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特開2015-122502基板処理モジュール、これを含む基板処理装置及び基板搬送方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-122502(P2015-122502A)
(43)【公開日】2015年7月2日
(54)【発明の名称】基板処理モジュール、これを含む基板処理装置及び基板搬送方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/677 20060101AFI20150605BHJP
   H01L 21/31 20060101ALI20150605BHJP
   C23C 14/50 20060101ALI20150605BHJP
   C23C 16/44 20060101ALI20150605BHJP
【FI】
   H01L21/68 A
   H01L21/31 B
   C23C14/50 K
   C23C16/44 F
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】OL
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2014-259097(P2014-259097)
(22)【出願日】2014年12月22日
(31)【優先権主張番号】10-2013-0160268
(32)【優先日】2013年12月20日
(33)【優先権主張国】KR
(71)【出願人】
【識別番号】509123895
【氏名又は名称】ユ−ジーン テクノロジー カンパニー.リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001999
【氏名又は名称】特許業務法人はなぶさ特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】ヒョン,ジュンジン
(72)【発明者】
【氏名】ソン,ビョンギュ
(72)【発明者】
【氏名】キム,キョンフン
(72)【発明者】
【氏名】キム,ヨンキ
(72)【発明者】
【氏名】シン,ヤンシク
(72)【発明者】
【氏名】キム,チャンドル
【テーマコード(参考)】
4K029
4K030
5F045
5F131
【Fターム(参考)】
4K029AA24
4K029DA01
4K029JA02
4K029JA05
4K029KA01
4K029KA09
4K030CA12
4K030GA02
4K030GA06
4K030GA12
4K030KA02
4K030KA11
4K030KA45
5F045AA06
5F045BB08
5F045EN04
5F045HA24
5F131AA02
5F131BA04
5F131BB03
5F131CA32
5F131DA32
5F131DA33
5F131DA36
5F131DA42
5F131DA68
5F131DB02
5F131DB05
5F131DB52
5F131DB62
5F131DB76
5F131DB83
5F131EB72
5F131EB81
5F131GA14
(57)【要約】
【課題】本発明は、基板処理モジュール、これを含む基板処理装置及び基板搬送方法に関する
【解決手段】本発明によると、基板が搬入出するための通路130が側方に形成されるチャンバー120と、上記チャンバー120内部に配置され、上面に貫通形成された少なくとも一つの貫通孔を有し、上部に上記基板が載置される第1サセプタ141と、上記チャンバー120内部に配置され、上部に上記基板が載置される第2サセプタ142と、上記チャンバー120内部に備えられ、既定の位置を基準として回転可能な回転部材と、上記回転部材に連結され、上記基板が載置される載置面を有するホルダー150と、上記回転部材を駆動して上記ホルダー150を上記第1サセプタ141に対応する待機位置または上記第2サセプタ142に対応する搬送位置に移動させるホルダー駆動モジュールと、を含む基板処理モジュールが提供される。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板が搬入出される通路が側方に形成されるチャンバーと、
該チャンバー内部の前記通路の前方に配置され、上面に貫通形成された少なくとも一つの貫通孔を有し、工程進行時、上部に前記基板が載置される第1サセプタと、
前記チャンバー内部の前記第1サセプタの後方に配置され、工程進行時、上部に前記基板が載置される第2サセプタと、
前記チャンバー内部に備えられ、既定の位置を基準として回転可能な回転部材と、
該回転部材に連結されて前記回転部材とともに回転し、前記基板が載置される載置面を有するホルダーと、
前記回転部材に連結され、前記回転部材を駆動して、前記ホルダーを前記第1サセプタに対応する待機位置または前記第2サセプタに対応する搬送位置に移動させるホルダー駆動モジュールと、を含む、基板処理モジュール。
【請求項2】
前記第1サセプタの下部に設けられて、前記少なくとも1つの貫通孔を移動することができる少なくとも一つのリフトピンと、
該少なくとも1つのリフトピンに連結され、前記リフトピンをリフトピン収容高さ及びリフトピンロード高さに移動させるリフトピン駆動モジュールと、をさらに含み、
