特許 7564870 搬送チャンバおよびエピタキシャル反応器を有する処理装置

(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】

(24)【登録日】2024-10-01

(45)【発行日】2024-10-09

(54)【発明の名称】搬送チャンバおよびエピタキシャル反応器を有する処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20241002BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022520795

(86)(22)【出願日】2020-10-02

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-05

(86)【国際出願番号】 IB2020059234

(87)【国際公開番号】W WO2021064650

(87)【国際公開日】2021-04-08

【審査請求日】2023-08-09

(31)【優先権主張番号】102019000017789

(32)【優先日】2019-10-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(31)【優先権主張番号】102019000021501

(32)【優先日】2019-11-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】501372765

【氏名又は名称】エルピーイー ソシエタ ペル アチオニ

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】プレーティ、シルヴィオ

(72)【発明者】

【氏名】コリア、フランチェスコ

【審査官】井上 和俊

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１８－５３２２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－１３２０１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気部品の製造のための半導体材料の基板上に半導体材料の層を高温でエピタキシャル堆積するタイプのエピタキシャル反応器（１０００）のための処理装置（９００）であって、
基板を処理するための反応チャンバ（１００）と、
基板支持装置上に配置された基板を搬送するための、前記反応チャンバ（１００）に隣接する搬送チャンバ（２００）と、
１つ以上の基板を有する基板支持装置を収容するように配置された、少なくとも前記搬送チャンバ（２００）に隣接するローディング／アンローディング群（３００）と、
少なくともローディング／アンローディング群（３００）に隣接する貯蔵チャンバ（４００）であって、処理済みおよび／または未処理の基板のための第１の貯蔵ゾーン（４１０）と、基板なしの基板支持デバイスのための第２の貯蔵ゾーン（４２０）とを有する貯蔵チャンバ（４００）と、
前記貯蔵チャンバ（４００）と前記ローディング／アンローディング群（３００）との間で、処理済み基板、未処理の基板、および基板を全く有さない基板支持装置を搬送するための少なくとも１つの外部ロボット（５００）と、
１つ以上の基板を有する基板支持装置を前記ローディング／アンローディング群（３００）と前記反応チャンバ（１００）との間で前記搬送チャンバ（２００）を介して搬送するための少なくとも１つの内部ロボット（６００）と、
を含み、
前記ローディング／アンローディング群（３００）は、互いに関連するロードロックチャンバ（３００Ａ）および準備ステーション（３００Ｂ）から構成され、
前記ロードロックチャンバ（３００Ａ）および前記準備ステーション（３００Ｂ）は、前記貯蔵チャンバ（４００）内に配置されている、
処理装置（９００）。

【請求項2】

前記ロードロックチャンバ（３００Ａ）および前記準備ステーション（３００Ｂ）は、互いに０ｃｍ～１０ｃｍの距離に配置される、請求項１に記載の処理装置（９００）。

【請求項3】

前記搬送チャンバ（２００）に隣接する冷却ステーション（２１０）を含み、前記冷却ステーション（２１０）は、処理プロセス後に１つ以上の基板を有する基板支持デバイスを収容するように構成される、請求項１または請求項２に記載の処理装置（９００）。

【請求項4】

前記内部ロボット（６００）が、
前記反応チャンバ（１００）から前記冷却ステーション（２１０）へ１つ以上の基板を有する基板支持装置を搬送し、前記冷却ステーション（２１０）から前記ローディング／アンローディング群（３００）へ、１つ以上の基板を有する基板支持装置を搬送する、ように構成されるか、
または、前記ローディング／アンローディング群（３００）から前記反応チャンバ（１００）へ、１つ以上の基板を有する基板支持装置を搬送する、ように構成される、
請求項３に記載の処理装置（９００）。

【請求項5】

前記搬送チャンバ（２００）に隣接する加熱ステーション（２２０）を含み、前記加熱ステーション（２２０）は、前記ローディング／アンローディング群（３００）および前記搬送チャンバ（２００）とは別個であり、前記加熱ステーション（２２０）は、処理プロセスの前に１つ以上の基板を有する基板支持デバイスを収容するように構成される、請求項２～４のいずれか一項に記載の処理装置（９００）。

【請求項6】

前記内部ロボット（６００）が、
前記ローディング／アンローディング群（３００）から前記加熱ステーション（２２０）へ１つ以上の基板を有する基板支持装置を搬送し、
１つ以上の基板を有する基板支持装置を前記加熱ステーション（２２０）から前記反応チャンバ（１００）に搬送する、
ように構成される、請求項５に記載の処理装置（９００）。

【請求項7】

前記少なくとも１つの外部ロボット（５００）が、第１のアーム部材と第２のアーム部材とを含む関節アーム（５１０）を備え、
前記第１のアーム部材が、前記第２のアーム部材にヒンジ結合され、
前記第１のアーム部材が、処理された基板および未処理の基板を把持するように配置された第１の端部を有し、
前記第１のアーム部材が、前記基板支持装置を把持するように配置された第２の端部を有し、
前記第１のアーム部材が、前記第２のアーム部材にヒンジ結合された中間部を有する、
請求項１～６のいずれか一項に記載の処理装置（９００）。

