(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロードロックであって、
前記ロードロックから基板の挿入および取り外しを許容する為に第一アパーチャー（９６）と第二アパーチャー（９８）が貫通して形成されたチャンバボディと、
第一の基板を支持するように適合された前記チャンバボディ内の第一の支持構造（９０）と、
第二の基板を支持するように適合された前記チャンバボディ内の第二の支持構造（８０）と、
前記第一の支持構造および前記第二の支持構造の垂直位置を制御する為のエレベーター（５８）と、
上部に前記第二の基板を支持するように適合された表面を含む冷却プレート（５２）と、
前記第一の支持構造（９０）の上方に置かれた加熱装置（９４）と、
前記第一の支持構造（９０）および前記第二の支持構造（８０）間の中間プレート（５６）と、
を備え、
前記第一の支持構造（９０）は、前記第二の支持構造（８０）の上に配置され、
前記冷却プレート（５２）は、前記冷却プレート（５２）から延びている少なくとも１つの構造（５７）を有し、前記中間プレート（５６）は前記冷却プレート（５２）から延びている前記少なくとも１つの構造（５７）を収容できる大きさに作られた少なくとも１つの開口部（６１）を含む、前記ロードロック。
【請求項２】
前記第一の支持構造（９０）は、前記冷却プレート（５２）に対して移動可能である、請求項１記載のロードロック（３０）。
【請求項３】
前記中間プレート（５６）は、前記中間プレート（５６）付近の基板受容スロット内に位置決めされた基板の温度を調整するように適合された冷却層を含む、請求項１記載のロードロック。
【請求項４】
前記第一の支持構造（９０）は複数のピンを備え、前記第二の支持構造（８０）は複数のピンを備える、請求項１記載のロードロック。
【請求項５】
半導体処理装置において、
少なくとも１つのプロセス・チャンバ（２０，１７２，１７４）と、
前記少なくとも１つのプロセス・チャンバに接続されたトランスファー・チャンバ（１０，１６８）と、
前記トランスファー・チャンバ（１０，１６８）に接続されたロードロック（３０，１６０）であって、前記ロードロックは、前記トランスファー・チャンバと前記ロードロックの間で、単一基板を搬送する搬送アパーチャー（９６，９８）が貫通して配置されている、前記ロードロック（３０，１６０）と、
を備え、
前記ロードロックは、
前記単一基板上部支持体（９０）と前記単一基板下部支持体（８０）と、
前記単一基板上部支持体（９０）と前記単一基板下部支持体（８０）とを上下させるエレベーター（５８）と、
前記ロードロック（３０）内に配置され、前記単一基板下部支持体（８０）から単一基板を受け入れるように位置決めされた冷却プレート（５２）と、
前記単一基板上部支持体（９０）の上方に配置された加熱素子（９４）と、
前記冷却プレート（５２）の上方かつ前記加熱素子（９４）の下方に配置された中間プレート（５６）であって、前記単一基板上部支持体（９０）が接続されている、中間プレート（５６）と、
を備える、半導体処理装置。
【請求項６】
前記ロードロック（３０）にガスを供給する為のガス取り入れ口（１２０）を更に備える、請求項５記載の半導体処理装置。
【請求項７】
前記ロードロック（３０）は、上部領域を含み、前記ガス取り入れ口（１２０）は、前記ロードロック（３０）の前記上部領域内に配置されている、請求項６記載の半導体処理装置。
【請求項８】
前記第一の支持構造（９０）、前記第二の支持構造（８０）の少なくとも一つは、上部に基板を支持する為の複数の部材を含む、請求項１記載のロードロック。
【請求項９】
前記複数の部材は、基板トランスファーロボットと共にハンドオフを可能にする第一のアパーチャー（９６）、第二のアパーチャー（９８）の少なくとも一つと整列して位置している、請求項８記載のロードロック（３０）。
【請求項１０】
前記中間プレート（５６）は、前記基板を熱的に調整するように構成されている、請求項８記載のロードロック（３０）。
【請求項１１】
ロードロックチャンバであって、
第一の基板アクセスポート（９６）および第二の基板アクセスポート（９８）を有するチャンバボディと、
前記チャンバボディ内に配置され、上部に第一の基板を支持するように適合された上部基板支持構造（９０）と、
前記チャンバボディ内に配置され、上部に第二の基板を支持するように適合された下部基板支持構造（８０）と、
前記上部基板支持構造（９０）の下方で前記チャンバボディ内に配置された冷却プレート（５２，１３８）であって、前記下部基板支持構造（８０，１３６）は、前記冷却プレート（５２，１３８）に対し移動可能であり、前記冷却プレート（５２，１３８）は、前記下部基板支持構造（８０，１３６）を受ける為に表面上に少なくとも一つの溝（１４２）を有する、前記冷却プレート（５２，１３８）と、
前記上部基板支持構造（９０）の上方に配置された加熱装置（９４）と、
前記下部基板支持構造（８０、１３８）および前記上部基板支持構造（９０）間に配置された中間プレート（５６）であって、前記上部基板支持構造（９０）が前記中間プレート（５６）に接続されている、前記中間プレート（５６）と、
を備える、ロードロックチャンバ（３０）。
【請求項１２】
前記上部基板支持構造（９０）は、前記冷却プレート（５２，１３８）に対し移動可能である、請求項１１記載のロードロックチャンバ。
【請求項１３】
前記冷却プレート（５２，１３８）は、少なくとも一つの冷却液輸送チャネル（１０８）を更に含む、請求項１１記載のロードロックチャンバ（３０）。
【請求項１４】
前記下部基板支持構造（８０，１３６）および前記上部基板支持構造（９０）の垂直位置を制御する為にエレベーター（５８）を更に備える、請求項１１記載のロードロックチャンバ（３０）。
【請求項１５】
前記チャンバボディ内に画成され、前記ロードロック（３０）内に基板を受けるように適合された第一のアパーチャー（９６）および第二のアパーチャー（９８）を更に備える、請求項１１記載のロードロックチャンバ（３０）。
【請求項１６】
前記上部基板支持構造（９０）および前記冷却プレート（５２，１３８）の各々は、第一の放射率を有する第一の表面領域、前記第一の放射率より大きい第二の放射率を有する第二の表面領域を含む、請求項１１記載のロードロックチャンバ（３０）。
【請求項１７】
前記冷却プレート（５２，１３８）の下方に置かれ、前記下部基板支持構造（８０，１３６）を起動する為に移動可能なリフトプレートを更に備える、請求項１１記載のロードロックチャンバ（３０）。
【請求項１８】
前記冷却プレート（５２，１３８）は、その近傍に位置された基板を冷却するように適合されている、請求項１１記載のロードロックチャンバ（３０）。
【請求項１９】
前記加熱装置（９４）は、その近傍に位置された基板を加熱するように適合されている、請求項１１記載のロードロックチャンバ（３０）。
【請求項２０】
ロードロックであって、
第一のアパーチャー（９６）と第二のアパーチャー（９８）が貫通して形成され、内部で基板の配置および後退を許容するように構成された、チャンバボディと、
第一の基板を支持するように適合された、第一の位置まで移動可能な前記チャンバボディ内の下部支持構造（８０）と、
