JP2015015330A - Semiconductor manufacturing device - Google Patents

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昌和 足立
Masakazu Adachi
昌和 足立
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To alleviate warpage of a substrate, and to improve the productivity of a semiconductor manufacturing device.SOLUTION: A semiconductor manufacturing device comprises: an electrostatic attraction part 27 performing electrostatic attraction of a substrate 15; a substrate holding device 22 having a temperature controller 28 for heating or cooling the substrate 15; a transportation arm 12 transporting the substrate 15, and performing delivery preparation of the substrate 15 to the substrate holding device 22 at a predetermined delivery preparation position; and a substrate delivery mechanism moving at least one of the substrate holding device 22 and the transportation arm 12 when the transportation arm 12 is at the delivery preparation position. An elastic body 16 is attached to the transportation arm 12. Prior to the processing of the substrate 15, heating or cooling at the temperature controller 28 provided in the substrate holding device 22 is started. After the substrate 15 is delivered from the transportation arm 12 to the substrate holding device 22, in a state where the elastic body 16 attached to the transportation arm 12 is pressed against a processed surface of the substrate 15, the electrostatic attraction of the substrate 15 to the substrate holding device 22 is performed.

Description

本発明は、基板の加熱あるいは冷却を伴う半導体製造プロセスで用いられる半導体製造装置で、特に、基板を静電吸着して基板の処理を行う半導体製造装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus used in a semiconductor manufacturing process involving heating or cooling of a substrate, and more particularly to a semiconductor manufacturing apparatus that performs electrostatic chucking on a substrate to process the substrate.

半導体製造装置には基板温度を所定温度に制御して基板への処理を行う装置があり、このような装置には基板温度を制御するための加熱、冷却手段が備えられている。装置構成によっては、加熱あるいは冷却手段のみを備える装置や加熱手段と冷却手段の両方を備える装置がある。具体的な半導体製造装置の例としては、スパッタリング装置、成膜装置やイオン注入装置が知られている。   A semiconductor manufacturing apparatus includes an apparatus that controls a substrate temperature to a predetermined temperature and performs processing on the substrate. Such an apparatus is provided with heating and cooling means for controlling the substrate temperature. Depending on the device configuration, there are devices that include only heating or cooling means and devices that include both heating and cooling means. As examples of specific semiconductor manufacturing apparatuses, sputtering apparatuses, film forming apparatuses, and ion implantation apparatuses are known.

基板(例えば、シリコン、シリコンカーバイド、窒化ガリウムやリン化インジウム等の半導体ウエハ、当該ウエハの表面や裏面に膜が形成されたもの、ガラス基板等)の温度を高温あるいは低温に温度調整する際、目的とする設定温度と室温との差が大きいほど、基板には反りが生じる。この反りの度合いは、対象とする基板の種類や寸法によっても変化する。   When adjusting the temperature of a substrate (for example, a semiconductor wafer such as silicon, silicon carbide, gallium nitride or indium phosphide, a film formed on the front and back surfaces of the wafer, a glass substrate, etc.) to a high or low temperature, The larger the difference between the target set temperature and room temperature, the more the substrate warps. The degree of warpage varies depending on the type and dimensions of the target substrate.

多くの半導体製造装置では、基板は静電チャックによってステージ上に静電吸着されていて、静電吸着された基板に対して処理(スパッタリング処理、成膜処理やイオン注入処理等の処理)が行われる。基板温度を高温あるいは低温に設定して、基板の処理を行う装置では、基板に反りが生じた場合、基板の被処理面に対する処理を正常に行うことができない。   In many semiconductor manufacturing apparatuses, a substrate is electrostatically adsorbed on a stage by an electrostatic chuck, and processing (processing such as sputtering, film formation, and ion implantation) is performed on the electrostatically adsorbed substrate. Is called. In an apparatus for processing a substrate by setting the substrate temperature to a high temperature or a low temperature, when the substrate is warped, the processing on the surface to be processed of the substrate cannot be performed normally.

このような基板の反りを軽減する為に、例えば、特許文献1に記載の技術が用いられていた。この特許文献1では、加熱器が内蔵されたベース部材上に基板を配置して基板の静電吸着を行う際、静電吸着電圧を段階的に変化させて基板の昇温レートをなだらかに上昇させている。これにより、最初から大きな静電吸着電圧を印加する手法に比べて基板の反りを軽減させることができる。   In order to reduce such warpage of the substrate, for example, a technique described in Patent Document 1 has been used. In Patent Document 1, when a substrate is placed on a base member with a built-in heater and electrostatic adsorption of the substrate is performed, the electrostatic adsorption voltage is changed stepwise to gradually increase the temperature rise rate of the substrate. I am letting. Thereby, the curvature of a board | substrate can be reduced compared with the method of applying a large electrostatic adsorption voltage from the beginning.

特開2002−270680号公報JP 2002-270680 A

基板の昇温レートをなだらかに上昇させるほど、加熱時の基板の反りは軽減される。一方、冷却の場合には、降温レートをなだらかに下降させるほど、冷却時の基板の反りは軽減される。   As the temperature rise rate of the substrate is gradually increased, the warpage of the substrate during heating is reduced. On the other hand, in the case of cooling, the warp of the substrate at the time of cooling is reduced as the temperature decrease rate is gradually lowered.

しかしながら、昇温レートや降温レートをなだらかにするほど、基板の反りは軽減されるものの、基板温度が所定温度となるまでに時間がかかることから半導体製造装置の生産性に悪影響を及ぼしてしまう。   However, although the warpage of the substrate is reduced as the temperature increase rate and the temperature decrease rate are smoothed, it takes time until the substrate temperature reaches the predetermined temperature, which adversely affects the productivity of the semiconductor manufacturing apparatus.

そこで、本発明では基板の反りを軽減させるとともに、スループットという観点から、半導体製造装置の生産性を改善することを主たる目的とする。   Accordingly, the main object of the present invention is to reduce the warpage of the substrate and improve the productivity of the semiconductor manufacturing apparatus from the viewpoint of throughput.

半導体製造装置は、処理室内に配置され、基板の被処理面の裏面側を静電吸着する静電吸着部と、前記基板を所定温度に加熱あるいは冷却する温度制御部を備えた基板保持装置と、前記処理室内で前記基板を搬送し、所定の受け渡し準備位置で前記基板保持装置への前記基板の受け渡し準備を行う搬送アームと、前記搬送アームが前記受け渡し準備位置にあるときに、前記基板保持装置と前記搬送アームの少なくとも一方を前記基板の面に略垂直となる方向に移動させる基板受け渡し機構と、を有する半導体製造装置であって、前記搬送アームには弾性体が取り付けられていて、前記基板の処理に先立って、前記基板保持装置に設けられた前記温度制御部での加熱あるいは冷却を開始し、前記基板受け渡し機構によって前記搬送アームか前記基板保持装置の少なくとも一方を移動させて、前記搬送アームから前記基板を前記基板保持装置に受け渡した後、前記搬送アームか前記基板保持装置の少なくとも一方を更に移動させて、前記搬送アームに取り付けられた前記弾性体を前記基板の被処理面に押し圧させた状態で前記基板保持装置への前記基板の静電吸着が行われる装置である。   A semiconductor manufacturing apparatus is disposed in a processing chamber, and includes a substrate holding device including an electrostatic adsorption unit that electrostatically adsorbs the back side of a surface to be processed of a substrate, and a temperature control unit that heats or cools the substrate to a predetermined temperature. A transfer arm that transfers the substrate in the processing chamber and prepares the transfer of the substrate to the substrate holding device at a predetermined transfer preparation position, and holds the substrate when the transfer arm is in the transfer preparation position. A substrate transfer mechanism for moving at least one of the apparatus and the transfer arm in a direction substantially perpendicular to the surface of the substrate, wherein the transfer arm has an elastic body attached thereto, Prior to the processing of the substrate, heating or cooling at the temperature control unit provided in the substrate holding device is started, and the transfer arm is moved by the substrate transfer mechanism. At least one of the plate holding devices is moved to transfer the substrate from the transfer arm to the substrate holding device, and then at least one of the transfer arm or the substrate holding device is further moved to be attached to the transfer arm. Further, the substrate is electrostatically attracted to the substrate holding device in a state where the elastic body is pressed against the surface to be processed of the substrate.

