JP2002517055A

JP2002517055A - 基板取扱いおよび処理システムと方法

Info

Publication number: JP2002517055A
Application number: JP2000551057A
Authority: JP
Inventors: ホワイトセル，アンドリュー，ビー．
Original assignee: ホワイトセル，アンドリュー，ビー．
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2002-06-11
Also published as: US6083566A; WO1999061678A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、ウェハーおよびレンズなどの薄膜コーティングを必要とする磁気および光学媒体用基板と他の種類の基板とを取り扱い、処理するシステムおよび方法に関する。このシステムは、システム内にて大気と高真空との間の緩衝器として作用する入力および出力ロックと、さまざまな数のチャンバモジュールを含む搬送／主要チャンバとを含む。このシステムはまた、基板および基板キャリアをシステム内で移動するさまざまなメカニズムと、その処理および環境要求事項を取り扱う構成要素とを含む。このシステムは、ポンプ（Ｐ３）と、ゲートバルブ（Ｇ３）と、トランスファチャンバ（１０２）と、ドライブモジュール（２０１）と、１つ以上のステーションモジュール（２０２、２０３）と、アイドラモジュール（２０４）と、エンドモジュール（２０５）と、システム台部（１０５）と、基板キャリア（５０１）と、ステーションフランジ（２０６）とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の背景技術分野本発明は概して基板の処理に関する。更に特定すれば、本発明は、磁気およ
び光ディスク、ウェハー、レンズ、ガラスパネルなどの、薄膜コーティングを必
要とする薄い基板を取り扱う自動化システムと、一連の処理チャンバ内における
基板の処理に関する。

【０００２】従来技術についての議論スパッタ薄膜が磁気および光ディスク、ウェハー、レンズおよびガラスパネル
の製造において広く用いられている。磁気および光ディスクは、デジタル情報用
の大容量記憶装置において用いられている。デジタル記憶装置市場の競争的性格
が、継続的に媒体製造業者に更に大きな記憶容量のディスクを低価格で製造する
ことを強いている。ディスク製造に用いられる設備は、処理能力の向上、製品の
品質向上、生産量の増大、更に長い可用時間、保守作業の簡便化、更なる柔軟性
および購入価格と運転費の低減を供することにより、これらの需要を満たさなけ
ればならない。

【０００３】磁気および光媒体用の基板を取り扱い、処理する従来技術のシステムが幾つか
存在する。かかる蒸着システムは、２つの一般的カテゴリー、すなわちインライ
ン・スパッタシステムと静的スパッタシステムに分類される。

【０００４】インライン・システムは概してパレット上に並べられた多数の基板を搬送する
。パレットは大気中において装填され、その後システム内に導かれる。概して、
基板の処理の間、パレットはシステム内を連続的に移動する。処理は、しばしば
パレットの移動中に共通の真空チャンバ内において行われる。この方法には確か
な処理能力向上という利点があるが、同時に幾つかの欠点も存在する。基板が処
理ステーションに対して相対的に動いているときに処理が行われるので、塗布さ
れる被膜の質と均一性が犠牲にされる。また、共通のチャンバ内で処理がしばし
ば行われるので、一つのステーション内における処理が他のステーションにおけ
る処理に悪影響を及ぼす可能性がある。パレットは、一般に、部分的に基板と共
に付随的に被覆される。パレットは繰り返し被覆されるので、被膜が剥げ落ち始
め、基板と設備にとって好ましくない微粒子を生じる。各製造工程後にパレット
を外気に晒すことは、剥げ落ちの問題をさらに悪化させる。したがって、パレッ
トと移送機構は頻繁に大規模で費用のかかる整備とクリーニングを必要とする。

【０００５】静的スパッタシステムは概して一度に一枚の基板を処理ステーションに装填し
、順次、各基板を処理中の他の基板と別々に処理する。また、処理の際、基板と
蒸着源との間には相対的な動きは存在しない。処理中に基板を取り扱うコンポー
ネントは外気に晒されない。その代わり、基板は装填用隔室を経由して真空チャ
ンバ内に装填され、その後、基板を取り扱うコンポーネント上に移送される。イ
ンライン・システムの欠点はかくて大幅に低減されるか排除される。インライン
・システムは優れた処理能力を有するが、静的システムは市場の要求する高品質
媒体製造のための更に高い性能を備えている。

【０００６】Ｂｅｒｇ他に付与された米国特許第５，２１５，２４０号は、基板を垂直方向
に支持し、同基板をシステム内を通って連続的かつ環状に移動する静的スパッタ
システムを開示している。基板は、組となったギア駆動のローラを用いるコンベ
アシステムによりシステム内に搬送される。個々の基板は持ち上げブレードによ
りカセットから取り外され、その後、持ち上げブレードから主チャンバの移送機
構へ搬送される。ひとたび主チャンバ移送機構上の架台の上に載せられれば、基
板は主チャンバと適合した一連の処理チャンバを経由して順次移動される。主チ
ャンバ移送機構は、下方に動き、架台を処理ステーションの下になるように回転
させ、その後、一連の処理の開始点である処理チャンバ内に基板が位置するまで
上方に動く。各基板は、他の基板と別個に処理される。この下方移動、回転およ
び上方移動の連続した処理は、基板が完全に処理され、主チャンバ移送機構から
取り外されるまで続き、他方で、他の基板の連続的な装填、処理および取り外し
が行われる。主チャンバ移送機構から取り外された後、基板はカセット内に置か
れ、また同カセットは一杯になれば取り外し用隔室を経てシステムから外される
。

【０００７】真空チャンバ内で動く多くの部品は、真空維持に悪影響を及ぼし、微粒子を生
成しがちであり、整列に注意を要し、継続的保守作業を必要とし、接近が容易で
はない。高真空ポンプは、それらがポンプ運動を行う処理チャンバから数フィー
ト離れた所に位置し、コンダクタンスに制約を与える。膨張と圧差によりシステ
ムに対して起きる寸法上の変化は移送の信頼性を低め、複雑な補整手順の実施を
余儀なくさせる。主チャンバ移送機構の三運動インデックスは、システムの処理
能力を制限し、移送の信頼性を低下させる。その他の制約には、その幾つかは市
販の他の静的スパッタシステムと共通しているが、以下のものがある。（ａ）剛直で製造コストが高く、したがって容易に顧客のニーズと合致しない
大型チャンバ。（ｂ）処理チャンバの一方の側で用いられ、結果的に非対称的ポンプ運転とな
り、また、チャンバ内の圧差と不均一なプロセスパラメータをもたらす高真空ポ
ンプ。（ｃ）整列が容易ではなく、信頼性に問題があり、微粒子を発生する複雑なカ
セット取扱いシステム。（ｄ）正確な整列と大規模な保守作業を要し、基板の取扱いミスと過度の休止
時間が発生しやすい複雑な基板取扱いシステム。（ｅ）基板に数回接触し、それにより基板に損傷を与える可能性を増大させる
取扱いシステム。（ｆ）コストが高く、真空の質を低下させ、故障発見を難しくする複雑な取扱
いシステム。（ｇ）異なるサイズのカセットと基板を受容するために幾つかの改変を必要と
する取扱いシステム。

【０００８】発明の概要本発明の目的は、改善された基板取扱い及び処理システムを供することにある
。

【０００９】本発明の更なる目的は、チャンバ内の真空の質を損なうことなく基板を収めた
カセットを真空チャンバ内に装填可能なシステムを供することにある。

【００１０】本発明の更なる目的は、最低限度の量の微粒子を生成し、システム内の真空の
質に悪影響を及ぼさない基板取扱いシステムを供することにある。

【００１１】本発明の更なる目的は、複数の処理ステーションが個々の基板に対して同時に
稼働し、連続して個別に基板を順次処理するシステムを供することにある。

【００１２】本発明の更なる目的は、個々の基板を他の処理と分離して処理する方法を供す
ることにある。

【００１３】本発明の更なる目的は、処理が始められる位置に自動的に基板を配置すること
が可能なシステムを供することにある。

【００１４】本発明の更なる目的は、高い信頼性と、保守容易性と、柔軟性と、操作性を備
えたシステムを供することにある。

【００１５】本発明の更なる目的は、欠陥の少ない、優れた薄膜を製造可能なシステムを供
することにある。加えて、本発明の目的は、従来技術のシステムの周知の欠点と
取り組み、以下に挙げるものを供することにある。（ａ）従来技術の静的スパッタシステムに勝る潜在的処理能力。（ｂ）より優れた真空を実現可能なシステム。（ｃ）入り組んだ、コンダクタンスに制約を与える通路を排する、処理ス
テーション近傍での対称的な高真空ポンプ運転。（ｄ）移動部品の数と微粒子の発生と補整と保守作業および休止時間を最
低限度に抑え、システムに対する運転中の寸法変化にあまり影響を受けない、簡
略化された処理システム。（ｅ）取扱いシステムの修正変更を要することなく様々なサイズのカセッ
トを取扱い可能なシステム。（ｆ）システムの最低限度の修正変更で様々なサイズの基板を取り扱うこ
とが可能なシステム。（ｇ）各基板を確実に懸架する取扱いシステム。（ｈ）基板の扱いを可能な限り最低限度に留める移送機構。（ｉ）製造業者にとって低コストのシステム。

