JPH09219378A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハに異物が混入することがなく、高品質
の製品を得ることができるイオン注入装置を提供する。 【解決手段】 多数のウエハを保持するホルダー部８を
有するディスク７を備えたイオン注入装置において、前
記各ホルダー部８を前記ディスク７の面上から突出させ
て設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関す
る。より詳しくは、半導体製造工程中の不純物ドーピン
において用いられるイオン注入装置に関し、特に多数の
ウエハを保持するホルダー部を有するディスクの改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体拡散層形成等のために用いられる
イオン注入装置においては、複数枚のウエハがディスク
上に支持されてイオン打込室内にセットされる。

【０００３】図５は、イオン打込室内に設置される従来
のディスクの外観を示す斜視図である。このディスク
は、その表面上の周縁部に多数のウエハを保持するホル
ダー部８を有する。各ホルダー部８には、ウエハを把持
するためのクランプリング９が設けられている。このク
ランプリング９は、複数の押え爪がリング状に配置され
た構成のものであり、ウエハの周縁部側面からウエハを
固定保持する。

【０００４】上記構成のディスクは、イオン注入処理中
においては、イオンビームをウエハに当てるため、垂直
姿勢（イオン照射方向に直角な姿勢）に保たれて打込室
内に配置され、処理の前後においては、ウエハをホルダ
ー部８にセットしたり、ウエハをホルダー部８から取り
出したりするため、水平姿勢にされて打込室から出入さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のウエハを支持するためのディスクによれば、ディス
ク面と同一面上に設けられたホルダー部にウエハをセッ
トするため、ウエハへのイオンビーム注入の際、ウエハ
の外側の異物がウエハに混入付着し、製品の特性に悪影
響を及ぼす。

【０００６】図６は、このようなウエハに対する異物混
入付着の理由を説明するための図である。

【０００７】この図のように、ディスク７上のウエハ６
に対して直角方向からイオンビームを注入する際、ウエ
ハ６の外側近傍のディスク７表面をヒッティングしたイ
オンビームにより、ディスク材料や過去のイオン注入時
にディスク７の表面に付着したままの異種イオン等の異
物１０がスパッタリングされ、この異物１０が矢印のよ
うにウエハ６に混入する。

【０００８】また、上記従来のディスクによれば、チャ
ネリング効果やシャドー効果を回避するためのチルト角
度の調整（イオンビーム方向に対する各ウエハのイオン
ビーム注入面の角度の調整）を、イオン注入処理を中断
し、ディスク７自体を傾けたり、また、イオン注入処理
を中断し、ディスク７を垂直姿勢から水平姿勢に変えて
打込室から取り出してイオン注入するウエハ６の向きを
例えば１８０°回転させた後、ディスク７を再び打込室
内に入れ、水平姿勢から垂直姿勢に変えて行っていた。
したがって、ディスク７を設置する打込室内のエンドス
テーション部が大型化していた。また、ウエハの向きや
姿勢を変えるときにイオン注入処理を中断しディスクの
出入れを行わなければならないため、イオン注入処理時
間が長くなり、歩留りが低下する。

【０００９】ここで、チャネリング効果とは、結晶にイ
オン注入する際、イオンビームが、結晶原子によって周
囲を囲まれたいわゆるチャネルの軸に平行に入射し、結
晶原子と衝突することなく深い位置まで進入する効果を
いう。また、シャドー効果とは、レジストパターンを形
成したウエハのレジスト膜のない部分にイオン注入する
際、パターン段差部のレジスト膜が壁となってイオンビ
ームを遮ることをいう。

【００１０】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みなさ
れたものであって、ウエハに異物が混入することなく、
高品質の製品を得ることができ、さらに歩留りの向上を
図ることができるイオン注入装置等の半導体製造装置を
提供することを目的とする

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、複数のウエハホルダー部を有す
る支持板を備えた半導体製造装置において、前記各ウエ
ハホルダー部を前記支持板面上から突出させて設けたこ
とを特徴とする半導体製造装置を提供する。

【００１２】上記構成によれば、ウエハを保持するホル
ダー部をディスク面（支持板面）より高い位置に設けて
あるため、ウエハのイオンビーム注入の際、ウエハの外
側近傍のディスク表面をイオンビームがヒッティング
し、異物がスパッタリングされても、この異物がウエハ
に混入付着することがなく、製品の特性を良好に保つこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】好ましい実施の形態においては、
前記各ウエハホルダー部のウエハ搭載面の角度が調整自
在の構成としたことを特徴としている。

【００１４】別の好ましい実施の形態においては、前記
各ウエハホルダー部を前記支持板に対して着脱自在の構
成としたことを特徴としている。

【００１５】さらに、別の好ましい実施の形態において
は、前記支持板を処理状態の姿勢のまま出入自在の構成
としたことを特徴としている。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明が適用されるイオン注入装置
の基本構成図である。このイオン注入装置は、イオン源
１、質量分析器２、加速器３、ビーム走査器４、打込室
５から構成される。前記打込室５内にイオン注入される
ウエハ６がセットされる。上記構成のイオン注入装置に
おいては、イオン源１でガス状にした不純物をイオン化
し、質量分析器２で注入する元素のイオンを分離し、こ
れを加速器３の電界で加速し、ビーム走査器４で所望の
方向に偏向して、打込室５内のウエハ６の所定箇所に注
入する。打込室５内では複数枚のウエハ６がディスク上
に支持されている。

