JP5449382B2 - 触覚ウェハ昇降装置とその操作方法 - Google Patents

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Description

集積回路、メモリセルなどの半導体デバイスの製造において、半導体ウェハ（「ウェハ」または「基板」）上の特徴を定めるように一連の製造工程が実施される。ウェハはシリコン基板上に定められている多層構造の形態の集積回路デバイスを有している。基板レベルにおいて、拡散領域を備えているトランジスタデバイスが形成される。続くレベルにおいて、相互接続メタライズ線のパターンが設定され、集積回路デバイスを定めるようにトランジスタデバイスと電気的に接続される。また、パターンが設定された導電性層は他の導電性層から絶縁性材料によって絶縁される。
様々なウェハ製造操作には、ウェハの操作と移動とが必要である。例えば、ある製造操作には、所与の位置でのウェハの垂直方向の移動が必要であって、ウェハのこの垂直方向の移動を実現するために昇降装置を採用している。基本的なウェハ昇降装置は、ウェハを、垂直方向の移動経路における潜在的な干渉や衝突を考慮することなく１つの垂直方向の高さから他の垂直方向の高さに単に移動させるように定めることができる。ウェハ製造システムによっては、ウェハ昇降装置の垂直方向の移動経路に進入し、ウェハの昇降経路において干渉や衝突をもたらし得る他の移動構成要素が存在することもある。当然、そのような干渉や衝突によって、ウェハ昇降装置、衝突に巻き込まれた構成要素、および／または衝突時にウェハ昇降装置または構成要素上に存在していればウェハ自体が破損する可能性がある。予測されるように、そのような破損は製品の喪失とシステムのダウンタイムの観点から非常に高くつく。
一実施態様において、触覚ウェハ昇降装置が開示される。触覚ウェハ昇降装置は台部と台部に接続されている垂直方向駆動部とを有している。垂直方向駆動部は、制御された台部台部の上向きの移動および下向きの移動を実現するように定められている。触覚ウェハ昇降装置は台部の上に配置されているウェハ支持部を有している。触覚スイッチはウェハ支持部に対する十分な下向きの力によって作動するようにウェハ支持部と台部との間に配置されている。触覚スイッチは、触覚スイッチの作動時に台部およびその上に配置されているウェハ支持部の上方移動を中断するように垂直駆動部に接続されている。
他の実施態様においては、ウェハ操作システムが開示されている。ウェハ操作システムは処理チャンバ内を水平方向に移動するように定められているウェハキャリヤを有している。ウェハキャリヤは、周囲に複数のウェハ支持タブを有する開口領域を有している。ウェハキャリヤの開口領域はウェハ支持タブ上に配置されたときにウェハを収容するように大きさが設定されている。ウェハ操作システムはウェハキャリヤの水平方向の移動経路の下方におけるチャンバ内の固定位置に配置されている触覚ウェハ昇降装置を更に有している。触覚ウェハリフタは台部と台部の上に配置されているウェハ支持部を有している。触覚ウェハ昇降装置は台部に接続されている垂直方向駆動部も有している。垂直方向駆動部は、台部に接続されており、ウェハキャリヤが触覚ウェハ昇降装置の上に配置されたときに台部とウェハ支持部とがウェハキャリヤの開口領域を介して移動可能なように台部とその上方に配置されているウェハ支持部の制御された上向きの移動と下向きの移動を実現するように定められている。触覚ウェハ昇降装置は、ウェハ支持部に対する十分な下向きの力によって作動するようにウェハ支持部と台部との間に配置されている触覚スイッチをさらに有している。触覚スイッチは、触覚スイッチの作動時に台部およびその上に配置されているウェハ支持部の上向きの移動を中断するように垂直方向駆動部に接続されている。
他の実施態様においては、触覚ウェハ昇降装置を操作するための方法が開示されている。本方法は触覚ウェハ昇降装置のウェハ支持部を上昇させることを備えている。方法は、ウェハ支持部に対する十分な下向きの力の作用に応答して触覚スイッチを作動させることを備えている。触覚スイッチの作動に応答して、ウェハ支持部の上昇が自動的に中断され、ウェハ支持部を下部位置まで下降させる。
本発明の他の態様と利点とは本発明を例として示している添付の図面と併せた以下の詳細な説明からより明確になるであろう。
本発明の一実施形態の本明細書で説明しているウェハ操作システムを組み込んでいるウェハ湿式処理チャンバを示している図である。 本発明の一実施形態のウェハが配置されているウェハキャリヤの平面図である。 ウェハキャリヤがウェハ昇降装置の上方に配置されたときにウェハキャリヤの開口領域を通してウェハ支持部を延ばすように操作されているウェハ昇降装置を示す図である。 ウェハ支持部がウェハキャリヤの上方に延ばされているときにウェハ昇降装置のウェハ支持部上に配置されているウェハを示している図である。 ウェハをウェハ支持部上に受け入れた後に、ウェハがウェハキャリヤのウェハ支持タブ上で支持されるようにウェハ支持部を低くするために操作されているウェハ昇降装置を示している図である。 ウェハ昇降装置がウェハ支持部を完全に低くした位置、つまりホーム位置まで降下され、ウェハキャリヤが処理操作中にウェハを水平方向に搬送しているときに静止しているウェハ支持部を示している図である。 ウェハキャリヤの開口領域がウェハリフタに対してずれており、ウェハをウェハキャリヤから取り外すための上昇操作中にウェハ支持部とウェハキャリヤとが衝突している状況を示している図である。 本発明の一実施形態の触覚ウェハ昇降装置を示している図である。 本発明の一実施形態のウェハが配置されている図２Ａの触覚昇降装置の側面図を示している図である。 本発明の一実施形態の触覚昇降装置の分解図を示している図である。 本発明の一実施形態の組み立てられている形態の触覚昇降装置の拡大断面図を示している図である。 本発明の一実施形態のウェハ支持部ハブの上部表面とロックプレートの上部表面とが露出している部分的に組み立てられている触覚昇降装置を示している図である。 本発明の一実施形態のウェハ支持部ハブの上部表面とロックプレートの上部表面とが露出している部分的に組み立てられている触覚昇降装置を示している図である。 本発明の一実施形態の触覚スイッチの動作を示している図である。 本発明の一実施形態の触覚スイッチの動作を示している図である。 本発明の一実施形態の台部を通して延びているコイル状のケーブルを示している触覚昇降装置の断面図を示している図である。 本発明の一実施形態の触覚ウェハ昇降装置を操作する方法のフローチャートである。
以下の説明では、本発明の完全な理解のために多数の具体的詳細を記述している。しかし、これらの具体的な詳細のいくつかまたは全てを使用せずに本発明を実施できることが当業者には明らかになろう。他の例において、本発明を不必要に不明瞭にしないように周知のプロセス操作を詳細に記述していない。
