JP2002502112A - ウェファー処理用システム - Google Patents

ウェファー処理用システム

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JP2002502112A JP2000529000A JP2000529000A JP2002502112A JP 2002502112 A JP2002502112 A JP 2002502112A JP 2000529000 A JP2000529000 A JP 2000529000A JP 2000529000 A JP2000529000 A JP 2000529000A JP 2002502112 A JP2002502112 A JP 2002502112A
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Abstract

(57)【要約】 反応器中でのウェファーの処理装置。この目的のために、一連のウェファーがウェファーラックに載置されていて、反応器に供給される。取り囲まれたチェンバー内に置かれた反応器への出し入れはコンベヤー手段の助けによって行われる。ウェファーはウェファーラックから１つまたはそれ以上のカセットに移送される。この作業中、ウェファーラックは常に鉛直方向の位置にある、すなわちウェファーは水平になっている。これと同じことが好ましくはカセットにも適応され、そのためウェファーは全行程中常に水平を保つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は請求項１の前文によるシステムに関する。
【０００２】 この種のシステムは米国特許5 178 639に開示されている。この従来システム では、カセットはウェファーが基本的には鉛直方向になるようにして収納部に配
置されている。ネジ・コンベヤー機構（screw conveyor mechanism）を介して、
ウェファーを鉛直方向のまま収納するカセットは、ウェファー操作ロボット（wa
fer handling robot）の前に移動し、ついでウェファー操作ロボットがウェファ
ーを水平方向のボートに移送する。すなわち、ウェファーはボートの中で鉛直位
置に置かれる。「ボート」を次いで４分の１回転分傾けて直線のコンベヤー上に
載置する。前記コンベヤーにそっていくつかの反応器があり、「ボート」は必要
に応じてそれぞれ該当する反応器に供給される。
【０００３】 この種の装置では、当該反応器中の処理時間を短縮すると、カセット収納部（
cassette store）から当該反応器へウェファーを移動させるための各種コンベヤ
ー手段の収容能力（capacity））に問題が生じることが判明している。
【０００４】 本発明の目的は前記搬送を効果的に実施することにあり、その結果、反応器中
の処理時間が比較的短い場合にも、反応器の収容能力を十分に活用できるように
することにある。
【０００５】 この目的は請求項１に記載の特徴を持つ上記システムによって実現される。こ
の種の構成では、「ボート」は常に鉛直方向の位置をとる、すなわち、「ボート
」の操作中、ウェファーは常に水平方向に位置する。この搬送は円形コンベヤー
（carousel）と、少なくとも２基の反応器とを組み合わせて用いることでさらに
最適化することができる。さらに、本発明の構成によれば、比較的簡単な操作ロ
ボットで十分に用がたりる。加えて、補助容器を直立のまま収容できる収納部を
設計し、第１の移送手段が基本的に水平方向に伸びる前記ウェファー用支持表面
（bearing surface）を具備するようにすれば、さらに簡略化が可能になる。補 助容器が直立状態で収納されることになり、ウェファーは基本的に常に水平を保
つことになる。
【０００６】 ウェファー直径が大きくなるにつれ、カセット中のウェファー間隔（spacing ）は増大するため、同じ保管容量（storage capacity）を維持するということは
、カセットを収納するマガジンの高さがさらに増すことを意味する。ウェファー
を直接カセットから取り出して「ボート」の中に載置するとなると、それはウェ
ファー操作ロボットが相当な高さを移動できなければならないことを意味する。
ウェファーの位置決め許容範囲は特に小さいため、これをするには非常に高価な
ウェファー操作ロボットが必要になる。
【０００７】 米国特許5 254 170を参照すると、この特許に記載の装置ではウェファーは常 に水平方向に位置しており、ウェファー操作装置としてこの種の装置が使われて
いる。本発明による構成では、カセット用に比較的背の高い収納部があり、カセ
ットは比較的単純なロボットを用いて均一な高さに位置決めすることができ、こ
の高さから始めて、比較的高さ範囲の小さい（small height range）ウェファー
