JPS5986143A - ウエハ自動交換装置 - 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】 本発明はイオン注入装置のディスクに取付けされた複数
枚のフェノ・の自動交換装置に関する。

従来例えば第１図及び第２図示の工うＶＣＣイオン注入
口金設けた真空室す内で複数枚のウェハｃｋ取付けたデ
ィスクｄｋ回転させて、多数枚のウェハＣにイオン注入
処理を行なう装置が知られるが、この種装置ではディス
クｄを真空室すから取出しイオン注入処理の終えたフェ
ノ１Ｃを新たなウェハ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。″またディスクｄＫ
取付けるべき新たなウニ／Ｓ　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ィスクｄの開孔
ｅｔ介して背後のウニノー冷却装［ｆを照射し真空室ｂ
Ｐ３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ェハ自動交換装置を提
供することを目的としたもので、周囲にウェハが装填さ
れるべき開［１を備えた円板状のディスクを保持して間
歇的にこれを回転するディスク回転装置と、該ディスク
の側方の移送路上に置かれた複数枚のウェハを出し入れ
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ェハ取出
位置からウェハ収容位置まで移送する移送装置と、該デ
ィスクとウェハ取出位置及びウェハ収容位置との各中間
に設けられ、該ウニハト略同径のダミーウェハを下方に
備えると共にその上方にウェハを下面から支承する閉位
置とダミーウェ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ョンと、該移送路のウェハ
取出位置及びウェハ収容位置の各マガジンと該中間ステ
ーションの各間でウェ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、該中間ステーションと
該ディスクの開口との間でウェ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１ｇ２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ｆｌ）はシリコンその他の円形のウェハ、（２
）ハ該ウェハ（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ィスク、（３）は該ディスク（
２）の周囲に環状に配設したウェハ（１）が取付けされ
る開口を示し、該ウェハ（１）は該開口（３１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、該ウェハ（１）の取外
しに際しては該ディスク（２）の透孔（２ａ　）ｆｔ介
して突入するピンにエフ押え杆（５）が持ち上げされる
。

該ディスク（２）はその裏面に第５図に明示する工うな
ボス部（６）を備え、これをディスク回転装置（７）の
チャック機構（８）で把持して該デ４スク（２）ヲ略水
平に回転するようにした。

該回転装置（７）はギヤボックス（９）を介して間歇的
に回転される中空軸ＣＩＩｔ−備え、その側方に設けた
シリンダαＤが伸縮すると該中空、軸ｕａ）の内外の互
に連絡した連杆Ｏ３とベアリングケースｔ１３）　（１
３）が上下動して該中空軸α呻の上端部のグ・ヤック機
構（８）が作動し、そのアーム（８ａ）が前記ボス部（
６）を把持し域は解放するようにしｙｃａＨはシリンダ
０１）にエフ上下動する腕杆で、その先端部が下方のベ
アリングケースＯＪに形成した保合溝α９と係合する。

間歇的に回転するディスク（２）の側方には、第３図に
見られるようにマガジンａｅ全ウェハ取出位置αＤから
ウェハ収容位置ａ樟へと移送する移送装置α埠が設けら
れると共に該移送装置霞のウェハ取出位置０η及びウェ
ハ収容位置（＋８１と該ディスク（２）の各中間に開閉
自在の腕片（至）を備えた中間ステーションｔ２ｎ　Ｑ
３が夫々設けられる。そしてウェハ取出位置（１７）及
びウェハ収容位置側の各マガジンｔｉ６１　（１６）と
各中間ステーション＋２１１　（２３との各間にウェハ
（１）全吸着して夫々移送する腕片（至）からなるｍ１
移送腕装置（至）（ハ）を設けると共に中間ステーショ
ンＣ２Ｄし邊と該ディスク（２）の開口（３）との間で
ウェハ（１）を吸着して移送する２叉状の揺動自在の腕
片（２６ａ）（２６ｂ）からなる第２移送腕装置（至）
を設けるようにした。