【００１６】本発明は、垂直に立てられた基板を収容するカセットを自動的に装填し取り外
すための手段と、システムのチャンバ内でカセットを移送する手段と、カセット
内において基板搬器に対し基板の搬送・搬出を行う手段と、基板搬器内での懸架
のために基板を整列させる手段と、基板搬器内で基板を懸架する手段と、システ
ム内で基板が処理される一連の処理ステーションへ基板搬器を移送する手段と、
を備えたシステムを供することによりこれらの目的を達成する。本発明は、また
、二つのステーションアイソレータを用いて処理ステーションを密封するための
手段を備える。各ステーションアイソレータは、伸縮継手と封止面を組み込んで
おり、起動されると、伸縮継手が封止面を基板搬器上で合せ面に押しつけるよう
に、基板搬器のそれぞれの側に配置される。また、基板搬器は、各ステーション
アイソレータに取り付けられている処理バレルと共に処理チャンバを形成する。
さらに、ステーションアイソレータは、複数の処理ガスのための搬送システムと
して機能する。

【００１７】添付図面を参照し、好ましい実施態様において示すように、さらに経済的かつ
高品質にて処理される基板を高速度の処理により製造するためのシステムと方法
を開示する。

【００１８】好適な実施態様の詳細な説明本発明の基板処理加工システムにはロードロックチャンバ、トランスファチャ
ンバ、主チャンバおよびアンロードロックチャンバなどを含む数種類のチャンバ
があり、そのすべてが超高真空要件に合致した設計である。真空スペースを前記
チャンバ外部の環境から隔離するほぼすべての接合部品の間にエラストマー製Ｏ
リングシールの代わりに金属シールが使用されている。前記システムの超高真空
（ＵＨＶ）保持能力により、前記システム内の基板に有害ガスが含まれることが
ないため、前記システムは特に高品質の媒体の製造が可能である。

【００１９】基板は前記トランスファチャンバ内の環境や前記外部環境から選択的に隔離さ
れているロードロックチャンバ１０１を通して前記システムにロードされる。前
記環境に通じている前記ロードロックチャンバを開くと窒素などの不活性ガスが
前記ロードロックチャンバへ前記チャンバ圧力が大気圧と同じになるまで徐々に
入り、次にゲートバルブが開いて前記大気から前記ロードロックチャンバを隔離
する。基板は１枚１枚ではなくカセット入りで多数が前記システムに運ばれるた
め処理量が向上するのみならず、粉塵の混入も減少する。

【００２０】１枚の基板カセットが前記ロードロックチャンバにロードされた後、前記ロー
ドロックチャンバは密閉され、在来ポンプで空気を汲み出して低真空にする。汲
み出し運動は再度低下し、基板を汚染させる可能性のある前記チャンバ内の粉塵
を攪拌させないようにする。選択的に隔離されている高真空ポンプはバルブによ
り前記ロードロックチャンバに連結され、前記バルブが開いて前記チャンバを高
真空にし、前記ラフポンプバルブが閉じられる。次にゲートバルブが開かれて前
記ロードロックチャンバと前記トランスファチャンバが相互に通信できるように
なる。前記アンロードロックチャンバ１０３も同様に機能する。

【００２１】前記トランスファチャンバ１０２内では、非圧縮基板が供給カセットからアン
ロードされ、基板キャリアにロードされ、処理済み基板が基板キャリアからアン
ロードされ、受け取りカセットにロードされる。前記トランスファチャンバは前
記主チャンバと直接通信する。

【００２２】前記主チャンバ１０４は複数のモジュールで構成されている。各モジュールは
１対またはそれ以上のフランジ対を持ち、各対のフランジは前記システムの反対
側が平行な平面になっている。フランジの各対は処理ステーションを指定する。
前記フランジはブランクプレート、計装、ポンプ、処理装置、およびステーショ
ンアイソレータを含め、各種アタッチメントを受け入れることができる。前記チ
ャンバの内容量は最小限に抑えられて、そのためシステムのポンピングによる真
空に至るまでの時間が短縮され、前記システムの内面に結露する可能性のある水
蒸気量を低減させる。主チャンバが簡単に追加または除去できるモジュール構成
であるため、本機は４つまたはそれ以上の処理ステーションを持てるように簡単
に構成できる。一定数のステーションを持つ先行技術システムに対し、本発明は
ユーザの処理または有効スペースに合わせて最適化できる。

【００２３】前記システム内でカセットまたは基板の搬送に使用される機構の大半は高真空
に対応しながらガスの放出や粉塵の発生を最小限に抑える設計の市販品である。
前記搬送機構も先行技術システムに較べて熱膨張や前記チャンバの歪による芯ず
れや寸法上の変化に影響されにくいため、校正、保守および基板の誤処理といっ
た問題が低減する。

【００２４】真空ロボットはカセットをロック内外へ動かす在来の真空対応ｚ／θ／ｒ軸ロ
ボットであり、また前記カセットを前記移動チャンバ内に配置する。ロボットを
利用すると先行技術に見られるような複数のモータ、真空ロータリーフィードス
ルー、ギアおよびセンサを必要とする複雑なコンベアシステムを使用する必要が
なくなる。本発明の方法は前記搬送システムを簡略化し、清浄さを高め、前記シ
ステムの設計をさらに柔軟にすることが可能である。

【００２５】前記カセットエレベータは前記トランスファチャンバに取付けられた在来の真
空対応コンポーネントで、前記カセットのセンターラインが基板トランシットの
運動軸を共有するように前記カセットを持上げて方向を定めるために使用される
。

【００２６】前記基板トランシットはトランスファチャンバに取付けられた在来の真空対応
コンポーネントである。主にシャフトで構成され、引込み位置から基板キャリア
内の位置までの単一運動軸、および基板がカセットと基板キャリア間を搬送され
る間に基板に連結して指示するエンドエフェクタを持つ。

【００２７】本発明は拾上げて懸架する基板の位置合わせ手段を持つ斬新な基板キャリア、
および基板キャリアを支持して主チャンバ周辺を移動させるキャリッジを使用す
る。基板キャリアをステーション間に割り出すのに複数の運動を必要としないた
め、搬送が高速で信頼性が高い。

【００２８】前記搬送システムは基板の処理を最小限に抑える設計であり、そのため基板の
損傷が避けられる。基板移動は４回だけである。すなわち、前記基板がカセット
から取り外される時、前記基板が前記基板キャリアへ配置される時、前記基板が
前記基板キャリアから取り出される時、および前記基板が前記カセットに戻され
る時の４回である。先行技術システムでは基板に６回またはそれ以上接触する。
さらに、前記基板は基板キャリア内では外周だけが接触するが、先行技術システ
ムでは前記外周に５回も接触する。

【００２９】さらに、前記搬送システムを変換してサイズの異なる基板を受け入れるには、前
記基板トランシットのエンドエフェクタと前記基板キャリアのピックアップリン
グを交換するだけでよい。大掛かりな調整は不要である。先行技術システムを転
換する場合は停止時間が数時間になることもあるが、これは交換を要するコンポ
ーネント数が多く、コンポーネントへのアクセスが困難で、かつ前記コンポーネ
ントを慎重に調整する必要があるためである。

【００３０】本発明もプロセスチャンバを密閉する斬新な手段を備えているため、チャンバ
での処理で使用されるガスは他のプロセスチャンバで発生する処理を汚染するこ
とがない。処理ステーションの両端のステーションアイソレータは密封面を基板
キャリアに押し付けることで密閉容量を創出する。起動すると、前記ステーショ
ンアイソレータもプロセスチャンバが外気に排出できるようにするが、前記主チ
ャンバ内または前記他の処理ステーション内の前記真空環境に影響を与えないた
め、スパッタリングターゲットとシールドが簡単に交換できる。さらに、前記ス
テーションアイソレータは特定ステーション内の処理に必要な前記処理ガスを供
給し、処理中の前記基板にガスを均一に放出する役割を果たす。このガス放出に
は処理製品が前記ステーションアイソレータの密閉部を汚染させないようにする
付加的な機能がある。

