(57)【要約】基板を支持するための装置を提供する。一実施形態において、本体と、基板支持体とその上に支持された基板の間の摩擦および／または化学反応を最小化するようにされたソケットおよび球を有する上側部分と、を有する基板支持体を提供する。この基板支持体は、ロードロックや熱処理を行うチャンバー等の様々なチャンバーにおいて利用できる。【選択図】図１
2005507162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバーに結合された少なくとも１つの基板支持部材を有する該チャンバー内で基板を支持するための装置であって、
第１部分および第２部分を有し、該第１部分が前記支持部材と調和するように適合されている本体と、
前記第２部分に配置され、球支持面を有するソケットと、
前記ソケットの前記球支持面上に回転可能に配置され、基板を上部に接触支持するように適合された球と、を備える装置。
【請求項２】
前記球が、コーティング、メッキ、または電解研磨されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記球が、クロム、アルミ合金、窒化ケイ素、または窒化タングステンでコーティングまたはメッキされている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記球支持面が、前記球の半径よりも大きな半径を有している、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記球支持面が円錐状である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記球支持面が、さらに、
少なくとも１つの窪みまたは溝と、
前記球を支持する前記窪みまたは溝に配置された複数の球支持球と、
を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
さらに、前記球支持面と前記球の間に配置された複数の球支持球を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
ガラス基板を支持するための装置であって、
チャンバー本体と、
前記チャンバー本体に結合された少なくとも１つの支持部材と、
前記支持部材上に配置され、前記支持部材と間隙を開けて配置された関係で回転可能に前記ガラス基板を支持するように適合された１つ以上の球と、
を備える装置。
【請求項９】
第１部分および第２部分を有するスペーサであって、該第１部分が前記支持部材上に配置され、前記第２部分が前記球をその中で回転可能に保持するソケットを有する前記スペーサを更に備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ソケットが、さらに、円筒状側壁内に配置された球支持体を備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記球支持体が、さらに、前記球と単一の接触点を有する曲面を備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記球支持体が、さらに、前記球に接触する円錐面を備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記球支持体は、前記ソケット内で前記球を中央に位置決めする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記球が４マイクロインチまたはそれよりも滑らかな表面粗さを有している、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
前記支持部材に結合された複数の取付けピンを備え、該ピンの各々がそれぞれのスペーサに結合されている、請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１部分が中空であり、かつ前記取付けピンの少なくとも一部を受ける、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記球の少なくとも１つが前記基板の中央部を支持するように位置決めされている、請求項８に記載の装置。
【請求項１８】
前記球のいくつかが前記基板の周縁部を支持し、前記球の少なくとも１つが前記基板の中央部を支持するように位置決めされている、請求項８に記載の装置。
【請求項１９】
固定された最上面を有する複数のスペーサが前記基板の周縁部を支持し、前記球の少なくとも１つが前記基板の中央部を支持するように位置決めされている請求項８に記載の装置。
【請求項２０】
前記球が、コーティング、メッキ、または電解研磨されている、請求項８に記載の装置。
【請求項２１】
