(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理チャンバであって、
処理領域を定める外囲と、
該外囲内に配置され、取り付け板の上に取り付けられた基板支持表面及び１又はそれ以上のペデスタル基板支持部材を有するペデスタルと、
内部に開口を定めるベースプレートであって、該開口が、前記基板支持表面と、当該ベースプレートに取り付けられ該開口の外周部分を形成する１又はそれ以上の基板支持部材と、を受け入れるように構成された、ベースプレートと、
を具備し、
前記１又はそれ以上の基板支持部材が、
基板を受け入れるように、かつ、
鉛直方向に移動して、前記ペデスタルの上に取り付けられた前記１又はそれ以上のペデスタル基板支持部材と係合する関係を形成することが可能となるように、
構成され、
前記基板がレティクルである、
ことを特徴とする処理チャンバ。
【請求項２】
前記１又はそれ以上の基板支持部材が、上側部分、下側部分、及び、該上側部分と該下側部分との間に配置され前記基板を受け入れるテーパー付き部分を含む、請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項３】
前記テーパー付き部分が２°乃至７°の傾斜した表面を有する、請求項２に記載の処理チャンバ。
【請求項４】
前記ベースプレートに配置された１又はそれ以上の傾斜した支持表面をさらに具備し、
該１又はそれ以上の傾斜した支持表面が、前記基板を前記ベースプレートの中心部分に位置するように調節する、請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項５】
前記ペデスタルが、支持リングを垂直に変位させるための１又はそれ以上のリフトピンをさらに具備する、請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項６】
基板を支持する装置であって、
内部に開口を定めており、ペデスタルの上に取り付けられ該ペデスタルから１又はそれ以上のリフトピンを受け入れるように構成された、ベースプレートと、
該ベースプレートに取り付けられ、前記開口の外周部分を形成する、１又はそれ以上の基板支持部材であって、上側部分と、下側部分と、前記ベースプレートの上に垂直に配置される基板を受け入れるために該上側部分と該下側部分との間に配置されたテーパー付き部分と、により構成される１又はそれ以上の基板支持部材と、
を具備し、
前記基板がレティクルである、ことを特徴とする装置。
【請求項７】
前記基板の縁が前記１又はそれ以上の基板支持部材の前記テーパー付き部分に受け入れられる、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記テーパー付き部分が２°乃至７°の傾斜した表面を有する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記テーパー付き部分が２.５°の傾斜した表面を有する、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記１又はそれ以上の基板支持部材が、同一平面上に配置され、前記ペデスタルに取り付けられる１又はそれ以上のペデスタル基板支持部材と係合する、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記ベースプレートが耐エッチング材料により形成される、請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
前記耐エッチング材料が酸化アルミニウムである、請求項１１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、一般的にフォトマスクの製造中に基板を支持し、転送する方法及び装置に関する。
【０００２】
（従来の技術）
半導体デバイスのジオメトリは、数十年前にこれらのデバイスが最初に導入されて以来それらのサイズが劇的に縮小されてきた。それ以降、集積回路は、１つのチップ上のデバイスの数が２年で２倍になることを表す２年／半サイズ則（ムーアの法則と称されることが多い）にほぼ従っている。今日の製造プラントは、０.３５μｍのフィーチャサイズのデバイスを、そして０.１８μｍのフィーチャサイズのデバイスでさえも日常的に製造しており、明日のプラントは、より小さいジオメトリを有するデバイスを直ぐにでも製造するようになろう。
【０００３】
