JP3371164B2 - Single wafer processing type ion implanter - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ロードロック室を介し
てプロセス室にウェハを搬送する搬送手段を備えた枚葉
処理式イオン注入装置に関し、更に詳細にはウェハ搬送
の作業手順を簡略化し、かつ金属汚染を防止するように
改良した搬送手段を備えた枚葉処理式イオン注入装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single-wafer processing type ion implantation apparatus equipped with a transfer means for transferring a wafer to a process chamber via a load lock chamber, and more specifically, a wafer transfer operation procedure is simplified. In addition, the present invention relates to a single-wafer processing type ion implantation apparatus equipped with a transportation means improved so as to prevent metal contamination.
【0002】[0002]
【従来の技術】枚葉処理式イオン注入装置の搬送手段
は、ウェハの自重でウェハを搬送する形式ものと、ロボ
ット式のものとに大別されるが、最近は、塵埃による汚
染防止等の理由でロボット式のものが主流となってい
る。従来のロボット式搬送手段50では、図4に示すよ
うに、大気に曝されている回動アーム52と、ロードロ
ック室Aとプロセス室Bとを往復するシャトル54とプ
ロセス室Bに配置されたプラテン(試料固定台)56と
がそれぞれ独立した部品で構成され、かつウェハ台58
はロードロック室Aの外に配置され、大気に曝されてい
る。プラテンとは、枚葉処理のエンドステーションで、
搬送されて来たウェハを保持し、イオン注入位置にウェ
ハをセットするウェハ保持板ないしウェハ固定台であ
る。図5(a)は鏡面を上にしてウェハを水平に載せた
プラテンの平面図であり、図5(b)はプラテンが図5
(a)の状態からイオン注入に備えて斜めに傾立した状
態を示す斜視図である。プラテン56は、図5(a)に
示すように、ウェハの外縁を取り囲んで保持するウェハ
クランプを全周にわたり備えている。尚、図4では、回
動アーム52、シャトル54、ウェハを収容しているウ
ェハ台58は、交互に動作するように2系統備えられて
いる。2. Description of the Related Art The transfer means of a single-wafer processing type ion implantation apparatus is roughly classified into a type in which a wafer is transferred by its own weight and a robot type. Robot type is the mainstream for the reason. As shown in FIG. 4, the conventional robot-type transfer means 50 is arranged in the process chamber B and the rotating arm 52 exposed to the atmosphere, the shuttle 54 that reciprocates between the load lock chamber A and the process chamber B, and the process chamber B. The platen (sample fixing table) 56 and the wafer table 58 are composed of independent parts.
Is located outside the load lock chamber A and is exposed to the atmosphere. The platen is a single-wafer processing end station.
It is a wafer holding plate or a wafer fixing base for holding the transferred wafer and setting the wafer at the ion implantation position. 5A is a plan view of the platen on which the wafer is horizontally mounted with the mirror surface facing upward, and FIG. 5B is a plan view of the platen.
It is a perspective view which shows the state which was inclined from the state of (a) in preparation for ion implantation. As shown in FIG. 5A, the platen 56 includes a wafer clamp that surrounds and holds the outer edge of the wafer over the entire circumference. In FIG. 4, the rotary arm 52, the shuttle 54, and the wafer stage 58 containing the wafer are provided in two systems so as to alternately operate.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、ロボット式搬
送手段を備えた従来の枚葉処理式イオン注入装置は、次
のような問題点を有していた。第1には、搬送手順が複
雑なことである。即ち、上述の例で説明すると、
(1)回動アーム52が、ウェハ台58からウェハを受
け取る。
(2)図の矢印のように回動し、かつロードロック室A
に矢印のように進入し、そこでシャトル54にウェハを
渡す。
(3)シャトル54は、鏡面を上にして水平にウェハを
保持しつつプロセス室Bに進入し、ウェハをプラテン5
6に水平に載置する。
(4)プラテンは、図5(b)のように、所定の角度に
傾立しウェハの鏡面を傾斜させてイオン注入の態勢にす
る。However, the conventional single-wafer processing type ion implantation apparatus provided with the robot type transportation means has the following problems. First, the transportation procedure is complicated. That is, in the above example, (1) the rotating arm 52 receives the wafer from the wafer stage 58. (2) Rotate as shown by the arrow in the figure and load lock chamber A
To the shuttle 54, and transfers the wafer to the shuttle 54. (3) The shuttle 54 advances into the process chamber B while holding the wafer horizontally with the mirror surface facing upward, and moves the wafer to the platen 5
Place horizontally on 6. (4) As shown in FIG. 5B, the platen is tilted at a predetermined angle and the mirror surface of the wafer is tilted to prepare for ion implantation.
