JPS58214261A - ウエ−ハ配向装置 - 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】 発明の背景 本発明は、半導体ウエーノ・処理に関するもので、特に
、処理ビームに関して予め選択された配向を個々のウェ
ーハに提供するだめの装置を含むウェーハ取り扱い装置
に関するものである。

イオン注入は、半導体ウェーハ中に制御された急速な方
法で不純物を導入するだめの技術として、標準的なもの
になっている。イオン源で発生されたイオンビームは、
種々の加速度をもって半導体ウェー・・へと方向づけら
れる。イオンの運動量を用いることにより、半導体ウェ
ーハのバルク中へ不純物が導入され、それらが半導体材
料の結晶格子中へと打ち込まれる。半導体材料に衝撃を
与えるとき、不純物イオンの埋込み深度を注意深く制御
して、製造されるべき半導体デバイスの特性を制御する
ことが所望される。埋込み深度を決定する１つの因子が
、衝突イオンの運動エネルギーである。

埋込み深度を決定する他の因子は、イオンビームが半導
体材料、代表的にシリコンの結晶構造に衝突する角度で
ある。結晶格子へのイオンビームの一定の入射角につい
て、埋込み深度の増加が、チャネリングと関連して生じ
ることが知られている。チャネリング効果は、原子の列
又は面が相関的に連続する弱い小さな角度の衝突によっ
て活発なイオンを指向づけ得ることから生じる効果であ
る。シリコン半導体ウェー・・は代表的に、特定の結晶
軸を表面に垂直にした状態で切断されるので、イオンビ
ームに関してウェーハを傾けてチャネリング効果を回避
することが、イオン注入において実行されている。代表
的に、ウエーノ・は、イオンビームとウェーハへの法線
との間で約７度の角度をもたらすように傾けられる。し
かしながら、ウェーハが傾けられるとき、チャネリング
がウェーハの回転の特定の角度の場合に起こる。なぜな
らば、入射イオンビームと整列した種々の結晶平面の回
転のためである。例えば、チュ（Ｃｈｕ）等の「後方散
乱分光測定法」（アカデミツク・プレス、ニューヨーク
、１９７８年、２２７乃至２２８頁）を参照されたい。

従って、注入されるイオンの埋込み深度に亘って完全に
制御するために、半導体ウェーハを傾けることだけでな
くチャネリングが最小となる回転配向をもたらすことも
また、必要である。

商業的な半導体処理の主な目的の１つは、単位時間当り
処理されるウェーハに関して高生産量を達成することで
ある。高い効率の達成を補助するために、自動ウェーハ
移送装置が開発されてきた。

これらの装置は、代表的に操作者の介在なしにつエーハ
をウェーハ運搬器又はカセットからウェーハ処理チェン
バの中に移送し、次にカセットの中に戻す。例えば、１
９８２年１月１９日にコード（Ｃｏａｄ）等に発行され
た米国特許第４，３１１，４２７号を参照されたい。そ
の特許は、スパッタリング装置のだめの自動ウェー・・
移送装置を開示する。カセット内のウェーハは、カセッ
トが装置内に導入されるとき、通常未知の回転配向を有
する２、従って、上述したチャネリングの効果を回避す
るために処理の前に予め選択された配向にウェーハを回
転する性能を前記ウェーハ移送装置にもたらすことが、
所望される。更に、ウェーハを配向するための装置が簡
単、廉価、精密で且つ高速で作動してウェーハを処理す
る速度及び費用への悪影響を回避することが、所望され
る。

ウェーハ配向のだめの装置が、従来技術において示され
てさた。米国特許第４，３１１，４２７号は、回転ロー
ラを使用してカセット内にウエーノ・の案内フラットを
整列させることを開示する。ウイットコウアー（Ｗｉｔ
ｔｋｏｗｅｒ　）に対°シて１９７５年８月２６Ｈに発
行された米国特許第３，９０１，１８３号は、真空チェ
ンバ内のウェーハホルダ上に回転ディスクを使用してウ
ェーハの案内フラットを整列させることを開示する。し
かしながら、そのような装置は、１つの既定角度におい
てフラットを整列させることのみが可能である。いくつ
かのウェーハ処理段階において、この制限は望ましくな
い。ウェーハ案内フラットは、必ずしも同一の半導体結
晶面を指示するとは限らない。従って、簡単なフラット
整列が、必ずしも結晶格子とイオンビームとの間で同一
の角度を生じるとは限らない。可撓性をもたらすために
、ウェーハ処理装置は、ウェーハの如何なる予め選択さ
れた配向をも可能にするようにプログラム可能であるべ
きである。

分離ウェーハ配向配置が、カセットとウェーハ処理チェ
ンバとの間にもたらされ得る。しかしながら、そのよう
な配列は、ウェーハ移送装置に対して複雑さ及び費用を
加える。さらに、ウェーハ移送装置の速度は減小して、
ウェーハの損傷又は破損の危険は、追加的ウェーハ移送
工程が導入されるとき増加する。結局、ウェーハが配向
配６置から処理チェンバへ移送されるとき、ウェーハ配
向における誤差が生じ得る。