サブミクロン技術の周辺が圧迫されるにつれて、回路密度を増加させるために、半導体デバイスを製造するのに使用されるプロセスに対して付加的な要求が課せられてきた。例えば、回路密度が増加するにつれて、バイア、コンタクト、その他のフィーチャ、並びにそれらの間の誘電体材料の幅はサブミクロン寸法まで減少したが、誘電体材料の厚みは実質的に一定のままであるので、フィーチャのアスペクト比（即ち、高さ÷幅）が増加することになる。サブミクロン技術を成功させるために、及び回路密度及び個々の基板及びダイの品質を増加させるための絶えざる努力のためには、高アスペクト比フィーチャの信頼できる形成が重要である。
【０００４】
伝統的に、高アスペクト比フィーチャは、基板の表面をパターン化してフィーチャの寸法を限定し、次いで基板をエッチングして材料を除去し、フィーチャを限定することによって形成されてきた。所望の高さ対幅比を有する高アスペクト比フィーチャを形成させるためには、フィーチャの寸法を、典型的にはこれらのフィーチャの臨界寸法として定義されている若干のパラメータを用いて形成させる必要がある。所望の臨界寸法を有する高アスペクト比フィーチャを信頼できるように形成させるためには、基板の精密なパターン化と、それに続くエッチングとが要求される。
【０００５】
フォトリソグラフィは、基板上に精密なパターンを形成するために使用される技術の１つである。従来のフォトリソグラフィックプロセスにおいては、１つまたはそれ以上のエッチングすべき層の上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィック基板またはフォトマスク（フィーチャの所望形態を限定する）を通してフォトレジストをあるパターンの光に露光させることによって、層内のエッチングすべきフィーチャ（例えば、コンタクト、バイア、または相互接続）を限定する。フォトレジストを露光させてフォトレジストの組成を化学的に変更させるために、紫外（ＵＶ）光を放出する光源を使用することができる。次いで、露光された、または代替として露光されなかったフォトレジスト材料を除去して下に位置する基板の材料を露出させ、基板上の耐エッチングパターンとして保持されたフォトレジスト材料を残す。次いで、露出された下に位置する材料をエッチングして基板内に所望のフィーチャを形成させる。
【０００６】
フォトリソグラフィックフォトマスクまたはレティクルは、典型的には石英のような光学的に透明なシリコン基材料の基板からなり、その基板の表面上にパターン化されている金属（典型的にはクロム）の光遮蔽層を有している。金属層はパターン化され、エッチングされたフィーチャが形成される。これらのフィーチャがパターンを限定し、フォトリソグラフィックプロセスによってパターン化される基板に転写されるフィーチャの寸法に対応している。
【０００７】
フォトマスクの薄い金属層を堆積させてエッチングするためには、処理システム内に基板を転送し、支持する必要がある。基板自体を処理してフォトマスクを製造するように構成されている処理設備及びシステムを使用することが望まれている。しかしながら、典型的にこれらのシステムは円形の基板を処理するように構成されており、矩形のフォトマスクを支持し、転送するように再構成しなければならない。更に、フォトマスク製造に使用される基板を支持し、転送するために使用されるシステムは、基板上に掻き傷その他の欠陥が形成されないようにするために、基板を注意深く取扱わなければならない。これらの欠陥が基板の光透過特性を変更し、欠陥を有するフォトマスクをもたらす可能性がある。
【０００８】
従って、欠陥の形成を最小ならしめるように処理システム内に基板を転送して支持する方法及び装置に対する要望が存在している。
【０００９】
（発明の概要）
本発明の一面は、処理中に基板とチャンバ成分との間の接触を最小ならしめるように、基板を処理チャンバ内のペデスタルまたは陰極上に支持する装置を提供する。本発明の別の面は、基板ハンドラーブレードを提供する。基板ハンドラーは、基板の転送中に基板ハンドラーと基板との間の接触を最小にし、また基板をブレード上に角度的に、及び線形に保持するように支持する。
【００１０】
本発明は、一般的に言えば、プラズマエッチングチャンバにおける基板支持部材設計と、基板の処理中及び取扱い中に基板内に形成される欠陥を最小にする基板ハンドラーブレード設計とを提供する。本発明の一面は基板を支持するための装置を提供し、この装置は、１つまたはそれ以上の基板支持部材がその上に取付けられている支持リングと、１つまたはそれ以上の基板支持部材を通って伸び、基板を受入れるようになっている１つまたはそれ以上の開口とを含む。好ましくは、１つまたはそれ以上の基板支持部材は、上側部分、下側部分、及び上側部分と下側部分との間に配置されたテーパー付き部分を含み、下側部分は傾斜した表面を有している。
【００１１】
基板を支持する装置は、処理領域を限定している外囲、外囲内に配置されている支持表面を有する基板支持部材、及び支持表面に結合されていて基板を受入れるようになっている支持リングを含む処理チャンバ内において使用することができる。
【００１２】
