(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
‐下部トンネル壁（１２２）、上部トンネル壁（１４２）、及び２つの側面トンネル壁（１２８）を含んだプロセストンネル（１０２）であって、前記トンネル壁（１２２、１２８、１４２）が、長手方向の輸送方向（Ｔ）で延在し、前記上部トンネル壁及び前記下部トンネル壁（１４２、１２２）に平行に向けられる少なくとも１つの実質的に平面的な基板（１８０）を収容するために適したプロセストンネル空間（１０４）の境界となるように構成されている、プロセストンネル（１０２）と、
‐前記下部トンネル壁及び前記上部トンネル壁の両方に設けられる複数のガス注入チャネル（１２４、１４４）であって、前記下部トンネル壁（１２２）の前記ガス注入チャネル（１２４）が下部ガス軸受（１２６）を提供するように構成され、一方前記上部トンネル壁（１４２）の前記ガス注入チャネル（１４４）が上部ガス軸受（１４６）を提供するように構成され、前記ガス軸受がその間に前記基板（１８０）を浮動式で支持し、収容するように構成される、複数のガス注入チャネル（１２４、１４４）と、
‐両方の前記側面トンネル壁（１２８）に、又は代わりに前記側面トンネル壁（１２８）の両方に直接的に隣接する前記下部トンネル壁及び前記上部トンネル壁（１２２、１４２）の内の少なくとも１つに設けられる複数のガス排出チャネル（１３０）であって、各側面トンネル壁内又は各側面トンネル壁に直接的に隣接する前記ガス排出チャネルが前記輸送方向で離間される、複数のガス排出チャネル（１３０）と、
を備える、基板処理装置（１００）であって、
前記プロセストンネルが、前記下部トンネル壁（１２２）を備える下部トンネル本体（１２０）及び前記上部トンネル壁（１４２）を備える上部トンネル本体（１４０）で分割され、該トンネル本体（１２０、１４０）が長手方向に延在する接合部（１６０）に沿って互いに分離自在に接合可能であり、これにより前記トンネル本体（１２０、１４０）が、前記トンネル壁（１２２、１２８、１４２）が前記プロセストンネル空間（１０４）の境界となる閉鎖構成と、前記プロセストンネルの内部への側面方向保守アクセスを可能にする開放構成との間で相互に可動であり、
閉鎖構成を達成するために、強制的に前記上部トンネル本体及び前記下部トンネル本体（１２０、１４０）をともに前記長手方向に延在する接合部（１６０）に沿わせるように構成されるプレス（１９０）又は少なくとも１つのクランプを備える、基板処理装置（１００）。
【請求項２】
前記プレス（１９０）又は前記少なくとも１つのクランプが、前記開放構成を達成するために、前記上部トンネル本体及び前記下部トンネル本体（１２０、１４０）を前記長手方向に延在する接合部で分離するように構成される、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記上部トンネル本体及び前記下部トンネル本体（１２０、１４０）の両方と接続され、前記開放構成を達成するために前記下部トンネル本体（１２０）を基準として前記上部トンネル本体（１４０）を枢着し、前記上部トンネル本体及び前記下部トンネル本体（１２０、１４０）をともに、該長手方向に延在する接合部（１６０）に沿わせる位置で構成されるヒンジを備え、該位置で、前記プレス（１９０）又は前記少なくとも１つのクランプが強制的に前記上部トンネル本体及び前記下部トンネル本体（１２０、１４０）をともに、前記閉鎖構成を達成するために前記長手方向に延在する接合部（１６０）に沿わせる、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記上部トンネル壁及び前記下部トンネル壁（１４２、１２２）が実質的に平らであり、
前記プレス（１９０）が、前記上部トンネル壁及び前記下部トンネル壁（１４２、１２２）を有する前記上部トンネル本体及び前記下部トンネル本体（１２０、１４０）を平行関係で移動するように構成される、請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記下部トンネル本体（１２０）が、前記２つの側面トンネル壁（１２８）を備え、これによりその下部トンネル壁（１２２）及び側面トンネル壁（１２８）がともに概してＵ形の側面方向断面壁外形を画定する、請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記側面トンネル壁（１２８）の内の少なくとも１つが平らな上方に向く接合部表面（１３２）を画定し、
前記上部トンネル本体（１４０）が、前記上部トンネル壁（１４２）の内面と同一平面上にあり、前記長手方向に延在する接合部（１６０）を画定するために前記閉鎖構成で前記平らな上方に向く接合部表面（１３２）に当接するように構成される平らな下方に向く接合部表面（１４８）を画定する、請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記接合部（１６０）が前記側面トンネル壁（１２８）内又は前記側面トンネル壁に直接的に隣接して設けられる前記ガス排出チャネル（１３０）に交差しない、請求項１から６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記接合部（１６０）の向かい合った側部に対する圧力を等しくし、これにより前記接合部全体での圧力低下△Ｐｊｏｉｎが△Ｐｊｏｉｎ≒０に従うように構成される圧力調整手段をさらに備える、請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記圧力調整手段が、
‐前記接合部（１６０）に隣接する制御されるガス排出チャネル（１３０）と関連付けられ、前記制御されるガス排出チャネル内部のガス圧力を制御できるガスポンプ（２００）と、
‐前記制御されるガス排出チャネルに隣接して条件△Ｐｊｏｉｎ≒０を局所的に達成するために、前記ガスポンプ（２００）を制御することによって前記制御されるガス排出チャネル（１３０）内部の圧力を制御するように構成される圧力制御システム（２０２）と、
を備える、請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記圧力制御システム（２０２）が、
‐前記制御されるガス排出チャネル（１３０）と関連付けられ、前記接合部（１６０）及び前記制御されるガス排出チャネル（１３０）の両方に隣接する前記プロセストンネル空間（１０４）内部の第１の場所と、前記プロセストンネル空間（２０４）の外部の第２の場所との間の圧力差を監視し、前記圧力差を反映する信号を生成するように構成される差圧センサ（２０４ａ、２０４ｂ）と、
‐前記差圧センサ（２０４ａ、２０４ｂ）及び前記ガスポンプ（２００）の両方に操作可能に接続され、前記制御されるガス排出チャネル（１３０）に隣接して前記条件△Ｐｊｏｉｎ≒０を局所的に達成するために、前記差圧センサから受信される前記信号に依存して前記ガスポンプを制御するように構成されるコントローラ（２０６）と、
