JPS6244945A - Ion implanting apparatus - Google Patents

Ion implanting apparatus

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Publication number
JPS6244945A
JPS6244945A JP18415585A JP18415585A JPS6244945A JP S6244945 A JPS6244945 A JP S6244945A JP 18415585 A JP18415585 A JP 18415585A JP 18415585 A JP18415585 A JP 18415585A JP S6244945 A JPS6244945 A JP S6244945A
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JP
Japan
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wafer
vacuum
stage
ion implantation
gate
Prior art date
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Pending
Application number
JP18415585A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiiku Sano
佐野 喜育
Tsugio Tanigawa
谷川 二男
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6244945A publication Critical patent/JPS6244945A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain an ion implanting apparatus with high yield rate by providing a vacuum bake device which bakes, in a vacuum atmosphere, a treatment workpiece before it is subjected to an ion implantion. CONSTITUTION:When a wafer 4 is supplied to a vacuum bake device 3, a gate 9 for a loader is closed to actuate an auxiliary vacuum exhaust system 8, whereby the vacuum level in the vacuum bake device 3, namely a vacuum bake chamber, is made same with that in adjacent treatment chamber 16. During the process of generating a vacuum state, a heater heats the wafer 4 to bake a photoresist film on the main surface of the wafer 4 placed in rotating motion, and after the vacuum baking is completed, a vacuum generating gate 10 is opened. The wafer 4 on a stage 11 is placed by a transfer mechanism 27 on an auxiliary stage 32 located at the ascending position of the treatment workpiece supporting mechanism 23 in the treatment chamber 16. After that, the wafer 4 placed on said auxiliary stage is transferred on a receiving recess 36 and covered by a cover 34 its peripheral portion. Then, a desired ion is implanted into the main face of the wafer 4.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はイオン注入装置、特に温度が加えられるとガス
等を発生して処理雰囲気を汚染する物質を有する被処理
物に不純物を注入するイオン注入技術に適用して有効な
技術に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to an ion implantation apparatus, and particularly to an ion implantation technique for implanting impurities into a workpiece that contains substances that generate gas and contaminate the processing atmosphere when heated. Concerning applied and effective techniques.

〔背景技術〕[Background technology]

半導体装置の製造において、半導体基板(ウェハ)に各
導電型領域等を形成するに際して、高精度な不純物注入
制御が可能な装置として、たとえば、工業調査会発行「
電子材料J 1983年3月号、昭和57年11月15
日発行、P81〜P86に記載されているように、イオ
ン注入装置が多用されている。
In the manufacturing of semiconductor devices, when forming regions of each conductivity type on a semiconductor substrate (wafer), there is a device that can control impurity injection with high precision, such as the one published by the Industrial Research Association.
Electronic Materials J March 1983 issue, November 15, 1983
As described in Japanese publication, pages 81 to 86, ion implanters are often used.

また、前記文献にも記載されているように、イオン注入
時のビームライン中の残留ガスとイオンビームとの相互
作用によって種々の問題が生じる。
Furthermore, as described in the above-mentioned literature, various problems arise due to the interaction between the ion beam and residual gas in the beam line during ion implantation.

また、イオン注入によって、ウェハ温度は上昇するため
、ビームパワーの如何によってばウェハの強制冷却も必
要となる。
Furthermore, since the wafer temperature increases due to ion implantation, forced cooling of the wafer may be required depending on the beam power.

ところで、前記ウェハの主面表層部に不純物を注入する
際、ウェハの主面には、常用のホトリソグラフィによっ
て、ホトレジスト膜からなるマスクがあらかじめ形成さ
れ、イオン注入は前記マスクに被われない露出したウェ
ハ面にのみ行なわれる。
By the way, when implanting impurities into the surface layer of the main surface of the wafer, a mask made of a photoresist film is previously formed on the main surface of the wafer by conventional photolithography, and the ion implantation is performed on the exposed areas not covered by the mask. Performed only on the wafer surface.

