(57)【要約】基板処理装置に基板をローディング及びアンローディングするステーションを有する基板の基板処理装置であって、該ステーションは、ステーションのローディング及びアンローディングアパーチャを密閉するアパーチャ閉鎖部と、基板保持室のドアを取り外すことによって基板保持室を開放し、アパーチャ閉鎖部を作動させてアパーチャを開放する装置と、開放された基板保持室を垂直軸に沿って使用可能な作動範囲内で精密に位置決めするエレベータとを備えている。該ステーションは、更に基板の位置をマッピングするセンサやステーションを基板処理システムに接続する小型環境スペースを含んでいても良い。
2005534175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置に基板をローディング及びアンローディングするステーションを有する前記基板の前記基板処理装置であって、前記ステーションは、
前記ステーションのローディング及びアンローディングアパーチャを密閉するアパーチャ閉鎖部と、
基板保持室のドアを取り外すことによって前記基板保持室を開放し、前記アパーチャ閉鎖部を作動させて前記アパーチャを開放する装置と、
前記開放された基板保持室を垂直軸に沿って使用可能な作動範囲内で精密に位置決めするエレベータと、からなることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記エレベータは前記開放保持室内の基板が実質的にウエハ搬送平面に位置決めされるように作動し、前記基板処理装置が更に前記ウエハ搬送平面内の前記基板に前記アパーチャを介してアクセスする搬送装置を含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記エレベータは、前記搬送装置による垂直動作が実質的に不要となるような前記開放された基板保持室を位置決めする装置を含むことを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板処理装置が一時的に基板を格納する基板バッファを更に備えていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ステーションが更に少なくとも１つの周辺領域及び中央領域を備えていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記基板処理装置が更に１以上の基板保持室を第２方向に向く第２軸に沿って位置決めするバッファ搬送具を備えていることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記バッファ搬送具が作動可能であって前記１以上の保持室を前記少なくとも１つの周辺領域及び中央領域に設置することを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記エレベータが作動可能であって前記中央領域内に設置された前記１以上の保持室を動かすことを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記ステーションが更に前記基板の垂直位置をマッピングするセンサを備えていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記センサが前記ステーションのフレームに取り付けられており、前記エレベータが前記垂直軸に沿って精密に前記開放された基板保持室を位置決めする際に前記垂直位置をマッピングすることが可能であることを特徴とする請求項９記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記保持室のドアを取り外すと前記センサが前記保持室内に伸長するように前記センサが前記ステーションのフレーム上に回動自在に取り付けられていることを特徴とする請求項９記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記ステーションが更に前記１以上の保持室を前記第１及び第２方向とは異なる第３の方向を向く第３軸に沿って搬送するシャトルを備えていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記ステーションが更に前記ステーションを前記基板処理装置に接続する小型環境スペースを備えていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記センサが前記ステーションの保持室ドア駆動部に取り付けられていることを特徴とする請求項９記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記保持室ドア駆動部が流体駆動式であることを特徴とする請求項１４記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記保持室ドア駆動部が空気圧駆動式であることを特徴とする請求項１４記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記センサは作動可能であって、前記エレベータが前記開放された基板保持室を前記垂直軸に沿って位置決めしている際に前記基板位置をマッピングすることを特徴とする請求項１４記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記エレベータに取り付けられており、エレベータ垂直位置情報を提供するエンコーダを前記基板処理装置が更に備えていることを特徴とする請求項１４記載の基板処理装置。
