(57)【要約】シリコンウエハにイオン注入するための、イオン注入機のような低圧又は真空圧でワークピースを処理するためのツールを使用する移送システム。筐体は、低圧領域内のワークピース処理ステーションに置かれたワークピースを処理する低圧領域を定める。二段の、複数のワークピース分離ロードロックは、ワークピースを高圧領域から処理するための低圧領域へ移送し、上記処理後、高圧領域へ戻す。第1のロボットは、低圧領域内のワークピースを、ロードロックから低圧領域内の処理ステーションへ移送する。低圧領域の外側に位置する複数の他のロボットは、ワークピースを処理前に上記ワークピース源から、二段のワークピース分離ロードロックと往復移送し、上記処理後、ワークピースの行き先へ移送する。
2007533167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
a）ワークピースを高圧領域から低圧領域へ、そして上記高圧領域へ戻す移送を行うための第1分離ロードロック、
b）ワークピースを高圧領域から低圧領域へ、そして上記高圧領域へ戻す移送を行うための第1分離ロードロックに隣接して配置される第2分離ロードロック、
c）低圧でワークピースを処理するためのワークピース処理ステーション、
及び
d）上記第1及び第2ワークピース分離ロードロックの一つから、ワークピース処理ステーションへワークピースを移送するロボット、
を含む、低圧でワークピースを処理するためのツールを使用するワークピース移送システム。
【請求項２】
さらに、上記ワークピース分離ロードロックにより移動されるワークピースの配列を制御するためのワークピースアライナを含む請求項1記載の移送システム。
【請求項３】
上記第1及び第2分離ロードロックは、
異なる方向からロードロックハウジング内部へワークピースが挿入できるように開閉する両側の入口を備えたロードロックハウジングと、
上記ハウジング内の支持体上に置かれるワークピースを支持するための支持体を含む上記ハウジングと、
上記ロードロックハウジング内部の圧力を低めるため、ロードロックハウジング内部を、大気圧と真空源とに選択的に通気するための制御バルブと、
からなる請求項１記載の移送システム。
【請求項４】
上記第1及び第2分離ロードロックは、互いに垂直方向に離れており、
上記ロボットは、上記第1及び第2分離ロードロック内にワークピースを入手するように移動できる2個の離れているエンドエフェクタを含む請求項１記載の移送システム。
【請求項５】
上記離れているエンドエフェクタは、いずれのエンドエフェクタも第1あるいは第2のロードロックのどちらにも入ることが可能なように、ロードロックに関して上下できる請求項４記載の移送システム。
【請求項６】
a）低圧領域内のワークピース処理ステーションで、ワークピースを処理するための低圧領域を定める筐体、
b）各ロードロックが、
i)   大気圧といったり来たりしてロードロック内へワークピースを移送するために、大気圧と選択的に連通する二つのアクセス開口、
ii)  上記処理後、低圧で処理するために上記ロードロック内部へワークピースを移送し、そして高圧領域に戻すための第3のアクセス開口、
を含む二つの隣接したワークピース分離ロードロック、
c）隣接するワークピース分離ロードロックから上記低圧領域内の処理ステーションへ、ワークピースを移送するための第1ロボット、
及び
d）ワークピースを、隣接するワークピース分離ロードロックと行ったり来たりして、処理前に上記ワークピース源から移送し、上記処理後にワークピースの行き先へ移送するための、低圧領域の外側に配置される多数の他のロボット、
からなる低圧でワークピースを処理するためのツールを使用する移送装置。
【請求項７】
上記隣接するワークピース分離ロードロックは、一方に対して他方が上にある請求項６記載の装置。
【請求項８】
ロードロックの上記二つのアクセス開口は、ワークピースが異なる工程の経路に沿って挿入され、ロードロック支持体上に置かれることを可能にするために開かれている請求項7記載の装置。
【請求項９】
第1ロボットは、移送ステーションに対し弓形にワークピースを移動させる請求項６記載の装置。
【請求項１０】
第1ロボットは、二つのエンドエフェクタを備え、各エンドエフェクタはいずれかのロードロック内でワークピースを積極的につかむことができる請求項9記載の装置。
【請求項１１】
