JP3407488B2 - Ion implanter - Google Patents
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- temperature
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ウェーハにイオ
ンビームを照射してイオン注入を行うイオン注入装置に
関し、より具体的には、イオン注入の際に、ウェーハの
温度が異常に上昇したことを簡単に確実にかつ速やかに
検出する手段に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来のイオン注入装置の一例を
部分的に示す平面図である。このイオン注入装置は、特
開平3−114127号公報に記載されている装置と同
じものであり、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。
【0003】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、X方向に電気的に(即ち電界または
磁界によって)走査されたイオンビーム2が導入され
る。この注入室6の左右に、二つの互いに同一構造のホ
ルダ駆動装置120が設けられている。
【0004】各ホルダ駆動装置120は、ウェーハ4を
保持するホルダ8を矢印Fのように回転させるモータ1
38と、このモータ138等を支えるアーム136を矢
印Eのように回転させるモータ132と、主軸124お
よびそれに取り付けられたモータ132等を矢印Dのよ
うに回転させるモータ126とを備えている。モータ1
26、132および138は、この例では可逆転式のダ
イレクトドライブモータである。
【0005】モータ126によって主軸124を矢印D
のように回転させて、その先にアーム136等を介して
取り付けられたホルダ8を、イオン注入のための起立状
態(図中右側のホルダ8参照)と、ウェーハ4のハンド
リングのための水平状態(図中左側のホルダ8参照)と
に駆動することができる。そして起立状態で、モータ1
32を矢印Eのように正逆転させてアーム136を揺動
回転させると、アーム136の先端部に取り付けられた
ホルダ8は、そこに保持したウェーハ4をイオンビーム
2に向けた状態で、円弧を描くような形で、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。それによ
って、ウェーハ4の全面にイオンビーム2を照射してイ
オン注入を行うことができる。
【0006】注入室6の後方部左右の底部に、ウェーハ
4を注入室6内と大気側との間で1枚ずつ出し入れする
ための真空予備室80がそれぞれ隣接されている。図4
に示すように、各真空予備室80と注入室6および大気
側との間には、真空側弁88および大気側弁90がそれ
ぞれ設けられている。ウェーハ4の出し入れ時に、前者
はエアシリンダ86によって、後者はエアシリンダ10
2によって、それぞれ開閉される。その際、ウェーハ受
け94上のウェーハ4はデュアルストロークシリンダ1
00によって2段階に昇降させられる。
【0007】水平状態にあるホルダ8と真空予備室80
との間のウェーハ4の搬送は、ウェーハ搬送装置60に
よって行われる。各ウェーハ搬送装置60は、ウェーハ
4を載せるロード側の(即ち未注入のウェーハ4をホル
ダ8へ搬送する側の)搬送アーム61aおよびアンロー
ド側の(即ち注入後のウェーハ4を真空予備室80へ搬
送する側の)搬送アーム61bと、それらを同時に互い
に逆方向に移動させるタイミングベルト68および可逆
転式のモータ74と、互いに上下に位置するガイド軸6
2a、62bとを備えている。搬送アーム61aは搬送
アーム61bの上方に位置している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】イオン注入時にウェー
ハ4に照射されたイオンビーム2のエネルギーは最終的
には熱となり、ウェーハ4の温度が上昇する。ウェーハ
4は熱伝導性の良いホルダ8に保持固定されており、し
かもホルダ8は通常は冷却水等の冷媒によって冷却され
ているため、ウェーハ4からホルダ8へ熱が伝達されて
ウェーハ4の温度があまり上昇しないようにされてい
る。
【0009】ところが、近年は装置のスループット(単
位時間当たりの処理枚数)を上げるために、イオン注入
時のイオンビーム2のビーム電流を大きくする傾向にあ
り、それによってウェーハ4への熱入力が増大するの
で、ウェーハ4の温度が高くなる傾向にある。
【0010】上記ウェーハ4からホルダ8への熱伝達
は、真空中において両者の面同士の接触によって行われ
る。ところが、この方法の熱伝達は非常に不安定であ
り、例えば1mm程度のゴミ(ウェーハ4のかけら等)
がホルダ8とウェーハ4との間に入れば、殆ど熱は伝わ
らなくなり、ウェーハ4の温度が大きく上昇する。ウェ
ーハ4の表面には通常はレジストが塗布されており、こ
のレジストは100℃〜120℃以上の高温になると劣
化する。
【0011】従来のイオン注入装置には、イオン注入の
際のウェーハ4の温度上昇を検知する機構は設けられて
おらず、所定枚数のイオン注入が終了した時点で、検査
員の目視によって、ウェーハ4の異常な温度上昇がなか
ったか否かを、レジストの焼けによる剥がれ、変色等に
よって検査している。具体的には、イオン注入前後のウ
ェーハ4は、上記真空予備室80の大気側の近傍に置か