基板処理に先立って行われる基板温度の加熱や冷却時に、弾性体によって物理的に基板の被処理面を押し圧するようにしたので、基板に多少の反りが生じても、これを補正することができる。これにより、昇温レートや降温レートの傾きを多少急にした場合でも、従来と同等に基板の反りを軽減させることができる。その結果、スループットの観点から、半導体製造装置の生産性に対する悪影響を軽減させることができる。また、基板の搬送に用いられる搬送アームに弾性体を取り付けるようにしたので、弾性体を取り付ける為の特別な部材を設ける必要がない。さらに、基板を処理する際、基板の搬送に係る機構を用いて搬送アームとともに弾性体を基板の被処理面上方から退避させることができるので、弾性体が基板の処理の妨げにならない。   When the substrate temperature is heated or cooled prior to substrate processing, the elastic surface is used to physically press the surface to be processed of the substrate, so that even if the substrate is slightly warped, it can be corrected. it can. Thereby, even when the gradient of the temperature increase rate or the temperature decrease rate is made somewhat steep, the warpage of the substrate can be reduced as in the conventional case. As a result, an adverse effect on the productivity of the semiconductor manufacturing apparatus can be reduced from the viewpoint of throughput. Further, since the elastic body is attached to the transfer arm used for transferring the substrate, it is not necessary to provide a special member for attaching the elastic body. Further, when the substrate is processed, the elastic body can be retracted from above the surface to be processed of the substrate together with the transfer arm using a mechanism related to the transfer of the substrate, so that the elastic body does not hinder the processing of the substrate.

また、前記搬送アームには開口が形成されていて、前記弾性体を前記基板の被処理面に押し圧させた状態で前記基板の静電吸着が行われる際、当該開口を通して、前記基板の被処理面が露出しているような構成でもよい。   In addition, an opening is formed in the transfer arm, and when the substrate is electrostatically attracted with the elastic body being pressed against the surface to be processed of the substrate, the substrate is covered through the opening. A configuration in which the processing surface is exposed may be used.

このような構成であれば、搬送アームに形成された開口を通して基板の被処理面の状態を監視することができる。例えば、この開口を通して基板保持装置に基板を静電吸着する際に、放射温度計を用いて基板の被処理面の温度を測定することも可能となる。   With such a configuration, the state of the surface to be processed of the substrate can be monitored through the opening formed in the transfer arm. For example, when the substrate is electrostatically attracted to the substrate holding device through this opening, the temperature of the surface to be processed of the substrate can be measured using a radiation thermometer.

基板温度の急激な変化を避ける為に、前記基板受け渡し機構は、前記搬送アームから前記基板保持装置への前記基板の受け渡しが行われる前に、前記基板の温度が所定温度になるまで、前記搬送アームと前記基板保持装置との相対的な位置関係を一定に保っておくように構成しておいてもよい。   In order to avoid an abrupt change in the substrate temperature, the substrate transfer mechanism is configured to transfer the substrate until the substrate temperature reaches a predetermined temperature before the substrate is transferred from the transfer arm to the substrate holding device. The relative positional relationship between the arm and the substrate holding device may be kept constant.

このような構成にしておけば、温度制御部で加熱あるいは冷却された基板保持装置から放射される熱や冷気で基板の温度をなだらかに変化させることができる。   With such a configuration, the temperature of the substrate can be gently changed by the heat or cold radiated from the substrate holding device heated or cooled by the temperature control unit.

弾性体の配置については、次のようにしておいてもいい。前記弾性体は複数あり、各弾性体は前記基板の周方向に沿って略等間隔の隙間をあけて前記搬送アームに取り付けられている。   The arrangement of the elastic body may be as follows. There are a plurality of elastic bodies, and each elastic body is attached to the transfer arm with a substantially equal gap along the circumferential direction of the substrate.

このような構成にしておけば、弾性体による押し圧力が基板に均等にかかる為、不均一な押し圧力による基板の位置ズレを防ぐことができる。   With such a configuration, since the pressing force by the elastic body is evenly applied to the substrate, it is possible to prevent the displacement of the substrate due to the non-uniform pressing force.

また、基板処理後に基板の静電吸着を解除すると、基板に内在する応力によって、基板が跳ねてしまう恐れがある。このような基板の跳ねを防止する為に、前記基板の前記基板保持装置への静電吸着を解除する際、前記弾性体が前記基板の被処理面に押し圧されているように構成しておいてもよい。   Moreover, if the electrostatic attraction of the substrate is released after the substrate processing, the substrate may be bounced by the stress inherent in the substrate. In order to prevent such a substrate from bouncing, the elastic body is configured to be pressed against the surface to be processed of the substrate when releasing the electrostatic adsorption of the substrate to the substrate holding device. It may be left.

処理室内で基板が跳ねて、これが処理室の床や基板の搬送機構等に衝突すると、衝撃により基板が割れてしまう場合がある。この場合、処理室内の清掃が必要となって、半導体製造装置の生産性が著しく低下してしまう。また、基板が割れてしまうと、新たな基板を用意する為の費用も発生する。静電吸着を解除する際、基板の被処理面を弾性体で押し圧するようにしておけば、跳ねた基板が弾性体に衝突して、弾性体で衝撃が吸収されるので、上述した問題を防止することができる。   If the substrate jumps in the processing chamber and collides with the floor of the processing chamber or the substrate transport mechanism, the substrate may be broken by an impact. In this case, the inside of the processing chamber needs to be cleaned, and the productivity of the semiconductor manufacturing apparatus is significantly reduced. In addition, if the substrate breaks, a cost for preparing a new substrate also occurs. When releasing the electrostatic adsorption, if the treated surface of the substrate is pressed with an elastic body, the substrate that has bounced will collide with the elastic body and the impact will be absorbed by the elastic body. Can be prevented.