【００１７】図２は、本発明に係るイオン注入装置のデ
ィスクの外観を示す斜視図である。このディスク７は、
前記図１のイオン注入装置の打込室５内のエンドステー
ション部にクランプされて垂直姿勢に設置される。

【００１８】このディスクには、その周縁部に多数のウ
エハを保持するホルダー部８が配置されているが、この
ホルダー部８は、ディスク７面上から突出させて設けら
れる。各ホルダー部８には、ウエハを把持するため、前
記図５の従来例と同様の構成のクランプリング９が設け
られる。

【００１９】図３は、図２のディスク７のホルダー部８
に保持されたウエハにイオンビームを注入する際の説明
図である。

【００２０】この図のように、ウエハ６に対して直角方
向からイオンビームを注入すると、ウエハ６の外側近傍
のディスク表面をイオンビームがヒッティングし、ディ
スク材料や過去のイオン注入時にディスクの表面に付着
したままの異種イオン等の異物１０がスパッタリングさ
れても、この異物は、ウエハ６を保持するホルダー部８
がディスクの表面より高い位置にあるため、ウエハ６に
届かず、ホルダー部８の下側に落ちる。したがって、こ
の異物１０がウエハ６に混入することがなく、イオン注
入後の製品の特性を良好に保つことができる。また、ウ
エハ表面に浮遊するダストを軽減することができ、ダス
ト付着による特性劣化を防止することができる。

【００２１】図４は、ウエハを保持する各ホルダー部
を、ユニバーサルジョイント等を用いて傾き角度や回転
角度が変更自在に構成したディスクの概略構成図であ
る。

【００２２】この図のように各ホルダー部８を点線のよ
うに、チルト角度が調整自在の構成にすれば、従来のデ
ィスクのように、チャネリング効果や、シャドー効果を
回避するために、ディスク自体を傾ける必要はなく、ま
た、ディスクを出入したり、ディスクの姿勢を変更した
りする必要もなく、各ホルダー部８を個別に調整するだ
けで良い。

【００２３】したがって、従来のディスクのようにディ
スクをクランプするエンドステーション部を大きくする
必要はなく、コンパクトにできると共に、ウエハの角度
変更のたびにイオン注入処理を中断する必要もなく、イ
オン注入処理時間を短縮することができて歩留りを向上
させることができる。

【００２４】また、この図４のようなディスク構成にす
ることにより、ディスクを垂直姿勢のまま出入すること
が可能であり、垂直姿勢から水平姿勢に変えて出入する
従来のディスクに比べて装置全体の大きさを小さくする
ことができ、省スペース化を図ることができる。

【００２５】さらに、図２又は図４に示したディスクの
各ホルダー部を着脱自在の構成にすれば、ウエハのサイ
ズの変更にも対応できる。また、異なるサイズのウエハ
を同時に処理することもでき、さらにウエハごとに角度
等を変えて処理することも容易にできる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、ウエハを保持するホルダー部をディスク面上から離
れた位置に設けたので、イオンビームのヒッティングに
よる異物がウエハに達することがなくなり、ウエハの異
物混入が防止されて、高品質の製品を得ることができる
と共に、ダストを軽減することができる。

【００２７】また、チャネリング効果及びシャドー効果
を回避するため、ホルダー部をチルト角度が調整自在の
構成にすれば、角度調整のためにディスクを出入れする
必要がなくディスク出入れのための時間が省略できディ
スクをクランプするエンドステーション部を小型化する
ことができると共に歩留りを向上させることができる。

【００２８】さらに、ディスクの各ホルダー部を着脱自
在の構成にすれば、ウエハサイズの変更にも対処でき
る。また、ディスクを垂直状態のまま出入自在にすれ
ば、装置全体を小型化できる。

【００２９】なお、本発明はイオン注入装置に限らず、
イオンエッチング装置やスパッタ装置等の半導体製造装
置にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 イオン注入装置の基本構成図である。

【図２】 本発明に係るイオン注入装置のディスクの外
観を示す斜視図である。

【図３】 図２のディスクのホルダー部に保持されたウ
エハにイオンビームを注入する際の説明図である。

【図４】 本発明に係るディスクのホルダー部の他の例
を示す概略構成図である。

【図５】 従来のイオン注入装置のディスクの外観を示
す斜視図である。

【図６】 図５のディスクのホルダー部に保持されたウ
エハにイオンビームを注入する際の説明図である。

【符号の説明】 １：イオン源、２：質量分析器、３：加速器、４：ビー
ム走査器、５：打込室、６：ウエハ、７：ディスク、
８：ホルダー部、９：クランプリング、１０：異物。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のウエハホルダー部を有する支持板
   を備えた半導体製造装置において、前記各ウエハホルダ
   ー部を前記支持板面上から突出させて設けたことを特徴
   とする半導体製造装置。
2. 【請求項２】 前記各ウエハホルダー部のウエハ搭載面
   の角度が調整自在の構成としたことを特徴とする請求項
   １に記載の半導体製造装置。
3. 【請求項３】 前記各ウエハホルダー部を前記支持板に
   対して着脱自在の構成としたことを特徴とする請求項１
   に記載の半導体製造装置。
4. 【請求項４】 前記支持板をウエハ処理状態の姿勢のま
   ま出入自在の構成としたことを特徴とする請求項１に記
   載の半導体製造装置。