れたカセットに複数枚(例えば25枚)ずつ収納される
ので、1カセット分または2カセット分のイオン注入が
終了した時点で一括して目視によって検査している。
【0012】ところが、目視による検査では、非常に手
間がかかるばかりでなく、ウェーハ4の極端な温度上昇
(例えば200℃以上)ならばレジストが剥がれている
こと等によって発見することはできるけれども、レジス
トが多少劣化するような温度上昇(例えば150℃〜2
00℃程度)では変色が少なくて発見できない場合があ
る。
【0013】また、1枚目のウェーハ4から熱伝導に不
都合が生じてイオン注入の際のウェーハ4の温度が異常
に上昇してもそれを速やかに発見することができないた
め、1カセット分または2カセット分のイオン注入が終
了し、25枚または50枚もの大量の不良ウェーハ4が
発生することになる。
【0014】そこでこの発明は、イオン注入の際にウェ
ーハの温度が異常に上昇したことを簡単に確実にかつ速
やかに検出することができるイオン注入装置を提供する
ことを主たる目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のイオン注入装置は、ホルダから取り外さ
れたイオン注入後のウェーハの注入室内における搬送経
路に設けられていて、そこを搬送中のウェーハの裏面の
温度を測定する放射温度計と、この放射温度計からの温
度信号と予め設定された基準値とを比較して前者が後者
を超えたときに警報信号を出力する比較器とを備えるこ
とを特徴とする。
【0016】イオン注入後のウェーハの放熱は、ホルダ
から取り外した時点から、ほぼ輻射だけになり、従って
イオン注入後のウェーハの注入室内における温度は、イ
オン注入の際のウェーハの温度をほぼ反映している。
【0017】上記放射温度計は、この注入室内における
搬送中のウェーハの裏面の温度を測定し、その測定値が
基準値を超えていれば比較器から警報信号が出力され
る。このようにして、イオン注入の際にウェーハの温度
が異常に上昇したことを、検査員の目視によることなく
簡単にかつ確実に、しかも各ウェーハについてイオン注
入直後に速やかに検出することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は、この発明に係るイオン注
入装置の一例を部分的に示す平面図である。図2は、図
1中の放射温度計周りを横から見た状態を示す断面図で
ある。図3の従来例と同一または相当する部分には同一
符号を付し、以下においては当該従来例との相違点を主
に説明する。
【0019】前述したように、このイオン注入装置にお
いては、ホルダ8上でイオン注入されたウェーハ4は、
ホルダ8を水平状態に戻し、ウェーハ搬送装置60の下
側のアンロード用の搬送アーム61bに載せられて真空
予備室80へと搬送される。
【0020】そこでこの実施例では、注入室6内にあっ
て水平状態のホルダ8から真空予備室80へのウェーハ
4の搬送経路の途中の下側に、より具体的には注入室6
の底面7に、覗き窓150を設け、その外側に放射温度
計152を設けて、覗き窓150を介してこの放射温度
計152によって、その上を横切って搬送中のイオン注
入後のウェーハ4の裏面の温度を測定するようにしてい
る。ちなみに、搬送アーム61bは(搬送アーム61a
も)、ウェーハ4の周縁部のみを下から支える構造であ
るため、この搬送アーム61bに載せられたウェーハ4
の裏面の温度を下側から放射温度計152によって何ら
支障なく測定することができる。
【0021】この放射温度計152は測定温度を表す温
度信号Tを出力し、これが比較器154に入力される。
比較器154は、この温度信号Tと、予め設定された基
準値Rとを比較して、温度信号Tが基準値Rを超えたと
きに警報信号Sを出力する。この基準値Rは、例えばウ
ェーハ4の表面に塗布されているレジストが劣化を始め
る温度、より具体的には100℃程度に設定しておけば
良い。
【0022】放射温度計152は、物体の放射するエネ
ルギーを測定してその物体の温度を測定するものであ
る。この実施例ではこの放射温度計152として、物体
の放射する赤外線を検出する赤外線放射温度計を用いて
いる。
【0023】そのため、覗き窓150には、赤外線の透
過特性に優れた材質、例えばサファイアガラス等を用い
るのが好ましい。
【0024】なお、ウェーハ4の搬送を制御している、
より具体的にはウェーハ搬送装置60を制御しているコ
ントローラ(図示省略)と放射温度計152または比較
器154とを接続して互いに信号のやり取りを行うこと
によって、ウェーハ4が放射温度計152の測定範囲に
入った時にのみ上記比較を行わせるようにしても良い。
【0025】イオン注入後のウェーハ4の放熱は、ホル
ダ8から取り外した時点から、ほぼ輻射だけになり、ウ
ェーハ4の温度は殆ど下がらなくなる。なぜなら、ウェ
ーハ4にゴミが付着するのを極力避けるために、ウェー
ハ4の搬送は、搬送アーム61a、61b等の構造物が
可能な限りウェーハ4に接触しないようにして行ってお
り、従って伝導による熱伝達は非常に少ない。また、注
入室6内は真空であるため、気体の対流による熱伝達は
ない。従って、イオン注入後のウェーハ4の注入室6内
における搬送途中の温度は、ホルダ8上でのイオン注入
の際のウェーハ4の温度をほぼ反映している。
【0026】仮に、ウェーハ4のホルダ8上での温度と
搬送途中の温度との差が問題になるようであれば、その
