(57)【要約】【課題】二枚の基板を、異なる時刻に同じ基準位置に配置し、同じ基準方向に向けることができる基板保持装置を提供する。【解決手段】  第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂを、上下移動と、水平面内での旋回移動と、水平面内での直線移動とをさせる第一、第二のハンド移動装置１７ａ、１７ｂと、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂの向きを変更させる第一、第二の向き変更装置１４ａ、１４ｂと、第一、第二のハンド移動装置１７ａ、１７ｂを制御して、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂを移動させ、第一、第二の向き変更装置１４ａ、１４ｂを制御して、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂの向きを変更させる制御装置とを有し、制御装置には、基準位置と基準方向が設定され、第一、第二の基板２８ａ、２８ｂは、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂにより、異なる時刻に同じ基準位置に位置し、同じ基準方向に向けられるように構成されている。【選択図】図２
2014007313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一、第二の基板をそれぞれ保持する第一、第二のハンドと、
前記第一、第二のハンドを、鉛直方向への上下移動と、水平面内での旋回移動と、水平面内での直線移動とをさせる第一、第二のハンド移動装置と、
前記第一、第二のハンドの向きを変更し、前記第一、第二のハンドにそれぞれ保持された前記第一、第二の基板の表面を、上方向又は横方向にそれぞれ向けさせる第一、第二の向き変更装置と、
前記第一、第二のハンド移動装置を制御して、前記第一、第二のハンドを移動させ、前記第一、第二の向き変更装置を制御して、第一、第二のハンドの向きを変更させる制御装置と、
を有する基板保持装置であって、
前記制御装置には、基準位置と基準方向が設定され、
前記第一、第二のハンドに保持された前記第一、第二の基板は、前記第一、第二のハンドにより、異なる時刻に同じ前記基準位置に位置し、同じ前記基準方向に向けられるように構成された基板保持装置。
【請求項２】
前記第一、第二のハンド移動装置は、
前記旋回移動の中心を含む中心軸線を中心に回転し、前記第一、第二のハンドを前記旋回移動させる第一、第二の回転軸と、
水平面内で延設され、前記延設された方向に沿って、前記第一、第二のハンドに前記直線移動をさせる第一、第二の直線移動装置と、
鉛直に立設され、立設された上下方向に沿って、前記第一、第二のハンドに前記上下移動をさせる第一、第二の上下移動装置とを有する請求項１記載の基板保持装置。
【請求項３】
前記第一、第二の回転軸の中心軸線は水平面に対して静止され、
前記第一、第二の回転軸が回転すると、前記第一、第二の直線移動装置は水平面内で旋回移動される請求項２記載の基板保持装置。
【請求項４】
前記第一、第二の直線移動装置の延設された方向と平行な向きに伸ばされ、一端に前記第一、第二のハンドが取り付けられた第一、第二の腕部材を有し、
前記基準位置から前記第一、第二のハンド移動装置を見たときに、前記第一のハンド移動装置は左側に位置し、前記第二のハンド移動装置は右側に位置し、
前記第一のハンドが前記基準位置に配置された状態では、前記第一の直線移動装置の延設された方向は左右方向と平行に向けられ、前記第一のハンドは前記第一の腕部材の右側の端部に位置し、
前記第二のハンドが前記基準位置に配置された状態では、前記第二の直線移動装置の延設された方向は前記左右方向と平行に向けられ、前記第二のハンドは前記第二の腕部材の左側の端部に位置する請求項３記載の基板保持装置。
【請求項５】
前記第一の直線移動装置の延設された方向に平行で前記第一のハンドの中心を通る直線と、前記第一の回転軸の中心軸線との間の間隔と、
前記第二の直線移動装置の延設された方向に平行で前記第二のハンドの中心を通る直線と、前記第二の回転軸の中心軸線との間の間隔とは、
それぞれ、前記第一の回転軸の中心軸線と前記第二の回転軸の中心軸線との間の間隔の半分の長さである請求項４記載の基板保持装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の基板保持装置と、
真空槽と、
前記真空槽内に照射線を射出する照射装置と、
を有し、
前記第一、第二のハンドは前記真空槽内に配置され、
前記基準位置は、前記照射線の照射位置である基板処理装置。
【請求項７】
前記基準位置から前記第一、第二のハンド移動装置を見たときに、前記第一、第二のハンド移動装置の後方には補助真空槽が配置された請求項６記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記補助真空槽を複数個有し、
各前記補助真空槽は前記上下方向に並んで配置された請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記照射位置を基準面に対して静止させた状態で、前記第一の基板が前記照射位置に位置する場合には、前記第一の基板を移動させることで、前記照射位置を、前記第一の基板上に設定された渦巻上を渦巻に沿って移動させ、前記第二の基板が前記照射位置に位置する場合には、前記第二の基板を移動させることで、前記照射位置を、前記第二の基板上に設定された渦巻上を渦巻に沿って移動させるように構成された請求項６乃至請求項８のいずれか１項記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二枚の基板を保持する基板保持装置、基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二枚の基板を保持する従来の基板保持装置（デュアル・ステージ装置）を備えるイオン注入装置では、基板保持装置により、二枚の基板は水平方向に離間して配置されており、イオンビームが水平方向に振り分けられることで、二枚の基板に順番にイオンビームの照射が行われていた。
【０００３】
そのため、一方の基板に入射するイオンビームの入射角と、他方の基板に入射するイオンビームの入射角とは異なる値になり、基板の表面に対して垂直に入射するパラレルビームで両方の基板に注入処理を行うことはできなかった。
【０００４】
また、イオンビームを水平方向に振り分けるためには、イオンビーム発生装置から基板の表面までの通過経路長を長くせねばならず、装置が大型化してしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１０６４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的の一つは、二枚の基板を、異なる時刻に同じ基準位置に配置し、同じ基準方向に向けることができる基板保持装置を提供することにある。
また、本発明の目的の一つは、照射線の照射位置を静止させた状態で、二枚の基板に順番に照射線を照射できる基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、第一、第二の基板をそれぞれ保持する第一、第二のハンドと、前記第一、第二のハンドを、鉛直方向への上下移動と、水平面内での旋回移動と、水平面内での直線移動とをさせる第一、第二のハンド移動装置と、前記第一、第二のハンドの向きを変更し、前記第一、第二のハンドにそれぞれ保持された前記第一、第二の基板の表面を、上方向又は横方向にそれぞれ向けさせる第一、第二の向き変更装置と、前記第一、第二のハンド移動装置を制御して、前記第一、第二のハンドを移動させ、前記第一、第二の向き変更装置を制御して、第一、第二のハンドの向きを変更させる制御装置と、を有する基板保持装置であって、前記制御装置には、基準位置と基準方向が設定され、前記第一、第二のハンドに保持された前記第一、第二の基板は、前記第一、第二のハンドにより、異なる時刻に同じ前記基準位置に位置し、同じ前記基準方向に向けられるように構成された基板保持装置である。
