(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置であって、
フレームと、前記フレームに連結される基板搬送機構とを有する主要部を含み、前記フレームは実質的に閉じたメイン環境チャンバを形成し、前記基板搬送機構は前記メイン環境チャンバに設けられる可動アームアセンブリと前記可動アームアセンブリに接続される基板保持体とを有し、
前記基板処理装置は更に前記フレームに連結される基板処理モジュールと前記フレームに連結される２つの装填ロックを含み、
前記基板搬送機構は前記基板処理モジュールへ基板を挿入し又前記基板処理モジュールから基板を除去し、それぞれの基板アクセス経路に沿って前記２つの装填ロックへ、および前記２つの装填ロックから基板を搬送し、
前記主要部は、更に基板バッファステーションを前記メイン環境チャンバ内に有し、複数の基板を保持し、複数の基板は前記基板バッファステーションの前記メイン環境チャンバの内部に蓄えられ、前記基板バッファステーションは、前記基板アクセス経路から離間して前記フレームに静止状態で結合され、前記メイン環境チャンバ内に設けられる他の動的な基板ステーションが前記基板バッファステーションに隣接するアクセス経路の１つに沿って設けられることができるように設けられ、前記基板バッファステーションは、基板がたった１つの可動アームアッセンブリの基板保持体により前記基板バッファステーション、前記動的な基板ステーションおよび前記２つの装填ロックに挿入されることができ且つ前記基板バッファステーション、前記動的な基板ステーションおよび前記２つの装填ロックから取り出されることができるように設けられ、
前記２つの装填ロックは、互いに離間して配置されるように前記主要部に連結され、前記主要部は、前記メイン環境チャンバと前記２つの装填ロックの各々と間に２つのアクセス経路を有し、前記基板バッファステーションは前記２つのアクセス経路の間に設けられていることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記基板バッファステーションは、複数の基板を積み重ねられた形態で保持する棚を含んでいることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、前記基板搬送機構は基板保持体を垂直に移動させて、基板を前記基板バッファステーションの異なるレベルから挿入及び除去することを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記フレームは、前記基板バッファステーションの上方に直接配設されるカバー動作機構を備えた可動カバーを有することを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、前記主要部は装填ロックに装着される拡張部を有するフロントエンドを有しており、前記基板バッファステーションは、前記拡張部に設けられる動的な基板ステーションの少なくとも１つに隣接して前記拡張部に設けられることを特徴とする装置。
【請求項６】
前記動的な基板ステーションが基板整列器であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記動的な基板ステーションが基板冷却器であることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記拡張部が２つの動的な基板ステーションを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項９】
基板処理装置内で複数の基板を移動させる方法であり、前記複数の基板は清掃動作基板を含んでおり、前記基処理装置は少なくとも一つの基板処理モジュールおよび互いに離間して設けられた一対の装填ロックに連結される実質的に閉じた搬送チャンバと、前記搬送チャンバ、前記一対の装填ロックおよび前記少なくとも一つの基板処理モジュールの間でそれぞれの基板アクセス経路に沿って前記複数の基板を移動させるロボットとを含み、前記方法は、
前記少なくとも１つの基板処理モジュールのうちの第１の基板処理モジュールに前記清掃動作基板を挿入する行程と、
前記清掃動作基板が前記第１のモジュールにある間に前記第１の基板処理モジュールにおいて第１の清掃動作を実行する行程と、
前記第１の基板処理モジュールから前記清掃動作基板を除去する行程と、
前記搬送チャンバ内に設けられる他の動的な基板ステーションがバッファステーションに隣接する前記それぞれのアクセス経路に設けられることができるように前記搬送チャンバ内の前記それぞれのアクセス経路の間に配設される前記バッファステーションに前記清掃動作基板を蓄積する行程とを含み、
前記蓄積行程においては、同時に少なくとも一つの他の基板とともに前記清掃動作基板を前記バッファステーションに蓄積し、前記動的な基板ステーション、前記一対の装填ロックおよび前記バッファステーションは前記ロボットのたった１つのアームアッセンブリの保持体によりアクセス可能であることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記清掃動作基板を前記バッファステーションに蓄積する行程が、前記搬送チャンバに直接連結される基板処理モジュールの総数以上の、前記バッファステーションの全基板総数を蓄積することを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法であって、基板を蓄積する行程を更に含み、該基板は清掃動作中には前記基板処理モジュール内に配設されておらず、前記基板は前記基板処理モジュールの１において処理された後、一時的に、前記バッファステーションに配設されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記蓄積行程は前記清掃動作基板及び他の基板を同時に前記バッファステーションに蓄積し、該基板はそれぞれの清掃動作中にはいかなる前記基板処理モジュールにも配設されていないことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項９に記載の方法であって、それぞれの前記基板処理モジュールの清掃の間、前記清掃動作基板を前記第１の基板処理モジュールにのみに挿入し他のいかなる基板処理モジュールにも挿入しない行程を更に含む方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、各基板処理モジュールはそれぞれの清掃動作基板を前記バッファの中に蓄えて、それぞれの清掃動作基板はその該当する基板処理モジュールの中にのみ挿入されそれ以外の他のいかなる基板処理モジュールにも挿入されないことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項９に記載の方法であって、前記基板処理モジュールで処理されるべき基板を前記搬送チャンバに、前記バッファステーションのすぐそばの入り口の経路に沿って挿入する行程を更に含む方法。
