JP6690616B2 - パーティクル診断方法及びパーティクル診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、イオンビーム照射装置におけるパーティクルの発生箇所を診断するためのパーティクル診断方法及びパーティクル診断装置に関する。

例えばイオン注入装置やイオンドーピング装置等のイオンビーム照射装置では、種々の要因でパーティクルが発生し、その発生量が多くなると注入不良など様々なトラブルを招来する。

そこで特許文献１には、イオン源を構成するプラズマ生成室内に水素プラズマを発生させることで、その熱やスパッタ等によってプラズマ生成室の壁面に付着した付着物を剥がすクリーニング方法が記載されている。

しかしながら、パーティクルの発生箇所は、イオン源のみならず基板を搬送する搬送機構にも存在しているので、特許文献１のように装置の一部分を清掃するだけでは、パーティクルの発生を十分に低減させることはできない。

かといって、パーティクルの発生箇所となり得るあらゆるところを清掃しようとすると、装置の大きさにもよるが例えば１週間程度かかってしまい、装置の稼働率が大幅に低下する。

特開平６−２６７４７５号公報

そこで本発明は、イオンビーム照射装置におけるパーティクルの発生箇所を診断できるようにして、効率の良い清掃でパーティクルの発生を低減させることをその主たる課題とするものである。

本発明に係るパーティクル診断方法は、イオンビーム照射装置におけるパーティクルの発生箇所を診断するための方法であって、第１基板を所定の搬送ラインを通してイオンビームの照射位置に搬送し、前記照射位置に搬送された前記第１基板にイオンビームを照射する搬送・照射ステップと、前記搬送・照射ステップにおいてイオンビームが照射された前記第１基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断する第１判断ステップと、前記第１判断ステップにおいてパーティクルが多いと判断した場合に、第２基板を前記搬送ラインを通して前記照射位置に搬送する搬送ステップと、前記搬送ステップにおいて前記照射位置に搬送された前記第２基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断する第２判断ステップと、を備えることを特徴とする方法である。

このようなパーティクル診断方法によれば、まずは第１基板を照射位置に搬送してイオンビームを照射し、その第１基板に付着しているパーティクルが多いと判断した場合には、第２基板を照射位置に搬送して、その第２基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断しているので、第２基板に付着しているパーティクルが少なければ、第１基板にはイオンビームの照射に起因したパーティクルが付着していたことが分かる。一方、第２基板の付着量が多ければ、第１基板には少なくとも搬送に起因したパーティクルが付着していたことが分かる。
このように本発明によれば、イオンビームの照射に起因してパーティクルが発生していることや、基板の搬送に起因してパーティクルが発生していることが分かるので、装置全体の中からパーティクルの発生箇所を絞ることができ、効率の良い清掃でパーティクルの発生を低減することが可能となる。

前記イオンビーム照射装置が、前記イオンビームが通過するビームラインを形成するビームライン形成要素を具備した構成において、前記第２判断ステップにおいてパーティクルが少ないと判断した場合に、前記ビームライン形成要素を清掃するビームライン清掃ステップをさらに備えることが好ましい。
このようにすれば、イオンビームの照射に起因して発生するパーティクルを低減させることができる。

前記搬送ラインが、複数のエリアに亘って形成されている構成において、前記第２判断ステップにおいてパーティクルが多いと判断した場合に、前記搬送・照射ステップにおいて前記第２基板に対して前記各エリアで行われるエリア別作業を、互いに異なる第３基板に対して行うエリア別搬送ステップと、前記エリア別搬送ステップにおいて前記各エリア別作業を行った前記第３基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断する第３判断ステップとをさらに備えることが好ましい。
このようにすれば、搬送ラインに起因してパーティクルが発生していることが分かった場合に、搬送ラインを形成するどのエリアでパーティクルが発生しているかを知ることができ、パーティクルの発生箇所をさらに絞ることができる。

搬送ラインに起因して発生するパーティクルを低減させるためには、前記第３判断ステップにおいてパーティクルが多いと判断した前記第３基板に対応する前記エリアを清掃する搬送ライン清掃ステップをさらに備えることが好ましい。

搬送ラインが、例えば第１エリア、第２エリア、及び第３エリアの３つのエリアから形成されており、第３基板が各エリアをこの順に通って照射位置に搬送される場合を考える。この場合、仮に第１エリアがパーティクルの発生箇所であるとすると、第１エリア、第２エリア、及び第３エリアに搬送される第３基板は、いずれも第１エリアを通過するので、これらの第３基板に付着しているパーティクルの多さには違いが現れにくく、パーティクルの発生箇所を絞り難い。
そこで、前記エリア別搬送ステップにおいて前記各エリア別作業を前記第３基板に対して複数回繰り返すことが好ましい。
このようにすれば、上述した場合であっても、第１エリアのエリア別作業を複数回繰り返し行った第３基板に特にパーティクルが多く付着するので、パーティクルの発生箇所をより確実に絞ることができる。

