(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体ウエハーの周りにバッファー・ガス・マイクロクライメイトを形成するためのシステム及び技法を提供する。【解決手段】半導体処理チャンバー５６７４の外部の環境において半導体ウエハーの周りにバッファー・ガス・マイクロクライメイトを形成するためのシステムは、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムからのバッファー・ガスの流出を制限しながら、単一のウエハーがマルチ・ウエハー・スタック５６７３から除去されることを可能にするスロット・ドアと、ロボット・アーム５６０２の移動の少なくともいくつかに関して、ウエハーを搬送するために使用されるそのようなロボット・アームと縦に並んで移動するバッファー・ガス・ディストリビューターとを含む。【選択図】図５８
2017108112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
ロボット・アームと、
前記ロボット・アームに取り付けられ、前記ロボット・アームの移動の間、半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターと、
前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているときに、前記半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューターと
を備え、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、前記エンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成されており、
前記エンド・エフェクターおよび前記バッファー・ガス・ディストリビューターが、前記半導体ウエハーに対して垂直な軸線に沿って配列されている半導体ウエハーのスタックの中へ挿入可能であるように、前記バッファー・ガス・ディストリビューターおよび前記エンド・エフェクターは、垂直方向の軸線に沿って間隔を空けて配置されており、であり
前記バッファー・ガス・ディストリビューターおよび前記エンド・エフェクターは、半導体ウエハーの前記スタックにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされている、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記エンド・エフェクターに対して間隙を空けて固定されており、前記ロボット・アームのすべての移動の間、前記エンド・エフェクターと縦に並んで移動する、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、前記半導体ウエハーのアレイは、フロント・オープニング・ユニファイド・ポッド、ウエハー・ストッカー、ウエハー・バッファー、ロード・ロック、マルチ・ウエハー・カセット、および、サイド・バイ・サイド・マルチ・ウエハー・カセットからなる群から選択される１つまたは複数の機器におけるウエハー支持機能部によって画定されるウエハー間アレイ間隔を有している、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターおよび前記１つまたは複数の機器のウエハー支持機能部の両方によって支持され、ならびに、前記バッファー・ガス・ディストリビューターが前記半導体ウエハーに対して垂直な第１の方向に沿って目視されたときに、前記半導体ウエハーと重なる前記バッファー・ガス・ディストリビューターの部分は、前記第１の方向に沿って目視されたときに、前記１つまたは複数の機器における前記ウエハー支持機能部と重ならない形状を有している、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、
各ウエハー支持機能部は、前記エンド・エフェクターの方向を向くギャップを有しており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ギャップよりも小さい、前記バッファー・ガス・ディストリビューターの長軸に対して垂直な方向の幅を有している、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているときに前記半導体ウエハーと重なる領域において、前記半導体ウエハーに対して垂直な方向に沿って、９ｍｍ以下の厚さであり、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、
前記エンド・エフェクターの方を向く底部表面と、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターの前記底部表面と反対側方向を向く上部表面と、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターの前記上部表面と前記バッファー・ガス・ディストリビューターの前記底部表面との間に広がる１つまたは複数の側部表面と、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターの前記底部表面の上に配置されている１つまたは複数の第１のガス・ディストリビューション・ポートと、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターの前記側部表面の上に配置されている複数の第２のガス・ディストリビューション・ポートと、
前記１つまたは複数の第１のガス・ディストリビューション・ポートおよび前記複数の第２のガス・ディストリビューション・ポートにバッファー・ガスを供給するように構成されているガス・ディストリビューション通路と
を含む、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持され、および、前記バッファー・ガス・ディストリビューターが前記半導体ウエハーに対して垂直な第１の方向に沿って目視されたときに、前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記半導体ウエハーのすべてにわたっては延在していない、装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持され、および、前記バッファー・ガス・ディストリビューターが前記半導体ウエハーに対して垂直な前記第１の方向に沿って目視されたときに、前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、
前記半導体ウエハーの中心軸線、および、前記エンド・エフェクターを前記ロボット・アームに接合する機械的な接続を通過する第２の方向に、前記半導体ウエハーの直径の少なくとも９０％にわたって延在しており、
前記第１の方向および前記第２の方向の両方に対して垂直な第３の方向に前記半導体ウエハーの一部にわたって延在している、装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であって、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持され、および、前記半導体ウエハーに対して平行な軸線に沿って目視されたときに、前記バッファー・ガス・ディストリビューターの少なくとも最も外側の半分は、前記半導体ウエハーと重なっていない、装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置であって、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているとき、前記半導体ウエハーの上に延在する前記バッファー・ガス・ディストリビューターの部分は、前記半導体ウエハーに対して平行な軸線に沿って目視されたときに、前記半導体ウエハーと重なっていない、装置。
【請求項１１】
半導体ウエハーを処理するための装置であって、
エンクロージャーと、
垂直方向の軸線に沿って配列されたＮ個のウエハー支持構造体を有するマルチ・ウエハー・ストレージ・システムを支持するように構成されているインターフェースと、前記ウエハー支持構造体は、直径Ｄの半導体ウエハーを支持するようにサイズ決めされており、Ｎは、１よりも大きい整数であり、各半導体ウエハー支持構造体は、アレイにおける任意の隣接する１つまたは複数のウエハー支持構造体から平均距離ｄだけ間隔を空けて配置されており、
壁部と
を備え、
前記壁部は、Ｄよりも大きい幅および（Ｎ−１）・ｄよりも低い高さを有する水平スロットを含み、
前記壁部は、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを有しており、
前記装置は、前記水平スロットと前記インターフェースの間で、前記垂直方向の軸線に沿って、相対的な平行移動を提供するように構成されており、
前記壁部は、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの開口部に近接するように位置決めされており、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが前記インターフェースによって支持されているときに、前記半導体ウエハーは、前記開口部を介して、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へロードされ得るか、または、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムからアンロードされ得、
前記壁部を介して、前記半導体ウエハーが、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へロードされ得るか、または、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムからアンロードされ得る前記壁部は、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが前記インターフェースによって支持されているときに、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの内部空間と前記エンクロージャーの内部空間との間に流量制限バリアを提供する、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、
第１のバッファー・ガスを前記エンクロージャーの中へ供給するように構成されている第１のバッファー・ガス・ポートと、
前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが前記インターフェースによって支持されているときに、第２のバッファー・ガスを前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へ供給するように構成されている第２のバッファー・ガス・ポートと
を備える、装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、
ロボット・アームと、
前記ロボット・アームに取り付けられ、前記ロボット・アームの移動の間、半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターと、
前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているときに、前記半導体ウエハーの対向表面にわたって第１のバッファー・ガスを流すように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューターと
を備え、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、前記エンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成されており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターおよびエンド・エフェクターは、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが、前記装置に設置され、前記半導体ウエハーをストックしているときに、前記エンド・エフェクターおよび前記バッファー・ガス・ディストリビューターが前記水平スロットを介して、ウエハー支持構造体の前記アレイによって支持されている半導体ウエハーのアレイの中へ挿入可能であるように、間隔を空けて配置されており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターおよび前記エンド・エフェクターは、半導体ウエハーの前記アレイにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされている、装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置であって、
第２のバッファー・ガスを前記エンクロージャーの中へ供給するように構成されている第１のバッファー・ガス・ポートと、
前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが前記インターフェースによって支持されているときに、第３のバッファー・ガスを前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へ供給するように構成されている第２のバッファー・ガス・ポートと
をさらに含む、装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置であって、前記第１のバッファー・ガス、前記第２のバッファー・ガス、および、前記第３のバッファー・ガスは、設備窒素ガス供給源によってすべて提供される、装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の装置であって、前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記エンド・エフェクターに対して間隙を空けて固定されており、前記ロボット・アームのすべての移動の間、前記エンド・エフェクターと縦に並んで移動する、装置。
【請求項１７】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムを備え、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムは、前記インターフェースによって支持されている、装置。
【請求項１８】
請求項１１に記載の装置であって、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムは、フロント・オープニング・ユニファイド・ポッド、ウエハー・ストッカー、ウエハー・バッファー、マルチ・ウエハー・カセット、およびロード・ロックからなる群から選択される、装置。
【請求項１９】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、駆動機構を備え、前記駆動機構は、前記壁部を、前記垂直方向の軸線に沿って前記エンクロージャーに対して平行移動させるように構成されている、装置。
【請求項２０】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、駆動機構を備え、前記駆動機構は、前記インターフェースを、前記垂直方向の軸線に沿って前記エンクロージャーに対して平行移動させるように構成されている、装置。
【請求項２１】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、
ロボット・アームと、
前記ロボット・アームに取り付けられ、前記ロボット・アームの移動の間半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターと
を備え、
前記水平スロットは、前記垂直方向の軸線に沿って第１の寸法を有する中間部分を有しており、前記第１の寸法は、前記中間部分とは異なる位置に位置する前記水平スロットの側方部分の前記垂直方向の軸線に沿う、対応する第２の寸法よりも大きく、
前記中間部分は、前記ロボット・アームの移動の間、前記半導体ウエハーを支持するように構成されている前記エンド・エフェクターの部分の幅よりも広く、
前記エンド・エフェクターは、半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているときに、前記半導体ウエハーに接触するように構成されているウエハー接触表面を有し、
前記エンド・エフェクターは、１つまたは複数の第１の底部表面を有し、前記１つまたは複数の第１の底部表面は、前記ウエハー接触表面から離れる方向を向き、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持され、および、前記エンド・エフェクターが前記半導体ウエハーに対して垂直な方向に沿って目視されるときに、前記半導体ウエハーの外周部内に配置されており、
前記第１の寸法は、前記第２の寸法に、前記エンド・エフェクターの前記１つまたは複数の第１の底部表面の最も下側にある表面と前記ウエハー接触表面との間の垂直方向の距離を加えた寸法よりも大きいか、または、等しい、装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置であって、
前記エンド・エフェクターは、１つまたは複数の第１の上側表面を有しており、前記１つまたは複数の第１の上側表面は、前記１つまたは複数の第１の底部表面から離れる方向向を向いており、半導体ウエハーを前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムに載置するために前記エンド・エフェクターが使用されるときに、前記水平スロットを通り、
前記第１の寸法は、前記エンド・エフェクターの前記１つまたは複数の第１の底部表面の前記最も下側にある表面と、前記エンド・エフェクターの前記１つまたは複数の第１の上側表面の最上部表面との間の垂直方向の距離よりも大きいか、または、等しい、装置。
【請求項２３】
請求項２１に記載の装置であって、さらに、
前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているときに、前記半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューター
を備え、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、前記エンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成されており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターおよびエンド・エフェクターは、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが、前記装置に設置されており、前記半導体ウエハーをストックしているときに、前記エンド・エフェクターおよび前記バッファー・ガス・ディストリビューターが、ウエハー支持構造体の前記アレイによって支持されている半導体ウエハーのアレイの中へ挿入可能であるように間隔を空けて配置されており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターおよび前記エンド・エフェクターは、半導体ウエハーの前記アレイにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、１つまたは複数の第１の上側表面を有しており、前記１つまたは複数の第１の上側表面は、前記１つまたは複数の第１の底部表面から離れる方向を向いており、半導体ウエハーを前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムから除去するために前記エンド・エフェクターが使用されるときに、前記水平スロットを通り、
前記第１の寸法は、前記エンド・エフェクターの前記１つまたは複数の第１の底部表面の前記最も下側にある表面と、前記バッファー・ガス・ディストリビューターの前記１つまたは複数の第１の上側表面の最上部表面との間の垂直方向の距離よりも大きいか、または、等しい、装置。
【請求項２４】
装置であって、
異なる位置に位置決めされている複数のウエハー処理チャンバーと、
前記異なる位置において前記ウエハー処理チャンバーを支持するシャーシーと、
１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットであって、各マルチ・ウエハー・カセットは、垂直方向の軸線に沿って配置されているＮ個のウエハー支持構造体を有し、前記ウエハー支持構造体は、直径Ｄの半導体ウエハーを支持するようにサイズ決めされており、Ｎは、１よりも大きい整数であり、各半導体ウエハー支持構造体は、前記アレイにおける任意の隣接する１つまたは複数のウエハー支持構造体から平均距離ｄだけ間隔を空けて配置され、
それぞれが、移動の間、半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターを有する１つまたは複数のロボット・アームであって、前記１つまたは複数のロボット・アームは、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットから前記複数のウエハー処理チャンバーへ、および、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットへ、半導体ウエハーを搬送するように構成され、
ａ）前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部である少なくとも１つのスロット・ドア機構、ｂ）前記１つまたは複数のエンド・エフェクターによって支持されている半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されている１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューター、ならびに、ｃ）ａ）およびｂ）の両方、からなる群から選択される少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムと
を備える、装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、前記少なくとも１つのスロット・ドア機構を含み、前記少なくとも１つのスロット・ドア機構は、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部であり、
各マルチ・ウエハー・カセットは、前面開口部を有しており、前記前面開口部は、ウエハーが前記マルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたは前記マルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、
各スロット・ドア機構は、
Ｄよりも大きい幅および（Ｎ−１）・ｄよりも低い高さを有する水平スロットを備えるドアと、
機械的な入力に応答して、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記ウエハー支持構造体に対して垂直方向に前記ドアを平行移動させるように構成されている駆動機構と、スロット・ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部である、ことを含み、
各ドアは、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを有しており、
各ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記前面開口部の前方に位置決めされており、そのドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部である、装置。
【請求項２６】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、前記１つまたは複数のエンド・エフェクターによって支持されている前記半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されている前記１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターを含み、
前記１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターのそれぞれは、前記１つまたは複数のエンド・エフェクターのうちの異なる１つに関連付けられており、
各バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、前記関連付けられたエンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成されており、前記関連付けられたエンド・エフェクターは、前記ロボット・アームの一部であり、
各バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、間隔を空けて配置されており、当該バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、Ｎ個の半導体ウエハーが前記Ｎ個のウエハー支持構造体によって支持されているときに、前記Ｎ個のウエハー支持構造体によって支持されている前記Ｎ個の半導体ウエハーのスタックの中へ挿入可能であり、
各バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、Ｎ個の半導体ウエハーの前記スタックにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされている、装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の装置であって、前記少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、また、前記少なくとも１つのスロット・ドア機構を含み、前記少なくとも１つのスロット・ドア機構は、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部であり、
各マルチ・ウエハー・カセットは、前面開口部を有しており、前記前面開口部は、ウエハーが前記マルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたは前記マルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、
各スロット・ドア機構は、
Ｄよりも大きい幅および（Ｎ−１）・ｄよりも低い高さを有する水平スロットを備えるドアと、
機械的な入力に応答して、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記ウエハー支持構造体に対して垂直方向に前記ドアを平行移動させるように構成されている駆動機構と、そのスロット・ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部であること、
を含み、
各ドアは、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを有しており、
各ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記前面開口部の前方に位置決めされており、そのドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部である、装置。
【請求項２８】
請求項２５に記載の装置であって、さらに、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの少なくとも１つを受け入れ、水平方向の軸線に沿って、前記受け入れられた前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの少なくとも１つを水平位置の間で平行移動させるように構成されている、水平ウエハー・カセット・コンベヤーを備え、
前記ウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーのいずれかの側において、間隔を空けて配置された位置に位置決めされており、
前記１つまたは複数のロボット・アームのうちの第１のロボット・アームは、第１のマルチ・ウエハー・カセットが少なくとも前記水平な位置のうちの第１の水平な位置に位置決めされているときに、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記ウエハー処理チャンバーの第１のウエハー処理チャンバー、前記ウエハー処理チャンバーの第２のウエハー処理チャンバー、前記ウエハー処理チャンバーの第３のウエハー処理チャンバー、および、前記ウエハー処理チャンバーの第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第１のウエハー処理チャンバーおよび前記第２のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第１の側に配置されており、
前記第３のウエハー処理チャンバーおよび前記第４のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第２の側に配置されており、
前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第１の側は、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第２の側に対して、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの反対側にある、装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載の装置であって、さらに、１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーを備え、
各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、前記水平位置のうちの異なる１つに関連付けられており、
前記１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの第１の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、前記第１の水平位置に関連付けられており、
各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、１つまたは複数の機械的なインターフェースを含み、
その機械的なインターフェースがそのマルチ・ウエハー・カセットと垂直方向に整合させられているとき、および、そのマルチ・ウエハー・カセットが、その垂直ウエハー・カセット・コンベヤーに関連付けられた前記水平位置に位置決めされ、ベースラインの垂直位置において、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーによって支持されているとき、各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのそれぞれの機械的なインターフェースは、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちのマルチ・ウエハー・カセットと接続するように構成されており、
各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、その垂直ウエハー・カセット・コンベヤーの中に含まれている前記１つまたは複数の機械的なインターフェース、および、それらの１つまたは複数の機械的なインターフェースが接続されている各マルチ・ウエハー・カセットを、垂直方向の軸線に沿って、１つまたは複数の垂直カセット位置へ平行移動させるように構成されており、
前記垂直カセット位置は、前記ベースラインの垂直位置と同じ高さに配置されておらず、
前記第１のロボット・アームは、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットが前記第１の水平位置に位置決めされ、および、前記第１の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーによって、前記１つまたは複数の垂直カセット位置のうちの第１の垂直カセット位置にも位置決めされているときに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されている、装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の装置であって、
各機械的なインターフェースは、少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートを含み、
各マルチ・ウエハー・カセットは、少なくとも１つのバッファー・ガス入口部を含み、
各マルチ・ウエハー・カセットの前記少なくとも１つのバッファー・ガス入口部は、そのマルチ・ウエハー・カセットがその機械的なインターフェースにインターフェース接続されているときに、各機械的なインターフェースの前記少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートに整合しており、それによって、バッファー・ガスがその少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートおよび少なくとも１つのバッファー・ガス入口部を介してそのマルチ・ウエハー・カセットの内部空間へ導入されることを可能にする、装置。
【請求項３１】
請求項２９に記載の装置であって、
前記１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの第２の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーが、前記水平位置のうちの第２の水平位置に関連付けられており、
前記第１のロボット・アームは、前記第１の水平位置と前記第２の水平位置との間に配置されており、
各マルチ・ウエハー・カセットは、後面開口部も含み、前記後面開口部は、また、半導体ウエハーがそのマルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたはそのマルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、そのマルチ・ウエハー・カセットの前記前面開口部の反対側にあり、
前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部である前記少なくとも１つのスロット・ドア機構は、各マルチ・ウエハー・カセットに関して、第２のスロット・ドア機構を含み、
各第２のスロット・ドア機構の前記ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記後面開口部の前方に位置決めされており、その第２のスロット・ドア機構は、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部であり、
前記第１のロボット・アームは、また、第２のマルチ・ウエハー・カセットが前記第２の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーによって前記第２の水平位置および前記第１の垂直カセット位置に位置決めされているときに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第２のマルチ・ウエハー・カセットは、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの１つである、装置。
【請求項３２】
請求項３１に記載の装置であって、さらに、
１つまたは複数の垂直ロボット・アーム・コンベヤーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第５のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第６のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第７のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第８のウエハー処理チャンバーと
を備え、
前記第５のウエハー処理チャンバー、前記第６のウエハー処理チャンバー、前記第７のウエハー処理チャンバー、および前記第８のウエハー処理チャンバーは、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの上方に配置されており、
前記１つまたは複数の垂直ロボット・アーム・コンベヤーのそれぞれは、近隣の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーの間に配置されており、
各垂直ロボット・アーム・コンベヤーは、前記垂直方向の軸線に沿って、１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置へ、前記１つまたは複数のロボット・アームのうちの対応する１つを平行移動させるように構成されており、
前記１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置のうちの第１の垂直ロボット・アーム位置は、前記第１の垂直カセット位置に関連付けられており、
前記１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置のうちの第２の垂直ロボット・アーム位置は、前記第１の垂直カセット位置とは異なる、前記１つまたは複数の垂直カセット位置のうちの第２の垂直カセット位置に関連付けられており、
前記第１のロボット・アームは、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットが前記第１の水平位置および前記第１の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第１のロボット・アームが前記第１の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第１のロボット・アームは、さらに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットが前記第１の水平位置および前記第２の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第１のロボット・アームが前記第２の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第５のウエハー処理チャンバー、前記第６のウエハー処理チャンバー、前記第７のウエハー処理チャンバー、および前記第８のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されている、装置。
【請求項３３】
請求項３２に記載の装置であって、
前記ウエハー処理チャンバーの第９のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１０のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１１のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１２のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１３のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１４のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１５のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１６のウエハー処理チャンバーと
をさらに含み、
前記第９のウエハー処理チャンバー、第１０のウエハー処理チャンバー、第１３のウエハー処理チャンバー、および第１４のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第１の側に配置されており、
前記第１１のウエハー処理チャンバー、第１２のウエハー処理チャンバー、第１５のウエハー処理チャンバー、および第１６のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第２の側に配置されており、
前記第１３のウエハー処理チャンバー、前記第１４のウエハー処理チャンバー、前記第１５のウエハー処理チャンバー、および前記第１６のウエハー処理チャンバーは、前記第９のウエハー処理チャンバー、前記第１０のウエハー処理チャンバー、前記第１１のウエハー処理チャンバー、および前記第１２のウエハー処理チャンバーの上方に配置されており、
前記第２の水平位置は、前記１つまたは複数のロボット・アームのうちの前記第１のロボット・アームと第２のロボット・アームとの間に配置されており、
前記第２のロボット・アームは、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットが前記第２の水平位置および前記第１の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第２のロボット・アームが前記第１の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第９のウエハー処理チャンバー、前記第１０のウエハー処理チャンバー、前記第１１のウエハー処理チャンバー、および前記第１２のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第２のロボット・アームは、さらに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットが前記第２の水平位置および前記第２の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第２のロボット・アームが前記第２の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１３のウエハー処理チャンバー、前記第１４のウエハー処理チャンバー、前記第１５のウエハー処理チャンバー、および前記第１６のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されている、装置。
【請求項３４】
請求項３３に記載の装置であって、前記少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、前記１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターを含み、前記１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターは、前記１つまたは複数のエンド・エフェクターによって支持されている前記半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されており、
前記１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターのそれぞれは、前記１つまたは複数のエンド・エフェクターのうちの異なる１つに関連付けられており、
各バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、前記関連付けられたエンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成されており、前記関連付けられたエンド・エフェクターは、前記ロボット・アームの一部であり、
各バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、間隔を空けて配置されており、そのバッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、Ｎ個の半導体ウエハーが前記Ｎ個のウエハー支持構造体によって支持されているときに、前記Ｎ個のウエハー支持構造体によって支持されている前記Ｎ個の半導体ウエハーのスタックの中へ挿入可能であり、
各バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、Ｎ個の半導体ウエハーの前記スタックにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされている、装置。
【請求項３５】
請求項２６に記載の装置であって、さらに、水平ウエハー・カセット・コンベヤーを備え、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーは、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの少なくとも１つを受け入れるように、および、水平位置同士の間で、水平方向の軸線に沿って、前記受け入れられた前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの少なくとも１つを平行移動させるように構成されており、
前記ウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーのいずれかの側において、間隔を空けて配置された位置に位置決めされており、
前記１つまたは複数のロボット・アームのうちの第１のロボット・アームは、第１のマルチ・ウエハー・カセットが少なくとも前記水平位置のうちの第１の水平位置に位置決めされているときに、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記ウエハー処理チャンバーの第１のウエハー処理チャンバー、前記ウエハー処理チャンバーの第２のウエハー処理チャンバー、前記ウエハー処理チャンバーの第３のウエハー処理チャンバー、および、前記ウエハー処理チャンバーの第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第１のロボット・アームは、前記１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターのうちの第１のバッファー・ガス・ディストリビューターに関連付けられており、
前記第１のウエハー処理チャンバーおよび前記第２のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第１の側に配置されており、
前記第３のウエハー処理チャンバーおよび前記第４のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第２の側に配置されており、
前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第１の側は、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第２の側に対して、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの反対側にある、装置。
【請求項３６】
請求項３５に記載の装置であって、１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーをさらに含み、
各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、前記水平位置のうちの異なる１つに関連付けられており、
前記１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの第１の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、前記第１の水平位置に関連付けられており、
各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、１つまたは複数の機械的なインターフェースを含み、