【請求項１６】
請求項９に記載の方法であって、前記バッファステーションのそばの整列器に基板を整列させる行程を更に含む方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、基板を前記バッファステーションのそばに配設される冷却器で冷却する行程を更に含む方法。
【請求項１８】
請求項９に記載の方法であって、基板を前記バッファステーションのそばに配設される冷却器で冷却する行程を更に含む方法。
【請求項１９】
基板処理装置のための基板搬送装置であって、
前記搬送装置はフレームを含み、前記フレームはメイン搬送チャンバ及び２つのアクセス経路を画定し、前記２つのアクセス経路は前記メイン搬送チャンバと前記フレーム上の装填ロック装着領域との間にあり、
前記搬送装置は更に搬送機構を含み、該搬送機構は前記フレームに連結されて、前記メイン搬送チャンバに可動に設けられる基板保持体を有し、
前記搬送装置は更に前記メイン搬送チャンバ内部の前記フレームに連結される複数の基板を保持するための基板バッファステーションを含み、前記基板バッファステーションは前記２つのアクセス経路の間に直接設けられ、基板は前記基板バッファステーションの前記２つのアクセス経路の間に直接蓄積され得て基板のアクセス経路を通る動作に干渉せず、前記メイン搬送チャンバ内に設けられる他の動的な基板ステーションが前記２つのアクセス経路上のそれぞれに設けられ、前記動的な基板ステーション、前記装填ロック装着領域および前記基板バッファステーションは前記搬送機構の基板保持体によってアクセス可能であることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の基板搬送装置であって、前記アクセス経路のうちの１つは、前記フレームに装着される整列器を有して基板を該アクセス経路において整列させ、前記整列器は前記基板バッファステーションに隣接して配設されることを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載の基板搬送装置であって、前記アクセス経路のうちの１つが前記フレームに装着される冷却器を有して基板を冷却し、前記冷却器は前記基板バッファステーションに隣接して配設されることを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項１９に記載の基板搬送装置であって、前記フレームに前記２つのアクセス経路で装着される２つの基板ハンドラユニットを更に含んで、基板を前記基板バッファステーションの隣りに移動することを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の基板搬送装置であって、前記２つの基板ハンドラユニットが前記フレームに前記２つのアクセス経路で相互交換可能に装着されていて、そこにおいて、前記フレーム上の前記２つの基板ハンドラユニットが選択可能な構成であることを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の基板搬送装置であって、前記２つの基板ハンドラユニットは整列器と冷却器とを含むことを特徴とする装置。
【請求項２５】
請求項１９に記載の基板搬送装置であって、前記フレームは、前記フレーム前方へ約８０度の経路に沿って延びるフロントエンド拡張部を有して、前記基板バッファステーションと２つのアクセス経路が前記フロントエンド拡張部に配設されることを特徴とする装置。
【請求項２６】
基板処理装置の基板処理モジュールの清掃方法であって、前記基板処理装置は前記基板処理モジュールおよび互いに離間して設けられた一対の装填ロックに連結されるメイン搬送チャンバと、ロボットを有し、前記ロボットが基板を前記メイン搬送チャンバ、前記一対の装填ロックおよび前記基板処理モジュールとの間でそれぞれのアクセス経路に沿って移動する清掃方法が、
前記基板処理モジュールのうちの１つにおいて第１清掃動作を、基板を前記基板処理モジュール内部に配設して実行する行程と、
前記基板を、清掃された前記基板処理モジュールから除去する行程と、
前記メイン搬送チャンバ内部に前記基板を蓄積し同時に前記清掃された基板処理モジュールが他の基板を処理する行程と、
引き続いて、前記基板を前記基板処理モジュールのうちの１台に挿入して第２清掃動作を実行する行程と、を含み、そこにおいて、前記第１清掃動作に使われた前記基板は、前記メイン搬送チャンバから、前記基板による複数の基板処理モジュールの清掃動作の間、移動されず、前記第１清掃動作に使われた前記基板は、他の動的な基板ステーションが前記メイン搬送チャンバ内においてバッファステーションに隣接する前記それぞれのアクセス経路上の１つに設けられることができるように前記メイン搬送チャンバ内の前記それぞれのアクセス経路の間に配設される前記バッファステーションに置かれ、前記動的な基板ステーション、前記一対の装填ロックおよび前記バッファステーションは、前記ロボットのたった１つのアームアッセンブリの基板保持体によりアクセス可能であることを特徴とする清掃方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、前記基板はその清掃動作の間、前記基板処