JP6933708B2 - 多径ウエハの真空内ウエハハンドリング - Google Patents
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Description
本出願は、2016年9月30日に出願された「MULTIPLE DIAMETERIN-VACUM WAFER HANDLING」と題する米国特許出願第15/281,600号の利益を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は、一般に、ワークピースハンドリングシステムに関し、より詳細には、イオン注入システムにおいて様々な直径のワークピースをハンドリングするためのシステムおよび方法に関する。
半導体産業では、半導体ウエハまたは基板などのワークピースは、ワークピースハンドリングシステムによってプロセスステップ間でロボット的に移送されることが多い。イオン注入システムは、しばしば、大気圧ワークピースキャリアとイオン注入装置に結びついている真空プロセスチャンバとの間でワークピースを移送するためのワークピースハンドリングシステムを利用する。従来のワークピースハンドリングシステムは、グリップが結合されたロボットを備え、グリップは、ワークピースのエッジを選択的に把持するように構成されている。
本発明は、イオン注入システムにおいて様々なサイズのワークピースを取り扱うためのシステム、機器、および方法を提供することによって、従来技術の制限を克服する。したがって、以下に、本発明の態様を基本的に理解するために、本発明の概要を簡単に説明する。この発明の概要は、本発明の外延的な概観ではない。これは、本発明の重要なまたは重大な要素を同定したり、発明の範囲を線引きしたりすることを意図したものではない。この目的は、後に記載する詳細な説明の序文として、本発明のいくつかの概念を単純化した形で示すことにある。
図1は、本開示のいくつかの態様による例示的なイオン注入システムの構成図である。
本開示は、概して、イオン注入システムにおいて様々な直径のワークピースをクランプするためのシステム、装置、および方法に関する。したがって、本発明は、図面を参照して説明され、同様の参照番号は、全体を通して同様の要素を指すために使用され得る。これらの態様の記述は単に例示であり、それらは限定的な意味で解釈されるべきではないことを理解されたい。以下の記述では、説明の目的で、本発明を完全に理解するために、多くの具体的な細部を記載する。しかし、当業者には、これらの具体的な細部がなくても、本発明を実施できることが明らかであろう。さらに、本願の範囲は、添付の図面に関して以下に説明される実施形態または実施例によって限定されることを意図されず、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることが意図される。
Claims (16)
- イオン注入システムであって、
プロセスチャンバに複数のイオンを供給するイオン注入装置、
第1のワークピースおよび第2のワークピースのそれぞれを前記複数のイオンに曝露する間に、前記プロセスチャンバ内において、前記第1のワークピースおよび前記第2のワークピースのうちの1つを選択的に支持するチャックであって、前記第2のワークピースの直径が前記第1のワークピースよりも大きいチャック、
前記プロセスチャンバに動作可能に結合されているロードロックチャンバであって、前記ロードロックチャンバが、前記プロセスチャンバと外部環境との間において前記第1のワークピースおよび前記第2のワークピースのうちの1つのそれぞれを移送する間に、前記第1のワークピースおよび前記第2のワークピースのうちの1つのそれぞれを支持するワークピース支持部を備えるロードロックチャンバ、および、
前記チャックと前記ワークピース支持体との間において、前記第1のワークピースおよび前記第2のワークピースのうちの1つのそれぞれを、第1のグリップ機構を介して移送するロボット、を備え、
前記第1のグリップ機構は、グリップ位置と解放位置との間を移動する複数のグリップアームと、該複数のグリップアームに動作可能に結合された複数のガイドとを備え、
