JP2014530496A - ロードステーション - Google Patents

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Abstract

制御された環境を保持するように構成されたチャンバを形成するフレーム、フレームに接続された搬送ロボット、および、フレーム内に配置された基板カセットホルダーをそれぞれが有することができる１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所を備える基板ロードステーション。１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所のそれぞれは、各カセットと搬送ロボットとの間で基板搬送をもたらすために搬送ロボットとの連絡のために各基板カセットを取り外し可能に所定の位置で支持するように構成され、１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所は、基板ロードステーションの基板カセット保持能力を変えるために１つまたは２つ以上の基板カセットホルダーと他の基板カセットホルダーとの互換性をもたらすように構成される。

Description

本開示の実施形態の態様は、概して半導体処理装置に関し、より詳細には半導体処理装置のロードおよびアンロードに関する。
いくつかの事例においては、半導体処理時間は非常に長く、時には何時間もかかることがある。このような長い処理時間の間、半導体処理装置が中断なく動作できるようにするために、複数の基板カセットが供給される。一般に、従来の半導体処理装置は、最大４つのカセットが１列に線形に配置されたロードポート（load ports）上にセットされる装置フロントエンドモジュール（equipment front end modules）（ＥＦＥＭ）を備える。これらの線形に配置されたカセットは、一般に搬送ロボットがそれぞれのカセットにアクセスできるようにする線状の誘導路に沿って移動する搬送ロボットによってアクセスされる。このＥＦＥＭ構造は、非常に長い処理時間をかけて半導体製品を製造している半導体製造業者の半導体製品の製造のコスト効率が良くなるようにというニーズを満たすのに不十分な場合がある。
半導体製品の製造がコスト効率の良い方法で行われるように、十分な数のカセットを半導体処理装置に供給することができるロードステーションとアンロードステーションを半導体処理装置に備えることは有利であろう。
本開示の実施形態の前述の態様と他の特徴は、添付の図面に関連付けて以下の記述で説明される。
本開示の実施形態の態様による処理ツールの概略図である。 本開示の実施形態の態様による処理ツールの概略図である。 本開示の実施形態の態様による処理ツールの概略図である。 本開示の実施形態の態様による処理ツールの概略図である。 本開示の実施形態の態様によるロードステーションの一部の概略図である。 本開示の実施形態の態様によるロードステーションの一部の概略図である。 本開示の実施形態の態様によるロードステーションの一部の概略図である。 本開示の実施形態の態様によるロードステーションの概略図である。 本開示の実施形態の態様によるロードステーションのいくつかの部分の概略図である。 本開示の実施形態の態様によるロードステーションのいくつかの部分の概略図である。 本開示の実施形態の態様によるロードステーションのいくつかの部分の概略図である。 本開示の実施形態の態様によるロードステーションのいくつかの部分の概略図である。 本開示の実施形態の態様によるロードステーションの一部の概略図である。
図１Ａ〜１Ｄは、本明細書でさらに開示される本開示の実施形態の態様を組み込んだ基板処理装置またはツールの概略図を示す。本開示の実施形態の態様は図面を参照して説明されるが、本開示の実施形態の態様は多くの代替形態を有し得ることを理解すべきである。さらに、任意の適切なサイズ、形状、または種類の要素または材料を用いてよい。
図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、例えば半導体ツールステーション１０９０などの処理装置が、本開示の実施形態の態様によって示されている。半導体ツールが図面に示されているが、本明細書に記載された本開示の実施形態の態様は、ロボットマニピュレータを利用するどんなツールステーションまたは応用にも適用され得る。この実施例において、ツール１０９０はクラスター（cluster）ツールとして示されているが、本開示の実施形態の態様は、例えば図１Ｃおよび図１Ｄに示され、かつ、「Linearly Distributed Semiconductor Workpiece Processing Tool」と題されて２００６年５月２６日に出願され、その開示がその全体を参照することによって本明細書に含まれている米国特許出願第１１／４４２，５１１号明細書に記載されたものなどの線形ツールステーションなどの任意の適切なツールステーションに適用されてもよい。ツールステーション１０９０は一般に、大気フロントエンド（atmospheric front end）１０００、真空ロードロック（vacuum load lock）１０１０、および真空バックエンド（vacuum back end）１０２０を備える。他の態様において、ツールステーションは任意の適切な構造を有してもよい。フロントエンド１０００、ロードロック１０１０、およびバックエンド１０２０の１つまたは２つ以上の構成要素は、例えばクラスター化されたアーキテクチャ制御などの任意の適切な制御アーキテクチャの一部であり得る制御装置１０９１に接続されてもよい。その制御システムは、例えば２００５年７月１１日に出願された「Scalable Motion Control System」と題された米国特許出願第１１／１７８，６１５号明細書に開示されたもののような主制御装置、クラスター制御装置、自律遠隔制御装置を有する閉ループ制御装置であってよく、その開示はその全体を参照することによって本明細書に含まれている。他の態様において、任意の適切な制御装置および／または制御システムが利用されてもよい。
