JP2003188232A

JP2003188232A - 可変圧チャンバ内の半導体の動きを抑制するシステム及び方法

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Publication number: JP2003188232A
Application number: JP2002323310A
Authority: JP
Inventors: Neil S Casa; エスカーサニール
Original assignee: Schlumberger Technologies Inc
Current assignee: Schlumberger Technologies Inc
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2003-07-04
Also published as: FR2831990A1; US20030086774A1; KR20030038474A; DE10251904A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェーハが、交互に減圧及び加圧される搬送
チャンバ又はロードロックチャンバ内に存在する間に、
半導体ウェーハ等の二次元物体の意図されたものではな
い動きを抑制する新規かつ改善されたシステム及び方法
を提供する。【解決手段】半導体ウェーハは、雰囲気と真空圧に保
たれている真空チャンバとの間の移動時に搬送チャンバ
が加圧及び減圧される際に、搬送チャンバ内で所定位置
に保持される。搬送チャンバは、雰囲気と真空チャンバ
との間に配置される。パドルは搬送チャンバ内に配置さ
れ、ウェーハによって覆われ、開口を備えるウェーハ受
け面を有する。真空作動システムは、開口にて吸引を行
なうことによってウェーハをパドルのウェーハ受け面に
吸引する。ウェーハは、パドルのウェーハ受け面に吸引
されるので、搬送チャンバの減圧及び加圧時にパドル上
にしっかりと保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交互に減圧及び加
圧されるチャンバ内の半導体ウェーハ等の二次元物体の
動きを抑制するシステム及び方法に関し、更に詳細に
は、ロードロックチャンバによって真空下で作動する自
動測定システムへの搬送及びそこからのウェーハの搬送
時に、ロードロックチャンバ内でウェーハをしっかりと
保持するウェーハ保持システム及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】撮像システムは、超小型電子技術、医
療、生物学、遺伝子工学、地図作製、及び天文学等の分
野で使用されている。撮像装置は、適切な形式の顕微
鏡、又は天文学では望遠鏡であってもよい。高い撮像精
度が要求されるので、撮像システムによって撮像対象物
から得られた信号中の雑音の影響は最小限に抑える必要
がある。

【０００３】利便性及び効率の理由から、本発明は、他
の環境も選択できる筈であるが、超小型電子技術環境に
関連して説明する。超ＬＳＩ（ＶＬＳＩ）半導体の製造
時、対象物上の特定の特徴部が所定の設計公差内にある
か否かを決定するために、製造工程の幾つかの段階にお
いて測定が行われる。設計公差内にない場合には、適切
な是正措置が速やかに実行される。

【０００４】このような製造工程によってウェーハが製
造され、各ダイに分離されることは公知である。各々の
ダイは、多数の電子構成部品を有する。これらの構成部
品は、特徴部が背景から区別可能な前景として又はその
逆として、及び幅等の寸法をもつものとして顕微鏡で検
出できるという意味において、一般に呼ばれる「特徴
部」によって定義される。幅を測定するために、特徴部
の縁部を正確に見つける必要がある。「縁部」とは、
（超小型電子技術のみならず、いかなる環境において
も）特徴部を撮像することによって得られる信号中の検
出可能な不連続面を示すために使用される用語である。
縁部を検出する目的は、ぶれの影響及び雑音の存在にも
かかわらず変化部分を正確に見つけることである。

【０００５】技術が進歩してダイ当たりの構成部品の密
度が高くなるにつれて、特徴点の寸法は、ミクロン以下
に非常に小さくなっている。従って、測定装置は、一層
低い許容誤差公差値でもってサブミクロンの寸法を測定
する必要がある。

【０００６】高い処理歩留まりを得るため、汚染物質に
対するウェーハの暴露を低減するため、及び高い処理能
力を可能にするために、手動システムの代わりにこれら
の測定を行う自動化システムが開発されている。自動化
システムの一例は、米国特許第４,９３８,６００号に開
示されている。本特許の図１に示され以下に詳細に説明
するように、特徴部の画像は、顕微鏡によって記録さ
れ、次に、記録画像は、必要な測定値を得るために電子
的に処理される。このような自動化システムの１つとし
ては、ＳｈｕｌｕｍｂｅｒｇｅｒＡＴＥＰｒｏｄｕ
ｃｔの子会社である、マサチューセッツ州コンコードの
ＳｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
Ｓｙｓｔｅｍｓが製造するＭｏｄｅｌＩＶＳ−１２
０測定システムを挙げることができる。ウェーハ処理装
置、光学系、及びコンピュータシステムを含む本システ
ムの主要な部品は、キャビネット（図示せず）内に取り
付けられている。

【０００７】ウェーハ操作装置は、測定されるウェーハ
を収容するカセット式ウェーハホルダ１１２、プリアラ
イナ１１４、ウェーハを移動させるためのウェーハ搬送
ピック機構（例えば、図示しないロボット式搬送アー
ム）、及び実際の測定作業中にウェーハを保持する測定
ステージ１１８を含む。作動時、ウェーハ搬送ピック機
構は、カセット１１２からウェーハ１１６を取り出して
プリアライナ１１４上に置く。次に、プリアライナ１１
４は、ウェーハ１１６上のマーク、平らな箇所、又は切
欠き縁部を検出することによってウェーハ１１６を所定
の方位に回転させ、その後、ウェーハ搬送ピック機構
は、プリアライナ１１４から測定ステージ１１８までウ
ェーハ１１６を搬送してウェーハ１１６を水平方向に位
置決めする。ステージ１１８は、実際の測定を行う光学
系に対してウェーハ１１６を正確に位置決めできるよう
に３次元的に移動可能である。

【０００８】光学系は、測定ステージ１１８の上側に配
置されている顕微鏡１２０とビデオカメラ１２２、及び
ウェーハ１１６を含む。一般的に、顕微鏡１２０は、所
望範囲の倍率をもたらす複数の対物レンズを支持するタ
レットを有し、顕微鏡１２０は、顕微鏡１２０及びカメ
ラ１２２がウェーハ表面に対して垂直な縦方向光軸を有
するように取り付けられている。

【０００９】ウェーハ１１６上で測定される特徴部は、
該特徴部が対物レンズの視野に入るまで可動測定ステー
ジ１１８によって公知の方法で、顕微鏡１２０で確認さ
れる。光学系の焦点を合わせて、焦点が合った特徴部の
画像がデジタル化されてカメラ１２２によって記録され
る。次に、画像は格納、即ち「こま止め」される。

【００１０】システムは、コンピュータ１３０によって
制御される。コンピュータ１３０には、カメラ１２２及
びテキストで記録された画像を表示するモニタ１３２、
キーボード１３６（オペレータ指令を入力する入力端末
を構成）、及びシステムソフトウェア及びデータを記憶
するディスクドライブ１３８が接続されている。

【００１１】画像プロセッサ１２８は、ソフトウェアア
ルゴリズムを使用して、選択した特徴点の縁部を見つけ
て測定を行う。次に、コンピュータ１３０は、画面上に
測定データを表示して、ハードコピーを印刷するか又は
集中データ解析を行うためにデータを直接ホストコンピ
ュータ（図示せず）へ転送する。処理が完了すると、ウ
ェーハ１１６はウェーハ操作装置によってカセット１１
２へ戻される。

