(57)【要約】      （修正有）【課題】大面積基板を高速で搬送するためのロードロックチャンバ及び方法を提供する。【解決手段】大面積基板１１０を搬送するのに適したロードロックチャンバは、複数の垂直に積み重ねられた単一基板搬送チャンバを含んでいる。大面積基板を搬送する為の方法は、チャンバ本体内に置かれた第一処理チャンバ内に配置された基板支持体２４４まで第一スリットバルブを通して第一ロボットブレードから大面積基板を搬送するステップと、基板に対して平行な平面内の直線経路で一以上のアクチュエータ５１２を移動させるステップと、一以上のアクチュエータの動きに応じて直線経路の前記平面に対して直交する回転軸５１０周りに一以上のレバーアーム５０８を水平に回転させるステップと、一以上のレバーアームを水平に回転させるステップによって、基板支持体上の所定位置へと基板を押し付けるステップと、を備える。【選択図】図５
2009200518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大面積基板を搬送する為の方法であって、
チャンバ本体内に置かれた第一処理チャンバ内に配置された基板支持体まで第一スリットバルブを通して第一ロボットブレードから大面積基板を搬送するステップと、
前記基板に対して平行な平面内の直線経路で一以上のアクチュエータを移動させるステップと、
前記一以上のアクチュエータの動きに応じて前記直線経路の前記平面に対して直交する回転軸周りに一以上のレバーアームを水平に回転させるステップと、
一以上のレバーアームを水平に回転させるステップによって、前記基板支持体上の所定位置へと前記基板を押し付けるステップと、
を備える、前記方法。
【請求項２】
一以上のレバーアームを水平に回転させるステップは、前記基板の少なくとも一組の向かい合う角に接触する工程を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
一以上のレバーアームを水平に回転させるステップは、前記レバーアームの回転軸に対し実質的に平行な回転軸を有するローラを用いて前記基板を接触させる工程を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記チャンバ本体内に置かれた第二チャンバに第２の大面積基板を搬送するステップを更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
一以上のレバーアームを水平に回転させるステップは、前記基板と接触する前記第二チャンバ
【請求項６】
前記第一処理チャンバ内部の圧力を変更するステップと、
第二スリットバルブを通して前記第一処理チャンバへ伸びる第二ロボットブレードまで前記基板支持体から前記基板を搬送するステップと、
を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記チャンバの前記圧力を上昇させる為に、少なくとも１つのＮ２またはＨｅを前記チャンバに入れるステップを更に備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
大面積基板を搬送する為の方法であって、
ロードロックチャンバ本体内に形成された第一チャンバの中に第一基板を搬送するステップと、
前記基板に対して平行な平面内の直線経路でアクチュエータを移動させるステップと、
前記第一基板と接触する前記チャンバ本体の垂直壁と同一平面上の軸周りにレバーアームを回転させるステップと、
前記第一チャンバ内部で前記第一基板を側面から位置するステップと、
を備える、前記方法。
【請求項９】
前記レバーアームを回転させるステップは、前記基板の隣接側面に接触する工程を更に備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記基板の隣接する側面に接触する工程は、
前記レバーアームの前記回転軸に対して実質的に平行な回転軸を有する第一ローラで前記基板の第一側面に接触すること、
前記レバーアームの前記回転軸に対し実質的に平行な回転軸を有する第二ローラで前記基板の第二側面に接触すること、
を更に備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ロードロックチャンバ本体内部に形成された第二チャンバ内に第二基板を搬送するステップを更に備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記第二基板と接触する前記チャンバ本体の前記垂直壁と同一平面上の軸周りに第二レバーアームを回転させるステップと、
前記第二チャンバ内部で前記第二基板を側面から位置するステップと、
を更に備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
大面積基板を搬送する方法であって、
第一搬送チャンバと第二搬送チャンバとの間の第一スリットバルブを開くステップと、
