JPH02283017A - ウェーハ加工装置 - Google Patents

ウェーハ加工装置

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JPH02283017A
JPH02283017A JP2000218A JP21890A JPH02283017A JP H02283017 A JPH02283017 A JP H02283017A JP 2000218 A JP2000218 A JP 2000218A JP 21890 A JP21890 A JP 21890A JP H02283017 A JPH02283017 A JP H02283017A
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semiconductor
chamber
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storage means
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JP2000218A
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E John Vowles
イー、ジョン、バウルズ
Joseph A Maher
ジョセフ、エー、マハー
Joseph D Napoli
ジュセフ、ディー、ナポリ
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SPX Technologies Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数のチャンバで半導体ウェーハを加工する
ことに関する。
〔従来の技術〕
我々同一人に譲渡された１９８７年１２月２９日公告の
米国特許第４，７１５．９２１号、１９８６年４月１８
日出願の米国特許出願第８５３．７７５号および１９８
７年１０月３０日出願の米国特許出願第１１５，７７４
号に示されているように、半導体ウェーハの加工に複数
のチャンバを使用することによって、プラズマ雰囲気で
の半導体ウェーハの加工をより効率よく、敏速かつ適応
性の高いものにすることができる。その開示において、
１個のカセットのウェーハをそのカセットと関連する加
工チャンバの異った１つまたは多数のウェーハにアドレ
スする能力が提供される。
〔発明が解決しようとする課題〕
多数のチャンバを使用すると、１つ以上のチャンバを稼
動しなければならない。半導体ウェーハを加工するのに
必要な真空状態にチャンバをするために必要な周期の延
長によって、これらのチャンバを修理したり、他の機能
に変える過程で時間がなくなってしまう。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の教えるところに従えば、多数チャンバ多数加工
設備に関連する加工チャンバが、「ダウンタイム」を最
少にするために容易に交換でき、また、バッファー・ウ
ェーハ・記憶・エレベータ・カセット装置を加工チャン
バの数を拡張し、ウェーハ入力および出力アクセスを中
間点で与えるために利用する多数加工、多数チャンバ装
置が提供される。
本発明の１つの実施例によれば、−ｉの加工チャンバが
ウェーハを運ぶために並べられる。１つ以上の加工チャ
ンバが輸送および他のチャンバ内の制御された環境を消
失することなく、また可動加工チャンバ自身の制御され
た環境を消失することなく、選択的にウェーハ運搬装置
に取り付け、取り外しのできる可動装置として提供され
る。各可動チャンバは、プラスバマやスパッタリングま
たは加工チャンバ内の他の加工条件をつくる電子装置と
ともに、自身を真空にする能力、およびチャンバに適当
な雰囲気ガスを供給するガス供給装置を備えている。チ
ャンバは可動するという特質をもっているので、多数チ
ャンバ設備を、１つのチャンバを異った加工方式のチャ
ンバに交換するか、またはチャンバを修理したい場合に
、完全にストップしないで運転を続けることができる。
さらに、多数チャンバ設備に選択的に取りつけられるよ
うに前もって真空状態にしたバックアップ・チャンバを
準備しておくことによって、装置を止めるに必要な長い
ダウンタイムが、残りの他の加工装置を制御された環境
