(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温プロセスを実行し該高温プロセスにてサセプタが高温にさらされて変形する基板処理システムであって、
ａ）少なくとも１つのチャンバと、
ｂ）前記少なくとも１つのチャンバに基板を搬送するロボットと、
ｃ）前記サセプタを支持するための支持フレームであって、少なくとも１つの長手部材と、前記長手部材に結合される複数の横断部材とを有する、当該支持フレームと
を備え、
前記複数の横断部材は、当該横断部材同士の間に少なくとも１つの横スペースを画成するように配列されている、基板処理システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの長手部材が、前記複数の横断部材のうち少なくとも２つを支持する、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項３】
前記支持フレームに結合される支持軸を更に備える、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項４】
前記サセプタは、基板を支持するための面を備え、前記サセプタは前記支持フレームの上に配置される、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項５】
前記複数の横断部材は、前記長手部材に装着されていて、前記複数の横断部材の上面にサセプタ支持面を画成している、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項６】
前記複数の横断部材は、前記サセプタと前記長手部材との間に配置されている、請求項５に記載の基板処理システム。
【請求項７】
前記複数の横断部材の上面は、前記サセプタに接触すると共に、前記長手部材を前記サセプタから熱絶縁している、請求項６に記載の基板処理システム。
【請求項８】
前記支持フレームに結合される少なくとも１つのスペーサ部材を更に備える、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項９】
前記支持フレームの少なくとも一部はセラミック材料から構成されている、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項１０】
前記複数の横断部材はセラミック材料から構成されている、請求項７に記載の基板処理システム。
【請求項１１】
高温プロセスを実行し該高温プロセスにてサセプタが高温にさらされて変形する基板処理システム、にて前記サセプタを支持するサセプタ支持装置であって、
複数の横断部材を支持する少なくとも１つの長手部材を含む支持フレームを備え、
前記複数の横断部材は、当該横断部材同士の間に少なくとも１つのスペースを画成するように配列されている、サセプタ支持装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの長手部材が、前記複数の横断部材に結合され、当該複数の横断部材を支持している、請求項１１に記載のサセプタ支持装置。
【請求項１３】
前記複数の横断部材は、前記長手部材に装着されていて、前記複数の横断部材の上面にサセプタ支持面を画成している、請求項１２に記載のサセプタ支持装置。
【請求項１４】
前記支持フレームに結合される支持軸を更に備える、請求項１１に記載のサセプタ支持装置。
【請求項１５】
少なくとも２つの横断部材が互いに離間した関係で、少なくとも１つの前記長手部材の長さ方向に沿って配置されている、請求項１２に記載のサセプタ支持装置。
【請求項１６】
前記支持フレームは、基板処理システムに配置されており、前記複数の横断部材は、前記少なくとも１つの長手部材の上に配置され、前記基板処理システムにあるサセプタを支持するための上面を画成している、請求項１２に記載のサセプタ支持装置。
【請求項１７】
前記複数の横断部材の上面は、前記サセプタに接触すると共に、前記少なくとも１つの長手部材を前記サセプタから熱絶縁している、請求項１６に記載のサセプタ支持装置。
【請求項１８】
前記支持フレームに結合される少なくとも１つのスペーサ部材を更に備える、請求項１１に記載のサセプタ支持装置。