本開示の実施形態の態様において、フロントエンド１０００は一般に、例えば下記により詳細に説明する１つまたは２つ以上の基板カセット保持領域１００５を備える装置フロントエンドモジュール（ＥＦＥＭ）またはロードステーションなどのミニエンバイロメント１０６０を備える。１つまたは２つ以上の基板保持領域は、直径１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、または４５０ｍｍのウェーハ（本明細書では概して基板と称する）用の、または、例えばより大きいまたはより小さいウェーハなどの任意の適切な形状（例えば円形、四角形、長方形など）を有する任意の他の適切な基板用の、または、フラットパネルディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤｓ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤｓ）、もしくは太陽電池向けのフラットパネル用のカセットを保持するように構成されてもよい。本開示の実施形態のＥＦＥＭまたはロードステーション１０６０は、ロードステーション（例えばロードポート）の任意の所望の数に適したサイズであってよく、また選択可能なロードステーション収容能力（例えば、ロードステーション１０６０に保持される基板カセットの数および／またはサイズが選択可能である）を備えるように構成される。ロードステーション１０６０および１つまたは２つ以上の基板カセット保持領域は、高架式の移送システム、無人搬送車、有人搬送車、有軌道搬送車、または、例えば手動でカセットを１つまたは２つ以上の基板カセット保持領域１００５にロードするなどの任意の他の適切な移送方法から基板カセットを受け取るように構成されてよい。一般にミニエンバイロメント１０６０は、下記でより詳細に説明するように、任意の適切な搬送ロボット１０１３を備える。ミニエンバイロメント１０６０は、複数のロードポートモジュール間での基板搬送のために制御された清浄な区域を備えてもよい。
真空ロードロック１０１０は、ミニエンバイロメント１０６０とバックエンド１０２０との間に配置されてよく、ミニエンバイロメント１０６０とバックエンド１０２０とに接続されてもよい。ロードロック１０１０は一般に、大気スロットバルブと真空スロットバルブとを備える。スロットバルブは、基板を大気フロントエンドからロードした後にロードロックを真空にするために利用され、また、窒素などの不活性ガスを用いてロードロックを大気にする時に搬送チャンバ内を真空に保持するために利用される環境分離を提供することができる。ロードロック１０１０はまた、処理のために基板の基準を所望の位置に合わせるアライナ（aligner）１０１１を備えていてもよい。他の態様において、真空ロードロックは、処理装置の任意の適切な場所に配置されてもよく、また任意の適切な構造を有してもよい。
真空バックエンド１０２０は一般に、搬送チャンバ１０２５、１つまたは２つ以上の処理ステーション１０３０、および搬送ロボット１０１４を備える。後述するが、搬送ロボット１０１４はロードロック１０１０と様々な処理ステーション１０３０との間で基板を移送するために搬送チャンバ１０２５内に配置されてよい。処理ステーション１０３０は、基板上に電気回路または他の所望の構造を形成するために、様々な堆積、エッチング、または他の種類の処理を通して基板に作用してよい。標準的な処理は、限定ではないが例えば、プラズマエッチングもしくは他のエッチング処理、化学気相成長（ＣＶＤ）、金属有機化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）、プラズマ気相成長（ＰＶＤ）、イオン注入などの注入、計測、高速熱処理（ＲＴＰ）、ドライストリップ原子層堆積（ＡＬＤ）、酸化／拡散、窒化物の形成、真空リソグラフィー、エピタキシー（ＥＰＩ）、ワイヤボンダおよび蒸発などの真空を用いる薄膜プロセス、または真空圧を用いる他の薄膜プロセスを含む。処理ステーション１０３０は、基板を搬送チャンバ１０２５から処理ステーション１０３０に、そして、その逆にも移せるように、搬送チャンバ１０２５に接続される。
ここで図１Ｃを参照すると、単なる例示目的で、（上述のロードステーション１０６０と実質的に同様であってもよい）ツールインターフェースセクション２０１２が、インターフェースセクション２０１２が全体的に搬送チャンバ３０１８の長手軸Ｘの方を（例えば内側を）向くように、しかし、長手軸Ｘからずれるように、搬送チャンバモジュール３０１８に取り付けられている、線形の基板処理システム２０１０の概略平面図が示されている。他の態様において、ツールインターフェースセクション２０１２は、搬送チャンバ３０１８の長手軸Ｘに実質的に合わせられてもよい。すでに参照によって本明細書に含まれている米国特許出願第１１／４４２，５１１号明細書に記載されたように、搬送チャンバモジュール３０１８は、他の搬送チャンバモジュール３０１８Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊを接続部２０５０、２０６０、２０７０に接続することにより任意の適切な方向に延ばされてよい。各搬送チャンバモジュール３０１８、３０１９Ａ、３０１８Ｉ、３０１８Ｊは、基板を処理システム２０１０のあらゆる場所に移送するための、また、例えば処理モジュールＰＭへ移送し、処理モジュールＰＭから移送するための、下記でより詳細に説明する基板移送手段２０８０を備えている。理解されるように、各チャンバモジュールは、分離された、または制御された雰囲気（例えば窒素、清浄な空気、真空）を保持可能であってもよい。