理モジュールのうちの１台にのみ挿入され、そして、他のいかなる基板処理モジュールにもそれぞれの清掃動作の間、挿入されることがないことを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２６に記載の方法であって、前記蓄積行程は前記基板を、前記メイン搬送チャンバ内部に配設される固定型複式基板保持バッファに蓄積する行程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の方法であって、前記蓄積行程は複式基板を前記バッファの中に保持し、１つの基板が前記バッファから提供されてそれぞれの基板処理モジュールの清掃動作に使用されることを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２８に記載の方法であって、前記蓄積行程は、前記バッファ内の前記基板を、それらの清掃動作の間、どんな前記基板処理モジュールの中にも配設されていない他の基板とともに蓄積することを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記フレームはハウジングを含み、前記ハウジングは前記ハウジングの横方向側面に設けられて前記メイン環境チャンバに通じる出入り口を有し、
前記基板保持体は前記ハウジングの前記出入り口を通る前記基板搬送機構によって可動であり、
前記基板処理装置は更に少なくとも１つの基板ハンドラを直接に前記フレームの２つの異なった交換可能な２者択一的な場所における前記フレームに選択可能に連結する手段を含み、前記基板ハンドラは前記メイン環境チャンバ内部に設けられることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３２】
前記基板ハンドラが基板整列器であることを特徴とする請求項３１に記載の基板処理装置。
【請求項３３】
基板ハンドラが基板冷却器であることを特徴とする請求項３１に記載の基板処理装置。
【請求項３４】
請求項３１に記載の基板処理装置であって、前記選択的連結手段は、前記２つの基板ハンドラを前記２つの異なる場所に連結する手段を含むことを特徴とする装置。
【請求項３５】
請求項３４に記載の基板処理装置であって、前記２つの基板ハンドラは異なる種類の基板ハンドラであり、前記ハウジングに前記異なる場所で相互交換可能な状態で装着可能であって、異なった構成を提供できることを特徴とする装置。
【請求項３６】
基板処理装置の基板を移動する方法であって、前記基板処理装置は、搬送チャンバを有し、前記チャンバはそれぞれの出入り口によって少なくとも一つの基板処理チャンバおよび互いに離間して設けられた一対の装填ロックへ連結されており、そして又、ロボットを有し、前記ロボットは前記搬送チャンバ、前記一対の装填ロックおよび前記少なくとも１つの基板処理チャンバの間でそれぞれのアクセス経路に沿って基板を移動させ、該方法は、
ダミー基板を前記搬送チャンバに配設されるバッファステーションに蓄積する行程を含み、前記バッファステーションは、前記搬送チャンバ内に設けられた他の動的な基板ステーションが前記バッファステーションに隣接するそれぞれのアクセス経路上に設けられることができるように前記搬送チャンバ内の前記それぞれのアクセス経路の間に設けられ、前記動的な基板ステーション、前記一対の装填ロックおよび前記バッファステーションは前記ロボットのたった１つのアームアッセンブリの基板保持体によりアクセス可能であり、
前記蓄積行程は、前記ダミー基板を少なくとも１つの他の基板とともに前記バッファステーションに同時に蓄積する行程を含み、
前記ダミー基板を前記バッファステーションから前記基板処理チャンバへ前記ロボットによって移動し、同時に前記少なくとも一つの他の基板が前記バッファステーションに残されることを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３６に記載の方法であって、前記基板処理チャンバを清掃する行程を更に含み、同時に前記ダミー基板は前記基板処理チャンバ内部に配設されることを特徴とする方法。
【請求項３８】
基板処理装置の基板を移動する方法であって、前記基板処理装置は、それぞれの出入り口によって基板処理チャンバおよび互いに離間して設けられた一対の装填ロックに連結された真空搬送チャンバと、
前記真空搬送チャンバ、前記一対の装填ロックおよび前記基板処理チャンバの間でそれぞれのアクセス経路に沿って基板を移動するロボットを有し、該方法は、
ダミー基板を前記基板処理チャンバから前記ロボットによって前記真空搬送チャンバに配設された基板バッファステーションに移動する行程と、
前記ダミー基板を、すでに前記基板バッファステーションにある少なくとも一つの他の基板とともに前記基板バッファステーションに蓄積する行程とを含み、前記ロボットは前記真空搬送チャンバ内部の前記基板バッファステーションの異なったレベルにアクセスして、前記基板バッファステーションの中に及びそこから個別に前記基板を移動させ、前記基板バッファステーションは、他の動的な基板ステーションが前記真空搬送チャンバ内部において前記バッファステーションに隣接しているそれぞれのアクセス経路上に設けられることができるように前記真空搬送チャンバ内の前記それぞれのアクセス経路の間に配設され、前記動的な基板ステーション、前記少なくとも一対の装填ロックおよび前記基板バッファステーションは前記ロボットのたった１つのアームアッセンブリの基板保持体によりアクセス可能であることを特徴とする方法。
【請求項３９】
請求項１に記載の装置であって、前記装置は、
直接前記フレームに連結されて、可動の部分を前記メイン環境チャンバ内部に配設されて有する基板冷却器をさらに含み、前記冷却器は少なくとも２つの冷却用領域を有して基板を冷却し、
１つの基板は前記基板搬送機構によって、前記冷却器から除去され得て、直接前記メイン環境チャンバに移され、一方、他の基板は前記冷却器の中に残ることを特徴とする装置。
【請求項４０】
請求項１に記載の装置であって、前記装置は、
直接前記フレームに連結されて、前記メイン環境チャンバ内部に配設されたる可動部分を有する基板ヒータをさらに含み、
