(57)【要約】半導体処理ツールは、二重に角度をつけたロードロックシステムを有し、各ロードロックチャンバを通る基板通路は、ゲートバルブの一方の側に向かって、角度をつけられ片寄せられる。ウエハハンドリングチャンバは、ロードロックチャンバと選択的に連通する。ウエハハンドリングチャンバは、ロードロックチャンバの両方において基板にアクセスし得るロボットを有する。ゲートバルブは、ロードロックの一方からウエハハンドリングチャンバを隔てる壁のインサートと、インサートに装着されウエハハンドリングチャンバ内へ突出するライナーとを含む。
2008507153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のポートおよび第２のポートを有し、第１の軸線が前記第１のポートに垂直であり、かつ第２の軸線が前記第２のポートに垂直であり、また前記第１の軸線と前記第２の軸線とが鈍角を形成する、第１のロードロックチャンバと、
第３のポートおよび第４のポートを有し、第３の軸線が前記第３のポートに垂直であり、かつ第４の軸線が前記第４のポートに垂直であり、前記第３の軸線と前記第４の軸線とが鈍角を形成する第２のロードロックチャンバと、
前記第１のポートから前記第２のポートへの第１のウエハ通路であって、前記第１のポートと第２のポートの少なくとも１つのポートを通る前記第１のウエハ通路の中心が、前記第１のポートと第２のポートの少なくとも１つのポートの側壁に対してずらされている第１のウエハ通路と、
前記第３のポートから前記第４のポートへの第２のウエハ通路であって、前記第３のポートと第４のポートの少なくとも１つのポートを通る前記第２のウエハ通路の中心が、前記第３のポートおよび第４のポートの少なくとも１つのポートの側壁に対してずらされている第２のウエハ通路と、
を備えるロードロックシステム。
【請求項２】
前記第１のロードロックチャンバは、前記第２のロードロックチャンバに隣接する請求項１に記載のロードロックシステム。
【請求項３】
前記第１のロードロックチャンバおよび第２のロードロックチャンバに結合され、前記第１のロードロックチャンバおよび第２のロードロックチャンバ内において基板にアクセスし得るロボットを有する、ウエハハンドリングチャンバをさらに備える請求項２に記載のロードロックシステム。
【請求項４】
前記ウエハハンドリングチャンバは、前記第１のロードロックチャンバおよび第２のロードロックチャンバに隣接する請求項３に記載のロードロックシステム。
【請求項５】
前記第１のロードロックチャンバおよび第２のロードロックチャンバから前記ウエハハンドリングチャンバを選択的に密閉するように、前記ウエハハンドリングチャンバの壁に装着される、ゲートバルブをさらに備える請求項３に記載のロードロックシステム。
【請求項６】
前記各ゲートバルブは、
前記ウエハハンドリングチャンバの壁内に装着された少なくとも１つのインサートと、
前記ウエハハンドリングチャンバ内に配置され、選択的に密閉可能な開口部を有し、前記少なくとも１つのインサートに装着されるバルブライナーと、
を備える請求項５に記載のロードロックシステム。
【請求項７】
相互に角度がつけられた入口ゲートバルブおよび出口ゲートバルブを有する第１のロードロックチャンバと、
相互に角度がつけられた入口ゲートバルブおよび出口ゲートバルブを有する第２のロードロックチャンバであって、当該第２のロードロックチャンバの前記ゲートバルブのすぐ隣に前記第１のロードロックチャンバのゲートバルブがある第２のロードロックチャンバと、
を備えるロードロックシステム。
【請求項８】
少なくとも１つのゲートバルブを通るウエハ通路の中心が、前記少なくとも１つのゲートバルブの幅に対してずらされている請求項７に記載のロードロックシステム。
【請求項９】
前記第１のロードロックチャンバおよび第２のロードロックチャンバの出口ゲートバルブを通って基板にアクセスし得るロボットを有するウエハハンドリングチャンバをさらに備える請求項７に記載のロードロックシステム。
【請求項１０】
前記第１のロードロックチャンバは、前記入口ゲートバルブから前記出口ゲートバルブへ通じるウエハ通路を有し、前記入口ゲートバルブを通る前記ウエハ通路は、第１の軸線に沿って第１の方向にあり、前記出口ゲートバルブを通る前記ウエハ通路は、第２の軸線に沿って第２の方向にあり、前記第１の軸線と前記第２の軸線とが、鈍角を形成する請求項７に記載のロードロックシステム。
【請求項１１】
両方のロードロックチャンバの幅を約３２インチと３８インチとの間に定める請求項７に記載のロードロックシステム。
【請求項１２】
半導体基板を搬送するためのロードロックチャンバであって、
左側の壁および右側の壁を有する入口ポートと、
左側の壁および右側の壁を有する出口ポートと、
前記基板が移動する、前記ロードロックチャンバを通る前記入口ポートから前記出口ポートへの通路であって、当該通路は、前記入口ポートを通る通路が前記出口ポートを通る通路と鈍角を形成するように角度をつけられ、かつ前記入口ポートおよび出口ポートの少なくとも１つのポートの前記左側の壁および前記右側の壁に対して中心がずらされる、通路と、
を備えるロードロックチャンバ。
【請求項１３】
前記入口ポートおよび前記出口ポートは、前記ロードロックチャンバを隔てるように選択的に密閉可能である請求項１２に記載のロードロックチャンバ。
【請求項１４】
各前記入口ポートおよび前記出口ポートは、ゲートバルブを備える請求項１２に記載のロードロックチャンバ。
【請求項１５】
前記通路は、前記右側の壁および左側の壁の一方の壁に対して０．１５インチと０．３５インチとの間の隙間を伴って、かつ前記右側の壁および左側の壁の他方の壁に対して０．８インチと１．２インチとの間の隙間を伴って、前記基板を通過させるように配置される請求項１２に記載のロードロックチャンバ。
【請求項１６】
基板処理用半導体処理ツールであって、
ロボットを有する大気圧フロントエンドチャンバと、
前記大気圧フロントエンドチャンバに結合された少なくとも１つのロードロックチャンバであって、前記少なくとも１つのロードロックチャンバは、入口および出口と、入口に垂直な第１の軸線、および前記出口に垂直な第２の軸線とを有し、前記第１の軸線および前記第２の軸線は、鈍角を形成し、前記入口および出口の少なくとも１つを通る基板通路は、前記入口および出口の少なくとも１つの幅に対して片寄せられるロードロックチャンバと、
前記ロードロックチャンバに結合され、ロボットを有するウエハハンドリングチャンバと、
前記ウエハハンドリングチャンバに結合された少なくとも１つの基板処理チャンバと、
を備える半導体処理ツール。
【請求項１７】
