(57)【要約】      （修正有）【課題】特に、トレイの上に載せられるシリコンウェーハを用いた製造システムにおいて有益である回収および清掃のための装置および方法を提供する。【解決手段】基板処理システムに用いられる壊れた基板除去システムであって、入口を有する吸込みヘッド３６２と、前記吸込みヘッドを前記壊れた基板３７２の位置へ動かす配置機構３６４，３６６と、吸込みポンプ３６５と、前記吸込みヘッドを前記吸込みポンプへ連結させるフレキシブルホース３６８とを備える。実施形態によれば、システムの分解を必要としないし肉体労働も必要とせず、壊れたウェーハおよび粒子を製造システム内から取り除くことができる。【選択図】図３Ａ
2012248837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理システムに用いられる壊れた基板除去システムであって、
入口を有する吸込みヘッドと、
前記吸込みヘッドを前記壊れた基板の位置へ動かす配置機構と、
吸込みポンプと、
前記吸込みヘッドを前記吸込みポンプへ連結させるフレキシブルホースと
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記吸込みヘッドの入口に位置されるフードをさらに備えることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項３】
前記フードは、前記入口に気流を入れさせる後退拡張を備えることを特徴とする請求項２のシステム。
【請求項４】
前記壊れた基板をさらに壊すための、前記吸込みヘッドの入口において伸長可能な複数の可動ピンをさらに備えることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項５】
引き込み機構に連結させたフレームをさらに備え、前記複数の可能ピンは前記フレームに共通に接続されていることを特徴とする請求項４のシステム。
【請求項６】
前記配置機構は、一つの方向に直線運動を提供する第１のガントリーと、前記一つの方向の直角方向に直線運動を提供する第２のガントリーとを備えることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項７】
前記配置機構は、回転運動を提供する回転可能なピボットと、直線運動を提供するアームとを備えることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項８】
前記吸込みヘッドを不使用時に保持するとともに、前記吸込みヘッドによって取り除かれた残余の壊れた破片を処理することとを可能にする保持兼処理ステーションをさらに備えることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項９】
コントローラに連結させられ、壊れた基板を検出し、前記吸込みヘッドを前記壊れた基板の位置の上に位置させるように前記配置機構を制御する光センサをさらに備えることを特徴とする請求項１のシステム。
【請求項１０】
前記光センサはカメラを備えることを特徴とする請求項９のシステム。
【請求項１１】
コントローラに連結させられ、壊れた基板を検出し、前記吸込みヘッドを前記壊れた基板の位置の上に位置させ、前記壊れた基板をさらに壊すために前記伸長可能なピンを伸長させるように前記配置機構を制御する光センサをさらに備えることを特徴とする請求項４のシステム。
【請求項１２】
真空処理チャンバと、
真空弁を介して前記真空処理チャンバに連結させたロードロックチャンバと、
前記ロードロックチャンバに連結させたウェーハ交換ステーションと、
コントローラと、
前記コントローラへ信号を送信する光センサと、
前記ウェーハ交換ステーションに連結させられ、吸込み入口を有する吸込みヘッドを移動可能に支持する配置機構と、
前記吸込みヘッドに連結させた吸込みポンプと
を備え、
前記コントローラは、前記光センサから受けた信号に従って前記配置機構および前記吸込みポンプを作動させることを特徴とするウェーハ製造システム。
【請求項１３】
前記真空処理チャンバ内に位置されているサセプタをさらに備え、前記コントローラは、前記光センサから受けた信号に従って、前記サセプタを前記交換ステーションへ移動させ、前記吸込みヘッドを前記サセプタの上の特定な位置に位置させるように前記配置機構を作動させることを特徴とする請求項１２のシステム。
【請求項１４】