本発明は基板保持装置であって、前記第一、第二のハンド移動装置は、前記旋回移動の中心を含む中心軸線を中心に回転し、前記第一、第二のハンドを前記旋回移動させる第一、第二の回転軸と、水平面内で延設され、前記延設された方向に沿って、前記第一、第二のハンドに前記直線移動をさせる第一、第二の直線移動装置と、鉛直に立設され、立設された上下方向に沿って、前記第一、第二のハンドに前記上下移動をさせる第一、第二の上下移動装置とを有する基板保持装置である。
本発明は基板保持装置であって、前記第一、第二の回転軸の中心軸線は水平面に対して静止され、前記第一、第二の回転軸が回転すると、前記第一、第二の直線移動装置は水平面内で旋回移動される基板保持装置である。
本発明は基板保持装置であって、前記第一、第二の直線移動装置の延設された方向と平行な向きに伸ばされ、一端に前記第一、第二のハンドが取り付けられた第一、第二の腕部材を有し、前記基準位置から前記第一、第二のハンド移動装置を見たときに、前記第一のハンド移動装置は左側に位置し、前記第二のハンド移動装置は右側に位置し、前記第一のハンドが前記基準位置に配置された状態では、前記第一の直線移動装置の延設された方向は左右方向と平行に向けられ、前記第一のハンドは前記第一の腕部材の右側の端部に位置し、前記第二のハンドが前記基準位置に配置された状態では、前記第二の直線移動装置の延設された方向は前記左右方向と平行に向けられ、前記第二のハンドは前記第二の腕部材の左側の端部に位置する基板保持装置である。
本発明は基板保持装置であって、前記第一の直線移動装置の延設された方向に平行で前記第一のハンドの中心を通る直線と、前記第一の回転軸の中心軸線との間の間隔と、前記第二の直線移動装置の延設された方向に平行で前記第二のハンドの中心を通る直線と、前記第二の回転軸の中心軸線との間の間隔とは、それぞれ、前記第一の回転軸の中心軸線と前記第二の回転軸の中心軸線との間の距離の半分の長さである基板保持装置である。
本発明は、前記基板保持装置と、真空槽と、前記真空槽内に照射線を射出する照射装置と、を有し、前記第一、第二のハンドは前記真空槽内に配置され、前記基準位置は、前記照射線の照射位置である基板処理装置である。
本発明は基板処理装置であって、前記基準位置から前記第一、第二のハンド移動装置を見たときに、前記第一、第二のハンド移動装置の後方には補助真空槽が配置された基板処理装置である。
本発明は基板処理装置であって、前記補助真空槽を複数個有し、各前記補助真空槽は前記上下方向に並んで配置された基板処理装置である。
本発明は基板処理装置であって、前記制御装置は、前記照射位置を基準面に対して静止させた状態で、前記第一の基板が前記照射位置に位置する場合には、前記第一の基板を移動させることで、前記照射位置を、前記第一の基板上に設定された渦巻上を渦巻に沿って移動させ、前記第二の基板が前記照射位置に位置する場合には、前記第二の基板を移動させることで、前記照射位置を、前記第二の基板上に設定された渦巻上を渦巻に沿って移動させるように構成された基板処理装置である。
【０００８】
＜原理＞
一定面積の照射領域の中心に、渦巻上を渦巻に沿って移動させる基本原理を説明する。
【０００９】
ここでは、渦巻状の線間ピッチが一定である、いわゆるアルキメデス・スパイラル経路上を、速度ｖ（ｔ）で通過する点座標を定義する。
アルキメデス・スパイラルの一般式は、下記数式（１）で示される。
【００１０】
【数１】
2014007313.tif 000003
【００１１】
これを展開すると、半径方向速度は下記数式（２）、角速度は下記数式（３）で示される。
【００１２】
【数２】
2014007313.tif 000004
【００１３】
【数３】
2014007313.tif 000005
【００１４】
ここで、半径距離Ｒ（ｔ）は、下記数式（４）より、下記数式（５）として算出すればよい。
【００１５】
【数４】
2014007313.tif 000006
【００１６】
【数５】
2014007313.tif 000007
【００１７】
また、移動角度θ（ｔ）も同様に、下記数式（６）より、下記数式（７）として算出すればよい。
【００１８】
【数６】
2014007313.tif 000008
【００１９】
【数７】
2014007313.tif 000009
【００２０】
なお、各々の初期値は任意に定めることができる。
【００２１】
以上によって算出された極座標系軌道を直交座標系に展開すれば、２直動軸で駆動することができる。例えば、下記数式（８）、（９）として各直動軸に分配する。
【００２２】
【数８】
2014007313.tif 000010
【００２３】
【数９】
2014007313.tif 000011
【００２４】
２直動軸で駆動する駆動機構の負荷の大きさを検討する。
渦巻経路上を等速（ｖsp）で移動させる場合を、一方軸について検討する。なお、直交軸はπ／２だけ位相が異なるのみである。
【００２５】
移動装置によって照射対象物が一定値の半径Ｒ0の回転運動をすることで、照射領域が照射対象物上を半径Ｒ0の回転運動をしているものとすると、渦巻経路の小径部分における回転運動の水平方向成分は下記数式（１０）で示される。
【００２６】
【数１０】
2014007313.tif 000012
【００２７】
ここでωは小径部分での角速度であり、下記数式（１１）で示される。
【００２８】
【数１１】
2014007313.tif 000013
【００２９】
上記数式（１０）、（１１）より、小径部分における水平方向速度、水平方向加速度はそれぞれ下記数式（１２）、（１３）で示すことができる。
【００３０】
【数１２】
2014007313.tif 000014
【００３１】
【数１３】
2014007313.tif 000015
【００３２】
よって、最大速度はｖspで与えられ、最大加速度はｖsp2／Ｒ0で与えられる。
【発明の効果】
【００３３】
第一、第二の基板を、異なる時刻に同じ基準位置に位置させ、同じ基準方向に向けることができるので、第一、第二の基板に照射線を照射する場合には、照射線の照射位置を基準面に対して静止させた状態で、第一、第二の基板に順に照射線を照射することが可能となり、第一、第二の基板に同一の入射角度で照射線を照射することが可能となる。従って、照射線がイオンビームの場合には、第一、第二の基板に注入するイオンの注入深さを等しく揃えることができる。
照射線がイオンビームや電子線などの荷電粒子線の場合には、荷電粒子線を曲げるために経路長を長くする必要がなくなり、装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の基板処理装置の内部構成図
【図２】本発明の基板保持装置の概略立体図
【図３】本発明の基板保持装置の概略平面図
【図４】本発明の基板保持装置の概略正面図
【図５】第一、第二の上下移動部材の先端の向きが第一の状態にあるときを説明するための図
【図６】照射領域の渦巻に沿った移動を説明するための図
【図７】（ａ）、（ｂ）：照射線の中心軸線と照射面への入射角について説明するための図
【図８】第一のハンドを搬出室に挿入した状態を説明するための図
【図９】第一のハンドを搬入室に挿入した状態を説明するための図
【図１０】本発明の基板処理装置の別例の概略平面図
【図１１】本発明の基板処理装置の別例の概略正面図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の基板保持装置１０（図２）を備える基板処理装置５０の構造を説明する。