【請求項１９】
前記基板位置は、前記センサが個別の基板を検出した際に前記エレベータ垂直位置情報を記録することによって決定されることを特徴とする請求項１８記載の基板処理装置。
【請求項２０】
前記センサは作動可能であって、前記保持室ドア駆動部の作動の際に前記基板位置をマッピングすることを特徴とする請求項１４記載の基板処理装置。
【請求項２１】
前記基板処理装置が更に保持室ドア駆動部位置情報を提供すべく配置されたエンコーダを備えていることを特徴とする請求項１４記載の基板処理装置。
【請求項２２】
前記基板位置は、前記センサが個別の基板を検出した際に前記保持室ドア駆動部位置情報を処理することによって決定されることを特徴とする請求項２１記載の基板処理装置。
【請求項２３】
基板処理装置に基板をローディング及びアンローディングするステーションを有する前記基板の前記基板処理装置であって、前記ステーションは、
ローディング及びアンローディングアパーチャと、
基板保持室のドアを前記ローディング及びアンローディングアパーチャを介して取り外すことによって前記基板保持室を開放する保持室ドア駆動部と、からなることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２４】
前記基板処理装置が更に前記基板保持室内の基板に前記ローディング及びアンローディングアパーチャを介してアクセスする搬送装置を備えていることを特徴とする請求項２３記載の基板処理装置。
【請求項２５】
前記基板処理装置が更に一時的な基板格納用の基板バッファを備えていることを特徴とする請求項２３記載の基板処理装置。
【請求項２６】
前記ステーションが更に少なくとも１つの周辺領域と中央領域とを備えていることを特徴とする請求項２３記載の基板処理装置。
【請求項２７】
前記基板処理装置が更に前記基板保持室を前記少なくとも１つの周辺領域と前記中央領域とに位置決めするバッファ搬送具を備えていることを特徴とする請求項２３記載の基板処理装置。
【請求項２８】
前記ステーションが更に前記ステーションを前記基板処理装置に接続する小型環境スペースを備えていることを特徴とする請求項２３記載の基板処理装置。
【請求項２９】
前記ステーションが更に前記基板の垂直位置をマッピングするセンサを備えていることを特徴とする請求項２３記載の基板処理装置。
【請求項３０】
前記保持室のドアが取り外されると、前記センサが前記保持室内に伸長するように前記センサが前記ステーションのフレームに回動自在に取り付けられていることを特徴とする請求項２９記載の基板処理装置。
【請求項３１】
前記センサが前記ステーションの保持室ドア駆動部に取り付けられていることを特徴とする請求項２９記載の基板処理装置。
【請求項３２】
前記保持室ドア駆動部が流体駆動式であることを特徴とする請求項３１記載の基板処理装置。
【請求項３３】
前記保持室ドア駆動部が空気圧駆動式であることを特徴とする請求項３１記載の基板処理装置。
【請求項３４】
前記センサが作動可能であって、前記保持室ドア駆動部の作動の際に前記基板位置をマッピングすることを特徴とする請求項３１記載の基板処理装置。
【請求項３５】
前記装置が更に保持室ドア駆動部位置情報を提供すべく配置されているエンコーダを備えていることを特徴とする請求項３１記載の基板処理装置。
【請求項３６】
前記センサが個別の基板を検出した際に、前記保持室ドア駆動部位置情報を処理することによって前記基板位置が決定されることを特徴とする請求項３５記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板のバッファの役目をする１以上の保持室（magazine）を備えた基板用ローディング及びアンローディングステーションに関する。本発明によって基板のマッピング（mapping）及び基板のZ軸方向の指標付け（indexing）が可能となる。
【背景技術】
【０００２】
処理工程における不具合を最小にするため、基板処理装置の製造業者は粒子が基板に接することのないように心掛けてきた。格納、搬送及び処理装置への移送の際に基板を粒子から隔離するシステムが設計されてきた。標準的なメカニカルインターフェース(SMIF)システムが立案されて用いられており、これにより基板への粒子の流れを低減することによって、粒子の汚染が減少している。このシステムは、基板の搬送、格納及び処理の際に基板の周りの気相媒体(例えば空気や窒素)を基板に対して実質的に静止状態にすることを機構的に確実にし、粒子が外部環境雰囲気から直近の内部基板環境に侵入しないことを確実にすることによって成し遂げられてきた。
