JP6285446B2 - 割り送り式インライン基板処理ツール - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、一般に、半導体処理機器に関する。

従来の基板処理システムでは、単一の処理チャンバを利用して複数の処理ステップを実行することが多い。たとえば、単一の処理チャンバを利用して、急速に加熱し、材料を堆積させ、その後に基板を冷却することができる。しかし、本発明者は、前述のタスクを実行するために必要とされる連続する加熱、冷却、および異なる処理資源の提供により、システムのエネルギー効率が悪くなり、したがって動作費用が高くなることに気付いた。

したがって、本発明者は、前述の問題の一部またはすべてに対処することができる割り送り式インライン基板処理ツールの実施形態を提供する。

割り送り式インライン基板処理ツールおよびその使用方法が、ここに提供される。いくつかの実施形態では、割り送り式インライン基板処理ツールは、ベースと１対の対向する基板支持体を備えた基板キャリアであって、各基板支持体の基板支持表面が前記ベースから上方の外方へ拡がっている基板キャリアと、線状配置になるように、互いに結合される複数のモジュールとを備え、複数のモジュールの各モジュールが、第１の端部、第２の端部、及び下面を有する筐体を備え、筐体の下面によって、基板キャリアを支持するとともに、複数のモジュールのうちの最初のモジュールから中間モジュールを経て最終のモジュールまで、複数のモジュールを通って基板キャリアが直動するための経路を提供し、複数のモジュールのうちの少なくとも１つのモジュールが、筐体の側面に配置されて、筐体内へ放射熱を取込可能な窓と、筐体の側面に結合されて、窓を通って筐体内へ放射熱を提供する加熱ランプと、筐体の頂部近傍に配置されて、筐体内へプロセスガスを提供するガス入口と、ガス入口とは反対側に配置されて、筐体からプロセスガスを除去する排気口とを備える。

いくつかの実施形態では、線形配置となるように互いに結合された複数のモジュールを備え、複数のモジュールの各モジュールは、第１の端部、第２の端部、及び下面を有する筐体を備え、筐体の下面によって、基板キャリアを支持するとともに、複数のモジュールのうちの最初のモジュールから中間モジュールを経て最終のモジュールまで、複数のモジュールを通って基板キャリアが直動するための経路を提供し、複数のモジュールのうちの少なくとも１つのモジュールは、筐体内へ放射熱を取り込むことを可能にするために筐体の側面に配置された窓と、窓を通って筐体内へ放射熱を提供するために筐体の側面に結合された加熱ランプと、筐体内へプロセスガスを提供するために筐体の頂部近傍に配置されたガス入口と、筐体からプロセスガスを除去するためにガス入口とは反対側に配置された排気口とを備える割り送り式インラインエピタキシャル堆積ツール内で、基板上に材料を堆積させる方法が、第１の組の基板が配置された基板キャリアを複数のモジュールのうちの第１のモジュールに提供することと、第１の組の基板上でエピタキシャル堆積プロセスの第１のステップを実行することと、第２の組の基板が配置された第２の基板キャリアを第１のモジュールに提供し、第２の基板キャリアが第１の基板キャリアを複数のモジュールのうちの第２のモジュールへ押し込むことと、第１のモジュール内の第２の組の基板上でエピタキシャル堆積プロセスの第１のステップを実行しながら、第２のモジュール内の第１の組の基板上でエピタキシャル堆積プロセスの第２のステップを実行することとを含むことができる。

本発明の他のさらなる実施形態は、以下に記載する。

上記で簡単に要約し、以下でより詳細に論じる本発明の実施形態は、添付の図面に示す本発明の例示的な実施形態を参照することによって理解することができる。しかし、本発明は他の等しく有効な実施形態も許容することができるため、添付の図面は本発明の典型的な実施形態のみを示すものであり、したがって本発明の範囲を限定すると見なされるべきではないことに留意されたい。

本発明のいくつかの実施形態による割り送り式インライン基板処理ツールを示す図である。 本発明のいくつかの実施形態による割り送り式インライン基板処理ツールのモジュールの横断面図である。 本発明のいくつかの実施形態による割り送り式インライン基板処理ツールのモジュールの図である。 本発明のいくつかの実施形態による割り送り式インライン基板処理ツールのガス入口の図である。 本発明のいくつかの実施形態による割り送り式インライン基板処理ツール内で使用される基板キャリアの図である。