本発明の一般的な目的は、ウェーハ処理チェン・マにお
いて処理に先立ち半導体ウェーハを配向するだめの装置
を提供することである。

本発明の他の目的は、半導体ウェーハを任意の予め選択
された角度変位だけ回転させるだめの簡単な装置を提供
することである。

更に、本発明の他の目的は、自動ウェーハ移送装置にお
いて半導体ウェーハを配向するだめの装置を提供するこ
とである。

更に、本発明の他の目的は、半導体ウェーハを半導体処
理チェンバの入口において配向させるだめの装置を提供
することである。

発明の概要 本発明に従うと、他の目的及び利点が、処理に先立ちほ
ぼ円形のウェーハをウェーハ処理チェンバ内に位置づけ
るだめの装置において成し遂けられる。その装置は、ウ
ェーハ処理チェンバの入口に付設されたウェーハ取扱い
手段、ウェーハ取扱い手段に付設された手段及びウェー
ハをウェーハ取扱い手段に送達するだめの手段から成る
。ウェーハ取扱い手段は、ウェーハを受は取ってそのウ
ェーハを処理チェンバ内に移動させる。ウェーハ取扱い
手段に付設された手段は、ウェーハと係合して任意の予
め選択された角度変位と同じたけ回転する。

本発明の他の例に従うと、１度に１つ、複数のウェーハ
を保持するカセットとウェーハ処理チェンバとの間の、
はぼ円形のウェーハを自動移送するための装置は、処理
に先立ち任意の予め選択された配向をウェーハの各々に
提供するための装置を含む。その装置は、ウェーハ処理
チェンバの入口に付設されたウェーハ取扱い手段から成
る。ウェーハ取扱い手段は、ウェーハを受は取ってその
ウェーハを処理チェンバ内に移動させる。ウェーハ取扱
い手段は、ウェーハと係合して予め選択された角度変位
だけウェーハを回転させる。更に、装置は、移送手段及
びカセット搬送手段から成る。

移送手段は、カセットとウエーノ・取扱い手段との間に
ウェーハを輸送する。カセット搬送手段は、移送手段に
関してカセットを位置づける。更に、装置は、カセット
内の複数のウェーハの各々の上に案内フラットを予め整
列させるだめの手段から成る。

好適実施例 本発明に従うウェーハ配向装置は、代表的にはイオン注
入装置に使用される。イオン注入装置の一例が第１図に
示されている。高電圧ターミナル２が、高電圧電源（図
示されていない）によシ、アース電位に関して高電位に
保たれている。ターミナル２は、所望の種類のイオンビ
ームを形成するために必要な装置を覆っている。一般的
に、所望の種類のガス状の原料が採用されている。ガス
制御装置６から生成される原ガスがイオン源８に向けら
れ、そのイオン源８は電源１０により付勢され、高イオ
ンビーム流１８を作る。イオン源に関する技術は、一般
的に知られた技術である。イオン源８から発散するイオ
ンビーム１８は、分析磁石２０によシ質料分析され、集
束される。分析されたビームは、分解開口２２、可変ス
リット２４を通過し、次に加速管２６を通過する。その
加速管では、ビームは、高電圧ターミナル２からアース
電位へと慎重に設計された電場勾配に遭遇する。

四重極レンズ２８のような光学的要素は、ターケ。

ット面で空間エネルギを集束させるために動作する。Ｙ
軸備向板４０及びＸ軸側向板４２は、ビーム１８をター
ダット面領域全体にわたって方向付けをする静電偏向板
となるものである。所望の走査パターンを形成するため
に各々の偏向板に印加される波形は、走査装置４４によ
ってつくられる。

二重ターグツトチェンバ４６は、ビームモニターをおこ
なうためのファラデイ遮蔽５０．５１−、ハウジング、
ビーム形成マスク４８．４９を含んでいる。自動ウェー
ハ移送装置５２．５４は、半導体ウェーハをターダット
位置５６．５８の真空装置の中に１度に１つ導入し、タ
ーダット面に関して同様にそろえ、イオン注入期間中に
ウェー・・の冷却をおこない、注入の完了後ウェー／・
を真空装置から取シ出す。ターグツト位置５６．５８は
代表的にエアーロック内に位置し、以下に説明するよう
に、偏向されないビーム１８の縦軸線６゜の同一水平線
上両側に配置される。そこで必要なことは、走査をおこ
なうためにその縦軸線から約±７度ビーム偏向をおこな
うことである。ビームダンプ（ｄｕｍｐ）６２がターグ
ットチェンノぐ４６内の縦軸線６０上に位置し、イオン
ビーム１８の中性部分を止める。

第１図の装置５２．５４に対応する自動ウェーハ移送装
置が、第２図に略示的に示されている。

その装置は、はぼ円形の半導体ウェーハを１度に１つ、
カセット１１０．１１１（各々は多数のウェーハを保持
している）とウェーハ処理チェンバ１１４との間に自動
的に移送する。カセッ）１１０．１１１の各々は、上向
きで平行な位置に保持するだめの多数の平行なスロット
を有し、ウェーハ１１２を運び、一時的に貯蔵するため
に使用される。カセッ）’１’ＩＯ％１１１は、代表的
にはプラスチック材であり、第２図の装置においては、
下方からのウェーハ１１２への接近を可能にさせるため
に底部を開放しておかなければならない。クー１−−’
ＪＬｊｌ−１−エンパ１１４は真空チェンバで、今の場
合、連続したイオン注入に対して末端ステーションとな
っている。