差を加味して前記基準値Rを設定しておけば、この差は
問題にならなくなる。即ち、この差に相当する分だけ基
準値Rを下げておけば良い。
【0027】放射温度計152は、この注入室6内にお
ける搬送中のウェーハ4の裏面の温度を測定し、その測
定値が基準値Rを超えていれば比較器154から警報信
号Sが出力される。これによって、イオン注入の際にウ
ェーハ4の温度が異常に上昇したことを、従来のように
検査員の目視によることなく、簡単にしかも確実に検出
することができる。即ち、目視では分からないレジスト
の劣化を招くようなウェーハ4の温度上昇(例えば15
0℃程度)をも確実に検出することができる。それによ
って、後工程で不良品が見つかるといった無駄を省くこ
とができる。
【0028】しかも、1枚1枚のウェーハ4についてそ
のイオン注入直後に速やかに検出することができる。従
って、多数の不良品の発生を未然に防ぐことができる。
【0029】上記のように放射温度計152によって、
ウェーハ4の表面ではなく裏面の温度を測定するのは次
の理由による。即ち、ウェーハ4の表面には、通常はデ
バイスパターンが作り込まれ、かつレジストが塗布され
ている。これらは作製するデバイスによって異なるた
め、放射温度計152で温度を測定するための黒度が異
なることが多い。放射温度計152では、測定対象物の
黒度を正しく設定しないと、その温度を正しく測定する
ことはできない。従って、ウェーハ4の表面の温度を放
射温度計152によって測定する場合は、ウェーハ4の
表面に作製されているデバイスのタイプごとに、即ちウ
ェーハ4の表面のタイプごとに、放射温度計152にお
いて黒度設定をする必要があり、測定が煩雑になる。
【0030】これに対して、ウェーハ4の裏面には表面
と違ってデバイスパターン等が形成されていないため、
その黒度はウェーハ4の表面のタイプによらずほぼ一定
である。従ってウェーハ4の裏面の温度を測定すれば、
放射温度計152において黒度設定をウェーハ4の表面
のタイプごとに設定し直す煩雑さを無くすることができ
るので、測定がより簡単になる。
【0031】上記比較器154から警報信号Sが出力さ
れた場合は、それを表示する等してオペレータにイオン
注入停止を促しても良いし、更に進んで、この警報信号
Sに応答してそれ以降のイオン注入を自動的に停止させ
るようにしても良い。
【0032】なお、以上は、イオンビーム2を電気的に
走査すると共にウェーハ4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装置であって、しかもイオ
ンビーム2のビームラインの左右に二つのホルダ駆動装
置120等を設けたいわゆるデュアルタイプのイオン注
入装置を例に説明したが、この発明はそのようなものに
限定されるものではない。例えば、イオンビーム2をX
Y両方向に電界または磁界によって走査する、あるいは
XYの一方は電界によって、他方は磁界によって走査す
るイオン注入装置でも良い。このXYは、直交する2方
向を表すだけであり、従って例えば、X方向を水平方向
と見ても、垂直方向と見ても、更にはそれから傾いた方
向と見ても良い。またイオンビーム2の走査は、平行走
査(パラレルスキャン)でも良いし、通常の角度を持っ
た走査でも良い。
【0033】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、上記の
ような放射温度計と比較器とを備えているので、イオン
注入の際にウェーハの温度が異常に上昇したことを、検
査員の目視によることなく簡単にかつ確実に、しかも各
ウェーハについてイオン注入直後に速やかに検出するこ
とができる。その結果、多数の不良品の発生を未然に防
ぐことができる。
【0034】しかも、放射温度計によってウェーハの表
面ではなく裏面の温度を測定するようにしているので、
放射温度計において黒度設定をウェーハの表面のタイプ
ごとに設定し直す煩雑さを無くすることができ、測定が
より簡単になる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an ion implantation apparatus for irradiating a wafer with an ion beam to perform ion implantation. The present invention relates to a means for easily, surely, and quickly detecting an abnormal rise in the temperature of a wafer. 2. Description of the Related Art FIG. 3 is a plan view partially showing an example of a conventional ion implantation apparatus. This ion implantation apparatus is the same as the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-114127. In this example, the same mechanism is provided on the left and right of the beam line of the ion beam 2 in a substantially