理解を容易にするために、複数の図に共通している同一の要素を指す際、可能な場合は同一の参照番号を使用している。これらの図は、原寸に比例して描かれたものではなく、見やすいように簡略化されていることがある。一実施形態の要素および特徴は、さらなる記載がなくても、他の実施形態に有益に組み込むことができることが企図される。

割り送り式インライン基板処理ツールおよびその使用方法の実施形態が、本明細書に提供される。本発明の割り送り式インライン基板処理ツールは、有利には、多重ステップの基板プロセスを実行するために利用される従来の基板処理ツールと比較すると、費用効果の高い簡単な製造性ならびにエネルギーおよび費用効率のよい使用を提供する。範囲を限定するものではないが、本発明者は、本発明の割り送り式インライン基板処理ツールは、たとえば４５０ｍｍ以上の半導体基板、ガラスパネル基板など、より大きい寸法の基板を処理するのに特に有利になりうると考える。

図１は、本発明のいくつかの実施形態による割り送り式インライン基板処理ツール１００である。割り送り式インライン基板処理ツール１００は、概して、所望の半導体適用分野に対して基板上で任意のプロセスを実行するように構成することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、割り送り式インライン基板処理ツール１００は、たとえばエピタキシャル堆積プロセスなどの１つまたは複数の堆積プロセスを実行するように構成することができる。

割り送り式インライン基板処理ツール１００は、概して、線形配置でともに結合された複数のモジュール１１２（第１のモジュール１０２Ａ、第２のモジュール１０２Ｂ、第３のモジュール１０２Ｃ、第４のモジュール１０２Ｄ、第５のモジュール１０２Ｅ、第６のモジュール１０２Ｆ、および第７のモジュール１０２Ｇを示す）を備える。基板は、矢印１２２によって示すように、割り送り式インライン基板処理ツール１００を通って動くことができる。いくつかの実施形態では、割り送り式インライン基板処理ツール１００を通って１つまたは複数の基板が動くのを容易にするために、たとえば図５に関して後述する基板キャリア５０２などの基板キャリア上に、１つまたは複数の基板を配置することができる。

複数のモジュール１１２はそれぞれ、所望のプロセスの一部分を実行するように個々に構成することができる。モジュールをそれぞれ利用して所望のプロセスの一部分のみを実行することによって、複数のモジュール１１２の各モジュールは、プロセスのその部分に対して最も効率的に動作するように特別に構成および／または最適化することができ、それによって、多重ステップのプロセスを実行するために利用される従来のツールと比較すると、割り送り式インライン基板処理ツール１００をより効率的にすることができる。

加えて、各モジュール内で所望のプロセスの一部分を実行することによって、モジュールが完了するように構成されているプロセスのその部分だけを完了するために必要とされる処理資源の量により、各モジュールに提供される処理資源（たとえば、電力、プロセスガスなど）を決定することができ、それによって、多重ステップのプロセスを実行するために利用される従来のツールと比較すると、本発明の割り送り式インライン基板処理ツール１００をさらに効率的にすることができる。

割り送り式インライン基板処理ツール１００の例示的な構成において、いくつかの実施形態では、第１のモジュール１０２Ａは、たとえば、基板および／もしくは基板キャリアから不純物を除去するためのパージガスを提供し、かつ／または堆積に適した雰囲気中へ基板を導入するように構成することができる。第２のモジュール１０２Ｂは、予熱または温度変更を実行して、堆積を実行するのに適した温度まで基板の温度を上昇させるように構成することができる。第３のモジュール１０２Ｃは、焼成を実行して、材料の堆積前に基板から揮発性の不純物を除去するように構成することができる。第４のモジュール１０２Ｄは、基板上に所望の材料を堆積させるように構成することができる。第５のモジュール１０２Ｅは、たとえばアニーリングプロセスなどの堆積後プロセスを実行するように構成することができる。第６のモジュール１０２Ｆは、基板を冷却するように構成することができる。第７のモジュール１０２Ｇは、たとえば割り送り式インライン基板処理ツール１００から取り出す前に、パージガスを提供して基板および／または基板キャリアから処理残留物を除去するように構成することができる。特定のプロセスが必要とされない実施形態では、プロセスのその部分向けに構成されたモジュールを省略することができる。たとえば、堆積後にアニールが必要とされない場合、アニーリング向けに構成されたモジュール（たとえば、上記の例示的な実施形態では第５のモジュール１０２Ｅ）を省略することができ、または異なる所望のプロセス向けに構成されたモジュールに置き換えることができる。

