(57)【要約】      （修正有）【課題】処理対象物の搬送及び搬出入の時間を短くし、処理能力を高めることのできる真空処理装置を提供する。【解決手段】真空容器５０に、第１のロードロック機構１と第２のロードロック機構２とが設置され、真空容器５０の外に、処理対象物５２を一時的に保持するバッファ６が配置されている。真空容器５０の外に配置された第１の外部アーム１７が、バッファ６に保持された処理対象物５２を、第１及び第２のロードロック機構１、２に搬入することができる。第２の外部アーム１８が、処理対象物５２を、第１及び第２のロードロック機構１，２から受け取る。真空容器５０の外にロボットアーム３，４が配置されている。ロボットアーム３、４は、真空容器外の保管場所５１からバッファ６へ処理対象物５２を搬送し、かつ第２の外部アーム１８に保持された処理対象物５２を受け取り、真空容器外の保管場所５１へ搬送する。【選択図】図１
2006019639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気可能な内部空間を画定する真空容器と、
前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができる第１のロードロック機構と、
前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができる第２のロードロック機構と、
前記真空容器の外に配置され、処理対象物を保持して、前記第１のロードロック機構及び前記第２のロードロック機構に、該処理対象物を搬入することができる第１の外部アームと、
処理対象物を、前記第１のロードロック機構及び第２のロードロック機構から受け取る第２の外部アームと、
前記真空容器の外に配置され、処理対象物を、該真空容器外の保管場所から搬出して前記第１の外部アームへ引き渡し、かつ前記第２の外部アームに保持された処理対象物を受け取り、該真空容器外の保管場所へ搬送するロボットアームと
を有する真空処理装置。
【請求項２】
さらに、前記真空容器の外に配置され、処理対象物を一時的に保持するバッファを有し、前記ロボットアームが、前記バッファを経由して前記第１の外部アームに処理対象物を引き渡す請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記バッファは、保持された処理対象物の被処理面に垂直な軸を中心とした回転方向に関する位置合わせを行う請求項２に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記バッファ及び前記第１の外部アームの少なくとも一方が、保持された処理対象物を昇降させる昇降機構を含み、一方を他方に対して昇降させることにより、該バッファに保持された処理対象物を該第１の外部アームに引き渡す請求項２または３に記載の真空処理装置。
【請求項５】
さらに、前記第１及び第２のロードロック機構の一方から前記第２の外部アームに処理対象物が引き渡された時点では、前記第１の外部アームが未処理の処理対象物を保持して、当該一方のロードロック機構へ処理対象物を搬入する準備が完了しているように、前記第１及び第２の外部アーム、前記ロボットアーム、前記第１及び第２のロードロック機構を制御する制御装置を有する請求項１〜４のいずれかに記載の真空処理装置。
【請求項６】
真空排気可能な内部空間を画定する真空容器と、
前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができ、保持した処理対象物を前記真空容器内で昇降させる昇降テーブルを含むロードロック機構と、
前記真空容器内に配置され、先端に処理対象物を保持して、処理位置から受け渡し位置に、及びその逆に処理対象物を移動させる処理アームであって、該受け渡し位置において、該処理アームを上下に動揺させることにより、先端に保持した処理対象物を上下に移動させる処理アームと、
前記真空容器内に配置され、先端に処理対象物を保持して、同一の回転中心線を中心として旋回する第１及び第２の内部アームであって、該第１の内部アームは、該第２の内部アームよりも下方に位置し、各々は、前記ロードロック機構の昇降テーブルとの間で処理対象物の受け渡しを行い、かつ前記処理アームとの間で処理対象物の受け渡しを行うことができる第１及び第２の内部アームと、
前記第１及び第２の内部アームを昇降させる昇降機構と
を有する真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空処理装置に関し、特に真空容器内と真空容器外との間で処理対象物を搬出入するためのロードロック機構を少なくとも２つ有する真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン注入装置を例にとって、従来のウエハの搬出入方法について説明する。特許文献１に、２つの真空予備室（ロードロック室）が設けられた真空容器を有するイオン注入装置が開示されている。真空予備室を経由してウエハの搬出入が行われる。
【０００３】