基板処理に先立って行われる基板温度の加熱や冷却時に、弾性体によって物理的に基板の被処理面を押し圧するようにしたので、基板に多少の反りが生じても、これを補正することができる。これにより、昇温レートや降温レートの傾きを多少急にした場合でも、従来と同等に基板の反りを軽減させることができる。その結果、スループットの観点から、半導体製造装置の生産性に対する悪影響を軽減させることができる。また、基板の搬送に用いられる搬送アームに弾性体を取り付けるようにしたので、弾性体を取り付ける為の特別な部材を設ける必要がない。さらに、基板を処理する際、基板の搬送に係る機構を用いて搬送アームとともに弾性体を基板の被処理面上方から退避させることができるので、弾性体が基板の処理の妨げにならないといった効果を奏する。   When the substrate temperature is heated or cooled prior to substrate processing, the elastic surface is used to physically press the surface to be processed of the substrate, so that even if the substrate is slightly warped, it can be corrected. it can. Thereby, even when the gradient of the temperature increase rate or the temperature decrease rate is made somewhat steep, the warpage of the substrate can be reduced as in the conventional case. As a result, an adverse effect on the productivity of the semiconductor manufacturing apparatus can be reduced from the viewpoint of throughput. Further, since the elastic body is attached to the transfer arm used for transferring the substrate, it is not necessary to provide a special member for attaching the elastic body. Further, when the substrate is processed, the elastic body can be retracted from above the surface to be processed of the substrate together with the transfer arm using a mechanism related to the transfer of the substrate, so that the elastic body does not interfere with the processing of the substrate. Play.

半導体製造装置の一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of a semiconductor manufacturing apparatus. 図1に記載の処理室内の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure in the processing chamber of FIG. 弾性体の一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example of an elastic body. 搬送アームの先端部に係る一例を示す模式図。The schematic diagram which shows an example which concerns on the front-end | tip part of a conveyance arm. 基板の受け渡しの様子を示す模式図。The schematic diagram which shows the mode of delivery of a board | substrate. 弾性体に基板の被処理面が押し圧されている様子を示す模式図。The schematic diagram which shows a mode that the to-be-processed surface of a board | substrate is pressed by the elastic body. 搬送アームの先端部に係る他の例を示す模式図。(A)は弾性体が略等間隔に4つ配置される例で、(B)は弾性体が略等間隔に3つ配置される例である。The schematic diagram which shows the other example which concerns on the front-end | tip part of a conveyance arm. (A) is an example in which four elastic bodies are arranged at substantially equal intervals, and (B) is an example in which three elastic bodies are arranged at substantially equal intervals. 基板の受け渡しと基板の静電吸着に係る一連の処理を示すフローチャート。The flowchart which shows a series of processes concerning the delivery of a board | substrate, and the electrostatic attraction of a board | substrate.

以下、本発明に係る半導体製造装置の一例として、イオン注入装置IMの装置構成を挙げて説明する。   Hereinafter, as an example of a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention, an apparatus configuration of an ion implantation apparatus IM will be described.

図1には、イオン注入装置IMの全体の構成を表す模式図が記載されている。このイオン注入装置IMの構成について、簡単に説明する。なお、図示されるZ軸方向はイオンビームIBの進行方向で、X軸方向は後述する走査器6によるイオンビームIBの走査方向であり、Y軸方向はX軸方向とZ軸方向に直交する方向である。座標軸については後述する他の図においても図1と同様である。また、図1に記載の座標軸は、後述する処理室8内に入射するイオンビームIBに関して描かれたものであり、この座標軸の方向はイオンビームIBの輸送経路において適宜変化する。   FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the ion implantation apparatus IM. The configuration of the ion implantation apparatus IM will be briefly described. The Z-axis direction shown in the figure is the traveling direction of the ion beam IB, the X-axis direction is the scanning direction of the ion beam IB by the scanner 6 described later, and the Y-axis direction is orthogonal to the X-axis direction and the Z-axis direction. Direction. The coordinate axes are the same as those in FIG. 1 in other figures described later. Further, the coordinate axis shown in FIG. 1 is drawn with respect to an ion beam IB incident in a processing chamber 8 described later, and the direction of the coordinate axis appropriately changes in the transport path of the ion beam IB.

イオン源1内でプラズマが生成され、ここから断面円形状のイオンビームIBが引出される。その後、イオンビームIBは、第一の電磁石2と分析スリット3で質量分析されて、イオンビームIB中に含まれる不所望なイオン成分の除去が行われる。なお、ここで言う断面とは、イオンビームIBを図示されるXY平面で切断したときの面を指している。   Plasma is generated in the ion source 1, and an ion beam IB having a circular cross section is extracted therefrom. Thereafter, the ion beam IB is subjected to mass analysis by the first electromagnet 2 and the analysis slit 3 to remove unwanted ion components contained in the ion beam IB. In addition, the cross section said here has pointed out the surface when the ion beam IB is cut | disconnected by XY plane shown in figure.

質量分析されたイオンビームIBは、加減速管4で加速あるいは減速されて、所望のエネルギーを有するイオンビームIBに変換される。次に、イオンビームIBは、第二の電磁石5に入射し、ここでイオンビームIB中に含まれる不所望なエネルギー成分の除去が行われる。   The ion beam IB subjected to mass analysis is accelerated or decelerated by the acceleration / deceleration tube 4 and converted into an ion beam IB having a desired energy. Next, the ion beam IB is incident on the second electromagnet 5 where undesired energy components contained in the ion beam IB are removed.

第二の電磁石5で不要なエネルギー成分が除去されたイオンビームIBは、走査器6で一方向(X軸方向)に沿って走査される。走査されたイオンビームIBは、X軸方向の異なる場所でその進行方向が互いに平行となるように、平行化電磁石7で平行化された後、処理室8に入射する。   The ion beam IB from which unnecessary energy components have been removed by the second electromagnet 5 is scanned by the scanner 6 along one direction (X-axis direction). The scanned ion beam IB is collimated by the collimating electromagnet 7 so that the traveling directions thereof are parallel to each other at different locations in the X-axis direction, and then enters the processing chamber 8.

処理室8では、処理対象物である基板15が、基板保持装置22(例えば、静電チャックと加熱あるいは冷却手段を搭載したプラテン)によって支持されている。イオンビームIBの基板15への照射角度を設定する為、必要に応じて、基板保持装置22の姿勢は変更される。基板保持装置22の姿勢変更は、例えば、図示されない駆動機構によって、図1に記載のY軸周りに基板保持装置22を回転することやZ軸周りに基板保持装置22を回転することで実現される。   In the processing chamber 8, a substrate 15 as a processing target is supported by a substrate holding device 22 (for example, a platen equipped with an electrostatic chuck and heating or cooling means). In order to set the irradiation angle of the ion beam IB to the substrate 15, the posture of the substrate holding device 22 is changed as necessary. The posture change of the substrate holding device 22 is realized, for example, by rotating the substrate holding device 22 around the Y axis shown in FIG. 1 or rotating the substrate holding device 22 around the Z axis by a drive mechanism (not shown). The

基板15に対するイオン注入処理は、図示されない駆動機構により、基板保持装置22がY軸方向に沿って処理室8に入射したイオンビームIBを横切るように往復走査されることで実現される。なお、イオン注入処理の前に、基板保持装置22の姿勢変更がなされた場合はその姿勢を保った状態で、基板保持装置22がY軸方向に沿って往復走査される。   The ion implantation process for the substrate 15 is realized by a reciprocating scan of the substrate holding device 22 across the ion beam IB incident on the processing chamber 8 along the Y-axis direction by a driving mechanism (not shown). If the posture of the substrate holding device 22 is changed before the ion implantation process, the substrate holding device 22 is reciprocally scanned along the Y-axis direction while maintaining the posture.

