JPH0357150A

JPH0357150A - イオン注入装置

Info

Publication number: JPH0357150A
Application number: JP1192284A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Konishi; 郁夫小西
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-07-25
Filing date: 1989-07-25
Publication date: 1991-03-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は半導体製造工程等において使用されるイオン注
入装置に関する。

〈従来の技術〉半導体ウェハ等へのイオン注入は、通常、高真空圧下（
〜１　０−’Ｔｏｒｒ）にて行われる．そのため、大気
圧下にてイオン注入装置に持ち込まれたウェハは、大気
圧下から高真空下へと移動し、イオン注入後に再び大気
圧下へと戻す必要がある．このような搬送の方式として
は、ウエハを複数枚収容するウェハキャリア単位で、ロ
ードロック室に挿入して、ここを低〜中真空にまで排気
した後、イオンを注入する真空室内のターゲットディス
クに順次装着し、イオン注入後は、同様に低〜中真空に
まで排気されたロードロック室内のウエハキャリア内に
収容した後、このロードロ・冫シ室をリーク（給気）し
、外部に取り出す、いわゆるバッチ方式が挙げられる．〈発明が解決しようとする課題〉ところで、上述のようなロードロック室の排気および給
気を行う際、大気〜ｌ　Ｏ　ＯＴｏｒｒ間にて、ダス｝
Ｉい上がりによるウエハ汚染が生じ易い。

このウェハ汚染を防止するためには、ロードロック室の
排気および給気を、いずれも緩やかにおこなう、いわゆ
るスロー排気、スロー給気を行う必要があるが、量産時
のスループットの関係上、その給排気に充分な時間をと
れないのが現状である。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、量産時
のスループソトを低下させることなく、ダスト汚染をよ
り軽減することのできるイオン注入装置の提供を目的と
している。

く諜題を解決するための手段〉上記の目的を達戒するため、本発明では、ロードロソク
室を、気密を保持した状態で、本体部とキャリア収納箱
とに分割可能の構造とし、そのキャリア収納箱の給排気
を、ロードロック室本体とは異なる場所において行える
よう構成している。

く作用〉ロードロック室本体に合体したキャリア収納箱内のウエ
ハの処理、例えばイオン注入やウェハ搬送等を行ってい
る間に、処理前および処理後のウエハを収納した、他の
キャリア収納箱の給排気を行えるので、その給排気に充
分な時間をとることができる。

〈実施例〉本発明の実施例を、以下、図面に基づいて説明する。

第１図は本発明実施例のロードロック室１の近傍の構造
を示す縦断面図、第２図はそのＡ部詳細図である。また
、第３図は、本発明が適用されるイオン注入装置のエン
ドステーションにおける各要素の配置を説明するための
平面断面図である。

まず、装置全体を説明すると、第３図に示すように、イ
オン注入室１０１内には、複数枚のウェハＷ・・・Ｗを
装着して、回転および往復動自在の夕一ゲットディスク
１０２が配設されており、イオン源（図示せず）からの
イオンビームが各ウエハＷ・・・Ｗに順次照射される。

このイオン注入室１０１に隣接し、かつ、連通して、ウ
エハ搬送装置１０３を備えた搬送機室１０４が設けられ
ている。

殿送機室１０４に隣接して、開閉自在の扉３でこの搬送
機室１０４に対して仕切られたロード口ツタ室１が配設
されている。このロードロック室１は、イオン注入後の
ウェハを収容するたのもので、ウェハＷは複数枚づつウ
エハキャリアＣに収容された状態でこのロードロック室
ｉ内に挿入される。

