(57)【要約】      （修正有）【課題】微小基板に対して均一なコーティングを可能とする基板ホルダー、コーティングされた基板を作製するための方法、及び基板を処理するためのシステムの提供。【解決手段】試料受け入れ表面１０Ａを有するメッシュ構造体の形態の基板ホルダー１０に、試料２１を封入して折り目１１の部分で、少なくとも部分的に折り畳んで基板処理装置に挿入して、少なくとも１種のコーティング材料Ｐ１、Ｐ２、…Ｐｎをメッシュ構造体を通して当該試料の上に導くことによってＡＬＤコーティングされた試料２１Ａを作製する製造方法。【選択図】図１
2020180367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料受け入れ表面（１０Ａ）を有するメッシュ構造体として構成された基板ホルダー（１０）であって、
前記基板ホルダーは、前記試料受け入れ表面（１０Ａ）の上に少なくとも１つの試料基板（２１）を受け入れ、かつ前記少なくとも１つの基板（２１）を少なくとも部分的に封入するように構成されており、
前記基板ホルダー（１０）は、少なくとも１種のコーティング材料（Ｐ１、Ｐ２、Ｐｎ）を前記メッシュ構造体を通して広げることによって前記基板（２１）をコーティングするのを可能にしてコーティングされた基板（２１Ａ）を作製するように構成されており、かつ
前記基板ホルダー（１０）はいくつかの前記基板ホルダーを積層可能にする手段を備える、基板ホルダー（１０）。
【請求項２】
例えば前記試料受け入れ表面（１０Ａ）に受け入れられた前記少なくとも１つの基板（２１）のための筐体を形成するために折り畳まれるように構成されている、請求項１に記載の基板ホルダー（１０）。
【請求項３】
例えば前記試料受け入れ表面（１０Ａ）に受け入れられた前記少なくとも１つの基板（２１）を完全に封入するために折り目（１１）に沿って折り畳まれるように構成されている、請求項１および２のいずれか１項に記載の基板ホルダー（１０）。
【請求項４】
前記メッシュ構造体には前記少なくとも１つの基板を前記試料受け入れ表面（１０Ａ）に保持するための所定のメッシュサイズが与えられている、いずれかの先行する請求項に記載の基板ホルダー（１０）。
【請求項５】
前記メッシュ構造体に少なくとも１つの所定の性質を与えるように構成された少なくとも１つのコーティング層（Ｐ０）を含む、いずれかの先行する請求項に記載の基板ホルダー（１０）。
【請求項６】
前記少なくとも１つのコーティング層（Ｐ０）は、前記メッシュ構造体に受け入れられる前記基板（２１）がその後の前記コーティング材料（Ｐ１、Ｐ２、Ｐｎ）によるコーティング中に汚染されるのを少なくとも防止するように構成されている、請求項５に記載の基板ホルダー（１０）。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のいくつかの基板ホルダー（１０）は任意に１つを別の上にして少なくとも部分的に折り畳まれた形態で支持される、基板ホルダーアセンブリ（３１）。
【請求項８】
コーティングされた基板を作製するための方法であって、
−試料受け入れ表面（１０Ａ）を有するメッシュ構造体として構成された基板ホルダー（１０）を得ること（Ｓ１）と、
−前記基板ホルダー（１０）が少なくとも１つの基板（２１）を少なくとも部分的に封入するように、前記少なくとも１つの試料基板（２１）を前記試料受け入れ表面（１０Ａ）の上に配置すること（Ｓ３）と、
−基板前処理装置（４１）において前記基板表面から不純物を除去するために、前記少なくとも部分的に封入された基板（２１）を前処理に供すること（Ｓ４’）と、
−基板処理装置（５１）において、コーティングされた基板（２１Ａ）を作製するために少なくとも１種のコーティング材料（Ｐ１、Ｐ２、Ｐｎ）を前記メッシュ構造体を通して前記基板の上に導くことによって基板（２１）をコーティングすること（Ｓ５）と、
を含む、方法。
【請求項９】
原子層堆積などの気相中での化学蒸着プロセスによって前記少なくとも１つの基板（２１）をコーティングすること（Ｓ５）を行う、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記メッシュ構造体に少なくとも１つの所定の性質を与えるために少なくとも１つのコーティング層（Ｐ０）を前記メッシュ構造体の上に塗布すること（Ｓ２）をさらに含み、そこに前記基板を配置する前に前記少なくとも１つのコーティング層を前記メッシュ構造体の上に塗布する、請求項８および９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記前処理（Ｓ４’）は前記基板（２１）のプラズマ処理を含む、いずれかの先行する請求項８〜１０に記載の方法。
【請求項１２】
基板を処理するためのシステム（１００）であって、
−前処理装置（４１）と、
−いくつかの基板ホルダー（１０）が任意に１つを別の上にして少なくとも部分的に折り畳まれた形態でその中に支持される基板ホルダーアセンブリ（３１）であって、各前記基板ホルダー（１０）は少なくとも１つの試料基板（２１）を受け入れ、かつ前記基板を少なくとも部分的に封入するように構成されたメッシュ構造体である基板ホルダーアセンブリ（３１）と、
−前記基板ホルダー（１０）内に提供された基板（２１）をコーティングするためのプロセスチャンバーを有する基板処理装置（５１）と、
−前記前処理装置（４１）、前記基板ホルダーアセンブリ（３１）および／または前記基板処理装置（５１）間での基板（２１）および／または前記基板ホルダー（１０）の移動を媒介するように構成された基板取り扱い装置（６１）と、
を備える、システム（１００）。
【請求項１３】
前記基板取り扱い装置（６１）は少なくとも１つのローダーロボットを備える、請求項１２に記載のシステム（１００）。
【請求項１４】
前記基板前処理装置（４１）は、プラズマ処理のプロセスにおいて前記基板表面から不純物を除去するために前記少なくとも部分的に封入された基板（２１）を処理するように構成されている、請求項１２および１３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記基板処理装置（５１）は原子層堆積（ＡＬＤ）反応器などの気相中での化学蒸着のための反応器である、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のシステム（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板処理のための方法および装置に関する。より具体的には、本発明はコーティングされる基板を処理するための基板ホルダーなどの機器および関連するアプライアンスならびに関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの分析方法は、数マイクロメートルから数ミリメートルの範囲内のサイズ決めされるような微小試料の使用を必要とする。例えば透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）分析方法では、小さい試料を特定の種類の微小グリッド上で取り扱う。時には例えば安定性を理由に、そのようなグリッド上の試料を周囲から単離しなければならない。これは、当該試料を薄いコーティング層でコーティングすることによって行うことができる。
