(57)【要約】【課題】ワークピースのイオン注入処理のために、真空（準常圧）室の内外へワークピースを効率的に移動させる。【解決手段】シリコーンウエハ用イオン注入機のような、準常圧でワークピースを処理するための製造機械とともに使用される移送システムである。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る、ワークピース処理のための低圧領域１２０を定める。複数のワークピース分離ロードロック１１４、１１６は、１回又は２回で、高圧領域１１８から低圧領域１２０へ処理のためにワークピースを移送し、また、上記処理に続いて高圧領域１１８に戻す。第１のロボットは、上記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。低圧領域の外側に配置された多くの他のロボット１４６等は、処理前後のワークピースを往復移送する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
a)  より高圧領域から、より低圧領域へ、一度に１又は２のワークピースを移送し、また、上記高圧領域へ戻すワークピース分離ロードロック、
b)  複数のワークピースをその内部に上記低圧で蓄積し、自動的に内外へ出し入れ移送するように接近し得るバッファ、および
c)  上記ワークピースロードロックからバッファへ、又は、上記低圧に維持される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、
を含むことを特徴とする準常圧でワークピースを処理するための製造機械と使用するための移送装置。
【請求項２】
上記高圧領域から上記低圧領域へ、１度に１又は２のワークピースを移送し、また、上記高圧領域へ戻すための、１以上の付加的なワークピース分離ロードロックを含むことを特徴とする請求項１記載の移送装置。
【請求項３】
上記ワークピース分離ロードロックを介して移動す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ーを含むことを特徴とする請求項１記載の移送装置。
【請求項４】
上記バッファは、上記ロボットによる接近のために、概して平行に配列される複数の薄いウエハを蓄積することを特徴とする請求項１記載の移送装置。
【請求項５】
上記分離ロードロックは、
大気圧にその内部を通気するための第１通路および、その内部の圧力を下げるために真空源に連結された第２通路を含む一つのロードロックハウジング、
前記ハウジング内部に支持のために置かれるウエハを支持するための支持台、
支持台上に置くために、ロードロックハウジング内へワークピースを挿入できるように、開閉する側部入口、および、
支持台を上下し、それによって、ハウジング内部のワークピースを移動するアクチュエータ、
を含むことを特徴とする請求項１記載の移送装置。
【請求項６】
上記ロードロックハウジングは、側部入口を含む第１内部領域と、ロボットに接近し得る、より低圧領域と流体連通する第２内部領域を定める壁を含むことを特徴とする請求項５記載の移送装置。
【請求項７】
上記支持台の表面は、上記ロードロック内部の第１および第２内部領域間を分離する圧力を維持するために、上記壁の接触領域に沿ってシールを形成することを特徴とする請求項６記載の移送装置。
【請求項８】
上記分離ロードロックは、
大気にその内部を曝すための第１バルブと、真空領域にその内部を曝すための第２バルブとを含む一つのロードロックハウジング、および、
上記ワークピースが、上記第１又は第２のバルブを介して、上記ハウジング内部へ移動された後、上記ハウジング内部でワークピースを支持するためのワークピース支持部、
を含むことを特徴とする請求項１記載の移送装置。
【請求項９】
a)  その領域内で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の処理のための低圧領域を定める筐体、
b)  ワークピースを、１回あるいは２回で、処理のためにより高圧から、より低圧に移送し、この処理に続いて、上記より高圧に戻す移送をする複数のワークピース分離ロードロック、
c)  上記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、上記低圧領域内のワークピースを移送する第１ロボット、および、
d)   処理前に上記ワークピースの源から、複数のワークピース分離ロードロックへ、また、処理後に上記ワークピースの行先へ往復移送する、低圧領域の外に配置される複数の他のロボット、
を含むことを特徴とする準常圧でワークピースを処理するための製造機械と使用するための移送装置。
【請求項１０】