基板15の処理室8への搬送は次のようにして行われる。複数枚の基板15が収納されたカセット9が大気側に複数並べられており、個々のカセット9から基板15の搬送が行われる。1つのカセット9には、同一の注入条件で処理される複数枚の基板15が収納されている。   Transfer of the substrate 15 to the processing chamber 8 is performed as follows. A plurality of cassettes 9 storing a plurality of substrates 15 are arranged on the atmosphere side, and the substrates 15 are transferred from the individual cassettes 9. In one cassette 9, a plurality of substrates 15 to be processed under the same injection conditions are stored.

個々のカセット9からの基板15の搬送は、搬送ロボット10によって行われる。搬送ロボット10はカセット9から基板15を取り出した後、一旦、アライナー11に基板15を載せて、基板15の周方向における向きが揃えられる。この基板15の向きの整合は、例えば、基板15の外周部に形成されたノッチを基準にして行われる。その後、基板15は、搬送ロボット10によってアライナー11から真空予備室AL内に搬送される。   The substrate 15 is transferred from each cassette 9 by the transfer robot 10. After removing the substrate 15 from the cassette 9, the transfer robot 10 once places the substrate 15 on the aligner 11 and aligns the orientation of the substrate 15 in the circumferential direction. The alignment of the orientation of the substrate 15 is performed with reference to a notch formed on the outer peripheral portion of the substrate 15, for example. Thereafter, the substrate 15 is transferred from the aligner 11 into the vacuum preliminary chamber AL by the transfer robot 10.

真空予備室ALに基板15が搬送されると、真空予備室ALの大気側(図中、カセット9が配置されている側)の蓋が閉まり、図示されないポンプによって、真空予備室AL内部が大気から真空雰囲気に変更される。   When the substrate 15 is transferred to the vacuum preparatory chamber AL, the lid of the vacuum preparatory chamber AL on the atmosphere side (the side where the cassette 9 is arranged in the figure) is closed, and the inside of the vacuum preparatory chamber AL is aired by a pump (not shown). Is changed to a vacuum atmosphere.

真空予備室ALが真空雰囲気になった後、真空予備室ALと処理室8との間の通路が開かれる。処理室8には、支点Pを中心に独立旋回可能な2本の搬送アーム12が設けられていて、個々の搬送アーム12が旋回することにより、真空予備室ALと基板保持装置22との間で基板15の受け渡しが行われる。搬送アーム12による基板保持装置22への基板15の受け渡しの際、図示されない駆動機構により基板保持装置22はX軸周りに回転されて、基板15の被処理面(イオンビームIBが照射される面)がY軸方向と垂直な関係となるように基板15の姿勢変更が行われる。   After the vacuum preliminary chamber AL becomes a vacuum atmosphere, the passage between the vacuum preliminary chamber AL and the processing chamber 8 is opened. The processing chamber 8 is provided with two transfer arms 12 that can pivot independently about the fulcrum P, and each of the transfer arms 12 can be rotated between the vacuum preliminary chamber AL and the substrate holding device 22. Then, the substrate 15 is delivered. When the substrate 15 is transferred to the substrate holding device 22 by the transfer arm 12, the substrate holding device 22 is rotated around the X axis by a driving mechanism (not shown), and the surface to be processed of the substrate 15 (the surface irradiated with the ion beam IB). ) Is changed so as to be perpendicular to the Y-axis direction.

図2には処理室8内の様子が描かれている。基板保持装置22は静電吸着部27と温度制御部28を備えていて、第一の駆動機構M1に回動自在に連結されている。また、第一の駆動機構M1は第二の駆動機構M2に回動自在に連結されていて、第二の駆動機構M2は第三の駆動機構M3に直動自在に連結されている。   FIG. 2 shows the inside of the processing chamber 8. The substrate holding device 22 includes an electrostatic attraction unit 27 and a temperature control unit 28, and is rotatably connected to the first drive mechanism M1. The first drive mechanism M1 is rotatably connected to the second drive mechanism M2, and the second drive mechanism M2 is directly connected to the third drive mechanism M3.

静電吸着部27には単極あるいは双極、または多極の電極が配置されていて、ここに直流あるいは交流の電圧が印加される。この電圧の印加により、静電吸着部27と基板15との間に、ジョンソンラーベック力やクーロン力が発生して、基板15が基板保持装置22上に静電吸着される。温度制御部28は、基板15の温度を加熱する場合には制御可能な発熱体(例えば、コイル等のヒーターユニット)であり、基板15の温度を冷却する場合には制御可能な冷却体(例えば、冷媒の循環により冷却を行うチラーユニット)である。なお、ここで言う温度制御部28は、発熱体や冷却体を用いて基板15の温度制御を行う電源等を含むユニットの一部であり、基板保持装置22の内部に備えられた構成を指す。   The electrostatic attraction unit 27 is provided with monopolar, bipolar, or multipolar electrodes, to which a DC or AC voltage is applied. By applying this voltage, a Johnson Rabeck force or a Coulomb force is generated between the electrostatic attraction unit 27 and the substrate 15, and the substrate 15 is electrostatically adsorbed on the substrate holding device 22. The temperature control unit 28 is a controllable heating element (for example, a heater unit such as a coil) when heating the temperature of the substrate 15, and can be controlled when the temperature of the substrate 15 is cooled (for example, a heater unit such as a coil). And a chiller unit that performs cooling by circulating the refrigerant). Note that the temperature control unit 28 referred to here is a part of a unit including a power source for controlling the temperature of the substrate 15 using a heating element or a cooling body, and indicates a configuration provided inside the substrate holding device 22. .

各駆動機構M1〜M3は、図示されないモーターをそれぞれ有していて、各モーターの回転により、第一の駆動機構M1が基板保持装置22を図示されるY軸周りに回転させ、第二の駆動機構M2が基板保持装置22と第一の駆動機構M1を図示されるX軸周りに回転させ、第三の駆動機構M3が基板保持装置22、第一の駆動機構M1及び第二の駆動機構M2を図示されるY軸方向に沿って直動させる。   Each of the drive mechanisms M1 to M3 has a motor (not shown), and by the rotation of each motor, the first drive mechanism M1 rotates the substrate holding device 22 around the Y axis shown in the figure, and the second drive The mechanism M2 rotates the substrate holding device 22 and the first drive mechanism M1 around the X axis shown in the figure, and the third drive mechanism M3 rotates the substrate holding device 22, the first drive mechanism M1, and the second drive mechanism M2. Is moved linearly along the Y-axis direction shown in the figure.

搬送アーム12の先端部分の下方(Y軸方向と反対側の方向)には、基板受け部19が設けられており、この場所に基板15の外周部が支持された状態で搬送アーム12の旋回が行われる。搬送アーム12の旋回中、基板受け部19が基板保持装置22の上方に配置された時、搬送アーム12の旋回は停止される。その後、搬送アーム12と基板保持装置22との間で、基板15の受け渡しが行われる。本発明では、基板15の受け渡しが行われる前の段階で、基板保持装置22の上方で搬送アーム12の旋回が停止される位置を、受け渡し準備位置と呼んでいる。また、搬送アーム12による基板15の受け渡し準備とは、受け渡し準備位置で基板15を支持した搬送アーム12の旋回が停止されている状態のことを指す。   A substrate receiving portion 19 is provided below the front end portion of the transfer arm 12 (the direction opposite to the Y-axis direction), and the transfer arm 12 is swiveled with the outer peripheral portion of the substrate 15 supported at this location. Is done. When the substrate receiving portion 19 is disposed above the substrate holding device 22 while the transfer arm 12 is turning, the rotation of the transfer arm 12 is stopped. Thereafter, the substrate 15 is transferred between the transfer arm 12 and the substrate holding device 22. In the present invention, the position at which the turning of the transfer arm 12 is stopped above the substrate holding device 22 before the transfer of the substrate 15 is called a transfer preparation position. Further, the preparation for transferring the substrate 15 by the transfer arm 12 indicates a state in which the turning of the transfer arm 12 that supports the substrate 15 at the transfer preparation position is stopped.

