JPH06104333A - 加圧インタフェース装置 - Google Patents

加圧インタフェース装置

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JPH06104333A
JPH06104333A JP5158474A JP15847493A JPH06104333A JP H06104333 A JPH06104333 A JP H06104333A JP 5158474 A JP5158474 A JP 5158474A JP 15847493 A JP15847493 A JP 15847493A JP H06104333 A JPH06104333 A JP H06104333A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 保護気体環境で半導体ウェハを封入する加圧
密封式可搬性容器と処理装置または別の容器間で気体環
境を破壊せずにウェハを安全に搬送する装置を提供す
る。 【構成】 2つの別個のIN及びOUT部分からなる加
圧インタフェース装置200は1つの容器と処理装置と
接続し、裏面に縁203を備えた収納箱202により成
る骨組み201を有している。収納箱は2つのINとO
UT部分に共通の内部空間204を区画する。収納箱の
前面にある2つの出入口窓205A,Bはそれぞれの出
入口蓋214A,Bで閉ざされる。骨組みの裏面には事
前及び事後処理の各停留所に連通する2つの対応通信ゲ
ート205がある。蓋の作動装置209は収納箱202
の上面に固定され、内部空間204への接近を制御可能
にし、また防止する。蓋が閉ざされると内部空間は完全
に気密に保たれる。各出入口区域では転送ハンドラロボ
ット216は収入箱底部の内面に取付け固定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコンテナの操作ならびに
インタフェースシステムに係り、詳細には、工作物、一
般には半導体ウェハを、保護気体環境において上記ウェ
ハを封入する加圧密封式可搬性コンテナと処理装置もし
くは別のコンテナとの間において上記保護気体環境を破
壊することなく安全に搬送することのできる加圧インタ
フェース装置の一群に関する。
【0002】同時係属出願 1.保護気体環境において半導体ウェハを収容するため
の加圧密封式可搬性コンテナ。(FR992003) 2.加圧密封式可搬性コンテナと処理装置との間でシリ
コンウェハを搬送するための加圧インタフェース装置。
(FR992005) 3.加圧密封式可搬性コンテナを操作及び収容するため
のガス分散システムを備えたディスパッチング装置。
(FR992004) 4.加圧密封式可搬性コンテナに適合される全自動且つ
コンピュータ化コンベヤベース製造ライン構造。(FR
992012)
【0003】前記第1のケース(FR992003)
は、外側周囲(例えば、大気)によって正差圧を有する
保護気体環境において単一の半導体ウェハを収容する加
圧密封式可搬性コンテナの一群に関する。これは上記4
件のケースから成るグループの重要な構成要素である。
前記第2のケース(FR992005)は、コンテナと
処理装置とをインタフェースさせるための加圧インタフ
ェース装置の一群に関する。インタフェース装置の役割
は、上記保護気体環境を破壊することなく上記ウェハを
コンテナから処理装置に、またその反対方向に転送して
処理することである。上記第3のケース(FR9920
04)は、異なる処理工程間のウェハのアイドル時間の
際にコンテナを操作及び収容し、一方でさらに上記保護
気体環境を維持するガス分散システムを備えたディスパ
ッチング装置の一群に関する。前記第4のケース(FR
992012)は、従来のコンベヤ手段とコンピュータ
システムによって上記構成要素を最適に集積することで
あり、結果として、モジュール方式、柔軟性、及びコン
ピュータ集積製造(CIM)環境における連続フロー製
造(CFM)概念に完全に互換性を有する全自動コンピ
ュータ化製造ラインが生じられることになる。
【0004】これら4ケースの発明の基盤には以下の3
つの主要原則がある: 1.本質的に、コンテナは単一の半導体ウェハを収容す
るのに適している。 2.もちろん処理装置での処理中を除いて、半導体ウェ
ハは外側周囲よりも高い静圧力を有する保護気体環境に
永続的に包囲される。そのために、コンテナは圧縮超純
中性ガスで充填される。その結果、コンテナの内部空間
は外側周囲に対して正差圧を有する。コンテナ内部で
は、保護環境は安全、清潔、且つ静止している。この加
圧中性ガスによって、外側周囲に存在する汚染物質から
ウェハを完全に隔離する上記の所望の保護気体環境が形
成される。好ましくは、製造設備での極めて短時間の搬
送時を除いて上記圧縮超純中性ガスの供給設置に対する
コンテナの永続的接続によって高性能フィルタを介して
ガスは連続的に活性化される。同じように、この目的の
ために加圧インタフェース装置とディスパッチング装置
にはガス供給手段が備えられている。さらに、コンテナ
と加圧インタフェース装置は、その間における転送操作
中にウェハが上記ガスによる有効なカーテン又はシャワ
ーによってさらに保護されるように特に設計されてい
る。従って、全体のウェハ処理/取り扱いの際に隔離に
よる破壊は生じない。最後に、超清浄室(ウルトラクリ
ーンルーム)に適切な条件における汚染物質のないウェ
ハの製造は、通常ではその点において要求される巨大な
設備を必要とすることなく実行可能とされる。 3.従来のコンベヤの使用。これら構成要素のすべて
は、便利な搬送システムとして広く認識され且つ機械的
自動化とコンピュータ化に完全に適した従来のコンベヤ
に適合されるように設計されている。
【0005】
【従来の技術】半導体ウェハ(以下、「ウェハ」と称さ
れる)はVLSI(超大規模集積回路)チップの製造の
ための基礎材料である。通常はキャリヤ又はジグに収容
されるウェハは、微細な汚れ又はほこりの粒子のために
でさえ更なる処理について使用不能となるために、極め
て清浄な環境において操作され、また搬送されるにすぎ
ないとされた。従って、微粒子汚染の制御は、費用有効
性、多収性且つ利益の高いVLSIチップの製造に対し
て必要不可欠である。設計規則はより一層小さなライン
定義をさらに要求しているために、粒子の数に対してよ
り一層の制御を付加し、均等に大きさを縮小させて粒子
を除去することが必要である。例えば、汚染微粒子によ
って、導電ライン間の空間において不完全なエッチング
を引き起こすこともあり、その結果、最終品のチップに
電気障害が生じることになる。
【0006】粒子サイズが0.1μmまで縮小される
と、VLSIチップに集積される半導体デバイスの製造
において今日使用されている極小形状のために、半導体
処理においてさらに非常にダメージになることがある。
一般的な半導体処理では今日、製造ラインで0.5μm
の形状が使用されており、このため、0.05μmより
も大きな寸法の形状を有する粒子はこのような0.5μ
m形状の半導体デバイスと実質的にインタフェースす
る。このために、当然のことながらより一層小さな形状
を有する傾向となり、今日、調査及び開発研究所におい
て0.1μm以下に近似し、このためにさらに小さな粒
子による汚染が最も重要な事になる。
【0007】微粒子汚染の主要源は、作業員、装置、設
備(清浄室を含む)、及び化学薬品である。装置内の粒
子及び化学薬品は「プロセス欠陥」と呼ばれる。プロセ
ス欠陥を最小限にするために、処理装置製造者は機械に
よって発生される粒子がウェハに到達することを防止
し、気体及び液体の化学薬品の供給者はより清浄な製品
を出荷しなければならない。作業員から出される微粒子
と清浄室の設備は確かに汚染物質の最重要源である。こ
れらは容易にイオン化されるので、ウェハ表面に欠陥を
生じさせる傾向がある。
【0008】半導体産業において、HEPA(高性能微
粒子エア)フィルタと再循環エアシステムを備えたさら
に精密度の増した(、そして高価な)清浄室を構築して
微粒子による汚れを完全に制御することがこれまでの傾
向であった。99.99999%のフィルタ性能と、毎
秒10回に及ぶ完全なエア交換は、清浄室において許容
可能なレベルの清浄性を得るためのデータに対する通常
の必要条件である。実際は、種々の人員、装置の種類、
及び材料(フィルタ、ファン等を含む)もまた、清浄室
環境において存在するので、清浄室を所望とされる微粒
子のない状態に維持することはできない。特に、改良さ
れた清浄室を使用することによって、これら異なる汚染
源による微粒子の発散が減少されるが、清浄室はこのよ
うな発散を完全に抑制するものではない。さらに、0.
1μm以下の大きさの微粒子のない清浄室を維持するこ
とは実質的に不可能であることが認められている。
【0009】実際は、クラスが「<1」と評価される清
浄室を構築することは不可能である。また、再循環空気
中の化学汚染物質の制御は、複雑且つ費用が掛かる設備
がこのように要求されるために、劇的な課題である。さ
らに、このような清浄室の開発ならびにメンテナンス費
用は実際に手が出せないほど高くなる。さらにまた、こ
のような清浄室において構築される製造ラインの柔軟性
が低いのは、壁部、床部、調整システム等が存在するか
らである。また、フロアコントロールシステム(床制御
装置、FCS)のホストコンピュータにより、かかる製
造ラインにおいて処理済みウェハを追跡且つ管理するこ
とは困難であり、多くの手操作を必要とする。
【0010】ウェハは微粒子汚染に対して部分的に保護
されるにすぎず、化学汚染に対する保護は不十分であ
る。例えば、フォトレジストは、再循環空気中に含まれ
る化学製品の微少量に対してはさらに感知可能である。
これは、再循環空気がその点で使用される場合、HEP
Aフィルタは微粒子汚染レベルをかなり低減するが、一
方、汚染化学分子に対しては操作不能であるために、さ
らに大きな課題となる。
【0011】ウェハの微粒子汚染を減少し、これによっ
て製造の処理能力(スループット)を強化するために、
単独で、又は清浄室概念と組み合わせて使用されるウェ
ハを収容且つ搬送するために、昨今では上記キャリヤの
代わりに改良形清浄エンクロージャを設計するための多
数の技術が導入されてきた。
【0012】このようなエンクロージャに関する限り、
「開放型」又は「閉鎖型」であるかによる2つの考え方
についての基本流派がある。前者の場合、エンクロージ
ャは空気清浄装置、電源等のバッテリー、ファン装置、
及び特定のエアフィルタを含むコンテナから構成され
る。空気清浄装置に直接に接続される収容チャンバは、
フィルタを介したエアフローを受け入れる第1の開口部
と、ウェハを収納するキャリヤ又はホルダを装てん(ロ
ード)又は取り出し(アンロード)のための第2の開口
部と、を有し、両開口部は互いに向き合っている。その
結果、積層状の流れのろ過されたエアフローの大部分
は、かなりの高速でウェハの表面に沿って通過し、大気
中に含まれる微粒子の侵入からウェハを保護する働きを
し、さらに上記ウェハ表面に最初から固着されている好
ましくない微粒子を除去することになる。
【0013】この第1のアプローチの実例は、アメリカ
特許第4963069号(参照番号:D1)に示され
る。ここで求められることは、薄層状のガスフローの清
浄効果である。ファン装置の反対側ではコンテナが開い
ているために、コンテナを閉じるドアは存在しないこと
になる。
【0014】このアプローチに対する変形は、清浄なト
ンネル内を移動する従来のウェハキャリヤを有すること
にある。このような実施にしたがって、相互に一定間隔
に離れている複数のエアブロア(送風機)は清浄なトン
ネルの側壁に沿って配置され、これによって、外部エア
はHEPAフィルタによってトンネル区域(ゾーン)に
供給される。トンネル区域内で生成された清浄空気は、
各ブロアの区域に空気出口と吸気ポートを配設すること
によって循環される。このように、全体のウェハキャリ
ヤの搬送中に、一定の清浄空気の流れを清浄トンネル内
でウェハを支持するキャリヤの上に循環させることがで
きる。このアプローチの具体例はアメリカ特許第466
0464号(参照番号:D2)に記載される。このアメ
リカ特許の図4に示されるように、トンネルを物理的に
導入することは比較的に複雑であり、空間を消耗するこ
とになる。このアプローチは、重量性のある実施が要求
されるために柔軟性の欠如が明白であることによって不
利とされる。
【0015】概念的には単純であるが、「開放型」コン
テナのアプローチは現在及び未来の製造ニーズを満たす
ようなものではなく、現在までのところ多くの技術者
は、「閉鎖型」のエンクロージャ、即ち、この「閉鎖
型」のエンクロージャではウェハが密閉に封入される、
に対しより大きく依存するものと思われる。「閉鎖型」
エンクロージャの気密封止(エアタイトシーリング)を
確実にすることが明らかに困難であるために、「開放
型」アプローチが考慮されてきた。エンクロージャが損
傷を受けた場合、ウェハは直ちに汚染されることにな
る。しかしながら、例えば、空気清浄装置又はバッテリ
ー内に故障が生じると、「開放型」アプローチについて
も同じ問題が存する。また、このアプローチは衝撃があ
る場合には信頼性に乏しく、また開発費用は非常に高い
(フィルタはひんぱんに交換する必要がある)。
【0016】その点での当該分野の「閉鎖型」エンクロ
ージャの状態に対する主要な貢献は、標準化機械的イン
タフェース(SMIF、Standardized Mechanical Inte
rFace )概念の商標名(ブランドネーム)で知られてい
る。SMIF概念は、「SMIF:VLSI製造中のウ
ェハカセット移送の技術(SMIF: a technology for waf
er cassette transfer in VLSI manufacturing)」(by
Mihir Parikh and Ulrich Kaempf, Solid State Techn
ology, July 1984, pp. 111-115)(参照番号:D3)と
題した記事において最初に述べられている。詳述は、ア
メリカ特許第4532970号(参照番号:D4)と同
第4534389号(参照番号:D5)に見ることがで
きる。本質的に、SMIF概念の原理に従って、同提案
は、上記ウェハの搬送、収容、及び処理の際にウェハを
取り巻くガス状媒体、概して空気、がウェハに対して実
質的に静止していることを機械的に保証することによ
り、ウェハ上の微粒子フラックスをかなり制限すること
によって微粒子汚染を低減するものである。清浄なエン
クロージャ内の静止したガス状の周囲環境によって永続
的に包囲される複数のウェハを有することは、それ故に
基本SMIF概念の本質的特徴である。
【0017】それを実行に移すと、基本的に4つの重要
な部分を有する標準SMIFシステムとなる。
【0018】第1に、静止清浄気体の内部環境を有する
小型ボックスは、基本SMIFボックスと称され、ボッ
クス上部、又は気密密閉のためにボックス基部を封止し
て係合し、ウェハカセットを封入するカバーから構成さ
れる。ウェハを包囲するガス状の媒体は、ウェハカセッ
トが基本SMIFボックス内に封入された時に広く行き
渡る特定の周囲環境から生じられる。標準カセットは約
25個のウェハを搬送する。基本SMIFボックスは、
ウェハを収容したり、処理装置との間でウェハを搬送し
たり、また異なる処理装置間でウェハを搬送するために
用いられる。
【0019】第2に、基本SMIFインタフェース装置
と称されるインタフェース装置は、特定の処理装置の入
出力ポートを完全に被覆する取り外し可能なキャノピー
から実質的に構成される。キャノピーによって、処理装
置とインタフェースするキャノピーの内部空間と称され
る静止した、微粒子のない空気量を区分する。後者は一
般に、マスクアライナ、エバポレータ(蒸発器)、RI
Eエッチャーなどである。一方、処理装置内の内部環境
は個別に維持され、清浄化されるので、処理装置は必ず
しも清浄室に設置される必要はない。SMIFボックス
は、キャノピーポートと称されるキャノピーの上部のイ
ンタフェースポートに配置され、気密封止を形成する。
さらに、ウェハを収容するカセットはSMIFボックス
から引き出されて、エレベータ/マニプレータアセンブ
リによって処理用の上記入出力ポートの近接した位置に
移送される。次に、ウェハはカセットから引き出され、
オペレータがグラーブポートを介してグリッパを操作す
ることによる手操作で、又はローディング/アンローデ
ィングロボットを用いて自動的に、処理装置チャンバに
導入される。このように、基本SMIFボックスは非清
浄大気内で、ウェハが汚染されることなく、また製造設
備全体を清浄化する必要なしに、制御された清浄環境に
おいてウェハが処理される適切な処理装置に搬送される
ことができる。
【0020】第3に、多数のラック又は仕切りを備えた
従来の収容ステーションは、ウェハ処理のアイドル時間
中に基本SMIFボックスを収容するために必要とされ
る。
【0021】第4に、基本SMIFボックスを基本SM
IFインタフェース装置と収容ステーションとの間で移
送するための搬送システムがある。従来の場合、基本S
MIFボックスは一処理装置から別の処理装置まで、又
は収容ステーションから一処理装置まで、及びその逆の
方向に手操作で搬送される。しかしながら他の場合、標
準SMIFシステムは、自動搬送操作システム、一般に
はワイヤレスリンクを介してFCSによって制御され、
通常は自動ガイド自動車(AGV)と称されるロボット
自動車、をさらに有することが好ましい。
【0022】上記の標準SMIFシステムは多種多様の
変形を包含することもあるが、但し、上述された4つの
基本構成要素、即ち、SMIFボックス、SMIFイン
タフェース装置(処理装置を封入する)、収容ステーシ
ョン、及びロボット自動車(自動化)、はそのままであ
る。その点において関連資料は多過ぎるくらいに存在す
る。
【0023】例えば、一般的な基本SMIFボックスは
アメリカ特許第4674939号(参照番号:D6)、
特にその図3に示されている。この参照例によると、多
数のウェハを収容するための内部空間を画定する密封式
可搬性ボックスが述べられている。SMIFボックス
は、ボックス上部又はカバー、又はボックス上部を支持
するボックス基部を有する。さらにSMIFボックス
は、ボックスを開閉するためのボックスドアを有する。
ボックスドアは上記内部空間内にウェハを保持するカセ
ットを収容するように適合された支持部である。カセッ
トのウェハはボックスドアによって引き込み可能であ
る。SMIFボックスがいったんキャノピーポートの上
部に配置されて、堅固に固定されそこで封止されると、
キャノピー内部のエレベータは起動されてキャノピーポ
ートドアを(ウェハカセットが取り付けられた)ボック
スドアによってボックスの下側且つ外側に引き出す。カ
セット内のウェハは、処理装置チャンバ内の次なる適切
な処理のためのキャノピーポートドア/ボックスドアア
センブリから引き出すことができる。ボックス上部はキ
ャノピーポート位置での気密封止を保証し、それによっ
てキャノピー内部空間内への汚染微粒子の侵入を防止す
る。個々の構成要素のすべては、それらの間に防塵(ダ
ストタイト)封止を実施するために、他の構成要素に対
して1つずつ注意深く調整される。
【0024】上記SMIFボックスには多くの不都合な
点がある。まず最初に、多くの機械部品を必要とし、そ
のアセンブリは非常に複雑である。しかしながら、主と
して不都合は、特にSMIFボックスが擾乱される搬送
中に、またウェハが処理されずにSMIFボックスが最
適でない清浄室条件のもとで収容されるアイドル時間中
に、単にSMIFボックスが完全に気密封止されていな
いという理由で、微粒子汚染が依然として起きることに
よる。
【0025】SMIFボックスが、例えばバンピングに
よって擾乱される時はいつも、多くの微小粒子は表面か
ら取り除かれて、SMIFボックスに存在する半導体ウ
ェハ上に汚染物として到達する。特に、SMIFボック
スに収容されるウェハの数が最大になると、シリコン微
粒子によるこのような汚染の可能性は最も高い。実際
は、SMIFボックスが汚染されると、コンテナの内部
表面に対する微小粒子の引きつけ力が非常に高いので、
上記微小汚染粒子を除去することは非常に困難である。
また、SMIFボックスの形状と構造によって粒子のト
ラッピング(捕獲)が容易になる。上記微小粒子を除去
するためにスクラビング(洗浄集塵)及び洗浄技法はこ
のように開発されてきたが、これらは扱いにくい傾向が
あり、上記の異なる機械部品の数とそれらの複雑な組み
立てのために、全体として効果的ではない。
【0026】一方、化学汚染問題は、ウェハを包囲する
ガス状媒体が、カセットがSMIFボックスに装填され
ている時に広く行き渡っている周囲環境、一般には、潜
在的に存在する汚染化学分子に対して特別のケアのない
清浄空気周囲環境、であるために、処理対象にされな
い。
【0027】従って、このような全体的な汚染を軽減す
るために実際に効果的な改良形エンクロージャの必要性
が依然として存在する。しかしながら微粒子汚染に関す
る限り、このような深刻な問題を解消するための試みに
おいて、基本SMIFボックスに対して最近では2つの
有効な改良法が実施されている。
【0028】アメリカ特許第4739882号(参照番
号:D7)によると、第1の改良法はカセットを包囲す
るSMIFボックス内部空間にライナを挿入することに
ある(図示のため、詳細には同特許の図3参照)。好ま
しい実施例では、ライナはボックス上部とボックス基部
との間に配置される上部ライナを有し、これは凸部形状
を維持し、何れの機械的支持とも関係なくカセット又は
ホルダを包囲する半剛性材料から形成される。別の実施
例では、ライナはさらにボックスドアの表面に固定する
のに適したベースライナを有する。ベースライナは、ベ
ースとボックスドアとの間に力を付与してそれらの間の
防塵封止を補強するために、周囲にわたって封止リップ
を有する。上部ライナは、ボックス上部とボックス基部
との間に力を付与するための圧縮手段を有する。上部ラ
イナはボックス基部に位置する。
【0029】一般に、上部ライナは薄い可撓性のプラス
チック製ライナであり、テント形状に保持されるべき機
械的支持を必要とする。上部ライナは、具体例としてビ
ニル、アクリル、又はフルオロプラスチックのサーモプ
ラスチックなどの非汚染材料から製造される。サーモプ
ラスチックは既知の技法によって比較的に薄く又は厚い
透明フィルムに適合することができる。何れの実施例に
おいても、このようなサーモプラスチックフィルムは、
