JP3500514B2 - イオン注入機用の走査及び傾動装置 - Google Patents
イオン注入機用の走査及び傾動装置Info
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- JP3500514B2 JP3500514B2 JP33600694A JP33600694A JP3500514B2 JP 3500514 B2 JP3500514 B2 JP 3500514B2 JP 33600694 A JP33600694 A JP 33600694A JP 33600694 A JP33600694 A JP 33600694A JP 3500514 B2 JP3500514 B2 JP 3500514B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
- B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
- B25J9/041—Cylindrical coordinate type
- B25J9/042—Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
- H01J2237/202—Movement
- H01J2237/20221—Translation
- H01J2237/20228—Mechanical X-Y scanning
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン注入装置、特に
イオン注入装置用の改良形走査及び傾動装置に関するも
のである。
イオン注入装置用の改良形走査及び傾動装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】半導体
ウェハの寸法が大きくなるのに伴って、イオンビームの
幅方向のすべての点においてウェハ表面に垂直にウェハ
に衝突するイオンビームを発生することができ、ビーム
がウェハの直径全体に広がる走査装置を提供する必要性
が高まっている。
ウェハの寸法が大きくなるのに伴って、イオンビームの
幅方向のすべての点においてウェハ表面に垂直にウェハ
に衝突するイオンビームを発生することができ、ビーム
がウェハの直径全体に広がる走査装置を提供する必要性
が高まっている。
【０００３】同時に、生産量を増加させ、粒子汚染を最
小限に抑えながら、広い範囲で変更できる注入角度でウ
ェハに注入し、また注入中にウェハを回転させる必要が
ある。引例として本発明に含まれるブルーン(Brune) 他
の米国特許第5,229,615 号は、上記要件を満たすウェハ
走査及び傾動機構を含むイオン注入機の最終作業部を開
示している。しかし、一定の走査及び傾動状態では、装
置の剛直性を追加する必要があるが、これは従来装置の
一定の部品を単に大きくするだけでは容易に達成できな
い。
小限に抑えながら、広い範囲で変更できる注入角度でウ
ェハに注入し、また注入中にウェハを回転させる必要が
ある。引例として本発明に含まれるブルーン(Brune) 他
の米国特許第5,229,615 号は、上記要件を満たすウェハ
走査及び傾動機構を含むイオン注入機の最終作業部を開
示している。しかし、一定の走査及び傾動状態では、装
置の剛直性を追加する必要があるが、これは従来装置の
一定の部品を単に大きくするだけでは容易に達成できな
い。
【０００４】上記の従来装置では、傾動及び走査装置
が、連続的な可変範囲の大小の入射注入角度にウェハを
位置決めし、ウェハ表面に直交する軸線回りにウェハを
回転させ、ウェハがいずれの傾動位置にある場合でもウ
ェハ傾動軸線と交差する直線に沿ってウェハの走査を行
うことができる多軸アーム装置になっている。この装置
では、１：２ベルト駆動方式で第３アームに連結されて
いる第２アーム部材に２：１ベルト駆動方式で連結され
ている第１アーム部材を回転させることによって、走査
移動が行われる。（この構造は、米国特許第5,046,992
号に記載されている一般形式の多軸ロボットアームを形
成している。）。ウェハ表面によって第１アームの回転
軸線を含む平面が定められるように第３アームにウェハ
チャックを取り付けることによって、第１アームが回転
すると、常にウェハ傾動軸線と交差する線に沿って第３
アームが線形移動する。
が、連続的な可変範囲の大小の入射注入角度にウェハを
位置決めし、ウェハ表面に直交する軸線回りにウェハを
回転させ、ウェハがいずれの傾動位置にある場合でもウ
ェハ傾動軸線と交差する直線に沿ってウェハの走査を行
うことができる多軸アーム装置になっている。この装置
では、１：２ベルト駆動方式で第３アームに連結されて
いる第２アーム部材に２：１ベルト駆動方式で連結され
ている第１アーム部材を回転させることによって、走査
移動が行われる。（この構造は、米国特許第5,046,992
号に記載されている一般形式の多軸ロボットアームを形
成している。）。ウェハ表面によって第１アームの回転
軸線を含む平面が定められるように第３アームにウェハ
チャックを取り付けることによって、第１アームが回転
すると、常にウェハ傾動軸線と交差する線に沿って第３
アームが線形移動する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記従来装置に対し、本
発明の請求項１に記載された発明は、ウェハ受け取り表
面を形成したプラテン(28)と、前記プラテン上に受け取
られたウェハ(78)の表面によって定められる平面に平行
な軸線(52)回りに前記プラテンを回転させ、また前記プ
ラテンを前記軸線に直交する直線に沿った走査方向に移
動させるための走査及び傾動アセンブリ(26)とを有する
イオン注入機用のウェハハンドラ(16)であって、前記走
査及び傾動アセンブリは、前記軸線回りに回転可能な第
１アーム(36)と、前記第１アームに取り付けられてそれ
に対して相対回転する第２アーム(140) と、前記第２ア
ームに取り付けられてそれに対して相対回転する、前記
プラテンを取り付けた第３アーム(44)と、前記第１アー
ムを前記軸線回りに回転させる第１駆動手段(34、54、56)