図１Ｄを参照すると、例えば線形搬送チャンバ４１６の長手軸Ｘに沿った例示的な処理ツール４１０の概略正面図が示されている。ある態様において、図１Ｄに示すように、（ロードステーション１０６０と実質的に同様であってもよい）ツールインターフェースセクション１２は、典型的に、搬送チャンバ４１６に接続されてよい。この態様において、インターフェースセクション１２はツール搬送チャンバ４１６の一端を規定してもよい。図１Ｄに見られるように、搬送チャンバ４１６は、例えばインタフェースステーション１２の反対側の端に、別のワークピース入出ステーション４１２を有してよい。ある態様において、ワークピース入出ステーション４１２はまた、上述のＥＦＥＭ１０６０と実質的に同様であってもよい。他の態様において、ワークピースを搬送チャンバに挿し入れ、搬送チャンバから取り除くための他の入出ステーションが、例えばツール搬送チャンバ４１６の端部間などに設けられてもよい。本開示の実施形態のある態様において、インターフェースセクション１２および入出ステーション４１２が、ツールからワークピースのロードおよびアンロードをできるようにしてもよい。他の態様において、ワークピースは、一方の端部からツールにロードされてもよいし、他方の端部から取り出されてもよい。ある態様において、搬送チャンバ４１６は１つまたは２つ以上の搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉを有してよい。各チャンバモジュールは、分離された、または制御された雰囲気（例えば窒素、清浄な空気、真空）を保持可能であってよい。前述したように、図１Ｄに示す搬送チャンバ４１６を形成する、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉ、ロードロックモジュール５６Ａ、５６Ｂ、およびワークピースステーションの構造／配置は単なる例示で、他の態様において、搬送チャンバは任意の所望のモジュール式装置に配置された、より多いまたはより少ないモジュールを有してもよい。ある態様において、ステーション４１２はロードロックであってもよい。他の態様において、ロードロックモジュールは、（ステーション４１２と同様の）端部入出ステーション間に配置されてもよいし、あるいは（モジュール１８ｉと同様の）隣接する搬送チャンバモジュールがロードロックとして機能するように構成されてもよい。また前述したように、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉは、内部に１つまたは２つ以上の対応する移送装置２６Ｂ、２６ｉを有する。それぞれの搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉの移送装置２６Ｂ、２６ｉは、搬送チャンバに、線形に配置されたワークピース移送システム４２０を提供するために協働してよい。ある態様において、移送装置２６Ｂは、本明細書でさらに定義するように一般的なＳＣＡＲＡアーム構造を有してよく（代替的な実施形態において、移送アームは任意の他の所望の装置を有してよいが）、一方で他の態様において、移送装置は、例えば左右対称構造、リープフロッグ（leap-frog）構造、線形スライド構造などの任意の適切なアーム構造を有してもよい。図１Ｄに示すように、ある態様において、移送装置２６Ｂのアームは、下記でより詳細に説明するように、移送手段がピック／プレース場所からウェーハを迅速に交換できるようにする高速交換装置（fast swap arrangement）と称され得るものを提供するために配置されてよい。移送アーム２６Ｂは、従来の駆動システムと比較して簡易化された駆動システムから各アームに３自由度（例えばＺ軸動作と肩および肘関節の周りの独立した回転）をもたらすために適切な駆動部分を有してよい。他の態様において、駆動部分は、アームに３より多いまたは少ない自由度をもたらしてもよい。図１Ｄに見られるように、ある態様において、モジュール５６Ａ、５６、３０ｉは、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉの間の中間に配置されてよく、適切な処理モジュール、ロードロック、バッファステーション、計測ステーション、または任意の他の所望のステーションを定めてもよい。例えばロードロック５６Ａ、５６、およびワークピースステーション３０ｉなどの中間モジュールのそれぞれは、搬送チャンバの線形軸Ｘに沿って搬送チャンバの全長にわたって移送手段またはワークピースをもたらす（effect）ため、移送アームと連係し得る固定されたワークピース支持部／棚５６Ｓ、５６Ｓ１、５６Ｓ２、３０Ｓ１、３０Ｓ２を有してよい。例として、ワークピースはインターフェースセクション１２によって搬送チャンバ４１６にロードされてもよい。そのワークピースは、インターフェースセクションの移送アームを用いてロードロックモジュール５６Ａの支持部上に配置されてもよい。ロードロックモジュール５６Ａ内のそのワークピースは、ロードロックモジュール５６Ａとロードロックモジュール５６との間をモジュール１８Ｂ内の移送アーム２６Ｂによって移動させられてもよく、同様に連続して、ロードロック５６とワークピースステーション３０ｉとの間を（モジュール１８ｉ内の）アーム２６ｉによって移動させられてもよく、またステーション３０ｉとステーション４１２との間をモジュール１８ｉ内のアーム２６ｉによって移動させられてもよい。このプロセスは、ワークピースを逆方向に移動するために、全体において、または一部において逆にされてよい。したがって、ある態様において、ワークピースはＸ軸に沿った任意の方向に、かつ、搬送チャンバに沿った任意の位置に移動させられてよく、搬送チャンバと連絡している（処理または他の）任意の所望のモジュールにロードされてもよく、また任意の所望のモジュールからアンロードされてもよい。他の態様において、固定されたワークピース支持部または棚を有する中間搬送チャンバモジュールは、搬送チャンバモジュール１８Ｂ、１８ｉの間に設けられなくてもよい。本開示の実施形態のこのような態様において、隣接する搬送チャンバモジュールの移送アームは、エンドエフェクタまたは１つの移送アームから、ワークピースを直接（またはバッファステーションを用いて）別の移送アームのエンドエフェクタに渡し、ワークピースを搬送チャンバの中で移動させる。処理ステーションモジュールは、基板上に電気回路または他の所望の構造を形成するために、様々な堆積、エッチング、または他の種類の処理を通して、基板に作用してよい。処理ステーションモジュールは、搬送チャンバから処理ステーションに、またその逆にも基板を渡せるようにするために、搬送チャンバモジュールに接続される。図１Ｄに示した処理装置に類似した一般的な特徴を有する処理ツールの適切な例は、すでに全体を参照することによって含まれている米国特許出願第１１／４４２，５１１号明細書に記載されている。