第２図に示されたウェーハ移送装置はウェーハ取扱い手
段１２０を含み、その手段１２０は、ウェーハ１２２を
受は取って、そのウェーハを処理チェンバ１１４の中に
移動するために、処理チェンバ１１４の入口に付設され
ている。移送装置は更に、カセッ）１１０，１１１とウ
ェーハ取扱い手段１２０との間にウェーハ１２２を輸送
するための移送手段１２４、及びその移送手段１２４に
関してカセット１１ｏ、１１１を位置づけるだめのカセ
ット搬送手段１２６を含んでいる。更に、この装置は、
カセッ）１１０，１１１内の多数のウェーハ１１２の各
々にある案内フラット部を予めそろえるための整列手段
１２８も含んでいる。

ウェーハ取扱い手段１２０は、チェンバドア１３４、第
２図に示されている開放位置と密閉位置との間にチェン
バドア１３４を移動させる手段１３６、及び第４図で示
されているウエーノ・１２２と係合し、それを所定の角
度回転する手段を有している。ウエーノ・１２２と係合
し、それを回転する手段は、回転可能真空チャック１３
８、第２図に示されているウエーノ・収納位置と第３図
に示されている引込み位置との間に真空チャック１３８
を移動するための、ノ・ウジフグ１４０内に囲まれたと
ころの手段、及び真空チャック１３８を所定の角度回転
する手段を有する。真空チャック１３８を回転する手段
は、モータ１４２及びプログラム可能な制御手段１４４
を有しており、それぞれは真空チャック１３８に連結さ
れている。チェンバドア１３４は、ウエーノ・が処理の
間向い合って保持されるところのウエーノ・収納表面、
又はプラテン１４６、及びプラテン１４６を冷却するだ
めの手段（図示されていない）を有している。

移送手段１２４は、昇降ブレード１５０、駆動手段１５
２及びクランク手段１５４を含む。クランク手段１５４
は、駆動手段１５２を昇降ブレード１５０に連結し且つ
駆動手段１５２の回転運動をブレード１５０の直線運動
に変換する。駆動手段１５２は、代表的にモータ及び機
械的ステツ・ぐを含む。昇降ブレード１５０は、溝１５
６を備えたアーチ状の先端を有している。溝１５６は、
下からカセット１１０．１１１内のウエーノ・と端と端
を接して係合して、ウエーノ・をウエーノ・取扱い手段
１２０まで持ち上げるようにされている。

カセット搬送手段１２６は、ゴール反転器１６２及びガ
イドシャフト１６３に連結されだカセットホルダ１６０
を含む。ゴール反転器１６２はホルダ１６０の一方の側
に位置づけられて、がイト°シャフト１６３はホルダ１
６０の反対側に位置づけられている。更に、搬送手段１
２６は駆動手段１６４を含み、？−ル反転器１６２を作
動してホルダ１６０を直線経路に沿って段階的に又は連
続的に移動する。駆動手段１６４は、代表的にモータ、
スリップクラッチ及び機械的ステツ・ぐを含む。

案内フラットをウエーノ１１１２の各々の上に予め整列
させるだめの整列手段１２８は、カセット１１０．１１
１の下に位置づけられたローラ１７０を含み、そのロー
ラ１７０はカセット１１０．１１１のうちの１つの中の
すべてのウエーノ・１１２の端と同時に接触する。ロー
２１７０は、連結されるモータ１７２によって回転され
得るシリンダの形態であって、整列位置まで上方に移動
可能であり且つ引込み位置まで下方に移動可能である。

ローラ１７０の軸は、カセット１１０．１１１の長い寸
法と整列させられる。予め整列するための整列手段１２
８は、更にカセット１１０．１１１の下に位置づけられ
た平坦面１７６を有する要素１７４を含んでも良い。要
素１７４は、平坦面１７６がウェーハ１１２と接触する
整列位置まで上方に移動可能であり且つ引込み位置まで
下方に移動可能である。要素】７４は、空気シリンダの
ような作動手段１７８によって上方及び下方に移動させ
られる、第２図において図示される自動ウェー・・移送
装置に関して更に熟知するために、バーチル（Ｈｅｒｔ
ｅｌ　）等の「ウェーハ移送装置」を参照されたい。

第５図を参照すれば、ウェーハ取扱い手段１２０の断面
図が図示されている。チェンバドア１３４は、プラテン
１４６を含む。プラテン１４６は、凸状に湾曲可能であ
って、柔軟な熱伝導性物質で被覆可能であシウエーハ１
２２とプラテン１４６との間の接触を改良する。このこ
とは、１９８１年８月１１日にファレトラ（Ｆ”ａｒｅ
ｔｒａ　）に対して発行された米国特許第４，２８２，
９２４号において説明されている。チェンバドア１３４
もまた、冷却液の循環のだめの通路２００を含む。０リ
ング２０２がチェンバドア１３４の周縁に設けられて、
ウェーハ処理チェンバ１１４の入口に対してチェンバド
アを密閉する。チェンバドア１３４は更に、真空チャッ
ク１３８が通過するブツシュ２０４を設けられている。

