JP2011124579A - 自動順位付け多方向直列型処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】数枚の基板を同時に処理する装置及び方法が提供される。システムは、直線状でありつつ、処理を自律的に順位付けして基板を必要に応じて異なる方向に移動させる新規なアーキテクチャを採用している。システムは、数枚の基板を同時に移動させるが、従来技術とは異なりトレイを使用しない。
【選択図】図4
Description
本発明の多様な実施形態は、たとえば半導体集積回路、太陽電池、フラット・パネル・ディスプレイ、LED、及びその他の用途用の基板を製造する装置及び方法を提供する。システム構成は、シリコン基板型の太陽電池の製造に特に有益であり、したがって例示としては、この用途に関連して記載される。システムは、自律的に基板の搬送及び製造を順位付け、システムへのフィードに柔軟性を提供する。この特性を、まず図1−図3を参照して一般的条件において説明する。その後により詳細な説明をする。
チャンバ100での処理が終了すると、弁104が開かれ両方のウェーハ・ハンガーがロードロック115からチャンバ100に移動される。下方ハンガーは処理済みの基板を回収するべくロードロック115からチャンバ100に移動され、上方ハンガーはチャンバ100で処理されるべく新しい基板を載置するためにロードロック・チャンバ115からチャンバ100に移動される。両方のハンガーがロードロック115に戻されると、弁104が閉じられ、チャンバ100が活性化されて新しいウェーハが処理され、ロードロック115は大気圧へと通気される。次に、弁114が開かれ、上方ハンガーがロード・チャンバ125に移動されて上方ハンガーに新たな基板が搭載され、次に下方ハンガーがロード・チャンバ125に移動されて処理済み基板が取り出される。上方及び下方ハンガーの役割を交互させてもよく、下方ハンガーを新しい基板に使用し、上方ハンガーを処理済み基板に使用してもよいことに注意されたい。しかし、記載された構成によってより優れたシステム・スループットが提供される。
Claims (44)
- 真空処理チャンバと、
前記真空処理チャンバの第1の側に結合された第1のロードロック・チャンバと、
前記第1の側と反対の、前記真空処理チャンバの第2の側に結合された第2のロードロック・チャンバと、
前記真空処理チャンバとは反対側で前記第1のロードロック・チャンバに結合された第1の交換ステーションと、
前記真空処理チャンバとは反対側で前記第2のロードロック・チャンバに結合された第2の交換ステーションと、
前記第1の交換ステーションに配置され、前記第1の交換ステーションに新しい基板を積み込み、前記第1の交換ステーションから処理済みの基板を取り出すべく動作する第1の交換機構と
を備えることを特徴とする直列型基板処理システム。 - 前記第2の交換ステーションに配置され、前記第2の交換ステーションに新しい基板を積み込み、前記第2の交換ステーションから処理済みの基板を取り出すべく動作する第2の交換機構をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記第2の交換ステーションは、基板反転機構を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記基板反転機構は、
フレームと、
前記フレームに回転可能に結合された複数のピボットと、
少なくとも1つが前記ピボットのそれぞれに結合された複数の基板ホルダーと、
前記ピボットに結合され、前記ピボットを同時に回転させる回転駆動装置と
を備える
ことを特徴とする請求項3に記載のシステム。 - 前記ピボットのそれぞれは、真空導管を備える
ことを特徴とする請求項4に記載のシステム。 - 前記第1及び第2のロードロック・チャンバのそれぞれは、
少なくとも1枚の基板を支持するべく構成された上方ハンガーと、
少なくとも1枚の基板を支持するべく構成された下方ハンガーと、
前記真空処理チャンバに前記上方及び下方ハンガーを出し入れするべく構成された搬送機構と
を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記真空処理チャンバ内に配置されたサセプタと、
基板を前記上方ハンガーと前記サセプタとの間、及び前記下方ハンガーと前記サセプタとの間で交換するべく構成された交換装置と
をさらに備えることを特徴とする請求項6に記載のシステム。 - 前記サセプタを垂直に移動させて、前記サセプタを、ハンガー移送のための下方位置、基板交換のための中間位置、及び基板処理のための上方位置の少なくとも3つの位置の1つに位置付けるべく構成されたリフト機構をさらに備える
ことを特徴とする請求項7に記載のシステム。 - 前記下方ハンガーは、前記サセプタに係合して前記サセプタを前記第1又は第2の交換ステーションの一方に搬送するためのフックをさらに備える