本発明の別の面は、ベース板と、ベース板から伸びている１つまたはそれ以上の保持ウィングとを含む基板ハンドラーブレードを提供する。１つまたはそれ以上の保持ウィングは、ベース部分、垂直支持部分、及び端部分を含み、好ましくは、垂直支持部分は内向きの傾斜した表面を含む。
【００１３】
基板を支持する装置は、転送チャンバ、支持表面を有する基板支持部材及び支持表面に結合されていて基板を受入れるようになっている支持リングを有する少なくとも１つの処理チャンバ、及び転送チャンバ内に配置されている基板ハンドラーを含む基板処理システム内においても使用可能である。好ましくは、基板処理システムは、ベース板、及び基板ハンドラーに接続されていてベース板から伸びている１つまたはそれ以上の保持ウィングを含む基板ハンドラーブレードを更に含む。
【００１４】
本発明の上述した特色、長所、及び目的を達成する手法を説明するために、及び本発明をより詳細に理解できるように、以下に添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施の形態を例示しているに過ぎず、本発明の範囲を限定する意図はないことを理解すべきである。
【００１５】
（実施の形態）
図１は、処理チャンバ１６０の一実施の形態の概要断面図であり、処理チャンバ１６０は、その中に配置されている基板支持部材、及び処理チャンバ１６０に近接して位置決めされる基板ハンドラーブレード３００を有している。処理チャンバ１６０は、円筒形側壁即ちチャンバボディ１６２と、エネルギに対して透明なドーム天井１６３と、チャンバ底１６７とを含んでいる。ドーム１６３の少なくとも一部分の周りに、誘導コイル１７６が配置されている。チャンバ１６０のチャンバボディ１６２及びチャンバ底１６７は、陽極酸化処理したアルミニウムのような金属で作ることができ、ドーム１６３は、セラミックその他の誘電性材料のようなエネルギに対して透明な材料で作ることができる。陰極アセンブリのような基板支持部材１００がチャンバ１６０内に配置されており、処理中に基板２２２を支持する。プラズマゾーン１６４は、処理チャンバ１６０によって基板支持部材１００の上面の上に限定されている。トップハウジング（図示してない）が、処理チャンバ１６０を閉じている。
【００１６】
プロセスガスは、基板支持部材１００の周りに円周方向に配置されているガスディストリビュータ１７２を通してプラズマエッチングチャンバ１６０内に導入される。プロセスガス及びエッチャント副産物は、排気システム１８０を通して処理チャンバ１６０から排気される。プラズマエッチングチャンバ１６０内の圧力を制御するために、絞り弁１８２が排気ポート１８４内に設けられている。チャンバ内で遂行されるプロセスのエンドポイントを決定するために、エンドポイント測定デバイスを含ませることができる。
【００１７】
有利に使用することができる１つのチャンバは、カリフォルニア州サンタクララのApplied Materials, Inc.製の減結合プラズマ源、即ちＤＰＳTMのような誘導結合プラズマエッチングチャンバである。堆積チャンバ並びにエッチングチャンバを含む他の処理チャンバも使用に適している。これらの他の型のチャンバは、例えば、容量結合平行板チャンバ、及び磁気強化イオンエッチングチャンバを含むことができる。
【００１８】
一般的に言えば、基板支持部材１００は、その上に取付けられている、またはそれ以外にそれに接続されている１つまたはそれ以上の基板支持部材２０４を有する支持リング１２０を含んでいる。一般的に言えば、基板ハンドラーブレード３００は、それに接続されている基板支持具を有する平坦なベース板３０２を含む。基板支持具はブレードの各端上に配置されており、１対の保持ウィングがベース板から横方向に伸びて基板受入れ表面の外横側周縁を限定している。基板支持部材１００及び基板ハンドラーブレード３００の詳細に関しては後述する。更に、基板支持部材１００及び基板ハンドラーブレード３００の動作に関しても後述する。
【００１９】
基板支持部材１００は電極電源１７８から給電されて、プラズマエッチングチャンバ１６０内に容量性電場を生成する。典型的には、基板支持部材１００にはＲＦ電圧が印加され、一方チャンバボディ１６２は電気的に接地されている。容量性電場はバイアスを形成し、このバイアスは、誘導的に形成されたプラズマ種を基板２２２に向かって加速させ、基板２２２の異方性エッチングをより垂直に遂行させる。
【００２０】
