特許 6899697 ゲートバルブ装置及び基板処理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6899697

(24)【登録日】2021年6月17日

(45)【発行日】2021年7月7日

(54)【発明の名称】ゲートバルブ装置及び基板処理システム

(51)【国際特許分類】

   F16K 51/02 20060101AFI20210628BHJP

   F16K 27/00 20060101ALI20210628BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20210628BHJP

   H01L 21/677 20060101ALN20210628BHJP

【ＦＩ】

   F16K51/02 B

   F16K27/00 B

   H01L21/302 101G

   !H01L21/68 A

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-94612(P2017-94612)

(22)【出願日】2017年5月11日

(65)【公開番号】特開2018-189218(P2018-189218A)

(43)【公開日】2018年11月29日

【審査請求日】2020年2月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大森 貴史

(72)【発明者】

【氏名】鍋山 裕樹

(72)【発明者】

【氏名】三枝 直也

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 毅

【審査官】 加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５０７１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１９６１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０１１０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３１９９３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ５１／０２

Ｆ１６Ｋ ２７／００−２７／１２

Ｈ０１Ｌ ２１／６７−２１／６８

Ｈ０１Ｌ ２１／３０２

Ｈ０１Ｌ ２１／４６１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

減圧環境下で基板に所定の処理を施す処理容器の側壁に形成された前記基板の搬入出口に接続されるゲートバルブ装置であって、
前記搬入出口に連通する開口部が形成された壁部と、
前記壁部の前記開口部よりも上の部分である開口上部に形成された溝と、前記処理容器の側壁の前記搬入出口よりも上の部分である搬入出口上部に形成された溝とに挿入され、前記搬入出口上部の前記溝の上面から前記搬入出口上部を支持するキー部材と
を有し、
前記キー部材は、前記搬入出口上部に形成された溝の上面に当接し、且つ、前記キー部材の下面と前記搬入出口上部に形成された溝の下面との間に隙間を有し、
前記ゲートバルブ装置の壁部と前記処理容器の側壁は、固定部材により固定されることを特徴とするゲートバルブ装置。

【請求項2】

前記キー部材は、前記搬入出口上部が前記減圧環境下で撓む方向とは反対方向の力を前記搬入出口上部の前記溝の上面に付与することで前記搬入出口上部を支持することを特徴とする請求項１に記載のゲートバルブ装置。

【請求項3】

前記キー部材は、前記開口上部の前記溝又は前記搬入出口上部の前記溝に固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のゲートバルブ装置。

【請求項4】

前記開口上部の複数の前記溝と、前記搬入出口上部の複数の前記溝とに挿入される複数の前記キー部材を有し、
互いに隣り合う前記キー部材の間に、前記壁部を前記処理容器の側壁に固定するための固定部材が配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のゲートバルブ装置。

【請求項5】

前記開口上部は、前記壁部以外の他の部分よりも高い位置まで突出する突出部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のゲートバルブ装置。

【請求項6】

前記開口上部を補強する補強部材をさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のゲートバルブ装置。

【請求項7】

減圧環境下で基板に所定の処理を施す処理容器と、前記処理容器の側壁に形成された前記基板の搬入出口に接続されるゲートバルブ装置とを有する基板処理システムであって、
前記ゲートバルブ装置は、
前記搬入出口に連通する開口部が形成された壁部と、
前記壁部の前記開口部よりも上の部分である開口上部に形成された溝と、前記処理容器の側壁の前記搬入出口よりも上の部分である搬入出口上部に形成された溝とに挿入され、前記搬入出口上部の前記溝の上面から前記搬入出口上部を支持するキー部材と
を有し、
前記キー部材は、前記搬入出口上部に形成された溝の上面に当接し、且つ、前記キー部材の下面と前記搬入出口上部に形成された溝の下面との間に隙間を有し、
前記ゲートバルブ装置の壁部と前記処理容器の側壁は、固定部材により固定されることを特徴とする基板処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の種々の側面及び実施形態は、ゲートバルブ装置及び基板処理システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用のガラス基板等の基板に対して所望のプラズマ処理を行う基板処理システムが知られている。基板処理システムは、例えば、基板に対するプラズマ処理を行うプロセスモジュール、基板の搬入及び搬出を行う搬送装置を収容した搬送モジュール、及びプロセスモジュールと搬送モジュールとの間に設けられたゲートバルブ装置等を備えている。

