JP2017517877A5 - - Google Patents
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Description
本明細書には、基板を急速に冷却する方法および装置の実施形態が記載されている。いくつかの実施形態では、基板を冷却する冷却チャンバが、内容積を有するチャンバ本体と、チャンバ内に配された基板支持体であり、基板を支持する支持表面を有する基板支持体と、チャンバ本体内の基板支持体とは反対の側に配されたプレートとを含み、基板支持体とプレートは、第1の位置と第2の位置の間で互いに対して移動可能であり、第1の位置にあるときには、内容積内の第1の容積に対して支持表面が露出するような態様で、基板支持体とプレートが互いに離れて配されており、第2の位置にあるときには、内容積内の第2の容積に対して支持表面が露出するような態様で、基板支持体とプレートが互いに隣接して配されており、第2の容積は第1の容積よりも小さく、この冷却チャンバはさらに、冷却材を流すためにプレートまたは基板支持体のうちの1つまたは複数の内部に配された複数の流れチャネルと、第2の容積内へガスを供給するガス入口とを含む。
いくつかの実施形態では、基板処理システムが、中心真空移送チャンバと、中心真空移送チャンバに結合された少なくとも1つの真空処理チャンバであり、基板上でプロセスを実行するための少なくとも1つの真空処理チャンバと、中心真空移送チャンバに結合された少なくとも1つの冷却チャンバであり、基板を冷却するための冷却チャンバとを含む。この冷却チャンバは、内容積を有するチャンバ本体と、チャンバ内に配された基板支持体であり、基板を支持する支持表面を有する基板支持体と、チャンバ本体内の基板支持体とは反対の側に配されたプレートとを含むことができ、基板支持体とプレートは、第1の位置と第2の位置の間で互いに対して移動可能であり、第1の位置にあるときには、内容積内の第1の容積に対して支持表面が露出するような態様で、基板支持体とプレートが互いに離れて配されており、第2の位置にあるときには、内容積内の第2の容積に対して支持表面が露出するような態様で、基板支持体とプレートが互いに隣接して配されており、第2の容積は第1の容積よりも小さく、この冷却チャンバはさらに、冷却材を流すためにプレートまたは基板支持体のうちの1つまたは複数の内部に配された複数の流れチャネルと、第2の容積内へガスを供給するガス入口とを含むことができる。
いくつかの実施形態では、基板を冷却する方法が、冷却チャンバの内容積内に配された基板支持体の支持表面に基板を置くこと、および基板支持体または冷却チャンバ内の基板支持体とは反対の側に配されたプレートのうちの少なくとも一方を、支持表面に基板が置かれる第1の位置から、支持表面とプレートの間に第2の容積が形成される第2の位置へ移動させることを含み、第2の容積は内容積よりも小さく、第2の容積は実質的に密封されて、内容積の残りの部分から分離されており、この方法はさらに、第2の容積にガスを流入させて、第2の容積内の圧力を増大させること、および基板支持体内またはプレート内のうちの少なくとも一方に配された複数のチャネルに冷却材を流して、基板を冷却することを含む。
いくつかの実施形態では、基板処理システムが、中心真空移送チャンバと、中心真空移送チャンバに結合された少なくとも1つの真空処理チャンバであり、基板上でプロセスを実行するための少なくとも1つの真空処理チャンバと、中心真空移送チャンバに結合された少なくとも1つの冷却チャンバであり、基板を冷却するための冷却チャンバとを含む。この冷却チャンバは、内容積を有するチャンバ本体と、チャンバ内に配された基板支持体であり、基板を支持する支持表面を有する基板支持体と、チャンバ本体内の基板支持体とは反対の側に配されたプレートとを含むことができ、基板支持体とプレートは、第1の位置と第2の位置の間で互いに対して移動可能であり、第1の位置にあるときには、内容積内の第1の容積に対して支持表面が露出するような態様で、基板支持体とプレートが互いに離れて配されており、第2の位置にあるときには、内容積内の第2の容積に対して支持表面が露出するような態様で、基板支持体とプレートが互いに隣接して配されており、第2の容積は第1の容積よりも小さく、この冷却チャンバはさらに、冷却材を流すためにプレートまたは基板支持体のうちの1つまたは複数の内部に配された複数の流れチャネルと、第2の容積内へガスを供給するガス入口とを含むことができる。