ウエハの搬出入を行う際には、まずロボットアームが真空予備室から処理済のウエハを取り出し、ウエハ保管場所まで搬送する。その後、ウエハ保管場所から未処理のウエハを取り出し、一旦アライナ上に載置してウエハの姿勢を調節（ノッチまたはオリエンテーションフラットに基づいた位置調整）する。その後、ロボットアームが、ウエハをアライナから真空予備室まで搬送する。
【０００４】
真空予備室が２つ設けられているため、ウエハの搬出入の処理速度を高めることができる。
【０００５】
【特許文献１】特公平７−５４６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のイオン注入装置においては、実際にウエハにイオン注入を行っている時間に比べて、ウエハの搬出入や搬送に要する時間が長い。
【０００７】
本発明の目的は、処理対象物の搬送及び搬出入の時間を短くし、真空処理装置の処理能力を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一観点によると、真空排気可能な内部空間を画定する真空容器と、前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができる第１のロードロック機構と、前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができる第２のロードロック機構と、前記真空容器の外に配置され、処理対象物を保持して、前記第１のロードロック機構及び前記第２のロードロック機構に、該処理対象物を搬入することができる第１の外部アームと、処理対象物を、前記第１のロードロック機構及び第２のロードロック機構から受け取る第２の外部アームと、前記真空容器の外に配置され、処理対象物を、該真空容器外の保管場所から搬出して前記第１の外部アームへ引き渡し、かつ前記第２の外部アームに保持された処理対象物を受け取り、該真空容器外の保管場所へ搬送するロボットアームとを有する真空処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
第２の外部アームがロードロック機構から処理済の処理対象物を受け取った後、直ちに第１の外部アームにより未処理の処理対象物を、そのロードロック機構へ搬入することができる。このように、２本の外部アームを用いて搬送を行うことにより、搬送能力を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１に、本発明の第１の実施例によるイオン注入装置の平面図を示す。内部を真空排気可能な真空容器５０の底面に第１のロードロック機構１及び第２のロードロック機構２が取り付けられている。第１及び第２のロードロック機構１及び２の詳細な構造については、後に図２を参照して説明する。真空容器５０内の真空状態を維持したまま、第１のロードロック機構１及び第２のロードロック機構２を経由して、真空容器５０へのウエハの搬入、及び真空容器５０からのウエハの搬出が行われる。
【００１１】
真空容器５０内にスキャンアーム（処理アーム）９が配置されている。スキャンアーム９は、その先端に取り付けられたプラテン１０にウエハを保持し、イオンビーム３０の経路内にウエハを配置する。イオンビーム３０の進行方向はほぼ水平であり、ウエハは、イオンビーム３０の進行方向に対して垂直に、または斜めに保持される。スキャンモータ２０がスキャンアーム９を支持し、ある角度の範囲内で動揺させる。これにより、プラテン１０に保持されたウエハがイオンビーム３０の経路を横切るように往復運動する。イオンビーム３０の下流側に、イオン電流を測定するためのファラデーカップ３１が配置されている。
【００１２】
スキャンモータ２０を支持する支軸が真空容器５０の外部まで導出されている。この支軸が、チルトモータ２１により回転する。チルトモータ２１を動作させることにより、プラテン１０を傾けて、ロード位置（受け渡し位置）１０Ａに配置させることができる。プラテン１０がロード位置１０Ａに配置されている状態では、ウエハがほぼ水平に保持される。
【００１３】
さらに、真空容器５０内に、内部アーム７及び８が配置されている。内部アーム７及び８は、第１のロードロック機構１と第２のロードロック機構２とから等距離の位置に配置された回転軸１２を中心として旋回する。プラテン１０のロード位置１０Ａから回転軸１２までの距離は、第１のロードロック機構１から回転軸１２までの距離と等しい。
【００１４】
内部アーム７及び８は、ウエハを保持して第１のロードロック機構１、第２のロードロック機構２、及びロード位置１０Ａに配置されたプラテン１０のいずれかの位置から、他のいずれかの位置までウエハを搬送することができる。また、２本の内部アーム７及び８は、相互に高さの異なる位置に配置されており、両者が交差するように旋回することも可能である。このため、例えば、第１のロードロック機構１に保持されているウエハと、ロード位置１０Ａのプラテン１０に保持されているウエハとを相互に交換することができる。同様に、第２のロードロック機構２に保持されているウエハと、ロード位置１０Ａのプラテン１０に保持されているウエハとを相互に交換することができる。
【００１５】
真空容器５０の外部に、第１のロボットアーム３、第２のロボットアーム４、第１の外部アーム１７、第２の外部アーム１８、アライナ６、及びフープ５１が配置されている。
【００１６】
