(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部及び下部サブチャンバを有する加熱モジュールチャンバと前記サブチャンバの各々の間で移動可能な単一の可動部材とを設け、前記単一の可動部材が移動する方向の前記上部又は下部サブチャンバの一方において密閉環境を形成するステップと、
前記単一の可動部材が第１位置に位置するときに前記単一の可動部材に１つの基板を設けるステップと、
前記単一の可動部材を密閉されるべき前記サブチャンバの方向にある第２位置に移動せしめて、前記単一の可動部材が移動する方向の前記サブチャンバを密閉し、前記１つの基板を前記加熱モジュールチャンバの前記上部又は下部サブチャンバの一方に位置せしめるステップと、
前記基板が取り除かれる前記サブチャンバを前記単一の可動部材が密閉していないときに前記チャンバから前記基板を取り除くステップと、
からなることを特徴とする基板を処理する方法。
【請求項２】
第１及び第２ゲートバルブを前記加熱モジュールチャンバに設け、前記１つの基板を気密環境で前記単一の可動部材に設けるべく前記第１ゲートバルブを閉じた状態で前記第２ゲートバルブを開放し、前記第１ゲートバルブは、外部環境と関連し、前記第２ゲートバルブは中央処理チャンバと関連することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記単一の可動部材が第２位置に位置するときに他の基板を前記単一の可動部材の異なる場所に設けることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記他の基板が前記単一の可動部材に設けられた後に、前記第１ゲートバルブを閉じることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記１つの基板が移動せしめられた前記サブチャンバに不活性ガスを導入しかつ加熱することを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記１つの基板が移動せしめられた前記サブチャンバを排気し、前記他の基板を前記第１又は第２サブチャンバのうちの他方へ移動せしめると同時に前記１つの基板を前記第２ゲートバルブと整列する位置に搬送すべく前記単一の可動部材を前記第２位置から前記第１位置へ移動せしめることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記第２ゲートバルブを開放して前記１つの基板を前記加熱モジュールチャンバから前記中央処理チャンバへ移動せしめることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記第１又は第２サブチャンバのうちの前記他の基板が存在するサブチャンバに不活性ガスを導入し、同時に、前記他の基板を加熱することを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記第１及び第２サブチャンバと前記単一の可動部材とに加熱手段を設け、前記第１及び第２サブチャンバと前記単一の可動部材とを加熱し、前記第１及び第２サブチャンバの一方に搬入されておらずにまだ前記単一の可動部材に設けられている基板は、前記単一の可動部材に対向している前記第１又は第２サブチャンバの一方と前記単一の可動部材とから生成された熱の双方により受動的に加熱されることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記第２ゲートバルブを開放し、第３基板を前記加熱モジュールチャンバに搬入し、第３基板を前記単一の可動部材の前記１つの基板が設けられていた側に設け、前記第２ゲートバルブを閉鎖することを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１１】
前記単一の可動部材を移動せしめて前記第３基板を前記第１又は第２サブチャンバのうちの一方の内部において密閉状態で位置づけて、同時に、前記他の基板が位置づけられている前記第１又は第２サブチャンバのうちの他方を排気し、前記他の基板を整列位置に位置づけることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記第２バルブを開放し、前記他方の基板を前記第２バルブと垂直方向に整列する位置へ移動せしめて前記他方の基板を前記加熱モジュールチャンバから前記中央処理チャンバへ移動せしめることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記第３基板が存在する前記第１又は第２サブチャンバのうちの一方に不活性ガスを導入し、前記単一の可動部材と前記第１又は第２サブチャンバのうちの一方との双方の熱源により生成された熱を用いて前記第１又は第２サブチャンバのうちの一方に存在する前記第３基板を能動的に加熱することを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