図１は、基板処理装置５０の内部構成図である。
【００３６】
基板処理装置５０は、真空槽５６と、照射装置４０と、基板保持装置１０とを有している。
照射装置４０は、荷電粒子や電磁波を真空槽５６内に射出する照射装置であり、ここでは、照射装置４０は、荷電粒子線（イオンビーム）を照射線として射出するイオン照射装置であり、照射装置４０は、イオンを発生するイオン源４１と、イオン源４１からイオンを引き出す引出電極４７と、引出電極４７で引き出されたイオンの中から所望の種類のイオンを取り出す質量分析部４２と、質量分析部４２で取り出されたイオンをビーム状に整形するレンズ部４６とを有している。
【００３７】
質量分析部４２は、互いに対向して配置された第一、第二の電磁石４２ａ、４２ｂと、第一の電磁石４２ａと第二の電磁石４２ｂとの間に配置された真空配管４２ｃとを有してる。
【００３８】
真空配管４２ｃの中心軸線は第一、第二の電磁石４２ａ、４２ｂの表面と平行な一の平面内で弓なりに曲げられており、一端と他端には第一、第二の補助真空配管４３、４５がそれぞれ接続されている。
【００３９】
第一の補助真空配管４３はイオン源４１に接続され、引出電極４７は第一の補助真空配管４３の内側に配置されている。レンズ部４６は第二の補助真空配管４５の内側に配置されている。
【００４０】
イオン源４１にはガス導入部３８が接続されている。真空槽５６内と照射装置４０内とが真空排気され、ガス導入部３８からイオン源４１内に原料ガスが導入され、電源３７ａからイオン源４１内に電力が供給されると、導入された原料ガスは電離されてプラズマが生成される。
【００４１】
電源３７ｂから引出電極４７に電圧が印加され、イオン源４１と引出電極４７との間に電界が形成されると、プラズマ中のイオンはイオン源４１から引出電極４７に向かって加速されて、第一の補助真空配管４３内に引き出され、引出電極４７を通過して、質量分析部４２に入射する。
【００４２】
電源３７ｃから質量分析部４２の第一、第二の電磁石４２ａ、４２ｂに電流が流されると、第一の電磁石４２ａと第二の電磁石４２ｂとの間に磁界が形成され、真空配管４２ｃ内を飛行するイオンはローレンツ力を受けて軌道が曲げられる。第一、第二の電磁石４２ａ、４２ｂに流す電流量を調整すると、磁界の大きさが調整され、所望のイオンだけが真空配管４２ｃを通過して、第二の補助真空配管４５内に放出される。
【００４３】
レンズ部４６は四重極電磁石であり、電源３７ｄからレンズ部４６に電流が流されると、レンズ部４６の内側に磁界が形成され、質量分析部４２から放出されたイオンはレンズ部４６が形成する磁界により集束され、ビーム状に整形され、第二の補助真空配管４５の端部である放出口４８から外側に放出される。
【００４４】
放出口４８は真空槽５６に接続されており、真空槽５６には真空排気部５５が接続されている。真空排気部５５は動作されており、真空槽５６内は真空排気され、真空雰囲気が形成されている。
放出口４８から放出された照射線（イオンビーム）は、真空排気された真空槽５６内を、ここでは集束されながら直進する。符号４９は照射線の中心軸線であるビーム軸を示している。
【００４５】
例えば基板処理装置５０が配置された建築物の床面等、基準となる平面を基準面５１とすると、照射装置４０と真空槽５６とは、基準面５１に対して静止されている。照射位置５９は、真空槽５６内の決められた位置であり、基準面５１に対して静止されている。照射線は、そのビーム軸４９が照射位置５９を通るように、照射位置５９に向けて進行する。
【００４６】
本発明の基板保持装置１０は真空槽５６内に配置され、基板保持装置１０の一部は基準面５１に対して静止され、他の部分は、基準面５１に対して移動するように構成されている。
【００４７】
図２は基板保持装置１０の概略立体図、図３は同概略平面図、図４は同概略正面図である。
【００４８】
基板保持装置１０は、第一、第二の基板２８ａ、２８ｂをそれぞれ保持する第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂと、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂを、鉛直方向への上下移動と、水平面内での旋回移動と、水平面内での直線移動とをさせる第一、第二のハンド移動装置１７ａ、１７ｂと、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂの向きを変更し、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂにそれぞれ保持された第一、第二の基板２８ａ、２８ｂの表面を、上方向又は横方向にそれぞれ向けさせる第一、第二の向き変更装置１４ａ、１４ｂと、第一、第二のハンド移動装置１７ａ、１７ｂを制御して前記第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂを移動させ、第一、第二の向き変更装置１４ａ、１４ｂを制御して、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂの向きを変更させる制御装置１９とを有している。
【００４９】
本実施形態では、第一、第二のハンド移動装置１７ａ、１７ｂは、旋回移動の中心を含む中心軸線を中心に回転し、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂを旋回移動させる第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂと、水平面内で延設され、延設された方向に沿って、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂに直線移動をさせる第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂと、鉛直に立設され、立設された上下方向６３に沿って、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂに上下移動をさせる第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂとを有している。
【００５０】
第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂは、水平方向に離間して配置され、基準面５１に対して静止されており、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂの中心軸線は鉛直方向と平行に向けられている。
【００５１】
第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂの上端には、第一、第二の回転部材１５ａ、１５ｂが固定されており、下端には、真空槽５６の外部に配置されたモーター３５ａ、３５ｂがそれぞれが接続されている。モーター３５ａ、３５ｂを動作させると、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂは、第一、第二の回転部材１５ａ、１５ｂと一緒に、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂの中心軸線を中心に回転する。
【００５２】
第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂは細長形状であり、長手方向を水平面と平行に向けられて、第一、第二の回転部材１５ａ、１５ｂ上に配置され、第一、第二の回転部材１５ａ、１５ｂに固定されている。