上記低圧領域からワークピースを取り出すことなしに、複数の処理ステップを行うため、複数のワークピースを蓄積する上記低圧領域内のワークピースバッファを、付加的に含むことを特徴とする請求項９記載の移送装置。
【請求項１１】
上記源および行先は、複数のワークピースを保持することができる単一の蓄積装置であることを特徴とする請求項９記載の移送装置。
【請求項１２】
・  １又は２のワークピースを収容する大きさのロードロックを介して、より高圧領域か
らより低圧領域へ一回又は２回で、ワークピースを移送し、
・  ロードロックによって、上記低圧領域へ移送することに引き続いて、上記低圧領域内
で、複数のワークピースを蓄積するバッファを設け、
c)  上記ロードロックからバッファへ、又は、直接、上記低圧で維持される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、
ことを特徴とする準常圧で１のワークピースを処理するための方法。
【請求項１３】
ロードロックからバッファへ、バッファ又はロードロックからワークピース処理ステーションへ、そして、上記処理ステーションからバッファ又はロードロックへ、ワークピースを移動する複数のアームを有する単一のロボットがあることを特徴とする請求項１２記載の移送装置。
【請求項１４】
上記処理ステーションは、イオンビーム処理ステーションを含み、上記ワークピースは、一連の手法で複数回処理され、そして、手法間で上記ワークピースは、上記低圧領域から取り出すことなしに、バッファ内に蓄積されることを特徴とすることを特徴とする請求項１３記載の移送装置。
【請求項１５】
ワークピースを処理ステーションへ移動するため、ロボットの中心軸の周りに回転する２セットのエンドエフェクタを有する準常圧ロボットを設け、
未処理ワークピースを第１ロードロックに移動し、そして、未処理ワークピースを第１ロードロック内に置き、
第１ロードロック内の圧力を減少するために、第１ロードロックを排気し、
上記準常圧ロボットのエンドエフェクタの第１セットで、第１ロードロックから未処理ワークピースから取り出し、
上記準常圧ロボットのエンドエフェクタの第２セットで、処理ステーションから得られた処理済ワークピースを第１ロードロック内に置き、
上記準常圧ロボットで処理ステーションへ未処理ワークピースを移動し、
ロードロックを加圧し、そして、
次の処理のためにロードロックから処理済ワークピースを取り出す、
ことを特徴とする準常圧で複数のワークピースを連続的に処理する方法。
【請求項１６】
準常圧領域へワークピースを移送できる第１ロードロックへ挿入前に、ワークピース配列ステーションで、未処理ワークピースを配列することを含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
未処理ワークピースを第２ロードロックへ移動し、そして、未処理ワークピースを第２ロードロック内に置き、
第２ロードロック内の圧力を減少するために、第２ロードロックを排気し、そして、
未処理ワークピースを第２ロードロックからワークピース処理ステーションへ移動する、
各ステップを付加的に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
未処理ワークピースを第１ロードロックへ移動するステップは、より高圧領域内の第１ロボットにより実行され、未処理ワークピースを第２ロードロックへ移動するステップは、上記高圧領域内の第２ロボットにより実行されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
第１および第２のロードロックの一つから未処理ワークピースの取り出しに続き、バッファ内に処理済ワークピースを蓄積するステップを付加的に含むことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
上記ワークピースが、上記処理ステーションでの処理前に取り出された蓄積ユニットへ、処理済ワークピースを移動するステップを付加的に含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
処理ステーションへワークピースを移動するため、ロボットの中心軸の周りに回転する２セットのエンドエフェクタを有する第１ロボットと、
未処理ワークピースを第１ロードロックへ移動し、そして、未処理ワークピースを第１ロードロック内に置く第２ロボットと、
第１ロードロック内の圧力を減少するために、第１ロードロックを排気するためのポンプと、
上記ロボットのエンドエフェクタの第１セットで、第１ロードロックから未処理ワークピースを第１ロボットが取り出すようにし、かつ、第１ロードロックを加圧するより前に、第１ロードロック内に上記第１ロボットのエンドエフェクタの第２セットで、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ようにするコントローラとを、
