(57)【要約】第１の態様においては、第１の基板処理システムが、提供され、その第１の基板処理システムは、（１）基板を運搬することができる複数の開口を有するチャンバ、（２）複数の開口中の、第１の開口に結合された基板キャリアオープナー、（３）複数の開口中の第２の開口に結合された熱処理チャンバ、および、（４）基板クランプ・ブレードと、高温基板を運搬するように適合されたブレードとを有するチャンバ内に含まれるウエハ・ハンドラー、を含む。その他の様々な態様が提供され、同様に、これらの、そして、その他の態様に基づいた方法およびコンピュータプログラムプロダクトが提供される。
2005518655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理システムであって、
複数の開口を有し、基板を前記複数の開口を介して運搬することができる、チャンバと、
複数の開口中の、第１の開口に結合された基板キャリアオープナーと、
複数の開口中の、第２の開口に結合された熱処理チャンバと、
前記チャンバ内に含まれ、基板クランプ・ブレードと高温基板を運搬するように適合されたブレードとを有するウエハ・ハンドラーと、
を備えた基板処理システム。
【請求項２】
基板クランプ・ブレードと、高温基板を運搬するように適合されたブレードとが、垂直に積み重ねられた、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
ウエハ・ハンドラーが、上昇するように適合され、それによって、クランプ・ブレードおよび高温基板を運搬するように適合されたブレードの中の所望される一方を所望される高さに配置する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
高温基板を運搬するように適合されたブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
基板クランプ・ブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
高温基板を運搬するように適合されたブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記チャンバ内に含まれるトラックを更に備え、ウエハ・ハンドラーが、前記トラックに沿って移動するように前記トラック上に取り付けられた、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記複数の開口中の、第２の開口を選択的に密封するバルブアセンブリを更に備え、前記バルブアセンブリが、
第１の側部に存在する第１の開口と、敷居部分とを備えたハウジングであり、前記ハウジングが、開口を有するチャンバ表面に結合するように適合され、それによって、ハウジングの第１の開口およびチャンバ開口を介して、基板を移送することができ、敷居部分が、ハウジングの第１の開口とチャンバ開口との間に配置された、前記ハウジングと、
チャンバ開口を横切るガスのカーテンを供給するように適合された１つかまたはそれ以上の入口を有する前記敷居部分と、
選択的に、（１）チャンバ開口を密封し、かつ、（２）基板がチャンバ開口を通るのを妨げないように、チャンバ開口から後退する、ハウジング内に配置された密封面と、
を備えた、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
高温基板を運搬するように構成されたブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備え、クランプ・ブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
高温基板を運搬するように適合されたブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
クランプ・ブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出する検出器を備えた、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記チャンバ内に含まれる冷却ステーションを更に備えた、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
冷却ステーションが、複数の冷却プラットホームを備えた、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
複数の冷却プラットホームが、垂直に積み重ねられた、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
複数の冷却プラットホームが、加圧された流体を複数の冷却プラットホームへ供給する共通流体供給源によって冷却される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
高温基板を運搬するように構成されたブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備え、クランプ・ブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
高温基板を運搬するように構成されたブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
クランプ・ブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出する検出器を備えた、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記複数の開口中の、第２の開口を選択的に密封するバルブアセンブリを更に備え、前記バルブアセンブリが、
第１の側部に存在する第１の開口と、敷居部分とを備えたハウジングであり、前記ハウジングが、開口を有するチャンバ表面に結合するように構成され、それによって、ハウジングの第１の開口およびチャンバ開口を介して、基板を移送することができ、かつ、敷居部分が、ハウジングの第１の開口とチャンバ開口との間に配置され、敷居部分が、チャンバ開口を横切るガスのカーテンを供給するように構成された１つかまたはそれ以上の入口を有する、前記ハウジングと、
選択的に、（１）チャンバ開口を密封し、かつ、（２）基板がチャンバ開口を通るのを妨げないように、チャンバ開口から元の位置へ後退するように構成された、ハウジング内に配置された密封面と、
を備えた、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２０】
基板処理システムであって、
複数の開口を有し、基板を前記複数の開口を介して運搬することができる、チャンバと、
前記チャンバ内に含まれ、基板クランプ・ブレードと高温基板を運搬するように構成されたブレードとを有するウエハ・ハンドラーと、
を備えた基板処理システム。
【請求項２１】
基板クランプ・ブレードと高温基板を運搬するように構成されたブレードとが、垂直に積み重ねられた、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
ウエハ・ハンドラーが、上昇するように構成され、それによって、クランプ・ブレードおよび高温基板を運搬するように構成されたブレードの中の所望される一方を所望される高さに配置する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
高温基板を運搬するように構成されたブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備え、クランプ・ブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
高温基板を運搬するように構成されたブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２５】
クランプ・ブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出する検出器を備えた、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２６】
前記チャンバ内に含まれるトラックを更に備え、ウエハ・ハンドラーが、前記トラックに沿って移動するように前記トラック上に取り付けられた請求項２０に記載のシステム。
【請求項２７】
チャンバ内の複数の開口中の、１つを密封するバルブアセンブリを更に備え、前記バルブアセンブリが、
第１の側部に存在する第１の開口と、敷居部分とを備えたハウジングであり、前記ハウジングが、開口を有するチャンバ表面に結合するように構成され、それによって、ハウジングの第１の開口およびチャンバ開口を介して、基板を移送することができ、かつ、敷居部分が、ハウジングの第１の開口とチャンバ開口との間に配置され、敷居部分が、チャンバ開口を横切るガスのカーテンを供給するように構成された１つかまたはそれ以上の入口を有する、前記ハウジングと、
選択的に、（１）チャンバ開口を密封し、かつ、（２）基板がチャンバ開口を通るのを妨げないように、チャンバ開口から元の位置へ後退するように、ハウジング内に配置された密封面と、
を備えた請求項２０に記載のシステム。
【請求項２８】
高温基板を運搬するように構成されたブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備え、クランプ・ブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