【０００３】
標準的なSMIFシステムは、開放棚型基板カセット（open rack substrate cassettes）を格納及び搬送する最小容積の耐塵埃箱すなわちキャリアを採用している。キャリアは、基板処理装置のインターフェースポート（interface port）のドアに係合するように設計されたドアを有している。標準的なSMIFシステムにおいては、キャリアはインターフェースポートに位置しており、キャリアのドアとポートのドアとは同時に開く。マニピュレータは基板を個別に移動させて真空システム内で処理を行うロードロックに搬送することが可能である。
【０００４】
かかるSMIF箱は底部からローディングされる設計となっており、通常は直径200mmサイズの基板を搬送すべく用いられている。最近では、前部開放型統合ポッド（FOUP）として設計されたキャリアが開発されており、より大きな基板を搬送することが企図されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在のキャリアシステムは一般的に単一のキャリアを基板処理システムに一回ずつ係合させている。数多くのキャリアを基板処理システムに接続することが可能な基板ローディング及びアンローディングシステムが提供されると有益であり、これによりキャリアを空にしたり補充したりする前により多くの基板を処理することが可能となる。
【０００６】
カセットまたはFOUPキャリアのいずれであっても、前面端部がキャリアと基板処理装置との間に標準的に配置されており、これによって搬送装置すなわちロボットをアクセスせしめるべく各基板を整列させたり各基板を所定のXYZ位置に設置したりする。各キャリア内の基板の位置や基板の特徴を決定することが可能な基板ローディング及びアンローディングシステムが提供されると有益である。更に基板を所定のXYZ位置に設置することが可能な基板ローディング及びアンローディングシステムが提供されると有益である。これらの特徴によって基板処理システムに直接係合する基板ローディング及びアンローディングシステムが可能となり、基板の整列や設置用の前面端部が不要となる。
【０００７】
上述の従来技術に鑑みて、本発明は着想されて実行に移された。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
基板処理装置に基板をローディング及びアンローディングするステーションを有する基板の基板処理装置であって、ステーションは、ステーションのローディング及びアンローディングアパーチャを密閉するアパーチャ閉鎖部と、基板保持室のドアを取り外すことによって基板保持室を開放し、アパーチャ閉鎖部を作動させてアパーチャを開放する装置と、開放された基板保持室を垂直軸に沿って使用可能な作動範囲内で精密に位置決めするエレベータとを備えている。当該エレベータは開放保持室内の基板が実質的にウエハ搬送平面に位置決めされるように作動し、よって搬送装置のアクセスが可能となる。１実施例においては、エレベータは搬送装置による垂直動作が実質的に不要となるような、開放された基板保持室を位置決めする装置を含んでいる。
【実施例】
【０００９】
図1を参照すると、本発明の特徴を含んだシステム100の斜視図が示されている。図示されている実施例を参照しつつ本発明を説明するが、本発明は多くの変形例によって実施され得ることを理解すべきである。更に、構成要素または材質には任意の好適なサイズ、形状またはタイプを用いることが可能である。
【００１０】
図1に示されるように、システム100は基板処理用の一般的な基板処理システムである。基板には半導体製造に用いられる200/300mmウエハ、フラットパネルディスプレイの製造に用いられるパネル、または他の所望のタイプの基板が含まれる。基板処理システム100はイメージング、プラズマエッチング等の基板上の操作を行う１以上の処理モジュール105を含んでいる。処理モジュール105は一点鎖線110に示されるような閉軌跡に沿って配置されるのが一般的である。
【００１１】
搬送装置115は搬送チャンバ120内の中央部に配置されており、１以上の処理モジュール105間で基板を移送させる。搬送チャンバ120は十分に真空保持されるのが好ましく、これにより基板が処理モジュール105間で搬送される際に基板が汚染されるのが防止される。搬送チャンバ120は基板の処理用の他の所望圧力になり得ることを理解すべきである。基板処理システム100は、搬送チャンバ120内で所望の雰囲気を生じて維持する適切なシステムや配管系統(図示せず)を含んでいるのが好ましい。例えば、真空ポンプ(図示せず)が好適な配管系統を用いて搬送チャンバ120に接続され、搬送チャンバ120内で所望の真空条件となるように吸引する。真空ポンプは圧力ゲージやバルブ等の適切なモニタリングや制御装置(図示せず)を用いたコントローラによって調節される。
【００１２】
