JP5504980B2 - Wafer lift rotation mechanism, stage apparatus, and ion implantation apparatus - Google Patents

Wafer lift rotation mechanism, stage apparatus, and ion implantation apparatus Download PDF

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Description

本発明は、静電チャックからウエハを離脱するウエハ離脱機能及びウエハのツイスト角を調整するツイスト角調整機能を有するウエハリフト回転機構、このウエハリフト回転機構を有するステージ装置及びイオン注入装置に関するものである。   The present invention relates to a wafer lift rotating mechanism having a wafer removing function for removing a wafer from an electrostatic chuck and a twist angle adjusting function for adjusting a twist angle of the wafer, a stage device having the wafer lift rotating mechanism, and an ion implantation apparatus.

従来、イオン注入装置における静電チャックに吸着されたウエハの離脱機構としては、特許文献1に示すように、静電チャックに形成された複数の貫通孔に挿通された複数の押上部材と、この押上部材を静電チャックに対して昇降させる昇降機構とを備えており、当該昇降機構による複数の押上部材の昇降移動によって、静電チャックに吸着されたウエハを強制的に離脱するものが考えられている。   Conventionally, as a mechanism for removing a wafer attracted to an electrostatic chuck in an ion implantation apparatus, as shown in Patent Document 1, a plurality of push-up members inserted into a plurality of through holes formed in the electrostatic chuck, and this And a lifting mechanism that lifts and lowers the push-up member relative to the electrostatic chuck, and a device that forcibly removes the wafer adsorbed on the electrostatic chuck by moving the plurality of push-up members up and down by the lifting mechanism is considered. ing.

一方、従来のイオン注入装置において静電チャックにウエハを載置する場合には、大気側に配置されたウエハアライナ(プレアライナ)によって予めウエハのツイスト角等を調整した後に、搬送ロボットによって静電チャック上に搬送するように構成されている。   On the other hand, when a wafer is placed on an electrostatic chuck in a conventional ion implantation apparatus, the wafer chuck angle (pre-aligner) disposed on the atmosphere side is adjusted in advance and the wafer chuck angle is adjusted by a transfer robot. It is configured to be conveyed upward.

近年では、ウエハに対するイオン注入の高精度化がユーザから望まれており、上記のようにウエハアライナによってウエハの位置を調整するだけでは、ユーザの要求に応えることが難しくなりつつある。つまり、ウエハ搬送時及び静電チャックへの載置時に生じるウエハの位置(具体的にはツイスト角)のずれによって、ウエハに対するイオン注入の高精度化が妨げられてしまう。   In recent years, high accuracy of ion implantation into a wafer has been demanded by users, and it is becoming difficult to meet user requirements only by adjusting the position of the wafer with the wafer aligner as described above. That is, the accuracy of ion implantation into the wafer is hindered by the deviation of the wafer position (specifically, the twist angle) that occurs when the wafer is transferred and placed on the electrostatic chuck.

このようなことから、特許文献2に示すように、静電チャックにウエハを保持させた後に、静電チャックを回転させることによって、当該静電チャックに吸着されているウエハのツイスト角を調整するものが考えられている。   For this reason, as shown in Patent Document 2, after the wafer is held on the electrostatic chuck, the twist angle of the wafer attracted to the electrostatic chuck is adjusted by rotating the electrostatic chuck. Things are being considered.

しかしながら、静電チャックには、その載置面に極性を付与するための電源ケーブル及び載置面を冷却するために静電チャック内部に冷媒を供給するための冷媒供給管が接続されていることから、静電チャックを頻繁に回転させることは、電源ケーブルの耐久性及び供給管のシール性の観点から好ましくない。また、特に電源ケーブルの耐久性の観点から、静電チャックを回転できる角度には制約がある。   However, the electrostatic chuck is connected with a power supply cable for imparting polarity to the mounting surface and a refrigerant supply pipe for supplying a coolant into the electrostatic chuck for cooling the mounting surface. Therefore, it is not preferable to rotate the electrostatic chuck frequently from the viewpoint of durability of the power cable and sealing performance of the supply pipe. In addition, particularly from the viewpoint of the durability of the power cable, the angle at which the electrostatic chuck can be rotated is limited.

さらに、上記特許文献2の静電チャックは、ウエハの離脱機構を有さないことから回転機構を設けることは比較的簡単であるが、上記特許文献1のように静電チャックが離脱機構を有するものであれば、静電チャックとともに離脱機構を一体的に回転させる必要がある。このように、それら2つを同時に回転させるとなると、大型の回転機構が必要となってしまうだけでなく、ウエハのツイスト角の位置制御が難しくなることが考えられる。   Further, since the electrostatic chuck of Patent Document 2 does not have a wafer detachment mechanism, it is relatively easy to provide a rotation mechanism. However, as in Patent Document 1, the electrostatic chuck has a detachment mechanism. If it is a thing, it is necessary to rotate a removal mechanism integrally with an electrostatic chuck. Thus, if these two are rotated simultaneously, it is considered that not only a large rotating mechanism is required, but also the position control of the twist angle of the wafer becomes difficult.

特許第2920239号公報Japanese Patent No. 2920239 特開2004−95434号公報JP 2004-95434 A

そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、静電チャックからのウエハの離脱及び静電チャックに載置されるウエハのツイスト角の調整を簡単な構成により実現するとともに、静電チャックを回転させることなくウエハのツイスト角を調整可能にすることをその主たる課題とするものである。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems all at once, and realizes the removal of the wafer from the electrostatic chuck and the adjustment of the twist angle of the wafer placed on the electrostatic chuck with a simple configuration. In addition, the main problem is to make it possible to adjust the twist angle of the wafer without rotating the electrostatic chuck.

すなわち本発明に係るウエハリフト回転機構は、静電チャックプレートの外側に設けられ、その外側に延出するウエハの周端部に接触して、当該静電チャックプレートにウエハを載置又は静電チャックプレートからウエハを離脱するためのリフト部材と、ウエハが静電チャックプレートに載置された状態で当該ウエハに非接触である退避位置と、当該ウエハを保持してこのウエハが静電チャックプレートから離間した離間位置との間で、前記リフト部材を静電吸着面に略垂直な方向に沿って昇降させる昇降機構と、前記リフト部材がウエハを保持した離間位置にある状態で当該リフト部材を回転させることにより、前記ウエハのツイスト角を調整する回転機構とを具備し、前記昇降機構が、前記回転機構を鉛直方向に沿って昇降移動させることを特徴とする。
That is, the wafer lift rotation mechanism according to the present invention is provided outside the electrostatic chuck plate, contacts the peripheral edge of the wafer extending to the outside, and places the wafer on the electrostatic chuck plate or electrostatic chuck. A lift member for removing the wafer from the plate, a retreat position where the wafer is placed on the electrostatic chuck plate in a non-contact state, and the wafer is held from the electrostatic chuck plate by holding the wafer. An elevating mechanism that raises and lowers the lift member along a direction substantially perpendicular to the electrostatic attraction surface between the separated separation positions, and the lift member is rotated in a state where the lift member is in the separation position holding the wafer. by, comprising a rotating mechanism for adjusting the twist angle of the wafer, this to the lifting mechanism, vertically moving the rotating mechanism in the vertical direction The features.