しかし、従来の此の種イオン注入装置は、イオン注入時
の注入エネルギーによってウェハが高温となるため、ウ
ェハ主面に設けられた前記ホトレジスト膜からガスが放
出され、素子形成に悪影響が及ぶということが判明した
。特に、本発明者は、半導体装置製造における生産性向
上のためウェハ直径の大口径化を指向しているが、ウェ
ハがより大口径化するとガス放出量も一層増大すること
が想定でき、処理室内の汚染による生産性低下が懸念さ
れる。
However, in conventional ion implantation equipment of this kind, the wafer becomes hot due to the implantation energy during ion implantation, which causes gas to be released from the photoresist film provided on the main surface of the wafer, which adversely affects device formation. There was found. In particular, the present inventor is aiming at increasing the diameter of wafers in order to improve productivity in semiconductor device manufacturing, but as the diameter of wafers becomes larger, it can be assumed that the amount of gas released will further increase. There are concerns that productivity will decline due to contamination.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は歩留りの高いイオン注入装置を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide an ion implantation device with high yield.

本発明の他の目的は生産性の高いイオン注入装置を提供
することにある。
Another object of the present invention is to provide an ion implantation device with high productivity.

本発明の他の目的は大口径化ウェハのイオン注入が可能
なイオン注入装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an ion implantation apparatus capable of implanting ions into large-diameter wafers.

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
The above and other objects and novel features of the present invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、本発明のイオン注入装置は、真空べ一り装置
が設けられていて、主面に所望パターンのホトレジスト
膜を有するウェハに対して、イオン注入寸前に、真空状
態下でベーキング処理が施されるため、加熱によってホ
トレジスト膜から放出されるガスは、この真空ベーキン
グによって一度取り除かれる。したがって、処理室に移
送されたウェハがイオン注入の際の注入エネルギーによ
って発熱しても、ホトレジスト膜からのガスの発生は略
ど生じなくなり、処理雰囲気を汚すことがなくなるため
、品質の優れたイオン注入処理が可能となり、歩留り向
−Lが達成できる。また、本発明のイオン注入装置にあ
っては、ウェハは真空ベーキング処理され、イオン注入
時の発熱によっては再びガスを発生することがないよう
になっているため、被処理物のウェハサイズによってイ
オン注入効果が左右されないことから、大口径化したウ
ェハの処理も可能となり、生産性向上が達成できる。
That is, the ion implantation apparatus of the present invention is equipped with a vacuum baking device, and a wafer having a photoresist film with a desired pattern on its main surface is subjected to baking treatment under a vacuum condition immediately before ion implantation. Therefore, the gas released from the photoresist film due to heating is once removed by this vacuum baking. Therefore, even if the wafer transferred to the processing chamber heats up due to the implantation energy during ion implantation, the generation of gas from the photoresist film will almost never occur, and the processing atmosphere will not be contaminated. Injection processing becomes possible, and yield direction -L can be achieved. In addition, in the ion implantation apparatus of the present invention, the wafer is subjected to vacuum baking treatment to prevent gas from being generated again due to heat generated during ion implantation. Since the injection effect is not affected, it is possible to process wafers with larger diameters, and productivity can be improved.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例によるイオン注入装置の概念
的な構造を示す平面的な模式図、第2図は同じくウェハ
ベーク機構を示す断面図、第3図は同じくイオン注入部
を示す断面図、第4図は同じくウェハチャック状態を示
す一部の平面図、第5図は同しく作業工程を示すフロー
チャートである。
FIG. 1 is a schematic plan view showing the conceptual structure of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the wafer baking mechanism, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the ion implantation part. FIG. 4 is a partial plan view showing the wafer chuck state, and FIG. 5 is a flowchart showing the working process.

この実施例のイオン注入装置は、第1図に示されるよう
に、本体lと、この本体1に連設されたイオン照射装置
2と、前記本体1の真空ベーク装置3に、被処理物であ
る半導体基板(ウェハ)4を供給するローダ5と、前記
本体lのアンローダ用予備室6に静止されているウェハ
4を本体外に搬出するアンローダ7と、からなっている
As shown in FIG. 1, the ion implantation apparatus of this embodiment has a main body 1, an ion irradiation device 2 connected to the main body 1, and a vacuum baking device 3 of the main body 1. It consists of a loader 5 that supplies a certain semiconductor substrate (wafer) 4, and an unloader 7 that carries out the wafer 4, which is stationary in the unloader reserve chamber 6 of the main body 1, out of the main body.

