JP2003110003A - 半導体基板を移送するための方法及び装置 - Google Patents
半導体基板を移送するための方法及び装置Info
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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- H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
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- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S414/141—Associated with semiconductor wafer handling includes means for gripping wafer
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板を移送するための方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 基板を移送するための装置１２０は、少
なくとも１つのエンドエフェクター２０８を有する。デ
ィスク３０４がこのエンドエフェクター２０８に回転可
能に結合される。このディスク３０４は、エンドエフェ
クター２０８に対して基板１２４を回転するようにす
る。このエンドエフェクター２０８は、更に、そこに結
合されたセンサ３０８を有する。このセンサー３０８
は、エンドエフェクター２０８によって保持された基板
１２４の向きのしるし３０６を検出するようにされる。
他の実施の形態では、基板を移送する方法は、エンドエ
フェクターに配置された基板を回転し、基板の向きのし
るしを検出するステップを有する。
る。 【解決手段】 基板を移送するための装置１２０は、少
なくとも１つのエンドエフェクター２０８を有する。デ
ィスク３０４がこのエンドエフェクター２０８に回転可
能に結合される。このディスク３０４は、エンドエフェ
クター２０８に対して基板１２４を回転するようにす
る。このエンドエフェクター２０８は、更に、そこに結
合されたセンサ３０８を有する。このセンサー３０８
は、エンドエフェクター２０８によって保持された基板
１２４の向きのしるし３０６を検出するようにされる。
他の実施の形態では、基板を移送する方法は、エンドエ
フェクターに配置された基板を回転し、基板の向きのし
るしを検出するステップを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板を移送
するための方法及び装置に関する。
するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板の処理は、一般に基板上にデ
バイス、導体及び絶縁体を形成するために、基板を複数
のシーケンシャルなプロセスをとることによって行なわ
れる。これらのプロセスは、一般に製造プロセスの単一
ステップを行うように構成された処理チャンバ内で行な
われる。処理ステップの全シーケンスを効率よく達成す
るために、多くの処理チャンバが、処理チャンバ間での
基板の移送を容易にするためにロボットを収容する中央
の移送チャンバに結合される。この構成を有する半導体
処理台（プラットフォーム）は、一般にクラスターツー
ルとして知られており、その例として、カルフォルニア
州、サンタクララのアプライドマテリアルズ社から利用
できるCENTURA(登録商標)及びENDURA（登録商標）の処
理台等を挙げることができる。
バイス、導体及び絶縁体を形成するために、基板を複数
のシーケンシャルなプロセスをとることによって行なわ
れる。これらのプロセスは、一般に製造プロセスの単一
ステップを行うように構成された処理チャンバ内で行な
われる。処理ステップの全シーケンスを効率よく達成す
るために、多くの処理チャンバが、処理チャンバ間での
基板の移送を容易にするためにロボットを収容する中央
の移送チャンバに結合される。この構成を有する半導体
処理台（プラットフォーム）は、一般にクラスターツー
ルとして知られており、その例として、カルフォルニア
州、サンタクララのアプライドマテリアルズ社から利用
できるCENTURA(登録商標)及びENDURA（登録商標）の処
理台等を挙げることができる。
【０００３】一般に、クラスターツールは、ロボットを
有する中央移送チャンバから成っている。この移送チャ
ンバは、代表的には、１つ以上の処理チャンバ、少なく
とも１つのロードロックチャンバ、及び幾つかの専用オ
リエンテーションチャンバによって囲まれている。処理
チャンバは、一般に、例えば、エッチング、物理気相堆
積、化学気相堆積、イオン注入、リソグラフィ等のいろ
いろな処理ステップを行なって、基板を処理するために
利用される。既処理及び未処理の基板は、ロードロック
チャンバに結合されたファクトリーインタフェースに設
けられた基板収納カセットに納められる。ロードロック
チャンバは、スリットバルブによってこのファクトリー
インタフェース及び移送チャンバから隔離される。基板
は、ロードロックを通る時に基板収容カセットの一つか
ら移送チャンバへ入る。この基板は、先ずカセットから
取出された後に、ロードロックに配置される。その後、
ロードロックは、シールされ、基板の移送チャンバの動
作環境にマッチするように排気される。その後、ロード
ロックと移送チャンバ間のスリットバルブが開けられ
て、基板移送ロボットが基板収容カセット内に設けられ
た基板へアクセスできるようにする。この形式におい
て、各々の基板がロードロックを通過した後、移送チャ
ンバの真空レベルを繰返し確立する必要がなく、基板は
移送チャンバへ及び移送チャンバから移送される。
有する中央移送チャンバから成っている。この移送チャ
ンバは、代表的には、１つ以上の処理チャンバ、少なく
とも１つのロードロックチャンバ、及び幾つかの専用オ
リエンテーションチャンバによって囲まれている。処理
チャンバは、一般に、例えば、エッチング、物理気相堆
積、化学気相堆積、イオン注入、リソグラフィ等のいろ
いろな処理ステップを行なって、基板を処理するために
利用される。既処理及び未処理の基板は、ロードロック
チャンバに結合されたファクトリーインタフェースに設
けられた基板収納カセットに納められる。ロードロック
チャンバは、スリットバルブによってこのファクトリー
インタフェース及び移送チャンバから隔離される。基板
は、ロードロックを通る時に基板収容カセットの一つか
ら移送チャンバへ入る。この基板は、先ずカセットから
取出された後に、ロードロックに配置される。その後、
ロードロックは、シールされ、基板の移送チャンバの動
作環境にマッチするように排気される。その後、ロード
ロックと移送チャンバ間のスリットバルブが開けられ
て、基板移送ロボットが基板収容カセット内に設けられ
た基板へアクセスできるようにする。この形式におい
て、各々の基板がロードロックを通過した後、移送チャ
ンバの真空レベルを繰返し確立する必要がなく、基板は
移送チャンバへ及び移送チャンバから移送される。
【０００４】エッチング及びイオン注入のような幾つか
のプロセスは、基板が特定の向きを有することを必要と
する。一般に、基板は、例えば予め定められた位置にそ
れらの周囲にノッチまたはフラットのような、一般に基
板の向き示すしるしを有する。このノッチは、基板の向
きが必要とされるとき、基準点として用いられる。
のプロセスは、基板が特定の向きを有することを必要と
する。一般に、基板は、例えば予め定められた位置にそ
れらの周囲にノッチまたはフラットのような、一般に基
板の向き示すしるしを有する。このノッチは、基板の向
きが必要とされるとき、基準点として用いられる。
【０００５】代表的には、基板の向きは、オリエンテー
ションチャンバ内で生じる。このオリエンテーションチ
ャンバは、一般に、基板を回転するための台、及び基板
の周囲にあるノッチまたはフラットを検出するためのセ
ンサーを含む。例えば、オリエンテータに設けられた台
は基板を支持する。シャフトがこの台とステッパーまた
はサーボモータ間に結合されて、基板を制御可能に回転
する。光源が基板のエッジ近くのオリエンテータに配置
され、基板のエッジを横切って、センサーへ向けられ
る。この光源は、基板の周囲が回転するので基板の周囲
によって通常阻止される。しるし（例えば、ノッチまた
はフラット）が光源とセンサーの間の位置まで回転する
と、光のビームはそこを通過し、そしてセンサーに当た
る。光ビームの衝突に応答して、センサーは、ノッチの
位置を示し、それによって基板の角度を示す。ノッチの
位置が決められると、モータは台を回転することがで
き、そしてクラスターツールと関連したチャンバ全体に
わたって参照される所定の角度位置にノッチを配置す
る。
ションチャンバ内で生じる。このオリエンテーションチ
ャンバは、一般に、基板を回転するための台、及び基板
の周囲にあるノッチまたはフラットを検出するためのセ
ンサーを含む。例えば、オリエンテータに設けられた台
は基板を支持する。シャフトがこの台とステッパーまた