また、基板受け部19に支持された基板15の被処理面側の外周部と対向するように、弾性体16が搬送アーム12に取り付けられている。この弾性体16は後述する位置に基板15が来ると基板15の被処理面を押し圧する。   In addition, the elastic body 16 is attached to the transport arm 12 so as to face the outer peripheral portion of the substrate 15 supported by the substrate receiving portion 19 on the processing surface side. The elastic body 16 presses the surface to be processed of the substrate 15 when the substrate 15 comes to a position to be described later.

搬送アーム12の上方に位置する処理室8の壁面には窓Wが設けられていて、この窓Wを通して処理室8の内部の様子を観察することができる。また、図示されているように窓Wに近接して放射温度計23を配置しておくと、基板15の被処理面の温度特性を測定することができる。一方、基板15の温度特性を測定する代わりに、画像データの撮影ができるように構成しておいてもよい。この場合、図2で示される放射温度計23の場所にCCDカメラを配置しておく等すればよい。なお、窓Wを介して基板15の温度測定や画像撮影を行う場合、搬送アーム12には開口を形成しておき、図2で示される放射温度計23の場所から基板15の被処理面が十分に視えるように構成しておくことが望ましい。   A window W is provided on the wall surface of the processing chamber 8 located above the transfer arm 12, and the inside of the processing chamber 8 can be observed through the window W. Further, if the radiation thermometer 23 is disposed in the vicinity of the window W as shown in the drawing, the temperature characteristics of the surface to be processed of the substrate 15 can be measured. On the other hand, instead of measuring the temperature characteristics of the substrate 15, it may be configured so that image data can be taken. In this case, a CCD camera may be disposed at the location of the radiation thermometer 23 shown in FIG. Note that when the temperature of the substrate 15 and image capturing are performed through the window W, an opening is formed in the transfer arm 12 so that the surface to be processed of the substrate 15 extends from the location of the radiation thermometer 23 shown in FIG. It is desirable to configure it so that it can be seen sufficiently.

また、図示されているように放射温度計23での測定結果を信号SIとして、各駆動機構M1〜M3の制御を行う制御装置29にリアルタイムに信号SIを送信するように構成してもいい。さらに、放射温度計23での測定結果を基に、基板保持装置22に設けられた静電吸着部27や温度制御部28を制御するようにしてもいい。   Further, as shown in the figure, the measurement result of the radiation thermometer 23 may be used as the signal SI, and the signal SI may be transmitted in real time to the control device 29 that controls each of the driving mechanisms M1 to M3. Further, the electrostatic adsorption unit 27 and the temperature control unit 28 provided in the substrate holding device 22 may be controlled based on the measurement result of the radiation thermometer 23.

図3には、弾性体16の構成例が記載されている。弾性体16は容器25を有していて、この容器25が搬送アーム12に弾性体固定用ボルト17で取り付けられている。容器25には凹状の窪みがあり、この窪みを閉じるように、一部に開口を有する蓋体24が蓋固定用ボルト20によって容器25に取り付けられている。そして、蓋体24に形成された開口からカーボンやシリコン等からなるピン18の先端が容器外側に向けて突出している。ピン18には蓋体24に形成された開口よりも大きな径を持つ大径部が形成されていて、この部分が容器25の窪みに配置されている。   FIG. 3 shows a configuration example of the elastic body 16. The elastic body 16 has a container 25, and the container 25 is attached to the transport arm 12 with an elastic body fixing bolt 17. The container 25 has a concave depression, and a lid body 24 having an opening in a part thereof is attached to the container 25 by a lid fixing bolt 20 so as to close the depression. And the front-end | tip of the pin 18 which consists of carbon, a silicon | silicone, etc. protrudes from the opening formed in the cover body 24 toward the container outer side. The pin 18 is formed with a large-diameter portion having a diameter larger than that of the opening formed in the lid body 24, and this portion is disposed in the recess of the container 25.

容器25の窪みには、コイル状のバネ21が収納されている。バネ21の一端は容器25の内壁に当接していて、他端は上述したピン18の大径部に当接している。そして、バネ21の内側には容器25の内部に配置されたピン18の一部が挿通されている。基板15の被処理面がピン18に接触すると、ピン18がバネ21により弾性的に付勢されて、基板15の被処理面に押し圧される。なお、ここでは、コイル状のバネを用いられているが、板バネを用いて弾性体16を構成するようにしてもよい。   A coiled spring 21 is accommodated in the recess of the container 25. One end of the spring 21 is in contact with the inner wall of the container 25 and the other end is in contact with the large diameter portion of the pin 18 described above. A part of the pin 18 disposed inside the container 25 is inserted inside the spring 21. When the surface to be processed of the substrate 15 comes into contact with the pin 18, the pin 18 is elastically biased by the spring 21 and is pressed against the surface to be processed of the substrate 15. Although a coiled spring is used here, the elastic body 16 may be configured using a leaf spring.

図4には、搬送アーム12の先端部を基板15の被処理面側から視た時の様子が描かれている。図2の構成のように、窓Wを介して、放射温度計23で基板15の温度測定をしたり、CCDカメラで基板15の被処理面を撮影したりする場合には、基板15の被処理面が視えるように、搬送アーム12に開口26(図中、ハッチングされている領域)を形成しておくとよい。   FIG. 4 shows a state when the tip of the transfer arm 12 is viewed from the processing surface side of the substrate 15. When the temperature of the substrate 15 is measured by the radiation thermometer 23 or the surface to be processed of the substrate 15 is photographed by the CCD camera through the window W as in the configuration of FIG. An opening 26 (a hatched region in the drawing) is preferably formed in the transfer arm 12 so that the processing surface can be seen.

例えば、図4のように弾性体16は4個あり、基板15の被処理面の外周部に対向するように搬送アーム12に取り付けられている。なお、基板15の外周部ではなく、中央部と対向するように弾性体16を設けるようにしておいてもいいが、被処理面への傷を考慮すると、できるだけ基板15の外周部を押し圧するように弾性体16を配置しておく方がよい。図4および後述する搬送アーム12の変形例に係る図7では、基板15と弾性体16との位置関係がわかるように、基板15の外形を破線で描いている。   For example, as shown in FIG. 4, there are four elastic bodies 16 that are attached to the transfer arm 12 so as to face the outer peripheral portion of the surface to be processed of the substrate 15. Although the elastic body 16 may be provided so as to face the central portion instead of the outer peripheral portion of the substrate 15, the outer peripheral portion of the substrate 15 is pressed as much as possible in consideration of scratches on the surface to be processed. It is better to arrange the elastic body 16 in this manner. In FIG. 4 and FIG. 7 according to a modified example of the transfer arm 12 described later, the outer shape of the substrate 15 is drawn with a broken line so that the positional relationship between the substrate 15 and the elastic body 16 can be understood.