前記球が、クロム、アルミ合金、窒化ケイ素、または窒化タングステンでコーティングまたはメッキされている、請求項８に記載の装置。
【請求項２２】
各支持部材が、さらに、前記支持部材と前記球の間に配置された複数の球支持球を備える、請求項８に記載の装置。
【請求項２３】
ガラス基板を支持するための装置であって、
チャンバー本体と、
前記チャンバー本体に結合された少なくとも１つの支持部材と、
前記支持部材上に配置され、前記支持部材と間隙を開けて配置された関係で回転可能に前記ガラス基板を支持するように適合された１つ以上の球と、
第１部分および第２部分を有するスペーサであって、該第１部分が前記支持部材上に配置され、前記第２部分が前記球をその中で回転可能に保持するソケットを有する前記スペーサと、
を備える装置。
【請求項２４】
前記ソケットが、さらに、円筒状側壁内に配置された球支持面を備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記球支持面が、さらに、前記球と単一の接触点を有する曲面を備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記球支持面が、さらに、前記球に接触する円錐面を備える、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記球支持面が前記ソケットの中で前記球を中央に位置決めする、請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
前記球が４マイクロインチまたはそれよりも滑らかな表面粗さを有している、請求項２３に記載の装置。
【請求項２９】
前記支持部材に結合された複数の取付ピンを備え、該ピンの各々がそれぞれのスペーサに結合されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項３０】
前記第１部分が中空であり、かつ前記取付けピンの少なくとも一部を受ける、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記球の少なくとも１つが前記基板の中央部を支持するように位置決めされている、請求項２３に記載の装置。
【請求項３２】
前記複数のスペーサが、前記基板の周縁部を支持する非回転面を有する第１群と、前記基板の中央部を支持する球を有する第２群と、
を含む、請求項２３に記載の装置。
【請求項３３】
前記球が、コーティング、メッキ、または電解研磨されている、請求項２３に記載の装置。
【請求項３４】
前記球が、クロム、アルミ合金、窒化ケイ素、または窒化タングステンでコーティングまたはメッキされている、請求項２３に記載の装置。
【請求項３５】
前記チャンバー本体が、熱処理チャンバーである、請求項２３に記載の装置。
【請求項３６】
前記チャンバー本体が、さらに、
第１側壁に配置された第１基板搬送ポートと、
第２側壁に配置された第２基板搬送ポートと、
を備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項３７】
前記チャンバー本体が、さらに、
第１側壁に配置された第１基板搬送ポートと、
第２側壁に配置された第１基板搬送ポートと、
を備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項３８】
さらに、前記支持部材の球支持面と前記球の間に配置された複数の球支持球を備える、請求項２３に記載の装置。
【請求項３９】
前記球が、前記支持部材に対して横方向に移動する、請求項２３に記載の装置。
【請求項４０】
ガラス基板を支持するための装置であって、
少なくとも１つの側壁を有する基板加熱チャンバーと、
前記側壁に結合された複数の支持部材と、
第１部分および第２部分を有するスペーサであって、該第１部分が前記支持部材上に配置され、前記第２部分がソケットを有する、各支持部材に配置された前記スペーサと、
前記ソケット内に回転可能に配置され、かつ前記支持部材と間隙を開けて配置された関係で前記ガラス基板を支持するように適合された球と、
を備える装置
【請求項４１】
前記基板加熱チャンバーが、アニール・チャンバーである、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
さらに、前記ソケットの球支持面と前記球の間に配置された複数の球支持球を備える、請求項４０に記載の装置。
【請求項４３】
前記球が前記ソケットに対して横方向に移動および／または回転する、請求項４０に記載の装置。
【請求項４４】
ガラス基板を支持するための装置であって、
第１側壁に配置された第１基板搬送ポートおよび第２側壁に配置された第２基板搬送ポートを有するロードロック・チャンバーと、
前記チャンバーに配置された少なくとも１つの支持部材と、