操作ロボットで操作して「ボート」に載置することができるとしている。ウェフ
ァー操作ロボットの高さ範囲は実際「ボート」の高さによって決まる。
【０００８】 たとえば米国特許5 07 449に開示されるような、単一チェンバー内の１台の円
形コンベヤーと反応器１基を組み合わせた構成と比較すると、上述の本発明によ
るシステムは２基の反応器を設置することで収容能力に相当な改善をもたらすこ
とができる。さらに、本発明ではカセットと「ボート」用の中間ステーションが
存在する結果、ウェファーをカセットから「ボート」へあるいはその逆方向に移
送している間、処理チェンバー内の円形コンベヤーと、ウェファー収納ステーシ
ョンの円形コンベヤーを回転させることが可能になる。この手段により、システ
ムのすべての構成部品を最適利用できるようになる。米国特許5 407 449による 構成にはこの柔軟性がなく、処理チェンバーの円形コンベヤーとウェファー収納
ステーションの円形コンベヤーは、ウェファーの操作中は一定の位置に固定され
る。パーセンテージでいえば、２基以上の反応器を設置した場合収容能力の増大
は少ない。さらに、反応器が２基以上あって、処理時間が相対的に短い場合は、
コンベヤー手段のひとつで収容能力の問題が直ちに発生しうる。最も一般的に用
いられるプロセス時間、すなわち１時間から３時間では、反応器２基の構成がシ
ステムの全構成部品の最適利用につながることが判明している。
【０００９】 したがって、２基以上の反応器を使う必要がある場合は、上述のシステムをい
くつか並置するのが得策と考えられる。換言すれば、これにより互いに独立して
作動するシステムがつくられ、これらを限定された領域内に収納できることを意
味する。多数の炉を単に一列に並列して炉の数を増やすことが提案されている米
国特許5 178 639 による構成とは対照的である。カセットと「ボート」の供給／
取り出し、および／または、ウェファー操作を行う構成部品の一つが故障した場
合、システム全体が直ちに作動しなくなる。上述のように、少なくとも２つのシ
ステムが互いに並置される本発明のアセンブリの場合は、互いに独立して機能す
るシステムが得られ、運転上の信頼性が大幅に改善される。
【００１０】 本出願人名義のオランダ特許1 005 410では、通常鉛直に設置される反応器に 対してウェファーラックを上下に移動させるだけでなく、これらのウェファーラ
ックを用いて、かかる反応器が設置されたチェンバー内でウェファーを搬送する
ことが提案されている。オランダ特許1 005 410 では、ウェファーラックは回転
プラットフォーム上に位置していて、該当する炉の下に到達すると、専用装置（
special device）によって炉内に導かれ、ウェファーラックの下部が炉の下部の
閉鎖ストップ（closure stop）も構成する。
【００１１】 この種の構成では、ウェファーラックに対して／から、ウェファーの供給／取
り出しが行われるカセットからウェファーを常に移送する必要がある。
【００１２】 現在まで知られている装置では、この移送は反応器が設置されているチェンバ
ーとカセットの収納部とのインターフェースで行われていた。言い換えれば、ウ
ェファーラックを反応器に供給するためのコンベヤー手段が特定の位置で静止し
ている場合、所定の（requisite）ロボットに最も近い位置にあるウェファーラ ックが関連するカセットに装填される、またはこれから取り出されることになる
。
【００１３】 上記に示したように、特定の処理工程については、全設備の収納能力（capaci
ty）はもはや各種反応器の収容能力によって決定されない。
【００１４】 本発明の目的は、利用可能な床面積を拡大することなく収容能力をさらに増大
できる装置を提供することにある。なんといっても、一般的にはこの種の装置は
床面積が特に高価な「クリーンルーム」状態で運転されるものである。
【００１５】 本発明によれば、この目的は前記処理区域と前記容器を収容する装備を持つ保
管手段との間に中間収納部を配備し、前記移送手段によって前記容器を前記処理
チェンバーに出し入れするための第１の移送手段を設けることで達成される。
【００１６】 本発明の有利な実施例によれば、ウェファーはウェファーラックからカセット
収納部に直接移動させるのではなく、カセットを収納部から取り出してウェファ
ーの収納または処分に最適な位置に持っていく。その結果収容能力がさらに増大
する。
【００１７】 本発明のさらに有利な実施例によれば、上述のウェファーラック用中間収納部
は反応器チェンバーおよび保管区域の両方から遮断できる。この手段により係止
操作（lock operation）が得られる。
【００１８】 すでに示したように、反応器を炉で構成することができるが、前記反応器は従
来技術に開示されるその他のいかなるウェファー処理にも対応できることは理解