高温基板を運搬するように構成されたブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】
クランプ・ブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出する検出器を備えた、請求項２７に記載のシステム。
【請求項３１】
前記チャンバ内に含まれる冷却ステーションを更に備えた、請求項２０に記載のシステム。
【請求項３２】
冷却ステーションが、複数の冷却プラットホームを備えた、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
複数の冷却プラットホームが、垂直に積み重ねられた、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
複数の冷却プラットホームが、加圧された流体を複数の冷却プラットホームへ供給する共通流体供給源によって冷却される、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３５】
基板ハンドラーであって、
基板クランプ・ブレードと、
高温基板を運搬するように構成されたブレードと、
を備えた基板ハンドラー。
【請求項３６】
基板クランプ・ブレードと高温基板を運搬するように構成されたブレードとが、垂直に積み重ねられた、請求項３５に記載の基板ハンドラー。
【請求項３７】
ウエハ・ハンドラーが、上昇するように構成され、それによって、クランプ・ブレードおよび高温基板を運搬するように構成されたブレードの中の所望される一方を所望される高さに配置する、請求項３６に記載の基板ハンドラー。
【請求項３８】
高温基板を運搬するように構成されたブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備え、クランプ・ブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた、請求項３５に記載の基板ハンドラー。
【請求項３９】
高温基板を運搬するように構成されたブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出するセンサーを備えた、請求項３５に記載の基板ハンドラー。
【請求項４０】
クランプ・ブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出する検出器を備えた、請求項３５に記載の基板ハンドラー。
【請求項４１】
センサーが、エミッターおよび検出器を備え、非屈折性材料が、エミッターおよび検出器の近くに配置され、それによって、放射された信号が、ブレードを通って検出器に結合するのを防止する、請求項３９に記載の基板ハンドラー。
【請求項４２】
基板を運搬する方法であって、
基板ハンドラーのクランプ・ブレードによって、第１の基板を取り出し、
クランプ・ブレードによって、第１の基板をクランプし、
クランプ・ブレードによって、第１の基板を熱処理チャンバに運搬し、
第１の基板を加熱するための熱処理チャンバ内において第１の基板を処理し、
高温基板を運搬するように構成された基板ハンドラーのブレードによって、加熱された第１の基板を熱処理チャンバから取り出し、
高温ブレードによって、加熱された第１の基板を運搬する、
ことを含む方法。
【請求項４３】
クランプ・ブレードによって基板を熱処理チャンバへ運搬することが、加熱された基板が高温ブレードによって運搬される速度よりも速い速度でなされる、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
加熱された第１の基板が、熱処理チャンバから取り出された後、加熱された第１の基板が、高温ブレードによって保持されたまま、クランプ・ブレードによって第２の基板を熱処理チャンバ内に配置することを更に含み、それによって、中断することなく、基板交換がなされる、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
基板を別の処理場所へ運搬する前に、クランプ・ブレードセンサーによって、クランプ・ブレードが基板を適切にクランプしたかどうかを検出することを更に含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
高温ブレードによって基板を運搬する前に、高温ブレードセンサーによって、基板が高温ブレード上に適切に配置されたかどうかを検出することを更に含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
クランプ・ブレードが、その上に基板が適切に配置されていることを検出する検出器を備えた、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
クランプ・ブレード上に基板が適切に配置されていないことが検出されると、エラーを通知し、適切に配置されていない基板を運搬するのを防止することを更に含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４９】
高温ブレード上に基板が適切に配置されていないことが検出されると、エラーを通知し、適切に配置されていない基板を運搬するのを防止することを更に含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項５０】
加熱された第１の基板を冷却プラットホームへ運搬することを更に含む請求項４４に記載の方法。
【請求項５１】
チャンバ内の開口を密封するように構成されたバルブアセンブリであって、
第１の側部に存在する第１の開口と、敷居部分とを備えたハウジングであり、前記ハウジングが、開口を有するチャンバ表面に結合するように構成され、それによって、第１の開口およびチャンバ開口を介して、基板を移送することができ、かつ、敷居部分が、第１の開口とチャンバ開口との間に配置され、敷居部分が、チャンバ開口を横切るガスのカーテンを供給するように構成された１つかまたはそれ以上の入口を有する、前記ハウジングと、
選択的に、（１）チャンバ開口を密封し、かつ、（２）基板がチャンバ開口を通るのを妨げないように、チャンバ開口から元の位置へ後退するように構成された、ハウジング内に配置された密封面と、
を備えたバルブアセンブリ。
【請求項５２】
ハウジングが、ハウジングの内部領域からガスを排出するように構成された１つかまたはそれ以上の開口を含む、請求項５１に記載のバルブアセンブリ。
【請求項５３】
システムであって、
チャンバ表面に開口を有するチャンバと、
チャンバ表面の開口を密封するように構成されたバルブアセンブリと、
コントローラと、を備え、
前記バルブアセンブリが、
第１の側部に存在する第１の開口と、敷居部分と、ハウジングの内部領域からガスを排出するように構成された１つかまたはそれ以上の開口と、を備えた前記ハウジングであり、前記ハウジングが、開口を有するチャンバ表面に結合するように構成され、それによって、第１の開口およびチャンバ開口を介して、基板を移送することができ、かつ、敷居部分が、第１の開口とチャンバ開口との間に配置され、敷居部分が、チャンバ開口を横切るガスのカーテンを供給するように構成された１つかまたはそれ以上の入口を有する、前記ハウジングと、
選択的に、（１）チャンバ開口を密封し、かつ、（２）基板がチャンバ開口を通るのを妨げないように、チャンバ開口から元の位置へ後退するように構成された、ハウジング内に配置された密封面と、を備え、
前記コントローラが、１つかまたはそれ以上の入口を通ってハウジングの内部領域へ流れ込むガスの量を制御し、かつ、１つかまたはそれ以上の開口を通ってハウジングの内部領域から流れ出るガスの量を制御するようにプログラムされた、
システム。
【請求項５４】
移送チャンバと、移送チャンバと処理チャンバとの間で基板を移送することのできる開口を有する、移送チャンバに結合された処理チャンバと、処理チャンバに結合され、かつ、処理チャンバの開口を選択的に密封するように構成され、処理チャンバの開口の近くに内部領域を有するバルブアセンブリと、を有する処理システムを提供し、
バルブアセンブリの内部領域を減圧し、
減圧することによってバルブアセンブリの内部領域から除去されるあらゆるガスを排出する、
ことを含む方法。
【請求項５５】
バルブアセンブリの内部領域を減圧することが、バルブアセンブリの内部領域を、処理チャンバおよび移送チャンバよりも小さい真空度に減圧することを含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
減圧することによってバルブアセンブリの内部領域から除去されるあらゆるガスを排出することが、処理チャンバの開口から放出されるガスが移送チャンバへ入り込む前に、そのガスを除去することを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
バルブアセンブリの内部領域を、処理チャンバおよび移送チャンバよりも小さい真空度に減圧することが、
不活性ガスを第１の流量でバルブアセンブリの内部領域に流し込み、
第１の流量よりも大きい第２の流量でバルブアセンブリの内部領域から不活性ガスを除去する、
ことを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
バルブアセンブリの内部領域を、処理チャンバおよび移送チャンバよりも小さい真空度に減圧することが、
バルブアセンブリの内部領域内における圧力レベルを検出し、