と、前記第１、第２及び第３アームを相互連結して、前
記プラテンを前記走査方向へ移動させる手段と、前記第
１、第２及び第３アームを一体状に前記軸線回りに回転
させる第２駆動手段(32、80、82、84) と、前記第３アーム
の回転位置を維持できるように前記第２駆動手段及び前
記第３アームを相互連結する手段(110) とを有してお
り、前記第２駆動手段及び前記第３アームを相互連結す
る前記手段は、前記第２駆動手段に固定された第１部材
(116) と、前記第３アームに固定されて、第１部材に対
して線形移動するように取り付けられている第２部材(1
18) とを備えている線形支持手段を設けていることを特
徴とする。
発明の請求項１に記載された発明は、ウェハ受け取り表
面を形成したプラテン(28)と、前記プラテン上に受け取
られたウェハ(78)の表面によって定められる平面に平行
な軸線(52)回りに前記プラテンを回転させ、また前記プ
ラテンを前記軸線に直交する直線に沿った走査方向に移
動させるための走査及び傾動アセンブリ(26)とを有する
イオン注入機用のウェハハンドラ(16)であって、前記走
査及び傾動アセンブリは、前記軸線回りに回転可能な第
１アーム(36)と、前記第１アームに取り付けられてそれ
に対して相対回転する第２アーム(140) と、前記第２ア
ームに取り付けられてそれに対して相対回転する、前記
プラテンを取り付けた第３アーム(44)と、前記第１アー
ムを前記軸線回りに回転させる第１駆動手段(34、54、56)
と、前記第１、第２及び第３アームを相互連結して、前
記プラテンを前記走査方向へ移動させる手段と、前記第
１、第２及び第３アームを一体状に前記軸線回りに回転
させる第２駆動手段(32、80、82、84) と、前記第３アーム
の回転位置を維持できるように前記第２駆動手段及び前
記第３アームを相互連結する手段(110) とを有してお
り、前記第２駆動手段及び前記第３アームを相互連結す
る前記手段は、前記第２駆動手段に固定された第１部材
(116) と、前記第３アームに固定されて、第１部材に対
して線形移動するように取り付けられている第２部材(1
18) とを備えている線形支持手段を設けていることを特
徴とする。
【０００６】また、本発明の請求項２に記載された発明
は、請求項１に記載された装置において、前記第１部材
は、前記第２駆動手段に対して固定位置に取り付けられ
た細長のレール(117) を有しており、前記第２部材は、
前記第３アームに対して固定位置に取り付けられて前記
レールと係合可能な支持手段(119) を含む支持ブロック
を有していることを特徴とする。
は、請求項１に記載された装置において、前記第１部材
は、前記第２駆動手段に対して固定位置に取り付けられ
た細長のレール(117) を有しており、前記第２部材は、
前記第３アームに対して固定位置に取り付けられて前記
レールと係合可能な支持手段(119) を含む支持ブロック
を有していることを特徴とする。
【０００７】さらに、本発明の請求項３は、請求項１ま
たは２に記載された装置において、前記第１、第２及び
第３アームを相互連結する前記手段は、前記第１アーム
を前記第１駆動手段に固定する手段と、前記第１アーム
に固定された第１軸(38)及び前記第２駆動手段に固定さ
れた第１回転駆動部材(64)と、前記第１軸に回転可能に
前記第２アームに固定された第２回転駆動部材(66)と、
前記第１及び第２回転駆動部材を相互連結して、前記第
１回転駆動部材から前記第２回転駆動部材までの増速を
行う手段(68)と、前記第２アームに固定された第２軸(1
42) と、前記第３アームを前記第２軸に回転可能に取り
付ける手段とを有していることを特徴とする。
たは２に記載された装置において、前記第１、第２及び
第３アームを相互連結する前記手段は、前記第１アーム
を前記第１駆動手段に固定する手段と、前記第１アーム
に固定された第１軸(38)及び前記第２駆動手段に固定さ
れた第１回転駆動部材(64)と、前記第１軸に回転可能に
前記第２アームに固定された第２回転駆動部材(66)と、
前記第１及び第２回転駆動部材を相互連結して、前記第
１回転駆動部材から前記第２回転駆動部材までの増速を
行う手段(68)と、前記第２アームに固定された第２軸(1
42) と、前記第３アームを前記第２軸に回転可能に取り
付ける手段とを有していることを特徴とする。
【０００８】また、本発明の請求項２に記載された装置
において、前記第２駆動手段及び前記第３アームを相互
連結する前記手段に取り付けられた線形エンコーダ手段
(124) を設けており、前記線形エンコーダ手段は、前記
細長のレールに固定された細長のスケール部材(126)
と、前記支持ブロックに対して固定した位置に、前記ス
ケールに近接させて取り付けられている感知部材(128)
とを有していることを特徴とする。
において、前記第２駆動手段及び前記第３アームを相互
連結する前記手段に取り付けられた線形エンコーダ手段
(124) を設けており、前記線形エンコーダ手段は、前記
細長のレールに固定された細長のスケール部材(126)
と、前記支持ブロックに対して固定した位置に、前記ス
ケールに近接させて取り付けられている感知部材(128)
とを有していることを特徴とする。
【０００９】本発明は、傾動軸線に対する第３アームの
回転を確実に阻止し、また第３及び第４プーリ間に１：
２ベルト駆動装置を必要としない剛直な線形支持アセン
ブリによって、アセンブリを傾動させるための外軸を第
３アームに連結している。本発明の別の特徴によれば、
ウェハ位置を表す信号を線量制御装置へ送るために使用
される線形エンコーダが、線形支持アセンブリの構造体
内に組み込まれている。本発明の他の目的及び利点は、
添付の図面を参照した以下の詳細な説明から明らかにな
るであろう。
回転を確実に阻止し、また第３及び第４プーリ間に１：
２ベルト駆動装置を必要としない剛直な線形支持アセン
ブリによって、アセンブリを傾動させるための外軸を第
３アームに連結している。本発明の別の特徴によれば、
ウェハ位置を表す信号を線量制御装置へ送るために使用
される線形エンコーダが、線形支持アセンブリの構造体
内に組み込まれている。本発明の他の目的及び利点は、