第４基板を供給し、前記第４基板を前記第２バルブゲートを介して前記単一の可動部材に移動せしめ、前記第４基板の位置は前記第３基板の位置と異なっており、前記第４基板が前記単一の可動部材に搬送された後に前記第２ゲートバルブを閉じることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記第３基板が位置づけられている前記第１又は第２サブチャンバのうちの一方に前記不活性ガスを注入し、前記第３基板により予め占められていない前記第１又は第２サブチャンバのうちの一方の方向に前記単一の可動部材を移動せしめ、前記第１又は第２サブチャンバのうちの前記第４基板が存在している一方に不活性ガスを導入することを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記第２ゲートバルブを前記中央処理チャンバに対して開放し、前記第４基板を前記加熱モジュールチャンバから前記中央処理チャンバへ移動せしめることを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
中央処理チャンバに取り付けられた複数の処理モジュールを有する装置内の基板を処理する方法であって、
第１及び第２加熱モジュールを前記中央処理チャンバと可制御選択的真空連通をなし、かつ外部環境と可制御選択的連通をなすように設け、
前記第１及び第２加熱モジュールの各々に第１及び第２サブチャンバを設け、前記第１及び第２サブチャンバは、前記第１及び第２サブチャンバの間で垂直に移動可能な単一の可動部材により分離されて、前記可動部材はその上側と下側で基板を設ける第１及び第２支持体を有しており、
前記単一の可動部材を、前記単一の可動部材の前記第１支持体が基板を受け取る位置に位置するように位置づけ、
前記第１基板を前記第１又は第２サブチャンバのうちの一方に位置づけ、かつ前記第２支持体を第２基板を受け取る位置に位置づけるように前記単一の可動部材を移動せしめ、
前記第２基板が搬送されている間に、前記第１及び第２加熱モジュールの各々に配置されている前記第１基板を加熱することを特徴とする方法。
【請求項１８】
前記第１又は第２サブチャンバのうちの一方の密閉を解除すべく前記単一の可動部材を垂直移動せしめて、当該一方のサブチャンバの方向に前記単一の可動部材を移動せしめることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
基板が存在しかつ前記単一の可動部材により密閉されている前記第１又は第２サブチャンバのうちの一方を能動的に加熱することを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記単一の可動部材に加熱素子を設け、前記単一の可動部材により支持されている間に基板を受動的に加熱することを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記第１及び第２支持体の各々により画定され垂直方向に間隔をおいて配置されている２つの支持平面を前記単一の可動部材に設け、前記単一の可動部材を移動せしめて、前記垂直方向に間隔をおいて配置されている２つの支持平面のうちの一方を前記中央処理チャンバと関連するゲートバルブと整列する位置に位置づけることを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記単一の可動部材を前記第１又は第２サブチャンバのうちの一方に移動せしめて、前記第１又は第２支持体のうちの一方を前記ゲートバルブと整列する位置となる水平共通平面に位置づけることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
垂直方向に間隔をおいて配置されている第１及び第２環状ガスケット部材を含んでいる主チャンバを支持する基部と、
前記主チャンバと各々選択的に連通し互いに垂直方向に間隔をおいて配置されて前記主チャンバにより分離されている第１及び第２サブチャンバと、
前記主チャンバ内に配置され、前記可動部材が前記第１又は第２サブチャンバのうちの一方に選択的に移動して係合するときに、前記第１又は第２サブチャンバのうちの一方を密閉すべく前記第１及び第２環状ガスケット部材と係合可能な円板状のポペット部材とからなることを特徴とするモジュール。