前記吸込みヘッドの入口の周りに設けられている伸長可能なピンをさらに備え、前記コントローラはさらに前記サセプタの上に位置されているウェーハを壊すように前記伸長可能なピンを作動させることを特徴とする請求項１３のシステム。
【請求項１５】
前記サセプタは複数のパックを備え、前記伸長可能なピンは、前記吸込みヘッドが壊れたウェーハの破片を取り除いている間、前記パックの一つを持つように構成されていることを特徴とする請求項１３のシステム。
【請求項１６】
ウェーハ破損の確認または壊れたウェーハの完全除去の確認のうちの少なくとも一つのために、前記コントローラへ信号を送信する第２の光センサをさらに備えることを特徴とする請求項１５のシステム。
【請求項１７】
複数のウェーハを同時に支持するように構成されている少なくとも一つのトレイをさらに備え、前記コントローラは、前記光センサから受けた信号に従って、前記トレイを前記交換ステーションへ移動させ、前記吸込みヘッドを前記トレイの上の特定な位置に位置させるように前記配置機構を作動させることを特徴とする請求項１２のシステム。
【請求項１８】
前記交換ステーションはウェーハを反転させるように構成されている反転機構をさらに備えることを特徴とする請求項１２のシステム。
【請求項１９】
前記処理チャンバの内部を照明する照明光源をさらに備えることを特徴とする請求項１２のシステム。
【請求項２０】
製造システムにおいて複数のウェーハを支持するプレートから壊れたウェーハの破片を取り除くための方法であって、
前記複数のウェーハのどれか一つが壊れているかどうかを決定するために光信号を解析するステップと、
壊れたウェーハが前記プレート上での位置を占めることが決定された場合、前記プレートを交換ステーションへ移動させ、前記壊れたウェーハの位置の上に吸込みヘッドを位置させ、前記壊れたウェーハの破片を取り除くように吸込みポンプを作動させるステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２１】
壊れたウェーハが前記プレート上での位置を占めることが決定された場合、前記プレートの上に壊れたウェーハがあることを確認するために前記プレートを第２の光センサの位置へと移動させるステップをさらに備えることを特徴とする請求項２０の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーンな環境において、半導体、太陽電池および他の応用のためのシリコンウェーハなどの基板を処理するシステムおよび方法に関する。より具体的には、本発明は、壊れた基板、特に壊れたシリコンウェーハを扱うシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハの製造のための最新のシステムは、一般に、周囲にいくつかの処理チャンバが搭載されるメインフレームを利用する。他のシステム、特に太陽電池製造のために使用されるシステムは、基板の搬送が一つのチャンバから次のチャンバへと直線的に行われるインラインシステム（in-line system）として形成されている。使用するアーキテクチャに関係なく、ウェーハは、ある時点において大気環境から真空環境へと移されなければならない。これは、ウェーハを、例えば、化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ強化型化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）システムなどの真空処理チャンバに導入するためになされる。
【０００３】
集積回路を製造するために使用される多くのシステムにおいて、ウェーハは、個々に、チャンバからチャンバへ移動する。他方で、太陽電池製作のために、多くの直線的なシステムは、複数のシリコンウェーハが配置されるトレイを利用する。トレイはチャンバからチャンバへと直線的に移動することができる。または、ウェーハは個々に移動させ、静止トレイに配置することもできる。これにより、各チャンバにおいて多くのシリコンウェーハを単一のトレイの上で同時に処理することができる。例えば、各々が１２５ｍｍ×１２５ｍｍの６４枚の基板を単一のトレイの上に同時に処理することができる。
【０００４】
