JPH02288139A - イオン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、処理室内でウェーハにイオンビームを照射
して当該ウェーハにイオン注入等の処理を施すイオン処
理装置に関する。

〔従来の技術〕

第３図は、従来のイオン処理装置の一例を部分的に示す
平面図である。

この例では二つの真空予備室６が、処理室２に、真空弁
（例えばゲート弁）４をそれぞれ介して隣接されている
。各真空予備室６と大気側との間には、真空弁を兼ねる
開閉扉１４がそれぞれ設けられている。

処理室２は、ウェーハ１２にイオンビームを照射してイ
オン注入等の処理を施すためのものであり、図示しない
真空排気装置によって真空排気される。

各真空予備室６は、ウェーハ１２を処理室２に出し入れ
するためのものであり、図示しない真空排気装置によっ
て、処理室２内よりかは低真空に排気される。

各真空予備室６内には、複数枚（通常は２５枚）のウェ
ーハ１２を収納したユーザキャリア（ユーザが使用して
いる汎用のキャリア）１０を設置できるキャリアステー
ジ８がそれぞれ設けられている。尚、キャリアあるいは
後述するカセットとは、周知のように、工程間の搬送を
目的として、複数枚のウェーハを収納する容器のことで
ある。

また処理室２内には、図示しないけれども、各真空予備
室６内のユーザキャリア１０と処理室２内の処理場所と
の間でウェーハ１２を搬送するウェーハ搬送手段が設け
られている。このウェーハ搬送手段は、例えば、ベルト
式のもの、あるいは所要の自由度を有するロボットアー
ム弐のものである。

動作例を説明すると、一方の真空予備室６の開閉扉１４
を開けて、当該真空予備室６内に、未処理のウェーハ１
２を収納したユーザキャリア１０を入れてこれをキャリ
アステージ８上に設置する。

そして、開閉扉１４を閉じた後、当該真空予備室６内の
真空引きを行い、所定の真空度に達した後、真空弁４を
開く。

そして、処理室２内の図示しないウェーハ搬送手段によ
って、ユーザキャリア１０からウェーハ１２を１枚ずつ
取り出してそれを処理室２内の処理場所へ搬送し、そこ
で当該ウェーハ１２にイオンビームを照射してイオン注
入等の処理を施した後、再び元のユーザキャリア１０内
へ搬入する。

ユーザキャリア１０内の全てのウェーハ１２の処理が終
了すると、真空弁４を閉じ、真空予備室６内を大気圧状
態に戻した後、開閉扉１４を開いてユーザキャリア１０
を取り出す。

以降は必要に応じて、上記と同様の動作が繰り返される
。

尚、この例では真空予備室６を二つ設けているので、一
方の真空予備室６内のユーザキャリア１０からウェーハ
１２取り出して処理している間に、他方の真空予備室６
内のユーザキャリア１０を交換することができ、これに
よってスルーブツトの向上を図っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが上記装置においては、例えば次のようなときは
、ユーザキャリア１０を真空予備室６内に持ち込むこと
ができないという問題がある。

■　ユーザキャリア１０が汚れていたり、水分が付着し
たりしているとき。

これは、そのようなユーザキャリア１０を持ち込むと、
真空予備室６内の真空排気に多くの時間がかかってスル
ープットが低下したり、ゴミがウェーハ１２の表面に付
着したりするからである。

■　ユーザキャリア１０に、真空内へ持ち込むと不都合
な部品（例えばロフト番号を記入した紙等）が付属され
ているとき。

そこでこの発明は、上記のようなユーザキャリアを真空
予備室内に持ち込まずに済むようにしたイオン処理装置
を提供することを主たる目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明のイオン処理装置は
、複数枚のウェーハをそれぞれ収納可能な複数のカセッ
トと、前記真空予備室内に設けられていて前記カセット
を１個設置できる第１のカセットステージと、前記真空
予備室の前方部に設けられていて前記カセットを複数個
並べて設置できかつ少なくとも左右にスライドする第２
のカセットステージと、この第２のカセットステージの
前方部に設けられていて、前記カセットを当該カセット
ステージ上と真空予備室内のカセットステージ上との間
で１個ずつ搬送するカセット搬送装置と、前記第２のカ
セットステージの前方部に並べて設けられていて、複数
枚のウェーハを収納したキャリアをそれぞれ設置できる
複数のキャリアステージと、この各キャリアステージと
前記第２のカセットステージとの間に設けられていて、
前者上の各キャリアと後者上の対応する各カセットとの
間でウェーハを筋送する複数のウェーハ搬送手段とを備
えることを特徴とする。

〔作用〕

上記構成によれば、各キャリアステージ上に、複数枚の
ウェーハを収納したキャリア（ユーザキャリア）をそれ
ぞれ設置すれば良い。

この各ユーザキャリア内のウェーハは、各ウェーハ搬送
手段によって、第２のカセットステージ上の各カセット
内へ移し替えることができる。

また、各カセットは、カセット搬送手段によって、真空
予備室内の第１のカセットステージ上に搬送したり、そ
こから取り出して元のカセットステージ上に戻したりす
ることができる。

