(57)【要約】【課題】マイクロエレクトロニクス基板を処理するツール及びその処理方法を提供すること。【解決手段】本発明のツール10は、ウエハハンドリング用の第１、第２ゾーン44,68と、装置のｙ軸方向において第２ゾーンの第２重なり領域69と重なる、第１ゾーンの第１重なり領域45,47と、第１ゾーン44を前記第２ソーン68から少なくとも部分的に分離する仕切り46と、少なくとも部分的に仕切り内に形成され、第１、第２ゾーン間で１つ以上の基板74を通過させることができる第１、第２ゾーン間の通路と、第２ゾーンの第２重なり領域内に少なくとも部分的に配置され、第１、第２ゾーン間で１つ以上の基板を移送できる、少なくとも１つの基板処理ロボット70とを備える。本発明は、従来のツールよりもフットプリントを減少させて、高い処理能力を維持し、好ましい構成では、ツールのｘ、ｙ、ｚ軸における多数のツール機能を重ね合わせる新規な設計を与える。
2005510055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロエレクトロニクス基板を処理するための装置であって、
ウエハハンドリング用の第１、第２ゾーンと、
前記装置のｙ軸方向において、前記第２ゾーンの第２重なり領域と重なる、前記第１ゾーンの第１重なり領域と、
前記第１ゾーンを前記第２ソーンから少なくとも部分的に分離する仕切りと、
少なくとも部分的に前記仕切り内に形成され、前記第１、第２ゾーン間で１つ以上の基板を通過させることができる、前記第１、第２ゾーン間の通路と、
前記第２ゾーンの第２重なり領域内に少なくとも部分的に配置され、前記第１、第２ゾーン間で１つ以上の基板を移送できる、少なくとも１つの基板処理ロボットと、
を備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１ゾーンは、さらに、前記装置の外側と第１ゾーンとの間で、少なくとも１つの１つ以上の基板を移送できる、少なくとも１つの入口を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記第１ゾーン内に配置され、かつ前記装置の外側と第１ゾーンとの間で、少なくとも１つ以上の基板を移送できる、少なくとも１つの基板処理ロボットをさらに含むことを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記第２ゾーンに隣接し、かつ少なくとも１つの基板処理ステーションを含む少なくとも１つの処理ゾーンを有することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記第２ゾーンから前記処理ゾーンに１つ以上の基板を移送できるウエハ移送システムを含むことを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記ウエハ移送システムの少なくとも一部分は、第２ゾーン内で作動するように配置され、また前記ウエハ移送システムの少なくとも他の一部分は、処理ゾーン内で作動するように配置されていることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの仕切りは、前記第１ゾーン内の環境が前記第２ゾーン内の環境から分離して制御されるように、、第１ゾーンを第２ゾーンから分離することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記第１、第２ゾーン間の少なくとも１つの通路は、ポッドドアオープナーを含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項９】
第１、第２ゾーン間の通路は、前記第１ゾーンの重なり領域と第２ゾーンの重なり領域の間の通路を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１０】
第１、第２ゾーン間の通路は、前記第１ゾーンと、前記第２ゾーンの重なり領域との間の通路を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１１】
第１、第２ゾーン間の通路は、前記第２ゾーンと、前記第１ゾーンの重なり領域との間の通路を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１２】
第１、第２ゾーン間に、少なくとも１つの付加的な通路をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１３】
１つ以上の貯蔵装置から１つ以上の基板を、複数の基板貯蔵位置を有する、ある１つの貯蔵装置に出入させるために移動でき、この貯蔵装置において、１つのバッチを形成して前記基板を垂直方向に貯蔵するための、バッチ処理ステーションと、
前記貯蔵装置内の基板を所定位置に配置するように作動して、複数の位置に移動可能であり、前記貯蔵装置の対応する基板保持位置に出入りする前記基板を移送する、転換可能なエレベータと、を含むことを特徴とするウエハ移送システム。
【請求項１４】
前記エレベータは、基板検出センサをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載のウエハ移送システム。
【請求項１５】
前記センサは、前記バッチより下方の方向から、前記バッチ内の基板を検出することを特徴とする請求項１４記載のウエハ移送システム。
【請求項１６】
少なくとも１つの付加的なエレベータをさらに含むことを特徴とする請求項１３記載のウエハ移送システム。
【請求項１７】
複数の基板貯蔵位置を有する貯蔵装置に複数の基板を配置するための方法であって、
第１の基板をエレベータ機構に配置し、
前記貯蔵装置の所望貯蔵位置に対して前記エレベータ機構を位置決めし、
前記第１の基板が前記貯蔵装置の所望貯蔵位置に移送されるように、前記貯蔵装置に対して前記エレベータを移動し、
前記エレベータ機構の位置決め工程と基板を前記エレベータ機構に配置する工程を、少なくとも１つの付加的な基板に対して繰り返す、各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
第１、第２ゾーン間の出口を形成する第１、第２の対向する入口と、
前記２つの入口間に少なくとも部分的に配置され、前記第１、第２ゾーン間で基板を移送できるような移動範囲を有する、少なくとも１つのウエハ処理ロボットとを有する、マイクロエレクトロニクス基板を処理するためのツール。
【請求項１９】
マイクロエレクトロニクス基板を処理するためのツールであって、
第１、第２ゾーン間の出口を形成し、互いに対して非線形の角度で配置され、各々が、ＦＯＵＰ用ローディング入口及びウエハ用アンロード入口を有する１、第２の入口と、
前記２つの入口間に少なくとも部分的に前記第２ゾーンに配置され、前記２つの入口を前記ツールの所定のｙ軸方向長さに付いて重ね合せ、前記少なくとも１つの入口へ前記基板を搬入および搬出して移動できる少なくとも１つのウエハ処理ロボットと、
を含んでいることを特徴とするツール。
【請求項２０】
マイクロエレクトロニクス素子の製造に有用なツールであって、
少なくとも１つの処理中のマイクロエレクトロニクス素子がプロセス処理される少なくとも１つの処理ステーションに設けられた処理ゾーンと、
１つ以上の処理中の前記マイクロエレクトロニクス素子を前記ツールに搬入及び排出して移動できる少なくとも１つの入口を有するバッファゾーンと、
１つ以上の処理中の前記マイクロエレクトロニクス素子がバッファゾーンから処理ゾーンに移送できる少なくとも１つ以上の通路部分を含み、前記バッファゾーンの一部分を所定のｙ軸方向長さだけ重なり合う部分を有するウエハ移送システムと、を含むことを特徴とするツール。
【請求項２１】
ウエハ移送システムは、さらに、ｙ軸方向にかつ前記バッファゾーンと前記ウエハ移送ゾーンのオーバーラップする部分間のそれぞれの障壁から少なくとも部分的に伸びる第１、第２の対向側壁を含み、さらに、前記側壁の少なくとも一方は、少なくとも１つの入口を形成し、この入口を通って１つ以上の製造工程中のマイクロエレクトロニクス素子がバッファゾーンとウエハ移送ゾーンとの間で移送されることを特徴とする請求項２０記載のツール。