【０００３】
さらに一連の試料を分析するために、そのフィルムコーティングは全ての試料にわたって均一であることが重要である。当該試料が互いに同一でなければならないだけでなく、そのコーティング特性が必要な均一性を有していなければならず、例えばピンホールの出現があってはならず、そうでなければ当該試料またはその一連の試料全体を台無しにしてしまう恐れがある。
【０００４】
薄膜コーティングを気相から基板の上に堆積させる薄膜堆積方法は当該技術分野において広範囲に記載されている。一般に化学気相蒸着（ＣＶＤ）のサブクラスとみなされている原子層堆積（ＡＬＤ）技術は、３次元基板構造体に高品質なコンフォーマルなコーティングを生成する際のその効率を証明している。
【０００５】
さらに従来のＡＬＤ技術は微小試料、特にそのサイズが数十ミリメートルを下回らない試料をコーティングする際にある種の課題に直面する。従って従来のＡＬＤ方法による微小基板のコーティングは、当該試料を多くの場合に手作業で、例えばピンセットを用いて平面状の固体担体、例えばシリコンウェーハに配置することを必要とし、それによりシリコン表面が互いに向き合った状態（シリコンチップがシリコンウェーハに接触して配置された状態）になる状況が生じ得る。シリコン間の界面に現れるコーティングは不完全である場合が多い。さらに当該基板を支持体上に手作業で配置するのは骨が折れる作業であり、当該試料および支持体の汚染および／または損傷を生じることが多い。これらの理由により、均一なコーティングは極めて困難であったり不可能でさえあったりする。
【０００６】
さらにそのような試料は、支持体に取り付け／固定されていなかったりそれ以外の方法で保護されていなかったりした場合に、反応空間を通る連続的なガス流に供されるような取り扱い中に容易に失われる。しかし当該基板を支持体に固定したりその周りに任意の保護シールドを設けたりするとコーティング品質が劇的に低下してしまう。
【０００７】
この点に関して、とりわけ気相での化学蒸着方法によるコーティングにより基板を処理する分野における更新がなお望まれている。特に微小試料をコーティングすることに伴う課題に対処しなければならない。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の目的は、従来の技術の限界および欠点から生じる問題のそれぞれを解決するか少なくとも軽減することにある。この目的は、基板処理装置のための基板ホルダーおよび関連するアセンブリ、基板処理システムおよびコーティングされた基板を作製するための方法の様々な実施形態によって達成される。
【０００９】
一態様では、基板ホルダーが独立請求項１に記載されている内容に従って提供される。
【００１０】
一実施形態では、基板ホルダーは試料受け入れ表面を有するメッシュ構造体として構成されている。基板ホルダーは、例えば少なくとも１つの基板を少なくとも部分的に封入するために、前記少なくとも１つの試料基板を試料受け入れ表面に受け入れる。基板ホルダーは、少なくとも１種のコーティング材料をメッシュ構造体を介して広げることによって当該基板をコーティングしてコーティングされた基板を作製するのを可能にするように構成されている。一実施形態では、基板ホルダーはいくつかの基板ホルダーを積層可能にする手段を含む。前記手段は、いくつかの基板ホルダーを１つを別の上にして積み重ねて任意にいくつかの隣接したアレイにするのを可能にする。
【００１１】
一実施形態では、基板ホルダーは、例えば試料受け入れ表面に受け入れられた少なくとも１つの基板のための筐体を形成するために折り畳まれるように構成されている。
【００１２】
一実施形態では、基板ホルダーは、例えば試料受け入れ表面に受け入れられた少なくとも１つの基板を完全に封入するために任意に折り目に沿って折り畳まれるように構成されている。
【００１３】
一実施形態では、前記基板ホルダーにおけるメッシュ構造体には少なくとも１つの基板を試料受け入れ表面に保持するための所定のメッシュサイズが与えられている。
【００１４】
一実施形態では、基板ホルダーは、メッシュ構造体に少なくとも１つの所定の性質を与えるように構成された少なくとも１つのコーティング層を含む。一実施形態では、前記少なくとも１つのコーティング層は、メッシュ構造体の上に受け入れられた基板がその後のコーティング材料によるコーティング中に汚染されるのを少なくとも防止するように構成されている。
【００１５】
一態様では、基板ホルダーアセンブリが独立請求項７に記載されている内容に従って提供される。
【００１６】
一実施形態では、基板ホルダーアセンブリは、任意に１つを別の上にして少なくとも部分的に折り畳まれた形態で本実施形態に係るいくつかの基板ホルダーを支持するように構成されている。
【００１７】
一態様では、コーティングされた基板を作製するための方法が独立請求項８に記載されている内容に従って提供される。
【００１８】
一実施形態では、本方法は、試料受け入れ表面を有するメッシュ構造体として構成された基板ホルダーを得ることと、例えば基板ホルダーが少なくとも１つの基板を少なくとも部分的に封入するように前記少なくとも１つの試料基板を前記試料受け入れ表面に配置することと、基板処理装置において少なくとも１種のコーティング材料をメッシュ構造体を介して当該基板に導くことによって当該基板をコーティングして、それによりコーティングされた基板を作製することとを含む。当該基板を基板前処理装置において前処理に供して当該基板表面から不純物を除去することが好ましい。一実施形態では、前記前処理は当該基板のプラズマ処理を含む。
【００１９】
一実施形態では、少なくとも１つの基板のコーティングは原子層堆積などの気相中での化学蒸着プロセスによって行う。
【００２０】
一実施形態では、本方法は、少なくとも１つのコーティング層を基板ホルダーを形成するメッシュ構造体の上に塗布し、それによりメッシュ構造体に少なくとも１つの所定の性質を与えることをさらに含む。そこに当該基板を配置する前に前記少なくとも１つのコーティング層をメッシュ構造体の上に塗布する。
【００２１】
一態様では、基板を処理するためのシステムが独立請求項１２に記載されている内容に従って提供される。
【００２２】
一実施形態では、当該システムは、前処理装置と、任意に１つを別の上にして少なくとも部分的に折り畳まれた形態でいくつかの基板ホルダーがその中に支持される基板ホルダーアセンブリと、基板ホルダー内に提供された基板をコーティングするためのプロセスチャンバーを備えた基板処理装置と、前処理装置、基板ホルダーアセンブリおよび／または基板処理装置間での当該基板および／または基板ホルダーの移動を媒介するように構成された基板取り扱い装置とを備える。
【００２３】
基板ホルダーアセンブリ内に提供された各基板ホルダーは好ましくは、少なくとも１つの試料基板を受け入れ、かつ前記基板を少なくとも部分的に封入するように構成されたメッシュ構造体である。
【００２４】
一実施形態では、基板前処理装置は、プラズマ処理のプロセスにおいて少なくとも部分的に封入された基板を処理して当該基板表面から不純物を除去するように構成されている。
【００２５】
一実施形態では、基板取り扱い装置は少なくとも１つのローダーロボットを備える。一実施形態では、基板処理装置は原子層堆積（ＡＬＤ）反応器などの気相中での化学蒸着のための反応器である。
【００２６】
