JPH0140467B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はイオン注入装置のデイスクに取付けさ
れた複数枚のウエハの自動交換装置に関する。従
来例えば第１図及び第２図示のようにイオン注入
口ａを設けた真空室ｂ内で複数枚のウエハｃを取
付けたデイスクｄを回転させて、多数枚のウエハ
ｃにイオン注入処理を行なう装置が知られるが、
この種装置ではデイスクｄを真空室ｂから取出し
イオン注入処理の終えたウエハｃを新たなウエハ
ｃに交換する作業が煩雑で、これを自動的に行な
うことが望まれる。またデイスクｄに取付けるべ
き新たなウエハｃの枚数に不足を生じた場合イオ
ン注入中にイオンビームがデイスクｄの開孔ｅを
介して背後のウエハ冷却装置ｆを照射し真空室ｂ
内を汚損するので、該開孔ｅを適当に閉塞するこ
とが好ましい。

本発明はかかる要望を満足したウエハ自動交換
装置を提供することを目的としたもので、周囲に
ウエハが装填されるべき開口を備えた円板状のデ
イスクを保持して間歇的にこれを回転するデイス
ク回転装置と、該デイスクの側方の移送路上に置
かれた複数枚のウエハを出し入れ自在に収容する
マガジンを該移送路下方から突出し且つ移送方向
に移動する移動片により浮上させてウエハ取出位
置からウエハ収容位置まで移送する移送装置と、
該デイスクとウエハ取出位置及びウエハ収容位置
との各中間に設けられ、該ウエハと略同径のダミ
ーウエハを下方に備えると共にその上方にウエハ
を下面から支承する閉位置とダミーウエハの通過
を許容する開位置とに開閉自在の腕片を備えた中
間ステーシヨンと、該移送路のウエハ取出位置及
びウエハ収容位置の各マガジンと該中間ステーシ
ヨンの各間でウエハを吸着して移送する揺動自在
の腕片からなる第１移送腕装置と、該中間ステー
シヨンと該デイスクの開口との間でウエハを吸着
して移送する２叉状の揺動自在の腕片からなる第
２移送腕装置とから成る。

本発明の実施例を別紙図面につき説明するに、
その第３図に於て１はシリコンその他の円形のウ
エハ、２は該ウエハ１の複数枚が装填されてイオ
ン注入装置内に出し入れされるデイスク、３は該
デイスク２の周囲に環状に配設したウエハ１が取
付けされる開口を示し、該ウエハ１は該開口３を
塞ぐように装填され、その周囲をばね４で弾圧さ
れた２叉状の押え杆５で押圧固定し、該ウエハ１
の取外しに際しては該デイスク２の透孔２ａを介
して突入するピンにより押え杆５が持ち上げされ
る。

該デイスク２はその裏面に第５図に明示するよ
うなボス部６を備え、これをデイスク回転装置７
のチヤツク機構８で把持して該デイスク２を略水
平に回転するようにした。

該回転装置７はギヤボツクス９を介して間歇的
に回転される中空軸１０を備え、その側方に設け
たシリンダ１１が伸縮すると該中空軸１０の内外
の互に連絡した連杆１２とベアリングケース１
３，１３が上下動して該中空軸１０の上端部のチ
ヤツク機構８が作動し、そのアーム８ａが前記ボ
ス部６を把持し或は解放するようにした。１４は
シリンダ１１により上下動する腕杆で、その先端
部が下方のベアリングケース１３に形成した係合
溝１５と係合する。

間歇的に回転するデイスク２の側方には、第３
図に見られるようにマガジン１６をウエハ取出位
置１７からウエハ収容位置１８へと移送する移送
装置１９が設けられると共に該移送装置１９のウ
エハ取出位置１７及びウエハ収容位置１８と該デ
イスク２の各中間に開閉自在の腕片２０を備えた
中間ステーシヨン２１，２２が夫々設けられる。
そしてウエハ取出位置１７及びウエハ収容位置１
８の各マガジン１６，１６と各中間ステーシヨン
２１，２２との各間にウエハ１を吸着して夫々移
送する腕片２３からなる第１移送腕装置２４，２
５を設けると共に中間ステーシヨン２１，２２と
該デイスク２の開口３との間でウエハ１を吸着し
て移送する２叉状の揺動自在の腕片２６ａ，２６
ｂからなる第２移送腕装置２６を設けるようにし
た。

