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特表2024-538065クラスタプラットフォームの均一な温度制御のためのシステム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-18
(54)【発明の名称】クラスタプラットフォームの均一な温度制御のためのシステム
(51)【国際特許分類】
H01L 21/02 20060101AFI20241010BHJP
【ＦＩ】
H01L21/02 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024522071
(86)(22)【出願日】2022-06-28
(85)【翻訳文提出日】2024-06-11
(86)【国際出願番号】 US2022035257
(87)【国際公開番号】W WO2023064013
(87)【国際公開日】2023-04-20
(31)【優先権主張番号】63/254,463
(32)【優先日】2021-10-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】390040660
【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100120525
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100139712
【弁理士】
【氏名又は名称】那須 威夫
(74)【代理人】
【識別番号】100141553
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 信彦
(74)【代理人】
【識別番号】100228337
【弁理士】
【氏名又は名称】大橋 綾
(72)【発明者】
【氏名】シラハッティ ラクシュミカンス クリシュナムルティ
(72)【発明者】
【氏名】サヴァンダイア キランクマール ニーラサンドラ
(72)【発明者】
【氏名】デサイ プラシャント エイ
(72)【発明者】
【氏名】ブレゾツキー トーマス
(57)【要約】
本明細書で提供される本開示の態様は、一般に、基板処理システムのサブシステムを冷却するように構成された流体流ネットワークに関する。本開示の態様は、基板処理システムの各サブシステムを通る冷却流体の流れを調整する流体流ネットワークおよび方法を提供する。本明細書に記載の方法は、冷却流体の圧力の範囲にわたって各サブシステムを通る冷却流体の流量を維持することを含むことができる。本明細書に記載の方法は、各サブシステムを通る流量が調整なしで同様になるように、同様のサブシステムを通る冷却流体の流量を等しくするように流体流ネットワークを構成することをさらに含むことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
中心軸を取り囲むプロセスステーションのアレイを備える処理チャンバと、前記処理チャンバの第１の複数のサブシステムに入り口冷却流体を流すように構成された上部流体流ネットワークと、を備え、前記上部流体流ネットワークが、
複数の冷却アセンブリの各冷却アセンブリが、前記プロセスステーションのアレイのプロセスステーションと関連付けられている、複数の冷却アセンブリであって、前記各冷却アセンブリが、
入り口マニホールドおよび複数の入り口マニホールド冷却管であり、前記複数の入り口マニホールド冷却管の各入り口マニホールド冷却管が前記入り口マニホールドを前記第１の複数のサブシステムのサブシステムに流体接続する、入り口マニホールドおよび複数の入り口マニホールド冷却管、
出口マニホールドおよび複数の出口マニホールド冷却管であり、前記複数の出口マニホールド冷却管の各出口マニホールド冷却管が前記第１の複数のサブシステムの各サブシステムを前記出口マニホールドに流体接続する、出口マニホールドおよび複数の出口マニホールド冷却管、ならびに
前記第１の複数のサブシステムの各サブシステムおよび前記出口マニホールドに流体接続された出口流量制限器、
を備える、複数の冷却アセンブリと、
入り口溶接物に流体接続された供給溶接物であり、前記入り口溶接物が各冷却アセンブリの各入り口マニホールドに流体接続されている、供給溶接物と、
出口溶接物に流体接続された少なくとも１つの収集溶接物であり、前記出口溶接物が各冷却アセンブリの各出口マニホールドに流体接続されている、少なくとも１つの収集溶接物と、を備える、
基板処理システム。
【請求項2】
前記処理チャンバの第２の複数のサブシステムに入力冷却流体を流すように構成された下部流体流ネットワークであって、入力マニホールドおよび複数の入力マニホールド冷却管であり、前記複数の入力マニホールド冷却管の各入力マニホールド冷却管が前記入力マニホールドを前記第２の複数のサブシステムの各サブシステムに流体接続する、入力マニホールドおよび複数の入力マニホールド冷却管と、
出力マニホールドおよび複数の出力マニホールド冷却管であり、前記複数の出力マニホールド冷却管の各出力マニホールド冷却管が前記第２の複数のサブシステムの各サブシステムを前記出力マニホールドに流体接続する、出力マニホールドおよび複数の出力マニホールド冷却管と、
複数の出力流量制限器であり、前記複数の出力流量制限器の各出力流量制限器が前記第２の複数のサブシステムの各サブシステムおよび前記出力マニホールドに流体接続される、複数の出力流量制限器と、
を備える、下部流体流ネットワーク、
をさらに備える、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項3】
前記出口マニホールドが前記複数の冷却アセンブリの各冷却アセンブリの前記出口流量制限器を備える、請求項２に記載の基板処理システム。
【請求項4】
前記出力マニホールドが前記複数の出力流量制限器の各出力流量制限器を備える、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項5】
前記出口溶接物が複数の出口溶接物部分を備え、前記複数の出口溶接物部分の各出口溶接物部分が収集溶接物に接続する、請求項２に記載の基板処理システム。
【請求項6】
前記入り口冷却流体が前記入力冷却流体とは異なる、請求項２に記載の基板処理システム。
【請求項7】
前記第２の複数のサブシステムが、前記処理チャンバ、ＤＣ電源、スピンドルモータ、前記スピンドルモータの磁性流体シール、ターボモータ、またはターボ分子ポンプのうちの少なくとも１つを備える、請求項２に記載の基板処理システム。
【請求項8】
前記少なくとも１つの収集溶接物がフレックス管を備える、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項9】
前記供給溶接物がカムロック接続を介して前記入り口溶接物に接続する、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項10】
前記入り口溶接物がフレックス管によって接続された複数の入り口溶接物部分を備える、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項11】
前記複数の冷却アセンブリの冷却アセンブリの各入り口マニホールド冷却管が、前記複数の冷却アセンブリの異なる冷却アセンブリの対応する入り口マニホールド冷却管と長さがほぼ等しい、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項12】
前記複数の冷却アセンブリの冷却アセンブリの各入り口マニホールド冷却管が、前記複数の冷却アセンブリの異なる冷却アセンブリの対応する入り口マニホールド冷却管と直径がほぼ等しい、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項13】
前記入り口溶接物が複数の入り口溶接バルブをさらに備え、前記複数の入り口溶接バルブの各入り口溶接バルブが前記入り口溶接物を各冷却アセンブリの各入り口マニホールドに流体接続する、
請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項14】
前記第１の複数のサブシステムが、プロセス源、プロセスアダプタ、ターボモータ、ターボ分子ポンプ、またはペデスタルのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項15】
出口冷却管であって、前記処理チャンバのサブシステムを前記出口溶接物に流体接続する、出口冷却管と、前記サブシステムおよび前記出口溶接物に流体接続された出口流量制限器と、
をさらに備える、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項16】
処理チャンバの第１の複数のサブシステムおよび第２の複数のサブシステムを冷却するように構成された冷却システムを備え、前記冷却システムが、第１の複数の冷却管であって、
前記第１の複数の冷却管の第１のサブセットが第１の複数のマニホールドに接続し、
前記第１の複数の冷却管の第２のサブセットが前記第１の複数のマニホールドを前記処理チャンバの前記第１の複数のサブシステムに接続し、
前記第１の複数の冷却管の第３のサブセットが前記処理チャンバの前記第１の複数のサブシステムを第２の複数のマニホールドに接続し、
前記第１の複数の冷却管の第４のサブセットが前記第２の複数のマニホールドに接続する、
第１の複数の冷却管と、
前記第１の複数の冷却管の前記第２のサブセットまたは前記第３のサブセットに接続された第１の複数の流量制限器であって、前記第１の複数の流量制限器の各流量制限器が、前記第１の複数の冷却管の前記第２のサブセットのそれぞれの冷却管または前記第３のサブセットのそれぞれの冷却管に接続する、第１の複数の流量制限器と、
を備える、
基板処理システム。
【請求項17】
第２の複数の冷却管であって、前記第２の複数の冷却管の第５のサブセットが第１のマニホールドに接続し、
前記第２の複数の冷却管の第６のサブセットが前記第１のマニホールドを前記処理チャンバの前記第２の複数のサブシステムに接続し、
前記第２の複数の冷却管の第７のサブセットが前記処理チャンバの前記第２の複数のサブシステムを第２のマニホールドに接続する、
第２の複数の冷却管と、
前記第２の複数の冷却管の前記第６のサブセットまたは前記第７のサブセットに接続された第２の複数の流量制限器であって、前記第２の複数の流量制限器の各流量制限器が、前記第２の複数の冷却管の前記第６のサブセットのそれぞれの冷却管または前記第７のサブセットのそれぞれの冷却管に接続する、第２の複数の流量制限器と、
をさらに備える、請求項１６に記載の基板処理システム。
【請求項18】
上部流体流ネットワークを通して入り口冷却流体を流すステップであって、前記上部流体流ネットワークが、複数の冷却アセンブリの各冷却アセンブリが処理チャンバのプロセスステーションに関連付けられている、複数の冷却アセンブリであり、各冷却アセンブリが、
入り口マニホールドおよび複数の入り口マニホールド冷却管であり、前記複数の入り口マニホールド冷却管の各入り口マニホールド冷却管が前記入り口マニホールドを第１の複数のサブシステムのサブシステムに流体接続する、入り口マニホールドおよび複数の入り口マニホールド冷却管、ならびに
出口マニホールドおよび複数の出口マニホールド冷却管であり、前記複数の出口マニホールド冷却管の各出口マニホールド冷却管が前記第１の複数のサブシステムの前記サブシステムを前記出口マニホールドに流体接続する、出口マニホールドおよび複数の出口マニホールド冷却管、
を備える、複数の冷却アセンブリと、
入り口溶接物に流体接続された供給溶接物であり、前記入り口溶接物が各冷却アセンブリの各入り口マニホールドに流体接続されている、供給溶接物と、
出口溶接物に流体接続された少なくとも１つの収集溶接物で、前記出口溶接物が各冷却アセンブリの各出口マニホールドに流体接続されている、少なくとも１つの収集溶接物と、
を備える、
入り口冷却流体を流すステップと、
複数の出口流量制限器を用いて前記入り口冷却流体の前記流れを制限するステップであって、前記複数の出口流量制限器の各出口流量制限器が、前記第１の複数のサブシステムの各サブシステムおよび出口マニホールドに流体接続されている、流れを制限するステップと、