２つのロードロックチャンバを備え、前記２つのロードロックチャンバは、相互に隣接して並べて配置される請求項１６に記載の半導体処理ツール。
【請求項１８】
前記ロードロックチャンバから前記ウエハハンドリングチャンバを選択的に密閉するためのゲートバルブをさらに備え、前記ゲートバルブは、前記ウエハハンドリングチャンバの壁に装着される請求項１６に記載の半導体処理ツール。
【請求項１９】
前記ウエハハンドリングチャンバは、前記ロードロックチャンバのすぐ隣にあり、前記ゲートバルブ用の開口部を囲むライナーを含み、前記ライナーは、前記ウエハハンドリングチャンバ内に突出する請求項１８に記載の半導体処理ツール。
【請求項２０】
前記ライナーは、インサートに直接装着され、当該インサートは、前記ウエハハンドリングチャンバを前記ロードロックチャンバから隔てる壁内にはめ込まれる請求項１９に記載の半導体処理ツール。
【請求項２１】
半導体基板搬送方法であって、
前記基板を、カセットローディングドックから、第１のゲートバルブを通ってロードロックチャンバに搬送するステップと、
前記基板を、前記ロードロックチャンバから、第２のゲートバルブを通って搬送チャンバに搬送するステップと、
を含み、
前記ロードロックチャンバは、前記第１のゲートバルブから前記第２のゲートバルブに前記基板が移動する基板通路を有し、前記ゲートバルブの少なくとも１つを通る前記基板通路は、前記ゲートバルブの開口部の幅に対して中心がずらされている、半導体基板搬送方法。
【請求項２２】
前記基板が、前記大気圧のフロントエンドチャンバから弓形の通路に沿って前記ロードロックチャンバに搬送される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記基板が、前記ロードロックチャンバから一直線の通路に沿って前記搬送チャンバに搬送される請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記基板通路は、前記第１のゲートバルブを通る第１の軸線に沿った前記基板通路が、前記第２のゲートバルブを通る第２の軸線に沿った前記基板通路に対して鈍角を形成するようなものである請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
少なくとも１枚の基板を輸送し得る第１のロボットを有する搬送チャンバと、
前記搬送チャンバと隣接し選択的に連通するロードロックチャンバと、
開口部を有し、前記ロードロックチャンバを前記搬送チャンバから隔てる壁と、
前記壁の開口部内に一直線上に配置されるインサートと、
前記インサートに装着され、前記インサートから前記搬送チャンバに延びるゲートバルブライナーと、
を備える半導体処理ツール。
【請求項２６】
前記ロードロックチャンバは、角度をつけられた基板通路を有する請求項２５に記載の半導体処理ツール。
【請求項２７】
前記インサートおよびライナーは、ゲートバルブの開口部を画定し、ゲートバルブの内側の壁およびゲートバルブの外側の壁を含み、前記内側の壁および外側の壁の一方の方へ片寄せられた基板通路を有する請求項２５に記載の半導体処理ツール。
【請求項２８】
前記基板通路は、前記第１のロボットと、前記ロードロックチャンバと連通するフロントエンドインターフェース内の第２のロボットとにより部分的に画定される請求項２７に記載の半導体処理ツール。
【請求項２９】
前記基板通路は、前記フロントエンドインターフェースと前記ロードロックチャンバとの間の第１の脚部と、前記ロードロックチャンバと前記搬送チャンバとの間の第２の脚部とを含み、前記第１の脚部は、前記第２の脚部に対して角度をつけられる請求項２８に記載の半導体処理ツール。
【請求項３０】
前記ロードロックチャンバに隣接し前記搬送チャンバと連通し、前記ロードロックチャンバの鏡像である第２のロードロックチャンバをさらに備える請求項２９に記載の半導体処理ツール。
【請求項３１】
前記インサートは、前記壁と面一である請求項２５に記載の半導体処理ツール。
【請求項３２】
前記インサートは、前記壁の開口部の段状部と嵌合するＬ字状の断面である請求項２５に記載の半導体処理ツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね半導体製造に関し、さらに詳細には改良型のウエハハンドリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハまたは他のこのような基板は、ウエハキャリアに入れて搬送される一群として、一般に処理ツールの入力に到達し、この入力から、処理ツールの内部ステーション同士の間を搬送させる必要がある。この作業を促進するために、ウエハハンドリングシステムが、１つのステーションから別のステーションへのウエハの搬送を促進する。この工程の間、ウエハが汚染から切り離されていることが重要である。ウエハの表面に汚染粒子が存在すると、製造工程の間に欠陥が生じる恐れがある。よって、ウエハ自体の汚染と、チャンバ同士に起こり得る相互の汚染とを最小限にするように、処理ツール内の隔てたチャンバ同士の間にウエハを移動させる必要がある。
【０００３】
ウエハの汚染を最小限にするためには、ウエハが汚染物質にさらされる時間を最小限にすることが望ましい。汚染物質を最小限にする１つの方法は、規格化されたＦＯＵＰを使用することである。
【０００４】
周囲の環境（すなわち、クリーンルーム）に対するウエハの露出を最小限にする別の方法は、ウエハカセット全体またはＦＯＵＰを受け入れ得る大容量（例えば、２５枚のウエハ）のロードロックチャンバを使用することである。しかしながら、大容量のロードロックチャンバでは、さらに大容量を要する複雑な昇降機構が必要であるなどのいくつかの問題が生じる。ウエハからなるロードを昇降させる空間を設けて、枚葉式ロボットにアクセスさせ得るために、昇降機構には余分のチャンバである「ヘッドルーム」が必要である。大容量のロードロックチャンバの内側が大容量であることによって、パージサイクルを長くして、酸素および湿気などの、ウエハに損傷を与える原因となりかねない物質を除去する必要がある。これらのパージサイクル中に、パージの完了を待っている間に、ウエハの処理に遅れが生じる。２つのロードロックチャンバが使用されるシステムにおいて、実質的に製造ツールの幅を広げる必要があるので、製造ツールのフットプリントも広がり得る。さらに、昇降機構を使用することによって、アップタイムが短くなり、システムの稼働率が下がり、さらに昇降機の構成要素が移動することにより粒子が生じる危険が増す。
【０００５】
ウエハハンドリングシステムでは、ステーション同士の間におけるウエハの搬送を有効に行うために、ロボットアームを使用するのが一般的である。これらの各アームの端には、エンドエフェクタがあり、エンドエフェクタは、一般に、第１のステーションにおいてウエハにアクセスし、ウエハを持ち上げ、ウエハを搬送し、第２のステーションにアクセスし、次にウエハを第２のステーションに置くように構成される。