前記基板搬送機構は、前記基板保持体を前記メイン環境チャンバから移動させることなく、前記基板保持体上の基板を前記可動部分に移動させることができ、
前記基板ヒータは、複数の基板を保持する寸法と形態を設定されて、前記基板搬送機構が前記基板を一度に前記ヒータの中へ挿入し又そこから取り出すことを特徴とする装置。
【請求項４１】
請求項４０に記載の基板処理装置であって、
前記基板ヒータは結合型の基板ヒータ・冷却器の一部であることを特徴とする装置。
【請求項４２】
請求項３６に記載の基板処理方法であって、
前記方法は、基板を垂直可動ポペット上へ配設することにより前記基板を取り扱う行程と、
前記ポペットを垂直に対向する２つのサブチャンバの間で移動させる行程とをさらに含み、前記サブチャンバのうちの１つの方へ前記ポペットが移動する時、そのサブチャンバは雰囲気に対して封止されることを特徴とする方法。
【請求項４３】
請求項３６に記載の方法であって、
装填ロックモジュールを用意する行程を含み、該モジュールは前記搬送チャンバ内に垂直可動部材を配設されて有し、前記搬送チャンバに連通している第１サブチャンバ及び第２サブチャンバと垂直に可動な係合を選択的に封止し、
前記装填ロックモジュールに対して、外部環境と連通する外側の第１ゲートバルブ及び装置を取り扱う器具と連通する最も内側の第２ゲートバルブとを提供する行程を含み、
第１の基板を提供して、そして、それを前記垂直可動部材上の第１の保持手段上に配設し、そして、前記垂直可動部材を移動してその結果、前記第１の基板を前記第１及び第２サブチャンバのうちの１つに移動する行程を含み、
前記搬送チャンバ、及び、前記第１の基板が配設されている前記第１及び第２サブチャバの内のそれ以外の他のチャンバを真空化する行程を含むことを特徴とする方法。
【請求項４４】
請求項１に記載の装置であって、ロックモジュールの各々は、
第１ゲートバルブ及びそれと対向する位置に配設された第２ゲートバルブを有するロックチャンバを備えており、
前記ロックチャンバはその中に配設された垂直可動部材を有し、
前記メイン環境チャンバは、前記垂直可動部材によって各々分離される上部サブチャンバと下部サブチャンバとにさらに連通し、
前記垂直可動部材が、前記上部サブチャンバ及び下部サブチャンバの各々を画定している開口部を覆って延在して、前記垂直可動部材が動かされる方向の前記サブチャンバを封止係合するようにサイズを設定されていることを特徴とする装置。
【請求項４５】
請求項１に記載の装置であって、
前記メイン環境チャンバは側面によって画定される多角形形状を有し、それぞれの前記側面は前記メイン環境チャンバの外側及び内側の境界の間で基板を選択的に通過させ得るゲートバルブを有し、
前記装置は、
選択的に真空状態で連通する前記メイン環境チャンバの前記側面のうちの１つと結合した少なくとも１つの処理モジュールと、
選択的に真空状態で連通する前記メイン環境チャンバの前記側面のうちの１つと結合した複数の装填ロックモジュールと、
基板を外部環境から前記装填ロックモジュールの各々のうちの１つの中へ通過させ、前記装填ロックモジュールの各々に結合した第１ゲートバルブと、
前記メイン環境チャンバに結合した第２ゲートバルブを備え、
前記ロックモジュールの各々は、所定の高さを有するメインロックチャンバによって分離される上部サブチャンバ及び下部サブチャンバを有し、そして、垂直可動部材を含む前記メインロックチャンバは、第１及び第２の対向表面を有し、該表面は各々前記上部及び下部のサブチャンバのうちの１つと連通し、前記垂直可動部材が上下の位置間を動くことによって、前記上部サブチャンバ又は前記下部サブチャンバのうちの１つと封止係合がなされることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板処理に関し、より詳しくは、基板搬送装置による基板の移動に関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第5,013,385号及び第5,512,320号は、メイン真空搬送チャンバを有する基板搬送装置に装着される基板処理モジュールを開示している。基板冷却モジュールをメイン搬送チャンバの外側の基板搬送装置の側部に装着することは、公知技術である。基板整列器をメイン搬送チャンバの外側の基板搬送装置に装着することは、公知技術である。基板バッファをメイン搬送チャンバの外の大気圧装填（ロード）／除去（アンロード）部分に設けることは公知技術である。基板処理モジュール内部でモジュールの清掃動作の間、モジュールの基板チャックをカバーするために基板を使用することも、公知技術である。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施例によると、主要部分及び基板処理モジュールを含む基板処理装置が提供される。主要部分はフレームと、フレームに連結された基板搬送機構を有する。フレームは、実質的に閉じたメイン環境チャンバを形成する。基板搬送機構は、可動アームアセンブリと基板保持体を有し、可動アームアセンブリはメインチャンバの内部に設けられ、基板保持体は可動アームアセンブリに連結されている。基板搬送機構は基板を基板処理モジュールに挿入し、基板処理モジュールから基板を除去する。主要部はさらに、基板バッファステーションを有し、基板バッファステーションはメインチャンバ内に設けられる。基板バッファステーションは複数の基板を保持することができる。よって、複数の基板がバッファステーションにおいてメインチャンバ内部に蓄えられる（保持される）。
【０００４】
