JPS62141731A - ウエハハンドリング装置 - 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、例えばイオン注入装置等のイオン処理装置
に用いられて、処理前後のウェハを入れ替えるウェハハ
ンドリング装置に関する。

〔従来の技術〕

第３図は、従来のウェハハンドリング装置の一例を示す
平面図である。矢印のように回転させられる回転軸８に
結合されていて、ウェハ２の処理のための起立状態と、
ウェハ２の入れ替えのための図示のような水平状態とに
されるプラテン６の手前側に、ウェハ２を載せて搬送す
る搬送ヘルド１４ａ〜１４ｅをそれぞれ懸は渡したベー
ス４ａ〜４ｅが設けられている。その内、ベース４ｃは
昇降式のものであり、これとベース４ｂ、４ｄの下方に
設けられたローラ１０ａ、１０ｂとは一体で昇降させら
れる。尚、プラテン６にも搬送ベルト１４ｆが懸は渡さ
れている。

動作の一例を説明すると、初期状態として、べ−ス４ａ
上に未処理のウェハ２が、水平状態のプラテン６上に処
理済みのウェハ２があるものとする。プラテン６上のウ
ェハ２は、搬送ベルト１４ｆ、１４ｂによって矢印Ｂの
ようにベース４ｂ上へ搬送される。そしてローラ１０ａ
、１０ｂ、ベース４ｃが上昇して、当該ウェハ２はロー
ラ１０ａ、１０ｂＳ＠送ベルト１４ｃによって矢印Ｃの
ようにベース４ｄ上へ搬送され、その後ローラ１０ｂが
降下して、当該ウェハ２は搬送ベルト１４ｄ、１４ｅに
よって矢印りのようにベース４ｅ上へ搬送される。

その後、ベース４ａ上のウェハ２が、搬送ベル）１４ａ
、１４ｂ、１４ｆによって矢印Ａのようにプラテン６上
に搬送されて、図示しないクランパーによってそこに保
持される。そしてプラテン６が起立状態にされて、ウェ
ハ２にイオンビームが照射されてイオン注入等の処理が
行われる。処理後は、プラテン６は図示のような水平状
態に戻され、これによって前述した初期状態に戻る。そ
して以降は上記のような動作が繰り返される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のようなウェハハンドリング装置においては、プラ
テン６に対する処理済みのウェハ２と未処理のウェハ２
との入れ替の際に比較的大きな待ち時間、即ちタイムロ
スが生じ、従ってウェハ２のハンドリング時間が長くか
かるという問題があった。

また、ウェハ２のオリエンテーションフラットの位置（
角度とも言える、以下同じ）をプラテン６に装着する前
に所定のものに合わせておいても、当該ウェハ２がベル
ト搬送されることによってその位置がずれるという問題
もあった。これは例えば、■ベース上の左右の搬送ベル
トにおいて同期を合わせにくい、■特に搬送ベルト間を
乗り移るときにウェハ２が片当たりして回転し易い、等
の理由によるものである。

そこでこの発明は、ウェハのハンドリング時間を短縮す
ることができると共に、ウェハのオリエンテーションフ
ラットの位置ずれを防止することができるウェハハンド
リング装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のウェハハンドリング装置は、所定の中心点か
らほぼ等距離かつほぼ等角度の所にそれぞれ配置されて
いて、供給されたウェハを上下させる第１ないし第３の
昇降機構と、ウェハを搬送してそれを第１の昇降機構へ
供給する第１の搬送手段と、第２の昇降機構によってウ
ェハが着脱されるウェハ処理用のホルダーと、第３の昇
降機構からウェハを受け取ってそれを搬送する第２の搬
送手段と、前記中心点を中心にして水平方向に一括して
回転させられる２または３個のウェハ移載用のホルダー
であって、それぞれのウェハ載置部分の中心の前記中心
点からの距離および角度が前記昇降機構のそれらとほぼ
等しくなるように互いに結合されており、かつ前記昇降
機構によってウェハが受け渡しされるものを備えること
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ウェハハンドリング
装置を示す平面図であり、第２図は第１図の線■−■沿
う断面図である。回転軸２２の中心からほぼ等距離かつ
ほぼ等角度（この例では１２０度ずつ）の所に、第１〜
第３の昇降機構として真空吸着ヘッド２０ａ、２０ｂお
よびヘッド２０ｃが配置されている。真空吸着ヘッド２
０ａは、昇降機能の他に真空吸着機能および回転機能を
有し、供給されたウェハを吸着、昇降および回転させる
ことができる。真空吸着へソド２０ｂは、昇降機能の他
に真空吸着機能を有し、供給されたウェハ２を吸着およ
び昇降させることができる。ヘッド２０ｃは昇降機能を
有し、供給されたウェハ２を昇降させることができる。