その機械的なインターフェースがそのマルチ・ウエハー・カセットと垂直方向に整合させられているとき、および、そのマルチ・ウエハー・カセットが、その垂直ウエハー・カセット・コンベヤーに関連付けられた前記水平位置に位置決めされ、ベースラインの垂直位置において、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーによって支持されているとき、各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのそれぞれの機械的なインターフェースは、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちのマルチ・ウエハー・カセットと接続するように構成されており、
各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、その垂直ウエハー・カセット・コンベヤーの中に含まれている前記１つまたは複数の機械的なインターフェース、および、それらの１つまたは複数の機械的なインターフェースが接続されているそれぞれのマルチ・ウエハー・カセットを、垂直軸線に沿って、１つまたは複数の垂直カセット位置へ平行移動させるように構成されており、
前記垂直カセット位置は、前記ベースラインの垂直位置と同じ高さに配置されておらず、
前記第１のロボット・アームは、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットが前記第１の水平位置に位置決めされ、および、前記第１の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーによって、前記１つまたは複数の垂直カセット位置のうちの第１の垂直カセット位置にも位置決めされているときに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されている、装置。
【請求項３７】
請求項３６に記載の装置であって、
各機械的なインターフェースは、少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートを含み、
各マルチ・ウエハー・カセットは、少なくとも１つのバッファー・ガス入口部を含み、
各マルチ・ウエハー・カセットの前記少なくとも１つのバッファー・ガス入口部は、そのマルチ・ウエハー・カセットがその機械的なインターフェースに接続されているときに、それぞれの機械的なインターフェースの前記少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートに整合しており、それによって、バッファー・ガスがその少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートおよび少なくとも１つのバッファー・ガス入口部を介してそのマルチ・ウエハー・カセットの内部空間へ導入されることを可能にする、装置。
【請求項３８】
請求項３６に記載の装置であって、
前記１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの第２の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーが、前記水平位置のうちの第２の水平位置に関連付けられており、
前記第１のロボット・アームは、前記第１の水平位置と前記第２の水平位置との間に配置されており、
各マルチ・ウエハー・カセットは、後面開口部も含み、前記後面開口部は、また、半導体ウエハーがそのマルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたはそのマルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、そのマルチ・ウエハー・カセットの前記前面開口部の反対側にあり、
前記第１のロボット・アームは、また、第２のマルチ・ウエハー・カセットが前記第２の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーによって前記第２の水平位置および前記第１の垂直カセット位置に位置決めされているときに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第２のマルチ・ウエハー・カセットは、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの１つである、装置。
【請求項３９】
請求項３８に記載の装置であって、
１つまたは複数の垂直ロボット・アーム・コンベヤーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第５のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第６のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第７のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第８のウエハー処理チャンバーと
をさらに含み、
前記第５のウエハー処理チャンバー、前記第６のウエハー処理チャンバー、前記第７のウエハー処理チャンバー、および前記第８のウエハー処理チャンバーは、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの上方に配置されており、
前記１つまたは複数の垂直ロボット・アーム・コンベヤーのそれぞれは、近隣の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーの間に配置されており、
各垂直ロボット・アーム・コンベヤーは、前記垂直方向の軸線に沿って、１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置へ、前記１つまたは複数のロボット・アームのうちの対応する１つを平行移動させるように構成されており、
前記１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置のうちの第１の垂直ロボット・アーム位置は、前記第１の垂直カセット位置に関連付けられており、
前記１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置のうちの第２の垂直ロボット・アーム位置は、前記第１の垂直カセット位置とは異なる、前記１つまたは複数の垂直カセット位置のうちの第２の垂直カセット位置に関連付けられており、
前記第１のロボット・アームは、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットが前記第１の水平位置および前記第１の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第１のロボット・アームが前記第１の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第１のロボット・アームは、さらに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットが前記第１の水平位置および前記第２の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第１のロボット・アームが前記第２の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第５のウエハー処理チャンバー、前記第６のウエハー処理チャンバー、前記第７のウエハー処理チャンバー、および前記第８のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されている、装置。
【請求項４０】
請求項３９に記載の装置であって、
前記ウエハー処理チャンバーの第９のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１０のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１１のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１２のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１３のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１４のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１５のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１６のウエハー処理チャンバーと
をさらに含み、
前記第９のウエハー処理チャンバー、第１０のウエハー処理チャンバー、第１３のウエハー処理チャンバー、および第１４のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第１の側に配置されており、
前記第１１のウエハー処理チャンバー、第１２のウエハー処理チャンバー、第１５のウエハー処理チャンバー、および第１６のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第２の側に配置されており、
前記第１３のウエハー処理チャンバー、前記第１４のウエハー処理チャンバー、前記第１５のウエハー処理チャンバー、および前記第１６のウエハー処理チャンバーは、前記第９のウエハー処理チャンバー、前記第１０のウエハー処理チャンバー、前記第１１のウエハー処理チャンバー、および前記第１２のウエハー処理チャンバーの上方に配置されており、
前記第２の水平位置は、前記１つまたは複数のロボット・アームのうちの前記第１のロボット・アームと第２のロボット・アームとの間に配置されており、
前記第２のロボット・アームは、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットが前記第２の水平位置および前記第１の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第２のロボット・アームが前記第１の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第９のウエハー処理チャンバー、前記第１０のウエハー処理チャンバー、前記第１１のウエハー処理チャンバー、および前記第１２のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第２のロボット・アームは、さらに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットが前記第２の水平位置および前記第２の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第２のロボット・アームが前記第２の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１３のウエハー処理チャンバー、前記第１４のウエハー処理チャンバー、前記第１５のウエハー処理チャンバー、および前記第１６のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されている、装置。
【請求項４１】
請求項４０に記載の装置であって、前記少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、また、前記少なくとも１つのスロット・ドア機構を含み、前記少なくとも１つのスロット・ドア機構は、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部であり、
各マルチ・ウエハー・カセットは、前面開口部を有しており、前記前面開口部は、ウエハーが前記マルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたは前記マルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、
各スロット・ドア機構は、
Ｄよりも大きい幅および（Ｎ−１）・ｄよりも低い高さを有する水平スロットを備えるドアと、
機械的な入力に応答して、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記ウエハー支持構造体に対して垂直方向に前記ドアを平行移動させるように構成されている駆動機構であって、そのスロット・ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部である、駆動機構と
を含み、
各ドアは、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを有しており、
各ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記前面開口部の前方に位置決めされており、そのドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部である、装置。
【請求項４２】
半導体処理ツールのためのイクイップメント・フロント・エンド・モジュール（ＥＦＥＭ）であって、
前記ＥＦＥＭの内部空間を少なくとも部分的に画定している１つまたは複数の壁部と、
前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中でウエハーを移動させるように構成されているウエハー・ハンドリング・ロボットと、
バッファー・ガスを供給するように構成されているバッファー・ガス・ポートであって、前記バッファー・ガスは、前記バッファー・ガス・ポートを介して前記ＥＦＥＭの前記内部空間に供給され、
バッファー・ガス制御バルブであって、前記バッファー・ガス・ポートを通る前記バッファー・ガスの流量を調節するように構成されている、バッファー・ガス制御バルブと、
コントローラーであって、メモリーおよび前記バッファー・ガス制御バルブに通信可能に接続されている１つまたは複数のプロセッサーを含み、前記メモリーは、コンピューター実行可能なインストラクションであって、前記コントローラーに、
ウエハーが前記ロボットによって前記内部空間の中で移動している時を決定すること、
ウエハーが前記ロボットによって前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中で移動しているということを決定することに少なくとも部分的に応答して、前記バッファー・ガス制御バルブを第１の流量状態に移行させ、前記バッファー・ガスが前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中へ流れるようにすること、
ウエハーが前記ロボットによって前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中で移動していない時を決定すること、
ウエハーが前記ロボットによって前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中で移動していないということを決定することに少なくとも部分的に応答して、前記バッファー・ガスの流量が前記第１の流量状態におけるものよりも低い第２の流量状態に前記バッファー・ガス制御バルブを移行させること
を実行させるためのコンピューター実行可能なインストラクション
を含む、イクイップメント・フロント・エンド・モジュール（ＥＦＥＭ）。
【請求項４３】
請求項４２に記載のＥＦＥＭであって、さらに、設備空気制御バルブを備え、前記設備空気制御バルブは、前記ＥＦＥＭの前記内部空間を通る設備空気の流量を調節するように構成されており、
前記設備空気制御バルブは、前記コントローラーの前記１つまたは複数のプロセッサーと通信可能に接続されており、
前記メモリーは、さらに、前記コントローラーに、
ウエハーが前記ロボットによって前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中で移動していないということを決定することに少なくとも部分的に応答して、第３の流量状態に前記設備空気制御バルブを移行させ、前記設備空気が前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中へ流れるようにすること、
ウエハーが前記ロボットによって前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中で移動しているということを決定することに少なくとも部分的に応答して、前記設備空気の流量が前記第３の流量状態におけるものよりも低い第４の流量状態に前記設備空気制御バルブを移行させること
を実行させるためのコンピューター実行可能なインストラクションを含む、ＥＦＥＭ。
【請求項４４】
請求項４２に記載のＥＦＥＭであって、さらに、
１つまたは複数のローディング・インターフェースであって、１つまたは複数のフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（ＦＯＵＰ）に接続するように構成されており、前記１つもしくは複数のＦＯＵＰのうちの１つから前記ＥＦＥＭの内部空間の中へ、または、前記ＥＦＥＭの前記内部空間から前記１つもしくは複数のＦＯＵＰのうちの１つの中へ、ウエハーが搬送されるようになっている、１つまたは複数のローディング・インターフェースと、
１つまたは複数のロード・ロックに接続するように構成されている１つまたは複数のロード・ロック・インターフェースであって、前記１つまたは複数のロード・ロックを介して、前記ＥＦＥＭの前記内部空間から前記半導体処理ツールの処理エリアの中へ、または、前記半導体処理ツールの前記処理エリアから前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中へ、ウエハーが搬送され得る、１つまたは複数のロード・ロック・インターフェースと
をさらに含む、ＥＦＥＭ。
【請求項４５】
請求項４２に記載のＥＦＥＭであって、前記ロボットは、複数の半導体ウエハーを同時に支持するように構成されているマルチ・ウエハー・エンド・エフェクターを含む、ＥＦＥＭ。
【請求項４６】
半導体処理ツールのためのイクイップメント・フロント・エンド・モジュール（ＥＦＥＭ）であって、
前記ＥＦＥＭの内部空間を少なくとも部分的に画定している１つまたは複数の壁部と、
前記ＥＦＥＭの前記内部空間を第１の内部サブ空間および第２の内部サブ空間へと分割する１つまたは複数の仕切り壁と、
バッファー・ガスを供給するように構成されているバッファー・ガス・ポートと、前記バッファー・ガスは、前記バッファー・ガス・ポートを介して前記第２の内部サブ空間に供給され、
前記第１の内部サブ空間の中でウエハーを移動させるように構成されている第１のウエハー・ハンドリング・ロボットと、
前記第２の内部サブ空間の中でウエハーを移動させるように構成されている第２のウエハー・ハンドリング・ロボットと、
前記第１の内部サブ空間を介して設備空気を流すように構成されている第１のガス・ハンドラーと、
前記第２の内部サブ空間を介して前記バッファー・ガスを流すように構成されている第２のガス・ハンドラーと
を備える、イクイップメント・フロント・エンド・モジュール（ＥＦＥＭ）。
【請求項４７】
半導体処理ツールのためのウエハー・ハンドリング・ロボットであって、
ロボット・アームと、
半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターと、
前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているときに、前記半導体ウエハーの上側表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューターと
を備え、
前記エンド・エフェクターは、前記ロボット・アームの端部に配置されており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームによって直接的にまたは間接的に支持されており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームの少なくともいくつかの移動に関して、前記エンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成されている、ウエハー・ハンドリング・ロボット。
【請求項４８】
請求項４７に記載のウエハー・ハンドリング・ロボットであって、前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、
ガス・ディストリビューション・パドルと、
サポート・アームと
を備え、
前記ガス・ディストリビューション・パドルは、第１の表面を有しており、前記第１の表面は、前記エンド・エフェクターを向き、前記エンド・エフェクターからずらされており、
前記第１の表面は、前記バッファー・ガスを前記エンド・エフェクターに向けて導くように構成されている１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューション・ポートを含み、
前記サポート・アームは、前記ガス・ディストリビューション・パドルを支持し、前記ロボット・アームによって支持されている、ウエハー・ハンドリング・ロボット。
【請求項４９】
請求項４８に記載のウエハー・ハンドリング・ロボットであって、前記ガス・ディストリビューション・パドルは、実質的に円形の形状を有し、前記半導体ウエハーの直径の±１０％よりも大きい外径を有しており、前記エンド・エフェクターは、前記半導体ウエハーを支持するように構成されている、ウエハー・ハンドリング・ロボット。
【請求項５０】
請求項４９に記載のウエハー・ハンドリング・ロボットであって、さらに、回転ピボットを備え、
前記回転ピボットは、前記サポート・アームを前記ロボット・アームと接合しており、
前記回転ピボットは、前記ガス・ディストリビューション・パドルを、前記エンド・エフェクターが半導体ウエハーを支持しているときに、前記ガス・ディストリビューション・パドルが前記半導体ウエハーの上で中心に合わされている第１の位置から前記エンド・エフェクターが半導体ウエハーを支持しているときに、前記ガス・ディストリビューション・パドルが前記半導体ウエハーの上で中心に合わされていない第２の位置へ回転させるように構成されている、ウエハー・ハンドリング・ロボット。
【請求項５１】
請求項４９に記載のウエハー・ハンドリング・ロボットであって、さらに、平行移動メカニズムを備え、
前記平行移動メカニズムは、前記サポート・アームを前記ロボット・アームと接合しており、
前記平行移動メカニズムは、前記ガス・ディストリビューション・パドルを、前記エンド・エフェクターが半導体ウエハーを支持しているときに、前記ガス・ディストリビューション・パドルが前記半導体ウエハーの上で中心に合わされている第１の位置から前記エンド・エフェクターが半導体ウエハーを支持しているときに、前記ガス・ディストリビューション・パドルが前記半導体ウエハーの上で中心に合わされていない、第２の位置へ平行移動させるように構成されている、ウエハー・ハンドリング・ロボット。
【請求項５２】
請求項４８に記載のウエハー・ハンドリング・ロボットであって、
前記ガス・ディストリビューション・パドルは、前記ガス・ディストリビューション・パドルの１つまたは複数の側に、１つまたは複数の側部バッファー・ガス・ディストリビューション・ポートを含み、
前記側部バッファー・ガス・ディストリビューション・ポートは、前記エンド・エフェクターによって画定されるウエハー支持平面と平行の±３０°の中の１つまたは複数の方向に、前記バッファー・ガスを流すように構成されている、ウエハー・ハンドリング・ロボット。
【請求項５３】
半導体製造において使用するためのフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（ＦＯＵＰ）に接続するための装置であって、前記ＦＯＵＰは、取り外し可能なＦＯＵＰドアと、垂直スタックの中に配置されている複数のウエハー支持構造体とを含み、各ウエハー支持構造体は、直径Ｄの半導体ウエハーを支持するように構成されており、前記装置は、
ＦＯＵＰを受け入れるように構成されているプラットフォームと、
ドアであって、Ｄよりも大きい幅、および、前記ウエハー支持構造体の前記垂直スタックの合計高さよりも低い高さを有する、水平スロットを含む、ドアと、
フロント・オープニング・インターフェース機構（ＦＩＭ）であって、前記ＦＯＵＰが前記プラットフォームの上に位置決めされた後に、前記取り外し可能なＦＯＵＰドアを前記ＦＯＵＰから取り外すように構成されている、フロント・オープニング・インターフェース機構（ＦＩＭ）と、
垂直方向の軸線に沿って前記ドアを移動させるように構成されているドライブ・ユニットと
を備える、装置。
【請求項５４】
請求項５３に記載の装置であって、前記水平スロットの前記高さは、前記ウエハー支持構造体の前記垂直スタックの前記合計高さの５０％よりも低い、装置。
【請求項５５】
請求項５３に記載の装置であって、前記ＦＯＵＰは、隣接するウエハー支持構造体同士の間に平均分離距離を有しており、前記水平スロットの前記高さは、前記平均分離距離の３００％よりも小さい、装置。
【請求項５６】
請求項５３に記載の装置であって、さらに、バッファー・ガス供給部ポートを備え、前記バッファー・ガス供給部ポートは、前記ＦＯＵＰが前記プラットフォームの上に位置決めされているときに、前記ＦＯＵＰの中へバッファー・ガスを流すように構成されている、装置。
【請求項５７】
半導体製造において使用するためのフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（ＦＯＵＰ）に接続するための装置であって、前記ＦＯＵＰは、取り外し可能なＦＯＵＰドアと、垂直スタックの中に配置されている複数のウエハー支持構造体とを含み、各ウエハー支持構造体は、直径Ｄの半導体ウエハーを支持するように構成されており、前記装置は、
ＦＯＵＰを受け入れるように構成されているプラットフォームと、
垂直方向の軸線に沿って前記プラットフォームを移動させるように構成されている垂直方向の駆動機構と、
壁部であって、Ｄよりも大きい幅、および、前記ウエハー支持構造体の前記垂直スタックの合計高さよりも低い高さを有する、水平スロットを含む、壁部と、
フロント・オープニング・インターフェース機構（ＦＩＭ）であって、前記ＦＯＵＰが前記プラットフォームの上に位置決めされた後に、および、前記プラットフォームが前記ＦＯＵＰドアを前記ＦＩＭに整合させるように垂直方向に位置決めされた後に、前記取り外し可能なＦＯＵＰドアを前記ＦＯＵＰから取り外すするように構成されている、フロント・オープニング・インターフェース機構（ＦＩＭ）と
を備える、装置。
【請求項５８】
請求項５３に記載の装置であって、前記水平スロットの前記高さは、前記ウエハー支持構造体の前記垂直スタックの前記合計高さの５０％よりも低い、装置。
【請求項５９】
請求項５３に記載の装置であって、前記ＦＯＵＰは、隣接するウエハー支持構造体同士の間に平均分離距離を有しており、前記水平スロットの前記高さは、前記平均分離距離の３００％よりも小さい、装置。
【請求項６０】
請求項５３に記載の装置であって、前記ＦＯＵＰは、隣接するウエハー支持構造体同士の間に平均分離距離を有しており、前記水平スロットの前記高さは、前記平均分離距離の３００％よりも小さい、装置。
【請求項６１】
請求項５３に記載の装置であって、さらに、バッファー・ガス供給部ポートを備え、前記バッファー・ガス供給部ポートは、前記ＦＯＵＰが前記プラットフォームの上に位置決めされているときに、前記ＦＯＵＰの中へバッファー・ガスを流すように構成されている、装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
半導体処理設備では、半導体ウエハーが、フロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（ＦＯＵＰ）を使用して、半導体処理ツールから半導体処理ツールへ搬送されることは一般的である。ＦＯＵＰは、典型的に、たとえば、ハウジングの側壁部から突出する棚など、間隔を空けて配置されたスタックの中に複数のウエハーを支持するウエハー支持構造体の垂直スタックを備えるキャリア・ハウジングを含む。典型的なＦＯＵＰは、２５個または３０個のウエハーを保持することが可能であるが、他の保持数を有するＦＯＵＰも可能である。ウエハーは、典型的に、ウエハー・ハンドリング・ロボットが、スタックにおける隣接するウエハー同士の間にエンド・エフェクターを挿入し、ウエハーを持ち上げ、他のウエハーを妨害することなくウエハーを引き出すことができるように、ＦＯＵＰの中に間隔を空けて配置されているにおける。
【０００２】
ＦＯＵＰは、典型的に、取り外し可能なＦＯＵＰドアを含み、取り外し可能なＦＯＵＰドアは、周囲環境からＦＯＵＰをシールするために使用され得る。ＦＯＵＰは、半導体処理設備の中の周囲環境の条件から、たとえば、水分または酸素から、ＦＯＵＰの中のウエハーを保護する、何らかのバッファー・ガスで充填され得る。バッファー・ガスは、たとえば、きれいな乾燥空気、窒素、または、設備空気よりも望ましいと考えられる任意の他のガスであることが可能である。しかし、バッファー・ガスは、典型的にＥＦＥＭを介して流される設備空気と同じではない。
【発明の概要】
【０００３】
本明細書で説明されている主題の１つまたは複数の実装形態の詳細は、添付の図面および下記の説明において述べられている。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになることとなる。
【０００４】
いくつかの実装形態では、ロボット・アームと、ロボット・アームに取り付けられているエンド・エフェクターであって、ロボット・アームの移動の間、半導体ウエハーを支持するように構成されている、エンド・エフェクターと、半導体ウエハーがエンド・エフェクターによって支持されているときに、半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューターとを備え得る装置が提供され得る。そのような実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューターは、ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、エンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成され得、バッファー・ガス・ディストリビューターおよびエンド・エフェクターは、垂直方向の軸線に沿って間隔を空けて配置され得、エンド・エフェクターおよびバッファー・ガス・ディストリビューターが、半導体ウエハーに対して垂直な軸線に沿って配列された半導体ウエハーのスタックの中へ挿入可能であり、バッファー・ガス・ディストリビューターおよびエンド・エフェクターは、半導体ウエハーのスタックにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされ得る。
【０００５】
いくつかの追加的なそのような実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューターは、エンド・エフェクターに対して間隙を空けて固定され得、ロボット・アームのすべての移動の間、エンド・エフェクターと縦に並んで移動することが可能である。
【０００６】
いくつかの追加的なまたは代替的なそのような実装形態では、半導体ウエハーのアレイは、フロント・オープニング・ユニファイド・ポッド、ウエハー・ストッカー、ウエハー・バッファー、ロード・ロック、マルチ・ウエハー・カセット、および、サイド・バイ・サイド・マルチ・ウエハー・カセットなどのような、１つまたは複数の機器におけるウエハー支持機能部によって画定されるウエハー間アレイ・間隔を有することが可能である。いくつかのさらなるそのような実装形態では、半導体ウエハーがエンド・エフェクターおよび１つまたは複数の機器のウエハー支持機能部の両方によって支持され、ならびに、バッファー・ガス・ディストリビューターが半導体ウエハーに対して垂直な第１の方向に沿って目視されたときに、半導体ウエハーと重なるバッファー・ガス・ディストリビューターの部分は、第１の方向に沿って目視されたときに、１つまたは複数の機器におけるウエハー支持機能部と重ならない形状を有することが可能である。いくつかのさらなるそのような実装形態では、各ウエハー支持機能部は、エンド・エフェクターの方を向くギャップを有することが可能であり、バッファー・ガス・ディストリビューターは、ギャップよりも小さい、バッファー・ガス・ディストリビューターの長軸に対して垂直な方向の幅を有することが可能である。
【０００７】
装置のいくつかの実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューターは、半導体ウエハーがエンド・エフェクターによって支持されているときに半導体ウエハーと重なる領域において、半導体ウエハーに対して垂直な方向に沿って、９ｍｍ以下の厚さになっていることが可能であり、バッファー・ガス・ディストリビューターは、エンド・エフェクターを向く底部表面と、バッファー・ガス・ディストリビューターの底部表面と反対側方向に向く上部表面と、バッファー・ガス・ディストリビューターの上部表面とバッファー・ガス・ディストリビューターの底部表面との間に広がる１つまたは複数の側部表面と、バッファー・ガス・ディストリビューターの底部表面の上に配置されている１つまたは複数の第１のガス・ディストリビューション・ポートと、バッファー・ガス・ディストリビューターの側部表面の上に配置されている複数の第２のガス・ディストリビューション・ポートと、１つまたは複数の第１のガス・ディストリビューション・ポートおよび複数の第２のガス・ディストリビューション・ポートにバッファー・ガスを供給するように構成されているガス・ディストリビューション通路とを含むことが可能である。
【０００８】
装置のいくつかの実装形態では、半導体ウエハーがエンド・エフェクターによって支持され、および、バッファー・ガス・ディストリビューターが半導体ウエハーに対して垂直な第１の方向に沿って目視されたときに、バッファー・ガス・ディストリビューターは、半導体ウエハーのすべてにわたって延在していなくてもよい。
【０００９】
装置のいくつかのさらなるそのような実装形態では、半導体ウエハーがエンド・エフェクターによって支持され、および、バッファー・ガス・ディストリビューターが半導体ウエハーに対して垂直な第１の方向に沿って目視されたときに、バッファー・ガス・ディストリビューターは、半導体ウエハーの中心軸線、および、エンド・エフェクターをロボット・アームに接合する機械的なインターフェースを通過する第２の方向に、半導体ウエハーの直径の少なくとも９０％にわたって延在することが可能であり、また、第１の方向および第２の方向の両方に対して垂直な第３の方向に半導体ウエハーの一部にわたって延在することが可能である。
【００１０】
装置のいくつかの実装形態では、半導体ウエハーがエンド・エフェクターによって支持され、および、半導体ウエハーに対して平行な軸線に沿って目視されたときに、バッファー・ガス・ディストリビューターの少なくとも最も外側の半分部は、半導体ウエハーと重ならないように構成され得る。
【００１１】
装置のいくつかの実装形態では、半導体ウエハーがエンド・エフェクターによって支持されているときに半導体ウエハーの上に延在するバッファー・ガス・ディストリビューターの部分は、半導体ウエハーに対して平行な軸線に沿って目視されたときに、半導体ウエハーと重ならないように構成され得る。
【００１２】
いくつかの実装形態では、半導体ウエハーを処理するための装置が提供され得る。そのような実装形態では、装置は、エンクロージャーと、垂直方向の軸線に沿って配列されたＮ個のウエハー支持構造体を有するマルチ・ウエハー・ストレージ・システムを支持するように構成されているインターフェースと、壁部とを含むことが可能である。ウエハー支持構造体は、直径Ｄの半導体ウエハーを支持するようにサイズ決めされ得、Ｎは、１よりも大きい整数であることが可能であり、各半導体ウエハー支持構造体は、アレイにおける任意の隣接する１つまたは複数のウエハー支持構造体から平均距離ｄだけ間隔を空けて配置され得る。壁部は、Ｄよりも大きい幅および（Ｎ−１）・ｄよりも低い高さを有する水平スロットを含むことが可能であり、壁部は、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを有することが可能であり、装置は、水平スロットとインターフェースの間で、垂直方向の軸線に沿って、相対的な平行移動を提供するように構成され得、壁部は、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの開口部に近接するように位置決めされ得、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムがインターフェースによって支持されているときに、半導体ウエハーは、開口部を介して、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へロードされ得るか、または、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムからアンロードされ得、半導体ウエハーが、壁部を介して、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へロードされ得るか、または、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムからアンロードされ得る壁部は、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムがインターフェースによって支持されているときに、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの内部空間とエンクロージャーの内部空間との間に流量制限バリアを提供することが可能である。
【００１３】
いくつかのそのような実装形態では、装置は、第１のバッファー・ガスをエンクロージャーの中へ供給するように構成されている第１のバッファー・ガス・ポートと、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムがインターフェースによって支持されているときに、第２のバッファー・ガスをマルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へ供給するように構成されている第２のバッファー・ガス・ポートとをさらに含むことが可能である。
【００１４】
いくつかの追加的なまたは代替的な実装形態では、装置は、ロボット・アームと、ロボット・アームに取り付けられ、ロボット・アームの移動の間、半導体ウエハーを支持するように構成されている、エンド・エフェクターと、半導体ウエハーがエンド・エフェクターによって支持されているときに、半導体ウエハーの対向表面にわたって第１のバッファー・ガスを流すように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューターとをさらに含むことが可能である。そのような実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューターは、ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、エンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成され得、バッファー・ガス・ディストリビューターおよびエンド・エフェクターは、間隔を空けて配置され得、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが、装置の中に設置されており、半導体ウエハーをストックしているときに、エンド・エフェクターおよびバッファー・ガス・ディストリビューターは、水平スロットを介して、ウエハー支持構造体のアレイによって支持されている半導体ウエハーのアレイの中へ挿入可能であり、バッファー・ガス・ディストリビューターおよびエンド・エフェクターは、半導体ウエハーのアレイにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされ得る。
【００１５】
いくつかの実装形態では、装置は、第２のバッファー・ガスをエンクロージャーの中へ供給するように構成されている第１のバッファー・ガス・ポートと、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムがインターフェースによって支持されているときに、第３のバッファー・ガスをマルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へ供給するように構成されている第２のバッファー・ガス・ポートとをさらに含むことが可能である。
【００１６】
いくつかの実装形態では、第１のバッファー・ガス、第２のバッファー・ガス、および、第３のバッファー・ガスは、設備窒素ガス供給源によってすべて提供され得る。
【００１７】
いくつかの実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューターは、エンド・エフェクターに対して間隙を空けて固定され得、ロボット・アームのすべての移動の間、エンド・エフェクターと縦に並んで移動することが可能である。
【００１８】
いくつかの実装形態では、装置は、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムをさらに含むことが可能であり、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムは、インターフェースによって支持され得る。
【００１９】
いくつかの実装形態では、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムは、フロント・オープニング・ユニファイド・ポッド、ウエハー・ストッカー、ウエハー・バッファー、マルチ・ウエハー・カセット、またはロード・ロックであることが可能である。
【００２０】
いくつかの実装形態では、装置は、駆動機構をさらに含むことが可能であり、駆動機構は、垂直方向の軸線に沿ってエンクロージャーに対して壁部を平行移動させるように構成されている。他のまたは追加的なそのような実装形態では、駆動機構は、垂直方向の軸線に沿ってエンクロージャーに対してインターフェースを平行移動させるように、または、インターフェースおよび壁部の両方を互いに対してそのような方向に平行移動させるように構成され得る。
【００２１】
いくつかの実装形態では、装置は、ロボット・アームと、ロボット・アームに取り付けられ、ロボット・アームの移動の間、半導体ウエハーを支持するように構成されている、エンド・エフェクターとをさらに含むことが可能である。そのような実装形態では、水平スロットは、垂直方向の軸線に沿って第１の寸法を有する中間部分を有することが可能であり、第１の寸法は、中間部分とは異なる位置に位置する水平スロットの側方部分の垂直方向の軸線に沿う、対応する第２の寸法よりも大きくなっており、中間部分は、ロボット・アームの移動の間、半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターの部分の幅よりも広くなっていることが可能であり、エンド・エフェクターは、半導体ウエハーがエンド・エフェクターによって支持されているときに、半導体ウエハーに接触するように構成されているウエハー接触表面を有することが可能であり、エンド・エフェクターは、１つまたは複数の第１の底部表面を有することが可能であり、１つまたは複数の第１の底部表面は、ウエハー接触表面から離れる方向を向いており、１つまたは複数の第１の底部表面は、半導体ウエハーがエンド・エフェクターによって支持され、および、エンド・エフェクターが半導体ウエハーに対して垂直な方向に沿って目視されるときに、半導体ウエハーの外周部内に配置されており、第１の寸法は、第２の寸法に、エンド・エフェクターの１つまたは複数の第１の底部表面の最も下側にある表面とウエハー接触表面との間の垂直方向の距離を加えた寸法よりも大きいか、または、それに等しくなっていることが可能である。
【００２２】
いくつかのそのような実装形態では、エンド・エフェクターは、１つまたは複数の第１の上側表面を有することが可能であり、１つまたは複数の第１の上側表面は、１つまたは複数の第１の底部表面から離れる方向を向いており、１つまたは複数の第１の上側表面は、半導体ウエハーをマルチ・ウエハー・ストレージ・システムに載置するためにエンド・エフェクターが使用されるときに、水平スロットを通り、第１の寸法は、エンド・エフェクターの１つまたは複数の第１の底部表面の最も下側にある表面と、エンド・エフェクターの１つまたは複数の第１の上側表面の最上部表面との間の垂直方向の距離よりも大きいか、または、それに等しくなっていることが可能である。
【００２３】
装置のいくつかの実装形態では、装置は、半導体ウエハーがエンド・エフェクターによって支持されているときに、半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューターをさらに含むことが可能である。バッファー・ガス・ディストリビューターは、ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、エンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成され得、バッファー・ガス・ディストリビューターおよびエンド・エフェクターは、間隔を空けて配置され得、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが、装置の中に設置されており、半導体ウエハーをストックしているときに、エンド・エフェクターおよびバッファー・ガス・ディストリビューターは、ウエハー支持構造体のアレイによって支持されている半導体ウエハーのアレイの中へ挿入可能であり、バッファー・ガス・ディストリビューターおよびエンド・エフェクターは、半導体ウエハーのアレイにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされ得、バッファー・ガス・ディストリビューターは、１つまたは複数の第１の上側表面を有することが可能であり、１つまたは複数の第１の上側表面は、１つまたは複数の第１の底部表面から離れる方向を向いており、１つまたは複数の第１の上側表面は、半導体ウエハーをマルチ・ウエハー・ストレージ・システムから除去するためにエンド・エフェクターが使用されるときに、水平スロットを通り、第１の寸法は、エンド・エフェクターの１つまたは複数の第１の底部表面の最も下側にある表面と、バッファー・ガス・ディストリビューターの１つまたは複数の第１の上側表面の最上部表面との間の垂直方向の距離よりも大きいか、または、それに等しくなっていることが可能である。
【００２４】
いくつかの実装形態では、異なる位置に位置決めされている複数のウエハー処理チャンバーと、異なる位置においてウエハー処理チャンバーを支持するシャーシーと、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットであって、各マルチ・ウエハー・カセットは、垂直方向の軸線に沿って配置されているＮ個のウエハー支持構造体を有している、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットと、それぞれが、移動の間、半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターを有する１つまたは複数のロボット・アームと、少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムとを含む装置が提供され得る。バッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部であり得る少なくとも１つのスロット・ドア・メカニズム、１つまたは複数のエンド・エフェクターによって支持されている半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されている１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューター、または、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部であり得る少なくとも１つのスロット・ドア・メカニズム、および、１つまたは複数のエンド・エフェクターによって支持されている半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されている１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターの両方を含むことが可能である。そのような実装形態では、１つまたは複数のロボット・アームは、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットから複数のウエハー処理チャンバーへ、および、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットへ、半導体ウエハーを搬送するように構成され得、ウエハー支持構造体は、直径Ｄの半導体ウエハーを支持するようにサイズ決めされ得、Ｎは、１よりも大きい整数であることが可能であり、各半導体ウエハー支持構造体は、アレイにおける任意の隣接する１つまたは複数のウエハー支持構造体から平均距離ｄだけ間隔を空けて配置され得る。