【００３１】本発明にはスパッタ発生源など処理装置を含む斬新な処理バレルがある。たと
えば代表的なスパッタステーションには処理バレルがあり、これが前記ステーシ
ョンの両側のステーションアイソレータに取付けられ、また高真空ポンプが各処
理バレルに直接取付けられている。前記ポンプが処理バレルに直接取付けられて
いるため、先行技術システムに見られるような長い回旋形の導電率制限経路が不
要である。前記処理ステーションの両側にポンプがあるため、ポンピングが左右
対照で、前記チャンバ内の圧力差が最小限に抑えられ、両端間の処理パラメータ
差も最小限に抑えられる。

【００３２】本発明は先行技術システムと比較してポンピング能力がはるかに高い。各処理
ステーションにはポンプが２台あり、前記主チャンバとトランスファチャンバに
は補助ポンプがあり、前記ポンプはすべて直接おのおののチャンバに接続されて
いる。前記ロック、前記トランスファチャンバおよび水蒸気を迅速に除去するた
めの前記主チャンバにはウォータートラップもある。

【００３３】いくつかの要因により、本発明は製造上の観点から優れている。本システムは
できるだけ多くの市販部品が利用できる設計であり、残りの注文部品も構造が単
純で、製造に要する加工が少なくて済み、前記チャンバがモジュラータイプであ
るため大型で高価な部品はない。前記システムは非常に「オープン」構造である
ため、先行技術システムには大き過ぎて使用できないような装置を含め、前記シ
ステム専用に設計された処理システムでなくても簡単に応用できる。これにより
システムのアタッチメントに前例がないほど柔軟性が生じる。標準フランジを使
用すれば新しいコンポーネントの設計作業が簡略化でき、ユーザは独自の処理装
置を簡単に開発、取付けができる。

【００３４】図１と２は前記システムの概要を表している。ロードロックチャンバ１０１は
ゲートバルブＧ１を介して前記システムの外部の環境と選択的に通信し、ゲート
バルブＧ２を介して前記トランスファチャンバ１０２および前記主チャンバ１０
４とも通信する。バルブＶ１は在来の高真空ポンプＰ１を前記ロードロックチャ
ンバ１０１から選択的に隔離する。ロードロックチャンバ１０１は在来のポンプ
、センサおよび計装を接続するためのポート（図示せず）も各種持っている。前
記ロードロックチャンバ１０１は環境インターフェースとして作用し、これを介
して基板を前記トランスファチャンバ１０２にロードできるが、前記トランスフ
ァチャンバ１０２内の真空にはほとんど影響を与えない。ロードロックチャンバ
１０１の図解実施態様には複数の基板を含む１個のカセット２１０（図３Ａ、３
Ｂ、４および６）を入れることができる。代替実施態様（図示せず）ではカセッ
トを２個入れることができ、ポンピングを低速化し、粉塵の発生を低減させ、ス
ループットを増大させるのが目的である。

【００３５】トランスファチャンバ１０２は構造であり、その中のカセットは取り扱われ、
基板が前記カセット２１０から前記基板キャリアアセンブリ５０１へ移動され、
アセンブリ５０１（図５Ａ）からカセット２１０へ移動される。前記トランスフ
ァチャンバ１０２はポンプＰ３（図１）用、および在来ラフポンピング装置、セ
ンサおよび計装のアタッチメント用ポートを持ってもよい。前記トランスファチ
ャンバの２種類の実施態様は図３Ａと図３Ｂに示されている。もう一つの実施態
様（図示せず）には前記トランスファチャンバ１０２内に追加の中間カセット位
置があり、前記２カセットロードロックチャンバに要求された場合追加のカセッ
トを収納する。

【００３６】アンロードロックチャンバ１０３は前記ロードロックチャンバ１０１の機能と
構造を再現するが、基板とカセットが前記システムを離れる時そこを通過するの
は例外である。ゲートバルブＧ３は前記トランスファチャンバ１０２を前記アン
ロードロックチャンバ１０３から隔離し、バルブＶ２は前記トランスファチャン
バ１０２を前記在来高真空ポンプＰ２から選択的に隔離し、また、ゲートバルブ
Ｇ４は前記アンロードロックチャンバ１０３を前記外部環境から選択的に隔離す
る。

【００３７】前記主チャンバ１０４はドライブモジュール２０１、１個またはそれ以上のス
テーションモジュール２０２、１個またはそれ以上のステーションモジュール２
０３、アイドラーモジュール２０３、およびエンドモジュール２０５を含む複数
のチャンバモジュール（図２）で構成されている。前記主チャンバ１０４および
トランスファチャンバ１０２はシステムスタンド１０５に搭載されており、この
スタンドも前記ステーションのユーティリティケーブルの一部および前記制御シ
ステム（図示せず）を持っている。

【００３８】各モジュールは計装、ポンプ、センサ、またはその他の部材を接続するための
アクセスポートおよびフランジを余分に持っていてもよい。

【００３９】図３Ａ、３Ｂ、４および５は前記トランスファチャンバカセットおよび基板搬
送システムに関する次の説明の中で参照に使用されている。本システムが工場に
設置されると、コンベア、ロボット、または工場要員（図示せず）はカットを前
記システムへ送り、規定数のカセット２１０が前記システムにロードされるまで
１つのカセットが位置Ｃ１にくるように列をなして蓄積されるようにする。

【００４０】在来の３軸大気圧ロボット３０２は位置Ｃ１で前記カセットを拾い、これをロ
ードロックチャンバ１０１に挿入し、前記カセットをカセットロケータ３０３上
へ下ろす。前記大気圧ロボット３０２もカセットを前記アンロードロックチャン
バ１０３内のロケータ３０３から取り外し、そのカセットを位置Ｃ７に配置する
。前記大気圧ロボットの運動軸の構成は次の通りである。カセット位置Ｃ１およ
びＣ７間で水平、ロックチャンバ１０１および１０３へは水平、およびカセット
の拾上げと配置は垂直。大気圧ロボット３０２のエンドエフェクタは標準サイズ
のカセットのおのおのをカセットの底にかみ合わせ、カセットを浅い窪みの中心
に配置して収納する設計である。ロードロックチャンバ１０１内のカセットロケ
ータ３０３はカセットを正しい位置に配置し、真空ロボット３０１および３１１
（図３Ａ）または３１２（図３Ｂ）が確実に拾上げるようにする。各ロケータ３
０３は前記カセットを下ろす時正しい位置に配置する１組のガイドで構成されて
いる。前記真空ロボット３１０、３１１および３１２は多軸ロボットで、真空中
で機能でき、ガス放出は最小限で、有害粉塵を発生させない。真空ロボット３１
０はカセットを前記ロードロックチャンバ１０１内の位置Ｃ２から前記トランス
ファチャンバ１０２内の位置Ｃ３へ移動し、続いて位置Ｃ３から位置Ｃ４へと移
動する。前記真空ロボット３１１はカセットを位置Ｃ４から位置Ｃ５へ移動させ
その後位置Ｃ５から前記アンロードロックチャンバ１０３内の位置Ｃ６へ移動さ
せる。真空ロボット３１０および３１１の機能は前記トランスファチャンバ１０
２（図３Ｂを参照）の代替実施態様の真空ロボット３１２によって結合される。
各真空ロボットのエンドエフェクタ３１５はサイズの異なる各種カセットのいず
れでもカセットの底に連結して拾上げ、そのカセットを浅い窪みの中央に配置す
る設計である。それぞれカセット位置Ｃ３とＣ５の下に位置する真空エレベータ
３２０および３２１（または３２２および３２３）は、カセットのセンターライ
ンが前記基板トランシット３３０、３４０の運動軸を共有するようにカセット２
１０を配置させ、基板をカセットから基板キャリアへまたはその反対へ移動させ
るのに使用される。前記真空エレベータ３２０−３２３は前記カセットの底をエ
ンドエフェクタ３１５の場合と同じ要領で噛み合わせるエンドエフェクタ３２５
を持っている。図３Ｂの真空エレベータ３２２、３２３も回転運動コンポーネン
トを持ち、前記カセットと前記基板トランシット３３０、３４０と整列させる。

