洗浄モジュール間で半導体基板の垂直移送の為の方法及び装置
一実施形態において、本発明は、第1軸運動に沿って位置決め可能なキャリッジと、上記キャリッジに結合され、第1軸運動と実質的に直交して向けられた第2軸運動に沿って上記キャリッジに関し位置決め可能な第1基板グリッパと、上記キャリッジに結合され、上記第2軸運動に対し実質的に平行に向けられた第3軸運動に沿って上記キャリッジに関し位置決め可能な第2基板グリッパと、を備える基板ハンドラであって、上記第2グリッパは、第1グリッパに関し独立して移動可能である、上記基板ハンドラを提供する。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【0001】
[0001]本発明の実施形態は、一般的に半導体基板を取り扱う為の方法および装置に関する。
【発明の背景】
【0002】
[0002]最近の半導体回路の製造処理においては、先に形成された層及び構造体の上方に様々な材料層を堆積することが必要である。しかし、先の形成は、後の材料層の堆積にとって不適切な最上面地形を残すことがある。たとえば、先に形成された層の上方に小さな幾何学的形状を有するフォトリソグラフィパターンを印刷するとき、非常に浅い深さの焦点深度が必要とされる。したがって、平面で平坦な表面を有することが重要になるが、パターンの一部は焦点が合うが他の部分は合わない。さらに、一定の処理ステップの前に平らにされないならば、基板の表面地形は、いっそう不規則になり、更なる処理中に層が積まれるにつれて、更なる問題を引き起こす。関連する地形の型と大きさに依存して、表面の不規則性は、貧弱な歩留まりとデバイス性能に至る可能性がある。従って、IC製造中の膜の、平坦化または研磨の一部の型を達成することが望ましい。
【0003】
[0003] 半導体基板平坦化を達成する一つの方法は、化学的機械研磨(CMP)である。
一般に、CMPは、基板から表面の不規則性を除去する為に研磨材料に対する半導体基板の相対運動に関連する。研摩材料は、研削材または化学製品のうちの少なくとも1つを通常含む研磨流体で濡らされる。
【0004】
[0004] いったん研磨されると、半導体基板は一連の洗浄モジュールに移され、一連の洗浄モジュールが研削材粒子及び/又は研磨後に基板にくっつく他の汚染物質を除去する。洗浄モジュールは、それが基板上で硬化し欠陥をつくる前に残留研磨材料を除去しなければならない。これらの洗浄モジュールは、例えば、メガソニック洗浄装置、スクラバ、ドライヤーを含んでもよい。垂直配向で基板を支持する洗浄モジュールは、洗浄処理中に粒子除去を増強するのに重力を利用でき、通常、より小型になるので、特に有利である。
【0005】
[0005]現在のCMPシステムは、丈夫で信頼性が高いことが示されてきたが、システム設備の構成は、基板が撓まず、曲がらない処理シーケンスで洗浄されることを必要とする。具体的には、種々の洗浄モジュール間で半導体基板を移送する一部の基板ハンドラの設計は、洗浄システムが単一処理シーケンスから逸脱することを防止するが、これは、一部のハンドラは撓まずに離間され、調和で制御される複数の移送デバイスを特徴とする。
【0006】
[0006]そのような基板ハンドラの動作は、洗浄システム1における従来技術の基板ハンドラ3を例示する図1を参照することにより最も良く理解される。ハンドラ3は、n0からni+1までの一連の洗浄モジュールの上方に位置決めされている(nは、正の整数)。ハンドラ3は、通常、水平トラック4、トラック4の上に取り付けられたスライドキャリッジ2、基板を把持する為の複数の把持デバイス6A−C(ここでは、集合的に「6」とよぶ)を含む。キャリッジ2上の複数の垂直トラック10A−10Cは、複数の把持デバイス6に結合され、キャリッジ2に対し垂直に移動可能である水平レール8を支持する。レール8は、洗浄モジュールの方へ垂直に落下するので、複数の把持デバイス6の各々は、それと共に、それぞれの洗浄モジュールの中に落下し、そこで、把持デバイス6はモジュールから基板を取り外す。その後、レール8は、垂直に持ち上げられ、把持デバイス6を持ち上げ、キャリッジ2は、水平に移動し、各把持デバイス6は、次に隣接する洗浄モジュールの上方に位置決めされる。その後、把持デバイス6は、その基板を次の隣接した洗浄モジュール内に配置する。各々の基板が、洗浄シーケンスにおいて各モジュール内で順番に処理されるように、このシーケンスは、幾度も繰り返される。
【0007】
[0007] 例示されているように、このシーケンスは、各コンポーネントの相対位置の正確な較正を必要とし、各々の洗浄モジュール内部の基板ハンドラと基板支持体が、損傷なく基板を円滑に移送するように構成されていることを確実にする。たとえば、把持デバイス6は、レール8の全長に沿って等間隔で配置されなければならない。距離d1は、更に、洗浄モジュール内部の基板支持体12A−C(以下、集合的に12という。)〜の各セット間の距離d2に等しくなければならない。常に、レール8から垂直に等しい距離d3で、全セットの基板支持体12も配置されなければならない。そのため、把持デバイス6は、洗浄モジュール内の基板を抜き取るか堆積する為に等しい垂直距離d3を同時に移動し、その後、次の洗浄モジュールまでの等しい水平距離d2を移動するように一般的に較正される。従って、1ロットの基板から次のロットに洗浄処理シーケンスを変更することは、たとえその変更が一つの洗浄モジュールだけに影響を与える場合であっても、当該システムの重要部分の再構成を必要とする。たとえば、望ましくとも洗浄モジュールをスキップすることが難しいのは、全ての基板が次の隣接するモジュールまで順番に移送されなければならないからである。さらに、複数の把持デバイス6の各々が各々の基板支持体12から一定距離d3にあることから、モジュール間の較正は、洗浄シーケンス中、基板を正確に移送する為には非常に厳しくしなければならない。これは、各々の機械における高精度かつ時間浪費の調整を必要とし、この調整は、把持デバイス又は洗浄モジュールが交換される毎に繰り返されなければならない。
【0008】
[0008]そのため、様々な処理シーケンス用に簡単に構成可能な自動洗浄システムで使用される汎用的な技術が必要である。
【発明の概要】
【0009】
[0009] 一実施形態において、本発明は、第1軸運動に沿って位置決め可能なキャリッジと、上記キャリッジに結合され、第1軸運動と実質的に直交して向けられた第2軸運動に沿って上記キャリッジに関し位置決め可能な第1基板グリッパと、上記キャリッジに結合され、上記第2軸運動に対し実質的に平行に向けられた第3軸運動に沿って上記キャリッジに関し位置決め可能な第2基板グリッパと、を備える基板ハンドラであって、上記第2グリッパは、第1グリッパに関し独立して移動可能である、上記基板ハンドラを提供する。
【0010】
[0010]本発明の前述された実施形態が達成され、詳細に理解される方式、前に簡単に要約された本発明の詳細な説明は、添付された図面に例示された実施形態を参照されてもよい。しかし、本発明は他の等価で有効な実施形態を受け入れるので、添付された図面は、本発明の典型的な実施形態を例示するにすぎず、本発明の範囲を限定するものと考慮されないことに留意されたい。
【0011】
[0021]理解を容易にするため、可能な限り、図に共通な同一要素を指定する為に、同一の参照符号が使用されている。
【詳細な説明】
【0012】
[0022]図2は、化学的機械研磨(CMP)システム100の平面図を表す。当該システム100は、ファクトリインターフェース102と、研磨装置112と、本発明の基板ハンドラ200を有する洗浄装置110と、を含む。
【0013】
[0023]ファクトリインターフェース102は、研磨済み基板と、研磨されることを待つ基板とを保管する。ファクトリインターフェース102は、各々が基板保管用カセット104A−D(以下、集合的に「104」という。)を受容する複数のベイと、カセット104、洗浄装置110、研磨装置112の列に対し平行なトラック108に沿って位置決め可能な少なくとも一つのロボット106と、を含む。ロボット106は、研磨されるべき基板をカセット104から、洗浄装置110内に配置された入力モジュール116まで移送し、洗浄された基板を洗浄装置110からカセット104まで戻すように構成されている。本発明から利益を得るように適合可能なファクトリインターフェースの一実施例は、2002年7月2日に発行された米国特許第6,413,356号に記載され、その全体が参考の為に本願に組み込まれている。また、適したファクトリインターフェースは、カリフォルニア州サンタクララに所在するアプライドマテリアルズ社から商業的に利用可能である。
【0014】
[0024]研磨装置112は、入力モジュール116から研磨装置112まで基板キャリア122により移送された基板を平坦化する。本発明の導入から利益を得られる研磨装置の一つは、アプライドマテリアルズ社から商業的に利用可能なREFLEXIONという化学的機械研磨システムである。そのような研磨装置は、2001年6月12日に発行された米国特許第6,244,935号に記載されているが、その全てが参考の為に本願に組み込まれている。一実施形態において、研磨装置112は、複数の研磨ステーション117、移送ステーション121、回転可能なカルーゼル119を含む。移送ステーション121は、基板キャリア122から基板を受け入れ、これらの基板を、カルーゼル119のアームに結合された複数の研磨ヘッド(図示せず)の一つに移送する。カルーゼル119は、研磨ステーション117の上方で支持され、処理の為に研磨ステーション117間で基板を割り出す。通常、各々の研磨ステーション117は、基板が上部で処理される研磨材料を支持する回転可能なプラテン113を含む。研摩材料は、従来形式のパッドまたは固定研削材研磨パッドのウェブでもよい。一実施形態において、少なくとも一つの回転可能なプラテン113は、形状が長方形であり、固定式研削材研磨材料のウェブを支持する。基板は、プラテン113上の研磨パッドに抗して保持され、基板とプラテン113間の相対運動が、基板から表面の不規則性を除去するので、基板を更なる処理の為に平坦化する。研磨後、基板は、カルーゼル119から移送ステーション121まで戻され、そこで、基板は、基板キャリア122により洗浄装置110まで移動される。
【0015】
