JP2001250855A5 - ウエハハンドリングシステム - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのウエハ用ロードロック室と、ウエハ用処理室と、前記ロードロック室と処理室を連結して作動しかつウエハ移送機構を含む移送室と、を備えるウエハ処理装置用のウエハハンドリングシステムであって、
前記ウエハ機構は、１つの軸を形成する前記移送室の一部分に旋回可能に結合する移送アームを有し、
前記移送アームの第１端部と反対側に位置する第２端部は、前記軸から所定の距離離れており、前記第１、第２端部は、前記ロードロック室の内部領域と前記処理室の内部領域との間で前記ウエハを移送するために、前記軸の回りに回転可能であることを特徴とするウエハハンドリングシステム。
【請求項２】
前記移送アームは、少なくとも一方の端部側にエンドエフェクタを有する伸長部材を含み、前記エンドエフェクタは、ウエハを載置して、前記ロードロック室と処理室の間でウエハの移送を達成することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記エンドエフェクタは、略Ｕ形状部材であることを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記伸長部材は、その中心点で前記軸に結合され、かつ前記第１、第２端部にそれぞれエンドエフェクタを有しており、前記移送アームが移送位置にあるとき、一方のエンドエフェクタがロードロック室内にあり、他方のエンドエフェクタが処理室内にあることを特徴とする請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記移送アームは、複数の位置間で回転可能であり、第１位置では、前記移送アームが前記ロードロック室と処理室の少なくとも一方にあり、第２位置では、前記移送アームが前記移送室内にあることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記処理室は、プラズマ侵入型イオン注入装置を構成していることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記ロードロック室は、２つの位置間に移動可能なロードロックカバーをさらに含み、このカバーの第１位置では、前記ロードロック室の一部を前記移送室から隔離して流体が流入しないようにし、これにより、外部の周囲圧力にあるロードロック室から、隔離したロードロック室の前記一部へウエハを移送する間、前記ロードロック室の一部の圧力を移送室の圧力と異なるようにでき、また、前記カバーの第２位置では、前記ロードロック室の前記一部を前記移送室と流体連通させ、前記ロードロック室と処理室との間で移送アームを介してウエハを移送することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記ロードロック室の一部に連結されるポンプをさらに含み、このポンプは、前記ロードロックカバーが前記第１位置にあるとき、前記ロードロック室内の圧力を低下させ、これにより、前記ロードロック室の前記一部の圧力を、前記移送室および処理室の圧力に一致させることを特徴とする請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記ロードロック室は、
前記ロードロック室内にウエハを受入れるための外部アクセスポートと、前記ロードロック室内で選択的に隔離位置および非隔離位置に配置可能な隔離部材とを含み、
前記隔離位置において、前記隔離部材は、前記アクセスポートに連結される前記ロードロック室の一部に密閉係合し、これにより、前記移送室と処理室内の処理状態に影響を与えることなく、前記アクセスポートを介して外部の周囲環境から前記ロードロック室へのウエハの出入れを可能し、
さらに、前記隔離部材が非隔離位置にあるとき、前記ロードロック室の一部が前記移送室と流体連通することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記隔離部材に結合して作動するアクチュエータをさらに含み、このアクチュエータは、前記隔離部材を隔離位置と非隔離位置にそれぞれ選択的に配置可能であることを特徴とする請求項９記載のシステム。
【請求項１１】
前記移送室に連結して作動する第２のロードロック室をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
第１のウエハ用ロードロック室と、第２のウエハ用ロードロック室と、ウエハ用処理室と、前記第１、第２のロードロック室と処理室を連結して作動しかつウエハ移送機構を含む移送室と、を備えるウエハ処理装置用のウエハハンドリングシステムであって、