第二の基板を支持するように適合された、前記下部支持構造（８０）の上方にある前記チャンバボディ内の上部支持構造（９０）と、
前記下部支持構造（８０）と前記上部支持構造（９０）の間の中間プレート（５６）と、
前記下部支持構造（８０）と、前記上部支持構造（９０）と、前記中間プレート（５６）の垂直位置を制御するエレベーター（５８）と、
前記下部支持構造が第二の位置にあるとき、上部で前記第一の基板を支持するように適合された表面を含む、冷却プレート（５２）と、
前記上部支持構造の上方に置かれた加熱装置（９４）と、
を備える、前記ロードロック（３０）。
【請求項２１】
前記下部支持構造（８０）は、前記第一の位置にあるとき、前記冷却プレート（５２）を通って伸びる、請求項２０記載のロードロック（３０）。
【請求項２２】
前記下部支持構造（８０）及び前記上部支持構造（９０）は、前記冷却プレート（５２）に対して移動可能である、請求項２０記載のロードロック（３０）。
【請求項２３】
前記冷却プレート（５２）は、前記チャンバボディに取り付けられている、請求項２０記載のロードロック（３０）。
【請求項２４】
前記下部支持構造（８０）が前記冷却プレート（５２）を通って動くのを可能にするために、前記冷却プレート（５２）は前記冷却プレートの中に複数の穴（５９）を有する、請求項２０記載のロードロック（３０）。
【請求項２５】
前記下部支持構造（８０）は、複数のピンを備え、前記上部支持構造（９０）は、プレートから伸びる複数のピンを備える、請求項２０記載のロードロック（３０）。
【請求項２６】
前記プレートから伸びる複数のピンは、前記下部支持構造（８０）および基板トランスファーロボット（４０）間のハンドオフを容易にする前記アパーチャーに整列して位置されている、請求項２５記載のロードロック（３０）。
【請求項２７】
前記中間プレート（５６）の位置は、前記冷却プレート（５２）および前記中間プレート（５６）間で画成された間隙の高さを調節する為に選択可能であり、前記中間プレート（５６）は第二の冷却プレートである、請求項１１記載のロードロックチャンバ（３０）。
【請求項２８】
ロードロックチャンバであって、
第一の基板アクセスポート（９６）および第二の基板アクセスポート（９８）を有するチャンバボディと、
前記チャンバボディ内に配置され、上部に第一の基板を支持するように適合された上部基板支持構造（９０）と、
前記チャンバボディ内に配置され、上部に第二の基板を支持するように適合された複数の基板支持ピン（８０）と、
前記上部基板支持構造（９０）の下方で前記チャンバボディ内に配置された冷却プレート（５２）であって、前記複数の基板支持ピン（８０）は、前記冷却プレート（５２）の上面上方の第一の位置と前記冷却プレート（５２）の上面下方の第二の位置との間を移動可能である、前記冷却プレート（５２）と、
前記上部基板支持構造（９０）の上方に置かれた加熱装置（９４）と、
前記冷却プレート（５２）および前記上部基板支持構造（９０）間に配置された中間プレート（５６）であって、前記冷却プレート（５２）に対して移動可能である、前記中間プレート（５６）と、
を備える、前記ロードロックチャンバ（３０）。
【請求項２９】
前記冷却プレート（５２）の温度分布は、前記冷却プレート（５２）の平面エリアを横切って制御可能である、請求項１１記載のロードロックチャンバ。
【請求項３０】
請求項１に従うロードロック（３０）を使用する方法であって、
前記冷却プレート（５２）上に基板を配置するステップと、
前記冷却プレート（５２）に向かって前記基板の近傍に、前記第一の支持構造（９０）を移動させるステップと、
前記第一の支持構造（９０）を通って流体を循環させるステップと、
前記基板を冷却するステップと、
を備える、前記方法。
【請求項３１】
請求項１に従うロードロック（３０）を使用して基板を処理する為の方法であって、
前記第一のアパーチャー（９６）を通って前記ロードロック（３０）内の前記第一の支持構造（９０）まで第一の基板を送出するステップと、
前記第一のアパーチャーを閉じ、前記ロードロック（３０）を排気するステップと、
前記第二のアパーチャー（９８）を通って、前記ロードロック（３０）の外側のチャンバまで前記第一の基板を送出するステップと、
前記第二のアパーチャーを通って、前記ロードロック（３０）の外側のチャンバから前記第二の支持構造（８０）まで第二の基板を送出するステップと、
前記ロードロック（３０）内の冷却プレート（５２）まで前記第二の基板を送出するステップと、
を備える、前記方法。
【請求項３２】
前記冷却プレート（５２）まで前記第二の基板を送出するステップは、前記冷却プレート（５２）に対し前記第二の支持構造（８０）を下げる工程を備える、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記冷却プレート（５２）上の前記第二の基板を冷却するステップと、
前記冷却プレート（５２）から前記第二の基板を取り出す為に前記冷却プレート（５２）に対し前記第二の支持構造（８０）を持ち上げるステップと、
前記第一のアパーチャー（９６）を通して前記ロードロック（３０）から前記第二の基板を取り出すステップと、
を更に備える、請求項３１記載の方法。
【請求項３４】
前記ロードロック（３０）を通気する前に前記ロードロック（３０）内で前記第二の基板を加熱するステップを更に備える、請求項３１記載の方法。
【請求項３５】
前記第一のアパーチャー（９６）を通って前記ロードロック（３０）から前記第二の基板を取り出した後、前記第一のアパーチャー（９６）に対し前記第二の支持構造（８０）を下げるステップと、
前記第一のアパーチャー（９６）を通って前記第一の支持構造（９０）上で前記第一の基板を受け入れる為に前記第一の支持構造（９０）を整列させるステップと、
を更に備える、請求項３３記載の方法。
【請求項３６】
前記第一の支持構造（８０）および第二の支持構造（９０）は、前記冷却プレート（５２）に対し移動できる、請求項３１記載の方法。
【請求項３７】
請求項１１に従うロードロックチャンバ（３０）を使用して基板を処理する為の方法であって、
基板トランスファーロボット（４０）上の基板を真空環境から、前記ロードロックチャンバ（３０）内で画成された複数の基板用スロットの第一の基板用スロット（５３）まで搬送するステップであって、前記第一の基板用スロット（５３）は前記中間プレート（５６）と前記冷却プレート（５２）との間に画成されている、前記ステップと、
前記冷却プレート（５２）の近傍の位置まで、前記中間プレート（５６）を移動させることにより前記第一の基板用スロット（５３）を狭くするステップと、
を備える、前記方法。
【請求項３８】
前記冷却プレート（５２）上に前記基板を置くステップを更に備える、請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
前記中間プレート（５６）は、第二の冷却プレートである、請求項３７記載の方法。
【請求項４０】
前記ロードロックチャンバ（３０）を通気するステップと、
第二の基板を前記ロードロックチャンバの外側の環境から、前記ロードロックチャンバ（３０）内に画成される第二の基板用スロット（５１）まで搬送するステップと、