本発明の１つの方法によれば、基板処理装置内の複数の基板を移動する方法が提供される。複数の基板の中にはダミーの基板、即ち清掃動作基板が含まれている。基板処理装置は、実質的に閉じたメイン搬送チャンバを有して該チャンバは基板処理モジュールに連結され、ロボットを有して基板を搬送チャンバと基板処理モジュールとの間で移動させる。該方法は、清掃動作基板を基板処理モジュールの第１のものに挿入する行程と、第１基板処理モジュールの清掃動作を実行し、その間、該清掃動作基板は第１のモジュール内部にある行程と、清掃動作基板を第１の基板処理モジュールから除去する行程と、清掃動作基板を搬送チャンバに配設されたバッファステーションに蓄積する行程と、を含む。蓄積行程は、バッファステーション内で少なくとも一つの他の基板とともに、清掃動作基板を蓄積する。別の方法においては、ダミー基板は、清掃の後バッファステーションに蓄積されるよりむしろ、メイン搬送チャンバから外に移動されてもよい。それに加えて、該方法は、ダミー基板が第１の基板処理モジュールに挿入される前に、ダミー基板をバッファステーションに蓄積する行程を含んでもよい。
【０００５】
本発明の他の実施例によると、基板処理装置のための基板搬送装置が提供される。該基板搬送装置は、フレームと、搬送機構と、基板バッファステーションと、を含む。該フレームは、メイン搬送チャンバと２つのアクセス経路とを画定して、該経路は該メイン搬送チャンバ及び該フレーム上の装填ロック装着領域との間に配設される。搬送機構は該フレームに連結されて基板保持体を有し、該保持体は該メイン搬送チャンバにおいて可動に配設される。基板バッファステーションは、メイン搬送チャンバ内部でフレームに連結される。基板バッファステーションは、直接該２つのアクセス経路の間に配設される。基板は、直接バッファステーションの２つのアクセス経路の間に蓄積されて、アクセス経路を通る基板動作は干渉されない。
【０００６】
本発明の他の方法に従うと、基板処理装置の基板処理モジュールの清掃方法が提供される。基板処理装置は、基板処理モジュールに連結されるメイン搬送チャンバ及びロボットを有し、該ロボットは該メイン搬送チャンバ及び基板処理モジュールの間で基板を移動する。該方法は、基板処理モジュールのうちの1つにおいて第1清掃動作を実行しながら１つの基板が該モジュールの内部にある行程と、清掃された基板処理モジュールから該基板を除去する行程と、該基板をメイン搬送チャンバに収容しながら同時に該清掃された基板処理モジュールが他の基板を処理する行程と、引き続いて該基板を基板処理モジュールのうちの1台に挿入して第2清掃動作を実行する行程と、を含む。第１清掃動作において使われる基板は、多数の基板処理モジュール清掃動作の間メイン搬送チャンバから移動されない。
【０００７】
本発明の他の実施例に従うと、基板処理装置のための基板搬送装置が提供され、該装置は、ハウジング、基板搬送機構と、少なくとも一つの基板ハンドラを選択的に直接ハウジングに連結する手段と、を含む。該ハウジングは、実質的に閉じたメイン搬送チャンバを画定し、該チャンバは該ハウジングの横方向側面に配設される該メイン搬送チャンバに入る出入り口を有する。該基板搬送機構は、該ハウジングに連結され、該メイン搬送チャンバにおいて可動に配設される基板保持体を有する。該保持体は、該基板搬送機構によって該ハウジングの出入り口を通って可動である。選択的に連結する手段は、該基板ハンドラをハウジングに、ハウジング上の2つの異なる選択的な位置に連結し得る。該基板ハンドラは、該メイン搬送チャンバ内部において2つの異なる選択的な位置の一つに配設される。
【０００８】
本発明の他の実施例に従うと、基板処理装置のための基板搬送装置が提供され、該装置はハウジングと、該ハウジングに連結した基板搬送機構と、を含む。該ハウジングは、実質的に閉じたメイン搬送チャンバ画定し、該チャンバは、該ハウジングの横方向側面にあるメイン搬送チャンバに入る出入り口を有する。該基板搬送機構は、該メイン搬送チャンバに可動に配設される基板保持体を有する。該支持体は、該ハウジングにおいて該出入口を通して該基板搬送機構によって可動である。該フレームは、フロントエンド拡張部を有し、ほぼ外側に約８０度でくさび形に広がる。少なくとも１つの基板アクセス経路が、該ハウジング上の装填ロック装着領域から該搬送チャンバの中心領域に入って、該フロントエンド拡張部を通して伸びる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
前述の利点及び他の特徴を有した本発明は、以下の説明の中で添付の図面と関連して、説明される。
図１を参照すると、本発明の特徴を取り入れてた基板処理装置10の略上部平面図が示されている。本発明は図に示される一つの実施例を参照して後述されるが、本発明は多くの他の実施例に表現され得ると理解されるべきである。それに加えて、どんな好適なサイズ、形、要素、材料のタイプが使われてもよい。
【００１０】
装置10は、主要部12と、基板処理モジュール14と、基板装填ロックモジュール16と、雰囲気部分17とを含む。該雰囲気部分17は、基板のカセットを保持する手段及び装填ロック16に基板を出入りさせるロボット（図示せず）を含む。他の実施例においては、装填ロック（ロードロック）16に基板を装填するための任意の好適な基板装填システムを採用することができ、その制御は手動及び／又は自動コンピュータ制御であってもよい。図２を同様に参照すると、主要部12の斜視図が示されている。カバー24が、説明のために上げられている。通常動作の間、カバー24は閉じていてフレーム18の上に密封されている。主要部12は、ハウジング13及び基板搬送機構22を有する基板搬送装置である。ハウジング13は、ドア部分20を有する多数の横の開口を有するフレーム18を有する。モジュール14、16は、ドア部分20に連結されている。ドア部分20は、可動ドア機構23付きの出入り口21を有して該出入口を開閉する。基板処理モジュール14及び装填ロックモジュール16は、公知技術である。基板Sは、半導体ウェーハ、フラットパネルディスプレイ基板又は他のタイプの基板であってもよい。基板搬送機構22は、モジュール14、16の中の基板Sを移動するために提供される。基板搬送機構22は、駆動部分25と、可動アーム部分27と、2つの基板保持体29と、を有する。保持体29は、出入り口21を通してモジュール14、16の中に及びそこから外に移動され得て、基板Sをモジュール14、16の内外に移動する。類似した基板搬送機構は、ＰＣＴ公開公報第 WO 94/23911号に示されており、ここで全体として本願明細書に引用されている。しかし、基板搬送機構のどんな適切なタイプでも使用され得る。