上記ロードロックは、他のロードロックの上方にあり、また、上記ウエハは概して平らなウエハであり、そして、上記二つのエンドエフェクタは、概して上記平らなウエハの平面を横切る方向に上下に移動する請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
上記二つのエンドエフェクタは、同時に上記エンドエフェクタを動かす可動キャリッジに結合されている請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
互いに隣接して配置されている第1及び第2のロードロックから処理ステーションへ、ワークピースを移動させるための二つのエンドエフェクタを有する低圧ロボットを備え、
未処理ワークピースを第1ロードロックへ移動し、第1ロードロック内へ上記未処理ワークピースを置き、
第1ロードロック内の圧力を低下させ、
上記低圧ロボットの一つのエンドエフェクタを備える第1ロードロックから上記未処理ワークピースを移動し、そして、上記処理ステーションへ上記未処理ワークピースを移動し、
上記第1あるいは第2ロードロックの一つのロードロック内へ、上記低圧ロボットの第2のエンドエフェクタを備える上記処理ステーションから得られるすでに処理されたワークピースを置き、
上記一つのロードロック内の圧力を上げ、そして、  
上記一つのロードロックから処理済みワークピースを移動させる、
複数のワークピースを低圧で連続的に処理するプロセス。
【請求項１４】
未処理ワークピースが、処理ステーションで処理されている同じ時間に、処理済ワークピースが、一つのロードロック内へ置かれる請求項１３記載のプロセス。
【請求項１５】
ワークピースは半導体ウエハであり、低圧ロボットはウエハを引き付けるウエハチャック上への配置のためにウエハを供給し、さらに処理前にウエハを再度、方向付けし、つかむことからなる請求項１４記載のプロセス。
【請求項１６】
一つのロードロックが第2のロードロックの上にある請求項１３のプロセス。
【請求項１７】
第1あるいは第2のロードロックのいずれかの中のワークピースへ、エンドエフェクタのいずれかを近づけることができるように、低圧ロボットの二つのエンドエフェクタを上下させる請求項１６記載のプロセス。
【請求項１８】
二つのエンドエフェクタは、各エンドエフェクタを独立に動かす駆動モータを支持するキャリッジ上に、互いに同一線上に取り付けられており、さらに、一つのロードロックに関して、一つのエンドエフェクタを略位置づけ、ロードロックに関して上記キャリッジを上下させることを含む請求項１７記載のプロセス。
【請求項１９】
上記第1及び第2のロードロックは、上記ロードロックの大気側からロードロックへ異なる方向からワークピースを挿入できるように互いに関してある角度でアクセス開口を有しており、さらに、上記ロードロックの内外へワークピースを移動させる複数の大気内ロボットを含んでいる請求項１３記載のプロセス。
【請求項２０】
上記ワークピースは、概して平らなウエハであり、さらに、未処理ウエハをロードロック内へ挿入するより前に、ウエハの方向を整列することを含む請求項１３記載のプロセス。
【請求項２１】
概して平らなウエハを上記ロードロックへ往復移動させるための第１及び第２の大気内ロボットを備え、第1の大気内ロボットは、ウエハ源からウエハを集め、方向付けのためアライナ上へ未処理ウエハを置き、そして、第2の大気内ロボットは、ロードロックを介して移動のためのアライナから整列されたウエハを処理ステーションへ、移動させることを、更に含む請求項２０記載のプロセス。
【請求項２２】
１以上のさらなる未処理ワークピースは、ロードロックの一方から処理済ワークピースを移動させる前に、大気内ロボットによってウエハ源から上記第1及び第2のロードロックへ、連続的に移動される請求項１３記載のプロセス。
【請求項２３】
さらなる未処理ワークピースの代わりのものが、排気されたロードロックから先行するワークピースを移動させることを可能とするために、上記第1及び第2のロードロックの代わりのロードロックへ置かれ、その間、代わりのロードロックは、未処理ワークピースを受け取るために、大気に開口されている請求項２２記載のプロセス。
【請求項２４】
与えられたワークピースは、上記与えられたワークピースが処理されるより前に置かれた同じロードロックから処理後に移動される請求項１３記載のプロセス。
【請求項２５】
