JP2009055025A

JP2009055025A - 転動形ダイアフラムを有する搬送チャンバ

Info

Publication number: JP2009055025A
Application number: JP2008212672A
Authority: JP
Inventors: John M White; エムホワイトジョン
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2008-08-21
Publication date: 2009-03-12
Also published as: CN101378005A; TW200919616A; KR20090023151A; US20090060687A1

Abstract

【課題】搬送チャンバに配置されたロボットと、搬送チャンバの間に用いる真空シールを、高価なベローズやリップシールに替るシール構造を提供する。
【解決手段】大面積基板を真空下で搬送するためのチャンバ本体２００は、真空搬送チャンバ１０６とリフト機構２５２と、前記リフト機構に結合された真空ロボットとで構成され、前記ロボットと前記真空搬送チャンバの底部２０４の間のシールを、転動形ダイヤフラム１８０によって行い、クリーンな真空環境に寄与する。
【選択図】図２

Description

発明の背景

（発明の分野）
本発明の実施形態は、概して、転動形ダイアフラムを有する真空搬送チャンバに関する。

（関連技術の説明）
２つの急速に発展している技術分野は、薄膜トランジスタと光起電力装置である。フラットパネル技術により形成される薄膜トランジスタ（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）、及び増えつつあるその他装置に、一般的に用いられている。通常、フラットパネルは、それらの間に挟まれた液晶材料の層を有する２枚のガラス板を含んでいる。ガラス板の少なくとも１つは、電源に結合した、その上に配置された１枚の導電性フィルムを含んでいる。電源から導電性フィルム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。

光起電力装置（ＰＶ）又は太陽電池は、日光を直流（ＤＣ）電力に変換する装置である。ＰＶ又は太陽電池は、典型的に、パネルに形成された１つ以上のｐ−ｎ接合を有している。各接合は、半導体材料内に２つの異なる領域を含み、一方の側はｐ−型領域、もう一方の側はｎ−型領域と呼ばれる。ＰＶ電池のｐ−ｎ接合を、日光（光子からのエネルギーからなる）に晒すと、日光は、ＰＶ効果により直接電気に変換される。通常、高品質シリコン系材料は、高効率の接合装置（即ち、単位面積当たり高電力出力）を生成することが望まれている。アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）フィルムは、ＰＶ太陽電池においてシリコン系材料として広く用いられている。従来の低温プラズマエンハンスド化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）プロセスで製造するのに低コストであるためである。

フラットパネル技術が市場に受け入れられ、エネルギーコストの悪循環を相殺するために、より効率的なＰＶ装置が望まれるにつれて、より大きなパネル、製造速度の増大、製造コストの抑制によって、装置製造業者が、フラットパネル及びＰＶ装置製作者に、大面積基板を供給する新たなシステムを開発する機動力となっている。現在の基板処理装置は、典型的に、ロードロックチャンバと複数の真空処理チャンバに囲まれた真空搬送チャンバを含んでおり、約２平方メートルより僅かに大きい基板を収容するように、概して構成されている。より大きな基板サイズを収容するように構成された処理装置が、近い将来、想定されている。

このような大きな基板を製造するための装置は、製作者にとって、多大な投資である。従来のシステムだと、大きく高価なハードウェアが必要である。この投資の見返りを促すには、基板処理量を上げることが非常に望ましい。基板処理量を上げる１つの処理戦略は、スタックされた基板搬送スロットを有するロードロックチャンバを用いたことである。基板搬送スタックをスタックするには、ロードロックチャンバの垂直サイズを大きくする必要がある。これに対応して、かかる大きなロードロックチャンバを用いると、間隔の広い上下搬送スロットに届くよう、ｚ軸（即ち、垂直）動作する搬送チャンバロボットが必要である。

搬送チャンバに配置された従来のロボットは、典型的に、ロボットのｚ軸動作を促進しながら、リップシール及び／又はベローズを用いることにより、ロボットと搬送チャンバ間の真空シールを維持している。これらの各シールには、大きな処理システムでより顕著となる設計上の制限がある。

例えば、リップシールは、正確なシャフト及び溝寸法が必要とされるが、直径が大きくなると維持するのが難しい。更に、位置合わせ及びシール完全性が、ロボット動作の全範囲において維持されるよう、正確な動作機構が必要である。かかる精密なコンポーネントの製造は、非常にコストが高い。そして、ストロークの長い用途において、リップシールは、シールの摩耗の増大により、パーティクルを生成しがちであり、これも、シールの耐用年数を短くする。