いくつかの実施形態では、基板を冷却する方法が、冷却チャンバの内容積内に配された基板支持体の支持表面に基板を置くこと、および基板支持体または冷却チャンバ内の基板支持体とは反対の側に配されたプレートのうちの少なくとも一方を、支持表面に基板が置かれる第1の位置から、支持表面とプレートの間に第2の容積が形成される第2の位置へ移動させることを含み、第2の容積は内容積よりも小さく、第2の容積は実質的に密封されて、内容積の残りの部分から分離されており、この方法はさらに、第2の容積にガスを流入させて、第2の容積内の圧力を増大させること、および基板支持体内またはプレート内のうちの少なくとも一方に配された複数のチャネルに冷却材を流して、基板を冷却することを含む。
ファクトリインターフェース104から処理プラットホーム102へのロードロックチャンバ184を通した処理のための基板の移送を容易にするため、いくつかの実施形態では、ファクトリインターフェース104が、少なくとも1つのドッキングステーション183および少なくとも1つのファクトリインターフェースロボット185(1つのファクトリインターフェースロボットが示されている)を備える。ドッキングステーション183は、1つまたは複数のフロントオープニングユニファイドポッド(front opening unified pod:FOUP)187A〜D(4つのFOUPが示されている)を受け入れるように構成されている。任意選択で、FOUP187A〜Dからの基板の測定を容易にするために、ファクトリインターフェース104に1つまたは複数の計測ステーション(図示せず)を結合することができる。ロードロックチャンバ184に基板を移動させる前にその基板を処理することができるように、ファクトリインターフェース104に基板処理装置を結合することもできる。ファクトリインターフェース104内に配されたファクトリインターフェースロボット185は、ロードロックチャンバ184と1つまたは複数のFOUP187A〜Dとの間で基板のカセットを往復させるために直線運動および回転運動(矢印182)をすることができる。現在の冷却装置は、処理プラットホームのその他の部分と同じ真空環境中にあるため、基板を冷却する時間は不利な影響を受ける。本発明の発明者らは、真空の処理プラットホーム内に配されてはいるが、より高い圧力を有する環境中で基板を冷却することができ、基板を冷却するのに必要な時間を有利に短縮する冷却チャンバを設計した。
図2は、本開示のいくつかの実施形態に基づく冷却チャンバ200を示す。冷却チャンバ200は、上で説明したマルチチャンバ処理システム100内または他のマルチチャンバ処理システム内で使用することができる。冷却チャンバ200は一般に、内容積204を画定するチャンバ本体202、内容積204内に配された基板支持体208、および基板支持体とは反対の側に配されたプレート214を備える。
図2は、本開示のいくつかの実施形態に基づく冷却チャンバ200を示す。冷却チャンバ200は、上で説明したマルチチャンバ処理システム100内または他のマルチチャンバ処理システム内で使用することができる。冷却チャンバ200は一般に、内容積204を画定するチャンバ本体202、内容積204内に配された基板支持体208、および基板支持体とは反対の側に配されたプレート214を備える。
具体的には、ガス供給源228は、基板支持体208とプレート214が互いに隣接して配されたときに第2の容積306にガスを供給する。有利には、1種または数種のガスを第2の容積に供給すると、第2の容積306内の圧力を上昇させることが容易になり、第2の容積306内の圧力を上昇させると、基板から、基板の周囲の基板支持体208、プレート214などの冷却チャンバ200の構成要素への熱伝達の速度が高まる。さらに、冷却チャンバ200の第1の容積206または内容積204よりもはるかに小さな第2の容積306に1種または数種のガスを供給すると、冷却チャンバ200の全体の圧力を大幅には上昇させずに、圧力を上昇させることができ、それによって、有利には、冷却チャンバの全体を加圧および減圧するため、またはより低圧の環境中での基板のより低い冷却速度に依存するために必要となるであろう時間が低減される。
図4に戻る。いくつかの実施形態では、環状チャネル402が実質的に垂直であり、少なくとも1つの貫通孔404が実質的に水平である(例えば環状チャネル402と少なくとも1つの貫通孔404が互いに垂直である)。少なくとも1つの貫通孔404は、貫通孔404の直径よりも大きな直径を有する外側セクション406を含むことができる。図4に示された矢印は、冷却チャンバの内容積204が第1の圧力に維持され、第2の容積306が、第1の圧力よりも高い第2の圧力に維持される本開示のいくつかの実施形態に基づくガス流路を示す。図4に示されているように、結果として生じる流路は、第2の容積306から内容積204の残りの部分へのガスのチョークドフロー(choked flow)を提供する。
Claims (15)
- 基板を冷却する冷却チャンバであって、
内容積を有するチャンバ本体と、
前記チャンバ本体内に配された基板支持体であり、基板を支持する支持表面を有する基板支持体と、