フープ５１は、複数枚のウエハ５２を保管する。なお、１つのフープ５１に保管されているウエハは、当初すべて未処理のものであり、１枚ずつ処理が進み、処理済のウエハに置き換えられる。最終的には、すべてが処理済のウエハに置き換えられる。
【００１７】
第１のロボットアーム３は、４つのフープ５１のうち第１のロボットアーム３に近い位置に配置された２つのフープ５１Ａに保管されているウエハをフープから搬出し、アライナ６まで搬送して、アライナ６上に載荷することができる。また、第１の外部アーム１７及び第２の外部アーム１８に保持されているウエハを受け取り、フープ５１Ａまで搬送することができる。
【００１８】
第２のロボットアーム４は、４つのフープ５１のうち第２のロボットアーム４に近い位置に配置された２つのフープ５１Ｂに保管されているウエハの搬出入を行う。その機能は、第１のロボットアーム３の機能と同様である。
【００１９】
アライナ６は、ウエハを保持し、オリエンテーションフラットやノッチに基づいてウエハの姿勢を調節する（位置合わせを行う）。アライナ６は、ウエハを一時的に保持するバッファとしての機能も有する。アライナ６、第１の外部アーム１７、及び第２の外部アーム１８が、下方から上方に向かってこの順番に配置されている。
【００２０】
第１の外部アーム１７及び第２の外部アーム１８は、ウエハを保持し、第１のロードロック機構１との受け渡し位置から、アライナ６との受け渡し位置を経由して、第２のロードロック機構２との受け渡し位置まで旋回することができる。アライナ６は、保持されたウエハを昇降させることにより、第１の外部アーム１７及び第２の外部アーム１８と、ウエハの受け渡しを行うことがきる。
【００２１】
第１のロボットアーム３、第２のロボットアーム４、第１の外部アーム１７、第２の外部アーム１８、内部アーム７、８等は、制御装置１５により制御される。
【００２２】
図２に、第１のロードロック機構１及び回転軸１２が取り付けられた部分の真空容器５０及びその内部構造の断面図を示す。なお、第２のロードロック機構２の構造は、第１のロードロック機構１の構造と同一である。
【００２３】
真空容器５０の底面に、ウエハよりも大きな開口５５が形成されている。エアシリンダ６４が、大気側仕切り弁６１を昇降させる。大気側仕切り弁６１が最も高い位置まで上昇すると、真空容器５０の外側から開口５５を塞いだ状態になる。図２は、大気側仕切り弁６１が開口５５を塞いだ状態を示している。真空容器５０と大気側仕切り弁６１との接触部はＯリングにより気密性が保たれる。
【００２４】
支軸６２が、大気側仕切り弁６１の中心を貫通する。支軸６２の貫通部分は、Ｏリングで気密性が保たれている。真空容器５０の内部側の支軸６２の先端に、ウエハ昇降テーブル６３が取り付けられている。支軸６２の他端に昇降用エアシリンダ６５が取り付けられている。昇降用エアシリンダ６５を動作させることにより、ウエハ昇降テーブル６３を昇降させることができる。処理対象ウエハ５２がウエハ昇降テーブル６３の上に保持される。
【００２５】
支軸６２を上方に延長した位置に、真空容器５０の上面を貫通する支軸７３が配置されている。支軸７３の貫通部分は、Ｏリングにより気密性が保たれている。真空容器５０の内部側の支軸７３の先端に、真空側仕切り弁７１が取り付けられている。支軸７３の他端に、支軸７３及び真空側仕切り弁７１を昇降させるエアシリンダ７２が取り付けられている。
【００２６】
真空側仕切り弁７１を下降させ、真空容器５０の底面に接触させると、開口５５が真空側仕切り弁７１で塞がれる。図２では、内部アーム７の先端が真空側仕切り弁７１の下方に配置された状態が示されているが、真空側仕切り弁７１を下降させるときには、内部アーム７が真空側仕切り弁７１の下降を妨げない位置まで旋回する。また、ウエハ昇降テーブル６３も、真空側仕切り弁７１の下降を妨げない位置まで下降する。真空側仕切り弁７１と真空容器５０との接触する部分にＯリングが取り付けられており、両者の接触部分の気密性が確保される。
【００２７】
二重軸シールユニット（回転軸）１２が、真空容器５０の上面を貫通する。真空容器５０の内部側の回転軸１２の一方の軸の先端に内部アーム７が取り付けられ、他方の軸の先端にもう１つの内部アーム８が取り付けられている。回転軸１２の二重軸の一方が、モータ８１により回転駆動され、他方がモータ８２により回転駆動される。
【００２８】
真空側仕切り弁７１が上昇している状態で、内部アーム７及び８を旋回させて、その先端を、ウエハ昇降テーブル６３と真空側仕切り弁７１との間に挿入することができる。この状態で、内部アーム７または８と、ウエハ昇降テーブル６３との間でウエハ５２の受け渡しを行うことができる。
【００２９】
大気側仕切り弁６１を上昇させて開口５５を塞ぎ、かつ真空側仕切り弁７１を下降させて開口５５を塞いだとき、両者の間に気密な空間が形成される。以下、この空間をロードロック室と呼ぶこととする。真空容器５０の底面に取り付けられた給排気管８５が、ロードロック室に連通する。給排気管８５に接続された真空ポンプ８６により、ロードロック室内を排気して真空状態にすることができる。また、給排気管８５に接続された窒素ガスボンベ８７のバルブを開けることにより、ロードロック室内に窒素ガスを導入（給気）して大気圧状態にすることができる。
【００３０】