【００４１】各基板トランシット３３０、３４０は基板５２０（図５）の内径内に暫定的に
配置されているが、伸長して基板５２０を確実に保持するエンドエフェクタ３３
１、３４１を持っている。完全に伸長すると、前記エンドエフェクタは図５Ａ、
５Ｂおよび５Ｃに表示されている前記基板キャリアアセンブリ５０１内に到達す
る。

【００４２】前記搬送システムの別の実施態様はセンターホールのない基板を扱うことがで
きる。前記代替実施態様（図示せず）では、前記エレベータエンドエフェクタ３
２５は基板コームに置換えられており、このコームがカセットの底を通過し、前
記基板の下端に噛み合い、基板のセンターラインが前記基板トランシット３３０
、３４０の運動軸と一直線になるまで前記基板を持上げる。各基板トランシット
３３０、３４０のエンドエフェクタ３３１、３４１も前記基板の外端に噛み合う
エンドエフェクタに置換えられている。これら２つの変更を除いては、前記優先
実施態様およびこれらの代替実施態様の動作原理は同じである。

【００４３】図２、５Ａおよび６について言えば、基板キャリアアセンブリ５０１は前記基
板５２０を保持しながら前記主チャンバ１０４の周囲にある各処理ステーション
Ｓ１−Ｓｎを通して搬送される。前記基板キャリアアセンブリ５０１はパドル５
０３とピックアップリング５０５からなり、キャリッジ６１０に取付けられてい
る。前記パドルの両面はステーションアイソレータ８０１（図７から８Ｂまでに
表示）の密封面としての役割を果たしている。

【００４４】ある実施態様では、おのおのの面にＯリング５０２が入っているＯリング溝が
あり、それに前記ステーションアイソレータが密閉されている。別の実施態様（
図示せず）では、おのおのの面は円滑で、その面に対して前記ステーションアイ
ソレータのエラストマーシールが密閉する。前記ピックアップリング５０５は前
記パドル５０３に取付けられている。

【００４５】前記ピックアップリングは２セットのピックアップ５１０および５１５を持ち
、各セットにつき３つのピックアップが前記ピックアップリング５０５の周囲に
配置されている。６つのピックアップのおのおのはピボットポイントを持ち、そ
のポイントを中心にしてピックアップが回転する。前記ピックアップ５１０、５
１５は前記ピボットポイントを中心に回転して作動し、前記ピックアップは基板
５２０に噛み合い、そして噛み合いを外す。前記基板トランシット３３０が基板
５２０を前記基板キャリアアセンブリ５０１内に配置した後、前記アライメント
ピックアップ５１０は前記基板５２０をＶ字形ノッチ５１１（図５Ｂ）に噛み合
わせるが、このノッチは前記基板５２０を前記基板キャリア５０１内に軸方向を
中心にして配置し、その基板を３つのピックアップのノッチで決められる面内の
正しい位置に配置する。前記基板５２０が「配置済み」になると、一次ピックア
ップ５１５は前記基板５２０に噛み合い、前記アライメントピックアップ５１０
は回転して所定の位置から外れる。前記一次ピックアップ５１５（図５Ｃ）の浅
い窪み５１６は前記基板５２０を確実に保持し、処理中は前記基板面とのオーバ
ーラップおよび干渉を最小限に抑える。さらに、前記ピックアンプ５１０、５１
５は基板５２０の熱膨張をある程度相殺するコンプライアンスがある。

【００４６】基板５２０が処理された後は、基板トランシット３４０が前記エンドエフェク
タ３４０を前記基板５２０のセンターホール内に配置する。前記一次ピックアッ
プ５１５は前記基板５２０から引込み、前記エンドエフェクタは前記センターホ
ールに噛み合い、前記基板５２０が最初の有効カセットスロットの上になるまで
前記基板５２０を引込めてこれを取り外す。前記エレベータ３２１（または３２
３）は前記基板５２０が前記スロット内に配置されるまで前記カセットを持上げ
る。前記トランシット３４０は次に前記基板５２０を解放し、完全に引込む。前
記エレベータ３２１（または３２３）は次に別の基板５２０がその上に配置され
るまで降下する。

【００４７】図２、３、４、６および７は前記主チャンバ搬送システムに関する以下の説明
で参照に使用されている。図６に示されているように、キャリッジ６１０は基板
キャリアアセンブリ５０１を支持し、基板キャリアアセンブリ５０１を前記主チ
ャンバ１０４の周辺のレール６１１に沿って移動できるようにするベアリングセ
ットを持っている。レール６１１は構造６１２に据付けられ、これが前記主チャ
ンバに取付けられている。前記キャリッジには一定のコンプライアンスがあり、
前記ステーションアイソレータ８０１が作動すると、前記キャリッジ６１０およ
び基板キャリアアセンブリ５０１が正しい位置に配置され、半径方向および軸方
向ともが現行処理ステーションと正確に位置合わせがなされる。

【００４８】金属ベルト６２０は超高真空対応であり、粉塵の著しい発生源ではない。ベル
トはドライブモジュール２０１内の駆動プーリ２２０および前記アイドラーモジ
ュール２０４内のアイドラープーリ２２１を渡って引かれ、主チャンバ１０４の
周りの前記キャリッジ６１０を引っ張る。前記システムにはＮ＋１のキャリッジ
と基板キャリアがあり、ここでＮは処理ステーションの数である。前記キャリッ
ジ６１０はある程度の独立運動ができるようにベルト６２０に取付けられている
が、その運動はキャリッジ６１０が前記レールの曲線部分、近接駆動プーリ２２
０およびアイドラープーリ２２１を通過するときに必要である。在来の駆動モー
タ３５０は在来の真空ロータリーフィードスルーおよび在来の連結器（図示せず
）により駆動プーリ２２０に連結されている。駆動モータ３５０が作動する度に
、キャリッジ６１０および基板キャリアアセンブリ５０１は次のステーションに
割り出される。

【００４９】図６から８Ｃは前記プロセスステーションに関する以下の説明で参照されてい
る。主チャンバモジュールのおのおのは前記チャンバの両端で、互いに向き合っ
ている平行面に少なくとも１組のステーションフランジ２０６（図１）を持って
いる。１対のフランジを持つチャンバモジュールもあれば、２対または４対のフ
ランジを持つものもある。これらのフランジ対２０６は処理ステーションを規定
する。モジュールの数および種類を変えることにより、システム内の処理ステー
ションの数を変えることが可能である。前記ステーションフランジ２０６はブラ
ンクオフプレート、ポンプ、処理装置、およびステーションアイソレータ８０１
（図７）を含め、アタッチメントを多数受け入れることができる。

【００５０】ステーションは、特に処理ガスを必要とするステーションは、他のステーショ
ンおよび前記主チャンバ１０４から密閉隔離される必要がある。ステーションア
イソレータのある実施態様では、一対のアイソレータは加圧ガスを伸縮継手８０
２（図８Ｃ）へ選択的に入れ、伸縮継手８０２に密封面８０３を前記パドル５０
３（図７）の両面のＯリング５０２に押し付けさせることによって作動する。

【００５１】図７について言えば、スパッタステーションの代表的な実施態様には前記基板
キャリアアセンブリ５０１の両端に１対のステーションアイソレータ８０１、各
アイソレータ８０１に取付けられているプロセスバレル７０１、および各プロセ
スバレル７０１の先端に取付けられている在来のポンピング装置Ｐ４が含まれる
。前記ステーションアイソレータ８０１が作動すると、基板キャリアアセンブリ
５０１、ステーションアイソレータ８０１、処理バレル７０１およびポンプＰ４
は前記主チャンバ１０４から密閉隔離されているプロセスチャンバ７５０（図７
）として一緒に機能する。

【００５２】前記ステーションアイソレータ８０１のもう一つの機能は処理ガスを前記プロ
セスチャンバ７５０に導入することである。図８Ａに示されているように、前記
処理ガスを導入させるオリフィスは前記ステーションアイソレータ８０１の周囲
に環状に配置されているため、前記ガスは一定の割合で導入される。さらに、前
記ガスの流れは材料が前記Ｏリングの接触部分に到達するのを防止する役割も果
たす。さもなければ、密閉性能に悪影響を与える。前記ステーションアイソレー
タ８０１は処理バレル７０１（図７）など各種アタッチメント用の取付けフラン
ジとしても機能する。

