JPH0754688B2 - Ion implanting apparatus and ion implanting method - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、イオンビームを電気的に走査すると共に、
それと実質的に直交する方向にウェーハを機械的に走査
するいわゆるハイブリッドスキャン方式のイオン注入装
置およびイオン注入方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention electrically scans an ion beam and
The present invention relates to a so-called hybrid scan type ion implantation apparatus and an ion implantation method for mechanically scanning a wafer in a direction substantially orthogonal thereto.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

この種のイオン注入装置の従来例を第８図に示す。 A conventional example of this type of ion implantation apparatus is shown in FIG.

即ち、図示しない走査手段によってイオンビーム２をＸ
方向（例えば水平方向。以下同じ）に電気的に走査して
注入室（図示省略）内に導くと共に、ウェーハ４を保持
するホルダ130を注入室内に設け、これをホルダ駆動装
置136によって注入室内でＸ方向に直交するＹ方向（例
えば垂直方向。以下同じ）に機械的に走査するようにし
ている。That is, the ion beam 2 is X-rayed by a scanning means (not shown).
Direction (for example, horizontal direction; the same applies below) is guided electrically into the implantation chamber (not shown), and a holder 130 for holding the wafer 4 is provided in the implantation chamber. Mechanical scanning is performed in the Y direction (for example, the vertical direction; the same applies hereinafter) orthogonal to the X direction.

ホルダ駆動装置136は、簡単に言えば、ホルダ130をウェ
ーハ４に対するイオン注入のための垂直状態とウェーハ
４のハンドリングのための水平状態との間で回転させる
ホルダ起立装置132およびホルダ130をこのホルダ起立位
置132と共にＹ方向に昇降させて機械的に走査するホル
ダ昇降装置134を備えている。Briefly, the holder driving device 136 rotates the holder 130 between a vertical state for ion implantation into the wafer 4 and a horizontal state for handling the wafer 4, and the holder raising device 132 and the holder 130. A holder elevating / lowering device 134 for elevating and lowering in the Y direction together with the standing position 132 and mechanically scanning is provided.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

ところが、上述の構成によれば、ホルダ昇降装置134と
しては、モータによる回転運動を例えばウォーム歯車等
を用いて直線運動に変換する機構を用いているので、そ
のストロークが長くなり、これら機構全体を注入室内に
収納すると真空容器が大きくなり、この種のイオン注入
装置の大型化を招来する。However, according to the above-described configuration, as the holder elevating / lowering device 134, since the mechanism that converts the rotational movement by the motor into the linear movement by using, for example, the worm gear is used, the stroke becomes long, and the entire mechanism is changed. If it is housed in the implantation chamber, the vacuum container becomes large, which leads to an increase in the size of this type of ion implantation apparatus.

また、ホルダ昇降装置134を大気中に配置すると、ホル
ダ130を昇降させる直線運動を行うスライド軸133が、真
空中である注入室と大気中との間を移動するため、その
際空気等の巻き込み等が無いよう配慮する必要がある。
例えば、真空容器を貫通する前記スライド軸133が、複
数に区画された室内を非接触状態でスライドするように
構成すると共に、各室内をそれぞれ別個の真空ポンプで
差動排気するようにしたいわゆるダイナミックバキュー
ムシール方式が試みられているが、その構成が極めて複
雑である他、注入室の到達真空度が悪く、そのため注入
室用の真空ポンプの能力アップを図る必要がある、等と
いった不具合がある。Further, when the holder elevating / lowering device 134 is placed in the atmosphere, the slide shaft 133 which moves the holder 130 up and down moves linearly between the injection chamber in vacuum and the atmosphere. It is necessary to consider that there is no such thing.
For example, the slide shaft 133 penetrating the vacuum container is configured to slide in a plurality of compartments in a non-contact state, and each chamber is differentially evacuated by a separate vacuum pump, so-called dynamic. The vacuum seal system has been attempted, but its configuration is extremely complicated, and the ultimate vacuum of the injection chamber is poor, so that it is necessary to improve the capacity of the vacuum pump for the injection chamber.

そこでこの発明は、上述の事柄に鑑み、殊更前述したよ
うなダイナミックバキュームシール方式を用いないで、
ウェーハを保持するホルダを支えるアームをモータの回
転運動により揺動回転せしめ、それによってウェーハを
イオンビームが走査されるＸ方向と実質的に直交するＹ
方向に機械的に走査するようにしたイオン注入装置およ
びイオン注入方法を提供することを主たる目的とする。Therefore, in view of the above matters, the present invention does not use the dynamic vacuum seal system as described above,
An arm supporting a holder for holding a wafer is oscillated by a rotational movement of a motor, whereby the wafer is moved in a Y direction substantially perpendicular to an X direction in which an ion beam is scanned.
It is a main object to provide an ion implantation apparatus and an ion implantation method that mechanically scan in a direction.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上記目的を達成するため、この発明のイオン注入装置
は、Ｘ方向に電気的に走査されたイオンビームが導かれ
る注入室と、この注入室内にあってウェーハを保持する
ホルダと、このホルダを支えるアームを、ホルダの中心
から離れた所にありかつイオンビームの進行方向にほぼ
平行な姿勢を取る軸を中心にして、当該軸にほぼ直交す
る平面内において所定角度範囲内で往復旋回させて、ホ
ルダを注入室内においてイオンビームに向けた状態でＸ
方向と実質的に直交するＹ方向に機械的に往復走査する
ホルダ駆動装置とを備えることを特徴とする。In order to achieve the above object, the ion implantation apparatus of the present invention supports an implantation chamber in which an ion beam electrically scanned in the X direction is guided, a holder for holding a wafer in the implantation chamber, and a holder for supporting the holder. The arm is reciprocally swung within a predetermined angle range within a plane substantially orthogonal to the axis about an axis that is apart from the center of the holder and has a posture substantially parallel to the traveling direction of the ion beam, X with the holder facing the ion beam in the implantation chamber
A holder driving device that mechanically reciprocally scans in a Y direction that is substantially orthogonal to the direction.

また、この発明のイオン注入方法は、イオンビームをＸ
方向に電気的に走査すると共に、ウェーハを保持したホ
ルダを支えるアームを、ホルダの中心から離れた所にあ
りかつイオンビームの進行方向にほぼ平行な軸を中心に
して、当該軸にほぼ直交する平面内において所定角度範
囲内で往復旋回させて、ホルダをイオンビームに向けた
状態でＸ方向と実質的に直交するＹ方向に機械的に往復
走査し、かつ前記ホルダを前記アームの旋回方向と逆方
向に同じ角度回転させながら、ウェーハにイオンを注入
することを特徴とする。Further, the ion implantation method of the present invention uses an ion beam for X-ray irradiation.
The arm supporting the holder that holds the wafer while being electrically scanned in the direction is substantially orthogonal to the axis about the axis that is located away from the center of the holder and is substantially parallel to the traveling direction of the ion beam. The holder is reciprocally swung within a predetermined angle range, and the holder is mechanically reciprocally scanned in the Y direction substantially orthogonal to the X direction with the holder facing the ion beam, and the holder is swung in the turning direction of the arm. It is characterized in that ions are implanted into the wafer while rotating in the opposite direction by the same angle.