このようなものであれば、リフト部材を静電チャックプレートの外側に設けて静電チャックプレートに対して昇降移動及び回転移動するという簡単な構成により、共通のリフト部材を介してウエハの離脱及びツイスト角の調整の両方を行うことができる。したがって、静電チャックプレートを回転させることなく、ウエハのツイスト角を調整することができるようになり、静電チャックプレートに接続される電源ケーブルの長寿命化が可能となるだけでなく、静電チャックプレートに冷媒を供給するための冷媒供給管が設けられている場合には、そのシール性の劣化も抑えることができる。さらに、電源ケーブルが接続不要なリフト部材を回転させる構成により、電源ケーブルに制限されることなく、ウエハを自由に回転させることができる。   If this is the case, the lift member is provided outside the electrostatic chuck plate and moved up and down and rotated with respect to the electrostatic chuck plate. Both adjustments of the twist angle can be performed. Therefore, the twist angle of the wafer can be adjusted without rotating the electrostatic chuck plate, and not only can the life of the power cable connected to the electrostatic chuck plate be extended, but also the electrostatic When the refrigerant supply pipe for supplying the refrigerant to the chuck plate is provided, it is possible to suppress the deterioration of the sealing performance. Furthermore, the configuration in which the lift member that does not require connection of the power cable rotates allows the wafer to be freely rotated without being restricted by the power cable.

静電チャックプレートからのウエハの離脱の際に、ウエハに生じる反りを可及的に低減するとともに、リフト部材及びウエハ周端部の接触面積を可及的に大きくしてリフト部材を回転させた際のウエハの滑りを生じにくくするためには、前記リフト部材が、前記ウエハの周端部の略全周に接触するように構成されていることが望ましい。   When the wafer is detached from the electrostatic chuck plate, the warp generated on the wafer is reduced as much as possible, and the contact area between the lift member and the peripheral edge of the wafer is increased as much as possible to rotate the lift member. In order to make it difficult for the wafer to slip, it is desirable that the lift member is configured to contact substantially the entire circumference of the peripheral edge of the wafer.

静電チャックプレートからウエハを離脱する際の反動によって、当該ウエハがリフト部材から落下しないようにするだけでなく、リフト部材を回転させた際にウエハがリフト部材から落下しないようにするためには、前記リフト部材が、前記ウエハを保持する際に、当該ウエハが落下することを防止する落下防止構造を有することが望ましい。   In order not only to prevent the wafer from falling from the lift member due to the reaction when the wafer is detached from the electrostatic chuck plate, but also to prevent the wafer from falling from the lift member when the lift member is rotated. It is desirable that the lift member has a fall prevention structure for preventing the wafer from falling when holding the wafer.

ウエハを保持した際にリフト部材に対してウエハがずれてしまうことを防止するとともに、ウエハの中心とリフト部材の回転中心とを一致させることにより、ウエハの回転角度とリフト部材の回転角度とを一致させるためには、前記リフト部材が、前記ウエハを保持する際に、当該ウエハの中心を前記リフト部材の回転中心に合わせる中心調整構造を有することが望ましい。   The wafer is prevented from being displaced with respect to the lift member when the wafer is held, and the wafer rotation angle and the rotation angle of the lift member are adjusted by matching the center of the wafer with the rotation center of the lift member. In order to match, it is desirable that the lift member has a center adjustment structure that aligns the center of the wafer with the rotation center of the lift member when holding the wafer.

前記落下防止構造及び前記中心調整構造を1つの構成によって実現するためには、前記リフト部材のウエハ接触面が、下降方向に行くに従って狭まるテーパ面を有することが望ましい。   In order to realize the fall prevention structure and the center adjustment structure with one configuration, it is desirable that the wafer contact surface of the lift member has a tapered surface that narrows in the descending direction.

リフト部材、回転機構及び昇降機構の具体的な配置態様としては、前記リフト部材を回転可能に支持するとともに、前記回転機構が固定される台座を有し、前記昇降機構が、前記台座を昇降させることにより、前記リフト部材を昇降させるものであることが望ましい。このとき、台座上に固定された回転機構がリフト部材を直接的に回転移動させることができリフト部材の回転位置制御を精度よく行うことができるとともに、回転対象がリフト部材のみであり回転機構の出力を可及的に小さくすることができる。なお、回転機構が注入チャンバ(例えば10−5Pa〜10−6Paの真空チャンバ)内に配置される場合において、当該回転機構の構成要素として真空モータを用いた場合には、当該真空モータには減速機を使えないことから出力トルクが小さくなってしまう。このことから回転対象をリフト部材のみとすることが望ましい。一方、逆の構成、つまり台座にリフト部材及び昇降機構を設け、当該台座を回転機構により回転させる場合には、回転機構の出力トルクを大きくする必要があるが、上記の理由により好ましくない。 As a specific arrangement mode of the lift member, the rotation mechanism, and the lifting mechanism, the lift member is rotatably supported and has a pedestal to which the rotation mechanism is fixed, and the lifting mechanism lifts and lowers the pedestal. Therefore, it is desirable that the lift member be moved up and down. At this time, the rotation mechanism fixed on the pedestal can directly rotate and move the lift member, and the rotation position of the lift member can be accurately controlled. The output can be made as small as possible. When the rotation mechanism is arranged in an injection chamber (for example, a vacuum chamber of 10 −5 Pa to 10 −6 Pa), when a vacuum motor is used as a component of the rotation mechanism, the vacuum motor Since the speed reducer cannot be used, the output torque becomes small. For this reason, it is desirable that only the lift member be rotated. On the other hand, when the reverse structure, that is, when the lift member and the lifting mechanism are provided on the pedestal and the pedestal is rotated by the rotating mechanism, it is necessary to increase the output torque of the rotating mechanism, which is not preferable for the above reason.

このように構成した本発明によれば、静電チャックからのウエハの離脱及び静電チャックに載置されるウエハのツイスト角の調整を簡単な構成により実現するとともに、静電チャックを回転させることなくウエハのツイスト角を調整可能にすることができる。   According to the present invention configured as described above, the wafer can be detached from the electrostatic chuck and the twist angle of the wafer placed on the electrostatic chuck can be adjusted with a simple configuration, and the electrostatic chuck can be rotated. In addition, the twist angle of the wafer can be adjusted.

本発明の一実施形態に係るイオン注入装置の全体構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the whole ion implanter composition concerning one embodiment of the present invention. 同実施形態のイオンビーム及びウエハ移動装置の動作を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining operation | movement of the ion beam and wafer moving apparatus of the embodiment. 同実施形態のウエハリフト回転機構を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the wafer lift rotation mechanism of the embodiment. 同実施形態のリフト本体の模式的平面図である。It is a typical top view of the lift main body of the embodiment. 同実施形態のリフト部材のリフト接触面を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the lift contact surface of the lift member of the embodiment. ウエハのツイスト角を示す図である。It is a figure which shows the twist angle of a wafer. 同実施形態のウエハリフト回転機構の昇降動作を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the raising / lowering operation | movement of the wafer lift rotation mechanism of the embodiment. 変形実施形態に係るウエハリフト回転機構を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the wafer lift rotation mechanism which concerns on deformation | transformation embodiment. 変形実施形態に係るリフト部材の模式的平面図である。It is a schematic plan view of a lift member according to a modified embodiment. 変形実施形態に係るリフト部材の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the lift member which concerns on deformation | transformation embodiment.