【００２５】
装置のいくつかの実装形態では、少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、少なくとも１つのスロット・ドア・メカニズムを含むことが可能であり、少なくとも１つのスロット・ドア・メカニズムは、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部であることが可能である。そのような実装形態では、各マルチ・ウエハー・カセットは、前面開口部を有することが可能であり、前面開口部は、ウエハーがマルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたはマルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、各スロット・ドア・メカニズムは、Ｄよりも大きい幅および（Ｎ−１）・ｄよりも低い高さを有する水平スロットを備えるドアと、機械的な入力に応答して、マルチ・ウエハー・カセットのウエハー支持構造体に対して垂直方向にドアを平行移動させるように構成されている駆動機構であって、スロット・ドアは、マルチ・ウエハー・カセットの一部である、駆動機構を含むことが可能である。各ドアは、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを有することが可能であり、各ドアは、マルチ・ウエハー・カセットの前面開口部の前方に位置決めされ得、そのドアは、マルチ・ウエハー・カセットの一部である。
【００２６】
いくつかの実装形態では、少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、１つまたは複数のエンド・エフェクターによって支持されている半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されている１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターを含むことが可能である。そのような実装形態では、１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターのそれぞれは、１つまたは複数のエンド・エフェクターのうちの異なる１つに関連付けられ得、各バッファー・ガス・ディストリビューターは、ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、関連付けられたエンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成され得、関連付けられたエンド・エフェクターは、ロボット・アームの一部であり、各バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、間隔を空けて配置され得、そのバッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、Ｎ個の半導体ウエハーがＮ個のウエハー支持構造体によって支持されているときに、Ｎ個のウエハー支持構造体によって支持されているＮ個の半導体ウエハーのスタックの中へ挿入可能であり、各バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、Ｎ個の半導体ウエハーのスタックにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされ得る。
【００２７】
１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターを有する装置のいくつかの実装形態では、少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、また、少なくとも１つのスロット・ドア・メカニズムを含むことが可能であり、少なくとも１つのスロット・ドア・メカニズムは、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部であることが可能である。そのような実装形態では、各マルチ・ウエハー・カセットは、前面開口部を有することが可能であり、前面開口部は、ウエハーがマルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたはマルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、各スロット・ドア・メカニズムは、Ｄよりも大きい幅および（Ｎ−１）・ｄよりも低い高さを有する水平スロットを備えるドアと、機械的な入力に応答して、マルチ・ウエハー・カセットのウエハー支持構造体に対して垂直方向にドアを平行移動させるように構成されている駆動機構であって、スロット・ドアは、マルチ・ウエハー・カセットの一部である、駆動機構を含むことが可能である。各ドアは、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを有することが可能であり、各ドアは、マルチ・ウエハー・カセットの前面開口部の前方に位置決めされ得、そのドアは、マルチ・ウエハー・カセットの一部である。
【００２８】
装置のいくつかの実装形態では、装置は、水平ウエハー・カセット・コンベヤーをさらに含むことが可能であり、水平ウエハー・カセット・コンベヤーは、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの少なくとも１つを受け入れるように、および、水平位置同士の間で、水平方向の軸線に沿って、受け入れられた１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの少なくとも１つを平行移動させるように構成されている。そのような実装形態では、ウエハー処理チャンバーは、水平ウエハー・カセット・コンベヤーのいずれかの側において、間隔を空けて配置された位置に位置決めされ得、１つまたは複数のロボット・アームのうちの第１のロボット・アームは、第１のマルチ・ウエハー・カセットが少なくとも水平位置のうちの第１の水平位置に位置決めされているときに、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの第１のマルチ・ウエハー・カセットと、ウエハー処理チャンバーの第１のウエハー処理チャンバー、ウエハー処理チャンバーの第２のウエハー処理チャンバー、ウエハー処理チャンバーの第３のウエハー処理チャンバー、および、ウエハー処理チャンバーの第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得る。第１のウエハー処理チャンバーおよび第２のウエハー処理チャンバーは、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第１の側に配置され得、第３のウエハー処理チャンバーおよび第４のウエハー処理チャンバーは、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第２の側に配置され得、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第１の側は、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第２の側に対して、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの反対側にあることが可能である。
【００２９】
装置のいくつかのそのような実装形態では、装置は、１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーをさらに含むことが可能である。各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、水平位置のうちの異なる１つに関連付けられ得、１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの第１の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、第１の水平位置に関連付けられ得る。各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、１つまたは複数の機械的なインターフェースを含むことが可能であり、各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのそれぞれの機械的なインターフェースは、その機械的なインターフェースがそのマルチ・ウエハー・カセットと垂直方向に整合させられているとき、および、そのマルチ・ウエハー・カセットが、その垂直ウエハー・カセット・コンベヤーに関連付けられた水平位置に位置決めされ、ベースラインの垂直位置において、水平ウエハー・カセット・コンベヤーによって支持されているとき、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちのマルチ・ウエハー・カセットと接続するように構成され得る。各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、その垂直ウエハー・カセット・コンベヤーの中に含まれている１つまたは複数の機械的なインターフェース、および、それらの１つまたは複数の機械的なインターフェースが接続されているそれぞれのマルチ・ウエハー・カセットを、垂直方向の軸線に沿って、１つまたは複数の垂直カセット位置へ平行移動させるように構成され得、１つまたは複数の垂直カセット位置は、ベースラインの垂直位置の高さ以外の高さにおける垂直位置にあることが可能である。そのような実装形態では、第１のロボット・アームは、第１のマルチ・ウエハー・カセットが第１の水平位置に位置決めされ、および、第１の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーによって、１つまたは複数の垂直カセット位置のうちの第１の垂直カセット位置にも位置決めされているときに、第１のマルチ・ウエハー・カセットと、第１のウエハー処理チャンバー、第２のウエハー処理チャンバー、第３のウエハー処理チャンバー、および第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得る。
【００３０】
いくつかのさらなるそのような実装形態では、各機械的なインターフェースは、少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートを含むことが可能であり、各マルチ・ウエハー・カセットは、少なくとも１つのバッファー・ガス入口部を含むことが可能である。各マルチ・ウエハー・カセットの少なくとも１つのバッファー・ガス入口部は、そのマルチ・ウエハー・カセットがその機械的なインターフェースに接続されているときに、それぞれの機械的なインターフェースの少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートに整合することが可能であり、それによって、バッファー・ガスがその少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートおよび少なくとも１つのバッファー・ガス入口部を介してそのマルチ・ウエハー・カセットの内部空間へ導入されることを可能にする。
【００３１】
装置のいくつかの実装形態では、１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの第２の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーが、水平位置のうちの第２の水平位置に関連付けられ得、第１のロボット・アームは、第１の水平位置と第２の水平位置との間に置かれ得、各マルチ・ウエハー・カセットは、後面開口部も含むことが可能であり、後面開口部は、また、半導体ウエハーがそのマルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたはそのマルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、後面開口部は、そのマルチ・ウエハー・カセットの前面開口部の反対側にあり、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットの各一部であり得る少なくとも１つのスロット・ドア・メカニズムは、それぞれのマルチ・ウエハー・カセットに関して、第２のスロット・ドア・メカニズムを含むことが可能であり、それぞれの第２のスロット・ドア・メカニズムのドアは、マルチ・ウエハー・カセットの後面開口部の前方に位置決めされ得、第２のスロット・ドア・メカニズムは、マルチ・ウエハー・カセットの一部であり、第２のマルチ・ウエハー・カセットは、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの１つであり、第１のロボット・アームは、また、第２のマルチ・ウエハー・カセットが第２の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーによって第２の水平位置および第１の垂直カセット位置に位置決めされているときに、第２のマルチ・ウエハー・カセットと、第１のウエハー処理チャンバー、第２のウエハー処理チャンバー、第３のウエハー処理チャンバー、および第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得る。
【００３２】
装置のいくつかの実装形態では、装置は、１つまたは複数の垂直ロボット・アーム・コンベヤーと、ウエハー処理チャンバーの第５のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第６のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第７のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第８のウエハー処理チャンバーとをさらに含むことが可能である。第５のウエハー処理チャンバー、第６のウエハー処理チャンバー、第７のウエハー処理チャンバー、および第８のウエハー処理チャンバーは、第１のウエハー処理チャンバー、第２のウエハー処理チャンバー、第３のウエハー処理チャンバー、および第４のウエハー処理チャンバーの上方に配置され得、１つまたは複数の垂直ロボット・アーム・コンベヤーのそれぞれは、近隣の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーの間に置かれ得る。各垂直ロボット・アーム・コンベヤーは、垂直方向の軸線に沿って、１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置へ、１つまたは複数のロボット・アームのうちの対応する１つを平行移動させるように構成され得る。１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置のうちの第１の垂直ロボット・アーム位置は、第１の垂直カセット位置に関連付けられ得、１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置のうちの第２の垂直ロボット・アーム位置は、第１の垂直カセット位置とは異なる、１つまたは複数の垂直カセット位置のうちの第２の垂直カセット位置に関連付けられ得る。第１のロボット・アームは、第１のマルチ・ウエハー・カセットが第１の水平位置および第１の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、第１のロボット・アームが第１の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、第１のマルチ・ウエハー・カセットと、第１のウエハー処理チャンバー、第２のウエハー処理チャンバー、第３のウエハー処理チャンバー、および第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得、第１のロボット・アームは、さらに、第１のマルチ・ウエハー・カセットが第１の水平位置および第２の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、第１のロボット・アームが第２の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、第１のマルチ・ウエハー・カセットと、第５のウエハー処理チャンバー、第６のウエハー処理チャンバー、第７のウエハー処理チャンバー、および第８のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得る。
【００３３】
いくつかのさらなるそのような実装形態では、装置は、ウエハー処理チャンバーの第９のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１０のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１１のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１２のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１３のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１４のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１５のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１６のウエハー処理チャンバーとをさらに含むことが可能である。第９のウエハー処理チャンバー、第１０のウエハー処理チャンバー、第１３のウエハー処理チャンバー、および第１４のウエハー処理チャンバーは、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第１の側に配置され得、第１１のウエハー処理チャンバー、第１２のウエハー処理チャンバー、第１５のウエハー処理チャンバー、および第１６のウエハー処理チャンバーは、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第２の側に配置され得る。そのうえ、第１３のウエハー処理チャンバー、第１４のウエハー処理チャンバー、第１５のウエハー処理チャンバー、および第１６のウエハー処理チャンバーは、第９のウエハー処理チャンバー、第１０のウエハー処理チャンバー、第１１のウエハー処理チャンバー、および第１２のウエハー処理チャンバーの上方に配置され得、第２の水平位置は、１つまたは複数のロボット・アームのうちの第１のロボット・アームと第２のロボット・アームとの間に置かれ得る。第２のロボット・アームは、第２のマルチ・ウエハー・カセットが第２の水平位置および第１の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、第２のロボット・アームが第１の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、第２のマルチ・ウエハー・カセットと、第９のウエハー処理チャンバー、第１０のウエハー処理チャンバー、第１１のウエハー処理チャンバー、および第１２のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得、第２のロボット・アームは、さらに、第２のマルチ・ウエハー・カセットが第２の水平位置および第２の垂直カセット位置に位置決めされているときに、ならびに、第２のロボット・アームが第２の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、第２のマルチ・ウエハー・カセットと、第１３のウエハー処理チャンバー、第１４のウエハー処理チャンバー、第１５のウエハー処理チャンバー、および第１６のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得る。
【００３４】
装置のいくつかのさらなるそのような実装形態では、少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターを含むことが可能であり、１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターは、１つまたは複数のエンド・エフェクターによって支持されている半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されている。１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターのそれぞれは、１つまたは複数のエンド・エフェクターのうちの異なる１つに関連付けられ得、各バッファー・ガス・ディストリビューターは、ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、関連付けられたエンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成され得、関連付けられたエンド・エフェクターは、ロボット・アームの一部であり、各バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、間隔を空けて配置され得、そのバッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、Ｎ個の半導体ウエハーがＮ個のウエハー支持構造体によって支持されているときに、Ｎ個のウエハー支持構造体によって支持されているＮ個の半導体ウエハーのスタックの中へ挿入可能であり、各バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、Ｎ個の半導体ウエハーのスタックにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされ得る。
【００３５】
装置のいくつかの実装形態では、装置は、水平ウエハー・カセット・コンベヤーをさらに含むことも可能であり、水平ウエハー・カセット・コンベヤーは、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの少なくとも１つを受け入れるように、および、水平位置同士の間で、水平方向の軸線に沿って、受け入れられた１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの少なくとも１つを平行移動させるように構成されている。そのような実装形態では、ウエハー処理チャンバーは、水平ウエハー・カセット・コンベヤーのいずれかの側において、間隔を空けて配置された位置に位置決めされ得、１つまたは複数のロボット・アームのうちの第１のロボット・アームは、第１のマルチ・ウエハー・カセットが少なくとも水平位置のうちの第１の水平位置に位置決めされているときに、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの第１のマルチ・ウエハー・カセットと、ウエハー処理チャンバーの第１のウエハー処理チャンバー、ウエハー処理チャンバーの第２のウエハー処理チャンバー、ウエハー処理チャンバーの第３のウエハー処理チャンバー、および、ウエハー処理チャンバーの第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得る。そのような実装形態では、第１のロボット・アームは、１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターのうちの第１のバッファー・ガス・ディストリビューターに関連付けられ得、第１のウエハー処理チャンバーおよび第２のウエハー処理チャンバーは、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第１の側に配置され得、第３のウエハー処理チャンバーおよび第４のウエハー処理チャンバーは、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第２の側に配置され得、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第１の側は、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第２の側に対して、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの反対側にあることが可能である。
【００３６】
装置のいくつかのそのような実装形態では、装置は、１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーをさらに含むことが可能である。各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、水平位置のうちの異なる１つに関連付けられ得、１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの第１の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、第１の水平位置に関連付けられ得る。各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、１つまたは複数の機械的なインターフェースを含むことが可能であり、その機械的なインターフェースがそのマルチ・ウエハー・カセットと垂直方向に整合させられているとき、および、そのマルチ・ウエハー・カセットが、その垂直ウエハー・カセット・コンベヤーに関連付けられた水平位置に位置決めされ、ベースラインの垂直位置において、水平ウエハー・カセット・コンベヤーによって支持されているとき、１つまたは複数の機械的なインターフェースのそれぞれは、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちのマルチ・ウエハー・カセットと接続するように構成され得る。各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、その垂直ウエハー・カセット・コンベヤーの中に含まれている１つまたは複数の機械的なインターフェース、および、それらの１つまたは複数の機械的なインターフェースが接続されているそれぞれのマルチ・ウエハー・カセットを、垂直方向の軸線に沿って、１つまたは複数の垂直カセット位置へ平行移動させるように構成され得る。垂直カセット位置は、ベースラインの垂直位置が位置する高さとは異なる高さに配置され得、第１のロボット・アームは、第１のマルチ・ウエハー・カセットが第１の水平位置に位置決めされ、および、第１の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーによって、１つまたは複数の垂直カセット位置のうちの第１の垂直カセット位置にも位置決めされているときに、第１のマルチ・ウエハー・カセットと、第１のウエハー処理チャンバー、第２のウエハー処理チャンバー、第３のウエハー処理チャンバー、および第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得る。
【００３７】
いくつかの追加的なそのような実装形態では、各機械的なインターフェースは、少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートを含むことが可能であり、各マルチ・ウエハー・カセットは、少なくとも１つのバッファー・ガス入口部を含むことが可能であり、各マルチ・ウエハー・カセットの少なくとも１つのバッファー・ガス入口部は、そのマルチ・ウエハー・カセットがその機械的なインターフェースに接続されているときに、それぞれの機械的なインターフェースの少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートに整合することが可能であり、それによって、バッファー・ガスがその少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートおよび少なくとも１つのバッファー・ガス入口部を介してそのマルチ・ウエハー・カセットの内部空間へ導入されることを可能にする。
【００３８】
装置のいくつかの実装形態では、１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの第２の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーが、水平位置のうちの第２の水平位置に関連付けられており、第１のロボット・アームは、第１の水平位置と第２の水平位置との間に置かれ得、各マルチ・ウエハー・カセットは、後面開口部も含むことが可能であり、後面開口部は、また、半導体ウエハーがそのマルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたはそのマルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、後面開口部は、そのマルチ・ウエハー・カセットの前面開口部の反対側にあり、第２のマルチ・ウエハー・カセットは、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの１つであり、第１のロボット・アームは、また、第２のマルチ・ウエハー・カセットが第２の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーによって第２の水平位置および第１の垂直カセット位置に位置決めされているときに、第２のマルチ・ウエハー・カセットと、第１のウエハー処理チャンバー、第２のウエハー処理チャンバー、第３のウエハー処理チャンバー、および第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得る。
【００３９】
いくつかのそのような実装形態では、装置は、１つまたは複数の垂直ロボット・アーム・コンベヤーと、ウエハー処理チャンバーの第５のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第６のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第７のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第８のウエハー処理チャンバーとをさらに含むことが可能である。第５のウエハー処理チャンバー、第６のウエハー処理チャンバー、第７のウエハー処理チャンバー、および第８のウエハー処理チャンバーは、第１のウエハー処理チャンバー、第２のウエハー処理チャンバー、第３のウエハー処理チャンバー、および第４のウエハー処理チャンバーの上方に配置され得、１つまたは複数の垂直ロボット・アーム・コンベヤーのそれぞれは、近隣の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーの間に置かれ得る。各垂直ロボット・アーム・コンベヤーは、垂直方向の軸線に沿って、１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置へ、１つまたは複数のロボット・アームのうちの対応する１つを平行移動させるように構成され得る。１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置のうちの第１の垂直ロボット・アーム位置は、第１の垂直カセット位置に関連付けられ得、１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置のうちの第２の垂直ロボット・アーム位置は、第１の垂直カセット位置とは異なる、１つまたは複数の垂直カセット位置のうちの第２の垂直カセット位置に関連付けられ得る。第１のロボット・アームは、第１のマルチ・ウエハー・カセットが第１の水平位置および第１の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、第１のロボット・アームが第１の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、第１のマルチ・ウエハー・カセットと、第１のウエハー処理チャンバー、第２のウエハー処理チャンバー、第３のウエハー処理チャンバー、および第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得、第１のロボット・アームは、さらに、第１のマルチ・ウエハー・カセットが第１の水平位置および第２の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、第１のロボット・アームが第２の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、第１のマルチ・ウエハー・カセットと、第５のウエハー処理チャンバー、第６のウエハー処理チャンバー、第７のウエハー処理チャンバー、および第８のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得る。
【００４０】
いくつかのそのような実装形態では、装置は、ウエハー処理チャンバーの第９のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１０のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１１のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１２のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１３のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１４のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１５のウエハー処理チャンバーと、ウエハー処理チャンバーの第１６のウエハー処理チャンバーとをさらに含むことが可能である。第９のウエハー処理チャンバー、第１０のウエハー処理チャンバー、第１３のウエハー処理チャンバー、および第１４のウエハー処理チャンバーは、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第１の側に配置され得、第１１のウエハー処理チャンバー、第１２のウエハー処理チャンバー、第１５のウエハー処理チャンバー、および第１６のウエハー処理チャンバーは、水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第２の側に配置され得る。そのうえ、第１３のウエハー処理チャンバー、第１４のウエハー処理チャンバー、第１５のウエハー処理チャンバー、および第１６のウエハー処理チャンバーは、第９のウエハー処理チャンバー、第１０のウエハー処理チャンバー、第１１のウエハー処理チャンバー、および第１２のウエハー処理チャンバーの上方に配置され得る。第２の水平位置は、１つまたは複数のロボット・アームのうちの第１のロボット・アームと第２のロボット・アームとの間に置かれ得る。第２のロボット・アームは、第２のマルチ・ウエハー・カセットが第２の水平位置および第１の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、第２のロボット・アームが第１の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、第２のマルチ・ウエハー・カセットと、第９のウエハー処理チャンバー、第１０のウエハー処理チャンバー、第１１のウエハー処理チャンバー、および第１２のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得、第２のロボット・アームは、さらに、第２のマルチ・ウエハー・カセットが第２の水平位置および第２の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、第２のロボット・アームが第２の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、第２のマルチ・ウエハー・カセットと、第１３のウエハー処理チャンバー、第１４のウエハー処理チャンバー、第１５のウエハー処理チャンバー、および第１６のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成され得る。
【００４１】
いくつかのそのような実装形態では、少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、また、少なくとも１つのスロット・ドア・メカニズムを含むことが可能であり、少なくとも１つのスロット・ドア・メカニズムは、１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部であることが可能である。そのような実装形態では、各マルチ・ウエハー・カセットは、前面開口部を有しており、前面開口部は、ウエハーがマルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたはマルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされ得、各スロット・ドア・メカニズムは、Ｄよりも大きい幅および（Ｎ−１）・ｄよりも低い高さを有する水平スロットを備えるドアと、機械的な入力に応答して、マルチ・ウエハー・カセットのウエハー支持構造体に対して垂直方向にドアを平行移動させるように構成されている駆動機構であって、スロット・ドアは、マルチ・ウエハー・カセットの一部である、駆動機構とを含むことが可能である。各ドアは、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを有することが可能であり、各ドアは、マルチ・ウエハー・カセットの前面開口部の前方に位置決めされ得、そのドアは、マルチ・ウエハー・カセットの一部である。
【００４２】
いくつかの実装形態では、半導体処理ツールのためのイクイップメント・フロント・エンド・モジュール（ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  ｆｒｏｎｔ  ｅｎｄ  ｍｏｄｕｌｅ）（ＥＦＥＭ）が提供され得る。ＥＦＥＭは、ＥＦＥＭの内部空間を少なくとも部分的に画定している１つまたは複数の壁部と、ＥＦＥＭの内部空間の中でウエハーを移動させるように構成されているウエハー・ハンドリング・ロボットと、バッファー・ガスを供給するように構成されているバッファー・ガス・ポートであって、バッファー・ガスは、バッファー・ガス・ポートを介してＥＦＥＭの内部空間に供給される、バッファー・ガス・ポートと、バッファー・ガス制御バルブであって、バッファー・ガス・ポートを通るバッファー・ガスの流量を調節するように構成されている、バッファー・ガス制御バルブと、コントローラーであって、メモリーおよびバッファー・ガス制御バルブに通信可能に接続されている１つまたは複数のプロセッサーを含む、コントローラーとを含むことが可能である。メモリーは、コンピューター実行可能なインストラクションであって、コントローラーに、ウエハーがロボットによって内部空間の中で移動している時を決定すること、ウエハーがロボットによってＥＦＥＭの内部空間の中で移動しているということを決定することに少なくとも部分的に応答して、バッファー・ガス制御バルブを第１の流量状態に移行させ、バッファー・ガスがＥＦＥＭの内部空間の中へ流れるようにすること、ウエハーがロボットによってＥＦＥＭの内部空間の中で移動していない時を決定すること、ウエハーがロボットによってＥＦＥＭの内部空間の中で移動していないということを決定することに少なくとも部分的に応答して、バッファー・ガスの流量が第１の流量状態におけるものよりも低い第２の流量状態にバッファー・ガス制御バルブを移行させること、を実行させるためのコンピューター実行可能なインストラクションを含む。
【００４３】
いくつかのそのような実装形態では、ＥＦＥＭは、設備空気制御バルブをさらに含むことが可能であり、設備空気制御バルブは、ＥＦＥＭの内部空間を通る設備空気の流量を調節するように構成されている。設備空気制御バルブは、コントローラーの１つまたは複数のプロセッサーに通信可能に接続され得、メモリーは、コンピューター実行可能なインストラクションであって、コントローラーに、ウエハーがロボットによってＥＦＥＭの内部空間の中で移動していないということを決定することに少なくとも部分的に応答して、第３の流量状態に設備空気制御バルブを移行させ、設備空気がＥＦＥＭの内部空間の中へ流れるようにすること、ウエハーがロボットによってＥＦＥＭの内部空間の中で移動しているということを決定することに少なくとも部分的に応答して、設備空気の流量が第３の流量状態におけるものよりも低い第４の流量状態に設備空気制御バルブを移行させることを、実行させるためのコンピューター実行可能なインストラクションを含む。
【００４４】
ＥＦＥＭのいくつかの実装形態では、ＥＦＥＭは、１つまたは複数のローディング・インターフェースであって、１つまたは複数のフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（ＦＯＵＰ）に接続するように構成されており、１つもしくは複数のＦＯＵＰのうちの１つからＥＦＥＭの内部空間の中へ、または、ＥＦＥＭの内部空間から１つもしくは複数のＦＯＵＰのうちの１つの中へ、ウエハーが搬送されるようになっている、１つまたは複数のローディング・インターフェースをさらに含むことが可能である。また、ＥＦＥＭは、１つまたは複数のロード・ロックに接続するように構成されている１つまたは複数のロード・ロック・インターフェースであって、１つまたは複数のロード・ロックを介して、ＥＦＥＭの内部空間から半導体処理ツールの処理エリアの中へ、または、半導体処理ツールの処理エリアからＥＦＥＭの内部空間の中へ、ウエハーが搬送され得る、１つまたは複数のロード・ロック・インターフェースを含むことが可能である。
【００４５】
ＥＦＥＭのいくつかの実装形態では、ロボットは、複数の半導体ウエハーを同時に支持するように構成されているマルチ・ウエハー・エンド・エフェクターを含むことが可能である。
【００４６】
いくつかの実装形態では、ＥＦＥＭの内部空間を少なくとも部分的に画定している１つまたは複数の壁部と、ＥＦＥＭの内部空間を第１の内部サブ空間および第２の内部サブ空間へと分割する１つまたは複数の仕切り壁と、バッファー・ガスを供給するように構成されているバッファー・ガス・ポートであって、バッファー・ガスは、バッファー・ガス・ポートを介して第２の内部サブ空間に供給される、バッファー・ガス・ポートと、第１の内部サブ空間の中でウエハーを移動させるように構成されている第１のウエハー・ハンドリング・ロボットと、第２の内部サブ空間の中でウエハーを移動させるように構成されている第２のウエハー・ハンドリング・ロボットと、第１の内部サブ空間を介して設備空気を流すように構成されている第１のガス・ハンドラーと、第２の内部サブ空間を介してバッファー・ガスを流すように構成されている第２のガス・ハンドラーとを含む、半導体処理ツールのためのイクイップメント・フロント・エンド・モジュール（ＥＦＥＭ）が提供され得る。
【００４７】
いくつかの実装形態では、半導体処理ツールのためのウエハー・ハンドリング・ロボットが提供され得る。ウエハー・ハンドリング・ロボットは、ロボット・アームと、半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターと、半導体ウエハーがエンド・エフェクターによって支持されているときに、半導体ウエハーの上側表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューターとを含むことが可能である。エンド・エフェクターは、ロボット・アームの端部に配置され得、バッファー・ガス・ディストリビューターは、ロボット・アームによって直接的にまたは間接的に支持され得、バッファー・ガス・ディストリビューターは、ロボット・アームの少なくともいくつかの移動に関して、エンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成され得る。
【００４８】
ウエハー・ハンドリング・ロボットのいくつかの実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューターは、ガス・ディストリビューション・パドルと、サポート・アームとを含むことが可能である。ガス・ディストリビューション・パドルは、第１の表面を有することが可能であり、第１の表面は、エンド・エフェクターの方を向き、エンド・エフェクターからずらされている。第１の表面は、バッファー・ガスをエンド・エフェクターに向けて導くように構成されている１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューション・ポートを含むことが可能であり、サポート・アームは、ガス・ディストリビューション・パドルを支持することが可能であり、ロボット・アームによって支持され得る。
【００４９】
ウエハー・ハンドリング・ロボットのいくつかの実装形態では、ガス・ディストリビューション・パドルは、実質的に円形の形状を有することが可能であり、半導体ウエハーの直径の±１０％よりも大きい外径を有することが可能であり、エンド・エフェクターは、半導体ウエハーを支持するように構成されている。
【００５０】
ウエハー・ハンドリング・ロボットのいくつかのそのような実装形態では、ウエハー・ハンドリング・ロボットは、回転ピボットをさらに含むことが可能であり、回転ピボットは、サポート・アームをロボット・アームと接合しており、回転ピボットは、ガス・ディストリビューション・パドルを、エンド・エフェクターが半導体ウエハーを支持しているときに、ガス・ディストリビューション・パドルが半導体ウエハーの上で中心に合わされている第１の位置から、エンド・エフェクターが半導体ウエハーを支持しているときに、ガス・ディストリビューション・パドルが半導体ウエハーの上で中心に合わされていない第２の位置へ回転させるように構成され得る。
【００５１】
いくつかの他のまたは追加的なそのような実装形態では、ウエハー・ハンドリング・ロボットは、平行移動メカニズムを含むことが可能であり、平行移動メカニズムは、サポート・アームをロボット・アームと接合しており、平行移動メカニズムは、ガス・ディストリビューション・パドルを、エンド・エフェクターが半導体ウエハーを支持しているときに、ガス・ディストリビューション・パドルが半導体ウエハーの上で中心に合わされている第１の位置からエンド・エフェクターが半導体ウエハーを支持しているときに、ガス・ディストリビューション・パドルが半導体ウエハーの上で中心に合わされていない第２の位置へ平行移動させるように構成され得る。
【００５２】
ウエハー・ハンドリング・ロボットのいくつかの実装形態では、ガス・ディストリビューション・パドルは、ガス・ディストリビューション・パドルの１つまたは複数の側に、１つまたは複数の側部バッファー・ガス・ディストリビューション・ポートを含むことが可能であり、側部バッファー・ガス・ディストリビューション・ポートは、エンド・エフェクターによって画定されるウエハー支持平面と平行の±３０°の中の１つまたは複数の方向に、バッファー・ガスを流すように構成され得る。
【００５３】