ベローズの製造も非常にコストが高く、大面積基板の処理装置に用いるのに必要な大きな直径ではとりわけである。加えて、圧力バリアとして用いるのに好適なベローズは、典型的に、広範囲の運きに対応するように設計されてはおらず、このためベローズが故障すると推測される。

このように、大面積基板のロバストな処理に寄与するロボットと真空搬送チャンバの間に用いる真空シールの改善が望まれている。

発明の概要

本発明の実施形態は、ロボットと搬送チャンバの間にシールを提供する、少なくとも１つの転動形ダイアフラムを有する真空搬送チャンバ、及びそれを用いる方法を含む。一実施形態において、真空チャンバ本体と、リフト機構と、ロボットと、１つ以上の転動形ダイアフラムとを含む、大面積基板を真空下で搬送する装置が提供される。ロボットは、チャンバ本体の内部容積に実質的に配置され、リフト機構に結合されている。リフト機構は、内部容積内でのロボットの上昇を選択的に制御する。１つ以上の転動形ダイアフラムは、ロボットと、チャンバ本体の底部の間にシールを提供する。

他の実施形態において、チャンバ本体と、チャンバ本体の内部容積に実質的に配置され、リスト機構に結合されたロボットを含む、大面積基板を真空下で搬送する装置が提供される。リフト機構は、内部容積内でのロボットの上昇を選択的に制御する。第１の転動形ダイアフラムと第２の転動形ダイアフラムが並んでおり、一端に、スペーサによりシールされている。スペーサは、ダイアフラム間に画定される間隙容積と連通する、その中を通して形成された通路を有する。スペーサを通る通路は、真空源に結合させるための取付具に対応するように構成されたポートで終わっている。

大面積基板を搬送する方法も提供される。一実施形態において、本方法は、中にロボットが配置された搬送チャンバを提供する工程であって、搬送チャンバが、ロードロックチャンバ及び少なくとも１つの処理チャンバに結合されており、ロボットが、リフト機構により選択可能に上昇し、ロボットが、１つ以上の転動形ダイアフラムにより搬送チャンバにシールされている、工程と、処理チャンバ又はロードロックチャンバのうち少なくとも１つから、搬送チャンバまで、基板をロボット的に搬送する工程と、搬送チャンバ内の基板の上昇を調整して、転動形ダイアフラムの第１の端部が、第２の端部に対して動くようにする工程と、搬送チャンバから、処理チャンバ又はロードロックチャンバのうち少なくとも１つまで、基板をロボット的に搬送する工程とを含む。

詳細な説明

チャンバ本体とロボットの間に配置された少なくとも１つの転動形ダイアフラムを有する搬送チャンバが提供される。搬送チャンバの具体的な実施形態は、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社（ＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．，ＳａｎｔａＣｌａｒａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）傘下のＡＫＴ社（ＡＫＴ，Ｉｎｃ．，）より入手可能な構成の大面積基板搬送チャンバを参照して以下に示してあるが、本発明の特徴及び方法は、他の製造業者によるものをはじめとした他の搬送チャンバに用いるのにも適合できるものと考えられる。また、本発明の特徴及び方法は、小面積基板の処理に好適な装置に用いるのにも適合できるものと考えられる。

図１は、例示の処理システム１００の平面図で、例えば、ライナ又はクラスタツールであり、真空搬送チャンバ１０６の一実施形態、１つ以上のロードロックチャンバ１０４及び複数の処理チャンバ１０８を有している。ファクトリインタフェース１０２は、ロードロックチャンバ１０４により、搬送チャンバ１０６に結合しており、複数の基板貯蔵カセット１１４と大気ロボット１１２を含む。大気ロボット１１２は、カセット１１４とロードロックチャンバ１０４の間での基板１１６の搬送を促す。

基板処理チャンバ１０８は、搬送チャンバ１０６に結合されている。基板処理チャンバ１０８は、化学蒸着プロセス、物理蒸着プロセス、エッチングプロセス又はフラットパネルディスプレイ、太陽電池又はその他装置を製造するのに好適なその他大面積基板製造プロセスのうち少なくとも１つで実施されるように構成されている。通常、大面積基板は、少なくとも１平方メートルの平面領域を有しており、ガラス又はポリマーシートで構成されている。