前記真空ベーク装W3は予備真空排気系8によって所望
の真空度が維持できる気密室構造となっていて、ローダ
用予備室をも兼ている。このため、この真空ベーク装置
3は前記ローダ5に対面する本体外壁側にローダ用ゲー
ト9を有するとともに、前記本体1内に位置する内壁部
分に真空化用ゲート10を有している。また、前記真空
ベーク装置3内には、第2図に示されるように、前記ウ
ェハ4を@置支持するステージ11が配設されている。
The vacuum baking device W3 has an airtight chamber structure in which a desired degree of vacuum can be maintained by a preliminary evacuation system 8, and also serves as a preliminary chamber for the loader. For this reason, this vacuum baking device 3 has a loader gate 9 on the outer wall side of the main body facing the loader 5, and also has a vacuum gate 10 on the inner wall portion located inside the main body 1. Further, as shown in FIG. 2, a stage 11 for supporting the wafer 4 is disposed within the vacuum baking apparatus 3. As shown in FIG.

このステージ11は主面に所望パターンを有するホトレ
ジスト膜12が載置され、かつステージ11の回転によ
って回転するようになっている。また、前記ステージ1
1上方には赤外線ランプ等からなるヒータ13が配設さ
れ、前記ステージ11上のウェハ4を加熱し、ウェハ4
の主面のホトレジスト膜12をベーキングするようにな
っている。
A photoresist film 12 having a desired pattern is placed on the main surface of the stage 11, and is rotated by the rotation of the stage 11. In addition, the stage 1
A heater 13 consisting of an infrared lamp or the like is disposed above the stage 11, and heats the wafer 4 on the stage 11.
The photoresist film 12 on the main surface is baked.

前記ローダ5は、ウェハ4を多段に収容するカートリッ
ジ14と、このカートリッジ14内に収容されているウ
ェハ4を下段から順次取り出し、かつ前記ステージ11
に送り出し供給するベルトコンベアからなる搬送機構1
5とからなっている。
The loader 5 includes a cartridge 14 that stores wafers 4 in multiple stages, and sequentially takes out the wafers 4 stored in the cartridge 14 from the lower stage, and
Conveyance mechanism 1 consisting of a belt conveyor that feeds and supplies
It consists of 5.

前記搬送機構15は前記真空ベーク装置3のローダ用ゲ
ート9が開かれると、先端部分が伸び、その先端部分が
、第2図に示されるように、前記ステージ11部分に位
置するようになっている。この際、前記ステージ11は
一時的に降下していて、搬送機構15によってウェハ4
が移送されて静止した後に上昇し、前記搬送機構15上
にあったウェハ4をステージ11に迎えるようになって
いる。
When the loader gate 9 of the vacuum baking device 3 is opened, the leading end of the transport mechanism 15 extends, and the leading end is positioned on the stage 11, as shown in FIG. There is. At this time, the stage 11 is temporarily lowered, and the wafer 4 is transported by the transport mechanism 15.
After being transferred and coming to rest, it rises to receive the wafer 4 that was on the transfer mechanism 15 onto the stage 11.

前記搬送機構15は、ステージl1l−にウェハ4が供
給された後は後退し、前記真空ベーク装置3(真空ベー
ク室)から外に出る。この真空ヘーク装置3にあっては
、前記搬送機構15が出た後は、ローダ用ゲート9が閉
じるとともに、予備真空排気系8が作動して真空ベーク
室を前記本体1の処理室16と同一の真空度にする。な
お、この真空化時、前記ヒータ13はステージ1it−
のウェハ4を加熱する。また、ウェハ4の加熱が均一に
行なわれるように、前記ステージ11は所定速度で回転
する。また、前記真空ヘーク装置3にあっては、真空ベ
ーク装置3が所定真空度に到達した後も一定時間ベーキ
ングが続けられるようになっていて、ウェハ4の主面の
ホトレジスト膜12からのガスの発散を充分にさせ(ベ
ーキングは、たとえば150℃で数分析なわれる。)、
それ以後はガスが放出しないように、すなわち、ウェハ
4がイオン注入処理される処理室16に搬送された場合
に、ガスを放出しないように処理される。
After the wafer 4 is supplied to the stage l1l-, the transport mechanism 15 moves backward and exits from the vacuum baking device 3 (vacuum baking chamber). In this vacuum baking device 3, after the transfer mechanism 15 has come out, the loader gate 9 is closed and the preliminary evacuation system 8 is activated to make the vacuum baking chamber the same as the processing chamber 16 of the main body 1. to a degree of vacuum. Note that during this vacuuming, the heater 13 is connected to the stage 1it-
The wafer 4 is heated. Further, the stage 11 rotates at a predetermined speed so that the wafer 4 is heated uniformly. Furthermore, in the vacuum baking device 3, baking is continued for a certain period of time even after the vacuum baking device 3 reaches a predetermined degree of vacuum, so that the gas from the photoresist film 12 on the main surface of the wafer 4 is removed. Allow sufficient divergence (baking is performed at 150° C. for several analyses),
After that, processing is performed so that no gas is released, that is, when the wafer 4 is transferred to the processing chamber 16 where ion implantation processing is performed, no gas is released.

