JP7611172B2 - 回転アライメントを必要とするエッジリングの自動搬送 - Google Patents

Description

本実施形態は、半導体ウエハを製造する際に使用されるクラスタツールアセンブリに関し、より詳細には、クラスタツールアセンブリ内で消耗部品をプロセスモジュールに供給する前にプリアライメントするためのリング保管ステーションに関する。

［関連技術分野の詳細］
半導体ウエハを処理する際に使用される一般的なクラスタツールアセンブリは、基板を供給および保管するために使用されるフロントオープニングユニファイドポッド（ＦＯＵＰ）などのウエハ保管ボックスと、ＦＯＵＰとエアロックなどのロードロックチャンバとの間を結合する装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）と、ロードロックチャンバに結合される１つまたは複数のプロセスモジュールとを含む。各プロセスモジュールを使用して、洗浄動作、堆積、エッチング動作、すすぎ動作、乾燥動作など、特定の製造動作を行う。これらの動作を行うために使用される化学物質および／または処理条件により、プロセスモジュール内で厳しい条件に継続的に曝されたプロセスモジュールのハードウェア構成要素の一部が磨耗する可能性がある。磨耗したハードウェア構成要素により、プロセスモジュール内に強力な化学物質または不純物が発生し、半導体ウエハの処理中にプロセスモジュール内の下層にあるハードウェア構成要素の上に堆積しないように、もしくは磨耗させないように、これらの磨耗したハードウェア構成要素を定期的に交換する必要がある。ハードウェア構成要素は、例えば、プロセスモジュール内で半導体ウエハに隣接して配置されるエッジリングであってもよい。エッチング動作中に、エッジリングは、プロセスモジュール内で発生したプラズマからのイオン照射に曝され続けることにより消耗する場合がある。プロセスのランツーラン再現性およびチャックなどの下層にあるハードウェア構成要素の機能性が損なわれないように磨耗したエッジリングを交換する必要がある。

本発明の実施形態は、この状況下でなされた。

本発明の実施形態は、基板処理システムに結合可能であり、真空破壊（すなわち、基板処理システムを大気条件に曝す）必要性がなく、基板処理システム内に配置されたプロセスモジュールのエッジリングなどの磨耗したまたは使用済みのハードウェア構成要素を取り外し、交換するように設計されたリング保管ステーションを画定する。本明細書では、基板処理システムは、クラスタツールアセンブリとも呼ばれる。本明細書では、交換可能な磨耗したまたは使用済みのハードウェア構成要素は、消耗部品とも呼ばれる。基板処理システムは、１つまたは複数のプロセスモジュールを含み、各プロセスモジュールが半導体ウエハ処理動作を行うように構成される。プロセスモジュール内にて消耗部品が内部の化学物質およびプロセス条件に曝されると、消耗部品は、磨耗し、使用済みとなり、もしくは消費され、適時に交換する必要がある。使用済みの消耗部品は、基板処理システムに取付可能な、リング保管ステーションに保管されている新品の部品と交換することによって、基板処理システムを開放することなく交換可能である。リング保管ステーションは、新品の消耗部品および／または取り外された使用済みの消耗部品を保管するために使用される区画を備える部品バッファを含む。制御された環境において消耗部品を交換できるように、リング保管ステーションおよび様々なモジュールおよびプロセスモジュール（複数を含む）を含む基板処理システムの構成要素は、コントローラに結合され、プロセスモジュール（複数を含む）を真空状態に維持した状態で、コントローラにより、リング保管ステーションとプロセスモジュール（複数を含む）との間のアクセスが調整可能となる。

使用済みまたは消費された消耗部品への容易なアクセスを提供するために、基板処理システムのプロセスモジュールは、リフトピン機構を含むように設計されている。リフトピン機構は、係合されると、消耗部品を設置位置から交換位置に移動できるように構成され、基板処理システム内で利用可能なロボットのエンドエフェクタを使用して、上昇した消耗部品にアクセスし、プロセスモジュールから取り出してもよい。交換用の消耗部品（すなわち、新品の消耗部品）がリング保管ステーションから取り出され、プロセスモジュールに供給され、リフトピン機構を使用して、新品の消耗部品を受け取り、その消耗部品をプロセスモジュール内の位置に下げる。

リング保管ステーションおよび基板処理システムの設計は、使用済みの消耗部品にアクセスするために基板処理システムを大気条件に開放する必要性を排除するものである。例えば、基板処理システムは、大気条件で維持された装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）を含んでもよい。ＥＦＥＭの第１の側は、基板処理システムに基板を搬入出するための１つまたは複数の基板保管ステーション（例えば、ＦＯＵＰｓ）に結合されてもよい。基板保管ステーションに加えて、１つまたは複数のリング保管ステーションは、ＥＦＥＭの第２の側または第３の側に結合されてもよい。真空搬送モジュールは、１つまたは複数のロードロックチャンバ（本明細書では、エアロックとも呼ばれる）を介してＥＦＥＭの第３の側に結合されてもよい。１つまたは複数のプロセスモジュールは、真空搬送モジュールに結合されてもよい。

ＥＦＥＭのロボットを使用して、リング保管ステーションとエアロックとの間で消耗部品を移送してもよい。このような実施態様では、エアロックが大気条件に維持された状態で、ＥＦＥＭから消耗部品を受け取り可能にすることにより、エアロックは、インターフェースとして作用する。消耗部品を受け取った後、エアロックをポンプで排気して真空状態にし、真空搬送モジュールのロボットを使用して、消耗部品をプロセスモジュールに移動させる。真空搬送モジュールのロボットを使用して、消耗部品をプロセスモジュール内に移動させる。プロセスモジュール内のリフトピン機構は、消耗部品を昇降することによって、消耗部品へのアクセスを提供し、真空搬送モジュールのロボットによって真空状態での消耗部品の交換を実行可能にする。

真空搬送モジュールのロボットとプロセスモジュールのリフトピン機構を併用することにより、消耗部品を正確に供給および取り出すことが可能であり、これによって消耗部品の交換中にプロセスモジュールの一部のハードウェア構成要素が破損するリスクを排除できる。消耗部品が制御された方法でプロセスモジュール内に移動されるため、使用済みの消耗部品の交換後に、プロセスモジュールを稼働可能な状態にするための再調整に要する時間が大幅に短縮される。

一実施形態では、基板処理システムに消耗部品を供給するために使用されるリング保管ステーションが開示される。リング保管ステーションは、ハウジングを含む。リング保管ステーションのハウジングは、ベースプレートと、ベースプレートの上に配置された回転プレートとを含む。エンドエフェクタアクセス開口部は、ハウジングの第１の側に配置される。サービス窓開口部は、ハウジングの第２の側に配置される。一組のフィンガ支持体構造は、ハウジング内で回転プレートに接続される。一組のフィンガ支持体構造の各々は、支持柱と、その上に画定された支持体フィンガとを含む。一組のフィンガ支持体構造のうちの少なくとも２つは、インデックスピンを備える支持体フィンガを含む。インデックスピンは、消耗部品がリング保管ステーションに配置されるとき、消耗部品に対して回転アライメントを提供するように構成される。

別の実施態様では、基板処理システムに消耗部品を供給するために使用されるリング保管ステーションが開示される。リング保管ステーションは、ハウジングを含む。ハウジングは、ベースプレートと、ハウジングの第１の側に配置されたエンドエフェクタアクセス開口部と、ハウジングの第２の側に配置されたサービス窓開口部と、対応する支持柱に配置された支持体フィンガを含む一組のフィンガ支持体構造とを含む。一組のフィンガ支持体構造は、ハウジング内でベースプレートに接続される。フィンガ支持体構造の少なくとも１つは、調整可能なフィンガ支持体構造である。
さらに別の実施態様では、消耗部品を基板処理システムに供給するためのリング保管ステーションが開示される。リング保管ステーションは、ベースプレートと、リング保管ステーションの第１の側に配置された第１の開口部と、リング保管ステーションの第２の側に配置された第２の開口部と、ベースプレート上に画定された一組のフィンガ支持体構造とを含む。フィンガ支持体構造の各々は、支持柱と、支持柱からリング保管ステーションの中心に向かって延びている支持体フィンガとを含む。フィンガ支持体構造のうち少なくとも２つは、インデックスピンを備える支持体フィンガを有する。インデックスピンは、消耗部品がリング保管ステーションに配置されるとき、消耗部品に対して回転アライメントを提供するように構成される。キャリアプレートハウジングは、ベースプレート上に画定される。キャリアプレートハウジングは、消耗部品をリング保管ステーションへ搬入出させる際に、使用されるキャリアプレートを収容するように構成される。

別の実施態様では、ＥＦＥＭに取付可能な固定されたリング保管ステーションへの新品および／または使用済みの消耗部品の搬入は、フロントエンドにおいて移動可能なＦＯＵＰを介して行われてもよい。本実施形態により、消耗部品の自動搬入および搬出が可能となるであろう。

本発明の他の態様は、本発明の原理を例示する、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

本発明は、添付の図面と併せて以下の説明を参照することにより、最もよく理解され得るであろう。

図１は、本発明の一実施形態において、リング保管ステーションが結合可能な代替位置を特定する基板処理システムの簡略化したブロック図を示す。

図１Ａは、一実施態様において、基板保管ステーションの上方の基板処理システムの装置フロントエンドモジュールの第２の側に配置されたリング保管ステーションを備える基板処理システムの側図を示す。

図２Ａは、一実施態様において、基板処理システムの１つまたは複数のプロセスモジュールに使用されている、交換が必要なエッジリングなどの消耗部品の簡略化したブロック図を示す。

図２Ｂは、一実施態様において、消耗部品の底面の一部の拡大図であって、その上に画定された溝の詳細を示しており、溝は、消耗部品をプロセスモジュールに供給する前に、プリアライメントするために使用されている。

図２Ｃは、一実施態様において、消耗部品の底面に画定された溝の拡大図を示す。

図２Ｄは、一代替実施態様において、消耗部品の底面に画定された溝の拡大図を示す。

図３Ａは、一実施態様において、１つまたは複数の基板保管ステーションがＥＦＥＭの第１の側に結合され、１つまたは複数のエアロックがＥＦＥＭの第３の側に結合された状態で、装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）の第２の側に結合されるように構成されるリング保管ステーションの透視図を示す。

図３Ｂは、一代替実施態様において、エアロックの上部の装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）の第３の側に結合されるように構成されるリング保管ステーションの透視図であって、第３の側は、１つまたは複数の基板保管ステーションがＥＦＥＭの第１の側に結合される第１の側に対向していることを示す。

図３Ｃは、いくつかの実施態様において、エアロックの上の第３の側に結合されるリング保管ステーションの様々な構成要素の上面透視図を示す。 図３Ｄは、いくつかの実施態様において、エアロックの上の第３の側に結合されるリング保管ステーションの様々な構成要素の上面透視図を示す。

図３Ｅは、一実施態様において、リング保管ステーションに受け取られた消耗部品の裏面に画定された溝に係合されるインデックスピンを備える支持体フィンガの一部の拡大図を示す。

図３Ｆは、一実施態様において、リング保管ステーションに画定されたフィンガ支持体構造の拡大透視図を示す。 図３Ｇは、一実施態様において、リング保管ステーションに画定されたフィンガ支持体構造の拡大透視図を示す。 図３Ｈは、一実施態様において、リング保管ステーションに画定されたフィンガ支持体構造の拡大透視図を示す。 図３Ｉは、一実施態様において、リング保管ステーションに画定されたフィンガ支持体構造の拡大透視図を示す。

図４Ａは、一実施態様において、ＥＦＥＭの側面に結合されるように構成される窓を通して見たリング保管ステーションの内部セクションの図を示す。

図４Ｂは、一実施態様において、第２の側に画定されたサービス窓を通して見たリング保管ステーションの内部セクションの図を示す。

図５Ａは、一実施態様において、真空搬送モジュールの第１の実施形態のロボットのエンドエフェクタが使用済みの消耗部品を供給し、ＥＦＥＭのロボットによって使用されるキャリアプレートが使用済みの消耗部品を取り外すエアロックの上面図を示す。

図５Ｂは、一代替実施態様において、真空搬送モジュールの第２の実施形態のロボットが使用済みの消耗部品を供給し、ＥＦＥＭのロボットによって使用されるリングキャリアが使用済みの消耗部品を取り外すエアロックの上面図を示す。

図５Ｃは、一実施態様において、消耗部品をリング保管ステーション内で区画に供給するキャリアプレートを示すリング保管ステーションの上面図を示す。

図５Ｄは、一実施態様において、消耗部品を供給するために使用される真空搬送モジュールのロボットのエンドエフェクタを示すプロセスモジュールの上面図を示す。

図６Ａは、いくつかの実施態様において、真空搬送モジュールの第１の実施形態を含む基板処理システムに使用されるリング保管ステーション内でプリアライメント動作中に実施されるリング保管ステーション内のベースプレート構造の回転プレートの調整量を示す。 図６Ｂは、いくつかの実施態様において、真空搬送モジュールの第１の実施形態を含む基板処理システムに使用されるリング保管ステーション内でプリアライメント動作中に実施されるリング保管ステーション内のベースプレート構造の回転プレートの調整量を示す。 図６Ｃは、いくつかの実施態様において、真空搬送モジュールの第１の実施形態を含む基板処理システムに使用されるリング保管ステーション内でプリアライメント動作中に実施されるリング保管ステーション内のベースプレート構造の回転プレートの調整量を示す。

図６Ｄは、いくつかの実施態様において、真空搬送モジュールの第２の実施形態を含む基板処理システムに使用されるリング保管ステーション内でプリアライメント動作中に実施されるベースプレートの調整量を示す。 図６Ｅは、いくつかの実施態様において、真空搬送モジュールの第２の実施形態を含む基板処理システムに使用されるリング保管ステーション内でプリアライメント動作中に実施される基板の調整量を示す。 図６Ｆは、いくつかの実施態様において、真空搬送モジュールの第２の実施形態を含む基板処理システムに使用されるリング保管ステーション内でプリアライメント動作中に実施される基板の調整量を示す。

図７は、一実施態様に従って、基板処理システムの様々な態様を制御するための制御モジュール（すなわち、コントローラ）を示す。

本開示の実施形態は、半導体基板を処理するために使用される基板処理システム（すなわち、基板処理システム）に結合されたリング保管ステーションを画定する。基板処理システムには、装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）、真空搬送モジュール（ＶＴＭ）、ＥＦＥＭとＶＴＭとの間に配置された１つまたは複数のロードロックチャンバ、および半導体基板上でプロセス動作を行うために使用される１つまたは複数のプロセスモジュールなどの複数のモジュールが挙げられる。プロセスモジュールおよび１つまたは複数のロードロックチャンバは、ＶＴＭを中心に対称的に分布される。異なるプロセスモジュールにおいて実行可能なプロセス動作の一部には、洗浄動作、堆積、エッチング動作、すすぎ動作、乾燥操作などが挙げられる。ウエハ保管ステーションは、ＥＦＥＭの第１の側に画定されたロードポートに取り付けられ、処理用の基板を提供するために使用される。リング保管ステーションは、ＥＦＥＭの側面に取り付けられ、プロセスモジュール内で交換するための消耗部品（例えば、エッジリング）を基板処理システムに供給するために使用される。基板処理システム内の専用ロボットは、使用済みの消耗部品をプロセスモジュールから取り出し、リング保管ステーションから取り出した新品の消耗部品と交換するために使用される。消耗部品は、プロセスモジュールまたは基板処理システムの構成要素に対する汚染のあらゆるリスクを回避するように、制御された方法でプロセスモジュール内にて交換される。

