JP2017502520A - カセット位置決め装置および半導体処理機器 - Google Patents

Abstract

カセット位置決め装置および半導体処理機器が提供される。カセット位置決め装置は、位置決めベースプレート（２１）と、回転位置決めプレート（２２）と、支柱（２３）とを含む。位置決めベースプレート（２１）は水平に配置され、昇降装置（３１）に接続される。回転位置決めプレート（２２）は位置決めベースプレート（２１）上に配置され、位置決めベースプレート（２１）の一端に回転可能に接続された一端を有する。位置決め構成要素が、回転位置決めプレート（２２）上に配置される。支柱（２３）は回転位置決めプレート（２２）の下に配置され、位置決めベースプレート（２１）に対して垂直方向に動くことができ、そのため、支柱（２３）が位置決めベースプレート（２１）に対して予め設定された最高位置へと上昇すると、回転位置決めプレート（２１）は支柱（２３）によって押されて、位置決めベースプレート（２１）に対して傾斜した位置へと回転され、支柱（２３）が予め設定された最低位置に位置すると、回転位置決めプレート（２２）は、位置決めベースプレート（２１）上にそれと平行に積み重ねられるようになっている。カセット位置決め装置および半導体処理機器により、カセット（３３）内のすべてのウェーハは水平方向において同一の位置を有することができ、そのため、メカニカルアームによって取出されたウェーハはすべて、メカニカルアーム上の一意的な指定位置に位置するようになっている。

Description

発明の分野
この発明はマイクロエレクトロニクス処理技術の分野に関し、特に、カセット位置決め装置および半導体処理機器に関する。

発明の背景
カセットからウェーハを取出すことは、さまざまな半導体処理機器にとって自動伝達における第１のステップであり、したがって、ウェーハ取出しの効率および信頼性は、ウェーハの高度に自動化された生産を実現するための重要かつ必要な条件のうちの１つになっている。

図１は、半導体処理機器の原理を示すブロック図であり、図２は、カセットの構造を概略的に示す斜視図である。図１および図２に示すように、半導体処理機器は、装填チャンバ１３と、搬送チャンバ２と、反応チャンバ３とを含む。装填チャンバ１３は、複数のウェーハ６を収容するために使用されるカセット１を担持するために使用される。図２に示すカセット１の内部の左側壁、右側壁および後側壁（すなわち、図２のカセット１の出入口方向側以外の三方の３つの側壁）には各々、ウェーハ６を保持するためのスロットが設けられ、ウェーハ６は、左右および後側壁上のスロットによって水平方向に保持される。カセット１の左右および後側壁上に複数のスロットが垂直方向に間隔をあけた態様で配置され、そのため、複数のウェーハ６は、カセット１内で垂直方向に間隔をあけた態様で設けられ得る。実際の用途では、ウェーハ６は、図２の矢印の方向に沿ってカセットから取出され、またはカセットに入れられる。カセット１と反応チャンバ３との間でウェーハ６を搬送するために使用されるメカニカルアーム４が、搬送チャンバ２に設けられる。メカニカルアーム４がカセット１から任意のウェーハ６を取出すことを可能にするために、カセット１を垂直方向に線形に動くように駆動するために使用されるカセット昇降装置５が、カセット１の底にさらに設けられる。

加えて、カセット１の水平位置および水平度を判断するために使用されるカセット位置決め装置が、カセット１とカセット昇降装置５との間にさらに設けられる。図３は、既存のカセット位置決め装置の斜視図である。図３に示すように、カセット位置決め装置は位置決めプレート７を含み、それは、ねじ１１を通してカセット昇降装置５の接続プレート１０に固定され、カセット１を担持するために使用される。カセット位置決め装置はさらに、位置決めストッパ８とＵ字型の位置決めブロック９とを含み、それらは、カセット１が位置決めプレート７上に位置決めされる場合にカセット１の水平運動を制限するために使用され、それぞれ位置決めプレート７上に設けられる。また、位置決めプレート７の水平度を調節するために使用される止めねじ１２が、位置決めプレート７上にさらに設けられる。カセット１を搭載するプロセスにおいて、オペレータは、位置決めプレート７上にカセット１を置き、位置決めストッパ８およびＵ字型の位置決めブロック９を使用することによってカセット１の水平位置を制限し、止めねじ１２を使用することによってカセット１の水平度を調節する。