特許請求の範囲の範囲および解釈を限定することなく、本明細書に開示されている例示的な実施形態の１つ以上の特定の技術的効果が以下に列挙されている。
【００２７】
最初に本発明は、３次元微小基板、例えば１０マイクロメートルまで小型化された基板を化学気相蒸着方法によりコーティングするためのシンプルかつ費用対効果の高い方法を提供する。従来の方法によるそのような基板のコーティングは多くの場合に、本明細書の上に記載されているように当該試料を平面状の固体担体の上に手作業で配置することを必要とする。このように作製されたコーティングフィルムは不完全である場合が多い。本発明は半導体産業との関連だけでなく、任意の種類の微小物体、例えば医療用／歯科用器具およびインプラントなどをコーティングするためにもこの問題を効率的に解決する。
【００２８】
ＡＬＤなどの気相蒸着システムでは、反応性流体（ガス）は巨視的構造体の穴、空洞、亀裂などを通り抜けて内面もコーティングする。本発明は、メッシュ構造体または本質的に多孔性の構造体として構成された基板ホルダーのためのシンプルな解決法を提供する。コーティングされる試料はメッシュ／ウェブ内部に保持され、それにより（本装置やバッチユニットなどの間での移行中の）機械的取り扱いツールへのその曝露を回避するか少なくとも最小限に抑えることができる。さらに複数の微小試料を一度にコーティングすることができる。メッシュ構造体が少なくとも部分的に折り畳まれた（閉鎖された）状態での試料のコーティングは、メッシュ／ウェブでの覆いがない状態で行われる場合と同程度に有効であるが、当該試料は少なくとも部分的に閉鎖された構造体に含まれているため保護される。
【００２９】
本明細書によって開示されている基板ホルダーおよび関連するアセンブリは、処理装置内部の全（３次元）体積の効率的な使用を可能にし、かつ試料の効率的な載置および取り出しを可能にする。
【００３０】
さらに本発明は、汚染された試料の清浄をコーティング生成ライン（コーティングされた試料を作製するためのライン）に組み込むための可能性を提供する。本発明は有利には、例えば有機汚染物質を基板から効率的に除去することができるプラズマクリーニングを利用する。同様の機器を利用することができるため、プラズマ処理は化学気相蒸着プロセス、特に原子層堆積プロセスと良好に組み合わされる。プラズマ種を生成することによって、あらゆる形状の基板アセンブリを慎重に選択されたプロセスパラメータで処理することができる。本発明は、例えばクリーンルームにおける取り扱い中および／またはコーティングプロセスの間に基板バッチの完全に自動化された取り扱いを可能にする方法で基板を梱包するのを可能にする。本発明は完全に自動的に６０時間超にわたって動作することができる基板処理システムを提供する。基板ホルダーアプライアンスは、基板試料が当該基板間のガス流の流れを取り扱い、かつ広げている間に抜け出る（例えば落下による）のを防ぐ。
【００３１】
本発明はさらに、本質的にあらゆる形状の３次元基板の全ての面への均一かつコンフォーマルなフィルムコーティングの堆積を可能にする。
【００３２】
本開示では、１マイクロメートル（μｍ）未満の層厚を有する材料を「薄膜」と呼ぶ。
【００３３】
「いくつかの」という表現は本明細書では１から開始する任意の正の整数、例えば１、２または３を指し、「複数の」という表現は本明細書では２から開始する任意の正の整数、例えば２、３または４を指す。
【００３４】
「第１の」および「第２の」という用語はどんな順序、量または重要性も示してはおらず、むしろ単にある要素を別の要素から区別するために使用されている。
【００３５】
本発明について添付の図面を参照しながら単なる一例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施形態に係る基板ホルダーを１０に示す。
【図２】複数の実施形態に係る基板を処理するためのシステムを１００に概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明は一態様によれば、少なくとも１つの試料基板２１のための基板ホルダー１０の提供に関する（図１）。本開示では、「基板」という用語は一般に取り扱われる試料（物品または物品の一部）を表すために使用される。
【００３８】
図１に示されている例示的な構成では、基板ホルダー１０は折り畳むことができ、かつ折り畳み可能な（すなわち柔軟な、変形可能な）材料のピース／シートで作られた本質的に平面状の物品として提供されている。図１は基板ホルダー１０を長方形のシートとして示しているが、他の形状（正方形、楕円形またはより複雑な形状）は除外されない。本質的に折り畳み可能な基板ホルダーはメッシュ構造体として構成されている。「メッシュ構造体」という用語は、本開示ではメッシュの形態で提供される任意の材料、例えばワイヤメッシュおよび／またはメッシュ／ウェブ織物または本質的に多孔性の材料（多孔性メッシュ）などの任意のメッシュもしくはウェブ様材料を指す。実際にはメッシュ構造体は、所定の化学物質がその材料のメッシュまたは孔を通り抜けることによってそこを通って基板２１に妨げられずに到達することができ、その後すぐに各前記基板の表面に均一なコーティング層を形成することができる任意の材料によって確立することができる。
【００３９】
メッシュ構造体は機械的衝撃の非存在下、すなわち重力により屈曲可能／折り畳み可能な材料で作られていてもよく、あるいはそれは機械的衝撃（例えば、機械的成形、折り畳み、ローリングなど）をそれに対して実行すると屈曲／折り畳み可能であるように構成されていてもよい。
【００４０】
メッシュは、各種材料、例えば織物、繊維材料（例えば紙）、プラスチック、金属、セラミックスおよび／またはそれらの組み合わせをそのまま用いて形成することができ、かつ試料および／または基板ホルダーを形成する折り畳み可能なメッシュ構造体の目的とする分析および／またはその後の処理を妨害しない好適なコーティングで（プレ）コーティングすることができる。
【００４１】
基板ホルダー１０におけるメッシュ構造体には、有利には少なくとも１つの基板２１を試料受け入れ表面１０Ａの上に保持するための所定のメッシュ（孔）サイズが与えられている。言い換えると、メッシュ（サイズ）は当該基板がメッシュから抜け出るのを防止するのには十分に小さいサイズであり、かつ堆積用化学物質および／または他の処理用化学物質を前記メッシュを通して気相中に拡散させるのには十分に大きいサイズである。
【００４２】
メッシュ（孔）材料の選択は、コーティングなどの処理の対象である試料基板２１の性質、処理／反応条件および／またはプロセス設計に基づいてなされる。
【００４３】
メッシュ構造体は試料受け入れ表面１０Ａを含む。図１に示されている例では試料受け入れ表面は、試料基板２１がその上に配置されるメッシュ構造体の表面により形成されていてもよい。そのような構成では、メッシュ構造体のあらゆる表面が試料受け入れ表面１０Ａとして機能することができる。場合によっては、試料受け入れ表面１０Ａとして使用することが意図されている面には、当該基板を適所に保持するための接着剤などの物質が予め塗布されていてもよい。そのような場合には、表面１０Ａは試料取り付け表面として機能してもよい。
【００４４】