【請求項１９】
前記支持フレームの少なくとも一部はセラミック材料から構成されている、請求項１１に記載のサセプタ支持装置。
【請求項２０】
前記複数の横断部材のうち少なくとも１つはセラミック材料から構成されている、請求項１７に記載のサセプタ支持装置。
【請求項２１】
高温プロセスを実行し該高温プロセスにてサセプタが高温にさらされて変形する基板処理システム、における支持フレームで前記サセプタを支持するシステムであって、前記支持フレームが、
ａ）少なくとも１つの長手部材と、
ｂ）前記長手部材に結合された複数の横断部材と
を備え、
前記複数の横断部材の少なくとも一部が、前記サセプタと前記長手部材の間に配列されている、基板支持システム。
【請求項２２】
前記基板支持システムが、
前記複数の横断部材上に支持された基板に係合するとともに当該複数の横断部材のうち少なくとも１つに結合された少なくとも１つのスペーサ部材、を更に備える、請求項２１に記載の基板支持システム。
【請求項２３】
高温プロセスにて高温にさらされて変形するサセプタ、を支持するサセプタ支持装置であって、
該サセプタ支持装置は、
中空の内部を持つ支持軸と、
前記支持軸の端部に設けられた支持フレームと、
を備え、
前記支持フレームは、
前記支持軸の前記端部に取り付けられた少なくとも１つの長手支持部材と、
前記少なくとも１つの長手支持部材に結合された複数の横断支持部材と、
を備え、
前記少なくとも１つの長手支持部材は、前記複数の横断支持部材の間挿により、熱伝達の面で、前記サセプタと分離されている、サセプタ支持装置。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの長手支持部材と前記複数の横断支持部材とは、一体となってサセプタを平面支持する、請求項２３に記載のサセプタ支持装置。
【請求項２５】
前記複数の横断支持部材のうち第１の横断支持部材の端部に選択的に位置する少なくとも１つのスペーサを更に備え、
該少なくとも１つのスペーサは、サセプタの端部を支持するよう構成されている、請求項２３に記載のサセプタ支持装置。
【請求項２６】
前記少なくとも１つのスペーサは、第１の端部と第２の端部とを備え、
前記第１の端部及び前記第２の端部は、該第１の端部及び第２の端部の間に、前記複数の横断支持部材のうち１つの横断支持部材の端部を受け入れることで、該１つの横断支持部材の端部を、前記少なくとも１つのスペーサに留めておくよう構成されている、請求項２５に記載のサセプタ支持装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの長手支持部材は、前記複数の横断支持部材を支持する、請求項２３に記載のサセプタ支持装置。
【請求項２８】
前記複数の横断支持部材は矩形断面を有する、請求項２３に記載のサセプタ支持装置。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの長手支持部材は矩形断面を有する、請求項２３に記載のサセプタ支持装置。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの長手支持部材及び前記複数の横断支持部材は、セラミック材料及び耐熱性金属合金の少なくとも１つにより製作されている、請求項２３に記載のサセプタ支持装置。
【請求項３１】
前記セラミック材料は、酸化アルミニウムを含む、請求項３０に記載のサセプタ支持装置。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの長手支持部材及び前記複数の横断支持部材は、当該長手部材及び当該横断部材、の各々にスロットを形成し、対応する他の部材が入るようにすることで、単一面内に配置される、請求項２３に記載のサセプタ支持装置。
【請求項３３】
高温プロセスにて高温にさらされて変形するサセプタ、を支持するためのサセプタ支持フレームであって、
長手方向に延びる軸部材と、
正規の角度で前記軸部材の端部に取り付けられた第１の延長フレーム部材と、
前記第１の延長フレーム部材に取り付けられた複数の第２の延長フレーム部材と、
を備え、