第1及び第2のロードロックは、互いに隣接して配置され、
第1及び第2のロードロックから処理ステーションへワークピースを移動させ、ロボットの中央軸の周囲に回転する二つのエンドエフェクタを有する第1の低圧ロボット、
第1のロードロックへ未処理ワークピースを移動させ、また、第1のロードロック内へ未処理ワークピースを置く第2の大気内ロボット、
第1のロードロック内の圧力を減少するために第1のロードロックを排気するポンプ、及び、
上記第1ロボットの一つのエンドエフェクタを備える上記第1ロードロックから、上記第1ロボットに未処理ワークピースを移動させ、第2のロードロックの圧力を上げる前に、第2のロードロック内へ上記第1ロボットの第2エンドエフェクタを備える処理ステーションから得られた処理済ワークピースを置くための制御器、
を含む複数のワークピースを低圧で連続的に処理する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧あるいは真空圧でワークピース（加工中の製品）を処理する装置（ツール）の排気領域へ、ワークピースを往復移動させるためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の譲受人であるアクセリステクノロジーは、集積回路製造中、シリコーンウエハを処理する製品を設計し、販売している。そのような製品あるいは装置の一つが、ＭＣ−３の表示で販売されている。この装置は、イオンビーム中に置かれるウエハの物理的特性を変化させるイオンビームを創り出す。このプロセス（過程）は、例えば、未処理ウエハから半導体材料が製造されるように、シリコーンをドープするために使用することができる。ウエハ内の異なるドーパントパターンの階層化ばかりでなく、イオン注入前にレジスト材料でのマスキングの制御は、無数の適用の一つとして集積回路の製造に使用される。
【０００３】
種々の他の装置が、集積回路製造中に使用されている。これらの装置は、ウエハをアニールするため、制御された条件下でウエハの急速な熱的処理を含んでいる。他の装置は、ウエハ上に制御されたパターンでフォトレジストを適用するために使用される。装置は、アッシング工程でウエハからフォトレジスト材料を取り除くために使用される。他の装置は、処理されたウエハを個々の集積回路に分けるために使用される。
【０００４】
モデルＭＣ−３注入機のようなイオンビーム注入機のイオン注入室は、減圧下に維持される。ビームラインに沿っての加速後、ビーム内のイオンは注入室に入り、ウエハに衝突する。イオン注入室内にウエハを配置するために、ウエハは、コンベヤシステムあるいは他の送出手段によって、注入機へ配送されるカセットあるいは貯蔵装置から、ロードロックへロボットによって移動される。
【０００５】
シエラツキ（Sieradzki）に付与された米国特許第５，４８６，０８０号は、真空処理でのワークピースの高速度移動のためのシステムに関する。このシステムは、二つのロードロックから処理ステーションを通って、ウエハを移動させるための二つのウエハ移送ロボットを使用している。連続するエンドステーションに関する付加的な特許は、米国特許第6,350,097号、第6,555,825号、及び第5,003,183号である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に適切に組み込まれた例示的なシステムは、イオン注入機のエンドステーションに関する。イオン注入機は、低圧あるいは真空圧でワークピースを処理する。上記イオン注入機は、ワークピース処理モジュールによって、ワークピースを処理する低圧領域を定める筐体の内外へ、ワークピースを移送するための移送装置を備えている。
【０００７】
二つの隣接するワークピース分離ロードロックが、備えられている。各ロードロックは、ワークピースを大気圧下と往復して移送するために、ロードロック内部へ大気圧と選択的に通じる二つのアクセス開口を含む。上記ロードロックの第3の開口は、処理のために、より低圧のロードロック内にワークピースを移動し、処理後、より高圧に戻す。
【０００８】
第一のロボットは、隣接するワークピース分離ロードロックから、低圧あるいは真空領域内のプロセスモジュールへ、ワークピースを移送する。低圧領域の外側に位置する複数の他のロボットは、処理前にワークピース源から隣接するワークピース分離ロードロックへワークピースを往復移送し、処理後、ワークピースの行き先へ移送する。
