(57)【要約】  モジュラー処理システムのための方法及び装置が提供される。この装置は、そのシステムの基礎となる移送チャンバを含み、少なくとも３つの２００ｍｍ処理チャンバ及び／又は３００ｍｍ処理チャンバを受け入れるように適応された側壁部を含む。その移送チャンバは、高い温度に耐えることのできるロボットを含み、２００ｍｍ基板及び３００ｍｍ基板を移送するように構成されている。移送チャンバをモジュール化したため、高度の可搬性が得られ、研究開発用プラットフォームを低い実施コストで準備でき、それに別のチャンバ及び周辺ハードウエアを追加するようなモジュール付加により、製造システムを構築することができる。【選択図】      図２
2009545172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移送チャンバにおいて、
少なくとも４つの側壁部により区画された内部空間を含む本体と、
上記側壁部の各々を通して形成された基板移送ポートと、
上記内部空間内に配置され、１００℃を超えた温度に耐えるように構成された移送ロボットと、
を備える移送チャンバ。
【請求項２】
上記基板移送ポートのうちの少なくとも３つは、上記内部空間に配置された弁を含む、請求項１に記載の移送チャンバ。
【請求項３】
各基板移送ポートは、３００ｍｍ基板を通過させるようなサイズとされている、請求項１に記載の移送チャンバ。
【請求項４】
上記基板移送ポートの少なくとも１つの開口の上に結合され、上記開口を減少させ且つ２００ｍｍ基板を通過させるようなサイズとされた開口部を有するアダプタを更に備える、請求項３に記載の移送チャンバ。
【請求項５】
上記本体は、クリーンルームの標準作業員ドアを通過するようなサイズとされた幅を有する、請求項１に記載の移送チャンバ。
【請求項６】
上記移送ロボットは、更に、エンドエフェクタに結合されたアームを備え、上記アーム及びエンドエフェクタは、上記移送ロボットが延長位置にあるときに、上記基板移送ポートを少なくとも部分的に通過するようなサイズとされている、請求項１に記載の移送チャンバ。
【請求項７】
上記側壁部のうちの少なくとも１つは、ロードロック室、処理チャンバ又はウエハカセットアセンブリのうちの１つとの結合を行うことができるように適応されたインターフェースを含む、請求項１に記載の移送チャンバ。
【請求項８】
上記移送チャンバは、約１０００平方インチより小さい平面面積を有する、請求項１に記載の移送チャンバ。
【請求項９】
上記移送チャンバは、上記本体の外側からの手動基板移送のために適応されている、請求項１に記載の移送チャンバ。
【請求項１０】
上記ロボットは、各基板移送ポートを少なくとも部分的に通過するように構成された少なくとも１つのアームを有する、請求項１に記載の移送チャンバ。
【請求項１１】
上記内部空間は、更に、
凹所と、
上記凹所に配設され且つ上記本体内の基板貯蔵カセットの高さを制御するように構成されているエレベータアセンブリと、
を備える、請求項１に記載の移送チャンバ。
【請求項１２】
上記本体内に配設されたヒータを更に備える、請求項１に記載の移送チャンバ。
【請求項１３】
上記本体と結合され且つ複数の覗窓を有する蓋を更に備える、請求項１に記載の移送チャンバ。
【請求項１４】
移送チャンバにおいて、
複数の２００ｍｍ処理チャンバ及び／又は３００ｍｍ処理チャンバに結合するように適応された少なくとも３つの側壁部と、
２００ｍｍ基板及び３００ｍｍ基板を移送するのに適したエンドエフェクタを有するロボットと、
を備えており、
上記移送チャンバは、約１０００平方インチより小さな平面面積を占めている、
移送チャンバ。
【請求項１５】
上記ロボットは、１００℃を超えた温度に耐えるように適応されている、請求項１４に記載の移送チャンバ。
【請求項１６】
上記ロボットは、上記エンドエフェクタの移動を行えるようにする金属ベルトを含む、請求項１４に記載の移送チャンバ。
【請求項１７】
上記移送チャンバは、約９０ポンドより軽い重量を有する、請求項１４に記載の移送チャンバ。
【請求項１８】
上記ロボットは、更に、
上記エンドエフェクタに結合されたアームを備え、上記アーム及びエンドエフェクタは、上記移送ロボットが延長位置にあるときに、上記基板移送ポートを少なくとも部分的に通過するようなサイズとされている、請求項１４に記載の移送チャンバ。
【請求項１９】
内部空間と、
上記内部空間内の凹所と、
上記凹所に配設され且つ上記内部空間内の基板貯蔵カセットの高さを制御するように構成されたエレベータアセンブリと、
を更に備える、請求項１４に記載の移送チャンバ。
【請求項２０】
移送チャンバにおいて、
複数の２００ｍｍ処理チャンバ又は３００ｍｍ処理チャンバに結合するように適応された少なくとも３つの側壁部により区画された内部空間を含む本体と、
