(57)【要約】【課題】基板処理のサイクルタイムを減じる装置と方法を提供すること。【解決手段】本基板処理装置１は、送り込み領域６と、コーティング処理用の第１〜４のプロセスチャンバ２、３、４、８と、取り出し領域７とを備える。これらのチャンバは中央搬送チャンバ５に接続される。第１と第４のチャンバ２、８はそれぞれロック領域６、７の一方と中央搬送チャンバ５との間に直列に配列される。第２と第３のチャンバ３、４は、互いに独立してアクセスされることが可能なように中央搬送チャンバに並列接続される。本処理方法によれば、ａ）基板を装置内に送み、ｂ）基板を第１のチャンバ内に搬送し、第１の処理ステージを実行し、ｃ）基板を中央搬送チャンバに搬送し、ｄ）基板を、代替的に第２又は第３のチャンバに搬送し、第２の処理ステージを実行し、ｅ）基板を中央搬送チャンバに搬送し、ｇ）基板を装置から取り出す。【選択図】図１
2007173776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（Ｓ）を処理するための装置（１）において、
少なくとも、第１の処理ステージを実行するための第１のプロセスチャンバ（２）、第２のプロセスチャンバ（３）、及び第３のプロセスチャンバ（４）と、
前記少なくとも３つのプロセスチャンバ（２、３、４）が接続された中央搬送チャンバ（５）と、
基板（Ｓ）を当該装置（１）内に送り込み又は当該装置（１）から取り出すための第１のロック領域（６）と、
を備え、
第１のプロセスチャンバ（２）が、第１のロック領域（６）と中央搬送チャンバ（５）との間に第１のロック領域（６）及び中央搬送チャンバ（５）と直列に配列され、第２のプロセスチャンバ（３）及び第３のプロセスチャンバ（４）が、中央搬送チャンバ（５）に接続され、かつ、互いに独立してアクセスされることが可能であることを特徴とする装置。
【請求項２】
第１の処理ステージを実行するために基板（Ｓ）を当該装置に沿って第１のロック領域（６）から第１のプロセスチャンバ（２）内に搬送し、第１のプロセスチャンバ（２）から中央搬送チャンバ（５）内に搬送し、第２の処理ステージを実行するために中央搬送チャンバ（５）から、場合によって、第２のプロセスチャンバ（３）か又は第３のプロセスチャンバ（４）内に搬送し、そして、第２のプロセスチャンバ（３）か又は第３のプロセスチャンバ（４）から中央搬送チャンバ（５）へ逆送するための搬送手段を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
中央搬送チャンバ（５）が、基板（Ｓ）を、場合によって、第２のプロセスチャンバ（３）の開口か又は第３のプロセスチャンバ（４）の開口に整列させ、かつ、基板（Ｓ）を第２のプロセスチャンバ（３）か又は第３のプロセスチャンバ（４）から受け取るための回転式プラットフォーム（９）を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
基板を装置（１）から取り出すための第２のロック領域（７）を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
中央搬送チャンバ（５）に接続された第４のプロセスチャンバ（８）を有し、その第４のプロセスチャンバ（８）が、第２のロック領域（７）と中央搬送チャンバ（５）との間に第２のロック領域（７）及び中央搬送チャンバ（５）と直列に配列されたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
隣接するチャンバ（２、３、４、５、６、８、７）、特に、すべての隣接するチャンバが、バルブドア（１０）によって互いに閉鎖されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
第１のプロセスチャンバ（２）が、第１の処理プロセスを実行するように構成され、第２のプロセスチャンバ（３）及び第３のプロセスチャンバ（４）が、第２の処理プロセスを実行するように構成されたことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）メタライゼーションを形成するように構成され、層シーケンスにおける層の中の１つが、代替的に第２のプロセスチャンバ（３）か又は第３のプロセスチャンバ（４）において成膜されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
第１のロック領域（６）及び／又は第２のロック領域（７）が、それぞれ、ロックチャンバ（６ａ、７ａ）及び転送チャンバ（６ｂ、７ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置（１）において特に実行するためのコーティング方法であって、
ａ）基板（Ｓ）を装置（１）内に送り込むステップと、
ｂ）基板（Ｓ）を第１のプロセスチャンバ（２）内に搬送し、第１の処理ステージを実行するステップと、
ｃ）基板（Ｓ）を中央搬送チャンバ（５）内に搬送するステップと、