【0003】

プロセスモジュールは、減圧環境下で基板に対するプラズマ処理を行う処理容器を有し、処理容器内には、基板を載置し下部電極として機能する載置台（以下「サセプタ」と呼ぶ）と、サセプタに対向する上部電極とが配置されている。また、サセプタ及び上部電極の少なくとも一方には高周波電源が接続され、サセプタと上部電極との間の空間に高周波電力が印加される。

【0004】

プロセスモジュールでは、サセプタと上部電極との間の空間に供給された処理ガスを高周波電力によってプラズマ化してイオン等を発生させ、発生されたイオン等を基板に導いて、基板に所望のプラズマ処理、例えばプラズマエッチング処理を施す。

【0005】

また、処理容器の側壁には、基板の搬入及び搬出に用いられる搬入出口が形成される。ゲートバルブ装置は、処理容器の側壁における搬入出口に接続される。そして、基板の搬入及び搬出の際にゲートバルブ装置の動作により搬入出口の開閉が行われる。

【0006】

ゲートバルブ装置は、例えば、プロセスモジュールにおける基板の搬入出口に連通する開口部が形成された壁部を有する。ＦＰＤ用のガラス基板のサイズは非常に大きいことから、搬入出口と開口部は精良く位置合わせする必要がある。このため、壁部における開口部よりも上の部分（以下「開口上部」という）に形成された溝と、処理容器の側壁における搬入出口よりも上の部分（以下「搬入出口上部」という）に形成された溝とにキー部材が挿入されることにより、ゲートバルブ装置側の開口部と、処理容器側の搬入出口との位置合わせが行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４５４６４６０号公報

【特許文献2】特開２００９−２３０８７０号公報

【特許文献3】特許第３０４３８４８号公報

【特許文献4】特開２０１５−８１６３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、ゲートバルブ装置側の開口部と、処理容器側の搬入出口との位置合わせにおいて、開口上部の溝と、搬入出口上部の溝とにキー部材が挿入される場合、一般に、開口上部と搬入出口上部のそれぞれに形成された溝とキー部材の高さ方向の位置を調整することにより、キー部材が、搬入出口上部の溝の下面に載置される。これにより、処理容器の側壁における搬入出口上部が、搬入出口上部の溝の下面に載置されたキー部材を介して、ゲートバルブ装置の壁部における開口上部を支持することとなる。

【0009】

しかしながら、処理容器の側壁における搬入出口上部がゲートバルブ装置の壁部における開口上部を支持する構造では、処理容器内が減圧される減圧環境下において、大気圧に応じた力に加え、ゲートバルブ装置の自重に応じた力が搬入出口上部に付与される。このため、搬入出口上部が撓み、搬入出口が変形してしまう。搬入出口の変形は、処理容器内の気密性を低下させる要因となり、好ましくない。

【0010】

特に、近年では、処理容器内に発生するプラズマの均一性を向上する観点から、処理容器内においてサセプタと上部電極との間隔が短くなり、且つ処理容器の側壁における搬入出口上部の厚みが薄くなる傾向がある。処理容器の側壁における搬入出口上部の厚みが薄くなるほど、搬入出口上部の撓みが増大するため、搬入出口の変形がさらに増大してしまう虞れがある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

開示するゲートバルブ装置は、１つの実施態様において、減圧環境下で基板に所定の処理を施す処理容器の側壁に形成された前記基板の搬入出口に接続されるゲートバルブ装置であって、前記搬入出口に連通する開口部が形成された壁部と、前記壁部の前記開口部よりも上の部分である開口上部に形成された溝と、前記処理容器の側壁の前記搬入出口よりも上の部分である搬入出口上部に形成された溝とに挿入され、前記搬入出口上部の前記溝の上面から前記搬入出口上部を支持するキー部材とを有する。

【発明の効果】

【0012】

開示するゲートバルブ装置の１つの態様によれば、基板の搬入出口の変形を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本実施形態に係る基板処理システムを概略的に示す斜視図である。

【図2】図２は、本実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略構成を示す断面図である。

【図3】図３は、本実施形態に係るゲートバルブ装置の構成を示す断面図である。

【図4】図４は、固定部材の配置を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して本願の開示するゲートバルブ装置及び基板処理システムの実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付すこととする。