明らかなように、この種のシステムは、厳しい取扱いプロトコルの下でクリーンルームにおいて作動する。しかし、ウェーハの処理中であろうと搬送中であろうと、システムにおいてウェーハが破損することはときどき生じる。そうした破損によって、汚染を生じさせ、製造の乱れをもたらし得る壊れた破片、粒子および塵が発生する。通常、この種の破損が起こると、手動の清掃を行うために、システムを止めて分解しなければならない。この種の乱れは、製造スループットという観点からしてコストが高いし、また、清掃のために肉体労働も必要とする。各システムのスループットが通常1時間につき１，０００〜３，０００枚のウェーハである太陽電池の製造において、システムスループットへの影響は特に深刻である。
【発明の概要】
【０００５】
以下の発明の概要は、本発明のいくつかの態様および特徴に対する基本的な理解を提供するために含まれる。この概要は本発明の広範囲な概略ではない。従って、この概要は特に本発明の鍵となる要素または重要な要素を特定すること、または、本発明の範囲を正確に説明することを目的としない。その唯一の目的は、以下示されれているより詳細な説明の前段階として本発明のいくつかの概念を簡略化した形で提示することである。
【０００６】
本発明の各種実施形態は、壊れた基板の検出、回収および清掃のためのシステムおよび方法を提供する。本発明の実施形態は、本発明の実施形態は、特に、トレイの上に載せられるシリコンウェーハを用いた製造システムにおいて有益である。本発明の実施形態によれば、システムの分解を必要としないし肉体労働も必要とせず、壊れたウェーハおよび粒子を製造システム内から取り除くことができる。
【０００７】
主題発明の各種実施形態によれば、基板処理システムに用いられる壊れた基板除去システムであって、入口を有する吸込みヘッドと、吸込みヘッドを壊れた基板の位置へ動かす配置機構と、吸込みポンプと、吸込みヘッドを吸込みポンプへ連結させるフレキシブルホースとを備えることを特徴とするシステムが提供される。吸込みヘッドの入口にフードが位置され、そのフードの下部に、入口に気流を入れさせるとともにトレイからフードへの熱伝導を防止する後退拡張が設けられる。ウェーハを簡単に除去するようにウェーハをより小さな破片に壊すことを可能にするために、複数の可動ピンが吸込みヘッドの入口において伸長可能になっている。ヘッド配置機構は、一つの方向に直線運動を提供する第１のガントリーとして、また、その一つの方向の直角方向に直線運動を提供する第２のガントリーとして形成することができる。あるいは、ヘッド配置機構は、回転運動を提供する回転可能なピボットとして、及び直線運動を提供するアームとして形成することができる。保持兼処理ステーションによって、吸込みヘッドを不使用時に保持することと、吸込みヘッドによって取り除かれた残余の壊れた破片を処理することとが可能になる。壊れたウェーハを検出し、吸込みヘッドを壊れたウェーハの位置の上に位置させるように配置機構を監視および／または制御するとともに、動作後壊れたウェーハが無事に取り除かれたことを確認するために、デジタルカメラといった光センサがコントローラに連結させられる。
【０００８】
本発明の実施形態によれば、製造システムにおいて複数のウェーハを支持するプレートから壊れたウェーハの破片を取り除くための方法であって、複数のウェーハのどれか一つが壊れているかどうかを決定するために光信号を解析するステップと、壊れたウェーハがプレート上での位置を占めることが決定された場合、プレートを交換ステーションへ移動させ、壊れたウェーハの位置の上に吸込みヘッドを位置させ、壊れたウェーハの破片を取り除くように吸込みポンプを作動させるステップとを備えることを特徴とする方法が開示される。オプションとして、壊れたウェーハがプレート上での位置を占めることが決定された場合、プレートの上に壊れたウェーハがあることを確認するためにプレートを第２の光センサの位置へと移動させる。他の実施形態において、入って来るウェーハは、処理の前に破損または損傷があるかどうかを決定するために解析される。ウェーハが処理装置内部で破損する可能性を最小化するために、疑わしいウェーハは、入って来るトレイから取り除かれる。
【０００９】