第１部分および第２部分を有し、該第１部分が前記支持部材上に配置され、前記第２部分がソケットを有し、前記支持部材上に配置された少なくとも１つスペーサと、
前記ソケット内に回転可能に配置され、前記支持部材と間隙を開けて配置された関係で前記ガラス基板を支持するように適合された球と、
を備える装置。
【請求項４５】
さらに、前記ソケットの球支持面と前記球の間に配置された複数の球支持球を備える、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記球が前記ソケットに対して横方向に移動および／または回転する、請求項４４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の内容】
【０００１】
本出願は、２００１年９月２４日付けで出願された米国特許出願第０９／９６３，０２０号（代理人名簿番号６１８１／ＡＫＴ／ＢＧ）に関連し、その全体を参考のため本願明細書に援用する。
【０００２】
技術分野
本発明の実施形態は、基板支持体に関する。
【０００３】
背景技術
薄膜トランジスタは、従来、モニタ、平面パネル・ディスプレイ、太陽電池、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話等における使用のために大型ガラス基板または板の上に作られていた。これらのトランジスタは、真空チャンバー中で、アモルファス・シリコン、ドープのされた酸化ケイ素、ドープのされていない酸化ケイ素、窒化ケイ素等を含む様々な薄膜を順次堆積させることにより作られる。トランジスタ用の薄膜のための１つの堆積方法には、化学気相堆積法（ＣＶＤ）がある。
【０００４】
ＣＶＤは、基板が３００〜４００℃程度の温度に耐えることが要求される、かなり高温のプロセスであり、５００℃を超えるより高温のプロセスも考えられている。ＣＶＤ薄膜プロセスは、基板上に集積回路を製造する際の幅広い利用が認められてきた。しかし、ガラスは非常にもろく、さらに、高温に加熱されると撓み、歪みまたはひび割れしやすい誘電材料であるため、加熱および冷却の間に、熱応力や、結果として生じる損傷を回避するために注意を払わなければならない。
【０００５】
現在、プロセスの前に基板を予熱し、プロセス後に熱処理操作を行うための装置が存在する。従来の加熱チャンバーは、一または複数の基板を加熱するための１つ以上の加熱棚を有している。ガラスは、通常、熱の均一性およびスループットを向上させるために、スペーサ上で棚の上方に支持される。コストを最小にするため、従来のスペーサは、通常、ステンレス鋼、アルミニウム、窒化アルミニウム等の容易に機械加工できる金属から形成されている。しかし、従来のスペーサは、ガラスの表面を傷つけたり、別様に損傷したりするおそれがあり、ことによるとガラス表面に欠陥を生じさせることになる。例えば、低温ポリシリコン膜を形成するためのアニールでは、基板を約５５０℃に加熱する必要があり、これにより９００ｍｍ基板で約４ｍｍの熱膨張が生じることがある。この熱膨張によって、ガラスは、加熱および冷却の間に、ガラスがその上で支持されているところのスペーサを横切って滑ることになる。結果として生じるガラスとスペーサの間の摩擦によって、基板にかき傷、ひび割れ、およびその他の変形が生じることが明らかになっている。例えば、基板は多くの場合、複数のパネルに分割されるが、所望の位置に沿ってではなく、かき傷や他の欠陥に沿って割れる可能性があり、１枚以上の基板を不良品にしてしまうことになる。
【０００６】
ある場合には、スペーサのガラスと接触する部分がガラスと反応し、一時的に結合することもありうると信じられている。これらの結合が後に断たれたときに、先の反応の残留物がスペーサ上に残り、プロセス中に後続の基板に損傷を与える可能性が増すことになる。加えて、この残留物が熱処理チャンバー内で汚染源となる可能性がある。さらには、基板とスペーサの間の結合からの残留物が、スペーサと他の基板との間の引き続いての化学反応に対する触媒として作用する可能性があり、さらに、スペーサの支持面を劣化させたり、スペーサの寿命を縮めたりする可能性がある。
【０００７】
従って、プロセス中の基板の損傷を減らすまたはなくす支持体に対するニーズがある。
【０００８】
発明の開示
本発明の一態様において、基板を支持するための装置が提供される。一実施形態において、基板を支持するための装置には第１部分および第２部分が含まれる。第２部分は球を保持するソケットを備えている。球は、基板と球の間の摩擦および／または化学反応を最小化しながら、基板をその上に支持するようにされている。
【０００９】
他の実施形態においては、少なくとも１つの支持部材が結合されたチャンバー本体を含む、基板を支持するための装置が提供される。１つ以上の球が、支持部材上に配置される。球は、支持部材と間隙を開けて配置された関係で回転可能にガラス基板を支持するようにされている。他の実施形態において、本装置は、基板の熱変化中の基板の損傷または汚染が望ましくない加熱チャンバーやロードロック・チャンバーにおいて有益である。