を含む、基板処理システムを冷却するための方法。
【請求項19】
下部流体流ネットワークを通して入力冷却流体を流すステップであって、前記下部流体流ネットワークが、入力マニホールドおよび複数の入力マニホールド冷却管であり、前記複数の入力マニホールド冷却管の各入力マニホールド冷却管が、前記入力マニホールドを第２の複数のサブシステムのうちの１つのサブシステムに流体接続する、入力マニホールドおよび複数の入力マニホールド冷却管、ならびに
出力マニホールドおよび複数の出力マニホールド冷却管であり、前記複数の出力マニホールド冷却管の各出力マニホールド冷却管が、前記第２の複数のサブシステムの前記サブシステムを前記出力マニホールドに流体接続する、出力マニホールドおよび複数の出力マニホールド冷却管、を備える、
入力冷却流体を流すステップと、
複数の出力流量制限器を用いて前記入力冷却流体の前記流れを制限するステップであって、前記複数の出口流量制限器の各出力流量制限器が、前記第２の複数のサブシステムの各サブシステムおよび前記出力マニホールドに流体接続されている、流れを制限するステップと、
をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記複数の冷却アセンブリの冷却アセンブリの各入り口マニホールド冷却管が、前記複数の冷却アセンブリの他の冷却アセンブリにおける対応する入り口マニホールド冷却管と長さがほぼ等しい、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、大気圧未満の環境において基板を処理する装置および方法に関する。より詳細には、本開示は、半導体処理に適した基板処理システムを冷却することに関する。
【背景技術】
【0002】
堆積およびドライエッチングプロセスは、基板上に層を形成し、基板から１つまたは複数の層のすべてまたは一部を除去するために使用される。例えば、物理的気相堆積（ＰＶＤ）としても知られているスパッタリングプロセスを使用して、基板上に、例えば、半導体基板上に直接、または半導体基板上に既に形成された膜層上に、薄い金属および誘電体膜を堆積させることが知られている。基板上に薄い膜を形成する他の方法は、化学気相堆積（ＣＶＤ）およびプラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）である。ドライエッチングは、反応性イオンエッチングプロセスによって、基板内に、または基板上の１つまたは複数の薄膜内に特徴を形成するために、半導体処理において一般に使用される。
【0003】
半導体およびフラットパネルディスプレイの製造に使用される多くの薄膜堆積およびエッチングプロセスは、基板処理システムと呼ばれるクラスタツールのメインフレームに取り付けられた基板処理チャンバを使用しており、１つまたは複数の基板が、基板上で実行されるプロセス中に基板を支持するための専用ハードウェアを内部に有する専用処理チャンバ（例えば、真空チャンバ）内にロードされる。均一なプロセス温度を維持することは、プロセス要件、安全性、および部品寿命にとって重要である。薄膜堆積およびエッチングプロセス中に、大量の熱が生成される。チャンバの処理領域に近接して配置された部品は、処理中に生成される熱によって影響を受ける可能性があり、適切に制御されない場合には極端な温度を発生させる可能性がある。制御されていない高温は、長期間にわたって部品を劣化させる可能性がある。
【0004】
マルチステーション処理システムにおける動作温度は、チャンバごとに（例えば、プロセスステーションごとに）異なることがある。従来の冷却方法およびシステムは、冷却流体を各プロセスステーションに流している。しかしながら、冷却流体は、各ステーションまでの移動距離が異なるため、各ステーション間の圧力差が大きくなることがある。例えば、さらに下流にあるプロセスステーションは、上流にあるプロセスステーションよりも圧力が低く、したがって流体流速が低い場合がある。各プロセスステーションには、プロセスステーションの異なるサブシステムを冷却するための複数の冷却管があるため、圧力差の問題は複雑になる。したがって、従来のシステムは、異なるプロセスステーションを同じ速度で冷却することができず、各チャンバ間に温度のばらつきが生じる可能性がある。
【0005】
チャンバの各プロセスステーションの冷却は、処理システムの構成が冷却システムの構成を制約するため、困難である。例えば、各プロセスステーションの各冷却管が同様に配管され、同様の特性および寸法を有する場合に、各処理チャンバを通る同様の流量が達成され得る。例えば、各冷却管には、各冷却管が流れに対して同様の抵抗を有することを確実にするために、同じ量の屈曲および曲がり角がある。また、各冷却管は、冷却流体源から各プロセスステーションまで同様の距離を移動しなければならない。しかしながら、処理システムの優先順位の高いサブシステムの構成要素が、必要とされる配管経路を妨害するため、冷却管を対称に配管することができない。したがって、従来の冷却システムでは、処理チャンバは、流体源の下流に様々な距離で配置され、各プロセスステーションを通る冷却流体の圧力は変化する可能性がある。
【0006】
各プロセスステーションを冷却することは、いくつかのさらなる理由のために困難である。第１に、冷却管の構成が対称であっても、経時的に、一部の冷却管の内側に残留物が蓄積し、冷却流体の流れを制限する可能性がある。第２に、処理チャンバの様々なサブシステムは、処理チャンバの手順または方策で変化することがある異なる冷却要件を有することがある。第３に、処理チャンバの異なるサブシステムを冷却するために、異なる流量を必要とし、かつ異なる材料特性を有する異なる冷却流体が使用されることがある。第４に、様々な構造が処理チャンバに取り付けられ、処理チャンバから熱を奪い、各プロセスステーションの冷却速度にさらに影響を及ぼす可能性がある。
【0007】
従来の冷却システム設計は、処理チャンバを冷却するのに適しているが、このような冷却システムは、処理チャンバ内の多数のホットスポットおよびコールドスポットによってチャンバマッチングの問題が生じ、または動作中およびベークアウト中に異なる処理チャンバの温度が不均一になる可能性がある。温度のばらつきにより、処理チャンバの薄膜堆積およびエッチングプロセスにばらつきが生じ、製品の一貫性がなくなる。
【0008】
したがって、上述の問題を解決する基板処理システムを冷却するシステムおよび方法が必要とされている。
【発明の概要】
【0009】
本開示の実施形態は、一般に、基板処理システムに関する。詳細には、本明細書の実施形態は、基板処理システムのサブシステムを冷却するためのシステムおよび方法を提供する。
【0010】
一実施形態では、基板処理システムが提供される。一般に、システムは、中心軸を取り囲むプロセスステーションのアレイを備える処理チャンバと、入り口冷却流体を処理チャンバの第１の複数のサブシステムに流すように構成された上部流体流ネットワークとを含む。上部流体流ネットワークは、複数の冷却アセンブリと、入り口溶接物に流体接続された供給溶接物と、出口溶接物に流体接続された少なくとも１つの収集溶接物とを含む。複数の冷却アセンブリの各冷却アセンブリは、プロセスステーションのアレイのプロセスステーションに関連付けられている。各冷却アセンブリは、入り口マニホールドおよび複数の入り口マニホールド冷却管と、出口マニホールドおよび複数の出口マニホールド冷却管と、第１の複数のサブシステムの各サブシステムおよび出口マニホールドに流体接続された出口流量制限器とを含む。複数の入り口マニホールド冷却管の各入り口マニホールド冷却管は、入り口マニホールドを第１の複数のサブシステムのうちの１つのサブシステムに流体接続する。複数の出口マニホールド冷却管の各出口マニホールド冷却管は、第１の複数のサブシステムの各サブシステムを出口マニホールドに流体接続する。入り口溶接物は、各冷却アセンブリの各入り口マニホールドに流体接続される。出口溶接物は、各冷却アセンブリの各出口マニホールドに流体接続される。
【0011】
別の実施形態では、基板処理システムが提供される。本システムは、処理チャンバの第１の複数のサブシステムおよび第２の複数のサブシステムを冷却するように構成された冷却システムを含む。冷却システムは、第１の複数の冷却管と第１の複数の流量制限器とを含む。第１の複数の冷却管の第１のサブセットは、第１の複数のマニホールドに接続される。第１の複数の冷却管の第２のサブセットは、第１の複数のマニホールドを処理チャンバの第１の複数のサブシステムに接続する。第１の複数の冷却管の第３のサブセットは、処理チャンバの第１の複数のサブシステムを第２の複数のマニホールドに接続する。第１の複数の冷却管の第４のサブセットは、第２の複数のマニホールドに接続する。第１の複数の流量制限器は、第１の複数の冷却管の第２のサブセットまたは第３のサブセットに接続される。第１の複数の流量制限器の各流量制限器は、第１の複数の冷却管の第２のサブセットまたは第３のサブセットのそれぞれの冷却管に接続される。
【0012】
別の実施形態では、基板処理システムを冷却するための方法が提供される。本方法は、入り口冷却流体を上部流体流ネットワークに流すステップと、入り口冷却流体の流れを複数の出口流量制限器で制限するステップとを含む。上部流体流ネットワークは、複数の冷却アセンブリと、入り口溶接物に流体接続された供給溶接物と、出口溶接物に流体接続された少なくとも１つの収集溶接物とを含む。複数の冷却アセンブリの各冷却アセンブリは、処理チャンバのプロセスステーションに関連付けられている。各冷却アセンブリは、入り口マニホールドおよび複数の入り口マニホールド冷却管と、出口マニホールドおよび複数の出口マニホールド冷却管とを含む。複数の入り口マニホールド冷却管の各入り口マニホールド冷却管は、入り口マニホールドを第１の複数のサブシステムのうちの１つのサブシステムに流体接続する。複数の出口マニホールド冷却管の各出口マニホールド冷却管は、第１の複数のサブシステムのうちのこのサブシステムを出口マニホールドに流体接続する。入り口溶接物は、各冷却アセンブリの各入り口マニホールドに流体接続される。出口溶接物は、各冷却アセンブリの各出口マニホールドに流体接続される。複数の出口流量制限器の各出口流量制限器は、第１の複数のサブシステムの各サブシステムおよび出口マニホールドに流体接続される。
【0013】
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照することによって得ることができ、実施形態のいくつかは添付の図面に示されている。しかしながら、本開示は他の等しく有効な実施形態を許容し得るため、添付の図面は例示的な実施形態のみを示しており、したがって、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】１つまたは複数の実施形態による、基板を処理するためのプロセスステーションを内部に含む処理チャンバを含む処理システムの平面図である。
【図2】１つまたは複数の実施形態による、流体送出システムを備えた処理チャンバの斜視図である。
【図3A】１つまたは複数の実施形態による、上部流体流ネットワークの入り口構成要素の斜視図である。
【図3B】１つまたは複数の実施形態による、上部流体流ネットワークの出口構成要素の斜視図である。
【図4A】１つまたは複数の実施形態による、処理チャンバを冷却するための上部流体流ネットワークの流体概略図である。
【図5】１つまたは複数の実施形態による、基板処理システムを冷却するための下部流体流ネットワークの流体概略図である。
【図6A】本明細書に記載の実施形態による、基板処理システムを冷却する例示的な方法を示す図である。
【図6B】本明細書に記載の実施形態による、基板処理システムを冷却する例示的な方法を示す図である。
【図7】本明細書に記載の実施形態による、基板処理システムを冷却するためのコントローラの一例の機能ブロック図の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
