JPH10214875A - 磁気結合ウェーハ引き出しプラットホーム - Google Patents

磁気結合ウェーハ引き出しプラットホーム

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JPH10214875A
JPH10214875A JP9339924A JP33992497A JPH10214875A JP H10214875 A JPH10214875 A JP H10214875A JP 9339924 A JP9339924 A JP 9339924A JP 33992497 A JP33992497 A JP 33992497A JP H10214875 A JPH10214875 A JP H10214875A
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エー． マロール ダン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空搬送システムに適合したウェーハ引き出
しプラットホームを提供する。 【解決手段】 本発明に係るプラットホームは、磁気結
合された上部及び下部アセンブリを有している。プラッ
トホーム上の真空−大気圧シールは、２つのＯリングに
よって維持される。離間した複数の平行ブレードからな
る２つの対向するアレイは、カセットからウェーハを受
け取るスロットを画成する。上部アセンブリは、下部ア
センブリ上に取り付けられた磁気結合リニアスライドに
応じて動く。上部アセンブリはロードロックの外側に移
動し、ブレードはカセットからウェーハを拾い上げると
同時にウェーハを引き出す。上部アセンブリはロードロ
ック内に後退し、ウェーハはプロセスチャンバに転送さ
れる。下部アセンブリの内側に大気圧で取り付けられた
リニアモータ、上部アセンブリの水平方向の動作を可能
にする一方で、ブレードをウェーハに平行に保持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハの
ような精密被処理体の取り扱いに関する。本発明は、特
に、ウェーハカセットからウェーハを引き出すためのプ
ラットホームに関する。
【０００２】
【従来の技術】パーティクル汚染は半導体の製造におい
て主要な問題である。小さな図形寸法とウェーハ表面上
の堆積層の数の増加は、このようなウェーハ表面上に作
製されるデバイスを、微粒子汚染に起因する欠陥に対し
て弱いものにする。このような汚染は、プロセス歩留り
の減少、デバイス性能の低下、あるいは信頼性の低減を
もたらす。
【０００３】したがって、半導体の製造には、塵埃など
の外来のパーティクルによるウェーハの汚染を防止する
ために、高度のクリーンルーム環境が必要となる。この
ような環境は、構築および維持が非常に困難である。デ
バイス寸法が減少するに伴って、クリーンルーム中の微
粒子物質の許容寸法も同様に低減されなければならな
い。
【０００４】同様に、半導体ウェーハは、清浄でパーテ
ィクル無しに近い微環境中に搬送および格納される場合
がある。スタンダードメカニカルインタフェース（“Ｓ
ＭＩＦ”）ボックス等の微環境容器への搬入のためにウ
ェーハを格納するウェーハカセットを用いることは、従
来技術において公知である。通常のＳＭＩＦ型ボックス
では、固定された壁が接合されて部分囲壁を形成する。
ウェーハカセットは、部分囲壁の中に配置され、分離可
能な底部が部分囲壁に接合される。こうして、ウェーハ
カセットは、潜在的な汚染物質から保護される。
【０００５】物理的気相堆積（“ＰＶＤ”）ウェーハ処
理は、プロセスチャンバ内で超高真空状態で行われる。
化学的気相堆積（“ＣＶＤ”）を含む他の形式のウェー
ハ処理やプラズマエッチングは、高真空状態で行うこと
ができる。このような高真空状態または超高真空状態で
ウェーハを処理するためには、微粒子汚染物質との接触
を最小限に抑えながら、カセットから真空プロセスチャ
ンバにウェーハを搬送することが必要である。これは、
通常、ロードロックチャンバを用いることによって行わ
れている。
【０００６】ロードロックチャンバは、大気圧状態また
は真空状態のいずれかでウェーハを搬送するように設計
されている。大気圧搬送では、超高真空プロセスチャン
