特開 2025-3398 基材処理チャンバと基材ハンドリングチャンバとの間のサーマルブレイク

(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】P2025003398

(43)【公開日】2025-01-09

(54)【発明の名称】基材処理チャンバと基材ハンドリングチャンバとの間のサーマルブレイク

(51)【国際特許分類】

   F16K 3/02 20060101AFI20241226BHJP

【ＦＩ】

F16K3/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024099720

(22)【出願日】2024-06-20

(31)【優先権主張番号】63/522,907

(32)【優先日】2023-06-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】519237203

【氏名又は名称】エーエスエム・アイピー・ホールディング・ベー・フェー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】マンダー・デシュパンデ

(72)【発明者】

【氏名】センティル・アラス・スバス・チャンドラ・ボース

(72)【発明者】

【氏名】サマー・バナ

【テーマコード（参考）】

3H053

【Ｆターム（参考）】

3H053AA25

3H053AA26

3H053AA35

3H053BA23

3H053BB23

3H053BC03

3H053DA09

(57)【要約】      （修正有）

【課題】クラスタ型半導体真空処理ツール内の２つのチャンバ間の熱伝達を低減するための構造及び方法を提供する。
【解決手段】接合表面（例えば、ゲート弁４００の）４１０Ａは、基部表面４１２Ｂと、基部表面を越えて外向きに延在する隆起リング表面４１２Ｒ１であって、隆起リング表面がゲート弁アクセス開口部４１４の周囲に延在する、隆起リング表面と、隆起リング表面の周囲に延在する封止支持表面４１２Ｓ１と、基部表面を越えて外向きに延在する少なくとも１つの隆起ボス表面４１６Ｂと、を含む。接合表面は、総接合面積を有する外周を画定する。隆起リング表面及び隆起ボス表面は、基部表面から外向きに離間した接合表面の総接触表面積の、少なくとも一部を画定する。接合表面の総接触表面積は、総接合面積の１０％未満、及び／又は基部表面の表面積の１０％未満である。
【選択図】図２Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ゲート弁接合表面であって、
接合表面であって、
基部表面と、
前記基部表面を越えて外向きに延在する第一の隆起リング表面であって、前記第一の隆起リング表面がゲート弁アクセス開口部の周囲に延在する、第一の隆起リング表面と、
前記第一の隆起リング表面の周囲に延在する第一の封止支持表面と、
前記基部表面を越えて外向きに延在する第一の隆起ボス表面と、
前記基部表面を越えて外向きに延在する第二の隆起ボス表面と、を備える、接合表面を備え、
前記接合表面が外周を画定し、前記外周が総接合面積を画定し、前記第一の隆起リング表面、前記第一の隆起ボス表面、及び前記第二の隆起ボス表面が、前記ゲート弁接合表面の外部構成要素接触表面の少なくとも一部を画定し、前記外部構成要素接触表面が、前記基部表面から外向きに離間しており、前記外部構成要素接触表面が、前記総接合面積の１０％未満の総接触表面積を有する、ゲート弁接合表面。

【請求項2】

前記接合表面が、前記第一の封止支持表面の縁部の周囲に延在し、かつ縁部を画定する、第二の隆起リング表面を更に含み、前記第一の封止支持表面が、前記第一の隆起リング表面と前記第二の隆起リング表面との間に延在する、請求項１に記載のゲート弁接合表面。

【請求項3】

前記接合表面が、前記第二の隆起リング表面の周囲に延在する、第二の封止支持表面を更に含む、請求項２に記載のゲート弁接合表面。

【請求項4】

前記基部表面が、前記第二の封止支持表面の縁部を画定する、請求項３に記載のゲート弁接合表面。

【請求項5】

前記接合表面が、外周縁部を含み、前記第一の隆起ボス表面及び前記第二の隆起ボス表面が、前記外周縁部に位置するか、又は前記外周縁部に近接する、請求項１に記載のゲート弁接合表面。

【請求項6】

前記第一の隆起ボス表面又は前記第二の隆起ボス表面の少なくとも１つが、前記接合表面を外部構成要素と取外し可能に接続するための、コネクタを受容するように構成された、開口部又は陥没部を画定する、請求項１に記載のゲート弁接合表面。

【請求項7】

前記外部構成要素接触表面が、第一の平面を画定し、前記基部表面が、前記第一の平面から離間した第二の平面を画定する、請求項１に記載のゲート弁接合表面。

【請求項8】

ゲート弁であって、
ゲート弁通路を画定するゲート弁本体と、
前記ゲート弁通路を開閉するように移動可能な弁構成要素と、
前記ゲート弁本体の第一の側面に設けられた第一のゲート弁取付面であって、前記第一のゲート弁取付面が、接合表面であって、
基部表面と、
前記基部表面を越えて外向きに延在する第一の隆起リング表面であって、前記第一の隆起リング表面が前記ゲート弁通路の周囲に延在する、第一の隆起リング表面と、
前記第一の隆起リング表面の周囲に延在する第一の封止支持表面と、
前記基部表面を越えて外向きに延在する第一の隆起ボス表面と、
前記基部表面を越えて外向きに延在する第二の隆起ボス表面と、を備える、接合表面と、を含む、第一のゲート弁取付面と、を備え、
前記接合表面が外周を画定し、前記外周が総接合面積を画定し、前記第一の隆起リング表面、前記第一の隆起ボス表面、及び前記第二の隆起ボス表面が、前記接合表面の外部構成要素接触表面の少なくとも一部を画定し、前記外部構成要素接触表面が、前記基部表面から外向きに離間しており、前記外部構成要素接触表面が、前記総接合面積の１０％未満の総接触表面積を有する、ゲート弁。

【請求項9】

前記接合表面が、前記第一の封止支持表面の縁部の周囲に延在し、かつ縁部を画定する、第二の隆起リング表面を更に含み、前記第一の封止支持表面が、前記第一の隆起リング表面と前記第二の隆起リング表面との間に延在する、請求項８に記載のゲート弁。

【請求項10】

前記接合表面が、前記第二の隆起リング表面の周囲に延在する、第二の封止支持表面を更に含む、請求項９に記載のゲート弁。

【請求項11】

前記基部表面が、前記第二の封止支持表面の縁部を画定する、請求項１０に記載のゲート弁。

【請求項12】

前記第一の封止支持表面と接触する第一の封止と、前記第二の封止支持表面と接触する第二の封止と、を更に備える、請求項１０に記載のゲート弁。

【請求項13】

前記第一の封止支持表面と接触する封止を更に備える、請求項８に記載のゲート弁。

【請求項14】

基材処理システムであって、
第一の取付表面を有する第一のチャンバと、
第二の取付表面を有する第二のチャンバと、
前記第一の取付表面と係合する第一のゲート弁接合表面と、前記第二の取付表面と係合する第二のゲート弁接合表面と、を有するゲート弁であって、前記ゲート弁が、前記第一のゲート弁接合表面から前記第二のゲート弁接合表面まで延在するゲート弁開口部を更に含み、基材が、前記ゲート弁を通って、前記第一のチャンバと前記第二のチャンバとの間で移動することを可能にする、ゲート弁であって、前記第一のゲート弁接合表面が、
基部表面と、
前記基部表面を越えて外向きに延在する第一の隆起リング表面であって、前記第一の隆起リング表面が前記ゲート弁開口部の周囲に延在する、第一の隆起リング表面と、
前記第一の隆起リング表面の周囲に延在する第一の封止支持表面と、
前記基部表面を越えて外向きに延在する第一の隆起ボス表面と、
前記基部表面を越えて外向きに延在する第二の隆起ボス表面と、を含み、
前記第一のゲート弁接合表面が外周を画定し、前記外周が総接合面積を画定し、前記第一の隆起リング表面、前記第一の隆起ボス表面、及び前記第二の隆起ボス表面が、前記第一の取付表面と接触し、前記第一のゲート弁接合表面の外部構成要素接触表面の少なくとも一部を画定し、前記基部表面が、前記第一の取付表面から離間しており、前記外部構成要素接触表面が、前記総接合面積の１０％未満の総接触表面積を有する、ゲート弁と、
前記第一の封止支持表面と接触し、前記ゲート弁を前記第一のチャンバと密封係合する第一の封止と、を備える、基材処理システム。