を更に備える、請求項３７記載の方法。
【請求項４１】
前記第二の基板用スロット（５１）内に配置された前記第二の基板を加熱するステップを更に備える、請求項３７記載の方法。
【請求項４２】
ヘリウムガスで前記ロードロックチャンバ（３０）を通気するステップを更に備える、請求項３０記載の方法。
【請求項４３】
前記通気するステップは、前記ヘリウムガスと混合された窒素で前記ロードロックチャンバ（３０）を通気する工程を更に備える、請求項４２記載の方法。
【請求項４４】
ヘリウムガスで前記ロードロック（３０）を通気するステップを更に備える、請求項３１記載の方法。
【請求項４５】
前記通気するステップは、前記ヘリウムガスと混合された窒素で前記ロードロック（３０）を通気する工程を更に備える、請求項４４記載の方法。
【請求項４６】
ヘリウムガスで前記ロードロックチャンバ（３０）を通気するステップを更に備える、請求項３７記載の方法。
【請求項４７】
前記通気するステップは、前記ヘリウムガスと混合された窒素で前記ロードロックチャンバ（３０）を通気する工程を更に備える、請求項４６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板処理装置に関し、特に、基板を取り扱うためのロードロック装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
たとえば、テレビ及びコンピュータ・ディスプレイのようなアプリケーションに使用されるガラスパネルのような基板は、所望のデバイスを作るための物理気相堆積（ＰＶＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、エッチング、及びアニーリングを含む連続的なステップを使用して作製することができる。これらのステップは、複数のチャンバを有する多種多様な処理装置を使用して実行することができる。このようなシステムの１つは、「クラスタ・ツール」として知られている。クラスタ・ツールは、中央のウェーハ・ハンドリング・モジュールあるいはトランスファー・チャンバ、ならびに、被加工物が装置の中に導入され、また装置から取り出されるロードロック・チャンバ及び加熱、エッチング、及び堆積のような処理ステップを実行するための複数の他のチャンバを含む多数のペリフェラル・チャンバを通常有する。通常クラスタ・ツールは、チャンバの間で被加工物を搬送するロボットも有する。
【０００３】
ディスプレイに使用される大きなガラス基板の処理は、いくつかの点で半導体ウェーハのような他の形式の基板の処理に類似している。しかし、このようなガラス基板は多くの場合代表的なシリコンウェーハより大きい。たとえば、ガラス基板は５５０ミリメートル×６５０ミリメートルの寸法を有することがあり、より大きいディスプレイの形成を可能にするために、６５０ミリメートル×８３０ミリメートルを超えるような、さらにより大きい寸法に向かう傾向がある。大きいガラス基板の使用は、他の形式の基板を処理するときには存在しないような処理の複雑さを招く。たとえば、ガラス基板の寸法に加えて、ディスプレイに使用されるガラス基板の形は通常長方形である。ガラス基板の大きい寸法と形状は、ガラス基板をより小さい円形の形状の基板と比較するとき、処理装置の中で１つの位置から他の位置へ搬送することを困難にする恐れがある。結果として、ガラス基板を処理する装置は、通常より大きいチャンバ、アパーチャー、及び搬送機構を必要とする。さらに、バッチ処理操作のためにプロセス・チャンバに大量の数の基板を供給するために、およそ１２の基板をロードロックの中に保持する大きいカセットを利用することが知られている。大きい基板を取り扱うために大きいチャンバ・サイズが必要であることと、ロードロック内で大きい基板カセットを使用することは、より大きく強力な真空ポンプ、電源、制御機構及び同等物、ならびにシステム・コストの対応する増加をさらに招く。
【０００４】
さらに、多くの場合ガラス基板はシリコン基板とは異なる熱的特性を有する。特に、ガラスは比較的低い熱伝導率を通常有し、基板の均一な加熱と冷却をさらに困難にする恐れがある。ガラス基板の全体にわたって温度勾配が起きる恐れがあり、冷却に際して基板内に望ましくない応力を招く恐れがある。基板端部の近くの熱損失は、中心の近くより大きい傾向がある。処理中の温度勾配は、基板表面に形成される素子が不均一な電気的（及び構造的）特性を有する結果を招く恐れもある。結果として、適切な温度制御を維持するために、多くの場合加熱及び冷却操作は比較的徐々に実行される。システム構成素子の寸法が大きくなるにつれて、大容量チャンバの中で大きい構成素子を加熱し冷却するために通常必要な長時間によって、これらのステップは、さらに遅くなる恐れがある。これらの遅い操作は、システムスループットを低下させる傾向を招く。
【０００５】
【好適実施例の概要】
本発明のいくつかの実施形態は、比較的小形で、基板の搬送、冷却及び／または加熱操作を効率的な方法で実現できる基板処理装置に使用するロードロック装置に関する。
【０００６】
一つの実施形態は、第一の基板を支持するように適合された第一の支持構造と、第二の基板を支持するように適合された冷却プレートを有するロードロックに関する。
【０００７】
他の実施形態は、単一未処理基板を支持する第一の支持構造と、単一処理済み基板を支持する第二の支持構造を有するロードロックに関する。第一の支持構造は第二の支持構造の上に配置され、支持構造の垂直位置を制御するためにエレベーターが設けられている。またロードロックは、ロードロックに未処理基板の挿入を可能にし、ロードロックから処理済み基板の取り出しを可能にするための第一のアパーチャーと、ロードロックから未処理基板の取り出しを可能にし、ロードロックに処理済み基板の挿入を可能にするための第二のアパーチャーを有する。さらにロードロックは、処理済み基板を支持するように適合された表面を有する冷却プレートを有する。冷却プレートは、処理済み基板の冷却速度を選択的に制御するための複数の区域を有するように設計することが可能である。さらに加熱装置が、ロードロック内の第一の支持構造の上に設けられている。加熱装置は、後続の処理のために未処理基板を他のチャンバに挿入する前に、第一の支持構造の上の未処理基板を加熱するために使用することができる。
【０００８】
他の実施形態は、少なくとも１つのプロセス・チャンバ、プロセス・チャンバに接続されたトランスファー・チャンバ、及びトランスファー・チャンバに接続されたロードロックを有する半導体処理装置に関する。ロードロックは、単一基板上部支持構造及び単一基板下部支持構造、ならびにトランスファー・チャンバとロードロックの間で単一基板を搬送するための搬送アパーチャーを有する。さらにロードロックは、支持体、及び、単一基板下部支持構造から単一基板を受け入れるように配置された冷却プレートを上下させるためのエレベーターを有する。
【０００９】
他の実施形態は、ロードロック・チャンバ及びチャンバ内の支持構造を有するロードロックに関する。支持構造は、ロボットアームから単一基板を受け入れるように適合されている。さらに冷却プレートがチャンバ内に配置され、支持構造から単一基板を受け入れるように位置している。支持構造は、冷却プレートに対して移動可能である。