図２、３、４Ａ、４Ｂ、および５を参照しながら、ロードステーション１０６０をより詳細に説明する。ある態様において、ロードステーション１０６０は、ロードステーションが、例えば２ワイド（two-wide）または２ベイ（two-bay）のＥＦＥＭ（例えば、２つの並んでいるロードポートを有するＥＦＥＭで、その適切な例は、いずれもBrooks Automation, Inc.によるＪＥＴ（トレードマーク）Atmospheric Transport System（長さ約１２５９ｍｍ、奥行き約７６５ｍｍ、高さ約１８６５ｍｍ）およびFabExpress（トレードマーク）Atmospheric Systemを含む。２ワイドＥＦＥＭの他の適切な例は、Genmark Automation, Inc.によるMiniMax（トレードマーク）装置フロントエンドモジュールを含み、長さは約１１４３ｍｍ（４５インチ）、奥行き約８５１ｍｍ（３３．５インチ）、および高さ約１８３２ｍｍ（７２．１２インチ）を有する）に対するSemiconductor Equipment and Materials International（ＳＥＭＩ）規格に規定されたＥＦＥＭに関する寸法と実質的に同様のまたは適合する寸法を有するように適切なサイズにされたフレーム２００を備えてもよい。他の態様において、ロードステーション１０６０は、４ワイドＥＦＥＭ（例えば４つの並んでいるロードポートを有するＥＦＥＭ）に対するＳＥＭＩ規格、または、任意の適切な数の基板カセットを保持可能なロードポート寸法に関する任意の他の適切なＳＥＭＩ規格に従った任意の適切な寸法を有するフレームを備えてもよい。さらに他の態様において、ロードステーション１０６０は任意の適切な寸法を有してもよい。フレーム２００は、例えば上述のように、任意の適切な方法で真空ロードロック１０１０と密閉して連結するように構成された後部２００Ｂを有してよく、搬送ロボット１０１３の動作に適切な環境を形成してよい。ある態様において、フレーム２００は、制御された内部環境または任意の他の適切な「クリーンルーム」環境を有するチャンバを形成してよい。ここでフレーム２００は実質的に多角形を形成するが、他の態様においては、フレームは任意の適切な形状を形成してもよい。フレームの側部２００Ｓは後部２００Ｂから任意の適切な角度で、例えば後部２００Ｂに対して実質的に垂直に延びてもよい。フレームの前部２００Ｆは角度がついた壁を備えてもよく、角度がついた壁は、例えば２つの部分２００Ｆ１、２００Ｆ２に分割される。他の態様において、前部壁２００Ｆは後部２００Ｂの壁と実質的に平行である実質的に真っすぐな壁であってもよい。前部壁２００Ｆは、基板カセットをロードステーション１０６０の棚４００（図４Ｂおよび図５）上に自動または手動で配置するために、基板カセットをフレーム２００に挿入したり、フレーム２００から取り出せたりできるように構成された１つまたは２つ以上の穴または開き口２０１（例えばロード／アンロード開き口）を備えてもよい。１つまたは２つ以上の開き口２０１は、それぞれ、任意の適切な方法でフレーム２００に蝶番で動くように付けられた個別のドア２０２を備えてもよく、それによって、ドアが開いている時は、基板カセットがそれぞれの開き口２０１を通ることができ、ドアが閉じている時はフレーム内の制御された環境が維持されるように、開き口２０１は実質的に密閉される。
上述のように、搬送ロボット１０１３は、任意の適切な方法でロードステーション１０６０内に配置され、フレーム２００に接続されてよい。搬送ロボット１０１３は、（例えばアッパーアーム、フォアアーム、エンドエフェクタまたは基板ホルダーを備える）３リンク選択追従型多関節ロボットアーム（three-link selective compliant articulated robot arm）（ＳＣＡＲＡ）構造を有するように図面に示されている。他の態様において、搬送ロボット１０１３は、例えば４リンクＳＣＡＲＡアーム、左右対称アーム、フロッグレッグ／はさみ（scissor）式アームまたは線形スライド式アームなどの任意の適切な構造を有してもよいことが理解されるべきである。また、搬送ロボット１０１３が、単独のアーム１０１３Ａを有するように示される一方で、他の態様において搬送ロボットは、例えば基板の迅速な交換（例えば一方のアームが基板を取り出し、略同時にまたは素早く連続して、他方のアームが基板を配置する）を可能にする１つより多いアームを有してもよいと認められる。理解されるように、搬送ロボットは、アームを作動するために任意の適切な数の自由度を有する任意の適切な駆動システムを備えてもよい。駆動システムは、搬送ロボット１０１３の基部１０１３Ｂ内に少なくとも一部が配置されてよく、アーム１０１３Ａは基部１０１３Ｂに回転可能に取り付けられてもよい。基部１０１３ＢはＸＹ平面内で固定されるようにフレーム２００に接続されてよいが、ある態様において、搬送ロボット１０１３は、アーム１０１３ＡをＺ方向に（例えばアーム１０１３Ａの伸長および収縮の軸に実質的に垂直な方向に）上げたり下げたりできるようにＺ軸駆動モータを備えてもよい。他の態様において、搬送ロボットがＺ軸駆動部を備えるのではなく、基板をカセットへおよびカセットから搬送するために必要な任意の垂直またはＺ軸動作が、Ｚ軸に沿ったカセットの移動によってもたらされてもよい。
カセット保持領域１００５はフレーム内に配置されてよく、任意の適切な数の基板カセットを支持するように構成されてよい。ある態様において、カセット保持領域１００５は、例えば図２Ａ〜２Ｃに示されるようにフレーム２００の前部壁２００Ｆの輪郭に従うように構成されてよい（または前部壁２００Ｆがカセット保持領域１００５の配置に従うように構成されてもよい）。他の態様において、基板保持領域は、基板カセットを保持し、および、ロボットが基板カセットにアクセスできるようにするための任意の適切な配置を有してもよい。ある態様において、１つまたは２つ以上の垂直に積み重ねられた横列Ｌ１、Ｌ２において、搬送ロボット１０１３の回転の中心から放射状に基板カセットが配置されるように、基板カセット保持領域１００５が配置されてよい。例えば、基板保持領域１００５の垂直に積み重ねられた列Ｌ１、Ｌ２のそれぞれは、基板保持領域１００５での基板カセットの放射状の配置を可能にするために、互いに対して角度を付けられた第１の基板カセット保持部１００５Ａと第２の基板カセット保持部１００５Ｂとを備えてもよい。第１および第２の基板カセット保持部１００５Ａ、１００５Ｂは分離しているように示されているが、理解されるように、他の態様においては、保持部１００５Ａ、１００５Ｂは任意の適切な構造を有する単一の支持部を形成してもよい。
