JP3328523B2

JP3328523B2 - イオン注入装置

Info

Publication number: JP3328523B2
Application number: JP30404496A
Authority: JP
Inventors: 聡前橋
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 2002-09-24
Anticipated expiration: 2016-10-29
Also published as: JPH10134762A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イオン注入装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より提案されているイオン注入装置
について概略的に説明すると、まずアークチャンバなど
から成るイオン源内において、所定のガスをプラズマ化
し、このプラズマ中の正イオンを引き出し電極により所
定のエネルギーで引き出すことにより、イオンビームを
得る。このイオンビームに対して質量分析器により質量
分析を行って所望のイオンを分離し、さらに分解スリッ
トによりイオンの分離を完全に行う。そして、分離され
た所望のイオンのイオンビームを加速器を通じて最終エ
ネルギーにまで加速した後、被処理体に照射することに
より、半導体ウェハなどの被処理体の被処理面内に所望
の不純物を導入することができる。

【０００３】ところで、被処理体の載置台上への載置お
よび被処理体載置後の載置台の所定の処理位置への移動
は、以下のように行われている。処理室内には、被処理
体の載置台となるいわゆるプラテン部が備えられてお
り、このプラテン部は支持部材に接続されている。さら
に、支持部材には、昇降手段が接続されており、この昇
降手段の作動によって支持部材を介してプラテン部は昇
降自在な構成となっている。

【０００４】そして、処理の際には、まず外部から未処
理の被処理体が搬送手段、例えば搬送アームにより、所
定の載置位置にあるプラテン部の載置面の所定の位置に
載置される。この際、プラテン部の載置面は略水平方向
となっている。プラテン部の載置面には、真空吸着手段
が接続されており、この真空吸着手段の作動によって、
被処理体はプラテン部上に吸着保持される。

【０００５】次に、被処理体を保持したプラテン部は、
支持部材内に備えられているプラテン部の回転手段の作
動により所定の位置、すなわちプラテン部の載置面が略
垂直方向になるまで回転する。そして、被処理体の被処
理面がイオンビームの照射方向を向く、所定の処理位置
に配置され処理準備が完了する。

【０００６】そして、被処理体に対して所定のイオン注
入処理が施されるが、この際、昇降手段の作動によって
支持部材を介してプラテン部が上下方向に移動すること
により、被処理体の全面に渡って均一な処理が施され
る。しかる後、所定の処理を施された被処理体は、上記
とは逆順で外部に搬出される。すなわち、支持部材内の
回転手段の作動によりプラテン部の載置面が略水平方向
となり、真空吸着が解除された後、被処理体は搬送アー
ムにより外部に搬送される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、被処理体を
搬送手段により載置台の載置面に載置する際に、例えば
搬送手段の搬送ミスなどで、被処理体が所定の位置から
ずれて載置面に載置されることがある。しかしながら、
従来のイオン注入装置においては、載置面の所定の位置
に被処理体が正しく載置されているかどうか、すなわち
ずれが生じていないかを検出する手段は備えられていな
い。仮に、ずれが生じた状態で被処理体にイオン注入処
理を施した場合には、イオンの未注入部分が多く生じて
しまい、このような処理の不均一により、歩留りが低下
することがある。

【０００８】本発明は、従来のイオン注入装置が有する
上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、光を
通過可能な孔を有する載置台の載置面を挟むようにして
発光手段と受光手段を備えることにより、その載置面に
被処理体を載置した際の光の状態に応じて被処理体の載
置状態を判断することが可能な、新規かつ改良されたイ
オン注入装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ターゲットチ
ャンバー内に被処理体を載置する載置面が載置位置であ
る略水平位置、処理位置である略垂直位置との間で回転
可能なプラテンを設け、被処理体を載置したプラテンの
載置面を略水平位置から略垂直位置に回転させた後、プ
ラテン上の被処理体に対してイオンビームを照射し、所
定のイオン注入処理を施すイオン注入装置に適用される
ものである。

【００１０】上記イオン注入装置において、本発明によ
れば、略水平位置にした際のプラテンの載置面を挟んで
上下略垂直方向、すなわち上記載置面と実質的に直交す
る光軸上のターゲットチャンバ内壁の略対向面に発光セ
ンサと受光センサがそれぞれ設けられており、さらに発
光センサ側から発せられた光を受光センサ側で感知する
検知手段が設けられている。