バルブアセンブリの内部領域の真空度が、処理チャンバおよび移送チャンバよりも小さくなるように、バルブアセンブリに流れ込むガスの流量およびバルブアセンブリから流れ出すガスの流量の少なくとも一方を調節する、
ことを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５９】
基板を処理チャンバの中へ挿入するのを可能にする開口を有する処理チャンバと、処理チャンバに結合され、処理チャンバの開口を選択的に密封するように構成され、かつ、処理チャンバの開口の近くに内部領域を有するバルブアセンブリとを有する処理システムを提供し、
バルブアセンブリの内部領域へガスを流し込み、それによって、処理チャンバの開口を横切るガスのカーテンを生成する、
ことを含む方法。
【請求項６０】
バルブアセンブリの内部領域を減圧し、
減圧することによってバルブアセンブリの内部領域から除去されるあらゆるガスを排出する、
ことを更に含む、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
バルブアセンブリの内部領域を減圧することが、バルブアセンブリの内部領域を、処理チャンバよりも小さい真空度に減圧することを含む、請求項５９に記載の方法。
【請求項６２】
基板を処理チャンバの中へ挿入するのを可能にする開口を有する処理チャンバと、処理チャンバに結合され、処理チャンバの開口を選択的に密封するように構成され、かつ、処理チャンバの開口の近くに内部領域を有するバルブアセンブリとを有する処理システムを提供し、
バルブアセンブリの内部領域を減圧し、それによって、処理チャンバの開口から放出されるガスを除去する、
ことを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の内容】
【０００１】
本出願は、２００１年７月１５日に出願された発明の名称が「Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ（処理システム）」（代理人整理番号第６０２２／Ｌ号）である米国特許仮出願第６０／３０５，６７９号に基づいて優先権を主張するものであり、その米国特許仮出願第６０／３０５，６７９号は、その全てが、ここに援用される。
【背景】
【０００２】
基板処理の分野においては、基板をハンドリングする速度と信頼性とを改善することによって、費用を大きく節減することができ、また、基板の品質を改善することができる。更に、フットプリント（すなわち、処理システムが占める投影設置面積）を減少させることによって、および／または、機器のコストおよび複雑さを減少させることによって、処理された基板１枚当たりのコストを減少させることができる。したがって、処理速度を改善し、機器のコストおよび複雑さを減少させ、および／または、基板が微粒子に曝される可能性を減少させる基板処理システムが、要求されている。
【概要】
【０００３】
熱い基板および冷たい基板の両方を移送する本発明による基板処理システムが提供され、同様に、システム内において基板を移送しかつ処理するための本発明による方法が提供される。また、基板ハンドラーブレード上の基板を検知するための、有毒な処理ガスが周囲環境に流れ出るのを防止するために換気バルブアセンブリを使用するための、さらに／または、移送チャンバ内の基板を冷却するための、本発明による装置および方法が、使用される。図面および以下の説明から明らかなように、そのような装置および方法のそれぞれは、本発明によるシステムとともに使用されてもよく、あるいは、その他の処理システムおよび方法とともに使用されてもよい。
【０００４】
より詳細には、本発明の第１の態様においては、第１の基板処理システムが提供され、その第１の基板処理システムは、（１）複数の開口を有するチャンバであって、その開口を介して基板を運搬することができる、上記チャンバ、（２）複数の開口中の、第１の開口に結合された基板キャリアオープナー、（３）複数の開口中の第２の開口に結合された熱処理チャンバ、および、（４）基板クランプ・ブレードと、高温基板を運搬するように適合されたブレードとを有するチャンバ内に含まれるウエハ・ハンドラー、を含む。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、第２の基板処理システムが提供され、その第２の基板処理システムは、（１）複数の開口を有するチャンバであって、その開口を介して基板を運搬することができる、上記チャンバ、および、（２）基板クランプ・ブレードと高温基板を運搬するように適合されたブレードとを有するチャンバ内に含まれるウエハ・ハンドラー、を含む。
【０００６】
本発明の第３の態様においては、基板ハンドラーが、提供され、その基板ハンドラーは、（１）基板クランプ・ブレード、および、（２）高温基板を運搬するように適合されたブレード、を含む。
【０００７】
本発明の第４の態様においては、チャンバ内の開口を密封するように適合されたバルブアセンブリが、提供される。バルブアセンブリは、第１の側部に存在する第１の開口と敷居部分とを有するハウジングを含む。そのハウジングは、内部に開口を有するチャンバ表面に結合するように適合され、それによって、第１の開口およびチャンバ開口を介して、基板を移送することができ、かつ、敷居部分は、第１の開口とチャンバ開口との間に配置される。敷居部分は、チャンバ開口を横切るガスのカーテンを供給するように適合された１以上の入口を有する。バルブアセンブリは、更に、ハウジング内に配置された密封面を含み、選択的に、（１）チャンバ開口を密封し、かつ、（２）基板がチャンバ開口を通るのを妨げないように、チャンバ開口から後退する。その他の様々な態様が提供され、これらの、その他の態様に基づいた本発明の方法およびコンピュータプログラムプロダクトが提供される。
【０００８】
本発明のその他の特徴および態様が、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、および、添付の図面からより完全に明らかとなる。
【詳細な説明】
【０００９】
図１は、本発明による処理システム１１の平面図である。処理システム１１は、複数の開口１５ａ〜１５ｄを有するチャンバ１３を備え、それらの開口１５ａ〜１５ｄを介して、基板を移送することができる。それぞれの開口１５ａ〜１５ｄは、好ましくは、同じ高さ（ここでは、ウェーハ交換高さと呼ばれる）に配置される。図示される実施形態においては、開口１５ａ〜１５ｂは、チャンバ１３の第１の側部に配置され、開口１５ｃ〜１５ｄは、チャンバ１３の、第１の側部の反対側にあるチャンバ１３の第２の側部に配置される。密封されたウェーハキャリヤを開くように適合されたステーション１７ａ（すなわち、ポッドオープンステーション１７ａ）が、開口１５ａに結合され、ポッドオープンステーション１７ｂが、開口１５ｂに結合される。ポッドオープンステーションは、この分野において良く知られているものであり、例として役に立つポッドオープンステーションが、２０００年７月４日に発行された米国特許第６，０８２，９５１号に詳細に記載されており、それに開示されたものの全てが、ここに、援用される。
【００１０】
開口１５ｃ〜１５ｄに結合されているのは、Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ  ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓによって製造された市販のＲＡＤＩＡＮＣＥ（商標）  Ｃｈａｍｂｅｒのような熱処理チャンバ１９ａ〜１９ｂであり、あるいは、基板の温度を、例えば、７０℃以上に、好ましくは、約６００℃にまで上昇させるその他のどのようなチャンバであってもよい。
【００１１】
冷却ステーション２１が、チャンバ１３内に含まれてもよく（例えば、基板ハンドラーと同じ基準プレートに結合され、チャンバ開口よりも高い位置に存在する）、そして、この分野においては良く知られているように、基板を支持および冷却するようになされた１つかまたはそれ以上のプラットホームを備えてもよい。本発明による冷却ステーションが、図４Ａ〜図４Ｅに示され、それらを参照して、以下で説明される。
【００１２】
また、チャンバ１３内に含まれているものは、十分な距離だけ延びるトラック２３であってもよく、それによって、そのトラックに沿って移動するように結合された基板ハンドラーは、ポッドオープンステーション１７ａ〜１７ｂ、処理チャンバ１９ａ〜１９ｂ、または、冷却ステーション２１のいずれかから基板を取り出し、あるいは、それらのいずれかに基板を配置することができる。トラック２３に沿って移動するように取り付けられているのは、基板ハンドラー２５（図２）であり、その基板ハンドラー２５は、図３Ａに示されるように、基板をその上の適切な位置にクランプするように適合されたブレード（すなわち、クランプ・ブレード２７）と、図３Ｂに示されるように、熱い基板、例えば、７０℃以上の温度、また、一実施形態においては、約６００℃かまたはそれ以上の温度を有するような基板を運搬するように構成されたブレード（すなわち、ホットブレード２９）とを有する。また、基板ハンドラー２５は、一対の垂直に積み重ねられた個々に伸張可能なアーム３０ａ〜３０ｂを備えてもよく、アーム３０ａ〜３０ｂのそれぞれは、図２の側面図に示されるように、それに結合されたクランプ・ブレード２７およびホットブレード２９の一方を有する。
【００１３】