微小汚染粒子の数が減少されることになるプロセスによ
って製造される。フルオロプラスチックは、ポリテトラ
フルオロエチレンとその共重合体の総称名である。この
ような既知のフルオロプラスチックの一つに、テフロン
(TEFLON、デュポン社の商標)がある。
【0030】ライナは本質的に廃棄処分可能である。一
般に、ライナは一回又は数回の使用後に破壊される。ラ
イナは想定される処理条件のもとで1乃至3週間持ちこ
たえるように要求される。ライナ環境は出来る限り清浄
であっても、上記のバンピングによって生じる汚染物質
は存在する。ライナの外表面上に集積される汚染物質に
よって、ライナは汚染されることになり、またSMIF
ボックスの開口部において次の処理工程に対して潜在的
な汚染源になる。ライナを交換することによって、コン
テナは全体のSMIFボックス自体を交換する必要なし
に元の「清浄」状態に回復される。微粒子汚染はこのよ
うなライナの存在のおかげで有効に軽減されるとは言っ
ても、それでもまだ汚染物質はウェハ表面に認められて
いる。
【0031】さらにその上の改良法はアメリカ特許第4
724874号(参照番号:D8)に述べられる。この
参照例では、改良形SMIFボックスは上記アメリカ特
許第4739882号において述べられたSMIFボッ
クスについて同様の構造を有する。その新規性は主とし
て、インジェクタ/エキストラクタ(抽出器)アセンブ
リがバルブ内に気密挿入される時にボックスの内部空間
とポンプとの間の連通のためのバルブと導管の提供にあ
る。アメリカ特許第4724874号の図2乃至図4に
示されるように、このアセンブリはポートプレートを介
して取り付けられる。導管は、気体、例えば導管内を通
過する空気(又は窒素)、をろ過するためのフィルタを
有する。さらにアメリカ特許第4724874号による
と、いったんキャノピーポート上に固定された改良形S
MIFボックスは、内部空気を上記フィルタを介して交
互に加圧及び排出することによって清浄化される。この
ように、改良形SMIFボックスを開放することなしに
ボックスの内部空間の全体を通じて空気を循環させるこ
とができる。
【0032】同様に、基本SMIFインタフェース装置
もまた、このガス清浄改良法を考慮に入れるために修正
される。例えば、これはガスを改良形SMIFボックス
に供給するための手段を有する。さらに、キャノピー環
境圧力もまた個々に制御されるのは、キャノピー内部空
間もまた同様にポンプに接続されているからである(同
アメリカ特許の図2の参照番号102)。その結果、改
良形SMIFボックス内部空間を前記インジェクタ/エ
キストラクタアセンブリによって上記ポンプに接続する
ことは、ウェハを清浄にするだけでなく、ウェハカセッ
トが改良形SMIFボックスから回収されて処理装置に
導入される前に上記改良形SMIFボックス内部空間と
キャノピー内部空間との圧力を整合することも可能であ
る。
【0033】アメリカ特許第4724874号による
と、従来の基本SMIFボックス上に効果があった永続
的静止空気アプローチは、恐らく完全に満足のいくもの
ではないことがわかったので、すでに使用されなくなっ
た。実際は、従来の基本SMIF概念には、ボックス内
の最小可能量の空気を擾乱することによってウェハがS
MIFボックスから処理装置まで移動するという原理が
含まれていた。このアプローチの明白な利点は、空気が
種々の操作/搬送工程中に比較的に静止した状態か、又
は停滞したままであるために、封入された清浄空気内の
微粒子によってウェハが損傷されることはない。アメリ
カ特許第4724874号によると、停滞空気もまた多
くの微粒子を有し、このため単に静止引力によって損傷
が生じることはわかっている。アメリカ特許第4739
882号について上述されたこの問題を解決する第1の
試みは、廃棄処分可能なライナをウェハカセットとボッ
クス上部との間に挿入することであった。永続的静止空
気アプローチによって汚染と損傷が生じるという認識
は、いくつかの点で「開放型」エンクロージャで同様に
実行されるような一時的な動的清浄についてアメリカ特
許第4724874号で説明される必要性をもたらして
きた。ウェハが露出されるSMIFボックス内部空間の
内部環境のこのような空気清浄は、封入された空気の連
続的加圧/排出によって実行される。これは最初に、微
粒子を解放して、次なる除去のためにこれらを収集する
ことを目的とする。このように最終的には、SMIFボ
ックス内部空間の非活動加圧/排出を用いた基本SMI
F静止空気アプローチから有効に逸脱する結果となる。
カセットに封入されたウェハの全体について、また改良
形SMIFボックスがキャノピーポートに固定されてい
る時のみに空気清浄工程が実行されることは注目すべき
重要なことである。改良形SMIF概念の本質はこのた
め、汚染問題の解消に対する複合形(ハイブリッド)ア
プローチである。ウェハは収容及び搬送中に静止空気周
囲環境に封入されるが、処理前に強力な動的エアフロー
の洗浄の影響を受けやすい。
【0034】要約すれば、アメリカ特許第472487
4号、詳細にはその図4、において示される究極のSM
IF解決法は根本的に、改良形インタフェース装置とと
もに使用される改良形SMIFボックスから構成され
る。
【0035】改良形SMIFボックス構造は、ウェハカ
セットを収納するための内部空間を有するハウジングを
さらに有する。プラスチック製ライナはカセットを包囲
する上記内部空間に挿入される。ライナの構成材料は、
可撓性要件のためにプラスチック製品に限定されるよう
に思われる。ボックスはボックス上部を有し、ボックス
ドアは気密閉止用に設計される。上述されたポートプレ
ートはボックス上部と気密式に係合している。ポートド
アは封止表面を有し、ポートプレートに固着される。ボ
ックスドアは、ポートドアを機械的に開閉するための比
較的に精巧なラッチ機構を有する。しかしながら、ここ
において改良形SMIFボックスはまた、SMIFボッ
クスがキャノピーポートに固着される時にポートプレー
トを介して気密式に挿入されるインジェクタ/エキスト
ラクタによって内部空間とポンプの連通を確立するため
の導管とバルブを有する。導管は通過する流体をろ過す
るためのフィルタを有する。
【0036】同様に、改良形SMIFインタフェース装
置はさらに、特定の処理装置に適合され且つその入出力
ポートを被覆するキャノピーから構成される。キャノピ
ーポートのほかに、インタフェース装置は、ウェハカセ
ットをSMIFボックスから引出し、それを処理装置の
入出力ポートに搬送し、また往復運動をするのに必要と
されるモータ駆動エレベータ/マニプレータアプローチ
を有する。アメリカ特許第4724874号の図2から
明らかであるように、これは比較的に複雑な機構であ
り、ウェハの潜在的な汚染源である。しかしながら、こ
こでは改良形インタフェース装置は、改良形SMIFボ
ックスとキャノピーの内部空間をポンプに接続するため
の手段をさらに有する。この参照例の教示に従って、局
地的領域において、即ち、改良形SMIFボックスがキ
ャノピーポートに固着され、このように対応する期間に
ついてのみ、ガスの清浄の必要性が実行されることは注
目すべき重要なことである。
【0037】この究極のSMIF解決法によると、基本
SMIF解決法に対する収容ステーションと搬送技法に
関する限り、アメリカ特許第4724874号において
重要な改良点は何も教示されていない。
【0038】最後に、基本SMIF解決法はある程度に
おいて改善されてはいるが、以下に分析されるように、
究極のSMIF解決法には幾つかの主要な不都合が依然
として残っている。
【0039】まず第1に、SMIFボックスが完全に気
密封止されていないと、その内部空間は加圧されていな
いために外部周囲からの微粒子がすぐ内部のウェハ環境
内に入り込むことが完全に防止されない。明らかに、完
全に密閉したSMIFボックスを形成することはあまり
に困難且つ費用が掛かることになる。
【0040】微小粒子がSMIFボックスなどの表面に
付着される時に空気循環及びろ過技法によって効果的に
除去されることは最近の実験で示されている。実際は、
改良形SMIFボックス内で空気(又は他の不活性ガ
ス)を循環且つろ過させることによって、引きつけられ
且つ内部表面との接触状態が保持される汚染微粒子は容
易に除去されない。
【0041】改良形SMIFボックスがキャノピーポー
ト上に固定される場合にのみ実行される空気清浄工程の
際に、比較的に顕著な量のガスがそこに注入されて、直
接ウェハ上を流れる。その理由は、ろ過は100%完全
ではないこと、ウェハ上に拡散されるろ過されたガス内
に存続する微粒子はその上に付着される可能性があるこ
と、即ち、実際に求められるものの逆効果であるからで
ある。
【0042】結果として、製造工程の全体シーケンス中
にウェハは微粒子汚染から効果的には分離されない。
【0043】さらに、化学汚染の局面はアメリカ特許第
4724874号では完全に見落とされている。これ
は、上記空気清浄工程中に用いられる空気がポンプによ
って加圧される周囲空気だからである。改良形SMIF
ボックスがキャノピーポートに取り付けられる時に同ボ
ックスに収容されるウェハはこのために、汚染化学分子
を含む周囲環境に接することになる。
【0044】SMIFボックス構造はかなり複雑であ
り、このためSMIFボックスの種々の部品を清浄化す
ることは困難である。さらに、オペレータが手操作で上
記部品を組み立てることもまた、SMIFボックスの潜
在的汚染源となる。
【0045】SMIFボックスは容易に積み重ねること
はできず、一般には単独使用として設計される。
【0046】上記から明らかなように、SMIFボック
スは複数のウェハを装着するカセットを収容するのに十
分適している。上述されたSMIFボックスの中には、
単一のウェハを装着するために特別に設計されていると
思われるものはない。これまで、シリコンウェハは半導
体産業において明らかに最も広範囲に使用され、さらに
シリコンウェハの直径は連続的に増大するとともに、S
MIFボックスの重量はさらに増加し、扱いにくくな
る。25個のシリコンウェハのSMIFボックスの重量
は約5kgである。結果として、直径200mmのウェ
ハは多重シリコンウェハのSMIFボックスに対する限
界値であると思われる。ところで、カセットの容積が大
きくなるとともに、操作/搬送工程中のシリコン微粒子
によって汚染される危険率が増大する。
【0047】一方、最新式ウェハ処理における今日の傾
向は、プロセスの均一性と品質の理由によりシングルウ
ェハトリートメント(SWT)の方向に発展することで
ある。単一ウェハ処理装置は、PECVD、RIE、R
TP及び他のプロセスに対して広範囲に使用されてい
る。CVDアルミニウムなどのいくつかのプロセスのみ
は、その付着率が低いためにこのように実行することは
できない。次にバッチ処理が要求される。一般的な最新
式単一ウェハ処理装置では、多重ウェハカセットに収容
されるウェハを、一般には真空状態で作動する単一ウェ
ハ処理チャンバとの間で転送するウェハ転送ロボットを
有するシステム構成が使用される。その点でSMIFボ
ックスが適切でないとみられるということは、ウェハが
単一ウェハ処理装置で処理される時に他のウェハがアイ
ドル状態であって、容易に汚染されてしまうことになる
からである。さらに、SMIFボックスが異なる機器で
処理されるウェハを収容する場合、たとえ可能であると
しても個々のウェハの追跡プロセスはかなり扱いにくい
ものである。
【0048】さらに、これまでシングルウェハトリート
メント(SWT)アプローチは、コンピュータ集積製造
(CIM)環境において連続フロー製造(CFM)概念
要件を満たすための唯一の適切な方法であると見られて
おり、その点でもまた、SMIFボックスは依然として
十分に適合されているとは見られない。CFMによっ
て、先行時間(リードタイム)及びこのようなアイドル
時間を減少させるための技術が意図される。特に、チッ
プをより速く製造するために種々の処理工程の連鎖を最
適化することは重要である。CIM環境によって、自動
化且つ完全なコンピュータ制御下にある設備、例えば製
造ライン、が意図される。
【0049】しかしながら、複数のウェハを同時に取り
扱うことの要求は存続することになる。例として、半導
体材料の性質のために、例えば、ガリウム−砒素(Ga
As)ウェハはシリコンウェハと比較して小径であるこ
と、又は処理工程の性質のために、例えば、ウェハのす
すぎ(リンシング)/浸せき工程は通常はバッチによっ
て完了されるからである。さらに一般には、異なる技術
分野における他の種類の工作物に対してこの要求は存在
することもある。そのため、一般的使用には任意の有益
な革新的「閉鎖型」エンクロージャ設計は、単にバッチ
処理に適合される能力を有する必要がある。
【0050】改良形SMIFインタフェース装置に関す
る限り、依然として幾つかの点では適切でないと思われ
る。最初に、機械的観点から見て比較的に精巧な実施法
が必要とされる。特に、主としてカセットの重量(5k
g)のために、アメリカ特許第4724874号の図3
によって示されるように、特にポートドアとボックスド
アとの間のキャノピーポートにおいて複合ラッチ/リリ
ース機構を必要とする。付加的に、このような複合機構
はウェハの潜在的な汚染源である。さらに、キャノピー
は大容積の内部空間を区画する。低コストであるために
空気を内部環境として使用する場合、露出されたシリコ
ンに対して望ましくない酸化効果が生じることになる。
反対に、窒素が使用されると、キャノピーによって区画
される容積が大きいために、結果として非常にコスト高
となる。
【0051】SMIFボックスは依然として個々のラッ
ク又は大収容ステーションの仕切りに収容されている
(上記アメリカ特許第4724874号の図4参照)。
上述したように、すべての操作は手動であるか、又はロ
ボット自動車を必要とする。後者の場合、比較的困難な
且つ費用のかかる解決法である。一般に、ロボット自動
車はガイドライン又は電磁放射線放出材料を含むトラッ
クを追跡する。電磁放射はフォトセルセンサによって検
出することができる。ロボット自動車は無線周波通信リ
ンクによって制御される。無線周波信号は本質的に連続
するものであり、転送される情報量において緩慢にな
り、工場で使用される他の機器からの電磁妨害の影響を
受けやすくなる。
【0052】最後に、完全に示すために、SMIFボッ
クスの永続的且つ効果的識別に関する問題はさらに、S
MIF解決法、例えば、国際特許出願公開番号第WO−
A−87/03979号(参照番号:D9)、において
取り扱われている。しかしながら、SWTアプローチに
よって、さらに多くの理由からも、従来のSMIF解決
法によって実行されるようにカセット内に収納される多
数のウェハを追跡する代わりに適切な処理を行なうため
に各ウェハを永続的に個別に追跡するフロアコンピュー
タシステム(FCS)のホストコンピュータを有するこ
とはきわめて望ましいことである。
【0053】上記の説明から明らかであるように、提案
された究極のSMIF解決法を導入することは多くの欠
陥と独自の限定に至ることになる。その結果、ウェハ汚
染を全体的に除去するのにより一層効果的であり、しか
も全体的に複雑性が低く且つSWTアプローチとCIM
環境のCFM概念の要件により一層適した画期的解決法
が、常に根本的に必要とされている。
【0054】本出願に係る発明者は、このように新しい
製造概念を想定し、開発を行なってきた。基本SMIF
概念の本質的特徴は維持され、即ち、ウェハを保護する
ために清浄エンクロージャに静止ガス状周囲環境を与え
ている(そして、このように超清浄室の必要性を除去す
る)。改良形SMIF概念の2つの特有の特徴もまたこ
こに含まれる。つまり、保護ライナを有する広範な考え
と、キャノピー内部空間が改良形SMIFボックス内部
空間圧力と整合するように加圧できることである。新し
い概念は基本的に次のキーワード、即ち、汚れのない、
汎用自動化、且つ単一工作物/ウェハトリートメント、
によって記載される。新しい概念はこのように、頭文字
のCOASTによって以下に説明される。
【0055】実際、COAST概念は少なくとも3つの
点において上記究極のSMIF解決法からある関係にお
いて離脱する。第1に、主目的はもはや改良形ウェハガ
ス清浄技法(アメリカ特許第4724874号で述べら
れたような)を開発することではなく、その代わりに化
学及び微粒子による汚染をともに含むウェハ汚染の潜在
的リスクを除去することである。この目的は汚れのない
工作物の製造である。第2に、人間の介在を最小限に低
減することを目的とする。そのために、介在する構成要
素のすべては包括的自動化概念に完全に適合されるよう
に設計される。第3に、本質的にはSWTアプローチに
基づくものであり、これは未来の半導体ウェハ処理と見
られる。
【0056】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的
は、半導体ウェハが保護気体環境で収容される加圧密封
式可搬性コンテナと処理装置との間で上記保護気体環境
を破壊することなく半導体ウェハを搬送するための加圧
インタフェース装置を提供することである。
【0057】本発明の別の目的は、半導体ウェハが保護
気体環境で収容される加圧密封式可搬性コンテナと別の
コンテナとの間で上記保護気体環境を破壊することなく
半導体ウェハを搬送するための加圧インタフェース装置
を提供することである。
【0058】本発明の別の目的は、半導体ウェハが保護
気体環境で収容される加圧密封式可搬性コンテナと別の
環境との間で半導体ウェハを搬送するための加圧インタ
フェース装置であるとともに、その設計は従来のコンベ
ヤに適合される加圧インタフェース装置を提供すること
である。
【0059】本発明のさらに別の目的は、半導体ウェハ
が保護気体環境で収容される加圧密封式可搬性コンテナ
と別の環境との間で半導体ウェハを搬送するための加圧
インタフェース装置であるとともに、その設計は連続フ
ロー製造概念に完全に一致する加圧インタフェース装置
を提供することである。
【0060】
【課題を解決するための手段】COAST概念による
と、単一のウェハは例えば、処理前後に格納、搬送且つ
操作され、一方では、外側周囲に対し正差圧を有する超
純中性ガスから構成される保護気体環境によって永続的
に包囲され、完全に分離されることになる。全体のウェ
ハ処理工程シーケンス中の何れの場合にも分離破壊は生
じない。その理由として、この環境はある程度静止して
おり、それゆえにCOAST概念は、基本SMIF概念
の静止空気アプローチに広範囲にわたって応じるもので
あるが、但し、この加圧保護中性ガス状環境の生成及び
保護を必要とする。
【0061】明らかに、COAST概念はコンピュータ
集積製造環境における連続フロー製造概念に応じること
を目的としており、これは現在及び未来の最新式半導体
デバイス製造において最も重要である。
【0062】COAST概念は3つの基本的且つ画期的
な構成要素の周囲に明確に示される。第1は、加圧保護
ガス状環境において単一シリコンウェハを収容する加圧
密封式可搬性コンテナの一群である。第2は、上記コン
テナに適した加圧インタフェース装置の一群である。イ
ンタフェース装置は、上記保護ガス状環境を破壊するこ
となくコンテナと(上記インタフェース装置に対応付け
られる)処理装置との間における自動ウェハ転送操作を
実行する。第3は、処理アイドル時間中にこのような複
数のコンテナを操作し且つ収容するのに適合され、一方
では上記内部の保護ガス状環境を永続的に維持するガス
分散システムを備えたディスパッチング装置の一群であ
る。これら3つの画期的な基本構成要素は特に、従来の
コンベヤでの使用と、CIM環境の上記CFM概念に応
じるための情報処理システムに対して完全な互換性があ
るように設計される。結果として、標準コンピュータシ
ステム及びベイ内及びベイ外セクションを有する従来の
コンベヤに統合されると、これら構成要素によって、顕
著な柔軟性及びモジュール性の利点を有する複数の全自
動コンピュータ化コンベヤベースの製造ラインがもたら
されることになる。上記基本の画期的な構成要素の本質
的な特徴は以下に述べられる。
【0063】1.コンテナ COAST概念に従って、新しい加圧密封式可搬性コン
テナは基本的に、内部空間の適量の加圧超純中性ガスを
気密封止且つ収容するための解放可能なドア手段によっ
て通常は気密閉鎖されるアクセス開口部を備えた箱形カ
セット容器(リザーバ)を有する。恒常では(コンテナ
ドアが閉鎖されている状態では)、Pcontと称され
るコンテナ内に行き渡る圧力は、外側周囲に対してわず
かな正差圧Δp(一般にはΔp=5000Pa)を成長
させるための第1の値又は公称値pを有する。公称圧力
pはコンテナ内部空間内への汚染物質の侵入を防ぐのに
十分に高くなければならないが、但し、高すぎると、余
分の圧力によって特に、上記ドア手段を不都合にも開放
することがある。超純中性ガスは、(高性能フィルタを
有する)ガス注入バルブ手段を介して圧縮超純中性ガス
供給設備によって供給される。キャノピー環境を供給す
る大量のガスを必要とする究極のSMIF解決法とは異
なり、本出願のコンテナはこうしてその制限量のみを封
入する。COAST概念によるコンテナは可能な限り気
密式に作られる。しかしながら、収容及び搬送中に多少
のガスの漏れがあることは明らかである。さらに、上記
の転送操作の際に多少のガスの消失もある。
【0064】好ましい実施例において、カセット容器
は、上記コンテナ内部空間内に2つの領域、即ち、容器
を正確に形成するための上記ガス注入バルブ手段と関連
する第1の領域と、ウェハ又は好ましくはウェハホルダ
を収容するのに適した第2の領域又はレセプタクル、を
区分する穴あき内壁を有する。ホルダは、単一のウェハ
を封入する移送開口部を設けており、上記レセプタクル
に挿入され、またウェハ処理工程シーケンスの最初と最
後において上記アクセス開口部を介して上記レセプタク
ルから除去されるのに適合される。一方、ホルダは、容
器からホルダ内部空間に流れるガスが容易にその内部に
入り込まないように設計される微小ビアホールを備えた
ケーシングを有する。ホルダは内部にウェハを柔軟に但
し堅固に維持するための手段を有する。さらに究極のS
MIF解決法(アメリカ特許第4724874号)のラ
イナとカセットの働きを兼ね備えたホルダは、好ましく
はプラスチック又は純二酸化シリコン(水晶)などの透
明且つ非汚染材料から作られる。これは廃棄処理可能又
は清浄化可能である。例えば、水晶で作られる場合、再