含むことを特徴とする準常圧で複数のワークピースを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、準常圧下でワークピース（被加工品）を取り扱う、排気された準常圧領域の製造機械（工具）へ、ワークピースを往復移動させるシステムである。
【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ズは、集積回路製造中のシリコーンウエハを取り扱う製品の設計および販売を行っている。そのような製品あるいは製造機械（工具）の一つは、ＭＣ−３の名称で販売されている。この製造機械は、イオンビーム中に置かれるウエハの物理的性質を修正するイオンビームを作る。この工程は、例えば、未加工のウエハから半導体材料を製造するために、シリコーンに注入するのに使用することができる。ウエハ内へ異なるドーパントパターンの層を形成するばかりでなく、イオン注入前にレジスト材料のマスキングの使用を制御することが、無数の応用の一つとして使用されて、集積回路が製造される。
【０００３】
多様な他の製造機械が、集積回路製造中に使用される。これらの製造機械は、ウエハをアニールするために、制御条件下でウエハの急速熱処理を含んでいる。他の製造機械は、ウエハ上へ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。製造機械は、アッシング処理中、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。他の製造機械は、処理されたウエハを個々の集積回路に切断す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。ビームラインに沿う加速の後で、ビーム中のイオンは、上記注入室に入り、ウエハに衝突する。上記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配送システムによって注入機に運ばれたカセットあるいは蓄積装置から、ロードロック中へロボットによって移送される。
【０００５】
前方開放単一ポッド（front opening unified pods）は、集積回路（ＩＣ）製造設備中に、一つのワークステーションから他のワークステーションへ、シリコーンウエハを移動させるためのよく使用される機構となった。これらポッドの異なる型は、アシストテクノロジーズやブルックスオートメーションから、商業上、入手可能である。多くの積み重ねられたウエハを含む前方開放単一ポッド（すなわちＦＯＵＰ）は、一つの製造機械から次に続く製造機械へ、オーバーヘッドトランスポートのような自動化された配送装置によって運ばれる。オーバーヘッドトランスポートは、ロボットの届く範囲内の位置にポッドを置き、その結果、ロボットアームは取り扱いポッドから1つ以上のシリコーンウエハを引き出す。
【０００６】
シエルツキ（Sierdzki）への米国特許第5,486,080号は、真空工程でのワークピースの高速度移動のシステムに関する。このシステムは、処理ステーションを通り越して、二つのロードロックからウエハを移動するのに、二つのウエハ移動ロボットを使用している。シリアル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、同6,555,825号、および同第5,003,183号である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ある、知られたイオン注入シークエンスは、いわゆる一連のシークエンスでワークピースが、異なるイオンビーム方式あるいは手法で、複数回イオンを注入することを要求する。一連のシークエンスは、その手法の全シークエンスを、真空室内でワークピースを保持しながら達成するのが最も効率的である。本発明は、ワークピースの処理のために、真空（準常圧）室に出入するワークピースを効率的に移動させるための、移送方法および装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
システムは、準常圧でワークピースを取り扱うイオン注入機のような製造機械との使用が、開示されている。製造機械と共に使用される移送装置は、1度に、より高圧からより低圧へ、そしてより高圧へ戻す、１あるいは２個のワークピースを移送するためのワークピース分離ロードロックを含む。より低圧でバッファは、複数のワークピースをバッファの内外へ移送するため、接近できる位置で、より低圧で蓄積する。ロボットは、ワークピースロードロックから、より低圧で維持されるバッファあるいはワークピース取り扱いステーションへ、ワークピースを移送する。開示されたシステムは、バッファがより低圧で部分的に、取り扱いウエハをバッファ内に蓄積することを可能にするので、イオン注入機の一連のシークエンスでの使用に適用される。