【００１０】
上に列挙した本発明の特徴、利点、および目的が達成される方法が詳細に理解できるように、上で簡単に概要を述べた本発明のより詳細な説明は、添付の図面に図示する本発明の実施形態を参照して得られうる。
【００１１】
しかし、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを図示するものであり、したがって、これらの図面が本発明の範囲を限定するものと考えられるべきではなく、これは本発明が他の等しく効果的な実施形態を許容しうるものであるからである。
【００１２】
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明は一般に、基板の損傷を減らすのに好適である基板を支持するためのスペーサに関する。このスペーサは、基板が温度変化を受けるチャンバー内で特に有用であるが、基板の引っ掻きを回避することが望まれる他のチャンバー内での使用に適している。
【００１３】
図１は、複数のスペーサ３０、５０上で支持された、代表的な加熱チャンバー１０内に配置されたガラス基板３２を図示している。加熱チャンバー１０には、軸９２によってチャンバー１０内で移動可能に支持されたカセット９０が含まれる。カセット９０は、側壁１２、１４、底壁１６、および蓋１８を備えている。加熱チャンバー１０には側壁１５が含まれる。プロセス装置（不図示）に隣接する側壁１５に配された図２に点線で示すポート９６には、加熱チャンバー１０内においてガラス基板３２をプロセス装置からそれを通してカセット９０内へ搬入およびカセット９０から搬出できるスリットバルブ９４が装備されている。
【００１４】
図１に戻ると、側壁１２および１４には、カセット９０の温度を制御するための適切な加熱コイル２０、２２が装備されている。加熱コイル２０、２２は、抵抗加熱器および／または熱伝達ガスまたは液を循環させるための導管でもよい。底壁１６には、温度制御された流体を循環させるための流入管２４と流出管２６および／または電源（不図示）に接続された加熱コイル２０、２２用の経路電線のための導管２７が装備されている。
【００１５】
側壁１２、１４の内側には、複数の支持部材２８が装備されている。図１に描いた実施形態では、支持部材２８は、壁１２、１４の間に配置された熱伝導性の棚である。支持部材２８は壁１２、１４と良好に熱的接触をし、コイル２０、２２による支持部材２８およびその上に配置されたガラス基板３２の温度の急速かつ均一な制御を可能とする。支持部材２８に使用できる材料の例には、アルミニウム、銅、ステンレス鋼、クラッド銅等が含まれるが、これらには限定されない。代わりに、加熱コイル２０、２２を支持部材２８内に埋め込んでもよい。
【００１６】
図２に図示するように、１つ以上の外側スペーサ３０が、ガラス基板３２の周囲を支持するように、支持部材２８上に適切に配列されている。１つ以上の内側スペーサ５０が、ガラス基板３２の内側部分を支持するように、支持部材２８上に配置されている。図２に描いた実施形態では、３つのスペーサ３０がガラス基板３２の周囲を支持するように支持部材２８の対向する辺に配置されていると同時に、２つのスペーサ５０がガラス基板３２の中央部を支持するようにスペーサ３０の内側に配置されている。他の構成を代わりに利用してもよい。
【００１７】
図１に戻ると、スペーサ３０、５０は、支持部材２８とガラス基板３２の間に間隙４４ができるように、カセット９０内でガラス基板３２を支持するのに役立つ。間隙４４によって、支持部材２８がガラス基板３２に直接接触すること（これは、ガラス基板３２に応力を加えて亀裂を入れたり、汚染物質が支持部材２８からガラス基板３２に移されることにつながったりする）が防止される。カセット９０内のガラス基板３２は、ガラス基板３２と支持部材２８の間の直接接触によるよりも、放射およびガスの伝導によって間接的に加熱される。加えて、ガラス基板３２および支持部材２８の間にはさみこむことにより、上下両方からガラス基板３２を加熱することが可能とされ、そうしてガラス基板３２のより急速かつ均一な加熱が可能とされる。
【００１８】
図３は、外側スペーサ３０の一実施形態の側面図である。外側スペーサ３０は、通常、ステンレス鋼でできていて円筒形状である。外側スペーサ３０は第１端部９０および第２端部９２を有している。第１端部９０は支持部材２８上に配される。第２端部９２は支持部材２８と間隙を開けて配置された関係でガラス基板３２を支持する。第２端部９２の縁は、通常、アールまたは面取り９４を有している。第２端部９２は代わりに、基板との接触領域を最小にするように、全体アールを構成してもよい。
【００１９】