従って、真空予備室内へユーザキャリア持ち込まずに済
む。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例に係るイオン処理装置を
部分的に示す平面図である。尚、図中右側の真空予備室
６の前方部にも、左側の真空予備室６の前方部における
のと同様の機構３６が設けられているが、ここではその
図示を省略している。

また、第３図の例と同一または相当する部分には同一符
号を付し、以下においては従来例との相違点を主に説明
する。

この実施例においては、各真空予備室６に対して、複数
枚（例えば２５枚）のウェーハ１２をそれぞれ収納可能
な二つのカセット（以下シャ１−ルカセットと呼ぶ）２
０を備えている。

このシャトルカセット２０は、ウェーハ１２を前後方向
から出し入れ可能である（例えば実開昭６１−１７１２
５２号公報参照）。

そして、各真空予備室６内に、シャトルカセット２０を
１個設置できる第１のカセットステージ２２をそれぞれ
設けている。

また各真空予備室６と大気側との間は、この例では自動
化に対応することができるように、真空弁（例えばゲー
ト弁）２４でそれぞれ仕切られている。

そして、各真空予備室６の前方部に、この例では二つの
シャトルカセット２０を左右に並べて設置できる第２の
カセットステージ２６を設けている。このカセットステ
ージ２６は、矢印へのように左右にスライドする他、こ
の例では更に上下（紙面表裏方向）に昇降する。

また、このカセットステージ２６の前方部に、シャトル
カセット２０をつかむカセットホルダ３２を有しており
、それをこの例では上下および矢印Ｂのように前後に動
かして、シャトルカセット２０をカセットステージ２６
上と真空予備室６内のカセットステージ２２上との間で
１個ずつ搬送するカセット搬送装置３０を設けている。

また、カセットステージ２６の前方部であってカセット
搬送装置３０の左右に、前述したユーザキャリア１０を
それぞれ設置でき、しかもこの例では上下に昇降する二
つのキャリアステージ３４を並べて設けている。

更に、この各キャリアステージ３４とカセットステージ
２６との間に、キャリアステージ３４上のユーザキャリ
ア１ｏとカセットステージ２６上の対応する各シャトル
カセット２ｏとの間で矢印Ｃのようにウェーハ１２を搬
送するウェーハ搬送手段の例として、この例では２系統
のウェーハ搬送ヘルド２８をそれぞれ設けている。もっ
とも、ウェーハ搬送手段には、ウェーハ搬送ベルト２８
の代わりに、所要の自由度を有するロボットアーム弐も
のを用いても良い。

第１図の装置の全体的な動作例を、第２図を参照して説
明する。

まず第２図（Ａ）に示すように、二つのキャリアステー
ジ２４上に、未処理のウェーハ１２を収納したユーザキ
ャリア１ｏをそれぞれ設置する。

このとき、カセットステージ２６上には二つの空のシャ
トルカセット２０が設置されているものとする。

そしてこの状態で、左側のウェーハ搬送ベルト２８によ
って、左右ｊりのユーザキャリア１０内のつ工−ハ１２
を左側のシャトルカセラ１−２０内へ全校移し替える。

このとき、キャリアステージ３４は、ウェーハ１２を１
枚取り出す度にユーザキャリア１０を１ピツチ降下させ
、カセットステージ２６は、ウェーハ１２を１枚収納す
る度にシャトルカセット２０を１ピツチ上昇させる。尚
、これと同様のハンドリング方法が、例えば特開昭６１
１６８９３４号公報に開示されている。そしてウェーハ
Ｉ２の上記移し替えが終了したら、カセットステージ２
６を右側へスライドさせる。

この時点では、真空予備室６の真空弁２４が開いており
、そして第２図（Ｂ）に示すように、カセットステージ
２６上の左側のシャトルカセット２０を、カセット搬送
装置３０によって、真空予備室６内に搬入してカセット
ステージ２２上に設置する。そして真空弁２４を閉じ、
真空予備室６内を真空引きする。またそれと並行して、
右側のウェーハ搬送ベルト２８によって、上記左側の場
合と同様にして、右側のユーザキャリア１０内のウェー
ハ１２を右側のシャトルカセット２０内へ全校移し替え
る。

その間、真空予備室６内が所定の真空度に達したら、真
空弁４　（第１図参照）を開いて、処理室２内の図示し
ないウェーハ搬送手段によって、シャトルカセット２０
内からウェーハ１２を１枚ずつ取り出してそれを処理室
２内の処理場所へ搬送し、そこで当３亥ウェーハ１２に
イオンビームを照射してイオン注入等の処理を施した後
、再び元のシャトルカセット２０内へ搬入する。

シャトルカセット２０内の全てのウェーハ１２の処理が
終了すると、真空弁４を閉じ、真空予備室６内を大気圧
状態に戻した後、真空弁２４を開き、そして第２図（Ｃ
）に示すように、真空予備室６内のシャトルカセット２
０をカセット搬送装置３０によって取り出してカセット
ステージ２６上に設置する。そして当該カセットステー
ジ２６を左側へスライドさせる。