上記側壁部の各々を通して形成された基板移送ポートと、
上記内部空間内に配置され、１００℃を超えた温度に耐えるように構成され且つ２００ｍｍ基板及び３００ｍｍ基板を移送するのに適したエンドエフェクタを含む移送ロボットと、
を備える移送チャンバ。
【請求項２１】
上記本体は、約１０００平方インチより小さな平面面積を占める、請求項２０に記載の移送チャンバ。
【請求項２２】
上記内部空間は、凹所と、上記凹所に配設され且つ上記内部空間内の基板貯蔵カセットの高さを制御するように構成されたエレベータアセンブリと、を含む、請求項２０に記載の移送チャンバ。
【請求項２３】
上記ロボットは、更に、
上記エンドエフェクタに結合されたアームを備え、上記アーム及びエンドエフェクタは、上記移送ロボットが延長位置にあるときに、各基板移送ポートを少なくとも部分的に通過するようなサイズとされている、請求項２０に記載の移送チャンバ。
【請求項２４】
上記側壁部の少なくとも１つは、ロードロック室、処理チャンバ又はウエハカセットアセンブリのうちの１つとの結合を行うことができるように適応されたインターフェースを含む、請求項２０に記載の移送チャンバ。
【請求項２５】
上記側壁部に形成された上記基板移送ポートの少なくとも１つの開口の上に結合され、上記開口を減少させ且つ２００ｍｍ基板を通過させるようなサイズとされた開口部を有するアダプタを更に備える、請求項２０に記載の移送チャンバ。
【請求項２６】
上記ロボットは、更に、
上記エンドエフェクタに結合されたアームを備え、上記アーム及びエンドエフェクタは、上記移送ロボットが延長位置にあるときに、上記アダプタを少なくとも部分的に通過するようなサイズとされている、請求項２５に記載の移送チャンバ。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
発明の分野
[0001]本発明は、半導体処理装置に関する。より詳細には、本発明は、モジュール化可能で且つ設置面積(footprint)の小さな半導体処理システムに関する。
【０００２】
関連技術の説明
[0002]半導体製造の分野は、幾多の技術上の障害を乗り越えて、出現する消費者の要求に応え続けていく非常に活発な産業である。電子装置を現状より更に小さくすることが絶えず必要とされるが、装置製造者の大多数は、妥当な利益を上げながら消費者の要求に応えるように、証明された市場性のある最新の装置を製造するのに、証明された製造ツールに頼っている。
【０００３】
[0003]普通に使用されている１つの製造ツールは、クラスタ型ツールであり、このクラスタ型ツールは、一般的に、中央移送チャンバに結合された複数の処理チャンバを含むものである。別の型の従来の製造ツールは、インラインシステムであり、このインラインシステムは、一般的に、複数の直線的に配置された処理チャンバと、それら種々な処理チャンバの間で基板を移送するのに使用される移送装置と、を含むものである。このような典型的な製造ツールは、大きくて重い多くの構成部分を有し、組み立てるのに時間が掛かり、一般的に、クリーンルームとして容易には移動できないような永久的又は半永久的なスペースを必要としている。これらのツールは、典型的に、高い効率を有し、高いスループットを可能とし、良好な処理信頼性を与え、これにより、典型的には、製造者にとってより高い利潤を上げ得るものである。また、このような典型的な製造ツールは、相当の資本投下を必要としており、その収益性は、必要に応じた又は予定の保守以外に処理中断を少なくし又は全く無くしてツールを如何にオンラインに維持できるかに大きく依存している。
【０００４】
[0004]装置のサイズをより小さくし且つ製造パラメータをより効率的なものとするため、製造者は、新しい処理又は製造レシピを開発することができるが、これらは、実際の製造に適用する前に、テストされる必要がある。このようなテストを行うためには、そのツールは、そのような処理シーケンス又はレシピをテストするためオフラインに置かれねばならない。そのツールは、そのレシピをテストするため、調整され、少なくとも１つのウエハを処理し、そのツールを通常の製造のオンラインへ戻すため再調整されねばならない。このような中断を伴うようなテストは、１日以上にも亘る長い停止時間を伴うものであるので、製造者は、このような典型的な製造ツールをこのように使用するのでは研究開発（Ｒ＆Ｄ）コストを吸収することはできない。また、そのような製造ツール及びそれに必要とされるクリーンルームスペースのための初期投下資本が高いので、操業開始しようとする者又はその他の関係者は、研究開発（Ｒ＆Ｄ）をするのを躊躇してしまう。更に又、製造者がそのツールを構成し直したいと望む場合でも、その典型的な製造ツールのプラットフォーム配置のためにそれが難しい場合が生ずる。