【０００９】
例示的システムは、準常圧で複数のワークピースを速く、連続的に扱うことができる。この処理は、ワークピース配列ステーションで、未処理のワークピースを選択的に配列し、それから上記配列ステーションから第1ロードロックへ未処ワークピースを移動し、そして未処理ワークピースを第1ロードロック内部へ移動することによって達成される。第1ロードロックは、その内部の圧力を減じるように排気され、それから未処理ワークピースは、イン−バキュウムロボット（in-vacuum robot）内で第1ロードロック内から取り出される。イン−バキュウムロボットのアームの第2セットによって、処理ステーションから取り出されたすでに処理済のワークピースは、ロードロック内に置かれる。それから、第2ロードロックは加圧されるので、未処理ワークピースは、イン−バキュウムロボットによって処理ステーションに移動される。処理済ワークピースは、次の工程のために、ロードロックから取り出される。そのようなシステムによって、高い処理量が効率的に達成される。
【００１０】
本発明のこれらの、そして他の有利な目的や特徴は、添付の図面に関連して記載されている本発明の代り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】
【００１１】
図を参照すると、図１は、準常圧下で半導体ウエハ１１２のような、ワークピースを処理するイオンビーム処理機械と共に使用するエンドステーション１１０を描いている。上記エンドステーションは、より高い圧力（典型的には大気圧）の領域１１８から、より低い圧力の領域１２０へ、そして、より高い圧力の領域１１８へ戻る、それぞれが１個あるいは２個のワークピースを一度に移送できる、第1及び第2のワークピース分離ロードロック１１４、１１６を含む。図１に描かれているエンドステーションの一応用は、一つの半導体ウエハを、イオン注入室に入るイオンビームからのイオンで、1度に連続的に注入するためのものである。そのような半導体ウエハ処理中、注入手法は、ウエハが異なったエネルギーと強度を有するビームによって複数回処理されることを要求する。そのような一連の手法が要求される時、他のウエハがイオン注入室１３６内で第1の手法での処理を受けている間、低い圧力領域１２０内でウエハを蓄積することができることは有利である。
【００１２】
図１のエンドステーション１１０は、蓄積バッファ１３０へウエハを入れたり、出したりするロボット１３２により、移送のために接近できるバッファ内の位置で、低圧領域１２０内の、より低い圧力で複数のワークピースを蓄積するための蓄積バッファ１３０を含む。ロボット１３２は、ワークピースロードロック１１４、１１６（それらは、最初に低圧領域に入るので）のいずれかから、バッファ１３０へワークピースを移送する位置に配置される。バッファリングが必要でない処理手法では、ロボット１３２は、また、二つのロードロック１１４、１１６の内の一つから処理ステーション１３４まで、直接にウエハを移送できる。ロボット１３２は、ワークピースを確保するよう引き付けるウエハチャック１３５上にウエハを置く。ウエハチャックおよびワークピースは、それから、イオンビーム内の位置に移動する。
【００１３】
図３Aに見られるように、チャック１３５は、約90度の角度で他の方向に回転し、また、処理ステーション１３４で、イオンビーム１３８中を矢印１３７で示すように前後にスキャンできる。この二つのスキャン運動の制限は、図３Aに示されている。本発明の例示的実施形態によれば、イオンビーム１３８は、ビームパスがイオン注入室に達する前に、ビームパスに沿って上流へ、電極によって左右にスキャンされる。左右にスキャンすることなく、ウエハに注入する他の手段は、従来公知である。左右のスキャニングは、扇型ビームを作り出す。矢印１３７で示されるように、上下にワークピースをスキャンすることと相まって、この形状は、ワークピースおよび薄い平面状半導体ウエハの例示的実施形態において、表面を完全に処理する。
【００１４】
イオンビームによるビーム処理後、ロボット１３２は、ワークピースを回収し、処理済ワークピースを高圧領域に戻す移送をするため、直接、ロードロックに戻すように移動する。もし、ロードロックが二個のワークピースを収容しているならば、ロボット１３２はバッファ１３０へ第2のワークピースを動かすことができる。第1のワークピースが処理されるとすぐに、処理済ワークピースがロードロック１１４、１１６の一つに戻される間、バッファに戻され、第2のワークピースがつかまれ、処理済ステーションに置かれる。開示の実施形態において、ロボット１３２は、２セットのワークピース把持アームを含み、この実施形態において、第2のウエハは、第1ワークピースが処理されている間、ロボットによって保持することができる。