前記複数の第２の延長フレーム部材は、サセプタを支持し、前記第１の延長フレーム部材を、熱伝達の面で前記サセプタから分離するよう構成されている、サセプタ支持フレーム。
【請求項３４】
前記複数の第２の延長フレーム部材は、前記第１の延長フレーム部材に対し、横断する方向に沿って結合されている、請求項３３に記載のサセプタ支持フレーム。
【請求項３５】
前記サセプタ支持フレームは、
前記複数の第２の延長フレーム部材のうち１つの端部に配置され、前記サセプタの端部を支持するスペーサ
を更に備える、請求項３３に記載のサセプタ支持フレーム。
【請求項３６】
前記複数の第２の延長フレーム部材のうち少なくとも１つの第２の延長フレーム部材は、当該少なくとも１つの第２の延長フレーム部材の端部に配置された隆起部分を含む、請求項３４に記載のサセプタ支持フレーム。
【請求項３７】
前記複数の第２の延長フレーム部材は矩形断面を有する、請求項３３に記載のサセプタ支持フレーム。
【請求項３８】
前記複数の第２の延長フレーム部材は、セラミック材料及び耐熱性金属合金の少なくとも１つにより製作されている、請求項３３に記載のサセプタ支持フレーム。
【請求項３９】
前記セラミック材料は、酸化アルミニウムを含む、請求項３８に記載のサセプタ支持フレーム。
【請求項４０】
前記複数の第２の延長フレーム部材は、当該複数の第２の延長フレーム部材の各々にスロットを形成し、対応する他の部材が入るようにすることで、単一面内に配置されている、請求項３３に記載のサセプタ支持フレーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子工業分野における基板処理システムに関し、特に、基板処理システムにおいて基板を支持するための方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路（ＩＣ），パネルディスプレー（ＦＰＤ）及びその他の電子部品を製造するために、物理蒸着（ＰＶＤ），化学気相堆積（ＣＶＤ），エッチング，電気メッキ，平坦化及びその他の処理が行われる基板が使用される。通常ウェハとして知られている円形の基板は、堆積及びその他の処理後にウェハを切断して個々のダイもしくはチップとすることにより複数のＩＣを形成するために使用されている。半導体ウェハの代表的な大きさは、０．５ｍｍ未満の厚さ及び約６０グラムの重量をもつ約２００ｍｍのサイズである。プロセス室において基板表面全体にわたる一様な堆積を確実にするため、通常の基板処理は基板の平面支持を必要とする。比較的に小さいサイズで軽量のウェハの場合、平面処理位置もしくは姿勢を保持するために、最低限の構造的支持しか必要としない。
【０００３】
概念上、ＦＰＤは、エッチング，堆積及び平坦化のようなＩＣの製造の際に行われるのと同様の処理により製造される。一般に、多層金属配線，液晶セル及びその他のデバイスをガラス基板上に形成してＦＰＤが製造される。種々のデバイスを１つのシステムとして統合し、前記システムを集合的に使用して例えば能動マトリックス・ディスプレイスクリーンが製作される。このディスプレイスクリーンにおいては、ディスプレイ状態がＦＰＤ上の個々の画素に電気的に生成される。ＦＰＤの全表面にわたる処理の総合的一様性は、適正に機能するためにＦＰＤには重要であり、また、全体的に見たＦＰＤの欠陥はゼロに近づけさせる必要がある。
【０００４】
典型的なガラス基板は、約２００ｍｍ×３００から約６８０×約８８０ｍｍへとサイズが増しており、重量は約２〜約３Ｋｇである。このサイズは、大型スクリーンもしくはディスプレイに対する需要が増しているので、増大し続けている。
【０００５】