【０００５】
[0005]従って、クリーンルームスペースを最小とし、ユーザの必要に応じて容易に構築又は再構成できるような製造可能性をもって研究開発（Ｒ＆Ｄ）及び操業開始を行えるように設計されたようなモジュラーツールが必要とされている。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]以下に説明する実施形態は、半導体ウエハのような基板を移送するための小設置面積のモジュラー移送チャンバを提供する。この移送チャンバは、２００ｍｍ処理チャンバと３００ｍｍ処理チャンバとの組合せでもよい複数の処理チャンバと結合できるものである。
【０００７】
[0007]一実施形態では、小設置面積移送チャンバが提供される。この移送チャンバは、少なくとも４つの側壁部により区画された内部空間を含む本体と、上記側壁部の各々を通して形成された基板移送ポートと、上記内部空間内に配置され、１００℃を超えた温度に耐えるように構成された移送ロボットと、を含む。
【０００８】
[0008]別の実施形態として提供される小設置面積の移送チャンバは、複数の２００ｍｍ処理チャンバ及び／又は３００ｍｍ処理チャンバに結合するように適応された少なくとも３つの側壁部と、２００ｍｍ基板及び３００ｍｍ基板を移送するのに適したエンドエフェクタを有するロボットと、を含み、上記移送チャンバは、約１０００平方インチより小さな平面面積を占めるものである。
【０００９】
[0009]更に別の実施形態として提供される小設置面積の移送チャンバは、複数の２００ｍｍ処理チャンバ及び／又は３００ｍｍ処理チャンバに結合するように適応された少なくとも３つの側壁部により区画された内部空間を含む本体と、上記側壁部の各々を通して形成された基板移送ポートと、上記内部空間内に配置され、１００℃を超えた温度に耐えるように構成され且つ２００ｍｍ基板及び３００ｍｍ基板を移送するのに適したエンドエフェクタを含む移送ロボットと、を含む。
【００１０】
[0010]本発明の前述したような特徴を詳細に理解できるように、概要について簡単に前述したような本発明について、幾つかを添付図面に例示している実施形態に関して、以下より特定して説明する。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施形態のみを例示しているので、本発明の範囲をそれに限定するものではなく、本発明は、均等の効果を発揮できる他の実施形態を含み得るものであることに、注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】移送チャンバの一実施例の上面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの移送チャンバの側面図である。
【図１Ｃ】ロボットの一実施例の概略上面図である。
【図１Ｄ】図１Ｃに示したロボットの別の実施形態の概略上面図である。
【図２】移送チャンバの別の実施形態の分解部品配列斜視図である。
【図３】モジュラー処理システムの一実施形態の概略図である。
【図４】モジュラー処理システムの別の実施形態の概略図である。
【図５】処理システムの別の実施形態の斜視図である。
【詳細な説明】
【００１２】
[0019]理解を容易とするため、図において共通な同一の要素を示すのに、可能な限り、同一の参照符号を使用している。１つの実施形態の要素は、特に繰り返し述べなくとも、他の実施形態に有益に使用することができるものと考えられる。
【００１３】
[0020]本発明の実施形態は、とりわけ製造者又は研究開発者のようなユーザが、高度にモジュール化した処理システムを構築できるようにする移送チャンバを提供し、それにより、製造者又は研究開発者が、必要に応じて処理装置を購入して、あまり資本投下せずに製造システムを構築できるようにする。このような移送チャンバ及び処理システムのモジュール化のため、ユーザは、それらシステムを希望の構成へと構築することができ、また、必要が生じたときにその処理システムを再構成することもできる。
【００１４】
[0021]図１Ａは、一実施形態において、モジュラー処理システムの基礎となる移送チャンバ１００の一実施形態の上面図である。この移送チャンバ１００は、側壁部３により区画された本体２を含む。移送ロボット５が、この本体２の内部空間４に配設されている。この移送ロボット５は、移送チャンバ１００の実質的に中心線に置かれている。移送ロボット５は、２００ｍｍ半導体基板又は３００ｍｍ半導体基板であってよい基板８を支持して、チャンバ１００の側壁部３に形成された基板移送ポート１０から出し入れ移送するように構成された少なくとも１つのエンドエフェクタ７を含む。
【００１５】
