JPS6129123A

JPS6129123A - ウエハ支持装置

Info

Publication number: JPS6129123A
Application number: JP14953984A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Shimizu; 政之清水
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1986-02-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明はウェハ支持技術に適用して特に有効な技術であ
って、たとえば、ウェハにイオンを注入するイオン注入
装置に利用して有効な技術に関するものである。

〔背景技術〕

半導体装置製造において、たとえばプレスジャーナル社
発行、　Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｗｏｒｌｄ、　
１９８２年。

５〜月号、３０〜３６頁における伊藤による″高濃度ネ
オン注入技術″プレスジャーナル社発行。

Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｖｏｒｌｄ、　１９８２．
８．月号３９〜４７頁における桐田による″イオン注入
技術″と題する文献に紹介されているように、ウェハ（
半導体薄板）の主面に高精度に不純物をドーピングする
技術として、イオン注入装置が開発されている。

ところで、大電流型イオン注入装置にあっては、ウェハ
は回転するディスクにウェハホルダ等の取付けＪａ′！
Ｒによって取付けられている。このウェハの取付は機構
は収容するウェハの寸法が決まっていることから、ウェ
ハの寸法が変わると、その都度ディスクの交換をしなけ
ればならない。前記ディスゲは、ウェハの処理量を増大
することから、その直径もしなければならない。前記デ
ィスクは、ウェハの処理量を増大することから、その直
径も大きくかつ重承的にも重い。このため、ディスクの
交換作業は人手を要するとともに、作業の段取時間（交
換時間）が長くなり、作業ゴス１〜低減および稗働率の
向上を妨げる因子となっている。

〔発明の目的〕

本発明の目的はウェハ寸法が異なるウェハの収容が可能
なウェハ支持装置を提供することにある。

本発明の他の目的はウェハ寸法の変更に伴う作業開始の
ための段取時間を必要としないウェハ支持装置を提供す
ることにある。

本発明の他の目的はウェハ寸法の変更があっても稼働率
が低下しないイオン注入装置を提供をすることにある。

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。

〔発明の概要〕

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。

すなわち、ウェハは支持ホルダに重ねられるリング状の
蓋ホルダとからなるウェハホルダ内に収容され、この状
態でイオン注入装置のディスクとこのディスクの主面に
取付けられたクランプリングとの間にクランプされるよ
うになっていて、かつ前記ウェハホルダは外径寸法がい
ずれも同一でウェハを収容する収容部寸法がそれぞれ異
なるものが各種用意されていることから、ウェハの寸法
が変わった場合、使用しているウェハホルダの交換をす
るだけで良く、従来のように重いディスクの交換作業は
不要となる。したがって、本発明によれば被処理物であ
るウェハの寸法が変化しても作業開始に先立つ段取作業
も不要となり、イオン注入装置の稼働率向上が達成でき
る。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例によるイオン注入装置におけ
るウェハ支持装置の要部を示す断面図、第２図は同じく
ウェハ支持装置におけるウェハホルダを示す分解状態の
斜視図、第３図は同じくイオン注入装置の概要を示す模
式図、第４図は同じくウェハの収容部寸法が小さいウェ
ハホルダを示す断面図である。

この実施例はイオン注入装置に本発明を適用した例を示
す。イオン注入装置は、第３図に示されるように、本体
１と、本体１の一部に支軸２を中心に回動して開閉する
ドア３とからなっている。

このドア３内には円板状のドア本体４および本体４に取
付けられた回転軸５に固定された円板状のディスク６と
を有している。また、前記ディスク６は前記回転軸５に
固定された円板状のディスク６とを有している。また、
前記ディスクｌは前記回転軸５に連結されたモータ７の
駆動によって回転するようになっている。また、ディス
ク６にはウェハ支持装置８がその主面のリング状領域に
複数配設されている。このウェハ支持装置８には、後述
するウェハホルダ９が挿入されて保持されている。また
、ウェハホルダ９内にはウェハ１０が収容さ九ている。

さらに、前記ドア３は本体１の開口部を塞ぐように閉め
られると、ターゲツト室１１を形成する。

一方、前記本体１内には、高圧電源１２によって制御さ
れ、イオンビーム１３を放出するイオンソース１４を有
している。イオンソース１４から放出されたイオンビー
ム１３は質量分析用電磁石１５によって所定のイオンの
みが選択分離され、スリット１６を通過して、前記ター
ゲツト室１１に位置したウェハ１０の主面に照射される
。この際、イオンビーム１３は磁場走査によってディス
ク６の半径方向に往復動するようになっていることと、
前記ディスク６は高速で回転（たとえば、１０１０００
ｒｐすることから、ディスク６のウェハ支持装置８に保
持されたウェハ１０には均一に所望の不純物がドーピン
グされる。