を含む、請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記ガスポンプ（２００）が換気扇を含む、請求項９又は１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記圧力調整手段が、
‐加圧されたバッファガスを含むように構成されるバッファ空間（２１１）を画定する補助的なコンテインメント（２１０）であって、該バッファ空間が前記接合部（１６０）の外部と流体連通する、補助的なコンテインメント（２１０）と、
‐前記バッファガスで前記バッファ空間（２１１）を加圧するために前記二次コンテインメント（２１０）に操作可能に接続されるガスポンプ（２１２）と、
‐前記接合部（１６０）全体で条件△Ｐｊｏｉｎ≒０を達成するために、前記ガスポンプ（２１２）を制御することによって前記バッファ空間（２１１）内部の前記バッファガスの圧力を制御するように構成される圧力制御システム（２１４）と、
を備える、請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記圧力制御システム（２１４）が、
‐前記プロセストンネル空間（１０４）の内部の第１の場所と、前記バッファ空間（２１１）の内部の第２の場所との間の圧力差を監視し、前記圧力差を反映する信号を生成するように構成される差圧センサ（２１６ａ、２１６ｂ）と、
‐前記差圧センサ（２１６ａ、２１６ｂ）及び前記ガスポンプ（２１２）の両方に操作可能に接続され、前記条件△Ｐｊｏｉｎ≒０を局所的に達成するために、前記差圧センサから受信される前記信号に依存して前記ガスポンプを制御するように構成されるコントローラ（２１８）と、
を含む、請求項１２に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセストンネルを通る輸送中に二重浮動式で支持される基板を処理するための高スループットの基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｌｅｖｉｔｅｃｈ  Ｂ．Ｖ．の名での国際特許出願公報ＷＯ第２０１１／０６２４９０号は、半導体基板が、例えば空間原子層蒸着（ＡＬＤ）及びアニーリング等のさまざまな処理にさらされながら間断なく非接触式で中を前進してよいプロセストンネルを含んだ基板処理装置を開示している。ＷＯ第‘４９０号で扱われている問題は、上部ガス軸受と下部ガス軸受との間で浮動式で支持される基板が、ガス軸受を維持するために必要なガスフローにより不安定化することがあるという点である。その結果として、基板はガス軸受の端縁に向かってその所定の軌跡から外れる、及び／又は角変位を受けることがあり、その結果として基板はプロセストンネルの境界となる壁と衝突する、及び／又は壁の間で動きが取れなくなることがある。ＷＯ第’４９０号により提案されている側面安定化機構は係る事象の発生率を大幅に削減する点で満足が行くように機能するが、実践は、基板‐壁の接触が完全に防止され得ないことを教示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
万一基板‐壁接触が基板の破砕及び／又はプロセストンネルの混雑を伴う場合には、オペレータが事態を収拾し、生産工程の迅速な再開を達成できるようにするためにトンネル空間への迅速且つ便利なアクセスが所望される。他の理由で基板が破砕する、又は動きが取れなくなった場合にも同じことが当てはまることは言うまでもない。実際には、例えば、基板はプロセストンネルの中への挿入時にすでにわずかに損傷を受けていることがある。係る基板が次いで（前）焼き鈍し処理の部分として高速で加熱される場合、亀裂の入った基板の熱膨張は基板を粉々に砕けさせることがある。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、ＷＯ第’４９０号に説明される基板処理装置の適応版を提供することであり、適応版は、オペレータがプロセストンネル空間の中でのあらゆる問題を改善し、好ましくは問題の検出後約１０分から３０分以内に運転の迅速な継続を達成するためにプロセス空間に迅速にアクセスできるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明の第１の態様は、基板処理装置を対象とする。装置は、下部トンネル壁、上部トンネル壁、及び２つの側面トンネル壁を含んだプロセストンネルを含む。トンネル壁は、長手方向輸送方向に延在し、上部トンネル壁及び下部トンネル壁に平行に向けられる少なくとも１つの実質的に平面的な基板を収容するのに適しているプロセストンネル空間の境界となるように構成されてよい。また、装置は、下部トンネル壁と上部トンネル壁の両方に設けられる複数のガス注入チャネルも含んでよい。下部トンネル壁のガス注入チャネルは、下部ガス軸受を提供するように構成されてよく、一方、上部トンネル壁のガス注入チャネルは上部ガス軸受を提供するように構成されてよい。ガス軸受はその間に基板を浮動支持し、収容するように構成されてよい。基板処理装置は、両方の側面トンネル壁に設けられる複数のガス排出チャネルも含んでよい。代わりに、排出チャネルは、両方の側面壁に直接的に隣接する上部トンネル壁及び下部トンネル壁の内の少なくとも１つに設けられてよい。この点において、「直接隣接する」は、５ｍｍ未満、より好ましくは関連付けられた側面壁から２ｍｍ未満の距離範囲内を意味する。また、好ましくは、「直接隣接する」は、上部トンネル壁又は下部トンネル壁の中の該排気チャネルが該側面壁の内の１つの非常に近くに位置決めされるので、上記トンネル壁又は下部トンネル壁の中の該ガス排出チャネルの周縁エッジがその関連付けられた側面壁に接することを意味する。各側面トンネル壁の中の、又は各側面トンネル壁に直接的に隣接するガス排出チャネルは、輸送方向で離間されてよい。プロセストンネルは下部トンネル壁を含んだ下部トンネル本体、及び上部トンネル壁を含んだ上部トンネル本体で分割されてよい。トンネル本体は少なくとも１つの長手方向に伸長する接合部に沿って互いに分離自在に接合可能であってよく、これによりトンネル本体は、トンネル壁がプロセストンネル空間の境界となる閉鎖構成と、プロセストンネルの内部への側面方向保守アクセスを可能にする開構成との間で相互に可動である。
【０００６】
動作中、トンネル本体は閉鎖構成であってよい。基板が次いでプロセストンネルの内側で破損する又は動きが取れなくなった場合、追加の基板のトンネルを通した輸送は休止されることがあり、トンネル本体は分けられ、又は分離され、オペレータがプロセストンネルの内部にアクセスして壊れた基板若しくは動きが取れなくなった基板を除去できるようにするためにその開放構成にもたらされてよい。
【０００７】