該移送装置１９の詳細は第６図及び第７図に示
す如くであり左右１対の長溝２７を形成した移送
路２８の下方に電動機２９とスライダ３０が往復
動するスライド軸３１を取付けた可動枠３２の複
数組を列状に配列して設け、各組の電動機２９が
回転すると、その出力軸３３に取付けた円盤状の
カム３４が固定枠３５のローラ３６に乗り上げて
可動枠３２を上動させると共にリンク３７を介し
てスライダ３０に連結したホイール３８が回転し
て該スライド軸３１に沿つてスライダ３０を移動
させ、かくて該スライダ３０に取付けた左右１対
の長手のアーム３９が移送路２８の長溝２７を介
してその上方に突出して該移送路２８上のマガジ
ン１６を浮上させると共に該スライダ３０のスト
ローク距離だけ移送する。該アーム３９はこの移
送路２８上に突出して移動する行程を終えるとカ
ム３４による可動枠３２の下降とリンク３７の戻
り作動により移送路２８の下方に沈下して復動
し、マガジン１６は該アーム３９のかかる作動の
複数回の繰返しで移送路２８のウエハ取出位置１
７からウエハ収容位置１８へと浮上状態で送ら
れ、マガジン１６と移送路２８とが摺接しないの
で塵芥が発生せずウエハ１の表面を汚染すること
がない。尚図示の如く可動枠３２の複数組を設け
る場合、各アーム３９は第３図に点線示の如く内
外に千鳥状に配設することが好ましい。該デイス
ク２と移送装置１９のウエハ取出位置１７及びウ
エハ収容位置１８の各中間に設けられる中間ステ
ーシヨン２１，２２には、その下方に第１１図に
鎖線で示すようなアルミニウムその他でウエハ１
と同径に形成された同形のダミーウエハ５４の複
数枚を収容するポツト４０を設けると共に上方に
第８図乃至第１１図示のような開閉自在の腕片２
０を設けて構成され、各腕片２０は第１１図示の
如く内側下方にその閉位置に於てはウエハ１の下
面周囲を支承するがその開位置ではその下方のポ
ツト４０のダミーウエハ５４の通過取出しを妨げ
ない程度のフランジ４１を備えるようにした。ま
た各腕片２０は第８図乃至第１０図示の如くその
根部２０ａ，２０ａに於てシリンダ本体４２の左
右に突設した案内ピン４３，４３に挿着され、該
シリンダ本体４２内のピストン４４が室４５内に
導入された圧力流体によりばね４６′に抗して移
動するとピストン杆４７と一体のスライド軸４８
のローラ４９が該根部２０ａのカム５０を押し、
該腕片２０はシリンダ本体４２から離れた開位置
に移動する。また該ピストン４４に作用する圧力
流体が排除されると該ピストン４４はばね４６′
に押されて戻れるのでローラ４９のカム５０に対
する押圧が解かれ腕片２０，２０はこれらの間に
張設した戻しばね４６に引かれて閉位置に移動す
る。該腕片２０，２０の開閉作動の指令は例えば
第２移送腕装置２６の先端のセンサから出され、
その指令によりシリンダ本体４２への圧力流体の
流路の開閉弁が作動することにより行ない得る。

該ポツト４０の底部には第４図示のようにリフ
ト５３を設けてダミーウエハ５４の最上層のもの
が腕片２０のすぐ下方に常時位置するように押し
上げられるようにした。

マガジン１６はウエハ１を間隔を存して収容し
得るようにウエハ収容棚５５を備えると共にその
側方及び上方に該ウエハ１を出し入れする開口５
６及び吸盤５１を設けた第１移送腕装置２４，２
５の腕片２３が降下進入する開放部５９を備え、
また各第１移送腕装置２４，２５の腕片２３はそ
の根部を昇降自在の機枠６０の案内杆６１に沿つ
てリンク６２により往復摺動するスライダ６３に
固定された構成を夫々有し、各第１移送腕装置２
４，２５はマガジン１６の移送路２８上の位置に
対応して夫々次の如き作動を行なう。即ちウエハ
取出位置１７に位置したマガジン１６からウエハ
１を取出す場合、第１移送腕装置２４の腕片２３
は機枠６０がその側方のシリンダ６４により降下
されてマガジン１６の開放部５９からウエハ１を
吸着すべく進入し、続いてリンク６２が電動機６
５により揺動されると該腕片２３は中間ステーシ
ヨン２１方向に移動し、同時にシリンダ６４の復
動で機枠６０を元の高さにまで戻され、ウエハ１
が中間ステーシヨン２１の腕片２０上に達すると
吸盤５１の吸引力が解除されてウエハ１が中間ス
テーシヨン２１上に載せられる。