バは、ロードロックチャンバよりも低圧に維持される。
微粒子汚染物質は、例えばＳＭＩＦ型ボックスの外面か
ら、真空環境に侵入しがちである。
【０００７】しかしながら、真空圧ロードロックチャン
バでは、ロードロックとプロセスチャンバとの間の圧力
差は最小限に抑えられる。汚染パーティクルがプロセス
チャンバに吸い込まれる可能性は低い。従って、真空搬
送システムは、大気圧搬送システムよりも少数の汚染パ
ーティクルしかプロセス環境に導入しないので、有利で
ある。
【０００８】ＳＭＩＦ型ボックスに用いるためのシング
ルチャンバロードロックは、従来技術として公知であ
る。このようなシステムにおいて、ＳＭＩＦ型ボックス
は、真空チャンバ上のキャリヤプレート上に設置され
る。ボックスの底部はボックスから切り離され、キャリ
ヤプレート及びウェーハカセットは真空チャンバ内に下
げられる。このため、ＳＭＩＦ型ボックスは、上部チャ
ンバとして効率良く機能する。しかしながら、このよう
なシステムは、通常、大気圧搬送システムであり、特定
の真空応用分野に用いるには適当でない。さらに、この
ようなシステムでは、ウェーハをチャンバの上部から搬
入、すなわち鉛直方向に搬入することが必要である。
【０００９】ウェーハをチャンバの前面あるいは側面か
ら搬入、すなわち水平方向に搬入することも公知であ
る。例えば、マサチューセッツ州チェルムスフォードの
ブルックスオートメーション（Brooks Automation）社
は、二重エンドエフェクタを有するバイシンメトリのア
ーム（bisymmetric arm）を用いてカセットに到達する
マルチウェーハエンドエフェクタを開発した。各エンド
エフェクタは、３つの運動軸に沿って動くように独立に
構成することができる。アームの端部に位置するエンド
エフェクタブレードは、ウェーハエッジの下に装着され
る。複数のウェーハが同時に持ち上げられ、カセットか
ら引き出される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなマルチウェーハエンドエフェクタを真空搬送システ
ムに用いることは、不可能ではないとしても、困難であ
る。アーム用の動作機構は複雑であり、また、この動作
機構は、ロードロックチャンバの壁に、ワイヤ、ケーブ
ル、回転フィードスルー等のさまざまなフィードスルー
を必要とする。ウェーハ処理に必要な真空レベルまでチ
ャンバをポンプダウンするためには、チャンバ壁のすべ
ての開口の周囲に適切なシールを維持しなければならな
い。
【００１１】しかしながら、シールの適切な機能を確保
することは困難である。このようなシールの欠陥は、ロ
ードロックチャンバをポンプダウンするのに必要な時間
に影響を与え、適切な真空の達成を妨げる可能性があ
る。汚染物質が、開口を通じてプロセスチャンバ内に導
入されるかもしれない。このような汚染物質は、処理済
みウェーハの品質を低下させ、機械的故障の可能性を高
めるので、チャンバ壁から頻繁にクリーニングしなけれ
ばならない。この結果、処理経費が増加することにな
る。
【００１２】したがって、ウェーハ処理装置などの高真
空搬送システムにおけるシール欠陥に付随する問題点を
解消するウェーハ引き出しプラットホームを提供するこ
とは好適である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、超高真空シス
テムを含む真空搬送システムに適合したウェーハ引き出
しプラットホームを提供する。このプラットホームは、
磁気結合された上部及び下部アセンブリから形成されて
いる。プラットホーム上の真空−大気シールは、２個の
Ｏリングによって維持される。上部アセンブリは、離間
した複数の平行ブレードからなる２個の対向するアレイ
を有している。これらのブレードは、カセットからウェ
ーハを受け取るスロットを画成している。上部アセンブ
リは、磁気結合されたリニアスライドによってロードロ
ックの内側から外側に移動させられる。このスライド
は、下部アセンブリ上に取り付けられた２つのリニア軸
受を備えている。これらのリニア軸受は、上部アセンブ
リの水平運動を可能にする一方、ブレードをウェーハに
平行に保持する。上部アセンブリ上のブレードは、下部
