JP2011181873A - ウエハリフト回転機構、ステージ装置及びイオン注入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電チャックからのウエハの離脱及び静電チャックに載置されるウエハのツイスト角の調整を簡単な構成により実現するとともに、静電チャックを回転させることなくウエハのツイスト角を調整可能にする。
【解決手段】静電チャックプレート２１の外側に延出するウエハＷの周端部Ｗａに接触して、ウエハＷを載置又は離脱するためのリフト部材４１と、ウエハＷが静電チャックプレート２１に載置された状態でウエハＷに非接触である退避位置Ｐと、ウエハＷを保持してウエハＷが静電チャックプレート２１から離間した離間位置Ｑとの間で、リフト部材４１を鉛直方向に沿って昇降させる昇降機構４３と、リフト部材４１がウエハＷを保持した離間位置Ｑにある状態でリフト部材４１を回転させることにより、ウエハＷのツイスト角βを調整する回転機構４２とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、静電チャックからウエハを離脱するウエハ離脱機能及びウエハのツイスト角を調整するツイスト角調整機能を有するウエハリフト回転機構、このウエハリフト回転機構を有するステージ装置及びイオン注入装置に関するものである。

従来、イオン注入装置における静電チャックに吸着されたウエハの離脱機構としては、特許文献１に示すように、静電チャックに形成された複数の貫通孔に挿通された複数の押上部材と、この押上部材を静電チャックに対して昇降させる昇降機構とを備えており、当該昇降機構による複数の押上部材の昇降移動によって、静電チャックに吸着されたウエハを強制的に離脱するものが考えられている。

一方、従来のイオン注入装置において静電チャックにウエハを載置する場合には、大気側に配置されたウエハアライナ（プレアライナ）によって予めウエハのツイスト角等を調整した後に、搬送ロボットによって静電チャック上に搬送するように構成されている。

近年では、ウエハに対するイオン注入の高精度化がユーザから望まれており、上記のようにウエハアライナによってウエハの位置を調整するだけでは、ユーザの要求に応えることが難しくなりつつある。つまり、ウエハ搬送時及び静電チャックへの載置時に生じるウエハの位置（具体的にはツイスト角）のずれによって、ウエハに対するイオン注入の高精度化が妨げられてしまう。

このようなことから、特許文献２に示すように、静電チャックにウエハを保持させた後に、静電チャックを回転させることによって、当該静電チャックに吸着されているウエハのツイスト角を調整するものが考えられている。

しかしながら、静電チャックには、その載置面に極性を付与するための電源ケーブル及び載置面を冷却するために静電チャック内部に冷媒を供給するための冷媒供給管が接続されていることから、静電チャックを頻繁に回転させることは、電源ケーブルの耐久性及び供給管のシール性の観点から好ましくない。また、特に電源ケーブルの耐久性の観点から、静電チャックを回転できる角度には制約がある。

さらに、上記特許文献２の静電チャックは、ウエハの離脱機構を有さないことから回転機構を設けることは比較的簡単であるが、上記特許文献１のように静電チャックが離脱機構を有するものであれば、静電チャックとともに離脱機構を一体的に回転させる必要がある。このように、それら２つを同時に回転させるとなると、大型の回転機構が必要となってしまうだけでなく、ウエハのツイスト角の位置制御が難しくなることが考えられる。

特許第２９２０２３９号公報 特開２００４−９５４３４号公報

そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、静電チャックからのウエハの離脱及び静電チャックに載置されるウエハのツイスト角の調整を簡単な構成により実現するとともに、静電チャックを回転させることなくウエハのツイスト角を調整可能にすることをその主たる課題とするものである。

すなわち本発明に係るウエハリフト回転機構は、静電チャックプレートの外側に設けられ、その外側に延出するウエハの周端部に接触して、当該静電チャックプレートにウエハを載置又は静電チャックプレートからウエハを離脱するためのリフト部材と、ウエハが静電チャックプレートに載置された状態で当該ウエハに非接触である退避位置と、当該ウエハを保持してこのウエハが静電チャックプレートから離間した離間位置との間で、前記リフト部材を静電吸着面に略垂直な方向に沿って昇降させる昇降機構と、前記リフト部材がウエハを保持した離間位置にある状態で当該リフト部材を回転させることにより、前記ウエハのツイスト角を調整する回転機構とを具備することを特徴とする。