symmetrical manner. In the following, description will be made mainly on the right side (right side in the figure) as an example. An ion beam 2 that is electrically scanned in the X direction (ie, by an electric field or a magnetic field) is introduced into an implantation chamber 6 that is evacuated by a vacuum pump (not shown). Two holder driving devices 120 having the same structure are provided on the left and right sides of the injection chamber 6. [0004] Each holder driving device 120 is a motor 1 for rotating a holder 8 holding a wafer 4 as shown by an arrow F.
38, a motor 132 for rotating an arm 136 supporting the motor 138 and the like as shown by an arrow E, and a motor 126 for rotating the main shaft 124 and the motor 132 and the like attached thereto as shown by an arrow D. Motor 1
26, 132 and 138 are reversible direct drive motors in this example. A main shaft 124 is moved by an arrow D
, And the holder 8 attached thereto via the arm 136 or the like is turned upright for ion implantation (see the holder 8 on the right side in the figure) and horizontal for handling the wafer 4. (See the holder 8 on the left side in the figure). Then, in the standing state, the motor 1
When the arm 136 is oscillated and rotated by rotating the arm 32 forward and backward as indicated by an arrow E, the holder 8 attached to the tip of the arm 136 turns the wafer 4 held there toward the ion beam 2 to form an arc. Is mechanically scanned in a Y direction substantially orthogonal to the X direction. Thereby, ion implantation can be performed by irradiating the entire surface of the wafer 4 with the ion beam 2. [0006] Vacuum preparatory chambers 80 for taking in and out the wafers 4 one by one between the inside of the implantation chamber 6 and the atmosphere side are respectively adjacent to the rear left and right bottom portions of the implantation chamber 6. FIG.
As shown in FIG. 7, a vacuum-side valve 88 and an atmosphere-side valve 90 are provided between each vacuum preparatory chamber 80, the injection chamber 6, and the atmosphere. When the wafer 4 is taken in and out, the former is controlled by the air cylinder 86 and the latter is controlled by the air cylinder 10.
2, respectively. At this time, the wafer 4 on the wafer receiver 94 is
00 raises and lowers in two stages. [0007] The holder 8 and the vacuum preparatory chamber 80 are in a horizontal state.