従来の基板処理システムの設計では、プロセスモジュール内で、エッジリングなどの消耗部品にアクセスし、交換するために、基板処理システムを開放する必要があった。基板処理システムを開放するには、基板処理システムをオフラインにし、プロセスモジュールにアクセスできるように基板処理システムを大気条件まで清浄化する必要があった。基板処理システムが開放されると、訓練を受けた技術者が手動でプロセスモジュールから消耗部品を取り外し、交換していた。消部耗品を交換した後は、半導体基板を処理できるように基板処理システムを調整する必要があった。半導体基板は貴重な製品のため、基板処理システムを調整するとき、細心の注意が必要であった。調整には、基板処理装置の洗浄、基板処理システムをポンプで排気して真空状態にすること、基板処理システムの調整、およびテストランを使用して基板処理システムの要件を満たすことが必要であった。これらのステップの各々は、かなりの時間と労力を要する。基板処理システムを調整するためのすべてのステップで必要とされる時間に加えて、基板処理システムの調整中に１回または複数回のステップで問題が発生したとき、さらなる遅延が生じる可能性がある。

基板処理システムの調整中に通常発生する問題のいくつかは、交換中の消耗部品のミスアライメント、使用済みの消耗部品を交換する際の新品の消耗部品の損傷、消耗部品の取り出しまたは交換中にプロセスモジュール内の他のハードウェア構成要素の損傷、基板処理システムがポンピング後に真空状態を得られないこと、基板処理システムがプロセス性能を達成していないこと、などを含む可能性がある。各々の問題の深刻度に基づいて、さらなる時間と労力を費やす必要があり、さらに基板処理システムのオンライン化を遅らせる原因となり、製造者の利益率に直接影響を与える場合がある。消耗部品は、プロセスモジュールに供給されるとき、プロセスモジュールにて採用されるリフトピン機構のリフトピンに連携するようにして、リング保管ステーション内でプリアライメントできるように設計されている。消耗部品の設計およびリング保管ステーションの設計により、基板処理システムのロボットおよびプロセスモジュール内で採用されるリフトピン機構が、消耗部品もしくはプロセスモジュールまたは基板処理システムのあらゆる構成要素を損傷することなく、消耗部品を確実に交換できる。消耗部品の裏面には溝が設けられ、リング保管ステーションに消耗部品を搬入するとき、溝がリング保管ステーション内のフィンガ支持体上に設けられたインデックスピンに沿うように使用される。リング保管ステーションのベースプレート構造は、エッジリングの溝へリング保管ステーションのフィンガ支持体構造の回転アライメントを提供するために使用される。

消耗部品の裏面に設けられた溝は、「アンチウォーク」機能を画定し、これらの溝は、リフトピンによって係合されると、消耗部品を所定の位置に維持しやすくなり、これによって消耗部品が「歩行する」または摺動することを防止する。この溝機能を使用する消耗部品のプリアライメントおよびロボットの使用により、制御された環境でエッジリングの交換を適時に実施できるように、エッジリングを正確に調整して、確実に供給できる。制御された環境で消耗部品の交換を適時に行うことにより、基板処理システムの調整に要する時間が短縮され、これによって半導体基板上に画定される半導体構成要素の品質および歩留まりが向上する。

一実施態様では、リング保管ステーションは、基板処理システムの装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）の側面に取り付けられる。ＥＦＥＭのロボットを基板処理システムの１つまたは複数のロボットと併用して、プロセスモジュールから消耗部品にアクセスし、交換する。他の実施態様では、リング保管ステーションはまた、基板処理システムの異なるモジュールに取り付けるように設計され、消耗部品にアクセスするために基板処理システムを大気条件に開放する必要がなく、消耗部品を交換できる。

例えば、リング保管ステーションは、基板処理システム内で真空搬送モジュール（ＶＴＭ）に直接取り付けられてもよい。リング保管ステーションの取り付けにより、ＶＴＭの対称性が確実に維持できるようになる。半導体基板をプロセスモジュールへ搬入出するために使用されるＶＴＭのロボットを使用して、１つまたは複数のプロセスモジュールに配置された消耗部品を取り出し、交換してもよい。

別の例では、リング保管ステーションは、消耗部品の交換が必要な基板処理システムのプロセスモジュールに直接取り付けられてもよい。このような実施態様では、リング保管ステーションは、プロセスモジュールから消耗部品を取り出し、交換するために使用されるロボットを含んでもよい。

リング保管ステーションを基板処理システムに取り付け、リング保管ステーションを介して消耗部品にアクセスすることにより、基板処理システムの維持に必要な時間と労力を大幅に削減できる。消耗部品の交換には、基板処理システム内で利用可能なロボットと、プロセスモジュール内で利用可能なリフトピン機構を使用することによって、消耗部品、プロセスモジュール、および／または基板処理システムの損傷のリスクが最小限に抑えられる。消耗部品の交換が制御された環境で行われるため、これによって基板処理システムの内部が外部の大気に曝されることなく、汚染のリスクを最小限に抑えられる。プロセスモジュールのリフトピン機構により、プロセスモジュール内でより正確な消耗部品のアライメントが可能となる。その結果、基板処理システムの調整に要する時間は、大幅に短縮される。消耗部品の交換が適時に行われることにより、半導体ウエハに画定される半導体構成要素の品質および歩留まりが向上する。

本発明の実施態様の一般的な理解とともに、具体的な実施態様の詳細を様々な図面を参照して説明する。

図１は、例示的な一実施態様において、リング保管ステーション１０８が結合可能な半導体基板を処理するために使用されるサンプル基板処理システム１００の簡略化された概略図を示す。基板処理システム１００は、半導体基板を制御された環境で処理できるように複数のモジュールを含む。例えば、図示の基板処理システム１００は、装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）１０２と、一般的な真空搬送モジュール（ＶＴＭ）１０４と、１つまたは複数のプロセスモジュール（例えば、１１２）と統合するためにＶＴＭ１０４の周囲に画定された１つまたは複数のファセットとを含む。ファセットは、ＶＴＭ１０４に対称性を提供するように画定される。ＥＦＥＭ１０２の第１の側１０２ａには、１つまたは複数のロードポート１０１ａ～１０１ｃが画定され、その上には、基板保管ステーション（例えば、フロントオープニングユニファイドポッド、すなわちＦＯＵＰｓ）１１５が受け取られる。ＥＦＥＭ１０２は、周囲（すなわち、大気）条件下で動作し、これによって処理のために基板保管ステーション１１５から統合された基板処理システム１００に半導体基板を搬入し、処理後に、半導体基板を戻すことが可能である。

ＶＴＭ１０４およびプロセスモジュールは、処理中に半導体基板が１つのプロセスモジュールから別のプロセスモジュールに移動する際に、半導体基板表面が大気に曝されるのを最小限に抑えるように、真空下で動作される。ＶＴＭ１０４が真空下で動作しており、ＥＦＥＭ１０２が大気条件で動作しているため、１つまたは複数のロードロックチャンバ１１０は、ＥＦＥＭ１０２とＶＴＭ１０４との間で結合され、半導体基板を基板保管ステーション１１５からＥＦＥＭ１０２を通ってＶＴＭ１０４に搬送するための制御されたインターフェースを提供する。図１では、右ロードロックチャンバ１１０Ｒおよび左ロードロックチャンバ１１０Ｌが、ＥＦＥＭ１０２とＶＴＭ１０４との間に配置されていることが示されている。

一実施態様では、リング保管ステーション１０８ａは、ＥＦＥＭ１０２の第２の側１０２ｂ（すなわち、図１に示すオプション１の位置）に結合され、１つまたは複数のロードロックチャンバ１１０Ａは、ＥＦＥＭ１０２の第１の側１０１ａに対向する第３の側１０２ｃに結合される。リング保管ステーション１０８ａは、エッジリングなどの消耗部品を保持するために、水平方向に積層された複数の区画またはスロットを有する部品バッファを含む。一実施態様では、ＥＦＥＭ１０２の第２の側に結合されたリング保管ステーション１０８ａは、ＥＦＥＭ１０２の第２の側に結合されたウエハ保管ステーション１１５’（図示せず）の上部に配置されてもよい。

図１Ａは、リング保管ステーション１０８ａが、ＥＦＥＭ１０２の第２の側に画定されたウエハ保管ステーション１１５’の上方のＥＦＥＭ１０２に結合されるような、一実施態様を示す。

図１に戻って、一代替実施態様では、リング保管ステーション１０８ｂは、１つまたは複数のロードロックチャンバ１１０が結合される第３の側（すなわち、図１に示すオプション２の位置）に画定されてもよい。本実施態様では、リング保管ステーション１０８ｂは、ロードロックチャンバ１１０（１１０Ｌまたは１１０Ｒのいずれか）の上方に配置されてもよい。リング保管ステーションがＥＦＥＭに結合される側面および位置は、例として提示されており、ＥＦＥＭの設計がこのような結合を可能にする限り、他の側面および位置も考慮され得ることに留意されたい。

ＥＦＥＭ１０２は、半導体基板を基板保管ステーション１１５からロードロックチャンバ１１０に移動させるためのロボット１０３を含む。ロボット１０３は、ＥＦＥＭ１０２が大気条件に維持されるため、ドライロボットである。基板を移動させるために使用されるＥＦＥＭ１０２の同じロボット１０３を使用して、リング保管ステーション（１０８ａまたは１０８ｂのいずれか）からロードロックチャンバ１１０に消耗部品を移動させてもよい。

一実施態様では、誘導回転を制御するために、リング保管ステーションとＶＴＭ１０４との間の消耗部品の移動は、１つのロードロックチャンバ１１０を通過するように制限されてもよい。図１に示す例示的な実施形態では、右ロードロックチャンバ１１０Ｒを使用して、例えば、プロセスモジュール１１２に供給するために、リング保管ステーション１０８（すなわち、基板保管ステーション１１５’の上方の第２の側に画定されたリング保管ステーション１０８ａまたは左ロードロックチャンバ１１０Ｌの上方の第３の側に画定されたリング保管ステーション１０８ｂまたはリング保管ステーション１０８ａ、１０８ｂの両方）とＶＴＭ１０４との間でエッジリング２００を移動させる。どのエアロック１１０（すなわち、右エアロック１１０Ｒまたは左エアロック１１０Ｌのいずれか）を使用するかの決定は、基板処理システムに使用されるＶＴＭ１０２の設計、エッジリングがプロセスモジュール、エアロック１１０、およびリング保管ステーションの各々に堆積される角度に依拠してもよい。ＶＴＭ１０２の設計は、エアロック（１１０Ｒ、１１０Ｌ）に加えて、ＶＴＭ１０２と統合されたプロセスモジュールの数に依拠してもよい。

ＶＴＭ１０４内に設けられた別個のロボット１０５を使用して、ロードロックチャンバ１１０から半導体基板を取り出し、プロセスモジュール（例えば、１１２）に半導体基板を搬入出する。いくつかの実施形態では、その位置に起因して、ロードロックチャンバは、「インターフェーシングチャンバ」または「エアロック」とも呼ばれる。エアロック（複数を含む）１１０は、周囲条件または真空状態に選択的に維持されてもよい。例えば、基板がＥＦＥＭ１０２を介して基板保管ステーション１１５とエアロック１１０との間で移動しているとき、エアロック１１０は周囲条件で維持され、ウエハがエアロック１１０とＶＴＭ１０４との間で移動しているとき、エアロック１１０は真空状態に維持される。同様のプロセスは、リング保管ステーション１０８ａまたは１０８ｂとエアロック１１０との間で消耗部品を移動しているとき、ＥＦＥＭ１０２のロボット１０３が使用され、エアロック１１０とプロセスモジュール１１２との間で消耗部品を移送しているとき、ＶＴＭ１０４のロボット１０５が使用されてもよい。

代替実施態様では、左エアロック１１０Ｌを使用して、リング保管ステーション１０８とＶＴＭ１０４との間でエッジリング２００を移動させてもよい。本代替実施態様において、リング保管ステーション１０８は、それ自体または基板保管ステーション１１５’の上部のいずれかのＥＦＥＭ１０２の第２の側に、もしくは右エアロック１１０Ｒ（すなわち、エッジリングを移動させる際に使用されるエアロック１１０の反対側にあるエアロック１１０）の上方のＥＦＥＭ１０２の第３の側に画定されてもよい。異なる一実施態様では、リング保管ステーション１０８ｂは、例えば、左エアロック１１０Ｌの上方のＥＦＥＭ１０２の第３の側に配置されてもよく、ＥＦＥＭ１０２のロボット１０３を使用して、エッジリング２００をリング保管ステーションから移動させ、リング保管ステーション１０８ｂの下方に配置された左エアロック１１０Ｌに堆積してもよい。あるいは、リング保管ステーション１０８ｂは、右エアロック１１０Ｒの上方に配置されてもよく、ＥＦＥＭ１０２のロボット１０３を使用して、エッジリング２００をリング保管ステーション１０８ｂからリング保管ステーション１０８ｂの下方の右エアロック１１０Ｒに移動させてもよい。消耗部品を移動させるために選択されるエアロック（すなわち、右エアロックまたは左エアロックのいずれか）１１０は、ＶＴＭの設計と、ＶＴＭ１０４のロボットによって消耗部品をエアロックに堆積している角度と、ＥＦＥＭ１０２のロボットによって消耗部品をリング保管ステーションに堆積する角度とに依拠してもよい。ＶＴＭ１０４の設計は、プロセスモジュールを統合するためにＶＴＭ１０４に画定されるファセットの数に依拠してもよい。図１に示す実施態様では、ＶＴＭ１０４は、４つのプロセスモジュールを受け取るために使用される４つのファセットと、エアロック１１０を受け取るために使用される第５および第６のファセットとを備える６つのファセットを含むように設計されている。基板処理システムに使用可能なＶＴＭ１０４の他の設計は、エアロックを結合するための２つのファセットに加えて、プロセスモジュールと接続するための５つ、または６つ以上、または４つ未満のファセットを含んでもよい。リング保管ステーションは、プロセスモジュールにて使用されるエッジリングなどの消耗部品を受け取り、保管するように構成される。

プロセスモジュールにおいて、エッジリングは、基板がプロセスモジュール内で受け取られるとき、基板の外縁に隣接して配置される。エッジリングは、エッジリングの上面が基板の上面と同一平面上になるように、プロセスモジュール内に配置されることから、「トップリング」とも呼ばれる。