それぞれのトンネル本体は、好ましくはプロセストンネルの全長（通常、例えば５から１５メートル等少なくとも数メートル）にわたって延在してよく、それぞれの全体として互いを基準として可動となるように一体的であってよい。したがって、プロセストンネルを開放すること及び閉鎖することは、その全長にわたってプロセストンネルを開放すること及び閉鎖することを意味してよい。係る構成では、トンネル空間内部での問題を改善することを求めるオペレータは、トンネルにアクセスする前に問題を局所化する必要はなく、そのことが、例えば上部トンネル本体が、一体的な下部トンネル本体を基準として可動である、それぞれの長手方向に配列された諸上部トンネルサブボディから成る一実施形態に優る改善策を提供する。混雑の場合、この後者実施形態のオペレータは、プロセストンネルの内部へのアクセスを得るために上部トンネルサブボディの内のどれを（取り除く）移動するべきなのかを決定しなければならないだろう。ただし、混雑は局所化するのが困難である場合があり、プロセストンネルの単一場所に限定されないことがある。さらに、特に、加熱されたガスがガス軸受のために使用されるとき、１つ又は複数の上部トンネルサブボディを（取り除く）移動することは、１つ又は複数の上部トンネルサブボディを（逆に膨張する余地を与えられることがある）残りの上部トンネルサブボディとは異なる速度で冷却させることがあり、その結果として（取り除かれた）移動された上部トンネルサブボディは、プロセストンネル全体が冷却する前に円滑に定位置に戻って収まらないことがある。プロセストンネルの係る冷却は数時間かかることがあり、装置のダウンタイムに相当するので、別々の上部トンネルサブボディ又は下部トンネルサブボディを有する構成は回避されるのが最もよいことがある。
【０００８】
上部トンネル本体及び下部トンネル本体はさまざまな方法で互いを基準として可動であってよい。一実施形態では、例えば、上部トンネル本体及び下部トンネル本体は、それらが貝殻のように互いを基準として回りを枢着又は枢動してよい長手方向に伸長する軸に沿って可動で接続されてよい。別の好ましい実施形態では、上部トンネル本体及び下部トンネル本体は互いから完全に分離可能であってよい。装置は、例えば、油圧クランプ／プレス等の、上部トンネル本体及び下部トンネル本体に強制的に閉鎖構成を達成させるように構成されるクランプ（装置）又はプレスを含んでよい。実施形態では、クランプ又はプレスは、さらに、開放構成を達成するために上部トンネル本体及び下部トンネル本体を分離するように構成されてよい。完全に分離可能な上部トンネル本体及び下部トンネル本体は、それらがよりきつく閉じられた構成を可能にするので概して好まれてよい。ヒンジ等は、上部トンネル本体と下部トンネル本体との間にきつい接合を達成する望みと異なることがある機械的な遊びを必要とする。ただし、実施形態では、基板処理装置は、上部トンネル本体及び下部トンネル本体の両方に接続され、開放構成を達成し、上部トンネル本体及び下部トンネル本体をともに最小の長手方向に延在する接合部に沿わせるために、下部トンネル本体を基準として上部トンネル本体を枢着するように構成されるヒンジを含んでよい。本体がヒンジを用いて一つにされるとき、再び少なくとも１つのクランプ又はプレスが上部トンネル本体及び下部トンネル本体を強制的に少なくとも１つの長手方向に延在する接合部に沿わせて、上部トンネル本体と下部トンネル本体との間のきつい接合が達成される閉鎖構成を達成させてよい。
【０００９】
クランプ又はプレスを取り付けられた典型的な実施形態では、上部トンネル壁及び下部トンネル壁は実質的に平らであってよく、一方、プレスは、上部トンネル壁及び下部トンネル壁を有する上部トンネル本体及び下部トンネル本体を平行関係で移動するように構成されてよい。
【００１０】
装置の一実施形態では、下部トンネル本体は、２つの側面トンネル壁を含んでよく、これにより装置の下部トンネル壁及び側面トンネル壁はともに、概してＵ形の横断方向断面外形を有する、長手方向に伸長する開放チャネルを画定する。上部トンネル本体の代わりに下部トンネル本体に側面トンネル壁を含ませることは、プロセストンネル内に存在する基板がトンネル開放時に重力の作用を受けて不注意に摺動又は浮動して外れるのを防ぐ。側面壁は基板及びあらゆる破片を含み、このようにしてその除去を容易にする。
【００１１】
別の実施形態では、少なくとも１つの側面トンネル壁、及び好ましくは側面トンネル壁の両方が、それぞれ平らな上方に向く接合部表面を画定してよく、一方上部トンネル壁は実質的に平らで、少なくとも１つの長手方向に延在する接合部を画定するために閉鎖構成でそれぞれの平らな上方に向く接合部表面（複数の場合がある）に当接するように構成される、１つ又は複数のそれぞれの平らな下方に向く接合部表面（複数の場合がある）を画定してよい。
【００１２】
二重浮動式で支持される基板のプロセストンネルを通る非接触式輸送は、プロセストンネル内部での正確に制御される圧力配分がきわめて重要であるプロセスである。これは、輸送が、例えばＡＳＭ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＮＶ．の名でのＷＯ２００９／１４２，４８７号（Ｇｒａｎｎｅｍａｎら）に説明されるように重力によって駆動されるのか、それともＬｅｖｉｔｅｃｈ  Ｂ．Ｖ．の名でのＷＯ第２０１２／００５，５７７号（Ｇｒａｎｎｅｍａｎら）に説明されるように長手方向圧力配分を通して駆動されるのかに関わりなく当てはまる。数パスカルほど小さな制御されていない圧力の偏りは、プロセストンネルを通って飛び去る基板を不安定化する又は停止させることさえある。
【００１３】
残念なことに、相対的に可動の上部トンネル本体及び下部トンネル本体に分割されているプロセストンネルの本質的な不利な点は、少なくとも１つの接合部、及び通常は２つの接合部がこれらのトンネル本体間に存在する点である。これらの接合部は完全に流体密封ではないことがあり、したがってガスがプロセストンネル空間と環境との間で交換されることがある漏れを表すことがある。特に、プロセストンネルの内部で使用されるガスが有毒である、または相互に反応性である場合、それらはクリーンルーム環境を汚染する、及び／又はそこで作業している従業員の健康に影響を及ぼすことがある。逆に、ガスの交換はプロセストンネル空間自体を汚染する可能性がある。環境空気の流入によるプロセストンネル空間の化学汚染を回避するために、プロセストンネル空間内のガス軸受は通常わずかに過圧で維持されてよい。ただし、この解決策は、プロセストンネル空間からのプロセスガスの抑制されない漏れも妨げず、漏れに隣接する関連付けられた抑制されない局所的な圧力変動―通常は圧力低下―も妨げない。
【００１４】
一般的な慣行に合わせて、人は、例えばトンネル本体間の接合部に沿って細長いＯリングを適用することにより、及び接合部を密封するためにトンネル本体間のＯリングを締め付けるために接合部に沿って向かい合ったトンネル本体をさらにボルトで留めることにより接合部を可能な限り流体密封にすることによって、抑制されない漏れ及び局所的な圧力変動を回避しようと試みることがある。ただし、本文脈では、Ｏリングは概して望ましくない。大部分のＯリングは、１５０℃を超えた温度で、及び／又はトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）等のＡＬＤ前駆体を含んだ化学的に侵襲的な環境では使用できない。定義の上で適切となるだろうＯリングは非常に高価である。したがって、Ｏリング材料をプロセストンネル全体の長さ（通常、約５から１０メートル）延在する１つまたは複数の接合部に沿って設けなければならないので、本文脈でのＯリングの使用はやや不経済である。さらに、上部トンネル本体及び下部トンネル本体をともにボルトで留めるためのボルトの使用は、（ボルトの数のためだけではなく、ボルトを外すことが、プロセストンネルが冷却していることを必要とすることがあるため）トラック全長に沿って上部トンネル本体及び下部トンネル本体のボルトを外すことが非常に多大な時間を要するので実際的ではなく、したがって、プロセストンネル空間の内部での問題に対する速い改善策を妨げる。