搬送機室１０４に隣接して、同様に開閉自在の扉３′で
仕切られたもう一つのロードロック室１′が配設されて
いる．このロードロック室１′は、イオン注入後のウエ
ハＷを収容するためのウエハキャリアＣを収納すること
ができる．さて、第１図に示すように、ロード口ツタ室１は、ロー
ドロック室本体１０とその上部のキャリア収納箱１１に
より構成されている．ロードロック室本体１０内には、エレベータ２の！！置
台２１が配設されている。この載置台２１は、エレベー
タ２の上昇端においてロード口・冫ク室本体１０の上部
壁体１０ａに形威された穴１０ｂに嵌合するとともに、
そのフランジ部２１ａの上面が壁体１０ａの下面に当接
し、この壁体１０ａに装着された真空パッキンＰ２と協
動して、ロードロック室本体１０の内部を気密に仕切る
よう構ｔｃ＋されている。また、ロードロック室本体１
０には、エレベータの載置台２１が嵌合する部分に連通
ずる給排気管４が設けられている。この給排気管４は電
磁開閉弁５を介して給排気装置（図示せず）に接続され
ている．エレベータ２は、載置台２１を支持するシャフト２２と
ねじ棒２３間にボールねし機構が構成され、このねじ棒
２３を外部に設けたモータ２４により回転させることに
よって、載置台２１を上昇あるいは下降させる構造とな
っている。なお、ねじ棒２３がロードロソク室本体１０
の壁体を貫通する部分には、真空パッキンＰ４およびベ
アリング２５が設けられている。

一方、　キャリア収納箱１１は、下面が開放された筐体
であって、その下部にはフランジｌｌａが一体形威され
ている。フランジｌｌａの下面には凹部が形威されてお
り、この凹部に、ウエハキャリアＣを位置決めするため
のプレート１２が嵌め込まれている。プレート１２の上
面が当接する凹部には真空パッキンＰ３が装着されてお
り、このパッキンの存在により、キャリア収納箱１１内
を密閉することができる．なお、フランジ１ｔａの凹部
に嵌め込まれたプレート１２は、数本のロノクビン（図
示せず）等により、そのフランジに固定される。

キャリア収納箱１１には、プレート１２により位置決め
されたウェハキャリアＣの上部を固定するための固定部
材１ｌｂが設けられている。また、キャリア収納箱１１
の上部壁体には給排気ボート１１ｃが設けられており、
このボートの先端部には閉鎖型カプラ６が取付けられて
いる。なお、給排気ボートｌ　１ｃは、キャリア収納箱
１１の側壁に設けてよい。

以上の構造のキャリア収納箱１１は、ロードロンク室１
の上部に載置され、プレート１２がエレヘータ２の載置
台２１上に、ビン７によって位置決めされる。また、キ
ャリア収納箱１１のフランジＩｌａが当接するロードロ
ソク室本体の壁体１０には、この当接面を封止するため
の真空パッキンＰ，が装着されている。

以上は、ロードロック室１の構造について説明したが、
もう一つのロードロック室１′も同等の構造となってい
る。

つぎに、第４図を参照して、作用を操作手順とともに述
べる。

まず、（ａ）に示すように、キャリア収納箱１１のプレ
ート１２を、イオン注入装置とは別置されたテーブルＴ
上に載せ、このプレート１２上に、イオン注入すべきウ
ェハＷ・・・Ｗを収容したウェハキャリアＣを位置決め
した後、キャリア収納箱１１を搬送装置（図示せず）等
によりプレート１２の上方から下降させてテーブルＴ上
に載置する（ｂ）。

このとき、プレート１２をロツクピンによりキャリア収
納箱１１に固定しておく。次いで、キャリア収納箱１１
の閉鎖型カプラ６に排気系（図示せず）に接続されたカ
プラ８を装着して、キャリア収納箱１１内の排気を、一
分以上かけて緩やかに行う。なお、この真空排気は１　
０　−’Ｔｏｒｒ程度であれば充分である。

次に、キャリア収納箱１１を搬送装置により、口−ドロ
ック室本体１０上方へと移動させ下降させてることによ
って、キャリア収納箱１１をロードロソク室本体１０上
に載置する（Ｃ）。この状態で、ロソクビンを解除する
とともに、給排気管４の電磁開閉弁５を開放してプレー
ト１２とエレベータの載置台２１間等に介在する空気を
排気した後、エレベータ２を下降させる。このとき、ロ
ードロソク室本体１０内が１　０−２Ｔｏｒｒ−１　０
　−３Ｔｏｒｒ程度に真空排気されているので、（ｄ）
に示すように、ウエハキャリアＣはプレート１２を介し
てエレベータの！３！置台２ａ上に載った状態で下降す
る。そして、ウェハキャリアＣ内の最下部のウヱハＷが
扉３に位置した時点で、扉３を開いてキャリアＣ内のウ
ェハＷ・・・Ｗをウエハ搬送機１０３によってイオン注
入室１０１内のターゲ・冫トディスク１０２上に順次装
着する。