以下に本発明に係るイオン注入装置の一実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of an ion implantation apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係るイオン注入装置100は、図1に示すように、イオンビームIBの進行方向をZ方向とし、Z方向と実質的に直交する面内において互いに実質的に直交する2方向をX方向及びY方向とした場合において、電界又は磁界によりイオンビームIBをX方向に走査することによって、X方向の寸法がY方向の寸法よりも大きいリボン状の形を有するリボン状のイオンビームIBを生成し、このリボン状のイオンビームIBを注入チャンバ107内に導入して、当該注入チャンバ107内におけるイオンビームIBが入射される注入位置で、ウエハWをY方向に機械的に往復移動することにより、ウエハWにイオンビームIBを入射させてイオン注入を行うものである。   As shown in FIG. 1, the ion implantation apparatus 100 according to the present embodiment uses the traveling direction of the ion beam IB as the Z direction, and two directions substantially perpendicular to each other in a plane substantially perpendicular to the Z direction are defined as X. When the direction and the Y direction are set, the ion beam IB is scanned in the X direction by an electric field or a magnetic field, whereby a ribbon-like ion beam IB having a ribbon-like shape whose X-direction dimension is larger than the Y-direction dimension The ribbon-like ion beam IB is generated and introduced into the implantation chamber 107, and the wafer W is mechanically reciprocated in the Y direction at the implantation position where the ion beam IB enters the implantation chamber 107. Thus, the ion beam IB is incident on the wafer W to perform ion implantation.

なお、ウエハWは、例えばシリコン基板等の半導体基板、ガラス基板、その他の基板である。その平面形状は、本実施形態では概略円形であるが、その他、矩形であっても良いし、その他の形状であっても良い。   The wafer W is, for example, a semiconductor substrate such as a silicon substrate, a glass substrate, or another substrate. The planar shape is substantially circular in the present embodiment, but may be a rectangle or other shapes.

具体的にこのものは、図1に示すように、リボン状のビームの元になるイオンビームを発生させるイオン源101と、このイオン源101から射出されるイオンビームから所定のイオン種のイオンビームを選別して導出する分析電磁石102と、この分析電磁石102から導出されたイオンビームを所定のエネルギになるように加減速する加減速器103と、この加減速器103から導出されるイオンビームから所定のエネルギのイオンビームを選別して導出するエネルギ分離器104と、このエネルギ分離器104から導出されたイオンビームを電界又は磁界によってX方向に往復走査する走査器105と、この走査器105から導出されたイオンビームの平行走査を行って、リボン状の形をしているイオンビームIBを形成するビーム平行化器106とを備えている。なお、平行走査とは、イオンビームを、イオンビームの進行方向Zに平行またはほぼ平行な状態を保ちつつX方向に走査することである。   Specifically, as shown in FIG. 1, an ion source 101 that generates an ion beam as a base of a ribbon-shaped beam, and an ion beam of a predetermined ion species from the ion beam emitted from the ion source 101 are used. From the analysis electromagnet 102 that selects and derives the ion beam, the acceleration / deceleration device 103 that accelerates / decelerates the ion beam derived from the analysis electromagnet 102 to a predetermined energy, and the ion beam derived from the acceleration / deceleration device 103 An energy separator 104 that selectively extracts an ion beam having a predetermined energy, a scanner 105 that reciprocally scans the ion beam derived from the energy separator 104 in the X direction by an electric field or a magnetic field, and the scanner 105 A parallel beam scan of the derived ion beam is performed to form an ion beam IB having a ribbon shape. And an encoder 106. The parallel scanning means scanning the ion beam in the X direction while maintaining a state parallel or substantially parallel to the traveling direction Z of the ion beam.

ビーム平行化器106から導出されたリボン状のイオンビームIBは、真空に排気される注入チャンバ107内において、ウエハ移動装置200のウエハホルダ2に保持されているウエハWに照射され、それによってウエハWにイオン注入が行われる。この際、ウエハWは、図2に示すように、ウエハ移動装置200によって、Y方向に往復移動される。このウエハWの往復移動とリボン状のイオンビームIBの照射によって、ウエハWの全面にイオン注入を行うことができる。通常、ウエハWの全面にイオン注入を行うために、イオンビームIBのX方向の寸法は、ウエハWのX方向の寸法よりも若干大きくしている。   The ribbon-like ion beam IB derived from the beam collimator 106 is irradiated onto the wafer W held by the wafer holder 2 of the wafer moving device 200 in the implantation chamber 107 evacuated to a vacuum, thereby causing the wafer W to be irradiated. Ion implantation is performed. At this time, the wafer W is reciprocated in the Y direction by the wafer moving device 200 as shown in FIG. By reciprocating the wafer W and irradiating the ribbon-like ion beam IB, ion implantation can be performed on the entire surface of the wafer W. Usually, in order to perform ion implantation on the entire surface of the wafer W, the dimension of the ion beam IB in the X direction is slightly larger than the dimension of the wafer W in the X direction.

なお、イオンビームIBを上記のようにX方向に走査する代わりに、イオン源102からX方向の寸法がY方向の寸法よりも大きいリボン状の形をしているイオンビームを発生させて、それをウエハWまで輸送してウエハWに入射させるようにしても良い。すなわち、X方向の走査を経ることなくリボン状の形をしているイオンビームを用いても良い。   Instead of scanning the ion beam IB in the X direction as described above, an ion beam having a ribbon shape in which the dimension in the X direction is larger than the dimension in the Y direction is generated from the ion source 102. May be transported to the wafer W and incident on the wafer W. In other words, an ion beam having a ribbon shape may be used without scanning in the X direction.

次に本実施形態のイオン注入装置100におけるステージ装置たるウエハ移動装置200について説明する。   Next, the wafer moving apparatus 200 that is a stage apparatus in the ion implantation apparatus 100 of the present embodiment will be described.

ウエハ移動装置200は、図2に示すように、ウエハWを保持するとともに当該ウエハWをY方向に往復移動するものであり、静電チャック機能を有するウエハホルダ2と、当該ウエハホルダ2をY方向に往復移動するための往復移動機構3とを備えている。   As shown in FIG. 2, the wafer moving device 200 holds the wafer W and reciprocates the wafer W in the Y direction. The wafer holder 2 having an electrostatic chuck function and the wafer holder 2 in the Y direction are moved. And a reciprocating mechanism 3 for reciprocating movement.

ウエハホルダ2は、図3に示すように、ウエハWを静電吸着して保持する静電チャックプレート21を備え、当該静電チャックプレート21を支持する支持部材22がその下面に接続されている。また、支持部材22の下端は、往復移動機構3によりY方向に移動するベース部材23に接続されている。   As shown in FIG. 3, the wafer holder 2 includes an electrostatic chuck plate 21 that electrostatically attracts and holds the wafer W, and a support member 22 that supports the electrostatic chuck plate 21 is connected to the lower surface thereof. The lower end of the support member 22 is connected to a base member 23 that moves in the Y direction by the reciprocating mechanism 3.

このウエハホルダ2は、イオン注入時とウエハ搬送時とにおいて、その向きを回転軸201を回転中心として回転可能に構成されており、イオン注入時においては、イオン注入のために、その静電チャックプレート21の静電吸着面21aがZ方向を向くように図示しない駆動部によって回転され、ウエハ搬送時においては、ウエハWの搬送のために、その静電吸着面21aが鉛直上方(本実施形態ではX方向)を向くように前記駆動部によって回転される。   The wafer holder 2 is configured to be rotatable about the rotation axis 201 at the time of ion implantation and at the time of wafer transfer, and the electrostatic chuck plate is used for ion implantation at the time of ion implantation. The electrostatic attraction surface 21a is rotated by a drive unit (not shown) so as to face in the Z direction. During wafer transfer, the electrostatic attraction surface 21a is vertically upward (in this embodiment, for wafer W transfer). It is rotated by the drive unit so as to face (X direction).

