JP2013539200A - 移送および格納容器の処理装置 - Google Patents

Abstract

本発明による移送および格納容器の処理装置は、複数の汚染除去モジュール（２４〜２７）を備え、複数の汚染除去モジュール（２４〜２７）は、共通シャーシー（１００）の上に取り付けられ、上下にスタックされて、少なくとも１つの、モジュールのコラム（２３ｃ）の列として配置されている。各汚染除去モジュール（２４〜２７）は、自分自身のポンプ手段（８）を備え、ポンプ手段（８）は、汚染除去チャンバ（５）に対して、縦方向にオフセットされているプライマリポンプコンパートメント（８ｃ）の中に収容されている少なくとも１つのプライマリポンプ（８ａ）を有する。汚染除去モジュール（２４〜２７）へのアクセスは、側面アクセスドアを通して行われ、側面アクセスドアは、同一のアクセス側面の方向に向けられており、側面アクセスドアを自動的に開閉する駆動手段によって駆動される。横方向移送ゾーンが、アクセス側面に設けられ、正面装荷除荷ステーション（２３ａ）と各汚染除去モジュール（２４−２７）の汚染除去チャンバ（５）との間で移送および格納容器を移動させることができるロボット（２９）を備えている。これにより、処理装置（２３）によって占有される空間と処理装置（２３）のスループットとを最適化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体基板またはフォトマスクに使用するための移送および格納容器の洗浄と、汚染除去とに使用する装置に関する。

半導体を製造する設備では、半導体ウェハおよび／またはマスク等の基板は、処理チャンバの中での処理工程を経る。これらの処理は、異なる装置で実行される種々のステップを含んでいる。これらのステップは、例えば、材料を堆積させるステップ、またはエッチングを行うステップ等である。各ステップの間で、基板は、移送および格納容器の中に置かれ、この移送および格納容器は、それ自体が、半導体製造設備の中の種々の装置の間を移動する。装置の間を移送される間に費やされる待ち時間は、長くなる可能性があり、典型的には、数時間にもなる。従って、移送および格納容器は、待ち時間の間、基板を格納しておく手段としての役割を果たす。

現在、多くの基板が、移送および格納容器で構成されるミニエンバイロンメントの中に収容されている。これらは、特に、ＦＯＵＰ（正面開口式一体型容器：ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｐｏｄ）として公知の、側面開口または正面開口の一体型移送容器、またはＳＭＩＦ（標準機械インタフェース）容器として公知の、奥面開口標準移送および格納容器である。

格納ステップの間に、空気によって運ばれる微粒子の汚染物質、すなわち、ＡＭＣ（空中分子汚染：ａｉｒｂｏｒｎｅ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）物質が、基板と反応し、格子欠陥を生成する。これらの汚染物質は、移送および格納容器の内部の大気中に反応性気体が存在することに起因する。これらの格子欠陥は、半導体ウェハを使用不可能なものとし、半導体製造設備に対する生産性を大いに損なわせる可能性がある。従って、これらの格子欠陥が処理の後まで検出されない場合には、半導体ウェハの損失は高価なものになる。

半導体製造設備の生産性の低下、および既に処理された半導体ウェハの損失を防ぐために、移送および格納容器、およびその中に収容されている多くの基板に対して、密閉した環境の汚染除去を行う方法、およびモジュールを使用して、汚染除去を行うという提案がなされている。汚染除去モジュールは、通常、側面アクセスドアを有し、単一の移送および格納容器を備えることができる汚染除去チャンバを備えている。このようなモジュールを使用して行う汚染除去は、数時間を要する可能性がある。

従って、半導体製造設備の中で使用される多くの数の移送および格納容器を、単一のモジュールで処理することは、容認可能な条件下では、不可能である。

１つの案としては、半導体製造設備の中で、モジュールの数を増加させることにより、移送および格納容器の汚染除去に対して要求されるスループットを達成しようとする考えである。しかし、この考えに関する欠点は、汚染除去モジュールによって占有される空間、特にそれらが占有する床面積も、同様に増加する。具体的には、これらの汚染除去モジュールは、半導体製造設備のクリーンルームの中に配置されるが、クリーンルームの床面積は、高い投資額と高い運用費用とを代表するものである。同時に、汚染除去モジュールの配置は、半導体製造設備において容器の移送に使用される頭上移送（ＯＨＴ）システムに対する適合性を具備していなければならない。

国際特許出願第ＷＯ２００７／１３５３４７号明細書

従って、本発明の目的は、第１に、汚染除去手段によって占有される床面積を減少させることである。

本発明の別の目的は、この汚染除去手段が、半導体製造設備において容器の移送に使用される、標準化された頭上移送（ＯＨＴ）システムに対する適合性を確保することである。

本発明の別の目的は、汚染除去モジュールは、独立で、正確に同じ様式で作動することを保証することである。目標は、複数の汚染除去モジュールを集積して、１つの小型な処理装置を構成することである。

本発明の別の目的は、環境基準、特に雑音基準および安全基準を満足することである。

複数の汚染除去モジュールで単一の処理装置を実現し、これを雑音基準に適合させるためには、音響的に絶縁されているシャーシーの内部に、装置を密閉することが必要になる。しかし、この音響的に絶縁する手段は、必然的に熱絶縁効果を伴い、これは、処理装置の要素の温度上昇を誘引し、この温度上昇は、これらの要素に傷害を与えるる可能性がある。従って、過度な温度上昇を防ぐ手段を提供することが必要になり、これも、本発明の別の目的である。

十分な処理能力を恒久的に保持するための別の困難さは、処理装置を構成している汚染除去モジュールの個別の保守を可能にすること、すなわち、１つのモジュールの保守を、他のモジュールの動作に対して影響を与えずに行うことができるようにすることである。

さらに、本発明の目的は、上記で述べた処理装置を生産するための経費、特に、この処理装置の中の移送および格納容器を扱う手段の経費を最小にすることである。

本発明の１つの主題は、移送および格納容器に対する処理装置であり、汚染除去モジュールを備えている。この汚染除去モジュールは、
− 側面アクセスドアを有し、１つの移送および格納容器を含むことができる汚染除去チャンバと、
− 汚染除去チャンバの中に気体を導入する手段と、
− 汚染除去チャンバから気体をポンプで排出する手段と、
− 汚染除去チャンバの内部のガス圧を制御する、命令および制御手段とを有する。