はサーボモータ間に結合されて、基板を制御可能に回転
する。光源が基板のエッジ近くのオリエンテータに配置
され、基板のエッジを横切って、センサーへ向けられ
る。この光源は、基板の周囲が回転するので基板の周囲
によって通常阻止される。しるし（例えば、ノッチまた
はフラット）が光源とセンサーの間の位置まで回転する
と、光のビームはそこを通過し、そしてセンサーに当た
る。光ビームの衝突に応答して、センサーは、ノッチの
位置を示し、それによって基板の角度を示す。ノッチの
位置が決められると、モータは台を回転することがで
き、そしてクラスターツールと関連したチャンバ全体に
わたって参照される所定の角度位置にノッチを配置す
る。
【０００６】クラスターツールに結合された専用オリエ
ンテーションチャンバの使用は、従来基板の向きを決定
するための確かなプロセスを提供したけれども、ツール
所有のコストを減少し、及び基板のスループットを増大
するという要求は、専用オリエンテーションチャンバの
使用を不必要にした。例えば、専用オリエンテーション
チャンバは、クラスターツールのハードウエア及びソフ
トウェアのコストを増大する。さらに、オリエンテーシ
ョンチャンバは、追加のプロセスチャンバに割当てられ
るクラスターツール上の位置を利用することができる。
さらに、専用オリエンテーションチャンバは、処理に直
接関係しない時間消費を必要とする。例えば、基板をオ
リエンテーションチャンバヘ移送する時間、オリエンテ
ーションチャンバからのロボットアームをきれいにする
時間、基板を回転（すなわち、向き決め）する時間及び
基板を回収する時間が消費される。オリエンテーション
プロセスが実行するのに約６秒から１４秒かかるので、
この時間は重大である。
ンテーションチャンバの使用は、従来基板の向きを決定
するための確かなプロセスを提供したけれども、ツール
所有のコストを減少し、及び基板のスループットを増大
するという要求は、専用オリエンテーションチャンバの
使用を不必要にした。例えば、専用オリエンテーション
チャンバは、クラスターツールのハードウエア及びソフ
トウェアのコストを増大する。さらに、オリエンテーシ
ョンチャンバは、追加のプロセスチャンバに割当てられ
るクラスターツール上の位置を利用することができる。
さらに、専用オリエンテーションチャンバは、処理に直
接関係しない時間消費を必要とする。例えば、基板をオ
リエンテーションチャンバヘ移送する時間、オリエンテ
ーションチャンバからのロボットアームをきれいにする
時間、基板を回転（すなわち、向き決め）する時間及び
基板を回収する時間が消費される。オリエンテーション
プロセスが実行するのに約６秒から１４秒かかるので、
この時間は重大である。
【０００７】したがって、基板を移送するための改善さ
れた方法及び装置の必要性がある。
れた方法及び装置の必要性がある。
【０００８】
【発明の概要】本発明の１つの特徴は、基板を移送する
ための装置を提供することである。１つの実施の形態で
は、少なくとも１つのエンドエフェクター（末端作動
体）を有する基板を移送するための装置が提供される。
ディスクがこのエンドエフェクターに回転可能に結合さ
れる。このディスクは、エンドエフェクターに対して基
板を回転している間基板を支持するようにされる。
ための装置を提供することである。１つの実施の形態で
は、少なくとも１つのエンドエフェクター（末端作動
体）を有する基板を移送するための装置が提供される。
ディスクがこのエンドエフェクターに回転可能に結合さ
れる。このディスクは、エンドエフェクターに対して基
板を回転している間基板を支持するようにされる。
【０００９】他の実施の形態では、基板を移送するため
の装置は、エンドエフェクターに結合されたセンサを有
するエンドエフェクターを含む。このセンサーはエンド
エフェクターによって支持される基板の向きのしるしを
検出するようにされる。
の装置は、エンドエフェクターに結合されたセンサを有
するエンドエフェクターを含む。このセンサーはエンド
エフェクターによって支持される基板の向きのしるしを
検出するようにされる。
【００１０】他の実施の形態では、基板を移送するため
の装置はチャンバに配置されたロボットを有するチャン
バを含む。エンドエフェクター上に回転可能に設けられ
たディスクを有するエンドエフェクターがロボットに結
合される。少なくとも１つのセンサーがエンドエフェク
ター上に設けられ、基板がディスク上で回転するにした
がって、基板の向きのしるしを検出するようにされる。
の装置はチャンバに配置されたロボットを有するチャン
バを含む。エンドエフェクター上に回転可能に設けられ
たディスクを有するエンドエフェクターがロボットに結
合される。少なくとも１つのセンサーがエンドエフェク
ター上に設けられ、基板がディスク上で回転するにした
がって、基板の向きのしるしを検出するようにされる。
【００１１】他の特徴では、基板を移送する方法が提供
される。１つの実施の形態では、基板を移送するための
方法はエンドエフェクター上に設けられた基板を回転す
るステップ、及び基板の向きのしるしを検出するステッ
プを含む。
される。１つの実施の形態では、基板を移送するための
方法はエンドエフェクター上に設けられた基板を回転す
るステップ、及び基板の向きのしるしを検出するステッ
プを含む。
【００１２】他の実施の形態では、基板を移送する方法
は、ロボットのエンドエフェクター上に基板を支持する
ステップ、及びエンドエフェクターに対して基板を回転
するステップを含む。
は、ロボットのエンドエフェクター上に基板を支持する
ステップ、及びエンドエフェクターに対して基板を回転
するステップを含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の基板の移送機構
１２０の１つの実施の形態を有する処理システム１００
を示す。例示的処理システム１００は、更に、ファクト
リインタフェース１０２、移送チャンバ１０４、少なく
とも１つのロードロックチャンバ１０６及び複数のプロ
セスチャンバ１０８を有する。本発明から利益を得るよ
うにされる処理システムの一例は、カルフォルニア州、
サンタクララのアプライドマテリアルズ社から利用可能
なENDURA（登録商標）処理システムである。基板の移送
機構１２０は、例示的処理システム１００内に設けられ
ているけれども、その記載は一例であり、したがって、
基板の移送機構１２０は、基板の向きが必要とされる場
合に有用性をもっている。
１２０の１つの実施の形態を有する処理システム１００
を示す。例示的処理システム１００は、更に、ファクト
リインタフェース１０２、移送チャンバ１０４、少なく
とも１つのロードロックチャンバ１０６及び複数のプロ
セスチャンバ１０８を有する。本発明から利益を得るよ
うにされる処理システムの一例は、カルフォルニア州、
サンタクララのアプライドマテリアルズ社から利用可能
なENDURA（登録商標）処理システムである。基板の移送
機構１２０は、例示的処理システム１００内に設けられ
ているけれども、その記載は一例であり、したがって、
基板の移送機構１２０は、基板の向きが必要とされる場
合に有用性をもっている。
【００１４】移送チャンバは１０４は、一般に、例えば
アルミニウムのような材料の単一部品から作られる。チ
ャンバ１０４は、基板１２４がチャンバ１０４の外側に
結合されたプロセスチャンバ１０８間で移送される真空
内部１２２を画定する。チャンバ１０４内を真空に保つ
ために、ポンプシステム（図示せず）がチャンバのフロ
アに設けられたポンプポート１１４を介してチャンバに
結合される。１つの実施の形態では、ポンプシステムは
ターボモレキュラーまたはクライオジェニックポンプに
縦列に結合された荒引きポンプを有する。
アルミニウムのような材料の単一部品から作られる。チ
ャンバ１０４は、基板１２４がチャンバ１０４の外側に
結合されたプロセスチャンバ１０８間で移送される真空
内部１２２を画定する。チャンバ１０４内を真空に保つ
ために、ポンプシステム（図示せず）がチャンバのフロ
アに設けられたポンプポート１１４を介してチャンバに
結合される。１つの実施の形態では、ポンプシステムは
ターボモレキュラーまたはクライオジェニックポンプに
縦列に結合された荒引きポンプを有する。
【００１５】プロセスチャンバ１０８は、代表的には移
送チャンバ１０４の外側にボルト止めされる。利用する
ことができるプロセスチャンバ１０８の例は、エッチン
グチャンバ、物理気相堆積チャンバ、化学気相堆積チャ
ンバ、イオン注入チャンバ、リソグラフィーチャンバ等
である。基板の表面上に所定の構造またはフィーチャを
形成するのに必要なプロセスシーケンスを行なうため
に、いろいろなプロセスチャンバ１０８を移送チャンバ
１０４に結合することができる。スリットバルブ１１６
がそれぞれのプロセスチャンバ１０８と移送チャンバ１
０４間に設けられ、それらの間の基板の移送中を除い
て、チャンバ１０８、１０４の環境の間で隔離する。
送チャンバ１０４の外側にボルト止めされる。利用する
ことができるプロセスチャンバ１０８の例は、エッチン
グチャンバ、物理気相堆積チャンバ、化学気相堆積チャ
ンバ、イオン注入チャンバ、リソグラフィーチャンバ等
である。基板の表面上に所定の構造またはフィーチャを
