特許 7303926 追加の回転軸を有する回転インデクサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-27

(45)【発行日】2023-07-05

(54)【発明の名称】追加の回転軸を有する回転インデクサ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20230628BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20230628BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

H01L21/31 B

【請求項の数】 31

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022093371

(22)【出願日】2022-06-09

(62)【分割の表示】P 2020538140の分割

【原出願日】2019-01-10

(65)【公開番号】P2022123004

(43)【公開日】2022-08-23

【審査請求日】2022-07-08

(31)【優先権主張番号】15/867,599

(32)【優先日】2018-01-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】592010081

【氏名又は名称】ラム リサーチ コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ブランク・リチャード・エム．

(72)【発明者】

【氏名】リーサー・カール・エフ．

【審査官】境 周一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０９６２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２０４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２８７１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１７４４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１７９４８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００１９０７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００２／００９８０７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０８９６１０９９（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】米国特許第０６８６０９６５（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】米国特許第０６１２６３８１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチステーション半導体処理チャンバ内の処理ステーション間でウエハを搬送するための装置であって、
回転インデクサであって、
回転可能な第１のハブと、
Ｎ個のインデクサアームアセンブリであって、各インデクサアームアセンブリは、ａ）ウエハ支持体と、ｂ）前記回転可能な第１のハブと固定接続された近位端と、前記ウエハ支持体を支持する遠位端とを有するインデクサアームと、を含むＮ個のインデクサアームアセンブリと、
作動機構と、を含む回転インデクサを備え、
各ウエハ支持体は、半導体ウエハがそのウエハ支持体に設置されたとき、前記半導体ウエハを支持するように構成され、
Ｎは、２以上の整数であり、
各ウエハ支持体は、そのウエハ支持体を支持する前記インデクサアームの前記遠位端に位置する対応する回転軸を中心に、前記インデクサアームに対して回転するように構成され、
前記作動機構は、前記対応する回転軸を中心に、前記インデクサアームに対して各ウエハ支持体を回転させるように構成されたリンク機構のアレイを有し、
前記回転可能な第１のハブおよび前記回転可能な第１のハブに固定接続された前記インデクサアームアセンブリは、一つの中心軸を中心に回転するように構成されている、装置。

【請求項2】

請求項１に記載の装置であって、
前記作動機構は、前記回転可能な第１のハブに対する前記中心軸を中心に回転可能なように構成される回転可能な第２のハブを含み、
各インデクサアームアセンブリは、前記リンク機構の１つをさらに含み、各リンク機構は、第１の回転可能なインターフェースによって前記回転可能な第２のハブと回転可能に接続される近位端と、第２の回転可能なインターフェースによって前記対応するインデクサアームアセンブリの前記ウエハ支持体と回転可能に接続される遠位端とを有するタイロッドを含み、前記作動機構およびインデクサアームアセンブリは、前記中心軸を中心とした前記回転可能な第１のハブと前記回転可能な第２のハブとの間の相対回転により前記タイロッドが前記中心軸に対して主に放射状に並進するように構成されており、それによって各タイロッドは、そのタイロッドがそのウエハ支持体の前記回転軸を中心に、前記インデクサアームに対して回転可能に接続される前記ウエハ支持体を回転させる、装置。

【請求項3】

請求項２に記載の装置であって、
前記回転可能な第１のハブおよび前記回転可能な第２のハブは、第１の相対回転位置から第２の相対回転位置へと互いに対して回転可能であるように構成され、
前記ウエハ支持体の各々は、前記回転可能な第１のハブおよび前記回転可能な第２のハブが前記第１の相対回転位置にあるとき、前記回転可能な第１のハブに対して第３の相対回転位置にあり、
前記ウエハ支持体の各々は、前記回転可能な第１のハブおよび前記回転可能な第２のハブが前記第２の相対回転位置にあるとき、前記回転可能な第１のハブに対して第４の相対回転位置にあり、
前記第３の相対回転位置および前記第４の相対回転位置は、互いに３６０°／Ｎ位相がずれている、装置。

【請求項4】

請求項２に記載の装置であって、
前記回転可能な第１のハブおよび前記回転可能な第２のハブは、第１の相対回転位置から第２の相対回転位置へと互いに対して回転可能であるように構成され、
Ｎ＝４であり、
前記ウエハ支持体の各々は、前記回転可能な第１のハブおよび前記回転可能な第２のハブが前記第１の相対回転位置にあるとき、前記回転可能な第１のハブに対して第３の相対回転位置にあり、
前記ウエハ支持体の各々は、前記回転可能な第１のハブおよび前記回転可能な第２のハブが前記第２の相対回転位置にあるとき、前記回転可能な第１のハブに対して第４の相対回転位置にあり、
前記第３の相対回転位置および前記第４の相対回転位置は、互いに９０°位相がずれている、装置。

【請求項5】

請求項４に記載の装置であって、
各タイロッドの前記近位端の最上面が、そのタイロッドの前記第１の回転可能なインターフェースの真上に存在し、
各第１の回転可能なインターフェースは、最も近い他の第１の回転可能なインターフェースから第１の距離だけ水平方向に離間され、
各タイロッドは、そのタイロッドの前記第１の回転可能なインターフェースの回転中心からの第１の長手方向距離と、そのタイロッドの前記第１の回転可能なインターフェースの前記回転中心からの第２の長手方向距離との間に延びるオフセット領域を含み、
前記第１の長手方向距離は前記第１の距離よりも小さく、前記第２の長手方向距離は前記第１の距離よりも大きく、
各タイロッドの前記オフセット領域の最下面は、隣接するインデクサアームアセンブリからの前記タイロッドの前記遠位端の前記最上面よりも高く、それによって前記回転可能な第１のハブおよび前記回転可能な第２のハブが前記第１の相対回転位置にあるとき、前記隣接するインデクサアームアセンブリからの前記タイロッドの前記遠位端がそのタイロッドの下を通過することを可能にする、装置。

【請求項6】

請求項４に記載の装置であって、
前記回転可能な第１のハブと前記回転可能な第２のハブとの間の相対回転運動を９０°から９５°に制限するように構成される停止機構をさらに備える、装置。

【請求項7】

請求項２に記載の装置であって、
前記インデクサアーム、前記タイロッド、または前記ウエハ支持体のうちの少なくとも１つは、セラミック材料で作製される、装置。

【請求項8】

請求項７に記載の装置であって、
各インデクサアームアセンブリは、そのインデクサアームアセンブリの前記ウエハ支持体をそのインデクサアームアセンブリの前記インデクサアームと回転可能に接続する第３の回転可能なインターフェースを含み、
前記第１の回転可能なインターフェース、前記第２の回転可能なインターフェース、および前記第３の回転可能なインターフェースは、全てセラミックボールベアリングである、装置。

【請求項9】

請求項２に記載の装置であって、
作動したとき、前記回転可能な第１のハブを回転させるように構成された第１のモータと、
作動したとき、前記回転可能な第２のハブを回転させるように構成された第２のモータと、
メモリおよび１つまたは複数のプロセッサを有するコントローラと、をさらに備え、
前記メモリおよび前記１つまたは複数のプロセッサは、通信可能に接続され、
前記１つまたは複数のプロセッサは、前記第１のモータおよび前記第２のモータを制御するように構成され、
前記メモリは、前記１つまたは複数のプロセッサを制御して、前記第１のモータ、前記第２のモータ、ならびに前記第１のモータおよび前記第２のモータの両方のうち１つまたは複数を選択的に作動させて、
各ウエハ支持体が前記処理ステーションの対応する１つから前記処理ステーションの隣接する処理ステーションに移動するように、前記回転可能な第１のハブおよび前記インデクサアームアセンブリを回転させ、
処理ステーション間での移動中、または前記ウエハ支持体が各処理ステーションにある間、または処理ステーション間での移動中と前記ウエハ支持体が各処理ステーションにある間の両方において、各ウエハ支持体がそのウエハ支持体の前記回転軸を中心に、前記回転可能な第１のハブに対して第１の方向に第１の量だけ回転するように、前記回転可能な第１のハブと前記作動機構との間に第１の相対回転運動を生じさせ、
処理ステーション間での移動中、または前記ウエハ支持体が各処理ステーションにある間、または処理ステーション間での移動中と前記ウエハ支持体が各処理ステーションにある間の両方において、各ウエハ支持体がそのウエハ支持体の前記回転軸を中心に、前記回転可能な第１のハブに対して前記第１の方向と反対の第２の方向に第１の量だけ回転するように、前記回転可能な第１のハブと前記作動機構との間に第２の相対回転運動を生じさせるための、コンピュータ実行可能命令を記憶する、装置。

【請求項10】

請求項２に記載の装置であって、
各タイロッドは、前記タイロッドの前記近位端でガスが導入されたとき、前記タイロッドの前記近位端から前記タイロッドの前記遠位端まで前記ガスを流すように構成された内部ガス流路を有する、装置。

【請求項11】

請求項１に記載の装置であって、
前記回転可能な第１のハブは、各インデクサアームアセンブリのための個別の装着インターフェースを含み、
各装着インターフェースは、張力調整可能なインターフェースと、前記張力調整可能なインターフェースの周りに配置された３つの円錐状凹部とを含み、
各球体は、各円錐状凹部に入れ込まれ、
各インデクサアームは、
前記装着インターフェースの対応する装着インターフェースの前記張力調整可能なインターフェースの一部が通過して突出する開口と、
開口に対して外向きに放射状に延びる３つの溝と、を含み、
前記対応する装着インターフェースの前記球体の各々はまた、そのインデクサアームの対応する溝にも入り込み、前記対応する装着インターフェースの前記張力調整可能なインターフェースは、前記インデクサアームの対応する１つと前記対応する装着インターフェースとの間で、前記対応する装着インターフェースの前記球体を圧縮するように構成されている、装置。

【請求項12】

請求項１１に記載の装置であって、
各インデクサアームに関連付けられた前記張力調整可能なインターフェースは、ねじ付き構成要素とばねとを備え、前記ばねは、前記ねじ付き構成要素が張力をかけられ、前記ばねに圧縮荷重を提供したとき、前記インデクサアームとそのインデクサアームを前記回転可能な第１のハブと接続する前記装着インターフェースとの間に配置された前記球体に対して、そのインデクサアームを圧縮するように構成されている、装置。

【請求項13】

請求項１２に記載の装置であって、
各インデクサアームについて、
前記対応する開口は、前記インデクサアームの前記近位端に位置し、
前記インデクサアームは、前記対応する装着インターフェースによって前記回転可能な第１のハブと固定接続され、
各装着インターフェースは、ａ）前記対応するインデクサアームおよび前記回転可能な第１のハブが互いに直接摺接することなく異なる量だけ熱膨張できるように、および、ｂ）前記対応するインデクサアームが前記回転可能な第１のハブに対してある位置に固定保持され、その固定保持が少なくとも部分的に、前記対応する装着インターフェースの前記張力調整可能なインターフェースの前記ねじ付き構成要素および前記ばねによって前記インデクサアームに加えられる前記圧縮によるものであるように、前記対応するインデクサアームを前記回転可能な第１のハブと固定接続する、装置。

