(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面と底面を有し、互いに軸方向に配置されて積層列を形成する複数のロードロック積層要素(62,64,66,68,70)を備え、該ロードロック積層要素は、１つのロードロック積層要素の幾何学的表面が隣接するロードロック積層要素の相補的な幾何学形状表面に結合することにより、入れ子式に一緒に組み合うように積層された複数のロードロック室(62D〜70D)を形成し、高真空状態の処理室と低真空状態のロードロック室との間でパネルの出し入れを可能することを特徴とするイオン注入装置のためのロードロックアセンブリ。
【請求項２】
ロードロック積層要素は、さらに、内側に段部を形成した側面リムを有する形作られた上面(74)、または外側に段部を形成した側面リムを有する形作られた底面(76)を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項３】
ロードロック積層要素は、さらに、第１最上面(74A)、その内側に段部を形成した第２上面(74B)、及び第２上面の内側に段部を形成した選択可能な第３上面(74C)を有する上面(74)と；第１最底面(76C)、その外側に段部を形成した第２底面(76B)、及び第２底面の外側に段部を形成した選択自在の第３底面(76A)とを有する底面(76)と；を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項４】
ロードロック積層要素(62,64,66,68,70)のそれぞれの上面(74)は、第１最上面(74A)、第１壁部分(74D)によって前記第１最上面から分離される窪んだ第２上面(74B)、及びこの窪んだ第２上面(74B)から内側に段部を形成し、かつ第１壁面にほぼ平行な第２壁部分(74E)により分離された選択自在の第３上面(74C)を有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項５】
ロードロック積層要素(62,64,66,68,70)のそれぞれの底面(76)は、第１最底面(76C)、第１壁部分(76D)によって前記第１最底面から分離される外側に段部を形成した第２底面(76A)、及びこの第２底面から外側に段部を形成しかつ第１壁部分にほぼ平行な第２壁部分(76E)により分離された選択自在の第３底面(76B)を有することを特徴とする請求の範囲第１項または第４項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項６】
複数のロードロック積層要素は、積層されると、ロードロック室(62D,64D,66D,68D,70D,210a,212a,210b,212b,210c,212c)の列を形成し、かつ前記ロードロック積層要素の１つは、その前面と後面に形成したスロット(126A-126E,390A-390D)を有し、これらのスロットは、前記ロードロック室の１つに開口しており、さらに、一方のスロットに連結して作動する第１ゲートバルブ(128a-128e,194a-194e,195a-195e,312,314)と、他方のスロットに連結して作動する第２ゲートバルブを選択可能に備えていることを特徴とする請求の範囲の第１項ないし第５項のいずれか１項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項７】
さらに、ロードロック室の１つに連結されて、前記ロードロック室を設定した圧力に置くためのポンプダウンアセンブリ(319)を選択可能に備えていることを特徴とする請求の範囲第６項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項８】
さらに、ロードロック積層要素の１つに連結されて前記ロードロック積層要素の少なくとも一部分を設定された冷却温度条件にするための温度制御手段を含んでいることを特徴とする請求の範囲の第１項ないし第７項のいずれか１項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項９】
ロードロック積層要素は、冷却面(64C,74C,196a-196e)を有し、さらに、この冷却面を設定された冷却温度するための冷却構造体(92a-92e,94)を含むことを特徴とする請求の範囲の第１項ないし第８項のいずれか１項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項１０】
さらに、ロードロック積層要素の列において隣接する前記ロードロック積層要素間に挿入して、圧力シールを形成するためのシーリング部材(90)を含むことを特徴とする請求の範囲の第１項ないし第９項のいずれか１項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項１１】
さらに、複数の整合したスロットを有する面プレート(72)を含み、前記ロードロック積層要素(62,64,66,68,70)の前面が、前記面プレートに取り付けられるとき、この面プレートの各スロットは、加工物が通過する通路となるように各ロードロック積層要素の前記前面に形成した開口に整合して配置されることを特徴とする請求の範囲の第１項ないし第１０項のいずれか１項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項１２】
面プレート(72)は、第１表面と、開口が形成された窪んだ第２表面とを有し、前記第１表面は、凹面の回りを囲み、かつ対応するシーリング部材をはめ込む寸法となっている複数の同軸シーリング溝を有することを特徴とする請求の範囲第１１項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項１３】
複数のロードロック積層要素は、入れ子式に形作られており、前記ロードロック積層要素が一緒に積層されるとき、第３底面(76B)が第１最底面(74A)に接触し、かつ第２底面(76A)が第２上面(74B)に接触するようになっており、入れ子となって組み合わされるロードロック積層要素は、１つのロードロック室を形成して、第１最底面がロードロック室の屋根を形成し、第３上面がロードロック室の床面を形成することを特徴とする請求の範囲第５項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項１４】
さらに、ロードロックアセンブリを、イオン注入装置の処理室を形成する処理ハウジングの壁部に取り付けるための手段(72,130)を含んでいることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項１５】
複数のロードロック積層要素(62,64,66,68,70)は、積層されるとロードロック室の列を形成し、ロードロックアセンブリがイオン注入装置と共に使用するのに適しており、さらに、前記積層列内の他のロードロック室に対して各ロードロック室を独立に作動させるように形作られていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項１６】
さらに、積層列内の他のロードロック室に対して各ロードロック室の流体環境を独立に制御する手段を備えていることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項１７】
さらに、前記積層列の各ロードロック室に連結される１つ以上のゲートバルブ(128a-128e,194a-194c,195a-195c,312,314)を有することを特徴とする請求の範囲第１５項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項１８】
さらに、他のゲートバルブから独立してロードロック室の１つと連結する前記バルブを作動させる手段を含み、これにより、前記ロードロック室の独立した制御により、前記ロードロック室が、他のロードロック室に対して選択された流体状態に置かれることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載のロードロックアセンブリ。
【請求項１９】
さらに、ロードロック要素の１つのみを、一度にイオン注入装置の処理室と流体連通するように配置するための手段を含んでいることを特徴とする請求の範囲第１５項に記載のロードロックアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、イオン注入装置に関し、特に、加工物をイオン注入するためのイオン注入装置用のロードロックアセンブリに関する。
（背景技術）
イオン注入は、半導体ウェハまたはガラス基板上の蒸着薄膜等の加工物（work-piece）に導電率を変えるドーパント（不純物）を制御された高速状態で導入するための標準的で商業的に認められている技術である。
従来のイオン注入装置は、所望のドーパント元素をイオン化して、それを加速して規定エネルギのイオンビームを形成できるようにするイオン源を含む。このビームは加工物の表面に照射される。一般的に、イオンビームの高エネルギイオンが加工物塊に貫入して、その物質の結晶格子に埋め込まれることによって、所望の導電率を有する領域を形成する。
このイオン注入処理は、一般的に、加工物ハンドリングアセンブリ、加工物支持アセンブリ及びイオン源を収容した高真空気密処理室内で実施される。この高真空環境は、ガス分子との衝突によるイオンビームの拡散を防止すると共に、空気中浮遊微粒子によって加工物が汚染される危険性を最小限に抑える。