次いで、第２図（Ｄ）に示すように、カセットステージ
２６上の右側のシャトルカセット２０を、カセット搬送
装置３０によって真空予備室６内に搬入してカセットス
テージ２２上に設置する。そして真空弁２４を閉じ、真
空予備室６内を真空引きする。またそれと並行して、左
側のウェーハ搬送ベルト２８によって、上記とは逆の動
作で、左側のシャトルカセット２０内の処理済のウェー
ハ１２を左側のユーザキャリア１０内へ全校移し替える
。

その後は右側のシャトルカセット２０およびユーザキャ
リア１０についても上記と同様の動作が行われる。

更にこれ以降は必要に応じて、上記と同様の動作が繰り
返される。

尚、この例では、第１図中に示すように真空予備室６を
二つ設けており、かつその右側の真空予備室６の前方部
にも前述したように左側と同様の機構３６を設けている
ので、一方の真空予備室６内にあるシャトルカセット２
０内のウェーハ１２を処理している間に、他方の真空予
備室６側において、処理済のウェーハ１２を収納したシ
ャトルカセット２０と未処理のウェーハ１２を収納した
ジャトルカセント２０との入れ替えを行うことができる
。従って、真空予備室６やその前方部の機構３６が一つ
ずつの場合に比べてスループットが向上するが、もちろ
んこれらは一つずつでも良く、あるいは三つずつ以上設
けても良い。

以上のようにこの実施例の装置によれば、ユ−ザキャリ
ア１０を真空予備室６内に持ち込まずに済むので、それ
がたとえ汚れていたり、水分が付着していたり、あるい
は真空内へ持ち込むと不都合な部品が付属されていたと
しても、従来例のような問題は生じない。

また、上記のような動作は全て自動で行うことができる
ので、無人化対応も可能である。

尚、キャリアステージ３４とカセットステージ２６との
間におけるウェーハ１２の各搬送経路途中に、ウェーハ
１２のオリエンテーションフラットを一定方向に揃える
オリエンテーションフラット合わせ手段（例えば特開昭
６１−２６８０３５号公報参照）を設けても良く、その
ようにすれば、ウェーハ１２をシャトルカセット２０に
収納するときにそのオリエンテーションフラットを一定
方向に揃えることができる。

また、各真空予備室６に対するシャトルカセット２０の
数、カセットステージ２６上に設置できるシャトルカセ
ット２０の数およびキャリアステージ３４の数は、それ
ぞれ二個ずつ以上としても良い。

また、上記カセットステージ２６、キャリアステージ３
４更にはカセットステージ２２を昇降式のものとするか
否かは、ウェーハ搬送手段やカセット搬送装置３０を上
下動可能なものとするか否かとの対応で決めれば良い。

例えば、カセットステージ２６およびキャリアステージ
３４は、つ工−ハ搬送ベルト２８の代わりに上下動可能
なつ工−ハ搬送手段を用いれば、必ずしも昇降式にする
必要は無い。また、カセットステージ２２を昇降式のも
のにすれば、上記力セラＩ−Ｒ送装置３０におけるカセ
ットホルダ３２は必ずしも上下動させる必要は無い。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、ユーザキャリア内のウ
ェーハをシャトルカセット内に移し替え、このシャトル
カセットを真空予備室内へ搬入することができるので、
ユーザキャリアを真空予備室内へ持ち込まずに済むよう
になる。従って、ユーザキャリアを真空予備室内へ持ち
込むことに伴う問題が発生するのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係るイオン処理装置を
部分的に示す平面図である。第２図は、第１図の装置の
動作例を説明するための概略図である。第３図は、従来
のイオン処理装置の一例を部分的に示す平面図である。 ２・・・処理室、６・・・真空予備室、１０・・・ユー
ザキャリア、１２・・・ウェーハ、２０・・・　シャト
ルカセット、２２・・・第１のカセットステージ、２６
・、・第２のカセットステージ、２日・・・ウェーハ搬
送ベルト、３０・・・カセット搬送装置、３４・・、キ
ャリアステージ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェーハにイオンビームを照射して処理を施すた
   めの処理室と、この処理室に真空弁を介して隣接されて
   いてウェーハを処理室に出し入れするための真空予備室
   とを備えるイオン処理装置において、複数枚のウェーハ
   をそれぞれ収納可能な複数のカセットと、前記真空予備
   室内に設けられていて前記カセットを１個設置できる第
   １のカセットステージと、前記真空予備室の前方部に設
   けられていて前記カセットを複数個並べて設置できかつ
   少なくとも左右にスライドする第２のカセットステージ
   と、この第２のカセットステージの前方部に設けられて
   いて、前記カセットを当該カセットステージ上と真空予
   備室内のカセットステージ上との間で１個ずつ搬送する
   カセット搬送装置と、前記第２のカセットステージの前
   方部に並べて設けられていて、複数枚のウェーハを収納
   したキャリアをそれぞれ設置できる複数のキャリアステ
   ージと、この各キャリアステージと前記第２のカセット
   ステージとの間に設けられていて、前者上の各キャリア
   と後者上の対応する各カセットとの間でウェーハを搬送
   する複数のウェーハ搬送手段とを備えることを特徴とす
   るイオン処理装置。