【００５３】処理バレル７０１はアウターチューブ７０２、およびインナーチューブ７０３
からアウターチューブ７０２まで放射状に伸びているチューブ７０４によってア
ウターチューブ７０２内に支持されているインナーチューブ７０３で構成されて
いる。スパッタリング発生源７３０がインナーチューブ７０３に設置されると、
発生源７３０およびインナーチューブ７０３に囲まれた空間はアウターチューブ
７０２およびインナーチューブ７０３の間の空間から密閉隔離される。前記シス
テムが真空状態の場合、インナーチューブ７０３内の容積は大気圧をとどめる。
前記処理バレル７０１内のインナーチューブ７０３を吊り下げているチューブ７
０４は水および電線などのユーティリティーが前記スパッタリング発生源７３０
まで到達するのを可能にする。

【００５４】処理バレル７０１または処理装置のハウジングは必ずしも上記の説明と一致し
ている必要はない。本質において、処理装置のハウジングは前記システムの外部
から隔離した環境を維持することだけが必要であり、また、前記ハウジングには
ポンピング、センサまたは他の機器用のフランジまたは取付けポイントがあって
も、またはなくてもよい。

【００５５】ステーションまたは処理バレル７０１に取付けられているのはオプションの高
真空ポンプＰ４で、これは前記ステーションアイソレータ８０１が開いている時
前記主チャンバ１０４のガスを抜き、また、ステーションアイソレータ８０１が
作動している時はプロセスチャンバのガスを抜く役割を果たす。ポンプＰ４はプ
ロセスバルブ７０１から選択的に隔離する在来バルブを持ってもよく、および／
またはポンピング速度を調節する在来スロットルバルブを持ってもよい。

【００５６】プロセスバルブ７０１は前記ステーションアイソレータ８０１から外れた時、
またはステーションアイソレータ８０１がステーションフランジ２０６から外れ
た時、前記ステーションが支持されるようになっているステーションスライドア
センブリ７４０に取付けることができる。プロセスバレル７０１は主チャンバか
ら引き離され、回転して簡単に保守が可能な位置７６０に配置される。

【００５７】高真空ポンプＰ５（図１）はステーションフランジ２０６に直接取付けられ、
主チャンバポンプとして機能する。

【００５８】制御システム（図示せず）はバルブ、モータ、センサ、ガス流量計、ポンプ、
レギュレータ、電源などを含め、最低でも１台のコンピュータと前記システムを
制御するプログラマブルロジックコントローラの補数を使用する。ユーザーイン
ターフェース（図示せず）は前記オペレータと前記制御システム間にインターフ
ェースを与える。

【００５９】操作本発明の操作方法は単一基板５２０の運動を描写することによって説明される
。典型的な例では、基板５２０は他の２４枚の基板と一緒にカセット２１０に保
持される。この描写として、前記システムは最初その中に基板を持たず、処理済
基板の容器の役割を果たす位置Ｃ５にあるアンロードエレベータ３２１、３２３
の空カセットはすべてのゲートが閉じられており、Ｃ１の装填済みカセットは底
面圧であり、操作準備ができている。空カセットをロードする工程についてはＣ
１のカセットがどのようにしてロードされるかについての説明を読むことで明ら
かになる。

【００６０】図３Ａについて言えば、窒素が前記ロードロックチャンバ１０１へ徐々に放出
されると、圧力が大気圧（７６０Ｔｏｒｒ）まで上がる。ゲートＧ１が開き、
大気圧ロボット３０２が前記カセットを位置Ｃ１から持上げ、前記カセットを前
記ロードロックチャンバ１０１の前に直接移動し、前記ロードロック１０１へ伸
びて下ろし、前記カセットをＣ２の前記カセットロケータ３０３に置く。前記ロ
ボット３０２は次に自然に引込み、次のカセットの下へ移動し、位置Ｃ１へと進
む。ゲートＧ１は閉じ、密封する。

【００６１】ロードロックチャンバ１０１は在来のラフィングポンプ（図示せず）を介して
低真空までポンピングをする。バルブＶ１は開き、前記チャンバではポンプＰ１
により前記ロードロックチャンバ１０１内の真空レベルが前記トランスファチャ
ンバ１０２のそれとほぼ同じになるまでさらにポンピングが行われる。ゲートＧ
２は開く。

【００６２】真空ロボット３１０はそのエンドエフェクタ３１５をロードロックチャンバ１
０１へ伸ばし、前記カセットを前記カセットロケータ３０３から持上げ、引込み
、回転し、前記カセットを真空エレベータ３２０、３２２上の位置Ｃ３に置き、
前記カセットを前記エレベータ３２０、３２２上に下ろす。前記ロボットは次に
エレベータ３２０、３２２から引込む。

【００６３】バルブＶ１およびＧ２は閉じ、ロードロックチャンバ１０１は再度大気圧に戻さ
れ、次のカセットがロードできるようにする。

【００６４】真空ロボット３１０、３１２が空になると、真空エレベータ３２０は前記カセ
ットのセンターラインが前記基板トランシット３３０の運動軸と一致するまで上
昇する。図３Ｂの代替実施態様では、エレベータ３２２、３２３も回転しなけれ
ばならない。基板トランシット３３０は前記エンドエフェクタ３３１がそれが遭
遇する（通常前記カセットの２５番目のスロット）最初の基板５２０の内径内に
配置されるまで伸びる。エレベータ３２０、３２２は次に前記カセットの上部が
前記基板トランシット３３０上に吊り下げられている前記基板５２０から離れる
まで降下する。

【００６５】基板５２０が前記カセットから離れると、前記エンドエフェクタ３３１は前記
基板５２０が確実に保持されるまで伸びる。理想的なことに、基板５２０はここ
で基板キャリアアセンブリ５０１に平行な面にある。基板トランシット３３０は
それが前記基板キャリアアセンブリ５０１に隣接するまで伸びる。基板トランシ
ット３３０は次に前記基板５２０が基板キャリアアセンブリ５０１の前記３つの
アライメントピックアップ５１０によって規定された面を共有するまで伸びる。

【００６６】アライメントピックアップ５１０は前記基板５２０の外端をつかみ、それによ
ってエンドエフェクタ３３１に前記基板５２０を放出させて完全に引込む。一次
ピックアップ５１１は次に基板５２０をつかみ、アライメントピックアップ５１
０が引込む。

【００６７】基板トランシット３３０が基板キャリアアセンブリ５０１から離れると、基板
キャリアアセンブリ５０１は次の位置Ｓ１（第一処理ステーション、図６参照）
に割り出し、前記主チャンバ１０４内のすべての基板キャリアの同時１ステーシ
ョン割り出しを遂行できる。継続操作時は、各処理ステーションで実行されてい
る処理が完了し、前記ステーションアイソレータ８０１が引込み位置になるまで
は、割り出しは行われない。そのうえ、前記基板トランシット３３０が完全に引
込むと、カセットエレベータ３２０が再度自然に上昇し、次の基板が移動される
。前記基板キャリアアセンブリ５０１が所定の位置に配置されると、前記カセッ
ト内の次の基板がロードされる。

【００６８】前記割り出し運動を駆動している前記モータが停止すると、ステーションアイ
ソレータ８０１が動作する。各ステーションは別々のプロセスチャンバ７５０（
図７）になり、他のすべてのステーションおよび前記主チャンバ１０４から密閉
隔離され、処理を開始できる。前記技術の知識のある者は１つ以上のプロセスが
必要であり、特殊な特性を持つ基板コーティングを行うには処理の数と種類を変
化させる必要があることが理解できる。前記処理および順序はここには詳細には
開示されていない。典型的な例では、基板５２０はまず加熱され、次に一連のス
パッタステーションへ進むが、他の種類の処理装置が使用されるのは普通ではな
い。スパッタステーションでは、アルゴンなどの処理ガスが前記密閉プロセスチ
ャンバ７５０へ放出され、プラズマが発生させられる。各隔離プロセスチャンバ
７５０は異なるガスを異なる圧力で使用しても他のステーションには影響はない
。基板の両側を同時に処理することが可能である。各プロセスチャンバ内の前記
ガス圧が適切であれば処理が開始する。おのおのの処理が完了すると、前記プロ
セスチャンバは適切に真空にされ、その上でステーションアイソレータ８０１が
引込めるようになるため、任意のプロセスチャンバ７５０内のガスが他のステー
ションまたは本システムに混入することがない。