【0015】

＜基板処理システム＞
図１は、本実施形態に係る基板処理システム１００を概略的に示す斜視図である。基板処理システム１００は、例えばＦＰＤ用のガラス基板（以下、単に「基板」と記す）Ｓに対してプラズマ処理を行う。なお、ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンス（Electro Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。

【0016】

基板処理システム１００は、十字形に連結された５つの真空モジュールを備えている。具体的には、基板処理システム１００は、５つの真空モジュールとして、３つのプロセスモジュール１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃと、搬送モジュール１０３と、ロードロックモジュール１０５とを備えている。

【0017】

プロセスモジュール１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃは、その内部空間を所定の減圧雰囲気（真空状態）に維持できるように構成されている。プロセスモジュール１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ内には、それぞれ、基板Ｓを載置する載置台（図示省略）が配備されている。プロセスモジュール１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃでは、基板Ｓを載置台に載置した状態で、基板Ｓに対して、例えば減圧環境下でエッチング処理、アッシング処理、成膜処理等のプラズマ処理が行なわれる。

【0018】

搬送モジュール１０３は、プロセスモジュール１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃと同様に所定の減圧雰囲気に保持できるように構成されている。搬送モジュール１０３内には、図示しない搬送装置が設けられている。この搬送装置によって、プロセスモジュール１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃとロードロックモジュール１０５との間で基板Ｓの搬送が行われる。

【0019】

ロードロックモジュール１０５は、プロセスモジュール１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃおよび搬送モジュール１０３と同様に所定の減圧雰囲気に保持できるように構成されている。ロードロックモジュール１０５は、減圧雰囲気の搬送モジュール１０３と外部の大気雰囲気との間で基板Ｓの授受を行うためのものである。

【0020】

基板処理システム１００は、更に、５つのゲートバルブ装置１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅを備えている。ゲートバルブ装置１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃは、それぞれ、搬送モジュール１０３とプロセスモジュール１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃとの間に配置されている。ゲートバルブ装置１１０ｄは、搬送モジュール１０３とロードロックモジュール１０５との間に配置されている。ゲートバルブ装置１１０ｅは、ロードロックモジュール１０５におけるゲートバルブ装置１１０ｄとは反対側に配置されている。ゲートバルブ装置１１０ａ〜１１０ｅは、いずれも、隣接する２つの空間を仕切る壁に設けられた開口部を開閉する機能を有している。

【0021】

ゲートバルブ装置１１０ａ〜１１０ｄは、閉状態で各モジュールを気密にシールすると共に、開状態でモジュール間を連通させて基板Ｓの移送を可能にする。ゲートバルブ装置１１０ｅは、閉状態でロードロックモジュール１０５の気密性を維持すると共に、開状態でロードロックモジュール１０５内と外部との間で基板Ｓの移送を可能にする。

【0022】

基板処理システム１００は、更に、ロードロックモジュール１０５との間でゲートバルブ装置１１０ｅを挟む位置に配置された搬送装置１２５を備えている。搬送装置１２５は、基板保持具としてのフォーク１２７と、フォーク１２７を進出、退避および旋回可能に支持する支持部１２９と、この支持部１２９を駆動する駆動機構を備えた駆動部１３１とを有している。

【0023】

基板処理システム１００は、更に、駆動部１３１の両側に配置されたカセットインデクサ１２１ａ，１２１ｂと、それぞれカセットインデクサ１２１ａ，１２１ｂの上に載置されたカセットＣ１，Ｃ２とを備えている。カセットインデクサ１２１ａ，１２１ｂは、それぞれ、カセットＣ１，Ｃ２を昇降する昇降機構部１２３ａ，１２３ｂを有している。各カセットＣ１，Ｃ２内には、基板Ｓを、上下に間隔を空けて多段に配置できるようになっている。搬送装置１２５のフォーク１２７は、カセットＣ１，Ｃ２の間に配置されている。

【0024】

また、図１では図示しないが、基板処理システム１００は、更に、基板処理システム１００において制御が必要な構成要素を制御する制御部を備えている。制御部は、例えば、ＣＰＵを備えたコントローラと、コントローラに接続されたユーザーインターフェースと、コントローラに接続された記憶部とを有している。コントローラは、基板処理システム１００において制御が必要な構成要素を統括して制御する。ユーザーインターフェースは、工程管理者が基板処理システム１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、基板処理システム１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成される。記憶部には、基板処理システム１００で実行される各種処理をコントローラの制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や処理条件データ等が記録されたレシピが保存されている。そして、必要に応じて、ユーザーインターフェースからの指示等にて任意のレシピを記憶部から呼び出してコントローラに実行させることで、コントローラの制御下で、基板処理システム１００での所望の処理が行われる。

