ＡＰＭ）１０１にスロットバルブ９６を介して移送するように構成される。ＡＰＭ１０１は、例えば、半導体ウエハのウェット洗浄用の処理モジュールである。この実施形態におけるＡＰＭ１０１は、後ほど更に詳しく説明されるように、スピンチャックを囲う内側チャンバ１１０を備える。

【0036】

ＡＴＭロボット９８は、また、ウエハを、ＰＴＭ８７からスロットバルブ８９を介して移送し、また、随意の大気圧検査モジュール１１６にスロットバルブ１１３を通して移送するように構成される。

【0037】

次に、図２を参照すると、ウエハがＶＴＭロボット７４によって移送されるのに伴って、第１の圧力ｐ１がＶＴＭ７１内に行き渡る。通過モジュール８７は、環状ガス分配器８８を備えており、該分配器８８は、窒素などの不活性ガスをＰＴＭ８７に提供する。環状ガス分配器８８は、分配器８８のガス出口が、ＰＴＭ８７内に存在するときのウエハよりも半径方向外側に位置するように、装置が処理するように設計されたウエハの直径よりも大きい内径を有することが好ましい。こうすれば、ガス分配器８８から吐出されたガスが、ＰＴＭ８７内に存在するときのウエハの上向き表面に強く衝突することはない。

【0038】

ＰＴＭ８７をパージするためにガス分配器８８によって生成されるガス流は、図２においてＧ１で表わされている。Ｖ１は、ＰＴＭ８７からパージ用ガスを抜くための抜け口を記している。ガス分配器８８及び抜け口Ｖ１は、ＰＴＭ８７内に圧力ｐ２が行き渡るように操作される。ＰＴＭ８７内に行き渡る条件内でウエハが安定した後、ＡＴＭロボット９８は、スロットバルブ８９を通してＰＴＭ８７からウエハを取り出して、それをＡＴＭ９２内へ運ぶ。

【0039】

ＡＴＭ９２は、ＡＴＭ９２を不活性ガスでパージするための自身のガス分配器９５と、ＡＴＭ９２を排気するためにガスを受け入れるガス収集器９４とを備えている。ガス分配器９５によって生成されるガス流は、図２においてＧ２で表わされており、排気口は、Ｅ１で表わされている。ガス分配器９５及びガス収集器９４は、ＡＴＭ９２内に圧力ｐ３が行き渡るように制御される。

【0040】

ＡＴＭロボット９８は、次に、スロットバルブ９６を通してウエハをＡＴＭ９２からＡＰＭ１０１に移送する。ＡＰＭ１０１内には、後ほど更に詳しく説明されるように、ウエハが上に搭載されるスピンチャックを内包する内側チャンバ１１０がある。ＡＰＭ１０１内で内側チャンバ１１０よりも外側の空間は、圧力ｐ４が行き渡る被制御環境として維持される。具体的には、ＡＰＭ１０１の外側チャンバ内に、スロットバルブ９６に隣接してガス分配器１０４が配置され、下向きのガス流Ｇ３を生成する。内側チャンバ１１０は、自身のガス流Ｇ４も受け入れる。ＡＰＭ１０１には、内側チャンバ１１０のための排気口Ｅ２及び外側環境１０７のための排気口Ｅ３の、２つの排気口が関係付けられる。

【0041】

本書で言及される真空処理モジュールは、その中に行き渡る圧力が大気圧の１０％未満であり、好ましくは１０トール以下であり、更に好ましくは１トール未満であるモジュールを示唆している。本書で言及される大気圧処理モジュールは、その中に行き渡る圧力が０．５～１．５バールの範囲内であり、好ましくは０．９～１．１バールの範囲内であるモジュールを示唆している。

【0042】

上述された不活性ガス流Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、並びに抜け口Ｖ１及び排気口Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３は、それぞれ、装置を通るウエハの搬送方向に関わらず、行き渡る圧力ｐ１～ｐ４がｐ１＞ｐ２＞ｐ３＞ｐ４の関係を満たすように、独立に制御される。こうすれば、（モジュールどうしが互いに通じているときに、）ＰＴＭ８７からＡＴＭ９２への、ＡＴＭ９２から外側チャンバ環境１０７への、及び外側チャンバ環境１０７から排気口Ｅ３へのガス流がある。これは、真空処理モジュールにおいてウエハを処理すること、大気圧処理モジュールにおける処理のためにウエハを移送すること、及び次いで真空システムを経てウエハを戻すことを、全て、真空システムから酸素を排除した状態で可能にする。