ロードロックチャンバ１０４は、通常、中に画定された１つ以上の基板貯蔵スロットを有する少なくとも１つの環境から分離されたキャビティを含む。ある実施形態において、中に画定された１つ以上の基板貯蔵スロットを夫々有する複数の環境から分離されたキャビティを与えても構わない。ロードロックチャンバ１０４を作動して、周囲又は大気環境のファクトリインタフェース１０２と、搬送チャンバ１０６で維持される真空環境間で基板１１６を搬送する。例示のロードロックチャンバは、その全内容が参考文献として組み込まれる２００６年１月１３日出願の米国特許出願第１１／３３２，７８１号、２００４年４月２６日出願の米国特許出願第１０／８３２，７９５号、２０００年９月１５日出願の米国特許出願第０９／６６３，８６２号、２００４年５月１０日出願の米国特許出願第１０／８４２，０７９号、２００６年６月２日出願の米国特許出願第１１／４２１，７９３号及び２００７年７月２４日出願の米国特許出願第１１／７８２，２９０号に記載されている。その他の好適なロードロックチャンバは、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社（ＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．，ＳａｎｔａＣｌａｒａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）傘下のＡＫＴ社（ＡＫＴ，Ｉｎｃ．，）より入手可能である。

真空ロボット１１０は、搬送チャンバ１０６に配置されており、ロードロックチャンバ１０４と処理チャンバ１０８間での基板１１６の搬送を促す。真空ロボット１１０は、真空条件下で基板を搬送するのに好適なロボットであればよい。図１に示す実施形態において、真空ロボット１１０は、ポーラー又はフロッグレッグロボットで、通常、ロボットベース１６０を有していて、エンドエフェクタ１６２の位置を制御するのに用いる１つ以上のモータ（図示せず）が収容されている。エンドエフェクタ１６２は、連結器１６４により、ベース１６０に結合されている。真空ロボット１１０は、図２〜３及び６においては転動形ダイアフラム１８０として、図４においては転動形ダイアフラム４０２、４０４として示されている１つ以上の転動形ダイアフラムにより、搬送チャンバ１０４にシールされている。１つ以上の転動形ダイアフラムは、エンドエフェクタ１６２と上に配置された基板１１６の上昇制御を促し、一方で、ロボット１１０が垂直に動く際に、チャンバ１０６から真空が漏れるのを防ぐ。一実施形態において、真空ロボット１１０のエンドエフェクタ１６２には、少なくとも５００ｍｍの垂直動作範囲がある。

図２に、図１の切断線２−２に沿った搬送チャンバ１０６の部分断面図を示す。搬送チャンバ１０６は、アルミニウム等の剛性材料から製造されたチャンバ本体２００を有する。チャンバ本体２００は、通常、複数の側壁２０２、チャンバ底部２０４及び蓋２０６を含む。蓋２０６を取り外すと、チャンバ本体２００の内部容積２１０にアクセスできる。

搬送チャンバ１０６の２つ以上の側壁２０２は、基板アクセスポート２１２を有する。ポート２１２は、ドア２４０により選択的にシールされている。図２に示す実施形態においては、２つの基板アクセスポート２１２が断面で示されている。第１の基板アクセスポート２１２は、大きな基板を搬送するロードロックチャンバ１０４への出し入れを促し、第２の基板アクセスポート２１２は、大きな基板を搬送するロードロックチャンバ１０８への出し入れを促す。

チャンバ本体２００の底部２０４は、アパーチャ２１４を有しており、その中を通して真空ロボット１１０がサポートされる。図２に示す実施形態において、伸長部２１６が、搬送チャンバ１０６の底部２０４に結合されている。伸長部２１６は、チャンバ本体２００の一体部分であっても、例えば、連続溶接部によりシーリング結合された別個のコンポーネントであってもよい。或いは、伸長部２１６を、チャンバ本体２００に留めたり固定して、ｏリング又はその他シール（図示せず）を圧縮するようにして、搬送チャンバ１０６と伸長部２１６の間の漏れを防いでもよい。ここで用いられる伸長部２１５は、チャンバ本体２００の一部と考えられる。