図１Ａは本発明の一実施形態の本明細書で説明しているウェハ操作システムを組み込んでいるウェハ湿式処理チャンバ１１５を示す図である。チャンバ１１５は、実質的に平行な側壁１１３Ａと１１３Ｂを有している外部壁によって規定されている。駆動レール１０９が側壁１１３Ａに実質的に水平に取り付けられている。ガイドレール１１１が側壁１１３Ｂに実質的に水平に取り付けられている。ウェハキャリヤ１０１が駆動レール１０９とガイドレール１１１との間を延びるように実質的に水平に配置されている。１対の駆動トラック１０５Ａ／１０５Ｂがウェハキャリヤ１０１の駆動側に固定されており、また、駆動レール１０９の外部駆動表面に接触するように配置されている。１対のガイド支持部分１０７Ａ／１０７Ｂがウェハキャリヤ１０１のガイド側に固定されており、また、ガイドレール１１１のガイドトラックと接触するように配置されている。駆動トラック１０５Ａ／１０５Ｂ内のハンドル磁石が駆動レール１０９内の内部キャビティ内のそれぞれの駆動磁石と磁力によって結合している。したがって、駆動レール１０９内における駆動磁石の直線運動によって、ウェハキャリヤ１０１は矢印１３５で示すように駆動レール１０９に沿った対応する直線運動を行う。したがって、ウェハキャリヤ１０１は処理チャンバ１１５内を水平方向に移動するように定められている。
駆動レール１０９の内部キャビティ内の駆動磁石が駆動レール１０９の全長に沿って制御された運動を行うように、モータ１２５が駆動レール１０９の内部キャビティ内の駆動機構と機械的に結合している。モータ１２５は制御リンク１３９によってコンピュータシステム１３７に接続されている。コンピュータシステム１３７はモータ１２５を制御するように定められている。一実施形態において、コンピュータシステム１３７は駆動レール１０９の内部キャビティ内の駆動磁石にモータ１２５によって作用する速度プロフィールの手動指定を実現するように定められているＧＵＩ１４１を操作する。前述のように、速度プロフィールは駆動レール１０９の全長に沿った各位置での駆動磁石の速度を指定する。
チャンバ１１５は入力モジュール１２９、処理モジュール１３１、および出力モジュール１３３を有している。駆動レール１０９とガイドレール１１１は入力モジュール１２９、処理モジュール１３１、および出力モジュール１３３の各々を通して連続して延びている。そのため、ウェハキャリヤ１０１は、入力モジュール１２９、処理モジュール１３１、および出力モジュール１３３の各々を通して駆動レール１０９とガイドレール１１１とに沿って直線状に移動することができる。入力モジュール１２９はウェハをウェハ操作装置によってチャンバ１１５内に挿入することができるドア組み立て品１２１を有している。入力モジュールは入力モジュール１２９内でウェハキャリヤ１０１がその上で中心に配置されたときにウェハキャリヤ１０１の開いている領域１０３を通して垂直方向に移動するように定められているウェハ昇降装置（リフタ）１１７も有している。ウェハリフタ１１７は、ウェハがドア組み立て品１２１を通してチャンバ１１５内に挿入されたときにウェハを受け取るように上昇させることができる。ウェハリフタ１１７はウェハをウェハキャリヤ１０１上に配置するために下降させ、ウェハキャリヤ１０１の移動経路の障害を取り除く。
処理モジュール１３１はウェハキャリヤ１０１によって支持されているウェハと接触するように配置されている処理ヘッド１２７を有している。一実施形態において、処理ヘッド１２７の垂直方向の位置が駆動レール１０９の垂直方向の位置とガイドレール１１１の垂直方向の位置の両方に対して関連付けられるように、処理ヘッド１２７は駆動レール１０９とガイドレール１１１の両方に取り付けられている。処理ヘッド１２７はウェハキャリヤ１０１上に存在しているウェハを処理溶液に対して露出させるように定められている。実施形態によっては、処理ヘッド１２７はウェハが処理ヘッド１２７の下方を横切るときに処理溶液のメニスカスをウェハ表面に供給するように定められている。処理溶液は、特定のウェハ処理結果を達成するように、ウェハ表面と反応するように処方されている。一実施形態においては、処理ヘッド１２７はウェハがウェハキャリヤ１０１によって処理ヘッド１２７の下方を移動するときに複数のウェハ処理操作を実施するために装備されている。例えば、一実施形態において、ウェハが下方を横切るときに、ウェハ表面を処理し、ウェハ表面を洗浄し、それからウェハ表面を乾燥するように処理ヘッド１２７を装備することができる。また、他の実施形態においては、ウェハキャリヤ１０１が複数の処理ヘッド１２７の各々の下方でウェハを移動させるように、複数の処理ヘッド１２７を駆動レール１０９とガイドレール１１１に取り付けることができる。
ウェハキャリヤ１０１がいったん処理モジュール１３１を通過して移動すると、ウェハキャリヤ１０１は出力モジュール１３３に到着する。出力モジュール１３３は出力モジュール１３３内でウェハキャリヤ１０１がその上で中心に配置されたときにウェハキャリヤ１０１の開口領域１０３を通して垂直方向に移動するように定められているウェハリフタ１１９を有している。ウェハリフタ１１９はチャンバ１１５から回収する位置までウェハをウェハキャリヤ１０１から持ち上げるように上昇させることができる。出力モジュール１３３はウェハをウェハ操作装置によってチャンバ１１５から回収することができるドア組み立て品１２３を有している。いったんウェハがウェハリフタ１１９から回収されると、ウェハリフタ１１９をウェハキャリヤ１０１の移動経路の障害を取り除くように下降させることができる。それから、ウェハキャリヤ１０１は処理のために次のウェハを受け取るために入力モジュール１２９まで戻される。
図１Ｂは本発明の一実施形態のウェハ１０４が配置されているウェハキャリヤ１０１の平面図である。ウェハキャリヤ１０１は駆動レール１０９からガイドレール１１１まで実質的に水平方向に延びるように配置されている。ウェハキャリヤ１０１は、周辺付近に多数のウェハ支持タブ１４３を有しており中心に位置している開口領域１０３を有している。開口領域１０３はウェハ支持タブ１４３上に配置されたときにウェハ１０４を収容するように大きさが設定されている。図１Ｂは図１Ｃから１Ｇに示している断面図Ａ−Ａも特定している。