【００１２】前記システムの１つの変形例では、測定ス
テージは、真空圧に保たれている真空チャンバに収容さ
れている。カセット１１２は、通常、雰囲気中にあるの
で、ロードロックチャンバと呼ばれる場合が多い１つ又
はそれ以上のチャンバは、真空チャンバと雰囲気との間
のウェーハの搬送を容易にするように雰囲気と真空チャ
ンバとの間に配置されている。ロードロックチャンバ
は、交互に減圧及び加圧される。ロードロックチャンバ
から真空チャンバへ入ってくる未検査ウェーハの搬送、
及び真空チャンバからロードロックチャンバへ出ていく
検査済みのウェーハの搬送を可能にするために、ロード
ロックチャンバは真空チャンバ内で真空圧に減圧され
る。この目的にために、仕切り弁は、各々のロードロッ
クチャンバと関連しており、真空チャンバと雰囲気との
間で、ウェーハ搬送時に真空環境を雰囲気から隔離する
ようになっている。ロードロックチャンバ内では、通
常、ウェーハはパドル、即ちステージ上に置かれる。

【００１３】真空チャンバ内に測定ステージを配置する
こと、及び雰囲気と真空チャンバとの間のウェーハの搬
送を容易にするためにロードロックを操作するのに必要
な付随装置から生じる１つの問題は、処理能力が低下す
ることである。詳細には、ウェーハの測定値を得るため
の処理時間は、ロードロックチャンバと真空チャンバと
の間のウェーハの搬送を可能にするために、ロードロッ
クチャンバを真空チャンバの圧力レベルまで減圧、即ち
排気して、その後、ロードロックチャンバと雰囲気との
間のウェーハの搬送を可能にするために、ロードロック
チャンバを雰囲気の圧力レベルまで加圧、即ち給気する
のに必要な時間との兼ね合いで長くなる。

【００１４】更に、ウェーハは、ロードロックチャンバ
の減圧及び加圧によってパドル上で動く場合が多い。こ
のことは、ロボット式搬送アームによってウェーハを把
持して真空チャンバ内で正確に位置決めできるようにウ
ェーハを正確に位置決めする必要があるので、ウェーハ
の搬送を中断させる場合がある。特に、ガスをロードロ
ックチャンバから排気する場合、ロードロックチャンバ
の圧力が大気圧から急激に低下するのでガス乱流が発生
し、このガス乱流が意図しない望ましくないウェーハの
動きを引き起す場合がある。ガスをロードロックチャン
バへ給気する場合、ガスの流入が突然起こり、同様にウ
ェーハが動く場合がある。この問題を解決する従来の方
法は、ウェーハの動きを引き起こす可能性がある激しい
空気流を回避するように、ロードロックチャンバに対す
るガスの給気及び排気を緩慢に行うものであった。残念
ながら、このような緩慢な給排気は、ウェーハの処理能
力を一層低下させる傾向にある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の１つ
の目的は、ウェーハが、交互に減圧及び加圧される搬送
チャンバ又はロードロックチャンバ内に存在する間に、
半導体ウェーハ等の二次元物体の意図されたものではな
い動きを抑制する新規かつ改善されたシステム及び方法
を提供することである。

【００１６】本発明の別の目的は、ロードロックチャン
バの減圧及び加圧時にパドル上のウェーハの意図された
ものではない動きを防止すると同時に、ウェーハがロー
ドロックチャンバによって真空下で作動する自動測定シ
ステムを出入りする間に、ロードロックチャンバ内でウ
ェーハをしっかりと保持する新規かつ改善されたウェー
ハ保持システム及び方法を提供することである。

【００１７】本発明の別の目的は、ロードロックチャン
バを経由してウェーハを搬送する新規かつ改善されたウ
ェーハ搬送システム及び方法を提供することであり、ロ
ードロックチャンバの減圧又は加圧時にロードロックチ
ャンバ内に配置されているウェーハの意図されたもので
はない動きを防止する目的で、ロードロックチャンバの
減圧及び／又は加圧が制御される。

【００１８】本発明の別の目的は、ロードロックチャン
バを経由してウェーハを搬送する新規かつ改善されたウ
ェーハ搬送システム及び方法を提供することであり、ロ
ードロックチャンバを減圧及び加圧する時間を短くする
ことによって、チャンバ内でパドル上に配置されている
ウェーハの問題のある動きを引き起すことなく、ウェー
ハの処理能力を高めるものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】前述及び他の目的は、雰
囲気と真空圧の検査チャンバとの間のウェーハの搬送時
に、ウェーハを搬送チャンバ内で所定位置に保持する半
導体ウェーハ保持システムに関する本発明の１つの態様
によって達成される。搬送チャンバは、雰囲気と検査チ
ャンバとの間に配置され、交互に減圧及び加圧される。
少なくとも１つのパドルは、搬送チャンバ内に配置さ
れ、ウェーハによって覆われるようになっている開口を
有するウェーハ受け面を有する。ウェーハを少なくとも
１つのパドルのウェーハ受け面に吸引し、結果的に減圧
時及び加圧の少なくとも一方の期間に、搬送チャンバ内
のウェーハの動きを抑制する吸引手段を設けられてい
る。

【００２０】本発明の別の態様は、雰囲気と真空圧の検
査チャンバとの間のウェーハの搬送時にウェーハを所定
位置に保持する半導体ウェーハ保持システムに関する。
搬送チャンバは、雰囲気と真空圧の検査チャンバとの間
に配置され、交互に減圧及び加圧される。パドルは、搬
送チャンバ内に配置され、ウェーハによって覆われるよ
うになっている開口を備えるウェーハ受け面を有する。
経路は、真空源又はポンプを開口と連通状態で連結す
る。少なくとも１つの弁は、経路内に作動的に配置さ
れ、これによって少なくとも１つの弁の作動によって連
通が制御され、開口の圧力が搬送チャンバ内の圧力をよ
り低くなった場合に、ウェーハはパドルのウェーハ受け
面に吸引され、結果的に搬送チャンバ内のウェーハの動
きを抑制するようになっている。

【００２１】本発明の更なる態様は、交互に減圧及び加
圧される搬送チャンバ内の半導体ウェーハの動きを抑制
する方法に関する。パドルは、搬送チャンバ内に配置さ
れ、開口を備えるウェーハ受け面を有する。ウェーハ
は、パドルウェーハ受け面に開口を覆って配置される。
開口は、真空源又はポンプと連通状態で連結されてお
り、真空源又はポンプと開口との間の連通は、減圧又は
加圧の少なくとも一方の期間に制御され、ウェーハは、
真空圧によってパドルのウェーハ受け面に吸引され、結
果的に搬送チャンバ内のウェーハの動きを抑制するよう
になっている。

【００２２】本発明の更なる別の態様は、搬送チャンバ
と真空圧の検査チャンバとの間のウェーハの搬送時に搬
送チャンバ内でウェーハを保持する半導体ウェーハ保持
システムに関する。搬送チャンバは、雰囲気と検査チャ
ンバとの間に配置され、交互に減圧及び加圧される。パ
ドルは、搬送チャンバ内に配置され、ウェーハ受け面を
有する。層流ガスを搬送チャンバに導入して搬送チャン
バを加圧し、結果的に加圧時にウェーハの動きを抑制す
る層流手段が設けられている。