使用のために清浄化が可能である。同様に好ましい実施
例では、カセット容器はプラスチックなどの透明且つ非
汚染材料から作られることが好ましく、また、ステンレ
ス鋼などの不透明材料から作られる場合には、ウェハに
付着される識別データを適切なリーダ(読み取り器)、
例えばバーコードリーダ、によって直接且つ自動的に読
み取ることができるように透明ウィンドウが備えられ
る。
【0065】上記ドア手段は封止手段を備えたピボット
カバーから形成されることが好ましく、一般には気密且
つ密封閉鎖のためのアクセス開放及び閉鎖手段を取り巻
くOリングであり、一般にはドローバックスプリングで
ある。これはさらに、上記ピボットカバーの自動開放の
ための加圧インタフェース装置の前面に付加される対応
手段と共動するように適合される解放手段を有すること
が好ましい。
【0066】必要であればいつでも、SWTアプローチ
から外れると、ホルダは多重ウェハコンテナバージョン
を実施するために単一のウェハの代わりに複数のウェハ
を収容するように容易に適合され得る。次に、コンテナ
レセプタクルもまた、市販されているウェハホルダ又は
標準カセットを有する異なる種類の多重ウェハホルダを
収容するのに容易に適合され得る。
【0067】さらに、加圧密封式可搬性コンテナの総合
的デザインは従来のコンベヤで搬送されるのに適してい
る。
【0068】最後に、一連の処理装置で処理されるウェ
ハを収容且つ搬送する一般的問題に対する本出願に係る
発明者らの解決法は、それゆえに、汚染源の何れも阻止
される比較的単純なコンテナにあり、その理由は、ウェ
ハが加圧保護超純中性ガス状環境に永続的に封入される
ことである。同コンテナは積み重ね可能で、シングルウ
ェハトリートメントアプローチに完全に適している(但
し、望ましいものであれば多重ウェハバッチ処理に容易
に適合可能である)。基本的には、COAST概念は内
部の静止ガス環境によって「閉鎖型」エンクロージャア
プローチに従った状態にある。しかしながら、基本SM
IF解決法とは異なり、空気又は不活性ガスから成る停
滞ガスはもはや大気圧にはないが、必然的に外側環境に
対する圧力下で永続的に維持される圧縮超純中性ガスで
ある。その結果、上記外側周囲からコンテナへの汚染微
粒子及び化学汚染物質の進入は常に防止される。空気及
び二酸化炭素などの多少の不活性ガスはシリコンウェハ
表面に反応し、望ましくない酸化層を生成し、これは次
に除去されなければならない。
【0069】2.加圧インタフェース装置 さらにCOAST概念に従って、一般的な単一入出力
(IN/OUT)セクションバージョンに限定される第
1の好ましい実施例では、新型の加圧インタフェース装
置は本質的に、2つの開口部を備えた箱形ハウジングを
有し、これら2つの開口部は、ハウジングの前面に配置
される制御リッド手段によって閉止されるポートウィン
ドウと、上記ポートウィンドウと対向し、それによって
両者間のポート区域又はロードロックチャンバを画定す
る通信ゲートと、である。通信ゲートによって、インタ
フェース装置の内部空間と処理装置チャンバとの間の通
信を直接又は間接的に行なうことができる。適用次第
で、又はチャンバにおいて実行される特定の処理工程に
応じて、通信ゲートにはさらにリッド手段が設けられ
る。インタフェース内部空間はさらに、インタフェース
ハウジングに挿入される特定のガス注入バルブ手段を介
して上記ガス供給設備に接続することによって直接的
に、又は適用次第で処理装置自体で間接的に、生成され
る加圧保護ガス状環境を含む。普通、恒常ではインタフ
ェース内部空間は、上記の正差圧Δpを保証するために
コンテナ内部空間が得られる同じ公称圧力pにある。転
送ロボットはインタフェース内部空間内に取り付けら
れ、その役割はコンテナに収容されるウェハを把持し、
処理中の処理装置に転送することである。加圧インタフ
ェース装置はさらに、静止区域と活動区域を有するハウ
ジング前面に隣接するコンテナ収容区域を有する。さら
にこれは、ガス供給手段を備えたアクチュエータ手段を
有し、このため待機時間中にコンテナは加圧インタフェ
ース装置の静止区域に留まり、コンテナは堅固に保持さ
れ、上記圧縮超純中性ガス供給設備に永続的に接続され
る。アクチュエータ手段は、ウェハが取り出される前に
コンテナをポートウィンドウに気密して係合させるため
に、コンテナを把持し、それを静止区域から活動区域に
移動するためのものである。
【0070】ウェハをコンテナから解除し、それを処理
装置に移送する方法は以下に説明される。
【0071】コンテナが待機状態にある、即ち、ポート
ウィンドウの前の静止区域でアクチュエータ手段によっ
て堅固に維持され、ガスが供給される、と仮定する。イ
ンタフェース内部空間は上記公称圧力pに加圧される。
いったんホストコンピュータが転送操作の命令を出す
と、ポートウィンドウを閉止するリッドが最初に開放さ
れる。インタフェース内部空間は、正差圧が内部に存在
する結果として直ちに外方向に流れるガスストリームの
ために汚染から保護されることになる。しかしながら、
このリッド開放工程の際に、第2の圧力Pはインタフェ
ース内部空間に一時的に付加されて、外方向に流れるガ
スストリームの適切な流量率V(一般にV=0.4m/
s)を保証する。この第2の圧力又はブロア圧力は、リ
ッドが開放中の場合、インタフェース内部空間をさらに
良好に保護するための有効な保護ガスカーテンを保証す
る目的がある。次に、コンテナはアクチュエータ手段に
よって開放されたポートウィンドウの方向に引っ張られ
る。コンテナがさらに接近して移動する限り、コンテナ
ドアは漸進的に解除され、同じ理由によって封入された
ウェハは汚染されない。同様に、このドア解除工程の際
に、上記ブロア圧力Pはコンテナ内部空間に一時的に付
加される。実際は、コンテナ、及びポート区域から外方
向に流れるガスストリームは、汚染物質が2つの内部空
間に進入するのを阻止する有効な保護ガスカーテンを形
成する。アクチュエータ手段は、アクセス開口部がハウ
ジングの前面に対し密閉して係合するまでコンテナを移
動し、それによって気密封止を形成する。上記のアクセ
ス開口部を包囲するOリングはその点において有効であ
る。これによってコンテナの係合処理が終了する。コン
テナはここでは活動区域に位置し、準備状態にある。そ
の理由は、処理装置からの特定の要件が別の方法を教示
しない場合を除き、アクセス開口部はポートウィンドウ
と係合しており、2つの内部空間は公称圧力pに維持さ
れる共通の内部空間に併合されるからである。最後に、
ウェハはコンテナから安全に解除されて、次の処理のた
めに処理装置チャンバ内に装填される。
【0072】当然、処理後にウェハをコンテナに装填す
るために相反的工程を始める必要がある。同プロセス
は、ここでは、コンテナを解除し、活動区域から、コン
テナが固定され且つガスが供給される静止区域にコンテ
ナを移動することを含む。転送IN(解除)及び転送O
UT(装填)操作はこのように、ウェハを汚染すること
なく実行される。コンテナドアが開放されている短時間
の際に、極小量のガスストリームがウェハ上を流れるの
は、上記微小ビアホールが存在するからであることがわ
かる。その点において、COAST概念はさらに静止ガ
ス状環境の基本SMIF概念に従ったものとして考慮す
ることができる。
【0073】この好ましい実施例において、新しい加圧
インタフェース装置の前面には、自動開放用のドア手段
と共動する手段が設けられている。
【0074】他の実施例では、新型のインタフェース装
置を上記の多重ウェハコンテナに容易に適合することも
できる。結果として、これはさらに、ウェハの単一ウェ
ハコンテナと多重ウェハコンテナとの間での転送と、そ
の逆方向の転送に対して適合することができる。
【0075】さらに別の好ましい実施例では、新型の加
圧インタフェース装置は、ここではIN及びOUTセク
ションと称される、上記のセクションに対して2つの同
一のセクションを有するデュアルセクションバージョン
から構成される。しかしながら、この場合にコンテナ転
送装置はそれらの間に必要である。
【0076】最後に、そのバージョンが何れにせよ、新
型の加圧インタフェース装置はコンピュータシステムの
完全制御のもとで従来のコンベヤで操作するのに適合さ
れる。
【0077】3.ガス分散システムを備えたディスパッ
チング装置 さらにまた上記のCOAST概念によると、とくにウェ
ハ処理のアイドル期間中に、上記加圧密封式可搬性コン
テナを支持ステーションに収容するガス分散システムを
備えた新型のディスパッチング装置が提案される。この
ため、これはコンテナを上記ガス供給設備に永続的に接
続するのに適合される。さらに、上記支持ステーション
とコンベヤとの間にコンテナを転送する操作機能を有す
る。
【0078】ディスパッチング装置は本質的には、2つ
の部分を有する。即ち、支持ステーション又はビン(貯
蔵箱)が固定されるチューブを有するタワー形状のチュ
ーブ式フレームと、エレベータ(Z又は垂直方向の移動
について)とコンテナのデザインに適したグリップ手段
が設けられた操作ロボット(水平面における角移動と拡
張)を有する3次元自動ハンドラとである。
【0079】これはCOAST概念の主要な特徴であ
り、上記支持ステーションには各々、上記コンテナガス
注入バルブ手段に適合され且つ上記圧縮超純中性ガス供
給設備に接続されるガスインジェクタ手段が設けられて
いる。
【0080】ディスパッチング装置は構造上、従来のコ
ンベヤでの操作に適しており、当然、上記コンピュータ
システムによって完全に制御される。
【0081】一般的な転送操作は以下の通りである。例
えば、コンピュータシステムがコンベヤ上を移動するコ
ンテナを収容するためにディスパッチング装置の選択さ
れた支持ステーションに転送することを判断すると、自
動ハンドラはまず起動されてそのグリップ手段によって
コンテナを把持する。また、コンテナは三次元上を適切
に移動されて、上記選択された支持ステーションに位置
付けられる。同コンテナは適切なセンタリング及び位置
決め手段によっ正確にその中心に配置され且つ固定され
る。次に、ガスインジェクタ手段はコンテナのガス注入
バルブ手段に挿入されて、グリップ手段は解除される。
コンナテの内部空間は上記公称圧力pに維持される。ハ
ンドラはここでは別の転送操作のために準備されてい
る。
【0082】4.全自動コンピュータ化コンベヤベース
の製造ライン 上記から明らかなように、ここに示されたこれら3つの
画期的な基本構成要素は、標準コンピュータシステムの
制御のもとで従来のコンベヤでの操作に適するように特
に設計されており、この種の有利な搬送システムの結果
として生じる重要な利点による利益を得ることになる。
これらの中で特に、信頼度、単一性、識別データ(例え
ば、バーコード)リーダの適合性、低コスト、及び簡単
な総合機械的自動化を挙げることができる。
【0083】従って、さらにまた上記COAST概念に
よると、CIM環境のCFM概念に応じる複数の全自動
コンピュータ化製造ラインが提案される。上記のよう
に、全体的な自動化はCOAST概念の一つの本質的特
徴である。これら製造ラインは、柔軟性及びモジュール
性において同じ顕著な利点をすべてが有する多種多様の
構成に組織化することができる。
【0084】一般には、新型ディスパッチング装置は従
来のコンベヤでの操作に適しており、特に、転送用の標
準バイパスステーション構造に容易に対応付けられる。
明らかに、ディスパッチング装置はCFM概念を有効に
実施するために上記新型製造ラインにおいて作動する重
要な役割を有する。
【0085】好ましい実施例では、上記製造ライン構成
は以下を有する: a)上記種類の加圧密封式可搬性コンテナ、即ち、基本
的には解除可能なドア手段で封止されたアクセス開口部
と、複数の処理装置での次の処理のためにウェハを封入
するガス注入バルブ手段と、を備えた箱形ハウジングか
ら構成される。 b)コンベヤ搬送手段。 c)圧縮超純中性ガス供給源とデリバリシステムを有す
るガス供給設備手段。 d)上記種類のガス分散システムを備えたディスパッチ
ング装置手段、即ち、基本的には、上記ガス供給設備手
段に接続されるガス注入手段が各々に設けられた多数の
支持ステーション又はビンを支持するフレームから構成
されるコンテナを収容するための収容手段と、上記ビン
と上記コンベヤ搬送手段との間に上記コンテナを転送す
るための操作手段と、を有する。 e)上記コンテナを収容し、その中に封入されるウェハ
を上記種類の上記処理装置の一つに転送するのに適した
インタフェース装置手段、即ち、基本的には、コンテナ
を上記コンベヤ搬送手段から収容し、また上記コンベヤ
搬送手段に送るためのコンテナ収容手段と、上記コンテ
ナ収容手段を上記処理装置にインタフェースするための
解除可能なリッド手段を備え、このため、コンテナと処
理装置との間にウェハを転送するための転送ロボット手
段を有する加圧ポート区域又はロードロックチャンバ
と、コンテナ収容手段に配置された場合に、コンテナを
移動させ且つコンテナにガスを供給するためのアクチュ
エータ/ガス供給手段と、を有する。 f)上記コンベヤ搬送手段、ディスパッチング装置手
段、ガス供給設備手段、インタフェース装置手段、及び
上記処理装置を全体的に制御するためのコンピュータ手
段。
【0086】
【実施例】序文 図1には、所定の処理領域10専用の部分的設備の概略
斜視図が示され、COAST概念の3つの画期的な基本
構成要素、即ち、コンテナ、加圧インタフェース装置、
及びディスパッチング装置、を示している。複数のコン
テナ100、2つのインタフェース装置200、及び1
つのディスパッチング装置300は図1に示されてい
る。可撓性ベイ内ベルトコンベヤシステム401は、上
記処理領域10内の処理装置500(これらは異なるこ
ともある)との間のコンテナの搬送を保証する。従来の
コンピュータシステム600は、汎用ホストコンピュー
タ又はワークステーション601、ローカルエリアネッ
トワーク(LAN)602、及び全体操作制御のための
この処理領域10専用のマイクロコントローラ603を
有する。このようなコンピュータシステム600はフロ
アコンピュータシステム(FCS)と称されることもあ
る。マイクロコントローラ603は、処理装置500、
ディスパッチングシステム300などに分散される局所
知能(ローカルインテリジェンス)とインタフェースす
る。以下の記載において、主要な役割はホストコンピュ
ータ601に割り当てられるが、但し、多少のインテリ
ジェンスはマイクロコントローラ603に委任されるこ
とを理解しなければならない。総称的に符号604で示
される複数のバーコードリーダもまた、図1に示され
る。最後に、圧縮超純中性ガス供給源701、及びマニ
ホールド703と電解研磨内面仕上げによる高品質ステ
ンレスパイプのネットワークと制御されたガスフロー配
送用の適数の電子バルブと圧力レギュレータ/コントロ
ーラとを有するデリバリブロック702、を有するガス
供給設備700もまた図1に示される。アウトレット7
04は3つの圧力値、0、p、P、の配給を可能にし、
一方、アウトレット705は2つの圧力値、0とpのみ
を可能にする。これら値については以下に説明される。
超純中性ガスを用いることによって、ウェハの化学汚染
が全体として回避される。簡単にするために、上記全体
操作制御に必要とされるガス供給分散ネットワークと電
気ワイヤネットワークは図1には示されていない。この
ようなわけで図1は、一般に半導体ウェハ処理用の全自
動コンピュータ化コンベヤベースの製造ラインの部分的
概略図を示していると考えることができる。さらに、処
理領域10をサービスするために、バイパスステーショ
ン402Aを備えたベイ外コンベヤ402が付加され
る。コンベヤ401と402はコンベヤ搬送システム4
00のベイ内及びベイ外構成要素である。
【0087】必要に応じて、インタフェース装置20
0、ベイ内コンベヤ401、及び処理装置500を、粉
じんから保護するためのアンブレラ11に固定すること
もできる。さらに、メンテナンス又はセットアップ調整
のためにチャンバを開放する必要がある場合に処理装置
の頂部に携帯用の付加的活動アンブレラを用いることも
できる。活動アンブレラによって上記チャンバ内の清浄
環境に適切な条件が生成される。
【0088】COAST概念の一つの好ましい実施例に
おいて、コンテナはまず、ピボットカバーによって制御
されるアクセスのある前面に開口部を備えた箱形ハウジ
ングを有し、ピボットカバーは静止時に気密封止のため
に開口部に堅固に付加する。さらにコンテナは、圧縮超
純中性ガス供給設備に接続されるガス注入バルブ手段を
有し、これによってその中の加圧された内部空間を画定
する。このようになるので、ハウジングはカセット容器
と称されることになる。カセット容器は、2つの領域、
即ち、容器を正確に形成するために上記ガス注入バルブ
手段に接続される第1の領域と、ホルダを収容するのに
適した第2の領域又はレセプタクル、を区分する穴あき
内壁を有する。穴あき内壁の役割は、ガスの循環を容易
に行なうことと、容器とレセプタクルとの連通を可能に
することである。ウェハホルダは、内部空間を画定する
ための前面に転送開口部を備えたエンクロージャであ
る。ウェハは、支持手段によって維持される上記転送開
口部を介して上記ホルダ内部空間に挿入される。ウェハ
ホルダの裏面には、封入されるウェハが外部周囲環境に
対して正差圧を有する上記中性ガスのガス状環境によっ
て包囲されるように微小ビアホールが設けられている。
コンテナの内部空間は、外側周囲圧力、例えば大気圧、
よりも高い公称静圧pを有する。一般に、公称圧力p
は、外側周囲の圧力より上の約5000Paである。有
孔リムは転送開口部を包囲し、コンテナのピボットカバ
ー開口部で保護ガスカーテンを生成する。
【0089】さらにこの好ましい実施例において、加圧
インタフェース装置は基本的には、スループットを増加
させるための2つの同一の入力(IN)及び出力(OU
T)セクションを有する。INセクションはまず、静止
区域と活動区域を有するコンテナを収容するためのコン
テナ収容区域を有する。静止区域においてコンテナは、
上記公称圧力を維持するために待機状態にある間は堅固
に固定され、上記ガス供給設備700のアウトレット7
04に接続される。INセクションはさらに、コンテナ
と対向する側のポートリッドによって閉鎖されるポート
ウィンドウと、その反対側の処理装置のチャンバと直接
関係のある通信ゲートと、を備えたハウジングから構成
されるポート区域を有する。ポート区域の内部空間に取
り付けられる転送ロボットによって、コンテナと処理装
置の入力ポート(事前処理ステーション)の間における
ウェハの転送を可能にする。同様の構造はOUTセクシ
ョンにも適用する。一般的な実施例において、IN及び
OUTセクションは共通内部空間を共有する。共通内部
空間は、上記超純中性ガス供給設備に接続されるガス注
入バルブ手段、又は適切ならばチャンバ周囲環境の何れ
かによって加圧される。コンテナ転送デバイスは、IN
及びOUTセクションの静止区域間で空のコンテナを移
動する。INセクションは、ウェハをコンテナから処理
装置にポート区域を介して転送するために用いられる。
OUTセクションはその反対の移動に対して用いられ
る。
【0090】さらにまた、この好ましい実施例では、ガ
ス分散システムを備えたディスパッチング装置はまず、
コンテナを操作し且つ収容するための手段を有する。こ
のために、ディスパッチング装置は、回転ヘッドに固定
されるエレベータとコンテナを把持するグリップ手段を
備えた操作ロボットを有する自動ハンドラを備えてい
る。さらにディスパッチング装置は、収容時にコンテナ
を支持するために垂直ストッカーのタワー形状フレーム
に固定される支持手段を有する。COAST概念による
と、上記支持手段にはガスインジェクタ手段が設けられ
ているので、コンテナが収容される間に上記超純中性ガ
ス供給設備700への永続的な接続が保証されることに
なる。
【0091】さらにまた、この好ましい実施例では、コ
ンベヤ搬送システムは、上記インタフェース及びディス
パッチング装置の密に近接した標準バイパスステーショ
ンによって作られる従来の可撓性ベルトコンベヤを有す
る。
【0092】図1を再び参照すると、ベイ内コンベヤ4
01によって搬送中の1つの加圧密封式可搬性コンテナ
100と、ディスパッチング装置300に収容される他
の複数のコンテナが図示されている。ディスパッチング
装置300の役割はそれゆえ、(もしあれば)処理アイ
ドル時間中に、即ち、例えば適切な処理装置500がす
ぐには使用できない場合にウェハが2つの連続する処理
工程の間でアイドル状態に不活発になる際に複数のコン
テナ100を収容することである。
【0093】COAST概念によると、ディスパッチン
グ装置300は、ウェハ処理中にコンテナの連続フロー
を調整する主要な役割を有する。ディスパッチング装置
300は基本的には、自動ハンドラ301と垂直ストッ
カー302を有する。実際、COAST概念の原理に完
全に従うと、垂直ストッカー302はコンテナのデザイ
ンに適しており、特に上記超純中性ガス供給設備700
にコンテナを直接に接続することを可能にする。ストッ
カー302に収容される各コンテナ100のガス注入バ
ルブ手段は、ガス活性化用のアウトレット705に永続
的に接続される。自動ハンドラ301は、基本的に、グ
リップ手段を備えた拡張アームを有する操作ロボットを
有する。操作ロボットは垂直運動のエレベータに固定さ
れて、回転することができる。垂直ストッカー302
は、複数の支持ステーション又はビンを支持するチュー
ブを備えたタワー形状のフレームを有し、上記複数の支
持ステーション又はビンには各々、上記ガス供給設備7
00に接続されるガスインジェクタ手段が設けられてい
る。この結果、上記の処理アイドル時間中に、上記中性
ガスの適切な圧力が処理すべきウェハを封入するコンテ
ナの内部空間に維持される。ホストコンピュータ601
はそこに格納される情報に従って、どのコンテナ100
を転送すべきか、またどの特定処理装置500がそのコ
ンテナを収容するのか、を処理の緊急性及びと機器の利
用可能性によって判断する。ホストコンピュータ制御に
よって、ディスパッチング装置300は操作ロボットの
おかげで、特定のコンテナ100をストッカー302か
らベイ内可撓性コンベヤ401のバイパスステーション
401Aの入出力ポートに転送する。コンベヤ401と
402は、例えば、フランスのヌ・トランス・システム
(NEU TRANS SYSTEM, Marcy en Bareuil)から市販され