【請求項15】

前記第一のゲート弁接合表面が、前記第一の封止支持表面の縁部の周囲に延在し、かつ縁部を画定する、第二の隆起リング表面を更に含み、前記第一の封止支持表面が、前記第一の隆起リング表面と前記第二の隆起リング表面との間に延在する、請求項１４に記載の基材処理システム。

【請求項16】

前記第一のゲート弁接合表面が、前記第二の隆起リング表面の周囲に延在する第二の封止支持表面を更に含む、請求項１５に記載の基材処理システム。

【請求項17】

前記基部表面が、前記第二の封止支持表面の縁部を画定する、請求項１６に記載の基材処理システム。

【請求項18】

前記第二の封止支持表面と接触する第二の封止を更に備える、請求項１６に記載の基材処理システム。

【請求項19】

前記第二の隆起リング表面が、前記第一の取付表面から離間している、請求項１５に記載の基材処理システム。

【請求項20】

前記第二のチャンバが、前記ゲート弁開口部を通って延在し、前記ゲート弁を通して前記第一のチャンバの内外に基材を移動させる部分を有するロボットアームを含む、請求項１４に記載の基材処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、クラスタ型半導体真空処理ツール内の２つのチャンバ、例えば、基材処理チャンバと基材ハンドリングチャンバとの間の熱伝達を低減するための構造及び方法に関する。本技術のいくつかのより具体的な態様は、ゲート弁が基材処理チャンバと接続するゲート弁接合表面、こうしたゲート弁接合表面を含むゲート弁、及びこうしたゲート弁接合表面を使用してゲート弁を介して基材ハンドリングチャンバと接合された基材処理チャンバを有する基材処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

材料層は、概して、集積回路及び電子デバイスの製造中など、半導体デバイスの製造中に、基材上に堆積される。材料層堆積は、概して、基材処理チャンバ配置内で基材を支持し、基材を所望の堆積温度に加熱し、並びに１つ以上の材料層前駆体をチャンバ配置を通じて及び基材を横切って流すことによって、達成される。前駆体が基材を横切って流れると、材料層は、典型的には、基材の温度及びチャンバ配置内の環境条件に従って、基材の面上に漸進的に展開される。

【0003】

クラスタ型半導体真空処理ツールでは、複数の基材処理チャンバは、基材を、基材処理チャンバの内外に、及び基材処理システム全体の内外に、移動させる、単一の基材ハンドリングチャンバと結合されてもよい。複数の基材処理チャンバは、典型的には、ゲート弁を通して、基材ハンドリングチャンバに強固に取付けられる。ゲート弁は、基材処理チャンバを、基材ハンドリングチャンバと密封結合し、基材を基材処理チャンバの内外に輸送することができる窓を提供する。ゲート弁と基材処理チャンバとの間の接続は、典型的には、Ｏリング封止及びボルト機構を含む、２つの剛性金属プレートを備える。

【0004】

従来の半導体製造システム及び方法は、その意図された目的のために、概して、既に許容可能であるが、改善の余地がある。例えば、相当な製造コスト及び処理時間は、処理（例えば、層堆積）のための基材の加熱、並びに処理後及び処理中の、基材及び／又は装置の冷却に関与する。したがって、これらのコスト及び／又は処理時間枠の低減は、当技術分野で歓迎されるであろう。

【発明の概要】

【0005】

本技術の態様は、２つのチャンバ間（例えば、基材処理チャンバとゲート弁の間、ゲート弁を通した基材処理チャンバと基材ハンドリングチャンバの間など）の熱伝達を低減するための構造に関する。これは、本技術の少なくともいくつかの実施例では、これらのチャンバを接続する接合表面の少なくともいくつかの部分の間に、サーマルブレイク（又はギャップ）を提供することによって達成され得る。

【0006】

本技術の少なくともいくつかの実施例によるゲート弁接合表面は、（ａ）基部表面と、（ｂ）基部表面を越えて外向きに延在する第一の隆起リング表面であって、第一の隆起リング表面が、ゲート弁アクセス開口部の周囲に延在する、第一の隆起リング表面と、（ｃ）第一の隆起リング表面の周囲に延在する第一の封止支持表面と、（ｄ）基部表面を越えて外向きに延在する第一の隆起ボス表面と、（ｅ）基部表面を越えて外向きに延在する第二の隆起ボス表面と、を有する、接合表面を含んでもよい。接合表面は、外周を画定し、外周は、総接合面積を画定する。第一の隆起リング表面、第一の隆起ボス表面、及び第二の隆起ボス表面は、ゲート弁接合表面の外部構成要素接触表面の少なくとも一部を画定し、外部構成要素接触表面は、基部表面から外向きに離間している。外部構成要素接触表面は、総接合面積の１０％未満である総接触表面積、及び／又は基部表面の表面積の１０％未満である総接触表面積を有する。

【0007】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術によるゲート弁接合表面の例は、第一の封止支持表面の縁部の周囲に延在し、かつ画定する接合表面に、第二の隆起リング表面を含んでもよく、第一の封止支持表面は、第一の隆起リング表面と第二の隆起リング表面との間に延在する。

【0008】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術によるゲート弁接合表面の例は、第二の隆起リング表面の周囲に延在する接合表面に、第二の封止支持表面を含んでもよい。

【0009】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術によるゲート弁接合表面のいくつかの実施例では、基部表面は、第二の封止支持表面の縁部を画定してもよい。

【0010】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術によるゲート弁接合表面の例は、外周縁部を含んでもよく、第一の隆起ボス表面及び第二の隆起ボス表面は、外周縁部に位置するか、又は外周縁部に近接する。

【0011】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術によるゲート弁接合表面のいくつかの実施例では、第一の隆起ボス表面又は第二の隆起ボス表面の少なくとも１つは、接合表面を外部構成要素と取外し可能に接続するための、コネクタを受容するように構成された、開口部又は陥没部を画定してもよい。

【0012】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術によるゲート弁接合表面のいくつかの実施例では、外部構成要素接触表面は、第一の平面を画定してもよく、基部表面は、第一の平面から離間した第二の平面を画定してもよい。

【0013】

本技術の追加的な態様は、ゲート弁に関する。こうしたゲート弁は、（ａ）ゲート弁通路を画定するゲート弁本体と、（ｂ）ゲート弁通路を開閉するように移動可能な弁構成要素と、（ｃ）ゲート弁本体の第一の側面に提供された第一のゲート弁取付面と、を含み得る。第一のゲート弁取付面は、（ｉ）基部表面と、（ｉｉ）基部表面を越えて外向きに延在する第一の隆起リング表面であって、第一の隆起リング表面がゲート弁通路の周囲に延在する、第一の隆起リング表面と、（ｉｉｉ）第一の隆起リング表面の周囲に延在する第一の封止支持表面と、（ｉｖ）基部表面を越えて外向きに延在する第一の隆起ボス表面と、及び（ｖ）基部表面を越えて外向きに延在する第二の隆起ボス表面を有する接合表面と、を含み得る。接合表面は、外周を画定し、外周は、総接合面積を画定する。第一の隆起リング表面、第一の隆起ボス表面、及び第二の隆起ボス表面は、接合表面の外部構成要素接触表面の少なくとも一部を画定し、外部構成要素接触表面は、基部表面から外向きに離間している。外部構成要素接触表面は、総接合面積の１０％未満である総接触表面積、及び／又は基部表面の表面積の１０％未満である総接触表面積を有する。

