JP5670682B2 - Wafer processing apparatus, wafer processing method, and semiconductor device manufacturing method - Google Patents

Wafer processing apparatus, wafer processing method, and semiconductor device manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、複数枚の半導体ウエハを処理する半導体製造技術に関する。   The present invention relates to a semiconductor manufacturing technique for processing a plurality of semiconductor wafers.

半導体デバイスの製造プロセスでは、生産性向上のため、複数枚の半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」と呼ぶ。)を単一のウエハホルダの表面に載置保持させ、これら複数枚のウエハに対してイオン注入処理や研磨処理といった処理を一括して施すことがある。   In the semiconductor device manufacturing process, in order to improve productivity, a plurality of semiconductor wafers (hereinafter simply referred to as “wafers”) are placed and held on the surface of a single wafer holder. Processes such as ion implantation and polishing may be performed all at once.

たとえば、特開平07−326317号公報(特許文献1)には、ウエハホルダである単一のディスクの表面に複数枚のウエハを保持させ、このディスクを回転させつつディスク上のウエハにイオンビームを均一に照射するイオン注入装置が開示されている。また、特開平11−233468号公報(特許文献2)には、複数枚のウエハを保持プレート(ウエハホルダ)に保持して研磨を行い、研磨終了後の保持プレートからウエハをウエハ収納カセットに収納するウエハ自動回収方法が開示されている。   For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-326317 (Patent Document 1), a plurality of wafers are held on the surface of a single disk which is a wafer holder, and an ion beam is uniformly applied to the wafer on the disk while rotating the disk. An ion implantation apparatus for irradiating a laser beam is disclosed. In Japanese Patent Laid-Open No. 11-233468 (Patent Document 2), polishing is performed by holding a plurality of wafers on a holding plate (wafer holder), and the wafers are stored in a wafer storage cassette from the holding plate after polishing. An automatic wafer collection method is disclosed.

特開平07−326317号公報(たとえば、図1、段落0006〜0007)Japanese Unexamined Patent Publication No. 07-326317 (for example, FIG. 1, paragraphs 0006 to 0007) 特開平11−233468号公報(たとえば、図1、段落0010〜0016)Japanese Patent Laid-Open No. 11-233468 (for example, FIG. 1, paragraphs 0010 to 0016)

ウエハホルダ上に保持された複数枚のウエハの処理が完了した後は、ロボットアームを用いて、ウエハホルダ上の処理済みウエハの全てを未処理ウエハと入れ替える制御処理を行うことが一般的である。しかしながら、複数枚の処理済みウエハのうちの一部の枚数の入れ替えに失敗することによりウエハホルダ上に残存した処理済みウエハが再度処理されてしまい、不良品が発生するという問題がある。   After the processing of a plurality of wafers held on the wafer holder is completed, a control process is generally performed to replace all processed wafers on the wafer holder with unprocessed wafers using a robot arm. However, there is a problem that the processed wafer remaining on the wafer holder is processed again due to failure to replace a part of the plurality of processed wafers, resulting in defective products.

上記に鑑みて本発明の目的は、ウエハホルダ上の処理済みウエハの入れ替えに失敗した場合でも不良品の発生を防止することができるウエハ処理装置及びウエハ処理方法を提供することである。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a wafer processing apparatus and a wafer processing method capable of preventing the generation of defective products even when replacement of a processed wafer on a wafer holder fails.

本発明によるウエハ処理装置は、複数のペディスタルを有するとともに、前記複数のペディスタルのいずれかに対応する位置に形成された被検出部有するウエハホルダと、前記複数のペディスタルの載置面にそれぞれ載置された複数枚のウエハに処理を施すウエハ処理機構と、前記処理が施された後に前記ウエハホルダを回転させて前記複数のペディスタルを所定の取外位置に順次位置付けし、当該位置付けされたペディスタルから前記ウエハを取り外し、その後、当該ペディスタルに未処理のウエハを載置させるウエハ搬送機構と、前記ウエハ搬送機構の動作を制御するウエハ搬送制御部と、前記載置面と反対側の面である前記ペディスタルの裏面に備えられたパターンに基づいて、前記ウエハ搬送機構によって回転する前記ウエハホルダの前記ペディスタルを検出するペディスタル検出センサと、前記複数のペディスタルのいずれかが前記取外位置に位置付けされたときに前記被検出部の位置が、所定の基準位置と一致するか否かを示す判定信号を前記ウエハ搬送制御部に出力する被検出部検出センサと、を備え、前記ウエハ搬送制御部は、前記ペディスタル検出センサによって前記ペディスタルが検出される毎に、変数を所定の初期値から1ずつインクリメントし、前記変数が前記ウエハホルダが有する前記複数のペディスタルの総数に等しいと判定した場合において、前記判定信号に基づいて前記被検出部の位置が前記基準位置に一致しないと判定したときに警報信号を出力することを特徴とする。 A wafer processing apparatus according to the present invention has a plurality of pedestal, the wafer holder having a detected portion which is formed at a position corresponding to one of the plurality of pedestal, respectively mounted on the mounting surface of the plurality of pedestal A wafer processing mechanism for performing processing on the plurality of wafers, and rotating the wafer holder after the processing has been performed to sequentially position the plurality of pedestals at a predetermined removal position, and from the positioned pedestals A wafer transfer mechanism that removes the wafer and then places an unprocessed wafer on the pedestal, a wafer transfer control unit that controls the operation of the wafer transfer mechanism, and the pedestal that is the surface opposite to the mounting surface The wafer holder is rotated by the wafer transfer mechanism based on a pattern provided on the back surface of the wafer. Shown in the pedestal sensor for detecting the pedestal, when one of the plurality of pedestal is positioned at the detachment position, the position of the detected portion is, whether or not equal to a predetermined reference position A detected portion detection sensor that outputs a determination signal to the wafer transfer control unit, and the wafer transfer control unit sets a variable from a predetermined initial value every time the pedestal is detected by the pedestal detection sensor. When the variable is determined to be equal to the total number of the plurality of pedestals of the wafer holder, and the position of the detected portion is determined not to match the reference position based on the determination signal characterized that you output a signal.

本発明によるウエハ処理方法は、複数枚のウエハがそれぞれ載置面に載置される複数のペディスタルを有し、前記複数のペディスタルのいずれかに対応する位置に形成された被検出部有するウエハホルダを用いて、前記複数枚のウエハに処理を施す工程と、前記処理が施された後に前記ウエハホルダを回転させて前記複数のペディスタルを所定の取外位置に順次位置付けし、当該位置付けされたペディスタルから前記ウエハを取り外した後に当該ペディスタルに未処理のウエハを載置させる工程と、前記未処理のウエハを載置させる工程において、前記載置面と反対側の面である前記ペディスタルの裏面に備えられたパターンに基づいて、回転する前記ウエハホルダの前記ペディスタルをペディスタル検出センサを用いて検出する工程と、前記複数のペディスタルのいずれかが前記取外位置に位置付けされたときに、被検出部検出センサを用いて前記被検出部の位置が、所定の基準位置と一致するか否かを判定する工程と、を備え、前記ペディスタル検出センサによって前記ペディスタルが検出される毎に所定の初期値から1ずつインクリメントする変数が、前記ウエハホルダが有する前記複数のペディスタルの総数に等しいと判定された場合において、前記判定信号に基づいて前記被検出部の位置が前記基準位置に一致しないと判定されたときに警報信号が出力されることを特徴とする。 Holder wafer processing method according to the invention, which has a plurality of pedestal which a plurality of wafers are placed on the placement surface, respectively, having a detected portion which is formed at a position corresponding to one of the plurality of pedestal A step of performing processing on the plurality of wafers, and rotating the wafer holder after the processing is performed to sequentially position the plurality of pedestals at a predetermined removal position, and from the positioned pedestals In the step of placing an unprocessed wafer on the pedestal after removing the wafer and the step of placing the unprocessed wafer, the back surface of the pedestal that is the surface opposite to the placement surface is provided. a step of based on the pattern, is detected using the pedestal detecting sensor said pedestal of said wafer holder for rotating, When any of the serial plurality of pedestal is positioned at the detachment position, the position of the detected portion with a detected portion detecting sensor, and determining whether matches a predetermined reference position And a variable that increments by one from a predetermined initial value every time the pedestal is detected by the pedestal detection sensor is equal to the total number of the plurality of pedestals that the wafer holder has, the determination characterized Rukoto alarm signal is output when the is determined that the position of the detected portion does not coincide with the reference position based on the signal.