[0022]一実施形態では、移送チャンバ１００は、矩形であり、各々の側壁部３は、３００ｍｍ基板の通過を許容するようなサイズの開口を有する基板移送ポート１０を含む。各々の基板移送ポート１０は、移送チャンバ１００内に負圧を維持するように適応された弁１４を含む。これらの弁１４は、図示されるように、内部空間４内でチャンバ１００に結合されてもよいし、又は、側壁部３の外部においてチャンバ１００に結合されてもよい。これらの弁１４は、移送チャンバ１００の内部空間４を選択的に密閉し且つ処理チャンバ（図示せず）をこの移送チャンバ１００に結合できるように構成されている。移送チャンバ１００は、更に、真空ポンプ（図示せず）のような負圧源に結合するためのポート１５を含む。このポート１５は、図示されるように、移送チャンバ１００の底部に結合されてもよいし、又は、図２に示すように側壁部３のような本体２の別の部分に結合されてもよい。
【００１６】
[0023]図１Ｂは、図１Ａに示す移送チャンバ１００の側面図である。蓋９が移送チャンバ１００の上方表面をカバーするように示されており、主フレーム１１が底部からチャンバを支持している。蓋９は、保守管理及び検査のためロボット５及び移送チャンバ１００の内部空間４の他の部分へとアクセスできるようにするため取り外し可能とされている。蓋９及び本体２は、この蓋と移送チャンバ１００の上方表面との間に配設されたＯリング又はガスケットにより密閉される。移送チャンバ１００は、金属のような耐処理性材料、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼又はそれらの合金で形成することができる。移送チャンバ１００は、移送チャンバ１００内の負圧に耐えてそれを維持するような構造的完全性を有する耐処理性プラスチック又はセラミック材料で形成することもできる。移送チャンバ１００は、中実材料片を機械加工することにより形成することもできるし、又は、複数の機械加工された部材片を溶接等により接合することにより形成することもできる。
【００１７】
[0024]一実施形態では、ロボット５は、内部空間４内での高熱動作に適応されている。例えば、移送ロボット５は、約８０℃よりも高い温度、例えば、約１２０℃から約１５０℃までの間のような約１００℃よりも高い温度に耐えるように構成されている。このような耐高温度性は、ロボットアーム及び／又はエンドエフェクタの関節動作を制御する金属ベルト５Ｂのような耐温度性部品により与えられる。このような金属ベルト５Ｂは、高熱動作を行えるようにするため、従来の構造において使用される伝統的なベルト材料に取って代わっている。
【００１８】
[0025]この実施形態では、移送チャンバ１００は、更に、移送チャンバ１００の内部空間４内の基板を予熱又は後加熱するため、移送チャンバ１００の側壁部３又は他の部分に結合され又はそれらの内側に形成された抵抗ヒータ、ランプ、流体導管及び／又は加熱テープのような熱源１２を含む。
【００１９】
[0026]移送ロボット５は、基板８の内部空間４への出し入れ移送及び基板８の内部空間４内での移送を行えるように構成されている。一実施形態では、移送ロボット５は、この移送ロボット５の構成及び移動パラダイムをそれ程調整せずに、２００ｍｍ基板及び３００ｍｍ基板の両者を移送するように適応されている。例えば、エンドエフェクタ７は、エンドエフェクタを交換したり又はエンドエフェクタ長を調整したりする必要なく、２００ｍｍ基板及び３００ｍｍ基板を支持できるように設計しておくことができる。本発明者等は、移送ロボット５のアーム５Ａ及びエンドエフェクタ７が基板移送ポート１０及び弁１４を通して延長してこのロボット５の移動範囲を拡張できるようにした。例えば、エンドエフェクタ７の長さは、このような移動範囲の拡張を実現できるものとされている。また、アーム５Ａの厚さは、このロボット５の移動範囲の拡張を行えるように調整されており、アーム５Ａは、基板移送ポート１０を通して少なくとも部分的に延長するように構成されている。このようにして、ロボットは、エンドエフェクタに対する基板の位置を違えるだけで、２００ｍｍ基板並びに３００ｍｍ基板を移送するに十分な拡張長さを有している。例えば、３００ｍｍ基板は、エンドエフェクタのある区域を占め、２００ｍｍ基板は、エンドエフェクタのそれより小さな区域を占めることになる。このような二重寸法とするため、エンドエフェクタ７は、このエンドエフェクタ７の一方の端部又は両方の端部に弓状凹部（図示せず）を含むことができる。
【００２０】