【請求項8】

前記少なくとも１つの外部ロボット（５００）が、第１のアーム部材（５１２）と第２のアーム部材（５１６）とを含む関節アーム（５１０）を備え、
前記第１のアーム部材（５１２）が、前記第２のアーム部材（５１６）にヒンジ結合され、
前記第１のアーム部材（５１２）が、第１の端部（５１３）を有し、
前記第１のアーム部材（５１２）が、前記第２のアーム部材（５１６）にヒンジ結合された第２の端部（５１４）を有し、
前記関節アーム（５１０）が、ベース（５２０）を備え、
前記関節アーム（５１０）が、前記ベース（５２０）上に取り付けられた持ち上げコラム（５１１）を備え、
前記関節アーム（５１０）が、第１の端部において第２のアーム部材（５１６）にヒンジ結合され、第２の端部において持ち上げコラム（５１１）にヒンジ結合された第３のアーム部材（５１７）を備える、
請求項１～６のいずれか一項に記載の処理装置（９００）。

【請求項9】

電気部品を製造するための半導体材料の基板上の半導体材料の層を１３００℃より高い温度で、エピタキシャル堆積するタイプのエピタキシャル反応器（１０００）であって、請求項１～６のいずれか一項に記載の処理装置（９００）を含む、エピタキシャル反応器（１０００）。

【請求項10】

８００℃より高い温度で、反応チャンバから基板を抽出するように配置されたタイプであるか、
および／または、８００℃より高い高温で基板を反応チャンバに導入するように配置されたタイプである、
請求項９に記載のエピタキシャル反応器（１０００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は新しい概念のエピタキシャル反応器（例えば、添付図１参照）、特に、電気的、電子的用途のための炭化ケイ素基板上への炭化ケイ素のエピタキシャル堆積のための反応器に関する。

【背景技術】

【0002】

エピタキシャル堆積のための反応器は、数十年前から知られている。

【0003】

炭化ケイ素のエピタキシャル堆積のための反応器も長い間知られており、過去に、出願人自身がこの点に関して特許出願を行った。

【発明の概要】

【0004】

発明エピタキシャル反応器（リアクタ）の主な革新は、貯蔵室（例えば図１の４００）、ローディング／アンローディング群（ｌｏａｄｉｎｇ／ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ｇｒｏｕｐ）（例えば図１の３００）、搬送室（例えば図１の２００）である。これら３つの要素（チャンバ）は反応チャンバ（例えば図１の１００）とともに、エピタキシャル反応器（例えば図１の１０００）のいわゆる「処理装置」（例えば図１の９００）の一部と考えることができる。

【0005】

本発明による反応器では基板が処理プロセスの前に「基板支持装置」の上に配置され、処理プロセスの後に「基板支持装置」から除去され、これらの２つの動作は貯蔵チャンバ内で自動的に実行される。「基板支持装置」は「ポケット」と呼ばれる特別な凹部に挿入される可能性がある１つ以上の基板を同時に支持および搬送するように構成することができ、したがって、反応チャンバに挿入され、反応チャンバから抽出される一種の「トレイ」である。特に、本発明による反応器のための特に有利な「基板支持装置」は円盤形状を有し、以下に説明する添付の図２（図２Ａは上面図であり、図２Ｂは断面図である）に例として概略的に示されている。

【0006】

本発明の一般的な目的は、従来技術を改善することである。

【0007】

この目的は、添付の特許請求の範囲に記載された技術的特徴を有する処理装置によって達成される。

【0008】

本発明の一態様はまた、エピタキシャル反応器であり、前記エピタキシャル反応器は、添付の特許請求の範囲の対象である処理装置を備える。

【0009】

特に、電気部品の製造のための半導体材料の基板上の半導体材料の層の高温（特に、１，３００℃より高く、１，６００℃より低い）でのエピタキシャル堆積のための反応器に関する。その代わりに、プロセス圧力は、通常、０．０３ａｔｍ(=３，０００Ｐａ）と０．５ａｔｍ(５０，０００Ｐａ）との間で構成される。

【0010】

より詳細には、本発明が高温（特に４００℃よりも高く、より詳細には８００℃よりも高い）で反応チャンバ（処理済み）基板から抽出するように構成されたエピタキシャル堆積のための反応器に関する。

【0011】

さらに詳細には、本発明が高温（特に４００℃より高く、より詳細には８００℃より高い）で反応チャンバ内に（未処理の）基板を導入するように構成されたエピタキシャル堆積のための反応器に関する。

【0012】

有利には、処理される基板および処理される基板が「基板支持デバイス」上に配置される。

【0013】

本発明は、添付の図面と共に考慮されるべき以下の詳細な説明からより容易に明らかになるのであろう

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明に係るエピタキシャル反応器の実施形態の概略図（これは上面図と考えることができる）を示し、処理装置を特に詳細に示す図である。