図5は基板15の受け渡しの様子を示す模式図である。ここでは、第三の駆動機構M3によって基板保持装置22をY軸方向に移動させて、基板保持装置22の端面が基板15の裏面(被処理面の裏面)に接触した時の様子が描かれている。   FIG. 5 is a schematic diagram showing how the substrate 15 is delivered. Here, the state when the substrate holding device 22 is moved in the Y-axis direction by the third drive mechanism M3 and the end surface of the substrate holding device 22 contacts the back surface of the substrate 15 (the back surface of the surface to be processed) is drawn. ing.

この状態から更にY軸方向に基板保持装置22を移動させると、基板15は搬送アーム12の基板受け部19から離れて、基板保持装置22上に配置されることになる。これにより搬送アーム12から基板保持装置22への基板15の受け渡しが行われる。   When the substrate holding device 22 is further moved in the Y-axis direction from this state, the substrate 15 is placed on the substrate holding device 22 away from the substrate receiving portion 19 of the transfer arm 12. As a result, the substrate 15 is transferred from the transfer arm 12 to the substrate holding device 22.

図6は弾性体16に基板15の被処理面が押し圧されている様子を示す模式図である。図5に記載の状態からさらにY軸方向に基板保持装置22を移動させると、搬送アーム12に取り付けられた弾性体16を構成するピン18により基板15の被処理面が押し圧される。この状態で、基板15の静電吸着が行われる。   FIG. 6 is a schematic view showing a state where the surface to be processed of the substrate 15 is pressed against the elastic body 16. When the substrate holding device 22 is further moved in the Y-axis direction from the state shown in FIG. 5, the surface to be processed of the substrate 15 is pressed by the pins 18 constituting the elastic body 16 attached to the transfer arm 12. In this state, electrostatic adsorption of the substrate 15 is performed.

図7(A)、(B)には、搬送アーム12の他の例が描かれている。図7(A)、(B)に記載されているように、弾性体16の配置を基板15の周方向に沿って略等間隔に離して配置するようにしてもよい。このような構成にすれば、弾性体16による押し圧力が基板15の被処理面に対して均等に加わるので、静電吸着前の固定されていない基板15の位置ズレを抑制することができる。   FIGS. 7A and 7B show another example of the transfer arm 12. As described in FIGS. 7A and 7B, the elastic bodies 16 may be arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the substrate 15. With such a configuration, the pressing force by the elastic body 16 is evenly applied to the surface to be processed of the substrate 15, so that the displacement of the unfixed substrate 15 before electrostatic adsorption can be suppressed.

図7(A)では弾性体16の数は4個で、図7(B)では弾性体16の数は3個である。これらの取り付け位置や個数によって、弾性体16を取り付ける搬送アーム12の先端部の形状や搬送アーム12に形成される開口26の形状は適宜変更される。このことは、図4と図7に記載されている構成を比較することで理解できる。   In FIG. 7A, the number of elastic bodies 16 is four, and in FIG. 7B, the number of elastic bodies 16 is three. The shape of the distal end portion of the transfer arm 12 to which the elastic body 16 is attached and the shape of the opening 26 formed in the transfer arm 12 are appropriately changed depending on the mounting position and the number of the attachments. This can be understood by comparing the configurations described in FIG. 4 and FIG.

図8には、基板15の受け渡しと基板15の静電吸着に係る一連の処理を示すフローチャートが描かれている。各処理S1〜S6について説明する。S1で搬送アーム12が受け渡し準備位置に移動する。その後、S2で基板保持装置22の加熱または冷却が行われる。S3では基板受け渡し機構(図2の例で言うところの第三の駆動機構M3)は駆動していない。この為、搬送アーム12と基板保持装置22との相対的な位置関係が一定に保たれている。   FIG. 8 is a flowchart showing a series of processes relating to the delivery of the substrate 15 and the electrostatic adsorption of the substrate 15. Each process S1-S6 is demonstrated. In S1, the transfer arm 12 moves to the delivery preparation position. Thereafter, the substrate holding device 22 is heated or cooled in S2. In S3, the substrate transfer mechanism (third drive mechanism M3 in the example of FIG. 2) is not driven. For this reason, the relative positional relationship between the transfer arm 12 and the substrate holding device 22 is kept constant.

このような構成にしておけば、温度制御部28で加熱あるいは冷却された基板保持装置22からの熱や冷気の輻射効果により基板15の温度をなだらかに変化させることができる。これにより、基板15の温度が急激に変化しないので、基板15の温度変化による反りを軽減させることができる。なお、基板15の設定温度がそれほど室温から離れていない場合には、半導体製造装置の生産性を考慮し、このS3の予備加熱あるいは予備冷却に相当する工程を省略してもよい。   With such a configuration, the temperature of the substrate 15 can be gently changed by the radiation effect of heat or cold air from the substrate holding device 22 heated or cooled by the temperature control unit 28. Thereby, since the temperature of the board | substrate 15 does not change rapidly, the curvature by the temperature change of the board | substrate 15 can be reduced. If the set temperature of the substrate 15 is not so far from room temperature, the process corresponding to the preheating or precooling in S3 may be omitted in consideration of the productivity of the semiconductor manufacturing apparatus.

S3で基板15の温度が所定温度に達した後、S4で基板受け渡し機構を動作させ、基板15の受け渡しを行う。具体的には、第三の駆動機構M3で基板保持装置22をY軸方向に沿って移動させ、搬送アーム12の基板受け部19から基板保持装置22に基板15を移動させる。   After the temperature of the substrate 15 reaches a predetermined temperature in S3, the substrate transfer mechanism is operated in S4 to transfer the substrate 15. Specifically, the substrate holding device 22 is moved along the Y-axis direction by the third drive mechanism M3, and the substrate 15 is moved from the substrate receiving portion 19 of the transfer arm 12 to the substrate holding device 22.

基板15の受け渡しが行われた後、S5の工程で更に基板受け渡し機構を移動させて、基板15の被処理面が搬送アーム12に取り付けられた弾性体16で押し圧される状態にする。   After the transfer of the substrate 15 is performed, the substrate transfer mechanism is further moved in step S5 so that the surface to be processed of the substrate 15 is pressed by the elastic body 16 attached to the transfer arm 12.

その後、S6の工程で、基板保持装置22の静電吸着部27での静電吸着が開始される。なお、ここで言う静電吸着の開始とは、静電吸着部27を構成する電極に電圧の印加を開始することを意味している。また、弾性体16による基板15の被処理面に対する押し圧が開始された直後に静電吸着を開始する必要はない。基板15の昇温レートや降温レートをなだらかに変化させたい場合には、しばらく静電吸着を開始せずに、弾性体16によって基板15を基板保持装置22に押し付けておくだけでもよい。このような構成にしておくと、即座に静電吸着を開始するよりも基板15の温度はなだらかに変化することが期待できる。もちろん、弾性体16の押し圧と同時か、その直後に静電吸着を開始するようにしてもよい。図8で述べた一連の処理については、装置のオペレーターによって手動で操作するようにしてもいいが、好ましくは図2に描かれている制御装置29を用いて自動制御で行えるようにしておく方がよい。   Thereafter, electrostatic adsorption at the electrostatic adsorption unit 27 of the substrate holding device 22 is started in step S6. Here, the start of electrostatic adsorption means that application of a voltage to the electrodes constituting the electrostatic adsorption unit 27 is started. Further, it is not necessary to start electrostatic adsorption immediately after the pressing force of the elastic body 16 against the surface to be processed of the substrate 15 is started. When it is desired to change the temperature rising rate or the temperature falling rate of the substrate 15 gently, the substrate 15 may be simply pressed against the substrate holding device 22 by the elastic body 16 without starting electrostatic adsorption for a while. With such a configuration, it can be expected that the temperature of the substrate 15 changes more gently than when electrostatic adsorption is started immediately. Of course, electrostatic adsorption may be started simultaneously with the pressing force of the elastic body 16 or immediately after that. The series of processing described in FIG. 8 may be manually operated by the operator of the apparatus, but preferably it can be performed by automatic control using the control device 29 depicted in FIG. Is good.