形成するのに必要なプロセスシーケンスを行なうため
に、いろいろなプロセスチャンバ１０８を移送チャンバ
１０４に結合することができる。スリットバルブ１１６
がそれぞれのプロセスチャンバ１０８と移送チャンバ１
０４間に設けられ、それらの間の基板の移送中を除い
て、チャンバ１０８、１０４の環境の間で隔離する。
【００１６】ロードロックチャンバ１０６（２つが示さ
れている）は、一般に、ファクトリーインタフェース１
０２と移送チャンバ１０４の間に接続される。ロードロ
ックチャンバ１０６は、一般に、移送チャンバ１０４の
内部１２２の真空環境と大気圧または大気圧近くに保た
れるファクトリインタフェース１０２の環境の間で基板
１２４の移送を容易にするために用いられる。各々のロ
ードロックチャンバ１０６は、スリットバルブ１１６の
１つによって移送チャンバ１０４の内部から隔離され
る。各々のロードロックチャンバ１０６は、さらに、チ
ャンバ１０６とファクトリインタフェース１０２間に設
けられたドア１２６を有する。ドア１２６は、基板移送
機構１２０が基板１２４をロードロックチャンバ１０６
ヘ移送するのを可能にするために、開けることができ
る。基板移送機構１２０がロードロックチャンバ１０６
から引っ込められた後に、ドア１２６は、ロードロック
１０６を隔離するために閉められる。ロードロック１０
６内の雰囲気が移送チャンバの雰囲気と実質的に同じに
なると、スリットバルブ１１６は開けられ、基板１２４
は移送チャンバ１０４の内部へ取出される。移送チャン
バ１０４からロードロック１０６への基板の移送は、同
様に逆の順序で行なわれる。
れている）は、一般に、ファクトリーインタフェース１
０２と移送チャンバ１０４の間に接続される。ロードロ
ックチャンバ１０６は、一般に、移送チャンバ１０４の
内部１２２の真空環境と大気圧または大気圧近くに保た
れるファクトリインタフェース１０２の環境の間で基板
１２４の移送を容易にするために用いられる。各々のロ
ードロックチャンバ１０６は、スリットバルブ１１６の
１つによって移送チャンバ１０４の内部から隔離され
る。各々のロードロックチャンバ１０６は、さらに、チ
ャンバ１０６とファクトリインタフェース１０２間に設
けられたドア１２６を有する。ドア１２６は、基板移送
機構１２０が基板１２４をロードロックチャンバ１０６
ヘ移送するのを可能にするために、開けることができ
る。基板移送機構１２０がロードロックチャンバ１０６
から引っ込められた後に、ドア１２６は、ロードロック
１０６を隔離するために閉められる。ロードロック１０
６内の雰囲気が移送チャンバの雰囲気と実質的に同じに
なると、スリットバルブ１１６は開けられ、基板１２４
は移送チャンバ１０４の内部へ取出される。移送チャン
バ１０４からロードロック１０６への基板の移送は、同
様に逆の順序で行なわれる。
【００１７】第１の移動ロボット１１２Ａと第２の移送
ロボット１１２Ｂが移送チャンバ１０４の内部１２２に
設けられ、プロセスチャンバ１０８間での基板の移送を
容易にする。ロボット１１２Ａ、１１２Ｂは、二重また
は単一のブレードバラエティ(the dual or single blad
e variety)である。ロボット１１２Ａ、１１２Ｂは、一
般に、真空環境内で基板を移送するために用いられる
“フロッグ・レッグ(flog-leg)”リンケージを有してい
る。第１のロボット１１２Ａは、一般にロードロック１
０６に近接する移送チャンバ１０４の端に設けられる。
第２のロボット１１２Ｂは、移送チャンバ１０４の反対
の端に設けられ、それぞれのロボット１１２Ａ、１１２
Ｂは近接するプロセスチャンバ１０８に対して作動す
る。１つまたはそれ以上の移送台１１８がロボット１１
２Ａ、１１２Ｂ間の基板の移送を容易にするために、チ
ャンバ１０４の内部に設けられる。例えば、第１のロボ
ット１１２Ａによってロードロック１０６の一つから取
出された基板は、台１１８の１つに置かれる。第１のロ
ボット１１２Ａは、基板１２４を支持する台１１８から
動かされた後に、第２のロボット１１２Ｂは、基板を台
１１８から回収する。その後、第２のロボット１１２Ｂ
は、移送チャンバ１０４のその端にある第２のロボット
１０８によってサービスされるプロセスチャンバ１０８
の１つヘ基板を移送する。
ロボット１１２Ｂが移送チャンバ１０４の内部１２２に
設けられ、プロセスチャンバ１０８間での基板の移送を
容易にする。ロボット１１２Ａ、１１２Ｂは、二重また
は単一のブレードバラエティ(the dual or single blad
e variety)である。ロボット１１２Ａ、１１２Ｂは、一
般に、真空環境内で基板を移送するために用いられる
“フロッグ・レッグ(flog-leg)”リンケージを有してい
る。第１のロボット１１２Ａは、一般にロードロック１
０６に近接する移送チャンバ１０４の端に設けられる。
第２のロボット１１２Ｂは、移送チャンバ１０４の反対
の端に設けられ、それぞれのロボット１１２Ａ、１１２
Ｂは近接するプロセスチャンバ１０８に対して作動す
る。１つまたはそれ以上の移送台１１８がロボット１１
２Ａ、１１２Ｂ間の基板の移送を容易にするために、チ
ャンバ１０４の内部に設けられる。例えば、第１のロボ
ット１１２Ａによってロードロック１０６の一つから取
出された基板は、台１１８の１つに置かれる。第１のロ
ボット１１２Ａは、基板１２４を支持する台１１８から
動かされた後に、第２のロボット１１２Ｂは、基板を台
１１８から回収する。その後、第２のロボット１１２Ｂ
は、移送チャンバ１０４のその端にある第２のロボット
１０８によってサービスされるプロセスチャンバ１０８
の１つヘ基板を移送する。
【００１８】システム１００のプロセス制御を容易にす
るために、中央処理装置（ＣＰＵ）１５２、支援回路１
５６及びメモリ１５４を有するコントローラ１５０がシ
ステム１００に結合されている。ＣＰＵ１５２は、いろ
いろな駆動や圧力を制御するため産業上の設定に用いる
ことができるコンピュータプロセッサのいずれの１つで
良い。メモリ１５４はＣＰＵ１５２に接続される。メモ
リ１５４、またはコンピュータ読取り可能な媒体は、容
易に利用できるメモリ、例えばランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フレキ
シブルディスク、ハードディスク、またはローカルまた
はリモートの他の如何なる形状のディジタル記憶装置の
１つまたはそれ以上である。支援回路１５６は、従来の
方法でプロセッサを支援するためＣＰＵ１５２に接続さ
れる。これらの回路は、キャッシュ、電源、クロック回
路、入力/出力回路、サブシステム等を含む。
るために、中央処理装置（ＣＰＵ）１５２、支援回路１
５６及びメモリ１５４を有するコントローラ１５０がシ
ステム１００に結合されている。ＣＰＵ１５２は、いろ
いろな駆動や圧力を制御するため産業上の設定に用いる
ことができるコンピュータプロセッサのいずれの１つで
良い。メモリ１５４はＣＰＵ１５２に接続される。メモ
リ１５４、またはコンピュータ読取り可能な媒体は、容
易に利用できるメモリ、例えばランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フレキ
シブルディスク、ハードディスク、またはローカルまた
はリモートの他の如何なる形状のディジタル記憶装置の
１つまたはそれ以上である。支援回路１５６は、従来の
方法でプロセッサを支援するためＣＰＵ１５２に接続さ
れる。これらの回路は、キャッシュ、電源、クロック回
路、入力/出力回路、サブシステム等を含む。
【００１９】ファクトリインタフェース１０２は、一般
に基板移送機構１２０を収容する。ファクトリインタフ
ェース１０２は、一般に移動機構１０４の反対側に複数
の区画（ベイ）１２８を有する。これらの区画１２８は
基板収容カセット１３０を受け取るように構成される。
これらの区画１２８の反対側はファクトリインタフェー
ス１０２をロードロックに結合するポートである。基板
移送機構１２０は、一般に、レール１３４上に移動可能
に設けられたガイド１３２に結合される。ガイド１３２
と基板移送機構１２０はレール１４３に沿って制御可能
に配置されることができるように、アクチュエータ（図
示せず）がファクトリインタフェース１０２とガイド１
３２間に結合される。したがって、基板移送機構１２０
は、カセット１３０またはロードロックのいずれにも最
も近づけて配置することができ、それらの間で基板１２
４の移送を容易にする。本発明からの利点が得られるよ
うになされた１つのファクトリインタフェースの例は、
Kroekerによって１９９８年９月２８日に出願された米
国特許出願09/161,970に記載されており、レファレンス
によってここに取り込まれる。
に基板移送機構１２０を収容する。ファクトリインタフ
ェース１０２は、一般に移動機構１０４の反対側に複数
の区画（ベイ）１２８を有する。これらの区画１２８は
基板収容カセット１３０を受け取るように構成される。
これらの区画１２８の反対側はファクトリインタフェー
ス１０２をロードロックに結合するポートである。基板
移送機構１２０は、一般に、レール１３４上に移動可能
に設けられたガイド１３２に結合される。ガイド１３２