【図2A】図２Ａは、本発明に係る「基板支持装置」の一実施形態の（概略）上面図である。

【図2B】図２Ｂは、図２Ａの「基板支持装置」の（概略）断面図である。

【図3】図３は、本発明に係るエピタキシャル反応器の実施形態の格納チャンバ用外部ロボットを（概略的に）示す図である。

【図4A】図４Ａは、図３のロボットと組み合わせて使用することができるツールの上面図である。

【図4B】図４Ｂは、図３のロボットと組み合わせて使用することができるツールの断面図である。

【図5】図５は、本発明によるエピタキシャル反応器の実施形態のローディング／アンローディング群を準備するためのステーションの（概略）上面図である。

【図6】図６は、図１のものに代わる本発明によるエピタキシャル反応器の実施形態の概略図（上面図と見なすことができる）を示し、処理装置が特に詳細に示されている。

【発明を実施するための形態】

【0015】

容易に理解できるように、本発明を実際に実施する様々な方法があり、本発明は、添付の特許請求の範囲においてその主な有利な態様で定義され、以下の詳細な説明または添付の特許請求の範囲のいずれにも限定されない。

【0016】

図１を参照すると、いわゆる「処理装置」９００を含む本発明によるエピタキシャル反応器１０００の実施形態が示されている。

【0017】

本発明の最も典型的で有利な用途は、電気部品の製造のための半導体材料（特に炭化ケイ素）の基板上に半導体材料（特に炭化ケイ素）の層をエピタキシャル堆積するための反応器におけるものである。これらは反応チャンバエピタキシャル堆積プロセスが高温（特に１，３００℃より高く１，８００℃より低い）および典型的には０．０３ａｔｍ(=３，０００Ｐａ）と０．５ａｔｍ(５０，０００Ｐａ）との間に含まれる圧力で実行される反応器であり、特定の試験は出願人によって、例えば１，６００℃および０．１ａｔｍ(１０，０００Ｐａ）で実行された。

【0018】

図１には、機能に応じて、エピタキシャル反応器１０００、すなわちシステム全体、または処理装置９００、すなわちそのサブシステムの一部と見なすことができる電子制御ユニット８００が示されている。一般に、エピタキシャル反応器が、各々が１つ以上のサブシステムの制御専用のいくつかの電子制御ユニットを備えることが可能である。図１の例では電子制御ユニット８００が少なくとも治療用装置９００を制御するように配置され、この目的のために、治療用装置９００の構成要素との間で電気信号を受信および送受信する（これは２つの大きな黒い矢印によって概略的に表される）。

【0019】

一般に、本発明によるエピタキシャル反応器を含むエピタキシャル反応器は、エピタキシャル反応器の制御ユニットの一部とみなすこともできる制御コンソールを備える。

【0020】

処理装置９００は、４つの基本構成要素からなる：
－基板を処理するための反応チャンバ１００
－反応チャンバ１００に隣接する搬送チャンバ２００
－搬送チャンバ２００に少なくとも部分的に隣接するローディング／アンローディング群３００
－少なくとも部分的にローディング／アンローディング群（ｌｏａｄｉｎｇ／ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ｇｒｏｕｐ）３００を含む貯蔵チャンバ４００。

【0021】

あるいは、チャンバ２００および３００が一体化され、単一のチャンバを構成し得ることに留意されたい。

【0022】

本発明の典型的かつ有利な実施形態によれば、反応チャンバは、誘導によって加熱される「ホットウォール」を有するタイプのものである。特に、これはエピタキシャル堆積プロセスが進行中でないときでも「高温」になるように構成され、前記「高温」は「プロセス温度」よりも低いが、「周囲温度」よりも高く、例えば、摂氏で表される「プロセス温度」の３０～７０％に等しくすることができる。

【0023】

本発明の典型的かつ有利な実施形態によれば、反応チャンバは、国際特許出願ＷＯ２００４０５３１８７、ＷＯ２００４０５３１８８、ＷＯ２００７０８８４２０およびＷＯ２０１５０９２５２５（これらは参照により本明細書に組み込まれる）に示され、記載されているものと同様の技術的特徴を有することができる。

【0024】

本発明の典型的かつ有利な実施形態によれば、反応チャンバは反応および堆積ゾーンを画定する４つのサセプタ要素（「壁」）からなるサセプタ構成を備え、さらに、少なくともエピタキシャル堆積プロセス中に、反応および堆積ゾーンの内側に留まり、その軸の周りを回転するように構成された別のサセプタ要素（「ディスク」または「シリンダ」）がある。この他のサセプタ要素は「基板支持装置」のための残りの部分を提供するように配置され、他方、「基板支持装置」はエピタキシャル堆積プロセスの前に反応および堆積ゾーン（１つ以上の未処理基板を有する）に導入され、エピタキシャル堆積プロセスの後に（１つ以上の処理基板を有する）反応および堆積ゾーンから抽出されるように配置され、有利には「基板支持装置」（および基板）が特に５００℃より高い、またはさらに高い温度（例えば、９００℃または１，０００℃）でまだ高温であるときに配置される。

【0025】

図１の例では有利にはローディング／アンローディング群３００がロードロックチャンバ３００Ａと、（以下でより良く理解されるように）互いに関連付けられた準備ステーション３００Ｂとからなり、特に、これらの２つの要素は別個であるが、接近しており（例えば、０ｃｍと１０ｃｍとの間）、代替的に（図６を参照）、これらは互いに一体化され得る。