各階層Ｌ１、Ｌ２の基板カセット保持領域１００５Ａ、１００５Ｂのそれぞれは、それぞれの棚４００、または１つまたは２つ以上の基板カセットを支持するように構成された他の適切な構造体を備えてもよい。ある態様において、ドア２０２が開くと、棚４００は基板カセットのロード位置まで矢印４９９の方向に旋回し（図４Ｄ参照）、ドア２０２が閉まると、棚４００は矢印４９８の方向に旋回し、それによりドア２０２が開き口２０１を密閉し、搬送ロボット１０１３が１つまたは２つ以上の基板カセット内に配置された基板にアクセスできる位置に棚４００上の１つまたは２つ以上のカセットが置かれるように、それぞれの棚４００は任意の適切な方法で、例えばそれぞれのドア２０２に連結されてよい。図４Ｃおよび４Ｄにおいて、ドア２０２と棚４００とは実質的な９０度の位置関係を有するように示されていると認められるが、他の態様において、ドア２０２とそれらのそれぞれの棚４００とは、互いに対して任意の適切な角度関係を有してもよい。本開示の実施形態の他の態様において、棚４００は、ドア２０２に連結されなくてもよいし、或いは、基板カセットを棚４００へロードおよび棚４００からアンロードするために棚４００が任意の適切な向きに置かれ得るように、ドア２０２および棚４００が異なる弧を通ってスイングする（例えば、開扉時に棚がドアより少ない量で、またはその逆で回転するように、それらが異なる角度回転する）ように任意の適切な機構によってドア２０２に連結されてもよい。
さらに図２Ａ〜２Ｃ、および４Ｂを参照すると、各棚は異なるサイズの基板カセットＣ１、Ｃ２、Ｃ３を交換可能に支持するように構成されてよい。単なる例示目的で、基板カセットＣ１は直径１００ｍｍの基板を保持するように構成されてよく、基板カセットＣ２は直径１５０ｍｍの基板を保持するように構成されてよく、基板カセットＣ３は２００ｍｍの基板を保持するように構成されてよい。他の態様において、各棚は任意の適切なサイズおよび／または形状の基板を保持するように構成された基板カセットを支持するように構成されてもよいことを理解すべきである。再度、単なる例示目的で、基板カセットＣ１に関して、各棚４００は、略４つの基板カセットＣ１を保持するように構成されてよく、それによってロードステーション１０６０の各階層Ｌ１、Ｌ２が略８つの基板カセットＣ１を保持し、合計略１６の基板カセットを保持する。理解されるように、２つより多いまたは少ない基板カセット保持階層Ｌ１、Ｌ２があってもよく、それによって略１６より多いまたは少ない基板カセットＣ１がロードステーション１０６０内に配置され、搬送ロボット１０１３がそれぞれの基板カセットＣ１にアクセスできるように位置付けされる。さらに単なる例示目的で、基板カセットＣ２に関して、各棚４００は略３つの基板カセットＣ２を保持するように構成されてよく、それによってロードステーション１０６０の各階層Ｌ１、Ｌ２が略６つの基板カセットＣ２を保持し、合計略１２の基板カセットを保持する。理解されるように、２つより多いまたは少ない基板カセット保持階層Ｌ１、Ｌ２があってもよく、それによって略１２より多いまたは少ない基板カセットＣ２がロードステーション１０６０内に配置され、搬送ロボット１０１３がそれぞれの基板カセットＣ１にアクセスできるように位置付けされる。またさらに単なる例示目的で、基板カセットＣ３に関して、各棚４００は略２つの基板カセットＣ３を保持するように構成されてよく、それによってロードステーション１０６０の各階層Ｌ１、Ｌ２が略４つの基板カセットＣ３を保持し、合計略８つの基板カセットを保持する。理解されるように、２つより多いまたは少ない基板カセット保持階層Ｌ１、Ｌ２があってもよく、それによって略８つより多いまたは少ない基板カセットＣ３がロードステーション１０６０内に配置され、搬送ロボット１０１３がそれぞれの基板カセットＣ３にアクセスできるように位置付けされる。理解されるように、本開示の実施形態の態様によれば、ロードステーション１０６０は任意の適切な数の基板カセットを保持するように構成されてもよく、各基板カセットは任意の適切なサイズの基板を保持できる。
ある態様において、カセットが全て１つの実質的に平らな面上で支持されるように（例えば、カセットは全て同じ平面に配置される）、棚４００のそれぞれが基板カセットを支持するように構成されてよい。他の態様において、少なくとも１つのカセットが第１の平面で支持され、別の少なくとも１つのカセットは、第１の平面から所定の量だけ垂直にオフセットされた第２の平面で支持されるように、棚４００が基板カセットを支持するように構成されてもよい。基板カセット支持面におけるこの垂直方向のオフセットは、基板ホルダー間の垂直方向のオフセットに一致していてよく、ここで、搬送ロボットは少なくとも２つのアームを備え、基板ホルダーは、基板搬送平面に実質的に平行に、しかし、オフセットして上下に配置されている。これによって、搬送ロボットの両アームは、基板を取り出したり、配置したりするために、異なるカセットの中に実質的に同時に伸長することが可能になる。さらに他の態様において、各棚４００は、１つまたは２つ以上のカセットを、搬送ロボット１０１３の伸長および収縮の軸に対して実質的に垂直な方向に上げたり下げたりするために、１つまたは２つ以上のＺ軸駆動部を備えてもよい。これによってロボットは、実質的に搬送ロボットアームのＺ軸動作なしに、基板をカセットの中から取り出したり、カセットの中に配置したりすることが可能になる。さらに他の態様において、搬送ロボットアームおよびカセットの両方が、基板をカセットへ搬送したり、カセットから搬送したりするためにＺ軸に沿って移動されてもよい。
