JPH0546203Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案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＞ 半導体ウエハ等へのイオン注入は、通常、高真
空圧下（〜10^-6Torr）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エ
ハは、大気圧下から高真空圧下へ移動し、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、中電流機の一
部、大電流・高エネルギタイプでは、ウエハを複
数枚収容するウエハキヤリア単位で、予備排気室
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ツトデイスク
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予備排気室内のウエハキヤリ
ア内に収容した後、この予備排気室をリークし、
外部に取り出す、いわゆるバツチ方式が採用され
ている。

＜考案が解決しようとする課題＞ ところで、上述のような予備排気室の減圧およ
びリークは、ダスト舞い上がりによるウエハの汚
染を防止するため、いずれもゆるやかに行う、い
わゆるスロー排気、スローリークを行う必要があ
り、減圧およびリークのために相当の時間を要す
るという問題がある。

特にリークに関しては、リーク時に外部から予
備排気室内にダスト等の侵入を防ぐべくリークす
る空気をフイルタで濾すとともに、ダストが舞い
上がらないように空気の流入方向を考慮して、流
入口の形状、配置を設定する必要がある。しか
し、予備排気室内には、通常、ウエハキヤリアを
上下動させるためのエレベータ等が存在し、理想
的な空気流を作ることは困難であることから、通
常はスローリークのみ行つて、流入口の形状や配
置等はあまり考慮されていないのが現状である。
このようなことから、リーク時間を短縮すること
は極めて困難となつている。

本考案はこのような点に鑑みてなれれたもの
で、ダスト汚染を増加させることなく、予備排気
室でのリーク時間を短縮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。

＜課題を解決するための手段＞ 上記の目的を達成するため、本考案では、実施
例に対応する第１図に示すように、予備排気室１
に、この予備排気室１内に置かれたキヤリアＣ近
傍の部分（分離格納室）１ａとこの予備排気室１
内のその余の部分１ｂとを仕切る手段（例えばエ
レベータ２の載置台２ａ、段部１ｃ等）と、その
仕切られた双方の部分１ａおよび１ｂをそれぞれ
個別にリークすする２組のリーク系５および６を
設けている。

＜作用＞ 予備排気室内１内のリーク時に、その室内をウ
エハキヤリアＣを格納する部分１ａとその他の部
分１ｂに実質的に分離し、それぞれを別のリーク
系５および６でリークすることで、従来と同等の
リーク速度を保つてもリーク時間は短縮される。

＜実施例＞ 本考案の実施例を、以下、図面に基づいて説明
する。

第１図は本考案実施例の予備排気室１の近傍の
構造を示す縦断面図で、第２図はそのウエハキヤ
リアＣの分離格納室１ａの横断面図である。ま
た、第３図は本考案が適用されるイオン注入装置
のエンドステーシヨンにおける各要素の平面配置
を説明するための横断面図である。

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１１内には、複数枚のウエハ
Ｗ…Ｗを装着して回転および往復動自在のターゲ
ツトデイスク１２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１１に隣
接し、かつ、連通して、ウエハ搬送装置１３を備
えた搬送機室１４が設けられている。

搬送機室１４に隣接して、開閉自在の扉３でこ
の搬送機室１４に対して仕切られた予備排気室１
が配設されている。この予備排気室１は、装置外
部に対して開閉自在の扉４（第３図において図示
せず、第１図、第２図参照）で仕切られており、
イオン注入後のウエハＷを収容するためのウエハ
キヤリアＣを収納することができる。

搬送機室１４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予備排気室１′が配設
されており、この予備排気室１′は同様な扉（図
示せず）によつて装置外部と仕切られている。こ
の予備排気室１′は、イオン注入前のウエハＷを
収納するためのもので、ウエハＷは複数枚づつウ
エハキヤリアＣに収容された状態でこの予備排気
室１′内に挿入される。

さて、第１図、第２図に示すように、予備排気
室１内にはウエハキヤリアＣを昇降させるための
エレベータ２が配設されており、また、予備排気
室１の内部には、ヒンジ（図示せず）等によつて
開閉自在の扉４が設けられた上方の部分１ａがそ
の横断面積が狭く、下方の部分１ｂが広くなるよ
うな段部１ｃが設けられている。そして、エレベ
ータ２の載置台２ａの面積は、部分１ａの横断面
積より広く、かつ、部分１ｂより狭く、エレベー
タ２の上昇端においてはその載置台２ａの上面が
段部１ｃに当接し、この段部１ｃに装着された真
空パツキンＰと協動して、予備排気室１内を部分
１ａと１ｂとに気密に仕切るよう構成されてい
る。すなわち、エレベータ２が上昇端にまで上昇
することにより、部分１ａは載置台２ａ上のウエ
ハキヤリアＣの分離格納室となる。

分離格納室を形成する部分１ａの一側面Ｆに
は、互いに平行に水平方向に伸びる複数のスリツ
トＳ…Ｓが側面Ｆのほぼ前面に亘つて形成されて
おり、この各スリツトＳ…Ｓは第１のリーク系５
の吸気口となついる。この第１のリーク系５は、
スリツトＳ…Ｓに連通する管５１、電磁開閉弁５
２およびフイルタ５３等によつて構成されてい
る。また、部分１ｂには、この部分１ｂに連通す
る管６１および電磁開閉弁６２等によつて構成さ
れた第２のリーク系６が設けられている。

次に作用を各部の動作とともに述べる。

イオン注入すべきウエハＷ…Ｗは、ウエハキヤ
リアＣ内に収容された状態で予備排気室１′内に
挿入され、ここが真空排気された後に、ウエハ搬
送装置１３によつて扉３′を介してイオン注入室
１１内のターゲツト１２上に順次装着される。