【0026】

図１の例では、ロードロックチャンバ３００Ａがチャンバ４００の内側に全体的に位置し、チャンバ２００に隣接している。

【0027】

図１の例では、調製ステーション３００Ｂがチャンバ４００の内側に完全に位置している。

【0028】

一般に、エピタキシャル反応器は、反応器チャンバを選択的に分離するように配置された、いわゆる「ゲート弁」を備える。図１の反応器の場合、チャンバ１００とチャンバ２００との間にある第１の「ゲートバルブ」と、チャンバ２００とチャンバ３００Ａとの間にある第２の「ゲートバルブ」と、チャンバ３００Ａとチャンバ４００との間にある第３の「ゲートバルブ」とが設けられ（図には示されていないが）、さらに、操作者がチャンバ４００の内部にアクセスし、基板および基板支持装置を入れたり／取り除いたりすることができるように、好ましくは密閉型のドアが設けられている（図には示されていないが）。

【0029】

既に述べたように、本発明による反応器では、「基板支持装置」の使用が想定される。

【0030】

図２の「基板支持装置」２０００は本発明による反応器にとって特に有利な、凹部（図２Ａに２１００で示される）、いわゆる「ポケット」、凹部とほぼ同じ形状およびサイズの基板（図２Ａに示され、図２Ｂに２９００で示される）を収容するほぼ円形の形状、および「基板支持装置」の取り扱いを容易にするために、その全周に沿って半径方向に突出する薄い縁部（図２Ａに２２００で示される）を有する。基板は、いわゆる「平坦」を有し；凹部（図２Ａにおいて２１００で示される）において、基板の「平坦」にプラグ（図２Ａにおいて２３００で示される）が存在する。

【0031】

また、図２の「基板支持装置」２０００は、次のような一組の部品によって説明することができる（特に図２Ｂを参照）。これは、単に「プレート」と呼ばれる、基板２９００を支持するように配置された残りの部分面を有する円形の板状部品２５００を備え、特に、残りの部分面は基板と実質的に同じ形状およびサイズを有し、凹部２１００の底部を構成し、プラグ（図２Ａに２３００で示される）は概念的に、プレート２５００上に重ね合わされる。装置２０００はさらに、プレート２５００を完全に囲み、凹部２１００の側壁を構成するように軸方向に延在する第１の縁部２６００を備える（この壁の小さな部分は、プラグ２３００によって構成される）。装置２０００は最終的に、第１のエッジ部分２６００を完全に囲み、半径方向に延在する第２のエッジ部分２７００を備える。第２のエッジ部分２７００は、第１のエッジ部分２６００の周囲に位置するフランジであると言える。典型的には、プレート２５００が第２の縁部２７００よりも低いレベルにある。図２Ａの縁部２２００は実質的に、図２Ｂの第２の縁部２７００に対応する。上述の部品は１つ以上の単一部品を形成するように接合することができ、例えば、部品２５００、２６００、および２７００は単一部品を形成することができ、または部品２５００は第１の単一部品を形成することができ、部品２６００および２７００は、第２の単一部品を形成することができることに留意されたい。さらに、上述の各部品は機械的に結合された２つ以上の単一部品によって形成することができ、プレート２５００に関する例を以下に説明することに留意されたい。

【0032】

特に有利にはプレート２５００が互いに結合された環状部分または部分２５２０と中央部分または部分２５４０とに分割され、環状部分または部分２５２０は第１の縁部分２６００と一体であり、中央部分または部分２５４０は環状部分または部分２５２０の穴に挿入され、例えば、可動ロッドによって「基板支持デバイス」２０００の外側から（特に、図２Ｂの下から）作用する環状部分または部分２５２０に対して上昇および下降させることができ、このような外部作用がない場合、中央部分または部分２５４０は部分または部分２５２０と２５４０との間の適切な機械的結合によって所定の位置に留まる。基板２９００が凹部２１００に挿入される場合、中央部分または部分２５４０を昇降させることによって、基板２９００も昇降する。

【0033】

特に有利には、プレート２５００の残りの表面が基板２９００が第１の縁部２６００の近くのプレート２５００の小さな環状ゾーンとのみ接触するように構成される。例えば、前記小さな環状ゾーンは１～５ｍｍの幅を有することができ、および／または第１の縁部２６００から１～３ｍｍ半径方向に距離を置くことができる。基板２９００とプレート２５００の中心ゾーンとの間の距離は例えば、０．５～１．５ｍｍであり得る。

【0034】

一般に、本発明によれば、処理装置は以下を含む：
－基板を処理するための反応チャンバ（図１の例では１００）
－基板支持装置上に配置された基板を搬送するための、反応チャンバ（図１の例では１００）に隣接する搬送チャンバ（図１の例では２００）
－１つ以上の基板を有する基板支持デバイスを収容するように配置された、搬送チャンバ（図１の例では２００）に少なくとも部分的に隣接するローディング／アンローディング群（図１の例では３００）
－処理済みおよび／または未処理の基板のための第１の貯蔵ゾーン（図１の例では４１０）と、基板なしの基板支持デバイスのための第２の貯蔵ゾーン（図１の例では４２０）とを有する、ローディング／アンローディング群（図１の例では３００）を少なくとも部分的に含む貯蔵チャンバ（図１の例では４００）
－少なくとも１つ、特に１つだけ、処理された基質、未処理の基質および基質支持装置を基質なしで保存チャンバー（図１の例では４００）とローディング／アンローディング群（図１の例では３００）との間に移すための外部ロボット（図１の例では５００－この図ではロボットを記号で示す）を移すための１つの外部ロボット、特に、例えば原子炉の異常な操作、外部ロボットは基質を有する基質支持装置も移すことができる
－ローディング／アンローディング群（図１の例では３００）と前記反応チャンバ（図１の例では１００）との間で、搬送チャンバ（図１の例では２００）を介して１つ以上の基板を有する基板支持装置を搬送するための、特に１つのみの内部ロボット（図１の例では６００、この図ではロボットは記号で示されている）。