前記少なくとも1つのリフトピンの上端は、前記リフトピン収容高さにおいて、前記第1サセプタより高く位置し、前記載置面は、前記リフトピンロード高さにおいて、前記第1サセプタの上面より低く位置する、請求項1に記載の基板処理モジュール。
【請求項3】
前記回転部材は、前記チャンバーの長手方向中心、且つ、前記チャンバーの幅方向の端部に配置される、請求項1に記載の基板処理モジュール。
【請求項4】
前記ホルダー駆動モジュールは、前記回転部材を昇降させることで、前記ホルダーをホルダー収容高さ及びホルダーロード高さに移動させ、
前記ホルダーは、前記ホルダー収容高さにおいて、前記第1及び第2サセプタより高く位置し、前記載置面は、前記ホルダーロード高さにおいて、前記第1及び第2サセプタの上面より低く位置する、請求項1に記載の基板処理モジュール。
【請求項5】
前記ホルダー収容高さにある状態の前記ホルダーは、前記搬送位置に移動する、請求項4に記載の基板処理モジュール。
【請求項6】
前記ホルダーは、
前記チャンバーの外側に向かって開口している弧状のフォークと、
該フォークに連結されて前記フォークの内側に向かって突出し、前記載置面を提供する1つ以上の支持ピンと、を備え、
前記第1及び第2サセプタは、上部に位置した前記ホルダーが前記ホルダーロード高さに移動するとき、前記1つ以上の支持ピンが挿入される一つ以上の挿入溝を有する、請求項4に記載の基板処理モジュール。
【請求項7】
前記フォークは、中心角が180度以上である扇形を有する、請求項6に記載の基板処理モジュール。
【請求項8】
前記第1及び第2サセプタは前記基板が載置される支持面を有し、
前記1つ以上の挿入溝は前記支持面の端部に形成される、請求項6に記載の基板処理モジュール。
【請求項9】
隔壁によって区画される第1処理空間及び第2処理空間を有し、該第1処理空間及び前記第2処理空間に基板をそれぞれ搬入出するための、第1通路及び第2通路が側方に形成されるチャンバーと、
該チャンバー内部の前記第1通路の前方及び前記第2通路の前方にそれぞれ配置され、上面に貫通形成された少なくとも一つの貫通孔を有し、工程進行時、上部に前記基板が載置される第1及び第3サセプタと、
前記チャンバー内部の前記第1サセプタ及び前記第3サセプタの後方にそれぞれ配置され、工程進行時、上部に前記基板が載置される第2及び第4サセプタと、
前記チャンバー内部にそれぞれ設けられ、それぞれ既定の位置を基準として回転可能な第1回転部材及び第2回転部材と、
前記第1回転部材に連結されて前記第1回転部材とともに回転し、前記基板が載置される載置面を有する第1ホルダーと、
前記第2回転部材に連結されて前記第2回転部材とともに回転し、前記基板が載置される載置面を有する第2ホルダーと、
前記第1回転部材に連結されて前記第1回転部材を駆動し、前記第1ホルダーを前記第1サセプタに対応する第1待機位置または前記第2サセプタに対応する第1搬送位置に移動させる第1ホルダー駆動モジュールと、
前記第2回転部材に連結されて前記第2回転部材を駆動し、前記第2ホルダーを前記第3サセプタに対応する第2待機位置または前記第4サセプタに対応する第2搬送位置に移動させる第2ホルダー駆動モジュールと、
前記第1及び第3サセプタの下部にそれぞれ設けられ、前記少なくとも1つの貫通孔を移動することができる少なくとも一つのリフトピンと、
前記少なくとも1つのリフトピンに連結されて、前記少なくとも1つのリフトピンをリフトピン収容高さ及びリフトピンロード高さに移動させるリフトピン駆動モジュールと、を含み、
前記少なくとも1つのリフトピンの上端は、前記リフトピン収容高さにおいて、前記第1及び第3サセプタより高く位置し、前記載置面は、前記リフトピンロード高さにおいて、前記第1及び第3サセプタの上面より低く位置する、基板処理モジュール。
【請求項10】
外部から搬送された基板が載置され、内部が真空状態から大気圧状態へと切り換わるロードロックチャンバーと、
前記基板に対する処理工程が行われる基板処理モジュールと、
前記ロードロックチャンバーと前記基板処理モジュールとの間に配置され、前記ロードロックチャンバーと前記基板処理モジュールとの間で前記基板を搬送する基板搬送ロボットを備える基板搬送モジュールと、を含み、
前記基板処理モジュールは、
基板を搬入出するための通路が側方に形成されるチャンバーと、
該チャンバー内部の前記通路の前方に配置され、上面に貫通形成された少なくとも一つの貫通孔を有し、工程進行時、上部に前記基板が載置される第1サセプタと、
前記チャンバー内部の前記第1サセプタの後方に配置され、工程進行時、上部に前記基板が載置される第2サセプタと、
前記チャンバーの内部に備えられ、既定の位置を基準として回転できる回転部材と、
該回転部材に連結されて前記回転部材とともに回転し、前記基板が載置される載置面を有するホルダーと、
前記回転部材に連結され、前記回転部材を駆動して、前記ホルダーを前記第1サセプタに対応する待機位置または前記第2サセプタに対応する搬送位置に移動させるホルダー駆動モジュールと、を含む、基板処理装置。
【請求項11】
前記基板処理モジュールは、
前記第1及び第3サセプタの下部にそれぞれ設けられて、前記少なくとも1つの貫通孔を移動することができる少なくとも一つのリフトピンと、