該移送装置ａ１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ｔ２７）を形成した移送路（例の下
方［’ｆｉ動機（２）とスライダ（（至）が往復動する
スライド軸６Ｉ）を取付けた可動枠０）の複数組を列状
に配列して設け、各組の電動機（ハ）が回転すると、そ
の出力軸（２）に取付けた円盤状のカム（ロ）が固定枠
（至）のローラ（檜に乗り上げて可動枠ｃ１７Ｊを上動
させると共にリンク０？）全弁してスライダ（至）に連
結したホイール（至）が回転して該スライド軸０１）に
沿ってスライダ（至）を移動させ、かくて該スライダ国
に取付けた左右１対の長手のアームＯＩが移送路（ハ）
の長溝（２７）全介してその上方に突出して該移送路（
２樟上のマガジンｕｅ’ｉ浮上させると共に該スライダ
（至）のストローク距離だけ移送する。

該アームｃ３１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図による可動枠ｇ湯の下降とリ
ンクＣｎの戻り作ｌ１ＪＪにエフ移送路（至）の下方に
沈下して復動じ、マガジンａｅハ該アームＧ３１のかか
る作動の複数回の繰返しで移送路（至）のウェハ取出位
置面からウェハ収容位置（１８へと浮上状態で送られ、
マガジンｕｅと移送路（至）とが摺接しないの工塵芥が
発生せずウェハ（１１の表面を汚染することがない。尚
図示の如く可動枠Ｃ３７Ｊの複数組を設ける場合、各ア
ーム（３１ｉｔ、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。

該ディスク（２）と移送装置（１１のウェハ取出位置ａ
７）及びウェハ収容位置（１１Ｇの各中間に設けられる
中間ステーション（２Ｄ（２２ハ下方にアルミニウムそ
の他でウェハ（１）と同径に形成された円形のダミーウ
ェハ（５４）の複数枚を収容するポット（４１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（７）を設けて構成され、各腕片四はｊＪＴ１１図
示の如く内側下方にその閉位置に於てはウェハ（１１の
下面周囲を支承するがその開位置ではその下方のポット
（４１のダミーウェハ（５４）の通過取出しを妨げない
程度のフランジ（４Ｉ）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（２０
ａ　）（２０ａ）に於てシリンダ本体（１渇の左右に突
設した案内ビン＋４３　（４３に押潰され、該シリンダ
本体（４の内のピストン（４４が室（４！９内に導入さ
れた圧力流体にエフばね（４１１９に抗して移動すると
ピストン杆（４７）と一体のスライド軸（僧のｏ　−”
ｙ　（ｉｎが該根部（２０ａ）のカム（５１ｔ−押し、
該腕片（２Ｇはシリンダ本体（４］から離れた開位置に
移動する。また該ピストン０４）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■に押されて戻
るのでローラ（４１のカム６Ｑに対する押圧が解かれ腕
片１２（１（２Ｉはこれらの間に張設した戻しばね１４
（ｉ）　ＶＣ引かれて閉位置に移動する。該腕片（２１
（２１）の開閉作動の指令は例えば第２移送腕装置（ハ
）の先端のセンナから出され、その指令によりシリンダ
本体（４りへの圧力流体の流路の開閉弁が作動すること
に！ｊｊ行ない得る。

該ボッ）　（４Ｇの底部には第４図示のようにり７ト（
５３）ｅ設けてダミーウェハ（５４）の最上層のものが
腕片Ｃ２０のすぐ下方に常時位置する工うに押し上げら
れるようにした。

マガジンσｅはウェハ（１）を間隔を存して収容し得る
ようにウェハ収容棚（５５）を備えると共にその側方及
び上方ｖｃＢｔ（ウェハ（１）ヲ出し入れする開口（５
６）及び吸盤（５７）を設けた第１移送腕装置ｌ１ｌ）
’２ｅの腕片・２：Ｉ）が降下進入する開放部（５９）
を備え、また各ｍ　１移送腕装置１２４）　＋２５）の
腕片ホ■まその根部全昇降自在の機枠（６０）の案内杆
（６１）に沿ってリンク（６２３Ｋエリ往復摺動するス
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＋２４１　＋２！９はマガジンＬＩＧ＋の移送
路（至）上の位置に対応して大々次の如き作動を行なう
。即ちウェハ取出位置（１７）ｖｃ位置したマガジン囮
からウェハ（１）を取出す場合、ｍｌ移送腕装置Ｕ４）
　ノＭ　片＋２３）　ｉ’Ｊ：　機枠（６ｔ＋）　カそ
の側方のシリンダ（６４）により降下されてマガジン１
１（１）の開放部（５９）からウェハ（１１ｋ吸着すべ
く進入し、続いてリンク（６２）が電動機（６５）にエ
フ揺動さｆ’１．ると該腕片（２３は中間ステーション
圓方向に移動し、同時にシリンダ（６４）の復動で機枠
（６０）を元の高さに１で戻され、ウニノ１（１）が中
間ステーション（２１）の腕片し〔上に達すると吸盤（
５１）の吸引力が解除されてウェハ（１）が中間ステー
ション（２］）上に載せられる。