【0035】

外部ロボット５００は少なくとも部分的には格納チャンバ４００の内側に位置し、内部ロボット６００は少なくとも部分的に、搬送チャンバ２００の内側に位置する。

【0036】

図１の例では、外部ロボット５００はまた、ローディング／アンローディング群３００の内部で任意の搬送を実行するように、特に、まだ処理されるべき１つ以上の基板を有する基板支持装置を準備ステーション３００Ｂからロードロックチャンバ「３００Ａ」に搬送し、すでに処理された１つ以上の基板を有する基板支持装置を「ロードロック」チャンバ３００Ａから準備ステーション３００Ｂに搬送するように構成される。

【0037】

上述の（チャンバ）要素、特にローディング／アンローディング群は基板および／または「基板支持デバイス」を取り扱う際に能動的な役割を有することもでき、すなわち、基板を移動させるように構成された手段を備えることができる。

【0038】

本発明による反応器では基板が処理プロセスの前に「基板支持装置」上に配置され、処理プロセスの後に「基板支持装置」から取り出され、これらの２つの動作は保管チャンバ（図１の例では４００）内の外部ロボット５００によって自動的に実行される。未処理の基板を有する支持装置は処理プロセスの前に、ローディング／アンローディング群（図１の例では３００）から、特にそのロードロックチャンバから、反応チャンバ（図１の例では１００）に搬送され、未処理の基板を有する同じ支持装置は処理プロセスの後に、反応チャンバ（図１の例では１００）から、ローディング／アンローディング群（図１の例では３００）、特にそのロードロックチャンバに搬送され、これら２つの搬送動作は、内部ロボット６００によって自動的に実行される。

【0039】

典型的には同じ「基板支持装置」をいくつかの処理プロセスに使用することができ、以下に説明する例では同じ装置を２つのプロセスに使用することに留意されたい。最初の処理プロセスの前に、ロボット５００はゾーン４２０から「基板支持装置」をとり、ステーション３００Ｂ内にそれを置き、次いで、（少なくとも）ゾーン４１０からの未処理基板を、ステーション３００Ｂ内に位置する「基板支持装置」の上に置き、ロボット５００は（少なくとも）ステーション３００Ｂ内に位置する「基板支持装置」から処理基板をとり、その後、第２の処理プロセスの前に、（少なくとも）ゾーン４１０からの別の未処理基板をとり、（例えば、サブゾーン４１０Ａから）ステーション３００Ｂ内に位置する「基板支持装置」の上に置く。ロボット５００は（少なくとも）「基板支持装置」から他の処理された基板を取り出す。ステーション３００Ｂに配置され、ゾーン４１０（例えば、サブゾーン４１０Ｂ内）内に配置され、最後に、ロボット５００はステーション３００Ｂから「基板支持装置」をアンロード、それを、他の場所、例えば、ゾーン４２０内に配置する。先に述べたように、典型的には、外部ロボット５００が１つ以上の基板がまだ処理されていない基板支持デバイスを準備ステーション３００Ｂからロードロックチャンバ３００Ａに搬送し、１つ以上の基板が既に処理された基板支持デバイスをロードロックチャンバ３００Ａから準備ステーション３００Ｂに搬送するようにも構成される。

【0040】

概念的には、外部ロボットおよび内部ロボットが同様の動作を実行することができるという点で類似している。典型的には、両方とも、３つのアーム部材およびいわゆる「エンドエフェクタ」からなる関節アームを備える。第３のアーム部材および内部ロボットの「エンドエフェクタ」は典型的には非常に高温（８００～１，６００℃）に位置する反応チャンバに接近し、入るように配置されているので、特に、「エンドエフェクタ」の位置決めを助けるために（例えば「フィーラ」タイプの）位置センサを備えることができることに留意されたい。

【0041】

貯蔵チャンバに関する革新は添付の図面を非限定的に参照して以下に説明され（例えば、図１において４００で示されるもの）、これは、図面に示される実施形態例の技術的特徴が「可能である」としてのみ言及される理由である。

【0042】

外部ロボット５００は、処理済み基板および未処理基板の両方、ならびに基板支持デバイスを処理するように構成された関節アーム５１０を備えることができる。

【0043】

第１の貯蔵ゾーン４１０は貯蔵チャンバ４００の第１の側面に位置することができ、第２の貯蔵ゾーン４２０は、貯蔵チャンバ４００の第２の側面に位置することができ、図１では第２の側面が外部ロボット５００の位置を考慮して、第１の側面と反対である。