処理室は一般的に、弁アセンブリを介して処理用の端部ステーションに接続されている。この端部ステーションは、真空ポンプ装置によって大気圧からポンプダウンすることができる中間ロードロック室または圧力ロックを含むことができる。室は、下流側端部で弁アセンブリによって選択的に閉鎖され、この弁アセンブリはロードロック室を処理室と選択的に流体連通させる。ロードロック室はまた、他端部で上流側弁アセンブリに接続されている。端部ステーションはまた、加工物を１つまたは複数の加工物カセットから上流側弁アセンブリを介して室内へ移送するエンドエフェクタ（end effector)も含む。
加工物をエンドエフェクタによって中間室内へローディングした後、室をポンプ装置で処理室と一致した高真空状態まで真空排気する。次に、中間室の下流側端部の弁アセンブリを開いて、処理室内に設けられた加工物ハンドリングアセンブリで加工物を中間室から取り出して、加工物を支持アセンブリへ移送し、処理中はこの支持アセンブリが加工物を支持している。例えば、加工物ハンドリングアセンブリのローディングアームが加工物を中間室から取り出して、それを加工物支持構造体のプラテンに載置する。次に、加工物支持体は加工物を走査方向に移動させ、加工物に注入する作動中のイオン源を通過させる。
今日急成長している半導体および注入技術は、市場で広範囲に受け入れられている。このように受け入れられていることから、大量の注入製品を競争力のある価格で生産することが要求されるようになった。最新の注入装置の共通の目標は、装置の処理能力を増加させることによってこれらの要求を満足させることである。しかし、既存の装置は、これらの製造およびコスト要求を満たすのにあまり適していない。
従来のイオン注入装置およびロードロック室の１つの問題は、加工物を連続して処理するとき、時間が浪費される１つの加工物の処理を促進させることである。例えば、１つの加工物をロードロック室内に載置して、室内の空気を抜いて（ポンプダウン）低い圧力状態にし、そして、加工物が処理室の加工物ハンドリングアセンブリによってロードロック室から取り出される。このとき、処理室及びロードロック室を分離するゲートバルブが閉じられ、加工物はイオン注入され、そして公知の冷却技術により冷却される。この技術は、加工物を加工物支持アセンブリのプラテンに静電気的または機械的に締結して、加工物の裏面に冷却ガス供給する。そして、加工物は、イオン注入装置から取り外さなければならない。
これは、ロードロック室が真空排気され、ゲートバルブが開き、ロードロック室内に加工物を載置することが必要とされる。ロードロック室は、換気されて、上流側のゲートバルブが開く。すなわち、このバルブがロードロック室と端部ステーションを分離し、そして、加工物が取り除かれ、エンドエフェクタによって次の加工物が載置される。上述の各ステップは、連続的に行われ、そして、各ステップで実行される時間によって、全体のイオン注入時間が定まる。
ブルネ他の米国特許明細書第５，２２９，６１５号では、単一のロードロック室を用いるイオン注入装置の端部ステーションの構造が開示されている。
トゥルロット他の米国特許明細書第５，５１５，９８６号では、多数の処理室への出入り動作のために多数の加工物支持体を有する１つのキャリアラックを取り付けた単一の共通圧力室を使用してなるプラズマ処理装置を開示されている。
従って、当該技術において、高い処理能力を有する改良されたイオン注入装置が必要とされている。特に、大量の加工物を迅速に処理できるイオン注入装置を提供することが当業者にとって主たる改良点である。
（発明の開示）
本発明は、高い処理能力を有するイオン注入装置を提供し、平らなパネルディスプレイ等の大量の加工物を迅速かつ有効に処理する。本発明のイオン注入装置は、パネルの寸法が５５０mm×６５０mmおよびそれよりも大きな種々の平らなパネルを処理するように設計されている。
イオン注入装置は、イオン源及び加工物ハンドリングアセンブリを備える高真空処理室を有することができる。処理室は、ロードロック室と選択的に流体連通し、このロードロック室は加工物の積載装置及び端部ステーションと機械的に一体に設けられている。本発明のロードロック室は、処理室を介して加工物を連続的に循環することによってイオン注入装置の処理能力を増加させ、装置全体の処理能力を増大させる。
本発明のロードロックアセンブリの独特な設計及び設備は、多段ステップの注入処理におけるイオン注入管理下の冷却ステーションまたは一時的保持置き場として機能できるので、高い処理能力をもたらす。
本発明のロードロックアセンブリは、上面と底面を有し、積層ロードロック列を形成するために軸方向に相互配置された複数のロードロック積層要素を含む。この積層列のロードロック積層要素のいくつかあるいは全部は、これらを一緒に積層するとき隣接のロードロック積層要素を入れ子構造にすることができる。
別の態様によれば、積層列のロードロック積層要素の１つの底表面が第１幾何学的形状を有し、隣接のロードロック積層要素の上表面が相補的な幾何学的形状を有することによって、積み重ねた時にそれらのロードロック積層要素が入れ子式に組み合わされる。
また１つの実施例によれば、各ロードロック積層要素の上表面は、第１最上面と、内側に段部を有する第２上面と、さらに第２上面から内側に段部を有する第３上面を有する。各ロードロック積層要素の底表面は、第１最底面と、外側の段部を有する第２底面と、さらに外側に段部を有する第３底面を有する。１つの実施例によれば、隣接するロードロック積層要素が一緒に入れ子状態にされると、１つのロードロック積層要素の第３底面が、隣接するロードロック積層要素の第１最底面に接触し、第２底面は第２上面に接触する。この入れ子式に積層されたロードロック積層要素は、１つのロードロック室を形成することにより、第１最底面がロードロック室の屋根を形成し、第３上面がロードロック室の床面を形成する。
別の態様によれば、ロードロック室は、前面と後面に形成されたスロットを有し、これらのスロットは、ロードロック室上に開いている。ゲートバルブは、これらのスロットの１つと作動的に連結し、第２のゲートバルブは、他方のスロットと作動的に連結する。さらに別の構成では、ポンプダウンアセンブリがロードロック室を設定圧力にするためにロードロック室に連結できる。
さらに別の態様によれば、温度制御素子がロードロック室の少なくとも一部分を設定温度にするために複数のロードロック積層要素の１つに連結される。１つの実施例によれば、ロードロック積層要素は、ロードロック室の床面を設定した冷却温度にして冷却デッキあるいはプレートを形成するための冷却構造体を有する。
別の態様によれば、複数の整列したスロットを有する面プレートがロードロックアセンブリの前面全体に適用される寸法を有する。この面プレートの各スロットは、面プレートとロードロックアセンブリが一体に取付けられるときロードロック室を介して加工物の通過を容易にするために、各ロードロック積層要素の前面に形成される対応して設けられた開口に整合して配置されている。この面プレートは、第１表面と窪んだ第２表面を有し、この第２表面には開口が形成されている。面プレートの第１表面は、対応するシーリング部材がはまり込むことができる凹部表面を周囲に形成する複数の同軸シーリング溝が設けられている。
次に、一定の好適な実施例に関して本発明を説明する。しかし、当該技術の専門家であれば、発明の技術的思想及び範囲から逸脱しないで様々な変更及び修正を加えることができることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は、以下の説明から明らかになると共に、添付の図面から明らかになり、様々な図面を通して同一参照記号は同一部材を示している。図面は、本発明の原理を説明しており、正確な縮尺率ではないが、相対寸法を示している。
第１Ａ図は、本発明に従ったイオン注入装置の１つの実施例の斜視図であり、第１Ｂ図は、第１Ａ図のイオン注入装置の一部分の上面図であり、第２図は、本発明のイオン注入装置の変更実施例の斜視図であり、第３Ａ図及び第３Ｂ図は、本発明のロードロックアセンブリの分解斜視図であり、第４Ａ図及び第４Ｂ図は、第３Ａ図及び第３Ｂ図のロードロックアセンブリの各構成ロードロック積層要素の分解図であり、第４Ｃ図は、第３Ａ図及び第３Ｂ図のロードロックアセンブリの１対の組み合わされたロードロック積層要素の断面図であり、第５図は、本発明のすべりシール構造を説明する第１Ａ図のロードロック室及び処理室の断面図であり、第６図は、本発明のすべりシール構造の変更実施例の断面図であり、第７図は、連続構成の第１図のロードロックアセンブリの斜視図であり、第８図は、第１図の加工物ハンドリングアセンブリのピックアップアームの詳細斜視図であり、第９図は、単一パネル上で多数の処理を同時に実施できることを概略的に説明しており、第１０図は、本発明の教示に従ったイオン注入装置の別の実施例の上面図であり、第１１図は、第１０図のイオン注入装置の側面図であり、第１２図は、第１０図のイオン注入装置の処理ハウジング及び室の概略的断面図であって、本発明のパネルハンドリングアセンブリを示しており、第１３図は、第１０図ないし第１２図のイオン注入装置の処理室及びハウジングの一部破断した例示的な斜視図であり、本発明の教示に従った多重パネルを処理する間のパネル移動を説明しており、第１４図は、第３Ａ図ないし第４Ｃ図の積層ロードロック配列内の多重パネルを処理する時に第１０図のイオン注入装置が実施する特定事象を説明する概略的なタイミング図である。
（発明を実施するための最良の形態）
第１Ａ図及び第ＩＢ図を参照すると、本発明のイオン注入装置１０は、一対のパネルカセット２６と、エンドエフェクタ２４と、ロードロックアセンブリ１２と、処理室１６を形成しているハウジング１４と、イオン源１８を含み、イオン源１８はビーム開口２０を介して処理室１６と連通している。エンドエフェクタ２４は、カセット２６内に積み重ねられた平形パネルＰ等の加工物をロードロックアセンブリ１２へ移送する。