本発明による半導体装置の製造方法は、前記ウエハ処理方法の工程を含むことを特徴とする。   A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes the steps of the wafer processing method.

本発明によれば、ウエハホルダのペディスタルのいずれかが取外位置に位置付けされたときに、ウエハホルダの被検出部の検出された位置が基準位置と一致しなければ、処理済みウエハの入れ替えに失敗したとみなしてウエハ搬送機構の動作を停止させることができる。それ故、処理済みウエハを再度処理することが防止されるので、不良品である半導体装置の製造を確実に防止することができる。   According to the present invention, when any of the pedestals of the wafer holder is positioned at the removal position and the detected position of the detected portion of the wafer holder does not match the reference position, the replacement of the processed wafer has failed. Therefore, the operation of the wafer transfer mechanism can be stopped. Therefore, since the processed wafer is prevented from being processed again, it is possible to reliably prevent the manufacture of a defective semiconductor device.

本実施の形態のイオン注入装置(ウエハ処理装置)の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the ion implantation apparatus (wafer processing apparatus) of this Embodiment. 本実施の形態のウエハ搬送機構の詳細な構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of the wafer conveyance mechanism of this Embodiment. 図2のウエハホルダのIII−III線に沿った概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in alignment with the III-III line of the wafer holder of FIG. ウエハ搬送制御部によるシーケンス制御の処理手順を概略的に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows roughly the process sequence of the sequence control by a wafer conveyance control part. 図4のウエハ搬入処理(ステップS11)の手順を概略的に示すフローチャートである。6 is a flowchart schematically showing a procedure of wafer carry-in processing (step S11) in FIG. 図4のウエハ搬出入処理(ステップS18)の手順を概略的に示すフローチャートである。5 is a flowchart schematically showing a procedure of a wafer carry-in / out process (step S18) in FIG. ウエハ搬送機構の第1の状態を示す図である。It is a figure which shows the 1st state of a wafer conveyance mechanism. ウエハ搬送機構の第2の状態を示す図である。It is a figure which shows the 2nd state of a wafer conveyance mechanism. ウエハ搬送機構の第3の状態を示す図である。It is a figure which shows the 3rd state of a wafer conveyance mechanism. ウエハ搬送機構の第4の状態を示す図である。It is a figure which shows the 4th state of a wafer conveyance mechanism. ウエハ搬送機構の第5の状態を示す図である。It is a figure which shows the 5th state of a wafer conveyance mechanism. ウエハ搬送機構の第6の状態を示す図である。It is a figure which shows the 6th state of a wafer conveyance mechanism.

以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しつつ説明する。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態のイオン注入装置(ウエハ処理装置)1の構成を概略的に示す図である。図1に示されるように、イオン注入装置1は、元素からイオンビームIBを発生させてエンドステーション部(試料室)50内のウエハホルダに照射するイオンビーム照射機構20と、エンドステーション部50へのウエハの搬出入を行うウエハ搬送機構30と、これらイオンビーム照射機構20及びウエハ搬送機構30の各動作を制御するシステムコントローラ60とを有する。管理者は、操作パネル63を操作入力してシステムコントローラ60に制御処理を実行させることができる。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an ion implantation apparatus (wafer processing apparatus) 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the ion implantation apparatus 1 generates an ion beam IB from an element and irradiates a wafer holder in an end station unit (sample chamber) 50, and an ion beam irradiation mechanism 20 to the end station unit 50. A wafer transfer mechanism 30 that loads and unloads the wafer, and a system controller 60 that controls the operations of the ion beam irradiation mechanism 20 and the wafer transfer mechanism 30 are included. The administrator can cause the system controller 60 to execute control processing by operating the operation panel 63.

図2は、ウエハ搬送機構30のより詳細な構成を示す図である。図2に示されるように、ウエハ搬送機構30は、各々が円盤状の2枚のウエハホルダ31,33が着脱自在に装着されるホルダ装着部と、これらウエハホルダ31,33を相互に位置交換する交換アーム34A,34Bとを備える。   FIG. 2 is a diagram showing a more detailed configuration of the wafer transfer mechanism 30. As shown in FIG. 2, the wafer transfer mechanism 30 includes a holder mounting portion to which two wafer holders 31 and 33 each having a disk shape are detachably mounted, and an exchange for exchanging the positions of the wafer holders 31 and 33 with each other. Arms 34A and 34B are provided.

一方のウエハホルダ31は、当該ウエハホルダ31の回転軸の周りに環状に配列された複数のペディスタル(ウエハ載置台)P1〜P13を有しており、これらペディスタルP1〜P13は、それぞれ載置したウエハの裏面を吸着して保持する機能を有する。また、ウエハホルダ31は、互いに隣り合う一対のペディスタルP1,P13の間の領域に、その表面側から裏面側に貫通するスリット孔31sを有している。このスリット孔31sは、イオン注入処理の際にイオンビームIBを通過させてファラデーカップ(図示せず)に検出させるために形成されたものである。システムコントローラ60は、ファラデーカップの検出結果からイオンビーム電流を計測し、その計測結果に基づいてウエハへのイオン注入量(ドーズ量)を制御する機能を有している。他方のウエハホルダ33も、当該ウエハホルダ33の回転軸の周りに環状に配列された複数のペディスタルQ1〜Q13を有しており、これらペディスタルQ1〜Q13は、それぞれ載置したウエハの裏面を吸着して保持する機能を有する。また、ウエハホルダ33は、互いに隣り合う一対のペディスタルQ1,Q13間の領域に、その表面側から裏面側に貫通するスリット孔33sを有している。このウエハホルダ33の構造は上記ウエハホルダ31の構造と同一である。   One wafer holder 31 has a plurality of pedestals (wafer mounting bases) P1 to P13 arranged in a ring around the rotation axis of the wafer holder 31, and these pedestals P1 to P13 are respectively mounted on the wafers placed thereon. It has a function of adsorbing and holding the back surface. The wafer holder 31 has a slit hole 31s penetrating from the front surface side to the back surface side in a region between a pair of adjacent pedestals P1 and P13. The slit hole 31s is formed to allow the Faraday cup (not shown) to detect the ion beam IB during the ion implantation process. The system controller 60 has a function of measuring the ion beam current from the detection result of the Faraday cup and controlling the ion implantation amount (dose amount) to the wafer based on the measurement result. The other wafer holder 33 also has a plurality of pedestals Q1 to Q13 arranged in a ring around the rotation axis of the wafer holder 33. These pedestals Q1 to Q13 adsorb the back surface of the mounted wafer. Has the function of holding. The wafer holder 33 has a slit hole 33s penetrating from the front surface side to the back surface side in a region between a pair of adjacent pedestals Q1 and Q13. The structure of the wafer holder 33 is the same as that of the wafer holder 31.

ウエハホルダ31の直下には、ホルダ駆動部32が設けられている。このホルダ駆動部32は、ウエハ搬送制御部62の制御を受けてウエハホルダ31を時計回り方向に回転駆動する。ウエハホルダ31のペディスタルP1〜P13の回転方向位置は、ペディスタル検出センサ37A,37Bによって検出される。ペディスタルP1〜P13の裏面には、それぞれ凹凸パターン(図示せず)が形成されている。ペディスタル検出センサ37A,37Bは、当該ペディスタル検出センサ37A,37Bの直上を通過する凹凸パターンを検出し、その検出結果をウエハ搬送制御部62に出力する。ウエハ搬送制御部62は、その検出結果を用いて、搬出アーム43A及び搬入アーム43Bに対するペディスタルP1〜P13の回転方向位置を制御することができる。ペディスタル検出センサ37A,37Bは、非接触式センサであり、たとえば、ウエハホルダ31の裏面に向けて光を放出する発光ダイオードなどの発光素子と、当該裏面からの反射光を受光して電気信号に変換する受光素子とを含む反射型光センサを採用することができる。あるいは、静電容量型の近接スイッチをペディスタル検出センサ37A,37Bとして採用してもよい。   A holder driving unit 32 is provided immediately below the wafer holder 31. The holder driving unit 32 rotates the wafer holder 31 in the clockwise direction under the control of the wafer transfer control unit 62. The rotational direction positions of the pedestals P1 to P13 of the wafer holder 31 are detected by pedestal detection sensors 37A and 37B. An uneven pattern (not shown) is formed on each of the back surfaces of the pedestals P1 to P13. The pedestal detection sensors 37 </ b> A and 37 </ b> B detect the concavo-convex pattern passing immediately above the pedestal detection sensors 37 </ b> A and 37 </ b> B and output the detection result to the wafer transfer control unit 62. The wafer transfer control unit 62 can control the rotational position of the pedestals P1 to P13 with respect to the carry-out arm 43A and the carry-in arm 43B using the detection result. The pedestal detection sensors 37 </ b> A and 37 </ b> B are non-contact sensors, for example, a light emitting element such as a light emitting diode that emits light toward the back surface of the wafer holder 31, and reflected light from the back surface to receive an electrical signal. It is possible to employ a reflection type optical sensor including a light receiving element. Alternatively, capacitive proximity switches may be employed as the pedestal detection sensors 37A and 37B.