【０００６】
半導体ウエハの処理コストは、常に最も重要な検討事項であり、単位コストあたりのスループットにより評価されることが多い。コストについての別の方法は、フロアスペース面積あたりのスループットであって、使用される装置のフットプリントを減少させることが望ましい。この両方に関連するのは、設備の投資コストを減少させることが重要という点である。さらに重要なことは、処理ツール内において使用される特定のモジュールを変形したものに、市場において容易に利用し得る規格化された設備を組み込み得ることである。したがって、いずれかの方法により、競合する利点を改善し得る進展が促されることが、非常に望ましい。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、第１のロードロックチャンバを備えるロードロックシステムが、提供され、第１のロードロックチャンバは、第１のポートおよび第２のポートを有し、第１の軸線が第１のポートに垂直であり、かつ第２の軸線が第２のポートに垂直である。第１の軸線と第２の軸線とは、鈍角を形成する。ロードロックシステムは、第２のロードロックチャンバも備え、第２のロードロックチャンバは、第３のポートおよび第４のポートを有し、第３の軸線が第３のポートに垂直であり、かつ第４の軸線が第４のポートに垂直である。第３の軸線と第４の軸線とは、鈍角を形成する。ロードロックシステムは、第１のポートから第２のポートへの第１のウエハ通路も備え、第１のポートと第２のポートの少なくとも１つのポートを通る第１のウエハ通路の中心が、第１のポートと第２のポートの少なくとも１つのポートの側壁に対してずらされ、また、第３のポートから第４のポートへの第２のウエハ通路も備え、第３のポートと第４のポートの少なくとも１つのポートを通る第２のウエハ通路の中心が、第３のポートおよび第４のポートの少なくとも１つのポートの側壁に対してずらされている。
【０００８】
本発明の別の態様によれば、相互に角度がつけられた入口ゲートバルブおよび出口ゲートバルブを有する第１のロードロックチャンバと、相互に角度がつけられた入口ゲートバルブおよび出口ゲートバルブを有する第２のロードロックチャンバと、を備え、第１のロードロックチャンバのゲートバルブは、第２のロードロックチャンバのゲートバルブのすぐ隣にあるロードロックシステムが提供される。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、半導体基板を搬送するためのロードロックチャンバは、左側の壁および右側の壁を有する入口ポートと、左側の壁および右側の壁を有する出口ポートと、基板が移動する、ロードロックチャンバを通る入口ポートから出口ポートへの通路とを備える。通路には、入口ポートを通る通路が出口ポートを通る通路と鈍角を形成するように角度がつけられ、また入口ポートおよび出口ポートの少なくとも１つのポートの左側の壁および右側の壁に対して中心がずらされる。
【００１０】
本発明のさらに別の態様によれば、基板処理用半導体処理ツールは、ロボットを有する大気圧フロントエンドチャンバと、大気圧フロントエンドチャンバに結合される少なくとも１つのロードロックチャンバと、を備える。ロードロックチャンバは、入口および出口と、入口に垂直な第１の軸線、および出口に垂直な第２の軸線とを有する。第１の軸線および第２の軸線は、鈍角を形成し、入口および出口の少なくとも１つを通る基板通路は、入口および出口の少なくとも１つの幅に対して片寄せられる。処理ツールは、ロボットを有するウエハハンドリングチャンバも備える。ウエハハンドリングチャンバは、ロードロックチャンバに結合され、少なくとも１つの基板処理チャンバは、ウエハハンドリングチャンバに結合される。
【００１１】
本発明の別の態様によれば、半導体基板搬送方法が提供される。基板を、カセットローディングドックから、第１のゲートバルブを通ってロードロックチャンバに搬送する。次に、基板を、ロードロックチャンバから、第２のゲートバルブを通って搬送チャンバに搬送し、ロードロックチャンバは、第１のゲートバルブから第２のゲートバルブに基板が移動する基板通路を有する。ゲートバルブの少なくとも１つを通る基板通路は、ゲートバルブの開口部の幅に対して中心がずらされている。
【００１２】
本発明の別の態様に係る半導体処理ツールが提供される。本ツールは、少なくとも１枚の基板を輸送し得る第１のロボットを有する搬送チャンバを含む。ロードロックチャンバは、搬送チャンバと隣接し選択的に連通する。ロードロックチャンバを搬送チャンバから隔てる壁は、開口部を有し、インサートが、壁の開口部内に一直線上に配置される。ゲートバルブライナーが、インサートに装着され、インサートから搬送チャンバに延びる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明のこれらおよび他の態様は、以下の説明、添付の特許請求の範囲を考慮して、また図面から、当業者に容易に明らかになるだろう。これらは、本発明を図示するものであって限定するものではないものと解釈される。
【００１４】
好ましい実施形態および方法の以下の詳細な説明では、特許請求の範囲を理解する助けとなるようにある特定の実施形態を説明する。しかしながら、特許請求の範囲により定められカバーされる多数の異なる実施形態および方法で、本発明を実施し得る。
【００１５】
さらに詳細に例示目的の図面を参照すると、本発明は、図面に全体を示した装置において実施される。本明細書に開示した基本的な構想から逸脱せずに、構成と部品の詳細とについて本装置を変更し、また特定のステップおよびシーケンスについて本方法を変更し得ることが、理解されるだろう。
【００１６】
例示目的の図面をさらに詳細に参照すると、本発明は、図面に全体を図示した装置において実施される。本明細書に開示した基本的な構想から逸脱せずに、構成と部品の詳細とについて本装置を変更し得ることが理解されるだろう。
【００１７】
図１〜図６を参照すると、本発明の好ましい実施形態によって組み立てられた半導体処理ツール５の一実施形態が示されている。図１は、本発明の好ましい実施形態により組み立てられた半導体処理ツール５の一部分を示す、上からの概略平面図である。ここで図１を参照すると、搬送カセット、好ましくはＦＯＵＰ１０が、結合ポート１４と、取り外し得るように結合されている。好ましい実施形態では、図１に示すように、それぞれ結合ポート１４に結合された２つのＦＯＵＰ１０がある。
【００１８】