、典型的には低圧の状態に保つことによってさけられる
。一方、選択的に取りつけられる前もって真空にされた
チャンバは適当に制御された環境で取りつけと取り外さ
れる。
これは、典型的には、多数チャンバ多数加工設備へ可動
チャンバを選択的に取りつける連結機構を通して装置ま
たは可動チャンバに入り込むほんの少しの望まないガス
を取り除くことを必要にする。
発明のもう１つの実施例において、多数チャンバ多数加
工設備の融通性は、複数のそれらの設備を中間ウェーハ
・バッファー記録カセットおよびエレベータ装置を介し
て結合することにより強められる。さらに、閉ざされた
環境に入っているつ工−ハ運搬路は、中間ウェーハを人
出させる運搬路に沿って、アクセス・エレベータととも
にエレベータの間に設けられる。
〔実施例〕
本発明は、個々の加工チャンバが、完全に装置を空にす
るためのダウンタイムを必要とせず容易に加工チャンバ
の交換ができるように可動であり、さらにウェーハの挿
入および全加工装置からの取り外しを可能にする中間バ
ッファー記憶を含むつ工−ハ・バッファー・記録カセッ
トとエレベータ装置を介して加工能力を融通をもって拡
大させるために可動であるような半導体ウェーハの多数
チャンバ多数加工を提供するためのシステムを意図して
いる。
そのようなシステムは、第１図で説明される。
多数チャンバ多数加工設備１０は、中間カセット装置１
４を介して、第２の多数チャンバ多数加工段６ｉｉ１２
に連結されている。中間カセット装置１４は典型的には
、カセット中の各ウェーハ・スロットを、多数加工設備
１０および１２のそれぞれの運搬機構１６および１８内
に入っている運搬アームにより接近させられる点に位置
ぎめするカセットとエレベータを含んでいる多数のウェ
ーハから成っている。各運搬機構１６および１８は、典
型的には、少くとも運搬機構１６の内部を真空にするこ
とのできる真空ポンプ２０を設備している。
各運搬機構１６には複数の多数加工チャンバが整えられ
ている。運搬機構１６のこれらのチャンバは典型的な１
つの多数加工設備で説明される。
そこに示されていてるように、加工モジュール２２およ
び２４は、常に運搬機構１６と結合している形のもので
あり、一方、加工モジュール２６および２８は可動の加
工モジュールで、第２図の下の方にもっと詳しく説明さ
れている。
各チャンバ２２，２４．２６または２８は、第２図にさ
らに詳しく図示されている、スリット・アクセス弁のあ
る第１の部分３２からなる連結機構と弁のあるアクセス
口を介して運搬機溝１６に連結されており、３２を通っ
て半導体ウェーハは、アーム３４の上の運搬機構１６か
ら、各チャンバ２２．２４，２６．２８　（または機構
１８用の可動チャンバ３０）に出入りでき、さらに弁お
よび連結機構３６を介して各チャンバ２２，２４゜２６
、　２８　（および（または）機構１８用の３０）と連
結している。カセット・エレベータ１４は、同様に弁と
運搬機構１６と連結した同じ型の連結機構１８およびカ
セット・エレベータ１４と連結したスペーサ・カラー４
０を介して結合している。
カセット・エレベータ１４は、ガス状のウェーハ加工雰
囲気を含んでいないので、スペーサ４ｏはそれに連結し
た弁をもっている必要が通常はない。
しかしスペーサ４０はカセット１４の中のウェーハとア
ーム３４のピボットの間の距離をそのピボットとウェー
ハが各加工チャンバ２２．　２４２６．２８および３０
の中に置かれる点との間の距離に等しくするために設け
られる。
１９８７年１２月２９日公告の米国特許第４．７１５，
９２１号、１９８６年４月１８日出願の米国特許出願通
し番号節８５３，７７５号および１９８７年１０月３０
日出願の米国特許出願通し番号１１５，７７４号を参考
として追加する。
その中には第１図の装置の一部が追加して図解されてい
る。可動加工チャンバ２６．２８および３０の詳細は、
第２図について、以下により完全に図解される。
第２図に示す通り、各チャンバ２６．２８および３０に
はハウジング５０がある。ハウジング５０にはモジュー
ル５２が取りつけられており、それには陰極５８を支え
る台５６のあるチャンバ５４がある。ウェーハ６０は、
典型的には、陰極の上、そして陽極６２の下に置かれる
。プラズマ加工の例では、陽極からウェーハ６０を加り
するプラズマ放電を発生させるために電界が生じる。