図４Ａは内側スペーサ５０の一実施形態の断面図である。任意で外側スペーサ３０もまた同様に構成してもよい。内側スペーサ５０を形成するのに使用する材料は、製造容易のために、実施形態によっては低コストのために選択してもよい。内側スペーサ５０は、通常、ステンレス鋼、低炭素鋼、ＩＣＯＮＥＬ（登録商標）、ニッケル合金または他の適切な材料から製造される。
【００２０】
内側スペーサ５０には、おおむね、第１部分５６および第２部分５７が含まれる。第１部分５６は、通常、円筒状断面を有しているが、他の形状を利用してもよい。第２部分５７には、ガラス基板３２に接触して支持する球６２を保持するソケット６４が含まれる。
【００２１】
一実施形態においては、第１部分５６は、支持部材２８から突出する取付ピン５８を受けるようにされている中空中央部分７２を有している。ピン５８により、カセット９０内の支持部材２８上に内側スペーサ５０が配置される。支持部材２８上に直接内側スペーサ５０を取り付ける代わりに取付ピン５８を用いることの１つの利点は、内側スペーサ５０と支持部材２８とに対する材料選択の基準を違えられることにある。ピン５８を使用することで、内側スペーサ５０は、隣接する支持部材２８の膨張および収縮とは独立して、膨張および収縮できる。あるいは、内側スペーサ５０を、他の方法または装置を用いて支持部材２８に取り付けてもよい。例えば、接着、圧入、溶接、リベット留め、ねじ止め等を用いて内側スペーサ５０を支持部材２８に取り付けてもよい。支持部材２８へのガラス・スペーサ５０の他の取付または固定方法の実施形態もまた考えられることが理解されるべきである。
【００２２】
内側スペーサ５０の第２部分５７は、おおむね、球６２とソケット６４とを備えている。一実施形態においては、ソケット６４には、半径（Ｒ）を有する湾曲面６８を備える球支持体６６が含まれる。球支持体６６の湾曲面６８は、半径（Ｒ）よりも小さい半径（ｒ）を有する球６２との単一の接触点をもたらす。
【００２３】
図４Ａに描いた実施形態においては、球支持体６６の外側部分８８は、ねじ山が切られていて、球６２を保持するための円筒状側壁８２の一部を形成するソケット６４の内側部分８４とかみ合っている。側壁８２は、おおむね、ソケット６４内で球６２を保持する、先細にされた、かしめられた、または別の方法でにより形成された端部８０を有している。通常は、球６２がソケット内で回転および／または横方向に移動できるように、球６２と端部８０の間に小さな隙間を設ける。あるいは、端部８０および側壁８２を、基板３２がその上を動くに従って球６２が球支持面６６にわたって転がることができるように構成してもよい（図４Ｂ参照）。中央支持体３０に対して球６２が横方向に移動することで、引っかくことなしに、基板３２が球６２を横切って転がることができる。加えて、球支持面６６の円錐面によって、基板３２が取り除かれたときにソケット６４内で球６２が中央に位置決めされ、中央支持体３０は次の基板に対する準備のできた配置へと戻される。すなわち、円錐状球支持面６６は、基板が取り除かれるとすぐに球６２を再び中央に位置決めする。他の実施形態において、球支持体６６は、球６２に接触して保持するための他の面形状を有していてもよい。
【００２４】
図５は、図４Ａの切断線５−５に沿って取った球６２の一実施形態の断面図である。球６２は、通常、金属材料または非金属材料のどちらからでも構成される。球６２は、加えて、球６２とガラス基板３２の間の摩擦低減を可能とすること、および／または化学反応を抑制することもできる。通常、球６２は、金属もしくは合金、石英、サファイア、窒化ケイ素または他の適切な非金属材料から構成される。一実施形態において、球６２は、４マイクロインチまたはそれよりも滑らかな表面仕上げがなされている。
【００２５】
任意選択で、球６２は、被覆層７０で、コーティング、メッキまたは電解研磨されてもよい。例えば、被覆層７０は、球６２とガラス基板３２の間の摩擦を低減させるバリア層を提供するのに十分な厚さを有していてもよい。ガラス基板３２と球６２の間の摩擦が低減されることで、ガラス基板３２と球６２の間の摩擦、振動、熱膨張または他の接触に起因するガラス基板３２への損傷が実質的に防止される。加えてまたは代わりに、被覆層７０によって、球６２とガラス基板３２とを構成する材料間での化学反応減少を可能とさせてもよい。代わりの実施形態においては、スペーサ５０の他の部分が、それらの間の摩擦および／または化学反応を減少させるために同様に被覆されていてもよい。
【００２６】
球６２とガラス基板３２の間の摩擦を減少させるまたは無くすことが可能な被覆層７０は、化学気相堆積法（ＣＶＤ）ニトロ化処理、物理気相堆積法（ＰＶＤ）スパッター法、吹付け、めっき、または他のプロセスで堆積できる。一実施形態において、被覆層７０は少なくとも約３μｍの厚さを有している。他の実施形態においては、被覆層７０を約３μｍないし約２０μｍの厚さに形成する。他の実施例においては、上述のような球６２を反応チャンバー内に置き、球６２の曝露面上にニトロ化被覆層を形成するように、アンモニア、および／または窒素、および／または水素、および／または他の還元性ガスを含む雰囲気に曝露してもよい。他の実施形態においては、被覆層７０を、球６２の外表面上にニトロ化された表面を形成するようにＰＶＤ等のスパッター法によって形成し、該被覆層７０は例えば窒化チタンを含む。