このようなものであれば、リフト部材を静電チャックプレートの外側に設けて静電チャックプレートに対して昇降移動及び回転移動するという簡単な構成により、共通のリフト部材を介してウエハの離脱及びツイスト角の調整の両方を行うことができる。したがって、静電チャックプレートを回転させることなく、ウエハのツイスト角を調整することができるようになり、静電チャックプレートに接続される電源ケーブルの長寿命化が可能となるだけでなく、静電チャックプレートに冷媒を供給するための冷媒供給管が設けられている場合には、そのシール性の劣化も抑えることができる。さらに、電源ケーブルが接続不要なリフト部材を回転させる構成により、電源ケーブルに制限されることなく、ウエハを自由に回転させることができる。

静電チャックプレートからのウエハの離脱の際に、ウエハに生じる反りを可及的に低減するとともに、リフト部材及びウエハ周端部の接触面積を可及的に大きくしてリフト部材を回転させた際のウエハの滑りを生じにくくするためには、前記リフト部材が、前記ウエハの周端部の略全周に接触するように構成されていることが望ましい。

静電チャックプレートからウエハを離脱する際の反動によって、当該ウエハがリフト部材から落下しないようにするだけでなく、リフト部材を回転させた際にウエハがリフト部材から落下しないようにするためには、前記リフト部材が、前記ウエハを保持する際に、当該ウエハが落下することを防止する落下防止構造を有することが望ましい。

ウエハを保持した際にリフト部材に対してウエハがずれてしまうことを防止するとともに、ウエハの中心とリフト部材の回転中心とを一致させることにより、ウエハの回転角度とリフト部材の回転角度とを一致させるためには、前記リフト部材が、前記ウエハを保持する際に、当該ウエハの中心を前記リフト部材の回転中心に合わせる中心調整構造を有することが望ましい。

前記落下防止構造及び前記中心調整構造を１つの構成によって実現するためには、前記リフト部材のウエハ接触面が、下降方向に行くに従って狭まるテーパ面を有することが望ましい。

リフト部材、回転機構及び昇降機構の具体的な配置態様としては、前記リフト部材を回転可能に支持するとともに、前記回転機構が固定される台座を有し、前記昇降機構が、前記台座を昇降させることにより、前記リフト部材を昇降させるものであることが望ましい。このとき、台座上に固定された回転機構がリフト部材を直接的に回転移動させることができリフト部材の回転位置制御を精度よく行うことができるとともに、回転対象がリフト部材のみであり回転機構の出力を可及的に小さくすることができる。なお、回転機構が注入チャンバ（例えば１０^−５Ｐａ〜１０^−６Ｐａの真空チャンバ）内に配置される場合において、当該回転機構の構成要素として真空モータを用いた場合には、当該真空モータには減速機を使えないことから出力トルクが小さくなってしまう。このことから回転対象をリフト部材のみとすることが望ましい。一方、逆の構成、つまり台座にリフト部材及び昇降機構を設け、当該台座を回転機構により回転させる場合には、回転機構の出力トルクを大きくする必要があるが、上記の理由により好ましくない。

このように構成した本発明によれば、静電チャックからのウエハの離脱及び静電チャックに載置されるウエハのツイスト角の調整を簡単な構成により実現するとともに、静電チャックを回転させることなくウエハのツイスト角を調整可能にすることができる。

本発明の一実施形態に係るイオン注入装置の全体構成を示す模式図である。 同実施形態のイオンビーム及びウエハ移動装置の動作を説明する斜視図である。 同実施形態のウエハリフト回転機構を示す断面図である。 同実施形態のリフト本体の模式的平面図である。 同実施形態のリフト部材のリフト接触面を示す拡大断面図である。 ウエハのツイスト角を示す図である。 同実施形態のウエハリフト回転機構の昇降動作を示す模式図である。 変形実施形態に係るウエハリフト回転機構を示す断面図である。 変形実施形態に係るリフト部材の模式的平面図である。 変形実施形態に係るリフト部材の拡大断面図である。