[0027]移送チャンバ１００は、小設置面積を占めるように構成されており、軽量で、且つ、従来の移送チャンバを移動するのに典型的には必要とされたようなクレーン、ジャック、スケート、フォークリフト等のような大きなリフティング装置を使用せずにクリーンルーム全体に亘って移動できるような寸法とされている。サイズの実施例としては、図１Ａ及び図２の移送チャンバ１００及び２００は、約２５インチ（６３．５ｃｍ）の幅を有し、この幅であれば、移送チャンバを、製造設備内へ容易に移動させることができ、また、作業員ドアを通してクリーンルームの全体に亘って容易に移動させることができる。移送チャンバ１００並びに他の構成部分は、クリーンルームパッケージの設備へ配送され、その設備のエアシャワー及びその他の標準作業員ドアのような作業員パススルーを通してその設備内へと運ばれる。一実施形態では、移送チャンバ１００、２００は、上方から見た本体２の幅及び長さのような面積又は寸法によって定められる平面面積を有しており、この平面面積は、製造設備における標準作業員ドアの幅よりも小さい少なくとも１つの寸法を有する。従来の作業員パススルーは、典型的には、約３６インチ（９１．４４ｃｍ）の間の幅を有しており、移送チャンバの幅は、そこを容易に通過できるようなサイズとされる。こうすると有益である。何故ならば、従来の移送チャンバの短い方の側部寸法は、３６インチ（９１．４４ｃｍ）よりも大きく、これでは、作業員ドアを通してクリーンルームへと入れることができないからである。設備によっては、このようなより大きなサイズのため、装置ドアを通して設備内へ入れることが必要となり、これでは、それらドアを通してその装置をクリーンルームへと移動させるのに時間及び作業員が必要とされると共に、その設備の中断が相当のものとなってしまう。
【００２１】
[0028]移送チャンバ１００は、従来の移送チャンバと比較して軽量でもある。実施例として、アルミニウムで形成された移送チャンバ１００は、ロボット５及び他の周辺装置を除くと、約９０ポンド（４０．８ｋｇ）より軽いが如く、約１００ポンド（４５．４ｋｇ）より軽い。このように軽量であると、ユーザが、手で又は軽量用移動装置を使用して、その移送チャンバを設備内で又は設備の周辺において運ぶことができ、その可動性が増す。これは有益である。何故ならば、クリーンルームは、典型的には、クリーンルーム内にドリーのような軽量用移動装置を含んでいるからである。これと比較して、典型的な従来の移送チャンバは、約２００ポンド（９０．１ｋｇ）等以上で、約２５０ポンド（１１３．４ｋｇ）と６００ポンド（２７２．１ｋｇ）との間の重さを有しており、従って、クリーンルームでは容易には使用できないような中重量用から太重量用のリフティング装置が必要となってしまう。この場合において、そのようなより大きな重量用の装置は、クリーンルームへ入れる前に清掃しなければならない。このため、中重量用又は太重量用リフティング装置の可動性が低いために、製造を中断する結果となってしまう。
【００２２】
[0029]移送チャンバ１００は、また、貴重な面積を保存し又は設備内の未使用の面積を使用できるように、最小の設置面積を与えるように構成されている。例えば、移送チャンバは、図１Ａに示した移送チャンバ１００では、約１２００平方インチ（３０．４８平方メートル）より小さい平面面積、例えば、約６２５平方インチ（１５．８平方メートル）のような、約１０００平方インチ（２５．４平方メートル）から約６００平方インチ（１５．２平方メートルまでの平面面積を有しており、一方、図２に示した移送チャンバ２００は、約９２５平方インチ（２３．５平方メートル）の面積を有する。このような小さな面積とするため、本発明者等は、内部空間４において基板を移送するためのロボット５を引っ込めたときに最小掃引直径となるように設計した。
【００２３】
[0030]図１Ｃは、ロボット５の一実施形態の概略上面図である。このロボットは、この実施例では、３００ｍｍ半導体ウエハである基板８を載せるエンドエフェクタ７を含む。このロボット５は、引っ込められた位置にあり、この引っ込められた位置において第１の移送寸法１８Ａを有している。この実施形態では、この第１の移送寸法は、約１９インチ（４８．３ｃｍ）のような約２０インチ（５０．８ｃｍ）より小さい円として示された掃引区域である。ロボット５は、このロボット５又は基板８のどの部分も第１の移送寸法の外側に出ないようにして、ある軸の周りに回転するように適応されている。チャンバ１００の内部空間４は、ロボット５を収容し且つ基板移送ポート１０の各々を通して支障なくアクセスでき、そして、内部空間４内で基板８を支障なく移動できる、最小寸法とされている。そして、内部空間４を小さな面積としたことにより、移送チャンバ１００の設置面積が小さいものとされている。
【００２４】
[0031]図１Ｄは、図１Ｃに示したロボット５の別の実施形態の概略上面図である。このロボット５は、また、延長した位置で、第２の移送寸法１８Ｂを有する。この実施形態において、その延長位置（ロボットの回転軸の中心から３００ｍｍ基板の中心まで）は、約７００ｍｍと約７６０ｍｍとの間、例えば、約７２０ｍｍである。この実施形態において、ロボット５は、移送チャンバ１００内の移送の場合には小設置面積とすることができる最小の第１の移送寸法を有し、基板８の移送チャンバ１００への出し入れのための移送を行えるようにする第２の移送寸法を有する。