添付の図面を参照した以下の詳細な説明から明らかにな
るであろう。
【００１０】
【実施例】図１は、イオン注入機の最終作業部10を示し
ており、真空室12と、移送アームアセンブリ14と、本発
明の走査及び傾動装置を組み込んだウェハハンドラ16と
が設けられている。
ており、真空室12と、移送アームアセンブリ14と、本発
明の走査及び傾動装置を組み込んだウェハハンドラ16と
が設けられている。
【００１１】移送アームアセンブリ14は、本発明の構成
要素ではないので、ここでは詳細に説明しないが、上記
米国特許第5,229,615 号に記載されている形式のものに
することができる。このアセンブリは、真空室内へ突出
している受け台アセンブリ22にθ及びＺ方向に移動可能
に取り付けられたアーム20に支持された１対のリング状
ウェハ受け取り部材18で構成されている。図１の実線の
位置では、ウェハの注入中等で、アーム20が不作動位置
にある。ウェハをローディング部等から真空室12の延長
部分へ移送しようとする時、アームを一点鎖線の位置へ
回転させ、注入のためウェハをウェハハンドラ16上へ載
置できるように必要に応じてＺ軸線方向に移動させる。
要素ではないので、ここでは詳細に説明しないが、上記
米国特許第5,229,615 号に記載されている形式のものに
することができる。このアセンブリは、真空室内へ突出
している受け台アセンブリ22にθ及びＺ方向に移動可能
に取り付けられたアーム20に支持された１対のリング状
ウェハ受け取り部材18で構成されている。図１の実線の
位置では、ウェハの注入中等で、アーム20が不作動位置
にある。ウェハをローディング部等から真空室12の延長
部分へ移送しようとする時、アームを一点鎖線の位置へ
回転させ、注入のためウェハをウェハハンドラ16上へ載
置できるように必要に応じてＺ軸線方向に移動させる。
【００１２】ウェハハンドラ16は、走査及び傾動アセン
ブリ26と、走査及び傾動アセンブリに取り付けられたウ
ェハ受け取りプラテンアセンブリ28と、走査及び傾動ア
センブリに取り付けられてプラテンをその軸線回りに回
転させる回転駆動装置30とを有している。
ブリ26と、走査及び傾動アセンブリに取り付けられたウ
ェハ受け取りプラテンアセンブリ28と、走査及び傾動ア
センブリに取り付けられてプラテンをその軸線回りに回
転させる回転駆動装置30とを有している。
【００１３】本発明の完全な理解が得られるようにする
ため、従来形の走査及び傾動アセンブリ26' が図２に詳
細に示されている。アセンブリ26' は、中空の外軸32
と、外軸内に回転可能に支持されている内軸34と、内軸
に固定された第１アームアセンブリ36と、第１アームの
外端部に固定された第１回転軸38と、回転軸38回りに回
転可能に取り付けられた第２アームアセンブリ40と、第
２アームアセンブリ40の外端部に固定された第２回転軸
42と、第２回転軸回りに回転可能に取り付けられた第３
アームアセンブリ44とを有している。
ため、従来形の走査及び傾動アセンブリ26' が図２に詳
細に示されている。アセンブリ26' は、中空の外軸32
と、外軸内に回転可能に支持されている内軸34と、内軸
に固定された第１アームアセンブリ36と、第１アームの
外端部に固定された第１回転軸38と、回転軸38回りに回
転可能に取り付けられた第２アームアセンブリ40と、第
２アームアセンブリ40の外端部に固定された第２回転軸
42と、第２回転軸回りに回転可能に取り付けられた第３
アームアセンブリ44とを有している。
【００１４】第３アームアセンブリ44は、プレート46
と、プレート46に固定されたハウジング48と、ハウジン
グ48に回転可能に取り付けられたプラテンアセンブリ28
と、プラテンアセンブリに取り付けられたプラテン50
と、ハウジングに取り付けられて、プラテンアセンブリ
28を内外軸34及び32の軸線52に直交する軸線51回りに回
転させる駆動装置30とを有している。軸線52は、イオン
ビームの中心線にも直交し、ウェハの表面の延長平面上
に位置している。このため、ウェハ表面の平面は、ウェ
ハの走査、傾動及び回転がどのように組み合わされてい
る場合でも、常にイオンビームの中心線上の同じ点と交
差する。
と、プレート46に固定されたハウジング48と、ハウジン
グ48に回転可能に取り付けられたプラテンアセンブリ28
と、プラテンアセンブリに取り付けられたプラテン50
と、ハウジングに取り付けられて、プラテンアセンブリ
28を内外軸34及び32の軸線52に直交する軸線51回りに回
転させる駆動装置30とを有している。軸線52は、イオン
ビームの中心線にも直交し、ウェハの表面の延長平面上
に位置している。このため、ウェハ表面の平面は、ウェ
ハの走査、傾動及び回転がどのように組み合わされてい
る場合でも、常にイオンビームの中心線上の同じ点と交
差する。
【００１５】図１に示されているように、ウェハハンド
ラの駆動装置は、走査及び傾動アセンブリ26全体を軸線
52回りに回転させ、また走査及び傾動アセンブリがいず
れの角度位置にある場合でもプラテンアセンブリ28を線
形移動させることができる。図２にも示されているよう
に、内軸34は、第１サーボモータ（走査モ−タ）54によ
って調和減速装置56を介して駆動される。内軸34は、フ
ェロフルイディックシールアセンブリ58を貫通して、第
１アームアセンブリ36を包囲しているハウジング60に固
定されている。外軸32は、フェロフルイディックシール
62を貫通して、第１プーリ64に固定されている。第２プ
ーリ66が、ハウジング60に固定されている第１回転軸38
に回転可能に取り付けられている。第１及び第２プーリ
は、両プーリに固定されたステンレス鋼ベルト68によっ
て連結されている。
ラの駆動装置は、走査及び傾動アセンブリ26全体を軸線
52回りに回転させ、また走査及び傾動アセンブリがいず
れの角度位置にある場合でもプラテンアセンブリ28を線
形移動させることができる。図２にも示されているよう
に、内軸34は、第１サーボモータ（走査モ−タ）54によ
って調和減速装置56を介して駆動される。内軸34は、フ
ェロフルイディックシールアセンブリ58を貫通して、第
１アームアセンブリ36を包囲しているハウジング60に固