該少なくとも1つのリフトピンに連結され、前記リフトピンを、前記少なくとも1つのリフトピンの上端が前記第1及び第3サセプタより高く位置するリフトピン収容高さ、及び、前記載置面が前記第1及び第3サセプタの上面より低く位置するリフトピンロード高さに移動させるリフトピン駆動モジュールと、をさらに含む、請求項10に記載の基板処理装置。
【請求項12】
請求項1から8の何れか一項の基板処理モジュールを用いて基板を提供する基板搬送方法であって、
第1基板を第1サセプタの上部に載置する第1載置段階と、
待機位置のホルダーをホルダーロード高さからホルダー収容高さに移動する第1転換段階と、
前記ホルダーを回転させて搬送位置に移動する第1移動段階と、
前記搬送位置の前記ホルダーを前記ホルダー収容高さから前記ホルダーロード高さに移動する第2転換段階と、
第2基板を前記第1サセプタの上部に載置する第2載置段階と、を含む、基板搬送方法。
【請求項13】
前記基板搬送方法は、
前記第2基板を前記第1サセプタから取り出す第1取り出し段階と、
前記搬送位置の前記ホルダーを前記ホルダーロード高さから前記ホルダー収容高さに移動する第3転換段階と、
前記ホルダーを回転させて前記待機位置に移動する第2移動段階と、
前記待機位置の前記ホルダーを前記ホルダー収容高さから前記ホルダーロード高さに移動する第4転換段階と、
前記第1基板を前記第1サセプタの上部から取り出す第2取り出し段階と、をさらに含む、請求項12に記載の基板搬送方法。
【請求項14】
前記第1載置段階は、
リフトピンをリフトピン収容高さに上昇させて、前記リフトピン収容高さにおいて前記第1基板を前記リフトピンの上端に載置させ、前記リフトピンをリフトピンロード高さに下降させる段階である、請求項12に記載の基板搬送方法。
【請求項15】
前記第2載置段階は、
リフトピンをリフトピン収容高さに上昇させて、前記リフトピン収容高さにおいて前記第2基板を前記リフトピンの上端に載置させ、前記リフトピンをリフトピンロード高さに下降させる段階である、請求項12に記載の基板搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、2013年12月20日に韓国特許庁へ出願された韓国特許出願第10−2013−0160268号の利益を主張するものであり、その開示内容が参照によって本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、基板処理モジュール、これを含む基板処理装置及び基板搬送方法に関するもので、より詳細には、チャンバー内の基板数を増加させることができる基板処理モジュール及びこれを含む基板処理装置に関する。
【背景技術】
【0003】
通常、化学蒸着(Chemical vapor deposition)方式の基板処理装置では、2つ以上のウエハを一つのチャンバー(Chamber)内で処理するために、2つ以上のウエハをチャンバのサセプタ上に搬送するとき、搬送ロボット(Transfer Robot)を用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】韓国公開特許第2007−0080767号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、複数の基板に対する処理を同時に行うことができる基板処理モジュール、これを含む基板処理装置及び基板搬送方法を提供することである。
【0006】
本発明の他の目的は、複数の基板をチャンバー内に効率的に搬入出できる基板処理モジュール、これを含む基板処理装置及び基板搬送方法を提供することである。
【0007】
本発明のさらに他の目的は、以下の詳細な説明と添付の図面からより明確になるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一実施形態によると、基板処理モジュールは、基板が搬入出される通路が側方に形成されるチャンバーと、上記チャンバー内部の上記通路の前方に配置され、上部面に貫通形成された少なくとも一つの貫通孔を有し、工程進行時、上部に上記基板が載置される第1サセプタと、上記チャンバー内部の上記第1サセプタの後方に配置され、工程進行時、上部に上記基板が載置される第2サセプタと、上記チャンバー内部に備えられ、既定の位置を基準として回転可能な回転部材と、上記回転部材に連結されて上記回転部材とともに回転し、上記基板が載置される載置面を有するホルダーと、上記回転部材に連結され、上記回転部材を駆動して、上記ホルダーを上記第1サセプタに対応する待機位置または上記第2サセプタに対応する搬送位置に移動させるホルダー駆動モジュールと、を含んでもよい。
【0009】