上述のカセット位置決め装置の実際の用途において、以下の問題が必然的に存在する。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、メカニカルアーム４を使用してカセット１からウェーハを取出すプロセスでは、メカニカルアーム４の初期位置中心Ｏ１とカセット１におけるウェーハ取出し位置中心Ｏ２との間に水平間隔Ａを設定することが通常必要である。カセット１内のウェーハ６の各々について、水平間隔Ａは一意的であり、そのため、メカニカルアーム４によって取出された各ウェーハ６をメカニカルアーム４上の一意的に特定された位置に位置決めすることができる、ということが保証される。しかしながら、オペレータは位置決めプレート７上にカセット１を手動で置くため、また、この動作が、その速度、強度、角度などの要因により、カセット１内のいくつかのウェーハ６の中心（図４Ｂに示すようなｄ／２の位置、ｄはウェーハ６の直径である）がウェーハ取出し位置中心Ｏ２から外れることをしばしば引き起こすため、これらのウェーハ６は、メカニカルアーム４によって取出される際にメカニカルアーム４上の一意的に特定された位置から外れるであろう。そしてその結果、メカニカルアーム４上の異なるウェーハ６の位置は一意的でなく、それは、次の搬送およびプロセスの効率を低下させ得るだけでなく、ウェーハ６への損傷をもたらすかもしれない。

実際の用途では、メカニカルアーム上の異なるウェーハの非一意的な位置の問題を解決するようにメカニカルアームと協働するために追加のウェーハ整列装置が設けられ得るが、ウェーハ整列装置のコストは高く、そのメンテナンスは不都合である。ウェーハ整列装置が半導体処理機器に適用される場合、半導体処理機器の製造コストおよび使用コストは増加するであろう。

発明の概要
この発明は、先行技術に存在する技術的問題のうちの少なくとも１つを解決することを目標とし、カセット位置決め装置および半導体処理機器を提案する。それらは、カセット内のすべてのウェーハの水平方向の位置を一致させることができ、そのため、メカニカルアームによって取出されたウェーハはメカニカルアーム上の一意的に特定された位置に位置し、また、搬送およびプロセスの効率が向上する。

この発明の目的を達成するために、カセットを収容するための装填チャンバに配置され、昇降装置によって垂直方向に線形に動くように駆動される、カセット位置決め装置であって、カセット位置決め装置は、位置決めベースプレートと、回転可能位置決めプレートと、支柱とを含み、位置決めベースプレートは水平に配置され、昇降装置と接続され、回転可能位置決めプレートは位置決めベースプレート上に配置され、位置決めベースプレートの一端と回転可能に接続された一端を有し、回転可能位置決めプレートはカセットを担持するために使用され、その上には、回転可能位置決めプレート上のカセットの位置を制限するために使用される位置決めアセンブリが設けられ、支柱は回転可能位置決めプレートの下に配置され、支柱および位置決めベースプレートは互いに対して垂直方向に動くことができ、支柱が位置決めベースプレートに対して予め設定された最高位置へと上昇すると、回転可能位置決めプレートは支柱によって押し上げられて、位置決めベースプレートに対して傾斜するように回転し、支柱が予め設定された最低位置に位置すると、回転可能位置決めプレートおよび位置決めベースプレートは支柱上に平行に積み重ねられるようになっている、カセット位置決め装置が提供される。

オプションで、カセット位置決め装置は、協働して機能する回転軸と軸受とを含む回転接続アセンブリをさらに含み、回転軸および軸受のうちの一方は位置決めベースプレートに固定接続され、回転軸および軸受のうちの他方は回転可能位置決めプレートに固定接続され、回転軸および軸受双方の中心軸は、位置決めベースプレートが位置する平面に平行である。

オプションで、回転接続アセンブリは２つあり、位置決めベースプレートの一端の２つの側に対称的に配置される。

オプションで、支柱は装填チャンバと固定接続される。
オプションで、カセット位置決め装置は、支柱を垂直方向に線形に動くように駆動するために使用される支柱昇降機構をさらに含む。