つぎに、前記ウェハ支持装置８について第１図および第
２図を用いて説明する。ウェハ支持装置８は第１図に示
されるように、前記ディスク６に取付けられたクランプ
リング１７と、このクランプリング１７をディスク６の
主面側に接近させたりあるいは離反させたりするプッシ
ャー機栂１８とからなっている。前記クランプリング１
７はリング状となり、処理されるウェハの最大寸法より
も大きくなっている。このクランプリング１７はディス
ク６の主面に設けられた段付状の円形孔１９の大径部に
載るように挿入される。このクランプリング１７の下面
には数本のガイドピン２０が取付けられている。このガ
イドピン２０は前記ディスク６に穿たれたガイド孔に挿
入され、その先端はディスク６の下面に突出している。

また、各ガイドピン２０の先端は被制御板２１に固定さ
れている。そして、被制御板２１とディスク６との間に
位置するガイドピン２０部分には圧縮バネ２２が挿入さ
れている。この結果、前記クランプリング１７は常時円
形孔１９内に挿入されるようになっている。また、前記
クランプリング１７の内周には円形孔１９内に挿入され
たウェハホルダ９の周縁部分を押えるための突出した押
さえ部２３が設けられている。

一方、前記円形孔１９の段付部分にはウェハホルダ９が
円形孔１９から脱落しないように、ウェハホルダ９を支
持するための薄い支持リング２４が設けられている。そ
して、ディスク６に対して前記クランプリング１７が接
近した状態では、クランプリング１７における押さえ部
２３と支持リング２４との間にはウェハホルダ９の周縁
部分の厚さよりも狭い空隙が形成される。したがって、
前記支持リング２４上にウェハホルダ９を載せ、クラン
プリング１７を圧縮バネ２２によって動作させると、ウ
ェハホルダ９は圧縮バネ２２の復元力によって押さえ部
２３と支持リング２４との間に確実に保持されるように
なっている。

他方、前記被制御板２１に対応するドア本体４部分には
プッシャー機構１８がそれぞれ配設されている。プッシ
ャー機構１８は、たとえば空圧シリンダー２５からなり
、空圧シリンダー２５のロッド２６の先端を前記被制御
板２１の中央部分に臨ませている。そして、前記空圧シ
リンダー２５が駆動した場合は、ロッド２６は被制御板
２１に対して突出動作して被制御板２１を押す。この結
果、クランプリング１７はディスク６から離反し、ディ
スク６の平坦な主面と、クランプリング１７の下面との
間には、第１回に示されるように、隙間が開き、この隙
間からウェハホルダ９を円形孔１゜ｌ、ｇ、：　ｏ　−
５イッヶ、アラ。−、イッッ□６１ように、なっている
。、また、前記空圧シリンダー２５が駆動を停止した際
は、前記圧縮バネ２２が作用してクランプリングディス
ク６に接近するように動作する。この際、前記ロッド２
６は被制御板２１に押されて後退する。

前記ウェハホルダ９はイオン注入されるウェハ１０の最
大寸法よりも僅かに大きい円板状の支持ホルダ２７と、
こ支持ホルダ２７の主面側に重ねられるリング状の蓋ホ
ルダ２８とからなっている。

また、前記支持ホルダ２７の主面には位置決めピン２９
が同一円周上に配設されている。これら位置決めピン２
９はウェハ１０の位置決めのガイドとなる。また、ウェ
ハ１０は真空ピンセット等によって保持されてこの支持
ホルダ２７の主面上に載置されるが、その際、前記位置
決めピン２９が邪魔にならないように、位置決めピン２
９は半円周上に偏って設けられている。一方、前記蓋ホ
ルダ２８には前記位置決めピン２９が挿入される孔３０
が設けられている。したがって、前記孔３０に位置決め
ピン２９が入るように支持ホルダ２７に蓋ホルダ２８を
重ねれば、自動的に支持ホルダ２７および蓋ホルダ２８
ならびにウェハ１０は同心、円的に重なる。また、第４
図に示されるように、前記蓋ホルダ２８の裏／にはウェ
ハ１０の厚さおよび外径、に対応した窪み、すなわち、
収容空間（収容部）３１が設けられている。したがって
、ウェハ１０は支持ホルダ２７と蓋ホルダ２８とによっ
て挟まれても、直接外力が加われないことから損傷を受
けないようになっている。さらに、前記蓋ホルダ２８の
上面外周部分は段付状に薄くなっている。そして、この
蓋ホルダ２８における段付内部分の外径は前記支持リン
グ２４の内径よりも僅かに小さくなっていることから、
ディスク６、の高速回転時に蓋ホルダ２８の段付内部分
が支持リング２４の内周面に接触して支持されることか
ら、ウェハホルダ９の動きは停止し、安定する。