割り送り式インライン基板処理ツール１００内の他のモジュールに対して隔離された処理量を維持することを容易にするために、たとえばバリア１１８によって、複数のモジュールのいくつかまたはすべてを隣接するモジュールから隔離または遮蔽することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、バリア１１８は、モジュールを互いから隔離または実質上隔離するように隣接するモジュール間に提供された空気または不活性ガスなどのガスカーテンとすることができる。いくつかの実施形態では、バリア１１８は、基板キャリアが１つのモジュールから次のモジュールへ動くことを可能にするために開くことができ、モジュールを隔離するために閉じることができるゲートまたはドアとすることができる。いくつかの実施形態では、割り送り式インライン基板処理ツール１００は、ガスカーテンとゲートの両方を含むことができ、たとえば、ガスカーテンを使用していくつかのモジュールを分離し、ゲートを使用して他のモジュールを分離することができ、かつ／またはガスカーテンおよびゲートを使用していくつかのモジュールを分離することができる。

いくつかの実施形態では、ガスカーテンの位置に応じて窒素またはアルゴンガスを使用するパージガスカーテンによって、隔離が提供される。たとえば、より高温の処理領域内のガスカーテンは、アルゴンガスを使用して形成されるはずである。より高温の処理領域から離れたゲート付近のより低温の領域内のガスカーテンは、動作費用を最小にするために窒素とすることができる。窒素のガスカーテンは、各モジュールの低温で不活性の区画内でのみ使用することができる。

ゲートは、たとえばシーケンスの堆積部分中に、特定のプロセスに対して追加の隔離を提供する。処理システムのより高温の領域内のゲートは、高温に耐えるように石英から作ることができる。エネルギーを処理領域の方へ後方反射する（ゲートを低温で維持する）ための反射ゲートを設けるために、複合ゲートを設けることができる。たとえば、２つの石英板間にニッケル膜または反射性の石英材料を配置することができる。他の領域では、ゲートは、研磨ステンレス鋼など、他のプロセスに適合している材料から製造することができる。

いくつかの実施形態では、割り送り式インライン基板処理ツール１００の第１の端部１１４にロードモジュール１０４を配置することができ、割り送り式インライン基板処理ツール１００の第２の端部１１６にアンロードモジュール１０６を配置することができる。存在するとき、ロードモジュール１０４およびアンロードモジュール１０６はそれぞれ、割り送り式インライン基板処理ツール１００に基板を提供することができ、割り送り式インライン基板処理ツール１００から基板を取り出すことを容易にすることができる。いくつかの実施形態では、ロードモジュール１０４およびアンロードモジュール１０６は、割り送り式インライン基板処理ツール１００の外側の大気圧状態から割り送り式インライン基板処理ツール１００内の状態（真空圧を含むことができる）への基板の移送を容易にするために、大気圧関数まで再び下げる真空ポンプを設けることができる。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の基板キャリア移送ロボットを利用して、ロードモジュール１０４およびアンロードモジュール１０６に基板キャリアを提供し、またロードモジュール１０４およびアンロードモジュール１０６から基板キャリアを取り出すことができ、それによって割り送り式インライン基板処理ツール１００との間で基板キャリアの自動化されたローディングおよびアンローディングを提供することができる。

いくつかの実施形態では、割り送り式インライン基板処理ツール１００を通って基板キャリアを案内するのを容易にするために、割り送り式インライン基板処理ツール１００の軸方向の長さに沿ってトラック１２０を設けることができる。トラック１２０は、割り送り式インライン基板処理ツール１００が上に取り付けられた設備の床面または他のベース表面に沿って設けることができる。そのような実施形態では、各モジュールは、モジュールの露出された底部分に沿ってトラック１２０を位置決めして、トラック１２０に沿ってそれぞれの対応するモジュールを通って基板キャリアを動かすのを容易にすることができるように、構成して組み立てることができる。別法として、トラック１２０は、線形アレイに組み立てられた後のモジュールの底面に取り付けることができる。別法として、トラック１２０の一部分をそれぞれの個々のモジュールの底面に取り付けることができ、したがって、モジュールのすべてが線形アレイに組み立てられた後に完全なトラック１２０が形成される。いくつかの実施形態では、トラック１２０は、トラック１２０に沿って基板キャリアの低摩擦の動きを容易にするために、ローラを含むことができる。いくつかの実施形態では、トラック１２０は、トラック１２０に沿って基板キャリアの低摩擦の動きを容易にするために、図２に関して後述するように、低摩擦材料から製造することができ、または低摩擦材料で被覆することができる。