【0004】このように、回動アーム52、シャトル5
4、プラテン56の間でウェハの受渡しが行われるた
め、(1)受渡しに時間を要し、その結果スループット
(時間当たりのウェハ処理枚数))が低い、(2)搬送
手段の部品点数が多く、設備費が嵩むと共にそれだけ調
整箇所も多くなり、そのため維持管理が煩雑でその費用
も嵩む、(3)受渡し回数が多いことにより、受渡しの
際の事故(ウェハの損傷)の発生率がそれだけ増大する
という問題があった。In this way, the rotating arm 52 and the shuttle 5
4. Since the wafers are transferred between the platens 56, (1) it takes time to transfer the wafers, and as a result, the throughput (the number of wafers processed per hour) is low, and (2) the number of parts of the transfer means is large. The equipment cost increases and the number of adjustment points increases, which makes maintenance cost complicated and the cost increases. (3) Due to the large number of deliveries, the occurrence rate of accidents (wafer damage) during delivery increases accordingly. There was a problem of doing.
【0005】第2には、従来のイオン注入装置では、イ
オン注入に際し、所望でない金属粒子がウェハ内に混入
すると言うメタルコンタミネーションが発生した。メタ
ルコンタミネーションが発生すると、半導体装置の電気
的特性の低下が生じ、半導体装置の製品歩留りの低下を
招いた。第3には、ウェハをプラテンに出し入れする際
に、ウェハがプラテンのウェハクランプに衝突して、し
ばしが損傷が発生した。Secondly, in the conventional ion implantation apparatus, at the time of ion implantation, undesired metal particles are mixed into the wafer, resulting in metal contamination. When metal contamination occurs, the electrical characteristics of the semiconductor device are degraded, and the product yield of the semiconductor device is reduced. Third, when the wafer was taken in and out of the platen, the wafer collided with the wafer clamp of the platen, and the wafer was sometimes damaged.
【0006】以上の問題に鑑み、本発明は、一枚のウェ
ハをイオン注入のプロセス室に搬送するに際しウェハの
受渡し回数の少ない搬送手段を備え、かつメタルコンタ
ミネーション及びウェハ損傷の少ない枚葉処理式イオン
注入装置を提供することである。In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a single-wafer processing in which a single wafer is transferred to a process chamber for ion implantation, and the transfer means has a small number of wafers to be delivered and the metal contamination and wafer damage are small. Type ion implanter.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者は、研究の末、
メタルコンタミネーションの原因は、図6に図解的に示
すようにイオンビームがプラテンを形成している金属部
材中の金属粒子をスパッタリング作用によりウェハに付
着させることにあり、ウェハの損傷の原因は、プラテン
の構造にあると見い出し、また受渡し回数を減らすには
ウェハ台からウェハを受け取る手段とプラテンとの間の
中間の受渡し手段が必要でないようにすることに着眼
し、本発明を完成するに到った。尚、図6(b)は、図
6(a)のbの部分を拡大した図である。[Means for Solving the Problems] The present inventor, after research,
The cause of metal contamination is that the ion beam causes metal particles in the metal member forming the platen to adhere to the wafer by the sputtering action as shown in FIG. 6, and the cause of the damage of the wafer is It was found that the platen has a structure, and in order to reduce the number of times of delivery, the present invention has been completed by not requiring an intermediate delivery means between the means for receiving a wafer from a wafer table and the platen. It was. Note that FIG. 6B is an enlarged view of the portion b in FIG. 6A.
【0008】上記目的を達成するために、本発明に係る
枚葉処理式イオン注入装置は、上述の知見に基づき、ウ
ェハ台からロードロック室を介してプロセス室にウェハ
を搬送する搬送手段を備えた枚葉処理式イオン注入装置
において、前記ウェハ台をロードロック室に設け、ロー
ドロック室に設けたウェハ台からウェハを受け取る共に
ロードロック室とプロセス室との間を自在に移動し、か
つウェハをイオン注入姿勢に移行、保持する保持台兼用
の搬送体で以て前記搬送手段を構成し、搬送体が、鏡面
を上にしてウェハを載せるようにしたウェハ支持板と、
ウェハ支持板の縁部に設けたストッパと、前記ストッパ
が下になるようにウェハ支持板を自在に傾倒させ、かつ
復帰させる傾倒装置とを備え、ウェハと接触する搬送体
部分が、イオンビームによりスパッタリングされ難い材
料で形成されていることを特徴としている。In order to achieve the above object, the single-wafer processing type ion implantation apparatus according to the present invention is equipped with a transfer means for transferring a wafer from a wafer stage to a process chamber via a load lock chamber based on the above-mentioned findings. In the single-wafer processing type ion implantation apparatus, the wafer stage is provided in the load lock chamber, the wafer is received from the wafer stage provided in the load lock chamber, and the wafer is freely moved between the load lock chamber and the process chamber. To the ion implantation posture, the carrier means is constituted by a carrier also serving as a holding table for holding, and the carrier is a wafer support plate on which a wafer is placed with its mirror surface facing upward,
The wafer support plate is provided with a stopper provided at an edge portion thereof, and a tilting device for freely tilting and returning the wafer support plate so that the stopper is located downward. It is characterized by being formed of a material that is difficult to be sputtered.