【００１５】
本発明の例示的実施形態は、集積回路の製造設備において、半導体ウエハのイオンビーム処理用のイオン注入機とともに使用される。図１は概略的に、集積回路（IC）製造設備において、一つのツールから他のツールへシリコーンウエハを移動させるために使用される４つの前方開放単一ポッド１４０−１４３を描いている。オーバーヘッドトランスポート（未図示）は、インエアロボット１４６、１４８の、２個の内の1個の届く範囲内でのエンドステーション１１０の位置に、これら四個のポッドのそれぞれを置き、その結果、ロボットアームは、処理のため上記ポッドから、１以上のシリコーンウエハを引き出すことができる。ウエハをつかむ上記インエアロボットは、ウエハをロードロック中に運ぶが、そうする前に、ロードロック中にウエハを挿入する前に、適切な方向にウエハを方向づけるアライナー１５０上にウエハを選択的に置くこともできる。
【００１６】
図２−４の側面図は、ロードロック１１４、１１６から低圧領域１２０へ、ウエハを運ぶイン−バキュウムロボット１３２の詳細を説明している。図２に見られるように、ロボット１３２は、ロボットハウジング２１６内に支持された2個それぞれのアクチュエータブルモータ２１４、２１５に結合された、2個の同心駆動軸２１０、２１１を含んでいる。上記駆動軸は、ハウジング２１６の上部で、フェロフリュイデックシール（ferro fluidic seal）を介して支持されている。上記駆動軸２１０、２１１は、中央軸２２０の周囲に制御された位置で、ロボットアームの２セット２３０、２３２の方向に選択的に回転される。 図1の描写で、軸２１０、２１１は、互いに約90度の角度で、アームあるいはエンドエフェクタの２セット２３０、２３２の位置に回転されている。上記セット２３０、２３２は、個々に作動可能であるが、他のアームに関して１セットのアームの方向は、１セットが他の上に横たわる方向を含むことが可能である。
【００１７】
図１に見られるように、第1セット２３０は、二つのアーム２３０a、２３０bを含み、第2セットは、二つのアーム２３２a、２３２bを含む。ロボット内の空気圧式アクチュエータ（未図示）は、アーム２３０a、２３２aを旋回させ、例えば、旋回アーム２３０aと第2の固定アーム２３０b間で、ウエハをつかむように制御可能に（図１に描かれたエンドステーション１０を介してウエハの移動を調整するコントローラによって）、作動できる。旋回アーム２３０a（２３２a）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したコンタクトパッド２３４は、ウエハの側部に沿って３点でウエハとかみあう。ウエハがアームによってつかまれると、セットのアームに結合されている二つのモータのうちの一方は、回転中心軸に関して、ウエハを新しい位置へ回転させることができる。
【００１８】
図３および４は、一度に排気領域の中へ、そしてそこからウエハ１１２を移送するためのロードロック１１６の断面図である。ロードロックハウジング２５０は、ロードロックハウジングを大気圧に通気する第1通路２５２と、ロードロックハウジング内の圧力を低下させるための真空源（未図示）に連結された第2通路２５４とを含む。支持台２６０は、ロードロックハウジング内の支持台２６０に置かれたウエハを支持する。ロードロック１１６は、支持台２６０上に置くため、ロードロックハウジング内にワークピース（例示的実施形態のウエハ）が挿入されることを可能にするように開閉する側部入口２６２を有している。圧力容器に連結された圧縮空気ドライブ２６４は、支持台２６０を上下させ、それによって、ワークピースをロードロック116内へ移送する。
【００１９】
ロードロックハウジング２５０は、側部入口２６２から使用できる第1内部領域２７２（図４参照）と、ロボットの二つのアームのセット２３０、２３２によって使用できる注入機の低圧領域と流体連通している第2内部領域２７４（図３参照）とを囲む壁２７０を含む。上記台の頂面２７６は、上記壁２７０の接触領域および、ロードロック内の第1と第2の領域２７２、２７４間の圧力分離を維持するための上記台の周囲に、周辺シールを形成する。図３は、上記入口２６２によって、ロボット１４８の高圧（典型的には大気圧）領域からワークピースを受け取る位置まで、台が上げられる配置を説明している。この配置で、ロードロックの壁に取り付けられたドア２７６は、ロードロック内へワークピースが挿入できるように、回転し開く。図4は、ドア２７６が閉められているロードロックの配置と、下がっている支持台（適切な間隔をおいたポンプダウン後の）を説明しており、その結果、ワークピースはロボット１３２のアームの一つのセットによりつかまれる。