いくつかの実施形態では、ロードモジュール１０４とアンロードモジュール１０６との間に洗浄モジュール１１０を配置することができる。存在するとき、洗浄モジュール１１０は、割り送り式インライン基板処理ツール１００に後で通すための別の１つまたは複数の基板を受け取るために、基板キャリアを洗浄および／または準備することができる（復路の矢印１０８によって示す）。したがって、基板キャリアは、複数回再利用することができる。

図２は、モジュール１０２Ｄなどのモジュールの例示的な構成の横断面図を示し、このモジュールは、上記の複数のモジュール１１２のうちの１つまたは複数のモジュールとして使用することができ、いくつかの実施形態では、基板上に材料を堆積させるように構成されたモジュールとして使用することができる。以下では特有のモジュール（１０２Ｄ）の点から概して論じるが、以下の議論は概して、堆積プロセスだけに特に必要とされる構成要素および／または構成を除いて、すべてのモジュールに当てはまる。

図２を参照すると、いくつかの実施形態では、モジュール１０２Ｄは概して、筐体２０２を備えることができる。筐体２０２は、半導体処理に適した任意の材料、たとえばアルミニウム、ステンレス鋼などの金属から製造することができる。筐体２０２は、所与の寸法の１つまたは複数の基板を運ぶように構成された基板キャリア（たとえば、後述する基板キャリア５０２）を収容し、ならびに所望の流量およびプロファイルを容易にするのに適した任意の寸法を有することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、筐体は、約２４インチまたは約３６インチの高さおよび長さならびに約６インチの深さを有することができる。

いくつかの実施形態では、筐体２０２は、複数の板をともに結合して筐体２０２を形成することによって組み立てることができる。各筐体２０２は、プロセスの所望の部分を実行することが可能な特定のモジュール（たとえば、モジュール１０２Ｄ）を形成するように構成することができる。そのように筐体２０２を組み立てることによって、筐体２０２は、簡単で費用効果の高いプロセスを介して、複数の適用分野に対して複数の量で作ることができる。

筐体の下面２０６は、基板キャリアを支持し、基板キャリアがモジュール１０２Ｄを通って複数のモジュールのうちの隣接するモジュールへ線形に動くための経路を提供する。いくつかの実施形態では、下面２０６は、トラック１２０として構成することができる。いくつかの実施形態では、トラック１２０またはその一部分を下面２０６に結合することができる。いくつかの実施形態では、下面２０６またはトラック１２０は、基板キャリアがモジュール１０２Ｄを通って動くのを容易にするために、被覆、たとえば乾燥した潤滑剤、ニッケル合金（ＮｉＡｌ）を含有する被覆などを備えることができる。別法として、または組み合わせて、いくつかの実施形態では、基板キャリアがモジュール１０２Ｄを通って動くのを容易にするために、下面２０６の上に複数のローラ（破線で２２８に示す）を配置することができる。そのような実施形態では、複数のローラ２２８は、たとえば石英（ＳｉＯ_２）など、プロセス環境に非反応性の任意の材料から製造することができる。

いくつかの実施形態では、筐体２０２の第１の端部２１６および／または第２の端部２１８近傍にバリア２１９を配置することができる（たとえば、図１に示すバリア１１８を形成する）。存在するとき、バリア２１９は、複数のモジュールの各モジュールを隣接するモジュールから隔離して、モジュール間の環境の相互汚染または混合を防止する。いくつかの実施形態では、バリア２１９は、モジュール１０２Ｄの上に配置されたガス入口（たとえば、ガス入口２０８など）によって提供されるガス、たとえばパージガスの流れとすることができる。別法として、または組み合わせて、いくつかの実施形態では、バリア２１９は、可動ゲートとすることができる。そのような実施形態では、ゲートは、アルミニウム、ステンレス鋼などの金属から製造することができる。いくつかの実施形態では、モジュール１０２Ｄからの熱損失を最小にするために、ゲートの１つまたは複数の側面が反射被覆を備えることができる。いくつかの実施形態では、基板キャリアをモジュール１０２Ｄ内の所望の位置で固定するのを容易にし、かつ／または処理中に基板キャリアとバリア２１９との間にシールを形成するために、ゲート内に１つまたは複数のノッチ（２つのノッチ２２４、２２６を示す）を形成することができる。