前記第一搬送チャンバから第二搬送チャンバの中に基板を置くステップと、
前記基板に対して平行な面内の直線経路でアクチュエータを移動させるステップと、
前記直線経路の前記平面に対して直交する回転軸周りで一以上のレバーアームを水平に回転させるステップと、
前記レバーアームの前記回転軸に対して実質的に水平な回転軸を有するローラで前記基板に接触することにより、前記基板支持体上の前記基板を側面から位置するステップと、
前記第一スリットバルブを閉じるステップと、
前記第二搬送チャンバの前記圧力を上昇させる為に前記第二搬送基板に通気ガスを入れるステップと、
第二スリットバルブを開くステップと、
前記第二搬送チャンバから基板貯蔵カセットまで前記基板を搬送するステップと、
を備える、前記方法。 
【請求項１４】
前記第一搬送チャンバと第三搬送チャンバとの間の第三スリットバルブを開くステップと、
前記第一搬送チャンバから前記第三搬送チャンバの中に基板を置くステップと、
前記第三スリットバルブを閉じるステップと、
前記第三搬送チャンバの前記圧力を上昇させる為に前記第三搬送チャンバに通気ガスを入れるステップと、
第四スリットバルブを開くステップと、
前記第三搬送チャンバから基板貯蔵カセットまで前記基板を搬送するステップと、
を更に備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
放射熱で前記基板を加熱するステップを更に備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第一搬送チャンバと第四搬送チャンバとの間の第五スリットバルブを開くステップと、
前記第一搬送チャンバから前記第四搬送チャンバの中に基板を置くステップと、
前記第五スリットバルブを閉じるステップと、
前記第四搬送チャンバの前記圧力を上昇させる為に前記第四搬送チャンバに通気ガスを入れるステップと、
第六スリットバルブを開くステップと、
前記第四搬送チャンバから基板貯蔵カセットまで前記基板を搬送するステップと、
を更に備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第四搬送チャンバ、第二搬送チャンバ、第三搬送チャンバは、それぞれが別個の真空ポンプに結合されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第四搬送チャンバ、第２搬送チャンバ、第三搬送チャンバのうち少なくとも２つは、単一の真空ポンプを共有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第四搬送チャンバ、第２搬送チャンバ、第三搬送チャンバは、単一の真空ポンプを共有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
放射熱で前記基板を加熱するステップを更に備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記通気ガスは、Ｎ２またはＨｅのうち少なくとも１つである、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
放射熱で前記基板を加熱するステップを更に備える、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
[0001]本出願は、２００３年１０月２０日出願の“大面積基板処理システムのためのロードロックチャンバ”と称する米国仮特許出願第６０/５１２,７２７号の恩典を主張する。この開示内容は本明細書に全体で援用されている。
【本発明の背景】
【０００２】
本発明の分野
[0002]本発明の実施態様は、大面積基板を真空処理システムへ搬送するロードロックチャンバ及びその作動方法に関する。
【０００３】
関連技術の説明
[0003]薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、アクティブマトリクスディスプレイ、例えば、コンピューターやテレビのモニタ、携帯電話のディスプレイ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、及び増加している他の多くのデバイスに一般に用いられている。一般的には、フラットパネルは、それらの間にはさまれた液晶材料の層を持った二枚のガラス板を含んでいる。ガラス板の少なくとも一つは、電源と結合したその上に配置された一導電膜を含んでいる。電源から導電薄膜に供給される電力は、結晶材料の配向を変化させ、パターンディスプレイを作る。
【０００４】
[0004]フラットパネル技術の市場の受け入れにつれて、量産性に優れ、製造コストの少ない大面積ディスプレイの需要が、フラットパネルディスプレイ組立加工業者のためにより大きなサイズのガラス基板を収容する新しいシステムを装置製造業者に開発させている。現在のガラス処理装置は、一般的に約１平方メートルまでの基板を収容するように構成されている。１-１/２平方メートルまで及びそれを超えるサイズの基板を収容するように構成された処理装置が近い将来にできると予想される。