なお、図面では収容空間３１の寸法が大きいウェハホル
ダ９（第１図参照）と、収容空間３１が小さいウェハホ
ルダ９（第４図参照）が示されているが、実際には、収
容空間３１の寸法が異なるウェハホルダ９が多数用意さ
れている６このようなイオン注入装置は、イオン注入さ
れるウェハ１０の寸法が変わる場合は、ウェハホルダ９
を交換するだけでよく、従来のように、外径が８００ｍ
ｍ、重量は３０ｋｇと一人では交換できないようなディ
スク６の交換は不要となり、作業開始に先立つ段取作業
時間は大幅に削減される（従来は段取時間は４時間以上
必要であった。）。

〔効果〕

１、本発明のイオン注入装置は、ウェハ１０はウェハホ
ルダ９に保持されてディスク６の各ウェハ支持装置８に
取付けられるとともに、ウェハホルダ９はウェハサイズ
にあったものが複数種類あらかじめ用意されていること
から、ウェハ寸法変更時、ウェハ１０を収容するウェハ
ホルダ９の品種の交換のみで良く、ウェハ寸法変更に伴
う段取時間は大幅に低減でき、装置の稼働率向上に伴う
スループット向上が達成できるという効果が得られる。

２、上記１からウェハ寸法変更であって、ウェハ寸法変
空に伴う段取時間は考慮しなくとも良くなす手軽にウェ
ハ寸法が変更できるようになり、処理性能が向上すると
いう効果が得られる。

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、本発明は上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、前記ウェハホ
ルダ９における蓋ホルダ２８に設けた収容空間３１は支
持ホルダ２７に設けても前記実施例同様な効果が得られ
る。

〔利用分野〕

以上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
ではなく、ウェハをバッチ処理する各種処理技術などに
適用できる６本発明は少なくともウェハのような物品の
バッチ処理技術に適用できる。

【図面の簡単な説明】

を第１図は本発明の一実施例によるイオン注入装置におけ
るウェハ支持装置の要部を示す断面図、第２図は同じく
ウェハ支持装置におけるウェハホルダを示す分解状態の
斜視図、第３図は同じくイオン注入装置の概要を示す模式図、第４図は同じくウェハの収容部寸が小さいウェハホルダ
を示す断面図である。１・・・本体、２・・・支軸、３・・・ドア、４・・・
ドア本体、５・・・回転軸、６・・・ディスク、７・・
・モータ、８・・・ウェハ支持装置、９・・・ウェハホ
ルダ、１０・・・ウェハ、１１・・・ターゲット室、１
２・・・高圧電源、１３・・・イオンビーム、１４・・
・イオンソース、１５・・・質量分析用電磁石、１６・
・・スリット、１７・・・クランプリング、１８・・・
プッシャー機構、１９・−・円形孔、２０・・・ガイド
ピン、２１・・・被制御板、２２・・・圧縮バネ、２３
・・・押さえ部、２４・・・支持リング、２５・・空圧
シリンダー、２６・・・ロッド、２７・・・支持ホルダ
、２８・−蓋ホルダ、２９・・・位置決めピン、３０・
・・孔、３１・・・収容空間。第　　１　　図第　　２　　図り

Claims

【特許請求の範囲】

１、ディスクと、このディスクの主面に対して離反接近
制御可能に取付けられたグランプリングと、からなり、
前記ディスクとクランプリングとの間にウェハが保持さ
れる構造のウェハ支持装置であって、この装置は収容部
寸法がそれぞれ異なりかつ外径寸法が同一となるウェハ
ホルダを複数有し、前記ディスクとグランプリングとの
間にはそのうちの一つが交換可能に挿入されるように構
成されていることを特徴とするウェハ支持装置。