図３Ａに示すように、ＦＯＵＰ１０内には、個別のスロット１７を有するカセットラック１６があることが好ましい。各スロット１７は、ウエハ２０を保持し得る。好ましい実施形態では、カセットラック１６は、２５枚のウエハ２０を保持する。各ＦＯＵＰ１０は、図１に示すように、第１のウエハハンドリングチャンバ、好ましくは大気圧フロントエンド（ＡＦＥ）チャンバ２２と接合される。ＡＦＥチャンバ２２は、純度を高くするためにパージされるが、ほぼ標準大気圧で作動するように構成される。ＦＯＵＰ１０はまた、選択的にＦＯＵＰドア（図示せず）によりチャンバ２２から隔てられることが好ましい。他の構成では、ＡＦＥを、クリーンルームに開口する簡易なプラットフォームと置き換え得ることを、当業者は理解するだろう。
【００１９】
ＡＦＥチャンバ２２内には、ロボットアーム２４があり、ロボットアーム２４は、エンドエフェクタを有することが好ましい。エンドエフェクタは、１つまたはそれ以上の基板支持部を備え、ＦＯＵＰ１０からロードロックチャンバ４０の１つへ搬送するためのウエハ２０を保持し得る。ロボットアーム２４は、ウエハ２０にアクセスし得るように構成され、当該ウエハ２０は、結合ポート１４の１つを通って、カセットラック１６内に配置される。
【００２０】
一実施形態では、ロボットアーム２４のエンドエフェクタは、図２に示すように、真空パドルである。真空ポート２６は、図２に示すように、エンドエフェクタの断面が蹄鉄形のベースに配置される。代替構成では、エンドエフェクタは、当業者に容易に明らかな他の構成では、フォーク、パドル、エッジグリップ、真空またはベルヌーイワンドの場合がある。
【００２１】
図２に示すように、ロボットアーム２４が、ＡＦＥチャンバ２２内に中心線１２に沿って中央に配置されることが好ましい。図１および図２に示すように、中心線１２は、本システムの長手方向に、半導体処理ツール５の中央を下に延びる。ロボットベースが、ＡＦＥチャンバ２２内に固定されることが好ましく、ロボットアーム２４のエンドエフェクタは、図１に示すように、ウエハをＦＯＵＰ１０からロードロックチャンバ４０に搬送するように軌道に沿って可動である。ロボットアーム２４のエンドエフェクタの軌道の形状は、弓形であることが好ましい。ウエハ２０を右側のロードロックチャンバ４０内に搬入しているときのロボットアーム２４の典型的な位置を、図２に示す。エンドエフェクタは、図２に示すように、端部に支持パッド２８を有することが一般的である。エンドエフェクタとウエハ２０とが接触する場所を限定して、ウエハ２０の裏側への損傷を防止するように、支持パッド２８が設けられる。
【００２２】
図２に示すように、ロボットアーム２４は、多関節アームであることが好ましい。多関節アームの代わりに他のタイプのロボットまたは搬送アームを使用してよいことを、当業者は理解するだろう。あるいは、例えば、フロッグレッグ形アームを代用してよい。代替一実施形態では、ロボットアーム２４のエンドエフェクタは、ベルヌーイワンドを含み、当該ベルヌーイワンドは、ベルヌーイの原理で作動する（以下に詳述）。
【００２３】
ロボットアーム２４は、ロードロックチャンバ４０へのアクセスを行い得るように構成される。図１を参照すると、好ましい一実施形態では、２つのロードロックチャンバ４０は、ＡＦＥチャンバ２２にも隣接している。ロードロックチャンバ４０は、図１に示すように、相互に角度をつけて横に並べて配置することが好ましい。各ロードロックチャンバ４０には、ロボットアーム２４のエンドエフェクタによりゲートバルブまたはドア４２にを経てアクセスを行い得る。ゲートバルブ４２は、閉じられると、ロードロックチャンバ４０をＡＦＥチャンバ２２から隔てて、チャンバ同士の間の相互汚染を妨げる。好ましい一実施形態では、ロボットアーム２４は、図１に示すように、ウエハ２０をＡＦＥチャンバ２２からゲートバルブ４２に搬送するように、弓形の通路または軌道に沿って移動し、次にゲートバルブ４２からロードロックチャンバ４０内への直線形通路に沿って移動する。
【００２４】
ロードロックチャンバ４０は、図１および図４に示すように、ロードロックチャンバ４０の各端部のゲートバルブまたはドア４２で、ＡＦＥチャンバ２２と第２のウエハハンドリングチャンバ（ＷＨＣ）４４との間を選択的に閉鎖し得る通路として機能するように配置される。したがって、ロードロックチャンバ４０は、前端部が、一般に大気圧であるＡＦＥチャンバ２２から、また後端部がＷＨＣ４４から選択的に隔てられ得る。実施時にウエハを両方向に通過させ得ることが理解されるだろうが、便宜上、前端部のゲートバルブ４２を入口と呼び、また後または背側端部ゲートバルブ４２を出口と呼び得る。ロードロックチャンバ４０は、ゲートバルブ４２により両方のＡＦＥチャンバ２２とＷＨＣ４４とに結合され、内部が連通し、これによって、チャンバが閉じられるとチャンバ同士の間の相互汚染が妨げられる。ロードロックチャンバ４０はまた、例えば、真空吸気機構により排気することにより大気圧の周囲ガスから隔離され得る。また、ロードロックチャンバ４０は、例えばガス供給機構により、Ｎ２などの不活性ガスで満たされ得る。
【００２５】
ロードロックチャンバ４０は、大気圧のＡＦＥチャンバ２２と、一般に真空環境を有するＷＨＣ４４との間におけるウエハ２０の搬送を促進するために使用されることが一般的である。作動圧力に差がなくても、ロードロックを使用しおよびパージを行うことは、バックエンド処理環境の純度を維持することに役立つ。加熱または冷却機構および／または処理ガスとの連結部をロードロックチャンバに追加するとき、ロードロックチャンバ４０を前処理ステーションまたは後処理ステーションとして使用し得ることが好ましく、それにより、バッファステーションが不要になり、処理ツール５のフットプリントの大きさが最小限になる。
【００２６】
図１に、ロードロックチャンバ４０内のロードロックラックにアクセスするためのロボットアーム２４の作動時における例示的な相対的位置を示す。図１に示すように、ロボットアーム２４は、弓形の通路に沿って移動して、ロードロックラックにアクセスすることが好ましい。右側のロードロックチャンバ４０内のロードロックラックにアクセスするロボットアームを図１に示すが、ロボットアーム２４が両方のロードロックチャンバ４０の中のウエハ２０にアクセスし得ることを、当業者は理解するだろう。同様に、ロボットアーム２４は、左側のロードロックチャンバ４０内のロードロックラック４６にアクセスするように、弓形の通路に沿って移動することが好ましい。
【００２７】