【００２７】
表面被覆層７０によって、一般的に球６２には滑らかな外表面が与えられる。表面被覆層７０の上記代わりの実施形態においても、少なくとも球６２の元々の仕上げと同じ程度の滑らかな表面が保たれると思われる。代わりに、被覆層７０の仕上げを改善するために、被覆層７０を例えば電解研磨または他の方法によって処理してもよい。上記のような被覆層７０を有する内側スペーサ５０は、内側スペーサ５０上で支持されるガラス基板３２との間の摩擦を軽減すること、さらに若しくは代わりに、実施形態によっては球６２内の汚染物および／または内側スペーサ５０上に配置されたガラス３２との間の化学反応を抑えるとも思われる。任意選択で、被覆層７０を外側スペーサ３０に適用してもよい。
【００２８】
本発明の態様に従って作製された内側スペーサ５０は、２５０℃を超えて行われる熱処理操作に適していることが理解されるべきである。低温ポリシリコンの製造に用いられる熱処理プロセスのような、他の熱処理操作を本発明の内側スペーサ５０を用いて行ってもよい。本発明に従って作製されたスペーサ５０は、用途およびガラス材料特性次第で、約４５０℃を超え、６００℃以下で行われる熱処理操作に適していると思われる。さらに、本発明に従って作製されたスペーサ５０によって、ガラス基板３２が内側スペーサ５０上で移動するに従って摩擦が発生することが抑えられるとも思われる。その上、上記の表面被覆層７０は付加的な保護層を提供することもでき、どちらも球６２と支持すべきガラス基板３２の間の摩擦損傷のおそれを減らすと同時に、球６２内の汚染物または金属とガラス基板３２の間の反応を防止するためのバリア層としても機能するものであるとも思われる。
【００２９】
上述したように、基板損傷を減少させるための中央支持体として、内側スペーサ５０の実施形態を示して説明してきた。上記実施形態では、中央支持体として内側スペーサ５０が説明されているが、従来の外側スペーサ３０をガラス基板３２の周縁を支持するのに用いてもよい。いくつかまたは全ての外側スペーサ３０を、任意選択で、内側スペーサ５０と同様にまたは同一に構成してもよい。
【００３０】
内側スペーサ５０を特定の材料に関して説明してきたが、他の熱処理用途に、他の異なる材料から作製されたスペーサ５０を利用し、被覆層７０に上記のもの以外の代わりの材料を使用してもよいことが理解されるべきである。
【００３１】
図６Ａには他の実施形態の内側スペーサ１５０が描かれている。内側スペーサ１５０は、該内側スペーサ１５０が円錐面１５２上で球６２を支持していること以外は内側スペーサ５０と同様に構成されている。円錐面１５２により、おおむね、内側スペーサ１５０内で球６２が中央に位置決めされると同時に、球６２が実質的に自由に回転できるようにされている。
【００３２】
図６Ｂには、他の実施形態の内側スペーサ６００が描かれており、ここでスペーサ６００の球支持面６１２は支持部材２８内に組み入れられている。球６２は各球支持面６１２に着座し、基板３２と支持部材２８とを間隙を開けて配置された関係に保っている。球支持面６１２は、球６２をスペーサ６００内で横方向に移動および／または回転させられる平らな、円錐の、球面の、または他の形状でもよい。
【００３３】
図６Ｃには他の実施形態の内側スペーサ６５０が描かれており、ここでは、例えば熱伝導性を高めるために、基板３２と支持部材の間の間隔が狭いほうが望ましい。球支持面６０２は、支持部材２８において、球６２と支持部材２８の間の距離６０４が基板３２と支持部材２８の間の隙間をちょうど与えられる深さまでくぼませる。球支持面６０２は、球６２を、基板３２へのひっかきや他の損傷を防ぐためにスペーサ６５０内で横方向に移動および／または回転させられる平らな、円錐の、球面の、または他の形状でもよい。球６２が支持部材２８からはずれるのを防止するために、止め輪６０６を、支持部材２８の表面へと球支持面６０２をつなぐ側壁６０８に、任意選択で、配置してもよい。該支持部材２８には、加えて複数のリフトピン６１０（その１つを示している）が含まれる。リフトピン６１０は、基板搬送機構（不図示）の基板３２と支持部材２８の間での基板搬送を容易にするアクセスを可能にする従来の装置で作動させればよい。
【００３４】