【請求項２４】
前記主チャンバは、前記主チャンバと選択的に制御可能なアクセスを可能にする少なくとも１つのゲートバルブを含むことを特徴とする請求項２３記載のモジュール。
【請求項２５】
前記ポペット部材は、前記ポペット部材の上側と下側に配置され垂直方向に間隔をおいて位置する２つの平面状支持表面を有することを特徴とする請求項２４記載のモジュール。
【請求項２６】
前記ポペット部材の前記垂直方向に間隔をおいて位置する２つの平面状支持表面は、前記ポペット部材に距離をおいて位置づけられて、前記ポペット部材が前記第１及び第２サブチャンバの間で移動するときに、前記第１又は第２平面状支持表面の一方は、少なくとも１つの前記ゲートバルブと整列した位置に配置されることを特徴とする請求項２５記載のモジュール。
【請求項２７】
前記第１及び第２チャンバの各々は、前記主チャンバに対して開口している円形の開口を有する円筒形部材であり、前記サブチャンバの前記円形の開口の各々は、前記円形の開口と対向する前記ポペット部材の表面積よりも小さい面積となる直径を有することを特徴とする請求項２６記載のモジュール。
【請求項２８】
前記第１及び第２チャンバの各々は、不活性ガス供給源と前記チャンバの各々との間で不活性ガスを流通させる手段を有することを特徴とする請求項２７記載のモジュール。
【請求項２９】
前記第１及び第２サブチャンバの各々と選択的に連通する真空源が設けられた手段を有することを特徴とする請求項２８記載のモジュール。
【請求項３０】
前記ポペット部材は、前記第１及び第２チャンバの各々を画定する前記円形の開口の各々の直径より大きい外径を有する円形部材とし、
前記サブチャンバの前記円形の開口は、前記加熱モジュールチャンバと前記サブチャンバの各々との接合部のまわりに配置され、環状の封止部材は、前記接合部において前記ポペット部材との関連づけられた面と係合することを特徴とする請求項２９記載のモジュール。
【請求項３１】
前記ポペット部材は、前記第１サブチャンバに関連する上面を有し、前記ポペット部材が下部位置に移動したときに少なくとも１つのゲートバルブと一直線となる位置に配置され得ることを特徴とする請求項３０記載のモジュール。
【請求項３２】
複数のＬ字型支持部材が前記ポペット部材の下面から垂下し、前記Ｌ字型保持部材は、前記第１及び第２サブチャンバの各々の前記円形の開口の直径よりも内側に位置する点から内側に向かって半径方向に向けられていることを特徴とする請求項３１記載のモジュール。
【請求項３３】
前記Ｌ字型部材は、前記単一の可動部材が前記第１サブチャンバの封止部と一致する上方位置へ移動したときには、前記少なくとも１つのゲートバルブと略同一平面上で一致する位置で伸長する水平部を有することを特徴とする請求項３０記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、資材搬送装置、特に、基板搬送における基板を取り扱う改善された方法と物とに関する。
搬送される物品には、シリコンやガリウムの砒化物の如き導体ウェハ、高密度相互配線体の如き半導体実装基板、マスクやレチクルの如き半導体製造処理影像板、及びアクティブマトリックス液晶ディジタル基板の如き大型表示パネルが含まれるが、しかし、これらに制限されるものではない。
【０００２】
【従来の技術】
半導体産業で扱われるウェハやパネル等の製造において見られる如き極めて限られた占有場所内の離隔した位置の間で基板や製造途中の加工品を移動せしめることができる大量処理搬送装置は、需要が多いものである。パネルやウェハ等の製造処理においては、ある１つの位置から次の位置へ加工品を移動せしめる工程は、速い処理速度を達成する為に必要とされるだけでなく、機械設備の構成要素間における多量の処理量を達成する為にも必要とされるのである。このようにして、供給された多数の基板を処理する時間を、与えられた機械設備に対して最大限に活用することができるのである。
【０００３】