ＶＴＭ１０４のファセットは、プロセスモジュール１１２～１２０およびエアロック１１０がＶＴＭ１０４の周囲に対称的に配置されるように画定される。いくつかの実施形態では、ＶＴＭ１０４の周囲に対称的に分布されたプロセスモジュール１１２～１２０を使用して、別のプロセス動作を行う。プロセスモジュール１１２～１２０を使用して実行可能なプロセス動作の一部には、エッチング動作、すすぎ、洗浄、乾燥動作、プラズマ動作、堆積動作、メッキ動作などが挙げられる。一例として、プロセスモジュール１１２を使用して、堆積動作を行ってもよく、プロセスモジュール１１４を使用して、洗浄動作を行ってもよく、プロセスモジュール１１６を使用して、第２の堆積動作を行ってもよく、プロセスモジュール１１８を使用して、エッチング動作または取り外し動作などを行ってもよい。制御された環境を有するＶＴＭ１０４により、汚染のリスクがなく半導体基板をプロセスモジュール１１２～１２０に搬入出可能であり、かつＶＴＭ１０４内のロボットは、ＶＴＭ１０４と統合した様々なプロセスモジュール１１２～１２０への半導体基板の搬入出を補助する。

また、消耗部品の交換は、基板の表面が周囲の雰囲気に曝されるのを最小限に抑える、統合された基板処理システム内の制御された環境において行われる。この制御された処理環境により、基板処理を開始するために、消耗部品の交換後に基板処理システムを調整するために必要な時間が最小限に抑えられるとともに、消耗部品の交換中に処理環境が、確実に汚染されないようにする。

リング保管ステーションがＥＦＥＭの第２の側またはエアロックが画定される第３の側に結合されるとき、リング保管ステーションとＥＦＥＭ１０２との間を結合するための絶縁バルブまたはシャッターを設けてもよい。絶縁バルブ／シャッターを使用して、リング保管ステーションを分離する。リング保管ステーションの分離は、リング保管ステーションへの消耗部品の載置の間に有効な場合がある。追加の絶縁バルブ（複数を含む）またはゲート２１６を設けて、プロセスモジュールとＶＴＭ１０４との間を結合してもよい。絶縁バルブ、シャッター（複数を含む）、およびゲート（複数を含む）（もしあれば）の動作を連動することにより、プロセスモジュールおよびリング保管ステーションへの制御されたアクセスを提供する。

リング保管ステーションは、エッジリングなどの消耗部品を交換するという必要な動作を完了するために、基板処理システムのＥＦＥＭ１０２に一時的に取り付けられるように設計された、取り外し可能なモジュラ―ユニットである。プロセスモジュールで消耗部品を交換後、リング保管ステーションは、取り外されてもよい。取り外されたリング保管ステーションは、同じプロセスモジュール１１２または異なるプロセスモジュール１１４～１２０において消耗部品を交換する必要があるまで、退避され、保管される。あるいは、リング保管ステーションは、ＥＦＥＭの側面に恒久的に取り付けられてもよく、リング保管ステーションとＥＦＥＭとを分離するシャッターまたは絶縁バルブを作動させて、リング保管ステーションを基板処理システムの残りの部分から分離してもよい。

リング保管ステーションは、消耗部品を受け取り、保持するための複数の区画を備える部品バッファを含む。プロセスモジュールから取り出された使用済みの消耗部品と、プロセスモジュールに供給される予定の新品の消耗部品とを保管するために、リング保管ステーション内に別個の一組の区画が画定されてもよい。一実施形態では、リング保管ステーションの開口部およびモジュール（例えば、ＥＦＥＭ、エアロック、またはプロセスモジュール）の１つまたは各々で画定された絶縁バルブ、シャッターのサイズは、リング保管ステーションとプロセスモジュールとの間で消耗部品が移動できるように設計されている。

プロセスモジュールでは、消耗部品が半導体基板に近接しており、半導体基板の処理中に使用される厳しいプロセス条件に継続的に曝されるため、消耗部品を注意深く監視し、適時交換する必要がある。プロセスモジュールにて使用される消耗部品は、交換可能な構成要素である。交換可能な構成要素であることに加えて、ウエハエッジでプラズマを調整するために、リフトピンで上下させて消耗部品（すなわち、エッジリング）の高さを調整できる。

例えば、エッチングプロセスモジュールでは、エッジリングは、半導体基板のプロセス領域を拡張するために、チャックアセンブリ上に取り付けられた半導体基板に隣接して配置さる。エッチング動作中、エッジリングは、半導体基板の表面上にフィーチャを形成するために使用されるプラズマからのイオン衝撃に曝される。例えば、エッチング動作中、プラズマからのイオンは、プロセスモジュールに受け取られた、半導体基板の上方に画定されるプロセス領域に形成されたプラズマシースに対して垂直な角度で半導体基板の表面に衝突する。プラズマに曝され続けた結果、時間の経過とともに、エッジリングの上面が磨耗する。エッジリングの層がイオン衝撃によって磨耗すると、半導体基板の端部が露出することにより、プラズマシースが半導体基板の端部の輪郭に沿って転がる。その結果、半導体基板表面に衝突するイオンが、プラズマシースの輪郭に沿って移動し、これによって半導体基板表面の端部に向かってチルト機構が形成される。これらのチルト機構は、半導体基板上に形成される半導体構成要素全体の歩留まりに影響を与える。

歩留まりを向上させ、端部除外領域を低減させ、かつ下層のあらゆる構成要素の機能性を損なうことを回避するために、エッジリングは、基板が処理のために受け取られるとき、エッジリングの上面が基板の上面と同一平面上になるように、エッジリングを上に移動させることによって、調整される。エッジリングの調整量は、エッジリングの厚さと、エッジリングの上面の磨耗量に基づく。エッジリングの高さの調整量が閾値を超えたとき、エッジリングは、交換されてもよい。プロセスモジュール１１８内のリフトピン機構（図示せず）は、エッジリングを取り出し、交換できるように、プロセスモジュール内の消耗部品へのアクセスを提供する。

プロセスモジュールから使用済みのエッジリングを取り外した後、ＥＦＥＭ１０２のロボット１０３を使用して、リング保管ステーションからエアロック１１０に新品のエッジリングを移送し、ＶＴＭ１０４の専用ロボット１０５を使用して、エアロック１１０からプロセスモジュールに新品のエッジリングを移送する。本明細書では、リング保管ステーションがＥＦＥＭ１０２上の特定の側面（複数を含む）および／または場所に結合されていることを参照していくつかの実施態様が説明されているが、教示は、リング保管ステーションがＥＦＥＭ１０２の異なる側面および／または場所に結合されている他の実施態様に拡張可能である。さらに、使用済みのエッジリングを保管するために使用されるリング保管ステーション１０８ａまたは１０８ｂは、新品のエッジリングを保管するために使用されるリング保管ステーションとは異なっていてもよい。

異なるモジュール間およびＥＦＥＭとリング保管ステーションとの間に配置された異なる絶縁バルブおよび／またはゲート、シャッター（複数を含む）の動作を調整することによって、リング保管ステーションおよびプロセスモジュールへのアクセスが、選択的に可能となる。例えば、一実施態様では、ＥＦＥＭとリング保管ステーションとの間およびＶＴＭ１０４とプロセスモジュール１１２～１２０のうちの１つまたは複数との間に配置された絶縁バルブおよび／またはゲート、ＥＦＥＭ１０２およびＶＴＭ１０４のロボット、ならびに１つまたは複数のプロセスモジュールのリフトピン機構は、すべてコントローラ１２２に動作可能に接続されてもよい。コントローラ１２２は、コンピュータの一部であってもよく、もしくは入力部を設けて、消耗部品の取り出しおよび交換中に、絶縁バルブおよび／またはゲート、エアロック、ＥＦＥＭおよびＶＴＭのロボット１０３、１０５それぞれのうちの特定のもの、およびプロセスモジュールのリフトピン機構の動作を調整するために使用可能なコンピュータ１２４に通信可能に接続されてもよい。

リング保管ステーションとＥＦＥＭ１０２との間に画定された絶縁バルブまたはシャッターを使用して、基板処理システム内で基板の処理に影響を与えずに、消耗部品をリング保管ステーション上に載置できるように、リング保管ステーションを分離してもよい。同様に、基板処理システム１００のＶＴＭ１０４と消耗部品を交換する必要があるプロセスモジュール（例えば、１１２）との間に画定された第２の絶縁バルブを使用して、プロセスモジュール１１２を基板処理システム１００の残りの部分から分離し、プロセスモジュール内で消耗部品の交換が基板処理システム１００の他のプロセスモジュールの動作に影響を与えることなく容易に実施できるようにする。第２の絶縁バルブを設けることにより、基板処理システム１００全体ではなく、特定のプロセスモジュール（１１２）のみをオフラインにすることが可能となり、基板処理システム１００内の残りのプロセスモジュール（１１４～１２０）では、半導体基板の継続的な処理が可能とされ得る。さらに、消耗部品（複数を含む）の交換用に特定のプロセスモジュール（例えば、１１２）のみをオフラインにするため、プロセスモジュール（１１２）および基板処理システム１００を完全に動作可能な状態に復旧するのにかかる時間は、かなり短くなる。その結果、基板処理システム１００の調整および適格な動作にかかる時間は、はるかに短くなる。

いくつかの実施態様では、エッジリングなどの消耗部品を２つ以上のプロセスモジュールにて交換する必要があるとき、基板処理システム１００内でロボットおよび対応する絶縁バルブの動作を調整して、消耗部品を異なるプロセスモジュールにて順次交換できるようにしてもよい。このような実施形態では、リング保管ステーションとプロセスモジュール（複数を含む）が選択的に分離されるため、複数のモジュールにおいて消耗部品を交換するのにかかる時間がはるかに短くでき、それによって残りのモジュールによる基板処理動作が継続可能となる。

一実施態様では、リング保管ステーションの部品バッファにおける区画は、新品のエッジリングと使用済みのエッジリングを一緒に保管するために使用される。あるいは、第２の実施態様では、リング保管ステーションの部品バッファは、使用済みのエッジリングを保持するように構成される第１の保持領域と、新品のエッジリングを保持するための第２の保持領域とを備える２つの異なる保持領域を含んでもよい。この実施態様では、新品のエッジリングを保管する領域は、セパレータプレートを使用する使用済みのエッジリングを保管する領域から分離されてもよい。基板処理システムのプロセスモジュールにてエッジリングを交換する必要があるとき、リング保管ステーションがどのように構成されるかに基づいて、適切なリング保管ステーションがＥＦＥＭに結合されてもよい。

さらに、リング保管ステーションは、ＥＦＥＭ１０２のロボット１０３がエッジリング２００をエアロック１１０に移動させる前に、エッジリングをプリアライメントするために使用される。エッジリングのプリアライメントは、エッジリング２００がプロセスモジュールに供給されるとき、エッジリングのアライメントが、プロセスモジュール１１２と共に採用されるリフトピン機構のリフトピンの「捕捉範囲」内で行われるようにする。エッジリング２００のプリアライメントを補助するために、エッジリング２００は、裏面に画定された溝を含んでもよい。

図２Ａ～２Ｄは、いくつかの実施態様において、交換が必要な基板処理システムのプロセスモジュールにて使用されるエッジリング２００の異なる実施形態のジオメトリを示す。図２Ａ～２Ｄに示すエッジリングは、調整可能であり、かつ交換可能なエッジリングである。図２Ａは、エッジリング２００の第１の実施形態の底面の上面図を示す。図２Ａに示すエッジリング２００の第１の実施形態は、底部内面２０４ａ、底部外面２０４ｂ、および底部内面２０４ａと底部外面２０４ｂとの間に画定されたチャネル２０６を含む。一組の３つの溝２１０は、溝が互いに等距離に配置され（例えば、１２０度で配置され）、かつチャネル２０６に隣接して配置されるように、底部外面２０４ｂに画定される。各溝２１０の開口端は、チャネル２０６内へ開口し、溝の先端は、エッジリングの円周の近位に画定される。

図２Ｂは、エッジリング２００の上に形成された溝２１０の異なる構成要素を示すエッジリング２００の第１の実施形態の底面の一部の拡大図を示す。底部外面２０４ｂ上に画定された溝２１０は、チャネル２０６内へ開口している。溝２１０は、リフトピンが係合されると、プロセスモジュールのリフトピンがエッジリングに接触するピン接触位置２１２を画定する。また、溝２１０の設計は、例えば、半球状、円筒状（例えば、２Ａに示すように、紙面に向かって伸びる方向、または３方向に向かって伸びる方向など）の異なる形状を含んでもよい。

図２Ｃは、エッジリング２００の第１の実施形態の底面上に形成された溝の拡大図を示す。この実施形態の溝２１０は、ピン接触位置２１２を画定する先端部で接触する傾斜した側壁２１０ａ、２１０ｂを有することが示され、半径方向外壁２０４ｃは、底部外面２０４ｂに隣接して画定される。一実施態様では、側壁２１０ａ、２１０ｂは、各々約３０度～約６０度の角度で傾斜している。代替実施態様では、側壁２１０ａ、２１０ｂは、各々約４５度の角度で傾斜している。側壁２１０ａ，２１０ｂの傾斜角は、一例として提示されており、制限的であると見なされるべきではない。側壁２１０ａ，２１０ｂが接触するピン接触位置２１２を画定する先端部は、本実施態様では鋭利であることが示されている。一実施態様では、溝の深さは、約０．０７５インチ（約０．１９０５センチメートル）～約０．１インチ（約０．２５４センチメートル）の間である。別の実施態様では、溝の深さは、約０．０９インチ（約０．２２８６センチメートル）である。一実施態様では、開口端における溝の幅は、約０．１５インチ（約０．３８１センチメートル）～約０．２０インチ（約０．５０８センチメートル）の間である。一代替実施態様では、溝２１０の幅は、約０．１８０インチ（約０．４５７２センチメートル）である。溝は、リフトピンによって係合されるとき、エッジリングが滑り出る、もしくは「歩く」ことを防ぐため、アンチウォーキング機能を画定する。繰り返すが、本明細書に示した寸法は、単に一例を示すためのものであり、アンチウォーク機能が提供される限り、このような寸法および関連する形状は、調整可能である。

図２Ｄは、一実施態様において、基板処理システムの１つまたは複数のプロセスモジュールにて使用されるエッジリング２００の第２の実施態様の底面の一部の拡大図を示す。この実施態様では、側壁が接触し、リフトピンが溝に接触する溝の先端部（すなわち、ピン接触位置２１２）は、丸みを帯びている。図２Ｄの図では、溝に対して垂直の側壁２１０ａ，２１０ｂを示すが、溝２１０の側壁２１０ａ，２１０ｂは、リフトピンが溝の底部まで摺動し、ピン接触位置２１２（図示せず）で静止できるように傾斜している。第１の実施形態と同様に、エッジリングの第２の実施形態における溝２１０は、底部外面２０４ｂ上に形成され、チャネル２０６に隣接し、チャネル２０６内へ開口している。エッジリングの異なる構成要素のジオメトリは、単なる一例として与えられており、限定するものと見なされるべきではない。また、エッジリングの様々な構成要素の他の範囲および寸法も想定可能である。エッジリングの様々な実施態様は、底面上に画定されたピン接触位置を画定しており、このピン接触位置は、プリアライメントされたエッジリングをプロセスモジュールに供給する前に、プロセスモジュールにて使用されるリフトピン機構のリフトピンと連携するようにして、リング保管ステーション内でエッジリングをプリアライメントするために使用される。