真空ロボット１１０のブレード又はその他エンドエフェクタ１６２の上昇は、リフト機構２５２を用いてロボットを移動することによって制御してもよい。図２に示す実施形態において、リフト機構２５２は、ブラケット（図示せず）により、チャンバ本体２００の底部又はシステム１００の底部に結合されている。リフト機構２５２の第２の端部、真空ロボット１１０のベース１６０、又は図２の実施形態に示す通り、シリンダ２０８が、ロボットベース１６０とリフト機構２５２の間に配置されている。ここで用いられるシリンダ２０８は、ロボットベース１６０の一部と考えられる。リフト機構２５２が、チャンバ本体２００の内部容積２１０内にロボットベース１６０を制御可能に配置（即ち、動かす）に従い、真空ロボット１１０のエンドエフェクタ１６２は、垂直に移動する。リフト機構２５２は、水圧又は空気圧シリンダ、リード又はパワースクリュー、ステッパ又はサーボモータ、或いはロボット２１０の垂直位置を制御するのに好適なその他装置であってよい。

転動形ダイアフラム１８０は、チャンバ本体２００と真空ロボット１１０の間の、アパーチャ２１４を通した漏れを防ぐ。転動形ダイアフラム１８０は、ダイアフラム１８０の外側ループ２７０が、真空ロボット１１０が、伸長する伸長部２１６の内径２１８により制限され、放射状にサポートされるようなサイズである。このように、外側ループ２７０に対する圧力は、ダイアフラムの材料でなく、伸長部２１６により生じる。円柱形内径２１８は、ダイアフラム１８０の動きの全範囲にわたって、転動形ダイアフラム１８０の外側ループ２７０をサポートするのに十分に長い。転動形ダイアフラム１８０の内側ループ２７２は、真空ロボット１１０のシリンダ２０８又はベース１６０によりサポートされる。図２に示す実施形態において、内側ループ２７２に対する圧力は、ダイアフラムの材料でなく、シリンダ２０８の外側表面により生じる。

図２に示す実施形態において、転動形ダイアフラム１８０は、第１の端部２２２と第２の端部２２４を有する可撓性管本体２３０を含む。本体２３０の内側壁２３２は、真空条件下で用いる間、微粒子及び／又は化学汚染物質を内部容積１１０に入れない可撓性材料でコート且つ／又は製造される。一実施形態において、転動形ダイアフラム１８０は、好適なエラストマー、例えば、布帛、バッキング又はその他補強要素で製造される。

図２に示す実施形態において、転動形ダイアフラム１８０の第２の端部２２２は、伸長部２１６に結合され、転動形ダイアフラム１８０の第２の端部２２４は、真空ロボット１１０に結合されている。転動形ダイアフラム１８０の第１の端部２２２は、通常、第２の端部２２４より大きな直径を有していて、第１の端部２２２は、第２の端部２２４に対して容易に動き、内側及び外側ループ２７２、２７０において画定されている。

転動形ダイアフラム１８０の第１及び第２の端部２２２、２２４は、夫々、フランジ２７４で終わっている。フランジ２７４は、リング形で、ボルトサークルに配列された複数の装着穴２７６を有している。環形クランプブロック２８０を用いて、伸長部２１６とシリンダ２０８に対して夫々、フランジ２７４をシールするように圧縮する。クランプブロック２８０は、穴２８４を有していて、その中を締結具２８２が通過する。ブロック２８０に形成された穴２８４は、締結具２８２のヘッドを収容するカウンターボアを有していてもよい。締結具２８２は、ダイアフラムの穴２７６を通過して、伸長部２１６とシリンダ２０８に夫々形成されたねじ穴２８６と係合する。このように、締結具２８２を締めると、フランジ２７４がシールするように圧縮されて、真空シールとなる。任意で、図３に示す通り、フランジ２７４は、そこから延在させた１つ以上のリブ３００を含んでいてもよく、これによって、ダイアフラムと近接するコンポーネント間のシーリングが向上する。

転動形ダイアフラム１８０を用いると、高価なベローズやリップシールの必要性が排除され、よりクリーンな真空環境に寄与し有益である。更に、転動形ダイアフラム１８０を用いると、厳しい寸法許容差の必要性が排除され、処理システムのコストが減じる。