と基板移送機構１２０はレール１４３に沿って制御可能
に配置されることができるように、アクチュエータ（図
示せず）がファクトリインタフェース１０２とガイド１
３２間に結合される。したがって、基板移送機構１２０
は、カセット１３０またはロードロックのいずれにも最
も近づけて配置することができ、それらの間で基板１２
４の移送を容易にする。本発明からの利点が得られるよ
うになされた１つのファクトリインタフェースの例は、
Kroekerによって１９９８年９月２８日に出願された米
国特許出願09/161,970に記載されており、レファレンス
によってここに取り込まれる。
【００２０】図２は、基板移送機構１２０の１つの実施
の形態を示す。この基板移送機構１２０は、一般に、本
体２０２、シャフト２０４、ロボットアーム２０６及び
エンドエフェクター２０８を含む。本体２０２は、一般
にロボットのモータを収容する。シャフト２０４は、本
体２０２から延び、そしてロボットアーム２０６にしっ
かりと結合されている。シャフト２０４は、コントロー
ラ１５０によって指示されたように制御可能に回転し、
伸張し、そして本体２０２へ引込めることができる。ア
ーム２０６は、エルボー２１４で旋回可能に結合される
第１のストラット２１０と第２のストラット２１２を含
む。第１のストラット２１０は、エルボー２１４の反対
側のシャフト２０４にしっかりと結合される。リスト２
１６は、第２のストラット２１２をエンドエフェクター
２０８に結合する。このリスト２１６は、一般に剛性で
あるが、任意に回転することもできるし、或いはロータ
リーアクチュエータを有してもよい。本発明からの利点
を得るようになされた移送機構の例は、Sunderによって
１９９９年３月１８日に出願された米国特許出願09/27
2,658に記載されており、レファレンスによってここに
取り込まれる。
の形態を示す。この基板移送機構１２０は、一般に、本
体２０２、シャフト２０４、ロボットアーム２０６及び
エンドエフェクター２０８を含む。本体２０２は、一般
にロボットのモータを収容する。シャフト２０４は、本
体２０２から延び、そしてロボットアーム２０６にしっ
かりと結合されている。シャフト２０４は、コントロー
ラ１５０によって指示されたように制御可能に回転し、
伸張し、そして本体２０２へ引込めることができる。ア
ーム２０６は、エルボー２１４で旋回可能に結合される
第１のストラット２１０と第２のストラット２１２を含
む。第１のストラット２１０は、エルボー２１４の反対
側のシャフト２０４にしっかりと結合される。リスト２
１６は、第２のストラット２１２をエンドエフェクター
２０８に結合する。このリスト２１６は、一般に剛性で
あるが、任意に回転することもできるし、或いはロータ
リーアクチュエータを有してもよい。本発明からの利点
を得るようになされた移送機構の例は、Sunderによって
１９９９年３月１８日に出願された米国特許出願09/27
2,658に記載されており、レファレンスによってここに
取り込まれる。
【００２１】基板移送機構１２０のエンドエフェクター
２０８は、一般に複数の位置間の移送中基板を保持及び
支持する。このエンドエフェクター２０８は、その上に
設けられた複数のシート２１８を有する。各々のシート
２１８は、一般にポリマー材料から作られ、基盤がシー
ト２１８に接触すると発生する粒子の発生及び基板の引
っ掻きを最小にする。各々のシート２１８は、一般にベ
ース２２０と縁２２２を有する。ベース２２０は、一般
にエンドエフェクター２０８に平行で、基板の底を支持
する。リップ２２２は、ベース２２０から突出してい
て、一般にベースに垂直である。シート２１８は、一般
に基板がシート上に置かれた時、リップ２２２は、基板
の周辺と境界を接するようにエンドエフェクター上に設
けられる。１つの実施の形態では、リップ２２２は、基
板の丸みに実質的に等しいカーブを有している。このよ
うに、エンドエフェクター２０８が基板移送機構１２０
によって動かされるにしたがって、リップ２２２は基板
１２４がシート２１８のベース２２０から滑り出すのを
防止している。
２０８は、一般に複数の位置間の移送中基板を保持及び
支持する。このエンドエフェクター２０８は、その上に
設けられた複数のシート２１８を有する。各々のシート
２１８は、一般にポリマー材料から作られ、基盤がシー
ト２１８に接触すると発生する粒子の発生及び基板の引
っ掻きを最小にする。各々のシート２１８は、一般にベ
ース２２０と縁２２２を有する。ベース２２０は、一般
にエンドエフェクター２０８に平行で、基板の底を支持
する。リップ２２２は、ベース２２０から突出してい
て、一般にベースに垂直である。シート２１８は、一般
に基板がシート上に置かれた時、リップ２２２は、基板
の周辺と境界を接するようにエンドエフェクター上に設
けられる。１つの実施の形態では、リップ２２２は、基
板の丸みに実質的に等しいカーブを有している。このよ
うに、エンドエフェクター２０８が基板移送機構１２０
によって動かされるにしたがって、リップ２２２は基板
１２４がシート２１８のベース２２０から滑り出すのを
防止している。
【００２２】図３は、本体２０２の周りでのエンドエフ
ェクターの運動を図示する基板移送機構１２０の平面図
を示す。図３に示された運動は“ポーラ(polar)”運動
と呼ぶことができる。回転モードでは、エンドエフェク
ター２０８は、エルボー２１４が第１のストラット２１
０と第２のストラット２１２間で角度を一定に保ちなが
ら、シャフト２０４を回転することによって基板移送機
構１２０の本体２０２の周りを回転することができる。
回転モードでは、エンドエフェクター２０８は、シャフ
ト２０４の中心線から一定の半径に保たれる。伸張また
は引込みモードでは、第１のストラット２１０と第２の
ストラット２１２間の角度を増加したり、または減少し
たりするためにエルボー２１４内でリンケージ（図示せ
ず）を行ないながら、エンドエフェクター２０８は、シ
ャフト２０４を回転することによって伸張されたり、引
き込まれたりすることができる。例えば、角度３０２を
減少させながらシャフト２０４が時計方向に回転される
と、エンドエフェクター２０８は、基板移送機構１２０
の本体２０２に向かって動く。結合モードでは、回転及
び伸張/引込みモードが組み合わされて、ハイブリッド
運動を起こす。
ェクターの運動を図示する基板移送機構１２０の平面図
を示す。図３に示された運動は“ポーラ(polar)”運動
と呼ぶことができる。回転モードでは、エンドエフェク
ター２０８は、エルボー２１４が第１のストラット２１
０と第２のストラット２１２間で角度を一定に保ちなが
ら、シャフト２０４を回転することによって基板移送機
構１２０の本体２０２の周りを回転することができる。
回転モードでは、エンドエフェクター２０８は、シャフ
ト２０４の中心線から一定の半径に保たれる。伸張また
は引込みモードでは、第１のストラット２１０と第２の
ストラット２１２間の角度を増加したり、または減少し
たりするためにエルボー２１４内でリンケージ（図示せ
ず）を行ないながら、エンドエフェクター２０８は、シ
ャフト２０４を回転することによって伸張されたり、引
き込まれたりすることができる。例えば、角度３０２を
減少させながらシャフト２０４が時計方向に回転される
と、エンドエフェクター２０８は、基板移送機構１２０
の本体２０２に向かって動く。結合モードでは、回転及
び伸張/引込みモードが組み合わされて、ハイブリッド
運動を起こす。
【００２３】エンドエフェクター２０８は、一般にディ
スク３０４とエンドエフェクター上に設けられた１つ以
上のオリエンテーションセンサー３０８を有する。ディ
スク３０４は、一般にエンドエフェクター上に回転可能
に設けられる。ディスク３０４は、エンドエフェクター
上に設けられた基板と接触して保持されるか、エンドエ
フェクター２０８上に配置された基板と接触するように
作動され、そして回転される。その結果基板の向きのし
るし３０６（すなわちノッチ、フラットなど）がオリエ
ンテーションセンサー３０８上で回転される。コントロ
ーラ１５０に接続されているオリエンテーションセンサ
ー３０８は、オリエンテーションセンサー３０８に最も
近いしるし３０６の位置を示す信号を与え、したがっ
て、エンドエフェクター２０８上の基板の向きを定め
る。ディスク３０４は、基板をディスク３０４に保持す
るためにそこに設けられた任意の真空ポート３３４を有
することができる。
スク３０４とエンドエフェクター上に設けられた１つ以
上のオリエンテーションセンサー３０８を有する。ディ
スク３０４は、一般にエンドエフェクター上に回転可能
に設けられる。ディスク３０４は、エンドエフェクター
上に設けられた基板と接触して保持されるか、エンドエ
フェクター２０８上に配置された基板と接触するように
作動され、そして回転される。その結果基板の向きのし
るし３０６（すなわちノッチ、フラットなど）がオリエ
ンテーションセンサー３０８上で回転される。コントロ
ーラ１５０に接続されているオリエンテーションセンサ
ー３０８は、オリエンテーションセンサー３０８に最も
近いしるし３０６の位置を示す信号を与え、したがっ
て、エンドエフェクター２０８上の基板の向きを定め
る。ディスク３０４は、基板をディスク３０４に保持す