棚４００のそれぞれの基板カセットの場所は、基板カセットＣ１〜Ｃ３のそれぞれをしっかりと保持するように構成された基板カセットホルダー４０１〜４０４を備えてよい。基板カセットホルダー４０１〜４０４は、各棚４００から取り外し可能なモジュールであってもよい。それぞれの基板カセットホルダー４０１〜４０４は、例えば任意の適切な取り外し可能な機械的留め具（例えばネジ、ボルト、クリップ、スナップなど）によってなど任意の適切な方法で、各棚４００に取り付けられてもよい。棚は、（保持カセットＣ１〜Ｃ３に対応する）異なるサイズの基板カセットホルダー４０１〜４０４のそれぞれの所定の位置に配置された取り外し可能な留め具を有してもよく、それによって同じ棚４００は、棚４００を実質的に改造しないで、カセットＣ１〜Ｃ３のいずれをも交換可能に保持するように構成することができる。単なる例示目的で、棚４００を基板カセットＣ１の保持から基板カセットＣ３の保持に変換するために、カセットＣ１用のホルダー４０１〜４０４が棚から取り外されてよく、棚がカセットＣ３を保持できるようにするために、カセットＣ３用のホルダーが同じ棚上に取り付けられてよい。
他の態様において、それぞれの棚４００は交換可能であってもよく、それぞれの交換可能な棚は、所定のサイズの基板カセットを保持するように構成される。それぞれの棚は、例えば、任意の適切な取り外し可能な機械的留め具（例えばネジ、ボルト、クリップ、スナップなど）によってなど任意の適切な方法でフレームに取り外し可能に連結されてよい。ここで単なる例示目的で、基板カセット保持領域１００５の基板カセット保持部１００５Ａ、１００５Ｂを、基板カセットＣ１の保持から基板カセットＣ３の保持に変換するために、基板カセット保持部１００５Ａ、１００５Ｂのそれぞれ用の棚４００全体が交換可能に、取り外され、取り付けられてよく、それによってカセットＣ１用の棚が取り外され、カセットＣ３用の棚が、基板カセット保持部１００５Ａ、１００５Ｂのそれぞれに取り付けられてよい。フレーム２００の開き口２０１は、任意の適切な方法で棚またはホルダー４０１〜４０４のいずれかの互換性を可能にするために適切なサイズであってよく、それによって棚またはホルダーのいずれかは、実質的にフレーム２００のどの部分も分解することなく、それぞれの開き口を通って取り付けられたり取り外されたりできると認められる。
本開示の実施形態のロードステーション１０６０は、ロードステーションとの接続（interfacing）のために基板キャリア（例えばＦＯＵＰ、ＳＭＩＦなど）がセットされる従来のロードポートを備えないと認められる。そのようなものとして、搬送ロボットがカセットＣ１〜Ｃ３に、より十分に到達できるようにするために、搬送ロボット１０１３は、ロードステーション１０６０の前部により近く配置されてもよい（例えば、前部壁２００Ｆにより近く）。搬送ロボット１０１３のエンドエフェクタのパンオフセット（pan offset）はより長くされてよく、また、カセットは、搬送ロボット１０１３の回転の中心に向けられるか、または搬送ロボット１０１３の回転の中心と径方向に並べられながら、搬送ロボットに対してより近い半径内に配置されるように位置付けされてよく、それによって搬送ロボット１０１３は、アーム１０１３Ａの実質的に純然たる径方向の伸長または収縮により各カセットから基板を取り出したり、挿入したりすることができる。
本開示の実施形態の第１の態様において、基板ロードステーションが提供される。基板ロードステーションは、制御された環境を保持するように構成されたチャンバを形成するフレーム、フレームに接続された搬送ロボット、および１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所を備え、基板カセット保持場所のそれぞれはフレーム内に配置された基板カセットホルダーを有することができる。１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所のそれぞれは、各カセットと搬送ロボットとの間で基板搬送をもたらすために、搬送ロボットとの連絡のために各基板カセットを取り外し可能に所定の位置で支持するように構成され、１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所は、基板ロードステーションの基板カセット保持能力を変えるために、１つまたは２つ以上の基板カセットホルダーと他の基板カセットホルダーとの互換性をもたらすように構成される。
本開示の実施形態の第１の態様によれば、基板カセット保持場所のそれぞれは、フレーム内に配置され、基板カセットが搬送ロボットの中心旋回軸と径方向に向かい合うようにそれぞれの基板カセットを保持するように構成される。
本開示の実施形態の第１の態様によれば、１つまたは２つ以上の基板カセットホルダーのそれぞれは、その中に第１のサイズの基板を有する基板カセットを保持するように構成され、他の基板カセットホルダーのそれぞれは、その中に第２のサイズの基板を有する基板カセットを保持するように構成され、第１のサイズの基板は第２のサイズの基板と異なるサイズを有する。
本開示の実施形態の第１の態様によれば、基板ロードステーションは、基板カセット保持場所の１つまたは２つ以上の階層を備える。さらなる態様において、１つまたは２つ以上の階層は、垂直方向に積み重ねられた階層である。さらにさらなる態様において、搬送ロボットは、それぞれの階層上の基板保持場所のそれぞれにアクセスするように構成される。
本開示の実施形態の第１の態様によれば、フレームは、基板カセット保持場所のそれぞれに対応する１つまたは２つ以上のドアを備え、基板保持場所は、それぞれのドアの位置に依存するロード位置と搬送ロボットアクセス位置との間を移動するように構成される。
本開示の実施形態の第１の態様によれば、基板ロードステーションは、２ワイド装置フロントエンドモジュールに対するＳＥＭＩ規格に規定された空間的な寸法の範囲内に適合するサイズにされる。
本開示の実施形態の第１の態様によれば、各基板カセットは、少なくとも１つの基板を保持するように構成され、少なくとも１つの基板は、発光ダイオードの形成、有機発光ダイオードの形成、および液晶ディスプレイの形成のうちの少なくとも１つのためのものである。
