JP2540524B2 - Wafer support - Google Patents
Wafer supportInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は集積回路を製造する装置に関する。Description: FIELD OF THE INVENTION This invention relates to an apparatus for manufacturing integrated circuits.
従来の技術及び問題点 集積回路を製造する時の基本的な問題の1つは粒子状
物質である。集積回路処理の2つの傾向の為に、この問
題は次第に難しくなっている。1番目に、装置の寸法が
次第に小さくなるにつれて、一層小さい粒子が存在する
ことを避けることが必要になる。この為、クリーン・ル
ームが実際に綺麗であることを保証する作業が次第に困
難になる。例えば、1ミクロン以上の粒子に対するクラ
ス1(1立方フィート当たり1個の粒子を持っている)
であるクリーン・ルームは100Åまでの寸法の粒子を数
えれば、クラス1,000にも或いはそれ以上にも悪くな
る。Prior Art and Problems One of the fundamental problems in manufacturing integrated circuits is particulate matter. This problem is compounded by two trends in integrated circuit processing. First, as device dimensions shrink, it becomes necessary to avoid the presence of smaller particles. This makes it increasingly difficult to ensure that the clean room is actually clean. Class 1 for particles larger than 1 micron (having 1 particle per cubic foot)
A clean room can be as bad as class 1,000 or even more if you count particles up to 100Å.
2番目に、寸法の大きい集積回路パターンを使う希望
が増えている。例えば、50,000平方ミルより大きな集積
回路の寸法は、5年前よりもずっと多く現在では用いら
れている。Second, there is an increasing desire to use larger sized integrated circuit patterns. For example, integrated circuit sizes larger than 50,000 square mils are now in use much more than five years ago.
この為、粒子状物質は、集積回路の製造に於ける極め
て重要なロス源であるばかりでなく、その重要性はこれ
からも非常に急速に高まる。従って、この発明の目的は
粒子状物質の汚染の、プロセスに対する影響度を下げる
様な、集積回路を製造する、一般的に応用し得る方法を
提供することである。For this reason, particulate matter is not only a very important source of loss in the manufacture of integrated circuits, but its importance will continue to increase very rapidly. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a generally applicable method of manufacturing integrated circuits that reduces the effect of particulate contamination on the process.
粒子状物質の汚染の主な源の1つは、人体から放出さ
れる粒子並びに半導体処理設備(フロントエンド)内部
を動きまわる装置のオペレータが巻き起こす粒子を含め
て、人間が発生するものである。これを少なくする為
に、こヽ数年間の業界の一般的な傾向は、自動移送作業
をより多く使う様になった。この時技術者は、例えばウ
ェーハのカセットを機械に装入し、その後機械がウェー
ハを自動的に1つずつカセットから(必要な処理工程を
行なう為に)機械に通し、その後機械に戻し、技術者が
ウェーハに触れる必要がない様にする。One of the major sources of particulate matter contamination is human-generated, including particles emitted by the human body as well as particles agitated by operators of equipment moving within semiconductor processing facilities (front ends). To reduce this, a common trend in the industry over the last few years has become to make more use of automated transfer operations. At this time, the technician would, for example, load a cassette of wafers into the machine, then the machine would automatically pass the wafers one at a time from the cassette (to perform the necessary processing steps) and then back into the machine. No one has to touch the wafer.
然し、こういう方向の努力から、粒子状物質の2番目
の重要な源の重要性が判る様になった。これはウェーハ
並びに/又は移送機構によって内部で発生される粒子状
物質である。即ち、ウェーハの表面が他の硬い面に接し
て若干動くと、(シリコン、二酸化シリコン又はその他
の材料の)若干の粒子状物質が放出される傾向がある。
普通のウェーハ支持体の内部の粒子状物質の密度は、こ
ういう粒子状物質の源の為に、非常に高いのが典型的で
ある。更に、従来の多くのウェーハ輸送機構はそれ自体
が相当量の粒子状物質を発生する。However, efforts in this direction have revealed the importance of the second important source of particulate matter. This is the particulate matter generated internally by the wafer and / or the transfer mechanism. That is, if the surface of the wafer moves slightly in contact with another hard surface, some particulate matter (of silicon, silicon dioxide or other material) tends to be released.
The density of particulate matter inside a conventional wafer support is typically very high due to the source of such particulate matter. In addition, many conventional wafer transport mechanisms themselves generate significant amounts of particulate matter.
この発明は輸送中の粒子状物質の発生を何通りかの方
法で減少する様なウェーハ支持体を提供することによ
り、この問題を有利に解決する。第1の、真空支持体の
ドアがウェーハを支持体ボックスの裏側に軽く押付ける
弾性要素を持っている。この為、ボックスのドアが閉じ
た時、ウェーハはがたつかない様に拘束され、これによ
って粒子状物質の内部での発生が減少する。第2に、ウ
ェーハの各々の側面が軽く勾配をつけた棚によって支持
され、この為ウェーハの面と棚の面の間の接触が極く少
ない(線接触)。これによってウェーハの面の摩耗によ
る粒子状物質の発生が減少する。The present invention advantageously solves this problem by providing a wafer support that reduces the generation of particulate matter during shipping in several ways. First, the vacuum support door has an elastic element that gently presses the wafer against the backside of the support box. Thus, when the box door is closed, the wafer is restrained against rattling, which reduces the generation of particulate matter inside. Second, each side of the wafer is supported by a lightly beveled shelf, which results in very little contact between the wafer surface and the shelf surface (line contact). This reduces the generation of particulate matter due to wear on the surface of the wafer.
この発明は輸送及び保管中の支持体内の粒子状物質の
発生を少なくするだけでなく、高真空のもとで面を下に
してウェーハを運ぶことにより、輸送及び保管中、ウェ
ーハの面に対する粒子状物質の輸送をも有利に減少す
る。従来、この問題を取上げたものは全くない。The present invention not only reduces the generation of particulate matter within the support during transport and storage, but it also transports the wafer face down under high vacuum, which allows particles to be transferred to the surface of the wafer during transport and storage. The transport of particulate matter is also advantageously reduced. No one has addressed this problem in the past.
このウェーハ支持体の設計はこの発明のウェーハ輸送
機構(これは別出願に記載されている)と共に用いて、
粒子状物質の少ない完全なウェーハ輸送装置にすること
が出来る。This wafer support design has been used with the wafer transport mechanism of the present invention, which is described in a separate application,
A complete wafer transportation device with less particulate matter can be obtained.
半導体業界で使われている現状のウェーハ装入機構
は、主に基本的な3つの形式で構成される。即ち、ベル
ト駆動のウェーハ輸送装置、空気トラック駆動のウェー
ハ輸送装置、及びアーム駆動のウェーハ輸送装置(ウェ
ーハの底又は縁を保持する為に真空による結合又は巣籠
形の保持の何れかを使う)。然し、このどの形式の装置
も、支持体に出入れする時に面を上にしてウェーハを移
動し、ローディング及びアンローディング作業の間ウェ
ーハ支持体を垂直に移動し、大気圧から低真空までの範
囲の圧力のもとにウェーハを移送し、ウェーハを逆のロ
ーディング順序でアンロードする必要性を伴なっている
のが典型的である。従って、従来の方法は次に述べる様
な多数の重要な欠点がある。The current wafer loading mechanism used in the semiconductor industry is mainly composed of three basic types. That is, a belt driven wafer transport device, an air track driven wafer transport device, and an arm driven wafer transport device (using either a vacuum bond or a cage-like hold to hold the bottom or edge of the wafer). . However, all of these types of devices move the wafer face up as it moves in and out of the support, move the wafer support vertically during loading and unloading operations, and range from atmospheric pressure to low vacuum. This typically involves the transfer of the wafer under pressure and unloading the wafer in reverse loading order. Therefore, the conventional method has a number of important drawbacks as described below.
第1に、面を上にして輸送されるウェーハは、ウェー
ハ支持体内部又はウェーハ・ローダ装置内部の粒子発生
機構によって発生された粒子を捕捉し易い。First, wafers that are transported face up tend to trap particles generated by the particle generation mechanism inside the wafer support or inside the wafer loader device.
第2に、ローディング及びアンローディング作業の間
にウェーハ支持体が垂直移動することにより、支持体の
中でウェーハががたつく為に、多くの粒子が生ずる。こ
ういう粒子が、支持体の中で面を上にしてのっかってい
る隣のウェーハの有効な面の上に直接的に落下する惧れ
がある。Second, the vertical movement of the wafer support during the loading and unloading operations results in a large number of particles due to wafer wobbling in the support. There is a risk that these particles will fall directly onto the effective surface of the next wafer, which is mounted face up in the support.
第3に、ベルト機構は典型的にはローディング及びア
ンローディング作業の間、ウェーハの底をこすり、やは
り摩耗によって多数の粒子状物質を作り出す。Third, the belt mechanism typically scrapes the bottom of the wafer during loading and unloading operations, again creating a large number of particulate matter by abrasion.
第4に、空気トラック輸送装置は、空気の流れによっ
て周りに多数の粒子状物質を巻き起こし、この内の多く
の粒子状物質が、ウェーハの有効面の上にのっかる。Fourth, air trucking equipment causes a large number of particulate matter to be entrained around it by the flow of air, many of which are deposited on the effective surface of the wafer.
第5に、多くのローダ・モジュールの駆動機構は、開
放したウェーハ支持体と同じ区域内に収容されていて、
処理するウェーハに極く接近している。これは相当量の
汚染を生ずる可能性が大きい。Fifth, the drive mechanism of many loader modules is housed in the same area as the open wafer support,
Very close to the wafer being processed. This is likely to cause a significant amount of pollution.
第6に、ウェーハをロード及びアンロードする時、支
持体とウェーハの組合せの質量が変化し、これがウェー
ハ支持体垂直駆動部の信頼性並びに位置ぎめに影響を与
える惧れがある。大きなウェーハ(例えば150ミリ又は
それ以上)を取扱う時は、特にそうである。Sixth, as the wafer is loaded and unloaded, the mass of the support-wafer combination may change, which may affect the reliability and alignment of the wafer support vertical drive. This is especially true when dealing with large wafers (eg 150 mm or more).
第7に、各々の処理部には2つのローディング・モジ
ュールを使うのが典型であり、こうして一方のカセット
に徐々にロードし、処理の終わったこのカセットからの
ウェーハを2番目のカセットにロードする。Seventh, each processing station typically uses two loading modules, thus gradually loading one cassette and loading wafers from this processed cassette into a second cassette. .
第8に、機械はカセットを取外す間遊んでいなけばな
らないから、各々の処理部に又は処理部からウェーハの
新しいカセットをロードする度に装置の利用効率が低下
する。Eighth, the machine must idle while the cassette is being removed, reducing the efficiency of use of the device each time a new cassette of wafers is loaded into or out of each processing station.
この発明は上に述べた全ての問題に対する有利な解決
策を提供し、粒子状物質の少ない著しく改善したウェー
ハ取扱い及びローディング作業を提供する。The present invention provides an advantageous solution to all the above-mentioned problems and provides significantly improved wafer handling and loading operations with reduced particulate matter.
この発明の重要な1つの利点は、大気圧又は低真空状
態にも出会わずに、ウェーハを輸送し、ロードし、アン
ロードすることが出来ることである。約10-5トルの圧力
では、約10nmより大きな寸法の粒子状物質を支える程の
ブラウン運動がなく、こういう粒子状物質は比較的速や
かにこの低圧雰囲気の外に落下するので、これは極めて
有用である。One important advantage of the present invention is that wafers can be transported, loaded and unloaded without encountering atmospheric pressure or low vacuum conditions. At a pressure of about 10 -5 Torr, this is extremely useful because there is no Brownian motion to support particulates larger than about 10 nm, and these particulates fall out of this low pressure atmosphere relatively quickly. Is.
第2図は異なる寸法の粒子が大気圧で1メートル落下
するのに要する時間を示す。10-5トル(1E-5トル)又は
それ未満の圧力では、10nmの粒子でも、1秒間に1メー
トル落下し、これより大きな粒子は更に早く落下するこ
とに注意されたい。(大きな粒子は重力加速度で弾道的
に単純に落下する。)この為、10-5トル未満の圧力を持
つ雰囲気は、10nm又はそれより大きな粒子が弾道的にし
か輸送されず、不規則な空気流又はブラウン運動のドリ
フトによって、ウェーハの重要な面に運ばれる可能性が
ないことを意味する。FIG. 2 shows the time required for particles of different sizes to fall 1 meter at atmospheric pressure. Note that at pressures of 10 −5 Torr (1E −5 Torr) or less, even 10 nm particles fall 1 meter per second and larger particles fall even faster. (Large particles simply fall ballistically due to gravitational acceleration.) Therefore, an atmosphere with a pressure of less than 10 -5 Torr will cause particles of 10 nm or larger to be transported only ballistically, causing irregular air flow. It means that it cannot be carried to a significant surface of the wafer due to drift of the flow or Brownian motion.
この曲線とこの発明との関連性は、この発明が、ウェ
ーハを10-5トルより高い圧力に晒さずに、ローディング
及びアンローディング工程を含めて、ウェーハを1つの
処理部から別の処理部へ輸送する方法を初めて提供した
ことである。つまり、ウェーハが最初の真空処理部(こ
れはスクラッビング及びポンプダウン・ステーションで
あってよい)にロードされた時から、処理が完了する時
まで、処理工程自体が(例えば普通の写真製版ステーシ
ョン又はウェット式処理工程等で)一層高い圧力を必要
とする場合を除き、ウェーハが空気に運ばれる粒子状物
質に露出することは決してない。これは、ウェーハの上
に粒子状物質が集まる全体的な可能性が大幅に低下する
ことを意味する。The relevance of this curve to this invention is that it allows wafers from one process station to another process, including loading and unloading steps, without exposing the wafers to pressures above 10 -5 Torr. This is the first time we have provided a method of transportation. That is, from the time the wafer is loaded into the first vacuum processing station (which may be a scrubbing and pump down station) to the time the processing is complete, the process itself (eg, a normal photomechanical station or wet process). The wafer is never exposed to airborne particulate matter unless a higher pressure is required (such as in a process step). This means that the overall likelihood of particulate matter collecting on the wafer is significantly reduced.
この利点の重要な鍵は、この発明が高真空のもとで真
空支持体をロード及びアンロードする方法と装置を提供
することである。The key to this advantage is that the present invention provides a method and apparatus for loading and unloading a vacuum support under high vacuum.
この発明はロードロックを提供する。このロードロッ
クは、真空のもとで真空ウェーハ支持体を開け、どんな
ランダム・アクセスの順序でも、希望する順序で、支持
体からウェーハを取出し、ウェーハを1つずつ、プラズ
マ・エッチ室の様な隣接した処理室へポートを介して通
す装置を含む。更に、この発明のロードロックはウェー
ハ支持体を閉じて再び密封することが出来、この為、ロ
ードロック自体を大気圧にし、ウェーハ支持体を取出し
ても、ウェーハ支持体内の真空を破ることはない。The present invention provides a load lock. This load lock opens the vacuum wafer support under vacuum and removes the wafers from the support in any desired random access sequence, in any order, one wafer at a time, such as in a plasma etch chamber. It includes a device that passes through a port to an adjacent processing chamber. Further, the loadlock of the present invention can close and reseal the wafer support so that the loadlock itself can be at atmospheric pressure and the wafer support can be removed without breaking the vacuum within the wafer support. .
この発明の好ましい実施例の特別の利点は、ウェーハ
の移送の為に使うのが好ましい機械的な装置が、極めて
こじんまりしていることである。即ち、アーム支持体に
移送アームを枢着し、アーム支持体の内部に歯車装置又
はチェーン駆動装置を設けて、アーム支持体の回転が、
アーム支持体に対する移送アームの2倍の回転を生ずる
様にすることにより、定位置に静止することが出来ると
共に、一方の方向には、アーム支持体の長さより大きな
すき間を必要としないが、2つの方向の何れの方向に
も、簡単な回転軸の移動により、アーム支持体の長さに
移送アームの長さを加えた長さまで伸ばすことが出来る
様なこじんまりした装置が得られる。A particular advantage of the preferred embodiment of the present invention is that the mechanical equipment that is preferably used for wafer transfer is extremely compact. That is, the transfer arm is pivotally attached to the arm support, and a gear device or a chain drive device is provided inside the arm support so that the rotation of the arm support is
By allowing the transfer arm to rotate twice as much with respect to the arm support, it can be stationary in place and does not require a gap in one direction greater than the length of the arm support. In either of the two directions, a compact device can be obtained that can be extended to the length of the arm support plus the length of the transfer arm by simple movement of the rotary shaft.
この発明の好ましい実施例の別の利点は、移送アーム
を伸ばし、その高さを変更する為に使われるモータが、
何れも排気マニホルドの内部に保持されていて、この為
これらの動く機械的な要素によって発生される粒子が、
ウェーハが露出するロードロック室の内部に達する傾向
がないことである。Another advantage of the preferred embodiment of the present invention is that the motor used to extend the transfer arm and change its height is
Both are held inside the exhaust manifold so that particles generated by these moving mechanical elements are
There is no tendency to reach the inside of the load lock chamber where the wafer is exposed.
この発明の別の利点は、移送アームとの接触によって
装置の区域に起こる損傷を極く少なくするように、ウェ
ーハを面を下にして取扱うことが出来る移送アームを提
供することである。Another advantage of the present invention is to provide a transfer arm that can handle wafers face down so that contact with the transfer arm causes minimal damage to the area of the apparatus.
この発明の別の利点は、この発明が取扱い作業によっ
て発生される粒子状物質を極く少なくして、ウェーハを
取扱うことが出来るウェーハ移送装置を提供することで
ある。Another advantage of the present invention is that the present invention provides a wafer transfer apparatus that can handle wafers with minimal particulate matter generated by handling operations.