【００２３】本発明の１つの他の態様は、搬送チャンバ
の加圧時に半導体ウェーハの動きを抑制する方法に関す
る。パドルは、搬送チャンバ内に配置され、ウェーハ
は、パドルのウェーハ受け面に配置される。搬送チャン
バの加圧時に層流ガスを搬送チャンバに導入して、結果
的に搬送チャンバの加圧時にウェーハの動きを抑制する
ようになっている。

【００２４】本発明の前述及び他の目的、態様、及び特
徴は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むこと
で更に明確に理解されるであろう。

【００２５】

【発明の実施の形態】最初に図２を参照すると、本発明
を適用可能な自動測定システムは符号１０で示されてお
り、検査チャンバ１２及びロードロックチャンバ１４を
含む。検査チャンバ１２は、搬送部１６と、一対の測定
場所２０を有する検査部又は測定部１８とを備える。測
定装置（図示せず）は、ウェーハが測定場所２０に置か
れている場合にウェーハの測定又は検査を行う。検査チ
ャンバ１２は、高い真空状態（例えば、１０Ｅ−６トー
ル）に保たれている。また、検査チャンバ１２は、周囲
の振動及び測定システムの構成部品の運動から生じる他
の振動を相殺するために振動絶縁システム１５（図５）
の上に載置されている。振動絶縁システムは公知であり
本発明を構成するものではないので、このシステムの詳
細な説明は本明細書では省略する。ロードロックチャン
バは支持フレーム２４に固定されているので、以下に説
明するように、検査チャンバ１２とロードロックチャン
バ１４との間にはフローティング・カップリング３３が
設けられており、チャンバ１２とポンプとの間にはフロ
ーティング・カップリング１３（図５参照）が設けられ
ている。フローティング・カップリング３３の詳細につ
いては、年月日出願の米国特許出願番号
「走査電子顕微鏡等のためのエラストマー隔膜を
有する振動絶縁カップリング」（代理人整理番号００２
４／ＴＬ４）に説明されている。検査チャンバ１２内に
はロボット式搬送アーム２２が置かれており、ロードロ
ックチャンバ１４と検査チャンバ１２の測定部１８との
間でウェーハを搬送する。

【００２６】ロードロックチャンバ１４は、雰囲気と検
査チャンバ１２との間の搬送時にウェーハ２８がその上
に保持される１つ又はそれ以上の受台又はパドルを備え
る。一般的に、少なくとも２つのパドル２６が設けられ
ており、一方のパドルは入ってくる検査ウェーハを受け
取り、他方は次の処理のために戻される、出ていくウェ
ーハを受け取る。従って、以下の説明は２つのパドル２
６ａ、２６ｂの使用に関連している。便宜上、以下の説
明では、両パドルは特定のパドルへの言及を必要としな
い限り全体的に符号２６で示される。

【００２７】第１の仕切り弁３０は、検査チャンバ１２
とロードロックチャンバ１４との間に配置され、第２の
仕切り弁３２は、ロードロックチャンバ１４と雰囲気と
の間に配置されている。各々の仕切り弁３０、３２は、
弁の両側の環境が相互に連通状態にある開位置と、弁の
両側の環境が相互に隔離されている閉位置との間で作動
可能である。ウェーハをパドル２６上に載置し、検査済
みウェーハを取り出すために、ウェーハのカセット、プ
リアライナ、及びロボット式搬送アーム（図示せず）等
の他のウェーハ操作装置が第２の仕切り弁の外側に配置
されている。

【００２８】最初に、図２に示す装置の作動方法を説明
するために、本発明の特定の態様を含むことなく全体的
な説明を行なう。その後に、本発明の原理に基づく特徴
及び作動の詳細な説明を行なう。

【００２９】作動時に、仕切り弁３０は、仕切り弁３２
が開いている間、最初は閉じており、ウェーハは、仕切
り弁３２を通って雰囲気内に配置されているカセット
（図示せず）からロードロックチャンバ１４内のパドル
２６上に置かれる。これはロードロックチャンバ１４が
雰囲気と同じ圧力なので、大気圧ウェーハ交換である。
次に、仕切り弁３２が閉じ、ロードロックチャンバ１４
の圧力は、実質的に検査チャンバ１２と同じ真空レベル
になり、その後、仕切り弁３０が開く。搬送アーム２２
は、ウェーハをロードロックチャンバ１４から取り出
し、検査チャンバ１２の搬送部１６に持ち込む。これは
真空チャンバ１２及びロードロックチャンバ１４が実質
的に同じ真空圧になっているので、真空圧ウェーハ交換
である。次に、仕切り弁３０が閉じ、ロードロックチャ
ンバ１４が加圧され、仕切り弁３２が開いて別のウェー
ハがカセットから１つのパドル２６上に搬送される。こ
の加圧及び大気圧ウェーハ交換時に、搬送アーム２２
は、搬送部１６に持ち込まれた検査ウェーハを測定部１
８内の測定場所２０へ移動し、検査が実行される。別の
ウェーハをロードロックチャンバ１４内の空いているパ
ドル上に置いた後に、仕切り弁３２が閉じてロードロッ
クチャンバ１４が減圧され、仕切り弁３０が開く。搬送
アーム２２は、ウェーハを測定場所２０からロードロッ
クチャンバ１４内の空いているパドル２６へ搬送するの
で、結果的にロードロックチャンバ１４は、入ってくる
未検査ウェーハ及び出ていく検査済みウェーハを収容す
ることになる。次に、搬送アーム２２は、入ってくるウ
ェーハをロードロックチャンバ１４から取り出す。仕切
り弁３０が閉じ、ロードロックチャンバ１４が加圧され
た後に、仕切り弁３２が開く。検査済みウェーハは、ロ
ードロックチャンバ１４から取り出され、別の入ってく
る未検査ウェーハは、ロードロックチャンバ１４へ配置
される。ロードロックチャンバ１４が加圧されて、出て
いく検査済みウェーハが取り出されると同時に、搬送ア
ーム２２は、ロードロックチャンバ１４から取り出した
ばかりのウェーハを測定場所２０上に配置し、ウェーハ
が検査される。この工程は、カセット内の全てのウェー
ハの検査が終了するまで繰り返される。

【００３０】本発明の特徴及び作動の説明に移る前に、
以下の要因を理解する必要がある。仕切り弁３２が開い
た状態で大気圧ウェーハ交換が行われる時には、ロード
ロックチャンバ１４は大気圧である。仕切り弁３２が閉
じた後で、仕切り弁３０が開く前に、ロードロックチャ
ンバ１４は、チャンバ１２内で保たれている非常に高い
真空圧レベルに減圧する必要がある。減圧又は排気運転
時、即ち仕切り弁３２が閉じた後で、仕切り弁３０が開
く前にロードロックチャンバ１４からガスを除去する場
合、２つの形態のガス流が順次形成される。第１の形態
のガス流は、大気圧がポンプダウンされて１０Ｅ−３ト
ールを越える場合に発生するガス乱流であり、第２の形
態のガス流は、１０Ｅ−３トール以下の分子性ガス流で
ある。減圧の初期段階の間の空気の奔出によるガス乱流
は、ウェーハがパドル２６上に着座している間にロード
ロックチャンバ１４内のウェーハを回転方向及び／又は
横方向に動かすのに十分な力をロードロックチャンバ１
４内に引き起こす。このような動きによってウェーハは
搬送アーム２２による持ち上げ位置の範囲外になってし
まう場合があり、持ち上げが可能であっても、検査チャ
ンバ１２において不正確な読み取りが行われてしまう可
能性がある。分子性ガス流は、ウェーハの動きに全く影
響を与えない。