交換アーム34A,34Bの直下には、これら交換アーム34A,34Bをそれぞれ駆動するアーム駆動部35A,35Bが設けられている。交換アーム34A,34Bはそれぞれアーム駆動部35A,35Bにより駆動されてウエハホルダ31,33の位置を相互に入れ替えることができる。   Immediately below the exchange arms 34A, 34B are provided arm drive units 35A, 35B for driving the exchange arms 34A, 34B, respectively. The exchange arms 34A and 34B are driven by the arm driving portions 35A and 35B, respectively, so that the positions of the wafer holders 31 and 33 can be interchanged.

図3は、図2のウエハホルダ31のIII−III線に沿った概略断面図である。図3に示されるように、ウエハホルダ31には、ウエハホルダ31の表面側から裏面側に貫通するスリット孔(被検出部)31sが形成されている。スリット検出センサ38は、非接触式センサであり、たとえば、ウエハホルダ31の裏面に向けて光を放出する発光ダイオードなどの発光素子と、当該裏面からの反射光を受光して電気信号に変換する受光素子とを含む反射型光センサを採用することができる。あるいは、静電容量型の近接スイッチをスリット検出センサ38として採用してもよいが、感度調整の容易化の観点からは、近接スイッチよりも反射型光センサの方が望ましい。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the wafer holder 31 of FIG. 2 taken along line III-III. As shown in FIG. 3, the wafer holder 31 has a slit hole (detected portion) 31 s penetrating from the front surface side to the back surface side of the wafer holder 31. The slit detection sensor 38 is a non-contact sensor, for example, a light emitting element such as a light emitting diode that emits light toward the back surface of the wafer holder 31, and a light receiving device that receives reflected light from the back surface and converts it into an electrical signal. A reflective optical sensor including an element can be employed. Alternatively, a capacitive proximity switch may be employed as the slit detection sensor 38, but a reflective optical sensor is more desirable than a proximity switch from the viewpoint of facilitating sensitivity adjustment.

ウエハ搬送制御部62は、スリット検出センサ38の出力(判定信号)に基づいて、スリット孔31sの回転方向位置が基準位置に一致するか否かを検知することができる。スリット検出センサ38として反射型光センサが使用される場合は、図2及び図3に示されるようにスリット孔31sの回転方向位置が基準位置に一致しているとき、スリット検出センサ38の出力光はスリット孔31sを通過し、スリット検出センサ38は反射光を検出しないので、スリット検出センサ38の出力は低レベルとなる。一方、スリット孔31sの回転方向位置が基準位置に一致しないときは、スリット検出センサ38はウエハホルダ31の裏面からの反射光を検出するので、スリット検出センサ38の出力は高レベルとなる。   The wafer transfer control unit 62 can detect whether or not the rotational position of the slit hole 31 s matches the reference position based on the output (determination signal) of the slit detection sensor 38. When a reflective optical sensor is used as the slit detection sensor 38, the output light of the slit detection sensor 38 when the rotational direction position of the slit hole 31s matches the reference position as shown in FIGS. Passes through the slit hole 31s, and the slit detection sensor 38 does not detect the reflected light, so the output of the slit detection sensor 38 is at a low level. On the other hand, when the rotational direction position of the slit hole 31s does not coincide with the reference position, the slit detection sensor 38 detects the reflected light from the back surface of the wafer holder 31, so the output of the slit detection sensor 38 is at a high level.

図2に示されるように、ウエハ搬送機構30は、複数枚の未処理ウエハWuを収納する搬入用ウエハキャリア41Bと、未処理ウエハWuをウエハホルダ31に載置させる搬入アーム43Bと、搬入用ウエハキャリア41Bから1枚単位で出力される未処理ウエハWuを搬入アーム43Bの直下まで移送する搬送ベルト42Bとを備える。搬入アーム43Bは、ウエハホルダ31に対して伸縮自在の先端部を有し、この先端部は、搬送ベルト42B上の未処理ウエハWuを真空チャックにより吸着保持し、ペディスタルP1〜P13のうち所定の取付位置(本実施の形態では、搬入アーム43Bの先端部に最も近い位置)に位置付けされたペディスタル上にその未処理ウエハWuを載置させる機能を有する。また、ウエハ搬送機構30は、ウエハホルダ31から処理済みウエハを取り外す搬出アーム43Aと、処理済みウエハを収納する搬出用ウエハキャリア41Aと、搬出アーム43Aにより取り外された処理済みウエハを搬出用ウエハキャリア41Aまで移送する搬送ベルト42Aとを備えている。搬出アーム43Aは、ウエハホルダ31に対して伸縮自在の先端部を有し、この先端部は、ペディスタルP1〜P13のうち所定の取外位置(本実施の形態では、搬出アーム43Aの先端部に最も近い位置)に位置付けされたペディスタル上の処理済みウエハ(図示せず)を真空チャックにより吸着保持し、その処理済みウエハを搬送ベルト42A上に載置させる機能を有している。   As shown in FIG. 2, the wafer transfer mechanism 30 includes a loading wafer carrier 41 </ b> B that stores a plurality of unprocessed wafers Wu, a loading arm 43 </ b> B that places the unprocessed wafers Wu on the wafer holder 31, and a loading wafer. A transport belt 42B that transports unprocessed wafers Wu output from the carrier 41B in units of one sheet to a position immediately below the loading arm 43B. The carry-in arm 43B has a distal end portion that can be expanded and contracted with respect to the wafer holder 31, and this distal end portion sucks and holds the unprocessed wafer Wu on the transport belt 42B by a vacuum chuck, and a predetermined attachment of the pedestals P1 to P13. It has a function of placing the unprocessed wafer Wu on a pedestal positioned at a position (in the present embodiment, a position closest to the tip of the loading arm 43B). The wafer transfer mechanism 30 also includes a carry-out arm 43A for removing the processed wafer from the wafer holder 31, a carry-out wafer carrier 41A for storing the processed wafer, and a carry-out wafer carrier 41A for removing the processed wafer removed by the carry-out arm 43A. A conveyor belt 42A that transports the The carry-out arm 43A has a distal end portion that can be expanded and contracted with respect to the wafer holder 31, and this front-end portion is located at a predetermined removal position (in this embodiment, at the distal end portion of the carry-out arm 43A) among the pedestals P1 to P13. It has a function of sucking and holding a processed wafer (not shown) on a pedestal positioned at a close position by a vacuum chuck and placing the processed wafer on the transfer belt 42A.

ウエハ搬送制御部62は、ウエハホルダ31上のペディスタルP1〜P13にそれぞれ未処理ウエハWuを載置保持させた後に、交換アーム34A,34Bを用いてウエハホルダ31,33の位置を相互に交換させる。そして、ウエハ搬送制御部62は、図1に示されるように、未処理ウエハWuが載置保持されたウエハホルダ31をエンドステーション部50に立ち上げてウエハホルダ31のウエハ載置面をイオンビーム照射機構20の方向に向けるように制御する。イオンビーム照射機構20は、このウエハホルダ31に対してイオンビームIBを照射する。   The wafer transfer control unit 62 places the unprocessed wafers Wu on the pedestals P1 to P13 on the wafer holder 31 and then exchanges the positions of the wafer holders 31 and 33 with each other using the exchange arms 34A and 34B. Then, as shown in FIG. 1, the wafer transfer control unit 62 raises the wafer holder 31 on which the unprocessed wafer Wu is placed and held on the end station unit 50, and moves the wafer placement surface of the wafer holder 31 to the ion beam irradiation mechanism. Control is directed to 20 directions. The ion beam irradiation mechanism 20 irradiates the wafer holder 31 with the ion beam IB.

