(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４つの隅部を有する内表面を有するチャンバ本体を集合的に形成するように互いに連結される複数の部品を含むチャンバ本体であって、
第１の部品であって、
第１の幅より長い第１の長さと、全長に亘って延びる第１の開口部とを有する第１の部分と、
前記第１の部分から前記第１の幅に対して実質的に垂直方向に第１の距離だけ延び、且つ４つの隅部のうちの第１の隅部から延びる第１のフランジと、
前記第１の部分から前記第１の幅に対して実質的に垂直方向に第２の距離だけ延び、且つ４つの隅部のうちの第２の隅部から延びる第２のフランジと
を含む第１の部品と、
前記第１のフランジに連結されて、前記第１の幅に実質的に垂直な方向に延びる第２の部品と、
前記第２のフランジに連結されて、前記第１の幅に実質的に垂直且つ前記第２の部品に平行な方向に延びる第３の部品と、
前記第２の部品および前記第３の部品に連結される第４の部品であって、
第２の幅より長い第２の長さと、全長に亘って延びる第２の開口部とを有する第２の部分と、
前記第２の幅に対して実質的に垂直方向に、前記第２の部分から第３の距離だけ延びる第３のフランジと、
前記第２の幅に対して実質的に垂直方向に、前記第２の部分から第４の距離だけ延びる第４のフランジと
を含む第４の部品と、
前記第１の部品、前記第２の部品、前記第３の部品および前記第４の部品に連結される第１の板と、
前記第１の板、第２の板、前記第１の部品、前記第２の部品、前記第３の部品および前記第４の部品がチャンバ容積を集合的に取り囲むように、前記第１の部品、前記第２の部品、前記第３の部品および前記第４の部品に連結される前記第２の板と、
前記第１の板および前記第２の板の少なくとも１つに配置され、放射率が、前記第１の部品、前記第２の部品、前記第３の部品および前記第４の部品の少なくとも１つの放射率より大きいコーティング材と
を含み、
前記第１のフランジが前記第１の幅より短い幅を有し、前記第１のフランジの幅が前記第２の部品の幅と実質的に等しいチャンバ本体。
【請求項２】
前記４つの隅部の少なくとも１つの隅部が丸くなっている、請求項１に記載のチャンバ本体。
【請求項３】
前記コーティング材がアルミニウムを含む請求項２に記載のチャンバ本体。
【請求項４】
前記コーティング材が、５９９℃で測定した場合に０．１９より大きい放射率と、約４パーセント未満の反射率とを有している、請求項３に記載のチャンバ本体。
【請求項５】
上部板と、
前記上部板の反対側に配置される底部板と、
前記上部板および前記底部板に連結される第１の側部板と、
前記上部板と前記底部板とに連結され、前記第１の側部板の反対側に配置される第２の側部板と、
前記上部板、前記底部板、前記第１の側部板および前記第２の側部板に連結されて、全長に亘って延びる開口部を有する第１のスリットバルブ板と、
前記上部板、前記底部板、前記第１の側部板および前記第２の側部板に連結され、前記第１のスリットバルブ板の反対側に配置されて、全長に亘って延びる開口部を有する第２のスリットバルブ板であって、前記上部板、前記底部板、前記第１の側部板および前記第２の側部板ならびに前記第１のスリットバルブ板および前記第２のスリットバルブ板が、チャンバ容積を集合的に取り囲む第２のスリットバルブ板と、
前記上部板および前記底部板の少なくとも１つに配置されて、５９９℃で測定された場合に０．１９より大きい第１の放射率を有するコーティング材と
を含み、
前記第１の放射率が、前記第１の側部板、前記第２の側部板、前記第１のスリットバルブ板および前記第２のスリットバルブ板の少なくとも１つの放射率とは異なっており、前記底部板が、その上に、５９９℃で測定された場合に０．１９より大きい放射率を有するコーティング材を有し、前記底部板の前記コーティング材が、１または複数の間隙が存在するように非連続であるチャンバ。
【請求項６】
前記底部板に連結されて、１または複数の間隙に実質的に垂直な前記底部板に沿って延びる１または複数の基板支持体をさらに含む請求項５に記載のチャンバ。
【請求項７】