真空吸着ヘッド２０ａの部分には、キャリア１６ａに収
納されていた未処理のウェハ２を順次取り出してそれを
当該ヘッド２０ａに供給する第１の搬送手段としての搬
送ベルト１８ａが設けられており、更にこの例ではウェ
ハ２を停止させるための昇降式のストッパー４４および
ウェハ２のオリエンテーションフラット３の位置決めを
するための矢印のように前後動可能なセンサー４６が設
けられている。当該センサー４６は、例えば光電式のも
のである。

真空吸着ヘッド２０ｂは、ウェハ処理用のホルダーとし
てのプラテン３２のウェハ保持部分の中心部にある。当
該プラテン３２は、矢印のように回転される回転軸３４
に結合されていて、ウェハ２の処理のための起立状Ｂ（
例えば垂直状態、第２図の２点鎖線参照）とウェハ２の
着脱（入れ替え）のための第１図のような水平状態とに
される。

その場合、上記ヘッド２０ｂは例えば当該プラテン３２
と共に回転させられる。

プラテン３２の上方には、例えば起立状態のプラテン３
２が蓋となる真空予備室３６が設けられており、それに
はゲート弁３８を介して、高真空に保たれウェハ２にイ
オンビーム４２を照射してイオン注入等の処理を行うた
めの処理室４０が隣接されている。尚、真空予備室３６
中の３７は、ウェハ２を押圧保持するためのクランパー
であるヘッド２０ｃの部分には、第２の搬送手段として
、ヘッド２０ｃから処理済みのウェハ２を受け取ってそ
れをキャリア１６ｂ内へ搬送する搬送ベル）１８ｂが設
けられている。

一方、回転軸２２にはこの例では３本のアーム２４ａ〜
２４ｃが等角度（１２０度ずつ）に一体的に取り付けら
れており、各アーム２４ａ〜２４Ｃの先端部には、ウェ
ハ２の移載用のホルダー２６ａ〜２６ｃがそれぞれ取り
付けられている。各ホルダー２６ａ〜２６ｃには、ウェ
ハ２を載置するための窪み２８ａ〜２８ｃおよびヘッド
２０ａ〜２０ｃと干渉しないための？ｌ＃３０ａ〜３０
ｃがそれぞれ設けられている。この場合、ホルダー２６
ａ〜２６ｃのウェハ載置部分の中心の回転軸２２の中心
からの距離および角度は、前記ヘッド２０ａ〜２０ｃの
それらとほぼ等しくされている。

動作の一例を説明すると、初期状態として、水平状態の
プラテン３２上に処理済みのウェハ２が、ヘッド２０ａ
上にオリエンテーションフラット３を位置合わせ済みの
ウェハ２が、キャリア１６ａ内に未処理のウェハ２があ
り、ヘッド２０ａは上昇位置、ヘッド２０ｂは降下位置
にあり、ホルダー２６ａ〜２６ｃは第１図の実線の位置
に停止しているものとする。

まずヘッド２０ｂが上昇してウェハ２を吸着する。これ
によって、プラテン３２上のウェハ２はヘッド２０ｂ上
に移る。その状態で回転軸２２が時計方向に６０度回転
した後、ヘッド２０ｂ、２０ａが降下する。これによっ
て、ヘッド２０ｂ上のウェハ２はホルダー２６ａ上に、
ヘッド２０ａ上のウェハ２はホルダー２６ｃ上に移る。

そしてヘッド２０ａ、２０ｂが更に降下して回転軸２２
が時計方向に更に１２０度回転した後、ヘッド２０ｂ、
２０ｃが上昇する。これによって、ホルダー２６ａ上の
ウェハ２はヘッド２０Ｃ上に、ホルダー２６ｃ上のウェ
ハ２はヘッド２０ｂ上に移る。

次いで回転軸２２が反時計方向に６０度回転した後、ヘ
ッド２０ｃ、２０ｂが降下する。これによって、ヘッド
２０Ｃ上の処理済みのウェハ２は搬送ベル）１８ｂ上に
、ヘッド２Ｏｂ上の未処理のウェハ２はプラテン３２上
に移る。そして搬送ベルト１８ｂ上のウェハ２は、当８
亥搬送ベルト１８ｂによって矢印方向に搬送されてキャ
リア１６ｂ内に収納（回収）される。