基板試料２１は、長方形の物体、楕円形の物体および三角形の物体として図１に示されている。これは、異なるようにサイズ決めおよび／または成形された試料を一度に基板ホルダーの中に配置できることを強調するためのものである。そのサイズに関して基板ホルダー１０は、有利には約１０マイクロメートル（μｍ）から約２０〜２５ｃｍの範囲内でサイズ決めされたいくつかの本質的に小さくサイズ決めされた基板を保持するように構成されている。より小さい基板のために非常に細かいメッシュが必要とされ、かつこのような基板が基板ホルダー内に移動した場合に各基板物品上に均一なコーティングを達成するのが困難になる場合がある（以下で考察されている）。より大きい基板はそのサイズおよび重量により、より有利には従来のテーブル基板ホルダーを用いて処理してもよい。それにも関わらず、本技術は上に特定されている範囲外に含まれるサイズの基板を含むメッシュ基板ホルダー１０を使用することを排除しない。
【００４５】
従って基板ホルダー１０の形状および／または全体構成は、前記基板ホルダーと共に使用することが意図されている基板試料２１のサイズによって異なる。
【００４６】
基板２１は様々な分野で利用されるツールおよびその部品として提供される。当該基板は半導体産業、（バイオ）技術産業および／または宇宙関連産業において使用される医療器具、要素および部品などの３次元物品として構成されていてもよい。当該基板は金属および金属合金、シリコン、ガラス、セラミックス、プラスチックポリマーおよびそれらの任意の組み合わせなどの任意の好適な材料で作られていてもよい。
【００４７】
場合によっては、基板２１は任意に内部チャネル、空洞および／または突出部または凹部、例えば溝などの内部および外部特徴部のうちのいずれか１つを有する細長い本体として提供される。
【００４８】
試料基板２１が試料受け入れ表面１０Ａに／の上に配置された状態の基板ホルダー１０は、前記１つ以上の基板を少なくとも部分的に封入するように構成されている。
【００４９】
試料基板２１が試料受け入れ表面１０Ａに／の上に配置された状態の基板ホルダー１０は、例えば前記１つ以上の基板を少なくとも部分的に封入するように構成されている。
【００５０】
図１に示されている構成を再度参照すると、試料基板２１が試料受け入れ表面１０Ａに／の上に配置された状態の基板ホルダー１０は、例えば前記１つ以上の基板を少なくとも部分的に封入するために再形成されように構成されている。メッシュ構造体／基板ホルダーの少なくとも部分的な再形成は、前記基板ホルダーを動作位置すなわち基板取り扱い中に採用される位置に移動させると行われる。従ってクレードル様構成は、メッシュ材料をエッジまたは角に単にぶら下げて「袋」またはクレードルを形成することによって採用することができる。
【００５１】
さらに基板ホルダーは、本質的に再形成されることなく基板２１を少なくとも部分的に封入するように構成されていてもよい。そのような場合には、基板ホルダー１０は容器の形態のメッシュ構造体として提供することができる。従ってクレードル様構成は、基板ホルダーが容器として成形されているという理由で採用される。この容器は、所望／要求どおりにプロセスもしくは装置パラメータによって成形することができる。メッシュ構造体の形状を保持するために、基板ホルダー１０は本質的に剛性の（非柔軟な）フレームまたは同様の構成などの補強手段をさらに含んでいてもよい。このフレームは前記容器のエッジの周りに配置することができる。例としてその断面において、このフレームは様々な形状、例えば本質的に長方形、円形および楕円形などの形状をなしていてもよい。
【００５２】
従ってクレードルは、任意にフレームなどの補強手段により形状が保持された基板ホルダーとして提供される少なくとも部分的に折り畳み可能なメッシュ構造体により形成される。場合によっては、特にクレードルの形成がメッシュ構造体を再形成することを必要とする場合に、当該基板はそれらの元の位置（基板が固体担体上で広げられている／折り畳まれていない場合に織物シートの上に配置される位置）を変えてもよい。
【００５３】
上記クレードルはその構成により、基板２１のための少なくとも部分的な筐体を形成する。
【００５４】
クレードル構成は基板ホルダーの動作位置を示す。以下にさらに記載されているように、クレードルを基板ホルダーアセンブリおよび／または基板処理装置の中に移す。
【００５５】
クレードル／基板ホルダー１０がいくつかの基板ホルダーを１つを別の上にして積み重ねるのを可能にする取り付け手段と総称されるいくつかのアプライアンスをさらに含むことがさらに好ましい。従って取り付け手段はいくつかの基板ホルダーを積層可能にする。前記取り付け手段としては、限定されるものではないが、フレーム（必要な補強も提供する）、各種コネクタ（フックおよびループなど）、クランプコネクタ（クリップ、クロークランプなど）、および摺動可能な装置（スライド、レール）が挙げられる。上記手段を所望どおりに組み合わせてもよい（例えばフレームと摺動可能な手段）。クランプコネクタは完全に柔軟な基板ホルダー（例えば補強フレームを含まない）のエッジを結合する際に有利であり得る。
【００５６】
取り付け手段、例えばクランプのいくつかは閉鎖手段（図示せず）として機能することもできる。
【００５７】
上記取り付け手段によって、基板ホルダー１０は１つの積み重ねの中に少なくとも２つのクレードルを有する積み重ねを形成するように構成されている。当該積み重ね（積層）を、（本明細書において以下で考察されているように基板ホルダーアセンブリ内で）互いに隣接している状態または例えば中央スタンドの周りでグループ化されている状態のいずれかでさらにグループ化させていくつかの垂直アレイにしてもよい。「積み重ねる」および「積層する」という表現は本開示では、取り付け手段によって支援されているような１つを別の上にしてぶら下げられたいくつかのクレードルを指す。基板ホルダー１０は、反応性流体の妨害されない流れがその間で可能になるように積み重ねて（積層して）配置される。
【００５８】
追加または代わりとして、基板ホルダー１０は、例えば試料受け入れ表面１０Ａに受け入れられる少なくとも１つの基板２１のための完全な筐体を形成するために折り畳まれるように構成されていてもよい。そのような筐体の形成は図１に概略的に示されている。折り畳まれていない（開放）位置では、基板ホルダー１０は基板２１を受け入れる（Ｓ３）。例えばメッシュ構造体の上、すなわち試料受け入れ表面１０Ａに受け入れられる基板（２１）を完全に封入するために、基板ホルダー１０を折り目１１に沿って折り畳む（Ｓ４）。
【００５９】
折り目１１はメッシュ材料上に印が付けられていてもよく、あるいはそれを２つのおよそ等しい半分体に分割するためのメッシュ構造体のおよそ中間点を通って描かれる想像線であってもよい。
【００６０】
折り目１１は図１ではメッシュ構造体の水平側面のほぼ中間における垂直線として示されているが、メッシュ構造体に対するその位置またはメッシュ構造体の形状それ自体は図示されている例のみに限定されない。また折り目１１は屈曲構造体を含むヒンジアセンブリを指してもよい。
【００６１】
従って、折り畳み可能なメッシュ構造体は好適な部品において剛性であってもよい。当業者であれば本開示に基づいて、例えば折り目１１に沿って形成される部品などのメッシュ構造体の特定の部品に機械的安定性を得るためのさらなる（本質的に剛性の）手段を与え得ることが分かるであろう。
【００６２】