図１は、頂壁４と、底壁６と、側壁８と、支持板１８と、ＦＰＤ用基板１２を支持するため内部に配置されたサセプタ２２とを有するＣＶＤチャンバのような処理室２の概略断面図である。一般に、ＣＶＤ処理とは、堆積すべき所要成分を含む、「反応物」と呼ばれる気相化学物質の反応によって、基板上に不揮発性固体層を形成することである。反応物はシステムに入り、基板に対し分解及び／又は反応して、同基板上に所望の材料層を形成する。反応ガスは、ガス入口１４を通って、処理室の頂壁近くに装着されたガスマニホルド１６に流入する。側壁８に配置された開口１０は、ロボット（図示せず）が基板１２を処理室に配送したり同処理室から回収することを可能にしている。支持板１８は、支持軸２０に接続されると共にサセプタ２２を支持する。支持板１８は、通常、酸化アルミニウムのようなセラミック材料の単一矩形板から形成されていて、サセプタ２２の面積を緊密に覆っている。サセプタ２２は、歴史的に見て、アルミニウム製の単一矩形板で形成されてきており、そして通常、電源２４からエネルギを供給されるヒータ（図示せず）で加熱される。６８０ｍｍ×８８０ｍｍ基板のような大型基板に適応するような大きさに作られたサセプタは、約１３０Ｋｇの重量となりうる。もっと大型の基板は、約２３０Ｋｇの重量をもつより大きなサセプタを必要とすることがある。
【０００６】
ＣＶＤプロセスの通常の温度は約４３０℃に達しうる。アルミニウムは約６６０℃で「液体」タイプの特性を呈し始める。従って、ＣＶＤプロセスの動作範囲で、アルミニウム製サセプタ２２は撓むもしくは変形することがあり、適切な支持がないと「垂れ下がる」。セラミック材料の支持板１８は延性のアルミニウム製サセプタを支持するために使用されてきた。しかし、セラミックは比較的に伝熱性の劣った伝導体であり、従って、加熱されたサセプタに接触する支持板１８の高温側上面と支持板１８の低温側下面との間に温度勾配を示す。この温度勾配により基板の高温側上面は低温側の下面よりも長く膨張し、その結果、支持板１８がその外周で下方に変形する。更に、支持板１８が変形するにつれて、延性アルミニウム製サセプタは変形した支持板に準じて変形することになる。サセプタにより支持された基板はサセプタに順応する傾向があり、従って、基板も変形してくる。その結果、ガスマニホルド１６及び基板１２間の垂直方向の間隔が、マニホルドからの長さ３４を有する基板の中心部ともっと長い長さ３６を有する周辺領域との間で変化する。この間隔の差は堆積及びその他の処理一様性を低減させる。
【０００７】
従って、基板、特に大型基板についての変形を減じる支持構造を有するシステムの必要性が存在する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プロセス室における熱膨張中に受ける変形を最小にする支持フレームを有する、基板支持のための方法及び装置を提供する。一実施形態においては、支持フレームは、１つ以上の横断部材に結合される１つ以上の長手部材を備えている。横断部材は、加熱されたサセプタが装着される支持表面を画成する。長手部材は、加熱されたサセプタよりも下方に配置されるのが好ましく、こうして長手部材の熱膨張を最小にする。熱伝導材料から形成されたスペーサは、前記部材に沿った適切な個所に配置されていて、前記部材内の熱分布をより均一にすると共に、垂直方向の撓みもしくは変形に対して補償しうる。
【０００９】
本発明は、別の局面によると、少なくとも１つのチャンバと、前記チャンバの近くに配置されるロボットと、少なくとも１つの長手部材、及び前記長手部材に結合される少なくとも１つの横断部材を有する支持フレームとを備える基板処理システムを提供している。もう１つの局面において、本発明は、１つ以上の横断部材を支持する長手部材を備える、サセプタ支持装置を提供する。また、他の局面において、本発明は、基板処理システムにおける支持フレームで基板を支持するための装置であって、前記支持フレームが、少なくとも１つの長手部材と、前記長手部材に結合された少なくとも１つの横断部材とを備える基板支持装置を提供している。
【００１０】
本発明の上述した特徴，利点及び目的を達成する方法が詳しく理解できるように、添付図面に記載された実施形態を参照すると上に要約した本発明の更なる具体的説明が得られる。
【００１１】
しかし、添付図面は本発明の代表的な実施形態を示すに過ぎず、従って、本発明の範囲を限定するものと考えてはならず、本発明については、同様の効果をもつ他の実施形態にも適用される余地がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、総括的には、基板を支持するための方法及び装置を提供する。本発明が提供する支持フレームは、熱膨張する間に受ける撓みもしくは変形を最小にすると共に、サセプタ及び／又は基板を支持する表面を提供している。一実施形態では、１つ以上の横断部材に接続される１つ以上の長手部材を備えている。好ましいのは、横断部材がサセプタと熱伝達関係で配置されることである。長手部材は、サセプタから離間した位置で横断部材に結合されていて、加熱により生ずる熱膨張差を最小にするためサセプタとの直接接触を避けている。