本発明の他の態様および特徴は、以下本明細書に記載されており、添付の請求の範囲に記載の本発明の範囲および趣旨に含まれる各種実施形態の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本発明の実施形態を実施するためのシステムアーキテクチャの例の主要な構成要素を表している一般概略図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態を実施するためのシステムアーキテクチャの例の主要な構成要素を表している一般概略図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係るシステムアーキテクチャの主要な構成要素を表している一般概略図であり、図１Ａおよび１Ｂに示されるシステムの工場インタフェースの上に実装される壊れた基板回収システムを示すものである。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に係るシステムアーキテクチャの主要な構成要素を表している一般概略図であり、図１Ａおよび１Ｂに示されるシステムの工場インタフェースの上に実装される壊れた基板回収システムを示すものである。
【図２Ｃ】他の実施形態を示し、直線的に配置される２つの処理チャンバと、その２つの処理チャンバの間に位置される壊れたウェーハ回収システムを有する反転ステーションとを示す。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る壊れたウェーハ回収システムの主要な構成要素を表している一般概略図である。
【図３Ｂ】本発明のもう１つの実施形態に係る壊れたウェーハ回収システムの主要な構成要素を表している一般概略図である。
【図４】図３Ａおよび３Ｂに示される壊れたウェーハ回収システムの更なる要素を表している一般概略図である。
【図５】プラズマ処理チャンバにおいて基板を処理するために使うことができるサセプタを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本願明細書において、本発明を、図面に例示されるその特定な実施形態を参照して説明する。
【００１２】
しかし、図面において表される各種実施形態は例示的に過ぎず、添付の請求の範囲に記載の本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【００１３】
本発明の各種実施形態は、例えば、半導体集積回路、太陽電池、フラットパネルディスプレイ、ＬＥＤなどの製造中に壊れていたウェーハの破片を回収するための装置および方法を提供する。本発明の実施形態は、ウェーハを搬送および／または処理するためにトレイを利用するシステムには特に役立つ。
【００１４】
図１Ａは、本発明の実施形態を実施するために使うことができる処理システムの例を示す。他のアーキテクチャおよび他のシステムが本発明を実施するために用いることができることと、図１Ａに示されるシステムが一例として提供されるに過ぎないこととを理解されたい。
【００１５】
説明の簡略化のため、簡単な直線的なシステムの一端に位置されている単一の処理チャンバ１００のみが示されている。本実施形態において、処理チャンバは、例えば、ＰＥＣＶＤまたはＰＶＤ処理チャンバといったプラズマ処理チャンバである。
【００１６】
チャンバ１００側には、チャンバ１００にトレイ１０４の導入を可能にする真空弁１０２が設けられている。チャンバ１００側には、ロードロックチャンバ１１０が設けられ、そのロードロック１１０の入口には、真空弁１１２が設けられている。
【００１７】
工場インタフェースとも呼ばれる積み込みチャンバ１２０は、ロードロックチャンバ１１０の入口側に設けられており、処理のためのトレイ１０４を載せたり、システムから処理済みウェーハを下ろしたりするために用いられる。
【００１８】
図１Ａに図示されるウェーハの流れを、さらに詳細に説明する。説明は、システムの右側に積み込まれるウェーハから始まる。基板を有するトレイ１０４は、積み込みチャンバ１２０に入れられる。注目すべきことに、トレイは、システム内に残り、ウェーハはシステム内のトレイに積み込むことができる。あるいは、トレイはシステム外で積み込まれ、積み込みチャンバ１２０まで運びその上に積み込むこともできる。
【００１９】
トレイ１０４は、例えば、二次元アレイに配列される６４の基板を担持することができる。その後、トレイはロードロック１１０に入れられ、仕切弁１０２および１１２は閉ざされる。ロードロック１１０の真空度をチャンバ１００のそれに一致するレベルまたはそれに十分に近いレベルにするために真空ポンプにエネルギーが与えられる。
【００２０】