前記複数のガイドは、前記第1のワークピースの直径に関連する第1のグリップ部と、前記第2のワークピースの直径に関連する第2のグリップ部とを備え、
前記第2の直径は前記第1の直径よりも大きく、
前記複数のグリップアームが前記グリップ位置にあるとき、前記複数のガイドの前記第1のグリップ部は、該第1のグリップ部の間に前記第1のワークピースを選択的にグリップし、かつ、前記複数のガイドの前記第2のグリップ部は、該第2のグリップ部の間に前記第2のワークピースを選択的にグリップし、
前記複数のグリップアームが前記解放位置にあるとき、前記複数のガイドの前記第1のグリップ部および前記第2のグリップ部は、前記第1のワークピースおよび前記第2のワークピースのそれぞれを、選択的に解放する、イオン注入システム。 - 前記複数のガイドのそれぞれは、前記第1のグリップ部に関連する第1の機構と、前記第2のグリップ部に関連する第2の機構とを有している、請求項1に記載のイオン注入システム。
- 前記複数のガイドのそれぞれにおいて、前記第1の機構および前記第2の機構のそれぞれは、ノッチまたは段差のそれぞれを含む、請求項2に記載のイオン注入システム。
- 前記ロボットは、前記第1のグリップ機構が前記グリップ位置に位置したと同時に、前記第1のワークピースおよび前記第2のワークピースのうちの1つを、前記ワークピース支持部および前記チャックのそれぞれから選択的に回収し、
前記ロボットは、前記第1のグリップ機構が前記解放位置に位置したと同時に、前記第1のワークピースおよび前記第2のワークピースを、前記ワークピース支持部および前記チャックの上のそれぞれに、選択的に配置する、請求項1に記載のイオン注入システム。 - 前記ワークピース支持部は、支持プレートに固定して結合されている複数の支持部材を備え、
前記支持部材のそれぞれは、前記第1のワークピースの直径に関連する第1の支持構造と、前記第2のワークピースの直径に関連する第2の支持構造とを備えている、請求項1に記載のイオン注入システム。 - 前記第1の支持構造および前記第2の支持構造のそれぞれは、前記支持部材のそれぞれにおいて画定されている段差を備えている、請求項5に記載のイオン注入システム。
- 前記第1の支持構造は第1の平面を画定し、前記第2の支持構造は第2の平面を画定し、前記第1の平面は前記第2の平面よりも低い、請求項6に記載のイオン注入システム。
- 前記第1のワークピースの直径が約150mmであり、前記第2のワークピースの直径が200mmである、請求項1に記載のイオン注入システム。
- イオン注入システムであって、
第1のワークピースまたは第2のワークピースのそれぞれがプロセスチャンバ内に位置しているときに、前記第1のワークピースおよび前記第2のワークピースに、複数のイオンを選択的に供給するイオン注入装置であって、前記第1のワークピースの直径が前記第2のワークピースの直径よりも大きいイオン注入装置、
前記第1のワークピースまたは前記第2のワークピースのそれぞれを前記複数のイオンに曝露する間に、前記プロセスチャンバ内において、前記第1のワークピースまたは前記第2のワークピースのそれぞれを支持するチャック、
前記プロセスチャンバに動作可能に結合されているロードロックチャンバであって、(i)プロセス環境を外部環境から隔離し、かつ、(ii)前記プロセスチャンバと前記外部環境との間において前記第1のワークピースまたは前記第2のワークピースを移送する間に、前記第1のワークピースまたは前記第2のワークピースのそれぞれを支持するワークピース支持部を備えている、ロードロックチャンバ、および、
前記プロセスチャンバ内の前記チャックと前記ロードロックチャンバ内の前記ワークピース支持部との間において、前記第1のワークピースまたは前記第2のワークピースのそれぞれを移送する真空ロボットであって、第1の複数の段差付きガイドの間において、前記第1のワークピースまたは前記第2のワークピースを選択的にグリップする第1のグリップ機構を有する真空ロボット、を備える、イオン注入システム。 - 前記第1の複数の段差付きガイドは、前記第1のワークピースに関連する第1の受止め段差と、前記第2のワークピースに関連する第2の受止め段差とを備える、請求項9に記載のイオン注入システム。