【0043】

この実施形態のＡＴＭ９２は、好ましくは真空ポンプが使用されないという点で、従来の大気圧移送モジュールとは異なる。その代わり、ＡＴＭ９２内の圧力は、ガス流Ｇ２及び清潔な排気口Ｅ１を通じて制御される。更に、この実施形態のＡＴＭ９２は、好ましいことに完全に密閉されており、これは、ウエハが、ＥＦＥＭ５３から真空処理モジュールに移送され、また、次いで大気圧処理モジュールに移送され、次いで真空環境に戻り、また、ＥＦＥＭ５３に戻ることを可能にする。この密閉環境は、ウエハが、プラズマエッチング後で液体洗浄前に酸素に曝されることを防ぐのにも有用である。

【0044】

上述のように、窒素などの不活性ガスが、開示されたガス分配器を通じて供給される。ガス分配器は、この実施形態では、形状が環状であり、処理対象とされるウエハよりも直径が大きく、ガスを下向きに吐出できるようにそのそれぞれのチャンバの頂部近くに位置決めされる。或いは、ガス分配器は、側方取り付け式の拡散器の形態をとってもよい。

【0045】

ガスは、好ましいことに再循環されないので、例えば窒素などのガス流は、約５００ｓｌｍに制限される。

【0046】

或いは、本書で説明されるガス分配器のうちの１つ以上は、フィルタファンユニット（ＦＦＵ）の形態をとってもよく、この場合のガスは、再循環される。

【0047】

ＡＴＭ９２及び／又はＰＴＭ７８は、ウエハが真空システムに入る前に（ＶＴＭに入る前に、）（液体処理を経た）ウエハから吸着水分を脱着させるために、ヒータ（例えば、青色ＬＥＤ加熱アセンブリなどの放射熱ヒータ）を備えていることが好ましい。

【0048】

次に、図３を参照すると、大気圧処理モジュール１０１の一例が示されている。この機器は、概ね、共通して有する係属中の出願の出願公開公報第２０１３／００６２８３９号で説明されるとおりであり、本書で完全には説明されていない構造上の詳細については、この出願を参照するとよい。

【0049】

外側プロセスチャンバ１０８は、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシ）樹脂でコーティングされたアルミニウムで作成されることが好ましい。この実施形態におけるチャンバは、円筒主壁１０と、下方部分（下方の壁）１４と、上方部分１５とを有する。上方部分１５からは、より狭い円筒壁３４が伸びて、蓋３６によって閉じられる。ウエハは、側方の開口部（不図示）を通じて内側チャンバ１１０に対して出し入れされることが好ましい。

【0050】

外側プロセスチャンバ１０８の上方部分には、ロータリチャック３０が配置されている。ロータリチャック３０は、装置の使用時にウエハＷを回転自在に支持する。ロータリチャック３０は、リングギア３８を含むロータリドライブを組み入れており、該ロータリドライブは、後ほど詳しく説明されるように、ウエハＷの周縁部への接触及びウエハＷの周縁部の解放を選択的に行うための複数の偏心可動式把持部材４０に係合して該部材を駆動する。

【0051】

この実施形態では、ロータリチャック３０は、円筒壁３４の内表面に隣接して提供されるリングロータである。リングロータの反対側には、円筒壁３４の外表面に隣接してステータ３２が配置されている。ロータ３０及びステータ３２は、リングロータ３０を（及びそれによって支持ウエハＷを）回転させて能動磁気軸受けを通じて浮遊させ得るモータとして機能する。例えば、ステータ３２は、ロータ上に提供された対応する永久磁石を通してロータリチャック３０を回転自在に駆動するように能動制御されえる複数の電磁コイル又は電磁巻き線を含むことができる。ロータリチャック３０のアキシャル・ラジアル（軸方向及び半径方向の）軸受けは、ステータの能動制御によって又は永久磁石によって実現されてもよい。こうして、ロータリチャック３０は、機械的接触に縛られることなく浮遊されえる及び回転自在に駆動され得る。或いは、ロータは、受動軸受けによって保持されてよく、この場合、ロータの磁石は、チャンバの外の外側ロータ上に円周方向に配置された対応する高温超伝導磁石（ＨＴＳ磁石）によって保持される。この代替の実施形態によって、リングロータの各磁石は、外側ロータ上のその対応するＨＴＳ磁石に留め付けられる。したがって、内側ロータは、物理的に接続されることなく外側ロータと同じ動きをする。