図示のエンドエフェクタ２４は、従来の駆動及び制御機構に接続されており、この機構はエンドエフェクタに電力を与えると共に、パネル移動の速度及びシーケンスを制御する。パネルカセット２６は従来構造であり、パネル用の好都合な保管機構を形成している。
ロードロックアセンブリ１２は、直動ベアリング装置と線形駆動装置にも連結されており、これらの装置はロードロックアセンブリ１２を所望通りに垂直移動させると共に、ロードロックアセンブリ１２を処理室ハウジング１４と密着する位置に配置して保持し、これについては詳細に後述する。
線形駆動装置は、親ねじ２２とモータアセンブリ２３を含む。モータアセンブリ２３が親ねじ２２を駆動し、親ねじ２２がロードロックアセンブリ１２を点線で示されているように選択された垂直位置に配置する。直動ベアリング装置は、ロードロックアセンブリに取り付けられて円形シャフト２９に沿って摺動する一対の固定直動ベアリング２８を含む。
好ましくは、並進または加工物保持アセンブリが処理室１６内に設けられている。並進アセンブリは、機能的にエンドエフェクタ２４と同じピックアップアーム２７を含む。ピックアップアーム２７は、処理中にパネルＰを取り扱う。ピックアップアーム２７が最初にパネルＰをロードロックアセンブリ１２から取り出した時、それはほぼ水平位置Ｐ１に配置されている。次に、ピックアップアームはパネルを矢印１３で示されているように垂直方向に、ほぼ垂直位置Ｐ２へはじき上げる。次に、並進アセンブリはパネルを走査すなわち並進方向へ、図示の実施例では左から右へ、イオン源１８で発生して開口２０から現れるイオンビームの経路を横切るように移動させる。
別の実施例によれば、ピックアップアーム２７は、パネルＰを並進させる前に最初の水平位置に対して傾斜させることができる。この実施例では、加工物とイオンをほぼ直角に衝突させることができるように、イオン源１８が処理室１４上に配置される。
さらに第１Ａ図及び第１Ｂ図を参照すると、処理室ハウジング１４は前ハウジング部分１４Ａと細長い部分１４Ｂを含む。前ハウジング部分は、ロードロックアセンブリ１２からパネルＰを水平状態で取り出すことができる寸法である。次に、第１Ｂ図に矢印３２で示されている走査方向に沿った移動の前に、パネルを最初の水平位置Ｐ１から垂直位置Ｐ２へ移動させる。
ハウジング部分１４Ｂは、パネルがイオン源１８で生成されたリボンビームを完全に通過できるようにする軸方向寸法を走査方向に有している。ハウジング部分１４Ｂが比較的狭い幅であることによって、パネルは垂直位置Ｐ２に配置されている時だけそれに沿って移動することができ、処理室１６の全容積を小さくすることができるため、好都合である。このように処理室の容積が小さくなることによって、処理室の真空排気を速くすることができる。室の真空排気に必要な時間の短縮は、注入装置１０の全処理能力の増加に役立つ。
図示のロードロックアセンブリ１２は、好ましくは室ハウジング１４の前室壁３４に密封連結されている。ロードロックアセンブリ１２の垂直移動中、ロードロックアセンブリ１２は室壁３４に対して比較的気密及び液密的なシールを維持する。このすベリシール密封構造についてはさらに詳細に後述する。
再び第１Ａ図を参照すると、イオン源１８は開口２０と協働して、処理すべきパネルより小さい寸法のリボンビームが形成される。さらに詳しく言うと、イオン源１８は、第１３図に示されているように、幅（例えば軸方向高さ）がパネルの短辺よりわずかに大きく、長さがパネルの全長、例えばパネルの長辺より相当に小さいリボンビーム１９を発生する。
本発明のイオン注入装置１０にリボンビームを使用することによって、(1)同一装置で様々な大きさのパネルサイズを処理できること、(2)パネルの走査速度の変更、及びパネルの短辺を越えるイオンビーム部分の電流のサンプリングによって制御できる均一な注入の達成、(3)イオン源を小さくすることによる低コスト化と保守点検が容易になること、(4)イオン源を連続作動させることができること、を含む幾つかの利点が得られる。
イオン源の連続作動によって、従来の方法のようにイオン源のオン・オフを繰り返すことに伴った問題をなくすことによって均一な注入を行うことができるので、イオン注入装置１０の効率が増加する。これらの問題の代表的なものとして、イオン源の始動作動時に発生するビーム電流密度の過渡現象がある。
第２図は、本発明に従ったイオン注入装置３０の変更実施例を概略的に示している。図示の装置は、別体のサービス室４６及び処理室４０と連通したロードロックアセンブリ４２を含む。
イオン源３８が、処理室４０と、さらに当該技術では既知のガスボックス３６及び関連の制御電子機器４４と流体連通している。図示のイオン源及びガスボックスアセンブリは、絶縁形トランス４８と電圧スタック５０を含む電源装置に接続されている。処理室４０は、真空アセンブリ５２等によって既知のポンプ技術で真空排気される。注入処理中に発生する特定の排気は、排気ポート５８を通って外側ハウジング５６から排出される。
図示のロードロックアセンブリ４２は、パネルを処理室４０内で連続的に循環させることによって処理能力を最大にする適当なロードロックアセンブリを含むものとする。例えば、ロードロックアセンブリ４２は、第３Ａ図ないし第６図の積み重ねたロードロックアセンブリか、または第７図の２連形ロードロックアセンブリを含むことができる。また、図示の装置３０はさらに、平形パネルが線形走査方向への並進時にほぼ水平位置に維持される間に、上方から注入できることを示している。
第３Ａ図ないし第５図は、本発明のロードロックアセンブリ６０の第１実施例を示している。図示のロードロックアセンブリ６０は、ロードロック積層要素６２、６４、６６、６８及び７０として示されている１組のロードロック部材を含む。
ロードロック積層要素は、好ましくは積み重ね可能であり、好適な実施例では、組み合わせて多層式のロードロックアセンブリ６０を形成し、それによってパネルを迅速に循環させて高処理能力形イオン注入装置を形成することができる。
図示の積み重ねられたロードロック積層要素は軸線９３（図４Ａ参照）に沿って延在している。複数のロードロック積層要素は、前フランジ７２に固定することもできる。前フランジ７２は、多重室ロードロックアセンブリ６０と処理室の接合面、例えばハウジング１４の壁３４との間の接合面として機能する。通常の技量を有する者であれば、前フランジ７２のような中間フランジ部材を用いないで、ロードロックアセンブリを処理室に直接的に連結することができることを理解できるであろう。
第４Ａ図ないし第４Ｃ図を参照すると、ロードロックアセンブリ６０の各ロードロック積層要素は、ロードロック積層要素を積み重ねて組み合わせやすくするように選択された形状を有する。
例えば、ロードロック積層要素６２ないし７０の１例を示すロードロック積層要素６２は、段差付き上表面７４と段差付き底表面７６を有する。段差付き上表面７４は、好ましくは第１最外側上表面７４Ａと、これから垂直壁７４Ｄで分離している内側の段差付きすなわち窪み表面７４Ｂを含む。第１向きでは、好ましくはロードロック表面が水平軸線９１に沿って延在し、壁部分が軸線９３に沿って延在する。
上表面は、さらに内側の段差付き表面７４Ｃを含み、これがロードロック室の床を形成している。表面７４Ｃは、壁部分７４Ｄに平行でロードロック室の側壁を形成している第２壁部分７４Ｅで段差付き表面７４Ｂから分離している。
同様に、図示のロードロック積層要素６２の段差付き底部分７６は、垂直方向最底表面７６Ｃと、外側の段差付き表面７６Ａを含み、これらの各表面は軸線９３に沿って延在する壁部分７６Ｄで分離している。底表面７６は、さらに外側の段差付き表面７６Ｂを含み、これは隣接の段差付き表面７６Ａから壁部分７６Ｅで分離している。壁部分７６Ｅ及び７６Ｄは互いにほぼ平行であることが好ましい。ロードロック底表面の最底表面７６Ｃが、隣接のロードロック室、例えば積層配列のロードロック室６４Ｄの屋根を形成する。
図示のロードロック積層要素６２は、さらに、一対の平行な側壁７８Ａ及び７８Ｂを含み、これらは軸線９１の方向に離間配置されている。側壁７８Ａ及び７８Ｂは、段差付き上及び底表面７４、７６と共に、前壁７８Ｄと後壁７８Ｃにつながっている。第４Ｂ図に示されているように、前後壁には適当な大きさのスロット８４Ａ及び８４Ｂが、パネルが通過できるように互いに整合した位置に設けられている。
図示のロードロック積層要素６４も、同様に形成された段差付きの上及び底表面を含む。ロードロック積層要素６４は、外側上表面６４Ａと、内側の段差付き表面６４Ｂと、処理室６４Ｃの底を形成するさらに内側の段差付き表面６４Ｃを含む。段差付き表面６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃは、軸方向に離間配置されて互いにほぼ平行な壁部分６４Ｅ及び６４Ｆで分離している。ロードロック積層要素６４はさらに、平行な側壁８４Ａ、８６Ｂと、後壁８６Ｃ及び前壁８６Ｄを含む。前壁８６Ｄには、後壁８６Ｃに形成されたパネルスロット８８Ｂと整合したパネルスロット８８Ａが形成されている。これらのパネルスロットも、矢印８７で示されているようにパネルを通過させることができる大きさである。
さらに、第４Ａ図を参照すると、ロードロック積層要素６２の段差付き上表面７４Ｂに、弾性部材９０、例えばＯリングを取り付ける周辺受座またはチャネルを形成することができる。Ｏリングは、さらに詳細に後述するように、プレート表面７４Ｂの周囲に沿った気密シールの形成を助ける。
好ましくは、ロードロック積層要素６２、６４の床部分７４Ｃ及び６４Ｃは、選択的に配備可能な加工物支持アセンブリ、例えばピンアセンブリ９６を含む。ピンアセンブリは、２つの直線組のピン９６ａないし９６ｃと９８ａないし９８ｃを含む。図示のピンアセンブリ９６は、適当な制御電子機器によって、ピンが図示のように室の底表面から外向きに延出した配備位置と、ピンが適当な通路内へ後退する格納位置の間で選択的に配備可能である。ピンアセンブリ９６は、その上にパネルを支持する配備位置へ作動させることができる。
