(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
四辺形基板を支持する為のエンドエフェクタ・アセンブリであって、
ロボットリンク機構に結合するように適合された第１端部、末端部を有するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタの前記第１端部に結合されたスペーサアセンブリであって、前記エンドエフェクタから延び出る延出部を有するスペーサアセンブリと、
前記スペーサアセンブリ上の前記延出部上に配置され、前記エンドエフェクタの第１端部に前記スペーサアセンブリによって接続され、保持面、および凹部または凸部を有する支持面を有する第１内縁部支持体と、
前記エンドエフェクタの前記末端部に配置され、複数の階段部を有する第１外縁部支持体であって、前記複数の階段部の各々が垂直な面および前記基板を支持するのに適用される、凹部または凸部を有する水平な面を有し、前記外縁部支持体の前記垂直な面の各々が前記第１内縁部支持体の前記保持面に対し平行であり、前記保持面に対面している、第１外縁部支持体と、
を備える、エンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項２】
前記外縁部支持体は、５００℃を越える融点、１５０未満のロックウェルＭ硬さを有する熱可塑性材料から製造される、請求項１記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項３】
前記エンドエフェクタの前記末端部は、前記外縁部支持体の前記階段部の垂直な面に対し垂直な方向に延び、前記外縁部支持体を通って配置されたファスナーを受容するように適合された複数のスロットを有する、請求項１記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項４】
第１端部に配置されたベースと、
前記ベースの一側部から前記エンドエフェクタの末端部まで延びる第１部材と、
前記ベースの反対側部から前記エンドエフェクタの末端部まで延びる第２部材と、
を更に備える、請求項１記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項５】
前記第２部材の前記末端部に配置された第２外縁部支持体と、
前記エンドエフェクタの前記第１端部に配置された第２内縁部支持体と、
を更に備える、請求項４記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項６】
前記第２外縁部支持体は、複数の階段部を有し、前記複数の階段部の各々が前記第１外縁部支持体の対応する前記垂直な面と同一平面上の面を有し、
前記第２内縁部支持体は、前記第１内縁部支持体の前記保持面と同一平面上の面を有する、
請求項５記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項７】
前記エンドエフェクタに結合された前記スペーサアセンブリに配置された第１側方ガイド部と、
前記エンドエフェクタに結合された第２スペーサアセンブリに配置され、前記第１側方ガイド部の前記面に向けられ前記面に対して平行な面を有する第２側方ガイド部であって、前記第１側方ガイド部の前記面、前記第２側方ガイド部の前記面、前記第１内縁部支持体の前記保持面、前記第１外縁部支持体の前記複数の垂直な面の一つが、四辺形基板を保持するように形成されている、第２側方ガイド部と、
を更に備える、請求項１記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項８】
前記エンドエフェクタに結合された前記スペーサアセンブリに配置され、前記第１外縁部支持体の前記垂直な面に垂直に向けられた面を有する、第１側方ガイド部を更に備える、請求項１記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項９】
前記スペーサアセンブリが、
前記エンドエフェクタに結合された第１端部と、上に配置された第１側方ガイド部を有する第２端部とを有するアウトリガーであって、前記アウトリガーの前記第２端部が、前記第１端部の外側に向けられている前記アウトリガー、
を備える、請求項１記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項１０】
前記第１側方ガイド部は、前記アウトリガーに対し位置が調整可能である、請求項９記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項１１】
前記アウトリガー又は前記エンドエフェクタの少なくとも一つは、前記アウトリガー及び前記エンドエフェクタを結合するファスナを受けるように適合された前記第１側方ガイド部に対して垂直な方向に延びる複数のスロットを有する、請求項９記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１側方ガイド部は、複数の階段部を備える、請求項９記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項１３】
前記第１内縁部支持体は、複数の保持面、および凹部または凸部を有する複数の支持面を更に備える、請求項１記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項１４】
前記スペーサアセンブリが、
