JP4914144B2 - 半導体ワークピース処理システム並びに半導体ワークピース処理システムにおいて半導体ワークピースを移載する方法、半導体ワークピースを空きの半導体ワークピース処理システムに移載する方法、半導体ワークピース処理システムから半導体ワークピースをアンロードする方法及び半導体ワークピース処理システムで半導体ワークピースを交換する方法 - Google Patents
半導体ワークピース処理システム並びに半導体ワークピース処理システムにおいて半導体ワークピースを移載する方法、半導体ワークピースを空きの半導体ワークピース処理システムに移載する方法、半導体ワークピース処理システムから半導体ワークピースをアンロードする方法及び半導体ワークピース処理システムで半導体ワークピースを交換する方法 Download PDFInfo
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Description
2 ロードロック室
3 移載室
4 処理チャンバ
5 処理ステーション
6 反応ガス供給装置
7 制御、排気および動力装置
8 チャンバリッド
9 窪み部
10 延在部
11 シャワーヘッド
12 細孔
13 ガス遮蔽プレート
14 排気口
15 移載装置
16 ステーションホール
17 排気溝
18 チャンバ筐体
19 加熱ベース
20 エジェクタピン
20’ 軸穴
21 排気通路
22 排気装置
23 ローディング・アンローディング口
24 放射状の溝
25 交換アーム
27 接続溝
31 中心軸
31’ 軸穴
33 回転軸穴
33’ 軸穴
37 移載アーム
101 バッチ式処理システム
102 処理チャンバ
103 処理ステーション
111 移載室
112 システム
113 処理チャンバ
151 移載アーム
152 移載アーム
201 ロードロック室
202 ロードロック室
231 ローディング・アンローディング口
232 ローディング・アンローディング口
401 処理チャンバ
402 処理チャンバ
511 処理ステーション
512 処理ステーション
513 処理ステーション
514 処理ステーション
521 処理ステーション
522 処理ステーション
523 処理ステーション
524 処理ステーション
Claims (28)
- 内部キャビティとその中に設置されている複数の処理ステーションとを具備する複数の処理チャンバと、
前記処理チャンバのいずれかに連結されている移載室と、
前記移載室と連結して、それぞれに複数の溝と、前記各処理チャンバに処理される半導体ワークピースを供給し、先行の前記各処理チャンバによる処理済みの半導体ワークピースを受けるような、半導体ワークピースを置くための一つの温度制御板とを具備する複数のローディングチャンバと、
前記移載室に設置され、前記各処理チャンバによる処理済みの半導体ワークピースの数を最大化するように、前記個別の半導体ワークピースを前記各処理チャンバと前記ローディングチャンバとにそれぞれ移載し、そこから移出する、少なくとも2つの伸縮できる移載アームを具備する垂直と水平に移動できる移載装置と、
前記各処理チャンバに1つずつ置かれ、かつ前記各処理ステーションに対応する複数のステーションホールを有し、ガス流でガス幕を形成することによって前記処理ステーションの間の反応ガスが互いに干渉することを避けるためのガス遮蔽プレートとを有することを特徴とする半導体ワークピース処理システム。 - 前記少なくとも2つの伸縮できる移載アームは、全てローディング・アンローディング口を指す時に互いに垂直に対向することを特徴とする請求項1に記載の半導体ワークピース処理システム。
- 前記少なくとも2つの伸縮できる移載アームは、前記移載室、前記ローディングチャンバ及び前記各処理チャンバの間の、水平な面上で回転できることを特徴とする請求項1に記載の半導体ワークピース処理システム。
- さらに、前記ローディングチャンバのいずれかが前記移載室と連結し、前記伸縮できる移載アームが、互いに異なる前記溝及び前記一つの温度制御板を指して該溝及び該一つの温度制御板に向けて移動し又はその反対方向へ移動してから、半導体ワークピースを取り出すことができる、又は半導体ワークピースを前記各溝のうち一つに置くことができることを特徴とする請求項1に記載の半導体ワークピース処理システム。
- 一つの内部キャビティとその中に設置されている複数の処理ステーションとを具備する複数の処理チャンバを提供するステップと、
前記各処理チャンバのいずれかに連結する移載室を提供するステップと、