【請求項14】

システムであって、
請求項１に記載の装置と、
Ｎ個の処理ステーションを有する半導体処理チャンバハウジングと、を備え、
各処理ステーションは、半導体ウエハを支持するように構成された台座を含み、
前記装置は、前記半導体処理チャンバハウジング内で、台座間で半導体ウエハを搬送するように構成される、システム。

【請求項15】

請求項１に記載の装置であって、
第１のモータおよび第２のモータを収容し、第１のハブ回転インターフェースを介して前記回転可能な第１のハブを支持するモータハウジングと、
ｚ軸駆動システムであって、前記ｚ軸駆動システムの作動に応じて垂直方向軸に沿って前記モータハウジングを並進させるように構成されたｚ軸駆動システムと、
をさらに備える、装置。

【請求項16】

請求項１に記載の装置であって、
各インデクサアームは、前記インデクサアームの前記近位端でガスが導入されたとき、前記インデクサアームの前記近位端から前記インデクサアームの前記遠位端まで前記ガスを流すように構成された内部ガス流路を有する、装置。

【請求項17】

半導体処理装置におけるウエハ取扱方法であって、
ａ）少なくとも１つのウエハを、対応する複数のウエハ支持体を有するインデクサを使用して複数のウエハ台座の１つ以上の対応する台座からピックアップし、各ウエハ支持体は、前記インデクサのインデクサアームの遠位端に回転可能に装着され、前記ウエハを下から支持するように構成され、各インデクサアームは、前記インデクサの回転可能な第１のハブに固定装着されることと、
ｂ）第１の回転軸を中心に前記回転可能な第１のハブおよび前記インデクサアームを回転させて、各ウエハ支持体を、前記１つ以上の台座のうちの対応する台座上の位置から、前記１つ以上の台座のうちの他の台座の上の位置に移動させることと、
ｃ）（ｂ）の後に、前記少なくとも１つのウエハの各ウエハを、そのウエハの下の前記台座上に載置することと、
ｄ）（ａ）と（ｃ）との間に、前記ウエハ支持体の各ウエハ支持体をそのウエハ支持体の対応する回転軸を中心に回転させて、前記ウエハ支持体を前記インデクサアームに対する第１の回転配向から前記インデクサアームに対する第２の回転配向に回転させ、各ウエハ支持体の前記回転軸が、そのウエハ支持体を有する前記インデクサアームの前記遠位端に位置することと、
を含む、方法。

【請求項18】

請求項１７に記載の方法であって、
前記ウエハ支持体の前記対応する回転軸を中心とした、前記インデクサアームに対する前記ウエハ支持体の前記回転と、前記第１の回転軸を中心とした、前記回転可能な第１のハブおよび前記インデクサアームの前記回転とは、２つ以下の回転入力を使用して実施される、方法。

【請求項19】

請求項１７に記載の方法であって、
前記ウエハ支持体の前記対応する回転軸を中心とした、前記インデクサアームに対する前記ウエハ支持体の前記回転は、前記第１の回転軸を中心とした、前記回転可能な第１のハブおよび前記インデクサアームの前記回転と同時に起こる、方法。

【請求項20】

請求項１９に記載の方法であって、
前記ウエハ支持体の前記対応する回転軸を中心とした、前記インデクサアームに対する前記ウエハ支持体の前記回転は、前記第１の回転軸を中心とした、前記回転可能な第１のハブおよび前記インデクサアームの前記回転の開始および終了と同時に開始および終了する、方法。

【請求項21】

請求項２０に記載の方法であって、
前記ウエハ支持体の前記対応する回転軸を中心とした、前記インデクサアームに対する前記ウエハ支持体の前記回転は、前記第１の回転軸を中心とした、前記回転可能な第１のハブおよび前記インデクサアームの前記回転と同じ回転速度で生じる、方法。

【請求項22】

請求項１７に記載の方法であって、
前記ウエハ支持体がウエハを支持していない間、前記ウエハ支持体の各ウエハ支持体を、前記インデクサアームに対する前記第２の回転配向から前記インデクサアームに対する前記第１の回転配向に同時に回転させることをさらに含む、方法。

【請求項23】

請求項１７に記載の方法であって、
前記ウエハ支持体の前記対応する回転軸を中心とした、前記インデクサアームに対する前記ウエハ支持体の前記回転は、
（１）前記ウエハ支持体の前記対応する回転軸を中心とした、前記インデクサアームに対する前記ウエハ支持体の前記回転を開始する前に、前記回転可能な第１のハブおよび前記インデクサアームの前記回転を終了し、
（２）前記ウエハ支持体の前記対応する回転軸を中心とした、前記インデクサアームに対する前記ウエハ支持体の前記回転を終了した後に、前記回転可能な第１のハブおよび前記インデクサアームの前記回転を開始し、
（３）前記ウエハ支持体の前記対応する回転軸を中心とした、前記インデクサアームに対する前記ウエハ支持体の前記回転を開始した後に、前記回転可能な第１のハブおよび前記インデクサアームの前記回転を開始し、
（４）前記ウエハ支持体の前記対応する回転軸を中心とした、前記インデクサアームに対する前記ウエハ支持体の前記回転を開始する前に、前記回転可能な第１のハブおよび前記インデクサアームの前記回転を開始することにより実行される、方法。

【請求項24】

請求項１７に記載の方法であって、
前記インデクサは４つのインデクサアームを有し、（ｂ）は前記回転可能な第１のハブおよび前記インデクサアームを第１の回転方向に９０°回転させることを含み、（ｄ）は前記ウエハ支持体を前記インデクサアームに対して前記第１の回転方向と反対の第２の回転方向に９０°回転させることを含む、方法。

【請求項25】

請求項１７に記載の方法であって、
パージガスを、前記インデクサアームの前記遠位端と、前記インデクサアームに対して前記ウエハ支持体を回転可能に支持する前記インデクサアームの前記遠位端に位置する回転可能なインターフェースとに流すことをさらに含む、方法。

【請求項26】

請求項１７に記載の方法であって、
前記インデクサは、前記第１の回転軸を中心に回転するように構成された回転可能な第２のハブを含み、
各インデクサアームは、対応するインデクサアームアセンブリの一部であり、
各インデクサアームアセンブリは、対応する第１の回転可能なインターフェースによって前記回転可能な第２のハブと回転可能に接続される近位端と、対応する第２の回転可能なインターフェースによってそのインデクサアームアセンブリの前記インデクサアームに回転可能に装着される前記ウエハ支持体と回転可能に接続される遠位端とを有する対応するタイロッドを含み、（ｄ）は、前記タイロッドを前記第１の回転軸に対して主に放射状に並進させる第１の回転軸を中心とした、前記回転可能な第１のハブと前記回転可能な第２のハブとの間の相対回転を生じさせ、それによって前記タイロッドの各タイロッドは、そのタイロッドがそのウエハ支持体の前記回転軸を中心に、前記インデクサアームに対して回転可能に接続される前記ウエハ支持体を回転させることにより実施される、方法。

【請求項27】

請求項１７に記載の方法であって、
前記回転可能な第１のハブと比べて前記インデクサアームにおいて異なる量の熱膨張があるように、前記インデクサアームを第１の温度から第２の温度に加熱することをさらに含み、前記インデクサアームの各インデクサアームが、ａ）そのインデクサアームと前記回転可能な第１のハブとの間で直接摺接することなく異なる量だけ熱膨張できるように、および、ｂ）そのインデクサアームが前記回転可能な第１のハブに対してある位置に固定保持され、その固定保持が少なくとも部分的に、前記対応する装着インターフェースの張力調整可能なインターフェースのねじ付き構成要素およびばねによって、そのインデクサアームに加えられる圧縮によるものであるように、装着インターフェースによって前記回転可能な第１のハブに固定装着される、方法。

【請求項28】

請求項２７に記載の方法であって、
前記回転可能な第１のハブは、アルミニウムまたは鋼で作製され、前記インデクサアームは、セラミック材料で作製される、方法。

【請求項29】

請求項２７に記載の方法であって、
前記インデクサアームの各インデクサアームについて、対応する３つの球体のセットは、そのインデクサアームとそのインデクサアームの前記装着インターフェースの装着プレートとの間に配置される、方法。

【請求項30】

請求項１７に記載の方法であって、
（ｄ）における、（ａ）と（ｃ）との間にそのウエハ支持体の対応する回転軸を中心とする前記ウエハ支持体の各ウエハ支持体の前記回転は、同時に行われる、方法。

【請求項31】

請求項１に記載の装置であって、
前記作動機構は、作動したとき、前記ウエハ支持体の対応する回転軸を中心に前記インデクサアームに対して前記ウエハ支持体を同時に回転させるように構成されている、装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１８年１月１０日出願の、「ＲＯＴＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＤＥＸＥＲ ＷＩＴＨ ＡＤＤＩＴＩＯＮＡＬ ＲＯＴＡＴＩＯＮＡＬ ＡＸＥＳ」と題する米国出願第１５／８６７，５９９号の優先権の利益を主張し、上記の出願は、あらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

一部の半導体処理ツールは、共通のチャンバ内で複数のウエハを同時に処理し、回転インデクサを使用してチャンバ内の処理ステーション間でウエハを移動させる。そのような半導体処理ツールでは、処理ステーションは、一般に、ウエハの中心点同士の間隔が円形経路に沿って等距離になるように配置することができる。ステーション間のウエハの移動は、中央ハブと、その中央ハブから外向きに放射状に延びる複数のアームとを含む回転インデクサを使用して行うことができ、これらのアームの端部は、インデクサによって移動されるウエハを支持するために使用され得る何らかの形態のウエハ支持体を有することができる。このようなデバイスを使用してステーション間でウエハを移動させることは、ウエハの「インデキシング」と呼ばれる。一般に、インデクサのアームの数および角度間隔は、円形経路の中心点の周りの処理ステーションの数および角度間隔に対応する。例えば、４ステーションチャンバでは、インデクサに４つのアームが設けられ、各アームが隣接するアームに対して９０°に配向されていてもよい。複数のアームにウエハを載置し、中央ハブおよびこの中央ハブに接続された複数のアームを１つのユニットとして円形経路の中心点を中心に回転させ、それによってステーション間でウエハを移動させることができる。

【発明の概要】

【0003】

本明細書で説明される主題の１つまたは複数の実施態様の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。他の特徴、態様、および利点は、本明細書の記載、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。