ている型のジェットストリーム(JETSTREAM )又はキャ
リーライン(CARRYLINE )などの従来の可撓性エアトラ
ック又はベルトコンベヤである。他にも任意の種類のコ
ンベヤを同様に使用することもできる。このようなコン
ベヤはコンピュータ制御のもとでの全自動化に十分に適
しており、そのようなものとしてインテリジェントコン
ベヤと呼ばれることが多い。2つの異なる種類のバイパ
スステーションは図1に示されている。例えば、バイパ
スステーション401Aはその中心部分にくぼみをつけ
ることによって形成される単一の入出力ポートを有し、
一方、バイパスステーション401Bは、2つの別個の
入力ポートと出力ポートから構成される。必要なコンテ
ナの方向の変化は、図1では図示せぬ多数のレバー、ピ
ストン、別個に制御される二次ベルトなどを適合するこ
とによる結果であるが、但しこれは当業者にとっては普
通のことである。任意のコンテナの位置決め及び処理ス
テージ、及びそれゆえにそこに封入される対応するウェ
ハは、ホストコンピュータ601の制御のもとで永続的
に判断される必要がある。これは、例えば、上記バーコ
ードリーダと組み合わされて思慮分別をもってコンベヤ
に沿って配置されるコンテナ100の面上に固着される
バーコードを保持するラベルによって簡単に達成するこ
とができる。他の任意の種類の非接触識別システムも同
様に適切である。例えば、フランス、パリ、75010
にあるBALOGH・SAから入手できる0F73/E
OR71と呼ばれる全自動追跡システムがある。
【0094】一般的なディスパッチング装置の操作は以
下に説明される。主ベルトコンベヤ402によって矢印
12の方向に搬送される入力コンテナ100の流れの中
で、ホストコンピュータ601が特定のコンテナ100
をバイパスステーション402A内に転送するように判
断するものと仮定する。このコンテナがバイパスステー
ション402Aの入力ポートに到達すると、チルトレバ
ー又はピストン(図示せず)はこのコンテナをその中に
押し込んで、コンテナはレバーによって停止されるその
中心の入出力ポート区域に達するまで、バイパスステー
ション402Aの二次ベルトによって移動される。次
に、ハンドラ301の操作ロボットはコンテナを把持
し、それを垂直ストッカー302のあいている支持ステ
ーションに置く。コンテナは、上記ガスインジェクタ手
段を介して上記ガス供給設備に直接接続される。
【0095】垂直ストッカー302に収容されるこのコ
ンテナ100が、対応するインタフェース装置200を
介して処理装置500において処理される必要があるも
のと仮定する。コンテナはまず、上記ガスインジェクタ
手段から解除される。次に、操作ロボットはその寸法を
測定し、コンテナが置かれるベイ内コンベヤ401のバ
イパスステーション401Aの中央の入出力ポート区域
にコンテナを移動する。次に、レバー(図示せず)はコ
ンテナ100をコンベヤ401の主ベルトの方向に押し
進める。コンテナ100はまた、対応するインタフェー
ス装置200の前のバイパスステーション401Bの入
力ポートに到達するまで、矢印13によって示される方
向に(図1では1個のコンテナ100として示される)
搬送される。コンテナはさらにまた、チルトレバー(図
示せず)を用いて上記入力ポート内に押し込まれ、次に
加圧インタフェース装置200のINセクション静止区
域の方向に移動される。コンテナがインタフェース装置
200のINセクション静止区域に到達するまで、コン
テナは一対の被制御クランプアクチュエータ装置によっ
て把持され、同時に、上記超純中性ガス供給設備700
のアウトレット704に接続される。コンテナは、処理
装置500がホストコンピュータ制御のもとで使用可能
になるまでINセクションの静止区域に留まる。この期
間中に、公称圧力pはコンテナ内部空間内で維持され
る。通常の操作状態では、上記静止区域での待機時間は
かなり制限される。ホストコンピュータからの要求に続
いて、コンテナはINセクションポート区域の方に移動
される。インタフェース装置のポートリッドがまず持ち
上げられて、この運動の終わりに(U字形の)コンテナ
のピボットカバーは開放されてカバーの側面はインタフ
ェース装置ハウジングに形成されるスロット内にスライ
ド式に係合される。この工程の際に、ブロア圧力値Pは
瞬間的且つ連続して2つの内部空間に付加され、有効な
ガスカーテンを生成して汚染物質の内部への進入を防
ぐ。この工程の最後に、コンテナのアクセス開口部は気
密シールのためにINセクションのポートウィンドウに
気密式に付加され、これによって2つの内部空間の間に
全体的な連続性を保証する。COAST概念によると、
コンテナの内部空間とインタフェース装置の内部空間と
がともに加圧されるために、外部の汚染物質がこの全体
の予備工程中にウェハに影響を及ぼすことはない。望ま
しければ、ウェハは転送ロボットによってコンテナから
解除されて、処理装置500、一般には、その事前処理
(又は装てん)ステーション、に転送され、次に、処理
装置チャンバ内で処理される。処理の終わりに、ウェハ
は処理装置500の事後処理(又は解除)ステーション
において使用可能となり、さらに次にコンテナに装てん
するためのインタフェース装置のポート区域に再び転送
される。ウェハの処理中に、空のコンテナはINセクシ
ョンからOUTセクションに転送される。コンテナがO
UTセクションのポートウィンドウに対して付加され
て、さらに気密封止を形成することになるまで、第2の
対の被制御クランプアクチュエータ装置のために上記と
同じ手順が用いられる。別の転送ロボットは処理装置の
事後処理ステーションからウェハをピックアップして、
それをコンテナに転送する。ここでは、上記第2の対の
被制御クランプアクチュエータ装置は、上述したものと
同じ理由によりガスアイソレーションを破壊することな
しにコンテナをOUTセクションの静止区域に返送す
る。ポートリッドは閉止され、次にコンテナのピボット
カバーは(引き寄せスプリングにより)自動的に閉止さ
れ、さらにまた固定され、これによってコンテナの内部
空間を気密封止する。この中に封入されるウェハは再
び、加圧保護ガス状環境によって再び包囲される。最後
に、ホストコンピュータ601で実行される要求によっ
て、コンテナ100はバイパスステーション401Bの
出力ポートに返送されて、更なる処理又は垂直ストッカ
ー302に再び収容するために、コンベヤ401に押し
出される。
【0096】コンテナ (1)単一ウェハコンテナ(SWC) COAST概念による加圧密封式可搬性コンテナの好ま
しい実施例は、図2乃至図9に関連して単一ウェハを適
用した状況において説明される。
【0097】図2は、その構造を詳述するフレーム10
1と称されるコンテナ100の基本構成要素から除去さ
れた隠れ線のない等角投影図である。図3は、フレーム
101の下半分を示すために線aaに沿って切断された
図2のフレーム101を示している。
【0098】図2及び図3では、フレーム101は本質
的に、必須又はそうでない固体部分を形成するための例
えば、被成形プラスチック材料から成る前面と裏面とを
有する底部、上部、及び4つの側方の面を備えた実質的
に平行六面体又は箱形ハウジング102から構成され
る。ハウジング102は内部空間103(図示せず)
を、前面にあるスロット形状のアクセス開口部104
と、側面にあるアパーチュア105(高性能フィルタと
クイックシール接続ガス注入バルブが次に挿入される)
で画定する。アクセス開口部104の寸法と形状は、処
理すべき工作物によって決定される。好ましくは、ハウ
ジング102には、上記内部空間103内で2つの領域
を横方向に画定する穴あき内壁106が設けられてい
る。内壁106にはホール107が形成されている。そ
の数、位置、及び寸法は、後述される規則によって処理
すべき工作物に従ってさらに定義される。ホール107
の役割は、容器103Aとレセプタクル103Bとの間
に適切なガスフロー循環を保証することである。図2に
は、内壁の側面の中心に近接して直径1cmの2個のホ
ールの一般的デザインが示されており、直径20cmの
シリコンウェハを適用した場合には適切であると思われ
る。アパーチュア105に隣接する第1の領域103A
によって、上記容器が正確に区画される。アクセス開口
部104を介してアクセス可能な第2の領域103B
は、ウェハ又は好ましくはウェハホルダを入れるための
レセプタクルである。以下に説明されるように、COA
ST概念のウェハホルダを使用することの多数の利点が
ある。ハウジングの底部の内側面には、ウェハホルダの
位置決め支持部(サポート)108a、108b、10
8cが設けられている。同様に、ハウジングの上部の内
側面には、対応する支持部108a’、108b’、1
08c’が設けられている。領域103Bの内部におい
て、内壁106にはウェハホルダ位置決めストッパ10
9a、109b、109cが設けられており、さらにア
クセス開口部104の付近の内壁106の2つの対向す
る側面にウェハホルダクランプ装置110aと110b
を有する。各ハウジングの外部側面にはブラインドホー
ルが設けられて、アクチュエータ装置に取り付けられる
伸縮自在のフィンガによってフレーム101を堅固に把
持することができる。図2と図3に示されるように、ブ
ラインドホール111Aは凹部112Aに形成されるこ
とが好ましい。同様の構成は、凹部112Bに形成され
るブラインドホール111Bを備えた別の側面に適用す
る。金属製インサートは、磨耗を制限するためにブライ
ンドホール112Aと112Bに挿入することもでき
る。伸縮自在のフィンガが対応するブラインドホール1
11Aと111Bに係合されると同時に、フレーム10
1は安全且つ正確に移動される。凹部の形状は、凹部が
容易に手動で操作できるハンドルとして、又は2つの
(又は2つ以上の)フレームを組み立てるためのクリッ
プを収容するのに使用できるように作ることができる。
ハウジング102は3本のX、Y、及びZ軸に沿った異
なる外部位置決め/センタリング手段を有する。まず図
2と図3に示されるように、ハウジング底部の外側面に
は、その全体表面を交差する2つの溝形状の位置決めガ
イド113Aと113Bが設けられている。相反的に
は、ハウジング上部の外側面には対応して2つのレール
形状の位置決めガイド114Aと114Bが設けられて
いる。さらに、ハウジング底部の外側面には、フレーム
の移動、又は、例えば、底部に対応するセンタリングピ
ン又はボタンが一般的に設けられたストッカー302の
支持ステーションにおける正確な位置決め/センタリン
グ、の何れかに対して有効な2つのセンタリングホール
115Aと115Bが設けられている。さらに、上記ボ
タンが上記ホールに正確に係合されると、コンテナ10
0は完全且つ安全に位置決めされる。ハウジング上部の
外側面にはまた、対応するセンタリングピン116Aと
116Bが設けられており、これらはフレーム101の
容易なスタッキングと、自動ハンドラ301の操作ロボ
ットに対する正確な位置決めと、を可能にするように設
計される。必要に応じて、その裏面では、ハウジング1
02は以下で説明される監視(モニタリング)又は視覚
検査用の観察プラグを収容するためのアパーチュア11
7を有する。ハウジング102は、アクセス開口部10
4を気密式に閉鎖するドア手段(図示せず)を収容する
ように設計される。上記の好ましい実施例において、後
述されるように上記ドア手段は一般にはピボットカバー
である。そのため、ハウジング102はハウジングの気
密閉止のための上記ピボットカバーと引き寄せスプリン
グのピボットを収容するのに適した穴あきエレメント1
18Aと118Bを有する(ハウジングの底部にはさら
に、積み重ねのための対応凹部119Aと119Bとが
ある)。必要に応じて、ハウジング102にはさらに、
2つのカバーロッキングディンプル120Aと120B
が設けられて、後述されるように封止のためにピボット
カバーがアクセス開口部104に対し加えられる場合に
全体のロックアップを保証することになる。明らかに、
ピボットカバーはコンテナが搬送中に衝撃又は振動を受
ける場合でも解除される必要はない。上記引き寄せスプ
リングはこの目的を達成するために設計される。ハウジ
ング102は、標準接着又は固定技法を用いて必須の、
又は異なる構成部品によって組み立てられる単一の成形
部品で構成することもできる。最小限の隆起部分を備え
た簡単な内部構造はその清浄化を容易にするために勧め
られる。
【0099】ハウジング102の開口部104に隣接す
る一部分Aの詳細な構成は、図3中の拡大図に示され
る。ハウジング102の前面にはフランジ121があ
り、その役割は図5と図6に関連して後に説明される。
最後に、Oリング122は開口部104の周囲の溝に取
り付けられて、ピボットカバー(と後述されるインタフ
ェース装置ハウジングの前面)と共動して気密封止を行
なう。封止プレート、例えば、ハウジングの前面、に直
接に硫化されるVAT.Inc.販売のVATONシー
ルなどの他の封止手段は、気密性、清浄性、及び耐久性
において顕著な特性を有する。他の場合に、Oリングは
ハウジングの前面の周囲に取り付けることもできる。こ
れで、Oリング112を備えたハウジング102を有す
るフレーム101の説明が終わる。
【0100】図4には、上記第1の好ましい実施例によ
るカセット容器123が示されている。これは上記のフ
レーム101を有し、このフレームには適切な解除可能
なドア手段が適合されている。さらにこの好ましい実施
例によると、上記ドア手段はカセット容器123の不可
欠の部分である。上記ドア手段は、アクセス開口部10
4を閉止し、キャビティ又はハウジングの内部空間をそ
れによって分離するためにこれらを外部周囲から封止す
るためのものである。一般に、ピボットカバー124は
側面124Aと124B、及び前面部124Cを備えた
U字形状である。側面124Aには、穴あきエレメント
118Aとピン126Aなどと共動するホール125A
が設けられている。同様の構成は、そのピボットアセン
ブリの結果としてカバー124を完全に回転可能にする
という点で側面124Bに適用する。以下に示されるよ
うに、U字形のピボットカバー124は水平方向に設定
されると、即ち、インタフェースポートウィンドウに到
達する場合に、トンネルの働きをすることになる。ピボ
ットアセンブリはさらに、各ピン126Aと126Bに
対応付けられる引き寄せスプリング(図示せず)を有す
ることによって、カバー前面124Cは通常、気密封止
のためにOリング122に対し堅固に付着される。必要
に応じて、側面124Bはまた、カバー124が上記の
引き寄せスプリングの閉止作用によって開口部104に
対して堅固に固定されると、ロッキングアップを改良す
るためにハウジング102の側面上のディンプル120
Bと共動する凹部に形成されるボール回転止め装置12
7Bを有する。同じ構成は、側面124Aにも適用す
る。各側面、例えば124B、には、ローラベアリン
グ、例えば128B、が設けられ、これを用いることに
よって、コンテナ100がインタフェースポートハウジ
ングの前面に対して付着される時にカバー124を自動
的に持ち上げられるようになる。カセット容器123は
さらに、その構造の第2の必須部分として、(非戻りバ
ルブを有する)クイック接続シールプラグ129Aとア
パーチュア105に置かれるアセンブリを形成する高性
能フィルタ129Bを有するガス注入バルブ手段129
を有する。クイック接続シールと高性能フィルタはそれ
ぞれ、フランス、ベルサイユにあるLEE・COMPA
NY・SAと、MILLIPORE社又はPALL社か
ら入手できる。その理由は、超純中性ガスはガスメーカ
ーによって認定される品質のガス源から与えられ、ウェ
ハの化学汚染が生じることはないからである。フィルタ
129Bの働きは、望ましくない微粒子、例えば、イン
ジェクタがクイック接続シールに挿入されると生成され
る可能性のある金属微粒子、をトラップすることであ
る。要約すると、カセット容器123はピボットカバー
124とガス注入バルブ手段129を備えたフレーム1
01として理解しなければならない。
【0101】ウェハホルダ構造の詳細は、図5と図6に
関連して示される。図5は、さらに上記第1の好ましい
実施例によってシリコンウェハを封入するウェハホルダ
から除去された隠れ線をもたない等角投影図を示してい
る。図6は、ウェハホルダの下半分を示すための線b−
bに沿った図5のウェハホルダの切り取り図である。理
論的ではあるが必須ではない(例えば、工作物がセラミ
ック基板であるかは必須条件ではない)ウェハホルダの
使用は、少なくともすべての最新式半導体応用において
非常に勧められる。
【0102】図5と図6では、ウェハホルダ130は本
質的に、ウェハの挿入/抽出用のスロット形状の転送開
口部132を備えたケーシング131から構成される。
ケーシングの一般形状は、内壁106(図2と図3参
照)によってハウジング102の内部空間に画定される
ようなレセプタクル領域103Bに広範囲に適合される
ように設計される。転送開口部132に対向するケーシ
ング131の裏側には、レセプタクル103Bとケーシ
ング131の内部空間134との間のガスの連通のため
の微小ビアホール133が設けられている。ビアホール
133は、ホール107(図2と図3参照)と共動する
ように設計されているので、詳細は後述される高性能フ
ィルタ129Bでろ過されない微粒子によるウェハの汚
染の可能性はごくわずかとなる。ケーシング131の外
側の上面と下面はそれぞれ、3つのパッド135a、1
35b、135cと135a’、135b’、135
c’を有する。パッド135はハウジング102のそれ
らの個々の支持部108と共動して、ケーシングがカセ
ット容器レセプタクル103B(図2と図3参照)内部
に最適且つ正確に固定されることを保証する。
【0103】ケーシング131はまた、ホルダ130を
カセット容器123のレセプタクル103B内で正確に
センタリングするためのハウジング102の個々のスト
ッパ109a、109b、109cと共動するストッパ
136a、136b、136cを有する。ストッパ10
9cと136cはさらに、正確な取り付け(フィッティ
ング)と、穴あき内壁106とケーシング131の後部
及び側部の壁部との間に小さな隙間を形成してケーシン
グの外形しだいでそれらの間にガス循環を行なうように
設計される。図5に示されるように、ケーシング131
の内部側面には、2つの軟質のスイベルパッド137a
と137bが設けられている。図5に示されるスイベル
パッド137cは実際にはカバー前面部124Cの裏面
に固定されている(図4の点線で示された137Cを参
照)。それらはすべて、ケーシング131へのウェハの
挿入及びそこからの抽出を同様に容易化するための限定
移動柔軟性を有する。スイベルパッド137は、シリコ
ンウェハ138を収容するための一般的なV字形状を呈
している。上記のように、それらは、例えば、一片の弾
性材料によって一定の可撓性を有するように固定され
る。特に、スイベルパッド137cをカバー124Cの
内側面に固定するためにこの弾性材料を使用すること
は、このためにカバー124が閉止されるとウェハ13
8の固定性が向上されるので、勧められる。支持パッド
139a、139b、139cは軟質のウェハ支持部に
必要とされる。スイベルパッドと支持パッドとは共動し
て、コンテナの操作及び搬送の際の衝撃と振動による有
害微粒子の発生効果を阻止する。スイベルパッド137
は、テフロン(TEFLON、デュポン社の商標)から
作ることもできることは有益である。支持パッド139
はケーシング本体とともに成形される。スイベルパッド
は、ウェハ表面のエッジの周囲においてのみウェハ表面
と接触するように設計されるので、機能チップは衝撃の
際に影響を受けない。その結果、ウェハ138は従来の
基本SMIF解決法とは異なり堅固に固定される。支持
パッドはウェハの裏側表面と接触状態にある。他の支持
パッドの形状もまた同様に設計することができる。ケー
シング131の側面はさらに、ケーシング131をレセ
プタクル103Bに正確に固定するために、ハウジング
102(図2と図3参照)のクランプ装置110aと1
10bに係合する2つの弾性タブ140aと140bを
有する。タブ140aと140bにはそれぞれ、イヤー
が備えられており、このためウェハホルダ130は転送
開口部132を通って導入されるクリップ解除グリッパ
を用いてウェハ処理の終わりにカセット容器123から
抽出される。ケーシングの前面では、リム141には転
送開口部132の周囲に配列される複数の穿孔142が
設けられており、この役割については後述される。穿孔
142の一般的な直径は約1乃至5mmの範囲にある。
【0104】一般に、ケーシング131は非汚染プラス
チックから作られる。非汚染材料はサーモプラスチック
を含み、一例としてはビニル、アクリル、又はフルオロ
プラスチックがある。サーモプラスチックは周知の技術
によって比較的に薄い又は厚い透明フィルムに適合する
ことができる。フルオロプラスチックは、ポリテトラフ
ルオロエチレンとその共重合体の一般名称である。この
ような周知のフルオロプラスチックの一つにテフロン
(TEFLON、デュポン社の商標)がある。それは、
単一の射出ピース、又はグルーイング、もしくはボンデ
ィングの何れかによってケーシング131の2つの上下
半分を組み合わせることによって構成することができ
る。この単純な構成によって、ケーシング131を有効
且つ容易に清浄化することができる。しかしながら、そ
れを廃棄可能にすること、即ち、各々の完全な処理サイ
クルの後で、もしくはそのように要求されるのであれば
その途中においても廃棄すること、は望ましい。ケーシ
ング131もまた、純粋の二酸化シリコン又は水晶から
作ることができる。後者の場合、ケーシング131はさ
らに高価であり、構築するのに困難であるために、再使
用の前に全体にわたって清浄化することが望ましいとさ
れる。ステンレス鋼などの他の材料も同様に想定するこ
とができるが、明白な構造適合性を必要とすることにな
る。
【0105】リム141がフランジ121とどのように
係合するかを明確にするために、ケーシング131とリ
ム141の細部が図6に拡大図示されている。開口部1
32は実際には、2つのサブ開口部、即ち、ウェハ13
8をウェハホルダにスライド式に係合させるためのサブ
開口部132Aと、真空作動グリッパを挿入させてウェ
ハをスライド式に持ち上げ、抽出前にウェハを保持する
(挿入のための相互補助運動)サブ開口部132B、の
並列配置によって構成される。ホルダ130がアクセス