【００２５】
[0032]移送チャンバ１００は、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ、めっきチャンバ、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ、エッチングチャンバ、熱処理チャンバ等のような複数の２００ｍｍ処理チャンバ及び／又は３００ｍｍ処理チャンバ（図示せず）に対してアクセスできるようにし及び／又は組合せ接続できるようにすることにより、処理システムの中心を形成するように構成されている。この移送チャンバ１００は、また、ロードロック室、ロード／アンロードモジュール、ウエハカセットアセンブリ、移送モジュールなどのような周辺フロントエンドモジュール（図示せず）に結合するように構成されている。一実施形態では、少なくとも１つの側壁部３は、処理チャンバ又はフロントエンドモジュールに結合されずに、基板移送ポート１０を通して、クリーンルームにおいてユーザが直接に手動で単一基板をロードしたりアンロードしたりすることができるようにしている。
【００２６】
[0033]処理チャンバ及びフロントエンドモジュールへの結合を行えるようにするため、側壁部３の各々は、個々のチャンバ又はモジュールを移送チャンバ１００へと嵌合させるインターフェース６を含むことができる。このインターフェース６は、複数の孔、クランプ、複数のねじ孔、又は、複数のスタッド又はボルト、又は位置決めピンのうちの少なくとも１つを、各基板移送ポート１０に隣接して含むことができる。一実施形態において、インターフェース６は、移送チャンバ１００への結合を行えるように、処理チャンバ又はフロントエンドモジュールの１つを受け止めるための複数の割り出しピン及びねじ孔のボルトパターンを含む。別の実施形態において、インターフェース６は、側壁部３及び個々のインターフェース６に結合するように構成されたアダプタプレート２２（図２）を含む。このアダプタプレート２２は、２００ｍｍ基板を移送できるようなサイズの開口部２４を含み、２００ｍｍチャンバ又はモジュールを移送チャンバ１００に結合するのに適したより小さなインターフェースを与えている。前述したように、移送ロボット５のアーム５Ａ（図１Ａ）及びエンドエフェクタ７は、基板移送ポート１０、弁１４及びアダプタプレート２２を通して延長して、ロボット５を拡張することができるように適応されている。これら種々のチャンバ及びモジュールは、真空漏れを防止するため、Ｏリング又は他の封止法において移送チャンバ１００に対して封止される。
【００２７】
[0034]図２は、移送チャンバ２００の別の実施形態の分解部品配列斜視図である。この移送チャンバ２００は、図１Ａ、図１Ｂに示した移送チャンバ１００と同様であり、同様の要素を示すのに同様の参照符号を使用している。この実施形態の移送チャンバ２００は、この移送チャンバ２００の下方表面１６に形成された凹所１９を含む。この凹所１９は、基板の移送を行うように適応されたエレベータアセンブリ２１を受け入れるように構成されている。一実施形態において、この凹所１９は、下方表面１６に形成され、エレベータアセンブリ２１を受け入れるサイズとされた凹部である。別の実施形態において、この凹所１９は、下方表面１６を貫通して形成され、エレベータアセンブリ２１を受け入れるサイズとされた開口であり、そのエレベータアセンブリ２１の部分がその凹所１９を密閉するように適応されている。エレベータアセンブリ２１は、複数の基板を支持するように構成された取り外し自在のアセンブリである。一実施形態において、エレベータアセンブリ２１は、ウエハカセットを備えており、垂直駆動装置が、そのカセットに結合されて、移送チャンバ内でのカセットの高さを制御できるようにしている。この垂直駆動装置は、カセットを垂直方向に移動させて、そのカセットに配設された各基板をロボット５の移送平面に対して選択的に整列させるように構成されている。このようにして、基板は、エレベータアセンブリ２１により準備され、処理後にエレベータアセンブリへと戻される。その基板がエレベータアセンブリ２１へと戻された時、エレベータアセンブリは、待ち行列において待機していた次の基板をロボット５と整列させるように、上方又は下方に作動させられ、その待機していた基板が同様に処理され、エレベータアセンブリ２１へと戻される。
【００２８】