【００１０】
他の実施形態は、単一未処理基板のみを支持する第一の手段と、単一処理済み基板のみを支持する第二の手段を有するロードロック装置に関する。第一の手段は第二の手段の上に配置されている。さらにこの装置は、ロードロック装置内にある冷却プレートに処理済み基板を送出するための送出手段を有する。
【００１１】
さらに本発明の実施形態は、ロードロックの利用を含む方法と、基板を処理する方法に関する。１つのこのような実施形態は、ロードロック内の開口部を介してロードロック内の上部支持構造に未処理基板を送出することを含むロードロックを使用する方法に関する。開口部は閉じられており、ロードロックは所望の圧力レベルに排気されている。未処理基板は、ロードロックの外のチャンバに搬送される。処理済み基板は、（たとえば、トランスファー・チャンバあるいは処理装置内の他のチャンバのような）ロードロックの外のチャンバからロードロック内の下部支持構造に送出される。処理済み基板は、前記下部支持構造からロードロック内の冷却プレートへ送出され、処理済み基板は冷却される。
【００１２】
他の実施形態は、ロードロック内の第一の開口部を介して、ロードロック内の上部支持構造に未処理基板を送出することを含む基板を処理する方法に関する。開口部は閉じられており、ロードロックは排気される。未処理基板は、ロードロック内の第二の開口部を介して、ロードロックの外のチャンバに送出される。処理済み基板は、ロードロック内の第二の開口部を介して、ロードロックの外のチャンバから下部支持構造へ送出される。第二の支持構造は、ロードロック内の冷却プレートに処理済み基板を送出するために下降される。
【００１３】
さらに他の実施形態は、第一のロボットを使用して、ロードロックの外に配置された未処理基板供給装置からロードロックの内部の第一のロードロック支持構造へ、単一未処理基板を送出することを含む基板を処理する方法に関する。未処理基板は、第二のロボットを使用して、第一のロードロック支持構造からトランスファー・チャンバへ搬送される。未処理基板は、処理済み基板を形成するために、未処理基板を処理するために、トランスファー・チャンバから少なくとも１つのプロセス・チャンバへ搬送される。処理済み基板は、少なくとも１つのプロセス・チャンバからトランスファー・チャンバへ搬送される。処理済み基板は、第二のロボットを使用して、トランスファー・チャンバから第二のロードロック支持構造へ搬送される。第二のロードロック支持構造は、第一のロードロック支持構造の下に配置することができる。処理済み基板は、第二のロードロック支持構造からロードロック内の冷却プレートへ搬送され、冷却される。処理済み基板は、第一のロボットを使用して、ロードロックから取り出される。
【００１４】
さらに他の実施形態は、ロードロック内の上部支持構造に単一未処理基板を送出し、ロードロックを排気することを含む基板を処理するための別の方法に関する。単一未処理基板は、ロードロックからトランスファー・チャンバへ送出される。単一処理済み基板は、トランスファー・チャンバから前記ロードロック内の下部支持構造へ送出される。単一処理済み基板は、前記下部支持構造から前記ロードロック内の冷却プレートへ送出される。ロードロックは通気され、単一処理済み基板は、ロードロック及びトランスファー・チャンバの外の場所に送出される。他の単一未処理基板は、ロードロックに送出される。
【００１５】
本発明の実施例を、単に説明のための概念図であり正確な縮尺率では描かれていない、添付図面を参照して説明する。
【００１６】
【詳細説明】
いくつかの好適実施例は、ロードロック装置及び動作の方法に関する。これらのロードロック装置は、より大きいクラスター形式処理装置の一部として使用することができる。図１に示すように、一つの実施例は、中央の基板ハンドリング・モジュールあるいはトランスファー・チャンバ１０、多数の周辺プロセス・チャンバ２０、及び基板をシステムに挿入し、また基板をシステムから取り出すための少なくとも１つのロードロック機構３０を有するクラスター装置を有する。中央のトランスファー・チャンバ１０は、さまざまなチャンバの間で基板をピックアップし、送出するために、その中にロボット４０を有することが可能である。用語「基板」は、ガラス、半導体、セラミックス、金属、複合物、及び、それらの組み合わせを含むが、それに制限されない多種多様な材料から形成された基板を含む。
【００１７】
ロードロック３０の好適実施例を、図２の断面図に示す。ロードロック３０は、未処理基板を保持するための上部スロット５１、及び処理済み基板を保持するための下部スロット５３を有する、デュアル基板カセット５０を有することが望ましい。上部スロット５１は、上部プレート５４とカセット５０の中間プレート５６の間に配置されることが望ましい。下部スロット５３は、カセット５０の下部プレート７６の上の、中間プレート５６と冷却プレート５２の間に形成されることが望ましい。プレート５４、５６，及び７６は、カセット５０を形成するように組み立てられる。冷却プレート５２は、ほとんど全体がカセット５０の中に配置されている。しかし、カセット５０に接続されていることは望ましくない。代わりに、冷却プレート５２のフランジ部１００、１０２が、カセット５０を取り巻いているフレーム部材６４に取り付けられていることが望ましい。この構造は、シャフト１２８を介してカセットをエレベーター５８（図３）に結合することにより、カセット５０が冷却プレート５２とは独立に動くことを可能にする。カセット５０を冷却プレート５２とは独立に動かすことにより、カセットを動かすことにより、下部スロット５３の中の支持体７８、８０の上の基板を、冷却プレート５２の上に降下させ、また冷却プレート５２から持ち上げることができる。
【００１８】
いくつかの好適実施例においては、冷却プレート（その上に基板を有する）及び中間プレート５６を相互に非常に接近して配置することにより、冷却プレート５２の上の基板を冷却することが可能である。基板を冷却プレート５２と中間プレート５６の間にはさみ込むことにより、基板を効率的に冷却することができる。後により詳細に説明するように、中間プレート５６と冷却プレート５２の両方は水冷が可能であり、高い放射率の表面積を有することができる。
【００１９】
ロードロック３０の経過図 (progressive view) を、図３から図５に示す。カセット５０は、動作中にカセット内部を見るための開口部６２を有してもよい。図４は、カセット５０を取り囲んでいるロードロック・ボディ部分あるいはフレーム部材６４をさらに有する図３のロードロック３０を示す。開口部６２を介してカセットの内部を見るために窓６６を設けてもよく、また基板を挿入し取り出すためにロードロックの内部にアクセスするための扉６８を設けてもよい。エレベーター５８をカセット５０の下に配置することができ、冷却プレート５２及びフレーム部材６４に対してカセット５０を動かすために使用される。図２に示すように、エレベーター５８は、このような１つ以上のコネクター１３０及びプレート１３２の接続を介して、カセット５０の底部に取り付けられたシャフト１２８を有してもよい。カセット５０が不整列になった時に、水平にできるように、コネクター１３０は調節可能であるように設計することが可能である。あるいは、シャフト１２８をカセット５０に直接に接続することが可能である。