理解を容易にするために、可能な場合には、図に共通する同一の要素を指定するために同一の参照番号が使用されている。一実施形態の要素および特徴は、さらなる説明なしに他の実施形態に有益に組み込まれ得ることが企図される。
【0016】
以下の説明では、本開示のより完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が記載される。しかしながら、当業者には、本開示の一部の実施形態は、これらの具体的な詳細のうちの１つまたは複数がなくても実施され得ることが明らかであろう。他の例では、本開示の１つまたは複数の実施形態を不明瞭にすることを避けるために、周知の特徴は説明されていない。
【0017】
本明細書で使用される場合、「約」という用語は、公称値からの＋／－１０％の変動を指し得る。このような変動は、本明細書に提供されるいかなる値にも含まれ得ることを理解されたい。
【0018】
上記に鑑みて、処理チャンバの各サブシステムを通る冷却流体の流量を制御することによって、処理チャンバの冷却プロセスを改善するという課題および機会の両方が存在する。したがって、処理チャンバには、経時的に、冷却プロセスおよび基板処理性能を向上させるために、独立して制御された流量が提供される。
【0019】
本明細書で提供される本開示の実施形態は、一般に、基板処理システムのサブシステムを冷却するように構成された流体流ネットワークに関する。本開示の実施形態は、基板処理システムの各サブシステムを通る冷却流体の流れを調整する流体流ネットワークおよび方法を提供する。本明細書に記載の方法は、冷却流体の圧力の範囲にわたって各サブシステムを通る冷却流体の流量を維持することを含むことができる。本明細書に記載の方法は、各サブシステムを通る流量が調整なしで同様になるように、同様のサブシステムを通る冷却流体の流量を等しくするように流体流ネットワークを構成することをさらに含むことができる。
【0020】
本明細書に開示される方法および装置は、処理チャンバのサブシステムを冷却するのに有用である。サブシステムを通る冷却流体の流量を制御するために、流体流ネットワーク全体にわたって複数の流量制限器が配置される。複数の流量制限器は、各サブシステムの入り口、出口、入力、または出力のうちの１つまたは複数に、またはそれらの後に配置されてもよい。流量制限器は、使用される流量制限器に基づいて所定の流量を維持する。したがって、各サブシステムを通る流量は、他のサブシステムから独立して設定され得て、これにより、有利には、処理チャンバの各サブシステムに対する冷却プロセスの制御が可能になる。
【0021】
処理システムの構成例
図１は、１つまたは複数の実施形態による、基板を処理するためのプロセスステーション１６０を内部に含む処理チャンバ１５０を含む基板処理システム１００の平面図を示す。基板処理システム１００は、基板Ｓの表面上に、および／または基板Ｓ上にあらかじめ形成または処理された層上に、１つまたは複数の薄膜を形成するために使用される。本明細書で提供される本開示の一実施形態では、図１に示される基板処理システムは、フロントエンド１２０としても知られている大気圧または周囲圧力の基板入出力ハンドリングステーションと、複数のプロセスステーション１６０が配置された処理チャンバ１５０と、少なくとも１つの中間セクション１０２とを含む。基板は、フロントエンド１２０もしくは処理チャンバ１５０から中間セクション１０２内に移送されるか、または中間セクション１０２からフロントエンド１２０もしくは処理チャンバ１５０に移送される。本明細書で提供される開示は、一般に、６つのプロセスステーション１６０Ａ～１６０Ｆを含む処理チャンバ１５０を示すが、処理チャンバ１５０は、代替として、４つ以上のプロセスステーション１６０、８つ以上のプロセスステーション１６０、１０以上のプロセスステーション１６０、またはさらに１２以上のプロセスステーション１６０など、２つ以上のプロセスステーション１６０を含むことができるため、この構成は、本明細書で提供される本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
図１は、１つまたは複数の実施形態による、基板を処理するためのプロセスステーション１６０を内部に含む処理チャンバ１５０を含む基板処理システム１００の平面図を示す。基板処理システム１００は、基板Ｓの表面上に、および／または基板Ｓ上にあらかじめ形成または処理された層上に、１つまたは複数の薄膜を形成するために使用される。本明細書で提供される本開示の一実施形態では、図１に示される基板処理システムは、フロントエンド１２０としても知られている大気圧または周囲圧力の基板入出力ハンドリングステーションと、複数のプロセスステーション１６０が配置された処理チャンバ１５０と、少なくとも１つの中間セクション１０２とを含む。基板は、フロントエンド１２０もしくは処理チャンバ１５０から中間セクション１０２内に移送されるか、または中間セクション１０２からフロントエンド１２０もしくは処理チャンバ１５０に移送される。本明細書で提供される開示は、一般に、６つのプロセスステーション１６０Ａ～１６０Ｆを含む処理チャンバ１５０を示すが、処理チャンバ１５０は、代替として、４つ以上のプロセスステーション１６０、８つ以上のプロセスステーション１６０、１０以上のプロセスステーション１６０、またはさらに１２以上のプロセスステーション１６０など、２つ以上のプロセスステーション１６０を含むことができるため、この構成は、本明細書で提供される本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
【0022】
基板処理システム１００は、基板Ｓの表面上に、および／または基板Ｓ上にあらかじめ形成または処理された層上に、１つまたは複数の薄膜を形成するために使用される。基板は、その上に複数の第１の膜タイプの層および複数の第２の膜タイプの層を順次堆積させることができるように、プロセスステーション１６０のそれぞれの中心位置と交差する仮想円１５２の円周に沿って順次移動され得る。各プロセスステーション１６０Ａ～１６０Ｆは、堆積プロセス、例えば、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＡＬＤ（原子層堆積）もしくは他のタイプの堆積プロセス、またはエッチングプロセスを可能にするように、独立してまたは同様に構成することができる。例えば、金属層は、基板上に堆積させてもよく、金属から構成されてもよく、反応性金属層は、基板上に堆積させてもよく、反応性金属（例えば、金属窒化物）から構成されてもよい。各プロセスステーション１６０Ａ～１６０Ｆは、堆積プロセス中に処理領域（図示せず）を排気するように構成された真空ポンプ１６５を含む。プロセスステーション１６０Ａ～１６０Ｆは、真空ポンプ１６５に接続するように構成された管を介して真空ポンプ１６５に接続することができる。プロセスステーション１６０Ａ～１６０Ｆのすべてにおいて基板を順次移動させ、順次処理することによって、純金属／反応性金属／純金属／反応性金属／純金属／反応性金属の多層膜スタックを形成することができる。
【0023】
処理チャンバ１５０内にロードされた基板は、各プロセスステーション１６０Ａ～１６０Ｆで処理される必要はない。例えば、プロセスステーション１６０Ａ～１６０Ｆのそれぞれは、同じスパッタターゲット材料を使用することができ、プロセスステーション１６０の数に等しい数の基板が処理チャンバ１５０にロードされ、各基板は、その上に同じ材料膜層を堆積させるためにプロセスステーション１６０のうちの異なるプロセスステーションにおいて処理される。その後、これらの基板のすべてが処理チャンバ１５０から取り出され、等しい数の基板が再び処理チャンバ１５０にロードされ、プロセスステーション１６０のうちの異なる単一のプロセスステーションによるこれらの基板のそれぞれの処理が実行される。あるいは、仮想円１５２の円周に沿って配列された隣接するプロセスステーション１６０ごとに異なるプロセスが実行される。例えば、第１のタイプの膜層を堆積させるための第１の堆積プロセスは、プロセスステーション１６０Ａ、１６０Ｃ、および１６０Ｅにおいて実行され、第２のタイプの膜層を堆積させるための第２の堆積プロセスは、プロセスステーション１６０Ｂ、１６０Ｄ、および１６０Ｆにおいて実行される。しかしながら、この場合、個々の基板は、２つのプロセスステーション１６０のみに暴露され、例えば、第１の基板は、プロセスステーション１６０Ａおよび１６０Ｂのみに暴露され、第２の基板は、プロセスステーション１６０Ｃおよび１６０Ｄのみに暴露され、第３の基板は、プロセスステーション１６０Ｅおよび１６０Ｆのみに暴露される。その後、基板が取り除かれる。同様に、システム内の各基板プロセスは、最大ですべてのプロセスステーション１６０で処理することができ、各プロセスステーション１６０で実行されるプロセスは、残りのプロセスステーション１６０のうちの１つまたはすべてと同じであっても異なっていてもよい。
【0024】
基板処理システム１００は、一般に、処理チャンバ１５０と、処理チャンバ１５０とフロントエンド１２０との間に結合された中間セクション１０２と、システムコントローラ１９９とを含む。図１に示すように、中間セクション１０２は、一対のロードロックチャンバ１３０Ａ、１３０Ｂと、一対の中間ロボットチャンバ１８０Ａ、１８０Ｂとを含む。ロードロックチャンバ１３０Ａ、１３０Ｂのそれぞれは、それぞれの第１のバルブ１２５Ａ、１２５Ｂを介して、その一方の側でフロントエンド１２０に、またそれぞれの第２のバルブ１３５Ａ、１３５Ｂを介して、中間ロボットチャンバ１８０Ａ、１８０Ｂの一方にそれぞれ別々に接続される。動作中、フロントエンド１２０内のフロントエンドロボット（図示せず）は、フロントエンド１２０からロードロックチャンバ１３０Ａまたは１３０Ｂ内に基板を移動させるか、またはロードロックチャンバ１３０Ａ、１３０Ｂから基板を取り出す。次に、ロードロックチャンバ１３０Ａ、１３０Ｂのうちの関連付けられたロードロックチャンバに接続された、関連付けられた中間ロボットチャンバ１８０Ａ、１８０Ｂの一方における中間ロボット１８５Ａ、１８５Ｂが、基板をロードロックチャンバ１３０Ａまたはロードロックチャンバ１３０Ｂから対応する中間ロボットチャンバ１８０Ａ、１８０Ｂに移動させる。一態様では、中間セクション１０２はまた、中間ロボットチャンバ１８０に接続された前洗浄／ガス抜きチャンバ１９２、例えば、中間ロボットチャンバ１８０Ａに接続された前洗浄／ガス抜きチャンバ１９２Ａ、および中間ロボットチャンバ１８０Ｂに接続された前洗浄／ガス抜きチャンバ１９２Ｂを含む。フロントエンド１２０からロードロックチャンバ１３０Ａ、１３０Ｂの一方にロードされた基板は、関連付けられた中間ロボット１８５Ａまたは１８５Ｂによって、ロードロックチャンバ１３０Ａまたは１３０Ｂから前洗浄／ガス抜きチャンバ１９２Ａまたは１９２Ｂに移動される。前洗浄／ガス抜きチャンバ１９２Ａ、１９２Ｂでは、基板を加熱して、吸着された水分または他の揮発性物質を基板から揮発させ、基板にプラズマエッチングプロセスを施して、基板上の残留汚染物質を除去する。その後、基板は、適切な関連付けられた中間ロボット１８５Ａまたは１８５Ｂによって、対応する中間ロボットチャンバ１８０Ａまたは１８０Ｂ内に戻され、そこから、処理チャンバ１５０内のプロセスステーション１６０、ここではプロセスステーション１６０Ａまたは１６０Ｆにおける基板支持体（図示せず）上に移動する。一部の実施形態では、基板Ｓが基板支持体上に配置されると、基板Ｓは、処理チャンバ１５０内での基板Ｓのすべての処理が完了するまで、基板支持体上に留まる。
【0025】