【００１１】また、プラテンには、この載置面が略水平
位置となって発光センサと受光センサとの間に位置した
時に、プラテンの載置面とこの載置面の裏面との間を、
発光センサから発せられた光が受光センサへ通過する
孔、すなわち発光センサと受光センサとの間で形成され
る光軸線が通過する孔を有するプラテン手段が設けられ
ている。そして、プラテンの載置面が略水平位置にある
時に、発光センサと受光センサとの間に形成される光軸
線が遮断されると、被処理体の載置面での載置状態、す
なわち被処理体が載置面に載置されていたと判断する判
断手段が設けられている。

【００１２】なお、プラテンには、プラテンの載置面を
略垂直位置にした場合において、被処理体を被処理体面
に対して略平行方向に実質的に上下させながらイオンビ
ームを照射する時に、この上下移動量は実質的に上記被
処理体外径を越えた移動量で実質的に上下させる上下移
動手段が設けられている。また、発光センサおよび受光
センサと略水平位置にあるプラテンの載置面との間の距
離は、被処理体の外周の径よりも実質的に大きくなるよ
うに構成されている。

【００１３】本発明は、上記のように構成されているた
め、プラテンの載置面が略水平方向にある時、すなわち
載置位置にある時に、被処理体がプラテンの載置面に所
望の状態で載置された場合のみ、発光センサから発せら
れる光が被処理体により遮断される。そして、この光の
状態、すなわち発光センサから発せられる光が被処理体
により遮断されるか、または遮断されずに受光センサに
透過されるかを受光センサにより検出し、判断手段によ
りプラテンの載置面での被処理体の載置状態が判断され
る。

【００１４】従って、被処理体がプラテンの載置面の所
定の位置からずれて載置された場合でも、例えば判断手
段からの信号により被処理体の搬送手段を制御して、被
処理体の載置位置を適宜修正することが可能となる。そ
の結果、被処理体がプラテンの載置面の所望の載置位置
に載置されるため、被処理体に対して均一な処理を施す
ことができ、歩留りの向上を図ることができる。

【００１５】また、発光センサ、受光センサおよびプラ
テン手段は、それぞれ独立して設けられているため、プ
ラテンを回転させて載置面を載置位置から処理位置にす
る場合でも、プラテンの回転に影響を与えることがな
い。さらに、発光側のセンサと受光側のセンサは、プラ
テン部が略水平位置（載置位置）から略垂直位置（処理
位置）に移動するときと、プラテン部が上下移動すると
きに妨げとならない間隔を開けて配置したので、プラテ
ンの回転しても、またイオン注入処理時にプラテンが上
下方向に移動しても、影響を与えることがない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら、
本発明にかかる被処理体の載置状態検出手段をイオン注
入装置に適用した、実施の一形態について詳細に説明す
る。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成
を有する構成要素については、同一番号を付することに
より、重複説明を省略することにする。

【００１７】まず、図１を参照しながら、本実施の形態
にかかるイオン注入装置１００の全体構成について概略
的に説明する。イオン注入装置１００は、イオンビーム
発生室１０２、質量分析器１０４、イオン分離室１０
６、加速器１０８、処理室１１０および中継室１１２が
順次接続されて成る。

【００１８】また、イオンビーム発生室１０２、質量分
析器１０４、イオン分離室１０６、加速器１０８、処理
室１１０および中継室１１２は、お互いに連通するとと
もに、それぞれ気密に構成されており、不図示の真空引
き手段により、イオンビーム発生室１０２内等を所定の
減圧雰囲気、例えば５×１０^-7Ｔｏｒｒに保持すること
が可能なように構成されている。

【００１９】以下、イオンビーム発生室１０２から順に
説明していくと、その内部には、略直方体状の筐体構造
を有する、アークチャンバなどから成るイオン源１１４
が設けられている。このイオン源１１４には、不図示の
ガス導入管が接続されているとともに、その内壁面の対
向した面には、それぞれ例えばフィラメントから成る不
図示の電極が設けられている。従って、ガス導入管から
そのイオン源１１４内に所定の処理ガス、例えばＢＦ₃
ガスが導入されるとともに、電極に所定の直流電流が印
加されると、処理ガスが解離してプラズマが励起される
ように構成されている。