【請求項２２】
所定量の基板をキャリアに移送するための方法であって、該方法は、
前記キャリアの対応する基板保持位置内に下方の１つ以上の基板を載置するためにエレベータ機構を用い、
所定の基板保持位置に前記エレベータ機構を移動し、
移動した前記エレベータ機構を用いて、下方の１つ以上の付加的な基板を前記キャリアの対応する保持位置に載置する各工程を有することを特徴とする方法。
【請求項２３】
処理すべきマイクロエレクトロニクス基板を保持するためのシステムであって、該システムは、
複数の基板を保持できる複数の基板貯蔵位置を含むキャリアと、
該キャリアを少なくとも部分的に支持できる保持装置と、
カップリング機構とを備え、このカップリング機構により、前記キャリアが保持装置に着脱自在に結合し、前記カップリング機構は、前記キャリアまたは保持装置の一方に配置されたテーパ形状の支柱を含み、この支柱は、前記キャリアまたは保持装置の他方の対応する開口に着脱自在に係合することを特徴とするシステム。
【請求項２４】
テーパ形状の支柱と開口は、非回転状態で着脱自在に係合することを特徴とする請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
保持装置は、棚であることを特徴とする請求項２３記載のシステム。
【請求項２６】
前記棚は、ｚ軸方向に多段レベルを形成するウエハ移送システム内に配置されていることを特徴とする請求項２５記載のシステム。
【請求項２７】
保持装置は、ロボットに取り付けたエンドエフェクタであることを特徴とする請求項２３記載のシステム。
【請求項２８】
さらに、第２保持装置と第２結合機構とを含み、この結合機構によって、前記第２保持装置がキャリアに着脱自在に結合することを特徴とする請求項２３記載のシステム。
【請求項２９】
前記結合機構は、前記保持装置上に設けられ、上方に突出する支柱と、前記キャリアに取り付けられたブラケットとを含み、このブラケットは、前記支柱を受け入れる、整列した複数の開口を有し、前記支柱とブラケットは、前記ブラケット内で前記支柱が回転するのを少なくとも部分的に禁止する構造に形成されていることを特徴とする請求項２３記載のシステム。
【請求項３０】
処理すべきマイクロエレクトロニクス基板からなる複数のバッチを処理するための方法であって、該方法は、
第１キャリア内の前記基板の第１供給体を部分的にバッチ処理し、
このバッチ処理が完了する前に、前記第１供給体のバッチ処理を中断し、
第２キャリア内の前記基板の第２供給体を、少なくとも部分的にバッチ処理または非バッチ処理する、各工程を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項３１】
部分的にバッチ処理された第１供給体である複数の基板を貯蔵し、第２供給体である複数の基板が少なくとも部分的にバッチ処理または非バッチ処理された後に、前記第１キャリアにおける前記基板の第１供給体のバッチ処理を再開することを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
部分的にバッチ処理された前記第１供給体は、ｚ軸方向において多数のレベル高さにあるバッファ位置を備えたウエハ移送システム内に貯蔵されることを特徴とする請求項３０記載の方法。
【請求項３３】
マイクロエレクトロニクス基板の複数のバッチを処理する方法であって、
第１キャリア内の第１供給体である基板を第１キャリアに部分的にアンロードし、
このアンロード工程が完了する前に前記第１供給体のアンロード工程を中断し、
第２キャリア内の第２供給体である基板を少なくとも部分的にロードまたはアンロードする、各ステップとを含んでいることを特徴とする方法。
【請求項３４】
部分的なアンロード工程を行って、前記第１供給体である複数の基板を貯蔵し、さらに、前記第２供給体が少なくとも部分的にロードまたはアンロードされた後に、前記第１キャリア内の前記第１供給体のアンロードを再開することを特徴とする請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
部分的にアンロードされた前記第１供給体が、ｚ軸方向においてバッファ位置を多数のレベル高さに設けているウエハ移送システムに貯蔵されることを特徴とする請求項３３記載の方法。
【請求項３６】
マイクロエレクトロニクス基板をバッチ処理する方法であって、該方法は、
前記複数の基板保持位置を有するキャリアを設け、
少なくとも１つのフィラー基板を前記キャリアの所定の基板保持位置に貯蔵し、
１つ以上の処理すべき基板の供給体から、前記キャリア内に前記処理すべき基板のバッチを準備し、
前記少なくとも１つのフィラー基板を前記バッチ内に組み入れ、
前記バッチを処理し、
前記バッチの処理後に、処理された前記基板からなるバッチをアンロードする、各工程を含んでおり、
前記アンロード工程は、前記少なくとも１つのフィラー基板を、前記キャリア上の所定保持位置に戻すステップを含んでいることを特徴とする方法。
【請求項３７】
前記アンロード工程は、異なるキャリア上の所定の貯蔵位置に、少なくとも１つのフィラー基板を戻すステップを含んでいることを特徴とする請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
複数の基板保持位置を有するキャリアを備え、少なくとも１つのフィラー基板が所定の基板保持位置に貯蔵されることを特徴とするウエハ移送ステーション。
【請求項３９】
マイクロエレクトロニクス基板を処理する方法であって、
すくなくとも１つのフィラー基板をキャリア上に貯蔵し、
このギャリア上に処理すべき基板からなるバッチを形成し、
少なくとも１つの前記フィラー基板を前記バッチ内に統合する、
各ステップを有することを特徴とする処理方法。
【請求項４０】
マイクロエレクトロニクス基板を処理する方法であって、
少なくとも１つのフィラー基板を含む複数の前記マイクロエレクトロニクス基板からなるバッチを処理し、
この処理後に、前記バッチを１つのキャリアからアンロードする、各工程を含み、
前記アンロード工程は、少なくとも１つの前記フィラー基板を前記キャリアに貯蔵するステップを含んでいることを特徴とする処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロエレクトロニクス素子の製造に用いられる自動化ツールに関する。特に、本発明は、フットプリントツールの全体を低減できる、ツール構成（たとえば、変更された床配置図）及び変更された構成部品を包含するようなツールに関する。これは、一面では、ｘ、ｙ、ｚ軸においてオーバーラップするようなツール機能を有するツール構成によって達成される。他の面では、ｚ軸におけるツール機能を重ね合せることによって達成される。また他の面では、ｙ軸におけるツール機能を重ね合せることによって達成される。
【背景技術】
【０００２】
自動化ツールの製造ラインは、一般的に、マイクロエレクトロニクス素子の製造に必要とされる多くのステップを実行するのに用いられる。代表的な製造ラインは、製造設備内に設けられた一連のツールを含んでいる。所望の連続する処理ステップを実行するためにツールからツールに、処理可能な基板、例えば、処理中の半導体ウエハが移送される。
【０００３】
製造設備の製造能力は、一般的に、製造設備における利用可能な製造スペースの大きさによって制限される。製造能力を高めるために、設備の大きさを増大させるか、または現にあるスペースをより有効に利用するか、あるいはこれら両方が必要となる。一般的に、製造設備を付加することは費用がかかることである。それゆえ、現在あるスペースをより効率的に使用することによって製造能力を高めることが望ましい。
【０００４】
