JPH04136168A - 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、回転式のウェーハディスクに装着された複
数枚のウェーハを一括して処理（例えばイオン注入）す
る、いわゆるバッチ式のイオン処理装置に関する。

〔従来の技術〕

この種のイオン処理装置の従来例を第３図に示す。

この装置は、イオンビーム２が水平方向から導入される
処理室６と、それに真空弁１４ａ、１４ｂを介して隣接
された二つの真空予備室１６ａ、１６ｂを有しており、
各部屋は図示しない真空排気装置によってそれぞれ真空
排気される。

処理室６内には、表面の周縁部に複数枚のウェーハ４を
装着可能なウェーハディスク８が収納されている。また
処理室６の側壁部には、ウェーハディスク８を水平状Ｍ
（図中に実線で示す）と垂直状態（またはそれに近い状
態を含む０図中に１点Ｍ＆９で示す）との間で回転させ
、垂直状態のウェーハディスク８を例えば矢印Ａのよう
に回転させると共に矢印Ｂのように並進させるディスク
駆動装置１０が設けられている。

各真空予備室１６ａ、１６ｂ内には、未処理または処理
済の複数枚のウェーハ４を格納するウェーハカセット１
８がそれぞれ収納される。

また、処理室Ｇ内には、ウェーハディスク８と真空予備
室１６ａ、１６ｂ内のウェーハカセット１８との間でウ
ェーハ４をそれぞれ受け渡しする二つのアーム装置１２
ａ、１２ｂが設けられている。

動作例を説明すると、一方の例えば真空予備室１６ａ内
に未処理のウェーハ４を格納したウェーハカセット１８
を収納し、そこを真空排気後、真空弁１４ａを開き、こ
のウェーハカセット１８からアーム装置１２ａによって
ウェーハ４を１枚ずつ取り出し、それをウェーハディス
ク８に１枚ずつ装着する。このとき、ウェーハディスク
８は例えば矢印Ａ方向にウェーハ１枚分ずつ回転させら
れる。

所定枚数のウェーハ４を装着後、ウェーハディスク８を
垂直状態にし、それを回転および並進させながら、ウェ
ーハディスク８上の各ウェーハ４にイオンビーム２を順
次照射してイオン注入等の処理を行う。

処理後は、ウェーハディスク８を水平状態に戻し、そこ
からアーム装置１２ｂで処理済のウェーハ４を１枚ずつ
取り出し、それを他方の真空予備室１６　ｂ内のウェー
ハカセット１８に格納する。

以降は、必要に応じて上記と同様の動作が繰り返される
。

〔発明が解決しようとする課題〕

々ころが、上記イオン処理装置においては、連続して処
理を行う場合、ウェーハディスク８上の処理済のウェー
ハ４をアーム装置１２ｂで取り出した後に、アーム装’
Ｗ−１２ａで未処理のウェーハ４を装着しなければなら
ず、この間に比較的大きいロス時間が生じるため、その
ぶんスループットを上げられないという問題がある。

また、上記装置では、ウェーハ４のハンドリングを水平
状態で行い、またイオンビーム２は通常このように水平
方向から導入されるためウェーハ４の処理は垂直状態で
行うため、ウェーハ４の交換時はウェーハディスク８を
水平状態にし、ウェーハ４の処理時はウェーハディスク
８を垂直状態にしなければならず、この間にもロス時間
が生じるため、これもスループット低下の原因となって
いる。

そこでこの発明は、ウェーハディスクを立てたままでウ
ェーハの処理のみならずウェーハの交換をも行うことが
でき、しかもその交換を迅速に行う二七ができるように
し、それによって高スループツト性能を得ることができ
る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
、イオンビームが横方向から導入され、それをウェーハ
に照射して処理を施すための処理室と、この処理室内に
立てた状態で収納されていて、周縁部の複数個所にウェ
ーハ保持手段を有するウェーハディスクと、このウェー
ハディスクを処理室内で回転および実質的に並進させる
ディスク駆動装置と、処理室に真空弁を介して隣接され
た真空予備室と、複数枚のウェーハを立てた状態で格納
したウェーハカセットを大気圧側と処理室との間で真空
予備室を経由して搬出入するカセットＩＩＩ送装置と、
処理室内に収納されていて、先端部にウェーハ保持手段
を有し、処理室内に搬入されたウェーハカセットに対し
てウェーハを１枚ずつ出し入れする第１のアームと、こ
の第１のアームを処理室内においてウェーハディスクと
ほぼ平行な面内で回転させるアーム回転装置と、処理室
内に収納されていて、互いに１８０度異なる２個所にウ
ェーハ保持手段を有し、ウェーハディスクおよび第１の
アームとの間で同時にウェーハを受け渡しすることがで
きる第２のアームと、この第２のアームを処理室内にお
いてウェーハディスクとほぼ平行な面内で回転させかつ
前後に移動させるアーム駆動装置とを備えることを特徴
とする。