同時係属中のヘンドリクソン（Ｈｅｎｄｒｉｃｋｓｏｎ）名義の１９９６年５月２８日出願の「ウェハを加熱又は冷却するシステム」と題された米国出願第０８／６５４，３３４号、及び「受動ガス基板温度調節装置及び方法」と題された１９９６年１２月３１日発行のリチャード・ムカ（Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｍｕｋａ）の米国特許第５，５８８，８２７には、温度伝導ステーションが設けられた主真空搬送チャンバを有する基板搬送装置が開示されている。基板温度調整モジュールの各々を主搬送チャンバの外側にある基板搬送装置の側部に接続することは、技術上周知である。更に、「前部伸長部と内部基板バッファとを備えた基板搬送装置を有する基板処理装置」と題され１９９７年７月１１日出願のデビット・ビューリ（Ｄａｖｉｄ  Ｂｅａｕｌｉｅ）とマイケル・Ｗ・ピピンズ（Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｗ．Ｐｉｐｐｉｎｓ）とによる速達郵便第ＢＭ０２９２４１１６５ＵＳ号により出願した米国特許出願第０６／８９１，５３２号には、ウェハ冷却器が設けられた一体型プラットフォームを構成する方法と装置とが開示されている。しかし乍ら、この発明による装置は、独立した構成要素、即ち３つの異なる機能を成し遂げる３つの独立した構成要素である冷却器３６、バッファ及びロードロックを用いるだけの拡張占有場所を有する。３つの構成要素を製造して使用するには、その他に、基板製造処理における他の処理モジュール及びツール群の為に使用する更なる占有場所の空間を必要とするのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえに、本発明の目的は、熱衝撃や基板内の不均一性による損傷を発生させることなく基板を真空環境内で処理を行い製造装置のインターフェースに戻して搬送することができる二平板ガス補助加熱モジュールを提供することである。
本発明の他の目的は、設計と組み立ての効率をよくして製造コストを低減化する上述した基板加熱モジュールを提供することである。
【０００５】
更に、本発明の目的は、複雑な駆動機構と制御とを減らした上述の基板加熱モジュールを提供することである。
また、本発明の目的は、システム内において真空状態を適切に維持するのに必要な排気量を減らすことにより真空状態にすべき体積を減少せしめる上述の基板加熱モジュールを提供することである。
【０００６】
更にまた、本発明の目的は、製造時間、複雑な組み立て及び試験の為の調整時間を減らすことができる上述の基板加熱モジュールを提供することである。
更に、本発明の目的は、システムの処理時間を低減した分だけ保守性及び信頼性を高めることができる上述の基板加熱モジュールを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
更に、本発明は、ポペットを含む昇降機構が上方サブチャンバと下方サブチャンバとの間における絶縁バルブとして作用する二平板ガス補助加熱モジュールを用いる方法及び装置に属する。この昇降機構は、放射される熱により一方の平板をある温度に加熱せしめるものであり、他方の平板は、一方のサブチャンバ内に配置されているガス補助加熱手段によりある温度に上昇される。加熱モジュールは、真空絶縁バルブとこれに対向して外部環境と関連する第２絶縁バルブとを介して基板移動搬送チャンバを有する境界に作られている。二平板加熱チャンバは、加熱を補助するガス又は能動加熱をするガスを昇降機構により移動するポペットの位置により定まるどちらか一方のチャンバ内に供給する。基板はポペットの上面及び下面に搬送され、ポペットが垂直に移動することにより、上面の基板は、最上のサブチャンバに移動し、ガス補助加熱が始まると同時に熱が放射されてポペットの下面に配置されている基板は加熱される。ポペットの最上面の基板が、一旦ガス補助加熱により十分に加熱されると、ポペットは移動し、ポペットの他面側に露出している基板は、ガス補助加熱が完了すると下方サブチャンバに位置づけられる。このようにすることで、最初に十分に加熱された基板は、搬送装置の主チャンバのポート又は出入口と整列する位置に位置づけられて、基板が収容される基板ホルダに到達するか又は移動する。ポペット上面保持手段及びポペット下面保持手段は、基板を収容する際及び保持する際において多用途に用いられるものであるが故に、基板の搬入時又は搬出時においてポペットが最上位置に位置しているか又は最下位置に位置しているかには関係しないのである。どちらの位置にあっても、基板をポペットに搬入してもポペットから搬出しても良いのである。
【０００８】
要約すると、加熱モジュールは、主モジュールチャンバを支持する基部からなり、第１及び第２サブチャンバを含んでおり、第１及び第２サブチャンバの各々は、主モジュールチャンバと選択的に連通し互いに垂直方向に間隔をおいて配置されており、主モジュールチャンバは、第１及び第２サブチャンバを分離する。主チャンバ内に配置されている可動部材は、第１及び第２サブチャンバの各々の間で連通し、可動部材が、第１又は第２サブチャンバのうちの一方を選択して移動し係合する際には、第１又は第２サブチャンバのうちの選択した一方を密閉することとなる。