オプションで、支柱昇降機構は、ホルダと、線形駆動源とを含み、ホルダは、線形駆動源を装填チャンバの底に固定するために使用され、支柱の下端は線形駆動源の駆動軸と接続され、支柱の上端は装填チャンバを垂直方向に通過して、回転可能位置決めプレートの下の位置まで延在し、線形駆動源は、支柱を垂直方向に線形に動くように駆動するために使用される。

オプションで、線形駆動源は、リニアモータまたはリニアシリンダを含む。
オプションで、線形駆動源はリニアシリンダであり、支柱昇降機構は、支柱が垂直方向に線形に動く場合に支柱を減速させ緩衝するために使用される緩衝器をさらに含む。

オプションで、支柱昇降機構は、ホルダと、回転駆動源と、伝達アセンブリとを含み、ホルダは、回転駆動源を装填チャンバの底に固定するために使用され、回転駆動源は、回転動力を提供するために使用され、伝達アセンブリは、回転駆動源によって提供された回転動力を線形動力に変換し、線形動力を支柱に伝えるために使用され、支柱の下端は伝達アセンブリと接続され、支柱の上端は装填チャンバを垂直方向に通過して、回転可能位置決めプレートの下の位置まで延在する。

オプションで、支柱にはベローがスリーブ状に付いており、ベローの上端は封止された態様で装填チャンバの底と接続され、下端は封止された態様で支柱と接続される。

オプションで、支柱昇降機構は、協働して機能するガイドポストとリニア軸受とをさらに含み、ガイドポストは装填チャンバの底に固定接続された上端を有し、垂直方向に平行であり、リニア軸受は支柱と接続される。

別の技術的解決策として、この発明は、装填チャンバと、搬送チャンバと、プロセスチャンバとを含む、半導体処理機器であって、装填チャンバはカセットを収容するために使用され、昇降装置が装填チャンバの底に設けられ、カセットと接続され、カセット位置決め装置を通して位置決めされ、搬送チャンバにはメカニカルアームが設けられ、メカニカルアームは、昇降装置と協働することによってカセットからウェーハを取出し、またはカセットにウェーハを入れるために使用され、および、プロセスチャンバ内へ、またはプロセスチャンバからウェーハを搬送するために使用され、カセット位置決め装置は、この発明によって提供される上述のカセット位置決め装置である、半導体処理機器をさらに提供する。

この発明は、以下の有益な効果を有する。この発明によって提供されるカセット位置決め装置では、回転可能位置決めプレートの一端を位置決めベースプレートの一端と回転可能に接続し、回転可能位置決めプレートの下に配置された支柱が位置決めベースプレートに対して垂直方向に動くことを可能にすることにより、支柱が予め設定された最高位置へと上昇すると、回転可能位置決めプレートは支柱によって押し上げられることが可能となり、位置決めベースプレートに対して傾斜するように回転する。そのため、オペレータが回転可能位置決めプレート上にカセットを手動で置いた後で、カセットは傾斜可能になり（すなわち、カセットのウェーハ取出し用の前端は上方へと傾斜する）、次に、カセット内のウェーハは、重力の作用によってカセットの後ろ側のスロットへと自動的に滑り込み、このため、カセット内のすべてのウェーハの水平方向の位置は一致している。その後、支柱が予め設定された最低位置に位置すると、回転可能位置決めプレートは下降して位置決めベースプレート上へと戻り、この時、メカニカルアームによって取出されたウェーハはすべて、メカニカルアーム上の一意的に特定された位置に位置することができる。それにより、搬送およびプロセスの効率が向上し、ウェーハへの損傷が減少する。

この発明によって提供される半導体処理機器では、この発明によって提供される上述のカセット位置決め装置を採用することにより、カセット内のすべてのウェーハの水平方向の位置を一致させることができ、そのため、メカニカルアームによって取出されたウェーハは、メカニカルアーム上の一意的に特定された位置に位置することができる。それにより、搬送およびプロセスの効率が向上し、ウェーハへの損傷が減少する。