イオンビーム照射機構20の主要部は、図1に示されるように、高電圧電源21、イオン源22、イオン加速部23、ビーム輸送部24、質量分析器25及びビーム整形部26を備えている。イオン源22は、高電圧電源21により供給された高電圧を用いてアーク放電を起こして原料ガスをプラズマ化する。プラズマ化された原料ガスは、引き出し電極(図示せず)によりイオンビームとして引き出される。質量分析器25は、ビーム輸送部24を通過するイオンビームの中から注入に必要なイオン種を選択的にビーム整形部26に到達させる磁石群を有する。ビーム整形部26は、選択されたイオン種からなるイオンビームIBを集束させてウエハホルダ31上のウエハに入射させる。   As shown in FIG. 1, the main part of the ion beam irradiation mechanism 20 includes a high voltage power source 21, an ion source 22, an ion acceleration unit 23, a beam transport unit 24, a mass analyzer 25, and a beam shaping unit 26. . The ion source 22 causes arc discharge using the high voltage supplied from the high voltage power source 21 to turn the source gas into plasma. The plasma source gas is extracted as an ion beam by an extraction electrode (not shown). The mass analyzer 25 has a group of magnets that selectively reach the beam shaping unit 26 from the ion beam that passes through the beam transport unit 24. The beam shaping unit 26 focuses the ion beam IB made of the selected ion species and makes it incident on the wafer on the wafer holder 31.

ウエハホルダ31はホルダ支持部51によって保持されている。ホルダ駆動部52は、ホルダ支持部51を回転させる回転モータと、半径方向にウエハホルダ31を位置決めするための送り機構とを有する。エンドステーション制御部61は、ホルダ駆動部52を制御して、ウエハホルダ31を高速で回転させ、半径方向に変位させることでウエハホルダ31上の複数枚のウエハに均一にイオンビームIBを照射されることができる。このとき、イオンビームIBの一部は、ウエハホルダ31のスリット孔31sを通過してファラデーカップ(図示せず)によって検出される。システムコントローラ60は、ファラデーカップの検出結果からイオンビーム電流を計測し、その計測結果に基づいてウエハへのイオン注入量(ドーズ量)を制御するドーズ制御機能を有する。   Wafer holder 31 is held by holder support 51. The holder driving unit 52 includes a rotation motor that rotates the holder supporting unit 51 and a feed mechanism for positioning the wafer holder 31 in the radial direction. The end station control unit 61 controls the holder driving unit 52 to rotate the wafer holder 31 at a high speed and displace it in the radial direction so that a plurality of wafers on the wafer holder 31 are uniformly irradiated with the ion beam IB. Can do. At this time, a part of the ion beam IB passes through the slit hole 31s of the wafer holder 31 and is detected by a Faraday cup (not shown). The system controller 60 has a dose control function of measuring the ion beam current from the detection result of the Faraday cup and controlling the ion implantation amount (dose amount) to the wafer based on the measurement result.

上記構成を有するイオン注入装置1によるウエハ搬送動作を図4〜図6を参照しつつ以下に説明する。図4〜図6は、ウエハ搬送機構30に対するウエハ搬送制御部62によるシーケンス制御の処理手順を概略的に示すフローチャート群である。図4は、このシーケンス制御のメインルーチンを示すフローチャートであり、図5は、図4のメインルーチンのうちウエハ搬入処理(ステップS11)の手順を概略的に示すフローチャートであり、図6は、図4のメインルーチンのうちウエハ搬出入処理(ステップS18)の手順を概略的に示すフローチャートである。   The wafer transfer operation by the ion implantation apparatus 1 having the above configuration will be described below with reference to FIGS. 4 to 6 are a group of flowcharts schematically showing a processing procedure of sequence control by the wafer transfer control unit 62 for the wafer transfer mechanism 30. FIG. 4 is a flowchart showing the main routine of this sequence control, FIG. 5 is a flowchart schematically showing the procedure of the wafer carry-in process (step S11) in the main routine of FIG. 4, and FIG. 4 is a flowchart schematically showing a procedure of a wafer carry-in / out process (step S18) in the main routine of FIG.

まず、ウエハ搬送制御部62は、ウエハホルダ31上に未処理ウエハWuを載置させるウエハ搬入処理を実行する(ステップS11)。すなわち、ウエハ搬送制御部62は、図2に示すようにウエハ搬出入口側に置かれているウエハホルダ31を時計回り方向に回転させ、搬出側のペディスタル検出センサ37Aの出力信号に基づいて1番目のペディスタルP1を取外位置(搬出アーム43Aの先端部に最も近い位置)に位置付けすることにより、ウエハホルダ31の回転方向位置を初期化する(図5のステップS111)。ここで、搬出側のペディスタル検出センサ37Aの出力信号のレベルは、当該ペディスタル検出センサ37Aの直上をスリット孔31sが通過するときと、ペディスタル裏面の凹凸パターンが通過するときとで変化する。このため、ウエハ搬送制御部62は、ペディスタル検出センサ37Aの出力信号を監視して、スリット孔31sに対応する出力信号波形のレベル変化と、ペディスタル裏面の凹凸パターンに対応する出力信号波形のレベル変化とを連続的に検知したときに、ウエハホルダ31の回転を停止させて1番目のペディスタルP1を取付位置に位置付けすることができる。次いで、ウエハ搬送制御部62は、変数iを「1」に設定する(図5のステップS112)。   First, the wafer transfer control unit 62 executes a wafer carry-in process for placing an unprocessed wafer Wu on the wafer holder 31 (step S11). That is, the wafer transfer control unit 62 rotates the wafer holder 31 placed on the wafer carry-in / out side as shown in FIG. 2 in the clockwise direction, based on the output signal of the pedestal detection sensor 37A on the carry-out side. By positioning the pedestal P1 at the removal position (position closest to the tip of the carry-out arm 43A), the rotational position of the wafer holder 31 is initialized (step S111 in FIG. 5). Here, the level of the output signal of the pedestal detection sensor 37A on the carry-out side changes when the slit hole 31s passes immediately above the pedestal detection sensor 37A and when the uneven pattern on the back surface of the pedestal passes. Therefore, the wafer transfer control unit 62 monitors the output signal of the pedestal detection sensor 37A, changes the level of the output signal waveform corresponding to the slit hole 31s, and changes the level of the output signal waveform corresponding to the uneven pattern on the back surface of the pedestal. , The rotation of the wafer holder 31 can be stopped and the first pedestal P1 can be positioned at the mounting position. Next, the wafer transfer control unit 62 sets the variable i to “1” (step S112 in FIG. 5).

次に、ウエハ搬送制御部62は、ウエハホルダ31を時計回り方向に回転させ、搬入側のペディスタル検出センサ37Bの出力信号に基づいてi番目のペディスタルPiを取付位置(搬入アーム43Bの先端部に最も近い位置)に位置付けする(図5のステップS113)。ここで、搬入側のペディスタル検出センサ37Bの出力信号のレベルは、ペディスタル検出センサ37Bの直上をペディスタル裏面の凹凸パターンが通過するときに変化する。このため、ウエハ搬送制御部62は、ペディスタル検出センサ37Bの出力信号を監視して、凹凸パターンに対応する出力信号波形のレベル変化が生じたときにウエハホルダ31の回転を停止させてペディスタルPiを取付位置に位置付けすることができる。そして、ウエハ搬送制御部62は、搬入アーム43Bを用いて未処理ウエハWuをペディスタルPiに載置させる(図5のステップS114)。   Next, the wafer transfer control unit 62 rotates the wafer holder 31 in the clockwise direction, and places the i-th pedestal Pi on the attachment position (most at the tip of the loading arm 43B) based on the output signal of the loading-side pedestal detection sensor 37B. (Close position) (step S113 in FIG. 5). Here, the level of the output signal of the pedestal detection sensor 37B on the carry-in side changes when the uneven pattern on the back surface of the pedestal passes just above the pedestal detection sensor 37B. Therefore, the wafer transfer control unit 62 monitors the output signal of the pedestal detection sensor 37B, stops the rotation of the wafer holder 31 when the level change of the output signal waveform corresponding to the uneven pattern occurs, and attaches the pedestal Pi Can be positioned. Then, the wafer transfer control unit 62 places the unprocessed wafer Wu on the pedestal Pi using the carry-in arm 43B (step S114 in FIG. 5).