【０００５】
[0005]そのような大きな基板を作るための装置は、フラットパネルディスプレイ組立加工業者に対する実質的な投資を表わしている。従来のシステムは、大きく高価なハードウェアを必要とする。この投資を埋め合わせるために、高基板処理能力が非常に望ましい。
【０００６】
[0006]図９は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社が全面的に所有している部局であるＡＫＴから得られるダブルデュアルスロットロードロックチャンバ９００の簡易略図であり、現在、毎時約６０枚の基板の速度で１５００×１８００ｍｍ基板を搬送することができる。ロードロックチャンバ９００は、チャンバ本体９０６に形成された二枚の基板の搬送チャンバ９０２、９０４を含んでいる。各基板搬送チャンバ９０２、９０４の内部容積は、約８００リットルである。二枚の基板９１０は、搬送ロボットに基板の交換を容易にするためにチャンバ９０２、９０４内を垂直移動できるエレベーター９１２上に配置されている（図示されていない）。
【０００７】
[0007]高基板処理能力を達成するために、上記のようなロードロックチャンバには高能力真空ポンプと通気システムが必要である。しかしながら、そのような大容積ロードロックチャンバの処理能力を増加することは課題となっている。高ポンプ速度がロードロックチャンバ内の基板の微粒子汚染に寄与することがあるので、ポンプ速度と通気速度の単純な増加は受け入れることができる解決法を与えない。更に、クリーンルームが静電気を最小限にするために一般的に５０％より高い湿度レベルで作動するので、ロードロックチャンバの高速通気は、ロードロックチャンバ内の水蒸気の凝縮という望まない結果を引き起こしてしまう。将来の処理システムはより大きなサイズの基板さえも処理することが予想されるので、大面積基板を高速搬送できる改善されたロードロックチャンバの必要性にますます関心がもたれる。
【０００８】
[0008]したがって、大面積基板のために改善されたロードロックチャンバが求められている。
【発明の概要】
【０００９】
[0009]大面積基板を搬送するためのロードロックチャンバ及び方法が提供される。一実施態様においては、大面積基板を搬送するのに適したロードロックチャンバは、複数の垂直に積み重ねられた単一基板搬送チャンバを含んでいる。大面積基板を搬送する為の方法は、チャンバ本体内に置かれた第一処理チャンバ内に配置された基板支持体まで第一スリットバルブを通して第一ロボットブレードから大面積基板を搬送するステップと、前記基板に対して平行な平面内の直線経路で一以上のアクチュエータを移動させるステップと、前記一以上のアクチュエータの動きに応じて前記直線経路の前記平面に対して直交する回転軸周りに一以上のレバーアームを水平に回転させるステップと、一以上のレバーアームを水平に回転させるステップによって、前記基板支持体上の所定位置へと前記基板を押し付けるステップと、を備える。
【００１０】
[0010]本発明の上記特徴が得られる方法が詳細に理解され得るように、上で簡単に纏めた本発明を、添付の図面に示される実施態様によって更に詳しく説明することができる。しかしながら、添付の図面は本発明の典型的な実施態様のみを示しているので、本発明が他の同様に効果的な実施態様を認めてもよいことから、本発明の範囲を制限するとみなされるべきでないことは留意されるべきである。
【００１１】
[0020]理解を容易にするために、図に共通の同一要素を示すように可能ならどこでも同一の符号が用いられている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】大面積基板を処理するための処理システムの一実施態様の平面図である。
【図２】多重チャンバのロードロックチャンバの一実施態様の側断面図である。
【図３】図２の切断線３-３に沿って切ったロードロックチャンバの断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、共有する真空ポンプを持った図２のロードロックチャンバである。
【図４Ａ】図４Ａは、図３のロードロックチャンバの部分断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図３のロードロックチャンバの部分断面図である。
【図５】アライメント機構の一実施態様である。
【図６】アライメント機構の他の実施態様の断面図である。
【図７】アライメント機構の他の実施態様の断面図である。
【図８】ロードロックチャンバの他の実施態様である。
【図９】従来技術の慣用のデュアルスロット二基板ロードロックチャンバの一実施態様である。