【００３１】図３及び図４を参照すると、本発明によれ
ば、ロードロックチャンバ１４の減圧及び加圧時のパド
ル２６上のウェーハの動きは、吸引力でもってウェーハ
をパドル２６の上面３６に向かって吸引又は引き付ける
真空作動手段３４を設けることで抑制される。パドル２
６ａは、垂直スタンド２７と、上向きのウェーハ受け面
３６を有する平らで水平の円形頂部２９ａとを有するも
のとして示されている。パドル２６ｂは、２６ａと同じ
でものである。

【００３２】図示の実施形態において、真空作動式吸引
手段３４は、パドル２６の上面３６の開口３８、真空ポ
ンプ４０、及び分岐経路４２ａ、４２ｂを備え、該分岐
経路４２ａ、４２ｂは、真空ポンプ４０からパドル２６
内に配置され、開口３８で終わっているパドル経路４４
ａ、４４ｂへ繋がっている。上面３６の開口３８の場所
は、ウェーハをパドル２６上に置いた場合に、開口３８
がウェーハ２８によって覆われるように選択される。ま
た、経路４８は、弁４６ａ、４６ｂからロードロックチ
ャンバ１４の内側に繋がっている。

【００３３】各々のパドルの各開口３８と真空源４０と
の間には三方弁４６が配置されており、開口３８に作用
する吸引力の選択的なオン／オフ制御ができるようにな
っている。弁４６ａは入力４７ａによって制御され、パ
ドル２６ａの開口３８で吸引力が生じるように経路４２
ａ及び４４ａを相互に連通するようになっている。その
結果、図３で矢印Ａによって示すように、パドル２６ａ
の上面３６に置かれているウェーハ２８は上面３６の方
向へ吸引される。ウェーハに対するこの吸引力又は引き
寄せ力は、ロードロックチャンバ１４の減圧及び加圧時
にウェーハの動きを抑制する役目を果たす。弁４６ａの
制御入力４７ａは、公知の弁装置に基づいて電気式又は
空圧式とすることができる。

【００３４】真空吸引力は、少なくともガス乱流がロー
ドロックチャンバ１４を支配する期間に開口３８に発生
する。吸引力を遮断するために、入力４７ａによって、
弁４６ａは、経路４４ａ及び４８を相互に連通させる。
その結果、ウェーハ２８の上下に同じ圧力が作用するの
で、ウェーハは重力だけでパドル上の所定の位置に保持
される。

【００３５】図５は、本発明を実施するのに必要な装置
の更に詳細な概略図を示す。図３と同一の構成部品は、
同じ参照番号で示されている。従って、図５は、図３に
関して説明した関連の経路に加えて、チャンバ１２及び
１４、仕切り弁３０及び３２、パドル２６ａ及び２６
ｂ、弁４６ａ及び４６ｂ、及び真空ポンプ４０を含む。
更に、図５には、それぞれ経路５７及び５８を経由して
チャンバ１２及び１４に対する真空排気を行う粗引きポ
ンプ５６（「粗引き」という語は、１０Ｅ−３トールを
越える圧力を示す用語である）が示されている。粗引き
弁５２は、粗引きポンプ５６とロードロックチャンバ１
４との間にある。ターボ分子真空ポンプ６２は、弁６４
を経由して粗引きポンプ５６と連通可能であり、弁６０
を経由してロードロックチャンバ１４と連通可能であ
る。従って、ロードロックチャンバ１４内の圧力は、粗
引きポンプによって大気圧から１０Ｅ−３トールまで急
速に低減される。その後、ターボポンプは、圧力を１０
Ｅ−６トールまで更に低減する。

【００３６】別のターボ分子真空ポンプ７２は、弁７４
を経由して粗引きポンプ５６と、弁８０を経由して検査
チャンバ１２と連通可能である。ポンプ７２は、装置の
作動時には常にチャンバ１２と連通状態にあり、チャン
バ１２内を１０Ｅ−６トールの一定圧に保つよう作用す
る。前述のように、チャンバ１２は、フローティング・
カップリング１３によって種々のポンプから絶縁され、
振動絶縁システム１５によって他の環境から絶縁されて
いる。前述のように、仕切り弁３０は、フローティング
・カップリング３３によってチャンバ１２に連結されて
いる。

【００３７】弁６４及び７４は、それぞれ経路５８とチ
ャンバ１４との間、及び経路５８とチャンバ１２との間
に設けられている。ライン５８の圧力は、弁５２が開く
たびに大気圧まで上昇し、チャンバ１４は大気圧になる
ことに留意されたい。弁６４及び７４は、このような期
間にターボ６２及び７２を経路５８から切り離すのに使
用されるが、そうしないと、この圧力でターボポンプが
停止して損傷する可能性があるからである。

【００３８】チャンバ１４を加圧するために、弁８６及
び経路７８、７９を経由してロードロックチャンバ１４
内のディフューザ８２と連通する窒素源７８が設けられ
ている。ディフューザの詳細は、層流を発生させる理由
及びその方法に関する説明に関連して以下に示す。一般
的に、窒素ガスは、この作業に適する公知の好都合な特
性を有するのでチャンバの加圧に使用される。勿論、他
のガスも好適であれば使用できる。

【００３９】本発明に関して、図５の装置は以下のよう
に作動する。１．前述のように、仕切り弁３２が開いた状態で大気圧
交換を完了する。２．仕切り弁３２を閉じる。３．弁４６ａ及び／又は４６ｂを作動させて、真空源４
０を対応するパドルの開口３８と連通させて、ウェーハ
の上面と下面との間で形成される差圧の作用でウェーハ
を上面３６の方に吸引する吸引力を発生させる。塞がっ
ているパドルに関連する真空弁４６ａ及び４６ｂだけを
開くことが必要であり、センサ（図示せず）を設けて、
ウェーハがパドルに載置されているか否か、及びウェー
ハが載置されているパドルだけで吸引が行なわれている
か否かを判定する。４．弁６４及び７４を閉じる。

【００４０】５．粗引き弁５２を開いて、粗引きポンプ
５６とロードロックチャンバ１４とを連通させる。粗引
きポンプ５６は、ロードロックチャンバ１４の排気を急
速に行なうように設計されている。この段階で、ロード
ロックチャンバ１４内にガス乱流が発生して、パドル２
６上のウェーハを動かす可能性があるが、ウェーハは、
パドル２６の表面３６の開口３８を介してウェーハ下面
に作用する吸引力によって保持されており、ウェーハは
動くことはない。６．圧力センサ９０は、ロードロックチャンバ１４が約
１０Ｅ−３トールの所定のトリガ圧力に達したか否かを
判定し、これによって粗引き弁５２の入力５３を制御し
て粗引き弁５２を閉じる制御信号が生成される。７．弁６４及び７４を開く。

