JPH0322057B2 - - Google Patents

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JPH0322057B2
JPH0322057B2 JP32118087A JP32118087A JPH0322057B2 JP H0322057 B2 JPH0322057 B2 JP H0322057B2 JP 32118087 A JP32118087 A JP 32118087A JP 32118087 A JP32118087 A JP 32118087A JP H0322057 B2 JPH0322057 B2 JP H0322057B2
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wafer
blade
chamber
elevator
lock chamber
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Meidan Dan
Sameku Satsuson
Nin Kuu Wan Deiuitsudo
Chan Deiuitsudo
Toshima Masato
Harari Aizatsuku
Deii Hotsupu Piitaa
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Applied Materials Inc
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Publication of JPH0322057B2 publication Critical patent/JPH0322057B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、共通の装填ロツク・ウエハ交換ロボ
ツトと、絶縁体層、半導体層及び導体層の付着及
び／又は乾式エツチングのような種々の処理段階
を順次に及び同時に実行するのに適した多数の処
理チヤンバとを備えた多チヤンバ式のシリコンウ
エハVLSI処理システムに関する。又、本発明は、
システムが閉じていて真空状態にある間に種々の
処理チヤンバ間で半導体ウエハを移送することに
より多数の統合的な処理段階を連続的なシーケン
スとして実行するための装置にも係る。 従来の技術 現在、典型的に利用できるVLSI処理炉システ
ムは、プラズマエツチング又は化学蒸着のような
単一形式の処理のみにチヤンバを使用するような
単一チヤンバのバツチ式システムである。これら
の処理専用のバツチ式の炉チヤンバは、例えば、
シリコンや二酸化シリコンや他の絶縁材の化学的
蒸着又はそのような層のエツチングといつた単一
処理段階に対して高い処理容量を発揮するように
設計されている。 我々の知る限り、とりわけ２つ以上の処理段階
を実行することのできるシステムは非常に僅かし
か利用できない。幾つかある例外の１つがメイダ
ン（Maydan）氏等の名前で1985年12月30日に出
願された「マグネトロン促進式のプラズマエツチ
ングプロセス（Magnetron−Enhanced Plasma
Etching Process）」と題する米国特許出願第
814638号に開示されたマグネトロン促進式のガス
化学プラズマ炉である。メイダン氏等の特許出願
に開示されたマグネトロンRIEモードプラズマエ
ツチング炉は、フオスタ（Foster）氏等の名前で
1984年10月25日に出願された「マグネトロン促進
プラズマ助成式の化学蒸着を行なう装置及び方法
（Apparatus and Method for Magnetron−
Enhanced Plama−Assisted Chemical Vapor
Deposition）」と題する米国特許出願第664657号
に開示されたプラズマシステムの変形である。特
に、フオスタ氏等の特許出願には、半導体ウエハ
上に層をとりわけ順次に又は同時に付着したりエ
ツチングしたりすることが開示されている。メイ
ダン氏及びフオスタ氏の特許出願は、参考として
ここに開示する。 第２に、単一チヤンバのエツチングシステムと
しては、前又は後処理のために使用される関連真
空装填ロツク機構を有するものが利用できる。 第３に、セミコンダクタ・インターナシヨナ
ル・マガジンの1985年10月版の第48ないし60頁に
掲載された「乾式エツチングシステム：大型ウエ
ハの連結（Dry Etching Systems：Gearing up
for Larger Wafers）」と題する論文には、共通
の装填ロツク機構を用いてウエハを個々のエツチ
ングチヤンバに転送する４チヤンバの乾式エツチ
ングシステムが概略的に示されている。 発明の構成 上記の現状に鑑み、本発明の１つの目的は、シ
ステムがその雰囲気に対して閉じられている間に
別々のプロセスを別々のウエハ上で同時に実行し
たり及び／又は同じウエハ上で順次に実行したり
することのできるコンパクトな多処理チヤンバシ
ステムを提供することである。 本発明の更に別の関連した目的は、統合的な処
理能力を有する多チヤンバの半導体処理システム
を提供することである。即ち、プラズマエツチン
グや、CVD付着や、物理的なスパツタリングや、
急速や熱アニーリングといつた別々の種々の形式
のプロセスを伴う多数の別々の処理段階を、シス
テムが真空状態に閉じられている間に、１つ以上
のウエハに対して同時に又は順次に実行すること
ができる。 本発明の更に別の目的は、上記の利点を有して
いるのに加えて、関連する装填ロツクチヤンバに
おいて前又は後処理調整段階を実行する機能を有
した半導体集積回路ウエハの処理システムを提供
することである。 本発明の更に別の目的は、上記利点及び特徴を
有するのに加えて、簡単な２軸（Ｒ−θ）ロボツ
ト装填ロツクウエハ交換システムと、１軸のロボ
ツトウエハ交換システムを個々のチヤンバ内に組
み込んだVLSI半導体ウエハ処理システムを提供
することである。これらのロボツトシステムは、
互いに協働して、粒子の発生量が本来少なく且つ
ウエハから摩擦面が分離されるという付加的な特
徴を有する全体的に常にコンパクトで比較的簡単
なウエハ取扱システムを提供する。 上記の目的を達成する本発明は、その１つの特
徴において、真空装填ロツクチヤンバを備えた統
合的な真空処理システムであつて、上記真空装填
ロツクチヤンバの外部に少なくとも１つそして好
ましくは複数又は多数の真空処理チヤンバが取り
付けられていて、該処理チヤンバがこれら装填ロ
ツクチヤンバ及び処理チヤンバに設けられた選択
的に閉じることのできるスリツトを介して装填ロ
ツクチヤンバの内部に連通するように構成された
真空処理システムによつて実施される。各々の処
理チヤンバは、例えば、チヤンバ内に配置された
１つ以上のウエハに対するガス化学エツチング、
ガス化学付着、物理的なスパツタリング及び急速
な熱アニーリングから選択された１つ以上のプロ
セスを実行できるようにされる。各々の処理チヤ
ンバは、処理チヤンバの開口付近の選択された内
部位置から内部のウエハ支持体へウエハを可逆に
移送するためのロボツト手段を備えている。装填
ロツクチヤンバは、ウエハを装填ロツクチヤンバ
の入口付近に位置設定するための第１の外部ウエ
ハエレベータと、ウエハを入口付近の内部位置へ
移動するための第２の内部エレベータとを組み込
んでいる。装填ロツクチヤンバ内にはＲ−θウエ
ハ取扱ロボツトが取り付けられており、このロボ
ツトは、水平のウエハ保持ブレードと、このブレ
ードを取り付ける二重の４バーリンク機構とを備
えているのが好ましい。同心的な駆動シヤフトが
この４バーリンク機構を介してブレードを回転さ
せて、ブレードを処理チヤンバ及びエレベータに
選択的に位置設定すると共に、４バーリンク機構
を介してブレードを延ばしたり引つ込めたりして
ブレードをエレベータ及び処理チヤンバ内の選択
された内部位置に位置設定して、ウエハの装填及
び取外しを行なう。 別の特徴において、上記処理チヤンバの少なく
とも１つは、ウエハ支持電極を備えている。処理