【０００９】
本発明のこれら及び他の特徴は、以下の図面とともに記載されている本発明の例示的実施形態の詳細な記述のレビューから理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図面を参照すると、図1及び３は、低圧あるいは真空圧で、半導体ウエハ１１２のようなワークピースを処理するためのイオンビーム処理ツールとともに使用するためのエンドステーション１１０を表している。上記エンドステーションは、高圧領域１１８（典型的には大気圧）から低圧領域１２０へワークピース（典型的には半導体ウエハ）を移送し、また、高圧領域１１８に戻る二つのワークピース分離ロードロック１１６、１１７(図３)を含んでいる。示された実施形態において、二つのロードロック１１６、１１７は、一方が他方の上に重ねられている。
【００１１】
図１に表されるエンドステーションの一適用では、内部が低圧であるイオン注入室１３０に入るイオンビームＢから、一つの半導体ウエハへ、連続的に一度でイオンを注入する。ロボット１３２は、二つのロードロック１１６，１１７の一つからワークピースを取り去り、また、イオン注入室１３０へそれらをセットする位置にある。ロボット１３２は、二つのロードロック１１６，１１７のうちのいずれかからウエハを移送し、移送ステーション１３４でウエハチャックへそれらを供給することができる。移送ステーション１３４で、ロボット１３２は、ウエハチャック１３５上へウエハを置き、ウエハチャック１３５はワークピースを引き付け、チャックの所定位置でそれを確保する。そのようなウエハチャックは、従来公知の技術である。チャックとワークピースは、イオンビームＢを構成するイオンによってワークピースへ注入するための位置へ回転される。チャック１３５は、約90度の角度（図３に見られるようにウエハあるいはワークピース１１２を垂直方向に）、回転後、イオン注入室１３０内でイオンビームＢによって、矢印１３７によって示されるように行ったり来たりしてスキャンされる。
【００１２】
発明の実施形態によれば、イオンビームＢは、イオンがイオン注入室１３０に達する前に、イオンビーム通路に沿って上流へ（図示されない）電極によって左右にスキャンされる。左右にスキャンしないウエハの他の注入手段は、公知である。左右へのスキャニングは、扇形ビームを創る。矢印１３７によって示されるように、ワークピースの上下のスキャニングと組みあわせたこの形状は、イオンビームと向かい合うワークピースの全体表面を処理する。
【００１３】
イオンビームによるビーム処理後（２，３秒のオーダーでなる）、ウエハチャックは移送ステーションに戻るように回転し、ロボット１３２はワークピースを回収し、高圧領域１１８へ戻す移送のため、処理されたワークピースをロードロック１１６、１１７の一つへ戻すように移動する。開示された実施形態において、ロボット１３２はそれぞれが二つのアームを有するアクティブな端部グリップエンドエフェクタを含み、どちらかのエンドエフェクタは、ロードロック内のワークピースをつかむために使用され、ワークピースを移送ステーションへ移動させる時、ロードロック１１６、１１７に関して弓形の通路Ｐ（図１）内で移動できる。
【００１４】
本発明の実施形態は、集積回路製造設備内で半導体ウエハのイオンビーム処理のためのイオン注入機とともに使用される。図１において、集積回路（ＩＣ）製造設備内で、一つのツールから他のツールへシリコンウエハを移動させるために使用される4個の前面開口統合ポッド１４０−１４３の概要が、描かれている。ロボットアームが処理用ポッドから１以上のシリコンウエハを引き出すために、（未図示の）オーバーヘッドトランスポートは、二つの大気内（in-air）ロボット１４６、１４８の一つの届く距離内で、これら4個のそれぞれをエンドステーション１１０に関して一つの位置へデポジットしている。大気内ロボットはウエハをつかみ、それを二つのロードロック１１６、１１７の一つにウエハを挿入するより前に、適切な方向へウエハを向けるアライナ１５０に置く。
【００１５】