ウエハ収容位置１８に位置したマガジン１６に
ウエハ１を収容する場合、もう一方の第１移送腕
装置２５は先ずシリンダ６４による機枠６０の下
降により腕片２３で中間ステーシヨン２２上のウ
エハ１を吸着し、続く電動機６５の回動とシリン
ダ６４による機枠６０の上昇で腕片２３はマガジ
ン１６方向に移動し乍ら適当高さ上昇し、ウエハ
１をマガジン１６の前方の開口５６からその収容
棚５５内に収め、そこで吸着を解除してその収容
が終る。

各中間ステーシヨン２１，２２の間には先端に
吸盤６６を有する略直角に拡いた第２移送腕装置
２６の腕片２６ａ，２６ｂを軸６７で軸着し、該
腕片２６ａ，２６ｂが昇降及び90°の旋回を行な
う軸６７により作動されると一方の腕片２６ａの
吸盤６６は中間ステーシヨン２１上のウエハ１を
吸着すると同時に他方の腕片２６ｂがデイスク２
上のイオン注入済のウエハ１を吸着して上昇し、
続く90°の旋回と昇降で腕片２６ｂのウエハ１を
デイスク２から中間ステーシヨン２２上に排出す
べく移送すると共に腕片２６ａのウエハ１を該デ
イスク２に装填する。この間デイスク２の押え杆
５はデイスク２の透孔２ａを介して突入するピン
により持ち上げされ、開口３上のウエハ１が交換
されるを許容する。ウエハ取出位置１７のマガジ
ン１６のウエハ１がなくなつた場合、中間ステー
シヨン２１上にはウエハ１が第１移送腕装置２４
により送られて来ないが、この場合該中間ステー
シヨン２１の腕片２０が開き第２移送腕装置２６
はポツト４０内に用意されたダミーウエハ５４を
吸着してデイスク２の開口３に取付けする。この
ダミーウエハ５４を取付けたデイスク２の開口３
は適当な記憶装置により記憶され、イオン注入処
理後に該開口３からダミーウエハ５４を取外して
中間ステーシヨン２２上に載せられた場合その腕
片２０が開いて該ダミーウエハ５４を下方のポツ
ト４０に収容し、ウエハ収容位置１８のマガジン
１６内には収容されない。

その作動を説明するに、イオン注入処理済みの
ウエハ１を備えたデイスク２がデイスク回転装置
７に載せられると、先ず第２移送腕装置２６が上
下してデイスク２のイオン注入済みのウエハ１の
１枚と中間ステーシヨン２１上に送られて来た新
しいウエハ１とを各腕片２６ａ，２６ｂで吸着
し、90°旋回したのちその吸着が解除されるとデ
イスク２の開口３には新しいウエハ１が装填され
る。この装填が終るとデイスク２は回転装置７に
より１区画回転して次の交換されるべきウエハ１
が第２移送腕装置２６の取出位置に位置する。中
間ステーシヨン２２上のイオン注入済みのウエハ
１は第１移送腕装置２５により吸着され移送装置
１９のウエハ収容位置１８に位置するマガジン１
６のウエハ収容棚５５内に収められる。またもう
一方の中間ステーシヨン２１上には移送装置１９
のウエハ取出位置１７に位置するマガジン１６か
らもう一方の第１移送腕装置２４により取出され
た新しいウエハ１が載置される。そして再び第２
移送腕装置２６が作動してデイスク２のウエハ１
を新しいものに取換える。

以上の作動を繰返すことによりデイスク２のイ
オン注入済みの複数枚のウエハ１が新しいウエハ
１に交換されるが、ウエハ取出位置１７のマガジ
ン１６内の新しいウエハ１がなくなつた場合中間
ステーシヨン２１の腕片２０が開き、第２移送腕
装置２６はポツト４０内のダミーウエハ５４を吸
着し、これをデイスク２の開口３に装填する。