図１に示されている例では、基板２１は、一般に折り目とメッシュ構造体のエッジとの間の位置で基板ホルダー１０／メッシュ構造体の上、すなわち試料受け入れ表面１０Ａの上に位置決めされている。この半分体は、基板２１が基板ホルダーを形成する材料、本明細書ではメッシュ材料によって覆われた状態になるように重ね合わせられている／折り畳まれている。試料受け入れ表面１０Ａは内向きなっている。このように作製された「エンベロープ」は閉鎖手段（図示せず）によってエッジにおいてさらに固定されていてもよい。折り畳まれた（閉鎖された）基板ホルダーは、基板処理装置（以下にさらに記載されている）に向かう／の中へのさらなる移動のために回収された場合に、当該基板は互いに対するそれらの位置を変えてもよい。内面（本明細書では試料受け入れ表面１０Ａ）が取り付け表面として構成されているかに関わらず、当該基板は適所に留まることができる。
【００６３】
基板ホルダーは巻かれた構造体（図示せず）としてさらに構成されていてもよい。
【００６４】
折り畳まれた基板ホルダー（図１のＳ５）をコーティングのために基板処理装置の中に移動させる。コーティングのために、少なくとも１種のコーティング材料Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎはメッシュ構造体を通り抜けることができ、それによりコーティングされた基板２１Ａ（Ｓ６）が作製される。
【００６５】
原子層堆積（ＡＬＤ）または代わりとして化学気相蒸着（ＣＶＤ）などの気相での化学蒸着方法によってコーティングを基板２１の上に塗布する。場合によっては、当該コーティングは少なくとも１種の金属化合物を含む。
【００６６】
ＡＬＤ成長メカニズムの基本は当業者に公知である。ＡＬＤは少なくとも２種類の反応性前駆体種の少なくとも１つの基板への連続的導入に基づく特殊な化学蒸着方法である。但し、これらの反応性前駆体のうちの１つを、例えばフォトン強化ＡＬＤまたはプラズマ支援ＡＬＤ、例えばＰＥＡＬＤを用いた場合にエネルギーで置き換え、それにより単一の前駆体ＡＬＤプロセスを行うことができることを理解されたい。例えば金属などの純元素の堆積は１種のみの前駆体を必要とする。酸化物などの二元化合物は、前駆体化学物質が堆積される二元材料の元素の両方を含有する場合には１種の前駆体化学物質を用いて作り出すことができる。ＡＬＤによって成長された薄膜は高密度であり、ピンホールを含まず、かつ均一な厚さを有する。
【００６７】
少なくとも１つの基板を典型的には反応容器において時間的に分離された前駆体導入に曝露して、連続的自己飽和表面反応によって材料を基板表面に堆積させる。本出願の文脈ではＡＬＤという用語は、全ての適用可能なＡＬＤに基づく技術およびあらゆる同等もしくは密接に関連する技術、例えば以下のＡＬＤサブタイプ：ＭＬＤ（分子層堆積）、プラズマ支援ＡＬＤ、例えばＰＥＡＬＤ（プラズマ強化原子層堆積）およびフォトン強化原子層堆積（光ＡＬＤまたはフラッシュ強化ＡＬＤとしても知られている）などを含む。また当該プロセスはエッチングプロセスであってもよく、その一例はＡＬＥプロセスである。なお、ＰＥＡＬＤおよびフォトン強化ＡＬＤの場合、これらのアディティブ処理はこれらの放射線源に可視化能な表面に限定することができる。
【００６８】
ＡＬＤは交互の自己飽和表面反応に基づいており、ここでは非反応性（不活性）ガス状担体中の化合物または化学元素として提供される異なる反応物（前駆体）を、基板を収容する反応空間の中に連続的に導入する。反応物の堆積後に当該基板を不活性ガスでパージする。従来のＡＬＤ堆積サイクルは２つの半反応（導入ＡおよびパージＡと導入ＢおよびパージＢ）で進行し、これにより典型的には０．０５〜０．２ｎｍの厚さの材料の層が自己制御（自己飽和）的に形成される。各前駆体のための典型的な基板曝露時間は０．０１〜１秒以内の範囲である。
【００６９】
導入Ａは気相中に第１の前駆体（第１の前駆体蒸気）を含み、導入Ｂは気相中に第２の前駆体（第２の前駆体蒸気）を含む。不活性ガスおよび真空ポンプは典型的に、パージＡおよびパージＢの間に反応空間からガス状の反応副生成物および残留する反応物分子をパージするために使用される。堆積順序は少なくとも１つの堆積サイクルを含む。堆積順序により所望の厚さの薄膜またはコーティングが生成されるまで堆積サイクルを繰り返す。また堆積サイクルは、よりシンプルなものまたはより複雑なものであってもよい。例えばそのサイクルは、パージ工程によって分離された３回以上の反応物蒸気導入を含んでもよく、あるいは特定のパージ工程を省略してもよい。他方、光強化ＡＬＤはパージのための様々な選択肢と共に１種のみの活性前駆体などの様々な選択肢を有する。全てのこれらの堆積サイクルは、論理演算装置またはマイクロプロセッサーによって制御される時限堆積順序を構成する。
【００７０】
当該コーティングはＡＬＤによって基板２１に塗布する（Ｓ５）ことが好ましい。
【００７１】
本発明の目的では、コーティング材料Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎは前駆体化合物Ｐ１、Ｐ２などを表す。例としてＡＬＤ堆積サイクルにおいてＡＬＤコーティングフィルムを提供するために、少なくとも２種の前駆体（例えばＰ１およびＰ２）を反応空間の中に連続的に導入しなければならない（その間に不活性ガスのパージを含む）。ＡＬＤでは、各コーティング材料（前駆体）を一度に１種で反応空間の中に供給しなければならない。従って、第１および第２の前駆体を反応空間の中に導くことによって基板２１のＡＬＤコーティングを連続的に行い、ここでは前記前駆体はメッシュ構造体を通り抜けることができて堆積（副）層を生成する。いくつかの堆積サイクルにおいて所望の厚さの（所望の数の堆積（副）層を含む）コーティングフィルムが形成される。Ｓ６で得られたコーティングされた基板２１Ａ（図１）はいくつかのそのような堆積（副）層を含んでいてもよく、ここではその後の（副）層はそれぞれ先の（副）層の上に「積層」される。
【００７２】
基板ホルダー１０は、本明細書ではＰ０として表されている少なくとも１種のコーティング用化学物質をメッシュ構造体（図１のＳ２）上に基板２１が存在しない状態で前記メッシュの上に導くことによって塗布される少なくとも１つのコーティング層Ｐ０をさらに含んでいてもよい。コーティング層Ｐ０は、メッシュ構造体に少なくとも１つの所定の性質を与えるように構成されている。コーティング層Ｐ０は、メッシュ構造体の上に受け入れられる基板２１がその後の前駆体Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎによる堆積コーティング中に汚染されるのを少なくとも防止するように構成されていてもよい。
【００７３】
追加または代わりとしてメッシュ構造体を、そこから有機および／または無機の残留物（油、生物学的残留物）を除去することを目的とする１回以上の清浄手順および／または前記メッシュ構造体の表面を平らにする手順に供することができる。後者の手順は化合物Ｐ０によるコーティングによって達成することができる。
【００７４】
追加または代わりとして、メッシュ構造体の上に塗布されたプレコーティングＰ０は、ＡＬＤ装置における基板コーティングなどのその後の基板処理手順中に前記メッシュ構造体／基板ホルダー１０に与えられる影響を防止するか少なくとも減少させる。プレコーティング化学物質（Ｐ０）を慎重に選択することによって、前記メッシュ構造体の表面材が（例えばプラズマ処理中に）過剰に剥がれること、および／またはその際の材料の堆積を防止することができる。