【0052】

蓋３６は、その外側にマニホールド４２を取り付けられ、該マニホールドは、蓋３６を突っ切ってウエハＷの上方でチャンバ内へ通じる媒体入口４４を提供する。この実施形態におけるウエハＷは、入口４４を通して供給される流体がウエハＷの上向き表面に衝突するように、ロータリチャック３０から下向きに吊り下がり、把持部材４０によって支持される。ウエハは、下方からチャック３０に装填されることが好ましく、したがって、チャック３０の内径は、ウエハＷの直径よりも小さくてよい。更に、蓋３６は、着脱可能である必要はない。

【0053】

ウエハＷが、例えば直径が３００ｍｍ又は４５０ｍｍの半導体ウエハである場合、ウエハＷの上向きの側は、ウエハＷのデバイス側又は表側のいずれかであってよく、ウエハがロータリチャック３０上にどのように位置決めされるかによって決定され、これは、更に、内側チャンバ１１０内で実施されている具体的なプロセスによって決定付けられる。

【0054】

図３の装置は、更に、内部カバー２を含み、該カバー２は、外側プロセスチャンバ１０８に対して相対的に可動である。内部カバー２は、図３において、その第１の、即ち開かれた状態で示されており、この状態では、ロータリチャック３０は、外側プロセスチャンバ１０８の円筒状の外壁１０と連通している。この実施形態におけるカバー２は、概ねカップ状であり、起立する円筒壁２１によって取り囲まれたベース２０を含む。カバー２は、更に、ベース２０を支持する及び外側プロセスチャンバ１０８の下方の壁１４を突っ切る中空シャフト２２を含む。

【0055】

中空シャフト２２は、外側プロセスチャンバ１０８内に形成されたボス１２によって取り囲まれ、これらの要素は、中空シャフト２２が外側プロセスチャンバ１０８との気密シールを維持しつつボス１２に対して相対的に変位されることを許容する動的シールを通じて接続される。

【0056】

円筒壁２１の頂部には、環状の偏向部材２４が取り付けられ、該偏向部材は、その上向き表面上にガスケット２６を載せている。カバー２は、処理流体及びすすぎ液がチャンバ内へ導入されてウエハＷの下向き表面に到達しえるように、ベース２０を突っ切る流体媒体入口２８を含むことが好ましい。

【0057】

カバー２は、更に、吐出菅２５内へ通じる処理液吐出開口２３を含む。吐出菅２５は、カバー２のベース２０に強固に取り付けられる一方で、気密シールを維持しつつ底壁１４に対して相対的に軸方向に滑動され得るように、動的シール１７を通じて外側プロセスチャンバ１０８の底壁１４を突っ切る。

【0058】

排気口１６が、外側プロセスチャンバ１０８の壁１０を突っ切る一方で、ロータリチャック３０の内表面の近くでは、別の排気口４６が、蓋３６を突っ切る。各排気口は、適切な排気導管（不図示）に接続され、これらの導管は、それぞれのバルブ及び通気機器を通じて独立に制御されることが好ましい。

【0059】

図３に示された状態は、ウエハＷの出し入れ時に相当する。具体的には、ウエハＷは、蓋３６を通して、又はより好ましくは、チャンバ壁１０に設けられたサイドドア（不図示）を通して、ロータリチャック３０に装填できる。しかしながら、蓋３６が適切な位置にあり、いずれのサイドドアも閉じられているときは、外側プロセスチャンバ１０８は、気密性であり、定められた内部圧力を維持することができる。