【００１３】
図２は、米国カリフォルニア州サンタクララに事業所をもつアプライド・コマツ・テクノロジー・インコーポレイテッド(Applied Komatsu Technology, Inc.)から入手しうるＣＶＤチャンバのような化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ３８の概略側面図である。このチャンバ３８は、頂壁４０と、底壁４２と、側壁４４と、前記側壁に設けられた開口４６とを、前記開口を介して基板がチャンバに配送されたり前記チャンバから回収されたりする平行板式ＣＶＤチャンバである。前記チャンバ３８は、ディフューザとして知られるガス分配マニホルド４８を含んでおり、前記マニホルドにある穿孔を介して、プロセスガスをサセプタ５２上に乗る基板５０に分散させる。
【００１４】
サセプタ５２は、支持フレーム５４に装着され、そしてこの支持フレーム５４は支持軸５６に装着されている。サセプタ５２は、通常、アルミニウムの板であり、前記サセプタ５２に埋設された抵抗ヒータ（図示せず）により加熱される。このヒータは、堆積中、サセプタ及び基板の迅速且つ均一な加熱を行う。サセプタ５２とその上に支持された基板５０とは、マニホルド４８及び基板５０間の間隔を調節するために、Ｚ軸ドライブとして知られる昇降モータ５８により制御可能に移動される。この間隔は、典型的には、約２００ミル〜約１０００ミルの間の範囲にある。サセプタ５２は、下方の装入／装出位置と、マニホルド４８の直ぐ近くにある上方の処理位置との間で可動である。昇降ピン６２を有する昇降板６０は支持フレーム５４の下方に配置されている。支持フレーム５４が下降するときに、昇降ピン６２は、支持フレーム５４内のスペースを通り、サセプタ５２にある穴６４から突出して、基板５０をサセプタから持ち上げ、基板５０のチャンバ３８への配送と前記チャンバ３８からの回収を容易にする。或いは、複数の穴を支持フレームの１つ以上の部材に設けて、この昇降ピン６２が前記部材を通り、そしてサセプタを通り突出して、基板をサセプタから持ち上げるようにすることができる。絶縁体６６はサセプタ５２及び基板５０を囲んでいる。
【００１５】
堆積及びキャリヤガスは、ガス供給ライン７２を介して混合装置７４に送り込まれ、そこで前記ガスは混合されてからマニホルド４８に送られる。或いは、混合装置７４を省略してガスをマニホルド４８に直接流れさせてよい。各プロセスガスのガス供給ライン７２は、通常、i）特に有毒ガスがプロセスで使用される場合、チャンバ３８へのプロセスガスの流入を自動で又は手動で遮断するのに使用できる安全遮断弁（図示せず）と、ii）ガス供給ラインを通るガスの流量を測定する質量流量コントローラ（同じく図示せず）とを含んでいる。処理の間、マニホルド４８に流れたガスは、基板の全面積にわたり一様に分配される。排気ガスは、真空系統７０によりポート６８から排出される。前記真空系統は、チャンバ３８からのガスの排出量を制御することによりチャンバ３８における圧力を制御する絞り弁（図示せず）を有する。
【００１６】
チャンバ３８において行われる堆積プロセスは、熱プロセス或いはプラズマ増速プロセスのような任意のプロセスとすることができる。プラズマ増速プロセスにおいては、制御プラズマは、ＲＦ電源７６からガス分配マニホルド４８に、或いは別のプラズマ付勢装置もしくは構造に与えられたＲＦエネルギにより、基板近くに形成される。サセプタ５２は接地されており、また、マニホルド４８はチャンバ表面から電気的に絶縁されている。プラズマはガス分配マニホルド４８と基板５０の間に反応領域を生成し、この反応領域がプロセスガス間の反応を促進する。ＲＦ電源７６は単一又は混合周波数ＲＦ電力をマニホルド４８に供給して、チャンバ３８に導入された反応化学種の分解を増速することができる。混合周波数ＲＦ電源は、典型的には、約１３.５６ＭＨｚの高ＲＦ周波数(ＲＦ１）及び約３５０ｋＨｚの低ＲＦ周波数（ＲＦ２）で電力を供給する。