前記エンドエフェクタに結合された第１端部と、前記第１内縁部支持体に結合された第２端部とを有するアウトリガーであって、前記アウトリガーの前記第２端部が、前記第１端部の外側に向けられ、前記アウトリガーの前記第２端部が、前記エンドエフェクタに関して調整可能であり、前記第１内縁部支持体は、前記アウトリガーに対し調整可能である、前記アウトリガー、
を備える、請求項１３記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項１５】
搬送中、四辺形面形状を有する基板を支持する為のエンドエフェクタ・アセンブリであって、前記エンドエフェクタ・アセンブリは、
ａ）ベースと、前記ベース部材の一側部から末端部まで延びる第１部材と、前記ベース部材の反対側の一側部から末端部まで延びる第２部材を備える、エンドエフェクタと、
ｂ）前記第１部材の前記末端部に結合され、複数の階段部を有する、第１外縁部支持体であって、前記階段部の各々が、凹部または凸部を有する基板支持面及び前記基板支持面から上方に延びる保持面を有する、前記第１外縁部支持体と、
ｃ）前記第２部材の末端部に結合され、複数の階段部を有する第２外縁部支持体であって、前記階段部の各々は、凹部または凸部を有する基板支持面、前記基板支持面から上方に延びる保持面を有し、前記第２外縁部支持体の前記保持面は、前記第１外縁部支持体の前記保持面と同一平面上にある、前記第２外縁部支持体と、
ｄ）前記エンドエフェクタの第１部材に結合された第１スペーサアセンブリであって、前記エンドエフェクタから延び出た延出部を有する第１スペーサアセンブリと、
ｅ）前記第１スペーサアセンブリによって前記エンドエフェクタに結合されるとともに、前記第１スペーサアセンブリ上の前記延出部上に配置され、凹部または凸部を有する基板支持面と前記第２外縁部支持体の前記保持面とは反対の方向を向いている保持面を有する、第１内縁部支持体と、
ｆ）前記エンドエフェクタの第２部材に前記エンドエフェクタから延び出た延出部を有する第２スペーサアセンブリによって結合されるとともに前記第２スペーサアセンブリ上の前記延出部上に配置され、凹部または凸部を有する基板支持面および前記第１内縁部支持体の前記保持面と同一平面上の保持面を有する第２内縁部支持体と、
を備える、前記エンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項１６】
前記エンドエフェクタに結合された前記第１スペーサアセンブリに配置された側方ガイド部を更に備える、請求項１５記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項１７】
前記スペーサアセンブリが、
前記エンドエフェクタに結合された第１端部と、上に配置された前記側方ガイド部を有する第２端部とを有するアウトリガーであって、前記アウトリガーの前記第２端部が、前記第１端部の外側に向けられている前記アウトリガー、
を備える、請求項１６記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【請求項１８】
前記外縁部支持体は、５００℃を越える融点、１５０未満のロックウェルＭ硬さを有する熱可塑性材料から製造される、請求項１５記載のエンドエフェクタ・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
[0001]本発明の実施形態は、基板を支持する為のエンドエフェクタに関する。
【関連技術の背景】
【０００２】
[0002]薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、従来、大型ガラス基板、モニタに使用されるプレート、フラットパネルディスプレイ、太陽電池、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話等で作成される。ＴＦＴは、中央搬送チャンバの周りに通常、配置された真空チャンバ内で、アモルファスシリコン、ドープされた酸化シリコン及びドープされない酸化シリコン、窒化シリコン等を含む様々な膜の連続堆積によりクラスタツール内で作成される。これらの構造に利用される良好な品質のポリシリコン前駆物質膜の生産には、膜の水素含有が約１％以下に制御されることを必要とする。この低い水素含有を達するため、約５５０℃の温度で堆積後の膜の熱処理が必要である。
【０００３】
[0003]したがって、これらのクラスタツール内で基板を移動させる為に利用されるロボットは、これらの高温に耐えるように設計されたエンドエフェクタを持たなければならない。一般的に、従来の搬送用ロボットは、このような高温における動作に適していない。特に、フラットパネル処理システム内で利用される真空ロボットのエンドエフェクタは、通常、一以上のゴム製摩擦パッドを含み、この上に基板が載せられる。摩擦パッドは、ロボットが基板をチャンバ間で搬送するとき、一般的に、基板がエンドエフェクタに対し滑ることを防止する。幾つかの高温ゴム合成物が利用可能であるが、通常、最大動作温度が約３２０℃に制限され、これは、ポリシリコン加熱処理プロセスで望まれる５５０℃より著しく低い。ロボットのエンドエフェクタが、１０秒を超える時間中、高温に晒されるとき、これらの従来のゴム製パッドは、通常、溶け、基板にくっつく。基板の裏側にくっついた溶けたゴムは、潜在的汚染および後の処理問題の両方から望ましくない。さらに、いったんゴム製パッドがエンドエフェクタから除去されると、エンドエフェクタによる基板の裏側のスクラッチが起こる可能性があり、これは、粒子の発生、基板損傷、破損を導く場合がある。さらに、ゴム製パッドが溶けると、パッドの交換が難しい。
【０００４】
