(57)【要約】【課題】本開示は、第一および第二の反応器を備える基材処理装置に関する。【解決手段】各反応器は、基材を備えたボートを反応器に移送するエレベーターとともに構成される。装置は、基材ローディングステーション、第一および／または第二のエレベーター、ならびに冷却ステーションの間で、基材を備えたボートを移送するためのボート移送装置を有する。基材ローディングステーションおよび冷却ステーションは、前記第一および第二のエレベーターの対向する両側に配置されてもよい。【選択図】図１ａ
2020088394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材処理装置であって、
ボートの中の複数の基材を処理するための第一および第二の反応器と、
基材を備えるボートを前記第一および第二の反応器からそれぞれ移送するための第一および第二のエレベーターと、
基材ローディングステーションでのボートと基材カセットの間で基材を移送するように構築かつ配置された基材取り扱いロボットと、を備え、
前記基材処理装置が、
前記基材ローディングステーションと、
前記第一および第二のエレベーターと、
処理された基材のボートを冷却するように構築かつ配置された冷却ステーションと
の間で基材を備えるボートを移送するためのボート移送装置を備え、
前記基材処理装置は、前記第一および第二のエレベーターの対向する両側に、前記基材ローディングステーションと前記冷却ステーションが構築かつ配置される、基材処理装置。
【請求項２】
前記第一および第二のエレベーター、前記基材ローディングステーション、および前記冷却ステーションのうちの少なくとも一つが、基材を備える前記ボートを支持するように構築かつ配置されたボートサポートを備える、請求項１に記載の基材処理装置。
【請求項３】
前記ボートサポートが水平面に構築かつ固定して配置される、請求項２に記載の基材処理装置。
【請求項４】
前記ボートサポートが、前記第一および第二のエレベーターの部分であり、垂直方向に移動可能であるように構築かつ配置される、請求項２に記載の基材処理装置。
【請求項５】
前記基材ローディングステーションが、前記第一および第二のエレベーターの前方に構築かつ配置され、前記冷却ステーションが、前記第一および第二のエレベーターの後方に構築かつ配置される、請求項１に記載の基材処理装置。
【請求項６】
ツールの後方からの保守を可能とするように、保守ドアが前記冷却ステーションの後方に提供される、請求項５に記載の基材処理装置。
【請求項７】
前記基材処理装置が二つの冷却ステーションを備える、請求項１に記載の基材処理装置。
【請求項８】
前記冷却ステーションが、高温ガスを抽出して前記基材を冷却するように構築かつ配置されたガス抽出機を備える、請求項１に記載の基材処理装置。
【請求項９】
前記基材処理装置が二つの基材ローディングステーションを備え、前記基材取り扱いロボットが、第一または第二の基材ローディングステーションでのボートと前記基材カセットとの間で、基材を移送するように構築かつ配置される、請求項１に記載の基材処理装置。
【請求項１０】
上から見た前記基材処理装置が実質的にＵ字形状で構成され、プロセスガスを前記第一および第二の反応器のうちの少なくとも一つに提供するように構築かつ配置されたガスキャビネットが、前記Ｕ字形状の脚部の上部に提供される、請求項１に記載の基材処理装置。
【請求項１１】
保守区域が、前記Ｕ字形状の脚部の間に構成される、請求項１０に記載の基材処理装置。
【請求項１２】
前記基材処理装置が、ツールの全長にわたって延在する第一および第二の側壁と接続する前部壁および後部壁を有するハウジングを備え、ドアが前記第一および第二の側壁に提供されていない、請求項１に記載の基材処理装置。
【請求項１３】
ツールの幅が１．３〜２メートル、好ましくは１．５〜１．８メートル、最も好ましくは１．６〜１．７メートルである、請求項１に記載の基材処理装置。
【請求項１４】
前記ボート移送装置が、前記ボートを支持するように構成され、かつ水平方向に移動可能であるように構築かつ配置されたボートサポートを備えた移動可能なボートサポートアームを備える、請求項１に記載の基材処理装置。
【請求項１５】
前記ボート移送装置が、前記ボートを支持するように構成されたベアリング表面を備えた複数の移動可能なボートサポートアームを備える、請求項１４に記載の基材処理装置。
【請求項１６】
前記ボートサポートアームが、前記ボートサポートが水平方向に移動可能となるように旋回軸の周りに回転可能に取り付けられる、請求項１４に記載の基材処理装置。
【請求項１７】
前記ボート移送装置が、前記基材ローディングステーション、前記第一および第二のエレベーターならびに前記冷却ステーションの間で、ボートを移送するための少なくとも二つのボート移送ロボットを備える、請求項１に記載の基材処理装置。
【請求項１８】
前記二つのボート移送ロボットのうちの少なくとも一方が、前記第一および第二のエレベーターのうちの一方について専用であり、前記二つのボート移送ロボットのうちの他方が、前記第一および第二のエレベーターのうちの他方について専用である、請求項１７に記載の基材処理装置。