１または複数の前記基板支持体に連結されて、前記基板支持体から垂直に延びる１または複数の支持体ピンをさらに含み、前記コーティング材が約４パーセント未満の反射率を有する、請求項６に記載のチャンバ。
【請求項８】
前記第１のスリットバルブ板が、
第１の幅より長い第１の長さと、全長に亘って延びる第１の開口部とを有する第１の部分と、
前記第１の部分から前記第１の幅に対して実質的に垂直方向に第１の距離だけ延び、且つ４つの隅部のうちの第１の隅部から延びる第１のフランジと、
前記第１の部分から前記第１の幅に対して実質的に垂直方向に第２の距離だけ延び、且つ４つの隅部のうちの第２の隅部から延びる第２のフランジと
を含み、
前記第２のスリットバルブ板が、
第２の幅より長い第２の長さと、全長に亘って延びる第２の開口部とを有する第２の部分と、
前記第２の部分から前記第２の幅に対して実質的に垂直方向に第３の距離だけ延びる第３のフランジと、
前記第２の部分から前記第２の幅に対して実質的に垂直方向に第４の距離だけ延びる第４のフランジと
を含み、
前記第１の側部板が、前記第１のフランジに連結されて、前記第１の幅に実質的に垂直な方向に延びており、前記第２の側部板が、前記第２のフランジに連結されて、前記第１の幅に実質的に垂直且つ第２の部品に平行な方向に延びている、請求項７に記載のチャンバ。
【請求項９】
前記第１のフランジが前記第１の幅より短い幅を有し、前記第１のフランジの幅が前記第２の側部板の幅と実質的に等しく、且つ前記４つの隅部の少なくとも１つの隅部が丸くなっている、請求項８に記載のチャンバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一般に、本願明細書に開示する実施形態は、導入される基板からの熱伝導や、電子ビーム溶接される領域が大きい真空チャンバ本体への熱伝導を増大させる高放射率コーティング材を有する大型の真空チャンバ本体に関する。
【背景技術】
【０００２】
大気から真空環境に基板を導入するために、基板はロードロック室を通り抜けることがある。急激な圧力変化を防ぐために、加工システムの外側からロードロック室に基板を入れる場合は大気に開放され、基板を配置された後は排気されるロードロック室を備えることによって、便益をもたらすことができる。加工される前にロードロック室を通り抜けることが可能な基板には、半導体ウエハ、フラットパネルディスプレイ基板、ソーラーパネル基板および有機ＥＬディスプレイ基板が含まれる。
【０００３】
基板生産量に関しては、常に関心が寄せられている。産業界では、基板生産量を増大させ、設備の休止時間を減少させる方法を常に探し求めている。基板を速く加工することができれば、１時間当りに加工できる基板の数は増大する。基板に実施される加工は、基板生産量に影響を及ぼすが、加工時に発生する事象も、基板生産量に影響を及ぼす。たとえば、基板がチャンバに配置される時間が、基板生産量に影響を及ぼす。そこで、上に記載したように、ロードロック室も、急激な圧力変化を防ぐために真空状態に維持されることがあるため、基板生産量に影響を及ぼす。しかし、ロードロック室は、基板がロードロック室に配置される場合に大気と接することもある。このため、ロードロック室は、時間をかけて真空状態から通気状態に変化する可能性がある。これにより、ロードロック室は基板生産量に影響を及ぼす。
【０００４】
したがって、基板生産量を増大できるロードロック室に関する技術には、必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願明細書に開示する実施形態は、合わせて溶接される大型の真空チャンバ本体に関する。チャンバ本体は、少なくとも１つの表面に高放射率コーティング材を有してもよい。チャンバ本体は、大型であることから、１つの金属部品から本体を鍛造するよりむしろ、いくつかの部品を互いに溶接することによって形成してもよい。減圧排気の間に最大応力下になる可能性がある本体の隅部から間隔をあけた位置で部品を互いに溶接することにより、本体の最も脆弱な点となりうる溶接箇所が破壊しないようにすることができる。