【００４１】８．弁４６ａ及び４６ｂを制御して、ウェ
ーハの上下の圧力が等しくなるように開口３８を経路４
８と連通する。この時点では、ウェーハは重力だけで所
定位置に保たれるが、ウェーハは、分子流のみに曝され
るのでの動くことはない。９．ターボ弁６０を開き、ターボ分子真空ポンプ６２を
ロードロックチャンバ１４と連通して、ロードロックチ
ャンバ１４の圧力を１０Ｅ−６トールまで更に低減す
る。１０．圧力センサ９０は、ロードロックチャンバ１４が
１０Ｅ−６トールの所定のトリガ圧力に達したか否かを
判定し、これによって仕切り弁３０を開く制御信号が生
成される。仕切り弁３０が開いた場合、一般に、チャン
バ１２と１４との間には差圧が存在するが、この理由は
ロードロックチャンバ１４がチャンバ１２のレベルと等
しくなるように減圧された場合にスループットに悪影響
を及ぼすからである。つまり、ロードロックチャンバ１
４から検査チャンバ１２に至る最小限の分子流が存在す
ることになる。しかしながら、この分子流は、パドル上
のウェーハを動かすことはできない。

【００４２】１１．前述のように、仕切り弁３０を開い
た状態で真空圧交換を完了する。１２．仕切り弁３０を閉じる。１３．弁６０を閉じる。１４．弁４６ａ及び４６ｂを開いて真空源４０からの真
空圧をパドルに作用させる。１５．ロードロックチャンバ１４を急速に給気、即ち充
填するために弁８６を開くことによって、窒素源７６を
ディフューザ８２と連通させる。１６．ロードロックチャンバ１４において、センサ９０
が大気圧にほぼ等しい圧力を検出すると、前述のよう
に、弁４６ａ及び４６ｂを再度作動させてウェーハに関
する圧力を等しくする。１７．ロードロックチャンバ１４が大気圧になると弁３
２を開く。１８．他の大気圧交換のためのステップ１から１７まで
の繰り返しサイクルを実行する。

【００４３】給気運転時にロードロックチャンバ１４の
過充填を防止するために、従来型の圧力逃し弁９２が設
けられている。

【００４４】ロードロックチャンバ１４の充填時にウェ
ーハの動きを防止するのを助けるために、ロードロック
チャンバ１４内には充填段階又は加圧段階の間に層流を
作り出す手段が設けられている。１つの例示的な実施形
態において、層流手段は、経路７９の端部に配置されて
いるディフューザ８２を含む。ディフューザ８２は、１
つ又はそれ以上の特別に作られた開口を有し、この開口
は、窒素源７６からの窒素ガスがロードロックチャンバ
１４に急速に導入された場合にロードロックチャンバ１
４内に乱流ではなく層流を作り出すように設計されてい
る。層流を作り出すことによって、乱流を引き起すこと
なく、つまりパドル２６上のウェーハを全く動かすこと
なく、ロードロックチャンバ１４の充填を急速に行うこ
とができる。

【００４５】ディフューザ８２は、一端がチャンバ１４
に挿入されている管であることが好ましい。経路７９と
連通する管の内側には、横向きの開口、即ちノズルが設
けられている。ディフューザ８２は、パドルの上方かつ
壁の近傍に配置されることが好ましい。従って、窒素
は、ノズルから噴射されるとチャンバの周辺回りで旋回
する傾向にある。この作用は、ディフューザをチャンバ
のコーナ部に配置する場合には強化される。更に、ディ
フューザをパドルの上方に配置することによって、窒素
はウェーハより上に入るので、ウェーハを浮かせる可能
性がある揚力の発生が最小限に抑えられる。また、ディ
フューザをチャンバの端に配置することによって、入っ
てくる窒素によって作り出される横向きの力は、ウェー
ハの薄い端面によって形成される微小表面に加わるの
で、結果的にウェーハには最小限の横向きの力だけが作
用することになる。

【００４６】以上の詳細な説明は、本発明の特定の実施
形態を示しているが、当業者であれば種々変形例が容易
に理解できる筈である。例えば、真空源４０は、パドル
を粗引きポンプ５６と連通させることによって置き換え
可能である。この場合、特定のステップの順序に関し
て、開口３８に生成されウェーハの底面に作用する圧力
は、チャンバ１４内の圧力を超える可能性がある。その
場合には、ウェーハより下の圧力がロードロックチャン
バ１４内の圧力を越えることを防止するための逆止め弁
が必要となることもあり、そうしないとウェーハが浮い
てしまうであろう。また、パドルのスタンド２９は、水
平に配置することも可能である。また、粗引き弁と接続
することを必要としないターボポンプを使用することも
できる。また、弁８０は、フローティング・プラットフ
ォーム１３によってチャンバ１２から切り離すこともで
きる。更に、単一の検査チャンバと共に使用するための
単一のロードロックチャンバ１４を示して説明したが、
本発明は、単一の検査チャンバを備える複数のロードロ
ックチャンバ、又は複数の検査チャンバを備える複数の
ロードロックチャンバを含む、ウェーハ操作及び搬送シ
ステムに適用できる。このようなシステムのロードロッ
クチャンバの１つ又はそれ以上は、前述の本発明の態様
のいずれか又は全てを組み込むことができる。また、パ
ドル２６の開口３８に繋がる経路４４は、多数の方法で
実現できる。例えば、経路４４は、パドル内の通路であ
る必要はない。パドルのスタンドと並行のラインであっ
てもよい。更に、ステップ１０には圧力センサ９０以外
の圧力センサを使用することができる。更に、ディフュ
ーザ８２には種々のデザインを使用することができる。
これらの全ての変形例は、特許請求の範囲に定義するよ
うな本発明の範疇に入ることが意図されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の半導体素子の光学測定システムのブロッ
ク図である。