図３Ａ～３Ｉは、一実施態様において、基板処理システムに消耗部品を供給するために使用されるリング保管ステーションの一例の様々な構成要素を示す。様々な構成要素は、エッジリングを受け取り、プリアライメントし、保管する際に使用され、エッジリングがプロセスモジュールに供給されるとき、エッジリングがリフトピンに正しく連携するようにする。リング保管ステーション１０８の異なる実施形態は、リング保管ステーションがＥＦＥＭ１０２のどの側に結合されるかに基づいて使用される。

図３Ａは、一実施態様において、ＥＦＥＭ１０２の第２の側に結合されるリング保管ステーション１０８ａの第１の実施形態を示す。第１の実施形態では、リング保管ステーション１０８ａは、前側、背面側、互いに平行な第１の側面および第２の側面を備えるベースプレート構造を含む。第１の側面は、前側の第１の端部と背面側との間に延び、第２の側面は、前側の第２の端部と背面側との間に延びている。ベースプレート構造は、リング保管ステーション１０８ａの土台を形成する。トッププレートは、ベースプレート構造に対向して画定される。リング保管ステーション１０８ａは、前側に画定された第１の開口部または窓１５１を含む。第１のシャッターは、前側に画定され、使用済みのエッジリングを預けるか、もしくは新品のエッジリングを取り出すために、第１の開口部１５１を通ってリング保管ステーションへのアクセスを提供する。前側は、開口部１５１がＥＦＥＭ１０２のロボットに、リング保管ステーション１０８ａの内部に保管されたエッジリングへのアクセスを提供するように、ＥＦＥＭ１０２の第２の側に結合されるように構成される。ＥＦＥＭに結合された前側１５１は、ＥＦＥＭポートとも呼ばれる。第２の窓１５２は、ベースプレート構造の背面側に沿って形成された背面側壁上に画定され、背面側壁は、ベースプレート構造からトッププレートまで垂直に延びている。第２のシャッターは、背面側壁上に画定され、リング保管ステーション１０８ａへのエッジリングの搬入または搬出中に、リング保管ステーションへのアクセスを提供する。第１の側壁は、ベースプレート構造の第１の側面に沿って画定され、かつベースプレート構造からトッププレートまで垂直に延びている。第２の側壁は、ベースプレート構造の第２の側面上に画定され、ベースプレート構造からトッププレートまで垂直に延びている。

複数のフィンガ支持体構造１６０ａ～１６０ｄは、ベースプレート構造１１３４上に画定される。各フィンガ支持体構造は、支持柱と、水平方向に、対応する支持柱の内側の長さに沿って画定された複数のフィンガ支持体とを含む。各フィンガ支持柱の各フィンガ支持体は、支持柱に取り付けられた第１の端部と、リング支持体ステーション１０８ａの内側領域に向かって延びる第２の端部とを含む。図３Ａに示す実施態様では、複数のフィンガ支持体構造は、第１の対の第１のフィンガ支持体構造１６０ａが前側に近接し、第１の対の第２のフィンガ支持体構造１６０ｂがベースプレート構造の背面側に近接するように、ベースプレート構造の第１の側面に沿って画定された第１の対のフィンガ支持体構造１６０ａ、１６０ｂを含む。同様に、第２の対のフィンガ支持体構造１６０ｃ、１６０ｄは、第２の対の第３のフィンガ支持体構造１６０ｃがベースプレート構造の背面側に近接しており、第２の対の第４のフィンガ支持体構造１６０ｄがベースプレート構造の前側に近接しているように、ベースプレート構造の第２の側面に沿って画定される。支持柱１６０ａ～１６０ｄは、互いに平行である。第１および第２の対のフィンガ支持体構造における支持体フィンガのサイズは、等しい。

第１および第４のフィンガ支持体構造１６０ａ、１６０ｄ上の各支持体フィンガは、上面に画定され、かつ第２の端部に近接しているインデックスピン（図示せず）を含む。一実施態様では、インデックスピンは、画定された先端部を備える隆起したピンである。インデックスピンは、エッジリング２００がリング保管ステーションに受け取られるとき、エッジリング２００の裏面に画定された対応する溝と係合するために使用される。エッジリングの溝が、第１および第４のフィンガ支持体構造１６０ａ、１６０ｄ上に画定された対応するフィンガ上のインデックスピンに正しく沿う場合、エッジリングは、対応するインデックスピンがエッジリングに係合するように、フィンガ支持体の上面の位置に下ろされる。リング保管ステーションに受け取られたエッジリングがインデックスピンに適切に連携しないとき、エッジリングの溝が対応するフィンガ支持体上の対応するインデックスピンに適切に沿うように、エッジリングが回転されるか、もしくはベースプレート構造の一部が水平軸に沿って回転される。ベースプレート構造の回転量は、テストランを用いる較正によって決定される。インデックスピンの高さは、エッジリングがリング保管ステーションに移動し、それぞれ、支持体フィンガ上に支持されるのに十分な隙間を設けるように画定される。

一実施態様では、支持柱は、アルミニウム材料で作られる。他の実施態様では、支持柱は、陽極酸化アルミニウムまたは他の耐食材で作られる。いくつかの実施態様では、支持体フィンガは、アルミニウムまたは他の軽量材料で作られる。第２および第３の支持柱上に画定された支持体フィンガは、支持体パッド（図示せず）を含んでもよく、エッジリングを受け取ったとき、エッジリングに対して信頼性の高い接触面を提供する。いくつかの実施態様では、支持体パッドは、エッジリングに傷のつかない支持体面を提供するように、炭素を充填したポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）材料で作られてもよい。支持柱、支持体フィンガ、および支持体パッドに使用される材料は、例として提供されており、制限的であると見なされるべきではない。フィンガ支持体構造の異なる構成要素の機能性を維持する限り、他の材料を使用してもよい。

リング保管ステーションはまた、キャリアプレート１１０４を受け取るためのハウジングを含む。一実施態様では、ハウジングは、ベースプレート構造の上面に画定された一組のキャリア支持体１１３７を含み、ハウジング内にて受け取られたキャリアプレート１１０４を支持するように構成される。キャリア支持体１１３７は、キャリアプレート１１０４の形状に応じてベースプレート構造上に位置決めされ、キャリアプレートがキャリア支持体で受け取られたとき、キャリアプレートを所定の位置に保持するように設計されている。例えば、キャリアプレート１１０４が三角形の形状であるとき、キャリア支持体１１３７は、キャリアプレート１１０４の三角形の輪郭に沿って位置決めされる。いくつかの実施態様では、キャリア支持体は、炭素を充填したＰＥＥＫ材料で作られる。他の実施形態では、キャリア支持体１１３７は、キャリアプレート１１０４への支持を提供し、腐食および他の摩耗を防止するように選択された他の材料で作られてもよい。あるいは、キャリア支持体１１３７は、金属製、かつエポキシ、テフロン（登録商標）など、耐食性材料でコーティングされてもよい。キャリア支持体は、キャリアプレートがベースプレート構造から分離されるように、ベースプレート構造上に画定される。キャリア支持体の高さは、フィンガ支持体構造の支持柱の長さに沿ってフィンガ支持体が画定される高さから決定される。キャリアプレート１１０４は、エッジリングがリング保管ステーション１０８ａに搬入出されるとき、エッジリングを支持するために使用される。トッププレートは、複数のフィンガ支持体構造体を囲むように構成される。

図３Ｂは、一実施態様において、エアロック１１０の上方の第３の側のＥＦＥＭ１０２に結合するために使用されるリング保管ステーション１０８ｂの第２の実施形態の簡単なブロック図を示す。本実施態様では、フィンガ支持体構造と側壁は、第１の実施形態とは異なるように配置される。第２の実施形態では、背面側壁は、例えば、ベースプレート構造１１３４の背面側に沿って画定され、第２の窓１５２を画定するための側壁は、リング保管ステーションが結合されているＥＦＥＭ１０２のエアロック側に応じて、ベースプレート構造の第１の側面または第２の側面に沿って配置されてもよい。図３Ｂに示す例では、リング保管ステーション１０８ｂは、左エアロック１１０Ｌの上方のＥＦＥＭ１０２に結合される。その結果、第２の窓１５２を画定するための側壁は、第２の側面に沿って配置される。一代替例では、リング保管ステーションが右エアロック１１０Ｒの上に結合されるとき、第２の窓１５２を画定するための側壁は、第１の側面に沿って配置されてもよい。第２の窓１５２は、エッジリングがリング保管ステーション１０８ｂに搬入／搬出されるサービス窓である。

フィンガ支持体構造は、リング保管ステーション１０８ｂ内に画定される。図３Ｂに示すリング保管ステーションの設計では、第１のフィンガ支持体構造１６０ａは、第１の側面に沿って配置された第１の側壁上に画定される。第１の対のフィンガ支持体構造１６０ｂ、１６０ｃは、ベースプレート構造の背面側に沿って配置された背面側壁上に画定される。背面側壁上に画定された第１の対のフィンガ支持体構造１６０ｂ，１６０ｃを使用して、エッジリングがリング保管ステーションに移動可能な範囲を画定してもよい。その結果、第１の対のフィンガ支持体構造１６０ｂ，１６０ｃ上の支持体フィンガの各々は、エッジリングが第１の対のフィンガ支持体構造に反して移動するとき、エッジリングの表面への損傷を防止するためのバンパーを含んでもよい。サービス窓１５２が第２の側面に沿って画定されるので、第２のフィンガ支持体構造１６０ｄは、第２の側面とベースプレート構造の前側との交点に画定される。フィンガ支持体構造の各々は、互いに平行に配向される。図３Ｂに示す実施態様では、第１～第３のフィンガ支持体構造１６０ａ～１６０ｃは、それぞれ、側壁に直交するように画定される一方、第２のフィンガ支持体構造１６０ｄは、９０度未満の角度で画定される。第２のフィンガ支持体構造１６０ｄは、移動可能な構造であり、かつその位置およびリング保管ステーション内で配置される角度は、キャリアプレートおよびエッジリング２００がリング保管ステーション１０８ｂに出入りする動きを妨げないように調整可能である。例えば、第２のフィンガ支持体構造の第１の端部における支持柱の位置は、第２のフィンガ支持体構造の支持柱がＥＦＥＭポートを介して、リング保管ステーション１０８ｂに出入りするエッジリングの移動を妨げないことを確実にするように調整可能である。また、第２のフィンガ支持体構造の第２の端部の位置は、エッジリングがリング保管ステーションから搬入／搬出されるとき、あらゆる妨害を防止するように調整可能である。

図３Ｃは、図３Ｂに示すリング保管ステーション１０８ｂの第２の実施形態の俯瞰透視図であり、リング保管ステーションは、左エアロック１１０Ｌの上方のＥＦＥＭ１０２の第３の側に結合されていることを示す。俯瞰図は、前側に沿って画定されたＥＦＥＭポート１５１、第１の側面に画定された第１のフィンガ支持体構造、背面側に沿って画定された、第１の対のフィンガ支持体構造１６０ｂ、１６０ｃ、およびベースプレート構造の第２の側面に沿って画定されたサービス窓１５２を示す。

図３Ｄは、リング保管ステーション１０８ｂの第２の実施形態の代替透視図を示す。リング保管ステーションの第２の実施形態のベースプレート構造１１３４は、ベースプレート構造１１３４の土台（すなわち、底面）を形成するベースプレート１１３４ａと、ベースプレート構造１１３４の上面を形成する回転プレート１１３４ｂとを含む。支持体パッドは、回転プレート１１３４ｂを受け取るためにベースプレート１１３４ａの上面に設けられ、支持体パッドの数および位置は、回転プレート１１３４ｂに対して運動学的な支持を提供するように画定される。回転プレート１１３４ｂの外形は、ベースプレート１１３４ａの外形と一致する。センターピボットピン１６２は、ベースプレート１１３４ａの中心から回転プレート１１３４ｂの中心を通って延びている。センターピボットピン１６２は、水平面に沿って回転プレート１１３４ｂを回転させるために使用される。一組のロードパスアジャスタ１１４０は、ベースプレート構造の第２の側面と前側との交点に画定された第２のフィンガ支持体構造１６０ｄの支持柱に近接して回転プレート１１３４ｂ上に画定される。ロードパスアジャスタ１１４０は、第２のフィンガ支持体構造１６０ｄに取り付けられ、リング保管ステーション１０８ｂ内で第２のフィンガ支持体構造１６０ｄの支持柱の位置を調整するために使用される。この位置調整により、第２のフィンガ支持体構造が、ＥＦＥＭポート１５１を介してリング保管ステーション１０８ｂに出入りするエッジリングの移動を妨げないことを確実にする。

さらに、インデックスピン１６１は、第１および第２のフィンガ支持体構造１６０ａ，１６０ｄの支持体フィンガの各々に配置され、エッジリングの裏面に画定された対応する溝と係合するために使用される。フィンガ支持体構造の設定は、プロセスモジュールから取り出されたエッジリングの角回転を較正し、その較正を、リング保管ステーションからエッジリングを受け取り、取り外すために使用することによって決定される。エッジリングがリング保管ステーション１０８（１０８ａまたは１０８ｂのいずれか）に最初に搬入されるとき、ピンの溝が、第１および第４のフィンガ支持体構造１６０ａ、１６０ｄ上に画定されたそれぞれのフィンガ支持体上のインデックスピンに確実に沿うように、注意が払われる。アライメントに対する追加の調整は、プロセスモジュールで実行されてもよい。

図３Ｅは、一実施態様において、エッジリングの溝の第１の実施形態と係合したインデックスピンを備える第４のフィンガ支持体構造の支持体フィンガの一部の拡大側面図を示す。エッジリングのインデックスピンへの位置アライメントは、エッジリングのリング保管ステーションへの最初の搬入中に行われてもよい。溝の第１の実施形態は、エッジリング２００の底面に画定されたＶ字型の溝であり、エッジリングは、支持体フィンガ１６３上に画定されたインデックスピン１６１と連携し、ピン接触位置２１２で溝と係合する。リング保管ステーション内のフィンガ支持体構造の位置設定に基づいて、アライメントにより、インデックスピン１６１が溝の傾斜した側壁の一部に接触し、ピン接触位置２１２への摺動が可能である。一実施態様では、エッジリングの搬入は、手動で行われる。本実施態様では、エッジリングを搬入する人は、インデックスピン１６１をガイドとして使用してもよい。一代替実施態様では、エッジリングは、自動化方式でリング保管ステーションに搬入され、ロボットがインデックスピンをガイドとして使用してエッジリングを搬入するように訓練されてもよい。