静電チャックプレート21は、絶縁層内に設けた内部電極に電圧を印加することで生じる静電力によってウエハWを吸着するものであり、その上面が静電吸着面21aとなる概略平板状をなすものである。そして、この静電チャックプレート21は、静電吸着されるウエハWの平面形状よりも一回り小さい形状(本実施形態では円形状)をなすものであり、当該静電チャックプレート21にウエハWを載置(吸着)した状態において、当該静電チャックプレート21の径方向外側からウエハWの周端部Waの全周がはみ出る構成としている。   The electrostatic chuck plate 21 adsorbs the wafer W by an electrostatic force generated by applying a voltage to an internal electrode provided in the insulating layer, and has an approximately flat plate shape whose upper surface becomes an electrostatic adsorption surface 21a. Is. The electrostatic chuck plate 21 has a shape (a circular shape in the present embodiment) that is slightly smaller than the planar shape of the wafer W to be electrostatically attracted, and the wafer W is placed on the electrostatic chuck plate 21. In the mounted (sucked) state, the entire circumference of the peripheral edge Wa of the wafer W protrudes from the outside in the radial direction of the electrostatic chuck plate 21.

また、支持部材22には、内部電極に電圧を印加して静電吸着面21aに極性を付与するための電源ケーブル(不図示)及び静電チャックプレート21(特に静電吸着面21a)を冷却するための冷却媒体が流通する冷媒供給管(不図示)が設けられている。   Further, the support member 22 is cooled by a power cable (not shown) for applying a voltage to the internal electrode to impart polarity to the electrostatic chucking surface 21a and the electrostatic chuck plate 21 (particularly the electrostatic chucking surface 21a). There is provided a refrigerant supply pipe (not shown) through which a cooling medium for the purpose flows.

往復移動機構3は、図2に示すように、注入チャンバ107内においてウエハホルダ2を一方向(図2ではY方向)に往復移動させるものであり、ウエハホルダ2が接続されて、当該ウエハホルダ2をY方向に沿って往復移動させるための第1の移動機構31と、当該第1の移動機構31が接続されて、ウエハホルダ2とともに第1の移動機構31をY方向に沿って往復移動させるための第2の移動機構32とを備えている。本実施形態では、第1の移動機構31及び第2の移動機構32は、ボールねじ機構を用いたものであり、第1の移動機構31のボールねじのピッチを、第2の移動機構32のボールねじのピッチよりも小さくすることにより、第1の移動機構31を、第2の移動機構32よりも低速且つ高分解能としている。なお、このように構成された往復移動機構3は、注入チャンバ107内において、X方向を回転中心として回転可能に構成されている。これにより、ウエハWに立てた垂線とイオンビームIBとがなす角度であるチルト角を調整可能にしている。   As shown in FIG. 2, the reciprocating mechanism 3 reciprocates the wafer holder 2 in one direction (Y direction in FIG. 2) in the implantation chamber 107, and the wafer holder 2 is connected to move the wafer holder 2 to Y. The first moving mechanism 31 for reciprocating along the direction and the first moving mechanism 31 are connected, and the first moving mechanism 31 for reciprocating along the Y direction together with the wafer holder 2 is connected. 2 moving mechanisms 32. In the present embodiment, the first moving mechanism 31 and the second moving mechanism 32 use ball screw mechanisms, and the pitch of the ball screws of the first moving mechanism 31 is set to the second moving mechanism 32. By making the pitch smaller than the pitch of the ball screw, the first moving mechanism 31 is set at a lower speed and higher resolution than the second moving mechanism 32. The reciprocating mechanism 3 configured in this way is configured to be rotatable around the X direction in the injection chamber 107 as the rotation center. This makes it possible to adjust the tilt angle, which is the angle formed between the vertical line standing on the wafer W and the ion beam IB.

しかして本実施形態のウエハ移動装置200において、ウエハホルダ2の周囲には、図3に示すように、ウエハホルダ2の載置板である静電チャックプレート21に吸着保持されているウエハWを離脱するとともに、ウエハWのツイスト角βを調整するためのウエハリフト回転機構4が設けられている。   Thus, in the wafer moving apparatus 200 of the present embodiment, the wafer W that is attracted and held by the electrostatic chuck plate 21 that is a mounting plate of the wafer holder 2 is detached from the periphery of the wafer holder 2 as shown in FIG. In addition, a wafer lift rotation mechanism 4 for adjusting the twist angle β of the wafer W is provided.

このウエハリフト回転機構4は、図3に示すように、リフト部材41と、当該リフト部材41を回転させる回転機構42と、前記リフト部材41を昇降させる昇降機構43とを備えている。なお、ウエハリフト回転機構4は、イオン注入時とウエハ搬送時とにおいて、ウエハホルダ2と一体的に回転軸201によって回転するように構成されている。   As shown in FIG. 3, the wafer lift rotation mechanism 4 includes a lift member 41, a rotation mechanism 42 that rotates the lift member 41, and an elevating mechanism 43 that moves the lift member 41 up and down. The wafer lift rotating mechanism 4 is configured to rotate integrally with the wafer holder 2 by the rotating shaft 201 during ion implantation and wafer transfer.

リフト部材41は、載置板である静電チャックプレート21の径方向外側に設けられており、静電チャックプレート21の径方向外側に延出するウエハWの周端部Waに接触して、当該静電チャックプレート21にウエハWを載置又は静電チャックプレート21からウエハWを離脱するものである。   The lift member 41 is provided on the outer side in the radial direction of the electrostatic chuck plate 21 which is a mounting plate, and comes into contact with the peripheral end Wa of the wafer W extending outward in the radial direction of the electrostatic chuck plate 21. The wafer W is placed on or detached from the electrostatic chuck plate 21.

本実施形態のリフト部材41は、概略円板状をなす静電チャックプレート21の径方向外側全周を囲むように設けられ、当該静電チャックプレート21を下方から覆うように形成されたリフト本体411と、当該リフト本体411の回転中心と同心状に設けられた支持円筒部412とを備えている。   The lift member 41 of the present embodiment is provided so as to surround the entire outer circumference in the radial direction of the electrostatic chuck plate 21 having a substantially disc shape, and is formed so as to cover the electrostatic chuck plate 21 from below. 411 and a support cylindrical portion 412 provided concentrically with the center of rotation of the lift main body 411.

リフト本体411は、図4に示すように、概略皿状をなす回転体形状であり、静電チャックプレート21の外径よりも若干大きい上部開口部411Aを有する。この上部開口部411Aにおいて、静電チャックプレート21上に載置されたウエハWの周縁部Waに接触するウエハ接触部413が形成されている。本実施形態のウエハ接触部413は、ウエハWの周端部Waの略全周に接触するように構成されている。つまりウエハ接触部413は、上部開口部411Aの全周に形成されている。これにより、ウエハWとウエハ接触部413との接触面積を大きくすることができ、ウエハ本体411上でのウエハWの回転方向の滑りを生じにくくしている。   As shown in FIG. 4, the lift main body 411 has a substantially dish-shaped rotating body shape and has an upper opening 411 </ b> A that is slightly larger than the outer diameter of the electrostatic chuck plate 21. In the upper opening 411A, a wafer contact portion 413 that contacts the peripheral edge Wa of the wafer W placed on the electrostatic chuck plate 21 is formed. The wafer contact portion 413 of the present embodiment is configured to contact substantially the entire circumference of the peripheral end portion Wa of the wafer W. That is, the wafer contact portion 413 is formed on the entire circumference of the upper opening 411A. As a result, the contact area between the wafer W and the wafer contact portion 413 can be increased, and slippage in the rotation direction of the wafer W on the wafer body 411 is less likely to occur.