図１Ｃから１Ｆは前述のウェハリフタ１１７と１１９などのウェハリフタ１４７によって実施される一連の動作を示している。図１Ｃはウェハキャリヤ１０１がウェハリフタ１４７の上方に配置されたときにウェハキャリヤ１０１の開口領域１０３を通してウェハ支持部１４５を延ばすようにウェハリフタ１４７が操作されているところを示している図である。図１Ｄはウェハ支持部がウェハキャリヤ１０１の上方に延ばされているときにウェハ１０４がウェハリフタ１４７のウェハ支持部１４５上に配置されているところを示している図である。図１Ｅはウェハ１０４をウェハ支持部１４５上に受け入れた後で、ウェハ１０４がウェハキャリヤ１０１のウェハ支持タブ１４３上で支持されるようにウェハ支持部１４５を低くするためにウェハリフタ１４７が操作されているところを示している図である。図１Ｆはウェハリフタ１４７がウェハ支持部１４５を完全に低くした位置、つまりホーム位置まで低くしており、ウェハキャリヤ１０１が処理操作中にウェハ１０４を水平方向に搬送しているときにウェハ支持部が静止しているところを示している図である。
ウェハをウェハキャリヤ１０１から取り除くために、ウェハリフタ１４７は図１Ｃ〜１Ｆの操作の逆の順序で実質的に操作される。当然、ウェハ支持部１４５がウェハキャリヤ１０１の開口領域１０３を通して持ち上げられるときに、ウェハ支持部１４５およびウェハキャリヤ１０１の間の衝突を避けるために開口領域１０３をウェハリフタ１４７に適切に揃えることが必要である。例えば、図１Ｇは、ウェハキャリヤ１０１の開口領域１０３がウェハリフタ１４７に対してずれており、ウェハ１０４をウェハキャリヤ１０１から取り外すための上昇操作中にウェハ支持部１４５とウェハキャリヤ１０１とが衝突している状態を示している。当然、ウェハ支持部１４５とウェハキャリヤ１０１との間のそのような衝突は、処理チャンバ１１５の他の部品を破損させる可能性に加えて、ウェハキャリヤ１０１、ウェハ支持部１４５、ウェハ１０４自体、またはそれらの任意の組み合わせの破損をもたらす。
たとえば、一実施形態において、ウェハキャリヤ１０１は、処理ヘッド１２７の下方でウェハキャリヤ１０１がウェハ１０４を搬送するときにウェハ１０４と処理ヘッド１２７との間にプロセスギャップが維持されることが保証されるように定められている。本実施形態において、ウェハキャリヤ１０１は薄くかつ剛性があるように定められており、したがってもろく壊れやすい。その結果、ウェハ支持部１４５とウェハキャリヤ１０１との間の直接の衝突によってほぼ確実にウェハキャリヤ１０１とその上に存在するウェハ１０４とが破損することになる。
ウェハリフタと他の構成要素との間のそのような衝突の影響を緩和するために、本発明は、リフタ１１７／１１９とウェハキャリヤ１０１との間などに、衝突を検知し、触覚ウェハリフタ２００と衝突に関わる構成要素との破損を防止するために衝突に反応するように定められている触覚ウェハリフタ２００を設ける。本明細書で開示する触覚ウェハリフタ２００は図１Ａ〜１Ｇの処理チャンバ１１５に関して説明したウェハリフタ１１７と１１９のいずれかまたは両方に利用することができる。さらに当然、本明細書で開示する触覚ウェハリフタ２００はウェハまたは基板を垂直方向に移動させる、つまり上昇／下降させることが必要な、実質的に任意の他のシステムで使用することができる。
図２Ａは本発明の一実施形態の触覚ウェハ昇降装置２００（以降では「触覚リフタ」２００）を示している。触覚リフタ２００はウェハ支持部２０１を制御された態様で垂直方向に上昇および下降させるように定められている。さらに、触覚リフタ２００はウェハ支持部２０１の上昇中にウェハ支持部２０１と干渉する物体との間の衝突を検知し、ウェハ支持部２０１の垂直方向の移動を即座にそして自動的に停止させるように検知された衝突に応答するように定められている。ウェハ支持部２０１の垂直方向の移動を即座にそして自動的に停止させることは、ウェハ支持部２０１の破損、衝突に関わる他の構成要素の破損、および／または衝突時にウェハ支持部２０１上に存在するウェハの破損を避けるように実施される。
ウェハ支持部２０１は中心ハブ２０１Ｃから半径方向外向きに延びている多数のアーム２０１Ａを有している。各アーム２０１Ａは、中心ハブ２０１Ｃと多数のアーム２０１Ａの上方の位置でウェハに係合するように定められているそれぞれのウェハ係合部材２０１Ｂによって終端している。図２Ｂは本発明の一実施形態のウェハ１０４が配置されている図２Ａの触覚リフタ２００の側面図を示している図である。図２Ａと２Ｂの特定の実施形態はそれぞれウェハ係合部材２０１Ｂを備えている３つのアーム２０１Ａを有している。しかし、当然、他の実施形態において、ウェハ支持部２０１は３つを超えるアーム２０１Ａを有していてもよい。さらに、他の実施形態において、ウェハ支持部２０１の形状は、ウェハ支持部２０１の触覚リフタ２００の動作による垂直方向の移動がその上に配置されているウェハ１０４の対応している垂直方向の移動となるようにウェハ支持部２０１がウェハ１０４と触覚リフタ２００の上方の位置で安全に係合し保持できる限り本明細書で明確に示している形状とは異なっていてもよい。
図２Ｃは本発明の一実施形態の触覚リフタ２００の分解図である。図２Ｄは本発明の一実施形態の組み立てられている形態の触覚リフタ２００の拡大断面図である。以下の説明は、図２Ｃと２Ｄに同様に当てはまる。触覚リフタ２００は、実質的に垂直方向に固定されているベース２０３を有している。台部２０５がベース２０３内に形成されている垂直方向のチャネル内に配置されている。一実施形態において、台部２０５はベース２０３の内側の垂直方向のチャネルを通して延びている外側の円柱状の本体を有するように定められている。
一般に、触覚リフタ２００は台部２０５をベース２０３の垂直方向のチャネル内を注意深く制御されている態様で上下に移動させるように定められている。そのために、台部２０５は垂直方向駆動システムに機械的に接続されている。一実施形態において、台部２０５の垂直方向の制御された移動のために電気モータが垂直方向の駆動システムに含まれている。垂直方向駆動システムは、機械的な運動を電気モータから台部２０５の垂直方向の運動に伝達するのに必要な歯車、スプロケットなどの機械部品と共にリードねじ、チェーン、ベルト、トラックなどの駆動手段をさらに有していてもよい。前述の垂直方向駆動システムの実施形態は電気モータを利用しているが、当然、台部２０５の制御された垂直方向の移動を実現するために他の種類の垂直方向駆動システムを実装することができる。例えば、他の実施形態において、空気圧ベースの垂直方向駆動システムを利用してもよい。
触覚ウェハリフタ２００は図２Ａ〜２Ｂに関して前述したウェハ支持部２０１をさらに有している。ウェハ支持部２０１は台部２０５上に実質的に中心となるように配置されている。ロックプレート２１７が台部２０５の上部表面に固定されている。ウェハ支持部２０１は、ロックプレート２１７に関して垂直方向に自由に移動することができる。また、ウェハ支持部２０１は弾性的に従動する部材２１３によって触覚リフタ２００組み立て品内で上向きに押圧されている。ロックプレート２１７はウェハ支持部２０１の上昇運動ぼ急停止を実現するように定められている。ロックプレート２１７によるウェハ支持部２０１の上昇運動の停止は境界２１０の位置で発生する。