図２は、基板支持部材１００の一実施の形態の分解斜視図である。基板支持部材１００は、ボディ１０６と、温度制御されたベース１１０と、下側ペデスタル１１６及び上側支持リング１２０を含む基板支持アセンブリ１１５とを含む。ボディ１０６及び温度制御されたベース１１０は、シャフト１０２上に取付けられている。図示した実施の形態では、ボディ１０６及び温度制御されたベース１１０は、チャンバ内を垂直に運動可能である。しかしながら代替実施の形態では、ボディ１０６及び温度制御されたベース１１０のような下側支持アセンブリは、チャンバ内で静止していることができる。温度制御されたベース１１０はボディ１０６の凹み内に配置され、下側ペデスタル１１６をその上に位置合わせするためのペデスタル位置合わせピン１１２を含んでいる。チャンネル１１１（３つのチャンネルが図示されている）も温度制御されたベース１１０を通って配置されており、チャンネル内に可動リフトピン１１４を収容する。リフトピン１１４は上側支持リング１２０の下面と係合し、チャンネル内で上側支持リングを下側ペデスタル１１６に対して垂直に運動させる。温度制御されたベース１１０は、下側ペデスタル１１６の温度を調節するように、ボディ１０６上に取付けられている。ボディ１０６はセラミック材料で作ることができ、温度制御されたベース１１０及び下側ペデスタルはアルミニウムで作ることができる。温度制御されたベースは、流体チャンネル、例えば抵抗加熱素子その他の温度制御部材のような加熱素子を含むことができる。
【００２１】
基板支持部材１００のボディ１０６は、典型的には処理チャンバ（図示してない）の底上に配置されているステンレス鋼製ベース１０４上に取付けられる（処理チャンバの底を通して取付けられ、ボディ１０６に結合されているバルクヘッドアセンブリ１０２を用いて）。基板支持部材１００はボディ１０６内に収納されているベローズアセンブリ１０８を含み、このベローズアセンブリ１０８はチャンバ内部と外部環境との間の真空絶縁を維持する。電力、電気制御、背圧ガス、及びアクチュエーションが、シャフト１０２を介して基板支持部材１００に供給されている。
【００２２】
下側ペデスタル１１６は、下側取付け板１１９と、その上に配置されている基板支持リッジ１２５を有する上側ボディ１２１とを含む。下側取付け板１１９及び上側ボディ１２１はモノリシックであることも、または分離した成分を互いに接続して作ることもできる。下側ペデスタル１１６は、上側ボディ１２１及び基板支持リッジ１２５の周縁の周りに配置されている基板支持具１１８を更に含む。基板支持具１１８は、各基板支持具１１８の内側の傾斜表面によって限定される基板受入れ表面を含んでいる。チャンネル１１７が下側ペデスタル１１６を通して形成されており、温度制御されたベース１１０を通して配置されているリフトピン１１４がそれを通って運動し、支持リング１２０を垂直に持上げることを可能にしている。リフトピン１１４によって加えられる垂直運動は、支持リング１２０を持上げて基板ハンドラーブレード３００と支持リング１２０との間で基板の受け渡しを実行するために使用される。アセンブリ１１５の動作の詳細に関しては後述する。
【００２３】
支持リング１２０は、その上に形成されている、またはそれに接続されている複数の基板支持具２０４ａ−ｄを有するベース板２０２を含む。基板支持具２０４ａ−ｄ及びベース板２０２は中心開口２０６を限定しており、処理中に上側ボディ１２１及び下側ペデスタル１１６の基板支持具１１８がこの開口内に受入れられる。下側ペデスタル上の基板支持具１１８は、それらが上側支持リング１２０の基板支持具２０４ａ−ｄと係合して、その中に配置された下側ペデスタル１１６の上側ボディ１２１を有する平らな基板受入れ表面を限定するように位置決めされる。リフトピン１１４は、基板転送中に支持リング１２０を下側ペデスタル１１６上で垂直に運動させ、次いで処理のために支持リングを下側ペデスタル１１６上に降下させる。
【００２４】
図３は、支持リング１２０の一実施の形態の上面図である。支持リング１２０は、ベース２０２に取付けられている４つの基板支持部材２０４ａ−ｄを含んでいる。ベース２０２は円形のリングであり、その中に中央開口２０６が限定されている。ベース２０２は、下側ペデスタル１１６上に取付けられるようになっている。ベース２０２は更に、ベース２０２の周縁に形成されている円周方向のシーリングリップ２１０を含み、基板支持部材１００が上側処理位置に位置決めされた時、このシーリングリップ２１０は処理チャンバとの間にシールを形成する（図１参照）。シーリングリップ２１０と処理チャンバとの間に形成されるシールは、チャンバの下側部分と接触している基板支持部材の背後からガスが流出するのを阻止する。ベース上に配置されている基板支持部材２０４ｃ、ｄは開口２２０を限定しており、この開口を通して基板ハンドラーブレードが運動し、基板の受渡しを実行することを可能にしている。基板支持具１１８は垂直に運動して基板支持部材２０４ｃ、ｄと係合することができる。同様に、基板支持部材２０４ｃ、ｄの反対側に配置されている基板支持部材２０４ａ、ｂは開口２１８を限定しており、この開口を通して基板ハンドラーブレード及び基板支持具１１８を伸ばすことができる。基板支持部材２０４ａと２０４ｃとの間、及び２０４ｂと２０４ｄとの間に開口２２１ａ、ｂがそれぞれ設けられており、基板ハンドラーブレード及び基板支持具１１８の横方向ウィング（図８に図示してあり、後述する）を受入れてシステムの成分間の接触を最小にするようになっている（図１２−１７を参照して後述する）。支持リング１２０のベース２０２上に位置合わせタブ２０８が形成されており、基板支持部材１００の位置合わせを支援する。システムの始動前の組立て中に、位置合わせタブ２０８は、上側支持リング１２０及び基板支持アセンブリ１１５がチャンバ１６０内に適切に位置決めされることを示す視覚支持を与える。