前記アンローダ用予備室6は、前記真空ベーク装置3に
おけるヒータ13およびステージ11の回転がないこと
を除けば、略真空ベーク装置3と同様な構造となってい
る。すなわち、アンローダ用予備室6は前記アンローダ
7に対面する本体1の外壁部分にアンローダ用ゲート1
7を有するとともに、内壁側に真空化用ゲート18を有
している。また、このアンローダ用予備室6は予備真空
排気系19の作動によって、前記アンローダ用ゲート1
7および真空化用ゲート18の閉状態時、所望の真空度
になるようになっている。また、このアンローダ用予備
室6の中央には前記真空ヘーク装置3と同一構造のステ
ージ20が配設されている。また、前記アンローダ7は
前記ウェハ4を多段に収容するカートリッジ21と、こ
のカートリッジ21の上昇動作に相俟って」二段から下
段に向かって順次ウェハ4を送り込むベルトコンヘアか
らなる搬送機構22とからなっている。この搬送機構2
2は前記アンローダ用ゲート17が開いた状態のとき、
前記アンローダ用予備室6内に進入し、前記真空ベーク
装W3とは逆の動作によってステージ11上のウェハ4
を搬送機構22に載せ、かつカートリッジ21内に送り
込むようになっている。
The unloader preliminary chamber 6 has substantially the same structure as the vacuum baking device 3 except that the heater 13 and the stage 11 in the vacuum baking device 3 do not rotate. That is, the unloader preliminary chamber 6 has an unloader gate 1 on the outer wall portion of the main body 1 facing the unloader 7.
7, and also has a vacuum gate 18 on the inner wall side. Further, the unloader preparatory chamber 6 is opened to the unloader gate 1 by the operation of the preparatory vacuum evacuation system 19.
7 and the vacuum gate 18 are closed, a desired degree of vacuum is achieved. Further, in the center of this unloader preliminary chamber 6, a stage 20 having the same structure as the vacuum heave device 3 is disposed. Further, the unloader 7 includes a cartridge 21 that accommodates the wafers 4 in multiple stages, and a transport mechanism 22 that includes a belt conveyor that sequentially feeds the wafers 4 from the second stage to the bottom stage in conjunction with the upward movement of the cartridge 21. It consists of This transport mechanism 2
2 is when the unloader gate 17 is open;
The wafer 4 on the stage 11 enters the unloader preliminary chamber 6 and performs an operation opposite to that of the vacuum baking device W3.
is placed on the transport mechanism 22 and fed into the cartridge 21.

前記本体1は前述のように、矩形ボックスの一辺側に前
記真空ヘーク装置3およびアンローダ用予備室6を有し
ているとともに、前記真空化用ゲ−N Oおよび真空化
用ゲート18によって区画された処理室16内に被処理
物支持機構23を有している。この被処理物支持機構2
3は前記イオン照射装置2のイオンビーム24の出射口
25に対面するようにして配設されている。また、前記
処理室16は真空排気系26によって処理室16内を所
望の真空度することができるようになっている。また、
前記処理室16内には前記真空べ一り装置3にあるウェ
ハ4を被処理物支持機構23に移送するとともに、被処
理物支持機構23にあるウェハ4を前記アンローダ用予
備室6に移送できる移送機構27が配設されている。こ
の移送機構27は、後端の支持軸28を中心に回動する
アーム29と、このアーム29の先端に設けられたメカ
ニカルチャック30とからなっている。前記メカニカル
チャック30は、第3図に示されるように、ウェハ4を
4本の爪31のクランプ動作によって掴むとともに、前
記被処理物支持機構23の昇降可能な補助ステージ32
上に供給できるようになっている。
As described above, the main body 1 has the vacuum hake device 3 and the unloader preliminary chamber 6 on one side of the rectangular box, and is partitioned by the vacuum gate NO and the vacuum gate 18. The processing chamber 16 includes a processing object support mechanism 23. This processing object support mechanism 2
3 is disposed so as to face the exit port 25 of the ion beam 24 of the ion irradiation device 2 . Further, the processing chamber 16 is configured to have a desired degree of vacuum inside the processing chamber 16 by means of a vacuum exhaust system 26. Also,
Inside the processing chamber 16, the wafer 4 in the vacuum platform 3 can be transferred to the workpiece support mechanism 23, and the wafer 4 in the workpiece support mechanism 23 can be transferred to the unloader preliminary chamber 6. A transfer mechanism 27 is provided. This transfer mechanism 27 includes an arm 29 that rotates around a support shaft 28 at the rear end, and a mechanical chuck 30 provided at the tip of this arm 29. As shown in FIG. 3, the mechanical chuck 30 grips the wafer 4 by the clamping action of four claws 31, and also holds the auxiliary stage 32 of the workpiece support mechanism 23, which is movable up and down.
It is now possible to supply the above.