前記移載室と連結し、前記各処理チャンバで処理される半導体ワークピースを供給し、先行の前記各処理チャンバによる処理済みの半導体ワークピースを受けるような、半導体ワークピースを置くための複数のスロットと一つの温度制御板とを含む複数のローディングチャンバを提供するステップと、
前記移載室に設置され、前記各処理チャンバで処理される半導体ワークピースの数を最大化するように、前記個々の半導体ワークピースを前記各処理チャンバと前記ローディングチャンバにそれぞれ移載し、そこから移出する、2つの伸縮できる移載アームを少なくとも具備し、垂直と水平に搬送できる移載装置を提供するステップと、
前記各処理チャンバに1つずつ置かれ、かつ前記各処理ステーションに対応する複数のステーションホールを有し、ガス流でガス幕を形成することによって前記処理ステーションの間の反応ガスが互いに干渉することを避けるためのガス遮蔽プレートを提供するステップと、
前記伸縮可能な一つの移載アームにより、前記一つのローディングチャンバから半導体ワークピースを回収して、前記伸縮可能な移載アームをローディング・アンローディング口を指すように回転させるステップと、
前記各伸縮できる移載アーム中の一つを適宜な位置に垂直移動させてから、前記ローディング・アンローディング口を通して前記処理チャンバに水平移動させて、半導体ワークピースを移載すると共に前記各伸縮できる移載アームを前記ローディング・アンローディング口により収縮することによって、前記処理チャンバから前記半導体ワークピースを取り出すステップと、
前記半導体ワークピースを取り出すステップの後に、前記各伸縮できる移載アーム中の一つとは異なる、前記移載アーム中の他方を適宜な位置に垂直移動させて、該他方の移載アームを前記ローディング・アンローディング口を通して前記処理チャンバに水平移動させて、他の半導体ワークピースを前記処理チャンバに移載するステップとを含むことを特徴とする半導体ワークピース処理システムにおいて半導体ワークピースを移載する方法。 - さらに、前記移載室の中において、水平な面上で前記移載装置を前記一つのローディングチャンバとは異なる他のローディングチャンバを指すように回転させることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- さらに、前記他方の伸縮できる移載アームを適宜な位置に垂直移動させることにより、前記処理済みの半導体ワークピースを前記一つのローディングチャンバとは異なる他のローディングチャンバの前記温度制御板に移載することを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 複数の処理ステーションを含む半導体処理チャンバにおいて、
さらに各処理ステーションに対応する複数のステーションホールを有し、かつ処理ステーションに置かれる、ガス流でガス幕を形成することによって前記処理ステーションの間の反応ガスが互いに干渉することを避けるためのガス遮蔽プレートを含み、半導体処理の過程において、ステーションホールによって各処理ステーションの反応環境が互いに隔離されることを特徴とする半導体処理チャンバ。 - さらに、それぞれの処理ステーションの範囲を限定するチャンバ筐体と、そのチャンバ筐体と組み合わされるチャンバリッドとを備え、ガス遮蔽プレートがチャンバリッドとチャンバ筐体との間に設けられていることを特徴とする請求項8に記載の半導体処理チャンバ。
- 前記チャンバリッドには、処理チャンバ内部に位置する、複数の孔を持つシャワーヘッドを複数有することを特徴とする請求項9に記載の半導体処理チャンバ。
- 前記ガス遮蔽プレートのステーションホールが前記シャワーヘッドに対応すると共に、半導体ワークピース処理の過程において、シャワーヘッドがガス遮蔽プレートのステーションホールの内面に密接することを特徴とする請求項10に記載の半導体処理チャンバ。
- 前記ガス遮蔽プレートの下方にあるチャンバ筐体はステーションホールごとに対応する加熱ベースを備え、前記対応するシャワーヘッド、ステーションホール及び加熱ベースにより処理ステーションが形成されていることを特徴とする請求項11に記載の半導体処理チャンバ。
- 前記ガス遮蔽プレートにおける前記ステーションホールの周辺に、ガス遮蔽プレートの周辺に近い側がガス遮蔽プレートの中心に近い側より疎らであるように分布する放射状溝が複数設置されていることを特徴とする請求項9に記載の半導体処理チャンバ。
- 前記チャンバリッドに窪み部が設置され、前記窪み部の周辺に延在部が設けられていることを特徴とする請求項10に記載の半導体処理チャンバ。