開口部104とスライド式に係合される時に、穿孔リム
141の裏面は、フランジ121(図2と図3参照)に
対して付着して周辺に最適にかみ合わされるまで、横方
向に移動される。
【0106】図7に示されるように、ウェハホルダ13
0がカセット容器レセプタクル103Bに挿入されると
同時に、残りの内部空間はその裏面及び側面(図7から
明白である)のみならず、支持部108と135の存在
によってその上側と下側にあるウェハホルダを完全に取
り巻く容積を画定する。この残りの内部空間は、(上記
ピボットカバー124が開放される時に)上記穿孔14
2を通って外部周囲と実質的に連通する内部チャンバ1
03’Bと称されることになる。
【0107】図8には、図7のアセンブリが示されてお
り、異なる輪郭デザインのウェハホルダ130が示され
ている。その違いは、図5と図6のウェハホルダの一般
的に突出された裏面の形状をもはや示すものではないホ
ルダケーシングの形状又は輪郭にのみ存する。
【0108】図9はまず、(アクセス開口部104が可
視されるように部分的に取り外されたピボットカバー1
24を備えた)図4のカセット容器123と、ウェハ1
38を封入するウェハホルダ130を示している。図9
はさらに、さらに操作を向上させるために、カセット容
器123に取り付け可能な他の幾つかの構成要素を示し
ている。コンテナ100はこのように、基本的にはカセ
ット容器123とホルダ130から構成される。必要に
応じて、カセット容器123は上部及び下部保護シェル
143と144を有してもよい。フレーム101に好ま
しい材料は上記のようにプラスチックであるため、コン
テナをコンベヤ上で搬送する際に多くの操作及びスライ
ド処理によってカセット容器は早くに磨耗することもあ
る。これらのシェル143と144は、上記操作/搬送
の全工程中にカセット容器を保護するためにステンレス
鋼などの剛性且つ耐久性の材料から作られる。密に固定
するために、上部シェル143には対応して、レール形
状の位置決めガイド145Aと145B、及び対応する
ボタン116Aと116B(この場合、ガイド114A
と114B、及びピン116Aと116B)に固定する
センタリングボタン146Aと146Bが設けられてい
る。シェル143のフランジは、凹部112Aと112
Bにクリップするように設計される突出部材143Aと
143Bを有する。同様の構成は下側シェル144にも
適用し、対応する溝部147Aと147Bが認められ
る。さらに、ホール115Aと115B(図2と図3参
照)に対応する2つのセンタリングホール(図示せず)
を有する。クリッピングのために、上部及び下部の耐磨
耗シェル143と144は最適な保護のためにカセット
容器123の上部及び底部の外側面に対して堅固に付着
し、一方でまた、上記のスタッキング機能を可能にす
る。
【0109】さらに、ラベル又はバーコードタグ148
は、直接にウェハの識別データを読みだすことがない場
合にフロアコントロールシステムのホストコンピュータ
によってコンテナを識別するためのカセット容器123
の裏面に固着される。コンテナは処理操作が実行される
種々の位置に搬送される。例えば、一連の処理工程を介
して半導体ウェハを封入するコンテナの進行をモニタす
るための一般的な遠隔認識システムは、バーコード認識
技法に基づく。各コンテナには、バーコードリーダ装置
の読み取り範囲内に応答するようにコード化される光学
可視バーコードタグが設けられている。リーダユニット
は変調光ビーム信号をコード化バーコードタグに転送
し、さらに独自に且つ永続的にコンテナを識別するため
の光学レシーバによって収集される反射光ビームを読み
取り且つ復号化する。図1に示されたように、この種の
リーダ装置604はコンベヤシステム400の適切な位
置に思慮分別をもって配置される。その結果、リーダ装
置から生成される情報は、多数の処理装置を介した各半
導体ウェハの進行をホストコンピュータによってモニタ
することを可能にする。陽極酸化アルミニウム、ステン
レス鋼、KAPTON等のポリイミド合成樹脂、TEF
LON等の過フッ化合成樹脂、ポリエステル合成樹脂、
及びセラミックによる市販されているバーコードタグ
は、すべての点で適切である。しかしながら、例えば、
赤外線信号などに基づくその他の非接触ウェハデータ識
別システムもまた同様に想定される。
【0110】ここに示された単一ウェハコンテナのデザ
インの顕著な利点は、各ウェハと、その結果として生じ
るチップを、処理中のみならず、チップがシステムにパ
ッケージ化されるとそのフィールドに含まれる製造後に
おいてもまた、完全に追跡することである。ウェハの経
歴の優れた認識によって、信頼性の向上のために統計資
料の維持又はフィードバック訂正動作に有効なデータベ
ースを構築することができる。これまで、幾つかのデー
タはすでにチップの裏面(製造期間、機器の基準等を識
別する)に書き込まれている点が注目される。この傾向
は、例えば超密度マイクロプロセッサが将来において目
立って増加しない限り、確実に続くであろう。
【0111】実際、ウェハを直接に読み取ることは、非
常に個人化された処理が実施される場合、未来のシリコ
ンウェハ製造において重要になる。幾つかの一般的なプ
ロセスパラメータを、次の処理工程、又はチップ製造の
後でも、例えば、メンテナンス用のフィールドにおい
て、考慮すべきウェハ上に直接書き込まれることになる
のは、容易に想像することができる。そのため、カセッ
ト容器のある構成要素、即ち、フレーム101、ホルダ
130、及びシェル143と144の少なくとも一つ、
がステンレス鋼などの不透明材料で作られる場合、透明
ウィンドウは直接にウェハ識別データを読み取るため
に、それらに適合されることになる。
【0112】必要であれば、1個又は数個の特定内部ガ
スパラメータに調和される観察プラグ149を、フレー
ム101(図2と図3参照)の任意のアパーチュア11
7に挿入することができる。容器103Aに封入される
ガスの湿度、温度、純度、などの幾つかのパラメータを
オペレータによって視覚的に監視することは、ある場合
又は使用法に必要とされることもある。最後に、弾性ク
リップ150Aと150Bは、2つのコンテナをインタ
ーロックするために、各ハウジングの側面の上記凹部1
12Aと112Bにそれぞれ挿入することもできる。多
数のコンテナを操作又は搬送のために容易に積み上げる
ことができる。
【0113】図9において、カセット容器123はその
収納位置の外でピボットカバー124が半開きの位置に
おいて示されており、ウェハ138を部分的に封入する
ウェハホルダ130は図示する目的のためにカセット容
器に完全に挿入されていない状態にある。ウェハ138
を完全に封入するホルダ130がレセプタクル103B
と気密封止のために閉止されるカバー124に完全に挿
入されると同時に、コンテナ100は搬送又は収容され
ることになる。コンテナは、オペレータによる手操作
で、又は自動的に、例えば、インテリジェント可撓性コ
ンベヤ400によって搬送することもでき、また図1に
よって説明されたようにディスパッチング装置300に
収容することもできる。
【0114】本質的に、コンテナ100の主な特徴は、
ウェハホルダ130(ウェハを封入する又はウェハを封
入しない)を収容する内部空間103を圧力下で永続的
に維持することと、短い搬送期間を除いて最大限の安全
性を得るべく圧縮超純中性ガス供給設備700に組織的
に接続されることである。N2 、Ar、He等の超純中
性ガスは、(上記ガス供給設備に接続される)ガスイン
ジェクタをクイック接続シールプラグ129A(図4参
照)に挿入することによって従来の方法でその中に導入
される。以下に述べられるように、ガスインジェクタは
上記ガス注入手段に適した伸縮自在のノズルである。N
2 は低コストであるために好ましいとされる。AIRC
Oによって販売されるUPLD(超低微粒子デザイン)
ガスキャビネットシステムはガス供給設備700の重要
な競合品である。
【0115】ピボットカバー124が閉鎖された状態
で、圧縮中性ガスが上記ガス注入バルブ手段を介して注
入される場合、ガスはまずコンテナ100の内部空間に
導入されて容器103Aを充てんする前に高性能フィル
タ129Bでろ過される。次に、ガスはホール107を
介してレセプタクル103Bを通過し、上記残りの空間
103’Bを充てんする。一般に、ホールの寸法の直径
は2乃至10mmの範囲にある。コンテナ100内で
は、ウェハホルダ130はガスによって完全に包囲され
る。容器103Aからチャンバ103’Bへと流れ込む
ガスは、残っている可能性がある進入微粒子を補足する
ための第1のバッフリング効果となる。次に、ガスは最
終的にはビアホール133を通過する際にケーシング1
31の内部空間134を充てんする。これにより、さら
に第2のバッフリング効果が生成され、ホール107と
ビアホール133はオフセットし、またビアホール13
3の寸法が微小であるために非常に有効である。コンテ
ナの内部空間は、外側周囲から汚染物質が進入するのを
防ぐのに適した公称圧力pに維持されるが、ピボットカ
バー124に過度の圧力を付与せずにその不都合な解除
を避けるべく高すぎる値ではない。結果として、ホルダ
130に封入されるウェハ138は、外側周囲に対して
適切な正差圧Δpで上記中性ガスによって完全に包囲さ
れる。ビアホールの数、寸法、方向付け、及び位置は、
容器103Aによって供給されるろ過されたガス中に留
まる残存汚染微粒子がウェハ表面に到達する可能性が実
際にゼロに近いように設計される。一般に、ビアホール
寸法の直径は0.2乃至2mmの範囲にあり、2乃至5
mmのように所定距離だけ相互に離れて配置される。上
記残存する微粒子を捕捉し、それらをウェハに到達しな
いようにするための極めて有効な付加的保護効果がこれ
によってもたらされる。これら2つのバッフリング効果
を生成するために穴あき内壁106のホール107をケ
ーシング131の穿孔された裏面のビアホール133に
組み合わせることは、微粒子の追跡の観点から見てここ
に示されたCOAST概念の顕著なポイントである。
【0116】公称圧力pの好ましい範囲は、外側周囲に
対して約500−10000Paの正差圧Δpを生成す
る1、005−1、1 10E5 Paである。通常の
平均値は約5000Paである。コンテナは通常、可能
な限り気密であるように設計されるが、特にコンベヤの
搬送中にある程度のガスが漏れる可能性があったり、又
は長期間にわたってストッカーに収容されなければなら
ない。このことはガスが周期的に活性化されなければな
らないという理由の一つである。別の理由は、無視でき
ないガスの消失を生じる各ウェハ転送のために、コンテ
ナのピボットカバーを開放することの必要性である。
【0117】ピボットカバー124が解除される際にウ
ェハが外部の汚染物質からどのように保護されるかを説
明する。通常、コンテナは、上記公称圧力pで加圧され
る保護中性ガス環境がその内部空間内で維持されるよう
に上記ガス供給設備700に接続される。好ましくは、
ピボットカバー124を解除すべき時にブロア圧力Pが
上記内部空間に付加される。その目的は、最大限の保護
を受けるべく適切なガス流量率Vを有する外方向に流れ
る望ましいガスストリームを生成することである。ホー
ル107は、カバー124が開位置にある場合にウェハ
ホルダのすべての封入面の上を有効な準層状ガスフロー
が通過できるように設計される。しかしながら、これら
のホール107はそれらの寸法が実際には限局的ではな
いために雑に測定されるにすぎない。次に、このガスフ
ローは穿孔142を通過し、水平方向又は斜めに方向付
けられることによって、ウェハ138を汚染物質の進入
から保護するガスカーテンを生成することができる。同
様に、穿孔142の数、寸法、方向付け、及び位置は、
ピボットカバー124が解除される時にウェハを保護す
るために有効なガスカーテンを得るように設計すること
もできる。このガスカーテンを生成する時にホール10
7とビアホール133との寸法比率のためにウェハが事
実上、静止環境にあることは注目すべきである。その理
由は、コンテナ100はピボットカバー124が解除さ
れる時に上記ガス供給設備700に接続されて上記保護
ガスカーテンの生成を維持することができ、コンテナは
望ましい限りこの位置に滞留する可能性があるからであ
る。一方、アメリカ特許第4724874号に関連する
上記の動的清浄効果が必要とされる場合、ビアホール1
33の直径寸法を拡大することで十分である。
【0118】理論的には、カセット容器123は、ウェ
ハホルダ130を使用することなく加圧保護環境に単一
のウェハを収容するのに容易に適合される。この例で
は、ウェハはその点でまさに適合される必要のある図2
と図3の支持手段108によってその中で維持されるこ
とになる。但し、上記の第1のバッフリング効果しか得
られないことになる。しかしながら、上記のように穴あ
き内壁106のホール107をウェハホルダ130の裏
側壁部のビアホール133と組み合わせることによって
上記第2のバッフリング効果を生成することは、それに
もかかわらず高価値製品ウェハ(例えば、64メガビッ
ト以上のDRAMチップ、VLSI及びULSIバイポ
ーラチップ)が製造される限りにおいて必須条件である
とされる。同様に、ある特定の適用には穿孔のないホル
ダリムを使用することもできる。生成されたガスカーテ
ンは、ホルダ開口部を介したシャワー効果に置き換えら
れなければならない。この場合、ビアホール133を上
述したような大径で設計する必要がある。
【0119】さらにCOAST概念の基本原理に従って
他のコンテナのデザインを容易に想定することもでき
る。特に、穴あき内壁106は内部空間103を上部と
下部の領域に分割する穴あきプレートである。前者は容
器を構成し、後者はレセプタクルを構成する。この穿孔
プレートの下で、空気はウェハホルダの全表面上で妨げ
られずに下方向に流れる。同様に、ピボットカバーとし
て述べられた上記ドア手段に対する別の解決法、例え
ば、磁気ドア、垂直シャッタ、真空ドアなど、を実施す
ることができる。
【0120】最後に、コンテナ100は比較的簡単な構
造の設計により、その封止を保証するための複雑なラッ
チング機構を必要とするものではない。図1に示された
ように、ベルトコンベヤで操作することと、ストッカー
に積み重ねることは容易である。さらに、その無類のデ
ザインによって、ウェハの識別ディスパッチングを直接
に読み取るための透明材料又はウィンドウを使用するこ
とができる。その気密構造と小容積の容器のために、費
用をかけずに高価な超純中性ガスを充てんすることがで
きる。気密封止は、例えば、ガス供給設備に故障が生じ
た場合にコンテナに対し実際の自律性と安全性を付与す
る。軟質スイベル式支持パッドを使用することによっ
て、シリコン微粒子の生成を有効に低減することがで
き、これは操作及び搬送中に上記パッドとウィンドウと
の間に摩擦が生じることによって必然的に起きる結果で
ある。
【0121】(2)多重ウェハコンテナ(MWC) 実際、シングルウェハトリートメントアプローチはCO
AST概念の本質であり、将来に出現する見通しは明る
いが、但し、バッチ処理用の複数のウェハを操作するこ
との要求は、例えば、(シリコンウェハと比較して小径
寸法の)GaAsウェハ、又は清浄化、加熱処理等のあ
る特定の処理工程に対してはまだ続けてなされる。図2
乃至図9に関連して述べられたようなコンテナ100が
単一のウェハの収容、搬送、及び操作に完全に適してい
る場合でも、多重ウェハホルダが必要とされると、複数
のウェハを収容するのに容易に適合することができる。
このように、その点での第2の好ましい実施例の記載は
多重ウェハバッチ処理に適合される種々の変形を包含
し、ここでは図10と図11について述べられる。
【0122】図10は図10(A)と図10(B)とか
ら構成され、図10(A)は、図10(B)の多重ウェ
ハホルダ130’を収容するのに適合させるべく直接に
導出された、図2乃至図4のカセット容器123、ここ
では符号123’で示される、の実質的な構成要素を概
略的に示している。また、ウェハホルダ130’は図5
と図6のウェハホルダ130から直接に導出している。
対応する構成要素は対応する参照番号を有する。アクセ
ス開口部104’の容積が比較的大きいために、1つの
代わりに2つのガス注入バルブ手段129’Aと12
9’Bをハウジングボックス102’の両側面に使用す
ることは価値のあることである。図10から明らかなよ
うに、寸法の変化に実質的に限定される最小限の調整の
みが必要とされる。しかしながら、図2と図3に見られ
る2つのホール107は、図10(A)ではフルセット
のホール対107’となり、各ウェハ138には一つの
ホール対がある。穴あき内壁106(図2と図3参照)
のホール107の数、寸法、及び位置について上述され
た説明はさらに適用する。
【0123】図10(B)は、複数のウェハ138を収
容するのに適した対応するウェハホルダ130’を示し
ている。簡単にするために、ハウジング102’とケー
シング131’の詳細は図10(B)には図示されてい
ない。転送開口部132’は、図5と図6のホルダと比
較してその内側側面に典型的な城郭形状を付与する一連
のスロットを有する。図10(B)のウェハホルダ13
0’にはさらに、上記一式のホール対との広い関係にお
いて、上記スロットに対応し、且つそれゆえにこの例に
おける一式のビアホール133’(図示せず)が設けら
れている。その結果、上記の汚染物質の有効な捕捉はあ
る程度において達成されるにすぎない。最後に、ポリウ
レタンフォームなどの軟質フォームの一片(図示せず)
はカバー124’(図10(A)参照)の内側面に固着
されて、カバー124’が閉止されると、(コンテナ1
00’に挿入された)ホルダ131’に固定されるウェ
ハを維持することになる。
【0124】フルオロウェア社(FLUOROWARE
INC.)設計且つ製造による周知のH−バーモデル
などの市販されている多重ウェハキャリヤを収容するよ
うな幾つかの処理機器を設計することもできる。
【0125】(フルオロウェア社に譲渡されるアメリカ
特許第4949848号(参照番号:D10)の図1に
対応する)図11(A)は、一度わずかに修正された図
10(A)の多重ウェハコンテナ123’のカセットと
して使用されるのに適切な一般的なウェハキャリヤを示
す。
【0126】図11(A)では、ウェハキャリヤ151
は、ウェハキャリヤを指標付けするのに一般に用いられ
る水平方向の指標付けバー154を支持するフランジ1
53を備えたH字形のエンド壁部152を有する。この
ようなキャリヤは、参照番号A192−80M等でフル
オロウェア社から市販されている。
【0127】図11(B)に示されるように、図10
(A)のカセット容器123’(ピボットカバー12
4’’は図示せず)はこの種のキャリヤに容易に適合す
ることができる。この例では、カセット容器123’’
での唯一の適合は、ハウジング102’’のハウジング
底部の内側面にH−バーメス形取り付けシステム155
を提供することにある。明らかに、ウェハホルダ130
(図5と図6参照)の記載に関連した上記利点、特に第
2の汚染物質の捕捉効果とホルダ130の穿孔142に
よって生成されるガスカーテン効果、はもはや得られな
い。
【0128】加圧インタフェース装置 COAST概念のインタフェース装置には大きな多用途
の可能性を有する。特に、単一ウェハコンテナ(SW
C)と処理機器(PE)、又は単一ウェハコンテナと多
重ウェハコンテナ(MWC)をインタフェースするよう
に設計することができる。
【0129】(1)SWC/PEインタフェース装置 図12には、個々の入力ポート(事前処理又はロードス
テーション)と出力ポート(事後処理又はアンロードス
テーション)を備えた多くの従来式処理装置に一致する
ように2つの別個の入出力セクションから構成されるデ
ュアルポートバージョンにおけるCOAST概念の加圧
インタフェース装置200を形成する種々の構成要素の
部分的分解図が示されている。通常、一般的な処理装置
はさらに、上記ポートと処理チャンバとの間で適切にイ
ンタフェースするロードロックを有する。上記ステーシ
ョンは、上記ガス供給設備700に接続されても、いな
くてもよい。
【0130】図12に示されるデュアルポートバージョ
ンでは、インタフェース装置200はまず、本質的には
裏面にリム203を備えた箱形ハウジング202から構
成されるフレーム201を有する。ハウジング202に
よって、ハウジングの上面が取り除かれた図12の左側
の大部分からはっきりわかるように内部空間204が区
画される。図12では、内部空間204はIN及びOU
Tセクションの両方に共通であるが、但し、各セクショ
ンに1つずつの2つの個々の内部空間を形成する区画壁
もまた同様に想定される。ハウジング202の前面に
は、2つのポートウィンドウ205Aと205Bが設け
られている。同様に、フレーム201の裏面には、上記
事前処理と事後処理の両ステーションにそれぞれ連通す
るための2つの対応通信ゲート205’Aと205’B
が設けられている。1ポートウィンドウと1通信ゲート
との間の内部空間はポート区域と称される。一対のノッ
チ206aと206b、及び一対のスラスト207aと
207bはウィンドウ205Aの側面に配置される。同
様の構成は、ノッチ206cと206d、及びスラスト
207cと207dを備えたポートウィンドウ205B
に適用する。スラスト207a、207b、207c、
207dは各々、穴あきホール208a、208b、2
08c、208dにそれぞれ設けられている。リッドア
クチュエータ装置209Aはハウジング202の上面に
固着されている。リッドアクチュエータ装置は図12で
は、同装置をハウジングの上面に取り付けるための固定
手段210A、ジャック211A、伸張アーム又はピス
トン212A、及びフォーク形状のヘッド又はヨーク2
13Aを有し、ドア手段はピボットリッド214Aから
構成され、その運動はヨーク213Aと、図12に示さ
れるようなリッドに固定される穴のあいた突出イヤーを
介してアーム212Aによって制御される。リッド21
4Aは、個々の穴あきホール208aと208b、及び
ピン(図示せず)と共動する2つのブラインドホール2
15aと215bを有することによって、その回転且つ
移動可能なアーム212Aが伸縮されることを保証す
る。ポートウィンドウ205Bに関する限り、同様の構
成はリッドアクチュエータ装置209Bとリッド214
Bに適用する。リッド214Aと214Bの役割は、ポ
ートウィンドウ205Aと205Bをそれぞれ介して内