図７には、他の実施形態の内側スペーサ２５０が描かれている。内側スペーサ２５０は、該内側スペーサ２５０が内側に配置された複数の支持球２５２上で球６２を支持する以外は、内側スペーサ５０および１５０と同様に構成される。支持球２５２は、おおむね、球支持面６６のそれぞれの窪み２５４内に配置される。代わりに、窪み２５４は、複数の支持球２５２を保持する単一の輪または溝を備えてもよい。支持球２５２により、おおむね、内側スペーサ２５０内で球６２が中央に位置決めされると同時に、基板がその上を移動するに従って球６２が実質的に自由に回転できるようにされている。
【００３５】
本発明をガラス基板３２と共に使用するのについて説明してきたが、本発明の内側スペーサの他の実施形態は、内側スペーサと異なる基板材料との間の摩擦損傷および／または化学反応を低減するのに用いてもよい。本発明は上記の加熱装置１０で使用するものとして説明してきたが、他の熱処理装置およびチャンバーを用いてもよい。本発明の方法および装置は、本発明の実施形態を用いたタイプのチャンバーとは独立してかつ無関係に実施してもよい。
【００３６】
図８には、他の実施形態の内側スペーサ３５０が描かれている。内側スペーサ３５０は、該内側スペーサ３５０が支持球３５２の配列上で球６２を支持する以外は内側スペーサ５０、１５０および２５０と同様に構成される。球６２は、おおむね、半径Ｒ’を有し、支持球３５２は直径ｄを有する。支持球３５２は、おおむね、球支持面３６６上に配置される。球支持面３６６は、おおむね、和（Ｒ’＋ｄ）よりも大きな半径Ｒ”を有している。球支持面３６６の半径が大きくなると、おおむね、基板３２がその上を移動するに従って、球６２が自由に回転することおよび／または球支持面３６６にわたって横方向に移動することが可能とされる。
【００３７】
図９には、１６個の支持球３５２を含む支持球３５２の配列の一実施形態を図示する、図８の切断線９−９に沿って取った内側スペーサ３５０の断面図が描かれている。違った数の支持球３５２を含む配列を有する実施形態も想像される。
【００３８】
図１０Ａには、ロードロック・チャンバー１０００とその中に配置された少なくとも１つの内側スペーサ５０との一実施形態の断面図が描かれている。ロードロック・チャンバー１０００には、おおむね、２つのガラス搬送ポート１００４（図１０Ａには１つだけを示す）を有するチャンバー本体１００２が含まれる。各ガラス搬送ポート１００４は、スリットバルブ１００８（透視で示す）によって選択的に密閉される。ロードロック・チャンバー１０００は、例えば各搬送ポート１００４にそれぞれ結合された各チャンバー（不図示）に封じ込められた、第１雰囲気と真空雰囲気の間に配置され、真空を失うことなしに隣接する搬送ポート１００４を通して真空雰囲気内におよびそこから外へガラス基板３２を搬送できるようにするのに利用される。
【００３９】
チャンバー本体１００２には、加えて、チャンバー本体１００２内の圧力を、そこを通して調整できるポンピング・ポート１０１０が含まれる。任意選択で、チャンバー本体１００２には、チャンバー本体１００２内の圧力を真空状態から上げるためのベント１０１２が含まれてもよい。通常、ベント１０１２を通してチャンバー１０００に流入する空気すなわち流体は、該チャンバー１０００に入り込む微粒子を最低限にするためにフィルタ１０１４を通過させる。このようなフィルタは、一般に、キャムフィル（ＵＳＡ）株式会社（Camfil-USA, Inc.）（ニュージャージー州リバーデール）から入手可能である。
【００４０】
カセット１００６はチャンバー本体１００２内に移動可能に配置され、昇降軸１０２０に結合された下側プレート１０１６および上側プレート１０１８を備えている。カセット１００６は、下側プレート１００６から延びる１つ以上のスペーサ３０および少なくとも１つのスペーサ５０上で第１基板３２を、また上側プレート１０１８から延びる１つ以上のスペーサ３０および少なくとも１つのスペーサ５０上で第２基板（不図示）を、支持するように構成されている。カセット１００６は、カセット１００６上に支持された基板のいずれか１つをポート１００４と位置合わせするように上昇または下降させる。
【００４１】
またチャンバー本体１００２には冷却板１０２２が含まれてもよい。冷却板１０２２は、スペーサ３０、５０を下側プレート１０１６からそこを通して延在させる複数の穴を有している。カセット１００６を下げるにつれて、スペーサ３０、５０上に据えられた基板３２は冷却板１０２２の近くに移動させられる。冷却板１０２２を通して循環する熱伝達流体は、基板３２から冷却板１０２２に伝達された熱を取り除き、それにより基板３２の温度を下げる。したがって、スペーサ５０は、基板３２が該基板を傷つけたりまたは別様に損傷したりすることなしにロードロック１０００内で膨張または収縮することを可能にする。本発明の恩恵を受けるようにされうる１つのロードロック・チャンバーは、１９９９年１２月１５日付けで出願された米国特許第０９／４６４，３６２号（代理人名簿番号３７９０）に記載されており、その全体を参考のため本願明細書に援用する。