【００１５】
従来通りに接合部を密封しようと試みることは不経済である、且つ実際的ではないの両方であるので、本開示は、接合部の存在によって引き起こされるプロセストンネル空間の中への／からのガスの抑制されない漏れの問題を解決するために異なる手法を提案する。この手法を可能にするために、接合部は、それらが側面トンネル壁内に又は側面トンネル壁に直接的に隣接して設けられるガス排出チャネルに交差しないように配置されてよい。
【００１６】
側面トンネルでのガス排出チャネルの外部端部又は下流端部は、通常、所望される場所にプロセスガスを放出するためにガス排出導管に接続されてよい。ガス排出チャネルが接合部によって交差されないことを保証することによって、ガス排出チャネルとガス排出導管との間の流体密封接続は容易になる（これは、ガス排出導管の上流端部が、それが、トンネル本体の相対的な可動性を考慮する必要なくガス排出チャネルと流体連通するように、ここで単に側面壁に恒久的に接続されてよいためである）。さらに、接合部からガス排出チャネルを隔離することは、接合部全体での圧力低下を、ガス排出チャネル全体での圧力低下とは無関係に制御できるようにする。
【００１７】
後者の態様は、接合部の向かい合った側部に対する圧力を等しくするように構成される圧力調整手段が提供され、これにより接合部全体での圧力低下△Ｐｊｏｉｎが△ｊｏｉｎ≒０に従う、本開示の装置の２つの詳細の鍵となる。接合部全体での圧力低下がゼロに、又は少なくともほぼゼロ（つまり、『＜１０パスカル』を意味するために定量化されてよい『≒０』、つまり『１０パスカル未満』）に無事に削減されるとき、接合部全体にガスフローを駆動するための圧力差は実質的にない。その結果として、事実上漏れもない。
【００１８】
該第１の詳細では、接合部の、長手方向の流体密封ではない（つまり、おそらく漏れている）部分全体での圧力低下は、接合部の該部分の内部に対する圧力に対して制御を行使することによって制御され得る。すなわち、接合部の該部分に隣接するガス排出チャネルの内部のガス圧力を制御することによって、ガス排出チャネルの上流入口での、及びしたがって接合部の内部でのガス圧力は接合部の外部に対する（環境）圧力と等しくされてよい。
【００１９】
該第２の詳細では、接合部の長手方向の流体密封ではない部分全体での圧力低下は、接合部の該部分の外部に対する圧力に対して制御を行使することによって制御されてよい。この目的を達成するために、圧力調整手段は、例えば、窒素等の好ましくは不活性の加圧されたバッファガスを含むように構成されるバッファ空間を画定する補助的なコンテインメントを含んでよく、バッファ空間は、全体で圧力低下が制御されなければならない接合部１６０の部分（の外部）と流体連通している。バッファ空間内のバッファガスのガス圧力は、次いでプロセストンネル空間の内部で、接合部の非流体密封部全体でのゼロ圧力低下を達成するために、接合部の内部に対する（プロセスガス）圧力と等しくされてよい。
【００２０】
本発明のこれらの及び他の特徴及び優位点は、本発明を制限するのではなく、説明するために意図される添付図面とともに解釈される、本発明の特定の実施形態の以下の発明を実施するための形態からより完全に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本開示に係る基板処理装置の例示的な実施形態の長手方向プロセストンネル断面の断面側面概略図である。
【図２】上部トンネル本体及び下部トンネル本体が閉鎖構成（漏れなし）である、図１に示されるプロセストンネル断面の側面方向の断面側面概略図である。
【図３】上部トンネル本体及び下部トンネル本体が開放構成である、図１に示されるプロセストンネル断面の側面方向の断面側面概略図である。
【図４】図１に示されるプロセストンネル断面の側面方向の断面側面概略図であり、上部トンネル本体及び下部トンネル本体は閉じられているが、漏れている構成である。
【図５】接合部の向かい合う側部に対する圧力を等しくするように構成される圧力調整手段を含んだ、図１から図３に示される基板処理装置の第１の詳細の側面方向の断面側面概略図である。
【図６】接合部の向かい合った側部に対する圧力を等しくするように構成される圧力調整手段を含んだ、図１から図３に示される基板処理装置の第２の詳細の側面方向の断面側面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本開示に係る基板処理装置の基本的な例示的な実施形態が図１から図３を参照して説明される。例示的な実施形態は、空間原子層蒸着（ＡＬＤ）装置としてセットアップされる。ただし、装置の適用の範囲が原子層蒸着の分野に制限されないことが理解される。代わりに、装置は、アニーリング等の他の基板加工処理を実行するために適用され得る。
【００２３】
ここで図１から図３を参照する。開示される装置１００は、例えばシリコンウェハ等の基板１８０が、好ましくは基板の列の部分として、一方向又は双方向で中を通って運ばれてよい通常は線形の又はまっすぐなプロセストンネル１０２を含んでよい。すなわち、基板１８０はプロセストンネル１０２の中に、その入口で挿入されてよく、出口に一方向に運ばれてよい。代わりに、プロセストンネル１０２は終端を有してよく、基板１８０はプロセストンネルの入口から終端に向かって、及び入口に戻る双方向の動きを経験してよい。係る代替の双方向システムは、相対的に小さい設置面積を有する装置が所望される場合、好まれることがある。
【００２４】
プロセストンネル１０２は、細長い（つまり、長手方向に延在する）下部トンネル本体１２０、及び細長い上部トンネル本体１４０の両方を含んでよい。例えば図１から図３に示される実施形態等の好ましい実施形態では、下部トンネル本体１２０は下部トンネル壁１２２、及びそのそれぞれの向かい合った側面の下部トンネル壁１２２から上方へ突出する２つの側面トンネル壁１２８を含んでよい。上部トンネル本体１４０は、上部トンネル壁１４２を含んでよい（図２を参照）。代替実施形態では、側面トンネル壁１２８の一方又は両方は、代わりに上部トンネル本体１４０の部分を形成し、上部トンネル壁１４２から下方に突出してよい。下部トンネル本体１２０に両方の側面トンネル壁１２８を含ませることの優位点は、下部トンネル本体及び上部トンネル本体１２０、１４０が開放構成（以下に説明される図３を参照）から分離されるときに、下部トンネル本体１２０がまだ基板及び基板破片を含むことができる長手方向に伸長する開放チャネルを画定する概してＵ形の横断方向断面トンネル壁外形を有するという点である。下部トンネル本体のＵ形の壁外形は、いずれの基板及び基板破片も重力の作用を受けて不注意に摺動して外れることを防ぐ。