フットプリントツール(foot print tool)は、製造空間を如何に効率的に使用できるかに影響を与える１つの要因である。フットプリントツールは、これが設置されたときに、ツールによって使用される床面積に関係する。同一の処理能力及び比較される品質に対して理想的な処理を実現する２つのツールの間において、より小さいフットプリントを用いるツールが、より有効的にスペースを使うことができる。
【０００５】
ツールの処理能力は、製造空間がツールによって如何に効率的に使用されるかに影響を与えるもう１つの要因である。例えば、所定の床面積を占めるツールは、所定時間において、ある一定数のウエハを処理することができるであろう。また一方、より大きなツールは、所定の時間において、より多数のウエハを処理することができるであろう。実際、より大きなツールは、単位床面積において単位時間当たり、より多くのウエハを処理し、ある例では、ツールをより効率的に使用することができる。その結果、ツールが製造床面積を如何に効率的に使用できるかを判断するために、処理能力及びフットプリントを考える必要がある。
【０００６】
それゆえ、フットプリントを低減しかつ高い処理能力を備えるツールは、製造床面積の単位面積あたりの製造能力を高めるように使用することが望ましい。マイクロエレクトロニクス産業における研究と発展の努力により、より空間的に効率的なツールが開発されており、また、このようなツールへの要望が強い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、マイクロエレクトロニクス基板を処理するツール及びその処理方法を提供する。これにより、高い処理能力を維持し、従来のツールよりも劇的に低減されたフットプリントを与える。好ましい構成では、本発明は、多くのツール機能が新規な方法でツールのｘ、ｙ、ｚ軸で重なり合うような新規のツール設計を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の種々の実施形態は、特許請求の範囲に示された構成を含んでいる。
本発明の上述した及び他の利点及びこれらを達成するための方法は、本発明それ自体によってより明らかとなり、付随する図面と関連した、以下で説明する実施形態の記述を参照することにより、さらに理解されるであろう。
【０００９】
以下で説明する本発明の実施形態は、余すところなく記述されたものではなく、また以下の詳細な説明で記載されたその正確な形態に限定されるものでもない。むしろ、本発明の実施形態は、当業者が本発明の原理及び実例を理解できるようにするために選択かつ記述されたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１から図１１には、本発明の原理を包含する処理ツール１０の代表的な実施形態が示されている。本発明の処理ツール１０は、前面１８、側部２０、頂部２２、及び後面２４を有するハウジング３２を含む。ハウジング３２は、パネル３１及び基礎をなす支持用フレーム構造３３（図４参照）を含む構成要素から形成されている。ツール１０は、ｘ軸方向２６に沿って延びる幅と、ｚ軸方向３０に沿って延びる高さと、ｙ軸方向２８に沿って延びる長さとを有する。ツール１０の前面１８には、１つ以上のインターフェースが設けられている。このインターフェースを通して処理可能な一群のマイクロエレクトロニクス基板が、一般的には工業規格の前開口が一体化された装着ポッド（ＦＯＵＰ's)等の適当なホルダに担持され、ツール１０内に搬入されかつツール１０から取り出される。説明のために、ツール１０は、ロードポート３４の形をした、このような２つのインターフェースを含んでいる。
【００１１】
このようなロードポート３４の各々は、ツールが出し入れされるとき、ＦＯＵＰ４０が配置される棚３６を有する。処理のためにＦＯＵＰ４０を棚の上に配置することは、オーバーヘッドトランスポート（ＯＨＴ）、自動安全車両（ＡＧＶ「無人移送車」）、パーソナル移送車両（ＰＧＶ）又は他の適当な移送手段を用いて達成することができる。各棚３６の開放側が、固定型パネル４１および／または開放型パネル４３によって塞がれている。好ましい実施形態では、各パネル４１,４３は、各ロードポート３４を検査するために見られるように、ポリカーボネート等の透明で耐衝撃性の材料から作られている。
【００１２】
また、好ましくは、少なくとも１つのパネル４１,４３が各棚３６に対して開口できるように、例えば、パネルを下方または上方等へ摺動させて、直接各棚３６に接近できるようにする。チムニー３５は、通常の方法でＯＨＴによって上方から各棚３６に接近することができる。また、各ロードポート３４は、ツール１０の内部に出入りする開口を与える入口４２を有している。各入口４２は、選択的にドア又は適当な障壁構造(図示略)等を含み、安全のためにツール１０の内部を分離するようになっている。
【００１３】
ＯＨＴ機構が、ロードポート３４からＦＯＵＰ４０を持ち上げたり、下ろしたりするのに用いられるとき、このＯＨＴ機構は、対応するチムニー３５を介して棚３６からＦＯＵＰ４０を出入りさせて移送する。代わりに、他の機構、例えば、ＡＧＶまたはＰＧＶが棚３６からＦＯＵＰ４０を移送するのに用いられるとき、対応するパネル４１,４３の少なくとも１つが開かれ、棚３６にアクセスすることができる。安全の理由から、パネル４１、４３の両方または一方が、このように開かれる間、対応する入口４２は、適当な構造(図示略)、例えば、スライドパネル、ヒンジ式ドア等により閉じられる。
【００１４】
好ましくは、ツール１０の前面１８にあるロードポート３４は、ＦＯＵＰ４０をロードポート３４に出入りさせるように移送するために、移送モードにより適当な高さに位置決めされる。例えば、一組の工業規格において、ＡＧＶ又はＰＧＶモードが使用されるとき、棚の高さは、900ｍｍに特定される。この900ｍｍの棚の高さは、ＯＨＴがＡＧＶ又はＰＧＶの一方あるいは両方と組み合わせて用いられる場合に、適している。こうして、棚３６の所望の高さは、実際にあわせて決定することができる。
【００１５】
ツール１０は、好ましくは３つの部分を含んでいる。これらは、バッファゾーン(第１ゾーン）４４、ウエハ移送システム６８（第２ゾーン）、及び処理ゾーン８４である。バッファゾーン４４は、ツール１０の前面１８に隣接して配置される。バッファゾーンは、ＦＯＵＰ４０がロードポート３４の入口４２を介してツール１０の内部に出入りして移動するための作業空間を与える。バッファゾーン４４は、ツールのｙ軸方向２８に沿って前面１８から仕切り４６まで延びている。仕切り４６は、バッファゾーン４４とウエハ移送システム６８の間の物理的な障壁を与える。仕切り４６は、バッファゾーン４４に対して分離されたウエハ移送システム６８内にミニ環境を形成する。
【００１６】
本実施形態における仕切り４６は、壁４８,４９,５０,５１,５２によって形成される。壁４９,５１は、ｙ軸方向２８の長さに沿って伸び、バッファゾーン４４とウエハ移送システム６８の両方に横方向に隣接する。その結果、バッファゾーン４４の仕切り（第１重なり領域）４５,４７は、ｙ軸方向において、ウエハ移送システム６８の一部分（第２重なり領）６９と重なる。この重なりにより、この重なりがない通常のツールに対して、ツール１０のｙ軸方向全体の長さを激的に縮小させ、また、バッファゾーン４４内に貯蔵スペースを増加させることができる。
【００１７】
壁４９,５１の各々は、基板７４をバッファゾーン４４及びウエハ移送システム６８に出入りさせるためのインターフェースを含んでいる。好ましい実施形態においては、これらのインターフェースは、工業規格のポッドドアオープナー（ＰＤＯ）アセンブリの形式である。各ＰＤＯアセンブリ５４は、一般的に、バッファゾーン４４とウエハ移送システム６８の間の、環境的に制御された入口を与えるエアロック構造５９を有するフェースプレート５８を含んでいる。各ＰＤＯアセンブリは、また棚３６を含み、この棚上で、ＦＯＵＰ４０がエアロック構造５９に係合して作動するように位置決めることができる。
【００１８】