Is transferred by the wafer transfer device 60. Each wafer transfer device 60 includes a transfer arm 61a on the load side (that is, a side for transferring the uninjected wafer 4 to the holder 8) on which the wafer 4 is mounted and a transfer arm 61a on the unload side (that is, the wafer 4 after the injection). Arm 61b), a timing belt 68 and a reversible motor 74 for simultaneously moving them in mutually opposite directions, and guide shafts 6 positioned above and below each other.
2a and 62b. The transfer arm 61a is located above the transfer arm 61b. [0008] The energy of the ion beam 2 applied to the wafer 4 during ion implantation eventually becomes heat, and the temperature of the wafer 4 rises. Since the wafer 4 is held and fixed by a holder 8 having good thermal conductivity, and since the holder 8 is usually cooled by a coolant such as cooling water, heat is transmitted from the wafer 4 to the holder 8 and the temperature of the wafer 4 is increased. Is not going to rise too much. However, in recent years, there has been a tendency to increase the beam current of the ion beam 2 at the time of ion implantation in order to increase the throughput of the apparatus (the number of pieces processed per unit time), thereby increasing the heat input to the wafer 4. Therefore, the temperature of the wafer 4 tends to increase. The heat is transferred from the wafer 4 to the holder 8 by contact between the two surfaces in a vacuum. However, the heat transfer of this method is very unstable, for example, dust of about 1 mm (such as fragments of the wafer 4).
, Between the holder 8 and the wafer 4, almost no heat is transmitted, and the temperature of the wafer 4 rises significantly. A resist is usually applied to the surface of the wafer 4, and the resist deteriorates at a high temperature of 100 ° C. to 120 ° C. or higher. The conventional ion implantation apparatus is not provided with a mechanism for detecting a temperature rise of the wafer 4 at the time of ion implantation. When a predetermined number of ions have been implanted, the inspector visually checks the wafer. The presence or absence of the abnormal temperature rise of No. 4 was inspected by peeling, discoloration and the like of the resist due to burning. More specifically, the wafers 4 before and after the ion implantation are stored in a plurality of cassettes (for example, 25) in a cassette placed near the atmospheric side of the vacuum preparatory chamber 80. At the time when the ion implantation is completed, the inspection is collectively performed visually. However, in the visual inspection, not only is it extremely time-consuming, but if the temperature of the wafer 4 is extremely high (for example, 200 ° C. or more), it can be found that the resist is peeled off. Temperature rise (for example, 150 ° C. to 2
(Approximately 00 ° C.) may not be able to be found due to little discoloration. In addition, even if the temperature of the wafer 4 during ion implantation rises abnormally due to an inconvenience in heat conduction from the first wafer 4, it is not possible to detect the temperature abnormally. After the ion implantation for two cassettes is completed, a large number of defective wafers 4 such as 25 or 50 are generated. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide an ion implantation apparatus capable of easily, surely and quickly detecting an abnormal rise in the temperature of a wafer during ion implantation. [0015] To achieve the above object, an ion implantation apparatus of the present invention is provided on a transfer path of an ion-implanted wafer removed from a holder in an implantation chamber. A radiation thermometer that measures the temperature of the back surface of the wafer being transported, and outputs a warning signal when the former exceeds the latter by comparing a temperature signal from the radiation thermometer with a preset reference value. And a comparator. The heat radiation of the wafer after ion implantation becomes almost only radiation from the time of removal from the holder. Therefore, the temperature of the wafer after ion implantation in the implantation chamber substantially reflects the temperature of the wafer at the time of ion implantation. ing. The radiation thermometer measures the temperature of the back surface of the wafer being transported in the injection chamber, and if the measured value exceeds the reference value, an alarm signal is output from the comparator. In this manner, an abnormal rise in the temperature of the wafer during the ion implantation can be detected simply and reliably without visual inspection by an inspector, and quickly for each wafer immediately after the ion implantation. FIG. 1 is a plan view partially showing an example of an ion implantation apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the radiation thermometer in FIG. 1 as viewed from the side. Parts that are the same as or correspond to those in the conventional example of FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and differences from the conventional example will be mainly described below. As described above, in this ion implantation apparatus, the wafer 4 ion-implanted on the holder 8
The holder 8 is returned to the horizontal state, and is placed on the unloading transfer arm 61b below the wafer transfer device 60 and transferred to the vacuum preparatory chamber 80. In this embodiment, therefore, in the injection chamber 6, more specifically, on the lower side of the transfer path of the wafer 4 from the holder 8 in a horizontal state to the vacuum preparatory chamber 80, more specifically, in the injection chamber 6.