一方、前記被処理物支持機構23は、第3図に示される
ように、前記補助ステージ32と、この補助ステージ3
2に一時的に支持されたウェハ4を補助ステージ32の
降下動作によって受は取る支持ステージ33と、この支
持ステージ33上に載置されたウェハ4の脱落を防ぐカ
バー34と、からなっている。前記支持ステージ33は
主面(上面)中央に前記補助ステージ32が通過できる
透孔35が設けられているとともに、ウェハ4を収容す
る収容窪み36が設けられている。また、この支持ステ
ージ33は、第3図の二点鎖線で示されているように、
一端部に取り付けられた回転軸37を中心に90度正逆
回動するようになっていて、90度の正転によって、直
立した支持ステ−ジ33に保持されたうエバ4の主面に
前記イオン照射装置2によるイオンビーム24が照射さ
れるようになっている。また、前記カバー34はこの支
持ステージ33の直立状態時に支持ステージ33に収容
されているウェハ4が脱落しないようにするためのもの
であり、かつウェハ4へのイオン注入を阻外するもので
あってはならず、さらに、ウェハ4の供給および取り外
し時には支持ステージ33に重なっていてはならない。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the object support mechanism 23 includes the auxiliary stage 32 and
The support stage 33 receives the wafer 4 temporarily supported on the support stage 2 by the lowering operation of the auxiliary stage 32, and the cover 34 prevents the wafer 4 placed on the support stage 33 from falling off. . The support stage 33 is provided with a through hole 35 at the center of its main surface (upper surface) through which the auxiliary stage 32 can pass, and a housing recess 36 for accommodating the wafer 4. In addition, this support stage 33, as shown by the two-dot chain line in FIG.
It is designed to rotate forward and backward by 90 degrees around a rotating shaft 37 attached to one end, and the main surface of the evaporator 4 held on an upright support stage 33 is rotated 90 degrees forward and backward. The ion beam 24 from the ion irradiation device 2 is irradiated. Further, the cover 34 is provided to prevent the wafer 4 accommodated in the support stage 33 from falling off when the support stage 33 is in an upright state, and also to prevent ion implantation into the wafer 4. Furthermore, it must not overlap the support stage 33 when the wafer 4 is supplied or removed.

このため、前記カバー34は支持ステージ33から突出
する支持板38に携り付けられた支軸39を中心に正逆
回動制御されて、収容窪み36にウェハ4がローディン
グ・アンローディングされる時以外は支持ステージ33
に重なるようになっている。また、前記カバー34はウ
ェハ4の直径よりもわずかに小さな透孔40が設けられ
ている。この透孔40は支持ステージ33に重なった状
態でウェハ4に対面し、ウェハ4の周縁以外の領域に対
応し、前記イオンビーム24が通過する領域である。
For this reason, the cover 34 is controlled to rotate in forward and backward directions around a support shaft 39 attached to a support plate 38 protruding from the support stage 33, so that when the wafer 4 is loaded or unloaded into the storage recess 36, Other than that, support stage 33
It is designed to overlap. Further, the cover 34 is provided with a through hole 40 that is slightly smaller than the diameter of the wafer 4. This through hole 40 faces the wafer 4 while overlapping the support stage 33, corresponds to an area other than the periphery of the wafer 4, and is an area through which the ion beam 24 passes.