【０００９】
理想的には、主チャンバは、モジュール主チャンバと選択的に制御されるアクセスを確保する少なくとも１つのバルブを含み、可動部材は、垂直に対向する面に配置され垂直方向に間隔をおいて離れた２つの平面状支持表面を有する。
望ましくは、可動部材の垂直方向に間隔をおいて離れた２つの平面状支持表面の各々は、可動部材上に距離をおいて位置づけられて、可動部材が第１及び第２サブチャンバの間を移動した場合には、第１及び第２の平面状支持表面の一方は、少なくとも１つのゲートバルブと整列した位置に位置づけられる。
【００１０】
好ましくは、第１及び第２チャンバの各々は、主チャンバに対して円形の開口を有する円筒形部材であり、サブチャンバの円形開口の各々は、円形開口と対向する可動部材の表面積よりも小さい面積となる直径を有する。
好ましい実施例においては、第１及び第２チャンバの各々は、不活性ガスの供給源とチャンバの各々との間で不活性ガスを流通し、第１及び第２チャンバの各々と選択的に連通する真空源が設られた手段を有する。
【００１１】
理想的には、可動部材は、第１及び第２チャンバの各々を画定する円形開口の各々の直径よりも多少大きい外径を有する円形部材であり、サブチャンバの円形開口は主チャンバとサブチャンバの各々との接合部に設けられて、環状の封止部材は、円形部材の関連する面と係合する接合部に設けられている。
望ましくは、円形の垂直可動部材は、第１のサブチャンバと関連する上面を有し、垂直部材が下方位置へ移動したときには、円形の垂直可動部材は、少なくとも１つのゲートバルブと一致する位置に配置され得、複数のＬ字型保持部材は円形部材の下面から垂下して、Ｌ字型保持部材は第１部材及び第２サブチャンバの各々の内径部よりも内側に位置する点から内側に向かって半径方向に向けられている。
【００１２】
理想的には、Ｌ字型部材は、可動部材が第１サブチャンバの封止部と一致する上方位置へ移動したときには、少なくとも１つのゲートバルブと略同一平面上で一致する位置で伸長する水平部を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明の特徴を具体化した基板処理装置１０の概略平面図を示す。本発明は図に示した単一の実施例に関して記載されているものであるが、本発明は多くの代わりの形態の実施例に具体化し得るものである。更に、ある適当な大きさ、形状や種類の構成要素や材料に対しても用いることができる。
【００１４】
装置１０は、主要部１２、基板処理モジュール１４、基板加熱モジュール１６及び外側部１７を含む。外側部１７は、基板のカセットを保持する手段と加熱モジュール１６に基板を搬入又は搬出するロボット（図示せず）とを含む。代替の実施例としては、手動により又はコンピュータ制御で自動的に、基板を加熱モジュール１６に搬入する適当な基板搬入システムを用いることとしても良い。他の実施例においては、装置１０の側面又は面Ｆを基板が通過する真空気密ダクトに接続することとしても良い。このダクトは、基板が通過する外部境界を含む他の装置に順に接続されている。
【００１５】
図２には、主要部１２の斜視図が示されている。説明の為に、カバー２４が上方に位置するときの状態を示す。通常の操作においては、カバー２４は、フレーム１８の上部で閉じられて封止する。主要部１２は、ハウジング１３及び基板搬送機構２２を有する基板搬送装置である。ハウジング１３は、関連付けられたドア部又はバルブ２０、２０’を有する多数の側面開口部を備えたフレーム１８を有する。モジュール１４、１６は、ドア部２０、２０’に接続されている。ドア部２０は、可動ドア機構を備えた出入口２１又は出入口を開閉するバルブを有する。基板処理モジュール１４及び加熱モジュール１６は、技術上周知のものである。基板Ｓは、半導体ウェハ、平板パネル表示基板又はその他の種類の基板とすることができる。基板搬送機構２２は、モジュール１４、１６の間で基板Ｓを移動せしめる為に設けられている。
【００１６】