【００６９】作動すると、ステーションアイソレータ８０１は修理のためにステーションが
開けられるようにする追加機能を持つが、前記主チャンバ１０４の前記真空環境
を妨げることはない。修理をするには、操作を一時的に中断し、ステーションの
ポンピングを止め、前記ステーションへの電源を取り外、前記ステーションから
窒素を除去し、圧力を大気圧にする。前記バレルが前記アイソレータ８０１から
外されると、前記バレルまたは前記ステーション内へのアクセスが可能になる。
修理後、前記ステーションは閉じられ、前記プロセスチャンバが低真空にまで、
次いで高真空までポンピングされる。前記チャンバ１０４およびその他のステー
ションの吐き出しが避けられると、休止時間が短縮される。

【００７０】前記基板５２０が各ステーションに到達し、トランスファチャンバ１０２に戻
った後は、基板トランシット３４０が伸び、そのエンドエフェクタ３４１を前記
処理済基板５２０の内径内に配置する。前記一次ピックアップは前記基板５２０
から引っ込められ、前記基板５２０を前記エンドエフェクタ３４１に噛み合った
状態にしておく。基板トランシット３４０は位置Ｃ５のエレベータ３２１、３２
３上の前記アンロードカセット内の最初に使用可能なスロット上の位置まで引込
む。

【００７１】位置Ｃ５の前記カセットは前記アンロード基板トランシット３４０の前記基板
５２０が前記カセット内に入るまで持上げられる。前記エンドエフェクタ３４１
は次に前記基板５２０から外され、前記基板トランシット３４０が引っ込められ
、前記基板５２０が前記カセット２１０に入った状態にしておく。前記アンロー
ドエレベータ３２１、３２３は次に降下し、次の基板５２０が前記基板キャリア
５０１から外されるまで待つ。

【００７２】位置Ｃ３の前記カセットが空になると、カセットは位置Ｃ４へ移動し、位置Ｃ
２の前記ロードロックチャンバ１０１の前記カセットが位置Ｃ３へ移動する。Ｃ
５の前記カセットが満杯になると、カセットは位置Ｃ６の前記アンロードロック
チャンバ１０３へ移動し、Ｃ４の前記空カセットが位置Ｃ５へ移動する。前記カ
セットが前記アンロードロックチャンバ１０２に配置されると、前記バルブＶ２
およびＧ３は閉じられ、前記アンロードロックチャンバ１０３が徐々に真空にさ
れる。圧力が大気圧になると、ゲートバルブＧ４が開き、前記環境ロボット３０
２が前記カセットを除去する。

【００７３】このように、本発明を実践することにより、システムと方法は高品質の薄膜を
持つ基板をより経済的な方法で、より簡単に保守が可能な処理システムを使った
処理のために用意されている。