【0004】

いくつかの実施態様では、ベースと、第１のモータと、第２のモータと、第１のハブとを含む装置を提供することができる。第１のモータは、第１のハブの中心軸を中心に、ベースに対して第１のハブを回転させるように構成することができる。この装置は、Ｎ個のインデクサアームアセンブリをさらに含むことができ、各インデクサアームアセンブリは、ａ）ウエハ支持体、およびｂ）第１のハブと接続された近位端と、ウエハ支持体と回転可能に接続された遠位端とを有するインデクサアームを含む。各ウエハ支持体は、ウエハ支持体を支持するインデクサアームに対して、そのウエハ支持体の回転軸を中心として回転するように構成することができる。Ｎは、２つ以上のインデクサアームアセンブリが存在するように選択することができる。この装置はさらに作動機構を含むことができ、この作動機構は、第２のモータによって作動されるように構成することができ、さらに、第１のモータ、第２のモータ、または第１のモータおよび第２のモータの両方の回転に応じて、インデクサアームのウエハ支持体を、ウエハ支持体の対応する回転軸を中心に、インデクサアームに対して同時に回転させるように構成することができる。

【0005】

装置のいくつかの実施態様では、作動機構は、第２のモータによる作動に応じて第１のハブの中心軸を中心に回転するように構成される第２のハブを含んでもよく、各インデクサアームアセンブリは、第１の回転可能なインターフェースによって第２のハブと回転可能に接続される近位端と、第２の回転可能なインターフェースによってそのインデクサアームアセンブリのウエハ支持体と回転可能に接続される遠位端とを有するタイロッドをさらに含んでもよい。そのような実施態様では、作動機構およびインデクサアームアセンブリは、第１の中心軸を中心とした第１のハブと第２のハブとの間の相対回転によりタイロッドが第１の中心軸に対して略放射状に並進するように構成されてもよく、それによって各タイロッドは、そのタイロッドが回転可能に接続されるウエハ支持体がそのウエハ支持体の前記回転軸を中心に、前記インデクサアームに対して回転するように前記ウエハ支持体を回転させる。

【0006】

装置のいくつかの実施態様では、第１のハブおよび第２のハブは、第１の相対回転位置から第２の相対回転位置へと互いに対して回転可能であるように構成されてもよい。

【0007】

装置のいくつかの実施態様では、インデクサアーム、タイロッド、およびウエハ支持体は、セラミック材料で作製されてもよい。

【0008】

装置のいくつかの実施態様では、各インデクサアームアセンブリは、そのインデクサアームアセンブリのウエハ支持体をそのインデクサアームアセンブリのインデクサアームと回転可能に接続する第３の回転可能なインターフェースを含んでもよく、第１の回転可能なインターフェース、第２の回転可能なインターフェース、および第３の回転可能なインターフェースは、全てセラミックボールベアリングであってもよい。

【0009】

装置のいくつかの実施態様では、４つのインデクサアームアセンブリが存在してもよい。さらに、ウエハ支持体の各々は、第１のハブおよび第２のハブが第１の相対回転位置にあるとき、第１のハブに対して第３の相対回転位置にあってもよく、第１のハブおよび第２のハブが第２の相対回転位置にあるとき、第１のハブに対して第４の相対回転位置にあってもよい。そのような実施態様において、第３の相対回転位置および第４の相対回転位置は、互いに９０°位相がずれていてもよい。

【0010】

装置のいくつかの実施態様では、装置は、第１のハブと第２のハブとの間の相対回転運動を９０°から９５°に制限するように構成される停止機構を含んでもよい。

【0011】

装置のいくつかの実施態様では、各タイロッドの近位端の最上面が、そのタイロッドの第１の回転可能なインターフェースの真上に存在してもよく、各第１の回転可能なインターフェースは、最も近い他の第１の回転可能なインターフェースから第１の距離だけ水平方向に離間されてもよく、各タイロッドは、そのタイロッドの第１の回転可能なインターフェースの回転中心からの第１の長手方向距離と、そのタイロッドの第１の回転可能なインターフェースの回転中心からの第２の長手方向距離との間に延びるオフセット領域を含んでもよく、第１の長手方向距離は第１の距離よりも小さくてもよく、第２の長手方向距離は第１の距離よりも大きくてもよく、各タイロッドのオフセット領域の最下面は、隣接するインデクサアームアセンブリからのタイロッドの遠位端の最上面よりも高くてもよく、それによって第１のハブおよび第２のハブが第１の相対回転位置にあるとき、隣接するインデクサアームアセンブリからのタイロッドの遠位端がそのタイロッドの下を通過することを可能にする。

【0012】

装置のいくつかの実施態様では、ウエハ支持体の各々は、第１のハブおよび第２のハブが第１の相対回転位置にあるとき、第１のハブに対して第３の相対回転位置にあってもよく、第１のハブおよび第２のハブが第２の相対回転位置にあるとき、第１のハブに対して第４の相対回転位置にあってもよい。そのような実施態様において、第３の相対回転位置および第４の相対回転位置は、互いに３６０°／Ｎ位相がずれていてもよい。

【0013】

装置のいくつかの実施態様では、ハブは、各インデクサアームアセンブリのための個別の装着インターフェースを含んでもよく、各装着インターフェースは、張力調整可能なインターフェースと、張力調整可能なインターフェースの周りに配置された３つの円錐状凹部とを含んでもよい。各円錐状凹部内には球体が入れ込まれてもよく、各インデクサアームは、張力調整可能なインターフェースが通過して突出する開口と、開口に対して外向きに放射状に延びる３つの溝とを含んでもよい。対応する装着インターフェースの各球体はまた、そのインデクサアームの対応する溝にも入り込むことができ、張力調整可能なインターフェースは各々、インデクサアームの対応する１つと装着インターフェースの対応する１つとの間で球体を圧縮するように構成されてもよい。

【0014】

装置のいくつかの実施態様では、各インデクサアームに関連付けられた張力調整可能なインターフェースは、ねじ付き構成要素とばねとを備えてもよく、ねじ付き構成要素を締め付けて張力をかけたときに、各インデクサアームとそのインデクサアームを第１のハブと接続する装着インターフェースとの間に配置された球体に対してそのインデクサアームを圧縮するように、ばねが構成されていてもよい。

【0015】

装置のいくつかの実施態様では、装置は、第１のモータおよび第２のモータを収容し、第１のハブ回転インターフェースを介して第１のハブを支持するモータハウジングをさらに含んでもよく、また、ｚ軸駆動システムであって、ｚ軸駆動システムの作動に応じて垂直方向軸に沿ってモータハウジングを並進させるように構成されたｚ軸駆動システムを含んでもよい。

【0016】

装置のいくつかの実施態様では、装置は、Ｎ個の処理ステーションを有する半導体処理チャンバハウジングをさらに含んでもよく、各処理ステーションは、半導体ウエハを支持するように構成された台座を含んでもよい。

【0017】

装置のいくつかの実施態様では、処理ステーションは、堆積動作、エッチング動作、硬化動作、および熱処理動作からなる群から選択される半導体処理動作を実施するように構成されてもよい。

【0018】

装置のいくつかの実施態様では、装置は、メモリおよび１つまたは複数のプロセッサを有するコントローラをさらに含んでもよい。メモリおよび１つまたは複数のプロセッサは、通信可能に接続されてもよく、１つまたは複数のプロセッサは、第１のモータおよび第２のモータを制御するように構成されてもよく、メモリは、１つまたは複数のプロセッサを制御して、第１のモータ、第２のモータ、ならびに第１のモータおよび第２のモータの両方のうち１つまたは複数を選択的に作動させて、前記第１のハブおよび前記インデクサアームアセンブリの回転、前記第１のハブと前記作動機構との間の第１の相対回転運動、および、前記第１のハブと前記作動機構との間の第２の相対回転運動を引き起こすコンピュータ実行可能命令を記憶するものであってもよい。前記第１のハブおよび前記インデクサアームアセンブリの前記回転は、各ウエハ支持体が処理ステーションの対応する１つから処理ステーションの隣接する処理ステーションに移動するような回転であり、前記第１のハブと前記作動機構との間の第１の相対回転運動は、処理ステーション間での移動中、またはウエハ支持体が各処理ステーションにある間、または処理ステーション間での移動中とウエハ支持体が各処理ステーションにある間の両方において、各ウエハ支持体がそのウエハ支持体の回転軸を中心に、第１のハブに対して第１の方向に第１の量だけ回転するような相対回転運動であり、前記第１のハブと前記作動機構との間の第２の相対回転運動は、処理ステーション間での移動中、またはウエハ支持体が各処理ステーションにある間、または処理ステーション間での移動中とウエハ支持体が各処理ステーションにある間の両方において、各ウエハ支持体がそのウエハ支持体の回転軸を中心に、第１のハブに対して第１の方向と反対の第２の方向に第１の量だけ回転するような相対回転運動である。

【0019】

装置のいくつかの実施態様では、Ｎは４に等しくてもよく、メモリは、１つまたは複数のプロセッサを制御して、第２のハブが静止している間に第１のモータによって第１のハブを第１の方向に９０°回転させるためのさらなるコンピュータ実行可能命令を記憶してもよい。

【0020】

いくつかの実施態様において提供できる方法は、ａ）複数のウエハを、対応する複数のウエハ支持体を有するインデクサを使用して対応する複数の台座からピックアップすることであって、各ウエハ支持体はインデクサのインデクサアームの遠位端に回転可能に装着され、各インデクサアームはインデクサのハブに装着され、ウエハはウエハ支持体によって支持されることと、ｂ）第１の回転軸を中心にハブおよびインデクサアームを回転させ、各ウエハ支持体を各台座上の位置から各台座に隣接する台座上の位置に移動させることと、ｃ）（ｂ）の後にウエハを台座上に載置することと、ｄ）（ａ）と（ｃ）との間に、前記ウエハ支持体をウエハ支持体の回転軸を中心にインデクサアームに対して回転させることとを含む。

【0021】

そのような方法のいくつかの実施態様では、インデクサは４つのインデクサアームを有してもよく、（ｂ）はハブおよびインデクサアームを９０°回転させることを含んでもよく、（ｄ）はウエハ支持体をインデクサアームに対して９０°回転させることを含んでもよい。

【0022】

他の特徴、態様、および利点は、本明細書の記載、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。なお、以下の図の相対寸法は、縮尺どおりに描かれていない場合があることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0023】