前記ウエハ機構は、第１の軸を形成する前記移送室の第１部分に旋回可能に結合する第１の移送アームと、第２の軸を形成する前記移送室の第２部分に旋回可能な第２の移送アームとを有し、
前記第１の移送アームの第１端部と反対側に位置する第２端部は、前記第１の軸から所定の距離離れ、前記第１、第２端部は、前記第１のロードロック室の内部領域と前記処理室の内部領域との間で前記ウエハを移送するために、前記第１の軸回りに回転可能であり、
前記第２の移送アームの第１端部と反対側に位置する第２端部は、前記第２の軸から所定の距離離れ、前記第１、第２端部は、前記第２ロードロック室の内部領域と前記処理室の内部領域との間で前記ウエハを移送するために、前記第２の軸回りに回転可能であることを特徴とするウエハハンドリングシステム。
【請求項１３】
前記第１の移送アームの軸と第２の移送アームの軸は、異なっていることを特徴とする請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
各ロードロック室とそれぞれ連結される各ロードロックカバーをさらに含み、このロードロックカバーの各々は、２つの位置間を移動でき、
前記カバーの第１位置では、前記各ロードロック室の一部を前記移送室から隔離して流体が流入しないようにし、これにより、外部の周囲圧力にある前記各ロードロック室から、隔離したロードロック室の前記一部へウエハを移送する間、前記各ロードロック室の一部の圧力を移送室の圧力と異なるようにでき、また、前記カバーの第２位置では、前記各ロードロック室の前記一部を前記移送室と流体連通させ、前記各ロードロック室と処理室との間でそれぞれの移送アームを介してウエハを移送することを特徴とする請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
前記ロードロック室の各々は、さらに、
前記ロードロック室内にウエハを受入れるための外部アクセスポートと、前記ロードロック室内で選択的に隔離位置および非隔離位置に配置可能な隔離部材とを含み、
隔離位置において、前記隔離部材は、前記アクセスポートに連結される前記ロードロック室の一部に密閉係合し、これにより、前記移送室と処理室内の処理状態に影響を与えることなく、前記アクセスポートを介して外部の周囲環境から前記ロードロック室へのウエハの出入れを可能し、
前記隔離部材が非隔離位置にあるとき、前記ロードロック室の一部が前記移送室と流体連通することを特徴とする請求項１３記載のシステム。
【請求項１６】
選択的に作動可能な移送開口を有し、この開口を通ってウエハが移動できる少なくとも１つのウエハ用ロードロック室と、選択的に作動可能な移送開口を有し、この開口を通ってウエハが移動できる１つのウエハ用処理室と、前記ロードロック室と前記処理室を連結して作動しかつウエハ移送機構を含む移送室と、を備えるウエハ処理装置用のウエハハンドリングシステムであって、
前記ウエハ機構は、１つの軸を形成する前記移送室の一部分に旋回可能に結合する移送アームを有し、
前記移送アームの第１端部と反対側に位置する第２端部は、前記軸から所定の距離離れており、前記第１、第２端部は、前記ロードロック室と前記処理室の各移送開口を通って前記ウエハを移送するために、前記軸の回りに回転可能であることを特徴とするウエハハンドリングシステム。
【請求項１７】
前記移送アームは、少なくとも一方の端部側にエンドエフェクタを有する伸長部材を含み、前記エンドエフェクタは、ウエハを載置して、前記ロードロック室と処理室の間でウエハの移送を達成することを特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記エンドエフェクタは、略Ｕ形状部材であることを特徴とする請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
前記伸長部材は、その中心点で前記軸に結合され、かつ前記第１、第２端部にそれぞれエンドエフェクタを有しており、前記移送アームが移送位置にあるとき、一方のエンドエフェクタが前記ロードロック室内にあり、他方のエンドエフェクタが処理室内にあることを特徴とする請求項１７記載のシステム。
【請求項２０】
前記移送アームは、複数の位置間で回転可能であり、第１位置では、前記移送アームが前記ロードロック室と処理室の少なくとも一方にあり、第２位置では、前記移送アームが前記移送室内にあり、
前記移送アームは、ウエハの移動において、前記移送開口を介して前記第１位置と第２位置との間で単一軸の動作で回転可能であることを特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項２１】