続いて、弁１０２は開かれ、トレイは処理のためにチャンバに移動させられる。すなわち、ウェーハは、チャンバ１００で処理されている間は、トレイ１０４に載せたままである。処理が完了された後、処理済みのウェーハを取り除き処理のための新しいウェーハを積み込むように、トレイ１０４をチャンバ１００およびロードロック１１０から取り除くために逆の動作が行われる。
【００２１】
図１Ｂは、図１Ａのシステムと類似しているシステムを表し、図１Ａに示される要素に類似している要素は、図１Ａで使われる参照番号と同様な参照番号で識別される。図１Ｂの実施形態において、トレイ１０４は、ロードロック１１０へ移動しない。むしろ、図１Ｂの実施形態において、積み込みチャンバ１２０で、ウェーハは、トレイ１０４から取り除かれ、特別に設計されたウェーハハンガー１１８または１１９のうちのどちらか１つの上に積み込まれる。その後、積み込まれたハンガー、例えば１１８はロードロックチャンバ１１０に移動させられた後、弁１１２は閉ざされる。続いて、ロードロックチャンバ１１０において、真空がもたらされる。一旦適当な真空度のレベルに達すると、弁１０２は開かれ、ウェーハハンガーは処理チャンバ１００へ移動し、その処理チャンバ１００において、ウェーハはウェーハハンガーから取り除かれ、サセプタ１０８の上に配置される。その後、ウェーハハンガーは処理チャンバ１００から取り除かれてロードロックチャンバ１１０へ戻され、弁１０２は閉ざされる。続いて、処理チャンバ１００は、シャンバー内の基板を処理するためにエネルギーが与えられる。
【００２２】
一方、上記の処理と同時に、他方のウェーハハンガー１１９は、積み込みチャンバ１２０に移動させられ、新しい基板が積み込まれる。その後、積み込まれたハンガー１１９はロードロック１１０に移動させられ、弁１１２は閉ざされ、真空がもたらされる。チャンバ１００での処理が完了すると、弁１０２は開かれ、ウェーハハンガー１１８は処理済みの基板を集めるためにロードロック１１０からチャンバ１００へ移動させられるとともに、ウェーハハンガー１１９は処理のための新しい基板をチャンバ１００に預けるためにロードロック１１０からチャンバ１００へ移動させられる。ハンガーが両方とも取り除かれてロードロック１１０へ戻されると、弁１０２は閉ざされ、チャンバ１００は新しいウェーハの処理のためにエネルギーが与えられる。続いて、ロードロック１１０が大気圧までベントされた上、弁１１２はその後開かれ、ハンガー１１８は、その処理済みウェーハをおろし処理のための新しいウェーハを積み込むために積み込みチャンバ１２０へ移動させられる。
【００２３】
図２Ａは、本発明の実施形態に係るシステムアーキテクチャの主要な構成要素を表している一般概略図であり、図１Ａに示されるシステムの工場インタフェースの上に実装される壊れた基板回収システムを示すものである。図２Ａにおいて、図１Ａに示される要素と類似している要素は同様の参照番号で識別される。ただし、その参照番号は２ｘｘという形式の連続番号で示される。図２Ａにおいて、積み込みチャンバ２２０は第１の感知機構２４４が取り付けられている。その第１の感知機構２４４は、一旦新しいセットのウェーハが積み込みチャンバで受け取られると、コントローラ２０５から信号を受け取る。これにより、ロードロックチャンバ２１０に入ってきたりおよび／またはそこから出ていったりするトレイ２０４の上のウェーハの破損が検出される。本実施形態において、感知機構２４４は、以下記載の壊れたウェーハ回収システムの上に配置される光センサまたはカメラである。また、処理チャンバ２００内の壊れたウェーハを検出するために第２の感知機構２４６が設けられている。本実施形態において、感知機構２４６は、画像処理装置およびコントローラ２０５のモニターに連結させたカメラである。本実施形態において、カメラ２４６はロードロック２１０の内部に位置されており、仕切弁２０２が開かれる場合、チャンバ２００の内部を監視するように向きとされる。照明光源２３２は、感知機構２４６によって監視される領域を照らすために設けることができる。照明光源２３２は、例えば、ロードロック２１０内に位置するのでもよいし、処理チャンバの外側に設け窓２３３を介して内部を照らしてもよい。コントローラ２０５の画像処理装置は、チャンバ２００内でウェーハが壊れていたかどうかを決定するための画像処理プログラムを使用する一方で、コントローラ２０５のモニターによってオペレータは画像処理装置の決定を確認または無視することができる。また、モニターによって、オペレータは画像処理装置がウェーハが壊れていることを見逃した場合にそのウェーハを破損したものと指定することができる。