【0025】

上記の制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどに格納された状態のものを利用できる。あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。

【0026】

＜プラズマ処理装置＞
次に、図１に示したプロセスモジュール１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの構成を説明する。本実施形態では、プロセスモジュール１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃがいずれもプラズマエッチング装置１０１Ａである場合を例に挙げて説明するが、これには限られない。

【0027】

図２は、本実施形態に係るプラズマエッチング装置１０１Ａの概略構成を示す断面図である。プラズマエッチング装置１０１Ａは、基板Ｓに対してエッチングを行なう容量結合型の平行平板プラズマエッチング装置として構成されている。

【0028】

プラズマエッチング装置１０１Ａは、内側が陽極酸化処理（アルマイト処理）されたアルミニウムからなる角筒形状に成形された処理容器１を有している。処理容器１は、底壁１ａ、４つの側壁１ｂ（２つのみ図示）及び蓋体１ｃにより構成されている。処理容器１は電気的に接地されている。側壁１ｂには、基板Ｓの搬入及び搬出に用いられる搬入出口１ｂ１と、搬入出口１ｂ１を開閉するゲートバルブ装置１１０が設けられている。なお、ゲートバルブ装置１１０は、図１に示したゲートバルブ装置１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃのいずれでもよい。

【0029】

蓋体１ｃは、図示しない開閉機構により、側壁１ｂに対して開閉可能に構成されている。蓋体１ｃを閉じた状態で蓋体１ｃと各側壁１ｂとの接合部分は、Ｏリング３によってシールされ、処理容器１内の気密性が保たれている。

【0030】

処理容器１内の底部には、枠形状の絶縁部材９が配置されている。絶縁部材９の上には、基板Ｓを載置可能な載置台であるサセプタ１１が設けられている。下部電極でもあるサセプタ１１は、基材１２を備えている。基材１２は、例えばアルミニウムやステンレス鋼（ＳＵＳ）などの導電性材料で形成されている。基材１２は、絶縁部材９の上に配置され、両部材の接合部分にはＯリングなどのシール部材１３が配備されて気密性が維持されている。絶縁部材９と処理容器１の底壁１ａとの間も、Ｏリングなどのシール部材１４により気密性が維持されている。基材１２の側部外周は、絶縁部材１５により囲まれている。これによって、サセプタ１１の側面の絶縁性が確保され、プラズマ処理の際の異常放電が防止されている。

【0031】

サセプタ１１の上方には、このサセプタ１１と平行に、かつ対向して上部電極として機能するシャワーヘッド３１が設けられている。シャワーヘッド３１は、処理容器１の上部の蓋体１ｃに支持されている。シャワーヘッド３１は、中空状をなし、その内部には、ガス拡散空間３３が設けられている。また、シャワーヘッド３１の下面（サセプタ１１との対向面）には、処理ガスを吐出する複数のガス吐出孔３５が形成されている。シャワーヘッド３１は、電気的に接地されており、サセプタ１１とともに一対の平行平板電極を構成している。

【0032】

シャワーヘッド３１の上部中央付近には、ガス導入口３７が設けられている。ガス導入口３７には、処理ガス供給管３９が接続されている。処理ガス供給管３９には、２つのバルブ４１，４１およびマスフローコントローラ（ＭＦＣ）４３を介して、エッチングのための処理ガスを供給するガス供給源４５が接続されている。処理ガスとしては、例えばハロゲン系ガスやＯ_２ガスのほか、Ａｒガス等の希ガスなどを用いることができる。

【0033】

処理容器１内の底壁１ａには、複数の箇所（例えば８か所）に貫通した排気用開口５１が形成されている。各排気用開口５１には、それぞれ排気管５３が接続されている。各排気管５３は、その端部にフランジ部５３ａを有しており、フランジ部５３ａと底壁１ａとの間にＯリング（図示省略）を介在させた状態で固定されている。各排気管５３には、ＡＰＣバルブ５５及び排気装置５７が接続されている。