従つてイオン注入すべくマガジン１６に用意し
たウエハ１の枚数がデイスク２の開口３の数より
も少なくてもダミーウエハ５４が装填されるので
イオン注入処理の際に該開口３を介してイオンビ
ームが透過することを防止し得、真空室内の汚損
を防止出来る。またデイスク２からダミーウエハ
５４が中間ステーシヨン２２に取出されたときは
腕片２０が開いて下方のポツト４０内にダミーウ
エハ５４を収容する。

ウエハ取出位置１７のマガジン１６が空になる
と移送装置１９が作動してそのアーム３９が移送
路２８上に突出移動するので空のマガジン１６は
浮上状態でウエハ収容位置１８方向に送られ、そ
の際ウエハ収容位置１８のイオン注入済みのウエ
ハ１を収容したマガジン１６を側方に送り、必要
に応じて待機位置６８に用意された新しいウエハ
１を収めたマガジン１６をウエハ取出位置１７に
移送することが出来る。

このように本発明によればデイスクを間歇的に
回転させるデイスク回転装置と、マガジンをウエ
ハ取出位置からウエハ収容位置へと浮上させて移
送する移送装置と、該デイスクと移送装置との間
のダミーウエハを開閉自在の腕片で取出収容自在
とする中間ステーシヨンと、ウエハ取出位置及び
ウエハ収容位置の各マガジンと該中間ステーシヨ
ンの間でウエハを吸着して移送する第１移送腕装
置と、該中間ステーシヨンと該デイスクの間でウ
エハを移送する２叉状の第２移送腕装置とを設け
たのでデイスクに取付けされるべきウエハの枚数
に不足を生じても自動的にダミーウエハを取付け
出来、イオン注入処理に際してウエハで閉塞され
ないデイスクの開口が存することの不都合を解消
出来、マガジンは移送装置で浮上されて送られる
ので移送による塵芥の発生が防止され、ウエハの
清浄度を向上させ得、円滑迅速なウエハの交換を
行なえる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はイオン注入の截断平面図、第２図はそ
の−線截断側面図、第３図は本発明装置の１
例の平面図、第４図はその−線截断面図、第
５図は第３図の−線截断面図、第６図及び第
７図は第３図の−線及び−線截断面図、
第８図は中間ステーシヨンの腕片の拡大平面図、
第９図はその−線截断面図、第１０図は第８
図の左側面図、第１１図は第８図の−線
截断面図である。 １……ウエハ、２……デイスク、３……開口、
７……デイスク回転装置、１６……マガジン、１
７……ウエハ取出位置、１８……ウエハ収容位
置、１９……移送装置、２０……腕片、２１，２
２……中間ステーシヨン、２３……腕片、２４，
２５……第１移送腕装置、２６ａ，２６ｂ……腕
片、２６……第２移送腕装置、２８……移送路、
５４……ダミーウエハ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 周囲にウエハが装填されるべき開口を備えた
   円板状のデイスクを保持して間歇的にこれを回転
   するデイスク回転装置と、該デイスクの側方の移
   送路上に置かれた複数枚のウエハを出し入れ自在
   に収容するマガジンを該移送路下方から突出し且
   つ移送方向に移動する移動片により浮上させてウ
   エハ取出位置からウエハ収容位置まで移送する移
   送装置と、該デイスクとウエハ取出位置及びウエ
   ハ収容位置との各中間に設けられ、該ウエハと略
   同径のダミーウエハを下方に備えると共にその上
   方にウエハを下面から支承する閉位置とダミーウ
   エハの通過を許容する開位置とに開閉自在の腕片
   を備えた中間ステーシヨンと、該移送路のウエハ
   取出位置及びウエハ収容位置の各マガジンと該中
   間ステーシヨンの各間でウエハを吸着して移送す
   る移動自在の腕片からなる第１移送腕装置と、該
   中間ステーシヨンと該デイスクの開口との間でウ
   エハを吸着して移送する２叉状の揺動自在の腕片
   からなる第２移送腕装置とから成るウエハ自動交
   換装置。