壁４９,５１の各々、及び各フェースプレート５８は、ｙ軸方向２８にほぼ平行で、かつｘ軸方向２６にほぼ垂直になっている。これらの方向付けは、一般的に、ＦＯＵＰ４０がＰＤＯアセンブリ５４の１つに係合してロードポート３４から移送されるとき、ＦＯＵＰ４０が９０°回転することを必要とする。このＦＯＵＰ４０の回転は、バッファロボット６２によって行われる。
【００１９】
棚３６の高さが、実際上、より制限される場合、ＰＤＯアセンブリ５４の各棚５６は、所望であればバッファゾーン４４内の望ましい高さに、より柔軟に位置決めされる。好ましい実施形態では、工業規格900ｍｍの高さより上方に、例えば、1000ｍｍ〜2000ｍｍ、好ましくは、1300ｍｍ〜1800ｍｍの範囲の高さに、さらに好ましくは約1600ｍｍに各棚５６を位置決めることが望ましいことがわかってきた。こうすると、ＰＤＯアセンブリ５４、ロボット（基板処理ロボット）７０、ロボット７６、及び基本的にウエハ移送システム６８の全ての構成要素の下方に使用可能な空間を作り出し、この空間に、ロボットコントローラ、パワーパネル、電源、エア／窒素分配パネル、他の処理用ハードウエア等の他のツール構成部品を収納することができる。
【００２０】
このように、棚５６の高さを引き上げることにより、ツール１０の同一なｘ−ｙフットプリントにわたって積み重ねる多機能ツールを可能にする。これは、ツール１０のフットプリント全体を、従来のツールに比較して激的に縮小する別の方法である。また、棚５６を引き上げることは、ウエハ移送ロボット７０（以下に詳述する）、キャリア移送ロボット７６（以下に詳述する）、または処理ゾーンロボット９４（以下に詳述する）のｚ軸方向のストロークを増加させることなく、処理ゾーン８４内でデッキ高さを持ち上げることが可能になるという実際的な効果が得られる。この増加したデッキ高さは、また、処理ゾーンステーション８８,８９,９０の下に空間を作り出し、多種類のツール構成部品を収納するのに用いることができる。さらに、多機能ツールとして、Ｚ軸方向への積み重ねができ、ツール１０のｘ−ｙフットプリント全体を縮小するのに役立つ。
【００２１】
バッファゾーンロボット６２は、バッファゾーン４４内に配置され、好ましくは、少なくともＦＯＵＰ４０をロードポート３４及びロボット６２の作動範囲内の他の場所への出入り、バッファゾーン４４内の１つ以上の貯蔵位置(図示略)及びロボット６２の作動範囲の他の場所への出入り、さらに、ＰＤＯアセンブリ５４と係合するためにロボット６２の作動範囲内の他の場所への出入りして移送を行うために用いられる。ロボット６２は、好ましくは、多方向への軸移動が可能であり、その結果、バッファゾーン４４の空間内でｘ、ｙ、ｚ軸の所望の広い範囲のいずれかの多くの場所に到達することができる。実際には、６軸ロボットがロボット６２として使用するのに適している。
【００２２】
ロボット６２は、ベース６３、ベース６３から伸びる関節アーム６４、及びＦＯＵＰ４０を係合するための適当なエンドエフェクタ６６を含んでいる。ベース６３は、バッファゾーン４４の床５３および／または天井５５に取り付けることができるが、好ましい実施形態では、天井に取り付けることが望ましい。ロボット６２を天井５５に取り付けると、ロボットの下側に、付加的なＦＯＵＰ貯蔵位置および／または他のツール機能のために用いる空間を作ることができる。これは多数のツール機能がｚ軸に積み重ねられる、ツール１０のｘ−ｙフットプリントを減少させることができる別の方法である。
【００２３】
ここで用いるられる「ウエハ移送システム」という用語は、一般的に、ＦＯＵＰ等の１つ以上の基板貯蔵装置から処理すべき基板を引き出し、さらに引き出された基板を少なくとも部分的に処理用機器に出入れのために移送するのを助け、そして、処理された基板を処理後１つ以上の貯蔵装置に戻すことができるツール内に包含される、またはツールの付属物として与えられるシステムという。
【００２４】
本発明のウエハ移送システムは、単一のウエハを、または一群のウエハを運ぶことができる。いくつかの実施形態では、ウエハ移送システムは、構成要素、例えば、個々の基板又は一群の基板を処理用機器に直接出入りするように運ぶ、１つ以上のロボット、１つ以上のキャリア等を含んでいる。他の実施形態では、ウエハ移送システムは、次の構成要素、即ち、一群の基板を処理用機器へ運ぶのに用いられる、１つ以上のロボット、１つ以上のキャリア、１つ以上のエレベータ等を含むことができる。
【００２５】
ここで用いられる「バッチ処理ステーション(batching station)」という用語は、一般的に、ウエハ移送システム内のある場所を示すものであり、１つ以上の貯蔵装置から引き出された基板を用い、この場所で、２つ以上の処理用基板の一群(バッチ）が、ウエハ移送システムの構成要素によって組み立てられるようになっている。このバッチ処理ステーションは、また、前に組み立てられた一群の基板が、ウエハ移送システムの構成要素によって処理された後、バッチ処理されず、そして、１つ以上の貯蔵装置に戻される場所として用いることが望ましい。
【００２６】
ウエハ移送システム６８の好ましい実施形態は、ツール１０内に包含され、図１ないし図１１に示されている。このウエハ移送システム６８は、一般的に、バッファゾーン４４の少なくとも一部分と、処理ゾーン８４の少なくとも一部分との間に配置される。ツール１０は、好ましくは、環境的にバッファゾーン４４からウエハ移送ゾーンを分離するための仕切り４６を含んでいるが、ウエハ移送システム６８は、所望であれば、ウエハ移送システム６８と処理ゾーン８４の間の環境障壁を含む必要がない。しかし、説明のために、選択的な仕切り８６が、ウエハ移送システム６８の少なくとも一部分と処理ゾーンとの間の障壁を設けることを含んでいる。
【００２７】
ウエハ移送システム６８は、ＦＯＵＰ４０に保存された処理可能な基板７４が、１つまたはそれ以上のＦＯＵＰ４０から同時におよび／またはバッチ処理で移送される作業空間を備えていて、ＦＯＵＰ４０は、１つまたは両方のＰＤＯアセンブリ５４と係合し、バッチ処理ステーション７３で適当なキャリア７２に移送される。キャリア７２は、所望のように、処理および／または選択的貯蔵中に一群の基板７４を保持することができる。処理が完了すると、基板は、バッチ処理ステーション７３に位置するキャリア７２から、ＰＤＯアセンブリ５４と係合したＦＯＵＰ４０に戻るように移送される。ＦＯＵＰ４０とキャリア７２との間のこの移送のためのインターフェースとしてＰＤＯアセンブリを使用すると、ウエハ移送システム６８と処理ゾーン８４内の統合した環境を保護するのに役立つ。
【００２８】
ウエハ移送システム６８は、また、作業空間を提供し、この空間内で、１つ以上の処理すべき基板７４を保持する１つ以上のキャリア７２が、ハンドオフステーション８３にある処理ゾーンと出入りするために移送される。ウエハ移送システム６８は、また、選択的に、１つ以上の処理すべき基板７４を保持する１つ以上のキャリア７２が、ウエハ移送システムおよび／または処理ゾーン８４内に配置された１つ以上の貯蔵部に出入りするために移送することができる。
【００２９】
ウエハ移送システム６８は、また、基板をＰＤＯアセンブリ５４と係合したＦＯＵＰ４０に出入りするために、さらにキャリア７２との出入り、処理ゾーンへの出入り、および／または貯蔵現場への出入りを行う際に、所望する基板の移送を取り扱うためのいくつかの構成要素を含むことができる。ウエハ移送システム６８の好ましい構成要素には、ウエハ移送ロボット７０、キャリア移送ロボット７６を含む。ウエハ移送ロボット７０は、部分６９内に配置され、ベース７１、関節アーム７５、及びエンドエフェクタ７７を含んでいる。ロボット７０の作動範囲は、少なくともＰＤＯアセンブリ５４から少なくとも1つのバッチステーション７３に伸び、ロボット７０が、ＰＤＯアセンブリ５４に係合したＦＯＵＰ４０と、バッチ処理ステーション７３に配置したキャリア７２との間で、基板７４を移送することができる。
【００３０】