このようなイオン注入装置において、ウェハ4の主面に
前記ホトレジスト膜12をマスクとしてイオン注入する
場合、ウェハ4は、第5図に示されるように、ローディ
ング、真空ヘーク、イオン注入、アンローディングの各
工程を経る。ウェハ4は、搬送機構15によってローダ
5のカートリッジ14から真空ベーク装置3のステージ
11に供給される。真空ベーク装置3はウェハ4が供給
されると、ローダ用ゲート9が閉じられ、予備真空排気
系8が動作して真空ベーク装置3、すなわち、真空ベー
ク室は、隣接する処理室16の真空度と同一真空度にな
る。この真空化時、ヒータ13はウェハ4を加熱し、ウ
ェハ4の主面のホトレジスト膜12を回転しなからベー
キングする。
In such an ion implantation apparatus, when ions are implanted into the main surface of the wafer 4 using the photoresist film 12 as a mask, the wafer 4 undergoes loading, vacuum hake, ion implantation, and unloading as shown in FIG. Go through each process. The wafer 4 is supplied from the cartridge 14 of the loader 5 to the stage 11 of the vacuum baking device 3 by a transport mechanism 15. When the wafer 4 is supplied to the vacuum baking device 3, the loader gate 9 is closed, and the preliminary vacuum evacuation system 8 is operated, so that the vacuum baking device 3, that is, the vacuum baking chamber, maintains the vacuum level of the adjacent processing chamber 16. The vacuum level will be the same as that of During this vacuuming, the heater 13 heats the wafer 4 and bakes the photoresist film 12 on the main surface of the wafer 4 without rotating it.

ベーキング、すなわち真空ベーキングがなされると、真
空化用ゲート10が開く。また、ステージ11上のウェ
ハ4は移送機構27によって処理室16における被処理
物支持機構23の上昇位置にある補助ステージ32上に
載置される。その後、この補助ステージ32は支持ステ
ージ33の透孔35内を通過して降下する。この降下時
、補助ステージ32−J二に載っていたウェハ4ば、支
持ステージ33の収容窪み36上に載り移る。つぎに、
カバー34が支持ステージ33側に支軸39を中心に9
0度回動して、収容窪み36内に収容されているウェハ
4の周辺部分を被う。
When baking, that is, vacuum baking, is performed, the vacuum gate 10 is opened. Further, the wafer 4 on the stage 11 is placed by the transfer mechanism 27 on the auxiliary stage 32 at the raised position of the object support mechanism 23 in the processing chamber 16 . Thereafter, this auxiliary stage 32 passes through the through hole 35 of the support stage 33 and descends. During this descent, the wafer 4 placed on the auxiliary stage 32-J2 is transferred onto the accommodation recess 36 of the support stage 33. next,
The cover 34 is attached to the support stage 33 side with the support shaft 39 at the center.
It rotates 0 degrees to cover the peripheral portion of the wafer 4 accommodated in the accommodation recess 36.

つぎに、前記支持ステージ33が90度重囲動して、第
3図に示されるように、直立状態となり、ウェハ4の主
面を出射口25に対面させる。
Next, the support stage 33 is rotated by 90 degrees to stand upright as shown in FIG. 3, so that the main surface of the wafer 4 faces the exit port 25.

つぎに、イオン照射装置2、すなわち、図示はされてい
ないが、イオン源で発生されたイオンのうち、所望のイ
オンは買置分析マグネットで選択されるとともに、集束
され、かつ加速管によって加速され、第1図および第2
図に示されるような、イオンビーム24となって、ウェ
ハ4の主面に打ち込まれる。このイオン打ち込み(注入
)は、数秒〜数分に亘って行われる。
Next, desired ions from among the ions generated by the ion irradiation device 2, that is, the ion source (not shown) are selected by a purchase analysis magnet, focused, and accelerated by an acceleration tube. , Figures 1 and 2
The ion beam becomes an ion beam 24 as shown in the figure and is implanted into the main surface of the wafer 4. This ion implantation (implantation) is performed over several seconds to several minutes.

ウェハ4へのイオン注入が終了すると、前記支持ステー
ジ33は回転軸37を中心に90度逆回転する結果、ウ
ェハ4は水平に戻る。また、ウェハ4の脱落防止のため
に前記支持ステージ33に重なっていたカバー34は、
支軸39を中心に少なくとも90度逆回動して、収容窪
み36の上方域から外れる。その後、第3図に示される
ように、前記補助ステージ32が上昇して、収容窪み3
6からウェハ4を浮き」−がらせるとともに、移送機構
27のメカニカルチャック30が補助ステージ32−ヒ
のうエバ4をクランプする。このメカニカルチャック3
0はアンローダ用予備室6のステージ20上にウェハ4
を移送する。この移送に先立って、アンローダ用予備室
6の真空化用ゲート18は開かれている。
When the ion implantation into the wafer 4 is completed, the support stage 33 is reversely rotated by 90 degrees about the rotation axis 37, so that the wafer 4 returns to the horizontal position. In addition, the cover 34 that overlapped the support stage 33 to prevent the wafer 4 from falling off is
It rotates in the opposite direction about the support shaft 39 by at least 90 degrees and comes out of the upper area of the accommodation recess 36 . Thereafter, as shown in FIG.
At the same time, the mechanical chuck 30 of the transfer mechanism 27 clamps the auxiliary stage 32 and the wafer 4. This mechanical chuck 3
0 is the wafer 4 on the stage 20 of the unloader preliminary chamber 6.
to be transferred. Prior to this transfer, the evacuation gate 18 of the unloader preliminary chamber 6 is opened.