第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂはここではリニアモータであり、長手方向に沿って複数の不図示の電磁石が並んで設けられている。第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂ上には、第一、第二の直線移動部材２２ａ、２２ｂがそれぞれ配置されており、第一、第二の直線移動部材２２ａ、２２ｂには不図示の固定磁石が設けられている。
【００５３】
第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂに設けられた電磁石の磁極を、長手方向に沿って交互に変化させると、電磁石と固定磁石との間に発生する磁力により、第一、第二の直線移動部材２２ａ、２２ｂは、第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂ上を延設された方向に沿って直線移動する。
【００５４】
なお、第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂは、第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂ上に配置された第一、第二の直線移動部材２２ａ、２２ｂを、延設された方向に沿って直線移動できるならば、上述のリニアモータに限定されず、例えばラック・アンド・ピニオン、又はボールネジであってもよい。
【００５５】
第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂは細長形状であり、長手方向を鉛直方向と平行に向けられて、第一、第二の直線移動部材２２ａ、２２ｂ上に配置され、第一、第二の直線移動部材２２ａ、２２ｂにそれぞれ固定されている。
第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂ上には第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂがそれぞれ配置されている。
【００５６】
第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂはここでは細長形状であり、長手方向を第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂの延設された方向に対して直角な水平方向に向けられている。
第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂと第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂの構造は、第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂと第一、第二の直線移動部材２２ａ、２２ｂの構造と同じであり、説明を省略する。
【００５７】
第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂを動作させると、第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂは、第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂ上を立設された方向、すなわち上下方向６３に沿って直線移動する。
【００５８】
本実施形態では、基板保持装置１０は、第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂの延設された方向と平行な向きに伸ばされた第一、第二の腕部材１６ａ、１６ｂを有している。
第一、第二の腕部材１６ａ、１６ｂの一端は、第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂの先端に取り付けられ、他端には第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂが取り付けられている。
【００５９】
第一の回転軸１１ａの中心軸線と第二の回転軸１１ｂの中心軸線とを含む平面を回転軸平面とし、回転軸平面の両面のうち、放出口４８側の表面と対向する位置から第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂを見たときに、第一の回転軸１１ａは左側に位置し、第二の回転軸１１ｂは右側に位置しており、第一の上下移動部材２３ａの先端が回転軸平面の表面と同じ向き（すなわち前向き）に向けられた状態では、第一のハンド１８ａは第一の腕部材１６ａの右側の端部に位置し、第二の上下移動部材２３ｂの先端が前向きに向けられた状態では、第二のハンド１８ｂは第二の腕部材１６ｂの左側の端部に位置している。
【００６０】
図５を参照し、第一の上下移動部材２３ａの先端が回転軸平面の表面と同じ向き（すなわち前向き）に向けられ、第二の上下移動部材２３ｂの先端が左向きに向けられた第一の状態、又は図２を参照し、第一の上下移動部材２３ａの先端が右向きに向けられ、第二の上下移動部材２３ｂの先端が前向きに向けられた第二の状態では、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂは水平方向に離間して配置されており、第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂを動作させると、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂは互いに衝突しないで上下方向６３に直線移動する。
【００６１】
また、図３を参照し、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂが上下方向６３に対して互いに異なる高さに配置された状態では、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂを回転させると、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂは互いに衝突しないで第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂの中心軸線を中心に旋回移動して、第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂの先端の向きは第一の状態と第二の状態との間で変化される。
【００６２】
なお、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂと、第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂと、第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂとは、この順序で積み上げられた構成に限定されず、例えば、第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂ上に第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂが配置され、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂ上に第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂが配置されており、又は、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂ上に第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂが配置され、第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂ上に第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂが配置されており、第一、第二の腕部材１６ａ、１６ｂは第一、第二の直線移動部材２２ａ、２２ｂに取り付けられていてもよい。