【００２０】
図５は、ロードロック・チャンバ領域を定めるための、上部圧力容器部分あるいはトップ・カバー７０及び下部圧力容器部分あるいはボトム・カバー７２をさらに有する図３及び図４のロードロック３０を示す。トップ・カバー７０及びボトム・カバー７２は、適切な真空あるいは他の所望の圧力条件を維持することができ、基板加熱の間に起きるような高い温度に耐えることができる任意の適切な構造でよい。ロードロック３０は、ロードロック３０を支持し動かすための車輪がついたフレーム構造７４をさらに有してもよい。
【００２１】
図６ａは、カセット５０、冷却プレート５２及びフレーム部材６４の構成要素を含むロードロック３０内のいくつかの構成要素の分解組立図を示す。図６ｂは、フレーム部材６４の中に組み立てられたカセット５０を示す。フレーム部材６４は基板アクセスポート即ち開口部９６及び９８を両側に有し、開口部９６及び９８を介して基板がロードロックの中に挿入され、ロードロックから取り出される。開口部９６はロードロックの大気側にあってもよく、また開口部９８はロードロックのトランスファー・チャンバ側にあってもよい。
【００２２】
カセット５０の下部プレート７６は、その上に基板８２を支持するための支持体７８、８０を有する支持構造を有することが望ましい。冷却プレート５２（下部プレート７６の上に位置する）は、アパーチャー８４、８６を有してもよく、基板８２を下部スロット５３の中に支持するために、支持体７８、８０はアパーチャー８４、８６を介して延びることが可能である。中間プレート５６は、上部スロット５１の中に基板９２を支持するための支持体８８、９０を、その上に有する支持構造を有することが望ましい。中間プレート５６（及び基板９２）の上に、上部プレート５４及び加熱装置９４が置かれている。加熱装置９４は、たとえば、抵抗素子あるいは加熱ランプを有してもよい。別の実施例は、上部プレート５４及び／または加熱装置９４を省略してもよい。
【００２３】
図６ａに示すように、加熱装置９４がカセット５０と共に動き上部支持構造に常に接近しているように、加熱装置９４は上部プレート５４の中の陥凹部に適合してもよい。あるいは、加熱装置９４は、図２に示すように上部プレート５４の上に位置してもよく、あるいはロードロック内の他の位置に置かれてもよい。加熱装置の１つの望ましい使用方法は、基板を他のチャンバに移す前に、未処理基板を予熱することである。基板の予熱は、他の方法では未処理基板を加熱するための加熱チャンバとして使用されるであろう装置内の１つ以上のプロセス・チャンバ位置の解放を可能とする。ロードロック内の基板の予熱により、このような加熱チャンバを省略することができる。実施例は、たとえば、摂氏約１００度から摂氏５００度以上の範囲内の温度のような特定の処理動作に応じた所望の温度に基板を加熱することができる。ロードロックを、アニーリングあるいはアッシングのような他の形式の加熱動作に使用することも必要であれば可能である。いくつかの形式の高温処理、あるいは、他の処理ステップの間に基板が加熱される処理のために、別の加熱チャンバが依然として必要なこともある。
【００２４】
図７ａ−ｆは、１つの可能性のある処理形態で使用されるロードロックのいくつかの構成要素を概略的に示す。単に説明のために、いくつかの構成要素の寸法及び形状は、前の図とは変えられている。図に示す構成要素は、下部プレート７６、冷却プレート５２、及び中間プレート５６を含む。下部支持体７８、８０は下部プレートに結合されており、上部支持体８８、９０は中間プレート５６に結合されている。破線により示すように、カセット５０を形成するために、下部プレート７６及び中間プレート５６は相互に結合されている。下部支持体７８、８０は、冷却プレート５２の中のアパーチャーを介して延びている。大気ロボット（図７ａ−ｆには示されていない）は、大気側開口部９６及び扉６８を介して基板をロードロックの中に送出し、ロードロックから基板を取り出す。またトランスファー・チャンバ・ロボット（図７ａ−ｆには示されていない）は、真空側開口部９８及び扉９９を介してロードロックから基板を取り出し、基板をロードロックの中に送出する。図７ａ−ｆに示すように、冷却プレート５２はフレーム６４に結合され、開口部９６、９８に対しては動かない。カセット５０（下部プレート７６、下部支持体７８、８０、中間プレート５６、及び上部支持体８８、９０を含む）は、開口部９６、９８に対して移動可能である。
【００２５】
ロードロックに基板がない状態を図７ａに示す。これは処理サイクルの始めの状態のこともある。１つの実施例においては、処理方法には、未処理基板９２をロードロックに供給することを含む。図７ｂに示すように、上部支持体８８、９０は開口部９６と整列され、大気側開口部を介して矢印により示す方向から未処理基板９２がロードロックの中に挿入されている。次に、大気側開口部扉６８は閉じられ、ロードロックは排気され、カセット５０は、冷却プレート５２内の開口部５９を介して下部支持体７８、８０の位置を定め、図７ｃに示すように真空側開口部９８と整列するように持ち上げられる。真空側開口部扉９９が開けられ、それにより、処理済み基板８２が、トランスファー（あるいは他の処理）チャンバ（図示せず）からロードロックへ矢印により示す方向から送出され、支持体７８、８０の上に置かれる。
【００２６】
次にカセット５０は、処理済み基板８２を冷却するために冷却プレート５２の上に置くように、図７ｄに示すように、降下されることができる。好適実施例は、冷却プレート５２から中間プレート５６の底部の中の開口部６１へ延びるピン５７のような構造を有することも可能である。ピン５７は、冷却プレート５２及び中間プレート５６の適切なアライメントを保証するために作用することも可能であり、また基板が冷却プレートから横方向に滑動することを防止する障壁を提供している。横方向の滑動は、冷却手順の間にチャンバに導入されるガスの圧力によって発生する恐れがある。図７ｄから判るように、冷却プレート５２及び中間プレート５６は、処理済み基板８２が本質的にプレートの間にはさみ込まれるように、配置することができる。これは、処理済み基板８２の効率的な冷却を促進する。一般に、中間プレート５６が処理済み基板８２に近く位置するほど、処理済み基板８２の冷却速度は速くなる。１つの例では、中間プレート５６と処理済み基板８２の間の５ミリメートルのギャップは、１インチ（〜２５ミリメートル）のギャップよりも５倍速い冷却速度をもたらした。
【００２７】
さらに図７ｄは、真空側開口部９８を介して矢印により示す方向に、未処理基板９２が送出されるように整列して置かれていることを示している。未処理基板は真空側開口部を介して送出され、次に真空側扉９９が閉じられ、図７ｅに示すように、矢印により示す方向から大気側開口部を介して、別の未処理基板９２’が上部支持体８８、９０の上に置かれるように、チャンバは通気 (vent) される。処理済み基板８２の均一な冷却を促進するために、通気を制御することも可能である。次にカセット５０は、処理済み基板を冷却プレート５２から持ち上げるために、図７ｆに示すように、矢印により示す方向に大気側開口部９６を介して、ロードロックから取り出される位置に持ち上げることができる。