このように、ロードロック室を、真空容器５０内の空間とは独立して、真空状態及び大気圧状態にすることができる。このため、真空容器５０内の真空を維持したまま、ウエハ５２の搬入及び搬出を行うことができる。
【００３１】
真空容器５０の下方に、第１の外部アーム１７及び第２の外部アーム１８を旋回可能に支持する二重軸回転軸受け８３が配置されている。回転軸受け８３は、回転軸１２を下方に延長した延長線上に配置される。第１の外部アーム１７の回転軸が、ベルト９０を介してモータ８８により回転駆動される。第２の外部アーム１８の回転軸が、もう一方のモータ８９により回転駆動される。
【００３２】
大気側仕切り弁６１及びウエハ昇降テーブル６３を下降させた状態で、第１の外部アーム１７を旋回させ、その先端を、ウエハ昇降テーブル６３の上方に配置することができる。この状態で、第１の外部アーム１７とウエハ昇降テーブル６３との間でウエハの受け渡しを行うことができる。第２の外部アーム１８も、同様の機能を有する。
【００３３】
次に、図３を参照して、ウエハの搬送及びイオン注入の工程について説明する。図３に示した折線Ｕ１〜Ｕ６は、それぞれウエハＵ１〜Ｕ６が搬送される経過を示す。
【００３４】
まず、第１のロボットアーム３がフープ５１Ａから未処理のウエハＵ１を搬出する。アライナ６の位置まで旋回し、ウエハＵ１をアライナ６に載荷する。アライナ６は、ウエハＵ１の回転方向に関する位置合わせを行う。第１のロボットアームは、ウエハＵ１をアライナ６に載荷すると、第２の外部アーム１８の位置まで移動し、第２の外部アーム１８に保持されている処理済のウエハを受け取る。フープ５１Ａまで旋回し、処理済のウエハをフープ５１Ａに戻す。フープ５１Ａに処理済のウエハを戻した後、次に処理すべきウエハＵ２のスロットへ移動し、ウエハＵ２をフープ５１Ａから搬出する。
【００３５】
アライナ６で位置合わせが行われたウエハＵ１は、第１の外部アーム１７に引き渡される。第１の外部アーム１７は、第２のロードロック機構２の位置まで旋回し、第２のロードロック機構２にウエハＵ１を引き渡す。第２のロードロック機構２内にウエハＵ１が格納されたら、第２のロードロック機構２内を排気する。第１の外部アーム１７は、ウエハＵ１を第２のロードロック機構２まで搬送した後、アライナ６の位置まで戻る。
【００３６】
プラテンロード位置１０Ａに保持されているイオン注入済のウエハと、第２のロードロック機構２内に保持されているウエハＵ１とを、内部アーム７及び８を駆動して交換する。ウエハＵ１を保持したプラテン１０を、イオン注入位置まで移動させ、イオン注入を行う。
【００３７】
イオン注入後、プラテン１０をロード位置１０Ａまで移動させる。この時、次に処理すべきウエハＵ２が第１のロードロック機構１内に搬入されている。ロード位置１０ＡのウエハＵ１と、第１のロードロック機構１内のウエハＵ２とを交換する。第１のロードロック機構１に処理済のウエハＵ１が格納されると、第１のロードロック機構１内に給気する。
【００３８】
第２の外部アーム１８が第１のロードロック機構１の位置まで旋回し、ウエハＵ１を受け取る。第２の外部アーム１８に保持されたウエハＵ１を、第１のロボットアーム３が受け取る。第１のロボットアームは、フープ５１Ａまで旋回し、処理済のウエハＵ１をフープ５１Ａに戻す。
【００３９】
第１のロボットアーム３により搬出されたウエハＵ２は、ウエハＵ１の搬入に使用された第２のロードロック機構２とは異なる第１のロードロック機構１を経由して真空容器５０内に搬入される。また、搬出時には、ウエハＵ１の搬出に使用された第１のロードロック機構１とは異なる第２のロードロック機構２を経由して搬出される。
【００４０】
３番目のウエハＵ３、及びその後に処理される奇数番目のウエハＵ５等の搬送経路は、１番目のウエハＵ１の搬送経路と同じである。また、偶数番目に処理されるウエハＵ４、Ｕ６等の搬送経路は、２番目のウエハＵ２の搬送経路と同じである。
【００４１】
上記第１の実施例では、例えばウエハＵ１を第１のロードロック機構１を経由して搬出する時に、第１のロードロック機構１への給気が完了し、第２の外部アーム１８でウエハＵ１が搬出された時点で、次に搬入すべきウエハＵ４が第１の外部アーム１７に保持されて搬入準備が完了している。このため、ウエハＵ１を第１のロードロック機構１から搬出した後、直ちにウエハＵ４を第１のロードロック機構１内に搬入し、排気処理を開始することができる。また、第２のロードロック機構２においても、例えばウエハＵ２を第２の外部アーム２で搬出した時点で、次に処理すべきウエハＵ５が第１の外部アーム１７に保持されて搬入準備が完了している。このため、ウエハの搬送能力を高めることができる。
【００４２】
上記第１の実施例では、第１のロボットアーム３を使用し、第２のロボットアーム４を使用しなかったが、第２のロボットアーム４側のフープ５１Ｂ内のウエハを処理する時には、第１のロボットアーム３の代わりに第２のロボットアーム４が使用される。２台のロボットアームを配置する代わりに、１台のロボットアームを、複数のフープが並ぶ方向に並進移動させる構造としてもよい。また、フープが、１台のロボットアームのみで処理できる個数、たとえば２個である場合には、ロボットアームを１台のみとしてもよい。
【００４３】