導入され、加熱される基板からの熱伝導に有用な高放射率コーティング材で、チャンバ本体の少なくとも１つの表面をコーティングしてもよい。高放射率コーティングは、基板温度を低下させるのに必要となりうる時間を短縮することによって、基板生産量を増大させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態では、ロードロック室本体を開示する。チャンバ本体は、４つの隅部を備える内表面を有するチャンバ本体を集合的に形成するように組み合わせて連結される複数の部品を含む。さらに、チャンバ本体は、第１の部品、第２の部品、第３の部品および第４の部品を含む。第１の部品は、第１の幅より長い第１の長さを有する第１の部分と、全長に亘って延びる第１の開口部と、第１の部分から第１の幅に対して実質的に垂直方向に第１の距離だけ延びる第１のフランジとを含む。第１のフランジは、４つの隅部のうちの第１の隅部から延びる。また、第１の部品は、第１の部分から第１の幅に対して実質的に垂直方向に第２の距離だけ延びる第２のフランジを含む。第２のフランジは、４つの隅部のうちの第２の隅部から延びる。第２の部品は、第１のフランジに連結され、第１の幅に対して実質的に垂直方向に延びる。第３の部品は、第２のフランジに連結され、第１の幅に実質的に垂直且つ第２の部品に平行な方向に延びる。第４の部品は、第２の部品と第３の部品に連結される。第４の部品は、第２の幅より長い第２の長さを有する第２の部分と、全長に亘って延びる第２の開口部と、第２の部分から第２の幅に対して実質的に垂直方向に第３の距離だけ延びる第３のフランジとを含む。また、第４の部品は、第２の部分から第２の幅に対して実質的に垂直方向に第４の距離だけ延びる第４のフランジを含む。
【０００７】
別の実施形態では、複数の隅部を有する内表面および外表面を有するロードロック室本体を製造する方法を開示する。この方法は、第２の部品の隣に、間隔をあけて第１の部品を配置し、間隙に電子ビームを放射し、第１のフランジに第２の部品を溶接することを含む。第１の部品は、第１の長さと、第１の長さより短い第１の幅とを有する第１の部分を含む。また、第１の部品は、第１の部分から第１の幅に対して実質的に垂直方向に第１の距離だけ延びる第１のフランジを含み、第１のフランジと第１の部分は、複数の隅部のうちの第１の隅部で接触する。第１のフランジは、間隙によって第２の部品から離間している。
【０００８】
別の実施形態では、ロードロック室を開示する。チャンバは、上部板と、上部板の反対側に配置される底部板と、上部板と底部板に連結される第１の側部板とを含む。また、チャンバは、上部板と底部板に連結され、第１の側部板の反対側に配置される第２の側部板を含む。また、チャンバは、上部板、底部板、第１の側部板および第２の側部板に連結され、全長に亘って延びる開口部を有する第１のスリットバルブ板を含む。また、チャンバは、上部板、底部板、第１の側部板および第２の側部板に連結される第２のスリットバルブ板を含む。第２のスリットバルブ板は、第１のスリットバルブ板の反対側に配置され、全長に亘って延びる開口部を有する。上部板、底部板、第１および第２の側部板ならびに第１および第２のスリットバルブ板は、チャンバ容積を集合的に取り囲む。また、チャンバは、上部板および底部板の少なくとも１つに配置されるコーティング材を含む。コーティング材は、５９９℃で測定した場合に０．１９より大きい第１の放射率を有する。
【０００９】
本発明の上に列挙した特徴を詳細に理解できるように、実施形態を参照して、上に要約した本発明のさらに詳細な説明を行う。それら実施形態のいくつかを添付図面に示す。しかし、添付の図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示しているのであって、本発明の範囲を限定するものではなく、ほかにも同じ効果がある実施形態を認めてもよいことに留意する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態によるトリプルスロットロードロック室１００の断面図である。
【図２】一実施形態によるロードロック室の組立分解等角図である。