【００２０】
インエアロボット１４８は、ロボット１３２の設計とは異なった設計である。インエアロボット１４８は、エンドエフェクタによって支持されているワークピースを、ロボット１４８の中心軸２８２に関して半径方向内外に移動させる2個のエンドエフェクタ２８０を有する。これらエンドエフェクタ２８０は、ロボットの中心２８２の周囲に旋回可能である。ロードロックへのドア２７６が開く時、上記エンドエフェクタはロードロック内へウエハを移動し、上記支持台へそのウエハを置く。上記ロボット１４８は、半導体処理産業ではよく知られたＳＣＡＲＡ（selective compliance assembly robot arm）型ロボットである。
【００２１】
図２に最も明りょうに見られるように、バッファ１３０は、上記ロボットによってアクセスするために、該して平行に配置される複数の薄いウエハを蓄積する。バッファ１３０は、該して、平面状のウエハが挿入される密接した空間のスロットアレイを含む可動キャリッジ２９０を含んでいる。キャリッジ２９０は、イオン注入機のコントローラの制御の下で、上下移動するように、エレベータ２９２に取り付けられる。エレベータの移動経路に沿って、キャリッジを動かすことによって、ロボット１３２はスロット内へウエハを置く。それから、キャリッジ２９０は上下移動し、その結果、ロボットは、挿入されているスロットから次に続くウエハをつかむことができる。上述のように、バッファ１３０は、イオン注入機が一連の注入のために使用される時、特に有効である。
【００２２】
ウエハバッファ１３０から半径方向に反対側に、バッファ１３０に類似の第2のバッファを配置するための領域３１０を含む。領域３１０は図２に描かれた本発明の例示的実施形態で説明されているように、空いたままにされている。説明されている実施形態において、領域３１０は排気され、また、ロボット１３２のアームが、支持台が上げられている位置でのロードロックを介するような、ロボットアームの移動路に接近できない部分を通じて動こうとする、あるいは、反対方向に動くことなしに、動くことができる領域を提供する。
【００２３】
図６は、注入機のエンドステーション１１０で、準常圧で複数のワークピースを連続的に処理する一連の処理ステップを描いている。この図で第1ロボット１４８は、高圧（大気圧）領域１１８内に置かれている最も右側のＦＯＵＰ１４８からウエハを集める。ロボット１４８は、ＦＯＵＰ１４３からアライナー１５０へウエハを移動する。アライナー１５０の真上には、バッファリングステーション１５１がある。このバッファリングステーション（単一のウエハを収容する大きさ）は、アライナー１５０の領域内で関連するＦＯＵＰ１４３に戻される処理済ウエハの場所を提供する。
【００２４】
図６において、第2ロボット１４６は未処理ウエハを取り出し、それをアライナー１５０から第1ロードロックＬ３へ移動し、未処理ワークピースを第1ロードロック内の支持台上に置く。図6のロードロックＬ３は、図２−４のロードロックと異なった設計である。ロードロックＬ３は、二つのロボット１４６、１４８（エレベータあるいは支持台を垂直方向に動かさない）から、ワークピースを受け取るために開いている、略同一平面内のロードロックＬ３の反対側にバルブＶ１、Ｖ２を有する。同一平面内の第3バルブＶ３は、また、排気領域、特にインバキュウムロボット１３２´に近づくことを可能にするように開かれている。
【００２５】
第1ロードロックＬ３は、第1ロードロック内の圧力を減少させるために、ポンプ（未図示）によって排気される。インバキュウムロボット１３２´は、第1ロードロックの内部から未処理ワークピースを取り出すために、ロードロックＬ３内へエンドエフェクタを径方向に移動させる。図２−４に描かれたロボット１３２とは異なって、図５−７のロボット１３２´は、二セットのアームを有する径方向に移動するタイプのＳＣＡＲＡロボットである。図6において、１セットのアームは、ロードロックＬ３からワークピースを受け取る。ロボット１３２´は、ワークピース処理ステーション１３４に面して、旋回する。イン−バキュウムロボット１３２´の第2セットのアームは、イオン注入室１３６内の処理ステーション１３４で、チャックから処理済ワークピースを取り出す。ロボット１３２´は、それから、ビーム処理のためのチャック上に未処理ワークピースを置く。ロボットは新しい方向に回転し、上記チャックから取り出された未処理ワークピースを第2ロードロックＬ１内へ置く。その時、コントローラは、第2ロードロックＬ１に圧力を加え、そして、第2のインエアロボット１４６は、バッファ１５１を介してＦＯＵＰ１４３へ戻す次の移動のために、第2ロードロックＬ１から処理済ワークピースを取り出す。