好ましい実施形態では、ロードロックラック４６は、２つのサイドコーム６０を含んでおり、各ロードロックチャンバ４０内にある。図３Ｂを参照すると、ロードロックラック４６は、個別のスロット１９または棚からなることが好ましく、各スロットは、単一のウエハ２０を保持し得る。好ましい実施形態では、個別のスロット１９は、ベルヌーイワンドによりアクセスして、個別のウエハ２０をスロット１９へ搬入しスロット１９から搬出し得るように間隔をおいて配置される。ロードロックラック４６は、２５枚のウエハ２０を保持するように設計されることが好ましい。さらに、ＦＯＵＰ１０は、標準的ＦＯＵＰ１つに２５枚のウエハを保持するように設計されることが好ましいが、他の実施形態では、コーム６０の設計を、２５枚を超えるウエハまたは２５枚未満のウエハを保持するような設計にしてよい。図３Ｂは、昇降機構４７も示し、当該昇降機構４７は、ゲートバルブ４２を最小限開口させることによりロボットが各スロット１９にアクセスし得るように設計されている。
【００２８】
好ましい実施形態では、カセットラックおよびロードロックラックが、スロットを用いることにより個々のウエハを支持しているが、代替実施形態では、ウエハ同士を、望ましい相対的間隔をあけて配置することを促進する棚または他の適切なウエハ支持構造体を使用することを理解すべきである。大気中のロボットアーム２４のエンドエフェクタを、ロードロックラック４６の支持コーム同士の間に差し込んで個々のウエハを下から持ち上げるためのパドルとして、説明しているが、例えば、エッジグリップ、ベルヌーイワンドなどの、可変ピッチ機構を有する他のタイプのエンドエフェクタを使用してよいことを、当業者は理解するだろう。
【００２９】
図４は、右側のロードロックチャンバ４０の拡大平面図であり、好ましい実施形態における、ＡＦＥチャンバ２２からロードロックチャンバ４０を通ってＷＨＣチャンバ４４内へのウエハ２０の搬送路を示す。ロードロックチャンバ４０の後壁は、ＷＨＣ４４の前方端壁に連結される。図１および図４に示すように、ロードロックチャンバ４０は、ゲートバルブ４２を介して、ＷＨＣ４４と連通する。
【００３０】
図１に示すように、ロードロックチャンバ４０は、中心線１２の周りに対称的に配置され、左側のロードロックチャンバ４０は、右側のロードロックチャンバ４０の実質的に鏡像であることが好ましく、同様の構成である。したがって、右側のロードロックチャンバ４０の説明は、左側のロードロックチャンバ４０にも当てはまることになる。本発明の好ましい実施形態では２つのロードロックチャンバ４０を説明するが、その代わりに１つまたは３つあるいはそれ以上のロードロックチャンバを使用してよいことを、当業者は理解するだろう。
【００３１】
図４は、ロードロックチャンバ４０内におけるロードロックラック４６のウエハコーム６０の構成を示す。ウエハコーム６０は、ウエハ２０が、ロードロックチャンバ４０を通って、角度をつけられたまたは曲がったウエハ通路５８をたどり得るように配置される。２つのウエハコーム６０があり、１つは、ロードロックチャンバ４０の左側にあり、もう１つは、ロードロックチャンバ４０の右側にあることが好ましい。好ましい実施形態では、ウエハコーム６０は、スロットを２５個積み重ねたものに配置され、ウエハ２０を２５枚保管し得る。
【００３２】
ウエハコーム６０は、図４に示すように、ロードロックチャンバ４０内の、ウエハ通路５８に角度がつけられた場所に配置されることが、好ましい。ウエハ通路５８につけられた角度は、ウエハ２０が、前方ゲートバルブ軸線５５に沿ってＡＦＥチャンバ２０からロードロックチャンバ４０に入り、ロードロックチャンバ４０から後方ゲートバルブ軸線５０に沿ってＷＨＣチャンバ４４内に出て行くような角度である。２本の軸線は、図４に示すように、交わった場所に適切な鈍角θを形成して、半導体処理ツール５の全幅が、所望の全幅ｗ１になり得る。
【００３３】
図１に示すように、左側のロードロックチャンバ４０と右側のロードロックチャンバ４０とは、相互の鏡像であり、図１に示すように、相互に角度をつけて配置される。ＡＦＥチャンバ２２内において同じロボットアーム２４が、またＷＨＣ４４内において同じＷＨＣロボット５６が、アクセスし得るように、ロードロックチャンバ４０に角度をつけることが好ましい。好ましい実施形態では、ロードロックチャンバ４０同士の間の角度は、ＷＨＣ４４とロードロックチャンバ４０との間のゲートバルブ４２の幅により定められる。したがって、ロードロックチャンバ４０同士の間の角度と、ゲートバルブ４２の幅とによって、半導体処理ツール５の全幅が定められる。上記のように、処理ツール５の全幅を最小限にすることが好ましい。
【００３４】
好ましい実施形態では、角度θは、１５°と３０°との間である。角度θは、１８°と２５°との間であることがさらに好ましい。好ましい実施形態では、ゲートバルブ４２は、幅が、１２インチと１５インチとの間である。ゲートバルブ４２の幅は、１３インチと１３．５インチとの間であることがさらに好ましい。ゲートバルブの幅は約１３．２インチであることが、さらに一層好ましい。ツールの全幅は、３０インチと４５インチとの間が好ましく、３２インチと３８インチとの間であることがさらに好ましい。
【００３５】
好ましい実施形態では、幅が１３．２インチ、角度θが約２２°、半導体処理ツール５の全幅が３６インチ未満のゲートバルブ４２を有する。このような幅の処理ツール５内のロードロックチャンバ４０は、１２インチ（３００ｍｍ）ウエハを処理するために予め設定された幅を有する、ＡＦＥチャンバなどのモジュールに結合されるように構成され得る。
【００３６】
図４を参照すると、好ましい実施形態、ロードロックチャンバ４０同士の間の距離Ｌ３は、半導体処理ツール５の全幅を短くするように、いくつかの方法により短くし得る。例えば、ゲートバルブ４２は、できる限り相互に接近させて配置して、それにより、隙間Ｌ３を最小限にし得る。図４に示すように、２つのロードロックチャンバ４０の内側の壁５２は、ゲートバルブ４２の付近において相互に接して、隙間Ｌ３が、「ゼロ」または実質的にゼロになる。
【００３７】
ロードロックチャンバ４０同士の間の角度を狭くする別の方法は、ロードロックチャンバ４０を通るウエハ搬送通路５８を変更することである。ウエハ２０が、ゲートバルブ４２を通過している時にゲートバルブ４２の開口部の一方の側に片寄るように、ウエハ搬送通路５８を配置し得る。換言すれば、ウエハ２０の中心が、ゲートバルブ４２を通過している時に外側の壁５４よりも内側の壁５２に近づくように通過する。
【００３８】