【００７５】
後者はプレコーティング工程中に、メッシュ構造体にフィルム成長阻害剤を含むコーティング層Ｐ０を堆積させることによって達成することができる。例示的なフィルム成長阻害剤は長鎖アルキルシランなどの自己集合単層（ＳＡＭ）を含む。これらの化合物は、化学的に堆積されるコーティングフィルム／層が当該表面で成長するのを妨げるか防止する。ＳＡＭはメッシュ構造体にコーティング層が堆積するのを防止するので、基板２１のみがその後の段階でコーティングされた状態になる。
【００７６】
追加または代わりとして、フォトン強化ＡＬＤまたはプラズマ支援ＡＬＤを使用してマスクによるパターニング効果を与えることができる。従ってメッシュ構造体のプレコーティングＰ０はその後の基板コーティングのために利用される方法と実質的に同じ方法によって達成することができる。場合によっては、メッシュ材料のプレコーティングは、例えばＡＬＤ技術が採用される場合に２種以上の化学物質を利用することを必要としてもよい。
【００７７】
別の態様では、本発明はさらに、コーティングされた基板２１Ａを作製するための方法に関する。本方法は図１によって概略的に示されている。
【００７８】
本方法は、本明細書の上に記載されているように試料受け入れ表面１０Ａを有するメッシュ構造体として構成された基板ホルダー１０を得ることによってＳ１で開始する。Ｓ１では、基板ホルダーは折り畳まれていない（開放）位置にある。少なくとも１つの試料基板２１をメッシュ構造体、すなわち試料受け入れ表面１０Ａの上に位置決めする（段階Ｓ３）。基板ホルダー１０は、前記少なくとも１つの基板２１を少なくとも部分的に封入するように構成されている。少なくとも部分的な筐体（いわゆるクレードル）がそれによって形成される。上記クレードルは閉鎖手段（図示せず）によって任意に密閉可能な完全な筐体として提供することができる。折り畳みは任意に折り目１１に沿って行うことができる。
【００７９】
図１は、折り目１１とメッシュ材料のエッジとの間の位置まで試料基板２１をメッシュ構造体の上に配置または挿入する（Ｓ３）状況を示す。本例示的な構成では、当該試料はその半分体の間で基板ホルダー１０の折り畳み可能なメッシュ構造体によって保護されており、これは本のように折り畳まれ（Ｓ４）、かつ任意に閉鎖手段（図示せず）によって折り畳まれた位置に固定される。
【００８０】
少なくとも部分的な筐体（完全な筐体が図１に示されている、Ｓ４）の中に試料基板２１を含んでいる折り畳まれた基板ホルダー１０はコーティングプロセスのために準備された状態にある。
【００８１】
Ｓ５では、試料基板２１を基板処理装置において少なくとも１種のコーティング材料Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎをメッシュ構造体を通して当該基板の上に導くことによってコーティングし、それによりコーティングされた基板２１Ａが作製される。Ｓ６では、基板ホルダー１０を処理空間から取り出し、コーティングされた基板２１Ａを基板ホルダー１０から回収することができる。場合によっては、図１（Ｓ６）に示すように、基板ホルダー１０を展開する必要がある。コーティングされていない場合には透明の形状である十分に中実な状態で基板２１Ａがコーティングされていることが図１に示されており、Ｓ３（コーティングされていない試料）とＳ６（コーティングされた試料）を比較されたい。
【００８２】
本方法では、基板２１を前記メッシュの上に配置する前に少なくとも１つのコーティング層Ｐ０をメッシュ構造体（基板ホルダー１０）の上に塗布することができる（Ｓ２）。プレコーティング（Ｓ２）中にメッシュ構造体を展開してもよい。前記プレコーティング工程では、メッシュ構造体に当該試料の汚染を防止するなどの少なくとも１つの所定の性質および／または本明細書の上で考察されている他の特性を与える。例として、汚染防止機能を有するプレコートＰ０は酸化チタン（ＴｉＯ２）および／または酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）から形成されていてもよい。
【００８３】
当業者であれば、本明細書の上に示されている例に基づいて、コーティングプロセスの特定のサブタイプを特定し、かつ本発明の教示を適切に適用して試料特有の観点に従って反応器装置を選択するであろう。
【００８４】
コーティングプロセス（Ｓ５）は、メッシュ（構造体）を介して試料基板２１をコーティングするために適用可能である。ＡＬＤを使用することによって、全ての試料の全ての表面を通して／の上にコンフォーマルかつ均一なコーティングを生成することができる。メッシュ構造体はこの作業を可能にするか少なくとも容易にする。基板２１は試料取り付け表面積（試料受け入れ表面１０Ａに形成されている）において互いから離して保持されていてもよく、基板ホルダーは基板処理装置においてコーティングされるとすぐに折り畳まれる。
【００８５】
あるいはホルダー１０内の基板２１は、例えば重力によって（適所に保持されていない場合に）互いに集合／グループ化する場合があるが、これは当該基板がコーティングされるのを防止しない。特にそのような自立構成はより小さい基板にとって有利であり、これは、反応空間を通り、かつ従って当該試料間を連続的に流れるガス流（担体ガス中で拡散される前駆体を含有する）によりコーティングされた状態になる。小さい試料（例えば約１０マイクロメートルから約１〜２ｃｍのサイズ）は、メッシュ構造体を通って広がる前記気相流中で折り畳まれた試料ホルダーの中を単に浮遊する（「空中浮揚する」）。そのような構成では、折り畳まれた基板ホルダー１０を閉鎖された容器とみなすことができ、この中にある試料２１はコーティングプロセス（Ｓ５）中に前記容器の内部によって制限された空間内を自由に移動することができる。
【００８６】
コーティング手順中に当該ガスはメッシュ構造体を通って容易に拡散するが、当該試料はガスライン、ポンプラインなどの中に落ちない。
【００８７】
基板２１を基板前処理装置において前処理Ｓ４’（図２）にさらに供して当該基板表面から不純物を除去することが好ましい。
【００８８】
なおさらなる態様では、本発明は基板を処理するためのシステムに関する。図２は前記システムの複数の実施形態の基礎をなす概念を１００に示す。
【００８９】
システム１００は、前記反応チャンバー内に載置される試料基板２１をコーティングするためのプロセスチャンバー（反応チャンバー）を含む基板処理装置５１を備える。試料２１を基板ホルダー１０のチャンバーの中に載置する。基板チャンバーはいくつかの基板ホルダー１０を収容するように構成されている。
【００９０】
本発明の目的のために、基板ホルダー１０内の基板２１を基板ホルダーアセンブリ３１（いわゆる「クレードルアセンブリ」）内に置き、次いでこれを処理装置５１内に挿入できることが好ましい。
【００９１】