ブツシュ２０４は、チェンバドア１３４に対してＯリン
グ２０６によって気密され、真空チャック１３８に対し
て一対のＯＩＪソング０８によって気密される。真空チ
ャック１３８は、空気が吸気されて吸引力をもたらす中
空シリングである。ハウ・ジンク１４０は、チェンバｒ
ア１３４の背面に取シ付けられている。チェンバドア１
３４を移動するための手段１３６は、静止ハウジング２
０９及び可動部材２１２を含む。静止ハウジング２０９
は固定フレーム部材２１０に取り付けられておす、可動
部材２１２はハウジング１４０の背面に取り付けられて
いる。手段１３６は、代表的に、第２図で示される位置
と第４図で示される位置との間でチェノ・々ドア１３４
を移動するように作動し得るエアシリンダである。

変形的に、いくつかの場合において、チェンバドア１３
４におけるウェーハ１２２の冷却を必要としないという
ことが理解されるであろう。例えば、処理は大きな動力
を使用しなくとも良く、或いはウェーハ１２２はチェン
バドアから処理用処理チェンバ１１４内の他の位置へ移
送されても良い。このことは、米国特許第４，３１１，
４２７号において示されている。この場合において、プ
ラテン１４６及び冷却通路２００は、チェンバドア１３
４内に含まれない。

サブハウジング２２０が、ハウジング１４０内部でチェ
ンバドア１３４の背面に取付けられている。ウェーハ受
は取シ位置と引込み位置との間で真空チャック１３８を
移動するための手段２２２が、真空チャック１３８の直
接裏側のサブハウジング２２０に取シ付けられて、エア
シリンダとな＃）得る。タイミング滑車２２４、ス／？
−ギア２２６及び真空チャック１３８がエアシリンダ２
２２の回転可能なシャフトに取シ付けられている。エア
シリンダ２２２の作動は、第２図で示されるウェーハ受
は取シ位置と第３図で示される引込み位置との間に真空
チャック１３８の移動をもたらすっ真空チャック１３８
を回転するための手段は、サブハウジング２２０に取シ
付けられているモータ１４２を含む。モータ１４２は、
代表的に可逆直流モータであって、留め継ぎギアセット
のうちの１つのギア２３０をそのモータ１４２のシャフ
トに取シ付けている。留め継ぎギアセットの歯合ギア２
３２は回転可能なシャフト２３４に取り付けられていて
、シャ７）２３４はモータ１４２のシャフトに直角に位
置づけられ且つ真空チャック１３８に平行である。シャ
フト２３４は、ゾール村アリングセット２３６によって
支持されている。

また、ビニオンギア２４０がシャフト２３４に取り付け
られていて、ス／４’−１’７２２６の破線位置及び真
空チャック１３８の引込み位置によって指示されるよう
な、２つのウェーハ受は取シ位置においてス・母−ギア
２２６と歯合するように位置づけられている。

プログラム可能なコントロール手段１４４はハウジング
に取シ付けられていて、真空チャック１３８の回転を感
知し且つモータ１４２の動作を制御するように動作する
。第６図において、プログラム可能なコントロール手段
１４４を含む、ウェーハ取扱い手段１２０の背面図が、
図示されている。取付はプレート２４６は、ハウジング
１４０に連結されている。セレクタ組立体２４８が取付
ケプレート２４６に取シ付けられていて、セレクタ組立
体２４８はダイアルプレート２５０及びセレクタフレー
ム２５２を含む。回転可能なシャフト２５４が、セレク
タフレーム２５２内で一対のゴールベアリング２５６に
よって支持されている。

タイミング滑車２５８がシャフト２５４に取り付けられ
ていて、タイミング滑車２２４にタイミングベルト２６
０によって回転可能に連結されている。タイミング滑車
２２４，２５８及びタイミングベル）２６０ｔＪ、シャ
フト２５４が真空チャック１３８と同量だけ回転するこ
とを保証する歯を有する。シャフト２５４は、シャフト
の周辺上の１つの角度位置において突起２６２を設けら
れている。スイッチ２６４はスイッチブラケット２６６
に取シ付けられていて、スイッチプラケット２６６はま
たセレクタフレーム２５２に取り付けられている。スイ
ッチ２６４は、スイッチ２６４及び突起２６２の角度位
置が同一であるとき突起２６２によって作動されるよう
に、取シ付けられている。