[0035]蓋９は、エレベータアセンブリ２１の上方部分を収容するようなサイズとされたカバー２３を含み、一実施形態では、内部空間４を監視するための少なくとも１つの覗窓２５を含む。この実施形態では、真空ポンプ１７が、ポート１５及び主フレーム１１に結合されるように示されている。トレー１３が移送チャンバ２００の下方で主フレーム１１に結合されており、システムシーケンスを制御するシステムコントローラ、空気圧コントローラのような空気圧装置、及び、移送チャンバ２００又はそこに結合された他のモジュールにより使用される圧縮空気供給源を支持するのに使用される。移送チャンバ２００は、チャンバ２００の外部からチャンバ２００又はエレベータアセンブリ２１への基板移送を行えるようにするための少なくとも１つの外部弁２６をも含む。
【００２９】
[0036]図３は、モジュラー処理システム３０の一実施形態の概略図である。このモジュラー処理システム３０は、前述したような移送チャンバ１００又は２００、又はその他の移送チャンバであってよい移送チャンバ１を含み、この移送チャンバ１の側壁部３に結合された複数の処理チャンバ２９を有する。それらの側壁部３の少なくとも１つは、ロードロック室、ロード／アンロードモジュール、ウエハカセットアセンブリ、移送モジュール等のようなフロントエンドモジュール２７に結合するように適応されている。処理チャンバ２９は、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から入手できる各種の処理チャンバであってよい。これらの処理チャンバ２９の幾つかの実施例としては、ＡＬＤチャンバ、ＣＶＤチャンバ、ＰＶＤチャンバ等がある。フロントエンドモジュール２７の実施例としては、アプライドマテリアルズ社から入手できるシングルウエハロードロック室及びジュアルシングルウエハロードロック室がある。移送チャンバ１は、他の製造者による処理チャンバ及びフロントエンドモジュールに結合するように構成することもできると考えられる。
【００３０】
[0037]図４は、別の実施形態としてのモジュラー処理システム４０の概略図である。このモジュラー処理システム４０は、第１の移送チャンバ１Ａを含み、この第１の移送チャンバ１Ａは、基板（図示せず）をこの移送チャンバ１Ａへと与えるため側壁部４１に結合されたフロントエンドモジュール２７を有している。基板は、側壁部４２及び４４に結合された処理チャンバ２９へと移送されるか、又は、側壁部４３に結合された移送モジュール３１へ移送される。移送モジュール３１は、第２の移送チャンバ１Ｂの側壁部４５に結合され、移送チャンバ１Ａ及び１Ｂの間で基板を移送できるようにする。この移送モジュール３１は、隣接する移送チャンバ１Ａ及び１Ｂのロボットの間の受け渡しを行うのに適した基板支持及び／又はリフトピンを含む。
【００３１】
[0038]図４に示した実施形態では、移送モジュール３１は、上方に延長する複数のピンを有する基板支持体（図示せず）を含む。これら複数のピンは、基板を支持するための実質的に平坦な水平支持表面を画成し、且つ、ロボットのエンドエフェクタがそれらピンの間に挿入されうるように離間されている。基板が移送モジュール３１へと移送されたとき、その基板は、側壁部４６−４８に結合された複数の処理チャンバ２９へと移送することができる。基板は、このような移行ルートにおいて、第１の移送チャンバ１Ａ及び第２の移送チャンバ１Ｂに結合された１つのチャンバ２９又は複数のチャンバ２９において処理され、そして、移送モジュール３１を通してフロントエンドモジュール２７へと戻される。別の仕方として、第２の移送チャンバ１Ｂに結合された複数の処理チャンバ２９のうちの任意の１つを、フロントエンドモジュール２７（図示せず）と置き換えることができる。
【００３２】
[0039]一実施形態では、移送モジュール３１は、移送チャンバ１Ａ及び１Ｂの間の真空度を異ならせるように構成される。例えば、移送チャンバ１Ａは、約１０−５トール（１３３．３ｍPa）の圧力まで排気され、移送チャンバ１Ｂは、約１０−８トール（１．３３μPa）の圧力まで排気される。
【００３３】
[0040]図示されたように、図３及び図４に示す移送チャンバ１００及び２００及び処理チャンバの構成は、クリーンルームの幾何学形状又はユーザの好みにより決定される多くの種々のシステムレイアウトに対して適応できるものである。前述したような移送チャンバにより与えられるコンパクトで軽量な設計及びモジュール化のために、処理システムの可搬性は究極のものとされる。設備内のスペース又はサイトが選定されたとき、（必要に応じて）中央設備源からそのサイトへの配管、電気系統等が設けられ、移送チャンバが、前述したように大きなリフティング装置を使用せずに、その設備内へと運び入れられる。ロボット及び他の周辺部品が、その設備内へ運び入れられ、そこで組み立てられ、配管及び電気系統へと結合される。１つ以上の処理チャンバを有する処理システムを形成するため、１つ以上の処理チャンバ及び／又はフロントエンド装置がその設備内へと運び入れられ、移送チャンバに結合され配管される。これにより形成された前述したような処理システムは、最小の資本投下で済み且つその設備の中断も最小又は全くなくしてできるものである。この処理システムは、次いで、調整され、製造ツールをオフラインとする必要なしに、そのシステムでの処理を開始することができる。