[0004]そのため、高い温度での使用に適したエンドエフェクタが必要である。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]本発明の一態様において、基板搬送用ロボットの為のエンドエフェクタが提供される。一般的に、基板搬送用ロボットの為のエンドエフェクタが提供される。一態様において、基板搬送中に四辺形基板を支持する為のエンドエフェクタ・アセンブリは、第１端部で配置された内縁部支持体と、末端部で配置された第１外縁支持体とを含む。エンドエフェクタの第１端部は、ロボットのリンク機構に結合するように適合される。第１内縁部支持体は、第１外縁部支持体の面に平行に向けられ、この面に対面する面を有する。縁部支持体の構成は、エンドエフェクタに対し基板を捕捉し、これにより、搬送中に基板の滑りを最小限にする。他の実施形態において、側方ガイド部が利用可能であり、内縁部支持体及び外縁部支持体間に開放された基板の縁部に沿う基板の捕捉を更に高める。
【０００６】
[0006]本発明の更に特定した、要約された説明は、添付された図面に例示される実施形態を参照してもよい。しかし、添付された図面は、この発明の典型的な実施形態だけを例示するにすぎず、この発明は、その範囲が限定されるものではないこと、本発明は他の均等に有効な実施形態も許容可能であることに留意されたい。
【詳細な説明】
【０００７】
[0017]図１は、クラスタツール１００の概略的レイアウトを示す。クラスタツール１００は、一般的に、第１搬送用ロボット１０４が中に配置された搬送チャンバ１０２を備える。搬送チャンバ１０２は、複数の処理チャンバ１０６、熱処理チャンバ１０８、少なくとも一つのロードロックチャンバ１１０により囲まれている。ロードロックチャンバ１１０（図１には２つのロードロックチャンバが図示）は、一般的に、搬送チャンバ１０２およびファクトリインターフェース１１２の間に結合されている。本発明の利益が得られるように適合可能な一つのクラスタツールは、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社の完全所有部門、ＡＫＴから利用可能である。
【０００８】
[0018]ファクトリインターフェース１１２は、一般的に、第２搬送用ロボット１１４を含み、第２搬送用ロボット１１４は、ロードロック１１０と複数のウエハ保管カセット１１８の間で基板１１６を搬送するが、複数のウエハ保管カセット１１８は、ファクトリインターフェース１１２に結合されるか、その内部に配置されている。第２搬送用ロボット１１４は、後述するように第１搬送用ロボット１０４に類似して構成されてもよい。ファクトリインターフェース１１２は、一般的に、大気圧または大気圧近くに維持される。第２搬送用ロボット１１４は、基板１１６がロードロック１１０及びカセット１１８間で、最小限の取り扱い及び時間浪費で搬送可能になるように、通常、ファクトリインターフェース１１２内部で側方に移動するように構成されている。
【０００９】
[0019]各ロードロックチャンバ１１０は、一般的に、搬送チャンバ１０２内で維持されている大気圧未満の環境と、ファクトリインターフェース１１２の大気圧環境との間で搬送チャンバ１０２から真空損失を有することなく、基板１１６が移動可能にする。ロードロックチャンバ１１０は、同時に一以上の基板１１６を移動するように構成可能であり、更に、基板を加熱又は冷却可能でもよい。役立つように使用可能な、あるロードロックチャンバは、１９９９年１２月１５日に出願された、米国特許第０９／４６４３６２号（アトーニードケット番号３７９０）に説明されているが、その全体が参考のために本願に組み込まれる。
【００１０】
[0020]搬送チャンバ１０２は、真空漏れを最小限にするため、通常、アルミニウムのような一つの塊から製造される。搬送チャンバ１０２は、基板の搬送を許容する為にチャンバ１０２の壁に配置された複数の通路を含む。各通路１２２は、隔離弁１２０により選択的に密封される。役立つ為に使用可能な一つの隔離弁は、２０００年６月２７日にEttinger氏等に発行された米国特許第６，０７９，６９３号に記載され、その全体が本願に参考の為に組み込まれている。
【００１１】
[0021]処理チャンバ１０６は、一般的に、搬送チャンバ１０２の周囲付近に配置されている。処理チャンバ１０６は、エッチング用チャンバ、堆積用チャンバ、及び／又は、所望の基板または基板上のデバイスを製造するのに適した他のチャンバを含むように構成されてもよい。
【００１２】
[0022]加熱処理チャンバ１０８は、一般的に、内部に配置される一以上の基板１１６を加熱または熱的処理する。加熱処理チャンバ１０８は、一般的に、加熱処理チャンバ１０８内部で一以上の基板１１６を支持するように適合された少なくとも一つの基板支持体（図示せず）を含む。加熱処理チャンバ１０８は、更に、熱制御システム（図示せず）を含み、熱制御システムは、ランプ、抵抗加熱器、流体導管などを含み、約５５０℃まで、基板を均一に加熱する。役立つ為に使用可能な一つの加熱処理チャンバは、Q.Shang氏により２００１年１２月１８日に出願された第１０／０２５，１５２号に記載され、その全体が本願に参考のために組み込まれている。
【００１３】
[0023]第１搬送用ロボット１０４は、搬送チャンバ１０２の中央に配置されている。一般的に、第１搬送用ロボット１０４は、搬送チャンバ１０２を囲むチャンバ１０６、１０８、１１０間で基板１１６を搬送するように構成されている。第１搬送用ロボット１０４は、通常、単一基板を取り扱うように構成されているが、複数の基板を取り扱うように構成されたロボットも利用可能である。