この発明の別の利点は、この発明が、実質的に摺動接
触をしない為に、摩耗による粒子状物質を実質的に発生
せずに、ウェーハを取扱うことが出来る移送装置を提供
することである。Another advantage of the present invention is that the present invention provides a transfer apparatus that can handle wafers without substantially generating particulate matter due to wear because they do not substantially make sliding contact. is there.
この発明のウェーハ輸送機構の別の利点は、制御装置
が簡単になることである。即ち、使うのが好ましい移送
アームは2つの自由度しか持たず、位置の整合が行なわ
れ、この為、移送アームの制御は、アームの位置又はア
ームにかかる力を検出するセンサを必要とせずに、(ス
テップ・モータ又はそれに相当する装置を使うことによ
り)極く簡単に行なうことが出来る。Another advantage of the wafer transport mechanism of the present invention is that the controller is simple. That is, the transfer arm that is preferably used has only two degrees of freedom and position alignment is provided so that control of the transfer arm does not require a sensor to detect the position of the arm or the force exerted on the arm. , (By using a step motor or equivalent device) is quite simple.
この発明のウェーハ輸送機構の関連した利点は、それ
が安定な機械的な装置であることである。即ち、位置ぎ
めの小さな誤差が累積せず、ある機械的な要素を使うこ
とによって行なわれる固有の負帰還により、減衰してな
くなることである。これが制御が簡単であると云う利点
を容易にする。A related advantage of the wafer transport mechanism of the present invention is that it is a stable mechanical device. That is, the small positioning error does not accumulate and is attenuated and eliminated by the inherent negative feedback performed by using a certain mechanical element. This facilitates the advantage of simple control.
この発明の別の利点は、ロードロック内で使われるウ
ェーハ取扱い装置が占める容積が最小限であることであ
る。ロードロックは容積で小さいから、非常に高価な大
形真空ポンプを必要とせずに、真空サイクルを高速で行
なうことが出来る。Another advantage of the present invention is that the wafer handling equipment used within the load lock occupies a minimal volume. Since the load lock is small in volume, the vacuum cycle can be performed at high speed without the need for a very expensive large vacuum pump.
この発明のウェーハ輸送装置の容積効率の更に重要な
結果として、ロードロックの上側部分(こヽで輸送され
ているウェーハの欠陥を受け易い面が露出する)が小さ
な表面積を持つことである。ウェーハの面の見通し範囲
内の表面積が出来るだけ小さいことが望ましく、見通し
範囲内であってもなくても、ウェーハの表面に極く接近
した表面積が出来るだけ小さいことも望ましい。ロード
ロックの上側部分(即ち、排気マニホルドより上方の部
分)の全ての表面積は2つの危険をはらんでいる。第1
に、全ての表面区域がガスを吸収し、この為、上側の室
の中にある表面積が大きければ大きい程、高真空にひく
ことが一層困難になる。第2に、更に重要なことである
が、全ての表面区域は接着性の粒子状物質を保持するこ
とが出来、この粒子状物質が高真空のもとでも、後で機
械的な振動又は衝撃により、ウェーハの表面上へ弾道的
にとぶ様に押出されることがある。この為、この発明の
ロードロックの容積効率は、ウェーハの表面に粒子状物
質が弾道的に輸送される可能性が低下することを意味す
る。A further important consequence of the volumetric efficiency of the wafer transport apparatus of the present invention is that the upper portion of the load lock (which exposes the vulnerable surface of the wafer being transported) has a small surface area. It is desirable to have the surface area within the line-of-sight of the surface of the wafer as small as possible, and it is also desirable to have the surface area very close to the surface of the wafer as small as possible, both within and outside the line-of-sight. The total surface area of the upper portion of the load lock (ie the portion above the exhaust manifold) presents two hazards. First
In addition, all surface areas absorb gas, so that the larger the surface area in the upper chamber, the more difficult it is to draw a high vacuum. Second, and more importantly, all surface areas are capable of retaining adherent particulate matter, which may subsequently undergo mechanical vibrations or shocks even under high vacuum. May be extruded like a ballistic jump onto the surface of the wafer. Therefore, the volumetric efficiency of the loadlock of the present invention means that the probability of ballistic transport of particulate matter to the surface of the wafer is reduced.
更に、この継続出願に記載された別の実施例は、ウェ
ーハ自体がロードロック内で、支持体をロックにローデ
ィングする際、粒子状物質に露出する面を全く見ること
がないと云う別の利点を有する。この実施例では、ウェ
ーハ支持体は、真空に密封し得る丁番結合のドアの代り
に、真空に密封し得る垂直方向に着脱自在のカバーを持
っており、支持体が上側室(主たるロードロック)内に
位置ぎめされた後、支持体本体をカバーの下から下側室
で下げ、その間カバーは所定位置にとヾまり、上側室及
び下側室の間の開口を覆っている。この為、ウェーハ支
持体本体とその中にあるウェーハは、何等汚れた周囲の
雰囲気を見ることが絶対にないだけでなく、汚れた周囲
の雰囲気に露出した面をも見ることが絶対にない。Further, another embodiment described in this continuing application is another advantage in that the wafer itself is within the loadlock and does not see any surface exposed to particulate matter when loading the support into the lock. Have. In this embodiment, the wafer support has a vacuum-tight vertically removable cover instead of a vacuum-tight hinged door, so that the support has an upper chamber (main load lock). ), The support body is lowered from under the cover in the lower chamber, while the cover stays in place, covering the opening between the upper chamber and the lower chamber. For this reason, the wafer support body and the wafer in it will never see the dirty ambient atmosphere, nor will they see the surface exposed to the dirty ambient atmosphere.
この発明のロードロックに於けるウェーハ取扱い装置
がこじんまりしていることによって得られる別の利点
は、こういう装置が過度にクリーン・ルームの床面積
(これは非常に貴重である)を消費しないことである。Another advantage of the compact wafer handling equipment in the loadlock of the present invention is that such equipment does not consume excessive clean room floor space, which is invaluable. is there.
この出願で説明するウェーハ支持体の別の利点は、こ
のウェーハ支持体がクリーン・ルームの外部で誤って開
けられることがないことである。従来のクリーン・ルー
ム処理に於ける実質的な歩留りの問題は、クリーン・ル
ームの環境の外部で、ウェーハ支持体を開けることによ
り、ウェーハが誤って又は不注意に粒子状物質に露出さ
れることである。然し、この発明のウェーハ支持体を用
いると、支持体のドアに対する差圧が、支持体が真空内
にある時を除いて、支持体をしっかりと閉じた状態に保
持する為に、こういうことが本質的に不可能である。こ
れが、この発明がクリーン・ルームの環境の外部でウェ
ーハを容易に輸送し且つ保管することが出来る様にする
点で有利であるもう1つの理由である。Another advantage of the wafer support described in this application is that it does not accidentally open outside the clean room. A substantial yield problem in conventional clean room processing is that the wafer is inadvertently or inadvertently exposed to particulate matter by opening the wafer support outside the clean room environment. Is. However, with the wafer support of the present invention, this is because the differential pressure of the support on the door keeps the support tightly closed except when the support is in vacuum. It is essentially impossible. This is another reason why the present invention is advantageous in that it allows wafers to be easily transported and stored outside of a clean room environment.
この発明の別の1群の実施例では、プロセス・モジュ
ール(これは随意選択により、1つのプロセス・ステー
ション又は2つ以上のプロセス・ステーションを持って
いてよい)は、この発明の1つより多くのロードロック
が取付けられている。この為、1つのロードロックで運
び込まれたウェーハに対する処理を続けながら、他方の
ロードロックに再びロードすることが出来る。更に、2
つの移送機構を設けたことは、そのロードロック内にあ
る1つの移送装置に機械的な問題が発生した場合、技術
者を呼んで機械的な故障を直す間、他方のロードロック
の移送を使うことにより、処理部の生産を続けることが
出来ることを意味する。こういう1群の実施例は、出来
高が一層大きいと云う利点がある。In another group of embodiments of the invention, the process modules (which may optionally have one process station or more than one process station) may have more than one of the invention. Load lock is installed. Therefore, it is possible to reload the wafer loaded in the other load lock while continuing to process the wafer carried in the one load lock. Furthermore, 2
The provision of two transfer mechanisms uses the transfer of the other load lock while calling a technician to fix the mechanical failure when one transfer device in the load lock has a mechanical problem. This means that the production of the processing section can be continued. Such a group of embodiments has the advantage of higher yield.
この発明では、集積回路を製造する方法を提供する。
この方法は、真空に密封し得るウェーハ支持体ボックス
の中に複数個のウェーハを設け、該ウェーハ支持体ボッ
クスはその本体に真空密封し得るカバーを有し、該カバ
ーは前記本体内に支持されたウェーハの平面に対して略
法線方向に前記本体から着脱自在であり、その中に開口
を持つ部分的な床と該床に密に接近して前記開口の下方
に配置されたステージを持つ真空に密封し得るロードロ
ック上側室の中に前記ウェーハ支持体を配置し、前記ロ
ードロック上側室を10-4トル未満の圧力まで減圧し、前
記ステージを下げて、前記カバーが前記上側室の部分的
な床の上に支持されたまヽであるが、ウェーハを含む本
体が前記下側室の中に下げられるようにし、所望の一連
の処理作業が完了するまで、真空状態のもとで前記ウェ
ーハを所望の順序で、前記下側室に接続された隣接する
真空密の空間内に封入された1つ又は更に多くの選ばれ
たプロセス・ステーションに移送し、その後前記ステー
ジを上昇させて前記ウェーハ支持体本体をウェーハ支持
体のカバーと再び結合すると共にその間の真空封じを達
成し、前記上側室を周囲に通気し、前記ウェーハ支持体
を前記上側室から取出す工程を含む。The present invention provides a method of manufacturing an integrated circuit.
This method provides a plurality of wafers in a vacuum-sealable wafer support box, the wafer support box having a vacuum-sealable cover on its body, the cover being supported within the body. The wafer is detachable from the main body in a direction substantially normal to the plane of the wafer, and has a partial floor having an opening therein and a stage arranged under the opening in close proximity to the floor. The wafer support is placed in a load lock upper chamber that can be sealed in vacuum, the load lock upper chamber is depressurized to a pressure of less than 10 −4 Torr, the stage is lowered, and the cover is positioned above the upper chamber. While still supported on a partial floor, the body containing the wafer is allowed to be lowered into the lower chamber and the wafer is kept under vacuum until the desired sequence of processing operations is complete. The desired order , Transfer to one or more selected process stations enclosed in an adjacent vacuum-tight space connected to the lower chamber and then raise the stage to support the wafer support body Recombining with the body cover and achieving a vacuum seal therebetween, venting the upper chamber to the environment, and removing the wafer support from the upper chamber.
この発明では、面接触ではなく、実質的に線接触で平
坦な円板を支持する様にテーパのついた桟を含む支持体
を含むウェーハ支持体本体を有し、該支持体が基部と連
続しており、該基部が側面支持体を取囲む真空封じを含
んでおり、更に前記ウェーハ支持体本体の真空封じと合
さる形のカバーを有し、該カバー、前記真空封じ及び前
記本体が真空密の外被を限定し、前記カバーは前記真空
封じの平面に対して略法線方向に前記本体から着脱自在
であるウェーハ支持体を提供する。The present invention has a wafer support body that includes a support body including a crosspiece that is tapered so as to support a flat disk with substantially line contact, not surface contact, and the support body is continuous with a base portion. The base includes a vacuum seal surrounding the side support, and further has a cover mated to the vacuum seal of the wafer support body, wherein the cover, the vacuum seal and the body are vacuumed. Limiting the tight envelope, the cover provides a wafer support that is removable from the body in a direction generally normal to the plane of the vacuum seal.
この発明では、側壁を含む本体と、該本体と共に真空
密の封じを作る様に密閉し得るカバーとを有し、前記側
壁は夫々予定の寸法のウェーハを保持する溝孔を限定す
る複数個の桟を持っており、前記側壁の桟の少なくとも
1つの面には、該溝孔の平面に対する平行な方向から少
なくとも5°ずれる様に勾配がつけられているウェーハ
支持体を提供する。According to the present invention, there is provided a main body including a side wall, and a cover which can be closed together with the main body so as to form a vacuum-tight seal, and each of the side walls has a plurality of slots defining a slot for holding a wafer having a predetermined size. A wafer support is provided having a ledge and at least one face of the ledge of the sidewall is beveled such that it is offset by at least 5 ° from a direction parallel to the plane of the slot.
この発明では、側壁を含む本体並びに該本体と共に真
空密の封じを作る様に密閉し得るカバーを持っていて、
前記側壁が何れも予定の寸法のウェーハを保持する溝孔
を限定する複数個の桟を持っており、該側壁の桟の少な
くとも1つの面には、前記溝孔の平面に対する平行な方
向と少なくとも5°ずれる様に勾配がつけられており、
更に、その内面に弾性要素を有し、該弾性要素が前記予
定の寸法のウェーハを自由に移動しない様に固定するウ
ェーハ支持体を提供する。In the present invention, the main body including the side wall and the cover that can be sealed together with the main body to form a vacuum-tight seal are provided.
Each of the side walls has a plurality of crosspieces that define a slot for holding a wafer of a predetermined size, and at least one surface of the crosspiece of the side wall has at least a direction parallel to the plane of the slot. There is a gradient so that it is offset by 5 °,
Further, there is provided a wafer support having an elastic element on an inner surface thereof, the elastic element fixing the wafer having the predetermined size so as not to move freely.
この発明では、製造中に集積回路ウェーハを輸送する
方法として、側壁を含む本体及び該本体と共に真空密の
封じを作る様に密閉し得るカバーを有する真空密の支持
体の中にウェーハを真空状態で支持し、前記側壁は夫々
予定の寸法を持つウェーハを保持する溝孔を限定する複
数個の桟を持っており、前記側壁の桟の少なくとも1つ
の面には、前記溝孔の平面に対して平行な方向から少な
くとも5°ずれる様な勾配がつけられている方法を提供
する。According to the present invention, a method of transporting an integrated circuit wafer during manufacturing includes vacuuming the wafer in a vacuum-tight support having a body that includes sidewalls and a cover that can be sealed together with the body to create a vacuum-tight seal. And each side wall has a plurality of rails that define a slot for holding a wafer having a predetermined dimension, and at least one surface of the side wall rail has a plane relative to the plane of the slot. The method is such that there is a gradient such that it is offset from the parallel direction by at least 5 °.
この発明では、製造中に集積回路ウェーハを輸送する
方法として、側壁を含む本体並びに該本体と共に真空密
の封じを作る様に密閉し得るカバーを有する真空密の支
持体の中で真空状態でウェーハを運び、前記側壁は何れ
も予定の寸法を持つウェーハを保持する溝孔を限定する
複数個の桟を持ち、前記側壁の桟の少なくとも1つの面
には、前記溝孔の平面に対して平行な方向から少なくと
も5°ずれる勾配がつけられており、更に前記支持体が
その内面に弾性要素を持ち、該弾性要素が予定の寸法の
ウェーハを自由に移動しない様にしっかりと保持する方
法を提供する。According to the present invention, a method of transporting an integrated circuit wafer during manufacturing is such that the wafer is vacuumed in a vacuum-tight support having a body that includes sidewalls and a cover that can be sealed together with the body to form a vacuum-tight seal. The side wall has a plurality of rails that define a slot for holding a wafer having a predetermined size, and at least one surface of the side wall rail is parallel to the plane of the slot. Providing a method for holding a wafer having a predetermined size so that the wafer does not move freely because the support has an elastic element on its inner surface and is inclined by at least 5 ° from the normal direction. To do.
この発明では、製造中に集積回路ウェーハを輸送する
工程を含み、該輸送する工程が、側壁を含む本体並びに
該本体と共に真空密の封じを作る様に密閉し得るカバー
を持つ真空密の支持体の中でウェーハを真空状態で運ぶ
工程を含み、前記側壁は夫々予定の寸法のウェーハを保
持する溝孔を限定する複数個の桟を持ち、該側壁の桟の
少なくとも1つの面には、該溝孔の平面に対して平行な
方向から少なくとも5°ずれる勾配がつけられており、
更に前記支持体がその内面に弾性要素を有し、該弾性要
素が前記予定の寸法を持つウェーハが自由に移動しない
様にしっかりと保持する集積回路桟力を大体大気圧に高
めて、前記ウェーハ支持体が前記差圧によって閉じた状
態に保たれる間、前記ウェーハが前記ウェーハ支持体の
内部で真空状態にとヾまる様にする工程を含む集積回路
を製造する方法を提供する。In the present invention, a vacuum-tight support having a step of transporting an integrated circuit wafer during manufacturing, the step of transporting having a body including sidewalls and a cover that can be sealed together with the body to create a vacuum-tight seal. In which the wafer is carried in a vacuum, the sidewall having a plurality of rails each defining a slot for holding a wafer of a predetermined size, the sidewall having at least one surface of the rail having a plurality of rails. There is a gradient of at least 5 ° from the direction parallel to the plane of the slot,
Further, the support has an elastic element on its inner surface, and the elastic element firmly holds the wafer having the predetermined size so that the wafer does not move freely. A method of manufacturing an integrated circuit is provided that includes allowing the wafer to remain in a vacuum state within the wafer support while the support is held closed by the differential pressure.
次にこの発明を図面について説明する。 The present invention will now be described with reference to the drawings.