いくつかの実装形態では、半導体製造において使用するためのフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（ＦＯＵＰ）に接続するための装置が提供され得る。ＦＯＵＰは、取り外し可能なＦＯＵＰドアと、垂直スタックの中に配置されている複数のウエハー支持構造体とを含むことが可能であり、各ウエハー支持構造体は、直径Ｄの半導体ウエハーを支持するように構成されている。装置は、ＦＯＵＰを受け入れるように構成されているプラットフォームと、ドアであって、Ｄよりも大きい幅、および、ウエハー支持構造体の垂直スタックの合計高さよりも低い高さを有する、水平スロットを含む、ドアと、フロント・オープニング・インターフェース・メカニズム（ＦＩＭ）であって、ＦＯＵＰがプラットフォームの上に位置決めされた後に、取り外し可能なＦＯＵＰドアをＦＯＵＰから取り外すように構成されている、フロント・オープニング・インターフェース・メカニズム（ＦＩＭ）と、垂直方向の軸線に沿ってドアを移動させるように構成されているドライブ・ユニットとを含むことが可能である。
【００５４】
いくつかのそのような実装形態では、水平スロットの高さは、ウエハー支持構造体の垂直スタックの合計高さの５０％よりもひくくなっていることが可能である。
【００５５】
いくつかの実装形態では、ＦＯＵＰは、隣接するウエハー支持構造体同士の間に平均分離距離を有することが可能であり、水平スロットの高さは、平均分離距離の３００％よりも小さくなっていることが可能である。
【００５６】
いくつかの実装形態では、装置は、バッファー・ガス供給部ポートをさらに含むことが可能であり、バッファー・ガス供給部ポートは、ＦＯＵＰがプラットフォームの上に位置決めされているときに、ＦＯＵＰの中へバッファー・ガスを流すように構成されている。
【００５７】
いくつかの実装形態では、半導体製造において使用するためのフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（ＦＯＵＰ）に接続するための装置が提供され得る。ＦＯＵＰは、取り外し可能なＦＯＵＰドアと、垂直スタックの中に配置されている複数のウエハー支持構造体とを含むことが可能であり、各ウエハー支持構造体は、直径Ｄの半導体ウエハーを支持するように構成されている。装置は、ＦＯＵＰを受け入れるように構成されているプラットフォームと、垂直方向の軸線に沿ってプラットフォームを移動させるように構成されている垂直駆動機構と、壁部であって、Ｄよりも大きい幅、および、ウエハー支持構造体の垂直スタックの合計高さよりも低い高さを有する、水平スロットを含む、壁部と、フロント・オープニング・インターフェース・メカニズム（ＦＩＭ）であって、ＦＯＵＰがプラットフォームの上に位置決めされた後に、および、プラットフォームがＦＯＵＰドアをＦＩＭに整合させるように垂直方向に位置決めされた後に、取り外し可能なＦＯＵＰドアをＦＯＵＰから取り外すように構成されている、フロント・オープニング・インターフェース・メカニズム（ＦＩＭ）とを含むことが可能である。
【００５８】
いくつかの実装形態では、水平スロットの高さは、ウエハー支持構造体の垂直スタックの合計高さの５０％よりも低くなっていることが可能である。
【００５９】
いくつかの実装形態では、ＦＯＵＰは、隣接するウエハー支持構造体同士の間に平均分離距離を有することが可能であり、水平スロットの高さは、平均分離距離の３００％よりも小さい。
【００６０】
いくつかの実装形態では、ＦＯＵＰは、隣接するウエハー支持構造体同士の間に平均分離距離を有することが可能であり、水平スロットの高さは、平均分離距離の３００％よりも小さい。
【００６１】
いくつかの実装形態では、装置は、バッファー・ガス供給部ポートをさらに含むことが可能であり、バッファー・ガス供給部ポートは、ＦＯＵＰがプラットフォームの上に位置決めされているときに、ＦＯＵＰの中へバッファー・ガスを流すように構成されている。
【００６２】
本明細書で開示されているさまざまな実装形態が、添付の図面の図の中に、限定としてではなく、例として図示されており、図面では、同じ下２桁を有する参照番号は、異なる実装形態における同様のエレメントを表している（５桁の参照番号に関するいくつかの場合では、５桁の参照番号のうちの下３桁が、下２桁だけのものの代わりに、同じであることが可能である）。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】設備空気がＥＦＥＭの内部空間を介して下向きに流されている、例示的なＥＦＥＭを示す図である。
【００６４】
【図２】図１の例示的なＥＦＥＭの側面図である。
【図３】図１の例示的なＥＦＥＭの側面図である。
【００６５】
【図４】マルチ・ウエハー・エンド・エフェクターを備える代替の例示的なＥＦＥＭ設計を示す図である。
【００６６】
【図５】ＥＦＥＭが設備空気ＥＦＥＭパーティションおよびバッファー・ガスＥＦＥＭパーティションを有する、例示的な区切られたＥＦＥＭを示す図である。
【００６７】
【図６】例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの平面図である。
【図７】例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの側面図である。
【００６８】
【図８】工程のさまざまな局面中の例示的な回転可能なバッファー・ガス・ディストリビューターの平面図である。
【図９】操作のさまざまな局面中の例示的な回転可能なバッファー・ガス・ディストリビューターの平面図である。
【図１０】操作のさまざまな局面中の例示的な回転可能なバッファー・ガス・ディストリビューターの平面図である。
【００６９】
【図１１】操作のさまざまな局面中の例示的な平行移動可能なバッファー・ガス・ディストリビューターの平面図である。
【図１２】操作のさまざまな局面中の例示的な平行移動可能なバッファー・ガス・ディストリビューターの平面図である。
【図１３】操作のさまざまな局面中の例示的な平行移動可能なバッファー・ガス・ディストリビューターの平面図である。
【００７０】
【図１４】別の例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの平面図である。
【００７１】
【図１５】図１４の例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの側面図である。
【００７２】
【図１６】マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へ挿入されている、図１４のバッファー・ガス・ディストリビューターの平面図である。
【００７３】
【図１７】ウエハー操作のさまざまな局面中の、２つの例示的なウエハー支持機能部およびウエハー、ならびに、例示的なエンド・エフェクターおよび例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの詳細の部分的な側断面図である。
【図１８】ウエハー操作のさまざまな局面中の、２つの例示的なウエハー支持機能部およびウエハー、ならびに、例示的なエンド・エフェクターおよび例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの詳細の部分的な側断面図である。
【図１９】ウエハー操作のさまざまな局面中の、２つの例示的なウエハー支持機能部およびウエハー、ならびに、例示的なエンド・エフェクターおよび例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの詳細の部分的な側断面図である。
【００７４】
【図２０】ウエハー操作のさまざまな局面中の、図１７の２つの例示的なウエハー支持機能部およびウエハー、ならびに、図１７の例示的なエンド・エフェクターおよび異なる例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの詳細の部分的な側断面図である。
【図２１】ウエハー操作のさまざまな局面中の、図１７の２つの例示的なウエハー支持機能部およびウエハー、ならびに、図１７の例示的なエンド・エフェクターおよび異なる例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの詳細の部分的な側断面図である。
【図２２】ウエハー操作のさまざまな局面中の、図１７の２つの例示的なウエハー支持機能部およびウエハー、ならびに、図１７の例示的なエンド・エフェクターおよび異なる例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの詳細の部分的な側断面図である。
【００７５】
【図２３】例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの別の例の平面図である。
【００７６】
【図２４】図２３の例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの側面図である。
【００７７】
【図２５】例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの別の例の平面図である。
【００７８】
【図２６】例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの等角図である。
【図２７】例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの切り欠き等角図である。
【図２８】例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの詳細な切り欠き等角図である。
【図２９】例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの側面図である。
【図３０】例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの詳細な側面図である。
【００７９】
【図３１】工程のさまざまな局面中の、水平スロットを備える例示的なドアを有する例示的なＥＦＥＭを示す図である。
【図３２】工程のさまざまな局面中の、水平スロットを備える例示的なドアを有する例示的なＥＦＥＭを示す図である。
【図３３】工程のさまざまな局面中の、水平スロットを備える例示的なドアを有する例示的なＥＦＥＭを示す図である。
【図３４】工程のさまざまな局面中の、水平スロットを備える例示的なドアを有する例示的なＥＦＥＭを示す図である。
【図３５】工程のさまざまな局面中の、水平スロットを備える例示的なドアを有する例示的なＥＦＥＭを示す図である。
【００８０】
【図３６】工程のさまざまな局面中の、水平スロットを備える例示的な壁部を有する例示的なＥＦＥＭを示す図である。
【図３７】工程のさまざまな局面中の、水平スロットを備える例示的な壁部を有する例示的なＥＦＥＭを示す図である。
【図３８】工程のさまざまな局面中の、水平スロットを備える例示的な壁部を有する例示的なＥＦＥＭを示す図である。
【図３９】工程のさまざまな局面中の、水平スロットを備える例示的な壁部を有する例示的なＥＦＥＭを示す図である。
【図４０】工程のさまざまな局面中の、水平スロットを備える例示的な壁部を有する例示的なＥＦＥＭを示す図である。
【００８１】
【図４１】水平スロットを備えるドアと、バッファー・ガス・ディストリビューターを備えるロボット・アームとを含む、例示的なＥＦＥＭを示す図である。
【００８２】
【図４２】スロット・ドアのない例示的なロード・ポート・ユニットを示す図である。
【００８３】
【図４３】スロット・ドアを備える例示的なロード・ポート・ユニットを示す図である。
【００８４】
【図４４】スロット・ドアが２つの代替的な「閉じた」位置にある、図４３の例示的なロード・ポート・ユニットの等角切断図である。
【図４５】スロット・ドアが２つの代替的な「閉じた」位置にある、図４３の例示的なロード・ポート・ユニットの等角切断図である。
【００８５】
【図４６】スロット・ドアが異なる位置にある、図４３の例示的なロード・ポート・ユニットのさらなる切断図である。
【図４７】スロット・ドアが異なる位置にある、図４３の例示的なロード・ポート・ユニットのさらなる切断図である。
【図４８】スロット・ドアが異なる位置にある、図４３の例示的なロード・ポート・ユニットのさらなる切断図である。
【００８６】
【図４９】例示的なバッファーユニットおよびスロット・ドアの等角図である。
【図５０】例示的なバッファーユニットおよびスロット・ドアの等角図である。
【図５１】例示的なバッファーユニットおよびスロット・ドアの等角図である。
【図５２】例示的なバッファーユニットおよびスロット・ドアの等角図である。
【００８７】
【図５３】図４９の例示的なバッファーユニットの側断面図である。
【００８８】
【図５４】例示的なマルチ・ステーション・クリーニング・ツールを側面図で示す図である。
【００８９】
【図５５】例示的なマルチ・ウエハー・カセットまたはポッドの断面図である。
【００９０】
【図５６】例示的なマルチ・ステーション半導体処理ツールの等角図である。
【００９１】
【図５７】図５６の例示的なマルチ・ステーション半導体処理ツールの別の等角図である。
【００９２】
【図５８】図５６の例示的なマルチ・ステーション半導体処理ツールのさらなる等角図である。
【００９３】
【図５９】図５６の例示的なマルチ・ステーション半導体処理ツールにおいて使用され得る例示的なマルチ・ウエハー・カセットの平面等角図である。
【図６０】図５６の例示的なマルチ・ステーション半導体処理ツールにおいて使用され得る例示的なマルチ・ウエハー・カセットの底面等角図である。
【００９４】
【図６１】図５９の例示的なマルチ・ウエハー・カセットの異なる切断図である。
【図６２】図５９の例示的なマルチ・ウエハー・カセットの異なる切断図である。
【００９５】
【図６３】ドアが異なる位置にある、図５９の例示的なマルチ・ウエハー・カセットの正面図である。
【図６４】ドアが異なる位置にある、図５９の例示的なマルチ・ウエハー・カセットの正面図である。
【図６５】ドアが異なる位置にある、図５９の例示的なマルチ・ウエハー・カセットの正面図である。
【図６６】ドアが異なる位置にある、図５９の例示的なマルチ・ウエハー・カセットの正面図である。
【図６７】ドアが異なる位置にある、図５９の例示的なマルチ・ウエハー・カセットの正面図である。
【図６８】ドアが異なる位置にある、図５９の例示的なマルチ・ウエハー・カセットの正面図である。
【００９６】
【図６９】スロット・ドアを備える例示的なデュアル・ウエハー・アライナーの等角分解図である。
【００９７】
【図７０】スロット・ドアが異なる位置にある、図６９の例示的なデュアル・ウエハー・アライナーの正面図である。
【図７１】スロット・ドアが異なる位置にある、図６９の例示的なデュアル・ウエハー・アライナーの正面図である。
【図７２】スロット・ドアが異なる位置にある、図６９の例示的なデュアル・ウエハー・アライナーの正面図である。
【００９８】
【図７３】スロット・ドアを備える例示的なデュアル・ウエハー・ロード・ロックの側断面図である。
【００９９】
【図７４】ベルヌーイ・タイプのエンド・エフェクターの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１００】
図に示されている実装形態は、代表的な実例であることが意図されており、開示されている概念を、示されている構造体にだけ限定するものとして見られるべきではない。また、示されている例とは異なる他の実装形態も、本開示の範囲および添付の特許請求の範囲に含まれ得ることが理解されるべきである。
【０１０１】
本明細書で説明されているのは、バッファー・ガスを使用して強化されたウエハー保護を提供するためのさまざまな技法、システム、および装置であり、バッファー・ガスは、「パージ」ガスとも称され得る。バッファー・ガスは、半導体ウエハーに対して概ねまたは完全に不活性／非反応性であり、また、ウエハーがそのようなバッファー・ガスによって取り囲まれているときに、ウエハーに対する損傷を防止または緩和することが可能である。下記に説明されている実装形態のそれぞれに関して、そのようなバッファー・ガスは、さまざまなそのようなガスのいずれかであることが可能であり、そのようなガスの設備供給源、たとえば、設備窒素ガス供給源によって提供され得るということが理解されるべきである。
【０１０２】
典型的な半導体処理設備では、ＦＯＵＰは、オーバーヘッド搬送システムによって、半導体処理ツールから半導体処理ツールへと搬送され得、オーバーヘッド搬送システムは、たとえば、オーバーヘッド・トラムウェイであり、それは、上方からＦＯＵＰをピック・アップし、半導体処理ツールから離れるようにＦＯＵＰを持ち上げ、ＦＯＵＰを別の半導体処理ツールに移動させ、次いで、他の半導体処理ツールへＦＯＵＰを降下させる。
【０１０３】
各半導体処理ツールは、ロード・ポート・ユニットを有することが可能であり、ロード・ポート・ユニットは、ＦＯＵＰを受け入れるためのプラットフォーム、インターフェース、またはステージを有することが可能である。ロード・ポート・ユニットは、１つまたは複数のウエハー搬送ロボットを含むエクイップメント・フロント・エンド・モジュール（ＥＦＥＭ）に隣接していることが可能である。また、ＥＦＥＭは、１つまたは複数のロード・ロックまたは他の隣接する構造体を含むことが可能であり、１つまたは複数のロード・ロックまたは他の隣接する構造体は、半導体処理動作を実施する半導体処理ツールの一部分に対するインターフェースとしての役割を果たす。ＥＦＥＭは、典型的に、大きい内部空間を有しており、また、ガス・ハンドラーを装備している。ガス・ハンドラーは、典型的に、設備空気を引き込み、それを、ＥＦＥＭ内部空間を介して押すように構成されている。そのようなガス・ハンドラーは、典型的に、毎分数百立方フィート以上、たとえば、１２００毎分立方フィート（３３．９８ｍ３／分）の空気流量を提供することが可能である。設備空気は、典型的に、それが内部空間に到達する前に、たとえば、超低粒子空気（ｕｌｔｒａ−ｌｏｗ  ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  ａｉｒ）（ＵＬＰＡ）フィルターによってろ過されるが、設備空気は、処理されたウエハーの上の特徴部に悪影響を及ぼす可能性がある、水分、酸素、および／または他の汚染物質のレベルを依然として有する可能性がある。ＥＦＥＭを介して搬送され、設備空気に露出させるウエハーは、そのような通過の間に、そのような汚染物質によって損傷を受ける可能性がある。これは、縮小し続ける半導体特徴部のサイズに起因して、最近になって初めて認識された問題である。そのような露出によって引き起こされる可能性のある損傷は、以前には、重大なリスクを与えなかった。その理由は、ウエハーの特徴部サイズは、最近になって初めて、そのような損傷がウエハーの上に形成された回路の適正な動作に干渉し得るほど十分に小さくなったからである。単にＥＦＥＭの文脈だけでなく、他の文脈においても同様に、ウエハーは、設備空気に露出させ得る。
【０１０４】
本発明者らのうちの何人かまたはすべては、半導体ウエハーがＥＦＥＭまたは他の構造体を通過するときに、半導体ウエハーの周りにバッファー・ガスの「マイクロクライメイト」を発生させることによって、そのような可能性のある汚染／損傷が、防止または緩和され得るということを決定した。そのようなマイクロクライメイトを生成および管理するためのいくつかの可能性のある技法が、下記に説明されている。
【０１０５】
下記に説明されているさまざまな概念は、単独で、または、さまざまな置換および組み合わせで、実装され得るということが理解されるべきである。組み合わせアプローチは、本明細書で説明されている概念のうちの単一のものだけを単独で使用するよりも、汚染からの良好な保護をウエハーに提供することが可能である。そのうえ、本明細書で説明されている概念の多くは、本明細書で説明されている他の概念の中に含まれているものと同様の特徴を含むことが可能である。そのような場合では、異なる実施形態における同様の構造体が、同じ下２桁を使用して、図の中で表され得る。別段の指示がなければ、１つの実施形態の文脈におけるそのような特徴の論述は、他の実施形態において、図面の中での特徴の付番において同じ下２桁を使用することによって示されているように、全体的に、対応する特徴に等しく適用可能である。
【０１０６】
ＥＦＥＭマイクロクライメイト
先に説明されているように、ＥＦＥＭは、ウエハー汚染に対してとりわけ厄介な環境を示す。このリスクを緩和するためのいくつかの方策が、下記に説明されている。
【０１０７】
図１では、ＥＦＥＭ１１１が示されており、ＥＦＥＭ１１１の中では、設備空気が、ＥＦＥＭ１１１；ＥＦＥＭ１１１の内部空間を介して下向きに流されている。ＦＯＵＰ１１０を受け入れるための３つのプラットフォームを備えるロード・ポート・ユニット１１３が、ＥＦＥＭ１１１に接続され得る。図２は、図１のＥＦＥＭ１１１の側面図を示している。見ることができるように、ガス・ハンドラー１１２が、バッファー・ガス供給部１２４に接続されており、バッファー・ガス供給部１２４は、設備バッファー・ガス供給部の容量を超えるバッファー・ガス・流量を可能にするように大量のバッファー・ガスを貯蔵することができる、設備ガス供給源またはアキュムレーターであることが可能である。バッファー・ガス供給部１２４は、バッファー・ガス・ディストリビューター１１６またはディストリビューション・システムに接続され得、バッファー・ガス・ディストリビューター１１６またはディストリビューション・システムは、ガス・ハンドラー１１２の中で（または、別の位置の中で）バッファー・ガスを分配するように構成され得、バッファー・ガスが、ＥＦＥＭ１１１のウエハー通過エリアを通って流れることができるようになっている。バッファー・ガス供給部１２４からのバッファー・ガスの流量は、バッファー・ガス制御バルブ１１４によって制御され得、バッファー・ガス制御バルブ１１４は、コントローラー１１８によって制御され得る。ガス・ハンドラー１１２を通る設備空気の流量は、同様に、設備空気制御バルブ１１７によって制御され得、設備空気制御バルブ１１７も、コントローラー１１８によって制御される。
【０１０８】
図２に示すように、非ウエハー搬送工程の間に、コントローラー１１８は、バッファー・ガス制御バルブ１１４を閉じた状態に維持し、設備空気制御バルブ１１７を開けた状態に維持することが可能であり、設備空気がＥＦＥＭ１１１を介して流されることを可能にする（これは、ＥＦＥＭ１１１の中の正圧を維持し、ガス・ハンドラー１１２のろ過システムを通る場合を除いて、粒子状物質および他の汚染物質がＥＦＥＭ１１１に進入することを防止する）。
【０１０９】
ウエハーがＥＦＥＭ１１１の内部空間の中で搬送されているときに、図３に示すように（図３では、最も下側にあるウエハーが、ロボット・アーム１０２のエンド・エフェクター１９３によって、ＦＯＵＰ１１０の中のウエハー１０４のスタック１０７から引き出され、それがロード・ロック１２９に搬送されることを可能にするようになっており、ロード・ロック１２９は、搬送チャンバー１２０および／または１つまたは複数のウエハー処理チャンバー１７４につながっている）、コントローラー１１８は、バッファー・ガス制御バルブ１１４を制御することが可能であり、バッファー・ガスが、ガス・ハンドラー１１２およびＥＦＥＭ１１１の内部空間の中へ流れることを許容されるようになっている。同時に、コントローラー１１８は、設備空気制御バルブ１１７（それは、たとえば、設備空気シャットオフ・ダンパー、または、他の流量制御デバイスであることが可能である）が閉じるようにすることが可能であり、ＥＦＥＭ１１１の内部空間を通って流れる設備空気の量を制限するようになっている。したがって、ＥＦＥＭ１１１の内部空間における雰囲気は、ウエハーが内部空間を通過していない間の設備空気と、ウエハーが内部空間を通過しているときのバッファー・ガスの間で切り替えられ得る。そのようなガス・流量は、計数型であることが可能であり、たとえば、バッファー・ガス・流量または設備空気流量は、完全にオンであるかもしくは完全にオフであるかのいずれかであることが可能であり、または、一方のもしくは両方のそのような流量は、使用される中間流量・レベルが存在するように管理され得るということが理解されるべきである。たとえば、バッファー・ガス供給の間に、設備空気制御バルブは、低減されたレベルの設備空気を流すようにセットされ得、ＥＦＥＭ環境においてバッファー・ガスおよび設備空気が混合するようになっている。したがって、使用される制御バルブは、実装形態に応じて、シャットオフ・バルブまたは流量制御バルブのいずれかであることが可能である。そのようなシステムのいくつかの実装形態では、ＥＦＥＭ１１１は、たとえば、ガス戻り通路を有することによって、ＥＦＥＭ１１１を介して流されているガスを再循環させるように構成され得、ガス戻り通路は、ＥＦＥＭ１１１の底部からＥＦＥＭ１１１の上側部までガスを搬送し、そこで、そのような再循環させられたガスが、ＥＦＥＭ１１１の内部空間の中へ再導入され得る。いくつかのそのような実装形態では、または、代替的な実装形態もしくは追加的な実装形態では、ＥＦＥＭ１１１は、設備空気とバッファー・ガスの間で交互に切り替わることができない。たとえば、ウエハーが初期にＦＯＵＰの中のＥＦＥＭへ供給されるときに、ＥＦＥＭは、その中に設備空気を有することが可能であり、設備空気は排出され、バッファー・ガスと交換され得る。次いで、このバッファー・ガスが、ＦＯＵＰが結合されている全時間に連続的に使用され得る（それは、リークおよび他の漏出経路へ失われるバッファー・ガスを交換するために、再循環させられ、定期的に補充されてもよく、または、それは、単純に連続的に流されてもよい）。
【０１１０】
また、さまざまな実装形態では、ガス・ハンドラー１１２またはファン・フィルター・ユニットは、凝縮器および加熱器システム１１５を含むことが可能であり、凝縮器および加熱器システム１１５は、（水分を凝縮させることによって）ガス・ハンドラー１１２を介して流されているガスから水分を除去するために使用され得る。加熱器は、凝縮プロセスがガス温度を低下させた後に、そのようなガスの温度を上昇させるために使用され得る。
【０１１１】
Ｎ2などのようないくつかのバッファー・ガスは、ａ）高価であり、ｂ）安全リスクがある（たとえば、窒素は、かなりの量が半導体処理設備の周囲環境の中へ導入される場合に、窒息のリスクをもたらす可能性があり、それは、たとえば、密閉されていない半導体処理ツールのための数百のＥＦＥＭを介して毎分１２００立方フィートが流されている場合に起こる可能性がある）ので、バッファー・ガスの流量を短い間隔に削減することが望ましい可能性がある。そのようなケースでは、マルチ・ウエハー・エンド・エフェクター、すなわち、複数のウエハーを同時に支持および担持するように構成されているエンド・エフェクターを使用することが望ましい可能性がある。このように、複数のウエハーは、図４に示されているように、バッファー・ガスが流れている間に、同時にＥＦＥＭを通過することが可能であり、これは、エンド・エフェクターによって搬送されている余分なウエハーのための追加的な間隔にわたってバッファー・ガスを流さなければならないということを回避する。たとえば、図４では、ロボット・アーム４０２は、５ウエハー式のエンド・エフェクター４９３を装備しており、５ウエハー式のエンド・エフェクター４９３は、５つの半導体ウエハー１０４を同時に持ち上げて搬送することができる。図４に示されている他のシステムは、図１における対応するシステムと同様の様式で動作する。
【０１１２】
バッファー・ガス・マイクロクライメイトの発生に関する別の可能性のある技法は、内部バリアまたは仕切り壁を有するＥＦＥＭを使用するということであり、内部バリアまたは仕切り壁は、ＥＦＥＭの内部空間を、２つのサブ空間、すなわち、第１の内部サブ空間および第２の内部サブ空間へと分離する。第１の内部サブ空間は、それを介して循環させる設備空気を有することが可能であり、一方、第２の内部サブ空間は、それを介して循環させるバッファー・ガスを有することが可能である。これらのタイプの実装形態では、各サブ空間は、それ自身のウエハー・ハンドリング・ロボットを有することが可能である。図５は、そのような実装形態を示している。図５では、エンクロージャー５０１は、設備空気ＥＦＥＭ５１１およびバッファー・ガスＥＦＥＭ５１１’を有している。各各ＥＦＥＭ５１１および５１１’は、対応するロボット・アーム５０２および５０２’をそれぞれ有することが可能であり、ロボット・アーム５０２および５０２’は、ロード・ポート・ユニット５１３の上のＦＯＵＰ５１０から、それらのそれぞれのＥＦＥＭ５１１および５１１’の中へ、および、それらのそれぞれのＥＦＥＭ５１１および５１１’から外へ、半導体ウエハーを搬送するために使用され得る。設備空気ＥＦＥＭ５１１は、設備空気ハンドラー５２１を装備することが可能であり、バッファー・ガスＥＦＥＭ５１１’は、バッファー・ガス・ハンドラー５１２を装備することが可能であり、バッファー・ガス・ハンドラー５１２は、バッファー・ガス環境を調整するために、随意的に、凝縮器／加熱器ユニット５１５を含むことが可能である。
【０１１３】
ウエハー搬送ロボット・マイクロクライメイト
上記の技法およびシステムは、ＥＦＥＭにおけるバッファー・ガス環境の生産およびメンテナンスを促進させるが、本発明者らのうちの何人かまたはすべては、また、半導体ウエハーがＥＦＥＭの内部空間を通過するときに、半導体ウエハーの直ぐ近くで極めて大幅に局所化されたバッファー・ガス・マイクロクライメイトを発生させるために使用され得る代替的なまたは補足的な技法も考え出した。そのような技法は、先に説明されているような、バッファー・ガスを装備したＥＦＥＭの文脈において使用され得、または、通常の設備空気ＥＦＥＭユニットにおいて使用され得る。
【０１１４】
そのような技法では、ウエハー・ハンドリング・ロボットは、バッファー・ガス・ディストリビューターを装備することが可能であり、バッファー・ガス・ディストリビューターは、バッファー・ガスをウエハーの上に直接的に分配するように構成されている。図６および図７に示されているような、いくつかのそのような実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューター６０５は、実質的に円形であり、ウエハー６０４と概して同じサイズであることが可能である。バッファー・ガス・ディストリビューター６０５は、ウエハー６０４からずらされ得、ウエハー６０４がロボット・アーム６０２のエンド・エフェクター６９３によって支持されているときに、バッファー・ガス・ディストリビューター６０５とウエハー６０４の対向表面、すなわち、バッファー・ガス・ディストリビューターの方を向く表面との間にギャップが存在するようになっており、このギャップは、およそ数ミリメートル、たとえば、１センチメートル以下であることが可能である。１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューション・ポート６３４は、ウエハー６０４がエンド・エフェクター６９３によって支持されているときにウエハー６０４の方を向く、バッファー・ガス・ディストリビューター６０５の第１の表面、たとえば、底部表面６３１に配置され得る。バッファー・ガスが、バッファー・ガス・ディストリビューター６０５を介してバッファー・ガス・ディストリビューション・ポート６３４から流されているときに、バッファー・ガスは、ウエハー６０４にわたって流れ、ガス状の保護層としての役目を果たすことが可能である。また、追加的に、バッファー・ガス・ディストリビューター６０５は、ウエハー６０４に向かう設備空気のフローを妨害する物理的なバリアとしての役割を果たすことが可能である。したがって、バッファー・ガス・ディストリビューター６０５がウエハー６０４の上に中心に合わされ、バッファー・ガスがそれを介して流されるとき、ウエハー６０４は、バッファー・ガス・ディストリビューター６０５自身、および、バッファー・ガス・ディストリビューター６０５から流されているバッファー・ガスの両方によって、設備空気フローから保護され得る。図７に示されているように、バッファー・ガスは、バッファー・ガス供給部６２４によってバッファー・ガス・ディストリビューター６０５に供給され得、バッファー・ガス供給部６２４は、この例では、設備バッファー・ガス供給部（図示せず）に接続されているチューブである。本明細書で説明されているもののうちのいくつかなどのように、バッファー・ガス・ディストリビューターの他の実装形態では、バッファー・ガスは、図７に示されているように、バッファー・ガス・ディストリビューターの外部にある分離された通路の代わりに、バッファー・ガス・ディストリビューターの本体部の中に位置する通路またはプレナムによって、バッファー・ガス・ディストリビューション・ポートに供給され得るということが理解されるべきである。
【０１１５】
図６から図１０に示されているように、いくつかの実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューターは、サポート・アーム６２２の上に支持され得、サポート・アーム６２２は、サポート・アーム回転ピボット６２３に取り付けられており、サポート・アーム回転ピボット６２３は、バッファー・ガス・ディストリビューター６０５が、ウエハー６０４に対して平行な平面の中でウエハー６０４から離れるようにスイングすることを可能にする。ＦＯＵＰは、それらが含有するウエハーをウエハーのエッジに沿って支持することが可能であるので、ウエハー６０４と概して同じサイズのバッファー・ガス・ディストリビューター６０５は、そのようなウエハー支持に干渉する可能性がある。サポート・アーム回転ピボット６２３は、ロボット・アームがＦＯＵＰの中へ延在するときに、バッファー・ガス・ディストリビューターが脇へ枢動することを可能にし、それによって、バッファー・ガス・ディストリビューターがＦＯＵＰの中のウエハー支持に干渉しないようにすることを可能にする。バッファー・ガス・ディストリビューターは、可能な限り長くウエハーの上に維持され、ＥＦＥＭの中の設備空気フローからそれを遮断するようになっている。したがって、ウエハーがすでにＥＦＥＭから部分的に出たときに、たとえば、それがＦＯＵＰ前庭（ベスティビュール：ｖｅｓｔｉｂｕｌｅ）の中にあるときに（それは、１０ｃｍほどの深さであることが可能である）、バッファー・ガス・ディストリビューターは、ウエハーから離れるように回転し得る（図１０を参照）。
【０１１６】
図８から図１０は、ＦＯＵＰ６１０へのウエハー供給のさまざまな段階の間の、バッファー・ガス・ディストリビューター６０５、ウエハー６０４、およびロボット・アーム６０２の上から見た図を示している。ＦＯＵＰ６１０は、ＥＦＥＭ（図示せず）の外側に位置決めされており、ロボット・アーム６０２は、ＥＦＥＭの内部に位置する。ＦＯＵＰベスティビュール６２５は、ＥＦＥＭ壁部の内部表面からＦＯＵＰ６１０を分離することが可能である。
【０１１７】
図８では、ロボット・アーム６０２、バッファー・ガス・ディストリビューター６０５、ウエハー６０４、およびエンド・エフェクター６９３は、方向１にすべて一緒に移動させられ得、ウエハー６０４がＦＯＵＰ６１０にアプローチするようになっている。そのような移動の間、バッファー・ガス・ディストリビューターは、ウエハー６０４にわたってバッファー・ガスを分配することが可能であり、それによって、ＥＦＥＭにおける周囲環境への露出からそれを少なくとも部分的に遮断する。
【０１１８】
図９では、ロボット・アーム６０２、ウエハー６０４、およびエンド・エフェクター６９３は、方向１に沿って移動し続けることが可能であるが、バッファー・ガス・ディストリビューター６０５が取り付けられているサポート・アーム６２２は、時計回り方向２にスイングするように（他の実装形態では、サポート・アームは、反時計回り方向にスイングすることが可能である）回転ピボット６２３の周りで回転することが可能であり、バッファー・ガス・ディストリビューターがＦＯＵＰベスティビュール６２５を通り抜けることができるようになっている。
【０１１９】
図１０では、エンド・エフェクター６９３、ロボット・アーム６０２、およびウエハー６０４は、方向４に沿って平行移動し続けているが、サポート・アーム６２２は、回転ピボット６２３の周りで時計回り方向３にスイングし続けている。見ることができるように、ウエハー６０４は、ほとんど完全にＦＯＵＰ６１０の中にあり、ロボット・アーム６０２、エンド・エフェクター６９３、およびウエハー６０４は、ＦＯＵＰ６１０の中へ延在し続けることが可能であるが、サポート・アーム６２２およびバッファー・ガス・ディストリビューター６０５は、ウエハー６０４が完全にＦＯＵＰ６１０の中になるまで回転し続ける。
【０１２０】
図１１は、別の類似の実装形態を示しており、その実装形態では、サポート・アーム１１２２は、サポート・アーム１１２２がロボット・アーム１１０２に対して平行移動することを可能にする平行移動メカニズム１１２６、たとえば、リニア・ドライブ、ボール・スクリュー、または他のリニア平行移動メカニズムを使用して、ロボット・アーム１１０２に接続され得る。そのような実装形態では、エンド・エフェクター１１９３がＦＯＵＰ１１１０の中へ挿入されるときに、バッファー・ガス・ディストリビューター１１０５は、同じ速度でＦＯＵＰ１１１０から離れるように平行移動させられ得、したがって、バッファー・ガス・ディストリビューターがＦＯＵＰの中へ延在する範囲を制限する。したがって、いくつかの実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューターは、エンド・エフェクターの少なくともいくつかの移動にわたり、エンド・エフェクターに対して固定され得、たとえば、エンド・エフェクターがＥＦＥＭの中でウエハーを移動させているときに、および、バッファー・ガス・ディストリビューターがエンド・エフェクターと縦に並んで移動する際に、バッファー・ガス・ディストリビューターが他のコンポーネントと衝突するリスクが存在していないときに、それは、エンド・エフェクターに対して固定され得る。
【０１２１】
図１２および図１３は、ロボット・アーム１１０２、エンド・エフェクター１１９３、およびバッファー・ガス・ディストリビューター１１０５がＦＯＵＰ１１１０に向けて方向１に沿って延在しているときの、そのような実装形態を示している。図１３では、エンド・エフェクター１１９３（視界から遮られている）、ウエハー１１０４、平行移動メカニズム１１２６、およびロボット・アーム１１０２が、方向１に沿ってＦＯＵＰ１１１０の中へ延在し続けているが、サポート・アーム１１２２およびバッファー・ガス・ディストリビューター１１０５は、平行移動メカニズム１１２６によって、反対側方向に、すなわち、方向２に平行移動させられている。これは、ウエハー１１０４がＦＯＵＰ１１１０に載置されている間に、バッファー・ガス・ディストリビューター１１０５がＦＯＵＰベスティビュール１１２５の中で「待機する」ようにする。ウエハー１１０４がＦＯＵＰ１１１０から引き出されている状況では、バッファー・ガス・ディストリビューター１１０５およびサポート・アーム１１２２は、同じ様式で動作させられ得、次いで、ＦＯＵＰ１１１０からウエハー１１０４を引き出すために、エンド・エフェクター１１９３、ウエハー１１０４、およびロボット・アーム１１０２が方向２に平行移動させられるときに、方向１に平行移動させられる。
【０１２２】
バッファー・ガス・ディストリビューターの別の可能性のある実装形態が、図１４および図１５に示されている。この実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５は、パドル形状を形成しており、パドル形状は、エンド・エフェクターの長軸に対して概して横断方向の方向に、ウエハー１４０４の上に全体には延在していない。このシナリオでは、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５によって遮断されていないウエハー１４０４の弦形状の領域が、少なくとも存在することが可能である。示されているもののように、いくつかの追加的なそのような実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５は、エンド・エフェクターの長軸に対して平行な方向にも、ウエハー１４０４にわたって完全には延在していなくてもよい（明確化のために、エンド・エフェクターの「長軸」は、本明細書で使用されているように、エンド・エフェクターによって支持されているウエハーの中心を通過し、かつ、機械的なインターフェースがエンド・エフェクターをロボット・アームに取り付けるところも通過する軸線である）。たとえば、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５は、そのような方向に、ウエハー１４０４の直径のほとんど、たとえば、９０％以上にわたって延在することだけが可能であり、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５が、その方向に沿って存在し得るウエハー支持機能部と重ならないようになっている。バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５は、ウエハーの方を向く１つまたは複数の開口部またはバッファー・ガス・ディストリビューション・ポート（第１のガス・ディストリビューション・ポート）１４３４、および、ウエハーの露出させたエリアにわたってバッファー・ガスを流すことができる１つまたは複数の側部バッファー・ガス・ディストリビューション・ポート（第２のガス・ディストリビューション・ポート）１４３５を有することが可能である。１つまたは複数の第１のガス・ディストリビューション・ポート１４３４は、エンド・エフェクター１４９３の方を向くバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５の底部表面１４３１に配置され得、また、ウエハー１４０４の上にバッファー・ガスを下向きに流すことが可能である。このバッファー・ガスは、次いで、ウエハー１４０４および／またはバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５の周囲部に向けて半径方向外向きに流れることが可能である。この例では、１つだけの第１のガス・ディストリビューション・ポート１４３４が示されているが、必要に応じて、底部表面１４３１の１つまたは複数の領域にわたって分配された複数のそのような第１のガス・ディストリビューション・ポートが存在することも可能であるということが理解されるべきである。第２のガス・ディストリビューション・ポート１４３５は、バッファー・ガス・ディストリビューターの上部表面１４３２と底部表面１４３１との間に広がるバッファー・ガス・ディストリビューターの側部表面に配置され得、また、概して水平方向に、すなわち、ウエハー１４０４の主要平面に対して概して平行に、バッファー・ガスを外向きに流すように構成され得る。これは、バッファー・ガスの薄い層またはカーテンを作り出す効果を有しており、バッファー・ガスの薄い層またはカーテンは、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５と重なっていないウエハー１４０４の部分を保護することを助けることが可能である。図１４のような実装形態では、バッファー・ガスは、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５に一体化している１つまたは複数のガス・ディストリビューション通路１４３６によって、第１のガス・ディストリビューション・ポート１４３４および第２のガス・ディストリビューション・ポート１４３５に運搬され得る。たとえば、バッファー・ガス・ディストリビューターは、アルミニウム・プレートから作製され得、ガス・ディストリビューション通路１４３６が、アルミニウム・プレートの中へ機械加工されている。次いで、より薄いアルミニウム・カバー・プレートが、機械加工されたプレートにろう付けされ、または、そうでなければ結合され、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５を作り出すことが可能である。第２のガス・ディストリビューション・ポート１４３５も、同様にプレートの中へ機械加工され得、または、カバー・プレートが取り付けられた後に、プレートの側部の中へドリル加工され得る。
【０１２３】
バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５がどの程度正確に作製されているかにかかわらず、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５は、半導体ウエハーのマルチ・ウエハー・スタックにおける半導体ウエハー同士の間で実際に挿入可能にするだけ十分に薄くなるように設計され得る。それに対応して、本明細書で説明されているバッファー・ガス・ディストリビューターおよびエンド・エフェクターは、垂直方向の軸線に沿って間隔を空けて配置され得、エンド・エフェクターおよびバッファー・ガス・ディストリビューターが、垂直方向の軸線に沿って、たとえば、ウエハーに対して垂直な方向に配列された、間隔を空けて配置された半導体ウエハーのスタックの中へ挿入可能であるようになっている。したがって、エンド・エフェクターおよびバッファー・ガス・ディストリビューターは、そのようなスタックされた半導体ウエハー同士の間のウエハー間ギャップ内に適合するように、それぞれ個別にサイズ決めされ得る。たとえば、半導体製造動作において使用されるさまざまな機器は、垂直方向に間隔を空けて配置されたスタックまたはアレイの中に複数の半導体ウエハーを支持することが可能である。本出願において説明されているＦＯＵＰは、１つのそのようなマルチ・ウエハー・ストレージ・システムの例である。ＦＯＵＰの中では、多数のウエハー、たとえば、２５個のウエハーが、フィン、レッジ部、または、規則的にあけられた間隔でＦＯＵＰの側壁部から突出する他のウエハー支持機能部によって支持され得る。これらのウエハー支持機能部、ひいては、それらが支持するウエハーは、垂直方向の軸線に沿って、互いに間隔を空けて配置され得、たとえば、各ウエハーが、およそ１０ｍｍ（マイナス３００ｍｍ直径ウエハーに関するウエハー厚さ、この厚さは、約０．７５ｍｍである）のウエハー間ギャップによって、それぞれの近隣のウエハーから分離されるようになっている。当然のことながら、この間隔は、機器に応じて変更することが可能であり、たとえば、４５０ｍｍウエハーは、１５ｍｍだけ間隔を空けて配置され得る。したがって、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５は、ウエハー１４０４に対して垂直な方向に、および、半導体ウエハー１４０４と重なる領域において、９ｍｍ未満の厚さを有することが可能であり、エンド・エフェクターとバッファー・ガス・ディストリビューターとの間の移動クリアランスを許容することは、そのような厚さが、たとえば、ウエハー間ギャップ距離の恐らく約３分の１よりも小さい厚さまで（たとえば、３ｍｍ未満）減少するようにすることとなる。しかし、使用される特定の厚さは、当然のことながら、問題のツールの寸法的制約に依存しており、上記の例は、すべてのケースにおいて、本開示を３ｍｍ以下の厚さに限定するものとして見られるべきではない。
【０１２４】
バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５が一緒に使用され得るマルチ・ウエハー・ストレージ・システムの他の例は、マルチ・ウエハー・カセット、バッファー、ストッカー、およびロード・ロックを含む。マルチ・ウエハー・カセットは、半導体処理ツールの中で使用され、ある位置から別の位置へ複数のウエハーを同時に搬送することが可能である。バッファーは、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムであることが可能であり、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムは、ＥＦＥＭの内側にあることが可能であり、または、ＥＦＥＭの内側からアクセス可能である。バッファーは、ウエハーをＦＯＵＰに搬送する前に処理する間または後に、ウエハーを一時的に格納するために使用され得る。たとえば、半導体ウエハーは、処理の後に、および、ＦＯＵＰ（それは、典型的に、プラスチックから作製され、したがって、高温のウエハーとの接触によって損傷を受ける可能性がある）に載置される前に、冷える必要がある可能性がある。そのような半導体ウエハーは、待機用ＦＯＵＰの中へ運搬される前に、バッファーの中に一時的に置かれて冷却されることが可能である。ストッカーは、半導体処理ツールにおける半導体ウエハーの大型の格納位置としての役目を果たすシステムである。たとえば、ストッカーは、数十もの、または、さらには数百もの半導体ウエハーを一度に格納することが可能であり、また、カルーセルとしての役目を果たすように回転可能であることも可能である。ストッカーは、連続的な処理ステップに関する処理時間のミスマッチに起因して蓄積される半導体ウエハーを格納するために使用され得る。ロード・ロックは、ウエハーが異なる大気環境の間で通過することを可能にするエアロックである。たとえば、ロード・ロックは、大気環境からほぼ真空の環境または真空環境へウエハーを搬送するために使用され得る。ほとんどのロード・ロックは、１つだけのまたは２つのウエハーを一度に搬送するが、他のロード・ロックは、複数のウエハーを同時に搬送するための設備を有することが可能である。これらのタイプのマルチ・ウエハー・ストレージ・システムのそれぞれは、それ自身のウエハー間間隔を有することが可能であり、そのようなシステムとともに使用されるように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューターは、そのようなシステムにおける近隣のウエハー同士の間のウエハー間間隔またはギャップ（マイナスウエハー厚さ）よりも小さい厚さを有するように設計され得る。たとえば、バッファー・ガス・ディストリビューターは、およそ２ｍｍの厚さを有することが可能であり、たとえば、上部表面および底部表面のために０．５ｍｍの厚さを有し、上部表面と底部表面との間に別の１ｍｍの材料の厚さを備えることが可能である。