前記ビームライン清掃ステップにおいて少なくとも１つの前記エリアを清掃する、又は、前記エリア別搬送ステップにおいて前記ビームライン形成要素を清掃することが好ましい。
このようにすれば、ビームライン形成要素を清掃している間における搬送ラインの空いている時間や、搬送ラインに第３基板を通している間におけるビームラインの空いている時間に、例えば簡易的な清掃方法によって空いているラインを清掃することができる。この簡易的な清掃によりパーティクルの発生を抑えることができれば、次回のパーティクル診断時において搬送ラインやビームラインがパーティクルの発生箇所とならずに済む可能性を高めることができ、これによりメンテナンスサイクルを延ばすことで、装置の稼働率を向上させることが可能となる。

また、本発明に係るパーティクル診断装置は、イオンビーム照射装置におけるパーティクルの発生箇所を診断するための装置であって、基板に付着しているパーティクルの個数又は個数に関連する値を示す個数データを受け付ける個数データ受付部と、前記個数データ受付部により受け付けられた前記個数データに基づいて、前記基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断する判断部とを具備し、前記個数データ受付部が、所定の搬送ラインを通してイオンビームの照射位置に搬送されて、当該照射位置でイオンビームが照射された第１基板に付着しているパーティクルの第１個数データ、及び、前記搬送ラインを通して前記照射位置に搬送された第２基板に付着しているパーティクルの第２個数データを受け付け、前記判断部が、前記第１個数データに基づいて前記第１基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断するとともに、前記第２個数データに基づいて前記第２基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断することを特徴とするものである。
このようなパーティクル診断装置によれば、上述したパーティクル診断方法によるパーティクルの発生箇所の特定を自動で行うことができる。

このように構成した本発明によれば、イオンビーム照射装置におけるパーティクルの発生箇所を診断することができ、効率の良い清掃でパーティクルの発生を低減させることが可能となる。

本実施形態のイオンビーム照射装置の構成を示す模式図。 同実施形態のパーティクル診断方法を説明するフローチャート。 同実施形態の第１エリア別作業を説明するフローチャート。 同実施形態の第３エリア別作業を説明するフローチャート。 同実施形態の第５エリア別作業を説明するフローチャート。 その他の実施形態におけるパーティクル診断装置の機能を示す機能ブロック図。

本発明に係るパーティクル診断方法の一実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態のパーティクル診断方法は、例えばイオン注入装置やイオンドーピング装置等のイオンビーム照射装置１００におけるパーティクルの発生の有無や発生箇所を診断するための方法である。

まず、イオンビーム照射装置１００について説明する。
イオンビーム照射装置１００は、図１に示すように、イオンビームＩＢの照射位置に基板Ｗ（以下、ターゲットＷという）を搬送してイオンビームＩＢを照射するものであり、ターゲットＷが搬送される搬送ラインＬ１と、イオンビームＩＢが通過するビームラインＬ２とが形成されている。

搬送ラインＬ１は、複数のエリア（部屋）に亘って形成されており、ここではターゲットＷを格納するロードロック室Ｒ１と、ロードロック室Ｒ１に隣接された搬送室Ｒ２と、ロードロック室Ｒ１から搬送室Ｒ２を介して搬送されたターゲットＷにイオンビームＩＢを照射する処理室Ｒ３とから形成されている。

ロードロック室Ｒ１は、ターゲットＷが外部から搬入又は外部へ搬出されるエリアであり、ここでは２つのロードロック室Ｒ１（以下、第１ロードロック室Ｒ１ａ、第２ロードロック室Ｒ１ｂともいう）が設けられている。第１ロードロック室Ｒ１ａと外部とは第１ゲートバルブＶ１により仕切られており、第２ロードロック室Ｒ１ｂと外部とは第２ゲートバルブＶ２により仕切られている。

搬送室Ｒ２は、ロードロック室Ｒ１と処理室Ｒ３との間でターゲットＷを搬送するエリアであり、例えば搬送ロボット等の図示しないターゲット搬送機構が設けられている。搬送室Ｒ２と第１ロードロック室Ｒ１ａとは第３ゲートバルブＶ３により仕切られており、搬送室Ｒ２と第２ロードロック室Ｒ１ｂとは第４ゲートバルブＶ４により仕切られており、搬送室Ｒ２と処理室Ｒ３とは第５ゲートバルブＶ５により仕切られており、各室Ｒ１〜Ｒ３を真空状態に維持できるようにしてある。

処理室Ｒ３は、搬送室Ｒ２から搬送されたターゲットＷを受け取り、受け取ったターゲットＷを照射位置に移動させるエリアである。この処理室Ｒ３には、上述したターゲット搬送機構からターゲットＷを受け取るプラテンＰや、プラテンＰに載置されたターゲットＷを保持又は開放する図示しないクランプ機構や、ターゲットＷのチルト角を変更する図示しないチルト角変更機構や、ターゲットＷをイオンビームＩＢと交差する方向に走査させる図示しない走査機構などが設けられている。なお、これらの機構は必ずしも全て設けてある必要はない。