半導体処理機器の原理を示すブロック図である。 カセットの構造を概略的に示す斜視図である。 既存のカセット位置決め装置の斜視図である。 メカニカルアームとカセットとの間の相対位置を示す上面図である。 メカニカルアームとカセットとの間の相対位置を示す正面図である。 この発明の第１の実施形態によって提供されるカセット位置決め装置の斜視図である。 図５Ａの領域Ｉの拡大図である。 回転接続アセンブリの断面図である。 カセットが傾斜状態にある場合における、この発明の第１の実施形態によって提供されるカセット位置決め装置の概略図である。 カセットが水平状態にある場合における、この発明の第１の実施形態によって提供されるカセット位置決め装置の概略図である。 別の回転接続アセンブリの断面図である。 この発明の第２の実施形態によって提供されるカセット位置決め装置の概略図である。 図７Ａの領域ＩＩの拡大図である。 別の支柱昇降機構の概略図である。

実施形態の詳細な説明
この発明の技術的解決策のよりよい理解を当業者に与えるために、この発明によって提供されるカセット位置決め装置および半導体処理機器を、添付図面とともに以下に詳細に説明する。

第１の実施形態
図５Ａ〜５Ｅを参照して、この発明の第１の実施形態はカセット位置決め装置を提供し、それは、メカニカルアーム（図には図示せず）と協働してカセット３３からウェーハを取出し、またはカセット３３にウェーハを入れるために、カセット３３を収容するための装填チャンバ２０に配置され、昇降装置３１によって垂直方向に線形に動くように駆動される。

カセット位置決め装置は、位置決めベースプレート２１と、回転可能位置決めプレート２２と、支柱２３とを含む。位置決めベースプレート２１は水平に配置され、昇降装置３１と接続される。本実施形態では、昇降装置３１はその上部に水平に設けられた接続プレート３２を有し、位置決めベースプレート２１は、ねじ２４を通して接続プレート３２に接続されて固定され、ひいては昇降装置３１と接続される。好ましくは、位置決めベースプレート２１上には、位置決めベースプレート２１の水平度を調節するために使用される水平度調節ねじ２５が、さらに設けられる。

回転可能位置決めプレート２２は位置決めベースプレート２１上に配置され、位置決めベースプレート２１の一端と回転可能に接続された一端を有し、カセット３３を担持するために使用される。また、回転可能位置決めプレート２２上には、回転可能位置決めプレート２２上のカセット３３の位置を制限するために使用される位置決めアセンブリが設けられる。

本実施形態では、具体的には、回転可能位置決めプレート２２および位置決めベースプレート２１は、回転可能位置決めプレート２２の一端が回転接続アセンブリを通して位置決めベースプレート２１の一端と回転可能に接続されるような態様で接続される。図５Ａに示すように、回転接続アセンブリは２つあり、位置決めベースプレート２１の一端の２つの側に対称的に配置される。図５Ｃに示すように、各回転接続アセンブリは、協働して機能する回転軸２８と軸受３０とを含み、回転軸２８は位置決めベースプレート２１に固定接続され、水平方向に平行である。具体的には、位置決めベースプレート２１の上面上で、２つの第１の突起が、位置決めベースプレート２１の一端（左端）の２つの側にそれぞれ設けられ、各第１の突起には、その厚さを水平方向に貫通する第１の貫通穴が設けられる。それに応じて、回転可能位置決めプレート２２の端面（左端）上で、２つの第２の突起が、２つの第１の突起の内側に近い位置にそれぞれ設けられ、各第２の突起には、その厚さを水平方向に貫通する第２の貫通穴が設けられる。第１の貫通穴および第２の貫通穴は同軸状に配置される。各回転接続アセンブリについて、回転軸２８は第１の貫通穴および第２の貫通穴を順次通過し、その端（右端）は、２つのねじ２９を通して第１の突起に固定接続される。軸受３０は回転軸２８を内部で保持し、第２の貫通穴に位置し、回転可能位置決めプレート２２と固定接続される。

実際の用途では、回転接続構成要素を通して回転位置決めプレート２２の一端を位置決めベースプレート２１の一端と回転可能に接続するために、以下の接続態様が採用されてもよい。具体的には、図６に示すように、この接続態様は、回転軸２８が回転可能位置決めプレート２２と固定接続され、水平方向に平行である点、軸受３０が位置決めベースプレート２１と固定接続され、この態様でも、回転可能位置決めプレート２２の一端を位置決めベースプレート２１の一端と回転可能に接続できる点で、上記態様とは異なっている。特定の接続態様は、図５Ａ〜５Ｅに示すものと同様であるため、ここでは繰り返さない。加えて、回転可能位置決めプレート２２の一端を位置決めベースプレート２１の一端と回転可能に接続できる他の接続態様も採用されてもよい。