【００２５】
図４は、図３の支持リングの下面図である。開口２０６の周りのベース２０２内には複数のリフトピン凹み２２４が形成されており、リフトピン１１４を受入れるようになっている。リフトピン凹み２２４は、支持リング１２０の円周に沿って離間しており、支持リング１２０が上昇位置に持上がった時に、支持リング１２０のための安定な支持具を提供する。リフトピン１１４及びリフトピン凹み２２４は、支持リング１１２を下側ペデスタル１１６上に位置合わせするために使用することもできる。
【００２６】
図５及び６はそれぞれ、図３の５−５矢視、及び６−６矢視断面図であって、支持リング１２０の基板支持部材２０４ａ−ｄを更に示している。基板支持部材２０４ａ−ｄはベース２０２上に取付けられ、開口２０６の周縁の周りに配置されている。基板支持部材２０４は、上側表面２１２、外側表面２１３、及び内側表面２１５を含む。内側表面２１５は、上側表面２１２から傾斜して配置されている上側基板位置合わせ表面２１４を含んでいる。上側基板位置合わせ表面２１４はその上に受入れた基板２２２を、重力の援助によって大よそ位置合わせする。基板位置合わせ表面２１４の下には垂直な基板捕捉表面２１７が設けられており、基板受入れ領域の外側境界を限定している。基板支持部材２０４の下側部分２１６は、約２°乃至約７°、好ましくは約２.５°乃至約５°の角度に配置されている傾斜した表面を有している。基板支持部材２０４ａ−ｄの下側部分２１６の傾斜は、基板２２２と基板支持部材２０４ａ−ｄとの間の接触面積Ａを最小にする。傾斜した表面及び下側部分２１６は、基板をその上に受入れる時の基板の心合わせをも支援する。
【００２７】
支持リング１２０は、掻き傷または変形のような破損を生ずることなく支持リング１２０をエッチングプロセス中に繰り返し使用できるように、一般的に酸化アルミニウムのような耐エッチング、耐高温材料で形成される。支持リング１２０は、アルミニウムペデスタル１１６と良好に適合するように、単片材料で形成することが好ましい。しかしながら、支持リング１２０は、複数の成分で作ることができる。
【００２８】
図７は、下側ペデスタル１１６の断面図であって、ペデスタル１１６のボディ１２１の周縁に配置されている基板支持部材２０４ａ−ｄ及び基板支持リッジ１２５を示している。基板支持リッジ１２５は、処理中に基板を支持する支持表面を限定している。基板２２２が基板支持リッジ１２５上に受入れられた時、下側ペデスタル１１６のボディ１２１と基板２２２の下面との間に空間１７０が限定される。処理中に、熱伝導を促進し且つプロセスガスが基板２２２の背後に導入されないようにするために、空間１７０内に背面ガスを流入させることができる。背面ガスは、例えば遠隔配置された背面ガス源１９０から陰極１００の表面へのガス入口（図示してない）を通して、ペデスタル１１６内に配置されている背面ガスライン１８８によって空間１７０内へ供給することができる。
【００２９】
熱を基板２２２から基板支持部材１００へ効率的に伝達し、背面汚染を防ぐために、基板２２２の下に実質的なガス圧を存在させることができる。クランプリング（図示してない）を支持リング１２０の周縁に取付け、基板支持部材１００と基板２２２との間に実質的な背面ガス圧が印加された時に基板支持部材１００上に基板２２２を保持することができる。このようなクランプリングは、カリフォルニア州サンタクララのApplied Materials, Inc.製のP5000プラットフォームのＭ×Ｐチャンバにおける基板支持部材１００上に基板を保持するために使用されるものと類似していよう。
【００３０】
基板ハンドラーブレード