【請求項１９】
前記ボート移送装置が、前記基材ローディングステーションと、前記第一および第二のエレベーターと、前記冷却ステーションとの間で、ボートを移送するための少なくとも三つのボート移送ロボットを備える、請求項１７に記載の基材処理装置。
【請求項２０】
基材ハンドラーと前記第一および第二のエレベーターのうちの少なくとも一つとの間にゲートバルブが提供され、その中にミニ環境を作り出す、請求項１に記載の基材処理装置。
【請求項２１】
前記ミニ環境が、前記ミニ環境を通るガス流を提供するために、ポンプに流体接続され得るガス入口およびガス抽出機を備え得る、請求項２０に記載の基材処理装置。
【請求項２２】
前記基材処理装置が、二つから四つのボートを同時に取り扱うように構築かつ配置される、請求項１に記載の基材処理装置。
【請求項２３】
前記基材処理装置が、カセットステーション、カセット出入口ポート、および／またはカセット格納部の間で、カセットを移送するように構成され、かつ昇降機構により上下に移動可能なカセットハンドラーアームを備えるカセットハンドラーを備え、前記カセット格納部が、カセットを支持するための複数のプラットフォームステージを含み、各プラットフォームステージが、その中に少なくとも一つの切り欠き部を含み、前記切り欠き部が、前記カセットハンドラーがその中を垂直に通過できるような、かつ前記プラットフォームステージがその上でカセットを支持できるようなサイズおよび形状とされ、前記基材処理装置が、前記カセットハンドラーと前記基材取り扱いロボットとを分離する壁を含み、前記壁が、前記カセットステーションに隣接する閉鎖可能な基材アクセス開口部を有する、請求項１に記載の基材処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して、複数の基材を処理するための基材処理装置に関する。より具体的には、本開示は、ボート内の複数の基材を処理するための第一および第二の反応器を備える基材処理装置に関する。装置は、基材を備えるボートを第一および第二の反応器の間でそれぞれ移送するための第一および第二のエレベーターを有してもよい。装置は、ボートと基材カセットとの間で基材を移送するように構築され、かつ配置された基材取り扱いロボットを有してもよい。
【背景技術】
【０００２】
複数の基材を収容するカセットは、カセット出入口ポートと、カセットステーションおよび／または格納デバイスとの間でカセットを移送し得るカセットハンドラーによって基材処理装置に移送され得る。格納デバイスは、複数のカセットを格納するためのカセット格納カルーセルを備えてもよい。基材取り扱いロボットは、基材をカセットステーションのカセットから基材ボートに移送させて、ボートを複数の基材で充填するように構築され、かつ配置され得る。
【０００３】
生産性を高めるために、基材処理装置に第一および第二の反応器が備えられてもよい。第一または第二のエレベーターは、基材の処理のために、充填されたボートを第一または第二の反応器にそれぞれ移動してもよい。反応器内での処理後、ボートはそれぞれのエレベーターで下降され、冷却され得る。冷却した後、処理された基材は、ボートからカセットへと基材取り扱いロボットで移送され得る。
【０００４】
基材処理装置が位置し得るクリーンルーム製造現場内には限られた空間しかないため、基材処理装置の幅をできる限り小さく設計することが有益であり得る。基材処理装置の限定された幅は、より多くの処理装置を互いに近づけて隣同士に一列に並べることを可能にし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の概要は、概念の選択を簡略化した形で紹介するように提供する。これらの概念について、以下の発明を実施するための形態において、更に詳細に記載する。この発明の概要は、特許請求される主題の主要な特徴または本質的な特徴を特定することは意図しておらず、特許請求される主題の範囲を限定するために使用することも意図していない。
【０００６】
目的によれば、限定された幅を有する基材処理装置を提供することが望ましい場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、ボート内の複数の基材を処理するための第一および第二の反応器を備える基材処理装置が提供されてもよい。装置は、基材を備えるボートを第一および第二の反応器の間でそれぞれ移送するための第一のエレベーターおよび第二のエレベーターを有してもよい。装置は、ボートと基材カセットとの間で基材を移送するように構築され、かつ配置された基材取り扱いロボットを有してもよい。装置は、基材取り扱いロボット、第一および／または第二のエレベーターで、基材をボートに移送することができる基材ローディングステーション間で、基材を備えたボートを移送するためのボート移送装置と、処理された基材のボートを冷却するように構築され、かつ配置された冷却ステーションとを備え得る。装置は、基材ローディングステーションと、第一および第二のエレベーターの反対側の冷却ステーションとで構築され、かつ配置されてもよい。