チヤンバのロボツト手段は、一群の垂直に向けら
れたピンと、これらのピンを円形の配列に取り付
ける支持手段と、選択された内部位置においてブ
レードからウエハを取り外してウエハを支持電極
へ移送したりそして選択された内部位置において
ブレードにウエハを戻したりするように支持手段
を垂直に移動する手段とを備えている。このロボ
ツトは、ウエハを支持電極にクランプするために
ウエハ支持ピン上で支持リングに取り付けられた
ウエハクランプリングを備えている。 更に別の特徴において、少なくとも１つの処理
チヤンバのロボツトは、ウエハを保持するための
フインガの第１の一般的に円形の水平配列体と、
これら第１フインガの間に挾まれるようにされて
一般的に円形のサセプタを水平の向きに保持する
ためのフインガの第２の一般的に円形の水平配列
体と、上記第１フインガを取り付けていて、これ
ら第１フインガを(a)上方に移動してウエハをブレ
ードから持ち上げ第２フインガを処理位置へ持ち
上げ移動する準備を行なうと共に(b)下方に移動し
てウエハを選択された内部位置及び装填ロツクブ
レードに戻すための第１エレベータと、上記第２
フインガを取り付けていて、これら第２フインガ
を(c)上記第１フインガを通り越して上方に移動し
てそこからウエハをサセプタ及び処理位置に向か
つて持ち上げると共に(d)下方に移動して処理済み
のウエハを第１フインガにのせ、第１フインガに
よつて上記選択された内部位置及び装填ロツクブ
レードに戻す準備を行なうための第２の垂直に移
動できるエレベータ機構とを備えている。 上記した第１のシステムと本質的に同じである
が外部のカセツトエレベータをもたない第２の統
合的な真空処理システムを、上記第１のシステム
において、１つ、多数又は全ての処理チヤンバ取
付位置に取り付けて、処理容量及びスループツト
を増加させることができる。 上記の装填ロツクチヤンバは、ウエハを処理及
び調整するのに用いることができ、ウエハ位置の
上部グループと下部グループとの中間にプレート
を備えて、上部グループを装填ロツクチヤンバ内
にシールすると共に、上部グループの取扱又は処
理中に下部グループを処理チヤンバから分離する
ことができる。 実施例 本発明の上記及び他の特徴及び効果を、添付図
面を参照して以下に詳細に説明する。 第１図は、本発明の多チヤンバ統合処理システ
ム１０の好ましい実施例の上面図である。第２図
は、このシステム１０の縦断面図である。 第１図及び第２図を参照すれば、本発明の多チ
ヤンバ統合処理システム１０（「多チヤンバシス
テム」とも称する）は、包囲された一般に五角形
のメインフレーム即ちハウジング１２を含んでい
る。このハウジング１２は、包囲された真空装填
ロツクエンクロージヤ即ちチヤンバ１４を形成す
る５つの側壁１３−１３を備えている。 ここに示す例ではチヤンバ１６，１８，２０及
び２２である多数の真空処理炉（即ちチヤンバ）
が、装填ロツクハウジングの関連する側壁に各々
１つづつ取り付けられている。 外部のカセツトエレベータ２４は、ここに示す
例ではカセツト２６及び２８である多数のカセツ
トを、ウエハ１５−１５が水平になるように垂直
位置に保持する。この外部カセツトエレベータ組
立体２４は、第１の水平ベースプレート３０を含
んでおり、このベースプレート３０は、矢印２９
（第１図）で示すように水平方向に往復インデツ
クス移動して各カセツトを装填ロツクチヤンバの
入口スリツト即ち開口３６に真向いに整列させる
ように選択的に位置設定するようガイドシヤフト
３２及び３４に取り付けられている。例えば、ベ
ースプレート３０は、コンピユータ７０によつて
制御される２位置の空気シリンダ作動のベルクラ
ンクに取り付けられてこれによつて駆動される。
又、カセツトエレベータ２４は、インデツクスシ
ステム４０によつて矢印３１（第２図）で示すよ
うに垂直方向に往復インデツクス移動されてカセ
ツト内の各ウエハを装填ロツクスリツト３６に隣
接するように選択的に配置する。垂直カセツトイ
ンデツクスシステム４０は、リードネジ４２を含
み、これは、ベースプレート３０に取り付けられ
た駆動ナツト４８を変位させるようにモータ４４
で駆動されるギアセツト４６によつて回転され
る。 処理チヤンバ１６−２２と、それに関連するメ
インフレーム壁１３−１３も、装填ロツクスリツ
ト３６と類似或いは同一の連通スリツト３６−３
６を備えている。これらのアクセススリツト３６
をシールするためにドア即ちスリツトバルブ３８
が設けられている。第１図を参照すれば、各ドア
３６は、３７に枢着されており、例えば、コンピ
ユータ７０により制御される空気シリンダ６９に
よつて開けたり閉じたりすることができる。換言
すれば、シリンダ６９への空気の供給を制御する
ための電気駆動バルブ等の手段は、コンピユータ
７０によつて制御される。 装填ロツクチヤンバは、内部の保管エレベータ
組立体５０を備えており、このエレベータ組立体
５０は、ここに示す例では８つまでである多数の
ウエハ１５−１５を水平支持プレート５４に保持
する。このエレベータ５０は、後述するように装
填ロツクロボツトブレード組立体８４によつてウ
エハの装填及び取外しを行なうためにウエハを垂
直位置５６に配置するようにウエハを垂直にイン
デツクスさせる。 典型的に、内部の保管エレベータカセツト組立
体５０は、ベースプレート５８とスロツト付きの
垂直フロントプレート５９とを備えており、この
垂直フロントプレート５９には水平のウエハ支持
プレート５４−５４が取り付けられている。ここ
に示す実施例において、１対のガイドシヤフト６
０−６０と駆動シヤフト６１は、エレベータ組立
体５０を案内して移動させるように、ベースプレ
ート５８から装填ロツクチヤンバの底壁６２を通
じてシール６３−６３を経て下方に延びることが
できる。エレベータ組立体５０は、垂直インデツ
クスシステム６４によつて上下させることがで
き、このシステム６４は、垂直シヤフト６１に取
り付けられている駆動ナツト６９を変位させるた
めにモータ６６で駆動されるギアセツト６８によ
つて回転されるリードネジ６５を有する。エレベ
ータの垂直駆動モータ６６とカセツトの水平駆動
モータ４４（好ましくはステツプモータ）の動作
は、通常の制御器、小型の汎用コンピユータ或い
はパーソナルコンピユータ７０によつて制御され
る。 ロボツト式ウエハ移送システム８０は、ウエハ
１５−１５を外部エレベータ２４と内部エレベー
タ５０との間と、内部エレベータ５０と各処理チ
ヤンバ１６−２０との間と、各処理チヤンバ１６
−２２間とに移送するために、装填ロツクチヤン
バ１２内に取り付けられている。ロボツト８０
は、同心シヤフト回転駆動システム８２を含んで
おり、この駆動システム８２は、二重の４バーリ
ンク機構８６を通じて、ブレード組立体６４へ可
逆的なＲ−θ運動を与えて、カセツト−エレベー
タ、エレベータ−チヤンバ及びチヤンバ−チヤン
バの希望のウエハの移送を行う。Ｒ運動（直線的
に延ばしたり引つ込めたりする）は、第１図の矢
印７２によつて示され、一方、枢軸的なθ運動
は、矢印７４によつて示されている。 ロボツト８０ 第２図を更に参照すれば、ロボツト組立体８０
は、装填ロツクハウジング１２の底壁９０に取り
付けられた取外し可能なベースプレート８８を含
んでいる。Ｏ−リング９２は、２つの結合された
部材をシールする。固定の中空外部シヤフト９４
は、ベースプレート８８に取り付けられている。
中空の中間シヤフト９６は、ジヤーナル軸受９７
−９７によつて外部シヤフト９４内で回転するよ
うに取り付けられている。内部シヤフト９８は、
ジヤーナル軸受９９−９９によつて中間シヤフト
９６内に取り付けらている。同心的な中間シヤフ
ト９６と内部シヤフト９８は、典型的に、それぞ
れ、ステツプモータ制御ケーブル機構１００とド
ラム駆動機構１０２とによつて、別々に回転され
る。ステツプモータ１５０及び１５２の動作は、
制御器／コンピユータ７０によつて制御される。
後述するように、内部シヤフト９８と外部シヤフ
ト９６の回転は、二重の４バーリンク機構８６に