本発明によるホットブレード２９を除けば、基板ハンドラー２５は、Ｙａｓｋａｗａ  Ｊａｐａｎによって製造された市販のロボットであってもよい。例えば、基板ハンドラー２５は、中央キャニスター３２（図２）を使用してもよく、その中央キャニスター３２は、少なくとも１８０°だけ回転し、かつ、それに結合された個々に伸張可能な２つのロボットアーム（例えば、図３Ｃに示されるアーム３０ａ〜３０ｂ）を有する。したがって、キャニスター３２が、上昇し、降下し、または、回転すれば、それと一緒に、２つのアームは、上昇し、降下し、回転する。２つのアームは、垂直方向にずれており（図２）、そのために、一方のアームに結合されたブレード（例えば、ホットブレード２９）は、他方のアームに結合されたブレード（例えば、クランプ・ブレード２７）の上方に（フットプリントと略同じ場所に）位置する。基板を開口に挿入しまた開口から取り出すために、中央キャニスター３２は、適切なブレードを開口のある高さの位置まで上昇させる。トラックを使用せずに、満足できるリーチを有するその他のロボット構成が、使用されてもよい。また、２つのロボットが、チャンバ１３内に含まれてもよく、したがって、トラック２３は、省かれてもよい。
【００１４】
個々に伸縮可能な２つのアーム３０ａ〜３０ｂと、それらに結合されたクランプ・ブレード２７およびホットブレード２９とによって、処理システム１１は、従来の熱処理システムよりもはるかに効率的に基板を移送することができる。クランプ・ブレード２７は、基板をクランプするための機構を含むので、クランプ・ブレード２７は、クランプ機構を含まないブレードよりも素早く基板を運搬することができる。その他のクランプ機構が、使用されてもよいが、例としてのクランプ機構が、図３Ａの平面図に示される。そのクランプ機構は、プランジャー３１および一対のエッジストップ３３を備える（例えば、少なくとも１つの実施形態においては、ＶＥＳＰＥＬまたはＰＥＥＫのような高温材料から製造される）。動作時、クランプ・ブレード２７が、クランプ・ブレード２７に基板（図示しない）を、ポッド（例えば、ポッドオープンステーション１７ａ〜１７ｂの１つに配置された）、処理チャンバ１９ａ〜１９ｂ、または、冷却ステーション２１から持ち上げさせるプログラムされたシーケンスからなる運動を完了すると、コントローラＣは、エッジストップ３３とプランジャー３１との間に基板がしっかりと保持される位置までプランジャー３１を徐々に前方へ動かす。プランジャー３１は、光検出器（以下で説明される）とお互いに作用するように設計され、それによって、基板が適切にクランプされたかどうかを検出することができる。
【００１５】
図３Ａに示される実施例においては、プランジャー３１は開口３５を有し、これは、適切に配置された基板のエッジにプランジャー３１が接触する位置にあるときにのみエミッター３７から放射された光ビームＬ１が開口３５を通過するように（そして、光センサー３９に入射するように）配置されている。その他の、あらゆる位置においては、プランジャー３１の中実部分が、光ビームＬ１を遮断する。このように、プランジャー３１が、それの引っ込んだ位置にあるとき（クランプ・ブレード２７上に基板を配置する前）、および、適切に配置された基板のエッジにプランジャー３１が接触すべき位置を越えてプランジャー３１が突き出ているときのいずれの場合においても、光ビームは、検出されない。
【００１６】
光センサー３９に結合されたコントローラ（例えば、図３Ａに示されるコントローラＣ）は、プランジャー３１が、基板をクランプする適切な位置を越えて突き出たとき、クランプするのに失敗したことを通知する信号を送出し、クランプ・ブレード２７が、移動するのを止めさせてもよい。このように、より少ない数のセンサーを決められた位置に取り付ければよいので、クランプ・ブレード２７によって、基板をより速く移送することができるとともに、処理システム１１を、よりコストのかからないものにすることができる。エミッター３７および光センサー３９は、一般的などのような光源および検出器から構成されてもよい。
【００１７】
図３Ｂの上面斜視図に示されるように、センサーをホットブレード２９に結合することによって、処理システム１１のコストを従来のシステムに比較して更に減少させることができる。ホットブレード２９は、図示されるような支持ブラケット部分２９ａおよびブレード部分２９ｂを有する。ホットブレード２９は、光エミッター４１および光検出器４３を有し、それらの光エミッター４１および光検出器４３は、適切に配置された基板Ｓが、それらの光エミッター４１と光検出器４３との間を光ビームＬ２が通過するのを遮断するように配置される（高温光ファイバケーブル４４ａ、４４ｂ、および、光ファイバー支持ブラケット４４ｃ、４４ｄを使用することによって）。熱い基板との接触に耐えるように、ホットブレード２９は、石英またはそれに類似する高温材料から構成されてもよい。エミッター４１からの光が、（矢印４５によって示されるように）石英ブレード２９と結合し、石英を通過し、光検出器４３に到達するのを防止するために、ホットブレード２９のエミッターに隣接する部分および検出器に隣接する部分は、炭化ケイ素のような非屈折性コーティング材料によって被覆されてもよい。例えば、反射した光を誤って検出するのを防止するために、エミッターおよび／または検出器は、金属によって取り囲まれてもよく、また、ビーム利得しきい値は、（例えば、適切な増幅器によって）反射および屈折を補償するように調節されてもよい。このように、ホットブレード２９は、エミッター４１によって放射された光ビームＬ２を検出器４３が受信しない場合には、基板がホットブレード２９上に適切に配置されたことを検出し、光ビームＬ２からの光信号が検出された場合には、基板が存在しないかまたは不適切に配置されたことがわかる。基板がホットブレード２９上に適切に配置されているはずなのに、光ビームが遮断されていない場合には、コントローラＣ（図３Ａ）は、ホットブレード２９の移動を中止してもよい。
【００１８】
少なくとも１つの実施形態においては、ホットブレード２９の支持ブラケット部分２９ａは、ステンレス鋼の石英／金属支持ブラケットによって構成されてもよく、ブレード部分２９ｂは、（石英／金属プレート２９ｃを介して結合された）石英によって構成されてもよい。その他の材料が、使用されてもよい。
【００１９】
クランプ・ブレード２７およびホットブレード２９のいずれもが、基板がクランプ・ブレード２７またはホットブレード２９上に適切に配置されたことを検知するように適合されたセンサーを有するので（例えば、どちらのブレードも組み込み型のウェーハオンブレードセンサーを使用する）、固定型の「基板オンブレード」センサーを必要としない。基板ハンドラー２５は、クランプ・ブレードおよびホットブレードの両方を備えるので、以下の動作説明からわかるように、相当な高速化を達成することができる。
【００２０】
動作時、基板キャリアポッドが、ポッドオープンステーション１７ａ上に配置され、ポッドのポッドドアが、開かれる。基板ハンドラー２５は、トラック２３に沿って、ポッドオープンステーション１７ａに関連する開口１５ａの前方の位置まで移動する。クランプ・ブレード２７が、ウェーハ交換高さの位置にあれば、基板ハンドラーの伸張可能なアーム３０ｂが伸びて、クランプ・ブレード２７を、開口１５ａを通ってポッドオープンステーション１７ａの中に挿入し、それによって、クランプ・ブレード２７は、第１の基板の下に配置される。基板ハンドラー２５は、わずかに上昇し、それによって、クランプ・ブレード２７は、ポッドの内部支持体から第１の基板を持ち上げる。コントローラＣには、基板が、クランプ・ブレード２７上の所定の位置にあるかどうかがわかり、プランジャー３１（図３Ａ）が、駆動され、それによって、エッジストップ３３に向かってゆっくりと移動し、基板を前方へ丁寧に押し動かし、それによって、基板は、プランジャー３１とエッジストップ３３との間の所定の位置に保持される。
【００２１】
上述したように、クランプ・ブレードセンサー（例えば、光エミッター３７および光センサー３９）は、基板が適切にクランプされたことを検出することができる。基板が適切にクランプされたと判定されると、伸張可能なアーム３０ｂは、引っ込み、基板ハンドラー２５が、クランプ・ブレード２７を回転させ、開口１５ｃ（図１）の方へ向かせ、（必要であれば）トラック２３に沿って移動し、クランプ・ブレード２７を開口１５ａの前に配置する。開口１５ｃが開き、伸張可能なアーム３０ｂが伸びて、処理チャンバ１９ａ内に含まれるウェーハ支持体（図示しない）の上方の位置へ第１の基板を挿入する。基板は、クランプ・ブレード２７上にクランプされているので、全ての上述した基板運搬ステップは、より速い速度でなされてもよい。
【００２２】
処理チャンバ１９ａ内に運搬されると、プランジャー３１（図３Ａ）が、引っ込み、処理チャンバ１９ａ内に含まれるリフト機構（図示しない）によって、および／または、クランプ・ブレード２７を降下させることによって、第１の基板が、クランプ・ブレード２７から持ち上げられ、それによって、第１の基板を複数の支持ピンまたはその他の支持構造体（図示しない）上に移送する。その後、上述したシーケンスが、繰り返され、クランプ・ブレード２７が、第２の基板を処理チャンバ１９ｂ内に配置する。第１の基板の熱処理が、完了するとすぐに、ホットブレード２９が、ウェーハ交換高さに配置され、開口１５ｃが開き、伸張可能なアーム３０ａが伸び、ホットブレード２９が、熱い第１の基板を回収する（例えば、熱い第１の基板を支持ピンから持ち上げる）。その後、ホットブレード２９は引っ込み、基板ハンドラー２５が、クランプ・ブレード２７をウェーハ交換高さの位置まで上昇させる。そして、クランプ・ブレード２７が伸びて、第３の基板を処理チャンバ１９ａの中へ挿入する。このように、熱い（処理された）基板／冷たい（未処理の）基板を交換することができるばかりでなく、中断することなく（すなわち、処理された基板を配置するために、また、未処理の基板を取り出すために、基板ハンドラー２５が、他の場所へ移動することを必要とせずに）交換することもできる。その後、熱い第１の基板は、冷却ステーション２１の支持シェルフ（図示しない）へ運ばれ、そして、支持シェルフに移されてもよい（例えば、支持シェルフのリフト機構を介しておよび／またはホットブレード２９を降下させることによって）。支持シェルフ上に配置されると、第１の基板は冷却される（例えば、空気冷却、または、図４Ａ〜図４Ｅに示されるような冷却されたプレートを介した冷却）。