定されている。外軸32は、フェロフルイディックシール
62を貫通して、第１プーリ64に固定されている。第２プ
ーリ66が、ハウジング60に固定されている第１回転軸38
に回転可能に取り付けられている。第１及び第２プーリ
は、両プーリに固定されたステンレス鋼ベルト68によっ
て連結されている。
【００１６】第２プーリ66は、第２アームアセンブリ40
を包囲しているハウジング70に固定されているのに対し
て、第１回転軸38は、第２アーム内の第３プーリ72に固
定されている。第４プーリ74が、ウェハハンドラの第３
アーム44に固定されており、ハウジング70に固定された
第２回転軸42に回転可能に取り付けられている。第３及
び第４プーリは、両プーリに固定されたステンレス鋼ベ
ルト76によって連結されている。サーボモータ54によっ
て内軸34が回転すると、第３アームアセンブリ44が線形
移動し、従ってプラテン50上に支持されているウェハ78
が軸線52に直交する線に沿って線形走査移動する。ベル
ト76は、アーム40とはまったく逆の回転方向に第３アー
ムアセンブリを駆動するため、走査位置での傾斜角度が
変化しない。
を包囲しているハウジング70に固定されているのに対し
て、第１回転軸38は、第２アーム内の第３プーリ72に固
定されている。第４プーリ74が、ウェハハンドラの第３
アーム44に固定されており、ハウジング70に固定された
第２回転軸42に回転可能に取り付けられている。第３及
び第４プーリは、両プーリに固定されたステンレス鋼ベ
ルト76によって連結されている。サーボモータ54によっ
て内軸34が回転すると、第３アームアセンブリ44が線形
移動し、従ってプラテン50上に支持されているウェハ78
が軸線52に直交する線に沿って線形走査移動する。ベル
ト76は、アーム40とはまったく逆の回転方向に第３アー
ムアセンブリを駆動するため、走査位置での傾斜角度が
変化しない。
【００１７】外軸32は、第２サーボモータ（傾動モ−
タ）80によって調和減速装置82と、第１サーボモータ54
及び減速装置56を支持しているハウジング86に固定され
たスプロケットを駆動するチェーン駆動装置84とを介し
て駆動される。外軸32が第２モータによって駆動される
と、内軸も回転する。従って、走査及び傾動アセンブリ
26全体が軸線52回りに回転するので、第１、第２及び第
３アーム間の相対位置は変化しない。
タ）80によって調和減速装置82と、第１サーボモータ54
及び減速装置56を支持しているハウジング86に固定され
たスプロケットを駆動するチェーン駆動装置84とを介し
て駆動される。外軸32が第２モータによって駆動される
と、内軸も回転する。従って、走査及び傾動アセンブリ
26全体が軸線52回りに回転するので、第１、第２及び第
３アーム間の相対位置は変化しない。
【００１８】第３アームアセンブリ44は、プレート46
と、ハウジング48と、ハウジングに締着されたカバープ
レート88と、やはりハウジングに取り付けられたプラテ
ンアセンブリ28とを有している。回転駆動装置30は、ハ
ウジング48に取り付けられたモータ92と、プラテン50に
固定されており、ハウジングと軸との間にはめ込まれた
フェロフルイディックシールアセンブリ96内に回転可能
に取り付けられたプラテン駆動軸94と、駆動軸94とモー
タ92の出力軸とを連結するチェーン駆動装置98とを有し
ている。
と、ハウジング48と、ハウジングに締着されたカバープ
レート88と、やはりハウジングに取り付けられたプラテ
ンアセンブリ28とを有している。回転駆動装置30は、ハ
ウジング48に取り付けられたモータ92と、プラテン50に
固定されており、ハウジングと軸との間にはめ込まれた
フェロフルイディックシールアセンブリ96内に回転可能
に取り付けられたプラテン駆動軸94と、駆動軸94とモー
タ92の出力軸とを連結するチェーン駆動装置98とを有し
ている。
【００１９】従来技術の別の特徴によれば、線形エンコ
ーダ100 がウェハハンドラに取り付けられて、機械的走
査方向における基準線に対するウェハの位置に比例した
信号を発生する。この装置には、ウェハハンドラの外軸
32に固定されたスケール部材102 と、第３アームアセン
ブリ44に固定されて、スケールに沿って移動可能なセン
サ104 とが設けられている。線形エンコーダ100 は、線
量制御システム内で使用され、該システム内で走査モ−
タは、線形エンコーダ100 、ウェハの前方にその縁部に
近接配置された線量メータ106 （図１）、及びサーボモ
ータ80に取り付けられた回転エンコーダ（図示せず）か
ら入力を受け取る線量コントローラ（図示せず）によっ
て制御される。
ーダ100 がウェハハンドラに取り付けられて、機械的走
査方向における基準線に対するウェハの位置に比例した
信号を発生する。この装置には、ウェハハンドラの外軸
32に固定されたスケール部材102 と、第３アームアセン
ブリ44に固定されて、スケールに沿って移動可能なセン
サ104 とが設けられている。線形エンコーダ100 は、線
量制御システム内で使用され、該システム内で走査モ−
タは、線形エンコーダ100 、ウェハの前方にその縁部に
近接配置された線量メータ106 （図１）、及びサーボモ
ータ80に取り付けられた回転エンコーダ（図示せず）か
ら入力を受け取る線量コントローラ（図示せず）によっ
て制御される。
【００２０】注入中、平行なリボン状ビーム108 が（図
示しない手段によって）単一軸方向に発生し、走査モー
タ54の励磁によって直交軸線方向にウェハの走査が行わ
れる。実行中の注入処理が必要とすれば、ウェハ78を回
転駆動装置30によってその表面に直交する軸線回りに回
転させることができる。
示しない手段によって）単一軸方向に発生し、走査モー
タ54の励磁によって直交軸線方向にウェハの走査が行わ
れる。実行中の注入処理が必要とすれば、ウェハ78を回
転駆動装置30によってその表面に直交する軸線回りに回
転させることができる。
【００２１】本発明は、図３及び４に詳細に示されてお
り、これらの図面では従来技術構造の構成部材の多くが
同様に使用されていることがわかる。走査及び傾動アセ