図４に、チャンバ本体２００を真空ロボット１１０にシーリングする少なくとも２つの転動形ダイアフラム（ここでは、転動形ダイアフラムアセンブリ４００とも呼ぶ）を有する搬送チャンバ１０６の他の実施形態を示す。図４に示す実施形態において、転動形ダイアフラムアセンブリ４００は、内側転動形ダイアフラム４０２と外側転動形ダイアフラム４０４を含む。内側転動形ダイアフラム４０２は、チャンバ本体２００と真空ロボット１１０の間にシールを提供するように構成されている。内側転動形ダイアフラム４０２の内壁４０６は、チャンバ本体２００の内部容積２１０に露出している。内壁４０６は、上述した材料で製造且つ／又はコートされている。

外側転動形ダイアフラム４０４は、内側転動形ダイアフラム４０２の上に配置されて、冗長チャンバシールとなる。外側転動形ダイアフラム４０４に用いる材料は、内側転動形ダイアフラム４０２により基板から分離されているため、様々な材料から選択して構わない。

内側転動形ダイアフラム４０２と外側転動形ダイアフラム４０４の間で画定された間隙４０８は、内部容積２１０の圧力より大きいが、搬送チャンバ１０６外の周囲環境の圧力よりは小さい圧力に維持される。ダイアフラムアセンブリ４００のこの段階的な圧力降下によって、各転動形ダイアフラム４０２、４０４の圧力差が小さくなって、圧力要件が減じることにより、ダイアフラム４０２、４０４の壁をより薄く、且つより可撓性の材料で設計でき、転動形ダイアフラムのサイズとコストを更に減じることができる。追加の転動形ダイアフラムを用いる場合は、各対のダイアフラム間の間隙は、ダイアフラム対の内側の圧力より小さいが、ダイアフラム対の外側の圧力より大きい圧力に維持されて、各ダイアフラムの圧力差を小さくする。

更に、図５を参照すると、環形スペーサブロック４４４が、第１及び第２の転動形ダイアフラム４０２、４０４の第１の端部４２２間に配置されている。スペーサブロック４４４は、中に形成された真空ポート４４６を有する。真空ポート４４６は、通路４５０により真空源４４８に結合している。真空源４４８を用いて、第１の転動形ダイアフラム４０２と第２の転動形ダイアフラム４０４の間で画定された間隙４０８を真空として、ダイアフラムアセンブリ４００での圧力を段階的なものとする。例えば、搬送チャンバ１０６内の圧力は、凡そ７〜１０トルとし、間隙４０８の圧力は、処理チャンバ１０６内の圧力より大きいが、第２の転動形ダイアフラム４０４外の圧力より小さく、例えば、約３００〜４５０トルとする。

クランプブロック２８０を用いて、転動形ダイアフラム４０２、４０４の第１の端部２２２及びスペーサブロック４４４を、伸長部２１６に固定する。クランプブロック２８０及びスペーサブロック４４４は、ボルトサークル周囲に等間隔の複数のスルーホール２８４、４８４を有する。スルーホール２８４は、カウンターボアを有していて、締結具４８６のヘッドを受け入れ、伸長部２１６の低表面に形成されたねじ穴２８６と係合する。転動形ダイアフラム４０２、４０４は、夫々、穴２８４、４８４、２８６と並んだ穴２７６を有している。締結具２８２を締めると、近接するコンポーネント間で、転動形ダイアフラム４０２、４０４をシールするようにクランプする。

他のクランプブロック２８０を用いて、転動形ダイアフラム４０２、４０４の第２の端部２２４及び第２の環形スペーサブロック４４０を、シリンダ２０８に固定する。スペーサブロック４４０は、ボルトサークル周囲に等間隔の複数のスルーホール４８４を有する。スペーサブロック４４０は、ダイアフラム４０２、４０４間の間隙４０８内の圧力の制御を促す通路を必要としない。締結具４８６は、穴２８４、４８４及び２７６を通過し、シリンダ２０８の底部に形成されたねじ穴２８６と係合する。締結具２８２を締めると、近接するコンポーネント間で、転動形ダイアフラム４０２、４０４の第２の端部２４２をシールするようにクランプする。