【0044】

第１の貯蔵ゾーン４１０は、未処理の基板についてのみ第１のサブゾーン４１０Ａと、処理された基板についてのみ第２のサブゾーン４１０Ｂとに分割することができる。

【0045】

貯蔵チャンバ４００は基板を有する支持デバイスのための第３の貯蔵ゾーン（図１には示されていない）を有することができ、この貯蔵ゾーンは例えば、オペレータの介入を必要とするような異常な状況の場合に使用するのに適していることができ、あるいは、第３の貯蔵ゾーンが試験基板および／または較正基板のために使用することができる。いくつかの実施形態例によれば、異常な状況の場合には、基板を有する支持デバイスを第２の記憶ゾーン４２０に格納することができることに留意されたい。

【0046】

有利にはエピタキシャル反応器の電子制御ユニットが貯蔵チャンバ内の未処理基板および／または処理済み基板および／または基板支持デバイスの位置決めをプログラミングする可能性を提供し、特に、それらのそれぞれの位置決めは水平方向だけでなく垂直方向にも設定することができ、有利には処理前の基板の位置決めは処理後の同じ基板の位置決めとは異なることができる。このようにして、位置決めの最大の柔軟性がある。

【0047】

典型的には、本発明によれば、複数の基板を、適切なボックス内の貯蔵チャンバのゾーンまたはサブゾーン内に、互いからある距離をおいて、上下に配置することができる。一般に、箱は、未処理および処理された基板の両方を収容することができる。

【0048】

典型的には、本発明によれば、複数の基板支持デバイスを、適切なボックス内の貯蔵チャンバのゾーンまたはサブゾーン内に、互いの上に、互いから一定の距離をおいて配置することができる。

【0049】

第１の可能性（図示せず）によれば、関節アームは第１のアーム部材と第２のアーム部材とを備え、第１のアーム部材は第２のアーム部材にヒンジ結合され、第１のアーム部材は未処理の基板を取り扱う（特に把持する）ように配置された第１の端部と、基板を取り扱う（特に把持する）ように配置された第２の端部と、第２のアーム部材にヒンジ結合された中間部とを有する。

【0050】

本明細書では「把持する」という用語が「把持する」と呼ばれる第１の部分と、「把持する」と呼ばれる第２の部分との間の比較的強固な接触を示すために使用され、一方、「取り扱う」という用語は２つの部分が一緒に動くようなものであることのみを示す。

【0051】

第２の可能性（図３に例を挙げて示す）によれば、関節アーム５１０は第１のアーム部材５１２と第２のアーム部材５１６とを備え、第１のアーム部材５１２は第２のアーム部材５１６にヒンジ結合され、第１のアーム部材５１２は処理された基板及び未処理の基板の両方を取り扱うように配置された第１の端部５１３並びに基板支持装置、及び第２のアーム部材５１６にヒンジ結合された第２の端部５１４を有する。

【0052】

関節アーム５１０はまた、ベース５２０を備えることができる。

【0053】

関節アーム５１０はまた、ベース５２０上に取り付けられた持ち上げコラム５１１を備えてもよい。

【0054】

また、関節アーム５１０は第１の端部を第２のアーム部材５１６に、第２の端部をリフティングカラム５１１にヒンジ止めした第３のアーム部材５１７を備えることができる。

【0055】

第１のアーム部材５１２はいわゆる「エンドエフェクタ」５１５を、典型的には第１の端部分５１３に備えるか、またはそれと関連付けることができ、図３の実施形態例（典型的かつ有利）によれば、「エンドエフェクタ」５１５は、「２つの先端を有するフォーク」から構成することができる。

【0056】

第１の端部５１３（特に「エンドエフェクタ」５１５）は基板支持装置を把持するように配置されたツール５１９（図４参照）と結合するように配置することができ；前記把持が典型的には直接的であり、摩擦によって、場合によっては吸引によって行われ得る。

【0057】

第１の端部５１３（特に「エンドエフェクタ」５１５）は基板を把持するように配置することができ、前記把持は典型的には直接的であり、摩擦および吸引によって行うことができる。あるいは、第１の端部分５１３（特に「エンドエフェクタ」５１５）が基板を把持するように配置された別のツール（図示せず）と結合するように配置することができ、前記把持は典型的には直接的であり、摩擦および場合によっては吸引によって行うことができる。

【0058】

ツールのおかげで、基板の裏面は、支持デバイスの裏面に存在する粒子および／または物質によって汚染されることができない。

【0059】

図４には、全体として参照番号５１９で示された工具の実施形態が示されている。本質的にはディスクであり、上面は基板支持装置と接触するように配置され、下面は「エンドエフェクタ」と接触するように配置される（特に図３参照）。下面には、好ましくは肩部５１９－１があり、その中に「エンドエフェクタ」、特にその「先端」のうちの２つを、ツールの軸に対して反対側に挿入することができる。上面には、基板支持デバイスの任意の非完全な平面性を補償するように配置された薄い凹部５１９－２があることが好ましい。ツール５１９の安定した正確な位置決めを可能にするために、典型的には、軸方向の穴、例えば、円筒形または円錐状で、例えば、貫通穴またはブラインド穴を設けることができる。