図３，４及び４Ａの側面図は、ウエハをロードロック１１６，１１７から低圧領域１２０へ移動する真空内ロボット１３２の詳細を説明している。ロボット１３２は、ロボットハウジング２１６内で支持されるモータ２１４，２１５（図４Ａ）に結合された二つの同心状で、略垂直方向の駆動軸２１０，２１１を含む。上記駆動軸は、ハウジング２１６の頂部で、フェロ流体シール２１７により支持され、貫通している。内部駆動シャフト２１０は、中央軸２２４の周囲で上部支持体２２２から制御された位置へ径方向に延びるロボットアーム２２０，２２１を有する第1エンドエフェクタに、選択的に方向を合わせるモータ２１５によって回転される。第2下部サポート２２３は、駆動軸２１１に結合され、中央軸２２４の周囲で回転を制御するアーム２２０a、２２１aを有する第2エンドエフェクタを支持する。部分断面図２において、シャフト２１１は、底部あるいは下部ロードロック１１７内でウエハをつかむことができるように、アーム２２０a、２２１aを配置するため回転される。図３及び４で、頂部エンドエフェクタアーム２２０、２２１は、移送ステーションでチャック１３５上にウエハを置く位置に、モータ２１５の作動を制御して回転されている。
【００１６】
ロボット内の空気圧式アクチュエータ（図示されていない）は、固定アーム２２１に関して一つの旋回アーム２２０を旋回させようとし、（図1に描かれたエンドステーション１０によってウエハの移動を調整する制御器２００によって）、例えば、旋回アーム２２０と固定アーム２２１との間で、ウエハをつかむように動作を制御できる。旋回アーム２２０がウエハ１１２のようなウエハと接触する時、二つのアームに結合されたコンタクトパッド２２６は、ウエハの端部に沿って3点でウエハを拘束する。一度、ウエハがアームによってつかまれると、そのエンドエフェクタに結合したモータは、ロボット１３２の中央回転軸２２４に関して新しい位置へウエハを回転させることができる。
【００１７】
図４Ａに示すように、モータ２１４、２１５及び関連する駆動軸２１０、２１１は、図４に定められる‘ｚ’方向へ両エンドエフェクタが同時に上下移動することを可能にするキャリッジ２２８に結合される。これは、キャリッジ２２８に結合されているボールスクリュウに結合されている出力軸を有するモータ２２５（図４Ａ）によって達成される。制御器２００によるモータ２２５の通電制御により、キャリッジ２２８をリニアトラック２２９上を上下に移動する。駐留あるいは保持位置２９０（図１）でのｚ方向に上下するキャリッジ２２８の制御された移動は、ロボットの二つのエンドエフェクタのどちらも、ロードロックのいずれにも移動することを可能にする。いいかえれば、第1エンドエフェクタのアーム２２０，２２１は、ウエハをつかむためロードロック１１６，１１７のいずれかに挿入されることができ、第2エンドエフェクタのアーム２２０a、２２１aは、また、ロードロック１１６，１１７のいずれかに挿入されることができる。それからイオン注入室内の移送ステーションで処理モジュールへウエハを移送するために、ウエハは、もしロードロック１１６から引き出されるなら、再びｚ方向内で再配置される。
【００１８】
図４を参照すると、フェロ流体シール２１７は、キャリッジ２２８に結合されたベローズ２２７によってその周辺部を結合されており、ベローズ２２７は、モータが、アームをｚ方向に配置して、支持体２２２，２２３を上下に移動させるとき、膨張し、また、圧縮される。これらベローズ２２７は、ウエハが移送ステーションとロードロックの間を往復回転することによって、ベローズの外側の径方向領域が低圧あるいは真空圧に排気されている間に、上記径方向領域を大気圧に維持することを可能にする。
【００１９】
ロードロック１１６、１１７各々は、未処理ウエハの挿入のための高圧領域に面し、ロードロックから処理済みウエハを引き出す二つの開口を備えている。頂部ロードロック１１６は、制御器２００によってイオン注入中に、適切な時間、径方向にロードロックの表面に対して押し付けられるシーリングドアによって開閉される二つの開口２３０、２３１を含んでいる。同様なやり方で底部ロードロックは、イオン注入中に、適切な時間、径方向にロードロックの表面に対して押し付けられるシーリングドアによって開閉される二つの開口２３２，２３３を備えている。
【００２０】
ロードロック中にウエハを置くために、適当なゲートバルブあるいはドアが、その対応する開口、及び二つの大気圧ロボット１４６，１４８のうちの一つによってロードロック中に挿入されるウエハから、離れねばならない。側面図４において、ロードロックの開口２３０，２３２が図示され、ロボット１４８のエンドエフェクタ２８０が頂部ロードロック内の開口２３０に関して配置されているものが示されている。エンドエフェクタ２８０は、ロードロックへウエハを挿入し、真空ロボット１３２のエンドエフェクタによってウエハがつかまれるべき位置に、ウエハを支持する径方向延長アーム２４１，２４２，２４３（図２）を有するスパイダ支持体２４０上にウエハを置く。ウエハをつかみ、移送ステーションへウエハを移動するために、ロボットアームは、図４に示すように二つのアクセス開口２６０，２６２のうち、適当な一つによって回転する。