【００１４】
[0024]図２は、第１搬送ロボット１０４の一実施形態の平面図である。第１搬送用ロボット１０４は、一般的にロボット本体２０６を備え、ロボット本体２０２は、リンク機構２０４により、エンドエフェクタ２０６に結合されており、エンドエフェクタ２０６は、基板１１６（点線で表示）を上部に支持する。エンドエフェクタ２０６は、所定方式で（摩擦で、静電的に、真空チャックで、クランプで、縁部把持など）で上部に基板を保持する。一実施形態において、リンク機構２０４は、フログレック構成を有する。リンク機構２０４の為の他の構成は、例えば、極構成が代替え的に利用可能である。本発明に役立つ極性ロボットの一例は、Ettinger氏等により２０００年４月１１日に出願された米国特許第０９／５４７，１８９号に記載され、その全体が本願に参考の為に組み込まれている。
【００１５】
[0025]リンク機構２０４は、一般的に２つのウイング２０８を含み、これらは、エルボー２１０により２本のアーム２１２に結合されている。各ウイング２０８は、更に、ロボット本体２０２内部に同心で重ねられた電気モータ（図示せず）に結合されている。各アーム２１２は、ブッシング２１４によりリスト２１６に結合されている。リスト２１６は、リンク機構２０４をエンドエフェクタ２０６に結合する。通常、リンク機構２０４は、アルミニウムから製造されるが、十分な強度、小さな熱膨張係数を有する材料、例えば、チタン、ステンレス鋼、金属マトリックス、セラミック（チタンがドープされたアルミナ）も利用可能である。
【００１６】
[0026]各ウインドウ２０８は、同心で重ねられたモータの一つにより独立して制御される。モータが同一方向に回転すると、エンドエフェクタ２０６は、ロボット本体２０２の中心線の周りを角度ω、一定半径で回転される。両方のモータが反対方向に回転されると、リンク機構２０４は、それに従って伸縮するので、第１搬送ロボット１０４の中心線２１８を通過する想像上のデータライン２２０に沿って放射状に内外にエンドエフェクタ２０６を移動させる。第１搬送ロボット１０４は、また、放射運動及び回転運動を同時に組み合わせることでハイブリッド運動することができる。
【００１７】
[0027]エンドエフェクタ２０６は、通常、アルミニウム、石英、カーボン、金属マトリックス又はセラミックから製造され、最小限のたるみ（sag）で基板を支持するように構成されている。図２に示された実施形態において、エンドエフェクタ２０６は、セラミックであり、ベース２２８、第１部材２３０、第２部材２３２を含む。第１部材２３０及び第２部材２３２の各々は、ベース２２８に第１端部２５０で結合され、そこから末端部２５２まで伸びている。ベース２２８は、第１搬送用ロボット１０４のリスト２１６に結合されている。第１部材２３０及び第２部材２３２は、一般的に、ベース２２８を二等分するデータライン２２０の周りで間隔を開けた関係で通常ミラーリングされて配置されている。第１部材２３０及び第２部材２３２の間の長さと間隔は、基板ゆるみを最小限にしつつ搬送中に基板を十分に支持するように選定される。少なくとも一つの連結部材２３４が第１部材２３０及び第２部材２３２の間に結合され、エンドエフェクタ２０６に追加の構造的な堅さを与えている。
【００１８】
[0028]エンドエフェクタ２０６は、一般的に、複数の基板支持体を含み、これは、上部で基板搬送中にエンドエフェクタ２０６に対し、間隔を開けて基板を支持する。図２に示された実施形態において、エンドエフェクタ２０６は、対の対向する内縁部支持体２２４Ａ、外縁部支持体２２４Ｂ、全部で６個の基板支持体に対して第１部材２３０、第２部材２３２の各々に配置された中央支持体２２６を有する。内縁部支持体２２４Ａと外縁部支持体２２４Ｂは、基板搬送中にエンドエフェクタ２０６に対し基板１１６の運動を実質的に防ぐ為に、間に基板１１６を捕捉する平行な対向面を有し、これにより、ロボットの回転速度、対応する基板スループットを高めることを促進する。２つの側方ガイド部２２２は、縁部支持体２２４Ａ，２２４Ｂに対し平行方向で基板保持力を更に増大する為に利用可能である。
【００１９】
[0029]各々の対向する対から外縁部支持体２２４Ａは、エンドエフェクタ２０６の末端部２５２に結合されている。対向する内縁部支持体２２４Ｂは、エンドエフェクタ２０６の第１端部２５０に結合されている。縁部支持体２２４Ｂは、代替え的に、側方ガイド部２２２を位置決めする為に利用されるエンドエフェクタ２０６の第１端部２５０に結合されるスペーサアセンブリ２６０の一部でもよい。
【００２０】
[0030]図３は、図２の外縁部支持体２２４Ａの一実施形態の分解図である。内縁部支持体２２４Ｂは、同様に構成されてもよい。外縁部支持体２２４Ａは、基板１１６を汚染せず、損なわず、スクラッチ傷を付けない高温使用に適した材料から製造される。一実施形態において、外縁部支持体２２４Ａは、約５００℃を越える融点を持つ熱可塑性材料から製造されるので、基板に対する支持体の溶融又はくっつきを有することなく、高温基板の取り扱いを容易にする。外縁部支持体２２４Ａは、また、約１５０ロックウェルＭ未満の堅さを有してもよい。適した熱可塑性材料の例は、とりわけ、高性能半結晶熱可塑性材料、ポリベンソイミダゾール、ポリエーテルエーテルケトンが含まれる。他の適した材料は、ステンレス鋼およびセラミックを含む。
【００２１】