図３Ｆ～３Ｉは、いくつかの例示的な実施態様において、エッジリングをリング保管ステーション１０８ｂに容易に搬入出できるように、両端で調整可能なリング保管ステーションの第２の実施形態に使用される第２のフィンガ支持体構造の拡大図を示す。図３Ｆに示すように、ロードパスアジャスタ１１４０は、支持柱１６４に近接して回転プレート１１３４ｂ上に画定され、回転プレート１１３４ｂ上に配置された第２のフィンガ支持体構造１６０ｄに接続されている。ロードパスアジャスタ１１４０は、１つまたは複数の開チャネルが画定されたアジャスタプレートを含む。図３Ｆに示す例示的なロードパスアジャスタ１１４０では、２つの開チャネル１１４０ａ，１１４０ｂが、互いに平行に画定される。第２のフィンガ支持体構造の支持柱の位置を調整するとき、回転プレート１１３４ｂをベースプレート１１３４ａ上の第１の位置または第２の位置に固定するために、１本または複数のアンカーピン１１４０ｃが、開チャネル１１４０ａ、１１４０ｂの一方または両方内で使用される。図３Ｆに示す例では、１つのアンカーピン１１４０ｃが、第２のフィンガ支持体構造１６０ｄをベースプレート１１３４ａ上の第１の位置に固定するために、開チャネル１１４０ａに使用される。

ロードパスアジャスタ１１４０に加えて、１つまたは複数のピボットポイントが、回転プレート１１３４ｂ上に画定される。いくつかの実施態様では、ピボットポイント１１４５ａ、１１４５ｂは、回転プレート１１３４ｂを通ってベースプレート１１３４ａ内に延びるように画定される。ピボットポイント１１４５ａ、１１４５ｂは、第２のフィンガ支持体構造１６０ｄの第２の端部の近位に画定され、第２のフィンガ支持体構造１６０ｄの第２の端部を移動させるために使用される。対応するピボットアンカーポイントは、第２のフィンガ支持体構造１６０ｄの底部支持体フィンガに画定され、底部支持体フィンガから対応するピボットポイント１１４５ａ、１１４５ｂを通って延びるピボットピン１１４５ｃを使用して、第２のフィンガ支持体構造１６０ｄの第２の端部を第１のピボットポイント１１４５ａまたは１１４５ｂのうちの１つに固定してもよい。第１および第２のピボットポイント１１４５ａ、１１４５ｂの位置は、ＶＴＭ１０４の設計に対応するように、回転プレート１１３４ｂ上に画定される。例えば、ＶＴＭ１０４の第１の実施形態（プロセスモジュールと結合するための４つまたは６つのファセットのいずれかを備える）の場合、第１のピボットポイント１１４５ａを使用して、第２のフィンガ支持体構造１６０ｄの第２の端部を固定してもよく、ＶＴＭ１０４の第２の実施形態（プロセスモジュールと結合するための５つのファセットを備える）の場合、第２のピボットポイントを使用して、第２のフィンガ支持体構造１６０ｄの第２の端部をベースプレート構造１１３４に固定してもよい。第１および第２のピボットポイントは、第２のフィンガ支持体構造が、エッジリング経路に入らないように画定される。リング保管ステーション１０８ｂの第２の実施形態に係る第２のフィンガ支持体構造１６０ｄにおける支持体フィンガ１６３の長さは、残りのフィンガ支持体構造１６０ａ～１６０ｃにおける支持体フィンガの長さよりも長い。

図３Ｈは、一実施態様において、ロードパスアジャスタを使用してベースプレートに固定されたフィンガ支持体構造１６０ｄの上面図を示す。図示されるように、フィンガ支持体構造１６０ｄは、２本のアンカーピン１１４０ｃと、各チャネル１１４０ａ、１１４０ｂ用に１本のアンカーピンとを使用して固定される。図３Ｉは、フィンガ支持体構造１６０ｄの支持柱の拡大図を示す。支持柱１６４は、ＰＥＭナット１１４７などのナットがリング保管ステーション１０８ｂ内で画定される位置で、その上に画定されたフィンガカットアウト１１４６を含む。この切り欠きは、支持柱１６４がロードパスアジャスタ１１４０を使用して移動するとき、支持柱１６４がＰＥＭナット１１４７の妨げになるのを防ぐために設けられる。

図４Ａは、リング保管ステーション１０８ｂのＥＦＥＭポート１５１を通して見たリング保管ステーション１０８ｂの第２の実施形態内部の図を示す。リング保管ステーション１０８ｂ内部の図は、第１の側面の側壁上に配置された第１のフィンガ支持体構造１６０ａと、リング保管ステーション１０８ｂの背面側壁上に画定された第１の対のフィンガ支持体構造１６０ｂ、１６０ｃと、第２の側面とリング支持体構造１０８ｂの前側の角に画定された第２のフィンガ支持体構造１６０ｄとを示す。フィンガ支持体構造の各々は、対応する支持柱１６４と、支持柱１６４に取り付けられた複数の支持フィンガ１６３とを含む。図はまた、ベースプレート構造上に配置された複数のキャリアプレート支持体１１３７と、フィンガ支持体構造１６０ｄに関連する支持柱１６４上のフィンガカットアウト１１４６とを示す。

図４Ｂは、リング保管ステーション１０８ｂのサービス窓１５２を通して見たリング保管ステーション１０８ｂの第２の実施形態内部の図を示す。前の図と同様に、サービス窓１５２を通した図は、左側の第２のフィンガ支持体構造１６０ｄと、サービス窓１５２に面した第１の側面の側壁上の第１のフィンガ支持体構造１６０ａと、右側の第１の対のフィンガ支持体構造１６０ｂ、１６０ｃとを示す。また、ベースプレート構造上に配置されたキャリアプレート支持体１１３７を示す。図４Ａおよび図４Ｂに示す図は、エアロックがＥＦＥＭ１０２に取り付けられる側面に取り付けられたリング保管ステーション１０８ｂの第２の実施形態に関する。対応するＥＦＥＭポート１５１およびサービス窓１５２を通して見たリング保管ステーション１０８ａの第１の実施形態内部の図は、サービス窓およびフィンガ支持体構造の位置が異なるため、異なる。

図５Ａは、一実施態様において、エアロックにて受け取られたエッジリングの位置を示す。リング保管ステーションにおいてエッジリングに対するプリアライメント角度を決定するための較正は、プロセスモジュールからテストエッジリング２００を取り出してリング保管ステーションに移動させ、エッジリングがリング保管ステーションに堆積されている角度を測定する１回または複数回のテストランを実行することによって開始する。プリアライメント角度が決定されると、エッジリングの較正されたプリアライメント角度により、エッジリングの対応する溝がリフトピンの捕捉範囲内であるように、リング保管ステーションが設定可能である。テスト回収の一環として、リフトピン機構は、プロセスモジュール内で作動し、リフトピンがリフトピンハウジングから延びて、エッジリングの裏面に接触する。エッジリングがプロセスモジュール内で適切に配置されると、リフトピンは、エッジリングの底面に画定された溝（例えば、Ｖ字型の溝）と連携する。したがって、リフトピンは、溝の先端部に画定されたエッジリングのピン接触位置２１２に接触し、エッジリングを設置位置から交換位置へと上昇させる。これを受けて、ＶＴＭ１０４のロボット１０５のアーム上に配置されたエンドエフェクタは、プロセスモジュール内に延ばされ、エッジリングを支持し、そのときにリフトピンがハウジング内に格納される。その後、エンドエフェクタは、プロセスモジュールから退避され、プロセスモジュールから取り出されたエッジリングは、このような搬送用に使用されるエアロックに搬送され、その中に画定されたフィンガアセンブリ上に保管される。図５Ａに示す実施態様では、右エアロック１１０Ｒを使用して、ＶＴＭのロボット１０５のエンドエフェクタによってプロセスモジュールから取り出されたエッジリング２００を堆積している。代替実施態様では、左エアロック１１０Ｌを使用して、エッジリングを移動させる場合、同様のプロセスを踏むことができる。代替実施態様では、リング保管ステーションは、右エアロック１１０Ｒの上方に位置決めされるか、またはＥＦＥＭ１０２の第２の側に配置されるかのいずれかであってもよい。エッジリングをエアロックに堆積後、エンドエフェクタは、ＶＴＭ１０４内に格納される。

ロボット１０５のエンドエフェクタは、ＶＴＭ１０４と結合するプロセスモジュールのファセットに直交してプロセスモジュール内に延びている。したがって、ＶＴＭの異なるファセットに配置された各プロセスモジュールについて、ＶＴＭ１０４の対応するファセットと結合するプロセスモジュールのファセットに対して、エンドエフェクタが出入りする角度は、常に９０度である。同様に、ＶＴＭ１０４のロボット１０５がエアロック１１０Ｒ内に延びる角度も、ＶＴＭ１０４の対応するファセットと結合するエアロック１１０Ｒのファセットに対して直交している。ＶＴＭのファセットは、ＶＴＭ１０４に対称性を提供するように画定される。したがって、ＶＴＭ１０４のファセットの角度は、ファセットの各々が等角および等辺であるように画定されるので、ＶＴＭに画定されるファセットの数に基づいて異なる。基板処理システムに使用されるＶＴＭ１０４の設計（例えば、ＶＴＭにおけるファセットの数）に基づいて、取り出されたエッジリング２００がエアロック１１０Ｒ内に堆積される角度は、ＶＴＭと結合するエアロックのファセットがＥＦＥＭと結合するエアロック１１０Ｒのファセットに対して配置される角度に依拠する。

ＶＴＭロボットのエンドエフェクタがエアロック１１０Ｒから引き出された後、ＥＦＥＭ１０２のロボット１０３を使用して、リング保管ステーション１０８からキャリアプレートを取り出し、キャリアプレートを使用して、エアロック１１０Ｒからエッジリングを取り出す。ＶＴＭのロボットと同様に、ＡＴＭのロボットは、ＥＦＥＭ１０２のファセットと結合するエアロックのファセットに直交してエアロックに入り、エアロックから出る。取り出されたエッジリング２００は、リング保管ステーションに移動する。ロボット１０３は、ＥＦＥＭ１０２の対応するファセットと結合するリング保管ステーションのファセットに直交してリング保管ステーション１０８に入り、リング保管ステーションの部品バッファ内の区画の支持体フィンガの上にエッジリングを位置決めする。アライメントの手動評価は、テストラン中に行われてもよく、対応するフィンガ支持体構造上（例えば、リング保管ステーションがＥＦＥＭの第２の側に結合されるとき、リング保管ステーションの第１の実施形態における第１および第４の支持体フィンガ構造、または、リング保管ステーションが左エアロック１１０Ｌの上のＥＦＥＭの第３の側に結合されるとき、リング保管ステーションの第２の実施形態における第１および第２の支持体フィンガ構造であって、この例では、右エアロック１１０Ｒを使用して、エッジリングを移動させている。）に設けられた支持体フィンガ上のインデックスピンと係合するために、エッジリングの位置に何らかの調整が必要か否かを決定する。

図５Ａは、エアロック（右および左エアロック１１０Ｒ、１１０Ｌ）と結合するための２つのファセットに加えて、プロセスモジュールと結合するための４つまたは６つのファセットが画定されるＶＴＭの第１の実施形態を示す。ＶＴＭ１０４の第１の実施形態におけるＶＴＭファセットとのエアロックインターフェースとＥＦＥＭファセットとのエアロックインターフェースとの間の角度は、図５Ａにおいてφ度として示され、この角度は、エッジリングをエアロック内に供給するロボット１０５のエンドエフェクタの移動の方向とエッジリングをエアロックから取り外すロボット１０３のエンドエフェクタの移動の方向の角度と同じになり、エッジリングは、キャリアプレートを使用して移動する。いくつかの実施態様では、エッジリングがエアロック内に確実に受け取られるように、ロボットがエアロック内でエッジリングを回転させてもよい。

図５Ｂは、基板処理システム内で採用されるＶＴＭ１０４の第２の実施形態を示す。ＶＴＭ１０４の第２の実施形態は、エアロック（右および左エアロック１１０Ｒ，１１０Ｌ）と結合するための２つのファセットに加えて、異なるプロセスモジュールと結合するための５つのファセットを含んでもよい。この第２の実施形態では、ＶＴＭファセットとのエアロックインターフェースとＥＦＥＭファセットとのエアロックインターフェースとの間の角度は、図５Ｂにおいてα度として示され、この角度は、エッジリングをエアロック内に供給するロボット１０５の移動の方向とキャリアプレートと共にエッジリングをエアロックから取り外すＥＦＥＭのロボット１０３の移動の方向との間の角度と同じになる。さらに、ＶＴＭの第２の実施形態の角度α度は、ＶＴＭの第１および第２の実施形態のファセットが画定される角度の違いにより、ＶＴＭの第１の実施形態の角度であるφ度とは異なる（すなわち、α度は、φ度に等しくない）。

エッジリングがエアロックに供給される角度がＶＴＭの設計（例えば、ファセットの数）に依拠するので、エッジリングがプロセスモジュールからリング保管ステーションに移動するとき、エッジリングの溝の位置は変化し、この変化は、エッジリングがエアロックに供給される角度と、エッジリングがエアロックから取り外される角度とに起因する可能性がある。これらの角度の変化は、プリアライメント中にリング保管ステーションを構成するときに考慮される。リング保管ステーションは、異なるＶＴＭ設計に対応するために、異なるピボットポイント、ピボットピン、およびロードパスアジャスタを使用して構成されてもよい。さらに、リング保管ステーションのベースプレート構造を使用して、フィンガ支持体構造の一部の支持体フィンガ上に画定されたインデックスピンがエッジリングのＶ溝と連携するか、もしくは少なくとも捕捉範囲内であり得るように、フィンガ支持体構造に追加の回転調整を提供可能である。捕捉範囲は、エッジリングがプロセスモジュールに受け取られるとき、エッジリングのＶ溝がリフトピンに対してオフセット可能な量として画定される。いくつかの実施態様では、リング保管ステーション内でエッジリングをプリアライメントするためのリング保管ステーションの設定により、エッジリングをリフトピンから約±０．７５度～約±０．９０度の間の捕捉範囲内でプロセスモジュールに供給する結果となった。代替実施形態では、リング保管ステーションのプリアライメント構成により、リフトピンから約±０．８２度の捕捉範囲内でエッジリングをプロセスモジュールに供給する結果となった。