遮断バルブ125が１以上の処理モジュール105と搬送チャンバ120とのインターフェースに個別に設けられている。遮断バルブ125は、個別に開閉することが可能であって、閉められたときは搬送チャンバ120と対応する処理モジュールとの間に十分な気密状態（airtight seal）を形成するスロットバルブ、電磁バルブ、ハイドロリックバルブ、または他の好適なバルブを備えている。
【００１３】
各処理モジュール105は基板を処理する１以上のシステムを含む。該システムには例えば各処理モジュールに収納されている基板のスパッタリング、コーティング、エッチング、ソーキング、または他の好適な処理がある。各処理モジュール105は更に付加的な遮断バルブ(図示せず)を含み、該バルブによって他の機器とのやり取りや他の機器による基板処理が可能となる。
【００１４】
搬送装置115は一般的に駆動部130及び１以上のエンドエフェクタ135を含んでいる。搬送装置115の好適な実施例が米国特許第5,180,276号に記載されており、全体として本願の開示に組み入れられる。駆動部130はエンドエフェクタを搬送チャンバ120内で任意の所望のXYZ位置に位置決めすることや、例えば、X及びY方向のみのように限定的に位置決めさせることが可能である。駆動部130は、以下に詳細に記述するようにエンドエフェクタ135をウエハ移送平面に沿って動かすように作動可能であることが望ましい。本発明の１実施例においては、X及びY方向は水平方向であり、Z方向は垂直方向である。
【００１５】
基板処理システム100は更に基板ローディング及びアンローディングステーションすなわちロードポートを含み、本発明において、それは基板ステーション140と称されている。基板ステーション140は、搬送装置115が基板ステーション140によって搬送された基板にアクセスすることが出来るように搬送チャンバ120に密接して密閉状に配置されることが好ましい。図2は基板ステーション140の側面図を示し、図７はその平面図を示す。
【００１６】
基板ステーション140はその構成要素及び１以上の保持室210を支持するフレーム205を有している。本発明の理解の目的上、保持室はカセット、FOUP、または基板を離間した配置で位置決めすなわち保持する他の基板搬送装置を含んでいる。本実施例においては、保持室210は例示のみを目的としてFOUPとして示されている。
【００１７】
図3は保持室210の例を示している。保持室210はハウジング300と、その内部へのアクセスを提供し、且つ、保持室ドア315を受容する保持室開口部310とを有している。本実施例の保持室ドア315は、周辺に連続して延在したフランジ325を備えた略長方形のプレート320を含んでいる。シール部330がフランジ325と保持室開口部310との間に介在する。保持室ドア315が保持室開口部310に設置された場合、フランジ325がシール部330に強く係合し、よって保持室210の内部を周囲環境から密閉する。複数のラッチ部材335が保持室ドア315の周辺の離間した位置に設けられており、キャリアドア315を保持室開口部310の所定位置に固定する。ラッチ部材335は図に示すような伸張した固定位置と退避した開放位置との間を移動自在である。ラッチ作動機構340がラッチ部材335を作動するように接続されており、ラッチ部材を固定位置と開放位置との間で移動せしめる。ラッチ作動機構340は連結機構、電磁装置、または他の適切な装置によって接続されるか、若しくは構成している。
【００１８】
図4は保持室210の断面図を示している。本実施例においては、保持室基部415上に取付けられるのが好適であって、該基部から上方に向けて突出している取付けマニホールド410を保持室210は含んでいる。複数の垂直方向に離間したサポートプレート420は、取付けマニホールド410と一体となっており、取付けマニホールドから突出し、均等な間隔をおいて平行な平面上に並んでいる。サポートプレート420間の間隔は基板425の厚みよりも十分に大きく、各サポートプレート420は基板425を基板サポート440の上側表面435上に略水平平面状に支持するようになっているのが好ましい。
【００１９】
図5は基板425の例を示している。上述したように基板425はシリコンの平面基板、ウエハ、フラットパネルディスプレイ、または同様のものである。基板425は、基準部515を含んだ種々の特徴を備えた周辺端部510を有している。
【００２０】
図2に戻って参照すると、基板ステーション140は基板のローディング及びアンローディング用のアパーチャ（aperture）270を有したシールド290を含んでいる。アパーチャ270はシール部275によって囲まれているのが好ましく、該シール部に保持室開口部310がシールしながら当接する。保持室開口部310がシール部275に当接する位置関係の時、アパーチャ270と保持室開口部310との位置は整合している。
【００２１】
