JPH0855814A - イオン注入装置用エンドステーション - Google Patents

イオン注入装置用エンドステーション

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JPH0855814A
JPH0855814A JP20612594A JP20612594A JPH0855814A JP H0855814 A JPH0855814 A JP H0855814A JP 20612594 A JP20612594 A JP 20612594A JP 20612594 A JP20612594 A JP 20612594A JP H0855814 A JPH0855814 A JP H0855814A
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JP
Japan
Prior art keywords
wafer
platen
fork
transfer robot
wafers
Prior art date
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Pending
Application number
JP20612594A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Kimura
寿男 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin High Voltage Co Ltd
Original Assignee
Nissin High Voltage Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissin High Voltage Co Ltd filed Critical Nissin High Voltage Co Ltd
Priority to JP20612594A priority Critical patent/JPH0855814A/ja
Publication of JPH0855814A publication Critical patent/JPH0855814A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラテン及び搬送ロボットを異なる径のウエ
ハに対応できるようにすること。 【構成】 イオン注入時にウエハを支持するプラテン1
には、複数の径の異なるウエハをそれぞれ支持すること
ができるウエハ受け31,32,33が階段状に形成され
ている。これらウエハ受け形成部及びその底部を横断し
て切欠き溝6が形成されており、この溝にウエハ搬送ロ
ボット8のフォーク9が入り込むことができる。フォー
クにもプラテンと同様にウエハ受け131,132,13
3が形成されている。これらウエハ受けの周りに傾斜部
を形成することによりウエハをセンタリングしてウエハ
受けに載せることができる。プラテンはプラテン回転軸
7により傾斜可能に構成されており、真上或いは任意の
斜め上方角度からイオンを注入することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の異なる径のウエ
ハに対し、高エネルギー、低注入量のイオン注入を行う
イオン注入装置用エンドステーションに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のイオン注入システムでは、注入
時、被注入半導体ウエハの冷却が制約条件としてある。
これは、レジストでマスクされていないウエハの所定の
領域にイオンが注入されるが、イオンのエネルギー吸収
によりウエハが発熱し、これに伴い、レジストが損傷さ
れるのを防ぐためである。このため、注入時、ウエハは
ウエハディスク或いはプラテンのウエハ載置面に密着さ
せ、ウエハディスク或いはプラテン内に設けた冷却路に
冷却水を通流させることにより、イオン注入時にウエハ
を冷却している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のイオン注入、不
純物注入とは異なるウエハ結晶構造の改質等のために水
素のプラスイオン等を注入する技術が注目され始めてい
る。かかる技術では、ウエハ全面にイオンが注入される
が、注入量も少ないものであり、ウエハ面をレジストで
マスクする必要もないから、ウエハの冷却は特に要しな
い。ただ、かかる注入技術が利用される分野のトランジ
スタ或いはサイリスタに係るウエハにあっては、DRA
Mのウエハのような同一品種の大量生産ではなく、同じ
注入プロセス内を異なるサイズのウエハが常時流れるこ
とになり、その手当が必要となる。
【0004】本発明は、かかる異なる径サイズのウエハ
に対し、その構造を組み替えずに対応することができる
イオン注入装置用のエンドステーションの提供を目的と
するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、イオン注入装
置用エンドステーションであって、複数のウエハ受けが
階段状に形成されていると共に、このウエハ受け形成部
及び同形成部の底部を横断して切欠き溝が形成されてい
るプラテンと、階段状に形成されたウエハ受けを有し、
前記プラテンに形成された切欠き溝内に入り込むことが
できるフォークを有するウエハ搬送ロボットとを備えて