【００１７】
通常、チャンバライニング，ガス分配マニホルド４８，支持軸５６，及びその他種々のチャンバ関連ハードウエアの何れか或いは全ては、アルミニウム又はアルミニウム酸化物のような材料から形成される。ＣＶＤチャンバの例は、ワング(Wang)等に付与されると共に、本発明の譲受人であるアプライド・マテリアルズ・インコーポレイテッドに譲渡された米国特許第５,０００,１１３号明細書「熱ＣＶＤ／ＰＥＣＶＤチャンバ，二酸化ケイ素の熱化学気相堆積の使用法及びインサイチュウ多段平坦化プロセス（Thermal CVD/PECVD Chamber and Use for Thermal Chemical Vapor Deposition of Silicon Dioxide and In-situ Multi-step Pla-narized Process)」に記載されている。
【００１８】
昇降モータ５８，ガス混合装置７４及びＲＦ電源７６は制御ライン８０を介してシステムコントローラ７８により制御される。チャンバは、質量流量コントローラ（ＭＦＣ），ＲＦ発生器及びランプ磁気ドライバのようなアナログアセンブリを含んでおり、これらは、メモリ８２に保存されたシステム制御用ソフトウエアを実行するシステムコントローラ７８によって制御される。種々のモータ及び光センサは、サセプタ５２を位置決めするため真空系統７０の絞り弁及び昇降モータ５８のような可動機械アセンブリの位置を移動、検出するのに使用される。システムコントローラ７８は、ＣＶＤチャンバの全ての動作を制御すると共に、好ましくは、ハードディスクドライブ，フロッピーディスクドライブ及びカードラックを含んでいる。このカードラックは、シングルボードコンピュータ（ＳＢＣ），アナログ／デジタル入出力ボード，インターフェースボード，及びサセプタモータコントローラボードを含んでいる。前記システムコントローラは、ボード，カードケージ，及びコネクタ寸法及び型式を規定しているコンピュータのＶＭＥ(VME＝Versa Modular Europeans)規格に準拠していることが好ましい。
【００１９】
図３は、支持フレーム５４の側面図である。支持軸５６はこの支持フレーム５４に結合され、前記支持フレーム５４によりサセプタ５２が支持される。一実施形態において、支持フレーム５４は、少なくとも１つの長手部材８４と、前記長手部材８４に装着された、好ましくは複数である、少なくとも１つの横断部材８６とを備えている。或いは、長手部材及び横断部材は、例えば、各部材にスロットを形成して対応する他の部材が入るようにすることで、単一面内に配置することができる。長手部材８４及び横断部材８６は矩形断面を有するが、他の形状を採用することができる。好ましいのは、支持フレームが加熱されたサセプタのような熱源と長手部材との間に横断部材を間挿していることであり、そうすると、長手部材が加熱されたサセプタに直接に接触しなくなるので、長手部材の熱膨張が減少する。長手部材及び横断部材は、酸化アルミニウムのようなセラミック材料、又は他の構造的に適する材料で製作される。ある場合には、この材料は、ステンレス鋼のように、耐熱性があり且つアルミニウムと比較して熱膨張率の低い金属合金とすることができる。
【００２０】
図４は、図３に示した支持フレームの概略平面図である。複数の横断部材８６ａ〜８６ｄが長手部材８４の上方に配置されている。前記横断部材は互いに間隔を置いて配置されていて、横方向にスペース８８ａ〜８８ｃを画成している。加熱されたサセプタ５２（図３に示す）との直接の接触を回避することにより長手部材の熱膨張を減じることが好ましい。
【００２１】
支持フレーム５４は、熱膨張を幾つかの小さな部材に分散させると考えられる。本発明の諸部材はもっと均一に膨張することができ、従って、応力割れが減少する。例えば、長手部材の最大膨張は、長手部材の長さに沿った方向９０に起こる。方向９０への長手部材８４の膨張は、横断部材間に分離があるため、典型的な支持板と比較して横断部材８６ａ，８６ｂに対する影響が少ない。膨張は、好ましくは横スペース８８ａ〜８８ｃにより分離された横断部材間に分けられる。同様に、一様に加熱されたサセプタと接触している方向９２への横断部材８６の総膨張は、横断部材の長さの累積効果のため、中央部よりも横断部材の端部での方が一般的に大きい。従って、方向９２への横断部材の膨張は、典型的な支持板と比較して、横断部材に結合された中央配置の長手部材に対する横方向の影響がより小さい。