以下に本発明に係るイオン注入装置の一実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係るイオン注入装置１００は、図１に示すように、イオンビームＩＢの進行方向をＺ方向とし、Ｚ方向と実質的に直交する面内において互いに実質的に直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とした場合において、電界又は磁界によりイオンビームＩＢをＸ方向に走査することによって、Ｘ方向の寸法がＹ方向の寸法よりも大きいリボン状の形を有するリボン状のイオンビームＩＢを生成し、このリボン状のイオンビームＩＢを注入チャンバ１０７内に導入して、当該注入チャンバ１０７内におけるイオンビームＩＢが入射される注入位置で、ウエハＷをＹ方向に機械的に往復移動することにより、ウエハＷにイオンビームＩＢを入射させてイオン注入を行うものである。

なお、ウエハＷは、例えばシリコン基板等の半導体基板、ガラス基板、その他の基板である。その平面形状は、本実施形態では概略円形であるが、その他、矩形であっても良いし、その他の形状であっても良い。

具体的にこのものは、図１に示すように、リボン状のビームの元になるイオンビームを発生させるイオン源１０１と、このイオン源１０１から射出されるイオンビームから所定のイオン種のイオンビームを選別して導出する分析電磁石１０２と、この分析電磁石１０２から導出されたイオンビームを所定のエネルギになるように加減速する加減速器１０３と、この加減速器１０３から導出されるイオンビームから所定のエネルギのイオンビームを選別して導出するエネルギ分離器１０４と、このエネルギ分離器１０４から導出されたイオンビームを電界又は磁界によってＸ方向に往復走査する走査器１０５と、この走査器１０５から導出されたイオンビームの平行走査を行って、リボン状の形をしているイオンビームＩＢを形成するビーム平行化器１０６とを備えている。なお、平行走査とは、イオンビームを、イオンビームの進行方向Ｚに平行またはほぼ平行な状態を保ちつつＸ方向に走査することである。

ビーム平行化器１０６から導出されたリボン状のイオンビームＩＢは、真空に排気される注入チャンバ１０７内において、ウエハ移動装置２００のウエハホルダ２に保持されているウエハＷに照射され、それによってウエハＷにイオン注入が行われる。この際、ウエハＷは、図２に示すように、ウエハ移動装置２００によって、Ｙ方向に往復移動される。このウエハＷの往復移動とリボン状のイオンビームＩＢの照射によって、ウエハＷの全面にイオン注入を行うことができる。通常、ウエハＷの全面にイオン注入を行うために、イオンビームＩＢのＸ方向の寸法は、ウエハＷのＸ方向の寸法よりも若干大きくしている。

なお、イオンビームＩＢを上記のようにＸ方向に走査する代わりに、イオン源１０２からＸ方向の寸法がＹ方向の寸法よりも大きいリボン状の形をしているイオンビームを発生させて、それをウエハＷまで輸送してウエハＷに入射させるようにしても良い。すなわち、Ｘ方向の走査を経ることなくリボン状の形をしているイオンビームを用いても良い。

次に本実施形態のイオン注入装置１００におけるステージ装置たるウエハ移動装置２００について説明する。

ウエハ移動装置２００は、図２に示すように、ウエハＷを保持するとともに当該ウエハＷをＹ方向に往復移動するものであり、静電チャック機能を有するウエハホルダ２と、当該ウエハホルダ２をＹ方向に往復移動するための往復移動機構３とを備えている。

ウエハホルダ２は、図３に示すように、ウエハＷを静電吸着して保持する静電チャックプレート２１を備え、当該静電チャックプレート２１を支持する支持部材２２がその下面に接続されている。また、支持部材２２の下端は、往復移動機構３によりＹ方向に移動するベース部材２３に接続されている。