そして、ウエハ接触部413の上面であるウエハ接触面413aは、図5に示すように、下降方向に行くに従って縮径するテーパ面である。リフト部材41に保持されたウエハWの周縁部Wa(具体的には下角部)がテーパ面413aに接触する。当該テーパ面413aは、リフト部材41がウエハWを保持する際に、当該リフト部材41からウエハWが落下することを防止する落下防止構造及びウエハWの中心をリフト部材41の回転中心に合わせる中心調整構造として機能する。つまり、リフト部材41を昇降機構43により上昇させていくと、テーパ面413aの中腹部にウエハWの下角部が接触する。これにより、離脱の反動でウエハWが上方に跳ね上がったとしても、テーパ面413aの上側部がウエハWの周囲を囲む構成となっているので、落下を防止することができる。また、リフト部材41によりウエハWを保持した際に当該ウエハWが傾斜したとしても、ウエハWがテーパ面413aを鉛直方向に沿って滑ることによってウエハWを水平にすることができ、その結果、リフト本体411の回転中心とウエハWの中心とを一致させることができる。   And the wafer contact surface 413a which is the upper surface of the wafer contact part 413 is a taper surface which diameter-reduces as it goes to a descending direction, as shown in FIG. The peripheral edge Wa (specifically, the lower corner) of the wafer W held by the lift member 41 contacts the tapered surface 413a. The taper surface 413 a has a fall prevention structure that prevents the wafer W from falling from the lift member 41 when the lift member 41 holds the wafer W, and a center that aligns the center of the wafer W with the rotation center of the lift member 41. Functions as an adjustment structure. That is, when the lift member 41 is raised by the elevating mechanism 43, the lower corner of the wafer W comes into contact with the middle part of the tapered surface 413a. Thereby, even if the wafer W jumps upward due to the reaction of separation, the upper portion of the taper surface 413a surrounds the periphery of the wafer W, so that the fall can be prevented. Further, even when the wafer W is inclined when the wafer W is held by the lift member 41, the wafer W can be leveled by sliding along the vertical direction of the taper surface 413a. The center of rotation of the lift body 411 and the center of the wafer W can be matched.

また、リフト部材41のウエハ接触部413に連続して上部には概略円筒状の円筒壁部414が形成されている(図5参照)。この円筒壁部414の内径は、前記ウエハ接触面であるテーパ面413aの上端内径と略同一である。この円筒壁部414は、前記テーパ面413aと共に、落下防止構造として機能する。   A cylindrical wall portion 414 having a substantially cylindrical shape is formed on the upper portion of the lift member 41 continuously to the wafer contact portion 413 (see FIG. 5). The inner diameter of the cylindrical wall portion 414 is substantially the same as the inner diameter of the upper end of the tapered surface 413a that is the wafer contact surface. The cylindrical wall portion 414 functions as a fall prevention structure together with the tapered surface 413a.

支持円筒部412は、図3に示すように、リフト本体413の下面に連続して形成されており、この支持円筒部412の内部には、前記静電チャックプレート21を支持する支持部材22が挿入されている。支持円筒部412は、リフト部材41を回転可能に支持する台座44に形成された貫通孔44Hに挿入されるとともに、当該貫通孔44Hを形成する壁部との間に転がり軸受等の軸受45、46を介して支持されている。本実施形態では、上下2箇所に転がり軸受45、46を介して台座44に固定した場合を示している。また、台座44には、当該リフト部材41を回転するための回転機構42が設けられている。   As shown in FIG. 3, the support cylindrical portion 412 is continuously formed on the lower surface of the lift main body 413, and a support member 22 that supports the electrostatic chuck plate 21 is provided inside the support cylindrical portion 412. Has been inserted. The support cylindrical portion 412 is inserted into a through hole 44H formed in the base 44 that rotatably supports the lift member 41, and a bearing 45 such as a rolling bearing between the wall portion forming the through hole 44H, 46 is supported. In this embodiment, the case where it fixes to the base 44 via the rolling bearings 45 and 46 at two places up and down is shown. The pedestal 44 is provided with a rotation mechanism 42 for rotating the lift member 41.

回転機構42は、ウエハWがリフト部材41に保持されて静電チャックプレート21から離間した状態で当該リフト部材41を回転させることにより、ウエハWのツイスト角βを調整するものである。なお、ツイスト角βとは、図6に示すように、ウエハWをその平面中心Wcを中心にして基準位置から回転させた角度であり、本実施形態では例えば所定位置にあるオリフラ又はノッチを基準位置としてその基準位置から回転させた角度である。   The rotation mechanism 42 adjusts the twist angle β of the wafer W by rotating the lift member 41 while the wafer W is held by the lift member 41 and separated from the electrostatic chuck plate 21. As shown in FIG. 6, the twist angle β is an angle obtained by rotating the wafer W from the reference position around the plane center Wc. In the present embodiment, for example, an orientation flat or notch at a predetermined position is used as a reference. It is an angle rotated from its reference position as a position.

回転機構42の一例としての具体的な構成は、図3に示すように、台座44に固定された真空モータ421と、当該真空モータ421の駆動軸421aに接続された駆動ローラ422と、リフト部材41の支持円筒部412の外側周面に設けられた従動ローラ423と、駆動ローラ422から従動ローラ423へ駆動伝達を行う無端ベルト424とからなる。   As shown in FIG. 3, a specific configuration of the rotation mechanism 42 includes a vacuum motor 421 fixed to a pedestal 44, a drive roller 422 connected to a drive shaft 421a of the vacuum motor 421, and a lift member. A driven roller 423 provided on the outer peripheral surface of the support cylindrical portion 412, and an endless belt 424 that transmits drive from the driving roller 422 to the driven roller 423.

真空モータ421は、制御装置108によりその回転が制御される。具体的に制御装置108は、撮像部(不図示)によりリフト部材41により保持されたウエハWの画像を取得して、当該ウエハWの画像におけるウエハWのオリフラ又はノッチの位置と、予め設定された当該オリフラ又はノッチの基準位置とを比較して、前記真空ローラ421への出力を調整する。このようにして回転機構42により、リフト部材41に保持されているウエハWのツイスト角βが調整される。   The rotation of the vacuum motor 421 is controlled by the control device 108. Specifically, the control device 108 acquires an image of the wafer W held by the lift member 41 by an imaging unit (not shown), and the position of the orientation flat or notch of the wafer W in the image of the wafer W is set in advance. The output to the vacuum roller 421 is adjusted by comparing with the reference position of the orientation flat or notch. In this way, the twist angle β of the wafer W held by the lift member 41 is adjusted by the rotation mechanism 42.

昇降機構43は、図3及び図7に示すように、ウエハWが静電チャックプレート21に載置された状態で当該ウエハWに非接触である退避位置Pと、当該ウエハWを保持してこのウエハWが静電チャックプレート21から上方に離間した離間位置Qとの間で、リフト部材41を静電吸着面21aに略垂直な方向(具体的には鉛直方向)に沿って昇降させるものである。なお、昇降機構43によりウエハWの離脱が行われる際には、ウエハホルダ2は回転軸201を中心に回転されて、静電吸着面21aが鉛直上向き(X方向上向きと一致)となるようにされている。   As shown in FIGS. 3 and 7, the elevating mechanism 43 holds the retraction position P that is not in contact with the wafer W while the wafer W is placed on the electrostatic chuck plate 21, and the wafer W. The lift member 41 is moved up and down along a direction (specifically, a vertical direction) substantially perpendicular to the electrostatic chucking surface 21a between the wafer W and a separation position Q separated upward from the electrostatic chuck plate 21. It is. When the wafer W is removed by the elevating mechanism 43, the wafer holder 2 is rotated about the rotation shaft 201 so that the electrostatic chucking surface 21a is vertically upward (coincided with upward in the X direction). ing.