ｄ）基板（Ｓ）を、代替的に第２のプロセスチャンバ（３）又は第３のプロセスチャンバ（４）内に搬送し、第２の処理ステージを実行するステップと、
ｅ）基板（Ｓ）を中央搬送チャンバ（５）内に逆送するステップと、
ｇ）基板（Ｓ）を装置（１）から取り出すステップと、
を備える方法。
【請求項１１】
ステップｆ）を、方法ステップｅ）と方法ステップｇ）との間に更に備え、該ステップｆ）において、基板（Ｓ）が、中央搬送チャンバ（５）から第４のコーティングチャンバ（８）内に搬送され、そして、更なる処理ステージが、実行されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
送り込み中に、基板（Ｓ）が、送り込みチャンバ（６ａ）及び転送チャンバ（６ｂ）を介して搬送されることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
同じプロセスが、第２のプロセスチャンバ（３）及び第３のプロセスチャンバ（４）において実行されることを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）メタライゼーションを得るために、少なくとも３つの層が、基板（Ｓ）に成膜されることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
基板（Ｓ）が、装置（１）に沿って搬送されるとき、基本的に、垂直方向に整列させられることを特徴とする、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１０に含まれる方法ステップが、時間的に順次交互に実行され、少なくとも第２の基板（Ｓ）が、反復処理されることを特徴とする、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理するための装置に関し、基板を処理するための少なくとも第１のプロセスチャンバ、第２のプロセスチャンバ、及び第３のプロセスチャンバと、少なくとも３つのプロセスチャンバが取り付けられた中央搬送チャンバと、装置内に基板を送り込み、又は、装置から基板を取り出すための第１のロック領域とを備える。更に、本発明は、基板を処理するための、特に、上述した装置において実行するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一連の成膜において、基板は、例えば、コーティングのような、いくつかの処理ステージを施される。基板を複数回コーティングする多くの例の中の１つは、２〜３つの異なる金属がスパッタリングによって成膜されるＴＦＴメタライゼーション（薄膜トランジスタ）である。いくつかの層を有する層構造においては、個々の層の層厚が異なるようにそれらの層厚を調節することが必要とされることがある。しかしながら、また、特定のコーティングステージにおけるコーティング時間も層厚とともに変化する。例えば、ＴＦＴメタライゼーション中に、下にある第１の層及び上にある第３の層よりも極めて厚い第２の層を形成することが必要とされることがある。
【０００３】
いくつかの層を有するこのような層構造を形成するために、様々な装置構成が提案されてきた。
【０００４】
例えば、欧州特許第０，２７７，５３６Ａ１号は、典型的なインライン配列、すなわち、様々なコーティングチャンバの直列配列を説明している。基板は、搬送システムによって、１つのプロセスチャンバから次のプロセスチャンバへ搬送される。
【０００５】
この変形が、米国特許第５，１０２，４９５号に開示されているようないわゆるクラスタ配列によって提供される。このような配列において、類似するか又は異なるプロセスが実行されてもよいプロセスチャンバは、中央搬送チャンバから、場合によってアクセスされることが可能である。プロセスチャンバ内への基板の挿入及びプロセスチャンバからの基板の取り出しは、一般的には、予め定められた時間的ワークフロー計画に基づいて実行される。この種の装置においても、同様に、多層構造に含まれる層は、連続的に次々と基板上に堆積される。
【０００６】
インライン装置構成の場合、ほぼ一定の速度及び順次のコーティングを仮定すれば、最も厚い層が、システム全体のサイクルタイムを決定する。その結果として、１つの層に要するただ１つの「長い」コーティング時間が、まさに、全体として長いサイクルタイム、例えば、従来のＴＦＴメタライゼーションの場合には９０〜１２０秒のサイクルタイムをもたらす。しかしながら、より短いコーティング時間を備えるコーティングチャンバは、十分に利用されず、そして、「未処理基板」が、最も長いコーティング時間を備えるチャンバの前に溜まる。
【０００７】
無論、類似するか又は異なるいくつかのプロセスは、従来のクラスタ装置において実行されてもよい。しかしながら、異なる長さのプロセスのための時間窓の選択は、一方では、基板をプロセスチャンバに分配するための搬送及び分配システムを利用することによって、制限される。例えば、基板が、回転式モジュールによって、チャンバに分配される場合、「回転式モジュール上における回転」もまた、時間を要するプロセスステージを構成する。特に、回転式モジュールに装填するときに、最適な時間的ワークフローに、重複が発生する可能性がある。更に、チャンバに装填するときに、重複が発生する可能性がある。