モジュール５２にはさらに、ブラスバマ放電の場合に陽
極６２と陰極５８の間に適当な電界を起こす。公知の電
子装置６４がある。モジュール５２には、？、らにまた
、プラズマ・エツチングの場合の適当なエツチング・ガ
ス、または、以下に述べる他のｔ”ｌ的用のガスを供給
する雰囲気ガス制御装置６６＞（あってもよい。電子装
置０４および雰囲気ガス供給６６の制御は、ハウジ〕／
グ５０の中にあるマイクロ・プロセッサ６８の指令によ
り行われる。
第２図の特別の図解で、モジュール５２は、つニーハロ
０の表面のプラズマ・エツチングを意図している。他の
加工技術を行う他の七−′ニールを提供することができ
る。他の加工技術とｊよ例えば化学蒸着法、スパッタリ
ング、急速熱加工、急速アニーリング、プラズマ・クリ
ーニングなどが挙げられ、また公知の技術と装置の利用
などがある。
モジュール５２は、ハウジング５０の中に取りつけられ
た時、ウェーハの交換と運搬のために、カップリング３
２と連結弁３６によってウェーハ運搬機構１８とかみ合
う。特にそのような弁には導管７０および７２があり、
それぞれ機構１８およびモジュール５２に固定されてい
る。導管７０および７２には外側に、勾配をつけたフラ
ンジ７４および７６がある。これらは、典型的にはヒン
ジ８０の所で取りつけられ、クランプ８２で連結される
急速接続バンド７８により結合される。
典型的には、導管７０および７２を正確にそろえ、そし
て、モジュール５２を運搬機構１８に対して正確に整え
るためにビン８４を取りつける。したがって、ウェーハ
は導管７０および７２を通って、チャンバ５４に入り、
陰極５８のところまで挿入される。
この心合せを容易にするために、モジュール５０は移動
台８６にのせて動かす。移動台のモジュール５０は底で
調節ねじ８８で調節できるように支えられている。導管
７０および７２は典型的には、半導体ウェーハの全幅に
適応できるように、ページの外側へ寸法が延長できる。
運搬機構１８およびチャンバ５４をシールするために、
導管７０および７２内にそれぞれ弁９０および９２を設
けて、アクセス口９１および９３をそれぞれの内部に対
してシールしている。この型の弁は、上述の我々同一人
に譲渡された特許と出願の中に説明されている。
シール９４は導管７０および７２のあわさる面に追加し
て設けてもよい。
チャンバ５４の内部は、マニホルド１００、連の導管１
０２，１０４，１０６およびコンピュータで制御される
弁１０８を経由してターボ・ポンプ１１０に接続する。
ターボ・ポンプは、出口の導管１１２、排出マニホルド
１１４、コンピュータで制御される排出弁１１６を経由
して排出管１１８に接続する。排出配管１１８は取付用
ハウジングを通して、さらに排出および真空ポンプ、そ
して排出ガス処理装置へ接続する。
導管１２０は導管１０２から直接マニホルド１１４につ
ながり、制御弁１１６を経て出口１１８に接続する。
運転中は、コンピュータ６８が、弁１０８および１１６
およびチャンバ５４の大ざっばの最終排出をするハウジ
ング５０の外部の別の真空ポンプと連係して、ターボ・
ポンプ１１０およびその電源供給１２２を制御する。真
空ポンプ２０は導管７０および７２を連結後に真空にす
る。
第３図は、一対のカセット・エレベータ１４０および１
４２が上述の機構３２および３６に相当する連合バルブ
・インターフェイス１４８および１５０を介してそれぞ
れ一対の運搬機構１４４および１４６と結合しているこ
の発明のもう一つの実施例を示している。ウェーハは導
管１５２を介してエレベータ装置１４０および１４２の
間を動かされる。運搬導管１５２の中間には、加工前ま
たは加工後のウェーハの挿入および取り外し用の導管１
５０へのアクセスを与えるエレベータ・カセット１５４
がある。
導管１５２の中の実際の運搬機構が、きわめて詳細に第
４図に示されている。そこに示す通り、まっすぐなガイ
ド１６０には駆動機構１６４によりそれに沿って動かさ
れるスライド１６２がある。
スライド１６２の上には、アーム１６６とその上を動く
もう１つのスライド１６８があって、駆動機構１６４で
位置制御されている。スライド１６８には、半導体ウェ
ーハを取り外したり、挿入したりするためのエレベータ
のカセット１４０゜１４２および１５４の中へ延ばせる
ウェーハ・アーム１７０がある。アーム１６６は、それ