〔作用〕[Action]

上記構成によれば、ホルダに保持されたウェーハは、ホ
ルダと共に、ホルダ駆動装置によって、イオンビームの
走査方向であるＸ方向と実質的に直交するＹ方向に機械
的に走査される。According to the above configuration, the wafer held by the holder is mechanically scanned together with the holder by the holder driving device in the Y direction substantially orthogonal to the X direction which is the scanning direction of the ion beam.

その際、ホルダをアームの旋回に応じて上記のように回
転させると、機械的走査時のウェーハの姿勢を一定にす
ることができる。At that time, if the holder is rotated as described above according to the turning of the arm, the posture of the wafer during mechanical scanning can be made constant.

〔実施例〕〔Example〕

第１図は、この発明の一実施例に係るイオン注入装置の
要部を示す水平断面図である。この例では、イオンビー
ム２のビームラインの左右に同じ機構がほぼ左右対称に
設けられているので、以下においては主に右側（図の右
側）を例に説明する。FIG. 1 is a horizontal sectional view showing a main part of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention. In this example, the same mechanism is provided on the left and right sides of the beam line of the ion beam 2 in a substantially symmetrical manner, and hence the following description will be made mainly on the right side (right side in the drawing).

この実施例においては、図示しない真空ポンプによって
真空排気される注入室６内に、その導入口6aから、Ｘ方
向に電気的に走査され、更に平行ビーム化されたイオン
ビーム２が導入される。In this embodiment, the ion beam 2 which is electrically scanned in the X direction and made into a parallel beam is introduced from the inlet 6a into the implantation chamber 6 which is evacuated by a vacuum pump (not shown).

イオンビーム２を平行ビーム化する走査手段の一例を第
２図に示す。即ち、イオン源110から引き出され、かつ
必要に応じて質量分析、加速等が行われたイオンビーム
２を、同一の走査電源116から互いに逆極性の走査電圧
（三角波電圧）が印加される二組の走査電極112および1
14の協働によってＸ方向に走査して、走査電極114から
出射した時に平行ビームになるようにしている。もっと
も、この例と違って、イオンビーム２を磁場を利用して
上記と同様に走査するようにしても良い。FIG. 2 shows an example of the scanning means for converting the ion beam 2 into a parallel beam. That is, two sets of ion beams 2 extracted from the ion source 110 and subjected to mass analysis, acceleration, etc. as necessary are applied with scanning voltages (triangular wave voltages) of opposite polarities from the same scanning power supply 116. Scan electrodes 112 and 1
Scanning is performed in the X direction by the cooperation of 14, and a parallel beam is formed when the light is emitted from the scanning electrode 114. However, unlike this example, the ion beam 2 may be scanned using a magnetic field in the same manner as described above.

第１図に戻って、上記のような処理室６の左右に、この
実施例では二つの互いに同一構造のホルダ駆動装置10が
設けられている。Returning to FIG. 1, two holder driving devices 10 having the same structure in this embodiment are provided on the left and right of the processing chamber 6 as described above.

この発明に用いられるホルダ駆動装置10は、少なくとも
ホルダ８を支えるアーム46を揺動回転させることによ
り、ホルダ８に保持されたウェーハ４を注入室６内でＸ
方向に実質的に直交するＹ方向に機械的に走査する機能
を有することを特徴とする。揺動回転とは、所定角度範
囲内で往復旋回させることである。The holder driving device 10 used in the present invention swings and rotates at least the arm 46 that supports the holder 8 so that the wafer 4 held by the holder 8 is moved within the implantation chamber 6 by X-axis.
It has a function of mechanically scanning in the Y direction substantially orthogonal to the direction. The swinging rotation is reciprocating turning within a predetermined angle range.

図示例の各ホルダ駆動装置10は、この実施例では、注入
室６の側壁に真空シール軸受12を取り付け、それに支持
軸14を貫通させ、その大気側（注入室６外側）に歯車16
を取り付け、注入角可変用のモータ20および歯車18によ
って、支持軸14を矢印Ａのように回転させて、その先に
アーム46を介して取り付けられたホルダ８を設定された
注入角位置と、ウェーハ４のハンドリングのための水平
位置とに駆動するようにしている。In each holder driving device 10 of the illustrated example, in this embodiment, a vacuum seal bearing 12 is attached to the side wall of the injection chamber 6, a support shaft 14 is penetrated through it, and a gear 16 is provided on the atmosphere side (outside the injection chamber 6).
The support shaft 14 is rotated as shown by an arrow A by the motor 20 and the gear 18 for changing the injection angle, and the holder 8 attached via the arm 46 at the tip of the support shaft 14 is set to the set injection angle position. The wafer 4 is driven to a horizontal position for handling.

支持軸14の真空側（注入室６内側）には、真空シール軸
受38によって中空のアーム軸40およびアーム46を回転自
在に支えている。このアーム軸40は、支持軸14を図示の
ような状態に回転させることによって、イオンビーム２
の進行方向にほぼ平行な姿勢を取ることができる。On the vacuum side of the support shaft 14 (inside the injection chamber 6), a hollow arm shaft 40 and an arm 46 are rotatably supported by a vacuum seal bearing 38. The arm shaft 40 rotates the support shaft 14 into a state as shown in the drawing, whereby the ion beam 2
Can take a posture almost parallel to the traveling direction of.

アーム軸40の一端には、伝達手段を構成するものとし
て、プーリー36を取り付けると共に、タイミングベルト
32によって、支持軸14の大気側に取り付けた可逆転式の
モータ24およびプーリー28と連結しており、このモータ
ー24によってアーム軸40を正逆両方向に回転駆動してア
ーム46を矢印Ｂのように揺動回転させて、即ちアーム46
を、アーム軸40にほぼ直交する面内において所定角度範
囲内で往復旋回させて、ホルダ８を、イオンビーム２に
向けた状態で、Ｘ方向と実質的に直交するＹ方向（この
例では紙面表裏方向）に機械的に往復走査するようにし
ている。A pulley 36 is attached to one end of the arm shaft 40 to constitute a transmission means, and a timing belt is provided.
A reversible motor 24 and a pulley 28 attached to the atmosphere side of the support shaft 14 are connected by 32, and the arm shaft 40 is rotationally driven in both forward and reverse directions by the motor 24 to move the arm 46 as shown by an arrow B. Oscillate and rotate, that is, arm 46
Is reciprocally swung within a predetermined angle range in a plane substantially orthogonal to the arm axis 40, and the holder 8 is directed toward the ion beam 2 in a Y direction substantially orthogonal to the X direction (paper surface in this example). Mechanical reciprocal scanning is performed in the front and back directions.