具体的に昇降機構43は、リフト部材41及び回転機構42が設けられた台座44と往復移動機構3との間に介在して設けられ、当該台座44を往復移動機構3に対して鉛直方向に沿って昇降移動させることにより、図7に示すように、リフト部材41を退避位置P及び離間位置Qとの間で昇降移動させるものである。   Specifically, the elevating mechanism 43 is provided between the pedestal 44 provided with the lift member 41 and the rotation mechanism 42 and the reciprocating mechanism 3, and the pedestal 44 is arranged in the vertical direction with respect to the reciprocating mechanism 3. The lift member 41 is moved up and down between the retracted position P and the separated position Q as shown in FIG.

退避位置Pは、リフト部材41のウエハ接触部413が、静電チャックプレート21に吸着しているウエハWの周端部Wa下面から下方に離間して、ウエハWの周端部Waに接触しない位置である(図7(A)参照)。また、離間位置Qは、リフト部材41がウエハWを保持しており、当該ウエハWが静電チャックプレート21の上面(静電吸着面21a)から上方に離間して、ウエハWが静電チャックプレート21に接触しない位置である(図7(B)参照)。昇降機構43の具体的な構成は、アクチュエータとして真空シリンダを用いたもの、真空モータ及びラックアンドピニオン機構を用いたもの等が考えられる。これらのアクチュエータは、往復移動機構3にスライド可能に設けられたベース部材23に固定される。   In the retracted position P, the wafer contact portion 413 of the lift member 41 is separated downward from the lower surface of the peripheral end portion Wa of the wafer W attracted to the electrostatic chuck plate 21 and does not contact the peripheral end portion Wa of the wafer W. Position (see FIG. 7A). In the separation position Q, the lift member 41 holds the wafer W, the wafer W is separated upward from the upper surface (electrostatic chucking surface 21a) of the electrostatic chuck plate 21, and the wafer W is electrostatic chucked. It is a position which does not contact the plate 21 (refer FIG.7 (B)). As a specific configuration of the lifting mechanism 43, one using a vacuum cylinder as an actuator, one using a vacuum motor and a rack and pinion mechanism, and the like are conceivable. These actuators are fixed to a base member 23 slidably provided on the reciprocating mechanism 3.

昇降機構43のアクチュエータは、制御装置108によりそのストロークが制御される。具体的に制御装置108は、搬送ロボット(不図示)によりウエハWが静電チャックプレート21に搬送される前に、昇降機構43を構成する真空シリンダ等のアクチュエータを制御して、リフト部材41を上昇させて離間位置Qに移動させる。そして、搬送ロボットによりウエハWがリフト部材41に載置されたことを検知した場合に(図7(B)参照)、昇降機構43を構成する真空シリンダ等のアクチュエータを制御して、当該リフト部材41を下降させてリフト部材41から静電チャックプレート21にウエハWを移載する(図7(A)参照)。その後、イオン注入が終了したことを検知した場合には、制御装置108は、前記アクチュエータを制御して、リフト部材41を上昇させて、ウエハWを静電チャックプレート21から離脱させる。   The stroke of the actuator of the lifting mechanism 43 is controlled by the control device 108. Specifically, the control device 108 controls an actuator such as a vacuum cylinder that constitutes the lifting mechanism 43 before the wafer W is transferred to the electrostatic chuck plate 21 by a transfer robot (not shown), thereby moving the lift member 41. Raised and moved to the separation position Q. When the transfer robot detects that the wafer W is placed on the lift member 41 (see FIG. 7B), the lift member is controlled by controlling an actuator such as a vacuum cylinder that constitutes the lifting mechanism 43. 41 is lowered to transfer the wafer W from the lift member 41 to the electrostatic chuck plate 21 (see FIG. 7A). Thereafter, when it is detected that the ion implantation has been completed, the control device 108 controls the actuator to raise the lift member 41 and detach the wafer W from the electrostatic chuck plate 21.

次に本実施形態のイオン注入装置100におけるウエハWの載置・離脱の手順について説明する。   Next, procedures for placing and removing the wafer W in the ion implantation apparatus 100 of the present embodiment will be described.

まず、ウエハWが搬送ロボットにより注入チャンバ107内に搬送される。このとき搬送ロボットに把持されているウエハWは、注入チャンバ107外部のウエハアライナによって予め位置調整されているものであっても良いし、そうでなくても良い。また、ウエハホルダ2は、その静電吸着面21aが鉛直上方を向いている。   First, the wafer W is transferred into the implantation chamber 107 by the transfer robot. At this time, the position of the wafer W held by the transfer robot may or may not be adjusted in advance by a wafer aligner outside the implantation chamber 107. Further, the wafer holder 2 has its electrostatic attraction surface 21a facing vertically upward.

このウエハWの搬送時において、ウエハリフト回転機構4におけるリフト部材41は、昇降機構43によって離間位置Qに位置している。そして、離間位置Qにあるリフト部材41上に搬送ロボットによってウエハWが載置される。このとき、リフト部材41上のウエハWが撮像部によって撮像されて、ウエハWのツイスト角βが所望のツイスト角であるか否かを判断する。この判断は、予めユーザにより入力された所望の角度に基づいて制御装置108が自動的に行うように構成している。なお、ユーザが目視によって行うようにしても良い。   During the transfer of the wafer W, the lift member 41 in the wafer lift rotation mechanism 4 is positioned at the separation position Q by the elevating mechanism 43. Then, the wafer W is placed on the lift member 41 at the separation position Q by the transfer robot. At this time, the wafer W on the lift member 41 is imaged by the imaging unit, and it is determined whether or not the twist angle β of the wafer W is a desired twist angle. This determination is configured such that the control device 108 automatically performs this determination based on a desired angle input in advance by the user. In addition, you may make it perform visually by a user.

そして制御装置108は、上記の比較によって、リフト部材41上のウエハWのツイスト角βが所望の角度でないと判断した場合には、そのずれを無くすべく、そのずれ量に基づいて回転機構42の真空モータ421の回転角度を制御する。この回転機構42の制御によってリフト部材41上のウエハWのツイスト角βが調整される。なお、上記の調整後に再び撮像部によってウエハWを撮像し、ウエハWのツイスト角βが所望の角度となるまで上記と同様に比較及び調整を繰り返す。   When the control device 108 determines that the twist angle β of the wafer W on the lift member 41 is not a desired angle by the above comparison, the control device 108 determines the rotation mechanism 42 based on the deviation amount so as to eliminate the deviation. The rotation angle of the vacuum motor 421 is controlled. The twist angle β of the wafer W on the lift member 41 is adjusted by the control of the rotation mechanism 42. After the adjustment, the imaging unit captures the wafer W again, and the comparison and adjustment are repeated in the same manner as described above until the twist angle β of the wafer W reaches a desired angle.