よりロボツトブレード組立体８４の各々正確なＲ
運動とθとに変換される。 駆動機構１００は、ドラム１０１を含んでお
り、このドラム１０１は、中間シヤフト９６に固
定関係で結合され、ケーブル１０３によつて回転
される。このケーブル１０３は、ドラム１０５に
取り付けられ、このドラム１０５に巻き付けられ
たりそこから解かれたりする。このドラム１０５
は、モータ１５０で駆動されるベルト／プーリシ
ステム１０７によつて回転される。ドラム１０５
とベルト／プーリシステム１０７とモータ１５０
は、支持プレート１０９に取り付けられており、
この支持プレート１０９は、固定の外部シヤフト
９４に取り付けられている。このように構成した
結果、モータ１５０の回転は、ケーブル１０３に
よつて、デイスク１０１と中間シヤフト９６の回
転に変換される。 同様に、駆動機構１０２はデイスク又はドラム
１１１を含んでおり、このドラム１１１は、内部
シヤフト９８に結合されていてケール１１３によ
つて回転される。ケーブル１１３は、ドラム１１
５に取り付けられており、このドラム１１５は、
モータ１５２で駆動されるベルト／プーリシステ
ム１１７によつて回転される。ドラム１１５と、
駆動ベルト／プーリシステム１１７と駆動モータ
１５２は、支持プレート組立体１１９に取り付け
られており、このプレート組立体１１９自体は部
材１２１に取り付けられているか或いはこの部材
１２１の一部分である。そして、部材１２１は、
デイスク又はドラム１０１に取り付けられるか或
いはその一部分である。上記したように、デイス
ク１０１は中間シヤフト９６に取り付けられてお
り、この中間シヤフト９６を回転させる。これに
より、駆動システム１００がそこに接続されたデ
イスク１０１を回転させることによつて中間シヤ
フト９６を回転させたときには、デイスク１０１
は、駆動システム１０２をも回転させ、それによ
つて、中間シヤフト９６に対するシヤフト９８の
角度位置を維持する。 第１図と第３図を参照すれば、ブレ−ド組立体
８４は、アーム１０４を含むと共に、そのアーム
に取り付けられた交換可能な金属ブレード即ち端
部エフエクタ１０６も含んでおり、この端部エフ
エクタ１０６は、所与の寸法のウエハ１５を受け
入れるための円形のポケツト１０８を備えてい
る。異なる寸法の各ポケツト１０６を備えた交換
可能なブレード１０６は、異なる寸法のウエハを
保持するために使用することができる。ブレード
１０６は、外端部の近くに穴１１０−１１０を備
えている。これらの穴は、中空内部シヤフト９８
（第２図）を通じた真空ライン１１２によつて真
空ポンプ（図示せず）に接続されている。これに
より、ブレード１０６は、真空ピツクとして作用
することができ、この場合、ウエハは、外部大気
圧環境においてブレードの端部でカセツト２６及
び２８から取り上げられるか或いはカセツトに配
置される。 或いは又、ポケツト１０８は、装填ロツクの真
空雰囲気において内部装填ロツクエレベータ５０
と処理チヤンバ１６−２２との間又は処理チヤン
バ間でウエハを移送する間にウエハを保持するの
に使用できる。簡単に言えば、ブレードは、大気
圧或いは真空中においてウエハを取り上げること
ができ、更に、高温ウエハを取り上げることがで
きる。 第３図を更に参照すれば、容量性センサ１１４
−１１４は、真空中の取り上げ端上或いはポケツ
ト１０８内におけるウエハ１５の有無を感知する
のに用いるために、真空穴１１０−１１０のすぐ
後ろでブレード１０６の前端に取り付けられてい
る。センサ用の電気リード線１１５は、内部シヤ
フト９８を通じてコンピユータ７０に接続するこ
とができ、ここで、センサ１１４−１１４からの
出力信号を用いて、ブレード上のウエハの有無が
判断される。更に、複数（３つ）のLED光学セ
ンサ１２１の出力は、ウエハの装填ロツクチヤン
バへの挿入を検出するために、リード線１１５と
同一の経路に沿つてコンピユータへ接続すること
ができる。 二重の４バーリンク機構８４は、第１の４バー
リンク１１５を含んでいる。このリンク１１５自
体は、第１及び第２の平行アーム１１６及び１１
７を有しており、これらのアームは、接続リン
ク／ポケツト１１８に沿つて間隙をあけた点に枢
着される。これらのアームの第２の端部は、第２
の接続リンク１１９に沿つて間隙をあけた点に取
り付けられている。 第２の４バ−リンク１２５は、第１及び第２の
アーム１２６及び１２７を含んでおり、これらの
アームは、それぞれ、アーム１１６及び１１７と
共通に、リンク１１９に枢着されている。アーム
１２６は、その第２の端部においてピボツトピン
１３０を通じてブラケツト１２９に取り付けられ
ている。ブラケツト１２９自体は、ネジ１３２−
１３２によつてデイスク即ちカラー１３４にしつ
かりと取り付けられ、このカラー１３４は、中間
シヤフト９６の上端に取り付けられている。アー
ム１２７は、ネジ１３６−１３６によつて内部シ
ヤフト９８の上端にしつかりと取り付けられてお
り、このシヤフト９８は、カラー１３４を通じて
延びる。 共通リンク１１９を用いたこの共働取付けによ
り、内部シヤフト９８の可逆的な回転が、駆動ア
ーム１２７を回転させ、それによつてシヤフトの
回転をリンク１１８及びアーム組立体８４の両方
向移動に変換する。リンク１１９上のピボツト点
１２０及び１２２と、リンク１２９上のピボツト
点１３８及び１４０と、リンク１１８上のピボツ
ト点との相対位置を固定した結果、２つの４バー
リンク１１５及び１２５が、回転中にそれらのリ
ンクの平行四辺形形状を維持する。従つて、リン
ク１１８とブレード組立体８４の移動は、リンク
１１８及びリンク１２９に関連するピボツト点を
通る軸１３６に（沿つて）平行となる。 第４図、第５図及び第６図は、シヤフト９８と
駆動アーム１２７の回転中の４バーーリンク１１
５及び１２５の回転を示すものである。最初は、
第４図に示すように、リンク組立体１１５及び１
２５は、外部カセツト２６又は２８からウエハを
取り上げるか或いはそこにウエハを配置するよう
にブレード１０６の真空取り上げ端を位置設定す
るために完全に延ばされている。 第５図を参照すれば、内部シヤフト９８と駆動
アーム１２７の回転により、リンク１１８が装填
ロツクチヤンバ１９へ向かつて内側に動かされ、
それにより、内部エレベータ５２からウエハを取
り上げたり、その内部エレベータにウエハを配置
したりするようにブレード１０６を内部エレベー
タ５２上の位置へ引つ込める（Ｒ運動）。 更に回転すると、第６図に示すように、４バー
リンク組立体１１５は組立体１２５上を横切り、
リンク１１８とブレード１０６とが完全に引つ込
められてブレードがフランジ１３４上へ至り、非
常にコンパクトな形状をとるようにする。このよ
うな引つ込められたコンパクトな形状において
は、ブレード組立体８４と４バーリンク１１５は
最小限の領域しか占有せず、それにより、回転中
に装填ロツクチヤンバの比較的小さい領域を横切
るだけである。経路７４に沿つた望ましい回転
（θ運動）は、中間シヤフト９６とフランジ１３
４とを回転させることによつて行われる。この回
転により、ピボツト点１３８と４バーリンク機構
８６が、内部シヤフト軸１４０（第２図）の周り
を回転する。 ロボツト８０のＲ−θ運動により、ブレード１
０６は、スリツトバルブ３０を通じて選択された
処理チヤンバ（例えば、第１１図参照）に挿入さ
れて、そのチヤンバ内のウエハ支持サセプタ即ち
電極上に配置される。チヤンバ内で、好ましく
は、共働する１軸の両方向垂直移動ロボツトがウ
エハをブレード１０６から持ち上げ、そのウエハ
を処理のために関連する電極即ちサセプタに移送
し、そして、処理後に、そのウエハを再挿入され
たブレード１０６へ戻す。ジヨン・Ａ・アダミツ
ク（JohnA.Adamik）氏、ケネス・Ｓ・コリン
ズ（Kenneth S.Collins）氏、イリヤ・ペルロフ
（Ilya Perlov）氏、サル・Ｐ・ユーモトイ（Sal
P.Umotoy）氏、シシー、ルン（Cissy Leung）
氏、ジヨン・Ｍ・ホワイト（John M.White）
氏、デイビツド・Ｎ・Ｋ・ワン（David N.K.