図８は、基板ハンドラーブレード３００の概要上面図である。基板ハンドラーブレード３００は、その両端に配置されている１対の基板支持具３０５、３２２を有するベース板３０２を含んでいる。１対の保持ウィング３０８が、ベース板３０２のベースにおいてベース板３０２に結合されており、それらの上に基板支持表面を限定している。保持ウィング３０８は、ウィングベース３１０、垂直支持具３１２、及びその上に基板３２０を保持して基板３２０の横方向運動を防ぐようになっている横方向肩部３１４を含む。保持ウィング３０８は、基板３２０を垂直及び水平の両方向に支持するものであれば、どのような形状にも構成することができる。図示のように、保持ウィングは、基板３２０を水平及び垂直に支持するように、“Ｌ字形”であることができる。先端の基板支持部材３２２はベース板３０２に結合され、垂直支持具３２６及び第２の肩部３２４を含む。垂直支持具３２６は、ベース板３０２と第２の肩部３２４との間が傾斜している。傾斜した表面はブレード３００の中心に面しており（図１１参照）、その上に支持する基板３２０の縁との接触を限定するようになっている。ベース板３０２は、基板をロードまたは処理チャンバ内から回収する、または処理チャンバ内へ配置する時に、ブレードを位置合わせするための複数の（好ましくは、２つの）位置合わせアパーチャ３１６をも含んでいる。
【００３１】
図９及び１０はそれぞれ、図８の基板ハンドラーブレード３００の９−９矢視及び１０−１０矢視断面図である。肩部３０４（及び表面３０５）、３１４、３２４は、基板ハンドラーブレード３００によって位置決めされる基板３２０（図示してない）のための領域を画定している。肩部３０４、３１４、３２４は、基板３２０がブレード３００の縁を越えて運動しないようにしている。このような運動があると、基板３２０がブレード３００の他の成分と接触して破損するか、または処理システム内における基板の位置合わせ及び支持が失われ得る。
【００３２】
基板ハンドラーブレード３００が基板３２０を回収する時、基板３２０は、保持ウィング３０８の垂直支持具３１２上と、保持指３２２の垂直支持具３２６上と、第１の肩部３０４の傾斜した支持表面３０５とに載っている。垂直支持具３１２、３２６、及び傾斜した表面３０５は、基板をブレード３００上に位置合わせする。
【００３３】
図１１を参照する。傾斜表面付きの垂直支持具３１２、３２６を使用することによって、基板と基板ハンドラーブレードとの接触は垂直支持具３１２、３２６及び基板支持表面３０５上の勾配上の点Ａに制限される。垂直支持具３１２、３２６、及び好ましくは傾斜した基板支持表面３０５は典型的に、ベース板３０２及びウィングベース３１０との間に小さい角度αを形成するように傾斜を付けてあり、基板３２０が垂直支持具３１２、３２６、及び傾斜した基板支持表面３０５上位置決めされた時に基板３２０とそれぞれの垂直支持具との間の接触面積を減少させるようになっている。垂直支持具３１２、３２６、及び傾斜した表面３０５の角度αは、好ましくは約２°乃至約７°であるが、異なる装置において異なる基板を使用する場合、及び異なる基板ハンドラーブレードを使用する場合には変化させることができる。
【００３４】
ブレード上への基板の適切な位置合わせは、ブレードが、１つまたはそれ以上のロードロックプラットフォーム４１６を含むロードロック４１６（図１８に示す）に進入する時に達成される。各ロードロックプラットフォームは、基板を支持した時に支持具と基板との間の接触を最小にし、しかも基板をクラスタツール（図示してない）の処理チャンバから回収したり、処理チャンバ内へ配置するためにブレードにアクセスできるように設計されている。ブレード３００と基板３２０とを回収段階において適切に位置合わせすることにより、転送中の基板の運動が最小になり、また処理チャンバ４１２内へ配置する際の掻き傷及び誤位置合わせの機会を減少させる。位置合わせは、１つまたはそれ以上の（好ましくは、ブレード３００に沿って横方向に配置されている２つの）位置合わせ開口３１６の使用によって支援される。整合する位置合わせ開口のセットが、ブレード３００内に形成されている１つまたはそれ以上の位置合わせ開口と同じ形態で、ロードロックプラットフォームのベース内に配置されている。基板ハンドラーがロードロック４１６へ進入すると、ブレード３００の位置合わせ開口３１６がロードロックプラットフォーム内の位置合わせ開口と一致し、それによって基板３２０が好ましい位置へ取付けられるようになる。
【００３５】
保持ウィング３０８が存在することによってブレードのたわみの量が減少して運動許容度がより厳格になって、システム内における運動または配置中のブレードまたは基板が損損しなくなり、また基板取扱い中の基板ハンドラーブレード上での基板の運動が最小になる。ブレードのたわみとは、ブレードの剛さ、及び基板の取扱い中に経験するブレードの関連付けられた垂下のことである。
【００３６】
例えば、基板をブレード上にロードする場合、基板の運動速度、基板の質量、基板ハンドラー／ブレード成分の摩耗、及びチャンバ温度に依存して、ブレードのたわみは変化し得る。保持ウィング３０８を使用して構造的支持を与えることによって、クロスブレードたわみ量、及び基板の運動を最小にすることができる。取扱い中の基板の誤位置合わせが、支持リング上の基板の誤位置合わせをもたらす可能性があり、それが基板内に欠陥が形成される可能性を増加させるので、たわみの量は臨界的であり得る。