【００２４】
図２Ａに示される壊れたウェーハ回収システムは、Ｘが付けてある双頭矢印で示すように、ｙ運動ガントリー２５２をｘ方向に移動させるｘ運動ガントリー２５０を有する。Ｙが付けてある双頭矢印で示すように、ｙ運動ガントリーは吸込みヘッド２５４をｙ方向に移動させる。Ｚが付けてある双頭矢印で示すように、吸込みヘッドは垂直に移動することもできる。このようにして、吸込みヘッドはトレイ２０４上のいかなる座標の上に配置することができる。処理チャンバ２００において壊れたウェーハが確認される場合、トレイ２０４は積み込みチャンバ２２０へ移動させられる。逆にいえば、壊れたウェーハが入って来るウェーハトレイまたは出て行くウェーハトレイに検出される場合、トレイは壊れたウェーハの除去のために積み込みチャンバに保持される。コントローラ２０５は、吸込みヘッドを壊れたウェーハの位置へ動かして、壊れたウェーハをトレイから取り除くために吸込みポンプ３６５にエネルギーを与える。その後、感知機構２４４は壊れたウェーハの成功した除去を確認し、システムは動作を再開する。
【００２５】
図２Ｂは、本発明の実施形態に係るシステムアーキテクチャの主要な構成要素を表している一般概略図であり、図１Ｂに示されるシステムの工場インタフェースの上に実装される壊れた基板回収システムを示すものである。図２Ｂにおいて、図１Ｂに示される要素と類似している要素は同様の参照番号で識別される。ただし、参照番号は２ｘｘという形の連続する番号である。図２Ｂにおいて、積み込みチャンバ２２０は第１の感知機構２４４が取り付けられている。その第１の感知機構２４４は、一旦新しいセットのウェーハが積み込みチャンバで受け取られると、コントローラ２０５から信号を受け取る。これにより、ロードロックチャンバ２１０に入ってきたりおよび／またはそこから出ていったりするトレイ２０４の上のウェーハの破損が検出される。本実施形態において、感知機構２４４は、後述する壊れたウェーハ回収システムの上に配置される光センサ、スルービームセンサ、カメラなどである。また、処理チャンバ２００内の壊れたウェーハを検出するために第２の感知機構２４６が設けられている。本実施形態において、感知機構２４６は、画像処理装置およびコントローラ２０５のモニターに連結させたカメラである。本実施形態において、カメラ２４６はロードロック２１０の内部に位置されており、仕切弁２０２が開かれる場合、チャンバ２００の内部を監視するような向きとされる。照明光源２３２は、例えば、ロードロック２１０内に位置したり、窓２３３を介して内部を照らして処理チャンバの外側で設けたりできる。コントローラ２０５の画像処理装置は、チャンバ２００内でウェーハが壊れていたかどうかを決定するための画像処理プログラムを使用する一方で、コントローラ２０５のモニターによってオペレータは画像処理装置の決定を確認または無視することができる。また、モニターによって、オペレータは画像処理装置がウェーハが壊れていることを見逃した場合にそのウェーハを破損したものと指定することができる。
【００２６】
図２Ｂに示される壊れたウェーハ回収システムは、Ｘが付けてある双頭矢印で示すように、ｙ運動ガントリー２５２をｘ方向に移動させるｘ運動ガントリー２５０を有する。Ｙが付けてある双頭矢印で示すように、ｙ運動ガントリーは吸込みヘッド２５４をｙ方向に移動させる。Ｚが付けてある双頭矢印で示すように、吸込みヘッドは垂直に移動することもできる。このようにして、吸込みヘッドはトレイ２０４上のいかなる座標の上に配置することができる。壊れたウェーハが確認される場合、吸込みヘッドは壊れたウェーハの位置へ動かされて、吸込み発生器は、壊れたウェーハをトレイから取り除くためにエネルギーが与えられる。その後、感知機構２４４は壊れたウェーハの成功した除去を確認し、システムは動作を再開する。
【００２７】
また、図２Ｂの実施形態において、ハンガー２１９は、サセプタ２０８をチャンバ２００から取り除いて積み込みチャンバ２２０へ移動させるための道具を備えている。画像処理装置またはオペレータによって処理チャンバ２００の内部で壊れたウェーハが確認されると、ハンガー２１９は処理チャンバ２００に移動させられ、サセプタ２０８と係合する。続いて、ハンガー２１９はサセプタ２０８を積み込みチャンバ２２０へ搬送する。積み込みチャンバ２２０において、吸込みヘッドは壊れたウェーハの位置へ動かされて、吸込み発生器は、壊れたウェーハをサセプタ２０８から取り除くためにエネルギーが与えられる。その後、感知機構２４４は壊れたウェーハの成功した除去を確認し、システムは動作を再開する。