[0025]洗浄装置110は、研磨済み基板から、研磨後に残っている研磨の破片及び/又は研磨流体を除去する。本発明から利益を得る為に適用可能な、一つの研磨装置は、2002年11月1日に出願された米国特許出願第10/286,404に説明されているが、その全ては参考の為に本願に組み込まれている。一実施形態において、洗浄装置100は、複数の単一基板洗浄モジュール114−D(以下、集合的に「114」という。)と、入力モジュール116、出力モジュール118、複数のモジュール114、116、118の上方に配置された基板ハンドラ200を含む。入力モジュール116は、ファクトリインターフェース102、洗浄装置110、研磨装置112間の移送ステーションとして機能する。出力モジュール118は、洗浄装置110とファクトリインターフェース112との間の基板移送を容易にする。基板は、洗浄中、基板ハンドラ200により複数のモジュール114、116、118を介して割り出される。
【0016】
[0026] 図2に表された実施形態において、洗浄装置110は、4つの洗浄モジュール114を含む。しかし、どんな数のモジュールを組み込む洗浄システムと共に本発明が使用可能であることは理解されよう。モジュール114、116、118の各々は、垂直に向けられた基板を支持するように適合されている。洗浄モジュール114は、例えば、メガソニッククリーナー114A、第1スクラバ114B、第2スクラバ114C、スピンリンスドライヤー114Dを備えてもよいが、他の構成も意図されている。
【0017】
[0027] 動作中、システム100は、カセット104の一つから入力モジュール116までロボット106により移送される基板で始められる。基板キャリア122は、その後、基板を入力モジュール116から取り出し、基板を研磨装置112まで移送し、そこで、基板は水平配向の間、研磨される。いったん基板が研磨されると、基板キャリア122は、研磨装置122から基板を抜き取り、基板を垂直配向の入力モジュール116内に置く。基板ハンドラ200は、入力モジュール116から基板を把持し、洗浄装置110の少なくとも一つのモジュール114を介して基板を割り出す。モジュール114の各々は、処理を通して、垂直配向で基板を支持するように適合されている。いったん洗浄されると、ハンドラ200は、基板を出力モジュール118に移送し、そこで、基板は裏返されて水平配向になり、ロボット106によりカセット104の一つまで戻される。
【0018】
[0028]半導体基板ハンドラ200は、図3〜図5に例示されている。図3は、本発明の一実施形態による半導体基板ハンドラ200の斜視図を例示する。基板ハンドラ200は、水平ビーム又はトラック202、キャリッジ203(図4に図示)、取付けプレート204、少なくとも2つの基板把持アセンブリ212A−B(以下、集合的に「212」という。)を含む。キャリッジ203(ハンドラ200の裏側の斜視図を表す図4に図示)は、トラック202上に取り付けられ、(図4に表された)アクチュエータ207により、トラック202により定められる(図3に示された)第1軸運動Aiに沿って水平に駆動される。アクチュエータ207は、キャリッジ203に付けられた駆動ナット(図示せず)を動かす親ネジに結合されたモータ205を含む。駆動ナットが、回転する親ネジによって側方に附勢されると、キャリッジ203は、トラック202に沿って動かされる。あるいは、アクチュエータ207は、トラック202に沿ってキャリッジ203の位置を制御する為に、どのような形式のリニアアクチュエータでもよい。一実施形態において、キャリッジ203は、ベルト駆動を持つリニアアクチュエータにより駆動されるが、その一例は、日本の東京に所在するTHK社から商業的に利用可能なGL15Bリニアアクチュエータである。
【0019】
[0029]キャリッジ203は、取付けプレート204に結合される。取付けプレート204は、少なくとも2つの平行トラック208A−Bを含み、これらに沿って、2つの、独立して制御された基板把持アセンブリ212A−Bが、第1軸A1に対して直交する方向に向けられた第2軸運動A2及び第3軸運動A3に沿って、それぞれ駆動される。
【0020】
[0030] 基板把持アセンブリ212Aの一実施形態は、図5に例示されている。基板把持アセンブリ212Bは、同様に構成されている。把持アセンブリ212Aは、基板把持デバイス206とアクチュエータ209を備える。アクチュエータ209は、(ラック&ピニオンのような他の形式のアクチュエータも使用可能であるが)親ネジ又はソレノイドでもよく、第2軸運動A2により定められる方向においてトラック208Aに沿って垂直に把持デバイス206を駆動する。一実施形態において、アクチュエータ209は、THK社から商業的に利用可能な親ネジスライドアセンブリである。把持デバイス206は、図3に示されるように垂直位置に向けられる基板の外側縁部を把持するように構成されている。あるいは、把持デバイス206は、静電チャック、真空チャック、エッジクランプを有するロボット式エンドエフェクタ、又は他の基板把持デバイスでもよい。
【0021】
[0031]図3に戻ると、ハンドラ200は、洗浄装置110に関して少なくとも3軸運動の能力がある:一つの水平(トラック202に沿ったx軸、第1軸A1参照)と、少なくとも2つの垂直(少なくとも2つの独立制御可能な把持デバイス206の為のy軸、第2軸A2、第3軸A3を参照)。それに加えて、各々の把持デバイス206は、軸A1−A3に対し直交し、基板を把持する平面に沿って追加の軸運動A4、A5(Z軸、例えば、基板の周囲と同一平面)を有する。
【0022】
[0032]把持デバイス206が互いに独立して移動可能であり、洗浄装置内の処理シーケンスが変更可能であることは、本発明の基板ハンドラ200の利点である。さらに、一つのアーム204上の2つの把持デバイス206は、他のモジュール内の処理又は動作に影響を与えることなく、洗浄モジュール内で基板交換を実施可能である。
【0023】
[0033] 本発明と共に使用する為に都合良く適合可能な他の基板把持アセンブリ700の一実施形態は、図7に例示されている。基板把持アセンブリ700は、クランプや他のチャックデバイス(真空チャック又は静電チャックなど)を使用することなく、垂直に向けられた基板(点線で図示)を保持するように設計されている。把持アセンブリ700は、2つのエンドエフェクタ704A、704B(以下、集合的に「704」という。)を持つほぼU字形ブレード702を特徴とする。
【0024】
[0034] エンドエフェクタ704Aの一実施形態は、図8に詳細に示されているが、エンドエフェクタ704Bは、その鏡像で構成されている。エンドエフェクタ704Aは、ブレード702と下端部712で収斂するアーム710を備える。下端部712は、ブレード702の「U」の中央に向かって内方に延びる第1フランジ701、その第1フランジ701から離間されて実質的に平行な第2フランジを特徴とする。第2フランジ703は、第2フランジ703から内方に(すなわち、ブレード702の「U字」の中央に向かって)延びるアーム710の近傍の実質的に平坦なショルダー706を更に備える。第1フランジ701及び第2フランジ703は、これらのフランジ701、703に対し実質的に直交する基板支持体705により連結されている。フランジ701、703は、基板支持体705と組み合わされて、エンドエフェクタ704Aの下端部712において、浅いU字形溝または基板受容ポケット708を画成する。
【0025】
[0035] 動作中、ブレード702は、基板を取り込むため、以下の2つの軸:基板平面に対し直角(すなわち、x軸);底部から基板を取り込み持ち上げる為に基板平面に対し垂直に平行(すなわち、y軸);に沿って移動され、底部から基板を取り込み、持ち上げる。すなわち、ブレード702は、基板に向かって垂直に下方に移動し、基板の後方を保ち、それより僅かに下で停止する。
ブレード702は、その後、基板の裏がブレード702と接触するまで、前方の基板に向かって水平に前進する。最後に、ブレード702は、エンドエフェクタ704の基板受容ポケット708内に基板を取り込むため、垂直に上方に移動する。基板は、フランジ701、703により各々の側部で支持されると同時に、基板支持体705により下から支持される。第2フランジ703から延びるショルダー706は、取り込まれた基板が(例えば、一の洗浄モジュールから次ぎの洗浄モジュールへと)x方向に移動されるとき、余分の支持手段を提供する。第1フランジ701に関し、基板支持体705から測定された、第2フランジ703の、より長い全長により容易にされる。フランジ701、703は、基板が前方または後方で傾斜しないことを確実にすることにより、ポケット708の内部で基板が保持され続けることを助ける。このように、重力はエンドエフェクタ704上でポケット708が基板をしっかりと取り込むことを可能にする。そのため、基板は、その位置を獲得する為に、機械的アクチュエータやチャックデバイスより、むしろ、重力を使用して把持される。あるいは、基板把持アセンブリ700は、個々のステップに対して運動を限定するより、むしろ、ブレード702が同時に2軸で移動するように最適化されてもよい。
【0026】
[0036]図9は、エンドエフェクタ904Aの第2実施形態を例示する。エンドエフェクタ904Aは、アーム910を備え、アーム910は、ブレード702と下端部912の「U字」で収斂する。下端部912は、ブレード702の「U字」の中央に向かって内方に延びる第1フランジ901、第1フランジ901から離間されて実質的に平行な第2フランジ903を特徴とする。第2フランジ903は、第2フランジ903から内方に(すなわち、ブレード702の「U字」の中央に向かって)延びるアーム910近傍の実質的に平坦なショルダー906を更に備える。第1フランジ901、第2フランジ903は、基板支持体905により連結され、基板支持体905は、基板がフランジ901、903間を通って垂直に通過することを防止する距離までエンドエフェクタ904Aの内壁914から内側に延びるバンプまたは突起を備える。フランジ901、903は、基板支持体905と組み合わされて、浅いU字形溝または基板受容ポケット908をエンドエフェクタ904Aの下端部912内で画成する。
【0027】
[0037]エンドエフェクタ1004Aの第3実施形態は、図10に例示されている。エンドエフェクタ1004Aは、アーム1010を備え、アーム1010は、ブレード702と下端部1012の「U字」で収斂する。下端部1012は、ブレード702の「U字」の中央に向かって内方に延びる第1フランジ1001、第1フランジ1001から離間されて実質的に平行な第2フランジ1003を特徴とする。第2フランジ1003は、第2フランジ1003から内方に(すなわち、ブレード702の「U字」の中央に向かって)延びるアーム1010近傍の実質的に平坦なショルダー1006を更に備える。第1フランジ1001と第2フランジ1003は、基板支持体1005により連結され、基板支持体1005は、エンドエフェクタ1004Aの内壁1014に対し一定角度で曲げられた実質的に平坦は表面を備える。フランジ1001、1003は、基板支持体1005と組み合わされて、浅いU字形溝、または、基板受容ポケット1008をエンドエフェクタ1004Aの下端部1012内で画成する。ポケット1008は、深く徐々にテーパが付けられているので、エンドエフェクタ1004A上の基板支持体1005から、鏡像のエンドエフェクタ上の同一基板支持体を横切る距離(すなわち、基板支持体から基板支持体までブレード702を横切る距離)は、エンドエフェクタ1004により支持されるべき基板の直径より小さくなる。したがって、角度が付けられた基板支持体1005間の短い距離は、基板がフランジ1001、1003を垂直に通過することを防止する。