支柱２３は回転可能位置決めプレート２２の下に設けられ、装填チャンバ２０と固定接続される。具体的には、図５Ｄに示すように、支柱２３の下端は装填チャンバ２０の底壁と固定接続され、位置決めベースプレート２１には、支柱２３が通過できる貫通穴が設けられ、支柱２３の上端は垂直方向に沿って貫通穴を通過し、回転可能位置決めプレート２２の下にある位置まで上方へと延在する。昇降装置３１が位置決めベースプレート２１を垂直方向に線形に動くように駆動すると、支柱２３および位置決めベースプレート２１は互いに対して垂直方向の直線に沿って動く。すなわち、位置決めベースプレート２１は回転可能位置決めプレート２２を装填チャンバ２０に対して上昇または下降するように駆動し、一方、支柱２３は、装填チャンバ２０に対して相対的に固定されている。図５Ｄおよび図５Ｅに示すように、支柱２３の上端は常に垂直方向における位置Ｂに位置し、一方、昇降装置３１によって駆動される位置決めベースプレート２１の上面は、垂直方向における位置Ｃ１まで下降し、または垂直方向における位置Ｃ２へと上昇する場合がある。カセット３３にウェーハを装填する必要がある前に、位置決めベースプレート２１は昇降装置３１によって位置Ｃ１まで下降するように駆動され、この時、回転可能位置決めプレート２２は支柱２３によって押し上げられて、位置決めベースプレート２１に対して傾斜するように回転し、そのため、オペレータが回転可能位置決めプレート上にカセット３３を手動で置くと、カセット３３は傾斜可能になり（図５Ｄに示すように、カセット３３のウェーハ取出し用の前端は上方へと傾斜し、ウェーハ取出しまたはウェーハ挿入方向は図にＡで示される）、さらに、カセット３３内のウェーハは、それらの重力の作用によってカセット３３の後端のスロットへと自動的に滑り込み、このため、カセット３３内のすべてのウェーハの水平方向の位置は一致している。その後、位置決めベースプレート２１は昇降装置３１によって位置Ｃ２へと上昇するように駆動され、この時、支柱２３の上端は、位置決めベースプレート２１の上面に対して、位置決めベースプレート２１の上面よりも低い位置まで下降し、そのため、回転可能位置決めプレート２２と位置決めベースプレート２１との間の含まれる角度は徐々にゼロまで減少する。すなわち、回転可能位置決めプレート２２は、徐々に下降して位置決めベースプレート２１上へと戻る。このように、カセット３３内のすべてのウェーハの水平方向の位置は一致しており、このため、メカニカルアームによってウェーハを取出す際、ウェーハは各々、メカニカルアーム上の一意的に特定された位置に位置する。したがって、１つのウェーハを正確に取出すためにメカニカルアームの位置を繰り返し調節する必要はなく、それにより、搬送およびプロセスの効率が向上する。また、メカニカルアーム上のウェーハの不適当な位置に起因してウェーハが落下するかまたは損傷する場合が回避される。

実際の用途では、上述の位置Ｃ１は、位置決めベースプレート２１に対する回転可能位置決めプレート２２の傾斜角度に従って、すなわち、支柱２３が位置決めベースプレート２１に対して上昇する際に到達できる予め設定された最高位置に従って設定されてもよい。同様に、上述の位置Ｃ２は、支柱２３が位置決めベースプレート２１に対して予め設定された最低位置まで下降し、予め設定された最低位置で支柱２３の上端が位置決めベースプレート２１の上面よりも低いことが保証されるように設定されるべきである。

本実施形態では、位置決めアセンブリは、回転可能位置決めプレート２２上に設けられた、Ｕ字型の位置決めブロック２６と２つの位置決めストッパ２７とを含み、カセット３３が回転可能位置決めプレート２２上に置かれた後でカセット３３の水平運動を制限し、回転可能位置決めプレート２２が傾斜する際にカセット３３が回転可能位置決めプレート２２に対して滑ることを防止するために使用される。言うまでもなく、実際の用途では、カセット３３が回転可能位置決めプレート２２上に置かれた後でカセット３３の水平運動を制限することができる限り、任意の他の構造を有する位置決めアセンブリが採用されてもよい。