【００２８】
上記のステップは必要に応じて変更することが可能であり、また本発明の実施例により行うことができる多くの異なる処理方式が存在することは十分理解されるべきである。たとえば、別の処理例は、未処理基板９２をトランスファー・チャンバに移す前に、ロードロック内での未処理基板９２の加熱を含んでもよい。このような実施例においては、処理済み基板８２をトランスファー・チャンバからロードロックへ送出する前に、加熱ステップが実行され、加熱された未処理基板９２は真空側開口部９８を介してトランスファー・チャンバに送出されることが望ましい。
【００２９】
カセット５０及び冷却プレート５２のさらに詳細な図を、図８及び図９に示す。上部プレート５４、中間プレート５６、及び下部プレート７６は、側面部分７７、７９を介して結合することが可能である。側面部分７７、７９は、ピン８９を使用して結合された別々な小片であってもよい。あるいは、側面部分７７、７９は単一のユニットであってもよく、またプレート５４、５６及び７６の１つ以上の中に組み込まれていてもよい。
【００３０】
図８に示すように、下部支持体７８、８０は、冷却プレート５２の表面上に処理済み基板８２を支持している。この構成は、処理済み基板８２がロードロックの中にロードされるか、あるいはロードロックから取り出されるロード／アンロード状態に対応させることも可能である。本実施例では、処理済み基板８２は透明である。支持体７８、８０は、ピン、ボルト、ねじ、あるいはくさび状の形状を含むが、それに限定されない、基板を支持できる多種多様な構造を有することができる。支持体の先端部も、多種多様な構造を有することができる。たとえば、図７ａに示すように、支持体７８、８０、８８、９０の先端部は丸められているが、図９では、支持体７８、８０の先端部は平らであり、開口部８１を有する。図８及び図９に示すように、一つの実施例は４つの外側のピン７８と２つの中央のピン８０を有することが望ましい。
【００３１】
図９は、冷却プレート５２の表面上に処理済み基板８２を置くために、支持体が下げられた後の下部支持体７８、８０の位置を示す。冷却プレート５２は、その上の基板の温度を優先的に制御するための、１つ以上の区域を有するように設計することができる。冷却プレートの上部表面上に１つ以上のチャネルあるいは溝１０４のパターンを設けることにより、これを行うことができる。冷却中により良い温度制御を可能にするために、溝１０４の位置と数は、基板と冷却プレート５２の表面の間の接触面積を制御するように設計される。たとえば、単位面積当たり多数の溝１０４が、冷却プレート５２の中心付近よりも冷却プレート５２の周辺付近に配置されれば、冷却プレート５２の中心付近ではより多くの基板表面積が冷却プレート５２に接触する。中心が、たとえば、金属のような熱伝導性材料であれば、基板の中心からさらに多くの熱が伝わるであろう。溝１０４は、通常基板の周辺付近でより速く発生する熱的な損失を打ち消すように設計されている。これは、冷却中に基板の全面にわたって、より均一な温度分布をもたらす。１つの実施例においては、溝１０４は、約６ミリメートルの幅と、約１ミリメートルの深さを有することができる。特定の用途に対しては、他の寸法が適切なこともある。
【００３２】
実施例は、プレートから熱を速く取り除くために、冷却プレート及び中間プレートの部分に組み込まれた、あるいは取り付けられた１つ以上の冷却液輸送チャネルを有することもできる。冷却液輸送チャネルは、基板の全体にわたって温度分布がより均一となるように、冷却プレートの異なる部分に対して異なる冷却特性を与えるために、必要に応じて冷却プレートに沿って配置することが可能である。図１０は、多数の溝１０４及び冷却プレート１０６の中に形成された冷却液輸送チャネル１０８を有する冷却プレート１０６の実施例の断面図を示す。図１１は、溝１０４及び、冷却プレート１１０の底に（永久に、あるいは取り外し可能に）接続された冷却液輸送チャネルとしてのパイプあるいはチューブ１１２を有する冷却プレート１１０の実施例を示す。いくつかの実施例においては、中間プレートは、処理済み基板の冷却を助けるための第二の冷却プレートのように作用する。図１２は、中間プレート１１６の中に冷却液輸送チャネル１１８を有する中間プレート１１６の実施例を示す。図１３は、中間プレート１２０の最上部に（永久に、あるいは取り外し可能に）接続された冷却液輸送チャネルとしてのパイプあるいはチューブ１１２を有する中間プレート１２０の実施例を示す。
【００３３】
実施例は、異なる位置での異なる表面仕上げのような複数の特性を有する表面をそれぞれ有する冷却プレート及び中間プレートを有することも可能である。たとえば、無光沢及び／または黒色仕上げ（あるいは他の暗色仕上げ）は、基板により多くの熱を反射するであろう反射仕上げ及び／または平滑な仕上げよりも熱吸収が大きいので、冷却を加速することが可能である。冷却プレートのすべてあるいは一部の陽極酸化あるいはビード・ブラストは、冷却の加速が可能な望ましい高放射率仕上げを形成することができる。図１４に示すように、たとえば、（冷却プレート及び／または中間プレートのような）プレート１３０の表面は、高放射率中央領域１３１を含んでもよい。図１４に示すように、プレート１３０の高放射率中央領域１３１は透明基板１３２を介して見ることができる。基板１３２は、高放射率領域１３１より大きい寸法（かつ、プレート１３０より小さい寸法）を有することが望ましい。いくつかの実施例においては、より均一に基板を冷却するために、基板１３２の端縁の近くには高放射率領域１３０を設けないことが望ましい。これは、基板１３２の端縁は基板１３２の中央領域よりも速く冷却される傾向があり、したがって、表面全体に高放射率領域１３０を設けることは、基板１３２の端縁を中央領域よりも非常に速く冷却するからである。このような不均一な冷却は、基板１３２に望ましくない応力及び／またはウァーピングを起こす恐れがある。
【００３４】
ロードロック３０のトップ及びボトム・カバー７０、７２（図２）は、トップ・カバー７０及び下部カバー７２をロードロック・フレーム部材６４に搭載するために使用されるフランジ１１６及びＯリング１１８を有してもよい。トップ・カバー７０は、ガスをロードロックの内部に送出することができるガス送出パイプあるいはチューブを有することもある吸気口／排気口ベント１２０をさらに有してもよい。実行されるべき処理動作（冷却、アニーリング、予熱、アッシングなど）によって、多種多様なガスをロードロックに送出することが可能である。いくつかの実施例においては、冷却プレート５２の上の処理済み基板の冷却を助けるために、通気の際に冷却ガスがチャンバの中に送出されることが望まれる。チャンバ内で使用するのに望ましい冷却ガスは、窒素及び／またはヘリウムを含む。アルゴン及びネオンを含むが、アルゴン及びネオンに限定されない他の不活性ガスも、使用することができる。いくつかの実施例は、約７５４−７５９トルの圧力の窒素と約１−６トルの圧力のヘリウムで、ヘリウムと窒素の混合物を利用している。１つの好適実施例では、３トルのヘリウムと７５７トルの窒素でチャンバを通気することにより、冷却ガスはチャンバに供給される。この冷却計画は、均一で速い冷却を行うと認められている。好適実施例は、ヘリウムの不活性の性質と熱伝導率のために、冷却ガスとしてヘリウムのみを含んでもよい。基板は、基板に沿って摂氏約１００度以下の均一性で冷却されることが望まれ、摂氏約５０度以下が一層望ましい。要求があれば、望ましくない粒子を濾過し、ロードロック・チャンバのあらゆる場所にガスの均一な分布を促進するために、フィルター１２２（図２）をロードロックの上部付近に配置してもよい。フィルター１２２は、ホルダ１２４により定位置に保持することができ、またねじ１２６を使用して調整することができる。