有利なことに、本実施形態におけるウエハ移送ロボット７６は、２つの対向するＰＤＯアセンブリ５４の間に配置され、ロボット７６が、ＰＤＯアセンブリ５４とウエハバッチ処理ステーション７３との間で基板７４を容易に移送することができるようにする。この構成によって、ＰＤＯアセンブリ５４のｙ軸方向長さ及びロボット７６のｙ軸方向長さを重ね合わせることができ、これらのツール要素を収容するのに必要な、ツール１０全体のｙ軸方向長さを減少させることができる。この結果、ツール１０のｙ軸方向のフットプリントは、従来のこの重なりが不足しているツールと比較して大幅に減少する。
【００３１】
エンドエフェクタ７７は、好ましくは、回転連結部を介してアーム７５に連結されている。そのため、エンドエフェクタ７７は、水平及び垂直用の構成部品を備えて、水平方向、垂直方向、又は所望の方向にねじることができる。このエンドエフェクタは、基板が一般的にＦＯＵＰ４０内に水平に配置されているが少なくともキャリア７２内で垂直に収納されているので、ＦＯＵＰ４０及びキャリア７２の間のウエハ移送を容易にする。エンドエフェクタ７７は、一群の基板７４および／または単一の基板７４を取り扱うように設計されている。好ましくは、エンドエフェクタ７７は、エッジ把持能力を用いて基板７４を個々に取り扱うことができる。
【００３２】
ウエハ移送ロボット７０のエンドエフェクタ７７は、選択的に両側に設けられて、エンドエフェクタ７７のいずれの側からも基板７４を把持する能力を有することができる。このようなエンドエフェクタは、一方側のエンドエフェクタを用いて１つの方向に基板７４を掴み上げることができ、そして、１８０°ひっくり返して、汚れた基板を他側のエンドエフェクタを用いて掴み上げることができる。有利なことに、これは、基板を洗浄して汚れた基板７４から汚染物質を減少させるのに役立つ。
【００３３】
エンドエフェクタ７７は、感知能力を備えていることが望ましく、また、ＦＯＵＰ４０および／またはキャリア７２内のウエハをマップするために選択的に光学的感知能力を有することが望ましい。一般的に、ＦＯＵＰ４０またはキャリア７２等のホルダ内に基板を保持することによって処理されるウエハのマッピングは、ホルダのどの位置に基板を占有しているか、そして、このような基板が、クロススロット操作、ダブルスロット操作、または同等の操作によって間違って配置されていないかを判定するためにスキャンされる。
【００３４】
好ましい実施形態におけるキャリア移送ロボット７６は、多軸構台の形式であり、これは、少なくともｘ軸スライド７８とｚ軸スライド８０を備えている。ｚ軸スライド８０上のエンドエフェクタ８２は、キャリア７２に係合するために用いられる。作動において、ｚ軸スライド８０は、ｘ軸スライド７８の長さに沿っていずれの位置にも水平方向に前後移動することができ、一方、エンドエフェクタ８２は、ｚ軸スライド８０の長さに沿っていずれの位置にも上下移動することができる。この二重軸移動によって、エンドエフェクタ８２は、ウエハ移送システム６８内の所望のｘ−ｚ座標位置の広い範囲にわたる行路に沿って配置および／または移動することができる。
【００３５】
有利なことに、これは、ウエハ移送システム６８の多機能レベルとして、基板の取扱／貯蔵／処理の作業のために用いることができる。多機能レベルを有するウエハ移送システム６８に与えられるｚ軸方向長さを用いて、水平に広がる代わりに、ウエハ移送システム６８の異なる側面に垂直方向に基板を積層することができる。このｚ軸に関する利用によって、ウエハ移送システム６８のフットプリントを激的に減少させ、そして、ウエハ移送作業が単一レベルのみで主に実行される従来のツールと比較して、ツール１０のｘ軸及びｙ軸方向の両方の長さが大いに減少するという別の利点もある。
【００３６】
図７及び図８は、汎用的な最適方法を説明するもので、ウエハ移送システム６８は、比較的小さいｘ−ｙフットプリント全体の基板処理作業に適用するために、ｚ軸を利用することができる。図示するように、ウエハ移送システム６８は、バッチ処理ステーション７３を含み、このステーションにおいて、キャリア７２への基板７４のロード（即ち、バッチ処理）、またアンロード（即ち、非バッチ処理(unbatching)）を行うことができる。バッチ処理ステーション７３でバッチ処理（または非バッチ処理）される基板７４の供給体に加えて、１つ以上のキャリア７２が付加的に貯蔵され、バッチ処理され、処理中の基板７４は、ウエハ移送システム６８と同一またはより高いレベルに配置される１つ以上の貯蔵バッファステーション７９に貯蔵することができる。
【００３７】
このようなハイレベルの使用により、貯蔵区域がすべて同一のレベルにある従来のツールと比較して、ツール１０のフットプリント全体を有利に減少させることができる。説明のために、バッチ処理された基板７４の１つの供給体が示されており、基板７４は、バッチ処理ステーション７３と同一レベルで、最も近くに配置されたバッファステーション７９に貯蔵されている。キャリア上に支持された基板７４の別のバッチは、上部バッファステーション７９の１つの貯蔵され、一方、もう１つの上部バッファステーション７９は、開かれかつ占有されていない。基板７４を貯蔵するキャリア７２は、また、ハンドオフステーション８３に貯蔵することもでき、このステーションは、処理前の基板７４を取り上げ、処理後の基板７４を下ろすための処理ゾーンロボット９４の作動範囲内にある。
【００３８】
基板７４のバッチを支持するキャリアの好ましい最適な実施形態が、図１０及び図１１に示されている。キャリア７２は、サイドプレート１２０と、このプレート１２０から伸びた突出アーム１２２とを含む。アーム１２２は、選択的に、基板７４をより安全に保持するために設けられている。このアーム１２２は、ボルト、ねじ、ねじ嵌合、接着剤、溶接、リベット、ブラケット等の適当な取付け技術により、強固にプレート１２０に結合され、基板７４が安全に安定状態で保持されることを確実にする。説明のために、１つ以上のボルト１２４が用いられている。
【００３９】
ブラケット１２６,１２８は、プレート１２０に取り付けられる。ブラケット１２６，１２８は、キャリア７２がエンドエフェクタ８２と棚１１４のそれぞれに係合できるようにする手段を備える。上部ブラケット１２６は、そこに孔１３４を備え、この孔は、エンドエフェクタ８２のテーパー状の支柱１３２を着脱可能に受け入れ、エンドエフェクタ８２がキャリア７２を持ち上げることができるように設計されている。１つ以上のピンが支柱のベース部分から外側に突出し、ブラケット１２６内の１つ以上の対応する機構１４０に係合し、キャリア７２が支柱１３０回りに回転しないようにする。下部ブラケット１２８は、棚１１４のテーパー状の支柱１３６を着脱自在に受け入れるように設けられている。支柱１３０と同様に、支柱１３６のベース部分は、また、ブラケット１２８上の対応する開口１４２に係合するピン(図示略)を有し、キャリア７２が支柱１３６の回りに回転しないようにする。キャリア７２は、また、従来技術では、装備品ということができる。
【００４０】
図１０及び図１１は、どのように各キャリア７２が、好ましくは、処理可能な一群の基板７４を保持するのではなく、好ましくは、１つ以上の、一般的には少なくとも２つ以上、さらに最適には、少なくとも４またはそれ以上、いわゆるフィラーまたはダミーの基板７４を保持するかを示している。
【００４１】
フィラーウエハ７４'の供給体は、一般的に各キャリア７２内に保持され、そしてバッチ処理中に、所望の既に処理された基板の供給体の端部にある、空のスロットおよび／またはキャップを満たすために、この供給体を用いることができる。処理済みの基板７４がバッチ処理されないと、このようなキャップまたはフィラーウエハ７４'は、次に続く処理作業において利用可能となるように、対応するキャリア７２内の貯蔵位置に戻される。
【００４２】
一般的に、多数のキャリア７２は、好ましくは、多数群の基板７４が一度に処理されるように、ウエハ移送システム６８内に配置される。これらのキャリアは、一般的に、キャリア移送ロボット７６によって到達できる位置に貯蔵される。キャリア７２は、ウエハ移送システム６８の回りを１つの場所から他の場所へ移動できるように、多数のキャリア７２より少なくとも１つ以上の利用可能な貯蔵位置を有することが望ましい。