このように底部分６４Ｃから離れた位置にあると、処理室１６内に設けられたピックアップアーム（第１０図にも示されている）が容易にパネルに接近してそれをロードロック積層要素６４から取り出すことができる。別の実施例によれば、加工物支持アセンブリは、一連の選択的に展開可能な支持アーム、例えば技術内容がすでに参考として組み込まれている代理人書類番号第ＥＴＥ−００２号に記載されているものを用いることができる。
最底表面６４Ｃは、さらに、好ましくはその中央位置に真空ポート９４を備えている。ロードロック室をポンプダウンまたは通気するか、パネルＰの裏側に真空圧を加えるために、真空ポートを従来のポンプアセンブリに連結することができる。
図示のロードロック積層要素６２、６４は、ロードロック積層要素６２の外側の段差付き底部分７６Ａがロードロック積層要素６４の内側の段差付きの第１上部分６４Ｂに取り付けられたＯリング９０に接触するようにしてロードロック積層要素６２を下側のロードロック積層要素６４と垂直方向に整合させることによって積み重ねる、すなわち組み付けることができる。さらに、最外側の段差付き底表面７６Ｂがロードロック積層要素６４の上表面６４Ａと接触する。
この構造では、ロードロック積層要素６２の最底表面７６Ｃが、第５図に示すように、ロードロック室６４Ｄの屋根を形成し、ロードロック積層要素６４の窪んだ上表面６４Ｃが室の床を形成する。ロードロック積層要素を互いに積み重ねた時、上側のロードロック積層要素の底表面がその下側に配置された室の屋根を形成する。通常の技量を有する者であれば、ロードロック室は、複数のロードロック積層要素の積み重ね及び組み合わせを助ける他の幾何学的形状を有することもできることを理解できるであろう。例えば、ロードロック積層要素をあり継ぎ構造にするか、さねはぎ構造にすることができる。
第４Ｃ図は、第４Ａ図及び第４Ｂ図のロードロック積層要素６２及び６４を積み重ねて組み合わせたところを示している。弾性部材９０が隣接したロードロック積層要素間にはめ込まれてその間に気密シールを形成している。さらに、ロードロック表面の組み合わせ関係によって、組み合わされたこれらの表面に沿って、例えば表面７６Ａ、６４８及び７６Ｂ、６４Ａに沿って、また水平シール表面間に延在するロードロック積層要素の垂直壁に沿ってさらなる気密シールが形成される。このため、互いに組み合わせた時のロードロック積層要素６２、６４の多重組み合わせ表面が補助的または重複的な気密シールを形成する。
ロードロック積層要素６２及び６４のはめ合い式係合によってロードロック室６４Ｄが形成される。室６４Ｄの迅速な排気を容易にするため、室６４Ｄは比較的小さい容積であることが好ましい。この特徴によって処理時間が短縮され、これによってイオン注入装置の処理能力が向上する。
第３Ａ図及び第３Ｂ図に示されているように、多数のロードロック積層要素６２ないし７０を積み重ねて積層ロードロックアセンブリ６０を形成することができる。組み合わせるロードロック積層要素の総数は、イオン注入装置１０の処理能力を最大にするように選択される。通常の技量を有する者であれば、例えば、パネルの連続的かつ迅速な循環を行うように処理時間を最短にするためのロードロック数を選択することができるであろう。
好適な実施例によれば、５つのロードロック積層要素を積み重ねて４つのロードロック室を形成するセットが用いられる。通常の技量を有する者であれば、パネルの迅速な処理を容易にするために様々な数のロードロック積層要素を用いた他の積層構造も用いることができることを理解できるであろう。
ロードロック積層要素の前表面、例えば、ロードロック積層要素６２の前表面７８Ｄ及びロードロック積層要素６４の前表面８６Ｄの周辺位置に、図示のようにねじ受け孔１０２を設けることができる。ロードロックアセンブリの前部分６０Ａは、ロードロックアセンブリ６０と処理室１６のハウジング１４の間の接合面として機能する前フランジ７２に適当な締結具で、例えば第５図のボルト１２４Ａないし１２４Ｅによって取り付けられる。
図示のフランジ７２は、前面１０４Ａと、後面１０４Ｂと、周辺側部１０４Ｃ〜１０４Ｆを有する矩形の外部分１０４を含む。前シール面１０４Ａに３つの同心状の溝が形成され、それに弾性シール１０８Ａないし１０８Ｃがはまっている。シールは、好ましくは耐摩耗性が高く、高分子量のポリエチレン製にすることができる。３つの連続した同心状シールは、その各々のシールが全大気圧と高真空の圧力差を受けないように設けられている。前面１０４Ａに形成された溝は、前面１０４Ａが処理室ハウジング３４の表面３４に対してすべり移動する時の溝内でのシールのわずかな移動に適応できる大きさであることが好ましい。
個々のシールの両側で達成しなければならない圧力低下を小さくするため、シール１０８Ａないし１０８Ｃ間で差を付けて排気するためにシール間ポンピングを用いることができる。このシール間ポンピングは、シール１０８Ａ及び１０８Ｂ間とシール１０８Ｂ及び１０８Ｃ間に形成された圧力ポートを含む従来の回転羽根２段階ポンプ装置によって行うことができる。シール１０８Ａ及び１０８Ｂ間に配置された圧力ポート内の圧力は約１トールまで下げることができ、シール１０８Ｂ及び１０８Ｃ間に配置された圧力ポート内の圧力は約０．１トールまで下げることができる。
第３Ａ図、第３Ｂ図及び第５図に示されているように、フランジ７２のリセス１０６は後壁１１０まで続き、後壁には、ロードロックアセンブリ６０の積み重ねられたロードロック部材に設けられたスロットに対応して垂直に並んだ複数のスロット１２６ａないし１２６ｅが設けられている。
このため、前フランジ７２をロードロックアセンブリ６０に固定した時、第５図に示されているように、前フランジスロット１２６ａないし１２６ｅがロードロック積層要素６２ないし７０の各々の対応スロットと垂直方向及び水平方向に整合する。スロット１２６ａないし１２６ｅの各々に対応して弁アセンブリ１２８ａないし１２８ｅが設けられている。例えば、前フランジ７２のスロット１２６ａに対応して、弁アセンブリ１２８ａが設けられている。弁１２８ａは、選択的に作動してスロット１２６ａを塞ぐことによって、ロードロック積層要素６２の室６２Ｄを密封することができる。
第１Ａ図及び第５図に示されているように、好ましくは処理室ハウジング１４の前表面３４に、スロット１２６ａないし１２６ｅと同じ寸法のパネル孔１１４が設けられている。パネル孔１１４は、好ましくは、処理室１６及び前フランジのリセス１０６で形成されたキャビティ１１８と流体連通している。このキャビティ１１８は、処理室１１６の高真空圧状態に一致するように真空排気するか、ロードロック室６２Ｄないし７０Ｄの低真空圧状態に一致するように通気することができる。この差を付けたポンピングによって、各ロードロック室を処理室の高真空圧までポンプダウンする必要がないので、パネル移送中の個々のロードロック室のポンピング及び通気要件が緩和される。
ロードロックアセンブリ６０と前フランジ７２は、好ましくは第１Ａ図の直動ベアリング装置及び線形支持装置上に取り付けられている。ベアリング２８は、好ましくはフランジ７２の後部１０４Ｂに連結されている。さらに、前フランジ１０４の前表面１０４Ａは、好ましくは室壁３４とすべリ密封係合状態に配置されている。図示の直動ベアリング装置は、好ましくは、選択された垂直位置を得るためにロードロックアセンブリ６０を矢印１２０で示された垂直方向に移動させる。
好適な実施例によれば、パネル孔１１４が前フランジ７２の孔１２６ａないし１２６ｅの１つと整合するように、制御装置がロードロックアセンブリの垂直移動を制御する。この垂直移動中、シール１０８Ａないし１０８Ｃは室壁３４とすべり係合する。
このすべり係合によって、室壁３４に対してロードロックアセンブリを、その間の気密シールを維持しながら、垂直移動させることができる。シール１０８Ａないし１０８Ｃと室壁３４の間のすべり係合を向上させるため、ロードロックアセンブリ６０の横移動に対する摩擦抵抗を軽滅し、それによって摩耗及び真空の信頼性を向上させるため、室壁を研摩することができる。
作用を説明すると、第１Ａ図のエンドエフェクタ２４がカセット２６の１つからパネルＰを取り出して、それをそれぞれのロードロック積層要素６２ないし７０の１つのスロットに挿入する。このように、エンドエフェクタ２４は１つまたは複数のロードロック室にパネルをローディングすることができる。パネルＰをロードロック室にローディングした後、各スロットに対応した弁アセンブリを閉じて、室６２Ｄないし７０Ｄを処理室１６の高真空圧までポンプダウンする。
変更実施例では、キャビティ１１８をロードロック室と処理室の中間の圧力に維持することができる。この場合、ロードロック室６２Ｄないし７０Ｄは、処理室１６の真空状態よりも幾分高い中間圧までポンプダウンするだけでよい。
直動ベアリング装置が、ロードロックアセンブリ６０を垂直方向に選択された垂直位置に位置決めする。この選択位置で、処理室ハウジング１４のすべり表面３４に設けられたパネル孔１１４がフランジ７２のスロット１２６ａないし１２６ｅの１つと整合する。例えば、図示の実施例では、パネル孔１１４がスロット１２６ｂと整合している。
次に、弁１２８ｂが開いて、処理室内に設けられたピックアップアームがパネルＰを室６４Ｄから取り出して、それを処理室１６に入れる。前述したように、その時にピックアップアームはパネルに垂直運動を与えて、パネルを水平位置Ｐ１から垂直位置Ｐ２へ移動させる。次に、ピックアップアームが走査方向に移動して、パネルにイオン源で注入される。処理後、ピックアップアームは処理済みのパネルをロードロック積層要素６４に戻す。