また、上記第１の実施例では、第１のロボットアーム３からアライナ６を経由して、第１の外部アーム１７にウエハを引き渡したが、ウエハのアライメントを行う必要がない場合には、第１のロボットアーム３から第１の外部アーム１７に直接ウエハを引き渡してもよい。
【００４４】
次に、図４及び図５を参照して、第２の実施例によるイオン注入装置について説明する。以下、図１に示した第１の実施例によるイオン注入装置との相違点に着目して説明する。
【００４５】
図４に、第２の実施例によるイオン注入装置の部分断面図を示す。第１の実施例では、２本の内部アーム７及び８の回転軸１２が、真空容器５０に固定されていた。第２の実施例では、回転軸１２が、真空容器５０に対して昇降可能に支持されている。以下、回転軸１２の支持機構について説明する。
【００４６】
回転軸１２が、真空容器５０の外側に配置された支持板１０３に固定されている。回転軸１２は、真空容器５０の壁に形成された開口を通って真空容器５０内の空間まで導入されている。支持板１０３は、リニアベアリング１０１及びエアシリンダ１０２により、真空容器５０に対して昇降可能に支持されている。なお、エアシリンダ１０２の代わりに、モータとボールねじとを含む直動機構を用いてもよい。回転軸１２が通された開口部は、フレキシブルチューブ１０４により、気密性が保たれる。
【００４７】
エアシリンダ１０２を駆動することにより、回転軸１２を昇降させることができる。これにより、２本の内部アーム７及び８が、その回転軸方向に関する相対的な位置を保ったまま昇降する。
【００４８】
第１及び第２の外部アーム１７及び１８を支持する二重軸回転軸受け１１０が、連結部材１１１により真空容器５０の底面の外表面に取り付けられている。
【００４９】
図５に、二重軸回転軸受け１１０の断面図を示す。支持板１１５及び１１６が、連結部材１１１に、高さ方向に相互に離れて固定されている。支持板１１５及び１１６に形成された開口に、第２の回転軸１２０が挿入されている。第２の回転軸１２０は、ベアリング１２１及び１２２により、支持板１１５及び１１６に、回転可能に取り付けられている。第２の回転軸１２０の上端に、第２の外部アーム１８が固定されている。モータ８９が、第２の回転軸１２０を回転させる。
【００５０】
支持板１３５が、支持板１１５と１１６との間の位置において、リニアベアリング１３０により、連結部材１１１に昇降可能に取り付けられている。支持板１３５に形成された開口内に、中空の第１の回転軸１３４が挿入されている。第１の回転軸１３４は、ベアリング１３６により支持板１３５に回転可能に取り付けられている。第１の回転軸１３４の中空部分に第２の回転軸１２０が挿入されている。第１の回転軸１３４と第２の回転軸１２０とは、同一の回転中心線を中心として回転する。第１の回転軸１３４の上端に第１の外部アーム１７が固定されている。
【００５１】
モータサポート部材１３７が支持板１３５に固定されている。モータ８８が、モータサポート部材１３７に固定されている。モータ８８の回転力が、ベルト９０により第１の回転軸１３４に伝達される。
【００５２】
支持板１３５は、支持板１１６に取り付けられたエアシリンダ１３１を駆動することにより、上下方向に移動する。これにより、第１の外部アーム１７を昇降させることができる。なお、第２の外部アーム１２０の上下方向の位置は固定されている。第１の実施例では、図１に示したアライナ６を昇降させることにより、第１の外部アーム１７とアライナ６との間でウエハの受け渡しを行ったが、第２の実施例では、第１の外部アーム１７を昇降させることにより、第１の外部アーム１７とアライナ６との間でウエハの受け渡しが行われる。
【００５３】
次に、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照して、真空容器５０内のプラテン１０と内部アーム７及び８との間のウエハの受け渡し方法について、第１の実施例の場合と比較しながら説明する。
【００５４】
図６（Ａ）に示すように、イオン注入後のウエハ５２Ａが、プラテン１０に保持されてロード位置１０Ａに配置されている。スキャンアーム９を上下に動揺させることにより、ウエハ５２Ａを上下に移動させることができる。図６（Ａ）に示した状態では、ウエハ５２Ａはほぼ水平に保持される。下側の内部アーム８をロード位置１０Ａまで旋回させる。下側の内部アーム８の先端が、プラテン１０の上方に配置される。内部アーム８の下面に、ウエハを抱えて保持するための保持具８Ａが設けられている。
【００５５】
スキャンアーム９を下方に移動させると、プラテン１０に保持されていたウエハ５２Ａが、内部アーム８の保持具８Ａによって保持される。これにより、プラテン１０から内部アーム８に、ウエハ５２Ａが受け渡される。
【００５６】
図６（Ｂ）に、第１の実施例による装置において、プラテン１０から上側の内部アーム７にウエハ５２Ａを受け渡すときの概略図を示す。上側の内部アーム７は、下側の内部アーム８よりも高い位置にあるため、プラテン１０を、図６（Ａ）の状態よりも高い位置に配置しなければならない。スキャンアーム９を上方に移動させると、プラテン１０及びそれに保持されたウエハ５２Ａは斜めになってしまう。このため、プラテン１０から上側の内部アーム７へのウエハ５２Ａの受け渡しの安定性が損なわれる。
【００５７】