このウエハホルダ２は、イオン注入時とウエハ搬送時とにおいて、その向きを回転軸２０１を回転中心として回転可能に構成されており、イオン注入時においては、イオン注入のために、その静電チャックプレート２１の静電吸着面２１ａがＺ方向を向くように図示しない駆動部によって回転され、ウエハ搬送時においては、ウエハＷの搬送のために、その静電吸着面２１ａが鉛直上方（本実施形態ではＸ方向）を向くように前記駆動部によって回転される。

静電チャックプレート２１は、絶縁層内に設けた内部電極に電圧を印加することで生じる静電力によってウエハＷを吸着するものであり、その上面が静電吸着面２１ａとなる概略平板状をなすものである。そして、この静電チャックプレート２１は、静電吸着されるウエハＷの平面形状よりも一回り小さい形状（本実施形態では円形状）をなすものであり、当該静電チャックプレート２１にウエハＷを載置（吸着）した状態において、当該静電チャックプレート２１の径方向外側からウエハＷの周端部Ｗａの全周がはみ出る構成としている。

また、支持部材２２には、内部電極に電圧を印加して静電吸着面２１ａに極性を付与するための電源ケーブル（不図示）及び静電チャックプレート２１（特に静電吸着面２１ａ）を冷却するための冷却媒体が流通する冷媒供給管（不図示）が設けられている。

往復移動機構３は、図２に示すように、注入チャンバ１０７内においてウエハホルダ２を一方向（図２ではＹ方向）に往復移動させるものであり、ウエハホルダ２が接続されて、当該ウエハホルダ２をＹ方向に沿って往復移動させるための第１の移動機構３１と、当該第１の移動機構３１が接続されて、ウエハホルダ２とともに第１の移動機構３１をＹ方向に沿って往復移動させるための第２の移動機構３２とを備えている。本実施形態では、第１の移動機構３１及び第２の移動機構３２は、ボールねじ機構を用いたものであり、第１の移動機構３１のボールねじのピッチを、第２の移動機構３２のボールねじのピッチよりも小さくすることにより、第１の移動機構３１を、第２の移動機構３２よりも低速且つ高分解能としている。なお、このように構成された往復移動機構３は、注入チャンバ１０７内において、Ｘ方向を回転中心として回転可能に構成されている。これにより、ウエハＷに立てた垂線とイオンビームＩＢとがなす角度であるチルト角を調整可能にしている。

しかして本実施形態のウエハ移動装置２００において、ウエハホルダ２の周囲には、図３に示すように、ウエハホルダ２の載置板である静電チャックプレート２１に吸着保持されているウエハＷを離脱するとともに、ウエハＷのツイスト角βを調整するためのウエハリフト回転機構４が設けられている。

このウエハリフト回転機構４は、図３に示すように、リフト部材４１と、当該リフト部材４１を回転させる回転機構４２と、前記リフト部材４１を昇降させる昇降機構４３とを備えている。なお、ウエハリフト回転機構４は、イオン注入時とウエハ搬送時とにおいて、ウエハホルダ２と一体的に回転軸２０１によって回転するように構成されている。

リフト部材４１は、載置板である静電チャックプレート２１の径方向外側に設けられており、静電チャックプレート２１の径方向外側に延出するウエハＷの周端部Ｗａに接触して、当該静電チャックプレート２１にウエハＷを載置又は静電チャックプレート２１からウエハＷを離脱するものである。

本実施形態のリフト部材４１は、概略円板状をなす静電チャックプレート２１の径方向外側全周を囲むように設けられ、当該静電チャックプレート２１を下方から覆うように形成されたリフト本体４１１と、当該リフト本体４１１の回転中心と同心状に設けられた支持円筒部４１２とを備えている。

リフト本体４１１は、図４に示すように、概略皿状をなす回転体形状であり、静電チャックプレート２１の外径よりも若干大きい上部開口部４１１Ａを有する。この上部開口部４１１Ａにおいて、静電チャックプレート２１上に載置されたウエハＷの周縁部Ｗａに接触するウエハ接触部４１３が形成されている。本実施形態のウエハ接触部４１３は、ウエハＷの周端部Ｗａの略全周に接触するように構成されている。つまりウエハ接触部４１３は、上部開口部４１１Ａの全周に形成されている。これにより、ウエハＷとウエハ接触部４１３との接触面積を大きくすることができ、ウエハ本体４１１上でのウエハＷの回転方向の滑りを生じにくくしている。