１つの実施例によれば、処理済みパネルは、イオンビームの高エネルギイオンが注入される間に加熱されており、ロードロック積層要素６４に連結されたピンアセンブリ９６または他の適当な支持構造体上に載置される。配備位置にあるピンアセンブリは、ピックアップアームがパネルを取り上げてロードロック室６４Ｄへ戻すことができるようにする。
次に、直動ベアリング装置がアセンブリを様々な垂直位置に配置して、やはりポンプダウンして対応の下流側の弁を開いた別の室にピックアームが出入りできるようにすることによって、処理室全体でパネルを循環させ続けることができる。第２パネルの注入中に、室６４Ｄは、注入済みの加熱パネルをさらに処理することができる。例えば、真空ポート９２ａないし９２ｅの１つ、本例では、真空ポート９２ｂを介して室に冷却流体を流すことによって、パネルを対流式に冷却することができる。あるいは、ピンアセンブリ９６または他の支持アセンブリを配備位置から格納位置へ移動させて、パネルを第４Ａ図の室の床６４Ｃと接触させることができる。
室の床は、それの寸法から、パネルから熱を伝導により伝達する熱交換表面を形成することができる。ロードロック床６４Ｃは、適当な流体導管を介してそれに冷却流体を補給することによって冷却することができる。例えば、流体導管をロードロック室内に形成して、冷却流体をそれ全体に循環させるか、冷却媒体を収容した冷却管をロードロック室の周辺及び外部分の周りに配備することができる。
パネルの冷却の均一性を高めるため、ロードロック積層要素６４の床６４Ｃに設けられた真空ポート９４（または他の適当な真空ネットワーク）を介してパネルの裏側に真空圧を加えることができる。この真空圧は、パネルをロードロック積層要素の床６４Ｃに強制的に冷却接触させることによって、それのほぼ均一な伝導冷却が得られる。この伝導冷却処理中に、ロードロック室６４Ｄを大気圧付近まで通気することができる。
次に、上流側端部の弁アセンブリを開いて、エンドエフェクタ２４がパネルをそこから取り出して、保管カセットに入れることができるようにする。通常の技量を有する者であれば、伝導／対流を組み合わせた冷却処理を使用できることも理解できるであろう。
このパネル循環処理中に、パネル孔１１４をロードロックスロットの１つと整合させるため、ロードロックアセンブリ６０は様々な垂直高さに配置される。例えば、パネル孔１１４をフランジ７２のスロット１２６ａと整合させることができる。弁１２８が開き、ピックアップアームが室６２Ｄに入ってパネルをそこから取り出す。次に、ピックアップアームはパネルを走査方向の下流側へ移動させて、パネルを処理できるようにする。
パネルの注入後、パネルはロードロック室６２Ｄへ戻される。上記説明と同様にして、弁１２８ａが閉じて、室が通気される。次に、ロードロック室のベアリング装置がロードロックアセンブリ６０を別の選択された垂直位置に配置して、ピックアップアームが別の室に入ることができるようにする。このため、本装置はパネルの連続的な循環及び処理を可能とし、それによってイオン注入装置１０の処理能力が大幅に向上する。
図示のイオン注入装置１０、３０は、また、注入処理を多重注入段階に分割して、各段階を冷却時間で分離することができる。加工物がロードロック室内に位置する間にそれを十分に冷却できるようにするため、冷却時間を変更することができる。加工物を平行処理することによって、このイオン注入装置の高い処理能力を維持することができる。
特に、加工物１７４を処理室１６内で常時処理する一方、他の加工物を特定のロードロック室内で冷却するか、ロードロック室への受け渡しを行っている。このように、加工物をロードロック室内に不定長さの時間にわたって保持することができる。保持時間後、加工物は、処理室１６へ戻してさらなる注入を行うか、加工物をロードロック室から上流側の入口弁を介して取り出すことができる。
本発明の注入装置は、多くの独特で好都合な利点を備えている。１つの利点は、本発明の積み重ねたロードロックアセンブリによって得られる装置の高い処理能力にある。別の利点として、図示の装置は、パネルを一時的にロードロック室６２Ｄないし７０Ｄ内に保管することによってパネルの多重処理が可能である。
このため、例えば、パネルに注入した後、それをロードロック室内に保管し、冷却した後、さらなる処理を行うために取り出すことができる。
本発明の装置は、さらに、単一のパネルＰに対して多重処理を実施できるようになっている。第９図に示されているように、ハウジング１４”は、処理室に沿って１つまたは複数の隔壁１４８ａ、１４８ｂを形成するように構成することができる。これらの隔壁は、好ましくは処理室１６”を、適当なポンプアセンブリによって異なった圧力に維持できる隣接した連続処理部分１４４ａ、１４４ｂ及び１４４ｃに分割している。ピックアップアーム１５２に固定されている図示のパネルＰが、直動ベアリング及びシャフトアセンブリ１５４、１５６によって矢印１４０で示された走査方向に移動する。
パネルＰが走査方向に移動する時、それは隔壁１４８ａ、１４８ｂの下方を通って各処理部分を通過する。例えば、パネルの通過時に部分１４４ａがパネルを予加熱し、部分１４４ｂがパネルに注入し、部分１４４ｃがパネルを冷却することができる。このため、同一の処理環境において多重処理を同一パネルに対してほぼ同時に実施することができる。この連続処理技術によって、同一パネルに多重処理を実施することができるため、処理時間全体が短縮され、イオン注入装置の処理能力が向上する。
第６図は、本発明のすべりシール構造の変更実施例を示している。ここに図示されている実施例では、ポリエチレンシーリング材ストリップ１３０が室壁３４’の側面に沿って取り付けられている。このようにこのシーリング材を設けることによって、ロードロックアセンブリ６０’に取り付けられるフランジ７２を設ける必要がなくなる。
さらに、各ロードロック積層要素の前面に高分子量ポリエチレンストリップ等のシーリング材１３２１ａないし１３２ｆが取り付けられている。さらに、すべり表面３４’が、処理室１６’及びハウジング１４’の延長部分として形成されている。図示のロードロックアセンブリ６０’は、本発明の直動ベアリング装置等によって矢印１３４で示されたように垂直移動することができる。
第７図は、複数のロードロック室１９０ａ、１９０ｂ及び１９０ｃから成る連続式ロードロックアセンブリを示している。連続式アセンブリはまた、それぞれロードロック室１９０ａ、１９０ｂ及び１９０ｃに作用するように配置された昇降機アセンブリ１９２ａ、１９２ｂ及び１９２ｃを備えている。
ロードロック室１９０ａ、１９０ｂ及び１９０ｃの各々は、それぞれロードロックの出口端部で加工片の受け渡しを行うための出口弁１９４ａ、１９４ｂ及び１９４ｃを備えている。ロードロック室１９０ａ、１９０ｂ及び１９０ｃは、さらに、それぞれロードロック室の入口端部で加工片の受け渡しを行うための入口弁１９５ａ、１９５ｂ及び１９５ｃを備えている。
好ましくは、ロードロック室１９０ａ，１９０ｂは、ロボット（図示せず）が加工物をロードロック室１９０ａからロードロック室１９０ｂへ容易に移動させることができるように配置されている。例えば、ロードロック室１９０ａ，１９０ｂは、ロードロック室１９０ａの出口弁１９４Ａがロードロック室１９０ｂの入口弁１９５ｂに隣接するような向きにすることができる。
その場合、２つのロードロック室間に配置されたロボットが加工物をロードロック室１９０ａからロードロック室１９０ｂへ移動させることができる。ロードロック室１９０ｃは、ロードロック室１９０ｂに対して同様にして配置されている。これによって、第７図に示されているように、ロードロック室間にロボットを配置したロードロック連鎖が形成される。この連鎖によって、加工物の処理時の処理能力を大幅に高めることができる。特に、様々なロードロック室で異なった処理を実施することができる。
これによって、複数の加工物に対してイオン注入シーケンスの様々な段階を同時に実行することができる。例えば、１つのロードロック室が外部加工物カセットとの加工物の受け渡しを行い、別のロードロック室は加工物の冷却を行い、別のロードロック室は処理室１６との加工物の受け渡しを行う。
本発明のさらなる特徴によれば、ロードロック室１９０ａ，１９０ｂ，１９０ｃの各々は、また、分離プレート１９６で分割された上室２１０と下室２１２を含むことができる。例えば、ロードロック室１９０ａは、それを上室２１０ａと下室２１２ａに分割する分離パネル１９６ａを含み、ロードロック室１９０ｂは、それを上室２１０ｂと下室２１２ｂに分割する分離パネル１９６ｂを含み、ロードロック室１９０ｃは、それを上室２１０ｃと下室２１２ｃに分割する分離パネル１９６ｃを含む。各室は、加工片１７４を保持できる大きさであり、このため、各ロードロック室は上下に離れた複数の加工物を保持できる大きさである。従って、上下室の両方で加工物を同時に保持することができる。
好ましくは、ロードロック室を上記のように連鎖状に配置し、連鎖内を方向Ｄ１に沿って移動する加工物は各ロードロック室内の上室で受け渡しされ、連鎖内を方向Ｄ２に沿って移動する加工物は各ロードロック室内の下室で受け渡される。従って、方向Ｄ１に沿って移動中の加工物は上室２１０だけに見られ、方向Ｄ２に沿って移動中の加工物は下室２１２だけに見られる。この実施例は、垂直方向及び水平方向に移動できる複雑なロボットアームを各ロードロック室間に必要としないロードロック連鎖を提供している。
ロードロック室１９０ａ、１９０ｂ及び１９０ｃ内を通る加工物の移動を助けるため、それぞれ昇降機アセンブリ１９２ａ、１９２ｂ及び１９２ｃが用いられている。各昇降機アセンブリは、軸線２１４の方向に沿って移動可能なアクチュエータ２０６を含む。昇降機は、ロボットアームがロードロック室１９０内での加工物の受け渡しを容易に行うことができるようにする構造体を提供することによって、加工物の移動を助けている。