アーム46の先端部には真空シール軸受52を取り付け、ホ
ルダ軸54およびホルダ８を回転自在に支えている。この
ホルダ軸54は、支持軸14を図示のような位置に回転させ
ることによって、イオンビーム２の進行方向にほぼ平行
な姿勢を取ることができる。そしてその先端部に、ウェ
ーハ４を保持するホルダ８がほぼ直角に取り付けられて
いる。ホルダ８は、この例ではベース8aと、それとの間
にウェーハ４を挟持するウェーハ押え8bと、ウェーハ４
を昇降させるウェーハ受け8cとを備えている。A vacuum seal bearing 52 is attached to the tip of the arm 46 to rotatably support the holder shaft 54 and the holder 8. The holder shaft 54 can take a posture substantially parallel to the traveling direction of the ion beam 2 by rotating the support shaft 14 to the position shown in the figure. A holder 8 for holding the wafer 4 is attached to the tip portion thereof at a substantially right angle. In this example, the holder 8 includes a base 8a, a wafer retainer 8b that holds the wafer 4 therebetween, and a wafer 4
And a wafer receiver 8c for moving up and down.

ホルダ軸54にはプーリー50が取り付けられている。ま
た、アーム軸40の中心部には中間軸42が回転自在に通さ
れており、その両端にはプーリー34および44が取り付け
られている。このプーリー44と50とは互いに同一直径で
あり、それらと共に連結手段を構成するタイミングベル
ト48で互いに連結されている。従って、ホルダ軸54と中
間軸42とは同一の回転比で連結されている。A pulley 50 is attached to the holder shaft 54. An intermediate shaft 42 is rotatably passed through the center of the arm shaft 40, and pulleys 34 and 44 are attached to both ends thereof. The pulleys 44 and 50 have the same diameter and are connected to each other by a timing belt 48 which constitutes a connecting means with them. Therefore, the holder shaft 54 and the intermediate shaft 42 are connected at the same rotation ratio.

また、支持軸14の大気側に取り付けたステップ回転用の
モータ22およびプーリー26とプーリー34とをタイミング
ベルト30で連結しており、このモータ22によってホルダ
８を例えば矢印Ｃのように段階的に回転させることがで
きるようにしている。但し注入時の回転は行わないよう
にしており、その場合はアーム軸40が矢印Ｂのように回
転しても中間軸42はアーム軸40と一緒には回転しない。Further, a step rotation motor 22 attached to the atmosphere side of the support shaft 14 and a pulley 26 and a pulley 34 are connected by a timing belt 30. The motor 22 causes the holder 8 to be stepwise as shown by an arrow C, for example. It can be rotated. However, rotation during injection is not performed. In that case, even if the arm shaft 40 rotates as shown by arrow B, the intermediate shaft 42 does not rotate together with the arm shaft 40.

尚、上記タイミングベルト30、32および48の代わりにチ
ェーンを用いても良く、その時はそれに関連するプーリ
ーをチェーン歯車にすれば良い。A chain may be used instead of the timing belts 30, 32 and 48, and in that case, the pulley associated therewith may be a chain gear.

この実施例における走査時のホルダ８の姿勢を第３図を
も参照して説明すると、上述したようにその時はモータ
22は停止しており、従って中間軸42およびプーリー44は
停止状態にある。この状態でモータ24によって、プーリ
ー28、タイミングベルト32およびプーリー36を介してア
ーム46を例えば第３図に示すように時計方向にθ°回転
させた場合、アーム46側から見るとプーリー44は反時計
方向にθ°回転したことになり、タイミングベルト48で
接続してあるプーリー44と同一直径のプーリー50は、ア
ーム46側から見ると反時計方向にθ°回転する。従っ
て、ホルダ８およびそれに保持されたウェーハ４は、ア
ーム46の長さを半径にＹ方向に円弧を描くように走査さ
れるが、絶対回転角は０°であってその姿勢は不変であ
る。従って例えば、ホルダ８にウェーハ４をそのオリエ
ンテーションフラット4aを下側にして装着した場合、ホ
ルダ８の走査位置に拘わらず常にオリエンテーションフ
ラット4aは下側になる。The posture of the holder 8 during scanning in this embodiment will be described with reference to FIG. 3 as well.
22 is stationary, so the intermediate shaft 42 and the pulley 44 are stationary. In this state, when the motor 24 rotates the arm 46 through the pulley 28, the timing belt 32, and the pulley 36 in the clockwise direction by θ ° as shown in FIG. 3, for example, when viewed from the arm 46 side, the pulley 44 is reversed. This means that the pulley 50, which has the same diameter as the pulley 44 connected by the timing belt 48, rotates in the counterclockwise direction by θ ° when viewed from the arm 46 side. Therefore, the holder 8 and the wafer 4 held by the holder are scanned so as to draw a circular arc in the Y direction with the length of the arm 46 as a radius, but the absolute rotation angle is 0 ° and its posture is unchanged. Therefore, for example, when the wafer 4 is mounted on the holder 8 with its orientation flat 4a on the lower side, the orientation flat 4a is always on the lower side regardless of the scanning position of the holder 8.

上記例のように機械的走査時のウェーハ４の姿勢を一定
に制御することは必須ではないが、姿勢を一定に制御す
ると、ウェーハ４の姿勢が変化することによる不具合、
例えばウェーハ４がアーム46の揺動回転に伴ってわずか
に回ってその中心部と周辺部とでドーズ量に差が生じ
（より具体的には前者の方が多くなる）、またイオンビ
ーム２が平行ビームでない場合にウェーハ４の結晶に対
する注入角が変化してイオンの注入深さが変化すること
等を防止することができ、それによってウェーハ面内に
おけるドーズ量や注入深さ等の注入の均一性が一層向上
する。It is not essential to control the attitude of the wafer 4 at the time of mechanical scanning to be constant as in the above example, but if the attitude is controlled to be constant, the problem that the attitude of the wafer 4 changes,
For example, the wafer 4 slightly rotates with the swinging rotation of the arm 46, and a difference in dose amount occurs between the central portion and the peripheral portion (more specifically, the former amount increases), and the ion beam 2 When the beam is not a parallel beam, it is possible to prevent the implantation angle of the crystal of the wafer 4 from changing and the implantation depth of the ions to change, thereby making it possible to achieve uniform implantation such as the dose amount and the implantation depth within the wafer surface. The property is further improved.

但し、ホルダ８をアーム46の揺動回転に応じて上記のよ
うに、即ちアーム46の回転方向と逆方向に同じ角度回転
させる手段は、必ずしも上記実施例のものに限定される
ものではない。However, the means for rotating the holder 8 according to the swinging rotation of the arm 46 as described above, that is, for rotating the same angle in the opposite direction to the rotation direction of the arm 46 is not necessarily limited to that of the above embodiment.