実施例 次に現在好ましいと考えられる実施例の構成と使い方
を詳しく説明する。然し、この発明の考えが、非常に多
種多様の場合に実施し得る広い範囲にわたって応用し得
る考えであって、こヽに説明する特定の実施例がこの発
明を利用する特定の方法を例示するに過ぎず、この発明
の範囲を制限するものでないことを承知されたい。Embodiment Next, the configuration and usage of the presently preferred embodiment will be described in detail. However, the idea of the present invention can be applied to a wide range of cases that can be implemented in a very wide variety of cases, and the specific embodiment described here exemplifies a specific method of utilizing the present invention. It should be understood that this is merely a limitation of the scope of the present invention.
第1図はこの発明の見本としての1実施例を示す。こ
の実施例は、真空ロードロック室12内のウェーハ支持体
10を示している。ウェーハ支持体10が、更に詳しく第4
図にも示されている。FIG. 1 shows one embodiment as a sample of the present invention. In this embodiment, the wafer support in the vacuum load lock chamber 12 is
Shows 10. The wafer support 10 is described in more detail in Section 4.
Also shown in the figure.
支持体10はそのドア14が開いた状態を示してある。ド
ア14が支持体10の本体と合さる所に真空封じ13を持つこ
とが好ましく、こうすればウェーハ支持体を大気圧より
低い圧力で少なくとも数日間(好ましくは少なくとも数
十日間)持ち運んでも、内部圧力を10-5トル以上に高め
る様な漏れが生じない。Support 10 is shown with its door 14 open. It is preferable to have a vacuum seal 13 where the door 14 mates with the body of the support 10 so that even if the wafer support is carried at below atmospheric pressure for at least several days (preferably at least tens of days) No leaks that would increase pressure above 10 -5 Torr.
ウェーハ支持体10はプラットホーム18(これは第1図
では一部分しか示してないが、第4図に更に詳しく示さ
れている)と合体する様になっていて、技術者がウェー
ハ支持体10をロードロック12の内部に入れた時、支持体
10の位置が正確に判る様になっている。現在好ましいと
考えられる実施例では、ウェーハ支持体10が突起16を持
ち、これらの突起が位置整合プラットホーム18に固定さ
れた垂直スロット17と係合し、この為、技術者は支持体
がプラットホーム18にのっかるまで、支持体をこの溝孔
に沿って摺動させることが出来、こうして支持体10の位
置がはっきりと判る様に保証することが出来る。現在好
ましいと考えられる実施例では、プラットホーム18が、
ウェーハ支持体10の下側にあるテーパ孔23に係合する様
に配置された2つのテーパ・ピン21(1つは円錐形、1
つはくさび形)を持っているが、当業者に明らかな様
に、機械的な整合を保証する為に、広い範囲に及ぶこの
他の装置を用いることが出来る。The wafer support 10 is adapted to mate with a platform 18 (which is only partially shown in FIG. 1, but is shown in more detail in FIG. 4) so that a technician can load the wafer support 10. Support when placed inside lock 12
It is designed so that the position of 10 can be accurately known. In the presently preferred embodiment, the wafer supports 10 have protrusions 16 which engage vertical slots 17 secured to the alignment platform 18 so that the technician can The support can be slid along this slot until it touches, thus ensuring that the position of the support 10 is clearly known. In the presently preferred embodiment, platform 18 is
Two taper pins 21 (one is conical, one is arranged to engage a taper hole 23 on the underside of the wafer support 10).
Although it has a wedge shape, a wide range of other devices can be used to ensure mechanical alignment, as will be apparent to those skilled in the art.
支持体10は安全キャッチ15を持つことが好ましく、こ
れがドア14を開かない様に保持する。然し、普通の輸送
状態では、大気圧がドア14を支持体の内部真空に対して
閉じた状態に保持するから、この安全キャッチは必要で
はない。支持体10をロードロック12の内部に入れた時、
固定フィンガ19が安全スイッチ15にあたって、それを解
放し、この為、ドア14を開くことが出来る。The support 10 preferably has a safety catch 15 which holds the door 14 from opening. However, under normal shipping conditions, this safety catch is not necessary because atmospheric pressure holds the door 14 closed against the internal vacuum of the support. When the support 10 is put inside the load lock 12,
The fixed finger 19 hits the safety switch 15 and releases it so that the door 14 can be opened.
支持体10をプラットホーム18と合体した時、ドア14も
ドア開け軸24とも係合する。ドア14がその下側に浅い溝
を持っていて、この溝がドア開け軸24の頂部にあるフィ
ンガ及びアーム25と合さることが好ましい。この為、ロ
ードロックの圧力を下げて、差圧がもはやドア14を閉じ
た状態に保持しなくなった後、ドア開け軸24によってド
アを開くことが出来る。When the support 10 is integrated with the platform 18, the door 14 also engages with the door opening shaft 24. The door 14 preferably has a shallow groove on its underside which mates with fingers and arms 25 at the top of the door opening shaft 24. Therefore, the door can be opened by the door opening shaft 24 after the pressure of the load lock is reduced and the differential pressure no longer holds the door 14 closed.
技術者がウェーハ支持体10を真空ロードロック12内に
配置して、ロードロックの蓋20を閉じた後、ロードロッ
クの蓋20の内部にあるマニホルド22を介して、高圧パー
ジ(乾燥した窒素又はその他の綺麗なガス)を適用する
ことが好ましい。この高圧パージが垂直の流れを作り、
粒子を下向きに輸送する傾向を持つと共に、大気状態に
露出している間に、ウェーハ支持体10の上にたまった大
きな粒子の幾らかを吹飛ばす助けになる。この初期パー
ジ段階(例えば約30秒又は更に長い間)の後、室をゆっ
くりと10-4トル又はそれ以下に圧力を下げる。この減圧
段階は、不規則な粒子状物質を巻き上げない様に、比較
的ゆっくりと行なうことが好ましい。即ち、低い圧力は
粒子を空気中から落下させるが、こういう粒子は依然と
して室の底の上にあり、避けることが出来れば、巻き上
げない様にすべきである。After the technician places the wafer support 10 in the vacuum load lock 12 and closes the load lock lid 20, a high pressure purge (dry nitrogen or dry nitrogen or It is preferable to apply other clean gas). This high pressure purge creates a vertical flow,
It tends to transport particles downwards and helps blow off some of the large particles that accumulate on the wafer support 10 during exposure to atmospheric conditions. After this initial purge step (eg, about 30 seconds or longer), the chamber is slowly depressurized to 10 -4 Torr or less. This depressurization step is preferably performed relatively slowly so as to avoid rolling up the irregular particulate matter. That is, low pressure causes particles to fall out of the air, but these particles are still on the bottom of the chamber and should be prevented from rolling up if avoidable.
空気によって運ばれる粒子状物質が実際に室の空気の
外に落下する様に保証する為、真空ロードロックの内部
は数秒間、10-4乃至10-5トルにとヾめ、空気中から落下
し得る全ての粒子が落下する様に保証することが好まし
い。The interior of the vacuum load lock stays at 10 -4 to 10 -5 Torr for a few seconds and drops out of the air to ensure that the particulate matter carried by the air actually falls out of the air in the chamber. It is preferable to ensure that all possible particles fall.
この発明の随意選択によって変形された実施例とし
て、ロードロックに勾配をつけた底並びに/又は磨いた
側壁を用い、機械的な振動によって飛出す惧れのある様
な、側壁及び底にくっついている粒子状物質のポピュレ
ーションを減らすことが有利であることがある。この発
明は、空気によって運ばれる粒子状物質の問題を著しく
軽減するが、こういうことが常に主要な粒子状物質の輸
送形式であったのであり、従って、弾道的に輸送される
粒子状物質の問題を有効に取上げることが出来る。随意
選択による関連した変形は、上側室内に、その場所に設
けた真空粒子カウンタを使うことであり、こうすると、
重要な容積内の粒子のポピュレーションの増加があれ
ば、それを検出することが出来る。この様な現場の粒子
カウンタは、高圧真空ギャップ・キャパシタ内での電荷
の移動を測定する共振回路を使うことにより、又は多重
折曲げ光路を持つレーザ駆動の光学空洞を使うことによ
り、又はその他の手段によって構成することが出来る。In an optionally modified embodiment of the present invention, a sloped bottom and / or a polished side wall of the load lock is used to attach to the side wall and bottom such that they may be ejected by mechanical vibration. It may be advantageous to reduce the population of entrained particulate matter. This invention significantly reduces the problem of airborne particulate matter, but this has always been the predominant mode of particulate matter transport and therefore the problem of ballistically transported particulate matter. Can be effectively taken up. An optional related variant is to use an in-place vacuum particle counter in the upper chamber,
Any increase in the population of particles within the volume of interest can be detected. Such in-situ particle counters use resonant circuits that measure charge transfer in high voltage vacuum gap capacitors, or laser driven optical cavities with multiple folding paths, or other It can be configured by means.
随意選択により、粒子状物質センサ(又は一層高い圧
力で粒子状物質を感知するのに更によく適した2番目の
粒子状物質センサ)を使って、初期の減圧より前に、窒
素シャワーを制御することが出来る。即ち、単に一定時
間の間、窒素シャワーを行なう代りに、粒子状物質モニ
タが、ボックスが異常に汚れた環境にあることを示す場
合、シャワーを延長することが出来る。ロードロックを
(粗びきポンプを用いて)軟真空に減圧し、その後窒素
シャワー・ポートを介してガスを分流し、下向きの流れ
を作ることが望ましいこともある。ロードロックが所定
の軟真空の圧力に達した時点で、粒子状物質モニタが粒
子状物質のレベルが依然として過大であることを示す場
合、もう1回窒素シャワー・サイクルを開始することに
より、ロードロックを軟真空(例えば100ミリトル程
度)から再び大気圧に上げるサイクルを使うことが望ま
しいこともある。Optionally, use a particulate matter sensor (or a second particulate matter sensor that is better suited for sensing particulate matter at higher pressures) to control the nitrogen shower prior to the initial depressurization. You can That is, instead of just taking a nitrogen shower for a period of time, the shower can be extended if the particulate matter monitor indicates that the box is in an abnormally dirty environment. It may be desirable to depressurize the load lock (using a coarse pump) to a soft vacuum, then divert the gas through the nitrogen shower port to create a downward flow. If the particulate matter monitor indicates that the particulate matter level is still too high at the time the loadlock reaches the desired soft vacuum pressure, another load of the loadlock is initiated by initiating another nitrogen shower cycle. It may be desirable to use a cycle that raises the pressure from soft vacuum (eg, on the order of 100 millitorr) to atmospheric pressure.
ロードロック室の内部に真空計62を接続することが好
ましいことに注意されたい。センサ62が(熱電対の様
な)高圧計、(電離計の様な)低圧計及びロードロック
の内部圧力が大気と平衡した時を正確に感知する差圧セ
ンサを含むことが好ましい。この為、これらの計器がロ
ードロックの内部に良好な真空状態が達成されたことを
示すまで、支持体10のドアを開けない。Note that it is preferable to connect a vacuum gauge 62 inside the load lock chamber. Sensor 62 preferably includes a high pressure gauge (such as a thermocouple), a low pressure gauge (such as an ionometer), and a differential pressure sensor that accurately senses when the internal pressure of the loadlock is in equilibrium with the atmosphere. For this reason, the door of the support 10 is not opened until these instruments indicate that a good vacuum condition has been achieved inside the load lock.
粗びきポンプ(図面に示してない)が室を軟真空に減
圧した後、ゲート弁39を開いて、ターボ分子ポンプ38を
ロードロックの内部に接続し、その後ターボ分子ポンプ
38を作動して、圧力を10-5トル又はそれ未満にすること
ができる。After the coarse pump (not shown) depressurizes the chamber to soft vacuum, open the gate valve 39 and connect the turbo molecular pump 38 inside the load lock, then the turbo molecular pump
38 can be activated to bring the pressure to 10 -5 torr or less.
この時点で、ウェーハ支持体10及び真空ロードロック
12の内部の圧力は多少とも平衡し、モータ26を作動する
ことにより、ドア14を作動することが出来る。モータ26
は真空通り抜け部25を介してドア開け軸24に接続されて
いる。At this point, wafer support 10 and vacuum load lock
The pressure inside 12 is more or less balanced, and by operating the motor 26, the door 14 can be operated. Motor 26
Is connected to the door opening shaft 24 via a vacuum passage portion 25.
ドア14が全開位置にある時及びドア14が完全に閉じら
れている時を確認する為に、真空ロードロック12の内部
に2つのセンサ・スイッチを設けることが好ましい。即
ち、ロードロック12を減圧し、数秒間その状態にとヾめ
た後、ドア開け軸24を回転して、センサがドアが全開で
あることを検出するまで、ドア14を開く。この時間の
間、移送アーム28は、ドア14が開くすき間が出来る様
に、ドアの底より下方の高さにある定位置に保つことが
好ましい。ドア14が全開であることをセンサが検出した
後、移送アームの動作を開始することが出来る。It is preferable to provide two sensor switches inside the vacuum load lock 12 to see when the door 14 is in the fully open position and when the door 14 is fully closed. That is, after decompressing the load lock 12 and keeping it in that state for several seconds, the door opening shaft 24 is rotated and the door 14 is opened until the sensor detects that the door is fully opened. During this time, transfer arm 28 is preferably held in place at a height below the bottom of the door to allow a gap for door 14 to open. After the sensor detects that the door 14 is fully open, the transfer arm operation can begin.
移送アーム28は2つの自由度を持つことが好ましい。
1つの運動方向により、移送アーム28が支持体10の中に
達し又はポート30を介して隣接する処理室に達すること
が出来る。他方の自由度は、移送アーム28の垂直運動に
対応しており、これによって支持体10内のどのウェーハ
を取出すか、又はウェーハをどの溝孔に配置するかを選
択することが出来る。The transfer arm 28 preferably has two degrees of freedom.
One direction of movement allows the transfer arm 28 to reach into the support 10 or via port 30 to an adjacent process chamber. The other degree of freedom corresponds to the vertical movement of the transfer arm 28, which makes it possible to choose which wafer in the support 10 is to be taken out or in which slot to place it.
現在好ましいと考えられる実施例では、昇降駆動モー
タ32を使って、移送アーム28の高さを制御し、アーム駆
動モータ34が移送アーム28の伸出し及び後退を制御す
る。現在好ましいと考えられる実施例では、この両方の
モータは真空通り抜け部を必要とせず、排気マニホルド
36の中に収容されている。このマニホルドはロードロッ
ク12から真空ポンプ38まで伸びており、このポンプは例
えばターボ分子ポンプであってよい。更に、排気マニホ
ルド36は直接的にロードロック室12に開口せず、その頂
部に開口40を持っている。即ち、排気マニホルド36は、
駆動モータ32又は34から、又はポンプ38からロードロッ
ク室への見通し通路がない様に構成することが好まし
い。これは、この様な可動要素からロードロック室に粒
子状物質が弾道的に輸送されるのを少なくする助けにな
る。In the presently preferred embodiment, the lift drive motor 32 is used to control the height of the transfer arm 28 and the arm drive motor 34 controls the extension and retraction of the transfer arm 28. In the presently preferred embodiment, both motors do not require vacuum passages and the exhaust manifold
It is housed in 36. The manifold extends from the load lock 12 to a vacuum pump 38, which may be, for example, a turbo molecular pump. Further, the exhaust manifold 36 does not directly open into the load lock chamber 12 but has an opening 40 at the top thereof. That is, the exhaust manifold 36
Preferably, there is no line of sight from the drive motor 32 or 34 or from the pump 38 to the load lock chamber. This helps reduce the ballistic transport of particulate matter from such movable elements to the load lock chamber.
昇降駆動モータ32は小プラットホーム42を上下に駆動
する様に接続することが好ましく、アーム駆動モータ34
がこのプラットホーム42に取付けられることが好まし
い。The lift drive motor 32 is preferably connected so as to drive the small platform 42 up and down, and the arm drive motor 34
Are preferably mounted on this platform 42.
現在好ましいと考えられる実施例では、移送アーム28
が非常にこじんまりと動くことが出来る様にする為に、
回転自在の移送アーム支持体44の内側にリンク機構を用
いる。移送アーム支持体44を回転棒に接続し、この回転
棒がアーム駆動モータ34によって駆動されることが好ま
しいが、アーム支持体44は回転しない管状支持体46に取
付けることが好ましい。アーム支持体44と移送アーム28
の間の継目が、アーム支持体44と管状支持体46の間の継
目の2倍の角速度で動く様に、内部チェーン及びスプロ
ケット形リンク機構を使うことが好ましい。(勿論、こ
の代りに、こういうことを行なう為に、この他の多くの
機械的なリンク機構を使うことが出来る。)つまり、ア
ーム支持体44が定位置にある時、支持されるウェーハ48
は大体管状支持体46の上方にあるが、アーム支持体44が
管状支持体46に対して90°回転した時、移送アーム28が
アーム支持体44に対して180°回転して、移送アームが
真直ぐウェーハ支持体10の中に入ることが出来るか、又
はポート30を介して隣の処理室に真直ぐに入ることが出
来ることを意味する。このリンク機構は1984年10月24日
に出願された係属中の米国特許出願通し番号第664,448
号に詳しく記載されている。In the presently preferred embodiment, the transfer arm 28
In order to be able to move very small,
A link mechanism is used inside the rotatable transfer arm support 44. The transfer arm support 44 is connected to a rotating rod, which is preferably driven by the arm drive motor 34, although the arm support 44 is preferably mounted on a non-rotating tubular support 46. Arm support 44 and transfer arm 28
It is preferred to use an internal chain and sprocket linkage so that the seam between the two moves at twice the angular velocity of the seam between the arm support 44 and the tubular support 46. (Of course, many other mechanical linkages could alternatively be used to do this.) That is, when the arm support 44 is in place, the wafer 48 supported.