【００６３】
第一、第二の向き変更装置１４ａ、１４ｂは、第一、第二の腕部材１６ａ、１６ｂと第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂとの接続部分に配置されている。
第一、第二の向き変更装置１４ａ、１４ｂはモーターを備えており、モーターを動作させると、第一、第二の腕部材１６ａ、１６ｂは、それぞれ中心軸線を中心に回転する。
【００６４】
第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂは円板形状であり、表面を第一、第二の腕部材１６ａ、１６ｂの中心軸線と平行に向けられている。
第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂはここでは静電チャックであり、内部に不図示の吸着用電極が埋設されている。吸着用電極に電圧が印加されると、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂの表面に電場が形成され、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂの表面に配置された第一、第二の基板２８ａ、２８ｂは、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂの表面に静電吸着される。
【００６５】
そして、第一、第二の向き変更装置１４ａ、１４ｂを動作させると、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂは第一、第二の腕部材１６ａ、１６ｂと一緒に、第一、第二の腕部材１６ａ、１６ｂの中心軸線を中心に回転され、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂの向きが変更され、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂに静電吸着された第一、第二の基板２８ａ、２８ｂの表面は上方向又は横方向にそれぞれ向けられる。
【００６６】
制御装置１９には、基準位置と基準方向が設定されており、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂに保持された第一、第二の基板２８ａ、２８ｂは、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂにより、異なる時刻に同じ基準位置に位置し、同じ基準方向に向けられるように構成されている。
【００６７】
ここでは第一の基板２８ａの表面が横方向に向けられたときの、第一の基板２８ａが位置する平面と第一の回転軸１１ａの中心軸線との間の距離は、第二の基板２８ｂの表面が横方向に向けられたときの、第二の基板２８ｂが位置する平面と第二の回転軸１１ｂの中心軸線との間の距離と等しくされている。
【００６８】
そのため、第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂの先端の向きが第一の状態（図５参照）で、第一の基板２８ａの表面が横方向に向けられたときの、第一の基板２８ａの表面と、第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂの先端の向きが第二の状態（図２参照）で、第二の基板２８ｂの表面が横方向に向けられたときの、第二の基板２８ｂの表面とは、同一の移動平面内に配置される。
【００６９】
基準位置は、移動平面内の決められた位置であり、基準方向は、移動平面に対して直角で鉛直な一の平面と平行な決められた方向である。
基準位置から第一、第二のハンド移動装置１７ａ、１７ｂを見たときに、第一のハンド移動装置１７ａは左側に位置し、第二のハンド移動装置１７ｂは右側に位置している。
【００７０】
本実施形態では、照射位置５９が基準位置として設定され、ビーム軸４９と平行な方向が基準方向として設定されている。
第一、第二の基板２８ａ、２８ｂが、異なる時刻に同じ照射位置５９に位置し、同じビーム軸４９と平行な方向に向けられる動作を説明する。
【００７１】
図５を参照し、第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂの先端の向きが第一の状態では、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂは移動平面に対して垂直な前後方向６２に離間して配置されており、第一の基板２８ａの表面を横方向に向けると、第一の基板２８ａの表面は移動平面内に配置され、ビーム軸４９と平行な方向に向けられる。
【００７２】
そして、第一の直線移動装置１２ａと第一の上下移動装置１３ａとを動作させると、第一のハンド１８ａは第二のハンド１８ｂと衝突せずに左右方向６１及び上下方向６３に直線移動され、第一の基板２８ａの表面は移動平面内を移動して、照射位置５９は第一の基板２８ａの表面上に配置される。
【００７３】
次いで、第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂを動作させて第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂを互いに異なる高さに配置した後、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂを回転させると、図２を参照し、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂは互いに衝突せずに旋回移動して、第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂの先端の向きは第一の状態から第二の状態に変更される。
【００７４】
第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂの先端の向きが第二の状態では、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂは前後方向６２に離間して配置されており、第二の基板２８ｂの表面を横方向に向けると、第二の基板２８ｂの表面は移動平面内に配置され、ビーム軸４９と平行な方向に向けられる。
【００７５】
そして、第二の直線移動装置１２ｂと第二の上下移動装置１３ｂとを動作させると、第二のハンド１８ｂは第一のハンド１８ａと衝突せずに左右方向６１及び上下方向６３に直線移動され、第二の基板２８ｂの表面は移動平面内を移動して、照射位置５９は第二の基板２８ｂの表面上に配置される。
【００７６】
第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂにより、異なる時刻に同じ照射位置５９が第一、第二の基板２８ａ、２８ｂの表面上に位置され、第一、第二の基板２８ａ、２８ｂの表面が同じビーム軸４９と平行な方向に向けられることにより、照射装置４０から照射線が射出されると、第一、第二の基板２８ａ、２８ｂの表面には異なる時刻に順番に照射線が照射される。そのため、照射線を曲げるために照射線の経路長を長く延ばすことが不要となり、基板処理装置５０が小型化される。
【００７７】
第一、第二の基板２８ａ、２８ｂの表面への照射線の照射について説明する。
照射位置５９が第一のハンド１８ａ上の第一の基板２８ａの表面に配置された状態での第一のハンド移動装置１７ａの動作と、照射位置５９が第二のハンド１８ｂ上の第二の基板２８ｂの表面に配置された状態での第二のハンド移動装置１７ｂの動作は同じであり、以下では第一のハンド移動装置１７ａの動作で代表して説明する。