【００４３】
図６〜図８は、棚１１４の好ましい最適な実施形態を示しており、これらの棚は、ときどき１つのステーション７３,７９,８３において、それぞれのキャリア７２を着脱自在に保持するのに用いることができる。図示した好ましい実施形態において、各棚１１４は、一般的にＵ形状である。各棚１１４は、上方に突出するテーパー上の支柱１３６を含み、キャリア７２上のブラケット１２８の対応する開口１３８に運動学的に係合することが望ましい。このテーパー状支柱１３６は、好ましくは、回転しない形で開口１３８に係合する。このような運動学的結合の非回転係合能力により、エンドエフェクタ８２がキャリア７２を容易に取り上げ、そして下ろすように、キャリア７２を正確で有効な位置に配置することができる。
【００４４】
言い替えれば、ハンドオフおよびピックアップ能力等は、このカップリング自体によって形成される。従って、このカップリングは、ロボットエンドエフェクタとの相互作用が少なくなるように適応するので、エンドエフェクタ８２を有するロボットの精度をより高くする必要がない。この結果、最適なロボットの費用および／またはその較正、プログラミング等における費用をかなり削減できる。上述したように、各支柱１３６は、１つ以上の整合ピン(図示略)を含み、またそれぞれの整合ピンは、キャリア７２上のブラケット１２８の対応する１つ以上の開口１４２と係合して、エンドエフェクタ８２によってキャリアを取り上げかつ下ろす動作のために、棚１１４上に適切に整列されたキャリア７２を保持するのに役立つ。キャリア７２は、一般的に、ウエハ移送システム６８内を移動可能であり、一方、棚１１４は、一般的に、所定位置に固定されている。
【００４５】
単一のウエハエレベータ１０２は、バッチ処理位置７３で用いることができ、基板７４を（即ち、バッチ状態に）下ろしたり、または基板７４をキャリア７２（即ち、非バッチ状態）から持ち上げたり、或いはその両方を行うのに役立つ。単一のウエハエレベータ１０２は、一般的に、適当な厚さ寸法を有する垂直プレートの形式であり、このプレートは、オープンキャリア位置のいずれかの側にある２つのバッチ処理された基板７４の間に挿入することができる。言い替えると、エレベータ１０２が第１、第３の保持位置のみが占有されているとき、キャリア７２に与えられた３つの連続的な基板保持位置に対して、開いた空間内にプレートを挿入することができる。このエレベータ１０２は、また選択的に、基板を整列するために基板７４を回転させる構造（以下で説明する）を備えるようにしてもよい。
【００４６】
例えば、いくつかの基板７４のエッジには、工業規格に従ってノッチがあり、このようなノッチを処理のために所望の角度方向に整列させることが望ましい。エレベータ１０２の構成を用いて、キャリア７２内に載置される基板７４の垂直積層体において、ノッチを合せるために、従来のバッチ処理用のノッチアライナが用いられ、ウエハの積層体を回転させ、各ウエハ上のノッチをキャッチし、全てのノッチが一致すると、その回転を停止させる。従って、全てのノッチが所望の位置に揃うまで積層体は全体として回転することができる。
【００４７】
図９は、基板７４を支持するエレベータ１０２を詳細に示す図である。エレベータ１０２は、一般的に、底部端３８７と頂部端３８９を有する本体３８５を含む。本体３８５は、エレベータ１０２が適当な機構に連結されるように取り付け孔３９３を含み、この機構がエレベータ１０２を所望のｘ、ｙ、および／またはｚ方向に移動するために用いられる。頂部端３８９では、基板を回転させるギア３９９とガイドローラ４０１が、基板７４の支持端に摩擦係合する。ギア３９９の回転によって基板７４の対応する回転を生じさせ、基板７４を所望の角度方向に回転させることができる。モータ駆動ギア３９５は、アイドラーギア３９７を介して基板回転ギア３９９に回転可能に結合される。真空導管４０５を介してギア３９９とローラ４０１の近くに適度の真空が与えられる。この真空は、真空カップリング４０３を介して導管４０５内に供給され、基板７４とエレベータ１０２との係合によって生じるであろう汚染粒子を取り除くのに役立つ。
【００４８】
エレベータ１０２および／またはエレベータ１０２を作動するためのエレベータ機構は、選択的に感知能力(図示略)を含ませることができ、エレベータ１０２および／またはこのようなエレベータ機構がスキャン、例えば、バッチ処理ステーション７３でキャリア７２内に支持された基板７４をマップするのに用いることができる。このような実施形態において、バッチ処理された基板７４の下側を容易にスキャンしかつマップすることができる。エレベータ１０２は、このようなスキャン操作を容易に行うために並進移動することができる。このような並進移動能力は、エレベータ１０２をある位置から他の位置へ移動するために用いられ、基板７４をキャリア７２に搬入搬出してバッチ状態及び非バッチ状態にすることができる。
【００４９】
エレベータ１０２は、一般的に、上方位置から下方位置に伸びる垂直動作の移動範囲を有する。上方位置では、基板７４は、ウエハ移送ロボット７０のエンドエフェクタ７７によって把持できるように、キャリア７２の十分上方に支持されている。この上方位置では、基板７４は、単一のウエハエレベータ１０２上に置かれるか、またはエレベータから取り上げることができる。下方位置では、基板７４は、キャリア７２内で支持される位置に下ろされる。エレベータ１０２は、キャリア内に配置される（あるいはこの場合、キャリアから取り出される）次の基板を処理できるように、次の位置に割り出されるようにエレベータ１０２を割り出すか、またはキャリア移送ロボット７６がエレベータ１０２を次の基板位置に整列させるように運ぶためにキャリアを十分上方にシフトさせるか、あるいはその両方を行うことができる。
【００５０】
有利なことに、このような移動能力は、水平配置されたバッファステーション７９よりも複数の垂直に配置されたバッファステーション７９を用いて実行されるバッチ処理及び非バッチ処理の動作を可能にしている。このバッファステーション７９では、基板７４がこのような垂直配置されたバッファステーション７９間を移動するのに有利である。従って、このような垂直配置のバッファスステション７９を用いると、従来のツールに比較して、ツール１０のフットプリント全体を有効に減少させることができる。
【００５１】
他の実施形態において、一群の基板７４をバッチ処理(ロード）及び非バッチ処理（アンロード）するために、多数のエレベータ１０２を組み合わせたり、あるいは単一の大きなエレベータシステムに統合して用いることもできる。たとえば、エンドエフェクタ７７は、一群の基板７４を一度に処理する場合には、対応する数のエレベータ１０２またはより大きな統合されたエレベータが、これらの基板をロード及びアンロードするために役立つように設けられている。有利なことに、このような各エレベータ１０２またはより大きな統合されたエレベータは、バッチ処理中に一群の対応する基板７４に個別に整列させることができる。
【００５２】
洗浄ステーション１１０は、選択的にウエハ移送システムに配置されて、通常の動作に従って、エンドエフェクタ７７,８２、および／または１００、および／またはキャリア７２を洗浄しかつ乾燥する。これは、エンドエフェクタ７７,８２および／または１００が付加的な基板７４を処理するために使用される前に、化学的残留物、液体、粒子または同等物を取り除くために実行される。
【００５３】
図１〜図１１を参照すると、集合的な処理ゾーン８４が、一般的に、作業空間を備えており、この作業空間内で、一般的にキャリア７２内に基板が支持されている間に、１つ以上の基板７４が１つ以上のプロセス処理を受ける。説明のために、ツール１０の処理ゾーンは、３つの異なる処理ステーション８８,８９,９０を含み、他の実施形態では、このようなステーションの数は、所望のように、多くても少なくてもよい。処理ステーション８８,８９,９０は、図示するように、ｙ軸方向２８に沿って直線上に配置されているが、他の方向にすることもできる。例えば、処理ステーションは、ｘ軸方向２６に沿って、クラスターおよび／または同等物内に配置されてｚ軸方向３０に積み重ねることもできる。