【0014】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術によるゲート弁の実施例では、第一の封止支持表面の縁部の周囲に延在し、かつ画定する接合表面に、第二の隆起リング表面を含んでもよく、第一の封止支持表面は、第一の隆起リング表面と第二の隆起リング表面との間に延在する。

【0015】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術によるゲート弁の実施例では、第二の隆起リング表面の周囲に延在する接合表面に、第二の封止支持表面を含み得る。

【0016】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術によるゲート弁のいくつかの実施例では、基部表面は、第二の封止支持表面の縁部を画定し得る。

【0017】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術によるゲート弁の実施例は、第一の封止支持表面と接触する第一の封止、及び／又は第二の封止支持表面と接触する第二の封止（例えば、第二の封止支持表面が存在する場合）を含み得る。

【0018】

本技術の追加的な態様は、（ａ）第一の取付表面を有する第一のチャンバと、（ｂ）第二の取付表面を有する第二のチャンバと、（ｃ）第一の取付表面と係合する第一のゲート弁接合表面と、第二の取付表面と係合する第二のゲート弁接合表面と、を有するゲート弁と、を備え、ゲート弁は、第一のゲート弁接合表面から第二のゲート弁接合表面へと延在するゲート弁開口部を更に含み、基材が、ゲート弁を通して、第一のチャンバと第二のチャンバとの間で移動することを可能にする、基材処理システムに関する。第一のゲート弁接合表面は、（ｉ）基部表面と、（ｉｉ）基部表面を越えて外向きに延在する第一の隆起リング表面であって、第一の隆起リング表面がゲート弁開口部の周囲に延在する、第一の隆起リング表面と、（ｉｉｉ）第一の隆起リング表面の周囲に延在する第一の封止支持表面と、（ｉｖ）基部表面を越えて外向きに延在する第一の隆起ボス表面と、（ｖ）基部表面を越えて外向きに延在する第二の隆起ボス表面とを含む。第一のゲート弁接合表面は、外周を画定し、外周は、総接合面積を画定する。第一の隆起リング表面、第一の隆起ボス表面、及び第二の隆起ボス表面は、第一の取付表面と接触し、第一のゲート弁接合表面の外部構成要素接触表面の少なくとも一部を画定し、基部表面は、第一の取付表面から離間している。外部構成要素接触表面は、総接合面積の１０％未満である総接触表面積、及び／又は基部表面の表面積の１０％未満である総接触表面積を有する。第一の封止は、第一の封止支持表面と接触して提供され、ゲート弁を第一のチャンバと密封係合する（例えば、第一の封止は、第一の封止支持表面と第一の取付表面との間に延在して、ゲート弁を、第一のチャンバと密封接続する）。

【0019】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術による基材処理システムのいくつかの実施例では、第一のゲート弁接合表面は、第一の封止支持表面の縁の周囲に延在し、かつ第一の封止支持表面の縁部を画定する、第二の隆起リング表面を更に含んでもよく、第一の封止支持表面は、第一の隆起リング表面と第二の隆起リング表面との間に延在する。

【0020】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術による基材処理システムのいくつかの実施例では、第一のゲート弁接合表面は、第二の隆起リング表面の周囲に延在する、第二の封止支持表面を更に含み得る。

【0021】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術による基材処理システムのいくつかの実施例では、基部表面は、第二の封止支持表面の縁部を画定し得る。

【0022】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術のいくつかの実施例による基材処理システムは、第二の封止支持表面と接触する第二の封止を更に含んでもよい（例えば、ゲート弁を第一のチャンバと密封係合する（例えば、第二の封止は、第二の封止支持表面と第一の取付表面との間に延在し、ゲート弁を、第一のチャンバと密封接続する））。

【0023】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術による基材処理システムのいくつかの実施例では、第二の隆起リング表面は、第一の取付表面から離間してもよい。

【0024】

上述の特徴の１つ以上に加えて、又は代替として、本技術のいくつかの実施例による基材処理システムは、第二のチャンバ内にロボットアームを更に含んでもよく、ロボットアームは、ゲート弁開口部を通って延在して、ゲート弁を通して、第一のチャンバの内外に基材を移動させる部分を有する。

【0025】

この「発明の概要」は、選択された概念を単純化した形態で導入するために提供されている。これらの概念は、以下の本開示の「発明を実施するための形態」において、更に詳細に記載される。この「発明の概要」は、特許請求される主題の主要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図してはおらず、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることも意図していない。

【0026】

本明細書で開示される本発明の、これら及び他の特徴、態様、及び利点は、本発明を例示することを意図し、また本発明を限定することを意図しない、特定の実施形態の図面を参照しながら以下で記述される。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】図１は、本開示の態様による、クラスタ型チャンバ配置を含む、基材処理システムの概略図である。

【図2A】図２Ａは、本開示の態様による、ゲート弁、その構成要素部分、及び他の構成要素とのその係合の図を提供する。

【図2B】図２Ｂは、本開示の態様による、ゲート弁、その構成要素部分、及び他の構成要素とのその係合の図を提供する。

【図2C】図２Ｃは、本開示の態様による、ゲート弁、その構成要素部分、及び他の構成要素とのその係合の図を提供する。

【図2D】図２Ｄは、本開示の態様による、ゲート弁、その構成要素部分、及び他の構成要素とのその係合の図を提供する。

【図2E】図２Ｅは、本開示の態様による、ゲート弁、その構成要素部分、及び他の構成要素とのその係合の図を提供する。

【図2F】図２Ｆは、本開示の態様による、ゲート弁、その構成要素部分、及び他の構成要素とのその係合の図を提供する。

【図3】図３は、本開示の態様による、ゲート弁によって結合された、基材処理チャンバ及び基材ハンドリングチャンバを概略的に例示する。

【発明を実施するための形態】

【0028】

当然のことながら、図内の要素は、簡潔かつ明瞭のために図示されており、必ずしも縮尺通りに描かれていない。例えば、図内の要素の一部の相対サイズは、本開示の図示された実施形態の理解の向上を助けるために、他の要素に対して相対的に誇張されている場合がある。

【0029】

ここで、同様の参照番号が本開示対象の類似の構造的特徴又は態様を特定する、図面を参照する。

【0030】

図１は、本技術のいくつかの実施例（例えば、クラスタ型半導体真空処理ツール）による、基材処理システム１００の俯瞰図を概略的に示す。この例示的な基材処理システム１００は、５つの面付き基材ハンドリングチャンバ２００を含む（しかし、本技術の他の実施例では、より多くの又はより少ない面が提供され得る）。これらの４つの面は、１つ以上のゲート弁４００を介して、各々の基材処理チャンバ３００に接続される。この具体的に図示した実施例では、各基材処理チャンバ３００は、２つのゲート弁４００によって基材ハンドリングチャンバ２００に接続され、各基材処理チャンバ３００は、少なくとも４つの基材を受容及び処理するように装備される（基材支持体３０２に注意）。しかしながら、本技術の他の実施例では、各基材処理チャンバ３００は、４つのゲート弁４００によって基材ハンドリングチャンバ２００に接続されてもよく（例えば、図１に示すゲート弁４００の下方に垂直に間隔を置いた、２つ以上のゲート弁４００を有する）、及び／又は各基材処理チャンバ３００は、少なくとも８つの基材（例えば、図１に示す基材支持体３０２の下方に垂直に間隔を置いた、４つの基材支持体３０２を有する）を受容及び処理するように装備されてもよい。個々の基材処理チャンバ３００は、より多くの若しくはより少ない基材支持体３０２、及び／又はより多くの若しくはより少ないゲート弁ポート及び／若しくは接合表面を含み得る。