【００２５】
下部トンネル本体及び上部トンネル本体１２０、１４０は一体に形成されないことがあるが、少なくとも１つの、及び通常は２つの長手方向に延在する接合部（複数の場合がある）１６０（図２を参照）に沿って互いに分離自在に接合可能／接続可能であってよい。少なくとも１つの接合部１６０は、下部トンネル本体及び上部トンネル本体１２０、１４０を互いに関して可動で配置できるようにしてよく、これによりそれらは、閉鎖構成と開放構成との間で可動である。閉鎖構成（図１から図２を参照のこと）では、トンネル壁１２２、１２８、１４２は、細長いプロセストンネル空間１０４の境界となってよい。トンネル本体１２０、１４０が接合部１６０の場所で互いから少なくとも部分的に分離される開放構成（図３を参照）では、トンネル本体は、プロセストンネル１０２の側面からのプロセストンネルの内部への（つまり、閉鎖構成では、プロセストンネル空間１０４を形成する空間への）保守アクセスを可能にする１つの、及び通常は２つの細長いアクセス開口部（複数の場合がある）又は隙間（複数の場合がある）１０６をトンネル本体の間に画定してよい。
【００２６】
トンネル本体１２０、１４０の相対的な可動性はさまざまな方法で実現されてよい。一実施形態では、例えば、上部トンネル本体及び下部トンネル本体１２０、１４０は、それらが貝殻のように互いを基準として回りで枢着してよい長手方向に伸長する軸に沿って蝶着されてよい。例えば図１から図３に示される実施形態等の別の好ましい実施形態では、上部トンネル本体及び下部トンネル本体１２０、１４０は、互いから完全に分離可能であってよい。装置１００は、例えば、代わりに、油圧クランプ／プレス等の下部トンネル本体及び上部トンネル本体１２０、１４０に強制的にともに閉鎖構成を達成させ、開放構成を達成するために下部トンネル本体及び上部トンネル本体１２０、１４０を分離させるように構成される１つ又は複数のクランプ（装置）又はプレス１９０を含んでよい。示されている実施形態では、下部トンネル本体１２０は領域に固定で接続され、一方、上部トンネル本体１４０は、一連の長手方向に離間されたプレス１９０（図１）を用いて可動で配置され、これにより代わりに上部トンネル本体１４０は下部トンネル本体（図２）の上に押し付ける、又はそこから持ち上げる（図３）ことができる。完全に分離可能な上部トンネル本体及び下部トンネル本体１２０、１４０は、それらがよりきつく閉じられた構成を可能にするので概して好まれてよい。ヒンジ等は、上部トンネル本体と下部トンネル本体１２０、１４０との間に気密接合部を達成する望みと異なることがある機械的な遊びを必要とする。
【００２７】
少なくとも１つの接合部１６０は、それぞれ下部トンネル本体及び上部トンネル本体１４０に設けられる２つの向かい合う接合部表面１３２、１４８によって画定されてよい。平らな、通常は金属の接合部表面は、それらは互いに密封状に押されてよいので、好まれることがある。下部トンネル本体１２０が少なくとも１つの側面トンネル壁１２８を含む実施形態では、このトンネル壁１２８は好ましくは平らな上方に向く接合部表面１３２を画定してよく、一方、上部トンネル本体１４０は、好ましくは平らな下方に向く接合部表面１４８を画定してよい。下方を向く接合部表面１４８は、同一平面上、つまり上部トンネル壁１４２の内面とぴったり重なり、トンネル本体１２０、１４０の閉鎖構成で側面壁１２８の平らな上方に向く接合部表面１３２に当接するように構成されてよい。下方に向く平らな接合部表面１４８は、このようにして上部トンネル壁１２２の内面／下面の細長い側面方向伸長部として形成されてよい。完全に平らな下面を有する上部トンネル本体１４０を有する優位点は、接合部表面１３２、１４８の成功した（密封）嵌合が、下部トンネル本体及び上部トンネル本体１２０、１４０の精密な側面方向の及び／又は長手方向の位置合わせに相対的に反応しない点である。
【００２８】
閉鎖構成では、下部トンネル壁及び上部トンネル壁１２２、１４２は、（例えば、重力によって動かされる基板輸送を可能にするために）水平に又は水平面に斜めに向けられ、相互に平行となり、例えば０．５から１ｍｍ等わずかに離間されてよく、これにより例えば０．１から１ｍｍの厚さを有し、上部トンネル壁及び下部トンネル壁１４２、１２２に平行に向けられた実質的に平らな又は平面的な基板１８０が、上部トンネル壁及び下部トンネル壁１４２、１２２の間でそれらに接することなく収容されてよい。また、閉鎖構成では、実質的に垂直に及び相互に平行に向けられてよい側面トンネル壁１２８が、下部トンネル壁及び上部トンネル壁１２２、１４２にその側面で交差してよい。側面壁１２８は、例えば０．５から３ｍｍを加えたその幅等、処理される基板１８０の幅よりもいくぶん大きな距離分、離間されてよい。したがって、トンネル壁１２２、１２８、１４２は、トンネル長の単位ごとに相対的に小さな容積を有し、トンネル１０２の長手方向Ｔで連続配置される１つ又は複数の基板１８０をきっちりと収容できる細長いプロセストンネル空間１０４を画定し、プロセストンネル空間１０４の境界となってよい。
【００２９】
下部トンネル壁１２２と上部トンネル壁１４２の両方とも複数のガス注入チャネル１２４、１４４を具備してよい。壁１２２、１４２のどちらかのガス注入チャネル１２４、１４４は、プロセストンネル１０２の長さ全体でそれらの内の少なくともいくつかが分散している限り、所望されるように配置されてよい。例えば、ガス注入チャネル１２４、１４４が、例えば２５ｍｍｘ２５ｍｍのグリッド等仮想矩形グリッドの角に配置されてよく、これによりガス注入チャネルはその長手方向と側面方向の両方でそれぞれのトンネル壁１２２、１２４の内面全体にわたって規則正しく分散される。
【００３０】
ガス注入チャネル１２４、１４４は、好ましくは同じトンネル壁１２２、１４２内、及びその同じ長手方向位置でのガス注入チャネルが同じガス又はガス混合物のガス源に接続されるように、ガス源に接続されてよい。ＡＬＤのために、下部トンネル壁１２２及び上部トンネル壁１４２の内の少なくとも１つの少なくとも１つのガス注入チャネル１２４、１４４は―使用中―それぞれ第１の前駆体ガス、パージガス、第２の前駆体ガス、及びパージガスを含んだ連続トンネル幅ガスゾーンを含む機能ＡＬＤセグメント１０８（図１を参照）を作成するために、輸送方向Ｔで見られると、第１の前駆体ガス源、パージガス源、第２の前駆体ガス源、及びパージガス源に連続して接続されてよい。１つの係るＡＬＤセグメント１０８が単一のＡＬＤサイクルに相当することが理解される。したがって、複数のＡＬＤセグメント１０８が、所望される厚さの膜の付着を可能にするために輸送方向Ｔで連続して配置されてよい。プロセストンネル１０２内の異なるＡＬＤセグメント１０８は、前駆体の同じ組み合わせを含んでよいが、含む必要はない。異なって構成されるＡＬＤセグメント１０８が、例えば混合膜の付着を可能にするために利用されてよい。