【０００８】
基材ローディングステーションと、第一および第二のエレベーターの反対側の冷却ステーションとでは、冷却ステーションは装置の幅に加えられない場合がある。限定された幅は、クリーンルーム製造現場内で、より多くの処理装置を互いに近づけて隣同士に一列に並べることを可能にし得る。
【０００９】
先行技術を超えて達成される本発明および利点を要約する目的で、本発明のある特定の目的および利点が本明細書において上記に説明される。当然のことながら、必ずしもこうした目的または利点のすべてが本発明の任意の特定の実施形態によって達成されなくてもよいことが理解されるべきである。それ故に、例えば本明細書に教授または示唆する通り、一つの利点または一群の利点を達成または最適化する方法で、本明細書で教授または示唆され得る通りの他の目的または利点を必ずしも達成することなく、本発明が具体化または実行されてもよいことを当業者は認識するであろう。
【００１０】
これらの実施形態のすべては、本明細書に開示する本発明の範囲内であることが意図されている。当業者には、これらのおよび他の実施形態は、添付の図面を参照して、以下のある特定の実施形態の発明を実施するための形態から容易に明らかとなり、本発明は、開示されるいかなる特定の実施形態にも限定されない。
【００１１】
本明細書は、本発明の実施形態と見なされるものを具体的に指摘し、明確に特許請求する特許請求の範囲で結論付ける一方で、本開示の実施形態の利点は、添付の図面と併せて読むと、本開示の実施形態のある特定の実施例の記述から、より容易に確定され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１ａ】実施形態による炉の実施例の概略上面図を示す。
【図１ｂ】図１ａの一部の拡大図を示す。
【図１ｃ】図１ａの実施形態の一部の側面図を示す。
【図２】さらなる実施形態による炉の実施例の概略上面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
いくつかの実施形態および実施例を以下に開示するが、本発明が、具体的に開示する本発明の実施形態および／または用途、並びにその明白な変更および均等物を超えて拡大することは、当業者により理解されるであろう。それゆえ、開示する本発明の範囲は、以下に記載し具体的に開示する実施形態によって限定されるべきでないことが意図される。本明細書に示される図は、任意の特定の材料、構造またはデバイスの実際の図であることを意味せず、本開示の実施形態を説明するために使用される、単に理想化された表現にすぎない。
【００１４】
本明細書で使用される場合、「基材」または「ウエハ」という用語は、使用されてもよい任意の下地材料、またはデバイス、回路、もしくは膜が上に形成されてもよい任意の下地材料を指す場合がある。「半導体デバイス構造」という用語は、処理された半導体構造または部分的に処理された半導体構造の任意の部分であって、半導体基材の上またはその中に形成される半導体デバイスの能動部品または受動部品の少なくとも一部分を含む、またはそれらを画定する、半導体構造の任意の部分を指し得る。
【００１５】
図１ａ〜１ｃは、実施形態による基材処理装置、例えば、炉１の実施例を示す。炉１は、二つの側壁５に接続された前部壁４および後部壁６を有するハウジング２を備え得る（図１ａ参照）。
【００１６】
炉１は、各々が複数の基材を収容する複数のウエハカセットＣを格納するためのカセット格納カルーセルなどの格納デバイス（図示せず）を備えてもよい。カセット格納カルーセルは、カセットを支持するための多数のプラットフォームステージを備えてもよい。プラットフォームステージは、垂直軸の周りに回転可能に取り付けられた中央支持体に接続されてもよい。各プラットフォームステージは、多数のカセットＣを収容するように構成されている。垂直軸の周りの多数のプラットフォームステージとともに中央支持体を回転させるために、駆動組立品が中央支持体に動作可能に接続されてもよい。
【００１７】
炉１は、カセット格納カルーセルと、炉１のハウジング２の前部壁４に隣接するカセット出入口ポート１１と、および／またはカセットステーション１５との間でカセットＣを移送するように構成されたカセットハンドラーアーム９を有するカセットハンドラー７を有してもよい。カセットハンドラー７は、異なる高さにあるカセットに達するための昇降機構を備えてもよい。カセットを格納するための各プラットフォームステージは、カセットハンドラーアーム９がこれを通して垂直に通ることを可能にするような、およびプラットフォームステージがその上でカセットＣを支持することを可能にするようなサイズおよび形状にされた切り欠いた切り欠き部をその中に有してもよい。
【００１８】