【0031】

基材ハンドリングチャンバ２００は、基材を様々な基材処理チャンバ３００の内外に移動させるために使用される、ロボットアーム２１０を含む。使用時に、ゲート弁４００が開かれ、ロボットアーム２１０のエンドエフェクタ２１０Ａは、開放ゲート弁４００を通って延在し、基材処理チャンバの内部チャンバ３００Ａ内に基材を挿入するか、又は基材処理チャンバの内部チャンバ３００Ａから基材を取外す（例えば、基材支持体３０２の１つ上に基材を配置するか、又は基材を基材支持体３０２の１つから取外す）。ロボットアーム２１０が基材処理チャンバ３００から引出されると、ゲート弁４００は閉じられ、それによって、ゲート弁４００から基材処理チャンバ３００を封止する。次に、基材処理チャンバ３００、及び／又は基材ハンドリングチャンバ２００内で、任意の所望の更なる動作を行うことができる。

【0032】

図１は、この基材処理システム１００がロードロックモジュール５００を含むことを更に示す。ロードロックモジュール５００は、１つ以上のゲート弁４２０（基材ハンドリングチャンバ２００を基材処理チャンバ３００と接続する、ゲート弁４００と、同一の構造又は異なる構造を有し得る）によって、基材ハンドリングチャンバ２００の第五の面と接続される。２つのゲート弁４２０が図１に示されているが、任意の所望の数が提供されてもよい。ロードロックモジュール５００は、更なる処理のために基材ハンドリングチャンバ２００の中への途中に、及び基材ハンドリングチャンバ２００の外への途中（処理が完了した後）に、基材を保持するための、１つ以上の基材保持構成要素５１０（図１に示す２つ）を含む。ロボットアーム２１０のエンドエフェクタ２１０Ａは、ゲート弁４２０を通って移動し（開放された時）、基材を、基材ハンドリングチャンバ２００内に（層堆積及び他の処理のために）、又は基材ハンドリングチャンバ２００外に（処理が完了した後）移動させる。ロードロックモジュール５００（及びゲート弁４２０）は、基材ハンドリングチャンバ２００内の条件（例えば、温度、圧力、大気含有量など）が、基材を挿入する準備ができるまで、基材を、基材ハンドリングチャンバ２００の環境から隔離したままにする。

【0033】

ロードロックモジュール５００は、１つ以上の追加のゲート弁６００を介して、装置フロントエンドモジュール７００と更に結合される。ゲート弁６００は、上述のゲート弁４００及び／又は４２０と、同一の構造又は異なる構造を有してもよい。本例の機器フロントエンドモジュール７００は、ロボットアーム７１０を含む。そのロボットアーム７１０のエンドエフェクタ７１０Ａは、ゲート弁６００を通って移動し（解放された時）、基材を、ロードロックモジュール５００内に（層堆積及びその他の処理のために）、又はロードロックモジュール５００外に（処理が完了した後）移動させる。装置フロントエンドモジュール７００のロボットアーム７１０はまた、ロードポート８００Ａ～８００Ｄの１つから、処理するための新しい基材をピックアップし、処理された基材を、例えば、更なる処理のために別の位置に輸送されるように、ロードポート８００Ａ～８００Ｄの１つに戻す。

【0034】

したがって、図１の基材処理システム１００（例えば、クラスタ型半導体真空処理ツール）では、複数の基材処理チャンバ３００は、基材を、個々の基材処理チャンバ３００の内外に、及び基材処理システム１００全体の内外に、移動させる、単一の基材ハンドリングチャンバ２００と結合される（ロードロックモジュール５００、装置フロントエンドモジュール７００、及びロードポート８００Ａ～８００Ｄの追加の補助により）。複数の基材処理チャンバ３００は、ゲート弁４００を通して、基材ハンドリングチャンバ２００に強固に取付けられる。ゲート弁４００は、基材処理チャンバ３００を基材ハンドリングチャンバ２００と密封結合し、選択的に開閉（及び封止）することができ、基材を基材処理チャンバ３００の内外に輸送することができる窓を提供する。

【0035】

上述のように、従来のゲート弁と、その関連する基材処理チャンバとの間の接続は、典型的には、Ｏリング封止及びボルト機構を含む、２つの剛性金属プレートを備える。しかしながら、これらの従来の接続には、いくつかの欠点がある。典型的には、所望の堆積を実施するために、基材処理チャンバ（例えば、チャンバ３００のような）は、比較的高温（例えば、９００Ｃ以上）であり得る。一方、基材ハンドリングチャンバ（例えば、チャンバ２００など）は、こうした高温に維持される必要はない。実際に、使用時に、典型的な基材ハンドリングチャンバ２００は、それが接続される基材処理チャンバ３００よりも、２００Ｃ～３００Ｃ低温であってもよい。したがって、基材処理チャンバ（３００）に直接結合される基材ハンドリングチャンバ２００の大きな質量は、熱伝達によるチャンバ内の熱不均一性につながる可能性がある。より具体的には、ゲート弁とのその従来の接合を通した、基材処理チャンバ３００からの望ましくない熱損失は、基材処理チャンバ３００を更に加熱する必要性に起因して、製造コストを増加させ得る。更に、従来のゲート弁を通した基材ハンドリングチャンバ２００への熱伝達は、そのチャンバ２００（その中に収容された、基材ハンドリングチャンバ２００のロボットアーム２１０を含む）をヒートシンクとして作用させ得る。したがって、基材ハンドリングチャンバ２００内で冷却水を循環させることで（特に、基材ハンドリングチャンバ２００のロボットアーム２１０を冷却する方法で）、基材ハンドリングチャンバ２００及びその装置を所望の温度レベルに維持することが、必要であり得る。この追加の冷却の必要性は、装置及び製造コストを増加させ、処理の遅延を引き起こし得る（基材処理システム１００全体が、基材ハンドリングチャンバ２００が所望の冷却温度に達するのを待つ必要があり得るため）。

【0036】

本技術の態様は、これらのチャンバを接続するゲート弁４００を通して、基材処理チャンバ３００から基材ハンドリングチャンバ２００への熱伝達を低減するための構造を提供することによって、これらの問題の少なくとも一部に対処する。これは、本技術の少なくともいくつかの実施例では、基材処理チャンバ３００の接合表面の少なくとも一部の部分と、それに接続されたゲート弁４００との間に、サーマルブレイク（又はギャップ）を提供することによって達成される。

【0037】

図２Ａ～３は、本技術のいくつかの実施例及び態様による、ゲート弁４００の様々な図を提供する。図２Ａ及び２Ｂは、ゲート弁４００の斜視図及び分解図を提供し、図２Ｃは、基材処理チャンバ３００の取付表面と係合するための、ゲート弁接合表面４１０Ａを示し、図２Ｄは、基材ハンドリングチャンバ２００の取付表面と係合するための、ゲート弁接合表面４１０Ｂを示し、図２Ｅは、ゲート弁接合表面４１０Ａの特徴を示す拡大図を提供し、図２Ｆは、ゲート弁４００の部分断面図を提供する。図３は、基材処理チャンバ３００を基材ハンドリングチャンバ２００と接続する、ゲート弁４００の側面図を概略的に示す。