[0031]外縁部支持体２２４Ａは、複数の階段部３０８と、対向する底面３０４とを有する最上面３０２を含む。底面３０４は、エンドエフェクタ２０６の上面３３０で配置されている。各々の階段部３０８は、支持面３１０と保持面３１２を含む。支持面３１０は、上部に基板１１６を支持するように構成され、通常、第１部材２３０の上面３３０に平行な面に向けられている。支持面３１０は、また、パターン化され、テクスチャー加工され、エンボス加工され、窪みが作られ、スロットが形成されてもよく、他に、熱伝達を最小限にするため、基板１１６との接触面積を減らす複数の表面特徴部を含む。パターン化された支持面の幾つかの例を、図９Ａ〜図９Ｆを参照にして、以下に説明する。
【００２２】
[0032]保持面３１２は、一般的に平面であり、支持面３１０から垂直に伸びている。代替え的に、保持面３１２は、外縁部支持体２２４Ａの第１側部３０６から離れて張り出され、支持面３１０で基板１１６の載置を容易にする入口角度を与えてもよい。保持面３１２は、第１部材２３０上に配置された、対向する内縁部支持体２２４Ｂの保持面に平行に対面し、図２に示されるように、間に基板１１６を捕捉し保持する。
【００２３】
[0033]図４を追加で参照すると、外縁部支持体２２４Ａは、複数の取り付け孔３１８を含む。ファスナ３４０は、各々の取り付け孔３１８と、第１部材２３０内に形成されたスロット３３２を貫通して配置され、ナット３４２に螺合し、外縁部スペーサ２２４Ａをエンドエフェクタ２０６に固定する。スロット３３２は、保持面３１２の面と実質的に垂直、データライン２２０と平行に向けられ、エンドエフェクタ２０６で外縁部支持体２２４Ａの調整を容易にする。スロット３３２は、対向する縁部支持体２２４Ａ、２２４Ｂ間の距離が、基板搬送中に基板１１６の移動を避ける為に階段部３０８の保持部３１２間に基板１１６の縁部４０４（図４に１個だけ図示）が捕捉されるように設定可能である。また、取り付け孔３１８は、外縁部スペーサ２２４Ａの調整を容易にするため、細長くても（すなわち、スロットが形成されても）よい。
【００２４】
[0034]一実施形態において、凹部４０２は、第１部材２３０の底面４０６に形成され、エンドエフェクタ２０６の底面４０６の下方で、ファスナ３４０の末端部でナット３０４が配置可能になる。凹部４０２は、ナット３０４の為に十分なクリアランス空間を備えて構成され、ファスナ３４０がスロット３３２の端間を移動するとき、側方に移動する。
【００２５】
[0035]図５は、エンドエフェクタ２０６に結合されたスペーサアセンブリ２６０の一実施形態の分解図である。スペーサアセンブリ２６０は、アウトリガー５０２と、少なくとも側方ガイド部２２２を含む。アウトリガー５０２は、第１ 端部５０６、第２端部５０８を有する。取り付け用パッド５０４は、アウトリガー５０２の第２端部５０８に付けられ、そこに側方ガイド部２２２が付けられる。側方ガイド部２２２は、接着、結合、リベット、かしめ、固着等を含む様々な方法により取り付け用パッド５０４に結合可能である。アウトリガー５０２は、側方縁部５４０の僅か外側に側方ガイド部２２２を位置決めするように構成されるので、基板１１６がロボットにより回転される間、基板１１６がデータライン２２０に対し側方に移動することを妨げる。
【００２６】
[0036]アウトリガー５０２は、通常、エンドエフェクタ２０６の為に利用される同一材料から製造され、第１端部５０６により、エンドエフェクタ２０６の第１端部２５０に結合される。一実施形態において、アウトリガー５０２の第１端部５０６は、エンドエフェクタ２０６に形成されたチャネル５１０内に配置されている。チャネル５１０は、複数のスロット５１２を含み、複数のスロット５１２は、アウトリガー５０２の第１端部５０６を通って形成された孔５１６を通過するファスナ５１４を許容する。ナット５１８は、各ファスナ５１４と係合し、アウトリガー５０２をエンドエフェクタ３０６に固定する。スロット５１２は、（図５に参考の為に示された）データライン２２０に対し実質的に垂直に向けられ、許容誤差の積重ねの為に正当でないクリアランスを有することなく、アウトリガー５０６に結合された側方ガイド部２２２の位置が所定の大きさの基板１１６を収容するように調整可能である。代替え的に、孔５１６は、細長く（スロットが形成され）、アウトリガー５０２の調整を容易にしてもよい。
【００２７】
[0037]一実施形態において、内縁部支持体２２４Ｂは、側方ガイド部２２２の付近に取付け用パッド５０４に結合可能である。内縁部支持体２２４Ｂは、一般的に、外縁部支持体２２４とミラーリングするように構成され、データライン２２０と平行な方向で調整可能であるので、基板１１６は、これらの間で適切に捕捉される。
【００２８】
[0038]側方ガイド部２２２は、取り付け用パッド５０４に対し固定可能であるか、或いは、データライン２２０に対し垂直な方向で調整可能である。側方ガイド部２２２は、かしめ、結合、リベット、接着、クランプ、ネジ、ボルト、他の方法で取付け用パッド５０４に結合可能である。図５に示される実施形態において、複数のファスナ５２０、それぞれの通過孔５２６，５２４は、ガイド部２２２及び取付け用パッド５０４を貫通して形成され、ナット５２２に係合し、側方ガイド部２２２をスペーサアセンブリ２６０の取付け用パッド５０４に固定する。
【００２９】
[0039]側方ガイド部２２２は、外縁部支持体２２４Ａに類似し、通常、熱可塑性材料、ステンレス鋼、セラミックから製造される。側方ガイド部２２２は、底面５３４、面５３４を含む本体５３０を有する。底面５３４は、取付け用パッド５０４上に配置され、通常、エンドエフェクタ２０６の上面３３０に対し平行になっている。面５３４は、底面５３４から伸び、データライン２２０に対し平行に向けられ、エンドエフェクタ２０６及び基板１１６の平面に対し垂直になっている。