次に、ウエハ搬送制御部62は、変数iがウエハホルダ31のペディスタル総数N(本実施の形態では、N=13)に達したか否かを判定し(図5のステップS115)、iがNに達していない場合には、iを1だけインクリメントして(図5のステップS116)、ステップS113に処理を戻す。一方、iがNに達している場合には(図5のステップS115のYES)、ウエハ搬送制御部62は、ウエハ搬入処理が完了したと判断して図4のメインルーチンに処理を移行させる。このとき、図7に示されるように、ウエハホルダ31の全てのペディスタルに未処理ウエハWuが載置される。   Next, the wafer transfer control unit 62 determines whether or not the variable i has reached the pedestal total number N (N = 13 in the present embodiment) of the wafer holder 31 (step S115 in FIG. 5). If not reached, i is incremented by 1 (step S116 in FIG. 5), and the process returns to step S113. On the other hand, if i has reached N (YES in step S115 of FIG. 5), the wafer transfer control unit 62 determines that the wafer carry-in process has been completed and shifts the process to the main routine of FIG. At this time, as shown in FIG. 7, the unprocessed wafer Wu is placed on all the pedestals of the wafer holder 31.

次に、ウエハ搬送制御部62は、交換アーム34A,34Bを用いて、未処理ウエハWuが載置されたウエハホルダ31と、ウエハが未だに載置されていないウエハホルダ33とを互いに位置交換する(ステップS12)。これにより、図8に示されるように、ウエハ搬出入口側にウエハホルダ33が配置され、エンドステーション部50側にウエハホルダ31が配置される。   Next, the wafer transfer control unit 62 uses the replacement arms 34A and 34B to exchange positions of the wafer holder 31 on which the unprocessed wafer Wu is placed and the wafer holder 33 on which the wafer is not yet placed (steps). S12). As a result, as shown in FIG. 8, the wafer holder 33 is disposed on the wafer carry-in / out side, and the wafer holder 31 is disposed on the end station 50 side.

次に、ウエハ搬送制御部62は、エンドステーション制御部61にディスク交換処理(ステップS12)が完了したことを通知する(ステップS13)。続けて、ウエハ搬送制御部62は、ウエハホルダ33に対してステップS11と同じウエハ搬入処理を実行することにより、ウエハホルダ33の全てのペディスタルQ1〜Q13上に未処理ウエハWuを載置させる(ステップS14)。このウエハ搬入処理(ステップS14)と並行して、エンドステーション制御部61は、図9に示されるように、ウエハホルダ31をエンドステーション部50に立ち上げ、イオンビーム照射機構20をしてウエハホルダ31上のウエハWuにイオンビームIBを照射させる。ウエハ搬送制御部62は、ウエハホルダ31に対するイオン注入処理が完了するまで待機している(ステップS15のNO)。   Next, the wafer transfer control unit 62 notifies the end station control unit 61 that the disk replacement process (step S12) has been completed (step S13). Subsequently, the wafer transfer control unit 62 places the unprocessed wafer Wu on all the pedestals Q1 to Q13 of the wafer holder 33 by executing the same wafer carry-in process as that in step S11 on the wafer holder 33 (step S14). ). In parallel with the wafer carry-in process (step S14), the end station control unit 61 raises the wafer holder 31 to the end station unit 50 and performs the ion beam irradiation mechanism 20 on the wafer holder 31 as shown in FIG. The wafer Wu is irradiated with an ion beam IB. The wafer transfer control unit 62 is on standby until the ion implantation process for the wafer holder 31 is completed (NO in step S15).

イオン注入処理が完了すると(ステップS15のYES)、エンドステーション制御部61は、ウエハホルダ31のウエハ載置面を元の水平状態に戻す。その後、ウエハ搬送制御部62は、図10に示されるように、交換アーム34A,34Bを用いて、未処理ウエハWuが載置されたウエハホルダ33と、処理済みウエハWpが載置されたウエハホルダ31とを互いに位置交換する(ステップS16)。次に、ウエハ搬送制御部62は、エンドステーション制御部61にディスク交換(ステップS16)が完了したことを通知する(ステップS17)。   When the ion implantation process is completed (YES in step S15), the end station control unit 61 returns the wafer placement surface of the wafer holder 31 to the original horizontal state. Thereafter, as shown in FIG. 10, the wafer transfer control unit 62 uses the replacement arms 34A and 34B, the wafer holder 33 on which the unprocessed wafer Wu is mounted, and the wafer holder 31 on which the processed wafer Wp is mounted. Are exchanged with each other (step S16). Next, the wafer transfer controller 62 notifies the end station controller 61 that the disk replacement (step S16) has been completed (step S17).

その後、ウエハ搬送制御部62は、ウエハホルダ31上の処理済みウエハWpを未処理ウエハWuと入れ替えるウエハ搬出入処理を実行する(ステップS18)。すなわち、ウエハ搬送制御部62は、ウエハ搬出入口側に置かれているウエハホルダ31を時計回り方向に回転させ、搬出側のペディスタル検出センサ37Aの出力信号に基づいて1番目のペディスタルP1を取外位置(搬出アーム43Aの先端部に最も近い位置)に位置付けすることにより、ウエハホルダ31の回転方向位置を初期化する(図6のステップS181)。このとき、ウエハ搬送制御部62は、ペディスタル検出センサ37Aの出力信号を監視して、スリット孔31sに対応する出力信号波形のレベル変化と、ペディスタル裏面の凹凸パターンに対応する出力信号波形のレベル変化とを連続的に検知したときに、ウエハホルダ31の回転を停止させて1番目のペディスタルP1を取外位置に位置付けすることができる。次いで、ウエハ搬送制御部62は、変数iを「1」に設定する(図6のステップS182)。   Thereafter, the wafer transfer control unit 62 executes a wafer carry-in / out process for replacing the processed wafer Wp on the wafer holder 31 with the unprocessed wafer Wu (step S18). That is, the wafer transfer control unit 62 rotates the wafer holder 31 placed on the wafer carry-in / out side in the clockwise direction, and removes the first pedestal P1 based on the output signal of the carry-out pedestal detection sensor 37A. By positioning it at the position closest to the tip of the carry-out arm 43A, the rotational direction position of the wafer holder 31 is initialized (step S181 in FIG. 6). At this time, the wafer transfer control unit 62 monitors the output signal of the pedestal detection sensor 37A, changes the level of the output signal waveform corresponding to the slit hole 31s, and changes the level of the output signal waveform corresponding to the uneven pattern on the back surface of the pedestal. , The rotation of the wafer holder 31 can be stopped and the first pedestal P1 can be positioned at the removal position. Next, the wafer transfer control unit 62 sets the variable i to “1” (step S182 in FIG. 6).

次に、ウエハ搬送制御部62は、搬出アーム43Aを用いて1番目ペディスタルP1から処理済みウエハWpを取り外し、この処理済みWpを搬出用ウエハキャリア41Aに回収させる(ステップS183)。   Next, the wafer transfer control unit 62 removes the processed wafer Wp from the first pedestal P1 using the carry-out arm 43A, and collects the processed Wp in the carry-out wafer carrier 41A (step S183).

次に、ウエハ搬送制御部62は、ウエハホルダ31を時計回り方向に回転させ、搬入側のペディスタル検出センサ37Bの出力信号に基づいてi番目のペディスタルPiを取付位置に位置付けし、i+1番目ペディスタルP(i+1)を取外位置に位置付けする(図6のステップS184)。このとき、ウエハ搬送制御部62は、ペディスタル検出センサ37Bの出力信号を監視して、ペディスタル裏面の凹凸パターンに対応する出力信号波形のレベル変化が生じたときにウエハホルダ31の回転を停止させてペディスタルPiをウエハ取付位置に位置付けすることができる。なお、ペディスタル検出センサ37Bの出力信号だけでなく、ペディスタル検出センサ37Aの出力信号を用いて、ウエハ搬送制御部62は、ペディスタルPiを取付位置に位置付けし、ペディスタルP(i+1)を取外位置に位置付けしてもよい。   Next, the wafer transfer control unit 62 rotates the wafer holder 31 in the clockwise direction, positions the i-th pedestal Pi at the attachment position based on the output signal of the loading-side pedestal detection sensor 37B, and the i + 1-th pedestal P ( i + 1) is positioned at the removal position (step S184 in FIG. 6). At this time, the wafer transfer control unit 62 monitors the output signal of the pedestal detection sensor 37B, and stops the rotation of the wafer holder 31 when the level change of the output signal waveform corresponding to the uneven pattern on the back surface of the pedestal occurs. Pi can be positioned at the wafer mounting position. In addition to the output signal of the pedestal detection sensor 37B, using the output signal of the pedestal detection sensor 37A, the wafer transfer control unit 62 positions the pedestal Pi at the mounting position, and moves the pedestal P (i + 1) to the removal position. It may be positioned.