Is generally above the tubular support 46, but when the arm support 44 is rotated 90 ° with respect to the tubular support 46, the transfer arm 28 is rotated 180 ° with respect to the arm support 44 and the transfer arm is It means that it can enter straight into the wafer support 10 or can enter straight into the adjacent processing chamber via the port 30. This linkage is based on pending US patent application serial no. 664,448 filed October 24, 1984.
It is described in detail in the issue.
移送アーム28は厚さが例えば0.030吋の1枚のばね鋼
であることが好ましい。移送アームにはウェーハを支持
する為の3つのピン50がある。各々のピン50が小さな肩
54の上の小さな円錐52を持っていることが好ましい。円
錐52及び肩54はシリコンをひっかくことがない位に軟い
材料で作ることが好ましい。現在好ましいと考えられる
実施例では、これらの部分(これが、移送アーム28の
内、輸送するウェーハに実際に接触する唯一の部分であ
る)は、アーデル(ユニオン・カーバイド社によって製
造される熱可塑性フェニル・アクリレート)又はデルリ
ンの様な高温プラスチック(即ち、真空状態で脱ガスす
る傾向が比較的に小さいプラスチック)で作ることが好
ましい。位置ぎめピン50の中心に円錐52を使うことによ
り、移送アーム28に対するウェーハの極く僅かな整合外
れを補正することが出来る。言換えれば、この発明のウ
ェーハ輸送装置は安定な機械的な装置であり、相次ぐ作
業の間の小さな整合外れが累積せず、減衰してなくな
る。The transfer arm 28 is preferably a piece of spring steel, for example 0.030 inch thick. The transfer arm has three pins 50 for supporting the wafer. Each pin 50 has a small shoulder
It is preferable to have a small cone 52 above 54. The cone 52 and shoulder 54 are preferably made of a material that is soft enough not to scratch silicon. In the presently preferred embodiment, these parts (which are the only parts of the transfer arm 28 that actually contact the wafer to be transported) are made of Adell (a thermoplastic phenyl produced by Union Carbide). -Acrylate) or high temperature plastics such as Delrin (ie, plastics that have a relatively low tendency to degas under vacuum). By using a cone 52 in the center of the alignment pin 50, a slight misalignment of the wafer with respect to the transfer arm 28 can be compensated. In other words, the wafer transport device of the present invention is a stable mechanical device, and small misalignments between successive operations do not accumulate and decay.
ウェーハ48を図示の様に位置ぎめする時、3つのピン
50の内の1つがウェーハの円周の平たい部分56に接する
ことに注意されたい。つまり、この実施例では、移送ア
ーム28の3つのピン50が、取扱うウェーハ48の直径と同
じ直径の円を限定しない。3 pins when positioning the wafer 48 as shown
Note that one of the 50 abuts the circumferential flat portion 56 of the wafer. That is, in this embodiment, the three pins 50 of the transfer arm 28 do not define a circle of the same diameter as the wafer 48 being handled.
ウェーハの平坦部56がウェーハの正確な取扱いの妨げ
にならない様に保証する為、ボックス10はその内側の裏
側に平坦な面を持ち、ウェーハ48の平坦部56がそれに接
する様にする。ドア14の内側にあるバネ圧縮要素が、ド
ア14を閉じた時に、各々のウェーハをこの平坦な面に押
付け、この為移動中にウェーハががたつくことがない。
これも、ドア14を開いた時、各々のウェーハ18の平坦部
56の場所が正確に判っていると云う保証になる。In order to ensure that the flat portion 56 of the wafer does not interfere with the correct handling of the wafer, the box 10 has a flat surface on the inner backside thereof so that the flat portion 56 of the wafer 48 contacts it. A spring compression element inside the door 14 presses each wafer against this flat surface when the door 14 is closed so that the wafer does not rattle during movement.
This is also the flat part of each wafer 18 when the door 14 is opened.
It is a guarantee that the location of 56 is known exactly.
この為、ボックス10が室12内にあって、そのドア14が
開いている時、昇降駆動モータ32を作動して、移送アー
ム28を、取出そうとする最初のウェーハの高さの直ぐ下
の所に持って来て、その後アーム駆動モータ34を作動し
て、移送アーム28をボックス10の内部に入れる。昇降駆
動モータ32を短時間作動することにより、移送アーム28
がこの位置で上昇し、その円周にある3つのピン50が所
望のウェーハを、支持体ボックス10内でそれがのっかっ
ていた桟60から持上げる。Therefore, when the box 10 is in the chamber 12 and its door 14 is open, the lift drive motor 32 is operated to move the transfer arm 28 just below the height of the first wafer to be taken out. Once in place, the arm drive motor 34 is then activated to place the transfer arm 28 inside the box 10. By operating the lifting drive motor 32 for a short time, the transfer arm 28
Is raised in this position, and the three pins 50 on its circumference lift the desired wafer from the bar 60 on which it was mounted in the carrier box 10.
桟60が平坦な面ではなく、テーパ面を持っていて、桟
60とその上にのっかるウェーハ48の間の接触が、面接触
ではなく線接触になり、ウェーハの縁に制限される様に
することが好ましいことに注意されたい。即ち、従来の
ウェーハ支持体では、何平方ミリものかなりの面積にわ
たって面接触が行なわれることがあるが、この発明で用
いる「線接触」は、典型的には数平方ミリ又はそれ以下
のずっと小さな面積にわたってしか接触しない。この発
明のこの実施例で使われる「線接触」の別の定義として
は、ウェーハ支持体が、その縁から1ミリ未満の点だけ
で、ウェーハの面と接触することである。Since the crosspiece 60 has a tapered surface instead of a flat surface,
Note that it is preferred that the contact between 60 and the overlying wafer 48 be a line contact rather than a surface contact and be confined to the wafer edge. That is, while conventional wafer supports can make surface contact over a significant area of many square millimeters, the "line contact" used in this invention is typically much smaller, on the order of a few square millimeters or less. Only touches the area. Another definition of "line contact" used in this embodiment of the invention is that the wafer support contacts the surface of the wafer only at points less than 1 mm from its edge.
こうして、移送アーム28を上昇させることにより、所
望のウェーハ48が拾い上げられ、移送アーム28の3つの
ピン50にある円錐52又は肩54の上にのっかる。Thus, by raising transfer arm 28, the desired wafer 48 is picked up and rests on cone 52 or shoulder 54 on three pins 50 of transfer arm 28.
現在好ましいと考えられる実施例では、桟60はボック
ス内で中心間の間隔が0.187吋である。この中心間間隔
は、ウェーハの厚さを差し引いた値は、移送アーム28の
高さにピン50の高さを加えたものに対して十分なすき間
がなければならないが、それよりずっと大きくする必要
はない。例えば、現在好ましいと考えられる実施例で
は、移送アームの厚さは、移送ピン50上の円錐52の高さ
を含めて、約0.080吋である。(4吋のウェーハを使う
現在好ましいと考えられる実施例では、)ウェーハ自体
の厚さは約0.21吋であり、この為約0.085吋のすき間が
得られる。勿論、直径が一層大きいウェーハは厚さが一
層大きいが、ボックス10の寸法及びボックス10の内部の
桟16の中心間隔は適当に変えることが出来るので、この
発明はこの様な直径の一層大きいウェーハに特に適して
いる。In the presently preferred embodiment, the bars 60 have a center-to-center spacing of 0.187 inches in the box. This center-to-center spacing must be sufficiently less than the wafer thickness minus the transfer arm 28 height plus the pin 50 height, but much larger. There is no. For example, in the presently preferred embodiment, the thickness of the transfer arm is about 0.080 inches, including the height of cone 52 above transfer pin 50. The thickness of the wafer itself (in the presently preferred embodiment using a 4-inch wafer) is about 0.21 inch, which provides a clearance of about 0.085 inch. Of course, a wafer having a larger diameter has a larger thickness, but since the size of the box 10 and the center spacing of the bars 16 inside the box 10 can be appropriately changed, the present invention is applicable to such a wafer having a larger diameter. Especially suitable for.
こうして、移送アーム28が所望のウェーハ48を拾い上
げた後、アーム駆動モータ34を作動して、移送アーム28
を定位置に持って来る。Thus, after the transfer arm 28 picks up the desired wafer 48, the arm drive motor 34 is operated to move the transfer arm 28.
Bring in place.
次に昇降駆動モータ32を作動して、移送アーム28をそ
れがポート30に達することが出来る高さにする。The elevator drive motor 32 is then activated to bring the transfer arm 28 to a height where it can reach the port 30.
ポート30は、第3図に示すゲート31と異なり、隔離ゲ
ート31よって覆われていることが好ましい。ゲート31は
摺動接触をせずに、ポート30を密封することが好まし
い。(前と同じく、摺動接触がないことは、内部で発生
される粒子状物質を少なくする点は有利である。) この実施例では、ポート30上の隔離ゲート31は空気シ
リンダによって作動されることが好ましいが、その代り
にステップ・モータを用いてもよい。この為、合計4個
のモータが使われる。即ち、真空通り抜け部を使う2つ
と、好ましくは排気マニホルド36内に収容された2つと
である。アーム駆動モータをこの時再び作動し、移送ア
ーム28をポート31を通って隣の処理室に伸ばす。Unlike the gate 31 shown in FIG. 3, the port 30 is preferably covered by an isolation gate 31. The gate 31 preferably seals the port 30 without sliding contact. (As before, the absence of sliding contact is advantageous in that it reduces the amount of particulate matter generated internally.) In this embodiment, isolation gate 31 on port 30 is actuated by an air cylinder. Although preferably a stepper motor may be used instead. Therefore, a total of 4 motors are used. That is, two using vacuum passages and two preferably contained within the exhaust manifold 36. The arm drive motor is then activated again, extending transfer arm 28 through port 31 to the adjacent process chamber.
隣の処理室は数多くのいろいろな種類の処理部の内の
どれであっもよい。例えば、この処理部が打込み装置、
プラズマ・エッチ部又はデポジッション部であってよ
い。The adjacent processing chamber can be any of a number of different types of processing units. For example, this processing unit is a driving device,
It may be a plasma etch part or a deposition part.
現在好ましいと考えられる実施例では、ポート30を通
った移送アームが、移送アーム自体に使われているのと
同様な、第3図に示す様な3つのピン50上にウェーハ48
をのせる。(ポート30が、アーム28をポート30を通る様
に伸ばす間、若干垂直方向に移動出来る位の垂直方向の
高さを持っていて、この為、アーム28が処理室内のピン
50からウェーハを持上げ又はこのピンの上にウェーハを
おろす為に垂直方向に移動出来る様にすることが好まし
いことに注意されたい。) この代りに、処理室が、移送ボックス内の桟16と同様
な相隔たる勾配をつけた桟を持つ治具を持っていてもよ
いし、或いはウェーハを受けるこの他の機械的な装置を
持っていてもよい。然し、何れにせよ、移送されたウェ
ーハを受ける為に使われる装置は、(少なくとも移送時
に)ウェーハの下側にすき間を持っていて、移送アーム
28がウェーハを置く為又はそれを取出す為に、ウェーハ
の下側に入ることが出来る様にしなければならない。移
送されたウェーハを受ける為にピン50を使う場合、処理
室内のウェーハ支持ピンの垂直移動を行なわせる為に、
ベロー運動又は真空通り抜け部を設けることが望ましい
ことがある。即ち、例えば処理室がプラズマエッチ部又
はRIE(反応性イオン・エッチ)部である場合、通り抜
け部を設けて、移送アーム28がウェーハの通路から引込
められた後、ウェーハを受容体の上に位置ぎめすること
が出来る。In the presently preferred embodiment, the transfer arm through port 30 has wafer 48 on three pins 50 as shown in FIG. 3, similar to those used on the transfer arm itself.
Put on. (Port 30 has a vertical height that allows it to move slightly vertically while extending arm 28 through port 30.
Note that it is preferable to be able to move vertically from 50 to lift or lower the wafer onto this pin. Alternatively, the process chamber may have a jig with spaced ramps similar to the rungs 16 in the transfer box, or other mechanical device for receiving wafers. May be. However, in any case, the equipment used to receive the transferred wafers has a gap under the wafers (at least during transfer) and
It must be possible for 28 to enter the underside of the wafer in order to place or remove it. When using the pin 50 to receive the transferred wafer, in order to perform the vertical movement of the wafer support pin in the processing chamber,
It may be desirable to provide a bellows movement or vacuum passage. That is, for example, if the process chamber is a plasma etch or RIE (reactive ion etch) section, a through hole is provided to allow the transfer arm 28 to be retracted from the wafer path and then the wafer to rest on the receptor. Can be positioned.
勿論、処理部は技術検査部であってもよい。真空によ
って隔離された顕微鏡の対物レンズが、真空状態にあっ
て(適当に折曲げた光路を用いて)面を下にした姿勢に
あるウェーハを検査することが出来る。つまり、技術者
の時間を食わず、クリーン・ルームの通過量が多いこと
によって起こる惧れのあるクリーン・ルームの品質の低
下を招かずに、適切な場合、技術者による検査を大々的
に使うことが出来る。Of course, the processing unit may be a technical inspection unit. It is possible to inspect wafers in which the microscope objective, which is isolated by a vacuum, is in a vacuum state (using an appropriately bent optical path) and is in a face down orientation. In other words, use technician's inspection extensively, when appropriate, without the technician's time being spent and the risk of the clean room being compromised by the high volume of clean room passage. Can be done.
何れにせよ、処理が進行する間、移送アーム28を引込
め、ポート30の上の隔離ゲートを閉じることが好まし
い。処理が完了した後、ポート30の上の隔離ゲートを再
び開き、アーム28を再び伸ばし、昇降駆動モータ32を短
時間作動して、アーム28がウェーハ48を拾う様にし、ア
ーム駆動モータ34を再び作動して、移送アーム28を再び
定位置に持って来る。その後、昇降駆動モータ32を作動
して、移送アーム28を、ウェーハ48をウェーハ支持体内
部の所望の溝孔と整合させるのに正しい高さに持ってく
る。その後、アーム駆動モータ34を作動して、移送アー
ム28をウェーハ支持体10の中に入れ、処理されたばかり
のウェーハ48が1対の桟60の上に坐着する様にする。そ
の後昇降駆動モータ32を短時間作動して、移送アーム28
を下げ、ウェーハがそれ自身の桟60の上にのっかる様に
し、アーム駆動モータ34を作動して移送アーム28を定位
置へ後退させる。今述べた一連の工程がこの後繰返さ
れ、移送アーム28が処理の為に別のウェーハを選択す
る。In any case, it is preferable to retract the transfer arm 28 and close the isolation gate above port 30 while the process proceeds. After the process is complete, the isolation gate above port 30 is reopened, arm 28 is re-extended, and lift drive motor 32 is briefly actuated to cause arm 28 to pick up wafer 48 and arm drive motor 34 again. Operate to bring transfer arm 28 back into place. The lift drive motor 32 is then actuated to bring the transfer arm 28 to the correct height to align the wafer 48 with the desired slot in the wafer support. The arm drive motor 34 is then activated to place the transfer arm 28 into the wafer support 10 so that the freshly processed wafer 48 sits on the pair of bars 60. After that, the lift drive motor 32 is operated for a short time, and the transfer arm 28
Down so that the wafer rests on its own rail 60 and the arm drive motor 34 is activated to retract the transfer arm 28 into place. The sequence of steps just described is then repeated and transfer arm 28 selects another wafer for processing.
上に述べた様な移送アーム28及びアーム支持体44の機
械的なリンク機構を用いると、移送アーム28及びアーム
支持体34の中心間の長さが等しければ、移送されるウェ
ーハは正確に直線で移動する。これは、移送されるウェ
ーハの側面が、ウェーハをボックスから引出す時又はそ
の中に押込む時、ボックス10の側面にぶつかったりかす
ったりすることがないことを意味するから、有利であ
る。即ち、ウェーハ支持体ボックスのすき間を比較的小
さくしても(これは支持体内の輸送中のウェーハのがた
つきによる粒子状物質の発生を少なくするのに役立
つ)、ウェーハがボックスの金属側面によって摩耗する
ことにより、粒子状物質を発生する惧れがない。Using the mechanical linkage of the transfer arm 28 and the arm support 44 as described above, if the lengths between the centers of the transfer arm 28 and the arm support 34 are equal, the transferred wafer is exactly straight. To move. This is advantageous as it means that the side surfaces of the wafer being transferred do not hit or scratch the side surfaces of the box 10 when the wafer is withdrawn from or pushed into the box. That is, even if the gap in the wafer support box is relatively small (which helps reduce the generation of particulate matter due to wafer wobbling during transport in the support), the wafer is supported by the metal side of the box. There is no danger of producing particulate matter due to abrasion.
この様にして、支持体10内にある全てのウェーハ(又
は少なくとも希望するだけ多くのウェーハ)が処理され
るまで、ウェーハ毎に処理が続けられる。そうなった時
点で、移送アーム28を空のまヽ定位置に戻し、ドア14の
下縁より下方に下げ、ポート30の上の隔離ゲートを閉じ
る。次にドア開け軸24を回転して、ドア14を閉じ、ドア
14と支持体10の平坦な前面の間の真空封じの最初の接触
が起こり、こうしてロードロック内の圧力が高くなる
時、支持体を(差圧によって)密封する用意が出来る。
この時、ロードロック12を再び加圧することが出来る。
圧力が大気圧になったことが真空計62の差圧センサによ
って判ると、ロードロックの蓋20を開き、ウェーハ支持
体10(これはこの時差圧によって密封されている)を手
で取出すことが出来る。好ましい実施例では、支持体の
上側に折曲げ把手11を設けて、ロードロック内内部で支
持体に要する容積を大幅に増加せずに、この手動による
取出しを助ける。In this manner, wafer-by-wafer processing continues until all the wafers in support 10 (or at least as many wafers as desired) have been processed. At that point, transfer arm 28 is returned to its empty, stationary position, lowered below the lower edge of door 14 and the isolation gate above port 30 is closed. Next, rotate the door opening shaft 24 to close the door 14,
When the first contact of the vacuum seal between 14 and the flat front side of the support 10 occurs, thus increasing the pressure in the loadlock, the support is ready to be sealed (due to the differential pressure).