【詳細な説明】
【００１３】
[0021]本発明は、一般的には、多数積み重ねられた基板搬送チャンバを持った高容積/高処理能力ロードロックチャンバを提供する。本発明は、下で説明的に記載され、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社の部局のＡＫＴから入手できるようなフラットパネル処理システムに用いられている。しかしながら、本発明は、大面積基板のロードロックチャンバを通って高処理能力基板搬送が所望されるところであれば他のシステム構成において有用である事を理解すべきである。
【００１４】
[0022]図１は、大面積基板（例えば、約２.７平方メートルより大きい面積を持った基板）を処理するのに適した処理システム１５０の一実施態様の平面図である。処理システム１５０は、典型的には、複数の単一基板搬送チャンバを持ったロードロックチャンバ１００によってファクトリ・インタフェース１１２に結合した搬送チャンバ１０８を含んでいる。搬送チャンバ１０８は、複数の取り囲んでいる処理チャンバ１３２とロードロックチャンバ１００との間に基板を搬送するように適応された、少なくとも１つのデュアルブレード真空ロボット１３４がその中に配置されている。一実施態様においては、処理チャンバ１３２の１つは、処理システム１５０の処理能力を高めるために処理する前に基板を熱的に調節する予熱チャンバである。典型的には、搬送チャンバ１０８は、各基板搬送後に、搬送チャンバ１０８と個々の処理チャンバ１３２の間の圧力調整の必要を取り除くために真空条件に維持される。
【００１５】
[0023]ファクトリ・インタフェース１１２は、一般的には、複数の基板貯蔵カセット１３８と大気中のデュアルブレードロボット１３６を含んでいる。基板貯蔵カセット１３８は、ファクトリ・インタフェース１１２の片面に形成された複数のベイ１４０に通常は取り外し可能に配置されている。大気中のデュアルブレードロボット１３６は、基板貯蔵カセット１３８とロードロックチャンバ１００の間に基板１１０を搬送するように適応されている。典型的には、ファクトリ・インタフェース１１２は、大気圧で或いはそれよりわずかに高く維持されている。
【００１６】
[0024]図２は、図１のマルチチャンバロードロック１００の一実施態様の断面図である。ロードロックチャンバ１００は、真空気密の水平内壁２１４によって分けられた複数の垂直に積み重ねられた環境的に分離された基板搬送チャンバを含んでいるチャンバ本体２１２を持っている。３つの単一基板搬送チャンバ２２０、２２２、２２４が図２に示された実施態様に示されているが、ロードロックチャンバ１００のチャンバ本体２１２は２つ以上の垂直に積み重ねられた基板搬送チャンバを含むことができることが企図される。例えば、ロードロックチャンバ１００は、Ｎ−１個の水平内壁２１４によって分けられたＮ個の基板搬送チャンバを含むことができる。
【００１７】
[0025]基板搬送チャンバ２２０、２２２、２２４は、単一大面積基板１１０を収容するように各々構成され、各チャンバの容積は高速の排気と通気サイクルを高めるために最小化されてもよい。図２に示された実施態様においては、各基板搬送チャンバ２２０、２２２、２２４は、約２.７平方メートルの平面積を持つ基板を収容するために約１０００リットル以下の内部容積を持っている。比較のために、従来の設計のデュアルスロット二基板搬送チャンバ９００（図９に示されている）の内容積は、約１６００リットルである。幅の広い及び/又は長い且つ同じ高さの本発明の基板搬送チャンバは、更に大きな基板を収容するように構成されてもよいことが企図される。
【００１８】
[0026]チャンバ本体２１２は、第一側壁２０２、第二側壁２０４、第三側壁２０６、底部２０８、最上部２１０を含んでいる。第四側壁３０２は、図３において第三側壁２０６の反対側に示されている。チャンバ本体２１２は、真空条件下での使用に適する剛性材料から作られる。一実施態様においては、チャンバ本体２１２は、アルミニウムの単一ブロック（たとえば、ワンピース）から作られる。或いは、チャンバ本体２１２は各モジュール部分から作られてもよく、各モジュラー部分は、一般的には、基板搬送チャンバ２２０、２２２、２２４の１つの一部から成り、符号２１８によって示される連続溶接部のような完全真空を維持するのに適した方法で組み立てられている。
【００１９】
[0027]図２に示された実施態様においては、水平内壁２１４と第二側壁２０４以外のチャンバ本体２１２の残りの部分は、単一の相接する材料物質から作られている。第二側壁２０４は、基板搬送チャンバ２２０、２２２、２２４の整合を容易にするとともに製造と組立の間にチャンバ本体２１２の内部に到達することができるようにチャンバ本体２１２の他の部分に密封で結合される。
【００２０】