いくつかの実施形態では、モジュール１０２Ｄは、たとえば図２に示すように筐体２０２の側面２２０内に配置された窓２１４など、筐体の１つまたは複数の側面内に配置された１つまたは複数の窓を備えることができる。存在するとき、窓２１４は、たとえば窓２１４の側面上で筐体２０２の内部とは反対側に配置された放射熱ランプから、筐体２０２内へ放射熱を提供することを可能にする。窓２１４は、窓２１４を通って放射熱が通過することを可能にしながら、筐体２０２内の処理環境に露出されたときには劣化に耐えるのに適した任意の材料から製造することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、窓２１４は、石英（ＳｉＯ_２）から製造することができる。

いくつかの実施形態では、モジュール１０２Ｄは、筐体２０２内に形成された孔２３１を介して筐体２０２内へプロセスガスを提供するために、筐体２０２の頂部２３０近傍に配置されたガス入口２０８を含むことができる。ガス入口２０８は、所望のプロセスガス流を筐体２０２に提供するのに適した任意の方法で構成することができる。

たとえば、図４を参照すると、いくつかの実施形態では、ガス入口２０８は、複数のガスオリフィス４１０を有する本体４０２を備えることができる。本体４０２は、たとえば石英（ＳｉＯ_２）などの任意の適した材料から製造することができる。ガスオリフィス４１０は、筐体２０２内へプロセスガスおよび／またはパージガスの所望の流れを提供するように構成することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、ガスオリフィス４１０は、図４に示すように、内側ガス孔４０８および外側ガススロット４０６を備えることができる。そのような実施形態では、内側ガス孔４０８は、プロセスを容易にするために、筐体２０２の中心区域へプロセスガスの噴射流を提供することができる。外側ガススロット４０６は、低温ゾーン内の材料の堆積を低減または解消するために、筐体内の１つまたは複数の低温ゾーン（たとえば、上記の窓２１４近傍）へパージガスの層流を提供することができる。

図２を再び参照すると、いくつかの実施形態では、モジュール１０２Ｄは、筐体２０２の底部２０４内に形成された通路２３３を介して筐体２０２からガスを除去するのを容易にするために、ガス入口２０８とは反対側（たとえば、底部２０４）の筐体２０２の一部分に結合された排気口２２１を備えることができる。

図３を参照すると、いくつかの実施形態では、モジュール１０２Ｄは、筐体２０２の側面３０６、３０８に結合された１つまたは複数の加熱ランプ（２つの加熱ランプ３０２、３０４を示す）を含むことができる。加熱ランプ３０２、３０４は、窓２１４を介して筐体２０２内へ放射熱を提供する。加熱ランプ３０２、３０４は、モジュール１０２Ｄ内でプロセスの所望の部分を実行するのに十分な放射熱を筐体内へ提供するのに適した任意のタイプの加熱ランプとすることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、加熱ランプ３０２、３０４は、約０．９ミクロンまたはいくつかの実施形態では約２ミクロンの波長の放射熱を提供することが可能な線形ランプまたは区域に分けられた線形ランプとすることができる。様々なモジュール内でランプに使用される波長は、所望の適用分野に基づいて選択することができる。たとえば、波長は、所望のフィラメント温度を提供するように選択することができる。低波長の電球は、より安価であり、使用する電力がより少なく、予熱に使用することができる。より長い波長の電球は、高い電力を提供し、たとえば堆積プロセスのためにより高い処理温度を提供するのを容易にする。

図５を参照すると、いくつかの実施形態では、２つ以上の基板を支持し、割り送り式インライン基板処理ツール１００を通って２つ以上の基板を運ぶために、基板キャリア５０２を提供することができる。いくつかの実施形態では、基板キャリア５０２は概して、ベース５１２と、１対の対向する基板支持体５０８、５１０とを含むことができる。基板支持体５０８、５１０のそれぞれの上に、１つまたは複数の基板（基板５０４、５０６を図５に示す）を処理のために配置することができる。