本発明の他の実施形態によると、基板処理モジュールは、隔壁によって区画される第1処理空間及び第2処理空間を有し、上記第1工程空間及び上記第2工程空間に基板をそれぞれ搬入出するための第1通路及び第2通路が側方に形成されるチャンバーと、上記チャンバー内部の上記第1通路の前方及び上記第2通路の前方にそれぞれ配置され、上部面に貫通形成された少なくとも一つの貫通孔を有し、上記工程進行時、上部に上記基板が載置される第1及び第3サセプタと、上記チャンバー内部の上記第1サセプタ及び上記第2サセプタの後方にそれぞれ配置され、工程進行時、上部に上記基板が載置される第2及び第4サセプタと、上記チャンバー内部にそれぞれ設けられ、それぞれ既定の位置を基準として回転可能な第1回転部材及び第2回転部材と、上記第1回転部材に連結されて上記第1回転部材とともに回転し、上記基板が載置される載置面を有する第1ホルダーと、上記第2回転部材に連結されて上記第2回転部材とともに回転し、上記基板が載置される載置面を有する第2ホルダーと、上記第1回転部材に連結されて上記第1回転部材を駆動し、上記第1ホルダーを、上記第1サセプタに対応する第1待機位置または上記第2サセプタに対応する第1搬送位置に移動させる第1ホルダー駆動モジュールと、上記第2回転部材に連結されて上記第2回転部材を駆動し、上記第2ホルダーを、上記第3サセプタに対応する第2待機位置または上記第4サセプタに対応する第2搬送位置に移動させる第2ホルダー駆動モジュールと、上記第1及び第3サセプタの下部にそれぞれ設けられ、上記少なくとも一つの貫通孔を移動することができる少なくとも一つのリフトピンと、上記少なくとも一つのリフトピンに連結されて、上記少なくとも一つのリフトピンをリフトピン収容高さ及びリフトピンロード高さに移動させるリフトピン駆動モジュールと、を含み、上記少なくとも一つのリフトピンの上端は、上記リフトピン収容高さにおいて、上記第1及び第3サセプタより高く位置し、上記載置面は、上記リフトピンロード高さにおいて、上記第1及び第3サセプタの上面より低く位置してもよい。
【0010】
本発明の別の実施形態によると、基板処理装置は、外部から搬送された基板が載置され、内部が真空状態から大気圧状態に切り換わるロードロックチャンバーと、上記基板に対する処理工程が行われる基板処理モジュールと、上記ロードロックチャンバーと上記基板処理モジュールとの間に配置され、上記ロードロックチャンバーと上記基板処理モジュールとの間で上記基板を搬送する基板搬送ロボットを備える基板搬送モジュールと、を含み、上記基板処理モジュールは、基板を搬入出するための通路が側方に形成されるチャンバーと、上記チャンバー内部の上記通路の前方に配置され、上部面に貫通形成された少なくとも一つの貫通孔を有し、上記工程進行時、上部に上記基板が載置される第1サセプタと、上記チャンバー内部の上記第1サセプタの後方に配置され、工程進行時、上部に上記基板が載置される第2サセプタと、上記チャンバーの内部に備えられ、既定の位置を基準として回転できる回転部材と、上記回転部材に連結されて上記回転部材とともに回転し、上記基板が載置される載置面を有するホルダーと、上記回転部材に連結され、上記回転部材を駆動して、上記ホルダーを上記第1サセプタに対応する待機位置または上記第2サセプタに対応する搬送位置に移動させるホルダー駆動モジュールと、を含んでもよい。
【0011】
本発明の他の実施形態によると、上述した基板処理モジュールを用いて基板を提供する基板搬送方法であって、第1基板が第1サセプタの上部に載置される第1載置段階と、待機位置のホルダーをホルダーロード高さからホルダー収容高さに移動させる第1転換段階と、上記ホルダーを回転させて搬送位置に移動させる第1移動段階と、上記搬送位置の上記ホルダーを上記ホルダー収容高さから上記ホルダーロード高さに移動させる第2転換段階と、第2基板が上記第1サセプタの上部に載置される第2載置段階と、を含んでもよい。
【発明の効果】
【0012】
本発明の一実施形態によると、複数の基板をチャンバー内に効率的にロード及びアンロードすることができる。また、複数の基板に対する工程を同時に行うことができる。
【0013】
本発明の、上述した及びその他の形態、特徴、長所は、以下の詳細な説明を添付の図面と組み合わせることによって、より明確に理解される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】本発明の一実施形態による基板処理装置を概略的に示したものである。
図2図1の基板処理モジュールを概略的に示したものである。
図3図2の符号A−A線での断面図である。
図4図2の符号B−B線での断面図である。
図5図2のサセプタを示したものである。
図6図2のホルダーを示したものである。
図7a図2のホルダーの動作を示したものである。
図7b図2のホルダーの動作を示したものである。
図7c図2のホルダーの動作を示したものである。
図7d図2のホルダーの動作を示したものである。
図7e図2のホルダーの動作を示したものである。
図7f図2のホルダーの動作を示したものである。
図7g図2のホルダーの動作を示したものである。
図8a図2のホルダーの動作を示したものである。
図8b図2のホルダーの動作を示したものである。
図8c図2のホルダーの動作を示したものである。
図8d図2のホルダーの動作を示したものである。
図8e図2のホルダーの動作を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、本発明を十分かつ完全にするために、また、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明の範囲の理解を十分に促すために提供されるものである。図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがあり、また、全体を通して同様の又は相当する要素を示すために同様の参照符号を用いている。
一方、以下では、蒸着工程を例に挙げて説明するが、本発明は蒸着工程を含む様々な工程に応用できる。