されなければならない。かかる反応器は水平方向あるいは鉛直方向に作動するよ
うな配置にできる。当然、関連するコンベヤー手段の構成はこれに依存する。上
記では鉛直方向に装填／取り外しできる反応器の一例として、水平方向に配置し
た回転プラットフォームを説明した。
【００１９】 本発明を図面の例示的実施例を参照しながらさらに詳しく説明する。
【００２０】 図１は本発明による設備を概略的に、部分透視(partially exposed)として示 す斜視図を示し、そして 図２は図１の設備を示す概略平面図を示す。
【００２１】 本発明による装置の全体を１で示す。この装置はハウジング２を具備し、通常
いわゆる「クリーンルーム」に設置されることになる。ハウジング２に加え、図
３に特に示すようにパーティション３，４，５がある。ハウジング２はパーティ
ション３とともに反応器領域すなわちチェンバー２１の境界を規定する。本発明
による中間収納部が位置するチェンバー２２は、ハウジング２とパーティション
３，４（ならびにクロージャー２０）によって規定されている。チェンバー２３
はパーティション３，４とハウジング２によって境界が定められる。３３は装入
チェンバー（introduction chamber）である。
【００２２】 ２基の反応器、ここでは炉６，７からなる反応器は反応器チェンバー２１内に
配置される。炉は鉛直方向に位置決めされていて、ウェファー１３を充填した１
２で示すウェファーラックが下から鉛直方向に炉６，７の中に装入される。この
ために、各炉は鉛直方向に可動な挿入アーム１４を持つ。図では挿入アーム１４
のみを示す。ウェファーラック１２の底部には絶縁プラグが設けられているが、
その詳細は示さない。絶縁プラグはラックと炉の間の密閉をもたらす。炉におけ
る作業の最適化のために特別な対策が取られている。
【００２３】 切り欠き１５を設けた回転プラットフォーム１１が取り付けられている。これ
ら切り欠き１５は、切り欠き１５が正しい位置にきた場合、アーム１４が切り欠
き１５を通って上下に動くことができるような形状になっている。一方、ウェフ
ァーラック底部の直径は、直径がプラットフォーム１１の切り欠き１５より大き
く、そのためアーム１４が図１に示す位置から下降すると、ウェファーラック１
２が回転プラットフォーム１１上に載置されることになり、また逆方向の操作に
よってここから取り出せるようになっている。
【００２４】 ウェファーラックは炉６および７のいずれにも供給できる。この中で連続処理
を実施することができる。またウェファーラックを並列グループにしてそれぞれ
炉６と炉７の中だけで処理を行うことも可能である。ウェファーラックにはウェ
ファーを設けなければならない。結局、ウェファー１３はカセット１０に供給（
搬送）され、カセットは装入チェンバー３３から、開閉自在な開口部３４を通っ
てアーム３１の助けにより収納部８に載置される。アーム３１には回転プラット
フォーム２７の一連の切り欠き２６より寸法がわずかに小さい支持表面３２が設
けられている。かかる回転プラットフォームがいくつか収納部８内で鉛直方向に
順に積み重なるようにして設けられている。アーム３１は高さ調節手段３５の助
けにより鉛直方向に移動自在である。アーム３１は、装入チェンバー３３から／
に対して、収納部８に対して／から、カセットを取り上げ／取り外すことができ
るように装着されているが、回転プラットフォーム３０に対して／から、収納部
８から／に対して、カセットを移動させることもできる。回転プラットフォーム
３０は、これを回転させると、開口部３７が設けられたパーティション４にカセ
ットが当接するように構成されているため、アーム２４の助けによりカセットを
開くと、ウェファーは当該カセットから１つ１つ順に取り出されて、チェンバー
２２に位置するウェファーラック１２に載置される。ウェファーラック１２は蝶
番で取り付けられ、端部に支持表面１７を持つたアーム１６で支持されているが
、その寸法はここでも切り欠きの寸法よりわずかに小さくなっている。このアー
ム１６ｈウェファーラックとともに、パーティション３の開閉自在な開口部を通
って移動できる。チェンバー２２をチェンバー２１，２３から遮断できるように
閉鎖手段２０が設けられている。
【００２５】 大量のウェファーの処理は以下の要領で行われる： 図１に概略を示すように、オペレータが多数のカセットを装入し、パネル３６
上で制御操作を行うことで、収納部８にカセットが装填される。それぞれのカセ
ット１０は装入チェンバー３３からアーム３１の助けにより、収納部８内にカセ
ット用として設けられた保管コンパートメント９に移送される。このことは、チ
ェンバー３３から開口部３４を通って、当該カセット１０を取り出すための最下
部位置からスタートして、収納部８内の高い位置にあるコンパートメント９に向