搬送チャンバ１０６の動作の例示の１つのモードについて説明する。図６に示す通り、エンドエフェクタ１６２を上昇して、ロードロックチャンバ１０４の上部スロット６０２と並べ、基板１１６を、ロードロックチャンバ１０４から取り出す。エンドエフェクタ１６２及び基板１１６が、搬送チャンバ１０６に移動した後、真空ロボット１１０は結合部を回転させて、基板を、選択した処理チャンバ１０８と並べ、エンドエフェクタ１６２を伸長して、基板１１６を、選択した処理チャンバ１０８へ分配する。上述したシーケンスでは、リフト機構２５２を用いた上昇を変更するには、エンドエフェクタ１６２の上昇が必要である。典型的に、少なくとも１つの他の処理チャンバにおいて実施される追加の処理により、基板を処理した後、真空ロボット１１０は、基板１１６を処理チャンバから取り出し、基板を、ロードロックチャンバの底部スロット６０４まで移し、エンドエフェクタ１６２の上昇を変更する（必要であれば）。このシーケンスの任意の点で、基板１１６を、加熱したり、並べたり、その他理由のために、ロードロックチャンバ１０４の中間スロット６０６に配置してよい。

エンドエフェクタ１６２の上昇における変更には、夫々、転動形ダイアフラム１８０を、上記のシーケンスに記載し、図２〜６を参照して例示した通り、伸長部２１６とベース２６０の表面で転動する必要がある。伸長部２１６とシリンダ２０８の表面は、通常、転動形ダイアフラム１８０にバッキングを提供する。これは、内部容積２１０と搬送チャンバ１０６外の環境の間の圧力差に耐えるのを補助する。図４に示すような２つ以上の転動形ダイアフラムを用いる実施形態において、少なくとも２つのダイアフラム間で画定された間隙を、搬送チャンバの圧力よりは大きいが、チャンバ外の圧力よりは小さい圧力に維持することにより、圧力勾配は、転動形ダイアフラムで維持される。

このように、１つ以上の転動形ダイアフラムを有する搬送チャンバが、搬送チャンバと、搬送チャンバに配置された真空ロボットの間に配置されている。１つ以上の転動形ダイアフラムを用いると、よりクリーンな真空環境が与えられ、高価なベローズや精密に機械加工されたコンポーネントの必要性が排除され有益である。更に、リップシールを用いるのが必要とされる、正確な位置合わせの必要性も排除される。そして、多数の転動形ダイアフラムを用いる実施形態において、圧力要件が減じることにより、より薄いダイアフラムの壁と、より可撓性の材料のために、段階的な圧力降下が、ダイアフラムで維持される。これらの利点によって、望ましいコスト削減、組み立て易さ及び修理し易さが得られる。加えて、転動形ダイアフラムを用いることにより可能となる広範囲の垂直ロボットの動きによって、ロードロックチャンバ等の他のシステムコンポーネントによる設計制限が取り除かれ、よりロバストなシステム効率、処理量及び所有経営のコストが促進される。

上記は本発明の実施形態を対象とするが、本発明の他の多くの実施形態はその基本的な範囲から逸脱することなく創作されてもよい。本発明の範囲は特許請求の範囲に基づいて定められる。

上に挙げた本発明の態様が達成され、詳細に理解できるように、上に簡単にまとめた本発明を、添付図面に図解された実施形態を参照してより具体的に説明する。しかしながら、添付図面は本発明の代表的な実施形態を例示するだけであり、その範囲を制限するとは解釈されず、本発明は他の同様に有効な実施形態も含み得ることに留意すべきである。

本発明の真空搬送チャンバの一実施形態を有する例示のクラスタツールの平面図である。図１の切断線２−２に沿った真空搬送チャンバの部分断面図であり、ロボットと真空搬送チャンバの間にシールを提供する転動形ダイアフラムを有しており、ロボットは下降位置で示されている。図２の転動形ダイアフラムの部分断面図である。真空搬送チャンバの部分断面図であり、ロボットと真空搬送チャンバの間でシールとなる転動形ダイアフラムを有している。スペーサの部分断面図である。図２の真空搬送チャンバの部分断面図であり、ロボットは上昇位置にある。

理解を促すために、図面で共通の同一の構成要素を示すのに、可能な場合は、同一の参照番号を用いている。一実施形態の構成要素は、特に挙げていないが、他の実施形態にも有利に組み込まれるものと考えられる。