【0060】

下方のカップ２は、カバー２上のシールガスケット２６が外側プロセスチャンバ１０８の内側に接触するとともに、外側プロセスチャンバ１０８の内側のガスケット１８が偏向部材２４に接触し、それによって、自身の内側でウエハＷの処理が実施される密閉された外側プロセスチャンバ１０８が形成されるまで、外側プロセスチャンバ１０８に対して相対的に垂直方向に可動である。

【0061】

上述のように、ガス流Ｇ３が、チャンバ１０１内且つ外側プロセスチャンバ１０８の外の容積内へ提供され、排気口Ｅ３を通して排出されるのに対し、開口４６は、例えば、吐出管２５を通して引き続き排出できる（Ｅ２）内側のガス流Ｇ４を可能にするために利用できる。

【0062】

図４は、第２の大気圧処理モジュール１２５がＡＰＭ１０１に並行して提供される代替の一実施形態を示している。この実施形態のＡＴＭ１２８は、２つのＡＰＭおよび２つのＰＴＭにアクセスし、このとき一方がＩＮ（進入）し、他方がＯＵＴ（退出）するようにアクセスする。図４の実施形態は、その他の点では、図１～３に関連して説明されたのと同様である。

【0063】

本発明は、その様々な好ましい実施形態に関連付けて説明されてきたが、これらの実施形態は、発明を例示するために提供されたにすぎないこと、並びに添付の特許請求の範囲の真の範囲及び趣旨によって与えられる保護範囲を制限する名目として使用されるべきではないことが理解される。本発明は、以下の形態により実現されてもよい。
［形態１］
ウエハ状物品を処理するための装置であって、
真空移送モジュールと、
大気圧移送モジュールと、
前記真空移送モジュールと前記大気圧移送モジュールとを相互に接続する第１のエアロックと、
前記大気圧移送モジュールに接続された大気圧処理モジュールと、
前記大気圧移送モジュール、前記第１のエアロック、及び前記大気圧処理モジュールのそれぞれに、別々に且つ異なる被制御流量でガスを供給するように構成されたガス供給システムであって、
（ｉ）前記第１のエアロックと前記大気圧移送モジュールとが互いに通じているときに、前記第１のエアロックから前記大気圧移送モジュールへのガス流を引き起こし、
（ii）前記大気圧移送モジュールと前記大気圧処理モジュールとが互いに通じているときに、前記大気圧移送モジュールから前記大気圧処理モジュールへのガス流を引き起こす、ガス供給システムと、
を備える装置。
［形態２］
形態１に記載の装置であって、
前記ガス供給システムは、前記第１のエアロックの上方領域内に配置されて前記第１のエアロック内で下向きにガスを分配するように構成された第１のガスシャワーヘッドを含む、装置。
［形態３］
形態２に記載の装置であって、
前記第１のエアロックは、所定の直径を有する少なくとも１枚のウエハ状物品に適合するように構成され、前記第１のガスシャワーヘッドは、前記第１のエアロック内に配置されたときの前記所定の直径のウエハ状物品の径方向外側に配置される下向きのガス吐出開口を含む。装置。
［形態４］
形態１に記載の装置であって、
前記ガス供給システムは、前記大気圧移送モジュールの上方領域内に配置されて前記大気圧移送モジュール内で下向きにガスを分配するように構成された第２のガスシャワーヘッドを含む、装置。
［形態５］
形態４に記載の装置であって、
前記大気圧移送モジュールは、所定の直径を有する少なくとも１枚のウエハ状物品に適合するように構成され、前記第２のガスシャワーヘッドは、前記大気圧移送モジュール内に配置されたときの前記所定の直径のウエハ状物品の径方向外側に配置される下向きのガス吐出開口を含む、装置。
［形態６］
形態４に記載の装置であって、
前記ガス供給システムは、前記大気圧移送モジュールの下方領域内に配置された第１の排出口であって、前記第２のガスシャワーヘッドから吐出されるガスの少なくとも一部を排出して前記大気圧移送モジュール、前記第１のエアロック、及び前記大気圧処理モジュールのそれぞれから離れて構成された第１の排出口を含む、装置。
［形態７］
形態１に記載の装置であって、
前記大気圧移送モジュールは、真空ポンプを備えていない、装置。
［形態８］