そして、ウエハ搬送制御部62は、変数iがペディスタル総数Nに達していない場合には(ステップS185のNO)、搬出アーム43Aを用いてi+1番目ペディスタルP(i+1)から処理済みウエハWpを取り外し、この処理済みWpを搬出用ウエハキャリア41Aに回収させるとともに、搬入アーム43Bを用いてi番目ペディスタルPiに未処理ウエハWuを載置させる(ステップS186)。次に、ウエハ搬送制御部62は、変数iを1だけインクリメントして(ステップS187)、ステップS184に処理を移行させる。   Then, when the variable i has not reached the pedestal total number N (NO in step S185), the wafer transfer control unit 62 removes the processed wafer Wp from the (i + 1) th pedestal P (i + 1) using the carry-out arm 43A, The processed Wp is collected by the unloading wafer carrier 41A, and the unprocessed wafer Wu is placed on the i-th pedestal Pi using the loading arm 43B (step S186). Next, the wafer transfer control unit 62 increments the variable i by 1 (step S187), and shifts the processing to step S184.

ステップS185で変数iがペディスタル総数Nに達したと判定したとき(ステップS185のYES)、ウエハ搬送制御部62は、搬入アーム43Bを用いてN番目のペディスタルPNに未処理ウエハWuを載置させる(ステップS188)。   When it is determined in step S185 that the variable i has reached the total number N of pedestals (YES in step S185), the wafer transfer control unit 62 places the unprocessed wafer Wu on the Nth pedestal PN using the transfer arm 43B. (Step S188).

なお、上記ステップS181〜S188と並行して、エンドステーション制御部61は、図11に示されるように、ウエハホルダ33をエンドステーション部50に立ち上げ、イオンビーム照射機構20をしてウエハホルダ33上のウエハWuにイオンビームIBを照射させる。   In parallel with the above steps S181 to S188, the end station control unit 61 raises the wafer holder 33 to the end station unit 50 and performs the ion beam irradiation mechanism 20 on the wafer holder 33 as shown in FIG. The wafer Wu is irradiated with an ion beam IB.

上記処理が誤り無く行われた場合、ステップS188が完了した時点でスリット孔31sの回転方向位置は、図12に示されるようにスリット検出センサ38の直上の基準位置(初期状態の位置)に一致している筈である。このとき、スリット検出センサ38の出力は低レベルとなり(ステップS189のNO)、これに応じて、ウエハ搬送制御部62は図4のメインルーチンに処理を戻す。その後、シーケンス制御処理を終了しない場合には(ステップS19のNO)、ウエハ搬送制御部62は、ステップS15〜S18を再度実行する。一方、シーケンス制御処理を終了するとの判定がなされた場合は(ステップS19のYES)、ウエハ搬送制御部62はシーケンス制御処理を終了させる。   When the above process is performed without error, the rotational direction position of the slit hole 31s is the same as the reference position (position in the initial state) immediately above the slit detection sensor 38 as shown in FIG. 12 when step S188 is completed. I'm doing it. At this time, the output of the slit detection sensor 38 becomes a low level (NO in step S189), and in response to this, the wafer transfer control unit 62 returns the process to the main routine of FIG. Thereafter, when the sequence control process is not terminated (NO in step S19), the wafer transfer control unit 62 executes steps S15 to S18 again. On the other hand, if it is determined that the sequence control process is to be ended (YES in step S19), the wafer transfer control unit 62 ends the sequence control process.

しかしながら、ペディスタル裏面の凹凸パターンが劣化したり、凹凸パターンに異物が付着したりしたときには、ペディスタル検出センサ37A,37Bが当該凹凸パターンの検出に失敗することがある。このとき、ウエハ搬送制御部62は、ウエハホルダ31の回転方向位置の初期化(ステップS181)に失敗したり、あるいは、処理済みウエハWpを載置したi+1番目ペディスタルP(i+1)を取外位置に位置付けすること(ステップS184)に失敗したりするという問題が生ずる。このような問題が生ずると、ステップS181〜S188の処理が完了した時点でスリット孔31sの回転方向位置はスリット検出センサ38の直上の基準位置と一致しないので、スリット検出センサ38の出力は高レベルとなる(ステップS189のYES)。このとき、ウエハ搬送制御部62は、スリット検出センサ38の高レベル出力に応じて、警報信号を出力する(ステップS190)。この警報信号に応じて、発光部64は発光し、スピーカ65は警告音を出力する。これにより、イオン注入装置1の管理者は、異常が起きたことを知ることができる。   However, when the concavo-convex pattern on the back surface of the pedestal deteriorates or foreign matter adheres to the concavo-convex pattern, the pedestal detection sensors 37A and 37B may fail to detect the concavo-convex pattern. At this time, the wafer transfer control unit 62 fails to initialize the rotational position of the wafer holder 31 (step S181), or moves the i + 1-th pedestal P (i + 1) on which the processed wafer Wp is placed to the removal position. There arises a problem that positioning (step S184) fails. When such a problem occurs, the rotation direction position of the slit hole 31s does not coincide with the reference position immediately above the slit detection sensor 38 when the processing of steps S181 to S188 is completed, so that the output of the slit detection sensor 38 is at a high level. (YES in step S189). At this time, the wafer transfer control unit 62 outputs an alarm signal in response to the high level output of the slit detection sensor 38 (step S190). In response to the alarm signal, the light emitting unit 64 emits light and the speaker 65 outputs a warning sound. Thereby, the administrator of the ion implantation apparatus 1 can know that an abnormality has occurred.

続けて、ウエハ搬送制御部62は、エンドステーション制御部61にエラーを通知する(ステップS191)。この通知に応じて、エンドステーション制御部61は適当なタイミングで自己の動作をリセットする。具体的には、エンドステーション制御部61を構成するCPU(central processing unit)がリセットされる。ウエハ搬送制御部62は、エンドステーション制御部61におけるリセットを検知するまで、警報を発し続ける(ステップS192のNO)。その後、ウエハ搬送制御部62は、リセットを検知すると(ステップS192のYES)、警報を解除し(ステップS193)、以上の処理を終了させる。この結果、ウエハ搬送機構30の動作はこれ以上に進行しない。   Subsequently, the wafer transfer control unit 62 notifies the end station control unit 61 of an error (step S191). In response to this notification, the end station control unit 61 resets its own operation at an appropriate timing. Specifically, a CPU (central processing unit) that constitutes the end station control unit 61 is reset. Wafer transfer control unit 62 continues to issue an alarm until it detects a reset in end station control unit 61 (NO in step S192). Thereafter, when the wafer transfer control unit 62 detects reset (YES in step S192), the wafer transfer control unit 62 cancels the alarm (step S193) and ends the above processing. As a result, the operation of the wafer transfer mechanism 30 does not proceed any further.

上記したように、ウエハ搬送制御部62は、ウエハ搬出入口側に置かれたウエハホルダ31のペディスタルPi(またはウエハホルダ33のペディスタルQi)が取外位置に位置付けされたときに、スリット検出センサ38による検出結果に基づいてスリット孔31sの位置が所定の基準位置(本実施の形態では、初期状態の位置)に一致するか否かを判定することができる。これにより、処理済みウエハWpを未処理ウエハWuと入れ替えることに失敗したことを容易に検知することができる。また、その入れ替えに失敗した場合には、処理済みウエハWpに再度のイオン注入処理を施すことを確実に防止することができ、不良品の発生を未然に防止することができる。   As described above, the wafer transfer control unit 62 detects by the slit detection sensor 38 when the pedestal Pi of the wafer holder 31 (or the pedestal Qi of the wafer holder 33) placed on the wafer carry-in / out side is positioned at the removal position. Based on the result, it can be determined whether or not the position of the slit hole 31 s matches a predetermined reference position (in the present embodiment, the position in the initial state). Thereby, it can be easily detected that the replacement of the processed wafer Wp with the unprocessed wafer Wu has failed. In addition, when the replacement fails, it is possible to reliably prevent the processed wafer Wp from being subjected to the ion implantation process again, thereby preventing the occurrence of defective products.