ぞれの方向を向いて、ガイド１６０に平行であるか、ま
たは、中央のハウジング１７２の中に導管１５２に沿っ
て位置した時エレベータ・カセット１５４に直角になる
ように位置ぎめされる。ガイド・アーム１６６の位置は
回転できる取手１７４により制御される。取手１７４は
、コンピュータ制御により自動的にまたは手動操作機に
よる駆動および昇降機構１７８（第３図）の制御のもと
で、アーム１６６を中央の点１７６にあわせるよう昇降
できる。
このようにして、カセットをエレベータ１５４から導管
１５２を通して対応するカセット・エレベータ装置１４
０および１４６にロードすることにより運搬機構１４４
および１４６と連繋して、多数チャンバ多数加工装置に
適用することができる。このようにして、ウェーハは、
どのような望みの順序でも、運搬機構１４４および１４
６と連繋して各多数加工装置内でウェーハ加工能力の広
い範囲を発揮するように、エレベータ１４０゜１４２お
よび１５４の間で交換することができる。
１５４の型の複数の追加中間エレベータ・カセット１５
０を導管通路または導管１５２の通路に沿って、望みの
数だけ多数の多数加工設備を含ませるために適用するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、複数の多数チャンバ設備と、多数チャンバ設
備の間にウェーハ・バッファー・記憶カセットとエレベ
ータ装置をもつ可動加工チャンバとを持つ多数チャンバ
多数加工装置を上から見た図、第２図は、第１図の実施
例で使用する連結された可動チャンバの、一部分は内部
、一部分は断面を示す縦断面、第３図は、ウェーハをバ
ッファー・記憶カセット・エレベータ装置の間に運搬し
、ウェーハ挿入および取り外し用運搬路に沿って接近さ
せるウェーハ運搬装置の説明図、第４図は、第３図の制
御された環境の囲いの中の運搬機構の図である。 １０・・・多数チャンバ多数加工設備、１２・・・第２
の多数チャンバ多数加工設備、１４・・・中間カセット
装置、１６．１８・・・運搬機構、２０・・・真空ポン
プ、２２，２４，２６，２８．３０・・・加工モジュー
ル（チャンバ）、３２・・・カップリング、３４・・・
アーム、３６・・・連結弁、４０・・・スペーサ・カラ
ー５０・・・ハウジング、５２・・・モジュール、５４
・・・チャンバ、５６・・・支台、５８・・・陰極、６
０・・・ウェーハ、６４・・・電子装置、６６・・・雰
囲気ガス制御装置、６８・・・マイクロプロセッサ、７
０．７２・・・導管、７４．３６・・・フランジ、８０
・・・ヒンジ、８２・・・クランプ、８４・・・ビン、
８６・・・移動台、８８・・・調節ネジ、９０．９２・
・・弁、９１．９３・・・アクセス口、１００・・・マ
ニホルド、１０２，１０４，１０６・・・導管、１０８
・・・弁、１１０・・・ターボポンプ、１１２・・・出
口の導管、１１４・・・排出マニホルド、１１６・・・
排出弁、１１８・・・排出配管、１２０・・・導管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、可動ハウジングによって特長づけられる運搬可能な
    半導体加工チャンバ組立品に於て、その可動ハウジング
    が、前記ハウジングを表面の上で移動できる手段、半導
    体ウェーハの制御された加工環境のための前記ハウジン
    グにより支持されたチャンバ、前記チャンバ内の制御さ
    れた環境を確立するための前記ハウジングと連係した手
    段、前記チャンバを半導体ウェーハ運搬機構と、前記運
    搬機構と前記チャンバの間の半導体ウェーハの運搬を閉
    じ込められた環境によって結合させる手段をもっている
    チャンバ組立品。 ２、請求項１記載の運搬可能な半導体加工チャンバ組立
    品に於て、そのハウジングが精確な連結ができるように
    前記ハウジングの高さと姿勢を調節する手段を備えてい
    ることを特徴とする半導体加工チャンバ組立品。 ３、請求項１記載の運搬可能な半導体加工チャンバ組立
    品に於て、前記チャンバ内の制御された環境を確立する
    手段が、前記チャンバのガスを取り除くために前記ハウ
    ジングにより支持されている手段を備えていることを特
    徴とする半導体加工チャンバ組立品。 ４、請求項３記載の運搬可能な半導体加工チャンバ組立
    品に於て、ガス排出をする手段がさらなる排出手段と結