ここで、ロードロックチャンバ１３０Ａおよびロードロックチャンバ１３０Ｂのそれぞれは、ロードロックチャンバ１３０Ａ、１３０Ｂ内を約１０-3ｔｏｒｒのオーダの大気圧未満まで減圧するために、出力が排気ダクト（図示せず）に接続された真空ポンプ（図示せず）、例えば、粗引きポンプに接続されている。ロードロックチャンバ１３０は、真空ポンプに接続するように構成された管を介して真空ポンプに接続することができる。各ロードロックチャンバ１３０Ａまたは１３０Ｂは、それ専用の真空ポンプ、または処理システム１００内の１つもしくは複数の構成要素と共有される真空ポンプ、または真空ポンプ以外のハウス排気装置に接続されて、ロードロックチャンバ内部の圧力を低下させることができる。いずれの場合も、第１のバルブ１２５Ａまたは１２５Ｂがそれぞれ開いており、ロードロックチャンバ１３０Ａ、１３０Ｂの内部が大気圧または周囲圧力条件にさらされているときに、真空ポンプまたはハウス排気装置に接続されたロードロックチャンバ１３０Ａ、１３０Ｂのポンピング出口をロードロックチャンバ１３０Ａ、１３０Ｂの内部容積から隔離、または実質的に隔離するために、ポンプまたはハウス排気装置へのロードロックチャンバ１３０Ａ、１３０Ｂの排気部にバルブ（図示せず）を設けることができる。
【0026】
基板が、例えば、前洗浄／ガス抜きチャンバ１９２Ｂ内で処理された後、中間ロボット１８５Ｂは、前洗浄／ガス抜きチャンバ１９２Ｂから基板を取り出す。処理チャンバ１５０の壁に形成された基板移送開口部を露出させるために、中間ロボットチャンバ１８０Ｂと処理チャンバ１５０との間に配置されたプロセスチャンババルブ１４４Ｂが開かれ、中間ロボット１８５Ｂは、基板移送開口部を通して基板を処理チャンバ１５０のプロセスステーション１６０Ｆに移動させ、そこで、基板は、処理チャンバ１５０の１つまたは複数のプロセスステーション内での処理のために受け取られる。同様に、基板は、フロントエンド１２０からロードロックチャンバ１３０Ａを通って前洗浄／ガス抜きチャンバ１９２Ａに移動し、次いで、プロセスチャンババルブ１４４Ａと処理チャンバ１５０の壁の基板移送開口部（図示せず）とを通って処理チャンバ１５０に移動し、プロセスステーション１６０Ａで受け取られ得る。あるいは、プロセスチャンババルブ１４４Ａ、１４４Ｂをなくし、中間ロボットチャンバ１８０Ａ、１８０Ｂを処理チャンバ１５０の内部と直接連続的に流体連結させてもよい。
【0027】
ロードロックチャンバ１３０Ａ、１３０Ｂおよび中間ロボットチャンバ１８０Ａ、１８０Ｂのそれぞれは、基板をフロントエンド１２０から処理チャンバ１５０内へ、ならびに処理チャンバ１５０からフロントエンド１２０内へ渡すように構成されている。したがって、中間ロボットチャンバ１８０Ａに関して、処理チャンバ１５０のプロセスステーション１６０Ａに配置された基板を取り出すために、プロセスチャンババルブ１４４Ａが開かれ、中間ロボット１８５Ａは、プロセスステーション１６０Ａから基板を取り出し、中間ロボットチャンバ１８０Ａとロードロックチャンバ１３０Ａとの間に接続された開いた第２のバルブ１３５Ａを通して基板を移動させ、ロードロックチャンバ１３０Ａに基板を配置する。基板を移動させた中間ロボット１８５Ａのエンドエフェクタは、ロードロックチャンバ１３０Ａから後退し、その第２のバルブ１３５Ａが閉じられ、ロードロックチャンバ１３０Ａの内部容積は、ロードロックチャンバ１３０Ａに接続された真空ポンプから任意に隔離される。次いで、ロードロックチャンバ１３０Ａに接続された第１のバルブ１２５Ａが開かれ、フロントエンド１２０のロボットがロードロックチャンバ１３０Ａ内の基板をピックアップし、基板を、フロントエンド１２０内に配置された、またはその側壁に接続されたカセットまたは前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）１１０などの保管位置に移動させる。同様に、中間ロボットチャンバ１８０Ｂ、中間ロボット１８５Ｂ、ロードロックチャンバ１３０Ｂ、およびその関連付けられたバルブ１３５Ｂおよび１２５Ｂを使用して、基板はプロセスステーション１６０Ｆの位置からフロントエンド１２０に移動されることができる。処理チャンバ１５０からフロントエンド１２０への基板の移動中に、フロントエンド１２０に移される基板が通過する中間ロボットチャンバ１８０Ａ、１８０Ｂに接続された前洗浄／ガス抜きチャンバ１９２Ａ、１９２Ｂ内に異なる基板が配置されてもよい。各前洗浄／ガス抜きチャンバ１９２Ａ、１９２Ｂは、バルブによって取り付けられている中間ロボットチャンバ１８０Ａ、１８０Ｂから隔離されているため、それぞれの前洗浄／ガス抜きチャンバ１９２Ａ、１９２Ｂ内での基板の処理を妨げることなく、処理チャンバ１５０からフロントエンド１２０への異なる基板の通過を行うことができる。
【0028】
システムコントローラ１９９は、処理システム１００に見られる自動化された構成要素の活動および動作パラメータを制御する。一般に、処理システムを通る基板の移動の大部分は、システムコントローラ１９９によって送信されるコマンドを使用することによって、本明細書に開示される様々な自動化装置を使用して実行される。システムコントローラ１９９は、処理システム１００に見られる１つまたは複数の構成要素を制御するために使用される汎用コンピュータである。システムコントローラ１９９は、一般に、本明細書に開示される処理シーケンスのうちの１つまたは複数の制御および自動化を促進するように設計され、典型的には、中央処理装置（ＣＰＵ）（図示せず）、メモリ（図示せず）、およびサポート回路（またはＩ／Ｏ）（図示せず）を含む。ソフトウェア命令およびデータは、ＣＰＵに命令するためにコーディングされ、メモリ（例えば、非一過性のコンピュータ可読媒体）内に記憶され得る。システムコントローラ１９９内の処理装置によって読み取り可能なプログラム（またはコンピュータ命令）は、どのタスクが処理システムにおいて実行可能であるかを決定する。例えば、非一過性のコンピュータ可読媒体は、処理装置によって実行されると、本明細書に記載の方法のうちの１つまたは複数を実行するように構成されたプログラムを含む。好ましくは、プログラムは、実行される様々なプロセス方策タスクおよび様々な処理チャンバプロセス方策ステップとともに、基板の移動、支持、および／または位置決めの監視、実行、および制御に関するタスクを実行するためのコードを含む。
【0029】
取り外し可能な中央カバー１９０（下にある特徴を示すために破線で示される）は、処理チャンバ１５０の中央開口部１１３を覆って延在する。中央カバー１９０は、処理チャンバ１５０の内部にアクセスしてその中央移送ロボット１４５を保守することができるように取り外し可能である。少なくとも１つの、処理チャンバ１５０の場合には２つの基板移送開口部（図示せず）が、側壁の外面から内側に向かって、処理チャンバ１５０の移送領域内に延在する。移送開口部により、中間ロボット１８５Ａ、１８５Ｂ、または中央移送ロボット１４５が、処理チャンバ１５０の外部に配置された基板を、中央移送ロボット１４５の支持アーム１０８上に配置された基板支持体（図示せず）上の位置に移送させることができる。あるいは、移送開口部により、中間ロボット１８５Ａ、１８５Ｂ、または中央移送ロボット１４５が、中央移送ロボット１４５の支持アーム１０８上に配置された基板支持体（図示せず）から基板を取り出すことができる。
【0030】
プロセスステーション１６０は、仮想円１５２の中心が中心軸２５３と一致するように、中心軸（すなわち、Ｚ方向に平行な）（例えば、図２Ａの中心軸２５３）を中心とし、中心軸を取り囲む仮想円１５２に沿って配列され、互いに等間隔に円周方向に配置されている。例えば、プロセスステーション１６０ＦがＰＶＤタイプのプロセスステーション１６０である場合、ＰＶＤターゲットの中心は、仮想円１５２の一部の上に重なり、残りのプロセスステーション１６０Ａ～１６０Ｅのターゲットの中心は、仮想円１５２に沿って互いに円周方向に等間隔に配置される。
【0031】
処理チャンバ１５０は、図２～図７に関連して説明されるように、通常の処理中に処理チャンバ１５０を冷却するために使用される流体流ネットワーク（図示せず）も含む。例えば、システム１００は、各プロセスステーション１６０用の冷却アセンブリ（例えば、図２、図４Ａ、および図４Ｂに関連して説明されるような冷却アセンブリ２７０）を含む。前述したように、各プロセスステーション１６０は、隣接するプロセスステーション１６０とは異なるプロセスを実行することができる。したがって、冷却アセンブリは、冷却流体を異なる流量で流すことによって、システム１００のサブシステムを異なる速度で冷却することができる。
【0032】
流体送出システム構成例
図２は、１つまたは複数の実施形態による、流体送出システム２００を備えた処理チャンバ１５０の斜視図を示す。
図２は、１つまたは複数の実施形態による、流体送出システム２００を備えた処理チャンバ１５０の斜視図を示す。
【0033】
流体送出システム２００は、入り口冷却流体（図示せず）を処理チャンバ１５０の第１の複数のサブシステム２６０に流すように構成された上部流体流ネットワーク２６３を含む。第１の複数のサブシステム２６０は、図２ではラベル付けされていないが、図４Ａにおいてラベル付けされている。上部流体流ネットワーク２６３は、複数の冷却アセンブリ２７０を含み、複数の冷却アセンブリ２７０の各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆは、プロセスステーション１６０Ａ～１６０Ｆのアレイのうちの１つとそれぞれ関連付けられている。冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆが図２に示されているが、冷却アセンブリ２７０Ａ、２７０Ｂ、および２７０Ｆのみがラベル付けされている。各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆは、図３Ａおよび図３Ｂに関連して説明されるように、入り口マニホールド３７２および出口マニホールド３７３を備える。
【0034】
第１の複数のサブシステム２６０は、各プロセスステーション１６０Ａ～１６０Ｆに関連付けられたサブシステム２６１のアレイを含む。例えば、プロセスステーション１６０Ａは、上部流体流ネットワーク２６３によって冷却されるサブシステム２６１Ａ～２６１Ｄの対応するアレイを有する。図示される実施形態では、サブシステム２６１Ａおよび２６１Ｂのみが示されており、プロセスステーション１６０Ａについてのみラベル付けされている。サブシステム２６１Ａ～２６１Ｄのアレイは、各プロセスステーション１６０Ａ～１６０Ｆに関連付けられた様々なプロセス構成要素を含むことができる。例えば、サブシステム２６１Ａは、プロセス源（例えば、ターゲット）を含むことができ、２６１Ｂは、プロセスアダプタを含むことができ、２６１Ｃは、ターボモータまたはターボ分子ポンプ（例えば、図１の真空ポンプ１６５）を含むことができ、２６１Ｄは、図１に関連して説明した基板を昇降させるように構成されたペデスタルなどのペデスタルまたはペデスタルヒータを含むことができる。一実施形態では、サブシステム２６１Ａ～２６１Ｃは、上部流体流ネットワーク２６３に接続され、入り口冷却流体によって冷却される。例えば、各サブシステム２６１Ａ～２６１Ｃは、図３Ａ～図４Ｂに関連して説明されるように、各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆの入り口マニホールド３７２と出口マニホールド３７３との間に配置され、それらに流体接続されている。図示される実施形態では、サブシステム２６１Ｄは、図４Ｂに関連して説明されるように、入り口マニホールド３７２に流体接続されているが、出口マニホールド３７３には流体接続されていない。一部の実施形態では、サブシステム２６１Ｄは、出口マニホールドに接続してもよい。サブシステム２６１Ａ～２６１Ｄのアレイは、図４Ｂに関連してさらに示され、説明される。
【0035】
流体送出システム２００は、入力冷却流体（図示せず）を処理チャンバ１５０の第２の複数のサブシステム２６２に流すように構成された下部流体流ネットワーク２６４をさらに含む。下部流体流ネットワーク２６４は、入力マニホールド２６６および出力マニホールド２６８を含む。入力マニホールド２６６は、下部流体流ネットワーク２６４への入力冷却流体の流れを受け入れるように構成された入力溶接物２６７を含むことができる。入力マニホールド２６６は、入力冷却流体の流れを、冷却されるサブシステム２６２Ａ～２６２Ｅを含む第２の複数のサブシステム２６２に分流させるように構成される。例えば、サブシステム２６２Ａは、メインフレーム（例えば、処理チャンバ１５０）を含むことができ、２６２Ｂおよび２６２Ｃは、それぞれ、ＤＣ電源（ＤＣＰＳ）を含むことができ、２６２Ｄは、図１に関連して説明した支持アーム１０８を回転させるように構成されたスピンドルモータおよび／またはスピンドルモータの磁性流体シールを含むことができ、２６２Ｅは、ターボモータまたはターボ分子ポンプを含むことができる。出力マニホールド２６８は、第２の複数のサブシステム２６２を冷却した後に、下部流体流ネットワーク２６４から入力冷却流体を排出するように構成された出力溶接物２６９を含むことができる。