Wang）氏、ダン・メイダン（Dan Maydan）氏
及びカム・ロー（Kam Law）氏の名前で現在出
願されている「熱CVD／PECVD炉と、二酸化シ
リコンの熱蒸着及びその場での多段階平面化プロ
セスへのその使用（Thermal CVD／PECVD
Reactor and Use for Thermal Vapor
Deposition of Silicon Deoxide and In−Situ
Multi−Step Planarized Process）」と題する出
願中の共通に譲渡された米国特許出願第944492号
（特開昭63−246829号に対応する）では、熱化学
蒸着（CVD）と、プラズマ促進式化学蒸着
（PECVD）と、プラズマエツチバツクと、炉の
自己清掃と、スパツタリングフイルムの地形変更
に採用される化学的蒸着／プラズマ促進式化学蒸
着炉システム（「基準CVD炉」とも称する）につ
いて述べている。この参考のCVD炉は、このよ
うな炉において上記の内部ウエハ移送を行うため
に独自に適応された１軸の両方向ロボツトシステ
ムを有している。更に、ダナ・Ｌ・アンドリユー
ズ（Dana L.Andrews）氏、デイビツド・チエ
ン（David Cheng）氏、ダン・メイダン（Dan
Maydan）氏、サソン・ソメク（Sasson
Somekh）氏、ケネス・Ｒ・スタルダー
（Kenneth R.Stalder）氏、ジヨン・Ｍ・ホワイ
ト（John M.White）氏、ジエリー・Ｙ・ウオン
（Jerry Y.Wang）氏、ウラジミール・Ｊ・ゼイ
トリン（Vladimir J.Zeitlin）氏及びデイビツ
ド・Ｎ・Ｋ・ウオン（David N.K.Wang）氏の
名前で現在出願されている「磁界促進式プラズマ
エツチング炉（Magnetic Field−Enhanced
Plasma Etch Reactor）」と題する出願中の共通
に譲渡された米国特許出願第944843号（特開昭63
−283024号公報に対応する）では、エツチング炉
のために独自に設計された単一軸ロボツトを有す
る多処理エツチング炉について述べている。上で
参照したCVD炉に関する特許出願とエツチング
炉に関する特許出願は、両方共、参照としてここ
に取り上げる。 ロボツト８０の動作 ロボツト８０の全動作シーケンスを示す１つの
例として、第７図ないし第１１図は、ウエハ１５
（第７図）を外部カセツトエレベータ２４から内
部エレベータ５０へ移動させ、次いで処理チヤン
バ２０（第１１図）へ移動させる際のロボツトの
Ｒ−θ運動を示している。 最初に、第３図にも示すように、シヤフト９８
による駆動アーム１２７の回転により、ブレード
１０６がカセツト２８へ延ばされ、次いで、この
カセツト２８の下方のインデツクス動作によつて
ウエハ１５がブレードの真空取り上げ端にのせら
れる。 第８図に示すように、シヤフト９８と駆動アー
ム１２７（第２図）の逆方向の回転によつて、ブ
レード組立体８４が装填ロツクチヤンバに引つ込
められ、ブレード１０６が内部エレベータ５２に
位置設定される。そこで、エレベータ５２の上方
へのインデツクス動作により、ウエハ１５は、の
エレベータ支持プレート５４−５４の協働する離
間対のつにのせられる。 ブレード組立体８４は、次いで、内部エレベー
タ５０を越えるように更に引つ込めら、即ち、こ
のエレベータ５０は、ブレードを延ばすための間
隙を設けるように下方にインデツクスされ（第２
図参照）、エレベータ２４は、ブレード１０６に
よつて取外しを行うために次に選択されたウエハ
を位置設定するようにインデツクスされる。次い
で、ブレード１０６はカセツト２８まで延ばされ
て上記の取外しサイクルの繰返しが開始される。
取外し／装填サイクルは、内部装填ロツクエレベ
ータ５０が装填されるまで繰り返される。 次に、装填ロツクスリツトバルブ３６がドア３
８によつて閉じられ、装填ロツクチヤンバ１４と
処理チヤンバがコンピユータ７０の制御のもとで
真空にされる。エレベータ５０は、選択されたウ
エハを取外すための位置設定を行うようにインデ
ツクスされ、アーム組立体８４は、第８図に示す
位置まで延ばされて、ブレード１０６をエレベー
タ５０に位置設定し、エレベータの下方への短い
インデツクス動作により選択されたウエハ１５を
ブレードに配置する。駆動アーム１２７は、次い
で、内部シヤフト９８によつて回転され、ブレー
ド組立体８４を、矢印７２で示すように、第９図
に示す完全に引つ込められた位置へ移動させる。 中間のシヤフト９６とフランジ１３４（第２
図）の回転により、ブレード組立体８４が第１０
図の矢印７４の方法に反時計回りに回転されて、
ブレード１０６が、ここではチヤンバ２０である
選択されたチヤンバに挿入されるように配置され
る。 次いで、第１１図に示すように、駆動アーム１
２７が内部シヤフト９８によつて回転されて、ブ
レード１０６とその上のウエハ１５を処理チヤン
バ２０へと延ばし、これにより、チヤンバのウエ
ハ交換ロボツトは、ウエハ１５をブレード１０６
から取外してチヤンバ支持体即ち軸受へと取り外
すことができる。 外部エレベータ２４と、内部エレベータ５０
と、参照番号２０等の処理チヤンバとの間のウエ
ハ移送シーケンスが説明のために示されている
が、明らかなように、コンピユータ７０は、ウエ
ハ１５−１５をチヤンバ１６−２２から取外して
装填ロツクエレベータ５０に配置し、エレベータ
５０内のウエハを取外してカセツト２６又は２８
に配置し、そして、ウエハを参照番号２０等の１
つの処理チヤンバから別の処理チヤンバ１８，２
０又は２２へ移送して別の処理ステツプを実行す
るようにプログラムされている。 例示的な処理チヤンバロボツトの動作 前述したように、上記の装填ロツクチヤンバロ
ボツト８０は、各チヤンバ１６−２２内の専用の
ロボツトと共働するのが好ましい。装填ロツクチ
ヤンバロボツト８０は、ウエハ１５−１５を、処
理チヤンバロボツトへ移送するためにチヤンバ１
６−２２内の関連するウエハ支持電極即ちサセプ
タ上の選択された移送点に配置し、次いで、処理
されたウエハ１５を、チヤンバから取外すために
好ましくは同一の移送点において処理チヤンバロ
ボツトから回収する。 １ CVD／PECVD炉 第１２図ないし第１６図は、基準CVD炉に
関する特許出願に使用されている１つの適当な
処理チヤンバロボツトウエハ移送機構１４０の
動作を示すものである。例示的なCVD炉チヤ
ンバは、典型的にアルミニウム製である円形ハ
ウジング１４２（「チヤンバ」とも称する）を
含んでおり、このハウジング１４２は、処理領
域／プラズマ処理領域１４６（第１４図）を有
する内部真空チヤンバ１４４を形成する。この
CVD炉は、ウエハ保持サセプタ１４８も含ん
でいる。処理／パージガスマニホルド１５０
は、処理ガスと付着ガスをチヤンバ１４４に供
給する。RF電源／マツチング回路網１５１
（第１２図）は、（PECVD動作用として）導入
ガスから処理ガスプラズマを発生してそれを維
持するために使用され、円形の近赤外線ランプ
加熱システム（図示せず）がサセプタ１４８の
下に取り付けられていて、サセプタ１４８とそ
の上に配置されたウエハ１５を加熱し、処理ガ
スからウエハ１５への付着を行う（熱CVDと
PECVDの動作中に）。好ましくは、周波数
13.56MHzの高周波RF電力が使用されるが、低
い周波数も使用されている。 第１２図を更に参照すれば、専用のウエハ移
送システム１４０は、複数の放射状に延びるウ
エハ支持フインガ１５２−１５２を含んでお
り、このフインガ１５２−１５２は、サセプタ