部空間204に対するアクセスを制御自在に可能にした
り、又は阻止することである。リッド214Aと214
Bの役割は、閉鎖された場合に内部空間204を完全な
気密状態に維持することである。図12の左大部分にお
いて明らかなように、可動アーム217Bと標準真空作
動のフォーク形状グリッパ218Bを備えた回転転送ハ
ンドラ216Bは、内部空間204内のハウジング底部
の内側面に取り付け且つ固定される。例えば、ハンドラ
216Bの本体は、ハウジング202の凹部220Bに
係合する駆動モータを封入する突起部219Bを有す
る。しかしながら、さらに潜在的な汚染源を除去するた
めに、突起部219Bをハウジングの外側に配置するこ
ともできる。同様の構造は、図12には図示せぬ回転転
送ハンドラ216Aにも適用する。
【0131】インタフェース装置200はさらに、各ポ
ート区域(又はセクション)に1つずつのの2つの静止
コンテナ収容区域を有する。INセクションでは、収容
区域は本質的に2つのセンタリングレール222aと2
22bを備えたセンタリング支持部221Aから構成さ
れ、この支持部は開口部205A下側のハウジング20
2の右側底部に構築される凹部223Aに部分的に係合
する。レール222aと222bは対応する溝部224
aと224bに固定する。同様の構造は、凹部223B
と溝部224cと224dに適合されるレール222c
と222dを備えたセンタリング支持部221Bにも適
用する。各コンテナ収容区域は2つの区域、即ち、ハウ
ジングの前面から離れた静止区域とハウジングの前面に
密に近接する活動区域、に細分割される。センタリング
支持部221Aと221Bは、アパーチュアを設ける
か、又は上記活動区域を貫通して設けられることが好ま
しい。
【0132】インタフェース装置200のINセクショ
ンは、さらにウィンドウ205Aを取り巻く一対のクラ
ンプアクチュエータ装置225aと225bを有する。
アクチュエータ装置225aは通常、ウィンドウ205
Aの右側にあるハウジング202の側面に固定される。
同装置は、ジャック226a、可動アーム又はピストン
227a、伸縮自在のフィンガ228a、さらにノズル
230aとホース231aを有する伸縮自在のガス供給
システム229aを有する。ホース231aは圧縮超純
中性ガス供給設備700に接続されている。アクチュエ
ータ装置225bは、アクチュエータ装置225aの伸
縮自在のガス供給システム229aがもはや必要とされ
ないことを除いて同様の構成である。アクチュエータ装
置225bはホール232bに位置される。同様の構造
は、開口部205Bと関連してアクチュエータ装置22
5cと225dにも適用する。通常、ガス供給システム
229aと229cはピボットカバー124の開口部で
保護ガスカーテンを生成するために必要とされる。しか
しながら、ある特定の適用では時に応じて(例えば、工
作物がセラミック基板である場合)、それらは任意選択
的であるにすぎない。最後に、他の種類のクランプアク
チュエータ装置もまた同様に想定することができる。
【0133】最終的に、インタフェース装置200は、
コンテナをINセクションの静止区域からOUTセクシ
ョンの静止区域に移動するためのコンテナ転送装置23
3をを有する。同装置は基本的に、支持部236の溝部
235にスライドするアクチュエータ装置234を有す
る。アクチュエータ装置234は、ジャック238と可
動アーム239を有する。2個のボタン又はピン241
aと241bを備えた金属プレート240(図12で図
示されているよりも大きい)はそこに固定される。後に
述べたボタンは、コンテナ100(図2と図3参照)の
外側底面に形成される対応するホール115Aと115
Bに係合する。アクチュエータ装置234は同プレート
240を垂直方向に上下移動する。
【0134】以下に説明されるように、インタフェース
装置にはガス注入バルブアセンブリに固定されるように
アパーチュア242を任意に設けることができる。この
アパーチュアの位置は限局的ではなく、例えば、ハウジ
ングの前面の中央に得ることもできる。COAST概念
によると、2つのポート区域を画定するハウジングの内
部空間204が加圧されて外部周囲からの汚染物質を避
けることが重要である。そのため、完全に気密状態でな
ければならず、これによって高価な超純ガスがポートウ
ィンドウ205Aと205Bを通って不必要に漏出する
ことを防ぐことになる。
【0135】図12の一部分Cの拡大図はまた、上述さ
れたノッチ206b、スラスト207b、及び穴あきホ
ール208bの詳細な構成を示している。スラスト20
7bの突起部分の2つの下側角度は丸くされている。同
様の構造は、他のスラスト207a、207c、及び2
07dにも適用する。この適合形状は、ピボットカバー
124(図4参照)を自動的に開放するためのローラベ
アリング128Aと128Bと共動する。最後に図12
はまた、(点線の)Oリング243Aと243Bを示し
ており、これによってリッド214Aと214Bに対し
ポートウィンドウ205Aと205Bの周辺でハウジン
グの前面を気密封止することができる。
【0136】要約すると、インタフェース装置200の
INセクションはこのため、基本的には2つの区域、即
ち、本質的にはセンタリング支持部221Aから構成さ
れるコンテナ収容区域と、ポートウィンドウ205Aと
通信ゲート205’A(図13に図示)との間に配置さ
れるハウジングの内部空間204の一部に対応するポー
ト区域、を有する。同様の構造はOUTセクションにも
適用する。内部空間204内にも行き渡る大気と圧力は
通常、処理装置の事前処理ステーションと事後処理ステ
ーションのものであり、これは通信ゲート205’Aと
205’Bが通常は開放されて、リッド214Aと21
4Bは通常、ポートウィンドウ205Aと205Bを気
密封止するからである。しかしながら、後述されるよう
に、他の状態もまた同様に想定することができる。
【0137】図12から明らかなように、OUTセクシ
ョンはINセクションに対しすべての点で同一である。
単一のIN/OUTセクションのみを有するインタフェ
ース装置もまた、通常は個々の原理でのみウェハを処理
し、1つの入出力ポートを有する高速サーマルアニール
(RTA)ステーションなどの処理装置に対して設計さ
れることがある。
【0138】図13は、デュアルセクションインタフェ
ース装置200を構築するために種々の部品が正確に組
み立てられ、ハウジング202の上面が透明であるもの
と仮定した、図12の構成要素を示す斜視図である。
【0139】ガス注入バルブ手段244(すべての点で
装置129と同様であるか又は同様でない)は図10の
アパーチュア242に挿入され、加圧を必要とするため
にホース245を介してガス供給設備700に接続され
ている。しかしながら別の場合に、加圧源は通信ゲート
を介した処理装置そのものでもよい。
【0140】後者からはさだかではないが、コンテナ転
送装置233は、2つのセンタリング支持部221Aと
221Bによって画定される平面よりも数センチ下側に
位置付けされる。アクチュエータ装置を制御する電気ワ
イヤ、ガス供給設備のチュービングネットワーク、等
は、簡単にするために図13には図示されない。必要に
応じて、取り外し可能(透明)カバー246はインタフ
ェース装置200の粉じん(ダスト)からの保護のため
に有益に用いられ、それは清浄空気環境に対応付けられ
ることも、又はそうでないこともある。
【0141】図13は、インタフェース装置200の異
なる特性と特徴を明確にする。その単純性と凸凹形状の
外見のほかに、従来の処理装置に対し容易に適合させる
ために、また完全なCIM環境のCFM概念により従来
のコンベヤでの拡張使用に対して大きく適応できる可能
性を有する。また、欠陥のあるインタフェース装置を迅
速且つ容易に予備の事前認定ユニットに置き換えること
ができる。さらに、ハウジングの内部空間204内に配
置される構成要素を減少させることによってその空間内
で極めて高い清浄度を得ることができる。図13に示さ
れる実施例に従って、潜在的な主要汚染源は2つの回転
転送ハンドラ216Aと216Bである。しかしなが
ら、デザインを最小限に変化させた状態で、標準ウェハ
位置決め装置をさらに、特定の処理装置500が処理の
ためウェハを適切に位置決めする必要がある場合にイン
タフェースハウジングの内部空間204に導入すること
ができる。バーコードリーダなどもまた、必要であれば
ウェハ位置決め装置に対応付けることができる。さら
に、製造及び開発コストが最小限ですむのは、ハウジン
グ内部空間の容積が小さい(超純ガスの消費が低減され
る)からである。最後に、インタフェース装置は多数の
異なる工作物に適合され、例えば、工作物の寸法を変化
させることによって、前面のハウジングに変化をもたら
すにすぎない。COAST概念の加圧インタフェース装
置がロードロックとして作動するため、事前処理及び事
後処理ステーションと上記処理装置のロードロックを置
き換えるように設計することもできる。
【0142】インタフェース装置200の全体操作は、
シリコンウェハ138をインタフェース装置200のI
Nセクションを介してコンテナ100から処理装置チャ
ンバに転送する(転送IN操作)ための基本シーケンス
の処理工程を図示する図14乃至図28を参照して理解
される。相反的操作、即ち、インタフェース装置200
のOUTセクションを介して処理装置チャンバからコン
テナに返送されて一度処理されたこのシリコンウェハの
転送(転送OUT操作)、もまた図示される。図14乃
至図28は、ハウジングの上面が透明であるものと仮定
し、回転転送ハンドラ216Aと216Bの連続運動
と、処理すべきウェハ138の異なる個々の位置を示す
ためのインタフェース装置200を示す。上記ウェハ1
38は、連続してアンロード且つロードされなければな
らないコンテナ100に封入される。以下の記載は、コ
ンテナと、図2乃至図7及び図10と図11にそれぞれ
関連して述べられるインタフェース装置の構成要素に対
する参照を意味する。
【0143】図14に示される初期位置において、リッ
ド214Aと214Bは気密閉止される。インタフェー
スハウジングの内部空間204は超純中性ガスで加圧さ
れる。クランプアクチュエータ装置225aと225b
の可動アーム227aと227b(図12参照)は伸張
され、一方クランプアクチュエータ装置225cと22
5dの可動アーム227cと227d(図12参照)は
それらの個々の静止位置に引っ込められる。コンテナ転
送装置233の金属プレート240は低位置にある。ベ
ルトコンベヤ401のバイパスステーション401B入
力及び出力ポートもまた図14に示されている。
【0144】第1のシーケンス工程において、図14の
インタフェース装置200に取り付けられる処理装置5
00(図示せず)で処理されるウェハをもつベルトコン
ベヤ401に搬送されるコンテナ100は、INセクシ
ョンのコンテナ収容区域に押し進められる。主ベルトコ
ンベヤ401からINセクションへの転送は、多種多様
な方法、例えば、上記入力ポートを形成する(上記コン
ベヤ401に対して直角の)横方向回転ベルトに結合さ
れて、INセクションの前に配置されるレバー(図示せ
ず)の動作、によって実行することができる。別の場合
に、コンテナ100のボタン116Aと116B(図2
参照)に係合するホールを有するジャックによって起動
される伸張アーム(図示せず)を用いて同様にコンテナ
を引っ張ることもできる。同様の構造は、出力ポートの
横方向のベルトを反対に移動するOUTセクションにも
適用する。コンテナ100のローラベアリング128A
と128B(図4参照)は、それらがスラスト207b
と207a(図12、図13参照)に徐々に接触するよ
うな場合に、停止部材として有効に使用される。伸縮可
能なレバー、センサ、などを有するINセクション静止
区域でコンテナ100を正確に位置決めするためのシス
テムは、他にも同様に想定することができる。直接に
は、伸縮自在のフィンガ228aと228b、及びクラ
ンプアクチュエータ装置225aと225bの伸縮自在
のノズル230aは伸張され、コンテナ100を完全に
固定し且つ同時にガスを供給するためにブラインドホー
ル111Aと111B(図2と図3参照)とガス注入バ
ルブ装置129にそれぞれ挿入される。永続的にガスが
供給されるコンテナ100は、ホストコンピュータ60
1が必要とする限り、INセクションの静止区域に留ま
ることができる。センタリング支持部221Aの位置決
めレール222aと222bは、正確にコンテナを位置
決めするためにコンテナの溝部113Aと113B(図
2と図3参照)と共動する。必要であれば、近接センサ
を用いてアクチュエータ可動アーム227aと227b
を極めて正確に伸張させるべくコンテナの正確な位置を
検出することができる。図15は、コンテナ収容区域2
21Aの静止区域における待機位置でのこの処理段階時
のコンテナ100を図示する。2つのコンテナ及びイン
タフェースハウジングの内部空間は公称圧力pである。
【0145】次の工程は、ポートウィンドウ205Aを
閉鎖するリッド214Aの開放にある。このため、アク
チュエータ装置209Aは起動され、アーム212Aの
伸縮可能な運動は、ヨーク213Aに結合されるメカニ
ズムのためにリッド214Aの回転を命じる。この工程
の終わりに、回転リッド214Aは図16に示されるよ
うに水平状態にある。リッド214Aが開放されると同
時に、中性ガスの連続フローは、インタフェース装置2
00の内部空間204が適切に加圧されるために、ポー
トウィンドウ205Aから直ちに排出する。リッド21
4Aが開放される直前に、ハウジングの内部空間204
はブロア圧力に加圧されて、Pint =Pとなる。実際
に、Pの値は、ポートウィンドウ205Aを通過するガ
スストリームが一般には0、2〜2m/sの範囲にあっ
て、好ましくはV=0、4m/secである適切なガス
流量率を有するように選択される。
【0146】リッド214Aが完全に開放されると、イ
ンタフェースの内部空間圧力は公称圧力(Pint =p)
に減少される。アクチュエータ装置225aと225b
はコンテナ100を引っ張り、ローラベアリング128
Aと128Bは、上述されたそれらの特定の形状又は輪
郭のためにカムの役割をするスラスト207aと207
bに対して押圧される。その結果、コンテナのカバー1
24は徐々に開放され、一方、コンテナ100はポート
ウィンドウ205Aにさらに接近するように前進し続け
る。ピボットカバー124が開放されると同時に、連続
ガスフローはコンテナ100の穿孔部142を介して、
また転送開口部132をわずかに介して排出し、上述さ
れた有効なガスカーテンを生成することによって封入さ
れたウェハを完全に保護することを保証する。この工程
の間に、上記ブロア圧力Pは、コンテナの内部空間に付
加されて、均等なガス流量率Vを保証する。図4から明
らかであるように、ピボットカバー124はU字形状で
ある。水平状態に置かれると、逆U字形によって、コン
テナが静止区域から活動区域に移動する場合に付加的保
護源であるトンネル状の構造が形成される。コンテナと
インタフェースポート環境から内方向に生成される2つ
のガスストリームは、上述されたようにセンタリング支
持部221Aに形成されるアパーチュア又は穿孔を介し
て外方向且つ下方向に流れる。コンテナ100はその前
面がインタフェースハウジングの前面に達して気密状態
で係合するようになるまでその運動を継続し続ける。コ
ンテナ100のOリング122はまた、その間における
最適な気密封止を保証する。図17はこの処理の段階に
おけるコンテナの位置を図示する。コンテナ100は準
備段階にあって、コンテナのINセクション収容区域の
活動区域に留まる。コンテナ100のピボットカバー1
24は水平状態に位置決めされ、またリッド214Aの
下側に配置される。U字形のピボットカバー124の側
面124Aと124Bは、インタフェースハウジングの
前面(図12参照)のスロット206aと206bにス
ライド式に係合する。
【0147】コンテナ100に封入された加圧ガスは、
ウェハホルダ130の全側面に層状に流れ、それによっ
てそれを完全に包囲し、その後で穿孔部142を介して
外部に排出することによって、コンテナのアクセス開口
部の近くに上記の有効なガスカーテンを保証することに
なる。その結果、このすべての重要な操作の間にウェハ
は外側周囲に対して正差圧を有する保護ガス状環境で包
囲され、これによって、コンテナがインタフェースハウ
ジングの前面に堅固に且つ気密に係合するまで汚染物質
の進入を防止することになる。この工程の最後に、内部
空間はともに単一の環境に併合されて、望ましい場合、
ガス注入バルブ装置129と244のガス供給設備への
接続は遮断されることになる。上記単一の環境を安定化
するために、ここでは短いアイドル期間が好ましい。こ
の工程が非常に早く終了されると、容器にのみ封入され
る空気によって生成されるガスカーテンが適切であるこ
とが想像できる。それならば、この時のガス供給設備へ
の接続は必要ではなくなるが、但し、別の転送IN/O
UT操作が必要であれば、容器を再充てんする必要があ
る。この工程すべての間に、ホール107と、レセプタ
クルとホルダ内部空間のガス循環を制限して上記のトラ
ッピング効果を生成するビアホール133との寸法比率
のために、ウェハは実質的に静止環境にある。また、図
15乃至図17の工程シーケンスはガスの消失を制限す
るために迅速に終了される(約2秒)。
【0148】図18乃至図21は、転送IN操作中の回
転ハンドラ216Aの異なる動作と、ウェハ138の個
々の異なる位置を図示する。最初に、可動アーム217
Aはポートウィンドウ205Aを介して伸張され、真空
作動フォーク形状グリッパ218Aは、ウェハホルダ1
30内でウェハ138の下側に係合される。グリッパ
は、最終位置、即ち、ウェハに対して中心の位置、に到
達するまでサブ開口部132Bに徐々に移動する。さら
に、ハンドラ216Aは可動アーム217Aをわずかに
持ち上げ、その結果、グリッパ218Aはウェハの裏面
に徐々に接触する。グリッパ218Aに取り付けられる
真空差動手段は、ウェハが吸引によって堅固に把持され
るように起動される(図18参照)。次に、ウェハ13
8はコンテナ100から引き出され、可動アーム217
Aを伸縮可能に移動し、最初に90度回転させた結果と
して、ウィンドウポート205Aを介してハウジング内
部空間204に転送される(図19参照)。次に、ハン
ドラ216Aは再び90度回転することによって、可動
アーム217Aを再び伸張し、ウェハを通信ゲート20
5’Aを介して移動することを可能にする(図20参
照)。ウェハは処理装置500の事前処理ステーション
に置かれ、処理用に使用できるようになる。可動アーム
217Aは内部空間204内に引っ込められる。これに
よって、コンテナ100をアンロードし、処理装置の事
前処理ステーションをロードするための転送IN操作が
終了される。同時に、又は次に、コンテナ100が解除
される。即ち、コンテナがアクチュエータ装置225a
と225bによって静止区域に押し戻される(図21参
照)。この段階では、カバー124とリッド214Aが
連続して閉鎖され、一方、コンテナとハウジングの内部
空間は、上記のガスカーテンを生成する2つの内部環境
から生成される保護ガスストリームのためにまだ汚染さ
れてはいない。他の変形を想定することもできるが、一
般的な方法は、上記ブロア圧力Pを付加してピボットカ
バー124又はリッド(214A又は214B)が開放
されるたびに所望の流量率Vを生成させることである。
結果として、2つの内部空間は普通、コンテナが活動区
域にある時を除いて、即ち、上記2つの内部空間が共通
内部空間に併合される時に、処理装置の種類による単一
の環境によって公称圧力pにある。しかしながら、上記
の2つの基本圧力pとPよりも多くを必要とするさらに
精巧な方法を用いることもできる。例えば、2つのブロ
ア圧力をP1>P2の条件においてP1とP2を用いる
ことができ、その結果、コンテナが係合するべくインタ
フェースハウジングの前面に接触するようになると、P
cont=P1及びPint =P2を有することになる。P1
とP2の値は異なるが、それほどではない。
【0149】以下表1は、係合工程中の2つの個々の内
部空間の圧力であるPcont及びPin t を要約する。相反
的解除工程は全体として対称的となる。
【0150】 表1 操 作 cont int *初期待機状態 p p *リッド開放のための p P 準備 *リッド開放: 開始 p P 〃 途中 p P 〃 終了 p p *カバー開放のための P p 準備 *カバー開放: 開始 P p 〃 途中 P p 〃 終了 p又は0 p又は0
【0151】回転ハンドラ216Aは図14に示される
初期位置に入るように180度回転される。さらにコン
テナ100は、図15に関連して述べられた運動の反対
の結果として、フィンガ228aと228b及びノズル
230aを引っ込めることによって締めつけ状態から解
除される。次に、コンテナ100はINセクション静止
区域からインタフェース装置200のOUTセクション
の静止区域に転送される。そのため、コンテナ100の
ボタン241aと241b及びホール115Aと115
Bが完全に位置合わせされるまで、コンテナ転送装置2
33のアクチュエータ装置234をまず駆動して金属プ
レート240をコンテナの下側に通過させている。金属
プレート240は最初にアクチュエータ装置234によ
って持ち上げられて、コンテナ100を固定し、さらに
再び持ち上げられて、コンテナを約5cmだけ上昇させ
て、アクチュエータ装置225bと225cの上を通過
し、それをコンテナが図22で示されるようにOUTセ
クション静止区域の上に配置されるまで横方向に移動す
る。
【0152】次に、アクチュエータ装置234は金属プ
レート240を下降させ、その結果、コンテナの溝部1
13Aと113Bと共動する位置決めレール222cと
222dのために、コンテナ100は完全な位置合わせ
状態でセンタリング支持部221B上に位置される。最
後に、アクチュエータ装置234はその初期位置に移動
される。コンテナ100がOUTセクション静止区域に
正確に位置合わせされ且つ位置決めされると、クランプ
アクチュエータ装置225cと225dは起動されて、
図15と図16に関連して述べられた運動のシーケンス
を繰り返すことになる。図23に示されるように、コン
テナ100がOUTセクションの静止区域にある間、リ
ッド214Bは解除される。図24は、図17に関連し
て上述された工程のシーケンスに従ってポートウィンド