【図３Ａ】側壁を組み合わせて連結したロードロック室の等角図である。
【図３Ｂ】図３Ａの上面図である。
【図４】一実施形態によるロードロック室の接合箇所の分解等角図である。
【図５Ａ】ロードロック室本体の部分を形成するように互いに溶接される２つの部品の等角図である。
【図５Ｂ】２つの部品が溶接された後の図５Ａの等角図である。
【図５Ｃ】異なる角度からみた図５Ｂの等角図である。
【図６】一実施形態によるコーティングされたチャンバ表面の概略上面図である。
【図７】別の実施形態によるコーティングされたチャンバ表面の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
理解を容易にするために、図面に共通している同じ構成要素を示すのに、可能であれば、同じ符号を用いる。特に記載することなく、一実施形態で開示する構成要素を、他の実施形態に有益に利用してもよいことが想定される。
【００１２】
本願明細書に開示する実施形態は、合わせて溶接される大型の真空チャンバ本体に関する。チャンバ本体は、少なくとも１つの表面に高放射率コーティングを有してもよい。チャンバ本体は、大型であることから、１つの金属部品から本体を鍛造するよりむしろ、いくつかの部品を互いに溶接することによって形成してもよい。減圧排気の間に最大応力下になる可能性がある本体の隅部から間隔を空けた位置で部品を互いに溶接することにより、本体の最も脆弱な点となりうる溶接箇所が破壊しないようにすることができる。導入され、加熱される基板からの熱伝導に有用な高放射率コーティング材で、チャンバ本体の少なくとも１つの表面をコーティングしてもよい。高放射率コーティングは、基板温度を低下させるのに必要となりうる時間を短縮することによって、基板生産量を増大させることができる。
【００１３】
実施形態は、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社（カリフォルニア州、サンタクララ）の子会社のＡＫＴ  Ａｍｅｒｉｃａ社から入手可能なトリプルスロットロードロック室に関して以下に記載する。本発明は、トリプルスロットロードロック室に関して以下に記載するが、他の製造者によって製造されるものを含む他の真空チェンバで実施してもよいことを理解する必要がある。
【００１４】
図１は、一実施形態によるトリプルスロットロードロック室１００の断面図である。ロードロック室１００は、３つの別個のチャンバ容積１０４、１０６、１０８を取り囲むチャンバ本体１０２を含む。チャンバ容積１０４、１０６、１０８は、互いに電気絶縁してもよく、互いに大気的に隔離してもよい。
【００１５】
１つのチャンバ容積１０４には、基板１１２が大気側１４０でチャンバ容積１０４に出入りできるように開閉するスリットバルブドア１１８がある。基板１１２が真空側１３８でチャンバ容積１０４に出入りできるように、別のスリットバルブドア１２０を開閉してもよい。図１に示す実施形態では、スリットバルブドア１２０が開いた状態で、真空側１３８からチャンバ容積１０４の内側に、ロボットエンドエフェクタ１１４が案内される。チャンバ容積１０４が真空側１３８に開いているため、チャンバ容積１０４は真空下にある。
【００１６】
チャンバ容積１０４は真空下にあるため、チャンバ容積１０４の上部壁１３０は、横線「Ａ」で示す通常位置から外れてチャンバ容積１０４に撓むことが可能である。同じように、チャンバ容積１０４の底部壁１３２は、横線「Ｂ」で示す通常位置から外れてチャンバ容積１０４に撓むことが可能である。リフトピン１１０は、その通常位置（言わば、チャンバ容積１０４の水平底面から延びる）に案内されるが、底部壁１３２とともに撓んでもよいことを理解する必要がある。
【００１７】
別のチャンバ容積１０８には、基板１１２が、大気側１４０からチャンバ容積１０８に出入りできるように開閉するスリットバルブドア１２６がある。基板１１２が真空側１３８でチャンバ容積１０８に出入りできるように、別のスリットバルブドア１２８を開閉してもよい。図１の実施形態では、チャンバ容積１０８は、閉じたスリットバルブドア１２６、１２８によって大気側１４０と真空側１３８から封止される。したがって、チャンバ容積１０８は、適切な真空レベルにポンプで排気してもよい。この場合、チャンバ壁１３４、１３６は、横線「Ｃ」および「Ｄ」で示す通常位置から外れて加工容積１０８に撓むことが可能である。リフトピン１１０は、その通常位置（言わば、チャンバ容積１０４の水平底面から延びる）に案内されるが、底部壁１３６とともに撓んでもよいことを理解する必要がある。