１４８の周りに間隔をおいてこれと整列されて
いる。これらのフインガは、半円形の取付バー
即ちブラケツト１５４に取り付けられている。
同様に、放射状に延びるサセプタ支持フインガ
１５６−１５６の配列体は、サセプタ１４８の
回りに離間されていて、ウエハ支持フインガ１
５２−１５２の間に挾まれるようにされ、バー
１５４のちようど内側に配置された半円形のバ
ー１５８に取り付けられている。隣接するフイ
ンガ１５２−１５２間及び隣接するフインガ１
５６−１５６間の間隔が狭いので、第１２図な
いし第１６図の断面図には１つのフインガ１５
２と１つのフインガ１５６しか示されていな
い。弧状の取付バー１５４及び１５８は、例え
ば、コンピユータ７０の制御のもとで適当なギ
ア駆動機構又は空気シリンダを通じてステツプ
モータによつて駆動される簡単な垂直移動シヤ
フト等の標準的な垂直移動エレベータ組立体
（図示せず）にハウジング１５４内において取
り付けられる。 第１２図を更に参照すれば、運転時には、外
部装填ロツクブレード１０６（処理すべきウエ
ハがその上に支持された）は、開口３６を通じ
てチヤンバ１４４に挿入され、サセプタ１４８
上の位置に配置される。この開始位置におい
て、ウエハフインガ１５２−１５２がサセプタ
１４８とブレード１０６との間に配置される。 次いで、第１３図に示すように、ウエハエレ
ベータ機構がコンピユータ７０によつて駆動さ
れ、ウエハ１５を取り上げるためにウエハ支持
フインガ１５２−１５２が装填ロツクブレード
の上に持ち上げられる。ブレード１０６は、次
いで、チヤンバ１４２から取り出される。 第１４図に示すように、ブレード１０６の引
つ込めを行つた後に、コンピユータ７０は、ブ
レードアクセススロツト３６に対してドア３８
を閉じてチヤンバ１４２をシールする。次に、
サセプタエレベータ機構がコンピユータ７０に
よつて駆動され、サセプタ１４８がフインガ１
５２−１５２からウエハ１５を持ち上げて、ガ
ス分配マニホルド１５０のすぐ隣の処理領域１
４６において付着を行うための位置に配置する
ように、サセプタ支持フインガ１５６−１５６
とその上にあるサセプタ１４８を持ち上げる。 第１５図を参照すれば、処理後に、コンピユ
ータ７０は、サセプタエレベータ機構を作動さ
せて、サセプタフインガ１５６−１５６とその
上にあるサセプタ１４８を下げ、ウエハ１５を
ウエハ支持フインガ１５２−１５２にのせる。
次いで、ドア３８が開けられ、ブレード１０６
はハウジング１４２を通じてチヤンバ１４４に
再び挿入される。次いで、第１６図に示すよう
に、ウエハエレベータ機構がコンピユータ７０
によつて作動されて、ウエハ支持フインガ１５
２−１５２が下げられ、それによつてウエハ１
５を装填ロツクブレード１０６上に配置する。
ブレード１０６を越えるようにフインガ１５２
−１５２を下方に移動させた後に、ブレード１
０６は、コンピユータ７０によつて再び引つ込
められ、フインガ１５２−１５２及び１５６−
１５６を第１２図に示す位置のまま残して、別
のウエハ挿入処理／取外しサイクルを行なう準
備をする。 ２ エツチング炉 第１７図ないし第１９図は、上で参照したエ
ツチング炉に関する特許出願で述べられている
エツチング炉に使用される別の内部ウエハ移送
システム１６０を示すものである。 エツチング炉チヤンバは、典型的にはアルミ
ニウム等の非磁性材料によつて形成されたハウ
ジング１６２を含んでおり、このハウジング
は、内部エツチングチヤンバ１６４を形成す
る。 炉システムは、液冷カソード１６６も含んで
いる。ウエハ１５が電極１６６（第１９図参
照）に配置されたときに、ヘリウム等のガスを
ウエハ１５と電極１６６の上面との間に供給す
るための機構が設けられている。ガスは、ウエ
ハ１５と液冷電極１６６との間の熱伝導を促進
するために、例えば約4torrの圧力で供給され
る。 電気的エネルギは、RF電源１６８（第１９
図）から、好ましくは高い周波数で、通電され
るウエハ支持電極１６６に加えられるが、低い
周波数を用いることもできる。 処理ガスは、１つ以上のガス蓄積源により成
るガス供給内部システムからガスマニホルド
（図示せず）によつてチヤンバ１６４に供給さ
れる。ガスマニホルドは、処理ガスを処理チヤ
ンバ１７０（第１９図）に供給するために、電
極１６６上に至近離間されて配置される。 エツチング炉は、ウエハ１５の面に平行な回
転可能な磁界を形成するために、チヤンバ１６
２の対向する壁に取り付けられた２対の垂直磁
気コイルも含んでいる。磁界は、エツチングの
速度と均一性を含む炉のエツチング効率を増大
させる。磁気コイルは、数組のコイルへの電流
を順次反転させる簡単な手段によつて好ましく
は数サイクル／分で回転される正確に制御され
た磁界を形成するように、コンピユータ７０に
よつて制御される。 ウエハ交換システム１６０は、多数の垂直に
延びるウエハ支持ピン１７４−１７４を一体的
に組み込んでいる。これらのピン１７４−１７
４は、円形に配列され、電極１６６の周囲の穴
を通じて延びる。ウエハ交換システム１６０
は、ウエハクランプリング１７２も含んでい
る。ウエハ支持フインガ１７４−１７４とウエ
ハクランプリング１７２は、両方共、支持アー
ム手段に取り付けられている。この支持アーム
手段は、シヤフト１７６（第１８図）を持ち上
げて垂直方向の変位を与えるように取り付けら
れた水平に延びるアーム１７８−１７８（第１
７図ないし第１９図の断面図には１つの半径方
向の支持アームのみを示す）を含んでいる。シ
ヤフト１７６、クランプリング１７２及びウエ
ハ支持ピン１７４−１７４の垂直方向の移動
は、空気シリンダによつて行われる。この空気
シリンダの動作は、コンピユータ７０によつて
制御される。 第１７図を更に参照すれば、動作の際には、
最初は、ドア３６とハウジング１６２とを通じ
て装填ロツクブレード１０６を処理チヤンバ１
７０（第１９図）に挿入できるようにするため
に組立体１６０が僅かに持ち上げられる。ウエ
ハ支持ピン１７４−１７４の上部とクランプリ
ング１７２との間の一定の分離部分は、ブレー
ド１０６がピン１７４−１７４とクランプリン
グ１７２との間を通過して電極１６６上のプラ
ズマエツチング領域１７０に進むことができる
ように、この位置においてスリツト３６と水平
に整列されることに注意されたい。 次に、第１８図に示すように、シヤフト１７
６がコンピユータ７０によつて作動され、ウエ
ハ移送機構１６０が持ち上げられ、ウエハ支持
ピン１７４−１７４がウエハ１５をブレード１
０６から持ち上げる。 ブレード１０６を引つ込めた後に、ドア３８
（第１図）がスリツト３６に対して閉じられ、
次いで、コンピユータ７０は、シヤフト１７６
とそれに関連するウエハ移送機構１６０の下降
を行い、それによつてクランプリング１７２を
下げて、ウエハ１５をこのリングと電極１６６
との間にクランプする。 処理の後に、シヤフト１７６は、ピン１７４
−１７４を持ち上げるためにコンピユータ７０
の制御のもとで持ち上げられ、それによつてウ
エハ１５がドア３６の上に持ち上げられる。こ
れにより、ブレード１０６は、チヤンバ１６４
のウエハ１５の下に挿入することができる。次
いで、シヤフト１７６は、ピン１７４−１７４
とクランプを第１７図に示す位置に配置するた
めに僅かに下げられる。これにより、ブレード
１０６は、ピンとクランプとの間の空間を通じ
てチヤンバから引つ込められる。新たなウエハ
をブレード１０６上に配置して、チヤンバ１６
４のクランプ１７２とピン１７４−１７４との
間に挿入して、別のウエハ交換サイクルを開始