【0060】

取扱いのために、特に把持のために、関節アーム５１０は、吸引ダクトを備えることができる。図３では吸引ダクト５１８が第１のアーム部材５１２のみの内部に示されているが、代替的に、第２のアーム部材５１６および／または第３のアーム部材５１７の内部にあってもよい。吸引ダクトは、例えば可撓性チューブによって吸引発生器（図には示されていない）に流体的に連結されなければならない。吸引ダクト５１８は「エンドエフェクタ」５１５の表面に開口し、「エンドエフェクタ」と接触する物体を吸引するようになっている。これはある点に局在する、または好ましくはある領域（例えば、「エンドエフェクタ」５１５と同様の方法で「Ｕ」形状に延びるストリップ）に分布する吸引であってもよい。

【0061】

貯蔵チャンバ４００は、工具５１９のための静止位置４５０を有することができる。この場合、外部ロボット５００はツール５１９を静止位置４５０から／から持ち出すように配置することができ、特に、ロボットが支持装置を取り扱わなければならない場合、「エンドエフェクタ」５１５は静止位置４５０に近づき、ツール５１９と結合し、静止位置４５０から離れて移動し、支持装置を取り扱い、静止位置４５０に近づき、ツール５１９から結合解除し、静止位置４５０から離れて移動する。

【0062】

ローディング／アンローディング群に関する革新は添付の図面を非限定的に参照して以下に説明され（例えば、図１において３００で示されるもの）、これは、図面に示される実施形態例の技術的特徴が「可能」としてのみ言及される理由である。

【0063】

ローディング／アンローディング群３００、特に準備ステーション３００Ｂ（図５に示されるように）は、基板支持装置を支持するためのベース３１０を含んでもよい。

【0064】

ローディング／アンローディング群３００、特に準備ステーション３００Ｂ（図５に示されるように）は、ベース３１０によって支持される基板支持装置の上に配置される１つ以上の基板を上昇／下降させるための垂直移動手段３２０を備えることができる。

【0065】

垂直移動手段３２０は基板支持装置の中央部を上昇／下降させるように配置された可動ロッドと、その上に載置された基板（例えば、図２Ｂの装置２０００の可動中央部または側２５４０を考える）とを備えることができる。この場合、典型的には、基板の直径が中央部の直径よりも大きい。

【0066】

ベース３１０は、（可変）角度、特に－３６０°（またはそれ以上）から３６０°（またはそれ以上）の範囲の（可変）角度によって、基板支持装置（ベース上に静止）を回転させるように配置することができる。

【0067】

ローディング／アンローディング群３００、特に準備ステーション３００Ｂ（図５に示されるように）は、ベース３１０によって支持される基板支持装置の水平位置を調整するための水平移動手段３３０を備えることができる。

【0068】

水平移動手段３３０は、基板支持装置の変位を引き起こすように配置された少なくとも１つの回転可能なカム（図５の実施形態では３つのカム３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃが有利に設けられる）を含むことができる。

【0069】

ローディング／アンローディング群３００、特に（図５に示されるように）準備ステーション３００Ｂは、ベース３１０によって支持される基板支持装置のための洗浄手段３４０を含んでもよい。

【0070】

クリーニング手段３４０は例えば基板支持装置の周縁領域の頂部および／または側部から吸引を引き起こすように配置された少なくとも１つの吸引装置を含むことができ、図５の実施例では吸引領域は小さい（例えば、数ミリメートル）が代わりに大きい（例えば、数センチメートル）または非常に大きいことができ、せいぜい全周にわたって延在することができ、図５の実施例では吸引装置は回転可能であり、第１の角度位置は縁部から吸引するために使用され、第２の角度位置（図５に示す）は休止用である。

【0071】

処理装置９００はローディング／アンローディング群３００の関心領域３６０、特に調製ステーション３００Ｂ（図５に示されるように）に向けられたカメラ３５０（「監視カメラ」と呼ぶことができる）を備えることができ、特に、カメラ３５０フレームは、少なくとも支持ベース３１０、したがってベース３１０上に載置された任意の基板支持装置を含む。

【0072】

カメラは例えば、可視光で動作することができる。この場合、原子炉が設置されている環境の自然光を使用することができるか、又は照明装置を提供することができる。

【0073】

カメラがＩＲ光および／またはＵＶ光でも作動することは有利である場合があり；この場合、対応する照明装置が必要となる。複数のタイプの光を組み合わせることは、カメラによって撮影された画像の様々な要素の輪郭を確実に認識する上で有益であり得る。

【0074】

（ベース３１０上に載置された）基板支持装置の回転角度は、カメラ３５０によって生成された画像から始まって（例えば電子制御ユニット８００によって）計算されるように配置することができる。

【0075】

（ベース３１０上に載置された）基板支持装置の変位はカメラ３５０によって生成された画像から始まって（例えば、電子制御ユニット８００によって）計算されるように配置され得る。

【0076】

ローディング／アンローディング群３００、特にロードロックチャンバ３００Ａは特にその回転によって選択的に開閉するように配置されたカバー（図示せず）を備えることができ、しかも、トランスファーチャンバ２００とロードロックチャンバ３００Ａとの間にゲートバルブ（選択的に開閉するように配置された）を備えることができる。特に、カバーが開いている場合、ロードロックチャンバ３００Ａは収納チャンバ４００と連絡しており、カバー３７０が閉じている場合、ロードロックチャンバ３００Ａは、収納チャンバ４００と連絡していない。