次に、ビームラインＬ２について説明する。
ビームラインＬ２は、イオン源１からイオンビームＩＢの照射位置に亘って形成されており、複数のビームライン形成要素から形成されている。ここでのビームライン形成要素は、内部でプラズマが生成されるプラズマ生成容器２、プラズマ生成容器２からイオンビームＩＢを引き出す引出し電極３、及びイオンビームＩＢの質量分析により所望のドーパントイオンを選別して導出する質量分離器４などが挙げられる。なお、イオンビーム照射装置１００が、イオンビームＩＢを電界又は磁界によって往復走査する走査器や、この走査器から導出されたイオンビームＩＢを平行走査するビーム平行化器などを備えていれば、これらもビーム形成要素である。

続いて、パーティクル診断方法について図２〜図５のフローチャートを参照しながら説明する。
なお、ここでいうパーティクルとは、例えば上述した種々の機構の可動部が擦れることで生じる微粒子や、上述した種々のビームライン形成要素の内壁面などに付着した付着物がスパッタされて生じる微粒子など、例えばイオン注入の不良などの要因となる異物である。

まず始めに、例えばターゲットＷとして用いられるガラス板を洗浄するなどして、パーティクル診断に用いる診断用基板を１又は複数枚準備する。
本実施形態では、搬送ラインＬ１が複数通りの経路でターゲットＷを照射位置に搬送できるように構成されており、まずはその経路数と同じ枚数（以下、必要枚数という）の診断用基板（以下、第１基板という）を準備する。このように必要枚数の第１基板を準備しておくことで、ターゲットＷが照射位置までに通り得る全ての経路、つまり搬送ラインＬ１の全体に第１基板を通すことができる。なお、本実施形態の必要枚数は１２枚であるが、必要枚数は搬送ラインＬ１の構成によって適宜変更して構わないし、必要枚数以上の第１基板を準備しても良い。

パーティクル診断が開始されると、搬送ラインＬ１を通して第１基板をイオンビームＩＢの照射位置に搬送し、照射位置に搬送された第１基板にイオンビームＩＢを照射する（搬送・照射ステップＳ１）。
ここでは、ターゲットＷが照射位置までに通り得る経路それぞれに第１基板を通すように、言い換えれば必要枚数の第１基板それぞれの照射位置に到る経路が、互いに異なる経路となるように設定されており、照射位置に搬送してイオンビームＩＢを照射する動作を必要枚数の第１基板に対して連続的に行う。

次に、Ｓ１でイオンビームＩＢが照射された第１基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断する（第１判断ステップＳ２）。
ここではオペレータが上述した判断をするようにしており、判断基準の少なくとも１つとしてＳ１でイオンビームＩＢが照射された第１基板に付着しているパーティクルの個数（以下、照射後個数という）を用いている。具体的な判断方法としては、例えばＳ１の前であって第１基板の洗浄後に第１基板に付着しているパーティクルの個数（以下、照射前個数という）をカウントしておき、照射前個数から照射後個数への増加分（増加数や増加率）に基づいて判断する方法が挙げられる。その他の方法として、照射後個数と予め定めた閾値とを比較して判断しても良い。
なお、パーティクルの個数のカウントには、例えば所定の大きさ以上のパーティクルの個数を画像処理等を用いてカウントする異物検査装置などを用いることができる。

Ｓ２において第１基板に付着しているパーティクルが少ないと判断した場合は、パーティクル診断を終了する。

一方、Ｓ２において第１基板に付着しているパーティクルが多いと判断した場合は、搬送ラインＬ１を通して第１基板とは別の診断用基板（以下、第２基板という）を照射位置に搬送する（搬送ステップＳ３）。
第２基板は、第１基板と同様、例えばターゲットＷとして用いられるガラス板を洗浄するなどして１又は複数枚準備すれば良く、Ｓ１と同様の理由で、すなわちターゲットＷが照射位置までに通り得る経路それぞれに第２基板を通すべく、ここでは必要枚数の第２基板を用いている。なお、必要枚数以上の第２基板を用いても良い。

次に、Ｓ３で照射位置に搬送され且つイオンビームＩＢが照射されていない第２基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断する（第２判断ステップＳ４）。
ここでは、この判断もオペレータが行っており、具体的な判断方法はＳ２と同様である。すなわち、判断基準の少なくとも１つとしてＳ３で照射位置に搬送された第２基板に付着しているパーティクルの個数（以下、搬送後個数という）を用いており、具体的には、例えばＳ３の前であって第２基板の洗浄後に第２基板に付着しているパーティクルの個数（以下、搬送前個数という）をカウントしておき、搬送前個数から搬送後個数への増加分（増加数や増加率）に基づいて判断しても良いし、搬送後個数と予め定めた閾値とを比較して判断しても良い。