することができる。 前述したように、ウエハ交換システム１６０
は、外部の装填ロツクブレード１０６へのウエ
ハの移送とこのブレード１０６からのウエハの
移送を行い、ウエハ１５をクランプし、そし
て、垂直の点及び周辺接触のみを用いてウエハ
を電極１６６から取り外す。通常のスライド及
び／又は回転摩擦接触は、ここに開示するエツ
チング炉システム及びそのウエハ交換システム
１６０には存在せず、又、ここに開示する
CVD炉システム及びそのウエハ交換システム
１４０にも存在しない。これによつて、チヤン
バ内に微粒子を発生する傾向を減少させると共
に、支持／並進移動装置を処理チヤンバの下に
配置することができる。 更に、装填ロツクチヤンバ１４は、レジスト
の表皮除去、レジストのアツシング及び不動態
化等の大気圧以下での乾燥処理に使用すること
ができる。更に、エレベータ５０は、上部ウエ
ハ部分と下部ウエハ部分との間にセパレータプ
レート１８０を組み込むこともできるが、これ
に限定されるものではない。第２図に示すよう
に配置されたときには、プレート１８０は、装
填ロツクチヤンバ１４とプレートの上のウエハ
とをそれらの下にあるものから効果的にシール
する。これによつて、装填ロツクチヤンバ内の
上にあるウエハの前処理と後処理を下にあるウ
エハに影響を及ぼすことなく行うことができ
る。自明なことであるが、プレート１８０は、
全てのウエハにこの装填ロツクチヤンバの処理
段階を受けさせるか或いは可変数の上部ウエハ
に処理を受けさせるように、除去することもで
きるし或いは別の位置に移動させることもでき
る。又、未処理のウエハを、処理の前にプレー
ト１８０の上に保管し、処理されたウエハを外
部のカセツト２６，２８に戻す準備としてプレ
ートの下に保管することもできるし、又、この
逆の処理を行うこともできる。 第１図のシステム１０は、このシステム１０
と同一のものであるか或いはそれと異なるもの
である別の処理システムへウエハを移送できる
ようにする装填ロツクチヤンバ或いは他のチヤ
ンバと一体化することができる。第２０図を参
照すれば、外部のエレベータ２４が使用されて
いないことを除いてはシステム１０と本質的に
同一ものである別のシステム（実際には、２つ
のシステム）の１つの例が示されている。この
ため、これらの２つの追加システムは、一般に
参照番号１０Ａで示される。システム１０Ａ
は、２つのチヤンバ１８及び２０の代りにシス
テム１０に取り付けられている。更に、ここに
示すシステム１０Ａはシステム１０と同一の寸
法を有しているため隣接する壁においてチヤン
バを除去することが必要であるが、この制限は
図示を容易にすることに関するものでありシス
テムに本来課せられる制限ではない。例えば、
チヤンバ４０Ａの側壁の寸法は、首状の入口２
５を長くして４つのチヤンバ全部を使用できる
ようにすることによつて変えることができる。
更に、チヤンバ１０及び１０Ａは、ここに示す
五角形の形状に限定されず、側面の数を多くす
ることも少なくすることもでき、それ伴つて、
チヤンバを多くしたり少なくしたりすることが
できる。ここに示すシステム１０Ａは、装填ロ
ツク機構１４Ａとロボツト８０Ａ（これらは、
基礎システム１０の対応する素子と本質的に同
一のものとすることができる）を使用してウエ
ハ１５−１５を保管エレベータ５０Ａとそれに
関連するチヤンバ１６Ａ−２２Ａとの間に移送
することができる。メインの基礎システムの装
填ロツク機構１４とロボツト８０は、ウエハを
追加システム１０Ａの保管エレベータ５０Ａと
基礎システムとの間で移送するために使用され
る。 別の例示的な解決策では、システム１０Ａの
ようなの「他の」システムを（イオンインプラ
ンテーシヨン、エピタキシヤル処理等のため
の）バツチシステムとすることができる。他の
システム（及びシステム１０）は、大気圧以下
の圧力で前処理又は後処理を行うか或いは湿式
クリーニング等の大気圧処理を行う装填ロツク
チヤンバを組み込むことができる。 これも明確に明らかなことであるが、ここに
述べた多チヤンバ処理システムは、チヤンバ１
６ないし２２の全てに１つの形式の処理能力
（エツチング又は化学蒸着等）を与えることも、
エツチングチヤンバと付着チヤンバを混合する
こともできる。更に、スパツタリング及び高速
熱アニーリング等の他の形式の処理を行うため
のチヤンバは、単独で使用することも他の処理
チヤンバと混合させて使用することもできる。
例えば、前述のCVD炉に関する特許出願に述
べられている炉チヤンバをスパツタエツチング
に使用することができる。更に、参考用として
ここに取り上げられる1985年12月31日付のレイ
ク（Raicu）氏の米国特許第4561907号には、
適用できる単一ウエハ高速熱アニーリング技術
が述べられている。従つて、システム１０は、
非常に多数の異なるチヤンバの組合せと、エツ
チング、付着、スパツタリング、高速熱アニー
リング及び他の処理段階をその場で用いた処理
シーケンスに、システムの真空状態を破壊する
ことなく適用できる。 以上、本発明の多チヤンバ式の総合的な処理シ
ステムの好ましい実施例を詳細に説明した。
【図面の簡単な説明】
第１図は、装填ロツクとチヤンバのカバーを取
り外して示した本発明の多チヤンバ式統合処理シ
ステムの簡単な部分概略上面図、第２図は、第１
図を線２−２に沿つて切つた部分概略縦断面図、
第３図は、第１図に示したロボツト式ウエハ処理
ブレード組立体の拡大部分上面図、第４図、第５
図及び第６図、ウエハ処理ブレード組立体の二重
の４バーリンク取付けシステムの動作を概略的に
示す図、第７図ないし第１１図は、外部のカセツ
トエレベータと内部の装填ロツクエレベータと真
空処理チヤンバとの間でウエハを移送する際の装
填ロツクロボツトのＲ−θ運動を概略的に示す非
常に概略的な上面図、第１２図ないし第１６図
は、ここに参考として取り上げるCVD炉に関す
る特許出願に述べられている専用の内部ウエハ移
送システムを示す図で、ウエハを外部の装填ロツ
クブレードから炉のサセプタへ移送しそのウエハ
を炉のサセプタから装填ロツクブレードへ戻す段
階を示す連続的な概略断面図、第１７図ないし第
１９図は、ここに参考として取り上げるエツチン
グ炉に関する特許出願に述べられている専用の内
部ウエハ移送システムを示す図で、ウエハを外部
の装填ロツクブレードから炉のウエハ支持電極へ
移送しそのウエハを炉のウエハ支持電極から装填
ロツクプレードへ戻す段階中を示す連続的な概略
断面図、そして、第２０図は、本発明の多チヤン
バ式統合処理システムの追加の一対の多チヤンバ
処理システムを含む別の実施例を示す部分概略上
面図である。 １０，１０Ａ……多チヤンバ統合処理システ
ム、１２……ハウジング、１３……側壁、１４…
…装填ロツクチヤンバ、１５……ウエハ、１６，
１８，２０，２２……チヤンバ、２４……外部の
カセツトエレベータ組立体、２６，２８……カセ
ツト、３０，５８，８８……ベースプレート、３
２，３４，６０……ガイドシヤフト、３６……開
口、４０……インデツクスシステム、４２……リ
ードネジ、４４……水平駆動モータ、４６，６８
……ギアセツト、４８……駆動ナツト、５０，５
０Ａ……内部の保管エレベータカセツト組立体、
５４……ウエハ支持プレート、５９……垂直フロ
ントプレート、６１……駆動シヤフト、６２，９
０……底壁、６３……シール、６４……垂直イン
デツクスシステム、６６……垂直駆動モータ、７
０……コンピユータ、８０，８０Ａ……ロボツ
ト、８２……同心シヤフト回転駆動システム、８
６……二重の４バーリンク機構、９４……中空外