【００３５】
いくつかの好適実施例においては、下部支持体７８、８０は、冷却プレート５２内のアパーチャーを介して延びている。別の実施例は、冷却プレート内のアパーチャーを介する代わりに、冷却プレートに隣接していて延びている下部支持体を利用してもよい。図１５に示すように、このような実施例の１つは、冷却プレート１３８の上部表面の上に処理済み基板８２を置くための、冷却プレート１３８内の１つ以上の溝１４２の中に下降させることが可能な、１つ以上の移動可能なアーム１４０を有する、冷却プレート１３８に隣接する支持体１３６を有してもよい。
【００３６】
他の実施例は、ある意味で図６ａに示すものと類似の構成要素を有するが、ロードロックの中へ、またロードロックから、ならびにロードロックとトランスファー・チャンバの間で、基板を搬送するために単一の開口部を有するロードロックを有してもよい。
【００３７】
本発明の実施例によるクラスター処理装置のいくつかの実施例を、図１６及び図１７に示す。図１６は、未処理基板カセット１６２からの未処理基板の供給装置を有する一実施例による装置１５８を示す。未処理基板は、基板カセット及びロボット・ステーション１６４からロードロック１６０へロボット１６６を使用して１度に１つずつ供給することができる。ロードロック１６０は、図２ないし図４に示すロードロック３０と類似の構造を有してもよい。未処理基板がロードロック１６０の中に置かれると、ロードロック１６０は排気され、未処理基板は、中に第二のロボット１７０を有するトランスファー・チャンバ１６８に搬送される。トランスファー・チャンバ１６８の中に移されると、未処理基板は処理のためにチャンバの間で転送される。１つの実施例においては、基板は、まず加熱のためにチャンバ１７２に搬送され、次にトランスファー・チャンバ１６８に戻り、また次に他のプロセス・チャンバ１７４に搬送される。他のプロセス・チャンバ１７４は、たとえば、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ、あるいはエッチングチャンバのような他の任意の形式のプロセス・チャンバでもよい。プロセス・チャンバ１７４内での処理の後に、基板はトランスファー・チャンバ１６８に搬送され、次に他のプロセス・チャンバ１７４に搬送されることができる。基板が必要に応じて完全に処理されると、次に基板は最後のプロセス・チャンバからトランスファー・チャンバ１６８へ送出され、ロードロック１６０に戻される。次に処理済み基板はロードロック１６０で冷却することができる。ロードロック１６０が排気される間に冷却が行われてもよく、またロードロック１６０が通気されるときに行われてもよい。通気が完了し、処理済み基板が十分に冷却されると（たとえば、摂氏約１００度のように）、処理済み基板を、ロボット１６６を使用しているロードロック１６０から取り出すことができ、ステーション１６４において処理済み基板カセット１７６へ送出することができる。
【００３８】
いくつかの点で図１６の処理装置と類似の処理装置１７８の他の実施例を図１７に示す。しかし、図１７の実施例は、２つのロードロック１６０及び５つのプロセス・チャンバ１７４、ならびに１つの加熱チャンバ１７２及び中にロボット１７０を有するトランスファー・チャンバ１６８を有する。多くの基板を装置に供給することにより、処理を速く実行でき、スループットが増加できるとき、この実施例は特に有用なことがある。図に示すように、装置１７８は、ロボット１６７を使用してロードロック１６０に未処理基板を供給しロードロック１６０から処理済み基板を受け入れるための、より多くのカセット１６２、１７６を有するより大きいステーション１６５を有する。本発明のいくつかの実施形態は、ロードロックの中にヒータを有してもよい。このような実施形態を使用するとき、図１６及び図１７の加熱チャンバ１７２のような加熱チャンバを省略することが可能である。このような場合、要求があれば、さらに１つのプロセス・チャンバ１７４を使用することが可能であり、またロードロック１６０が１つだけ使用される場合には、装置は７つのプロセス・チャンバを有することになる。所望の処理ステップ及び使用されるプラットホームによって、任意の数のプロセス・チャンバ、ロードロック及び加熱チャンバを使用することができる。いくつかのプラットホームは、２つ以上のトランスファー・チャンバを利用することも可能である。
【００３９】
本発明の選ばれた実施例は、多数の利点の１つ以上を提供することができる。たとえば、いくつかの実施例では、処理済み基板の冷却と未処理基板の加熱の両方に対して１つのロードロック・チャンバを使用することができる。さまざまな特徴は、大きいガラス基板を速く冷却あるいは加熱することを可能にし、その結果、装置のスループットを増加させる。ロードロック設計のさまざまな態様は、基板の全体にわたりより均一な温度を確保し、あるいは基板の全体にわたり特定の温度分布を与えるように、冷却プレート上の基板の温度を制御するのに役立つことができる。たとえば、いくつかの実施例では、基板の全体にわたる温度分布を制御するために、加熱装置９４は冷却動作の間に使用されてもよい。中間プレート５６及び／またはロードロックの他の部分の断熱特性を制御することにより、基板の温度を制御するために、加熱装置９４からの熱を基板の１部に送ることが可能である。１つの実施例においては、基板の外縁を基板の中央領域よりも高い温度に維持することにより、基板が冷却するにつれて外縁を圧縮状態に置くことができ、したがって端縁の破壊の危険を最小限度に抑える。冷却プレート５２の上の処理済み基板の外縁領域に接するように、加熱素子９４からのある量の熱を中間プレート５６の端縁の周りに導くことにより、基板の内部の部分よりも遅い速度で基板の外縁を冷却することが、いくつかの実施例で達成可能である。
【００４０】