また、上記例のようにイオンビーム２を平行ビーム化す
ることも必須ではないが、平行ビーム化すると、イオン
ビームが角度を持って走査されることによる不具合、例
えばウェーハ４上の各点においてイオンビームの入射角
が異なり、ウェーハ４上に立体的な構造が形成されてい
る場合、場所によって陰のでき方が異なること等を防止
することができ、それによってウェーハ面内における注
入の均一性が一層向上する。Further, it is not essential to form the ion beam 2 into a parallel beam as in the above example, but when the ion beam 2 is formed into a parallel beam, a problem due to the ion beam being scanned at an angle, for example, at each point on the wafer 4 When the incident angle of the beam is different and the three-dimensional structure is formed on the wafer 4, it is possible to prevent the shadow from being formed differently depending on the location, and thereby to improve the uniformity of the implantation within the wafer surface. Further improve.

なお、アーム46の制御については、例えばイオンビーム
２のビーム電流に比例してアーム46の角速度を制御すれ
ば、ウェーハ４の面内においてドーズ量の均一なイオン
注入が可能になる。Regarding the control of the arm 46, for example, if the angular velocity of the arm 46 is controlled in proportion to the beam current of the ion beam 2, ion implantation with a uniform dose amount within the surface of the wafer 4 becomes possible.

ホルダ８を第１図中に２点鎖線で示すウェーハ４のハン
ドリング位置に移動させるには、モータ20によってホル
ダ８を水平状態にすると共に、モータ24によってホルダ
８を壁側に移動させれば良く、そのようにすればホルダ
８は結果的に矢印Ｄのように移動したことになる。In order to move the holder 8 to the wafer 4 handling position shown by the chain double-dashed line in FIG. 1, the holder 8 should be moved horizontally by the motor 20 and the holder 8 should be moved toward the wall by the motor 24. By doing so, the holder 8 consequently moves as shown by the arrow D.

注入室６の後方部左右の底部には、ウェーハ４を注入室
６内と大気側との間で１枚ずつ出し入れ（アンロードお
よびロード）するための真空予備室80がそれぞれ隣接さ
れている。Adjacent to the left and right bottom portions of the rear portion of the implantation chamber 6 are adjacent vacuum preparatory chambers 80 for loading and unloading (unloading and loading) the wafers 4 one by one between the inside of the implantation chamber 6 and the atmosphere side.

この真空予備室80の部分の断面図を第４図および第５図
に示す。第４図は真空予備室80の真空側弁88が閉じかつ
大気側弁90が開いた状態を、第５図は真空側弁88が開き
かつ大気側弁90が閉じた状態を示す。但し、第５図に
は、後述するウェーハ搬送装置60の一部分をも便宜上示
している。4 and 5 are cross-sectional views of this vacuum preliminary chamber 80. FIG. 4 shows a state in which the vacuum side valve 88 of the vacuum reserve chamber 80 is closed and the atmosphere side valve 90 is open, and FIG. 5 shows a state in which the vacuum side valve 88 is open and the atmosphere side valve 90 is closed. However, FIG. 5 also shows a part of a wafer transfer device 60 described later for convenience.

詳述すると、注入室６の底部に、真空ポンプ92によって
真空排気される真空予備室80が設けられており、その上
部には注入室６との間を仕切る真空側弁88が、下部には
大気側弁90が、それぞれ設けられている。More specifically, a vacuum reserve chamber 80, which is evacuated by a vacuum pump 92, is provided at the bottom of the injection chamber 6, a vacuum side valve 88 for partitioning the space from the injection chamber 6 is provided at the upper portion, and a vacuum side valve 88 is provided at the lower portion. Atmosphere-side valves 90 are provided respectively.

真空側弁88は注入室６上に設けたエアシリンダ86によっ
て、大気側弁90は下側のエアシリンダ102によってガイ
ド軸98を介して、それぞれ昇降され開閉される。尚、エ
アシリンダ86の上部に設けたレバー84およびエアシリン
ダ82は、エアシリンダ86をロックするためのものであ
る。The vacuum-side valve 88 is lifted and lowered by an air cylinder 86 provided on the injection chamber 6, and the atmosphere-side valve 90 is lifted and lowered by a lower air cylinder 102 via a guide shaft 98. The lever 84 and the air cylinder 82 provided above the air cylinder 86 are for locking the air cylinder 86.

大気側弁90の上部には、ウェーハ４を載せる回転台94が
設けられており、この回転台94は、モータ96によってウ
ェーハ４のオリエンテーションフラット合わせ等のため
に回転させられると共に、デュアルストロークシリンダ
100によってウェーハ４のハンドリング等のために２段
階に昇降させられる。A rotary table 94 on which the wafer 4 is placed is provided above the atmosphere-side valve 90. The rotary table 94 is rotated by a motor 96 for aligning the orientation flat of the wafer 4 and the dual stroke cylinder.
The wafer 100 is raised and lowered in two steps for handling the wafer 4.

再び第１図に戻って、上記のような各真空予備室80から
水平状態にある各ホルダ８にかけての部分に、次のよう
な構造のウェーハ搬送装置60がそれぞれ設けられてい
る。Returning to FIG. 1 again, a wafer transfer device 60 having the following structure is provided in a portion from each of the above vacuum preliminary chambers 80 to each of the holders 8 in the horizontal state.

即ち、第６図も参照して、真空予備室80と水平状態にあ
るホルダ８との間のウェーハ４の搬送経路に沿って、二
つの溝付きのプーリー70および72間にタイミングベルト
68がループ状に懸け渡されている。一方のプーリー70に
は、正転および逆転回能なモータ７が連結されている。
そして、このタイミングベルト68の上側および下側の部
分には、それぞれ連結金具66を介して、それぞれウェー
ハ４を載置可能なロード側の搬送アーム61aおよびアン
ロード側の搬送アーム装置61bがそれぞれ取り付けられ
ている。That is, referring also to FIG. 6, the timing belt is provided between the two grooved pulleys 70 and 72 along the wafer 4 transfer path between the vacuum preliminary chamber 80 and the holder 8 in the horizontal state.
68 are looped around. One pulley 70 is connected to a motor 7 capable of normal rotation and reverse rotation.
Then, a load-side transfer arm 61a and an unload-side transfer arm device 61b on which the wafer 4 can be mounted are attached to the upper and lower portions of the timing belt 68 via coupling fittings 66, respectively. Has been.

また、各搬送アーム61a、61bが回転せずにタイミングベ
ルト68に沿って移動するのをガイドするガイド手段とし
て、この実施例ではボールスプラインを採用している。
即ち、各搬送アーム61a、61bの根元部にスプライン軸受
64aおよび64bを取り付けると共に、それらをそれぞれ貫
通する上下２本のスプライン軸62aおよび62bをタイミン
グベルト68に平行に配置している。Further, a ball spline is adopted in this embodiment as a guide means for guiding the transfer arms 61a and 61b to move along the timing belt 68 without rotating.
That is, spline bearings are provided at the bases of the transfer arms 61a and 61b.
64a and 64b are attached, and upper and lower two spline shafts 62a and 62b penetrating them are arranged in parallel with the timing belt 68.