- 前記ガス遮蔽プレートにおける周囲部に、さらにチャンバリッドの窪み部の延在部と連通する排気口が設置されていることを特徴とする請求項11に記載の半導体処理チャンバ。
- 前記ガス遮蔽プレートにおける周囲部に対称配置された複数の排気口が設けられていることを特徴とする請求項12に記載の半導体処理チャンバ。
- 前記チャンバ筐体におけるガス遮蔽プレートの周囲に、排気するための排気溝が少なくとも一つ設けられていることを特徴とする請求項10に記載の半導体処理チャンバ。
- 前記チャンバ筐体の底部に、前記排気溝と連通する排気通路が設けられ、前記排気通路が排気装置と接続されていることを特徴とする請求項17に記載の半導体処理チャンバ。
- 前記チャンバ内のガス流が、反応ガスがシャワーヘッドによって処理ステーション毎に送入され、加熱ベースに置かれる半導体ワークピースに対して処理を行い、吸気システムの気圧および排気装置の反応ガス抽出によって、各処理ステーションのガス遮蔽プレートの放射状溝から反応ガスが流出して、チャンバリッドの窪み部に入り、窪み部の延在部へ流れて、ガス遮蔽プレートの周囲の排気口を経由してチャンバ筐体の排気溝に流れ、さらに排気溝と連通する排気通路により排気装置に入るように流れることを特徴とする請求項12に記載の半導体処理チャンバ。
- 粉塵パーティクルが加熱ベースの下方に堆積することを防ぐように、加熱ベースの底部に不活性ガスが流れていることを特徴とする請求項13に記載の半導体処理チャンバ。
- a.それぞれに内部キャビティを含み、前記内部キャビティへのアクセスが許されるローディング・アンローディング口をさらに含み、且つ処理チャンバ毎の内部キャビティにn個の処理ステーションを備える複数の処理チャンバを提供するステップと、
b.移動可能に前記内部キャビティ内に取り付けられる半導体ワークピースインデックス板を提供するステップと、
c.前記処理チャンバにおける前記ローディング・アンローディング口と隣接する移載室を提供するステップと、
d.全て前記移載室と隣接し、それぞれに複数の溝と、半導体ワークピースを置くための温度制御板を含む複数のローディングチャンバを提供するステップと、
e.垂直と水平に移動でき且つ互いに垂直に対向し、前記各処理チャンバによる処理済みの半導体ワークピースの数を最大化するように、前記ローディング・アンローディング口と前記各ローディングチャンバを指す、第1と第2の伸縮できる移載アームを少なくとも含む前記移載室内に位置される移載装置を提供するステップと、
f.前記各伸縮できる移載アームにより、前記ローディングチャンバから前記各処理チャンバで処理される二つの半導体ワークピースを取り出すステップと、
g.前記第1の伸縮できる移載アームを回転して、これを前記ローディング・アンローディング口と対向させるように、ある位置へ垂直と水平に移動させるステップと、
h.前記半導体ワークピースを移載する第1の伸縮できる移載アームを前記移載室から移動して前記ローディング・アンローディング口を通して、前記処理チャンバにおける前記内部キャビティへ移動させて、前記半導体ワークピースを前記ワークピースインデックス板の上に置くステップと、
i.前記第1の伸縮できる移載アームを前記内部キャビティから引き出すステップと、
j.前記ワークピースインデックス板をn分の一周回転するステップと、
k.前記第2の伸縮できる移載アームを回転して、これを前記ローディング・アンローディング口と対向させるように、ある位置へ垂直と水平に移動させるステップと、
l.前記半導体ワークピースを移載する第2の伸縮できる移載アームを、前記移載室から移動させて、前記ローディング・アンローディング口を通して、前記処理チャンバおける前記内部キャビティに移動させて、前記半導体ワークピースを前記ワークピースインデックス板の上に置くステップと、
m.前記第2の伸縮できる移載アームを前記内部キャビティから引き出すステップと、
n.前記ワークピースインデックス板をn分の一周回転するステップと、
o.前記n個の処理ステーション毎に一つの半導体ワークピースが存在するまで、f〜nステップを繰り返すステップと、
p.前記各処理チャンバに1つずつ置かれ、かつ前記各処理ステーションに対応する複数のステーションホールを有し、ガス流でガス幕を形成することによって前記処理ステーションの間の反応ガスが互いに干渉することを避けるためのガス遮蔽プレートを提供するステップとを含むことを特徴とする半導体ワークピースを空きの半導体ワークピース処理システムに移載する方法。 - 前記nは、自然数であることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- ステップ oの後に、