そして、ウエハ接触部４１３の上面であるウエハ接触面４１３ａは、図５に示すように、下降方向に行くに従って縮径するテーパ面である。リフト部材４１に保持されたウエハＷの周縁部Ｗａ（具体的には下角部）がテーパ面４１３ａに接触する。当該テーパ面４１３ａは、リフト部材４１がウエハＷを保持する際に、当該リフト部材４１からウエハＷが落下することを防止する落下防止構造及びウエハＷの中心をリフト部材４１の回転中心に合わせる中心調整構造として機能する。つまり、リフト部材４１を昇降機構４３により上昇させていくと、テーパ面４１３ａの中腹部にウエハＷの下角部が接触する。これにより、離脱の反動でウエハＷが上方に跳ね上がったとしても、テーパ面４１３ａの上側部がウエハＷの周囲を囲む構成となっているので、落下を防止することができる。また、リフト部材４１によりウエハＷを保持した際に当該ウエハＷが傾斜したとしても、ウエハＷがテーパ面４１３ａを鉛直方向に沿って滑ることによってウエハＷを水平にすることができ、その結果、リフト本体４１１の回転中心とウエハＷの中心とを一致させることができる。

また、リフト部材４１のウエハ接触部４１３に連続して上部には概略円筒状の円筒壁部４１４が形成されている（図５参照）。この円筒壁部４１４の内径は、前記ウエハ接触面であるテーパ面４１３ａの上端内径と略同一である。この円筒壁部４１４は、前記テーパ面４１３ａと共に、落下防止構造として機能する。

支持円筒部４１２は、図３に示すように、リフト本体４１３の下面に連続して形成されており、この支持円筒部４１２の内部には、前記静電チャックプレート２１を支持する支持部材２２が挿入されている。支持円筒部４１２は、リフト部材４１を回転可能に支持する台座４４に形成された貫通孔４４Ｈに挿入されるとともに、当該貫通孔４４Ｈを形成する壁部との間に転がり軸受等の軸受４５、４６を介して支持されている。本実施形態では、上下２箇所に転がり軸受４５、４６を介して台座４４に固定した場合を示している。また、台座４４には、当該リフト部材４１を回転するための回転機構４２が設けられている。

回転機構４２は、ウエハＷがリフト部材４１に保持されて静電チャックプレート２１から離間した状態で当該リフト部材４１を回転させることにより、ウエハＷのツイスト角βを調整するものである。なお、ツイスト角βとは、図６に示すように、ウエハＷをその平面中心Ｗｃを中心にして基準位置から回転させた角度であり、本実施形態では例えば所定位置にあるオリフラ又はノッチを基準位置としてその基準位置から回転させた角度である。

回転機構４２の一例としての具体的な構成は、図３に示すように、台座４４に固定された真空モータ４２１と、当該真空モータ４２１の駆動軸４２１ａに接続された駆動ローラ４２２と、リフト部材４１の支持円筒部４１２の外側周面に設けられた従動ローラ４２３と、駆動ローラ４２２から従動ローラ４２３へ駆動伝達を行う無端ベルト４２４とからなる。

真空モータ４２１は、制御装置１０８によりその回転が制御される。具体的に制御装置１０８は、撮像部（不図示）によりリフト部材４１により保持されたウエハＷの画像を取得して、当該ウエハＷの画像におけるウエハＷのオリフラ又はノッチの位置と、予め設定された当該オリフラ又はノッチの基準位置とを比較して、前記真空ローラ４２１への出力を調整する。このようにして回転機構４２により、リフト部材４１に保持されているウエハＷのツイスト角βが調整される。