このようなボールスプラインの代わりに、通常のガイド
軸を２本ずつ用いても良いが、ボールスプラインを用い
れば、１本のスプライン軸で、搬送アームが回転せずに
水平に安定して走行するのをガイドすることができる。Instead of such a ball spline, two normal guide shafts may be used, but if a ball spline is used, a single spline shaft allows the transport arm to travel horizontally and stably without rotating. Can guide you.

尚、各スプライン軸62a、62bは、簡略化のために丸棒で
図示しているが、実際は、複数のボールの転動溝を有す
る丸棒状あるいは異形状のものである。Although each of the spline shafts 62a and 62b is shown as a round bar for simplification, it is actually a round bar shape or a different shape having a plurality of balls rolling grooves.

次に、上記のようなイオン注入装置の全体的な動作例を
第１図の右側の機構を中心に説明する。Next, an example of the overall operation of the ion implantation apparatus as described above will be described focusing on the mechanism on the right side of FIG.

ホルダ駆動装置10によってホルダ８を第１図中に２点鎖
線で示す水平位置に移動させ、ウェーハ受け8cおよびウ
ェーハ押え8bを図示しない駆動装置によって駆動して、
先に装着していたウェーハ４を下段のアンロード用の搬
送アーム61bに受け渡しする位置まで上昇させる。The holder driving device 10 moves the holder 8 to a horizontal position shown by a two-dot chain line in FIG. 1, and the wafer receiver 8c and the wafer retainer 8b are driven by a driving device (not shown),
The wafer 4 previously mounted is raised to a position where it is transferred to the lower unloading transfer arm 61b.

一方、真空予備室80側では、第５図を参照して、デュア
ルストロークシリンダ100の上下両方のシリンダを動作
させて回転台94を大きく上昇させて２点鎖線で示すよう
に上段のロード側の搬送アーム61aの位置まで未注入の
ウェーハ４を持ち上げ、その状態でウェーハ搬送装置60
のモータ74によってタイミングベルト68を駆動して、搬
送アーム61aを真空予備室80上の位置に、かつ搬送アー
ム61bをホルダ８上の位置に同時に移動させ、そしてホ
ルダ８のウェーハ受け8cを降下させて先に注入済のウェ
ーハ４を搬送アーム61bに載せ、一方真空予備室80側で
も回転台94を降下させて未注入のウェーハ４を搬送アー
ム61aに載せる。On the other hand, on the side of the vacuum reserve chamber 80, referring to FIG. 5, both the upper and lower cylinders of the dual stroke cylinder 100 are operated to raise the rotary base 94 greatly, and as shown by the chain double-dashed line, The unimplanted wafer 4 is lifted up to the position of the transfer arm 61a, and in that state, the wafer transfer device 60
The motor 74 drives the timing belt 68 to simultaneously move the transfer arm 61a to the position on the vacuum preliminary chamber 80 and the transfer arm 61b to the position on the holder 8, and lower the wafer receiver 8c of the holder 8. Then, the wafer 4 that has been implanted is placed on the transfer arm 61b, and also on the vacuum preliminary chamber 80 side, the rotary table 94 is lowered to place the unimplanted wafer 4 on the transfer arm 61a.

次に、ウェーハ搬送装置60のモータ74を先とは逆転さ
せ、注入済のウェーハ４を載せた搬送アーム61bを真空
予備室80上へ、未注入のウェーハ４を載せた搬送アーム
61aをホルダ８上へ移動させ、そして真空予備室80側で
はデュアルストロークシリンダ100の上側のシリンダの
みを動作させて回転台64によって搬送アーム61bよりウ
ェーハ４を受け取り（第５図中の実線の状態）、ホルダ
８側ではウェーハ受け8cによって搬送アーム61aよりウ
ェーハ４を受け取る。Next, the motor 74 of the wafer transfer device 60 is reversed from the previous one, and the transfer arm 61b on which the injected wafer 4 is placed is placed on the vacuum preliminary chamber 80, and the transfer arm on which the uninjected wafer 4 is placed.
61a is moved onto the holder 8, and only the upper cylinder of the dual stroke cylinder 100 is operated on the side of the vacuum reserve chamber 80 to receive the wafer 4 from the transfer arm 61b by the rotary table 64 (state shown by the solid line in FIG. 5). ), On the holder 8 side, the wafer 4 is received from the transfer arm 61a by the wafer receiver 8c.

次いで、ウェーハ搬送装置60のモータ74を再び逆転させ
て両搬送アーム61aおよび61bを中間の待機位置まで移動
させ（第１図の状態）、ホルダ８側ではウェーハ受け8c
およびウェーハ押え8bを降下させてウェーハ４を保持
し、ホルダ駆動装置10によってホルダ８を第１図中に実
線で示すような注入状態まで移動させて注入準備は完了
する。Next, the motor 74 of the wafer transfer device 60 is rotated in the reverse direction again to move both transfer arms 61a and 61b to the intermediate standby position (the state shown in FIG. 1), and the holder 8 side receives the wafer receiver 8c.
Then, the wafer retainer 8b is lowered to hold the wafer 4, and the holder driving device 10 moves the holder 8 to the implantation state shown by the solid line in FIG. 1 to complete the implantation preparation.

一方、真空予備室80側では、回転台94を降下させ、かつ
真空側弁88を閉じた後、当該真空予備室80内を大気圧状
態に戻して大気側弁90を開き（第４図の状態）、図示し
ない大気側の搬送アーム装置によって注入済のウェーハ
４の搬出および次の未注入のウェーハ４の搬入を行う。
このとき並行して、注入室６内では、ホルダ駆動装置10
によってホルダ８を前述したようにＹ方向に機械的に走
査しながら、当該ホルダ８上のウェーハ４にイオンビー
ム２を照射してイオン注入が行われる。On the other hand, on the side of the vacuum reserve chamber 80, after lowering the rotary table 94 and closing the vacuum side valve 88, the inside of the vacuum reserve chamber 80 is returned to the atmospheric pressure state and the atmosphere side valve 90 is opened (see FIG. 4). (State), the wafer 4 that has been implanted is unloaded and the next unimplanted wafer 4 is loaded by the transfer arm device (not shown) on the atmosphere side.
At the same time, in the injection chamber 6, the holder driving device 10
While mechanically scanning the holder 8 in the Y direction as described above, the wafer 4 on the holder 8 is irradiated with the ion beam 2 for ion implantation.

以降は、必要に応じて上記と同様の動作が繰り返され
る。After that, the same operation as described above is repeated as necessary.

