JPH0623562Y2 - エンドステ−シヨン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えばイオン注入装置等のように真空中で
ウエハを処理する装置におけるエンドステーションに関
する。

〔従来の技術〕

第３図は、従来のエンドステーションの一例を示す概略
平面図である。この例はイオン注入装置用のものであ
り、真空に排気される部屋であってイオンビーム４が導
入される処理室２内に、ウエハ１０を保持可能でありウ
エハ１０着脱のための水平状態（図示例）とウエハ１０
処理のための起立状態とに回転させられるプラテン６が
設けられている。

そして当該処理室２の左右両側には、真空弁（例えばゲ
ート弁）１４ｂ、１４ｃを介して二つの予備真空室１２
ａおよび１２ｂが隣接されている。これらは、ウエハ１
０を処理室２と大気側との間で出し入れする際に処理室
２内を常に真空状態に保っておけるようにするためのも
のである。そして両予備真空室１２ａ、１２ｂと大気側
とは真空弁（例えばフラップ弁）１４ａ、１４ｄによっ
て仕切られており、かつ両室内には、ウエハ１０の移載
のためにウエハ１０を載置して昇降させる昇降台１６
ａ、１６ｂがそれぞれ設けられている。

また処理室２内には、伸縮および回転が可能であり、昇
降台１６ａからウエハ１０を受け取ってそれをプラテン
６上に移載したり、プラテン６からウエハ１０を受け取
ってそれを昇降台１６ｂ上に移載したりできるアーム２
０が設けられている。

動作例を説明すると、まず真空弁１４ａが開かれ、図示
しない搬送手段によって未処理のウエハ１０が矢印Ｂの
ように予備真空室１２ａ内に搬入されて昇降台１６ａ上
に載置される。そして真空弁１４ａを閉じて予備真空室
１２ａ内を真空引きした後、真空弁１４ｂが開かれアー
ム２０によって昇降台１６ａ上のウエハ１０がプラテン
６上に移載される。

次いで真空弁１４ｂが閉じられ、かつプラテン６が起立
状態にされ、当該ウエハ１０にイオンビーム４が照射さ
れて例えばイオン注入等の処理が行われる。

処理後はプラテン６が水平状態に戻され、真空状態にあ
る予備真空室１２ｂとの間の真空弁１４ｃが開かれ、ア
ーム２０によってプラテン６上の処理済のウエハ１０が
予備真空室１２ｂ内の昇降台１６ｂ上に移載される。そ
して真空弁１４ｃが閉じられ、予備真空室１２ｂ内を大
気圧状態に戻した後、真空弁１４ｄが開かれて図示しな
い搬送手段によって処理済のウエハ１０は矢印Ｃのよう
に大気側に搬出される。以降必要に応じて上記のような
動作が繰り返される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

所で上記のようなエンドステーションは、予備真空室１
２ａ、１２ｂが前述のように大気側と処理室２間でウエ
ハ１０を出し入れする度に大気開放と真空引きが繰り返
されるため、その真空引き時間を短縮してスループット
（単位時間当たりの処理能力）を向上させることが必要
で、可能な限り小容積の方が好まし。所が、予備真空室
１２ａ、１２ｂは上述のとおり、独立した真空弁１４
ｂ、１４ｃで処理室２と仕切られており、しかもそれら
の内部には昇降台１６ａ、１６ｂの収納スペースが必要
等の理由から、予備真空室１２ａ、１２ｂの小容積化を
図るのが難しいという問題がある。

そこでこの考案は、これらの問題点を解決したエンドス
テーションを提供することを主たる目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案のエンドステーションは、処理室におけるアー
ムの移動領域内に、軸によってアームよりも上側および
下側に昇降させられ上部にウエハを載置可能であり下部
につばを有する昇降台を設け、この昇降台の上方であっ
て処理室の天井部に前記予備真空室を隣接させ、かつ前
記アームの先端部に、昇降台が上下に通り抜けることが
できる貫通穴を有する受台を設け、この受台の貫通穴の
上部に、昇降可能であってばねによって受台に向けて付
勢されていて上部にウエハを載置可能な弁体を設け、こ
の弁体の中央部に、昇降台の上部が貫通しつばが引っ掛
かる貫通穴を設け、昇降台を上昇させたときに、昇降台
によって弁体を押し上げて両者が協働して処理室と予備
真空室との間を仕切る真空弁の作用をすると共に、予備
真空室内で昇降台の上部が弁体から幾分上に突き出るよ
うに構成し、昇降台を下降させたときに、昇降台がアー
ムおよびそれに取り付けられた物の移動の妨げにならな
い所に位置するように構成していることを特徴とする。