部シヤフト、９６……中間シヤフト、９８……内
部シヤフト、１００……ケーブル駆動機構、１０
１……デイスク、１０２……ドラム駆動機構、１
０３，１１３……ケーブル、１０４……アーム、
１０５，１１１，１１５……ドラム、１０６……
ブレード、１０７，１１７……ベルト／プーリシ
ステム、１０８，１１８……ポケツト、１０９，
１１９……支持プレート、１１２……真空ライ
ン、１１４……容量性センサ、１１５……リード
線、１１６，１１７，１２６，１２７，１７８…
…アーム、１２１……部材、１２５……バーリン
ク、１２９，１５４……ブラケツト、１３０……
ピボツトピン、１３２，１３６……ネジ、１３４
……カラー、１３８，１４０……ピボツト点、１
４２……円形ハウジング、１４４……内部真空チ
ヤンバ、１４６……処理領域／プラズマ処理領
域、１４８……サセプタ、１５０……処理／パー
ジガスマニホルド、１５１……外部電源／マツチ
ング回路網、１５２……ウエハ支持フインガ、１
５６……サセプタ支持フインガ、１５８……取付
けバー、１６０……ウエハ移送チヤンバ、１６４
……内部エツチングチヤンバ、１６６……電極、
１６８……RF電源、１７０……処理チヤンバ、
１７２……クランプリング、１７４……ウエハ支
持ピン、１７６……シヤフト、１８０……セパレ
ータプレート。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体ウエハのような被加工片のための統合
    的な真空処理システムにおいて、 閉じることのできる入力を有した１つの真空装
    填ロツクチヤンバと、 上記装填ロツクチヤンバに取り付けられた少な
    くとも１つの真空処理チヤンバであつて、隣接す
    るチヤンバの開口を通して上記装填ロツクチヤン
    バと連通するようにされた真空処理チヤンバとを
    具備し、 各々の上記処理チヤンバは、ウエハ支持手段を
    備えていて、この支持手段上に配置された少なく
    とも１つのウエハに対するガス化学エツチング、
    ガス化学付着、物理的なスパツタリング及び急速
    なアニーリングの少なくとも１つから選択された
    プロセスを実行するようにされ、そして更に、上
    記処理チヤンバの開口付近の選択された内部位置
    から上記ウエハ支持手段に向かつて及び該手段上
    へウエハを可逆的に移動するためのロボツト手段
    を備え、 上記装填ロツクチヤンバ内に取り付けられた第
    １エレベータを更に備え、この第１エレベータ
    は、多数のウエハ取り付け位置を有していて、上
    記装填ロツクチヤンバの入口付近でその中にある
    第１の選択された装填ロツク位置へウエハを選択
    的に移動するようにされ、 更に、上記装填ロツクチヤンバ内に取り付けら
    れたウエハ取扱ロボツトを備え、このロボツト
    は、延長可能なウエハ支持ブレードと、このブレ
    ードを上記処理チヤンバ及びエレベータに選択的
    に向けるようにブレードを回転させる手段と、ウ
    エハを往復移送するために上記処理チヤンバ内の
    選択された内部位置及び少なくとも選択された装
    填ロツク位置にブレードを位置設定するように上
    記の向き定めされたブレードを延ばしたり引つ込
    めたりする手段とを備えている統合的な真空処理
    システム。 ２ 更に、上記装填ロツクチヤンバに対して外部
    に取り付けられた第２のカセツトエレベータを備
    え、この第２のエレベータは、多数のウエハ取り
    付け位置を有していて、上記装填ロツクチヤンバ
    に隣接してその中にある第２の選択された装填ロ
    ツク位置へ上記ウエハ取り付け位置を選択的に移
    動させるよう構成された特許請求の範囲第１項に
    記載の統合的な真空処理システム。 ３ 少なくとも１つの処理チヤンバは、更に、ウ
    エハを支持するための水平上面を有する電極組立
    体を備え、この電極の面は、上記の選択された内
    部位置と一般的に整列され、そして上記ロボツト
    手段は、一群の一般的に垂直の向きにされたピン
    と、これらピンを円形配列に取り付ける支持手段
    と、この支持手段を上方及び下方に順次に移動し
    て、上記処理チヤンバの開口付近の選択された内
    部位置においてブレードからウエハ支持電極に向
    かつてウエハを取外しそして上記選択された内部
    位置においてウエハをブレードに戻すようにする
    移動手段とを備えている特許請求の範囲第１項に
    記載の統合的な真空処理システム。 ４ 少なくとも一つの処理チヤンバのロボツト手
    段は、更に、 一般的に水平な一群の垂直を向いたピンと、 一般的に水平な円形のクランプリングと、 ウエハを支持するための上面を有する一般的に
    円筒状のウエハ支持電極組立体と、 上記クランプリングを上端で取り付けると共
    に、更に、クランプリングの直径よりも小さい直
    径の一般的に円形の配列に上記ピンを取り付ける
    ための支持アーム組立体であつて、ピンの上端が
    上記クランプリングの下で垂直方向に離間される
    ようになつた支持アーム組立体と、 上記チヤンバ内に取り付けられていて、上記支
    持アーム組立体を垂直運動するように取り付ける
    ための垂直に可動なエレベータ機構とを備え、 上記円筒状の電極は、垂直のスロツトを有して
    いて、これを通して上記支持ピンを垂直に移動す
    ることができ、そして 更に、上記選択された内部位置においてウエハ
    支持電極上に装填ロツクウエハブレードを位置設
    定し、上記選択された内部位置においてブレード
    からウエハを取外し、ウエハ支持電極にウエハを
    クランプしそして上記選択された内部位置におい
    てウエハをブレードに戻すことができるようにシ
    ヤフトを上下に順次に移動する手段を備えている
    特許請求の範囲第１項に記載の統合的な真空処理
    システム。 ５ 上記処理チヤンバは、ガス化学エツチングに
    用いられる特許請求の範囲第４項に記載の統合的
    な真空処理システム。 ６ 上記装填ロツクチヤンバは、そこに配置され
    たウエハを処理するのに用いられる特許請求の範
    囲第４項に記載の統合的な真空処理システム。 ７ 上記第１のエレベータは、ウエハ位置の第１
    群と第２群の中間に、第１群を装填ロツクチヤン
    バ内にシールするとともに第２群を装填ロツクチ
    ヤンバから分離するためのプレードを有している
    特許請求の範囲第４項に記載の統合的な真空処理
    システム。 ８ 上記第１群のウエハを調整するために装填ロ
    ツクチヤンバに雰囲気ガスを供給する手段を更に
    備えている特許請求の範囲第７項に記載の統合的
    な真空処理システム。 ９ 少ないとも１つの処理チヤンバのロボツト手
    段は、更に、 ウエハを保持するためのフインガの第１の一般
    的に円形の水平配列体と、 上記第１のフインガの間に挾まれたフインガの
    第２の一般的に円形の水平配列体であつて、一般
    的に円形のサセプタを水平の向きに保持するもの
    であるような第２のフインガと、 上記第１のフインガを(a)上方に移動してウエハ
    をブレードから持ち上げ、第２のフインガを処理
    位置に向かつて持ち上げ移動する準備をすると共
    に、(b)下方に移動してウエハを選択された内部位