【0009】本発明において、搬送体がウェハ台から処
理されるウェハを受け取る手段は従来と同様であり、ロ
ードロック室とプロセス室との間を移動する手段は、軌
道上を駆動装置、例えば電気モータにより駆動されて走
行するような車輪を備えたキャリッジである。傾倒装置
は、常用の手段の組み合わせであって、例えば本実施例
で説明するような手段により構成される。また、支持板
上にはウェハが滑り難いようにシリコンゴム等の軟らか
い摩擦性材料のクッションパッドを設けるのが望まし
い。イオンビームによりスパッタリングされ難い材料の
例として、石英、炭化珪素等を挙げることができる。In the present invention, the means for the carrier to receive the wafer to be processed from the wafer stage is the same as the conventional one, and the means for moving between the load lock chamber and the process chamber is a drive device such as an electric device on an orbit. The carriage is provided with wheels that are driven by a motor to travel. The tilting device is a combination of commonly used means, and is constituted by means as described in this embodiment, for example. Further, it is desirable to provide a cushion pad made of a soft friction material such as silicon rubber on the support plate so that the wafer does not slip easily. Examples of the material that is difficult to be sputtered by the ion beam include quartz and silicon carbide.
【0010】[0010]
【作用】本発明では、 前記ウェハ台をロードロック室
に設け、前記搬送手段を、ロードロック室に設けたウェ
ハ台からウェハを受け取る共にロードロック室とプロセ
ス室との間を自在に移動し、かつウェハをイオン注入姿
勢に移行、保持する保持台兼用の搬送体として構成する
ことにより、単一の保持台兼用の搬送体が従来の回動ア
ームとシャトルとプラテンの動作を行うことができる。
これにより、1枚のウェハをイオン注入装置で処理する
際に必要となるウェハ受渡しの回数が大幅に低減され
る。また、搬送体のうち、ウェハと接触する部分がイオ
ンビームによりスパッタリングされ難い材料で形成する
ことにより、メタルコンタミネーションが防止される。In the present invention, the wafer table is provided in the load lock chamber, the transfer means receives the wafer from the wafer table provided in the load lock chamber, and is movable between the load lock chamber and the process chamber. Further, by configuring the wafer as a carrier that also serves as a holder for shifting and holding the wafer to the ion implantation posture, a single carrier that also serves as a holder can perform the operations of the conventional rotating arm, shuttle, and platen.
As a result, the number of wafer deliveries required when processing one wafer with the ion implantation apparatus is significantly reduced. Further, by forming the portion of the carrier that comes into contact with the wafer with a material that is difficult to be sputtered by the ion beam, metal contamination can be prevented.
【0011】[0011]
【実施例】以下、添付図面を参照し、実施例に基づいて
本発明をより詳細に説明する。図1は本発明に係る枚葉
処理式イオン注入装置の一実施例の構成を示す模式的な
配置図、図2(a)はウェハ保持台兼用搬送体の側面
図、図2(b)はその平面図で支持板の下方部分は省略
している。本実施例の枚葉処理式イオン注入装置(以
下、簡単に装置と略称する)10は、ロードロック室1
2とプロセス室14とを備えている。ロードロック室1
2は、プロセス室14を大気に開放しないでウェハの取
り入れ、取り出しを行うことを目的とした真空室で、真
空吸引設備(図示せず)により常に真空に維持されてい
る。プロセス室Bは、ウェハにイオン注入を行う領域で
ある。図1中、ロードロック室12及びプロセス室14
とも、その領域が破線で模式的に示されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in more detail based on embodiments with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic layout view showing the configuration of an embodiment of a single-wafer processing type ion implantation apparatus according to the present invention, FIG. 2 (a) is a side view of a carrier which also serves as a wafer holder, and FIG. 2 (b) is The lower part of the support plate is omitted in the plan view. The single-wafer processing type ion implantation apparatus (hereinafter simply referred to as an apparatus) 10 of the present embodiment includes a load lock chamber 1
2 and the process chamber 14. Load lock room 1
Reference numeral 2 denotes a vacuum chamber for taking in and taking out wafers without opening the process chamber 14 to the atmosphere, which is constantly maintained at a vacuum by a vacuum suction facility (not shown). The process chamber B is a region where ions are implanted into the wafer. In FIG. 1, a load lock chamber 12 and a process chamber 14
In both cases, the area is schematically shown by a broken line.