なお、本実施形態では、位置決めベースプレート２１の一端の２つの側に対称的に設けられた２つの回転接続アセンブリがあり、このように、回転可能位置決めプレート２２は、カセット位置決め装置の構造安定性を向上させるように、支柱２３によって安定して押し上げられ得る。言うまでもなく、実際の用途では、回転接続アセンブリの数は、特定の条件に従って、１つに設定されてもよく、または３つ以上に設定されてもよい。

第２の実施形態
図７Ａは、この発明の第２の実施形態によって提供されるカセット位置決め装置の概略図である。図７Ｂは、図７Ａの領域ＩＩの拡大図である。図７Ａおよび図７Ｂを参照して、本実施形態によって提供されるカセット位置決め装置も、位置決めベースプレート２１と、回転可能位置決めプレート２２と、支柱２３とを含む。位置決めベースプレート２１と、回転可能位置決めプレート２２と、支柱２３とは、上述の第１の実施形態のものと同じ機能および構造を有しており、それらはここでは繰り返さない。本実施形態と上述の第１の実施形態との違いについてのみ、以下に詳細に説明する。

具体的には、カセット位置決め装置は、支柱２３を垂直方向に線形に動くように駆動するために使用される支柱昇降機構３４をさらに含む。この場合、位置決めベースプレート２１が装填チャンバ２０に対して相対的に固定されている場合に、支柱２３は支柱昇降機構３４によって垂直方向に線形に動くように駆動されてもよく、そのため、支柱２３の上端が位置決めベースプレート２１の上面よりも高い位置へと上昇すると、支柱２３は回転可能位置決めプレート２２を押し上げて、回転可能位置決めプレート２２が位置決めベースプレート２１に対して傾斜するように回転するようにし、このため、回転可能位置決めプレート２２上のカセット３３を傾斜させる。支柱２３の上端が位置決めベースプレート２１の上面よりも低い位置まで徐々に下降するにつれて、回転可能位置決めプレート２２と位置決めベースプレート２１との間の含まれる角度は徐々にゼロまで減少し、それに応じて、回転可能位置決めプレート２２は、その重力の作用により、徐々に下降して位置決めベースプレート２１上へと戻る。支柱２３の上昇および下降プロセス中、位置決めベースプレート２１は装填チャンバ２０に対して相対的に固定されたままである、ということが容易に理解され得る。

支柱昇降機構の構造を、図７Ｂとともに以下に詳細に説明する。具体的には、支柱昇降機構は、ホルダ３４１と、線形駆動源３４２とを含む。ホルダ３４１は、線形駆動源３４２を装填チャンバ２０の底に固定するために使用される。支柱２３の下端は線形駆動源３４２の駆動軸と接続され、装填チャンバ２０の底に貫通穴が設けられ、支柱２３は貫通穴を介して装填チャンバ２０の内部に入り、回転可能位置決めプレート２２の下にある位置まで延在する。線形駆動源３４２は、支柱２３を垂直方向に線形に動くように駆動するために使用される。線形駆動源３４２は、リニアモータまたはリニアシリンダを含む。

好ましくは、本実施形態では、線形駆動源３４２はリニアシリンダであり、支柱２３の運動安定性を向上させるために、支柱昇降機構は、支柱２３が垂直方向に線形に動く場合に支柱２３を減速させ緩衝するために使用される緩衝器３４７をさらに含む。

さらに好ましくは、支柱２３にはベロー３４３がスリーブ状に付いており、ベロー３４３の上端は封止された態様で装填チャンバ２０の底と接続され、支柱２３が装填チャンバ２０内へ入るための貫通穴がベロー３４３に位置する。ベロー３４３の下端は封止された態様で支柱２３と接続される。ベロー３４３により、装填チャンバ２０は、内部に真空状態を保証するように封止され得る。