【０００８】
全体的に見れば、クラスタ配列は、分配システムに装填するときに、待ち時間をもたらすことがあると言い得る。それは、サイクルタイムに悪影響を及ぼすことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このことから、本発明の目的は、基板を処理するための装置及び基板を処理するための方法を提供することであり、それらの装置及び方法の助けによって、多層構造を形成するのに要するサイクルタイムを全体的に減少させることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明において、この目的は、請求項１に記載の基板を処理するための装置及び請求項１０に記載の基板を処理するための方法によって達成される。
【００１１】
基板を処理するための本発明による方法は、少なくとも、基板を処理するための第１のプロセスチャンバ、第２のプロセスチャンバ、及び第３のプロセスチャンバを備える。これらの少なくとも３つのプロセスチャンバは、中央搬送チャンバに接続される。更に、基板を装置内に送り込み又は装置から取り出すための第１のロック領域が提供される。第１のプロセスチャンバは、第１のロック領域と中央搬送チャンバとの間に第１のロック領域及び中央搬送チャンバと直列に配列される。第２のプロセスチャンバ及び第３のプロセスチャンバは、互いに独立してアクセスされることが可能であり、すなわち、それらのプロセスチャンバは、並列に中央搬送チャンバに接続される。上述した３つのプロセスチャンバは、基本的には、中央搬送チャンバの周囲に配列される。いくつかの隣接するチャンバは、好ましくは、すべての隣接するチャンバは、バルブドア又はバルブフラップによって、互いに閉鎖することができる。
【００１２】
本発明の配列によって、並列配列と直列配列の組み合わせが実現される。第１のロック領域、第１のプロセスチャンバ、及び中央搬送チャンバからなる直列配列は、ロック領域の一方の側から到着する基板が第１の開口を介して第１のプロセスチャンバの中へ搬送されることを意味する。第１のコーティングステージの後、例えば、第１の層を基板に成膜した後、基板は、第１のプロセスチャンバから第２の開口を介して中央搬送チャンバの中へ搬送される。その結果として、装置の動作中、次々に、基板は、第１のプロセスチャンバを通って同一方向に搬送される。それぞれの基板は、第１のプロセスチャンバにおいて、第１の処理、例えば、第１のコーティングを施される。
【００１３】
本発明は、インライン配列及びクラスタ配列の組み合わせから得られるすべての配列を備える。これは、請求項に記載される構成を持つチャンバは、例えば、バルブによって、互いに直接に接続されてもよいことを意味する。しかしながら、例えば、どの処理が実行されるべきか、例えば、どの層をシステムが形成すべきかに応じて、更なる処理チャンバが、ロック領域と第１の処理チャンバとの間に配列されてもよい。
【００１４】
本発明によれば、第２及び第３のプロセスチャンバは、中央搬送チャンバに「並列に」接続される。「並列に」とは、本明細書において、幾何学的意味におけるプロセスチャンバの平行な整列を必ずしも意味するとは限らない。むしろ、平行な配列は、２つのプロセスチャンバが、それぞれ、中央搬送チャンバに接続され、かつ、それぞれが、中央搬送チャンバから開口を介して同時にかつ選択的にアクセスされることが可能であることを意味する。したがって、第２及び第３のチャンバは、互いに直列に配列されない。
【００１５】
したがって、第１のプロセスチャンバから中央搬送チャンバ内に搬送された基板は、場合によって第２のプロセスチャンバか又は第３のプロセスチャンバにおいて更に処理されてもよい。装置に沿って搬送されるそれぞれの基板が、第１のプロセスチャンバを通過するとき、動作中に、第１のプロセスチャンバからの基板を中央搬送チャンバを介して第２及び第３のプロセスチャンバに、例えば代替的に、装填してもよい。当然ながら、中央搬送チャンバに並列に取り付けられるプロセスチャンバの数は、２つに制限される必要はない。その数は、主として、個々の処理ステージに要する処理時間によって決まる。
【００１６】
この時点において、本発明は、基本的に、個々のプロセスチャンバからなる構成を志向しようとするものであることを述べなければならない。主たる用途の場合においては、プロセスチャンバは、コーティングチャンバ、特に、いくつかの金属層をスパッタリングによって基板に成膜するためのスパッタリングチャンバを意図したものである。しかしながら、別の実施形態においては、プロセスチャンバは、例えばエッチングのような代替の表面処理プロセスのために提供されてもよく、あるいは、例えばＣＶＤコーティングのような層形成のためのその他のプロセスのために提供されてもよい。