【００２３】
その後、基板ハンドラー２５は、処理された熱い第２の基板を処理チャンバ１９ｂから取り出し、冷却のためにその第２の基板を冷却ステーション２１に運搬するのに、ホットブレード２９を使用してもよい。第１の基板が、十分な時間、冷却されたならば、クランプ・ブレード２７は、冷却された第１の基板を冷却ステーション２１から取り出し、その第１の基板を迅速にポッドオープンステーション１７ａに戻してもよい。
【００２４】
上述したことから明らかなように、本発明による処理システム１１は、基板を運搬するのにそれらが熱くないときには常にクランプ・ブレードを使用することによって、スループットを増加させることができる。また、クランプ・ブレード２７およびホットブレード２９のいずれもが、基板の適切なクランプおよび配置を確認する基板センサーを有することができるので、処理システム１１は、処理システム１１内の様々な位置（例えば、基板の交換がなされるそれぞれの場所の前）にさもなければ配置される固定型の基板オンブレードセンサー（例えば、ブレード上に配置されていないセンサー）にかかる余計なコストを回避することができる。
【００２５】
また、本発明による処理システム１１は、動作を更に向上させるために、その他の特徴を有してもよい。例えば、クランプ・ブレード２７および／またはホットブレード２９は、それぞれのブレードの先端に取り付けられかつ前方へ向けられた（ブレードが移動する方向へ向けられた）１つかまたはそれ以上のセンサーを有してもよい。１つかまたはそれ以上のセンサーは、ブレードが所定のスロットまたは場所の下にある位置へ移動する前に、その所定のスロットまたは場所に基板が存在することを検出してもよい。そのようなセンサーは、例えば、Ｙａｓｋａｗａ  Ｊａｐａｎによって製造されるような基板ハンドラーのブレード上に提供される。
【００２６】
図４Ａは、図１に示される冷却ステーション２１の例示的な第１の実施形態の斜視図である。冷却ステーション２１は、複数の冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃを含み、それらの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃのそれぞれは、以下で説明するように、半導体ウェーハを冷却するように構成される。３つの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃが、図４Ａに示されるが、冷却ステーション２１は、より少ないかまたはより多い冷却プラットホームを備えてもよいことがわかる。図４Ｂは、図４Ａに示される冷却ステーション２１の斜視図であり、最上段の冷却プラットホーム１０２ａの内部冷却構造を示す（以下で説明する）。
【００２７】
それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃは、（例えば、ろう付け、ボルト、ねじ、および／または、その他の何らかの締結技術によって）マニホルド１０４に結合され、そして、そのマニホルド１０４は、支持ブラケット１０６（例えば、アルミニウムまたはその他の何からの適切な材料）に結合される。図４Ｃは、図４Ａに示される冷却ステーション２１の斜視図であり、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの内部冷却構造をマニホルド１０４に結合する１つの方法（例えば、ろう付け）を示す。図４Ｄは、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの、内部冷却構造の斜視図である。
【００２８】
図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、複数のリフト機構１０８ａ〜１０８ｃが、支持ブラケット１０６に結合され、それらのリフト機構１０８ａ〜１０８ｃによって、（以下で説明するように）半導体ウェーハ（または、その他の基板）を、冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃ上に降ろし、あるいは、冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃから持ち上げることができる。それぞれのリフト機構１０８ａ〜１０８ｃは、リフト部分１１０ａ〜１１０ｃおよびリフト部分１１０ａ〜１１０ｃに結合されたリフトピン支持アーム１１２ａ〜１１２ｃを含む。それぞれのリフトピン支持アーム１１２ａ〜１１２ｃは、複数のリフトピン１１４ａ〜１１４ｃを含み、それらのリフトピン１１４ａ〜１１４ｃは、リフトピン支持アーム１１２ａ〜１１２ｃがリフト部分１１０ａ〜１１０ｃを介して上昇および降下すれば、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃに存在する孔（以下で説明する）から上昇および降下することができる。それによって、半導体ウェーハを、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃから持ち上げ、また、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃ上に降ろすことができる（例えば、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃから取りだし、また、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃ上に配置するために）。リフト機構１０８ａ〜１０８ｃは、例えば、１．６ｍｍの内径を有する空気圧シリンダを備えてもよいが、一般的などのようなリフト機構でも、同じように、使用することができる。１つの例としてのリフト機構は、Ｄｅｖｉｃｅ  Ｎｅｔ  ＥＶ  ｐｎｅｕｍａｔｉｃ  ｂｌｏｃｋである。それぞれのリフト機構１０８ａ〜１０８ｃは、リフトシリンダの位置を検出するためのセンサーを含んでもよい（例えば、２つかまたはそれ以上の一般的な電磁スイッチ）。リフトピン１１４ａ〜１１４ｃは、その上に配置されたセラミックのボールまたは先端部（図示せず）を有するステンレス鋼リフトピンから構成されてもよく、そのボールまたは先端部は、冷却中、半導体ウェーハに接触する。その他のリフトピン材料が、使用されてもよい。
【００２９】
本発明の一実施形態においては、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃは、冷却液パイプ１２０ａ〜１２０ｃ（図４Ｃおよび図４Ｄ）をすっぽりと包む上部１１６ａ〜１１６ｃおよび底部１１８ａ〜１１８ｃを備える。上部１１６ａ〜１１６ｃおよび底部１１８ａ〜１１８ｃは、例えば、ニッケルめっきしたアルミニウムまたはその他の適切な材料から構成されてもよく、また、何らかの適切な結合機構（例えば、ねじ、ボルト、接着剤等）によって、（それらの間に冷却液パイプ１２０ａ〜１２０ｃを挟んで）お互いに結合されてもよい。熱グリース（例えば、ＭＡＳＴＥＲＢＯＮＤ’ｓ  ＳＵＰＲＥＭＥ  １０ＡＯＨＴ）が、上部１１６ａ〜１１６ｃ、底部１１８ａ〜１１８ｃ、および、冷却液パイプ１２０ａ〜１２０ｃの間に使用され、それらの構成要素間の熱伝達を向上させてもよい。冷却液パイプ１２０ａ〜１２０ｃは、銅、ステンレス鋼、または、その他の適切な材料から構成されてもよい。一実施形態においては、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの上部１１６ａ〜１１６ｃは、黒い陽極処理アルミニウムである。
【００３０】
冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの別の実施形態においては、それぞれの冷却液パイプ１２０ａ〜１２０ｃは、上部１１６ａ〜１１６ｃおよび底部１１８ａ〜１１８ｃを鋳造するときに、上部１１６ａ〜１１６ｃと底部１１８ａ〜１１８ｃとの間に配置される（例えば、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃは、一体成形ユニットを備える）。そのような実施形態においては、冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃは、組み立てることを必要とせず、また、上部および／または底部（例えば、アルミニウム）が冷却液パイプ（例えば、ステンレス鋼または銅）を完全に取り囲むので、熱グリースを必要としない。上部／底部よりも高い融解温度を有する冷却液パイプが、好ましく、それによって、冷却プラットホームを成形中に、冷却液パイプが、変形することはない。
【００３１】
冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの精密な構造に関係なく、底部１１８ａ〜１１８ｃよりも厚いそれぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの上部１１６ａ〜１１６ｃを有することが望ましい場合もある。すなわち、冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの冷却液パイプが、冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの上面に近すぎると、上面の冷却液パイプのすぐ上にある領域を冷却しすぎる場合がある。より大きな（例えば、より厚い）上部１１６ａ〜１１６ｃは、より大きな熱質量を提供し、それによって、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃをより均一に冷却することができる。本発明の一実施形態においては、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの全体の厚さは、約１．０６２インチであるが、別の厚さが、用いられてもよい。
【００３２】
本発明の少なくとも１つの実施形態（図４Ｂ）においては、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの上部１１６ａ〜１１６ｃは、１つかまたはそれ以上の、（１）絶縁パッド１２２、（２）アライメントピン１２４、および、（３）リフトピン１１４ａ〜１１４ｃがそこを貫通することのできるスルーホール１２６、を含む。それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの底部１１８ａ〜１１８ｃは、リフトピンスルーホール（図示せず）を備えて、同じように構成されてもよい。
【００３３】
絶縁パッド１２２は、例えば、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの上面から上に約０．０４０インチだけ突き出た、窒化ケイ素、炭素、または、セラミックからなる１／４インチのボールのような、上部１１６ａ〜１１６ｃ内に部分的に埋め込まれた絶縁ボールを備えてもよい。絶縁パッド１２２は、例えば、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの上部１１６ａ〜１１６ｃに接合された高温エポキシ樹脂であってもよい。一実施形態においては、絶縁パッド１２２上に配置された半導体ウェーハが、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの上面に接触しないことを保証するために、適切な間隔を置いて配置された十分な数の絶縁パッド１２２が、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃ上で使用される。半導体ウェーハと冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃとがじかに接触するのを防止することは、（１）微粒子の生成を減少させ、（２）半導体ウェーハを不均一に冷却するのを抑制することができる（不均一に冷却すると、ウェーハは、不均一に冷却された部分が傷つき、あるいは、ウェーハを粉々にすることがある）。
【００３４】
一実施形態においては、絶縁パッド１２２上に配置された半導体ウェーハと、絶縁パッド１２２を使用する冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの上面との間に、０．０４０インチの空隙が、存在してもよい。異なる間隔の空隙を使用してもよい。埋め込まれたボールが、パッド１２２として使用される場合、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの上部１１６ａ〜１１６ｃに存在するボール穴の深さは、冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの上面とその中に配置された冷却液パイプ１２０ａ〜１２０ｃとの距離、および／または、冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの全体の厚さに影響を及ぼすことがある。
【００３５】
アライメントピン１２４は、例えば、石英またはその他の何らかの適切な材料から構成されてもよい。一実施形態においては、アライメントピン１２４は、ウェーハがそのピン１２４の表面を滑ることができるような角度を有する磨き石英から構成されてもよい（例えば、ウェーハが、ピン１２４に接触するとき、微粒子の生成を最小限に抑制するため）。１つの実施例としての角度は、それぞれのピンの中心軸から約２５°であるが、別の角度が、使用されてもよい。アライメントピン１２４によって、半導体ウェーハをそれぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃ上に正確に配置することができる。ウェーハを配置するときにアライメントピンを使用することは、この分野においては良く知られており、ここでは、更には説明しない。
【００３６】
図４Ｂおよび図４Ｃを参照すると、冷却プラットホーム１０２ａの冷却液パイプ１２０ａ（および、図４Ｄに示される冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの冷却液パイプ１２０ａ〜１２０ｃ）は、冷却液（例えば、水および／または冷媒）を冷却プラットホーム１０２ａに供給するように構成された中空管を備える。このように、上部１１６ａおよびその上に配置された半導体ウェーハを冷却することができる。図４Ｂを参照すると、本発明の一実施形態においては、冷却液パイプ１２０ａは、とりわけ、単一平面（例えば、図４Ｂに示されるｘ−ｙ平面）内に存在するように構成される。このようにして、冷却プラットホーム１０２ａの厚さが、減少する（冷却液パイプが完全には単一平面内に存在しない設計に比べれば）。そのような「複数平面」設計は、必要であれば、使用されてもよく、例えば、図４Ｅに示される。
【００３７】
図４Ｂおよび図４Ｃに示される冷却液パイプ１２０ａは、いずれもマニホルド１０４に結合された入口１２８および出口１３０を有する。一実施形態においては、入口１２８は、（図示されるように）冷却プラットホーム１０２ａの外縁の近くに配置され、出口１２８は、（図示されるように）冷却プラットホーム１０２ａの中心の近くに配置される。入口１２８は、冷却プラットホーム１０２ａの外縁の近くに配置されるが、これは、（１）冷却プラットホームの質量を最も大きく占める部分は、冷却プラットホーム１０２ａの外縁の近くに存在するからであり、また、（２）冷却液パイプ１２０ａを流れる冷却液は、入口１２８において最も冷たいからである。このようにして、「最も冷たい」冷却液が、冷却プラットホーム１０２ａの質量を最も大きく占める部分を冷却する。
【００３８】
冷却液パイプ１２０ａの残りの部分は、（図４Ｅに示される冷却プラットホーム１０２ａ’の渦巻状の冷却液パイプ１２０ａ’と異なり）入口１２８から冷却プラットホーム１０２ａに沿って出口１３０まで非渦巻状に曲がりくねって進む。すなわち、冷却液パイプ１２０ａが、入口１２８から出口１３０まで曲がりくねって進むとき、冷却液パイプ１２０ａは、直径が徐々により小さくなる一連の円形冷却液パイプ経路１３２ａ〜１３２ｆを形成する。それぞれの冷却液パイプ経路１３２ａ〜１３２ｆは、（内部へ渦巻状に進む冷却液パイプと異なり）それの経路に沿って半径方向にほぼ等しい間隔で冷却プラットホーム１０２ａを冷却する。それによって、冷却の均一性を増大させることができる。
【００３９】
直径が徐々により小さくなる円形冷却液パイプ経路１３２ａ〜１３２ｆを実現するために、冷却液パイプ１２０ａは、一連の屈曲部１３４ａ〜１３４ｅを備える（図４Ｃ）。本発明の少なくとも１つの実施形態においては、屈曲部１３４ａ〜１３４ｅは、（図４Ｃに示されるように）出口１３０のすぐ近くに配置される。屈曲部１３４ａ〜１３４ｅを出口１３０のすぐ近くに配置することは、（以下で更に説明するように）出口１３０のすぐ近くにより大きな冷却液パイプの表面積を提供することによって、冷却液が入口１２８から出口１３０まで流れるときに、冷却液が加熱されるのを補償することができる。屈曲部１３４ａ〜１３４ｅは、例えば、楕円形であってもよい。曲げる量は、冷却液パイプ１２０ａを流れる冷却液の流動抵抗を増加または減少させるように調整されてもよい。
【００４０】
少なくとも１つの実施形態においては、冷却液パイプ１２０ａは、冷却液パイプ１２０ａの入口１２８および出口１３０を、それぞれ、マニホルド１０４の入力パイプ１３２および出力パイプ１３４にろう付けすることによって、マニホルド１０４に結合される（図４Ａ）。冷却プラットホーム１０２ｂ〜１０２ｃの冷却液パイプ１２０ｂ〜１２０ｃは、同じように構成されてもよい。一実施形態においては、それぞれの冷却液パイプは、３／８インチの外径および０．４７５インチの内径の管から構成される。その他の寸法の管を用いてもよい（より大きな流量を可能にするより大きな寸法の管のような）。
【００４１】
冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃを冷却するために、水またはその他の何らかの冷却液が、圧力を加えて、マニホルド１０４の入力パイプ１３２に流し込まれる。例としての入力液圧には、６０〜８０ｐ．ｓ．ｉが含まれるが、その他の液圧が、使用されてもよい。それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの冷却液パイプ１２０ａ〜１２０ｃの流動抵抗が、ほぼ等しいと仮定すると、マニホルド１０４の入力パイプ１３２へ供給される冷却液は、ほぼ同時に、かつ、ほぼ同じ流量で、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃに流れ込むはずである。それによって、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃ（および、リフトピン１１４ａ〜１１４ｃによってその上に配置された何らかの半導体ウェーハ）を冷却することができる。