【００２８】
本発明の一実施形態によれば、サセプタ２０８の上にウェーハが壊れていたことを示すために画像処理装置がセンサ２４６の画像を利用する場合、ハンガー２１９は、サセプタと係合し、そのサセプタを二次検査のためにセンサ２４４へ持っていくために用いられる。センサ２４４も該当ウェーハが確かに壊れていることを示しているとき、ハンガーは、壊れた破片を取り除くためにサセプタをステーション２２０へ移動させるために用いることができる。
【００２９】
他の実施形態によれば、図２Ｂのシステムは、センサ２４４を有するが、センサ２４６を有しない。この実施形態によれば、ハンガーが新しいウェーハをもってロードロックへ動かされると、センサ２４４は、ウェーハによって占められるハンガー上の各位置を記録するために用いられる。その後、ハンガーが処理済みウェーハを取り除くためにチャンバへ再び送られると、センサ２４４は前にウェーハによって占有されたハンガー上の位置の全てがまだ占有されているかどうかを確認するために再び用いられる。そうでない場合には、これは、ウェーハが壊れており、まだチャンバ内にあるということを示している。その後ハンガーはサセプタを回収し、そのサセプタを積み込みチャンバ２２０まで搬送するために搬送される。これにより、壊れたウェーハがサセプタから除去される。
【００３０】
図２Ｃは、他の実施形態を図示し、第１の処理チャンバ２００および第２の処理チャンバ２０１を示す。第１および第２の処理チャンバの間に、反転ステーション２２１が位置されている。この構成は、チャンバ２００がウェーハの一方の面を、チャンバ２０１がウェーハの他方の面を処理するために使用される場合に有効である。従って、第１のチャンバ２００でウェーハを処理した後に、トレイ２０４（またはハンガー）は、トレイ２０４の上のウェーハが反転される反転ステーションへ移動させられる。その後、トレイ２０４は、処理のために第２のチャンバ２０１へ移動する。第２のチャンバで処理が完了されると、トレイはおろしチャンバ２２６へと移動させられる。なお、反転ステーションは大気状態の中にあるため、その両側に図２Ｃで省略して示されるロードロック２１６および２２２が設けられている。また、処理チャンバ２０１と積み下ろしチャンバ２２６の間にロードロック２２３が設けられている。
【００３１】
この例において、壊れたウェーハ回収システムは、反転ステーション２２６に設けられている。壊れたウェーハ回収システムは、上記、図２Ａおよび２Ｂを参照して説明されてきたシステムの形であってよい。前述の実施形態と同様に、種々のセンサ（ここではセンサ２４４、２４６および２４８）は、ウェーハの破損を確認するためにコントローラ２０５と通信する。例えば、センサ２４４、２４６または２４８のいずれかが壊れたウェーハを検出する場合、トレイ２０４は反転機構へ動かされ、吸込みヘッド２５４は壊れたウェーハをトレイから取り除くために使用される。センサ２４８は、ウェーハが反転されトレイがチャンバ２０１へ進む前に、壊れたウェーハのトレイからの完全除去を確認するために用いることができる。
【００３２】
図３Ａは、本発明の一実施形態に係る壊れたウェーハ回収システムの主要な構成要素を表している一般概略図である。図３Ａに示される壊れたウェーハ回収システムは、上記示されているいかなる実施形態またはたその他のメインフレーム、リニアシステムアーキテクチャ、または他のシステムアーキテクチャに使用することができる。回収システムは、吸込みヘッド３６２と、吸込みヘッド３６２をトレイ３０４（またはハンガーまたはサセプタ、上述のように）の上の任意な位置に配置することを可能にする機構とを有する。図３Ａの実施形態において、配置機構は、フレーム３６０に実装される第１のガントリー３６４および第２のガントリー３６６を含む。フレーム３６０は、例えば、積み込みチャンバ、反転ステーションなどのフレームであってよい。第１のガントリー３６４は吸込みヘッド３６２を一つの直線的方向、例えばＸ方向に移動させ、第２のガントリー３６６は吸込みヘッド３６２を第１のガントリーのと直角の直線的方向、すなわちＹ方向に移動させる。これは、図３Ａの双頭矢印によって示される。また、吸込みヘッド３６２を下げトレイから引き込むために、吸込みヘッド３６２を垂直、すなわちｚ方向に移動させる能力も垂直の双頭矢印によって図示される。フレキシブルホース３６８は、吸込みヘッド３６２を吸込みポンプ３６５に連結させる。