本明細書に開示される様々な実施態様を、限定のためではなく例示として、同様の参照番号が同様の要素を指す添付の図面の各図に示す。

【0024】

【図1】図１は、従来の回転インデクサにおけるウエハの回転を示す概略図である。

【0025】

【図2】図２は、本明細書で説明される追加の回転軸を有する回転インデクサによって支持されたウエハの回転を示す概略図である。

【0026】

【図3】図３は、本明細書で説明される回転インデクサの一例である回転インデクサを有する例示的な半導体処理ツールの一部の上面図である。

【0027】

【図4】図４は、図３の例示的な回転インデクサの一部分解斜視図である。

【0028】

【図5】図５は、図３の例示的な回転インデクサの別の一部分解斜視図である。

【0029】

【図6】図６は、図３の例示的な回転インデクサの側断面図である。

【0030】

【図7】図７は、いくつかの追加の構成要素を取り外した状態で示す、図３の例示的な回転インデクサの中心の詳細図である。

【0031】

【図9】図９は、特定の構成における２つのタイロッドの重なりを示す、例示的な第２のハブおよびタイロッドの一部の詳細上面図である。

【0032】

【図8】図８は、代替のタイロッド設計を示す、別の例示的な第２のハブおよびタイロッドの一部の詳細上面図である。

【0033】

【図10】図１０は、例示的な回転インデクサの下側を示す、図３の例示的な回転インデクサの一部分解斜視図である。

【0034】

【図11-A】図１１－Ａは、インデクサアームの遠位端に位置する回転可能なウエハ支持体の様々な作動状態を通して図３の例示的な回転インデクサを示す図である。

【図11-B】図１１－Ｂは、インデクサアームの遠位端に位置する回転可能なウエハ支持体の様々な作動状態を通して図３の例示的な回転インデクサを示す図である。

【図11-C】図１１－Ｃは、インデクサアームの遠位端に位置する回転可能なウエハ支持体の様々な作動状態を通して図３の例示的な回転インデクサを示す図である。

【図11-D】図１１－Ｄは、インデクサアームの遠位端に位置する回転可能なウエハ支持体の様々な作動状態を通して図３の例示的な回転インデクサを示す図である。

【図11-E】図１１－Ｅは、インデクサアームの遠位端に位置する回転可能なウエハ支持体の様々な作動状態を通して図３の例示的な回転インデクサを示す図である。

【0035】

【図12】図１２は、内部パージガス流路を有する例示的な回転インデクサの部分切断図である。

【0036】

【図13】図１３は、本明細書で説明されるいくつかの例による回転インデクサを動作させるための例示的な技法の流れ図である。

【0037】

【図14】図１４は、図３の回転インデクサのための例示的なコントローラのシステム図である。

【0038】

図３～図１２は、それぞれの図の中では各図内で縮尺どおりに描かれているが、縮尺は図ごとに異なる場合がある。これらの図は、本明細書で説明される概念の一例のみを図示しているにすぎない。本明細書で説明される概念は、多数の代替の実施態様で実施されてもよく、その全てが本開示の範囲内であると考えられることは容易に認識されよう。

【発明を実施するための形態】

【0039】

重要なことに、本明細書で説明される概念は、本明細書で説明される任意の１つの態様または実施態様に限定されるものではなく、そのような態様および／または実施態様の任意の組み合わせおよび／または置換に限定されるものでもない。さらに、本発明の各態様および／または各実施態様は、単独で用いられても、または本発明の１つまたは複数の他の態様および／または他の実施態様と組み合わせて用いられてもよい。簡潔にするため、それらの置換および組み合わせの多くについては、本明細書において個別に説明および／または例示しない。

【0040】

本明細書に開示される追加の回転軸を有する回転インデクサは、インデクサアームの遠位端に追加の回転自由度を有する点で従来の回転インデクサとは異なる。例えば、従来のインデクサでは、インデクサの中心軸を中心としたハブ／アーム構造全体の回転のみが提供され、その結果、ハブ／アーム構造が回転すると、各アームの端部に載置されたアイテムは、同じ回転軸を中心に同様に回転する。これにより、アイテム（例えば、半導体ウエハ）は、その回転軸に対して同じ配向を維持し、例えば、各アイテムの同じ部分が常に回転中心軸に最も近い部分となる。

【0041】

このことは図１で見ることが可能である。図１は、従来の回転インデクサにおけるウエハの回転を示す概略図である。３つのインデクサ位置が示されており、一番上が開始位置、真ん中が中間位置、一番下が終了位置を示している（これは、一番上に示す位置から一番下に示す位置への一連のウエハ移動の場合である）。各ウエハ１０８は、最外縁に短い線／マークを有する。そして、インデクサ１０２が回転すると、４つ全てのウエハ１０８がインデクサ１０２の回転軸を中心に回転する。その結果、線／マークを有するウエハ１０８の縁部は、回転移動の間ずっと、インデクサ１０２の回転軸から最も遠いウエハの縁部であり続ける。別の言い方をすれば、ウエハを支持するアームに対する各ウエハの配向は、変化せずに維持される。

【0042】

しかし、本開示によるインデクサは、アームに対するウエハの配向がインデクサの回転移動中、回転移動前、および／または回転移動後に変更され得るように、追加の回転運動度を提供することができる。その結果、ステーションごとにウエハの異なる側がインデクサの回転中心に最も近く位置するように、ウエハにおいてインデクサ回転軸に最も近くなる縁部または縁部の一部を変えることができる。したがって、そのようなインデクサは、異なる位置の間でウエハを「インデキシングする」だけでなく、そのような「インデキシング」移動中、移動前、または移動後にウエハを「スピン」させることもできる。

【0043】

このことは図２で見ることが可能である。図２は、上記および本明細書の他の場所で説明されるように、追加の回転軸を有する回転インデクサによって支持されたウエハの回転を示す概略図である。図２は、図１と同様のレイアウトを有し、回転インデクサ２０２の３つの位置がウエハ２０８と共に示されている。一番上に示す位置で見ることができるように、ウエハ２０８の外縁に沿った短い線／マークは、いずれもインデクサ２０２の回転中心から最も遠く、インデクサ２０８のアームとほぼ整列している。真ん中に示す位置では、インデクサ２０２は時計回りに４５°回転しているが、ウエハ２０８も反時計回り方向に同じ量だけ回転している。その結果、ウエハを支持するアームに対する各ウエハ２０８の配向が変化し、一番下に示す位置ではウエハ２０８がアームに対して９０°回転している。これにより、ウエハ２０８において、図２の一番上に示した位置とは異なる縁部が、インデクサ２０２の回転中心から最も遠くなる。

【0044】

図３は、本明細書で説明される回転インデクサの一例である回転インデクサを有する例示的な半導体処理ツールの一部の上面図である。図３に示す半導体処理ツール３００は、４つの半導体処理ステーション３０４を含む処理チャンバ３０６を有し、４つの半導体処理ステーション３０４の各々が台座３１０を有する。半導体処理ステーション３０４は中心軸の周りに放射状または円形アレイに配置され、その中心軸を中心に回転するように構成される回転インデクサ３０２が設けられる。回転インデクサ３０２は、複数のインデクサアーム３４０（例えば、この例では４つのインデクサアーム）を有することができ、これらのアームの近位端３４２は、第１のハブ３３０が中心軸（図１０の中心軸３５２参照）を中心に回転するとアーム３４０が第１のハブ３３０と共に回転するように第１のハブ３３０に取り付けられる。インデクサアーム３４０の遠位端３４４にはウエハ支持体３３８を設けることができ、これらのウエハ支持体３３８の各々は、ウエハ支持体３３８を支持するインデクサアーム３４０に対して、その遠位端３４４に位置する回転軸を中心に回転可能であるように構成することができる（そのような回転軸は、図５に回転軸３５４として図示される）。各ウエハ支持体３３８は、処理ステーション３０４間でのウエハ３０８の移動中にウエハ３０８を支持するように構成することができる（インデクサアームの構成要素を見やすくするため、ウエハ３０８は点線の輪郭で示されている）。

【0045】

図４は、図３の例示的な回転インデクサの一部分解斜視図である。図４で見ることができるように、インデクサアームアセンブリ３３６の１つが分解状態で示されており、他のインデクサアームアセンブリ３３６は、第１のハブ３３０に締結された際に配置されるであろう組立状態で示されている（１つのインデクサアームアセンブリ３３６のみに番号が付けられている）。参考として、インデクサアームアセンブリｓの１つは、ウエハ３０８を支持している状態で示されている。このウエハ３０８は、インデクサアームアセンブリ３３６の特徴を不明瞭にしないように、部分的に透明で示され、縁部が点線で描かれている。各インデクサアームアセンブリ３３６は、第１のハブ３３０と直接的または間接的に接続される近位端３４２を有するインデクサアーム３４０を含み得る。各インデクサアームアセンブリ３３６はまた、インデクサアーム３４０の遠位端３４４に回転可能に装着されるウエハ支持体３３８を含み得る。ウエハ支持体は、例えば、半導体ウエハを支持するように構成される小さなプレートまたはプラットフォームであってもよい。ウエハ支持体３３８は、ウエハ支持体の回転軸、例えば、ウエハ支持体３３８が支持するように設計された半導体ウエハの中心を通過する軸を中心に、ウエハ支持体３３８を支持するインデクサアーム３４０に対して回転可能とすることができる。

【0046】

一般的に言えば、第１のハブ３３０、およびそれに取り付けられたインデクサアームアセンブリ３３６は、ウエハ３０８をステーション間で移動させるために、第１のハブ３３０の回転軸を中心に回転可能とすることができる。そのような回転に加えて、インデクサ３０２はまた、全てのウエハ支持体３３８をインデクサアーム３４０に対して同時に、かつインデクサアーム３４０の遠位端３４４に位置するそれぞれの回転軸を中心に回転させるように構成され得る作動機構を含み得る。作動機構は、１回の機械的入力に応じて、全てのウエハ支持体３３８を同時に回転させるようにさらに構成されてもよい。例えば、回転インデクサ３０２の中心に位置する共通の回転駆動シャフトは、かさ歯車または他の種類の歯車装置を介して各インデクサアーム３４０に沿って延びる駆動シャフトと接続されることができ、次に、各駆動シャフトは駆動シャフトの回転に応じてウエハ支持体３３８を回転させることができる。代替の実施態様では、可撓性ベルト（例えば、薄いステンレス鋼ベルト）が、各ウエハ支持体３３８に取り付けられたプーリと共通の回転駆動シャフトとの間に巻き掛けられてもよく、その結果、インデクサアーム３４０に対する駆動シャフトの回転により、ウエハ支持体３３８もインデクサアーム３４０に対して回転する。

【0047】

いくつかの実施態様では、作動機構は、可動リンク機構のアレイを利用して、ウエハ支持体３３８をインデクサアーム３４０に対して回転させることができる。図３および図４の例示的な回転インデクサ３０２は、そのような機構を含む。図４で見ることができるように、回転インデクサ３０２の作動機構は、第２のハブ３３２を含む。第２のハブ３３２は、第１のハブ３３０の回転軸と同じ回転軸を中心に回転するように構成されてもよい。第１のハブ３３０および第２のハブ３３２は、互いに対して多様な異なる角度配向で載置され得るように、独立して回転可能であってもよい。

【0048】

そのような作動機構では、各インデクサアームアセンブリ３３６は、対応するインデクサアーム３４０の長さに沿って延びるタイロッド３４６をさらに含み得る。各タイロッド３４６は、第１の回転可能なインターフェース（接続部）３５６を介して第２のハブ３３２と回転可能に接続される近位端３４８と、第２の回転可能なインターフェース（接続部）３５８を介して対応するウエハ支持体３３８と回転可能に接続される遠位端３５０（図５参照）とを有することができる。第１の回転可能なインターフェース３５６および第２の回転可能なインターフェース３５８は、それぞれ中心軸３５２および回転軸３５４からある程度の距離に位置し、各軸の周りにモーメントアームを画定し得る。回転軸３５４は、例えば、第３の回転可能なインターフェース（接続部）３６０の回転軸であってもよい。第３の回転可能なインターフェース３６０は、ウエハ支持体３３８をそれぞれのインデクサアーム３４０に回転可能に結合することができる。