ベース５１２は、たとえばグラファイトなど、処理中に基板支持体５０８、５１０を支持するのに適した任意の材料から製造することができる。いくつかの実施形態では、ベース５１２内に第１のスロット５２６および第２のスロット５２８を形成し、第１のスロット５２６および第２のスロット５２８内に基板支持体５０８、５１０を少なくとも部分的に配置して、処理中に基板支持体５０８、５１０を所望の位置で保持することを可能にすることができる。基板支持体５０８、５１０は概して、外方へわずかに傾斜しており、したがって基板支持表面は、概して互いに対向し、「ｖ」字状に配置される。ベース５１２は絶縁性を有する必要があり、透明もしくは不透明の石英であり、または温度管理のために透明の石英と不透明の石英の組合せである。

ベース５１２の底面５２７内にチャネル５１４が配置され、ベース５１２を通ってベース５１２の頂面５２９からチャネル５１４へ開口５１８が配置されて、１つまたは複数のガスがベース５１２を通って流れるための経路が形成される。たとえば、基板キャリア５０２が上記のモジュール１０２Ｄなどのモジュール内に配置されたとき、開口５１８およびチャネル５１４は、ガス入口（たとえば、上記のガス入口２０８）からモジュールの排気口（たとえば、上記のモジュール１０２Ｄの排気口２２１）へのガスの流れを容易にする。キャリッジは石英から製造することができ、石英内へ排気および洗浄チャネルが機械加工され、または石英の下に金属ベースが配置される。ベース５１２を通る流れを均一にするのを容易にするために、バッフルを設けることができる。

いくつかの実施形態では、ベース５１２は、ベース５１２内に配置されてチャネル５１４に外接する導管５１６を含むことができる。導管５１６は、導管５１６の長さに沿って形成された１つまたは複数の開口を有し、導管５１６をチャネル５１４に流体的に結合して、導管５１６からチャネル５１４へのガスの流れを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、基板キャリア５０２がモジュール内に配置されている間に、導管５１６およびチャネル５１４に洗浄ガスを提供して、堆積した材料をチャネル５１４から除去するのを容易にすることができる。洗浄ガスは、特定の材料をモジュールから除去するのに適した任意のガスとすることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、洗浄ガスは、塩化水素（ＨＣｌ）、塩素ガス（Ｃｌ_２）など、もう１つの塩素含有ガスを含むことができる。別法として、いくつかの実施形態では、導管５１６およびチャネル５１４に不活性ガスを提供することができ、チャネルを通って流れる排気ガスとチャネルの表面との間にバリアを形成することによって、チャネル５１４上の材料の堆積を最小にすることができる。

基板支持体５０８、５１０は、処理中に基板支持体５０４、５０６を支持するのに適した任意の材料から製造することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、基板支持体５０８、５１０は、グラファイトから製造することができる。そのような実施形態では、グラファイトは、耐劣化性を提供し、かつ／または基板の汚染を最小にするために、たとえば炭化ケイ素（ＳｉＣ）で被覆することができる。

対向する基板支持体５０８、５１０は、ベース５１２から上方および外方へ延びるそれぞれの基板支持表面５２０、５２２を備える。したがって、基板支持体５０８、５１０上に基板５０４、５０６が配置されたとき、それぞれの基板５０４、５０６の頂面５０５、５０７は互いの方を向いている。処理中に基板５０４、５０６を互いの方へ向けることで、有利には、基板間（たとえば基板支持体５０８、５１０間の区域５２４内）に放射空胴を生じさせ、両方の基板５０４、５０６に等しく対称の量の熱を提供し、したがって基板５０４、５０６間で処理の均一性を高める。