基板ステーション140は退避位置で示されている保持室ドア駆動部235を有しており、該保持室ドア駆動部235は保持室開口部310がシール部275に当接していない時にアパーチャ270を密閉し、保持室開口部310がシール部275に当接している時に保持室ドア315に結合して該ドアを取り外す。保持室ドア駆動部235は、保持室ドア駆動部235によって移動及び旋回の両運動が行われる伸長可能部材280上に取り付けられているアパーチャ閉鎖部230を有している。伸長位置の時は図6Aに示すようにアパーチャ閉鎖部230はアパーチャ270を密閉する。図2に戻って参照すると、アパーチャ閉鎖部はラッチ作動機構340(図3)を作動させるドア搬送部材285を含んでおり、これによって保持室ドア315を保持室210に着脱し（rock or release）、且つ保持室ドア315を移動及び旋回運動の際に支持する。ドア搬送部材285は選択的に作動可能なドアサポート(図示せず)を有しており、該ドアサポートは保持室開口部310がシール部275と当接する位置関係にある時に保持室ドア315に係合する。保持室210、シールド290、アパーチャ270、及び保持室ドア駆動部235は基板ステーション140の中央領域265に隣接して配置されるのが好ましい。代替例においては、保持室210、シールド 290、アパーチャ270、及び保持室ドア駆動部235が配置される領域は中央部ではない。
【００２２】
基板ステーション140は更に基板ステーション140を搬送チャンバ120に結合する遮断バルブ240に接続する設備を有している。遮断バルブ240は基板が保持室210と搬送チャンバ120との間でウエハ移送平面265に沿って搬送され得るように配置されている。
【００２３】
基板ステーション140は保持室210をZ軸方向に動かすエレベータ215を付加的に含んでいる。エレベータ215は保持室210を支持する棚237を有しており、かかる棚237は駆動部242に取付けられている。駆動部242は、ボールネジ、ベルト駆動部、リニアモータ、または保持室210を支持し且つ本発明の教示に従った垂直移動を提供する他の好適な装置である。
【００２４】
エレベータ215は保持室210を精密に動かすように作動する。本発明の内容においては、「精密に動かす」とは保持室210内に保持される基板425を使用可能な運動範囲内で繰り返し位置決めすることを意味する。１実施例においては、エレベータ215は保持室210内に保持される基板を多くとも0.05mm内で繰り返し位置決め可能である。
【００２５】
エレベータ215は、保持室210内に保持されている各基板425を実質的にウエハ移送平面265に位置決めするように保持室210を精密に動かすべく作動することが可能である。他の実施例においては、任意のサポートプレート420(図4)の上側表面430、任意の基板サポート440(図4)の上側表面435、または保持室210内の他の位置を実質的にウエハ移送平面265に位置決めするようにエレベータ215は保持室210を精密に動かすべく作動することが可能である。更に他の実施例においては、保持室210内に保持されている各基板425を任意の所望のZ軸位置に位置決めするようにエレベータ215は保持室210を精密に動かすべく好適に作動することが可能である。更に他の実施例においては、保持室210内に保持されている各基板425を搬送装置115がアクセス可能な任意の所望のZ軸位置に位置決めするようにエレベータ215は保持室210を精密に動かすべく好適に作動することが可能である。エレベータ215が精密な位置決め性能を有するので、Z軸方向移動に制限があるか若しくはZ軸方向移動が不可能な搬送装置を基板処理システム100に採用することが出来る。
【００２６】
基板ステーション140は保持室をY軸に沿って動かすシャトル220、及び保持室をX軸方向に動かすバッファ搬送具225を更に含んでいる。基板ステーション140は更に基板をマッピングするセンサ245と、保持室210の内部を周囲環境から遮断する小型環境スペース（mini-environment）250とを含んでいる。基板ステーション140はキャリッジ260上に取付けられても良く、これにより基板ステーション140はY若しくはX方向に動くことが可能となる。
【００２７】
ここで図7を参照すると、バッファ搬送具225は１以上の保持室210をX軸に沿って動かすようになっている。バッファ搬送具225は保持室210をX軸に沿って搬送するいかなる好適な機構であっても良いが、駆動部機構620に結合し、X軸に沿ったレール615によってガイドされた棚610であることが好ましい。バッファ搬送具225はネジ、ベルト、キャリッジ、または任意の駆動及び移動機構タイプを含み得る。基板ステーション140が複数の保持室210、210A、210Bを含む実施例においては、保持室210A、210Bは１以上の基板バッファとして機能し、よって処理前または処理後のいずれかの基板425の一時的な格納すなわち保持が可能となる。バッファ搬送具225は更に個々の保持室を周辺領域650A、650Bまで往復させたり、中央領域265に出し入れしたりするように作動可能である。
【００２８】
シャトル220は保持室210をY軸に沿って搬送する任意の好適な機構を含み得る。シャトル220は更に１実施例においては棚610であるような棚625を備え得る。棚625はY軸に沿ったレール630でガイドされても良く、好適な駆動部機構635に結合されても良い。