【００２２】
支持フレームは、アルミニウムと比較して低い熱伝達率を積極的に使用して、長手部材をサセプタの熱から熱絶縁して、熱膨張を更に低減する。好ましいのは、横断部材８６のみが図３に示したサセプタ５２と接触することである。横断部材におけるセラミック材料の熱抵抗により、長手部材８４に導かれる熱が低減もしくは解消される。長手部材はサセプタから離間して装着されることにより、加熱された前記サセプタと熱的に接触しないため、長手部材の熱膨張は、少なくともその長さに沿って最小とされると考えられる。その結果、長手部材は頂面から底面への温度勾配がより少なくなり、少なくとも長手部材における撓みもしくは変形が最小にされる。
【００２３】
また、支持フレーム５４は、図３及び図４において前記支持フレーム５４に組み付けられて示されたスペーサ９４を含むことができる。このスペーサ９４は、どんな撓みが生じても、支持フレームの撓みもしくは変形を吸収する。例えば、横断部材８６は加熱されたサセプタ５２との接触により変形しうる。１つ以上のスペーサを、経験的に決めうる変形の起こる横断部材８６の何れかの頂面に好ましくは沿って、支持フレームに組み付けて、サセプタ５２の平面度を維持するためスペーサの頂面及び支持フレームの上面の２次元的なアラインメントを提供しうる。例えば、変形が１つの横断部材８６ａの一端及び別の横断部材８６ｄの別の端部に起きると決められれば、これらの個所にスペーサ９４を配置しうる。或いは、各部材の各端部上にスペーサが配置されてもよい。
【００２４】
スペーサ９４は、通常、変形の起こる前に所定位置に配置され、支持フレーム５４の表面の少なくとも一部の上方にサセプタ５２を支持する。処理中に支持フレーム５４が変形するときには、サセプタ５２は、スペーサと、通常は支持フレームの中央部である支持フレームの一部とにより支持され、サセプタを満足の行く平面位置に定着させる。
【００２５】
図５はスペーサ９４の概略側面図である。図６はスペーサの概略底面図である。スペーサ９４はほぼＣ形であり、２つの端部９６を有している。図６に最も良く示すように、スペーサは矩形の平面形状である。好ましくは、スペーサの端部９６は、横断部材８６を掴んで除去されるまで所定位置に留めておくように、角度が付けられ且つ大きさが作られている。
【００２６】
スペーサは、アルミニウムのような伝導性材料で形成するのが好ましい。この伝導性材料は、熱がより均一にスペーサ全体に、そして端部９６を回って横断部材８６の側部に伝わるのを可能にする。従って、横断部材の上面にある熱は、横断部材の下面に熱的に拡散することを許容される。横断部材における温度勾配はスペーサの領域で軽減され、諸部材の応力割れが更に減少する。
【００２７】
図７は、スペーサ９８の別の実施形態の概略図である。このスペーサ９８は、例えば横断部材８６を囲むバンドを形成することができる。スペーサ９８は、前記スペーサ９８が「カバー」を形成するように、底部９９を含むことができる。前記スペーサ９８は、このスペーサにより囲まれている部材の周囲により一様に熱を分散させると考えられる。
【００２８】
図２に示したＣＶＤチャンバは、他のチャンバを使用するシステムにも同様に組み入れることができる。例えば、図８は、例示的なクラスタ処理システム１００の概略平面図である。蓋体１２４の一部は、この処理システム１００の詳細を明らかにするため切り欠かれている。前記処理システム１００は、通常、クラスターツールとして知られている。かかる処理システムの一例は、アプライド・コマツ・テクノロジー・インコーポレイテッドから入手しうる。段階的に減圧する基板処理システムの一例は、１９９３年２月１６日にテップマン(Tepman)等に付与された米国特許第５,１８６,７１８号明細書「段階的に減圧するウェハ処理システム及び方法(Staged-Vacuum Wafer Processing System and Method)」に詳細に開示されており、この米国特許は参照によりこの明細書に組み込まれる。チャンバの正確な配列及び組合せは、製造プロセスの特定ステップを実行するために変更しうる。インラインプロセスシステムのような他の処理システムをクラスターツール式処理システムに代えて使用してもよい。
