JP2016540374A - 処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、「PROCESSING APPARATUS」と題され、2013年10月18日に出願された米国仮特許出願第61/892,849号明細書、および「PROCESSING APPARATUS」と題され、2013年11月15日に出願された米国仮特許出願第61/904,908号明細書の利益を主張し、これらは全て、その全体を参照することによって本明細書に含まれる。
例示的な実施形態は、大まかには処理装置に関し、より詳細には、基板搬送システムを有する処理装置に関する。
一般に、複数の一列に並んだ処理ツールのアレイを支持する、幅が狭く細長い搬送システムを有する半導体処理システムが、半導体製造者によって望まれている。これらの幅が狭く細長い搬送システムは、一体化された処理ツールシステムの収容密度を向上し得る。いくつかの態様において、線形の自動化ソリューションは、リニア軸受や浮上機構が自動化部品の取り付けおよび剛性のためにチャンバに依存する搬送チャンバの一部として組み込まれていた。直列のクラスターツール形式など、別の態様においては、基板処理ツールの所定の処理順序に沿って基板を移動させるために、複数のロボットが、互いへおよび/または互いから基板を受け渡す。理解され得るように、ツールの搬送チャンバを通して基板を移動させる間、直列のクラスターツール形式において基板の複数の接触が行われ、これはウェハのスループットにおける障害、およびウェハの接触の増加により生じる汚染をもたらすおそれがある。
長手軸と、長手軸の両側の側面とを有する、内部に密閉環境を保持するように構成されている密閉可能なチャンバを形成するフレームと、
前記密閉可能なチャンバに取り付けられる少なくとも1つの搬送モジュールであって、前記搬送モジュールの他の部分に対して線形に移動可能に構成される伸縮キャリッジを有し、前記伸縮キャリッジおよび前記他の部分は前記長手軸に沿う伸縮動作を定める、少なくとも1つの搬送モジュールと、
前記キャリッジに取り付けられ、それぞれがその上にワークピースを保持するように構成される少なくとも1つの移送アームを有する少なくとも1つの移送ロボットと
を備える。
長手軸と、側面とを有する、内部に密閉環境を保持するように構成される密閉可能なチャンバを形成するフレームと、
前記密閉可能なチャンバに取り付けられる少なくとも1つの搬送モジュールであって、前記搬送モジュールの他の部分に対して線形に移動可能に構成される伸縮キャリッジを有し、前記伸縮キャリッジおよび他の部分は前記長手軸に沿う伸縮動作を定める少なくとも1つの搬送モジュールと、
前記2つの移送ロボットの両方が1つの単位として前記伸縮キャリッジと移動するように前記伸縮キャリッジに取り付けられる2つの移送ロボット
とを含み、
前記2つの移送ロボットはそれぞれ、その上に基板を保持するように構成される少なくとも1つの移送アーム、および前記伸縮キャリッジにより運搬される駆動セクションを有する。
長手軸と側面とを有し、内部に真空環境を保持するように構成される密閉可能なチャンバを形成するフレームと、
前記密閉可能なチャンバに固定され取り付けられる少なくとも1つの搬送モジュールであって、前記搬送モジュールの他の部分に対して線形に移動可能に構成される伸縮キャリッジを有し、前記伸縮キャリッジおよび前記他の部分は前記長手軸に沿う伸縮動作を定める、少なくとも1つの搬送モジュールと、
前記伸縮キャリッジに取り付けられる少なくとも1つの移送ロボットとを含み、前記少なくとも1つの移送ロボットはそれぞれ、その上に基板を保持するように構成される少なくとも1つの移送アームと、動力供給部、データ通信部および冷却接続部を含む、真空内に配置される密閉された駆動セクションとを有する。
長手軸と、前記長手軸の両側の側面と、少なくとも1つのロードポートとを有し、内部に制御された環境を保持するように構成されるチャンバを形成するフレームと、
少なくとも部分的に前記チャンバ内に配置される伸縮キャリッジであって、前記チャンバの他の部分に対して線形に移動可能に構成され、前記伸縮キャリッジおよび前記他の部分が前記長手軸に沿う伸縮動作を定める、伸縮キャリッジと、
前記キャリッジに取り付けられ、それぞれがその上に基板を保持するように構成される少なくとも1つの移送アームを有する少なくとも1つの移送ロボットと
を含む。
Claims (72)
- 長手軸と、前記長手軸の両側の側面とを有する、内部に密閉環境を保持するように構成されている密閉可能なチャンバを形成するフレームと、
前記密閉可能なチャンバに取り付けられる少なくとも1つの搬送モジュールであって、前記搬送モジュールの他の部分に対して線形に移動可能に構成される伸縮キャリッジを有し、前記伸縮キャリッジおよび前記他の部分は前記長手軸に沿う伸縮動作を定める、少なくとも1つの搬送モジュールと、
前記キャリッジに取り付けられ、それぞれがその上に基板を保持するように構成される少なくとも1つの移送アームを有する少なくとも1つの移送ロボットと