    合する手段を備えていることを特徴とする半導体加工チ
    ャンバ組立品。 ５、請求項１記載の運搬可能な半導体加工チャンバ組立
    品に於て、前記連結手段が導管と前記導管を前記運搬機
    構上の対の導管とかみあう手段とを含み、かつ前記導管
    と対の導管とを敏速に接続または切離す手段を有してい
    ることを特徴とする半導体加工チャンバ組立品。 ６、半導体ウェーハ多数加工装置であって、運搬ステー
    ション、半導体ウェーハを格納する手段、および前記格
    納手段と前記加工チャンバの間を半導体ウェーハを運搬
    することを可能にする運搬ステーションと連繋した複数
    の半導体加工チャンバを特徴とする加工装置。 ７、半導体ウェーハ多数加工装置であって、半導体ウェ
    ーハを格納する手段、第１の運搬ステーション、前記格
    納手段と第１の複数の加工チャンバの間を半導体ウェー
    ハを運搬することを可能にする前記第１運搬ステーショ
    ンと連繋した第１の複数の半導体加工チャンバ、第２運
    搬ステーションおよび前記格納手段と第２の複数の加工
    チャンバの間を半導体ウェーハを運搬することを可能に
    する前記第２運搬ステーションと連係した第２の複数の
    半導体加工チャンバを特徴とする加工装置。 ８、半導体ウェーハ多数加工装置であって、第１、第２
    、および第３の半導体ウェーハを格納する手段、第１運
    搬ステーション、前記第１と第３および前記第２と第３
    の格納手段の間をそれぞれ半導体ウェーハを運搬する運
    搬機構、前記格納手段と前記第１の複数の加工チャンバ
    との間を半導体を運搬することを可能にする前記第１運
    搬ステーションと連係した第１の複数の半導体加工チャ
    ンバ、第２運搬ステーション、および前記格納手段と前
    記第２の複数の加工チャンバとの間を半導体を運搬する
    ことを可能にする前記第２運搬ステーションと連係した
    第２の複数の半導体加工チャンバを特徴とする加工装置
    。 ９、請求項８記載の半導体ウェーハ多数加工装置に於て
    、運搬機構がアーム、軌道、前記アームを前記第３格納
    手段を通る前記第１および第２格納手段の間の軌道に沿
    って案内する手段、および前記アームを前記軌道から前
    記第１、第２および第３の格納手段へ延ばす手段を含ん
    でいることを特徴とする加工装置。 １０、請求項９記載の半導体ウェーハ多数加工装置に於
    て、前記アームの方向を、前記軌道に沿って前記第１ま
    たは第２格納手段に向けることから、前記軌道から前記
    第３格納手段にはなすように変更する手段を有すること
    を特徴とする加工装置。
JP2000218A 1989-01-06 1990-01-04 ウェーハ加工装置 Pending JPH02283017A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US294278 1989-01-06
US07/294,278 US5076205A (en) 1989-01-06 1989-01-06 Modular vapor processor system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02283017A true JPH02283017A (ja) 1990-11-20

Family

ID=23132696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000218A Pending JPH02283017A (ja) 1989-01-06 1990-01-04 ウェーハ加工装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5076205A (ja)
EP (1) EP0377464B1 (ja)
JP (1) JPH02283017A (ja)
CA (1) CA2005571A1 (ja)
DE (1) DE69030330T2 (ja)

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