本発明における装置は、
− 共通シャーシーによって支持されている複数の汚染除去モジュールを備え、汚染除去モジュールは互いに重ね合わされて、少なくとも１つのコラムを形成しており、
− 各汚染除去モジュールは、少なくとも１つのプライマリポンプを有する、自分自身のポンプ手段を備えており、
− このプライマリポンプは、プライマリポンプコンパートメントの中に収容され、プライマリポンプコンパートメントは、汚染除去チャンバに対して縦方向にオフセットされている。

上記のような構成では、各汚染除去モジュールは、他の汚染除去モジュールとは無関係であり、従って、垂直方向および水平方に大幅な空間の節約がなされる。また、汚染除去モジュールは、それらの動作性能は同一であるので、相互に交換して使用することができる。

プライマリポンプは、汚染除去チャンバに振動が伝わるのを防ぐことができる弾性接続手段が挿入された共通シャーシーによって支持されていることが望ましい。

このような構成は、真空ポンプが処理装置の上部に配置されている場合に、特に有利である可能性がある。この理由は、ポンプからの振動が少しでも伝われば、それは共振を引き起こす可能性があり、この共振は、移送および格納容器の中に収容されている半導体ウェハを振動させて、格子欠陥を生じさせるからである。

雑音基準に準拠させると言うことは、プライマリポンプコンパートメントの壁が、音響絶縁のために、吸収材パネルを備えている必要があると言うことを意味している。特にこの場合には、音響絶縁から由来する熱絶縁は、温度上昇を防ぐための特別な手段を設けなければならないと言うことを意味している。

従って、次に示す事柄が保証されることが望ましい。
− 同一コラムに属する汚染除去モジュールのプライマリポンプコンパートメントは、水平方向に分離されていないプライマリポンプコンパートメント同士が、互いに繋がっている。
− 各プライマリポンプは、空気冷却システムを備え、この空気冷却システムは、ポンプの第１の終端部の所に、冷却空気取り入れ口、およびポンプの第２の終端部の所に、冷却空気排出口を有する。
− モジュールの同一のコラムの中では、
− 排出される全ての冷却空気を受け取り、下部空気出力口を備える第１のポンプコンパートメントゾーンと、
− 入力される全ての冷却空気を包含し、上部周囲空気入力口を備える第２のポンプコンパートメントゾーンとが、中間垂直壁によって互いに分離されている。

この構成で得られる空気の流れによって、プライマリポンプが作動することにより生ずる温度上昇は、大幅に低減され、それにより、処理装置の全ての要素は、満足できる温度に保持される。

１つの実施形態においては、次に示す事柄が保証される。
− 汚染除去モジュールの側面アクセスドアは、全てが同一のアクセス側面の方向に向いており、それぞれが、側面アクセスドアを開閉する駆動手段によって制御される。
− アクセス側面の側に横方向移送ゾーンが設けられ、横方向移送ゾーンは、移送および格納容器を、正面装荷除荷ステーションと各汚染除去モジュールの汚染除去チャンバとの間を移動させることができるロボットを備えている。

複数のモジュールが１つのコラムの中に重ね合わされているという事実、また、モジュールのコラムは、コラムの縦方向列の線上に配置されているという事実によって、処理装置の水平方向寸法は、１つの汚染除去モジュールの幅に対して、ロボットを含む横方向移送ゾーンの幅が増加するだけである。この水平方向寸法は、容器頭上移送（ＯＨＴ）システムによって規定される行路の中で、処理装置によって占有される長さを画定している。

同時に、処理装置が占有する垂直方向への空間を、半導体製造設備の中で利用可能な高さに適合するように、最適化することができる。

最後に、線上に配列されたモジュールのコラムの数を適切に選択することにより、容器頭上移送（ＯＨＴ）システムの２つの連続したスパンの間における半導体製造設備の空間の中で利用できる長さに応じて、処理装置が占有する縦方向への寸法を最適化することができる。

代替の実施形態においては、各汚染除去モジュールの側面アクセスドアは、スライドアクセスドアであり、このスライドアクセスドアは、スライド駆動装置によって制御され、開く時には、プライマリポンプコンパートメントの側面を横方向にスライドする。

側面アクセスドアはスライドして開閉され、ロボットによって占有されている横方向移送ゾーンの外部でドアがスライドするので、ロボットおよびドアが被る損傷の危険を防ぐことができる

同時に、ドアのスライド運動は、汚染除去チャンバとプライマリポンプコンパートメントとの間で、横方向移送ゾーンに平行であり、汚染除去モジュールによって占有される空間は増加しない。これにより、空間の大幅な節約が可能になる。

スライドアクセスドアは、フレームの上に縦方向に取り付けられ、フレームは、ピボット駆動装置によって、ピボット垂直軸の周りに回転するように取り付けられることが望ましい。

この構成によって、単純な方法で、アクセスドアの密閉性を良好にすることができ、また同時に、密閉摩擦を減少させることが可能になる。密閉摩擦は、汚染粒子を放出する可能性があり、汚染粒子の存在は、半導体製造設備のクリーンルームにとって特に有害であると考えられている。

別の実施形態においては、汚染除去モジュールの各汚染除去チャンバは、アクセス側面の反対側に、操作者が開くことができる保守ドアを備えており、個々の汚染除去モジュールに対する個別の保守を行うことができる。従って、操作者は、他のモジュールの動作、またはロボットの動作に影響を与えずに、個々の汚染除去モジュールに対して、個別の保守を行うことができる。

各汚染除去モジュールは、次に示すような安全装置を備えていることが望ましい。
− 側面アクセスドアが開いている時には、保守ドアをロックする。
− 保守ドアが開いている時には、側面アクセスドアをロックする、およびロボットを部分的にディセーブルする。