【0034】

プラズマエッチング装置１０１Ａには、処理容器１内の圧力を計測する圧力計６１が設けられている。圧力計６１は、制御部と接続されており、処理容器１内の圧力の計測結果をリアルタイムで制御部へ提供する。

【0035】

サセプタ１１の基材１２には、給電線７１が接続されている。この給電線７１には、マッチングボックス（Ｍ．Ｂ．）７３を介して高周波電源７５が接続されている。これにより、高周波電源７５から例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が、下部電極としてのサセプタ１１に供給される。なお、給電線７１は、底壁１ａに形成された貫通開口部としての給電用開口７７を介して処理容器１内に導入されている。

【0036】

プラズマエッチング装置１０１Ａの各構成部は、制御部に接続されて制御される構成となっている。

【0037】

次に、以上のように構成されるプラズマエッチング装置１０１Ａにおける処理動作について説明する。まず、ゲートバルブ装置１１０が開放された状態で搬入出口１ｂ１を介して、被処理体である基板Ｓが、図示しない搬送装置によって搬送モジュール１０３から処理容器１内へと搬入され、サセプタ１１へ受渡される。その後、ゲートバルブ装置１１０が閉じられ、排気装置５７によって、処理容器１内が所定の真空度まで真空引きされる。

【0038】

次に、バルブ４１を開放して、処理ガスをガス供給源４５から処理ガス供給管３９、ガス導入口３７を介してシャワーヘッド３１のガス拡散空間３３へ導入する。この際、マスフローコントローラ４３によって処理ガスの流量制御が行われる。ガス拡散空間３３に導入された処理ガスは、さらに複数のガス吐出孔３５を介してサセプタ１１上に載置された基板Ｓに対して均一に吐出され、処理容器１内の圧力が所定の値に維持される。これにより、処理容器１内に減圧環境が形成される。

【0039】

減圧環境下で高周波電源７５から高周波電力がマッチングボックス７３を介してサセプタ１１に印加される。これにより、下部電極としてのサセプタ１１と上部電極としてのシャワーヘッド３１との間に高周波電界が生じ、処理ガスが解離してプラズマ化する。このプラズマにより、基板Ｓにエッチング処理が施される。

【0040】

エッチング処理を施した後、高周波電源７５からの高周波電力の印加を停止し、ガス導入を停止した後、処理容器１内を所定の圧力まで減圧する。次に、ゲートバルブ装置１１０を開放し、サセプタ１１から図示しない搬送装置に基板Ｓを受け渡し、処理容器１の搬入出口１ｂ１から搬送モジュール１０３へ基板Ｓを搬出する。以上の操作により、一枚の基板Ｓに対するプラズマエッチング処理が終了する。

【0041】

＜ゲートバルブ装置＞
次に、図３を参照して、本実施形態に係るゲートバルブ装置１１０の構成について詳しく説明する。図３は、本実施形態に係るゲートバルブ装置１１０の構成を示す断面図である。

【0042】

ゲートバルブ装置１１０は、図１に示した基板処理システム１００における５つのゲートバルブ装置１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅのいずれにも適用することができる。ゲートバルブ装置１１０は、特に、プロセスモジュール１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃと搬送モジュール１０３の間に設けられたゲートバルブ装置１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃへ適用されることが好ましい。そこで、以下の説明では、ゲートバルブ装置１１０がゲートバルブ装置１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃに適用される場合を例に挙げて説明する。ゲートバルブ装置１１０は、プロセスモジュール１０１と搬送モジュール１０３との間に配置されている。プロセスモジュール１０１は、プロセスモジュール１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃのいずれか、つまり、図２に示したプラズマエッチング装置１０１Ａに相当する。なお、図３では、搬送モジュール１０３の図示が省略されている。

【0043】

プロセスモジュール１０１は、図３に示すように、プロセスモジュール１０１内の空間を画定する処理容器１を備えている。上記のとおり、処理容器１は、ゲートバルブ装置１１０に隣接する側壁１ｂを備えている。側壁１ｂは、プロセスモジュール１０１内の空間とそれに隣接するゲートバルブ装置１１０側の空間とを仕切っている。側壁１ｂには、プロセスモジュール１０１と搬送モジュール１０３との間で基板Ｓの移送を可能にする搬入出口１ｂ１が設けられている。側壁１ｂは、ゲートバルブ装置１１０に向いた面１ｂ２を有している。