【００４２】
図１０Ｂには、ロードロック・チャンバー１１００およびその中に配置された少なくとも１つの内側スペーサ５０の他の実施形態の断面図が描かれている。ロードロック・チャンバー１１００には、おおむね、２つのガラス搬送ポート１１０４（図１０Ｂには１つだけ示す）を有するチャンバー本体１１０２が含まれる。それぞれのガラス搬送ポート１１０４は、スリットバルブ１１０８（透視で示す）によって選択的に密閉される。ロードロック・チャンバー１１００は、例えば各搬送ポート１１０４にそれぞれ結合された各チャンバー（不図示）に封じ込められた、第１雰囲気と真空雰囲気の間に配置され、真空を失うことなしに隣接する搬送ポート１１０４を通して真空雰囲気内におよびそこから外へガラス基板３２（不図示）を搬送できるようにするのに利用される。
【００４３】
複数の基板３２が、チャンバー本体１１０２内で支持部材１１６０（明瞭のために図１０Ｂには１枚だけ基板３２を示す）上にそれぞれ支持される。支持部材１１６０は、チャンバー本体１１０２に結合しても、可動カセット１１６２内に配置してもよい。図１０Ｂに描いた実施形態においては、可動カセット１１６２には、１２個の垂直に積み重ねられた支持部材１１６０に結合された、少なくとも１つのスペーサ３０および少なくとも１つのスペーサ５０が含まれている。したがって、基板３２が膨張または収縮するにしたがって、基板３２は該基板を傷つけたりまたは別様に損傷したりすることなしにスペーサ５０上で移動できる。本発明の恩恵を受けるようにされうる１つのロードロック・チャンバーは、ＡＫＴ（アプライド・マテリアルの一事業部（カリフォルニア州サンタクララ））から入手できる。
【００４４】
前記のものは本発明のいくつかの実施形態に向けられているが、本発明の他のさらなる実施形態も本発明の基本的な範囲から逸脱しなければ考え出しうるものであり、本発明の範囲は特許請求の範囲によって定められる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】複数の支持部材およびスペーサを有する加熱チャンバーの一実施形態の断面図である。
【図２】複数のスペーサがその上に配置された棚／支持部材の一実施形態の平面図である。
【図３】従来のスペーサの一実施形態の側面図である。
【図４Ａ】本発明のスペーサの一実施形態の断面図である。
【図４Ｂ】本発明のスペーサの他の実施形態の断面図である。
【図５】図４Ａの切断線５−５に沿って取った、ボールの一実施形態の断面図である。
【図６Ａ】本発明のスペーサの他の実施形態の断面図である。
【図６Ｂ】本発明のスペーサの他の実施形態の断面図である。
【図６Ｃ】本発明のスペーサの他の実施形態の断面図である。
【図７】本発明のスペーサの他の実施形態の断面図である。
【図８】本発明のスペーサの他の実施形態の断面図である。
【図９】図８の切断線９−９に沿って取った、図８のスペーサの断面図である。
【図１０Ａ】複数のスペーサがその上に配置された支持部材のロードロック・チャンバーの一実施形態の断面図である。
【図１０Ｂ】複数のスペーサがその上に配置された支持部材のロードロック・チャンバーの他の一実施形態の断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０…加熱チャンバー、１２、１４、１５、８２、６０８…側壁、１６…底壁、１８…蓋、２０、２２…加熱コイル、２４…流入管、２６…流出管、２７…導管、２８、１１６０…支持部材、３０、５０、１５０、２５０、３５０、６００、６５０…スペーサ、３２…ガラス基板、４４…間隙、５６…第１部分、５７…第２部分、５８…取付けピン、６２…球、６４…ソケット、６６…球支持体、６８…湾曲面、７０…被覆層、７２…中央部分、８０…端部、８４…内側部分、８８…外側部分、９０、１００６…カセット、９２、１０２０…昇降軸、９４、１００８、１１０８…スリットバルブ、９６…ポート、１５２…円錐面、２５２、３５２…支持球、２５４…窪み、３６６、６０２、６１２…球支持面、６０４…距離、６０６…止め輪、６１０…リフトピン、１０００、１１００…ロードロック・チャンバー、１００２、１１０２…チャンバー本体、１００４、１１０４…ガラス搬送ポート、１０１０…ポンピング・ポート、１０１２…ベント、１０１４…フィルタ、１０１６…下側プレート、１０１８…上側プレート、１０２２…冷却板、１１６２…可動カセット
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005507162.tif 000036
【国際調査報告】
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2005507162.tif 000038
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