昇降機構４３は、図３及び図７に示すように、ウエハＷが静電チャックプレート２１に載置された状態で当該ウエハＷに非接触である退避位置Ｐと、当該ウエハＷを保持してこのウエハＷが静電チャックプレート２１から上方に離間した離間位置Ｑとの間で、リフト部材４１を静電吸着面２１ａに略垂直な方向（具体的には鉛直方向）に沿って昇降させるものである。なお、昇降機構４３によりウエハＷの離脱が行われる際には、ウエハホルダ２は回転軸２０１を中心に回転されて、静電吸着面２１ａが鉛直上向き（Ｘ方向上向きと一致）となるようにされている。

具体的に昇降機構４３は、リフト部材４１及び回転機構４２が設けられた台座４４と往復移動機構３との間に介在して設けられ、当該台座４４を往復移動機構３に対して鉛直方向に沿って昇降移動させることにより、図７に示すように、リフト部材４１を退避位置Ｐ及び離間位置Ｑとの間で昇降移動させるものである。

退避位置Ｐは、リフト部材４１のウエハ接触部４１３が、静電チャックプレート２１に吸着しているウエハＷの周端部Ｗａ下面から下方に離間して、ウエハＷの周端部Ｗａに接触しない位置である（図７（Ａ）参照）。また、離間位置Ｑは、リフト部材４１がウエハＷを保持しており、当該ウエハＷが静電チャックプレート２１の上面（静電吸着面２１ａ）から上方に離間して、ウエハＷが静電チャックプレート２１に接触しない位置である（図７（Ｂ）参照）。昇降機構４３の具体的な構成は、アクチュエータとして真空シリンダを用いたもの、真空モータ及びラックアンドピニオン機構を用いたもの等が考えられる。これらのアクチュエータは、往復移動機構３にスライド可能に設けられたベース部材２３に固定される。

昇降機構４３のアクチュエータは、制御装置１０８によりそのストロークが制御される。具体的に制御装置１０８は、搬送ロボット（不図示）によりウエハＷが静電チャックプレート２１に搬送される前に、昇降機構４３を構成する真空シリンダ等のアクチュエータを制御して、リフト部材４１を上昇させて離間位置Ｑに移動させる。そして、搬送ロボットによりウエハＷがリフト部材４１に載置されたことを検知した場合に（図７（Ｂ）参照）、昇降機構４３を構成する真空シリンダ等のアクチュエータを制御して、当該リフト部材４１を下降させてリフト部材４１から静電チャックプレート２１にウエハＷを移載する（図７（Ａ）参照）。その後、イオン注入が終了したことを検知した場合には、制御装置１０８は、前記アクチュエータを制御して、リフト部材４１を上昇させて、ウエハＷを静電チャックプレート２１から離脱させる。

次に本実施形態のイオン注入装置１００におけるウエハＷの載置・離脱の手順について説明する。

まず、ウエハＷが搬送ロボットにより注入チャンバ１０７内に搬送される。このとき搬送ロボットに把持されているウエハＷは、注入チャンバ１０７外部のウエハアライナによって予め位置調整されているものであっても良いし、そうでなくても良い。また、ウエハホルダ２は、その静電吸着面２１ａが鉛直上方を向いている。

このウエハＷの搬送時において、ウエハリフト回転機構４におけるリフト部材４１は、昇降機構４３によって離間位置Ｑに位置している。そして、離間位置Ｑにあるリフト部材４１上に搬送ロボットによってウエハＷが載置される。このとき、リフト部材４１上のウエハＷが撮像部によって撮像されて、ウエハＷのツイスト角βが所望のツイスト角であるか否かを判断する。この判断は、予めユーザにより入力された所望の角度に基づいて制御装置１０８が自動的に行うように構成している。なお、ユーザが目視によって行うようにしても良い。

そして制御装置１０８は、上記の比較によって、リフト部材４１上のウエハＷのツイスト角βが所望の角度でないと判断した場合には、そのずれを無くすべく、そのずれ量に基づいて回転機構４２の真空モータ４２１の回転角度を制御する。この回転機構４２の制御によってリフト部材４１上のウエハＷのツイスト角βが調整される。なお、上記の調整後に再び撮像部によってウエハＷを撮像し、ウエハＷのツイスト角βが所望の角度となるまで上記と同様に比較及び調整を繰り返す。