【0077】

搬送チャンバに関する革新は添付の図面を非限定的に参照して以下に説明され（例えば、図１において２００で示されるもの）、これは、図面に示される実施形態例の技術的特徴が「可能である」としてのみ言及される理由である。

【0078】

処理装置９００は搬送チャンバ２００に隣接する冷却ステーション２１０を含むことができ、冷却ステーション２１０は、処理プロセス後に１つ以上の基板を有する基板支持デバイスを収容するように構成される。

【0079】

内部ロボット６００は、

ａ）通常、支持装置および基板がまだ非常に高温であるときに、１つ以上の基板を有する基板支持装置を反応チャンバ１００から冷却ステーション２１０に搬送し、その後、
ｂ）典型的には支持装置及び基板が十分に冷却された後に、冷却ステーション２１０からローディング／アンローディング群３００、特にそのロードロックチャンバ３００Ａに、１つ以上の基板を有する基板支持装置を搬送する、
ように配置されることができ、
さらに、内部ロボット６００は、
ｃ）１つ以上の基板を有する基板支持装置を、ローディング／アンローディング群３００から、特にそのロードロックチャンバ３００Ａから、典型的には、１つ以上の基板を有する支持装置が冷却ステーション２１０において冷却されている間に、反応チャンバ１００に搬送する、
ように配置されることができる。

【0080】

動作の可能なシーケンスは例えば、「Ａ」、「ｃ」、「ｂ」とすることができる。

【0081】

処理装置９００はまた、搬送チャンバ２００に隣接する加熱ステーション２２０を備えてもよく、加熱ステーション２２０は、処理プロセスの前に１つ以上の基板を有する基板支持デバイスを収容するように構成される。

【0082】

ステーション２２０は１つ以上の基板を備えた基板支持装置を予熱するために使用することができるが、単に、搬送チャンバ２００を通る搬送動作を容易におよび／または高速化するためにも使用することができる。

【0083】

内部ロボット６００は、
ｄ）１つ以上の基板を有する基板支持装置を、ローディング／アンローディング群３００、特にそのロードロックチャンバ３００Ａから加熱ステーション２２０に搬送し、その後、
ｅ）１つ以上の基板を有する基板支持装置を加熱ステーション２２０から反応チャンバ１００に搬送する、
ように配置可能であること。

【0084】

動作の可能なシーケンスは例えば、「ｄ」、「Ａ」、「ｅ」、「ｂ」とすることができる。

【0085】

さらなる可能な革新を以下に記載する。

【0086】

有利には、処理装置が基板及び／又は基板支持装置上のコードを読み取るためのコード読み取り及び認識システム（例えば、バーコード又はＱＲコード（登録商標）又は英数字コード）を含むことができ、このシステムは図示されていない。そのようなシステムは貯蔵チャンバ（例えば、図１に４００で示されるもの）内の場所（少なくとも部分的に）を見つけることができる。このようにして、例えば、反応器は例えば、反応器に入った基板及び／又は貯蔵チャンバ内に位置し、なお処理されるべき基板及び／又は貯蔵チャンバ内に位置し、既に処理された基板及び／又は反応器から出た基板の特定の軌跡を保持することができる。このようにして、例えば、反応器は例えば、反応器に入った支持体、および／または貯蔵チャンバ内に配置された支持体（および場合によってはそれらの位置）、および／または反応チャンバ内に配置された支持体、および／または反応器から出た支持体の特定の軌跡を保持することができる。典型的には、基板および／または支持体をトレースするために、読取りおよび認識システムは電子制御ユニット（例えば、図１において８００で示されるもの）と協働する。

【0087】

有利には、処理装置が（少なくとも）１つの基板支持デバイスの使用に関するデータ、特に処理プロセスの数および／または継続時間および／またはタイプ／タイプを記憶するように構成された電子制御ユニット（例えば、図１において８００で示されるもの）を備えることができる。このようにして、例えば、反応器が基板支持デバイスに関連する特定の使用条件を検出した場合、反応器はそのさらなる使用を回避すること、および／またはそれを洗浄または交換する必要性をオペレータに知らせることを決定することができる。

【0088】

上述の２つ以上の革新は、互いに有利に組み合わせることができる。

【0089】

図６に示され、図１の実施形態に代わる実施形態（しかし、これら２つの図の類似性から明らかなように、非常に類似している）によれば、ローディング／アンローディング群３００は、互いに関連した、特に有利には互いに一体化された、ロードロックチャンバ３００Ａおよび準備ステーション３００Ｂからなる。この実施形態例によれば、処理装置は通常の２つのゲート弁を有するが、従来のロードロックチャンバに対して追加の機能を有するロードロックチャンバを備えると考えることができる。

【0090】

この「統合された」ソリューションは内部ロボットによる「基板支持装置」および基板、すなわちロードロックチャンバと調製ステーションとの間の変位を回避することを可能にするが、ロードロックチャンバの構造、またはむしろローディング／アンローディング群の構造を複雑にする。

【0091】

図６の実施形態例の場合、図５を参照して説明した技術的特性は、ローディング／アンローディング群３００内に統合された調製ステーション３００Ｂとも言うことができる。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】