【００４２】
冷却液パイプ１２０ａ（および、冷却プラットホーム１０２ｂ〜１０２ｃの冷却液パイプ１２０ｂ〜１２０ｃ）に関しては、冷却液は、マニホルド１０４の入力パイプ１３２から冷却液パイプ１２０ａの入口１２８へ流れ込み、冷却液パイプ１２０ａを通り、出口１３０からマニホルド１０４の出力パイプ１３４へ流れ出る。図４Ｂおよび図４Ｃに示される実施形態においては、冷却液パイプ１２０ａの入口１２８と出口１３０とは、お互いの近くに配置される。それによって、マニホルド１０４の横方向の大きさを減少させることができる。
【００４３】
図４Ａ〜図４Ｃに示されるように、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃは、基本的には、円形であり、それによって、半導体基板の形状に合致し、かつ、冷却の均一性を増大させる。それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃのネック領域１３６ａ〜１３６ｃは、マニホルド１０４と同じ幅を有してもよい（図４Ａおよび図４Ｃに示されるように）。より小さいネック領域１３６ａ〜１３６ｃは、より均一な冷却をもたらすことができるが、より小さいネック領域１３６ａ〜１３６ｃは、また、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃを支持するのをより難しくすることに注意されたい。別の冷却プラットホームの形状を使用してもよい。
【００４４】
図４Ｂに示されるように、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃは、マニホルド１０４に対してプラットホーム１０２ａ〜１０２ｃを保持／位置合わせするためのロッド１３８ａ〜１３８ｂを収容する孔（図示しない）を備えてもよい。ねじ、ボルト、または、その他の留め具（図示しない）が、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃをマニホルド１０４に取り付けるのに使用されてもよい（例えば、それによって、冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃとマニホルド１０４とは直角をなす）。その他の締結技術が、同じように使用されてもよい。
【００４５】
冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃは、液体冷却ではなく空気冷却されてもよい。例えば、空気の流れを増加させるために、それぞれの冷却プラットホーム１０２ａ〜１０２ｃの底部１１８ａ〜１１８ｃを通気してもよい（例えば、ヒートシンクパターンを用いて）。
【００４６】
図５に示される分解側面図を参照すると、本発明によるバルブアセンブリ２１３が、処理システム１１内において使用されてもよく、または、チャンバＣＨの開口２１４を選択的に密封し、かつ、チャンバ開口２１４が密封されていないときに微粒子および／またはガスがチャンバＣＨ内へ流れ込みおよび／またはチャンバＣＨから流れ出るのを防止する機構から恩恵を受ける何らかのツール内において使用されてもよい。
【００４７】
バルブアセンブリ２１３は、密封されるべきチャンバ開口２１４の近くにアセンブリ２１３を結合するためのハウジング２１５を備えてもよい。ハウジング２１５は、少なくとも第１の開口２１７と、チャンバ開口２１４の近くに配置することのできる敷居部分２１９とを含み、その開口２１７を介して、基板をチャンバ開口２１４へ移送することができる。複数の入口２２０が、敷居部分２１９に形成され、チャンバ開口２１４を横切るガスのカーテンを供給するように構成されてもよい。ガスは、例えば、ガス供給源Ｓ（例えば、窒素、アルゴン、または、それらに類似するもののような不活性ガスの供給源）から供給されてもよい。わかりやすいように、１つの入口２２０だけがガス供給源Ｓに結合されているように示される。入口２２０は、例えば、ハウジング２１５の片側または両側に沿って配置されるなど、別の場所に配置されてもよい。
【００４８】
図５に示されるように、密封面２２１が、ハウジング２１５に結合され、そのハウジング２１５に対して上昇および降下するように構成されてもよく、それによって、選択的に、（１）チャンバ開口２１４を密封し、（２）チャンバ開口２１４から元の位置へ後退する。
【００４９】
更に、１つかまたはそれ以上の開口２２３（真空ポンプＰに結合されてもよい）が、ハウジング２１５に提供され、それによって、その開口２２３を介して、ガス供給入口２２０から流れ込むガスを排気することができる。わかりやすいように、１つの入口２２３だけがポンプＰに結合されているように示される。開口２２３は、例えば、ハウジング２１５の片側または両側に沿って配置されるなど、別の場所に配置されてもよい。
【００５０】
一実施形態においては、ガス供給源Ｓは、省かれてもよく、そして、処理チャンバＣＨを開く前に、ハウジング２１５の内部領域が処理チャンバＣＨよりも低い圧力であることを保証するために、ハウジング２１５の内部領域が、（ポンプＰによって）減圧されてもよい。それによって、微粒子が、開いた処理チャンバＣＨの中へ流れ込むのを防止することができる。更に、バルブアセンブリの排気開口２２３を介して、処理チャンバＣＨ内に残っているかもしれないどんなガスをも吸い出すことができる。別の実施形態においては、真空ポンプＰは、省かれ、ガス供給源Ｓだけが、使用されてもよい。
【００５１】
バルブアセンブリ２１３の密封面２２１は、膨張式部材２２５に結合されてもよく、その膨張式部材２２５は、選択的に膨張および収縮することができ、それによって、密封面２２１をチャンバ開口２１４に選択的に押しつけ、そして、密封面２２１をチャンバ開口２１４に押しつけられた状態から元に戻すことができる。一実施形態においては、一対の密封面（例えば、第１および第２の密封プレート２２１および２２７）が、膨張式部材２２５の両側に配置されてもよく、それによって、膨張式部材２２５の膨張が、第１の密封プレート２２１をチャンバ開口２１４に押しつけ、かつ、第２の密封プレート２２７をハウジング２１５の開口２１７に押しつける。例として役に立つ密封面２２１および２２７、および、膨張式部材２２５が、２００２年２月１９日に発行された発明の名称が「Ｉｎｆｌａｔａｂｌｅ  Ｓｌｉｔ／Ｇａｔｅ  Ｖａｌｖｅ（膨張式スリット／ゲートバルブ）」である米国特許第６，３４７，９１８号および２０００年７月８日に出願された発明の名称が「Ｖａｃｕｕｍ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｄｏｏｒ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ（バキュームアシステッドドアアセンブリ）」である米国特許仮出願第６０／２１６，９１８号に説明されており、それらの両方が、本発明による敷居部分２１９を含むように変更されてもよいバルブアセンブリを説明しており、これらの２つの特許は、その全てが、ここに、援用される。
【００５２】
動作時、密封面２２１が、チャンバ開口２１４に接触した状態から元の位置へ後退するときにはいつも、不活性ガス（例えば、ガス供給源Ｓからの窒素）が、敷居部分２１９に形成された複数の入口２２０を介して、供給される。ガスの供給は、例えば、チャンバ開口２１４の密封を解除する直前に開始されてもよい。一実施形態においては、チャンバＣＨ内における処理を制御するのに使用される場合もありあるいは使用されない場合もあるコントローラ２２９が、圧力検出器Ｄ（その中の１つだけが図５に示される）に結合され、その圧力検出器Ｄは、処理チャンバＣＨからおよび／またはバルブアセンブリ２１３の内部領域から圧力測定値を得る。また、コントローラ２２９は、バルブアセンブリ２１３の内部領域を減圧し、および／または、バルブアセンブリ２１３の内部領域へガスを供給するのを制御するために、ポンプＰおよびガス供給源Ｓに結合されてもよい。コントローラ２２９は、バルブアセンブリ２１３の内部領域における圧力を調節してもよい（例えば、内部領域に不活性ガス（もしあれば）が流れ込む量よりも大きな吸い出し量でその領域を減圧することによって、それによって、汚染物質が、処理チャンバＣＨに入り込むのを防止し、および／または、それによって、もしかすると有害であるかもしれないチャンバガスが、それらが処理チャンバＣＨから流れ出るとすぐに、除去される）。
【００５３】
層流カーテンのガスが、絶え間なく、チャンバ開口２１４を横切って流れるように、入口２２０の直径および間隔が、ガスの流量とともに選択される。このように、入口２２０からのガス流は、すぐに、チャンバ開口２１４から流れ出るかもしれないあらゆる化学物質を排気装置（例えば、開口２２３を介して）へ運び出す。例えば、本発明によるバルブアセンブリ２１３が、処理システム１１（図１）内において使用されると、処理チャンバ１９ａ〜１９ｂ内において使用される有害なあらゆる化学物質が移送チャンバ１３に入り込むのを防止することができる。本発明によるスリットバルブアセンブリ２１３は、大気圧に維持された（また、したがって、真空チャンバのように減圧およびパージがなされない）チャンバと、処理チャンバが真空または大気圧において動作するにせよ、しないにせよ、有毒ガスを使用する処理チャンバ（例えば、アンモニウムイオンを使用する窒化処理を行うチャンバ）との間を密封するのに使用される場合にとりわけ有益である。例えば、バルブアセンブリ２１３の使用は、処理チャンバＣＨがドライ酸化処理を行う場合、好ましいかもしれない。