さらに、ロックプレート２１７は台部２０５に対してウェハ支持部２０１を方位的に固定するように定められている。この方位固定を可能にするために、ロックピン２１５がロックプレート２１７の外側の側壁内に固定されている。一実施形態においては、ロックピン２１５はロックプレート２１７にねじ山による接続によって固定されている。他の実施形態においては、ロックピン２１５はロックプレート２１７と一体である。ロックピン２１５はロックプレート２１７の近くで、ウェハ支持部２０１のハブ２０１Ｃの上部表面内に形成されているチャネル２３３内に嵌るように大きさが設定されている。
図２Ｅ〜２Ｆは本発明の一実施形態のウェハ支持部ハブ２０１Ｃの上部表面とロックプレート２１７の上部表面とが露出している部分的に組み立てられている触覚リフタ２００を示している図である。図２Ｅに示しているように、チャネル２３３は図２Ｆに示しているようにロックプレート２１７の外側の側壁から半径方向外向きに突き出しているロックピン２１５を受け入れるように定められている。ロックピン２１５および対応するチャネル２３３は、ウェハ支持部２０１のロックプレート２１７を中心とした実質的な回転を防止するように定められている。図２Ｅ〜２Ｆの実施形態は、ロックプレート２１７の周辺部付近の半径方向に等距離の位置の３つのロックピン２１５および対応するチャネル２３３の使用を示している。しかし、当然、他の実施形態においては異なる数のロックピン２１５と対応しているチャネル２３３を利用することができる。
触覚リフタ２００はさらに、ロックプレート２１７の中心の開口領域内に配置されている触覚スイッチ２０７を有している。触覚スイッチ２０７は触覚スイッチ２０７のトリガ端部が上向きになるように触覚スイッチロックナット２１１内に固定されている。触覚スイッチ２０７は作動点まで押されると開き、接続されている回路を切断する常時閉のスイッチとして定められている。以下で説明するように、ウェハ支持部２０１の下向きの移動、例えば、衝突による下向きの移動によって触覚スイッチ２０７が押されるように多数の部品がウェハ支持部２０１に取り付けられている。触覚スイッチ２０７は、触覚スイッチ２０７の作動時に台部２０５とウェハ支持部２０１との上向きの移動を即座にそして自動的に中断するように垂直方向駆動部に接続されている。
コイル状のケーブル２３１が触覚スイッチ２０７を垂直方向駆動システム、すなわち垂直方向駆動システムのモータ制御部分に電気的に接続するように設けられている。図４は本発明の一実施形態の台部２０５を介して延びているコイル状のケーブル２３１を示す、触覚リフタ２００の断面図である。一実施形態において、コイル状のケーブル２３１は触覚スイッチ２０７に電気的に接続されている１対の導電性ワイヤを含むように定められている。一実施形態において、コイル状ケーブル２３１内の１対の導電性ワイヤの各々は絶縁材料で被覆されている。１対の導電性ワイヤは弾性材料の被覆内に配置されている。被覆は、ウェハ支持部２０１が台部２０５によって昇降するときに、コイル状のケーブル２３１が伸縮するようにするコイル状の部分４０７を有している。
一実施形態において、コイル状のケーブル２３１は各々がテフロン（登録商標）で被覆されている１対の導電性ワイヤ（例えば３８ゲージ導電性ワイヤ）によって定められている。また、本実施形態では、テフロン被覆導電性ワイヤの対がポリウレタン被覆内に配置されている。ポリウレタン被覆はコイル状ケーブル２３１のコイル状部分４０７を構成し、維持している。一実施形態において、コイル状ケーブル２３１は台部２０５内に定められているスリーブ４０５内に配置されている。スリーブ４０５は台部２０５内での伸縮時にコイル状ケーブル２３１の滑らかな移動を実現している。一実施形態において、ウェハ支持部２０１は、約１００ｍｍの垂直方向の範囲を移動することができる。そのため、本実施形態においては、コイル状のケーブル２３１は少なくとも１００ｍｍの距離で伸縮できるように定められている。
触覚リフタ２００は、台部２０５内のより大きなフィード貫通孔から触覚スイッチロックナット２１１に対応しているより小さい穴への遷移を可能にするように定められているねじ山付きのアダプタ２０９も有している。台部２０５内のより大きなフィード貫通孔は触覚ウェハリフタ２００の組み立てを促進する。具体的には、コイル状ケーブル２３１を台部２０５の下部を上方へ向けて貫通させるのとは対照的に、台部２０５内のより大きなフィード貫通孔は、台部２０５の上部を介したコイル状のケーブル２３１の挿入を可能にする。
弾性的に従動する部材２１３がウェハ支持部２０１と台部２０５との間に配置されている。また、カバープレート２１９がウェハ支持部２０１の上部表面に固定されている。シール２２７がカバープレート２１９とウェハ支持部ハブ２０１Ｃの上部表面との間に配置されている。シール２２７は、触覚スイッチ２０７領域に対する、流体、化学物質、副生成物などのウェハ処理材料の進入を防止するように定められている。カバープレート２１９は弾性的に従動する部材２１３によって自身に作用する上向きの力に抗するように定められている。そのため、ウェハ支持部２０１に作用する力がカバープレート２１９を介して弾性的に従動する部材２１３に伝達されたり、その逆向きに伝達されたりするようにカバープレート２１９とウェハ支持部２０１とは一緒に固定されている。
より具体的には、弾性的に従動する部材２１３は上向きの力をウェハ支持部２０１に固定されているカバープレート２１９によってウェハ支持部２０１に作用させるように定められている。弾性的に従動する部材２１３によって作用する上向きの力は、通常の条件の間、つまりウェハ支持部２０１に異常な下向きの力が作用していない間は、ウェハ支持部２１０を触覚スイッチ２０７に対して上向きの配置位置に保持する。ウェハ支持部２０１の通常の上向きの配置位置はウェハ支持部２０１とロックプレート２１７との境界２１０での接触に対応している。さらに、弾性的に従動する部材２１３の力、つまりばね定数は、台部２０５の上向きの加速の結果としての触覚スイッチ２０７の作動を防止するのに十分な、しかしウェハ支持部２０１と干渉する物体との間の衝突の場合に触覚スイッチ２０７の圧縮と作動とが可能なほど十分に小さい合力を実現するように定められている。
弾性的に従動する部材２１３は十分な下向きの力がウェハ支持部２０１に作用したときに、ばねのような態様で作動するように定められている。ウェハ支持部２０１に作用する下向きの力による弾性的に従動する部材２１３の圧縮によって、触覚スイッチ２０７の対応する押し下げと作動とが可能になる。弾性的に従動する部材２１３の力は、ウェハ支持部２０１の移動経路内の障害物との接触と、接触による触覚スイッチ２０７の作動時にウェハ支持部２０１が下向きに移動するように設定されている。また、弾性的に従動する部材２１３の力は、破壊力がウェハ支持部２０１または障害物のいずれかに作用する前にウェハ支持部２０１の下向きの移動が可能なように設定されている。