を備える半導体処理装置。 - 前記伸縮キャリッジの伸縮経路が、基板保持ステーションが連通可能に搬送チャンバに連結されるときに通る、前記搬送チャンバの開口を通る入口/出口の軸に交差する請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの搬送モジュールが、前記密閉可能なチャンバから1つの単位として取り外し可能である請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの移送ロボットが、前記少なくとも1つの移送アームが前記伸縮キャリッジに対して回転可能であるように構成される請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記密閉環境が真空環境であり、前記少なくとも1つの移送ロボットが、前記真空環境内に配置される密閉された駆動セクションを含む請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記搬送モジュールが、前記伸縮キャリッジが移動可能に取り付けられるベース部材を含み、前記ベース部材が前記フレームに対して固定され静止して取り付けられている請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの移送ロボットおよび前記伸縮キャリッジが、前記密閉可能なチャンバ内での前記伸縮キャリッジの位置決めが、基板の取り出しおよび配置のための前記少なくとも1つの移送アームの位置決めから実質的に独立してもたらされるように構成される請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記半導体処理装置が、前記密閉可能なチャンバ内で前記伸縮キャリッジを位置決めするために、前記伸縮キャリッジと係合するように構成される運動学的位置付け機構をさらに備える請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記半導体処理装置が、制御装置および前記制御装置に接続される1つまたは複数のセンサをさらに備え、前記1つまたは複数のセンサは、前記密閉可能なチャンバ内で前記伸縮キャリッジを感知するように配置および構成され、前記制御装置は、前記1つまたは複数のセンサからの信号に基づき、前記密閉可能なチャンバ内での前記伸縮キャリッジの位置を決定するように構成される請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記半導体処理装置が、制御装置および前記制御装置に接続される1つまたは複数のセンサをさらに備え、前記1つまたは複数のセンサは、前記少なくとも1つの移送ロボットにより運搬される前記密閉可能なチャンバ内の基板を感知するように配置および構成され、前記制御装置は、前記少なくとも1つの移送ロボットによる前記基板の搬送中に、ウェハの自動的なセンタリングをもたらすように構成される請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記伸縮キャリッジが、前記密閉可能なチャンバの隣接する一方の側面から前記密閉可能なチャンバの他方の側面まで延びる幅に広がる請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの搬送モジュールが、前記密閉可能なチャンバ内で横方向に隣り合って配置される2つの伸縮キャリッジを含む請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの搬送モジュールが、連続して接続される伸縮部材を有する多段伸縮キャリッジと、各伸縮部材に割り当てられる駆動モータを有する駆動システムとを含む請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの移送ロボットが、それぞれが1つまたは複数のアームリンクを有する少なくとも1つのスカラアームを含む請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの移送ロボットが、それぞれが、前記伸縮キャリッジ上で長手方向に配置される対応する駆動軸を有する2つの移送ロボットを含む請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットがそれぞれ、それぞれの駆動スピンドルを含み、前記2つの移送ロボットのうちの第1の移送ロボットの移送アームが、前記2つの移送ロボットのうちの第2の移送ロボットの移送アームとは異なる駆動スピンドルに取り付けられる請求項15記載の半導体処理装置。
- 前記密閉可能なチャンバが複数のスロットバルブを含み、前記2つの移送ロボット間の長手方向での間隔が、複数のスロットバルブ間の長手方向での間隔と実質的に等しい請求項15記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットがそれぞれ、長手方向にオフセットし、互いに対して空間的に固定されている対応する駆動軸を有する請求項15記載の半導体処理装置。