【0038】

これらの図に示すように、この例示的なゲート弁４００は、（ａ）ゲート弁本体４１０と、（ｂ）ゲート弁通路（基材を輸送するロボットアーム２１０エンドエフェクタ２１０Ａが通過することができるゲート弁アクセス開口部４１４）を開閉するように移動可能な、弁アクチュエータ４２２（「弁構成要素」とも呼ばれる）と、（ｃ）封止プレート４３０と、及び（ｄ）封止プレートカバー４４０と、を含む。封止プレート４３０は、ゲート弁本体４１０の内部内に嵌合し、弁アクチュエータ４２２と係合し、そのスロット４３０Ｓが基材搬送中にゲート弁アクセス開口部４１４内に位置するように位置付けられてもよい。封止プレートカバー４４０は、ゲート弁本体４１０（例えば、ボルト又は他の締結具によって）に接続されて、開口部４５０を閉じる。

【0039】

この実施例のゲート弁本体４１０は、（ｉ）基材処理チャンバ３００のゲート弁取付表面３１０Ａと係合するための、第一のゲート弁接合表面４１０Ａと（本明細書では、「ゲート弁取付面」とも呼ばれる）（図３を参照）、（ｉｉ）基材ハンドリングチャンバ２００のゲート弁取付表面２００Ａと係合するための、第二のゲート弁接合表面４１０Ｂと（本明細書では、「ゲート弁取付面」とも呼ばれる）（図３参照）、及び（ｉｉｉ）第一のゲート弁接合表面４１０Ａと第二のゲート弁接合表面４１０Ｂとの間に位置する（及び接続する）本体部分４１０Ｃと、を含む。本体部分４１０Ｃは、図２Ａに示す様式で、弁アクチュエータ４２２及び封止プレート４３０を収容するための、開口部及び陥没部を含む。ゲート弁本体４１０は、１つ以上の構成要素部品（例えば、第一のゲート弁接合表面４１０Ａ、第二のゲート弁接合表面４１０Ｂ、及び本体部分４１０Ｃは、一緒に接合される（例えば、溶接によって、締結具によってなど）別個の部品から作製されてもよく、又はこれらの部品の任意の２つ以上は、単一の部品として形成されてもよい）から作成されてもよい。ゲート弁接合表面４１０Ａ及び４１０Ｂを含む、このタイプのゲート弁本体４１０は、アルミニウム、アルミニウム合金、又は他の金属材料から作製されてもよい。

【0040】

本技術のいくつかの実施例による、ゲート弁接合表面４１０Ａについて、ここでより詳細に記載する。ゲート弁接合表面４１０Ａは、ゲート弁４００が基材処理チャンバ３００と接続される面を構成する（図３も参照）。この例示的なゲート弁接合表面４１０Ａは、（ｉ）基部表面４１２Ｂと（ゲート弁接合表面４１０Ａの表面積の少なくとも５０％、いくつかの実施例では、ゲート弁接合表面４１０Ａの表面積の少なくとも７５％を形成する）（ｉｉ）基部表面４１２Ｂを越えて外向きに延在する第一の隆起リング表面４１２Ｒ１であって、ゲート弁アクセス開口部４１４の周囲に延在する（及び画定する）、第一の隆起リング表面４１２Ｒ１と、及び（ｉｉｉ）第一の隆起リング表面４１２Ｒ１の周囲に延在する、第一の封止支持表面４１２Ｓ１と、を備える。第一の封止支持表面４１２Ｓ１は、例えば、図３に示すように（Ｏリング）、第一の封止９００Ａの一部を受容する。第一の封止支持表面４１２Ｓ１は、基部表面４１２Ｂと比較して陥没してもよく、又は基部表面４１２Ｂと同一平面上にあってもよい。

【0041】

この実施例のゲート弁接合表面４１０Ａは、基部表面４１２Ｂを越えて外向きに延在する、１つ以上の隆起ボス表面を更に含む。この具体的な例示の例では、ゲート弁接合表面４１０Ａは、ゲート弁接合表面４１０Ａの１つの縁部に沿って離間した（例えば、アクセス開口部４１４の延伸した縁部に沿って、及び／又は縁部に平行な方向に離間した）、隆起ボス表面４１６Ａの第一のセットと、ゲート弁接合表面４１０Ａの対向する縁部に沿って離間した（例えば、アクセス開口部４１４の細長い縁部に沿って、及び／又縁部に平行な方向に離間した）、隆起ボス表面４１６Ｂの第二のセットと、を含む。隆起ボス表面４１６Ａ及び／又は４１６Ｂは、開始表面（例えば、アルミニウム、又はアルミニウム合金から形成される）を機械加工して、陥没表面（例えば、平面）として基部表面４１２Ｂを形成し、基部表面４１２Ｂから外向きに延在する、所望の隆起ボス表面４１６Ａ、４１６Ｂ（平面、及び同一平面であってもよい）を残すことによって、基部表面４１２Ｂと一体的に形成され得る。

【0042】

追加的に、又は代替的に、所望に応じて、隆起ボス表面４１６Ａ及び／又は４１６Ｂの１つ以上は、隆起ボス表面４１６Ａ及び／又は４１６Ｂの正味熱伝導率を更に低減するために、より低い熱伝導率金属（例えば、ステンレス鋼、ニッケル合金（Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）、又はｌｎｃｏｎｅｌ（登録商標）ブランドで利用可能なものなど）などの、異なる材料から形成され得る。

【0043】

隆起ボス表面４１６Ａ及び／又は４１６Ｂの１つ以上は、例えば、ゲート弁接合表面４１０Ａ（及びそれ故にゲート弁４００）を、基材処理チャンバ３００のゲート弁取付表面３１０Ａ（又は別の外部構成要素）と取外し可能に係合するための、ボルト又は他のコネクタを収容するための、開口部又は陥没部を含み得る。具体的に図示した実施例では、（ｉ）隆起ボス表面４１６Ａの各々（例えば、ゲート弁接合表面４１０Ａの１つの外周縁部４１０Ｅに沿って）は、略円形の形状であり、それを通って延在する１つのスルーホールを有し、（ｉｉ）ボス表面４１６Ｂの各々（例えば、ゲート弁接合表面４１０Ａの別の外周縁部４１０Ｅに沿って）は、略長方形の形状（丸みのある角で示される）であり、それを通って延在する２つのスルーホールを有する。追加的に、又は代替的に、図２Ａに示すように、（ｉ）頂部外周縁部４１０Ｅは、６つの隆起ボス表面４１６Ａ（各々、１つのスルーホールを有する）を有し、（ｉｉ）底部外周縁部４１０Ｅは、４つの隆起ボス表面４１６Ｂ（各々、２つのスルーホールを有する）を有する。ボス表面のサイズ、形状、位置、及び／又はスルーホールの配置の、他の組合せは、本技術の他の特定の実施例で使用され得る。例えば、いくつかの配置では、４つのボルト受容開口部、並びに／又は４つの隆起ボス表面４１６Ａ及び／若しくは４１６Ｂは、頂部及び／又は底部の周囲縁部４１０Ｅに沿って十分であり得る。

【0044】

この図示した実施例では、外周縁部４１０Ｅは、ゲート弁接合表面４１０Ａの周囲に完全に延在する。本技術の少なくともいくつかの実施例では、隆起ボス表面４１６Ａ及び／又は４１６Ｂの１つ以上は、外周縁部４１０Ｅに位置するか、又は外周縁部４１０Ｅに近接する。隆起ボス表面４１６Ａ、４１６Ｂは、隆起ボス表面の少なくとも一部が外周縁部４１０Ｅの２５ｍｍ以内に位置する場合、外周縁部４１０Ｅに「近接して」位置するとみなされる。いくつかの実施例では、隆起ボス表面４１６Ａ及び／又は４１６Ｂの少なくとも一部は、ゲート弁接合表面４１０Ａの、２０ｍｍ以内、１６ｍｍ以内、１２ｍｍ以内、８ｍｍ以内、又は外周縁部４１０Ｅにさえも来る。外周縁部４１０Ｅはまた、「総接合面積」Ｓ２を封入し、これは以下でより詳細に論じる。