第２の実施例の場合には、内部アーム７及び８を昇降させることができる。このため、いずれの内部アーム７及び８へも、プラテン１０に保持されたウエハ５２Ａをほぼ水平な状態にして、受け渡しを行うことができる。第２の実施例による装置では、第１の実施例による装置に比べて、ウエハの受け渡しの安定性を高めることができる。
【００５８】
次に、図７（Ａ）〜図７（Ｄ）を参照して、第１のロードロック機構１に保持されたウエハとプラテン１０に保持されたウエハとを交換する手順について説明する。
【００５９】
図７（Ａ）に示すように、プラテン１０がロード位置１０Ａに配置されており、その上にイオン注入済みのウエハ５２Ａが保持されている。第１のロードロック機構１の昇降テーブル６３に、未処理のウエハ５２Ｂが保持されている。下側の内部アーム８がロード位置１０Ａまで旋回し、上側の内部アーム７が第１のロードロック機構１まで旋回している。このとき、ウエハ５２Ａが、下側の内部アーム８の先端に取り付けられた保持具８Ａの保持面よりも上に配置されるように、プラテン１０と下側の内部アーム８との高さが調整されている。また、ウエハ５２Ｂが、上側の内部アーム７の先端に取り付けられた保持具７Ａの保持面よりも上に配置されるように、昇降テーブル６３と上側の内部アーム７との高さが調整されている。
【００６０】
図７（Ｂ）に示すように、スキャンアーム９を下げる。これにより、ウエハ５２Ａが下側の内部アーム８に保持される。また、昇降テーブル６３を下降させる。これにより、ウエハ５２Ｂが上側の内部アーム７に保持される。
【００６１】
図７（Ｃ）に示すように、下側の内部アーム８を第１のロードロック機構１まで旋回させるとともに、上側の内部アーム７をロード位置１０Ａまで旋回させる。このとき、昇降テーブル６３は、下側の内部アーム８と接触しない位置まで下降している。
【００６２】
図７（Ｄ）に示すように、回転軸１２を下降させる。これにより、ウエハ５２Ｂが、上側の内部アーム７からプラテン１０に引き渡される。同時に、ウエハ５２Ａが、下側の内部アーム８から昇降テーブル６３に引き渡される。このように、２本の内部アーム７及び８を降下させることにより、未処理のウエハ５２Ｂをプラテン１０に引き渡し、同時に、処理済みのウエハ５２Ａを第１のロードロック機構１の昇降テーブル６３に引き渡すことができる。
【００６３】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】実施例による真空処理装置の平面図である。
【図２】実施例による真空処理装置のロードロック機構部分の断面図である。
【図３】実施例による搬送方法を説明するための図である。
【図４】第２の実施例による真空処理装置の内部アーム及び外部アームの回転軸部分の断面図である。
【図５】外部アームの回転軸部分の断面図である。
【図６】内部アームとプラテンとの間でウエハの受け渡しを行うときの受け渡し部分の断面図である。
【図７】２本の内部アームでウエハの交換を行う手順を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、２  ロードロック機構
３、４  ロボットアーム
６  アライナ
７、８  内部アーム
９  スキャンアーム
１０  プラテン
１２  回転軸
１５  制御装置
１７、１８  外部アーム
２０  スキャンモータ
２１  チルトモータ
３０  イオンビーム
３１  ファラデーカップ
５０  真空容器
５１  フープ
５２  ウエハ
５５  開口
６１  大気側仕切り弁
６２、７３  支軸
６３  昇降テーブル
６４  仕切り弁用エアシリンダ
６５  昇降テーブル用エアシリンダ
７１  真空側仕切り弁
７２  仕切り弁用エアシリンダ
８１、８２  内部アーム用モータ
８３、１１０  二重軸回転軸受け
８５  給排気管
８６  真空ポンプ
８７  窒素ガスボンベ
８８、８９  外部アーム用モータ
９０  ベルト
１０１、１３０  リニアベアリング
１０２、１３１  エアシリンダ
１０３、１１５、１１６、１３５  支持板
１０４  フレキシブルチューブ
１１１  連結部材
１２０  第２の回転軸
１２１、１２２、１３６  軸受け
１３４  第１の回転軸
１３７  モータサポート部材
【図１】
2006019639.tif 000003
【図２】
2006019639.tif 000004
【図３】
2006019639.tif 000005
【図４】
2006019639.tif 000006
【図５】
2006019639.tif 000007
【図６】
2006019639.tif 000008
【図７】
2006019639.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月29日(2004.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2006019639.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月24日(2004.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気可能な内部空間を画定する真空容器と、