いくつかの実施形態では、処理中に、基板支持体５０８、５１０の裏側５３０、５３２近傍に配置された熱源（たとえば、上記の加熱ランプ３０２、３０４）によって基板５０４、５０６へ熱を提供しながら、基板支持体５０８、５１０間の区域５２４へプロセスガスを提供する。基板支持体５０８、５１０間の区域５２４へプロセスガスを提供することで、有利には、モジュールの内部構成要素へのプロセスガスの露出を低減させ、したがって、熱源と基板支持体との間にプロセスガスを提供する従来の処理システムと比較すると、モジュール内の低温箇所（たとえば、モジュールの壁、窓など）上での材料の堆積を低減させる。加えて、本発明者は、基板支持体５０８、５１０の裏側５３０、５３２を介して基板５０４、５０６を加熱することによって、モジュール内のあらゆる不純物が、基板５０４、５０６ではなく基板支持体５０８、５１０の裏側５３０、５３２上に堆積し、それによって、有利には、基板５０４、５０６上で高い純度および低い粒子数を有する材料の堆積を可能にすることを確認した。

上記の図に示した割り送り式インライン基板処理ツール１００の動作の際には、基板キャリア５０２に配置された第１の組の基板（たとえば、基板５０４、５０６）を備える基板キャリア５０２が、第１のモジュール（たとえば、第１のモジュール１０２Ａ）へ提供される。存在するとき、第１のモジュールの第１の側面および／または第２の側面上のバリア（たとえば、バリア１１８またはバリア２１９）を閉じ、またはオンにして、第１のモジュールを隔離するのを容易にすることができる。次いで、第１の組の基板上で、プロセスの第１の部分（たとえば、堆積プロセスのパージステップ）を実行することができる。プロセスの第１の部分が完了した後、第２の組の基板が配置された第２の基板キャリアが第１のモジュールに提供される。第２の基板キャリアが第１のモジュールに提供されると、第２の基板キャリアは第１のキャリアを第２のモジュール（たとえば、第２のモジュール１０２Ｂ）へ押し込む。次いで、第１のモジュール内の第２の組の基板上でプロセスの第１の部分を実行しながら、第２のモジュール内の第１の組の基板上でプロセスの第２の部分を実行する。後続の基板キャリアの追加を繰り返して各基板キャリアを固定の位置（すなわち、所望のモジュール内）に提供し、したがって基板キャリアの機械的な割り送りを提供する。プロセスが完了すると、アンロードモジュール（たとえば、アンロードモジュール１０６）を介して割り送り式インライン基板処理ツール１００から基板キャリアを取り出すことができる。

上記は本発明の実施形態を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他のさらなる実施形態も考案することができる。

Claims (14)