ウエハWのツイスト角βが所望の角度に調整された後に、制御装置108は、昇降機構43のアクチュエータを制御することによって、リフト部材41を下降させてウエハWを静電チャックプレート21上に移載する。この静電チャックプレート21上への移載後において撮像部によってウエハWを撮像し、ツイスト角βが所望の角度か否かを判断し、そうでなければ、制御装置108は、昇降機構43により、ウエハWをリフト部材41上に保持させて、再度回転機構42を用いてウエハWのツイスト角βを調整する。   After the twist angle β of the wafer W is adjusted to a desired angle, the control device 108 controls the actuator of the elevating mechanism 43 to lower the lift member 41 and move the wafer W onto the electrostatic chuck plate 21. Included. After the transfer onto the electrostatic chuck plate 21, the imaging unit captures an image of the wafer W and determines whether or not the twist angle β is a desired angle. If not, the control device 108 uses the lifting mechanism 43. Then, the wafer W is held on the lift member 41, and the twist angle β of the wafer W is adjusted again using the rotation mechanism 42.

静電チャックプレート21に載置されたウエハWのツイスト角βが所望の角度である場合、制御装置108は、電源ケーブルを介して静電チャックプレート21の内部電極に電圧を印加して、ウエハWを静電吸着するとともに、ウエハホルダ2等を回転させることにより、ウエハWの表面がZ方向を向くように回転させる。その後、制御装置108は、イオン注入装置100のその他の機構を制御して、リボン状のイオンビームIBを注入チャンバ107内に導入するとともに、往復移動機構3を制御して、ウエハWをY方向に往復移動させることによって、ウエハWの表面全体にイオン注入を行う。   When the twist angle β of the wafer W placed on the electrostatic chuck plate 21 is a desired angle, the control device 108 applies a voltage to the internal electrode of the electrostatic chuck plate 21 via the power cable, and thereby the wafer. The surface of the wafer W is rotated so as to face the Z direction by electrostatically adsorbing W and rotating the wafer holder 2 or the like. Thereafter, the control device 108 controls the other mechanisms of the ion implantation apparatus 100 to introduce the ribbon-like ion beam IB into the implantation chamber 107 and the reciprocation mechanism 3 to move the wafer W in the Y direction. The ions are implanted into the entire surface of the wafer W by reciprocally moving them.

イオン注入後において、制御装置108は、リボン状のイオンビームIBの導入を停止するとともに、ウエハホルダ2等を回転させることにより、ウエハWの表面がX方向を向くように回転させる。その後、内部電極への電圧を印加を停止して静電チャックプレート21の静電吸着を停止する。そして、昇降機構43を制御することによって、リフト部材41を上昇させていき、静電チャックプレート21からウエハWを離脱させる。この離脱後、リフト部材41上に保持されているウエハWは、搬送ロボットにより、注入チャンバ107の外部に搬出される。なお、上記イオン注入後において直ちに搬送ロボットにより搬出することなく、離脱位置Qにあるリフト部材41を回転機構42により所定角度回転させて、ウエハWのツイスト角βを変更して、再度イオン注入する処理を行っても良い。   After the ion implantation, the control device 108 stops the introduction of the ribbon-like ion beam IB and rotates the wafer holder 2 and the like so that the surface of the wafer W faces the X direction. Thereafter, the application of the voltage to the internal electrode is stopped, and the electrostatic chucking of the electrostatic chuck plate 21 is stopped. Then, by controlling the lifting mechanism 43, the lift member 41 is raised and the wafer W is detached from the electrostatic chuck plate 21. After the separation, the wafer W held on the lift member 41 is carried out of the implantation chamber 107 by the transfer robot. Instead of being immediately carried out by the transfer robot after the ion implantation, the lift member 41 at the separation position Q is rotated by a predetermined angle by the rotation mechanism 42 to change the twist angle β of the wafer W and ion implantation is performed again. Processing may be performed.

<本実施形態の効果>
このように構成した本実施形態に係るイオン注入装置100によれば、リフト部材41を静電チャックプレート21の外側に設けて静電チャックプレート21に対して昇降移動及び回転移動するという簡単な構成により、共通のリフト部材41を介してウエハWの離脱及びツイスト角βの調整の両方を行うことができる。
<Effect of this embodiment>
According to the ion implantation apparatus 100 according to the present embodiment configured as described above, the lift member 41 is provided outside the electrostatic chuck plate 21 and is simply moved up and down and rotated with respect to the electrostatic chuck plate 21. Thus, both removal of the wafer W and adjustment of the twist angle β can be performed via the common lift member 41.

また、電源ケーブル及び冷媒供給管を設ける必要のないリフト部材41を回転させてウエハWのツイスト角βを調整できるので、静電チャックプレート21を回転させることなく、ウエハWのツイスト角βを調整することができるようになり、静電チャックプレート21に接続される電源ケーブルの長寿命化が可能となるだけでなく、静電チャックプレート21に冷媒供給管が設けられている場合には、そのシール性の劣化も抑えることができる。   Further, the twist angle β of the wafer W can be adjusted by rotating the lift member 41 that does not need to be provided with the power cable and the refrigerant supply pipe, so the twist angle β of the wafer W can be adjusted without rotating the electrostatic chuck plate 21. In addition to extending the service life of the power cable connected to the electrostatic chuck plate 21, if the electrostatic chuck plate 21 is provided with a coolant supply pipe, It is also possible to suppress deterioration in sealing performance.

なお、静電チャックプレート21を回転させる場合には、特に電源ケーブルによりその回転角度が制限されるが、リフト部材41を回転させる構成により、電源ケーブルに制限されることなく、ウエハWを自由に回転させることができる。   When the electrostatic chuck plate 21 is rotated, the rotation angle is particularly limited by the power cable, but the wafer W can be freely moved without being limited by the power cable by the configuration in which the lift member 41 is rotated. Can be rotated.

<その他の変形実施形態>
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other modified embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、前記実施形態のウエハ移動装置は、静電チャックプレートが回転しない構成でありリフト部材のみが回転する構成であったが、リフト部材だけでなく、静電チャックプレートを回転する構成としても良い。この場合、リフト部材を回転するリフト回転機構の他に、静電チャックプレートを回転させるチャック回転機構を設ける。このチャック回転機構は、静電チャックプレートの支持部材を回転することにより、静電チャックプレートを回転させることが考えられる。なお、チャック回転機構は、電源ケーブルの耐久性を考慮した範囲で回転させる必要がある。   For example, the wafer moving apparatus of the above embodiment has a configuration in which the electrostatic chuck plate does not rotate and only the lift member rotates. However, not only the lift member but also the electrostatic chuck plate may be rotated. . In this case, in addition to the lift rotation mechanism that rotates the lift member, a chuck rotation mechanism that rotates the electrostatic chuck plate is provided. This chuck rotating mechanism can be considered to rotate the electrostatic chuck plate by rotating the supporting member of the electrostatic chuck plate. The chuck rotating mechanism needs to be rotated within a range that takes into account the durability of the power cable.

また、前記実施形態のリフト部材41は、静電チャックプレート21の径方向外側に設けられたリフト本体411及びその支持円筒部412により構成されているが、図8に示すように、静電チャックプレート21の回転中心と同軸上にリフトピン47を有する構成としても良い。このようにリフトピン47を設けることによって、ウエハWの周端部Waのみを支持する場合にウエハ中心部に生じる反りを無くすることができウエハ全体としての反りを減少させることができる。また、リフトピン47を静電チャックプレート21の回転中心に設けているので、リフトピン47をリフト本体411とともに回転させる場合であっても静電チャックプレート21を回転させる必要がない。また、リフトピン47を回転させない構成の場合において静電チャックプレート21を回転させる構成の場合にも、リフトピン47が静電チャックプレート21の回転を妨げることがない。   Further, the lift member 41 of the above embodiment is configured by a lift main body 411 and its supporting cylindrical portion 412 provided outside in the radial direction of the electrostatic chuck plate 21. As shown in FIG. The lift pin 47 may be provided coaxially with the rotation center of the plate 21. By providing the lift pins 47 in this way, it is possible to eliminate the warpage that occurs in the center of the wafer when only the peripheral edge Wa of the wafer W is supported, and to reduce the warpage of the entire wafer. Further, since the lift pin 47 is provided at the rotation center of the electrostatic chuck plate 21, it is not necessary to rotate the electrostatic chuck plate 21 even when the lift pin 47 is rotated together with the lift body 411. Further, even when the electrostatic chuck plate 21 is rotated in the case where the lift pins 47 are not rotated, the lift pins 47 do not hinder the rotation of the electrostatic chuck plate 21.