- 前記第1の受止め段差および前記第2の受止め段差は、前記第1の複数の段付きガイドに画定された凹状のくぼみを備える、請求項10に記載のイオン注入システム。
- 前記第1のグリップ機構は、複数のグリップアームに動作可能に結合された複数のガイドを備え、
前記複数のガイドは、前記第1のワークピースの直径に関連付けられた第1のグリップ部と、前記第2のワークピースの直径に関連付けられた第2のグリップ部とを備え、
前記複数のグリップアームがグリップ位置にあるとき、前記複数のガイドの前記第1のグリップ部は、該第1のグリップ部の間に前記第1のワークピースを選択的にグリップし、かつ、前記複数のガイドの前記第2のグリップ部は、該第2のグリップ部の間に前記第2のワークピースを選択的にグリップし、
前記複数のグリップアームが解放位置にあるとき、前記複数のガイドの前記第1のグリップ部および前記第2のグリップ部は、前記第1のワークピースおよび前記第2のワークピースのそれぞれを、選択的に解放する、請求項9に記載のイオン注入システム。 - 前記チャックは、スキャンアームのベースに動作可能に結合され、
前記チャックは、
前記ベースに動作可能に結合されている中央静電チャック部材であって、前記第1のワークピースを支持および静電的に固定する中央チャック表面を有する、中央静電チャック部材、
前記ベースに動作可能に結合された第1の周辺静電チャック部材であって、(i)前記中央静電チャック部材をほぼ取り囲み、かつ、(ii)少なくとも前記第2のワークピースの周辺領域を支持および静電的に固定する第1の周辺チャック表面を有し、前記第2のワークピースの直径が、前記第1のワークピースの直径よりも大きい、第1の周辺静電チャック部材、
注入位置と引込位置との間において、前記中央静電チャック部材に対し、前記第1の周辺静電チャック部材を、前記中央チャック表面に対してほぼ垂直な軸に沿って選択的に移動させるエレベータであって、前記第1の周辺チャック表面は、伸長位置にあるときに前記中央チャック表面とほぼ同一平面上にあり、かつ、前記引込位置にあるときに前記中央チャック表面の下方にある、エレベータ、および、
第1の周辺シールドであって、前記第1の周辺静電チャック部材が前記引込位置にあるときに、前記第1の周辺シールドが前記第1の周辺チャック表面を選択的に覆う、第1の周辺シールド、を備える、請求項9に記載のイオン注入システム。 - 異なるサイズの複数のワークピースを個々にグリップするためのグリップ機構であって、前記グリップ機構は、
グリップ位置と解放位置との間を移動する複数のグリップアーム、および該複数のグリップアームに動作可能に結合された複数のガイドを備え、
前記複数のガイドが、第1のワークピースの直径に関連付けられた第1のグリップ部と、第2のワークピースの直径に関連付けられた第2のグリップ部とを有し、
前記第2の直径は、前記第1の直径よりも大きく、
前記複数のグリップアームが前記グリップ位置にあるとき、前記複数のガイドの前記第1のグリップ部は、該第1のグリップ部の間に前記第1のワークピースを選択的にグリップし、かつ、前記複数のガイドの前記第2のグリップ部は、該第2のグリップ部の間に前記第2のワークピースを選択的にグリップし、
前記複数のグリップアームが解放位置にあるとき、前記複数のガイドの前記第1のグリップ部および前記第2のグリップ部は、前記第1のワークピースおよび前記第2のワークピースのそれぞれを、選択的に解放する、グリップ機構。 - 前記複数のガイドのそれぞれは、前記第1のグリップ部に関連する第1の機構と、前記第2のグリップ部に関連する第2の機構とを有している、請求項14に記載のグリップ機構。
- 前記複数のガイドのそれぞれにおいて、前記第1の機構および前記第2の機構のそれぞれは、ノッチまたは段差のそれぞれを含む、請求項15に記載のグリップ機構。
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