前記内部キャビティにおいて、前記各半導体ワークピースを処理するステップと、
前記第1の伸縮できる移載アームを回転して、前記ローディングチャンバと対向するように、ある位置に垂直と水平に移動させるステップと、
前記第1の伸縮できるアームを前記ローディングチャンバに延ばして、未処理の半導体ワークピースを取り出し、前記第1の伸縮できる移載アームを前記ローディングチャンバから引き出すステップと、
前記第2の伸縮できる移載アームを回転させて、前記ローディング・アンローディング口と対向するように、ある位置に垂直と水平に移動させるステップと、
前記第2の伸縮できる移載アームを延ばすことにより、前記ローディング・アンローディング口を通して前記ワークピースインデックス板から処理済みの半導体ワークピースを取り出し、前記第2の伸縮できる移載アームを前記内部キャビティから引き出すステップと、
前記第1の伸縮できる移載アームを回転して、前記ローディング・アンローディング口と対向するように、ある位置に垂直と水平に移動させるステップと、
前記未処理の半導体ワークピースを移載する前記第1の伸縮できる移載アームを延ばして、前記ローディング・アンローディング口を通して、前記未処理の半導体ワークピースを前記ワークピースインデックス板に堆積させ、後に前記第1の伸縮できる移載アームを引き出すステップと、
前記第2の伸縮できる移載アームを回転して、前記ローディングチャンバと対向するように、ある位置に垂直と水平に移動させて、前記第2の伸縮できる移載アームを前記ローディングチャンバに移動させて、前記処理済みの半導体ワークピースを前記ローディングチャンバに堆積させるステップとをさらに含むことを特徴とする請求項21に記載の方法。 - 前記ワークピースインデックス板上に取り付けられる、前記移載アームとは異なるn対の移載アームを提供するステップと、
前記ワークピースインデックス板を回転することにより、1対移載アーム毎に、1個の処理ステーションと対応するようになるステップとをさらに含むことを特徴とする請求項21に記載の方法。 - a.それぞれに一つの内部キャビティを含み、前記内部キャビティへのアクセスが許されるローディング・アンローディング口をさらに含み、且つ前記内部キャビティに、それぞれ一つの処理済みの半導体ワークピースが存在するn個の処理ステーションを備える複数の処理チャンバを提供するステップと、
b.移動可能に前記内部キャビティの中に取り付けられる半導体ワークピースインデックス板を提供するステップと、
c.前記処理チャンバにおける前記ローディング・アンローディング口と隣接する移載室を提供するステップと、
d.垂直と水平に移動でき、互いにさらに垂直に対向し、前記ローディング・アンローディング口を指すことができる、第1及び第2の伸縮できる移載アームを少なくとも含む前記移載室内に位置する移載装置を提供するステップと、
e.前記移載室と隣接するローディングチャンバを提供するステップと、
f.前記第1の伸縮できる移載アームを回転して、前記ローディング・アンローディング口と対向するように、ある位置に垂直と水平に移動させるステップと、
g.前記第1の伸縮できる移載アームを移動させて、前記ローディング・アンローディング口を通して、前記ワークピースインデックス板から一つの処理済みの半導体ワークピースを取り出すステップと、
h.前記処理済みの半導体ワークピースを移載する第1の伸縮できる移載アームを、前記内部キャビティから引き出すステップと、
i.前記ワークピースインデックス板をn分の一周回転するステップと、
j.前記第2の伸縮できる移載アームを回転して、前記ローディング・アンローディング口と対向するように、ある位置に垂直と水平に移動させるステップと、
k.前記第2の移載アームを移動させて、前記ローディング・アンローディング口を通して、前記ワークピースインデックス板から処理済みの一つの第2の半導体ワークピースを取り出すステップと、
l.前記処理済みの半導体ワークピースを移載する第2の伸縮できる移載アームを、前記内部キャビティから引き出すステップと、
m.前記第1及び第2の伸縮できる移載アームを回転して、いずれも前記ローディングチャンバの方向に位置するように、垂直と水平に移動させるステップと、
n.前記第1及び第2の伸縮できる移載アームを個別に前記ローディングチャンバに延ばして、前記処理済みの半導体ワークピースを前記ローディングチャンバに堆積させるステップと、