カセットハンドラー７および基材取り扱いロボット３５を分離する内壁１９が提供されてもよい。壁は、カセットＣを開くようにも構築され、かつ配置され得る、カセットステーション１５に隣接した、閉鎖可能な基材アクセス開口部３３を有してもよい。カセットを開くための閉鎖可能な基材アクセス開口部３３に関する詳細情報は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，４８１，９４５号から探り出してもよい。カセットステーション１５には、カセットＣを回転させるために、および／またはカセットＣを閉鎖可能な基材アクセス開口部３３に対して押しつけるために、カセットターンテーブル１６が備えられてもよい。
【００１９】
基材処理装置は、基材を移送するための基材取り扱いアーム３６を備えた基材取り扱いロボット３５を備え得る。基材は、カセットステーション１５上に位置付けられたカセットＣから、閉鎖可能な基材アクセス開口部３３を通って、基材ローディングステーション３８で基材ボートＢに移送されてもよく、その逆も可能である。炉は、基材取り扱いロボット３５が中に収容されている基材取り扱いチャンバー３７を備えてもよい。
【００２０】
炉１には、複数の基材を処理するために第一の反応器および第二の反応器４５が備えられてもよい。二つの反応器を使用することは、炉１の生産性を向上させる場合がある。
【００２１】
ハウジング２は、炉１の全長にわたって延在する第一および第二の側壁５を有してもよい。装置の幅を画定する炉の側壁５の間の距離は、１．３〜２、好ましくは１．５〜１．８、最も好ましくは１．６〜１．７メートル、例えば約１．６５メートルであり得る。炉１の保守は、側壁５にドアが必要ないように、炉の後ろ側６または前側４から実施され得る。したがって、側壁５は、保守のための主要なドアなしで構築され得る。したがって、複数の炉１を半導体製作工場のクリーンルーム内で横に並べて位置付けることができる。隣接する炉の側壁５は、それによって互いに非常に近くに位置付けられてもよく、または相互に対向して位置付けられる。
【００２２】
有利なことに、複数の炉の前側４は、粒子に対して非常に厳密な要件を有するいわゆる「クリーンルーム」の非常に清浄な環境内にあるカセット移送デバイスと相互作用し得る壁を形成する場合がある。隣接する炉の後ろ側６は、前側４よりも厳密でない粒子の要件を有し得る保守アレイと相互作用していてもよい。保守アレイは、炉１の後ろ側からの保守に使用され得る。
【００２３】
図１ｂは、図１ａの一部の詳細の上面図を示し、図１ｃは、図１ｂの一部の側面図を示す。図１ｂおよび図１ｃは、第一および第二の反応器４５が、それぞれ第一および第二のエレベーター４６を備えてもよいことを示す。反応器４５およびエレベーター４６は、処理モジュール４９内に備えられてもよい。エレベーターは、処理モジュール４９の下部領域５３と反応器４５との間で複数の基材を有するボートを移送するように構築され、かつ配置されてもよい。各エレベーター４６は、垂直方向で移動可能であってもよい、ボートサポートとして機能するよう構成されたベアリング表面を有するボートサポートアーム４８を備えてもよい。
【００２４】
ゲートバルブ６３は、基材ハンドラー３５と処理モジュール４９の下部領域との間に提供されて、低い領域にミニ環境を作り出してもよい。基材ローディングステーション３８は、処理モジュール内の基材を支持するために、ボートサポート５４を用いて構築され、かつ配置されてもよい。処理された基材のボートを冷却するために、基材を備えるボートを支持するボートサポート５４を用いて構築され、かつ配置された冷却ステーション４７も、処理モジュール４９内に提供され得る。ボートサポート５４は、水平面で構築され、かつ固定して配置されてもよい。
【００２５】
第一と第二のエレベーター４６の間で基材を備えるボートを移送するためのボート移送装置５０、基材ローディングステーション３８、および冷却ステーション４７を提供することができる。ボート移送装置５０は、ボートＢ垂直を保持しながら、下部領域内の複数のボート位置の間にボートＢを移送するように構築され、かつ配置され得る。移送は実質的に水平とし得る。
【００２６】
ボート移送装置５０は、各反応器４５につき一つずつの二つのボート移送ロボットを備えてもよい。各ボート移送ロボットには、二つのボート移送アーム５１が備えられ得る。ボート移送アーム５１は、基材ローディングステーション３８、エレベーター４６および／または冷却ステーション４７の間で、ボートを水平に移送するように回転可能であってもよい。基材ローディングステーション３８、エレベーター４６または冷却ステーション４７は、ボート移送アーム５１からボートを拾い上げるか、またはボートをホルダーで落下させるように、例えば数センチメートルの短距離にわたって垂直方向に移動可能であってもよい。基材ローディングステーション３８のボートサポート５４および冷却ステーション４７は、移動可能上面５２が備えられ、ボートＢを拾い上げるか、ボートＢを落下させてもよい。ボートを保持するためにボート移送アーム５１にホルダーが備えられてもよい。ボートＢは、ホルダーによって垂直に保持され得る。ボートＢの下に反応器ドア５５が備えられてもよく、これはボートＢが反応器４５の中へと移動するときに、反応器開口部５６に適合する。例えば、２、３または４つのボートＢなどの複数のボートは、炉１で同時に使用され得る。