At this time, the load lock 12 can be pressurized again.
When the differential pressure sensor of the vacuum gauge 62 determines that the pressure has reached atmospheric pressure, the load lock lid 20 can be opened and the wafer support 10 (which is sealed by the differential pressure at this time) can be removed by hand. I can. In the preferred embodiment, a folding handle 11 is provided above the support to aid in this manual removal without significantly increasing the volume of the support required within the loadlock.
支持体を取出した後、それを持運ぶことが出来、或い
は希望に応じて保管することが出来る。封じ13がこの間
支持体内に高真空を保ち、この為、ウェーハの面に対す
る粒子状物質の輸送(並びに気相の汚染物の吸着も)最
小限に押えられる。After removing the support, it can be carried or stored if desired. The seal 13 maintains a high vacuum in the support during this time, which minimizes particulate matter transport (as well as vapor phase contaminant adsorption) to the wafer surface.
ウェーハ支持体がそのドアに取付けられた弾性要素27
をも持つことに注意されたい。こういう弾性要素は、ド
ア14を閉じる時、ウェーハ48に軽い圧力を加え、こうし
てウェーハががたついて粒子状物質を発生しない様に拘
束する。弾性要素27が図示の実施例では、1組のばねと
して構成されているが、この代りに、この他の機械的な
構造(例えば弾性重合体の突出する玉縁)を用いること
が出来る。使われるウェーハが平坦部を持つ場合、スラ
イスの平坦部が圧接する様に、ウェーハ支持体ボックス
10の内側の後面に平坦な接触面29を設けることが好まし
い。Elastic element 27 with wafer support attached to its door
Note that you also have Such elastic elements exert a light pressure on the wafer 48 when the door 14 is closed, thus restraining the wafer from rattling and producing particulate matter. Although the elastic element 27 is configured in the illustrated embodiment as a set of springs, other mechanical structures (eg, protruding ridges of elastic polymer) can be used instead. If the wafer used has a flat surface, the flat surface of the slice should be pressed into contact with the wafer support box.
It is preferable to provide a flat contact surface 29 on the inner rear surface of 10.
支持体ボックス10の側壁にある桟60にテーパがついて
いることに注意されたい。これは、ウェーハの支持され
る面との接触が、実質的な面積ではなく、線のみに沿っ
て行なわれることを保証する助けになる。これによって
ウェーハの損傷や、輸送中の粒子状物質の発生が少なく
なる。更にこれは、前に述べた様に、位置決め誤差の累
積をなくす助けになる。Note that the crosspiece 60 on the side wall of the support box 10 is tapered. This helps ensure that the contact with the supported surface of the wafer is made only along the lines, not a substantial area. This reduces wafer damage and the generation of particulate matter during shipping. Furthermore, this helps eliminate the accumulation of positioning errors, as previously mentioned.
ロードロックの蓋20に窓を設けて、機械的なひっかか
りが起こったかどうかをオペレータが検査することが出
来る様にするのが好ましい。The loadlock lid 20 is preferably provided with a window to allow the operator to inspect for any mechanical snags.
この発明の利点は、考えられるいろいろな機械的な誤
動作が起こった場合、問題を是正しようとする前にウェ
ーハ支持体10のドアを閉じることが出来ることである。
例えば、移送アーム28が、ウェーハが3つのピン50全部
の上に正しく坐着しない様にウェーハを拾い上げた場
合、ドア駆動モータ26を作動してドア14を閉じてから、
この問題を是正する試みを行なうことが出来る。同様
に、移送アーム28を定位置に後退させることが出来れ
ば、ポート30を閉じることが出来る。単に普通の制御順
序を変えることにより、この様なある機械的な整合外れ
の問題を是正することが可能である。例えば、場合によ
っては、単に移送アーム28を途中まで伸ばして、ウェー
ハ48の縁が丁度ドア14又はポート30上の隔離ゲートの外
側に接触する様にすることにより、移送アーム28上のウ
ェーハ48の位置を調節することが出来る。これで旨くい
かなければ、(ウェーハ支持体10のドア14を閉じたま
ヽ)ロードロック12を大気圧に戻し、ロードロックの蓋
20を開いて、問題を手作業で是正することが出来る。An advantage of the present invention is that in the event of various possible mechanical malfunctions, the wafer support 10 door can be closed before attempting to correct the problem.
For example, if the transfer arm 28 picks up a wafer so that it does not sit correctly on all three pins 50, the door drive motor 26 is actuated to close the door 14,
Attempts can be made to remedy this problem. Similarly, if transfer arm 28 can be retracted into position, port 30 can be closed. It is possible to correct some such mechanical misalignment problems by simply changing the normal control sequence. For example, in some cases, the transfer arm 28 may be partially extended so that the edge of the wafer 48 just touches the outside of the isolation gate on the door 14 or port 30 to remove the wafer 48 on the transfer arm 28. The position can be adjusted. If this doesn't work (while the door 14 of the wafer support 10 is closed), return the load lock 12 to atmospheric pressure and remove the load lock lid.
You can open 20 and fix the problem manually.
上に述べた全ての動作を非常に容易に制御することが
出来ることに注意されたい。即ち、サーボや複雑な負帰
還機構を必要としない。上に述べた4つのモータ全部は
簡単なステップ・モータであり、この為この発明の多数
のステーションは1個のマイクロコンピュータによって
制御することが出来る。装置全体の機械的な安定性、即
ち、ウェーハ支持体のテーパ・ピンによる、ウェーハ支
持体のウェーハ支持桟の勾配による、並びにウェーハ支
持体の後壁の平坦部による小さな位置ぎめ誤差の固有の
補正は、小さな誤差が累積することを防止する助けとな
り、容易な制御が出来るようにする。Note that it is very easy to control all the actions mentioned above. That is, no servo or complicated negative feedback mechanism is required. All four motors mentioned above are simple stepper motors, so that multiple stations of the present invention can be controlled by a single microcomputer. Mechanical stability of the entire device, i.e. inherent correction of small positioning errors due to the taper pins of the wafer support, the inclination of the wafer support rails of the wafer support, and the flats on the back wall of the wafer support. Helps prevent small errors from accumulating and allows easy control.
制御が簡単であると云うこの利点は1つには、機械的
な整合の良好な制御が達成される為である。前に述べた
様に、支持体10がプラットホーム18と合体することによ
り、機械的な整合の1つの要素が得られる。これは、移
送アーム28に対するプラットホーム18の位置を正確に且
つ永久的に較正することが出来るからである。同様に、
ウェーハ支持体10は各々の次元で制御する必要はなく、
支持プラットホーム18と合さるボックスの底(又はその
他の部分)に対して支持棚60の位置と向きが正確に判る
様に制御しさえすればよい。前に述べた様に、これは、
ウェーハ支持体がプラットホーム18にのっかるまでそれ
に沿って摺動する溝路を設けることによって達成するこ
とが好ましいが、この他に多くの異なる機械的な装置を
用いることが出来る。This advantage of simple control is partly due to the good control of the mechanical alignment achieved. As previously mentioned, the integration of the support 10 with the platform 18 provides one element of mechanical alignment. This is because the position of the platform 18 with respect to the transfer arm 28 can be accurately and permanently calibrated. Similarly,
Wafer support 10 need not be controlled in each dimension,
It only has to be controlled so that the position and orientation of the support shelf 60 with respect to the bottom (or other part) of the box that mates with the support platform 18 can be accurately determined. As I said before, this is
Many different mechanical devices may be used, although this is preferably accomplished by providing a channel along which the wafer support slides until it rests on the platform 18.
同様に、移送アーム28の定位置と処理室の内側でウェ
ーハをそれと合体させる支持ピン50(又はその他の支持
形式)の間でも機械的な整合を達成しなければならな
い。然し、この機械的な整合は簡単な1回の設定較正に
すべきである。Similarly, mechanical alignment must be achieved between the home position of the transfer arm 28 and the support pins 50 (or other support type) that mate the wafer with it inside the process chamber. However, this mechanical alignment should be a simple one-time set calibration.
前に述べた様に、ボックス自体によって角度方向の位
置ぎめが守られる。ドア14を閉じた時には、何れもその
内側にあるばね要素がボックスの内側の後面にある平坦
部にウェーハ48を押付ける。As mentioned previously, the box itself protects angular positioning. When the door 14 is closed, the spring elements, both inside it, press the wafer 48 against the flats on the inside rear surface of the box.
随意選択により、ウェーハ支持体10に速接続の真空管
継手を設けて、支持体10に対する別個の減圧を行なうこ
とが出来る。然し、現在好ましいと考えられる実施例で
は、これが省略されている。それは、必要でないからで
あり、更にこれは信頼性の低下の別の原因になり得るか
らである。Optionally, the wafer support 10 may be provided with a quick connect vacuum fitting to provide a separate vacuum to the support 10. However, this is omitted in the presently preferred embodiment. Because it is not necessary, and it can be another source of reduced reliability.
これまで説明したロードロック機構は、それが最も好
ましい実施例ではあるが、真空密なウェーハ支持体だけ
に使う必要はない。このロードロックは内部が大気圧で
あるウェーハ支持体にも使うことが出来る。これが最も
好ましい実施例ではないが、それでも前に述べた様に、
従来のロードロック作業に較べてかなりの利点を依然と
して持っている。The load lock mechanism described so far, although it being the most preferred embodiment, need not be used solely for vacuum tight wafer supports. This load lock can also be used for wafer supports that have atmospheric pressure inside. This is not the most preferred embodiment, but as mentioned earlier,
It still has significant advantages over traditional loadlock work.
上に述べたウェーハ支持体は、任意の所望の数のウェ
ーハを担持する様に、異なる寸法に作ることが出来るこ
とに注意されたい。更に、この発明のウェーハ支持体
は、最大限までの任意の所望の数のウェーハを担持又は
保管する為に使うことが出来る。これは計画並びにプロ
セス装置の論理の点で余分の融通性を持たせる。It should be noted that the wafer supports described above can be made in different sizes to carry any desired number of wafers. Further, the wafer support of the present invention can be used to carry or store any desired number of wafers up to the maximum. This provides extra flexibility in terms of planning as well as process equipment logic.
第5図は、何れもウェーハ支持体10を持つ2つのロー
ドロックが、4つのプロセス・ステーション104を持つ
プロセス・モジュール102に両方とも接続されている様
な別の実施例を示す。移送アーム28がロードロック12か
らポート30を通ってプロセス・モジュール102に入る
時、それがウェーハを2つのウェーハ・ステージ106内
の1つの上に置く。前に述べた様に、こういうウェーハ
・ステージ106は3つのピンを持つ支持体であってもよ
いし或いは2つの桟を持つ支持体であってもよいし或い
は当業者に考えられるこの他の機械的な形式であっても
よいが、支持されるウェーハの下には、移送アーム28が
ウェーハを支持体の上に置いた後、移送アーム28が下が
ってウェーハから離れ、後退することが出来る様にする
為の空間がなければならない。(然し、使われるウェー
ハ支持体は、ウェーハの下面に対し、実質的な面積にわ
たってではなく、線接触で接触するものであることが好
ましい。) プロセス・モジュールの中には別の移送アーム集成体
106が設けられている。この移送アーム集成体は、ロー
ドロックの内側で使われた移送アーム集成体28,44,46と
全体的に同様であるが、若干の違いがある。第1に、ロ
ードロックの内側で使われる移送アーム28はウェーハを
直線に沿って移動しさえすればよい。これと対照的に、
移送アーム集成体106は、任意の1つのプロセス・モジ
ュール104を選択する為に、半径方向にも移動すること
が出来なければならない。この為もう1つの自由度が必
要である。第2に、移送アーム集成体106の移動範囲
は、ロードロックの内側で使われる移送アーム集成体2
8,44,46と同じである必要はなく、実際、移送アーム106
の移動範囲は、プロセス・ステーション104を適切な間
隔にすることが出来る様に、一層大きくすることが好ま
しい。第3に、アーム集成体106は、ロードロック内で
使われる移送アーム28程、高さが大きく移動する必要が
ない。第4に図示の形式では、移送アーム128はその3
つのピン50の内の1つがウェーハの平坦部にのっから
ず、この為、それらが同じ直径のウェーハを取扱うが、
ピン50が描く円の直径はアーム28と128では同じではな
い。FIG. 5 shows another embodiment in which two loadlocks, each having a wafer support 10, are both connected to a process module 102 having four process stations 104. As the transfer arm 28 enters the process module 102 from the load lock 12 through port 30 it places the wafer on one of the two wafer stages 106. As previously mentioned, such a wafer stage 106 may be a support with three pins, or a support with two crosspieces, or other machines contemplated by those skilled in the art. However, below the wafer to be supported, the transfer arm 28 can lower the wafer away from the wafer after the transfer arm 28 places the wafer on the support. There must be a space for (However, the wafer support used is preferably one that makes line contact with the lower surface of the wafer, rather than over a substantial area.) Another transfer arm assembly may be present in the process module.
106 are provided. This transfer arm assembly is generally similar to the transfer arm assembly 28,44,46 used inside the load lock, with some differences. First, the transfer arm 28 used inside the loadlock need only move the wafer in a straight line. In contrast,
The transfer arm assembly 106 must also be able to move radially to select any one process module 104. For this reason, another degree of freedom is needed. Second, the range of movement of the transfer arm assembly 106 is the transfer arm assembly 2 used inside the loadlock.
It does not have to be the same as 8,44,46, in fact the transfer arm 106
The range of movement is preferably larger so that the process stations 104 can be properly spaced. Third, the arm assembly 106 does not have to move as much in height as the transfer arm 28 used in the loadlock. Fourth, in the form shown, transfer arm 128 has three
One of the two pins 50 does not rest on the flat part of the wafer, thus they handle wafers of the same diameter,
The diameter of the circle drawn by pin 50 is not the same for arms 28 and 128.
こういう違いはあるが、移送アーム集成体106は本質
的にロードロック内で使われる移送アーム集成体28,44,
46と同じであることが好ましい。管状支持体46を回転自
在にし、この回転を駆動する為の3番目のモータを設け
ることにより、移送アームの3番目の自由度が得られ
る。同様に、移送アームの寸法は希望に応じて簡単に変
えることが出来る。この為、移送アーム集成体106が、
移送アーム支持体144に回転自在に装着された移送アー
ム128を含むことが好ましい。移送アーム支持体144が管
状支持体146(図に示してない)に枢着され、移送アー
ム支持体144に固定された内部軸が管状支持体146の中を
下向きに伸びる。2対1の歯車比を持つ内部チェーン駆
動装置が、管状支持体146とアーム支持体144の間の差別
的な回転があれば、それをアーム支持体144と移送アー
ム128の間の別の差別的な回転(2倍の度数にわたり)
に変換する。輸送集成体106の下方に装着されたアーム
駆動モータが、アーム支持体144に固定された軸を回転
させる様に接続される。アーム回転モータが管状支持体
146を回転させる様に接続される。最後に、昇降機構が
移送アーム集成体106の垂直方向の移動を行なわせる。With these differences, transfer arm assembly 106 is essentially a transfer arm assembly 28,44, used in a loadlock.
It is preferably the same as 46. By allowing the tubular support 46 to rotate and providing a third motor to drive this rotation, a third degree of freedom of the transfer arm is obtained. Similarly, the dimensions of the transfer arm can be easily changed if desired. Therefore, the transfer arm assembly 106
It preferably includes a transfer arm 128 rotatably mounted on the transfer arm support 144. A transfer arm support 144 is pivotally attached to a tubular support 146 (not shown) with an inner shaft fixed to the transfer arm support 144 extending downwardly within the tubular support 146. If the internal chain drive with a 2 to 1 gear ratio has a discriminating rotation between the tubular support 146 and the arm support 144, then it is a different discrimination between the arm support 144 and the transfer arm 128. Rotation (over twice the frequency)
Convert to. An arm drive motor mounted below the transport assembly 106 is connected to rotate a shaft fixed to the arm support 144. Arm rotation motor is tubular support
Connected to rotate 146. Finally, the lift mechanism causes vertical movement of the transfer arm assembly 106.
集成体106に要求される垂直方向の移動は典型的には
ロードロック12内の移送アーム28に要求される程大きく
ない。これは、移送アーム128が典型的にはウェーハ支
持体10内にあるものの様に、垂直方向に離れた幾つかの
ウェーハ位置の内の1つを選択する必要がなく、典型的
には単に、全て同じ平面上にある幾つかの可能なウェー
ハ・ステーションからウェーハを拾い、又はそこにウェ
ーハを置く為に使われるだけであるからである。この
為、随意選択により、移送アーム128の垂直方向の高さ
は、前に述べた様な昇降モータ集成体によってではな
く、空気シリンダによって制御することが出来る。The vertical movement required for assembly 106 is typically not as great as required for transfer arm 28 within load lock 12. This does not require selecting one of several vertically spaced wafer positions, such as the one in which the transfer arm 128 is typically in the wafer support 10, and typically simply It is only used to pick up or place a wafer from several possible wafer stations, all on the same plane. Thus, the vertical height of the transfer arm 128 can optionally be controlled by the pneumatic cylinder rather than by the lifting motor assembly as previously described.
この為、アーム支持体144と同時に管状支持体146を回
転させることにより、移送アーム集成体106を伸出させ
ずに回転させることが出来る。アーム支持体106が所望
の位置に回転した後、管状支持体146を固定にしたま
ヽ、アーム支持体144を回転させることが出来る。これ
によって、移送アーム128が前に述べた様に伸出す。Therefore, by rotating the tubular support 146 at the same time as the arm support 144, the transfer arm assembly 106 can be rotated without being extended. After the arm support 106 is rotated to the desired position, the arm support 144 can be rotated while the tubular support 146 is fixed. This causes the transfer arm 128 to extend as previously described.