〔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
示す概略平面図である。第２図は、第１図のウェーハカ
セットから二つのアームおよびウェーハディスク周りを
右側から見て拡大して示す概略図である。

この実施例のイオン処理装置は、イオンビーム２が横方
向（例えば水平方向）から導入され、それをウェーハ４
に照射して処理を施すための処理室２６を備えている。

この処理室２６は、図示しない真空排気装置によって真
空排気される。

この処理室２６内には、ウェーハディスク８が例えば垂
直かそれに近い状態に立てた状態で収納されている。こ
のウェーハディスク８には、第２図に示すように、その
周縁部の複数個所に、ウェーハ保持手段として、複数個
（図示例のような４個に限らない）を−組としてウェー
ハ４の周辺部を把持する爪２９が設けられている。冬瓜
２９は、図示しない機構によって、ウェーハ４を着脱す
る際は外方に動かされ、ウェーハ４を保持する際は内方
に動かされる。但しこれとは別の構造のウェーハ保持手
段を設けても良い。

処理室２６の側壁部には、ウェーハディスク２Ｂを処理
室２６内で立てた状態で、例えば矢印Ｃのように回転さ
せると共に矢印りのように実質的に並進させるディスク
駆動装置３０が設けられている。このディスク駆動装置
３０は、ウェーハディスク２８を、矢印り方向に直進さ
せるものでも良いし、矢印り方向に大きな円弧を描くよ
うに揺動させるものでも良い。

この処理室２６のイオンビーム２が導入される側とは反
対側の部分に、真空弁３４を介して、真空予備室３６が
隣接されている。それと大気圧側との間には真空弁３５
が設けられている。この真空予備室３６も、図示しない
真空排気装置によって真空排気される。

この真空予備室３６の外側から処理室２６内の部分にか
けて、図示しないけれども、ウェーハカセット３８を矢
印１］のように、大気圧側と処理室２６との間で真空予
備室３６を経由して搬出入するカセット搬送装置が設け
られている。

このウェーハカセット３８には、複数枚のウェーハ４を
並べて立てた状態で格納することができる。またその上
側は、第２図に示すように、後述するアーム４０との間
でウェーハ４の受け渡しが可能なように、開かれている
。またこのウェーハカセット３日は、ウェーハ４を出し
入れする際は処理室２６内において、上記カセット搬送
装置によって、または別の装置によって、矢印Ｉのよう
にウェーハ１枚分ずつ前後に移動させられる。

処理室２６内には、第１のアーム４０が収納されており
、このアーム４０は、側壁部に設けられたアーム回転装
置４６によって、ウェーハディスク２８とほぼ平行な面
内で矢印Ｅのように往復回転させられる。

このアーム４０の先端部は、第２図に示すように、ウェ
ーハ４に沿った円弧状をしており、その内側には、ウェ
ーハ保持手段として、Ｖ形溝を有するローラ４２が何個
か固定されており、また１個はレバー４４によって内外
方向に動かせるようにされている。即ち、ウェーハ４を
着脱する際はレバー４４は外に開かれ、ウェーハ４を保
持する際はレバー４４は閉じられる。但しこれとは別の
構造のウェーハ保持手段を設けても良い。

更に、処理室２６内には、第２のアーム４８が収納され
ており、このアーム４８は、側壁部に設けられたアーム
駆動装置５２によって、ウェーハディスク２８とほぼ平
行な面内で矢印Ｆのように１方向にあるいは往復方向に
回転させられる。その回転中心は、第２図に示すように
、ウェーハディスク２８上の着脱位置のウェーハ４の中
心と、受け渡し位置にあるアーム４０上のウェーハ４の
中心とのちょうど中間にある。

更にこのアーム４８は、アーム駆動装置５２によって、
矢印Ｇのように、ウェーハディスク２８およびアーム４
０に近接してそれらとの間でウェーハ４を受け渡しでき
るように前方に移動させられ、かつ元に戻される。

アーム４８には、第２図に示すように、その回転中心を
中心として互いに１８０度異なる２個所に、ウェーハ保
持手段として、複数個（図示例のように４個に限らない
）を−組としてウェーハ４の周辺部を把持する爪５０が
設けられている。冬瓜５０は、図示しない機構によって
、ウェーハ４を着脱する際は外方に動かされ、ウェーハ
４を保持する際は内方に動かされる。但しこれとは別の
構造のウェーハ保持手段を設けても良い。

この実施例の全体的な動作例を説明する。

この場合、ウェーハディスク２８上には、以下に述べる
ような動作て予め複数枚のウェーハ４が装着されており
、かつ各ウェーハ４に対するイオン注入等の処理が既に
完了しているものとする。

まず、複数枚の未処理のウェーハ４を立てた状態で格納
したウェーバカセント３８を、真空弁３５を開いて真空
予備室３６内に搬入し、そこを真空排気後、真空弁３４
を開いて処理室２６内の所定位置に搬入する。