イオンが注入されたウエハＷ・・・Ｗは、ロードロック
室１′内のエレベータの載置台上に載置されたウェハキ
ャリアＣ内に収容される。

すなわち、ロードロック室本体の上部に上記の手順と同
様にして、空のウェハキャリアＣを収納したキャリア収
納箱１１を載置した状態でエレベータを降下させ、イオ
ン注入後のウェハＷ・・・Ｗをウェハ搬送機１０３によ
ってウェハキャリアＣ内に順次収容する。そして、全て
のウェハＷ・・・Ｗを収容した後、エレベータを最上端
まで上昇させ、以後、上記とは逆の手順により、キャリ
ア収納箱１１をテーブルＴ上に移動させ、ウェハキャリ
アＣを大気に開放する。

以上のように、ロードロック室本体１０を、常に真空排
気した状態で、イオンを注入すべきウエハを収容したウ
ェハキャリアＣのロードロック室本体１０への導入、お
よびイオン注入後のウェハが収容されたウェハキャリア
Ｃのロードロンク室本体１０からの導出を行うことがで
き、これにより量産時のスループットが向上する。しか
も、ウエハの処理、例えばイオン注入やウェハ搬送等を
行っている間に、次のキャリア収納箱１１の真空排気、
また、イオン注入後のウエハを収容したキャリア収納箱
１１の給気を行うことが可能となり、その給排気に充分
な時間をとることができる。

なお、以上の実施例では、縦型のウェハキャリアを用い
ているが、横型のウェハキャリアを用いても、本発明を
実施できることは勿論である。

また、以上の実施例においては、キャリア収納箱１１を
ロードロック室本体の上部に載置する構造としているが
、例えば、キャリア収納箱１１全体をロード口ツタ室本
体内に挿入し、そのロードロック室本体内の給排気を急
速に行うよう構成してもよい。

なお、本発明は、イオン注入装置のほか、ウェハをキャ
リア単位で持ち込む他の半導体製造装置にも応用可能で
ある。この場合、イオン注入装置と他の半導体製造装置
との間において、キャリア収納箱の互換性を．持たすこ
とができれば、装置間のウェハの受渡しをキャリア収納
箱単位で行え、ウエハ処理工程全体におけるスルーブッ
トの向上をはかることも可能となる．く発明の効果〉以上説明したように、本発明によれば、ロードロック室
を、気密を保持した状態で本体部とキャリア収納箱とに
分割可能の構造とし、そのキャリア収納箱の給排気をロ
ード口ツタ室本体とは異なる場所において行えるよう構
成したから、イオン注入やウエハ搬送等のウェハ処理を
行っている間に、他のウエハを収納したキャリア収納箱
の給排気を行うことが可能となり、その給排気に充分な
時間をとることができる。その結果、量産時のスルーブ
ットを低下させることなく、ダスト汚染をより軽減させ
ることができる。

なお、本発明よると、ロードロノク室本体を、常に真空
排気した状態で、そのロードロック室本体内へのウエハ
キャリアの導入および導出を行うことも可能で、これに
より、スルーブソトを従来に比して向上させることがで
きる、という効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のロードロック室１の近傍の構造
を示す縦断面図、第２図はそのＡ部詳細図である。第３図は、本発明が適用されるイオン注入装置のエンド
ステーションにおける各要素の配置を説明するための平
面断面図である．第４図は本発明実施例の作用説明図である。１・・・ロードロック室１０・・・ロードロック室本体１１・・・キャリア収納箱１２・　・・プレート２・・　・エレベータ２１・・・載置台３・・・扉１０１・・・イオン注入室１０２・・・ターゲットディスク１０３・・・ウエハ搬送機Ｃ・・・ウエハキャリアＷ・・・ウエハ

Claims

【特許請求の範囲】

真空室と、その真空室内のターゲットにイオンビームを
照射する手段と、上記真空室および外部とそれぞれ開閉
自在の扉で仕切られたロードロック室と、そのロードロ
ック室と上記真空室の間でターゲットを搬送する手段を
備えるとともに、上記ロードロック室と外部との間では
ターゲットをキャリア内に収容した状態で搬送するよう
構成された装置において、上記ロードロック室を、気密
を保持した状態で本体部とキャリア収納部とに分割可能
の構造とし、そのキャリア収納部の給排気を上記本体部
とは異なる場所において行えるよう構成したことを特徴
とする、イオン注入装置。