【0028】
[0038]図8を参照すると、センサ715は、エンドエフェクタ704上で基板の存在を検出する為にオプションとして含められてもよい。一実施形態において、センサは、ファイバ型光センサであり、センサ715と受信装置は、互いにずらして、エンドエフェクタ704の対向面に位置決めされている。たとえば、センサ715は、第1フランジ703の(すなわち、ポケット708の方に面する)第1面714に位置決めされる。たとえば、受信装置(図示せず)は、第1フランジ701の対向面717のポケット708を横切って位置決めされる。光ビームは、センサ715から受信装置までポケット708を横切って通過する。そのため、もし光が受信装置まで送信されると、センサ715を遮断する為にエンドエフェクタ704上に基板が存在していないことを意味する。また、基板がエンドエフェクタ704上に存在する場合、基板はセンサ715から受信装置までの光を遮断するので、基板の存在を証明する。他の形式のセンサ(例えば、近接センサまたはリミットスイッチ))は、本発明の実施形態と共に使用可能である。しかし、装置への統合の費用と複雑さは、どんな種類のセンサが最も有利に使用されるかを決める要素である。
【0029】
[0039]洗浄装置に関し、本発明に従う基板ハンドラの動作は、図6A−図6Fを参照して最も良く理解されるが、これらは、洗浄装置110を介して基板移送処理における様々な段階の簡略化された図表の代表を表す。洗浄装置110は、いかなる数の単一基板洗浄モジュールを共に構成可能であり、単純にするため、図6A−図6Fには3つの接合されたモジュールで示されている。図6Aは、3つの単一基板洗浄モジュール(n、隣接したモジュールn+1、n+2)を表す。洗浄シーケンスにおける第1段階で、モジュールnは、基板w1、モジュールn+1は、基板w0を含む。モジュールnの上方に位置決めされた基板ハンドラSは、2つの、独立して移動可能な把持デバイスG1、G2を特徴とする。把持デバイスG1は、基板w2を保持する。1つの典型的な動作モードの目標は、基板ハンドラSの把持デバイスG1により保持された基板w2を、モジュールnの基板w1と交換することである。
【0030】
[0040]図6Bに続くと、基板ハンドラSは、第1軸運動に沿って水平に移動し、それ自身をモジュールnの上方に位置決めするので、把持デバイスG2は、モジュールn内へと第2軸運動に沿って垂直に移動可能であり、基板w1を取り外す為に把持する。その後、図6Cにより例示されるように、モジュールnから基板w1が取り外される。その後、基板ハンドラSは、第1軸運動に沿って、再び、水平に移動するので、把持デバイスG1は、第3軸運動に沿って、垂直にモジュールn(図6D)内へと移動し、未処理基板w2(図6E)を内部に配置する。このように、基板ハンドラSは、洗浄装置の他のモジュール内の処理に影響を与えることなく、モジュールn内で基板w1と基板w2の交換を実現する。その後、基板ハンドラSは、次のモジュールn+1(図6F)に移動し、先のモジュールnからの基板w1を基板w0と交換する等の処理を繰り返す。あるいは、基板ハンドラSは、モジュールn内部で基板w1とw2を交換し、モジュールn+2までモジュールn+1をスキップし、モジュールn+2内の基板w1を堆積し、基板w0をモジュールn+1内に残してもよい。
【0031】
[0041]図6Aに戻って参照すると、本発明の更なる利益は、個々に構成された洗浄モジュールへの適応性であることが理解される。すなわち、洗浄装置内の様々な洗浄モジュールは、必ずしも同一配向または位置で基板を支持するように構成される必要がない。たとえば、図6Aにおいて、洗浄モジュールn+1とn+2は、それぞれの洗浄モジュールn+1、n+2の内部で、偏差dにより分離された、異なる高さに配置されている基板支持体を特徴とする。このように、(基板の厚みと幅/直径の中心点の交差がモジュール内にある)基板基準点R1、R2は、これらの洗浄モジュールn+1とn+2の内部で異なる場所にある。本願で説明されたような従来技術の基板ハンドラは、著しい時間を費やすハンドラ及び/又は把持デバイスの再較正を有することなく、基板をn+1からn+2まで移送する能力がない。しかし、本発明の基板ハンドラは、再較正を有することなく、基板をn+1からn+2まで簡単に移送することができるが、これは、各把持アセンブリが、それぞれのトラックに沿った距離の一定範囲内で独立して移動可能であるからである。したがって、各把持アセンブリは、所定の基板支持体に達するように異なる垂直距離を移動する為の物理的調整によるより、むしろ、ソフトウエアによりプログラムされてもよい。
【0032】
[ 0042 ] 基板把持アセンブリの独立性は、また、洗浄モジュールを、いっそう効率よく離間させることが可能である。たとえば、大まかにサイズが同一である、モジュールn+1とn+2より、洗浄モジュールnが薄くて小さいと仮定する。先の基板ハンドラ設計は、同時に、離間された等間隔の把持アセンブリを特徴とし、これらのハンドラと共に使用される洗浄モジュールは、離間される必要があるので、基板基準点(すなわち、R1、R1)は、同一の水平距離(すなわち、D1、D2)により分離される。このように、薄いモジュールnは、小さなサイズのモジュールnを補う為に、モジュールn+1とn+2を分離する距離x2より大きい距離x1によりモジュールn+1から分離される必要がある。これは、洗浄装置の全体的な足跡を増やす。しかし、本発明の基板ハンドラは、独立して制御可能な把持アセンブリを特徴とし、一度に一つの把持デバイスが洗浄モジュール内に入り、基板を取り出すか交換する為に起動可能であるが、他の把持デバイスは起動されないままであり、他の洗浄モジュールが影響を受けない。このように、基板基準点は、必ずしも、等間隔で分離される必要がなく、個々の洗浄モジュールは、共に密接に移動され、洗浄装置の足跡を小さくすることが可能である。
【0033】
[0043]そのため、本発明は、半導体基板洗浄及び研磨の分野で著しい進歩を示す。基板ハンドラは、垂直に向けられた基板を支持し移送するように適合され、それを最小限の空間を使用する洗浄システムと組み合わせて使用されることを許容する。さらに、ハンドラは、垂直運動の複数軸の性能があるので、より汎用的であり、様々な基板処理シーケンスに容易に適用可能である。
【0034】
[0044] 前述したことは、本発明の実施形態に向けられているが、本発明の、他の、更なる実施形態は、本発明の基本的範囲から逸脱することなく案出可能であり、本発明の範囲は添付された請求項の範囲により規定される。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】[0011]図1は、従来技術の基盤ハンドラを例示する。
【図2】[0012]図2は、本発明の実施形態と共に使用される半導体基板研磨および洗浄システムの平面図を表す。
【図3】[0013]図3は、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの斜視図を例示する。
【図4】[0014]図4は、図3で記述された実施形態に従う基板ハンドラの裏側の斜視図を例示する。
【図5】[0015]図5は、本発明の実施形態と共に使用される基板把持アセンブリの斜視図を例示する。
【図6A】[0016]図6Aは、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの動作を表す簡略化された図表を表す。
【図6B】図6Bは、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの動作を表す簡略化された図表を表す。
【図6C】図6Cは、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの動作を表す簡略化された図表を表す。
【図6D】図6Dは、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの動作を表す簡略化された図表を表す。
【図6E】図6Eは、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの動作を表す簡略化された図表を表す。
【図6F】図6Fは、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの動作を表す簡略化された図表を表す。
【図7】[0017]図7は、基板把持アセンブリの斜視図である。
【図8】[0018]図8は、図7の基板把持アセンブリの代替えのエンドエフェクタの一実施形態の斜視図である。
【図9】[0019]図9は、図7の基板把持アセンブリの代替えのエンドエフェクタの第2実施形態の斜視図である。
【図10】[0020]図10は、図7の基板把持アセンブリの代替えのエンドエフェクタの第3実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
【0036】
1…洗浄システム、2…キャリッジ、3…基板ハンドラ、4…トラック、6…把持デバイス、8…水平レール、12…基板支持体、100…化学的機械研磨(CMP)システム、102…ファクトリインターフェース、104…カセット、106…ロボット、108…トラック、110…洗浄装置、112…研磨装置、113…プラテン、114…洗浄モジュール、116…入力モジュール、117…研磨ステーション、118…出力モジュール、119…カルーゼル、121…移送ステーション、122…基板キャリア、122…基板キャリア、200…ハンドラ、202…水平ビーム又はトラック、203…キャリッジ、204…取付けプレート、205…、206…基板把持デバイス、207…アクチュエータ、208…平行トラック、209…アクチュエータ、210…、212…基板把持アセンブリ、700…基板把持アセンブリ、701…第1フランジ、702…U字形ブレード、703…第2フランジ、704…エンドエフェクタ、705…基板支持体、706…ショルダー、708…浅いU字形溝または基板受容ポケット、710…アーム、712…下端部、714…第1面、715…センサ、717…第1フランジ701の対向面、901…第1フランジ、903…第2フランジ、904…エンドエフェクタ、905…基板支持体、906…ショルダー、908…基板受容ポケット、910…アーム、912…下端部、914…内壁、1001…第1フランジ、1003…第2フランジ、1004…エンドエフェクタ、1005…基板支持体、1006…ショルダー、1008…基板受容ポケット、1010…アーム、1012…下端部、1014…内壁