ウェハ収容位ｔ［￥（慢に位ｔηしたマガジン１ｅにウ
ェハｆｉｌを収容する場合、もう一方の第１移送腕装置
１２５１は先ずシリンダ（６４）による機枠（６０）の
下降により腕片（□で中間ステー７ヨンＣ’３上のウニ
ノ１（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ｊ」はマ
ガジン（１ｅ方向に移動し乍ら適当高さ上昇し、ウニノ
ー　＋１１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。

各中間ステーション（２１１＋２″ＩＪの間には先端に
吸盤１（６６）　ｋ有する略直角に拡いた第２移送腕装
置（至）の腕片（２６ａ　）（２６ｂ）’Ｔｈ軸（６７
）で軸着し、該腕片（２６ａ）（２６ｂ）が昇降及び９
００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）は中間ステーション（
２ｍ）上のウニノー（１）ｔ−吸着すると同時に他方の
腕片（２６ｂ　）がディスク（２）上のイオン注入済の
ウニノ１（１）全吸着して上昇し、続く９０°の旋回と
昇降で腕片（２６ｂ）のウニノ１１）ｅテ（スフ１２１
から中間ステーション（２邊上に排出すべく移送すると
共に腕片（２６ａ）のウェハ（１）を該ディスク（２）
に装填する・。この間ディスク（２）の押え杆（５）ハ
ディスク（２）の透孔（２ａ）を介して突入するビンに
エフ持ち上げされ、開口（３）上のウェハ（１１が交換
されるを許容する。ウェハ取出位置ａ７）のマガジン（
ｔｅのウェハｆｉｌがなくなった場合、中間ステーショ
ン（２１）上にはウェハｆｉｌが第１移送腕装置（Ｉ！
化、ｃり送られて来ないが、この場合該中間ステーショ
ン（２Ｉ）の腕片四が開き第２移送腕！！［ｔ２ｆ９は
ポット１４（ｌ内に用意されたダミーウェハ（５４）’
を吸着してディスク（２）の開口（３）に取付けする。

このダミーウェハ（５４）を取付けたディスク（２１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）からダミーウェハ（５４）を取
外して中間ステーション（２′Ｌ！Ｊ上に載せられた場
合その腕片ｔ２Ｉが開いて該ダミーウェハ（５４）を下
方のボッ）　（４ｔ）　［収容し、ウェハ収容位置（１
８１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ェハ（
１）を備えたディスク（２）がディスク回転装置（７）
に載せられると、先ず第２移送腕装置（２６１が上下し
てディスク（２）のイオン注入済みのウニノ１（１）の
１枚と中間ステーション（２１）上に送られて来た新し
いウェハ（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ィス
ク（２１の開口（３）には新しいウェハ（１）が装填さ
れる。この装填が終るとディスク（２）は回転装置（７
）にエリ１区画回転して次の交換されるべきウェハ＋１
１が第２移送腕装置１６）の取出位置に位置する。中間
ステーション（２渇上のイオン注流みのウェハ（１）は
第１移送腕装置１２９により吸着され移送装置ｆｉｌの
ウェハ収容位［（１８１に位置するマガジンｕｅのウェ
ハ収容棚（５５）内に収められる。またもう一方の中間
ステーションＣＤ上には移送装置α１のウェハ取出位置
（１７）Ｋ位置するマガジンｕｅからもう一方の第１移
送腕装置ＩＡ４ｊｆＣより取出された新しいウェハ（１
）が載置される。そして再び第２移送腕装置（至）が作
動してディスク（２）のウェハ（１）ヲ新しいものに取
換える。

以上の作動金縁返すことに工９ディスク（２）のイオン
注入済みの複数枚のウェハ（１）が新しいウェハ（１）
に交換されるが、ウェハ取出位１ｇ　＋１７１のマガジ
ンＯｅ内の新しいウェハ（１）がなくなった場合中間ス
テーション＋２１１の腕片（イ）が開き、第２移送腕装
置（２ｅはボッ）　（４１内のダミーウェハ（ｒｄ）゛
を吸着し、これをディスク（２）の開口（３）に装填す
る。