るためにそこに設けられた任意の真空ポート３３４を有
することができる。
【００２４】１つの実施の形態では、エンドエフェクタ
ー２０８は、一般に中央部３１０を有し、この中央部３
１０は、そこから延びる第１のタブ３１２、第２のタブ
３１４、及び第３のタブ３１６を有する。各々のタブ３
１２、３１４、３１６は、その上に設けられた基板支持
シート２１８（個別的には３１８Ａ、３１８Ｂ及び３１
８Ｂとして示されている）の１つを有している。一般
に、タブ３１２、３１４、３１６は、基板１６が移送中
に落ちることなくエンドエフェクター２０８上に基板を
保持する、エンドエフェクター２０８上で安定位置に配
置されたとき、シート３１８Ａ、３１８Ｂによって支持
されるように、向けて配置される。このように、エンド
エフェクター２０８の形状はいろいろな直径の基板を載
せるために大きさを変えて設計されることが考えられ
る。一般に、１つのシート、好ましくは第１のタブ３１
２上に設けられたシート３１８は、基板１２４がシート
３１８Ａ、３１８Ｂ間で把持されるように中央部３１０
に向かって移動可能であり、それによって、エンドエフ
ェクター２０８とディスク３０４上で基板をセンタリン
グする。
ー２０８は、一般に中央部３１０を有し、この中央部３
１０は、そこから延びる第１のタブ３１２、第２のタブ
３１４、及び第３のタブ３１６を有する。各々のタブ３
１２、３１４、３１６は、その上に設けられた基板支持
シート２１８（個別的には３１８Ａ、３１８Ｂ及び３１
８Ｂとして示されている）の１つを有している。一般
に、タブ３１２、３１４、３１６は、基板１６が移送中
に落ちることなくエンドエフェクター２０８上に基板を
保持する、エンドエフェクター２０８上で安定位置に配
置されたとき、シート３１８Ａ、３１８Ｂによって支持
されるように、向けて配置される。このように、エンド
エフェクター２０８の形状はいろいろな直径の基板を載
せるために大きさを変えて設計されることが考えられ
る。一般に、１つのシート、好ましくは第１のタブ３１
２上に設けられたシート３１８は、基板１２４がシート
３１８Ａ、３１８Ｂ間で把持されるように中央部３１０
に向かって移動可能であり、それによって、エンドエフ
ェクター２０８とディスク３０４上で基板をセンタリン
グする。
【００２５】第１のタブ３１２は、一般に中央部３１０
を基板移送機構１２０のリスト２１６に結合する。１つ
の実施の形態では、第１のタブ３１２は、それに結合し
たアクチュエータ３０８、例えば空気圧シリンダー、ソ
レノイドなどを有する。アクチュエータ３０８のプラン
ジャー３２２は、第１のタブ３１２上に設けられたシー
ト３１８Ａに結合される。このプランジャー３２２は、
アクチュエータによって駆動されると、第２及び第３の
タブ３１４，３１６のそれぞれに結合された精子シート
３１８Ｂに向かって、シート３１８Ａを内方に移動し、
それらの間で基板１２４を把持する。
を基板移送機構１２０のリスト２１６に結合する。１つ
の実施の形態では、第１のタブ３１２は、それに結合し
たアクチュエータ３０８、例えば空気圧シリンダー、ソ
レノイドなどを有する。アクチュエータ３０８のプラン
ジャー３２２は、第１のタブ３１２上に設けられたシー
ト３１８Ａに結合される。このプランジャー３２２は、
アクチュエータによって駆動されると、第２及び第３の
タブ３１４，３１６のそれぞれに結合された精子シート
３１８Ｂに向かって、シート３１８Ａを内方に移動し、
それらの間で基板１２４を把持する。
【００２６】第２のタブ３１４と第３のタブ３１６は、
第１のタブ３１２とは中央部３１０の反対側に設けられ
る。一般に、第２のタブ３１４と第３のタブ３１６は、
第１のタブ３１２と中央部３１０の中心の間に定められ
た仮想線のいずれかの側に鏡像として設けられる。
第１のタブ３１２とは中央部３１０の反対側に設けられ
る。一般に、第２のタブ３１４と第３のタブ３１６は、
第１のタブ３１２と中央部３１０の中心の間に定められ
た仮想線のいずれかの側に鏡像として設けられる。
【００２７】１つの実施の形態では、基板センサー３２
４が物体３３２の接近をエンドエフェクターに検出させ
るための第２のタブ３１６に設けられる。センサー３２
４は光学センサーであってもよい。センサー３２４を単
独で用いることもできるし、第３のタブ３１８に設けら
れた反射器、すなわちリセプター(receptor)３２６と協
働して用いてもよい。物体３３２がセンサー３２４とリ
セプター３２６の間を通って、ビーム、例えば光波を遮
ると、物体３３２の存在を示す信号がセンサー３２４か
リセプター３２６のいずれかによって発生される。セン
サー３２４とリセプター３２６がエンドエフェクター２
０８に設けられるとき、センサー３２４とリセプター３
２６が基板の周囲の外側の第１と第３のタブ３１４、３
１６上に配置されるので、センサー３２４とリセプター
３２６は、基板１２４がエンドエフェクター２０８上に
設けられるときに、利用される。この構成は、基板収容
カセット内の基板のような物体３３２を検出する場合に
特に有用である。センサー３２４とリセプター３２６、
例えば近接したセンサー、リミットスイッチ、光学セン
サー、圧力トランスデューサ等の代わりに、物体の存在
を検出する他の形式のセンサー（単独で、または協働し
て使用される）を利用することができる。
４が物体３３２の接近をエンドエフェクターに検出させ
るための第２のタブ３１６に設けられる。センサー３２
４は光学センサーであってもよい。センサー３２４を単
独で用いることもできるし、第３のタブ３１８に設けら
れた反射器、すなわちリセプター(receptor)３２６と協
働して用いてもよい。物体３３２がセンサー３２４とリ
セプター３２６の間を通って、ビーム、例えば光波を遮
ると、物体３３２の存在を示す信号がセンサー３２４か
リセプター３２６のいずれかによって発生される。セン
サー３２４とリセプター３２６がエンドエフェクター２
０８に設けられるとき、センサー３２４とリセプター３
２６が基板の周囲の外側の第１と第３のタブ３１４、３
１６上に配置されるので、センサー３２４とリセプター
３２６は、基板１２４がエンドエフェクター２０８上に
設けられるときに、利用される。この構成は、基板収容
カセット内の基板のような物体３３２を検出する場合に
特に有用である。センサー３２４とリセプター３２６、
例えば近接したセンサー、リミットスイッチ、光学セン
サー、圧力トランスデューサ等の代わりに、物体の存在
を検出する他の形式のセンサー（単独で、または協働し
て使用される）を利用することができる。
【００２８】一般に、少なくとも１つのオリエンテーシ
ョンセンサー３０８がタブ３１２、３１４または３１６
の１つに設けられる。このオリエンテーションセンサー
３０８は、一般に、エンドエフェクター２０８が移送す
るように指定された基板の半径に等しい中央部３１０の
中心から半径方向の距離に配置される。センサー３０８
は、代表的には基板の存在を検出する近接センサーであ
る。代わりに、オリエンテーションセンサー３０８は、
通しビームセンサー(through beam sensor)、反射セン
サーまたはＣＣＤカメラであってもよい。このようなセ
ンサーは、一般に多くの商用供給源、例えばニュージャ
ージ州、ウッドクリフ レークのKeyence社から利用可
能である。オリエンテーションセンサー３０８は、基板
１２４が回転するにしたがって、しるし３０６の通過を
示す信号を与える。例えば、センサー３０８は、センサ
ーが基板に接近して配置されると、基板の反射率に応答
して信号（信号がないように構成することもできる）を
与える光学検出手段を有することができる。しるし３０
６がセンサー３０８によって検出される反射に不連続性
を与えるので、センサー上を通過するしるし３０６は信
号レベルに変化を生じさせる。センサー上を通過する不
連続性（すなわち、しるし３０６）に応答してセンサー
によって与えられた信号レベルの相違は、基板のオリエ
ンテーションを示している。ディスク３０４の角度位置
に関連してイベントを開始する信号情報がコントローラ
１５０に与えられ、したがって、処理中に特定のオリエ
ンテーションを必要とするプロセスチャンバ内に基板を
位置決めするとき、使用のための基板の向きの基準を与
える。
ョンセンサー３０８がタブ３１２、３１４または３１６
の１つに設けられる。このオリエンテーションセンサー
３０８は、一般に、エンドエフェクター２０８が移送す
るように指定された基板の半径に等しい中央部３１０の
中心から半径方向の距離に配置される。センサー３０８
は、代表的には基板の存在を検出する近接センサーであ
る。代わりに、オリエンテーションセンサー３０８は、
通しビームセンサー(through beam sensor)、反射セン
サーまたはＣＣＤカメラであってもよい。このようなセ
ンサーは、一般に多くの商用供給源、例えばニュージャ
ージ州、ウッドクリフ レークのKeyence社から利用可
能である。オリエンテーションセンサー３０８は、基板
１２４が回転するにしたがって、しるし３０６の通過を
示す信号を与える。例えば、センサー３０８は、センサ
ーが基板に接近して配置されると、基板の反射率に応答
して信号（信号がないように構成することもできる）を