この為、1つのロードロック12からの移送アーム28が
処理すべきウェーハを1つのウェーハ・ステージ106の
上に置いた後、移送アーム集成体106を(必要であれ
ば)回転し、低い位置で伸ばし、移送アーム128がウェ
ーハの下に来る様にし、上昇させて、移送アーム128が
ウェーハを拾う様にし、定位置へ後退させることが出来
る。その後、集成体106を再び回転させ、移送アーム128
を伸ばし、ウェーハがこの時1つのプロセス・スーショ
ン104にあるウェーハ支持体の上方又は他のウェーハ・
ステージ106の上方に来る様にする。アーム集成体106を
下げることにより、この時ウェーハをウェーハ支持体又
はウェーハ・ステージの上に置くことが出来、そこでア
ーム128を後退させることが出来る。Thus, after one transfer arm 28 from one loadlock 12 has placed a wafer to be processed on one wafer stage 106, the transfer arm assembly 106 is rotated (if necessary) to a lower position. It can be extended so that transfer arm 128 is below the wafer and raised so that transfer arm 128 picks up the wafer and retracts into place. The assembly 106 is then rotated again and the transfer arm 128
The wafer is now in one process solution 104, above the wafer support or on another wafer.
It should be above stage 106. By lowering the arm assembly 106, the wafer can now be placed on the wafer support or wafer stage, where the arm 128 can be retracted.
この時プロセス・ステーション104を主たるプロセス
・モジュール102から密封し、ウェーハの別個の単一ウ
ェーハ処理を開始することが出来る。一方、移送アーム
128,28が他の作業を行なうことが出来る。モジュール10
4内のウェーハの処理が完了した時、このプロセス・ス
テーション104をプロセス・モジュール102の内部と同じ
低い圧力に減圧し、プロセス・ステーション104を開く
ことが出来る。この時、移送アーム集成体106を作動し
て、このウェーハを取出し、それを1つのウェーハ・ス
テージ106又は別の1つのプロセス・モジュール104へ移
送することが出来る。At this time, the process station 104 can be sealed from the main process module 102 and a separate single wafer processing of the wafer can begin. Meanwhile, the transfer arm
128,28 can do other work. Module 10
When the processing of the wafers in 4 is completed, the process station 104 can be depressurized to the same low pressure as inside the process module 102 and the process station 104 can be opened. The transfer arm assembly 106 can then be actuated to remove the wafer and transfer it to one wafer stage 106 or another process module 104.
この発明の1つの利点は、プロセス・モジュール104
が全て同じ作業をする様に構成することが出来ることで
ある。これによって、プロセス・モジュール102内に十
分な数のプロセス・ステーション104があれば、ウェー
ハの処理量は(かなりゆっくりした処理作業でも)輸送
によって制限される様にすることが出来るし、或いは相
異なるプロセス・ステーション104で異なる作業を行な
うことが出来る。One advantage of the present invention is that process module 104
Can all be configured to do the same work. This allows wafer throughput to be limited by transport (even for fairly slow processing operations), or different, provided there are a sufficient number of process stations 104 within the process module 102. Different tasks can be performed at process station 104.
即ち、吸着された汚染物又は自然の酸化物による処理
の変動が除かれるから、この発明は逐次的な処理を使え
る様にするが、これは次第に望ましいと認識されている
ことである。例えば、2つのプロセス・ステーション10
4は、1つは窒化物のデポジッション、1つはポリのデ
ポジッションの酸化物の成長の為に構成することが出
来、こうしてオキシ窒化物ポリ・ポリ・キャパシタの現
場での製造を完了することが出来る。更に、異なるステ
ーション104に異なるプロセス工程を用いることは、技
術者がどのウェーハがどの装置に入るかを正しく確認す
ることに頼らずに、適当な作業をプログラムすることに
より、多数のロットの分割及びプロセスの変更を行なう
ことが出来ることを意味する。この為、相異なるプロセ
ス・ステーションで異なる作業が進行する様に出来るこ
とは、処理の別の融通性となる。That is, the present invention allows for sequential processing because it eliminates process variability due to adsorbed contaminants or native oxides, which is recognized as increasingly desirable. For example, two process stations 10
4, can be configured for oxide growth, one for nitride deposition and one for poly deposition, thus completing in-situ fabrication of oxynitride poly-poly capacitors You can Further, using different process steps at different stations 104 allows multiple lot splitting and splitting by programming the appropriate operations without the technician relying on correctly ascertaining which wafers enter which equipment. It means that process changes can be made. Thus, allowing different operations to proceed at different process stations provides another flexibility of processing.
全体的なウェーハ移送順序は完全に任意であり、希望
に応じて選択することが出来ることにも注意されたい。
例えば、1つのウェーハ支持体10からのウェーハは完全
に処理して、そのウェーハ支持体10に戻し、処理したば
かりのウェーハを収容しているロードロック12をプロセ
ス・モジュール102から密封して、他のロードロック12
にある別のウェーハ支持体10にあるウェーハを処理し、
その間、技術者が他方のロードロック12から処理済みの
ウェーハが一杯入っている支持体を取出すことが出来
る。この代りに、この構成のプログラム能力及びランダ
ムアクセスを利用して、どんな形ででも、希望する形
で、ウェーハを2つの支持体10の間で移し又は交換する
ことが出来る。It should also be noted that the overall wafer transfer sequence is completely arbitrary and can be selected as desired.
For example, a wafer from one wafer support 10 may be completely processed and returned to that wafer support 10 with the loadlock 12 containing the wafer just processed sealed from the process module 102, and the like. Road lock 12
Process the wafer on another wafer support 10 at
Meanwhile, a technician can remove the support full of processed wafers from the other load lock 12. Alternatively, the programmability and random access of this configuration can be used to transfer or exchange wafers between the two supports 10 in any desired manner.
この構成が2つのロードロック12や、4つのプロセス
・ステーション104に何等制限されず、こヽで説明した
構成は、モジュール102内の他の数のプロセス・ステー
ション104又はモジュール102に取付けられた他の数のロ
ードロック12に合せて、又は希望によっては1つのモジ
ュールの内部に2つ以上の移送アーム集成体106を使う
ことが出来る様に、変更することが出来ることに注意さ
れたい。This configuration is in no way limited to two loadlocks 12 or four process stations 104, and the configuration described here may be any other number of process stations 104 or modules 102 in module 102 attached to It should be noted that any number of loadlocks 12 may be modified, or if desired, more than one transfer arm assembly 106 may be used within a module.
この構成がウェーハの向きをそのまヽにしていること
に注意されたい。ウェーハがその平坦部が支持体10の裏
側に向けて支持体10内で支持されていると仮定すると、
ウェーハはウェーハ・ステージ106上には、その平坦部
をモジュール102の中心に向けて配置される。移送アー
ム106がこの向きをそのまヽにし、この為、平坦部が何
れかのウェーハ支持体10に戻される時、ウェーハの平坦
部はボックスの裏側を向いている。Note that this configuration orients the wafer in that direction. Assuming that the wafer has its flats supported within the support 10 with the backside of the support 10
The wafer is placed on the wafer stage 106 with its flat portion facing the center of the module 102. The transfer arm 106 keeps this orientation so that when the flat is returned to either wafer support 10, the flat of the wafer faces the back of the box.
別のある特定の場合について前記別の出願に記載され
た考えを実施したこの発明の1群の実施例を次に説明す
る。Described below is a group of embodiments of the invention that implement the ideas described in the other applications for another particular case.
例えば、前記別の出願の第5図では、この装置は3つ
ではなく、1つの移送アームだけを持つ様に構成するこ
とが出来ることに注意されたい。即ち、ウェーハ支持体
は中心の移送アーム106に対し、中心の移送アーム106が
開いたポートを直接的に通ってウェーハ支持体に達し、
ロードロック12内の2つの局部的な移送アーム28を使わ
ずに、ウェーハを取出すことが出来る様に位置ぎめする
ことが出来る。この方式の利点は、移送アーム28を作動
するのに余分の機構、制御装置及び真空通り抜け部を使
わずに済むことである。欠点は、今度はアーム集成体10
6がウェーハを拾い上げたりおろすだけでなく、ウェー
ハ支持体10の中に積重ねられたスライスの全範囲をアク
セスすることが出来なければならないので、移送アーム
集成体106の垂直軸線の運動を増加しなければならない
ことである。2番目に、アクセス・ポート30は一層大き
く作らなければならない。即ち、ボート30は移送アーム
集成体106が、支持体10内にある任意のウェーハの高さ
の所で、それを通過することが出来る様にするのに十分
な垂直方向の範囲を持っていなければならない。別の欠
点は、移送アーム集成体106が、他の場合に必要なより
も一層大きな物理的な距離にわたって伸びなければなら
ないことである。これは、位置ぎめ誤差を避ける様にこ
のアームを構成し且つ作動することが一層困難であるこ
とを意味する。(この装置の機械的な位置ぎめ制御装置
を制御システムとして考えれば、ステージ105上のウェ
ーハの一時的な場所によって得られる誤差の波作用が
なくなり、更にこの時移送アーム集成体106に要求され
る一層長い物理的な伸出しは、位置ぎめの点で一層大き
な生の誤差が入り込むことを意味する。)更に、装置は
それ程モジュール形で、容易に拡大出来る様にすること
が出来ない。この為、こういう群の実施例は現在ではそ
れ程好ましくないが、それでもこの発明の実行可能な一
群の実施例であり、これは将来は更に好ましいものと考
えられるものとなるかも知れないし、その為にこヽに説
明を全うする為に含めた。Note, for example, in FIG. 5 of that other application, the device can be configured to have only one transfer arm, rather than three. That is, the wafer support reaches the wafer support directly through the open port of the central transfer arm 106 with respect to the central transfer arm 106,
The wafer can be positioned so that it can be removed without the use of two local transfer arms 28 in the load lock 12. The advantage of this approach is that it eliminates the use of extra mechanisms, controls and vacuum passages to actuate transfer arm 28. The downside is this time the arm assembly 10
The movement of the vertical axis of transfer arm assembly 106 must be increased because 6 must be able to access the entire range of slices stacked in wafer support 10 as well as picking and unloading wafers. That is something that must be done. Second, the access port 30 has to be made larger. That is, the boat 30 must have sufficient vertical extent to allow the transfer arm assembly 106 to pass through it at any wafer height within the support 10. I have to. Another drawback is that the transfer arm assembly 106 must extend over a greater physical distance than would otherwise be necessary. This means that it is more difficult to construct and operate this arm so as to avoid positioning errors. (If we consider the mechanical positioning controller of this device as a control system, the wave action of the error obtained by the temporary location of the wafer on the stage 105 is eliminated, and at this time the transfer arm assembly 106 is required. A longer physical extension means that a larger raw error is introduced in terms of positioning.) Furthermore, the device is not so modular and cannot be easily expanded. Thus, while this group of embodiments is less preferred at present, it is nevertheless a viable group of embodiments of the present invention, which may and may in the future be considered even more desirable. I have included it here to complete the explanation.
別の一群の実施例は形の異なるウェーハ支持体を用い
る。前記別の出願に述べた様に、種々のウェーハ支持体
の形を用いることが出来る。次に更に別の1つのウェー
ハ支持体の形を詳しく説明する。Another group of embodiments uses differently shaped wafer supports. A variety of wafer support shapes can be used, as described in the above-referenced other application. Next, the shape of another wafer support will be described in detail.
この形では、第1a図に示す様に、ウェーハ支持体10′
は、開放し得る密封ドア14を持つ代りに、上昇可能な密
封カバー14′を持ち、これが真空封じ13′によってウェ
ーハ支持体の本体に結合されている。この実施例では、
集成体を輸送し且つカバーを取外す為に、カバー14′の
頂部に把手11′を設けてある。基板202に取付けた掛金1
5′を設けて、カバーの底の桟204と係合させ、こうして
封じ13′が真空で密にとヾまるかどうかに関係なく、カ
バーが支持体10′の本体に取付けられたまヽになる様に
保証する。この為、板202に安全掛金15′と云う余分の
要素を設けたことにより、変更したウェーハ支持体の形
10′を利用することが出来る。(この変更したウェーハ
支持体の形は、従来の1つの装置、即ちVGシステムズ社
から販売されているものとよく似ている。)即ち、第1a
図乃至第1e図に示す実施例は、従来のある装置に普通使
われている基本的なウェーハ支持体を変更して、前記別
の出願に記載されている様な真空処理装置内でこういう
ウェーハ支持体を使うことが出来る様にする。In this form, as shown in FIG. 1a, the wafer support 10 '
Instead of having an openable sealing door 14, it has a riseable sealing cover 14 'which is connected to the body of the wafer support by a vacuum seal 13'. In this example,
A handle 11 'is provided on top of the cover 14' for transporting the assembly and for removing the cover. Hasp attached to board 202
5'is provided to engage the bottom bar 204 of the cover, thus leaving the cover attached to the body of the support 10 'regardless of whether the seal 13' is tightly closed in vacuum. Assure. For this reason, by adding an extra element called a safety latch 15 'to the plate 202, the modified wafer support shape
You can use 10 '. (This modified wafer support shape is very similar to one conventional device, namely that sold by VG Systems, Inc.) ie 1a.
The embodiment shown in FIGS. 1 to 1e is a modification of the basic wafer support that is commonly used in some prior art equipment to allow such wafers in a vacuum processing apparatus such as that described in that other application. Allow the support to be used.
板202で、掛金15′がその基部に沿ってボス206を持
ち、これがカバー14′の下側の縁にあるボス204の周縁
に対する場所を設けていることに注意されたい。Note that on plate 202, latch 15 'has a boss 206 along its base that provides a location for the periphery of boss 204 at the lower edge of cover 14'.
この実施例では、プラットホーム18′は位置ぎめピン
21を持つ様に変更されていて、1つはウェーハ支持体の
全体的な円筒形と同軸上にあり、2番目は軸線から離れ
ていて、ウェーハ支持体の半径方向の向きを制御出来る
様にしている。In this embodiment, the platform 18 'is a positioning pin.
It has been modified to have 21, one coaxial with the overall cylindrical shape of the wafer support and a second away from the axis to allow control of the radial orientation of the wafer support. ing.
この為、この実施例では、掛金15′を手で開放し、密
封した支持体集成体10′を手作業でプラットホーム18′
の上に配置する。ロードロックの蓋を閉じ、真空封じ1
3′が解放される様にロードロックを減圧した後、カバ
ー11′を支持体の本体から離すことが出来、この為、支
持体10′の本体の内側にあるウェーハが前に述べた様に
移送アーム18によってアクセスが出来る。For this reason, in this embodiment, the latch 15 'is manually opened and the sealed support assembly 10' is manually operated on the platform 18 '.
Place on top of. Close the load lock lid and vacuum seal 1
After decompressing the load lock so that 3'is released, the cover 11 'can be separated from the body of the support, so that the wafer inside the body of the support 10' will be as described above. It can be accessed by the transfer arm 18.
カバーが支持体の本体から持上げられる様な構成も考
えられる。然し、更に好ましくは、第1b図に示す様に、
ウェーハ支持体10′の本体210を最初にステージ212の上
に支持する。このステージがプラットホーム18′を支持
している。次に、機械的な輸送要素214によってステー
ジ212を下げ、カバー14′がロードロック12′の上側の
床216によって支持されたまヽになっているが、本体210
がロードロック12′の下側室218の中に下げられる様に
する。A configuration is also conceivable in which the cover is lifted from the main body of the support. However, more preferably, as shown in FIG.
The body 210 of the wafer support 10 'is first supported on the stage 212. This stage supports platform 18 '. The mechanical transport element 214 then lowers the stage 212 so that the cover 14 'is still supported by the floor 216 above the load lock 12', but the body 210
Can be lowered into the lower chamber 218 of the load lock 12 '.
この実施例の好ましい形では、基板202及び安全キャ
ッチ15′は、ロードロック室の外側でウェーハ支持体を
輸送又は保管する為にだけ使われ、ロードロック12′の
中に配置する前に、支持体10′の基部から手作業で取外
される。この為、この実施例では、ウェーハ支持体10′
のカバー14′がロードロックの上側室219内の所定位置
にとヾまり、カバー20′を開いた時に粒子状物質に対し
て露出する上側室219と下側室218との間のごみに対する
障壁となる。カバー14′が所定位置にない時、支持体本
体210が下側室218の中にあると、ステージ212自体が部
分的な床216の下面に対するごみの障壁になる。更に、
真空封じ220を設けて、上側室219自体を唯一のロードロ
ックとして使い、下側室218を真空状態に保つことが出
来る。これは必ずしも好ましくないが、この実施例の随
意選択による使い方である。更に、この形は、ごみに対
して最も直接的に露出する上側室219に比較的僅かな滑
かな面しかなく、従って粒子状物質を吹飛ばすのが一層
容易であるから、ごみの隔離が改善される。この為、こ
の例では、上側室219が真空ポート36′だけでなく、パ
ージ・ポート22′にも接続される。上側室219を密封し
て粗びきの減圧をした時、パージ・ガスをポート22′に
通すことが出来る。例えば、湿った空気又は部分的に電
離したクリーン・ガスをポート22′から吹飛ばして、粒
子状物質が静電的にくっつくことを少なくするのが望ま
しいことがある。In the preferred form of this embodiment, the substrate 202 and safety catch 15 'are used only to transport or store the wafer support outside of the loadlock chamber and support it prior to placement in the loadlock 12'. It is manually removed from the base of body 10 '. Therefore, in this embodiment, the wafer support 10 '
Cover 14 'of the load locks in place within the upper chamber 219 of the load lock and provides a dust barrier between upper chamber 219 and lower chamber 218 that is exposed to particulate matter when cover 20' is opened. Become. With the support body 210 in the lower chamber 218 when the cover 14 'is not in place, the stage 212 itself provides a dirt barrier to the underside of the partial floor 216. Furthermore,
A vacuum seal 220 may be provided to use the upper chamber 219 itself as the only load lock and keep the lower chamber 218 in a vacuum. This is not always desirable, but is an optional use of this embodiment. In addition, this shape improves the segregation of debris as it has a relatively slight smooth surface in the upper chamber 219 that is most directly exposed to debris and is thus easier to blow off particulate matter. To be done. Thus, in this example, the upper chamber 219 is connected to the purge port 22 'as well as the vacuum port 36'. Purge gas can be passed through port 22 'when the upper chamber 219 is sealed and depressurized for coarse. For example, it may be desirable to blow moist air or partially ionized clean gas from port 22 'to reduce electrostatic sticking of particulate matter.