【０１２５】
バッファー・ガス・ディストリビューターの低減された幅Ｘに起因して、バッファー・ガス・ディストリビューターは、ＦＯＵＰの中のウエハー支持構造体（それは、少なくともギャップＹをそれぞれ有しており、ギャップＹは、エンド・エフェクターの方を向いており、また、Ｘよりも大きい）と干渉することなく、任意の高さにおいてＦＯＵＰの中へ完全に挿入され得る。たとえば、ＦＯＵＰ（または、他のマルチ・ウエハー・ストレージ・システム）が空になっており、そのようなバッファー・ガス・ディストリビューターが、図１６に示されているように、ウエハーをＦＯＵＰの中へ置くためにまたはウエハーをＦＯＵＰから除去するために使用されるのと同じ程度に、ＦＯＵＰの中へ挿入されることとなる場合には、エンド・エフェクター１４９３およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５は、ウエハー支持機能部１４０９と衝突することなく、ＦＯＵＰ１４１０の中で上向きにおよび下向きに移動させられ得、すなわち、そのような位置にあるときに、および、ウエハー１４０４に対して垂直な方向から見たときに、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５は、ウエハー支持機能部と重ならない。そのような実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューターの上部表面１４３２は、エンド・エフェクター１４９３とウエハーとの相互作用の間に、そのウエハーの直ぐ上方にあるウエハー支持機能部１４０９の下側面を通り過ぎて移動させられ得るので、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５がウエハー１４０４からさらに間隔を置いて配置されるか、または、より厚くなることを可能にする。したがって、この実装形態、および、後に説明されている他の実装形態などのような、いくつかの実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューターは、エンド・エフェクターのすべての移動の間、エンド・エフェクターに対して固定され得る。
【０１２６】
図１７から図２２は、そのようなバッファー・ガス・ディストリビューターの利点を実証している。図１７から図１９は、２つのウエハー支持機能部１４０９の詳細な部分的な側断面図を示している。各ウエハー支持機能部１４０９は、対応するウエハー１４０４のエッジを支持している。エンド・エフェクター１４９３は、隆起したバンプを備えて示されており、隆起したバンプは、ウエハー１４０４と重なるエンド・エフェクター１４９３の全体部分がウエハーに接触する場合よりも低減された接触面積で、ウエハー１４０４の下側面に接触することが可能である。ウエハー１４０８に実際に接触するようになるエンド・エフェクターの部分は、本明細書で「接触表面」と称され得る。図１７から図１９におけるウエハー１４０４は、０．７５ｍｍの厚さであり、また、エンド・エフェクター１４９３、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５、および、ウエハー１４０４を実際に支持するウエハー支持機能部１４０９の部分は、すべて２ｍｍの厚さになっている。この例において、ウエハー１４０４は、１０ｍｍの中心間距離によって間隔を空けて配置されており、ウエハー１４０４の上部と、それらのウエハー１４０４の直接上方のウエハー支持機能部１４０９の最も下側にある表面との間に、７．２５ｍｍのギャップを結果として生じさせている。これらの条件の下で、エンド・エフェクター１４９３およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５をウエハー・スタックの中へ挿入する間に、ウエハー１４０４とバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５およびエンド・エフェクター１４９３との間に最大限可能なクリアランスを維持すること、ならびに、ウエハー１４０４の除去の間に、ウエハー支持機能部１４０９とウエハー１４０４およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５との間に最大限可能なクリアランスを維持することが望まれる場合には、エンド・エフェクター１４９３およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５は、エンド・エフェクター１４９３およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５をウエハー・スタックの中へ挿入する間に、単に１．１２５ｍｍの距離だけウエハー１４０４からずらされることとなる。エンド・エフェクター１４９３およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５がウエハー・スタックの中へ完全に挿入された後に、エンド・エフェクター１４９３およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５は、図１８に示されているように、エンド・エフェクター１４９３がウエハー１４０４に接触するように上昇させられ得る。図１９では、エンド・エフェクター１４９３、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５、およびウエハー１４０４がさらに上昇させられ、ウエハー１４０４と以前にそれを支持していたウエハー支持機能部１４０９の上部表面との間に、１．１２５ｍｍのギャップが存在し、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５と持ち上げられているウエハー１４０４の直ぐ上方のウエハー支持機能部１４０９の下側面との間に、１．１２５ｍｍのギャップが存在するようになっている。したがって、ウエハー・スタックとの間のエンド・エフェクター挿入／除去の間に、静止コンポーネントと可動コンポーネントとの間の垂直方向のクリアランスが、このシナリオでは、すべて１．１２５ｍｍまで最大化され得る。
【０１２７】
図２０から図２２において見ることができるように、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５の幅を低減させて、垂直方向の軸線に沿って見たときに、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５がウエハー支持１４０９と重ならないようにし、また、エンド・エフェクター１４９３およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５が、ウエハー支持機能部１４０９に接触することなく、任意の高さにおいて、ウエハー・スタックの中に挿入され得るようにすることによって、同じシナリオにおけるさまざまなコンポーネントの間の最大クリアランスは、クリアランス領域が４４％増加する、１．６２５ｍｍまで増加し得る。これは、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５の上方の垂直方向のクリアランスが、除去されているウエハー１４０４の上方のウエハー支持機能部１４０９によって制限されるのではなく、その代わりに、除去されているウエハー１４０４の上方にあるウエハー１４０４によって制限されるからである。
【０１２８】
上記説明から明らかであるように、たとえば、関連するエンド・エフェクターによって搬送されているウエハーの全体幅にわたって延在しているわけではないバッファー・ガス・ディストリビューターを使用することによって、間隔を空けて配置されたウエハーのスタックの中へバッファー・ガス・ディストリビューターが完全に挿入されることが可能となる。これは、エンド・エフェクターが接続されているロボットによってウエハーが搬送されている間中にわたって、バッファー・ガスがバッファー・ガス・ディストリビューターからウエハーの上に流されることを可能にする。これは、たとえば、バッファー・ガス・ディストリビューターがウエハー・スタックの中へ挿入されるには大き過ぎ、また、エンド・エフェクターがバッファー・ガス・ディストリビューターの同伴なしでウエハー・スタックの中へ挿入されることを可能にするために、バッファー・ガス・ディストリビューターがエンド・エフェクターに対して移動しなければならない、システムとは対照的である。そのようなシステムでは、ウエハーは、ウエハー・スタックから引き出されるときに、バッファー・ガスによって一時的に遮断されない可能性があり、したがって、非バッファー・ガス雰囲気からの汚染および／または損傷をより受けやすくなっている可能性がある。
【０１２９】
いくつかの実装形態では、バッファー・ガス・ディストリビューターは、ウエハーの上にある必要はまったくなく、その代わりに、たとえば、スリット・ファン・ノズルであってもよく、スリット・ファン・ノズルは、ウエハーの周囲部における位置からウエハーの上にバッファー・ガスの薄い層を導く。このアプローチは、実装するのが最も容易である可能性があるが、この技法を使用してウエハーを直接的に遮蔽するということはまったく存在しない。それは、バッファー・ガス・ディストリビューター自身が、上方からアプローチする空気フローに対抗して、ウエハーの少なくとも一部のための不透過性の遮断部としての役目を果たす、本明細書で先に説明されているバッファー・ガス・ディストリビューターとは対照的である。この技法は、図２３および図２４に図示されている。たとえば、図２３および図２４では、ロボット・アーム２３０２は、スリット・ファン・ノズル２３３７を装備しており、スリット・ファン・ノズル２３３７は、バッファー・ガス供給部２３２４に接続されている。スリット・ファン・ノズル２３３７は、ウエハー２３０４がロボット・アーム２３０２のエンド・エフェクター２３９３によって支持されている平面の上方に位置決めされている。スリット・ファン・ノズル２３３７は、ウエハー２３０４の表面にわたってファン形状のパターンでバッファー・ガス・フローを導くことが可能であり、それによって、ウエハー２３０４の上に局所化されたバッファー・ガス層を提供する。しかし、バッファー・ガス・ディストリビューター／スリット・ファン・ノズル２３３７によるウエハー２３０４の物理的な遮断部が存在していないので、そのような配置は、ウエハー２３０４を通り過ぎるかなりの空気フローが存在する環境に適さない可能性がある。図２５は、バッファー・ガスをファン形状で外向きに流す単一のスリット・ファン・ノズル２３３７の代わりに、ノズル構造体２５３８が、ウエハー２５０４の外周部のかなりの部分、たとえば、２５％ほど以上に沿って広がる１つまたは複数の出口エリアを有する１つまたは複数のノズルを含むことが可能であり、したがって、バッファー・ガスの薄い層がウエハー２５０４の露出させた上側表面全体にわたって分配されることとなることをかなりの確実性をもって提供することを除いて、同様の例を示している。
【０１３０】
図２６から図３０は、それぞれ、例示的なバッファー・ガス・ディストリビューターの等角図、切り欠き等角図、詳細の切り欠き等角図、側面図、および詳細側面図を示している。見ることができるように、ロボット・アーム２６０２は、バッファー・ガス・ディストリビューター２６０５を伴うエンド・エフェクター２６９３を含む。ウエハー２６０４は、エンド・エフェクター２６９３によって支持されている。図２８において見ることができるように、バッファー・ガス・ディストリビューター２６０５は、バッファー・ガス通路２６３６を有することが可能であり、バッファー・ガス通路２６３６は、バッファー・ガス・ディストリビューター２６０５の底部表面に位置する第１のガス・ディストリビューション・ポート２６３４につながっており、それは、半径方向に配列された矢印によって示されているように、バッファー・ガスがバッファー・ガス・ディストリビューター２６０５の中心の近くからウエハー２６０４にわたって外向きに流れることを可能にする。また、バッファー・ガス通路２６３６は、側部表面２６３３に位置する複数の第２のガス・ディストリビューション・ポート２６３５にバッファー・ガスを供給することが可能であり、それは、図２８における平行な矢印によって示されているように、エンド・エフェクター２６９３に対して反対の横断方向にバッファー・ガスを導くことが可能である。バッファー・ガス・ディストリビューター２６０５は、上側表面２６３２、および、反対側の底部表面（図示せず）を有することが可能である。図３０において見ることができるように、バッファー・ガス・ディストリビューター２６０５は、いくつかの部分を有するものとして見られ得る。たとえば、バッファー・ガス・ディストリビューター２６０５は、ウエハーに対して垂直な方向から見たときにウエハー２６０４と重なっているバッファー・ガス・ディストリビューター２６０５の一部分２６３９と、そうなっていないバッファー・ガス・ディストリビューターの残りの部分の間で、分割され得る。同様に、バッファー・ガス・ディストリビューター２６０５は、バッファー・ガス・ディストリビューター２６０５の最も外側の半分部、すなわち、部分２６３９の最も外側の半分部２６４０の間で分割され得る（「半分部」は、バッファー・ガス・ディストリビューター２６０５の全体というよりもむしろ、ウエハー２６０４と重なるバッファー・ガス・ディストリビューター２６０５の部分を基準としている）。
【０１３１】
上記の例から明らかになったように、バッファー・ガス・ディストリビューターは、関連付けられているエンド・エフェクターによって搬送されるウエハーの上方に配置され得る。そのうえ、少なくともいくつかの実装形態では、ウエハー平面に対して平行であり、かつ、エンド・エフェクターの長軸に対して垂直な方向に見たときに、バッファー・ガス・ディストリビューターの少なくとも最も外側の半分部は、ウエハーと重なっておらず、たとえば、ウエハー２６０４を取り巻くまたは部分的に取り巻くようにバッファー・ガス・ディストリビューターの下側面から延在する垂直方向の壁部は存在していない。いくつかのさらなる実装形態では、ウエハー平面に対して平行な方向に沿って見たときに、および、エンド・エフェクターの長軸に対して垂直な方向に沿って見たときに、部分２６３９の中で、バッファー・ガス・ディストリビューター２６０５とウエハー２６０４との間に重なりはまったく存在しなくてもよい。
【０１３２】
いくつかの文脈において、ロボット・アームによって搬送されているウエハーの周りに局所化されたバッファー・ガス環境を提供するために使用され得る別のタイプのバッファー・ガス・ディストリビューション・システムは、ベルヌーイ・タイプのエンド・エフェクターである。ベルヌーイ・タイプのエンド・エフェクターは、ウエハーがブレードエンド・エフェクターまたは他の構造体によって下方から支持されているのではなく、その代わりに、ベルヌーイ効果によってエンド・エフェクターの下に吊り下げられるものである。図７４に描かれているようなエンド・エフェクターでは、エンド・エフェクター９５９３は、ウエハー９５０４と概略同一直径の、または、ウエハー９５０４よりも大きい直径のディスクであることが可能である。ディスクは、中間にガス・ポート９５３６を有することが可能であり、エンド・エフェクター９５９３が、ウエハー９５０４に極めて近接して保持されているときに（および、ウエハー９５０４が、エンド・エフェクター９５９３のディスク部分の上で中心に合わされているときに）、バッファー・ガスが、中央ガス・ポート９４３６を介して流され得る。次いで、バッファー・ガスは、ウエハー９５０４のエッジに向かって半径方向外向きに流れることとなる。この半径方向のガス・フローは、ベルヌーイ効果を発生させ、すなわち、ウエハー９５０４とエンド・エフェクター９５９３との間に低圧領域を発生させ、ウエハー９５０４の下側面の上の大気圧力によって、ウエハー９５０４がエンド・エフェクター９５９３に向かって押されることとなる。それと同時に、ウエハー９５０４とエンド・エフェクター９５９３との間を流れるバッファー・ガスの圧力は、ウエハー９５０４がエンド・エフェクター９５９３に接触しないようにする。エンド・エフェクター９５９３は、半径方向のストップ９５１０３を有することが可能であり、半径方向のストップ９５１０３は、ウエハー９５０４のエッジに接触し、ウエハー９５０４がエンド・エフェクター９５９３のディスク部分の上で中心に合わされた状態に維持し、エンド・エフェクター９５９３に対するウエハー９５０４の回転を防止する。また、ベルヌーイ効果を作り出すために流されているバッファー・ガスは、ベルヌーイ効果を提供することに加えて、上記に説明されているバッファー・ガス・マイクロクライメイトを提供することが可能である。したがって、ベルヌーイ・エンド・エフェクターは、いくつかの実装形態では、上記に説明されている別々のエンド・エフェクターおよびバッファー・ガス・ディストリビューターの実装形態の代わりに使用され得る。
【０１３３】
ＦＯＵＰおよび他のマルチ・ウエハー・ストレージ・システムにおけるマイクロクライメイト
搬送チャンバーまたは他の密閉された環境の保護の外側で起こるウエハー搬送動作の間のウエハー汚染を緩和または防止するために、上記に説明されているバッファー・ガスを装備したＥＦＥＭおよびバッファー・ガス・ディストリビューターなどのようなシステムおよび技法を使用することに加えて、ウエハーは、また、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムにおけるバッファー・ガスの導入を介して、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの範囲内で保護され得る。たとえば、先述のように、ＦＯＵＰは、一般に、バッファー・ガスで充填され、それらの中に含有されているウエハーを汚染または損傷から保護する。ＦＯＵＰは通過の間はシールされるので、それらは、バッファー・ガスで装填され得、バッファー・ガスは、ＦＯＵＰの中で搬送されているウエハーとともに、ＦＯＵＰの中にシールされている。しかし、ＦＯＵＰがロード・ポートにおいて結合されると、ＦＯＵＰの主開口部をシールするために使用されるドアが、フロント・オープニング・インターフェース・メカニズム（ＦＩＭ）などを使用して取り外され得、ＦＯＵＰの中に含有されているウエハーにアクセスすることを可能にする。ＦＯＵＰのドアが取り外されると、内側にある可能性があるバッファー・ガスが、周辺環境の中へ自由に拡散することができる（そして、周辺環境における空気が、同様に、ＦＯＵＰの中へ自由に拡散することができる）。ＦＯＵＰドアが開けられた後のＦＯＵＰの中のバッファー・ガス環境の喪失に対処するために、追加的なバッファー・ガスが、１つまたは複数のＦＯＵＰバッファー・ガス・ポートを介して、ＦＯＵＰの中へ流され得、１つまたは複数のＦＯＵＰバッファー・ガス・ポートは、たとえば、バッファー・ガスを得るために、および、バッファー・ガスをＦＯＵＰの内部に通すために、ロード・ポートの上のまたは半導体処理ツールの他の部分の上の特徴部と接続し得るポートである。ＦＯＵＰバッファー・ガス・ポートは、ＦＯＵＰがシールされた後にバッファー・ガスでＦＯＵＰを「チャージする」ために初期に使用される同じポートであることが可能である。
【０１３４】
典型的なＥＦＥＭは、１つまたは複数のロード・ポート・ユニットを装備することとなり、１つまたは複数のロード・ポート・ユニットは、典型的に、ＥＦＥＭ壁部における概して長方形の開口部と接続するように設計されている。ロード・ポート・ユニットは、１つまたは複数のプラットフォームまたはペデスタルを含むことが可能であり、１つまたは複数のプラットフォームまたはペデスタルは、ＦＯＵＰの上の対応する特徴部と接続する位置確定機能部または割り出し機能部をそれらの上に有している。これらの機能部は、ＦＯＵＰが、プラットフォームの上に設置されるときに、所望の位置に配置されることを確実にする。また、ロード・ポート・ユニットは、上下にスライドさせ得るドアを含むことが可能である。ドアは、取り外し可能なＦＯＵＰドアに対して概して平行であり、また、ロード・ポート・ユニットがＥＦＥＭの中に設置されるときに、ＥＦＥＭの内部を周囲環境から閉鎖することが可能である。ＦＯＵＰがプラットフォームの上に設置されているときに、ＦＯＵＰの取り外し可能なＦＯＵＰドアは、ロード・ポート・ユニットのドアの方を向くことが可能である。ロード・ポート・ユニットのドアは、たとえば、フロント・オープニング・インターフェース機構（ＦＩＭ）を含むことが可能であり、フロント・オープニング・インターフェース機構（ＦＩＭ）は、取り外し可能なＦＯＵＰドアに係合するように、および、ＦＯＵＰからそれを引き離すように作動させ得、それによって、ＦＯＵＰのシールを解く。取り外し可能なＦＯＵＰドアがＦＩＭによってＦＯＵＰから引き離されると、ロード・ポート・ユニットのドアが低下し、または、そうでなければ、脇へ移動し得、それとともに取り外し可能なＦＯＵＰドアを担持する。取り外し可能なＦＯＵＰドアが取り外され、脇へスライドさせられると、ＦＯＵＰの中のウエハーのスタック全体に、ＥＦＥＭの中のウエハー・ハンドリング・ロボットをアクセス可能にする。
【０１３５】
本発明者らのうちの何人かまたはすべては、取り外し可能なＦＯＵＰドアが取り外された後に、バッファー・ガスがＦＯＵＰを介して流される場合には、そのような配置は問題のある可能性があるということを決定した。ＦＯＵＰの大きい開口部に起因して（３００ｍｍウエハーを担持するためのＦＯＵＰは、少なくとも３００ｍｍの幅、および、ウエハーの数に応じて、２５０ｍｍから３００ｍｍ以上の高さの開口部を有する可能性がある）、かなりの流量のバッファー・ガスが必要とされ、ＦＯＵＰの中に正圧を維持することを要求され得る（それは、ＥＦＥＭからの空気がＦＯＵＰの中へ吸い込まれるまたは拡散すること（それが、ＦＯＵＰの中のウエハーのすべてを汚染する可能性がある場合）を防止するために、一般的に望ましい）。これは、そのような流量を維持するために必要とされるバッファー・ガスの体積に起因して、高価であり、および／または、安全リスクを提示する可能性がある。
【０１３６】
本発明者らのうちの何人かまたはすべては、ＦＯＵＰの中の正圧を維持するために必要とされるバッファー・ガス・フローの量を低減させるために、ロード・ポート・ユニットのドアが修正され得るということを決定した。図３１において見られるように、設備空気ハンドラー３１２１を備えるＥＦＥＭ３１１１が示されており、ＥＦＥＭ３１１１は、エンクロージャー３１０１ともみなされ得る。ＥＦＥＭ３１１１は、床３１４３の上に置くことが可能である。ＥＦＥＭ３１１１は、代替的に、バッファー・ガス・システムを装備したＥＦＥＭであることが可能であり、たとえば、図１から図５のＥＦＥＭと同様に、ＥＦＥＭ３１１１の内部空間が、それを介して流されるバッファー・ガスを有することが可能であるようになっているということが理解されるべきである。また、ＥＦＥＭ３１１１は、ロード・ロックを介して、１つまたは複数のウエハー処理チャンバーおよび／またはウエハー搬送チャンバーに接続され得る（それは、示されていないが、どのように類似のそのような構造体がＥＦＥＭ３１１１に対して配置され得るかという例に関して、図２を参照されたい）。ＥＦＥＭ３１１１は、エンド・エフェクター３１９３を備えるロボット・アーム３１０２をその中に配置することが可能であり、それは、ＥＦＥＭを介してウエハー３１０４を搬送するために使用され得る。また、ＥＦＥＭ３１１１は、ロード・ポート・ユニット３１１３に接続され得、ロード・ポート・ユニット３１１３は、ＦＯＵＰ３１１０を支持するためのインターフェース３１２７を提供するか、または、ＦＯＵＰ３１１０を支持するためのインターフェース３１２７としての役目を果たす。ＦＯＵＰ３１１０は、バッファー・ガス供給部ポートまたはＦＯＵＰポート３１９５を有することが可能であり、それは、ＦＯＵＰ３１１０の内部空間の中へバッファー・ガスを導入するために使用され得る。ＦＯＵＰシール３１１１１は、ＦＯＵＰ３１１０をＥＦＥＭ３１１１にシールし、バッファー・ガスがＦＯＵＰ３１１０とＥＦＥＭ３１１１との間のギャップの中に漏れ出ることを防止することが可能である（このシールは、他の図には示されていないが、それにもかかわらず、存在している可能性がある）。この例におけるＦＯＵＰポート３１９５は、ＦＯＵＰ３１１０の上部に配置されて示されているが、ＦＯＵＰポート３１９５は、同様に、他の位置、たとえば、ＦＯＵＰ３１１０の底部に設置され得、それが、インターフェース３１２７の一部であるバッファー・ガス供給部ポート（図示せず）と相互作用し（接続され）得ることが理解されるべきである。ウエハー３１０４は、ウエハー支持機能部（または、ウエハー支持機能部）３１０９によって支持され得、それは、ＦＯＵＰ３１１０の内部表面に沿って配置され得、その上に支持されているウエハー３１０４を、垂直方向に分離されている半導体ウエハーのスタック３１０７の中に間隔をあけて置くようになっている。また、ＥＦＥＭ３１１１またはロード・ポート・ユニット３１１３は、移動可能な壁部またはドア３１７８を含むことが可能であり、移動可能な壁部またはドア３１７８は、駆動機構３１５８によって垂直方向に移動させ得る。駆動機構３１５８は、たとえば、ドア３１７８を垂直方向に上下に移動させるように使用され得るリニア・アクチュエーター、または、他の機械的なもしくは電気機械的なシステムであることが可能である。ドア３１７８は、下側半分部（フロント・オープニング・インターフェース機構（ＦＩＭ）３１４２を装備しており、フロント・オープニング・インターフェース機構（ＦＩＭ）３１４２は、取り外し可能なＦＯＵＰドア３１４１をＦＯＵＰ３１１０から取り外すために使用され得、ウエハー３１０４が、ＦＯＵＰ３１１０から除去され、またはＦＯＵＰ３１１０に載置されることを可能にする）および上側半分部を有することが可能である。水平スロット３１４６が、２つの半分部を効果的に分離することが可能である。従来のロード・ポート・ユニットでは、ドアは、水平スロット３１４６、または、ドア３１７８の上側半分部を含まないこととなる。
【０１３７】
図３２において見ることができるように、ＦＯＵＰ３１１０がロード・ポート・ユニット３１１３／インターフェース３１２７の上に設置されると、ＦＩＭ３１４２が伸長し、取り外し可能なＦＯＵＰドア３１４１と接続することが可能であり、次いで、それは、図３３に示されているように後退させ得る。取り外し可能なＦＯＵＰドア３１４１がＦＯＵＰ３１１０から取り外されると、ドア３１７８が、駆動機構３１５８を使用して低下させられ得、水平スロット３１４６が、ＦＯＵＰ３１１０におけるウエハー３１０４のうちの１つとぴったりと合わされるようになっている。次いで、ＥＦＥＭ３１１１におけるロボット・アーム３１０２が、図３４において見られるように、ＦＯＵＰ３１１０の中へ到達し、ウエハー３１０４を引き出すことが可能である。異なる位置におけるウエハーが望まれる場合には、図３５において見られるように、ロード・ポート・ユニットのドアが移動させられ、水平スロットをその他のウエハーに整合させることが可能である。ＦＯＵＰの中へ流されている任意のバッファー・ガスは、水平スロットによってＦＯＵＰから外へ流れることが可能であり、水平スロットは、ＦＯＵＰ開口部全体の断面積よりもかなり小さい断面積、たとえば、恐らくＦＯＵＰ開口部のエリアの２５分の１の断面積を有している。また、ＦＯＵＰと水平スロットを有する壁部またはドアとの間のギャップを介してＦＯＵＰから漏れ出るバッファー・ガスが存在する可能性がある。これらのパーツを互いに擦ることによって引き起こされる可能性がある過度の粒子発生を回避するために、この接続の中にシールを提供することは望ましくない可能性がある。しかし、水平スロットおよびこれらのギャップによって提供される流路は、全体として、ＦＯＵＰの内部空間とエンクロージャー／ＥＦＥＭの内部空間との間に、流量制限バリアを提供することが依然として可能である。これは、それに対応して、ＦＯＵＰの中に所望の程度の正圧を維持するために必要とされるバッファー・ガス・フローの量を低減させることが可能であり、それによって、コストを低減させ、安全性を高める。
【０１３８】
上述の設計のさらなる変形例が、図３６に示されている。図３６では、ロード・ポート・ユニット３６１３のためのドアは存在しておらず、ＥＦＥＭ３６１１が、水平スロット３６４６を含む壁部を有しており、水平スロット３６４６は静止している。また、ＥＦＥＭ３６１１は、ロード・ロックを介して、１つまたは複数のウエハー処理チャンバーおよび／またはウエハー搬送チャンバーに接続され得る（それは、示されていないが、どのように類似のそのような構造体がＥＦＥＭ３６１１に対して配置され得るかという例に関して、図２を参照されたい）。この実装形態におけるロード・ポート・ユニット３６１３は、垂直方向の駆動機構３６５９を含み、ＦＯＵＰ３６１０を支持するプラットフォームまたはインターフェース３６２７がＥＦＥＭ３６１１に対して上下に移動することを可能にする。ＥＦＥＭ３６１１は、ＦＩＭ３６４２を含むことが可能であり、ＦＩＭ３６４２は、ＦＯＵＰ３６１０が特定の垂直位置にあるときに、取り外し可能なＦＯＵＰドア３６４１を取り外すことが可能である（図３７および図３８を参照）。次いで、ロード・ポート・ユニット３６１３は、ＦＯＵＰ３６１０におけるウエハー３６０４のうちの１つを水平スロット３６４６に整合させるように、低下させられ得る（または、ＦＩＭ３６４２が位置する位置に応じて、上昇させられ得る）（図３９を参照）。別のウエハー３６０４が望まれる場合には、ＦＯＵＰ３６１０は、他のウエハーを水平スロットに整合させるように、垂直方向に位置決めされ得る（図４０を参照）。水平スロットを備える壁部またはドアのいずれかを備える実装形態は、上記の章において説明されているように、上記に概説されているような水平スロット機能部のそれらの共通の組み込みに起因して、本明細書で「水平スロットのコンセプト」と称され得る。そのような実装形態において使用される駆動機構は、水平スロット３１４６または３６４６と、マルチ・ウエハー・ストレージ・システムを支持するインターフェースとの間の、相対的な垂直方向の平行移動を提供することが可能であるということが理解されるべきである。
【０１３９】
図４１は、別の例示的なＥＦＥＭの側面図を示している。図４１では、ＥＦＥＭ４１１１が示されており、ＥＦＥＭ４１１１は、図３１から図３５のＥＦＥＭ３１１１と同様であり、図３１から図３５のエレメントの論述は、図４１に示されている実装形態に対して等しく適用可能である。しかし、図４１の実装形態は、バッファー・ガス・ディストリビューター４１０５をさらに含み、バッファー・ガス・ディストリビューター４１０５は、ウエハー・スタックにおけるウエハー同士の間のウエハー間ギャップの中へ挿入可能であり、それは、ウエハー４１０４のスタック４１０７の中へ挿入可能である、本開示において説明されているバッファー・ガス・ディストリビューターのいずれかであることが可能である。したがって、ウエハー４１０４は、結合されたＦＯＵＰ４１１０の中にある間に、（ＦＯＵＰガス・ポート４１９５によって提供される）一定に流れるバッファー・ガス環境によって保護され得、また、ロボット・アーム４１０２およびエンド・エフェクター４１９３によってＥＦＥＭ４１１１を介して搬送されている間に、バッファー・ガス・ディストリビューター４１０５によって提供される一定に流れるバッファー・ガスの層によって保護され得る。また、いくつかのそのような実装形態では、ＥＦＥＭ４１１１は、図１から図５に説明されているシステムと同様に、バッファー・ガス・システムを装備し、ＥＦＥＭ４１１１全体を介してバッファー・ガスを流すことも可能である。
【０１４０】
そのようなシステムでは、ＥＦＥＭ４１１１のためのバッファー・ガス・システムは、ウエハー４１０４が通過する位置において、ＥＦＥＭ４１バッファー・ガス環境における設備空気の濃度を、非常に低いレベル、たとえば、１００パーツ・パー・ミリオン（ｐｐｍ）まで低減させることが可能であり得るが、ＥＦＥＭ４１００の中へのさまざまなリーク経路に起因して、ＥＦＥＭのバッファー・ガス環境における設備空気の濃度を、ＥＦＥＭバッファー・ガス・ディストリビューション・システムを使用するものよりも低いレベルまで低減させることは実現可能でない可能性がある。しかし、ＥＦＥＭバッファー・ガス・ディストリビューション・システムと併用して、スロット・ドア４１４６およびバッファー・ガス・ディストリビューター４１０５のうちの一方または両方を使用することによって、ウエハー４１０４の周りの局所化された環境がパージされ得、ウエハー４１０４の直ぐ近くの設備空気の濃度が、たとえば、１０ｐｐｍまたは１ｐｐｍまでさらに低減するようになっている。設備空気のそのような低い濃度レベルを実現することは、いくつかの場合では、図１から図５のＥＦＥＭレベル・バッファー・ガス・ディストリビューション・システムを単独で使用しても、または、図７から図３０のバッファー・ガス・ディストリビューターおよび図３１から図４０の水平スロットのコンセプトを、組み合わせもしくは個別に単独のいずれかで使用しても、実現可能でない可能性がある。しかし、図１から図５を参照して説明されているようなＥＦＥＭレベル・バッファー・ガス・ディストリビューション・システムを、図７から図３０のバッファー・ガス・ディストリビューターおよび図３１から図４０の水平スロットのコンセプト（組み合わせまたは個別のいずれか）と組み合わせて使用することから生じる相乗効果が存在し得、それは、そのような複合アプローチの実装形態が、そのような相乗的な組み合わせがないときに可能であるものよりも低い設備空気ｐｐｍレベルを実現することを可能にする。これは、本明細書で説明されているアプローチまたは技法のいずれが使用されるかということにかかわらず、ウエハーに到達し得るいくらかの量の「望ましくない」ガスが常に存在する可能性があるからである。
【０１４１】
ＥＦＥＭレベル・バッファー・ガス・ディストリビューション・システムのケースでは、一般的に、ＥＦＥＭ全体を密閉することは、そのサイズおよびそれを行う法外なコストに起因して、実現不可能または非実用的であることとなる。結果として、一般的に、バッファー・ガスがＥＦＥＭを介して流されているときでも、ＥＦＥＭを取り囲む周囲設備空気からＥＦＥＭの内部空間の中への漏洩が存在することとなる。そのような設備空気は、バッファー・ガスと混合され得、また、ＥＦＥＭの中への設備空気のリーク速度は、ＥＦＥＭの中への設備空気漏洩の量をさらに低減させるためにより緊密にシールされる、はるかにコストのかかる非実用的なＥＦＥＭ設計を実装することなく、または、はるかに高い流量のバッファー・ガスを使用することなく（はるかに高い流量のバッファー・ガスを使用することは、極めて高価である可能性があり、また、はるかに大量のバッファー・ガスが安全に廃棄される必要がある可能性があるので、安全性の問題をもたらす可能性がある）、ＥＦＥＭにおける設備空気濃度の所望の最大レベルを得ることは困難になるようなものである可能性がある。
【０１４２】
同様に、エンド・エフェクター／ロボット・アームによって搬送されていかまたはＦＯＵＰの中に残っているウエハーに直ぐ隣接するエリアの中への、バッファー・ガス・ディストリビューターおよび／または水平スロットのコンセプトを取り囲む周囲空気またはガスの漏洩が存在する可能性もある。そのような実装形態では、ウエハーに到達する周囲空気またはガスの量は、バッファー・ガスの流量を増加させることによって低減する可能性があるが、所望の濃度レベルの周囲空気またはガスを実現するために必要とされるレベルまでバッファー・ガスの流量を増加させることは、実現可能でなく、または実用的でない可能性がある。そうすることは、たとえば、コストがかかり過ぎるまたは危険過ぎるバッファー・ガス流量を必要とする可能性がある。いくつかのケースでは、バッファー・ガスの流量は、ウエハーの振動または移動を引き起こし得るレベルまで増加させる必要がある可能性があり、それは、一般的に望ましくない可能性がある。
【０１４３】
しかし、ＥＦＥＭバッファー・ガス・ディストリビューション・システムが、図７から図３０のバッファー・ガス・ディストリビューターおよび図３１から図４０の水平スロットのコンセプト（組み合わせまたは個別のいずれか）と協力して使用される場合には、ＥＦＥＭバッファー・ガス・ディストリビューション・システムは、ＥＦＥＭにおける周囲環境における設備空気の濃度を第１のレベルまで低減させることが可能であり、第１のレベルは、十分に低く、ＥＦＥＭ体積の中に依然として残っている、ウエハーに到達する設備空気が、非常に低い量で存在しているので、図７から図３０のバッファー・ガス・ディストリビューターおよび図３１から図４０の水平スロットのコンセプト（組み合わせまたは個別のいずれか）によって提供されるさらなる希釈が、ウエハーの近くにある設備空気濃度レベルを許容可能なレベルまで低減させることが可能である。
【０１４４】
先に述べられたように、ロード・ポート・ユニットは、水平スロットをその中に有する移動可能なカバー・プレートまたはドアを装備していることが可能であり、水平スロットは、一度に１つのウエハーがＦＯＵＰからカバー・プレートまたはドアを介して取り出されることを可能にするようにサイズ決めされている。カバー・プレートまたはドアは、垂直方向に移動させられ得、ＦＯＵＰにおける異なるスロット位置からウエハーが取り出されることを可能にする。カバー・プレートまたはドアは、事実上、ＦＯＵＰの開口した部分のほとんどを閉鎖し、したがって、ＦＯＵＰから外へのパージ・ガスの流量を制限することが可能である。また、ロード・ポート・ユニットの背面にエンクロージャー体積が存在することも可能であり、すなわち、エンクロージャー体積は、カバー・プレートとＦＯＵＰとの間に配置されており、窒素で充填される閉じた保護体積を提供する。また、この体積は、ロード・ポート・ドア機構が閉じているかまたは開いているかということにかかわらず、ロード・ポート・ドア機構をカバーすることが可能である。追加的に、ＦＯＵＰは、ロード・ポート・ユニットの前面表面にシールされ、そのギャップからの窒素フローを防止することが可能である。実際には、パージ・ガスは、単に、スロットを通って、および、カバー・プレートとＦＯＵＰまたはエンクロージャー体積との間のギャップを通って外へ流れることが可能であり、このギャップは、たとえば、およそ１ミリメートルまたは数ミリメートルであることが可能である。したがって、パージ・ガスが、ＦＯＵＰの開口した部分全体から、すなわち、ウエハーの直径よりも幅が広く、かつ、ＦＯＵＰにおけるウエハー・スタック高さよりも高い開口部を通って、流れることができる実装形態と比較して、パージ・ガスがＦＯＵＰから出ていくために流れることができる断面積は、スロット・ドアを使用するときにかなり低減させられ得る。
【０１４５】
また、いくつかの実装形態では、ウエハー搬送が起こっていないときには、カバー・プレートは、より低い窒素フローが使用され得るように、および、追加的なウエハー保護が提供され得るように、スロットが（上または下で）遮断される位置へ、移動する能力を有することが可能である。
【０１４６】
図４２は、スロット・ドアなしの（それは、取り外されている）ロード・ポート・ユニット４２１３を示している。見ることができるように、ウエハー・スタック４２０７全体が、開口部を介して同時にアクセスされ得、開口部は、ウエハー・スタックの高さよりも高さが高く、ウエハー直径よりも幅が大きい。ＦＯＵＰ４２１０がロード・ポート・ユニット４２１３のインターフェース４２２７の上に配置されている間に、窒素または他のバッファー・ガスが、ＦＯＵＰ４２１０を介して流されることとなる場合には、パージ・ガスは、この開口部のサイズを前提として、高い体積流量で供給される必要があることとなり、これを実現すると、ＦＯＵＰの中に十分に高い過圧を維持し、ＥＦＥＭからＦＯＵＰの中への逆流を防止するようになっている。
【０１４７】
図４３は、このロード・ポート・ユニット４２１３が、平行移動可能なまたは移動可能なカバー・プレート／スロット・ドア４２７８を装備しているということを除いて、図４３にあるものと同じロード・ポート・ユニット４２１３を示している。スロット・ドア４２７８は、水平スロット４２４６をその中に有することが可能であり、水平スロット４２４６は、ウエハー直径よりも幅が大きいが、図４２の開口部とは対照的に、スロットは、垂直方向にはるかに小さくなっていることが可能である。いくつかの実装形態では、スロットは、ウエハー・スタックにおけるウエハー間間隔とおおよそ同じ高さであることが可能である。示されているような、他の実装形態では、水平スロット４２４６は、その長さに沿って２つ以上の異なる高さを有することが可能である。たとえば、水平スロット４２４６は、一方の高さ（「Ａ」）および第２の高さ「Ｂ」を有することが可能であり、一方の高さ（「Ａ」）は、ウエハーがＦＯＵＰの中へ挿入されるかまたはＦＯＵＰから除去されるときに、ウエハー・クリアランスを可能にするようにサイズ決めされているが、少なくとも、高さの間のウエハー・間隔の２倍よりも小さく、また、第２の高さ「Ｂ」は、高さ「Ａ」よりも大きく、たとえば、高さ「Ａ」よりも２倍から３倍大きくまたは高い。このより高い高さの領域は、ウエハーを回収または設置するために、エンド・エフェクターがＦＯＵＰの中へ到達するために必要とされ得る追加的なクリアランスを可能にするようにサイズ決めされ得る（エンド・エフェクター自身は、非常に薄く、たとえば、１〜２ｍｍであることが可能であるが、それは、かなり太いロボット・リスト・ジョイントまたは他のハードウェアに接続されている可能性がある）。したがって、水平スロットの中間部分は、中間部分のそれぞれの側にある側方部分よりも高い高さ（「Ｂ」）を有することが可能であり、側方部分は、より低い高さ（「Ａ」）を有することが可能である。そのような実装形態では、「Ｂ」の高さの領域の幅は、増加した高さのエリアにおいてスロット・ドアを通り抜けることができるエンド・エフェクターおよび／またはロボット・アーム・コンポーネントの幅よりもわずかに大きく、たとえば、数ｍｍ以上大きくサイズ決めされ得る。そのような可変高さの水平スロットは、必要に応じて、本明細書で説明されている水平スロットのコンセプトのいずれかで使用され得るということが理解されるべきである。いくつかのそのような場合では、水平スロットの中間部分は、側方部分の下方に延在し、エンド・エフェクターの追加的な厚さを収容することが可能であるが、そうでなければ、上部エッジに沿って側方部分と同一平面になっていてもよい。他の実装形態では、中間部分は、側方部分の上方に延在することが可能であるが、側方部分の底部エッジと同一平面になっていてもよい。そして、さらなる他の実装形態では、中間部分は、側方部分の上方および下方に延在していてもよい。スロット・ドアは、ロード・ポート・ユニットの中で垂直方向に移動させられ得、スロットを上下に移動させるようになっている。
【０１４８】
図４４および図４５に示されているような、いくつかの実装形態では、スロット・ドア４２７８は、下（図４４）または上（図４５）に移動させられ得、水平スロット４２４６がロード・ポート・ユニット４２１３の前面表面４２９７の後ろに隠されるようになっており、それによって、ガス・フローに対してスロットを効果的に「閉じる」（いくらかの少量の漏洩は依然として起こる可能性はあるが、スロットを通るガス・フローの大部分は、そのような構成で遮断されることとなる）。使用の間に、スロット・ドア４２７８は再位置決めされ得、たとえば、３つの異なるウエハー位置に関して図４６、図４７、および図４８に示されているように、スロットがＦＯＵＰ４２１０におけるウエハーのうちの１つの回収または設置を可能にする位置にあるようになっている。スロット・ドア４２７８は、ボール・スクリュー、空気圧式のアクチュエーター、もしくは油圧アクチュエーターなどのような、リニア・アクチュエーターまたは他の駆動機構（図示せず）によって、ロード・ポート・ユニットの中で垂直方向に駆動され得る。駆動機構は、たとえば、エンクロージャー体積４２９６の中に配置され得（図４４を参照）、エンクロージャー体積４２９６は、また、取り外し可能なＦＯＵＰドア（それは、これらの簡単化された表現の中には含まれていない）を取り外すためのハードウェアおよびメカニズムを囲むことが可能である。
【０１４９】
本明細書での例は、スロット・ドアまたは同様のスロット状の構造体を介して、一度に１つだけのウエハーを回収または挿入するためのスロット・ドアのコンセプトに焦点を当ててきたが、これらのコンセプトは、スロット・ドアまたは他のスロットを含有する構造体を介して、スロットが一度に２つ以上のウエハーの挿入または回収に適応するようにサイズ決めされている、スロットのコンセプトまで拡張され得るということが理解されるべきである。そのようなケースでは、スロットは、２つ、３つ、４つ、または、それ以上のウエハーを一度に収容するようにサイズ決めされ得るが、スロットは、常に、十分に小さくなっており、スロット・ドアまたは同様のスロット構造体を有する装置におけるウエハー・スタック全体が、スロットを介して同時に挿入または回収されることができないようになっている。
【０１５０】
スロット・ドア技術は、さまざまな異なるタイプの半導体ウエハー・ハンドリング機器とともに使用され得、その半導体ウエハー・ハンドリング機器は、ウエハー・ハンドリング・ロボットまたは他のタイプのウエハー・ハンドリング・デバイスが、個別に、または、ハンドリング機器におけるウエハーの全数よりも少ない数で、それらのウエハーと相互作用することを可能にしながら、複数のウエハーを同時に含有することが可能である。ＦＯＵＰは、そのようなマルチ・ウエハー・ストレージ・システムの１つの例であるが、そのような実装形態の他の例が、下記に、または、本開示の他の位置に説明されている。たとえば、スロット・ドアのコンセプトは、（より詳細に本明細書で説明されているような）ウエハー・アライナー、（より詳細に本明細書で説明されているような）ロード・ロック、計測ステーション、（より詳細に本明細書で説明されているような）バッファー・ステーション、（より詳細に本明細書で説明されているような）ロード・ポート、粒子リムーバー、ウエハー・トンネルなどとともに使用され得る。一般に、本明細書で説明されているスロット・ドアのコンセプトは、バッファー・ガス環境の中に保持されている任意のマルチ・ウエハー・ストレージ・エリアまたはコンポーネントと、大気条件になっている隣接環境との間を区切るために使用され得る。
【０１５１】
図４９から図５３に示されている別の実装形態では、スロット・ドアが、ウエハー・バッファーと併用して使用され得る。ウエハー・バッファーは、（ＥＦＥＭの外部にあるインターフェースの上に支持されているＦＯＵＰと比較すると、）たとえば、ＥＦＥＭにおけるインターフェースの上に支持され得、また、処理段階の間の特定の条件下でウエハーを一時的に格納するために使用され得る。バッファーの中に位置するウエハーを酸化または他のタイプの損傷から保護するために、ウエハー・バッファーは、たとえば、加熱され得、また、パージ・ガスまたは不活性ガスを供給され得る。多くの点において、図４９から図５３のウエハー・バッファーの実装形態は、この文書で先に説明されているスロット・ドアＦＯＵＰロード・ポートの実装形態と同様であることが可能であるが、ウエハー・バッファーは、典型的に、ＦＯＵＰのケースのように、取り外しを必要とするドアを有しないことが可能である。
【０１５２】
図４９から図５３に示されているように、ウエハー・バッファー４９２８は、インターフェース４９２７の上に置かれ得、インターフェース４９２７は、スロット・ドア４９７８を垂直方向に上下に移動させるためのリニア・アクチュエーターまたは駆動機構４９５８を組み込むことが可能である。スロット・ドア４９７８における水平スロット４９４６は、１つのリニア・アクチュエーター位置（図５２を参照）において、ウエハー・バッファー４９２８における最も低いウエハー位置に整合するように、および、別のリニア・アクチュエーター位置（図５０を参照）において、バッファーにおける最も高いウエハー位置に整合するように位置決めされ得る。同時に、スロット・ドア４９７８自身は十分に大きいので、水平スロット４９４６がどの位置にあるかということにかかわらず、スロット・ドア４９７８がウエハー・バッファー４９２８の前面を閉鎖することが可能である。したがって、以前のスロット・ドアの実装形態と同様に、ウエハー・バッファー４９２８を通って流れるバッファー・ガス、たとえば、パージ・ガスまたは不活性ガスは、水平スロット４９４６を介して、または、スロット・ドア４９７８とウエハー・バッファー４９２８ハウジングとの間に存在し得るギャップを通って、のいずれかによって、ウエハー・バッファー４９２８から出ていくことが可能である。このギャップは、非常に小さく、たとえば、およそ数ミリメートルであることが可能であるので、バッファー・ガスを逃がすために利用可能な断面フロー・エリアは、ウエハー・バッファー４９２８の開口部の断面フロー・エリアと比較して、全体として非常に小さい。