【0044】

また、側壁１ｂの搬入出口１ｂ１よりも上の部分（以下「搬入出口上部」と呼ぶ）１ｂ３には、後述されるゲートバルブ装置１１０側の開口部２０１ｂと、搬入出口１ｂ１との位置合わせに用いられる溝１ｂ４が形成されている。

【0045】

ゲートバルブ装置１１０は、プロセスモジュール１０１と搬送モジュール１０３との間に配置されたハウジング２０１を有する。ハウジング２０１は、底部と、天井部と、底部と天井部とを連結し且つ処理容器１に隣接する壁部２０１ａとを含む矩形の筒形状に形成されている。ハウジング２０１の処理容器１側の壁部２０１ａには、開口部２０１ｂが形成される。開口部２０１ｂは、処理容器１の側壁１ｂにおける搬入出口１ｂ１に連通する。一方、ハウジング２０１の搬送モジュール１０３側の側部は、開口しており、搬送モジュール１０３の内部に接続されている。

【0046】

また、ハウジング２０１内には、図示しない弁体及び弁体移動機構が設けられており、弁体移動機構は、閉塞位置と退避位置との間で弁体を移動させる。弁体移動機構によって弁体が閉塞位置に移動された場合、弁体によって開口部２０１ｂが閉塞され、弁体移動機構によって弁体が退避位置に移動された場合、開口部２０１ｂが解放される。

【0047】

また、壁部２０１ａの開口部２０１ｂよりも上の部分（以下「開口上部」と呼ぶ）２０１ｃには、搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４に対応する溝２０１ｄが形成されている。開口上部２０１ｃの溝２０１ｄには、キー部材２５１が挿入されて固定される。キー部材２５１の固定は、例えば嵌合により行われる。開口上部２０１ｃの溝２０１ｄに固定されたキー部材２５１は、開口部２０１ｂと搬入出口１ｂ１との位置合わせが行われる際に、搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４に挿入され、搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４の上面から搬入出口上部１ｂ３を支持する。その際、搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４の上方の面をキー部材２５１の上面が支持し、且つ、キー部材２５１の下面を開口上部２０１ｃの溝２０１ｄの下方の面が支持する位置関係が成立する。言い換えると、搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４を介して処理容器１がキー部材２５１に載置され、さらに、キー部材２５１と溝２０１ｄを介して開口上部２０１ｃに載置される。

【0048】

ここで、処理容器１が減圧される減圧環境下では、大気圧に応じた力が処理容器１の搬入出口上部１ｂ３に付与される。すると、搬入出口上部１ｂ３は、搬入出口１ｂ１側に撓み、結果として、搬入出口１ｂ１が変形してしまう。搬入出口１ｂ１の変形が過度に大きくなると、蓋体１ｃと側壁１ｂとの隙間がＯリング３によるシール可能な範囲を超えてしまい、結果として、シールが破れて処理容器１内の気密性が低下してしまう。

【0049】

そこで、本実施形態では、キー部材２５１が、搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４の上面に当接し、搬入出口上部１ｂ３が減圧環境下で撓む方向とは反対方向の力を搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４の上面に付与することで搬入出口上部１ｂ３を支持する。これにより、減圧環境下において、搬入出口上部１ｂ３の撓みが低減され、結果として、搬入出口１ｂ１の変形が抑制される。

【0050】

また、本実施形態では、上述したように、搬入出口上部１ｂ３が溝１ｂ４の上面からキー部材２５１により支持されるように、ゲートバルブ装置１１０側の開口部２０１ｂと、処理容器１側の搬入出口１ｂ１との位置合わせが行われる。そこで、本実施形態においては、この位置合わせを容易化するために、搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４の形状を工夫することが好ましい。例えば、搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４は、溝１ｂ４に対してキー部材２５１が挿入された状態で、キー部材２５１の下面と、キー部材２５１の下面に対向する溝１ｂ４の下面との間に隙間が生じるように、形成される。これにより、溝１ｂ４に対するキー部材２５１の挿入が効率的に行われるので、位置合わせが容易化される。

【0051】

なお、キー部材２５１が搬入出口上部１ｂ３を支持するので、キー部材２５１を介して開口上部２０１ｃに対して処理容器１の自重を含む力が付与されて開口上部２０１ｃが開口部２０１ｂ側に撓む可能性がある。そこで、開口上部２０１ｃの撓みを低減するための構造を開口上部２０１ｃに設けても良い。