【００２９】
ここで図2に戻って参照すると、シャトル220が作動することによって１以上の保持室210をアパーチャ270に向かってY方向前方に動かしたり、アパーチャ270から離れてY方向後方に動かしたりする。エレベータ215は１以上の保持室210を垂直に上方及び下方のZ方向に搬送すべく作動自在である。アパーチャ270を備えたシールド290はエレベータ215及び保持室210と共に動くべく作動自在であり、よって保持室開口部310がシール部275に密閉状態で当接した時、エレベータ215が動いている際はアパーチャ270と保持室開口部310との位置は整合したままである。バッファ搬送具225、シャトル220、及びエレベータ215は共に作動し、それらを組み合わせた作動範囲内で到達可能な任意の位置に１以上の保持室を位置決めする。
【００３０】
保持室210がシール部275に当接し、且つ、保持室ドア315がラッチを外されて取り外されている間に、小型環境スペース250は作動して保持室210内部を周囲環境から隔離する。基板ステーション140は、例えば大気圧、湿度または特定の化合物の存在等の所定の特徴を有する小型環境スペース250の内部環境を発生し維持することが可能な装置や機構(図示せず)を任意的に含み得る。かかる装置や機構も小型環境スペース250の環境を例えば搬送チャンバ120の環境等の他の環境に合わせるべく作動自在である。好適な実施例においては、遮断バルブ240が閉じられた時、小型環境スペースは標準大気圧かそれより少し高い圧力の環境として封じ込められ、遮断バルブが開いた時、小型環境スペースは搬送チャンバ120と同圧の環境として封じ込められる。
【００３１】
基板のマッピング用のセンサ245が小型環境スペース250の内部で基板搬送ステーション140のフレームに取付けられているのが好ましい。センサ245は１以上の距離測定センサ、レーザ移動メータ（laser displacement meters）、CCDセンサ、イメージング装置、オプトエレクトロニクスセンサ、容量性センサ、または基板のマッピングに適切な１又は複数の任意のセンサやセンサシステムを含み得る。好適な実施例においては、センサ245は「スルービーム」センサである。
【００３２】
保持室開口部310がシール部275と当接する位置関係に位置して保持室ドア315が取り外された後、不使用時にはセンサ245は回転して退避位置Aに位置し、走査すなわちマッピング操作時には回転して位置Bに位置する。代替案としては、センサ245は直線方向Cに退避し、走査のために位置Bに前進する。他の実施例においては、保持室210内に存在する基板を走査することが可能であればセンサ245は任意の位置で任意の方向で取り付けられても良い。保持室210内の基板425がセンサ245に近接して通過し、よってセンサ245が基板425を走査すなわちマップすることが可能なようにエレベータ215は保持室210を垂直に搬送する。例えば、基板425がセンサ245を垂直に通過する際、センサ245はそれらの垂直位置を記録する。オプションとしてセンサ245は水平位置、及び各基板の周辺510に沿った任意の数の点の位置または特徴をマップしても良く、かかる特徴には基準部515(図5)の位置が含まれる。
【００３３】
基板ステーション140の動作の例が図2及び図6乃至図9を参照して以下に記述されている。１実施例においては、アパーチャ閉鎖部230が伸長位置(図6A)にあってアパーチャ270を効果的に密閉している状態から動作が開始する。バッファ搬送具225はその後作動して係止せしめられた保持室ドア315を伴った保持室210をX軸に沿って周辺領域650Aまたは650Bから中央領域265へ動かす。シャトル220はその後作動して保持室開口部310がシール部275に密閉するように当接するまで保持室210をY方向前方に動かす。
【００３４】
保持室ドア駆動部235はその後アパーチャ閉鎖部230を作動させてドア搬送部材285上のドアサポート295を保持室ドア315に係合させる。一旦ドアサポート295が保持室ドア315に係合すると、ドア搬送部材285はラッチ作動機構340を作動させて保持室ドア315を保持室210から開放する。保持室ドア駆動部235はその後部材280を作動させて保持室ドア315を保持室210から取り外し、保持室ドア315を保持室開口部310から離間した下方位置に搬送する(図6B)。全体として本願に組み入れられている米国特許第6,071,059号にはドアを取り外す標準的な動作が記載されている。
【００３５】
センサ245はその後回転して位置Bに位置する。センサ245は保持室ドア315を取り外す動作によって直接若しくは間接的に駆動されるか、または独立して駆動される。遮断バルブ240は保持室ドア315が取り外されるのと同時に開くか、若しくは後の時点で開く。
【００３６】
エレベータ215はその後、全ての基板425がセンサ245を通過しながら搬送されるように保持室210を垂直に動かす。図8に示す好適な実施例においては、エレベータ215は少なくとも棚237を下方位置710から上方位置715まで動かすことが可能である。