特に、ロードロック室１９０は、さらに、分離プレート１９６に設けられた１組の孔２００と下部プレート１９８に設けられた１組の孔２０２を含む。さらに、昇降機アセンブリ１９２は、アクチュエータ２０６に取り付けられたプレート２０８と、プレート２０８に取り付けられた１組のピン２０４を含むことができる。ピン２０４は、同数の孔２００及び同数の孔２０２と整合するように、プレート２０８に固定されている。
好ましくは、本実施例によれば、アクチュエータ２０６は、ピン２０４を分離プレート１９６の高さより上方、下プレート１９８の高さより上方、または両プレート１９６及び１９８より下方に配置する３位置アクチュエータである。
従って、昇降機がロードロック室と適切に整合した時、昇降機は、加工物を分離プレート１９６または下プレート１９８のいずれかから持ち上げるか、その上に降ろすことによって、特定のロードロック室での加工物の受け渡しを助ける。例えば、昇降機アセンブリ１９２ａが作動する時、ピン２０４ａないし２０４ｄが方向２１４に沿って移動する。昇降機１９２ａがロードロック室１９０ａに適正に整合しており、昇降機が上昇した時、ピン２０４ａないし２０４ｄが最初に孔２０２ａないし２０２ｄを通過し、次に孔２００ａないし２００ｄを通過する。ピンが孔を通過することによって、分離プレート１９６上及び下プレート１９８上に載置されている加工物を昇降させる力が与えられる。
作用を説明すると、方向Ｄ２に沿ってロードロック室１９０ａの下室２１２ａに入る加工物は、最初にロボットアーム（図示せず）によって下室２１２ａに送り込まれる。ピン２０４ａないし２０４ｄを孔２０２ａないし２０２ｄに挿通することによって、室２１２ａに入った加工物は、表面１９８ａではなくピン２０４ａないし２０４ｄの上に載る。加工物が室２１２ｄに入ってピン２０４ａないし２０４ｄの上に載ってから、昇降機１９２ａがピン２０４ａないし２０４ｄを降下させると、加工物は表面１９８Ａの上に載ることができる。
これによって、好都合に加工物をロードロック室１９０ａに挿入し、それを下プレート１９８Ａ上に降下させて冷却することができる。ロードロック室１９０ａによる加工物の冷却は、上記の方法によって、例えば、加工物を下プレート２１２Ａに直接接触させることによる対流冷却によって行うことができる。
プレートを方向Ｄ２に沿ってロードロック室から取り出す時、ピン２０４ａないし２０４ｄを孔２０２ａないし２０２ｄに挿入して加工片を表面１９８ａの高さよりも上方へ持ち上げる。加工物が表面１９８ａの高さより上昇してから、ロボットアームを室２１２ａ内へ挿入して加工物を取り出す。
加工物を室２１０ａに出し入れするためにも同様な方法が用いられる。例えば、方向Ｄ１に沿って室２１０ａに挿入する加工片は、ロボットアームによって室２１０ａに送り込まれる。ピン２０４ａないし２０４ｄが孔２００ａないし２００ｄに挿入されて加工物を支持する。加工物が位置決めされ、ピン２０４ａないし２０４ｄ上に載っている時、ピンを孔２００ａないし２００ｄから降下させることによって、加工物は表面１９６Ａ上に載ることができる。
加工物をロードロック室１９０ａから取り出す時、ピン２０４ａないし２０４ｄを再び孔２００ａないし２００ｄに挿入することによって、加工物を表面１９６ａから持ち上げる。これによって、ロボットアームを室２１０ａ内で加工物と表面１９６ａの間に挿入することができ、これによってロボットアームは加工物をロードロック室１９０ａから抜き出すことができる。
第８図は、イオン注入機１０または３０内で加工物を並進させるために使用できるピックアップアーム２１６を示している。特に、ピックアップアーム２１６は、加工物をロードロックアセンブリ１２から処理室１６へ移動させるために使用されることが好ましい。また、ピックアップアーム２１６は、加工物が装置内を移動する時にそれを保持して並進させるために使用することができる。
ピックアップアームは、周囲壁２２０を形成する隆起縁部を３側部に有する本体２１８からなる。従って、ピックアップアーム２１６は、周囲壁２２０より窪んだ表面２２２を含む。窪んだ表面２２２と壁２２０は、加工物を固定するための空間を形成できる形状になっている。
図示のピックアップアーム２１６は、加工物をピックアップアーム２１６に固定するためのクランプ２２４ａないし２２４ｆを含むことができる。クランプ２２４ａないし２２４ｆの各々は、窪んだ表面２２２で発生する力に対抗する力を加工物に加える上フランジ２２３を含む。
すなわち、上フランジ２２３は、窪んだ表面２２２と協働して加工物を挟んで所定位置に固定する。クランプ２２４は、加工物との係脱を行うために、第１軸線２３０の方向に沿って移動可能である。また、第１軸線２３０に沿ったクランプの移動によって、加工物の大きさに関係なく、クランプは加工物をピックアップアーム２１６に固定することができる。そのようなクランプの一例は、ばね式クランプである。
クランプが加工物に加える固定力を変化させるために、図示のクランプは軸線２３２に沿った移動も可能に構成されている。固定力を好都合に変化させることによって、加工物を所定位置に保持するのに十分であるが、加工物を破損させるほどに強くない力を発生することができる。適当な固定力を得るために、上フランジ２２３または下フランジを軸線２３２の方向に沿って変更することができる。わずかに歪んだ、すなわち水平面からずれた加工物を固定する際の問題を克服するため、クランプ２２４ａないし２２４ｆは独立的に変更できるようになっている。加工物が表面２２２から上昇しがちな場合、フランジ２２３及び２２５を表面２２２に対して上昇させて、加工物の各側に力を加えることによって加工物を固定する。
さらに第８図を参照すると、ピックアップアーム２１６は、表面２２２に貫設された第１チャネル２３４と第２チャネル２３６を含むことができる。チャネルはピックアップアームの表面２２２からその底表面２３８まで貫通している。
従って、ピックアップアームは３本足構造になっている。チャネル２３４及び２３６によって、表面２２２の上に載っている加工物の底面に触れることができる。
作用を説明すると、加工物を収容しているロードロック室にピックアップアーム２１６を挿入する。一般的に、加工物は、ピン２０４を用いてロードロック室の表面から持ち上げられている。ピックアップアーム２１６をロードロック室に挿入する時、ピン２０４がチャネル２３４及び２３６に沿って進むように、ピックアップアーム２１６を整合させる。
これによって、ピックアップアームを加工物の下方に配置でき、同時に加工物がピン２０４によって支持される。また、この時点で、クランプ２２４を完全に後退させて、加工物にピックアップアーム２１６内での高い移動自由度を与える。ピックアップアームを位置決めした後、ピン２０４を降下させることができ、これによって加工物は窪んだ表面２２２上に載るようになる。加工物をピックアップアームの表面２２２上に載せた後、クランプ２２４を係合させることができる。加工物をピックアップアーム２１６に固定した後、ピックアップアームを加工物と一緒にロードロック室から取り出す。
以上に説明したピックアップアームは、ピックアップアームを第３軸線２４０回りに回転させる間も加工物をピックアップアームに保持できるというさらなる利点を有する。これによって、ピックアップアームに固定された加工物をイオン源１８の下側に位置決めすることができる。
第１０図ないし第１３図は、本発明のイオン注入装置の別の実施例を示している。図示のイオン注入装置３００は、注入装置の入口ローディング端部から処理端部まで（例えば第１０図及び第１１図の右から左）に、多数の平形パネルを保管している複数の従来型パネルカセット３０２を含む。
選択されたカセット３０２からパネルを取り出してそのパネルをロードロックアセンブリ３１０のロードロック室の１つに入れることができるように、エンドエフェクタ３０６が配置されている。エンドエフェクタ３０６は、パネル支持台３０６Ｃにつながっている支持ブラケット３０６Ｂに連結された一対のヒンジ式アーム３０６Ａを含む。
エンドエフェクタ３０６が各カセット３０２内に保管されているパネルに接触してそれを取り出すことができるようにするため、エンドエフェクタ３０６は、軸線３１１に沿って並進するベース３０７回りに回動可能である。エンドエフェクタアーム３０６Ａ、３０６Ａは、支点３０６Ｄ、３０６Ｄ回りに関節式に移動して、支持台３０６Ｃをパネルカセットに出し入れできるように伸縮する。エンドエフェクタは、またベース３０７回りに回動して、支持台３０６Ｃがパネルをロードロックアセンブリ３１０に対して出し入れできるようになっている。
エンドエフェクタ３０６は、第１１図に仮想線で示されているように、垂直方向に移動して、エフェクタがパネルカセット３０２、３０２の全垂直高さに沿ってパネルに触れることができるようになっている。図示のエンドエフェクタは当該技術では既知であり、これ以上の説明は必要ない。
ロードロックアセンブリ３１０の入口端部に入口ゲート弁３１２が形成されており、これはユーザ定義シーケンスに従ってコントローラが選択的に作動させることができる。出口ゲート弁３１４がロードロックアセンブリ３１０の反対端部に形成されており、ロードロックアセンブリと、処理ハウジング３１６内に収容されている処理室３１８に流体連通している。
図示の処理室３１８は、第１２図に示されている単一の加工物ハンドリングアセンブリ３２０を備えている。図示の加工物ハンドリングアセンブリ３２０は、ロードロックアセンブリ３１０との加工物の受け渡しと、処理中のパネルの支持の二重機能を実施する。すなわち、加工物ハンドリングアセンブリ３２０は、パネルを支持してパネルを走査方向に並進して、規定エネルギのイオンビームを生成するイオン源３３０を通過させる。加工物ハンドリングアセンブリ３２０がパネルを並進させてイオンビームを通過させる時、ビーム内に含まれる高エネルギイオンがパネルに注入される。