たとえば、イオン注入処理を通じてペディスタル裏面の凹凸パターンが劣化したり、凹凸パターンに異物が付着したりすることで、ペディスタル検出センサ37A,37Bが当該凹凸パターンの検出に失敗する場合がある。このような場合には、ウエハホルダの回転方向位置の初期化(図6のステップS181)に失敗したり、ウエハホルダの回転制御(図6のステップS184)に失敗したりするので、処理済みウエハWpを未処理ウエハWuと入れ替えることに失敗するが、ウエハホルダ31,33を貫通するスリット孔31s,33sは、イオン注入処理の影響を受けて識別不能な程度に劣化したり、異物の付着により閉塞したりすることがない。このため、スリット検出センサ38は、確実にスリット孔31s,33sを検出することができる。したがって、ウエハ搬送制御部62は、処理済みウエハWpを未処理ウエハWuと入れ替えることに失敗したことを確実に検知することが可能である。   For example, the pedestal detection sensors 37A and 37B may fail to detect the concavo-convex pattern due to deterioration of the concavo-convex pattern on the back surface of the pedestal through the ion implantation process or foreign matter adhering to the concavo-convex pattern. In such a case, the initialization of the rotation direction position of the wafer holder (step S181 in FIG. 6) fails or the rotation control of the wafer holder (step S184 in FIG. 6) fails. Although the replacement with the unprocessed wafer Wu fails, the slit holes 31 s and 33 s penetrating the wafer holders 31 and 33 are deteriorated to an indistinguishable level due to the influence of the ion implantation process, or are blocked due to adhesion of foreign matter. There is nothing to do. For this reason, the slit detection sensor 38 can reliably detect the slit holes 31s and 33s. Therefore, the wafer transfer control unit 62 can reliably detect failure in replacing the processed wafer Wp with the unprocessed wafer Wu.

さらに、イオンビーム電流計測用のスリット孔31s,33sを有する既存のウエハホルダ31,33の構造をそのまま使用することができるので、本実施の形態のシーケンス制御処理を低コストで実現することができる。   Furthermore, since the structure of the existing wafer holders 31 and 33 having the slit holes 31s and 33s for measuring the ion beam current can be used as they are, the sequence control process of the present embodiment can be realized at a low cost.

以上、図面を参照して本発明の実施の形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な形態を採用することもできる。たとえば、ウエハホルダ31は、イオンビーム電流計測用スリット孔31sをそのまま転用できる観点から、1個のスリット孔31sを有することが好適であるが、これに限定されず、ウエハホルダ31が2個以上のスリット孔を有していてもよい。ウエハホルダ33についても同様である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are illustrations of this invention and can also employ | adopt various forms other than the above. For example, the wafer holder 31 preferably has one slit hole 31s from the viewpoint that the ion beam current measurement slit hole 31s can be diverted as it is, but is not limited thereto, and the wafer holder 31 has two or more slits. You may have a hole. The same applies to the wafer holder 33.

また、スリット孔31sとは別に、ウエハホルダ31にその裏面側から表面側へ光を通過させる貫通孔または切り欠きを形成し、この貫通孔または切り欠きをスリット検出センサ38が検出するようにウエハ搬送機構30の構成を変更してもよい。この場合、その貫通孔または切り欠きは、ペディスタルP1〜P13の裏面の凹凸パターンと明確に区別されるように、互いに隣り合う一対のペディスタル間におけるウエハホルダ31の周縁部付近に形成されることが望ましい。ウエハホルダ33についても同様である。   In addition to the slit hole 31s, a through hole or a notch through which light passes from the back surface side to the front surface side is formed in the wafer holder 31, and the wafer is conveyed so that the slit detection sensor 38 detects this through hole or notch. The configuration of the mechanism 30 may be changed. In this case, the through hole or notch is desirably formed in the vicinity of the peripheral portion of the wafer holder 31 between a pair of pedestals adjacent to each other so as to be clearly distinguished from the uneven pattern on the back surface of the pedestals P1 to P13. . The same applies to the wafer holder 33.

また、本発明は、イオン注入装置1のウエハ搬送機構30に限定されるものではなく、他のバッチ方式のウエハ処理装置(たとえば、研磨装置)に本実施の形態のウエハ搬送機構30の構成を適用することも可能である。   Further, the present invention is not limited to the wafer transfer mechanism 30 of the ion implantation apparatus 1, and the configuration of the wafer transfer mechanism 30 of the present embodiment is applied to another batch type wafer processing apparatus (for example, a polishing apparatus). It is also possible to apply.

1 イオン注入装置(ウエハ処理装置)、 20 イオンビーム照射機構、 21 高電圧電源、 22 イオン源、 24 ビーム輸送部、 25 質量分析器、 26 ビーム整形部、 30 ウエハ搬送機構、 31,33 ウエハホルダ、 31s,33s スリット孔、 P1〜P13,Q1〜Q13 ペディスタル(ウエハ載置台)、 32 ホルダ駆動部、 34A,34B 交換アーム、 35A,35B アーム駆動部、 37A,37B ペディスタル検出センサ、 38 スリット検出センサ、 50 エンドステーション部、 51 ホルダ支持部、 52 ホルダ駆動部、 60 システムコントローラ、 61 エンドステーション制御部、 62 ウエハ搬送制御部、 63 操作パネル、 64 発光部、 65 スピーカ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ion implantation apparatus (wafer processing apparatus), 20 Ion beam irradiation mechanism, 21 High voltage power supply, 22 Ion source, 24 Beam transport part, 25 Mass analyzer, 26 Beam shaping part, 30 Wafer conveyance mechanism, 31, 33 Wafer holder, 31s, 33s slit hole, P1-P13, Q1-Q13 pedestal (wafer mounting table), 32 holder drive unit, 34A, 34B exchange arm, 35A, 35B arm drive unit, 37A, 37B pedestal detection sensor, 38 slit detection sensor, 50 end station section, 51 holder support section, 52 holder drive section, 60 system controller, 61 end station control section, 62 wafer transfer control section, 63 operation panel, 64 light emitting section, 65 speaker.

Claims (13)