【0016】
図1は、本発明の一実施形態による基板処理装置を概略的に示したものである。基板処理装置1は、工程設備2と、設備前端モジュール(Equipment Front End Module:EFEM)3と、境界壁(interface wall)4と、を含む。EFEM3は、工程設備2の前方に設置されて、基板が収容された容器(不図示)と工程設備2との間で基板を搬送する。
【0017】
EFEM3は、複数のロードポート(loadports)60とフレーム(frame)50とを有する。フレーム50は、ロードポート60と工程設備2との間に位置する。基板を収容する容器は、オーバーヘッドトランスファ(overhead transfer)、オーバーヘッドコンベア(overhead conveyor)、または自動案内車両(automatic guided vehicle)のような、搬送手段(不図示)によって、ロードポート60上に載置される。
【0018】
容器には、前面開放一体型ポッド(Front Open Unified Pod:FOUP)のような密閉容器を用いてもよい。フレーム50内には、ロードポート60に置かれた容器と工程設備2との間で基板を搬送するフレームロボット70が設けられる。フレーム50内には、容器のドアを自動開閉するドアオープナー(不図示)が設けられてもよい。また、フレーム50には、清浄空気がフレーム50内の上部から下部に流れるように清浄空気をフレーム50内に供給する、ファンフィルタユニット(Fan Filter Unit:FFU、不図示)が提供されてもよい。
【0019】
工程設備2内では、基板を処理する所定の工程が行われる。工程設備2は、基板搬送モジュール(transfer module)102と、ロードロックチャンバー(load lock chamber)106と、基板処理モジュール110と、を含む。基板搬送モジュール102は、通常、上部からみて多角形であり、ロードロックチャンバー106及び基板処理モジュール110は、基板搬送モジュール102の側方に設けられる。
【0020】
更に、ロードロックチャンバー106は、基板搬送モジュール102の側方と、隣接するEFEM3との間に位置する。基板は、ロードロックチャンバー106内に一時的に留まった後、工程設備2内に移動されて工程が行われる。工程完了後、基板は工程設備2から取り出されてロードロックチャンバー106内に一時的に留まる。基板搬送モジュール102及び基板処理モジュール110の内部は、真空状態に保持され、ロードロックチャンバー106は、真空状態又は大気圧を有するように切り換る。ロードロックチャンバー106は、外部の汚染物質が、基板搬送モジュール102及び基板処理モジュール110の内部に流入することを防止する。また、基板の搬送中、基板が大気にさらされないため、基板上で酸化膜が成長することを防止することができる。
【0021】
ロードロックチャンバー106と基板搬送モジュール102との間、そしてロードロックチャンバー106とEFEM3との間には、ゲートバルブ(不図示)が設けられる。EFEM3とロードロックチャンバー106との間で基板が移動する場合は、ロードロックチャンバー106と基板搬送モジュール102との間に提供されたゲートバルブが閉められ、ロードロックチャンバー106と基板搬送モジュール102との間で基板が移動する場合は、ロードロックチャンバー106とEFEM3との間に提供されるゲートバルブが閉められる。
【0022】
基板搬送モジュール102には基板搬送ロボット104が備えられる。基板搬送ロボット104は、ロードロックチャンバー106と基板処理モジュール110との間で基板を搬送する。基板搬送モジュール102は、基板を搬送するとき真空状態を保持するように密封される。真空状態を保持するのは、基板が汚染物(例えば、O■、粒子状物質など)にさらされることを防止するためである。
【0023】
基板処理モジュール110は、基板上に薄膜を蒸着するために提供される。図1には3つの基板処理モジュール110が示されているが、本発明はこれに限定されることなく、4つ以上の基板処理モジュール110が提供されてもよい。また、他の工程(例えば、洗浄やエッチング)を行うモジュールが、基板搬送モジュール102の側方に設けられてもよい。
【0024】
図2図1の基板処理モジュールを概略的に示したものであり、図3図2の符号A−A線での断面図である。図2に示されたように、基板処理モジュール110は、基板Wの搬入出ができる通路130が形成されたチャンバー120を含む。チャンバー120は処理空間を提供し、基板Wに対する処理は処理空間内で行われる。チャンバー120の内部には隔壁122が設けられ、当該隔壁122によってチャンバー120の処理空間が、第1処理空間120aと第2処理空間120bとに分離される。
【0025】
チャンバー120は、一方に形成された通路130を有していてもよく、基板Wは通路130を介してチャンバー120の内部に搬入される。即ち、第1処理空間120aに対応するチャンバー120の側方には第1通路131が形成され、第2処理空間120bに対応するチャンバー120の側方には第2通路132が形成される。ゲートバルブ170は、第1及び第2通路131、132の外側に設けられ、第1及び第2通路131、132は、ゲートバルブ170によって開放または閉鎖されてもよい。上述したように、基板搬送ロボット104は、基板Wとともに、第1及び第2通路131、132を介してチャンバー120の内部に移動し、基板Wを後述するリフトピン161の上端やフォーク155上に設置した後、第1及び第2通路131、132を介してチャンバー120の外部に移動する。このとき、第1及び第2通路131、132は、ゲートバルブ170によって開放される。