アセンブリの内側に大気圧で取り付けられたリニアモー
タに磁気結合されている。インデクサは、上部アセンブ
リの鉛直及び回転運動を可能にする。レベル調整ねじ及
びベローズが、プラットホームを水平にするために使用
される。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明は、ウェーハ処理装置など
の真空システムに適合した磁気結合ウェーハ引き出しプ
ラットホームを提供する。本発明は、特に、高真空搬送
に適合している。本発明の磁気結合メカニズムは、従来
技術におけるフィードスルー及び可動シールの双方を不
要にする。したがって、このようなフィードスルー及び
可動シールに付随する欠点は、本発明により軽減または
解消される。
【００１５】半導体ウェーハを収容したウェーハカセッ
トは、清浄でパーティクル無しに近い微環境容器、例え
ばスタンダードメカニカルインタフェース（“ＳＭＩ
Ｆ”）ボックス、に搬入することができる。こうして、
ウェーハカセットは潜在的な汚染物質から保護される。
この後、ウェーハは、ロードロックチャンバを使用して
カセットから真空プロセスチャンバへ搬送される。
【００１６】幾つかのロードロックは、ＳＭＩＦ型ボッ
クス、またはウェーハカセットを収容するのに十分な大
きさを有しているが、他のロードロックチャンバは、カ
セットを収容するのに十分な大きさを有していない。こ
のような場合、ウェーハをカセットから取り出してロー
ドロックへ搬送するために、エンドエフェクタ（end-ef
fector）として知られるメカニズムを設けることが必要
である。例えば、３００ｍｍウェーハカセットの全体を
３００ｍｍロードロックに収容することは不可能であ
る。ウェーハは、プロセスチャンバへの搬送のために、
カセットから外部に取り出され、エンドエフェクタによ
ってロードロック中に運び込まれなくてはならない。
【００１７】ウェーハは、一度に１個、数個または全部
取り出すことができる。従来のマルチウェーハエンドエ
フェクタは、ウェーハに到達するために回転運動ならび
にＸ、Ｙ、及びＺ方向運動を行うアームを有している。
アームの先端に位置する複数の分岐ブレードは、ウェー
ハのエッジの下に装着される。複数のウェーハが同時に
持ち上げられた後、カセットから引き出される。
【００１８】図１は、本発明に係る磁気結合ウェーハ引
き出しプラットホーム１０の正面断面図である。ウェー
ハ引き出しプラットホームハウジングは、アルミニウム
等の従来の非磁性材料から形成されている。このプラッ
トホームは、上部アセンブリ１２及び下部アセンブリ２
０の双方を有している。
【００１９】上部アセンブリ１２は、離間した複数の平
行ブレード１７からなる２つの対向するアレイ１４、１
５を有している。対向するブレードは、カセットからウ
ェーハを受け取るウェーハスロット１６を画成する。上
部アセンブリは、また、下部アセンブリの下部磁石セッ
ト２４（図２を参照）に結合した上部磁石セット２２
（図２を参照）も有している。上部及び下部磁石セット
は、図２において、より詳細に記載されている。下部磁
石セット２４が動くと、結合された上部磁石セットもそ
れに応じて動き、その結果、上部アセンブリ全体が動く
ことになる。
【００２０】下部磁石セット２４は、下部アセンブリの
真空シールによって密閉される。本発明の好適な実施形
態は、プラットホーム上の真空−大気シールを維持する
ために２個のＯリングしか必要としない。Ｏリングの漏
れと浸透は、真空システムの維持に対する重大な阻害要
因である。したがって、本発明による従来技術を上回る
Ｏリング数の削減は、真空プロセスチャンバ中へのガス
及び汚染パーティクルの漏れを低減する。
【００２１】第１のＯリング４０は下部アセンブリ２０
をシールし、第２のＯリング４２は下部アセンブリに対
してベローズアセンブリ３８をシールする。ベローズ
は、真空を分離するとともに、運動を可能にするために
用いられる。ベローズアセンブリは、レベル調整ねじ３
２を用いてウェーハ引き出し器レベルを可動調整するこ
とを可能にする。
【００２２】レベリング機構は、プラットホームを水平
にするために設けられている。本発明の好適な実施形態
では、レベリング機構は、プラットホームを水平にする
ために個々にあるいは共同して調整することの可能な３