上述したように、基板15への処理に先立って行われる基板温度の加熱や冷却時に、弾性体16によって物理的に基板15の被処理面を押し圧するようにしたので、基板15に多少の反りが生じても、これを補正することができる。これにより、昇温レートや降温レートの傾きを多少急にした場合でも、従来と同等に基板の反りを軽減させることができる。その結果、スループットの観点から、半導体製造装置の生産性に対する悪影響を軽減させることができる。また、基板15の搬送に用いられる搬送アーム12に弾性体16を取り付けるようにしたので、弾性体16を取り付ける為の特別な部材を設ける必要がない。さらに、基板15を処理する際、基板15の搬送に係る機構を用いて搬送アーム12とともに弾性体16を基板15の被処理面上方から退避させることができるので、弾性体16が基板の処理の妨げにならないといった効果も奏する。   As described above, since the elastic body 16 physically presses the surface to be processed of the substrate 15 when the substrate temperature is heated or cooled prior to the processing on the substrate 15, the substrate 15 is slightly warped. Even if this occurs, it can be corrected. Thereby, even when the gradient of the temperature increase rate or the temperature decrease rate is made somewhat steep, the warpage of the substrate can be reduced as in the conventional case. As a result, an adverse effect on the productivity of the semiconductor manufacturing apparatus can be reduced from the viewpoint of throughput. Further, since the elastic body 16 is attached to the transfer arm 12 used for transferring the substrate 15, it is not necessary to provide a special member for attaching the elastic body 16. Further, when the substrate 15 is processed, the elastic body 16 can be retracted from above the processing surface of the substrate 15 together with the transfer arm 12 by using a mechanism related to the transfer of the substrate 15. There is also an effect that does not interfere.

<その他変形例>
これまでの実施形態では、基板受け渡し機構として、第三の駆動機構M3を用いて基板保持装置22を移動させる構成であったが、これに代えて次のように構成してもよい。
<Other variations>
In the embodiments described so far, the substrate holding device 22 is moved using the third drive mechanism M3 as the substrate delivery mechanism. However, instead of this, the following configuration may be employed.

例えば、基板保持装置22を移動させる機構の代わりに、搬送アーム12をY軸方向に沿って上下に移動させる機構を設けておく。この場合、搬送アーム12の駆動機構が複雑になるが、このような構成であっても本発明の効果を奏することができる。   For example, instead of a mechanism for moving the substrate holding device 22, a mechanism for moving the transfer arm 12 up and down along the Y-axis direction is provided. In this case, the drive mechanism of the transport arm 12 is complicated, but the effect of the present invention can be achieved even with such a configuration.

また、搬送アーム12と基板保持装置22の両方を独立してあるいは連動させてY軸方向に沿って上下に移動させるような構成にしてもいい。このような構成にすれば、装置構成がさらに複雑になるが、これまでの実施形態で述べた構成と同等の効果を奏することができる。   Alternatively, both the transfer arm 12 and the substrate holding device 22 may be moved up and down along the Y-axis direction independently or in conjunction with each other. Such a configuration further complicates the device configuration, but can provide the same effects as the configurations described in the previous embodiments.

上述した実施形態では、半導体製造装置の例として、イオン注入装置の構成を例示して説明したが、スパッタリング装置や成膜装置といった他の半導体製造装置であってもよい。   In the above-described embodiment, the configuration of the ion implantation apparatus has been described as an example of the semiconductor manufacturing apparatus. However, other semiconductor manufacturing apparatuses such as a sputtering apparatus and a film forming apparatus may be used.

また、イオン注入装置の構成は図1に記載したものに限らず、別の構成であってもよい。例えば、走査器6がなく、イオン源1からリボン状のイオンビームの引出が行われる構成であってもよい。また、第二の電磁石5を備えていないイオン注入装置であってもよい。   Further, the configuration of the ion implantation apparatus is not limited to that shown in FIG. 1, and may be another configuration. For example, the scanner 6 may be omitted and a ribbon-shaped ion beam may be extracted from the ion source 1. Further, an ion implantation apparatus that does not include the second electromagnet 5 may be used.

本発明で取り扱う基板15は、シリコン、シリコンカーバイド、窒化ガリウムやリン化インジウム等の半導体ウエハ、当該ウエハの表面や裏面に膜が形成されたものやガラス基板に限らない。所定温度に加熱あるいは冷却され、静電吸着により支持された後で、基板に対する処理が行われるものであればどのようなものであってもよい。さらに、基板15の形状は、実施形態の図面に示した円形である必要はなく、矩形やその他の形状であっても構わない。   The substrate 15 handled in the present invention is not limited to a semiconductor wafer made of silicon, silicon carbide, gallium nitride, indium phosphide, or the like, or a glass substrate on which a film is formed on the front or back surface of the wafer. Any substrate may be used as long as the substrate is processed after being heated or cooled to a predetermined temperature and supported by electrostatic adsorption. Furthermore, the shape of the substrate 15 does not have to be the circular shape shown in the drawings of the embodiment, and may be a rectangular shape or other shapes.

また、従来の特許文献1で述べられているような静電吸着部27への印加電圧を制御して、昇温レートを徐々に上昇させる構成や降温レートを徐々に降下させる構成と本発明の構成を組み合わせて使用してもいい。一方で、このような印加電圧の制御を行わずに、本発明の構成のみを使用するようにしてもいい。いずれを使用するのかは、基板15の反り量に応じて、適宜、選択するようにすればよい。   In addition, a configuration for gradually increasing the temperature rising rate or a temperature decreasing rate gradually by controlling the voltage applied to the electrostatic adsorption unit 27 as described in Patent Document 1 and the present invention. Combinations of configurations may be used. On the other hand, only the configuration of the present invention may be used without controlling the applied voltage. Which one is used may be appropriately selected according to the amount of warpage of the substrate 15.

基板15の処理後に静電吸着を解除すると、基板15に内在する応力によって、基板15が跳ねてしまう恐れがある。このような基板の跳ねを防止する為に、基板15の基板保持装置22への静電吸着を解除する際、搬送アーム12の弾性体16が基板15の被処理面に押し圧されているように構成しておいてもよい。   If the electrostatic attraction is released after the processing of the substrate 15, the substrate 15 may jump due to the stress inherent in the substrate 15. In order to prevent such substrate jumping, the elastic body 16 of the transfer arm 12 seems to be pressed against the surface to be processed of the substrate 15 when the electrostatic attraction of the substrate 15 to the substrate holding device 22 is released. It may be configured as follows.