【0052】

具体的には、開口上部２０１ｃは、壁部２０１ａ以外の他の部分（例えば、ハウジング２０１の天井部）よりも高い位置まで突出する突出部２０１ｅを有する。開口上部２０１ｃに突出部２０１ｅを設けることにより、壁部２０１ａの高さ方向に沿った開口上部２０１ｃの厚みが増大する。これにより、開口上部２０１ｃの剛性が向上し、結果として、開口上部２０１ｃの撓みが低減される。

【0053】

ところで、キー部材２５１によって開口部２０１ｂと搬入出口１ｂ１との位置合わせが行われた後に、一般に、ネジ等の固定部材によって壁部２０１ａが処理容器１の側壁１ｂに固定される。この場合、固定部材は、壁部２０１ａのうち開口部２０１ｂを囲む部分に配置される。開口部２０１ｂを囲む部分には、開口上部２０１ｃが含まれる。上述したように、開口上部２０１ｃには、溝２０１ｄが形成されており、開口上部２０１ｃの溝２０１ｄには、キー部材２５１が挿入される。このため、開口部２０１ｂの延在方向（つまり、図３の奥行方向）に沿ったキー部材２５１のサイズによっては、開口上部２０１ｃに上記の固定部材用の領域を確保することが困難となる。

【0054】

そこで、本実施形態においては、小型の複数のキー部材２５１を用いて上記の固定部材用の領域を確保することが好ましい。一例としては、例えば図４に示すように、開口上部２０１ｃの複数の溝（図示せず）と、搬入出口上部１ｂ３の複数の溝（図示せず）とに複数のキー部材２５１を挿入して、隣り合うキー部材２５１の間に、固定部材２５３を配置しても良い。

【0055】

以上のように、本実施形態によれば、開口上部２０１ｃの溝２０１ｄに固定されたキー部材２５１を搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４に挿入し、搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４の上面から搬入出口上部１ｂ３を支持する。このため、減圧環境下において、搬入出口上部１ｂ３の撓みを低減することができ、結果として、基板Ｓの搬入出口１ｂ１の変形を抑制することができる。

【0056】

なお、上記実施形態では、開口上部２０１ｃの溝２０１ｄにキー部材２５１が固定されるものとしたが、搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４にキー部材２５１が固定されても良い。また、キー部材２５１と開口上部２０１ｃの溝２０１ｄ又は搬入出口上部１ｂ３の溝１ｂ４とを一体的に成形しても良い。

【0057】

また、上記実施形態では、開口上部２０１ｃに突出部２０１ｅを設けて壁部２０１ａの高さ方向に沿った開口上部２０１ｃの厚みを増大させたが、開口上部２０１ｃを補強する補強部材を開口上部２０１ｃに設けても良い。補強部材を開口上部２０１ｃに設けることにより、開口上部２０１ｃの撓みを低減することができる。その際、補強部材と開口上部２０１ｃは、熱膨張などによる位置ずれを抑制する観点から、同じ材質の部材とすることがより好ましい。

【0058】

また、プラズマエッチング装置は、図２に示した容量結合型の平行平板型に限らず、例えば、マイクロ波プラズマを用いたプラズマエッチング装置や誘導結合プラズマを用いたプラズマエッチング装置等を使用することができる。また、本発明は、プラズマエッチング装置に限らず、例えばプラズマアッシング装置、プラズマＣＶＤ成膜装置、プラズマ拡散成膜装置など、他の処理を目的とするプラズマ処理装置にも適用できるし、さらに、プラズマ処理以外の処理を目的とする基板処理装置にも適用することができる。

【符号の説明】

【0059】

１ 処理容器
１ｂ 側壁
１ｂ１ 搬入出口
１ｂ３ 搬入出口上部
１ｂ４ 溝
１ｃ 蓋体
１００ 基板処理システム
１０１ プロセスモジュール
１０３ 搬送モジュール
１１０ ゲートバルブ装置
２０１ ハウジング
２０１ａ 壁部
２０１ｂ 開口部
２０１ｃ 開口上部
２０１ｄ 溝
２０１ｅ 突出部
２５１ キー部材
２５３ 固定部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】