【0049】

中心軸３５２を中心とした第１のハブ３３０と第２のハブ３３２との間の相対回転運動が誘発されると、タイロッド３４６は略放射状に移動する（タイロッド３４６は、隣接するインデクサアーム３４０から離れるように移動し、その後、近づくように移動するので、若干の接線方向の運動もある）。この移動により、タイロッド３４６に回転可能に接続されているウエハ支持体３３８は、インデクサアーム３４０に取り付けられた状態でそのインデクサアーム３４０に対して回転軸３５４を中心に回転する。第１のハブ３３０と第２のハブ３３２との間に相対回転運動が存在しないとき、ウエハ支持体３３８は、インデクサアーム３４０に対して定位置に固定されたままである。

【0050】

したがって、そのような回転インデクサは、以下の回転を提供するように駆動することができる：（第１のハブ３３０を静止させたまま第２のハブ３３２を回転させることによって）インデクサアーム３４０の対応する回転を伴わずに、ウエハ支持体３３８をインデクサアーム３４０に対して回転させる；（第１のハブ３３０と第２のハブ３３２を同期して（かつ同じ量だけ）回転させることによって）インデクサアーム３４０に対するウエハ支持体３３８の対応する回転を伴わずに、中心軸３５２を中心にインデクサアーム３４０を回転させる；および（第１のハブ３３０を第２のハブ３３２と同期させずに回転させることによって、すなわち、例えば、第２のハブ３３２を静止させたまま中心軸３５２を中心に第１のハブ３３０を回転させることによって、または中心軸３５２を中心に第１のハブ３３０および第２のハブ３３２を異なる速度で回転させることによって）ウエハ支持体３３８をインデクサアーム３４０に対して同時に回転させながら、中心軸３５２を中心にインデクサアーム３４０を回転させる。

【0051】

図示の例などのいくつかの実施態様では、第１の回転可能なインターフェース３５６の各々と中心軸３５２との間の距離は、タイロッド３４６によって画定されるモーメントアームが同じになるように、第２の回転可能なインターフェース３５８の各々とこれらに対応する回転軸３５４との間の距離に等しくてもよい。そのような実施態様では、ウエハ支持体３３８とインデクサアーム３４０との間の相対回転は、第１のハブ３３０と第２のハブ３３２との間の相対回転と同じであってもよい。そのような実施態様は、あるステーションから次のステーションへの各ウエハの搬送が第２のハブ３３２を静止させたまま第１のハブ３３０のみを回転させることによって実現される際、ウエハが回転インデクサ３０２によってどの処理ステーションに移動されたかに関係なく、各ウエハを（例えば、半導体処理ツールに対して）同じ絶対配向に保つことができるため、特に効率的であり得る。

【0052】

図６は、図３の例示的な回転インデクサの側断面図である。図６に示すように、回転インデクサ３０２は、半導体処理ツール３００に装着され得るベース３１２を含むことができる。ベース３１２は、回転インデクサ３０２を作動させるために使用され得る様々なシステムを収容することができる。例えば、ベース３１２は、第１のモータ３１８および第２のモータ３２０を収容し得るモータハウジング３２２を有することができる。第１のモータ３１８は、第１のシャフト３１４によって第１のハブ３３０と接続することができ、第２のモータ３２０は、第２のシャフト３１６によって第２のハブ３３２と接続することができる。したがって、第１のモータ３１８を作動させて第１のハブ３３０を回転させることができ、第２のモータ３２０を作動させて第２のハブ３３２を回転させることができる。

【0053】

いくつかの実施態様では、回転インデクサ３０２はまた、垂直移動するように構成されてもよい。例えば、ｚ軸駆動システム３２４を設けて、モータハウジング３２２、第１のモータ３１８、第２のモータ３２０、第１のハブ３３０、および第２のハブ３３２を垂直方向に上下に駆動することにより、インデクサアーム３４０を垂直方向に移動させることができる。ｚ軸駆動システム３２４は、いくつかの実施態様では、モータハウジング３２２に取り付けられたボールねじ３２６を貫通するねじ付きシャフト３２８を回転させるように構成された第３のモータ３１０２を含むことができ、それによって第３のモータ３１０２が作動されると垂直移動を引き起こす。

【0054】

ウエハ支持体３３８が第１のハブ３３０と第２のハブ３３２との間の相対回転と同じ量だけ軸３５４を中心にインデクサアーム３４０に対して回転するという上述のような作動機構を有する実施態様では、タイロッド３４６を第２のハブ３３２に連結する第１の回転可能なインターフェース３５６は、第１のハブ３３０と第２のハブ３３２との間のそのような相対回転中、隣接する第１の回転可能なインターフェース３５６がそのような回転の前に存在していた位置と同じ位置になるように移動され得る。図７は、そのような回転インデクサの一例である図３の例示的な回転インデクサの中心の詳細図であり、いくつかの追加の構成要素を取り外した状態で（例えば、インデクサアームアセンブリ３３６、第１のハブ３３０を取り外した状態で）、他の様々な構成要素を省略して示している。

【0055】

図７に示すように、タイロッド３４６は、さらにオフセット領域３６４を含んでいてもよい。オフセット領域３６４は、タイロッド３４６の長さに沿って、すなわち、長手方向に、ある程度の距離だけ延びることができる。各オフセット領域３６４の開始位置は、そのオフセット領域が設けられるタイロッド３４６のための第１の回転可能なインターフェース３５６の回転中心軸から第１の長手方向距離３６８の位置と見なすことができ、終了位置は、そのオフセット領域が設けられるタイロッド３４６のための第１の回転可能なインターフェース３５６の回転中心軸から第２の長手方向距離３７０の位置と見なすことができる。一般的に言えば、隣接する第１の回転可能なインターフェース３５６の回転中心軸間の距離を第１の距離３６６とすると、第１の長手方向距離３６８は第１の距離３６６よりも小さくなるように、そして第２の長手方向距離３７０は第１の距離３６６よりも大きくなるように選択することができる。図７において、第１の回転可能なインターフェース３５６は点線の輪郭によって表され、図示を省略した第１の回転可能なインターフェース３５６と連動するポスト３１００が図示されている（この例における第１の回転可能なインターフェース３５６は、回転ベアリングアセンブリ、例えば、ボールベアリング、ローラベアリング、または他の同様の装置である）。

【0056】

各オフセット領域３６４は、上述のような回転運動中（すなわち、第１の回転可能なインターフェース３５６のそれぞれが、隣接する第１の回転可能なインターフェース３５６が直前に占有していた場所である定位置に前進するとき）、そのオフセット領域３６４を一部に含むタイロッド３４６が、隣接するタイロッド３４６の近位端３４８と接触または衝突しないように構成され得る。したがって、タイロッド３４６は、オフセット領域３６４において、変形など、タイロッド３４６の一般的形状からの逸脱を含み得る。

【0057】

例えば、図７に示す実施態様では、オフセット領域３６４は最下面３９０（図７には図示せず、図１０参照）を含んでいる。この最下面３９０は、ある高さに（すなわち、回転インデクサが垂直方向の中心軸３５２、およびインデクサアーム３４０の下のベース３１２と位置決めされるとき、隣接するタイロッド３４６の第１の回転可能なインターフェース３５６の真上に隣接するタイロッド３４６の近位端３４８の最上面３６２よりも高い位置に）位置決めされる。これにより、第１の回転可能なインターフェース３５６のそれぞれが、隣接する第１の回転可能なインターフェース３５６が直前に占有していた場所である定位置に前進するとき、タイロッド３４６の近位端３４８は、隣接するタイロッド３４６のオフセット領域３６４の下を（タイロッド３４６同士が一切接触することなく）通過することが可能になる。図８は、タイロッド３４６の近位端３４８が別のタイロッド３４６のオフセット領域３６４の下をどのように通過し得るかを示す詳細図である。

【0058】

オフセット領域の概念は、「垂直方向」ではなく「水平方向」にも利用できる。例えば、図９は、そのような実施態様を図示する。図で見ることができるように、オフセット領域８６４は、タイロッド８４６の公称中心線（この図では一点鎖線）から距離Ｄだけオフセットされている。距離Ｄは、隣接するタイロッド３４６の近位端８４８が、オフセット領域８６４を有するものとして図８に示すタイロッド８４６に接触することなく、図示される位置に移動できるように選択すればよい。

【0059】

本明細書に開示される追加の回転軸を有する回転インデクサは、ある特定のタイプの半導体処理設備で使用されるときに特に有利である場合がある。例えば、マルチステーション堆積またはエッチング処理ツールでは、処理ステーションのアレイの中心に向けて（例えば、中心軸３５２に向けて）付勢されるウエハ間で処理が不均一になる可能性がある。

【0060】

従来の回転インデクサを使用してこのような半導体処理ツールのステーション間でウエハを移動させる場合、全てのステーションでウエハの同じ縁部が中心軸３５２に最も近くなる可能性があるので、ウエハは各処理ステーションで同じように不均一な処理を受けるおそれがある。しかし、本明細書に開示されるように追加の回転軸を有する回転インデクサを使用してそのような半導体処理ツール内のステーション間でウエハを移動させる場合、ウエハの異なる縁部または縁部の一部分が各ステーションで中心軸３５２に最も近くなるようにウエハをステーション間で回転させことができる。これは、不均一性の平均化または軽減に役立ち、それによってウエハ処理品質を向上させることができる。

【0061】

本明細書で説明される追加の回転軸を有する回転インデクサがある特定の場面で（例えば、堆積処理またはエッチング処理を行う半導体処理ツールで）使用される場合、状況によって、上述の特徴を超えるさらなる特徴を含むことが有利なことがある。例えば、いくつかの実施態様では、インデクサアーム３４０、タイロッド３４６、および／またはウエハ支持体３３８は、低い熱膨張係数（例えば、８μｍ／ｍ／Ｃオーダー）を有し、一般に耐腐食性または耐薬品性（耐化学的劣化性）のセラミック材料（酸化アルミニウムなど）から製造されてもよい。堆積動作およびエッチング動作は、回転インデクサが加熱され熱膨張を起こすような高温または大きな温度変動を伴う場合がある。インデクサアーム３４０の長さの都合上、そのような熱膨張（または冷却される場合は収縮）により、インデクサアームによって支持されているウエハがウエハ支持体３３８の回転軸３５４とわずかに位置ずれしてしまうことがあり、この位置ずれにより、ウエハが回転軸３５４を中心に回転するとさらに位置ずれする可能性がある。ある程度の位置ずれは許容可能であり得るが、熱膨張係数が低いセラミックまたは他の材料を使用することにより、このような位置ずれを低減、最小化、または許容可能なレベルに保つことができる。場合によっては、インデクサアームアセンブリ３３６の追加の構成要素も同様の材料で作製してもよい。例えば、第１、第２、および第３の回転可能なインターフェース３５６、３５８、および３６０は、セラミックボールベアリング、セラミックローラベアリング、またはセラミックスラストベアリング、例えば、内レースおよび外レース、ならびに転動体を有し、セラミック材料で作製されるベアリングであってもよい。インデクサアームアセンブリ３３６の他の要素（例えば、ねじ、ベアリングキャップ、リテーナカップなど）もまた、セラミック材料で作製することができる。第１のハブ３３０および第２のハブ３３２もセラミック材料で作製することができるが、多くの実施態様では、より頑丈で製造しやすい材料、例えば、ステンレス鋼またはアルミニウムで作製することができる。このような金属系の材料は、化学的劣化の影響をより受けやすい可能性があるが、その反面、第１のハブ３３０および第２のハブ３３２が実施される回転移動に関係なく処理チャンバハウジング３０６の中心に留まることができ、いかなるときも処理ステーション３０４を貫通しないため、金属系材料が半導体処理で使用される活性種からより一層分離される可能性がある。