該ハウジング13は、可動の頂部カバー24と、カバー動作クランク26とを含む。該ハウジング13のフロントエンド28は、拡張部30を有する。「フロントエンド」の術語は、単に記述的な目的のためにのみ用いられる。該拡張部は、該ハウジングのどんな側面にも配設されることができ、経路からや装填ロックから間隔を置いて配設されてもよく、及び／又は複式拡張部を含んでも良い。拡張部30は、基板保持バッファ34と2基の基板ハンドラを保持する。本実施例において示されるのは、基板ハンドラのうちの１つは基板整列器32であり、他の基板ハンドラは基板冷却器36である。他の実施例では該基板ハンドラは任意の適切な種類の基板ハンドラであってもよい。例えば、基板ハンドラは、基板脱ガス／プレヒータであってもよく、結合型基板ヒータ／冷却器であってもよく、マルチ基板ヒータであってもよく、マルチ基板冷却器であってもよく、マルチ基板ヒータ／冷却器であってもよい。フロント拡張部30は、ほぼ外側に広がるくさび形形状を有し、図1の角度Ｃとして見られるようにフレーム18の前方に向かってほぼ約80度の経路で延びている。しかし、どんな適切な角度Ｃでもよく、どのような異なったフロントエンド拡張部の形状が提供されても良い。80度のくさび形は、すぐ近くの基板処理モジュール14のなす角が、図示されたように配設されるべく選ばれた。これは、全ての基板処理モジュールが、主要部12との関係において効率的な位置及び間隔を有するのを助ける。フロント拡張部30は、好ましくはフレーム18の残りと一体的に形成され、フレームの残りから着脱不可能である。しかし、他の実施例においてはフロント拡張部が分離している部品であって、フレーム18の残りと取り外し自在に連結されていてもよい。要望されることは、フロント拡張部30がメインチャンバ31と一体となったチャンバを有し、その２つのチャンバ間に可動ドアを必要としないことである。他の実施例において、もし基板ハンドラ32、36及び／又はバッファ34がメインチャンバ31内にあれば、フロント拡張部30は設けなくてもよい。フロント拡張部30の全体的な長さＤは、搬送機構22の可動アーム部分27が拡張部30を通って装填ロック16に入ることが出来る程度に短い。また、この長さＤは整列器32、バッファ34及び冷却器36を装着できる程度に長い。ハウジング13は、そこにおいて、メイン搬送チャンバ31を形成する。メイン搬送チャンバ31は、そこにおいて、可動アーム部分27を有して、出入り口21はチャンバ31の外側の周辺部にある。チャンバ31は、実質的に閉じた環境として維持される。出入り口21のドアは、一時的に開いてモジュール14、16で基板を出し入れする。好ましくは、メインチャンバ31は、真空に維持される。しかし、メインチャンバ31は、代わりに不活性ガスで満たされてもよい。図３を同様に参照すると、フロント拡張部30は、メインチャンバ31の一部であるフロントエンドチャンバ31aを有する。フレーム18は、2つの装填ロック領域90、91をそのフロントエンドに有する。フロントエンドチャンバ31aは、２つの基板アクセス経路E、Fを、装填ロック16からメインチャンバ31の中心領域にまで形成する。バッファ34は、フロントエンドチャンバ31aにおいて、直接２つのアクセス経路Ｅ、Ｆの間に配設される。他の実施例において、バッファ34はフロントエンドチャンバ3la内に設けられてもよいが、直接２つのアクセス経路E、Fの間には位置しない。これは、アクセス経路のうちの１つだけがチャンバ31aに設けられるか、又は、２つのアクセス経路が互いに隣接して設けられてバッファがそのアクセス経路の１にのみ隣接する場合である。
【００１１】
バッファ34は、直接整列器32と冷却器36との間に配設される。バッファは一つ以上の基板を保持して機構22が基板をモジュール14、16のうちの１台に移動させるのを待機し得る。しかし、バッファ34は提供されなくてもよい。図４を同様に参照すると、バッファ34の斜視図が示されている。本実施例では、バッファ34は間隔を置いて積み重ねられた６つの基板を保持する構成になっている。しかし、他の実施例において、バッファは６つ前後の基板を保持しても良い。本実施例において、バッファ34は2つの間隔を置かれたスタンド92、93を有する固定バッファステーションが示されている。カンチレバー支持アーム94は、互いの方へスタンド92、93から内部に延びる。支持アーム94は、頂部サイド上のスタンドオフを有してその上に基板を支持する。他の実施例において、他の構成が提供されてバッファに基板を蓄積してもよい。バッファは例えばエレベータを使って可動であってもよい。しかし、好適な実施例においてバッファは固定であり、バッファは必要ならアクセスを容易にする。基板搬送機構22は、可動アーム部分27及び保持体29を垂直に移動する。したがって、図４に示すように、基板搬送機構22は基板をバッファ34の基板保持領域の６つの異なるレベルから、基板を出し入れする。
保持体29は、単に２つのスタンド93、94の間に延びて基板を取り上げたり置いたりする。バッファ34は、２つのアクセス経路Ｅ、Ｆの外に配設され、そして、整列器32と冷却器36の正常な動作を妨害しないことが同じように重要である。整列器32は、周知技術のように、基板を整列させる。本実施例では、整列器32はモジュール式のドロップインユニットであり、フレーム18の上部表面38の穴を通してフレーム18の中に挿入される。4本のネジ40は、それから整列器32の装着フランジ41をフレーム18に固定するのに使われる。整列器32は、可動部分即ち基板保持体32'を有しており、この基板保持体はチャンバ31a内に位置する。基板は支持体32'上に配設され、支持体32'によって廻転されて基板は方向付けられ整列させられる。整列器の可動支持体はチャンバ31に配設されているので、整列器は基板をメイン搬送チャンバ31から移動せずに整列し得る。クランク26は、フレーム18にプレート42によって装着される。プレート42は、バッファ34の上に配設される。プレート42をフレーム18から除去することにより、ユーザが簡単にバッファにアクセスすることができる。他の実施例においては、バッファ及び／又は１以上の基板ハンドラはチャンバ31に配設され得るが、必ずしもチャンバ拡張部31aでなくてもよい。しかし、フロント拡張部30の使用がより好ましい。なぜなら、それはバッファ及び2つの基板ハンドラを有する主要部12の底面積を少なくすることが出来、それは、以前には可能でなかったからである。この小さな底面積は、従来技術に比べて、装置10をより工場のフロアにおいて狭い場所で設置することが出来、製造業者がコストを下げ得て、又は装置10を多数配設することができる。チャンバ拡張部31a及び／又はチャンバ31のどんな他の部分も、２以上の基板ハンドラを有してもよい。