【００２９】
処理システム１００は、通常、複数のチャンバ及びロボットを備えると共に、好ましくは、同処理システム１００において実行される種々の処理方法を制御するようプログラムされたマイクロプロセッサ／コントローラ１０２を備えている。フロントエンド装置もしくは前置装置１０４は、１対のロードロック室１０６と選択的に連絡する状態に配置して示されている。フロントエンド装置１０４に配置されたポッドローダー１０８は、基板のカセットをロードロック室１０６に対して往復動させるため直線・回転運動が可能である。ロードロック室１０６は、フロントエンド装置１０４と搬送チャンバ１１０との間に第１の真空境界を提供する。搬送チャンバ１１０内には中央にロボット１１２が配置されていて、基板をロードロック室１０６から種々のプロセス室１１４及びサービスチャンバ１１５の１つに搬送する。このロボット１１２は、伸張，退縮，及び回転が可能なカエル脚型ロボットであり、ステップモータによって作動される。ロボットのリンク機構１１８に接続された支持部材１１６は、搬送チャンバ１１０を通る、プロセス室１１４，サービスチャンバ１１５及びロードロック室１０６間の搬送中、基板１２０を支持するようになっている。プロセス室１１４は、ＰＶＤ，ＣＶＤ，電気メッキ及びエッチングのような任意の数のプロセスを行うことができ、一方、サービスチャンバ１１５は脱ガス，方向付け，冷却等に適合するようになっている。搬送チャンバ１１０の蓋体１２４に形成された多数の検査ポート１２２は、搬送チャンバ１１０内への目視によるアクセスを可能にする。上述したシステムは具体例であるが、本発明は基板を支持する任意の配列に適応しており、従って、本発明の他の適応例も企図されていることは言うまでもない。
【００３０】
支持フレーム，支持部材，基板，チャンバ，及びその他の諸システム構成要素の方向を変更することは可能である。加えて、この明細書に記載された「上方」，「頂部」，「下方」，「下部」，「底部」，「側部」等のような全ての運動及び位置に関する用語は、支持フレーム，支持部材，基板，及びチャンバのような対象物の位置を基準としている。従って、本発明は、処理システムにおける基板の所望の支持を実現すべく諸構成要素の何れか或いは全てを適応させることを企図している。
【００３１】
上述の説明は本発明の好適な実施形態に向けられているが、本発明のその他の実施形態及び更に進んだ実施形態も本発明の基本的範囲から逸脱することなく創出しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】単一支持板を有する典型的な化学気相堆積（ＣＶＤ）システムの概略断面図である。
【図２】本発明の支持フレームを有するＣＶＤチャンバの概略断面図である。
【図３】この支持フレームの概略側面図である。
【図４】この支持フレームの概略平面図である。
【図５】スペーサの概略側面図である。
【図６】このスペーサの概略平面図である。
【図７】スペーサのもう１つの実施形態の概略図である。
【図８】支持フレームと共に有利に使用される処理システムの概略平面図である。
【符号の説明】
３８    チャンバ
５０    基板
５２    サセプタ
５４    支持フレーム
５６    支持軸
８４    長手部材
８６    横断部材
８６ａ〜８６ｄ    横断部材
８８ａ〜８８ｃ    スペース
９４    スペーサ
１１２    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６】
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【図７】
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【図８】
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