従ってイオン注入すべくマガジン（１６１１ｃ用意した
ウェハｆｉｌの枚数がディスク（２）の開口（３）の数
よりも少なくてもダミーウェハ（５４）が装填されるの
でイオン注入処理の際に該開口（３）全弁してイオンビ
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。またディスク（２）からダミーウェハ（５４）
が中間ステーション（２渇に取出されたと＠は腕片（２
Ｉが開いて下方のｉｙッ）　（４Ｉ内にダミーウェハ（
５４３を収容する。

ウェハ取出位置（１７）のマガジン（ｌｌｊが空になる
と移送装置（１９が作動してそのアームｃｓｌが移送路
（ハ）上に突出移動するので空のマガジン（ｌＧｌは浮
上状態でウェハ収容位置側方向に送られ、その際ウェハ
収容位Ｕａａ＋のイオン注入済みのウェハ（１）全収容
したマガジン（ＩＧ）を側方に送り、必要に応じて待機
位置（６７）に用意された新しいウェハｉｌｌを収めた
マガジンａＯをウェハ取出位置αηに移送することが出
来る。

このように本発明に工ればディスクを間歇的に回転させ
るディスク回転装置と、マガジンをウェハ取出位置から
ウェハ収容位置へと浮上させて移送する移送装置と、該
ディスクと移送装置との間のダミーウェハを開閉自在の
腕片で取出収容自在とする中間ステーションと、ウニノ
・取出位置及びウェハ収容位置の各マガジンと該中間ス
テーションの間でウェハを吸着して移送するｉｆ移送腕
装置と、該中間ステーションと該ディスクの間でウェハ
を移送する２叉状の第２移送腕装置とを設けたのでディ
スクに取付けされるべきウェハの枚数に不足を生じても
自動的にダミーウェハを取付は出来、イオン注入処理に
際してウェハで閉塞されないディ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、ウェ
ハの清浄度を向上させ（Ｌ円滑迅速なウェハの交換を行
なえる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はイオン注入装置の裁断平面図、第２図はその■
−Ｈ−Ｈ線側断側面図３図は本発明装置の１例の平面図
、第４図はそのＩＶ−ＩＶＭ線截断面図第５図は第３図
のｖ−Ｍ線截断面図、第６図及び第７図は第３図の■−
■線及び■−■線截線面断面図８図は中間ステーション
の腕片の拡大平面図、第９図はその■−ＩＸ線截断線図
断面図０図は第８図の左側面図、第１１図は第８図のＭ
−Ｍ線截断面図でろる。 ｆｉｌ・・・ウェハ　　　　　（２）・・・ディスク（
３）・・・開口　　　　　　（７）・・・ディスク回転
装置（１６１・・・マガジン　　　　αＤ・・・ウニノ
・取出位置（１８）・・・ウェハ収容位置　（１’ｌ・
・・移送装置（イ）・・・腕片　　　　　　ｃ！１１（
２渇・・・中間ステーション（２３・・・腕片　　　　
　　（至）Ｃ！１９・・・第１移送腕装置（２６ａ）（
２６ｂ）・・・腕片　（２Ｇｌ・・・第２移送腕装置（
２８）・・・移送路　　　　　（５４）・・・ダミーウ
ェハ特許用　願人　日本真空技術株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 周囲にウェハが装填されるべき開口を備えた円板状のデ
   ィスクを保持して間歇的にこれを回転するディスク回転
   装置と、該ディスクの側方の移送路上に置かｆ′Ｌ７’
   （複数枚のウェ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ェハ取出位置からウェハ収容位置ま
   で移送する移送装置と、該ディスクとウェハ取出Ｍｌｔ
   及びウェハ収容位置との各中間に設けられ、該ウェハと
   略同径のダミーウェハを下方に備えると共にその上方に
   ウェハを下面から支承する閉位置とダミーウェハの通過
   全許容する開位置とに開閉自在の腕片を備えた中間ステ
   ーションと、該移送路のウェハ取出位置及びフェノ・収
   容位置の各マガジンと該中間ステーションの各間でウェ
   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、該中間ステーションと該ディスクの開口との
   間でウェ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フェノ・自動交換装
   置。