前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができる第１のロードロック機構と、
前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができる第２のロードロック機構と、
前記真空容器の外に配置され、処理対象物を保持して、前記第１のロードロック機構及び前記第２のロードロック機構に、該処理対象物を搬入することができる第１の外部アームと、
処理対象物を、前記第１のロードロック機構及び第２のロードロック機構から受け取る第２の外部アームと、
前記真空容器の外に配置され、処理対象物を、該真空容器外の保管場所から搬出して前記第１の外部アームへ引き渡し、かつ前記第２の外部アームに保持された処理対象物を受け取り、該真空容器外の保管場所へ搬送するロボットアームと
を有する真空処理装置。
【請求項２】
さらに、前記真空容器の外に配置され、処理対象物を一時的に保持するバッファを有し、前記ロボットアームが、前記バッファを経由して前記第１の外部アームに処理対象物を引き渡す請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記バッファは、保持された処理対象物の被処理面に垂直な軸を中心とした回転方向に関する位置合わせを行う請求項２に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記バッファ及び前記第１の外部アームの少なくとも一方が、保持された処理対象物を昇降させる昇降機構を含み、一方を他方に対して昇降させることにより、該バッファに保持された処理対象物を該第１の外部アームに引き渡す請求項２または３に記載の真空処理装置。
【請求項５】
さらに、前記第１及び第２のロードロック機構の一方から前記第２の外部アームに処理対象物が引き渡された時点では、前記第１の外部アームが未処理の処理対象物を保持して、当該一方のロードロック機構へ処理対象物を搬入する準備が完了しているように、前記第１及び第２の外部アーム、前記ロボットアーム、前記第１及び第２のロードロック機構を制御する制御装置を有する請求項１〜４のいずれかに記載の真空処理装置。
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月26日(2004.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気可能な内部空間を画定する真空容器と、
前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができる第１のロードロック機構と、
前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができる第２のロードロック機構と、
前記真空容器の外に配置され、処理対象物を保持して、前記第１のロードロック機構及び前記第２のロードロック機構に、該処理対象物を搬入することができる第１の外部アームと、
処理対象物を、前記第１のロードロック機構及び第２のロードロック機構から受け取る第２の外部アームと、
前記真空容器の外に配置され、処理対象物を、該真空容器外の保管場所から搬出して前記第１の外部アームへ引き渡し、かつ前記第２の外部アームに保持された処理対象物を受け取り、該真空容器外の保管場所へ搬送するロボットアームと
を有する真空処理装置。
【請求項２】
さらに、前記真空容器の外に配置され、処理対象物を一時的に保持するバッファを有し、前記ロボットアームが、前記バッファを経由して前記第１の外部アームに処理対象物を引き渡す請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記バッファは、保持された処理対象物の被処理面に垂直な軸を中心とした回転方向に関する位置合わせを行う請求項２に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記バッファ及び前記第１の外部アームの少なくとも一方が、保持された処理対象物を昇降させる昇降機構を含み、一方を他方に対して昇降させることにより、該バッファに保持された処理対象物を該第１の外部アームに引き渡す請求項２または３に記載の真空処理装置。
【請求項５】
さらに、前記第１及び第２のロードロック機構の一方から前記第２の外部アームに処理対象物が引き渡された時点では、前記第１の外部アームが未処理の処理対象物を保持して、当該一方のロードロック機構へ処理対象物を搬入する準備が完了しているように、前記第１及び第２の外部アーム、前記ロボットアーム、前記第１及び第２のロードロック機構を制御する制御装置を有する請求項１〜４のいずれかに記載の真空処理装置。
【請求項６】
前記第１及び第２のロードロック機構の各々が、保持した処理対象物を前記真空容器内で昇降させる昇降テーブルを含み、さらに、
前記真空容器内に配置され、先端に処理対象物を保持して、処理位置から受け渡し位置に、及びその逆に処理対象物を移動させる処理アームであって、該受け渡し位置において、該処理アームを上下に動揺させることにより、先端に保持した処理対象物を上下に移動させる処理アームと、