〔作用〕

予備真空室は処理室の天井部に立体的に配置されている
ため、平面的な寸法が小さくなり、しかも昇降台は、処
理室側から予備真空室に向けて上昇すると、それとアー
ム上の弁体とが両室間を仕切る真空弁の作用を兼ねるの
で、予備真空室の容積を極めて小さくすることができ
る。

〔実施例〕

第１図はこの考案の一実施例に係るエンドステーション
を示す概略平面図であり、第２図は第１図の線II−IIに
沿う拡大断面図である。この例も従来例と同様にイオン
注入装置用のものである。

この実施例においては、処理室２内にあって回転軸５０
の中心点からほぼ等距離かつほぼ１２０度ずつの等角度
の所に、供給されたウエハ１０を載せて昇降させる三つ
の昇降台２６ａ〜２６ｃが設けられている。各昇降台２
６ａ〜２６ｃは、その上部にウエハ１０を載置可能であ
り、しかも昇降台２６ａおよび２６ｂは、その下部につ
ば２７（第２図参照）を有している。第２図の４８は、
各昇降台２６ａ〜２６ｃをそれぞれ後述するアーム３０
よりも上側および下側に昇降させるための軸である。

また処理室２の天井部であって昇降台２６ａおよび２６
ｂの上方に位置する所に二つの予備真空室２８ａおよび
２８ｂがそれぞれ隣接されており、各予備真空室２８
ａ、２８ｂは、真空弁（例えばフラップ弁）３４ａ、３
４ｂによってそれぞれ大気側と仕切られている。

一方、処理室２内には、ウエハ１０の移載用に、回転軸
５０に取り付けられていてそれによって例えば矢印Ａの
ように回転させられる３本一体形のアーム３０が設けら
れており、その三つの先端部には受台３１がそれぞれ設
けられている。各受台３１は、昇降台２６ａ〜２６ｃが
上下に通り抜けることができる貫通穴５１をそれぞれ有
する。

そして各受台３１の上部には、それぞれ、弁体３２ａ〜
３２ｃがピン４２によって昇降自在に設けられており、
各弁体３２ａ〜３２ｃは、それぞれ、復帰ばね４４によ
って受台３１に向けて付勢されている。これらの弁体３
２ａ〜３２ｃの上部にはウエハ１０をそれぞれ載置可能
である。

また、各弁体３２ａ〜３２ｃの中央部には、昇降台２６
ｃが自由に貫通することができ、かつ昇降台２６ａ、２
６ｂの上部が貫通することができるけれどもそのつば２
７が引っ掛かるような貫通穴３３がそれぞれ設けられて
いる。

そして昇降台２６ａまたは２６ｂ上に位置した弁体３２
ａ〜３２ｃは、昇降台２６ａまたは２６ｂによって押し
上げられて予備真空室２８ａまたは２８ｂの壁面に第２
図に示すように当接され、昇降台２６ａまたは２６ｂと
協働して、予備真空室２８ａまたは２８ｂと処理室２と
の間を真空弁のように仕切る作用をする。４６はその際
の真空シール用のＯリングである。

即ちこのエンドステーションでは、昇降台２６ａまたは
２６ｂを上昇させるだけで、当該昇降台２６ａ、２６ｂ
と弁体３２ａ〜３２ｃとが協働して処理室２と予備真空
室２８ａまたは２８ｂとの間を真空弁のように仕切ると
共に、弁体３２ａ〜３２ｃ上に載せられているウエハ１
０を処理室２内から予備真空室２８ａまたは２８ｂ内へ
搬送することができる。

ちなみにその時、昇降台２６ａ、２６ｂの上部が弁体３
２ａ、３２ｂから幾分上に突き出るので、ウエハ１０は
昇降台２６ａ、２６ｂによって弁体３２ａ、３２ｂから
若干持ち上げられる。従って、弁体３２ａ、３２ｂ上か
らの、あるいは当該弁体上へのウエハ１０の搬送を行い
易くなる。このことは、昇降台２６ｃと弁体３２ｃとの
関係についても同様である。

また昇降台２６ａ、２６ｂの上面には、この実施例で
は、大気側から例えば第２図に２点鎖線で示すようなウ
エハ移載用のアーム３６がＸ方向に入り込みかつＺ方向
に若干上下できる程度の凹み２５が設けられている。