【００１７】
従来のクラスタ装置と比較すれば、得られる利点は、搬送システムへの装填及び回転式モジュールへの装填を含む全体的プロセスの最適な時間ワークフローである。チャンバへの装填の時間的重複が回避され、その結果として、待ち時間が発生しない。
【００１８】
基本的には、装置は、第１の処理ステージを実行するために、例えば、第１の層を基板に施すために、基板を装置に沿って第１のロック領域から第１のプロセスチャンバ内に搬送し、第１のプロセスチャンバから中央搬送チャンバ内に搬送し、第２の処理ステージを実行するために、例えば、第２の層を基板に施すために、中央搬送チャンバから場合によって第２のプロセスチャンバか又は第３のプロセスチャンバ内に搬送し、そして、第２のプロセスチャンバか又は第３のプロセスチャンバから中央搬送チャンバ内に逆送するための搬送手段を備える。この中央搬送チャンバにおいて、それぞれの基板は、第２のプロセスチャンバか又は第３のプロセスチャンバ内に搬送される。このために、搬送手段は、回転式プラットフォームを中央搬送チャンバ内に有してもよく、その回転式プラットフォームは、第２のプロセスチャンバか又は第３のプロセスチャンバに装填するために、あるいは、基板を第２のプロセスチャンバか又は第３のプロセスチャンバから受け取るために、垂直軸を中心にして回転することによって整列することができる。基板が装置に沿って搬送されるとき及び処理されているときにそれらの基板が基本的に垂直方向に配列される装置は、特に有益である。また、基本的に垂直方向に整列することは、直角に対して最大で５°か又は最大で１０°の角度で基板が整列することを含めようとするものである。
【００１９】
中央搬送チャンバは、基板を場合によって第２のプロセスチャンバか又は第３のプロセスチャンバ内に搬送するために、また、基板を第２のプロセスチャンバか又は第３のプロセスチャンバから受け取るために、好ましくは、基板を場合によって第２のプロセスチャンバの開口か又は第３のプロセスチャンバの開口に整列させるための回転式プラットフォームを有する。その結果として、基板を、例えば、交互に、第２のプロセスチャンバ及び第３のプロセスチャンバ内に順次導入することが可能である。本発明の装置構成においては、基板は、重複する時間に第２のプロセスチャンバ及び第３のプロセスチャンバで処理されてもよい。
【００２０】
特に、装置は、基板を装置から取り出すための第２のロック領域を有する。第２のロック領域は、直接又は間接的に、すなわち、第２のロック領域と中央搬送チャンバとの間に接続された更なるチャンバを備えて、中央搬送チャンバに接続されてもよい。
【００２１】
特有の実施形態においては、装置は、中央搬送チャンバに接続された第４のプロセスチャンバを備え、その第４のプロセスチャンバは、中央搬送チャンバと第２のロック領域との間に直列に配列される。第４のプロセスチャンバによって、結果的に、本発明の装置は、更なるインライン構成要素によって拡張される。この拡張された装置構成において、基板は、第１の処理ステージを実行するための、例えば、第１の層を基板に施すための第１の処理チャンバ、第２の処理ステージを実行するための、例えば、第２の層（一般的には、より厚い）を基板に施すための第２及び第３の処理チャンバ、そして、第３の処理ステージを実行するための、例えば、第３の層（これは、一般的には、第２の層よりも薄い）を基板に施すための第４の処理チャンバを通過する。第４のプロセスチャンバは、第２のロック領域及び／又は中央搬送チャンバに直接又は間接的に接続されてもよい。重要なことは、３つのチャンバ（中央搬送チャンバ、第４のプロセスチャンバ、及びロックチャンバ）が互いに直列に接続されること、すなわち、処理されるべきすべての基板が第４のプロセスチャンバを同一方向に通過することである。
【００２２】
隣接するチャンバ、特に、すべての隣接するチャンバは、バルブドアによって、互いに閉鎖されてもよい。バルブによってすべての隣接するチャンバを真空気密の状態で互いに密閉できるという事実により、必要なプロセスガスがプロセス期間中に隣接するスパッタリングプロセスに悪影響を及ぼすことなく、ＰＥＣＶＤ又はエッチングのような異なるプロセスをプロセスチャンバにおいて実行することができる。
【００２３】
第２の特有の実施形態においては、第１の処理ステージ、例えば、第１のコーティングプロセスを実行するための第１のプロセスチャンバが構成され、第２及び第３のプロセスチャンバが、第２の処理ステージを実行するために、例えば、第２のコーティングプロセスを実行するために構成される。一般的には、それぞれの基板は、第１のより短いプロセス及び第２のより長い持続プロセスを通過し、例えば、それぞれの基板は、より薄い層及びより厚い層を施される。より厚い第２の層は、代替的に第２のプロセスチャンバか又は第３のプロセスチャンバにおいて、それぞれの基板に施される。したがって、本発明の装置構成は、第１のプロセスよりも第２のプロセスがより長く持続する場合、特に有益である。第２のプロセスのために第２の処理チャンバか又は第３の処理チャンバを代替的に選択することによって、重複する時間に少なくとも２つの基板を処理することができる。このように、全体的なサイクルタイムが減少する。