さまざまな実施形態において、弾性的に従動する部材２１３は適切なばね特性を実現する実質的に任意の種類の弾性的に従動する部材とすることができる。例えば、一実施形態において、弾性的に従動する部材２１３はコイル状のばねである。他の実施形態において、弾性的に従動する部材２１３は複数のコイル状ばねによって定められている。他の実施形態において、弾性的に従動する部材２１３は環状のゴム部品によって定められている。さらに他の実施形態において、弾性的に従動する部材２１３は一体になって適切なばね特性を実現する積層された環状のゴム部品によって定められている。
当然、弾性的に従動する部材２１３の必要なばね定数はウェハ支持部２０１または妨害をする可能性のある物体の破損に要求される力に基づいて定められている。一実施形態では、ウェハキャリヤ１０１などのシリコンカーバイドウェハキャリヤが妨害をする可能性のある物体の代表である。本実施形態の一変形例において、弾性的に従動する部材２１３はインチあたり約２０（９０７２ｇ）から約６０ポンド（２７２２０ｇ）の範囲のばね定数によって定められている。本実施形態の他の変形例において、弾性的に従動する部材２１３はインチあたり約３０（１３６１０ｇ）から約５０ポンド（２２６８０ｇ）の範囲のばね定数によって定められている。
触覚リフタ２００は触覚スイッチ２０７の上方の位置でカバープレート２１９と係合するように定められている調整ねじ２２１も有している。調整ねじ２２１は十分な下向きの力がウェハ支持部２０１に作用し、カバープレート２１９を介して調整ねじ２２１に伝達されたときに、触覚スイッチ２０７を押し下げるように定められている。触覚リフタ２００は調整ねじ２２１の望ましくない回転を防止するように調整ロックナット２２３をさらに有している。さらに、流体、化学物質、副産物等のウェハ処理材料から調整ねじカバー２２５とシール２２９が調整ねじを保護するように設けられている。
カバープレート２１９に対する調整ねじ２２１の垂直方向の位置によって、触覚スイッチ２０７をその作動点まで押し下げるために必要な調整ねじ２２１の垂直方向の移動の量が制御される。より具体的には、調整ねじ２２１によって調整ねじ２２１と触覚スイッチ２０７との間の隙間２０８の調整が可能になる。隙間２０８の調整によって、触覚スイッチ２０７を作動させるためにウェハ支持部２０１の下方移動がどれだけ必要であるかの調整、すなわち、触覚リフタ２００の感度の調整が実現する。一実施形態において、調整ねじ２２１は、隙間２０８が実質的に０になるように、触覚スイッチ２０７にちょうど接触するように調整される。他の実施形態においては、隙間２０８は触覚スイッチ２０７の上部と調整ねじ２２１との間の垂直方向の距離が約０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）から約０．０１５インチ（０．３８１ｍｍ）の範囲になるように設定される。さらに他の実施形態においては、隙間２０８は調整ねじ２２１が実際に触覚スイッチ２０７をその不感帯内の位置まで、つまり触覚スイッチ２０７の作動点にまだ到達していない位置まで押し下げるように負であってもよい。
図３Ａ〜３Ｂは本発明の一実施形態の触覚スイッチ２０７の動作を示している図である。触覚スイッチ２０７は、半球形のトリガ端部を有し、半球形のトリガ端部の任意の点の圧力が触覚スイッチ２０７を下向きにその作動点に向けて移動させるように定められている。そのため、ウェハ係合部材２０１Ｂのいずれかに作用する下向きの力によって触覚スイッチ２０７のトリガ端部が押されることになる。触覚スイッチ２０７は、矢印３０１で示しているように、その完全に延びている位置からその作動位置までの不感帯の移動の量を有していてもよい。触覚スイッチ２０７は、その不感帯を通してその作動点まで押し下げられたときに作動する。
一実施形態において、触覚リフタ２００は台部２０５とウェハ支持部２０１との間の隙間２０４が台部２０５に対するウェハ支持部２０１の許容可能な下向きの移動範囲を定めるように定められている。隙間２０４はウェハ支持部２０１が台部２０５に到達する前に触覚スイッチ２０７がその作動位置まで押されるように触覚スイッチ２０７が台部２０５に対するウェハ支持部２０１の十分な下向きの移動を許容するように十分に大きく設定されている。
典型的な一実施形態において、３００ｍｍウェハを収容するように定められているウェハ支持部２０１について、隙間２０４の垂直方向の高さは約０．０２インチ（０．５０８ｍｍ）から約０．０６インチ（１．５２４ｍｍ）範囲内に設定されている。他の典型的な実施形態においては、３００ｍｍウェハを収容するように定められているウェハ支持部２０１について、隙間２０４の垂直方向の高さは約０．０４インチ（１．０１６ｍｍ）に設定されている。また、典型的な一実施形態において、２００ｍｍウェハを収容するように定められているウェハ支持部２０１について、隙間２０４の垂直方向の高さは約０．０１インチ（０．２５４ｍｍ）から約０．０５インチ（１．２７ｍｍ）の範囲内に設定されている。他の典型的な実施形態においては、２００ｍｍウェハを収容するように定められているウェハ支持部２０１について、隙間２０４の垂直方向の高さは約０．０３インチ（０．７６２ｍｍ）に設定されている。
触覚リフタ２００は、ウェハ支持部２０１がロックプレート２１７に境界２１０の位置で接触して静止するように上向きに押されたときに、隙間２０６がロックプレート２１７とカバープレート２１９との間に存在するようにさらに定められている。隙間２０６は、隙間２０４よりも大きな垂直方向高さを有している。そのため、ウェハ支持部２０１のロックプレート２１７に対する下向きの移動がロックプレート２１７とカバープレート２１９との間の接触の前に停止することになる。
前述のように、図４は本発明の実施形態の触覚リフタ２００の断面図を示している。ウェハ支持部２０１が台部２０５の上方移動によって上向きに垂直に移動すると、ウェハ支持部２０１、カバープレート２１９、または調整ねじカバー２２５の実質的に任意の部分が干渉する物体に接触し、それによってウェハ支持部２０１を下向きに移動させて触覚スイッチ２０７を作動させる。一実施形態において、触覚リフタ２００は、矢印４０１で示しているウェハ係合部材２０１Ｂのいずれかに作用する少なくとも０．５ポンド（２２６．８ｇ）の下向きの力が触覚スイッチ２０７を作動させるのに十分なように定められている。ウェハ係合部材２０１Ｂのいずれかに作用するそのような下向きの力によって、矢印４０９で示しているようにウェハ支持部２０１が台部２０５に対して傾斜することがある。ウェハ支持部２０１のそのような傾斜は、弾性的に従動する部材２１３によって可能になる。また、一実施形態において、触覚リフタ２００は、矢印４０３で示している調整ねじカバー２２５の位置で作用する少なくとも１．８ポンド（８１６．５ｇ）の下向きの力が触覚スイッチ２０７を作動させるのに十分なように定められている。しかし、当然、他の実施形態においては、前述とは異なる力の大きさで触覚スイッチ２０７を作動させるようにウェハ支持部２０１が移動可能なように、弾性的に従動する部材２１３のばね特性を設定することができる。