つぎに、ウェハ4がアンローダ用予備室6のステージ2
0上に載置されると、真空化用ゲート18が閉じられ、
その後、アンローダ用ゲート17が開けられる。すると
、搬送機構22が前進してステージ20上のウェハ4を
その上に受は取るとともに、ステージ20の駆動によっ
てウェハ4をアンローダ7のカートリッジ21内に収容
する。
Next, the wafer 4 is placed on stage 2 of the unloader preliminary chamber 6.
0, the vacuum gate 18 is closed,
Thereafter, the unloader gate 17 is opened. Then, the transport mechanism 22 moves forward and picks up the wafer 4 on the stage 20, and the stage 20 is driven to accommodate the wafer 4 in the cartridge 21 of the unloader 7.

〔効果〕〔effect〕

(1)本発明のイオン注入装置は、イオン注入に先立っ
てウェハを処理室の隣室となる真空ベーク室で真空ベー
キング処理して、うエバ主面のホトレジスト膜からのガ
ス抜きを行なうため、ウェハが処理室でイオン注入され
るときには、もはやホトレジスト膜からはガスは放出さ
れなくなっているため、処理雰囲気の17ノ染が防止で
きるという効果が得られる。
(1) Prior to ion implantation, the ion implantation apparatus of the present invention performs a vacuum baking process on the wafer in a vacuum baking chamber adjacent to the processing chamber to degas the photoresist film on the main surface of the wafer. When ions are implanted in the processing chamber, gas is no longer released from the photoresist film, so that the effect of preventing 17 staining of the processing atmosphere can be obtained.

(2)上記(1)により、本発明のイオン注入装置は、
イオンビームと残留ガスとによってもたらされる弊害も
なくなるため、高精度なイオン注入が可能となるという
効果が得られる。
(2) According to (1) above, the ion implantation apparatus of the present invention:
Since the harmful effects caused by the ion beam and residual gas are also eliminated, it is possible to achieve the effect that highly accurate ion implantation is possible.

(3)上記(1)により、本発明のイオン注入装置は、
大口径のウェハの処理も可能となるという効果が得られ
る。
(3) According to (1) above, the ion implantation apparatus of the present invention:
The effect is that it is also possible to process large-diameter wafers.

(4)上記filおよび(2)により、本発明のイオン
注入装置は歩留り向上が達成できるという効果が得られ
る。
(4) Due to the above fil and (2), the ion implantation apparatus of the present invention has the effect that the yield can be improved.

(5)上記(1)〜(4)により、本発明のイオン注入
装置によれば、大口径のウェハによる生産性向」−5歩
留り向上により、イオン注入コスI−の低減化という相
乗効果が得られる。
(5) According to (1) to (4) above, according to the ion implantation apparatus of the present invention, a synergistic effect of reducing ion implantation cost I- can be achieved by improving productivity with large-diameter wafers. It will be done.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は−tx記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない、たとえば、イオン注
入時間と真空ベーキング時間が大きく異なるような場合
、インデックス合わせのために、処理室内にいくつかの
真空加熱ステーション(真空ベーキングステーション)
を設けても前記実施例同様な効果が得られる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, the present invention is not limited to the Examples described in -tx, and it is understood that various changes can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say, if, for example, the ion implantation time and the vacuum baking time are significantly different, several vacuum heating stations (vacuum baking stations) may be required in the processing chamber for index matching.
Even if , the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

また、本発明は、回転するディスクの周辺にウェハを定
間隔に配設し、このディスクを回転させることによって
、複数のウェハにイオン注入を施す構造のイオン注入装
置に本発明を適用しても前記実施例同様な効果が得られ
る。
Further, the present invention may be applied to an ion implantation apparatus having a structure in which wafers are arranged at regular intervals around a rotating disk and ions are implanted into a plurality of wafers by rotating the disk. Effects similar to those of the previous embodiment can be obtained.