さらに、前記実施形態のウエハ接触部413は、ウエハWの周端部Waの全周に接触するように、リフト本体411の内側周面全体に設けられているが、その他、図9に示すように、複数のウエハ接触部413を周方向に間欠的に設けるようにしても良い。   Furthermore, the wafer contact portion 413 of the above embodiment is provided on the entire inner peripheral surface of the lift body 411 so as to contact the entire circumference of the peripheral end portion Wa of the wafer W. In addition, as shown in FIG. In addition, a plurality of wafer contact portions 413 may be provided intermittently in the circumferential direction.

その上、前記実施形態のリフト部材41のウエハ接触面413aはテーパ面であったが、その他、図10に示すように、ウエハ接触部413を例えばリフト本体411の内側周面において内径側に突出した突条部として、ウエハ接触面413aをその上面である水平面により形成しても良い。また、リフト本体411の内側周面において、内径側に突出した複数の突起上面により形成しても良い。   In addition, the wafer contact surface 413a of the lift member 41 of the above-described embodiment is a tapered surface. However, as shown in FIG. As the protruding ridge portion, the wafer contact surface 413a may be formed by a horizontal surface which is the upper surface thereof. Moreover, you may form in the inner peripheral surface of the lift main body 411 by the some protrusion upper surface protruded to the internal diameter side.

加えて、前記実施形態のイオン注入装置は、リボン状のイオンビームをウエハに照射するものであったが、スポット状のイオンビームを電界または磁界による走査手段によってX方向に平行走査すると共に、イオン注入すべきウエハを保持するウエハホルダを、ウエハ駆動機構によって、イオンビームの走査領域内で前記X方向(例えば水平方向)と実質的に直交するY方向(例えば垂直方向)に機械的に走査する構成のものであっても良い。   In addition, the ion implantation apparatus of the embodiment irradiates the wafer with a ribbon-like ion beam. The spot-like ion beam is scanned in parallel in the X direction by scanning means using an electric field or a magnetic field. A configuration in which a wafer holder holding a wafer to be implanted is mechanically scanned in a Y direction (for example, a vertical direction) substantially orthogonal to the X direction (for example, a horizontal direction) within a scanning region of an ion beam by a wafer driving mechanism. May be.

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。   In addition, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

100 ・・・イオン注入装置
W ・・・ウエハ
Wa ・・・周端部
21 ・・・静電チャックプレート
4 ・・・ウエハリフト回転機構
41 ・・・リフト部材
413a・・・ウエハ接触面(テーパ面)
42 ・・・回転機構
43 ・・・昇降機構
44 ・・・台座
P ・・・退避位置
Q ・・・離間位置
β ・・・ツイスト角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Ion implantation apparatus W ... Wafer Wa ... Peripheral edge part 21 ... Electrostatic chuck plate 4 ... Wafer lift rotation mechanism 41 ... Lift member 413a ... Wafer contact surface (taper surface) )
42 ・ ・ ・ Rotating mechanism 43 ・ ・ ・ Elevating mechanism 44 ・ ・ ・ Pedestal P ・ ・ ・ Retraction position Q ・ ・ ・ Separation position β ・ ・ ・ Twist angle

Claims (8)

静電チャックプレートの外側に設けられ、その外側に延出するウエハの周端部に接触して、当該静電チャックプレートにウエハを載置又は静電チャックプレートからウエハを離脱するためのリフト部材と、
ウエハが静電チャックプレートに載置された状態で当該ウエハに非接触である退避位置と、当該ウエハを保持してこのウエハが静電チャックプレートから離間した離間位置との間で、前記リフト部材を静電吸着面に略垂直な方向に沿って昇降させる昇降機構と、
前記リフト部材がウエハを保持した離間位置にある状態で当該リフト部材を回転させることにより、前記ウエハのツイスト角を調整する回転機構とを具備し、
前記昇降機構が、前記回転機構を鉛直方向に沿って昇降移動させるウエハリフト回転機構。
A lift member provided on the outer side of the electrostatic chuck plate, for contacting the peripheral edge of the wafer extending outside the electrostatic chuck plate, for placing the wafer on the electrostatic chuck plate or for removing the wafer from the electrostatic chuck plate When,
The lift member between a retracted position that is not in contact with the wafer while the wafer is placed on the electrostatic chuck plate and a spaced position where the wafer is held and separated from the electrostatic chuck plate. Elevating mechanism for elevating and lowering along a direction substantially perpendicular to the electrostatic adsorption surface;
A rotation mechanism that adjusts the twist angle of the wafer by rotating the lift member in a state where the lift member is in a separated position that holds the wafer ;
A wafer lift rotating mechanism in which the lifting mechanism moves the rotating mechanism up and down along a vertical direction .
前記リフト部材が、前記ウエハの周端部の略全周に接触するように構成されている請求項1記載のウエハリフト回転機構。   The wafer lift rotation mechanism according to claim 1, wherein the lift member is configured to contact substantially the entire circumference of the peripheral end portion of the wafer. 前記リフト部材が、前記ウエハを保持する際に、当該ウエハが落下することを防止する落下防止構造を有する請求項1又は2記載のウエハリフト回転機構。   The wafer lift rotation mechanism according to claim 1, wherein the lift member has a fall prevention structure that prevents the wafer from falling when the wafer is held. 前記リフト部材が、前記ウエハを保持する際に、当該ウエハの中心を前記リフト部材の回転中心に合わせる中心調整構造を有する請求項1、2又は3記載のウエハリフト回転機構。   4. The wafer lift rotation mechanism according to claim 1, wherein the lift member has a center adjustment structure that aligns the center of the wafer with the rotation center of the lift member when holding the wafer. 前記リフト部材のウエハ接触面が、下降方向に行くに従って狭まるテーパ面を有する請求項3又は4記載のウエハリフト回転機構。   The wafer lift rotation mechanism according to claim 3 or 4, wherein the wafer contact surface of the lift member has a tapered surface that narrows in a descending direction. 前記リフト部材を回転可能に支持するとともに、前記回転機構が固定される台座を有し、
前記昇降機構が、前記台座を昇降させることにより、前記リフト部材を昇降させるものである請求項1、2、3、4又は5記載のウエハリフト回転機構。
The lift member is rotatably supported and has a pedestal to which the rotation mechanism is fixed.
6. The wafer lift rotation mechanism according to claim 1, wherein the lift mechanism moves the lift member up and down by moving the pedestal up and down.
請求項1乃至6のいずれかに記載のウエハリフト回転機構を備えたステージ装置。   A stage apparatus comprising the wafer lift rotation mechanism according to claim 1. 請求項1乃至6のいずれかに記載のウエハリフト回転機構を備えたイオン注入装置。
An ion implantation apparatus comprising the wafer lift rotation mechanism according to claim 1.
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