図５は、本発明の一実施形態の触覚ウェハ昇降装置（触覚リフタ２００）を操作する方法のフローチャートである。本方法は、触覚リフタ２００のウェハ支持部２０１を上昇させる操作５０１を有している。本方法は、ウェハ支持部２０１への十分な下向きの力の作用に応答して触覚スイッチ２０７を作動させる操作５０３も有している。触覚スイッチ２０７は常時閉のスイッチである。十分な下向きの力をウェハ支持部２０１に作用させると、触覚スイッチ２０７が開いてウェハ支持部２０１の持ち上げを制御するように定められている電気回路を切断する作動点まで触覚スイッチ２０７が押し下げられる。一実施形態において、触覚スイッチ２０７を作動させるのに必要な十分な下向きの力は約０．５ポンド（２２６．８ｇ）から約２ポンド（９０７．２ｇ）の範囲である。
触覚スイッチ２０７の作動に応答して、本方法は、ウェハ支持部２０１の上昇を自動的に中断する操作５０５を有している。一実施形態において、触覚リフタ２００のモータの運動量によって、ウェハ支持部２０１は触覚リフタ２００モータの遮断後に約３ｍｍから約４ｍｍの距離を移動し続けることがある。ウェハ支持部２０１は、触覚リフタ２００モータの遮断後のウェハ支持部２０１の継続した移動距離にわたる部品の破損を防止するように十分に従動的である。また、触覚リフタ２００は触覚スイッチ２０７の作動時に、そして、触覚スイッチ２０７自体の急停止の前に、ウェハ支持部２０１の上向きの運動を停止して、触覚スイッチ２０７の損傷を防止するように調整されている。
ウェハ支持持ち上げの中断に続いて、本方法はウェハ支持部２０１を下部位置、つまりホーム位置まで下降させる操作５０７を有している。本方法は、触覚スイッチ２０７がウェハ支持部２０１またはウェハ支持部２０１が接触する構造のいずれかが破損する前に作動するように触覚リフタ２００の感度を設定する動作を有していてもよい。
本発明をいくつかの実施形態について説明したが、当業者が前述の明細書を読み、図面を学ぶことにおいて、それらの様々な置換、追加、並べ替え、および等価物を実現するであろうことが理解されるであろう。そのため、本発明は本発明の真の趣旨と範囲内にある全てのそのような置換、追加、並べ替え、および等価物を含んでいる。
適用例１：台部と、前記台部に接続されている垂直方向駆動部であって、前記台部の制御された上向き移動および下向き移動を提供する垂直方向駆動部と、前記台部の上に配置されているウェハ支持部と、前記ウェハ支持部に対する十分な下向きの力によって作動するように前記ウェハ支持部と前記台部との間に配置されている触覚スイッチであって、作動時に前記台部とその上に配置されている前記ウェハ支持部の上向きの移動を中断するように前記垂直方向駆動部に接続されている触覚スイッチと、を備える、触覚ウェハ昇降装置。
適用例２：前記ウェハ支持部は中心ハブと前記中心ハブから半径方向外向きに延伸する複数のアームとを有しており、各前記アームは、前記中心ハブと前記複数のアームの上方で前記ウェハを係合するように定められているそれぞれのウェハ係合部材によって終端する、適用例１に記載の触覚ウェハ昇降装置。
適用例３：前記ウェハ支持部に作用する十分な下向きの力によって圧縮され、前記触覚スイッチがそれに応じて作動するように前記ウェハ支持部と前記台部との間に配置されている弾性的に従動する部材をさらに備える、適用例１に記載の触覚ウェハ昇降装置。
適用例４：前記ウェハ支持部の上部表面に固定されており、前記弾性的に従動する部材によってもたらされる上向きの力に抗するように定められているカバープレートをさらに備え、前記ウェハ支持部にもたらされる力が前記カバープレートを介して前記弾性的に従動する部材に伝達され、またはその逆向きに伝達されるように前記カバープレートと前記ウェハ支持部とは一緒に固定されている、適用例３に記載の触覚ウェハ昇降装置。
適用例５：前記触覚スイッチの上方で前記カバープレートに係合するように定められており、十分な下向きの力が前記ウェハ支持部にもたらされ、前記カバープレートを介して伝達されると前記触覚スイッチを押し下げるように定められている調整ねじをさらに備え、前記調整ねじの垂直方向の設定によって、前記触覚スイッチをその作動点まで押し下げるために必要な前記調整ねじの垂直方向の移動が調整される、適用例４に記載の触覚ウェハ昇降装置。
適用例６：前記台部の上部表面に固定されているロックプレートをさらに備え、前記ロックプレートは前記弾性的に従動する部材から前記カバープレートを介して前記ウェハ支持部にもたらされる力によって前記ウェハ支持部が上向きに押し上げられると前記ウェハ支持部の上向きの運動を急停止するように定められている、適用例４に記載の触覚ウェハ昇降装置。
適用例７：前記ロックプレートは前記ロックプレートの外側の周辺側に固定されているピンを備えており、前記ウェハ支持部は前記ピンを受け入れるチャネルを有しており、前記ピンと前記チャネルとは前記ウェハ支持部の前記ロックプレートを中心とする実質的な回転を防止するように定められている、適用例６に記載の触覚ウェハ昇降装置。
適用例８：前記触覚スイッチに電気的に接続されている１対の導電性ワイヤを含むように定められているコイル状のケーブルをさらに有し、前記コイル状のケーブルは前記台部内に定められているチャネル内に配置されており、前記コイル状ケーブルは、前記垂直方向駆動部が前記台部を上向きに移動させるように操作されると延び、前記垂直方向駆動部が前記台部を下向きに移動させるように操作されると縮むように定められている、適用例1に記載の触覚ウェハ昇降装置。
適用例９：１対の前記導電性ワイヤの各々は絶縁性材料でそれぞれ被覆されており、１対の前記導電性ワイヤは弾性材料の被覆内に配置されており、前記被覆は前記コイル状ケーブルの伸縮を実現するためのコイル状部を有している、適用例８に記載の触覚ウェハ昇降装置。
適用例１０：前記触覚スイッチは作動時に電気回路を切断するように開く常時閉スイッチとして定められている、適用例１に記載の触覚ウェハ昇降装置。