【0045】

図２Ｃ、２Ｅ、及び３に更に示すように、本技術の少なくともいくつかの実施例では、ゲート弁接合表面４１０Ａは、第一の封止支持表面４１２Ｓ１の外縁部の周囲に延在し、及び外縁部を確定する、第二の隆起リング表面４１２Ｒ２を更に含み得る。したがって、この図示した実施例では、第一の封止支持表面４１２Ｓ１は、第一の隆起リング表面４１２Ｒ１と第二の隆起リング表面４１２Ｒ２との間に延在する。第二の封止支持表面４１２Ｓ２は、例えば、第二の隆起リング表面４１２Ｒ２の周囲に延在するように提供され得る。この例示された実施例の基部表面４１２Ｂは、第二の封止支持表面４１２Ｓ２の外縁部を画定する。第二の封止支持表面４１２Ｓ２は、基部表面４１２Ｂと第二の隆起リング表面４１２Ｒ２の外縁部との間から陥没し、及び延在する。本技術のいくつかの実施例では、第二の封止支持表面４１２Ｓ２は、例えば、図３に示すように（Ｏリング）、第二の封止９００Ｂの一部を受容する。第二の封止支持表面４１２Ｓ２は、基部表面４１２Ｂと比較して陥没してもよい。

【0046】

あるいは、本技術のいくつかの実施例では、第二の隆起リング表面４１２Ｒ２及び／又は第二の封止支持表面４１２Ｓ２は、省略されてもよい。こうした構造では、基部表面４１２Ｂは、第一の封止支持表面４１２Ｓ１の外縁部に延在し、及び画定し得る。

【0047】

本技術の態様は、ゲート弁４００の面する面と、基材処理チャンバ３００との間の、金属－金属間直接接触表面積を減少させることに関する。金属－金属間直接接触表面積のこの減少は、ゲート弁４００を通した、基材処理チャンバ３００と、基材ハンドリングチャンバ２００との間の、熱伝達を低減する。基材処理チャンバ３００とゲート弁４００との間の密封接続を維持するためには、十分な直接接触表面積が必要であるが、直接接触表面積が大きすぎると、基材処理チャンバ３００からゲート弁４００（次いで、基材ハンドリングチャンバ２００）への、過剰な熱伝達がもたらされる。したがって、本技術の態様によれば、第一の隆起リング表面４１２Ｒ１及び隆起ボス表面４１６Ａ及び／又は４１６Ｂは、ゲート弁接合表面４１０Ａの外部構成要素接触表面の少なくとも一部を画定する。本明細書で使用される場合、「外部構成要素接触表面」という用語は、別の構成要素に直接接触する面を意味する（例えば、金属－金属間直接接触）。ゲート弁接合表面４１０Ａと、基材処理チャンバ３００のゲート弁取付表面３１０Ａとの間の、金属－金属間直接接触表面位置は、破線円９１０によって、図３で強調される。これらの外部構成要素接触表面位置は、基部表面４１２Ｂが基材処理チャンバ３００のゲート弁取付表面３１０Ａから離間するように、ゲート弁接合表面４１０Ａの基部表面４１２Ｂから外向きに離間している。図３は、この間隔距離を、寸法Ｓ（図３では、実寸に比例して示されていない）として図示する。間隔寸法Ｓは、少なくとも０．０５ｍｍ（及びいくつかの実施例では、少なくとも０．１ｍｍ、又は更に少なくとも０．１２５ｍｍ）、及び１０ｍｍ未満（及びいくつかの実施例では、８ｍｍ未満、６ｍｍ未満、４ｍｍ未満、又は更に３ｍｍ未満）であってもよい。間隔寸法Ｓは、ゲート弁接合表面４１０Ａの基部表面４１２Ｂの全表面積にわたって一定であってもよく、又は変化してもよい。

【0048】

図２Ａ～３では示さないが、本技術のいくつかの実施形態では、第二の隆起リング表面４１２Ｒ２は、基材処理チャンバ３００のゲート弁取付表面３１０Ａに直接接触してもよい。しかし、図２Ａ～３の特定の実施例では、第二の隆起リング表面４１２Ｒ２は、基材処理チャンバ３００のゲート弁取付表面３１０Ａから（例えば、寸法Ｓによって、又は別の距離によって）離間している。

【0049】

上述のように、ゲート弁接合表面４１０Ａの一部の部分のみが、基材処理チャンバ３００のゲート弁取付表面３１０Ａに直接接触する。これらの直接接触部分（すなわち、この例示の実施例では、第一の隆起リング表面４１２Ｒ１、及び隆起ボス表面４１６Ａ及び／又は４１６Ｂ）は、第一の平面Ｐ１を画定し、その上に、置かれてもよい（図３を参照）。ゲート弁接合表面４１０Ａの基部表面４１２Ｂは、その第一の平面Ｐ１から（寸法Ｓによって）陥没している。いくつかの実施例では、基部表面４１２Ｂは、例えば、寸法Ｓによって、第一の平面（図３を参照）から離間した、第二の平面Ｐ２上に置かれてもよい。このように、ゲート弁接合表面４１０Ａ（少なくとも基部表面４１２Ｂ）の少なくとも５０％は、基材処理チャンバ３００のゲート弁取付表面３１０Ａから離間する（かつ直接接触しない）。第二の隆起リング表面４１２Ｒ２は、存在する場合、第二の平面Ｐ２上に置かれてもよく（したがって、基部表面４１２Ｂと同一平面上にあってもよい）、又は基部表面４１２Ｂの間隔とは異なる間隔を有してもよい。本技術のいくつかの実施例では、ゲート弁接合表面４１０Ａの面の、少なくとも８０％（ゲート弁アクセス開口部４１４などの、任意のスルーホールを除く）は、ゲート弁接合表面４１０Ａの最外部面上に配置された平面の１０ｍｍ以内（例えば、図３に示す平面Ｐ１の１０ｍｍ以内）に置かれる。ゲート弁接合表面４１０Ａの面の、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、又は更には１００％（ゲート弁アクセス開口部４１４などの、任意のスルーホールを除く）は、平面Ｐ１の１０ｍｍ内に置かれる。したがって、ゲート弁接合表面４１０Ａは、ゲート弁４００が基材処理チャンバ３００に接続された時に、ゲート弁取付表面３１０Ａに密接に結合される。

【0050】

ゲート弁接合表面４１０Ａとゲート弁取付表面３１０Ａとの間の直接接触（金属－金属間接触）の程度は、本技術の態様に従って低く保たれる。ゲート弁接合表面４１０Ａとゲート弁取付表面３１０Ａとの間の総接触表面積（金属－金属間直接接触）は、本明細書では総接触表面積Ｓ１として定義される。本技術の少なくともいくつかの実施例では、ゲート弁接合表面４１０Ａと、ゲート弁取付表面３１０Ａとの間の、総接触表面積Ｓ１は、（ａ）第一の隆起リング表面４１２Ｒ１と、及び（ｂ）ゲート弁４００が基材処理チャンバ３００と接続される時にゲート弁取付表面３１０Ａと直接接触する、隆起ボス表面４１６Ａ及び／又は４１６Ｂとの、組合わせ面積である。本技術の少なくともいくつかの実施例では、ゲート弁４００の面する面と、基材処理チャンバ３００との間の（すなわち、ゲート弁接合表面４１０Ａとゲート弁取付表面３１０Ａとの間の）、全体の金属－金属間直接総接触表面積Ｓ１は、（ｉ）第一の隆起リング表面４１２Ｒ１と、及び（ｉｉ）隆起ボス表面４１６Ａ及び／又は４１６Ｂとからなる（又は本質的になる）。