前記真空容器内に配置され、先端に処理対象物を保持して、同一の回転中心線を中心として旋回する第１及び第２の内部アームであって、該第１の内部アームは、該第２の内部アームよりも下方に位置し、各々は、前記第１及び第２のロードロック機構の昇降テーブルとの間で処理対象物の受け渡しを行い、かつ前記処理アームとの間で処理対象物の受け渡しを行うことができる第１及び第２の内部アームと、
前記第１及び第２の内部アームを昇降させる昇降機構と
を有する請求項１〜５のいずれかに記載の真空処理装置。
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月14日(2004.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気可能な内部空間を画定する真空容器と、
前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができる第１のロードロック機構と、
前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができる第２のロードロック機構と、
前記真空容器の外に配置され、処理対象物を保持して、前記第１のロードロック機構及び前記第２のロードロック機構に、該処理対象物を搬入することができる第１の外部アームと、
処理対象物を、前記第１のロードロック機構及び第２のロードロック機構から受け取る第２の外部アームと、
前記真空容器の外に配置され、処理対象物を、該真空容器外の保管場所から搬出して前記第１の外部アームへ引き渡し、かつ前記第２の外部アームに保持された処理対象物を受け取り、該真空容器外の保管場所へ搬送するロボットアームと、
前記第１及び第２のロードロック機構の一方から前記第２の外部アームに処理対象物が引き渡された時点では、前記第１の外部アームが未処理の処理対象物を保持して、当該一方のロードロック機構へ処理対象物を搬入する準備が完了しているように、前記第１及び第２の外部アーム、前記ロボットアーム、前記第１及び第２のロードロック機構を制御する制御装置と
を有する真空処理装置。
【請求項２】
さらに、前記真空容器の外に配置され、処理対象物を一時的に保持するバッファを有し、前記ロボットアームが、前記バッファを経由して前記第１の外部アームに処理対象物を引き渡す請求項１に記載の真空処理装置。
【請求項３】
前記バッファは、保持された処理対象物の被処理面に垂直な軸を中心とした回転方向に関する位置合わせを行う請求項２に記載の真空処理装置。
【請求項４】
前記バッファ及び前記第１の外部アームの少なくとも一方が、保持された処理対象物を昇降させる昇降機構を含み、一方を他方に対して昇降させることにより、該バッファに保持された処理対象物を該第１の外部アームに引き渡す請求項２または３に記載の真空処理装置。
【請求項５】
前記第１及び第２のロードロック機構の各々が、保持した処理対象物を前記真空容器内で昇降させる昇降テーブルを含み、さらに、
前記真空容器内に配置され、先端に処理対象物を保持して、処理位置から受け渡し位置に、及びその逆に処理対象物を移動させる処理アームであって、該受け渡し位置において、該処理アームを上下に動揺させることにより、先端に保持した処理対象物を上下に移動させる処理アームと、
前記真空容器内に配置され、先端に処理対象物を保持して、同一の回転中心線を中心として旋回する第１及び第２の内部アームであって、該第１の内部アームは、該第２の内部アームよりも下方に位置し、各々は、前記第１及び第２のロードロック機構の昇降テーブルとの間で処理対象物の受け渡しを行い、かつ前記処理アームとの間で処理対象物の受け渡しを行うことができる第１及び第２の内部アームと、
前記第１及び第２の内部アームを昇降させる昇降機構と
を有する請求項１〜４のいずれかに記載の真空処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一観点によると、真空排気可能な内部空間を画定する真空容器と、前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができる第１のロードロック機構と、前記真空容器内の真空状態を維持したままで、処理対象物を、該真空容器内へ搬入し、及び該真空容器内から搬出することができる第２のロードロック機構と、前記真空容器の外に配置され、処理対象物を保持して、前記第１のロードロック機構及び前記第２のロードロック機構に、該処理対象物を搬入することができる第１の外部アームと、処理対象物を、前記第１のロードロック機構及び第２のロードロック機構から受け取る第２の外部アームと、前記真空容器の外に配置され、処理対象物を、該真空容器外の保管場所から搬出して前記第１の外部アームへ引き渡し、かつ前記第２の外部アームに保持された処理対象物を受け取り、該真空容器外の保管場所へ搬送するロボットアームと、前記第１及び第２のロードロック機構の一方から前記第２の外部アームに処理対象物が引き渡された時点では、前記第１の外部アームが未処理の処理対象物を保持して、当該一方のロードロック機構へ処理対象物を搬入する準備が完了しているように、前記第１及び第２の外部アーム、前記ロボットアーム、前記第１及び第２のロードロック機構を制御する制御装置とを有する真空処理装置が提供される。