【００２１】
側面図４に示すように、ロードロックは、ロードロック内へのウエハの移送を監視するために配置されている2個の光学センサ２４６，２４７に隣接している2個の透明窓を含む。上記センサは、両方の存在及びスパイダ支持体２４０上のウエハの配置をチェックし、制御器２００に信号を送り返す。
【００２２】
図５は、上下のロードロック１１６，１１７と、大気内ロボットによってウエハを挿入し、また、引き出すためのロードロックの開閉構造を説明している。頂部ロードロックは、互いに略９０度をなし、空気圧式アクチュエータ２６８、２６９に結合されているプレートを含む二つのゲートバルブ２６６，２６７を備えている。上記プレートが、そのように角度があるという事実は、ロボット１４６，１４８のいずれかが、ロードロックからウエハを集め、あるいはロードロックへウエハを引き渡すことができることを意味している。同様に、低部ロードロックは、関連する空気圧式アクチュエータ２７２，２７３に結合された二つのゲートバルブ２７０，２７１を備えている。上記バルブの各々は、ロードロックの関連する一つの開口内に座しており、プレートとその関連する開口間で気密結合を確実にするために、プレートの周囲に延びる周囲シールを含む。上記プレートの開口内にウエハが挿入されるようにするために、先ず、その開口から離れてロードロックの外表面に略垂直な方向に移動される。この外側への移動は、プレートに結合された（例えば）ピストン２７４によって達成される。一旦、プレートがピストンによって開口から十分な間隔を置くと、その関連するアクチュエータは、ロードロックから十分離れたロードロックから経路に沿って横に移動し、その結果、大気内ロボットエンドエフェクタ２８０は、ウエハをロードロックのアクセス開口内へ挿入し、スパイダ支持体上にウエハを貯留することが可能となる。バルブ２７１のカバープレートは、図５に描かれた上下の矢印に示されるように下方向に移動する。開口を開閉するためのプレートの移動は、制御器２００によって特定のアクチュエータのピストンの作動制御によって達成される。
【００２３】
ロードロックの真空側で、システムはゲートバルブ２７７，２７８に結合された頂部及び底部のアクチュエータ２７５，２７６を含む。上記バルブとアクチュエータは、バルブハウジング２８１によって支持されている。（図４、４Ｂ参照）。バルブハウジング２８１は、ロードロック１１６，１１７とロボットハウジング２１６の間に配置されている。ゲートバルブ２７７，２７８は、ロボットアームが真空領域の内外へウエハを移動するために回転することによって、
ロードロック内へアクセス開口２６９、２６２を開閉するために、ｚ方向に上下に移動する。図４Ｂに示されるように、ゲートバルブ２７７は、開口２６０を規定するゲートバルブハウジング２８１の表面を封止結合するシール２８３を入れ替わりに支持するピストンとプレートを備えている。上記ゲートが低圧あるいは真空圧である間、ベローズ２７９は、ロードロックのアクチュエータ２７５が大気圧であるようにするために、ゲートバルブのピストンを取り囲む。
【００２４】
大気内ロボット１４８は、ロボット１３２の設計とは異なる設計からなる。大気内ロボット１４８は、エンドエフェクタ２８０を有し、エンドエフェクタ２８０は、ロボット１４８の中心２８２に関して、それによって支持されるワークピースを、径方向に内外に平行移動させる。これらエンドエフェクタ２８０は、ロボットの中心２８２の周囲で、また、旋回することができる。ロードロックへのドアあるいはカバー２６６が開く時、エンドエフェクタはウエハをロードロックへ移動し、そのウエハをスパイダ支持体２４０上に貯留する。ロボット１４８は、半導体処理産業において公知のＳＣＡＲＡ（水平多間接型ロボット）型ロボットである。
【００２５】