基板搬送機構２２は、駆動部２５、可動アーム部２７及び２つの基板ホルダ２９を有する。ホルダ２９は、基板Ｓをモジュール１４、１６の内部へ又は外部へ移動せしめるべく、出入口２１を介してモジュール１４、１６の内部へ又は外部へ移動することができる。同様の基板搬送機構は、ＰＣＴ特許公開第ＷＯ９４／２３９９１号公報に記載されており、これを全て参照して組み込まれている。しかし乍ら、ある適当な型の基板搬送機構を用いることもできる。ハウジング１３は、可動上面カバー２４及びカバー作動クランク２６を含む。ハウジング１３の前部２８は、少なくとも１つ以上の加熱モジュール１６、１６を有する。「前部」なる術語は、単に説明する為に用いるものである。伸長部は、ハウジングのある側面に位置づけられており、加熱モジュールとの通路から間隔をおいて配置されており、、更に複数の伸長部からなるものとしてもよい。本願明細書は、本願と同時に出願され、「補償冷却モジュール及びバッファチャンバを有する単一基板ロードロック」と題された同時係属中の米国仮出願第６０／０５５，３２９号（本出願番号第０９／０８４，４５７号）の開示を参照して組み込んでおり、加熱モジュールの１つは、この出願で開示されている構成により明確にされ、加熱モジュールの他のものは、本願の構成により明確にすることができる。従って、基板処理加熱モジュール１６、１６は、基板脱気−予熱器、複合基板加熱器−冷却器、冷却器若しくは加熱器一冷却器、又はその他の適当な種類の基板処理装置を含む。加熱モジュールは、図に示す如く、隣接する基板処理モジュール１４と角度をなして位置づけられるべく、ある角度で外部に伸長するようにハウジング１３に直接接続されている。このようにすることで、基板処理モジュールの全てを効率の良い位置と間隔で主要部１２に配向させることができるのである。加熱モジュール１６、１６により画定される前面部は、フレーム１８の残部と取り外し可能に接続される独立部分からなるものとしても、また、ハウジング１２の前部と一体となって形成されるものとしてもよい。願わくは、少なくとも１つ以上の加熱モジュール１６、１６により画定される前部は、主チャンバ３１と選択的に真空連通するチャンバを有する。加熱モジュール１６、１６の各々の基板加熱モジュール中心Ｃから前面伸長部３０の搬送機構２２の回転軸Ａまでの長さＤは、搬送機構２２の可動アーム部２７がハウジング１３の前部と関連するバルブ２０’、２０’を介して加熱モジュール１６、１６内へ通過できる程度に短い。ハウジング１３は、主搬送チャンバ３１を形成する。
【００１７】
主搬送チャンバ３１は、可動アーム部２７を有し、出入口２１は、チャンバ３１の外辺部の外側に位置づけられる。チャンバ３１は、閉鎖された環境を保持する。出入口２１におけるバルブ２０、２０’は、モジュール１４、１６に基板を挿入し、モジュール１４、１６から基板を除去すべく一時的に開放される。主チャンバ３１は、真空状態が保持されていることが好ましい。又は、その代わりに、主チャンバ３１を不活性ガスで満たすこととしても良い。
【００１８】
図３及び図４を参照すると、特に、本発明の加熱モジュール１６、１６に関して、加熱モジュール１６に２つのバルブが設けられている点を理解すべきである。上述したバルブのうち第１のものは、搬送機構２２の内部チャンバ３１と加熱モジュールの内部チャンバ５０との中間に配置されているバルブ２０’である。バルブ２０’は、外部環境１７と開口部１９とをに対応する同様なバルブ５２と対向し合う。同様な開口部１９’は、バルブ２０’に隣接する加熱モジュールの他方の端部にある。
【００１９】
加熱モジュール１６のチャンバ５０内で垂直に移動可能に設けられているものは、基板を設けるための直立隔離部材５６を有する円形支持板又はポペット５４である。ポペット５４の側部は、加熱モジュール１６の上面に設けられている片持柱部材６４に固定されているアクチュエータ６２により次々移動せしめられ水平に配置されている横棒６０を介して互いに連結されている２つの垂直可動ロッド５８、５８が各々連結されている。図５に示す如く、ポペット５４の下面から垂下する部材は、ポペット５４の下面に固着されている垂下部６８を有する複数のＬ字型の内側に向いた保持ピン６６である。図５を参照すると、保持ピン６６の垂下部６８、６８は、バルブ２０’に対応する出入口若しくはポート１９’の幅Ｗを超えて横方向の外側に位置づけられており、ポペット５４が上方に上昇せしめられたときには、ピン６６、６６の垂下部６８に邪魔されることなく基板Ｓは加熱モジュール１６の内部チャンバ５０内を自由に通過することができる。
【００２０】
加熱モジュール１６の内部チャンバ５０は、２つの作動サブチャンバにより画定される。第１のサブチャンバは、上方サブチャンバ７０により画定され、チャンバ５０と下方サブチャンバ７２との上部に位置する。サブチャンバ７０及び７２の各々は、円形の開口７４、７６の各々により画定されて、チャンバ５０と連通する。開口７４、７６の各々の周囲には、サブチャンバの各々を密封することができる環状ガスケット８０、８０が配置されており、詳細については後に説明する。図に示す如く、円形のポペット５４の直径は、加熱モジュール１６のハウジングに形成される開口７４及び７６の直径よりも大きい。