【０１５３】
図５３は、図４９から図５２のウエハー・バッファー４９２８の一部分の側断面図を示している。見ることができるように、ウエハー・バッファー４９２８は、ウエハー４９０４のアレイを支持しており、ウエハー４９０４は、対応するウエハー支持機能部４９０９の上にそれぞれ支持されている。また、これらのウエハー支持機能部、または、これらと同様のウエハー支持機能部は、本明細書で説明されている他のマルチ・ウエハー・ストレージ・システムにおいて使用され得る。
【０１５４】
スロット・ドアが使用され得る別の実装形態は、ウエハー・アライナーである。ウエハー・アライナーは、ターンテーブルを備えたデバイスであり、ターンテーブルは、ウエハーを回転させることが可能であり、ウエハーが所望の配向に整合させられるようになっており、その後に、ロボット・アームが、その角度配向が望まれる別のステーションに搬送するためにウエハーをピック・アップすることが可能である。いくつかのウエハー・アライナーでは、スペースが、ウエハー・アライナーの上方に設けられ、追加的なウエハーを格納または一時的に格納することが可能である。図６９から図７２は、そのようなウエハー・アライナーの例を示している。
【０１５５】
図６９から図７２では、バッファー・ステーションを備えるウエハー・アライナー６９１０４が示されている。ウエハー・アライナー６９０４は、その内部空間の中にアライナー・ターンテーブル６９１０８を含むことが可能である。アライナー・ターンテーブル６９１０８は、その中心軸線の周りで回転することができるとともに、中心軸線に沿って、たとえば、垂直方向に平行移動することができる。リフト・ピン６９１０７のパターンが、ターンテーブル回転包絡線よりも大きい直径を有する円形アレイで配置され得る。アライナー・ターンテーブル６９１０８がリフト・ピン６９１０７のレベルの下方の位置に低下している間に、ロボット・エンド・エフェクター（図示せず）は、リフト・ピン６９１０７の上にウエハー６９０４を置くことが可能である。ロボット・エンド・エフェクターが引き出された後に、アライナー・ターンテーブル６９１０８が上昇し、リフト・ピン６９１０７からウエハー６９０４をピック・アップすることが可能である。ウエハー６９０４がリフト・ピン６９１０７から離れると、アライナー・ターンテーブル６９０４が回転し、ウエハー６９０４の所望の角度アライメントを実現することが可能である。ウエハー６９０４が整合させられると、ウエハー６９０４が、アライナー・ターンテーブル６９１０８によってさらに持ち上げられ得る。そのような動作の前に、示されている後退可能なサポート６９１０６が、それらのそれぞれのサポート・アクチュエーター６９１０５に向かって後退させられ得、ウエハー６９０４が衝突することなく後退可能なサポート６９１０６のそばを通り過ぎることが可能である。アライナー・ターンテーブル６９１０８が後退可能なサポート６９１０６よりも高くウエハー６９０４を上昇させた後に、後退可能なサポート６９１０６は、ウエハー６９０４に向けて延在させられ得、後退可能なサポート６９１０６が、アライナー・ターンテーブル６９１０８がその後に低下させられるときに、下方からウエハー６９０４を支持することができるようになっている。後退可能なサポート６９１０６が適正な延在させられた構成になると、アライナー・ターンテーブル６９１０８がより低い位置へ戻され、それによって、ウエハー６９０４を後退可能なサポート６９１０６の上に残すことが可能である。次いで、ロボット・エンド・エフェクター（または、別のロボットからの同様のエンド・エフェクター）が、ウエハー６９０４の下にスライドさせられ得、ウエハー６９０４が、後退可能なサポート６９１０５から持ち上げられること、および、アライナー６９１０４から引き出されることを可能にする。他方のウエハー６９０４’が後退可能なサポート６９１０６によって支持されている間に、一方のウエハー６９０４が整合させられ得るということが理解されるべきである。また、ウエハー・ストレージの複数のレベルが、それ自身の後退可能なサポート６９１０６のセットをそれぞれ備えており、そのようなアライナー６９１０４の中に含まれ得るということも理解されるべきである。
【０１５６】
また、いくつかの実装形態では、アライナー・ターンテーブルは、２つの軸線において水平方向に平行移動するように構成され得、回転方向に整合させられたウエハー６９０４がＸおよびＹ方向に整合させられること、すなわち、中心を合わされることを可能にする。いくつかの代替的なそのような実装形態では、アライナー・ターンテーブル６９０４は、平行移動が可能でなくてもよいが、後退可能なサポート６９１０６は、そのような移動が可能であり、ウエハー６９０４が後退可能なサポート６９１０６によって支持されている間に、そのようなセンタリングが、ウエハー６９０４に対して実施され得る。
【０１５７】
蓋部がアライナー６９１０４の上にあるときに、アライナー６９１０４は、ロボットの方を向いている部分とは別に、大部分がシールされている内部空間を有することが可能である。この実装形態では、この部分は、本明細書で説明されている他のスロット・ドアの実装形態に関して上記に説明されている水平スロットと同様に、水平スロット６９４６を備えるドア６９７８の後ろで大部分が閉鎖されており、水平スロット６９４６は、単一のウエハー６９０４がウエハー・アライナー６９１０４の中へ挿入されることまたはウエハー・アライナー６９１０４から引き出されることを可能にする。したがって、バッファー・ガスがウエハー・アライナー６９１０４の中へ導入され、バッファー・ガスによってウエハー・アライナー６９１０４にわずかに超過圧力をかけ、それによって、中にあるウエハー６９０４を保護する場合には、超過圧力を維持するために必要とされるバッファー・ガス・流量のレベルは、開口した前面を備える実装形態において必要とされることとなるものよりもかなり低下させられ得る。
【０１５８】
図７０に見られるように、ウエハー６９０４がウエハー・アライナー６９１０４の下側位置の中へ挿入されるときまたはウエハー・アライナー６９１０４の下側位置から引き出されるときに、水平スロット６９４６が、リフト・ピン６９１０７のウエハー支持平面に整合させられるように、ドア６９７８が下降され得る。図７１では、ドア６９７８が上昇させられており、水平スロット６９４６を後退可能なサポート６９１０６のウエハー支持平面に整合させるようになっている。これは、ウエハー６９０４がウエハー・アライナー６９１０４の上側位置の中へ挿入されることまたはウエハー・アライナー６９１０４の上側位置から引き出されることを可能にする。図７２では、ドア６９７８がさらに上昇させられており、水平スロット６９４６が蓋部と重なるようになっている。この位置決めは、ウエハー・アライナー６９１０４からのガス流路の断面積をさらに低減させるために使用され得、ウエハー・アライナー６９１０４の中に所望の超過圧力環境を依然として維持しながら、パージ・ガス流量の減少を可能にする。
【０１５９】
別の実装形態では、スロット・ドアは、マルチ・ウエハー・ロード・ロックとともに使用され得、マルチ・ウエハー・ロード・ロックでは、ウエハーが、個別にロードまたはアンロードされ得る。図７３は、２ウエハー式のロード・ロック９６２９の例を示しており、２ウエハー式のロード・ロック９６２９は、ロード・ロック９６２９の大気側／製作設備側にドア９６７８を装備している。ドアは、その中に水平スロット９６４６を有することが可能であり、また、本明細書で説明されている他のスロット・ドアのコンセプトと構成が同様であることが可能である。図７３では、ロード・ロック９６２９は、このケースでは、２つのウエハー９６０４を支持するための内部ウエハー支持機能部（図示せず）を有することが可能である。ロード・ロック９６２９は、ロード・ロック・チャンバーの両側端部に位置するゲート・バルブ９６１０９または他の密閉ドアを有することが可能である。ゲート・バルブ９６１０９のゲート９６１１０は、閉位置と開位置の間でそれぞれ動作可能であり得る。閉位置では、ゲート９６１１０は、ロード・ロック９６２９チャンバー体積を密閉することが可能であり、ロード・ロック・チャンバーが真空ポンプ（図示せず）によって真空までポンプ・ダウンされることを可能にする。ロード・ロック・チャンバーが十分に低い圧力環境に到達するときに、処理環境ゲート・バルブ９６１０９が開けられ得、ウエハー・ハンドリング・ロボットが、ロード・ロックからウエハー９６０４を除去することが可能である。
【０１６０】
ウエハーをロード・ロック９６２９から除去するために、または、ウエハーをロード・ロック９６２９の大気側／工場側からロード・ロック９６２９の中へ挿入するために、ロード・ロック９６２９は、最初に、たとえば、示されているバッファー・ガス入口部９６８９を介して、ロード・ロック９６２９の中へバッファー・ガスを流入させることによって、大気圧力条件と等しくされ得る。そのような均等化がなければ、大気側ゲート・バルブ９６１０９を開けることが困難である可能性があり（または、そのようなバルブは、圧力差に起因して損傷を受ける可能性がある）、また、大気側ゲート・バルブ９６０９が開けられている場合には、ロード・ロック９６２９の内部におけるより低い圧力によって、周囲空気がロード・ロック・チャンバーの中へ引き込まれる可能性があり、それは、ウエハー９６０４を汚染する可能性がある。バッファー・ガスを使用して、ロード・ロック・チャンバー圧力を製作設備の大気圧力と等しくすることによって、そのような望ましくない効果が防止される。圧力が等しくなると、大気側ゲート・バルブ９６２９が開けられ得る。大気側ゲート・バルブ９６１０９が開けられている間に、バッファー・ガスは、ロード・ロック９６２９の中へ流されることが可能である。この流量を維持することによって、ロード・ロック・チャンバーは、周囲大気圧力に対してわずかに超過圧力をかけられ得、それによって、周囲空気がロード・ロック・チャンバーの中へ流れて、それが潜在的にウエハーを汚染し得ることを防止する。
【０１６１】
このわずかな超過圧力を維持するために必要とされるバッファー・ガス・フローの量を低減させるために、ロード・ロック９６２９は、水平スロット９６４６を備えるドア９６７８を装備することが可能である。見ることができるように、ドア９６７８は、水平スロット９６４６を有することが可能であり、水平スロット９６４６は、ウエハー９６０４が１つずつロード・ロック９６２９から引き出されることまたはロード・ロック９６２９の中へ挿入されることを可能にするだけ十分に大きい。しかし、また、ドア９６７８は、ロード・ロック・チャンバーからのバッファー・ガスのフローのほとんどを遮断するだけ十分に大きい。繰り返しになるが、小さいギャップが、ドア９６７８とロード・ロック・チャンバーとの間に存在し得、ドア９６７８とロード・ロック・チャンバーとの間の物理的な接触（ひいては、粒子状物質発生の可能性）が低減されまたは最小化されるようになっている。ドア９６７８は、必要に応じて、一方のウエハー９６０４または他方のウエハー９６０４に対応する位置の間で垂直方向に移動させられ得、所望のウエハー９６０４がロード・ロック・チャンバーの中へ挿入されることまたはロード・ロック・チャンバーから除去されることを可能にするように、水平スロット９６４６を位置決めするようになっている。
【０１６２】
いくつかの場合では、静止している水平１つまたは複数のスロットを備える同様の実装形態が使用され得るということが理解されるべきである。たとえば、ウエハー搬送通路、または、ウエハーが横断する他のルートを閉鎖するために、半導体処理ツールにおいて一般に使用されるゲート・バルブまたはスリット・バルブは、通常、バルブ製造業者から購入され、そのようなバルブの選択は、かなり限定される可能性がある。したがって、バルブを通り抜けることとなるウエハーの最大断面積の周りに、非常に小さい垂直方向のクリアランス、たとえば、２．５ｍｍのクリアランスを有する、スリット・バルブまたはゲート・バルブを得ることは、そのような小さいアパーチャーのスリット・バルブが市販されていない可能性があるので、実現可能ではない可能性がある。しかし、本明細書で先に説明されているように、スリット・バルブまたはゲート・バルブの前または後ろのいずれかに、水平スロットを備える静止プレートを設置することによって、スリット・バルブまたはゲート・バルブが単独でできるよりも大きい程度まで、ロード・ロックからのバッファー・ガスの流量を制限することが可能である。
【０１６３】
非ＥＦＥＭ環境における使用
また、本発明者らのうちの何人かまたはすべては、ＥＦＥＭなしの半導体処理ツールの文脈において、本明細書で説明されているバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムのうちの１つまたは複数、たとえば、水平スロットのコンセプトおよび／またはバッファー・ガス・ディストリビューターなどのようなシステムを実装することを考え出した。そのようなシステムは、半導体ウエハーがＥＦＥＭまたはＦＯＵＰの保護の外側で大きい距離を通過する可能性がある、非常に大型のマルチ・ステーション半導体処理ツールの文脈において、特に有用性のあるものである可能性がある。そのような大型のマルチ・ステーション半導体処理ツールのそのような例は、非常に大きい可能性があるので、そのようなツールの内部空間は、それがウエハー搬送エリアの周りにエンクロージャーを有することとなる場合には、非常に大きくなることとなり、（ＥＦＥＭに関して図１から図５に示されているものと同様の）グローバル・バッファー・ガス・ディストリビューション・システムを実装することは、望ましくはエンクロージャーの中に低濃度の設備空気を実現するために、膨大な量のバッファー・ガスがエンクロージャーを介して流されることを必要とすることとなる。そのようなバッファー・ガス・流量は、先に説明されているように、重大なコストの問題および／または安全性の問題を提示することとなる。
【０１６４】
しかし、そのような半導体処理ツールのウエハー搬送体積全体を介してバッファー・ガスを流すことは実現不可能であるとしても、そのような半導体処理ツールによってハンドリングされるウエハーは、本明細書で説明されているさまざまなバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムのうちの１つまたは複数の使用を通じて、依然として有益に保護され得る。
【０１６５】
大型のマルチ・ステーション半導体処理ツールの１つの例は、マルチ・ステーション・クリーナーまたはクリーニング・ツールである。そのようなツールでは、複数の半導体処理チャンバー、たとえば、クリーニング・チャンバーが、３次元空間において異なる位置に位置決めされ得る。何らかのシャーシーまたはフレームワークは、異なる位置において半導体処理チャンバーを支持することが可能である。このシャーシーまたはフレームワークは、スペースフレーム構造であることが可能であり、また、それを囲むパネルまたは壁部を有していても有していなくてもよい。
【０１６６】
図５４では、マルチ・ステーション・クリーニング・ツールが、側面図で示されている。マルチ・ステーション・クリーニング・ツールは、リニア・アクチュエーター、または、ボール・スクリューなどのようなドライブによって駆動される、トラック、コンベヤー・ベルト、またはプラットフォームなどのような、水平コンベヤー・システム５４８０を含むベースを有することが可能であり、また、マルチ・ステーション・クリーニング・ツールは、垂直コンベヤー５４８４としての役目を果たすために、その長さに沿ってさまざまな位置に位置する、垂直リフト・トラックまたはアクチュエーターを有することが可能である。また、複数のプロセス・チャンバー５４７４、たとえば、クリーニング・ステーション５４７４Ａから５４７４が存在することが可能であり、それらは、ベースの長軸に沿って位置する。いくつかの実装形態では、そのようなプロセス・チャンバー５４７４は、たとえば、図５４に示されているように、異なる高さにおいて、２つ以上の水平方向の平面の中に配置され得る。各プロセス・チャンバー５４７４は、ウエハー・ロード・スロットもしくはポート５４９４、または、他のインターフェースを有することが可能であり、他のインターフェースは、処理の前にウエハー５４０４を受け入れるように構成されており、または、それを介して、処理の後に、処理されたウエハー５４０４がプロセス・チャンバー５４７４から除去され得る。
【０１６７】
ウエハー５４０４は、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３を使用して、グループで、たとえば、５個または１０個のグループで、ツールを介して搬送され得る。図５５は、マルチ・ウエハー・カセット５４７３の側断面図を示している。これらのマルチ・ウエハー・カセットまたはポッド５４７３は、ハウジング５４９８を含むことが可能であり、ハウジング５４９８は、たとえば、スタックされた間隔を空けて配置された配置５４０７でウエハー５４０４を支持する複数のレッジ部または他のウエハー支持機能部５４０９をその中に有している。各マルチ・ウエハー・カセットまたはポッド５４７３は、水平スロット５４４６を含む１つまたは複数のスロット・ドア５４７８、すなわち、スライド・ドア５４７８を有することが可能であり、それは、前面開口部５４７６および後面開口部５４７７などのような、マルチ・ウエハー・カセットまたはポッド５４７３の１つまたは複数の開口端部を閉鎖する。スロット・ドア５４７８は、スロット・ドア・アクチュエーターまたは駆動機構５４７９に接続され得、スロット・ドア・アクチュエーターまたは駆動機構５４７９は、スロット・ドア５４７８を垂直方向にスライドさせるように構成されており、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３におけるウエハー支持位置のいずれかに対応する位置に、水平スロット５４４６を位置決めするようになっている。スロット・ドア５４７８およびそれらに付随する駆動機構５４７９は、本明細書でスロット・ドア機構と称され得る。また、いくつかの実装形態では、スロット・ドア・アクチュエーターは、スロット・ドア・アクチュエーターを作動させるために使用され得るモーターまたは他のドライブ・システムを含むことが可能である。他の実装形態では、モーターまたは他のドライブ・システムは、ツールの中に配置され得、また、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３が１つまたは複数の特定の位置に設置されているときに、スロット・ドア・アクチュエーターに機械的に接続することが可能である。そのような実装形態では、１つまたは複数のドライブ・モーターは、それぞれのマルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３とともに移動しないが、その代わりに、適切な位置に固定されるか、または、他のコンポーネントに取り付けられ、他のコンポーネントは、たとえば、マルチ・ウエハー・カセット５４７３を垂直方向に持ち上げるためにマルチ・ウエハー・カセット５４７３に取り付けられる、垂直コンベヤー５４８４のインターフェースなどである。見ることができるように、スロット・ドア５４７８における水平スロット５４４６は、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３におけるウエハー位置のいずれかの前方に配置されるように駆動されることが可能である（右手側のスロット・ドア５４７８は、最も低いウエハー位置へのアクセスを可能にするように位置決めされている）。また、いくつかの実装形態では、スロット・ドア５４７８は、たとえば、図５５における左側のスロット・ドア５４７８によって示されているように、水平スロット５４４６がウエハー位置のいずれとも重ならないように駆動され得る。このケースでは、バッファー・ガス漏洩の量は、さらに低減し得る。そのような位置決めは、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３が、マルチ・ウエハー・ポッドもしくはカセット５４７３からのウエハー５４０４の除去なしに、または、マルチ・ウエハー・ポッドもしくはカセット５４７３の中へのウエハー５４０４の挿入なしに、ツールにおける異なる位置同士の間を搬送されているときの状況において、とりわけ有用である可能性がある。
【０１６８】
スロット・ドア５４７８は、一般的に、ポッドまたはカセットにおけるウエハー・スタック５４０７の高さの少なくとも２倍の長さまたは高さであることが可能であり、スロット・ドアの非スロット部分が、スロット・ドアの方を向くポッドまたはカセットの開口端部を閉鎖することを確実にするようになっている。たとえば、ウエハー・スタック５４０７の中にＮ個のウエハー５４０４が存在しており、それら（または、それらを支持するウエハー支持５４０９）が、ウエハー・スタック５４０７における任意の近隣のウエハー５４０４から平均距離ｄだけ間隔を空けて配置されている場合には、スロット・ドア５４７８は、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを（垂直方向の軸線に沿って）有することが可能である。それに対応して、水平スロット５４４６は、最小で、（Ｎ−１）・ｄ未満の高さを有することが可能である。ほとんどの実装形態では、少なくとも、水平スロットの中間部分の側方にある水平スロットの一部分において、水平スロットは、２・ｄ以下またはｄ以下の高さを有することが可能である。たとえば、水平スロットは、中間部分の側方にある一部分においておおよそ５ｍｍの高さを有することが可能であり、それは、ウエハーが単独で通り抜けるのに十分なクリアランスであることが可能であり、中間部分は、水平スロットを通り抜けるエンド・エフェクター／ロボット・アームの上側表面および下側表面から±２．５ｍｍのクリアランスを有することが可能である。各スロット・ドア５４７８は、開口部のうちの１つ、たとえば、前面開口部５４７６または後面開口部５４７７の前方に位置決めされ得、その開口部を実質的に閉鎖するようになっている。このガイダンスは、本明細書で説明されているスロット・ドアの実装形態のすべてに全体的に適用する。
【０１６９】
したがって、バッファー・ガスが、ポッドまたはカセットの内部の中へ導入される場合には、バッファー・ガスのほとんどまたはすべてが、幅の狭い水平スロット５４４６を通って流れることによって、または、スロット・ドア５４７８自身のエッジの周りを流れることによって、のいずれかによって、ポッドまたはカセットから漏れ出ることとなる。水平スロット５４４６は、ウエハー５４０４の直径よりもわずかにだけ幅が広くなるようにサイズ決めされ得、また、水平スロット５４４６は、ウエハーが、ロボット・アーム５４０２を使用して、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３の中へ挿入されること、および、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３から引き出されることを依然として可能にしながら、最小またはほぼ最小までスロット高さを低減させるように垂直方向にサイズ決めされ得るので、水平スロット５４４６の断面積は、ポッドまたはカセット開口部、たとえば、前面開口部５４７６または後面開口部５４７７の断面積よりもかなり小さくなることが可能である。ロボット・アーム５４０２、たとえば、ロボット・アーム５４０２Ａおよび５４０２Ｂは、垂直ロボット・コンベヤー５４９１、たとえば、垂直ロボット・コンベヤー５４９１Ａおよび５４９１Ｂに装着され得、垂直ロボット・コンベヤー５４９１は、ロボット・アーム５４０２を上下に移動させるために使用され、どのような垂直方向の高さにマルチ・ウエハー・カセット５４７３があるとしても、マルチ・ウエハー・カセット５４７３にアクセスすることが可能である。本明細書で説明されているさまざまな他の実装形態と同様に、スロット・ドア５４７８は、１ミリメートルまたは数ミリメートルのギャップ５４９９だけ、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３からずらされ、動作クリアランスを提供することが可能であり、それによって、スロット・ドア５４７８が、任意の（または、低減された数の）対向表面に対して擦ることなく垂直方向に平行移動することを可能にする。これは、粒子状物質汚染に関する可能性を低減させるが、同時に、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３の中へ流されているバッファー・ガスの別のリーク経路を提供している。これにもかかわらず、水平スロット５４４６およびギャップ５４９９を通って流れるバッファー・ガスの量は、スロット・ドア５４７８によって閉鎖される開口部全体を通ってバッファー・ガスが流れたとした場合よりも、依然として小さくなることとなる。これは、より低い流量のバッファー・ガスが使用されることを可能にし、それは、必要とされるバッファー・ガスの量を減少させる。これは、より大きい流量のバッファー・ガスが使用されたとした場合よりも、経済的で静かで安全である。
【０１７０】
複数のマルチ・ウエハー・カセットまたはポッド５４７３が、ツールの中に同時に収容され得、それぞれは、垂直コンベヤー５４８４の異なる位置へ独立して移動させられ得、また、水平方向に独立して移動させられ得、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３が異なる垂直コンベヤーに再配置されることを可能にする。各マルチ・ウエハー・カセットまたはポッド５４７３におけるウエハー５４０４は、ウエハー・ハンドリング・ロボットまたはロボット・アーム５４０２によって、マルチ・ウエハー・カセットまたはポッド５４７３から除去され得（または、マルチ・ウエハー・カセットまたはポッド５４７３に載置される）、ウエハー・ハンドリング・ロボットまたはロボット・アーム５４０２は、エンド・エフェクター５４９３を有することが可能であり、エンド・エフェクター５４９３は、マルチ・ウエハー・カセットまたはポッド５４７３の内側に到達することができ、ウエハー５４０４を引き出すこと、または、ウエハー５４０４を設置することが可能である。また、ロボット・アーム５４０２は、ウエハー５４０４をプロセス・チャンバー５４７４に載置するように、または、ウエハー５４０４をプロセス・チャンバー５４７４から除去するように構成され得る。いくつかの実装形態では、ウエハー・ハンドリング・ロボットまたはロボット・アーム５４０２は、ウエハー・ハンドリング・ロボットまたはロボット・アーム５４０２のそれぞれの側において、マルチ・ウエハー・ポッドもしくはカセット５４７３からウエハー５４０４を除去するように、または、マルチ・ウエハー・ポッドもしくはカセット５４７３の中へウエハー５４０４を設置するように装備され得る。そのようなケースでは、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３は、前面開口部５４７６および後面開口部５４７７の両方、ならびに、それぞれのそのような開口部のためのスロット・ドア機構を有することが可能である。ウエハー５４０４が、単に、マルチ・ウエハー・カセット５４７３の一方の側から、マルチ・ウエハー・カセット５４７３から引き出されるか、または、マルチ・ウエハー・カセット５４７３に載置される、他の実装形態では、１つだけの開口部、および、それぞれのマルチ・ウエハー・カセット５４７３のための１つだけの対応するスロット・ドア機構が存在していることが可能である。
【０１７１】
見ることができるように、各マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３は、ポータブルのミニ環境のように作用することが可能である。バッファー・ガスがそれぞれのマルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３を介して流されているときには、バッファー・ガスは、スロット・ドアにおけるスロットから外へ流れることによって、および、スロット・ドアとポッドまたはカセットとの間の任意のギャップを通って流れることによって、ポッドまたはカセットから漏れ出る可能性がある。このバッファー・ガス損失は、先に説明されているように、スロット・ドアが使用されたとした場合に生じることとなるよりも、かなり低いレートになっていることが可能である。ポッドまたはカセットの上の１つまたは複数のフィッティングに接続されている１つまたは複数の可撓性のホース（図示せず）によって、または、垂直または水平ポッド／カセット位置決めシステムの中へ一体化されているバッファー・ガス供給システムによって、たとえば、ポッドまたはカセットが１つまたは複数の特定の位置に位置決めされているときに、ポッドまたはカセットにおける対応するガス・ポートに整合する、垂直リフト・トラックにおける１つまたは複数のガス・ポートによって、バッファー・ガスは、それぞれのポッドまたはカセットに提供され得る。
【０１７２】
説明されているように、図５５は、図５４のポッドまたはカセットのクローズ・アップを示している。見ることができるように、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３は、その中に格納されている１つまたは複数のウエハー５４０４を有することが可能である。このケースでは、５つのウエハー５４０４がマルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３の中に格納されているが、より多くのまたはより少ないウエハー５４０４が、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３のサイズに応じて、そのような様式で格納され得る。マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３の壁部は、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３の中にウエハーを支持するように構成されているレッジ部、たとえば、ウエハー支持機能部５４０９を有することが可能である。代替的に、マルチ・ウエハー・ポッドまたはカセット５４７３は、ポッドまたはカセットの中心に向かって突出するレッジ部を備える、角部に位置するポストを有することが可能である。ポストは、互いに間隔を空けて配置され得、複数の方向に、たとえば、Ｘ軸に沿って、Ｙ軸に沿って、または、Ｘ軸およびＹ軸の両方に沿って、ウエハーがポスト同士の間を通ることを可能にするようになっている。
【０１７３】
図５６から図６２は、別のマルチ・ステーション半導体処理ツールまたはその一部分のさまざまな図を示している。図５６において見ることができるように、マルチ・ステーション半導体処理ツールは、シャーシー５６７２を有することが可能であり、シャーシー５６７２は、複数の半導体処理チャンバー５６７４を支持することが可能である。図５７は、追加的な明確化のために、シャーシー５６７２が除去されていることを除いて、図５６と同じである。図５８は、さまざまなコンポーネントが切り欠かれている、図５８の切り欠きバージョンである。これらのコンポーネントは、垂直ロボット・アーム・コンベヤー５６９１および垂直ウエハー・カセット・コンベヤー５６８４である（これらのコンポーネントに関する切断平面は、クロス・ハッチングされている）。この例では、２ｘ２ｘ８の長方形アレイで配置されている１６個の半導体処理チャンバー５６７４Ａから５６７４Ｐが存在している（ここで、ＡｘＢｘＣにおいて、Ａ＝第１の水平方向のチャンバーの数、Ｂ＝第２の直交する水平方向のチャンバーの数、および、Ｃ＝垂直方向のチャンバーの数）。そのような半導体処理ツールは、特定の構成に応じて、半導体処理チャンバーの他の構成および数を含むことが可能である。たとえば、そのようなツールは、２ｘ２ｘ１アレイ、２ｘ１ｘ２アレイ、２ｘ２ｘ２アレイ、２ｘ４ｘ１アレイ、（示されているように）２ｘ４ｘ２アレイ、または、任意の他のマルチ・チャンバー・アレイを含むことが可能である。
【０１７４】
マルチ・ステーション半導体処理ツールは、水平ウエハー・カセット・コンベヤー５６８０を有することが可能である。この例では、水平ウエハー・カセット・コンベヤー５６８０は、複数のプラットフォームによって提供され得、複数のプラットフォームは、たとえば、ボール・スクリューまたは他のリニア・ドライブ・エレメントによって、水平方向の軸線に沿って平行移動させられ得る。各プラットフォームは、マルチ・ウエハー・カセット５６７３の上の機能部に接続するように設計されている機能部を有することが可能であり、マルチ・ウエハー・カセット５６７３がプラットフォームによって担持されることを可能にする。水平ウエハー・カセット・コンベヤー５６８０は、第１の水平位置５６８１Ａ、第２の水平位置５６８１Ｂ、および、第３の水平位置５６８１Ｃなどのような、複数の水平位置５６８１の間で、マルチ・ウエハー・カセット５６７３を搬送するように構成され得、複数の水平位置５６８１のそれぞれは、マルチ・ウエハー・カセット５６７３を、垂直ウエハー・カセット・コンベヤー５６８４に、たとえば、垂直ウエハー・カセット・コンベヤー５６８４Ａ、５６８４Ｂ、および５６８４Ｃに整合させることが可能である。各垂直ウエハー・カセット・コンベヤー５６８４は、機械的なインターフェース５６８５を有することが可能であり、機械的なインターフェース５６８５は、マルチ・ウエハー・カセット５６７３がベースラインの垂直位置５６８６において水平ウエハー・カセット・コンベヤー５６８０によって支持されているときに、垂直ウエハー・カセット・コンベヤー５６８４に対応する水平位置５６８１のうちの１つに位置するマルチ・ウエハー・カセット５６７３の上にラッチ係合することが可能である。機械的なインターフェース５６８５、および、機械的なインターフェース５６８５がラッチ係合される任意のマルチ・ウエハー・カセット５６７３は、それらのそれぞれの垂直ウエハー・カセット・コンベヤー５６８４によって、異なる垂直位置５６８７へ、たとえば、第１の垂直カセット位置５６８７Ａ、および、第２の垂直カセット位置５６８７Ｂへ持ち上げられ得る。
【０１７５】
また、マルチ・ステーション半導体処理ツールは、ロボット・アーム５６０２Ａおよびロボット・アーム５６０２Ｂなどのような、１つまたは複数のロボット・アーム５６０２を含むことが可能であり、１つまたは複数のロボット・アーム５６０２は、対応する垂直ロボット・アーム・コンベヤー５６９１に装着され得る。いくつかの実装形態では、各ロボット・アーム５６０２は、水平位置５６８１のうちの２つの間に位置決めされ得る。たとえば、示されている実装形態では、ロボット・アーム５６０２Ａは、第１の水平位置５６８１Ａと第２の水平位置５６８１Ｂとの間に位置決めされ得、ロボット・アーム５６０２Ｂは、第２の水平位置５６８１Ｂと第３の水平位置５６８１Ｃとの間に位置決めされ得る。垂直ロボット・アーム・コンベヤー５６９１は、垂直ロボット・アーム位置５６９２同士の間で、たとえば、第１の垂直ロボット・アーム位置５６９２Ａと第２の垂直ロボット・アーム位置５６９２Ｂの間で、ロボット・アーム５６０２を移動させるように構成され得る。第１の垂直ロボット・アーム位置５６９２Ａにあるときには、第１のロボット・アーム５６０２Ａは、第１の垂直カセット位置５６８７Ａに、また、第１または第２の水平位置５６８１Ａまたは５６８１Ｂに位置決めされているマルチ・ウエハー・カセット５６７３における半導体ウエハー５６０４にアクセスすることが可能であり、次いで、それらのウエハーを半導体処理チャンバー５６７４Ａから５６７４Ｄへ搬送する。それに対応して、第２の垂直ロボット・アーム位置５６９２Ｂにあるときには、第１のロボット・アーム５６０２Ａは、第２の垂直カセット位置５６８７Ｂに、また、第１または第２の水平位置５６８１Ａまたは５６８１Ｂに位置決めされているマルチ・ウエハー・カセット５６７３における半導体ウエハー５６０４にアクセスすることが可能であり、次いで、それらのウエハーを半導体処理チャンバー５６７４Ｅから５６７４Ｈへ搬送する。垂直カセット位置５６８７および垂直ロボット・アーム位置５６９２は、固定された位置を必ずしも表しておらず、位置の範囲を表している可能性があるということが理解されるべきである。たとえば、マルチ・ウエハー・カセットおよびロボット・アームが、対応する垂直位置に位置決めされているときに、ウエハー・スタック５６０７における異なる高さにあるウエハー５６０４にアクセスするために、マルチ・ウエハー・カセットに対して垂直方向に小さい量だけロボット・アームを移動させることが必要である可能性がある。代替的にまたは追加的に、マルチ・ウエハー・カセットは、ウエハー・スタック５６０７における特定のウエハーを、ロボット・アーム５６０２のエンド・エフェクターとのアライメント状態に持っていくために、そのような小さい垂直方向の量だけ移動させ、ロボット・アーム５６０２がウエハー５６０４を除去することまたはウエハー５６０４を挿入することを可能にする。したがって、「垂直カセット位置」５６８７および「垂直ロボット・アーム位置」５６９２という用語は、ウエハー・スタック５６０７の特定の垂直方向の位置＋／−高さを表すものとして理解されるべきである。
【０１７６】
同様に、第１の垂直ロボット・アーム位置５６９２Ａにあるときには、第２のロボット・アーム５６０２Ｂは、第１の垂直カセット位置５６８７Ａに、また、第２または第３の水平位置５６８１Ｂまたは５６８１Ｃに位置決めされているマルチ・ウエハー・カセット５６７３における半導体ウエハー５６０４にアクセスすることが可能であり、次いで、それらのウエハーを半導体処理チャンバー５６７４Ｉから５６７４Ｌへ搬送する。それに対応して、第２の垂直ロボット・アーム位置５６９２Ｂにあるときには、第２のロボット・アーム５６０２Ｂは、第２の垂直カセット位置５６８７Ｂに、また、第２または第３の水平位置５６８１Ｂまたは５６８１Ｃに位置決めされているマルチ・ウエハー・カセット５６７３における半導体ウエハー５６０４にアクセスすることが可能であり、次いで、それらのウエハーを半導体処理チャンバー５６７４Ｍから５６７４Ｐへ搬送する。マルチ・ウエハー・カセット５６７３は、マルチ・ステーション半導体処理ツールを介して往復させられ得るマルチ・ウエハー・ストレージ・システムとしての役割を果たすことが可能であり、その中に含有されているウエハーが、半導体処理チャンバーのうちのさまざまなものへ、および、半導体処理チャンバーのうちのさまざまなものから、搬送されることを可能にする。
【０１７７】
マルチ・ウエハー・カセット５６７３は、バッファー・ガスがそれを介して流されるように構成され得る。たとえば、マルチ・ウエハー・カセット５６７３は、たとえば、バッファー・ガス・ポート５６８８、または、機械的なインターフェース５６８５の下側面にある対応するバッファー・ガス・ポートなどの、バッファー・ガス・ポートと接続することができる、１つまたは複数のバッファー・ガス入口部５６８９（図５９および図６０を参照）を有することが可能である。マルチ・ウエハー・カセット５６７３が、水平ウエハー・カセット・コンベヤー５６８０のプラットフォームのうちの１つの上に結合されているときには、バッファー・ガスが、バッファー・ガス・ポート５６８８およびバッファー・ガス入口部５６８９を介して、マルチ・ウエハー・カセット５６７３に提供され得る。それに対応して、マルチ・ウエハー・カセット５６７３が機械的なインターフェース５６８５の上にラッチ係合されているときには、マルチ・ウエハー・カセット５６７３には、機械的なインターフェース５６８５の中に位置するバッファー・ガス・ポート、および、機械的なインターフェース５６８５におけるバッファー・ガス・ポートに接続するバッファー・ガス入口部５６８９を介して、バッファー・ガスが提供され得る。したがって、バッファー・ガスは、マルチ・ステーション半導体処理ツールにおける任意の位置におけるマルチ・ウエハー・カセット５６７３に供給され得、それによって、マルチ・ウエハー・カセット５６７３の中に含有されているウエハーが、バッファー・ガスによって取り囲まれること、および、バッファー・ガスによって周囲設備空気から少なくともいくらか保護されることを可能にする。
【０１７８】
図５９および図６０は、マルチ・ウエハー・カセット５６７３のうちの１つの図である。図５９は、マルチ・ウエハー・カセット５６７３の上側部を示しており、図６０は、マルチ・ウエハー・カセット５６７３の下側面を示している。マルチ・ウエハー・カセット５６は、スロット・ドア機構を有することが可能であり、スロット・ドア機構は、駆動機構５６７９と、水平スロット５６４６を備えたドア５６７８とをそれぞれ備えている。一方のスロット・ドア機構は、対応するドア５６７８がマルチ・ウエハー・カセット５６７３の前面開口部の前方に位置決めされるように、位置決めされ得る。他方のスロット・ドア機構は、対応するドア５６７８がマルチ・ウエハー・カセット５６７３の後面開口部の前方に位置決めされるように、位置決めされ得る。マルチ・ウエハー・カセット５６７３は、バッファー・ガス入口部５６８９を有することが可能である。底部バッファー・ガス入口部５６８９は、水平ウエハー・カセット・コンベヤー５６８０の上に位置するバッファー・ガス・ポート５６８８のうちの１つに接続することが可能である。上側ガス入口部５６８９は、機械的なインターフェース５６８５のうちの１つの上に位置するバッファー・ガス・ポートと接続することが可能である。
【０１７９】
図６１および図６２は、図５９のマルチ・ウエハー・カセット５６７３の切断図を示している。図６１では、マルチ・ウエハー・カセット５６７３の一方の側が除去されている（切断表面が、異なるタイプのクロス・ハッチングによって示されている）。図６１に見ることができるように、プレナム５６１０１が、マルチ・ウエハー・カセット５６７３のそれぞれの側壁部の中に位置する。プレナム５６１０１は、マルチ・ウエハー・カセット５６７３の前面開口部と後面開口部との間に配置されており、ディストリビューション通路５６１０２によってバッファー・ガスを提供され得、ディストリビューション通路５６１０２は、バッファー・ガス入口部５６８９の異なる１つにそれぞれ接続されている。バッファー・ガス入口部５６８９は、一方向バルブ、たとえば、逆止弁をそれぞれ装備することが可能であり、一方向バルブは、バッファー・ガスがバッファー・ガス入口部５６８９を通ってディストリビューション通路５６１０２の中へ流入することを可能にするが、一方向バルブは、逆方向へのバッファー・ガス・フローを防止することが可能である。したがって、バッファー・ガスは、他のバッファー・ガス入口部５６８９がバッファー・ガス供給源に接続されていないときでも、いずれかのバッファー・ガス入口部５６８９を介してプレナム５６１０１の中へ導入され得る。プレナム５６１０１は、複数のディストリビューション・ポート５６１００を有することが可能であり、複数のディストリビューション・ポート５６１００は、マルチ・ウエハー・カセット５６７３におけるウエハー５６０４同士の間のそれぞれのウエハー間ギャップの中へバッファー・ガスが流されることを可能にするアレイで配置され得る。当然のことながら、マルチ・ウエハー・カセットがバッファー・ガスでパージされない実装形態では、たとえば、バッファー・ガス・ディストリビューター５６０５だけが使用されるシステムでは、そのような特徴は省略され得る。
【０１８０】
図６３から図６８は、さまざまな位置において、ドア５６７８を備えるマルチ・ウエハー・カセット５６７３の正面図を示している。図６３では、ドア５６７８は、上昇させられた位置にあり、スロット５６４６がウエハー・スタック５６０７におけるウエハー５６０４のいずれとも整合されないようになっている。ドア５６７８のこの位置決めは、ウエハーがマルチ・ウエハー・カセット５６７３の中へまたはマルチ・ウエハー・カセット５６７３から外へ搬送されていないときに使用され得る。図６４から図６８のそれぞれは、ウエハー・スタック５６０７におけるウエハー５６０４のうちの異なる１つと整合するように位置決めされているドア５６７８を示している。
【０１８１】
実際には、マルチ・ステーション半導体処理ツールは、図５９から図６８に示されているように、スロット・ドア機構を有するマルチ・ウエハー・カセット５６７３によって実装され得る。また、マルチ・ステーション半導体処理ツールは、バッファー・ガス・ディストリビューター５６０５を備えるロボット・アーム５６０２を利用することが可能であり、バッファー・ガス・ディストリビューター５６０５は、本明細書で説明されているバッファー・ガス・ディストリビューターのいずれかであることが可能である。いくつかの実装形態では、これらのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムのうちの１つだけが使用され得るが、デュアル・アプローチは、マルチ・ステーション半導体処理ツールにおけるすべての位置において、増加されたバッファー・ガス保護を提供することが可能である。いくつかの実装形態では、水平ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの一方の端部または両方の端部は、本明細書で説明されている他の実装形態と同様に、バッファー・ガス環境を備えるＥＦＥＭにつながることが可能である。また、上記に説明されているマルチ・ステーション・ツールなどのような、マルチ・ステーション・ツールは、囲まれているかまたは半分囲まれていることが可能であり、また、本明細書で先に説明されているＥＦＥＭを介してどのようにそのようなバッファー・ガスが流されているかということと同様に、バッファー・ガスは、ツール全体を通して流され得るということが理解されるべきである。
【０１８２】
また、本明細書で説明されているスロット・ドアのコンセプトのさらなる変形例は、一層さらに低減された垂直方向の高さを備える水平スロットを必要とする可能性があるということが理解されるべきである。そのようなシステムでは、水平スロットを備えるドアは、コントローラーによって制御され得、水平スロットを通したウエハーの設置または回収の間に、エンド・エフェクターの垂直方向の移動と協力して移動するようになっている。したがって、水平スロットは、ウエハーのピッキングおよび設置の間にロボット・アームが行う可能性がある小さい垂直方向の移動に適応するために通常必要であることとなる追加的な高さを組み込むことは必要ではない。
【０１８３】
本開示で説明されている実装形態に対するさまざまな変形例は、当業者に容易に明らかとなる可能性があり、本明細書で規定されている一般的原理は、本開示の主旨または範囲から逸脱することなく、他の実装形態にも適用され得る。したがって、本開示は、本明細書で示されている実装形態に限定されることを意図しておらず、本明細書で開示されている特許請求の範囲、原理、および、新規な特徴と一致する最も幅広い範囲を提供されることが意図されている。
【０１８４】
上記の論述から容易に明らかとなるように、別々の実装形態の文脈において本明細書で説明されている特定の特徴は、単一の実装形態の中で組み合わせて実装されることも可能である。逆に、単一の実装形態の文脈において説明されているさまざまな特徴は、別々に、または、任意の適切なサブコンビネーションで、複数の実装形態の中で実装されることも可能である。そのうえ、特徴が、特定の組み合わせで作用するように上記に説明され、さらに、そのようなものとして最初に特許請求されている可能性あるが、特許請求されている組み合わせからの１つまたは複数の特徴が、いくつかのケースでは、その組み合わせから排除され得、また、特許請求されている組み合わせは、サブコンビネーション、または、サブコンビネーションの変形例を対象とし得る。
【０１８５】
説明されている特定の実装形態のいずれかにおける特徴が、互いに相容れないものとして明示的に特定されていない場合には、または、周囲の文脈が、それらが相互に排他的であるということ、および、相補的な意味および／または支援的な意味で容易に組み合わせ可能ではないということを暗示していない場合には、本開示の全体は、それらの相補的な実装形態の特定の特徴が、１つまたは複数の包括的であるがわずかに異なる技術的解決策を提供するために選択的に組み合わされ得るということを企図および想定しているということが理解されることとなる。したがって、上記の説明は単なる例として与えられてきたということ、および、詳細な変更が本開示の範囲の中で行われ得るということがさらに認識されることとなる。