ウ205Bに気密式に係合するOUTセクションのコン
テナ収容区域の活動区域にあるコンテナ100の個々の
位置を示す。処理済みウェハは、アンロード用の処理装
置の事後処理ステーションにおいて利用可能である。グ
リッパ218Bは初期位置にある。
【0153】ここでは、回転ハンドラ216Bは以下の
シーケンスによって、事後処理ステーションからコンテ
ナ100にウェハを転送する。ハンドラ216Bは最初
に、その軸回りに180度回転され、可動アーム217
Bは通信ゲート215’Bを介して伸張し、グリッパ2
18Bの真空作動フォークをウェハの下側に向けて、真
空手段を起動させることによってそれを把持する。次
に、可動アーム217Bは図25に示されるように引っ
込められ且つ90度回転される。同アームは再び90度
回転されて、ウェハをコンテナに挿入するべく伸張され
る(図26参照)。最後に、上記真空手段は解除され
て、ウェハは次にグリッパ218Bから自由になり、徐
々に下方向に移動し、支持パッド139a、139b、
及び139c上に留まり、特にスイベルパッド137a
と137bに挿入される。
【0154】可動アーム217Bは引っ込められる。コ
ンテナを解除する工程のシーケンスは、図20と図21
に関連して述べられたものと同一である。適切にガス中
に送り込まれるように、コンテナ100は図27に示さ
れるように、必要な間はOUTセクションの静止区域に
安全に存続することになる。これによって、ウェハが事
後処理(アンローディング)ステーションからコンテナ
に転送される転送OUT操作が終了される。
【0155】ホストコンピュータがコンテナ100を再
び移動させることを決定すると、アクチュエータ装置2
25cと225dはコンテナ100をバイパスステーシ
ョン401Bの出力ポートの横方向コンベヤベルト上に
押し出す。フィンガ228cと228d及びノズル23
0cは引っ込められて、可動アーム227cと227d
もまた引っ込められる。もはや固定されずにガス供給設
備(図28参照)に接続されるコンテナ100は主ベル
トコンベヤ401の方向に移動されて、更なる処理又は
操作のために利用可能となる。アクチュエータ装置22
5cと225dの可動アームの長さは、バイパスステー
ション401Bの二次ベルト上に、又はコンベヤ401
の主ベルト上にも、例えば、テレスコピックアームを用
いて直接にコンテナを配置するのに適したものであるこ
とに注目すべきである。
【0156】単一のウェハコンテナと未加圧の標準処理
装置を有するインタフェース装置200は、好ましい実
施例を参照して述べられてきた。好ましくは、インタフ
ェース装置の内部空間の加圧は、ガス注入バルブ手段2
44を超純ガス供給設備に接続することによって達成さ
れる。しかしながら、多くの変形を想定することもでき
る。
【0157】まず最初に、インタフェース装置は単一の
IN/OUTポート構造か、個別のIN及びOUTセク
ションを備えたデュアルポート構造、又はそれ以外の構
造でもよい。後者であるデュアルポート構造の場合は、
図12と図13に関連して示される。図12と図13の
デュアルポート構造によると、IN及びOUTセクショ
ンは並んで配置されるが、但し、INセクションとOU
Tセクションは重畳することもできる。重畳する場合、
コンテナ転送装置233は横方向ではなく垂直方向に作
動することになる。
【0158】さらに、加圧インタフェース装置200は
外側に制御されたピボットリッド214Aと214Bに
よって述べられており、これは遙かに好ましい解決法で
ある。しかしながら、当業者は他の解決法、即ち、内部
ピボットリッド、又は別の種類のドアシステム、もまた
同様に容易に想像することができる。例えば、大日本ス
クリーン製造株式会社に譲渡されたEP特許出願公開番
号第462459号(参照番号:D10)に述べられて
いるようなシャッタ開閉機構によって上下動するシャッ
タドア、又はPLASMA−THERM社に譲渡された
アメリカ特許第4584045号(参照番号:D11)
の図2に示されたようなスライドドアである。しかしな
がら、リッド手段で実施される上述の解決法は明らかに
最も簡単なものである。ドア手段はさらに必要であれば
いつでも通信ゲート205’Aと205’Bに適合させ
ることができる。後者の場合、インタフェースポート区
域は全体としてコンテナと処理装置チャンバとの間のロ
ードロックのように作動することになる。
【0159】(2)SWC/MWCインタフェース装置 図29は、図13のデュアルポート加圧インタフェース
装置200を異なる種類のコンテナ間でロード/アンロ
ード操作を実行するように簡単に適合させる方法を示
す。図29に示される具体例において、単一ウェハコン
テナ100に収容されるウェハは多重ウェハコンテナ1
00’(図10)又は100’’(図11)に転送され
る。図29を参照して、さらに透明ハウジングカバーを
仮定すると、基本的にインタフェース装置200’は単
一ポートバージョンハウジング202’から構成され、
該ハウジングの前面及び裏面は、そこに固定されるべく
コンテナの寸法に適合される。その結果、ハウジング2
02’は、かなり大きな内部空間204’を画定する図
29に示された一般的な実質上の立方体形状を有する。
ハウジングの前面に関する限り、その構造は図13に示
されたものと全く同様である。第1のポートウィンドウ
205(図29には図示せず)を閉鎖するリッド21
4’Aはアクチュエータ装置209’Aによって制御さ
れる。アクチュエータ装置225’aと225’bはハ
ウジング202’の側面に設けられ、ハウジング20
2’はさらに、SWコンテナ100が位置するセンタリ
ング支持部221’Aを有する。ハウジング前面はさら
に、コンテナのピボットカバー124を自動的に開放す
るためのホース245’とスラスト207’aと20
7’bを介してガス供給設備700に接続されるガス注
入バルブ手段244’を有する。小変更のなかで、スラ
スト207’cと207’dに固定されるクロスバー2
47に固着されるアクチュエータ装置209’Aの異な
る取り付けに注意する。回転転送ハンドラ216’は、
エレベータピストン248のためにZ方向に駆動するこ
とができる。全く同様の構造は、センタリング支持部2
21’B、アクチュエータ装置225’cと225’
d、スラスト207’cと207’d、及びアクチュエ
ータ装置209’Bを備えたハウジング202’の裏面
に対しても実施されて、第1のポートウィンドウ205
(図示せず)に対向する第2のポートウィンドウ20
5’Bを閉鎖するリッド214’Bを持ち上げることが
できる。インタフェース装置200’は同種のコンテ
ナ、又は異種のコンテナ、の間でウェハを適切に転送す
るのに適合されるが、これによって操作は最適化され
ず、多量のガスの消失をもたらすことになる。
【0160】多くの工程では、多重ウェハコンテナ10
0’が充てんされる前にウェハの解除のためにハウジン
グの前面に多数のコンテナ100を接触させることが必
要とされる。この工程のシーケンスは全体的に、図15
乃至図21に関連して示されるシーケンスから得る。S
Wコンテナは、次にそれらが所有するウェハにロードさ
れるべく専用ディスパッチング装置300に収容するこ
ともできる。上記から明らかなように、多重ウェハコン
テナの使用はCOAST怪念の本質ではない。インタフ
ェース装置200’は、指標付け手段を備えたリフト装
置によって支持される上記のような多数のコンテナをと
もなって作動するように適合される。当然として、相反
的転送、即ち、MWCに収容されたウェハを複数のSW
Cに転送すること、もまた可能性がある。
【0161】インタフェース装置200’のさらに別の
好ましい実施例では、第1のポートウィンドウ205は
同様にMWコンテナに適合され、回転転送ハンドラ21
6はもはやZ方向には移動せずに、全体として第2のポ
ートウィンドウ205’を介して処理装置内でウェハは
直接に転送するために多重ウェハカセット(例えば、図
11(A)の151)を把持するのに適している。
【0162】ガス供給分散システムを備えたディスパッ
チング装置 CFM概念によると、アイドル時間を最小限にする必要
がある。結果として、コンテナを収容せずにウェハの処
理を加速化することが望ましい。しかしながら実施の面
から見て、製造フラックスを調整してワークロードのバ
ランスをとることが必要とされる。一方、製造ラインの
構成要素は電子コンポーネント(バーコードリーダな
ど)と潜在的故障源であるコンピュータシステムを有す
る。その結果、バッファシステムはこの望ましい調整を
保証するために要求される。COAST概念のディスパ
ッチング装置は、CFM概念のすべての点で完全に適合
される。
【0163】上記のように、図1に関連して、COAS
T概念による新型ディスパッチング装置の第1の役割
は、最適条件下でコンテナ100を収容することであ
り、即ち、異なる処理装置500におけるウェハ処理工
程間のアイドル時間中に圧縮超純中性供給ガス設備70
0に接続される。第2の役割は、コンテナを操作するこ
とであり、特に、ストッカーからベルトコンベヤに、又
はその逆に、又は2つのコンベヤ間、例えば、ベイ内及
びベイ外コンベヤ間、においてコンテナを転送すること
である。
【0164】図30を参照して、好ましい実施例では、
ホストコンピュータの制御下で完全自動化されるディス
パッチング装置300は基本的には、画期的な3本軸の
自動ハンドラ301と垂直ストッカー302から構成さ
れる。
【0165】自動ハンドラ301は、垂直エレベータ3
04を支持する回転可能なベース303から構成され、
そこには端部においてグリッピング手段307を固定さ
せた伸張可能な水平アーム306によって操作ロボット
305が構成される。
【0166】垂直ストッカー302は、製造シミュレー
ションによって必要とされるような多くの支持ステーシ
ョン又はビン309のように支持するチューブから作ら
れるステンレス鋼フレーム308から構成される。ビン
309は垂直コラム(柱)に積み重ねられ、これら垂直
コラムはハンドラ301の回転軸の回りに中心が置かれ
る円形上に位置付けられる。この結果、図30の一般的
タワー形状の配置となる。図30の拡大図でより詳細に
図示されるように、各ビン309は、ジャック313に
よって起動され且つホース314によって中性ガス供給
設備700のアウトレット705に接続される伸縮自在
ノズル312を有するガス供給システム311を備えた
支持プレート310から構成される。コンテナ100内
に封入されるガスの圧力及び性質は、必要ならばいつで
も観察プラグ149(図9参照)のために正確に可視制
御することができる。ガス供給システム311は、コー
ナープレート315によってプレート310に固定され
る。個々のホース314のすべてはガス供給設備700
に接続される。
【0167】さらに好ましい実施例では、ノズル312
はコンテナ内のガスフローの自動的制御を行なう。ノズ
ルが伸張されると(コンテナ100が存在する場合)、
ガスがノズル312を通過してコンテナ内部空間に送り
込まれ、引っ込められると(コンテナ100が存在しな
い場合)、ガスフローは遮断される。その結果、電気
(又は空気作用による)ノズル運動のコマンドのみが必
要とされる。
【0168】ディスパッチング装置300の別の実施例
では、フレーム308を形成するチューブは中空であ
り、このためガス供給設備700とビンとの間のガスの
搬送に用いることができる。この実施例によると、ホー
ス314は直接に上記チューブに接続される。さらに別
の実施例では、パイプは上記中空チューブ内部に位置付
けされる。
【0169】ディスパッチング装置300はベイ内コン
ベヤ401(又はベイ外コンベヤ402)とストッカー
302との間、又はコンベヤそれら自体の間、における
コンテナの転送を容易にする。
【0170】ビン309とロボット305の詳細な構成
は、図31に関連して示される。各ビン309はコンテ
ナ100の収容に十分に適している。そのため、プレー
ト310には、2つの側壁310Aと310B、及びコ
ンテナ100の対応するホール115Aと115B(図
2参照)に係合する2つの位置決めボタン315Aと3
15Bが設けられている。
【0171】ロボット305に関する限り、グリッピン
グ手段307は、多種多様な方法で設計することもでき
る。図31に示されるように、グリッピング手段307
はまず、2つのホール317Aと317Bを備えたフラ
ンジ316を有し、これらホールにはコンテナ100の
外側上面に形成されるピン又はボタン116Aと116
Bが係合する。横方向のバー318はフランジ316に
固定され、そこに固定される2つのグリッパ装置319
Aと319Bを搬送する。グリッパ装置319Aは、ジ
ャック320A、ピストン321A、及びジョー322
Aを有し、ジョー322Aの端部にはパッド323Aが
設けられており、パッド323Aはコンテナを固定する
ために凹部112Aに係合する。同様の構造はグリッパ
装置319Bに適用する。起動されると、2つのジョー
322Aと322Bは約15乃至30度回転してコンテ
ナ100を締めつけ固定する。
【0172】各ビンはコラム内のその位置(Z座標)と
コラムの識別番号とファクトリ内のストッカーの識別番
号によって識別され、その結果、各ビンはそれ自体が所
有するアドレスを有し、これはホストコンピュータメモ
リ内で識別される。さらにラベルは、自動ハンドラが故
障の場合には、この位置とそれによってそこに収容され
るコンテナを識別するために各ビンの前に固定される。
結果として、オペレータは右側のビンを一見して判断
し、それによって処理装置で処理すべきコンテナを判断
することもできる。その他に無類のデザインによってデ
ィスパッチング装置300は従来のコンベヤで作動する
のに十分に適合されるだけでなく、さらにその異なる高
さを調整することもできるのは、注目すべき重要なこと
である。標準処理装置は異なる高さでの入出力ポートを
有し、これによって傾斜コンベヤ部品を備えたディスパ
ッチング装置300の使用を有し、ポート高さの適合問
題を容易に解決する。ディスパッチング装置もまたリフ
ト装置として作動可能である。
【0173】図32と図33は、図31のグリッピング
手段307の2つの変形を示しており、その改良点はそ
の高さを低減することであり、この結果、さらに多くの
コンテナ100をディスパッチング装置300の特定の
収容コラムに積み重ねることができる。図32では、実
施法は図31と全く同様であり、さらに2つのアクチュ
エータ装置319’Aと319’Bを備えたフランジ3
16が設けられている。ジョー322’Aと322’B
の構造のみが異なっているのは、U字形部品324Aと
324Bがここでは必要とされるからである。
【0174】図33は1つのみの一般的アクチュエータ
装置319’と完全に異なるジョーのシステムを用いた
別の変形を示し、ジョーの回転は垂直方向ではなく横方
向に行なわれる。電磁、真空又は空気式グリッピング手
段などの他の変形もまた同様に想定することができる。
【0175】ディスパッチング装置300の全体操作は
以下の通りである。特定の処理工程を実行する処理装置
が利用可能になる場合(例えば、対応するインタフェー
ス装置200のINセクションにコンテナ100がもう
ない場合)、ホストコンピュータ601はディスパッチ
ング装置300のストッカー302のこの工程に対して
どのウェハが待機しているかを見分ける。このように、
FCSロジスティック管理によって定義されるスケジュ
ーリングによって(機器の使用可能性、現ウェハ優先
性、機器のセットアップパラメータなどに応じて)、ホ
ストコンピュータ601は、どのウェハと、それによっ
てどのコンテナがこの機器に移送される必要があるかを
判断する。その主メモリからストッカー302のどのビ
ン309において所望のコンテナ100が収容されるか
を判断する。図30と図31では、ロボット305が初
期位置、即ち、引き込まれたアーム306を備えたバイ
パスステーション401Aの入出力ポートの前、にある
と仮定する。次にホストコンピュータ制御のもとで、自
動ハンドラ301はアーム306を回転し、同アームを
右側ビン309の前にくるまでエレベータ304に沿っ
て垂直方向に移動させる。さらにアーム306は、必要
とされるコンテナ100の上にフランジ316を配置
し、同フランジと位置合わせの状態で伸張される。次
に、アーム306はフランジ316がコンテナの上部に
接触するまで徐々に下降して、コンテナのピン116A
と116Bをフランジ316のホール317Aと317
Bに係合させることになる。さらにまた、ジャック32
0Aと320Bはコンテナが把持されるまでグリッパ3
19Aと319Bを回転させるように起動される。次
に、ノズル312は引っ込められて、これによってガス
供給設備700へのガス接続を遮断し、アーム306は
わずかに上昇して、コンテナ100を支持プレート31
0のピン315Aと315Bから解除することができ
る。アーム306は引っ込められ、垂直方向且つ下方に
移動し、さらに回転されてバイパスステーション401
Aの入出力ポートの前にコンテナ100を差し出すこと
になる。アーム306は再び伸張されて、バイパスステ
ーション401Aの二次コンベヤベルトのわずかに上方
に(例えば、1mm以下)コンテナを維持する。アクチ
ュエータ装置320Aと320Bはさらに起動されてジ
ョー322Aと322Bを開放し、ロボット305はわ
ずかに上昇してコンテナ100のピン116Aと116
Bがフランジ316から解除されることになる。アーム
306は引っ込められて、ロボット305は次の操作の
実行の準備をする。コンテナ100がバイパスステーシ
ョン401Aの二次ベルト上に置かれると、同コンテナ
はコンベヤ401に押し当てられて、計画された処理装
置500に移動される。当業者は、コンテナをベルトコ
ンベヤ上に徐々に設定するために他の技法を容易に実行
することもできる。衝撃及び振動は明らかに最小限にさ
れなければならない。コンテナ100の裏側に付着され
る識別ラベル148に接触することなく読み取るために
コンベヤ401の全長に沿って思慮分別をもって配置さ
れるバーコードリーダ604(図1参照)の上記のよう
な機能のために、コンテナの位置は連続的に検査され
る。ホストコンピュータの主メモリは、このビン309
がその後は空きであってコンテナルートシートが更新さ
れることが報告される。上記すべての操作は、コンテナ
の位置を検出し、それをセンタリングすることによって
ホストコンピュータ制御のもとで二次ベルトなどを制御
するモータを起動するため等に適切なセンサが使用され
る場合、容易に実施することができる。
【0176】図34は、図30のタワー形状のストッカ
ー302の壁状のストッカーの変形例302’を有する
ディスパッチング装置300’を示しており、収容容量
がさらに必要とされる場合、又は製造ラインレイアウト
要件を満たすのに必要とされる場合、有効である。図3
4では、図30に対して同一構成要素は対応する参照番
号を有する。この場合、回転可能な基部303’はフロ
アに固定される直線トラック325に沿って移動されな
ければならない。この変形例を設計する際、融通性が存
在することに注目すべきである。
【0177】図30と図34から明らかであるように、
COAST概念の新しいインタフェース装置は柔軟性且
つ従来のコンベヤに完全に適合されたモジュール式であ
り、これゆえに、ユーザの潜在的ニーズのすべてに応え
ることができる。
【0178】全自動コンピュータ化コンベヤベースの製
造ライン 未来の新型半導体チップの製造に対し製造者らは、最も
重要とされることはウェハ汚染を確実に除去すること又
は少なくとも有効的に低減することであることの中から
種々の要因に直面している。品質(カスタマからの一定
のスラスト)、より高い生産高、低コスト、及び軽減さ
れたリード時間などの他の重要な要因は、ウェハ汚染に
密接に関係がある。一方、技術は連続的に、チップ集積
の増加、さらに縮小される最小機能寸法、及びプロセス
の複雑性の増加(新型バイポーラ構造は、千の数から成
る処理/トリートメント工程を必要とするがある)に対
して発展する。
【0179】これら所望の目的を達成するための回答
は、「製造の自動化」である。COAST概念によって
教示されるような全体的な自動化方法はすべての点で完
全に満足される解決法である。それは機械的自動化及び
コンピュータ化の両方を意味する。機械的自動化は全自
動操作/搬送システムと処理装置を有することを意味す
る。コンピュータ化は、有効な情報の管理システムを有
することを意味し、永続的なウェハ追跡のためのウェハ
識別装置の複雑なネットワークと組み合わされたフロア
コントロールシステムと称されることが多い。両技法を
併合することによって、全自動コンピュータ化製造ライ
ンが可能になる。
【0180】当然、FCS制御のもとでの製造ラインの
全自動操作に対して、処理機器は将来には、FCSによ
って使用可能な形式において、また逆にこれに応答する
すべての必要なデータ/情報(ここでは部分的にオペレ
ータに供給される)を提供するために適合されなければ
ならない。これらデータは、ウェハ処理中に収集される
パラメータ処理データ、機器利用可能データ(ダウン、
ウェハの待機、処理完了、作動中の処理)、元の場所で
の(インサイチュ)制御データ、及びセットアップデー
タを有する。これらデータはさらに、半導体ウェハ処理
に必要とされる未加工のウェハ、焦点板、フォトレジス
トなどの中間製品の利用可能性に関するロジスティック
データを有する。同様にそれらは、伝承的にオペレータ
によって入力されてきたFCSからコマンドを受け入れ
ることが可能でなければならない。これら焦点板は、同
一製造ラインによって操作且つ格納されて、さらにそれ
らの適切な位置に搬送される。オペレータはさらに必要
ならばどこでも、リソグラフィツールにそれらを充てん
することができる。
【0181】さらに必要とされることは、アイドル時間
を除去、又は少なくとも有効に減少させ、CFM概念に
従って、最後に「ジャスト−イン−タイム」管理のモー
ドで作動するための動的に制御された運動である。FC
Sは、すべての介入物、即ち、ファクトリにおけるウェ
ハ、機器、液体など、のヒストリの同一性と状態を知る
必要がある。FCSは、利用可能性に基づく更なるウェ
ハ処理とウェハ処理のスケジューリングのためにコンテ
ナを機器に移動する。FCSは本質的にリアルタイムで
なければならず、主に生産を減損するものである誤処理
エラーを回避すべく人間を介入させることなく作動しな
ければならない。処理すべきウェハを待機する際の延長