ンブリ26は、中空の外軸32と、外軸内に回転可能に支持
されている内軸34と、内軸に固定された第１アームアセ
ンブリ36と、第１アームの外端部に固定された第１回転
軸38と、回転軸38回りに回転可能に取り付けられた第２
アームアセンブリ140、第２アーム140 の外端部に固定
された第２回転軸142 と、第２回転軸回りに回転可能に
取り付けられた第３アームアセンブリ44とを有してい
る。
り、これらの図面では従来技術構造の構成部材の多くが
同様に使用されていることがわかる。走査及び傾動アセ
ンブリ26は、中空の外軸32と、外軸内に回転可能に支持
されている内軸34と、内軸に固定された第１アームアセ
ンブリ36と、第１アームの外端部に固定された第１回転
軸38と、回転軸38回りに回転可能に取り付けられた第２
アームアセンブリ140、第２アーム140 の外端部に固定
された第２回転軸142 と、第２回転軸回りに回転可能に
取り付けられた第３アームアセンブリ44とを有してい
る。
【００２２】第３アームアセンブリ44は、実質的に図２
の構造とは変わっておらず、プレート46と、ハウジング
48と、プラテンアセンブリ28と、プラテン駆動装置30と
を有している。
の構造とは変わっておらず、プレート46と、ハウジング
48と、プラテンアセンブリ28と、プラテン駆動装置30と
を有している。
【００２３】図３及び４からわかるように、軸34は、フ
ェロフルイディックシールアセンブリ58を貫通して、第
１アームアセンブリ36を包囲しているハウジング60に固
定されている。外軸32は、フェロフルイディックシール
62を貫通して、第１プーリ64に固定されている。第２プ
ーリ66が、ハウジング60に固定されている第１回転軸38
に回転可能に取り付けられており、第１及び第２プーリ
はステンレス鋼ベルト68によって連結されており、上記
構造はすべて図２の構造から変わっていない。本発明の
構造では、第２プーリ66が第２アーム140 に固定され、
第３アーム44を取り付けたハブ141 が第２回転軸142 に
回転可能に取り付けられている。
ェロフルイディックシールアセンブリ58を貫通して、第
１アームアセンブリ36を包囲しているハウジング60に固
定されている。外軸32は、フェロフルイディックシール
62を貫通して、第１プーリ64に固定されている。第２プ
ーリ66が、ハウジング60に固定されている第１回転軸38
に回転可能に取り付けられており、第１及び第２プーリ
はステンレス鋼ベルト68によって連結されており、上記
構造はすべて図２の構造から変わっていない。本発明の
構造では、第２プーリ66が第２アーム140 に固定され、
第３アーム44を取り付けたハブ141 が第２回転軸142 に
回転可能に取り付けられている。
【００２４】本発明によれば、走査モータ54の作動時に
機械的走査を行うための第３アームアセンブリ44の線形
移動が、線形レール装置110 によって第３アームアセン
ブリが軸32に対してまさに逆に回転することによって行
われる。レール装置110 は、ベースプレート112 と、ベ
ースプレートにボルト留めされ、外軸32に固定されてい
るクランプアセンブリ114 と、ベースプレートにボルト
留めされたレールアセンブリ116 と、レールに沿って移
動可能なスライドキャリッジアセンブリ118 と、スライ
ドキャリッジにボルト留めされた取り付けプレート120
と、プレート120 及びハブ141 にボルト留めされた取り
付けアーム122 とを有している。クランプアセンブリ11
4 には、キー33によって軸32に対して固定の角度関係に
維持されて、軸にボルト（図示せず）留めされたキャッ
プ部材115 によって軸に固定されているクランプ部材11
3 が設けられている。
機械的走査を行うための第３アームアセンブリ44の線形
移動が、線形レール装置110 によって第３アームアセン
ブリが軸32に対してまさに逆に回転することによって行
われる。レール装置110 は、ベースプレート112 と、ベ
ースプレートにボルト留めされ、外軸32に固定されてい
るクランプアセンブリ114 と、ベースプレートにボルト
留めされたレールアセンブリ116 と、レールに沿って移
動可能なスライドキャリッジアセンブリ118 と、スライ
ドキャリッジにボルト留めされた取り付けプレート120
と、プレート120 及びハブ141 にボルト留めされた取り
付けアーム122 とを有している。クランプアセンブリ11
4 には、キー33によって軸32に対して固定の角度関係に
維持されて、軸にボルト（図示せず）留めされたキャッ
プ部材115 によって軸に固定されているクランプ部材11
3 が設けられている。
【００２５】レールアッセンブリ116 及びスライドキャ
リッジアッセンブリ118 は、レールアセンブリが１対の
平行軸117 を有し、スライドキャリッジアセンブリ118
がボールブッシュを組み込んだピローブロック119 を有
しているトムソン(Thomson)型番ＤＳＲの２軸レールシ
ステムにすることができる。そのような装置は、トムソ
ン・インダストリーズ社から販売されており、ここでは
詳細に説明しない。
リッジアッセンブリ118 は、レールアセンブリが１対の
平行軸117 を有し、スライドキャリッジアセンブリ118
がボールブッシュを組み込んだピローブロック119 を有
しているトムソン(Thomson)型番ＤＳＲの２軸レールシ
ステムにすることができる。そのような装置は、トムソ
ン・インダストリーズ社から販売されており、ここでは
詳細に説明しない。
【００２６】走査モータ54の作動によって、第１アーム
36が回転し、またプーリ64、66及びベルト68を介して第
２アーム140 がそれに対して回転する。しかし、レール
装置110 と組み合わせたベルト及びプーリの作動によっ
て、第３アーム44及び付設されたプラテンアセンブリ28
の移動が、軸線52に直交して図１及び３の紙面に垂直な
方向の直線に限定される。
36が回転し、またプーリ64、66及びベルト68を介して第
２アーム140 がそれに対して回転する。しかし、レール
装置110 と組み合わせたベルト及びプーリの作動によっ
て、第３アーム44及び付設されたプラテンアセンブリ28