また、昇降台２６ａ、２６ｂを下降させるだけで、予備
真空室２８ａ、２８ｂ内において昇降台２６ａ、２６ｂ
の上部に載せられたウエハ１０を弁体３２ａ〜３２ｃ上
に載置してそれを処理室２内のアーム３０の先端部の受
台３１上へと搬送することができる。各昇降台２６ａ〜
２６ｃは、それらを下降させた時は、アーム３０および
それに取り付けられた物の移動の妨げにならない所に位
置するようにされている。

なお処理室２内には、前述したようなアーム３０の他
に、昇降台２６ｃとウエハ１０の処理場所である前述し
たようなプラテン６間でウエハ１０を移載するアーム３
８が設けられている。アーム３８は、この例では第２図
に示すように、ボールねじ３９ａ、３９ｂに沿ってＹ方
向に直進するロードアーム４０ａおよびその下側のアン
ロードアーム４０ｂから成り、ロードアーム４０ａによ
って昇降台２６ｃ上のウエハ１０をプラテン６上に移載
することができ、アンロードアーム４０ｂによってプラ
テン６上のウエハ１０を昇降台２６ｃ上に移載すること
ができる。

上記エンドステーションの全体的な動作例を説明する
と、ここでは一例として、予備真空室２８ａ内は大気圧
状態にあり、処理室２および予備真空室２８ｂ内は所定
の真空状態にあり、昇降台２６ａは上昇位置にあるもの
とする。

まず真空弁３４ａが開いて、矢印Ｂのように大気側から
例えば前述したようなアーム３６によって未処理のウエ
ハ１０が１枚予備真空室２８ａ内に搬入され昇降台２６
ａ上に載置される。そして真空弁３４ａが閉じられ、予
備真空室２８ａ内が真空引きされる。予備真空室２８ａ
内の真空引きが完了すると、軸４８によって昇降台２６
ａを下降させる。それによって、ウエハ１０が弁体３２
ａ上に載置されると共に当該弁体３２ａもアーム３０の
受台３１上に復帰ばね４４の力によって下降し固定され
る。これによってウエハ１０は、予備真空室２８ａ内か
ら処理室２内へ移送されたことになる。

次いで、アーム３０が矢印Ａ方向に１２０度回転し、軸
４８によって昇降台２６ｃが上昇させられ弁体３２ａ上
のウエハ１０が持ち上げられ、アーム３８によって水平
状態にあるプラテン６上に移載される。そしてプラテン
６が起立状態にされ、当該ウエハ１０にイオンビーム４
が照射されてイオン注入等の処理が行われる。

所定の処理が終了すると、プラテン６が水平状態に戻さ
れ、処理済のウエハ１０はアーム３８によって再び昇降
台２６ｃ上に移載され、昇降台２６ｃが下降してウエハ
１０はアーム３０上の弁体３２ａ上へ載置される。そし
てその状態でアーム３０が更に矢印Ａ方向に１２０度回
転して、処理済のウエハ１０は予備真空室２８ｂの下方
に移される。

次いで、軸４８によって昇降台２６ｂを上昇させる。そ
れによって、弁体３２ａからウエハ１０が予備真空室２
８ｂ内に持ち上げられると共に、昇降台２６ｂと弁体３
２ａとの協働によって処理室２と予備真空室２８ｂ間が
仕切られる。そして予備真空室２８ｂ内が大気圧状態に
戻され、真空弁３４ｂが開かれ、例えば前述したような
アーム３６によって予備真空室２８ａ内の処理済のウエ
ハ１０は矢印Ｃのように大気側に搬出される。

尚、以上においては、１枚のウエハ１０に注目してそれ
を大気側から搬入して処理して大気側に搬出するまでの
動作を説明したが、実際は複数枚のウエハ１０を並行し
て上記のように移載して処理することが可能である。

以上のようにこのエンドステーションにおいては、処理
室２の天井部に予備真空室２８ａ、２８ｂを隣接させた
立体配置を採用しているため、平面的な寸法が小さくな
り当該エンドステーション全体を小形化することができ
る。

また、ウエハ１０移載用の昇降台２６ａ、２６ｂは、処
理室２側から予備真空室２８ａ、２８ｂに向けて上昇す
ると、それとアーム３０上の弁体３２ａ〜３２ｃとが両
室間を仕切る真空弁の作用を兼ねるので、予備真空室２
８ａ、２８ｂ内はウエハ１０を収納すると共にそれを大
気側との間で出し入れするのに必要最小限の広さで良
く、従って当該予備真空室２８ａ、２８ｂの容積を極め
て小さくすることができる。その結果、予備真空室２８
ａ、２８ｂの真空引きに要する時間が短縮され、スルー
プットも向上する。また予備真空室２８ａ、２８ｂと処
理室２間を仕切る真空弁として独立のものが不要なので
経済的である。