【００５４】
入口２２０の数および出口２２３の数は、同じでなくてもよく、また、入口および／または出口は、適切などのような形状を有してもよい（例えば、円形、正方形等）。コントローラ２２９は、（１）バルブアセンブリ２１３の内部領域における圧力レベルを検出し（例えば、検出器Ｄによって）、（２）バルブアセンブリ２１３へのガスの流れを制御／調節し（例えば、ガス供給源Ｓの圧力調整器、流量制御装置等（図示しない）、によって）、および／または、（３）バルブアセンブリ２１３からガスを吸い出すのを制御／調節するために（例えば、ポンプＰの絞り弁（図示しない）によって、ポンプＰの速度を変化させることによって等）、１つかまたはそれ以上のコンピュータプログラムプロダクトを含んでもよい。ここで説明されるそれぞれのコンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータが読み取ることのできる媒体に記録されてもよい（例えば、搬送波信号、フロッピーディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、ハードディスク、ランダムアクセスメモリー等）。
【００５５】
ハウジング２１５は、チャンバ開口２１４の近くに位置合わせするための開口を有する後壁部分（両方とも図示しない）を含んでもよく、あるいは、図５に示されるように、チャンバ壁が、ハウジング２１５の後壁の役割をなしてもよいことがわかる。
【００５６】
上記の説明は、本発明の例としての実施形態を開示したにすぎず、この分野に通常の知識を有する者には、上述した装置および方法を本発明の範囲内において容易に変更することができる。
【００５７】
したがって、本発明が、それの例としての実施形態に関連して開示されたが、その他の実施形態は、特許請求の範囲に規定される本発明の精神および範囲に含まれることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明によるシステムの例としての態様を示す平面図である。
【図２】本発明による基板ハンドラーの例としての態様を示す概略側面図である。
【図３Ａ】基板ハンドラークランプ・ブレードの平面図であり、それに結合された基板センサーを有する。
【図３Ｂ】基板ハンドラーホットブレードの上面斜視図であり、それに結合された基板センサーを有する。
【図３Ｃ】図２に示される基板ハンドラーの平面図である。
【図４Ａ】図１に示されるシステムにおいて使用されてもよい冷却プラットホームを示す図である。
【図４Ｂ】図１に示されるシステムにおいて使用されてもよい冷却プラットホームを示す図である。
【図４Ｃ】図１に示されるシステムにおいて使用されてもよい冷却プラットホームを示す図である。
【図４Ｄ】図１に示されるシステムにおいて使用されてもよい冷却プラットホームを示す図である。
【図４Ｅ】図１に示されるシステムにおいて使用されてもよい冷却プラットホームを示す図である。
【図５】図１に示されるシステムにおいて使用されてもよいバルブアセンブリの分解等角側面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１…処理システム、１３…チャンバ、１５ａ〜１５ｄ…開口、１７ａ〜１７ｂ…ポッドオープンステーション、１９ａ〜１９ｂ…熱処理チャンバ、２１…冷却ステーション、２３…トラック、２５…基板ハンドラー、２７…クランプ・ブレード、２９…ホットブレード、３０ａ〜３０ｂ…アーム、３２…中央キャニスター、３３…エッジストップ、３５…開口、３７…エミッター、３９…光センサ、４１，４３…光エミッター、４４ａ〜４４ｄ…高温光ファイバケーブル、４５…矢印、１０２…冷却プラットホーム、１０４…マニホルド、１０６…支持ブラケット、１０８ａ〜１０８ｃ…リフト機構、１１０ａ〜１１０ｃ…リフト部分、１１２ａ〜１１２ｃ…リフトピン支持アーム、１１４ａ〜１１４ｃ…リフトピン、１１６ａ〜１１６ｃ…上部、１１８ａ〜１１８ｃ…底部、１２０ａ〜１２０ｃ…冷却液パイプ、１２８…入口、１３０…出口、１３２ａ〜１３２ｆ…冷却液パイプ経路、１３３…、１３４ａ〜１３４ｅ…屈曲部、１３５…、１３６ａ〜１３６ｃ…ネック領域、１３８ａ〜１３８ｂ…、２１３…バルブアセンブリ、２１４…チャンバ開口、２１５…ハウジング、２１７…開口、２１９…敷居部分、２２０…入口、２２１…密封面、２２３…入口、２２５…膨張式部材、２２７…密封プレート、２２９…コントローラ。
【図１】
2005518655.tif 000003
【図２】
2005518655.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2005518655.tif 000006
【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
2005518655.tif 000008
【図４Ｂ】
2005518655.tif 000009
【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
2005518655.tif 000011
【図４Ｅ】
2005518655.tif 000012
【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年2月24日(2004.2.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を移送するシステムにおいて、
第１面内で基板を支持するように適合され、前記第１面を画成するブレードと、
前記ブレード上の基板の存在を検出する為のセンサーであって、前記センサーは、ビームが前記第１面内にあるようにビームを放出するように適合されたエミッターと、前記ビームを受けて検出するように適合された検出器とを備え、前記エミッターと前記検出器は、前記第１面内で前記ブレードにより支持された基板が前記ビームを妨害するように前記ブレードに結合されている、前記システム。
【請求項２】
前記ビームは、光線である、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記ビームは、光ビームであり、前記ブレードは、屈折性材料を備え、それを通って前記材料が前記光ビームを結合させる、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記屈折性材料は、７０℃を越える温度に耐えるように適合されている、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記屈折性材料は、６００℃の温度に耐えるように適合されている、請求項３記載のシステム。
【請求項６】
前記ブレードの屈折性材料は、石英を備える、請求項３記載のシステム。
【請求項７】
前記光ビームが前記ブレードの屈折性材料と結合することを妨げるように前記センサー付近に、非屈折性材料を備える、請求項３記載のシステム。
【請求項８】
前記非屈折性材料は、コーティングを備える、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記非屈折性材料は、炭化ケイ素を備える、請求項７記載のシステム。
【請求項１０】
前記検出器は、非屈折性材料により少なくとも部分的に囲まれ、前記光ビームから反射された光または屈折された光の間違った検出を阻止する、請求項７記載のシステム。
【請求項１１】
前記非屈折性材料は、金属を備える、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
前記センサーのビーム利得しきい値は、前記光線の反射および屈折の為の補償を許容する為に調整可能である、請求項１０記載のシステム。
【請求項１３】
前記ブレードは、屈折性材料を備え、それを通って光が結合することを許容する、請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記エミッターは、非屈折性材料により少なくとも部分的に囲まれ、前記光ビームから反射された光または屈折された光の間違った検出を阻止する、請求項７記載のシステム。
【請求項１５】
基板をブレード上に位置決めし、前記基板が適切に位置決めされているかを決定する方法において、
システムを提供するステップであって、前記システムは：
屈折性材料を備え、第１面内で基板を支持するように適合されているブレードと；
前記ブレード上の基板の存在を検出する為のセンサーであって、ビームが前記第１面内にあるようにビームを放出し、放出された前記ビームを受けて検出するように適合されている前記センサーと；を備える、前記ステップと、
前記ブレード上に基板を位置決めするステップと、
前記基板が前記ブレードに適切に位置決めされているか、前記センサーが前記ビームを検出するかし損なうかを決定するステップと、
を備える、前記方法。
【請求項１６】
前記センサーが前記ビームを検出する場合、前記システムの運動を防止するステップを更に備える、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記センサーが前記ビームを検出する場合、前記センサーと通信状態にあり、前記システムの運動を防止するように適合されたコントローラを提供するステップを更に備える、請求項１５記載の方法。
【国際調査報告】
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