の移動が、軸線52に直交して図１及び３の紙面に垂直な
方向の直線に限定される。
【００２７】前述したように、傾動モータ80が作動した
時、内外軸34及び32が一体状に回転して、走査及び傾動
装置26全体を軸線52回りに回転させるため、ウェハ78が
イオンビーム108 に対して傾動することは、米国特許第
5,229,615 号に詳細に記載されている通りである。しか
し、同特許にも記載されているように、ウェハ78が行う
走査移動は、いずれの傾動位置にあっても常に軸線52と
交差する直線に沿っている。
時、内外軸34及び32が一体状に回転して、走査及び傾動
装置26全体を軸線52回りに回転させるため、ウェハ78が
イオンビーム108 に対して傾動することは、米国特許第
5,229,615 号に詳細に記載されている通りである。しか
し、同特許にも記載されているように、ウェハ78が行う
走査移動は、いずれの傾動位置にあっても常に軸線52と
交差する直線に沿っている。
【００２８】本発明によれば、上記特許に記載されてい
るような線量制御システムに使用されている線形エンコ
ーダ124 も、レール装置110 に取り付けられている。図
３及び４に示されているように、エンコーダは、ベース
プレート112 に固定された細長のスケール部材126 と、
取り付けアーム122 に固定されたセンサ128 とを有して
いる。図２の従来構造の場合と同様に、エンコーダは機
械的走査方向におけるウェハ位置の直接的な読み取り値
を与える。
るような線量制御システムに使用されている線形エンコ
ーダ124 も、レール装置110 に取り付けられている。図
３及び４に示されているように、エンコーダは、ベース
プレート112 に固定された細長のスケール部材126 と、
取り付けアーム122 に固定されたセンサ128 とを有して
いる。図２の従来構造の場合と同様に、エンコーダは機
械的走査方向におけるウェハ位置の直接的な読み取り値
を与える。
【図１】本発明を組み込んだイオン注入機の最終作業部
の、わかりやすくするために一部断面で示し、また一部
を省略した平面図である。
の、わかりやすくするために一部断面で示し、また一部
を省略した平面図である。
【図２】従来形走査及び傾動装置の断面図である。
【図３】本発明の断面図である。
【図４】図３の４ー４線から見た立面図である。
【符号の説明】
16 ウェハハンドラ
26 走査及び傾動アセンブリ
28 プラテン
32 外軸
34 内軸
36 第１アームアセンブリ
44 第３アームアセンブリ
54、80 サーボモータ
56、82 減速装置
84 チェーン駆動装置
110 レール装置
116 レールアセンブリ
118 スライドキャリッジアセンブリ
140 第２アームアセンブリ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−277143（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−44942（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−25629（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−29258（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−154791（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−196441（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−183383（ＪＰ，Ａ)
実開 昭63−131382（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 37/317
Claims (4)
- 【請求項１】 ウェハ受け取り表面を形成したプラテン
(28)と、前記プラテン上に受け取られたウェハ(78)の表
面によって定められる平面に平行な軸線(52)回りに前記
プラテンを回転させ、また前記プラテンを前記軸線に直
交する直線に沿った走査方向に移動させるための走査及
び傾動アセンブリ(26)とを有するイオン注入機用のウェ
ハハンドラ(16)であって、前記走査及び傾動アセンブリ
は、前記軸線回りに回転可能な第１アーム(36)と、前記
第１アームに取り付けられてそれに対して相対回転する
第２アーム(140) と、前記第２アームに取り付けられ
て、それに対して相対回転する前記プラテンを取り付け
た第３アーム(44)と、前記第１アームを前記軸線回りに
回転させる第１駆動手段(34、54、56)と、前記第１、第２
及び第３アームを相互連結して、前記プラテンを前記走
査方向へ移動させる手段と、前記第１、第２及び第３ア
ームを一体状に前記軸線回りに回転させる第２駆動手段
(32、80、82、84) と、前記第３アームの回転位置を維持で
きるように前記第２駆動手段及び前記第３アームを相互
連結する手段(110) とを有しており、前記第２駆動手段
及び前記第３アームを相互連結する前記手段は、前記第
２駆動手段に固定された第１部材(116) と、前記第３ア
ームに固定されて、第１部材に対して線形移動するよう
に取り付けられている第２部材(118) とを備えている線
形支持手段を設けていることを特徴とする装置。 - 【請求項２】 前記第１部材は、前記第２駆動手段に対
して固定位置に取り付けられた細長のレール(117) を有
しており、前記第２部材は、前記第３アームに対して固
定位置に取り付けられて前記レールと係合可能な支持手
段(119) を含む支持ブロックを有していることを特徴と
する請求項１の装置。 - 【請求項３】 前記第１、第２及び第３アームを相互連
結する前記手段は、前記第１アームを前記第１駆動手段
に固定する手段と、前記第１アームに固定された第１軸
(38)及び前記第２駆動手段に固定された第１回転駆動部
材(64)と、前記第１軸に回転可能に前記第２アームに固
定された第２回転駆動部材(66)と、前記第１及び第２回
転駆動部材を相互連結して、前記第１回転駆動部材から