ゲートバルブ４２の開口部の中心線５０を図４に示し、図４は、ウエハ搬送通路５８が、ロードロックチャンバ４０の内側の壁５２および外側の壁５４に対して、ロードロックチャンバ４０内の中心には配置されていないことを示している。図４に示すように、ウエハ通路５８は、ゲートバルブ４２の開口部の中心線５０から位置がずれており、ここに示す実施形態では中心線５０と平行である。図４に示すように、ウエハ２０またはゲートバルブ４２の、内側の壁５２側における隙間Ｌ１は、ウエハ２０またはゲートバルブ４２の、外側の壁５４側における隙間よりも狭いＬ２である。好ましい実施形態では、ウエハ２０またはゲートバルブ４２の、内側の壁５２側における隙間Ｌ１は、０．１５インチから０．３５インチの範囲である。ウエハ２０またはゲートバルブ４２の、内側の壁５２側における隙間Ｌ１は、約０．２５インチであることがさらに好ましい。ウエハ２０またはゲートバルブ４２の、外側の壁５４側における隙間Ｌ２は、０．８インチから１．２インチの範囲であることが好ましい。ウエハ２０またはゲートバルブ４２の、外側の壁５４側における隙間Ｌ２は、約１．０６インチであり、内側の壁５２側における隙間の４倍を超えることがさらに好ましい。隙間Ｌ２は、隙間Ｌ１の少なくとも２倍の長さであることが好ましい。
【００３９】
ウエハ通路５８の位置が後方ゲートバルブ軸線５０から内向きにずれるように、外側のコームを内向きに調節することによって、またウエハ通路５８を、ゲートバルブの中心線または軸線５０に対して内向きにさらに調節することによって、ロードロックチャンバ４０の幅を、２つのロードロックチャンバ４０をなお使用しながら標準的なＷＨＣ４４と結合するように狭くし得る。同時に、処理ツール５のフットプリントも狭くなり得る。後方ゲートバルブ軸線５７と平行なウエハ通路５８を伴って図示しているが、通路５８および軸線５７の位置を相互にずらした上角度をつけ得ることが理解されるだろう。
【００４０】
したがって、コーム６０、よってウエハ通路５８の位置を選択することによって、右側のロードロックチャンバ４０と左側のロードロックチャンバ４０とを、ゲートバルブ４２同士の間の隙間Ｌ３が図３に示すように最小限になるように装着し得る。隙間Ｌ３が狭くなる程、装着され得るロードロックチャンバ４０同士の幅が狭くなる。隙間Ｌ３を最小限にすることは、半導体処理ツール５の全幅を狭くするために重要である。隙間Ｌ３を狭くすることはまた、所定の幅であり利用可能なＡＦＥチャンバ２０およびＷＨＣ４４をロードロックチャンバ４０に取り付けるために、重要である。
【００４１】
図５および図６を参照すると、一実施形態では、ゲートバルブ４２用のゲートバルブライナー６８が使用されている。図５は、マサチューセッツ州ウォーバンのＶＡＴ，Ｉｎｃ．により製造されたゲートバルブライナー６８の正面斜視図である。このようなライナー６８は、各ゲートバルブ４２の開口部に配置されることが好ましい。
【００４２】
ゲートバルブは、ロードロックチャンバ４０とＷＨＣ４４との間に配置されることが、一般的である。ゲートバルブライナーを使用することによって、一般に、交換が容易な、チャンバ同士の間の保護シール面が得られ、当該保護シール面は、ゲートバルブの開閉により粒子が生成されにくくなり、またウエハの不用意な落下により擦傷しにくくなるように選択された材料からなる。しかしながら、ここに示す実施形態では、ゲートバルブライナー６８は、処理ツール５の全体の寸法を小さくし得るように、ゲートバルブインサート７８によって配置される。ゲートバルブライナー６８およびゲートバルブインサート７８が、ロードロックチャンバ４０とＷＨＣ４４との間というより、ＷＨＣ４４およびその壁の範囲内に配置されるので、処理ツール５の全長は、図６に示すようにＷＨＣ４４がロードロックチャンバ４０に直接接することから短くなり得る。同様に、インサート型のゲートバルブを使用することによって、隙間Ｌ３がさらに最小限になり得るので、処理ツール５の幅全体が、同様に短くなり得る。
【００４３】
ゲートバルブライナー６８の一方の側の表面７６は、ＷＨＣ４４内から見える。好ましい実施形態では、ゲートバルブライナー６８の開口部は、内側の幅ｗが約１３．２インチ、高さｈが約２インチである。この大きさのゲートバルブ開口部は、好ましい実施形態のウエハ通路の位置をずらしたにもかかわらず、１２インチ（３００ｍｍ）のウエハ２０に開口部を通過させ得る。ゲートバルブライナー６８の外寸は、幅が約１４．６インチ、高さが３．４インチであることが好ましい。よって、ゲートバルブライナー６８の厚さｔは、約１．４インチである。
【００４４】
図６は、ロードロックチャンバ４０およびＷＨＣ４４と関連するゲートバルブライナー６８を示す側方断面図である。図６に示すように、ゲートバルブライナー６８は、ＷＨＣ４４の壁に隣接して配置される。図６に示すように、ゲートバルブライナー６８をＷＨＣ４４の壁に取り付けるためのゲートバルブインサート７８がある。図６はまた、好ましい実施形態において、ゲートバルブインサート７８がゲートバルブライナー６８とＷＨＣ４４の壁とに対して密閉される場所にあるシール８２を示す。当業者に理解されるように、ＷＨＣ４４の壁は、密閉構造に適応する特徴を有することが好ましい。
【００４５】
図５に示すように、好ましい実施形態では、インサート型のゲートバルブ６８の面７６は、１６個程度の雌ねじが切られた止まり穴７０を有することが好ましい。ねじ８０が、ゲートバルブライナー６８をインサート７８に取り付けるように穴７０から配置され、当該インサート７８は、図６に示すようにＷＨＣ４４の壁に配置される。図５に示すように、位置決めピンによる位置決め用の穴７２も、各角に１つずつ、４つあることが好ましい。ピンによる位置決め用の穴７２は、ゲートバルブライナー６８をインサート７８と一直線上に並べるためのものである。
【００４６】
好ましい実施形態では、インサート７８は、雌ねじが切られた複数の穴を有し、当該各穴は、ねじ８０を受け入れるように構成される。インサート７８は、実質的にＬ字形の断面を有し、図６に示すようにＷＨＣ４４の壁の開口部の所定の嵌合用段状部内にはめ込まれる。インサート７８は、ステンレス鋼からなることが好ましい。インサート７８は、ライナー６８の形状と適合する単一の長方形のリングを含み得るか、または別個の上方部材および下方部材を含み得る。
【００４７】
インサート７８によって、ＷＨＣ４４の壁へのインサート型ゲートバルブ６８の取り付けをさらに容易に行うことができる。インサート７８は、図６に示すようにＷＨＣ４４の壁に配置される。インサート７８を使用することによって、製造上の利点も得られる。インサート７８によって、ゲートバルブライナー６８に対する公差を非常に精密に保ち得る。さらに、ゲートバルブライナー６８が損傷を受けた場合、ゲートバルブライナー６８を単に交換すればよい。組立中、ゲートバルブライナー６８はＷＨＣ４４内から装着されることが好ましいが、インサートは、外側からＷＨＣ４４の壁の開口部内に装着されることを、当業者は理解するだろう。
【００４８】