正確な供給は、テストランで行われた正確な較正に起因する可能性がある。エッジリングが基板処理システムのロボットによって移動しているとき、エッジリングがプロセスモジュールから取り出される角度と、リング保管ステーションに供給される角度とは、非常に一貫している。追加のテストランを行うことにより、プロセスモジュールから取り外され、リング保管ステーションに供給されるエッジリングの角度の一貫性を確認する。これらの追加のテストランは、基板処理システムの同じプロセスモジュールとリング保管ステーションの間、または他のプロセスモジュールとリング保管ステーションの間で行うことができる。リング保管ステーションにおけるフィンガ支持体構造の構成は、追加のテストランの結果に基づいて微調整され得る。テストラン後にリング保管ステーションにて行われた調整は、ＶＴＭの特定の設計に特有である。その結果、これらの調整を設定し、使用することにより、エッジリングがプロセスモジュールに供給されるとき、溝がリフトピンと適切に連携するか、もしくは捕捉範囲内であるように、リング保管ステーションにエッジリングを搬入可能である。

図５Ａおよび図５Ｂは、エアロック１１０Ｒ内のエッジリングの溝の位置を、エッジリングがエアロック１１０Ｒに導入された角度に応じて示す。図示されるように、エッジリングは、エッジリングの底面側に画定された３つの溝（溝１～３）を含み、溝は、互いに等距離に配置されている。図５Ａのエアロック１１０Ｒにおける溝の位置は、図５Ｂの位置と若干異なる場合があり、この違いは、エッジリングがエアロック１１０Ｒに導入される角度に起因する可能性がある。

図５Ｃは、キャリアプレート１１０４がエッジリング２００と共に受け取られるリング保管ステーションの上面図を示す。溝１～３の位置は、フィンガ支持体構造１６０ａおよび１６０ｄの支持体フィンガ上に画定されたインデックスピンに対して示される。実施されるテスト回収実行では、エッジリングの溝がフィンガ支持体構造の支持体フィンガ上のインデックスピンから僅かにずれていたと判断される場合がある。追加のテストランは、基板処理システムの同一または異なるプロセスモジュールを使用して行われ、その都度、インデックスピンに対する溝１～３の位置が記録される。これらのテストランの目的は、インデックスピンに対する溝のオフセット範囲を決定することであり、このオフセット範囲は、プロセスモジュール（複数を含む）のリフトピンに対するエッジリングの溝の位置に関するためである。オフセット範囲を使用して、エッジリングの溝がインデックスピンと連携するか、もしくは捕捉範囲内に入ることができるように、回転プレート１１３４ｂを回転させて調整してもよい。

ＶＴＭの第１の実施形態が使用されている実施態様では、リング保管ステーションの構成は、図３Ｆに示すように、第１のピボットポイント１１４５ａでフィンガ支持体構造１６０ｄの第２の端部を固定するためにピボットピン１１４５ｃを使用して固定することを含む。同様に、ＶＴＭの第２の実施形態が使用されている実施態様では、図３Ｇに示すように、フィンガ支持体構造１６０ｄの第２の端部は、ピボットピン１１４５ｃを使用して第２のピボットポイント１１４５ｂで固定される。さらに、フィンガ支持体構造１６０ｄの支持柱は、エッジリングがリング保管ステーションに搬入および搬出されるとき、支持柱がエッジリングの妨げにならないように、支持ピン（複数を含む）１１４０ｃを使用して第１の端部に固定される。基板処理システムに使用されるＶＴＭの実施形態に基づいてフィンガ支持体構造１６０ｄが両端で固定されると、エッジリングの溝が支持体フィンガ上に画定されたインデックスピンに沿わないとき、回転プレート１１３４ｂは、水平面における中央ピボットポイントに沿って回転して調整可能である。

一実施形態では、上述したピンを使用して、リングステーションにおいてプリアライメント角度を提供してもよい。例として、１本または複数のアライメントピン１６１（すなわち、ピン１６１を備えるフィンガ）を使用して、アライメントおよびリング回転を制御してもよい。１本または２本のピンと共に、ポケット機能１６７を使用して、ピンの周囲の回転および半径方向に整列したＶ溝に沿ったピンの摺動を防止してもよい。一実施形態では、ポケット機能１６７は、一種の成形エッジストップを形成する。したがって、ポケット機能１６７を使用して、図５Ｃにより詳細に示すように、ピン１６１とともに、リング水平位置および回転制御を完成させる。別の実施形態では、ロボットおよび手動／人間による搬送用の隙間が適切である場合、３本のピン構成が使用可能である。３本のピン１６１の構成では、完全な動的アライメントは、ピン１６１それ自体によって提供されるであろう。

リング支持体ポイントを形成する代替方法は、説明した複数の支持体フィンガの設計ではなく、単一のプレートを使用することである。リングステーションにおける各スロットは、ロボットリング搬送用の隙間でリングの周囲を包む一般的な「Ｃ」形状に切断されたプレートから作られ得る。ピンは、必要に応じてプレートに形成されたポケット機能でプレートに取り付け可能である。現在の実施形態は、異なるフィンガサブアセンブリ上のリング／スロットのためのピン機能を有する。プリアライメント角度を各スロットに対して独立して調整する必要がある場合、２本または３本のピンを単一のプレート上に取り付けることにより、その独立した調整が容易になるであろう。各プレートは、独立して調整可能であり、共通の回転ベースプレートは、取り外し可能である。

図６Ａ～６Ｃは、一実施態様において、ＶＴＭの第１の実施形態を採用する基板処理システムを通じて、エッジリング用のインデックスピンに対する溝のアライメントを調整するために回転プレートを回転させる必要がある場合の範囲を示す。オフセットの量に基づいて、回転プレートは、＋または－θ度移動する必要があってもよい。例えば、図６Ａに示すように、回転プレートは、＋θ度移動する必要があってもよい。いくつかの実施態様では、θ度の値は、約１度～約５度の間であってもよい。代替実施態様では、回転プレートは、約２度回転して調整されてもよい。あるいは、図６Ｂに示すように、溝は、インデックスピンが、溝２１０に画定されたピン接触位置２１２の代わりに、溝の傾斜側壁に接触できるような量（すなわち、捕捉範囲内）だけ、インデックスピンからオフセットされてもよい。このような場合、エッジリングがプロセスモジュール内でリフトピンと同様の方法で連携する可能性があるので、回転プレートをさらに調整する必要はない。図６Ｃは、インデックスピンに沿うために回転プレートを－θ度（すなわち、図６Ａに示す方向と反対方向）に移動する必要がある場合の一例を示す。図６Ａに関して述べたように、θ度の値は、いくつかの実施態様において、約１度～約５度の間であってもよい。回転プレートは、ベースプレートの上面に分布された複数のレストポイント上で受け取られる。一実施態様では、一組の３つのレストポイントは、回転プレートを受け取るためにベースプレート上に画定され、運動学的支持を提供し、回転プレートが中心ピボットポイントの周囲を回転可能にするように分布される。

図６Ｄ～６Ｆは、一代替実施態様において、リング保管ステーション内のフィンガ支持体構造の支持体フィンガ上のインデックスピンをプロセスモジュールから取り出されたエッジリングの溝と適切に連携させるために回転プレート１１３４ｂに行われ得る同様の調整を示す。本代替実施態様に使用されるＶＴＭにおけるファセットの数は、図６Ａ～６Ｃで使用されるＶＴＭのファセットの数とは異なる。したがって、図６Ｄに示すように、回転プレートは、正の方向（すなわち、反時計回りの方向）に約θ度で調整されてもよく、θ度は、約１度～約５度の間であってもよく、もしくは図６Ｅに示すように調整がなされる必要はなく、もしくは図６Ｆに示すように、負の方向（例えば、時計回りの方向）に約θ度で調整されてもよい。ロボットがエッジリングをプロセスモジュールからリング保管ステーションに確実に移動させるので、回転プレートに行われる必要がある調整は、最小限であってもよいことに留意されたい。

回転プレートの調整が画定されると、エッジリングをリング保管ステーションに搬入中、調整が維持される。前述したように、エッジリングは、手動でリング保管ステーションに搬入されてもよく、このような手動の搬入は、溝をインデックスピンに連携させることによって行われる。最初の搬入中、このエッジリングのプリアライメントにより、エッジリングをプロセスモジュールに正しく配置できる。エッジリングのプリアライメントは、エッジリングをプロセスモジュールに供給するために、ＶＴＭ１０４内に移動するのに使用されている特定のサイドエアロックを考慮して行われることに留意されたい。また、エッジリングのプリアライメントは、使用されているエアロックの種類を考慮して行われてもよいことに留意されたい。使用可能なエアロックの種類のいくつかには、サイドバイサイドエアロック、スタックエアロック、もしくはＥＦＥＭからＶＴＭへの通過時または戻り時にリングの回転アライメントに影響を与える他のエアロックの種類が挙げられる。エッジリングをプリアライメントするとき、基板処理システムに使用される特定の種類およびサイドエアロックが考慮されることにより、エッジリングがプロセスモジュールに供給される角度が確実に一定になるようにする。

図５Ｄは、ＶＴＭのロボットのエンドエフェクタを使用して、エッジリングの溝１～３がリフトピン機構のリフトピン１～３と連携するように、エッジリングをプロセスモジュール内に配置するような一実施態様を示す。

本明細書で説明した様々な実施形態では、基板を移送するために使用されたＡＴＭ１０２およびＶＴＭ１０４のロボットを、エッジリングなどの消耗部品をプロセスモジュールに搬入出するためにも使用することによって、消耗部品は、高速かつ効率的な方法で交換可能である。様々な実施形態に記載のリング保管ステーションの設計により、基板処理システムの動的アライナーを通過し、代わりにリング保管ステーションの構成要素を使用して、エッジリングの回転アライメントを行い、エッジリングがプロセスモジュールに供給されるとき、エッジリングのＶ字型の溝とプロセスモジュールにて使用されるリフトピンの上部との間で接触が生じるようにすることが可能である。リング保管ステーションにて行われたプリアライメントにより、ＥＦＥＭとＶＴＭのロボットは、リフトピンがエッジリングに係合するか、もしくはＶ溝の寸法によって画定された捕捉範囲内に入るように十分な精度でエッジリングを供給可能であり、リフトピンは、エッジリングに係合するとき、Ｖ溝の側壁に接触し、Ｖ溝のピン接触位置に摺動することが可能である。リフトピンがエッジリングをエンドエフェクタから離すと、Ｘ、Ｙ座標位置および／または回転アライメントに対する微調整がリフトピンによって修正される。エッジリングを受け取る静電チャックまたは台座周辺のエッジリングの最終的なアライメントは、リフトピンによって制御される。

様々な実施態様／実施形態において述べられたリング保管ステーションは、フロントオープニングユニファイドポッド（ＦＯＵＰ）などの基板保管ステーションと構造において類似しているが、交換を必要とするエッジリングおよび／またはプロセスモジュールにて使用される他の消耗部品に対して特異的に設計されている。プロセスモジュールに供給するためのエッジリングの回転アライメントは、リング角度をリング保管ステーションにおけるフィデューシャル（例えば、インデックスピン）にプリアライメントすることによって制御され、インデックスピンを使用して、Ｖ溝に連携させる。エッジリングのプリアライメントに加えて、エッジリングが基板処理システムを通過する経路は、角度変化を制限するように、一方の側のエアロック（例えば、図５Ａ、５Ｂに示した実施形態では、右エアロック）に制限される。エッジリングが異なるエアロック（すなわち、右エアロック対左エアロック）を通過できるようになると、右側のエアロックが左側のエアロックに対して配置される角度に起因して、角度変化が生じ得る。供給角度における変動を回避し、エッジリングの角度を一定に保つために、エッジリングの経路は、一方の側のエアロックに限定される。エッジリングを移動させるためにどちらの側面のエアロックを使用するかの決定は、どちらの側面が回転角度の優位性を提供するかに基づいて行われてもよい。

リング保管ステーションにて行われるプリアライメント調整は、数例挙げると、ハードウェアアセンブリ許容誤差、エッジリングの供給および取り出し中のＥＦＥＭおよびＶＴＭロボットの反復性、リング保管ステーションへの配置または取り外し中の座標の較正、エッジリングを中央に配置するための動的アライメント補正、ハンドオフ中のレベリングおよびその他の要因により発生する軽微な変動、リング角度のプリアライメント許容誤差などのシステムの公差を考慮する。リング保管ステーションとプロセスモジュールとの間のエッジリングの回転に影響を与える公差は、プロセスモジュールからエッジリングを取り出し、リング保管ステーションに供給するという複数のテストランを実行することによって決定される。テストランの結果に基づいて、リング保管ステーションにおけるインデックスピンを較正することによって、公差は対処される。インデックスピンの較正は、回転プレートを中央ピボットピンの周囲で回転させることによって行われ、回転プレートに取り付けられたフィンガ支持体構造が水平軸の周囲で回転し、かつ回転プレートが約±１度～約±５度の間で旋回するようにする。いくつかの実施態様では、最初のテストランを使用して、エッジリングの最初のアライメント角度を特定してもよく、追加のテストランを使用して、角度公差（すなわち、同じプロセスモジュールからの各テストラン後の変動またはプロセスモジュール間の変動）を特定してもよい。それにより、平均オフセット角度を決定し、その平均オフセット角度を使用して、最初のアライメント角度を微調整可能である。

いくつかの実施態様では、エッジリングを保管するために使用されるリング保管ステーションの各スロットは、個別に較正可能であり、スロット内のエッジリングは、特定のプロセスモジュールに割り当てるために使用されてもよい。代替実施態様では、インデックスピンの較正は、すべてのスロットに共通であり、任意のスロットからのエッジリングは、基板処理システム内で任意のプロセスモジュールに供給され得る。

リング保管ステーションの一方の側に画定されたサービス窓は、エッジリングを搬入出するために使用される。サービス窓用に画定されたシャッターまたはドアは、リング保管ステーションへのアクセスを提供する。リング保管ステーションとＥＦＥＭとの間に画定されたシャッターまたはドアにより、リング保管ステーションを基板プロセスシステムの残りの部分から分離可能である。これらのシャッターの動作は、リング保管ステーションへのエッジリングの搬入および基板処理システムにおいて基板の処理を継続できるように、協調して行われる。

エッジリングが手動でリング保管ステーションに搬入される場合、エッジリングのインデックスピンへのアライメントの何らかのエラーは、マッピングセンサを使用して検出可能である。また例えば、リング保管ステーション内でエッジリングの有無を検出するために使用されるＥＦＥＭ１０２のロボット１０３のエンドエフェクタ上に配置されたマッピングセンサを使用して、エッジリングを搬入中に、エッジリングがインデックスピンと連携していないとき、発生し得るリングの傾斜を検出可能である。また、同じマッピングセンサを使用して、プロセスモジュールから供給されたエッジリングの何らかの不整列を検出することも可能である。いくつかの実施態様では、リングにおける傾斜が、上方または下方のスロットまたは区画内のエッジリングの搬送に必要な隙間を侵さない場合、プロセスモジュールから戻された使用済みのエッジリングの傾きを使用して、コンピュータのソフトウェアを介して事前警告してもよい。いくつかの実施態様では、この事前警告は、システムが基板の処理を継続できるように、致命的ではないエラーとして識別されてもよい。いくつかの実施態様では、マッピングセンサは、特定のスロット内のエッジリングの有無およびスロット内のエッジリングが特定のスロット／区画に正しく位置決めされているか、もしくは不整列であるかを検出するために、レーザ技術を使用してもよい。一構成では、ＥＦＥＭロボットマッピングセンサを使用して、スロットまたはバッファスロットにリングが正しく配置されていない、例えば、水平面に配置されていないときに、検出してもよい。例を挙げると、このエラー検出能力は、ピンのアンチウォーク溝への係合と、マッピングセンサの高さ測定能力との組み合わせである。