基板ホルダーアセンブリ３１は、クレードル様に少なくとも部分的に折り畳まれた形態で支持されたいくつかの基板ホルダー１０を含む。基板ホルダー１０は好ましくは本明細書の上に記載されているように積み重ね（積層）を形成するように１つを別の上にして配置されている。さらに、任意の他の好適な構成を採用することができる。「クレードル様に」という表現は、基板ホルダー１０が適当なアプライアンスによってアセンブリ３１内で支持されており、特に互いの上にぶら下げられて垂直の積み重ねを形成していることを強調することを目的としている。各アセンブリ３１は部分的および／または完全に封入された構成でクレードル１０を含んでいてもよい。
【００９２】
アセンブリ３１は、そこに支持されている／ぶら下げられているクレードル１０を支持および／または保持するための手段をさらに備える。支持要素は例えばラックなどの枠組および／または容器であってもよい。場合によっては、（垂直に）積み重ねて配置された少なくとも１つの基板ホルダー１０、好ましくは少なくとも２つの基板ホルダーを支持するラック（アセンブリ３１）を処理装置の反応チャンバーの中に挿入することが有利である。場合によっては、当該アセンブリ内に提供された容器またはタンクは、前記タンクによって形成された筐体が反応チャンバーを形成するように構成されていてもよい。
【００９３】
試料ホルダー１０は、本明細書の上に記載されている取り付け手段によって（積み重ねを形成するために）１つを別の上にしてラックなどの枠組の上に支持されている。好ましい構成では、（垂直に）積み重ねて配置された基板ホルダー１０は当該ラック上にぶら下げられている（すなわち吊すように構成されている）。いくつかの垂直アレイ（「積層」された基板ホルダーを含む）が横並びまたは中央支持体の周りに配置されていてもよい。そのような構成によって基板２１は処理中に基板ホルダー１０の中でぶら下げられている。
【００９４】
さらに、基板ホルダーをテーブル様の支持体などの平面状の支持体上に配置することは除外されない。
【００９５】
基板処理装置５１は好ましくは気相蒸着に基づく技術を利用するように構成されている。全体的実装に関して反応器１００は、フィンランドのＰｉｃｏｓｕｎ  Ｏｙ社から入手可能なＰｉｃｏｓｕｎ  Ｒ−２００  Ａｄｖａｎｃｅｄ  ＡＬＤシステムとして商標登録されているＡＬＤ設備に基づいていてもよい。それにも関わらず、本発明の概念の基礎をなす特徴は、例えばＡＬＤ、ＭＬＤ（分子層堆積）またはＣＶＤ装置として具体化される任意の他の化学蒸着反応器の中に組み込むことができる。
【００９６】
従って上記装置は、その内部によって確立された反応空間（堆積空間）を有する反応チャンバーを備える。当該反応器は、反応チャンバー内への流体の流れ（不活性流体および前駆体化合物Ｐ１、Ｐ２を含有する反応性流体）を媒介するように構成されたいくつかのアプライアンスをさらに備える。上記アプライアンスは、例えばいくつかの吸入ライン／供給経路および関連するスイッチングおよび／または弁などの調整装置として提供される。
【００９７】
前駆体Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎは本質的にガスの形態で反応空間の中に供給される。少なくとも１つの供給経路を介して反応チャンバーの中に入る反応性流体は好ましくは、不活性担体（ガス）によって運ばれる所定の前駆体化学物質を含むガス状物質である。反応空間内への前駆体化学物質の供給および基板上でのフィルム成長は、例えば三方ＡＬＤ弁、マスフローコントローラーまたはこの目的に適した任意の他の装置などの上記調整アプライアンスによって調整される。
【００９８】
当該装置は、排気流を反応チャンバーから排出するための排気ラインをさらに備える。排気ラインは排気ポンプのためのフォアラインを構成し、かついくつかの構成では好ましくはポンプユニットの上流に閉鎖弁を備えていてもよい。そのようなポンプフォアラインアセンブリは、利用される化学物質との反応を可能にする手段および／または前記化学物質を中和および／または当該装置から除去するための手段をさらに備えていてもよい。上記手段としては、限定されるものではないが、アフターバーナー装置（反応性ガスの混合を行う）、トラップ（化学物質の吸着を行い、かつ流出する物質の粒子がポンプの中に流れるのを防止する）、スクラバーまたは上記組み合わせのうちのいずれか１つなどの一般に公知のＡＬＤツールおよびアプライアンスが挙げられる。反応チャンバーからの流体物質の回収を途切れなく行い、それにより好ましくは真空ポンプとして構成されたポンプにより全堆積プロセスの間に連続的に反応チャンバーから流体物質を除去することが好ましい。
【００９９】
システム１００は、本明細書の上に記載されているように本方法の工程Ｓ４’を行うための前処理装置４１をさらに備え、ここでは基板２１を前処理に供して当該基板表面から不純物を除去する。前処理反応器４１では、基板２１を残留物に対して反応する前駆体化合物を含むかそれからなる少なくとも１種のガスに曝露することによる清浄手順に供することができる。この前処理手順はプラズマ処理を伴ってもよい。プラズマ処理は異なる装置および／または反応チャンバーあるいは直接もしくは遠隔プラズマ装置として構成されたＡＬＤ処理と同じ装置／反応チャンバーにおいて行ってもよい。
【０１００】
従って前処理装置４１は、例えばプラズマ強化ＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ）反応器または光強化ＡＬＤ反応器として構成されていてもよい。ＰＥＡＬＤ反応器条件下では、酸素または水素などの気体元素の高反応性イオンおよびフリーラジカルが通常形成される。これらの高反応性化学種は基板２１の表面において不純物と反応し、かつそれらを効率的に一掃する。
【０１０１】
追加または代わりとして、装置４１はさらにメッシュ構造体のプレコーティングおよび／または事前清浄（図１のＳ２）を行うように構成されていてもよい。
【０１０２】
前処理工程は、使用されたことがあり、かつ不純物／残留物を含有する医療器具などの物品を効率的に清浄するのを可能にする。「残留物」という用語は、その通常の使用中に医療／手術器具に蓄積または滞留した主に有機性の本質的に固体の残留物または残屑、例えば細胞集団、細胞網残屑および周囲汚染などを表すために本明細書では使用されている。
【０１０３】
図２（Ｓ４’）に示されている例では、基板２１は酸素プラズマに曝露される。酸素プラズマ種は例えば効率的にＣＯ２に還元される各種材料、特に炭素含有材料との反応性が高い。
【０１０４】
前処理条件を調整することによって、任意の種類の残留物（例えば、本質的に無機の物質および／または有機および無機残留物の組み合わせ）を効率的に除去することができる。
【０１０５】
システム１００（図２）は有利には、例えばクリーンな空間（クリーンルーム）内での基板試料の自動化された取り扱いのために構成されている。当該システムはクリーンルーム施設内に位置していることが好ましい。
【０１０６】
試料基板の自動化された取り扱いを実施するために、システム１００は、前処理装置４１、基板ホルダーアセンブリ３１および／または基板処理装置５１間での基板２１および／または基板ホルダー１０の移動を媒介するように構成された基板取り扱い装置６１を備える。基板取り扱い装置６１は少なくとも１つのローダーロボットを備える。場合によっては、当該装置は２つ以上のローダーロボットを備える。
【０１０７】
システム１００は、それを周囲に存在し、かつ／または試料に接触することによって取り込まれる（オペレータによって取り扱われる場合）あらゆる不純物に曝露させずに基板２１を処理することを可能にする。