【００３１】
プロセストンネルの同じ長手方向位置を共有するが、向かい合ったトンネル壁１２２、１４２に位置する対向するガス注入チャネル１２４、１４４が同じガス組成物のガス源に接続されるかどうかは、装置１００の所望される構成によってよい。両面の付着が所望される、つまりプロセストンネル１０２を通って移動する基板１８０の下面１８０ａ及び上面１８０ｂの両方のＡＬＤ処理の場合、対向するガス注入チャネル１２４、１４４は同じガス源に接続されてよい。代わりに、片面だけの付着が所望される、つまり基板１８０の下面１８０ａ及び上面１８０ｂの単に一方のＡＬＤ処理の場合、処理される基板表面に向いたトンネル壁１２２、１４２のガス注入チャネル１２４、１４４が交互に反応ガス源及び不活性ガス源に接続されてよく、一方、他方のトンネル壁のガス注入チャネルはすべて不活性ガス源に接続されてよい。
【００３２】
図１から図３の例示的な実施形態では、上部トンネル壁１４２のガス注入チャネル１４４は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）原子層蒸着サイクルを実行するために適した一連の同一のＡＬＤセグメント１０８を形成するために、トリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ３）３、ＴＭＡ）源、窒素（Ｎ２）源、水（Ｈ２Ｏ）源、及び窒素源に連続して接続される。下部トンネル壁１２２のガス注入チャネル１２４は、対照的に、すべて窒素源に接続される。したがって、例示的な装置１００は、通過する浮動式で支持される基板１８０の上面１８０ｂでの片面付着を実行するようにともに構成される下部非付着ガス軸受１２６及び上部付着ガス軸受１４６を維持するためにセットアップされる。
【００３３】
プロセストンネル１０２の側面壁１２８のそれぞれは、その全長又はその一部に沿って、複数のガス排出チャネル１３０を具備してよい。代わりに、ガス排出チャネルは、両方の側面壁に直接的に隣接する上部トンネル壁及び下部トンネル壁の内の少なくとも１つに設けられてよい。この点において、「直接的に隣接」はそれぞれの側面壁から２ｍｍ未満の距離の範囲内を意味する。ガス排出チャネル１１０は、プロセストンネル１０２の長手方向で―好ましくは等距離で―離間されてよい。同じ側面壁１２８内の、又は同じ側面壁１２８に直接的に隣接する２つの近傍の、つまり連続するガス排出チャネル１３０の間の距離は処理される基板１８０の長さに関係してよい。本文では、通常は矩形の基板１８０の『長さ』は、プロセストンネル１０２の長手方向Ｔで伸長する基板の寸法として解釈されてよい。基板１８０の長さの側面壁部分は、好ましくは約５と２０の間、及びより好ましくは８と１５の間の排出チャネル１３０を含んでよい。２つの連続ガス排出チャネル１３０間の中心間距離は、約１０から３０ｍｍの範囲であってよい。基板安定化の理由から、２つの側面壁１２８内の又は２つの側面壁１２８に直接的に隣接するガス排出チャネル１３０の構成は、好ましくは同一又は鏡対称であってよく、これにより一方の側面壁１２８内の又は一方の側面壁１２８に直接的に隣接する各ガス排出チャネル１３０は、他方の、向かい合った側面壁１２８内の又は他方の、向かい合った側面壁１２８に直接的に隣接するガス排出チャネル１３０に面する。
【００３４】
ガス排出チャネル１３０は、プロセストンネル１０２の外側に設けられてよいガス排出導管１１０に接続され、ガス排出導管１１０の中に排出されてよい。装置１００がＡＬＤを実行するためにセットアップする場合、排ガスは多量の未反応の前駆体を含むことがある。したがって、相互に異なる反応ガスゾーンと関連付けられたガス排出チャネル１３０を（意図的にではなく化学蒸着につながることがある）同じガス排出導管１１０に接続することは望ましくないことがある。異なるガス排出導管１１０は、したがって異なる前駆体に設けられてよい。
【００３５】
装置１００の一般的な動作は以下の通り説明されてよい。
【００３６】
使用中、下部トンネル本体及び上部トンネル本体１２０、１４０は閉鎖構成であってよく、下部トンネル壁及び上部トンネル壁１２２、１４２の両方のガス注入チャネル１２４、１４４は、プロセストンネル空間１０４の中にガスを注入してよい。例えば、プロセストンネル１０２の入口及び出口で等、プロセストンネル空間１０４の中へのプロセストンネル１０２の通常は大気クリーンルーム環境３００からのガスフローの汚染を妨げるために、プロセストンネル空間１０４は好ましくはわずかに過圧で維持されてよい。したがって、ガス注入は、約数ミリバール（大気圧に比して）超過気圧で行われることがある。いくぶん低い超過気圧がガス排出導管１１０内で維持される場合、トンネル空間１０４に注入されるガスは当然横向きに、プロセストンネルの長手方向Ｔに直角に、排出導管１１０に接続する側面トンネル壁１２８内の又は側面トンネル壁１０８に直接的に隣接するガス排出チャネル１３０に向かって、及びガス排出チャネル１３０を通って流れる。
【００３７】
基板１８０が上部トンネル壁と下部トンネル壁１４２、１２２の間に存在する場合、上部トンネル壁１４２内のガス注入チャネル１４４によってトンネル空間１０４の中に注入されるガス（複数の場合がある）は、上部トンネル壁１４２と基板１８０の上面１８０ｂとの間で横向きに流れてよい。基板１８０の上面１８０ｂに全体でのこれらの側面方向のガスフローは、事実上、上部ガス軸受１４６を提供する。同様に、下部トンネル壁１２２のガス注入チャネル１２４によってトンネル空間１０４の中に注入されるガス（複数の場合がある）は、下部トンネル壁１２２と基板１８０の下面１８０ａとの間で横向きに流れる。基板１８０の下面１８０ａ全体でのこれらの側面方向のガスフローは、事実上、下部ガス軸受１２６を提供する。下部ガス軸受及び上部ガス軸受１２６、１４６はともに基板１８０を取り囲み、基板１８０を（二重）浮動式で支持してよい。
【００３８】
基板１８０がプロセストンネル１０２を通って移動するにつれ、その表面１８０ａ、１８０ｂは、ガス軸受１２６、１４６のガスにさらされてよい。したがって、例えば図１から図３に示される装置のように、装置１００がＡＬＤのためにセットアップされるとき、その上面１８０ｂは上部ガス軸受１４６の連続して配置されるガスゾーンのそれぞれに存在するガスに帯状にさらされてよい。ゾーン及びそれぞれのガスの配置が適切に選ばれている場合、１つのＡＬＤセグメント１０８の横断は、基板１４０を１つの原子層蒸着サイクルにさらすことと同等であってよい。トンネル１０２は所望されるのと同数のＡＬＤセグメント１０８を含んでよいので、任意の厚さの膜が、それがトンネルを交差する間に基板１４０上で成長してよい。プロセストンネル１０２の線形性質が、処理される基板１４０の連続的な流れをさらに可能にし、このようにしてかなりのスループット容量を有する原子層蒸着装置１００を送達する。
【００３９】