【0026】
図2及び図3に示したように、複数のサセプタ140がチャンバー120の内部に設けられる。第1及び第2サセプタ141、142は、基板Wが搬入される方向と平行に順に並んで配置される。第1通路131に対応する位置に第1サセプタ141が配置され、第1サセプタ141よりも内側に第2サセプタ142が配置される。また、第3及び第4サセプタ143、144は、基板Wが搬入される方向と平行に順に並んで配置される。第2通路132に対応する位置に第3サセプタ143が配置され、第3サセプタ143よりも内側に第4サセプタ144が配置される。
【0027】
基板Wは、基板搬送ロボット104を介してチャンバー120の内部に移動し、工程進行時、第1ないし第4サセプタ141、142、143、144の上部に載置される。第1ないし第4サセプタ141、142、143、144は、それぞれ支持軸146によって支持され、支持軸146はチャンバー120の下部面に固定される。
【0028】
図2に示されたように、第1サセプタ141及び第3サセプタ143は、それぞれ第1通路131及び第2通路132の前方(通路131、132を介してチャンバー120の内部に基板Wが搬入される部分を意味する)に位置する。工程は、全てのサセプタ上にそれぞれ1つの基板Wが載置された状態で開始され、それぞれの基板Wに対する工程は同時に行われてもよい。従って、一度に4枚の基板Wに対する工程を完了することができるため、生産性を向上することができる。
【0029】
一方、上述したように、基板Wは基板搬送ロボット104を介してチャンバー120の内部に移動し、基板搬送ロボット104はリフトピン161やフォーク155上に基板Wを設置する。
【0030】
図2及び図6に示されたように、ホルダー150のフォーク155は、アーム(arms)156を介してそれぞれ回転軸(回転部材)157に連結され、回転軸157の中心(またはチャンバー120の既定の位置)を基準として回転することができる。ここで、上記フォーク155は、基板Wの縁を包む円弧状、詳細には弧状(または扇形)であってもよい。さらに、上記扇形は中心角が180度以上であってもよく、この場合、基板Wのピックアップ及び搬送時に安定感を与えることができる。回転軸157は、チャンバー120の下部壁を貫通してチャンバー120の既定の中心上に設けられて、その既定の中心を基準に回転する。回転軸157は、ホルダー駆動モジュール159に連結され、ホルダー駆動モジュール159によって昇降及び回転する。ホルダー151、152は回転軸157とともに昇降及び回転する。ホルダー駆動モジュール159は、チャンバー120の下部壁に固設された支持板158に固定される。
【0031】
回転軸157はチャンバー120の内部空間に備えられる。回転軸157は、通路130に基板Wが搬入出する方向を基準としてチャンバー120の幅方向の端、且つ、チャンバー120の長手方向の中央に配置される。例えば、チャンバー120の第1処理空間120aは、第1通路131に基板が搬入される方向での第1処理空間120aの幅と等しい幅と、上記搬入方向と垂直な方向での第1処理空間120aの長さとを有している。このとき、第1回転軸157aは、第1処理空間120aの長手方向中心に配置され、第1処理空間120aの幅方向の端に配置される。第1回転軸157aから第1サセプタ141の中心までの距離と、第1回転軸157aから第2サセプタ142の中心までの距離とは、等しくてもよい。こうすることで、第1回転軸157aに連結された第1ホルダー151が、第1サセプタ141から第2サセプタ142へ、さらに正確に基板Wを搬送することができる。第1回転軸157aと第1サセプタ141との間の距離は、第1処理空間120aの幅より小さいことが好ましい。以上では、第1回転軸157aに対して説明したが、第2処理空間120bに設けられた第2回転軸157bも、第1回転軸157aと同様の構成及び作用効果を有することができる。
【0032】
第1及び第2ホルダー151、152は、それぞれ回転によって、第1及び第2通路131、132の前方に位置(「待機位置」)するか、第1及び第2通路131、132の後方に位置(「搬送位置」)することができる。即ち、第1及び第2ホルダー151、152は、回転によって、第1及び第3サセプタ141、143に対応する待機位置、または、第2及び第4サセプタ142、144に対応する搬送位置に位置することができる。基板搬送ロボット104は、第1及び第3サセプタ141、143のリフトピン161の上端に基板Wを載置する。また、基板搬送ロボット104は、待機位置にある第1及び第2ホルダー150上に基板Wを載置してもよく、このとき、基板Wは、後述する支持ピン155aの上面に載置される。基板Wを受け入れる際、ホルダー150は、回転することで、待機位置から搬送位置に移動することができる。
【0033】