【００２４】
第１及び第４のプロセスチャンバにおいて実行されるプロセスに要するプロセス時間は、好ましくは、第２及び第３のプロセスチャンバにおいて実行されるプロセスに要するプロセス時間よりも短い。特に、第１及び第４のチャンバにおけるプロセス時間が互いに大きくかけ離れすぎないようにすることを意図する。なぜなら、それらのプロセスは、「インライン」で実行されるからである。
【００２５】
特有の実施形態においては、装置は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）メタライゼーションを形成するよう構成され、層シーケンスにおける層の中の１つは、代替的に第２のプロセスチャンバか又は第３のプロセスチャンバにおいて成膜される。
【００２６】
特有の実施形態においては、第１のロック領域及び／又は第２のロック領域は、それぞれ、ロックチャンバ及び転送チャンバを備える。
【００２７】
本発明の目的は、基板を処理するための方法によって、特に、上述した装置において本方法を実行することによって解決され、本方法は、ａ）基板を装置内に送り込むステップと、ｂ）基板を第１のプロセスチャンバ内に搬送し、第１の処理ステージ（例えば、第１の層を基板に施す）を実行するステップと、ｃ）基板を中央搬送チャンバ内に搬送するステップと、ｄ）基板を代替的に第２のプロセスチャンバか又は第３のプロセスチャンバ内に搬送し、第２の処理ステージ（例えば、第２の層を基板に施す）を実行するステップと、ｅ）基板を中央搬送チャンバ内に逆送するステップと、ｇ）基板を装置から取り出すステップとを備える。
【００２８】
また、本発明の基本概念は、方法のステップから明らかとなる。最初に、基板は、送り込み領域から第１のプロセスチャンバの中へ「インライン」で搬送され、更に、第１のプロセスチャンバから中央搬送チャンバ内に搬送される。中央搬送チャンバに「並列」に接続された第２及び第３のプロセス又はコーティングチャンバを提供することによって、代替的に第２のプロセスチャンバか又は第３のプロセスチャンバにおいて更なる処理ステージ、例えば、更なる層の成膜を実行するという代替的な選択がもたらされる。これは、第２のプロセスチャンバ及び第３のプロセスチャンバにおける第２の処理ステージが部分的に重複する時間に実行されてもよいことを意味する。言い換えれば、コーティングプロセスにおいて、更なる層は、第２及び第３のプロセスチャンバにおける少なくとも２つの基板に部分的に重複する時間に施されてもよい。
【００２９】
本発明の一部として、更に、第１のプロセスチャンバを、送り込み領域及び中央搬送チャンバと直列に配列する代わりに、中央搬送チャンバ及び取り出し領域と直列に配列するのを可能にすることが意図される。この場合には、ｂ）基板を第１のプロセスチャンバ内に搬送し、第２の処理ステージ（例えば、層を基板に施す）を実行する方法ステップは、方法ステップｅ）とｆ）との間に組み込まれる。当然ながら、ステップｄ）において成膜される層は、ステップｂ）において成膜される層の下に存在する。
【００３０】
好ましくは、本発明の方法は、更なる方法ステップｆ）によって拡張されてもよく、この方法ステップｆ）は、ステップｅ）の後に、かつ、ステップｇ）の前に実行される。このステップは、基板を第４のプロセスチャンバ内に搬送し、第３の処理ステージ（例えば、第３のコーティングを基板に施す）を実行することを包含する。この拡張された方法は、層構造が少なくとも第１及び第３の薄い層とそれらの間に存在するより厚い第２の層とから形成されなければならない場合に、特に有益である。この場合には、より厚い層を成膜するのに要するサイクルタイムは、より長い（例えば、より薄い層の場合より２倍ほど長い）ので、層が順次堆積されるインライン装置又は純粋なクラスタ装置におけるサイクルタイムは、第２のコーティングステージによって決定される。本発明の方法によれば、より厚い層を装置の中に順々に搬送される２つの基板に少なくとも部分的に重複する時間に施すことができるという事実によって、サイクルタイムは、全体的に減少させることが可能である。これは、順次の（第１及び第３の層のための）かつ並列の（第２の層のための）コーティングが１つの装置において実現されることを意味する。同じことが、異なる期間を有するその他の処理ステージについても言える。
【００３１】
第１及び第３の処理又は第１及び第３の層のために、装置は、インライン装置として構成される。これらの処理又は層ごとに、処理時間は、（サイクルタイム−移動時間）に相当する。第２の処理のために、２つの並列の処理又は２つのコーティングステーション（すなわち、２つの処理又は中央搬送チャンバから並列にアクセスすることのできる２つのコーティングステーション）が提供される。これらのコーティングステーションは、第２のサイクルの度に交互に、第１のプロセスチャンバから中央搬送チャンバ内に搬送された基板を装填される。これは、第２の処理ステージを実行するのに要する処理時間又は第２の層を成膜するのに要する処理時間がサイクルタイムから移動時間を引いた時間のほぼ２倍に相当することを意味する。