ダイアルプレート２５０及びセレクタフレーム２５２は
一対の弓状スロット２７ｏを含み、弓状スロット２７０
はセレクタ組立体２４８を取付け７’Ｌ／−ト２４６に
取シ付けるためにＲシト２フ２を通過させる。弓状スロ
ット２７ｏは、取付はデレート２４６における一連の穴
と結合して、スイッチ２６４を含むセレクタ組立体全体
を予め選択されたすべての角度まで回転させることを可
能にする。スイッチ２６４は、１８０°回転後の第５及
び６図における破線によって図示されている。第２のス
イッチ２７６が、取付はプレー）２４６に取り付けられ
た取付はブラケッ）　２７８によって固定位置において
支持されている。スイッチ２７６及び突起２６２の角度
位置が同一であるとき、スイッチ２７６は突起２６２に
よって作動するように位置つけられる。スイッチ２６４
及び２７６の電気的接続は、以下に記述されるようにモ
ータ１４２を付勢し且つ消勢するように連結される。

上述したウェーハ移送装置の操作を、第２図乃至第６図
を参照にして説明する。ここで説明するウェーハ移送装
置の自動操作は、指定時刻に指定間隔で各機構を起動す
る装置制御装置（図示されていない）によって制御され
ることが理解されるであろう。その制御装置は、専用（
ｄｅｄｉｃａｔｅｄ　）電子制御装置でも良く、或いは
適切なインターフェイス回路を通じて動作するコンピュ
ータであっても良い。

最初に、操作者が、カセット搬送手段１２６の右端（第
２図）に位置したカセットホルダ１６０内にカセット１
１０．１１１を配置して、装置の動作を開始する。カセ
ット１１０は、ゾール反転シャフト１６２及び駆動手段
１６４の動作によってローラ１７０より上の位置まで移
動される。ローラ１７０は、整列位置まで上方に移動し
、回転する。ローラ１７０の回転は、ウエーノ５１１２
の案内フラットがカセット１１０の底部においてローラ
１７０と接するまで、ウエーノｈ１１２の各々を回転す
る。次に、ローラ１７０は引込み、カセット１１０は要
素１７４より上の位置まで移動され、次に要素１７４は
整列位置まで上方に移動する。平坦面１７６は、ウエー
ノ５１１２の各々を僅かに持ち上げ、次に下げ、かくし
てウェー・・１１２の各々の案内フラットをカセット１
１０の底部に正確に位置づける。要素１７４の動作は、
ローラ１７０の動作後における微小な変化を取り除き、
案内フラットの整列を保つ。

カセット１１０は次に、ウェーハ１１２の１つが昇降ブ
レード１５０の真上の位置にくるまで、カセット搬送手
段１２６によって移動される。そのブレード１５０は、
それがウェーハ１２２と下から接し、溝１５６内でウェ
ーハ１２２の端と係合するまで、駆動手段１５２及びク
ランク手段１５４の動作で上昇する。ブレード１５０は
カセット１１０を貫通して移動し、第２図に示すように
開いたチェンバドア１３４の近傍の位置までウェーハ１
２２をもち上げる。真空チャック１３８は、チェンバド
ア１３４からウェーハ収納位置まで外に向って伸び、ウ
ェーハ１２２の裏面を真空吸引動作によシウエーハ１２
２を保持する。次に、昇降ブレード１５０は下降する。

第２図は、ウェーハ１２２が真空チャック１３８へと移
されるところの動作を図示している。

真空チャック１３８が引込む前、又はチェ７・マドア１
３４が密閉位置まで動く前に、ウェーハ１２２は所望の
方向に回転する。ウェーハがカセット１１０内で予めそ
ろえられているので、所定の角度変位まで真空チャック
１３８を回転することでどの方向にも望み通り行い得る
。第６図を参照すれば、操作者は、装置の操作を開始す
る前に、ボルト２７２を除去し、セレクタ組立体２４８
を真空チャック１３８の回転の所望の角度に相当する角
度まで手動で回転して、ボルト２７２を取り替える。第
６図で図示する装置において、真空チャック１３８及び
シャフト２５４の最初の位置は、頂点又は１２時におい
て突起２６２を有する。かくして、ウェーハ１２２を１
８０°の角度だけ右回シに回転することが所望されるな
らば、セレクタ組立体２４８は右回シ方向に１８０°だ
け回転して、？シト２フ２は締められる。かくして、ス
イッチ２６４が、破線によって指示されるように突起２
６２の最初の位置から１８００の角度において位置づけ
られる。

ウェーハ１２２が真空チャック１３８によって受は取ら
れたとき、昇降ブレード１５０は下げられ、モータ１４
２は付勢されて留め継ぎギア２３０を介してシャフト２
３４を回転する。ビニオンギア２４０は回転してスｉ！
−ギア２２６、真壁チャック１３８及びタイミング滑車
２２４の回転を生じさせる。タイミング滑車２２４の回
転は、タイミングベルト２６０を通じてタイミング滑車
２５８に伝達されて、シャフト２５４の回転を生じさせ
る。シャフト２５４が１８０°だけ回転したとき、突起
２６２はスイッチ２６４を作動して、スイッチ２６４は
電気的に接続されてモータ１４２を消勢してウェーハ１
２２の回転を止める。従って、ウェーハ１２２は、スイ
ッチ２６４の位置によって決定される量だけ回転してい
る。