【００２７】
別の方法として、ボート移送アーム５１は、基材ローディングステーション３８、エレベーター４６、または冷却ステーション４７で、ボートを拾い上げるか、またはボートを落下させるように、例えば数センチメートルの短距離にわたって垂直方向に移動可能であってもよい。
【００２８】
別の方法として、ボート移送装置５０は、ボート用の三つまたは四つのホルダーを備え得る。反応器当たり二つ以上のホルダーを使用することにより、ボートサポートが必要ないように、ボートを基材ローディングステーション３８および冷却ステーション４７でホルダー上に保持することが可能になる。
【００２９】
別の方法として、ボート移送アーム５１は、基材ローディングステーション３８、エレベーター４６および冷却ステーション４７の間で、ボートを水平に移動させるように構築され、かつ配置されてもよい。ボート移送アーム５１のホルダーには、ボートを保持するためのＵ字形状が備えられ得る。ボートを移動させるために構築され、かつ配置されたボート移送アームに関する詳細情報は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，１９８，４４７号に見いだされ得る。
【００３０】
基材ローディングステーション３８および冷却ステーション４７は、第一および第二のエレベーター４６の反対側に構築し、かつ配置して、炉１の幅を制限してもよい。例えば、基材ローディングステーション３８は、第一および第二のエレベーター４６の前に構築され、かつ配置されてもよく、冷却ステーション４７は、第一および第二のエレベーター４６の後ろに構成および配置して、炉１の幅を制限してもよい。
【００３１】
冷却ステーション４７は、処理されたばかりの高温基材を備えるボートを冷却するために使用され得る。冷却ステーション４７には、高温ガスを抽出して基材を冷却するよう構築され、かつ配置されたガス抽出機６０が備えられてもよい。冷却ステーション４７には、冷却ステーション４７にガスを供給するガス入口５８が備えられてもよい。装置は、二つの冷却ステーション４７を備え得る。ガス入口５８およびガス抽出機６０は、ポンプに流体接続されて、冷却ステーションで基材上にガス流を作り出すことができる。ガス流を冷却し、かつ冷却収容部内の基材の冷却を加速するために、熱交換器が備えられてもよい。ガス入口５８およびガス抽出機６０は、基材にわたる冷却のために水平のガス流を作り出すように構築され、かつ配置されてもよい。別の方法として、ガス入口５８およびガス抽出機６０は、粒子汚染を低減するためにミニ環境を通して下向きのガス流を作り出すように構築され、かつ配置されてもよい。
【００３２】
上面図の基材処理装置は、略Ｕ字形状で構成されてもよい（図１ａ参照）。ボート移送装置５０および反応器４５は、Ｕ字形状の底部に構築され、かつ配置されてもよい。保守区域４３は、Ｕ字形状の脚部の間に構築され、かつ配置されてもよい。Ｕ字形状の二本の脚部の間の距離は、保守作業者のために十分な空間を許容するために６０〜１２０ｃｍの間であってもよく、より好ましくは８０〜１００ｃｍの間であり、最も好ましくは約９０ｃｍである。後部ドアは、Ｕ字形状の脚部の間に提供されていて、使用していない時、保守区域４３を封鎖し得る。実質的なＵ字形状は、Ｖ字形状も含んでもよい。
【００３３】
装置は、保守作業者によって保守区域４３から第一および第二の反応器の両方への反応器４５の保守を可能にするために構築され、かつ配置されてもよい。例えば、保守作業者による反応器４５の加熱ワイヤー、加熱センサー、および／または処理ガスインターフェース（出口および／または入口）の保守のためである。二つの反応器４５は、同一の保守区域４３からの両方の反応器４５の保守を可能にするために、同一の保守区域４３に隣接して構築され、かつ配置されてもよい。保守ドア４１は、保守を可能にするために備えられ得る。保守ドアは、ツールの後部からの保守を可能にするために、冷却ステーションの背後に備えられ得る。
【００３４】
従って、保守作業者は、反応器４５の保守作業のために、炉１のハウジング２に入る必要がない場合がある。従って、保守作業員の負傷、ならびに／または下部領域および／もしくは反応器４５の汚染のリスクは最小化される場合がある。ハウジングの外側からの保守はまた、保守の速度および／または精度を向上させる場合がある。同一の保守区域４３を両方の反応器４５に使用することにより、保守区域４３を含む炉１の総設置面積は減少される場合がある。
【００３５】
処理モジュール４９には、保守区域４３の方向に開放可能な保守ドア４１が備えられてもよい。両方の処理モジュール４９には、保守作業員によって同じ保守区域４３から各反応器４５の保守を可能にする別個の保守ドア４１が備えられてもよい。また、処理モジュール４９の保守ドア４１は、ボート移送装置５０、冷却ステーション４７、ガス入口５８、ガス抽出機６０、ゲートバルブ６３エレベーター４６、基材ローディングステーション３８、および／またはボートＢの保守のために、同一の保守区域４３からの炉の下部領域の保守を可能にし得る。
【００３６】