【００３７】
各基板425の垂直位置は基板がセンサ245を通過する際にマップされる。マッピングが完了した後、センサ245は退避位置Bに戻り得る。
【００３８】
図9に示されるように、エレベータ215はその後保持室210を中央領域265の既知の高さに戻し、特定の基板425を搬送装置115によってアクセス可能な平面であるウエハ移送平面265に位置決めする。遮断バルブ240は前もって開いていなければこの時開く。搬送装置115はその後エンドエフェクタ135を保持室210内に伸長し、基板425を取り除く。基板はセンサ245によってマッピングされているので、各基板425の位置は既知であり、エレベータ215は引き続いて特定の基板がウエハ移送平面265に位置決めされるように保持室210を続いて動かす。かかる平面265でいかなる著しいZ軸上の動きを伴うことなく基板が搬送装置115によって取り除かれる。搬送装置115はその後保持室210内の基板425を同様な方法で交換し、ここにおいてエレベータ215は、保持室210の特定のサポートプレート420(図4)がウエハ移送平面265に近接して位置するように保持室210を動かし、よって搬送装置115が前に取り除いた基板を交換することが可能となるか、または保持室210内に他の基板を設置することが可能となる。所望の順序若しくは位置で保持室210から基板425が取り除かれたり設置されたりするように基板ステーション140はエレベータ215の動きを搬送装置115の動きに調整する。
【００３９】
保持室210へのアクセスがもはや不要になった時、搬送装置115がエンドエフェクタ135を退避させて遮断バルブ240が閉じられる一方、保持室ドア駆動部235は保持室ドア315を元に戻して係止せしめる。１実施例においては、保持室ドア315を元に戻す動作がセンサ245の退避位置Bへの移動を生じる。遮断バルブ240が閉じられて保持室ドアが元に戻されて係止せしめられた時、シャトル220が作動して保持室210をY方向後方に動かして保持室開口部310をシール部275から離脱させる。
【００４０】
バッファ搬送具225がその後保持室210を周辺領域の1つ、例えば650B(図6)に動かし、その後保持室210Aを周辺領域650Aから中央領域265へ動かしてそこで基板を処理する。上述したように、バッファ搬送具は必要に応じて周辺領域650A、650B及び中央領域265の中の任意の保持室１つを、ローディング、アンローディング及び基板の処理用に動かすことが可能である。
【００４１】
図10は本発明の他の実施例を示しており、ここにおいてセンサ245は保持室ドア駆動部235の一部である。本実施例においては、保持室ドア駆動部235は付加的に作動してセンサ245を保持室210内の基板425のマッピング用の位置に設置する。センサ245は部材280に例えばブラケット1020によって取付けられ、アパーチャ閉鎖部230の上方、側面若しくは下方に延在する。代替案として、センサ245はアパーチャ閉鎖部230若しくは部材280上に取付けられる。他の実施例においては、保持室ドア駆動部235がセンサ245をマッピング位置に設置することが可能である限り、センサ245は任意の配置方法で直接的若しくは間接的に保持室ドア駆動部235に取り付けられる。
【００４２】
本実施例を用いた例示的なマッピング操作はアパーチャ閉鎖部230が伸長した位置(図6A)であってアパーチャ270を密閉すなわち覆った状態から開始する。シャトル220(図2)はその後作動して保持室開口部310が密閉状にシール部275に当接するまで保持室210を前方方向に動かす。保持室ドア駆動部235はその後作動して保持室ドア315に係合し、ラッチ作動機構340を作動させて上述したように保持室ドア315を保持室210から開放して取り外し、保持室ドア315をアパーチャ270を介して保持室開口部310から離間した下方位置に搬送する(図6B)。保持室ドア駆動部235はその後作動して基板425が見える位置にセンサ245を位置決めする。代替案としては、保持室ドア315を下方位置に動かすことなく又は保持室ドア315を保持室開口部310から離間して動かすことなく保持室ドア駆動部235がセンサ245をマッピング用に設置するようにセンサ245が設置されて保持室ドア駆動部が作動する。
【００４３】
上述したように、全ての基板425がセンサ245を通過すべく搬送されるようにエレベータ215が保持室210を垂直に動かす。各基板425の垂直位置はセンサ245を通過する際にマッピングされる。１実施例においては、エレベータ215が垂直に移動し、マッピングは保持室ドア315が保持室210から開放及び離脱されるのと同時に行われる。マッピングが完了した後、エレベータ215は静止位置に戻り、保持室ドア駆動部235が再び保持室ドア315を保持室210に係合せしめる。
【００４４】