また、本発明における真空ベーク装置(真空ベーク室)
は一連の生産ライン」−に配設しても前記実施例同様な
効果が得られる。
Moreover, the vacuum baking device (vacuum baking chamber) in the present invention
The same effect as that of the above embodiment can be obtained even if it is arranged in a series of production lines.

〔利用分野〕[Application field]

以−ヒの説明では主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野であるウェハにおけるイ
オン注入技術に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではない。
In the following explanation, the invention made by the present inventor is mainly applied to the ion implantation technology for wafers, which is the field of application in which the invention is based, but the invention is not limited thereto.

本発明は少なくとも処理時の発熱によって不所望のガス
等が発生してしまう処理技術に適用できる。
The present invention can be applied at least to processing techniques in which undesired gases and the like are generated due to heat generation during processing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例によるイオン注入装置の概念
的な構造を示す平面的な模式図、第2図は同しくウエハ
ヘーク機構を示す断面図、第3図は同じくイオン注入部
を示す断面図、第4図は同しくウェハチャック状態を示
す一部の平面図、 第5図は同じく作業工程を示すフローチャートである。 1・・・本体、2・・・イオン照射装置、3・・・真空
ベーク装置、4・・・ウェハ、5・・・ローダ、6・・
・アンローダ用予備室、7・・・アンローダ、8・・・
予備真空排気系、9・・・0−ダ用ゲート、10・・・
真空化用ゲート、11・・・ステージ、12・・・ホト
レジスト膜、13・・・ヒータ、14・・・カートリッ
ジ、I5・・・搬送機構、16・・・処理室、17・・
・アンローダ用ゲート、18・・・真空化用ゲート、1
9・・・予備真空排気系、20・・・ステージ、21・
・・カートリッジ、22・・・搬送機構、23・・・被
処理物支持機構、24・・・イオンビーム、25・・・
出射口、26・・・真空排気系、27・・・移送機構、
28・・・支持軸、29・・・アーム、30・・・メカ
ニカルチャック、31・・・爪、32・・・補助ステー
ジ、33・・・支持ステージ、34・・・カバー、35
・・・透孔、36・・・収容窪み、37・・・回転軸、
38・・・支持板、39・・・支軸、4第   2  
図 第  3  図
FIG. 1 is a schematic plan view showing the conceptual structure of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing the wafer hook mechanism, and FIG. 3 is also showing the ion implantation part. 4 is a partial plan view showing the wafer chuck state, and FIG. 5 is a flowchart showing the working process. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Main body, 2...Ion irradiation device, 3...Vacuum baking device, 4...Wafer, 5...Loader, 6...
- Spare room for unloader, 7... Unloader, 8...
Preliminary vacuum evacuation system, 9...0-da gate, 10...
Vacuuming gate, 11... Stage, 12... Photoresist film, 13... Heater, 14... Cartridge, I5... Transport mechanism, 16... Processing chamber, 17...
・Unloader gate, 18... Vacuuming gate, 1
9... Preliminary vacuum evacuation system, 20... Stage, 21.
...Cartridge, 22...Transportation mechanism, 23...Workpiece support mechanism, 24...Ion beam, 25...
Output port, 26... Vacuum exhaust system, 27... Transfer mechanism,
28... Support shaft, 29... Arm, 30... Mechanical chuck, 31... Claw, 32... Auxiliary stage, 33... Support stage, 34... Cover, 35
...Through hole, 36...Accommodating depression, 37...Rotating shaft,
38...Support plate, 39...Spindle, 4th 2nd
Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、被処理物にイオンを注入するイオン注入装置であっ
て、この装置にはイオン注入前の被処理物を真空雰囲気
でベーキングする真空ベーク装置が設けられていること
を特徴とするイオン注入装置。
1. An ion implantation apparatus for implanting ions into a workpiece, the apparatus being equipped with a vacuum baking device for baking the workpiece in a vacuum atmosphere before ion implantation. .
JP18415585A 1985-08-23 1985-08-23 Ion implanting apparatus Pending JPS6244945A (en)

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JP (1) JPS6244945A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63253623A (en) * 1987-04-10 1988-10-20 Tokyo Electron Ltd Ion implantation apparatus
JPH054464U (en) * 1991-06-27 1993-01-22 株式会社エヌ・エム・ビーセミコンダクター Ion implanter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63253623A (en) * 1987-04-10 1988-10-20 Tokyo Electron Ltd Ion implantation apparatus
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