さらに好ましくは、支柱昇降機構は、互いに協働するガイドポスト３４５とリニア軸受３４６とをさらに含む。各リニア軸受３４６は、フランジなどの固定部材を介して支柱２３と固定接続される。各ガイドポスト３４５は、装填チャンバ２０の底に固定接続された上端と、リニア軸受３４６を通過する下端とを有し、リニア軸受３４６に対して垂直方向に動くことができる。線形駆動源３４２が支柱２３を動くように駆動すると、リニア軸受３４６は、支柱２３を垂直方向に線形に動くように誘導するように、支柱２３によってガイドポスト３４５に沿って滑るように駆動される。

なお、本実施形態では、線形駆動源３４２は支柱昇降機構の動力源として機能するが、この発明はそれに限定されない。実際の用途では、回転駆動源も動力源として採用されてもよく、具体的には、図８に示すように、支柱昇降機構は、ホルダ３４１と、回転駆動源３４２’と、伝達アセンブリとを含む。ホルダ３４１は、回転駆動源３４２’を装填チャンバ２０の底に固定するために使用され、回転駆動源３４２’は、回転動力を提供するために使用され、伝達アセンブリは、回転駆動源３４２’によって提供された回転動力を線形動力に変換し、線形動力を支柱２３に伝えるために使用される。支柱２３の下端は伝達アセンブリと接続され、装填チャンバ２０の底に貫通穴が設けられ、支柱２３の上端は貫通穴を介して装填チャンバ２０を垂直方向に通過して、回転可能位置決めプレート２２の下にある位置まで延在する。

本実施形態では、伝達アセンブリは、ねじ３４８と、ナット３４９とを含み、それらはねじ３４８のねじ山を用いて協働して機能する。ねじ３４８は、回転駆動源３４２’の駆動軸と接続され、ナット３４９は支柱２３の下端と接続される。ねじ３４８は、回転するように回転駆動源３４２’によって駆動され、また、ねじ山を通してナット３４９を垂直方向に線形に動くように駆動し、そのため、支柱２３は同時に上昇または下降する。好ましくは、協働して機能するガイドポスト３４５およびリニア軸受３４６も、支柱２３を誘導するために設けられてもよい。

別の技術的解決策として、この発明は、装填チャンバと、搬送チャンバと、プロセスチャンバとを含む、半導体処理機器をさらに提供する。装填チャンバはカセットを収容するために使用され、昇降装置が装填チャンバの底に設けられ、カセットに接続され、カセット位置決め装置を通して位置決めされる。搬送チャンバにはメカニカルアームが設けられ、メカニカルアームは、昇降装置と協働することによってウェーハを取出し、または入れるために使用される。カセット位置決め装置は、この発明の上述の実施形態で提供されたカセット位置決め装置であってもよい。

この発明の実施形態によって提供される半導体処理機器では、この発明の上述の実施形態で提供された上述のカセット位置決め装置を採用することにより、カセット内のすべてのウェーハの水平方向の位置を一致させることができ、そのため、メカニカルアームによって取出されたウェーハは、メカニカルアーム上の一意的に特定された位置に位置することができ、それにより、搬送およびプロセスの効率が向上し、ウェーハへの損傷が防止される。

上述の実施例は、この発明の原理を説明するために使用された例示的な実施例に過ぎないものであり、この発明はそれに限定されない、ということが理解され得る。この発明の精神および本質から逸脱することなく、さまざまな変更および改良が当業者によってなされてもよく、これらの変更および改良はまた、この発明の保護範囲内にあると考えられる。

Claims (12)