【００３７】
ブレード３００上での基板の運動が減少すると、ブレード上での基板の運動による基板の掻き傷が形成されにくくなり、また基板の位置合わせも改善されるので、誤位置合わせによるエッチング、及び堆積、及び支持リング１２０からの基板の回収中の欠陥が少なくなる。更に、基板を輸送するために基板アダプタを確保する必要を排除したことによって、必要な処理ステップが少なくなり、使用される空間が小さくなる。これらは、従来技術によって達成できるよりも高い処理スループットに寄与することができる。
【００３８】
ブレード３００は、変化するチャンバ状態（圧力及び温度を含む）の下でブレードのたわみを減少させるような安定な、軽量材料で作ることが好ましい。本発明に有利に使用することができる１つの好ましい材料は、チタンである。他の有用な材料は、基板上に累積し得る静電荷の放電を促進する半導電性材料を含む。半導電性特性は、ブレードと他のシステム成分との間にアークをもたらす恐れがある高い導電性を好ましく回避する。しかしながら、チタンのような耐エッチング金属が最も好ましい。本発明の基板ハンドラーブレード３００は、シングル基板ハンドラー、デュアル基板ハンドラー、デュアル独立基板ハンドラー、及びデュアルブレード基板ハンドラーで、及び好ましくはフォトマスクのエッチング処理において基板を転送するために基板ハンドラーブレードが使用されるような、種々の他の基板ハンドラ形態で使用することができる。
【００３９】
図１２は、基板転送中に、支持リング１２０上に配置された基板ハンドラーブレード３００の上面図である。図では、基板２２２が傾斜した基板支持表面３０５、及びブレード３００の垂直支持具３１２、３２６上に配置されている。ブレード３００のベース板３０２は、ブレードのベースに配置された基板支持具２０４ｃ、ｄの間に限定されている開口２２０を通して運動する。保持ウィング３０８は、支持リング１２０内の開口２２１ａ、ｂと整列し、これらの開口の中に位置している。ブレード３００の先端は、基板支持具２０４ａ、ｂの先端間に限定された開口１１８内に位置している。この基板転送位置においては、ブレード３００の傾斜した基板支持表面３０５及び垂直支持具３１２、３２６は、基板支持部材２０４の傾斜した下側部分２１６と整列している。開口２１８、２２０、及び２２１ａ、ｂは、ブレードが半径方向に運動する際に、または支持リング１２０が垂直に変位する際に、ベース板３０２、保持指３２２、及び保持ウィング３０８が支持リング１２０と接触しないようにする。
【００４０】
図１３−１６は、ブレード３００から支持リング１２０までの基板２２２の転送を示している。ブレード３００は、ロードロックチャンバ（図示してない）から基板２２２を受け、基板２２２を処理チャンバ１６０（図１に示す）内へ送給する。次いで、ブレード３００上に配置された基板２２２は、上述したように、そして図１４に示してあるように、垂直に変位した位置にある支持リング１２０と水平方向に整列する。次に、図１５に示すように、支持リング１２０はリフトピン１１４によって上方へ運動し、基板２２２と接触してそれをブレード３００から持上げることができるようになる。基板支持具２０４ａ−ｄの下側部分２１６が、基板２２２を、第１の肩部の傾斜した基板支持表面３０５、及び保持ウィング３０８の垂直支持具３１２、３２６、及び指３２２から持上げる。図１６に示すように、支持リング１２０は、ブレード３００を支持リング１２０の上面２０２、または基板２２２の底面と接触させることなく、ブレード３００を処理チャンバから引出すことを可能にするように十分に垂直に変位する。ブレードが引出された後に、図１７に示すように、処理のためにリフトピンによって支持リング１２０が下側ペデスタル１１６の基板支持リッジ１２５上に下降させられる。
【００４１】
処理済みの基板２２２を支持リング１２０から回収する場合には、支持リング１２０が、下側ペデスタル１１６の基板支持リッジ１２５から基板転送位置まで垂直に変位する。基板ハンドラーブレード３００が処理チャンバ４１２内へ進入し、図１４に示すように、ブレード３００は基板２２２と支持リング１２０の上面２０２との間に整列する。ブレード３００が支持リング１２０と整列すると、ブレード３００の傾斜した基板支持表面３０５及び垂直支持具３１２、３２６は、基板支持部材２０４の傾斜した下側部分２１６の下の垂直に変位した位置に配置される。次いで、支持リング１２０が下降させられ、図１３に示すように、傾斜した基板支持表面３０５及び垂直支持具３１２、３２６は、それらの上に基板２２２を支持するようになる。支持リング１２０は下側位置に垂直に変位し、図１３に示すように、支持リング１２０と接触させることなくブレード３００をチャンバ４１２から引出すことができるようになる。下側位置に達した支持リング１２０は、ブレード３００から別の基板を受入れる準備が整う。基板ハンドラーブレードがチャンバ４１２から引出されて処理済みの基板をロードロックチャンバ４１６へ戻し、次いで別の基板２２２を探して処理チャンバ１６０内に配置する。