Claims

大面積基板を真空下で搬送するための装置であって、
側壁と底部とを有する真空チャンバ本体と、
リフト機構と、
前記チャンバ本体の内部容積に実質的に配置され、前記リフト機構に結合されたロボットであって、前記リフト機構が、前記内部容積内での前記ロボットの上昇を選択的に制御する、ロボットと、
前記ロボットと前記チャンバ本体の前記底部の間にシールを提供する１つ以上の転動形ダイアフラムとを含む装置。
前記１つ以上の転動形ダイアフラムが、
第１の転動形ダイアフラムと、
前記第１の転動形ダイアフラム上に配置され、冗長シールを形成する第２の転動形ダイアフラムとを含む請求項１記載の装置。
前記第１と第２の転動形ダイアフラム間に配置されたスペーサと、
前記スペーサを通して形成され、前記第１と第２の転動形ダイアフラム間にトラップされた間隙容積に流体結合された真空ポートとを含む請求項２記載の装置。
前記チャンバ本体の少なくとも１つの側壁を通して形成された少なくとも２つの垂直オフセットアクセスポートを含む請求項１記載の装置。
前記リフト機構が、少なくとも５００ｍｍの垂直範囲で動くロボットを提供するように構成されている請求項１記載の装置。
前記転動形ダイアフラムが、
その中を通して形成された複数の穴を有する環形シーリングフランジと、
前記フランジから前記穴の内側に延在する環形リブとを含む請求項１記載の装置。
大面積基板を真空下で搬送するための装置であって、
側壁と底部とを有する真空チャンバ本体であって、前記側壁が、その中を通して形成された複数のシール可能な基板搬送ポートを有する、真空チャンバ本体と、
リフト機構と、
前記チャンバ本体の内部容積に実質的に配置され、前記リフト機構に結合されたロボットであって、前記リフト機構が、前記内部容積内での前記ロボットの上昇を選択的に制御する、ロボットと、
並べられ、間に画定された間隙容積を有する第１の転動形ダイアフラム及び第２の転動形ダイアフラムであって、真空を漏らさずに、前記ロボットの上昇の変更を促すシールを提供する第１及び第２の転動体ダイアフラムと、
前記第１及び第２の転動形ダイアフラムにシールされたスペーサであって、前記スペーサは、その中に形成された通路を有し、前記間隙容積と連通し、前記通路は、真空源に結合させるための取付具に対応するように構成されたポートで終わっている、スペーサとを含む装置。
前記チャンバ本体の少なくとも１つのアクセスポートを通して、前記ロボットによりアクセス可能な少なくとも２つの基板が垂直にスタックされた基板貯蔵スロットを有するロードロックチャンバを含む請求項７記載の装置。
前記チャンバ本体の少なくとも１つのアクセスポートを通して、前記ロボットによりアクセス可能な少なくとも３つの基板が垂直にスタックされた基板貯蔵スロットを有するロードロックチャンバを含む請求項７記載の装置。
前記ロードロックチャンバが、
中に画定された３つの基板貯蔵スロットチャンバの第１のスロットを有する第１の内部領域と、
中に画定された３つの基板貯蔵スロットチャンバの第２のスロットを有する第２の内部領域とを含み、前記第１及び第２のスロットが、前記ロードロックチャンバ作動時は流体分離可能である請求項７記載の装置。
前記リフト機構が、少なくとも５００ｍｍの垂直範囲で動くロボットを提供するように構成されている請求項７記載の装置。
大面積基板を搬送する方法であって、
中にロボットが配置された搬送チャンバを提供する工程であって、前記搬送チャンバが、ロードロックチャンバ及び少なくとも１つの処理チャンバに結合されており、前記ロボットが、機構により選択可能に上昇し、前記ロボットが、１つ以上の転動形ダイアフラムにより前記搬送チャンバにシールされている、工程と、
前記処理チャンバ又はロードロックチャンバのうち少なくとも１つから、前記搬送チャンバまで、前記基板をロボット的に搬送する工程と、
前記搬送チャンバ内の前記基板の上昇を調整して、前記転動形ダイアフラムの第１の端部が、第２の端部に対して動くようにする工程と、
前記搬送チャンバから、前記処理チャンバ又はロードロックチャンバのうち少なくとも１つまで、前記基板をロボット的に搬送する工程とを含む方法。
前記少なくとも１つ以上の転動形ダイアフラムが、
第１の転動形ダイアフラムと、
前記第１の転動形ダイアフラム上に配置され、冗長シールを形成する第２の転動形ダイアフラムとを含む請求項１２記載の方法。
前記第１及び第２の転動形ダイアフラム間で画定される間隙容積を、前記搬送チャンバ内側の圧力より高いが、前記搬送チャンバ外側の周囲圧力よりは低い圧力に維持する工程を含む請求項１３記載の方法。