【００１２】
図５Ａを同様に参照すると、冷却器36は、トップユニット44と、底部ユニット46と、を含む。底部ユニット46はスタンドオフ50を有する伝熱プレート48と、冷却剤通過路52とを含む。プレート48は、排出バルブ54によって、真空供給源に連結される。また、プレート48は、埋め戻しバルブ56及び充填バルブ58を通して不活性ガス供給源60に連結される。埋め戻しバルブ56及び充填バルブ58は、導管57を両者の間に有して、ガス計測領域を形成する。導管62、64は、伝熱プレート48の上部表面に延びる。
【００１３】
トップユニット即ちポペット機構44は、上部表面38の穴66を通してフレーム18に挿入されるモジュール式ドロップインユニットである。４本のネジは、装着フランジ68をフレーム18に固定するために使われる。装着フランジ68は整列器の装着フランジ41と同じサイズ及び形である。フレーム18、整列器32及び冷却器36は、フレーム18が整列器32か冷却器36を２つの場所Ａ及びＢ（図１参照）で受容し得るように造られる。したがって、主要部12は２つの整列器又は２つの冷却器を有し得るが、そうでなければ整列器及び冷却器は反対側に配設されてもよい。このモジュール式構造によって、製造業者は装置10を特定の要求事項に比較的容易に合わせて設定し得る。冷却器及び／又は整列器が主要部12に不必要な場合、封止プレート（図示せず）は、冷却器及び／又は整列器の中にあるフレーム18に連結されさえすればよい。他の重要な利点は、ドロップインアセンブリであるがゆえに、整列器32の頂部及び冷却器36のトップユニット44は容易に主要部12の頂部側から４つの装着ネジを除去することにより除去し得る。これは整列器及び冷却器の速くて簡単なアクセスを可能にし、ウェーハが破壊された場合にそのウェーハを取り除くことができる。トップユニット44は、カバー70と、フレーム72と、移動支持体74とを含む。フレーム72は、静止状態でフレーム18に連結される。移動支持体74は、駆動部分76及び下方支持体78を有する。図５Ｂを同様に参照すると、例えば油圧装置又は空気圧駆動装置を使って駆動部分76をフレーム72に対して上下に移動し得る。これにより移動支持体74は上下移動することができる。図５Ａでは、サポート74が上（向き）位置で、基板を装填するか又は取り外すことができる。図５Ｂでは、サポート74は下（向き）位置で、基板を冷却することができる。下方支持体78は、基板支持アーム80、シール82及び通過口84を有する。図５Ａに示される上位置において基板Sは搬送機構22によって、支持体80の上に装填されるか又はアーム80から除去され得る。図５Ｂに示されるように、下位置において搬送機構22は、空洞８４を通してモジュール16に延びる。下方支持体78が下って移動するとき、シール82は下方ユニット46の上部表面に係合して小さい閉塞チャンバ86を形成する。基板Ｓは、チャンバ86内のスタンドオフ50に配設される。不活性ガスは、次に、チャンバ86に導入されて基板Sのガス補助冷却を行う。他の実施例では、他の種類の冷却器が採用されてもよい。この場合、別の冷却器モジュールがフレーム18に装着されてもよい。あるいは、フロント拡張部30においては全く冷却器を設けなくても良い。これは冷却器が必要ない場合である。
【００１４】
公知技術では、基板処理チャンバは定期的に清掃動作を実行する必要がある。例えば、CVD（化学的蒸気処理）基板処理モジュールやPVD（物理的蒸気処理）基板処理モジュールは、スパッタリングを使用し、周期的な清掃が必要となる 。
この行程はダミー、テストあるいは犠牲基板として既知である清掃動作基板をモジュールの基板チャック上に配設する行程と、清掃動作を実行する行程とを含む。CVDモジュールの清掃動作は、非常な高温度を使用する行程を含んでCVDチャンバを焼いて清掃し、それは自己清掃オーブンに類似する。清掃動作基板は、基板処理モジュールに配設され、清掃動作の間、モジュール内の基板チャックを保護する。
【００１５】
本発明は、バッファ34を使って清掃動作間において、清掃動作基板を蓄積する。好適な実施例において、バッファ34は、主要部12に直接連結される処理モジュール14のそれぞれの清掃動作基板を保持する。好ましくは、各清掃動作基板は、モジュール14のうちの１台についてのみ使用される。したがって、各清掃動作基板が交換されるべきときをそれぞれのモジュール14が何回清掃動作を経たかに基づいて比較的容易に計算できる。しかし、他の実施例において、清掃動作基板の数はモジュール14の総数未満でもよく、そして、清掃動作基板が１以上のモジュール14で使われても良い。
【００１６】
図６を参照すると、清掃動作基板を移動する方法が示されている。清掃動作基板は、最初、主要部12に装填される。初期装填は、マニュアルでもコンピュータ制御を備えたロボットによっての移動でも良い。基板は直接、基板処理モジュール14のうちの１台に、例えば装置10の開始時に挿入され得るか、そうでなければ必要な時までバッファ34に蓄積され得る。基板がブロック100に示されるように清掃のために基板処理モジュールに挿入された後、ブロック102に示されるように清掃動作は実行される。清掃動作が完了すると、基板はブロック104に示されるように、モジュールから除去され、ブロック106に示されるようにバッファ34に蓄積される。新たに清掃された基板処理モジュールは、それ後、ブロック108に示されるように、基板処理に使われる。基板処理モジュールが再び清掃される必要があるときは、行程100−108は、ブロック110に示されるように、繰り返される。この同じ行程は、周期的な清掃が必要となる各々の基板処理モジュールに対して繰り返される。もちろん、いくつかの処理モジュールは、異なるダミー/清掃基板について同時に清掃され得る。また、単一のダミー／清掃基板は、多数の基板処理モジュールを清掃するために用いてもよい。