なることを主たる特徴とする。
【0006】また本発明は、イオン注入装置用エンドス
テーションであって、周りに傾斜部をもつ複数のウエハ
受けが階段状に形成されていると共に、このウエハ受け
形成部及び同形成部の底部を横断して切欠き溝が形成さ
れているプラテンと、周りに傾斜部をもつ複数のウエハ
受けが階段状に形成されており、前記プラテンに形成さ
れた切欠き溝内に入り込むことができるフォークを有す
るウエハ搬送ロボットとを備えてなることを特徴とする
ものである。
【0007】さらに本発明は、かかるイオン注入装置用
エンドステーションにおけるプラテンが傾斜可能に構成
されていることを特徴とするものである。
【0008】
【作用】プラテン及び搬送ロボットのフォークに複数の
ウエハ受けが階段状に形成されており、プラテンのウエ
ハ受け形成部及び同形成部の底部を横断して形成された
切欠き溝内にフォークが入り込むことができるから、径
サイズの異なるウエハに対し、プラテン及び搬送ロボッ
トのフォークは各径に対応するウエハ受け部分でウエハ
を支持することができ、搬送ロボットはプラテンにおけ
る任意段のウエハ受けに対してウエハを搬出入すること
ができる。
【0009】プラテン及び搬送ロボットのフォークのウ
エハ受けの周りの傾斜部により、ウエハをウエハ受けに
載せるとき、ウエハに対しセンタリング作用が生ずる。
【0010】プラテンが傾斜可能に構成されていること
により、プラテンで支持されているウエハに真上或いは
任意の斜め上方角度からイオンビームを注入することが
できる。
【0011】
【実施例】本発明の実施例について、図面を参照して説
明する。図1はイオン注入時にウエハを支持するプラテ
ン及びウエハ搬送ロボットの斜視図、図2は図1のA−
A線でのプラテンの断面図、図3はプラテン及び搬送ロ
ボットを有するエンドステーションの構成図である。イ
オン注入室を備えるエンドステーションは、基本的に
は、中電流型イオン注入装置のエンドステーションに採
用されている枚葉型エンドステーションと同様の、プラ
テンを有する構成のものである。
【0012】図1及び図2に示すように、プラテン1は
円柱体の上部に、複数の径の異なるウエハ2を支持する
ウエハ受け31,32,33…が階段状に形成されてい
る。これらウエハ受けは、上から順に径の大きいものか
ら小さいものがそれぞれウエハ2のセンタリングのため
の傾斜部4、そして垂直部5を有して階段状に形成され
ており、これらウエハ受け形成部及び同形成部の底部を
横断して後述するウエハ搬送ロボットのフォークが入り
込むことができる切欠き溝6が形成されている。そし
て、プラテン1の側面下方の180度異なる位置に、プ
ラテンを傾斜回転させるためのプラテン回転軸7が取り
付けられている。イオン注入時におけるプラテン1の垂
直軸からの回転角は最大60〜70度程度であり、真上
或いは斜め上方からイオンを打ち込む。プラテン1にお
けるウエハ受け31,32,33の周りの垂直部5によ
り、プラテン回転時にウエハ受けからウエハが脱落する
のを防ぐことができる。
【0013】プラテン1に対しウエハを搬入、搬出する
ウエハ搬送ロボット8は多関節ロボットであり、ウエハ
が載置されるフォーク9、アーム10、昇降機構部11
及びロボット駆動機構部12を有し、フォークを所要の
旋回位置、高さ位置で矢印aの直線方向に移動させるこ
とができる。フォーク9は厚い円板の両側面を切り落し
た全体として細長い形状のものであり、その上面に、径
の異なるウエハを支持する複数のウエハ受け131,1
2,133…がプラテン1と同様にセンタリングのため
の傾斜部及び垂直部を有して階段状に形成されている。
【0014】ウエハは径サイズに関係なく常にフォーク
9、プラテン1の中心にウエハの中心が位置するように
搬送される。プラテン1にウエハを搬入するとき、プラ
テンの上方にウエハ搬送ロボット8のウエハを載せたフ
ォーク9が伸び、フォーク中心とプラテン中心が一致し
た位置でフォークがプラテンの切欠き溝に入り込んで下
降し、ウエハの径サイズに対応するプラテンのウエハ受
け31ないし33の何れかにウエハを降ろし、フォークは
さらに最低位置まで下降し、それからフォークを切欠き
溝から離脱させ、所定の停止位置まで戻す。プラテン1
からウエハを搬出するときは、これとは逆に、フォーク
9をプラテン1の切欠き溝6内に入れ、上昇してウエハ
を受取る。
【0015】図3は、かかるプラテン1及びウエハ搬送
ロボット8を有するエンドステーションの構成図であ
る。注入室14の中央部にプラテン1が配置されてお
り、プラテンの両側に未注入ウエハを搬入するウエハ搬
送ロボット8a及び注入済みウエハをプラテンから搬出
するウエハ搬送ロボット8bを配置する。注入室14の
両側にエアロック室15a,15bが設けられており、
注入室と大気部とはそれぞれゲートバルブ16a,16
b、17a,17bで仕切られている。これらエアロッ
ク室内に未注入ウエハ及び注入済みウエハを一時収納す
るウエハ受け装置18a,18bが設けられている。こ
れらウエハ受け装置は、プラテン1と同様の、階段状に
形成された複数のウエハ受けを有すると共に、ウエハ受
け形成部及び同形成部の底部を横断してウエハ搬送ロボ
ットのフォークが入り込むことができる切欠き溝が形成
されているものである。エアロック室15a,15bの
外の大気部にウエハ受け装置17a,17bに対するウ
エハ搬送ロボット8c,8dが設けられている。