いくつかの実施態様では、ＥＦＥＭおよびＶＴＭのロボットによって使用されるエンドエフェクタ機構は、基板だけでなくエッジリングも支持できるように設計されている。いくつかの実施態様では、ＥＦＥＭにおけるロボットのエンドエフェクタは、キャリアプレートおよびキャリアプレート上で受け取られるエッジリングを支持するように構成され、一方で、ＶＴＭロボットのエンドエフェクタは、基板およびエッジリングなどの消耗部品の両方を収容するように拡張されている。エアロック内のフィンガアセンブリは、消耗部品ならびに基板を支持するように設計されている。いくつかの実施態様では、ＶＴＭロボットのエンドエフェクタ機構およびエアロックのフィンガアセンブリは、相互汚染を回避するために、基板およびエッジリングに相互に排他的な接触点を提供する複数の接触パッドを含む。基板およびエッジリング用の接触パッド（消耗部品接触パッド、基板接触パッド）は、予期される基板または消耗部品の位置エラーの範囲内で排他的な分離を達成するために、異なる高さまたは半径方向の距離で接触点を提供するように設計されてもよい。有効荷重の増加に対応し、偏差を低減するために、ＥＦＥＭにおけるロボットのエンドエフェクタ機構は、再設計されたエンドエフェクタ機構を使用するロボット上の総有効荷重を低減しつつ、偏差または厚さの増加を制限するために、セラミックなどのより高い剛性材料で作られてもよい。

一代替実施形態では、本明細書に記載のリング回転アライメント機能は、ウエハＦＯＵＰのような取り外し可能なボックスまたは「フロントオープニングリングポッド（ＦＯＲＰ）」に統合可能である。ＦＯＲＰは、標準的なＦＯＵＰｓで行われるような、ウエハではなく、エッジリングを保持するように改変されている。したがって、１つまたは複数の回転アライメント機能をＦＯＲＰｓに統合することにより、エッジリング（すなわち、消耗部品）をＦＯＲＰｓからツールに効率的に搬入出し、所望のアライメントを得るのに役立つ可能性がある。いくつかの事例では、ＦＯＲＰがツールに搬入される場所（すなわち、ロード位置）に応じて、ロボットがＦＯＲＰにアクセスする角度を考慮してアライメントの角度を修正する必要があってもよい。一実施形態では、ＦＯＲＰは、標準または改変されたロードポートを介してツールと結合可能である。ロードポートは、ＥＦＥＭと結合可能である。いくつかの事例では、ＦＯＲＰｓは、直接またはインターフェースを介してのいずれかで、プロセスツール自体と結合されてもよい。

本明細書に記載の様々な実施形態は、真空シールを破壊することなく基板処理システム内で消耗部品を交換する効率的な費用対効果の高い方法を提供し、それにより基板処理システムのダウンタイムを短縮することが可能である。基板処理システムのダウンタイムの短縮により、ウエハのスループットの向上に繋がるであろう。

図７は、上述の基板処理システムを制御するための制御モジュール（「コントローラ」とも呼ばれる）２２０を示す。一実施形態では、コントローラ２２０は、プロセッサ、メモリ、および１つまたは複数のインターフェースなど、いくつかの例示的な構成要素を含んでもよい。コントローラ２２０を採用して、感知された値に部分的に基づいて基板処理システム１００のデバイスを制御してもよい。例えば、コントローラ２２０は、感知された値および他の制御パラメータに基づいて、バルブ６０２（図５Ａ、５Ｂ、５Ｃの絶縁バルブ２１６、２１６’を含む）、フィルタヒータ６０４、ポンプ６０６（ポンプ２３３を含む）、および他のデバイス６０８のうちの１つまたは複数を制御するだけでよい。コントローラ２２０は、例えば、圧力マノメータ６１０、流量計６１２、温度センサ６１４、および／または他のセンサ６１６から感知された値のみ受け取る。また、コントローラ２２０を採用して、前駆体の供給および膜の堆積中にプロセス条件を制御してもよい。コントローラ２２０は典型的に、１つまたは複数のメモリデバイスおよび１つまたは複数のプロセッサを含むことになる。

コントローラ２２０は、前駆体供給システムおよび堆積装置の動きを制御してもよい。コントローラ２２０は、プロセスのタイミング、供給システムの温度、フィルタ全体にわたる圧力差、バルブ位置、ロボットおよびエンドエフェクタ、ガスの混合物、チャンバ圧力、チャンバの温度、ウエハの温度、ＲＦ電力レベル、ウエハのチャックまたは台座の位置、ならびに特定のプロセスの他のパラメータを制御するための命令セットを含むコンピュータプログラムを実行する。また、コントローラ２２０は、圧力差を監視し、気相前駆体の供給を１つまたは複数の経路から１つまたは複数の他の経路に自動的に切り替えてもよい。コントローラ２２０に関連するメモリデバイスに格納された他のコンピュータプログラムは、いくつかの実施形態に採用されてもよい。

典型的には、コントローラ２２０に関連するユーザインタフェースが存在する。ユーザインターフェースには、ディスプレイ６１８（例えば、装置および／またはプロセス条件を表示するディスプレイスクリーンかつ／もしくはグラフィカルソフトウェア）、およびポインティングデバイス、キーボード、タッチスクリーン、マイクロフォンなどのユーザ入力デバイス６２０を含んでもよい。

プロセスシーケンスにおける前駆体の供給、堆積および他のプロセスを制御するためのコンピュータプログラムは、任意の従来のコンピュータ可読プログラミング言語、例えば、アセンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、パスカル、フォートランなどで記述可能である。収集されたオブジェクトコードまたはスクリプトは、プログラムにて特定されたタスクを実行するためにプロセッサによって実行される。

制御モジュール（すなわち、コントローラ）のパラメータは、例えば、フィルタの圧力差、プロセスガス組成および流量、温度、圧力、ＲＦ電力レベルおよび低周波ＲＦ周波数などのプラズマ条件、冷却ガスの圧力、およびチャンバの壁の温度などのプロセス条件に関する。

システムソフトウェアは、多くの異なる方法で設計または構成されてもよい。例えば、様々なチャンバ構成要素サブルーチンまたは制御対象物を記述して、本発明の堆積プロセスを実行するために必要なチャンバまたはプロセスモジュール構成要素の動作を制御してもよい。この目的のためのプログラムまたはプログラムのセクションの例としては、基板位置決めコード、プロセスガス制御コード、圧力制御コード、ヒータ制御コード、プラズマ制御コード、リフト機構制御コード、ロボット位置コード、エンドエフェクタ位置コード、およびバルブ位置制御コードが挙げられる。

基板位置決めプログラムは、基板を台座またはチャックに載置するために使用されるチャンバ構成要素を制御するためのプログラムコードを含んでもよく、基板とガス入口および／またはターゲットなどのチャンバの他の部品との間における空間を制御するためのプログラムコードを含んでもよい。プロセスガス制御プログラムには、ガス組成および流量を制御するためのコードならびに任意にチャンバ内の圧力を安定させるために堆積前にチャンバ内にガスを流すためのコードを含んでもよい。フィルタ監視プログラムは、測定された偏差（複数を含む）を所定の値（複数を含む）と比較するコードおよび／または経路を切り替えるためのコードを含む。圧力制御プログラムは、例えば、チャンバの排気システムにおけるスロットルバルブを調節することによって、チャンバ内の圧力を制御するためのコードを含んでもよい。ヒータ制御プログラムは、前駆体供給システム、基板および／またはシステムの他の部分の構成要素を加熱するための加熱ユニットへの電流を制御するためのコードを含んでもよい。あるいは、ヒータ制御プログラムは、ヘリウムなどの熱搬送ガスのウエハチャックへの供給を制御してもよい。バルブ位置制御コードは、例えば、プロセスモジュールまたはクラスタツールへのアクセスを提供する絶縁バルブを制御することによって、プロセスモジュールまたは基板処理システムへのアクセスを制御するためのコードを含んでもよい。リフト機構制御コードは、例えば、アクチュエータがリフトピンを移動させるようにアクチュエータ駆動部を作動させるコードを含んでもよい。ロボット位置コードは、例えば、横軸、縦軸、または半径方向の軸に沿ってロボットが移動するように操作することを含む、ロボットの位置を操作するためのコードを含んでもよい。エンドエフェクタ位置コードは、例えば、横軸、縦軸、または半径方向の軸に沿ってロボットが伸び、縮み、または移動するように操作することを含む、エンドエフェクタの位置を操作するためのコードを含んでもよい。

堆積中に監視される可能性があるセンサの例には、マスフロー制御モジュール、圧力マノメータ６１０などの圧力センサ、および供給システム、台座またはチャックに位置する熱電対（例えば、温度センサ６１４）が挙げられるが、これらに限定されない。適切にプログラムされたフィードバックおよび制御アルゴリズムは、所望のプロセス条件を維持するために、これらのセンサからのデータとともに使用されてもよい。前記は、単一またはマルチチャンバの半導体処理ツールにおける本発明の実施形態の実施態様を説明している。

一実施態様では、消耗部品を基板処理システムに供給するためのリング保管ステーションを開示する。リング保管ステーションは、リング保管ステーションの基部に画定されたベースプレート構造を含む。エンドエフェクタアクセス開口部は、ベースプレート構造の前側に沿って画定される。第１の側壁は、ベースプレート構造の第１の側面に沿って配置される。背面側壁は、ベースプレート構造の背面側に沿って配置される。サービス窓開口部は、ベースプレート構造の第２の側面に画定される。複数のフィンガ支持体構造は、ベースプレート構造上に取り付けられる。各フィンガ支持体構造は、支持柱と、その上に画定された支持体フィンガとを含み、支持体フィンガの第１の端部が支持柱に取り付けられ、第２の端部がリング保管ステーションの中心に向かって延びている。複数のフィンガ支持体構造は、ベースプレート構造の第１の側面に配置された第１のフィンガ支持体構造を含み、第１の対のフィンガ支持体構造は、背面側に沿って配置され、第２のフィンガ支持体構造は、第２の側面と前側との交点に配置される。第１および第２のフィンガ支持体構造における支持体フィンガは、第２の端部の近位に画定されたインデックスピンを含む。インデックスピンは、リング保管ステーション内で受け取られた消耗部品と連携するために使用される。

いくつかの実施態様では、ベースプレート構造は、ベースプレート構造の底面を画定するベースプレートと、ベースプレート構造の上側を画定するためにベースプレートの上面に配置された回転プレートとを含む。中心ピボットピンは、ベースプレートの中心から回転プレートの中心を通って延びており、回転プレートは、位置較正の間、水平軸に沿って中心ピボットピンの周囲を回転するように構成される。

いくつかの実施態様では、複数のフィンガ支持体構造は、回転プレート上に画定される。

いくつかの実施態様では、第２のフィンガ支持体構造は、調整可能なフィンガ支持体構造である。ロードパスアジャスタは、調整可能なフィンガ支持体構造の支持柱に近位の回転プレート上に画定され、調整可能なフィンガ支持体構造の支持柱の位置を調整するように構成される。

いくつかの実施態様では、ロードパスアジャスタは、１つまたは複数の開チャネルを有するアジャスタプレートと、消耗部品が妨げられずにリング保管ステーションに出入り可能な位置で１つまたは複数の開チャネルを使用する調整可能なフィンガ支持体構造の支持柱をベースプレートに固定する１つまたは複数のアジャスタピンとを含む。

さらにまた、いくつかの実施形態では、消耗部品は、リング保管ステーションとプロセスモジュールとの間において消耗部品を搬送中に位置検出を補助するために、材料内部または材料に１つまたは複数のレーザ彫刻マーカを有してもよい。

本明細書に記載の様々な実施形態により、基板処理システムを大気条件に開放することなく、消耗部品を迅速かつ効率的な方法で交換可能である。その結果、消耗部品を交換する時間、ならびに消耗部品の交換中にチャンバを汚染するあらゆるリスクが大幅に減少し、それにより基板処理システムがより速くオンラインになり得る。さらに、プロセスモジュール、消耗部品、およびプロセスモジュールにおける他のハードウェア構成要素への不慮による損傷のリスクが大幅に低減される。

実施形態の上述の説明は、例示と説明の目的で提供された。実施形態の上述の説明は、網羅的もしくは本発明を限定することを意図するものではない。特定の実施形態の個々の要素または特徴は概して、その特定の実施形態に限定されないが、適用可能な場合には、置き換え可能であり、具体的に示されていないかもしくは説明されていない場合であっても、選択された実施形態に使用可能である。また、特定の実施形態の個々の要素または特徴は、様々な方法で変化させてもよい。このような変形は、本発明からの逸脱と見なされるべきではなく、このような修正は、すべて本発明の範囲内に含まれることが意図される。