【００７８】
照射位置５９が配置される第一の基板２８ａの表面を照射面とし、照射位置５９が照射面に位置する状態で、照射装置４０から照射線が照射されると、照射線は、照射面に照射され、照射位置５９が照射領域の中心になる。
【００７９】
ここでは、照射線は広がった状態から集束され、その焦点は、照射範囲以下の面積の点状の照射点であり、照射面上の照射位置５９を含む照射領域内で結ばれるようにされている。照射位置５９は、照射面に位置しているから、照射点は照射面に位置する。
【００８０】
ここで、照射点が基準面５１に対して静止している場合は、照射点の大きさと照射領域の大きさは等しいが、レンズ部４６が、磁界を振動させることで、照射点の位置を微少な一定振幅で振動させるように構成されているときは、照射点が振動する範囲の照射面の領域が照射領域となる。この照射領域は基準面５１に対して静止している。
【００８１】
照射点が振動する場合、後述する第一の基板２８ａの移動速度よりも速い速度で振動されており、照射点の直径に振動の振幅が加算された範囲に照射線がほぼ同時に照射されるので、照射領域は、幅が照射点の直径であり、長さが、照射点の直径に照射点の中心の振動の振幅が加算された大きさになり、照射点よりも広い面積になる。
【００８２】
なお、振動の方向は回転させることができ、照射位置を中心として、例えば、第一の基板２８ａの移動方向と垂直方向に照射点を振動させることで、渦巻と直角方向に振動させることができる。
【００８３】
照射点が振動する場合と照射点が基準面５１に対して静止する場合のどちらでも、照射領域は、照射面上で照射位置５９を中心とした一定面積の範囲内に形成されており、第一のハンド移動装置１７ａは、基準面５１や照射位置５９に対して第一の基板２８ａを移動させることで、照射領域と照射面とを相対的に移動させる。本実施例では、第一のハンド移動装置１７ａにより、照射領域が、照射面の一定範囲（有効領域）内を隈無く移動するようにされている。
【００８４】
本実施形態では、制御装置１９には、記憶装置が設けられており、記憶装置内には、表面に照射位置５９が配置された第一のハンド１８ａの移動方向、移動速度及び、照射線に対する傾きが記憶されている。この傾きは、後述する入射角度φに等しい。
【００８５】
制御装置１９は、記憶内容に基づいて、第一のハンド移動装置１７ａに制御信号を出力し、第一のハンド移動装置１７ａを制御して、第一の直線移動装置１２ａと、第一の上下移動装置１３ａに、図６を参照し、照射領域７１の中心が、第一の基板２８ａの照射面７７上で、記憶された渦巻７２に沿って移動させる。この移動中も、照射位置５９は照射面７７に位置するようになっている。
【００８６】
渦巻７２の中心と渦巻き７２上の点との間の結ぶ線分７３の長さを、半径距離Ｒとすると、半径距離Ｒは、渦巻７２の中心を通る基準線と線分７３との間の角度である移動角度θに比例し、Ｒ＝ａθ（ａはゼロ以外の定数）の式で示される関係にある。
本発明で「基準線」とは、渦巻７２の中心における接線のうち、渦巻７２の中心を始点する半直線であり、移動角度θが３６０°のときに渦巻７２と交差する半直線である。
【００８７】
渦巻７２には、左回りと右回り、又は、時計回りと反時計回りがあり、一方を０≦θ、他方をθ≦０とする。どちらの場合も、移動角度θの絶対値が増加すると、半径距離Ｒは増加し、移動角度θの絶対値が減少すると、半径距離Ｒは減少する。渦巻７２上の二点間を、照射領域７１の中心が相対的に移動するとき、半径距離Ｒの変化量が移動角度θの変化量に比例するとき、照射領域７１の中心が移動する渦巻７２の形状は、線間ピッチが一定なアルキメデス・スパイラルになる。「線間ピッチ」とは、渦巻７２の中心を始点として放射方向に延びる半直線と渦巻７２とが交差する交点のうち、半直線上で隣り合う二つの交点の間の距離をいう。
【００８８】
照射領域７１の直径を渦巻７２の線間ピッチと同じ長さ、又は線間ピッチより長くすると、照射領域７１の中心が渦巻７２上を、渦巻７２に沿って移動することにより、照射面７７内に隙間無く一様に照射線が照射される。
照射領域７１の中心に、渦巻７２上を渦巻７２に沿って移動させることにより、照射線を照射面７７の外側にはみ出させることが不要になり、タクトタイムが短縮される。
【００８９】
なお、制御装置１９は、照射領域７１の中心を渦巻７２に沿って移動させる構成に限定されず、照射領域７１の中心を水平方向に移動させる水平移動と、照射領域７１の直径と同じ長さだけ上下方向に移動させる上下移動とを交互に繰り返して、照射面７７内に隙間無く一様に照射線を照射させるように構成してもよい（ラスタースキャン方式）。
【００９０】
ただし、照射領域７１の中心を渦巻７２上を渦巻７２に沿って移動させる構成の方が、ラスタースキャン方式に比べて、第一の基板２８ａの水平方向及び上下方向に沿った最大加速度が低減され、第一の直線移動装置１２ａと第一の上下移動装置１３ａにかかる負荷が低減するので好ましい。
【００９１】
本実施形態では、制御装置１９は、記憶内容に基づいて、第一のハンド移動装置１７ａに制御信号を送信し、照射領域７１の中心が、記憶された渦巻７２に沿って等速で移動させるように構成されている。ここでは照射線はイオンビームであるから、第一の基板２８ａに対する照射線の照射合計量は、第一の基板２８ａに流れた電流の合計量によって検出することができ、単位時間当たりの電流の合計量（以下、電流量とする）を一定に維持すると、照射領域７１が渦巻７２に沿って等速で移動することにより、照射面７７内でのイオン注入密度のムラが低減する。
【００９２】
この例では、照射線の照射による電流量を一定値にし、照射領域７１を照射面７７上で等速度で移動させ、密度が均一になるようにしたが、制御装置１９は、第一の基板２８ａの移動速度を変化させ、照射領域７１の照射面７７上での移動速度を変更するように構成されているので、制御装置１９が照射線の電流量を測定し、測定値に応じて照射領域７１の移動速度を変化させて照射面７７内で照射線の単位面積当たりの合計照射量（照射密度）が均一になるようにしてもよい。
【００９３】
例えば、照射線の電流量が増加すると、増加量に応じた増加速度を照射領域７１の移動速度に加算し、照射線の電流量が減少すると、減少量に応じた減少速度を照射領域７１の移動速度から減じればよい。
【００９４】
次に、照射線の中心軸線（光であれば光軸）と、照射面７７への入射角について説明する。
図７（ａ）、（ｂ）を参照し、第一の向き変更装置１４ａにより第一のハンド１８ａの向きを変更させると、第一の基板２８ａの照射面７７の法線のうち、照射領域７１の中心を通る法線７９と照射線の中心軸線であるビーム軸４９とが成す入射角度φが変更される。本実施例では、照射線はイオンビームであり、イオンビーム中のイオンが照射面７７から第一の基板２８ａ内に注入される場合は、入射角度φを変更すると、イオンの注入深さが変更される。
【００９５】
仮にビーム軸４９に対して垂直で照射領域７１の中心を含む平面を移動平面とし、第一の基板２８ａが移動平面内で移動するものとすると、入射角度φがゼロでは無い場合には、照射領域の基準面５１に対する位置は、ビーム軸４９に沿って移動する。
【００９６】
第一の基板２８ａの移動量は、移動平面内で、上下方向６３の移動成分と、左右方向６１の移動成分とに分解することができ、照射領域７１は、第一の基板２８ａの移動に伴って、基準面５１及び照射位置５９に対してビーム軸４９と平行な方向、すなわち前後方向６２に移動する。その移動は、上下方向６３の移動成分の量×ｔａｎθの大きさである。
【００９７】
それでは、第一の基板２８ａの移動前には照射位置５９が照射面７７に位置していても、第一の基板２８ａが移動すると照射位置５９は照射面７７から離間し、焦点位置に照射面７７が位置しないことになってしまう。