【0012】ロードロック室12には、従来のものと同
じ構造のウェハ台16が配置されている。ウェハ台16
は、上下に昇降自在なマガジン式のウェハラックであっ
て、図7(b)に示すように、ウェハ台本体の縦壁から
短く水平に突き出した棚部17によりウェハを水平に保
持する。ロードロック室12とプロセス室14とのを間
には軌道20が敷設されており、その上をウェハ保持台
兼用搬送体18(以下、簡単に搬送体と略称する)が走
行してロードロック室12とプロセス室14との間で自
在に移動できるようになっている。本実施例では、ウェ
ハ処理のスループットを向上させるため、ウェハ台16
と搬送体18とは2系統設けてあって、交互にウェハを
ロードロック室Aからプロセス室Bに搬送し、処理する
ようになっている。In the load lock chamber 12, a wafer table 16 having the same structure as the conventional one is arranged. Wafer table 16
7B is a magazine-type wafer rack that can be vertically moved up and down. As shown in FIG. 7B, a wafer 17 is horizontally held by a shelf portion 17 that horizontally protrudes from a vertical wall of the wafer stage main body. A track 20 is laid between the load lock chamber 12 and the process chamber 14, on which a carrier 18 also serving as a wafer holder (hereinafter, simply referred to as a carrier) travels to run. It can be freely moved between 12 and the process chamber 14. In this embodiment, in order to improve the throughput of wafer processing, the wafer table 16
There are two systems of the carrier 18 and the carrier 18, and the wafers are alternately carried from the load lock chamber A to the process chamber B for processing.
【0013】搬送体18は、図2(a)及び(b)に示
すように、支持板22と、支持板22を傾倒させ、また
復帰させる傾倒装置24と、それらを搭載するキャリッ
ジ26とから構成されている。支持板22は、図2
(b)に示すように、二本の帯状のアーム28、28と
基部30とからなる二股状の板部材であって、鏡面を上
にしてウェハW(仮想線で表示)を周縁部を2本のアー
ム28、28と基部30で保持するように形成されてい
る。支持板22の基部30の両端部近傍には円柱状の小
さなストッパ32、32が支持板22から突起するよう
にそれぞれ設けてあって、その大きさは、例えば高さ5
mm、直径5mmである。支持板22が傾斜しても、ウェハ
Wは、その外縁部がストッパ32、32により2点で支
持されるので、滑り落ちることはない。更にアーム28
にはウェハとの馴染みを良くする共とにウェハ保持性を
良好にするためにシリコンゴム製のクッションパッド3
4が適所に設けてある。パッド34の大きさは、例えば
直径1mm程度である。ウェハWと接触する部分、即ち支
持板22及びストッパ32は、イオンビームによりスパ
ッタリングされないように石英で形成されている。As shown in FIGS. 2A and 2B, the carrier 18 includes a support plate 22, a tilting device 24 for tilting and returning the support plate 22, and a carriage 26 for mounting them. It is configured. The support plate 22 is shown in FIG.
As shown in (b), it is a bifurcated plate member composed of two strip-shaped arms 28, 28 and a base 30, and a wafer W (indicated by an imaginary line) with a mirror surface facing upward has two peripheral edge portions. It is formed so as to be held by book arms 28, 28 and a base 30. Small cylindrical stoppers 32, 32 are provided near both ends of the base portion 30 of the support plate 22 so as to project from the support plate 22, and the size thereof is, for example, 5 mm in height.
mm, diameter 5 mm. Even if the support plate 22 is inclined, the outer edge of the wafer W is supported by the stoppers 32 and 32 at two points, so that the wafer W does not slide down. Further arm 28
The cushion pad 3 made of silicon rubber is used to improve the familiarity with the wafer and to improve the wafer holding property.
4 is in place. The size of the pad 34 is, for example, about 1 mm in diameter. The portion in contact with the wafer W, that is, the support plate 22 and the stopper 32 are made of quartz so as not to be sputtered by the ion beam.