個の整準ねじ（leveling screw）３２を含んでいる。し
かしながら、任意の数のねじを用いてプラットホームを
水平にすることができる。例えば、レベル調整ねじは、
ねじを締めることで下部アセンブリの対応する部分が上
昇するように構成しても良い。あるいは、ねじを締める
ことで下部アセンブリが下降し、これにより下部アセン
ブリのレベルが低くなるようにねじを構成してもよい。
【００２３】整準ねじは、手動または自動のいずれかで
調整することができる。例えば、これらのねじは、ねじ
回しまたはラチェットを用いて手動で調整することがで
きる。図５に示される電動アセンブリ１０７は、自動的
にねじを調整するために設けられている。レベル調整
は、本発明に接合された平衡検出器またはアライメント
検出器による測定に応じて行うことができる。
【００２４】本発明の一実施形態では、図４に示される
位置決め機構１０１が、カセット中でのウェーハの位置
を設定するために設けられている。この位置決め機構
は、好ましくは、インデクサ３０（図１）及び上述の整
準ねじ３２を備えており、これらの双方は、協同して動
作し、上部アセンブリのブレードがウェーハの下に行く
ようにプラットホームを鉛直方向および前方に動かす。
本発明の一実施形態は、目盛線１１１（図１）を設けて
いる。整準ねじで上部アセンブリの高さを調整すること
により、ブレードは、この目盛線に合わせられる。
【００２５】本発明の別の実施形態では、位置決め機構
は、センサ及びコントローラを有している。このコント
ローラは、センサにより検知されるウェーハのレベルと
ウェーハ間の間隔とを比較し、ウェーハハンドラブレー
ドを位置決めするサーボを作動させる信号を生成する。
この比較に応じて、ブレードは、対応するウェーハのレ
ベルよりも低いレベルにブレードが位置するように位置
合わせされる。したがって、ブレードは、ウェーハの下
に挿入された後、カセットからの取り出しのためにウェ
ーハを持ち上げるように上昇させることができる。本発
明の他の実施形態では、任意の他の適当な調整手段が用
いられる。例えば、センサ及びコントローラは、このよ
うな位置決めを制御する位置決め機構に組み込まれるフ
ィードバック構成に配置してもよい。これにより、上部
アセンブリは、プロセスチャンバとの間でウェーハを搬
送するためのウェーハハンドラブレードに対して正確に
位置決めすることができる。
【００２６】インデクサ３０に通じるワイヤ及び他のフ
ィードスルー３４は、中空インデクサ軸３６の中に封入
されている。インデクサ軸は、ベローズ３８を介して下
部アセンブリに接合されている。したがって、ワイヤ及
び他のフィードスルーは、下部アセンブリの真空容器中
に突出することはない。このため、従来技術の回転フィ
ードスルーで用いられるＯリングシールは取り除かれ、
その結果、Ｏリングシールに付随する漏れ、汚染、及び
機械的な故障という問題点が改善される。
【００２７】ワイヤ及び他のフィードスルーは、プラッ
トホームを動かすモータを駆動するために必要な電力を
供給する。本発明の好適な実施形態では、プラットホー
ムは、リニアモータ１８、例えばリニアステッパモータ
やサーボ機構、を有している。このリニアモータは、下
部磁石セットを直線方向、すなわち水平方向に動かすた
めに使用される。磁気結合された上部アセンブリは、こ
れに応じて動く。
【００２８】上部アセンブリ１２は、引き出しプラット
ホームからウェーハカセットまで直線的に滑動する。イ
ンデクサ３０は、上部アセンブリを鉛直方向に動かし
て、すべてのウェーハを拾い上げる。このインデクサ
は、ブレードの位置をウェーハの位置に対して調整する
ために必要な鉛直運動を与える。これらのブレードは、
ウェーハカセット中においてウェーハの下に挿入され
る。次に、インデクサは、上部アセンブリを上方に動か
す。これにより、ウェーハは、ブレードによって持ち上
げられる。この後、上部アセンブリは、直線方向に引き
戻され、ロードロックの中にウェーハを運び込む。
【００２９】上部アセンブリは、リニアスライド（line
ar slide）を形成する２個の平行なリニア軸受アセンブ
リ２８、２９によって支持されている。これらのリニア
軸受アセンブリは、真空状態に維持される。各軸受の一