ウエハ２０をＦＯＵＰ１０からＷＨＣ４４へ搬送する操作を以下に詳述する。図１に示す実施形態の操作は、ウエハ２０の入ったＦＯＵＰ１０がＡＦＥチャンバ２２の結合ポート１４に到着することから開始されることが好ましい。ＡＦＥチャンバ２２内に配置されたロボットアーム２４が、エンドエフェクタを、弓形の通路を通って結合ポート１４に動かすことが好ましく、ＦＯＵＰ１０内に収容されたカセットラック１６の最も近くにエンドエフェクタを配置する。次に、ロボットアーム２４は、カセットラック１６からウエハ２０を取り出し、汚染を最小限にするためにＡＦＥチャンバ２２を閉鎖する。好ましい実施形態では、ウエハロボットアーム２４は、搬出後、上述のように、ウエハ２０の全てをＦＯＵＰ１０からツール５内に搬送するのに必要な回数周期的に繰り返すため、カセットラック１６に戻る。
【００４９】
ウエハ２０をカセットラック１６からＡＦＥチャンバ２２に搬送した後、ＡＦＥチャンバ２２と、ロードロックチャンバ４０の１つとの間のゲートバルブ４２が、開放され、ロボットアーム２４が、ウエハ２０をロードロックラック４６に配置し、ロードロックラック４６は、不活性環境に維持されている。処理済みのウエハは、ロボットアームの復路においてカセットラック１６に輸送されることが好ましいが、処理を要するウエハ２０は、ロボットアーム２４によりロードロックラック４６に搬出されることが好ましい。一実施形態では、未処理のウエハをロードロックチャンバ４０内に保管するが、処理済みのウエハは、別のロードロックチャンバ４０内に保管する。ロボットアーム２４は、カセットラック１６とロードロックラック４６との間を周期的に動き続けるようにプログラムされることが好ましく、ロードロックチャンバ４０は、一杯である。入口のガスバルブ４２が、閉鎖され、ロードロックチャンバ４０は、パージされかつ／または減圧される。ロードロックチャンバ４０は、排気口から、ＷＨＣ４４の排気レベルと実質的に同じ排気レベルに排気されることが好ましい。排気されたロードロックチャンバ４０とＷＨＣ４４との間のアクセスは、ロードロックチャンバ４０とＡＦＥチャンバ２２との間のゲートバルブ４２を閉鎖したまま、２つのチャンバの間のゲートバルブ４２を開放することにより、行われる。
【００５０】
図１を参照すると、ロードロックチャンバ４０の後にウエハハンドリングチャンバ（ＷＨＣ）４４がある。ＷＨＣロボット５６が、ロードロックチャンバ４０とプロセスチャンバ６２の内側とに有効にアクセスするようにＷＨＣ４４内に配置される。当業者には容易に分かるように、１つを超えるプロセスチャンバ６２をＷＨＣ４４に隣接させてよく、また、個別のプロセスチャンバ６２の全ての内側に有効にアクセスするようにＷＨＣロボット５６を配置し得る。ウエハに同じ処理を行うために複数のプロセスチャンバ６２を使用してよい。あるいは、当業者は理解するだろうが、各プロセスチャンバ６２は、別々の処理をウエハに行い得る。当該処理には、限定はしないが、スパッタリング、化学気相成長法（ＣＶＤ）、エッチング、アッシング、酸化、イオン注入、リソグラフィ、拡散などがある。各プロセスチャンバ６２は、一般に、プロセスチャンバ６２内において処理されるウエハを支持するためのサセプタまたは他の基板支持部を収容する。プロセスチャンバ６２には、真空ポンプへの連結部、処理ガス噴射機構、排気および加熱機構が備え付けられることが一般的である。プロセスは、プロセスチャンバ６２内において、ミリトルの範囲から２５０トルの範囲の低圧で行われることが一般的である。
【００５１】
未処理のウエハ２０がロボットアーム２４によりロードロックチャンバ４０に搬入されると、ロードロックチャンバ４０とＡＦＥチャンバ２２との間のゲートバルブ４２が、閉鎖されて、チャンバ同士が隔てられる。
【００５２】
ＷＨＣロボット５６は、未処理のウエハ２０を、ロードロックチャンバ４０内のロードロックラック４６から、開放されたゲートバルブ４２を通って、ＷＨＣ４４を経て処理用のプロセスチャンバ６２内へ別々に搬送することが、好ましい。１枚を超えるウエハが、ＷＨＣ４４内へ搬出され、待機ステーション６１に一時的に保管され、この待機ステーション６１は、スループットを増進させるために冷却ステーションとしての役割も担い得る。次に、処理済みのウエハ２０が、ＷＨＣロボット５６によりプロセスチャンバ６２から取り出され、ロードロックチャンバ４０内のロードロックラック４６に戻される。ロードロックチャンバ４０は、ロードロックチャンバ４０と、大気圧であるＡＦＥチャンバ２２との間の圧力を実質的に均等にするように排出されることが好ましい。次に、上述のように、ロボットアーム２４は、ウエハ２０をロードロックラック４６からカセットラック１６に搬送して戻すことが好ましい。
【００５３】
好ましい実施形態では、清浄化装置であるクリーンルームの壁６３の側にカセット１０が配置されている間ウエハが露出されない「グレールーム」環境を、壁６３が画定する。代替実施形態では、クリーンルームの壁６３は、プロセスチャンバ６２により接近させて配置するか、または完全に製造ツール設備からなくすことができる。
【００５４】
好ましい実施形態では、ＷＨＣロボット５６のエンドエフェクタは、ベルヌーイワンドである。代替実施形態では、エンドエフェクタは、例えば、フォーク、パドル、エッジグリップまたは真空ワンドでもよい。
【００５５】
ベルヌーイワンドにより得られる利点は、高温のウエハが、おそらくはワンドの下側に配置された１つまたはそれ以上の小型の縁位置探査装置を除いて、一般にピックアップ用ワンドと接触しないことである。このようなベルヌーイワンドが、Ｇｏｏｄｗｉｎ他への米国特許第５，０８０，５４９号明細書に示されており、これは、参照により本明細書に組み込まれる。図７Ａは、好ましい実施形態のベルヌーイワンド９０の上部斜視図、図７Ｂは、同上部平面図、図７Ｃは、同側面図である。
【００５６】
ベルヌーイワンドは、ベルヌーイの原理で作動し、この原理によって、相対的に高速の複数のガス流が、ワンドの下側のスロット９２を通ってウエハ上方を流れ、ウエハの直径における圧力が低下して、ウエハをワンドの方へ向かって上方に引き上げる。不活性ガスの噴射によって、エンドエフェクタとウエハ２０との間に低圧ゾーンが生じる。噴射流は、通常垂直と水平との間の角度がつけられて、低圧ゾーンが生じ、ガスのクッションが生じて、ウエハとワンドとが直接接触することが防止される。ベルヌーイワンド内において使用する一般的なガスは、Ｎ２である。図７Ｃに示すように、ベルヌーイワンド９０は、ウエハ２０がワンドから横方向に流れないようにする下方ワンド脚部９４を含む。ワンド脚部９４は、通常、ウエハの下面よりも下方向に延びる。ベルヌーイワンドは、一般に、プロセスチャンバ６２内のウエハホルダ（図示せず）の上方においてウエハ２０を中央に配置し、次に、ウエハ２０をウエハホルダ上に降下させるか、またはウエハ２０をウエハホルダの上に落下させる。ウエハホルダは、ウエハ２０を受け入れるように設計されたポケットまたは凹所を含み得る。ウエハホルダのポケットの上面は、ウエハとウエハホルダとの間のガスがウエハ２０の縁の周りにおいて漏出し得る溝を含み得る。このような溝は、ウエハがウエハホルダに対して水平方向に滑ることを妨げることに役立つ。