【００１８】
別のチャンバ容積１０６には、基板１１２が大気側１４０からチャンバ容積１０６に出入りできるように開閉するスリットバルブドア１２２がある。スリットバルブドア１２２は、チャンバ容積１０６に延びるロボットエンドエフェクタ１１６によって開くように案内される。スリットバルブドア１２２は大気側１４０で開くことから、チャンバ容積１０６は大気圧となりうる。基板１１２が真空側１３８でチャンバ容積１０４に出入りできるように、別のスリットバルブドア１２４を開閉してもよい。チャンバ容積１０４、１０８が真空状態であるため、チャンバ容積１０６の壁１３２、１３４は、チャンバ容積１０６から外れて撓むことが可能である。
【００１９】
チャンバ壁１３０、１３２、１３４、１３６がその通常位置に対して撓む場合、スリットバルブドア１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、１２８が封止する壁１４２、１４４、１４６、１４８、１５０、１５２は、その通常位置に対して移動してもよい。チャンバ壁１４２、１４４、１４６、１４８、１５０、１５２とともにスリットバルブドア１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、１２８を移動させることによって、スリットバルブドア１１８、１２０、１２２、１２４、１２６、１２８とチャンバ壁１４２、１４４、１４６、１４８、１５０、１５２との間の摩擦量を減少することができ、これにより、粒子生成を減少させることができる。
【００２０】
図２は、一実施形態によるロードロック室２００の組立分解等角図である。ロードロック室２００は、かなり大型のものであってよい。一実施形態では、ロードロック室は、表面積が約８平方メートル以上の基板を収容するような大きさで形成してもよい。本願明細書で検討する実施形態は、表面積が約８平方メートル未満の基板を受けるような大きさで形成されるチャンバに利用してもよいことに理解する必要がある。大型であることから、インゴットからロードロック室２００を鍛造するのは困難となる可能性がある。このため、ロードロック室２００は、互いに溶接されるいくつかの部品から製造することができる。
【００２１】
ロードロック室２００は、上部板２０２、底部板２０４および中間区分２０６を含む。中間区分２０６は、２つの端部部品２０８、２１０を含んでもよく、各端部部品は、基板がロードロック室２００に出入りできるように延びる開口部２１２を有してもよい。端部部品は、側面部２１６、２１８によって接続してもよい。側面部２１６、２１８は、溶接部２１４によって端部部品２０８、２１０に連結してもよい。
【００２２】
図３Ａは、側壁が連結したロードロック室の等角図である。図３Ｂは、図３Ａの上面図である。ロードロック室は、端部部品３０２、３０４を備える本体３００を有し、各端部部品は、基板が本体３００によって取り囲まれる加工領域を出入することができる大きさで形成される開口部３０６、３０８を有する。溶接部３１４、３１６、３１８、３２０によって、端部部品３０２、３０４に、側面部品３１０、３１２が溶接される。
【００２３】
端部部品３０２、３０４はそれぞれ、材料の単位ブロックから鍛造される。図３Ｂに示すように、端部部品は、矢印「Ｅ」で示す距離を切削され、加工領域を少なくとも部分的に丸くする隅部３２２を有する。端部部品３０２、３０４を切削することによって、側面部品３１０、３１２は、隅部３２２から間隔をあけた位置で端部部品３０２、３０４に接合される。一実施形態では、端部部品３０２、３０４は、約０．５〜約１インチ深く切削してもよい。
【００２４】