方の側面は下部アセンブリに取り付けられ、他方の側面
は上部アセンブリに取り付けられている。本発明の好適
な実施形態では、リニア軸受４６は、ＴＨＫ型リニア交
差ころ軸受（linear crossed roller bearing）であ
る。ＴＨＫ軸受は形状が実質的に正方形であり、回転を
防止して軌道４４中に軸受を保持するノッチを有してい
る。リニア軸受は上部アセンブリの重量を支持し、ウェ
ーハカセットへの、及びウェーハカセットからの直線運
動を可能にする。リニア軸受は、上部アセンブリの水平
運動を可能にし、ブレードをウェーハに対して実質的に
平行に保持する。
【００３０】第２図は、本発明に係る図１のＡ−Ａ線に
沿った側断面図である。リニアモータ１８及びインデク
サ３０（図１を参照）は、下部アセンブリのマウント５
０に接続されている。上部及び下部アセンブリの双方に
は、それぞれ磁石セット２２及び２４が設けられてい
る。下部磁石セット２４がウェーハカセットに対して前
後に直線的に動かされると、磁気結合された上部磁石セ
ット２２は、その動きに応じて動く。下部アセンブリの
壁４８は、静止したままである。
【００３１】本発明の好適な実施形態では、上部磁石セ
ットは、１個の磁石５２及び２個の磁極片５４、５６を
有している。下部磁石セットは２個の磁石５８、６０及
び３個の対応する磁極片６２、６４、６６を有してい
る。これらの磁極片は、上部及び下部磁石セットの磁力
線を伝導することの可能な強磁性材料から形成されてい
る。磁束線は磁極片と交差し、上部磁石と下部磁石との
間に磁気結合を形成する。
【００３２】３個の磁極片が底部磁石に設けられ、２個
の磁極片が頂部磁石に設けられていると、上部磁石はよ
り好適に結合され、より堅固に保持される。このような
構成が磁力線との最良の交差をもたらし、これにより、
上部及び下部アセンブリとして望ましくない直線方向の
移動（shifting）が最小限に抑えられるものと現在では
考えられている。下部磁石セット２４がリニアモータ３
０によって動かされると、磁束線はこれに伴って動く。
磁気結合された上部磁石セット２２は、磁束線の配置に
応じて動く。これにより、上部アセンブリは、取り出し
プラットホームに対して前後に直線的に滑動して、ウェ
ーハをカセットから引き出し、またウェーハをカセット
に戻す。
【００３３】磁石セットは、ハウジング７０内で組み立
てられ、磁石カバー７２で覆われる。本発明の一実施形
態では、このハウジングは、アルミニウムから形成され
ている。磁石カバーは、ねじ６８又はボルトを含む手段
によりハウジングに固定される。
【００３４】下部アセンブリの動きを指示するために、
コントローラ１１３を設置しても良い。リニアモータの
位置は、エンコーダ又はレゾルバを用いて検出すること
ができる。このコントローラは、カセット中のウェーハ
の位置を設定するメカニズム１０１と連絡していても良
い（図４を参照）。このため、下部アセンブリの動き、
及び磁気結合された上部アセンブリの動きを、正確に較
正することができる。これにより、常に制御された位置
を有することによってウェーハ引き出しが補助されるこ
とになる。
【００３５】図３は、本発明に係る磁気結合ウェーハ引
き出しプラットホームの平面断面図である。上部アセン
ブリは、リニア軸受アセンブリ２８に沿って前方に滑動
し、ブレード１７は、ロードロックの前部７４の外に突
き出る。ブレードのアレイ１４、１５がカセットから全
てのウェーハ７６を同時に拾い上げると、上部アセンブ
リ１２は、ロードロックの中に後退する。この後、ウェ
ーハハンドラアセンブリ７８は、ｚ軸運動を用いてブレ
ードの間に入り、半導体製造システムへの搬送のために
一度に１枚のウェーハを持ち上げて取り出す。
【００３６】図４〜図６は、本発明に係る磁気結合ウェ
ーハ引き出しプラットホーム１００の動作を連続的に示
す側断面図である。図４〜図６には、最高４枚のウェー
ハ８４を引き出すための４個の平行ブレード８８が示さ
れている。もちろん、本発明は、４枚を超えるウェーハ
あるいは４枚未満のウェーハを含んだアレイを有してい
ても良い。
【００３７】図４は、カセットからウェーハを引き出す
前の磁気結合ウェーハ引き出しプラットホームを示して
いる。ウェーハ８４を搭載したウェーハカセット８３を