【００３０】
[0040]図２を追加で参照すると、面５３４は、基板１１６の側方縁部５４０と接合するように構成されているので、基板は、対向するスペーサアセンブリ２６０で配置される側方ガイド部２２２の面５３２の間で側方に拘束される。一実施形態において、面５３４は、実質的にデータライン２２０と搬送ロボット１０４により画成される平面に対し実質的に平行になっている。代替え的に、面５３４は、対向する側方ガイド部２２２の面５３４の間に基板の挿入を容易にするため、底面５３４から本体５３０内に角度が付けられてもよい。
【００３１】
[0041]図６は、側方ガイド部６００の他の実施形態の分解図であり、側方ガイド部２２２の平面においてスペーサアセンブリ２６０を用いて利用可能である。側方ガイド部６００は、本体６０２を有し、本体６０２は、底面６１４と面６１２を含む。
【００３２】
[0042]底面６１４は、取付け用パッド５０４で配置され、通常、エンドエフェクタ２０６の上面３３０に対し平行になっている。複数のファスナ５２０は、孔６１０、本体６０２を貫通して形成された孔５２４、取付け用パッド５０４を通って配置され、ナット５２２に係合し、側方ガイド部６００を取付け用パッド５０４に固定する。
【００３３】
[0043]面６１２は、底面６１４から伸び、データライン２２０に対し平行に、エンドエフェクタ２０６の平面及び基板１１６に対し垂直に向けられている。面６１２は、データライン２２０に対面する複数の階段部６０４を含む。階段部６０４は、支持面６０６と、保持面６０８を含む。支持面６０６は、データライン２２０とエンドエフェクタ２０６の面に対し平行に向けられ、上部で基板を支持するように適合されている。
【００３４】
[0044]保持面６０８は、支持面６０６から上方に伸び、中心線２１８（図２に図示）及びデータライン２２０により画成された平面に対し平行に向けられている。面６１２の保持面６０８は、基板搬送中に基板が移動しないようにデータライン２２０の反対側で配置された側方ガイド部（図示せず）の対向面６１２に抗して基板１１６を捕捉するように構成されている。
【００３５】
[0045]図７は、スペーサアセンブリ７００の他の実施形態の斜視図である。スペーサアセンブリ７００は、アウトリガー７０２と基板支持体７３０とを含む。アウトリガー７０２は、第１端部７０６と、取付け用パッド７０４に付けられた第２端部７０８とを有する。アウトリガー７０２は、基板１１６の角部７１０を結びつける為に基板支持体７３０を位置決めし、もって、基板がロボット１０４により移動される間にエンドエフェクタ２０６上で位置を変えることを防止するように構成されている。
【００３６】
[0046]基板支持体７３０は、底面７３４、第１内面７３６、第２内面７３８を有する、概略的に「Ｌ」状の本体７３２を含む。底面７３４は、取付け用パッド７０４上に配置されている。第１内面７３６は、複数の階段部７４０を含む。各階段部７４０は、支持面７４２と、保持面７４４とを含む。支持面７４２は、基板１１６を上部に支持するように構成され、通常、取付け用パッド７０４とエンドエフェクタ２０６の上面３３０に対し平行な平面に向けられている。支持面７４２は、また、テクスチャー加工、ボス加工、窪みが作成、スロットが形成されてもよく、他に、以下に説明される図９Ａ〜図９Ｆを参照して検討されるように複数の表面特徴部を含んでもよい。
【００３７】
[0047]保持面７４４は、取付け用パッド５０４に対し垂直に伸びている。また、保持面７４４は、支持面７４２で基板１１６の載置を容易にする入口角度を与えるように張り出されてもよい。基板１１６は、基板が搬送用ロボット１０４の中心線の周りを回転されるとき、外縁端部支持体２２４Ａ（図２に図示）と保持面７４４との間で、エンドエフェクタ２０６上に側方で捕捉される。
【００３８】
[0048]第２内面７３８は、一般的に中心線及びデータライン２１８，２２０により画成された平面に平行に、また、支持面及び保持面７４２，７４４に対し垂直に向けられている。代替え的に、第２内面７３８は、対向するスペーサアセンブリ７００で配置される第２内面の間で基板１１６の挿入を改良する為に張り出されてもよい。他の実施形態において、第２内面７３８は、前述した側方ガイド部６００を参照して説明されたものに類似した階段部に類似する複数の階段部を含んでもよい。
【００３９】
[0049]アウトリガー７０２の第１端部７０６は、エンドエフェクタ２０６内に形成されたチャネル５１０内に配置されている。チャネル５１０は、複数のスロット５１２を含み、これらは、アウトリガー７０２の第１端部７０６を貫通して形成された孔５１４を通過するファスナ５２０を許容する。ナット５１８は、各々のファスナ５２０と係合し、アウトリガー７０２をエンドエフェクタ３０６に固定する。スロット５１２は、データライン２２０に対し実質的に垂直に向けられているので、基板支持体７３０の第２面７３８の位置は、不当な精密部品許容誤差を有することなく、所定の許容誤差内で、基板１１６の幅を収容するように調整可能である。
【００４０】
[0050]基板支持体７３０は、データライン２２０に対し平行な方向での調整を許容する方式で取付け用パッド７０４に結合される。一実施形態において、取付け用パッド７０４は、複数のスロット７２４を含み、これらは、データライン２２０に対し平行な向きを有する。複数のファスナ７２０は、基板支持体７３０を貫通して形成された孔７２２を通って配置され、スロット７２４のそれぞれの一つを通過する。ナット７２６は、各ファスナと螺合されている。ファスナ７２０はスロット７２４内をデータライン２２０に対し平行な方向に沿って所定位置まで側方に移動可能であり、ナット７２６は、スペーサアセンブリ７００の取付け用パッド７０４に基板支持体７３０を固定する為に締め付けられるので、基板支持体７３０は、取付け用パッド７０４に対して位置決めされてもよい。