【００２０】イオン源１１４の質量分析器１０４側の面
には、開口部が設けられているとともに、その開口部と
質量分析器１０４との間の所定の位置には、引き出し電
極１１８が設けられている。そして、この引き出し電極
１１８とイオン源１１４との間に、不図示の直流電源か
ら所定の高電圧の直流電力を印加することにより、イオ
ン源１１４内において励起されるプラズマ中の正のイオ
ンのみが、イオンビームとして質量分析器１０４方向に
引き出される。

【００２１】また、このイオン源１１４は、例えば４本
の略棒状の支持棒１２０を介して、略円盤状の支持板１
２２に支持されている。このイオン源１１４は、支持板
１２２とともに脱着自在なように構成され、装着時に
は、イオン源１１４がイオンビーム発生室１０２の所定
の場所に配置されるとともに、イオンビーム発生室１０
２の内壁等と接しないように構成されている。なお、支
持板１２２のイオンビーム発生室１０２側の面に対して
反対側の面には、取っ手１２２ａが設けられており、イ
オン源１１４等の着脱が容易なように構成されている。

【００２２】そして、支持板１２２は、絶縁性素材、例
えば樹脂から成るブッシング１２４を介して、イオンビ
ーム発生容器１２６に接続されている。これらの部材
は、それぞれが脱着可能なように構成されているため、
支持板１２２に接続されているイオン源１１４等ととも
に、適宜所定のメンテナンスを行うことができる。

【００２３】また、イオンビーム発生室１０２内の引き
出し電極１１８と質量分析器１０４との間、すなわち引
き出し電極１１８により引き出されたイオンビームの下
流側には、可変スリット部１２８が設けられている。こ
の可変スリット部１２８は、イオンビーム発生室１０２
の内壁に衝突するイオンを取り除くために設けられてい
る。

【００２４】次に、質量分析器１０４について説明する
と、この質量分析器１０４は、ゲートバルブＧ１を介し
てイオンビーム発生室１０２に接続されており、イオン
ビーム発生室１０２内で発生したイオンビームの下流側
に配置されている。質量分析器１０４内には、質量分析
用マグネット１３２の鉄心の空隙部１３０が設けられて
おり、その空隙部１３０の凹に湾曲している方向および
上下方向の質量分析器１０４の外壁周縁部を、質量分析
用マグネット１３２が取り囲んでいる。

【００２５】従って、質量分析器１０４は、イオンビー
ム発生室１０２内から導入されたイオンビームを、空隙
部１３０内を通過させる際に、質量分析用マグネット１
３２から発生する磁界によってその軌道を曲げることに
より、イオンの質量に応じた曲がり方の程度の差を利用
して、所望のイオンのみを取り出すことが可能なように
構成されている。

【００２６】質量分析器１０４内を通過したイオンビー
ムは、質量分析器１０４により所定の方向に案内され、
所望のイオンのイオンビームのみが、質量分析器１０４
に接続されているイオン分離室１０６内に導入される。
イオン分離室１０６内には、分離スリット部１３４が設
けられており、導入されたイオンビームの中で、お互い
に質量が近く、質量分析器１０４において分離されなか
った不必要なイオンを、イオンビームから排除するよう
に構成されている。

【００２７】上記各過程を経ることにより、所望のイオ
ンのみとなったイオンビームは、イオン分離室１０６に
接続されている加速器１０８内に導入される。この加速
器１０８は、導入されるイオンビームに所定の加速電圧
を印加して、そのイオンビームを加速するように構成さ
れている。

【００２８】加速されたイオンビームは、ゲートバルブ
Ｇ２を介して加速器１０８に接続されている処理室１１
０内に導入される。処理室１１０内には、半導体ウェハ
（以下、「ウェハ」と称する。）Ｗを載置するための載
置台となる、いわゆるプラテン部１３６が設けられてい
る。このプラテン部１３６は、例えばアルミニウムやス
テンレスから成る略逆円錐形状であり、その平面部がウ
ェハＷの載置面１３６ａとなっている。

【００２９】また、プラテン部１３６の載置面１３６ａ
には、不図示の複数の孔が設けられており、さらにこの
孔には不図示の真空吸着装置が接続されている。この真
空吸着装置により、載置面１３６ａにウェハＷが載置さ
れると、ウェハＷ裏面を真空引きして、載置面１３６ａ
に吸着保持することが可能である。

【００３０】さらに、プラテン部１３６は、支持部材１
３８によって支持されている。すなわち、図３に示すよ
うに、支持部材１３８上部の所定の角度を有する斜面１
３８ａから張り出している回転軸１３９に、載置台１３
６の裏面部を形成する斜面１３６ｂの一部が接続される
構成となっている。