別の方法として、処理モジュール２９につき二つの保守ドアが提供されてもよく、上部保守ドアは反応器４５にアクセスできるように提供され、また下部保守ドアは炉１の下部領域５３にアクセスできるように提供される。
【００３７】
ゲートバルブ６３が、基材取り扱いチャンバー３７と処理モジュール４９との間に提供されてもよい。他の処理モジュールを介して基材取り扱いロボット３５を保守する一方で、二つの処理モジュールのうちの一つが機能し続け得るように、ゲートバルブ６３は基材取り扱いロボット３５の保守中に、閉じられてもよい。
【００３８】
反応器４５のうちの一方の保守は、両方が別個のユニットとして構築されているため、反応器４５のうちのもう一方とは干渉しない場合がある。もう一方の反応器および基材取り扱いロボット３５が機能し続け得るように、ゲートバルブ６３は一方の反応器の保守中に、閉じられてもよい。
【００３９】
反応器４５は、ガス排気管またはプロセスガス送達システムに接続されてもよい処理ガスインターフェース（出口および／または入口）を有してもよい。処理ガスインターフェースは、保守中に簡単にアクセスできるようにするために、保守区域４３に隣接して提供されてもよい。
【００４０】
プロセスガス送達システムは、プロセスガスを第一および／または第二の反応器４５に提供するように構築され、かつ配置されたガスキャビネット６７内に（部分的に）提供されてもよい。ガスキャビネットは、Ｕ字形状の脚部の上部の近くに提供されてもよい。Ｕ字形状の上部の近くにガスキャビネットを提供することは、保守のための簡単なアクセスを提供する。さらに、基材取り扱いロボットまたはカセットハンドラーが存在する際、重要な構成要素がない空間が装置の後ろにあるため、ガスキャビネットを調整または拡大する必要がある場合、この場所は柔軟性を提供する。
【００４１】
ガス排気管は、第一の反応器および第二の反応器のうちの少なくとも一つからプロセスガスを除去するよう構築され、かつ配置されてもよく、またＵ字形状の脚部の上部の近くに提供されてもよい。Ｕ字形状の脚部にガス排気管を提供することは、保守のための簡単なアクセスを提供する。ガス排気管には、定期保守を必要とする場合があるポンプおよびスクラバが提供される場合がある。さらに基材取り扱いロボットおよび／またはカセットハンドラーなどの重要な構成要素がない空間が装置の後ろにあるため、ガス排気管を調整または延長する必要がある場合、この場所は柔軟性を提供する。
【００４２】
基材取り扱いロボット３５が収容されている基材取り扱いチャンバー３７は、ミニ環境エンクロージャであってもよい。基材取り扱いチャンバー３７には、基材取り扱いチャンバー３７を通るガス流を提供するためにポンプに流体接続されてもよい、ガス入口３９およびガス抽出機４１が提供されてもよい。ガス入口３９およびガス抽出機４１は、基材取り扱いチャンバー３７内に水平ガス流を作り出すように構築され、かつ配置されてもよい。
【００４３】
別の方法として、ガス入口３９は、ガス抽出機４１の下に提供されて、基材取り扱いチャンバー３７内に（部分的な）垂直層流を作り出してもよい。垂直層流で粒子汚染が最小化される場合があるので、垂直層流は好ましい場合がある。
【００４４】
基材取り扱いロボット３５は、第一の方向で処理モジュール４９の一方に向かって、また第二の方向で処理モジュール４９のもう一方に向かって基材を移送するように構築され、かつ配置されてもよい。第一の方向および第二の方向は、相互に９０〜１８０度の角度を有してもよく、好ましくは１１０〜１３０度の角度を有し、最も好ましくは約１２０度の角度を有する。
【００４５】
基材取り扱いロボット３５は、第三の方向でカセットステーション１５へと基材を移送するために、構築され、かつ配置されてもよい（図１ａの通り）。第一の方向、第二の方向、および第三の方向は、相互に９０〜１８０度の角度を有してもよく、好ましくは１１０〜１３０度の角度を有し、最も好ましくは約１２０度の角度を有する。
【００４６】
図２は、二つの側壁５によって接続された前部壁４および後部壁６を有するハウジング２を備え得るさらなる実施形態による、炉の一例の概略上面図を示す。炉１は、カセット格納カルーセルと、炉１のハウジング２の前部壁４に隣接するカセット出入口ポート１１と、および／またはカセットステーション１５との間でカセットＣを移送するように構成されたカセットハンドラーアーム９を備えるカセットハンドラー７を有してもよい。カセットハンドラー７は、異なる高さにあるカセットに達するための昇降機構を備えてもよい。
【００４７】
カセットハンドラー７および基材取り扱いロボット３５を分離する内壁１９が提供されてもよい。壁は、またカセットＣを開くように構築され、かつ配置されてもよいカセットステーション１５に隣接した閉鎖可能な基材アクセス開口部３３を有し得る。カセットステーション１５は、カセットＣを回転させるために、および／またはカセットＣを閉鎖可能な基材アクセス開口部３３に対して押すためにカセットターンテーブル１６を備え得る。
【００４８】