【0062】

そのような実施態様では、インデクサアームアセンブリ３３６を、対応する数の装着インターフェースを介して第１のハブ３３０と接続してもよい。そのような装着インターフェースにより、インデクサアームアセンブリ３３６の設置、中心軸３５２との位置合わせ、および第１のハブ３３０に対する所定の位置への固着を容易に行うことが可能になる。

【0063】

図５は、図３の例示的な回転インデクサの別の一部分解斜視図である。図１０は、図３の例示的な回転インデクサの下側を示す一部分解斜視図である。図５および図１０では、１つの例示的な装着インターフェース（接続部）の詳細が図示されている（このような特徴は図４にも見ることができる）。

【0064】

図５および１０に示すように装着プレート３７４を設けることができる。この装着プレート３７４は、中央装着位置（例えば、ねじ穴）の周りに配列された複数（例えば、３つ）の円錐状凹部３７８を含んでいる。図示の例では、図示されている３つの円錐状凹部３７８が中央装着位置の周りに等間隔の円形パターンで配置される。

【0065】

各円錐状凹部３７８の中には、球形ベアリング３８０を入れ込むことができる。球形ベアリングは、インデクサアーム３４０もしくは装着プレート３７４のいずれかと同じ材料で作製してもよく、または所望に応じて異なる材料で作製してもよい。

【0066】

インデクサアーム３４０は、装着プレート３７４と接続され得る張力調整可能なインターフェース（接続部）３７６を受け入れるように構成され得る開口３８２（図４参照）を含むことができる。張力調整可能なインターフェース３７６は、インデクサアーム３４０を装着プレート３７４に近づけるように締め付けられることにより、これら２つの構成要素の間で球体３８０を圧縮することができる。張力調整可能なインターフェース３７６は、例えば、ねじ付き構成要素３８６（例えば、ねじまたはボルト）、およびばね３８８（例えば、皿ばね）、ならびに潜在的にアダプタ（図示されているようなもの）を含むことができ、ねじ付き構成要素３８６によって生成された圧縮力をばね３８８に伝達する。したがって、ねじ付き構成要素３８６が装着プレート３７４にねじ込まれると、ばね３８８が圧縮され、それによってインデクサアーム３４０に圧縮力を与えることができる。もちろん、いくつかの実施態様ではばね３８８を使用しなくてもよいが、ばねの存在は、締め過ぎのリスクを減らすことができ、また、インデクサアームへの圧縮荷重の分散を助けるように作用することができる。セラミック製のインデクサアーム３４０の場合、ばねの存在は、セラミック構成要素に亀裂が発生するリスクを減らすことができるので、特に有利であり得る。

【0067】

装着プレートに対するインデクサアームアセンブリ３３６の適切な位置合わせに役立つように、球体３８０に接触するインデクサアーム３４０の下側は、アセンブリが共にボルト締めされたときに球体３８０を受け入れるように構成され得る複数の溝３８４を含むことができる。ある特定のインデクサアーム３４０において、各溝３８４は、例えば、開口３８２の中心から外向きに延びる放射状の経路に沿って設けることができる。その結果、装着プレート３７４がインデクサアーム３４０に対して熱膨張または収縮する際、球体３８０は、固定されることなく、また、インデクサアーム３４０を例えば張力調整可能なインターフェースの中心からずらすことなく、共通の一点（開口３８２の中心）からこれらの溝に沿って放射状に内側方向または外側方向に滑動することができる。装着プレート３７４は、例えば、いくつかの実施態様ではアルミニウムまたはステンレス鋼で作製されてもよく、また、そのような実施態様においてインデクサアーム３４０はセラミック材料で作製されてもよいので、上記の溝／球体／円錐状凹部のインターフェースなどのインターフェースは、位置ずれまたは過度の応力を発生させずに、そのような構成要素が異なる熱膨張挙動を示す（作用する熱膨張係数が異なるため）ことを可能にする。このような動的装着はセラミック球体を使用して構築することができ、球体３８０と溝３８４との間に滑り運動があるけれども球体３８０と円錐状凹部３７８との間にほとんどまたは全く運動がない場合に（円錐状凹部３７８と球体３８０との接触面積が円錐状凹部３７８と溝３８４との接触面積よりも大きいことにより、（摩擦係数が概ね同等であると仮定した場合）円錐状凹部３７８に対する摩擦負荷が溝３８４に対する摩擦負荷よりも概して高くなる）、セラミック部品と非セラミック部品（例えば、金属部品）との間の滑り／研磨移動を防ぐ。

【0068】

図示の例では、インデクサアームアセンブリ３３６を装着プレート３７４に装着することができ、結果として得られるアセンブリを第１のハブ３３０に装着することができる。装着プレート３７４を第１のハブ３３０に固着するボルトを締め付ける前に、固定具を回転インデクサ３０２に装着してもよい。この固定具は、例えば、第１のハブ３３０または第２のハブ３３２、ならびにインデクサアーム３４０に沿って少なくともある程度の距離にわたって延びるアームまたは他の構造物の中心に固定具を配置可能にするセンタリング機能を有してもよい。固定具は、心合わせされた位置で回転インデクサ３０２に固着されてもよく、その後、インデクサアームアセンブリ３３６上の位置合わせ特徴（例えば、穴）が固定具上の対応する位置合わせ特徴と整合するように各インデクサアームアセンブリ３３６を調整することができる。各インデクサアームアセンブリ３３６を固定具と位置合わせした後、そのインデクサアームアセンブリの装着プレート３７４を第１のハブ３３０に固着する締結具を締め付けることによって所定の位置にクランプすることができる。全てのインデクサアームアセンブリ３３６を設置し、所定の位置に固着したら、固定具は回転インデクサ３０２を使用する前に取り外してよい。他の実施態様では、インデクサアームアセンブリ３３６を第１のハブ３３０に固着するために、他のタイプの装着インターフェース（接続部）が使用されてもよい。

【0069】

図５および図１０には、例えば、停止部３９４および弧状の溝または凹部３９２を含むことができる停止機構も見ることができる。停止機構は、第１のハブ３３０および第２のハブ３３２が所定の量（例えば、４アームインデクサの場合には９０°から９５°）に限って互いに対して回転可能にし、作動機構の固定または損傷の原因となりうる過剰回転を防ぐことができる。

【0070】

図１１－Ａ～図１１－Ｅは、インデクサアームの遠位端に位置する回転可能なウエハ支持体の様々な作動状態を通して図３の例示的な回転インデクサを示す図である。この例では、第１のハブ３３０は静止したままであり、第２のハブ３３２が時計回りに（連続する一対の図ごとに２２．５°）回転する。それぞれの図には、先行する図における移動部品の位置の輪郭が点線または破線で示されている。第２のハブ３３２の静止中に第１のハブ３３０が回転する場合、全てのインデクサアーム３４０が中心軸３５２を中心に回転すると同時に、ウエハ支持体３３８がインデクサアーム３４０に対して全く同じように回転することが理解されるであろう。したがって、ウエハ支持体３３８によって支持されたウエハは、ステーション間で同時に移動され、そのような各移動中に回転されることができ、その結果、ワールド座標系に対するウエハの絶対角度配向は同じ状態に保たれる。

【0071】

いくつかの実施態様では、特に、堆積動作を実施する半導体処理設備で使用される回転インデクサの場合、パージガス（例えば、アルゴン、ヘリウム、または窒素）を様々な回転可能なインターフェースに送るために追加の特徴を設けてもよい。回転可能なそれぞれのインターフェースにパージガスが流れるようにすることによって、さもなければベアリングへの堆積の原因となる可能性のある処理ガスが回転可能なインターフェースから流し出されるか洗い流され、それによってそのような構成要素の表面への堆積を防ぎ、回転可能なインターフェースの寿命を延長する。

【0072】

図１２は、いくつかの構成要素の様々な部分を断面で示した、回転インデクサの一部の図である。図１２では、第２のシャフト（番号なし、図６参照）は中空でもよく、パージガスを第２のハブ３３２の場所３３３に送る導管として使用することができる。第２のハブ３３２は、様々なポートまたはガス流路と流体的に接続する（またはその他の方法でパージガスを付勢して様々なポートまたはガス流路に向けて流す）ことができる１つまたは複数の導管またはガス経路３３５、３３７を有することができる。例えば、第２のハブ３３２を第１の回転可能なインターフェース３５６と接続することができるポスト３１００は、パージガス流路と流体的に接続する穴を有することができる。これにより、パージガスがポスト３１００を通ってタイロッド３４６の近位端３４８に流入することができる。このパージガスの一部は第１の回転可能なインターフェース３５６を通って（例えば、ベアリングのボールまたはローラの間を通って）流れることができ、ポスト３１００を通って流れる残りのパージガスはタイロッド３３６の内部の通路３３１に流入することができる。タイロッド３３６内に存在する通路３３１は、タイロッド３３６の全長に沿って延びてタイロッド３３６の遠位端３５０から外に出ることができ、それによってパージガスも第２の回転可能なインターフェース３５８を通って流れることができる。図１２では、黒い太線および矢印は、パージガスの代表的な流路を示すために使用される。また、流路自体が切断面にない状況での一般的な流路方向を示すために一部の場所で点線が使用されることがある。

【0073】

インデクサアーム３４０はまた、第１のハブ３３０および第２のハブ３３２内の通路またはチャネルを介してパージガスが供給され得る内部ガス流路３３１’を有することができる。また、このようなパージガスは、第３の回転可能なインターフェース３６０を望ましくない堆積から保護するために、インデクサアーム３４０の遠位端３４４に位置する第３の回転可能なインターフェース３６０にも流すことができる。

【0074】

ガス流路および導管については、他の構成を用いることも可能であり、そのような構成も本開示の範囲内であると考えられることを理解されたい。

【0075】

図１３は、追加の回転軸を有する回転インデクサを制御するための１つの技法の例示的な流れ図である。ここでの回転インデクサは、等間隔に配置されたＮ個のインデクサアームを含んでいる（Ｎは１よりも大きい整数である）。図１３の技法は、このような回転インデクサを使用して、半導体処理ツール内で一組のウエハを１つのステーションから次のステーションに順次前進させるために行われる移動を表す。この技法は、ウエハをさらに前進させるために繰り返されてもよい。