[0028]或いは、チャンバ本体２１２の水平内壁２１４は、チャンバ本体２１２の側壁に真空密封されてもよく、それにより基板搬送チャンバ２２０、２２２、２２４を離させる。例えば、水平内壁２１４は、ロードロックチャンバ１００の初期の組立段階の間にチャンバ本体２１２の内部全体に著しく接近することができるようにチャンバ本体２１２に連続溶接することができる。
【００２１】
[0029]チャンバ本体２１２内に画成された基板搬送チャンバ２２０、２２２、２２４の各々は、２つの基板アクセスポートを含んでいる。そのポートは、ロードロックチャンバ１００から大面積基板１１０の出入を容易にするように構成されている。図２に示された実施態様においては、チャンバ本体２１２の底部２０８に配置された第一基板搬送チャンバ２２０は、第一基板アクセスポート２３０と幅が２０００ｍｍより大きい第二基板アクセスポート２３２を含んでいる。第一基板アクセスポート２３０は、チャンバ本体２１２の第一側壁２０２を通って形成され、第一基板搬送チャンバ２２０を処理システム１５０の搬送チャンバ１０８に結合する。第二基板アクセスポート２３２は、チャンバ本体２１２の第二側壁２０４を通って形成され、第一搬送チャンバ２２０をファクトリ・インタフェース１１２に結合する。図２に示された実施態様においては、基板アクセスポート２３０、２３２は、チャンバ本体２１２の反対側に配置されが、その基板アクセスポート２３０、２３２は、チャンバ本体２１２の隣接した壁上に配置されてもよい。
【００２２】
[0030]基板アクセスポート２３０、２３２は、搬送チャンバ１０８の環境及びファクトリ・インタフェース１１２から第一基板搬送チャンバ２２０を選択的に分離させるように適応されたそれぞれのスリットバルブ２２６、２２８で選択的に密封されている。スリットバルブ２２６、２２８は、アクチュエータ２４２によって開閉位置の間で移動する（図２での想像線に示される一アクチュエータ２４２は、通常チャンバ本体２１２の外部に位置する）。図２に示された実施態様においては、スリットバルブ２２６、２２８の各々は、第一エッジに沿ってチャンバ本体２１２にピボット結合され、アクチュエータ２４２によって開閉位置の間で回転する。
【００２３】
[0031]第一スリットバルブ２２６は、第一側壁２０２の内部壁から第一基板アクセスポート２３０を密封し、よって第一基板搬送チャンバ２２０内に位置し、第一基板搬送チャンバ２２０と搬送チャンバ１０８の真空環境との間の真空（圧力）差が第一側壁２０２対してスリットバルブ２２６を装填し密封させることを援助し、よって真空密封が高められる。対応して、第二スリットバルブ２２８は、第二側壁２０４の外部に配置され、よってファクトリ・インタフェース１１２の周囲環境と基板搬送チャンバ２２９の真空環境との間の圧力差が、第二基板アクセスポート２３２を密封することを援助するように位置する。本発明から利益を得るように適応することができるスリットバルブの例は、Freeksの１９９６年１２月３日発行の米国特許第５,５７９,７１８号やTepmanらの２０００年４月４日発行の米国特許第６,０４５,６２０号に記載され、これらの開示内容は本明細書に全体で援用されている。
【００２４】
[0032]第二基板搬送チャンバ２２２は、同様にアクセスポート２３４、２３６とスリットバルブ２２６、２２８で構成されている。第三基板搬送チャンバ２２４は、同様にアクセスポート２３８、２４０とスリットバルブ２２６、２２８で構成されている。
【００２５】
[0033]基板１１０は、第一基板搬送チャンバ２２０の底部２０８と第二、第三の基板搬送チャンバ２２２、２２４の底部を結んでいる水平内壁２１４の上に複数の基板支持体２４４によって支持される。基板支持体２４４は、基板とチャンバ本体２１２との接触を避けるために底部２０８（又は水平内壁２１４）より上の高い位置に基板１１０を支持するために構成され隔置される。基板支持体２４４は、基板を擦ることや汚染を最少にするように構成される。図２に示された実施態様においては、基板支持体２４４は、丸い上端２４６を持ったステンレスピンである。他の適した基板支持体は、２００３年３月４日出願の米国特許出願第６,５２８,７６７号；２００１年１０月１７日出願の米国特許出願第０９/９８２,４０６号；２００３年９月２７日出願の米国特許出願第１０/３７６,８５７号に記載され、これらの開示内容はすべて本明細書に全体で援用されている。
【００２６】
[0034]図３は、図２の切断線３-３に沿って切ったロードロックチャンバ１００の断面図である。基板搬送チャンバ２２０、２２２、２２４の各々の側壁は、各チャンバの内部容積内の圧力を制御しやすくするために、そこを通って配置された少なくとも１つのポートを含んでいる。図３に示された実施態様においては、チャンバ本体２１２は、第四側壁３０２を通って形成されたベントポート３０４と、第一基板搬送チャンバ２２０を通気と排気するチャンバ本体２１２の第三側壁２０６を通って形成された真空ポート３０６を含んでいる。バルブ３１０、３１２は、そこを通る流れを選択的に防止するためにベントポート３０４と真空ポート３０６に丁寧に結合されている。真空ポート３０６は、搬送チャンバ１０８の圧力とほぼ一致するレベルまで第一基板搬送チャンバ２２０の内部容積内の圧力を選択的に低下させるように用いられる真空ポンプ３０８に結合されている。