【発明の分野】
【0001】
[0001]本発明の実施形態は、一般的に半導体基板を取り扱う為の方法および装置に関する。
【発明の背景】
【0002】
[0002]最近の半導体回路の製造処理においては、先に形成された層及び構造体の上方に様々な材料層を堆積することが必要である。しかし、先の形成は、後の材料層の堆積にとって不適切な最上面地形を残すことがある。たとえば、先に形成された層の上方に小さな幾何学的形状を有するフォトリソグラフィパターンを印刷するとき、非常に浅い深さの焦点深度が必要とされる。したがって、平面で平坦な表面を有することが重要になるが、パターンの一部は焦点が合うが他の部分は合わない。さらに、一定の処理ステップの前に平らにされないならば、基板の表面地形は、いっそう不規則になり、更なる処理中に層が積まれるにつれて、更なる問題を引き起こす。関連する地形の型と大きさに依存して、表面の不規則性は、貧弱な歩留まりとデバイス性能に至る可能性がある。従って、IC製造中の膜の、平坦化または研磨の一部の型を達成することが望ましい。
【0003】
[0003] 半導体基板平坦化を達成する一つの方法は、化学的機械研磨(CMP)である。
一般に、CMPは、基板から表面の不規則性を除去する為に研磨材料に対する半導体基板の相対運動に関連する。研摩材料は、研削材または化学製品のうちの少なくとも1つを通常含む研磨流体で濡らされる。
【0004】
[0004] いったん研磨されると、半導体基板は一連の洗浄モジュールに移され、一連の洗浄モジュールが研削材粒子及び/又は研磨後に基板にくっつく他の汚染物質を除去する。洗浄モジュールは、それが基板上で硬化し欠陥をつくる前に残留研磨材料を除去しなければならない。これらの洗浄モジュールは、例えば、メガソニック洗浄装置、スクラバ、ドライヤーを含んでもよい。垂直配向で基板を支持する洗浄モジュールは、洗浄処理中に粒子除去を増強するのに重力を利用でき、通常、より小型になるので、特に有利である。
【0005】
[0005]現在のCMPシステムは、丈夫で信頼性が高いことが示されてきたが、システム設備の構成は、基板が撓まず、曲がらない処理シーケンスで洗浄されることを必要とする。具体的には、種々の洗浄モジュール間で半導体基板を移送する一部の基板ハンドラの設計は、洗浄システムが単一処理シーケンスから逸脱することを防止するが、これは、一部のハンドラは撓まずに離間され、調和で制御される複数の移送デバイスを特徴とする。
【0006】
[0006]そのような基板ハンドラの動作は、洗浄システム1における従来技術の基板ハンドラ3を例示する図1を参照することにより最も良く理解される。ハンドラ3は、n0からni+1までの一連の洗浄モジュールの上方に位置決めされている(nは、正の整数)。ハンドラ3は、通常、水平トラック4、トラック4の上に取り付けられたスライドキャリッジ2、基板を把持する為の複数の把持デバイス6A−C(ここでは、集合的に「6」とよぶ)を含む。キャリッジ2上の複数の垂直トラック10A−10Cは、複数の把持デバイス6に結合され、キャリッジ2に対し垂直に移動可能である水平レール8を支持する。レール8は、洗浄モジュールの方へ垂直に落下するので、複数の把持デバイス6の各々は、それと共に、それぞれの洗浄モジュールの中に落下し、そこで、把持デバイス6はモジュールから基板を取り外す。その後、レール8は、垂直に持ち上げられ、把持デバイス6を持ち上げ、キャリッジ2は、水平に移動し、各把持デバイス6は、次に隣接する洗浄モジュールの上方に位置決めされる。その後、把持デバイス6は、その基板を次の隣接した洗浄モジュール内に配置する。各々の基板が、洗浄シーケンスにおいて各モジュール内で順番に処理されるように、このシーケンスは、幾度も繰り返される。
【0007】
[0007] 例示されているように、このシーケンスは、各コンポーネントの相対位置の正確な較正を必要とし、各々の洗浄モジュール内部の基板ハンドラと基板支持体が、損傷なく基板を円滑に移送するように構成されていることを確実にする。たとえば、把持デバイス6は、レール8の全長に沿って等間隔で配置されなければならない。距離d1は、更に、洗浄モジュール内部の基板支持体12A−C(以下、集合的に12という。)〜の各セット間の距離d2に等しくなければならない。常に、レール8から垂直に等しい距離d3で、全セットの基板支持体12も配置されなければならない。そのため、把持デバイス6は、洗浄モジュール内の基板を抜き取るか堆積する為に等しい垂直距離d3を同時に移動し、その後、次の洗浄モジュールまでの等しい水平距離d2を移動するように一般的に較正される。従って、1ロットの基板から次のロットに洗浄処理シーケンスを変更することは、たとえその変更が一つの洗浄モジュールだけに影響を与える場合であっても、当該システムの重要部分の再構成を必要とする。たとえば、望ましくとも洗浄モジュールをスキップすることが難しいのは、全ての基板が次の隣接するモジュールまで順番に移送されなければならないからである。さらに、複数の把持デバイス6の各々が各々の基板支持体12から一定距離d3にあることから、モジュール間の較正は、洗浄シーケンス中、基板を正確に移送する為には非常に厳しくしなければならない。これは、各々の機械における高精度かつ時間浪費の調整を必要とし、この調整は、把持デバイス又は洗浄モジュールが交換される毎に繰り返されなければならない。
【0008】
[0008]そのため、様々な処理シーケンス用に簡単に構成可能な自動洗浄システムで使用される汎用的な技術が必要である。
【発明の概要】
【0009】
[0009] 一実施形態において、本発明は、第1軸運動に沿って位置決め可能なキャリッジと、上記キャリッジに結合され、第1軸運動と実質的に直交して向けられた第2軸運動に沿って上記キャリッジに関し位置決め可能な第1基板グリッパと、上記キャリッジに結合され、上記第2軸運動に対し実質的に平行に向けられた第3軸運動に沿って上記キャリッジに関し位置決め可能な第2基板グリッパと、を備える基板ハンドラであって、上記第2グリッパは、第1グリッパに関し独立して移動可能である、上記基板ハンドラを提供する。
【0010】
[0010]本発明の前述された実施形態が達成され、詳細に理解される方式、前に簡単に要約された本発明の詳細な説明は、添付された図面に例示された実施形態を参照されてもよい。しかし、本発明は他の等価で有効な実施形態を受け入れるので、添付された図面は、本発明の典型的な実施形態を例示するにすぎず、本発明の範囲を限定するものと考慮されないことに留意されたい。
【0011】
[0021]理解を容易にするため、可能な限り、図に共通な同一要素を指定する為に、同一の参照符号が使用されている。
【詳細な説明】
【0012】
[0022]図2は、化学的機械研磨(CMP)システム100の平面図を表す。当該システム100は、ファクトリインターフェース102と、研磨装置112と、本発明の基板ハンドラ200を有する洗浄装置110と、を含む。
【0013】
[0023]ファクトリインターフェース102は、研磨済み基板と、研磨されることを待つ基板とを保管する。ファクトリインターフェース102は、各々が基板保管用カセット104A−D(以下、集合的に「104」という。)を受容する複数のベイと、カセット104、洗浄装置110、研磨装置112の列に対し平行なトラック108に沿って位置決め可能な少なくとも一つのロボット106と、を含む。ロボット106は、研磨されるべき基板をカセット104から、洗浄装置110内に配置された入力モジュール116まで移送し、洗浄された基板を洗浄装置110からカセット104まで戻すように構成されている。本発明から利益を得るように適合可能なファクトリインターフェースの一実施例は、2002年7月2日に発行された米国特許第6,413,356号に記載され、その全体が参考の為に本願に組み込まれている。また、適したファクトリインターフェースは、カリフォルニア州サンタクララに所在するアプライドマテリアルズ社から商業的に利用可能である。
【0014】
[0024]研磨装置112は、入力モジュール116から研磨装置112まで基板キャリア122により移送された基板を平坦化する。本発明の導入から利益を得られる研磨装置の一つは、アプライドマテリアルズ社から商業的に利用可能なREFLEXIONという化学的機械研磨システムである。そのような研磨装置は、2001年6月12日に発行された米国特許第6,244,935号に記載されているが、その全てが参考の為に本願に組み込まれている。一実施形態において、研磨装置112は、複数の研磨ステーション117、移送ステーション121、回転可能なカルーゼル119を含む。移送ステーション121は、基板キャリア122から基板を受け入れ、これらの基板を、カルーゼル119のアームに結合された複数の研磨ヘッド(図示せず)の一つに移送する。カルーゼル119は、研磨ステーション117の上方で支持され、処理の為に研磨ステーション117間で基板を割り出す。通常、各々の研磨ステーション117は、基板が上部で処理される研磨材料を支持する回転可能なプラテン113を含む。研摩材料は、従来形式のパッドまたは固定研削材研磨パッドのウェブでもよい。一実施形態において、少なくとも一つの回転可能なプラテン113は、形状が長方形であり、固定式研削材研磨材料のウェブを支持する。基板は、プラテン113上の研磨パッドに抗して保持され、基板とプラテン113間の相対運動が、基板から表面の不規則性を除去するので、基板を更なる処理の為に平坦化する。研磨後、基板は、カルーゼル119から移送ステーション121まで戻され、そこで、基板は、基板キャリア122により洗浄装置110まで移動される。
【0015】
[0025]洗浄装置110は、研磨済み基板から、研磨後に残っている研磨の破片及び/又は研磨流体を除去する。本発明から利益を得る為に適用可能な、一つの研磨装置は、2002年11月1日に出願された米国特許出願第10/286,404に説明されているが、その全ては参考の為に本願に組み込まれている。一実施形態において、洗浄装置100は、複数の単一基板洗浄モジュール114−D(以下、集合的に「114」という。)と、入力モジュール116、出力モジュール118、複数のモジュール114、116、118の上方に配置された基板ハンドラ200を含む。入力モジュール116は、ファクトリインターフェース102、洗浄装置110、研磨装置112間の移送ステーションとして機能する。出力モジュール118は、洗浄装置110とファクトリインターフェース112との間の基板移送を容易にする。基板は、洗浄中、基板ハンドラ200により複数のモジュール114、116、118を介して割り出される。