保持するボックスであるカセットホルダ８２は、ロード
ロック８０への開口１０２と同じ高さに配置されてい
る。上部アセンブリ８６中の複数の離間平行ブレード８
８の対向するアレイは、カセットからウェーハを受け取
るウェーハスロット１０４を画成している。
【００３８】図５は、カセットからウェーハを引き出し
ている途中の磁気結合ウェーハ引き出しプラットホーム
を示している。リニアモータ９４は、下部磁石セット９
２を引き出しプラットホームからウェーハカセットに直
線的に滑動させる。その動きに応じて、上部磁石セット
９０も直線的に滑動する。インデクサ１０６は、上部ア
センブリ８６を鉛直方向に動かして、ブレードをウェー
ハに対して位置決めする。これにより、ウェーハが拾い
上げられ、個々のウェーハスロット１０４の中に保持さ
れる。
【００３９】これらの図は、マルチウェーハエンドエフ
ェクタの使用を示している。しかしながら、本発明が同
様にシングルウェーハエンドエフェクタに対しても使用
できることは、当業者にとって容易に理解できるであろ
う。
【００４０】図６は、カセットからウェーハを引き出し
た後の磁気結合ウェーハ引き出しプラットホームを示し
ている。上部アセンブリは直線方向に引き戻され、ロー
ドロックの中にウェーハを運び込む。次に、ウェーハハ
ンドラアセンブリ９６がブレードの間に入り、ウェーハ
運搬器９８が半導体製造装置への搬入のために１枚のウ
ェーハを持ち上げる。本発明の一実施形態では、ウェー
ハハンドラは、「かえる足」磁気結合型であっても良
く、あるいは当該技術分野において知られているよう
な、少なくとも“Ｘ”及び“Ｙ”運動を有する他の任意
の形式のウェーハハンドラであってもよい。なお、「か
える足」磁気結合型のウェーハハンドラは、米国特許第
？号に記載されており、これは参照文献として本明細書
に組み込まれる。本発明の他の実施形態では、ウェーハ
ハンドラアセンブリは、一度に２枚以上のウェーハをカ
セットから取り出す。
【００４１】図７（ａ）〜図７（ｄ）は、本発明に係る
プラットホームの動きを示す図である。インデクサとリ
ニアモータの組み合わせが三方向の運動を可能にする。
リニアモータ９４は、“Ｘ”方向の直線運動を可能にす
る。インデクサ１０６は、“Ｚ”方向の鉛直運動を可能
にする。さらに、インデクサ１０６は、回転特徴を有し
ている。これにより、プラットホームを“ｑ”方向に回
転させることができる。本発明の一実施形態では、イン
デクサは、さらに“Ｆ”方向にプラットホームを傾斜さ
せることができる。このように、プラットホームは、ウ
ェーハカセット８３の位置に応じて直線運動及び回転運
動をさせることができる。
【００４２】本発明は、一または複数の処理モジュール
を有する処理システム、例えばクラスタ構成、に使用す
ることができる。図８は、本発明に係る典型的な半導体
製造システム１１０の側断面図である。ＳＭＩＦ型ボッ
クス等のウェーハカセットホルダ１１２は、ロードロッ
ク１１６の開口１１４と同じ高さに配置される。ウェー
ハカセットホルダ及びウェーハカセット１１８は、ロー
ド／アンロード機構１２０によって開かれる。
【００４３】リニアモータ１２２は、本発明の下部アセ
ンブリ１２４を引き出しプラットホームからウェーハカ
セットへ直線的に滑動させる。磁気結合された上部アセ
ンブリ１２６もまた、これに応じて直線的に滑動する。
インデクサ１２８は、上部アセンブリを鉛直方向に移動
させて、ウェーハスロット１３０をウェーハに対して位
置決めする。これにより、ウェーハが拾い上げられ、個
々のウェーハスロット内で保持される。上部アセンブリ
は直線方向に後退し、ロードロック１１６のチャンバ１
３２内にウェーハを運び込む。
【００４４】この後、ロードロックチャンバはシールさ
れ、真空排気される。図８は１チャンバロードロックを
示しているが、本発明が同様に２チャンバロードロック
システム（例えば米国特許第5,391,035号の微環境ロー
ドロックを参照）に使用できることは、当業者であれば
容易に理解できるであろう。
【００４５】下部チャンバに搬送されると、ウェーハハ
ンドラアセンブリ１３６は、エンドエフェクタ１４２を
上部アセンブリに挿入し、そこからウェーハ１３８を引
き出す。図８は、シングルウェーハエンドエフェクタ１