【００２７】
[0035]図２を更に参照すると、ロードロックチャンバ１００の搬送チャンバ１０８と第一搬送チャンバ２２０との間の圧力がほぼ等しいとき、スリットバルブ２２６は、処理される基板をロードロックチャンバ１００に搬送させ、処理すべき基板を第一基板アクセスポート２３０を通ってデュアルブレード真空ロボット１３４によって搬送チャンバ１０８に搬送させることができるように開放することができる。ロードロックチャンバ１００の第一基板搬送チャンバ２２０内に搬送チャンバ１０８から戻ってくる基板を配置した後、スリットバルブ２２６は閉鎖され、バルブ３１０が開放され、よってベントポートを通ってロードロックチャンバ１００の第一基板搬送チャンバ２２０へ通気ガス、例えば、Ｎ2及び／又はＨeを入れるとともに内容積内の圧力を上昇させる。典型的には、ベントポート３０４を通って内容積１１０に入る通気ガスを、基板の潜在的微粒子汚染を最小限にするためにろ過する。一旦第一基板搬送チャンバ２２０内の圧力がファクトリ・インタフェース１１２の圧力とほぼ等しくなると、スリットバルブ２２４は開放するので、第一基板搬送チャンバ２２０と第二基板アクセスポート２３２を通ってファクトリ・インタフェース１１２に結合した基板貯蔵カセット１３８との間に基板を大気中のデュアルブレードロボット１３６が搬送させることができる。
【００２８】
[0036]もう一方の基板搬送チャンバ２２２、２２４も同様に構成されている。基板搬送チャンバ２２０、２２２、２２４の各々は、個別ポンプ３０８と共に図３に示されているが、１つ以上の基板搬送チャンバ２２０、２２２、２２４は、図３Ａに示されるようにチャンバ間の選択的排気を容易にするために適切なフローコントロールを備えた単一真空ポンプを共有することができる。
【００２９】
[0037]基板搬送チャンバ２２０、２２４、２２６は、約１０００リットル以下の容積で構成されているので、ロードロックチャンバ１００は、基板搬送速度が毎時約６０枚である、上記図９のような従来の二基板デュアルスロットロードロックチャンバ９００と比較して低ポンプ流量で毎時約７０枚の基板を搬送させることができる。処理能力を高めるためにロードロックチャンバ９００のポンプ流量を増加させることにより、チャンバ内に生じる凝縮が引き起こされる。本発明のポンプ流量の減少は、ロードロックチャンバ９００のサイクル当たり約１３０秒に比べて、ポンプ/通気サイクル当たり約１６０秒〜約１８０秒である。かなり長いサイクルは、チャンバ内の気流速度を低下させ、よって凝縮を排除しつつ基板の粒子汚染の確率を低下させる。更に、より高い基板処理能力が能力の低いポンプ３０８を用いて達成され、システムコストを削減に寄与する。
【００３０】
[0038]更に、基板搬送チャンバの積み重ねられた構造のために、高い基板処理能力が、単一基板を搬送するために必要するものを超えるロードロックチャンバのフットプリントを増加させずに可能になる。最小化フットプリントは、ＦＡＢの全体のコストを低下させるのに非常に望ましい。更に、単一基板搬送チャンバ２２０、２２２、２２４が３つのロードロックの全体の高さは、デュアルチャンバシステム７００より低く、更に小さく費用のかからない包装で処理能力が高くなる。
【００３１】
[0039]第一基板搬送チャンバ２２０の底部２０８と第二、第三の基板搬送チャンバ２２２、２２４の底部を結んでいる水平内壁２１４は、その中に形成された１つ以上の溝３１６を含むことができる。図４Ａ-図４Ｂに示されるように、溝３１６は、基板支持体２４４上に配置された基板１１０とロボットブレード４０２との間に隙間を与えるように構成される。
【００３２】
[0040]ロボットブレード４０２（図４Ａ-図４Ｂに示されている１フィンガ）は、溝３１６へ移動する。第一基板搬送チャンバ２２０内の予め決められた位置では、基板支持体２４４から基板１１０を持ち上げるためにロボットブレード４０２が上昇する。次に基板１１０を運ぶロボットブレード４０２を第一基板搬送チャンバ２２０から引き込まれる。基板１１０は、逆の方法で基板支持体２４４上に載置される。
【００３３】
[0041]図５は、第一基板搬送チャンバ２２０内の予め決められた位置へ基板１１０を押し付けるために用いることができるアライメント機構５００の一実施態様を示しているチャンバ本体２１２の部分断面図である。第二アライメント機構（図示されていない）は、図示されたアライメント機構５００と呼応して動作する第一基板搬送チャンバ２２０の反対の角に配置される。場合によっては、一アライメント機構５００は、第一基板搬送チャンバ２２０の各角に配置されてもよい。一方の基板搬送チャンバ２２２、２２４は、基板を整列させるために同様に備えられる。