【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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【図６】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年3月6日(2017.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
ロボット・アームと、
前記ロボット・アームに取り付けられ、前記ロボット・アームの移動の間、半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターと、
前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているときに、前記半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューターと
を備え、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、前記エンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成されており、
前記エンド・エフェクターおよび前記バッファー・ガス・ディストリビューターが、前記半導体ウエハーに対して垂直な軸線に沿って配列されている半導体ウエハーのスタックの中へ挿入可能であるように、前記バッファー・ガス・ディストリビューターおよび前記エンド・エフェクターは、垂直方向の軸線に沿って間隔を空けて配置されており、であり
前記バッファー・ガス・ディストリビューターおよび前記エンド・エフェクターは、半導体ウエハーの前記スタックにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされている、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記エンド・エフェクターに対して間隙を空けて固定されており、前記ロボット・アームのすべての移動の間、前記エンド・エフェクターと縦に並んで移動する、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、前記半導体ウエハーのアレイは、フロント・オープニング・ユニファイド・ポッド、ウエハー・ストッカー、ウエハー・バッファー、ロード・ロック、マルチ・ウエハー・カセット、および、サイド・バイ・サイド・マルチ・ウエハー・カセットからなる群から選択される１つまたは複数の機器におけるウエハー支持機能部によって画定されるウエハー間アレイ間隔を有している、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターおよび前記１つまたは複数の機器のウエハー支持機能部の両方によって支持され、ならびに、前記バッファー・ガス・ディストリビューターが前記半導体ウエハーに対して垂直な第１の方向に沿って目視されたときに、前記半導体ウエハーと重なる前記バッファー・ガス・ディストリビューターの部分は、前記第１の方向に沿って目視されたときに、前記１つまたは複数の機器における前記ウエハー支持機能部と重ならない形状を有している、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、
各ウエハー支持機能部は、前記エンド・エフェクターの方向を向くギャップを有しており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ギャップよりも小さい、前記バッファー・ガス・ディストリビューターの長軸に対して垂直な方向の幅を有している、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているときに前記半導体ウエハーと重なる領域において、前記半導体ウエハーに対して垂直な方向に沿って、９ｍｍ以下の厚さであり、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、
前記エンド・エフェクターの方を向く底部表面と、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターの前記底部表面と反対側方向を向く上部表面と、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターの前記上部表面と前記バッファー・ガス・ディストリビューターの前記底部表面との間に広がる１つまたは複数の側部表面と、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターの前記底部表面の上に配置されている１つまたは複数の第１のガス・ディストリビューション・ポートと、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターの前記側部表面の上に配置されている複数の第２のガス・ディストリビューション・ポートと、
前記１つまたは複数の第１のガス・ディストリビューション・ポートおよび前記複数の第２のガス・ディストリビューション・ポートにバッファー・ガスを供給するように構成されているガス・ディストリビューション通路と
を含む、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持され、および、前記バッファー・ガス・ディストリビューターが前記半導体ウエハーに対して垂直な第１の方向に沿って目視されたときに、前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記半導体ウエハーのすべてにわたっては延在していない、装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持され、および、前記バッファー・ガス・ディストリビューターが前記半導体ウエハーに対して垂直な前記第１の方向に沿って目視されたときに、前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、
前記半導体ウエハーの中心軸線、および、前記エンド・エフェクターを前記ロボット・アームに接合する機械的な接続を通過する第２の方向に、前記半導体ウエハーの直径の少なくとも９０％にわたって延在しており、
前記第１の方向および前記第２の方向の両方に対して垂直な第３の方向に前記半導体ウエハーの一部にわたって延在している、装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置であって、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持され、および、前記半導体ウエハーに対して平行な軸線に沿って目視されたときに、前記バッファー・ガス・ディストリビューターの少なくとも最も外側の半分は、前記半導体ウエハーと重なっていない、装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置であって、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているとき、前記半導体ウエハーの上に延在する前記バッファー・ガス・ディストリビューターの部分は、前記半導体ウエハーに対して平行な軸線に沿って目視されたときに、前記半導体ウエハーと重なっていない、装置。
【請求項１１】
半導体ウエハーを処理するための装置であって、
エンクロージャーと、
垂直方向の軸線に沿って配列されたＮ個のウエハー支持構造体を有するマルチ・ウエハー・ストレージ・システムを支持するように構成されているインターフェースと、前記ウエハー支持構造体は、直径Ｄの半導体ウエハーを支持するようにサイズ決めされており、Ｎは、１よりも大きい整数であり、各半導体ウエハー支持構造体は、アレイにおける任意の隣接する１つまたは複数のウエハー支持構造体から平均距離ｄだけ間隔を空けて配置されており、
壁部と
を備え、
前記壁部は、Ｄよりも大きい幅および（Ｎ−１）・ｄよりも低い高さを有する水平スロットを含み、
前記壁部は、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを有しており、
前記装置は、前記水平スロットと前記インターフェースの間で、前記垂直方向の軸線に沿って、相対的な平行移動を提供するように構成されており、
前記壁部は、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの開口部に近接するように位置決めされており、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが前記インターフェースによって支持されているときに、前記半導体ウエハーは、前記開口部を介して、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へロードされ得るか、または、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムからアンロードされ得、
前記壁部を介して、前記半導体ウエハーが、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へロードされ得るか、または、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムからアンロードされ得る前記壁部は、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが前記インターフェースによって支持されているときに、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの内部空間と前記エンクロージャーの内部空間との間に流量制限バリアを提供する、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、
第１のバッファー・ガスを前記エンクロージャーの中へ供給するように構成されている第１のバッファー・ガス・ポートと、
前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが前記インターフェースによって支持されているときに、第２のバッファー・ガスを前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へ供給するように構成されている第２のバッファー・ガス・ポートと
を備える、装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、
ロボット・アームと、
前記ロボット・アームに取り付けられ、前記ロボット・アームの移動の間、半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターと、
前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているときに、前記半導体ウエハーの対向表面にわたって第１のバッファー・ガスを流すように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューターと
を備え、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、前記エンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成されており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターおよびエンド・エフェクターは、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが、前記装置に設置され、前記半導体ウエハーをストックしているときに、前記エンド・エフェクターおよび前記バッファー・ガス・ディストリビューターが前記水平スロットを介して、ウエハー支持構造体の前記アレイによって支持されている半導体ウエハーのアレイの中へ挿入可能であるように、間隔を空けて配置されており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターおよび前記エンド・エフェクターは、半導体ウエハーの前記アレイにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされている、装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置であって、
第２のバッファー・ガスを前記エンクロージャーの中へ供給するように構成されている第１のバッファー・ガス・ポートと、
前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが前記インターフェースによって支持されているときに、第３のバッファー・ガスを前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムの中へ供給するように構成されている第２のバッファー・ガス・ポートと
をさらに含む、装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置であって、前記第１のバッファー・ガス、前記第２のバッファー・ガス、および、前記第３のバッファー・ガスは、設備窒素ガス供給源によってすべて提供される、装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の装置であって、前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記エンド・エフェクターに対して間隙を空けて固定されており、前記ロボット・アームのすべての移動の間、前記エンド・エフェクターと縦に並んで移動する、装置。
【請求項１７】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムを備え、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムは、前記インターフェースによって支持されている、装置。
【請求項１８】
請求項１１に記載の装置であって、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムは、フロント・オープニング・ユニファイド・ポッド、ウエハー・ストッカー、ウエハー・バッファー、マルチ・ウエハー・カセット、およびロード・ロックからなる群から選択される、装置。
【請求項１９】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、駆動機構を備え、前記駆動機構は、前記壁部を、前記垂直方向の軸線に沿って前記エンクロージャーに対して平行移動させるように構成されている、装置。
【請求項２０】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、駆動機構を備え、前記駆動機構は、前記インターフェースを、前記垂直方向の軸線に沿って前記エンクロージャーに対して平行移動させるように構成されている、装置。
【請求項２１】
請求項１１に記載の装置であって、さらに、
ロボット・アームと、
前記ロボット・アームに取り付けられ、前記ロボット・アームの移動の間半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターと
を備え、
前記水平スロットは、前記垂直方向の軸線に沿って第１の寸法を有する中間部分を有しており、前記第１の寸法は、前記中間部分とは異なる位置に位置する前記水平スロットの側方部分の前記垂直方向の軸線に沿う、対応する第２の寸法よりも大きく、
前記中間部分は、前記ロボット・アームの移動の間、前記半導体ウエハーを支持するように構成されている前記エンド・エフェクターの部分の幅よりも広く、
前記エンド・エフェクターは、半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているときに、前記半導体ウエハーに接触するように構成されているウエハー接触表面を有し、
前記エンド・エフェクターは、１つまたは複数の第１の底部表面を有し、前記１つまたは複数の第１の底部表面は、前記ウエハー接触表面から離れる方向を向き、前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持され、および、前記エンド・エフェクターが前記半導体ウエハーに対して垂直な方向に沿って目視されるときに、前記半導体ウエハーの外周部内に配置されており、
前記第１の寸法は、前記第２の寸法に、前記エンド・エフェクターの前記１つまたは複数の第１の底部表面の最も下側にある表面と前記ウエハー接触表面との間の垂直方向の距離を加えた寸法よりも大きいか、または、等しい、装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置であって、
前記エンド・エフェクターは、１つまたは複数の第１の上側表面を有しており、前記１つまたは複数の第１の上側表面は、前記１つまたは複数の第１の底部表面から離れる方向向を向いており、半導体ウエハーを前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムに載置するために前記エンド・エフェクターが使用されるときに、前記水平スロットを通り、
前記第１の寸法は、前記エンド・エフェクターの前記１つまたは複数の第１の底部表面の前記最も下側にある表面と、前記エンド・エフェクターの前記１つまたは複数の第１の上側表面の最上部表面との間の垂直方向の距離よりも大きいか、または、等しい、装置。
【請求項２３】
請求項２１に記載の装置であって、さらに、
前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているときに、前記半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューター
を備え、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、前記エンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成されており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターおよびエンド・エフェクターは、前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムが、前記装置に設置されており、前記半導体ウエハーをストックしているときに、前記エンド・エフェクターおよび前記バッファー・ガス・ディストリビューターが、ウエハー支持構造体の前記アレイによって支持されている半導体ウエハーのアレイの中へ挿入可能であるように間隔を空けて配置されており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターおよび前記エンド・エフェクターは、半導体ウエハーの前記アレイにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、１つまたは複数の第１の上側表面を有しており、前記１つまたは複数の第１の上側表面は、前記１つまたは複数の第１の底部表面から離れる方向を向いており、半導体ウエハーを前記マルチ・ウエハー・ストレージ・システムから除去するために前記エンド・エフェクターが使用されるときに、前記水平スロットを通り、
前記第１の寸法は、前記エンド・エフェクターの前記１つまたは複数の第１の底部表面の前記最も下側にある表面と、前記バッファー・ガス・ディストリビューターの前記１つまたは複数の第１の上側表面の最上部表面との間の垂直方向の距離よりも大きいか、または、等しい、装置。
【請求項２４】
装置であって、
異なる位置に位置決めされている複数のウエハー処理チャンバーと、
前記異なる位置において前記ウエハー処理チャンバーを支持するシャーシーと、
１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットであって、各マルチ・ウエハー・カセットは、垂直方向の軸線に沿って配置されているＮ個のウエハー支持構造体を有し、前記ウエハー支持構造体は、直径Ｄの半導体ウエハーを支持するようにサイズ決めされており、Ｎは、１よりも大きい整数であり、各半導体ウエハー支持構造体は、前記アレイにおける任意の隣接する１つまたは複数のウエハー支持構造体から平均距離ｄだけ間隔を空けて配置され、
それぞれが、移動の間、半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターを有する１つまたは複数のロボット・アームであって、前記１つまたは複数のロボット・アームは、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットから前記複数のウエハー処理チャンバーへ、および、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットへ、半導体ウエハーを搬送するように構成され、
ａ）前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部である少なくとも１つのスロット・ドア機構、ｂ）前記１つまたは複数のエンド・エフェクターによって支持されている半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されている１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューター、ならびに、ｃ）ａ）およびｂ）の両方、からなる群から選択される少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムと
を備える、装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、前記少なくとも１つのスロット・ドア機構を含み、前記少なくとも１つのスロット・ドア機構は、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部であり、
各マルチ・ウエハー・カセットは、前面開口部を有しており、前記前面開口部は、ウエハーが前記マルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたは前記マルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、
各スロット・ドア機構は、
Ｄよりも大きい幅および（Ｎ−１）・ｄよりも低い高さを有する水平スロットを備えるドアと、
機械的な入力に応答して、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記ウエハー支持構造体に対して垂直方向に前記ドアを平行移動させるように構成されている駆動機構と、スロット・ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部である、ことを含み、
各ドアは、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを有しており、
各ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記前面開口部の前方に位置決めされており、そのドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部である、装置。
【請求項２６】
請求項２４に記載の装置であって、前記少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、前記１つまたは複数のエンド・エフェクターによって支持されている前記半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されている前記１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターを含み、
前記１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターのそれぞれは、前記１つまたは複数のエンド・エフェクターのうちの異なる１つに関連付けられており、
各バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、前記関連付けられたエンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成されており、前記関連付けられたエンド・エフェクターは、前記ロボット・アームの一部であり、
各バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、間隔を空けて配置されており、当該バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、Ｎ個の半導体ウエハーが前記Ｎ個のウエハー支持構造体によって支持されているときに、前記Ｎ個のウエハー支持構造体によって支持されている前記Ｎ個の半導体ウエハーのスタックの中へ挿入可能であり、
各バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、Ｎ個の半導体ウエハーの前記スタックにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされている、装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の装置であって、前記少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、また、前記少なくとも１つのスロット・ドア機構を含み、前記少なくとも１つのスロット・ドア機構は、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部であり、
各マルチ・ウエハー・カセットは、前面開口部を有しており、前記前面開口部は、ウエハーが前記マルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたは前記マルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、
各スロット・ドア機構は、
Ｄよりも大きい幅および（Ｎ−１）・ｄよりも低い高さを有する水平スロットを備えるドアと、
機械的な入力に応答して、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記ウエハー支持構造体に対して垂直方向に前記ドアを平行移動させるように構成されている駆動機構と、そのスロット・ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部であること、
を含み、
各ドアは、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを有しており、
各ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記前面開口部の前方に位置決めされており、そのドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部である、装置。
【請求項２８】
請求項２５に記載の装置であって、さらに、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの少なくとも１つを受け入れ、水平方向の軸線に沿って、前記受け入れられた前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの少なくとも１つを水平位置の間で平行移動させるように構成されている、水平ウエハー・カセット・コンベヤーを備え、
前記ウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーのいずれかの側において、間隔を空けて配置された位置に位置決めされており、
前記１つまたは複数のロボット・アームのうちの第１のロボット・アームは、第１のマルチ・ウエハー・カセットが少なくとも前記水平な位置のうちの第１の水平な位置に位置決めされているときに、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記ウエハー処理チャンバーの第１のウエハー処理チャンバー、前記ウエハー処理チャンバーの第２のウエハー処理チャンバー、前記ウエハー処理チャンバーの第３のウエハー処理チャンバー、および、前記ウエハー処理チャンバーの第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第１のウエハー処理チャンバーおよび前記第２のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第１の側に配置されており、
前記第３のウエハー処理チャンバーおよび前記第４のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第２の側に配置されており、
前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第１の側は、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第２の側に対して、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの反対側にある、装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載の装置であって、さらに、１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーを備え、
各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、前記水平位置のうちの異なる１つに関連付けられており、
前記１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの第１の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、前記第１の水平位置に関連付けられており、
各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、１つまたは複数の機械的なインターフェースを含み、
その機械的なインターフェースがそのマルチ・ウエハー・カセットと垂直方向に整合させられているとき、および、そのマルチ・ウエハー・カセットが、その垂直ウエハー・カセット・コンベヤーに関連付けられた前記水平位置に位置決めされ、ベースラインの垂直位置において、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーによって支持されているとき、各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのそれぞれの機械的なインターフェースは、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちのマルチ・ウエハー・カセットと接続するように構成されており、
各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、その垂直ウエハー・カセット・コンベヤーの中に含まれている前記１つまたは複数の機械的なインターフェース、および、それらの１つまたは複数の機械的なインターフェースが接続されている各マルチ・ウエハー・カセットを、垂直方向の軸線に沿って、１つまたは複数の垂直カセット位置へ平行移動させるように構成されており、
前記垂直カセット位置は、前記ベースラインの垂直位置と同じ高さに配置されておらず、
前記第１のロボット・アームは、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットが前記第１の水平位置に位置決めされ、および、前記第１の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーによって、前記１つまたは複数の垂直カセット位置のうちの第１の垂直カセット位置にも位置決めされているときに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されている、装置。
【請求項３０】
請求項２９に記載の装置であって、
各機械的なインターフェースは、少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートを含み、
各マルチ・ウエハー・カセットは、少なくとも１つのバッファー・ガス入口部を含み、
各マルチ・ウエハー・カセットの前記少なくとも１つのバッファー・ガス入口部は、そのマルチ・ウエハー・カセットがその機械的なインターフェースにインターフェース接続されているときに、各機械的なインターフェースの前記少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートに整合しており、それによって、バッファー・ガスがその少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートおよび少なくとも１つのバッファー・ガス入口部を介してそのマルチ・ウエハー・カセットの内部空間へ導入されることを可能にする、装置。
【請求項３１】
請求項２９に記載の装置であって、
前記１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの第２の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーが、前記水平位置のうちの第２の水平位置に関連付けられており、
前記第１のロボット・アームは、前記第１の水平位置と前記第２の水平位置との間に配置されており、
各マルチ・ウエハー・カセットは、後面開口部も含み、前記後面開口部は、また、半導体ウエハーがそのマルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたはそのマルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、そのマルチ・ウエハー・カセットの前記前面開口部の反対側にあり、
前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部である前記少なくとも１つのスロット・ドア機構は、各マルチ・ウエハー・カセットに関して、第２のスロット・ドア機構を含み、
各第２のスロット・ドア機構の前記ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記後面開口部の前方に位置決めされており、その第２のスロット・ドア機構は、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部であり、
前記第１のロボット・アームは、また、第２のマルチ・ウエハー・カセットが前記第２の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーによって前記第２の水平位置および前記第１の垂直カセット位置に位置決めされているときに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第２のマルチ・ウエハー・カセットは、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの１つである、装置。
【請求項３２】
請求項３１に記載の装置であって、さらに、
１つまたは複数の垂直ロボット・アーム・コンベヤーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第５のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第６のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第７のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第８のウエハー処理チャンバーと
を備え、
前記第５のウエハー処理チャンバー、前記第６のウエハー処理チャンバー、前記第７のウエハー処理チャンバー、および前記第８のウエハー処理チャンバーは、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの上方に配置されており、
前記１つまたは複数の垂直ロボット・アーム・コンベヤーのそれぞれは、近隣の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーの間に配置されており、
各垂直ロボット・アーム・コンベヤーは、前記垂直方向の軸線に沿って、１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置へ、前記１つまたは複数のロボット・アームのうちの対応する１つを平行移動させるように構成されており、
前記１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置のうちの第１の垂直ロボット・アーム位置は、前記第１の垂直カセット位置に関連付けられており、
前記１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置のうちの第２の垂直ロボット・アーム位置は、前記第１の垂直カセット位置とは異なる、前記１つまたは複数の垂直カセット位置のうちの第２の垂直カセット位置に関連付けられており、
前記第１のロボット・アームは、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットが前記第１の水平位置および前記第１の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第１のロボット・アームが前記第１の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第１のロボット・アームは、さらに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットが前記第１の水平位置および前記第２の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第１のロボット・アームが前記第２の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第５のウエハー処理チャンバー、前記第６のウエハー処理チャンバー、前記第７のウエハー処理チャンバー、および前記第８のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されている、装置。
【請求項３３】
請求項３２に記載の装置であって、
前記ウエハー処理チャンバーの第９のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１０のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１１のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１２のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１３のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１４のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１５のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１６のウエハー処理チャンバーと
をさらに含み、
前記第９のウエハー処理チャンバー、第１０のウエハー処理チャンバー、第１３のウエハー処理チャンバー、および第１４のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第１の側に配置されており、
前記第１１のウエハー処理チャンバー、第１２のウエハー処理チャンバー、第１５のウエハー処理チャンバー、および第１６のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第２の側に配置されており、
前記第１３のウエハー処理チャンバー、前記第１４のウエハー処理チャンバー、前記第１５のウエハー処理チャンバー、および前記第１６のウエハー処理チャンバーは、前記第９のウエハー処理チャンバー、前記第１０のウエハー処理チャンバー、前記第１１のウエハー処理チャンバー、および前記第１２のウエハー処理チャンバーの上方に配置されており、
前記第２の水平位置は、前記１つまたは複数のロボット・アームのうちの前記第１のロボット・アームと第２のロボット・アームとの間に配置されており、
前記第２のロボット・アームは、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットが前記第２の水平位置および前記第１の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第２のロボット・アームが前記第１の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第９のウエハー処理チャンバー、前記第１０のウエハー処理チャンバー、前記第１１のウエハー処理チャンバー、および前記第１２のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第２のロボット・アームは、さらに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットが前記第２の水平位置および前記第２の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第２のロボット・アームが前記第２の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１３のウエハー処理チャンバー、前記第１４のウエハー処理チャンバー、前記第１５のウエハー処理チャンバー、および前記第１６のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されている、装置。
【請求項３４】
請求項３３に記載の装置であって、前記少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、前記１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターを含み、前記１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターは、前記１つまたは複数のエンド・エフェクターによって支持されている前記半導体ウエハーの対向表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されており、
前記１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターのそれぞれは、前記１つまたは複数のエンド・エフェクターのうちの異なる１つに関連付けられており、
各バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームの少なくともいくつかの移動の間、前記関連付けられたエンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成されており、前記関連付けられたエンド・エフェクターは、前記ロボット・アームの一部であり、
各バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、間隔を空けて配置されており、そのバッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、Ｎ個の半導体ウエハーが前記Ｎ個のウエハー支持構造体によって支持されているときに、前記Ｎ個のウエハー支持構造体によって支持されている前記Ｎ個の半導体ウエハーのスタックの中へ挿入可能であり、
各バッファー・ガス・ディストリビューターおよび関連付けられたエンド・エフェクターは、Ｎ個の半導体ウエハーの前記スタックにおけるウエハー間ギャップ内に適合するようにそれぞれサイズ決めされている、装置。
【請求項３５】
請求項２６に記載の装置であって、さらに、水平ウエハー・カセット・コンベヤーを備え、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーは、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの少なくとも１つを受け入れるように、および、水平位置同士の間で、水平方向の軸線に沿って、前記受け入れられた前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの少なくとも１つを平行移動させるように構成されており、
前記ウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーのいずれかの側において、間隔を空けて配置された位置に位置決めされており、
前記１つまたは複数のロボット・アームのうちの第１のロボット・アームは、第１のマルチ・ウエハー・カセットが少なくとも前記水平位置のうちの第１の水平位置に位置決めされているときに、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記ウエハー処理チャンバーの第１のウエハー処理チャンバー、前記ウエハー処理チャンバーの第２のウエハー処理チャンバー、前記ウエハー処理チャンバーの第３のウエハー処理チャンバー、および、前記ウエハー処理チャンバーの第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第１のロボット・アームは、前記１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューターのうちの第１のバッファー・ガス・ディストリビューターに関連付けられており、
前記第１のウエハー処理チャンバーおよび前記第２のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第１の側に配置されており、
前記第３のウエハー処理チャンバーおよび前記第４のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの第２の側に配置されており、
前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第１の側は、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第２の側に対して、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの反対側にある、装置。
【請求項３６】
請求項３５に記載の装置であって、１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーをさらに含み、
各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、前記水平位置のうちの異なる１つに関連付けられており、
前記１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの第１の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、前記第１の水平位置に関連付けられており、
各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、１つまたは複数の機械的なインターフェースを含み、
その機械的なインターフェースがそのマルチ・ウエハー・カセットと垂直方向に整合させられているとき、および、そのマルチ・ウエハー・カセットが、その垂直ウエハー・カセット・コンベヤーに関連付けられた前記水平位置に位置決めされ、ベースラインの垂直位置において、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーによって支持されているとき、各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのそれぞれの機械的なインターフェースは、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちのマルチ・ウエハー・カセットと接続するように構成されており、