前述の実施形態は、理解を明確にする目的で、ある程度詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲内で特定の変更および修正が実施可能であることは明らかであろう。したがって、本実施形態は、例示的なものであって制限的なものではないと見なされるべきであり、本実施形態は、本明細書にて与えられた詳細に限定されるものではなく、その範囲内でおよび特許請求の等価物の範囲内で修正されてもよい。例えば、本開示は以下の形態としても実現できる。
［形態１］
基板処理システムに使用される消耗部品を供給するためのリング保管ステーションであって、
ハウジングであって、
ベースプレートと、
前記ベースプレートの上に配置された回転プレートと、
前記ハウジングの第１の側に配置されたエンドエフェクタアクセス開口部と、
前記ハウジングの第２の側に配置されたサービス窓開口部と、
対応する支持柱上に配置された支持体フィンガを含む一組のフィンガ支持体構造であ
って、前記ハウジング内で前記回転プレートに接続されている、一組のフィンガ支持体構
造と
を含む、ハウジング
を備える、リング保管ステーション。
［形態２］
形態１に記載のリング保管ステーションであって、
前記フィンガ支持体構造のうちの少なくとも２つは、インデックスピンを備えるフィンガ支持体であって、前記インデックスピンが、前記リング保管ステーションに配置されるとき、前記消耗部品を半径方向に整列させるように構成される、リング保管ステーション。
［形態３］
形態１に記載のリング保管ステーションであって、
前記回転プレートは、前記ベースプレートの中心に配置され、かつ前記回転プレートの中心を通って延びているセンターピボットピンの周囲を水平面に沿って回転するように構成される、リング保管ステーション。
［形態４］
形態１に記載のリング保管ステーションであって、
前記サービス窓開口部を含む前記第２の側は、前記エンドエフェクタアクセス開口部を含む前記第１の側に隣接して配置される、リング保管ステーション。
［形態５］
形態４に記載のリング保管ステーションであって、
前記フィンガ支持体構造のうちの１つは、調整可能なフィンガ支持体構造であり、前記調整可能なフィンガ支持体構造が、前記第１の側と前記第２の側との交点に画定される、リング保管ステーション。
［形態６］
形態５に記載のリング保管ステーションであって、
前記回転プレートは、前記回転プレートの上に画定されたロードパスアジャスタを含み、前記ロードパスアジャスタが、前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記支持柱に近接して画定され、かつ前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記支持柱の位置を調整するように構成される、リング保管ステーション。
［形態７］
形態６に記載のリング保管ステーションであって、
前記ロードパスアジャスタは、１つまたは複数の開チャネルと、前記消耗部品が妨げられずに前記リング保管ステーションに出入り可能な位置で前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記支持柱を固定しているとき、前記１つまたは複数の開チャネルを介して前記回転プレートを前記ベースプレートに係合するための１つまたは複数のアジャスタピンとを有するアジャスタプレートを含む、リング保管ステーション。
［形態８］
形態５に記載のリング保管ステーションであって、
前記回転プレートは、前記調整可能なフィンガ支持体構造の第２の端部に近接して画定された第１のピボットポイントおよび第２のピボットポイントを含み、前記第１のピボットポイントおよび前記第２のピボットポイントが、第１の位置または第２の位置で前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記第２の端部を固定するために使用され、
前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記第１の位置または前記第２の位置への固定は、前記基板処理システム内のモジュールの設計に基づく、リング保管ステーション。
［形態９］
形態１に記載のリング保管ステーションであって、
前記サービス窓開口部を含む前記第２の側は、前記エンドエフェクタアクセス開口部を含む前記第１の側に対向して配置される、リング保管ステーション。
［形態１０］
形態９に記載のリング保管ステーションであって、
前記一組のフィンガ支持体構造は、
前記リング保管ステーションの第１の側面に配置された第１の対のフィンガ支持体構造であって、前記第１の対の第１のフィンガ支持体構造が前記第１の側に近接して配置され、前記第１の対の第２のフィンガ支持体構造が前記第２の側に近接して配置されるようにする、第１の対のフィンガ支持体構造と、
前記リング保管ステーションの第２の側面に配置された第２の対のフィンガ支持体構造であって、前記第２の対の第３のフィンガ支持体構造が前記第１の側に近接して配置され、前記第２の対の第４のフィンガ支持体構造が前記第２の側に近接して配置されるようにする、第２の対のフィンガ支持体構造と
を含む、リング保管ステーション。
［形態１１］
形態１に記載のリング保管ステーションであって、
前記エンドエフェクタアクセス開口部および前記サービス窓開口部は、前記リング保管ステーションまたは前記基板処理システムを分離するために、協調して動作可能なシャッターを含む、リング保管ステーション。
［形態１２］
形態１に記載のリング保管ステーションであって、
前記回転プレートは、前記回転プレートの上に画定されたキャリアプレートハウジングを含み、前記キャリアプレートハウジングが、前記消耗部品を前記リング保管ステーションへ搬入出させるために使用されるキャリアプレートを保管するように構成される、リング保管ステーション。
［形態１３］
形態１に記載のリング保管ステーションであって、
前記消耗部品は、前記基板処理システム内のプロセスモジュールにて使用されるエッジリングである、リング保管ステーション。
［形態１４］
基板処理システムに消耗部品を供給するためのリング保管ステーションであって、
ベースプレートと、
前記リング保管ステーションの第１の側に配置された第１の開口部と、
前記リング保管ステーションの第２の側に配置された第２の開口部と、
前記ベースプレート上に画定された一組のフィンガ支持体構造であって、前記フィンガ支持体構造の各々が、支持柱と、前記支持柱から前記リング保管ステーションの中心に向かって延びている支持体フィンガとを含み、前記フィンガ支持体構造のうち少なくとも２つは、インデックスピンを備える支持体フィンガを有しており、前記インデックスピンが、消耗部品が前記リング保管ステーションに配置されるとき、前記消耗部品を半径方向に整列させるように構成される、一組のフィンガ支持体構造と
を備える、リング保管ステーション。
［形態１５］
形態１４に記載のリング保管ステーションであって、
前記ベースプレート上に画定されたキャリアプレートハウジングであって、前記キャリアプレートハウジングが、前記消耗部品を前記リング保管ステーションへ搬入出させる際に使用されるキャリアプレートを収容するように構成される、キャリアプレートハウジングをさらに備える、リング保管ステーション。
［形態１６］
形態１４に記載のリング保管ステーションであって、
サービス窓開口部を含む前記第２の側は、エンドエフェクタアクセス開口部を含む前記第１の側に隣接して配置される、リング保管ステーション。
［形態１７］
形態１６に記載のリング保管ステーションであって、
前記フィンガ支持体構造のうちの１つは、調整可能なフィンガ支持体構造であり、前記調整可能なフィンガ支持体構造が、前記第１の側と前記第２の側との交点に画定される、リング保管ステーション。
［形態１８］
形態１７に記載のリング保管ステーションであって、
前記ベースプレートは、前記ベースプレートの上に画定されたロードパスアジャスタを含み、前記ロードパスアジャスタが、前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記支持柱に近接して画定され、かつ前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記支持柱の位置を調整するように構成される、リング保管ステーション。
［形態１９］
形態１８に記載のリング保管ステーションであって、
前記ロードパスアジャスタは、１つまたは複数の開チャネルと、前記消耗部品が妨げられずに前記リング保管ステーションに出入り可能な位置で前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記支持柱を固定しているとき、前記１つまたは複数の開チャネルを介して回転プレートを前記ベースプレートに係合するための１つまたは複数のアジャスタピンとを有するアジャスタプレートを含む、リング保管ステーション。
［形態２０］
形態１７に記載のリング保管ステーションであって、
前記ベースプレートは、前記調整可能なフィンガ支持体構造の第２の端部に近接して画定された第１のピボットポイントおよび第２のピボットポイントを含み、前記第１のピボットポイントおよび前記第２のピボットポイントが、第１の位置または第２の位置で前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記第２の端部を固定するために使用され、
前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記第１の位置または前記第２の位置への固定は、前記基板処理システム内のモジュールの設計に基づく、リング保管ステーション。
［形態２１］
形態１４に記載のリング保管ステーションであって、
前記サービス窓開口部を含む前記第２の側は、前記エンドエフェクタアクセス開口部を含む前記第１の側に対向して配置される、リング保管ステーション。
［形態２２］
形態２１に記載のリング保管ステーションであって、
前記一組のフィンガ支持体構造は、
前記リング保管ステーションの第１の側面に配置された第１の対のフィンガ支持体構造であって、前記第１の対の第１のフィンガ支持体構造が前記第１の側に近接して配置され、前記第１の対の第２のフィンガ支持体構造が前記第２の側に近接して配置されるようにする、第１の対のフィンガ支持体構造と、
前記リング保管ステーションの第２の側面に配置された第２の対のフィンガ支持体構造であって、前記第２の対の第３のフィンガ支持体構造が前記第１の側に近接して配置され、前記第２の対の第４のフィンガ支持体構造が前記第２の側に近接して配置されるようにする、第２の対のフィンガ支持体構造と
を含む、リング保管ステーション。
［形態２３］
形態１４に記載のリング保管ステーションであって、
前記消耗部品は、前記消耗部品の底面に均一に画定された３つの溝を含み、前記溝が、前記少なくとも２つの前記フィンガ支持体構造上の前記インデックスピンに連携する際に使用される、リング保管ステーション。
［形態２４］
基板処理システムで使用される消耗部品を供給するためのリング保管ステーションであって、
ハウジングであって、
ベースプレートと、
前記ハウジングの第１の側に配置されたエンドエフェクタアクセス開口部と、
前記ハウジングの第２の側に配置されたサービス窓開口部と、
対応する支持柱上に配置された支持体フィンガを含む一組のフィンガ支持体構造であ
って、前記ハウジング内で前記ベースプレートに接続されており、
前記フィンガ支持体構造のうち少なくとも１つは、調整可能なフィンガ支持体構造で
ある、一組のフィンガ支持体構造と
を含む、ハウジング
を備える、リング保管ステーション。
［形態２５］
形態２４に記載のリング保管ステーションであって、
前記サービス窓開口部を含む前記第２の側は、前記エンドエフェクタアクセス開口部を含む前記第１の側に隣接して配置される、リング保管ステーション。
［形態２６］
形態２４に記載のリング保管ステーションであって、
前記ベースプレートは、前記ベースプレートの上に画定されたロードパスアジャスタを有し、前記ロードパスアジャスタが、前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記支持柱に近接して画定され、かつ前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記支持柱の位置を調整するように構成される、リング保管ステーション。
［形態２７］
形態２４に記載のリング保管ステーションであって、
前記ベースプレートは、前記調整可能なフィンガ支持体構造の第２の端部に近接して画定された第１のピボットポイントおよび第２のピボットポイントを含み、前記第２の端部は、前記支持柱が画定される端部に対向しており、前記第１のピボットポイントおよび前記第２のピボットポイントは、第１の位置または第２の位置で前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記第２の端部を固定するために使用され、
前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記第１の位置または前記第２の位置への固定は、前記基板処理システム内のモジュールの設計に基づく、リング保管ステーション。
［形態２８］
形態２４に記載のリング保管ステーションであって、
少なくとも前記一組のフィンガ支持体構造は、インデックスピンを備えるフィンガ支持体を有し、前記インデックスピンが、前記消耗部品が前記リング保管ステーションに配置されるとき、前記消耗部品を半径方向に整列させるように構成される、リング保管ステーション。
［形態２９］
形態２４に記載のリング保管ステーションであって、
前記リング保管ステーションは、装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）に結合され、かつ前記ＥＦＥＭは、マッピングセンサを備えるロボットエンドエフェクタを有し、前記マッピングセンサが、基板が前記一組のフィンガ支持体構造に関連するスロットに正しく配置されていないときに、検出するために使用される、リング保管ステーション。

Claims (12)

1. 基板処理システムに使用される消耗部品を供給するための消耗部品保管ステーションであって、
   ハウジングであって、
   ベースプレートと、
   前記ベースプレートの上に配置された回転プレートであって、前記ベースプレートの中心に配置され、かつ前記回転プレートの中心を通って延びているセンターピボットピンの周囲を水平面に沿って回転するように構成される回転プレートと、
   前記ハウジングの第１の側に配置されたエンドエフェクタアクセス開口部と、
   前記ハウジングの第２の側に配置されたサービス窓開口部と、
   対応する支持柱上に配置された支持体フィンガを含む一組のフィンガ支持体構造であ
   って、前記ハウジング内で前記回転プレートに接続されている、一組のフィンガ支持体構
   造と
   を含む、ハウジング
   を備える、消耗部品保管ステーション。
2. 請求項１に記載の消耗部品保管ステーションであって、
   前記フィンガ支持体構造のうちの少なくとも２つは、インデックスピンを備えるフィンガ支持体であって、前記インデックスピンが、前記消耗部品保管ステーションに配置されるとき、前記消耗部品を半径方向に整列させるように構成される、消耗部品保管ステーション。
3. 請求項１に記載の消耗部品保管ステーションであって、
   前記サービス窓開口部を含む前記第２の側は、前記エンドエフェクタアクセス開口部を含む前記第１の側に隣接して配置される、消耗部品保管ステーション。
4. 請求項３に記載の消耗部品保管ステーションであって、
   前記フィンガ支持体構造のうちの１つは、調整可能なフィンガ支持体構造であり、前記調整可能なフィンガ支持体構造が、前記第１の側と前記第２の側との交点に画定される、消耗部品保管ステーション。
5. 請求項４に記載の消耗部品保管ステーションであって、
   前記回転プレートは、前記回転プレートの上に画定されたロードパスアジャスタを含み、前記ロードパスアジャスタが、前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記支持柱に近接して画定され、かつ前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記支持柱の位置を調整するように構成される、消耗部品保管ステーション。
6. 請求項５に記載の消耗部品保管ステーションであって、
   前記ロードパスアジャスタは、１つまたは複数の開チャネルと、前記消耗部品が妨げられずに前記消耗部品保管ステーションに出入り可能な位置で前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記支持柱を固定しているとき、前記１つまたは複数の開チャネルを介して前記回転プレートを前記ベースプレートに係合するための１つまたは複数のアジャスタピンとを有するアジャスタプレートを含む、消耗部品保管ステーション。
7. 請求項４に記載の消耗部品保管ステーションであって、
   前記回転プレートは、前記調整可能なフィンガ支持体構造の第２の端部に近接して画定された第１のピボットポイントおよび第２のピボットポイントを含み、前記第１のピボットポイントおよび前記第２のピボットポイントが、第１の位置または第２の位置で前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記第２の端部を固定するために使用され、
   前記調整可能なフィンガ支持体構造の前記第１の位置または前記第２の位置への固定は、前記基板処理システム内のモジュールの設計に基づく、消耗部品保管ステーション。
8. 請求項１に記載の消耗部品保管ステーションであって、
   前記サービス窓開口部を含む前記第２の側は、前記エンドエフェクタアクセス開口部を含む前記第１の側に対向して配置される、消耗部品保管ステーション。
9. 請求項８に記載の消耗部品保管ステーションであって、
   前記一組のフィンガ支持体構造は、
   前記消耗部品保管ステーションの第１の側面に配置された第１の対のフィンガ支持体構造であって、前記第１の対の第１のフィンガ支持体構造が前記第１の側に近接して配置され、前記第１の対の第２のフィンガ支持体構造が前記第２の側に近接して配置されるようにする、第１の対のフィンガ支持体構造と、
   前記消耗部品保管ステーションの第２の側面に配置された第２の対のフィンガ支持体構造であって、前記第２の対の第３のフィンガ支持体構造が前記第１の側に近接して配置され、前記第２の対の第４のフィンガ支持体構造が前記第２の側に近接して配置されるようにする、第２の対のフィンガ支持体構造と
   を含む、消耗部品保管ステーション。
10. 請求項１に記載の消耗部品保管ステーションであって、
    前記エンドエフェクタアクセス開口部および前記サービス窓開口部は、前記消耗部品保管ステーションまたは前記基板処理システムを分離するために、協調して動作可能なシャッターを含む、消耗部品保管ステーション。
11. 請求項１に記載の消耗部品保管ステーションであって、
    前記回転プレートは、前記回転プレートの上に画定されたキャリアプレートハウジングを含み、前記キャリアプレートハウジングが、前記消耗部品を前記消耗部品保管ステーションへ搬入出させるために使用されるキャリアプレートを保管するように構成される、消耗部品保管ステーション。
12. 請求項１に記載の消耗部品保管ステーションであって、
    前記消耗部品は、前記基板処理システム内のプロセスモジュールにて使用されるエッジリングである、消耗部品保管ステーション。

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