【0014】傾倒装置24は、支持板22のストッパ
側、即ち基部30を支持する前部支持脚36と、支持板
22の各アーム28、28をそれぞれ支持する後部支持
脚38、38、及びアクチュエータ40とから構成され
ている。前部支持脚36は、小径脚42と、その下の大
径脚44とからなり、アクチュエータ40の動作により
小径脚42が入れ子式(望遠鏡式)に大径脚44内に出
入りすることにより、伸縮自在になっている。前部支持
脚36は、上端で軸46を介して回動自在に支持板22
の基部30に連結され、下端でキャリッジ26に固定さ
れている。アクチュエータ40は、油圧シリンダ、空気
圧シリンダ等の流体圧駆動装置、或いは電気モータ等の
既知の装置であって、小径脚42に連結して小径脚42
を大径脚44内に出入りさせるように駆動する。後部支
持脚38は、各々上端で軸48を介して支持板22のア
ーム28の先端近傍に回動自在に連結され、下端でキャ
リッジ26上に固定されている。傾倒装置24は、これ
に限らず、流体圧シリンダのピストンロッドを支持板2
2に直接連結しても良く、また電気モータの回転駆動を
例えばピニオンとラックの組み合わせにより支持脚の伸
縮運動に変えるような形式にしてもよい。The tilting device 24 includes a front support leg 36 for supporting the stopper side of the support plate 22, that is, the base 30, a rear support leg 38, 38 for supporting each arm 28, 28 of the support plate 22, and an actuator. And 40. The front support leg 36 is composed of a small-diameter leg 42 and a large-diameter leg 44 below it, and the small-diameter leg 42 is telescopically moved into and out of the large-diameter leg 44 by the operation of the actuator 40. It is flexible. The front support leg 36 is rotatably supported at its upper end via a shaft 46.
And is fixed to the carriage 26 at the lower end. The actuator 40 is a known device such as a fluid pressure drive device such as a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder, or an electric motor, and is connected to the small diameter leg 42 and connected to the small diameter leg 42.
Is driven to move in and out of the large-diameter leg 44. The rear support legs 38 are rotatably connected at their upper ends via shafts 48 to the vicinity of the tips of the arms 28 of the support plate 22, and are fixed on the carriage 26 at their lower ends. The tilting device 24 is not limited to this.
Alternatively, the rotary drive of the electric motor may be converted into a telescopic movement of the support leg by a combination of a pinion and a rack.
【0015】以上の構成により、図3(a)及び(b)
に示すように、前部支持脚36を収縮させると、支持板
22の基部30がアーム28先端に対して下降し、支持
板22を所望の角度に傾斜させることができる。逆に、
図2(a)に示すように、前部支持脚36を伸長させる
と、基部30が上昇して、支持板22は水平になる。With the above configuration, FIGS. 3 (a) and 3 (b)
As shown in FIG. 4, when the front support leg 36 is contracted, the base portion 30 of the support plate 22 descends with respect to the tip of the arm 28, and the support plate 22 can be tilted at a desired angle. vice versa,
As shown in FIG. 2A, when the front support leg 36 is extended, the base portion 30 rises and the support plate 22 becomes horizontal.
【0016】キャリッジ26は、図2(a)及び(b)
に示すように、車体50と、車体50の前後左右の側に
設けられ、車体50を支えて軌道20上を走行する4個
の車輪52と、車輪52を駆動する駆動装置54とから
構成されている。駆動装置54は、電気モータ等の常用
の装置である。搬送体18には、既知の自動運転装置
(図示せず)が設けてあって、それにより傾倒装置24
及びキャリッジ26が遠隔制御で自動的に動作するよう
になっている。The carriage 26 is shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b).
As shown in FIG. 5, the vehicle body 50, four wheels 52 provided on the front, rear, left, and right sides of the vehicle body 50 to run on the track 20 while supporting the vehicle body 50, and a drive device 54 for driving the vehicle wheels 52. ing. The drive device 54 is a commonly used device such as an electric motor. The carrier 18 is provided with a known automatic operation device (not shown), which allows the tilting device 24 to operate.
Also, the carriage 26 is automatically operated by remote control.
【0017】次に、装置10の動作を図1から図3を参
照して説明する。搬送体18は、支持板22を水平にし
た状態で、ロードロック室12内のウェハ台16から従
来と同様な手段によりウェハを受取り、保持しつつ軌道
20上を走行してプロセス室14に進入する。搬送体1
8がウェハ台16からウェハを受け取る工程は、図7、
図8及び図9に示されている。図7、図8及び図9中、
(a)はウェハの側面から見た模式図、(b)はウェハ
台正面から見た模式図である。Next, the operation of the apparatus 10 will be described with reference to FIGS. The carrier 18 receives the wafer from the wafer stage 16 in the load-lock chamber 12 by the same means as the conventional one while the support plate 22 is horizontal, holds the wafer, and travels on the track 20 to enter the process chamber 14. To do. Carrier 1
8 receives the wafer from the wafer stage 16 as shown in FIG.