各垂直ウエハー・カセット・コンベヤーは、その垂直ウエハー・カセット・コンベヤーの中に含まれている前記１つまたは複数の機械的なインターフェース、および、それらの１つまたは複数の機械的なインターフェースが接続されているそれぞれのマルチ・ウエハー・カセットを、垂直軸線に沿って、１つまたは複数の垂直カセット位置へ平行移動させるように構成されており、
前記垂直カセット位置は、前記ベースラインの垂直位置と同じ高さに配置されておらず、
前記第１のロボット・アームは、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットが前記第１の水平位置に位置決めされ、および、前記第１の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーによって、前記１つまたは複数の垂直カセット位置のうちの第１の垂直カセット位置にも位置決めされているときに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されている、装置。
【請求項３７】
請求項３６に記載の装置であって、
各機械的なインターフェースは、少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートを含み、
各マルチ・ウエハー・カセットは、少なくとも１つのバッファー・ガス入口部を含み、
各マルチ・ウエハー・カセットの前記少なくとも１つのバッファー・ガス入口部は、そのマルチ・ウエハー・カセットがその機械的なインターフェースに接続されているときに、それぞれの機械的なインターフェースの前記少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートに整合しており、それによって、バッファー・ガスがその少なくとも１つのバッファー・ガス・ポートおよび少なくとも１つのバッファー・ガス入口部を介してそのマルチ・ウエハー・カセットの内部空間へ導入されることを可能にする、装置。
【請求項３８】
請求項３６に記載の装置であって、
前記１つまたは複数の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーのうちの第２の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーが、前記水平位置のうちの第２の水平位置に関連付けられており、
前記第１のロボット・アームは、前記第１の水平位置と前記第２の水平位置との間に配置されており、
各マルチ・ウエハー・カセットは、後面開口部も含み、前記後面開口部は、また、半導体ウエハーがそのマルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたはそのマルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、そのマルチ・ウエハー・カセットの前記前面開口部の反対側にあり、
前記第１のロボット・アームは、また、第２のマルチ・ウエハー・カセットが前記第２の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーによって前記第２の水平位置および前記第１の垂直カセット位置に位置決めされているときに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第２のマルチ・ウエハー・カセットは、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのうちの１つである、装置。
【請求項３９】
請求項３８に記載の装置であって、
１つまたは複数の垂直ロボット・アーム・コンベヤーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第５のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第６のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第７のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第８のウエハー処理チャンバーと
をさらに含み、
前記第５のウエハー処理チャンバー、前記第６のウエハー処理チャンバー、前記第７のウエハー処理チャンバー、および前記第８のウエハー処理チャンバーは、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの上方に配置されており、
前記１つまたは複数の垂直ロボット・アーム・コンベヤーのそれぞれは、近隣の垂直ウエハー・カセット・コンベヤーの間に配置されており、
各垂直ロボット・アーム・コンベヤーは、前記垂直方向の軸線に沿って、１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置へ、前記１つまたは複数のロボット・アームのうちの対応する１つを平行移動させるように構成されており、
前記１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置のうちの第１の垂直ロボット・アーム位置は、前記第１の垂直カセット位置に関連付けられており、
前記１つまたは複数の垂直ロボット・アーム位置のうちの第２の垂直ロボット・アーム位置は、前記第１の垂直カセット位置とは異なる、前記１つまたは複数の垂直カセット位置のうちの第２の垂直カセット位置に関連付けられており、
前記第１のロボット・アームは、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットが前記第１の水平位置および前記第１の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第１のロボット・アームが前記第１の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１のウエハー処理チャンバー、前記第２のウエハー処理チャンバー、前記第３のウエハー処理チャンバー、および前記第４のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第１のロボット・アームは、さらに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットが前記第１の水平位置および前記第２の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第１のロボット・アームが前記第２の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第１のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第５のウエハー処理チャンバー、前記第６のウエハー処理チャンバー、前記第７のウエハー処理チャンバー、および前記第８のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されている、装置。
【請求項４０】
請求項３９に記載の装置であって、
前記ウエハー処理チャンバーの第９のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１０のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１１のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１２のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１３のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１４のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１５のウエハー処理チャンバーと、
前記ウエハー処理チャンバーの第１６のウエハー処理チャンバーと
をさらに含み、
前記第９のウエハー処理チャンバー、第１０のウエハー処理チャンバー、第１３のウエハー処理チャンバー、および第１４のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第１の側に配置されており、
前記第１１のウエハー処理チャンバー、第１２のウエハー処理チャンバー、第１５のウエハー処理チャンバー、および第１６のウエハー処理チャンバーは、前記水平ウエハー・カセット・コンベヤーの前記第２の側に配置されており、
前記第１３のウエハー処理チャンバー、前記第１４のウエハー処理チャンバー、前記第１５のウエハー処理チャンバー、および前記第１６のウエハー処理チャンバーは、前記第９のウエハー処理チャンバー、前記第１０のウエハー処理チャンバー、前記第１１のウエハー処理チャンバー、および前記第１２のウエハー処理チャンバーの上方に配置されており、
前記第２の水平位置は、前記１つまたは複数のロボット・アームのうちの前記第１のロボット・アームと第２のロボット・アームとの間に配置されており、
前記第２のロボット・アームは、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットが前記第２の水平位置および前記第１の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第２のロボット・アームが前記第１の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第９のウエハー処理チャンバー、前記第１０のウエハー処理チャンバー、前記第１１のウエハー処理チャンバー、および前記第１２のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されており、
前記第２のロボット・アームは、さらに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットが前記第２の水平位置および前記第２の垂直カセット位置に位置決めされ、ならびに、前記第２のロボット・アームが前記第２の垂直ロボット・アーム位置に位置決めされているときに、前記第２のマルチ・ウエハー・カセットと、前記第１３のウエハー処理チャンバー、前記第１４のウエハー処理チャンバー、前記第１５のウエハー処理チャンバー、および前記第１６のウエハー処理チャンバーの間で、半導体ウエハーを搬送するように構成されている、装置。
【請求項４１】
請求項４０に記載の装置であって、前記少なくとも１つのバッファー・ガス・マイクロクライメイト・システムは、また、前記少なくとも１つのスロット・ドア機構を含み、前記少なくとも１つのスロット・ドア機構は、前記１つまたは複数のマルチ・ウエハー・カセットのそれぞれの一部であり、
各マルチ・ウエハー・カセットは、前面開口部を有しており、前記前面開口部は、ウエハーが前記マルチ・ウエハー・カセットの中へ挿入されることまたは前記マルチ・ウエハー・カセットから引き出されることを可能にするようにサイズ決めされており、
各スロット・ドア機構は、
Ｄよりも大きい幅および（Ｎ−１）・ｄよりも低い高さを有する水平スロットを備えるドアと、
機械的な入力に応答して、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記ウエハー支持構造体に対して垂直方向に前記ドアを平行移動させるように構成されている駆動機構であって、そのスロット・ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部である、駆動機構と
を含み、
各ドアは、（２・Ｎ−１）・ｄよりも高い高さを有しており、
各ドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの前記前面開口部の前方に位置決めされており、そのドアは、前記マルチ・ウエハー・カセットの一部である、装置。
【請求項４２】
半導体処理ツールのためのイクイップメント・フロント・エンド・モジュール（ＥＦＥＭ）であって、
前記ＥＦＥＭの内部空間を少なくとも部分的に画定している１つまたは複数の壁部と、
前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中でウエハーを移動させるように構成されているウエハー・ハンドリング・ロボットと、
バッファー・ガスを供給するように構成されているバッファー・ガス・ポートであって、前記バッファー・ガスは、前記バッファー・ガス・ポートを介して前記ＥＦＥＭの前記内部空間に供給され、
バッファー・ガス制御バルブであって、前記バッファー・ガス・ポートを通る前記バッファー・ガスの流量を調節するように構成されている、バッファー・ガス制御バルブと、
コントローラーであって、メモリーおよび前記バッファー・ガス制御バルブに通信可能に接続されている１つまたは複数のプロセッサーを含み、前記メモリーは、コンピューター実行可能なインストラクションであって、前記コントローラーに、
ウエハーが前記ロボットによって前記内部空間の中で移動している時を決定すること、
ウエハーが前記ロボットによって前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中で移動しているということを決定することに少なくとも部分的に応答して、前記バッファー・ガス制御バルブを第１の流量状態に移行させ、前記バッファー・ガスが前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中へ流れるようにすること、
ウエハーが前記ロボットによって前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中で移動していない時を決定すること、
ウエハーが前記ロボットによって前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中で移動していないということを決定することに少なくとも部分的に応答して、前記バッファー・ガスの流量が前記第１の流量状態におけるものよりも低い第２の流量状態に前記バッファー・ガス制御バルブを移行させること
を実行させるためのコンピューター実行可能なインストラクション
を含む、イクイップメント・フロント・エンド・モジュール（ＥＦＥＭ）。
【請求項４３】
請求項４２に記載のＥＦＥＭであって、さらに、設備空気制御バルブを備え、前記設備空気制御バルブは、前記ＥＦＥＭの前記内部空間を通る設備空気の流量を調節するように構成されており、
前記設備空気制御バルブは、前記コントローラーの前記１つまたは複数のプロセッサーと通信可能に接続されており、
前記メモリーは、さらに、前記コントローラーに、
ウエハーが前記ロボットによって前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中で移動していないということを決定することに少なくとも部分的に応答して、第３の流量状態に前記設備空気制御バルブを移行させ、前記設備空気が前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中へ流れるようにすること、
ウエハーが前記ロボットによって前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中で移動しているということを決定することに少なくとも部分的に応答して、前記設備空気の流量が前記第３の流量状態におけるものよりも低い第４の流量状態に前記設備空気制御バルブを移行させること
を実行させるためのコンピューター実行可能なインストラクションを含む、ＥＦＥＭ。
【請求項４４】
請求項４２に記載のＥＦＥＭであって、さらに、
１つまたは複数のローディング・インターフェースであって、１つまたは複数のフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（ＦＯＵＰ）に接続するように構成されており、前記１つもしくは複数のＦＯＵＰのうちの１つから前記ＥＦＥＭの内部空間の中へ、または、前記ＥＦＥＭの前記内部空間から前記１つもしくは複数のＦＯＵＰのうちの１つの中へ、ウエハーが搬送されるようになっている、１つまたは複数のローディング・インターフェースと、
１つまたは複数のロード・ロックに接続するように構成されている１つまたは複数のロード・ロック・インターフェースであって、前記１つまたは複数のロード・ロックを介して、前記ＥＦＥＭの前記内部空間から前記半導体処理ツールの処理エリアの中へ、または、前記半導体処理ツールの前記処理エリアから前記ＥＦＥＭの前記内部空間の中へ、ウエハーが搬送され得る、１つまたは複数のロード・ロック・インターフェースと
をさらに含む、ＥＦＥＭ。
【請求項４５】
請求項４２に記載のＥＦＥＭであって、前記ロボットは、複数の半導体ウエハーを同時に支持するように構成されているマルチ・ウエハー・エンド・エフェクターを含む、ＥＦＥＭ。
【請求項４６】
半導体処理ツールのためのイクイップメント・フロント・エンド・モジュール（ＥＦＥＭ）であって、
前記ＥＦＥＭの内部空間を少なくとも部分的に画定している１つまたは複数の壁部と、
前記ＥＦＥＭの前記内部空間を第１の内部サブ空間および第２の内部サブ空間へと分割する１つまたは複数の仕切り壁と、
バッファー・ガスを供給するように構成されているバッファー・ガス・ポートと、前記バッファー・ガスは、前記バッファー・ガス・ポートを介して前記第２の内部サブ空間に供給され、
前記第１の内部サブ空間の中でウエハーを移動させるように構成されている第１のウエハー・ハンドリング・ロボットと、
前記第２の内部サブ空間の中でウエハーを移動させるように構成されている第２のウエハー・ハンドリング・ロボットと、
前記第１の内部サブ空間を介して設備空気を流すように構成されている第１のガス・ハンドラーと、
前記第２の内部サブ空間を介して前記バッファー・ガスを流すように構成されている第２のガス・ハンドラーと
を備える、イクイップメント・フロント・エンド・モジュール（ＥＦＥＭ）。
【請求項４７】
半導体処理ツールのためのウエハー・ハンドリング・ロボットであって、
ロボット・アームと、
半導体ウエハーを支持するように構成されているエンド・エフェクターと、
前記半導体ウエハーが前記エンド・エフェクターによって支持されているときに、前記半導体ウエハーの上側表面にわたってバッファー・ガスを流すように構成されているバッファー・ガス・ディストリビューターと
を備え、
前記エンド・エフェクターは、前記ロボット・アームの端部に配置されており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームによって直接的にまたは間接的に支持されており、
前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、前記ロボット・アームの少なくともいくつかの移動に関して、前記エンド・エフェクターと縦に並んで移動するように構成されている、ウエハー・ハンドリング・ロボット。
【請求項４８】
請求項４７に記載のウエハー・ハンドリング・ロボットであって、前記バッファー・ガス・ディストリビューターは、
ガス・ディストリビューション・パドルと、
サポート・アームと
を備え、
前記ガス・ディストリビューション・パドルは、第１の表面を有しており、前記第１の表面は、前記エンド・エフェクターを向き、前記エンド・エフェクターからずらされており、
前記第１の表面は、前記バッファー・ガスを前記エンド・エフェクターに向けて導くように構成されている１つまたは複数のバッファー・ガス・ディストリビューション・ポートを含み、
前記サポート・アームは、前記ガス・ディストリビューション・パドルを支持し、前記ロボット・アームによって支持されている、ウエハー・ハンドリング・ロボット。
【請求項４９】
請求項４８に記載のウエハー・ハンドリング・ロボットであって、前記ガス・ディストリビューション・パドルは、実質的に円形の形状を有し、前記半導体ウエハーの直径の±１０％よりも大きい外径を有しており、前記エンド・エフェクターは、前記半導体ウエハーを支持するように構成されている、ウエハー・ハンドリング・ロボット。
【請求項５０】
請求項４９に記載のウエハー・ハンドリング・ロボットであって、さらに、回転ピボットを備え、
前記回転ピボットは、前記サポート・アームを前記ロボット・アームと接合しており、
前記回転ピボットは、前記ガス・ディストリビューション・パドルを、前記エンド・エフェクターが半導体ウエハーを支持しているときに、前記ガス・ディストリビューション・パドルが前記半導体ウエハーの上で中心に合わされている第１の位置から前記エンド・エフェクターが半導体ウエハーを支持しているときに、前記ガス・ディストリビューション・パドルが前記半導体ウエハーの上で中心に合わされていない第２の位置へ回転させるように構成されている、ウエハー・ハンドリング・ロボット。
【請求項５１】
請求項４９に記載のウエハー・ハンドリング・ロボットであって、さらに、平行移動メカニズムを備え、
前記平行移動メカニズムは、前記サポート・アームを前記ロボット・アームと接合しており、
前記平行移動メカニズムは、前記ガス・ディストリビューション・パドルを、前記エンド・エフェクターが半導体ウエハーを支持しているときに、前記ガス・ディストリビューション・パドルが前記半導体ウエハーの上で中心に合わされている第１の位置から前記エンド・エフェクターが半導体ウエハーを支持しているときに、前記ガス・ディストリビューション・パドルが前記半導体ウエハーの上で中心に合わされていない、第２の位置へ平行移動させるように構成されている、ウエハー・ハンドリング・ロボット。
【請求項５２】
請求項４８に記載のウエハー・ハンドリング・ロボットであって、
前記ガス・ディストリビューション・パドルは、前記ガス・ディストリビューション・パドルの１つまたは複数の側に、１つまたは複数の側部バッファー・ガス・ディストリビューション・ポートを含み、
前記側部バッファー・ガス・ディストリビューション・ポートは、前記エンド・エフェクターによって画定されるウエハー支持平面と平行の±３０°の中の１つまたは複数の方向に、前記バッファー・ガスを流すように構成されている、ウエハー・ハンドリング・ロボット。
【請求項５３】
半導体製造において使用するためのフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（ＦＯＵＰ）に接続するための装置であって、前記ＦＯＵＰは、取り外し可能なＦＯＵＰドアと、垂直スタックの中に配置されている複数のウエハー支持構造体とを含み、各ウエハー支持構造体は、直径Ｄの半導体ウエハーを支持するように構成されており、前記装置は、
ＦＯＵＰを受け入れるように構成されているプラットフォームと、
ドアであって、Ｄよりも大きい幅、および、前記ウエハー支持構造体の前記垂直スタックの合計高さよりも低い高さを有する、水平スロットを含む、ドアと、
フロント・オープニング・インターフェース機構（ＦＩＭ）であって、前記ＦＯＵＰが前記プラットフォームの上に位置決めされた後に、前記取り外し可能なＦＯＵＰドアを前記ＦＯＵＰから取り外すように構成されている、フロント・オープニング・インターフェース機構（ＦＩＭ）と、
垂直方向の軸線に沿って前記ドアを移動させるように構成されているドライブ・ユニットと
を備える、装置。
【請求項５４】
請求項５３に記載の装置であって、前記水平スロットの前記高さは、前記ウエハー支持構造体の前記垂直スタックの前記合計高さの５０％よりも低い、装置。
【請求項５５】
請求項５３に記載の装置であって、前記ＦＯＵＰは、隣接するウエハー支持構造体同士の間に平均分離距離を有しており、前記水平スロットの前記高さは、前記平均分離距離の３００％よりも小さい、装置。
【請求項５６】
請求項５３に記載の装置であって、さらに、バッファー・ガス供給部ポートを備え、前記バッファー・ガス供給部ポートは、前記ＦＯＵＰが前記プラットフォームの上に位置決めされているときに、前記ＦＯＵＰの中へバッファー・ガスを流すように構成されている、装置。
【請求項５７】
半導体製造において使用するためのフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド（ＦＯＵＰ）に接続するための装置であって、前記ＦＯＵＰは、取り外し可能なＦＯＵＰドアと、垂直スタックの中に配置されている複数のウエハー支持構造体とを含み、各ウエハー支持構造体は、直径Ｄの半導体ウエハーを支持するように構成されており、前記装置は、
ＦＯＵＰを受け入れるように構成されているプラットフォームと、
垂直方向の軸線に沿って前記プラットフォームを移動させるように構成されている垂直方向の駆動機構と、
壁部であって、Ｄよりも大きい幅、および、前記ウエハー支持構造体の前記垂直スタックの合計高さよりも低い高さを有する、水平スロットを含む、壁部と、
フロント・オープニング・インターフェース機構（ＦＩＭ）であって、前記ＦＯＵＰが前記プラットフォームの上に位置決めされた後に、および、前記プラットフォームが前記ＦＯＵＰドアを前記ＦＩＭに整合させるように垂直方向に位置決めされた後に、前記取り外し可能なＦＯＵＰドアを前記ＦＯＵＰから取り外すするように構成されている、フロント・オープニング・インターフェース機構（ＦＩＭ）と
を備える、装置。
【請求項５８】
請求項５３に記載の装置であって、前記水平スロットの前記高さは、前記ウエハー支持構造体の前記垂直スタックの前記合計高さの５０％よりも低い、装置。
【請求項５９】
請求項５３に記載の装置であって、前記ＦＯＵＰは、隣接するウエハー支持構造体同士の間に平均分離距離を有しており、前記水平スロットの前記高さは、前記平均分離距離の３００％よりも小さい、装置。
【請求項６０】
請求項５３に記載の装置であって、さらに、バッファー・ガス供給部ポートを備え、前記バッファー・ガス供給部ポートは、前記ＦＯＵＰが前記プラットフォームの上に位置決めされているときに、前記ＦＯＵＰの中へバッファー・ガスを流すように構成されている、装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０７】
図１では、ＥＦＥＭ１１１が示されており、ＥＦＥＭ１１１の中では、設備空気が、ＥＦＥＭ１１１の内部空間を介して下向きに流されている。ＦＯＵＰ１１０を受け入れるための３つのプラットフォームを備えるロード・ポート・ユニット１１３が、ＥＦＥＭ１１１に接続され得る。図２は、図１のＥＦＥＭ１１１の側面図を示している。見ることができるように、ガス・ハンドラー１１２が、バッファー・ガス供給部１２４に接続されており、バッファー・ガス供給部１２４は、設備バッファー・ガス供給部の容量を超えるバッファー・ガス・流量を可能にするように大量のバッファー・ガスを貯蔵することができる、設備ガス供給源またはアキュムレーターであることが可能である。バッファー・ガス供給部１２４は、バッファー・ガス・ディストリビューター１１６またはディストリビューション・システムに接続され得、バッファー・ガス・ディストリビューター１１６またはディストリビューション・システムは、ガス・ハンドラー１１２の中で（または、別の位置の中で）バッファー・ガスを分配するように構成され得、バッファー・ガスが、ＥＦＥＭ１１１のウエハー通過エリアを通って流れることができるようになっている。バッファー・ガス供給部１２４からのバッファー・ガスの流量は、バッファー・ガス制御バルブ１１４によって制御され得、バッファー・ガス制御バルブ１１４は、コントローラー１１８によって制御され得る。ガス・ハンドラー１１２を通る設備空気の流量は、同様に、設備空気制御バルブ１１７によって制御され得、設備空気制御バルブ１１７も、コントローラー１１８によって制御される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２６】
図１７から図２２は、そのようなバッファー・ガス・ディストリビューターの利点を実証している。図１７から図１９は、２つのウエハー支持機能部１４０９の詳細な部分的な側断面図を示している。各ウエハー支持機能部１４０９は、対応するウエハー１４０４のエッジを支持している。エンド・エフェクター１４９３は、隆起したバンプを備えて示されており、隆起したバンプは、ウエハー１４０４と重なるエンド・エフェクター１４９３の全体部分がウエハーに接触する場合よりも低減された接触面積で、ウエハー１４０４の下側面に接触することが可能である。ウエハー１４０４に実際に接触するようになるエンド・エフェクターの部分は、本明細書で「接触表面」と称され得る。図１７から図１９におけるウエハー１４０４は、０．７５ｍｍの厚さであり、また、エンド・エフェクター１４９３、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５、および、ウエハー１４０４を実際に支持するウエハー支持機能部１４０９の部分は、すべて２ｍｍの厚さになっている。この例において、ウエハー１４０４は、１０ｍｍの中心間距離によって間隔を空けて配置されており、ウエハー１４０４の上部と、それらのウエハー１４０４の直接上方のウエハー支持機能部１４０９の最も下側にある表面との間に、７．２５ｍｍのギャップを結果として生じさせている。これらの条件の下で、エンド・エフェクター１４９３およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５をウエハー・スタックの中へ挿入する間に、ウエハー１４０４とバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５およびエンド・エフェクター１４９３との間に最大限可能なクリアランスを維持すること、ならびに、ウエハー１４０４の除去の間に、ウエハー支持機能部１４０９とウエハー１４０４およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５との間に最大限可能なクリアランスを維持することが望まれる場合には、エンド・エフェクター１４９３およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５は、エンド・エフェクター１４９３およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５をウエハー・スタックの中へ挿入する間に、単に１．１２５ｍｍの距離だけウエハー１４０４からずらされることとなる。エンド・エフェクター１４９３およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５がウエハー・スタックの中へ完全に挿入された後に、エンド・エフェクター１４９３およびバッファー・ガス・ディストリビューター１４０５は、図１８に示されているように、エンド・エフェクター１４９３がウエハー１４０４に接触するように上昇させられ得る。図１９では、エンド・エフェクター１４９３、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５、およびウエハー１４０４がさらに上昇させられ、ウエハー１４０４と以前にそれを支持していたウエハー支持機能部１４０９の上部表面との間に、１．１２５ｍｍのギャップが存在し、バッファー・ガス・ディストリビューター１４０５と持ち上げられているウエハー１４０４の直ぐ上方のウエハー支持機能部１４０９の下側面との間に、１．１２５ｍｍのギャップが存在するようになっている。したがって、ウエハー・スタックとの間のエンド・エフェクター挿入／除去の間に、静止コンポーネントと可動コンポーネントとの間の垂直方向のクリアランスが、このシナリオでは、すべて１．１２５ｍｍまで最大化され得る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３９】
図４１は、別の例示的なＥＦＥＭの側面図を示している。図４１では、ＥＦＥＭ４１１１が示されており、ＥＦＥＭ４１１１は、図３１から図３５のＥＦＥＭ３１１１と同様であり、図３１から図３５のエレメントの論述は、図４１に示されている実装形態に対して等しく適用可能である（例えば、図３１におけるエレメントに対応する図４１におけるエレメントには下２桁が同一の符号を付し、図３１における説明が同様に適用される）。しかし、図４１の実装形態は、バッファー・ガス・ディストリビューター４１０５をさらに含み、バッファー・ガス・ディストリビューター４１０５は、ウエハー・スタックにおけるウエハー同士の間のウエハー間ギャップの中へ挿入可能であり、それは、ウエハー４１０４のスタック４１０７の中へ挿入可能である、本開示において説明されているバッファー・ガス・ディストリビューターのいずれかであることが可能である。したがって、ウエハー４１０４は、結合されたＦＯＵＰ４１１０の中にある間に、（ＦＯＵＰガス・ポート４１９５によって提供される）一定に流れるバッファー・ガス環境によって保護され得、また、ロボット・アーム４１０２およびエンド・エフェクター４１９３によってＥＦＥＭ４１１１を介して搬送されている間に、バッファー・ガス・ディストリビューター４１０５によって提供される一定に流れるバッファー・ガスの層によって保護され得る。また、いくつかのそのような実装形態では、ＥＦＥＭ４１１１は、図１から図５に説明されているシステムと同様に、バッファー・ガス・システムを装備し、ＥＦＥＭ４１１１全体を介してバッファー・ガスを流すことも可能である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４０】
そのようなシステムでは、ＥＦＥＭ４１１１のためのバッファー・ガス・システムは、ウエハー４１０４が通過する位置において、ＥＦＥＭ４１１１バッファー・ガス環境における設備空気の濃度を、非常に低いレベル、たとえば、１００パーツ・パー・ミリオン（ｐｐｍ）まで低減させることが可能であり得るが、ＥＦＥＭ４１１１の中へのさまざまなリーク経路に起因して、ＥＦＥＭのバッファー・ガス環境における設備空気の濃度を、ＥＦＥＭバッファー・ガス・ディストリビューション・システムを使用するものよりも低いレベルまで低減させることは実現可能でない可能性がある。しかし、ＥＦＥＭバッファー・ガス・ディストリビューション・システムと併用して、スロット・ドア４１４６およびバッファー・ガス・ディストリビューター４１０５のうちの一方または両方を使用することによって、ウエハー４１０４の周りの局所化された環境がパージされ得、ウエハー４１０４の直ぐ近くの設備空気の濃度が、たとえば、１０ｐｐｍまたは１ｐｐｍまでさらに低減するようになっている。設備空気のそのような低い濃度レベルを実現することは、いくつかの場合では、図１から図５のＥＦＥＭレベル・バッファー・ガス・ディストリビューション・システムを単独で使用しても、または、図７から図３０のバッファー・ガス・ディストリビューターおよび図３１から図４０の水平スロットのコンセプトを、組み合わせもしくは個別に単独のいずれかで使用しても、実現可能でない可能性がある。しかし、図１から図５を参照して説明されているようなＥＦＥＭレベル・バッファー・ガス・ディストリビューション・システムを、図７から図３０のバッファー・ガス・ディストリビューターおよび図３１から図４０の水平スロットのコンセプト（組み合わせまたは個別のいずれか）と組み合わせて使用することから生じる相乗効果が存在し得、それは、そのような複合アプローチの実装形態が、そのような相乗的な組み合わせがないときに可能であるものよりも低い設備空気ｐｐｍレベルを実現することを可能にする。これは、本明細書で説明されているアプローチまたは技法のいずれが使用されるかということにかかわらず、ウエハーに到達し得るいくらかの量の「望ましくない」ガスが常に存在する可能性があるからである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５５】
図６９から図７２では、バッファー・ステーションを備えるウエハー・アライナー６９１０４が示されている。ウエハー・アライナー６９１０４は、その内部空間の中にアライナー・ターンテーブル６９１０８を含むことが可能である。アライナー・ターンテーブル６９１０８は、その中心軸線の周りで回転することができるとともに、中心軸線に沿って、たとえば、垂直方向に平行移動することができる。リフト・ピン６９１０７のパターンが、ターンテーブル回転包絡線よりも大きい直径を有する円形アレイで配置され得る。アライナー・ターンテーブル６９１０８がリフト・ピン６９１０７のレベルの下方の位置に低下している間に、ロボット・エンド・エフェクター（図示せず）は、リフト・ピン６９１０７の上にウエハー６９０４を置くことが可能である。ロボット・エンド・エフェクターが引き出された後に、アライナー・ターンテーブル６９１０８が上昇し、リフト・ピン６９１０７からウエハー６９０４をピック・アップすることが可能である。ウエハー６９０４がリフト・ピン６９１０７から離れると、アライナー・ターンテーブル６９１０８が回転し、ウエハー６９０４の所望の角度アライメントを実現することが可能である。ウエハー６９０４が整合させられると、ウエハー６９０４が、アライナー・ターンテーブル６９１０８によってさらに持ち上げられ得る。そのような動作の前に、示されている後退可能なサポート６９１０６が、それらのそれぞれのサポート・アクチュエーター６９１０５に向かって後退させられ得、ウエハー６９０４が衝突することなく後退可能なサポート６９１０６のそばを通り過ぎることが可能である。アライナー・ターンテーブル６９１０８が後退可能なサポート６９１０６よりも高くウエハー６９０４を上昇させた後に、後退可能なサポート６９１０６は、ウエハー６９０４に向けて延在させられ得、後退可能なサポート６９１０６が、アライナー・ターンテーブル６９１０８がその後に低下させられるときに、下方からウエハー６９０４を支持することができるようになっている。後退可能なサポート６９１０６が適正な延在させられた構成になると、アライナー・ターンテーブル６９１０８がより低い位置へ戻され、それによって、ウエハー６９０４を後退可能なサポート６９１０６の上に残すことが可能である。次いで、ロボット・エンド・エフェクター（または、別のロボットからの同様のエンド・エフェクター）が、ウエハー６９０４の下にスライドさせられ得、ウエハー６９０４が、後退可能なサポート６９１０６から持ち上げられること、および、アライナー６９１０４から引き出されることを可能にする。他方のウエハー６９０４’が後退可能なサポート６９１０６によって支持されている間に、一方のウエハー６９０４が整合させられ得るということが理解されるべきである。また、ウエハー・ストレージの複数のレベルが、それ自身の後退可能なサポート６９１０６のセットをそれぞれ備えており、そのようなアライナー６９１０４の中に含まれ得るということも理解されるべきである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５６】
また、いくつかの実装形態では、アライナー・ターンテーブルは、２つの軸線において水平方向に平行移動するように構成され得、回転方向に整合させられたウエハー６９０４がＸおよびＹ方向に整合させられること、すなわち、中心を合わされることを可能にする。いくつかの代替的なそのような実装形態では、アライナー・ターンテーブル６９１０８は、平行移動が可能でなくてもよいが、後退可能なサポート６９１０６は、そのような移動が可能であり、ウエハー６９０４が後退可能なサポート６９１０６によって支持されている間に、そのようなセンタリングが、ウエハー６９０４に対して実施され得る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６０】
ウエハーをロード・ロック９６２９から除去するために、または、ウエハーをロード・ロック９６２９の大気側／工場側からロード・ロック９６２９の中へ挿入するために、ロード・ロック９６２９は、最初に、たとえば、示されているバッファー・ガス入口部９６８９を介して、ロード・ロック９６２９の中へバッファー・ガスを流入させることによって、大気圧力条件と等しくされ得る。そのような均等化がなければ、大気側ゲート・バルブ９６１０９を開けることが困難である可能性があり（または、そのようなバルブは、圧力差に起因して損傷を受ける可能性がある）、また、大気側ゲート・バルブ９６１０９が開けられている場合には、ロード・ロック９６２９の内部におけるより低い圧力によって、周囲空気がロード・ロック・チャンバーの中へ引き込まれる可能性があり、それは、ウエハー９６０４を汚染する可能性がある。バッファー・ガスを使用して、ロード・ロック・チャンバー圧力を製作設備の大気圧力と等しくすることによって、そのような望ましくない効果が防止される。圧力が等しくなると、大気側ゲート・バルブ９６１０９が開けられ得る。大気側ゲート・バルブ９６１０９が開けられている間に、バッファー・ガスは、ロード・ロック９６２９の中へ流されることが可能である。この流量を維持することによって、ロード・ロック・チャンバーは、周囲大気圧力に対してわずかに超過圧力をかけられ得、それによって、周囲空気がロード・ロック・チャンバーの中へ流れて、それが潜在的にウエハーを汚染し得ることを防止する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６６】
図５４では、マルチ・ステーション・クリーニング・ツールが、側面図で示されている。マルチ・ステーション・クリーニング・ツールは、リニア・アクチュエーター、または、ボール・スクリューなどのようなドライブによって駆動される、トラック、コンベヤー・ベルト、またはプラットフォームなどのような、水平コンベヤー・システム５４８０を含むベースを有することが可能であり、また、マルチ・ステーション・クリーニング・ツールは、垂直コンベヤー５４８４としての役目を果たすために、その長さに沿ってさまざまな位置に位置する、垂直リフト・トラックまたはアクチュエーターを有することが可能である。また、複数のプロセス・チャンバー５４７４、たとえば、クリーニング・ステーション５４７４Ａから５４７４Ｊが存在することが可能であり、それらは、ベースの長軸に沿って位置する。いくつかの実装形態では、そのようなプロセス・チャンバー５４７４は、たとえば、図５４に示されているように、異なる高さにおいて、２つ以上の水平方向の平面の中に配置され得る。各プロセス・チャンバー５４７４は、ウエハー・ロード・スロットもしくはポート５４９４、または、他のインターフェースを有することが可能であり、他のインターフェースは、処理の前にウエハー５４０４を受け入れるように構成されており、または、それを介して、処理の後に、処理されたウエハー５４０４がプロセス・チャンバー５４７４から除去され得る。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７３】
図５６から図６２は、別のマルチ・ステーション半導体処理ツールまたはその一部分のさまざまな図を示している。図５６において見ることができるように、マルチ・ステーション半導体処理ツールは、シャーシー５６７２を有することが可能であり、シャーシー５６７２は、複数の半導体処理チャンバー５６７４を支持することが可能である。図５７は、追加的な明確化のために、シャーシー５６７２が除去されていることを除いて、図５６と同じである。図５８は、さまざまなコンポーネントが切り欠かれている、図５７の切り欠きバージョンである。これらのコンポーネントは、垂直ロボット・アーム・コンベヤー５６９１および垂直ウエハー・カセット・コンベヤー５６８４である（これらのコンポーネントに関する切断平面は、クロス・ハッチングされている）。この例では、２ｘ２ｘ８の長方形アレイで配置されている１６個の半導体処理チャンバー５６７４Ａから５６７４Ｐが存在している（ここで、ＡｘＢｘＣにおいて、Ａ＝第１の水平方向のチャンバーの数、Ｂ＝第２の直交する水平方向のチャンバーの数、および、Ｃ＝垂直方向のチャンバーの数）。そのような半導体処理ツールは、特定の構成に応じて、半導体処理チャンバーの他の構成および数を含むことが可能である。たとえば、そのようなツールは、２ｘ２ｘ１アレイ、２ｘ１ｘ２アレイ、２ｘ２ｘ２アレイ、２ｘ４ｘ１アレイ、（示されているように）２ｘ４ｘ２アレイ、または、任意の他のマルチ・チャンバー・アレイを含むことが可能である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７５】
また、マルチ・ステーション半導体処理ツールは、ロボット・アーム５６０２Ａおよびロボット・アーム５６０２Ｂなどのような、１つまたは複数のロボット・アーム５６０２を含むことが可能であり、１つまたは複数のロボット・アーム５６０２は、対応する垂直ロボット・アーム・コンベヤー５６９１Ａ、５６９１Ｂに装着され得る。いくつかの実装形態では、各ロボット・アーム５６０２は、水平位置５６８１のうちの２つの間に位置決めされ得る。たとえば、示されている実装形態では、ロボット・アーム５６０２Ａは、第１の水平位置５６８１Ａと第２の水平位置５６８１Ｂとの間に位置決めされ得、ロボット・アーム５６０２Ｂは、第２の水平位置５６８１Ｂと第３の水平位置５６８１Ｃとの間に位置決めされ得る。垂直ロボット・アーム・コンベヤー５６９１は、垂直ロボット・アーム位置５６９２同士の間で、たとえば、第１の垂直ロボット・アーム位置５６９２Ａと第２の垂直ロボット・アーム位置５６９２Ｂの間で、ロボット・アーム５６０２を移動させるように構成され得る。第１の垂直ロボット・アーム位置５６９２Ａにあるときには、第１のロボット・アーム５６０２Ａは、第１の垂直カセット位置５６８７Ａに、また、第１または第２の水平位置５６８１Ａまたは５６８１Ｂに位置決めされているマルチ・ウエハー・カセット５６７３における半導体ウエハー５６０４にアクセスすることが可能であり、次いで、それらのウエハーを半導体処理チャンバー５６７４Ａから５６７４Ｄへ搬送する。それに対応して、第２の垂直ロボット・アーム位置５６９２Ｂにあるときには、第１のロボット・アーム５６０２Ａは、第２の垂直カセット位置５６８７Ｂに、また、第１または第２の水平位置５６８１Ａまたは５６８１Ｂに位置決めされているマルチ・ウエハー・カセット５６７３における半導体ウエハー５６０４にアクセスすることが可能であり、次いで、それらのウエハーを半導体処理チャンバー５６７４Ｅから５６７４Ｈへ搬送する。垂直カセット位置５６８７および垂直ロボット・アーム位置５６９２は、固定された位置を必ずしも表しておらず、位置の範囲を表している可能性があるということが理解されるべきである。たとえば、マルチ・ウエハー・カセットおよびロボット・アームが、対応する垂直位置に位置決めされているときに、ウエハー・スタック５６０７における異なる高さにあるウエハー５６０４にアクセスするために、マルチ・ウエハー・カセットに対して垂直方向に小さい量だけロボット・アームを移動させることが必要である可能性がある。代替的にまたは追加的に、マルチ・ウエハー・カセットは、ウエハー・スタック５６０７における特定のウエハーを、ロボット・アーム５６０２のエンド・エフェクターとのアライメント状態に持っていくために、そのような小さい垂直方向の量だけ移動させ、ロボット・アーム５６０２がウエハー５６０４を除去することまたはウエハー５６０４を挿入することを可能にする。したがって、「垂直カセット位置」５６８７および「垂直ロボット・アーム位置」５６９２という用語は、ウエハー・スタック５６０７の特定の垂直方向の位置＋／−高さを表すものとして理解されるべきである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７８】
図５９および図６０は、マルチ・ウエハー・カセット５６７３のうちの１つの図である。図５９は、マルチ・ウエハー・カセット５６７３の上側部を示しており、図６０は、マルチ・ウエハー・カセット５６７３の下側面を示している。マルチ・ウエハー・カセット５６７３は、スロット・ドア機構を有することが可能であり、スロット・ドア機構は、駆動機構５６７９と、水平スロット５６４６を備えたドア５６７８とをそれぞれ備えている。一方のスロット・ドア機構は、対応するドア５６７８がマルチ・ウエハー・カセット５６７３の前面開口部の前方に位置決めされるように、位置決めされ得る。他方のスロット・ドア機構は、対応するドア５６７８がマルチ・ウエハー・カセット５６７３の後面開口部の前方に位置決めされるように、位置決めされ得る。マルチ・ウエハー・カセット５６７３は、バッファー・ガス入口部５６８９を有することが可能である。底部バッファー・ガス入口部５６８９は、水平ウエハー・カセット・コンベヤー５６８０の上に位置するバッファー・ガス・ポート５６８８のうちの１つに接続することが可能である。上側ガス入口部５６８９は、機械的なインターフェース５６８５のうちの１つの上に位置するバッファー・ガス・ポートと接続することが可能である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５６】
2017108112.tif 000077
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５７】
2017108112.tif 000078
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５８】
2017108112.tif 000079
【外国語明細書】
2017108112000001.pdf