エンドステーション１１０は、二つのロードロック１１６，１１７と移送ステーションの中間位置に、ロボットが一時的につかんだウエハを置いておくことができる駐留ステーション２９０を含む。適切な環境下で、両エンドエフェクタは、アームによってつかまれたウエハの存在する、あるいはウエハが存在しないこの駐留ステーションに移動するように回転することができる。図６において、底部エンドエフェクタのロボットアーム２２０a，２２１aは、そのつかまれたウエハの位置で貯留される。貯留ステーションへの移動は、モータ２２５の制御された動作に応じる、二つのエンドエフェクタのロボットアームの同時の上下移動前の、重要な最初のステップである。
【００２６】
図６は、イオン注入エンドステーション１１０の低圧あるいは真空圧での、複数のワークピースを連続的に処理するウエハ経路あるいは一連の処理運動（図６の矢印）を描いている。この連続のステップは、図8の図表にも示されている。この図の最初のステップにおいて、ロボット１４８は、高圧（大気圧）領域１１８に位置するＦＯＵＰ１４２からウエハを集め、あるいは採取（３００）する（図８）。ロボット１４８は、ＦＯＵＰ１４２からウエハを移動し、アライナ１５０上にそれを置く（３０１）。アライナは、それからウエハを整列する（３０２）。図６で、大気内ロボット１４６において2番目は、アライナ１５０からウエハを取り出し、あるいは採取し（３０３）、第1の底部ロードロック１１７に移動し、ロードロック１１７内へ未処理ウエハを置く（３０４）。カバー２７０が開口２３２へ置かれた後、ロードロック１１７は、ロードロック内の圧力を低める（３０５）ポンプ２０４の内部へ結合するバルブＶ２に結合される。（図５参照）。
頂部ロードロック１１６は、バルブＶ１に独立に結合され、二つのロードロックは互いに分離されているので、ロードロック１１７が排気される事実は、頂部ロードロック１１６が特定の圧力であることが必要であるということを意味しない。
【００２７】
ロードロック１１７は、第1のロードロック内の圧力を減らすために、ポンプ２０４によって排気される。ロードロック１１７が一度低圧あるいは真空圧に排気されると、バルブプレート２７８（図４）は、アクチュエータ２７６によって開放される。真空内ロボット１３２は、ロードロック内部から未処理ウエハを取り出す３０６ために、ロードロック１１７内へ一つのエンドエフェクタを移動する。図６において、アーム２２０、２２１を有する一つのエンドエフェクタは、ロードロック１１７からウエハを取り出し、それを、ロボットがウエハチャックにウエハを貯留する、あるいは供給する３０７ワークピース処理モジュール１３４へ、弓形経路Ｐを通って回転する。真空内ロボット１３２のアーム２２０a，２２１aを有する第2エンドエフェクタは、イオン注入室１３０内の処理モジュールでチャックから処理されたウエハを前もって取り除いているものとして描かれている。
【００２８】
ビームＢによるウエハのイオン注入３０８後、ロボット１３２はウエハを取り出し（３０９）、弓形経路Ｐを経由して戻り、底部ロードロック１１７へ処理済ワークピースを置く（３１０）。制御器２００は、それからバルブＶ２によって底部ロードロック２００を排気し（３１１）、大気内ロボット１４８は、底部ロードロック１１７から処理済ワークピースを取り出し（３１２）、それをＦＯＵＰ１４２へ戻して置く（３１３）。
【００２９】
移送経路のシーケンスは、ＦＯＵＰ１４２から集められるその後の各未処理ウエハに対して繰り返される。ロードロック１１７がＦＯＵＰへ処理済ウエハを戻すことができるように排気される時、ロボット１４６は処理済ウエハを取り出し後、底部ロードロック１１７へ未処理ウエハを置くことができる。同様に、未処理のウエハがロードロックから取り出される時、すでに処理されたウエハは、真空内ロボットの第2エンドエフェクタによって排気されたロードロックへ挿入される。
【００３０】
図８に示されるように、複数のウエハが図６の経路に沿って同時に移送中である。処理済ウエハがＦＯＵＰ１４２へ戻るように供給される前に、３つの他のウエハのイオン注入シーケンスが、（３００a、３００b、３００bの段階で）スタートしている。ウエハは二つのロードロック間を行ったり来たりし、その結果、ＦＯＵＰ１４２から次のウエハの取り出し３００aの開始シーケンスを始める間、ウエハはロードロック１１６に供給される。説明された実施形態において、ウエハはイオンビーム処理後、真空中にあるロードロックと同じロードロックを介して真空に入るが、これは発明の実施の要件ではない。実施形態に関していえば、ＦＯＵＰ１４２からＦＯＵＰ１４２まで戻る完全な往復がＴ秒であれば、同時に4個のウエハの移動は、ウエハにつき、平均時間がＴ／４秒に減少するということが示された。