４２を示している。しかしながら、上述のように、本発
明は、マルチウェーハエンドエフェクタとともに使用す
ることも可能である。エンドエフェクタは、処理のため
に、ウェーハ１３８を半導体製造システム１４４に搬送
する。処理が完了すると、ウェーハはそれぞれカセット
に戻される。
【００４６】本明細書では、好適な実施形態を参照して
本発明を説明してきたが、本発明の趣旨と範囲から逸脱
することなく他の応用例を代わりに使用できることは当
業者であれば容易に理解できるであろう。例えば、磁気
結合は鉛直方向に設けても良い。これにより、本発明
は、鉛直方向ウェーハローディング用のシステムに使用
することができる。
【００４７】本発明によって任意の指示された数のウェ
ーハ、あるいは全てのウェーハをカセットから取り出せ
ることは、当業者であれば容易に理解できるであろう。
本発明は、プロセスチャンバへの搬送のために一度に一
枚または複数枚のウェーハを取り出すウェーハハンドラ
システムに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気結合ウェーハ引き出しプラッ
トホームの正面断面図である。
【図２】本発明に係る磁気結合ウェーハ引き出しプラッ
トホームのＡ−Ａ線に沿った側断面図である。
【図３】本発明に係る磁気結合ウェーハ引き出しプラッ
トホームの平面断面図である。
【図４】本発明に係る磁気結合ウェーハ引き出しプラッ
トホームの動作を連続的に示す第１の側断面図である。
【図５】本発明に係る磁気結合ウェーハ引き出しプラッ
トホームの動作を連続的に示す第２の側断面図である。
【図６】本発明に係る磁気結合ウェーハ引き出しプラッ
トホームの動作を連続的に示す第３の側断面図である。
【図７】（ａ）は、本発明に係るプラットホームの直線
水平運動を示す図であり、（ｂ）は、本発明に係るプラ
ットホームの鉛直運動を示す図であり、（ｃ）は、本発
明に係るプラットホームのｑ方向の回転運動を示す図で
あり、（ｄ）は、本発明に係るプラットホームのＦ方向
の回転運動を示す図である。
【図８】本発明に係る典型的な半導体製造システムの側
断面図である。
【符号の説明】
１０…磁気結合ウェーハ引き出しプラットホーム、１２
…上部アセンブリ、１６…ウェーハスロット、１７…ブ
レード、２０…下部アセンブリ、２２…上部磁石セッ
ト、２４…下部磁石セット。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下部アセンブリ（２０）と、 少なくとも１個のウェーハサポート（１４、１６）を有
    する上部アセンブリ（１２）と、 前記上部アセンブリと前記下部アセンブリとの間の継手
    （coupling）（２８）と、 前記上部アセンブリに対して前記下部アセンブリを動か
    すモータ（１８）と、 を備えるウェーハ引き出しプラットホーム（１０）であ
    って、 前記上部アセンブリは、プロセス環境への搬送のために
    少なくとも１枚のウェーハをカセットから引き出すよう
    に、ロードロックの内側と前記ロードロックの外側との
    間で引き戻し自在に動くようになっている、ウェーハ引
    き出しプラットホーム。
  2. 【請求項２】 前記下部アセンブリの動きに応じた前記
    上部アセンブリの動きを可能にするリニアスライド（４
    ４、４６）を更に備える請求項１記載のウェーハ引き出
    しプラットホーム。
  3. 【請求項３】 前記プラットホーム上に真空−大気シー
    ル（３８、４０、４２）を更に備える請求項１及び２の
    いずれか記載のウェーハ引き出しプラットホーム。
  4. 【請求項４】 前記ウェーハキャリヤが、少なくとも２
    個の離間したホーク（１４）により画成されている、請
    求項１〜３のいずれか記載のウェーハ引き出しプラット
    ホーム。
  5. 【請求項５】 前記上部アセンブリは、前記カセットか
    ら同時に複数のウェーハを引き出す、請求項１〜４のい
    ずれか記載のウェーハ引き出しプラットホーム。
  6. 【請求項６】 前記下部アセンブリは、前記プラットホ
    ームへのフィードスルー（３４）を収容する中空軸（ho
    llow shaft）を備えている請求項１〜５のいずれか記載