一方、ホルダー150が搬送位置に移動する際、第1及び第3サセプタ141、143には、基板Wを載置することができるホルダー151、152がない。このとき、第1及び第3サセプタ141、143の下部に配置されるリフトピン161が、それぞれ貫通孔145を貫通移動し、基板搬送ロボット104から基板Wを受け入れるようにする。当該方法により、複数の基板Wが第1ないし第4サセプタ141、142、143、144の上部に載置される。リフトピン161の動作に対する具体的な説明は後述する。
【0034】
また、基板Wは、ホルダー151、152の昇降によって、第1ないし第4サセプタ141、142、143、144に載置され、或いは、第1ないし第4サセプタ141、142、143、144の支持面147から離隔されることができる。ホルダー151、152の昇降に対する具体的な説明は後述する。
【0035】
図2及び図3に示されたように、チャンバー120は、底面の端に形成された少なくとも一つの排気ポート124を有し、少なくとも一つの排気ポート124は、サセプタ141、142、143、144の外側にそれぞれ配置される。工程進行時の反応副産物及び未反応ガスは、少なくとも一つの排気ポート124を介してチャンバー120の外部に排出される。
【0036】
図4図2の符号B−B線での断面図である。第1及び第3サセプタ141、143には、複数の貫通孔145が上面を貫通して形成される。リフトピン161は、第1サセプタ141の下部に設けられて貫通孔145を貫通移動することができる。即ち、リフトピン161の上端が貫通孔145を貫通して第1及び第3サセプタ141、143の上面から突出することにより、リフトピン161は、後述するリフトピン収容高さに位置することができ、また、上記リフトピンの上端が貫通孔145の内部または第1及び第3サセプタ141、143の下部に位置することにより、後述するリフトピンロード高さに位置することができる。リフトピン収容高さにあるリフトピン161は、基板搬送ロボット104から基板Wを受け入れることができ、リフトピン161がリフトピンロード高さに移動することにより、搬送された基板Wが第1及び第3サセプタ141、143に載置されるようになる。
【0037】
図5図2のサセプタを示したものである。図5を参照すると、サセプタ140は支持面147を有し、支持面147は基板Wの形状とほぼ一致する。挿入溝149は支持面147に凹設され、後述するように、ホルダー150の下降時、支持ピン155aが挿入溝149内に挿入される。同様に、収容溝148は支持面147より低く凹設され、ホルダー150の下降時にフォーク155が収容溝148内に収容される。挿入溝149は支持ピン155aとほぼ同じサイズ及び形状を有することができ、収容溝148はフォーク155とほぼ同じサイズ及び形状を有することができる。サセプタ140は、工程進行時に上部に載置された基板Wを加熱する加熱プレート(不図示)を備えることができる。
【0038】
図6図2のホルダーを示したものである。ホルダー150はフォーク155及び支持ピン155aを備える。フォーク155は、基板Wの直径より大きい内径を有する円弧状であってもよい。フォーク155は、180°以上の中心角を有する円弧状であってもよい。即ち、上記フォーク155は、基板Wの縁を包む円弧状、詳細には、扇形の弧状であってもよい。さらに、上記扇形は中心角が180度以上であってもよく、この場合、基板Wのピックアップ及び搬送時に安定感を与えることができる。支持ピン155aは、フォーク155に連結されて、フォーク155の内側に向かって突出する。支持ピン155aは、フォーク155の少なくとも中央及び両端に備えられることができる。ホルダー150上に載置された基板Wは、フォーク155の内側に位置し、支持ピン155aの上部面(または載置面)に載置される。基板Wは、例えば、120°で等角配置される3つの支持ピン155aにより安定的に支持されることができる。一方、ホルダー150は、本実施形態と異なる形状を有してもよい。
【0039】
図7a〜図8eは、図2のホルダーの動作を示したものである。以下、図7a〜図8eを参照して、基板Wがサセプタに装着される過程、及び、基板Wをサセプタから離脱する方法について説明する。以下では、一つのホルダー151及び2つのサセプタ141、142についてのみ説明するが、それらの説明は他のホルダー152及びサセプタ143、144にも同様に適用できる。
【0040】
図7a〜図8eを参照すると、リフトピン161はリフトピン駆動モジュール162によって昇降することができ、フォーク155及び支持ピン155aはホルダー駆動モジュール159によって昇降することができる。また、フォーク155は、収容高さにあるとき、回転によって搬送位置に移動することができる。
【0041】
図7aに示されたように、基板W1は、基板搬送ロボット104によって第1通路131を介してリフトピン161の上端に載置される。このとき、リフトピン161の上端は、第1サセプタ141より高く位置(「リフトピン収容高さ」)する。このとき、第1ホルダー151の支持ピン155aの上面(または載置面)が、第1サセプタ141の支持面147より低く位置(「ホルダーロード高さ」)して、支持ピン155aは挿入溝149に挿入され、フォーク155は収容溝148に収容された状態となる。
【0042】