A viewing window 150 is provided on the bottom surface 7 of the device, and a radiation thermometer 152 is provided outside the viewing window 150. The radiation thermometer 152 is provided through the viewing window 150 so that the wafer 4 after ion implantation is being transported across it. The temperature of the back side is measured. By the way, the transfer arm 61b (the transfer arm 61a
), Since only the peripheral portion of the wafer 4 is supported from below, the wafer 4 placed on the transfer arm 61b is not supported.
Can be measured from below without any problem by the radiation thermometer 152. The radiation thermometer 152 outputs a temperature signal T representing the measured temperature, which is input to the comparator 154.
The comparator 154 compares the temperature signal T with a predetermined reference value R, and outputs an alarm signal S when the temperature signal T exceeds the reference value R. The reference value R may be set to, for example, a temperature at which the resist applied to the surface of the wafer 4 starts to deteriorate, more specifically, about 100 ° C. The radiation thermometer 152 measures the energy radiated from an object to measure the temperature of the object. In this embodiment, as the radiation thermometer 152, an infrared radiation thermometer that detects infrared rays emitted from an object is used. For this reason, it is preferable that the viewing window 150 be made of a material having excellent infrared transmission properties, such as sapphire glass. The transfer of the wafer 4 is controlled.
More specifically, by connecting a controller (not shown) controlling the wafer transfer device 60 to the radiation thermometer 152 or the comparator 154 and exchanging signals with each other, the wafer 4 is connected to the radiation thermometer 152. The above-described comparison may be performed only when entering the measurement range. The heat radiation of the wafer 4 after the ion implantation becomes almost only radiation from the time when the wafer 4 is removed from the holder 8, and the temperature of the wafer 4 hardly decreases. This is because the transfer of the wafer 4 is performed so that the structures such as the transfer arms 61a and 61b do not contact the wafer 4 as much as possible in order to minimize the attachment of dust to the wafer 4. Heat transfer is very low. Further, since the interior of the injection chamber 6 is in a vacuum, there is no heat transfer by convection of gas. Therefore, the temperature during the transfer of the wafer 4 after the ion implantation in the implantation chamber 6 substantially reflects the temperature of the wafer 4 during the ion implantation on the holder 8. If the difference between the temperature of the wafer 4 on the holder 8 and the temperature during the transfer becomes a problem, if the reference value R is set in consideration of the difference, the difference is set. Is no longer a problem. That is, the reference value R may be reduced by an amount corresponding to the difference. The radiation thermometer 152 measures the temperature of the back surface of the wafer 4 being transported in the injection chamber 6, and if the measured value exceeds the reference value R, the comparator 154 outputs an alarm signal S. You. As a result, an abnormal rise in the temperature of the wafer 4 during the ion implantation can be easily and reliably detected without visual inspection by an inspector as in the related art. That is, the temperature rise of the wafer 4 (for example, 15
(About 0 ° C.) can be reliably detected. This can eliminate waste such as finding a defective product in a post-process. Moreover, it is possible to quickly detect each wafer 4 immediately after the ion implantation. Therefore, generation of a large number of defective products can be prevented. As described above, with the radiation thermometer 152,
The reason for measuring the temperature of the back surface of the wafer 4 instead of the front surface is as follows. That is, a device pattern is usually formed on the surface of the wafer 4 and a resist is applied. Since these differ depending on the device to be manufactured, the blackness for measuring the temperature with the radiation thermometer 152 often differs. The radiation thermometer 152 cannot correctly measure the temperature unless the blackness of the object to be measured is set correctly. Therefore, when the temperature of the surface of the wafer 4 is measured by the radiation thermometer 152, the black color of the radiation thermometer 152 is determined for each type of device formed on the surface of the wafer 4, that is, for each type of surface of the wafer 4. It is necessary to set the degree, and the measurement becomes complicated. On the other hand, since no device pattern or the like is formed on the back surface of the wafer 4 unlike the front surface,