【0076】

ブロック１３０２では、台座上のウエハをそれぞれの台座から持ち上げることができる。これは、ウエハを台座上面から持ち上げて、回転インデクサのウエハ支持体をウエハの下に移動させるために、例えば、リフトピンシステムを作動させる（各台座内に位置するピンが上昇するか、または台座が下降する）ことによって行われる。

【0077】

ブロック１３０４では、第１のモータおよび第２のモータは、両方とも＋１８０°／Ｎ回転するように（または第１のハブをこの量だけ回転させるように）作動させることができる。これは、回転インデクサが使用されていないときにウエハ処理動作を妨げないように、各インデクサアームが各ステーションの中間に収納されることを仮定している。このような回転により、インデクサアームおよびそれらのウエハ支持体は、ウエハ支持体がウエハの下になる場所に移動することができる。

【0078】

ブロック１３０６では、リフトピンを下げ（または回転インデクサを上げ）、回転インデクサのウエハ支持体によってウエハをリフトピンから持ち上げることができる。

【0079】

ブロック１３０８では、第２のモータが非アクティブであるかその他の理由で作動していない状態で、第１のモータを作動させて第１のハブを３６０°／Ｎ回転させることができる。その結果、インデクサアームを回転させて、ウエハを現在のステーションから次の隣接するステーションに移動させることができ、その間、同時に、ウエハ支持体は、ウエハを同じ絶対角度配向に維持するためインデクサアームに対して同じ方向に同じ量だけ回転することができる。

【0080】

ブロック１３１０では、リフトピンを使用して、ウエハをウエハ支持体から持ち上げることができる（または回転インデクサを下げてウエハをリフトピン上に置き、ウエハ支持体から持ち上げることができる）。

【0081】

ブロック１３１２では、第１のモータを作動させて第１のハブを以前の回転とは反対方向に１８０°／Ｎ回転させることができ、その間、同時に、第２のモータを作動させて第２のハブを以前の回転と同じ方向に１８０°／Ｎ回転させることができる。したがって、第１のハブと第２のハブとの間の相対回転移動は－３６０°／Ｎになる。これにより、ウエハ支持体を、インデクサアームに対して、ブロック１３０２と１３０４の間に位置していたのと同じ角度位置に回転させることができ、それらの位置決めを効果的にリセットする。同時に、インデクサアームは、各対の処理ステーションの中間に位置するインデクサアーム「収納」位置に移動することができる。

【0082】

インデクサアームが処理ステーションを離れると、ブロック１３１４を実施し、さらなる半導体処理動作のためにウエハを下げて台座に置くことができる。上述のように、このプロセスは、処理ステーションのアレイにおいてウエハを前進させ続けるために、所望に応じて繰り返されてもよい。

【0083】

先に説明したように、ステーション間のウエハ搬送を実施するために回転インデクサを制御する方法は多数存在することが理解されるであろう。第１のハブおよび第２のハブは、同時に移動するように、順次移動するように、異なる速度でおよび／または異なる方向に移動するように、およびその他のように駆動されてもよい。本明細書に記載の回転インデクサを動作させるためのモータを作動させるそのような様々な組み合わせは全て本出願の範囲内であると考えられることが認識されよう。

【0084】

上記で説明したように、いくつかの実施態様では、コントローラは、本明細書で説明される回転インデクサシステムの一部であってもよい。図１４は、１つまたは複数のプロセッサ１４１０６およびメモリ１４１０８を有する例示的なコントローラ１４１０４の概略図である。このコントローラは、ウエハ搬送動作中に第１のモータ３１８、第２のモータ３２０、および存在する場合は第３のモータ３１０２の動作を制御するための電子機器と統合することができる。コントローラは、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、本明細書に開示されるプロセスのいずれか（回転インデクサを制御するためのプロセスなど）、ならびに本明細書で説明されていない他のプロセスまたはパラメータを制御するようにプログラムされてもよい。そのようなプロセスまたはパラメータとしては、例えば、処理ガスの供給、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、無線周波数（ＲＦ）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および動作設定、チャンバに対するウエハの搬入および搬出、ならびに、特定のシステムに接続または連動する他の搬送ツールおよび／またはロードロックに対するウエハの搬入および搬出が含まれる。

【0085】

広義には、コントローラは、命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、ロジック、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子機器として定義されてもよい。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形式のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されたチップ、および／または１つまたは複数のマイクロプロセッサ、すなわちプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含んでもよい。プログラム命令は、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形式でコントローラに通信される命令であって、特定のプロセスを半導体ウエハ上で、または半導体ウエハ用に、またはシステムに対して実行するための動作パラメータを定義してもよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウエハダイの製作における１つまたは複数の処理ステップを実現するためプロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部であってもよい。

【0086】

コントローラは、いくつかの実施態様では、システムと統合または結合されるか、他の方法でシステムにネットワーク接続されるコンピュータの一部であってもよく、またはそのようなコンピュータに結合されてもよく、またはそれらの組み合わせであってもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあってもよいし、ファブホストコンピュータシステムの全てもしくは一部であってもよい。これにより、ウエハ処理のリモートアクセスが可能となる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製作動作の現在の進捗状況を監視し、過去の製作動作の履歴を検討し、複数の製作動作から傾向または性能基準を検討し、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理ステップを設定するか、または新しいプロセスを開始してもよい。いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ネットワークを通じてプロセスレシピをシステムに提供することができる。そのようなネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでいてもよい。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定のエントリまたはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでもよく、そのようなパラメータおよび／または設定は、その後リモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例では、コントローラは命令をデータの形式で受信する。そのようなデータは、１つまたは複数の動作中に実施される各処理ステップのためのパラメータを特定するものである。パラメータは、実施されるプロセスのタイプ、およびコントローラが連動または制御するように構成されるツールのタイプに特有のものであってもよいことを理解されたい。したがって、上述したように、コントローラは、例えば、互いにネットワーク接続され共通の目的（本明細書で説明されるプロセスおよび制御など）に向けて協働する１つまたは複数の個別のコントローラを備えることによって分散されてもよい。このような目的のための分散型コントローラの例として、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路であって、（例えば、プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）遠隔配置されておりチャンバにおけるプロセスを制御するよう組み合わせられる１つまたは複数の集積回路と通信するものが挙げられるであろう。

【0087】

本開示による例示的な回転インデクサは、半導体処理ツールに装着されるか、または、その一部を構成してもよい。そのような半導体処理ツールは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、洗浄チャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、追跡チャンバまたはモジュール、ならびに半導体ウエハの製作および／または製造に関連するか使用されてもよい任意の他の半導体処理システムを備えるものであるが、これらに限定されない。

【0088】

上述のように、ツールによって実施される１つまたは複数のプロセスステップに応じて、コントローラは、１つまたは複数の他のツール回路もしくはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に位置するツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または半導体製造工場内のツール場所および／もしくはロードポートに対してウエハの容器を搬入および搬出する材料搬送に使用されるツールと通信してもよい。

【0089】

「組」（ｓｅｔ）という用語は、さらに限定されない限り、１つまたは複数のアイテムを含む組を指し、複数を暗示するさらなる言葉がない限り、複数のアイテムの存在を必要としないことが理解されるべきである。例えば、「２つ以上のアイテムを含む一組のアイテム」は、一組に最低でも２つのアイテムが存在すると理解される。対照的に、「１つまたは複数のアイテムを含む一組のアイテム」は、一組に１つしかアイテムがない可能性があると理解される。同様に、本明細書において、「各」、「各々」、および「それぞれ」（ｅａｃｈ）という用語は、たとえ一組に含まれる部材が１つだけの場合であっても、一組に含まれる各部材を指すために使用され得ることを理解されたい。また、「各」、「各々」、および「それぞれ」という用語は、例えば、「組」という用語は使用されていないけれども他の言葉が「組」の存在を暗示する状況で、この暗示される「組」と同じように使用することもできる。例えば、「１つまたは複数のアイテムのうちの各アイテム」は、「１つまたは複数のアイテムを含む一組のアイテムにおける各アイテム」と同等であると理解されたい。