与える光学検出手段を有することができる。しるし３０
６がセンサー３０８によって検出される反射に不連続性
を与えるので、センサー上を通過するしるし３０６は信
号レベルに変化を生じさせる。センサー上を通過する不
連続性（すなわち、しるし３０６）に応答してセンサー
によって与えられた信号レベルの相違は、基板のオリエ
ンテーションを示している。ディスク３０４の角度位置
に関連してイベントを開始する信号情報がコントローラ
１５０に与えられ、したがって、処理中に特定のオリエ
ンテーションを必要とするプロセスチャンバ内に基板を
位置決めするとき、使用のための基板の向きの基準を与
える。
【００２９】代わりに、１つより多くのオリエンテーシ
ョンセンサー３０８をエンドエフェクター２０８上に設
けることもできる。しるし３０６は、一般に単一の場所
に設けられるので、エンドエフェクター２０８上に設け
られた多数のセンサー３０８は、しるしがオリエンテー
ションセンサー３０８の１つの上を回転するのに必要な
時間を減少する。例えば、第２のオリエンテーションセ
ンサー３２８をエンドエフェクター２０８上に設けるこ
とができる。１つの実施の形態では、第２のオリエンテ
ーションセンサー３２８は第１のタブ３１２上に設けら
れる。オプションとして、追加のオリエンテーションセ
ンサー、例えば第３のタブ３１６上に設けられた第３の
オリエンテーションセンサー３３０を利用することがで
きる。センサー３０８、３２８及び３３０のいずれか１
つは、しるし３０６がディスク３０４上で中心から外れ
て設けられる基板上で検出されるように、ディスク３０
４の中心に対して半径方向の向きに伸ばされる。
ョンセンサー３０８をエンドエフェクター２０８上に設
けることもできる。しるし３０６は、一般に単一の場所
に設けられるので、エンドエフェクター２０８上に設け
られた多数のセンサー３０８は、しるしがオリエンテー
ションセンサー３０８の１つの上を回転するのに必要な
時間を減少する。例えば、第２のオリエンテーションセ
ンサー３２８をエンドエフェクター２０８上に設けるこ
とができる。１つの実施の形態では、第２のオリエンテ
ーションセンサー３２８は第１のタブ３１２上に設けら
れる。オプションとして、追加のオリエンテーションセ
ンサー、例えば第３のタブ３１６上に設けられた第３の
オリエンテーションセンサー３３０を利用することがで
きる。センサー３０８、３２８及び３３０のいずれか１
つは、しるし３０６がディスク３０４上で中心から外れ
て設けられる基板上で検出されるように、ディスク３０
４の中心に対して半径方向の向きに伸ばされる。
【００３０】オプションとして、オリエンテーションセ
ンサー３０８は、エンドエフェクター２０８に対して離
して設けることができる。例えば、基板１２４上に設け
られたしるし３０６が検出れる場合、１つ以上のセンサ
ー３０８は、基板移送機構１２の他の要素、基板収容カ
セット１３０、ファクトリインタフェース１２０、移送
チャンバ１０４、ロードロックチャンバ１０６、１つ以
上のプロセスチャンバ１０８、いろいろなポートまたは
システム内の他の場所に設けることができる。
ンサー３０８は、エンドエフェクター２０８に対して離
して設けることができる。例えば、基板１２４上に設け
られたしるし３０６が検出れる場合、１つ以上のセンサ
ー３０８は、基板移送機構１２の他の要素、基板収容カ
セット１３０、ファクトリインタフェース１２０、移送
チャンバ１０４、ロードロックチャンバ１０６、１つ以
上のプロセスチャンバ１０８、いろいろなポートまたは
システム内の他の場所に設けることができる。
【００３１】図４と図５は、モータ４１０を示すために
除かれたディスク３０４と共にエンドエフェクター２０
８を示す。ハブ４０２がエンドエフェクターの中央部３
１０上の中心に設けられる。ディスク３０４はハブ４０
２を少なくとも部分的に取り囲んでいるフランジ５０２
を含む。ベアリング５０４がフランジ５０２とハブ４０
２間に設けられて、ディスク３０４への回転を強める。
円環状のポケット４１４がハブ４０２を取り囲んでお
り、中央部３１０ヘ広がっている。ポケットの底４１２
は、一般に外側の壁４０８とハブ４０２間に広がってい
て、ポケット４１４を画定している。
除かれたディスク３０４と共にエンドエフェクター２０
８を示す。ハブ４０２がエンドエフェクターの中央部３
１０上の中心に設けられる。ディスク３０４はハブ４０
２を少なくとも部分的に取り囲んでいるフランジ５０２
を含む。ベアリング５０４がフランジ５０２とハブ４０
２間に設けられて、ディスク３０４への回転を強める。
円環状のポケット４１４がハブ４０２を取り囲んでお
り、中央部３１０ヘ広がっている。ポケットの底４１２
は、一般に外側の壁４０８とハブ４０２間に広がってい
て、ポケット４１４を画定している。
【００３２】モータ４１０がエンドエフェクター２０８
のポケット４１４内に設けられている。このモータ４１
０は、一般に外側の壁４０８に接近して配置され、且つ
そこから内方へ延びる複数のアーマチュア４１６を有す
る。各々のアーマチュア４１６は周りを囲む導体巻線４
０６を有するコア４０４を含む。交互のアーマチュア４
１６の巻線はケーシング４１８を通して電気的に結合さ
れる。
のポケット４１４内に設けられている。このモータ４１
０は、一般に外側の壁４０８に接近して配置され、且つ
そこから内方へ延びる複数のアーマチュア４１６を有す
る。各々のアーマチュア４１６は周りを囲む導体巻線４
０６を有するコア４０４を含む。交互のアーマチュア４
１６の巻線はケーシング４１８を通して電気的に結合さ
れる。
【００３３】モータは、さらにフランジ５０２の外面５
０８上に設けられた複数の永久磁石５０６を有する。こ
れらの磁石は、ディスク３０４のフランジに圧着または
接着されるモータ４１０の内側のレース（図示せず）に
設けることができる。巻線４０６が付勢されるにしたが
って、磁石はディスクを回転させる回転運動に入る。磁
石５０６はフランジ５０２に外接し、一般にその極性が
交互に配置されている。コントローラ１５０（或いは他
の電源）が交流電流で巻線４０６を付勢すると、巻線４
０６は、ディスクが従来の方法でハブ４０２上を回転す
るように与えられた極性を有する磁石を交互に引きつ
け、そして反発する。代わりに、ディスク３０４は他の
手段、例えばエンドエフェクター上に、またはエンドエ
フェクターに離れて配置されたモータまたはソレノイド
に結合されたベルと、ギァアッセンブリ、または駆動シ
ャフトによって回転させてもよい。
０８上に設けられた複数の永久磁石５０６を有する。こ
れらの磁石は、ディスク３０４のフランジに圧着または
接着されるモータ４１０の内側のレース（図示せず）に
設けることができる。巻線４０６が付勢されるにしたが
って、磁石はディスクを回転させる回転運動に入る。磁
石５０６はフランジ５０２に外接し、一般にその極性が
交互に配置されている。コントローラ１５０（或いは他
の電源）が交流電流で巻線４０６を付勢すると、巻線４
０６は、ディスクが従来の方法でハブ４０２上を回転す
るように与えられた極性を有する磁石を交互に引きつ
け、そして反発する。代わりに、ディスク３０４は他の
手段、例えばエンドエフェクター上に、またはエンドエ
フェクターに離れて配置されたモータまたはソレノイド
に結合されたベルと、ギァアッセンブリ、または駆動シ
ャフトによって回転させてもよい。
【００３４】オプションとして、エンコーダ５１０をデ
ィスク３０４に接近してエンドエフェクター２０８に結
合することができる。このエンコーダ５１０は、コント
ローラ１５０に結合され、ディスク３０４の角度位置に
間する閉ループ情報を提供する。
ィスク３０４に接近してエンドエフェクター２０８に結
合することができる。このエンコーダ５１０は、コント
ローラ１５０に結合され、ディスク３０４の角度位置に
間する閉ループ情報を提供する。
【００３５】図６は、エンドエフェクター６００の他の
実施の形態を示す。このエンドエフェクター６００は、
一般に、エンドエフェクター６００がエンドエフェクタ
ー６００に対して基板１２４を上昇するための、エンド
エフェクター上に設けられたアクチュエータ６０２を有
する点を除いて、上述のエンドエフェクター２０８と実
質的に同じである。１つの実施の形態では、エンドエフ
ェクター内の中央に設けられたハブ６０４がアクチュエ
ータ６０２を少なくとも部分的に収容している。アクチ
ュエータ６０２（これはソレノイドでもよい）は、図示
されているようにシート２１８から基板１２４を上昇す
るように作動される。上昇された位置において、基板１
２４はシート２１８に接触することなくディスク３０４
によって回転され、したがって、回転中に基板のこすり
による粒子の発生及びその可能性を最小にする。エンド
エフェクター６００に垂直に基板を作動するための１つ
の手段は、リードスクリュー、空気圧シリンダー、油圧
シリンダー、電磁アクチュエータ、カム、流体ジェット
などを含む。点線で示された基板１２４’は、シート２
１８によって支持された下げられた位置にあることを示
している。
実施の形態を示す。このエンドエフェクター６００は、
一般に、エンドエフェクター６００がエンドエフェクタ
ー６００に対して基板１２４を上昇するための、エンド