前記チャンバ本体内の前記基板支持体とは反対の側に配されたプレートと
を備え、前記基板支持体と前記プレートが、第1の位置と第2の位置の間で互いに対して移動可能であり、前記第1の位置にあるときには、前記内容積内の第1の容積に対して前記支持表面が露出するような態様で、前記基板支持体と前記プレートが互いに離れて配されており、前記第2の位置にあるときには、前記内容積内の第2の容積に対して前記支持表面が露出するような態様で、前記基板支持体と前記プレートが互いに隣接して配されており、前記第2の容積が前記第1の容積よりも小さく、前記冷却チャンバがさらに、
冷却材を流すために前記プレートまたは前記基板支持体のうちの1つまたは複数の内部に配された複数の流れチャネルと、
前記第2の容積内へガスを供給するガス入口と
を備える冷却チャンバ。 - 前記基板支持体と前記プレートが前記第2の位置にあるときに前記プレートと接触するような態様で前記基板支持体と前記プレートの間に配された環状シール
をさらに備える、請求項1に記載の冷却チャンバ。 - 前記基板支持体が、前記支持表面を取り囲む外リングを備え、前記外リングが環状溝を含み、前記環状シールが前記環状溝の中に配された、請求項2に記載の冷却チャンバ。
- 前記基板支持体が、前記支持表面を取り囲む外リングを備え、前記外リングと前記支持表面の間に、前記プレートの方向とは反対の方向に前記支持表面から延びる環状チャネルが配されており、前記環状チャネルから前記外リングの周囲表面まで少なくとも1つの貫通孔が延びている、請求項2に記載の冷却チャンバ。
- 前記第2の容積から前記第2の容積以外の前記内容積の残りの部分への前記ガスのチョークドフローを生成するような形状およびサイズを、前記環状チャネルおよび前記少なくとも1つの貫通孔が有する、請求項4に記載の冷却チャンバ。
- 前記複数の流れチャネルが前記プレート内に配された、請求項1から5のいずれかに記載の冷却チャンバ。
- 基板支持体に面する前記プレートの表面が凹形である、請求項1から5のいずれかに記載の冷却チャンバ。
- 前記支持表面から間隔をあけて基板を支持するため、前記基板支持体が、前記支持表面に配された複数の支持要素を備える、請求項1から5のいずれかに記載の冷却チャンバ。
- 前記基板支持体上に基板が配されたときに前記基板と前記支持表面の間に裏側ガスを流すため、前記基板支持体が開口を備える、請求項1から5のいずれかに記載の冷却チャンバ。
- 前記基板支持体上に基板を置くことおよび前記基板支持体から基板を取り外すことを容易にするため、前記基板支持体がリフトピンアセンブリを備える、請求項1から5のいずれかに記載の冷却チャンバ。
- 前記ガス入口が前記プレートを貫通して配された、請求項1から5のいずれかに記載の冷却チャンバ。
- 中心真空移送チャンバと、
前記中心真空移送チャンバに結合された少なくとも1つの真空処理チャンバであり、基板上でプロセスを実行するための少なくとも1つの真空処理チャンバと、
前記中心真空移送チャンバに結合された少なくとも1つの冷却チャンバであり、前記基板を冷却するための冷却チャンバと
を備え、前記冷却チャンバが、請求項1から11のいずれかに記載の冷却チャンバである、
基板処理システム。 - 基板を冷却する方法であって、
冷却チャンバの内容積内に配された基板支持体の支持表面に基板を置くこと、および
前記基板支持体または前記冷却チャンバ内の前記基板支持体とは反対の側に配されたプレートのうちの少なくとも一方を、前記支持表面に前記基板が置かれる第1の位置から、前記支持表面と前記プレートの間に第2の容積が形成される第2の位置へ移動させること
を含み、前記第2の容積が前記内容積よりも小さく、前記第2の容積が実質的に密封されて、前記内容積の残りの部分から分離されており、前記方法がさらに、
前記第2の容積にガスを流入させて、前記第2の容積内の圧力を増大させること、および
前記基板支持体内または前記プレート内のうちの少なくとも一方に配された複数のチャネルに冷却材を流して、前記基板を冷却すること
を含む方法。 - 前記基板と前記支持表面の間の空間に前記基板支持体を通して裏側ガスを流入させること
をさらに含む、請求項13に記載の方法。 - 前記基板支持体が、前記支持表面を取り囲む外リングを備え、前記外リングが、前記プレートの方向とは反対の方向に前記支持表面から延びる環状チャネルと、前記環状チャネルから前記外リングの周囲表面まで延びる少なくとも1つの貫通孔とを備え、前記方法がさらに、
前記ガスを、前記環状チャネルおよび前記少なくとも1つの貫通孔を通して前記第2の容積から前記内容積の残りの部分へ流すこと
を含み、前記環状チャネルおよび前記少なくとも1つの貫通孔がチョークドフローを生成する、
請求項13または14に記載の方法。
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