複数のペディスタルを有するとともに、前記複数のペディスタルのいずれかに対応する位置に形成された被検出部有するウエハホルダと、
前記複数のペディスタルの載置面にそれぞれ載置された複数枚のウエハに処理を施すウエハ処理機構と、
前記処理が施された後に前記ウエハホルダを回転させて前記複数のペディスタルを所定の取外位置に順次位置付けし、当該位置付けされたペディスタルから前記ウエハを取り外し、その後、当該ペディスタルに未処理のウエハを載置させるウエハ搬送機構と、
前記ウエハ搬送機構の動作を制御するウエハ搬送制御部と、
前記載置面と反対側の面である前記ペディスタルの裏面に備えられたパターンに基づいて、前記ウエハ搬送機構によって回転する前記ウエハホルダの前記ペディスタルを検出するペディスタル検出センサと、
前記複数のペディスタルのいずれかが前記取外位置に位置付けされたときに前記被検出部の位置が、所定の基準位置と一致するか否かを示す判定信号を前記ウエハ搬送制御部に出力する被検出部検出センサと、
を備え
前記ウエハ搬送制御部は、前記ペディスタル検出センサによって前記ペディスタルが検出される毎に、変数を所定の初期値から1ずつインクリメントし、前記変数が前記ウエハホルダが有する前記複数のペディスタルの総数に等しいと判定した場合において、前記判定信号に基づいて前記被検出部の位置が前記基準位置に一致しないと判定したときに警報信号を出力す
ことを特徴とするウエハ処理装置。
And has a plurality of pedestal, the wafer holder having a detected portion which is formed at a position corresponding to one of the plurality of pedestal,
A wafer processing mechanism for processing a plurality of wafers respectively mounted on the mounting surfaces of the plurality of pedestals;
After the processing, the wafer holder is rotated to sequentially position the plurality of pedestals at a predetermined removal position, the wafer is removed from the positioned pedestals, and then an unprocessed wafer is mounted on the pedestals. A wafer transfer mechanism to be placed;
A wafer transfer control unit for controlling the operation of the wafer transfer mechanism;
A pedestal detection sensor for detecting the pedestal of the wafer holder rotated by the wafer transfer mechanism based on a pattern provided on the back surface of the pedestal which is the surface opposite to the placement surface;
When any of said plurality of pedestal is positioned at the detachment position, the position of the detected portion, and outputs a determination signal indicating whether or not to match the predetermined reference position to the wafer transport controller A detected part detection sensor;
Equipped with a,
The wafer transfer control unit increments a variable by 1 from a predetermined initial value every time the pedestal detection sensor detects the pedestal, and determines that the variable is equal to the total number of the plurality of pedestals included in the wafer holder. wafer processing apparatus in case of, wherein also be output from the alarm signal when the position of the detected part on the basis of the determination signal is determined not to match the reference position.
前記ウエハ搬送制御部は、前記変数が、前記ウエハホルダが有する前記複数のペディスタルの総数に等しいと判定した後に、前記変数を前記初期値に戻すことを特徴とする請求項1に記載のウエハ処理装置。The wafer processing apparatus according to claim 1, wherein the wafer transfer control unit returns the variable to the initial value after determining that the variable is equal to a total number of the plurality of pedestals included in the wafer holder. . 請求項1または2に記載のウエハ処理装置であって、前記被検出部は、前記複数のペディスタルのうち互いに隣り合う一対のペディスタル間の領域に形成されていることを特徴とするウエハ処理装置。 3. The wafer processing apparatus according to claim 1, wherein the detected portion is formed in a region between a pair of pedestals adjacent to each other among the plurality of pedestals. 請求項に記載のウエハ処理装置であって、
前記被検出部は、貫通孔であり、
前記ウエハ処理機構は、前記複数のペディスタルにそれぞれ載置された複数枚のウエハにイオンビームを照射するイオン注入機構であり、
前記貫通孔は、前記イオンビームを通過させるスリット孔である、
ことを特徴とするウエハ処理装置。
The wafer processing apparatus according to claim 3 ,
The detected part is a through hole,
The wafer processing mechanism is an ion implantation mechanism that irradiates an ion beam to a plurality of wafers respectively mounted on the plurality of pedestals,
The through hole is a slit hole through which the ion beam passes.
A wafer processing apparatus.
請求項1からのうちのいずれか1項に記載のウエハ処理装置であって、
記ウエハ搬送機構は、前記ペディスタル検出センサによる検出結果を用いて前記複数のペディスタルを前記取外位置に順次位置付けする
ことを特徴とするウエハ処理装置。
The wafer processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein
Before SL wafer transfer mechanism, the wafer processing apparatus characterized by sequentially positioning a plurality of pedestal to the detaching position by using the detection result of the pedestal detection sensor.
請求項1からのうちのいずれか1項に記載のウエハ処理装置であって、
前記複数のペディスタルは、前記ウエハホルダの回転軸の周りに環状に配列されており、
前記被検出部は、前記複数のペディスタルのうち互いに隣り合う一対のペディスタル間の領域に形成されている
ことを特徴とするウエハ処理装置。
A wafer processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 ,
The plurality of pedestals are arranged in a ring around the rotation axis of the wafer holder,
The detected portion is formed in a region between a pair of adjacent pedestals among the plurality of pedestals.
請求項6に記載のウエハ処理装置であって、前記警報信号に応じて視覚情報または音響情報を出力する警報出力部をさらに備えることを特徴とするウエハ処理装置。   The wafer processing apparatus according to claim 6, further comprising an alarm output unit that outputs visual information or acoustic information in response to the alarm signal. 複数枚のウエハがそれぞれ載置面に載置される複数のペディスタルを有し、前記複数のペディスタルのいずれかに対応する位置に形成された被検出部有するウエハホルダを用いて、前記複数枚のウエハに処理を施す工程と、
前記処理が施された後に前記ウエハホルダを回転させて前記複数のペディスタルを所定の取外位置に順次位置付けし、当該位置付けされたペディスタルから前記ウエハを取り外した後に当該ペディスタルに未処理のウエハを載置させる工程と、
前記未処理のウエハを載置させる工程において、前記載置面と反対側の面である前記ペディスタルの裏面に備えられたパターンに基づいて、回転する前記ウエハホルダの前記ペディスタルをペディスタル検出センサを用いて検出する工程と、
前記複数のペディスタルのいずれかが前記取外位置に位置付けされたときに、被検出部検出センサを用いて前記被検出部の位置が、所定の基準位置と一致するか否かを判定する工程と、
を備え
前記ペディスタル検出センサによって前記ペディスタルが検出される毎に所定の初期値から1ずつインクリメントする変数が、前記ウエハホルダが有する前記複数のペディスタルの総数に等しいと判定された場合において、前記判定信号に基づいて前記被検出部の位置が前記基準位置に一致しないと判定されたときに警報信号が出力され
ことを特徴とするウエハ処理方法。
A plurality of pedestal which a plurality of wafers are mounted on the mounting surface respectively, by using a wafer holder having a detected portion which is formed at a position corresponding to one of the plurality of pedestal, said plurality A process for processing the wafer;
After the processing, the wafer holder is rotated to sequentially position the plurality of pedestals at a predetermined removal position, and after removing the wafer from the positioned pedestals, an unprocessed wafer is placed on the pedestal. A process of
In the step of placing the unprocessed wafer, the pedestal of the rotating wafer holder is pedestal detected using a pedestal detection sensor based on a pattern provided on the back surface of the pedestal that is the surface opposite to the placement surface. Detecting step;
Determining whether or not the position of the detected portion matches a predetermined reference position using a detected portion detection sensor when any of the plurality of pedestals is positioned at the removal position; ,
Equipped with a,
When it is determined that the variable incremented by one from a predetermined initial value every time the pedestal is detected by the pedestal detection sensor is equal to the total number of the plurality of pedestals included in the wafer holder, based on the determination signal wafer processing method according to claim Rukoto alarm signal is output when the position of the detected portion is determined not to match the reference position.
前記変数が、前記ウエハホルダが有する前記複数のペディスタルの総数に等しいと判定された後に、前記変数は前記初期値に戻ることを特徴とする請求項8に記載のウエハ処理方法。The wafer processing method according to claim 8, wherein the variable returns to the initial value after it is determined that the variable is equal to a total number of the plurality of pedestals included in the wafer holder. 請求項8または9に記載のウエハ処理方法であって、前記被検出部は、前記複数のペディスタルのうち互いに隣り合う一対のペディスタル間の領域に形成されていることを特徴とするウエハ処理方法。 A wafer processing method according to claim 8 or 9, wherein the detected portion is a wafer processing method characterized in that it is formed in a region between a pair of pedestal adjacent to each other among the plurality of pedestal. 請求項10に記載のウエハ処理方法であって、
前記被検出部は、貫通孔であり、
前記処理は、前記複数枚のウエハにイオンビームを照射するイオン注入処理であり、
前記貫通孔は、前記イオンビームを通過させるスリット孔である
ことを特徴とするウエハ処理方法。
The wafer processing method according to claim 10 , comprising:
The detected part is a through hole,
The process is an ion implantation process for irradiating the plurality of wafers with an ion beam,
The wafer processing method, wherein the through hole is a slit hole through which the ion beam passes.
請求項8から11のうちのいずれか1項に記載のウエハ処理方法であって、前記複数のペディスタルは、前記ペディスタルの位置を検出する前記ペディスタル検出センサによる検出結果を用いて前記取外位置に順次位置付けされることを特徴とするウエハ処理方法。 A wafer processing method according to any one of claims 8 11, wherein the plurality of pedestal is the detachment position by using the detection result of the pedestal detecting sensor for detecting the position of said pedestal A wafer processing method characterized by being sequentially positioned. 請求項8から12のうちのいずれか1項に記載のウエハ処理方法の工程を含む半導体装置の製造方法。 The method of manufacturing a semiconductor device comprising the steps of wafer processing method according to claim 8 in any one of the 12.
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