JPH08220300A - 電子線照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハ搬送手段によるウエハの金属汚染を防
止すること。 【構成】 電子ビームの照射領域にシリコンウエハ６を
搬送する手段としてチェーンコンベア７を設ける。同コ
ンベアは２列に配列され同期して駆動される二つのチェ
ーン８を有し、各チェーンには、その連結片８ａに形成
したアタッチメント付設部８ａ₁と取付けネジを用い
て、シリコンウエハを載置するセラミック或いはカーボ
ン製のウエハ受けピン９を立設する。コンベアのチェー
ン部と搬送されるシリコンウエハとの間に位置するよう
に防塵カバー１２を設け、このカバーにはウエハ受けピ
ンのみを通過させる隙間１３を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サイリスタ等のパワー
デバイス用シリコンウエハ製造プロセスで電子ビームを
照射する場合に、シリコンウエハの金属汚染を防止する
ことができる電子線照射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、サイリスタ等のスイッチング特性
を改善する有効な手法として、サイリスタ素子作製用の
シリコンウエハに対し、電子ビームを照射するプロセス
が注目されている。通常、電子線照射装置にあっては、
被照射物がフィルム、ウエブ等の長尺帯状体、或いは電
線、ケーブル等の線状体の場合には、照射装置に搬送ロ
ーラ、キャプスタンを設けて被照射物を照射領域に搬送
している。

【０００３】また、被照射物が連続しない個別体の場合
には、図６（ａ）に示すように、照射装置にメッシュコ
ンベア１あるいはスラットコンベアを配設し、被照射物
２をコンベアの上に直接載せて搬送するか、同図（ｂ）
に部分的に示すように、被照射物２を予めトレー３に入
れてコンベアで搬送し、走査管４の下端部に設けた照射
窓５からの電子ビームを被照射物に照射している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】被照射物が個別体であ
るシリコンウエハに電子ビームを照射する場合には、図
６の場合と同様に、搬送手段としてコンベアを用いるこ
とになるが、メッシュコンベア、スラットコンベアによ
ると、これらコンベアの運転に伴い、機械的摩擦接触部
分から金属粉が生じ、照射領域を搬送されるシリコンウ
エハが金属汚染される恐れが生ずる。電子ビーム照射工
程において、ウエハ面に金属汚染物が付着すると、後続
するウエハ処理工程でさらに汚染が拡大する。シリコン
ウエハ自体に金属汚染物が付着することにより、ウエハ
におけるパターン間に短絡箇所が生じたり、或いは熱拡
散工程で電子ビーム照射に伴う付着金属が拡散し、最終
的に作製される半導体素子内に入り込むことにより初期
の特性をもつものが得られず、さらには、完全なる素子
特性の破壊に及ぶことになる。

【０００５】本発明は、一般に電子ビーム照射が行われ
る大気雰囲気において、シリコンウエハに対する金属汚
染を低減、防止することができる電子線照射装置の提供
を目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、照射領域に被
照射物であるシリコンウエハを搬送するコンベアを備え
た電子線照射装置であって、２列に配列され同期して駆
動されるチェーン及びこれらチェーンに立設され、前記
シリコンウエハを載置するセラミック或いはカーボン製
のウエハ受けピンを有するチェーンコンベアと、このコ
ンベアのチェーン部と搬送されるシリコンウエハとの間
に位置するように設けられ、前記ウエハ受けピンのみを
通過させる隙間を有する防塵カバーとを備えてなること
を特徴とするものである。

【０００７】

【作用】シリコンウエハはコンベアのウエハ受けピンと
のみ接触し、その接触面積も小さく、ウエハ受けピンは
セラミック或いはカーボン製であるから、両者の接触に
よりウエハが金属汚染される恐れはない。また、コンベ
アのチェーン機構部と搬送されるウエハとの間に防塵カ
バーが設けられていることにより、チェーン機構部で金
属粉が発生してもウエハの金属汚染が防止される。

【０００８】

【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はシリコンウエハ照射領域についての実施例
の斜視構成図である。電子ビームの照射領域に被照射物
であるシリコンウエハ６を搬送する手段としてチェーン
コンベア７を設ける。同コンベアは、２列に配列され同
期して駆動される二つのチェーン８を有し、これらチェ
ーンはアタッチメント付設型のものであり、各チェーン
には、シリコンウエハ６を載置して支持するセラミック
或いはカーボン製のウエハ受けピン９が立設されてい
る。