The degree of blackness is substantially constant irrespective of the type of the surface of the wafer 4. Therefore, if the temperature of the back surface of the wafer 4 is measured,
The radiation thermometer 152 can eliminate the trouble of resetting the blackness setting for each type of the surface of the wafer 4, so that the measurement becomes easier. When the alarm signal S is output from the comparator 154, the operator may be prompted to stop the ion implantation by displaying the alarm signal S, or may proceed further and respond to the alarm signal S in response to the alarm signal S. Subsequent ion implantation may be automatically stopped. The above is an apparatus of a so-called hybrid scan system in which the ion beam 2 is electrically scanned and the wafer 4 is mechanically scanned. The so-called dual type ion implantation apparatus provided with the apparatus 120 and the like has been described as an example, but the present invention is not limited to such an apparatus. For example, if the ion beam 2 is X
An ion implanter that scans in both Y directions with an electric field or magnetic field, or scans one of XY with an electric field and the other with a magnetic field may be used. This XY represents only two orthogonal directions, and therefore, for example, the X direction may be viewed as a horizontal direction, a vertical direction, or a direction inclined from it. The scanning of the ion beam 2 may be a parallel scan (parallel scan) or a scan having a normal angle. As described above, according to the present invention, since the radiation thermometer and the comparator are provided as described above, the fact that the temperature of the wafer has abnormally increased during the ion implantation is considered. In addition, it is possible to easily and reliably detect each wafer immediately after ion implantation without visual inspection by an inspector. As a result, generation of many defective products can be prevented. In addition, since the radiation thermometer measures the temperature of the back surface of the wafer instead of the front surface,
In the radiation thermometer, the complexity of resetting the blackness setting for each type of wafer surface can be eliminated, and the measurement becomes easier.
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るイオン注入装置の一例を部分的
に示す平面図である。
【図2】図1中の放射温度計周りを横から見た状態を示
す断面図である。
【図3】従来のイオン注入装置の一例を部分的に示す平
面図である。
【図4】図1および図3の線I−Iに沿う断面図であ
る。
【符号の説明】
2 イオンビーム
4 ウェーハ
6 注入室
8 ホルダ
60 ウェーハ搬送装置
61a,61b 搬送アーム
80 真空予備室
120 ホルダ駆動装置
150 覗き窓
152 放射温度計
154 比較器BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view partially showing an example of an ion implantation apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing the radiation thermometer in FIG. 1 as viewed from the side. FIG. 3 is a plan view partially showing an example of a conventional ion implantation apparatus. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line II of FIGS. 1 and 3; [Description of Signs] 2 Ion beam 4 Wafer 6 Injection chamber 8 Holder 60 Wafer transfer device 61a, 61b Transfer arm 80 Vacuum preparatory chamber 120 Holder driving device 150 Viewing window 152 Radiation thermometer 154 Comparator
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/317 H01J 37/244 H01L 21/265 C23C 14/48 Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 37/317 H01J 37/244 H01L 21/265 C23C 14/48
Claims (1)
ダに保持されたウェーハにイオンビームを照射してイオ
ン注入を行う装置であって、ホルダから取り外されたイ
オン注入後のウェーハの注入室内における搬送経路に設
けられていて、そこを搬送中のウェーハの裏面の温度を
測定する放射温度計と、この放射温度計からの温度信号
と予め設定された基準値とを比較して前者が後者を超え
たときに警報信号を出力する比較器とを備えることを特
徴とするイオン注入装置。(57) [Claim 1] An apparatus for performing ion implantation by irradiating an ion beam to a wafer held in a holder in an implantation chamber evacuated to a vacuum, wherein the ion removed from the holder is provided. A radiation thermometer that is provided on a transfer path in the implantation chamber of the wafer after implantation and measures the temperature of the back surface of the wafer being transferred therethrough, a temperature signal from the radiation thermometer and a preset reference value. And a comparator that outputs an alarm signal when the former exceeds the latter by comparing the two.
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| JP19910895A JP3407488B2 (en) | 1995-07-11 | 1995-07-11 | Ion implanter |
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