【００３４】
[0042]例えば、アライメント機構５００は、基板支持体２４４上に大気中のデュアルブレードロボット１３６によって配置された基板１１０の堆積位置と基板支持体２４４に関係する基板１１０の予め決められた（即ち、設計された）位置との間の位置の不正確さを修正することができる。基板配置を調整するために大気中のデュアルブレードロボット１３６を使う従来の修正法に依存しないロードロックチャンバ１００内のアライメント機構５００によって基板１１０の位置が整列されたことにより、高可撓性と低システムコストが可能になる。例えば、ロードロックチャンバ１００が基板支持体２４４上の基板位置により許容されるので、アライメント機構５００を持った基板搬送チャンバ２８０は、ロードロックチャンバ１００と使用者供給ファクトリ・インタフェース１１２との間に適合性が大きくなり、よってファクトリ・インタフェースプロバイダーによって生じる非常に正確なロボット及び/又は修正ロボット動作アルゴリズムの要求が減少する。更に、大気中のデュアルブレードロボット１３６の基準を設計した位置の精度が落ちるにつれて、低コストのロボットを使うことができる。
【００３５】
[0043]図５の実施態様においては、アライメント機構は、レバー５０８の第一端５０６に結合した２つのローラ５０２、５０４を含んでいる。第四側壁３０２を通って形成されたスロット５１８まで伸びているレバー５０８は、ピン５１０の周りを旋回する。アクチュエータ５１２は、レバー５０８に結合し、ローラ５０２、５０４は基板１１０の隣接エッジ５１４、５１６に対して押し付けることができる。アクチュエータ５１２は、例えば、空気シリンダは、一般的には、チャンバ本体２１２の外部に位置している。ハウジング５２０は、スロット５１８の上に密封して配置され、ベローズ又は真空漏れがなくアクチュエータ５１２をレバー５０８を結合することを容易にする他の適切なシール５２２を含んでいる。アライメント機構５００と反対側のアライメント機構（図示されていない）は、第一基板搬送チャンバ２２０内の予め決められた位置に基板を配置するために呼応して作動する。使うことができる他の基板アライメント機構は、２００２年３月８日出願の米国特許出願第１０/０９４,１５６号や２００２年９月２２日出願の米国特許出願第１０/０８４,７６２号に記載され、これらの開示内容はすべて本明細書に全体で援用されている。
【００３６】
[0044]図６−図７は、アライメント機構６００の他の実施態様の断面図である。アライメント機構６００は、上記のアライメント機構５００と同様に作動するように構成されている。アライメント機構６００は図６に一つだけ示されているが、アライメント機構６００は、チャンバ本体２１２の反対の角に配置された他のアライメント機構（図示されていない）と呼応して作動する。場合によっては、チャンバ本体２１２のそれぞれの角は、アライメント機構を含むことができる。
【００３７】
[0045]アライメント機構６００は、一般的は、チャンバ本体２１２を通って配置されたシャフト６０４によってアクチュエータ６０８と結合した内部レバー６０２を含んでいる。図６−図７に示された実施態様においては、アクチュエータ６０８は、外部レバー６０６によってシャフト６０４に結合している。外部レバー６０６は、チャンバ本体２１２の外部壁に画成された溝７０２内に伸びたシャフト６０４のポスト７２０に結合している。アクチュエータ６０８は、モータ、リニアアクチュエータ又はシャフト６０４に回転運動を与えるのに適した他のデバイスであってもよい。内部レバー６０２は、シャフト６０４と回転し、よって予め決められた位置へ基板１１０（想像線で示された）を押し付けるために内部レバー６０２から伸びている一組のローラ５０２、５０４が移動する。
【００３８】
[0046]シャフト６０４は、溝６１０の底部を画成している水平壁６１２を通過する。シャフト６０４は、複数のファスナ６１６によってチャンバ本体２１２に固定される中空ハウジング６１４を通って配置されている。一組のブシュ７０６、７１２は、中空ハウジング６１４内のシャフト６０４の回転を容易にするために中空ハウジング６１４の穴７０８に配置されている。シール７０４は、チャンバ本体２１２の完全な真空を維持するために中空ハウジング６１４のフランジ７１０の間に配置されている。
【００３９】
[0047]複数のシール７１４は、真空低下を防止するためにシャフト６０４と中空ハウジング６１４との間に配置されている。図７に示される実施態様においては、シール７１４は、開放端が外部レバー６０６に向いた３つのカップシールを含んでいる。シール７１４は、ワッシャ７１６と保持リング７１８によって穴７０８内に保持されている。
【００４０】
[0048]図８は、ロードロックチャンバ８００を示す他の実施態様である。ロードロックチャンバ８００は、上記ロードロックチャンバ１００と似ており、更に基板搬送チャンバの排気及び/又は通気の間、基板１１０を熱処理するように構成されている。図８に示された実施態様においては、チャンバ本体８２２の一部は、一基板搬送チャンバ８０２が一部詳述して示されているが、上下の隣接した基板搬送チャンバ８０４、８０６は、同様に構成されていてもよい。