【００２６】
図6は、付加的なロードロックＬ２を含んでいる。エンドステーションでのワークピースの移動を管理するコントローラのプログラミングを適切にすることによって、この付加的なロードロックＬ２は、エンドステーションでウエハ移動効率を高める。図６に描かれたステップのシークエンスのかなりの時間は、ロードロックを排気し、通気するのに費やされる。ロードロックＬ１、Ｌ２、Ｌ３の各々は、単一のウエハを収容する。ロードロックＬ３の排気中あるいは通気中、ロボット１４８はウエハを取り出し、また、ロードロックＬ２中へそれを挿入することができる。同時に、ロボット１３２´は、ロードロックＬ１から得られた処理ステーションへウエハを移動できる。ここに記載されたステップのシークエンスは、図６に示される矢印に相応しない、ことに注意が必要である。
【００２７】
図５は、注入機エンドステーション１１０で準常圧で、連続的に複数のワークピースを処理するための、処理ステップの交互のシークエンスを描いている。数字は、図５の矢印、処理ステップ、移動のシークエンス、および操作から除外されている。この図において、第1ロボット１４８は、高圧（大気圧）領域１１８で、最も右側のＦＯＵＰ１４３からウエハを集める。図５において、ワークピースが移動する移行線分は、ウエハがイオン注入室１３６から内外へ道順が決められているように、経路の線分および／あるいは遭遇する処理ステップに相応する矢印が付されている。ロボット１４８は、ＦＯＵＰ１４３から単一のウエハバッファ１５１の下にあるアライナー１５０へウエハを移動する。図５において、第2ロボット１４６は、未処理ウエハを受け取り、そのウエハをアライナー１５０から、第1ロードロック内の支持台上へ未処理ワークピースを置くロードロックＬ１へ移動させる。
【００２８】
ウエハは、ロードロックＬ１へ進入するので、すでに処理済の第２のウエハは、ロボット１４６によって移動される。この移動は、二通りが可能である。ロードロックＬ１は、２個のウエハを保持でき、その結果、インエアロボット１４６は、一つのトレイ上に未処理のウエハを置くことができ、そして、第２のトレイからすでに処理済みのウエハを回収する。代りに、２つのエンドエフェクタを含む、図３のロボットのようなＳＣＡＲＡロボット１４８を使用すると、一つのトレイを備えるロードロックＬ１が使用できる。一つのエフェクタが処理済ウエハを得、そして、第２のエフェクタが今、使用可能なロードロック上に未処理ウエハ置く。ロードロックＬ１が、第１ロードロック内の圧力を減少させるように、ポンプ（未図示）によって排気される。
【００２９】
イン−バキュウムロボット１３２´は、第１ロードロック内から未処理ワークピースを移動させるために、ロードロックＬ１へアームの第１セットを移動する。その時、アームの第２セットは、次の再加圧のために、前の処理サイクルからロードロック中へ処理済ワークピースを移動し、そして、ＦＯＵＰへ戻る。インバキュウムロボット１３２´は、それから、処理ステーション１３４へ未処理ワークピースを移動させるように回転する。第２の、インバキュウムロボット１３２´の空いているアームのセットは、イオン注入室１３６内で、処理ステーション１３４から処理済ワークピースを移動する。インバキュウムロボット１３２´は、未処理ワークピース（ロードロックＬ１から得た）を処理のための上記室１３６へ移動する。ロボット１３２´は、それから、処理済ワークピースを第２ロードロックＬ２又はＬ３に置くように、第２ロードロックＬ２又はＬ３を回転させる。コントローラ３３０は、それから、上記第２ロードロックＬ２又はＬ３を加圧し、インエアロボット１４８内で、処理済ワークピースを上記ロードロックＬ２又はＬ３からＦＯＵＰ１４３”へ、次の移動のために戻すように移動させる。
【００３０】
図７は、図５に類似のイオン注入エンドステーション１１０で、準常圧で複数のワークピースを連続して処理するための、処理ステップの交互のシークエンスを描いている。図７で第１ロボット１４８は、高圧（大気圧）領域１１８で、最も右側のＦＯＵＰ１４３からウエハを集める。ロボット１４８は、ＦＯＵＰ１４３から単一ウエハバッファ１５１の下にあるアライナー１５０へウエハを移動させる。第２ロボット１４６は、未処理ウエハを受け取り、アライナー１５０からロードロックＬ１へそのウエハを移動し、そして、未処理ワークピースをロードロックＬ１内の支持台に置く。
【００３１】