【0036】
図示される実施形態では、入り口冷却流体は、入力冷却流体とは異なる。一部の実施形態では、入り口冷却流体および入力冷却流体は、同じタイプの流体であってもよい。一部の実施形態では、入り口冷却流体はイオンが除去された（ＤＩ）水である。一部の実施形態では、入力冷却流体は、逆浸透（ＲＯ）水、またはバクテリア、腐食などを防止するための添加物を含む水であってもよい。
【0037】
一部の実施形態では、第１および第２の複数のサブシステム２６０および２６２は、それぞれ、説明されていないサブシステムを含む、より多いまたはより少ないサブシステムを備えてもよい。
【0038】
上部流体流ネットワークの構成例
図３Ａおよび図３Ｂは、１つまたは複数の実施形態による、上部流体流ネットワーク２６３の斜視図を示す。特に、図３Ａは、上部流体流ネットワーク２６３の入り口構成要素を示し、図３Ｂは、上部流体流ネットワーク２６３の出口構成要素を示す。
図３Ａおよび図３Ｂは、１つまたは複数の実施形態による、上部流体流ネットワーク２６３の斜視図を示す。特に、図３Ａは、上部流体流ネットワーク２６３の入り口構成要素を示し、図３Ｂは、上部流体流ネットワーク２６３の出口構成要素を示す。
【0039】
図３Ａに示すように、上部流体流ネットワーク２６３は、入り口溶接物３４２に流体接続された供給溶接物３４０を含む。図示される実施形態では、入り口溶接物３４２は、フレックス管３４１によって接続された２つの入り口溶接物３４２部分として示される複数の入り口溶接物３４２部分を含む。上部流体流ネットワーク２６３の各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆは、入り口マニホールド３７２を含み、入り口溶接物３４２は、各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆの各入り口マニホールド３７２に流体接続されている。入り口マニホールド３７２は、図４Ｂに関連して説明されるように、第１の複数のサブシステム２６０に接続する。
【0040】
図示される実施形態では、入り口溶接物３４２は、複数の入り口溶接バルブ３４３をさらに備える。入り口溶接バルブ３４３の各入り口溶接バルブ３４３Ａ～３４３Ｆは、フレックス管であってもよい入り口接続管３８２を介して、入り口溶接物３４２を各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆの各入り口マニホールド３７２に流体接続する。入り口溶接バルブ３４３はそれぞれ、第１の複数のサブシステム２６０への入り口冷却流体の流れを止めるために使用することができる。例えば、入り口溶接バルブ３４３Ａを使用して、冷却アセンブリ２７０Ａの入り口マニホールド３７２への入り口冷却流体の流れを止めることができる。
【0041】
一部の実施形態では、供給溶接物３４０は、カムロック接続を介して入り口溶接物３４２に接続する。カムロック接続は、２インチ接続であってもよい。一部の実施形態では、供給溶接物は、カムロック接続を介して設備接続部に接続するように構成される。このカムロック接続は、供給溶接物と入り口溶接物との間のカムロック接続と同じサイズであってもよい。例えば、このカムロック接続は、２インチ接続であってもよい。
【0042】
一部の実施形態では、入り口溶接バルブ３４３は、グローブバルブを備えることができる。一部の実施形態では、入り口溶接バルブ３４３は、図７に関連して説明されるように、システムコントローラ１９９によって電子的に作動させてもよい。一部の実施形態では、入り口溶接バルブ３４３は、手動で作動させてもよく、または設定してもよい。バルブ位置センサまたは流量センサを使用して、入り口溶接バルブ３４３の位置（例えば、開、閉、および部分的開）を検出することができる。
【0043】
一部の実施形態では、フレックス管３４１の長さは、約４０．９インチ～約４５．２インチであってもよい。
【0044】
図３Ｂに示すように、上部流体流ネットワーク２６３は、出口溶接物３４６に流体接続された少なくとも１つの収集溶接物３４８を含む。図示される実施形態では、出口溶接物３４６は、２つの出口溶接物３４６部分として示される複数の出口溶接物３４６部分を含み、複数の出口溶接物３４６部分の各出口溶接物３４６部分は、収集溶接物３４８に接続する。収集溶接物３４８は、フレックス管３４１と同様のフレックス管を含むことができる。上部流体流ネットワーク２６３の各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆは、出口マニホールド３７３を含み、出口溶接物３４６は、各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆの各出口マニホールド３７３に流体接続されている。出口マニホールド３７３は、図４Ａおよび図４Ｂに関連して説明されるように、第１の複数のサブシステム２６０に接続し、図４Ｂは、サブシステム２６１のアレイを指す。
【0045】
図示される実施形態では、各出口溶接物３４６は、複数の出口溶接物コネクタ３４７を備える。出口溶接物コネクタ３４７の各出口溶接物コネクタ３４７Ａ～３４７Ｌは、各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆを出口溶接物３４６に、図４Ｂに関連して説明したようなフレックス管または出口冷却管４７７Ｄであってもよい出口接続管３８３を介して流体接続する。出口溶接物コネクタ３４７Ａ～３４７Ｌは、異なるタイプのコネクタであってもよい。例えば、図３Ｂに示すように、出口溶接物コネクタ３４７Ａ～３４７Ｆは、出口溶接物コネクタ３４７Ｇ～３４７Ｌとは異なる。一部の実施形態では、出口溶接物コネクタ３４７Ａ～３４７Ｌのうちの少なくとも１つは、バルブまたはクイックリリースコネクタであってもよい。出口溶接物コネクタ３４７Ａ～３４７Ｌは、図４Ａおよび図４Ｂに関連してさらに説明される。
【0046】
一部の実施形態では、少なくとも１つの収集溶接物３４８の長さは、約２７．５インチ～約３３．２インチであってもよい。
【0047】
一部の実施形態では、供給溶接物３４０、入り口溶接物３４２、出口溶接物３４６、および収集溶接物３４８は、それぞれ異なるように構成されてもよい。例えば、入り口溶接物３４２は、フレックス管３４１が使用されないように、１つの部品であってもよい。供給溶接物３４０は、収集溶接物３４８の図示された構成と同様の２つ以上の部品を含むことができる。出口溶接物３４６は１つだけ、および／または収集溶接物３４８は１つだけであってもよい。
【0048】
一部の実施形態では、上部流体流ネットワーク２６３は異なるように構成されてもよい。例えば、入り口接続管３８２および出口接続管３８３は、入り口溶接物３４２と各入り口溶接バルブ３４３Ａ～３４３Ｆとの間に配置されてもよい。例えば、入り口溶接バルブ３４３は、入り口マニホールド３７２の一部であってもよい。
【0049】
フレックス管３４１、収集溶接物３４８、ならびに入り口接続管３８２および出口接続管３８３は、図３Ａおよび図３Ｂではフレックス管として示されているが、他の実施形態では、それぞれが剛性材料で作製されてもよい。フレックス管は、可撓性管またはホースを備えてもよい。例えば、フレックス管は、ゴム状材料、ステンレス鋼編組ホースなどの編組ホース、または波形ホースなどを含むことができる。
【0050】
「溶接物」という用語が使用されるが、この用語は、構造または構成または任意の構成要素を限定することを意味するものではない。例えば、入り口溶接物３４２は、例えば、溶接の代わりに互いにねじ止めされた部品を含むことができる。入り口溶接物３４２はまた、所望の形状に曲げられた１つまたは複数の部品を含むことができる。
【0051】
上部流体流ネットワークの流れ構成
図４Ａおよび図４Ｂは、１つまたは複数の実施形態による、図１に関連して説明した処理チャンバ１５０などの処理チャンバを冷却するための上部流体流ネットワーク２６３の流体概略図を示す。特に、図４Ａは、上部流体流ネットワーク２６３を示し、図４Ｂは、冷却アセンブリ２７０Ａの入り口マニホールド３７２と出口マニホールド３７３との間の接続を示す。
図４Ａおよび図４Ｂは、１つまたは複数の実施形態による、図１に関連して説明した処理チャンバ１５０などの処理チャンバを冷却するための上部流体流ネットワーク２６３の流体概略図を示す。特に、図４Ａは、上部流体流ネットワーク２６３を示し、図４Ｂは、冷却アセンブリ２７０Ａの入り口マニホールド３７２と出口マニホールド３７３との間の接続を示す。
【0052】
図４Ａを参照すると、入り口冷却流体は、供給溶接物３４０を通って上部流体流ネットワーク２６３に入り、入り口溶接物３４２を通って流れ、入り口溶接物３４２は、入り口冷却流体を入り口マニホールド３７２に導く。入り口溶接バルブ３４３は、開いている場合、入り口冷却流体が入り口マニホールド３７２に流れることを可能にする。図４Ａに示されるように、入り口マニホールド３７２と出口マニホールド３７３と出口溶接物３４６との間の接続は、接続が実際の接続の簡略図であることを示すために破線として示されている。例えば、入り口マニホールド３７２は、図４Ｂに関連して説明されるように、入り口冷却流体を分散させて、第１の複数のサブシステム２６０と総称されるサブシステム２６１の各アレイを冷却する。入り口冷却流体は、出口マニホールド３７３に流れ、出口溶接物コネクタ３４７Ａ～３４７Ｆを通って２つの出口溶接物３４６のうちの１つに流れる。入り口冷却流体はまた、図４Ｂに関連してさらに説明されるように、出口マニホールド３７３を通って流れることなく、出口溶接物コネクタ３４７Ｇ～３４７Ｌに流れてもよい。各出口溶接物３４６は、入り口冷却流体を、収集溶接物３４８を通して上部流体流ネットワーク２６３から排出する。
【0053】
いくつかの構成要素が図４Ａに関連して説明されているが、上部流体流ネットワーク２６３は、追加の構成要素を含んでもよい。例えば、上部流体流ネットワーク２６３は、図４Ｂに関連して説明されるように、上部流体流ネットワーク２６３から入り口冷却流体を吹き出すように構成された空気入り口管を含むことができる。
【0054】
図４Ｂを参照すると、冷却アセンブリ２７０Ａの流体流路が示されている。入り口溶接物３４２は、入り口溶接バルブ３４３の前に配置された入り口溶接物圧力調整器４３６を含む。入り口溶接物圧力調整器４３６は、入り口マニホールド３７２に入る入り口冷却流体の圧力を制御する。
【0055】
入り口マニホールド３７２は、入り口冷却流体を、複数の入り口マニホールド冷却管４７６を通して、冷却されるサブシステム２６１のアレイに導く。入り口マニホールド冷却管４７６の各入り口マニホールド冷却管４７６Ａ～４７６Ｄは、入り口マニホールド３７２をサブシステム２６１のアレイのサブシステム２６１Ａ～２６１Ｄに流体接続する。例えば、入り口マニホールド冷却管４７６Ａは、サブシステム２６１Ａに接続する。冷却アセンブリ２７０Ａは、複数の入り口マニホールドバルブ４３８をさらに含むことができる。各入り口マニホールドバルブ４３８Ａ～４３８Ｄは、各入り口マニホールド冷却管４７６Ａ～４７６Ｄに流体接続し、各サブシステム２６１Ａ～２６１Ｄへの入り口冷却流体の流れを開始または停止することができる。例えば、入り口マニホールドバルブ４３８Ａは、入り口冷却流体がサブシステム２６１Ｂ～２６１Ｄに流れている間、サブシステム２６１Ａへの入り口冷却流体の流れを止めるために使用されてもよい。
【0056】