【００９８】
ここでは、第一のハンド移動装置１７ａには、第一のハンド１８ａをビーム軸４９と平行な前後方向６２に移動（往動と復動）させる補助移動装置が設けられており、第一のハンド１８ａを基準面５１に対して、ビーム軸４９と平行な前後方向６２に往動、復動させるように構成されており、制御装置１９は、第一のハンド１８ａを傾ける際に、傾き方向や入射角度φを求め、第一のハンド１８ａの上下方向６３の移動量を求め、その値にｔａｎφを乗算し、照射位置５９が照射面７７に位置するように、第一のハンド１８ａを、ビーム軸４９に沿って前後方向６２に移動させるようになっている。
【００９９】
補助移動装置は、第一のハンド１８ａを、上下方向６３の移動量Δにｔａｎφを乗算した移動量を打ち消すように移動させれば、照射位置５９が照射面７７に位置した状態は維持される。
【０１００】
照射位置５９を照射面７７に位置させた状態で、第一のハンド１８ａを上下方向６３と左右方向６１に移動させながら、第一のハンド１８ａをビーム軸４９と平行な前後方向６２にｔａｎφの割合で移動させると、照射線の焦点は照射面７７上に維持され、イオンの注入効率の低下や、注入分布の不均一を防ぐことができる。
【０１０１】
なお、照射線の径が一定であり、照射位置５９が照射面７７から離間しても、照射領域の面積が変化しない場合は、補助移動装置を動作させなくてもよい。
本実施形態では、図２を参照し、基準位置（照射位置５９）から見たときに、第一、第二のハンド移動装置１７ａ、１７ｂの後方には補助真空槽３１、３２が配置されている。
【０１０２】
本実施形態では、第一の直線移動装置１２ａの延設された方向に平行で第一のハンド１８ａの中心を通る第一の直線と、第一の回転軸１１ａの中心軸線との間の間隔と、第二の直線移動装置１２ｂの延設された方向に平行で第二のハンド１８ｂの中心を通る第二の直線と、第二の回転軸１１ｂの中心軸線との間の間隔とは、それぞれ、第一の回転軸１１ａの中心軸線と第二の回転軸１１ｂの中心軸線との間の間隔の半分の長さにされている。
【０１０３】
従って、第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂの先端の向きが第一の状態（図５参照）での第一の直線と、第二の状態（図２参照）での第二の直線との間の左右方向６１の間隔はゼロであり、ここでは補助真空槽３１、３２の中心は、第一の直線と第二の直線とを含む鉛直な一の平面内に配置されている。
補助真空槽３１、３２の数はここでは２個であるが、１個又は３個以上でもよい。各補助真空槽３１、３２は上下方向６３に並んで配置されている。
【０１０４】
図１を参照し、各補助真空槽３１、３２は、真空槽５６の外側に配置され、各補助真空槽３１、３２と真空槽５６との間は不図示の真空バルブで接続されている。各補助真空槽３１、３２には真空排気部３６ａ、３６ｂがそれぞれ接続されている。真空排気部３６ａ、３６ｂは動作されており、各補助真空槽３１、３２内は真空排気され、真空雰囲気が形成されている。
【０１０５】
ここでは、符号３１の補助真空槽は処理済みの基板が外部に搬出される搬出室であり、符号３２の補助真空槽は未処理の基板が外部から搬入される搬入室である。以下では、符号３１、３２の補助真空槽をそれぞれ搬出室、搬入室と呼ぶ。
【０１０６】
上述の基板処理装置５０を用いた基板処理方法を説明する。
図１を参照し、真空槽５６と搬出室３１と搬入室３２の内側をそれぞれ真空排気して真空雰囲気を形成する。以後、真空排気を継続して真空雰囲気を維持する。
照射装置４０からの照射線の射出を停止しておく。
【０１０７】
図２を参照し、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂを回転させて、第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂの先端の向きを第二の状態にする。第一の直線移動装置１２ａの延設された方向は移動平面に対して垂直な前後方向６２と平行に向けられる。第一の向き変更装置１４ａにより、第一のハンド１８ａの表面を上向きに向けておく。
【０１０８】
第一の上下移動装置１３ａを動作させ、第一のハンド１８ａを搬入室３２と同じ高さに配置した後、図９を参照し、第一の直線移動装置１２ａにより、第一のハンド１８ａを前後方向６２に直線移動させると、第一のハンド１８ａは搬入室３２内に挿入される。
【０１０９】
搬入室３２内には未処理の第一の基板２８ａが予め搬入されており、搬入室３２内に挿入された第一のハンド１８ａの表面に第一の基板２８ａを載せて静電吸着させる。次いで、第一の直線移動装置１２ａにより、第一のハンド１８ａを第一の基板２８ａと一緒に前後方向６２に直線移動させ、搬入室３２から搬出する。
【０１１０】
第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂを動作させ、第一のハンド１８ａと第二のハンド１８ｂとを互いに異なる高さに配置した後、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂを回転させて、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂを旋回移動させ、図５を参照し、第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂの先端の向きを第一の状態にする。第二の直線移動装置１２ｂの延設された方向は前後方向６２と平行に向けられる。第二の向き変更装置１４ｂにより、第二のハンド１８ｂの表面を上向きに向けておく。
【０１１１】
第一の向き変更装置１４ａにより、第一の基板２８ａの表面を横向きに向けると、第一の基板２８ａの表面は移動平面内に配置される。第一の直線移動装置１２ａと第一の上下移動装置１３ａとを動作させて、照射位置５９を第一の基板２８ａの表面上に配置する。
照射装置４０から照射線を射出させると、照射線は第一の基板２８ａの表面のうち照射位置５９と重なる部分に照射される。
【０１１２】
第一の直線移動装置１２ａと第一の上下移動装置１３ａとを動作させて、照射位置５９を基準面５１に対して静止させながら、第一のハンド１８ａを左右方向６１及び上下方向６３に移動させ、第一の基板２８ａの表面に照射線を隈無く照射させる。
【０１１３】
第一の基板２８ａの表面に照射線を照射しながら、第二の上下移動装置１３ｂを動作させ、第二のハンド１８ｂを搬入室３２と同じ高さに配置した後、第二の直線移動装置１２ｂにより、第二のハンド１８ｂを前後方向６２に直線移動させると、第二のハンド１８ｂは搬入室３２内に挿入される。
【０１１４】
搬入室３２内には未処理の第二の基板２８ｂが予め搬入されており、搬入室３２内に挿入された第二のハンド１８ｂの表面に第二の基板２８ｂを載せて静電吸着させる。次いで、第二の直線移動装置１２ｂにより、第二のハンド１８ｂを第二の基板２８ｂと一緒に前後方向６２に直線移動させ、搬入室３２から搬出する。
第一の基板２８ａの表面に照射線を隈無く照射した後、照射装置４０からの照射線の射出を停止する。
【０１１５】
第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂを動作させ、第一のハンド１８ａと第二のハンド１８ｂとを互いに異なる高さに配置した後、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂを回転させて、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂを旋回移動させ、図２を参照し、第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂの先端の向きを第二の状態にする。第一の向き変更装置１４ａにより、第一のハンド１８ａの表面を上向きに向けておく。