【００５７】
好ましい実施形態では、ベルヌーイワンドの幅は、搬送するウエハ２０の幅と実質的に等しい。一実施形態では、ベルヌーイワンドの幅ｗｂは、１２インチであり、１２インチは、およそ３００．２２８ｍｍであって、または３００ｍｍウエハの大きさより若干大きい。ベルヌーイワンドの構成は、ベルヌーイワンドが、ロードロックカセット４６のコーム６０により画定されたスロット内をウエハの上方において移動して、上方からウエハ２０をピックアップするような構成にし得る。ベルヌーイワンドは、石英からなることが好ましい。
【００５８】
一実施形態によれば、ＷＨＣロボット５６のエンドエフェクタは、ウエハ２０を複数のロードロックチャンバ４０のいずれかからゲートバルブ４２を通ってＷＨＣ４４内へ搬送するために、一直線の通路を移動することが好ましい。好ましい実施形態の実施において、ベルヌーイワンドは、ロードロックチャンバ４０内において単一のウエハ２０をピックアップし、図１に示すように、好ましくは一直線の通路５８においてウエハ２０をロードロックチャンバ４０からゲートバルブ４２を通ってＷＨＣ４４内に搬送する。次に、ＷＨＣロボット５６は、ウエハ２０を直接または待機ステーション６１を経て、処理用のプロセスチャンバ６２内に搬送する。ウエハ２０の処理が終わった後、次に、ＷＨＣロボット５６は、プロセスチャンバ６２から処理済みのウエハ２０をピックアップし、ＷＨＣ４４を通って直接または待機ステーション６１を経て、ゲートバルブ４２を通ってロードロックチャンバ４０内に搬送する。
【００５９】
集積回路を作製するためのプロセスチャンバにウエハを搬送する好ましい方法を、図８のプロセスフローチャートに示し、当該フローチャートは、基板カセットを処理ツールの前方結合ポートとまず結合させるステップ１００を含む。
【００６０】
次に、ＡＦＥチャンバ内においてロボットアームによりフロントエンドインターフェースからロードロックチャンバに、複数の基板の１枚またはそれ以上の基板を搬送する１１０。ロードロック内に複数のウエハを次々に搬送することが、好ましい。次に、ゲートバルブを閉鎖することによりロードロックチャンバのフロントエンドまたは入口ポートを密閉することが好ましく、ロードロックチャンバは、ＡＦＥチャンバ内の大気圧の周囲ガスから隔てられる１２０。ロードロックチャンバは、真空吸気機構により排気しかつ／またはガス供給機構により不活性ガス、例えば、Ｎ２ガスなどで、パージし得る。
【００６１】
次に、ロードロックチャンバの後方端部または出口側のゲートバルブが、ロードロックチャンバおよびＷＨＣが連通するように開放される。次に、（複数の）基板が、ＷＨＣ内のＷＨＣロボットによりロードロックチャンバからＷＨＣに搬送される１３０。ＷＨＣは、ゲートバルブを閉鎖する前後に、連続して排気され、不活性ガスでパージされる１４０ことが好ましい。
【００６２】
次に、ＷＨＣとプロセスチャンバとの間のゲートバルブが開放された後、個々の基板が、ＷＨＣロボットにより処理ツールのプロセスチャンバに搬送される１５０。ゲートバルブが閉鎖されてプロセスチャンバがＷＨＣから隔てられた後、プロセスチャンバ内において基板の処理（例えば、堆積、エッチングなど）が行われる。
【００６３】
本発明のある好ましい実施形態の特徴は、半導体処理ツールの全体の寸法を最小限にし得ることである。ロードロックチャンバの幅は、所定の幅のＡＦＥチャンバとの結合を行い得るように狭くし得る。利用可能なゲートバルブライナーをＷＨＣの壁と結合するためのインサートの設計によって、処理ツールの製造上の利点を得られ、また処理ツールの全長を短くし得る。
【００６４】
本発明を、ある好ましい実施形態および例に関して開示してきたが、本発明が、特に開示した実施形態を超えて他の代替実施形態に及ぶこと、および／または本発明およびその明らかな変更の場合使用することを、当業者は理解するだろう。よって、本明細書に開示の本発明の範囲は、ここに開示した特定の上記実施形態により限定されないが、以下の特許請求の範囲を公平に読むことによってのみ限定されるものと解釈される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の好ましい実施形態によって構成された半導体処理ツールの一部分を示す概略上部平面図である。
【図２】図１のＦＯＵＰ、大気圧のフロントエンドチャンバ、ロードロックチャンバの概略上部平面図であり、ロボットアームがロードロックチャンバの１つにアクセスする様子を示している。
【図３Ａ】好ましい実施形態に係るロードロックチャンバ内のカセットラックの上部および前部の概略斜視図であり、この図では、ＦＯＵＰのドアは図示していない。
【図３Ｂ】好ましい実施形態に係る支持ラックを有するロードロックチャンバを使用する実施形態の上部および前部の概略斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る図１の右側のロードロックチャンバの上部平面図である。
【図５】一実施形態に係るゲートバルブのインサートの正面斜視図である。
【図６】一実施形態に係る、ロードロックチャンバおよびウエハハンドリングチャンバと連係するゲートバルブインサートの側方断面図である。
【図７Ａ】好ましい実施形態のウエハハンドリングロボットのベルヌーイワンド型エンドエフェクタの上部斜視図である。
【図７Ｂ】好ましい実施形態のウエハハンドリングロボットのベルヌーイワンド型エンドエフェクタの上部平面図である。
【図７Ｃ】好ましい実施形態のウエハハンドリングロボットのベルヌーイワンド型エンドエフェクタの側面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る好ましい集積回路製造方法のプロセスフローチャートである。
【図１】
2008507153.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
2008507153.tif 000012
【図８】
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【国際調査報告】
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2008507153.tif 000015
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