残念なことに、プロセストンネル１０２の線形性質は、基板１８０がプロセストンネルの内側で動きがとれなくなる又は壊れた場合、基板１８０の処理が停止されることも必要とする。このようなときには、トンネル本体１２０、１４０は分けられる又は分離され、オペレータがアクセス開口部１０６を介してプロセストンネル１２０の内部にアクセスし、壊れた又は動きがとれなくなった基板１８０を除去できるようにするためにその開放構成（図３）にされてよい。いったん問題が改善されると、トンネル本体１２０、１４０は再接合されてよく、動作は続行されてよい。
【００４０】
有利なことに下部トンネル本体と上部トンネル本体１２０、１４０の間の接合部１６０は本体の空間的な分離を可能にするが、それらは追加の問題ももたらすことがある。つまり、予防措置にも関わらず、接合部１６０の流体密封性を保証することは困難且つ高価の両方であることがある。実際には、接合部１６０は、プロセストンネル空間１０４と、プロセストンネル１０２を収容するクリーンルーム環境３００との間でガスが中を通って交換されてよい漏れを形成してよい。プロセストンネル空間１０４が環境３００（上記参照）に比して超過気圧で維持される場合、係る漏れがプロセスガスによる環境の汚染を引き起こすことがある。さらに、プロセストンネル空間１０４からのプロセスガスの抑制されない漏れは、それを通る基板１８０の輸送を著しく妨げることがあるプロセストンネル空間１０４内部での抑制されない局所的な圧力変動を引き起こすことがある。
【００４１】
プロセストンネル１０２内部の圧力分布に対する漏れ接合部１０６の影響は、図４に関して示されてよい。上部で、図４は、プロセストンネル１０２の側面方向の断面側面概略図を示す。下部トンネル本体及び上部トンネル本体１２０、１４０は閉鎖構成にあるが、接合部１０６は流体密封ではない。結果として、トンネル空間１０４の中に注入されるプロセスガスは横向きに流れ、側面トンネル壁１２８（太線の矢印）内の又は側面トンネル壁１２８に直接的に隣接するガス排出チャネル１３０、及び漏れ接合部１６０（点線矢印）の両方を通ってトンネル空間１０４を出る。下部では、図４は、２つの一次圧力曲線を含んだ圧力図を示す。太線の曲線は、接合部１６０が流体密封である示されていない状況の基準圧力分布を表す。したがって、太線の曲線はプロセストンネル空間１０４内部、及びガス排出チャネル１３０を通る圧力を示す。点線曲線は漏れ接合部１０６を有する図示の状況の圧力分布を表し、プロセストンネル空間１０４の内部の、及び漏れ接合部１６０を通る圧力を示す。点線の曲線及び太線の曲線を相互接続する２つの二次的な短い鎖線の圧力曲線は、漏れ接合部１６０を有する図示の状況に対するガス排出チャネル１３０を通る圧力分布を示す。図の垂直圧力（Ｐ）軸では、Ｐｅｎｖは環境圧力の圧力レベルを示す。
【００４２】
太線の圧力曲線は、プロセストンネル空間１０４の側面方向中心でのガス圧力が最高であり、ガス排出導管１１０に向かって低下することを示している。ガス排出導管１１０の内部で、圧力は、通常、ガス排出導管の端部で圧力が環境圧力Ｐｅｎｖに最終的に達するまでさらに落下してよい。漏れ接合部１６０の場合、プロセスガスはプロセストンネル空間１０４から漏れてよい。漏れない場合に比較すると、漏れ接合部は、点線の圧力曲線によって示されるように、全体的な圧力分布で低下を生じさせることがある。点線の圧力曲線は、２つの鏡対称的に漏れている接合部１６０を有する、図示の状況に関係しているため、低下がやや整然として見えることに留意されたい。２つの接合部１６０が異なる非対称で漏れる場合、点線の曲線はその中心の回りでもはや対称ではなくなるが、例えば最大の漏れの側におさまるように見えるだろう。
【００４３】
言及されるように、太線の圧力曲線からの点線の圧力曲線の逸脱は、非接触式で進められる、二重浮動式で支持される基板１８０の輸送に問題を呈することがある。例えば、接合部１６０がプロセストンネルの特定の長手方向部分にわたって漏れている場合、浮動式で支持される基板１８０はこの長手方向部分に進入すると加速され、この長手方向部分を離れると減速されるだろう。接合部１６０が漏れすぎる場合、基板１８０は完全に停止する可能性もある。同様に、接合部１６０の一方だけが漏れている場合、又は向かい合った接合部１６０が非（鏡）対称的に漏れている場合、側面トンネル壁１２８の一方に隣接する圧力は向かい合った側面トンネル壁１２８に隣接する圧力よりも大きくなるだろう。その結果として、漏れ接合部（複数の場合がある）１６０を通る基板１８０は不安定化し、横向きに、最小の圧力の領域に隣接する側面壁１２８に向かって押しやられ、おそらく側面壁１２８に接触するだろう。
【００４４】
Ｏリングのような密封材料を用いて接合部１６０を従来通りに密封する試みは実際的ではない又は不経済であるかのどちらかであるので、本開示は漏れ接合部１０６の存在により引き起こされるプロセストンネル空間１０４の中への／からのガスの抑制されない漏れの問題を解決するための異なる手法を提案する。この手法を可能にするために、接合部１６０は、側面トンネル壁１２８内に、又は側面トンネル壁１２８に直接的に隣接する上部トンネル壁及び下部トンネル壁の内の少なくとも１つに設けられるガス排出チャネル１３０に接合部１６０が交差しないように配置されてよい。ガス排出チャネル１３０が接合部１６０によって交差されないことを保証することによって、ガス排出チャネル１３０とガス排出導管（複数の場合がある）１１０との間での流体密封接続が助長される。さらに、ガス排出チャネル１３０を接合部１６０から隔離することは、ガス排出チャネル全体での圧力低下とは関係なく、接合部１６０全体での圧力低下を制御できるようにする。
【００４５】
この後者の態様は、接合部１６０の向かい合った側部に対するガス圧力を等しくするように構成される圧力調整手段が提供され、これにより接合部全体での圧力低下△Ｐｊｏｉｎが△ｊｏｉｎ≒０に従う、本開示の装置１００の２つの詳細の鍵となる。接合部全体での圧力低下△Ｐｊｏｉｎが、接合部１６０の内部に対するガス圧力、つまりプロセストンネル空間１０４内部のガス圧力と、接合部１６０の外部に対するガス圧力、つまり環境ガス圧力Ｐｅｎｖ等のプロセストンネル空間１０４の外部のガス圧力との差異であることが理解される。接合部１６０全体での圧力低下がゼロに又は少なくともゼロ近く（つまり、『＜１０パスカル』を意味するために定量化されてよい『≒０』）に無事に削減されるとき、接合部１６０全体にガスフローを駆動するための圧力差は実質的にない。その結果として、事実上漏れもない。
【００４６】
第１の詳細は図５に関して示されてよい。この詳細では、接合部１６０の長手方向の非流体密封部分全体での圧力低下△Ｐｊｏｉｎは、接合部の該部分の内部に対する圧力に対して制御を行使することによって、すなわち接合部の該部分に隣接するガス排出チャネル１３０の内部の圧力を制御することによって制御され得る。
【００４７】