【0016】
[0026] 図2に表された実施形態において、洗浄装置110は、4つの洗浄モジュール114を含む。しかし、どんな数のモジュールを組み込む洗浄システムと共に本発明が使用可能であることは理解されよう。モジュール114、116、118の各々は、垂直に向けられた基板を支持するように適合されている。洗浄モジュール114は、例えば、メガソニッククリーナー114A、第1スクラバ114B、第2スクラバ114C、スピンリンスドライヤー114Dを備えてもよいが、他の構成も意図されている。
【0017】
[0027] 動作中、システム100は、カセット104の一つから入力モジュール116までロボット106により移送される基板で始められる。基板キャリア122は、その後、基板を入力モジュール116から取り出し、基板を研磨装置112まで移送し、そこで、基板は水平配向の間、研磨される。いったん基板が研磨されると、基板キャリア122は、研磨装置122から基板を抜き取り、基板を垂直配向の入力モジュール116内に置く。基板ハンドラ200は、入力モジュール116から基板を把持し、洗浄装置110の少なくとも一つのモジュール114を介して基板を割り出す。モジュール114の各々は、処理を通して、垂直配向で基板を支持するように適合されている。いったん洗浄されると、ハンドラ200は、基板を出力モジュール118に移送し、そこで、基板は裏返されて水平配向になり、ロボット106によりカセット104の一つまで戻される。
【0018】
[0028]半導体基板ハンドラ200は、図3〜図5に例示されている。図3は、本発明の一実施形態による半導体基板ハンドラ200の斜視図を例示する。基板ハンドラ200は、水平ビーム又はトラック202、キャリッジ203(図4に図示)、取付けプレート204、少なくとも2つの基板把持アセンブリ212A−B(以下、集合的に「212」という。)を含む。キャリッジ203(ハンドラ200の裏側の斜視図を表す図4に図示)は、トラック202上に取り付けられ、(図4に表された)アクチュエータ207により、トラック202により定められる(図3に示された)第1軸運動Aiに沿って水平に駆動される。アクチュエータ207は、キャリッジ203に付けられた駆動ナット(図示せず)を動かす親ネジに結合されたモータ205を含む。駆動ナットが、回転する親ネジによって側方に附勢されると、キャリッジ203は、トラック202に沿って動かされる。あるいは、アクチュエータ207は、トラック202に沿ってキャリッジ203の位置を制御する為に、どのような形式のリニアアクチュエータでもよい。一実施形態において、キャリッジ203は、ベルト駆動を持つリニアアクチュエータにより駆動されるが、その一例は、日本の東京に所在するTHK社から商業的に利用可能なGL15Bリニアアクチュエータである。
【0019】
[0029]キャリッジ203は、取付けプレート204に結合される。取付けプレート204は、少なくとも2つの平行トラック208A−Bを含み、これらに沿って、2つの、独立して制御された基板把持アセンブリ212A−Bが、第1軸A1に対して直交する方向に向けられた第2軸運動A2及び第3軸運動A3に沿って、それぞれ駆動される。
【0020】
[0030] 基板把持アセンブリ212Aの一実施形態は、図5に例示されている。基板把持アセンブリ212Bは、同様に構成されている。把持アセンブリ212Aは、基板把持デバイス206とアクチュエータ209を備える。アクチュエータ209は、(ラック&ピニオンのような他の形式のアクチュエータも使用可能であるが)親ネジ又はソレノイドでもよく、第2軸運動A2により定められる方向においてトラック208Aに沿って垂直に把持デバイス206を駆動する。一実施形態において、アクチュエータ209は、THK社から商業的に利用可能な親ネジスライドアセンブリである。把持デバイス206は、図3に示されるように垂直位置に向けられる基板の外側縁部を把持するように構成されている。あるいは、把持デバイス206は、静電チャック、真空チャック、エッジクランプを有するロボット式エンドエフェクタ、又は他の基板把持デバイスでもよい。
【0021】
[0031]図3に戻ると、ハンドラ200は、洗浄装置110に関して少なくとも3軸運動の能力がある:一つの水平(トラック202に沿ったx軸、第1軸A1参照)と、少なくとも2つの垂直(少なくとも2つの独立制御可能な把持デバイス206の為のy軸、第2軸A2、第3軸A3を参照)。それに加えて、各々の把持デバイス206は、軸A1−A3に対し直交し、基板を把持する平面に沿って追加の軸運動A4、A5(Z軸、例えば、基板の周囲と同一平面)を有する。
【0022】
[0032]把持デバイス206が互いに独立して移動可能であり、洗浄装置内の処理シーケンスが変更可能であることは、本発明の基板ハンドラ200の利点である。さらに、一つのアーム204上の2つの把持デバイス206は、他のモジュール内の処理又は動作に影響を与えることなく、洗浄モジュール内で基板交換を実施可能である。
【0023】
[0033] 本発明と共に使用する為に都合良く適合可能な他の基板把持アセンブリ700の一実施形態は、図7に例示されている。基板把持アセンブリ700は、クランプや他のチャックデバイス(真空チャック又は静電チャックなど)を使用することなく、垂直に向けられた基板(点線で図示)を保持するように設計されている。把持アセンブリ700は、2つのエンドエフェクタ704A、704B(以下、集合的に「704」という。)を持つほぼU字形ブレード702を特徴とする。
【0024】
[0034] エンドエフェクタ704Aの一実施形態は、図8に詳細に示されているが、エンドエフェクタ704Bは、その鏡像で構成されている。エンドエフェクタ704Aは、ブレード702と下端部712で収斂するアーム710を備える。下端部712は、ブレード702の「U」の中央に向かって内方に延びる第1フランジ701、その第1フランジ701から離間されて実質的に平行な第2フランジを特徴とする。第2フランジ703は、第2フランジ703から内方に(すなわち、ブレード702の「U字」の中央に向かって)延びるアーム710の近傍の実質的に平坦なショルダー706を更に備える。第1フランジ701及び第2フランジ703は、これらのフランジ701、703に対し実質的に直交する基板支持体705により連結されている。フランジ701、703は、基板支持体705と組み合わされて、エンドエフェクタ704Aの下端部712において、浅いU字形溝または基板受容ポケット708を画成する。
【0025】
[0035] 動作中、ブレード702は、基板を取り込むため、以下の2つの軸:基板平面に対し直角(すなわち、x軸);底部から基板を取り込み持ち上げる為に基板平面に対し垂直に平行(すなわち、y軸);に沿って移動され、底部から基板を取り込み、持ち上げる。すなわち、ブレード702は、基板に向かって垂直に下方に移動し、基板の後方を保ち、それより僅かに下で停止する。
ブレード702は、その後、基板の裏がブレード702と接触するまで、前方の基板に向かって水平に前進する。最後に、ブレード702は、エンドエフェクタ704の基板受容ポケット708内に基板を取り込むため、垂直に上方に移動する。基板は、フランジ701、703により各々の側部で支持されると同時に、基板支持体705により下から支持される。第2フランジ703から延びるショルダー706は、取り込まれた基板が(例えば、一の洗浄モジュールから次ぎの洗浄モジュールへと)x方向に移動されるとき、余分の支持手段を提供する。第1フランジ701に関し、基板支持体705から測定された、第2フランジ703の、より長い全長により容易にされる。フランジ701、703は、基板が前方または後方で傾斜しないことを確実にすることにより、ポケット708の内部で基板が保持され続けることを助ける。このように、重力はエンドエフェクタ704上でポケット708が基板をしっかりと取り込むことを可能にする。そのため、基板は、その位置を獲得する為に、機械的アクチュエータやチャックデバイスより、むしろ、重力を使用して把持される。あるいは、基板把持アセンブリ700は、個々のステップに対して運動を限定するより、むしろ、ブレード702が同時に2軸で移動するように最適化されてもよい。
【0026】
[0036]図9は、エンドエフェクタ904Aの第2実施形態を例示する。エンドエフェクタ904Aは、アーム910を備え、アーム910は、ブレード702と下端部912の「U字」で収斂する。下端部912は、ブレード702の「U字」の中央に向かって内方に延びる第1フランジ901、第1フランジ901から離間されて実質的に平行な第2フランジ903を特徴とする。第2フランジ903は、第2フランジ903から内方に(すなわち、ブレード702の「U字」の中央に向かって)延びるアーム910近傍の実質的に平坦なショルダー906を更に備える。第1フランジ901、第2フランジ903は、基板支持体905により連結され、基板支持体905は、基板がフランジ901、903間を通って垂直に通過することを防止する距離までエンドエフェクタ904Aの内壁914から内側に延びるバンプまたは突起を備える。フランジ901、903は、基板支持体905と組み合わされて、浅いU字形溝または基板受容ポケット908をエンドエフェクタ904Aの下端部912内で画成する。
【0027】
[0037]エンドエフェクタ1004Aの第3実施形態は、図10に例示されている。エンドエフェクタ1004Aは、アーム1010を備え、アーム1010は、ブレード702と下端部1012の「U字」で収斂する。下端部1012は、ブレード702の「U字」の中央に向かって内方に延びる第1フランジ1001、第1フランジ1001から離間されて実質的に平行な第2フランジ1003を特徴とする。第2フランジ1003は、第2フランジ1003から内方に(すなわち、ブレード702の「U字」の中央に向かって)延びるアーム1010近傍の実質的に平坦なショルダー1006を更に備える。第1フランジ1001と第2フランジ1003は、基板支持体1005により連結され、基板支持体1005は、エンドエフェクタ1004Aの内壁1014に対し一定角度で曲げられた実質的に平坦は表面を備える。フランジ1001、1003は、基板支持体1005と組み合わされて、浅いU字形溝、または、基板受容ポケット1008をエンドエフェクタ1004Aの下端部1012内で画成する。ポケット1008は、深く徐々にテーパが付けられているので、エンドエフェクタ1004A上の基板支持体1005から、鏡像のエンドエフェクタ上の同一基板支持体を横切る距離(すなわち、基板支持体から基板支持体までブレード702を横切る距離)は、エンドエフェクタ1004により支持されるべき基板の直径より小さくなる。したがって、角度が付けられた基板支持体1005間の短い距離は、基板がフランジ1001、1003を垂直に通過することを防止する。