従って、これによって、１つ以上の汚染除去モジュールの保守を行っている間、保守を行っている操作者の安全が確保され、ロボットに対する傷害または移送および格納容器の中の内容物が劣化する危険を防ぐことができる。

更に別の実施形態における装置は、更に、次に示すものを備えている。
− 少なくとも１つの第１の装荷除荷ステーション。
− 汚染除去モジュールへのアクセス側面の側に設けられ、装荷除荷ステーションと並んで配置されている横方向移送ゾーン。
− 横方向移送ゾーンの中に設置され、移送および格納容器を、正面装荷除荷ステーションと各汚染除去モジュールの汚染除去チャンバとの間で移動させることができるロボット。

本明細書の上記で定義した処理装置の総合的な構成によって、特に簡単で安価なロボットを提供することが可能になる。このロボットは、次に示すものを備えている。
− 縦方向移動手段、
− 垂直方向移動手段、
− 垂直軸の周りに９０度回転させる手段、
− 半径方向に延びる腕。

特に、縦方向の列に並べられたモジュールのコラムの数が非常に多い場合には、処理装置における他の要素の動作に遅延が生じないように、十分なスループットが得られる装荷除荷手段を設けることが必要である。その目的のために、次に示すものを備えている装置を設けることが有利である。
− 横方向移送ゾーンに並んで配置されている第１の装荷除荷ステーション。
− モジュールのコラムの縦方向列に並んで配置され、縦方向に移動する手段と垂直軸の周りに９０度回転する手段とを備える第２の装荷除荷ステーション。

従って、これにより、装荷除荷の能力は２倍になり、ロボットの操作の速度を落とすことなく、複数の装荷除荷操作を同時に実行することができる。

安全基準に準拠するために、各装荷除荷ステーションは、安全エアロックを備えていることが有利である。

また、次に示す事柄が確保されていることが望ましい。
− 各汚染除去モジュールは、自分自身の制御手段を備えている。
− 制御手段は、プライマリポンプコンパートメントと同じ側に位置する制御パネルの中に配置されている。

制御手段は、プライマリポンプコンパートメント側で横に配置されていることより、汚染除去モジュールによって要求される空間のいずれの増加も防ぐことができる。これにより、大幅な空間の節約が得られる。

一般的に、汚染除去モジュールにプライマリポンプとセカンダリポンプとを使用することにより、２つの連続したステップで排気を行うことができる。最初のプライマリポンプのステップでは、プライマリポンプが、汚染除去チャンバに接続される。次のステップは、強力な真空ポンプステップであり、このステップでは、セカンダリポンプが汚染除去チャンバとプライマリポンプの吸入口との間に挿入される。

この場合には、各汚染除去モジュールは、汚染除去チャンバの下方に収容されたセカンダリポンプを有するのが有利である。

小型のセカンダリポンプ（例えば、「ＡＤＩＸＥＮ」製「ＡＴＨ３１」タイプ、またはその均等物）を使用するためには、各セカンダリポンプを、永続パージ装置および選択的結合装置と接続することが有利である。選択性結合装置は、
− ポンプが汚染除去チャンバの中に高真空を生成するステップの間、またはスタンバイステップの間は、各セカンダリポンプを、それらの汚染除去モジュールの、それぞれのプライマリポンプと結合させる。
− プライマリポンプステップの間は、セカンダリポンプの全てを同一で共通なプライマリポンプと結合させる。

永続パージ手段および共通なプライマリポンプの存在によって、セカンダリポンプは、一定の動作に保持され、また、セカンダリポンプの劣化と破壊を引き起こす可能性がある有害気体の濃度の増加を防ぐことができる。

本発明の他の目的、特徴、および利点は、添付の図面を参照して示す、いくつかの実施形態の以下の記述から明らかになると思う。

本発明の１つの実施形態における移送および格納容器に対する処理装置を示す図である。 半導体製造設備の総合的な配置を示す平面図である。 本発明の１つの実施形態における、移送および格納容器に対する処理装置の位置を示す平面図である。 本発明の１つの実施形態における、汚染除去モジュールの汚染除去チャンバに関わる供給手段およびポンプ手段を示す図である。 本発明における処理装置の汚染除去チャンバに関わる供給手段およびポンプ手段の別のブロック図である。 ４つの汚染除去モジュールを使用する、本発明の１つの実施形態における、移送および格納容器に対する処理装置の総合的な構成を示す側面図である。 図６に示す処理装置の平面図である。 図６および図７に示す処理装置の汚染除去チャンバにおけるドアの運動の詳細を示す平面図である。 図６および図７に示す処理装置の汚染除去チャンバにおけるドアの動きを支配する運動学の別の実施形態を示す図である。 図６および図７に示す処理装置の汚染除去チャンバにおけるドアの動きを支配する運動学の別の実施形態を示す図である。 本発明の１つの実施形態における処理装置のプライマリポンプにおける換気システムの断面を示す側面図である。 図６および図７に示す処理装置におけるポンプ手段の一般的な構成を示す側面図である。

最初に図１の説明を行う。図１は、移送および格納容器１を示す。移送および格納容器１は、壁３によって境界が決められた空間２の形状をした非液密閉環境を規定しており、リーク４を備えている。壁３は、一般的に、ポリカーボネートで作られている。

汚染除去チャンバ５は、移送および格納容器１の体積より、僅かに大きい内部体積５ａを有する。汚染除去チャンバ５は、液密周辺壁５ｂを備え、アクセスドア５ｃによって、移送および格納容器１の導入と取り出しとができる。汚染除去チャンバ５の液密周辺壁５ｂは、例えば、研磨された内部表面を有するステンレススチールで作られており、１気圧の減圧に耐えることができる。内部が研磨されていることにより、真空汚染除去操作の間の周辺壁５ｂからの脱気を防ぐことができる。

入力口６によって、処理気体源１３からの気体の流れを、汚染除去チャンバ５の中に導入することができ、また、気体ポンプ手段８に接続された出力口７によって、汚染除去チャンバ５の内部を真空にすることができる。