イオンが注入されたウエハＷ…Ｗは、予備排気
室１内のウエハキヤリアＣ内に収容される。すな
わち、あらかじめ予備排気室１内に扉４を介して
空のウエハキヤリアＣが開放面を扉３側に向けて
挿入され、ここが10^-2〜10^-3Torr程度に真空排
気される。当初エレベータ２は下降端に待機して
おり、扉３を開放し、イオン注入後のウエハＷ…
Ｗがウエハ搬送装置１３によつて一枚づつ予備排
気室１内のウエハキヤリアＣ内の棚上に収容され
る。エレベータ２はウエハＷが一枚収容されるご
とに、ウエハキヤリアＣの棚のピツチ分だけ上昇
する。全ての棚上にウエハＷを収容すると、エレ
ベータ２は更に上昇し、載置台２ａの上面が段部
１ｃに当接してウエハキヤリアＣを分離格納室１
ａ内に閉じ込める。

そして、この状態で第１および第２のリーク系
５および６の電磁開閉弁５２および６２が同時に
開放される。このとき、管５１もしくは６１等の
適宜箇所に設けられたオリフイスにより、いわゆ
るスローリークが行われるが、部分１ａと１ｂの
圧力差があまり生じないように、それぞれのリー
ク速度を設定することが望ましい。

部分１ａ、つまりウエハキヤリアＣの分離格納
室におけるリークは、スリツトＳ…Ｓを介してウ
エハキヤリアＣの開放面方向から行われることに
なり、この分離格納室全体に均一な空気流が生じ
る。

やがて、予備排気室１内の気圧が外気圧と同一
となると、扉４が開放されてウエハＷ…Ｗはウエ
ハキヤリアＣごと外部に取り出される。

以上の実施例において、予備排気室１内の容量
は従来のものとはほとんど同じであり、これを部
分１ａと１ｂに分離した状態でそれぞれ第１、第
２のリーク系５，６でリークするから、従来と同
等のリーク時の空気流速のものに、リーク時間は
従来の1/2程度にまで短縮されることになる。ま
た、リーク時におけるダスト汚染源は、予備排気
室１内の部分１ａとエレベータ２の載置台２ａの
上面、およびウエハキヤリアＣに限られ、他のも
のはほとんどウエハＷ…Ｗには影響を及ぼさない
ことになる。

なお、以上の実施例では、第１のリーク系５の
吸気口として多数のスリツトＳ…Ｓを設けたが、
多数の小孔や１個もしくは少数の吸気孔を設ける
こともできる。

また、予備排気室１のリークは、必ずしも部分
１ａと１ｂの双方を行う必要はなく、分離格納室
となる部分１ａのみをリークすることでウエハキ
ヤリアＣの取り出しは可能となる。

更に、外部との間の扉４は、上述の実施例のよ
うに上方の部分１ａ側に設けず、下方の部分１ｂ
側に設けてもよい。この場合、双方の部分のリー
ク完了後、エレベータ２を下降させ、下方の扉か
らウエハキヤリアＣを取り出せばよい。

なお、本考案はイオン注入装置のほか、ウエハ
をキヤ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とは勿論である。

＜考案の効果＞ 以上説明したように、本考案によれば、予備排
気室内をウエハキヤリア近傍と他の部分とに分離
してそれぞれを個別にリークするから、従来と同
等のリーク速度のもとに、つまりダスト汚染を増
加させることなく、リーク時間を大幅に短縮する
ことができる。しかも、この分離により、ウエハ
キヤリアをエレベータシヤフトや搬送機室との間
の扉等と隔離することもできるから、ウエハキヤ
リアを格納する側をシンプルな形状にすることが
可能となり、リーク時における空気流を容易にコ
ントロールすることができ、同一の空気流速であ
つても、ダストの舞い上りをより抑制することが
できる。

また、リークは通常フイルタを介して行われる
が、本考案では、リーク時のダスト汚染源がウエ
ハキヤリアの分離格納側に限定されることから、
他側にはフイルタを必要とせず、従つて、リーク
１回当りの濾過空気量が減少し、高価なフイルタ
の寿命を延長させ得るという利点もある。更に、
ダスト汚染源がウエハキヤリアの分離格納側に限
定されることは、予備排気室内の清掃がその部分
だけでよいということにつながり、メインテナン
スが容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の予備排気室１近傍の構
造を示す縦断面図、第２図はその分離格納室の横
断面図、第３図は本考案が適用されるイオン注入
装置の各要素の平面配置を説明するための横断面
図である。 １……予備排気室、１ａ……分離格納室、２…
…エレベータ、２ａ……載置台、３，４……扉、
５……第１のリーク系、６……第２のリーク系、
１１……イオン注入室、１２……ターゲツトデイ
スク、１３……ウエハ搬送装置、５３……フイル
タ、Ｐ……真空パツキン、Ｃ……ウエハキヤリ
ア、Ｗ……ウエハ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空室と、その真空室内のターゲツトにイオン
   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予備排気室
   と、その予備排気室と上記真空室の間でターゲツ
   トを搬送する手段を備えるとともに、上記予備排
   気室と外部との間ではターゲツトをキヤリア内に
   収容した状態で搬送するよう構成された装置にお
   いて、上記予備排気室に、当該予備排気室内に置
   かれたキヤリア近傍の部分とこの予備排気室内の
   その余の部分とを仕切る手段と、その仕切られた
   双方の部分をそれぞれ個別にリークする２組のリ
   ーク系を設けたことを特徴とする、イオン注入装
   置。