【０００９】図２の断面構成図にも示すように、二つの
チェーン８における内側に位置する連結片８ａは水平方
向に延びるアタッチメント付設部８ａ₁を有し、同付設
部にセラミック或いはカーボン製のウエハ受けピン９が
取付けネジ１０を用いて直立して取り付けられている。
このようにシリコンウエハ６はウエハ受けピン９で支持
しているから、両者の接触面積が少なくて済み、ウエハ
受けピンはセラミック或いはカーボンの非金属材で形成
されているから、両者ウエハとウエハ受けピンの接触し
ても金属粉を発生させる恐れはない。

【００１０】電子ビーム照射領域において各チェーン８
はレール１１で案内されている。二つのチェーン８の連
結片部分及びチェーンとチェーンを案内するレール１１
との接触により生じる金属粉がシリコンウエハ６に到達
しないように、チェーン部と搬送されるシリコンウエハ
との間に防塵カバー１２を設ける。このカバーはウエハ
受けピン９のみを通過させる隙間１３を有して形成され
ており、ウエハ受けピンは防塵カバーの隙間から突き出
してウエハを載置支持し、ウエハ６は、両脇部に設けら
れたウエハガイド１４で護られて照射領域を搬送され
る。

【００１１】電子ビームは固定構造体には連続して同一
箇所に照射されるから、照射に伴う加熱防止のために、
防塵カバー１２及びウエハガイド１４には水冷手段を付
設する。ウエハ６と接触する可能性のあるウエハガイド
１４はウエハ受けピン９と同様にカーボン或いはセラミ
ック材で形成され、防塵カバー１２はステンレス材で形
成されるが、防塵カバーには内部に冷却水を通す水冷ジ
ャケット１６，１７を設け、ウエハガイド１４は水冷ジ
ャケット１７の側面部にボルトを用いて取り付ける。

【００１２】上述した実施例ではウエハ受けピン９を設
けた一台のチェーンコンベア７にシリコンウエハ６を１
枚ずつ載せて照射領域に搬送するものを示したが、シリ
コンウエハの直径は１５０〜２００ｍｍであるのに対
し、走査管からのビームの走査幅は、通常、ウエハ直径
よりかなり大きく、また、電子ビーム照射処理効率の点
から、複数台のチェーンコンベア７を並設することによ
り、同時並行して各コンベア上のシリコンウエハに電子
ビームを照射するようにしてもよい。

【００１３】電子線照射装置の外部からチェーンコンベ
ア７に順次シリコンウエハ６を移送することにより、電
子ビーム照射処理効率を向上させることができる。通
常、電子線照射装置は照射領域が形成される照射室に隣
接して予備室を有するが、図３は予備室を介して照射室
のチェーンコンベアにシリコンウエハを搬送する電子線
照射装置についての実施例の概略構成図である。なお、
図１，図２，図６と同一符号は同等部分を示す。遮蔽体
１８で囲われた照射室１９における走査管４の下方にメ
インのチェーンコンベア７が設けられている。照射室に
隣接して同じく遮蔽体で囲われた入口側予備室２０が設
けられており、その図示を省略しているが、照射室の右
側に隣接して出口側予備室が設けられている。予備室２
０のシリコンウエハ搬送口２１、予備室と照射室の境の
シリコンウエハ搬送口２２には、Ｘ線の漏出を防ぐため
の外側シャッタ２３，内側シャッタ２４が設けられてい
る。

【００１４】予備室２０には入口中間コンベア２５を設
ける。このコンベアは図４，図５に示すように、両端の
プーリ２６に２列のゴムベルト２７が掛け渡されてお
り、一方のプーリをモ−タ２８で駆動する。プーリ及び
モ−タの点線で略示した支持構造体２９は中間コンベア
台３０に取り付けられており、このコンベア台はスライ
ドレール３１で案内されて移動する。コンベア台３０内
のモ−タを駆動することにより、同コンベア台とこれに
取り付けられている中間コンベア２５は左方向、右方向
に移動する。電子線照射装置の外部、予備室２０の外側
に未照射シリコンウエハを収納しているロードカセット
３２このカセットからシリコンウエハを取り出して中間
コンベア２５に渡す入口コンベア３３が設けられてい
る。この入口コンベアも中間コンベアと同様に、電子ビ
ーム非照射位置にあり、照射による劣化を考慮せずに済
み、金属粉の発生を防ぐことから、ゴムベルト型のもの
を用いる。

【００１５】メインのチェーンコンベア７に未照射シリ
コンウエハを導入するとき、図３（ａ）に示すように、
内側シャッタ２４を閉じておいて外側シャッタ２３を開
き、中間コンベア２５を入口コンベア３２からウエハを
受け取ることができる位置に移動させる。入口コンベア
３２がロードカセット３１から受け取ったウエハを中間
コンベア２５に移す。次いで、図３（ｂ）に示すよう
に、中間コンベア全体を予備室内に入れ、外側シャッタ
２３を閉じる。ウエハを同コンベアの端部まで搬送し、
コンベアの搬送運転を停止する。