真空チャック１３８の回転によるウェーハ１２２の配向
の後、真空チャック１３８は、第３及び５図において図
示されるように、空気シリンダ２２２の配向によってチ
ェンバドア内に引込められる。

真空チャック１３８を連続的に真空にすることによって
、真空チャック１３８がチェンバドア１３４内に引込め
られた後でさえ、気密がＯｌ）ング２０８によって維持
されるので、ウニ＋−ノ・１２２はプラテン１４６に対
して保持される。真空チャック１３８は引込められた後
、次のウェーハを受は取るのに備えてそ・の最初の位置
まで回転後退可能である。モータ１４２は付勢されて、
上述したように真空チャック１３８を回転し且つシャフ
ト２５４に対して回転を伝達する。真空チャック１３８
及びシャフト２５４が最初の位置まで回転後退したとき
、突起２６２はモ、−夕１４２を消勢するように電気的
に接続されているスイッチ２７６を作動する。

次に、第４及び５図で示されるように、を気シｌ）　７
ダ１３６は、チェンバドア１３４を密閉位置まで移動す
るように作動する。０リング２０２は、ウェーハ処理チ
ャンバ１１４の気密を提供する。

チェンバドア１３４近傍のエアロツクが、チェンバドア
１３４が開くとき真空グートノクルブ２８０によって処
理チェンバの主要部から代表的に分離する。エアロツク
は、チェンバドア１３４が気密された後に真空排気され
ることが必要とされる量を最小にする。チェンバドア１
３４を密閉した彼、エアロツクは排気され、真空ダート
バルブ２７８０は開かれてウェーハの処理が続く。ウェ
ーハ１２２は、その周縁でプラテン１４６に対してバネ
荷重ウェーハクランピングリング２８２によってしつか
りクランプ固定される。ウェーハ１２２の周縁上クラン
ピングは、ウェーハ１２２とプラテン１４６との間の良
好な熱接触を保証する。本発明の例において、ウェーハ
１２２の処理は、一様な反復的パターンにおいてウェー
ハ表面に亘る集束イオンビームの走査を伴い、半導体ウ
ェー・・１２２の材料内に不純物の既定の一様な適用量
を供給する。

ウェーハ１２２の処理が達成されたとき、真空ダートパ
ルプ２８０は閉じられて、チェンバドア１３４は空気シ
リンダ１３６の作動によって開かれる。次に、真空チャ
ック１３８は、空気シリンダ２２２の動作によって回転
することなく伸ばされる。昇降ブレード１５０は、溝１
５６がウェー−１２２と係合するまで上昇する。この時
、真空チャック１３８はウェーハ１２２を解放して、チ
ェンバドア１３４内に引込められる。昇降ブレード１５
０は、ウェーハ１２２が最初に位置したカセット１１０
内の同一位置にウェー、−１２２を下げる。昇降ブレー
ド１５０はカセツ）１１０より下のその下げられた位置
まで移動して、カセット１１０はカセット搬送手段１２
６によって次のウェーハ位置へと割り出される。昇降ブ
レード１５０は次のウェーハをチェンバドア１３４まで
持ち上け、処理は上述したように繰り返される。カセッ
ト１１０．１１１内のウェーハ１１２の各々がこの手順
に従って進められたとき、カセット１１０゜１１１は、
カセット搬送手段１２６によって右方に戻されて操作者
によって取り除かれる。

本発明の他の形状において、プログラム可能な制御手段
１４４又はモータ１４２は、真空チャック１３８のシャ
フトに直接に連結可能である。更に、変形的プログラム
可能な制御手段を使用し得る。例えば、モータ１４２の
速度は既知であるので、モータ１４２を既定時間の間付
勢可能であって、それによって真空チャック１３８の既
知の回転を生じる。真空チャック１３８は如何なる適切
なウェーハ移送機構からもウェー・・を受は取り可能で
あることが、当業者によって理解されるであろう。かく
して、処理前のイオンビームに関して予め選択された配
向に半導体ウェーハを回転する装置が、本発明により提
供される。その装置は、ウェーハ処理チェンバの入口近
くに位置したウェーハ取扱い手段に付設されている。そ
の装置は、簡単、廉価、精密且つ高速作動であって、自
動ウェーハ移送装置における使用に適している。