本開示の実施形態の第２の態様によれば、基板処理ツールは、基板処理セクションおよび基板処理セクションに連絡可能に接続された基板ロードステーションを備える。基板ロードステーションは、チャンバを形成するフレーム、フレームに接続された搬送ロボット、および１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所を備え、各基板カセット保持場所はフレーム内に配置された基板カセットホルダーを有することができる。１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所のそれぞれは、各カセットと搬送ロボットとの間で基板搬送をもたらすために、搬送ロボットとの連絡のために各基板カセットを取り外し可能に所定の位置で支持するように構成され、１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所は、基板ロードステーションの基板カセット保持能力を変えるために、１つまたは２つ以上の基板カセットホルダーと他の基板カセットホルダーとの互換性をもたらすように構成される。
本開示の実施形態の第２の態様によれば、各基板カセットホルダーは基板保持カセットを自動材料ハンドリングシステムから受け取るように構成される。
本開示の実施形態の第２の態様によれば、１つまたは２つ以上の基板カセットホルダーのそれぞれは、その中に第１のサイズの基板を有する基板カセットを保持するように構成され、他の基板カセットホルダーのそれぞれは、その中に第２のサイズの基板を有する基板カセットを保持するように構成され、第１のサイズの基板は第２のサイズの基板と異なるサイズを有する。
本開示の実施形態の第２の態様によれば、基板ロードステーションは搬送ロボットおよび１つまたは２つ以上の基板カセットホルダーのそれぞれを備え、１つまたは２つ以上の他のカセットホルダーのそれぞれは、搬送ロボットの径方向の伸長および収縮の軸と径方向に並べられるようにフレーム内に配置される。
本開示の実施形態の第２の態様によれば、基板ロードステーションは、基板カセット保持場所の１つまたは２つ以上の階層を備える。さらなる態様において、１つまたは２つ以上の階層は、垂直方向に積み重ねられた階層である。さらにさらなる態様において、搬送ロボットは、それぞれの階層上の基板保持場所のそれぞれにアクセスするように構成される。
本開示の実施形態の第２の態様によれば、各基板カセットは、少なくとも１つの基板を保持するように構成され、少なくとも１つの基板は、発光ダイオードの形成、有機発光ダイオードの形成、および液晶ディスプレイの形成のうちの少なくとも１つのためのものである。
本開示の実施形態の第３の態様において、基板処理装置が提供される。基板処理装置は、制御された環境を保持するように構成されたチャンバを形成するフレームを有する基板ロードステーションおよび基板カセットホルダーを備える。基板カセットホルダーは、１つまたは２つ以上の基板カセットと基板処理装置の搬送ロボットとの間の基板搬送の、１つまたは並置の２つ以上の基板カセットを保持するように構成される。基板カセットホルダーは、基板保持ステーションのカセット保持能力が、選択可能な機構の選択で選択可能であるように、選択可能な機構により基板カセット保持能力を定める。
本開示の実施形態の第３の態様によれば、選択可能な機構は、基板カセットホルダーの取り外し可能な取り付けのために構成された１つまたは２つ以上の基板カセットホルダーモジュール、その中に第１のサイズの基板を有する基板カセットを保持するように構成された少なくとも１つの基板カセットホルダーモジュール、およびその中に第２のサイズの基板を有する基板カセットを保持するように構成された少なくとも１つの他の基板カセットホルダーモジュールを備え、第１のサイズの基板は第２のサイズの基板とは異なるサイズを有する。
本開示の実施形態の第３の態様によれば、各基板カセットは少なくとも１つの基板を保持するように構成され、少なくとも１つの基板は、発光ダイオードの形成、有機発光ダイオードの形成、および液晶ディスプレイの形成のうちの少なくとも１つのためのものである。
前述の説明は、開示された実施形態の態様の単なる例示であるということを理解すべきである。様々な代替および修正が、開示された実施形態の態様から逸脱することなく当業者によって考案され得る。したがって、開示された実施形態の態様は、添付の請求項の範囲内にある、全てのこうした代替、修正、および変形を含むことを意図している。さらに、異なる特徴が互いに異なる従属項や独立項に挙げられているという単なる事実は、これらの特徴の組み合わせを有利に用いることができないということを示しておらず、こうした組み合わせは本発明の態様の範囲内にある。

Claims (20)

  1. 制御された環境を保持するように構成されたチャンバを形成するフレームと、
    前記フレームに接続された搬送ロボットと、
    前記フレーム内に配置された基板カセットホルダーをそれぞれが有することができる１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所
    とを備えた基板ロードステーションであって、
    前記１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所のそれぞれは、各カセットと前記搬送ロボットとの間で基板搬送をもたらすために、前記搬送ロボットとの連絡のために各基板カセットを取り外し可能に所定の位置で支持するように構成され、前記１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所は、前記基板ロードステーションの基板カセット保持能力を変えるために１つまたは２つ以上の基板カセットホルダーと他の基板カセットホルダーとの互換性をもたらすように構成される基板ロードステーション。
  2. 前記基板カセット保持場所のそれぞれは、前記フレーム内に配置され、前記基板カセットが前記搬送ロボットの中心旋回軸と径方向に向かい合うようにそれぞれの基板カセットを保持するように構成される請求項１記載の基板ロードステーション。