しかも、このエンドステーションにおいては、一つの軸
４８によって昇降台２６ａまたは２６ｂを昇降させるだ
けで、処理室２と予備真空室２８ａまたは２８ｂとの間
の弁の開閉作用と、処理室２内のアーム３０上と予備真
空室２８ａまたは２８ｂ内とのウエハ１０の搬送とを互
いに連動させて行うことができる。従って、昇降台２６
ａ、２６ｂに関する駆動機構およびその制御装置が簡単
になる。しかも、昇降台２６ａ、２６ｂ用の軸４８が処
理室２を貫通する場合でも、その軸は各昇降台について
１本で良く、しかもその軸は回転させる必要がないの
で、貫通部の真空シールは容易であり、従って真空シー
ル部の構造も簡単になる。

尚、以上においては予備真空室およびそのための昇降台
がそれぞれ二つずつの場合を例示したが、基本的にはそ
れらは少なくとも一つずつあれば良い。

またウエハ移載用のアーム３０の構造も必ずしも上記の
ような３本一体形のものに限られるものではなく、基本
的には上記のような昇降台等との間でウエハ１０を移載
（受け渡し）できるようなものであれば良い。

更に上記のようなエンドステーションは、イオン注入装
置以外にも、真空中でウエハ等の被処理物を処理する装
置に広く適用することができるのは勿論である。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、処理室に対する予備真
空室が立体配置になり、しかも昇降台と弁体とが協働し
て弁作用を兼ねるので、当該エンドステーション全体を
小形化することができる。また、予備真空室の容積を極
めて小さくすることができるので、そこの真空排気に要
する時間が短縮され、その結果当該エンドステーション
におけるスループットも向上する。

しかも、この考案では、一つの軸によって昇降台を昇降
させるだけで、処理室と予備真空室との間の弁の開閉作
用と、処理室内のアーム上と予備真空室内との間のウエ
ハの搬送とを互いに連動させて行うことができる。従っ
て、昇降台に関する駆動機構およびその制御装置が簡単
になる。しかも、昇降台用の軸が処理室を貫通する場合
でも、その軸は１本で良く、しかもその軸は回転させる
必要がないので、貫通部の真空シールは容易であり、従
って真空シール部の構造も簡単になる。

また、予備真空室内においては、昇降台の上部が弁体か
ら幾分上に突き出るので、そのぶん、弁体からウエハを
浮かせることができ、従って弁体上からの、あるいは弁
体化へのウエハの搬送を行い易いという効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例に係るエンドステーショ
ンを示す概略平面図である。第２図は、第１図の線II−
IIに沿う拡大断面図である。第３図は、従来のエンドス
テーションの一例を示す概略平面図である。 ２……処理室、４……イオンビーム、６……プラテン、
１０……ウエハ、２６ａ〜２６ｃ……昇降台、２７……
つば、２８ａ，２８ｂ……予備真空室、３０……アー
ム、３１……受台、３２ａ〜３２ｃ……弁体、３３……
貫通穴、４４……ばね、４８……軸、５１……貫通穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】真空中でウエハを処理するための処理室
   と、処理室と大気側との間でウエハを出し入れするため
   の予備真空室と、処理室内に設けられていてウエハを移
   載するためのアームとを有するエンドステーションにお
   いて、処理室におけるアームの移動領域内に、軸によっ
   てアームよりも上側および下側に昇降させられ上部にウ
   エハを載置可能であり下部につばを有する昇降台を設
   け、この昇降台の上方であって処理室の天井部に前記予
   備真空室を隣接させ、かつ前記アームの先端部に、昇降
   台が上下に通り抜けることができる貫通穴を有する受台
   を設け、この受台の貫通穴の上部に、昇降可能であって
   ばねによって受台に向けて付勢されていて上部にウエハ
   を載置可能な弁体を設け、この弁体の中央部に、昇降台
   の上部が貫通しつばが引っ掛かる貫通穴を設け、昇降台
   を上昇させたときに、昇降台によって弁体を押し上げて
   両者が協働して処理室と予備真空室との間を仕切る真空
   弁の作用をすると共に、予備真空室内で昇降台の上部が
   弁体から幾分上に突き出るように構成し、昇降台を下降
   させたときに、昇降台がアームおよびそれに取り付けら
   れた物の移動の妨げにならない所に位置するように構成
   していることを特徴とするエンドステーション。