【００３２】
特有の実施形態においては、基板を装置内に送り込むことは、送り込みチャンバ及び転送チャンバを介して、実行される。
【００３３】
特に、同じプロセスは、第２及び第３のプロセスチャンバにおいて実行されてもよい。このプロセスは、それぞれの場合において、一般的には、第１のプロセスチャンバ、及び必要であれば、第４のプロセスチャンバにおいて実行されるプロセスよりも長く持続する。
【００３４】
第１及び第４のプロセスチャンバにおいて実行されるプロセスの処理時間は、第２及び第３のプロセスチャンバにおいて実行されるプロセスの処理時間よりも短くなければならない。更に、第１及び第４のプロセスチャンバにおける処理時間は、互いに調節されるべきである。
【００３５】
特に、ＴＦＴメタライゼーションのための少なくとも３つの層は、本発明のプロセスによって成膜される。
【００３６】
装置に沿って搬送されているとき、基板は、好ましくは、基本的には垂直方向に、すなわち、直角に、あるいは、直角に対して最大で５°又は１０°の比較的に小さな角度で整列させられる。これは、また、より大きな基板をコーティングする場所を取らない方法を提供する。
【００３７】
特に、本発明の方法は、時間的に順次交互に実行され、少なくとも第２の基板Ｓが反復処理される。これに関して、特定の方法ステップ、特に、第２のメタライゼーション（例えば、Ａｌ）は、重複する時間に両方の基板上に実行される。これは、２つの基板によって説明すれば、以下のプロセスが装置において実行されてもよいことを意味する。
時点１：基板１：方法ステップａ）
時点２：基板１：方法ステップｂ）、基板２：方法ステップａ）
時点３：基板１：方法ステップｃ）、基板２：方法ステップｂ）
時点４：基板１：第２のプロセスチャンバにおける方法ステップｄ）、基板２：方法ステップｃ）
時点５：基板１：第２のプロセスチャンバにおける方法ステップｄ）の継続、基板２：第３のプロセスチャンバにおける方法ステップｄ）
時点６：基板１：方法ステップｅ）、基板２：第３のプロセスチャンバにおける方法ステップｄ）の継続
時点７：基板１：方法ステップｆ）、基板２：方法ステップｅ）
時点８：基板１：方法ステップｇ）、基板２：方法ステップｆ）
時点９：基板１：取り出し、基板２：方法ステップｇ）
【００３８】
当然ながら、第２の基板の後に、順次、更なる基板が続いてもよい。この例から、本発明の方法によってサイクルタイムを減少させることができることがわかる。特に、方法ステップ５において、時間的に重複した基板の処理が、第２の層を成膜しているときに実行される。
【００３９】
本発明の更なる目的及び利点が、特定の実施形態の特定の説明からわかるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
図１は、基板Ｓをコーティングするための装置１を示す。装置１は、ポンプ記号を指示するための文字Ｐによって指し示されるポンプシステムのような標準的な構成要素を備える。
【００４１】
図示されるコーティング装置１は、チャンバ又はステーション２、３、４、５、６、７、及び８からなる配列を有する。全体的には、コーティングステーション２、３、４、及び８が提供される。更に、装置は、中央搬送チャンバ５に加えて、送り込み領域６及び取り出し領域７を備える。
【００４２】
第１のコーティングチャンバ２は、送り込みステーション６と中央搬送チャンバ５との間に配列され、かつ、これらのチャンバと直列（「インライン」）に配列される。第４のコーティングチャンバ８は、中央搬送チャンバ５と取り出しステーションとの間に配列され、かつ、これらと直列（「インライン」）に配列される。第１及び第４のコーティングチャンバ２及び８において、好ましくは、メタライゼーションが、例えば、Ｔｉ（チタン）又はＭｏ（モリブデン）によって、実行される。これに関しては、予め定められた層厚を備える同じか又は異なる材料が、２つのチャンバ２及び８において成膜されてもよい。
【００４３】
対照的に、コーティングチャンバ３及び４は、並列に配列される。これは、基板Ｓが一方向にチャンバ３もしくは４を通過しないことを意味するが、クラスタ装置の場合には、基板Ｓは、中央搬送チャンバ５から代替的にかつ場合によってコーティングチャンバ３及び４のどちらか一方の中へ搬送され、そこで、処理され、そして、中央搬送チャンバ５内に逆送される。好ましくは、第２又は第３のコーティングチャンバにおいて、更なるメタライゼーションが、例えば（限定しないが）、Ａｌ（アルミニウム）が、第１のメタライゼーション上に実施される。
【００４４】
したがって、図示される装置１は、組み合わせられたインライン−クラスタ構成であり、その助けによって、いくつかの基板を順次処理するのに要するサイクルタイムを減少させることができる。