【００７４】本発明は特定の実施態様を参照してここに説明されているが、本発明の意図か
ら逸脱せずに変更を加え得ることは理解されるであろう。したがって、本発明の
範囲は次の特許請求の範囲によって定義されている。図面の簡単な説明図１本装置の好ましい実施態様の平面図である。図２図１の実施態様の矢印２−２の方向の側面図である。図３Ａ双ロボット移送チャンバを特徴としたロボット移送装置の詳細を示す、
図１の実施態様を通る図２の平面３−３に沿った断面の平面図である。図３Ｂ単ロボット移送チャンバを特徴としたロボット移送装置のもう一つの実
施態様を通る平面３−３に沿った断面の平面図である。図３Ｃ移送チャンバを示す図３Ａの拡大図である。図４図１の実施態様を通る図２の平面４−４に沿った断面の前端面図である。
図５Ａ基板搬器アセンブリの好ましい実施態様の立面図である。図５Ｂ基板を整列し支持するための整列ピックアップの好ましい実施態様の概
略図である。図５Ｃ基板を支える第一ピックアップの好ましい実施態様の概略図である。図６図１の実施態様を通る平面６−６に沿った断面の側面図である。図７主チャンバの移送手段を示す、図１の実施態様を通る平面７−７に沿った
断面の部分側面図である。図８Ａステーションアイソレータの好ましい実施態様を通る図４の平面８Ａ−
８Ａに沿った断面の前方断面図である。図８Ｂステーションアイソレータの好ましい実施態様の図８Ａの平面８Ｂ−８
Ｂに沿った側断面図である。図８Ｃ図８Ｂの伸縮継手の拡大図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 ＡＧＳＦターム(参考） 4K029 AA09 AA24 BC07 BD11 DA01 DC00 KA02 KA05 KA09 5D112 AA24 KK02 5D121 AA02 JJ03 5F031 CA01 CA02 CA05 DA01 FA01 FA03 FA07 FA11 FA12 FA14 FA15 FA18 FA19 GA02 GA13 GA14 GA15 GA38 GA43 GA48 GA49 GA50 GA60 HA24 HA27 HA30 HA45 HA50 HA57 HA60 KA02 KA11 LA13 MA03 MA06 MA13 MA15 MA29 NA04 NA05 NA07 PA06 PA11 PA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１枚の基板を通過させるロードロックチャンバと
、少なくとも１枚の基板を通過させるアンロードロックチャンバと、基板を該ロードロックチャンバからトランスファチャンバへと移動し、該基板
を該トランスファチャンバから該アンロードロックチャンバへと移動する真空ロ
ボットと、基板が基板キャリアとの間で往復するトランスファチャンバと、該トランスファチャンバ内の基板輸送路の動作軸上に該基板を位置付けるため
の真空エレベータと、個々の基板を基板キャリアとの間で往復移動させる基板輸送路と、基板を主真空チャンバを巡って移動させる基板キャリアと、該基板キャリアを主真空チャンバを巡って案内する、鉛直に配向されたトラッ
ク型行路と、処理ステーションを有する少なくとも１つの主チャンバモジュールを含み、数
個の主チャンバモジュールを含むまで拡張可能な主真空チャンバと、を含む基板輸送システム。
【請求項２】前記処理ステーションの各側部上に、処理気体を送出し、前記基板キャリアの各側部に対してシール可能であるステ
ーションアイソレータと、該ステーションを外部環境からシールする処理モジュールと、をさらに含み、該処理ステーションと、基板キャリアにシールされた各側部上の
該ステーションアイソレータと、各側部上の該処理モジュールとが共に処理チャ
ンバを形成する請求項１に記載のシステム。
【請求項３】前記各ステーションアイソレータのそれぞれが、該アイソレ
ータを前記基板キャリアにシールして該キャリア内の基板を前記主真空チャンバ
の他部分から密封隔離するように伸縮可能である伸縮継手を含む請求項２に記載
のシステム。
【請求項４】前記ステーションアイソレータが、該ステーションアイソレ
ータの周囲に円形パターンにてオリフィスを有して、前記処理気体を送出する請
求項３に記載のシステム。
【請求項５】前記ステーションアイソレータを搭載フランジとして利用可
能である請求項３に記載のシステム。
【請求項６】前記処理モジュールが、処理源と、該処理源の一方の側部から延在する内管と、該内管の周囲に位置し、該内管の軸と平行な軸を有する外管と、該内管を該外管に接続するユーティリティ配管と、を含む処理バレル部と、を含み、該内管内の空間が、該内管の外側空間、該ユーティリティ配管および該
外管の内部から密封隔離されている請求項２に記載のシステム。
【請求項７】前記内管が周囲圧力に保たれ、前記ユーティリティ配管が、
該内管内にユーティリティを導入する請求項６に記載のシステム。
【請求項８】前記処理源がスパッタリング源を含む請求項６に記載のシス
テム。
【請求項９】前記基板キャリアが、前記基板を該基板キャリア内の中央に
位置付けるピックアップの第１および第２のセットを含む請求項２に記載のシス
テム。
【請求項１０】前記ピックアップの第１の組が、前記キャリアが前記主真
空チャンバを巡って移動する際に、基板をバネの力により中央に挟持してその外
縁を確実に保持することにより基板を保持する複数の主要ピックアップを含み、前記ピックアップの第２の組が、該基板が該主要ピックアップにより適切に保
持されるように延出して該基板を位置付け、該基板が該主要ピックアップにより
保持されると後退する、該基板キャリアの周囲に配置された複数の位置決めピッ
クアップを含む請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】前記処理ステーションが、前記バレル部が前記主真空チャ
ンバから分離される際に該バレル部を支持するステーション摺動部をさらに含む
請求項２に記載のシステム。
【請求項１２】各処理チャンバが通気可能であり、それにより前記処理モ
ジュールが前記ステーションアイソレータから分離され得る請求項１１に記載の
システム。
【請求項１３】前記主真空チャンバが、少なくとも１つの処理ステーショ
ンをそれぞれ有し、かつ別の主チャンバモジュールおよび前記トランスファチャ
ンバと嵌合可能である複数の主チャンバモジュールを含む請求項２に記載のシス
テム。
【請求項１４】前記処理モジュールのそれぞれが、専用の高真空ポンプを
有し、他の該処理モジュールとは独立してコーティング処理を実行可能である請
求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】前記処理モジュールのさまざまなモジュールが、異なる処
理専用である請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】前記処理チャンバが、高真空ポンプを支持することができ
る請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】前記主真空チャンバ、前記ロードロックチャンバおよび前
記アンロードロックチャンバのそれぞれが、それぞれの低真空ポンプとそれぞれ
の高真空ポンプとを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】前記トランスファチャンバが高真空ポンプを有する請求項
１に記載のシステム。
【請求項１９】前記ロードロックチャンバ内にカセットを挿入し、前記ア
ンロードロックチャンバから該カセットを取出すための搬送手段をさらに含む請
求項１に記載のシステム。
【請求項２０】前記基板キャリアを前記行路上に支持および移動するため
の移送手段をさらに含む請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】前記移送手段を断続的に位置合わせすることにより、前記
基板キャリアすべてのステーションごとの位置合わせを同時に行うための手段を
さらに含む請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】前記基板搬送路が、基板の中心穴内に位置付け可能であり
、該基板の中心を確実に保持するように伸縮性であるエンドエフェクタを有して
、基板を前記カセットから前記基板キャリアに移動させる請求項１に記載のシス
テム。
【請求項２３】基板処理システムであって、主真空チャンバと、該主真空チャンバに隣接した少なくとも１つの処理ステーションと、第１の密閉可能なドアを付設したロード入口開口部と、第２の密閉可能なドア
を付設したロード出口開口部を有するロードロックチャンバと、第３の密閉可能なドアを付設したアンロード入口開口部と、第４の密閉可能な
ドアを付設したアンロード出口開口部を有するアンロードロックチャンバと、前記基板を前記ロードロックチャンバ内部からトランスファチャンバ内部へと
搬送し、該基板を該トランスファチャンバ内部から該アンロードロックチャンバ
内部へと搬送するためのトランスファチャンバ移送手段と、該第２のドアに隣接する入り口開口部と、該第３のドアに隣接する出口開口部
とを有し、該主真空チャンバに開口しているトランスファチャンバと、該トランスファチャンバ移送手段から主チャンバ移送手段へ、および該主チャ
ンバ移送手段から該トランスファチャンバ移送手段へと該基板を搬送するための
トランスファチャンバロードおよびアンロード手段と、一方の側部上に第１のシール手段を有する複数の各基板キャリアを含み、該基
板を該少なくとも１つの処理ステーションとの間を往復して搬送する可撓性環状
運搬手段に装着され、該運搬手段上に位置する該基板すべてのステーション毎の
位置合わせを同時に行うことにより、各基板が該処理ステーションのそれぞれに
おいて連続的に処理され、同時に該基板が他の該処理ステーションのいずれかあ
るいはすべてにおいても処理されている主チャンバ移送手段と、を含み、該少なくとも１つの処理ステーションが、作動されると該第１のシール
手段と係合してシールを形成することにより該処理ステーションを該主真空チャ
ンバから隔離する第２のシール手段を備えたステーションアイソレータを一方の
側部上に有しているシステム。
【請求項２４】前記トランスファチャンバ移送手段が、基板を前記トラン
スファチャンバ内に確実に支持し、移送し、位置付けるためのエンドエフェクタ
を含む請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】前記基板を前記ロードロックチャンバ内に導入し、基板を
前記アンロードロックチャンバから前記システム外に取出すための大気ロボット
手段をさらに含む請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】前記大気ロボット手段が、基板を含むカセットを移送時に
確実に支持するためのエンドエフェクタを含む請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】前記トランスファチャンバロードおよびアンロード手段が
、鉛直移送手段と水平移送手段とを含む請求項２４に記載のシステム。
【請求項２８】前記鉛直移送手段が、前記基板を前記水平移送手段に係合
するように位置付ける請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】前記鉛直移送手段が、前記水平移送手段の動作を遮らない
ように下位位置まで降下することができる請求項２７に記載のシステム。
【請求項３０】前記鉛直移送手段が複数のエンドエフェクタを含んで、鉛
直方向の輸送時に前記基板を確実に支持することができる請求項２７に記載のシ
ステム。
【請求項３１】前記水平移送手段が、前記基板の中心穴内に位置付けられ
、かつ作動されるとこれを確実に保持するエンドエフェクタを含む請求項２７に
記載のシステム。
【請求項３２】前記エンドエフェクタが、前記鉛直移送手段の鉛直方向の
動作を干渉しない第１の位置に位置付けられ得る請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】前記エンドエフェクタが、前記主チャンバ移送手段に直接
隣接した第２の位置に位置付けられ得る請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】前記エンドエフェクタが、ピックアップ対象である基板の
平面内にさらに位置付けられ得る請求項３１に記載のシステム。