【0051】

更に、本技術の少なくともいくつかの実施例では、総接触表面積Ｓ１は、基部表面４１２Ｂの総面積の１０％未満である。こうした構造では、基部表面４１２Ｂの表面積は、第一の封止支持表面４１２Ｓ１、並びに、存在する場合、第二の隆起リング表面４１２Ｒ２、及び／又は第二の封止支持表面４１２Ｓ２以外の、基材処理チャンバ３００のゲート弁取付表面３１０Ａに直接接触しない、ゲート弁接合表面４１０Ａのすべての表面積を含む。いくつかの構造では、総接触表面積Ｓ１は、上述の基部表面４１２Ｂの総面積の、８％未満、６％未満、又は更に５％未満である。

【0052】

上述のように、図２Ｃに示すように、この例示的なゲート弁接合表面４１０Ａは、外周縁部４１０Ｅ（図２Ｃでは八角形形状であるが、他の所望の形状であってもよい）を含む。この外周縁部４１０Ｅは、領域Ｓ２（本明細書では「総接合面積」とも呼ばれる）を周囲し、画定する。本技術のいくつかの実施例では、ゲート弁接合表面４１０Ａ、及びゲート弁取付表面３１０Ａとの間の、総接触表面（金属－金属間接触表面）面積Ｓ１は、Ｓ２の、１０％未満である（及びいくつかの実施例では、Ｓ２の、８％未満、６％未満、又は更に５％未満である）。別の言い方をすると、Ｓ１及びＳ２は、以下の特性のいずれか１つ以上を有し得る：Ｓ１＜０．１×Ｓ２、Ｓ１＜０．０８×Ｓ２、Ｓ１＜０．０６×Ｓ２、及び／又はＳ１＜０．０５×Ｓ２。

【0053】

図２Ａ～３は、本実施例のゲート弁本体４１０が、（ｉ）取付フランジ４１８Ａ（ゲート弁接合表面４１０Ａを、基材処理チャンバ３００に取付けるため）、及び（ｉｉ）取付フランジ４１８Ｂ（ゲート弁接合表面４１０Ｂを、基材ハンドリングチャンバ２００に取付けるため）を含むことを、更に例示する。これらの図は、ゲート弁本体４１０の頂部及び底部領域上の、取付フランジ４１８Ａ及び４１８Ｂを示しているが、他の配置が可能である（例えば、ゲート弁接合表面４１０Ａ及び／又はゲート弁接合表面４１０Ｂの側面上に提供された、１つ以上の取付フランジを有する）。この例示の実施例の取付フランジ４１８Ａ及び４１８Ｂは、ボルト４１８Ｆ、又はゲート弁本体４１０を、基材処理チャンバ３００及び基材ハンドリングチャンバ２００に接続するために使用される、他の締結具を、収容するように構成された、スルーホール開口部を含む。ボルト４１８Ｆ又は他の締結具を受容するためのスルーホール開口部の少なくとも一部は、隆起ボス表面４１６Ａ及び／又は４１６Ｂ（又は別の構成要素と金属－金属間直接接触を有する他の面）を通過するように、配向され得る。フランジ４１８Ａ及び４１８Ｂとの間の陥没部４１８Ｒは、例えば、ボルト４１８Ｆに、アクセス、取付け、及び／又は取外すことを可能にするために、ゲート弁４００の設置及び取外しのための、アクセス領域を提供する。

【0054】

図２Ａ～３に示す構造は、基部表面４１２Ｂ、第一の隆起リング表面４１２Ｒ１、第一の封止支持表面４１２Ｓ１、第一の封止支持表面４１２Ｒ２、第二の隆起リング表面４１２Ｒ２（存在する場合）、第二の封止支持表面４１２Ｓ２（存在する場合）、並びに隆起ボス表面４１６Ａ及び４１６Ｂの、各々を有する、ゲート弁の単一の面（すなわち、ゲート弁接合表面４１０Ａ）を含む。他の方法も可能である。例えば、ゲート弁４００（及びゲート弁本体４１０）の一部であるのではなく、基部表面４１２Ｂ、第一の隆起リング表面４１２Ｒ１、第一の封止支持表面４１２Ｓ１、第二の隆起リング表面４１２Ｒ２（存在する場合）、第二の封止支持表面４１２Ｓ２（存在する場合）、並びに／又は隆起ボス表面４１６Ａ及び４１６Ｂの、１つ以上が、基材処理チャンバ３００のゲート弁取付表面３１０Ａ上に提供され得る。このようにして、基材処理チャンバ３００及びゲート弁４００の接合表面に、低減された金属－金属間直接接触表面積を提供する、特徴の少なくとも一部（及び任意選択的に、特徴の全て）は、基材処理チャンバ３００の一部として含まれてもよい。

【0055】

図２Ａ～３に併せて上述されるゲート弁４００の実施例では、ゲート弁接合表面４１０Ａと、基材処理チャンバ３００のゲート弁取付表面３１０Ａとの間に、低減された金属－金属間直接接触表面積を提供するための、構造が記載される。追加的に又は代替的に、望ましい場合、低減された金属－金属間直接接触表面積を提供するための、同一のタイプの構造の少なくとも一部又は全ては、ゲート弁４００のゲート弁接合表面４１０Ｂと、基材ハンドリングチャンバ２００のゲート弁取付表面２００Ａとの間に、提供され得る。より具体的な例として、本技術のいくつかの実施例では、ゲート弁接合表面４１０Ｂは、ゲート弁接合表面４１０Ａと同一に見え得る。他の実施例として、ゲート弁接合表面４１０Ｂは、隆起ボス表面４１６Ａ及び／又は４１６Ｂと同一の外観の、１つ以上の隆起ボス表面を含み得る。

【0056】

しかしながら、図２Ｄは、この特定の例示的なゲート弁接合表面４１０Ｂの、斜視図を提供する。図２Ｄに示すように、本実施例のゲート弁アクセス開口部４１４は、基材処理チャンバ３００側と比較して、基材ハンドリングチャンバ２００側で拡大される（図２Ｄの段付き領域４６０に注意）。この段付き領域４６０は、ロボットアーム２１０が、ゲート弁アクセス開口部４１４内外に延在する時に、ロボットアーム２１０を収容するための、追加の空間を提供する。したがって、図２Ａ～３の実施例では、ゲート弁接合表面４１０Ｂにおけるゲート弁アクセス開口部４１４への開口部は、ゲート弁接合表面４１０Ａにおけるゲート弁アクセス開口部４１４への開口部よりも、少なくとも２５％大きくてもよい（開口部の周囲によって画定される面積において）。いくつかの実施例では、ゲート弁接合表面４１０Ｂにおけるゲート弁アクセス開口部４１４への開口部は、ゲート弁接合表面４１０Ａにおけるゲート弁アクセス開口部４１４への開口部よりも、少なくとも３０％大きく、少なくとも３５％大きく、少なくとも４０％大きく、又は少なくとも５０％大きくてもよい（開口部の周囲によって画定される表面積において）。