ある実施例においては、保持室ドア駆動部235は流体駆動式、例えば、空気圧駆動式である。より精密な位置決めを提供するために、エレベータ215若しくはエレベータ駆動部242はエレベータ位置情報を発するエンコーダ1000を備えても良い。エンコーダ1000はエレベータの垂直位置に関する情報を発することが可能な任意のタイプのエンコーダであって良い。１実施例においては、エンコーダ1000は光学エンコーダであり、これは作動して目盛1010を読み、位置情報を決定する。光学エンコーダ1000及びセンサ245は協働して基板425をマッピングする。例えば、センサ245が保持室ドア駆動部235によってマッピング位置に設置された後、エレベータ215が保持室210を下方位置710から上方位置715に動かす際にセンサ245の出力が監視される。センサ245が個別の基板を検出すると、エンコーダ1000によって伝えられたエレベータ215の位置が記録される。これら位置はその後、例えばシステム100の既知の寸法を用いて基板位置に翻訳される。
【００４５】
図11は本発明の更に他の実施例を示し、ここにおいてセンサ245は保持室ドア駆動部234の一部であり、エンコーダ1000もまた保持室ドア駆動部235の一部である。エンコーダ1000は保持室ドア駆動部235の位置に関する情報を提供することが可能な任意のタイプのエンコーダであって良く、システム 100内のどの位置にあっても良い。上述したように、エンコーダ1000は光学エンコーダであり、それは作動して目盛1010を読み、位置情報を決定する。典型的なマッピング操作は、エンコーダ1000の出力及びセンサ245の出力を監視している際に保持室ドア駆動部235を作動することによって行われる。センサ245が個別の基板を検出すると、エンコーダ1000によって伝えられる保持室ドア駆動部235の位置がセンサ245の出力と共に処理され、基板位置を決定する。
【００４６】
このようにして、基板ステーション140は処理用、処理後の保持用、または格納用に基板425のバッファを保持することが可能である。センサ245は保持室210の近傍、好ましくは中央領域265に位置して基板425の位置及び特徴をマッピングすることが可能である。バッファ搬送具225、シャトル220及びエレベータ215は協働してそれらの組み合わせ動作範囲内において１以上の保持室210、すなわち保持室210中の基板を任意の位置に位置決めすることが可能である。これらマッピング及び位置決めが可能であることの１つの利点は、搬送装置115によるいかなる顕著なZ軸運動の必要性なく各基板をウエハ移送平面265に設置することが可能なことである。基板ステーション140は搬送チャンバ120に直接合わせることが可能であり、よって基板の整列や設置用の前面端部が不要になる。
【００４７】
上記記述は本発明の説明のためだけに記載されていることを理解すべきである。種々の変形例や変更例が本発明から逸脱することなく当業者によってなし得る。従って、本発明は添付するクレームの範囲内に含まれるかかる全ての変形例、変更例、及び差異を包含することを企図している。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】搬送チャンバからカバーを取り除いた本発明の実施例の基板処理システムの平面図である。
【図２】本発明による基板ステーションの略側面図を示している。
【図３】保持室の実施例を示している。
【図４】保持室の断面図を示している。
【図５】基板の例を示した略図である。
【図６Ａ】伸長位置のアパーチャ閉鎖部を各々示している。
【図６Ｂ】退避位置のアパーチャ閉鎖部を各々示している。
【図７】基板ステーションの略平面図を示している。
【図８】エレベータの行程を説明した基板ステーションの略側面図を示している。
【図９】搬送装置の動作を説明した基板ステーションの略側面図を示している。
【図１０】センサの代替位置を説明した基板ステーションの略側面図を示している。
【図１１】センサ及びエンコーダの代替位置を説明した基板ステーションの略側面図を示している。
【符号の説明】
【００４９】
１００  基板処理システム
１０５  処理モジュール
１１５  搬送装置
１２０  搬送チャンバ
１２５  遮断バルブ
１３５  エンドエフェクタ
１４０  基板ステーション
２１０  保持室
２１５  エレベータ
２２０  シャトル
２３０  アパーチャ閉鎖部
２３５  保持室ドア駆動部
２４５  センサ
２５０  小型環境スペース
２６５  ウエハ移送平面
２７０  ローディング及びアンローディング用アパーチャ
３１５  保持室ドア
４２５  基板
１０００  エンコーダ
【図１】
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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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2005534175.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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