JP2839830B2 - 集積回路の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は集積回路を製造する方
法に関する。 【０００２】 【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１
００Å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。 【０００３】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。 【０００４】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。 【０００５】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、ここ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。 【０００６】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。 【０００７】この発明では、所望の処理工程を夫々実施
する複数のプロセス・モジュール間でウェーハを移送し
て集積回路を製造する方法であって、前記移送する工程
は、一つの前記プロセス・モジュールでの処理工程の実
施後、前記一つのプロセス・モジュールで生成された真
空状態下でウェーハを真空密封可能な支持体に収納し
て、前記支持体を真空密封状態で他の前記プロセス・モ
ジュールへ移送する工程を含む集積回路を製造する方法
を提供する。この構成により、他のプロセス・モジュー
ルへ移送するために一旦クリーン・ルーム環境の外部へ
持出す必要があっても、ウェーハを汚染された環境にさ
らす危険性を回避できる。更に、本発明においては、ウ
ェーハを収納した支持体はクリーン・ルーム環境の外部
で誤って開けられる危険性が少ない。従来のクリーン・
ルーム処理における歩留り上の問題は、クリーン・ルー
ム環境の外部でウェーハが誤って又は不注意に粒子状物
質にさらされることである。しかし本発明において使用
するウェーハ支持体は、例えば大気圧下（クリーン・ル
ーム環境の外部）において支持体に対する差圧が発生
し、この差圧が支持体をより密封状態にするので、その
ような危険性を減少できる。これが、この発明がクリー
ン・ルーム環境の外部でウェーハを容易に移送し且つ保
管することができる１つの理由である。 【０００８】次にこの発明を図面に言及して説明する。 【０００９】 【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、ここ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。 【００１０】図１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、
更に詳しく図９にも示されている。 【００１１】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。 【００１２】ウェーハ支持体１０はプラットホーム１８
（これは図１では一部分しか示してないが、図９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。 【００１３】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。 【００１４】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１
４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。 【００１５】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２
２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。 【００１６】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トルにとど
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。 【００１７】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。 【００１８】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。 【００１９】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。 【００２０】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。 【００２１】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。 【００２２】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
間その状態にとどめた後、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１
４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。 【００２３】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。 【００２４】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。 【００２５】昇降駆動モータ３２は小プラットホーム４
２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。 【００２６】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４
６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１
０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。 【００２７】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５
０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。 【００２８】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。 【００２９】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。 【００３０】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６
０から持上げる。 【００３１】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。 【００３２】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。 【００３３】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。 【００３４】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。 【００３５】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。 【００３６】ポート３０は、図８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で有
利である。） 【００３７】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。 【００３８】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てもよい。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。 【００３９】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、図８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。） 【００４０】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５
０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。 【００４１】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。 【００４２】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。 【００４３】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。 【００４４】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を空のまま定位
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１
２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。 【００４５】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。 【００４６】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。 【００４７】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。 【００４８】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。 【００４９】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を閉じたまま）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。 【００５０】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。 【００５１】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１
８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。 【００５２】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。 【００５３】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。 【００５４】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。 【００５５】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。 【００５６】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。 【００５７】図１０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。） 【００５８】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・ステーション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２８、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。 【００５９】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１
２８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。 【００６０】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１
２８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。 【００６１】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を固定にしたまま、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。 【００６２】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の上においた後、移送アーム集成体１０
６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・ステーション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。 【００６３】このプロセス・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。プロセス・ステーション１０４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・ステーション１０４へ
移送することが出来る。 【００６４】この発明の１つの利点は、プロセス・ステ
ーション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１０
４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１０
４で異なる作業を行なうことが出来る。 【００６５】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１０４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のか
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。 【００６６】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。 【００６７】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、
ここで説明した構成は、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。 【００６８】この構成がウェーハの向きをそのままにし
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まに
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。 【００６９】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。 【００７０】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が開いたボ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１０６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、ポート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濾波作用がなく
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、その為にここに説明
を全うする為に含めた。 【００７１】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。 【００７２】この形では、図２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１
３′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１５′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
とど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まになる様に保証する。この為、
板２０２に安全掛け金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、図２乃至図６
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。 【００７３】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。 【００７４】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。 【００７５】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１３′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。 【００７６】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、図３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
たままになっているが、本体２１０がロードロック１
２′の下側室２１８の中に下げられる様にする。 【００７７】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内の所定位置にとどまり、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。 【００７８】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。 【００７９】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。 【００８０】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。 【００８１】この別の実施例のウエーハ支持体では、ウ
ェーハを支持する桟６０は依然として使うが、今度は、
図４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。 【００８２】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。図６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。何れにせよ、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。 【００８３】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。 【００８４】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。 【００８５】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。 【００８６】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。 【００８７】以上の説明に関連して更に下記の項を開示
する。 【００８８】（１） 実質的に線接触で、面接触をせず
に、平坦な円盤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
は基部として連続しており、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。 【００８９】（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。 【００９０】（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つの円盤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。 【００９１】（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。 【００９２】（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。 【００９３】（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。 【００９４】（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。 【００９５】（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までおり、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。 【００９６】（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。 【００９７】（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。 【００９８】（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。 【００９９】（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。 【０１００】（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。 【０１０１】（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。 【０１０２】（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。 【０１０３】（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。 【０１０４】（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
たままでいるが、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。 【０１０５】（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。 【０１０６】（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。 【０１０７】（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。 【０１０８】（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。 【０１０９】（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。 【０１１０】（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。 【０１１１】（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。 【０１１２】（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。 【０１１３】（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。 【０１１４】（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開放される様にし、前記カ
バーが前記ロック内にとど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どまる様にする工程を含
む集積回路を製造する方法。 【０１１５】（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。 【０１１６】（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。 【０１１７】（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。

【図面の簡単な説明】 【図１】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。 【図２】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の
一部を示す図である。 【図３】上記別の実施例の別の一部を示す図である。 【図４】上記別の実施例の更に別の一部を示す図であ
る。 【図５】上記別の実施例の更に別の一部を示す図であ
る。 【図６】上記別の実施例の更に別の一部を示す図であ
る。 【図７】粒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である。 【図８】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。 【図９】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である。 【図１０】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。 【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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート マチユーズ アメリカ合衆国テキサス州プラノ，パー クヘブン 2417 (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57−113245（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−184678（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．所望の処理工程を夫々実施する複数のプロセス・モ
   ジュール間でウェーハを移送して集積回路を製造する方
   法であって、前記移送する工程は、一つの前記プロセス
   ・モジュールでの処理工程の実施後、前記一つのプロセ
   ス・モジュールで生成された真空状態下でウェーハを真
   空密封可能なかつ真空状態生成装置を有さない支持体に
   収納して、前記支持体を真空密封状態で他の前記プロセ
   ス・モジュールへ移送する工程を含む集積回路を製造す
   る方法。