前記処理室は、プラズマ侵入型イオン注入装置を構成していることを特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項２２】
前記ロードロック室は、さらに、このロードロック室からウエハを出し入れして移動するために、ウエハを支持するように構成された凹部と、２つの位置間に移動可能なロードロックカバーとを含み、
前記カバーの第１位置では、前記ロードロックカバーが前記凹部に密閉係合し、前記各ロードロック室の前記凹部を前記移送室から隔離して流体が流入しないようにし、これにより、外部の周囲圧力にある前記各ロードロック室から、隔離したロードロック室へウエハを移送する間、前記各ロードロック室の一部の圧力を移送室の圧力と異なるようにでき、また、前記カバーの第２位置では、前記ロードロック室の前記凹部から前記ロードロックカバーを持ち上げ、前記各ロードロック室の前記凹部を前記移送室と流体連通させ、前記各ロードロック室と処理室との間でそれぞれの移送アームを介してウエハを移送することを特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項２３】
前記ロードロック室の一部に連結されるポンプをさらに含み、このポンプは、前記ロードロックカバーが前記第１位置にあるとき、前記ロードロック室内の圧力を低下させ、これにより、前記ロードロック室の前記一部の圧力を、前記移送室および処理室の圧力に一致させることを特徴とする請求項２２記載のシステム。
【請求項２４】
前記ロードロック室は、さらに、
前記ロードロック室の凹部内にウエハを受入れるための外部アクセスポートと、前記ロードロック室内で、選択的に、垂直に下降した隔離位置と垂直に上昇した非隔離位置に配置可能な隔離部材とを含み、
隔離位置において、前記隔離部材は、前記アクセスポートに連結される前記ロードロック室の凹部に密閉係合し、これにより、前記移送室と処理室内の処理状態に影響を与えることなく、前記アクセスポートを介して外部の周囲環境から前記ロードロック室へのウエハの出入れを可能し、
前記隔離部材が前記非隔離位置にあるとき、前記ロードロック室の凹部が前記移送室と流体連通することを特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項２５】
前記隔離部材に結合して作動するアクチュエータをさらに含み、このアクチュエータは、前記隔離部材を垂直に下降した前記隔離位置と垂直に上昇した前記非隔離位置にそれぞれ選択的に配置可能であることを特徴とする請求項２４記載のシステム。
【請求項２６】
前記移送室に連結して作動する第２のロードロック室をさらに含むことを特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項２７】
選択的に作動可能な移送開口を有し、この開口を通ってウエハを移動できる第１のウエハ用ロードロック室と、選択的に作動可能な移送開口を有し、この開口を通ってウエハが移動できる第２のウエハ用ロードロック室と、選択的に作動可能な移送開口を有し、この開口を通ってウエハが移動できるウエハ用処理室と、前記第１、第２のロードロック室と処理室を連結して作動しかつウエハ移送機構を含む移送室と、を備えるウエハ処理装置用のウエハハンドリングシステムであって、
前記ウエハ機構は、第１の軸を形成する前記移送室の第１部分に旋回可能に結合する第１の移送アームと、第２の軸を形成する前記移送室の第２部分に旋回可能な第２の移送アームとを有し、
前記第１の移送アームの第１端部と反対側に位置する第２端部は、前記第１の軸から所定の距離離れ、前記第１、第２端部は、前記第１のロードロック室と前記処理室の各移送開口を通って前記ウエハを移送するために、前記第１の軸回りに回転可能であり、
前記第２の移送アームの第１端部と反対側に位置する第２端部は、前記第２の軸から所定の距離離れ、前記第１、第２端部は、前記第２のロードロック室と前記処理室の各移送開口を通って前記ウエハを移送するために、前記第２の軸回りに回転可能であることを特徴とするウエハハンドリングシステム。
【請求項２８】
前記第１の移送アームの軸と第２の移送アームの軸は、異なっていることを特徴とする請求項２７記載のシステム。
【請求項２９】
各ロードロック室とそれぞれ連結される各ロードロックカバーをさらに含み、このロードロックカバーの各々は、２つの位置間を移動でき、
前記カバーの第１位置では、前記各ロードロック室の一部を前記移送室から隔離して流体が流入しないようにし、これにより、外部の周囲圧力にある前記各ロードロック室から、隔離したロードロック室の前記一部へウエハを移送する間、前記各ロードロック室の一部の圧力を移送室の圧力と異なるようにでき、また、前記カバーの第２位置では、前記各ロードロック室の前記一部を前記移送室と流体連通させ、前記各ロードロック室と処理室との間でそれぞれの移送アームを介してウエハを移送することを特徴とする請求項２８記載のシステム。