ポンプ手段８は、少なくとも１つのプライマリポンプユニット８ａを備え、また、セカンダリポンプユニット８ｂ（例えば、ターボ分子ポンプ、分子ポンプ、またはハイブリッドタイプのポンプ）を備えていることが有利である。

図に示す実施形態では、汚染除去チャンバ５は、圧力センサ１０と、ポンプ系統の中でポンプ手段８に直列に接続されているアイソレーションバルブ１２と、入力口６に結合している処理気体源１３と、脱気流センサ１１と、制御手段１４と、変形センサ１５とに接続されている。

制御手段１４は、制御プログラムが搭載されているメモリ１４ｂに接続されているプロセッサ１４ａを備えることができる。プロセッサ１４ａは、圧力センサ１０、変形センサ１５、脱気流センサ１１等の、種々のセンサからのデータを受信することができる。

プロセッサ１４ａは、その出力が、それ自体は公知の方法で、種々の駆動装置に接続されている。これらの駆動装置は、アイソレーションバルブ１２、プライマリポンプ８ａおよびセカンダリポンプ８ｂを駆動するモータ、および気体導入手段６、１３を通して流れる気体の流速を制御するバルブを作動させることができる。

変形センサ１５は、レーザ送信機／受信機を備え、レーザ送信機／受信機は、覗き窓９ａを通して、自分と移送および格納容器１の壁３との間の距離を検出する。従って、変形センサ１５は、汚染除去操作の間における移送および格納容器１の変形の検出と、汚染除去チャンバ５の中に移送および格納容器１が存在するか、存在しないか、またはその正しい位置の検出との両方に使用することができる。

上記で述べた汚染除去チャンバ５の動作は、例えば、特許文献１に記載されている。

次に図２の説明を行う。図２は、半導体製造設備２００の一部の総合的な構成を示す。

半導体の製造方法は、非常に多くの連続したステップを備えており、従って、半導体製造設備２００は、「ツール」として公知の、非常に多くの作業ステーションを備えている。

従って、図２は、ツール１６および１７等の、４７個一組のツールを示す。これらのツールは、それぞれが６列（列１８ａおよび１８ｂ等）から成る２つの領域またはベイ１８および１９の中に配列されている。各ツール１６または１７は、同一の側に、第１の装荷除荷ステーション１６ａまたは１７ａ、および第２の装荷除荷ステーション１６ｂまたは１７ｂを備えている。従って、装荷除荷ステーションは、ツール１６および１７の列１８ａ等の中で、容器移送システムＯＨＴの１つのブランチ２０に沿って並べられており、容器移送システムＯＨＴは、通常は半導体製造設備の天井に設けられたガイドレールを備えており、このガイドレールは、標準化された行路に従っている。

容器移送システムＯＨＴは、ツール１６、１７の各列１８ａまたは１８ｂに対して、ブランチ２０または２１を有する。ブランチ２０および２１は、一対として結合し、ループ２２等の「イントラベイ」ループとして公知のループを形成している。ループ２２は、例えば、２つの連続した列１８ａおよび１８ｂのブランチ２０および２１によって形成される。「エキストラベイ」ループとして公知のループ１２２は、２つの連続した領域１８および１９の間に広がり、ループ２２等の「イントラベイ」ループを結んでいる。

容器移送システムＯＨＴは、処理されるべき半導体ウェハまたはマスクを収容している移送および格納容器１を移動させ、移送および格納容器１をツール１６または１７に引き渡し、ツール１６または１７は、移送および格納容器１の内容物に対して計画されている処理を実行し、処理の後に、容器移送システムＯＨＴは、移送および格納容器１を回収する。

本発明においては、移送および格納容器１および／またはその内容物を処理するための処理装置２３が提供される。この処理装置２３は、半導体製造設備２００の中に見られる従来のツール１６、１７と同程度の大きさの空間を占有し、容器移送システムＯＨＴに適合した構造および寸法になっている。

そのために、本発明による処理装置２３は、図２に示されているツール１６、１７の中の１つに置き換えることができる。

例として、図３に示す実施形態を考えることにする。この実施形態は、再び、容器移送システムＯＨＴのツール１６および１７とブランチ２０とを有する、

処理装置２３は、ツール１６および１７と同じの列１８ａに配置されている。処理装置２３によって占有される床面積は、ツール１６によって占有されている床面積と同程度であることが分かる。この処理装置２３の中には、容器移送システムＯＨＴのブランチ２０を使用して共同動作する２つの装荷除荷ステーション２３ａおよび２３ｂを見ることができる。また、モジュールの第１のコラム２３ｃ、およびモジュールの第２のコラム２３ｄ（オプションとして）を見ることもできる。

本発明においては、処理装置２３は、モジュールの複数のコラム（コラム２３ｃ等）を備え、各コラムは、重ね合わされた４つの汚染除去モジュールを有し、それぞれの汚染除去モジュールは、汚染除去チャンバ５で構成されている。汚染除去チャンバ５は、自分自身の気体導入の手段６、１３と、自分自身のポンプ手段８と、自分自身の制御手段１４とに接続されている。

次に、図６および図７の説明を行う。これらの図は、それぞれ、本発明における処理装置２３の実施形態の側面図および平面図を示す。この実施形態は、モジュールのただ１つのコラム２３ｃだけを備えている。

従って、この実施形態では、処理装置２３は、互いに垂直に重ね合わされた４つの汚染除去モジュール２４、２５、２６、および２７を備え、これらは、モジュールのコラム２３ｃを形成している。

各汚染除去モジュールは、汚染除去チャンバ５、ポンプ手段８、および図１に示されている種々の付属手段を備えている。しかし、図を理解しやすくするために、種々の付属手段は、図６および図７には示してはいない。

モジュールの汚染除去チャンバ５は、側面アクセスドア５ｃを備えている。処理装置２３の中では、汚染除去モジュール２４〜２７の全ての側面アクセスドア５ｃは、同一のアクセス側面に沿って設置されている（図７の右側面に）。そして、それぞれの側面アクセスドア５ｃは、それらを開閉する駆動手段によって作動される。汚染除去チャンバ５は、アクセス側面の反対側の面に保守ドア５ｄを備え、操作者は、それを開けて、各汚染除去モジュールに対して個別の保守を行うことができる。