【００１６】次いで、内側シャッタ２４を開き、中間コ
ンベア２５全体をウエハをチェーンコンベア７に移すこ
とができる図３（ｃ）に示す位置まで移動させ、中間コ
ンベアを駆動し、ウエハを駆動状態にあるチェーンコン
ベアに移す。図５に示すように、中間コンベア２５はチ
ェーンコンベア７におけるウエハ受けピン９の間隔内に
位置することができる大きさ幅に形成されており、これ
により中間コンベアからチェーンコンベアのウエハ受け
ピンに円滑にウエハを移せる位置まで進出させることが
できる。

【００１７】ウエハはチェーンコンベア７で搬送されて
走査管の照射窓５の下を通過し、電子ビームが照射され
る。その間、中間コンベア２５は予備室内に戻り、内側
シャッタ２４を閉じる。この間にロードカセット３２か
ら次のウエハを入口コンベア３３に移しておく。その
後、図３（ａ）のシリコンウエハ移送工程が再び始ま
り、順次、シリコンウエハに電子ビームを照射する。な
お、照射済みウエハをチェーンコンベア７から図示しな
い出口側中間コンベア、出口コンベア、照射済みカセッ
トを収納する出口側のロードカセットへの移送は上述し
た未照射ウエハの移送とは逆のシーケンスで行われる。

【００１８】上述の実施例では入口コンベア３３と中間
コンベア２５によりロードカセット３２からチェーンコ
ンベア７にウエハを１枚ずつ移送するものを示したが、
トレイに数枚のウエハを入れ、これを入口コンベア或い
は中間コンベアに直接載せるようにしてもよいし、入口
コンベア３３と中間コンベア２５に変えて、予備室２０
に、旋回・伸縮可能の多関節搬送ロボットを配置し、ロ
ードカセットからチェーンコンベアにウエハを搬送して
もよい。

【００１９】具体例として、 エネルギー ８００ｋｅＶ 注入量 ＜２×１０¹³ｎ／ｃｍ 但し、ｎは電子個数 ウエハ 直径１５０ｍｍ の条件において電子ビーム照射を行うものとすると、ビ
ーム走査幅を６０ｃｍ、ウエハ走行方向のビーム拡がり
を１２ｃｍと仮定すると、 ビーム電流 ５００μＡ コンベア速度は４．５ｍ／ｍｉｎ で、照射，搬送システムを運転すればよい計算になる。
このコンベア速度は秒速に換算すると７．５ｃｍ／ｓｅ
ｃであり、ウエハ受けピン９に載置されたウエハは滑る
ことなく搬送できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、シリコンウエハはチェーンコンベアのウエハ受け
ピンとのみ接触し、その接触面積も小さく、ウエハ受け
ピンはセラミック或いはカーボン製であるから、両者の
接触によりウエハが金属汚染される恐れは全くない。ま
た、コンベアのチェーン機構部と搬送されるウエハとの
間は防塵カバーで遮られているから、チェーン機構部で
金属粉が発生してもウエハの金属汚染を防止することが
できる。したがって、シリコンウエハを安定に、かつ金
属汚染を極力少なくした形で、電子ビーム照射領域に搬
送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の斜視構成図である。

【図２】実施例の要部の構成説明図である。

【図３】電子線照射装置の外部からチェーンコンベアに
シリコンウエハを搬送する実施例の概略構成図である。

【図４】図３の実施例における中間コンベアの概略構成
図である。

【図５】図３の実施例におけるチェーンコンベアと中間
コンベアとの関係を示す説明図である。

【図６】電子線照射装置における個別被照射物の搬送説
明図である。

【符号の説明】

４ 走査管 ６ シリコンウエハ ７ チェーンコンベア ８ チェーン ９ ウエハ受けピン １２ 防塵カバー １３ 防塵カバーの隙間 １４ ウエハガイド １６，１７ 水冷ジャケット １８ 遮蔽体 １９ 照射室 ２０ 入口予備室 ２３ 外側シャッタ ２４ 内側シャッタ ２５ 中間コンベア ３２ ロードカセット ３３ 入口コンベア

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照射領域に被照射物であるシリコンウエ
   ハを搬送するコンベアを備えた電子線照射装置であっ
   て、２列に配列され同期して駆動されるチェーン及びこ
   れらチェーンに立設され、前記シリコンウエハを載置す
   るセラミック或いはカーボン製のウエハ受けピンを有す
   るチェーンコンベアと、このコンベアのチェーン部と搬
   送されるシリコンウエハとの間に位置するように設けら
   れ、前記ウエハ受けピンのみを通過させる隙間を有する
   防塵カバーとを備えてなることを特徴とする電子線照射
   装置。