【００４５】
特に、装置１は、ＴＦＴメタライゼーションのために設計されたものである。
【００４６】
基板Ｓは、最初に、送り込みステーション６を介して装置１の中に導入される。この場合の送り込みステーション６は、送り込みチャンバ６ａ及び転送チャンバ６ｂからなる。
【００４７】
第１のコーティングチャンバ２において、基板Ｓは、スパッタリングによって、第１の層でコーティングされる。第１の層でコーティングされ、かつ装置１内に順次導入される基板Ｓは、代替的に及び交互に第２又は第３のコーティングチャンバ３もしくは４において、スパッタリングによって、第２の層（例えば、Ａｌ）を提供される。第４のコーティングチャンバ８において、更なる層が、スパッタリングによって、第２の層に成膜される。そして、基板Ｓは、最後に述べた方法ステップを順々に通過し、その後に、分離される。コーティングチャンバ２及び８において実行される処理ステージのプロセス時間は、ほぼ同じ長さとなるように、互いに調整されかつ選択されるべきである。
【００４８】
装置１からの取り出しは、取り出しステーション７を介して実行され、その取り出しステーション７は、第４のコーティングチャンバ８に接続される。取り出しステーション７は、この場合には、取り出しチャンバ７ａ、及び取り出しチャンバ７ａと第４のコーティングチャンバ８との間に配列された転送チャンバ７ｂを備える。
【００４９】
中央搬送チャンバ５は、基本的に、基板Ｓを第１のコーティングチャンバ２から順々に受け取り、そして、更に、それらの基板Ｓを、交互に、第２のコーティングチャンバ３内に、あるいは、代替的に、第３のコーティングチャンバ４内に搬送する役割をなす。このために、基板Ｓは、回転式プラットフォーム９上に収容され、中央搬送チャンバ５内において、回転式プラットフォーム９によって、第２のチャンバ３の開口か又は第３のチャンバ４の開口と整列させられる。
【００５０】
第２のコーティングチャンバ３及び第３のコーティングチャンバ４の両方は、中央搬送チャンバ５に直接に接続され、それによって、２つのチャンバ３及び４に同時に又は場合によってアクセスするのを助ける。
【００５１】
プラットフォーム９から、基板Ｓは、第２又は第３のチャンバ３もしくは４内に搬送される。第２又は第３のチャンバ３もしくは４におけるプロセスの後、処理された基板Ｓは、再び、プラットフォーム９上に収容される。基板Ｓは、プラットフォーム９によって、第４のコーティングチャンバ８の開口と整列させられ、それによって、第４のコーティングチャンバ８内にの搬送、及びそれに続く、第３のコーティングが、実行されてもよい。
【００５２】
第２の層は、第１及び第３の層よりも極めて厚いので、比較すれば、プロセスは、相当により長い。しかしながら、従来の「インライン」装置においては最も遅いプロセスステージによって決定される全体的なサイクルタイムを減少させることができるように、２つの並列のコーティングステーション３及び４が提供され、それらのコーティングステーション３及び４において、順次連続する基板Ｓは、少なくとも部分的に重複する時間に、同じプロセスを施される。従来のクラスタ装置と比較すれば、得られる利点は、搬送システムへの装填及び回転式モジュールへの装填を含めた全体的なプロセスの最適な時間的ワークフローである。チャンバ装填の重複が回避され、その結果として、待ち時間が発生しない。
【００５３】
代替の実施形態が図２に示される。装置は、基本的には、図１に示される装置に類似し、同じ構成要素は、同じ符号によって示される。更に、この実施形態におけるすべての隣接するチャンバは、すなわち、特に、チャンバ２及び５、チャンバ５及び３、チャンバ５及び４、チャンバ５及び８は、バルブドア１０によって、真空気密の状態で互いに閉鎖されてもよい。その結果として、ＰＥＣＶＤ又はエッチングのような異なるプロセスが、１つの装置でプロセスチャンバ２、３、４、及び８において実行されてもよい。バルブは、様々なプロセスに必要とされるプロセスガスが隣接するチャンバ内に入り込み、そこで実行されるプロセスに悪影響を及ぼすのを防止する。
【００５４】
コーティング装置１内におけるプロセスの時間的なシーケンスは、以下の表１から明らかとなり、基板Ｓの番号は、送り込まれる順序に対応し、ｔｘは、特定の時間シーケンスを表し、表中の数値は、特定の時点ｔｘにおける特定の基板Ｓの位置（図面の符号に対応する）を表す。例えば、「５−ｉｎ」は、チャンバ５内への搬送が時間シーケンスｔｘにおいて実行されることを意味する。
【表１】
2007173776.tif 000003
【００５５】
本発明の方法を更に説明するために、以下の表２及び表３は、ａ）従来のクラスタ装置（表２）、及びｂ）本発明の組み合わせられたインライン−クラスタ装置（表３）において４つの基板を処理する方法サイクルを比較するものである。
【００５６】