形態１に記載の装置であって、
前記ガス供給システムは、前記大気圧処理モジュールの上方領域内に配置された第３のガスシャワーヘッドであって、前記大気圧処理モジュール内で下向きにガスを吐出するように構成された第３のガスシャワーヘッドを含む、装置。
［形態９］
形態８に記載の装置であって、
前記第３のガスシャワーヘッドは、前記大気圧移送モジュールからの入口開口に隣接して配置される、装置。
［形態１０］
形態８に記載の装置であって、
前記ガス供給システムは、前記大気圧処理モジュール内に配置された第２の排出口であって、前記第３のガスシャワーヘッドから吐出されるガスの少なくとも一部を排出し、前記大気圧移送モジュール及び前記大気圧処理モジュールのそれぞれから遠ざけるように構成された第２の排出口を含む、装置。
［形態１１］
形態１に記載の装置であって、
前記大気圧処理モジュールは、真空ポンプを備えていない、装置。
［形態１２］
形態１に記載の装置であって、
前記大気圧処理モジュールは、前記大気圧移送モジュールに接続された外側チャンバと、ウエハ状物品のウェット処理を実施するように構成された内側チャンバとを含む、装置。
［形態１３］
形態１２に記載の装置であって、
前記内側チャンバは、下方椀部と、上方蓋部とを含み、前記下方椀部及び前記上方蓋部は、互いに対して相対的に垂直方向に可動である、装置。
［形態１４］
形態１２に記載の装置であって、
前記内側チャンバは、処理を経ている間の前記ウエハ状物品を保持して回転させるためのスピンチャックに適合する、装置。
［形態１５］
形態１４に記載の装置であって、
前記スピンチャックは、浮遊チャックである、装置。
［形態１６］
形態８に記載の装置であって、
前記大気圧処理モジュールは、前記大気圧移送モジュールに接続された外側チャンバと、ウエハ状物品のウェット処理を実施するように構成された内側チャンバとを含み、前記第３のガスシャワーヘッドは、前記外側チャンバ内且つ前記内側チャンバの外に配置される、装置。
［形態１７］
形態１に記載の装置であって、更に、
前記第１のエアロックとは独立して前記真空移送モジュールに取り付けられた少なくとも１つの真空処理モジュールを備える装置。
［形態１８］
形態１に記載の装置であって、更に、
少なくとも１つの第２のエアロックを通じて前記真空移送モジュールに接続された機器前面モジュールを備え、前記機器前面モジュールは、ウエハ状物品を前記機器前面モジュール内へ導入し、また、ウエハ状物品を前記機器前面モジュール内から取り出すための少なくとも１つの正面開口式カセット一体型ポッドを含む、装置。
［形態１９］
形態１に記載の装置であって、
ウエハ状物品は、前記大気圧移送モジュール内、前記第１のエアロック内、及び前記真空移送モジュール内を通過するだけで、前記大気圧処理モジュールに対して出し入れされ得る、装置。
［形態２０］
形態１に記載の装置であって、更に、
前記大気圧移送モジュール内及び前記第１のエアロック内の少なくともいずれかに配置されたヒータを備え、前記ヒータは、前記大気圧処理モジュールから前記真空移送モジュールに戻されたウエハ状物品上に存在する残留水分を蒸発させるように構成される、装置。
［形態２１］
形態１に記載の装置であって、
前記真空移送モジュールは、前記真空移送モジュールから前記第１のエアロックにウエハ状物品を移送するように動作可能である真空移送ロボットを含む、装置。
［形態２２］
形態１５に記載の装置であって、
前記真空移送モジュールは、ウエハ状物品を前記少なくとも１つの第２のエアロックから前記真空移送モジュールに移送するように、また、前記真空移送モジュールから前記第１のエアロックに移送するように動作可能である真空移送ロボットを含む、装置。
［形態２３］
形態１に記載の装置であって、
前記大気圧移送モジュールは、ウエハ状物品を前記第１のエアロックから前記大気圧移送モジュールに移送するように、また、前記大気圧移送モジュールから前記大気圧処理モジュールに移送するように動作可能である大気圧移送ロボットを含む、装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】