つまり、上述した実施形態で言えば、静電吸着の解除の前に、搬送アーム12を旋回させて受け渡し準備位置に位置させておき、基板保持装置22を第三の駆動機構M3によってY軸方向に移動させておく。そして、搬送アーム12の弾性体16が基板15の被処理面に押し圧されている状態のときに、静電吸着の解除を行うようにする。例えば、静電吸着の解除は、静電吸着時に静電吸着部27を構成している電極に印加されている電圧と逆極性となる電圧を印加することで行われる。   In other words, in the above-described embodiment, before the electrostatic attraction is released, the transfer arm 12 is turned and positioned at the delivery preparation position, and the substrate holding device 22 is moved in the Y-axis direction by the third drive mechanism M3. Move it to. Then, when the elastic body 16 of the transfer arm 12 is pressed against the surface to be processed of the substrate 15, the electrostatic adsorption is released. For example, the electrostatic adsorption is released by applying a voltage having a polarity opposite to the voltage applied to the electrodes constituting the electrostatic adsorption unit 27 during electrostatic adsorption.

上述した実施形態では、基板15の受け渡しの際、基板保持装置22を基板15の被処理面に垂直となる方向(Y軸方向)に移動させる構成であったが、この方向から若干ズレていてもよい。どれだけのズレ量が許容されるのかは、基板15の受け渡しの際に許容される基板15の位置ズレの程度による。この為、基板保持装置22を基板15の被処理面に略垂直となる方向に移動させるように構成させておけばよい。   In the above-described embodiment, when the substrate 15 is delivered, the substrate holding device 22 is moved in the direction (Y-axis direction) perpendicular to the surface to be processed of the substrate 15, but is slightly shifted from this direction. Also good. The amount of deviation that is allowed depends on the degree of positional deviation of the substrate 15 that is allowed when the substrate 15 is delivered. For this reason, the substrate holding device 22 may be configured to move in a direction substantially perpendicular to the surface of the substrate 15 to be processed.

また、上述した実施形態では、処理室8内に配置された搬送アーム12の本数は、各真空予備室ALに対応するように1本ずつ設けられていたが、この本数を2本ずつに変更するようにしてもよい。さらに、図2のY軸方向に真空予備室ALを上下重ねて複数配置し、各真空予備室ALに対応するように搬送アーム12の本数を増やすようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the number of transfer arms 12 arranged in the processing chamber 8 is provided one by one so as to correspond to each vacuum preliminary chamber AL, but this number is changed to two. You may make it do. Furthermore, a plurality of vacuum preliminary chambers AL may be arranged in the Y-axis direction in FIG. 2 so as to overlap each other, and the number of transfer arms 12 may be increased to correspond to each vacuum preliminary chamber AL.

前述した以外に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行っても良いのはもちろんである。   In addition to the above, it goes without saying that various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

8 処理室
12 搬送アーム
15 基板
16 弾性体
19 基板受け部
22 基板保持装置
27 静電吸着部
28 温度制御部
8 Processing chamber 12 Transfer arm 15 Substrate 16 Elastic body 19 Substrate receiving unit 22 Substrate holding device 27 Electrostatic adsorption unit 28 Temperature control unit

Claims (5)

処理室内に配置され、基板の被処理面の裏面側を静電吸着する静電吸着部と、前記基板を所定温度に加熱あるいは冷却する温度制御部を備えた基板保持装置と、
前記処理室内で前記基板を搬送し、所定の受け渡し準備位置で前記基板保持装置への前記基板の受け渡し準備を行う搬送アームと、
前記搬送アームが前記受け渡し準備位置にあるときに、前記基板保持装置と前記搬送アームの少なくとも一方を前記基板の面に略垂直となる方向に移動させる基板受け渡し機構と、を有する半導体製造装置であって、
前記搬送アームには弾性体が取り付けられていて、
前記基板の処理に先立って、前記基板保持装置に設けられた前記温度制御部での加熱あるいは冷却を開始し、前記基板受け渡し機構によって前記搬送アームか前記基板保持装置の少なくとも一方を移動させて、前記搬送アームから前記基板を前記基板保持装置に受け渡した後、前記搬送アームか前記基板保持装置の少なくとも一方を更に移動させて、前記搬送アームに取り付けられた前記弾性体を前記基板の被処理面に押し圧させた状態で前記基板保持装置への前記基板の静電吸着が行われる半導体製造装置。
A substrate holding device that is disposed in the processing chamber and includes an electrostatic adsorption unit that electrostatically adsorbs the back side of the surface to be processed of the substrate; and a temperature control unit that heats or cools the substrate to a predetermined temperature;
A transport arm that transports the substrate in the processing chamber and prepares the substrate for delivery to the substrate holding device at a predetermined delivery preparation position;
A semiconductor manufacturing apparatus comprising: a substrate transfer mechanism that moves at least one of the substrate holding device and the transfer arm in a direction substantially perpendicular to a surface of the substrate when the transfer arm is in the transfer preparation position. And
An elastic body is attached to the transfer arm,
Prior to the processing of the substrate, heating or cooling in the temperature control unit provided in the substrate holding device is started, and at least one of the transfer arm or the substrate holding device is moved by the substrate transfer mechanism, After the substrate is transferred from the transfer arm to the substrate holding device, at least one of the transfer arm or the substrate holding device is further moved to move the elastic body attached to the transfer arm to the surface to be processed of the substrate A semiconductor manufacturing apparatus in which electrostatic adsorption of the substrate to the substrate holding device is performed in a state where the substrate is pressed.
前記搬送アームには開口が形成されていて、前記弾性体を前記基板の被処理面に押し圧させた状態で前記基板の静電吸着が行われる際、当該開口を通して、前記基板の被処理面が露出している請求項1記載の半導体製造装置。   An opening is formed in the transfer arm, and when the substrate is electrostatically attracted while the elastic body is pressed against the surface to be processed of the substrate, the surface to be processed of the substrate passes through the opening. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein is exposed. 前記基板受け渡し機構は、前記搬送アームから前記基板保持装置への前記基板の受け渡しが行われる前に、前記基板の温度が所定温度になるまで、前記搬送アームと前記基板保持装置との相対的な位置関係を一定に保っておく請求項1または2に記載の半導体製造装置。   The substrate transfer mechanism is configured such that the transfer arm and the substrate holding device are relatively moved until the temperature of the substrate reaches a predetermined temperature before the transfer of the substrate from the transfer arm to the substrate holding device. 3. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the positional relationship is kept constant. 前記弾性体は複数あり、各弾性体は前記基板の周方向に沿って略等間隔の隙間をあけて前記搬送アームに取り付けられている請求項1乃至3のいずれか一項に記載の半導体製造装置。   4. The semiconductor manufacturing according to claim 1, wherein there are a plurality of the elastic bodies, and each elastic body is attached to the transfer arm with gaps at substantially equal intervals along a circumferential direction of the substrate. apparatus. 前記基板の前記基板保持装置への静電吸着を解除する際、前記弾性体が前記基板の被処理面に押し圧されている請求項1乃至4のいずれか一項に記載の半導体製造装置。   5. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the elastic body is pressed against a surface to be processed of the substrate when electrostatic adsorption of the substrate to the substrate holding device is released.
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