【図２】本発明による方法及び装置を適用できる自動測
定システムの平面図である。

【図３】本発明の原理に基づいて配置されている図４の
線３−３に沿って切り取ったロードロックチャンバの断
面図を含む概略図である。

【図４】図３の線４−４−に沿って切り取った断面図で
ある。

【図５】本発明の原理に基づいて配置されているシステ
ムの概略図である。

【符号の説明】

１０自動測定システム１２検査チャンバ１４搬送チャンバ２６パドル２８ウェーハ３４吸引手段３６ウェーハ受け面３８開口４０真空源７６窒素源８２ディフューザ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F031 CA02 FA01 FA07 FA12 FA15 HA13 MA11 MA13 MA33 NA02 NA05 NA09 PA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】雰囲気と真空圧の検査チャンバとの間の
ウェーハ搬送時にウェーハを搬送チャンバ内で所定位置
に保持する半導体ウェーハ保持システムであって、前記雰囲気と前記検査チャンバとの間に配置され、交互
に減圧及び加圧される搬送チャンバと、前記搬送チャンバ内に配置され、ウェーハによって覆わ
れるようになっている開口を備えるウェーハ受け面を有
する少なくとも１つのパドルと、前記ウェーハを前記少なくとも１つのパドルの前記ウェ
ーハ受け面を吸引して、結果的に前記減圧及び加圧の少
なくとも一方の期間に前記搬送チャンバ内の前記ウェー
ハの動きを抑制する吸引手段と、を備えることを特徴と
する半導体ウェーハ保持システム。
【請求項２】前記吸引手段は、前記開口において前記
搬送チャンバを支配する圧力よりも低い圧力をもたらす
ように配置されていることを特徴とする請求項１に記載
のシステム。
【請求項３】前記吸引手段は、真空源又はポンプと、
前記真空源又はポンプと前記開口との間を連通して吸引
を引き起こす経路手段とを備えることを特徴とする請求
項１に記載のシステム。
【請求項４】前記吸引手段は、前記真空源又はポンプ
と前記開口との間の前記連通を開閉するために、前記経
路手段に作動的に配置されている弁手段を更に備えるこ
とを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】前記経路手段は、前記少なくとも１つの
パドルの各々にそれぞれ繋がる経路を備え、前記弁手段
は、前記経路の各々に作動的に配置されているそれぞれ
の弁を備えることを特徴とする請求項４に記載のシステ
ム。
【請求項６】前記弁手段は、前記開口を前記搬送チャ
ンバの内部と制御可能に連通するために、前記搬送チャ
ンバの内部に至る連通部を含むことを特徴とする請求項
５に記載のシステム。
【請求項７】前記吸引手段は、前記少なくとも１つの
パドルの各々に配置され、前記パドル内の前記開口と連
通するパドル経路を更に備えることを特徴とする請求項
５に記載のシステム。
【請求項８】前記少なくとも１つのパドルは、２つの
パドルを備えることを特徴とする請求項１に記載のシス
テム。
【請求項９】前記吸引手段は、真空源又はポンプと、
前記パドルの各々に配置されているパドル経路と、前記
真空源又はポンプと第１及び第２のパドルのそれぞれの
１つにおける前記パドル経路との間に各々が配置されて
いる第１及び第２の分岐経路と、前記真空源又はポンプ
と前記第１及び第２のパドルのそれぞれの１つにおける
開口との間の連通を開閉するために、前記第１及び第２
の分岐経路のそれぞれの１つに作動的に配置されている
第１及び第２の弁とを備えることを特徴とする請求項８
に記載のシステム。
【請求項１０】層流ガスを前記搬送チャンバに導入し
て前記搬送チャンバを加圧するための層流手段を更に備
えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】前記層流手段は、前記搬送チャンバ内
に配置され、少なくとも１つの開口を有するディフュー
ザを備え、前記ガスは、前記ディフューザを通って前記
搬送チャンバへ導入されるようになっていることを特徴
とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】前記ロードロックチャンバの減圧及び
加圧時に、前記雰囲気及び前記検査チャンバから前記搬
送チャンバを密封する弁を更に備えることを特徴とする
請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】雰囲気と真空圧の検査チャンバとの間
のウェーハ搬送時に、ウェーハを所定位置に保持する半
導体ウェーハ保持システムであって、前記雰囲気と前記検査チャンバとの間に配置され、交互
に減圧及び加圧される搬送チャンバと、前記搬送チャンバ内に配置され、ウェーハによって覆わ
れるようになっている開口をもつウェーハ受け面を有す
るパドルと、真空源又はポンプと、前記真空源又はポンプを前記開口へ連通状態で連結する
経路と、前記経路内に作動的に配置されている少なくとも１つの
弁と、を備え、前記少なくとも１つの弁の作動は前記連
通を制御して、前記開口の圧力が前記搬送チャンバを支
配する圧力以下の場合に、前記ウェーハが前記パドルの
前記ウェーハ受け面に吸引され、結果的に前記搬送チャ
ンバ内での前記ウェーハの動きを抑制するようになって
いることを特徴とする半導体ウェーハ保持システム。
【請求項１４】前記弁手段は、前記開口を前記搬送チ
ャンバの内部と制御可能に連通するために、前記搬送チ
ャンバの内部に至る連通部を含むことを特徴とする請求
項１３に記載のシステム。
【請求項１５】前記経路は、前記パドル内に配置さ
れ、前記パドルの前記開口と連通するパドル経路を備え
ることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】前記チャンバに配置され、少なくとも
１つの開口を有するディフューザを更に備え、層流ガス
は、前記開口を通って前記搬送チャンバへ導入されて前
記搬送チャンバを加圧するようになっていることを特徴
とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】交互に減圧及び加圧される搬送チャン
バ内の半導体ウェーハの動きを抑制する方法であって、開口を備えるウェーハ受け面を有するパドルを前記搬送
チャンバ内に配置する段階と、前記ウェーハを前記パドルの前記ウェーハ受け面上で、
前記開口を覆うように置く段階と、前記開口を連通状態で真空源又はポンプと連結する段階
と、前記搬送チャンバの前記減圧及び加圧の少なくとも一方
の期間に前記真空源又はポンプと前記開口との間の連通
を制御して、前記ウェーハを真空力によって前記パドル
の前記ウェーハ受け面に吸引して、結果的に前記搬送チ
ャンバ内の前記ウェーハの動きを抑制する段階と、を含
むことを特徴とする方法。
【請求項１８】前記開口を真空源又はポンプと連結す
る前記段階は、前記真空源又はポンプと前記開口との間
に経路を準備する段階を含み、前記真空源又はポンプと
前記開口との間の連通を制御する前記段階は、前記経路
に弁を作動的に配置する段階を含むことを特徴とする請
求項１７に記載の方法。
【請求項１９】減圧された前記搬送チャンバ内の圧力
が大気圧にほぼ等しくなるまで上昇した場合に、前記真
空源又はポンプと前記開口との間の連通を閉じる段階を
更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】前記搬送チャンバの加圧時に、層流ガ
スを前記搬送チャンバへ導入する段階を更に含むことを
特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】ガスを前記搬送チャンバに導入する前
記段階は、ディフューザを前記搬送チャンバ内に配置す
る段階と、少なくとも１つの開口を有する前記ディフュ
ーザを準備する段階と、を含み、前記ガスは、前記開口
を通って前記搬送チャンバへ導入されることを特徴とす
る請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】搬送チャンバを経由して、雰囲気と、
真空圧に保たれている検査チャンバとの間で半導体ウェ
ーハを搬送する方法であって、前記搬送チャンバが閉状態の第２の仕切り弁によって前