けて上方向にカセットが移動できることを意味する。収納部８が回転することで
、異なるなコンパートメントにカセットを充填することができる。
【００２６】 収納部８への充填が終わると、本発明による装置の自動化された実施例では人
間が介入する必要がなくなる。当該カセット１０を次いで、アーム３１によって
収納部３１から取り出し、回転プラットフォーム３０に載置する。カセットを回
転プラットフォーム上で回転させて、パーティション４に当接させる。アーム２
４の助けにより、ウェファーはウェファー毎に取り出され、旋回アーム１６上の
ウェファーラック１２に載置される。その間、回転プラットフォーム１１は反応
器チェンバー２１内に存在するウェファーに対して行われる処理に関して最適の
形で反応器チェンバー内を移動することができる。ウェファーラック１２がチェ
ンバー２２に充填されて、反応器６，７の一つに装入可能になったか、あるいは
なると、それまで閉じていた開口部１９が開放されて、前記の充填されたウェフ
ァーラックが回転プラットフォーム１１上に載置される。回転プラットフォーム
は直ちにあるいは後刻、１ポジション移動し、充填されたウェファーラック１２
がプラットフォーム１１から取り出される。処理済みウェファーは前記充填プラ
ットフォーム上に位置している。前記ウェファーが上記とは逆の動きを実行する
。
【００２７】 このようにして、処理チェンバー２１の外部にある領域のウェファーラックか
らウェファーを取り出す作業が可能になる。同じことがカセットからウェファー
を取り出す作業についても言える。アーム３１でウェファーを一つ一つ収納部か
らウェファーラックに移動させる必要がなく、回転プラットフォーム３０を用い
ることで、多数のウェファーを、関連するカセットを含め、同時に移動させるこ
とができる。
【００２８】 設備の床面積を大幅に増やすことなく、特に比較的短時間の処理の場合あるい
はかなり多数の反応器の場合、これにともなうコスト価格の上昇なしに、その収
容能力を大幅に増大させることが可能であることが理解される。
【００２９】 本技術分野の熟練者にとって、上記に対して数多くの修正が可能であることが
理解される。たとえば、反応器は１基でも十分であり、また２基以上の反応器が
存在してもよい。収納部は異なる構成のものでもよく、一方種々の移動機構も同
じように要件に応じて調節することができる。かかる修正はすべて本発明の特許
請求の範囲に含まれると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による設備を概略的に、部分透視（partially exposed）として示す斜 視図。
【図２】 図１の設備を示す概略平面図。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年２月２日（２０００．２．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 周囲から遮断することができ、その上部に少なくとも２基の 鉛直 反応器（６，７）を収納する処理チェンバー（２１）と、 一連のウェファー（１３）を収容するための容器（１２と）、 前記容器を前記反応チェンバー下部領域から前記反応器へ、およびその逆方向 に移送するために設けられた昇降手段（１４）と 、 前記処理チェンバーに配置され、前記容器（１２）が直立位置にある間これら を主として水平面で移動させて、前記昇降位置との間を往復移送させるためのコ ンベヤー手段（１１）と 、 ウェファー（１３）用補助容器（１０）と、 前記補助容器（１０）を収納するための保管手段（８）と、 前記ウェファーを補助容器から前記容器に、およびその逆方向に移動させるた
めの第１の移送手段（２４）と、 ここで、前記容器（１２）を収容するように配置された中間収納部（２２）が
、前記処理チェンバー（２１）と保管手段（８）との間に設けられており、 前記容器用中間収納部から前記処理チェンバーに、およびその逆方向に前記容
器を移動させるための第２の移送手段（１６）と、 ここで、前記補助容器用第２の中間収納部（３０）は、前記容器用の前記中間
収納部（２２）と前記補助容器（１０）用の前記保管手段（８）の間に配置され
ており、 ここで、補助容器を前記保管手段から／に対して、補助容器用前記第２中間収
納部（３０）に対して／から移動させるために第３の移動手段（３１）が設けら
れている、 ことからなるウェファー処理用システムであって、 中間収納部（２２）が前記容器（１２）を直立状態で収容するように設計され
ていることを特徴とする、ウェファー処理用システム。
【請求項７】 前記請求項の一つによるシステムが少なくとも２つ互いに隣 接してなる アセンブリ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5F031 CA02 DA08 FA01 FA03 FA09 FA11 FA12 FA17 HA42 HA67 MA02 MA04 MA09 NA02 PA02 PA18