ことを特徴とする請求項8に記載のシステム。 - 前記処理チャンバはヒータを備え、前記サセプタは前記ヒータの上面に自由に位置付けられる
ことを特徴とする請求項9に記載のシステム。 - 前記サセプタを前記ヒータに整列させるべく配置された整列ピンをさらに備える
ことを特徴とする請求項10に記載のシステム。 - 前記上方又は下方ハンガーの一方は浮遊プレートを備え、前記リフト機構は前記浮遊プレートに係合して上昇させ、それにより前記浮遊プレートを前記サセプタに整列させるべく構成されている
ことを特徴とする請求項11に記載のシステム。 - 前記サセプタは複数の基板用台座を備え、前記基板用台座のそれぞれは、内部にリフト・パッドが配置されている
ことを特徴とする請求項7に記載のシステム。 - 前記真空処理チャンバは複数のリフト・ピンを備えるリフト・ピン機構をさらに備え、各リフト・ピンは前記リフト・パッドの1つに係合するよう構成されている
ことを特徴とする請求項13に記載のシステム。 - 前記上方ハンガー又は下方ハンガーの一方は新しい基板の前記真空処理チャンバへの導入専用に構成され、前記上方ハンガー又は下方ハンガーの他方は処理済み基板の前記真空処理チャンバからの取り出し専用に構成されている
ことを特徴とする請求項6に記載のシステム。 - 前記第1及び第2のロードロック・チャンバのそれぞれは能動的駆動装置を備え、前記上方及び下方ハンガーのそれぞれは駆動延長部を備えており、前記上方および下方ハンガーのそれぞれは前記能動的駆動装置が前記駆動延長部に係合することにより前記真空処理チャンバへと駆動されることができる
ことを特徴とする請求項15に記載のシステム。 - 前記能動的駆動装置に動力を与えて、前記上方及び下方ハンガーの両方を前記第1又は第2のロードロック・チャンバの一方から前記真空処理チャンバに基板交換のために導入させ、前記真空処理チャンバ内での基板処理の前に前記上方及び下方ハンガーを前記真空処理チャンバから取り出させるべくプログラムされたコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項16に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記第1又は第2のロードロック・チャンバがレディ状態であるかを示すレディ信号を待ち受け、前記レディ信号に対応する前記能動的駆動装置に動力を与えるようプログラムされている
ことを特徴とする請求項16に記載のシステム。 - 前記上方及び下方ハンガーの少なくとも一方における基板の有無を検出するべく配置されたセンサー・アレイをさらに備える
ことを特徴とする請求項6に記載のシステム。 - 前記上方ハンガー又は下方ハンガーの少なくとも一方は、前記センサー・アレイを稼働させるためのトリガー機構を備える
ことを特徴とする請求項19に記載のシステム。 - 前記第1のロードロック・チャンバと前記真空処理チャンバとの間に配置された真空ドアと、
前記処理チャンバの外に配置され、前記真空ドアを介して前記チャンバ内に視野を有する少なくとも1つのカメラと
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記処理チャンバの外に配置され、窓を介して前記チャンバ内に視野を有する少なくとも1つのカメラと、
前記カメラから画像を受信し、前記画像内に破損したウェーハが登場するかを判定するべく前記画像を点検するプロセッサと
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 両側積み込み型(dual−load)処理システムの自動順位付け操作用のコントローラで実施されるコンピュータ化された方法であって、
前記真空処理システムは、2つの積み込みポートを有する真空処理チャンバと、2つのロードロック・チャンバとを備え、各ロードロック・チャンバは真空弁を介して前記2つのポートの一方にそれぞれ結合され、
新しいワークピースが前記ロードロック・チャンバの一方に導入されたとき、当該ロードロック・チャンバで真空を開始し、
前記ロードロック・チャンバの一方で所望の真空レベルが達成されたとき、当該ロードロック・チャンバでワークピース交換の準備が整ったことを示すレディ 信号を前記コントローラに送信し、
前記真空処理チャンバで処理が終了したとき、どちらのロードロック・チャンバがレディ信号を送信したかを前記コントローラに判定させ、当該ロードロック・チャンバでワークピース交換を開始する
ことを特徴とする方法。 - ワークピース交換を開始することは、
レディ信号の送信元である前記ロードロック・チャンバに対応する前記真空弁を開き、
処理済みワークピースを前記真空処理チャンバ内からレディ信号の送信元である前記ロードロック・チャンバに搬出し、
前記新しいワークピースを前記真空処理チャンバに搬入する