図６および図７から分かるように、モジュール２４等の汚染除去モジュールでは、汚染除去チャンバ５は、ポンプ手段８と同一のレベルに並んでおり、また、図７では、全てのセットは、縦方向Ｉ−Ｉに、装荷除荷ステーション２３ｂの中の一つと同一線上にある。全てのセットは、処理装置２３の横方向空間の半分、すなわち、図７の左側半分を占有している。右側半分は、第２の装荷除荷ステーション２３ａ、および、横方向移送ゾーン１２９が占有している。これらは、汚染除去チャンバ５にアクセスする側と同一の側に位置し、共通の容器移送ロボット２９を含んでいる。

ロボット２９は、装荷除荷ステーション２３ａおよび２３ｂのそれぞれと、汚染除去モジュール２４〜２７のそれぞれの汚染除去チャンバ５と間を、移送および格納容器１を移動させるように設計されている。

これを行うために、ロボット２９は、ピン２９ｂおよび２９ｃ等の３つの上部ピンを有する支持体２９ａを備え、これらのピンは、移送および格納容器１に対する標準化された支持点に対応する配置である三角形に配置されている。

支持体２９ａは、半径方向に伸張可能な腕２９ｄの終端部に取り付けられており、これにより、支持体２９ａは水平に移動することができ、また、支持体２９ａは、垂直ガイド２９ｆに沿って垂直移動をすることができる担体２９ｅの上に取り付けられている。垂直ガイド２９ｆは、垂直軸の周りに９０度回転可能なターンテーブル２９ｇの上に取り付けられ、ターンテーブル２９ｇは、下部担体２９ｈによって支持されている。下部担体２９ｈは、縦方向ガイド２９ｉに沿って縦方向にスライドすることができる。垂直ガイド２９ｆは、垂直ガイド２９ｆが、支持体２９ａを、汚染除去モジュール２４〜２７の各汚染除去チャンバ５の高さまで持ち上げることができる高さに置かれている。縦方向ガイド２９ｉによって、下部担体２９ｈは、縦方向に移動することができ、これにより、支持体２９ａを、装荷除荷ステーション２３ａ、または汚染除去モジュール２４〜２７の汚染除去チャンバ５に対向させることができる。

移送および格納容器１を、ロボット２９と装荷除荷ステーション２３ｂとの間で移送するために、移送装置が設けられ、この移送装置によって、容器支持体は、矢印３０で示されているように、装荷除荷ステーション２３ｂと中間ステーション３１との間を直線的に移動することができる。また、中間ステーションは、矢印３０ａで示すように、垂直軸の周りに、９０度回転することができる。次に、ロボット２９の腕２９ｄは、移送および格納容器１を、中間ステーション３１から取り出す、または、中間ステーション３１の上に設置することができる。従って、ロボット２９の構造は、複雑な変更を行わずに、２つの装荷除荷ステーション２３ａおよび２３ｂが存在する構造に適合させることができる。

移送および格納容器１は、半導体製造設備の容器移送システムＯＨＴのロボット２９によって自動的に、または操作者によって手動で、装荷除荷ステーション２３ａおよび２３ｂの上に搭載することができる。自動搭載の場合には、安全に関する問題は生じない。これに対し、手動搭載の場合には、装荷除荷ステーション２３ａおよび２３ｂの所に、装荷除荷エアロック機能を有する２つのドア（操作者側の外部ドア、およびロボット側の内部ドア）を設ける必要が生ずる。命令および制御装置は、２つのドアの開閉に関する安全性を管理し、内部ドアが開いている時には、外部ドアを開けることを禁止し、またその逆に、外部ドアが開いている時には、内部ドアを開けることを禁止する。

次に図８の説明を行う。図８は、汚染除去チャンバ５のアクセスドア５ｃを動かすことに対する第１の実施形態を示す。

この場合には、アクセスドア５ｃは、適切な駆動手段によって駆動され、２つの直交した方向への運動をする。すなわち、小振幅の水平横方向（汚染除去チャンバ５の開口に近づく方向および汚染除去チャンバ５の開口から遠ざかる方向）への第１の運動３２と、第１の運動３２に垂直な、縦方向への第２の運動３３とである。第２の運動３３では、アクセスドア５ｃは、汚染除去チャンバ５の開口に対向している位置から、汚染除去チャンバ５から離れて広く開かれた、ポンプ手段８の側の位置に水平方向に運動する。従って、アクセスドア５ｃは、開放位置で、ロボット２９の運動に対して抵抗することなく、また、上下に位置する他の汚染除去チャンバ５へのアクセスに対する擾乱を与えることなく、また、処理装置２３が占有している全空間に対して更なる空間を必要とするものでもない。

図９および図１０は、アクセスドア５ｃを動かす手段の好適な実施形態を示す。図９は、閉じた状態にあるアクセスドア５ｃ示し、図１０は、開いた状態にあるアクセスドア５ｃを示す。

アクセスドア５ｃは、その縦方向の運動は、スライド駆動装置３４（空気圧ラム等）によって駆動される。アクセスドア５ｃ／空気圧ラム３４アセンブリは、フレーム３５の上に取り付けられ、このフレームは、後部垂直軸３６の周りを回転することができ、ピボット駆動装置３７によって駆動されるように取り付けられている。従って、フレーム３５は、図９に示されている閉じた位置と、フレーム３５が汚染除去チャンバ５から離れている開いた位置との間で回転することができる。フレーム３５が閉じた位置では、アクセスドア５ｃは、汚染除去チャンバ５が開かないように、硬く押されている。

従って、密閉手段３８および３９は、アクセスドア５ｃの上に設けられて、ドアの開閉操作の折に摩擦が生じないようにして、汚染除去チャンバ５に対する密閉を行うことができる。