この別の実施例は、ウェーハ自体が、支持体をロック
にローディングする際、粒子状物質に露出したロードロ
ックの面を見ることさえないと云う別の利点がある。こ
の為、ウェーハ支持体本体及びその中のウェーハは、汚
れた周囲の雰囲気を見ることが決してないだけでなく、
汚れた周囲の雰囲気に露出した面を見ることさえ決して
ない。This alternative embodiment has the additional advantage that the wafer itself does not even see the surface of the load lock exposed to particulate matter when loading the support into the lock. For this reason, the wafer support body and the wafer in it never see the dirty ambient atmosphere,
You will never even see the exposed surface in the dirty surroundings.
カバー14′と部分的な床216の間のこのごみ封じの有
効性は、別の密封要素を追加することによって更に高め
ることが出来る。例えば、支持体本体がはまる開口を取
巻く様に、床216に真空Oリングをはめ込み、カバーの
フランジの下側の滑かな面に対して密封することが出来
る。それ程好ましくないが、支持体のカバー自体に別の
Oリングを設けることが出来る。The effectiveness of this dust seal between the cover 14 'and the partial floor 216 can be further enhanced by adding another sealing element. For example, a vacuum O-ring can be fitted to the floor 216 and sealed against the smooth surface under the cover flange, such that the support body surrounds the mating opening. Although less preferred, a separate O-ring can be provided on the support cover itself.
更に、このOリングとそれによって得られる改善され
た真空及びごみの隔離は、別の(代りの並びに随意選択
の)動作モードが出来る様にする為に使うことが出来
る。上側室が真空封じにより、それがウェーハ支持体の
カバーの下側の縁と部分的な上側の床の間の封じであっ
ても、或いは昇降可能なステージと部分的な上側の床の
間の封じであっても、常に下側室から隔離されている場
合、上側室の圧力並びに清潔さはそれ程臨界的ではな
い。ローディング作業の処理量を改善したい様なある用
途では、上側室を実際のウェーハの移送に必要な低い圧
力及び粒子状物質の数まで減圧しないことが望ましいこ
とがある。例えば、この極端な場合、上側室は単に空気
シャワー室として使って、大まかな粒子状物質を除き、
通常のクリーン・ルームに比肩し得る雰囲気を作ること
が出来る。別の形では、(分子ビーム・エピタキシャル
法(MBE)の様に、)典型的には10-10トル又はそれ未満
の圧力を必要とする極めて高真空の作業を行ないたい場
合、上側室は10-5トル程度までの粗い減圧に使って、下
側室の超高真空装置に対する負荷を減少することが出来
る。In addition, the O-ring and the resulting improved vacuum and debris isolation can be used to allow alternate (alternative and optional) modes of operation. The upper chamber is vacuum sealed, whether it is between the lower edge of the wafer support cover and the partial upper floor, or between the liftable stage and the partial upper floor. However, if it is always isolated from the lower chamber, the pressure as well as the cleanliness of the upper chamber is less critical. In some applications where it is desired to improve the throughput of the loading operation, it may be desirable not to depressurize the upper chamber to the low pressures and particulate matter numbers required for actual wafer transfer. For example, in this extreme case, the upper chamber could simply be used as an air shower chamber to remove coarse particulate matter,
It can create an atmosphere comparable to a normal clean room. Alternatively, if you want to perform very high vacuum operations (such as molecular beam epitaxy (MBE)), which typically require pressures of 10 -10 torr or less, then the upper chamber should be 10 It can be used for coarse decompression down to about -5 Torr to reduce the load on the ultra high vacuum equipment in the lower chamber.
この別の実施例のウェーハ支持体では、ウェーハを支
持する桟60は依然として使うが、今度は、第1c図の平面
図に一番はっきりと見られる様に、互いに向い合った側
面の2列226として配置し、ウェーハ保持体224を線接触
で支持する。In this alternate embodiment wafer support, the wafer-bearing bars 60 are still used, but this time, as seen most clearly in the plan view of FIG. 1c, two rows 226 of opposite sides are provided. And supports the wafer holder 224 by line contact.
この実施例では、取付けをしていないウェーハ48の代
りに、ウェーハ保持体224を使うことに注意されたい。
この変更は特に有利ではないが、他の現存の処理装置と
両立し得るこの発明の異なる実施例になる。第1e図は、
ウェーハ48が広がるばね227によってウェーハ保持体224
内に固定保持される様子を示す詳細図である。何れせ
よ、裸のウェーハを使っても或いはウェーハ支持体を使
っても、前記別の出願並びに明細書のこれまでの部分で
説明した様に、粒子状物質の発生を防止する為に、ウェ
ーハとの接触面積を減少することが望ましい。この為、
前記別の出願に述べた理由で、ウェーハ48(又はウェー
ハ保持体224)の側面を支持する桟60はテーパをつける
ことが好ましい。Note that in this embodiment, wafer holder 224 is used in place of unattached wafer 48.
This modification is not particularly advantageous, but results in a different embodiment of the invention that is compatible with other existing processing equipment. Figure 1e shows
Wafer holder 224 by spring 227 that spreads wafer 48
It is a detailed view showing a state where it is fixedly held inside. In any case, whether a bare wafer or a wafer support is used, as described in the other application and the description of the specification up to now, in order to prevent the generation of particulate matter, It is desirable to reduce the contact area of the. Therefore,
For the reasons set forth in the above-noted other application, the crosspieces 60 that support the sides of the wafer 48 (or wafer holder 224) are preferably tapered.
ウェーハ保持体224を使う特定の実施例では、ウェー
ハ保持体224が後ろ側支持棒228と係合する切欠き229を
持っている。この切欠きは半径方向のウェーハの位置ぎ
めを確実に行なうのに役立つ。言換えれば、これが、裸
のウェーハを使った場合、ウェーハ48の平坦部に圧接す
るウェーハ支持体10の平坦な後面と同じ作用をする。In a particular embodiment using the wafer holder 224, the wafer holder 224 has a notch 229 that engages the back support bar 228. This notch helps to ensure radial wafer positioning. In other words, this behaves the same as the flat backside of the wafer support 10 in pressure contact with the flat portion of the wafer 48 when using a bare wafer.
この実施例では、側面の支持柱226及び後側支持棒228
が頂部で上側支持部材211(これが把手の延長部を含
む)によって結合され、この支持部材が機械的な頑丈さ
を持たせ、露出したウェーハ支持体本体210の操作が出
来る様にする。In this embodiment, the side support pillars 226 and the rear support rods 228 are
Are joined at the top by an upper support member 211 (which includes the handle extension), which provides mechanical robustness to allow manipulation of the exposed wafer support body 210.
この実施例では、輸送中のウェーハのがたつきを防止
するばね27が、前の様にドア14内に配置される代りに、
ばね27′として側面の支持柱226内に配置される。これ
は、支持体内のウェーハを取出し且つ元に戻すのに一層
大きな力が必要になり得ることを意味しており、従っ
て、ウェーハがピンから滑り落ちないで、この余分の力
を加えることが出来る様に保証する為に、移送アーム28
上のピンを一層高く作ることが望ましいことがある。In this embodiment, instead of the spring 27 being located in the door 14 as before, a spring 27 that prevents wafer rattling during shipping is used.
It is arranged as a spring 27 'in the lateral support column 226. This means that more force may be required to remove and replace the wafer in the support, so this extra force can be applied without the wafer slipping off the pins. Transfer arm 28
It may be desirable to make the top pin taller.
当業者であれば判る様に、この発明は大幅に変更する
ことが出来、その範囲は特許請求の範囲のみによって限
定されることを承知されたい。It will be appreciated by those skilled in the art that the present invention can be modified significantly and its scope is limited only by the claims.
以上の説明に関連して更に下記の項を開示する。 The following section is further disclosed in connection with the above description.
(1)実質的に線接触で、面接触をせずに、平坦な円板
を支持する様にテーパのついた桟を含む支持体を有する
ウェーハ支持体本体を有し、前記支持体は基部と連続し
ており、該基部は側面支持体を取囲む真空封じを持ち、
更に前記ウェーハ支持体本体の真空封じと合さる形のカ
バーを有し、該カバー、前記真空封じ及び前記本体が真
空密の外被を構成し、前記カバーは前記真空封じの平面
に対して法線方向に前記本体から着脱自在であるウェー
ハ支持体。(1) A wafer support body having a support body that includes a crosspiece that is tapered so as to support a flat disk, which is substantially in line contact and not in surface contact, and the support body is a base portion. And the base has a vacuum seal surrounding the side support,
Further, the wafer support body has a cover that fits the vacuum seal, the cover, the vacuum seal, and the main body constitute a vacuum-tight cover, and the cover is normal to the plane of the vacuum seal. A wafer support which is detachable from the main body in a line direction.
(2)(1)項に記載したウェーハ支持体に於て、更に
掛金板を有し、該掛金板は前記ウェーハ支持体のカバー
をウェーハ支持体本体に保持する掛金を含んでおり、前
記掛金板は前記ウェーハ支持体及び前記ウェーハ支持体
本体の間の真空封じを乱さずに、前記ウェーハ支持体及
びウェーハ支持体本体から着脱自在であるウェーハ支持
体。(2) The wafer support described in the item (1) further includes a latch plate, and the latch plate includes a latch for holding a cover of the wafer support on the wafer support body. A wafer support that is removable from the wafer support and the wafer support body without disturbing the vacuum seal between the wafer support and the wafer support body.
(3)(2)項に記載したウェーハ支持体に於て、前記
カバーが、前記側面支持部材の桟によって限定された1
つの円板の方向に対して略法線方向に着脱自在であるウ
ェーハ支持体。(3) In the wafer support described in item (2), the cover is limited by the crosspiece of the side surface support member.
A wafer support that can be attached and detached in the direction approximately normal to the direction of two disks.
(4)(3)項に記載したウェーハ支持体に於て、前記
支持体本体が勾配をつけた支持面を持つ後側支持部材を
有するウェーハ支持体。(4) The wafer support as described in the item (3), wherein the support body has a rear support member having a sloped support surface.
(5)(4)項に記載したウェーハ支持体に於て、前記
ウェーハ支持体本体がその外面に機械的な位置を限定す
る形を有するウェーハ支持体。(5) The wafer support as described in the item (4), wherein the wafer support body has a shape on its outer surface that limits a mechanical position.
(6)側壁を含む本体と、該本体と共に真空密の封じを
作る様に密閉し得るカバーとを有し、前記側壁は夫々予
定の寸法を持つウェーハを保持する溝孔を限定する複数
個の桟を持ち、該側壁の桟の少なくとも1つの面には、
前記溝孔の平面に対して平行な方向から少なくとも5°
ずれる様な勾配がつけてあるウェーハ支持体。(6) A main body including a side wall, and a cover that can be closed together with the main body so as to form a vacuum-tight seal, and each of the side walls defines a plurality of slots for holding a wafer having a predetermined size. A crosspiece, and at least one face of the crosspiece on the side wall,
At least 5 ° from a direction parallel to the plane of the slot
Wafer support with a slope that can be displaced.
(7)側壁を含む本体と、該本体と共に真空密の封じを
作る様に密閉し得るカバーとを有し、前記側壁は夫々予
定の寸法を持つウェーハを保持する溝孔を限定する複数
個の桟を持ち、該側壁の桟の少なくとも1つの面には、
前記溝孔の平面と平行な方向から少なくとも5°ずれる
勾配がつけてあり、更に支持体の内面に弾性要素が設け
られ、該弾性要素が予定の寸法を持つウェーハを自由に
移動しない様にしっかりと保持するウェーハ支持体。(7) A main body including a side wall, and a cover that can be closed together with the main body so as to form a vacuum-tight seal, and each of the side walls has a plurality of slots that define a slot for holding a wafer having a predetermined size. A crosspiece, and at least one face of the crosspiece on the side wall,
There is an inclination of at least 5 ° from the direction parallel to the plane of the slot, and further, an elastic element is provided on the inner surface of the support, and the elastic element is fixed so as not to freely move a wafer having a predetermined size. Holds the wafer support.
(8)上側室及び下側室と、昇降可能なステージと、移
送アームとを有し、前記上側室はウェーハ支持体を入れ
ることが出来る位に大きい開放し得る蓋を持ち、前記上
側室は部分的な床を持ち、該床に開口があって、該床
が、その本体に真空密封し得る着脱自在のカバーを持つ
予定の形を有するウェーハ支持体の、本体は支持しない
が、カバーを支持する様になっており、前記昇降可能な
ステージが並進可能であって、一方の移動の限界では、
前記上側室の床の開口の中に配置されたウェーハ支持体
の本体を支持し、該一方の移動の限界からの移動によ
り、前記ウェーハ支持体の本体を前記開口を通って前記
下側室の中に下げる様に作用することが出来、この時前
記ウェーハ支持体のカバーは前記上側室の部分的な床に
よって支持されたまヽでおり、前記カバー及び前記上側
室の部分的な床の間に、前記上側室及び前記下側室の間
の少なくとも部分的な粒子状物質に対する封じを行なう
封じが構成され、前記移送アームは、前記本体が前記上
側室の床より下方で前記昇降可能なステージ上に配置さ
れている間、前記ウェーハ支持体の本体からプログラム
可能な順序で、ウェーハを1つずつ取出す様に配置され
ているロードロック装置。(8) It has an upper chamber and a lower chamber, a stage that can be moved up and down, and a transfer arm, and the upper chamber has a lid that can be opened large enough to accommodate a wafer support, and the upper chamber is a partial chamber. A wafer support having a general floor and having an opening in the floor, the floor having a predetermined shape with a removable cover that can be vacuum sealed to the body, but not the body but the cover. The stage that can be moved up and down can be translated, and at the limit of one movement,
Supporting the body of the wafer support located in the opening in the floor of the upper chamber, and moving from the limit of one movement of the body of the wafer support through the opening in the lower chamber. And the cover of the wafer support is still supported by the partial floor of the upper chamber, and the upper floor between the cover and the partial floor of the upper chamber. A seal configured to seal at least a part of the particulate matter between the side chamber and the lower chamber is configured, and the transfer arm is disposed on the stage capable of moving up and down below the floor of the upper chamber. A load lock device arranged to retrieve the wafers one by one in a programmable sequence from the body of the wafer support during operation.
(9)(8)項に記載したロードロック装置に於て、前
記上側室が排気ポートを有するロードロック装置。(9) The load lock device according to the item (8), wherein the upper chamber has an exhaust port.
(10)(8)項に記載したロードロック装置に於て、前
記上側室が第1の排気ポートを持ち、前記下側室が第2
の排気ポートに接続されているロードロック装置。(10) In the load lock device described in the items (8), the upper chamber has a first exhaust port and the lower chamber has a second exhaust port.
Load lock device connected to the exhaust port of the.
(11)(8)項に記載したロードロック装置に於て、前
記上側室が第1の排気ポート及びパージ・ポートの両方
を持ち、前記下側室が前記第1の排気ポートとは別個の
第2の排気ポートを持っているロードロック装置。(11) In the load lock device described in the paragraph (8), the upper chamber has both a first exhaust port and a purge port, and the lower chamber is a first exhaust port separate from the first exhaust port. Load lock device with 2 exhaust ports.
(12)(8)項に記載したロードロック装置に於て、前
記ステージが前記上側室内に配置されたウェーハ支持体
の本体を実質的に支持する様に位置ぎめされた時、前記
ステージが前記上側室の前記部分的な床と真空密の封じ
を作るロードロック装置。(12) In the load lock device according to the item (8), when the stage is positioned so as to substantially support the main body of the wafer support disposed in the upper chamber, the stage is A load lock device that creates a vacuum tight seal with the partial floor of the upper chamber.
(13)(8)項に記載したロードロック装置に於て、前
記下側室が、移送アームを持ち、該移送アームは前記ス
テージを下げた時は、前記ステージ上に配置されたウェ
ーハ支持体本体の中に入り込み、前記ウェーハ支持体本
体から又はその中に選択的にウェーハを取出し又は元に
戻す様に位置ぎめされているロードロック装置。(13) In the load lock device as described in the item (8), the lower chamber has a transfer arm, and the transfer arm has a wafer support body placed on the stage when the stage is lowered. A load lock device that is positioned to enter and exit the wafer support body and selectively into and out of the wafer support body.
(14)(8)項に記載したロードロック装置に於て、前
記ウェーハ支持体の溝孔は予定の寸法を持つウェーハ保
持体を保持する様になっており、前記ウェーハ保持体が
集積回路ウェーハを直接的に支持し、前記移送アーム及
び前記ウェーハ支持体が、前記ウェーハではなく、前記
ウェーハ保持体と直接的に接触するロードロック装置。(14) In the load lock device according to the item (8), the groove hole of the wafer support holds a wafer holder having a predetermined size, and the wafer holder is an integrated circuit wafer. A load lock device for directly supporting the wafer, and the transfer arm and the wafer support directly contact not the wafer but the wafer holder.