入り口冷却流体は、サブシステム２６１のアレイを通り、複数の出口マニホールド冷却管４７７Ａ～４７７Ｃを通って、出口マニホールド３７３に流れる。各出口マニホールド冷却管４７７Ａ～４７７Ｃは、サブシステム２６１のアレイの各サブシステム２６１Ａ～２６１Ｃを出口マニホールド３７３に流体接続する。出口マニホールド３７３は、出口溶接物コネクタ３４７Ａおよび出口接続管３８３を介して出口溶接物３４６に流体接続される。出口冷却管４７７Ｄは、サブシステム２６１Ｄを出口溶接物３４６に流体接続する。図示される実施形態では、冷却アセンブリ２７０Ａの出口冷却管４７７Ｄは、出口溶接物コネクタ３４７Ｇを介して出口溶接物３４６に接続する。
【0057】
冷却アセンブリ２７０Ａは、第１の複数の流量制限器４８６を含む。図示される実施形態では、第１の複数の流量制限器４８６は、複数の出口流量制限器４８６である。出口流量制限器４８６の各出口流量制限器４８６Ａ～４８６Ｃは、サブシステム２６１のアレイの各サブシステム２６１Ａ～２６１Ｃと、それぞれの出口マニホールド３７３とに流体接続される。出口流量制限器４８６Ｄは、サブシステム２６１Ｄおよび出口溶接物３４６に流体接続される。出口流量制限器４８６は、各サブシステム２６１Ａ～２６１Ｄを通る入り口冷却流体の一定流量を有利に提供する。例えば、入り口冷却流体の圧力は、各入り口マニホールド３７２が供給溶接物３４０から異なる下流距離にあるため、各入り口マニホールド３７２において異なる可能性がある。冷却管４７６Ａ～４７６Ｄおよび４７７Ａ～４７７Ｄのそれぞれの内部の圧力は、冷却管４７６Ａ～４７６Ｄおよび４７７Ａ～４７７Ｄのそれぞれが異なる内径を有し得るまたは異なる長さであり得るため、異なる可能性がある。圧力が異なると流量が異なることがあり、サブシステム２６１のアレイの冷却に影響を及ぼす可能性がある。
【0058】
出口流量制限器４８６は、異なる圧力の範囲に対して一定の流量を提供する。例えば、各出口流量制限器４８６Ａ～４８６Ｄは、第１の所定の圧力と第２の所定の圧力との間で一定の流量を提供することができる。したがって、各出口流量制限器４８６Ａ～４８６Ｄは、各サブシステム２６１Ａ～２６１Ｄを通る入り口冷却流体流を、所与の圧力範囲に対して所望の流量に維持するように構成されてもよく、これは、有利には、蓄積した堆積物による冷却管４７６および４７７Ａ～４７７Ｄの内径の減少を考慮している。例えば、出口流量制限器４８６Ａは、異なる圧力に対して、サブシステム２６１Ａを通る入り口冷却流体の所定の質量流量を維持するように構成されてもよい。所定の質量流量は、第１の所定の圧力と第２の所定の圧力との間でサブシステム２６１Ａの所望の冷却速度を提供するように選択されてもよい。出口流量制限器４８６は、入り口冷却流体の速度要件および／または圧力ヘッドに基づいて選択されてもよい。
【0059】
空気入り口管４５４も、入り口接続管３８２に接続することができる。冷却動作が完了したとき、または処理チャンバがメンテナンス中であるときなどに、空気入り口管４５４を使用して、冷却アセンブリ２７０Ａから入り口冷却流体をパージすることができる。空気入り口管４５４は、空気入り口圧力調整器４５６および入り口空気バルブ４５８を含むことができる。一部の実施形態では、空気入り口管内の加圧空気は、空気入り口圧力調整器４５６の手前で約８０ｐｓｉである場合がある。一部の実施形態では、空気入り口圧力調整器４５６は、空気圧を約０～４０ｐｓｉの間になるように制御することができる。一部の実施形態では、入り口空気バルブ４５８は、入り口冷却流体が冷却アセンブリ２７０Ａからパージされるときに、加圧空気を上部流体流ネットワーク２６３の冷却アセンブリ２７０Ａ内に放出する吹き出しバルブであってもよい。例えば、入り口溶接バルブ３４３は、冷却流体が入るのを防止するために閉じられる。次いで、入り口空気バルブ４５８が開いて、空気が冷却アセンブリ２７０Ａを通って流れ、入り口冷却流体を冷却アセンブリ２７０Ａからパージすることを可能にする。冷却アセンブリ２７０Ａは、メンテナンスまたは計画されたダウンタイムを含むいくつかの理由でパージされてもよい。
【0060】
流体流路は、冷却アセンブリ２７０Ａに関連して説明されているが、流体流路は、冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆについて同じであってもよい。
【0061】
一部の実施形態では、複数の冷却アセンブリ２７０の冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｄの各入り口マニホールド冷却管４７６Ａ～４７６Ｄは、複数の冷却アセンブリ２７０の異なる冷却アセンブリの対応する入り口マニホールド冷却管と長さがほぼ等しい。例えば、冷却アセンブリ２７０Ａの入り口マニホールド冷却管４７６Ａは、冷却アセンブリ２７０Ｂの入り口マニホールド冷却管４７６Ａと同じ長さであってもよい。一部の実施形態では、複数の冷却アセンブリ２７０の冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｄの各入り口マニホールド冷却管４７６Ａ～４７６Ｄは、複数の冷却アセンブリの異なる冷却アセンブリの対応する入り口マニホールド冷却管と直径がほぼ等しい。例えば、冷却アセンブリ２７０Ａおよび２７０Ｂの入り口マニホールド冷却管４７６Ａは、同じ内径および／または外径を有することができる。
【0062】
一部の実施形態では、各入り口マニホールド冷却管４７６Ａ～４７６Ｄの長さおよび／または直径は、各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆの特性に基づいて選択されてもよい。例えば、図２に示されるように、冷却アセンブリ２７０Ｃおよび２７０Ｄは、冷却アセンブリ２７０Ａおよび２７０Ｆよりも供給溶接物３４０からさらに下流の距離にある。したがって、冷却アセンブリ２７０Ｃおよび２７０Ｄは、入り口マニホールド３７２において、冷却アセンブリ２７０Ａおよび２７０Ｆよりも圧力が低い可能性がある。これを補うために、冷却アセンブリ２７０Ｃおよび２７０Ｄの冷却管４７６には、冷却アセンブリ２７０Ａおよび２７０Ｆとは異なる長さおよび／または直径を使用して、同じ流量を達成することができる。図１に示されるように、冷却アセンブリ２７０Ａおよび２７０Ｆの近くの処理チャンバ１５０は、ヒートシンクとして機能する中間ロボットチャンバ１８０に接続する。したがって、冷却アセンブリ２７０Ａおよび２７０Ｆは、ヒートシンクの近くにない冷却アセンブリ２７０Ｃおよび２７０Ｄと同じ速度で冷却する必要はなくてもよい。各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆの特性に基づいて冷却管４７６を選択することは、すべての冷却アセンブリ２７０に同様の流れ条件を有利に提供し、これにより、同様の出口流量制限器４８６を各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆに使用することができる。
【0063】
一部の実施形態では、各出口流量制限器４８６Ａ～４８６Ｄは、インライン流量制限器、毛細管挿入流量制限器、嵌合コネクタ流量制限器コンボ、または一体型流量制限器のうちの１つであってもよい。一部の実施形態では、各出口流量制限器４８６Ａ～４８６Ｄは、入力圧力の変動を考慮し、一定の出力流量を維持するために、ばねおよびプレートなどの可動要素を使用して一定の流れを維持することができる。一部の実施形態では、各出口流量制限器４８６Ａ～４８６Ｄは、選択されたモデル流量制限器に基づいて所定の流量を維持するように選択される。例えば、異なるモデルの流量制限器は、異なる流量を提供することができる。したがって、所望の流量は、モデル流量制限器を選択することによって維持されてもよく、これは、流量を制御するために別個のコントローラまたは電源を設ける必要性を有益に回避する。
【0064】
一部の実施形態では、出口マニホールド３７３は、各冷却アセンブリ２７０Ａ～２７０Ｆの出口流量制限器４８６を備えることができる。
【0065】
一部の実施形態では、第１の複数の流量制限器４８６は、複数の入り口流量制限器（図示せず）を含むことができる。入り口流量制限器の各入り口流量制限器は、入り口マニホールド３７２と、サブシステム２６１のアレイの各サブシステム２６１Ａ～２６１Ｄとに流体接続される。入り口流量制限器は、前述した出口流量制限器４８６と同様に機能することができる。一部の実施形態では、第１の複数の流量制限器４８６は、入り口流量制限器のみを含んでもよい。
【0066】
一部の実施形態では、入り口溶接物圧力調整器４３６は、バルブ３４３の後に配置されてもよい。一部の実施形態では、入り口溶接物圧力調整器４３６とバルブ３４３は、入り口溶接物圧力調整器４３６がバルブ３４３を制御して入力圧力を調整するように、同じ構成要素であってもよい。
【0067】
一部の実施形態では、入り口マニホールドバルブ４３８および入り口空気バルブ４５８は、図７に関連して説明されるように、システムコントローラ１９９によって電子的に作動させてもよい。一部の実施形態では、バルブ４３８および４５８は、手動で作動または設定されてもよい。バルブ位置センサまたは流量センサは、バルブ４３８および４５８の位置（例えば、開、閉、および部分的開）を検出するために使用されてもよい。
【0068】
一部の実施形態では、上部流体流ネットワーク２６３は、説明されていない追加の構成要素を含むことができる。例えば、空気管または流体管は、空気または水などの汚染物質を濾過するか、または所定の純度レベルを確保するためのフィルタを含んでもよい。
【0069】
ＤＩ水および空気について説明しているが、他のソースが使用されてもよい。例えば、添加物を含む水、ＲＯ水、グリコール、または別の冷却流体が、ＤＩ水の代わりに使用されてもよい。空気の代わりに窒素またはアルゴンなどの他のガスが使用されてもよい。
【0070】
下部流体流ネットワークの流れ構成
図５は、１つまたは複数の実施形態による、基板処理システム１００を冷却するための下部流体流ネットワーク２６４の流体概略図を示す。下部流体流ネットワーク２６４の図示された流体流路は、特に断りのない限り、図４Ｂに関連して説明した冷却アセンブリ２７０Ａの流体流路と機能的に同様である。したがって、図４Ｂの特徴は、図４Ｂを明示的に参照することなく説明され得る。
図５は、１つまたは複数の実施形態による、基板処理システム１００を冷却するための下部流体流ネットワーク２６４の流体概略図を示す。下部流体流ネットワーク２６４の図示された流体流路は、特に断りのない限り、図４Ｂに関連して説明した冷却アセンブリ２７０Ａの流体流路と機能的に同様である。したがって、図４Ｂの特徴は、図４Ｂを明示的に参照することなく説明され得る。
【0071】
入力溶接物２６７は、入力溶接バルブ５７４の前に配置された入力溶接物圧力調整器５３７を含み、これは、入り口溶接物圧力調整器４３６および入り口溶接バルブ３４３と同様に機能する。入力マニホールド２６６と出力マニホールド２６８との間の構成要素および接続は、入り口マニホールド３７２と出口マニホールド３７３との間の構成要素および接続と同様である。図示のように、下部流体流ネットワーク２６４は、複数の入力マニホールド冷却管５７８と、複数の出力マニホールド冷却管５７９とを含む。入力マニホールド冷却管５７８の各入力マニホールド冷却管５７８Ａ～５７８Ｅは、入力マニホールド２６６をサブシステム２６２Ａ～２６２Ｅに流体接続する。出力マニホールド冷却管５７９の各出力マニホールド冷却管５７９Ａ～５７９Ｅは、サブシステム２６２Ａ～２６２Ｅを出力マニホールド２６８に流体接続する。下部流体流ネットワーク２６４は、複数の入力マニホールドバルブ５３９と、第２の複数の流量制限器５８８とを含む。図示される実施形態では、第２の複数の流量制限器５８８は、複数の出力流量制限器５８８である。各入力マニホールドバルブ５３９Ａ～５３９Ｅは、入り口マニホールドバルブ４３８と同様であり、各出力流量制限器５８８Ａ～５８８Ｅは、出口流量制限器４８６と同様である。例えば、出力流量制限器５８８の各出力流量制限器５８８Ａ～５８８Ｅは、第２の複数のサブシステム２６２の各サブシステム２６２Ａ～２６２Ｅおよび出力マニホールド２６８に流体接続することができる。
【0072】
図示される実施形態では、サブシステム２６２Ｂは直列に接続されている。サブシステム２６２Ｃ、２６２Ｄ、２６２Ｅも同様に直列に接続されている。したがって、入力冷却流体は、出力マニホールド冷却管５７９を通って流れる前に、これらのサブシステムを直列に通って流れる。