エフェクター上に設けられたアクチュエータ６０２を有
する点を除いて、上述のエンドエフェクター２０８と実
質的に同じである。１つの実施の形態では、エンドエフ
ェクター内の中央に設けられたハブ６０４がアクチュエ
ータ６０２を少なくとも部分的に収容している。アクチ
ュエータ６０２（これはソレノイドでもよい）は、図示
されているようにシート２１８から基板１２４を上昇す
るように作動される。上昇された位置において、基板１
２４はシート２１８に接触することなくディスク３０４
によって回転され、したがって、回転中に基板のこすり
による粒子の発生及びその可能性を最小にする。エンド
エフェクター６００に垂直に基板を作動するための１つ
の手段は、リードスクリュー、空気圧シリンダー、油圧
シリンダー、電磁アクチュエータ、カム、流体ジェット
などを含む。点線で示された基板１２４’は、シート２
１８によって支持された下げられた位置にあることを示
している。
【００３６】図１及び図３を参照して、以下に１つの動
作モードの説明をする。一般に基板移送機構１２０は、
基板収容カセット１３０の１つに近接して移動する。基
板センサー３２４とリセプター３２６を用いて、基板を
把持する前に、基板収容カセット１３０内の基板の存在
を確認する。その後、基板移送機構１２０のエンドエフ
ェクター２０８がカセット１３０へ伸びて、基板を取出
す。基板は、シート３１８Ａを静止シート３１８Ｂに向
かって移動することによって把持される。エンドエフェ
クター１３０は、その後引込み、基板はロードロックへ
移される。
作モードの説明をする。一般に基板移送機構１２０は、
基板収容カセット１３０の１つに近接して移動する。基
板センサー３２４とリセプター３２６を用いて、基板を
把持する前に、基板収容カセット１３０内の基板の存在
を確認する。その後、基板移送機構１２０のエンドエフ
ェクター２０８がカセット１３０へ伸びて、基板を取出
す。基板は、シート３１８Ａを静止シート３１８Ｂに向
かって移動することによって把持される。エンドエフェ
クター１３０は、その後引込み、基板はロードロックへ
移される。
【００３７】一般に、カセット１３０とロードロック１
０６間の基板の移動中に、第１のシート３１８Ａは基板
の把持を緩めるように僅かに外方へ移動される。基板が
シート３１８Ａ、３１８Ｂを横切って回転すると、モー
タアッセンブリ４１０はディスクを回転するように付勢
される。基板を支持するディスク３０４が回転するにし
たがって、しるし３０６は、オリエンテーションセンサ
ー３０８上を通過し、基板の角度の向きを示す。コント
ローラ１５０は、基板の向きを必要とするプロセスチャ
ンバ１０８内に基板を位置決めするときに使用するため
のコントローラのメモリ１５４内に基板のオリエンテー
ション情報を記憶する。代わりに、エンドエフェクター
２０８が静止している間に基板の向きが生じる。他の動
作モードでは、基板の向きが決められると、基板は回転
させられ、エンドエフェクター２０８に対して所定の向
きにしるし３０６を配置する。
０６間の基板の移動中に、第１のシート３１８Ａは基板
の把持を緩めるように僅かに外方へ移動される。基板が
シート３１８Ａ、３１８Ｂを横切って回転すると、モー
タアッセンブリ４１０はディスクを回転するように付勢
される。基板を支持するディスク３０４が回転するにし
たがって、しるし３０６は、オリエンテーションセンサ
ー３０８上を通過し、基板の角度の向きを示す。コント
ローラ１５０は、基板の向きを必要とするプロセスチャ
ンバ１０８内に基板を位置決めするときに使用するため
のコントローラのメモリ１５４内に基板のオリエンテー
ション情報を記憶する。代わりに、エンドエフェクター
２０８が静止している間に基板の向きが生じる。他の動
作モードでは、基板の向きが決められると、基板は回転
させられ、エンドエフェクター２０８に対して所定の向
きにしるし３０６を配置する。
【００３８】上述のように、基板の向きを決める能力を
有する基板移送機構１２０は、上述の実施の形態に限定
されない。例えば、回転するディスク及び少なくとも１
つのセンサーを含むエンドエフェクターを有するロボッ
トを真空環境または他のチャンバの外側で利用すること
ができる。
有する基板移送機構１２０は、上述の実施の形態に限定
されない。例えば、回転するディスク及び少なくとも１
つのセンサーを含むエンドエフェクターを有するロボッ
トを真空環境または他のチャンバの外側で利用すること
ができる。
【００３９】図７は基板移送機構７００の他の例を示
す。この基板移送機構７００は、一般にフロッグレッグ
のロボット７０４に結合されたエンドエフェクター７０
２を有している。エンドエフェクター７０２は上述した
エンドエフェクター２０８と実質的に同じである。ロボ
ット７０４は、コントローラ１５０によって調整される
一対の同心駆動モータ７０６、７０８を有する。ロボッ
ト７０４は一対のロボットアーム７１０を備え、それぞ
れのアームはそれぞれの駆動部７０６、７０８にしっか
り結合された第１のストラット７１２を有している。ロ
ボットアームの第２のストラット７１４はエルボーピボ
ット７１６によって第１のストラット７１２に、またリ
ストピボット７１８によって共通の剛性の接続部材７２
０に枢軸的に接続されている。接続部材７２０はエンド
エフェクター７０２に結合されている。ストラット７１
２、７１４及びピボット７１６、７１８の構造は、エン
ドエフェクター７０２を回転し、伸張し、そして引っ込
めるために、従来の方法で作動される“フロッグ−レッ
グ”結合を形成している。基板移送機構７００は基板の
移送および/または向きを必要とする多くの場所におい
て利用され得る。基板移送機構７００は、２つ以上のエ
ンドエフェクター７０２、例えばロボット７０４に、或
いはロボット７０４に同心的に取り付けられた第２のロ
ボットに結合された第２のエンドエフェクターを有する
（第２のエンドエフェクター及び第２のロボットは図示
せず）。基板移送機構７００が２重のエンドエフェクタ
ー構成で利用される１つの場所は、図１の移送チャンバ
１０４内に設けられた移送ロボット１１２Ａ、１１２Ｂ
の一つまたは両方の代わりである。本発明から得られる
利点に対して変更されるロボットの例は、前述の米国出
願第09/272,658号に記載されている。
す。この基板移送機構７００は、一般にフロッグレッグ
のロボット７０４に結合されたエンドエフェクター７０
２を有している。エンドエフェクター７０２は上述した
エンドエフェクター２０８と実質的に同じである。ロボ
ット７０４は、コントローラ１５０によって調整される
一対の同心駆動モータ７０６、７０８を有する。ロボッ
ト７０４は一対のロボットアーム７１０を備え、それぞ
れのアームはそれぞれの駆動部７０６、７０８にしっか
り結合された第１のストラット７１２を有している。ロ
ボットアームの第２のストラット７１４はエルボーピボ
ット７１６によって第１のストラット７１２に、またリ
ストピボット７１８によって共通の剛性の接続部材７２
０に枢軸的に接続されている。接続部材７２０はエンド
エフェクター７０２に結合されている。ストラット７１
２、７１４及びピボット７１６、７１８の構造は、エン
ドエフェクター７０２を回転し、伸張し、そして引っ込
めるために、従来の方法で作動される“フロッグ−レッ
グ”結合を形成している。基板移送機構７００は基板の
移送および/または向きを必要とする多くの場所におい
て利用され得る。基板移送機構７００は、２つ以上のエ
ンドエフェクター７０２、例えばロボット７０４に、或
いはロボット７０４に同心的に取り付けられた第２のロ
ボットに結合された第２のエンドエフェクターを有する
（第２のエンドエフェクター及び第２のロボットは図示
せず）。基板移送機構７００が２重のエンドエフェクタ
ー構成で利用される１つの場所は、図１の移送チャンバ
１０４内に設けられた移送ロボット１１２Ａ、１１２Ｂ
の一つまたは両方の代わりである。本発明から得られる
利点に対して変更されるロボットの例は、前述の米国出
願第09/272,658号に記載されている。
【００４０】本発明は、ここに図示され、詳細に説明さ
れたけれども、この分野の当業者は本発明の範囲及び精
神から逸脱しないで、他のいろいろな実施の形態を容易
に考えることができるであろう。
れたけれども、この分野の当業者は本発明の範囲及び精
神から逸脱しないで、他のいろいろな実施の形態を容易
に考えることができるであろう。
【図１】基板移送機構の１つの実施の形態を有する例示
的処理システムを示す。
的処理システムを示す。
【図２】図１の基板移送機構の側面図を示す。
【図３】エンドエフェクターの実施の形態の平面図を示
す。
す。
【図４】モータアッセンブリを示す、図３のエンドエフ
ェクターの平面図を示す。
ェクターの平面図を示す。
【図５】図３のエンドエフェクターの断面図を示す。
【図６】エンドエフェクターの他の実施の形態の断面図
を示す。
を示す。
【図７】基板移送機構の他の実施の形態を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ２５Ｊ 15/08 Ｂ２５Ｊ 15/08 Ｚ
Ｂ６５Ｇ 49/07 Ｂ６５Ｇ 49/07 Ｆ
Ｇ
(72)発明者 ジャイェッシュ パテル