この目的を達成するために、圧力調整手段はガスポンプ２００を含んでよい。ここで使用される用語「ガスポンプ」は、換気扇、ベンチレータ等の相対的に経済的な装置を含むと広義に解釈されてよい。ガスポンプ２００は接合部１６０の非流体密封部分に隣接して又は近くに‐例えば、接合部１６０の非流体密封部から１００ｍｍ、及び好ましくは５０ｍｍ内等、数センチメートルの範囲内で‐長手方向に配置されるガス排出チャネル１３０と関連付けられてよい。ガスポンプ２００は、例えば、ガス排出チャネルに接続するガス排出導管１１０内部に配置され、それが関連付けられているガス排出チャネル１３０内部のガス圧力、特にその上流入口でのガス圧力を制御するように適応されてよい。問題のガス排出チャネル１３０は、ガスポンプ２００とのその関連のため、「制御されるガス排出チャネル」と呼ばれることがある。
【００４８】
圧力調整手段は、制御されるガス排出チャネルに隣接して条件△Ｐｊｏｉｎ≒０を局所的に達成するために、ガスポンプ２００を制御することによって制御されるガス排出チャネル１３０内部の圧力を制御するように構成されてよい圧力制御システム２０２をさらに含んでよい。圧力制御システム２０２は、通常、制御されるガス排出チャネル１３０と関連付けられ、通常は接合部１６０の非流体密封部分及び制御されるガス排出チャネル１３０の両方に近く位置するプロセストンネル空間１０４内部の第１の場所と、プロセストンネル空間２０４外部（つまり、プロセストンネル１０２の環境内）の第２の場所との間の圧力差を監視し、圧力差を反映する信号を生成するように構成される、差圧センサ２０４ａ、２０４を含んでよい。差圧センサが、このようにして、図５に概略で示される２つの離間した圧力センサ２０４ａ及び２０４ｂを含んでよいことが理解される。圧力制御システムは、コントローラ２０６も含んでよい。コントローラ２０６は、差圧センサ２０４ａ、２０４ｂ、及びガスポンプ２００の両方に操作可能に接続され、制御されるガス排出チャネル１３０に隣接して条件△Ｐｊｏｉｎ≒０を局所的に達成するために、差圧センサから受信される信号に依存してガスポンプを制御するように構成されてよい。
【００４９】
図５の下部の図は、非流体密封接合部１６０を有する図示の状況の圧力分散を表す点線の圧力曲線を示し、プロセストンネル空間１０４内部の及び接合部１６０を通る圧力を示す。二次的な鎖線の圧力曲線は、ガス排出チャネル１３０及びガス導管１１０を通る圧力分布を示す。
【００５０】
第２の詳細は、図６に関して示されてよい。この詳細では、接合部１６０の長手方向の非流体密封部分全体での圧力低下△Ｐｊｏｉｎが、接合部１６０の外部に対する圧力に対して制御を行使することによって制御されてよい。
【００５１】
この目的を達成するために、圧力調整手段は、全体で圧力低下が制御される接合部１６０の部分（の外部）とバッファ空間が流体連通する、窒素（Ｎ２）等の好ましくは不活性の加圧されたバッファガスを含むように構成されたバッファ空間２１１を画定する補助的なコンテインメント２１０を含んでよい。いくつかの実施形態では、補助的なコンテインメントは、図６に概略で示されるようにプロセストンネル１０２の側面壁１２８の外部で、及び側面壁１２８に沿って延在する細長い箱又はチャネルのような構造の形をとってよい。一実施形態では、補助的なコンテインメントは少なくとも２つの壁部分を含んでよく、一方は下部トンネル本体１２０に固定接続され、一方は上部トンネル本体１４０に固定接続されてよい。これは、それぞれの壁部分が、その開放構成をとるときに、それらがそれぞれのトンネル本体１２０、１４０と離れることができるようにし、一方、それは、トンネル本体がその閉鎖構成をとるときにそれぞれの壁部分がバッファ空間を結合させ、画定できるようにする。別の実施形態では、補助的なコンテインメントは、単にトンネル本体１２０、１４０の内の一方に接続されてよい。トンネル本体１２０、１４０及び二次的なコンテインメント２１０の相対的な可動性、並びにそれらの間の密封に関して、留意されるのは、補助的なコンテインメント２１０によって画定されるバッファ空間２１１が完全に流体密封である必要がない点である。すなわち、補助的なコンテインメント２１０及び／又はプロセストンネル１０２へのその接続部の構造は、バッファ空間２１１（以下を参照）内でバッファガスを加圧するために使用されるポンプ２１２が条件△Ｐｊｏｉｎ≒０を維持するために必要な所望されるバルク圧力でバッファガスを維持できる限り、漏れを含んでよい。
【００５２】
言及されるように、圧力調整手段は、ガスポンプ２１２をさらに含んでよい。ここで使用される用語「ガスポンプ」は、装置（ガス）コンプレッサ等を含むと広義に解釈されてよい。ガスポンプ２１２は、該バッファガスでバッファ空間２１１を加圧できるようにするために、一方で適切な、好ましくは不活性なバッファガスの源に対して、及び他方では二次コンテインメント２１０に操作可能に接続されてよい。
【００５３】
ガスポンプ２１２は、通常、所望される条件△Ｐｊｏｉｎ≒０を達成し、維持するために、ガスポンプ２１２を制御することによってバッファ空間２１１の内部のバッファガスの圧力を制御するように構成される圧力制御システム２１４の制御下で動作してよい。圧力制御システムは、例えば、プロセストンネル空間１０４の内部の第１の場所とバッファ空間２１１の内部の第２の場所の間の圧力差を監視し、圧力差を反映する信号を生成するように構成される差圧センサ２１６ａ、２１６ｂを含んでよい。また、圧力制御システムは、差圧センサ２１６ａ、２１６ｂ及びガスポンプ２１２の両方に操作可能に接続され、接合部１６０全体でほぼゼロの圧力低下まで、差圧センサから受信される信号に依存してガスポンプを制御するように構成されるコントローラ２１８も含んでよい。
【００５４】
図５においてのように、図６の下部の図は、非流体密封接合部１０６を有する、図示の状況の圧力分布を表す点線の圧力曲線を示し、プロセストンネル空間１０４の内部の及び接合部１６０を通る圧力を示す。二次鎖線圧力曲線は、ガス排出チャネル１３０及びガス導管１１０を通る圧力分布を示す。
【００５５】
本発明の例示的な実施形態は部分的には添付図面を参照して上述されてきたが、本発明がこれらの実施形態に制限されないことが理解されるべきである。開示されている実施形態に対する変更形態は、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から請求されている発明を実践する際に当業者によって理解及び達成できる。本明細書を通した「一実施形態」又は「実施形態」に対する参照は、実施形態に関連して説明される特定の特長、構造、又は特徴が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体での多様な場所での表現「一実施形態で」又は「実施形態で」の出現は必ずしもすべて同じ実施形態を参照していない。さらに、１つ又は複数の実施形態の特定の特長、構造、又は特徴が、新しい、明示的に説明されない実施形態を形成するために任意の適切な方法で組み合されてよいことが留意される。
【図１】
0006391667.tif 000002
【図２】
0006391667.tif 000003
【図３】
0006391667.tif 000004
【図４】
0006391667.tif 000005
【図５】
0006391667.tif 000006
【図６】
0006391667.tif 000007