【００５４】
一般的に、１つ以上の適当な処理ゾーン用のロボットを用いて、基板７４を処理ゾーン８４及び他の種々の処理ステーション８８,８９,９０間で出入りさせることができる。図示するように、単一の処理ゾーン用ロボット９４は、好ましくは、これらの能力を備えている。ロボット９４は、好ましくは、多軸型のガントリー形式を有し、ｙ軸方向２７に沿って伸びるｙ軸スライド９６を含んでおり、このため各処理ステーション８８,８９,９０は、ロボット９４の作動範囲内にある。ロボット９４は、ｚ軸スライド９８を有し、このｚ軸スライドは、ｙ軸スライド９５の長さに沿って前後に移動可能である。エンドエフェクタ１００は、ｚ軸スライド９８に取り付けられ、所望の方法で基板７４のバッチを十分に処理するために、ｚ軸スライド９８の長さ方向に沿って上下に移動することができる。
【００５５】
選択的に、エンドエフェクタ１００は、入れ子式、関節式、または他の移動可能な支持体１１２にｚ軸スライド９８を結合して、ロボット９４をｘ−ｙ−ｚ方向への移動能力を達成できる。ｙ軸スライド９６の一端では、ｚ軸スライド９８が、ウエハ移送システム６８の近くに配置されるか、または、ある実施形態におけるウエハ移送システム６８内に配置される。そのため、エンドエフェクタ１００は、基板を処理するためにキャリア７２を取り上げたり、または処理後にキャリア７２を下ろしたりすることができる。ｙ軸スライド９６の長さ方向に沿う他の各位置において、エンドエフェクタ１００は、処理のために、処理ステーション８８,８９,９０に出入りするキャリア７２を移送しかつ取り上げることができる。
【００５６】
好ましくは、ウエハバッチ処理ロボット、ウエハ積層体、および２つのガントリーロボットのまわりに流れる自由粒子のエア流を維持するために、ウエハ移送ゾーン６８および／または処理ゾーン８４にわたって小さな環境が与えられる。選択的に、イオン化グリッド(図示略)を用いて、従来の粒子に従って静電荷が作られるのを防止する。
【００５７】
ツール１０は、所望であれば、１つ以上のモジュールの組み合わせとすることができ、ツール１０のサービス、更新、または部分的な交換を容易にする。例えば、破線３８が、選択的モジュール部品間での可能な境界線として示されている。この特定の説明的な実施形態では、１つのモジュールは、バッファゾーンに対応し、別のモジュールは、ウエハ移送システム６８に対応し、さらに、１つ以上の付加的なモジュールは、処理ゾーン８４を構成する。各モジュールの要素は、ゾーン４４,６８,８４を構成しており、所望であれば、サービス、性能、更新、交換等を容易にするために、選択的に、より小さなモジュール要素に分割することができる。例えば、図示したように処理ゾーン８４は、１つ以上のモジュール処理ステーション８８,８９,９０から構成される。
【００５８】
特に、ウエハ移送システムの構成要素のアクセス及びメンテナンスを改善するために、２つのＰＤＯアセンブリ、ウエハ移送ロボット、そのコントローラ(図示略)、及び装備セット（例えば、キャリア７２およびそれらを支持する棚１１４）が、好ましくは、１つ以上のコロが付いた、サブアセンブリ１１６に取り付けられる。このサブアセンブリは、例えば、サービス、メンテナンス、更新、および／または交換のためにツールから容易に取り除くことができるカートである。このサブアセンブリは、バッファゾーン４４の後方から、ガントリーのようなロボット７６,９４に接近することができる。バッファゾーン４４内のロボット６２は、また１つのカート(図示略)に取り付けられており、バッファゾーン４４の後部からウエハ移送システムのカートによって場所をあけられた空間内に引き出すことができる。これにより、ツールから取り外すことができる。ある場所にカートが後退復帰するとその位置に固定されるのを確実にするように、好ましくは、アライメント機能を有する。
【００５９】
自動ティーチ能力（即ち、自動較正）は、バッファゾーンロボット６２、ウエハ移送ロボット７０、キャリア移送ロボット７６、および／または処理ゾーンロボット９４のために、種々の取り上げ位置、降ろし位置を提供するために使用され、ツール設定用アセンブリまたはメンテナンスを自動化することができる。
【００６０】
図１〜図６に示したツール１０の１つの代表的な作業モードにおいて、生産ラインロボット(図示略)またはウォーカー(図示略)は、１つ以上の処理可能な基板７４をロードポート３４の１つに形成されるＦＯＵＰ４０に置くことができる。ロボット６２は、対応する入口４２を介してＦＯＵＰ４０を把持してＦＯＵＰ４０をバッファゾーン４４内に運ぶ。１つの作業モードでは、ロボット６２は、ＦＯＵＰ４０を開いたＰＤＯアセンブリ５４に移送することができ、そこで、ＦＯＵＰ４０は、ＰＤＯアセンブリ５４のエアロック構造５９に係合して作動する。エアロック構造５９は、開放されており、ウエハ移送システム６８の内部からＦＯＵＰ４０への出口を提供する。他のモードでは、ＦＯＵＰ４０は、ＰＤＯアセンブリ５４に移送される前にバッファゾーン４４内に貯蔵される。
【００６１】
図６で詳細に示すように、ＦＯＵＰ４０は、エアロック構造５９と係合すると、ウエハ移送ロボット７０が基板７４をＦＯＵＰ４０から、バッチ処理ステーション７３に配置されているキャリア７２に移送する。基板７４は、バッチ状態で、または１つずつキャリア７２に移送することができる。好ましくは、基板７４は、1つずつ移送される。単一ウエハ移送の場合、ウエハ移送ロボット７０が基板７４を引き出した後、ロボット７０は、バッチ処理ステーション７３に対面するように回転して向きを変える。手関節のねじれ動作が実行され、（この場合、時計方向または反時計方向のいずれか）基板を水平方向から垂直方向に向きを変える。そして、ロボット７０は、垂直の基板７４を支持するために、上昇したエレベータ１０２上に基板７４を配置する。それから基板をキャリア７２内に入れるためにエレベータ１０２を下方に下げる。エレベータ１０２またはキャリア７２は、エレベータをキャリア７２の次の空位置に配置するために割り出すことができ、このキャリア内に別の基板を配置する。この処理は、所望の数の基板７４が、バッチ処理ステーション７３にあるキャリア７２内に保持された垂直積層体に移送される。
【００６２】
工業規格ＦＯＵＰでは、一般的に、２５枚まで処理可能な基板７４を保持することができる。しかし、各キャリア７２は、より大きな容積を有するように設計することができ、例えば、いくつかの実施形態のキャリア７２は、５０枚またはそれ以上の処理可能な基板７４を一度に保持する能力を有している。従って、基板７４は、１つ以上のＰＤＯアセンブリ５４において、このようなキャリア７２から１つ以上のＦＯＵＰ４０をロード及びアンロードすることができる。
【００６３】
基板７４は、互いにデバイス側が対面状態および背中合せにキャリア７２内に配置されることが望ましい。これは、エレベータ１０２上に基板７４を配置する前に、エンドエフェクタ７７の手関節を反対側、つまり時計方向または反時計方向にねじることによって容易に達成される。もちろん基板７４は、同様に標準的な後面と前面を合わせる形式で配置することもできる。
【００６４】
ロボット７０は、選択的に、付加的なフィラーウエハ７４'を付加して、バッチ処理された基板７４の供給体を付加したり減らしたりすることができる。ＦＯＵＰ４０からキャリア７２への移送が完了すると、ＰＤＯアセンブリ５４は、ＦＯＵＰ４０から閉鎖され分離され、そして、ロボット６２は、バッファゾーン４４内の通常位置に、空のＦＯＵＰ４０を貯蔵する。
【００６５】