【0016】イオン未注入ウエハの搬送時、エアロック
室15aのゲートバルブ17aを開き、ウエハ搬送ロボ
ット8cによってウエハをウエハ受け装置18aに納め
る。同ゲートバルブを閉じ、同エアロック室を真空に引
く。ゲートバルブ16aを開き、ウエハ搬送ロボット8
aでウエハを注入室14内に取り出し、同ゲートバルブ
を閉じ、ウエハをプラテン1に渡す。プラテン1の回転
軸7によりプラテンを回転させ、イオンビーム方向にウ
エハ面を合わせ、イオンを注入する。この間、次の未注
入ウエハをウエハ受け装置18aに収納しておく。注入
が終わると、ウエハ搬送ロボット8bでプラテン1から
ウエハを取り出し、ゲ−トバルブ16bを開いてウエハ
をウエハ受け装置18bに納める。ロボット8bを復帰
させて同ゲ−トバルブを閉じる。ゲートバルブ17bを
開いて注入済みウエハをロボット8dによってエアロッ
ク室15bから取り出す。この間、未注入ウエハをプラ
テンにセットする。
【0017】本発明によればイオン注入時、プラテン1
で支持されるウエハは、プラテンのウエハ受けにウエハ
の周辺部が載っており、ウエハはイオン注入時に冷却さ
れない。この点、イオン注入時におけるウエハの発熱に
ついて、以下検討する。 シリコンウエハ径D=15cm(6インチ) ウエハ面積 S=177cm2 比熱 c=0.16cal/g・℃ 密度 ρ=2.3g/cm3 厚さ t=0.6mmとすると、 重量 W=24g 注入量D=1×1013n/cm2 イオンビームのエネルギー4MeV ビーム電流I=25μA=25×10-6C/secで注入
すると(ビーム電力Q=100W)、 注入時間T=(DS/I)/e =((1×1013×177)/25×10-6)/1.6×10-19 =11.3sec ただし、e:イオンの電荷量 単位時間当りの発熱量 Q=100W=23.9cal/sec 全発熱量 ΣQ=23.9×11.3=271cal ウエハの温度上昇 t=ΣQ/(cW)=271/(0.16×24) =71deg したがって、ウエハ温度はウエハ損傷をもたらすまでに
は上昇しないことが判る。
【0018】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、プラテ
ン及び搬送ロボットのフォークに複数のウエハ受けが階
段状に形成されており、プラテンのウエハ受け形成部及
び同形成部の底部を横断して形成された切欠き溝内にフ
ォークが入り込むことができるから、径サイズの異なる
ウエハに対し、プラテン及び搬送ロボットのフォークは
各径に対応するウエハ受け部分でウエハを支持すること
ができ、そして、搬送ロボットはプラテンにおける任意
段のウエハ受けに対してウエハを搬出入することができ
る。
【0019】また、プラテン及び搬送ロボットのフォー
クのウエハ受けの周りの傾斜部により、ウエハをウエハ
受けに載せるとき、ウエハに対しセンタリング作用が生
じ、ウエハをウエハ受けに円滑に載せることができる。
【0020】さらに、プラテンが傾斜可能に構成されて
いることにより、プラテンで支持されているウエハに、
真上、或いは任意の斜め上方角度からイオンビームを注
入することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の要部であるウエハを支持するプラテン
及びウエハ搬送ロボットの斜視図である。
【図2】図1のA−A線でのプラテンの断面図である。
【図3】プラテン及び搬送ロボットを有するエンドステ
ーションの構成図である。
【符号の説明】
1 プラテン 2 ウエハ 31,32,33、131,132,133 ウエハ受け 6 切欠き溝 7 プラテン回転軸 8,8a〜8d ウエハ搬送ロボット 9 フォーク 14 注入室 15a,15b エアロック室 18a,18b ウエハ受け装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のウエハ受けが階段状に形成されて
    いると共に、このウエハ受け形成部及び同形成部の底部
    を横断して切欠き溝が形成されているプラテンと、階段
    状に形成されたウエハ受けを有し、前記プラテンに形成
    された切欠き溝内に入り込むことができるフォークを有
    するウエハ搬送ロボットとを備えてなることを特徴とす
    るイオン注入装置用エンドステーション。
  2. 【請求項2】 周りに傾斜部をもつ複数のウエハ受けが
    階段状に形成されていると共に、このウエハ受け形成部
    及び同形成部の底部を横断して切欠き溝が形成されてい
    るプラテンと、周りに傾斜部をもつ複数のウエハ受けが
    階段状に形成されており、前記プラテンに形成された切
    欠き溝内に入り込むことができるフォークを有するウエ
    ハ搬送ロボットとを備えてなることを特徴とするイオン
    注入装置用エンドステーション。
  3. 【請求項3】 プラテンが傾斜可能に構成されているこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載のイオン注入装置用
    エンドステーション。
JP20612594A 1994-08-09 1994-08-09 イオン注入装置用エンドステーション Pending JPH0855814A (ja)

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