ことを含むことを特徴とする請求項23に記載の方法。 - 真空処理チャンバと、
前記チャンバの一方の側に結合されたロードロック・チャンバと、
前記チャンバとは反対側で前記ロードロックに結合された交換ステーションと、
少なくとも1枚の基板を支持するべく構成された上方ハンガーと、
少なくとも1枚の基板を支持するべく構成された下方ハンガーと、
前記交換ステーションと、前記ロードロック・チャンバと、前記処理チャンバとの間で前記上方及び下方ハンガーを移動させるべく構成された搬送機構と
を備えることを特徴とする直列型処理システム。 - 前記処理チャンバ内に配置されたサセプタと、
基板を前記上方ハンガーと前記サセプタとの間、及び前記下方ハンガーと前記サセプタとの間で交換するべく構成された交換機構と
をさらに備えることを特徴とする請求項25に記載のシステム。 - 基板を前記上方ハンガー及び下方ハンガーの一方に載せ、ウェーハを前記上方ハンガー及び下方ハンガーの一方から降ろすべく構成されたロード機構をさらに備えることを特徴とする請求項25に記載のシステム。
- 前記サセプタを垂直に移動させて、前記サセプタを、ハンガー移送のための下方位置、基板交換のための中間位置、及び基板処理のための上方位置の少なくとも3つの位置の1つに位置付けるべく構成されたリフト機構をさらに備える
ことを特徴とする請求項26に記載のシステム。 - 前記サセプタの下に配置されたヒータをさらに備えることを特徴とする請求項28に記載のシステム。
- 前記下方ハンガーは、前記サセプタに係合して前記サセプタを前記処理チャンバから取り出すためのフックをさらに備える
ことを特徴とする請求項26に記載のシステム。 - 前記ロードロック・チャンバと前記真空処理チャンバとの間に配置された真空ドアと、
前記処理チャンバの外に配置され、前記真空ドアを介して前記チャンバ内に視野を有する少なくとも1つのカメラと
をさらに備えることを特徴とする請求項25に記載のシステム。 - 前記上方及び下方ハンガーの少なくとも一方における基板の有無を検出するべく配置されたセンサー・アレイをさらに備える
ことを特徴とする請求項25に記載のシステム。 - 前記上方ハンガー又は下方ハンガーの少なくとも一方は、前記センサー・アレイを稼働させるためのトリガー機構を備える
ことを特徴とする請求項32に記載のシステム。 - 前記ロードロック・チャンバは能動的駆動装置を備え、前記上方及び下方ハンガーは駆動延長部を備えており、前記上方および下方ハンガーは前記能動的駆動装置が前記駆動延長部に係合することにより前記真空処理チャンバへと駆動されることができる
ことを特徴とする請求項25に記載のシステム。 - 前記処理チャンバは、ヒータと、前記ヒータの上面に自由に位置付けられるサセプタとを備える
ことを特徴とする請求項25に記載のシステム。 - 前記サセプタを前記ヒータに整列させるべく配置された整列ピンをさらに備えることを特徴とする請求項35に記載のシステム。
- 前記サセプタは複数の基板用台座を備え、前記基板用台座のそれぞれは、内部にリフト・パッドが配置されている
ことを特徴とする請求項26に記載のシステム。 - 前記真空処理チャンバは複数のリフト・ピンを備えるリフト・ピン機構をさらに備え、各リフト・ピンは前記リフト・パッドの1つに係合するよう構成されている
ことを特徴とする請求項37に記載のシステム。 - 前記処理チャンバは、前記処理チャンバの底面に取り付けられた球状の台座と、
前記球状の台座に結合されたサセプタ・リフト機構とをさらに備える
ことを特徴とする請求項25に記載のシステム。 - 前記上方ハンガー又は下方ハンガーの一方は浮遊プレートを備え、前記処理チャンバは前記浮遊プレートに係合し上昇させるべく構成されたリフト機構をさらに備える
ことを特徴とする請求項39に記載のシステム。 - 前記リフト機構に係合されたときに前記浮遊プレートを整列させるべく構成された整列機構をさらに備えることを特徴とする請求項40に記載のシステム。
- 前記上方ハンガー又は下方ハンガーの一方は新しい基板の前記真空処理チャンバへの導入専用に構成され、前記上方ハンガー又は下方ハンガーの他方は処理済み基板の前記真空処理チャンバからの取り出し専用に構成されている
ことを特徴とする請求項25に記載のシステム。 - 前記上方及び下方ハンガーを前記真空処理チャンバに基板交換のために導入し、前記真空処理チャンバ内での基板処理の前に前記上方及び下方ハンガーを前記真空処理チャンバから取り出すべくプログラムされたコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項25に記載のシステム。
- 前記交換ステーション内に配置されたロード・トレイをさらに備えることを特徴とする請求項25に記載のシステム。
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