【００３４】
[0041]実施例として、ユーザは、移送チャンバ及び少なくとも１つの処理チャンバを購入して、クリーンルームの使われていない場所に小型の研究開発（Ｒ＆Ｄ）用処理システムを構築し、配管の後、ユーザは、エンドエフェクタ７上に手でローディングして配置される基板に対して、処理を開始することができる。それから、ユーザは、望むならば、別の１つ以上の処理チャンバ２９を購入して拡張することもでき、この場合には、第２の移送チャンバ又は第３の移送チャンバが必要となることがある。このとき、この研究開発（Ｒ＆Ｄ）用システムは、図４に示されるような（２つの移送チャンバ１Ａ、１Ｂを有する）直線ラインを画成する、クリーンルームのその場所内での完全な製造ツールとされることができ、又は、クリーンルームの幾何学形状によっては、３つ以上の移送チャンバ（図示せず）の場合において、９０度曲がったＬ字型処理システムとする必要もでてくる。この実施例では、側壁部４５又は側壁部４８の処理チャンバ２９を移送モジュール３１に換えることにより、移送チャンバ１Ｂと第３の移送チャンバ（図示せず）との間で移送を行えるようにすることができる。更に又、ユーザは、より多くの処理チャンバ２９を付加するために、更に別の移送モジュール３１及び移送チャンバを組み合わせることもできる。
【００３５】
[0042]図５は、クリーンルーム床上の別の実施形態としての処理システム５０の斜視図である。この処理システム５０は、図２に示したような移送チャンバ２００である移送チャンバ１を含む。この移送チャンバ１は、主フレーム１１により支持されており、３つの処理チャンバ２９に結合されるように示されている。処理チャンバ２９のために必要又は好ましい場合には、システムボックス５４が、この処理システムをよりコンパクトとするため、個々の処理チャンバ２９の間に配置される。これらシステムボックス５４は、空気圧装置のような処理コントローラ、及び処理チャンバのためのガス弁及びコントロールを含む。もし、クリーンルーム床５２を通して中央設備源から供給分配されない場合には、ガス及び化学薬剤のような処理物質を供給するための専用ガスボックス５６がドリーで運ばれ移送チャンバ１に隣接して配置される。この処理システム５０を稼働するための電力は、離れて置かれた電力ボックス５８のような利用できる任意の電力供給源により与えられる。各処理チャンバ２９は、専用熱交換器６０からの温度制御された水を受け入れることができる。排気は、特定のアベートメントシステムへと個々に配管され、ラフィングは、排気ポンプ６２により行われる。移送チャンバ１及び処理システムの高レベルの制御は、移送チャンバ１に隣接してタッチスクリーンモニタを有するコンピュータ６４によって行われる。
【００３６】
[0043]本発明の種々な実施形態について前述してきたのであるが、本発明の基本的な範囲から逸脱せずに、本発明の他の更なる実施形態が考えられるものであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって決定されるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１…移送チャンバ、１Ａ…第１の移送チャンバ、１Ｂ…第２の移送チャンバ、２…本体、３…側壁部、４…内部空間、５…移送ロボット、５Ａ…アーム、５Ｂ…金属ベルト、６…インターフェース、７…エンドエフェクタ、８…基板、９…蓋、１０…基板移送ポート、１１…主フレーム、１２…熱源、１３…トレー、１４…弁、１５…ポート、１６…下方表面、１７…真空ポンプ、１８Ａ…第１の移送寸法、１８Ｂ…第２の移送寸法、１９…凹所、２１…エレベータアセンブリ、２２…アダプタプレート、２３…カバー、２４…開口部、２５…覗窓、２６…外部弁、２７…フロントエンドモジュール、２９…処理チャンバ、３０…モジュラー処理システム、３１…移送モジュール、４１…側壁部、４２…側壁部、４３…側壁部、４４…側壁部、４５…側壁部、４６…側壁部、４７…側壁部、４８…側壁部、５０…処理システム、５２…クリーンルーム床、５４…システムボックス、５６…専用ガスボックス、５８…電力ボックス、６０…専用熱交換器、６２…排気ポンプ、６４…コンピュータ、１００…移送チャンバ、２００…移送チャンバ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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