- 前記伸縮キャリッジが、キャリッジフレームおよび前記キャリッジフレームに移動可能に取り付けられるロボット支持体を含み、前記2つの移送ロボットのうちの一方が、前記伸縮キャリッジ上の前記2つの移送ロボットのうちの他方に対して長手方向に変位可能であるように、前記ロボット支持体に取り付けられる請求項15記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットの少なくとも1つが、前記密閉可能なチャンバに連通可能に連結される共通の基板保持ステーションでの基板の迅速な交換のために構成された、独立して作動可能な複数のエンドエフェクタを含む請求項15記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットがそれぞれ、少なくとも1つのエンドエフェクタを含み、前記2つの移送ロボットのうちの一方の前記少なくとも1つのエンドエフェクタが、前記2つの移送ロボットのうちの他方の前記少なくとも1つのエンドエフェクタとは異なる平面に位置付けられる請求項15記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットそれぞれの前記少なくとも1つのエンドエフェクタが、対向関係で上下に位置付けられる請求項21記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットのそれぞれが、少なくとも1つのエンドエフェクタを含み、前記2つの移送ロボットのうちの一方の前記少なくとも1つのエンドエフェクタは、前記2つの移送ロボットのうちの他方の前記少なくとも1つのエンドエフェクタと略同一平面に位置付けられる請求項15記載の半導体処理装置。
- 前記半導体処理装置が、前記2つの移送アームの一方の動作が前記2つの移送アームの他方の動作に干渉しないように、インターロックを提供するように構成される制御装置をさらに備える請求項15記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの移送ロボットの少なくとも1つが、Z軸駆動部を含む請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの移送ロボットのそれぞれがZ軸駆動部を含む請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの搬送モジュールが共通のZ軸駆動部を含む請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの搬送ロボットが、共通の駆動スピンドルを有する駆動セクションと、前記共通の駆動スピンドルに取り付けられる複数の搬送アームとをさらに備える請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記複数の搬送アームがそれぞれ、独立して動作可能である請求項28記載の半導体処理装置。
- 前記複数の搬送アームが、少なくとも1つの共通の駆動軸を有する請求項28記載の半導体処理装置。
- 前記密閉可能なチャンバが、密閉可能なポートを形成するスロットバルブを含み、前記スロットバルブが、対の処理モジュールおよび単一の処理モジュールの1つまたは複数を、前記密閉可能なチャンバに連通可能に連結させるように配置される請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記スロットバルブが、共通の水平面、垂直方向に離間される水平面およびそれらの組み合わせのうちの1つまたは複数に配置される請求項31記載の半導体処理装置。
- 前記スロットバルブが、
前記密閉可能なチャンバの長手方向の前部に基板入口を設け、前記密閉可能なチャンバの長手方向の後部に基板出口を設けるか、または、
前記密閉可能なチャンバの長手方向の後部に基板入口を設け、前記密閉可能なチャンバの長手方向の前部に基板出口を設ける
ように配置される請求項31記載の半導体処理装置。 - 前記スロットバルブが、前記密閉可能なチャンバの長手方向の端部間に置かれる地点で、前記密閉可能なチャンバからの基板入口または出口を設けるように配置される請求項31記載の半導体処理装置。
- 前記半導体処理装置が、大気モジュールと、前記密閉可能なチャンバとは分離し異なる基板搬送トンネルとをさらに備え、前記基板搬送トンネルが、前記密閉可能なチャンバから前記基板搬送トンネルを通って前記大気モジュールまでの基板通路を提供するために、前記密閉可能なチャンバに連通可能に連結される請求項1記載の半導体処理装置。
- 前記密閉可能なチャンバが、少なくとも2つのチャンバモジュール間での基板の受け渡しを可能にするために、互いに対して連通可能に連結される少なくとも2つのチャンバモジュールを含む請求項1記載の半導体処理装置。
- 長手軸と、側面とを有する、内部に密閉環境を保持するように構成される密閉可能なチャンバを形成するフレームと、
前記密閉可能なチャンバに取り付けられる少なくとも1つの搬送モジュールであって、前記搬送モジュールの他の部分に対して線形に移動可能に構成される伸縮キャリッジを有し、前記伸縮キャリッジおよび他の部分は前記長手軸に沿う伸縮動作を定める少なくとも1つの搬送モジュールと、
前記2つの移送ロボットの両方が1つの単位として前記伸縮キャリッジと移動するように前記伸縮キャリッジに取り付けられる2つの移送ロボット
とを備え、