また、右側の機構と左側との機構との関係を説明する
と、一方の（例えば第１図中の右側の）ホルダ８を上記
のように走査しながらそこに装着したウェーハ４にイオ
ン注入を行うことと並行して、他方のホルダ８を水平状
態にしてウェーハ４のハンドリング（即ち注入済のウェ
ーハ４の取出しおよび未注入のウェーハ４の装着）を行
うことができる。即ち、二つのホルダ８において交互に
イオン注入およびウェーハ４のハンドリングを行うこと
ができ、イオン注入およびハンドリングのロス時間が殆
どなくなるのでスループットが向上する。Further, the relationship between the mechanism on the right side and the mechanism on the left side will be described. While one of the holders 8 (for example, the right side in FIG. 1) is scanned as described above, ion implantation is performed on the wafer 4 mounted thereon. In parallel with this, the other holder 8 can be placed in a horizontal state to handle the wafer 4 (that is, taking out the implanted wafer 4 and mounting the unimplanted wafer 4). That is, the ion implantation and the handling of the wafer 4 can be alternately performed in the two holders 8 and the loss time of the ion implantation and the handling is almost eliminated, so that the throughput is improved.

しかも、上記のようなホルダ駆動装置10によれば、従来
のイオン注入装置におけるホルダ駆動装置136の場合と
違って、各アーム46およびホルダ８が円弧状に動くた
め、それらが互いに機械的に干渉するのを避けながら二
つのホルダ駆動装置10を互いに近づけて配置することが
でき、従って当該イオン注入装置の小型化を図ることが
できる。Moreover, according to the holder driving device 10 as described above, unlike the case of the holder driving device 136 in the conventional ion implantation device, since the arms 46 and the holder 8 move in an arc shape, they mechanically interfere with each other. While avoiding this, the two holder driving devices 10 can be arranged close to each other, so that the ion implantation device can be downsized.

また、両ホルダ８に対するウェーハ４のハンドリングが
互いに同一条件で、即ちこの例では互いに同一高さでし
かもどちらもウェーハ４の表面を上にして可能になるた
め、ウェーハ４のハンドリングが容易になる。Further, the handling of the wafer 4 with respect to the both holders 8 can be performed under the same condition, that is, in the present example, at the same height with each other, and both of them can be placed with the surface of the wafer 4 facing up.

第７図は、この発明の他の実施例に係るイオン注入装置
の要部を示す垂直断面図である。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing the main parts of an ion implantation apparatus according to another embodiment of the present invention.

この実施例においても、第１図の実施例の場合と同様
に、電気的にＸ方向に走査して平行ビーム化されたイオ
ンビーム２が導入される注入室６の左右に、二つの前述
したようなホルダ駆動装置10を設け、それによってウェ
ーハ４を装着した各ホルダ８をそれぞれＸ方向と実質的
に直交するＹ方向に機械的に走査するようにしている。Also in this embodiment, as in the case of the embodiment shown in FIG. 1, the two above-mentioned left and right sides of the implantation chamber 6 into which the ion beam 2 which is electrically scanned in the X direction and made into a parallel beam is introduced. Such a holder driving device 10 is provided so that each holder 8 on which the wafer 4 is mounted is mechanically scanned in the Y direction substantially orthogonal to the X direction.

但しこの実施例では、各ホルダ８に対するウェーハ４の
ハンドリングの仕方が異なる。即ち、注入室６内におけ
る各ホルダ駆動装置10の下部に、カセット120を１ピッ
チずつ紙面の表裏方向に移動させるカセット駆動機構12
2がそれぞれ設けられており、各カセット駆動機構122上
には、複数枚のウェーハ４を収納したカセット120が、
図示しない真空予備室を介して、それぞれ装着される。However, in this embodiment, the method of handling the wafer 4 with respect to each holder 8 is different. That is, the cassette drive mechanism 12 for moving the cassette 120 in the front and back direction of the paper by one pitch below the holder drive device 10 in the injection chamber 6.
2 are respectively provided, and on each cassette drive mechanism 122, a cassette 120 that stores a plurality of wafers 4 is provided.
Each of them is mounted via a vacuum reserve chamber (not shown).

また、各カセット駆動機構122の下部は、ウェーハ垂直
搬送装置124がそれぞれ設けられている。各ウェーハ垂
直搬送装置124は、先端部にウェーハ４の端部が入る溝1
28を有していて矢印のように昇降させられる押上げ板12
6をそれぞれ有しており、これによってウェーハ４を１
枚ずつカセット120とホルダ８との間で搬送することが
できる。従ってこの実施例においても、左右のホルダ８
に対するウェーハ４のハンドリングは互いに同一条件で
可能である。A wafer vertical transfer device 124 is provided below each cassette drive mechanism 122. Each wafer vertical transfer device 124 has a groove 1 in which the end of the wafer 4 is inserted at the tip.
Push-up plate 12 that has 28 and can be raised and lowered as shown by the arrow
6 each, which gives 1 wafer 4
The sheets can be conveyed one by one between the cassette 120 and the holder 8. Therefore, also in this embodiment, the left and right holders 8
The wafers 4 can be handled under the same conditions.

この実施例の動作例を説明すると、図の右側のホルダ８
をホルダ駆動装置10によって実線で示す矢印Ｅのように
Ｙ方向に走査してそこのウェーハ４にイオン注入してい
る間に、左側のホルダ駆動装置10ではアーム46を下方に
回転させて、ウェーハ垂直搬送装置124によってホルダ
８に先に装着されていた注入済のウェーハ４をカセット
120内に搬送すると共に、カセット駆動機構122によって
カセット120を１ピッチ駆動してカセット120内の未注入
のウェーハ４をホルダ８に装着して待機する。Explaining an operation example of this embodiment, the holder 8 on the right side of the drawing
Is scanned by the holder driving device 10 in the Y direction as indicated by a solid line arrow E and ions are implanted into the wafer 4 there, in the holder driving device 10 on the left side, the arm 46 is rotated downward to move the wafer. The wafers 4 which have been previously mounted on the holder 8 by the vertical transfer device 124 are placed in the cassette.
The wafer 120 is conveyed into the cassette 120, and the cassette 120 is driven by one pitch by the cassette drive mechanism 122 to mount the unimplanted wafer 4 in the cassette 120 on the holder 8 and wait.

そして右側のホルダ８上のウェーハ４に対するイオン注
入が完了すると、右側のアーム46を下方に回転させて上
記と同様にしてそのホルダ８に対するウェーハ４の交換
を行う。その間に、左側のホルダ駆動装置10ではホルダ
８を待機位置（ウェーハ交換位置）から注入位置に移動
させてスキャン動作を行わせてそこのウェーハ４に対す
るイオン注入が行われる。When the ion implantation for the wafer 4 on the right holder 8 is completed, the right arm 46 is rotated downward and the wafer 4 for the holder 8 is exchanged in the same manner as above. In the meantime, in the holder driving device 10 on the left side, the holder 8 is moved from the standby position (wafer exchange position) to the implantation position to perform the scanning operation, and the ions are implanted into the wafer 4 there.