図７〜図１０から分かるように、保守ドア５ｄは、スイングドアであり、手動で開けられる。

図９および図１０は、本発明の１つの実施形態における処理装置２３の別の実施形態の詳細を示している。

この場合には、ポンプ手段８の中では、プライマリポンプコンパートメント８ｃの中で、汚染除去チャンバ５と水平に並んで配置されているプライマリポンプ８ａを識別することができる。開いた位置にあるアクセスドア５ｃは、図１０から分かるように、プライマリポンプコンパートメント８ｃの片側の上を移動する。プライマリポンプコンパートメント８ｃの反対側には、汚染除去モジュール２４を制御する制御手段１４を含む電子パネル８ｄが存在する。従って、電子パネル８ｄの中の制御手段１４は、汚染除去モジュール２４〜２７によって占有される垂直方向への空間を増加させることはなく、従って、４つの汚染除去モジュール２４〜２７は、半導体製造設備２００のクリーンルームの中で、垂直方向にスタックすることができる。

図６および図７に示されている処理装置２３においては、各汚染除去モジュール２４〜２７は、少なくとも１つのプライマリポンプ８ａを有する自分自身のポンプ手段８を備えている。各汚染除去モジュール２４〜２７の中では、プライマリポンプ８ａは、プライマリポンプコンパートメント８ｃ（図９および図１０）の中に収容され、プライマリポンプコンパートメント８ｃは、汚染除去チャンバ５から、縦方向にオフセットされている。汚染除去チャンバ５は、装荷除荷ステーション２３ａおよび２３ｂの近くにあることが望ましく、また、プライマリポンプコンパートメント８ｃを、装荷除荷ステーション２３ａおよび２３ｂから離して設置することにより、ロボット２９の縦方向への移動距離を短縮することができる。

図１２に示されているように、汚染除去モジュール２４〜２７は、共通シャーシー１００によって支持されている。別個の支持体（図示せず）が、ロボット２９と装荷除荷ステーション２３ａおよび２３ｂとを支持している。全ての装置が、共通なハウジングに収容されている。

プライマリポンプコンパートメント８ｃの内部では、各汚染除去モジュール２４〜２７のプライマリポンプ８ａは、共通シャーシー１００によって支持され、間に弾性接続手段１０１が挿入され、振動が汚染除去チャンバ５に伝達されるのを防いでいる。汚染除去チャンバ５自身は、汚染除去シャーシー１０２に設置され、汚染除去シャーシー１０２は、汚染除去チャンバ５に接続されているセンサおよび駆動装置を保持している。セカンダリポンプ８ｂは、汚染除去チャンバ５の下に位置し、その吸入口は、汚染除去チャンバ５の内部に直接に接続され、その排出口は、中間線４８を通して、プライマリポンプ８ａの吸入口に接続されていることが有利である。他の汚染除去モジュール２５〜２７に関しても、同じことが当てはまる。

再び、図３の説明を行う。上記で述べたように、図６および図７に示すように、４つの汚染除去モジュール２４〜２７は、重ね合わされてモジュールのコラム２３ｃとなっていいることが分かる。これにより、１つの汚染除去モジュールの、４倍のスループットを得ることができる。図３には、汚染除去モジュールの第２のコラム２３ｄが示されている。この第２のコラム２３ｄは、図６および図７に示すモジュール２４〜２７と同様の、４つの汚染除去モジュールの、第２の重ね合わせを形成している。

汚染除去モジュールの２つのコラム２３ｃおよび２３ｄは、互いに重ね合わされた、汚染除去モジュールの２つのコラム２３ｃおよび２３ｄの縦方向の列２８を形成しており、モジュールのコラムの列２８は、容器移送システムＯＨＴにおけるブランチ２０の移動の方向に垂直な、縦方向Ｉ−Ｉに延びている。そして、これにより、容器移送システムＯＨＴにおけるブランチ２０に沿って処理装置２３が占有する空間を増加させることなく、汚染除去モジュール２４〜２７の数を増加させることができる。また、汚染除去モジュールのコラム２３ｃおよび２３ｄの縦方向の列２８の、縦方向Ｉ−Ｉに沿った奥行きを利用することが可能になる。

次に、図４の説明を行う。図４は、汚染除去チャンバ５のポンプおよび供給手段の１つの可能な機能配置を示している。汚染除去チャンバ５は、２つの圧力ゲージ１３ａおよび１３ｂに接続されている。気体源（図示せず）は、制御装置１４（図１参照）によって操作され、処理の過程の間、適切な折に気体を導入する。

プライマリポンプ８ａは、プライマリ制御バルブ４１に接続されているプライマリポンプ線４０を通して汚染除去チャンバ５に接続され、出力線４２を介して、半導体製造設備の気体抽出および／または処理システムに、ポンプにより気体を排出する。

セカンダリポンプ８ｂの入力口側は、セカンダリ制御バルブ４４に適合された、短いセカンダリポンプ線４３を通して、汚染除去チャンバ５に接続されている。排出口側は、セカンダリ排出線４５に接続され、気体は、セカンダリ排出線４５から排出される。セカンダリ排出線４５は、分岐されて、第１に、バルブ４７を通して移送線４６に接続され、第２に、プライマリポンプ８ａの入力口側に導く中間線４８に接続され、途中にバルブ４９が挿入されている。パージ気体入力口５０は、常に、パージ気体をセカンダリポンプ８ｂの中に導入する。移送線４６は、吐き出し量が低いプライマリポンプ５１（図５）に接続されており、このポンプは、全ての汚染除去モジュール２４〜２７に対して共通である。

セカンダリポンプ８ｂは、一定速度で回転し、パージ気体入力口５０から常にパージ気体を供給され、また、汚染除去チャンバ５から周期的に処理気体を供給される。そして、移送線４６、または中間線４８のいずれかに排出する。汚染除去チャンバ５の中の圧力が低下すると、第１の段階（真空排気前）が、プライマリ制御バルブ４１を開口することによって実行され、プライマリポンプ８ａだけが排気を行い、セカンダリポンプ８ｂは、セカンダリ制御バルブ４４およびバルブ４９によって分離されている。この段階では、バルブ４７は開かれており、共通プライマリポンプ５１が、セカンダリポンプ８ｂの排出側からの排気を支援する。ある決められた圧力閾値を超えると、第２の排気段階が実行され、この段階の間は、プライマリ制御バルブ４１は閉じられ、バルブ４４および４９は開かれて、これにより、プライマリポンプ８ａおよびセカンダリポンプ８ｂの２つのポンプが直列に組み合わされて排気を行うことができる。この段階の間は、バルブ４７は閉じられて、汚染除去チャンバ５から排気された気体によって共通プライマリポンプ５１が汚染されるのを防ぐことができる。これにより、汚染除去モジュール２４〜２７の間で、極力独立に操作を行うことが可能になる。