【００３３】
図３Ａに示されるもう１つの特徴は、保持兼処理ステーション３７０である。本実施形態において、吸込みヘッドは、それが使われない場合、ステーション３７０の上に保持される。また、一旦吸込みヘッドが壊れたウェーハ３７２として図示されているウェーハの壊れた破片を取り除くと、吸込みヘッドはステーション３７０へ移動させられ、一旦真空が吸込みヘッドから取り除かれると、あらゆる残余のウェーハ破片がステーション３７０内で処分される。
【００３４】
図３Ｂは、本発明の他の実施形態に係る壊れたウェーハ回収システムの主要な構成要素を表している一般概略図である。図３Ｂに示される実施形態は、図３Ｂにおいて（ｘ,ｙ）構成でなく（ｒ,□）構成が配置機構として使われる点を除いて、図３Ａの実施形態と同様である。すなわち、直交する直線的方向（すなわち、デカルト座標）を使って吸込みヘッド３６２を動かすのでなく、図３Ｂの実施形態において、極座標を使って、ピボット３７４を中心とした角運動及びアーム３７６に沿う直線運動は、吸込みヘッドを正確な位置に配置するために使用される。
【００３５】
図４は、図３Ａおよび３Ｂに示される壊れたウェーハ回収システムの更なる要素を表している一般概略図である。具体的には、図４は、吸込みヘッド４６２のいくつかの詳細を示す。図４に示すように、吸込みヘッド４６２の入口でフード４６９が実装される。フード内には、数多くの引込み可能なピン４８０がある。ピンは、ウェーハを、吸込みヘッドによって取り除きやすく、吸込みヘッドまたはポンプへつなぐホースに詰らない小さな破片に壊すために使用される。ピン４８０は、フード４６９に設けられる穴４８４を介して、共通フレーム４８６に接続されている。共通フレーム４８６は、引込み機構４８８によって引込み可能になっている。
【００３６】
また、図４は、フード４６９がトレイ、サセプタまたはハンガーに完全に接触したり、封止されたりすることを防止する後退拡張４８１を示す。これによって、壊れた破片を取り除くための適切な吸込み力を可能にするために入口への気流が十分であることが保障される。また、これによって、特に処理後トレイまたはサセプタが外へ移動させられるときにそのトレイまたはサセプタが３００oＣほどの熱さになり得るから、フードへの熱伝導も軽減される。後退拡張４８１によって、フードがトレイまたはサセプタと接触して加熱することを防止する。
【００３７】
図５は、上記図示されるようなシステムにおいて基板を処理するために使うことができるサセプタを示す。サセプタ５０８は、基本的に、ウェーハのための複数の座部５９１を有するプレートの形である。各座部５９１の中心に、持上げピンが基板を持ち上げることができるように、穴５９３が設けられる。本実施形態において、持上げピンは、ウェーハと直接係合しない。むしろ、持上げピンの穴５９３内に設けられるパック座部５９５の内部でパック５９７が座る。持上げピンはパックと係合し、パックを持ち上げながら、ウェーハと係合し、ウェーハも持ち上げる。
【００３８】
壊れたウェーハ除去システムが図５のサセプタを利用しているシステムに取り付けられる場合、壊れたウェーハを取り除くときにパックを吸込まないように措置をとらなければならない。一実施形態によれば、図４に示されるピン４８０は、吸込みポンプにエネルギーを与える前に、パックと係合し据え置くように構成されている。この種の構成において、ピンは、二つの目的を果たす。すなわち、ピンは、必要に応じてウェーハをより小さな破片に壊すことと、吸込み中パックを保持することに使用される。
【００３９】
本発明については、特定な実施形態を参照に説明してきたが、本発明はそれら実施形態には限定されない。具体的に、添付の請求の範囲に記載の、さまざまな変更および変形は、本発明の趣旨および範囲を逸脱しない範囲において当業者によって実施することができる。また、上記引用された先行技術文献の全ては、参照することにより本願明細書に組み込まれる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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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