加工領域が大型であることから、加工領域を真空に導く場合や加工領域が大気に開放する場合に、ロードロック室の部分が撓む可能性がある。このため、隅部は複数の方向から張力を受ける可能性があることから、隅部３２２は最大応力下となる。側面部品３１０、３１２は端部部品３０２、３０４に接合される位置の間隔をあけることによって、接着領域または溶接部３１４、３１６、３１８、３２０は、接合が破壊する可能性が低くなる。溶接部３１４、３１６、３１８、３２０、側面部品３１０、３１２および端部部品３０２、３０４が、集合的に単一の材料でないという事実から、溶接部３１４、３１６、３１８、３２０は、本体３００で最も脆弱な箇所であることが予想されうる。このため、最大応力から間隔をあけた位置に最も脆弱な箇所を移動させることによって便益がもたらされる。
【００２５】
溶接部３１４、３１６、３１８、３２０は、電子ビーム溶接によって形成してもよい。ＴＩＧまたはＭＩＧのようなアーク溶接は、大型の真空チェンバに使用される厚い材料に適してないことがある。電子ビーム溶接は、アーク溶接よりエネルギー密度が高く、溶接速度をさらに速くすることができ、ひずみ量を最小限に抑えてさらに深く溶接することができる。電子ビーム溶接時のひずみが小さければ、溶接前に端部部品３０２、３０４および側面部品３１０、３１２をさらに荒削りすることができる。単一の材料から本体３００を作製する大型の機械加工設備と対照的に、各部品３０２、３０４、３１０、３１２が、高価でない小型のマシニングセンタを使用して機械加工されるほど小さいことから、荒削りすることによって、精密研磨された表面とは対照的に加工費を減少させる。
【００２６】
一実施形態では、端部部品３０２、３０４と側面部品３１０、３１２は同じ材料を含んでもよい。別の実施形態では、端部部品３０２、３０４と側面部品３１０、３１２は異なる材料を含んでもよい。一実施形態では、材料はアルミニウムを含んでもよい。別の実施形態では、材料は陽極酸化アルミを含んでもよい。別の実施形態では、材料はステンレスを含んでもよい。
【００２７】
図４は、一実施形態によるロードロック室の接合箇所の分解等角図である。端部部品４０２は、電子ビーム溶接で形成される溶接部４０６によって側面部品４０４に接合される。加工領域を少なくとも部分的に丸くした隅部４０８が曲面を有するように、端部部品４０２は、材料片から鍛造され、切削される。溶接位置は、曲率半径の端部から約１／８インチより長く配置される。隅部４０８から溶接部４０６を間隔あけて配置することによって、溶接領域の応力集中は減少する。さらに、溶接深さは減少する。端部部品４０２は、矢印「Ｆ」で示す幅が、矢印「Ｇ」で示す側面部品４０４の幅より大きくなることを示す。溶接部４０６は、隅部４０８から間隔をあけて配置されるため、側面部品４０４は、構造的にできるだけ薄くすることができる。
【００２８】
図５Ａは、ロードロック室本体の部分を形成するように互いに溶接される２つの部品の等角図である。端部部品５０２は、側面部品５０４から矢印「Ｊ」で示す距離の間隔をあけて初期配置される。一実施形態では、距離「Ｊ」は、約１／４〜約１／２インチであってよい。側面部品５０４は、電子ビーム溶接によって、端部部品５０２に溶接してもよい。電子ビームは、間隙の底部の矢印「Ｈ」で示すように、端部部品５０２と側面部品５０４との間の間隙に焦点を合わせ、矢印「Ｉ」で示すように上方に移動させてもよい。図５Ａに示すように、電子ビームは、加工領域の外側から間隙に焦点を合わせる。
【００２９】
図５Ｂは、２つの部品が溶接された後の図５Ａの等角図である。図５Ｃは、異なる角度からみた図５Ｂの等角図である。図５Ｂに示すように、外表面からの電子ビームの焦点を合わせるため、側面部品５０４および端部部品５０２の外表面には、縁部５０８、５１０で荒削りされた溶接部５０６がある。電子ビームが焦点を合わせていない他の表面は、端部部品５０２および縁部部品５０４の内表面の縁部５１２、５１４で示すように、はるかに滑らかであり、傷がない。
【００３０】
Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ１０チャンバは、２８８０〜３１３０ｍｍの基板を収容する大きさで形成され、かなり大きい。かなり大きいチャンバで実施される製造過程は、困難であり、費用がかかる。さらに、チャンバを製造するのが困難である。生産量を増大させるために、ロードロック室は、約２５０〜約３００℃から約１００〜１５０℃に基板を冷却するのに使用してもよく、さらに、ロードロック室の大気側のロボットがロードロック室から基板を取り出すことができるように、約４５〜約７５秒間通気される。
【００３１】
窒素またはアルゴンなどの通気ガス自体が伝導／対流しても、放熱により熱量および熱伝導が高いことから、適切な温度に基板を冷却するには十分でないことがある。言い換えると、ロードロック室の表面の放射率は、基板を冷却する因子となりうる。放射率の問題に対処するために、表面は、陽極酸化してもよく、塗装してもよく、ビーズ吹き付けしてもよい。ほとんどの陽極酸化、ビーズ吹き付けまたは塗装を実施する設備が、Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ１０チャンバと同じ大きさのチャンバを収容するほど十分大きくない。そこで、本願明細書に開示する高放射率コーティングは、魅力的な選択である。
【００３２】
特定の光の波長を吸収するために、真空コーティング技術を用いてもよい。一実施形態では、コーティング材はアルミニウムを含んでもよい。高放射率コーティングは、チャンバの表面積をコーティングしていない表面に比して２０００倍増大させることができ、さまざまな光の波長で放射率を制御する。コーティングは、チャンバの小型部品に直接施すか、チャンバに接触する表面に感圧接着剤を有するアルミ箔を広げることによって適用することができる。アルミ箔ロールは、陽極酸化、ビーズ吹き付けまたは塗装などの表面処理を必要としない箇所にチャンバの表面にコーティングしてもよく、このため、物流コストを追加することなくコーティングすることができる。全コストは、陽極酸化に比して１／３減少することができる。また、アルミニウムコーティング材を塗布すれば、生態学的にクリーンとなり、有害廃棄物が出ない。
【００３３】
高放射率コーティングは、約４５〜約７５秒で約２５０〜約３００℃から約１００〜約１５０℃に基板を冷却可能にすることによって、冷却回数を減少させるのに寄与することができる。一実施形態では、高放射率コーティング材は、放射率が約０．７〜約０．９であってよい。高放射率コーティング材は、厚さが約０．３〜約１４マイクロメートルであってよい。別の実施形態では、高放射率コーティング材は、厚さが約５〜約７マイクロメートルであってよい。別の実施形態では、高放射率コーティング材は、厚さが約５〜約７マイクロメートルであってよい。別の実施形態では、高放射率コーティング材は、厚さが約７〜約１４マイクロメートルであってよい。別の実施形態では、高放射率コーティング材は、厚さが約６〜約１４マイクロメートルであってよい。一実施形態では、高放射率コーティング材は、複数の層を含んでもよい。Ａｃｋｔａｒ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ社（イスラエル）から好適な高放射率コーティングを購入してもよい。
【００３４】
高放射率コーティング材は、巻き枠からコーティング材を単純に広げ、コーティングされる表面にコーティング材を押圧して、コーティングされる表面にコーティング材の接着面を接着することによって塗布してもよい。一実施形態では、高放射率コーティング材は、幅が約１８〜約２２ｃｍで、長さが約３．１〜約３．３メートルであってよい。高放射率コーティング材は、チャンバの操作を妨げないかぎり、必要に応じて、チャンバの全露出面に塗布してもよい。
【００３５】
図６は、一実施形態によるコーティングされたチャンバの表面の概略上面図である。図６に示す板６００は、ロードロック室内環境の上部板または底部板であってよく、図１に示すトリプルスロットロードロック室を含むロードロック室のあらゆる表面であってもよい。上部板および底部板はそれぞれ、加工領域と隣接する構成要素の露出表面積が最も広い。側面部品および端部部品は、上部板および端部板よりそれぞれ小さい。さらに、端部板は、基板が加工領域に出入りすることができる大きさに形成され、全長に亘って延びる開口部を有する。側面部品は、加工領域を真空に導くことができるように延びる開口部を有する。さらに、側面部品の開口部は、チャンバ内で計測を実施できるようにしてもよく、計測してチャンバにガスを導入できるようにしてもよい。