次いで、アーム４０がウェーハカセット３日から１枚の
ウェーハ４を取り出し、所定位置（第２図中に２点鎖線
で示す位置）まで回転する。

その状態で、アーム４８が前方にスライドし、アーム４
０とウェーハディスク２８とに近接する。

そしてその状態で、両端部の爪５０によって、アーム４
０からは未処理のウェーハ４を受け取り、ウェーハディ
スク２８からは処理済のウェーハ４を受け取る。二〇ウ
ェーハ４を受け取る両方の動作が同時に行われる。

その後アーム４８は元の位置にスライドし、例えば矢印
Ｆのように１８０度回転する。そして再びアーム４８は
前方にスライドし、ウェーハディスク２８には未処理の
ウェーハ４を渡し、アーム４０には処理済のウェーハ４
を渡す、このウェーハ４を渡す両方の動作が同時に行わ
れる。

アーム４０は、処理済のウェーハ４を受け取った後、ウ
ェーハカセット３８の方に回転して、それをウェーハカ
セット３８内の例えば元の位置に格納する。

その後、ウェーハカセット３Ｂはウェーハ１枚分だけ奥
の方に移動させられ、アーム４０はそこから次の未処理
のウェーハ４を取り出す、一方、ウェーハディスク２８
は、例えば第２図中の矢印Ｃで示す方向にウェーハ１枚
分だけ回転させられ、アーム４８との受け渡し位置には
次の処理済のウェーハ４が来る。この二つの動作がほぼ
同時に行われる。

その後は、上記のような動作が繰り返され、つ工−ハデ
ィスク２８上のウェーハ４の交換が全て終了したら、処
理済のウェーハ４を格納したウェーハカセット３８は真
空予備室３６を経由して大気圧側へ搬出される。また、
ディスク駆動装置３０によってウェーハディスク２８を
回転および並進させながら、ウェーハディスク２８上の
各ウェーハ４にイオンビーム２が照射され、イオン注入
等の処理が行われる。

以降は、必要に応じて上記のような動作が繰り返される
。

このようにこの実施例の装置では、ウェーハディスク２
８を立てたままでウェーハ４の処理のみならずウェーハ
４の交換をも行うことができるので、従来例のようにウ
ェーハ４の処理と交換との間でウェーハディスク８を立
てたり倒したする際のロス時間が全く発生しない。

しかも、ウェーハディスク２８に対するウェーハ４の交
換に際しても、アーム４０およびアーム４Ｂを用いるこ
とによって、処理済のウェーハ４および未処理のウェー
ハ４の受け渡しを同時に行うことができるので、ウェー
ハ４の交換をロス時間を殆ど発生させることなく迅速に
行うことができる。

その結果、ウェーハ交換の時間が短縮され、高スルーブ
ツト性能を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、ウェーハディスフを立
てたままでウェーハの処理のみならずウェーハの交換を
も行うことができ、しかもその交換を迅速に行うことが
できるので、ウェーハ交換の時間が短縮され、高スルー
プツト性能を得ることができる。

【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
示す概略平面図である。第２図は、第１図のウェーハカ
セットから二つのアームおよびウェーハディスク周りを
右側から見て拡大して示す概略図である。第３図は、従
来のイオン処理装置の一例を示す概略平面図である。 ２・・・イオンビーム、４・・・ウェーハ、２６・・・
処理室、２８・・、ウェーハディスク、２９・・・爪、
３０・・・ディスク駆動装置、３６・・・真空予備室、
３８・・・ウェーハカセット、４０・・・第１のアーム
、４２・・・　ローラ、４６・・・アーム回転装置、４
８・・・第２のアーム、５０・・・爪、５２・・・アー
ム駆動装置。 ウェーハカセット 真空予備室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）イオンビームが横方向から導入され、それをウェ
   ーハに照射して処理を施すための処理室と、この処理室
   内に立てた状態で収納されていて、周縁部の複数個所に
   ウェーハ保持手段を有するウェーハディスクと、このウ
   ェーハディスクを処理室内で回転および実質的に並進さ
   せるディスク駆動装置と、処理室に真空弁を介して隣接
   された真空予備室と、複数枚のウェーハを立てた状態で
   格納したウェーハカセットを大気圧側と処理室との間で
   真空予備室を経由して搬出入するカセット搬送装置と、
   処理室内に収納されていて、先端部にウェーハ保持手段
   を有し、処理室内に搬入されたウェーハカセットに対し
   てウェーハを１枚ずつ出し入れする第１のアームと、こ
   の第１のアームを処理室内においてウェーハディスクと
   ほぼ平行な面内で回転させるアーム回転装置と、処理室
   内に収納されていて、互いに１８０度異なる２個所にウ
   ェーハ保持手段を有し、ウェーハディスクおよび第１の
   アームとの間で同時にウェーハを受け渡しすることがで
   きる第２のアームと、この第２のアームを処理室内にお
   いてウェーハディスクとほぼ平行な面内で回転させかつ
   前後に移動させるアーム駆動装置とを備えることを特徴
   とするイオン処理装置。