尚、第７図の実施例では、第１図の実施例と違って、ホ
ルダ８をウェーハ４のハンドリングのために水平状態に
する必要が無いので、注入角を可変にしないのであれ
ば、そのホルダ駆動装置10には、第１図で説明した支持
軸14を矢印Ａのように回転させる機構を必ずしも設ける
必要は無い。In the embodiment of FIG. 7, unlike the embodiment of FIG. 1, it is not necessary to make the holder 8 horizontal for handling the wafer 4, so if the implantation angle is not variable, The holder driving device 10 does not necessarily have to be provided with the mechanism for rotating the support shaft 14 as shown in FIG.

また、第１図、第７図いずれの実施例においても、ホル
ダ８をステップ回転させる必要が無い場合は、ホルダ駆
動装置10にはそのための機構を必ずしも設ける必要は無
い。Further, in any of the embodiments shown in FIGS. 1 and 7, if it is not necessary to rotate the holder 8 stepwise, the holder driving device 10 does not necessarily need to be provided with a mechanism therefor.

また、上記両実施例のように、ホルダ８およびホルダ駆
動装置10を二つずつ設けていわゆるデュアルタイプにす
ることは必須ではないが（即ちこれらは１つずつでも良
いが）、デュアルタイプにすれば、二つのホルダ８上の
ウェーハ４を交互に処理することができるのでスループ
ットが向上する。Further, it is not essential to provide two holders 8 and two holder driving devices 10 to form a so-called dual type as in the above-described embodiments (that is, these may be one at a time), but it is possible to use a dual type. In this case, since the wafers 4 on the two holders 8 can be processed alternately, the throughput is improved.

しかもデュアルタイプにする場合、イオンビーム２のビ
ームライン（換言すればイオンビーム２の電気的な走査
系等）を一つにしておく方が構造が簡単で小型かつ経済
的となるが、第８図に示したような従来のイオン注入装
置では、もう一組のホルダ130およびホルダ駆動装置136
をイオンビーム２に対して図示のものとは対称に配置
（即ち図示のものの上側に下向きに配置）しようとして
も、ホルダ昇降装置134によってホルダ130をＹ方向に直
線的に昇降させるだけであるから、上下のホルダ130が
互いにぶつかることになり、これを避けようとすると上
下のホルダ130およびホルダ駆動装置136を互いに大きく
離さなければならず、装置が巨大化する。しかも、ホル
ダ130に対するウェーハ４のハンドリング（着脱）位置
が上下のホルダ130で大きく異なるため、ウェーハ４の
搬送ラインが上下二段になり、また上側のホルダ130に
対してウェーハ４を下向きにハンドリングしなければな
らない等、ウェーハ４のハンドリングが非常に困難にな
る。Moreover, in the case of the dual type, it is simpler in structure and more compact and economical to have one beam line of the ion beam 2 (in other words, an electric scanning system of the ion beam 2), but In the conventional ion implanter as shown in the figure, another set of holder 130 and holder drive device 136 is used.
Is to be symmetrically arranged with respect to the ion beam 2 with respect to the one shown in the drawing (that is, to be arranged downward on the upper side of the one shown in the drawing), the holder 130 is only moved up and down linearly in the Y direction. The upper and lower holders 130 collide with each other, and if it is attempted to avoid this, the upper and lower holders 130 and the holder driving device 136 must be largely separated from each other, and the device becomes huge. Moreover, since the handling (mounting / unloading) position of the wafer 4 with respect to the holder 130 is largely different between the upper and lower holders 130, the wafer 4 transfer line has two upper and lower stages, and the wafer 4 is handled downward with respect to the upper holder 130. The handling of the wafer 4 becomes very difficult because it must be done.

これに対して上記両実施例によれば、各アーム46および
ホルダ８が円弧状に動くため、それらが互いに機械的に
干渉するのを避けながら二つのホルダ駆動装置10を互い
に近づけて配置することができ、従って当該イオン注入
装置の小型化を図ることができる。また、二つのホルダ
８に対するウェーハ４のハンドリングが互いに同一条件
で可能なため、ウェーハ４のハンドリングが容易にな
る。その結果、ハイブリッドスキャン方式でしかもビー
ムラインが一つのデュアルタイプのイオン注入装置であ
って実際的なものを製作することが可能になる。On the other hand, according to the above-described embodiments, since the arms 46 and the holder 8 move in an arc shape, the two holder driving devices 10 should be arranged close to each other while avoiding mechanical interference between them. Therefore, the ion implanter can be downsized. Further, since the wafer 4 can be handled by the two holders 8 under the same conditions, the wafer 4 can be easily handled. As a result, it is possible to manufacture a dual-type ion implanter having a single beam line by the hybrid scan method and practical.

なおこの発明は上述した実施例に限られることはなく、
モータの回転をアームに適当に伝えて、即ち直接あるい
は間接的に伝える等して、アームを揺動回転させるよう
にしても良いのは勿論である。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment,
Of course, the rotation of the motor may be appropriately transmitted to the arm, that is, directly or indirectly, so that the arm may be oscillated and rotated.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のようにこの発明のイオン注入装置によれば、ウェ
ーハを保持するホルダを支えるアームを所定角度範囲内
で往復旋回せしめ、それによってウェーハをイオンビー
ムが走査されるＸ方向と実質的に直交するＹ方向に機械
的に走査するホルダ駆動装置を備えているので、従来試
みられている高価なダイナミックバキュームシール方式
を用いなくて済み、その結果、殊更に注入室用の真空ポ
ンプの能力アップを図る必要が無く、しかも経済的にこ
の種のイオン注入装置を構成することができる。その
他、次のような効果を奏することができる。As described above, according to the ion implantation apparatus of the present invention, the arm that supports the holder that holds the wafer is reciprocally swung within a predetermined angle range, so that the wafer is substantially orthogonal to the X direction in which the ion beam is scanned. Since the holder driving device that mechanically scans in the Y direction is provided, it is not necessary to use the expensive dynamic vacuum seal system that has been attempted in the past, and as a result, the capacity of the vacuum pump for the injection chamber is further improved. An ion implanter of this kind can be constructed economically without the need. In addition, the following effects can be achieved.