Ｓ４において第２基板に付着しているパーティクルが少ないと判断した場合、Ｓ１で第１基板に付着したパーティクルは、第１基板にイオンビームＩＢを照射することに起因して発生したものであるといえる。
この場合、本実施形態ではビームライン形成要素を清掃する（ビームライン清掃ステップＳ５）。上述したようにビームラインＬ２は、複数のビームライン形成要素から構成されているので、これらのビームライン形成要素を予め決めておいた順番で自動的に清掃するようにしても良いし、オペレータがビームライン形成要素の清掃方法や清掃する順番等を適宜選択したうえで、各ビームライン形成要素をオペレータが手動で清掃するようにしても良い。

具体的な清掃方法としては、例えばイオンビームＩＢを磁界により走査して例えば質量分離器４などの内壁面に当てることで内壁面に付着している付着物を蒸発させたり、プラズマ生成容器２内に水素プラズマを生成することでプラズマ生成容器２の内壁面に付着している付着物を蒸発させたりする方法などが挙げられる。なお、イオンビームＩＢの走査による質量分離器４などの清掃中にイオン源１が汚れる可能性があるので、イオンビームＩＢの走査による清掃は、水素プラズマの生成によるプラズマ生成容器２の清掃よりも前に行うことが好ましい。

本実施形態では、Ｓ５の最中に搬送ラインＬ１に生じる空いた時間を利用して、後述する搬送ライン清掃ステップＳ１２よりも簡易的に行える清掃方法で搬送ラインＬ１を清掃するようにしている。
具体的に簡易的に行える清掃方法としては、例えばロードロック室Ｒ１の真空引きと大気開放とを繰り返してロードロック室Ｒ１に存在しているパーティクルを除去したり、洗浄した基板を複数枚（例えば１００〜２００枚）連続して照射位置に搬送してそれらの基板に搬送ラインＬ１に存在しているパーティクルを付着させて取り除く方法などが挙げられる。なお、この簡易的な清掃は必ずしも行う必要はない。

Ｓ５の清掃後は、Ｓ１及びＳ２同様、搬送ラインＬ１を通して新たな基板をイオンビームＩＢの照射位置に搬送して、照射位置に搬送された基板にイオンビームＩＢを照射し（搬送・照射ステップＳ６）、イオンビームＩＢが照射された基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断する（判断ステップＳ７）。ここでの目的は、Ｓ５におけるビームライン形成要素の清掃によりパーティクルの発生を低減できたか否かを確認することにあるので、Ｓ６及びＳ７で用いる基板は必要枚数より少なくても構わない。

Ｓ７において診断用基板に付着しているパーティクルが少ないと判断した場合は、Ｓ５におけるビームライン形成要素の清掃によりパーティクルの発生を低減させることができたといえるので、パーティクル診断を終了する。

一方、Ｓ７において診断用基板に付着しているパーティクルが依然として多いと判断した場合は、イオンビーム照射装置１００にメンテナンスが必要な時期であるといえるので（Ｓ８）、必要に応じてメンテナンスを実施する（Ｓ９）。なお、Ｓ９におけるメンテナンス後は、Ｓ１に戻っても良い。

次に、Ｓ４において第２基板に付着しているパーティクルが多いと判断した場合について説明する。
この場合は、第２基板に付着したパーティクルは、Ｓ３における第２基板の搬送に起因して発生したものであるといえると同時に、Ｓ１で第１基板に付着したパーティクルには、少なくとも第１基板の搬送に起因して発生したものが含まれているといえる。なお、第１基板に付着したパーティクルには、第１基板にイオンビームＩＢを照射することに起因して発生したものが含まれている可能性もある。

この場合、本実施形態では搬送ラインＬ１を形成するどのエリアでパーティクルが発生しているかを特定すべく、各エリアに第１基板や第２基板とは別の診断用基板（以下、第３基板という）を搬送する（エリア別搬送ステップＳ１０）。
具体的には、各エリアに互いに異なる第３基板を搬送するとともに、Ｓ３において第２基板に対して各エリアで行われるエリア別作業を、互いに異なる第３基板に対して行う。
なお、第３基板は、第１基板や第２基板と同様、例えばターゲットＷとして用いられるガラス板を洗浄するなどして準備すれば良い。

より具体的に説明すると、エリア別作業とは、Ｓ３において第２基板をロードロック室Ｒ１に搬入し、照射位置に搬送して、ロードロック室Ｒ１から回収するまでの間に、第２基板に対して各エリアで行われる作業である。
本実施形態のエリア別作業は、第１ロードロック室Ｒ１ａにおいて行われる第１エリア別作業、第２ロードロック室Ｒ１ｂにおいて行われる第２エリア別作業、搬送室Ｒ２を介して第１ロードロック室Ｒ１ａと処理室Ｒ３との間を往復させる際に行われる第３エリア別作業、搬送室Ｒ２を介して第２ロードロック室Ｒ１ｂと処理室Ｒ３との間を往復させる際に行われる第４エリア別作業、及び処理室Ｒ３において行われる第５エリア別作業であり、Ｓ１０では各エリア別作業に含まれる工程の少なくとも一部を、互いに異なる第３基板に対して複数回繰り返して行うようにしている。