【００４２】
以上に説明した支持装置及び基板ハンドラーブレード３００は、基板を支持するようになっている基板処理システム４１０内に利用することもできる。基板処理システム４１０は、転送チャンバ４１４と、支持表面及び支持表面に結合されていて基板を受入れるようになっている支持リングを有する基板支持部材１００を有する少なくとも１つの処理チャンバ４１２と、転送チャンバ４１４内に配置されている基板ハンドラー４１８とを含むことができる。基板ハンドラー４１８は、好ましくは、上述した基板ハンドラーブレード３００を有している。処理チャンバは、好ましくは、プラズマエッチングチャンバである。
【００４３】
図１８は、上述した本発明の装置と共に使用するのに適する真空クラスタツール４１０の平面図である。真空クラスタツールは、転送チャンバのような中央真空チャンバ４１４上に取付けられている複数の基板処理チャンバ４１２を含み、１つまたはそれ以上のロードロックチャンバ４１６内に配置されている基板カセットから１つまたはそれ以上の処理チャンバ４１２へ基板を転送するようになっている。図１８に示されているものと類似するクラスタツールは、カリフォルニア州サンタクララのApplied Materials, Inc.から入手可能なCenturaTM処理システムである。
【００４４】
処理チャンバ４１２間の基板の転送は、典型的には、基板取扱いモジュール、または基板ハンドラー４１８（好ましくは、その上に取付けられている基板取扱いブレード３００を有する）によって管理される。基板ハンドラー４１８は、中央転送チャンバ４１４内に配置されている。基板は処理された後に処理チャンバ４１２から回収され、ロードロックチャンバ４１６の１つまたはそれ以上へ、及び１つまたはそれ以上のロードロックチャンバ４１６内に配置されている１つまたはそれ以上の基板カセット（図示してない）内へ転送される。次いで、基板はロードロックチャンバ４１６から回収され、別の処理のために次のシステムへ転送することができる。フォトマスク製造処理においては、処理チャンバは、エッチングチャンバ、好ましくはプラズマエッチングチャンバである。
【００４５】
以上に、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲から逸脱することなく本発明の他の、及びさらなる実施の形態を考案することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の支持リングを含むエッチングチャンバの概要図である。
【図２】  支持リングが取付けられている基板支持部材１００の分解斜視図である。
【図３】  図３の支持リングの概要上面図である。
【図４】  本発明の支持リングの概要底面図である。
【図５】  図３の５−５矢視概要断面図である。
【図６】  図３の６−６矢視概要断面図である。
【図７】  下側ペデスタル及び上側支持リングの断面図である。
【図８】  本発明の基板ハンドラーの概要上面図である。
【図９】  図８の９−９矢視概要断面図である。
【図１０】  図８の１０−１０矢視概要断面図である。
【図１１】  ブレード３００の垂直表面の概要断面図である。
【図１２】  本発明の支持リングと共に本発明の基板ハンドラーを示す概要上面図である。
【図１３】  本発明の支持リングに関係付けた本発明の基板ハンドラーの斜視図である。
【図１４】  図１２の斜視図である。
【図１５】  本発明の支持リングに関係付けた本発明の基板ハンドラーの斜視図である。
【図１６】  本発明の支持リング内の基板の斜視図である。
【図１７】  本発明の支持リング内の基板の斜視図である。
【図１８】  半導体基板のバッチ処理のための放射状クラスタツールの概要平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図４】
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【図１１】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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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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【図１８】
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