【００４１】
[0051]図８は、中央支持体２２６の一実施形態を示す。中央支持体２２６は、一般的に、環状本体８０２を含み、環状本体８０２は、貫通した配置された取付け用孔８０４を有する。中央支持体２２６は、前述された外縁部氏時短２２４Ａの為に利用されたものに類似の材料から製造される。中央支持体２２６は、支持面８０６を有し、これは、通常、基板の中央領域を支持する為に利用される。
【００４２】
[0052]ファスナ８０８は、エンドエフェクタ２０６を通って画成された孔８１２を通って配置される。ファスナ８０８は、ネジ、リベット、合い釘ピン、バネピン、他の保持装置でもよい。図８に示される実施形態において、ファスナ８０８は、ネジが形成されたナット８１６に係合され、ナット８１６は、エンドエフェクタ２０６の下面で配置されている。エンドエフェクタ２０６の下面は、ナット８１６及びファスナ８０８が、エンドエフェクタ２０６と同じ高さに保持されるか、エンドエフェクタ２０６の外部から窪んで形成されることを許容する為に、凹部８１４を含んでもよい。支持面８０６は、基板１１６と中央支持体２２６との間の熱伝達を最小限にする為、テクスチャー加工されてもよい。
【００４３】
[0053]図９Ａ〜図９Ｆは、基板との熱伝達に利用可能な接触面積を最小限にするパターン化された支持面の様々な実施形態を示す。熱伝達に利用可能な支持面の接触面積を最小限にすることにより、熱い基板は、全体の最上面を備える接触面積を有するパッドと同程度に素早く、支持面を加熱しない。図９Ａ〜図９Ｆは、支持面と、その上部に支持された基板との間の接触面積を最小限にする為の幾つかのパターンを示すが、他のパターンも本発明の範囲内に意図され、考慮されている。パターン化された支持面の利用は、支持面がポリマーから製造されるとき、特に有利である。
【００４４】
[0054]図９Ａは、パターンかされた支持面９０２Ａの斜視図を示す。支持面９０２Ａは、上部に複数の窪み９０４が形成されている。窪み９０４は、どんな幾何学的形状の構成を有し、対称的に、規則的に（すなわち、等間隔で）、或いは任意のパターンで、最上面９０２Ａで配置可能である。窪み９０４は、基板を支持する支持面９０２Ａの平面の下方に伸び、それにより、基板と支持面９０２Ａの接触面積を減じている。
【００４５】
[0055]図９Ｂに示された実施形態において、パターン化された支持面９０２Ｂは、支持面９０２Ｂから伸びた複数の突起９０６を含む。突起９０６は、どんな幾何学的形状構成でもよく、対称的に、規則的に（すなわち、等間隔で）、或いは任意のパターンで、支持面９０２Ｂで配置可能である。各々の突起９０６は、上部に載置される基板を支持する共通平面に横たわる最上部９０８を有する。最上部９０８は、図示ように平坦でもよく、湾曲または尖っていてもよい。基板が突起９０６上に載置されると、支持面９０２Ｂと基板との接触面積は減じられる。
【００４６】
[0056]図９Ｃに示された実施形態において、パターン化された支持面９０２Ｃは、支持面９０２Ｃから伸びる格子９１０を含む。格子９１０は、一般的に、突き出た支持部材９１２のウェブを備え、これは、どんな幾何学的形状構成でもよく、対称的に、規則的に（すなわち、等間隔で）、或いは任意のパターンで、支持面９０２Ｂで配置可能である。支持部材９１２は、一般的に共通平面まで突き出ており、上部に載置される基板を支持し、これらの間で凹部領域９１４を画成する。基板は、格子９１０の支持部材９１２で載置されるので、支持面９０２Ｃの接触面積が減じられる。
【００４７】
[0057]図９Ｄに示される実施形態において、パターン化された支持面９０２Ｄは、基板支持面９０２Ｄから伸びるメッシュ９１６を含む。メッシュ９１６は、一般的に、複数の交差リッジ部９１８を備え、これらは、支持面９０２Ｄから突き出ている。リッジ部９１８は、あらゆる角度で交差可能であり、直線でも、湾曲しても、形状が複雑であってもよい。リッジ部９１８は、対称的に、規則的に（すなわち、等間隔で）、或いは任意のパターンで、支持面９０２Ｃで配置可能である。リッジ９１８は、一般的に、上部に載置された基板を支持し、これらの間で凹部領域９２０を画成する共通平面まで突き出ている。基板がメッシュ９１６のリッジ部に載置されると、支持面９０２Ｄの接触面積が減じられる。
【００４８】
[0058]図９Ｅに示された実施形態において、パターン化された支持面９０２Ｅは、支持面９０２Ｅから伸びる複数のリッジ部９２２を含む。リッジ部９２２は、一般的に、支持面９０２Ｅから突き出ており、直線でも、湾曲しても、形状が複雑であってもよい。リッジ部９２２は、対称的に、規則的に（すなわち、等間隔で）、或いは任意のパターンで、支持面９０２Ｅで配置可能である。リッジ９２２は、一般的に、上部に載置された基板を支持し、これらの間で凹部領域９２４を画成する共通平面まで突き出ている。基板がリッジ部９２２に載置されると、支持面の接触面積が減じられる。
【００４９】
[0059]図９Ｆに示された実施形態において、パターン化された支持面９０２Ｆは、最上面９０２Ｆ内に形成された複数の溝９２６を含む。溝９２６は、一般的に支持面９０２Ｆ内に突き出ており、交差してもよく、直線でも、湾曲しても、形状が複雑であってもよい。溝９２６は、対称的に、規則的に（すなわち、等間隔で）、或いは任意のパターンで、支持面９０２Ｆで配置可能である。溝９２６は、一般的に、上部に載置された基板を支持する支持面９０２Ｆの支持面を減少させ、熱伝達に利用可能な接触面積を減じる。