以下、図３〜図５のフローチャートを参照しながら、第１〜第５エリア別作業について説明するが、第１エリア別作業と第２エリア別作業とは操作するゲートバルブの違いを除けばその他は同様の作業であり、第３エリア別作業と第４エリア別作業とは操作するゲートバルブの違いを除けばその他は同様の作業であるので、第２エリア別作業及び第４エリア別作業の詳細は省略する。

まず、第１エリア別作業について図３のフローチャートを参照しながら説明する。
第１エリア別作業では、まず第１ゲートバルブＶ１を開き（Ｓａ１）、第１ロードロック室Ｒ１ａへ第３基板を搬入し（Ｓａ２）、第１ゲートバルブＶ１を閉じる（Ｓａ３）。
次に、第１ロードロック室Ｒ１ａを真空引きし（Ｓａ４）、その後、大気開放して（Ｓａ５）、第１ゲートバルブＶ１を開く（Ｓａ６）。
続いて、Ｓａ３〜Ｓａ６までの工程が所定回数（例えば１０回）繰り返し行われたかを判断し（Ｓａ７）、所定回数繰り返されていない場合は、所定時間（例えば数十秒）待機した後（Ｓａ８）、Ｓａ３に戻る。一方、Ｓａ３〜Ｓａ６までの工程が所定回数繰り返された場合は、第１ロードロック室Ｒ１ａから第３基板を回収し（Ｓａ９）、第１エリア別作業を終了する。
なお、第２エリア別作業については、第２ゲートバルブＶ２を第１ゲートバルブＶ１と同様に操作すれば良い。

次に、第３エリア別作業について図４のフローチャートを参照しながら説明する。
第３エリア別作業の始めは、第１エリア別作業のＳａ１〜Ｓａ４と同じである（Ｓｂ１〜Ｓｂ４）。
次いで、第３ゲートバルブＶ３を開き（Ｓｂ５）、第３基板を搬送室Ｒ２内の搬送ロボット等のターゲット搬送機構に受け取らせ（Ｓｂ６）、第３ゲートバルブＶ３を閉じる（Ｓｂ７）。
続いて、ターゲット搬送機構によって第３基板を第５ゲートバルブＶ５付近に移動させ（Ｓｂ８）、第５ゲートバルブＶ５を開き（Ｓｂ９）、第３基板を処理室Ｒ３内に設けられているプラテンＰに載置して（Ｓｂ１０）、第５ゲートバルブＶ５を閉じる（Ｓｂ１１）。
その後、第５ゲートバルブＶ５を再び開き（Ｓｂ１２）、搬送室Ｒ２内のターゲット搬送機構に受け取らせ（Ｓｂ１３）、第５ゲートバルブＶ５を閉じる（Ｓｂ１４）。
続いて、ターゲット搬送機構によって第３基板を第３ゲートバルブＶ３付近に移動させ（Ｓｂ１５）、第３ゲートバルブＶ３を開き（Ｓｂ１６）、第３基板を第１ロードロック室Ｒ１ａに搬入し（Ｓｂ１７）、第３ゲートバルブＶ３を閉じて（Ｓｂ１８）、第１ロードロック室Ｒ１ａを大気開放する（Ｓｂ１９）。
そして、Ｓｂ４〜Ｓｂ１９までの工程が所定回数（例えば１０回）繰り返し行われたかを判断し（Ｓｂ２０）、所定回数繰り返されていない場合はＳｂ４に戻る。一方、Ｓｂ４〜Ｓｂ１９までの工程が所定回数繰り返された場合は、第１ゲートバルブＶ１を開き（Ｓｂ２１）、第１ロードロック室Ｒ１ａから第３基板を回収し（Ｓｂ２２）、第３エリア別作業を終了する。
なお、第４エリア別作業では、第２ゲートバルブＶ２を第１ゲートバルブＶ１と同様に操作するとともに、第４ゲートバルブＶ４を第３ゲートバルブＶ３と同様に操作すれば良い。