【００３１】また、支持部材１３８内には、不図示のプ
ラテン部１３６の回転機構が設けられており、この回転
機構は回転軸１３９に接続されている。この回転機構が
作動することにより、回転軸１３９を介してプラテン部
１３６が回転し、プラテン部１３６の載置面１３６ａ
が、後述の載置位置においては略水平に維持され、処理
位置においては略垂直、すなわちイオンビームの照射方
向を向くように構成されている。

【００３２】また、支持部材１３８には、不図示の昇降
機構が接続されており、イオン注入処理時にはこの昇降
機構を作動させることにより、支持部材１３８を介して
プラテン部１３６を上下方向に所定の移動量で移動さ
せ、載置面１３６ａに載置されているウェハＷに対し
て、均一な処理が施されるように構成されている。な
お、プラテン部１３６の上下方向の移動量は、ウェハＷ
の外周の径よりも大きくなるように設定される。

【００３３】ところで、処理室１１０には、図１に示し
たように、ゲートバルブＧ３を介して中継室１１２が接
続されており、この内部には、ウェハＷの搬送手段であ
り、多関節アームから成る搬送アーム１４０が設けられ
ている。従って、この搬送アーム１４０により、中継室
１１２を介して、外部と処理室１１０内のプラテン１３
６との間でウェハＷの受け渡しが可能なように構成され
ている。なお、この中継室１１２には不図示の真空排気
機構が接続されており、外部と処理室１１０内との間で
ウェハＷの受け渡しをする際に生じる圧力差を、適宜所
望の状態に調整することができる。

【００３４】ここで、イオン注入処理時のウェハＷの搬
送動作について、図２を参照しながら説明する。まず、
ウェハＷは、図２（ａ）に示したように搬送手段１４０
により中継室１１２を介して、処理室１１０内のイオン
ビームの照射位置よりも下方の載置位置に位置する、プ
ラテン部１３６の載置面１３６ａの所定の位置に載置さ
れる。

【００３５】その際、後述するように、本実施の形態に
かかる載置状態検出器１５６により、ウェハＷが載置面
１３６ａの所定の位置に載置されているかどうかを判断
する。そして、例えばウェハＷが所定の載置位置からず
れて載置されている場合には、この情報が載置状態検出
器１５６から制御器１６０に電気的に伝達され、この制
御器１６０により制御される搬送アーム１４０が作動す
ることにより、ウェハＷの載置位置が適宜修正される。

【００３６】なお、プラテン部１３６が載置位置にある
場合には、その載置面１３６ａは、略水平に維持されて
いる。そして、ゲートバルブＧ３が閉じられるととも
に、ウェハＷは載置面１３６ａに設けられている孔から
真空引きされ、載置面１３６ａに吸着保持される。

【００３７】その後、図２（ｂ）に示したように、支持
部材１３８内に設けられている不図示の回転機構の作動
により、回転軸１３９を介してプラテン部１３６が所定
の方向に、例えば９０度回転することにより、プラテン
部１３６は処理位置にくる。その結果、プラテン部１３
６の載置面１３６ａおよびウェハＷの載置面は略垂直、
すなわちイオンビームの照射方向を向くようになる。

【００３８】そして、ウェハＷに対して所定の処理が施
された後は、上記とは逆順でウェハＷが搬送される。す
なわち、プラテン部１３６が上記処理位置から載置位置
の状態になるととともに、ゲートバルブＧ３が開放さ
れ、搬送アーム１４０によって載置面１３６ａ上のウェ
ハＷが、中継室１１２内を介して外部に搬出される。な
お、この際、ウェハＷを吸着保持している真空引きは、
プラテン部１３６が載置位置となった時に停止されるよ
うに構成されている。

【００３９】次に、本実施の形態にかかる、プラテン１
３６の載置面１３６ａにおけるウェハＷの載置状態検出
手段について説明する。まず、図３および図４に示した
ように、プラテン部１３６の所定の位置を挟んで、プラ
テン部１３６の下方には発光センサ部１４２が、その上
方には受光センサ部１４４が設けられている。また、こ
れら発光センサ部１４２および受光センサ１４４には、
不図示の光学レンズが内設されている。