【0090】

上記の開示は、１つまたは複数の特定の例示的な実施態様に焦点を当てているが、説明された例だけに限定されず、同様の変形および機構にも適用することができ、そのような同様の変形および機構もまた、本開示の範囲内であると考えられることを理解されたい。
本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。
（１）適用例１：
マルチステーション半導体処理チャンバ内のステーション間でウエハを搬送するための装置であって、
前記装置は、
回転インデクサであって、複数のウエハが前記回転インデクサ上に載置されて前記回転インデクサが作動されたとき、円形経路に沿って等距離に離れた場所の間で前記複数のウエハを同時に移動させるための回転インデクサを備え、
前記回転インデクサは、
ベースと、
第１のモータと、
第２のモータと、
第１のハブと、
Ｎ個のインデクサアームアセンブリであって、各インデクサアームアセンブリは、ａ）ウエハ支持体、およびｂ）前記第１のハブと固定接続された近位端と、前記ウエハ支持体と回転可能に接続された遠位端とを有するインデクサアームを含むＮ個のインデクサアームアセンブリと、
作動機構と
を含み、
前記第１のモータは、前記第１のハブの中心軸を中心に、前記ベースに対して前記第１のハブを回転させるように構成され、
前記第２のモータは、前記作動機構に回転入力を提供するように構成され、
Ｎは、２以上の整数であり、
各ウエハ支持体は、そのウエハ支持体の回転軸を中心に、前記対応するインデクサアームアセンブリの前記インデクサアームに対して回転するように構成され、
各ウエハ支持体の前記回転軸は、前記ウエハ支持体が前記ウエハを支持しているときに前記ウエハのうち対応する１つのウエハの中心を通過するように位置し、
前記作動機構は、前記作動機構が作動するように前記第２のモータの回転を伴わずに前記第１のモータが回転すること、前記第１のモータの回転を伴わずに前記第２のモータが回転すること、または前記第１のモータおよび前記第２のモータが回転することに応じて、前記インデクサアームの前記ウエハ支持体を、前記ウエハ支持体の前記対応する回転軸を中心に、前記インデクサアームに対して、同じ量だけ同じ回転方向に同時に回転させるように構成される
装置。
（２）適用例２：
適用例１の装置であって、
前記作動機構は、前記第２のモータによる作動に応じて前記第１のハブの前記中心軸を中心に回転するように構成される第２のハブを含み、
各インデクサアームアセンブリは、第１の回転可能なインターフェースによって前記第２のハブと回転可能に接続される近位端と、第２の回転可能なインターフェースによってそのインデクサアームアセンブリの前記ウエハ支持体と回転可能に接続される遠位端とを有するタイロッドをさらに含み、前記作動機構およびインデクサアームアセンブリは、前記中心軸を中心とした前記第１のハブと前記第２のハブとの間の相対回転により前記タイロッドが前記中心軸に対して略放射状に並進するように構成されており、それによって各タイロッドは、そのタイロッドが回転可能に接続される前記ウエハ支持体が、そのウエハ支持体の前記回転軸を中心に、前記インデクサアームに対して回転するように前記ウエハ支持体を回転させる、装置。
（３）適用例３：
適用例２の装置であって、
前記第１のハブおよび前記第２のハブは、第１の相対回転位置から第２の相対回転位置へと互いに対して回転可能であるように構成される、装置。
（４）適用例４：
適用例２の装置であって、
前記インデクサアーム、前記タイロッド、および前記ウエハ支持体は、セラミック材料で作製される、装置。
（５）適用例５：
適用例４の装置であって、
各インデクサアームアセンブリは、そのインデクサアームアセンブリの前記ウエハ支持体をそのインデクサアームアセンブリの前記インデクサアームと回転可能に接続する第３の回転可能なインターフェースを含み、
前記第１の回転可能なインターフェース、前記第２の回転可能なインターフェース、および前記第３の回転可能なインターフェースは、全てセラミックボールベアリングである、装置。
（６）適用例６：
適用例３の装置であって、
４つのインデクサアームアセンブリが存在し、
前記ウエハ支持体の各々は、前記第１のハブおよび前記第２のハブが前記第１の相対回転位置にあるとき、前記第１のハブに対して第３の相対回転位置にあり、
前記ウエハ支持体の各々は、前記第１のハブおよび前記第２のハブが前記第２の相対回転位置にあるとき、前記第１のハブに対して第４の相対回転位置にあり、
前記第３の相対回転位置および前記第４の相対回転位置は、互いに９０°位相がずれている、装置。
（７）適用例７：
適用例６の装置であって、
前記第１のハブと前記第２のハブとの間の相対回転運動を９０°から９５°に制限するように構成される停止機構をさらに備える、装置。
（８）適用例８：
適用例６の装置であって、
各タイロッドの前記近位端の最上面が、そのタイロッドの前記第１の回転可能なインターフェースの真上に存在し、
各第１の回転可能なインターフェースは、最も近い他の第１の回転可能なインターフェースから第１の距離だけ水平方向に離間され、
各タイロッドは、そのタイロッドの前記第１の回転可能なインターフェースの回転中心からの第１の長手方向距離と、そのタイロッドの前記第１の回転可能なインターフェースの前記回転中心からの第２の長手方向距離との間に延びるオフセット領域を含み、
前記第１の長手方向距離は前記第１の距離よりも小さく、前記第２の長手方向距離は前記第１の距離よりも大きく、
各タイロッドの前記オフセット領域の最下面は、隣接するインデクサアームアセンブリからの前記タイロッドの前記遠位端の前記最上面よりも高く、それによって前記第１のハブおよび前記第２のハブが前記第１の相対回転位置にあるとき、前記隣接するインデクサアームアセンブリからの前記タイロッドの前記遠位端がそのタイロッドの下を通過することを可能にする、装置。
（９）適用例９：
適用例３の装置であって、
前記ウエハ支持体の各々は、前記第１のハブおよび前記第２のハブが前記第１の相対回転位置にあるとき、前記第１のハブに対して第３の相対回転位置にあり、
前記ウエハ支持体の各々は、前記第１のハブおよび前記第２のハブが前記第２の相対回転位置にあるとき、前記第１のハブに対して第４の相対回転位置にあり、
前記第３の相対回転位置および前記第４の相対回転位置は、互いに３６０°／Ｎ位相がずれている、装置。
（１０）適用例１０：
適用例１の装置であって、
前記ハブは、各インデクサアームアセンブリのための個別の装着インターフェースを含み、
各装着インターフェースは、張力調整可能なインターフェースと、前記張力調整可能なインターフェースの周りに配置された３つの円錐状凹部とを含み、
各円錐状凹部内には球体が入れ込まれ、
各インデクサアームは、
前記張力調整可能なインターフェースが通過して突出する開口と、
前記開口に対して外向きに放射状に延びる３つの溝であって、前記対応する装着インターフェースの各球体は、そのインデクサアームの対応する溝にも入り込み、前記張力調整可能なインターフェースは各々、前記インデクサアームの対応する１つと前記装着インターフェースの対応する１つとの間で前記球体を圧縮するように構成される３つの溝と
を含む、装置。
（１１）適用例１１：
適用例１０の装置であって、
各インデクサアームに関連付けられた前記張力調整可能なインターフェースは、ねじ付き構成要素とばねとを備え、前記ねじ付き構成要素を締め付けて張力をかけたときに、前記各インデクサアームとそのインデクサアームを前記第１のハブと接続する前記装着インターフェースとの間に配置された前記球体に対してそのインデクサアームを圧縮するように、前記ばねが構成されている、装置。
（１２）適用例１２：
適用例１の装置であって、
前記第１のモータおよび前記第２のモータを収容し、第１のハブ回転インターフェースを介して前記第１のハブを支持するモータハウジングと、
ｚ軸駆動システムであって、前記ｚ軸駆動システムの作動に応じて垂直方向軸に沿って前記モータハウジングを並進させるように構成されたｚ軸駆動システムと
をさらに備える、装置。
（１３）適用例１３：
適用例１の装置と、
Ｎ個の処理ステーションを有する半導体処理チャンバハウジングと
を備え、
各処理ステーションは、半導体ウエハを支持するように構成された台座を含み、
前記装置は、前記半導体処理チャンバハウジング内で、台座間で半導体ウエハを搬送するように構成される、
システム。
（１４）適用例１４：
適用例１３のシステムであって、
前記処理ステーションは、堆積動作、エッチング動作、硬化動作、および熱処理動作からなる群から選択される半導体処理動作を実施するように構成される、システム。
（１５）適用例１５：
適用例１３のシステムであって、
メモリおよび１つまたは複数のプロセッサを有するコントローラをさらに備え、
前記メモリおよび前記１つまたは複数のプロセッサは、通信可能に接続され、
前記１つまたは複数のプロセッサは、前記第１のモータおよび前記第２のモータを制御するように構成され、
前記メモリは、前記１つまたは複数のプロセッサを制御して、前記第１のモータ、前記第２のモータ、ならびに前記第１のモータおよび前記第２のモータの両方のうち１つまたは複数を選択的に作動させて、前記第１のハブおよび前記インデクサアームアセンブリの回転、前記第１のハブと前記作動機構との間の第１の相対回転運動、および、前記第１のハブと前記作動機構との間の第２の相対回転運動を引き起こすコンピュータ実行可能命令を記憶するものであり、
前記第１のハブおよび前記インデクサアームアセンブリの前記回転は、各ウエハ支持体が前記処理ステーションの対応する１つから前記処理ステーションの隣接する処理ステーションに移動するような回転であり、
前記第１のハブと前記作動機構との間の前記第１の相対回転運動は、処理ステーション間での移動中、または前記ウエハ支持体が各処理ステーションにある間、または処理ステーション間での移動中と前記ウエハ支持体が各処理ステーションにある間の両方において、各ウエハ支持体がそのウエハ支持体の前記回転軸を中心に、前記第１のハブに対して第１の方向に第１の量だけ回転するような相対回転運動であり、
前記第１のハブと前記作動機構との間の前記第２の相対回転運動は、処理ステーション間での移動中、または前記ウエハ支持体が各処理ステーションにある間、または処理ステーション間での移動中と前記ウエハ支持体が各処理ステーションにある間の両方において、各ウエハ支持体がそのウエハ支持体の前記回転軸を中心に、前記第１のハブに対して前記第１の方向と反対の第２の方向に第１の量だけ回転するような相対回転運動である、
システム。
（１６）適用例１６：
適用例１５のシステムであって、
Ｎ＝４であり、前記メモリは、前記１つまたは複数のプロセッサを制御して、前記第２のハブが静止している間に前記第１のモータによって前記第１のハブを前記第１の方向に９０°回転させるためのさらなるコンピュータ実行可能命令を記憶する、システム。
（１７）適用例１７：
半導体処理装置におけるウエハ取扱方法であって、
ａ）複数のウエハを、対応する複数のウエハ支持体を有するインデクサを使用して対応する複数の台座からピックアップすることであって、各ウエハ支持体は前記インデクサのインデクサアームの遠位端に回転可能に装着され、各インデクサアームは前記インデクサのハブに固定装着され、前記ウエハは前記ウエハ支持体によって支持されることと、
ｂ）第１の回転軸を中心に前記ハブおよび前記インデクサアームを回転させ、各ウエハ支持体を前記各台座上の位置から前記各台座に隣接する台座上の位置に移動させることと、
ｃ）（ｂ）の後に前記ウエハを前記台座上に載置することと、
ｄ）（ａ）と（ｃ）との間に、前記ウエハ支持体をウエハ支持体の回転軸を中心に前記インデクサアームに対して回転させることであって、前記ウエハが前記ウエハ支持体によって支持されるとき、各ウエハ支持体の前記回転軸が、そのウエハ支持体によって支持された前記ウエハの中心を通過することと
を含む、方法。
（１８）適用例１８：
適用例１７の方法であって、
前記インデクサは４つのインデクサアームを有し、（ｂ）は前記ハブおよび前記インデクサアームを９０°回転させることを含み、（ｄ）は前記ウエハ支持体を前記インデクサアームに対して９０°回転させることを含む、方法。
（１９）適用例１９：
適用例１１の装置であって、
各インデクサアームについて、
前記対応する開口は、前記インデクサアームの前記遠位端に位置し、
前記インデクサアームは、前記対応する装着インターフェースによって前記第１のハブと固定接続され、
各装着インターフェースは、ａ）前記対応するインデクサアームおよび前記第１のハブが互いに直接摺接することなく異なる量だけ熱膨張できるように、および、ｂ）前記対応するインデクサアームが前記第１のハブに対してある位置に固定保持され、その固定保持が少なくとも部分的に、前記対応する装着インターフェースの前記張力調整可能なインターフェースの前記ねじ付き構成要素および前記ばねによって前記インデクサアームに加えられる前記圧縮によるものであるように、前記対応するインデクサアームを前記第１のハブと固定接続する、
装置。
（２０）適用例２０：
適用例１７の方法であって、
各インデクサアームが、ａ）前記対応するインデクサアームおよび前記ハブが互いに直接摺接することなく異なる量だけ熱膨張できるように、および、ｂ）前記対応するインデクサアームが前記ハブに対してある位置に固定保持され、その固定保持が少なくとも部分的に、前記対応する装着インターフェースの張力調整可能なインターフェースのねじ付き構成要素およびばねによって前記インデクサアームに加えられる圧縮によるものであるように、装着インターフェースによって前記インデクサの前記ハブに固定装着される、方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図9】

【図8】

【図10】

【図11-A】

【図11-B】

【図11-C】

【図11-D】

【図11-E】

【図12】

【図13】

【図14】