続いて、第５エリア別作業について図５のフローチャートを参照しながら説明する。
第５エリア別作業の始めは、第３エリア別作業のＳｂ１〜Ｓｂ１１と同じである（Ｓｃ１〜Ｓｃ１１）。
次いで、プラテンＰに載置された第３基板をクランプ機構によって保持（クランプ）し（Ｓｃ１２）、チルト角変更機構によってプラテンを立てて第３基板のチルト角を変更し（Ｓｃ１３）、走査機構によって第３基板をイオンビームＩＢと交差する方向にイオンビームＩＢを照射することなく走査する（Ｓｃ１４）。
そして、チルト角変更機構によってプラテンを寝かして第３基板のチルト角を戻し（Ｓｃ１５）、クランプ機構によって第３基板を開放（アンクランプ）する（Ｓｃ１６）。
続いて、Ｓｃ１２〜Ｓｃ１６までの工程が所定回数（例えば１０回）繰り返し行われたかを判断し（Ｓｃ１７）、所定回数繰り返されていない場合はＳｃ１２に戻る。一方、Ｓｃ１２〜Ｓｃ１６までの工程が所定回数繰り返された場合は、第２エリア別作業のＳｂ１２〜Ｓｂ１９と同様の作業を行い（Ｓｃ１８〜Ｓｃ２５）、第１ゲートバルブＶ１を開き（Ｓｃ２６）、ロードロック室Ｒ１から第３基板を回収し（Ｓｃ２７）、第５エリア別作業を終了する。
なお、第５エリア別作業の始めや終わりは、第４エリア別作業と同じにしても良い。つまり、第５エリア別作業は、第３基板を第２ロードロック室Ｒ１ｂに搬入することから始めて、第２ロードロック室Ｒｂ１から回収することで終了しても良い。

本実施形態では、Ｓ１０において、第１エリア別作業、第２エリア別作業、第３エリア別作業、第４エリア別作業、及び第５エリア別作業をこの順に行うようにしているが、各エリア別作業を行う順番は適宜変更して構わない。

Ｓ１０において各エリア別作業を行った後、回収した第３基板のうちどの第３基板にパーティクルが多く付着しているかを確認することで、パーティクルが多く付着している第３基板の搬送されたエリアがパーティクルの発生箇所であると特定する（発生箇所特定ステップＳ１１）。言い換えれば、パーティクルが多く付着している第３基板に対して行われたエリア別作業がパーティクルの発生要因と特定することができる。

そして、Ｓ１１においてパーティクルの発生箇所であると特定したエリアを清掃する（搬送ライン清掃ステップＳ１２）。

具体的には、第１エリア別作業を行った第３基板にパーティクルが多く付着している場合は、第１ロードロック室Ｒ１ａがパーティクルの発生箇所であり、第１ロードロック室Ｒ１ａ内の清掃、第１ロードロック室Ｒ１ａの真空引き及び大気開放の繰り返し、第１ゲートバルブＶ１や第３ゲートバルブＶ３の周辺の確認、第１ロードロック室Ｒ１ａの上壁に設けられた蓋体の確認などを行う。

第２エリア別作業を行った第３基板にパーティクルが多く付着している場合は、第２ロードロック室Ｒ１ｂがパーティクルの発生箇所であり、第２ロードロック室Ｒ１ｂ内の清掃、第２ロードロック室Ｒ１ｂの真空引き及び大気開放の繰り返し、第２ゲートバルブＶ２や第４ゲートバルブＶ４の周辺確認、第２ロードロック室Ｒ１ｂの上壁に設けられた蓋体の確認などを行う。

第３エリア別作業を行った第３基板にパーティクルが多く付着しており、且つ、第４エリア別作業を行った第３基板にはパーティクルが多く付着していない場合は、第３ゲートバルブＶ３がパーティクルの発生箇所であり、第３ゲートバルブＶ３の周辺確認などを行う。

第４エリア別作業を行った第３基板にパーティクルが多く付着しており、且つ、第３エリア別作業を行った第３基板にはパーティクルが多く付着していない場合は、第４ゲートバルブＶ４がパーティクルの発生箇所であり、第４ゲートバルブＶ４の周辺確認などを行う。

第３エリア別作業を行った第３基板と第４エリア別作業を行った第３基板の両方にパーティクルが多く付着している場合は、第３ゲートバルブＶ３及び第４ゲートバルブＶ４の両方、第５ゲートバルブＶ５、或いは第３ゲートバルブＶ３、第４ゲートバルブＶ４、及び第５ゲートバルブＶ５の全てがパーティクルの発生箇所として考えられ、第３ゲートバルブＶ３、第４ゲートバルブＶ４、及び第５ゲートバルブＶ５の周辺確認などを行う。

第５エリア別作業を行った第３基板にパーティクルが多く付着している場合は、処理室Ｒ３がパーティクルの発生箇所であり、処理室Ｒ３に設けられているクランプ機構やチルト角変更機構や走査機構などの確認を行う。

Ｓ１２の清掃後は、上述したようにイオンビームＩＢの照射に起因してパーティクルが発生している可能性があるので、本実施形態ではＳ１に戻る。

このような本実施形態のパーティクル診断方法によれば、まずは第１基板を照射位置に搬送してイオンビームＩＢを照射し、その第１基板に付着しているパーティクルが多いと判断した場合には、第２基板を照射位置に搬送して、その第２基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断しているので、第２基板に付着しているパーティクルが少なければ、第１基板にはイオンビームＩＢの照射に起因したパーティクルが付着していたことが分かる。一方、第２基板の付着量が多ければ、第１基板には少なくとも搬送に起因したパーティクルが付着していたことが分かる。
このように本実施形態のパーティクル診断方法によれば、イオンビームＩＢの照射に起因してパーティクルが発生していることや、基板の搬送に起因してパーティクルが発生していることが分かるので、装置全体の中からパーティクルの発生箇所を絞ることができ、効率の良い清掃でパーティクルの発生を低減させることが可能となる。