イオン源３３０は、処理ハウジング３１６の一方側に、好ましくはロードロックアセンブリ３１０を取り付ける壁と反対側でハウジングに取り付けられている。図示のイオン注入装置３００はさらに、イオン源のＲＦ整合回路３３０Ａを含む部分を包囲するガスボックス３３２を備えている。
当該技術では既知のように、イオン源３３０は、イオン源３３０に給電するための高電圧源用の絶縁体として機能する１つまたは複数の高電圧ブッシュ３３０Ｂで包囲されている。ジェネレータ３３４が、一端部でガスボックス３３２に、他端部でモータ３３６に接続されている。ロードロックアセンブリ３１０と処理室１８は、圧力導管３１９Ａとポンプ源を含むポンプダウンアセンブリ３１９によって選択圧力レベルにすることができる。
装置の構成部材の作動を制御するコントローラは、機器ボックス３２１内に収容することができる。装置３００の使用中に一般的に用いられる周辺電子機器は、電子機器ラック３２３を含む様々な位置に収納することができる。注入処理中に発生した特定の排気は、排気管３２７を介してハウジング３２５から排出することができる。通常の技量を有する者であれば、イオン注入装置の、イオン源３３０、ガスボックス３３２、ジェネレータ３３４及びモータ３３６を含めた従来部分の機能及び作動は理解できると思われ、これ以上の説明は必要ないであろう。第１２図及び第１３図は、処理ハウジング３１６の処理室３１８内に設けられた加工物ハンドリングアセンブリ３２０を示している。図示の処理ハウジング３１６の外表面に沿って、処理ハウジングに剛直な機械的支持力を与え、それによって装置３００の機械的統合性の維持を助ける多数の構造ウェブ３３８が形成されている。
イオン源３３０は、処理ハウジング３１６の外壁３６４に取り付けられている。外壁３６４は、好ましくは、軸線３０４に沿って延在するほぼ垂直な第１壁部分３６４Ａと、イオン源３３０を取り付けた第２傾斜上壁部分３６４Ｂを含む。
図示の表面３６４Ｂは、好ましくは垂直軸線３０４から所定量だけずれており、さらに後述するように、その所定量は、好ましくは最も垂直位置にある時の加工物ハンドリングアセンブリのプラテン３４８が軸線３０４からずれている量に等しい。
処理ハウジング３１６の傾斜表面３６４Ｂを走査中のプラテンと垂直軸線３０４の間の角度にほぼ等しい角度で形成することによって、装置においてプラテン表面をイオン源にほぼ平行にする、従ってイオン源３３０から放出されるイオンビーム３３１に直交させることができる。これによって、パネルの注入がほぼ均一になる。
処理室３１８は、第１室部分３１８Ａと、ほぼ垂直に延在した室部分３１８Ｂを含む。室部分３１８Ａは、ロードロックアセンブリ３１０のロードロック室の１つからパネルＰを取り出すことができる大きさになっている。他方の垂直方向に延在する室部分は、好ましくはそれより小さく、走査方向３６０にパネルの横方向走査を行うことができる大きさになっており、それに付随して室の全体容積を減少させることによって、処理室のポンピングの拘束条件を緩和することができ、例えば、室の真空排気の高速化が可能になる。室部分３１８Ｂはまた、軸線３０５を横切る、あるいはそれに直交する方向に十分に延在して、パネルがイオンビーム３３１を完全に通過できるようしている。
ロードロックアセンブリ３１０は、処理ハウジング３１６の別の壁３６５に、好ましくはイオン源３３０を取り付けた壁３６４と反対の壁に取り付けられている。図示のロードロックアセンブリ３１０は、ハウジング壁３６５に固定されて、ロードロックアセンブリ３１０の開口に整合した一連の垂直方向に整列したスロット３９０Ａないし３９０Ｄの上に重なっている。
これらの開口は、好ましくはロードロックアセンブリ３１０の各ロードロックのロードロック室に通じている。ロードロックアセンブリは、好ましくは第１Ａ図ないし第６図の積み重ね可能で組み合わせ可能なロードロックアセンブリ６０に類似している。
図示のロードロックアセンブリは、好ましくは、ロードロック室の開口の各々を選択的に閉じる出口ゲート弁３１４を含む。出口ゲート弁の作用は、当該技術では既知である。比較的気密性及び液密性のあるシールを維持するために、ロードロックアセンブリ３１０はハウジング３１６の壁３６５に密封連結されている。さらに第１２図を参照すると、図示の加工物ハンドリングアセンブリ３２０には、ロードロックアセンブリ３１０からのパネルの受け渡しを実行すると共に、パネルを傾斜させるか、ほぼ垂直向きにする多数の回動可能な部材が設けられて、処理中にパネルをそれに沿って並進させることができる。
加工物ハンドリングアセンブリ３２０は、垂直方向に延出したガイドレール３２４に作動連結されている、すなわち軸線３０４に沿って延出する垂直キャリッジ３２２を備えている。図示のガイドレール３２４には、垂直キャリッジ３２２がはまる溝が設けられている。
好ましくは、垂直キャリッジとガイドレールは、駆動機構、例えば、線形駆動モータまたは親ねじに連結されており、この駆動機構はキャリッジを軸線３０４の方向にガイドレール３２４に沿って選択的かつ可変的に移動させる。支持アーム３２６が、回動点３２７で垂直キャリッジ３２２に回動可能に取り付けられている。また、この回動点には一対の高さ制御アーム３２８Ａ及び３２８Ｂも取り付けられている。高さ調節アームの各々は、それぞれ高さ制御リンク３４０Ａ及び３４０Ｂに連結されている。
図示のように、制御リンク３４０Ａの第１端部が制御アーム３２８Ａの一端部に連結されており、そのアームの他端部は回動点３２７に連結されている。制御リンク３４０Ａの反対端部は回動点３４２及び中間支持アーム３４４に回動可能に連結されている。中間支持アーム３４４の回動点３４２と反対の端部が、プラテン３４８を取り付けた回動点になっている。プラテンは、第１面３４８Ａと、窪んだ第２面３２８Ｂを含み、その間にリップ３４８Ｃが形成されている。リップは、パネルＰの一端部と組み合わされる大きさであって、詳細に後述するように、処理中、パネルをプラテン３４８上に保持または支持することができる。
図示の高さ制御リンク３４０Ａ、３４０Ｂの各々は、駆動機構、例えばリニアモータ、ドライブスクリューまたは他の形式の駆動構造体に作動連結されている。駆動機構は、加工物ハンドリングアセンブリ３２０の構成部材と協働して、ロードロックアセンブリ３１０のロードロック構成部材の１つからパネルＰを取り出し、そのパネルを矢印３６０で示された走査方向に並進させてイオン源３３０を通過させる構造を構成している。
作用を説明すると、エンドエフェクタ３０６がパネルカセット３０２の１つからパネルを取り出す。次に、コントローラが上流側（入口）ゲート弁３１２を開いて、エンドエフェクタ３０６がパネルＰをロードロックアセンブリ３１０の１つのロードロック室に入れることができるようにする。ユーザ定義シーケンスに従って、エンドエフェクタは、さらにパネルのローディングを行うか、特定のロードロックからパネルを取り出す。
このユーザ定義シーケンスによって、イオン注入装置３００は多数の加工物を同時に処理して高い処理能力のイオン注入装置を提供することができる。簡単にするため、１枚のパネルのローディング及び注入について以下に説明するが、通常の技量を有する者であれば、注入段階中に他のパネルをロードロック室にローディングできることや、冷却等のさらなる処理を実施している残りのロードロック室の１つに他のパネルが入っていることもあることは理解できるであろう。
パネルＰを、選択したロードロック室にローディングすると、加工物ハンドリングアセンブリ３２０がパネルＰを取り出して、注入中、それを保持する。１つのシーケンスに従って、垂直キャリッジ３２２が位置Ａから垂直方向上方へガードレール３２４に沿って第２垂直位置Ｂへ移動する。ハンドリングアセンブリが位置Ｂにある時、高さ制御リンク３４０Ａが回動点３４２回りに回動して、プラテン３４８をロードロック室、例えば室３５４内へ移動させる。室３５４内にあるパネルは、好ましくは室の床から垂直方向に離れた位置にあって、プラテン３４８がパネルの下方で摺動してそれを室３５４から取り出すことができるようにする。プラテン３４８がパネルＰの下方で摺動する時、パネルの処理室３１８側の端部がプラテンのリップ３４８Ｃと接触する。
制御リンク３４０Ａを回動点３４２回りに回動するように作動させることによって、パネルＰがロードロック室３５４の室から取り出される一方、それに付随して垂直キャリッジ３２２を作動させてガイドレール３２４に沿って垂直方向下方に位置Ａまたはそれに近い位置へ移動させる。次に、高さ制御アーム及びリンク３２８Ａ、３２８Ｂ、３４８、３４０Ｂを作動制御して回動点３２７，３４２回りに移動させることによって、プラテンを矢印３５８で示された方向に描動させて、加工物を注入装置３００の水平面に対して傾斜させる。
好適な実施例によれば、加工物ハンドリングアセンブリはプラテン表面３４８Ａを軸線３０４に対して、その間に形成される角度が０度より大きく、好ましくは５度より大きくなるように傾斜させる。最も好適な実施例によれば、プラテン表面と軸線３０４が成す角度は約５度である。この特定の向きでは、重力がパネルをプラテン上に保持することができる。
次に、垂直キャリッジ３２２を垂直方向上方に位置Ｃへ移動させて、加工物ハンドリングアセンブリ３２０の図示の回動部材を調節することによって、プラテン表面を矢印３６０で示された走査方向に並進させる。この走査移動の間、加工物ハンドリングアセンブリの垂直キャリッジ３２２と回動部材が、プラテン表面と室壁３６４Ｂの間を同一の分離角度に維持する。
すなわち、走査方向３６０は、壁３６４Ｂにほぼ平行である。処理中、パネルと壁３６４Ｂの間がこのように一定の分離距離にあることによって、加工物の均一な注入が行われる。次に、加工物ハンドリングアセンブリはパネル移動を逆に行うことによって、注入済み加工物を１つのロードロック室へ送り込む。