【0028】
[0038]図8を参照すると、センサ715は、エンドエフェクタ704上で基板の存在を検出する為にオプションとして含められてもよい。一実施形態において、センサは、ファイバ型光センサであり、センサ715と受信装置は、互いにずらして、エンドエフェクタ704の対向面に位置決めされている。たとえば、センサ715は、第1フランジ703の(すなわち、ポケット708の方に面する)第1面714に位置決めされる。たとえば、受信装置(図示せず)は、第1フランジ701の対向面717のポケット708を横切って位置決めされる。光ビームは、センサ715から受信装置までポケット708を横切って通過する。そのため、もし光が受信装置まで送信されると、センサ715を遮断する為にエンドエフェクタ704上に基板が存在していないことを意味する。また、基板がエンドエフェクタ704上に存在する場合、基板はセンサ715から受信装置までの光を遮断するので、基板の存在を証明する。他の形式のセンサ(例えば、近接センサまたはリミットスイッチ))は、本発明の実施形態と共に使用可能である。しかし、装置への統合の費用と複雑さは、どんな種類のセンサが最も有利に使用されるかを決める要素である。
【0029】
[0039]洗浄装置に関し、本発明に従う基板ハンドラの動作は、図6A−図6Fを参照して最も良く理解されるが、これらは、洗浄装置110を介して基板移送処理における様々な段階の簡略化された図表の代表を表す。洗浄装置110は、いかなる数の単一基板洗浄モジュールを共に構成可能であり、単純にするため、図6A−図6Fには3つの接合されたモジュールで示されている。図6Aは、3つの単一基板洗浄モジュール(n、隣接したモジュールn+1、n+2)を表す。洗浄シーケンスにおける第1段階で、モジュールnは、基板w1、モジュールn+1は、基板w0を含む。モジュールnの上方に位置決めされた基板ハンドラSは、2つの、独立して移動可能な把持デバイスG1、G2を特徴とする。把持デバイスG1は、基板w2を保持する。1つの典型的な動作モードの目標は、基板ハンドラSの把持デバイスG1により保持された基板w2を、モジュールnの基板w1と交換することである。
【0030】
[0040]図6Bに続くと、基板ハンドラSは、第1軸運動に沿って水平に移動し、それ自身をモジュールnの上方に位置決めするので、把持デバイスG2は、モジュールn内へと第2軸運動に沿って垂直に移動可能であり、基板w1を取り外す為に把持する。その後、図6Cにより例示されるように、モジュールnから基板w1が取り外される。その後、基板ハンドラSは、第1軸運動に沿って、再び、水平に移動するので、把持デバイスG1は、第3軸運動に沿って、垂直にモジュールn(図6D)内へと移動し、未処理基板w2(図6E)を内部に配置する。このように、基板ハンドラSは、洗浄装置の他のモジュール内の処理に影響を与えることなく、モジュールn内で基板w1と基板w2の交換を実現する。その後、基板ハンドラSは、次のモジュールn+1(図6F)に移動し、先のモジュールnからの基板w1を基板w0と交換する等の処理を繰り返す。あるいは、基板ハンドラSは、モジュールn内部で基板w1とw2を交換し、モジュールn+2までモジュールn+1をスキップし、モジュールn+2内の基板w1を堆積し、基板w0をモジュールn+1内に残してもよい。
【0031】
[0041]図6Aに戻って参照すると、本発明の更なる利益は、個々に構成された洗浄モジュールへの適応性であることが理解される。すなわち、洗浄装置内の様々な洗浄モジュールは、必ずしも同一配向または位置で基板を支持するように構成される必要がない。たとえば、図6Aにおいて、洗浄モジュールn+1とn+2は、それぞれの洗浄モジュールn+1、n+2の内部で、偏差dにより分離された、異なる高さに配置されている基板支持体を特徴とする。このように、(基板の厚みと幅/直径の中心点の交差がモジュール内にある)基板基準点R1、R2は、これらの洗浄モジュールn+1とn+2の内部で異なる場所にある。本願で説明されたような従来技術の基板ハンドラは、著しい時間を費やすハンドラ及び/又は把持デバイスの再較正を有することなく、基板をn+1からn+2まで移送する能力がない。しかし、本発明の基板ハンドラは、再較正を有することなく、基板をn+1からn+2まで簡単に移送することができるが、これは、各把持アセンブリが、それぞれのトラックに沿った距離の一定範囲内で独立して移動可能であるからである。したがって、各把持アセンブリは、所定の基板支持体に達するように異なる垂直距離を移動する為の物理的調整によるより、むしろ、ソフトウエアによりプログラムされてもよい。
【0032】
[ 0042 ] 基板把持アセンブリの独立性は、また、洗浄モジュールを、いっそう効率よく離間させることが可能である。たとえば、大まかにサイズが同一である、モジュールn+1とn+2より、洗浄モジュールnが薄くて小さいと仮定する。先の基板ハンドラ設計は、同時に、離間された等間隔の把持アセンブリを特徴とし、これらのハンドラと共に使用される洗浄モジュールは、離間される必要があるので、基板基準点(すなわち、R1、R1)は、同一の水平距離(すなわち、D1、D2)により分離される。このように、薄いモジュールnは、小さなサイズのモジュールnを補う為に、モジュールn+1とn+2を分離する距離x2より大きい距離x1によりモジュールn+1から分離される必要がある。これは、洗浄装置の全体的な足跡を増やす。しかし、本発明の基板ハンドラは、独立して制御可能な把持アセンブリを特徴とし、一度に一つの把持デバイスが洗浄モジュール内に入り、基板を取り出すか交換する為に起動可能であるが、他の把持デバイスは起動されないままであり、他の洗浄モジュールが影響を受けない。このように、基板基準点は、必ずしも、等間隔で分離される必要がなく、個々の洗浄モジュールは、共に密接に移動され、洗浄装置の足跡を小さくすることが可能である。
【0033】
[0043]そのため、本発明は、半導体基板洗浄及び研磨の分野で著しい進歩を示す。基板ハンドラは、垂直に向けられた基板を支持し移送するように適合され、それを最小限の空間を使用する洗浄システムと組み合わせて使用されることを許容する。さらに、ハンドラは、垂直運動の複数軸の性能があるので、より汎用的であり、様々な基板処理シーケンスに容易に適用可能である。
【0034】
[0044] 前述したことは、本発明の実施形態に向けられているが、本発明の、他の、更なる実施形態は、本発明の基本的範囲から逸脱することなく案出可能であり、本発明の範囲は添付された請求項の範囲により規定される。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】[0011]図1は、従来技術の基盤ハンドラを例示する。
【図2】[0012]図2は、本発明の実施形態と共に使用される半導体基板研磨および洗浄システムの平面図を表す。
【図3】[0013]図3は、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの斜視図を例示する。
【図4】[0014]図4は、図3で記述された実施形態に従う基板ハンドラの裏側の斜視図を例示する。
【図5】[0015]図5は、本発明の実施形態と共に使用される基板把持アセンブリの斜視図を例示する。
【図6A】[0016]図6Aは、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの動作を表す簡略化された図表を表す。
【図6B】図6Bは、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの動作を表す簡略化された図表を表す。
【図6C】図6Cは、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの動作を表す簡略化された図表を表す。
【図6D】図6Dは、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの動作を表す簡略化された図表を表す。
【図6E】図6Eは、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの動作を表す簡略化された図表を表す。
【図6F】図6Fは、本発明の一実施形態に従う半導体基板ハンドラの動作を表す簡略化された図表を表す。
【図7】[0017]図7は、基板把持アセンブリの斜視図である。
【図8】[0018]図8は、図7の基板把持アセンブリの代替えのエンドエフェクタの一実施形態の斜視図である。
【図9】[0019]図9は、図7の基板把持アセンブリの代替えのエンドエフェクタの第2実施形態の斜視図である。
【図10】[0020]図10は、図7の基板把持アセンブリの代替えのエンドエフェクタの第3実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
【0036】
1…洗浄システム、2…キャリッジ、3…基板ハンドラ、4…トラック、6…把持デバイス、8…水平レール、12…基板支持体、100…化学的機械研磨(CMP)システム、102…ファクトリインターフェース、104…カセット、106…ロボット、108…トラック、110…洗浄装置、112…研磨装置、113…プラテン、114…洗浄モジュール、116…入力モジュール、117…研磨ステーション、118…出力モジュール、119…カルーゼル、121…移送ステーション、122…基板キャリア、122…基板キャリア、200…ハンドラ、202…水平ビーム又はトラック、203…キャリッジ、204…取付けプレート、205…、206…基板把持デバイス、207…アクチュエータ、208…平行トラック、209…アクチュエータ、210…、212…基板把持アセンブリ、700…基板把持アセンブリ、701…第1フランジ、702…U字形ブレード、703…第2フランジ、704…エンドエフェクタ、705…基板支持体、706…ショルダー、708…浅いU字形溝または基板受容ポケット、710…アーム、712…下端部、714…第1面、715…センサ、717…第1フランジ701の対向面、901…第1フランジ、903…第2フランジ、904…エンドエフェクタ、905…基板支持体、906…ショルダー、908…基板受容ポケット、910…アーム、912…下端部、914…内壁、1001…第1フランジ、1003…第2フランジ、1004…エンドエフェクタ、1005…基板支持体、1006…ショルダー、1008…基板受容ポケット、1010…アーム、1012…下端部、1014…内壁