さらに、搬送ラインＬ１に起因してパーティクルが発生していることが分かった場合に、エリア別搬送ステップ（Ｓ１０）や発生箇所特定ステップ（Ｓ１１）において搬送ラインＬ１を形成するどのエリアでパーティクルが発生しているかを特定しているので、清掃すべき箇所をさらに絞ることができる。

そのうえ、各エリア別作業に含まれる工程の少なくとも一部を、互いに異なる第３基板に対して複数回繰り返して行うので、各エリア別作業を行った後の第３基板を確認すれば、どのエリア別作業によりパーティクルが付着しているかをより正確に判断することができる。

加えて、ビームライン清掃ステップＳ５の最中に搬送ラインＬ１を簡易的に清掃しているので、この簡易的な清掃により基板の搬送に起因するパーティクルの発生を抑えることができれば、次回のパーティクル診断時においても搬送ラインＬ１がパーティクルの発生箇所とならずに済む可能性を高めることができる。そうすれば、メンテナンスサイクルを延ばすことができ、装置の稼働率を向上させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを、前記実施形態では異物検査装置などにより計測したパーティクルの個数に基づいて判断していたが、異物検査装置などにより得られるパーティクルのマップ情報に基づいて判断しても良い。
その他、自動光学検査装置（ＡＯＩ）による検査結果に基づいて、基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断しても良い。

また、各エリア別作業のうち第３基板に対して繰り返し行っている工程は前記実施形態に限らず、例えば第１エリア別作業において真空引き（Ｓａ４）及び大気開放（Ｓａ５）を繰り返し行うようにしたり、第２エリア別作業において第５ゲートバルブＶ５への移動（Ｓｂ８）から第３ゲートバルブＶ３への移動（Ｓｂ１５）までを繰り返し行うようにしたり、第３エリア別作業においてクランプ（Ｓｃ１２）及びアンクランプ（Ｓｃ１６）のみ或いは走査（Ｓｃ１４）のみを繰り返し行うようにしたり、繰り返す工程は適宜変更して構わない。また、繰り返し回数は適宜変更して構わない。
このように繰り返す工程や繰り返し回数を適宜変更することに鑑みれば、イオンビーム照射装置１００は、例えばタッチパネルなどの入力手段を介してオペレータが繰り返す工程や繰り返し回数を変更できるように構成されていても良い。

さらに、前記実施形態ではビームライン清掃ステップ（Ｓ５）の最中に搬送ラインＬ１を清掃することを説明したが、エリア別搬送ステップ（Ｓ１０）の最中にビームライン形成要素を清掃しても良い。
具体的には、例えば処理室Ｒ３においてイオンビームＩＢが入射する開口をゲートバルブ等で閉じておき、その状態でエリア別搬送ステップ（Ｓ１０）の最中に、ビームライン清掃ステップ（Ｓ５）と同様、イオンビームＩＢを磁界により走査したり、プラズマ生成容器２内に水素プラズマを生成することでビームライン形成要素を清掃する方法が挙げられる。

加えて、前記実施形態では基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかをオペレータが判断していたが、図６に示すように、パーティクル診断装置２００が自動的に判断するようにしても良い。
具体的にパーティクル診断装置２００は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェイス、ＡＤ変換器等を備えた汎用乃至専用のコンピュータであり、前記メモリの所定領域に記憶させた所定プログラムにしたがってＣＰＵや周辺機器等を協働させることにより、基板に付着しているパーティクルの個数又は個数に関連する値を示す個数データを受け付ける個数データ受付部２１と、個数データ受付部２１により受け付けられた個数データに基づいて基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断する判断部２２としての機能を発揮するものである。なお、「個数に関連する値」とは、上述したパーティクルのマップ情報などである。

より具体的に説明すると、個数データ受付部２１は、搬送ラインＬ１を通してイオンビームＩＢの照射位置に搬送されて、当該照射位置でイオンビームＩＢが照射された第１基板に付着しているパーティクルの第１個数データと、搬送ラインＬ１を通して照射位置に搬送された第２基板に付着しているパーティクルの第２個数データとを、例えば異物検査装置などから受け付ける。
そして、判断部２２は、第１個数データに基づいて第１基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断するとともに、第２個数データに基づいて第２基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断し、その判断結果を例えばディスプレイ等に出力する。

上述した構成により、判断部２２によって、第１基板に付着しているパーティクルが多く、且つ、第２基板に付着しているパーティクルが少ないと判断された場合には、基板にイオンビームＩＢを照射することに起因してパーティクルが発生していることが分かる。
一方、判断部２２によって、第２基板に付着しているパーティクルが多いと判断された場合には、少なくとも基板の搬送に起因してパーティクルが発生していることが分かる。
このように、上述したパーティクル診断装置２００によれば、イオンビーム照射装置１００におけるパーティクルの発生箇所を自動で診断することができる。