前記第２回転駆動部材までの増速を行う手段(68)と、前
記第２アームに固定された第２軸(142) と、前記第３ア
ームを前記第２軸に回転可能に取り付ける手段とを有し
ていることを特徴とする請求項１または２の装置。 - 【請求項４】 前記第２駆動手段及び前記第３アームを
相互連結する前記手段に取り付けられた線形エンコーダ
手段(124) を設けており、前記線形エンコーダ手段は、
前記細長のレールに固定された細長のスケール部材(12
6) と、前記支持ブロックに対して固定した位置に、前
記スケールに近接させて取り付けられている感知部材(1
28) とを有していることを特徴とする請求項２の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US172441 | 1993-12-22 | ||
| US08/172,441 US5406088A (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Scan and tilt apparatus for an ion implanter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335173A JPH07335173A (ja) | 1995-12-22 |
| JP3500514B2 true JP3500514B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=22627704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33600694A Expired - Lifetime JP3500514B2 (ja) | 1993-12-22 | 1994-12-22 | イオン注入機用の走査及び傾動装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5406088A (ja) |
| EP (1) | EP0660369B1 (ja) |
| JP (1) | JP3500514B2 (ja) |
| KR (1) | KR100254931B1 (ja) |
| DE (1) | DE69403766T2 (ja) |
| RU (1) | RU2126191C1 (ja) |
| TW (1) | TW267238B (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5981961A (en) * | 1996-03-15 | 1999-11-09 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for improved scanning efficiency in an ion implanter |
| US6271529B1 (en) | 1997-12-01 | 2001-08-07 | Ebara Corporation | Ion implantation with charge neutralization |
| JP2000183139A (ja) * | 1998-12-17 | 2000-06-30 | Hitachi Ltd | イオン注入装置 |
| GB2347820B (en) * | 1999-03-06 | 2004-05-12 | Ibm | Maintaining a customer database in a CTI system |
| US6207959B1 (en) * | 1999-04-19 | 2001-03-27 | Applied Materials, Inc. | Ion implanter |
| US6677599B2 (en) * | 2000-03-27 | 2004-01-13 | Applied Materials, Inc. | System and method for uniformly implanting a wafer with an ion beam |
| EP1336190A2 (en) * | 2000-11-22 | 2003-08-20 | Varian Semiconductor Equipment Associates Inc. | Hybrid scanning system and methods for ion implantation |
| KR100422900B1 (ko) | 2001-05-10 | 2004-03-12 | 삼성전자주식회사 | 기준각 제공장치 |
| KR100393231B1 (ko) * | 2001-08-16 | 2003-07-31 | 삼성전자주식회사 | 이온주입장치에서의 회전축과 회전체의 연결시스템 |
| GB2389958B (en) * | 2002-06-21 | 2005-09-07 | Applied Materials Inc | Multi directional mechanical scanning in an ion implanter |
| US20040100110A1 (en) * | 2002-11-26 | 2004-05-27 | Axcelis Technologies, Inc. | Ceramic end effector for micro circuit manufacturing |
| US20050110292A1 (en) * | 2002-11-26 | 2005-05-26 | Axcelis Technologies, Inc. | Ceramic end effector for micro circuit manufacturing |
| US6740894B1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-05-25 | Axcelis Technologies, Inc. | Adjustable implantation angle workpiece support structure for an ion beam implanter utilizing a linear scan motor |