ウエハＷのツイスト角βが所望の角度に調整された後に、制御装置１０８は、昇降機構４３のアクチュエータを制御することによって、リフト部材４１を下降させてウエハＷを静電チャックプレート２１上に移載する。この静電チャックプレート２１上への移載後において撮像部によってウエハＷを撮像し、ツイスト角βが所望の角度か否かを判断し、そうでなければ、制御装置１０８は、昇降機構４３により、ウエハＷをリフト部材４１上に保持させて、再度回転機構４２を用いてウエハＷのツイスト角βを調整する。

静電チャックプレート２１に載置されたウエハＷのツイスト角βが所望の角度である場合、制御装置１０８は、電源ケーブルを介して静電チャックプレート２１の内部電極に電圧を印加して、ウエハＷを静電吸着するとともに、ウエハホルダ２等を回転させることにより、ウエハＷの表面がＺ方向を向くように回転させる。その後、制御装置１０８は、イオン注入装置１００のその他の機構を制御して、リボン状のイオンビームＩＢを注入チャンバ１０７内に導入するとともに、往復移動機構３を制御して、ウエハＷをＹ方向に往復移動させることによって、ウエハＷの表面全体にイオン注入を行う。

イオン注入後において、制御装置１０８は、リボン状のイオンビームＩＢの導入を停止するとともに、ウエハホルダ２等を回転させることにより、ウエハＷの表面がＸ方向を向くように回転させる。その後、内部電極への電圧を印加を停止して静電チャックプレート２１の静電吸着を停止する。そして、昇降機構４３を制御することによって、リフト部材４１を上昇させていき、静電チャックプレート２１からウエハＷを離脱させる。この離脱後、リフト部材４１上に保持されているウエハＷは、搬送ロボットにより、注入チャンバ１０７の外部に搬出される。なお、上記イオン注入後において直ちに搬送ロボットにより搬出することなく、離脱位置Ｑにあるリフト部材４１を回転機構４２により所定角度回転させて、ウエハＷのツイスト角βを変更して、再度イオン注入する処理を行っても良い。

＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態に係るイオン注入装置１００によれば、リフト部材４１を静電チャックプレート２１の外側に設けて静電チャックプレート２１に対して昇降移動及び回転移動するという簡単な構成により、共通のリフト部材４１を介してウエハＷの離脱及びツイスト角βの調整の両方を行うことができる。

また、電源ケーブル及び冷媒供給管を設ける必要のないリフト部材４１を回転させてウエハＷのツイスト角βを調整できるので、静電チャックプレート２１を回転させることなく、ウエハＷのツイスト角βを調整することができるようになり、静電チャックプレート２１に接続される電源ケーブルの長寿命化が可能となるだけでなく、静電チャックプレート２１に冷媒供給管が設けられている場合には、そのシール性の劣化も抑えることができる。

なお、静電チャックプレート２１を回転させる場合には、特に電源ケーブルによりその回転角度が制限されるが、リフト部材４１を回転させる構成により、電源ケーブルに制限されることなく、ウエハＷを自由に回転させることができる。

＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態のウエハ移動装置は、静電チャックプレートが回転しない構成でありリフト部材のみが回転する構成であったが、リフト部材だけでなく、静電チャックプレートを回転する構成としても良い。この場合、リフト部材を回転するリフト回転機構の他に、静電チャックプレートを回転させるチャック回転機構を設ける。このチャック回転機構は、静電チャックプレートの支持部材を回転することにより、静電チャックプレートを回転させることが考えられる。なお、チャック回転機構は、電源ケーブルの耐久性を考慮した範囲で回転させる必要がある。