なお、個数データ受付部２１が前記実施形態におけるエリア別作業を行った第３基板に付着しているパーティクルの個数データを受け付け、その個数データに基づいて判断部２２が各第３基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断するように構成すれば、搬送ラインＬ１を形成するどのエリアがパーティクルの発生箇所であるかを自動的に絞ることができる。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・イオンビーム照射装置
ＩＢ ・・・イオンビーム
Ｗ ・・・ターゲット
Ｌ１ ・・・搬送ライン
Ｌ２ ・・・ビームライン
Ｒ１ａ・・・第１ロードロック室
Ｒ１ｂ・・・第２ロードロック室
Ｒ２ ・・・搬送室
Ｒ３ ・・・処理室

Claims (7)

1. イオンビーム照射装置におけるパーティクルの発生箇所を診断するためのパーティクル診断方法であって、
   第１基板を所定の搬送ラインを通してイオンビームの照射位置に搬送し、前記照射位置に搬送された前記第１基板にイオンビームを照射する搬送・照射ステップと、
   前記搬送・照射ステップにおいてイオンビームが照射された前記第１基板に付着しているパーティクルを装置によりカウントする第１カウントステップと、
   前記第１カウントステップによりカウントされたパーティクルの個数と、前記搬送・照射ステップの前に装置によりカウントされた前記第１基板に付着しているパーティクルの個数又は予め定めた閾値とを比較して、前記搬送・照射ステップにおいてイオンビームが照射された前記第１基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断する第１判断ステップと、
   前記第１判断ステップにおいてパーティクルが多いと判断した場合に、第２基板を前記搬送ラインを通して前記照射位置に搬送する搬送ステップと、
   前記搬送ステップにおいて前記照射位置に搬送された前記第２基板に付着しているパーティクルを装置によりカウントする第２カウントステップと、
   前記第２カウントステップによりカウントされたパーティクルの個数と、前記搬送ステップの前に装置によりカウントされた前記第２基板に付着しているパーティクルの個数又は予め定めた閾値とを比較して、前記搬送ステップにおいて前記照射位置に搬送された前記第２基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断する第２判断ステップとを備えるパーティクル診断方法。
2. 前記イオンビーム照射装置が、前記イオンビームが通過するビームラインを形成するビームライン形成要素を具備しており、
   前記第２判断ステップにおいてパーティクルが少ないと判断した場合に、前記ビームライン形成要素を清掃するビームライン清掃ステップをさらに備える請求項１記載のパーティクル診断方法。
3. 前記搬送ラインが、複数のエリアに亘って形成されており、
   前記第２判断ステップにおいてパーティクルが多いと判断した場合に、前記搬送・照射ステップにおいて前記第２基板に対して前記各エリアで行われるエリア別作業を、互いに異なる第３基板に対して行うエリア別搬送ステップと、
   前記エリア別搬送ステップにおいて前記各エリア別作業を行った前記第３基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを、前記エリア別搬送ステップにおいて前記各エリアで前記エリア別作業が行われた前記第３基板に付着しているパーティクルの個数を用いて判断する第３判断ステップとをさらに備える請求項２記載のパーティクル診断方法。
4. 前記第３判断ステップにおいてパーティクルが多いと判断した前記第３基板に対応する前記エリアを清掃する搬送ライン清掃ステップをさらに備える請求項３記載のパーティクル診断方法。
5. 前記エリア別搬送ステップにおいて前記各エリア別作業を前記第３基板に対して複数回繰り返す請求項３又は４記載のパーティクル診断方法。
6. 前記ビームライン清掃ステップにおいて少なくとも１つの前記エリアを清掃する、又は、前記エリア別搬送ステップにおいて前記ビームライン形成要素を清掃する請求項３乃至５のうち何れか一項に記載のパーティクル診断方法。
7. イオンビーム照射装置におけるパーティクルの発生箇所を診断するためのパーティクル診断装置であって、
   基板に付着しているパーティクルの個数又は個数に関連する値を示す個数データを受け付ける個数データ受付部と、
   前記個数データ受付部により受け付けられた前記個数データに基づいて、前記基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断する判断部とを具備し、
   前記個数データ受付部が、所定の搬送ラインを通してイオンビームの照射位置に搬送されて、当該照射位置でイオンビームが照射された第１基板に付着しているパーティクルの第１個数データ、及び、前記搬送ラインを通して前記照射位置に搬送された第２基板に付着しているパーティクルの第２個数データを受け付け、
   前記判断部が、前記第１個数データに基づいて前記第１基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断するとともに、前記第２個数データに基づいて前記第２基板に付着しているパーティクルが多いか少ないかを判断するパーティクル診断装置。