【００４０】そして、発光センサ部１４２は、第１固定
部材１４６によってプラテン部１３６よりも下方の所定
の位置、例えば処理室１１０の底面部付近に固定されて
いるとともに、この発光センサ部１４２には、例えば耐
高真空用光ファイバーから成る第１光伝達手段１４８が
接続されている。一方、受光センサ部１４４は、第２固
定部材１５０によって、処理容器１１０上壁部を形成す
る着脱可能な天板１５２の裏面の所定の位置に取り付け
られている。また、受光センサ部１４４には、例えば耐
高真空用光ファイバーから成る第２光伝達手段１５４が
接続されている。

【００４１】そして、これら発光センサ部１４２と受光
センサ部１４４の配置について説明すると、発光センサ
部１４２から天板１５２方向に向かって延びる略垂直方
向の軸と、受光センサ部１４４から処理室１１０の底面
方向に向かって延びる略垂直方向の軸とは、お互いに重
なるように構成されている。従って、発光センサ部１４
２と受光センサ部１４４との間に光軸線が形成され、光
の伝達が行われるようになっている。

【００４２】また、発光センサ部１４２と受光センサ部
１４４との間隔は、ウェハＷの外周の径よりも大きく、
かつ前述した処理時におけるプラテン部１３６の上下方
向の移動量よりも大きく設定されている。従って、処理
室１１０内に発光センサ部１４２および受光センサ部１
４４を設けた場合でも、プラテン部１３６の載置位置か
ら処理位置への移動や、処理中におけるプラテン部１３
６の上下方向の移動などに対して影響を与えることはな
い。

【００４３】次に、図４に示したように、プラテン部１
３６には、本実施の形態にかかるプラテン手段である貫
通孔１３７が設けられている。この貫通孔１３７は、プ
ラテン部１３６の周縁部において、斜面１３６ｂと載置
面１３６ａとの間で、かつ載置面１３６ａに対して略垂
直方向に貫通する構成となっている。さらに、貫通孔１
３７は、プラテン部１３６の載置面１３６ａにウェハＷ
が載置された場合に、ウェハＷの周縁部によって貫通孔
１３７の載置面１３６ａ側の開口部が、覆われる位置に
位置決めされている。

【００４４】そして、この貫通孔１３７の斜面１３６ｂ
側の開口部には、発光用レンズ部１６４接続されてお
り、貫通孔１３７内と発光用レンズ部１６４とは、お互
いに光学的に連通するように構成されている。また、発
光用レンズ部１６４は、本実施の形態においては貫通孔
１３７内に突出しないように配置されている。なお、貫
通孔１３７内に発光用レンズ部１６４を内設した構成と
してもよい。この場合、発光用レンズ部１６４は、貫通
孔１３７の載置面１３６ａ側の開口面、すなわちウェハ
Ｗの載置面から突出しない位置に設ける構成とすること
が好ましい。

【００４５】また、プラテン部１３６が載置位置にある
場合には、この貫通孔１３７の載置面１３６ａ側の開口
面と受光センサ部１４４の受光面とが、所定の間隔、す
なわちプラテン部１３６が載置位置から処理位置に移動
可能で、かつイオン注入処理時の妨げとならない程度の
距離を隔てて対向するように構成されている。なお、貫
通孔１３７に接続されている発光用レンズ部１６４、お
よび受光センサ部１４４に使用するレンズは、発光用レ
ンズ部１６４と受光センサ部１４４との距離、すなわち
その焦点に応じて適宜選択されることが好ましい。

【００４６】また、発光用レンズ部１６４には、例えば
耐高真空用光ファイバーから成る第３光伝達手段１６６
が接続されており、さらに第３光伝達手段１６６には、
後述の受光用レンズ部１６２が接続されている。従っ
て、この受光用レンズ部１６２と発光用レンズ部１６４
とは、第３光伝達手段１６６を介してお互いに光学的に
連通する構成となっている。

【００４７】そして、受光用レンズ部１６２は、プラテ
ン部１３６の斜面１３６ｂから張り出している第３固定
部材１６８によって、その斜面１３６ｂから所定の間隔
を隔てて固定されている。また、プラテン部１３６が載
置位置にある場合には、この受光用レンズ部１６２の受
光面と発光センサ部１４２の発光面とが、所定の間隔、
すなわちプラテン部１３６の回転に干渉が生じない程度
に設定される距離を隔てて対向するように構成されてい
る。なお、受光用レンズ部１６２および発光センサ部１
４２に使用するレンズは、受光用レンズ部１６２と発光
センサ部１４２との距離、すなわちその焦点に応じて適
宜選択されることが好ましい。