前記2つの移送ロボットはそれぞれ、その上に基板を保持するように構成される少なくとも1つの移送アーム、および前記伸縮キャリッジにより運搬される駆動セクションを有する半導体処理装置。 - 前記密閉環境が真空環境であり、前記駆動セクションが前記真空環境内に配置される密閉された駆動セクションである請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの搬送モジュールが、前記伸縮キャリッジが移動可能に取り付けられるベース部材を含み、前記ベース部材が前記フレームに対して固定され静止して取り付けられている請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットおよび前記伸縮キャリッジは、前記密閉可能なチャンバ内での前記伸縮キャリッジの位置決めが、基板の取り出しおよび配置のための移送アームの位置決めからは実質的に独立してもたらされるように構成される請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記密閉可能なチャンバ内で前記伸縮キャリッジを位置決めするために、前記伸縮キャリッジを係合するように構成される運動学的な位置付け機構をさらに備える請求項37記載の半導体処理装置。
- 制御装置および前記制御装置に接続される1つまたは複数のセンサをさらに備え、前記1つまたは複数のセンサは、前記密閉可能なチャンバ内で前記伸縮キャリッジを感知するように配置および構成され、前記制御装置は、前記1つまたは複数のセンサからの信号に基づき、前記密閉可能なチャンバ内の前記伸縮キャリッジの位置を決定するように構成される請求項37記載の半導体処理装置。
- 制御装置および前記制御装置に接続される1つまたは複数のセンサをさらに備え、前記1つまたは複数のセンサは、前記2つの移送ロボットのそれぞれにより運搬される前記密閉可能なチャンバ内の基板を感知するように配置および構成され、前記制御装置は、前記2つの移送ロボットのそれぞれによる前記基板の搬送中に、ウェハの自動的なセンタリングをもたらすように構成されている請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記伸縮キャリッジが、前記密閉可能なチャンバの隣接する一方の側面から前記密閉可能なチャンバの他方の側面まで延びる幅に広がる請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの搬送モジュールが、前記密閉可能なチャンバ内で横方向に隣り合って配置される2つの伸縮キャリッジを含む請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの搬送モジュールが、連続して接続される伸縮部材を有する多段伸縮キャリッジと、各伸縮部材に割り当てられる駆動モータを有する駆動システムとを含む請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットのそれぞれが、少なくとも1つのスカラアームを含み、前記少なくとも1つのスカラアームはそれぞれ、1つまたは複数のアームリンクを有する請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットがそれぞれ、前記伸縮キャリッジ上で長手方向にオフセットした、対応する駆動軸を有する請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットがそれぞれ、それぞれの駆動スピンドルを含み、前記2つの移送ロボットうちの第1の移送ロボットの移送アームが、前記2つの移送ロボットのうちの第2の移送ロボットの移送アームとは異なる駆動スピンドルに取り付けられる請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記密閉可能なチャンバが複数のスロットバルブを含み、前記2つの移送ロボット間の長手方向での間隔が、複数のスロットバルブ間の長手方向での間隔と実質的に等しい請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットがそれぞれ、長手方向にオフセットし、互いに対して空間的に固定されている対応する駆動軸を有する請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記伸縮キャリッジが、キャリッジフレームおよび前記キャリッジフレームに移動可能に取り付けられるロボット支持体を含み、前記2つの移送ロボットのうちの一方が、前記伸縮キャリッジ上の前記2つの移送ロボットのうちの他方に対して長手方向に変位可能であるように、前記ロボット支持体に取り付けられる請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットの少なくとも1つが、前記密閉可能なチャンバに連通可能に連結される共通の基板保持ステーションでの基板の迅速な交換のために構成された、独立して作動可能な複数のエンドエフェクタを含む請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットがそれぞれ、少なくとも1つのエンドエフェクタを含み、前記2つの移送ロボットのうちの一方の前記少なくとも1つのエンドエフェクタが、前記2つの移送ロボットのうちの他方の前記少なくとも1つのエンドエフェクタとは異なる平面に位置付けられている請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットそれぞれの前記少なくとも1つのエンドエフェクタが、対向関係で上下に位置付けられる請求項54記