【0073】
入力冷却流体は、入力溶接物２６７を通って入力マニホールド２６６に流れ、入力マニホールドは、入力冷却流体を複数の入力マニホールド冷却管５７８を通して第２の複数のサブシステム２６２に分散させる。入力冷却流体は、第２の複数のサブシステム２６２を出て、出力マニホールド２６８に流れ、複数の出力マニホールド冷却管５７９を通る。入力冷却流体は、出力溶接物２６９を通って下部流体流ネットワーク２６４から排出される。
【0074】
空気入力管５５５は、入力溶接物２６７に接続することができる。空気入力管５５５は、空気入力圧力調整器５５７および入力空気バルブ５５９を含むことができる。空気入力管５５５、空気入力圧力調整器５５７、および入力空気バルブ５５９は、それぞれ、空気入り口管４５４、空気入り口圧力調整器４５６、および入り口空気バルブ４５８と機能的に同様である。
【0075】
図示される実施形態では、入力マニホールド冷却管５７８および出力マニホールド冷却管５７９は、入力マニホールド冷却管５７８および出力マニホールド冷却管５７９と同様である。例えば、各入力マニホールド冷却管５７８Ａ～５７８Ｅおよび各出力マニホールド冷却管５７９Ａ～５７９Ｅの長さと直径は、サブシステム２６２Ａ～２６２Ｅを通る所望の流量を達成するようにサイズ調整されてもよい。
【0076】
一部の実施形態では、第２の複数の流量制限器５８８は、複数の入力流量制限器（図示せず）を含むことができる。入力流量制限器の各入力流量制限器は、入力マニホールド２６６および第２の複数のサブシステム２６２の各サブシステム２６２Ａ～２６２Ｅに流体接続される。入力流量制限器は、前述の出力流量制限器５８８と同様に機能することができる。一部の実施形態では、第２の複数の流量制限器５８８は、入力流量制限器のみを含むことができる。
【0077】
一部の実施形態では、入力マニホールドバルブ５３９、入力空気バルブ５５９、ならびに入力溶接バルブ５７４および入り口空気バルブ４５８は、図７に関連して論じられるように、システムコントローラ１９９によって電子的に作動させてもよい。一部の実施形態では、バルブ５３９、５５９、および５７４は、手動で作動または設定されてもよい。バルブ位置センサまたは流量センサは、バルブ４３８および４５８の位置（例えば、開、閉、および部分的開）を検出するために使用されてもよい。
【0078】
一部の実施形態では、入り口マニホールド３７２は、第１の複数のマニホールドと呼ぶことができる。出口マニホールド３７３は、第２の複数のマニホールドと呼ぶことができる。一部の実施形態では、供給溶接物３４０および入り口溶接物３４２は、第１の複数の冷却管の第１のサブセットと呼ぶことができる。複数の入り口マニホールド冷却管４７６は、第１の複数の冷却管の第２のサブセットと呼ぶことができる。複数の出口マニホールド冷却管４７７Ａ～４７７Ｃは、第１の複数の冷却管の第３のサブセットと呼ぶことができる。出口溶接物３４６および収集溶接物３４８は、第１の複数の冷却管の第４のサブセットと呼ぶことができる。
【0079】
一部の実施形態では、入力マニホールド２６６は、第１のマニホールドと呼ばれてもよい。出力マニホールド２６８は、第２のマニホールドと呼ぶことができる。一部の実施形態では、入力溶接物２６７は、第２の複数の冷却管の第５のサブセットと呼ばれてもよい。複数の入力マニホールド冷却管５７８は、第２の複数の冷却管の第６のサブセットと呼ぶことができる。複数の出力マニホールド冷却管５７９は、第２の複数の冷却管の第７のサブセットと呼ぶことができる。
【0080】
【0081】
図６Ａを参照すると、方法６００は、上部流体流ネットワーク、例えば、上部流体流ネットワーク２６３を通して入り口冷却流体を流す動作６０２で開始する。
【0082】
次いで、方法６００は、動作６０４に進み、出口流量制限器４８６などの複数の出口流量制限器を用いて入り口冷却流体の流れを制限する。
【0083】
図６Ｂを参照すると、方法６２０は、下部流体流ネットワーク２６４などの下部流体流ネットワークを通して入力冷却流体を流す動作６２２で開始する。
【0084】
次いで、方法６２０は、動作６２４に進み、出力流量制限器５８８などの複数の出力流量制限器を用いて入力冷却流体の流れを制限する。
【0085】
【0086】
上部流体流ネットワークの例のコントローラ
図７は、本明細書に記載の実施形態による、処理チャンバ１５０などの基板処理チャンバを冷却するためのシステムコントローラ１９９の一例の機能ブロック図を示す。システムコントローラ１９９は、メモリ７０２、入力装置７０６、および出力装置７０８とデータ通信するプロセッサ７０４（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ））を含む。一部の実施形態では、プロセッサ７０４は、オプションのネットワークインターフェースカード（図示せず）とさらにデータ通信する。別個に説明されるが、システムコントローラ１９９に関して説明される機能ブロックは、別個の構造要素である必要はないことを理解されたい。例えば、プロセッサ７０４およびメモリ７０２は、単一のチップで具現化される。プロセッサ７０４は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（「ＤＳＰ」）、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）もしくは他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートもしくはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア構成要素、または本明細書に記載する機能を実行するように設計されたそれらの任意の好適な組合せとすることができる。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または他の任意のこのような構成として実装されてもよい。
図７は、本明細書に記載の実施形態による、処理チャンバ１５０などの基板処理チャンバを冷却するためのシステムコントローラ１９９の一例の機能ブロック図を示す。システムコントローラ１９９は、メモリ７０２、入力装置７０６、および出力装置７０８とデータ通信するプロセッサ７０４（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ））を含む。一部の実施形態では、プロセッサ７０４は、オプションのネットワークインターフェースカード（図示せず）とさらにデータ通信する。別個に説明されるが、システムコントローラ１９９に関して説明される機能ブロックは、別個の構造要素である必要はないことを理解されたい。例えば、プロセッサ７０４およびメモリ７０２は、単一のチップで具現化される。プロセッサ７０４は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（「ＤＳＰ」）、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）もしくは他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートもしくはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア構成要素、または本明細書に記載する機能を実行するように設計されたそれらの任意の好適な組合せとすることができる。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または他の任意のこのような構成として実装されてもよい。
【0087】
プロセッサ７０４は、１つまたは複数のバスを介して、メモリ７０２から情報を読み取るか、またはそれに情報を書き込むように結合され得る。プロセッサ７０４は、加えて、または代替として、プロセッサレジスタ等のメモリを含有してもよい。メモリ７０２は、異なるレベルが異なる容量およびアクセス速度を有するマルチレベル階層キャッシュを含むプロセッサキャッシュを含むことができる。メモリ７０２はまた、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、他の揮発性記憶デバイス、または不揮発性記憶デバイスを含むことができる。記憶装置は、ハードドライブ、フラッシュメモリなどを含むことができる。メモリ７０２はまた、入り口溶接バルブ３４３、入り口マニホールドバルブ４３８、入り口空気バルブ４５８、入力マニホールドバルブ５３９、入力空気バルブ５５９、および入力溶接バルブ５７４のいずれかを制御するために使用されるバルブ制御アプリケーション７０３を含むことができる。バルブ制御アプリケーション７０３は、プロセッサ７０４によって実行可能なコードであってもよい。様々な例において、メモリ７０２は、コンピュータ可読記憶媒体と呼ばれる。コンピュータ可読記憶媒体は、情報を記憶することが可能な非一過性のデバイスであり、１つのロケーションから別のロケーションに情報を搬送することが可能な電子一過性の信号などのコンピュータ可読伝送媒体とは区別可能である。非一過性のコンピュータ可読媒体は、処理システムによって実行されたときに、処理システムに、図６Ａおよび図６Ｂに関連して説明したように、入り口冷却流体を上部流体流ネットワークに流すことと、入力冷却流体を下部流体流ネットワークに流すこととを含む方法を実行させるコンピュータ実行可能命令を含む。本明細書に記載されるようなコンピュータ可読媒体は、一般に、コンピュータ可読記憶媒体またはコンピュータ可読伝送媒体を指し得る。
【0088】
プロセッサ７０４はまた、それぞれ、システムコントローラ１９９のユーザから入力を受信し、ユーザに出力を提供するために、入力装置７０６および出力装置７０８に結合されてもよい。適切な入力デバイスは、キーボード、ボタン、キー、スイッチ、ポインティングデバイス、マウス、ジョイスティック、リモコン制御、赤外線検出器、バーコードリーダ、スキャナ、ビデオカメラ（場合によっては、例えば、手のジェスチャまたは顔のジェスチャを検出するためにビデオ処理ソフトウェアに結合される）、動き検出器、またはマイクロフォン（場合によっては、例えば、音声コマンドを検出するためにオーディオ処理ソフトウェアに結合される）を含むが、これらに限定されない。入力装置７０６は、図３Ａ、図４Ｂ、および図５に関連して説明したように、バルブ位置センサまたは流量センサを含む。適切な出力装置は、図３Ａ、図４Ｂ、および図５に関連して説明した入り口溶接バルブ３４３、入り口マニホールドバルブ４３８、入り口空気バルブ４５８、入力マニホールドバルブ５３９、入力空気バルブ５５９、および入力溶接バルブ５７４、ならびにディスプレイおよびプリンタを含む視覚出力装置、スピーカ、ヘッドホン、イヤホン、およびアラームを含む音声出力装置、積層造形機械、および触覚出力装置を含むが、これらに限定されない。図４Ａ～図４Ｄに関連して説明したように、出力装置７０８は、入り口溶接バルブ３４３、入り口マニホールドバルブ４３８、入り口空気バルブ４５８、入力マニホールドバルブ５３９、入力空気バルブ５５９、および入力溶接バルブ５７４に供給される電力を制御するために使用される機構またはモータを駆動および制御するように構成された様々な電気部品を含む。
【0089】
本開示の態様は、特定の実施形態を参照して上述された。しかし、当業者であれば、添付の特許請求の範囲に記載された本発明のより広い精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を行うことができることを理解するであろう。したがって、前述の説明および図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考慮されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2024-06-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロセスステーションのアレイを備える処理チャンバと、前記処理チャンバの第１の複数のサブシステムに入り口冷却流体を流すように構成された上部流体流ネットワークと、を備え、前記上部流体流ネットワークが、