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1軸運動に沿って第1把持手段と第2把持手段を位置決めする手段を備える基板ハンドラであって;
前記第1把持手段は、前記位置決めする手段に結合され、前記第1軸運動に対し実質的に直交するように向けられた第2軸運動に沿って位置決め可能であり;
前記第2把持手段は、前記位置決めする手段に結合され、前記第2軸運動に対して実質的に平行に向けられた第3軸運動に沿って位置決め可能であり、前記第2把持手段は、前記第1把持手段に関して独立して移動可能であり、前記第1把持手段および第2把持手段は、前記第1軸運動及び第2軸運動に対し実質的に直交する方向で基板把持運動を有する、基板ハンドラ。
【請求項2】
基板を運搬する為の基板・ハンドラであって:
第1軸運動に沿って位置決め可能なキャリッジアセンブリと;
キャリッジアセンブリに結合され、前記第1軸運動に対し実質的に垂直に向けられた第2軸運動に沿って前記キャリッジアセンブリに関して位置決め可能である、第1基板グリッパアセンブリと;
キャリッジアセンブリに結合され、前記第2軸運動に対し実質的に平行に向けられた第3軸運動に沿って前記キャリッジアセンブリに関して位置決め可能であり、前記第2グリッパアセンブリは、前記第1グリッパアセンブリに関して第3軸に沿って独立して移動可能である、前記基板ハンドラ。
【請求項3】
前記キャリッジアセンブリは:
第1軸に沿って延びている水平トラックと;
前記水平トラックに結合されたキャリッジと;
モータと;
前記水平トラックに沿って前記キャリッジを位置決めするために、前記モータと協働するアクチュエータと;
を更に備える、請求項2記載の基板ハンドラ。
【請求項4】
前記第1軸運動に対して直交する方向に延び、前記キャリッジアセンブリを前記第1基板グリッパアセンブリ及び第2基板グリッパアセンブリに結合する取付けプレートを更に備え、これらが前記取付けプレート上で移動可能に配置される、請求項3記載の基板ハンドラ。
【請求項5】
前記第1基板グリッパアセンブリと前記第2基板グリッパアセンブリは、各々が:
前記取付けプレートに結合された垂直トラックと;
前記垂直トラックに結合された基板グリッパと;
前記垂直トラックに沿って前記基板グリッパを位置決めする為のアクチュエータと;
を備える、請求項4に記載の基板ハンドラ。
【請求項6】
前記基板グリッパの各々は、前記第1軸および第2軸運動に対し実質的に直交する軸で基板把持運動を有する、請求項5記載の基板ハンドラ。
【請求項7】
第1基板グリッパは:
第1のエンドエフェクタと;
対向する第2のエンドエフェクタと;
前記第1のエンドエフェクタ及び第2のエンドエフェクタのうち、少なくとも一つを他方のエンドエフェクタに向かって移動させるように適合されたアクチュエータと;
を更に備える、請求項6記載の基板ハンドラ。
【請求項8】
前記第1基板グリッパアセンブリは:
第1端部と、対向する第2端部を有する実質的にU字形のブレードと;
前記ブレードの前記第1端部に結合された第1エンドエフェクタと;
前記ブレードの前記第2端部に結合された第2エンドエフェクタと;
を更に備える、請求項2記載の基板ハンドラ。
【請求項9】
前記第1エンドエフェクタ及び第2エンドエフェクタは、各々が:
内面を有する本体と;
前記内面から内側に延びる第1フランジと;
前記第1フランジに関し離間されて配置された前記内面から内方に延びる第2フランジと;
前記第1フランジおよび前記第2フランジ間の前記内面から延び、前記第1フランジおよび第2フランジと共に基板受容ポケットを画成する、基板支持体と;
を備える、請求項8記載の基板ハンドラ。
【請求項10】
前記第2フランジは、前記第1フランジより前記基板支持体から遠い距離あるいは前記第1フランジより前記内面から遠い距離のうち少なくとも一つの距離で延びる、請求項9記載の基板ハンドラ。
【請求項11】
前記第1エンドエフェクタ及び第2エンドエフェクタのうち少なくとも一つが、更に、基板センサを備える、請求項9記載の基板ハンドラ。
【請求項12】
前記基板センサが、前記エンドエフェクタに結合されたファイバ型光学センサを更に備える、請求項11記載の基板ハンドラ。
【請求項13】
垂直に向けられた基板をピックアップする為の装置であって:
連結部材と;
前記連結部材に第1端部で結合された第1アームと;
前記連結部材に第1端部で結合された第2アームと;
前記第1アームの第2端部で配置され、前記第2アームに面する第1基板受容ポケットを有する、第1エンドエフェクタと;
前記第2アームの第2端部で配置され、前記第1アームに面する第2基板受容ポケットを有する第2エンドエフェクタであって、前記第1基板受容ポケットおよび第2基板受容ポケットは、それらの間で基板を支持するように適合された、前記第2エンドエフェクタと;
を備える、前記装置。
【請求項14】
前記第1エンドエフェクタは:
前記第2アームに向かって延びる第1フランジと;
前記第1フランジに関し離間された関係で配置されて前記第2アームに向かって延び、前記第1エンドエフェクタの前記基板受容ポケットを画成する、第2フランジと;
を更に備える、請求項13記載の装置。
【請求項15】
前記第1フランジは、前記第2フランジより前記第2アームの近くまで延びる、請求項14記載の装置。
【請求項16】
前記第1エンドエフェクタは:
前記第1フランジおよび前記第2フランジ間に配置された支持面であって、前記連結部材と通過する中心線に関し鋭角で向けられ、前記第1アームおよび第2アーム間で画成された、前記支持面を更に備える、請求項14記載の装置。
【請求項17】
前記第1エンドエフェクタは:
前記第1フランジおよび前記第2フランジ間に配置され、前記第1エンドエフェクタから前記第2アームに向かって延びる、支持面を更に備える、請求項14記載の装置。
【請求項18】
前記第1アーム又は前記第2アームの基板受容ポケットのうち少なくとも一つに配置された基板を検出するように適合された光学センサを更に備える、請求項14記載の装置。
【請求項19】
複数の洗浄モジュールと;
前記複数の洗浄モジュールの上方に配置された垂直に位置決め可能な第1基板グリッパと;
前記複数の洗浄モジュールの上方に配置された垂直に位置決め可能な第2基板グリッパと;
を備え、前記第1グリッパ及び第2グリッパは、前記複数の洗浄モジュールの各々にわたり、選択的に位置決め可能であり、前記第1グリッパアセンブリ及び第2グリッパアセンブリは、互いに独立して前記複数の洗浄モジュールの各々を結びつけるように垂直に移動する、半導体基板洗浄システム。
【請求項20】
前記第1グリッパアセンブリ及び第2グリッパアセンブリが結合された側方に位置決め可能なキャリッジアセンブリを更に備える、請求項19記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項21】
前記キャリッジアセンブリが:
水平トラックと;
前記水平トラックに取り付けられ、前記第1グリッパアセンブリ及び第2グリッパアセンブリを結合させたキャリッジと;
前記水平トラックに沿って前記キャリッジを位置決めするように適合されたアクチュエータと;
を更に備える、請求項20記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項22】
前記第1グリッパアセンブリ及び第2グリッパアセンブリの各々が:
前記キャリッジに結合された垂直トラックと;
前記垂直トラックで取り付けられた基板グリッパと;
前記垂直トラックに沿って前記基板グリッパを位置決めする為のアクチュエータと;
を備える、請求項21記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項23】
前記第1グリッパアセンブリ及び第2グリッパアセンブリは:
第1エンドエフェクタと;
第2エンドエフェクタと;
互いに向かって前記第1エンドエフェクタ及び第2エンドエフェクタのうち少なくとも一つを移動させるように適合されたアクチュエータと;
を更に備える、請求項22記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項24】
前記第1グリッパアセンブリ及び第2グリッパアセンブリは:
第1端部と、対向する第2端部とを有する実質的にU字形のブレードと;
前記ブレードの前記第1端部に結合された第1エンドエフェクタと;
前記ブレードの前記第2端部に結合された第2エンドエフェクタと;
を更に備える、請求項22記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項25】
前記第1エンドエフェクタ及び第2エンドエフェクタは、各々が:
内面を有する本体と;
前記内面から内側に延びている第1フランジと;
前記第1フランジと離間されて配置された関係で前記内面から内方に延びている、第2フランジと;
前記第1フランジ及び第2フランジ間の前記内面から延び、前記第1フランジ及び第2フランジと共に基板受容ポケットを画成する、基板支持体と;
を備える、請求項24記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項26】
前記第2フランジは、前記第1フランジより前記基板支持体から遠い距離だけ延び、前記第2フランジは、前記第1フランジより前記内面から遠い距離だけ内方に延びる、請求項24記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項27】
前記第1エンドエフェクタ及び第2エンドエフェクタのうち少なくとも一つは、前記エンドエフェクタに結合され、前記基板受容ポケット内に配置される基板を感知するように適合された、ファイバ型センサを更に備える、請求項24記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項1】
第1軸運動に沿って第1把持手段と第2把持手段を位置決めする手段を備える基板ハンドラであって;
前記第1把持手段は、前記位置決めする手段に結合され、前記第1軸運動に対し実質的に直交するように向けられた第2軸運動に沿って位置決め可能であり;
前記第2把持手段は、前記位置決めする手段に結合され、前記第2軸運動に対して実質的に平行に向けられた第3軸運動に沿って位置決め可能であり、前記第2把持手段は、前記第1把持手段に関して独立して移動可能であり、前記第1把持手段および第2把持手段は、前記第1軸運動及び第2軸運動に対し実質的に直交する方向で基板把持運動を有する、基板ハンドラ。