【０１０８】
システム１０の動作モードは、例えば通常の医療行為において汚染された医療器具の取り扱いに関する例を基にさらに説明することができる。コーティングを塗布すること（再使用のため）に加えて、当該システムは医療器具を機械的もしくは化学的腐食または引っ掻きに曝すことなく前記器具を清浄することも可能にするため、システム１００は使用済みの医療器具の処理において有利である。
【０１０９】
当該システムは、クレードル様にその中にぶら下げられたいくつかの基板ホルダーを収容するように構成された基板ホルダーアセンブリ３１において基板ホルダー１０の支持を行う。アセンブリ３１は基板ホルダー１０を支持するための枠組、例えばラックなどの支持手段を備える。基板ホルダー１０がその上に支持された／ぶら下げられた状態のアセンブリ３１を基板処理装置５１の反応チャンバーの中に挿入する。コーティング後に、アセンブリ３１を装置５１から回収する。基板ホルダー１０／基板２１は自動化装置６１によってクリーンルームにおいて当該アセンブリから取り出すことができる。
【０１１０】
基板ホルダーアセンブリ３１に載置する前に、基板ホルダー１０内の基板２１（Ｓ１）を有利には装置４１における前処理、例えば酸素プラズマクリーニング（Ｓ４’）に供する。基板ホルダーのメッシュまたは孔は、ガスをメッシュ／多孔性構造体を通して拡散させるのに十分な程に大きい。基板２１がクリーン／無菌であるか、および／または清浄または他の前処理を必要としないかに関わらず、前処理工程（Ｓ４’）を省略してもよい。あるいは、アセンブリ３１内に含まれているものと同じもしくは同様のラックまたは枠組を前処理工程において使用してもよい。
【０１１１】
システム１００において、基板ホルダー１０を好ましくは基板取り扱い装置６１によって取り扱う。基板取り扱い装置６１を有利には使用して基板ホルダー「クレードル」１０をアセンブリ３１の中に支持し／ぶら下げ、かつアセンブリ３１をロボットまたはリニアローダーなどのプロセス特有のツールにより基板処理装置５１（例えばＡＬＤ反応器）の中に載置する。フィルムコーティングを基板２１に堆積させた後に、基板取り扱い装置６１は、アセンブリ３１の装置５１からの取り出しを（例えば上述のロボットまたはリニアローダーを用いて）媒介する。
【０１１２】
上記アプライアンスに加えて、装置６１は真空ロードロック、中央真空ロボット試料取り扱いユニット（真空クラスター構成のため）、空気圧室リフト（手動操作のため）および不活性雰囲気グローブボックスにより載置を可能にするいくつかのアプライアンスをさらに備えていてもよい。従って完全に自動化されているが、システム１００は手作業での載置および／または他の取り扱い選択肢を除外しない。
【０１１３】
システム１００およびその構成要素、アセンブリ３１（基板ホルダー１０を含む）、前処理装置４１、基板処理装置５１ならびに基板取り扱い装置６１の制御は、好ましくは集中制御システム（図示せず）によって行う。
【０１１４】
制御システムは有利には当該システム内のいくつかの構成要素（３１、４１、５１、６１など）を監視するように構成された少なくとも１つの中央処理装置（ＣＰＵ）を備える。ＣＰＵはヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）および関連するソフトウェアと通信可能に設定されている。基本システムのセットアップにおいてプロセスパラメータはソフトウェアの助けを借りてプログラムされ、命令はＨＭＩ端末により実行され、かつ中央制御空間まで、および／または処理装置の中に直接または遠隔で通信される。ＣＰＵはメモリ、動的および静的ランダムアクセスメモリ、Ｉ／Ｏモジュール、Ａ／ＤおよびＤ／Ａ変換器ならびに電力継電器に格納されているプログラムコードを実行するための少なくとも１つのマイクロプロセッサーを含む。ＣＰＵは、構成要素３１、４１、５１、６１に関連する各種制御装置、熱電対、圧力変換器、スイッチおよびセンサへおよび／またはから信号を送信および／または受信する。
【０１１５】
制御システムは、ユーザインタフェースおよび関連するソフトウェアを有する一体化型もしくは独立型ＣＰＵソリューションとして提供することができる。ＣＰＵのためのソフトウェア管理機能および関連する構成要素は、局所および／または遠隔制御の実行、いくつかの堆積反応器モジュールの監視および非常用電源制御などをさらに含んでいてもよい。
【０１１６】
システム１００は好ましくはクリーンルーム環境内に位置している。例として当該システムは、１つ以上のＡＬＤバッチツールと、本開示では基板ホルダー１０の固定具内に位置決めされた基板２１のパッケージを含むバッチユニットを動かすための１つ以上の少なくとも６軸（６自由度）工業用ロボットとを備えていてもよい。またアセンブリ３１をバッチユニットとして特定してもよい。一例では基板ホルダー１０は、基板のセットを（フレームに固定されたフックまたは別の適当な構成により）反応空間内にぶら下げるのを可能にするメッシュもしくは多孔性の「袋」または「クレードル」として提供することができる。あるいは、基板ホルダーは一般に各基板のための場所を有するラックの形態の従来の装置として構成されていてもよい。
【０１１７】
各バッチユニット（アセンブリ３１（例えばラックの形態）および／または基板ホルダー１０）には読取り可能なバーコードおよびＲＦタグなどの識別子が設けられていてもよい。当該ユニットがロードロック内にセットされている場合には識別子はバッチユニット上に取り付けることができ、それにより制御システムはホストコンピュータから識別を検索することができる。
【０１１８】
システム１００には、冷却ユニットおよび従来の清浄ユニット（図示せず）がさらに設けられていてもよい。冷却ユニットは当該バッチ内の全ての基板の制御された冷却のための通気ボックスまたは複雑な装置であってもよい。清浄ユニットは洗濯機または酸／アルカリ浴であってもよく、あるいはそれは別個のエッチングユニットであってもよい。クリーンルーム内部には、例えばスタンド／ラックとして構成されたバッチユニットのための貯蔵エリアが存在する。貯蔵エリアは、システム１００が処理／堆積時間および／または貯蔵されたバッチの量に応じた所定の期間にわたって完全に自動的に実行するのを可能にする。
【０１１９】
基板取り扱い装置６１内に設けられたロボット手段は、当該バッチをクリーンルームロードロックから貯蔵エリアおよび／または直接に処理装置５１、例えばＡＬＤ反応器に動かすように構成されている。コーティングフィルムは当該バッチのために指定されたレシピに従って堆積される。コーティングプロセスが完了した後に、当該ロボットは当該反応器を取り出し、当該バッチを冷却ユニットおよびその後にロードロックまで動かす。当該ロボットは空の基板ホルダーを清浄するようにさらに構成されていてもよい。
【０１２０】
本開示に記載されている実施形態を所望どおりに適合および組み合わせ可能であることが当業者によって理解されるであろう。従って本開示は、添付の特許請求の範囲内で当業者によって認識可能な装置および堆積方法のあらゆる可能な修正を包含することが意図されている。
【図１】
2020180367.tif 000003
【図２】
2020180367.tif 000004
【外国語明細書】
2020180367000001.pdf