This is shown in FIGS. 8 and 9. 7, 8 and 9,
(A) is a schematic diagram seen from the side surface of the wafer, and (b) is a schematic diagram seen from the front side of the wafer table.
【0018】搬送体18は、図7(a)に示すように、
ウェハ台16に接近し、図7(b)に示すように、搬送
体18のアーム28をウェハ台16のウェハWの下に挿
入する。次いで、ウェハ台16は、図8(b)に示すよ
うに、ウェハW同士の間隔の1/3程度下方に下降し、
ウェハWを搬送体18のアーム28上に水平に載せる。
続いて、ウェハWを上に載せた搬送体18は、図8
(a)に示すように、ウェハ台16から離間する。次
に、搬送体18が、図9(a)に示すように、ウェハ台
16から完全に離間すると、ウェハ台16は、一旦ウェ
ハW同士の間隔の1/3程度上方に上昇して元の位置に
戻り、続いて今度はウェハW同士の間隔だけ下方に下降
し、図9(b)に示すように、搬送体18の高さ位置に
次のウェハWを位置づける。The carrier 18 is, as shown in FIG.
The wafer table 16 is approached, and the arm 28 of the carrier 18 is inserted under the wafer W of the wafer table 16 as shown in FIG. 7B. Next, as shown in FIG. 8B, the wafer stage 16 descends about 1/3 of the distance between the wafers W,
The wafer W is placed horizontally on the arm 28 of the carrier 18.
Then, the carrier 18 with the wafer W placed thereon is shown in FIG.
As shown in (a), it is separated from the wafer stage 16. Next, when the carrier 18 is completely separated from the wafer stage 16 as shown in FIG. 9A, the wafer stage 16 once rises upward by about 1/3 of the distance between the wafers W and the original state. After returning to the position, the wafer W is then lowered downward by the distance between the wafers W, and the next wafer W is positioned at the height position of the carrier 18, as shown in FIG. 9B.
【0019】ウェハを受取り、保持しつつ軌道20上を
移動する間、搬送体18は、図3(a)に示すように、
前部支持脚36を収縮させて、支持板22を水平に対し
て角度αに傾斜させ、ウェハWを斜めにして保持してい
る。ウェハWは、ストッパ32に保持され滑り落ちるよ
うなことはない。本実施例ではαは、約30°である。
次いで、搬送体18は、プロセス室14のイオン注入位
置に到達すると、そこで停止する。続いて、搬送体18
は、前部支持脚36を更に収縮させて、チャネリング抑
制角(図示のβで約83°)まで支持板22を傾斜させ
る。これにより、ウェハWは、イオン注入処理の前準備
を完了する。本装置10では、ウェハ台16と搬送体1
8とが2系統あり、交互に動作するようになっている。
以上の動作を逆に行うことにより、イオン注入処理が施
されたウェハWは、所望の位置、例えがウェハ台16に
戻される。また、イオン注入回転角を決めるために、搬
送体18を適所で待機させるようにすることもできる。While moving on the track 20 while receiving and holding the wafer, the carrier 18 is moved as shown in FIG.
The front support leg 36 is contracted, the support plate 22 is inclined at an angle α with respect to the horizontal, and the wafer W is held obliquely. The wafer W is held by the stopper 32 and does not slip off. In this example, α is about 30 °.
Next, when the carrier 18 reaches the ion implantation position in the process chamber 14, it stops there. Then, the carrier 18
Causes the front support leg 36 to further contract to tilt the support plate 22 to the channeling suppression angle (about 83 ° at β in the figure). As a result, the wafer W completes the preparation for the ion implantation process. In the present apparatus 10, the wafer stage 16 and the carrier 1
There are 2 systems of 8 and 8 and they are operated alternately.
By performing the above operation in reverse, the wafer W subjected to the ion implantation process is returned to a desired position, for example, the wafer stage 16. Further, the carrier 18 can be made to stand by at a proper position in order to determine the ion implantation rotation angle.
【0020】以上の構成により、1枚のウェハを処理す
るに当たり、その搬送中にウェハを受渡しすることが無
くなり、また従来の搬送手段に比べて、本装置10の搬
送手段の構成は、簡単で、部品点数も、大幅に減少して
いる。支持板22は、従来のウェハ固定台のように、ウ
ェハの周囲を覆うのではなく、鏡面を上にして単にウェ
ハを載せるような構成になっていて、しかもウェハが接
触する部分をすべて非金属で形成することができるた
め、ウェハのチッピング、欠け等の損傷が少なく、また
イオン注入時のメタルコンタミネーションが抑制され
る。With the above structure, when processing one wafer, the wafer is not delivered during the transfer, and the transfer means of the present apparatus 10 has a simpler structure than the conventional transfer means. The number of parts has also decreased significantly. The support plate 22 does not cover the periphery of the wafer as in the conventional wafer fixing base, but is configured to simply mount the wafer with the mirror surface facing upward, and all the contacting portions of the wafer are made of non-metal. Therefore, damage such as chipping and chipping of the wafer is small, and metal contamination at the time of ion implantation is suppressed.