キャリア７２が所望の数の基板７４を保持すると、キャリア移送ロボット７６は、キャリア７２を把持し、そして、キャリア７２をいずれかのバッファ位置にさらにハンドオフステーション８３移送することができ、あるいは直接ハンドオフステーションに移送することができる。ハンドオフステーション８３では、処理ゾーンロボット９４が基板７４のバッチを取り上げ、それらをキャリア７２から取り出し、そして、処理のために処理ゾーン８４に持ってくる。その間に、今、空のキャリア７２がハンドオフステーション８３の手から受け取られ、洗浄ステーション１１０で必要な清浄または直接バッチ処理ステーションに戻るように移送されるまで、付加的な使用のために、ウエハは移送ゾーン６８に貯蔵される。
【００６６】
基板７４の処理が、所望の方法で完了すると、ロボット９４は、基板７４のバッチをハンドオフステーション８３に待機する空のキャリア７２に戻す。キャリア移送ロボット７６は、キャリア７２内の基板７４の処理済バッチをいずれかのバッファ位置７９へ、そしてバッチ処理ステーションに、あるいは直接バッチ処理ステーション７３に移送することができる。バッチ処理ステーション７３では、ウエハ移送ロボット７０が、ＰＤＯアセンブリ５４の１つまたは両方を介してウエハを１つ以上のＦＯＵＰ内に戻す。非バッチ（アンロード）がこのようなＦＯＵＰ４０の各々に対して完了すると、バッファゾーンロボット６２が、ＦＯＵＰ４０を、いずれかの貯蔵位置に、そしてこれを取り上げるためにロードポート３４へ移送するか、または取り上げるために直接ロードポート３４に移送する。
【００６７】
上記の作動モードは、基板７４の１つのバッチがツール１０内で取り扱われることに関連して説明した。しかし、実際の場合には、多数のバッチが、ツール１０内の異なるステージの処理が行われる。その結果、ツール１０の能力が十分に発揮される。
【００６８】
例えば、一群の基板が、バッチ処理ステーション７３において、キャリア７２に対して搬入搬出されるときはいつでも、さらなる取扱または処理作業を待ちながら、ウエハ移送システム６８内の棚１１４または同等物の上に１つ以上の他の一群の基板（バッチ）を貯蔵させることができる。また、１つ以上のバッチがバッファゾーン４４内で貯蔵または処理され、または、１つ以上の他のバッチがステーション８８,８９,および／または９０において処理され、あるいはこれらの両方を行うことができる。
【００６９】
図１２〜図１４では、ツール機能が重なり合う他の方法を示す、本発明の別の実施形態を示している。このツール機能の重なり合いは、不適当に妥協した処理能力をなくして、ツールのフットプリントを減少させることができる。図１２〜図１４の各図では、同一の参照番号は、図１〜図１１で示されたツール１０の実施形態と同一の機能を与えるために用いられる。
【００７０】
図１２は、単一のＰＤＯアセンブリ５４がウエハ移送システム６８及びバッファゾーン４４に接近して出入りを行うように与えられている。ウエハ移送システム６８の部分は、ウエハ移送ロボット７０に収納され、バッファゾーン４４の部分は、ｙ方向に重なり合うＰＤＯアセンブリ５４を収納して、ツールのｙ軸方向長さを短くさせる。
【００７１】
図１３は、単一のＰＤＯアセンブリ５４が、ウエハ移送システム６８及びバッファゾーン４４に接近して出入りを行うようにした実施形態を示している。この例では、ＰＤＯアセンブリ５４は、仕切り４６の前面にある。しかし、バッファゾーン４４の仕切りは、バッファゾーンロボット６２によって占有され、ウエハ移送システム６８の部分が重なり合い、このウエハ移送システムは、ｙ軸方向において、ウエハ移送ロボット７０を収納するので、ツールのｙ軸方向長さを減少させるのに役立つ。
【００７２】
図１４は、一対のＰＤＯアセンブリ５４がウエハ移送システム６８に接近して出入りする実施形態を示す。この一対のＰＤＯアセンブリ５４は、これらの間にポケットを形成するように、仕切り４６に対して所定の角度に配置されている。バッファゾーン４４の一部分に、バッファゾーンロボット６２が収納され、このロボットがポケット部分を占有し、その結果、バッファゾーン４４の一部が、バッファゾーンＰＤＯアセンブリ５４を収納するバッファゾーンの一部と重なり合う。このバッファゾーンロボットとＰＤＯアセンブリの重なり合いは、ツール１０全体のｙ軸方向長さを短くするのに役立つ。
【００７３】
本発明の他の実施形態は、本明細書の考察またはここに開示した本発明の実例から当業者であれば容易に明らかとなるであろう。ここに開示された原理および実施形態における種々の省略、修正、及び変更は、本発明の請求項の構成によって示される特許請求の範囲及び本発明の精神から逸脱しない範囲において、当業者であれば、作成可能であろう。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明のツールの概略的な斜視図である。
【図２】製造ラインを示す図１のツールの概略的な平面図である。
【図３】ツールの配置部分をより明らかにするために、いくつかの部品を取り除いて示す図１のツールの詳細な平面図である。
【図４】いくつかの部品を取り除き、かつロボット７６,９４のｚ軸スライドが２つの位置で示され、かつそれぞれの水平スライドを示す図１のツールの斜視図である。
【図５】いくつかの部品を取り除いた図１のツールの側面図である。
【図６】ウエハ移送システムに結合され、対向配置された一対のＰＤＯアセンブリを組み合わせて示す、図１のツール内に包含されるウエハ移送システムの部分上面図である。
【図７】ウエハ移送システムに結合され、対向配置された一対のＰＤＯアセンブリを組み合わせて示す、図１のツール内に包含されるウエハ移送システムの部分斜視図である。
【図８】ウエハ移送システムに結合され、対向配置された一対のＰＤＯアセンブリを組み合わせて示す、図１のツール内に包含されるウエハ移送システムの他の部分斜視図である。
【図９】基板を支持するように示された、図１のウエハ移送システムに用いられる単一ウエハエレベータの切断側面図である。
【図１０】一群の基板がキャリア内に支持された、図１のウエハ移送システムに用いられるキャリアを保持するロボットエンドエフェクタを示す斜視図である。
【図１１】エンドエフェクタとキャリアとの間の結合機構を詳細に示す、図１０のキャリアの別の斜視図である。
【図１２】本発明のツールの他の実施形態である。
【図１３】本発明のツールの他の実施形態である。
【図１４】本発明のツールの他の実施形態である。
【符号の説明】
【００７５】
１０  ツール
３４  ロードポート
３６、５６、１１４  棚
４０  ＦＯＵＰ
４４  バッファゾーン
４５、４６、４７  仕切り
５４  ＰＤＯアセンブリ
６２  バッファゾーンロボット
６８  ウエハ移送システム
７０  ウエハ移送ロボット
７２  キャリア
７３  バッチ処理ステーション
７４  基板
７６  キャリア移送ロボット
７７、８２、１００  エンドエフェクタ
８３  ハンドオフステーション
８４  処理ゾーン
９４  処理ゾーンロボット
１０２  エレベータ
【図１】
2005510055.tif 000003
【図２】
2005510055.tif 000004
【図３】
2005510055.tif 000005
【図４】
2005510055.tif 000006
【図５】
2005510055.tif 000007
【図６】
2005510055.tif 000008
【図７】
2005510055.tif 000009
【図８】
2005510055.tif 000010
【図９】
2005510055.tif 000011
【図１０】
2005510055.tif 000012
【図１１】
2005510055.tif 000013
【図１２】
2005510055.tif 000014
【図１３】
2005510055.tif 000015
【図１４】
2005510055.tif 000016
【国際調査報告】
2005510055.tif 000017
2005510055.tif 000018
2005510055.tif 000019
2005510055.tif 000020
2005510055.tif 000021
2005510055.tif 000022