また、前記実施形態のリフト部材４１は、静電チャックプレート２１の径方向外側に設けられたリフト本体４１１及びその支持円筒部４１２により構成されているが、図８に示すように、静電チャックプレート２１の回転中心と同軸上にリフトピン４７を有する構成としても良い。このようにリフトピン４７を設けることによって、ウエハＷの周端部Ｗａのみを支持する場合にウエハ中心部に生じる反りを無くすることができウエハ全体としての反りを減少させることができる。また、リフトピン４７を静電チャックプレート２１の回転中心に設けているので、リフトピン４７をリフト本体４１１とともに回転させる場合であっても静電チャックプレート２１を回転させる必要がない。また、リフトピン４７を回転させない構成の場合において静電チャックプレート２１を回転させる構成の場合にも、リフトピン４７が静電チャックプレート２１の回転を妨げることがない。

さらに、前記実施形態のウエハ接触部４１３は、ウエハＷの周端部Ｗａの全周に接触するように、リフト本体４１１の内側周面全体に設けられているが、その他、図９に示すように、複数のウエハ接触部４１３を周方向に間欠的に設けるようにしても良い。

その上、前記実施形態のリフト部材４１のウエハ接触面４１３ａはテーパ面であったが、その他、図１０に示すように、ウエハ接触部４１３を例えばリフト本体４１１の内側周面において内径側に突出した突条部として、ウエハ接触面４１３ａをその上面である水平面により形成しても良い。また、リフト本体４１１の内側周面において、内径側に突出した複数の突起上面により形成しても良い。

加えて、前記実施形態のイオン注入装置は、リボン状のイオンビームをウエハに照射するものであったが、スポット状のイオンビームを電界または磁界による走査手段によってＸ方向に平行走査すると共に、イオン注入すべきウエハを保持するウエハホルダを、ウエハ駆動機構によって、イオンビームの走査領域内で前記Ｘ方向（例えば水平方向）と実質的に直交するＹ方向（例えば垂直方向）に機械的に走査する構成のものであっても良い。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００ ・・・イオン注入装置
Ｗ ・・・ウエハ
Ｗａ ・・・周端部
２１ ・・・静電チャックプレート
４ ・・・ウエハリフト回転機構
４１ ・・・リフト部材
４１３ａ・・・ウエハ接触面（テーパ面）
４２ ・・・回転機構
４３ ・・・昇降機構
４４ ・・・台座
Ｐ ・・・退避位置
Ｑ ・・・離間位置
β ・・・ツイスト角

Claims (8)

1. 静電チャックプレートの外側に設けられ、その外側に延出するウエハの周端部に接触して、当該静電チャックプレートにウエハを載置又は静電チャックプレートからウエハを離脱するためのリフト部材と、
   ウエハが静電チャックプレートに載置された状態で当該ウエハに非接触である退避位置と、当該ウエハを保持してこのウエハが静電チャックプレートから離間した離間位置との間で、前記リフト部材を静電吸着面に略垂直な方向に沿って昇降させる昇降機構と、
   前記リフト部材がウエハを保持した離間位置にある状態で当該リフト部材を回転させることにより、前記ウエハのツイスト角を調整する回転機構とを具備するウエハリフト回転機構。
2. 前記リフト部材が、前記ウエハの周端部の略全周に接触するように構成されている請求項１記載のウエハリフト回転機構。
3. 前記リフト部材が、前記ウエハを保持する際に、当該ウエハが落下することを防止する落下防止構造を有する請求項１又は２記載のウエハリフト回転機構。
4. 前記リフト部材が、前記ウエハを保持する際に、当該ウエハの中心を前記リフト部材の回転中心に合わせる中心調整構造を有する請求項１、２又は３記載のウエハリフト回転機構。
5. 前記リフト部材のウエハ接触面が、下降方向に行くに従って狭まるテーパ面を有する請求項３又は４記載のウエハリフト回転機構。
6. 前記リフト部材を回転可能に支持するとともに、前記回転機構が固定される台座を有し、
   前記昇降機構が、前記台座を昇降させることにより、前記リフト部材を昇降させるものである請求項１、２、３、４又は５記載のウエハリフト回転機構。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載のウエハリフト回転機構を備えたステージ装置。
8. 請求項１乃至６のいずれかに記載のウエハリフト回転機構を備えたイオン注入装置。