【0021】[0021]
【発明の効果】本発明によれば、枚葉処理式イオン注入
装置において、ウェハ台をロードロック室に設け、搬送
手段を、ロードロック室に設けたウェハ台からウェハを
受け取る共にロードロック室とプロセス室との間を自在
に移動し、かつウェハをイオン注入姿勢に移行、保持す
る保持台兼用の搬送体で構成することにより、ウェハに
イオン注入処理を施すに当たり、ウェハ台からプロセス
室にウェハを搬送する間でウェハ受渡しの必要がない。
よって、ウェハ受渡しに要していた時間が削減され、ウ
ェハのイオン注入処理のスループットが向上する。ま
た、従来の装置に比べて、構成が簡略で、部品点数が大
幅に減少しているので、設備費及び維持点検費も軽減さ
れ、かつ部品の調整も簡単である。更には、ウェハの受
渡しに際し生じていたウェハの損傷発生率がそれだけ減
少する。また、ウェハと接触する搬送体部分をイオンビ
ームによりスパッタリングされ難い材料で形成すること
により、メタルコンタミネーションを防止することがで
きる。更には、搬送体のウェハ支持板を平面構造にする
ことにより、ウェハ受渡しの際のウェハの損傷を防止し
ている。According to the present invention, in the single-wafer processing type ion implantation apparatus, the wafer stage is provided in the load lock chamber, and the transfer means receives the wafer from the wafer stage provided in the load lock chamber and the load lock chamber. The wafer is moved from the wafer table to the process chamber when the ion implantation process is performed on the wafer by configuring the carrier that also moves and holds the wafer to the ion implantation posture and holds and holds the wafer. There is no need to hand over the wafer during transportation.
Therefore, the time required for wafer delivery is reduced, and the throughput of wafer ion implantation processing is improved. Further, as compared with the conventional device, the structure is simple and the number of parts is greatly reduced, so that the facility cost and the maintenance and inspection cost are reduced, and the parts adjustment is easy. Further, the damage occurrence rate of the wafer, which has occurred during the delivery of the wafer, is reduced by that much. Further, by forming the portion of the carrier that comes into contact with the wafer with a material that is difficult to be sputtered by the ion beam, it is possible to prevent metal contamination. Further, the wafer support plate of the carrier has a planar structure to prevent the wafer from being damaged when the wafer is delivered.
【図1】本発明に係る枚葉処理式イオン注入装置の一実
施例の構成を示す模式的な配置図である。FIG. 1 is a schematic layout diagram showing a configuration of an embodiment of a single-wafer processing type ion implantation apparatus according to the present invention.
【図2】図2(a)はウェハ保持台兼用搬送体の側面
図、図2(b)はその平面図で、支持板の下方部分を省
略している。FIG. 2A is a side view of a carrier that also serves as a wafer holder, and FIG. 2B is a plan view thereof, in which a lower portion of a support plate is omitted.
【図3】図3(a)及び(b)は、それぞれウェハ搬送
中の支持板の傾斜及びイオン注入処理中の支持板の傾斜
を示す説明図である。3A and 3B are explanatory views showing the inclination of the support plate during wafer transfer and the inclination of the support plate during the ion implantation process, respectively.
【図4】従来の枚葉処理式イオン注入装置の搬送手段の
一例を示す模式的な配置図である。FIG. 4 is a schematic layout diagram showing an example of a conveying unit of a conventional single-wafer processing type ion implantation apparatus.
【図5】図5(a)及び(b)は、それぞれ従来のウェ
ハ固定台の平面図及び斜視図である。5A and 5B are a plan view and a perspective view of a conventional wafer fixing base, respectively.
【図6】図6(a)はメタルコンタミネーションの発生
原理を説明する図解的な図、図6(b)は図6(a)の
b部分の拡大図である。6 (a) is a schematic diagram for explaining the principle of occurrence of metal contamination, and FIG. 6 (b) is an enlarged view of portion b of FIG. 6 (a).
【図7】図7(a)はウェハ台中のウェハに搬送体が接
近する様子をウェハ側面から見た模式図、及び図7
(b)はウェハ台正面から同じ様子を正面から見た模式
図である。FIG. 7A is a schematic view of a state in which a carrier approaches a wafer in a wafer table, viewed from the side of the wafer, and FIG.
FIG. 7B is a schematic view of the same state viewed from the front side of the wafer table.