【００５０】
[0060]そのため、発明の基板支持体は、実質的に、反復サイクリング後の基板に対するパッド材料のくっつきを減少または除去する。基板支持体による基板支持体の汚染の除去および減少は、デバイスの歩留まりも同様に高める。さらに、発明の縁部支持体は、間で基板を捕捉し、基板搬送中にエンドエフェクタに対し基板の移動を実質的になくす。さらに、縁部支持体付近の縁で基板を制限する側方ガイド部を使用することにより、エンドエフェクタで基板を保持することを更に改良し、それにより、基板のスループットを改良する速いロボットの回転速度を許容する。
【００５１】
[0061]上記は本発明の実施形態に対して示されているが、本発明の他の更なる実施形態は、本発明の基本的範囲から逸脱することなく案出可能であり、その範囲は、添付された請求の範囲により定められる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、処理システムの一実施形態の平面図である。
【図２】図２は、エンドエフェクタで配置された複数の基板支持体を有する搬送用ロボットの一実施形態の平面図である。
【図３】図３は、図２の縁部支持体の一実施形態の分解図である。
【図４】図４は、４−４線に沿って切断された図２の縁部支持体の断面図である。
【図５】図５は、図２のスペーサアセンブリの一実施形態の分解図である。
【図６】図６は、側方ガイド部の代替え的実施形態を有する図５のスペーサアセンブリの部分的分解図である。
【図７】図７は、スペーサアセンブリの他の実施形態の斜視図である。
【図８】図８は、９−９線に沿って切断された図２の中央支持体の一実施形態の断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、パターン化された支持面の一実施形態の平面的斜視図を示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、パターン化された支持面の一実施形態の平面的斜視図を示す。
【図９Ｃ】図９Ｃは、パターン化された支持面の一実施形態の平面的斜視図を示す。
【図９Ｄ】図９Ｄは、パターン化された支持面の一実施形態の平面的斜視図を示す。
【図９Ｅ】図９Ｅは、パターン化された支持面の一実施形態の平面的斜視図を示す。
【図９Ｆ】図９Ｆは、パターン化された支持面の一実施形態の平面的斜視図を示す。
【符号の説明】
【００５３】
１００…クラスタツール、１０２…搬送用チャンバ、１０４…第１搬送用ロボット、１０６…処理チャンバ、１０８…加熱処理チャンバ、１１０…ロードロックチャンバ、１１２…ファクトリインターフェース、１１４…第２搬送用ロボット、１１６…基板、１１８…ウエハ保管用カセット、１２０…隔離弁、１２２…通路、２０２…ロボット本体、２０４…リンク機構、２０６…エンドエフェクタ、２０８…ウイング、２１０…エルボー、２１２…アーム、２１４…ブッシング、２１６…リスト、２１８…中心線、２２０…データライン、２２２…側方ガイド部、２２４Ａ…外縁部支持体、２２４Ｂ…内縁部支持体、２２６…中央支持体、２２８…ベース、２３０…第１部材、２３２…第２部材、２３４…、２５０…第１端部、２６０…スペーサアセンブリ、３０２…最上面、３０４…底面、３０６…第１側部、３０８…階段部、３１０…支持面、３１２…保持面、３１４…、３１６…、３１８…取付用孔、３３０…上面、３３２…スロット、３４０…ファスナ、３４２…ナット、４０２…凹部、４０４…縁部、４０６…底面、５０２…アウトリガー、５０４…取付け用パッド、５０６…第１端部、５０８…第２端部、５１０…チャネル、５１２…スロット、５１４…ファスナ、５１６…孔、５１８…ナット、５２０…ファスナ、５２２…ナット、５２４…通過孔、５２６…通過孔、５３０…本体、５３２…面、５３４…底面、５４０…側方縁部、６００…側方ガイド部、６０２…本体、６０４…階段部、６０６…支持面、６０８…保持面、６１０…孔、６１２…対向面、６１４…底面、７０２…アウトリガー、７０４…取付け用パッド、７０６…第１端部、７０８…第２端部、７１０…角部、７２０…ファスナ、７２２…孔、７２４…スロット、７２６…ナット、７３０…基板支持体、７３４…底面、７３８…第２内面、７４０…階段部、７４２…支持面、７４４…保持面、８０２…環状本体、８０４…取付け用孔、８０６…支持面、８０８…ファスナ、８１２…孔、８１４…凹部、８１６…ナット、９０２Ａ…最上面、支持面、９０２Ｂ…支持面、９０２Ｃ…支持面、９０２Ｄ…支持面、９０４…窪み、９０６…突起、９０８…最上部、９１０…格子、９１２…支持部材、９１４…凹部面積、９１６…メッシュ、９１８…隆起部、９２０…凹部面積、９２２…隆起部、９２４…凹部面積、９２６…溝、
【図１】
0004406611.tif 000002
【図２】
0004406611.tif 000003
【図３】
0004406611.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004406611.tif 000008
【図８】
0004406611.tif 000009
【図９Ａ】
0004406611.tif 000010
【図９Ｂ】
0004406611.tif 000011
【図９Ｃ】
0004406611.tif 000012
【図９Ｄ】
0004406611.tif 000013
【図９Ｅ】
0004406611.tif 000014
【図９Ｆ】
0004406611.tif 000015