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公開番号2025121528
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-20
出願番号2024016966
出願日2024-02-07
発明の名称イオン注入装置
出願人日新イオン機器株式会社
代理人
主分類H01J 37/317 20060101AFI20250813BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】イオン注入装置の内部に結晶方位の測定器を配置したイオン注入装置において、カセットからウェーハを取り出してウェーハへの注入処理が開始されるまでに要する時間を短縮する。
【解決手段】イオン注入装置IMは、ウェーハWの結晶方位を測定し、結晶方位測定結果に基づいてウェーハWの傾きを調整した後、ウェーハWへのチャネリングイオン注入を実施するイオン注入装置IMである。ウェーハWの搬送経路上の第1の位置P1と第2の位置P2との間に、ウェーハWの結晶方位を測定する測定位置P3を設け、ウェーハWへのイオン注入処理にあたり、第1の位置P1、測定位置P3、第2の位置P2の順にウェーハWを搬送する搬送部T1、T2を有する。搬送部T1、T2は、ウェーハWの結晶方位測定結果が出力されるまでに、ウェーハWを測定位置P3から第2の位置P2に向けて搬送する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ウェーハの結晶方位を測定し、結晶方位測定結果に基づいて前記ウェーハの傾きを調整した後、前記ウェーハへのチャネリングイオン注入を実施するイオン注入装置であって、
前記ウェーハの搬送経路上の第１の位置と第２の位置との間に、前記ウェーハの結晶方位を測定する測定位置を設け、前記ウェーハへのイオン注入処理にあたり、前記第１の位置、前記測定位置、前記第２の位置の順に前記ウェーハを搬送する搬送部を有し、
前記搬送部が、前記ウェーハの結晶方位測定結果が出力されるまでに、前記ウェーハを前記測定位置から前記第２の位置に向けて搬送する、イオン注入装置。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記搬送部が、前記ウェーハの結晶方位測定結果が出力されるまでに、次に処理対象とする別のウェーハを前記測定位置に向けて搬送する、請求項１記載のイオン注入装置。
【請求項３】
前記測定位置に、前記ウェーハの周方向での位置を調整するアライナーを備える、請求項１または２記載のイオン注入装置。
【請求項４】
前記第２の位置は、前記ウェーハへのイオン注入処理が施される処理室内にあり、
前記ウェーハは、前記ウェーハの結晶方位測定結果が出力されるまで、前記第２の位置で待機する請求項１または２記載のイオン注入装置。
【請求項５】
前記搬送部が、前記ウェーハの結晶方位測定結果に応じて、前記ウェーハを前記測定位置あるいは前記第１の位置へ搬送する、請求項１または２記載のイオン注入装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
イオンビームをウェーハに照射することで、ウェーハ内に不純物を注入するイオン注入装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
イオン注入装置では、チャネリング現象を利用して、ウェーハ表面からより深い領域へのイオン注入が実施されている。具体的には、イオンビームのウェーハ面への照射角度を調整し、ウェーハの結晶軸とイオンビームの照射方向との合わせ込みを行い、ウェーハに対するイオン注入処理を実施する。このイオン注入処理は、チャネリングイオン注入と呼ばれている。
【０００３】
ウェーハの製造工程、例えば、スライシング工程や研磨工程では、ウェーハ面内の厚みに製造誤差が発生する。この誤差の影響で、ウェーハの結晶軸の方向（結晶方位）がウェーハ面に対して垂直方向から数度傾く。誤差の程度によっては、イオンビームのウェーハ面への照射角度を正しく調整しても、所望するイオン注入処理の実現が不可能となる。
【０００４】
また、ベースとなるウェーハ（ベースウェーハ）上にエピタキシャル層を成膜した炭化珪素のエピタキシャルウェーハでは、約４度のオフ角が設定されている。このオフ角を設定する理由は、エピタキシャル層内での欠陥の影響を避けるためである。オフ角が設定されたベースウェーハは、スライシング工程でインゴットを斜めに切断して製造されている。このことから、ウェーハ面と結晶面とは一致しておらず、ウェーハの製造誤差がなかったとしても、結晶軸の方向は必ずしもウェーハ面と垂直ではない。
【０００５】
そこで、チャネリングイオン注入の実施にあたっては、特許文献１や特許文献２に開示されるウェーハの結晶方位の測定が実施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－１２０９４４
特表２００７－５２０８８５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
使用する測定器により異なるが、結晶方位の測定結果が出力されるまでに数十秒から数分の時間を要する。イオン注入装置の内部に結晶方位の測定器を配置した場合、処理対象とするウェーハＷをカセットから取り出して当該ウェーハＷに注入処理を施すまでに要する時間が長くなる。このことから、イオン注入装置の生産性が低下する。
【０００８】
本発明では、イオン注入装置の内部に結晶方位の測定器を配置したイオン注入装置において、カセットからウェーハを取り出してウェーハへの注入処理が開始されるまでに要する時間を短縮することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
イオン注入装置は、
ウェーハの結晶方位を測定し、結晶方位測定結果に基づいて前記ウェーハの傾きを調整した後、前記ウェーハへのチャネリングイオン注入を実施するイオン注入装置であって、
前記ウェーハの搬送経路上の第１の位置と第２の位置との間に、前記ウェーハの結晶方位を測定する測定位置を設け、前記ウェーハへのイオン注入処理にあたり、前記第１の位置、前記測定位置、前記第２の位置の順に前記ウェーハを搬送する搬送部を有し、
前記搬送部が、前記ウェーハの結晶方位測定結果が出力されるまでに、前記ウェーハを前記測定位置から前記第２の位置に向けて搬送する。
【００１０】
搬送部が、ウェーハの結晶方位測定結果が出力されるまでに、ウェーハを測定位置から第２の位置に向けて搬送するので、ウェーハへの注入処理を開始するまでの時間を短縮することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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