【図8】図8(a)は搬送体がウェハ台から離間する様
子をウェハ側面から見た模式図、及び図8(b)はウェ
ハ台正面から見た模式図である。FIG. 8A is a schematic view of a state in which a carrier is separated from a wafer table viewed from the side surface of the wafer, and FIG. 8B is a schematic view viewed from the front surface of the wafer table.
【図9】図8(a)はウェハを載せた搬送体がウェハ台
から離れた様子をウェハ側面から見た模式図、及び図8
(b)はウェハ台がウェハ一段分だけ下降した様子をウ
ェハ台正面から見た模式図である。9A is a schematic view of a state where the carrier on which the wafer is placed is separated from the wafer table, as viewed from the side surface of the wafer, and FIG.
FIG. 6B is a schematic view of the wafer stage lowered by one stage from the front side of the wafer stage.
10 本発明に係る枚葉処理式イオン注入装置の一実施
例
12 ロードロック室
14 プロセス室
16 ウェハ台
17 ウェハ台の棚部
18 ウェハ保持台兼用搬送体
20 軌道
22 支持板
24 傾倒装置
26 キャリッジ
28 帯状のアーム
30 基部
32 ストッパ
34 クッションパッド
36 前部支持脚
38 後部支持脚
40 アクチュエータ
42 小径脚
44 大径脚
46、48 軸
50 車体
52 車輪
54 駆動装置10 One Example of Single Wafer Processing Ion Implanter According to the Present Invention 12 Load Lock Chamber 14 Process Chamber 16 Wafer Stage 17 Wafer Stage Shelf 18 Wafer Holding / Carrier 20 Track 22 Support Plate 24 Tilt Device 26 Carriage 28 Belt-shaped arm 30 Base 32 Stopper 34 Cushion pad 36 Front support leg 38 Rear support leg 40 Actuator 42 Small diameter leg 44 Large diameter leg 46, 48 Shaft 50 Vehicle body 52 Wheel 54 Drive device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/317 C23C 14/56 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01J 37/317 C23C 14/56
Claims (2)
ロセス室にウェハを搬送する搬送手段を備えた枚葉処理
式イオン注入装置において、 前記ウェハ台をロードロック室に設け、ロードロック室
に設けたウェハ台からウェハを受け取ると共にロードロ
ック室とプロセス室との間を自在に移動し、かつウェハ
をイオン注入姿勢に移行、保持する保持台兼用の搬送体
で以て前記搬送手段を構成し、 搬送体が、鏡面を上にしてウェハを載せるようにしたウ
ェハ支持板と、ウェハ支持板の縁部に設けたストッパ
と、前記ストッパが下になるようにウェハ支持板を自在
に傾倒させ、かつ復帰させる傾倒装置とを備え、 ウェハと接触する搬送体部分が、イオンビームによりス
パッタリングされ難い材料で形成されていることを特徴
とする枚葉処理式イオン注入装置。1. A single-wafer processing type ion implantation apparatus comprising a transfer means for transferring a wafer from a wafer stage to a process chamber via a load lock chamber, wherein the wafer stage is provided in the load lock chamber and provided in the load lock chamber. The transfer means is configured by a transfer body that also serves as a holding table that receives the wafer from the wafer table and freely moves between the load lock chamber and the process chamber, and shifts and holds the wafer to the ion implantation posture. The carrier has a wafer support plate on which a wafer is placed with its mirror surface facing upward, a stopper provided at an edge of the wafer support plate, and the wafer support plate is freely tilted so that the stopper is on the lower side, and A single-wafer processing type Io characterized by having a tilting device for returning, and a carrier portion that comes into contact with the wafer is formed of a material which is difficult to be sputtered by an ion beam. Injection device.
る部分が、石英又は炭化珪素で形成されていることを特
徴とする請求項1記載の枚葉処理式イオン注入装置。2. The single-wafer processing type ion implantation apparatus according to claim 1, wherein a portion of the carrier that comes into contact with the wafer is made of quartz or silicon carbide.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29012493A JP3371164B2 (en) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Single wafer processing type ion implanter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29012493A JP3371164B2 (en) | 1993-10-26 | 1993-10-26 | Single wafer processing type ion implanter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07122225A JPH07122225A (en) | 1995-05-12 |
JP3371164B2 true JP3371164B2 (en) | 2003-01-27 |
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---|---|---|---|---|
US7547897B2 (en) * | 2006-05-26 | 2009-06-16 | Cree, Inc. | High-temperature ion implantation apparatus and methods of fabricating semiconductor devices using high-temperature ion implantation |
-
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- 1993-10-26 JP JP29012493A patent/JP3371164B2/en not_active Expired - Fee Related
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