さらに、処理済み基板の冷却とロードロックからのアンローディングの間の待機に費やされる時間は、たとえば１２個の基板を保持する大きいカセットを有するロードロックを使用するときと比べて、本発明の実施例によるデュアル基板カセットを使用するときには、大幅に短くすることが可能である。ロードロック内に１２個の基板を保持するカセットを有する装置では、装置の通気に約２分を要し、各基板をアンロードするためにロボットアームを使用するとき、装置が通気された後にロードロックから基板をアンロードするためにさらに約８分を要する。（１２個の基板カセットをその中に有するロードロックよりも、著しく小さいチャンバ内部容積を有する）本発明のいくつかの実施形態は、通気と処理済み基板の取り出しの両方を、最高約１分以内に、さらに望ましくは約３０秒以内に行うことが望ましい。さらに、ロードロック内に加熱素子を有するいくつかの実施例は、ロードロックの内部容積が比較的小さく、基板をヒータの近くに配置できるので、基板を速く加熱することができる。好適実施例は、１分以内に、またはさらに望ましくは約３０秒以内に、基板を加熱することができる。
【００４１】
本発明の選ばれた実施例により提供される速い通気、基板の取り出し及び／または加熱時間は、いくつかの利点を提供する。第一に、いくつかの形式の処理に対する装置のスループットは、より高い可能性がある。いくつかの実施例は、速いタクト・タイムを可能にすることができる。タクト・タイムとは、１つの基板が装置に入り、処理され、次に装置から出るのに要する時間である。第二に、装置の故障時間が少ないので、（基板のアンローディングのために）実現可能な最大の速度を有するロボットを使用する必要を減らすことができる。遅い速度のロボットの使用は、処理装置の信頼性を改善することができる。
【００４２】
実行される処理ステップによって、いくつかの実施例では、任意の一時点においてロードロック内に０個あるいは１個の基板を有することが望ましいこともある。他の実施例においては、任意の一時点においてロードロック内に最高２個の基板を有することが望ましいこともある。別の実施例は、任意の一時点においてロードロック内に２個以上の基板の存在を可能にすることができる。本発明の選ばれた実施例は、いくつかの他の装置よりも任意の一時点において装置内に少数の基板しか存在しないにもかかわらず、高いスループットを実現することが可能である。たとえば、ロードロック内に基板カセットを有する１つのバッチ処理装置は、ロードロック内に１２個の基板、加熱チャンバ内に１２個の基板、他の装置チャンバ内で１６個の基板が処理中と、一定の時間に装置内に約４０個の基板を有することがある。ロードロック及び加熱チャンバ内の基板の数を一致させることは、装置の対称的なレイアウトによって、基板の円滑な搬送を可能にすることができる。本発明のいくつかの望ましい実施形態による装置は、ロードロック内に１個の基板、加熱チャンバ内に８個の基板、他の装置チャンバ内に６個の基板と、一定の時間に装置内に約１５個の基板を有することが可能である。これらの数は、装置内のさまざまなチャンバの構成によって、大きく変えることができる。正確な処理ステップとそれらの継続時間に応じて、基板の速い挿入と取り出しのために、本発明のいくつかの実施形態は、ロードロック内に１２個の基板カセットを有する装置よりも、時間当たり大きな総合スループットを有することが可能である。
【００４３】
いくつかの他の装置で使用されるロードロック・カセットに比較して、本発明によるいくつかの実施形態のロードロック・デュアル基板カセットの小さい寸法は、ロードロックが少ない材料で作製されることも可能にし、より小さい真空、エレベーター、電力部品及び同等物の利用を可能にする。これらのより小さい部品は、ロードロック内に複数の基板カセットを有するより大きい装置よりも、装置を著しく低費用にすることができる。
【００４４】
上述した種々のチャンバで使用される代表的なプロセス圧力は、約１０-8トルから数トルまでの範囲であり、チャンバ及び実行されるプロセス・ステップ（ＰＶＤ、ＣＶＤ、エッチング、アニーリングなど）によって変化する。隣接するチャンバが相互に連通している場合には、汚染を最小限度に抑えるために、隣接するチャンバの間の圧力差が最低に維持されていること、あるいは制御されていることが通常望まれる。
【００４５】
本発明の実施例は、装置のレイアウトに応じて、基板をロードロックから１つ以上のプロセス・チャンバへ、次に同一のあるいは他のロードロックへ、連続して搬送することが可能な直線状の装置のような他の形式の処理装置も含む。
【００４６】
本発明の修正が、さまざまな態様において、当業者に明白であろうことは当然理解されよう。特定の応用に対して、特有の設計の多種多様なその他の実施例が、さらに実現可能である。したがって、本発明の範囲は、本明細書において説明した特定の実施例により制限されるべきではなく、特許請求の範囲により定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるロードロック、トランスファー・チャンバ、及びプロセス・チャンバを有するクラスタ・ツールの略平面図である。
【図２】本発明の実施例による図１のロードロックの１部の断面図である。
【図３】本発明の実施例によるロードロックの斜視図である。
【図４】本発明の実施例による内部区画の周りに外部のボディ部分を有する図３のロードロックの斜視図である。
【図５】本発明の実施例によるカバー部分及び下部の部分を有する図３及び図４のロードロックの斜視図である。
【図６ａ】本発明の実施例によるロードロックのいくつかの内部構成要素の分解組立図である。
【図６ｂ】本発明の実施例により組み立てられたときの、図６のロードロック構成要素の一部の斜視図である。
【図７ａ】本発明の実施例による処理機構を示す。
【図７ｂ】本発明の実施例による処理機構を示す。
【図７ｃ】本発明の実施例による処理機構を示す。
【図７ｄ】本発明の実施例による処理機構を示す。
【図７ｅ】本発明の実施例による処理機構を示す。
【図７ｆ】本発明の実施例による処理機構を示す。
【図８】本発明の実施例によるロード／アンロード状態におけるロードロック装置の１部の斜視図である。
【図９】本発明の実施例による冷却状態におけるロードロック装置の１部の斜視図である。
【図１０】本発明の実施例による冷却液輸送チャネルを中に有する冷却プレートの断面図である。
【図１１】本発明の実施例による冷却プレートの底部部分に冷却液輸送チャネルを有する冷却プレートの断面図である。
【図１２】本発明の実施例による冷却液輸送チャネルを中に有する中間プレートの断面図である。
【図１３】本発明の実施例による中間プレートの上部部分に冷却液輸送チャネルを有する中間プレートの断面図である。
【図１４】本発明の実施例による高放射率領域を有するプレートの平面図である。
【図１５】本発明の実施例による冷却プレート及び基板支持装置の断面図である。
【図１６】本発明の実施例によるクラスター・チャンバの上部断面図である。
【図１７】本発明の実施例によるクラスター・チャンバの上部断面図である。
【符号の説明】
１０：トランスファー・チャンバ、２０：プロセス・チャンバ、３０：ロードロック、４０：ロボット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図７ｅ】
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【図７ｆ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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