時間にわたって機器が使用されなくなる状態、又は処理
後であるためにウェハが機器から取り除かれていない状
態は、製造の連続した作業の流れにおける有効性の損失
の一因となる。自発的且つリアルタイム自動化FCSを
達成するために、この情報のすべては電子的に捕捉され
なければならない。
【0182】最後に、通常の操作に対して、また問題
(再生プラン)がある場合に、オペレータ(又は認識す
る必要のあるライン管理人員)は、例えば、端末を用い
て設備の内側又は外側にFCSの種々の部品を問い合わ
せることが可能でなければならない。言い換えれば、ウ
ェハ製造設備は分散コンピュータネットワークを備えて
いなければならない。
【0183】結論として、「自動化のアイランド」が有
効な段階的ストーンである一方、既述された目標の完全
な実施は、製造ラインの各ピースがこのような自動化フ
ァクトリの完全パートナーとしてその代わりをすること
ができる場合に、またFCSが受信するデータの流れに
同化することができ、次に修正動作を実行する場合に、
実現されるにすぎない。
【0184】上述されたSMIF解決法ははるかに、こ
のような所望の全自動化且つコンピュータ化製造ライン
に対する全体的な解決になるものである。さらにCOA
ST概念によると、上述された3つの新しい構成要素、
即ち、加圧密封式可搬性コンテナ、加圧インタフェース
装置、及び従来のコンベヤシステムとフロアコントロー
ルシステムと称される標準分散情報管理システムを備え
たディスパッチング装置、を併合することが教示され
る。その背景におけるこれら構成要素の最適な統合によ
って、操作するのに最小限の人間の介在のみを必要と
し、またここで説明されるようないかなる事故又は故障
にも耐え得る顕著な回復機能を有する有効且つ高柔軟性
のモジュール式の機敏な製造ライン構造が多種多様に生
じることになる。
【0185】図35は、標準分散情報管理システムと組
み合わされた従来のベイ内及びベイ外の両コンベヤを含
む新型製造ライン構造の第1の実施例を概略的に示す。
【0186】図35には、上述の基本構成要素を有する
COAST概念に適合され、また、ループ状のベイ外コ
ンベヤ402の付近に組織形成された製造ライン構造1
5が示されている。処理領域10−1はベイ内コンベヤ
401−1の付近に組織化され、ベイ内コンベヤ401
−1は対応する単一のポート又は二重ポートインタフェ
ース装置201−1、202−1、などによって、適切
な処理装置501−1、502−1、など(これらは同
一又は異なるものでもよい)にコンテナ100を搬送且
つ分散する。例えば、インタフェース装置201−1と
202−1は図12乃至図28に関連して述べられたよ
うな二重ポート型である。これとは異なり、処理装置5
03−1は2つの遠隔単一ポートインタフェース装置2
03−1、204−1を使用する。最後に、処理装置5
04−1は単一ポートインタフェース装置205−1の
みを使用する。コンベヤ401−1において実施される
バイパスステーションは401A−1等の参照符号が付
されている。複数のバーコードタグリーダ604A−
1、・・・はベイ内コンベヤ401−1の適切なる位置
に設置される。
【0187】処理領域10−1はディスパッチング装置
300−1に対応付けられ、同装置は上述の調整の役割
を有し、特にコンテナを収容し、またそれらをコンベヤ
402と401−1との間で搬送するためのものであ
る。ベイ外コンベヤ402にはまた、バーコードリーダ
604’Aなどが設けられている。最適には、別のディ
スパッチング装置を製造シミュレーションに従ってさら
に高いスループットを得るべく処理領域10−1の反対
側に設置することができる。他の処理領域10−2、・
・・、10−Nを製造ライン構造15のベイ外コンベヤ
402内に設置することもできる。
【0188】ディスパッチング装置300の入出力バッ
ファ300I/Oはさらに、図35ではバイパス装置4
02I/Oに対向して示される。ディスパッチング装置
300のI/Oは手操作で又は第2のベイ外コンベヤ
(図示せず)をディスパッチング装置に連鎖させること
により自動的にコンテナによって装てんされる。
【0189】製造ライン構造15はさらに、各処理領
域、例えば603−1など、に対して一つのホストコン
ピュータ601、ローカルエリアネットワーク602、
及び複数のエリアマイクロコントローラ、によって構成
されるフロアコントロールシステム600を有する。こ
れはまた、処理領域10−1専用の圧縮超純中性ガス供
給設備700−1を有する。しかしながら、全体の製造
ライン15に対する中央のガス供給設備700もまた同
様に想定することができる。超清浄室ではなしに平均的
清浄室で作動する製造ライン15を有することはCOA
ST概念の有効な利点である。
【0190】図36は別の製造ライン構造16を示して
おり、処理領域10−1、・・・は概略的にのみ図示さ
れている。処理領域10−1、・・・は、さらに高いス
ループットを得るべく計画的にブリッジ402AA’、
・・・を備えた中央の直線状ベイ外コンベヤ402の外
側に配置される。図36において、ディスパッチング装
置300’I/Oは一般的に壁状の種類のものであり、
2つの垂直ストッカー302’Aと302’B、及び上
述したようにレール325に沿って移動する自動ハンド
ラ301’を有する。例えば、垂直ストッカー302’
Aは処理すべきウェハ(未加工のウェハ)を備えたコン
テナを収容し、ストッカー302’Bはウェハがフルシ
ーケンスの処理工程に渡されると(ウェハが完成される
と)コンテナを収容する。他の製造ライン構造の変形も
また同様に想定することができる。
【0191】詳細な作用は図1乃至図35を参照して示
されている。コンテナ100が処理装置501−1のイ
ンタフェース装置201−1のINセクション静止領域
上に押し進められると、コンテナ100はただちに固定
されて、中性ガス供給設備700−1に接続される。そ
の識別はリーダ604A−1によってホストコンピュー
タ601に送られる。必要であれば、ホストコンピュー
タ601はまず、誤処理を回避するために装置501−
1が封入されたウェハ上で計画された処理工程を実行す
るのに十分にマッチするかどうかをチェックする。もし
イエスであれば、コンテナを開放し、そこからウェハを
取り外し、さらに図14乃至図18に関連して述べられ
たようなインタフェースポート区域にウェハを搬送する
手順が開始される。ウェハが処理されている間、ホスト
コンピュータ601には処理進行中の装置によって永続
的に報告がされる。
【0192】処理の最後に、ウェハは図23乃至図27
に関連して述べられる手順に従ってインタフェース装置
のOUTセクションでコンテナ100に再び装てんされ
る。処理装置501−1は、処理工程が完了してこのウ
ェハのルートシートのデータが更新されることをホスト
コンピュータ601に報告する。ホストコンピュータ6
01はこのコンテナに対して実行すべき必要な工程に着
手する。それが別の処理装置で実行される処理操作であ
り、但し、同じディスパッチング装置300−1、即
ち、同じ処理領域10−1、によってさらに供給される
場合、コンテナ100は指定された処理装置が利用可能
である場合にはそこに直接移動され、そうでない場合に
は一時的な格納のためにディスパッチング装置300−
1に移動される。何れの場合も、コンテナは次の処理装
置又はディスパッチング装置300−1に到達するため
にベイ内コンベヤ401−1に配置される。
【0193】次の処理工程が別の処理領域、例えば、1
0−I(図示せず)、において実行される必要がある場
合、ホストコンピュータ601はコンベヤ401−1の
バイパスステーション401A−1の所望のコンテナ1
00をピックアップし、それを把持して、そのコンテナ
が主コンベヤ402の方向に移動されるバイパスステー
ション402Aに同コンテナを落下させるのに必要なす
べての動作を行なうようにディスパッチング装置300
−1に要求する。それから、コンテナは正しい処理装置
が配置されるディスパッチング装置300−1に移動さ
れる。追加のディスパッチング装置、上述した型30
0’等、を製造ライン15においてバッファとしてのみ
用いることによって適切なディスパッチング装置におけ
る利用可能な空間がないというリスクを解消することが
できる。コンテナ100がディスパッチング装置300
−1のバイパスステーションの入出力ポート上にある場
合、ロボット305−1はこのコンテナを把持し、それ
を主メモリがさらに更新されるホストコンピュータ60
1によって明示された利用可能なビンに置く必要がある
ことを告げられる。処理装置が直ちに利用不能でない場
合、ホストコンピュータ601はこのコンテナが処理さ
れるのを待機しており、またその点ではどの処理装置が
適切であるかを認識する。処理装置が利用可能になると
直ちに、このコンテナはその処理装置に移動される。
【0194】さらに、COAST概念の製造ラインは回
復プランに十分に適合される。
【0195】ホストコンピュータ601の故障の場合
に、各処理領域のエリアマイクロコントローラはそれに
関連するコンテナのすべての位置と状態に関するデータ
のすべてをメモリに保持することになる。オペレータは
さらにこの処理領域を手操作で駆動することができる
が、再び操作する場合にホストコンピュータで更新され
る電子ルートシートのデータを有するように、オペレー
タは各ウェハでの処理動作のすべてをエリアマイクロコ
ントローラにおいて手操作で記録しなければならなくな
る。
【0196】ディスパッチング装置の故障の場合に、オ
ペレータはホストコンピュータを通じて処理すべき正し
いコンテナがどこにあるかを知ることができ、それによ
って適切な処理装置のINセクション静止区域にこのコ
ンテナを手動で直接置くことになる。ホストコンピュー
タ601のおかげで、オペレータはさらに、完了される
べき次の操作が何であるか、またオペレータが処理ウェ
ハを封入するコンテナを収容しなければならない利用可
能なビンがどこにあるかを認識する。オペレータは、確
認のためにオペレータ自身が実施するディスパッチング
装置への入出の動作をホストコンピュータ601に報告
しなければならなくなる。
【0197】より一般には、コンテナのすべては、処理
装置又はディスパッチング装置に入出するたびに自動的
に識別されるので、それによってホストコンピュータは
コンテナがどこに位置して、そこで実行される次の処理
操作が何であるかを永続的に知らされることになる。こ
の情報に不備があると、故障が生じたことをオペレータ
に知らせるためのアラームが鳴り、エラーが報告され
る。修正動作が実施される。ホストコンピュータで記録
されるデータは、次の統計分析と処理装置のセットアッ
プパラメータ調整、フィードバック動作に対して有効で
ある。
【0198】図35と図36について述べられた上記解
決法はそれ故に有効であり、CFM概念に一致してウェ
ハ製造設備を自動化するための全体的な解決法への低コ
ストアプローチであるのは、ここに述べられた新型製造
ラインとその変形はその点において以下に示されるよう
に必要とされる3つの機能を実行することが可能である
からである。
【0199】1.全体的自動化 a)自動ウェハ追跡。各コンテナには識別タグが設けら
れ、またコンベヤには適切なリーダが有益に具備されて
いるために、コンテナ/ウェハの物理的位置及び状態は
何時でも判断される。その結果、コンテナは、コンベヤ
で搬送され、ディスパッチング装置に収容され、又は処
理装置で処理されることに関係なく、FCSによって永
続的に追跡且つ識別される。新型コンテナはウェハデー
タの識別を直接に読み取ることに完全に適合している。 b)自動コンテナ搬送及びディスパッチング。コンテナ
を処理装置又は処理領域内で移動することは、従来のコ
ンベヤ、及び人間の介在しないホストコンピュータ制御
のもとでの新型ディスパッチング装置によって自動的に
実行される。 c)自動処理装置のローディング/アンローディング。
処理装置にウェハをロード/アンロードする操作のすべ
ては安全に実行される。それらは新型インタフェース装
置のためにホストコンピュータ制御のもとで完全に自動
化される。
【0200】2.汚染のないウェハ製造 製造ライン内で行なわれる搬送、ロード/アンロード、
収容、及びディスパッチングの工程のすべては、ウェハ
が外側周囲に対して正差圧を有する保護中性超純ガス状
環境によってさらに包囲される際に完了される。その結
果、汚染物質の進入は処理工程の全シーケンスの際に防
止される。
【0201】3.単一ウェハ処理 コンテナとインタフェース装置は、将来に対し不可避で
あるとされる単一のウェハ戦略の方向に移行するように
完全に適合される。
【0202】COAST概念の潜在的適用 最初に、主な適用は上述されたチップの製造のみなら
ず、その分野で広範囲に使用される未加工のウェハ、フ
ォトマスク、焦点板などの製造又は処理の際においても
半導体デバイスの製造において明白に適用できる。CO
AST概念もまた、他の技術分野、例えば、セラミック
基板、コンパクトディスク(CD)オーディオ、又はR
OM、磁気ディスク、など、においてもまた明白に且つ
直接的な適用を得ることができる。
【0203】さらに一般的には、新型の加圧密封式可搬
性コンテナ、新型加圧インタフェース装置、ガス分散シ
ステムを備えた新型ディスパッチング装置、及びそこか
ら導き出される新型全自動化且つコンピュータ化コンベ
ヤベースの製造ラインが、汚染のない工作物製造が必要
とされるどの位置にも適用することができるのは言うま
でもないことである。言い換えれば、超清浄な設備に対
して適切な条件のもとでの工作物の製造は、巨大な清浄
室設備及び動的関連インベストメントを必要とすること
なく必要とされる。例えば、薬剤、食品、化学薬品、な
どを製造するためのCOAST概念を拡大すること、ま
たそれを遺伝工学、ウイルス学、等の分野で使用するこ
とが可能である。
【0204】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、保護気体環境に半導体ウェハを封入する加圧密封式
可搬性コンテナと処理装置もしくは別のコンテナとの間
において保護気体環境を破壊することなくウェハを安全
に搬送することのできる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】COAST概念による3つの画期的な基本構成
要素、即ち、加圧密封式可搬性コンテナ、加圧インタフ
ェース装置、及び標準インテリジェントフレキシブルベ
イ内/ベイ外コンベヤシステムとフロアコンピュータシ
ステム(FCS)に集積されるガス分散システムを備え
たディスパッチング装置、の概略斜視図である。
【図2】構造上の組織を詳述する除去された隠れ線のな
いベースハウジングの斜視等角投影図を示す。
【図3】線a−aに沿った図2からの切断図を示す。
【図4】ピボットカバーとガス注入バルブ手段とを備え
た図2と図3のハウジングから構成されるカセット容器
の概略斜視図である。
【図5】ウェハを封入する一般的なウェハホルダから除
去される隠れ線のない斜視等角投影図を示す。
【図6】線b−bに沿った図5のホルダからの切断図を
示す。
【図7】図3のハウジングと、図6のウェハホルダをい
っしょに組み立てたところの下半分の切断図である。
【図8】異なる設計によるウェハホルダを用いた図7の
組み立てを示す図である。
【図9】任意の構成要素をさらに有するCOAST概念
のコンテナとなるカセット容器とホルダアセンブリの概
略分解斜視図である。
【図10】(A)は図5と図6のカセット容器を示し、
(B)は同容器とホルダがともに複数のウェハを収容す
るのに適した場合の図5と図6のホルダを示す。
【図11】(A)は一般的に市販されているウェハカセ
ットを示し、(B)はかかるカセットを収容するのに適
した場合の図4のカセット容器を示す。
【図12】一般的なデュアルセクションバージョンにお
いてCOAST概念の加圧インタフェース装置を構成す
る種々の部品の概略分解斜視図である。
【図13】上記種々の部品が組み立てられた図12の加
圧インタフェース装置の概略斜視図である。
【図14】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図15】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図16】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図17】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図18】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図19】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図20】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図21】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図22】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図23】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図24】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図25】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図26】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図27】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図28】図14乃至図28において、ウェハ転送(装
填/解除)操作の種々の操作工程中の加圧インタフェー
ス装置の概略斜視図を示し、これによってウェハの移動
のシーケンスを詳説する。
【図29】ウェハを単一ウェハコンテナから多重ウェハ
コンテナに転送するのに適した図13の加圧インタフェ
ース装置の変形を示す。
【図30】COAST概念によるディスパッチング装置
のタワー形状の実施例の概略斜視図である。
【図31】図30の装置の重要な部分である操作ロボッ
トの好ましい実施例を示す。
【図32】図31の操作ロボットの変形を示す。
【図33】図31の操作ロボットの変形を示す。
【図34】図30のディスパッチング装置の壁体形状の
変形を示す。
【図35】COAST概念による全自動コンピュータ化
コンベヤベースの製造ライン構成の第1の実施例を概略
的に示す図である。
【図36】図35の製造ライン構成の変形を概略的に示
す図である。
【符号の説明】
100 コンテナ 200 加圧インタフェース装置 201 フレーム 202 ハウジング 204 内部空間 205 ポートウィンドウ 214 リッド 216 ハンドラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレ ラフォンド フランス国、77140 ヌムール、シュマン デ チュ ヴァシュ(番地なし)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 解放可能なドア手段(124)によって
    封止されるアクセス開口部(104)を備えた箱形ハウ
    ジング(102)とガス注入バルブ手段(129)から
    構成されるタイプの加圧密封式可搬性コンテナ(10
    0)の内部から特定の環境内に、またその反対方向に処
    理用の工作物を搬送するための加圧インタフェース装置
    (200)であって、前記インタフェース装置は単一
    (IN/OUT)セクションを有し、前記単一セクショ
    ンは、 第1の開口部(205A)と、前記第1の開口部の反対
    側で前記特定の環境と連通する第2の開口部(205’
    A)と、を備えた内部空間(204)を画定するポート
    区域を有する箱形フレーム(201)と、 前記第1の開口部を封止してロードロックチャンバのよ
    うに作動するポート区域を有する駆動手段(209A)
    によって制御されるリッド手段(214A)と、 上記ポート区域に取り付けられる工作物グリッピング手
    段(218A)を備えた転送ハンドラ手段(216A)
    と、 第1の待機位置又は前記第1の開口部に隣接する第2の
    作動位置の何れかにコンテナを収容するための前記第1
    の開口部の前にあるコンテナ収容手段(221A)と、 コンテナを固定し、前記第1の位置から第2の位置に、
    またその反対方向にコンテナを移動するためのクランプ
    /起動手段(225a、225b)と、 から構成される加圧インタフェース装置(200)。
  2. 【請求項2】 前記特定の環境は処理チャンバ(50
    0)である請求項1記載の加圧インタフェース装置。
  3. 【請求項3】 前記ポート区域は、処理装置自体による
    第2の開口部、又は圧縮超純中性ガス供給設備(70
    0)に接続されるガス注入バルブ手段(245)の何れ
    か一方を用いて加圧される請求項1又は2のいずれかに
    記載の加圧インタフェース装置。
  4. 【請求項4】 前記コンテナが前記第1の位置から前記
    第2の位置に移動する際に前記解放可能なドア手段の自
    動解除のための開放手段(207)をさらに有する請求
    項1乃至3のいずれか一つに記載の加圧インタフェース
    装置。
  5. 【請求項5】 ポート区域の内側に工作物方向付け装置
    をさらに有する請求項1乃至4のいずれか一つに記載の
    加圧インタフェース装置。
  6. 【請求項6】 前記内部空間(204)を共有する個別
    のINセクションとOUTセクションを有するように前
    記単一(IN/OUT)セクションのすべてについて同
    様の独立セクションをさらに有する請求項1乃至5のい
    ずれか一つに記載の加圧インタフェース装置。
  7. 【請求項7】 前記特定の環境は別のコンテナである請
    求項1記載の加圧インタフェース装置。
  8. 【請求項8】 前記工作物はシリコンウェハである請求
    項1乃至7のいずれか一つに記載の加圧インタフェース
    装置。
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