記検査チャンバから隔離されている間に、ウェーハを前
記雰囲気から第１の仕切り弁を通って前記搬送チャンバ
内のパドル上に搬送する段階と、前記第１のウェーハが前記パドル上に配置された後に、
前記第１の仕切り弁を閉じて前記搬送チャンバを前記雰
囲気から隔離する段階と、前記搬送チャンバ内の圧力が前記検査チャンバ内の圧力
にほぼ等しくなるまで前記搬送チャンバを減圧して、そ
の後、前記第２の仕切り弁を開く段階と、前記第２の仕切り弁が開いた後に、前記ウェーハを前記
搬送チャンバから前記検査チャンバへ搬送する段階と、前記ウェーハを検査して、その後、検査済みの前記ウェ
ーハを前記減圧された搬送チャンバ内のパドルへ戻す段
階と、前記第２の仕切り弁を閉じ、前記第２の仕切り弁が閉じ
ている間に前記搬送チャンバを加圧する段階と、開口を有するウェーハ受け面を備える前記パドルを準備
する段階であって、前記ウェーハは、前記パドル上で前
記開口を覆うように置かれる段階と、前記開口を真空源又はポンプと連通状態で連結する段階
と、前記搬送チャンバの前記減圧及び加圧の少なくとも一方
の期間に、前記真空源又はポンプと前記開口との間の連
通を制御して、前記ウェーハを吸引力によって前記パド
ルの前記ウェーハ受け面に吸引して、結果的に前記搬送
チャンバの前記減圧及び加圧の前記少なくとも一方の期
間に前記ウェーハの動きを抑制する段階と、を含むこと
を特徴とする方法。
【請求項２３】前記開口を真空源又はポンプと連結す
る前記段階は、前記真空源又はポンプと前記開口との間
に経路を準備する段階を含み、前記真空源又はポンプと
前記開口との間の連通を制御する段階は、前記経路に弁
を作動的に配置する段階を含むことを特徴とする請求項
２２に記載の方法。
【請求項２４】減圧された前記搬送チャンバ内の圧力
がほぼ大気圧まで上昇した場合に、前記真空源又はポン
プと前記開口との間の連通を遮断する段階を更に含むこ
とを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】前記真空源又はポンプと前記開口との
間の前記連通が遮断されると、前記搬送チャンバの内部
と前記開口との間の連通を可能にする段階を更に含むこ
とを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】前記搬送チャンバを加圧する前記段階
は、層流ガスを前記搬送チャンバへ導入する段階を含む
ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】搬送チャンバを経由して、雰囲気と、
真空圧に保たれている検査チャンバとの間で半導体ウェ
ーハを搬送する方法であって、前記搬送チャンバが閉状態の第２の仕切り弁によって前
記検査チャンバから隔離されている間に、第１のウェー
ハを前記雰囲気から第１の仕切り弁を通って前記搬送チ
ャンバ内の第１のパドル上に搬送する段階と、前記第１のウェーハが前記パドル上に配置された後に、
前記第１の仕切り弁を閉じて前記搬送チャンバを前記雰
囲気から隔離する段階と、前記搬送チャンバ内の圧力が前記検査チャンバ内の圧力
にほぼ等しくなるまで前記搬送チャンバを減圧して、そ
の後、前記第２の仕切り弁を開く段階と、前記第２の仕切り弁が開いた後に、前記第１のウェーハ
を前記搬送チャンバから前記検査チャンバへ搬送する段
階と、前記第２の仕切り弁を閉じ、前記第２の仕切り弁が閉じ
ている間に前記第１のウェーハを前記検査チャンバ内の
測定場所に置き、前記搬送チャンバを加圧し、前記第１
の仕切り弁を開き、第２のウェーハを前記搬送チャンバ
内の第２のパドル上に置き、前記第１の仕切り弁を閉
じ、前記搬送チャンバを減圧する段階と、前記第２の仕切り弁を開き、前記第２の仕切り弁が開い
ている間に前記第１のウェーハを前記検査チャンバから
前記搬送チャンバ内の前記第１のパドル上に搬送し、前
記第２のウェーハを前記搬送チャンバから前記検査チャ
ンバへ搬送する段階と、前記第２の仕切り弁を閉じ、前記第２の仕切り弁が閉じ
ている間に前記第２のウェーハを前記検査チャンバ内の
測定場所に置き、前記搬送チャンバを加圧し、前記第１
の仕切り弁を開き、第３のウェーハを前記搬送チャンバ
内の第１のパドル上に置き、前記第１の仕切り弁を閉
じ、前記搬送チャンバを減圧する段階と、前記第１及び第２のパドルに開口を備えるウェーハ受け
面を準備する段階であって、前記ウェーハは、前記第１
及び第２のパドル上で前記開口を覆うように置かれてい
る段階と、前記開口を真空源又はポンプと連通状態で連結する段階
と、前記搬送チャンバの前記減圧及び加圧の少なくとも一方
の期間に、前記真空源又はポンプと前記開口との間の連
通を制御して、前記ウェーハを吸引力によって前記パド
ルの前記ウェーハ受け面に吸引して、結果的に前記搬送
チャンバの前記減圧及び加圧の前記少なくとも一方の期
間に前記ウェーハの動きを抑制する段階と、を含むこと
を特徴とする方法。
【請求項２８】前記開口を真空源又はポンプと連結す
る前記段階は、前記真空源又はポンプと前記開口との間
に経路を準備する段階を含み、前記真空源又はポンプと
前記開口との間の連通を制御する段階は、前記経路に弁
を作動的に配置する段階を含むことを特徴とする請求項
２７に記載の方法。
【請求項２９】減圧された前記搬送チャンバ内の圧力
がほぼ大気圧まで上昇した場合に、前記真空源又はポン
プと前記開口との間の連通を遮断する段階を更に含むこ
とを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】前記真空源又はポンプと前記開口との
間の前記連通が遮断されると、前記搬送チャンバの内部
と前記開口との間の連通を可能にする段階を更に含むこ
とを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】前記搬送チャンバを減圧する前記段階
は、前記搬送チャンバを減圧するために、前記搬送チャ
ンバと作動的に関連する粗引き弁を開く段階と、減圧時
に前記搬送チャンバ内の前記圧力を測定する段階と、測
定圧力が約１０Ｅ−３トールに達する場合に前記粗引き
弁を閉じ、ターボ分子真空ポンプを開いて前記搬送チャ
ンバを約１０Ｅ−６トールの圧力まで減圧する段階とを
含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】減圧された前記搬送チャンバの圧力が
ほぼ大気圧まで上昇するまで、前記真空源又はポンプと
前記開口との間の連通を可能にする段階と、次に、前記
搬送チャンバの内部と前記開口との間の連通を可能にす
る段階と、を更に含むことを特徴とする請求項３１に記
載の方法。
【請求項３３】前記搬送チャンバを加圧する前記段階
は、層流ガスを前記搬送チャンバへ導入する段階を含む
ことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
【請求項３４】ガスを前記搬送チャンバに導入する前
記段階は、ディフューザを前記搬送チャンバ内に作動的
に配置する段階と、少なくとも１つの開口を備える前記
ディフューザを準備する段階とを含み、前記ガスは、前
記開口を通って前記搬送チャンバに導入されることを特
徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】雰囲気と真空圧の検査チャンバとの間
のウェーハ搬送時に、搬送チャンバ内でウェーハを保持
する半導体ウェーハ保持システムであって、前記雰囲気と前記検査チャンバとの間に配置され、交互
に減圧及び加圧される搬送チャンバと、前記搬送チャンバ内に配置されウェーハ受け面を有する
パドルと、層流ガスを前記搬送チャンバに導入して前記搬送チャン
バを加圧し、結果的に加圧時にウェーハの動きを抑制す
る層流手段と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項３６】前記層流手段は、前記搬送チャンバに
作動的に配置され、少なくとも１つの開口を有するディ
フューザを備え、前記ガスは、前記開口を通って前記搬
送チャンバ内に導入されることを特徴とする請求項３０
に記載のシステム。
【請求項３７】ガス源と、前記ガス源から前記ディフ
ューザに繋がる経路と、前記ガス源から前記ディフュー
ザまでのガス流を調整するために前記経路に作動的に配