【請求項３５】前記基板が中心穴を有する請求項２３に記載のシステム。
【請求項３６】前記主チャンバ移送手段が、前記基板の前記処理ステーシ
ョンとの往復移送時および該基板が該処理ステーション内にある間、それぞれが
該基板および１枚を確実に保持することができる複数の基板キャリアを含む請求
項２３に記載のシステム。
【請求項３７】前記基板キャリアのそれぞれが、前記基板の１枚の外周部
上に位置する複数地点を選択的に係合する複数の主要ピックアップを含むことに
より、該基板の該キャリア内への配置、該キャリアからの除去、および該キャリ
アによる支持を可能にする請求項３６に記載のシステム。
【請求項３８】前記主要ピックアップがそれぞれ、前記基板を縁沿いに係
合する浅い「Ｖ」型縁部を含む請求項３７に記載のシステム。
【請求項３９】前記基板キャリアのそれぞれが、前記基板が該キャリア内
に配置されてから前記主要ピックアップにより係合される前に、該基板の１枚の
外周部上に位置する複数地点を選択的に係合することにより、該主要ピックアッ
プにより係合されるように該基板を位置決めする機能を果たし、該主要ピックア
ップが該基板を係合したら該基板から後退する複数の位置決めピックアップを含
む請求項３７に記載のシステム。
【請求項４０】前記位置決めピックアップがそれぞれ、前記主要ピックア
ップの前記「Ｖ」型溝よりも深い「Ｖ」型縁部を含んで、前記基板を縁沿いに係
合し、該基板を前記キャリア内中央にさらに正確に位置付ける請求項３９に記載
のシステム。
【請求項４１】前記キャリアが前記トランスファチャンバ内のロード／ア
ンロード位置に位置付けられると、前記基板が前記キャリアから除去され、該キ
ャリア上に搭載される請求項３６に記載のシステム。
【請求項４２】前記主真空チャンバ、前記ロードロックチャンバ、および
前記アンロードロックチャンバが、低真空ポンプ手段および高真空ポンプ手段を
さらに含む請求項２３に記載のシステム。
【請求項４３】前記トランスファチャンバが専用の高真空ポンプを含む請
求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】前記処理ステーションの幾つかがそれぞれ専用の高真空ポ
ンプを含むことにより、該処理ステーションのうち選択されたステーション内に
おいて真空コーティング処理を実行可能となっている請求項２３に記載のシステ
ム。
【請求項４５】前記処理ステーションのそれぞれが特定処理専用であり、
該処理ステーションのうちのさまざまなステーションにおいて一般に異なる処理
が行われている請求項２３に記載のシステム。
【請求項４６】前記処理ステーションが略矩形状に配列され、前記ロック
チャンバおよび前記トランスファチャンバがその一端部に配置される請求項２３
に記載のシステム。
【請求項４７】前記主チャンバ移送手段が、該主チャンバ移送手段を断続
的に位置合わせすることにより、該主チャンバ内の前記基板すべてについてステ
ーション毎の位置合わせを同時に行う請求項２３に記載のシステム。
【請求項４８】前記シール手段の１つがエラストマシールを含む請求項２
３に記載のシステム。
【請求項４９】前記第２のシール手段を作動して前記処理ステーション内
のポンプ注入を中断し、該処理ステーションが大気圧に達するまで不活性気体を
投入することにより、各処理ステーションを通気する請求項２３に記載のシステ
ム。
【請求項５０】前記ステーションアイソレータが、前記処理ステーション
内の前記基板に対して均一に処理気体を送出する送出システムを含む請求項２３
に記載のシステム。
【請求項５１】前記送出システムが、微粒子物質による前記シール表面の
汚染と該シール性能の劣化とを防止するように前記処理気体を方向付ける請求項
５０に記載のシステム。
【請求項５２】前記処理ステーションが、１対の前記ステーションアイソ
レータと共に主チャンバから隔離されて独立した処理チャンバを形成する処理バ
レル部を各側部上に含む請求項２３に記載のシステム。
【請求項５３】前記処理バレル部が、管により前記システムの外部と連通
している源格納部を同軸状に懸架する請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】前記管によりユーティリティを前記源に送出することがで
きる請求項５３に記載のシステム。
【請求項５５】前記処理バレル部が、該バレル部が前記ステーションアイ
ソレータから分離される際、あるいは該ステーションアイソレータが前記主真空
チャンバから分離される際に該バレルを支持するステーション摺動部に装着され
得る請求項５２に記載のシステム。
【請求項５６】前記ステーションアイソレータを搭載フランジとして利用
可能である請求項２３に記載のシステム。
【請求項５７】前記運搬手段が、鉛直に配向された行路を含んで前記基板
キャリアの移動を案内する請求項２３に記載のシステム。
【請求項５８】前記基板キャリアを支持して前記主真空チャンバの周囲を
移動する輸送手段をさらに含む請求項５７に記載のシステム。
【請求項５９】基板をロードロックチャンバ内に搭載するステップと、該ロードロックチャンバを隔離するステップと、該ロードロックチャンバに高真空をポンプ注入するステップと、該ロードロックチャンバをトランスファチャンバと連通させるステップと、該基板を該ロードロックチャンバから該トランスファチャンバ内部のトランス
ファチャンバロード手段に移送するステップと、該トランスファチャンバロード手段を用いて該基板を主チャンバ移送手段上の
ロード／アンロード位置に配置するステップと、該基板を該主チャンバ移送手段内に懸架するステップと、該基板が該処理ステーションの少なくとも１つにおいて処理されて該ロード／
アンロード位置に戻るまで、該主チャンバ移送手段を複数の処理ステーションの
それぞれに順次位置付けするステップと、トランスファチャンバンロード手段を用いて該処理された基板を該主チャンバ
移送手段から取出すステップと、該処理された基板をトランスファチャンバからアンロードロックチャンバへ移
送するステップと、該処理された基板を該アンロードロックチャンバから取出すステップと、を含む基板処理方法。
【請求項６０】前記ロードロックチャンバを隔離するステップが、ドアを
閉鎖してシールするステップを含む請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】前記ロードロックチャンバをポンプ注入するステップが、
第１の弁を開口して該チャンバに低真空をポンプ注入し、第２の弁を開口して該
チャンバに高真空をポンプ注入して該第１の弁を閉鎖するステップを含む請求項
５９に記載の方法。
【請求項６２】前記ロードロックチャンバをトランスファチャンバと連通
させるステップが、該ロードロックチャンバと該トランスファチャンバとの間の
ドアを開口するステップを含む請求項５９に記載の方法。
【請求項６３】前記基板を懸架するステップが、前記主チャンバ移送手段
に配置された複数の位置決めピックアップを用いて、該基板をその該縁部で係合
し、かつ該基板を該ピックアップが規定する平面内に位置付けるステップと、前
記搭載側の水平移送手段を離脱および後退させるステップと、該主チャンバ移送
手段に配置された複数の主要なピックアップにより、該基板を外縁部にて係合し
て、該位置決めピックアップを後退させ、前記処理ステーションのそれぞれに移
動する間も該基板を支持するステップとを含む請求項５９に記載の方法。
【請求項６４】前記順次位置合わせするステップが、モーターを用いるこ
とにより、前記主チャンバ移送手段により移送される前記基板すべてをステーシ
ョン毎に同時に位置合わせすることができる請求項５９に記載の方法。
【請求項６５】前記順次位置合わせするステップが、前記処理ステーショ
ンの他のステーションで同時に行われている処理とは区別して、それぞれの処理
ステーション内の基板について処理を行う請求項５９に記載の方法。
【請求項６６】前記順次位置合わせするステップが、ステーションアイソ
レータにより動的シールを該主チャンバ移送手段の各側部上に位置する前記主チ
ャンバ移送手段の静的シール上に押付けて、前記処理ステーションをその周囲か
ら隔離してシールを形成することにより、処理チャンバを形成するステップと、
該ステーションアイソレータを介して処理気体を該処理チャンバ内に前記基板に
対して均一に送出して、該処理を開始し、該処理を完了し、該処理ステーション
から該気体の大部分を排気して、該動的シールを該静的シールから後退させるこ
とにより、該処理ステーションの隔離状態を解除するステップとを含む請求項６
５に記載の方法。
【請求項６７】前記排気ステップが、前記処理ステーションと連通してい
るポンプを使用する請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】前記トランスファチャンバンロード手段を使用するステッ
プが、エンドエフェクタが前記基板の平面内に位置付けられるまでアンロード側
の水平移送手段を延出するステップと、該基板が該エンドエフェクタに係合した
状態で前記主要ピックアップを後退させるステップと、該基板がアンロード側の
鉛直移送手段上に位置するまで該アンロード側の水平移送手段を後退させるステ
ップと、該基板を持ち上げて該エンドエフェクタを該基板から離脱させ、該アン
ロード側の水平移送手段を後退させて該基板を降下させるステップを含む請求項
５９に記載の方法。
【請求項６９】各位置合わせステップの後に、前記トランスファチャンバ
ロード手段を用いるステップを繰返して、前記基板の１枚を前記主チャンバ移送
手段上に配置するステップをさらに含む請求項５９に記載の方法。
【請求項７０】前記基板を搭載するステップが、第１の移送手段を用いて
基板を前記ロードロックチャンバ内に搭載して該基板を複数のピックアップ上に
くるまで降下させた後、該第１の移送手段を該ロードロックチャンバから後退さ
せる請求項５９に記載の方法。
【請求項７１】前記基板を前記ロードロックチャンバから移送するステッ
プが、第２の移送手段を用いてエンドエフェクタを該ロードロックチャンバ内に
基板の下まで延出し、該複数のピックアップから該基板を持ち上げて、該基板を
該トランスファチャンバ内に移動し、該基板を搭載側の鉛直移送手段上に位置付
ける請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】前記トランスファチャンバロード手段を用いるステップが
、前記基板を保持するカセットを提供するステップと、前記搭載側の鉛直移送手段を用いて該カセットを持ち上げて、搭載側の水平移
送手段がエンドエフェクタを該基板の中央穴内に延出してこれを係合できるよう
にするステップと、該搭載側の鉛直移送手段を用いて、該搭載側の水平移送手段が前記主チャンバ
移送手段の前記ロード／アンロード位置まで延出しても該搭載側の水平移送手段
を干渉しない位置まで該カセットを降下させ、該基板を該主チャンバ移送手段内
の位置に配置するステップと、をさらに含む請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】前記トランスファチャンバロード手段を用いるステップに
より前記基板のすべてをカセットから搭載した後、前記第２の移送手段を用いて
該空となったカセットを待機位置まで移動し、未処理基板を搭載した新たなカセ
ットを前記搭載側の鉛直移送手段上まで移動するステップをさらに含む請求項７
２に記載の方法。
【請求項７４】前記空カセットを前記待機位置から前記アンロード側の鉛
直移送手段上の位置まで移動して前記処理済基板を収容するステップをさらに含
む請求項７３に記載の方法。
【請求項７５】前記収容ステップにより収容カセットを満載にした後、ア
ンロードロックチャンバを介して前記システムから該満載カセットを取出すステ
ップをさらに含む請求項７４に記載の方法。
【請求項７６】前記トランスファチャンバロード手段を用いるステップに
より、前記基板を前記基板輸送路上に搬送して前記カセット上から該基板がなく
なるまでエレベータを降下し、前記懸架するステップが、エンドエフェクタを、該基板が確実に保持されるまで伸長するステップと、該基板輸送路を、該基板の平面が前記基板キャリア内の複数の位置決めピッ
クアップにより規定される平面を共用するまで延出するステップと、該基板を該位置決めピックアップで把持することにより、該エンドエフェク
タが該基板を解放してその待機位置まで後退するステップと、該基板を複数の主要ピックアップで把持し、該位置決めピックアップを後退
させるステップと、を含む請求項７０に記載の方法。