【００４１】
[0049]一実施態様においては、冷却プレート８１０は、基板搬送チャンバ８０２内に配置されている。冷却プレート８１０は、ロードロックチャンバ８００に戻る処理基板を冷却するように適応されてもよい。冷却プレート８１０は、不可欠な部分であっても内壁２１４に結合されていてもよい。冷却プレート８１０は、冷却流体源８１４に結合した複数の通路８１２を含んでいる。冷却流体源８１４は、基板１１０の温度を調節するために通路８１２を通って熱伝達流体を循環させるために適応される。
【００４２】
[0050]図８に示された実施態様においては、冷却プレート８１０は、基板支持体２４４上に配置された基板１１０に相対してプレート８１０の上昇を制御する少なくとも１つのアクチュエータ８１６に結合されている。基板支持体２４４は、熱伝達を高めた基板の密接な接近へ垂直に、また、上記図４Ａ-図４Ｂによって記載されたロボットのブレードに接近するように基板から離れて冷却プレート８１０が移動することができるように、冷却プレート８１０を通って形成されたアパーチャ８１８を通って配置される。
【００４３】
[0051]アクチュエータ８１６は、チャンバ本体８２２の外部に結合し、接続ロッド８２０によって冷却プレート８１０に結合されている。ロッド８２０は、チャンバ本体８２２内に形成されたスロット８２４を通過する。ハウジング８２６は、スロット８２４の上に配置され、アクチュエータ８１６とロッド８２０にベローズ８２８等によって密封で結合され、アクチュエータ８１６が基板搬送チャンバ８０２から真空を低下させずに冷却プレート８１０の上昇を調整させることができる。
【００４４】
[0052]基板搬送チャンバ８０２は、最上境界（即ち、ロードロックチャンバ内の基板搬送チャンバの位置に依存する、内壁或いはチャンバ本体の最上部）に隣接して配置された加熱素子８３０を含むことができる。図８に示された実施態様においては、加熱素子８３０は、電源８３２に結合され、処理されていない基板を予熱するように適応され、一実施態様においては、輻射ヒータ、例えば、石英赤外線ハロゲンランプ等である。他の加熱素子が使われてもよいことは企図される。
【００４５】
[0053]従って、単一基板搬送チャンバが垂直に積み重ねられたロードロックチャンバが提供される。垂直に積み重ねられた単一基板搬送チャンバの構造は、当該技術の従来の状態、デュアルスロット二基板設計と比較して、サイズが小さくなり処理能力が高くなることに寄与している。更に、処理能力の増大は、微粒化や凝縮による基板汚染の確率の低下に対応する、ポンプ流量と通気流量の減少で可能になる。
【００４６】
[0054]上記は本発明の好適実施態様に関するが、更に多くの本発明の実施態様を本発明の基本的な範囲から逸脱することなく講じることができる。本発明の範囲は、次の特許請求の範囲によって決定される。
【符号の説明】
【００４７】
１００…ロードロックチャンバ、１０８…搬送チャンバ、１１０…基板、１１２…ファクトリ・インタフェース、１３２…処理チャンバ、１３４…デュアルブレード真空ロボット、１３６…大気中のデュアルブレードロボット、１３８…基板貯蔵カセット、１４０…ベイ、１５０…処理システム、２０２…側壁、２０６…側壁、２０８…底部、２１０…最上部、２１２…チャンバ本体、２１４…水平内壁、２１８…溶接部、２２０、２２２、２２４…基板搬送チャンバ、２２６、２２８…スリットバルブ、２３０、２３２…基板アクセスポート、２３４、２３６…アクセスポート、２４２…アクチュエータ、２４４…基板支持体、３０２…第四側壁、３０４…ベントポート、３０６…真空ポート、３１０、３１２…バルブ、２８０…基板搬送チャンバ、アライメント装置…５００、５０２、５０４…ローラ、５０６…第一端、５０８…レバー、５１２…アクチュエータ、５１４、５１６…エッジ、５２０…ハウジング、５２２…シール、６００…アライメント機構、６０４…シャフト、６０６…外部レバー、６０８…アクチュエータ、６１６…ファスナ、７０２…溝、７０６…ブシュ、７０８…穴、７１０…フランジ、７１２…ブシュ、７１４…シール、７１６…ワッシャ、７１８…保持リング、７２０…ポスト、８００…ロードロックチャンバ、８０２…基板搬送チャンバ、８０４、８０６…基板搬送チャンバ、８１０…冷却プレート、８１４…冷却流体源、８１６…アクチュエータ、８１８…アパーチャ、８２０…接続ロッド、８２２…チャンバ本体、８２６…ハウジング、８２８…ベローズ、８３０…加熱素子、８３２…電源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図９】
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