1. 割り送り式インライン基板処理ツールであって、
   基板キャリアと、
   線状配置になるように、互いに結合される複数のモジュールと
   を備え、
   前記基板キャリアは、
   ベースと、
   各基板支持体の基板支持表面が「ｖ」字状に前記ベースの上面から上方の外方へ拡がっている１対の対向する基板支持体であって、前記基板支持体は前記ベースの上面に結合されて上面から離れて延び、前記基板支持体は、それぞれ基板を支持し、前記基板支持体上に配置された基板の上面と、前記基板支持体上に配置された別の基板の上面とが対向する、基板支持体と、
   前記ベースの上面に形成された複数のスロットであって、前記基板支持体がそれぞれ、前記複数のスロットのそれぞれの中に部分的に配置される、複数のスロットと、を備え、
   前記複数のモジュールの各モジュールが、第１の端部、第２の端部、及び下面を有する筐体を備え、筐体の下面によって、前記基板キャリアを支持するとともに、前記複数のモジュールのうちの最初のモジュールから中間モジュールを経て最終のモジュールまで、前記複数のモジュールを通って前記基板キャリアが直動するための経路を提供し、
   前記複数のモジュールのうちの少なくとも１つのモジュールが、
   前記筐体の側面に配置されて、前記筐体内へ放射熱を取込可能な窓と、
   前記筐体の前記側面に結合されて、前記窓を通って前記筐体内へ放射熱を提供する加熱ランプと、
   前記筐体の頂部近傍に配置されて、前記筐体内へプロセスガスを提供するガス入口と、
   前記ガス入口とは反対側の前記筐体の底部に配置されて、前記筐体から前記プロセスガスを除去する排気口と
   を備える、割り送り式インライン基板処理ツール。
2. 前記ベースがグラファイト製である、請求項１に記載の割り送り式インライン基板処理ツール。
3. さらに、
   前記ベースの底面にはチャネルが形成され、
   前記ベースの上面には孔が形成され、前記孔は、前記チャネルに流体的に結合されて、ベース経由で１つまたは複数のガスを流し出すための経路を形成する、請求項１または２に記載の割り送り式インライン基板処理ツール。
4. さらに、
   前記ベース内部には、前記チャネルに外接して導管が形成され、導管は前記チャネルに洗浄ガスを提供する、請求項３に記載の割り送り式インライン基板処理ツール。
5. さらに、
   前記複数のモジュールの各モジュールと隣接するモジュールとの間には、バリアが配置され、バリアは各モジュールを隣接するモジュールから隔離する、請求項１から４のいずれか一項に記載の割り送り式インライン基板処理ツール。
6. 前記バリアが、可動ゲートまたはガスパージカーテンの１つである、請求項５に記載の割り送り式インライン基板処理ツール。
7. 前記複数のモジュールの各モジュールは、ガスパージ、基板の温度変更、基板の焼成、材料堆積、材料堆積後の処理、または基板の冷却の１つを実施するように構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の割り送り式インライン基板処理ツール。
8. 前記複数のモジュールの内面には複数のローラが設けられ、ローラは、前記基板キャリアが前記複数のモジュールを通って移動するのを容易にする、請求項１から４のいずれか一項に記載の割り送り式インライン基板処理ツール。
9. 前記基板キャリアが、前記複数のモジュールを通ってトラック上を摺動する、請求項１から４のいずれか一項に記載の割り送り式インライン基板処理ツール。
10. さらに、
    前記複数のモジュールのうちの少なくとも１つのモジュールの内面に石英ライナが配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載の割り送り式インライン基板処理ツール。
11. 前記割り送り式インライン基板処理ツールに前記基板キャリアを提供するために、前記割り送り式インライン基板処理ツールの第１の端部に配置されたロードモジュールと、
    前記割り送り式インライン基板処理ツールから前記基板キャリアを取り出すために、前記割り送り式インライン基板処理ツールの前記第１の端部とは反対側の第２の端部に配置されたアンロードモジュールと
    をさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の割り送り式インライン基板処理ツール。
12. 前記基板キャリアを洗浄するために、前記複数のモジュールのうちの最終のモジュールの後から前記複数のモジュールのうちの最初のモジュールの前までの間に配置された洗浄モジュール
    をさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の割り送り式インライン基板処理ツール。
13. 前記ガス入口が、
    前記筐体内へプロセスガスの噴射流を提供するように構成された第１の組のガスオリフィスと、
    前記筐体内へパージガスの層流を提供するように構成された第２の組のガスオリフィスとを備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の割り送り式インライン基板処理ツール。
14. 割り送り式インライン基板処理ツールであって、
    基板キャリアと、
    線状配置になるように、互いに結合される複数のモジュールと
    を備え、
    前記基板キャリアは、
    ベースであって、
    前記ベースの底面にはチャネルが形成され、
    前記ベースの上面には孔が形成され、前記孔は、前記チャネルに流体的に結合されて、ベース経由で１つまたは複数のガスを流し出すための経路を形成し、前記ベース内部には、前記チャネルに外接して導管が形成され、導管は前記チャネルに洗浄ガスを提供するベースと、
    各基板支持体の基板支持表面が「ｖ」字状に前記ベースの上面から外方へ拡がっている１対の対向する基板支持体であって、前記基板支持体は前記ベースの上面に結合されて上面から離れて延び、前記基板支持体は、それぞれ基板を支持し、前記基板支持体上に配置された基板の上面と、前記基板支持体上に配置された別の基板の上面とが対向する、基板支持体と、を備え
    前記複数のモジュールの各モジュールが、第１の端部、第２の端部、及び下面を有する筐体を備え、筐体の下面によって、前記基板キャリアを支持するとともに、前記複数のモジュールのうちの最初のモジュールから中間モジュールを経て最終のモジュールまで、前記複数のモジュールを通って前記基板キャリアが直動するための経路を提供し、
    前記複数のモジュールのうちの少なくとも１つのモジュールが、
    前記筐体の側面に配置されて、前記筐体内へ放射熱を取込可能な窓と、
    前記筐体の前記側面に結合されて、前記窓を通って前記筐体内へ放射熱を提供する加熱ランプと、
    前記筐体の頂部近傍に配置されて、前記筐体内へプロセスガスを提供するガス入口と、
    前記ガス入口とは反対側の前記筐体の底部に配置されて、前記筐体から前記プロセスガスを除去する排気口と
    を備える、割り送り式インライン基板処理ツール。

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