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 周囲から遮断することができ、少なくとも２基の反応器を収
    納する処理チェンバー（２１）、一連のウェファー（１３）を収容する容器（１
    ２）、前記処理チェンバー（２１）内に配置され、直立位置にある前記容器（１
    ２）を移動させるためのコンベヤー手段（１１）、ウェファー（１３）用の補助
    容器（１０）、前記補助容器を収納するための保管手段（storage）（８）、前 記ウェファーを補助容器から前記容器に、およびその逆方向に移動させるための
    第１の移送手段（２４）であって、前記容器（１２）を収容するように配置され
    た中間収納部（store）（２２）が前記処理チェンバー（２１）と保管手段（８ ）の間に設けられる第１移送手段（２４）、前記容器用中間収納部から前記処理
    チェンバーへ、およびその逆方向に前記容器を移動させるための第２の移送手段
    （１６）であって、前記補助容器（１０）用中間収納部（３０）が前記容器（１
    ２）用中間収納部（２２）と前記補助容器（１０）用の保管手段（８）の間に配
    置された第２の移送手段（１６）、補助容器を前記保管手段から／に対して、前
    記中間収納部に対して／から移動させるための第３の移送手段（３１）が設けら
    れたウェファー（１３）用処理システムであって、前記中間収納部（２２）が前
    記容器（１２）を直立位置で収容するように設計されていることを特徴とする、
    ウェファー（１３）処理用システム。
  2. 【請求項２】 前記収納部（８）が前記補助容器（１０）を直立状態で収容
    するように設計され、前記第１の移送手段（２４）が基本的に水平に延在する前
    記ウェファー用支持表面を具備することを特徴とする、請求項１に記載のシステ
    ム。
  3. 【請求項３】 前記コンベヤー手段（１１）が円形コンベヤーからなること
    を特徴とする、前記請求項の一つに記載のシステム。
  4. 【請求項４】 前記中間収納部が処理チェンバー（２１）と保管手段（８）
    から遮断することができるチェンバー２２を具備することを特徴とする前記請求
    項の一つに記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記補助容器用中間収納部が回転プラットフォームを具備す
    ることを特徴とする、前記請求項の一つに記載のシステム。
  6. 【請求項６】前記反応器が炉からなることを特徴とする前記請求項の一つに
    記載のシステム。
  7. 【請求項７】 前記請求項の一つに記載のシステムを少なくとも２つ具備す
    るアセンブリであって、少なくとも一つのシステムが２基の反応器（６，７）を
    具備することを特徴とするアセンブリ。
JP2000529000A 1998-01-27 1999-01-27 ウェファー処理用システム Expired - Lifetime JP3399464B2 (ja)

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NL1008143A NL1008143C2 (nl) 1998-01-27 1998-01-27 Stelsel voor het behandelen van wafers.
NL1008143 1998-01-27
PCT/NL1999/000047 WO1999038199A1 (en) 1998-01-27 1999-01-27 System for the treatment of wafers

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JP2002502112A true JP2002502112A (ja) 2002-01-22
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JP2000529000A Expired - Lifetime JP3399464B2 (ja) 1998-01-27 1999-01-27 ウェファー処理用システム

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US (1) US6663332B1 (ja)
EP (1) EP1057212B1 (ja)
JP (1) JP3399464B2 (ja)
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