  3. 前記１つまたは２つ以上の基板カセットホルダーのそれぞれは、内部に第１のサイズの基板を有する基板カセットを保持するように構成され、他の前記基板カセットホルダーのそれぞれは、内部に第２のサイズの基板を有する基板カセットを保持するように構成され、前記第１のサイズの基板は前記第２のサイズの基板と異なるサイズを有する請求項１記載の基板ロードステーション。
  4. 前記基板ロードステーションは基板カセット保持場所の１つまたは２つ以上の階層を備える請求項１記載の基板ロードステーション。
  5. 前記１つまたは２つ以上の階層は垂直方向に積み重ねられた階層である請求項４記載の基板ロードステーション。
  6. 前記搬送ロボットは、それぞれの前記階層上の前記基板保持場所のそれぞれにアクセスするように構成される請求項４記載の基板ロードステーション。
  7. 前記フレームは前記基板カセット保持場所のそれぞれに対応する１つまたは２つ以上のドアを備え、前記基板保持場所は、それぞれのドアの位置に依存するロード位置と搬送ロボットアクセス位置との間を移動するように構成される請求項１記載の基板ロードステーション。
  8. 前記基板ロードステーションは、２ワイド装置フロントエンドモジュールに対するＳＥＭＩ規格に規定された空間的な寸法の範囲内に適合するサイズにされる請求項１記載の基板ロードステーション。
  9. 各基板カセットは少なくとも１つの基板を保持するように構成され、前記少なくとも１つの基板は、発光ダイオードの形成、有機発光ダイオードの形成、および液晶ディスプレイの形成のうちの少なくとも１つのためのものである請求項１記載の基板ロードステーション。
  10. 基板処理セクションと、
    前記基板処理セクションに連絡可能に接続された基板ロードステーション
    とを備えた基板処理ツールであって、
    前記基板ロードステーションは、
    チャンバを形成するフレームと、
    前記フレームに接続された搬送ロボットと、
    前記フレーム内に配置された基板カセットホルダーをそれぞれが有することができる１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所
    とを備え、
    前記１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所のそれぞれは、各カセットと前記搬送ロボットとの間で基板搬送をもたらすために、前記搬送ロボットとの連絡のために各基板カセットを取り外し可能に所定の位置で支持するように構成され、前記１つまたは２つ以上の基板カセット保持場所は、前記基板ロードステーションの基板カセット保持能力を変えるために１つまたは２つ以上の基板カセットホルダーと他の基板カセットホルダーとの互換性をもたらすように構成される基板処理ツール。
  11. 各基板カセットホルダーは基板保持カセットを自動材料ハンドリングシステムから受け取るように構成される請求項１０記載の基板処理ツール。
  12. １つまたは２つ以上の基板カセットホルダーのそれぞれは、内部に第１のサイズの基板を有する基板カセットを保持するように構成され、他の前記基板カセットホルダーのそれぞれは、内部に第２のサイズの基板を有する基板カセットを保持するように構成され、前記第１のサイズの基板は前記第２のサイズの基板と異なるサイズを有する請求項１０記載の基板処理ツール。
  13. 前記基板ロードステーションは搬送ロボットおよび前記１つまたは２つ以上の基板カセットホルダーのそれぞれを備え、前記１つまたは２つ以上の他のカセットホルダーのそれぞれは、前記搬送ロボットの径方向の伸長および収縮の軸と径方向に並べられるように前記フレーム内に配置される請求項１０記載の基板処理ツール。
  14. 前記基板ロードステーションは、基板カセット保持場所の１つまたは２つ以上の階層を備える請求項１０記載の基板処理ツール。
  15. 前記１つまたは２つ以上の階層は垂直方向に積み重ねられた階層である請求項１４記載の基板処理ツール。
  16. 前記搬送ロボットは、それぞれの前記階層上の前記基板保持場所のそれぞれにアクセスするように構成される請求項１４記載の基板処理ツール。
  17. 各基板カセットは少なくとも１つの基板を保持するように構成され、前記少なくとも１つの基板は、発光ダイオードの形成、有機発光ダイオードの形成、および液晶ディスプレイの形成のうちの少なくとも１つのためのものである請求項１０記載の基板処理ツール。
  18. 制御された環境を保持するように構成されたチャンバを形成するフレームを有する基板ロードステーションと、
    基板カセットホルダー
    とを備えた基板処理装置であって、
    前記基板カセットホルダーは、基板搬送ロボットによる１つまたは２つ以上の基板カセットからの基板の搬送のために１つまたは並置の２つ以上の基板カセットを保持するように構成され、前記基板カセットホルダーは、基板保持ステーションのカセット保持能力が、選択可能な機構の選択で選択可能であるように、前記選択可能な機構により基板カセット保持能力を定める基板処理装置。
  19. 前記選択可能な機構は、前記基板カセットホルダーの取り外し可能な取り付けのために構成された１つまたは２つ以上の基板カセットホルダーモジュール、内部に第１のサイズの基板を有する基板カセットを保持するように構成された少なくとも１つの前記基板カセットホルダーモジュール、および内部に第２のサイズの基板を有する基板カセットを保持するように構成された少なくとも１つの他の前記基板カセットホルダーモジュールを備え、前記第１のサイズの基板は前記第２のサイズの基板とは異なるサイズを有する請求項１８記載の基板処理装置。
  20. 各基板カセットは少なくとも１つの基板を保持するように構成され、前記少なくとも１つの基板は、発光ダイオードの形成、有機発光ダイオードの形成、および液晶ディスプレイの形成のうちの少なくとも１つのためのものである請求項１８記載の基板処理装置。
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