    置及び装填ロツクブレードを戻すように上記第１
    フインガを取り付ける第１の垂直に可動なエレベ
    ータ機構と、 上記第２のフインガを(c)上記第１のフインガを
    通り越して上方に移動してそこからウエハをサセ
    プタ及び上記処理位置に向かつて持ち上げると共
    に、(d)下方に移動して処理済のウエハを上記第１
    フインガにのせ、第１フインガによつて上記選択
    された内部位置及び装填ロツクブレードに戻す準
    備をするように第２フインガを取り付ける第２の
    垂直に可動なエレベータ機構とを備えている特許
    請求の範囲第１項に記載の統合的な真空処理シス
    テム。 １０ 上記装填ロツクチヤンバの少なくとも１つ
    は、そこに配置されたウエハを処理するようにさ
    れる特許請求の範囲第９項に記載の統合的な真空
    処理システム。 １１ 上記内部エレベータの少なくとも１つは、
    ウエハ位置の第１群と第２群の中間に、その第１
    群をそれに関連した装填ロツクチヤンバ内にシー
    ルすのと共にその第２群をそれに関連した装着ロ
    ツクチヤンバから分離するためのプレートを有し
    ている特許請求の範囲第９項に記載の総合的な真
    空処理システム。 １２ 上記第１群のウエハを調整するように雰囲
    気ガスを上記装填ロツクチヤンバに供給する手段
    を更に備えだ特許請求の範囲第１１項に記載の統
    合的な真空処理システム。 １３ 閉じることのできる入口を有した１つの装
    填ロツクチヤンバと、 上記装填ロツクチヤンバに取り付けられた少な
    くとも一対の真空処理チヤンバであつて、隣接す
    るチヤンバの開口を経て上記装填ロツクチヤンバ
    と連通するような真空処理チヤンバとを具備し、 各々の上記真空処理チヤンバは、ウエハ支持体
    と、このチヤンバの開口付近の選択された内部位
    置から上記ウエハ支持体に向かつてウエハを可逆
    に移動するためのロボツト手段とを備えており、 更に、上記装填ロツクチヤンバの外部に取り付
    けられた第１のエレベータであつて、多数のウエ
    ハ取り付け位置を有していて、これらのウエハ取
    り付け位置を上記装填ロツクチヤンバの入口付近
    の位置へ選択的に移動させるような第１エレベー
    タと、 上記装填ロツクチヤンバ内に取り付けられた第
    ２のエレベータであつて、多数のウエハ取り付け
    位置を有していて、ウエハを装填ロツクチヤンバ
    の入口付近の位置へ選択的に移動させるような第
    ２エレベータと、 上記装填ロツクチヤンバ内に取り付けられたブ
    レード組立体とを具備し、このブレード組立体
    は、ウエハ支持ブレードと、二重の４バーリンク
    ピボツト機構とを備えており、これら２つの４バ
    ーリンクの各々は、その両端において接続端リン
    クに枢着された第１及び第２の側部リンクを備
    え、上記２つの４バーリンクは、共通の中間リン
    クに接続されると共に、互いに対向する第１及び
    第２の端部リンクに接合され、第１の端部リンク
    は、ウエハ支持ブレードに取り付けられそして第
    ２の端部リンクは、それに関連した第１及び第２
    の側部リンクを各々の第１及び第２のシヤフトに
    おいて取り付け、そして 更に、上記ブレードを選択的に位置設定するた
    めに二重の４バーリンク機構を介して上記ウエハ
    支持ブレードにＲ及びθ運動を与える手段を具備
    し、この手段は、(a)上端にカラーを有する中空の
    回転可能な駆動シヤフトを備え、第１のピポツト
    シヤフトは同軸的に独立して回転するようにこの
    中空シヤフト内に延びておりそして第２シヤフト
    は上記カラーに取り付けられており、更に、(b)第
    １シヤフトの周りでブレード組立体を回転するよ
    うに上記中空の駆動シヤフトを回転する手段と、
    (c)対向する端部リンクを通して一般的にまつすぐ
    な軸に沿つてブレードを延ばしたり引つ込めたり
    するように第１シヤフトを回転する手段を備えて
    いることを特徴とする統合的な真空処理システ
    ム。 １４ 上記ロボツト手段は、更に、 ウエハを保持するためのフインガの第１の一般
    的に円形の水平配列体と、 上記第１フインダの間に挾まれたフインダの第
    ２の一般的に円形の水平配列体であつて、一般的
    に円形のウエハ支持体を水平の向きに保持するよ
    うにされた第２のフインガと、 上記第１のフインガを(a)上方に移動してウエハ
    をブレードから持ち上げ、第２のフインガを処理
    位置へ持ち上げ移動する準備をすると共に、(b)下
    方に移動してウエハをブレードに戻すように第１
    フインガを取り付ける第１の垂直に可動なエレベ
    ータ機構と、 上記第２フインガを(c)上記第１フインガを通り
    越して上方に移動してそこからウエハをサセプタ
    及び上記処理位置に向かつて持ち上げると共に、
    (d)処理済みのウエハを第１フインガにのせるよう
    に下方に移動して第１フインガによつてブレード
    に戻す準備をするように第２フインガを取り付け
    る第２の垂直に可動なエレベータ機構とを備えて
    いる特許請求の範囲第１３項に記載の統合的な真
    空処理システム。 １５ 上記ロボツト手段は、更に、 １群のウエハ支持ピンと、 一般的に円形のクランプリングと、 ウエハを支持する上面を有した一般的に円筒状
    のウエハ支持電極組立体と、 上記クランプリングを上端に取り付けると共
    に、クランプリングの直径よりも小さい直径の一
    般的に円形の配列で上記ピンを垂直に取り付ける
    支持アーム組立体であつて、上記ピンの上端が上
    記クランプリングの下で垂直に離間されるように
    なつた支持アーム組立体と、 上記チヤンバ内に取り付けられ、上記支持アー
    ム組立体を垂直に移動するためのエレベータ機構
    とを備え、 上記円筒状の電極は、垂直のスロツトを有して
    いて、これを通して上記ウエハ支持ピンを垂直に
    移動できるようにされ、そして 更に、上記ウエハブレードをウエハ支持電極上
    に位置設定し、選択された内部チヤンバ位置にお
    いてブレードからウエハを取外し、ウエハをウエ
    ハ支持電極にクランプしそして選択された内部チ
    ヤンバ位置においてウエハをブレードに戻すこと
    ができるようにシヤフトを選択された位置に対し
    て上下に順次移動する手段とを備えている特許請
    求の範囲第１３項に記載の統合的な真空処理シス
    テム。 １６ 上記第２のエレベータは、ウエハ位置の第
    １群は第２群との中間に、その第１群を装填ロツ
    クチヤンバ内にシールすると共に第２群を装填ロ
    ツクチヤンバから分離するプレートを有している
    特許請求の範囲第１３項、第１４項又は第１５項
    に記載の統合的な真空処理システム。 １７ 上記第１群のウエハを調整するように上記
    装填ロツクチヤンバに雰囲気ガスを供給する手段
    を更に備えた特許請求の範囲第１３項、第１４項
    又は第１５項に記載の統合的な真空処理システ
    ム。
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