適用例１１：処理チャンバ内を水平方向に移動するように定められており、周囲に複数のウェハ支持タブを有する開口領域を有しているウェハキャリヤであって、前記開口領域は前記ウェハ支持タブ上に配置されたときにウェハを収容するように大きさが設定されているウェハキャリヤと、前記ウェハキャリヤの水平方向の移動経路の下方における前記チャンバ内の固定位置に配置されている触覚ウェハリフタであって、台部と、前記台部の上に配置されているウェハ支持部と、前記台部に接続されており、前記ウェハキャリヤが触覚ウェハリフタの上に配置されたときに前記台部と前記ウェハ支持部とが前記ウェハキャリヤの前記開口領域を介して移動可能なように前記台部とその上方に配置されている前記ウェハ支持部の制御された上向きの移動および下向きの移動を実現するように定められている垂直方向駆動部と、前記ウェハ支持部に対する十分な下向きの力によって作動するように前記ウェハ支持部と前記台部との間に配置されている触覚スイッチであって、作動時に前記台部とその上に配置されている前記ウェハ支持部の上向きの移動を中断するように前記垂直方向駆動部に接続されている触覚スイッチと、を備える触覚ウェハリフタと、を備える、ウェハ操作システム。
適用例１２：前記ウェハ支持部は中心ハブと前記中心ハブから半径方向外向きに延伸する複数のアームとを有しており、各前記アームは、前記中心ハブと前記複数のアームの上方で前記ウェハを係合するように定められているそれぞれのウェハ係合部材によって終端する、適用例１１に記載のウェハ操作システム。
適用例１３：前記ウェハ支持部に作用する十分な下向きの力によって圧縮され、前記触覚スイッチがそれに応じて作動するように前記ウェハ支持部と前記台部との間に配置されている弾性的に従動する部材をさらに有する、適用例１１に記載のウェハ操作システム。
適用例１４：前記ウェハ支持部の上部表面に固定されており、前記弾性的に従動する部材によってもたらされる上向きの力に抗するように定められているカバープレートをさらに備え、前記ウェハ支持部にもたらされる力が前記カバープレートを介して前記弾性的に従動する部材に伝達されまたはその逆向きに伝達されるように前記カバープレートと前記ウェハ支持部とは一緒に固定されている、適用例１３に記載のウェハ操作システム。
適用例１５：前記触覚スイッチの上方で前記カバープレートに係合するように定められており、十分な下向きの力が前記ウェハ支持部にもたらされ、前記カバープレートを介して伝達されると前記触覚スイッチを押し下げるように定められている調整ねじをさらに備え、前記調整ねじの垂直方向の設定によって、前記触覚スイッチをその作動点まで押し下げるために必要な前記調整ねじの垂直方向の移動が調整される、適用例１４に記載のウェハ操作システム。
適用例１６：前記台部の上部表面に固定されているロックプレートをさらに備え、前記ロックプレートは前記弾性的に従動する部材から前記カバープレートを介して前記ウェハ支持部にもたらされる力によって前記ウェハ支持部が上向きに押し上げられると前記ウェハ支持部の上向きの運動を急停止するように定められている、適用例１４に記載のウェハ操作システム。
適用例１７：前記ロックプレートは前記ロックプレートの外側の周辺側に固定されているピンを有しており、前記ウェハ支持部は前記ピンを受け入れるチャネルを有しており、前記ピンと前記チャネルとは前記ウェハ支持部の前記ロックプレートを中心とする実質的な回転を防止するように定められている、適用例１６に記載のウェハ操作システム。
適用例１８：前記触覚スイッチは作動時に電気回路を切断するように開く常時閉スイッチとして定められている、適用例１１に記載のウェハ操作システム。
適用例１９：触覚ウェハ昇降装置のウェハ支持部を持ち上げ、前記ウェハ支持部に対する十分な下向きの力の作用に応答して触覚スイッチを作動させ、前記触覚スイッチの作動に応答して、前記ウェハ支持部の上昇を自動的に中断し、前記ウェハ支持部を下部位置まで下降させることを備える、触覚ウェハ昇降装置を操作する方法。
適用例２０：前記ウェハ支持部または前記ウェハ支持部と接触している構造のいずれかが破損する前に前記触覚スイッチが作動するように前記触覚ウェハ昇降装置の感度を設定することをさらに備える、適用例１９に記載の触覚ウェハ昇降装置を操作する方法。
適用例２１：前記触覚スイッチを作動させるのに必要な十分な下向きの力は約０．５ポンド（２２６．８ｇ）から約２ポンド（９０７．２ｇ）の範囲である、適用例１９に記載の触覚ウェハ昇降装置を操作する方法。
適用例２２：前記触覚スイッチは常時閉スイッチであり、前記十分な下向きの力が前記ウェハ支持部に作用すると、前記触覚スイッチが開いて前記ウェハ支持部の上昇を制御するように定められている電気回路を切断する作動点まで前記触覚スイッチが押される、適用例１９に記載の触覚ウェハ昇降装置を操作する方法。

Claims (21)

  1. 台部と、
    前記台部に接続されている垂直方向駆動部であって、前記台部の制御された上向き移動および下向き移動を提供する垂直方向駆動部と、
    前記台部の上に配置されているウェハ支持部であって、中心ハブと前記中心ハブから半径方向外向きに延伸する複数のアームとを有するウェハ支持部と、各前記アームは、前記中心ハブと前記複数のアームの上方で前記ウェハを係合するように定められているそれぞれのウェハ係合部材によって終端し、
    前記ウェハ支持部に対する十分な下向きの力によって作動するように前記ウェハ支持部と前記台部との間に配置されている触覚スイッチであって、作動時に前記台部とその上に配置されている前記ウェハ支持部の上向きの移動を中断するように前記垂直方向駆動部に接続されている触覚スイッチと、
    を備える、触覚ウェハ昇降装置。
  2. 前記ウェハ支持部に作用する十分な下向きの力によって圧縮され、前記触覚スイッチがそれに応じて作動するように前記ウェハ支持部と前記台部との間に配置されている弾性的に従動する部材をさらに備える、請求項１に記載の触覚ウェハ昇降装置。
  3. 前記ウェハ支持部の上部表面に固定されており、前記弾性的に従動する部材によってもたらされる上向きの力に抗するように定められているカバープレートをさらに備え、前記ウェハ支持部にもたらされる力が前記カバープレートを介して前記弾性的に従動する部材に伝達され、またはその逆向きに伝達されるように前記カバープレートと前記ウェハ支持部とは一緒に固定されている、請求項２に記載の触覚ウェハ昇降装置。
  4. 前記触覚スイッチの上方で前記カバープレートに係合するように定められており、十分な下向きの力が前記ウェハ支持部にもたらされ、前記カバープレートを介して伝達されると前記触覚スイッチを押し下げるように定められている調整ねじをさらに備え、前記調整ねじの垂直方向の設定によって、前記触覚スイッチをその作動点まで押し下げるために必要な前記調整ねじの垂直方向の移動が調整される、請求項３に記載の触覚ウェハ昇降装置。
  5. 前記台部の上部表面に固定されているロックプレートをさらに備え、前記ロックプレートは前記弾性的に従動する部材から前記カバープレートを介して前記ウェハ支持部にもたらされる力によって前記ウェハ支持部が上向きに押し上げられると前記ウェハ支持部の上向きの運動を急停止するように定められている、請求項３に記載の触覚ウェハ昇降装置。