目下考えられたいろいろな好適実施例が示されているけ
れども、当業者であれば、特許請求の範囲に基づ〈発明
の思想から逸脱することなくいろいろな変形及び変更が
おこなえることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、イオン注入装置の平面概略図である。 第２図は、本発明に従う自動ウェー・・移送装置の簡略
側面図である。 第３図は、真空チャックが引込められた第２図の装置の
一部の簡略図である。 第４図は、気密位置におけるチェンバドアを示す第２図
の装置の一部の簡略図である。 第５図は、本発明に従うチェンバドア及びウェーハ回転
手段の断面図である。 第６図は、本発明に従うチェンバドア及びウェーハ回転
手段の背面図である。 〔主要符号の説明〕 １１０．１１１・・・カセット　　１１４・・・処理チ
ェンバ１２０・・・ウェーハ取扱い手段　１２６・・・
カセット搬送手段１２８・・・整列手段　　　　　　１
３４・・・チェンバドア１３６・・・空気シリンダ　　
　　１３８・・・真空チャック１４２・・・モータ　　
　　　　　１４４・・・制御手段１４６・・・プラテン
　　　　　　１５０・・・昇降ブレード１６２・・・ぎ
−ル反転器　　　　１６４・・・駆動手段１７０・・・
ローラ　　　　　　　　２０２・・・ＯＩＪソング２２
・・・空気シリンダ　　　　２４８・・・セレクタ組立
体２５４・・・シャフト　　　　　　　２６２・・・突
起２８０・・・真空ダートパルプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、処理に先立ちほぼ円形のウエーノ・をウェー・・処
   理チェンバ内に位置づけるための装置であって： ａ）　　前記ウェー・・処理チェンバへの入口に付設さ
   れて前記ウェーハを受は取ってウエーノ・を前記処理チ
   ェンバ内に移動させるためのウェーハ取扱い手段； ｂ）前記ウェー・・取扱い手段に付設されて前記ウェー
   ハと係合して任意の予め選択された角度変位だけ前記ウ
   ェー／・を回転させる手段；並びに Ｃ）前記ウェーハを前記ウェーハ取扱い手段に送達する
   だめの手段； から成る装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって； 前記ウェーハ取シ扱い手段が； ａ）前記ウェーハを受は取る開放位置と前記ウェーハを
   前記ウェーハ処理チェンバ内に気密する気密位置との間
   で可動の処理チェンバドアであって； 前記ウェーハが処理の間保持されるウェーハ受は取り面
   を有するプラテン； を含むチェンバドア； ｂ）前記ウェーハ受は取り面を付設されている前記ウェ
   ーハと係合して同じく回転する前記手段；並びに Ｃ）前記チェンバドアを前記開放位置と前記気密位置と
   の間で移動させるだめの手段：を含むところの装置。 ３、特許請求の範囲第２項に記載された装置であって： 前記ウェーハと係合して同じく回転する前゛記手段が； ａ）前記ウェーハ受は取り面から、前記ウェーハを受は
   取って回転させるウェーハ受は取り位置まで外方に延び
   て、前記ウェーハを前記ウェーハ受は取り面に対して保
   持し且つ処理する引込み位置まで前記プラテン内に引込
   み可能である回転可能な真空チャック； ｂ）前記真空チャック及び前記ウェーハを予め選択され
   た角度変位だけ回転させるだめの手段；並びに Ｃ）前記真空チャックを前記ウェーハ受は携り位置と前
   記引込み位置との間に移動するだめの手段； を含むところの装置。 ４、特許請求の範囲第３項に記載された装置であって： 前記真空チャック及び前記ウェーハを回転させる前記手
   段が； ＆）前記真空チャックを回転させるモーター並びに ｂ）前記真空チャックを予め選択された角度変位だけ回
   転したことを感知してその結果、前記モータを消勢する
   だめのプログラム可能な制御手段； を含むところの装置。 ５、特許請求の範囲第４項に記載された装置であ、　　
   つて： 前記プログラム可能な制御手段が； ａ）前記真空チャックとともに回転し且つ該真空チャッ
   ク上に予め選択された角度位置において設置された突起
   を含むところのシャフト；並びに ｂ）予め選択された量だけの前記突起からの角度変位に
   よってプログラムされ、前記突起を感知することによっ
   て予め選択された前記量だけ前記シャフトの回転を感知
   して、次に前記モータを消勢するところの感知手段；を
   含むところの装置。 ６、特許請求の範囲第３項に記載された装置であって： 前記真空チャック及び前記ウェーハを回転させるための
   前記手段が； ａ）前記真空チャックを回転させるだめのモータ；並び
   に ｂ）予め選択された前記角度変位だけの前記真空チャッ
   クの回転に相当する既定時間の間前記モータを付勢する
   だめの手段； を含むところの装置。 ７、　特許請求の範囲第１項に記載された装置であって
   ： 前記ウェーハ取扱い手段が： ａ）前記ウエーノ・を受は取る開放位置と前記ウェー・
   ・を前記ウェー／・処理チェノ・マ内に気密する気密位
   置との間で可動の処理チェノ・々ドア： ｂ）前記チェンバドアの内面から延びて、前記チェンバ
   ドアが前記開放位置にあるとき前記ウエーノ・を受は取
   るだめの回転可能な真空チャック； Ｃ）前記真空チャック及び前記ウェー・・を予め選択さ
   れた角度変位だけ回転させるだめの手段；並びに ｄ）前記チェンバドアを前′記開放位置と前記気密位置