【００１７】
バッファ34は、清掃動作基板を蓄積するだけでなく、通常処理基板を、モジュール14、整列器32及び／又は冷却器36の中の処理基板の配設の間に蓄積するために用いても良い。「通常処理基板」という術語は、少なくとも一部が最終的には最終製品に使われる基板を意味する。「清掃動作基板」の術語は、通常処理基板以外の基板を意味する。この種の清掃動作基板は、必ずしも処理モジュール清掃の使用に限られなく、追加的及び／又は代替機能にも使われ得る。図４に示すように、バッファ34は清掃動作基板Scoと通常処理基板Spとを、保持し得る。基板処理Spは空の保持領域に蓄積され得て、通常その領域にある清掃動作基板は清掃動作に使用される。代替的に、バッファ34は清掃動作基板の総数のための保持領域に加えて、通常処理基板のために予め指定した保持領域を有し得る。したがって、バッファは清掃動作基板及び通常処理基板を同時に保持し得る。
【００１８】
ここで図７を参照すると、多様なステーションの中の取り得る基板の移動経路が模式回路図に示されている。上記したように、バッファ34は提供されなくてもよい。したがって、バッファは点線で示される。また、装置10は、操作可能状態で装置10'に直列に連結され得る。Ｇは、基板が装置10において、主要部12から離れずに取り得る全ての動作を示す。装置コンピュータ制御部を適切にプログラムするだけで、複数の実線連結線Ｇの中の任意の適切な基板の経路を提供することができる。
例えば、処理基板は、第１基板処理モジュールで処理されて、整列器へ移って、次の処理のため第２処理モジュールへ移され得る。他の例では、処理基板は、第１基板処理モジュールで処理されて冷却のため冷却器に移され、次に他の基板処理モジュールに移されるか、整列器に移されて他のモジュールに移されるか、単に装填ロックに戻される。基板動作のバリエーションは、多数可能である。しかし、本発明では、基板は整列器32、バッファ34及び冷却器36へ移動可能であり、しかも、チャンバ31から離れないで可能である。付加的な、あるいは、より少ないステーションがチャンバ31内部に提供され得る。したがって、付加的なあるいは少ない経路と動作シーケンスがチャンバ31において提供され得る。
【００１９】
図８を参照すると、基板ハンドラの他の実施例がメイン搬送チャンバ31内部に配設されているが、拡張部においてではないことが示されている。ハンドラ120は、基板のための二重の熱伝導ユニットである。ハンドラ120は、可動基板支持部122、底部熱伝導部材124、頂部熱伝導部材126及び駆動部128を有する。駆動部128は、支持部122を上下に移動する。支持部122の底は、支持アーム130を有して、その上に基板S1を支持する。支持部122の頂部は、スタンドオフ132を有してその上に第2の基板S2を支持する。支持部122は、上向き位置において示される。この位置において基板保持体29は、直接支持アーム130に基板Ｓ１を配設し得るか、あるいは、支持アーム130から基板S1を除去し得る。第２の基板S2は、支持部122及び頂部熱伝導部材126により形成される閉じたチャンバ134に、配設される。支持部122が駆動部128によって、下位置の方へ動かされると、基板Ｓ１は支持部122及び底部熱伝導部材124によって形成されるチャンバ136中に、封止される。下位置において、第２の基板S2は、基板保持体29によってスタンドオフ132に挿入され、あるいは、そこから除去され得る。２つの熱伝導部材は、両方とも冷却プレートか、加熱プレートか、加熱冷却プレート一体型でもよい。他の実施例では、基板ハンドラ29は２つの基板を同時に移動して熱伝導を供給するように形と大きさを設計されても良い。熱伝導ユニットは、各々、結合型ヒータ／冷却器ユニットであってもよい。しかし、この実施例のユニークな特徴の１つは、多数の基板が単一のユニットにおいて冷却及び／又は加熱し得ることであり、それにより基板を該ユニットに基板保持体29をメイン搬送チャンバから離さずに挿入し得る。ユニット120は、直接ハウジング13に連結され、可動支持部122は少なくとも部分的にはメイン搬送チャンバ内部に配設される。1つの基板はユニット120に挿入されるかあるいはそこから除去され得て、同時に他の基板はユニット120に留まる。
【００２０】
前述の説明は本発明の単なる例示であることが理解されるべきである。多様な実施例及び変更態様が、本発明から逸脱することなく当業者によって考案され得る。それゆえ、本発明は、特許請求の範囲内にある全ての実施例及び変形例・変更態様を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の特徴を取り入れた基板処理装置の平面図である。
【図２】 図１に示される装置の主要部分の斜視図である。
【図３】 ２つの装填ロックに装着され図2に示される主要部分のフロントエンドの概略図である。
【図４】 図２に示される主要部分内部のバッファステーションの部分的切り欠き斜視図である。
【図５Ａ】 冷却器が上部位置にある時の模式断面図である。
【図５Ｂ】 冷却器が下部位置にある時の模式断面図である。
【図６】 清掃動作基板を移動する方法のブロック図である。
【図７】 搬送機構によって、多様な位置への可能な動作を示している流れ図である。
【図８】 メイン搬送チャンバ内の基板ハンドラの他の実施例の概略図である。
【符号の説明】
１２  主要部分
１４  基板処理モジュール
１６  基板装填ロックモジュール
２８  フロントエンド
３０  フロント拡張部
３２  整列器
３６  冷却器
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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