次に、図５の説明を行う。図５には、共通プライマリポンプ５１が示されている。共通プライマリポンプ５１は、移送線４６を通して、処理装置２３の汚染除去モジュール２４〜２７の全てのセカンダリポンプ８ｂに接続されている。

次に、図１１の説明を行う。図１１は、本発明の１つの実施形態における、プライマリポンプを熱的に冷却するための換気手段と処理装置を音響的に絶縁するための音響絶縁手段とを示している。

処理装置の４つの汚染除去モジュール２４〜２７のプライマリポンプ（プライマリポンプ８ａ等）は、図６および図７に示されている。プライマリポンプ８ａは、プライマリポンプコンパートメント８ｃの中に収容されている。４つの汚染除去モジュール２４〜２７のプライマリポンプコンパートメント（コンパートメント８ｃ等）は、垂直方向に互いに繋がっており、それぞれは、共通入力コンパートメント５２および共通排出コンパートメント５３を形成する２つの半コンパートメントに分割されている。２つの半コンパートメントは、中間壁５４によって互いに分離され、プライマリポンプ８ａは、中間壁５４を貫通している。プライマリポンプ（プライマリポンプ８ａ等）は、それら自身が、空気冷却システムを備え、ポンプの第１の終端部に冷却空気入力口５５、ポンプの第２の終端部に冷却空気排出口５６を有している。

従って、中間垂直壁５４は、第１のポンプコンパートメントゾーンと第２のポンプコンパートメントゾーンとを互いに分離している。第１のポンプコンパートメントゾーンは、プライマリポンプから排出される全ての冷却空気を受け取る共通排出コンパートメント５３を構成している。第２のポンプコンパートメントゾーンは、プライマリポンプに入力される全ての冷却空気を包含する共通入力コンパートメント５２を構成している。

共通排出コンパートメント５３を構成している第１のポンプコンパートメントゾーンは、下部空気出力口５７を有している。共通入力コンパートメント５２を構成している第２のポンプコンパートメントゾーンは、上部周囲空気入力口５８を有している。

従って、プライマリポンプの冷却空気流は、プライマリポンプ８ａを通して上から下に矢印５９、６０、６１、および６２で示されている通りである。

図１１はまた、音響絶縁手段を示している。音響絶縁手段は、処理装置２３から外環境に向かっての音響の漏れを低減する。その目的で、全てのプライマリポンプコンパートメントは、音響絶縁に使用される吸収材パネル６３で分離されている。空気循環の下部出力口５７と上部入力口５８には、音響漏れを吸収する緩衝体が設けられている。

共通プライマリポンプ５１もまた、プライマリポンプコンパートメントの１つの中に設置され、他のプライマリポンプと同様に、確実に冷却され、かつ音響的に絶縁されている。

共通制御装置は、汚染除去チャンバ５の稼働性と半導体製造設備の生産管理者からの処理要求とに従って、処理されるべき移送および格納容器１の流れを管理する。従って、共通制御装置は、装荷除荷ステーション２３ａおよび２３ｂと、ロボット２９の運動と、汚染除去モジュール２４〜２７における処理の開始とを管理する。

共通制御装置は、半導体製造設備管理者および容器移送システムＯＨＴと通信する手段を備えており、これにより、移送および格納容器１を、自動的に装荷除荷ステーション２３ａ、２３ｂの上に搭載することができる。

本発明は、ここに明白な形で記述された実施形態に限定されるものではなく、当業者が着想可能な種々の変形および一般化を含んでいる。

１ 移送および格納容器
２ 空間
３ 壁
４ リーク
５ 汚染除去チャンバ
５ａ 内部体積
５ｂ 液密周辺壁
５ｃ 側面アクセスドア
５ｄ 保守ドア
６ 入力口
７ 出力口
８ 気体ポンプ手段
８ａ プライマリポンプユニット
８ｂ セカンダリポンプユニット
８ｃ プライマリポンプコンパートメント
８ｄ 電子パネル
９ａ 覗き窓
１０ 圧力センサ
１１ 脱気流センサ
１２ アイソレーションバルブ
１３ 処理気体源
１３ａ、１３ｂ 圧力ゲージ
１４ 制御手段
１４ａ プロセッサ
１４ｂ メモリ
１５ 変形センサ
１６、１７ ツール
１６ａ、１７ａ 第１の装荷除荷ステーション
１６ｂ、１７ｂ 第２の装荷除荷ステーション
１８、１９ ベイ
１８ａ、１８ｂ 列
２０、２１ ブランチ
２２ イントラベイループ
２３ 処理装置
２３ａ、２３ｂ 装荷除荷ステーション
２３ｃ 汚染除去モジュールの第１のコラム
２３ｄ 汚染除去モジュールの第２のコラム
２４、２５、２６、２７ 汚染除去モジュール
２８ コラムの縦方向の列
２９ ロボット
２９ａ 支持体
２９ｂ、２９ｃ 上部ピン
２９ｄ 半径方向に伸張可能な腕
２９ｅ 担体
２９ｆ 垂直ガイド
２９ｇ ターンテーブル
２９ｈ 下部担体
２９ｉ 縦方向ガイド
３０ 直線移動
３０ａ ９０度回転
３１ 中間ステーション
３２ 第１の運動
３３ 第２の運動
３４ スライド駆動装置
３５ フレーム
３６ 後部回転垂直軸
３７ ピボット駆動装置
３８、３９ 密閉手段
４０ プライマリポンプ線
４１ プライマリ制御バルブ
４２ 出力線
４３ セカンダリポンプ線
４４ セカンダリ制御バルブ
４５ セカンダリ排出線
４６ 移送線
４７ バルブ
４８ 中間線
４９ バルブ
５０ パージ気体入力口
５１ 共通プライマリポンプ
５２ 共通入力コンパートメン
５３ 共通排出コンパートメント
５４ 中間垂直壁
５５ 冷却空気入力口
５６ 冷却空気排出口
５７ 下部空気出力口
５８ 上部周囲空気入力口
５９、６０、６１、６２ プライマリポンプの冷却空気流
６３ 吸収材パネル
１００ 共通シャーシー
１０１ 弾性接続手段
１０２ 汚染除去シャーシー
１２２ エキストラベイループ
１２９ 横方向移送ゾーン
２００ 半導体製造設備
ＯＨＴ 頭上移送システム