【0057】

この実施例のゲート弁接合表面４１０Ｂは、ゲート弁アクセス開口部４１４を周囲する隆起リム４６２を含む。隆起リム４６２は、例えば、上述のように、ボルト４１８Ｆ又は他の締結具を収容するために、それを通して画定される開口部４６２Ｈを更に含む。隆起リム４６２は、基材ハンドリングチャンバ２００のゲート弁取付表面２００Ａを通って設けられた、対応する開口部２００Ｂの周囲に延在する平坦な平面を提供してもよく、隆起リム４６２は、ゲート弁取付表面２００Ａに直接接触してもよい。必要に応じて、ゲート弁４００と基材ハンドリングチャンバ２００との間の封止状態を維持するために、ゲート弁アクセス開口部４１４及び／又は開口部２００Ｂの周囲に、適切な封止（例えば、Ｏリング、ガスケットなど）を設けてもよい。したがって、本実施例の隆起リム４６２は、ゲート弁４００のゲート弁接合表面４１０Ｂと、基材ハンドリングチャンバ２００のゲート弁取付表面２００Ａとの間の、金属－金属間直接接触表面積を低減する。ゲート弁４００のゲート弁接合表面４１０Ｂと、基材ハンドリングチャンバ２００のゲート弁取付表面２００Ａとの間の、金属－金属間直接接触表面積（この例示の例では、隆起リム４６２の面積）は、ゲート弁接合表面４１０Ｂの外周（ゲート弁接合表面４１０Ａの外周縁部４１０Ｅと同種）によって画定される面積の、３５％未満であってもよく、いくつかの実施例では、ゲート弁接合表面４１０Ｂの外周によって画定される面積の、３０％未満、２５％未満、又は２０％未満でさえある。

【0058】

図３は、ゲート弁４００の第一のゲート弁接合表面４１０Ａと係合した、そのゲート弁取付表面３１０Ａを有する、第一のチャンバ（例えば、基材処理チャンバ３００）を有する、図１に示すタイプの、基材処理システム１００の一部を概略的に示す。ゲート弁４００は、第二のチャンバ（例えば、基材ハンドリングチャンバ２００）のゲート弁取付表面２００Ａと係合する、その対向する第二のゲート弁接合表面４１０Ｂを有する。ゲート弁接合表面４１０Ａ及び４１０Ｂは、上述の特徴のいずれかを有してもよい。

【0059】

図３に更に示すように、この例示的な基材処理システム１００では、第一の封止９００Ａ（例えば、Ｏリング）が、第一の封止支持表面４１２Ｓ１上、及び第一の隆起リング表面４１２Ｒ１と第二の隆起リング表面４１２Ｒ２との間に、提供される。このようにして、ゲート弁４００は、封止された様式で、基材処理チャンバ３００に接続される。

【0060】

しかしながら、本技術のいくつかの実施例では、第二の封止９００Ｂ（例えば、Ｏリング）は、第二の封止支持表面４１２Ｓ２上、及び第二の隆起リング表面４１２Ｒ２と第一のゲート弁接合表面４１０Ａの基部表面４１２Ｂとの間に、提供され得る。この第二の封止９００Ｂは、存在する場合、ゲート弁４００と基材処理チャンバ３００との間に、追加の封止セキュリティを提供することができる。第二の封止９００Ｂは、例えば、非常に高い温度、非常に高い圧力、及び／又は非常に低い（真空）圧力で動作する、基材処理チャンバ３００及び／又は基材処理方法での使用に特に有用であり得、安全な封止の維持を助ける。

【0061】

上述し、図に図示する実施例では、別個の空間は、（金属－金属間直接接触において、これらの対向する面の比較的小さな割合のみを有する）対向するゲート弁接合表面４１０Ａの少なくとも５０％と、ゲート弁取付表面３１０Ａとの間に、ギャップ又はサーマルブレイクを提供する。望ましい場合、ガスケット又はスペーサ材料は、空間の容積の少なくとも一部内に提供されてもよい。ガスケット又はスペーサ材料は、存在する場合、ゲート弁４００を横切る、基材処理チャンバ３００と基材ハンドリングチャンバ２００との間の熱伝達を最小化するために、低熱伝導性材料から作製されるべきである。

【0062】

ゲート弁４００にわたる、基材処理チャンバ３００から基材ハンドリングチャンバ２００への熱伝達の低減は（例えば、サーマルブレイク又は間隔Ｓによって提供される）、いくつかの潜在的な利点を提供し得る。この接合部にわたる熱伝達の低減は、基材処理チャンバ３００が熱を保持するのを助け、結果として、加熱コスト及び／又は処理時間の短縮をもたらし得る。この利点は、例えば、複数の又は全てのゲート弁４００及び基材処理チャンバ３００の接合が、低減された金属－金属間直接接触表面積及び低減された熱伝達を提供するように構造化される場合に、乗算され得る（図１と併せて上述したように、クラスタ型基材処理システム１００は、少なくとも４つ（及び一部の例では、最大１６つ）の、ゲート弁４００／基材処理チャンバ３００の接合を含み得る）。

【0063】

追加的に、又は代替的に、熱伝達の低減は、基材ハンドリングチャンバ２００をより低温に維持するのを助け、結果として、ロボットアーム２１０及び／又は基材ハンドリングチャンバ２００内の他の機器が、ヒートシンクとして作用する必要性の低減をもたらし得る。これにより、水を循環させる必要性、並びにロボットアーム２１０及び／又は基材ハンドリングチャンバ２００に水冷却を提供する必要性を、低減又は排除することができる（それによって、コスト、複雑さなどを低減する）。また、基材処理チャンバ３００からの熱伝達の低減はまた、ゲート弁４００及び／又はゲート弁４２０上のより、安価な封止の使用を可能にし得る。

【0064】

本開示はある特定の実施形態及び実施例の文脈で提供されてきたが、本開示は、具体的に記述される実施形態を超えて、本実施形態の他の代替的な実施形態、及び／又は使用、及び明白な修正、並びにそれらの均等物にまで拡張されることを、当業者は理解するであろう。加えて、本開示の実施形態のいくつかの変形が示され、かつ詳細に記述されているが、本開示の範囲内にある他の修正は、本開示に基づいて当業者に対して容易に明らかとなるであろう。実施形態の特定の特徴及び態様の、様々な組合せ又は部分組合せが作成されてもよく、また依然として本開示の範囲に含まれてもよいことも、また企図される。当然のことながら、開示された実施形態の様々な特徴及び態様は、本開示の実施形態の様々なモードを形成するために、互いに組合せ又は置換えることができる。それ故に、本開示の範囲は、上述の特定の実施形態によって限定されるべきではないことが意図される。

【0065】

本明細書で提供される見出しがある場合、見出しは便宜上のものにすぎず、必ずしも本明細書で開示される装置及び方法の範囲又は意味に影響を与えない。

【符号の説明】

【0066】

１００ 基材処理システム
２００ 基材ハンドリングチャンバ
２１０ ロボットアーム
２１０ エンドエフェクタ
３００ 基材処理チャンバ
３０２ 基材支持体
３１０ ゲート弁取付表面
４００ ゲート弁
４１０ ゲート弁接合表面
４１２ 基部表面
４１４ アクセス開口部
４１６ 隆起ボス表面
４１８ 取付フランジ
４２０ ゲート弁
４２２ 弁アクチュエータ
４３０ 封止プレート
４４０ 封止プレートカバー
４５０ 開口部
４６２ 隆起リム
４６２ 開口部
５００ ロードロックモジュール
５１０ 基材保持構成要素
６００ ゲート弁
７００ 装置フロントエンドモジュール
７１０ ロボットアーム
８００ ロードポート
９００ 封止
９１０ 破線円

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図2F】

【図3】

【外国語明細書】