(15)(8)項に記載したロードロック装置に於て、前
記上側室の床が、前記支持体の本体の移動を妨げずに、
前記支持体のカバーと緊密に接触する様に位置ぎめされ
た封じを有し、この為前記カバーが前記上側室及び前記
下側室の間の粒子状物質に対する障壁となるロードロッ
ク装置。(15) In the load lock device described in the item (8), the floor of the upper chamber does not hinder the movement of the main body of the support,
A load lock device having a seal positioned for intimate contact with the cover of the support such that the cover provides a barrier to particulate matter between the upper chamber and the lower chamber.
(16)(15)項に記載したロードロック装置に於て、前
記上側室の床と前記支持体のカバーの間の封じが真空密
であるロードロック装置。(16) The load lock device as described in the paragraph (15), wherein a seal between the floor of the upper chamber and the cover of the support is vacuum-tight.
(17)真空密封し得るウェーハ支持体の中に複数個のウ
ェーハを用意し、該ウェーハ支持体はその本体に真空密
封されるカバーを有し、該カバーは前記本体の中に支持
されたウェーハの平面に対して略法線方向に前記本体か
ら着脱自在であり、開口を持つ部分的な床と該床に密に
接近して前記開口の下方に配置されたステージを持つ真
空密封し得るロードロック上側室の中に前記ウェーハを
配置し、該ロードロック上側室を10-4トル未満の圧力に
減圧し、前記ステージを下げて、前記カバーが前記上側
室内の部分的な床の上に支持されたまヽでいるが、ウェ
ーハを含む前記本体が前記下側室の中に下げられる様に
し、所望の順序の処理作業が完了するまで、前記下側室
に接続された隣接する真空密の空間の内側に封入された
1つ又は更に多くの選ばれたプロセス・ステーション
に、前記ウェーハ支持体から真空状態のもとに所望の順
序でウェーハを移送し、その後前記ステージを上昇させ
て前記ウェーハ支持体の本体を前記ウェーハ支持体のカ
バーと再び結合してその間の真空封じを作り、前記上側
室を周囲に通気し、前記上側室から前記ウェーハ支持体
を取出す工程を含む集積回路を製造する方法。(17) A plurality of wafers are prepared in a wafer support that can be vacuum-sealed, and the wafer support has a cover that is vacuum-sealed in its main body, and the cover is a wafer supported in the main body. A load which is detachable from the main body in a direction substantially normal to the plane and has a partial floor having an opening and a stage disposed below the opening in close proximity to the floor. The wafer is placed in a lock upper chamber, the load lock upper chamber is depressurized to a pressure of less than 10 −4 Torr, the stage is lowered, and the cover is supported on a partial floor in the upper chamber. However, the main body containing the wafer is lowered into the lower chamber and the inside of the adjacent vacuum-tight space connected to the lower chamber is completed until the desired sequence of processing operations is completed. One or more enclosed in Transfer the wafers from the wafer support to the selected process station in a desired sequence under vacuum and then raise the stage to move the body of the wafer support back to the cover of the wafer support again. A method of manufacturing an integrated circuit comprising the steps of bonding and forming a vacuum seal therebetween, venting the upper chamber to the environment, and removing the wafer support from the upper chamber.
(18)(17)項に記載した方法に於て、前記ステージが
実質的にその上側位置にある時、前記ステージが前記上
側室及び前記下側室の間に真空封じを作り、この為、前
記ウェーハ支持体を上側室から取出し又は元に戻す間、
前記上側室が前記下側室から気密封じされる方法。(18) In the method described in paragraph (17), when the stage is substantially at its upper position, the stage creates a vacuum seal between the upper chamber and the lower chamber, and While removing or replacing the wafer support from the upper chamber,
A method wherein the upper chamber is hermetically sealed from the lower chamber.
(19)(17)項に記載した方法に於て、前記上側室が前
記下側室とは別個の排気及びパージ・ポートを持ってお
り、更に、前記ステージを下げる前に、クリーン・ガス
を用いて前記上側室をパージして、その中の粒子状物質
を少なくする最初の工程を含む方法。(19) In the method described in (17), the upper chamber has an exhaust and purge port separate from the lower chamber, and a clean gas is used before lowering the stage. And purging the upper chamber to reduce particulate matter therein.
(20)(17)項に記載した方法に於て、ウェーハ支持体
をその中に配置し且つ前記上側室の蓋を閉じた時の前記
上側室の内側では、前記排気及びパージ・ポートに対し
て、略滑かな面だけが露出している方法。(20) In the method described in the paragraph (17), when the wafer support is placed therein and the lid of the upper chamber is closed, the inside of the upper chamber is different from the exhaust and purge ports. And the method that only the smooth surface is exposed.
(21)(17)項に記載した方法に於て、前記ウェーハ支
持体内の圧力が、前記ウェーハ支持体の本体を前記ウェ
ーハ支持体のカバーと再び密封した時に10-4トル未満で
ある方法。(21) The method described in paragraph (17), wherein the pressure in the wafer support is less than 10 −4 Torr when the body of the wafer support is resealed with the cover of the wafer support.
(22)(17)項に記載した方法に於て、前記ウェーハ支
持体の溝孔の寸法は、予定の寸法のウェーハ保持体を保
持する様になっており、該ウェーハ保持体が集積回路ウ
ェーハを直接的に支持している方法。(22) In the method described in (17), the size of the slot of the wafer support is such that a wafer holder having a predetermined size is held, and the wafer holder is an integrated circuit wafer. The method of directly supporting.
(23)製造中に集積回路ウェーハを輸送する方法に於
て、側壁を含む本体と該本体と共に真空密の封じを作る
様に密閉し得るカバーとを有する真空密の支持体の中で
真空状態でウェーハを運ぶ工程を含み、前記側壁は何れ
も予定の寸法を持つウェーハを保持する溝孔を構成する
複数個の桟を持ち、該側壁の桟の少なくとも1つの面に
は、前記溝孔の平面に対して平行な方向から少なくとも
5°ずれる勾配がつけてある方法。(23) In a method of transporting an integrated circuit wafer during manufacturing, a vacuum state is provided in a vacuum-tight support having a body including sidewalls and a cover that can be sealed together with the body to form a vacuum-tight seal. The step of carrying the wafer at, the side wall having a plurality of rails each forming a slot for holding a wafer having a predetermined size, and at least one surface of the side wall rail having the slot. A method in which there is a slope offset by at least 5 ° from a direction parallel to the plane.
(24)製造中に集積回路ウェーハを輸送する方法に於
て、側壁を含む本体と該本体と共に真空密の封じを作る
様に密閉し得るカバーとを持つ真空密の支持体に入れて
真空状態でウェーハを運ぶ工程を含み、前記側壁は何れ
も予定の寸法を持つウェーハを保持する溝孔を限定する
複数個の桟を持ち、該側壁の桟の少なくとも1つの面に
は、前記溝孔の平面と平行な方向から少なくとも5°ず
れる勾配がつけてあり、更に前記支持体はその内面に弾
性要素を持ち、該弾性要素が前記予定の寸法を持つウェ
ーハを自由に動かない様にしっかりと保持する方法。(24) In a method of transporting an integrated circuit wafer during manufacturing, put it in a vacuum-tight support having a main body including sidewalls and a cover that can be sealed together with the main body to form a vacuum-tight vacuum state. The step of transporting the wafer with the side wall has a plurality of rails that define a slot for holding the wafer, each of which has a predetermined size, and the side wall has at least one surface of the rail with a plurality of rails. Inclined at least 5 ° from a direction parallel to the plane, and said support has an elastic element on its inner surface, which elastic element holds the wafer of said predetermined size firmly so that it does not move freely. how to.
(25)略大気圧の雰囲気によって隔てられた複数個の夫
々のプロセス・ステーションで所望の製造工程を実施
し、途中まで製造された集積回路ウェーハを前記プロセ
ス・ステーションの間で輸送して、夫々のウェーハに対
して予定の順序の処理工程を実施する工程を含み、前記
輸送する工程は、側壁を含む本体と該本体と共に真空密
の封じを作る様に密閉し得るカバーとを有する真空密の
支持体に入れて、真空状態でウェーハを運ぶ工程を含
み、前記側壁は夫々予定の寸法を持つウェーハを保持す
る溝孔を構成する複数個の桟を持っており、該側壁の桟
の少なくとも1つの面には、前記溝孔の平面と平行な方
向から少なくとも5°ずれる勾配がつけてあり、更に前
記支持体がその内面に弾性要素を持ち、該弾性要素が前
記予定の寸法を持つウェーハを自由に動かない様にしっ
かりと保持する集積回路を製造する方法。(25) A desired manufacturing process is carried out at a plurality of process stations separated by an atmosphere of approximately atmospheric pressure, and an integrated circuit wafer manufactured halfway is transported between the process stations, Performing a predetermined sequence of processing steps on the wafer, wherein the transporting step includes a vacuum-tight seal having a body that includes sidewalls and a cover that can be sealed together to form a vacuum-tight seal with the body. The method includes the step of placing the wafer in a support and carrying the wafer in a vacuum state, wherein each of the side walls has a plurality of rails each forming a slot for holding a wafer having a predetermined size, and at least one of the rails on the side wall. The two surfaces are inclined by at least 5 ° from a direction parallel to the plane of the slot, and the support has an elastic element on its inner surface, the elastic element having a predetermined size. -A method of manufacturing an integrated circuit that securely holds a motor so that it does not move freely.
(26)(25)項に記載した方法に於て、前記ウェーハ支
持体の溝孔の寸法が予定の寸法を持つウェーハ保持体を
保持する様になっており、該ウェーハ保持体が集積回路
ウェーハを直接的に支持する方法。(26) In the method described in the paragraph (25), the wafer support has a groove hole dimension to hold a wafer holder having a predetermined dimension, and the wafer holder is an integrated circuit wafer. How to directly support.
(27)ウェーハを保持する為の溝孔を持つ本体に真空密
封し得るカバーを持つウェーハ支持体の中に複数個のウ
ェーハを用意し、プロセス・モジュールに取付けられた
真空密封し得るロードロックの中に前記ウェーハ支持体
を配置し、前記ロードロックを10-4トル未満の圧力まで
減圧して、前記支持体の本体と支持体のカバーの間の真
空封じが解放される様にし、前記カバーが前記ロック内
にとヾまる間に前記支持体の本体を前記カバーから外し
て、前記支持体の本体の内側にあるウェーハが、前記ロ
ードロックの内部のどの実質的な部分の見通し範囲内に
も決して露出しない様にし、前記ウェーハ支持体の本体
の中に移送アームを入れて、そこから選ばれた1つのウ
ェーハを取出し、所望の順序の処理作業が完了するま
で、前記ウェーハ支持体から真空状態のもとに1つ又は
更に多くの選ばれたプロセス・ステーションに並びに逆
にウェーハを移送し、その後前記ウェーハ支持体を閉じ
て前記ロードロックの圧力を大体大気圧まで高め、こう
して前記ウェーハ支持体が差圧によって閉じた状態に保
たれている間、前記ウェーハが前記ウェーハ支持体内で
真空状態にとヾまる様にする工程を含む集積回路を製造
する方法。(27) Prepare a plurality of wafers in a wafer support that has a cover that can be vacuum-sealed in the main body that has a slot for holding wafers, and load-lock a load-lock that can be vacuum-sealed attached to the process module. Placing the wafer support therein and decompressing the load lock to a pressure of less than 10 −4 Torr so that the vacuum seal between the body of the support and the cover of the support is released. Remove the body of the support from the cover while it remains in the lock so that the wafer inside the body of the support is within line-of-sight of any substantial portion of the interior of the load lock. The wafer support body into the body of the wafer support, and then removes one selected wafer from the wafer support body until the desired sequence of processing operations is completed. Transferring the wafer from the body to one or more selected process stations under vacuum and vice versa, and then closing the wafer support to increase the pressure of the load lock to about atmospheric pressure, thus A method of manufacturing an integrated circuit comprising causing the wafer to remain in a vacuum state within the wafer support while the wafer support is held closed by a differential pressure.
(28)(27)項に記載した方法に於て、前記移送アーム
が昇降可能並びに伸出し可能であり、前記移送アームが
支持要素を持っていて、予定の直径を持つ1つのウェー
ハを線接触だけで前記移送アームによって支持すること
が出来る様にした方法。(28) In the method described in the paragraph (27), the transfer arm can be moved up and down and extended, and the transfer arm has a supporting element, so that one wafer having a predetermined diameter is brought into line contact. A method that can be supported only by the transfer arm.
(29)(27)項に記載した方法に於て、前記ウェーハ支
持体が線接触だけで、前記ウェーハの下面の実質的な面
積と接触せずに、前記ウェーハを支持する方法。(29) The method according to the item (27), wherein the wafer support is supported only by a line contact without contact with a substantial area of the lower surface of the wafer.
(30)(27)項に記載した方法に於て、前記ウェーハ支
持体の溝孔の寸法は予定の寸法を持つウェーハ保持体を
保持する様になっており、該ウェーハ保持体が集積回路
ウェーハを直接的に支持する方法。(30) In the method described in (27), the size of the groove hole of the wafer support is adapted to hold a wafer holder having a predetermined size, and the wafer holder is an integrated circuit wafer. How to directly support.
第1図はこの発明の真空ロードロックの1実施例の斜視
図で、ローディング及びアンローディングの過程に於け
るこの発明のウェーハ支持体を示している。 第1A図乃至第1E図は、開放し得る密封ドアの代りに、真
空封じによってウェーハ支持体の本体に結合された上昇
し得る密封カバーを持つ様にウェーハ支持体を構成した
別の実施例を示す図、 第2図は粒子状物質の種々の寸法に対し、種々の圧力で
空気中を落下するのに要する時間を示すグラフ、第3図
は処理ステーションにある1例のウェーハ移送構造を示
す、一部分を破断した斜視図で、隣接するロードロック
からポートを通る移送アームによってウェーハが3つの
ピンの上に置かれる状態を示している。 第4図はウェーハの位置を機械的に整合させる為に、ロ
ードロックの内側にあるプラットホームと合体した1実
施例のウェーハ支持体の詳細図、第5図は4つのプロセ
ス・ステーション、2つのウェーハ移送ステージ及び各
々のウェーハ移送ステージに隣接するロードロックを含
む1例の処理モジュールの平面図である。 主な符号の説明 10:ウェーハ支持体 12:真空ロードロック室 14:ウェーハ支持体のドア 18:プラットフォーム 20:蓋 24:ドア開け軸FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of the vacuum load lock of the present invention, showing the wafer support of the present invention during the loading and unloading process. FIGS. 1A-1E show another embodiment in which the wafer support is configured to have a liftable sealing cover coupled to the body of the wafer support by vacuum sealing instead of an openable sealing door. Figure, Figure 2 is a graph showing the time required to fall in air at various pressures for various sizes of particulate matter, and Figure 3 shows an example wafer transfer structure at a processing station. , A partially broken perspective view showing a wafer being placed on three pins by a transfer arm from an adjacent load lock through a port. FIG. 4 is a detailed view of one embodiment of the wafer support incorporated with a platform inside the loadlock to mechanically align the wafer positions, and FIG. 5 shows four process stations, two wafers. FIG. 6 is a plan view of an example processing module including a transfer stage and a load lock adjacent each wafer transfer stage. Explanation of main symbols 10: Wafer support 12: Vacuum load lock chamber 14: Wafer support door 18: Platform 20: Lid 24: Door opening axis
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート アラン ボウリング アメリカ合衆国テキサス州ガーランド, ロツククレスト ドライブ 3417 (72)発明者 テイモシイ エイ.ウールドリツジ アメリカ合衆国テキサス州リチヤードソ ン,クレストオーバー サークル 402 (72)発明者 ドユアン イー.カーター アメリカ合衆国テキサス州プラノ,ウイ ンデイ メドウ 5005 (72)発明者 ジヨン イー.スペンサー アメリカ合衆国テキサス州プラノ,ポト マツク ドライブ 1401 (72)発明者 ランドール シー.ヒルデンブランド アメリカ合衆国テキサス州リチヤードソ ン,ウエストオーバー 634 (56)参考文献 特開 昭60−143623(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Robert Alan Bowling, Rockstock Crest Drive, Garland, Texas, USA 3417 (72) Inventor Teimosie. Wooldredge Crestover Circle 402 (72) Inventor Doyuan Yi, Richardson, Texas, USA. Carter Windy Meadow, Plano, Texas, United States 5005 (72) Inventor Jiyoung Yi. Spencer Potomac Drive, Plano, Texas, USA 1401 (72) Inventor Randall See. Hilden Brand Westover 634 (56), Richardson, Texas, USA (56) Reference JP-A-60-143623 (JP, A)
Claims (1)
と一体的に設けられ、ウェーハを支持する桟を含む支持
部と、前記基部上の周辺領域に形成された真空封じとを
含むウェーハ支持体本体と、 開口端部を有し、前記真空封じと前記開口端部が当接す
ることにより前記支持部が収容される密封空間を形成す
るカバーと、 を含むウェーハ支持体。1. A base, a support provided in a central region on the base and integrally with the base, the support including a crosspiece for supporting a wafer, and a vacuum seal formed in a peripheral region on the base. A wafer support body comprising: a wafer support body; and a cover having an opening end portion, the cover forming a sealed space in which the support portion is accommodated by contact between the vacuum seal and the opening end portion.
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JP5234741B2 (en) * | 2008-02-28 | 2013-07-10 | Hoya株式会社 | Manufacturing method of glass substrate for magnetic disk |
-
1986
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