【００３６】
一実施形態では、ロードロック室の本体は、アルミニウムを含んでもよい。別の実施形態では、ロードロック室の本体は、陽極酸化アルミを含んでもよい。アルミニウムおよび陽極酸化アルミは、反射率が高く、放射率が低い。アルミニウムは、放射率係数が、２５℃で０．０２、１００℃で０．０３、５００℃で０．０６である。一方、陽極酸化アルミは、放射率係数が、１９９℃で０．１１、５９９℃で０．１９である。アルミニウムは、最も広く使用される反射性材料の１つである。アルミニウムは、反射率が平均して約９０パーセントより大きい。陽極酸化アルミは、アルミニウムほど反射しないが、反射率は依然として５０パーセントより大きい。
【００３７】
基板は、搬送室からロードロック室に入る時点では、工場インターフェイスの温度より高い温度になる可能性がある。このため、ロードロック室は、基板温度を下げるのに使用することができる。表面の反射率が高いと、基板から熱伝導量がそれほど良くない可能性がある。板６００の露出表面に高放射率コーティング材６０２を重ねてもよい。高放射率コーティング材６０２は、反射率が約４パーセント未満であり、放射率係数が約０．１９より大きい。このため、高放射率コーティング材６０２は、熱伝導に有用となりうる。高放射率コーティング材６０２は、ロードロック室を通り抜ける基板を妨げたり、汚染したりすることなく、真空状態に曝露するのに十分となりうる。高放射率コーティング材６０２は、連続してもよく、間隙６０４によって間隔をあけて配置してもよい。高放射率コーティング材６０２は、板６００の矢印「Ｋ」で示す実質的に全幅と、矢印「Ｌ」で示す幅にわたって延伸してもよい。
【００３８】
図７は、別の実施形態による板７００などのコーティングされたチャンバの表面の等角図である。図７に示すように、コーティング材７０４の帯に対して垂直にコーティング材７０４を横切って、基板支持体７０２を渡してもよい。基板支持体７０２は、ロードロック室内で基板を支持するために、垂直に延びる１または複数の基板支持体ピン７０６を有してもよい。基板は、エンドエフェクタを有するロボットによってチャンバに運び込まれる。エンドエフェクタは、基板支持体７０２間に狭装し、基板が基板支持体ピン７０６に静置するまで降下する。
【００３９】
本願明細書に開示する実施形態は、溶接および高放射率コーティングに用いるロードロック室に言及しているが、溶接および高放射率コーティングは、搬送室や処理チャンバなどの他のチャンバで用いてもよいことを理解する必要がある。さらに、溶接は、チャンバが高放射率コーティング材で覆われていない場合でも、チャンバを製造するのに用いてもよい。さらに、高放射率コーティング材は、チャンバが本願明細書に開示する溶接技術によって製造されない場合でも、チャンバを覆ってもよい。一実施形態では、チャンバは、高放射率コーティングのほかにも、本願明細書に記載する溶接概念も含む。
【００４０】
高放射率コーティング材でチャンバ内の１または複数の表面をコーティングすることによって、基板からの熱伝導が、露出した裸アルミニウム表面や陽極酸化アルミ表面に比して速い速度で発生することができる。さらに、隅部から間隔をあけて配置される位置に別個の部品を互いに溶接する電子ビームによって、チャンバの本体は、費用対効果がさらに得られる方法で形成することができ、大型の鍛造装置を必要としない。
【００４１】
上の記載は、本発明の実施形態を示すが、本発明の他の実施形態や更に他の実施形態を、本発明の基本範囲から逸脱することなく考案してもよく、本発明の範囲は、本願の特許請求の範囲によって定義される。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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