アームを、イオンビームの進行方向にほぼ平行な姿勢
を取る軸を中心にして当該軸にほぼ直交する平面内にお
いて所定角度範囲内で往復旋回させるので、このアーム
に支持されたホルダおよびそれに保持されたウェーハ
も、イオンビームの進行方向にほぼ直交する平面内にお
いて機械的に走査されることになる。従ってウェーハ
は、その機械的走査時に、イオンビームの進行方向にお
いて前後に移動しない。イオンビームは、一般的に、空
間電荷効果によって、ビーム進行に伴ってビームサイズ
が大きくなるので、仮にウェーハがその機械的走査時に
ビーム進行方向において前後に移動すると、ウェーハ面
内でのビームサイズが変化し、それが原因でウェーハ面
内におけるドーズ量の均一性が悪化する。これに対して
この発明では、上述したように、ウェーハはその機械的
走査時にビーム進行方向において前後に移動しないの
で、ビーム進行に伴うビームサイズ変化の影響を受ける
ことはなく、従ってウェーハ面内におけるドーズ量の均
一性低下を防止することができる。Since the arm is reciprocally swung within a predetermined angle range in a plane substantially orthogonal to the axis about which the arm takes a posture substantially parallel to the traveling direction of the ion beam, the holder supported by the arm and the holder held by the holder are supported. The wafer is also mechanically scanned in a plane substantially orthogonal to the traveling direction of the ion beam. Therefore, the wafer does not move back and forth in the traveling direction of the ion beam during its mechanical scanning. The ion beam generally has a large beam size as the beam advances due to the space charge effect, so that if the wafer moves back and forth in the beam moving direction during mechanical scanning, the beam size in the wafer plane will change. Change, which causes the uniformity of the dose in the wafer surface to deteriorate. On the other hand, in the present invention, as described above, since the wafer does not move back and forth in the beam traveling direction during the mechanical scanning, it is not affected by the beam size change due to the beam traveling, and therefore, in the plane of the wafer. It is possible to prevent the uniformity of the dose amount from decreasing.

アームを、ビーム進行方向にほぼ直交する平面内にお
いて所定角度範囲内で往復旋回させることによって、ホ
ルダを機械的に走査するので、ホルダの機械的走査のた
めのビーム進行方向におけるスペースが小さくて済み、
従ってイオン注入装置のビーム進行方向の長さを短縮す
ることができる。The holder is mechanically scanned by reciprocally rotating the arm within a predetermined angle range in a plane substantially orthogonal to the beam traveling direction, so that a small space in the beam traveling direction for mechanical scanning of the holder is required. ,
Therefore, the length of the ion implantation apparatus in the beam traveling direction can be shortened.

ウェーハが大口径化しても、その機械的走査に関して
は、アームを往復旋回させる角度範囲を大きくする、あ
るいはアームを長くする、等によって簡単に対処するこ
とができるので、ウェーハの大口径化にも容易に対応す
ることができる。Even if the diameter of the wafer is increased, the mechanical scanning can be easily dealt with by increasing the angle range in which the arm reciprocates, or by increasing the length of the arm. It can be dealt with easily.

また、この発明のイオン注入方法によれば、アームを上
記のように往復旋回させるので、上記〜に示した効
果を奏することができる。しかも、ホルダをアームの旋
回方向と逆方向に同じ角度回転させることによって、機
械的走査時のウェーハの姿勢を一定にすることができる
ので、ウェーハ面内におけるドーズ量や注入深さ等の注
入の均一性を一層向上させることができる。Further, according to the ion implantation method of the present invention, since the arm is reciprocally swiveled as described above, the effects shown in the above can be obtained. Moreover, by rotating the holder at the same angle in the direction opposite to the arm rotation direction, the wafer attitude during mechanical scanning can be made constant, so that the dose amount and the implantation depth of the wafer in the plane of the wafer can be fixed. The uniformity can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は、この発明の一実施例に係るイオン注入装置の
要部を示す水平断面図である。第２図は、イオンビーム
の電気的な走査手段の一例を示す概略平面図である。第
３図は、第１図のホルダ駆動装置による走査時のホルダ
の姿勢を説明するための図である。第４図および第５図
は、共に、第１図の線I-Iに沿う断面図であるが、互い
に動作状態を異にしている。第６図は、第１図中のウェ
ーハ搬送装置を示す斜視図である。第７図は、この発明
の他の実施例に係るイオン注入装置の要部を示す垂直断
面図である。第８図は、従来のイオン注入装置の要部を
示す斜視図である。 ２……イオンビーム、４……ウェーハ、６……注入室、
８……ホルダ、10……ホルダ駆動装置、24……モータ、
32……タイミングベルト、40……アーム軸、46……アー
ム。FIG. 1 is a horizontal sectional view showing a main part of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view showing an example of the electrical scanning means of the ion beam. FIG. 3 is a diagram for explaining the attitude of the holder during scanning by the holder driving device of FIG. 4 and 5 are both sectional views taken along line II in FIG. 1, but in different operating states. FIG. 6 is a perspective view showing the wafer transfer device in FIG. FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing the main parts of an ion implantation apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a perspective view showing a main part of a conventional ion implanter. 2 ... Ion beam, 4 ... Wafer, 6 ... Implantation chamber,
8 ... Holder, 10 ... Holder drive device, 24 ... Motor,
32 …… Timing belt, 40 …… Arm axis, 46 …… Arm.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】Ｘ方向に電気的に走査されたイオンビーム
が導かれる注入室と、この注入室内にあってウェーハを
保持するホルダと、このホルダを支えるアームを、ホル
ダの中心から離れた所にありかつイオンビームの進行方
向にほぼ平行な姿勢を取る軸を中心にして、当該軸にほ
ぼ直交する平面内において所定角度範囲内で往復旋回さ
せて、ホルダを注入室内においてイオンビームに向けた
状態でＸ方向と実質的に直交するＹ方向に機械的に往復
走査するホルダ駆動装置とを備えることを特徴とするイ
オン注入装置。1. An implantation chamber in which an ion beam electrically scanned in the X direction is guided, a holder for holding a wafer in the implantation chamber, and an arm for supporting the holder are separated from the center of the holder. And the holder is directed to the ion beam in the implantation chamber by reciprocatingly swiveling within a predetermined angle range in a plane substantially orthogonal to the axis about which the axis is in a posture substantially parallel to the traveling direction of the ion beam. And a holder driving device that mechanically reciprocally scans in a Y direction that is substantially orthogonal to the X direction in this state. 【請求項２】イオンビームをＸ方向に電気的に走査する
と共に、ウェーハを保持したホルダを支えるアームを、
ホルダの中心から離れた所にありかつイオンビームの進
行方向にほぼ平行な軸を中心にして、当該軸にほぼ直交
する平面内において所定角度範囲内で往復旋回させて、
ホルダをイオンビームに向けた状態でＸ方向と実質的に
直交するＹ方向に機械的に往復走査し、かつ前記ホルダ
を前記アームの旋回方向と逆方向に同じ角度回転させな
がら、ウェーハにイオンを注入することを特徴とするイ
オン注入方法。2. An arm for supporting a holder holding a wafer while electrically scanning an ion beam in the X direction,
Centering on an axis that is distant from the center of the holder and that is substantially parallel to the traveling direction of the ion beam, reciprocally swivels within a predetermined angle range in a plane that is substantially orthogonal to the axis,
While the holder is directed toward the ion beam, mechanical reciprocal scanning is performed in the Y direction substantially orthogonal to the X direction, and while the holder is rotated at the same angle in the direction opposite to the rotation direction of the arm, ions are transferred to the wafer. An ion implantation method characterized by implanting.