| JP4560321B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-10-13 | 株式会社Ｓｅｎ | ウエハスキャン装置 |
| US6903350B1 (en) | 2004-06-10 | 2005-06-07 | Axcelis Technologies, Inc. | Ion beam scanning systems and methods for improved ion implantation uniformity |
| US7344352B2 (en) * | 2005-09-02 | 2008-03-18 | Axcelis Technologies, Inc. | Workpiece transfer device |
| US7785060B2 (en) | 2006-10-27 | 2010-08-31 | Applied Materials, Inc. | Multi-directional mechanical scanning in an ion implanter |
| US8791430B2 (en) * | 2011-03-04 | 2014-07-29 | Tel Epion Inc. | Scanner for GCIB system |
| KR101772424B1 (ko) | 2014-12-31 | 2017-08-29 | 윤도식 | 천연 모형벽돌을 이용한 모형 건물 및 이의 제조방법 |
| CN111593314B (zh) * | 2020-05-25 | 2022-04-19 | 宁波大榭开发区佳洁锌铸件有限公司 | 一种真空镀膜工艺及装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3778626A (en) * | 1972-07-28 | 1973-12-11 | Western Electric Co | Mechanical scan system for ion implantation |
| US4745287A (en) * | 1986-10-23 | 1988-05-17 | Ionex/Hei | Ion implantation with variable implant angle |
| US5052884A (en) * | 1988-10-25 | 1991-10-01 | Tokyo Aircraft Instrument Co., Ltd. | Transferring device for semiconductor wafers |
| US4975586A (en) * | 1989-02-28 | 1990-12-04 | Eaton Corporation | Ion implanter end station |
| US5003183A (en) * | 1989-05-15 | 1991-03-26 | Nissin Electric Company, Limited | Ion implantation apparatus and method of controlling the same |
| JPH03154791A (ja) * | 1989-11-14 | 1991-07-02 | Sumitomo Eaton Noba Kk | ロボット用多関節アーム |
| US5077511A (en) * | 1990-04-09 | 1991-12-31 | Nec Electronics, Inc. | Stepper motor drive for way flow end station |
| US5229615A (en) * | 1992-03-05 | 1993-07-20 | Eaton Corporation | End station for a parallel beam ion implanter |
-
1993
- 1993-12-22 US US08/172,441 patent/US5406088A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-11-14 TW TW083110608A patent/TW267238B/zh not_active IP Right Cessation
- 1994-11-15 DE DE69403766T patent/DE69403766T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-15 EP EP94308420A patent/EP0660369B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-15 KR KR1019940034400A patent/KR100254931B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-12-20 RU RU94044485A patent/RU2126191C1/ru active
- 1994-12-22 JP JP33600694A patent/JP3500514B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
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| RU2126191C1 (ru) | 1999-02-10 |
| TW267238B (ja) | 1996-01-01 |
| US5406088A (en) | 1995-04-11 |
| EP0660369A1 (en) | 1995-06-28 |
| RU94044485A (ru) | 1996-10-27 |
| DE69403766D1 (de) | 1997-07-17 |
| DE69403766T2 (de) | 1998-01-15 |
| JPH07335173A (ja) | 1995-12-22 |
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