基材処理装置は、基材を移送するための基材取り扱いアーム３６を備えた基材取り扱いロボット３５を備え得る。基材は、カセットステーション１５上に位置付けられたカセットＣから、閉鎖可能な基材アクセス開口部３３を通って、基材ローディングステーション３８で基材ボートＢに移送されてもよく、その逆も可能である。基材ローディングステーション３８は、基材を備えるボートを支持するために、ボートサポートを用いて構築され、かつ配置されてもよい。炉は、基材取り扱いロボット３５が中に収容されている基材取り扱いチャンバー３７を備えてもよい。
【００４９】
ハウジング２は、炉１の全長にわたって延在する第一および第二の側壁５を有してもよい。装置の幅を画定し得る炉の側壁５の間の距離は、１．３〜２、好ましくは１．５〜１．８、最も好ましくは１．６〜１．７メートル、例えば約１．６５メートルであり得る。炉１の保守は、側壁５にドアが必要ないように、炉の後ろ側６または前側４から実施され得る。したがって、側壁５は、保守のための主要なドアなしで構築され得る。したがって、複数の炉１を半導体製作工場のクリーンルーム内で横に並べて位置付けることができる。隣接する炉の側壁５は、それによって互いに非常に近くに位置付けられてもよく、または相互に対向して位置付けられる。
【００５０】
有利なことに、複数の炉の前側４は、粒子に対して非常に厳密な要件を有するいわゆる「クリーンルーム」の非常に清浄な環境内にあるカセット移送デバイスと相互作用し得る壁を形成する場合がある。隣接する炉の後ろ側６は、前側４よりも厳密でない粒子の要件を有し得る保守アレイと相互作用していてもよい。保守アレイは、炉１の後ろ側からの保守に使用され得る。
【００５１】
炉１は、第一および第二の反応器（図２には図示しないが、図１ｂおよび１ｃと同様である）を備え、下部領域（図２には図示しないが、図１ｂおよび１ｃと同様である）と反応器との間で、複数の基材を有するボートを移送するように構成された第一および第二のエレベーター４６を備え得る。各エレベーター４６は、垂直方向で移動可能であってもよい、ボートサポートとして機能するよう構成されたベアリング表面を有するボートサポートアーム４８を備えてもよい。反応器およびエレベーター４６は、処理モジュール内に備えられてもよい。
【００５２】
処理された基材のボートを冷却するために、基材を備えるボートを支持するボートサポートを用いて構築され、かつ配置された冷却ステーション４７が、処理モジュール４９内に提供され得る。
【００５３】
第一と第二のエレベーター４６の間で基材を備えるボートを移送するためのボート移送装置５０、基材ローディングステーション３８、および冷却ステーション４７が、処理モジュール４９内に提供され得る。ボート移送装置５０は、ボートＢ垂直を保持しながら、下部領域内の複数のボート位置の間にボートＢを移送するように構築され、かつ配置され得る。移送は実質的に水平とし得る。
【００５４】
ボート移送装置５０は、三つのボート移送ロボット６１、６２、６３を備え得る。各ボート移送ロボットは、単一のボート移送アーム５１が備え得る。ボート移送アーム５１は、基材ローディングステーション３８、エレベーター４６および／または冷却ステーション４７のうちの一つの間で、ボートを水平に移送するように回転可能であってもよい。基材ローディングステーション３８、エレベーター４６または冷却ステーション４７は、ボート移送アーム５１からボートを拾い上げるか、またはボートをホルダーで落下させるように、例えば数センチメートルの短距離にわたって垂直方向に移動可能であってもよい。基材ローディングステーション３８のボートサポートおよび冷却ステーション４７は、移動可能上面が備えられ、ボートＢを拾い上げるか、ボートＢを落下させてもよい。ボートを保持するためにボート移送アーム５１にホルダーが備えられてもよい。ボートＢは、ホルダーによって垂直に保持され得る。例えば、２、３または４つのボートＢなどの複数のボートは、炉１で同時に使用され得る。
【００５５】
基材ローディングステーション３８および冷却ステーション４７は、第一および第二のエレベーター４６の反対側に構築し、かつ配置して、炉１の幅を制限してもよい。基材ローディングステーション３８は、第一および第二のエレベーター４６の前方に構築され、かつ配置されてもよい。冷却ステーション４７は、第一および第二のエレベーター４６の後方に構築され、かつ固定して配置されてもよい。
【００５６】
冷却ステーション４７は、処理されたばかりの高温基材を備えるボートを冷却するために使用され得る。冷却ステーション４７には、高温ガスを抽出して基材を冷却するよう構築され、かつ配置されたガス抽出機が備えられてもよい。冷却ステーション４７には、冷却ステーション４７にガスを供給するガス入口が備えられてもよい。装置は、二つの冷却ステーション４７を備え得る。上面図の基材処理装置は、略Ｕ字形状で構成されてもよい（図２参照）。
【００５７】
ボート移送装置５０および反応器は、Ｕ字形状の底部に構築され、かつ配置されてもよい。保守区域４３は、Ｕ字形状の脚部の間に構築され、かつ配置されてもよい。Ｕ字形状の二本の脚部の間の距離は、保守作業者のために十分な空間を許容するために６０〜１２０ｃｍの間であってもよく、より好ましくは８０〜１００ｃｍの間であり、最も好ましくは約９０ｃｍである。後部ドア４１は、Ｕ字形状の脚部の間に提供されていて、使用していない時、保守区域４３を封鎖し得る。実質的なＵ字形状は、Ｖ字形状も含んでもよい。