注入処理中、リボンビーム１９の一部分がパネルＰの縁部からはみ出す。イオンビーム１９、３３１を分析するため、ビーム監視装置３９８を室３１８内に収容するか、処理ハウジング３１６に連結して室３１６と連通させることができる。監視装置は、さらに、加工物をイオンビームで処理／注入する間に同時にイオンビーム３３１のパラメータを測定することによって、本発明のイオン注入装置の処理能力を向上させることができる。
パラメータとは、加工物へのイオン注入に関連したイオンビームの特性、例えばイオンビームの電流密度、イオンビーム内の中性粒子の数、イオンビーム内の粒子の質量等である。所定数の加工物の注入の合間にイオンビームの電流密度を間欠的に測定する従来の技法に較べて、ビーム監視装置は加工物の注入中にイオンビームを測定する。従って、イオンビームは注入処理中に常時監視することができ、イオンビーム測定を行うために注入処理を中断する必要がない。
長軸に沿って延出する図示のリボンビーム１９は、長軸を横切る第２経路に沿って延びた幅を有する。リボンビームは、高いアスペクト比を有するイオン源のプラズマ電極の細長いスロットから形成できる、すなわち、リボンビームの長さは幅の５０倍またはそれ以上である。リボンビームは、所定のドーズ量を得るために加工物がイオンビームを通過する必要がある回数を減少させることができるので、大面積の加工物の注入に有効であることがわかっている。
例えば、従来の技法では、加工物を完全に包含するために、イオンビームが加工物上を直交する２方向に走査する必要があった。それに比較して、リボンビームが加工物の少なくとも一方の寸法より大きい長さを有する時、リボンビームで加工物を１回走査するだけで、加工物を完全に包含することができる。
１００：１といったさらに高いアスペクト比の電極スロットから形成されたリボンビームでも、大型の加工物、例えば５５０ｍｍ×６５０ｍｍ以上の寸法の加工物の注入に有益であることがわかっている。しかし、これらのリボンビームは均一に制御して保持することが困難になる。
従って、イオンビームのパラメータの連続的な測定及び制御は、高アスペクト比の電極スロットから形成されたリボンビームを使用する時に特に重要である。
好適なイオンビーム監視装置は、代理人書類番号第ＥＴＥ−００３号に記載されており、その開示内容は参考として先に組み込まれている。
イオン注入装置３００によるパネルの多重処理が、第１３図に概略的に示されている。ロードロック室３７２から取り出されたパネルＰは、矢印３７４で示された方向へ移動する。パネルＰをロードロック室３７２から取り出す時、加工物ハンドリングアセンブリ３２０はプラテン表面を、従ってパネルを、パネルＰがロードロック室から取り出されるほぼ水平方向を横切る方向に傾斜させる。
すなわち、パネルＰは第１横方向位置３７８に配置されてから、矢印３８１で示されているように軸線３０４に沿って垂直方向下向きに移動して、さらなる垂直位置３８０を取る。次に、加工物ハンドリングアセンブリ３２０がパネルを、矢印３８２及び３８４で示されているように、並進方向に上方へ移動させる。
図示のパネルの注入中に、別のパネルＰ２を隣接のロードロック室にローディングして、そこで処理を待機させるか、イオン注入装置の冷却装置、例えば第１Ａ図ないし第６図のロードロックアセンブリに対応した冷却装置で冷却する。また、さらなるパネルＰ３をロードロックアセンブリ３１０の別のロードロック室にローディングすることができる。
本発明のイオン注入装置３００は多くの利点を備えている。本発明の１つの利点は、ロードロックアセンブリ３１０に対する注入済みパネルの送り込みとパネルの取り出しの両方を、走査方向に沿った並進中のパネルの支持と併せて行うために単一の加工物ハンドリングアセンブリを使用していることである。
パネルの取り扱いと注入中のそれの支持の両方を行うために単一の加工物ハンドリングアセンブリを使用することによって、処理室内に設ける必要がある機械部品の数が従来のイオン注入装置に較べて減少すると共に、処理中のパネルの機械的移送数が減少する。
例えば、従来の装置は、ロードロック室からパネルを取り出し、そのパネルを別の並進台に載置するために第１ロボットアームを用いていた。次に並進台がパネルを走査方向へ移動させ、そこでイオン源による注入が行われる。これらの部材を単一の加工物ハンドリングアセンブリに組み込むことによって、加工物の移送数が減少し、従って、注入装置の処理能力が向上する。
本発明の別の利点は、加工物ハンドリングアセンブリ３２０はパネルを垂直な走査方向に並進し、そこでイオン源による注入が行われる。垂直な走査方向へのパネルの移動に適応するように処理ハウジングを構成することによって、ハウジングの全体寸法及び設置面が小さくなる。その結果、イオン注入装置３００の全体的な設置面が小さくなる。
例えば、処理ハウジングは、軸線３０４に沿った水平方向の設置長さが約６０インチより少なく、垂直高さが約１０２インチである。第１０図及び第１１図に示されている完全なイオン注入装置の寸法は、約１９７インチ長さで、９２インチ幅である。通常の技量を有する者であれば、エンドエフェクタ及びパネルカセットを組み込むことによってイオン注入装置の全体寸法が大きくなり、従って好適な実施例では、これらの寸法が約２９０インチ長さで、８９インチ幅であることが理解できるであろう。
多重パネルの同時処理を、第１４図の制御シーケンスタイミング図でさらに説明する。タイミング図は、多重パネルの処理中のロードロックアセンブリ３１０の様々なロードロック室で発生する事象をグラフ表示している。制御シーケンス表３８８は、ロードロックアセンブリ３１０のロードロック室、すなわちロードロック室１、ロードロック室２、ロードロック室３及びロードロック室４内に発生する特定シーケンスを示している。
シーケンス番号１ないし４は、タイミング図３９０に示されているタイミングシーケンス中に発生する特定の作動事象に対応する。例えば、ブロック１は、約０秒ないし３０秒の間に発生する作動事象に対応し、ブロック２は、約３０秒ないし６０秒の間に発生する作動事象に対応し、ブロック３は、約６０秒ないし９０秒の聞に発生する作動事象に対応し、ブロック４は、約９０秒ないし１２０秒の間に発生する作動事象に対応している。ブロック１ないし４の間に発生する作動事象は、タイミング図３９０の左側の事象見出しとして挙げられている。
事象タイミングシーケンスの１例を以下に示す。時間０で発生する事象として、一般的にイオン注入装置のエンドエフェクタに隣接している前ゲート弁ＶＦを適当なコントローラが、例えば、汎用コンピュータが開く。ゲート弁ＶＦが開いた後、パネルをエンドエフェクタ３０６でそれにローディングする。パネルをロードロック室内にローディングした後、弁ＶＦを閉じて、適当なポンプアセンブリによって室のポンプダウンを行う。図示のように、ロードロック室のポンプダウンは完了するのに約２５．５秒かかる。
ロードロック室のポンプダウンの完了時に、下流側ゲート弁ＶＲを開いて、加工物ハンドリングアセンブリ３２０がパネルをロードロック室から取り出し、イオン源で注入するためにそれを走査方向へ並進させる。このタイミングシーケンスの注入部分は、完了するのに約１２秒かかる。
次に、パネルをロードロック室内へアンローディングできるように加工物ハンドリングアセンブリを配置する。次に、ゲート弁ＶＲを閉じてから、ロードロック室を適当な圧力、例えば大気圧または中間圧力まで通気する。
さらに、タイミングシーケンスの通気部分中に、加熱されているパネルを上記技法に従って冷却する。タイミングシーケンスのブロック３及び４の間にわたって約４９．５秒かかる通気／冷却タイミングシーケンスの一部として、ロードロック室内に設けられている加工物支持アセンブリを、注入済みパネルを載置できる配備位置と、注入済みパネルをロードロック室の比較的低温の床と密接させることができる格納位置の間で垂直に移動させる。
このように、制御シーケンス表３８８は、タイミングシーケンスの異なった段階が異なったロードロック室で起きることを示している。このため、特定ロードロック室に関連した特定パネルで発生する事象を、多重パネルの同時処理が容易になるように操作することができる。好適な実施例によれば、毎時約８０枚のパネルを本発明のイオン注入装置３００で処理することができる。
このように、本発明は、以上の説明から明らかになる目的のうちで、上記の目的を効果的に達成することがわかるであろう。発明の範囲から逸脱しなければ、上記構造に一定の変更を加えることができるので、以上の説明または添付の図面に示されている事項はすべて説明のためであって、制限的ではない。
また、以下の請求項は上記の発明の包括的及び特定の特徴と、用語上の問題としてそれらから漏れると言える発明の範囲の記載をすべて包含するものであると理解されたい。
【図１Ａ】
0003903267.tif 000002
【図１Ｂ】
0003903267.tif 000003
【図２】
0003903267.tif 000004
【図３Ａ】
0003903267.tif 000005
【図３Ｂ】
0003903267.tif 000006
【図４Ａ】
0003903267.tif 000007
【図４Ｂ】
0003903267.tif 000008
【図４Ｃ】
0003903267.tif 000009
【図５】
0003903267.tif 000010
【図６】
0003903267.tif 000011
【図７】
0003903267.tif 000012
【図８】
0003903267.tif 000013
【図９】
0003903267.tif 000014
【図１０】
0003903267.tif 000015
【図１１】
0003903267.tif 000016
【図１２】
0003903267.tif 000017
【図１３】
0003903267.tif 000018
【図１４】
0003903267.tif 000019