   との間で移動するだめの手段： を含むところの装置。 ８．１度に１つ、複数のウェーハを保持するカセットト
   ウエーハ処理チェンバとの間で、はぼ円形のウェーハを
   自動移送するための装置において、処理の前にウェーハ
   の各々にすべての予め選択された配向をもたらすだめの
   装置であって：ａ）前記処理チェンバの入口に付設され
   て、ウェーハを受は取り該ウェーハを該処理チェンバ内
   に移動するウェーハ取扱い手段□であって；１）前記ウ
   ェーハと係合して予め選択された角度変位と同じだけ回
   転する手段； を含むウェーハ取扱い手段； ｂ）前記ウェーハを前記カセットと前記ウェーハ取扱い
   手段との間に輸送するための移送手段； Ｃ）前記移送手段に関して前記カセットを位置づけるだ
   めのカセット搬送手段；並びにｄ）案内フラットを前記
   カセット内の前記複数のウェーハの各々の上に予め整列
   させるための手段； から成るところの装置。 ９、特許請求の範囲第８項に記載された装置であって： 前記ウェーハ取扱い手段が； ａ）前記ウェーハを受は取る開放位置と前記ウェーハを
   前記ウェーハ処理チェンバ内に気密する気密位置との間
   で可動の処理チェンバドアであって： 前記ウェーハが処理の間保持されるウェーハ受は取シ面
   を有するプラテン； を含むチェノ・ぐドア； ｂ）前記ウェーハ受は取シ面を付設されている前記ウェ
   ーハと係合して同じく回転する前記手段：並びに Ｃ）前記チェンバドアを前記開放位置と前記気密位置と
   の間で移動させるだめの手段；を含むところの装置。 １０、　特許請求の範囲第９項に記載でれた装置であっ
   て： 前記ウェーハと係合して同じに回転するだめの前記手段
   が； ａ）前記ウェーハ受は取シ面から、前記ウェーハを受は
   取って回転させるウェーハ受は取υ位置へ外方に延びる
   ことが可能であって、前記ウェーハを前記ウェーハ受は
   取り面に対して保持し且つ処理する引込み位置まで前記
   チェンバドアに引込み可能である回転可能な真空チャッ
   ク； ｂ）前記真空チャック及び前記ウェーハを予め選択され
   た角度変位対は回転させるだめの手段：並びに Ｃ）前記真空チャックを前記ウェーハ受は取り位置と前
   記引込み位置との間に移動するだめの手段； を含むところの装置。 １１、特許請求の範囲第１１項に記載された装置であっ
   て： 前記真空チャック及び前記ウェーハを回転させる前記手
   段が； ａ）前記真空チャックを回転させるモータ；並びに ｂ）前記真空チャックを予め選択された角度変位だけ回
   転したことを感知してその結果、前記モータを消勢する
   だめのプログラム可能な制御手段： を含むところの装置。 １２、特許請求の範囲第１１項に記載された装置であっ
   て： 前記プログラム可能な制御手段が； ａ）前記真空チャックとともに回転し且つ該真空チャッ
   ク上に予め選択された角度位置において設置された突起
   を含むところのシャフト；並びに ｂ）予め選択された量だけの前記突起からの角度変位に
   よってプログラムされ、前記突起を感知することによっ
   て予め選択された前記量だケ前記シャフトの回転を感知
   して、次に前記モータを消勢するところの感知手段；を
   含むところの装置。 １３、特許請求の範囲第８項に記載された装置であって
   ： 前記ウェーハ取扱い手段が； ａ）前記ウェーハを受は取る開放位置と前記ウェーハを
   前記ウェーハ処理チェンバ内に気密する気密位置との間
   で可動の処理チェンバドア２、− ｂ）　　ｄ、記チェンバドアの内面から延びて、前記チ
   ェンバドアが前記開放位置にあるとき前記ウェーハを受
   は取るだめの回転可能な真空チャック； Ｃ）前記真空チャック及び前記ウェーハを予め選択され
   た角度変位だけ回転させるだめの手段；並びに ｄ）前記チェンバドアを前記開放位置と前記気密位置と
   の間で移動するだめの手段； を含むところの装置。 １４、特許請求の範囲第８項に記載された装置であって
   ： 前記案内フラットを前記複数のウェーハの各々の上に予
   め整列させるための前記手段が：ａ）前記カセット搬送
   手段を付設されて、前記複数のウェー・・の端部に接触
   するように位置づけられたローラであって、回転される
   とき、前記案内フラットが該ローラに接して位置するま
   で前記複数のウエーノ・の各々を回転するところのロー
   ラ； を含むところの装置。 １５、％許請求の範囲第１４項に記載された装置であっ
   て： 前記ローラが前記複数のウェーハの下に位置して、前記
   案内フラットを前記複数のウェーハの各々に予め整列す
   るための前記手段が更に；ａ）前記複数のウェーハの下
   に位置づけられた平担面を有して、前記ローラの動作の
   後に、前記複数のウェー・・の前記案内フラットと接触
   して上方に移動可能であって、以て前記複数のウェーハ
   が正確に予め整列されるところの要素： を含むところの装置。 １６、特許請求の範囲第１５項に記載された装置であっ
   て： 前記移送手段が； ａ）アーチ状先端を有する垂直移動可能な昇降ブレード
   であって、該アーチ状先端は、前記カセット内のウェー
   ハと下から端と端を接して係合して該ウェーハを前記ウ
   ェーハ取り扱い手段まで持ち上げるようにされている溝
   を設けられたところの昇降グレード； を含むところの装置。