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
94539 フリーモント サウス モレイ
ストリート 43934
Ｆターム(参考） 3C007 AS05 AS24 BS15 BS23 CT04
CV07 CW07 DS03 ES17 EV27
FS01 HS27 KS05 KV11 KX07
LT12 NS13
5F031 FA01 FA07 FA11 FA12 GA06
GA08 GA10 GA14 GA15 GA24
GA35 GA36 GA43 GA44 GA47
GA48 GA50 JA01 JA04 JA05
JA06 JA13 JA15 JA17 JA22
JA23 JA34 JA35 JA36 KA13
KA14 LA14 LA15 MA04 NA05
NA07
Claims (37)
- 【請求項１】 基板を移送するための装置であって、 前記基板を支持するようにされた少なくとも１つのエン
ドエフェクターと、 前記エンドエフェクターに設けられたモータと、 前記エンドエフェクターに対して、ディスクを回転する
モータの一部に結合されたディスクと、を有することを
特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記ディスクは、更に、ディスクに設け
られた真空ポートを有することを特徴とする請求項１に
記載の装置。 - 【請求項３】 更に、前記ディスクの半径方向外方にエ
ンドエフェクター上に設けられた複数の基板支持シート
を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 各々のシートは、更に、前記エンドエフ
ェクター上に設けられたベースと、 前記ベースから延びるリップと、を有することを特徴と
する請求項３に記載の装置。 - 【請求項５】 少なくとも１つのシートがディスクに対
して半径方向に移動可能であることを特徴とする請求項
３に記載の装置。 - 【請求項６】 更に、基板を支持するようにされた３つ
のシートを有することを特徴とする請求項３に記載の装
置。 - 【請求項７】 更に、前記エンドエフェクターに結合さ
れた１つ以上のセンサーを有することを特徴とする請求
項１に記載の装置。 - 【請求項８】 更に、前記エンドエフェクターから離れ
て設けられ、且つ基板が前記ディスク上で回転したとき
基板の向きのしるしを検出するために配置され１つ以上
のセンサーを有することを特徴とする請求項１に記載の
装置。 - 【請求項９】 前記１つ以上のセンサーの少なくと１つ
が前記ディスク上で回転する基板の向きを示すしるしを
検出するようにされていることを特徴とする請求項７に
記載の装置。 - 【請求項１０】 前記１つ以上のセンサーの少なくとも
１つが伸張されていることを特徴とする請求項７に記載
の装置。 - 【請求項１１】 前記伸張されたセンサーは、前記ディ
スクの中心に対して半径方向に向けられていることを特
徴とする請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１２】 前記エンドエフェクターは、更に、 前記ディスクを支持する中央部と、 前記中央部から伸びる２つ以上の、前記基板を支持する
ようにされたタブと、を有することを特徴とする請求項
１に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記２つ以上のタブは、 第１のタブと、 その上に設けられたセンサーを有する第２のタブと、を
有し、前記センサーは前記第１と第２のタブ間の物体を
検知するようにされていることを特徴とする請求項１２
に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記タブの少なくとも１つは、更に、
その上に配置されたセンサーを有し、前記センサーは、
前記エンドエフェクター上に設けられた基板の向きのし
るしを検出するようにされていることを特徴とする請求
項１に記載の装置。 - 【請求項１５】 更に、前記エンドエフェクターから離
れてディスクを動かすエンドエフェクターに配置された
アクチュエータを有することを特徴とする請求項１に記
載の装置。 - 【請求項１６】 前記エンドエフェクターは、更に、モ
ータを受けるようにされた環状ポケットによって囲まれ
たハブを有することを特徴とする請求項１に記載の装
置。 - 【請求項１７】 更に、前記ディスクの角度の向きを与
えるようにされたエンコーダを有することを特徴とする
請求項１６に記載の装置。 - 【請求項１８】 更に、１つ以上のアームを有するロボ
ットを有し、少なくとも１つのアームはエンドエフェク
ターに結合されていることを特徴とする請求項１に記載
の装置。 - 【請求項１９】 前記ロボットは、更に、前記アームの
少なくとも１つと前記エンドエフェクターとの間に結合
されたリストを有し、前記リストは回転アクチュエータ
を有することを特徴とする請求項１８に記載の装置。 - 【請求項２０】 前記ロボットは極性構成を有すること
を特徴とする請求項１８に記載の装置。 - 【請求項２１】 前記ロボットは、フロッグ・レッグ構
造を有することを特徴とする請求項１８に記載の装置。 - 【請求項２２】 前記モータは、更に、 前記エンドエフェクターに結合された複数の、制御可能
に励磁することができるアーマチュアと、 前記ディスクに結合された複数の永久磁石と、を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項２３】 基板を移送するための装置であって、 エンドエフェクターと、 前記エンドエフェクターに結合されたモータと、 前記モータの回転可能部分に結合され、前記基板を支持
するようにされたディスクと、 前記エンドエフェクターに設けられ、前記基板の向きの
しるしを検出するようにされた少なくとも１つのセンサ
ーと、 前記ディスクに結合され、前記エンドエフェクターに垂
直に前記ディスクを動かすためのアクチュエータと、を
有することを特徴とする装置。 - 【請求項２４】 更に、前記ディスクの半径方向外方へ
前記エンドエフェクターに設けられた複数の基板支持シ
ートを有することを特徴とする請求項２３に記載の装
置。 - 【請求項２５】 少なくとも１つのシートは、ディスク
に対して半径方向に移動可能であることを特徴とする請
求項２３に記載の装置。 - 【請求項２６】 前記モータは、更に、 前記エンドエフェクターに結合された複数の制御可能に
励磁することができるアーマチュアと、 前記ディスクに結合された複数の永久磁石と、を有する
ことを特徴とする請求項２３に記載の装置。 - 【請求項２７】 更に、１つ以上のアームを有するロボ
ットを有し、少なくとも１つのアームは前記エンドエフ
ェクターに結合されていることを特徴とする請求項２３
に記載の装置。 - 【請求項２８】 基板を移送するための装置であって、 チャンバと、 前記チャンバ内に配置され、前記基板を支持するように
された少なくとも１つのエンドエフェクターを有するロ
ボットと、 前記エンドエフェクターに設けられた少なくとも１つの
センサで、前記センサーは前記基板の向きのしるしを検
出するようにされ、 前記エンドエフェクターに結合されたディスクと、 前記ディスクと前記エンドエフェクター間に結合された
モータとを有し、前記モータは、前記エンドエフェクタ
ーに対して前記ディスク上に配置された基板を回転する
ことを特徴とする装置。 - 【請求項２９】 前記チャンバは、真空チャンバである
ことを特徴とする請求項２８に記載の装置。 - 【請求項３０】 更に、前記チャンバに結合された１つ
以上の基板収容カセットを有することを特徴とする請求
項２８に記載の装置。 - 【請求項３１】 更に、前記ディスクに結合され、前記
エンドエフェクターに垂直にディスクを移動するアクチ
ュエータを有することを特徴とする請求項２８に記載の
装置。 - 【請求項３２】 エンドエフェクター上に半導体基板を
移送するための方法であって、 前記エンドエフェクターに正規の基板を配置するステッ
プと、 前記エンドエフェクター上に設けられた基板を回転する
ステップと、 前記基板の向きのしるしを検出するステップと、を有す
ることを特徴とする方法。 - 【請求項３３】 更に、前記基板をエンドエフェクター
に固定するステップを有することを特徴とする請求項３
２に記載の方法。 - 【請求項３４】 前記固定するステップは、更に、前記
基板と前記エンドエフェクター間に真空を与えるステッ
プか、または前記基板のエッジを把持するステップを有
することを特徴とする請求項３３に記載の方法。 - 【請求項３５】 前記基板を回転するステップは、さら
に、前記エンドエフェクターと前記基板間に設けられた
ディスクを回転するステップを有することを特徴とする
請求項３２に記載の方法。 - 【請求項３６】 更に、第１の場所と第２の場所の間で
基板を移送するステップを有することを特著とする請求
項３２に記載の方法。 - 【請求項３７】 前記回転するステップ及び移送するス
テップは、少なくとも部分的に同時に生じることを特徴
とする請求項３６に記載の方法。
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