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットのそれぞれが、少なくとも1つのエンドエフェクタを含み、前記2つの移送ロボットのうちの一方の前記少なくとも1つのエンドエフェクタが、前記2つの移送ロボットのうちの他方の前記少なくとも1つのエンドエフェクタと略同一平面に位置付けられている請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記半導体処理装置が、前記2つの移送アームの一方の動作が前記2つの移送アームの他方の動作に干渉しないように、インターロックを提供するように構成される制御装置を含む請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記2つの移送ロボットがそれぞれZ軸駆動部を含む請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記少なくとも1つの搬送モジュールが共通のZ軸駆動部を含む請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記2つの搬送ロボットがそれぞれ、共通の駆動スピンドルを有する駆動セクションと、前記共通の駆動スピンドルに取り付けられる複数の搬送アームとを含む請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記複数の搬送アームがそれぞれ、独立して動作可能である請求項60記載の半導体処理装置。
- 前記複数の搬送アームが少なくとも1つの共通の駆動軸を有する請求項60記載の半導体処理装置。
- 前記密閉可能なチャンバが密閉可能なポートを形成するスロットバルブを含み、前記スロットバルブが、対の処理モジュールおよび単一の処理モジュールの1つまたは複数を前記密閉可能なチャンバに連通可能に連結させるように配置されている請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記スロットバルブが、共通の水平面、垂直方向に離間される水平面およびそれらの組み合わせのうちの1つまたは複数に配置される請求項63記載の半導体処理装置。
- 前記スロットバルブが、
前記密閉可能なチャンバの長手方向の前部に基板入口を設け、前記密閉可能なチャンバの長手方向の後部に基板出口を設けるか、または、
前記密閉可能なチャンバの長手方向の後部に基板入口を設け、前記密閉可能なチャンバの長手方向の前部に基板出口を設ける
ように配置される請求項63記載の半導体処理装置。 - 前記スロットバルブが、前記密閉可能なチャンバの長手方向の端部間に置かれる地点で、前記密閉可能なチャンバからの基板入口または出口を設けるように配置される請求項63記載の半導体処理装置。
- 大気モジュールと、前記密閉可能なチャンバとは分離し異なる基板搬送トンネルとをさらに備え、前記基板搬送トンネルが、前記密閉可能なチャンバから前記基板搬送トンネルを通って前記大気モジュールまでの基板通路を提供するために、前記密閉可能なチャンバに連通可能に連結されている請求項37記載の半導体処理装置。
- 前記密閉可能なチャンバが、少なくとも2つのチャンバモジュール間での基板の受け渡しを可能にするために、互いに対して連通可能に連結される少なくとも2つのチャンバモジュールを含む請求項37記載の半導体処理装置。
- 長手軸と側面とを有し、内部に真空環境を保持するように構成される密閉可能なチャンバを形成するフレームと、
前記密閉可能なチャンバに固定され取り付けられる少なくとも1つの搬送モジュールであって、前記搬送モジュールの他の部分に対して線形に移動可能に構成される伸縮キャリッジを有し、前記伸縮キャリッジおよび前記他の部分は前記長手軸に沿う伸縮動作を定める、少なくとも1つの搬送モジュールと、
前記伸縮キャリッジに取り付けられる少なくとも1つの移送ロボットとを備え、
前記少なくとも1つの移送ロボットはそれぞれ、その上に基板を保持するように構成される少なくとも1つの移送アームと、動力供給部、データ通信部および冷却接続部を含む、真空内に配置される密閉された駆動セクションとを有する半導体処理装置。 - 長手軸と、前記長手軸の両側の側面と、少なくとも1つのロードポートとを有し、内部に制御された環境を保持するように構成されるチャンバを形成するフレームと、
少なくとも部分的に前記チャンバ内に配置される伸縮キャリッジであって、前記チャンバの他の部分に対して線形に移動可能に構成され、前記伸縮キャリッジおよび前記他の部分が前記長手軸に沿う伸縮動作を定める、伸縮キャリッジと、
前記キャリッジに取り付けられ、それぞれがその上に基板を保持するように構成される少なくとも1つの移送アームを有する少なくとも1つの移送ロボットと
を備える半導体処理装置。 - 前記伸縮キャリッジに接続され、前記伸縮キャリッジの延伸および後退方向に略直角な方向に前記伸縮キャリッジを移動させるように構成されているZ軸駆動部をさらに備える請求項70記載の半導体処理装置。
- 前記伸縮キャリッジに取り付けられ、前記伸縮キャリッジの延伸および後退方向に略直角な方向に前記少なくとも1つの移送ロボットを移動させるように構成されているZ軸駆動部をさらに備える請求項70記載の半導体処理装置。
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