コーティングサイクルは、送り込みのそれぞれの場合において、第１のチャンバにおける第１の層によるコーティング、第２のチャンバ又は第３のチャンバにおける第２の層によるコーティング、第４のチャンバにおける第３の層によるコーティングからなる。これに関しては、方法ステップ「コーティング１」は、３つの時間単位を必要とし、方法ステップ「コーティング２」は、６つの時間単位を必要とし、そして、方法ステップ「コーティング３」は、３つの時間単位を必要とする。中央分配ステーション（中央転送チャンバ）における回転式モジュールの使用は、１つの時間単位を必要とする。それぞれの基板は、コーティングステーション１、代替的にチャンバ２又は３、及びチャンバ４をその順序で通過する。「回転式モジュール」という用語は、基板が回転式モジュールによって搬送されるか、あるいは回転式モジュールまで進められ、回転することによって、異なる方向に配置され、そして、ターゲットチャンバ内に搬送されることを意味する。
【００５７】
表２は、コーティングステーション１〜４を備える従来のクラスタ配列を表すものであり、それらのコーティングステーション１〜４は、中央転送チャンバ（回転式モジュールを備える）の周囲に配列される。同様に、送り込みステーション及び取り出しステーションが、中央転送チャンバに接続される。
【００５８】
表２から明らかなように、合計で３５個の時間単位が、４つの基板を処理するのに必要とされる。特定の時点において特定のチャンバ又は回転式モジュールを占有するので、時間遅延が、処理フロー中に発生することがある。例えば、基板４は、時間シーケンス１７及び１８において、更に処理されてもよい。なぜなら、第１のチャンバ１は、占有されており、そして、次の時間シーケンスにおいて、回転式モジュールは、占有されているからである。したがって、基板は、次のステーションが空くまで、「待つ」必要がある。個々の遅延の蓄積は、全体的な遅延をもたらし、その全体的遅延は、４つの基板を処理するのに要する全体的サイクルタイムを決定する。
【００５９】
同様に、表３は、同じ層シーケンスで、すなわち、同一コーティング時間で、かつ、図面に示されるような本発明の組み合わせられたインライン−クラスタ配列における個々の装置構成要素を通過する同一通過時間で、４つの基板をコーティングすることを示す。
【００６０】
４つの基板を処理する同じプロセス時間を仮定すれば、ほんの３２個の時間シーケンスしか必要とされないことがわかる。これは、主として、直列及び並列に配列されたチャンバの組み合わせが回転式モジュールをそれほど頻繁には必要としなくなるという事実によるものである。また、基板をチャンバに装填することは、それに続く基板の処理を遅延させるが、説明されるプロセスシーケンスにおいてより簡単に回避することが可能である。更に、回転式モジュールは、実際には第２の基板が到着する度に回転するだけでよいという事実によって、時間も節約することができる。一方、基板は、１つの開始チャンバからターゲットチャンバの中へ回転式モジュールを一直線に通過する。それに加えて、ロックチャンバから第１のプロセスチャンバの中へ又は第４のプロセスチャンバから取り出しのためのロックチャンバの中への基板Ｓの線形搬送は、回転式モジュールへの搬送、モジュールの回転及び整列、そして、それに続くそれぞれのプロセスチャンバ内への搬送に必要な時間よりも極めて少ない時間しか必要としない。
【００６１】
全体的に、３つの時間シーケンスの時間節約が、例において説明されたプロセスの場合に達成される。様々なプロセスの場合にどれだけの時間節約となるかは、まさに、個々のプロセスステージ及び搬送ステージの期間に大きく依存する。
【表２】
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【表３】
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【表４】
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【表５】
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【表６】
2007173776.tif 000008
【表７】
2007173776.tif 000009
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明による処理装置を示す図である。
【図２】本発明の別の実施形態の装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１…装置、２…第１のコーティングチャンバ、３…第２のコーティングチャンバ、４…第３のコーティングチャンバ、５…中央搬送チャンバ、６…送り込みステーション、６ａ…送り込みチャンバ、６ｂ…転送チャンバ、７…取り出しステーション、７ａ…取り出しチャンバ、７ｂ…転送チャンバ、８…第４のコーティングチャンバ、９…回転式プラットフォーム、Ｐ…ポンプシステム、Ｓ…基板。
【図１】
2007173776.tif 000010
【図２】
2007173776.tif 000011
【外国語明細書】
2007173776000001.pdf