1. カセットを収容するための装填チャンバに配置され、昇降装置によって垂直方向に線形に動くように駆動される、カセット位置決め装置であって、前記カセット位置決め装置は、位置決めベースプレートと、回転可能位置決めプレートと、支柱とを含み、
   前記位置決めベースプレートは水平に配置され、前記昇降装置と接続され、
   前記回転可能位置決めプレートは前記位置決めベースプレート上に位置し、前記位置決めベースプレートの一端と回転可能に接続された一端を有し、前記回転可能位置決めプレートは前記カセットを担持するために使用され、その上には、前記回転可能位置決めプレート上の前記カセットの位置を制限するために使用される位置決めアセンブリが設けられ、
   前記支柱は前記回転可能位置決めプレートの下に配置され、前記支柱および前記位置決めベースプレートは互いに対して垂直方向に動くことができ、前記支柱が前記位置決めベースプレートに対して予め設定された最高位置へと上昇すると、前記回転可能位置決めプレートは前記支柱によって押し上げられて、前記位置決めベースプレートに対して傾斜するように回転し、前記支柱が予め設定された最低位置に位置すると、前記回転可能位置決めプレートおよび前記位置決めベースプレートは前記支柱上に平行に積み重ねられるようになっている、カセット位置決め装置。
2. 協働して機能する回転軸と軸受とを含む回転接続アセンブリをさらに含み、
   前記回転軸および前記軸受のうちの一方は前記位置決めベースプレートに固定接続され、前記回転軸および前記軸受のうちの他方は前記回転可能位置決めプレートに固定接続され、前記回転軸および前記軸受双方の中心軸は、前記位置決めベースプレートが位置する平面に平行である、請求項１に記載のカセット位置決め装置。
3. 回転接続アセンブリは２つあり、前記位置決めベースプレートの一端の２つの側に対称的に配置される、請求項２に記載のカセット位置決め装置。
4. 前記支柱は前記装填チャンバと固定接続される、請求項１に記載のカセット位置決め装置。
5. 前記支柱を垂直方向に線形に動くように駆動するために使用される支柱昇降機構をさらに含む、請求項１に記載のカセット位置決め装置。
6. 前記支柱昇降機構は、ホルダと、線形駆動源とを含み、
   前記ホルダは、前記線形駆動源を前記装填チャンバの底に固定するために使用され、
   前記支柱の下端は前記線形駆動源の駆動軸と接続され、前記支柱の上端は前記装填チャンバを垂直方向に通過して、前記回転可能位置決めプレートの下の位置まで延在し、
   前記線形駆動源は、前記支柱を垂直方向に線形に動くように駆動するために使用される、請求項５に記載のカセット位置決め装置。
7. 前記線形駆動源は、リニアモータまたはリニアシリンダを含む、請求項６に記載のカセット位置決め装置。
8. 前記線形駆動源はリニアシリンダであり、前記支柱昇降機構は、前記支柱が垂直方向に線形に動く場合に前記支柱を減速させ緩衝するために使用される緩衝器をさらに含む、請求項７に記載のカセット位置決め装置。
9. 前記支柱昇降機構は、ホルダと、回転駆動源と、伝達アセンブリとを含み、
   前記ホルダは、前記回転駆動源を前記装填チャンバの底に固定するために使用され、
   前記回転駆動源は、回転動力を提供するために使用され、
   前記伝達アセンブリは、前記回転駆動源によって提供された前記回転動力を線形動力に変換し、前記線形動力を前記支柱に伝えるために使用され、
   前記支柱の下端は前記伝達アセンブリと接続され、前記支柱の上端は前記装填チャンバを垂直方向に通過して、前記回転可能位置決めプレートの下の位置まで延在する、請求項５に記載のカセット位置決め装置。
10. 前記支柱にはベローがスリーブ状に付いており、前記ベローの上端は封止された態様で前記装填チャンバの底と接続され、下端は封止された態様で前記支柱と接続される、請求項６または９に記載のカセット位置決め装置。
11. 前記支柱昇降機構は、協働して機能するガイドポストとリニア軸受とをさらに含み、前記ガイドポストは前記装填チャンバの底に固定接続された上端を有し、垂直方向に平行であり、前記リニア軸受は前記支柱と接続される、請求項６または９に記載のカセット位置決め装置。
12. 装填チャンバと、搬送チャンバと、プロセスチャンバとを含む、半導体処理機器であって、前記装填チャンバはカセットを収容するために使用され、昇降装置が前記装填チャンバの底に設けられ、前記カセットと接続され、カセット位置決め装置を通して位置決めされ、前記搬送チャンバにはメカニカルアームが設けられ、メカニカルアームは、前記昇降装置と協働することによって前記カセットからウェーハを取出し、または前記カセットにウェーハを入れるために使用され、および、前記プロセスチャンバ内へ、または前記プロセスチャンバから前記ウェーハを搬送するために使用され、前記カセット位置決め装置は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のカセット位置決め装置である、半導体処理機器。

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