【請求項３０】
前記ロードロック室の各々は、さらに、
前記ロードロック室内にウエハを受入れるための外部アクセスポートと、前記ロードロック室内で、選択的に、垂直に下降した隔離位置と垂直に上昇した非隔離位置に配置可能な隔離部材とを含み、
隔離位置において、前記隔離部材は、前記アクセスポートに連結される前記ロードロック室の一部に密閉係合し、これにより、前記移送室と処理室内の処理状態に影響を与えることなく、前記アクセスポートを介して外部の周囲環境から前記ロードロック室へのウエハの出入れを可能し、
前記隔離部材が前記非隔離位置にあるとき、前記ロードロック室の一部が前記移送室と流体連通することを特徴とする請求項２８記載のシステム。
【請求項３１】
一端側に位置して軸端部を形成する移送アームに連結されるエンドエフェクタをさらに含み、このエンドエフェクタは、前記軸端部回りに回転移動できるように、前記移送アームの一端に連結されていることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３２】
前記移送アームの回転位置を検出するシステムに関連し、前記回転位置に応じて前記軸端部の回りに前記エンドエフェクタの回転を制御するコントローラを含み、これにより、前記ロードロック室と処理室の間で前記ウエハを移動させるとき、エンドエフェクタの楕円形の移送経路を達成することを特徴とする請求項３１記載のシステム。
【請求項３３】
一端側に位置して軸端部を形成する移送アームに連結されるエンドエフェクタをさらに含み、
このエンドエフェクタは、前記軸端部回りに回転移動できるように、前記移送アームの一端に連結され、これにより、ウエハを二軸の楕円移動させ、さらに、
前記エンドエフェクタの回転位置を検出し、少なくとも一部、前記エンドエフェクタの回転位置に基づいて前記軸端部の回りにエンドエフェクタを回転させるように動作するコントローラを含んでいることを特徴とする請求項１６記載のシステム。
【請求項３４】
前記移送アームの回転位置を検出するためのシステムに関連し、前記回転位置に応じて前記軸端部の回りに前記エンドエフェクタの回転を制御するコントローラを含み、これにより、前記ロードロック室と処理室の間で前記ウエハを移動させるとき、エンドエフェクタの楕円形の移送経路を達成することを特徴とする請求項３３記載のシステム。

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的に半導体処理システムに関するものであり、特に、ウエハの移送あるいは処理装置に他の平板状基板を移送するためのシステムに関するものである。

本発明の他の構成によれば、ウエハ処理装置用のウエハハンドリングシステムは、第１のウエハ用ロードロック室と、第２のウエハ用ロードロック室と、ウエハ用処理室と、前記第１、第２のロードロック室と処理室を連結して作動しかつウエハ移送機構を含む移送室と、を備え、前記ウエハ機構は、第１の軸を形成する前記移送室の第１部分に旋回可能に結合する第１の移送アームと、第２の軸を形成する前記移送室の第２部分に旋回可能な第２の移送アームとを有し、前記第１の移送アームの第１端部と反対側に位置する第２端部は、前記第１の軸から所定の距離離れ、前記第１、第２端部は、前記第１のロードロック室の内部領域と前記処理室の内部領域との間で前記ウエハを移送するために、前記第１の軸回りに回転可能であり、前記第２の移送アームの第１端部と反対側に位置する第２端部は、前記第２の軸から所定の距離離れ、前記第１、第２端部は、前記第２のロードロック室の内部領域と前記処理室の内部領域との間で前記ウエハを移送するために、前記第２の軸回りに回転可能であることを特徴としている。

また、本発明の他の構成によれば、ウエハ処理装置用のウエハハンドリングシステムは、選択的に作動可能な移送開口を有し、この開口を通ってウエハが移動できる少なくとも１つのウエハ用ロードロック室と、選択的に作動可能な移送開口を有し、この開口を通ってウエハが移動できる１つのウエハ用処理室と、前記ロードロック室と前記処理室を連結して作動しかつウエハ移送機構を含む移送室と、を備え、前記ウエハ機構は、１つの軸を形成する前記移送室の一部分に旋回可能に結合する移送アームを有し、前記移送アームの第１端部と反対側に位置する第２端部は、前記軸から所定の距離離れており、前記第１、第２端部は、前記ロードロック室と前記処理室の各移送開口を通って前記ウエハを移送するために、前記軸の回りに回転可能であることを特徴としている。