図7bに示されたように、リフトピン駆動モジュール162によって、リフトピン161の上端がリフトピンロード高さに移動する。基板W1は、第1サセプタ141の支持面147に載置される。以上では、基板W1がリフトピン161の上端に載置され、リフトピン161の上端がリフトピンロード高さに移動すると説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、リフトピン161の上端がサセプタ141の支持面147より低く位置(「リフトピンロード高さ」)し、フォーク155及び支持ピン155aがサセプタ141より高く位置(「ホルダー収容高さ」)した状態で、基板W1が支持ピン155aの上部面に載置されてもよい。この場合、図7a及び図7bの過程は省略してもよい。
【0043】
図7cに示されたように、第1ホルダー151はホルダー駆動モジュール159によってホルダー収容高さまで上昇する。基板W1は、第1ホルダー151の支持ピン155aによって支持されて、支持ピン155aとともにホルダー収容高さに位置するようになる。そして、図7dに示されたように、第1ホルダー151は、ホルダー駆動モジュール159によって回転して搬送位置に移動する。
【0044】
図7eに示したように、搬送位置の第1ホルダー151は、ホルダー収容高さからホルダーロード高さに移動する。基板W1は第2サセプタ142の支持面147に載置される。図7f及び図7gに示されたように、基板W2が、基板搬送ロボット104によって第1通路131を介して、リフトピン161の上端に載置される。このとき、リフトピン161の上端はリフトピン収容高さに位置する。そして、リフトピン161は、リフトピン駆動モジュール162によってリフトピンロード高さまで下降する。
【0045】
上述したように、2つのホルダー上にそれぞれ一つの基板Wが載置されると、各基板Wはホルダーによって第2及び第4サセプタ142、144に搬送され、他の2つの基板がリフトピン161によって第1及び第3サセプタ141、143に載置される。その後、各基板Wに対する工程が同時に行われる。
【0046】
以下では、図8a〜図8eを参照して、基板Wに対する工程完了後、基板Wがチャンバー120から取り出される過程を説明する。
【0047】
図8aに示されたように、第1サセプタ141のリフトピン161は、リフトピン駆動モジュール162によってリフトピン収容高さまで上昇する。第1サセプタ141に載置された基板W2は、リフトピン収容高さに位置するようになり、基板W2は基板搬送ロボット104によってチャンバー120の外に取り出される。そして、第1サセプタ141のリフトピン161は、リフトピンロード高さに復帰して基板W1が載置されるのを待機する。
【0048】
図8bに示されたように、第1ホルダー151は、ホルダー駆動モジュール159によってホルダーロード高さからホルダー収容高さに移動する。基板W2は、第1ホルダー151の支持ピン155aとともにホルダー収容高さに位置するようになる。
【0049】
図8cに示されたように、第1ホルダー151は、回転によって搬送位置から待機位置に移動する。第1ホルダー151は、待機位置において、ホルダー収容高さに位置するようになる。このとき、基板W2は、ホルダー収容高さに位置し、基板搬送ロボット104によってチャンバー120の外に取り出されることができる。
【0050】
図8dに示されたように、第1ホルダー151は、ホルダー駆動モジュール159によって下降してホルダーロード高さに位置する。基板W2は第1サセプタ141の支持面147に載置される。そして、図8eに示されたように、第1サセプタ141のリフトピン161は、リフトピン駆動モジュール162によってリフトピンロード高さからリフトピン収容高さに上昇する。基板W2は、リフトピン収容高さに位置し、基板搬送ロボット104によってチャンバー120の外に取り出される。
【0051】
上述によると、第1ホルダー及び第3ホルダーは、回転によって基板を待機位置または搬送位置に位置させ、第1サセプタ及び第2サセプタのリフトピンは、基板をリフトピンロード高さまたはリフトピン収容高さに位置させることで、複数の基板がチャンバーに搬入出できるようになる。
【0052】
上述したように、本発明の実施形態によれば、複数の基板をチャンバーに対して効果的に搬入出することができる。更に、複数の基板へ同時に処理を実行することができる。
【0053】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。
【符号の説明】
【0054】
120:チャンバー、122:ガス供給ポート、124:排気ポート、130:通路、131:第1通路、132:第2通路、140:サセプタ、141:第1サセプタ、142:第2サセプタ、143:第3サセプタ、144:第4サセプタ、145:貫通孔、146:支持軸、147:支持面、148:収容溝、150:ホルダー、151:第1ホルダー、152:第2ホルダー、155:フォーク、155a:支持ピン、156:アーム、157:回転軸、158:支持板、159:ホルダー駆動モジュール、161:リフトピン、162:リフトピン駆動モジュール、170:ゲートバルブ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7a
図7b
図7c
図7d
図7e
図7f
図7g
図8a
図8b
図8c
図8d
図8e