図４及び図３の各々に示す如く、ポペット５４が垂直上方位置と垂直下方位置との間で移動した際において、アクチュエータ６２から上方又は下方の各々の方向に印加する力は、ポペット５４の上面又は下面の一方が開口７４及び７６の各々の周囲の加熱モジュールハウジングに固着されている環状ガスケット８０、８０の一方と並んだときに、これと対応するポペット５４の上面又は下面の一方により密閉するのに十分な大きさである。ポペット５４が垂直に移動することにより、サブチャンバ７０及び７２の各々はチャンバ５０の残りの部分について密閉することができることを理解すべきである。換言すれば、垂直上方位置と垂直下方位置との間においてポペット５４が移動することにより、ポペットは２つのサブチャンバ７０及び７２の間における絶縁バルブの如き動作をするのである。
【００２１】
上方及び下方のサブチャンバ７０及び７２の各々は、粗動バルブ８４を介してサブチャンバ７０及び７２を選択的に真空状態にすることができる真空源８２と連通する。更に、サブチャンバ７０及び７２の各々は、埋め戻しバルブ８８と再充填バルブ９０とを介して不活性ガス源８６とも連通する。上方及び下方サブチャンバ７０と７２は、後述する如き方法で各々のチャンバの領域を受動的に加熱することができる加熱板９２、９４を含む。
【００２２】
抵抗素子の如き従来型の加熱手段をポペットに設けた点が本発明の特徴であり、ポペットは加熱板として作動する。この方法によりサブチャンバ７０及び７２内の板９２及び９４により生成される熱の他に、ポペットは受動加熱源としてなす。
操作時においては、基板を少なくとも１つ以上の処理モジュール１４、１４に搬入するより前に基板を加熱する必要がある場合がある。脱気工程を経ることのない基板は、処理する前に揮発性物質を除去すべく十分に加熱せねばならない点を理解しなければならない。従って、加熱モジュール１６、１６は、基板を能動的及び受動的に加熱することにより装置を通過する基板の流れを効率のよいものにする手段を提供するのである。
【００２３】
例えば、ゲートバルブ２０’を介して主チャンバ３１から加熱モジュール１６へ搬入される基板は、以下の説明及び図６に示す如き経路をたどる。この例は、説明の為に仮定したものであり、２つの基板は、ポペットにより既に搬送されており、１つは、サブチャンバ７０、７２の一方に存在し、もう１つはポペットの反対面に搬送されて支持されている。
【００２４】
ポペットは、サブチャンバがその前に用いられたときの状態に応じて上方位置又は下方位置のどちら一方に存在する。ポペットは、サブチャンバ内において予め保持されている基板をゲートバルブ２０’に対応する開口１９’の位置に位置づけるべく垂直に移動する。その後、ポペットが上方に移動するか下方に移動するかによって、上方又は下方のサブチャンバ７０又は７２の一方に予め収容されている基板の１つは移動し、開口１９と整列した位置に並ぶ。
【００２５】
しかし、ポペットが移動する、例えば、基板が上方のサブチャンバ７０に収容されている場合においては下方にポペットが移動する前に、使用された方のサブチャンバの圧力を主チャンバ３１の圧力まで低下しなければならない（ステップ１００）。これは、基板を十分に加熱したサブチャンバは能動加熱時において使用されていたからである。能動加熱するということは、サブチャンバと関連する加熱板９２又は９４により生成される放射熱を補うための不活性ガスでチャンバが満たされることを意味する。サブチャンバ内へガスを導入することにより、サブチャンバ内の圧力は、１から１０トール（Ｔｏｒｒ）の範囲に上昇する。この圧力は、ガス補助加熱に適したものである。ガス補助加熱が一旦完了すると、サブチャンバ７０及び７２と連通する導管を利用して使用された方のサブチャンバからガスを吸い出し真空状態とし、ポペットを低下せしめる（ステップ１０２）。その後、内部ガスバルブ２０’が開放され（ステップ１０４）、搬送装置２２上の基板ホルダ２９は、開口２１を介して移動して、十分に加熱した基板を拾い上げ、１つ以上のモジュール１４、１４を通過して処理のための主チャンバへ基板を移動せしめる（ステップ１０６）。装置は、新たな基板を加熱すべくポペットに載置し（ステップ１０８）、ゲートバルブを閉じる（ステップ１０９）。ステップ１０８において新たな基板が供給されない場合には、サイクルを終了する（ステップ１０７）。
【００２６】