複数の冷却アセンブリの各冷却アセンブリが、前記プロセスステーションのアレイのプロセスステーションと関連付けられている、複数の冷却アセンブリであって、前記各冷却アセンブリが、
入り口マニホールドおよび複数の入り口マニホールド冷却管であり、前記複数の入り口マニホールド冷却管の各入り口マニホールド冷却管が前記入り口マニホールドを前記第１の複数のサブシステムのサブシステムに流体接続する、入り口マニホールドおよび複数の入り口マニホールド冷却管、
出口マニホールドおよび複数の出口マニホールド冷却管であり、前記複数の出口マニホールド冷却管の各出口マニホールド冷却管が前記第１の複数のサブシステムの各サブシステムを前記出口マニホールドに流体接続する、出口マニホールドおよび複数の出口マニホールド冷却管、ならびに
前記第１の複数のサブシステムの各サブシステムおよび前記出口マニホールドに流体接続された出口流量制限器、
を備える、複数の冷却アセンブリと、
入り口溶接物に流体接続された供給溶接物であり、前記入り口溶接物が各冷却アセンブリの各入り口マニホールドに流体接続されている、供給溶接物と、
出口溶接物に流体接続された少なくとも１つの収集溶接物であり、前記出口溶接物が各冷却アセンブリの各出口マニホールドに流体接続されている、少なくとも１つの収集溶接物と、を備える、
基板処理システム。
【請求項2】
前記処理チャンバの第２の複数のサブシステムに入力冷却流体を流すように構成された下部流体流ネットワークであって、入力マニホールドおよび複数の入力マニホールド冷却管であり、前記複数の入力マニホールド冷却管の各入力マニホールド冷却管が前記入力マニホールドを前記第２の複数のサブシステムの各サブシステムに流体接続する、入力マニホールドおよび複数の入力マニホールド冷却管と、
出力マニホールドおよび複数の出力マニホールド冷却管であり、前記複数の出力マニホールド冷却管の各出力マニホールド冷却管が前記第２の複数のサブシステムの各サブシステムを前記出力マニホールドに流体接続する、出力マニホールドおよび複数の出力マニホールド冷却管と、
複数の出力流量制限器であり、前記複数の出力流量制限器の各出力流量制限器が前記第２の複数のサブシステムの各サブシステムおよび前記出力マニホールドに流体接続される、複数の出力流量制限器と、
を備える、下部流体流ネットワーク、
をさらに備える、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項3】
前記出口マニホールドが前記複数の冷却アセンブリの各冷却アセンブリの前記出口流量制限器を備える、請求項２に記載の基板処理システム。
【請求項4】
前記出力マニホールドが前記複数の出力流量制限器の各出力流量制限器を備える、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項5】
前記出口溶接物が複数の出口溶接物部分を備え、前記複数の出口溶接物部分の各出口溶接物部分が収集溶接物に接続する、請求項２に記載の基板処理システム。
【請求項6】
前記入り口冷却流体が前記入力冷却流体とは異なる、請求項２に記載の基板処理システム。
【請求項7】
前記第２の複数のサブシステムが、前記処理チャンバ、ＤＣ電源、スピンドルモータ、前記スピンドルモータの磁性流体シール、ターボモータ、またはターボ分子ポンプのうちの少なくとも１つを備える、請求項２に記載の基板処理システム。
【請求項8】
前記少なくとも１つの収集溶接物がフレックス管を備える、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項9】
前記供給溶接物がカムロック接続を介して前記入り口溶接物に接続する、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項10】
前記入り口溶接物がフレックス管によって接続された複数の入り口溶接物部分を備える、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項11】
前記複数の冷却アセンブリの冷却アセンブリの各入り口マニホールド冷却管が、前記複数の冷却アセンブリの異なる冷却アセンブリの対応する入り口マニホールド冷却管と長さがほぼ等しい、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項12】
前記複数の冷却アセンブリの冷却アセンブリの各入り口マニホールド冷却管が、前記複数の冷却アセンブリの異なる冷却アセンブリの対応する入り口マニホールド冷却管と直径がほぼ等しい、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項13】
前記入り口溶接物が複数の入り口溶接バルブをさらに備え、前記複数の入り口溶接バルブの各入り口溶接バルブが前記入り口溶接物を各冷却アセンブリの各入り口マニホールドに流体接続する、
請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項14】
前記第１の複数のサブシステムが、プロセス源、プロセスアダプタ、ターボモータ、ターボ分子ポンプ、またはペデスタルのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項15】
出口冷却管であって、前記処理チャンバのサブシステムを前記出口溶接物に流体接続する、出口冷却管と、前記サブシステムおよび前記出口溶接物に流体接続された出口流量制限器と、
をさらに備える、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項16】
処理チャンバの第１の複数のサブシステムおよび第２の複数のサブシステムを冷却するように構成された冷却システムを備え、前記冷却システムが、第１の複数の冷却管であって、
前記第１の複数の冷却管の第１のサブセットが第１の複数のマニホールドに接続し、
前記第１の複数の冷却管の第２のサブセットが前記第１の複数のマニホールドを前記処理チャンバの前記第１の複数のサブシステムに接続し、
前記第１の複数の冷却管の第３のサブセットが前記処理チャンバの前記第１の複数のサブシステムを第２の複数のマニホールドに接続し、
前記第１の複数の冷却管の第４のサブセットが前記第２の複数のマニホールドに接続する、
第１の複数の冷却管と、
前記第１の複数の冷却管の前記第２のサブセットまたは前記第３のサブセットに接続された第１の複数の流量制限器であって、前記第１の複数の流量制限器の各流量制限器が、前記第１の複数の冷却管の前記第２のサブセットのそれぞれの冷却管または前記第３のサブセットのそれぞれの冷却管に接続する、第１の複数の流量制限器と、
を備える、
基板処理システム。
【請求項17】
第２の複数の冷却管であって、前記第２の複数の冷却管の第５のサブセットが第１のマニホールドに接続し、
前記第２の複数の冷却管の第６のサブセットが前記第１のマニホールドを前記処理チャンバの前記第２の複数のサブシステムに接続し、
前記第２の複数の冷却管の第７のサブセットが前記処理チャンバの前記第２の複数のサブシステムを第２のマニホールドに接続する、
第２の複数の冷却管と、
前記第２の複数の冷却管の前記第６のサブセットまたは前記第７のサブセットに接続された第２の複数の流量制限器であって、前記第２の複数の流量制限器の各流量制限器が、前記第２の複数の冷却管の前記第６のサブセットのそれぞれの冷却管または前記第７のサブセットのそれぞれの冷却管に接続する、第２の複数の流量制限器と、
をさらに備える、請求項１６に記載の基板処理システム。
【請求項18】
上部流体流ネットワークを通して入り口冷却流体を流すステップであって、前記上部流体流ネットワークが、複数の冷却アセンブリの各冷却アセンブリが処理チャンバのプロセスステーションに関連付けられている、複数の冷却アセンブリであり、各冷却アセンブリが、
入り口マニホールドおよび複数の入り口マニホールド冷却管であり、前記複数の入り口マニホールド冷却管の各入り口マニホールド冷却管が前記入り口マニホールドを第１の複数のサブシステムのサブシステムに流体接続する、入り口マニホールドおよび複数の入り口マニホールド冷却管、ならびに
出口マニホールドおよび複数の出口マニホールド冷却管であり、前記複数の出口マニホールド冷却管の各出口マニホールド冷却管が前記第１の複数のサブシステムの前記サブシステムを前記出口マニホールドに流体接続する、出口マニホールドおよび複数の出口マニホールド冷却管、
を備える、複数の冷却アセンブリと、
入り口溶接物に流体接続された供給溶接物であり、前記入り口溶接物が各冷却アセンブリの各入り口マニホールドに流体接続されている、供給溶接物と、
出口溶接物に流体接続された少なくとも１つの収集溶接物で、前記出口溶接物が各冷却アセンブリの各出口マニホールドに流体接続されている、少なくとも１つの収集溶接物と、
を備える、
入り口冷却流体を流すステップと、
複数の出口流量制限器を用いて前記入り口冷却流体の前記流れを制限するステップであって、前記複数の出口流量制限器の各出口流量制限器が、前記第１の複数のサブシステムの各サブシステムおよび出口マニホールドに流体接続されている、流れを制限するステップと、
を含む、基板処理システムを冷却するための方法。
【請求項19】
下部流体流ネットワークを通して入力冷却流体を流すステップであって、前記下部流体流ネットワークが、入力マニホールドおよび複数の入力マニホールド冷却管であり、前記複数の入力マニホールド冷却管の各入力マニホールド冷却管が、前記入力マニホールドを第２の複数のサブシステムのうちの１つのサブシステムに流体接続する、入力マニホールドおよび複数の入力マニホールド冷却管、ならびに
出力マニホールドおよび複数の出力マニホールド冷却管であり、前記複数の出力マニホールド冷却管の各出力マニホールド冷却管が、前記第２の複数のサブシステムの前記サブシステムを前記出力マニホールドに流体接続する、出力マニホールドおよび複数の出力マニホールド冷却管、を備える、
入力冷却流体を流すステップと、
複数の出力流量制限器を用いて前記入力冷却流体の前記流れを制限するステップであって、前記複数の出口流量制限器の各出力流量制限器が、前記第２の複数のサブシステムの各サブシステムおよび前記出力マニホールドに流体接続されている、流れを制限するステップと、
をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記複数の冷却アセンブリの冷却アセンブリの各入り口マニホールド冷却管が、前記複数の冷却アセンブリの他の冷却アセンブリにおける対応する入り口マニホールド冷却管と長さがほぼ等しい、請求項１８に記載の方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0010】
一実施形態では、基板処理システムが提供される。一般に、システムは、プロセスステーションのアレイを備える処理チャンバと、入り口冷却流体を処理チャンバの第１の複数のサブシステムに流すように構成された上部流体流ネットワークとを含む。上部流体流ネットワークは、複数の冷却アセンブリと、入り口溶接物に流体接続された供給溶接物と、出口溶接物に流体接続された少なくとも１つの収集溶接物とを含む。複数の冷却アセンブリの各冷却アセンブリは、プロセスステーションのアレイのプロセスステーションに関連付けられている。各冷却アセンブリは、入り口マニホールドおよび複数の入り口マニホールド冷却管と、出口マニホールドおよび複数の出口マニホールド冷却管と、第１の複数のサブシステムの各サブシステムおよび出口マニホールドに流体接続された出口流量制限器とを含む。複数の入り口マニホールド冷却管の各入り口マニホールド冷却管は、入り口マニホールドを第１の複数のサブシステムのうちの１つのサブシステムに流体接続する。複数の出口マニホールド冷却管の各出口マニホールド冷却管は、第１の複数のサブシステムの各サブシステムを出口マニホールドに流体接続する。入り口溶接物は、各冷却アセンブリの各入り口マニホールドに流体接続される。出口溶接物は、各冷却アセンブリの各出口マニホールドに流体接続される。
【国際調査報告】