o.n個の処理ステーションが空になるまで、f〜nステップを繰り返すステップと、
p.前記各処理チャンバに1つずつ置かれ、かつ前記各処理ステーションに対応する複数のステーションホールを有し、ガス流でガス幕を形成することによって前記処理ステーションの間の反応ガスが互いに干渉することを避けるためのガス遮蔽プレートを提供するステップとを含むことを特徴とする半導体ワークピース処理システムから半導体ワークピースをアンロードする方法。 - 前記nは、自然数であることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記ワークピースインデックス板上に取り付けられる、前記移載アームとは異なるn対の移載アームを提供するステップと、
1対移載アーム毎に1個の処理ステーションと対応するように、前記ワークピースインデックス板を回転するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項25に記載の方法。 - a.それぞれに一つの内部キャビティを含み、前記内部キャビティへのアクセスが許されるローディング・アンローディング口をさらに含み、且つ前記内部キャビティに、少なくとも一つの中に処理済みの一つの半導体ワークピースを有するn個の処理ステーションを備える処理チャンバを提供するステップと、
b.前記内部キャビティ中に取り付けられるワークピースインデックス板を提供するステップと、
c.前記処理チャンバにおける前記ローディング・アンローディング口と隣接する移載室を提供するステップと、
d.前記移載室と連結し、それぞれに複数の溝と、前記各処理チャンバで処理される半導体ワークピースを供給し、先行の前記各処理チャンバによる処理済みの半導体ワークピースを受けるような、半導体ワークピースを置くための一つの温度制御板を含む複数のローディングチャンバを提供するステップと、
e.垂直と水平に移動して、互いにさらに垂直に対向し、前記各処理チャンバで処理される半導体ワークピースの数を最大化するように、前記ローディング・アンローディング口と前記各ローディングチャンバの方向に指す第1と第2の伸縮できる移載アームを含む、前記移載室の中に位置する移載装置を提供するステップと、
f.前記第1の伸縮できる移載アームを回転して、前記ローディングチャンバと対向するように、ある位置に垂直と水平に移動させるステップと、
g.前記第1の伸縮できる移載アームを延ばして、前記ローディングチャンバから、一つの未処理の半導体ワークピースを取り出し、前記第1の伸縮できる移載アームを前記ローディングチャンバから引き出すステップと、
h.前記ワークピースインデックス板を回転して、少なくとも一つの処理済みの半導体ワークピースを前記ローディング・アンローディング口と対向させるステップと、
i.前記第2の伸縮できる移載アームを回転して、前記ローディング・アンローディング口と対向させるように、ある位置に垂直と水平に移動させるステップと、
j.前記第2の伸縮できる移載アームを延ばして、前記ローディング・アンローディング口を通して、前記内部キャビティから処理済みの一つの半導体ワークピースを取り出し、前記第2の伸縮できる移載アームを前記処理チャンバから引き出すステップと、
k.前記第1の伸縮できる移載アームを回転して、前記ローディング・アンローディング口と対向させるように、ある位置に垂直と水平に移動させるステップと、
l.前記未処理の半導体ワークピースを移載する前記第1の伸縮できる移載アームを前記内部キャビティに延ばして、前記未処理の半導体ワークピースを前記ワークピースインデックス板に堆積させて、前記第1の伸縮できる移載アームを前記処理チャンバから引き出すステップと、
m.前記第2の伸縮できる移載アームを回転して、前記ローディングチャンバと対向させるように、ある位置に垂直と水平に移動させるステップと、
n.前記第2の伸縮できる移載アームを前記ローディングチャンバに延ばして、前記処理済みの半導体ワークピースを前記ローディングチャンバに堆積させて、前記第2の伸縮できる移載アームを前記ローディングチャンバから引き出すステップと、
o.前記各処理チャンバに1つずつ置かれ、かつ前記各処理ステーションに対応する複数のステーションホールを有し、ガス流でガス幕を形成することによって前記処理ステーションの間の反応ガスが互いに干渉することを避けるためのガス遮蔽プレートを提供するステップとを含むことを特徴とする半導体ワークピース処理システムで半導体ワークピースを交換する方法。
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