Claims (11)

1. 移送および格納容器（１）に対する処理装置であって、
   − 側面アクセスドア（５ｃ）を有し、移送および格納容器（１）を含む汚染除去チャンバ（５）と、
   − 汚染除去チャンバ（５）の中に気体を導入する手段（６、１３）と、
   − 汚染除去チャンバ（５）から前記気体を排出する手段（７、８）と、
   − 汚染除去チャンバ（５）内部の気体圧力を制御する命令（１４）および制御（１２）手段とを有する汚染除去モジュールを備え、
   − 前記処理装置は、共通シャーシー（１００）によって支持されている複数の汚染除去モジュール（２４〜２７）を備え、
   − 汚染除去モジュール（２４〜２７）は互いに重ね合わされて、モジュールの少なくとも１つのコラム（２３ｃ、２３ｄ）を形成し、
   − 各汚染除去モジュール（２４〜２７）は、少なくとも１つのプライマリポンプ（８ａ）を有する自分自身のポンプ手段（８）を備え、
   − プライマリポンプ（８ａ）は、汚染除去チャンバ（５）に対して、縦方向にオフセットされているプライマリポンプコンパートメント（８ｃ）の中に収容されていることを特徴とする処理装置。
2. − モジュールの同一のコラム（２３ｃ、２３ｄ）にある汚染除去モジュール（２４〜２７）のプライマリポンプコンパートメント（８ｃ）は、水平方向に分離されていない同士が互いに繋がっており、
   − 各プライマリポンプ（８ａ）は、前記ポンプの第１の終端部の所に冷却空気入力口（５５）と、前記ポンプの第２の終端部の所に冷却空気排出口（５６）とを有する空気冷却システムを備え、
   − モジュールの同一のコラム（２３ｃ、２３ｄ）の中では、中間垂直壁（５４）が、
   排出される全ての前記冷却空気を受け取り、下部空気出力口（５７）を備える第１のポンプコンパートメントゾーン（５３）と、
   入力される全ての前記冷却空気を含み、上部周囲空気入力口（５８）を備える第２のポンプコンパートメントゾーン（５２）との間を分離していることを特徴とする、請求項１に記載の処理装置。
3. プライマリポンプ（８ａ）は、汚染除去チャンバ（５）に振動が伝達されることを防いでいる弾性接続手段（１０１）が挿入されている共通シャーシー（１００）によって支持されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の処理装置。
4. 汚染除去モジュール（２４〜２７）の側面アクセスドア（５ｃ）は、全てが同一のアクセス側面の方向に向いていて、それぞれが、側面アクセスドア（５ｃ）を開閉する駆動手段（３４、３７）によって制御されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の処理装置。
5. 各汚染除去モジュール（２４〜２７）のアクセスドア（５ｃ）は、スライドアクセスドアであり、スライド駆動装置（３４）によって制御され、開く時には、プライマリポンプコンパートメント（８ｃ）の側面を横方向にスライドすることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の処理装置。
6. スライドアクセスドア（５ｃ）は、フレーム（３５）の上を縦方向にスライドするように取り付けられ、フレーム（３５）は、ピボット（３６）の垂直軸の周りに回転するように取り付けられ、ピボット駆動装置（３７）に駆動されて回転することを特徴とする、請求項５に記載の処理装置。
7. 汚染除去モジュール（２４〜２７）の各汚染除去チャンバ（５）は、前記アクセスドアの反対側に、保守ドア（５ｄ）を備え、それにより、各汚染除去モジュール（２４〜２７）に対して、個別に保守を実行することができることを特徴とする、請求項４〜６のいずれか１項に記載の処理装置。
8. 更に、
   − 少なくとも１つの装荷除荷ステーション（２３ａ）と、
   − 汚染除去モジュール（２４〜２７）に対するアクセスの側面の上に、装荷除荷ステーション（２３ａ）に並んで配置されている横方向移送ゾーン（１２９）と、
   − 前記横方向移送ゾーンの中に配置され、装荷除荷ステーション（２３ａ）とそれぞれの汚染除去モジュール（２４〜２７）の汚染除去チャンバ（５）との間を移送および格納容器（１）を移動させることができるロボット（２９）とを備えていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の処理装置。
9. 更に、
   − 横方向移送ゾーン（１２９）に並んで配置されている第１の装荷除荷ステーション（２３ａ）と、
   − モジュールのコラム（２３ｃ、２３ｄ）の縦方向の列（２８）に並んで配置され、縦方向に移動させる手段（３０）と垂直軸の周りに９０度回転させる手段（３１）とを備えている第２の装荷除荷ステーション（２３ｂ）とを備えていることを特徴とする、請求項８に記載の処理装置。
10. 各汚染除去モジュール（２４〜２７）は、安全装置を備え、前記安全装置は、
    − 側面アクセスドア（５ｃ）が開いている時には、保守ドア（５ｄ）をロックし、
    − 保守ドア（５ｄ）が開いている時には、側面アクセスドア（５ｃ）をロックし、ロボット（２９）を部分的にディセーブルすることを特徴とする、請求項７と、請求項８または９のいずれか１項とに記載の処理装置。
11. − 各汚染除去モジュール（２４〜２７）は、自分自身の制御手段（１４）を備え、
    − 制御手段（１４）は、プライマリポンプコンパートメント（８ｃ）と同じ側に位置している制御パネル（８ｄ）の中に配置されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の処理装置。

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