【００３１】
図８は、ウエハが通過する一連の段階を示すことを意図している。この図のｘ軸は時間の増加に対応している。異なる段階が等しい長さであるけれども、異なる段階は、典型的には同じ時間を要せず、例示的な実施形態では、これらの段階に対し、時間が等しくないことが経験されている、ということが理解されるべきである。
【００３２】
図７は、イオン注入機エンドステーションで真空圧あるいは低圧で多数のワークピースを連続的に処理するための、処理移動あるいはウエハ経路の交互のシーケンスを描いている（図７の矢印）。ロボット１４６は、高圧（大気圧）領域１１８に位置するＦＯＵＰ１４１からウエハを集める。ロボット１４６は、ウエハをＦＯＵＰ１４１からアライナ１５０へ移動させる。第2大気内ロボット１４８は、ウエハをアライナ１５０から取り出し、それを第1の頂部ロードロック１１６へ移動させ、未処理のウエハをロードロック１１６へ置く。
【００３３】
第1のロードロック１１６は、圧力を減少させ、一度排気するために、ポンプ２０４によって排気され、バルブプレート２７７はアクチュエータ２７５によって開かれる。真空内ロボット１３２は、第1のロードロックの内部から未処理のウエハを取り除くために、ロードロック１１６へ一つのエンドエフェクタを移動する。
【００３４】
ビーム処理後、ロボット１３２はウエハを受け取り、弓形経路Ｐを経由して戻し、第2の底部ロードロック１１６内に処理済ワークピースを置く。制御器２００は、それからバルブＶ１によって第2のロードロックを排気し、大気内ロボット１４６は、処理済ワークピースを底部ロードロック１１６からＦＯＵＰ１４１へ戻す移動のために取り除く。図6及び７に示される各移動経路の共通の特徴は、ロードロックに向かうアライナ１５０を通じた移動である。
【００３５】
本発明は、特殊な程度のものとして記載されていない。表１に示された時間は、本発明の範囲を制限するものではなく、また、処理ステップのシーケンスは本発明を制限するものではない。本発明は、付加された特許請求の範囲の精神あるいは範囲内に収まる開示された例示的実施形態からの全ての変形又は修正を含むことを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図1は、イオン注入機にワークピースを装着し、イオン注入機から処理されたワークピースを取り外すためのイオン注入機エンドステーションの平面図である。
【図２】図2は、図１のエンドステーションの部分的拡大図である。
【図３】図３は、イオン注入機エンドステーションで、ワークピースを移送するための上部及び下部ロードロックに関して配置された真空ロボットの概略図である。
【図４】図４は、図３で描かれた真空ロボットの部分拡大図である。
【図４Ａ】図４Ａは、ロードロックから処理モジュールへワークピースを移送するための、ロボットアームを回転するハウジング内のモータを支持するロボットハウジングの拡大図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、真空ロボットにロードロック内部へアクセスすることを可能にするために使用されるゲートバルブの拡大図である。
【図５】図5は、ロードロック内外へワークピースの移動を可能にするための、隣接する頂部及び底部ロードロックと真空分離バルブの側面図である。
【図６】図６は、これらワークピースのビーム処理前後のワークピースの移動シークエンスを示す。
【図７】図７は、これらワークピースのビーム処理前後のワークピースの移動シークエンスを示す。
【図８】図８は、図１のエンドステーションにおいて、ワークピースが進行する段階あるいは位置の代表的進捗状況を示す図表である。
【符号の説明】
【００３７】
エンドステーション  １１０
ウエハ  １１２
ロードロック  １１６，１１７
高圧領域  １１８
低圧領域  １２０
真空内ロボット  １３２
移送ステーション  １３４
大気内ロボット  １４８
エンドエフェクタ  ２８０
【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４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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