  6. 前記ロックプレートは前記ロックプレートの外側の周辺側に固定されているピンを備えており、前記ウェハ支持部は前記ピンを受け入れるチャネルを有しており、前記ピンと前記チャネルとは前記ウェハ支持部の前記ロックプレートを中心とする実質的な回転を防止するように定められている、請求項５に記載の触覚ウェハ昇降装置。
  7. 前記触覚スイッチに電気的に接続されている１対の導電性ワイヤを含むように定められているコイル状のケーブルをさらに有し、前記コイル状のケーブルは前記台部内に定められているチャネル内に配置されており、前記コイル状ケーブルは、前記垂直方向駆動部が前記台部を上向きに移動させるように操作されると延び、前記垂直方向駆動部が前記台部を下向きに移動させるように操作されると縮むように定められている、請求項１に記載の触覚ウェハ昇降装置。
  8. １対の前記導電性ワイヤの各々は絶縁性材料でそれぞれ被覆されており、１対の前記導電性ワイヤは弾性材料の被覆内に配置されており、前記被覆は前記コイル状ケーブルの伸縮を実現するためのコイル状部を有している、請求項７に記載の触覚ウェハ昇降装置。
  9. 前記触覚スイッチは作動時に電気回路を切断するように開く常時閉スイッチとして定められている、請求項１に記載の触覚ウェハ昇降装置。
  10. 処理チャンバ内を水平方向に移動するように定められており、周囲に複数のウェハ支持タブを有する開口領域を有しているウェハキャリヤであって、前記開口領域は前記ウェハ支持タブ上に配置されたときにウェハを収容するように大きさが設定されているウェハキャリヤと、
    前記ウェハキャリヤの水平方向の移動経路の下方における前記チャンバ内の固定位置に配置されている触覚ウェハリフタであって、
    台部と、
    前記台部の上に配置されているウェハ支持部と、
    前記台部に接続されており、前記ウェハキャリヤが触覚ウェハリフタの上に配置されたときに前記台部と前記ウェハ支持部とが前記ウェハキャリヤの前記開口領域を介して移動可能なように前記台部とその上方に配置されている前記ウェハ支持部の制御された上向きの移動および下向きの移動を実現するように定められている垂直方向駆動部と、
    前記ウェハ支持部に対する十分な下向きの力によって作動するように前記ウェハ支持部と前記台部との間に配置されている触覚スイッチであって、作動時に前記台部とその上に配置されている前記ウェハ支持部の上向きの移動を中断するように前記垂直方向駆動部に接続されている触覚スイッチと、
    を備える触覚ウェハリフタと、
    を備える、ウェハ操作システム。
  11. 前記ウェハ支持部は中心ハブと前記中心ハブから半径方向外向きに延伸する複数のアームとを有しており、各前記アームは、前記中心ハブと前記複数のアームの上方で前記ウェハを係合するように定められているそれぞれのウェハ係合部材によって終端する、請求項１０に記載のウェハ操作システム。
  12. 前記ウェハ支持部に作用する十分な下向きの力によって圧縮され、前記触覚スイッチがそれに応じて作動するように前記ウェハ支持部と前記台部との間に配置されている弾性的に従動する部材をさらに有する、請求項１０に記載のウェハ操作システム。
  13. 前記ウェハ支持部の上部表面に固定されており、前記弾性的に従動する部材によってもたらされる上向きの力に抗するように定められているカバープレートをさらに備え、前記ウェハ支持部にもたらされる力が前記カバープレートを介して前記弾性的に従動する部材に伝達されまたはその逆向きに伝達されるように前記カバープレートと前記ウェハ支持部とは一緒に固定されている、請求項１２に記載のウェハ操作システム。
  14. 前記触覚スイッチの上方で前記カバープレートに係合するように定められており、十分な下向きの力が前記ウェハ支持部にもたらされ、前記カバープレートを介して伝達されると前記触覚スイッチを押し下げるように定められている調整ねじをさらに備え、前記調整ねじの垂直方向の設定によって、前記触覚スイッチをその作動点まで押し下げるために必要な前記調整ねじの垂直方向の移動が調整される、請求項１３に記載のウェハ操作システム。
  15. 前記台部の上部表面に固定されているロックプレートをさらに備え、前記ロックプレートは前記弾性的に従動する部材から前記カバープレートを介して前記ウェハ支持部にもたらされる力によって前記ウェハ支持部が上向きに押し上げられると前記ウェハ支持部の上向きの運動を急停止するように定められている、請求項１３に記載のウェハ操作システム。
  16. 前記ロックプレートは前記ロックプレートの外側の周辺側に固定されているピンを有しており、前記ウェハ支持部は前記ピンを受け入れるチャネルを有しており、前記ピンと前記チャネルとは前記ウェハ支持部の前記ロックプレートを中心とする実質的な回転を防止するように定められている、請求項１５に記載のウェハ操作システム。
  17. 前記触覚スイッチは作動時に電気回路を切断するように開く常時閉スイッチとして定められている、請求項１０に記載のウェハ操作システム。
  18. 中心ハブと前記中心ハブから半径方向外向きに延伸する複数のアームとを有する、触覚ウェハ昇降装置のウェハ支持部を持ち上げ、各前記アームは、前記中心ハブと前記複数のアームの上方で前記ウェハを係合するように定められているそれぞれのウェハ係合部材によって終端し、
    前記ウェハ支持部に対する十分な下向きの力の作用に応答して触覚スイッチを作動させ、
    前記触覚スイッチの作動に応答して、
    前記ウェハ支持部の上昇を自動的に中断し、
    前記ウェハ支持部を下部位置まで下降させる
    ことを備える、触覚ウェハ昇降装置を操作する方法。
  19. 前記ウェハ支持部または前記ウェハ支持部と接触している構造のいずれかが破損する前に前記触覚スイッチが作動するように前記触覚ウェハ昇降装置の感度を設定することをさらに備える、請求項１８に記載の触覚ウェハ昇降装置を操作する方法。
  20. 前記触覚スイッチを作動させるのに必要な十分な下向きの力は約０．５ポンド（２２６．８ｇ）から約２ポンド（９０７．２ｇ）の範囲である、請求項１８に記載の触覚ウェハ昇降装置を操作する方法。
  21. 前記触覚スイッチは常時閉スイッチであり、前記十分な下向きの力が前記ウェハ支持部に作用すると、前記触覚スイッチが開いて前記ウェハ支持部の上昇を制御するように定められている電気回路を切断する作動点まで前記触覚スイッチが押される、請求項１８に記載の触覚ウェハ昇降装置を操作する方法。
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