    のウェーハ引き出しプラットホーム。
  7. 【請求項７】 前記継手は、 前記上部アセンブリに接合された上部磁石セット（２
    ２）と、 前記下部アセンブリに接合された下部磁石セット（２
    ４）と、 備える磁気継手（magnetic coupling）である、請求項
    １〜６のいずれか記載のウェーハ引き出しプラットホー
    ム。
  8. 【請求項８】 前記上部及び下部磁石セットの各々は、
    ハウジング（７０）内で組み立てられ、磁石カバー（７
    ２）を用いて固定されている、請求項７記載のウェーハ
    引き出しプラットホーム。
  9. 【請求項９】 前記上部磁石セットは、１個の磁石（５
    ２）及び２個の対応する磁極片（５４、５６）を有して
    おり、前記下部磁石セットは、２個の磁石（５８、６
    ０）及び３個の対応する磁極片（６２、６４、６６）を
    有している、請求項７及び８のいずれか記載のウェーハ
    引き出しプラットホーム。
  10. 【請求項１０】 前記モータは、前記下部アセンブリの
    動きを指示する制御装置（１０１）を更に備えている、
    請求項１〜９のいずれか記載のウェーハ引き出しプラッ
    トホーム。
  11. 【請求項１１】 前記モータは、インデクサ（３０）を
    更に備えている、請求項１〜１０のいずれか記載のウェ
    ーハ引き出しプラットホーム。
  12. 【請求項１２】 前記インデクサは、リニアステッパモ
    ータ又はリニアサーボ機構モータのいずれかを備えてい
    る、請求項１１記載のウェーハ引き出しプラットホー
    ム。
  13. 【請求項１３】 前記インデクサは、前記下部アセンブ
    リの内側に大気圧で取り付けられている、請求項１１記
    載のウェーハ引き出しプラットホーム。
  14. 【請求項１４】 前記リニアスライドは、前記下部アセ
    ンブリに取り付けられた少なくとも２個のリニア軸受
    （４６）を備えている、請求項１〜１３のいずれか記載
    のウェーハ引き出しプラットホーム。
  15. 【請求項１５】 前記リニア軸受は、前記上部アセンブ
    リの水平運動を可能にするとともに、前記ウェーハキャ
    リヤを前記カセット中の前記ウェーハと実質的に平行に
    保持する、請求項１４記載のウェーハ引き出しプラット
    ホーム。
  16. 【請求項１６】 前記リニア軸受は、真空に維持されて
    いる、請求項１４記載のウェーハ引き出しプラットホー
    ム。
  17. 【請求項１７】 前記リニア軸受は、ＴＨＫ型軸受であ
    る、請求項１４記載のウェーハ引き出しプラットホー
    ム。
  18. 【請求項１８】 前記真空−大気シールは、 前記下部アセンブリをシールする第１のＯリング（４
    ０）と、 前記下部アセンブリに対して前記ベローズをシールする
    第２のＯリング（４２）と、 を更に備えている、請求項３記載のウェーハ引き出しプ
    ラットホーム。
  19. 【請求項１９】 前記プラットホームをレベリングする
    手段（３２）を更に備える請求項１〜１８のいずれか記
    載のウェーハ引き出しプラットホーム。
  20. 【請求項２０】 前記レベリング手段は、 少なくとも１個のレベル調整ねじ（３２）と、 前記中空軸を前記下部アセンブリに接合するベローズ
    （３８）と、 を更に備えている、請求項１９記載のウェーハ引き出し
    プラットホーム。
JP9339924A 1996-12-11 1997-12-10 磁気結合ウェーハ引き出しプラットホーム Withdrawn JPH10214875A (ja)

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US08/763604 1996-12-11
US08/763,604 US5833426A (en) 1996-12-11 1996-12-11 Magnetically coupled wafer extraction platform

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