ポペットが垂直に移動することにより、ポペットの他面に保持されている基板は、サブチャンバ７０又は７２の他方に自動的に移動し（ステップ１１０）、不活性ガスがチャンバに導入され、不活性ガスがチャンバに導入されたことによりチャンバは基板を能動加熱するチャンバとなる（ステップ１１２）。上述した如く、加熱モジュール１６内のサブチャンバを使用する前に、基板を受動加熱する点が本発明の１実施例の特徴である。これは、ポペットを加熱板とすることにより、又は基板を加熱する開放サブチャンバから生成される熱を単に用いることによりなすことができるのである。どちらの場合においても、基板は、１つ又は２つの加熱源から距離をおいて保持されており、例えば、加熱装置がポペットに設けられているならば加熱源はポペットであり、そのポペットと加熱板９２又は９４のうちの露出した一方とは、現在サブチャンバ７０又は７２のうちの一方にまだ収容されていない基板に対して放射する熱を伝導せしめるのに十分である。上方サブチャンバ７０及び下方サブチャンバ７２の一方に収容されている基板が能動加熱の影響下にある間に、他方の基板はポペットが保つ温度に達する。
【００２７】
使用された方のサブチャンバ７０及び７２に収容されている基板が、適当な温度まで加熱されると、ポペットは垂直に移動し、十分に加熱された基板は、搬送装置の開口２１と一致する位置に位置づけられる。このようにすることにより、ポペットの他面に搬送された基板は、能動加熱の処理がされる対面サブチャンバに移動せしめられる。
【００２８】
更に、ポペットが垂直位置間を移動することにより、ポペットが移動した方向のサブチャンバは自動的に密閉される。ポペットが移動することにより使用された方のサブチャンバを真空状態にして維持し、その結果不活性ガスを主チャンバ５０の残部に入れることなくサブチャンバに導入することができる。上方サブチャンバ７０又は下方サブチャンバ７２の一方に収容されている基板が、能動加熱サイクルを完全に終えるまで間に、チャンバ５０内の隔離部材５６、５６又は垂下ホルダ６６、６６のどちらかに保持されている基板は、受動加熱の影響を受ける。その後、ポペットは垂直に移動して、十分に加熱された基板は、取り出し及び載置の操作が行われる搬送装置の開口１９’と一致する位置、即ち十分に加熱された基板を搬出して新たな未加熱の基板と交換する搬送装置の開口１９’と一致する位置に位置づけられる。既に存在している基板が能動加熱処理されるサブチャンバに移動する間に、新たに搬入された基板は、チャンバ５０内において自動的に受動加熱の処理がなされる（ステップ１１４）。
【００２９】
上述した取り出し及び載置の操作の間においては、他の基板を能動加熱する処理は、取り出し及び載置の操作と共に順序正しく行われる。この操作手順は、上述した受動加熱方法により成し得る予熱を利用するものである。
ある環境下においては、チャンバ５０とアクセスする外部バルブ５２を用いる必要が生じる場合もある。この間においては、外部バルブ５２を外部環境に対して開放して、内部ゲートバルブ２０’を閉じる。処理モジュールを洗浄するために用いられるダミー基板をチャンバ５０に搬入することもできる。この後、外部ゲートバルブ５２を閉じて外部環境から切り離し、真空源８２により排気する。この後、内部ゲートバルブ２０’を開放して、ポペットを垂直に移動せしめる。基板ホルダ２９は、開口１９’を介して移動して、少なくとも１つ以上の処理モジュールチャンバ内においてその後の処理をすべく洗浄基板をポペットホルダから取り出す。
【００３０】
【発明の効果】
前述した如く、二平板加熱補助ガスモジュールは、図示した方法手順を好ましい実施例として記載されたものである。しかし乍ら、本発明の精神から離れることなく本発明を改良したり置き換えたりすることもできるのである。
【図面の簡単な説明】
本発明の上述した如き外観及び他の特徴を添付した図面に基づいて以下において説明する。
【図１】概略的に具体化した本発明の特徴を示す基板処理装置の平面図である。
【図２】図１に示した装置の主要部の斜視図である。
【図３】基板ポペットが下方位置にあるときの本発明の加熱モジュールの部分断面図である。
【図４】基板ポペットが垂直に上昇した状態にあるときの本発明の加熱モジュールの部分断面図である。
【図５】ポペットの底面図である。
【図６】本発明の加熱モジュールに用いられ得る概略的なフローチャートである。
【符号の説明】
１０  基板処理装置
１４  基板処理モジュール
１６  加熱モジュール
１９、１９’  開口部
２０  ドア部
２０’  バルブ
３１、５０  内部チャンバ
５２  バルブ
５４  ポペット
５６  隔離部材
７０、７２  サブチャンバ
６６  保持ピン
６８  垂下部
７４、７６  開口
８０  ガスケット
８２  真空源
８６  不活性ガス源
９２、９４  加熱板
【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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