【００４８】そして、プラテン部１３６に設けられてい
る貫通孔１３７、発光用レンズ部１６４、第３光伝達手
段１６６および受光用レンズ部１６２は、略同一直線上
に配置されている。また、プラテン部１３６が載置位置
にある場合には、発光センサ部１４２、受光用レンズ部
１６２、第３光伝達手段１６６、発光用レンズ部１６
４、貫通孔１３７および受光センサ部１４４が、略同一
直線上に配置される構成となっている。

【００４９】従って、プラテン部１３６が載置位置にあ
る際には、発光センサ部１４２から発せられる光は、受
光用レンズ部１６２、第３光伝達手段１６６、発光用レ
ンズ部１６４および貫通孔１３７を介して、受光用セン
サ部１４４に伝達されるように構成されている。

【００５０】ところで、第１光伝達手段１４８および第
２光伝達手段１５４は、図３及び図４に示したように、
天板１５２を貫通するようしてに配置されているととも
に、不図示の発光手段および光学センサ等を備えた載置
状態検出器１５６に接続されている（図３を参照。）。
なお、第１光伝達手段１４８および第２光伝達手段１５
４は、気密に固定することが可能なフィードスルー１５
８を介しての天板１５２に固定されている。

【００５１】この載置状態検出器１５６は、その内部に
備えられている発光手段から第１光伝達手段１４８に所
定の光を導入するとともに、第２光伝達手段１５４から
導入される光を不図示の光学センサ等によって受光する
構成となっている。

【００５２】ところで、前述したように、プラテン部１
３６が載置位置にある場合において、プラテン部１３６
に設けられている貫通孔１３７を介して、受光センサ部
１４４に伝達される光は、載置面１３６ａの所定の位置
にウェハＷが載置されている時はそのウェハＷにより遮
断され、またウェハＷがその所定の位置からずれて載置
されている時は通過する構成となっている。従って、載
置状態検出器１５６内の不図示の光学センサ等に伝達さ
れる光の有無から、プラテン部１３６の載置面１３６ａ
における、ウェハＷの載置状態を判断するように構成さ
れている。

【００５３】このように、ウェハＷの載置位置の検出を
行うための光は、載置状態検出器１５６から発せられた
後、第１光伝達手段１４８、発光センサ部１４２、受光
用レンズ部１６２、第３光伝達手段１６６、発光用レン
ズ部１６４、貫通孔１３７、受光センサ部１４４および
第２光伝達手段１５４を介して、再び載置状態検出器１
５６に伝達される。

【００５４】そして、この載置状態検出器１５６に伝達
される光の状態、すなわちプラテン部１３６に設けられ
ている第２発光用レンズ部１６４から再度発せられ、貫
通孔１３７内を通過した光が、載置面１３６ａに載置さ
れるウェハＷにより遮断されるか、または遮断されずに
通過するかにより、載置面１３６ａでのウェハＷの載置
位置を検出する構成となっている。

【００５５】この際、載置状態検出器１５６により、ウ
ェハＷが載置面１３６ａの所定の位置からずれて載置さ
れているという判断が成されると、この情報が制御器１
６０に電気的に伝達される。そして、制御器１６０から
の電気的信号により制御される中継室１１２内の搬送ア
ーム１４０（図１を参照。）により、ウェハＷの位置を
修正したり、または再度ウェハＷを載置し直すなどし
て、ウェハＷを所定の位置に載置することができる。そ
の結果、ウェハＷに対する処理が均一に行われ、歩留り
の向上を図ることができる。

【００５６】再び図１に戻り、処理位置にあるプラテン
部１３６の載置面１３６ａに対向する位置で、かつ処理
室１１０内に導入されるイオンビームの周囲を取り囲む
位置には、イオン注入時に発生する２次電子を外部に流
出しないように閉じこめ、イオンビーム電流を正確に測
定するためのファラデーカップ１７０が設けられてる。

【００５７】また、ファラデーカップ１７０へのイオン
ビーム導入方向には、ビームゲート１７２が設けられて
いる。このビームゲート１７２は、ファラデーカップ１
７０側にイオンビームが不必要に照射されることを防止
するとともに、ウェハに導入されるイオンビームを照射
前に調整する際の測定器をして構成されている。