ウエハがロードロックＬ１内へ進入するので、すでに処理済の第２のウエハは取り出される。この移動は、二通りが可能である。ロードロックＬ１は、２個のウエハを保持でき、その結果、インエアロボット１４６は、一つのトレイ上に未処理のウエハを置くことができ、そして、第２のトレイからすでに処理済みのウエハを回収する。代りに、２つのエンドエフェクタを含む、図３のロボットのようなＳＣＡＲＡロボット１４８を使用すると、一つのトレイを備えるロードロックＬ１が使用できる。一つのエフェクタが処理済ウエハを得、そして、第２のエフェクタが今、使用可能なロードロック上に未処理ウエハ置く。ロードロックＬ１が、第１ロードロック内の圧力を減少させるように、ポンプ（未図示）によって排気される。イン−バキュウムロボット１３２´は、第１ロードロック内から未処理ワークピースを移動させるために、ロードロックＬ１へアームの第１セットを移動する。
【００３２】
アームの第１セットは、ロードロックＬ１からワークピースを受け取り、イン−バキュウムロボット１３２´のアームの第２セットは、処理済ウエハをロードロック内へ置く。上記ロボットは、未処理ワークピースを処理ステーションへ移動する。それから、コントローラは、ロードロックＬ１を加圧し、インエアロボット１４６は、次の移動のために、処理済ワークピースをロードロックＬ１からＦＯＵＰ１４３へ戻すように、バッファ１５１を介して移動する。図６に関連して上述したように、図５及び７に示すエンドステーションのそれぞれは、処理ステーション１３４の内外へのウエハの処理効率を増加させるために、複数のロードロックを有する。
【００３３】
図５−７それぞれは、準常圧で複数のワークピースを連続的に処理するためのエンドステーション１１０を明示している。少なくとも一つのロボット１３２´は、２セットのエンドエフェクタを有し、それは、ワークピースを処理ステーション１３４へ運ぶために、ロボット中心軸の周囲で回転する。準常圧領域の外側にある第２ロボット１４６あるいは１４８は、第１ロードロックＬ１、Ｌ２、あるいはＬ３へ未処理ワークピースを移動し、第１ロードロック内に未処理ワークピースを置く。コントローラ３３０の制御の下で、ポンプ３２２（イオン注入室１３６に連結されたポンプ３２０から離れている）は、第１ロードロック内の圧力を減少させるために、第１ロードロックを排気する。コントローラ３３０は、それから、第１ロボット１３２´に、第１ロボット１３２´のエンドエフェクタの１セットとともに、第１ロードロックから未処理ワークピースを移動するようにさせる。コントローラ３３０は、また、処理ステーションから得られた処理済ワークピースが、第１ロボット１３２´のエンドエフェクタの第２セットで得られるようにし、ロードロックを加圧するより前に第１ロードロック内へ移動されるようにする。
【００３４】
本発明は、特別に記載され、添付の請求の範囲や精神の範囲内に含まれる例示的に開示された実施形態からの、全ての変形や代替を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】イオン注入機へワークピースをローディングし、イオン注入機から処理済ワークピースを取り出す、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１の２−２線から見た断面図である。
【図３】図１の３−３線からみた断面図である。
【図３Ａ】ワークピースのビーム処理のためにイオンビーム内にワークピースを支持するウエハチャックを示す概略図である。
【図４】エンドステーションの低圧領域へ、ワークピースを運ぶためのロードロックの操作を示す付加的な断面図である。
【図５】ワークピースを処理するステップの１シークエンスを示す概略図である。
【図６】ワークピースを処理するステップの代りのシークエンスを示す概略図である。
【図７】ワークピースを処理するステップの代りのシークエンスを示す概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１０  エンドステーション
１１２  ウエハ
１１４  第１ワークピース分離ロードロック
１１６  第２ワークピース分離ロードロック
１１８  高圧（大気圧）領域
１２０  低圧領域
１３６  イオン注入室
１４０〜１４３  ＦＯＵＰ
１４６、１４８  エアロボット
１５０  アライナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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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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【国際調査報告】
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