【００５８】
装置は、保守作業者によって保守区域４３から第一および第二の反応器の両方への保守を可能にするために構築され、かつ配置されてもよい。例えば、保守作業者による反応器の加熱ワイヤー、加熱センサー、および／または処理ガスインターフェース（出口および／または入口）の保守のためである。二つの反応器は、同一の保守区域４３からの両方の反応器の保守を可能にするために、同一の保守区域４３に隣接して構築され、かつ配置されてもよい。保守ドア４１は、保守を可能にするために備えられ得る。保守ドアは、ツールの後部からの保守を可能にするために、冷却ステーションの背後に備えられ得る。
【００５９】
従って、保守作業者は、反応器の保守作業のために、炉１のハウジング２に入る必要がない場合がある。従って、保守作業員の負傷、ならびに／または下部領域および／もしくは反応器の汚染のリスクは最小化される場合がある。ハウジングの外側からの保守はまた、保守の速度および／または精度を向上させる場合がある。同一の保守区域４３を両方の反応器に使用することにより、保守区域４３を含む炉１の総設置面積は減少される場合がある。
【００６０】
処理モジュール４９は、保守区域４３の方向に開放可能な一つの保守ドア４１が備え得る。処理モジュール４９には、保守作業員によって同じ保守区域４３から各反応器の保守を可能にする別個の保守ドア４１が備えられてもよい。また、処理モジュール４９の保守ドア４１は、ボート移送装置５０、冷却ステーション４７、ガス入口、ガス抽出機、エレベーター４６、基材ローディングステーション３８、および／またはボートＢの保守のために、同一の保守区域４３からの炉の下部領域の保守を可能にし得る。
【００６１】
代替的に、処理モジュール４９ごとに二つの保守ドアを備え得る。例えば、反応器へのアクセスを提供するための上部保守ドアおよび炉１の下部領域へのアクセスを提供する下部保守ドアである。
【００６２】
反応器４５は、ガス排気管またはプロセスガス送達システムに接続されてもよい処理ガスインターフェース（出口および／または入口）を有してもよい。処理ガスインターフェースは、保守中に簡単にアクセスできるようにするために、保守区域４３に隣接して提供されてもよい。
【００６３】
プロセスガス送達システムは、プロセスガスを第一および／または第二の反応器４５に提供するように構築され、かつ配置されたガスキャビネット６７内に（部分的に）提供されてもよい。ガスキャビネットは、Ｕ字形状の脚部の上部の近くに提供されてもよい。Ｕ字形状の上部の近くにガスキャビネットを提供することは、保守のための簡単なアクセスを提供する。さらに、基材取り扱いロボットまたはカセットハンドラーが存在する際、重要な構成要素がない空間が装置の後ろにあるため、ガスキャビネットを調整または拡大する必要がある場合、この場所は柔軟性を提供する。
【００６４】
ガス排気管は、第一の反応器および第二の反応器のうちの少なくとも一つからプロセスガスを除去するよう構築され、かつ配置されてもよく、またＵ字形状の脚部の上部の近くに提供されてもよい。Ｕ字形状の脚部にガス排気管を提供することは、保守のための簡単なアクセスを提供する。ガス排気管には、定期保守を必要とする場合があるポンプおよびスクラバが提供される場合がある。さらに基材取り扱いロボットおよび／またはカセットハンドラーなどの重要な構成要素がない空間が装置の後ろにあるため、ガス排気管を調整または延長する必要がある場合、この場所は柔軟性を提供する。
【００６５】
本発明の例示的な実施形態を、添付図面を部分的に参照しながら上記で説明してきたが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことが理解されるべきである。本開示の実施形態に対する変形形態は、特許請求される発明を実施する当業者によって、図面、開示、および添付の特許請求の範囲の検討から、理解し、かつ達成することができる。
【００６６】
本明細書全体を通して、「一つの実施形態」または「一実施形態」の参照とは、実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、または特性が、本発明の少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味する。それ故に、本明細書全体の様々な個所での「一つの実施形態において」または「一実施形態において」という句の使用は、必ずしも同じ実施形態を指すわけではない。さらに、一つ以上の実施形態の特定の特徴、構造、または特性を、明示的に記述されていない新しい実施形態を形成するために任意の適切な様態で組み合わせ得ることが留意される。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【外国語明細書】
2020088394000001.pdf