置されている弁とを更に備えることを特徴とする請求項
３６に記載のシステム。
【請求項３８】前記ディフューザの前記少なくとも１
つの開口は、前記パドルの上方に置かれていることを特
徴とする請求項３６に記載のシステム。
【請求項３９】前記ディフューザ内の前記少なくとも
１つの開口は、前記搬送チャンバ内で横方向の流れを作
り出すように方向づけされていることを特徴とする請求
項３８に記載のシステム。
【請求項４０】前記ディフューザの前記少なくとも１
つの開口は、前記搬送チャンバの壁に隣接して置かれて
いることを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】前記ディフューザの前記少なくとも１
つの開口は、前記搬送チャンバのコーナ部に置かれてい
ることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】前記パドルの前記ウェーハ受け面は、
前記ウェーハによって覆われるようになっている開口を
有し、前記システムは、前記搬送チャンバを支配する圧
力よりも低い圧力を前記開口に供給することによって前
記ウェーハを前記パドルの前記ウェーハ受け面に吸引し
て、結果的に前記搬送チャンバ内のウェーハの全ての動
きを抑制するようになった吸引手段を更に備えることを
特徴とする請求項４１に記載のシステム。
【請求項４３】第２のパドルと、ウェーハを前記パド
ルの前記ウェーハ受け面に吸引して、結果的に前記搬送
チャンバ内の前記ウェーハの動きを抑制する吸引手段と
を更に備え、前記吸引手段は、真空源又はポンプと、前
記真空源又はポンプと第１及び第２のパドルのそれぞれ
の１つにおける前記パドル経路との間に各々が配置され
ている第１及び第２の分岐経路と、前記真空源又はポン
プと前記第１及び第２のパドルのそれぞれの１つにおけ
る開口との間の連通経路を開閉するために、前記第１及
び第２の分岐経路のそれぞれの１つに作動的に配置され
ている第１及び第２の弁とを備えることを特徴とする請
求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】前記ディフューザの前記少なくとも１
つの開口は、前記搬送チャンバ内で横方向に流れを作り
出すように方向づけされていることを特徴とする請求項
３６に記載のシステム。
【請求項４５】前記ディフューザの前記少なくとも１
つの開口は、前記搬送チャンバの壁に隣接して置かれて
いることを特徴とする請求項３６に記載のシステム。
【請求項４６】前記ディフューザの前記少なくとも１
つの開口は、前記搬送チャンバのコーナ部に置かれてい
ることを特徴とする請求項３６に記載のシステム。
【請求項４７】搬送チャンバの加圧時に前記搬送チャ
ンバ内の半導体ウェーハの動きを抑制する方法であっ
て、前記搬送チャンバ内にパドルを配置する段階と、前記ウェーハを前記パドルのウェーハ受け面上に置く段
階と、前記搬送チャンバの加圧時に層流ガスを前記搬送チャン
バに導入して、結果的に前記搬送チャンバの再加圧時に
前記ウェーハの動きを抑制する段階と、を含むことを特
徴とする方法。
【請求項４８】ガスを前記搬送チャンバに導入する前
記段階は、ディフューザを前記搬送チャンバに関連して
配置する段階と、複数の開口を備える前記ディフューザ
を準備する段階とを含み、前記ガスは、前記開口を通っ
て前記搬送チャンバに導入されることを特徴とする請求
項４７に記載の方法。
【請求項４９】開口を前記パドルの前記ウェーハ受け
面に配置する段階であって、前記ウェーハは、前記パド
ル上の前記ウェーハ受け面上に前記開口を覆って置かれ
ている段階と、前記開口を真空源又はポンプと連結する段階と、加圧時に前記真空源又はポンプと前記開口との間の連通
を選択的に可能にして、前記ウェーハが吸引力によって
前記パドルの前記ウェーハ受け面に吸引されるようにな
った段階と、を更に含むことを特徴とする請求項４７に
記載の方法。
【請求項５０】前記開口を真空源又はポンプと連結す
る前記段階は、前記真空源又はポンプと前記開口との間
に経路を準備する段階を含み、前記真空源又はポンプと
前記開口との間の連通を選択的に可能にする前記段階
は、前記経路に関連して弁を配置する段階を含むことを
特徴とする請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】前記真空源又はポンプと前記開口との
間の連通は、前記ガスの前記搬送チャンバへの導入時に
可能にされることを特徴とする請求項４９に記載の方
法。
【請求項５２】真空圧に保たれている検査チャンバ内
で半導体ウェーハを検査する方法であって、前記搬送チャンバが閉状態の第２の仕切り弁によって前
記検査チャンバから隔離されている間に、第１のウェー
ハを雰囲気から第１の仕切り弁を通って前記搬送チャン
バ内の第１のパドル上に搬送する段階と、前記第１のウェーハが前記パドル上に配置された後に、
前記第１の仕切り弁を閉じて前記搬送チャンバを前記雰
囲気から隔離する段階と、前記搬送チャンバ内の圧力が前記検査チャンバ内の圧力
にほぼ等しくなるまで前記搬送チャンバを減圧して、そ
の後、前記第２の仕切り弁を開く段階と、前記第１の仕切り弁が開いている場合に前記第１のウェ
ーハを前記搬送チャンバから取り出す段階と、前記第２の仕切り弁を閉じ、前記第２の仕切り弁が閉じ
ている間に前記第１のウェーハを前記検査チャンバ内の
測定場所に置き、前記搬送チャンバを加圧し、前記第１
の仕切り弁を開き、第２のウェーハを前記搬送チャンバ
内の第２のパドル上に置き、前記第１の仕切り弁を閉
じ、前記搬送チャンバを減圧する段階と、第２の仕切り弁を開き、前記第２の仕切り弁が開いてい
る間に前記第１のウェーハを前記検査チャンバから前記
搬送チャンバ内の前記第１のパドル上に搬送し、前記第
２のウェーハを前記搬送チャンバから取り出す段階と、前記第２の仕切り弁を閉じ、前記第２の仕切り弁が閉じ
ている間に前記第２のウェーハを前記検査チャンバ内の
測定場所に置き、前記搬送チャンバを加圧し、前記第１
の仕切り弁を開き、第３のウェーハを前記搬送チャンバ
内の第１のパドル上に置き、前記第１の仕切り弁を閉
じ、前記搬送チャンバを減圧する段階と、を含み、前記搬送チャンバを加圧する前記段階は、ガスを前記搬
送チャンバに導入して前記搬送チャンバ内に層流を作り
出す段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項５３】ガスを前記搬送チャンバに導入する前
記段階は、ディフューザを前記搬送チャンバに関連して
配置する段階と、開口を備える前記ディフューザを準備
する段階とを含み、前記ガスは、前記開口を通って前記
搬送チャンバに導入されることを特徴とする請求項５２
に記載の方法。
【請求項５４】開口を有するウェーハ受け面を備える
前記第１及び第２のパドルに準備する段階であって、前
記ウェーハは、前記第１及び第２のパドル上に前記開口
を覆って配置される段階と、前記開口を真空源又はポンプに連結する段階と、前記搬送チャンバの減圧及び加圧のいずれか一方の期間
に、前記真空源又はポンプと前記開口との間の連通を選
択的に可能にして、前記ウェーハが吸引力によって前記
パドルの前記ウェーハ受け面に吸引され、結果的に前記
搬送チャンバの減圧及び加圧のいずれか一方の期間に前
記ウェーハの動きを抑制するようになっている段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項５２に記載の方法。
【請求項５５】前記開口を真空源又はポンプに連結す
る前記段階は、前記真空源又はポンプと前記開口との間
に経路を準備する段階を含み、前記真空源又はポンプと
前記開口との間の流体連通を選択的に可能にする前記段
階は、前記経路に関連して弁を配置する段階を含むこと
を特徴とする請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】減圧された搬送チャンバ内の圧力がほ
ぼ大気圧まで上昇した場合に、前記真空源又はポンプと
前記開口との間の前記連通を遮断する段階を更に含むこ
とを特徴とする請求項５４に記載の方法。
【請求項５７】前記真空源又はポンプと前記開口との
間の連通が遮断された後に前記搬送チャンバの内部と前
記開口との間の連通を選択的に可能にする段階を更に含
むことを特徴とする請求項５４に記載の方法。