【請求項2】
基板を運搬する為の基板・ハンドラであって:
第1軸運動に沿って位置決め可能なキャリッジアセンブリと;
キャリッジアセンブリに結合され、前記第1軸運動に対し実質的に垂直に向けられた第2軸運動に沿って前記キャリッジアセンブリに関して位置決め可能である、第1基板グリッパアセンブリと;
キャリッジアセンブリに結合され、前記第2軸運動に対し実質的に平行に向けられた第3軸運動に沿って前記キャリッジアセンブリに関して位置決め可能であり、前記第2グリッパアセンブリは、前記第1グリッパアセンブリに関して第3軸に沿って独立して移動可能である、前記基板ハンドラ。
【請求項3】
前記キャリッジアセンブリは:
第1軸に沿って延びている水平トラックと;
前記水平トラックに結合されたキャリッジと;
モータと;
前記水平トラックに沿って前記キャリッジを位置決めするために、前記モータと協働するアクチュエータと;
を更に備える、請求項2記載の基板ハンドラ。
【請求項4】
前記第1軸運動に対して直交する方向に延び、前記キャリッジアセンブリを前記第1基板グリッパアセンブリ及び第2基板グリッパアセンブリに結合する取付けプレートを更に備え、これらが前記取付けプレート上で移動可能に配置される、請求項3記載の基板ハンドラ。
【請求項5】
前記第1基板グリッパアセンブリと前記第2基板グリッパアセンブリは、各々が:
前記取付けプレートに結合された垂直トラックと;
前記垂直トラックに結合された基板グリッパと;
前記垂直トラックに沿って前記基板グリッパを位置決めする為のアクチュエータと;
を備える、請求項4に記載の基板ハンドラ。
【請求項6】
前記基板グリッパの各々は、前記第1軸および第2軸運動に対し実質的に直交する軸で基板把持運動を有する、請求項5記載の基板ハンドラ。
【請求項7】
第1基板グリッパは:
第1のエンドエフェクタと;
対向する第2のエンドエフェクタと;
前記第1のエンドエフェクタ及び第2のエンドエフェクタのうち、少なくとも一つを他方のエンドエフェクタに向かって移動させるように適合されたアクチュエータと;
を更に備える、請求項6記載の基板ハンドラ。
【請求項8】
前記第1基板グリッパアセンブリは:
第1端部と、対向する第2端部を有する実質的にU字形のブレードと;
前記ブレードの前記第1端部に結合された第1エンドエフェクタと;
前記ブレードの前記第2端部に結合された第2エンドエフェクタと;
を更に備える、請求項2記載の基板ハンドラ。
【請求項9】
前記第1エンドエフェクタ及び第2エンドエフェクタは、各々が:
内面を有する本体と;
前記内面から内側に延びる第1フランジと;
前記第1フランジに関し離間されて配置された前記内面から内方に延びる第2フランジと;
前記第1フランジおよび前記第2フランジ間の前記内面から延び、前記第1フランジおよび第2フランジと共に基板受容ポケットを画成する、基板支持体と;
を備える、請求項8記載の基板ハンドラ。
【請求項10】
前記第2フランジは、前記第1フランジより前記基板支持体から遠い距離あるいは前記第1フランジより前記内面から遠い距離のうち少なくとも一つの距離で延びる、請求項9記載の基板ハンドラ。
【請求項11】
前記第1エンドエフェクタ及び第2エンドエフェクタのうち少なくとも一つが、更に、基板センサを備える、請求項9記載の基板ハンドラ。
【請求項12】
前記基板センサが、前記エンドエフェクタに結合されたファイバ型光学センサを更に備える、請求項11記載の基板ハンドラ。
【請求項13】
垂直に向けられた基板をピックアップする為の装置であって:
連結部材と;
前記連結部材に第1端部で結合された第1アームと;
前記連結部材に第1端部で結合された第2アームと;
前記第1アームの第2端部で配置され、前記第2アームに面する第1基板受容ポケットを有する、第1エンドエフェクタと;
前記第2アームの第2端部で配置され、前記第1アームに面する第2基板受容ポケットを有する第2エンドエフェクタであって、前記第1基板受容ポケットおよび第2基板受容ポケットは、それらの間で基板を支持するように適合された、前記第2エンドエフェクタと;
を備える、前記装置。
【請求項14】
前記第1エンドエフェクタは:
前記第2アームに向かって延びる第1フランジと;
前記第1フランジに関し離間された関係で配置されて前記第2アームに向かって延び、前記第1エンドエフェクタの前記基板受容ポケットを画成する、第2フランジと;
を更に備える、請求項13記載の装置。
【請求項15】
前記第1フランジは、前記第2フランジより前記第2アームの近くまで延びる、請求項14記載の装置。
【請求項16】
前記第1エンドエフェクタは:
前記第1フランジおよび前記第2フランジ間に配置された支持面であって、前記連結部材と通過する中心線に関し鋭角で向けられ、前記第1アームおよび第2アーム間で画成された、前記支持面を更に備える、請求項14記載の装置。
【請求項17】
前記第1エンドエフェクタは:
前記第1フランジおよび前記第2フランジ間に配置され、前記第1エンドエフェクタから前記第2アームに向かって延びる、支持面を更に備える、請求項14記載の装置。
【請求項18】
前記第1アーム又は前記第2アームの基板受容ポケットのうち少なくとも一つに配置された基板を検出するように適合された光学センサを更に備える、請求項14記載の装置。
【請求項19】
複数の洗浄モジュールと;
前記複数の洗浄モジュールの上方に配置された垂直に位置決め可能な第1基板グリッパと;
前記複数の洗浄モジュールの上方に配置された垂直に位置決め可能な第2基板グリッパと;
を備え、前記第1グリッパ及び第2グリッパは、前記複数の洗浄モジュールの各々にわたり、選択的に位置決め可能であり、前記第1グリッパアセンブリ及び第2グリッパアセンブリは、互いに独立して前記複数の洗浄モジュールの各々を結びつけるように垂直に移動する、半導体基板洗浄システム。
【請求項20】
前記第1グリッパアセンブリ及び第2グリッパアセンブリが結合された側方に位置決め可能なキャリッジアセンブリを更に備える、請求項19記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項21】
前記キャリッジアセンブリが:
水平トラックと;
前記水平トラックに取り付けられ、前記第1グリッパアセンブリ及び第2グリッパアセンブリを結合させたキャリッジと;
前記水平トラックに沿って前記キャリッジを位置決めするように適合されたアクチュエータと;
を更に備える、請求項20記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項22】
前記第1グリッパアセンブリ及び第2グリッパアセンブリの各々が:
前記キャリッジに結合された垂直トラックと;
前記垂直トラックで取り付けられた基板グリッパと;
前記垂直トラックに沿って前記基板グリッパを位置決めする為のアクチュエータと;
を備える、請求項21記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項23】
前記第1グリッパアセンブリ及び第2グリッパアセンブリは:
第1エンドエフェクタと;
第2エンドエフェクタと;
互いに向かって前記第1エンドエフェクタ及び第2エンドエフェクタのうち少なくとも一つを移動させるように適合されたアクチュエータと;
を更に備える、請求項22記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項24】
前記第1グリッパアセンブリ及び第2グリッパアセンブリは:
第1端部と、対向する第2端部とを有する実質的にU字形のブレードと;
前記ブレードの前記第1端部に結合された第1エンドエフェクタと;
前記ブレードの前記第2端部に結合された第2エンドエフェクタと;
を更に備える、請求項22記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項25】
前記第1エンドエフェクタ及び第2エンドエフェクタは、各々が:
内面を有する本体と;
前記内面から内側に延びている第1フランジと;
前記第1フランジと離間されて配置された関係で前記内面から内方に延びている、第2フランジと;
前記第1フランジ及び第2フランジ間の前記内面から延び、前記第1フランジ及び第2フランジと共に基板受容ポケットを画成する、基板支持体と;
を備える、請求項24記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項26】
前記第2フランジは、前記第1フランジより前記基板支持体から遠い距離だけ延び、前記第2フランジは、前記第1フランジより前記内面から遠い距離だけ内方に延びる、請求項24記載の半導体基板洗浄システム。
【請求項27】
前記第1エンドエフェクタ及び第2エンドエフェクタのうち少なくとも一つは、前記エンドエフェクタに結合され、前記基板受容ポケット内に配置される基板を感知するように適合された、ファイバ型センサを更に備える、請求項24記載の半導体基板洗浄システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【公表番号】特表2006−524435(P2006−524435A)
【公表日】平成18年10月26日(2006.10.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−509545(P2006−509545)
【出願日】平成16年3月31日(2004.3.31)
【国際出願番号】PCT/US2004/009937
【国際公開番号】WO2004/090948
【国際公開日】平成16年10月21日(2004.10.21)
【出願人】(390040660)アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】APPLIED MATERIALS,INCORPORATED
【Fターム(参考)】
【公表日】平成18年10月26日(2006.10.26)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年3月31日(2004.3.31)
【国際出願番号】PCT/US2004/009937
【国際公開番号】WO2004/090948
【国際公開日】平成16年10月21日(2004.10.21)
【出願人】(390040660)アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】APPLIED MATERIALS,INCORPORATED
【Fターム(参考)】
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