【０１１６】
第二の向き変更装置１４ｂにより、第二の基板２８ｂの表面を横向きに向けると、第二の基板２８ｂの表面は移動平面内に配置される。第二の直線移動装置１２ｂと第二の上下移動装置１３ｂとを動作させて、照射位置５９を第二の基板２８ｂの表面上に配置する。
【０１１７】
照射装置４０から照射線を射出させると、照射線は第二の基板２８ｂの表面のうち照射位置５９と重なる部分に照射される。
第二の直線移動装置１２ｂと第二の上下移動装置１３ｂとを動作させて、照射位置５９を基準面５１に対して静止させながら、第二のハンド１８ｂを左右方向６１及び上下方向６３に移動させ、第二の基板２８ｂの表面に照射線を隈無く照射させる。
【０１１８】
第二の基板２８ｂの表面に照射線を照射しながら、第一の上下移動装置１３ａを動作させ、第一のハンド１８ａを搬出室３１と同じ高さに配置した後、図８を参照し、第一の直線移動装置１２ａにより、第一のハンド１８ａを前後方向６２に直線移動させると、第一のハンド１８ａは搬出室３１内に挿入される。
【０１１９】
搬出室３１内では第一のハンド１８ａと第一の基板２８ａとの間の静電吸着を解消させ、処理済みの第一の基板２８ａを第一のハンド１８ａの表面から離間させる。次いで、第一の直線移動装置１２ａにより、第一のハンド１８ａを前後方向６２に直線移動させ、搬出室３１から搬出する。
【０１２０】
上述の工程を順に繰り返して、複数枚の基板を一枚ずつ、異なる時刻に順番に基準位置５９に配置して表面処理を行う。
第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂのうち、一方に保持された基板の表面に照射位置５９を配置して照射線を照射しながら、他方を搬出室３１内と搬入室３２内に出し入れして基板の交換を行うことにより、基板処理のタクトタイムが短縮される。
【０１２１】
なお、上述の説明では、照射線はイオンビームであったが、荷電粒子線であればイオンビームに限定されず、電子線であってもよい。
更に、照射線は荷電粒子線に限定されず、例えばレーザー光線、紫外線、Ｘ線であってもよい。荷電粒子線の場合には、基板処理装置５０から偏向マグネットを省略することが可能となり、装置ボリュウムを小型化できるという利点がある。
【０１２２】
また、上述の第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂと第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂとは、リニアモータであったが、第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂと第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂに、真空槽５６の外部に配置されたモータを設け、このモータの駆動力によって、第一、第二の直線移動部材２２ａ、２２ｂを第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂに沿って往復移動させ、第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂを第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂに沿って往復移動させるように構成してもよい。
【０１２３】
また、上記例では、制御装置１９は、渦巻７２の式を記憶し、照射領域の中心が渦巻７２上を移動するように第一、第二のハンド移動装置１７ａ、１７ｂを制御していたが、渦巻７２の各点の位置の座標と移動順序とを記憶し、照射領域の中心が座標間を移動することで、渦巻７２上を移動するようにしてもよい。
【０１２４】
また、上述の説明では、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂの中心軸線は水平面に対して静止され、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂが回転すると、第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂは水平面内で旋回移動されるように構成されていたが、図１０、１１を参照し、第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂは水平面に対して静止され、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂは第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂの延設された方向に沿って直線移動されるように構成されていてもよい。
【０１２５】
なお、図１０、１１の図面上では、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂは第一、第二の直線移動部材２２ａ、２２ｂ上に固定されていたが、第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂが第一、第二の直線移動部材２２ａ、２２ｂ上に固定され、第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂは第一、第二の上下移動部材２３ａ、２３ｂ上に固定されていてもよい。
【０１２６】
図１０、１１を参照し、第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂは移動平面と平行な向き（左右方向６１と平行な向き）に向けられており、第一の直線移動装置１２ａの左側と第二の直線移動装置１２ｂの右側には第一、第二の搬入出室３３ａ、３３ｂがそれぞれ配置されている。第一、第二の基板２８ａ、２８ｂの表面に照射位置５９が位置する状態で、第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂと第一、第二の上下移動装置１３ａ、１３ｂとを動作させると、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂは左右方向６１及び上下方向６３に移動され、第一、第二の基板２８ａ、２８ｂの表面に照射線が隈無く照射される。
【０１２７】
また、第一、第二の基板２８ａ、２８ｂの表面に照射位置５９が位置する状態で、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂを第一、第二の回転軸１１ａ、１１ｂを中心軸線を中心に１８０°旋回移動させた後、第一、第二の直線移動装置１２ａ、１２ｂの延設された方向に沿って直線移動させると、第一、第二のハンド１８ａ、１８ｂは第一、第二の搬入出室３３ａ、３３ｂ内にそれぞれ出し入れされ、第一、第二の搬入出室３３ａ、３３ｂ内では第一、第二の基板の２８ａ、２８ｂの交換が行われる。
【符号の説明】
【０１２８】
１０……基板保持装置
１１ａ、１１ｂ……第一、第二の回転軸
１２ａ、１２ｂ……第一、第二の直線移動装置
１３ａ、１３ｂ……第一、第二の上下移動装置
１４ａ、１４ｂ……第一、第二の向き変更装置
１６ａ、１６ｂ……第一、第二の腕部材
１７ａ、１７ｂ……第一、第二のハンド移動装置
１８ａ、１８ｂ……第一、第二のハンド
１９……制御装置
２８ａ、２８ｂ……第一、第二の基板
３１、３２……補助真空槽
４０……照射装置
５６……真空槽
５９……照射位置（基準位置）
７２……渦巻
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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