上記ウェハ２の搬送と並行して、搬送ベルト１８ａによ
って未処理のウェハ２がキャリア１６ａから矢印方向に
搬出される。この時、ストッパー４４は搬送ベル）１８
ａの上面よりも高く突き出しており、当＃亥ウェハ２は
それに当たるまで搬送されて停止する。その後ストッパ
ー４４は、ホルダー２６ａ〜２６ｃ等の移動の妨げにな
らないように降下する。

次いでヘッド２０ａが上昇してウェハ２を吸着する。こ
れによって、搬送ベルト１８ａ上のウェハ２はヘッド２
０ａ上に移る。その状態で、センサー４６がヘッド２０
ａ上のウェハ２に接近してそのオリエンテーションフラ
ット３の位置検出が可能な状態となる。そしてヘッド２
０ａが回転することによって、センサー４６でセンシン
グしなからウェハ２を回転させ、そのオリエンテーショ
ンフラット３の位置が所定位置に合った所で停止させる
。そしてセンサー４６は後退する。尚、上記のようなウ
ェハ２のオリエンテーションフラット３の位置決め方法
の一例が、例えば特願昭６０−１１０９６４号に開示さ
れている。

上記と並行して、ウェハ２を保持したプラテン３２が起
立状態とされて真空予備室３６の蓋となる。そして当該
真空予備室３６が真空引きされ、ゲート弁３８が開き、
ウェハ２にイオンビーム４２を照射して処理する。処理
後はプラテン３２は元の水平状態に戻り、これによって
前述した初期状態となる。以降は同様の動作が繰り返さ
れる。

以上のようにこの実施例のウェハハンドリング装置にお
いては、プラテン３２に対して処理済みのウェハ２と未
処理のウェハ２をほぼ同時に入れ替えることができるた
め、タイムロスが少なく、従ってウェハ２のハンドリン
グ時間が短縮される。

また、ウェハ２をプラテン３２に装着するのに従来のよ
うに搬送ベルトを使用していないので、予め設定したオ
リエンテーションフラット３の位置がずれることもない
。

更に、従来に比べて搬送ベルトが大幅に削減されている
ため、搬送ベルトに起因するパーティクル（ごみ）の発
生も大幅に軽減される。

尚、上記実施例はホルダー２６ａ〜２６ｃが３つの場合
を示したけれども、回転軸２２の回転方向と回転角度を
適宜選定すれば、ホルダーが２つであっても上記実施例
とほぼ同程度にウェハハンドリング時間を短縮すること
ができる。また、上記実施例のウェハハンドリング装置
は大気側に設けた例を示したけれども、当該装置を真空
側に設けても良いのは勿論である。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、ウェハのハンドリング
時間が短縮されると共に、ウェハのオリエンテーション
フラットの位置ずれも防止される。

また、搬送ベルトに起因するごみの発生も軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係るウェハハンドリン
グ装置を示す平面図である。第２図は、第１図の線ｎ−
ＩＩに沿う断面図である。第３図は、従来のウェハハン
ドリング装置の一例を示す平面図である。 ２・・・ウェハ、３・・・オリエンテーションフラット
、１８ａ、１８ｂ−・・搬送ベルト、２０ａ〜２０ｃ・
・・ヘッド、２２・・・回転軸、２４ａ〜２４Ｃ・・・
アーム、２６ａ〜２６ｃ・・・ホルダー、３２・・・プ
ラテン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の中心点からほぼ等距離かつほぼ等角度の所
   にそれぞれ配置されていて、供給されたウェハを上下さ
   せる第１ないし第３の昇降機構と、ウェハを搬送してそ
   れを第１の昇降機構へ供給する第１の搬送手段と、 第２の昇降機構によってウェハが着脱されるウェハ処理
   用のホルダーと、 第３の昇降機構からウェハを受け取ってそれを搬送する
   第２の搬送手段と、 前記中心点を中心にして水平方向に一括して回転させら
   れる２または３個のウェハ移載用のホルダーであって、
   それぞれのウェハ載置部分の中心の前記中心点からの距
   離および角度が前記昇降機構のそれらとほぼ等しくなる
   ように互いに結合されており、かつ前記昇降機構によっ
   てウェハが受け渡しされるものを備えることを特徴とす
   るウェハハンドリング装置。