【００５８】以上、本発明の好適な実施の一形態につい
て、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかか
る構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技
術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更
例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及
び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと
了解される。

【００５９】例えば上記実施の形態において、ウェハＷ
の載置状態を検出するための所定の光の伝達経路、すな
わち発光センサ部１４２や受光センサ部１４４等を１組
のみ設けた構成を例に挙げて説明したが、本発明はかか
る構成に限定されず、載置状態検出手段を２組以上設け
て、さらに検出感度を向上させる構成とすることもでき
る。

【００６０】さらに、上記実施の形態において、プラテ
ン部１３６よりも下方に設けられた発光センサ部１４２
から発せられた所定の光を、プラテン部１３６に設けら
れた受光用レンズ部１６２、第３光伝達部材１６６、発
光用レンズ部１６４および貫通孔１３７を介して、天板
１５２の裏面付近に設けられた受光センサ部１４４に伝
達する構成を例に挙げて説明したが、本発明はかかる構
成に限定されず、上記実施の形態とは逆に、プラテンを
介して処理室上方から下方方向に所定の光を伝達する構
成としてもよい。

【００６１】さらにまた、上記実施の形態において、ウ
ェハＷに対する処理を枚葉式で行う装置構成を例に挙げ
て説明したが、本発明はかかる構成に限定されず、バッ
チ式で処理を行う装置についても適用が可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転可能なプラテンを挟むようにして発光センサと受光
センサが備えられており、さらにプラテンが載置位置に
あるときのみにプラテンに備えられている孔を介して、
発光センサから発せられた光が受光センサに伝達される
構成となっている。そこで、プラテンが載置位置にある
場合において、プラテンの載置面の所定の位置に被処理
体が載置されたときのみに、上記光の伝達経路を遮断す
る構成にすることで、この光の状態から判断手段により
被処理体の載置状態を容易に検知することができる。従
って、被処理体が載置面の所定の位置からずれて載置さ
れた場合でも、例えば搬送手段により被処理体の載置位
置を適宜修正することが可能となり、その結果、被処理
体に対する処理が均一に行われ、歩留りの向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能なイオン注入装置の実施の一
形態を示す概略的な説明図である。

【図２】図１に示したイオン注入装置におけるウェハの
搬送等を説明するための概略的な説明図である。

【図３】図１に示したイオン注入装置における処理室内
の構成等を表した概略的な説明図である。

【図４】図１に示したイオン注入装置の処理室内におけ
る載置状態検出手段の構成を表した概略的な断面図であ
る。

【符号の説明】

１１０処理室１１２中継室１３６プラテン部１４０搬送アーム１４２発光センサ部１４４受光センサ部１４８第１光伝達部材１５４第２光伝達部材１５６載置状態検出器１６２受光用レンズ部１６４発光用レンズ部１６６第３光伝達部材Ｗウェハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−166484（ＪＰ，Ａ) 特開平７−37541（ＪＰ，Ａ) 実開平３−73431（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 37/317

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理体の載置面が略水平位置から略垂
直位置に回転可能なプラテンをターゲットチャンバ内に
設け、上記略水平位置から回転させて上記略垂直位置に
したプラテン上の被処理体にイオンビームを照射しイオ
ンを注入するイオン注入装置において：上記略水平にした上記載置面と実質的に直交する光軸上
に発光受光のセンサを上記ターゲットチャンバ内壁の略
対向面にそれぞれ設け、発光側の光を受光側で感知する
検知手段と；上記プラテンの上記載置面が略水平で上記センサ間に位
置した時、上記載置面と裏面間をセンサの光軸線が通過
する孔を設けたプラテン手段と；上記プラテンの上記載置面を略垂直にして、上記被処理
体を被処理体面と略平行に実質的に上下させ上記イオン
ビームを照射する時、この上下移動量は実質的に上記被
処理体外径を越えた移動量で実質的に上下させる上下移
動手段と；上記プラテンの上記載置面が略水平の時に、上記センサ
の光軸線が遮断されると、上記被処理体が上記載置面に
載置されていたと判断する判断手段とを設け；上記発光側のセンサと上記受光側のセンサは、上記プラ
テン部が上記略水平位置から上記略垂直位置に移動する
ときと上記プラテン部が上下移動するときに妨げとなら
ない間隔を開けて配置したことを特徴とする、イオン注
入装置。