(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハを収容する内部空間を有するチャンバと、
前記内部空間に収容された前記ウエハにイオンビームを照射するイオン放出チューブと、
前記イオン放出チューブに対して、前記チャンバを特定方向に往復移動させる移動手段と、
前記内部空間に収容された前記ウエハを、ウエハ中心軸の回りに回転させる回転手段と、
前記チャンバ外に設けられ、前記内部空間を密閉する密閉手段と、を備え、
前記チャンバの外壁にはチャンバ貫通穴が形成されており、
前記イオン放出チューブは、先端部が前記チャンバ貫通穴を通って前記チャンバ内に位置し、他端部が前記チャンバ外に位置しており、
前記チャンバ貫通穴は、前記特定方向に沿って形成されると共に、前記チャンバが前記特定方向に移動する場合に、前記イオン放出チューブが前記チャンバ貫通穴の内壁に干渉しないように形成されている、
ことを特徴とするイオン注入装置。
【請求項２】
前記チャンバの外面に固定されているスライドブロックと、
前記スライドブロックとスライド移動可能に当接する当接部材と、をさらに備え、
前記スライドブロックには、前記チャンバ貫通穴と連通するブロック貫通穴が形成されており、
前記スライドブロックは、前記当接部材と対向する対向面に、前記当接部材に向かってエアを噴出するエアベアリングと、前記ブロック貫通穴の周囲を一巡する負圧領域と、を備えており、
前記密閉手段は、前記負圧領域に負圧を発生させて前記当接部材と前記スライドブロックとの間をシールする、
ことを特徴とする請求項１のイオン注入装置。
【請求項３】
前記当接部材は、前記スライドブロックの前記特定方向への移動を案内するガイド部を備えており、
前記イオン注入装置は、
前記ガイド部に案内されるガイド部材と、
一端部が前記ガイド部材に固定される一方で、他端部が前記スライドブロックに固定されるプレートと、をさらに備え、
前記プレートは、前記スライドブロックの前記対向面に対して鉛直方向に撓み易く、前記対向面に対して水平方向に撓み難い、
ことを特徴とする請求項２のイオン注入装置。
【請求項４】
前記チャンバは、ヒンジによって開閉可能な第１部分及び第２部分を備え、
前記第１部分と前記第２部分とを閉じた場合には、前記チャンバ内に前記内部空間が形成され、
前記第１部分と前記第２部分とを開いた場合には、前記第１部分と前記第２部分の一方に前記ウエハが水平な状態で載置され得る状態となる、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項のイオン注入装置。
【請求項５】
前記ウエハを、前記イオン放出チューブの前記先端部に対して傾斜させるチルト手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項のイオン注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハにイオンを注入するイオン注入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、従来のイオン注入装置が開示されている。この装置は、試料（ウエハ）を載置する試料台と、電子銃が取り付けられた固定フランジと、外周面が蛇腹状のフレキシブルチューブとを備える。この装置では、試料台の上方に固定フランジが配置され、固定フランジに取り付けられた電子銃の先端部が試料台に対向する。フレキシブルチューブの上端は、固定フランジの下面に気密接続されている。また、フレキシブルチューブの下端は試料台に気密接続されている。この装置では、フレキシブルチューブ内を負圧にしてイオン注入が行われる。試料台は、試料台の下方に設けられたＸ軸及びＹ軸モータによってＸＹ平面内で移動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２５８２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のイオン注入装置では、フレキシブルチューブ内を負圧にしてイオン注入が行われる。このため、フレキシブルチューブには、フレキシブルチューブ内を負圧としたときに外側から作用する大気圧に耐え得る機械的強度が必要とされる。したがって、特許文献１のイオン注入装置では、フレキシブルチューブに金属製のフレキシブルチューブが用いられる。金属製のフレキシブルチューブを用いた場合、樹脂製のフレキシブルチューブを用いた場合と比べて、試料台がＸＹ平面内で変位できる変位量が小さくなる。そのため、試料の広い範囲にイオン注入を行うべく試料台を広い範囲で移動させるためには、試料台と固定フランジの間の距離を長くする必要がある（すなわち、フレキシブルチューブの長さを長くする必要がある）。その結果、フレキシブルチューブの内部空間の容積が大きくなり、フレキシブルチューブ内の真空引きに要する時間が長くなる。
【０００５】
本明細書では、真空引きに要する時間を短縮し得るイオン注入装置を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示するイオン注入装置は、チャンバと、イオン放出チューブと、移動手段と、回転手段と、密閉手段とを備える。チャンバは、内部空間にウエハを収容する。イオン放出チューブは、チャンバの内部空間に収容されたウエハにイオンビームを照射する。移動手段は、イオン放出チューブに対して、チャンバを特定方向に往復移動させる。回転手段は、チャンバの内部空間に収容されたウエハを、ウエハ中心軸の回りに回転させる。密閉手段は、チャンバ外に設けられ、チャンバの内部空間を密閉する。チャンバの外壁にはチャンバ貫通穴が形成されている。イオン放出チューブは、先端部がチャンバ貫通穴を通ってチャンバ内に位置し、他端部がチャンバ外に位置している。チャンバ貫通穴は、特定方向に沿って形成されると共に、チャンバが特定方向に移動する場合に、イオン放出チューブがチャンバ貫通穴の内壁に干渉しないように形成されている。
【０００７】
上記のイオン注入装置では、移動手段によってイオン放出チューブに対してチャンバを特定方向に往復移動させるとともに、回転手段によってウエハを回転させることによって、ウエハに対するイオン放出チューブの位置を調整する。このとき、チャンバの外壁にはチャンバ貫通穴が形成されており、イオン放出チューブはチャンバ貫通穴の内壁に干渉しない。そのため、従来のイオン注入装置のようにチャンバがウエハの移動に応じて変形する必要がなく、チャンバを大きく形成する必要もない。その結果、チャンバを従来のイオン注入装置に比べて小さくすることができ、チャンバ内の真空引きに要する時間を従来のイオン注入装置に比べて短縮することができる。なお、イオン放出チューブとチャンバ貫通穴との間には隙間が形成されるが、チャンバ外に設けられた密閉手段によってチャンバ内の気密性が確保されるため、チャンバ内に外部の空気が入り込むことはない。
【０００８】
イオン注入装置は、スライドブロックと、当接部材とをさらに備えてもよい。スライドブロックは、チャンバの外面に固定されていることが好ましい。当接部材は、スライドブロックとスライド移動可能に当接することが好ましい。スライドブロックには、チャンバ貫通穴と連通するブロック貫通穴が形成されていることが好ましい。スライドブロックは、当接部材と対向する対向面に、当接部材に向かってエアを噴出するエアベアリングと、ブロック貫通穴の周囲を一巡する負圧領域とを備えていることが好ましい。密閉手段は、負圧領域に負圧を発生させて当接部材とスライドブロックとの間をシールすることが好ましい。この構成によると、エアベアリングが噴出するエアによって、チャンバが当接部材から離れる方向に付勢される。その一方で、負圧領域に発生する負圧により、チャンバが当接部材に近づく方向に吸引される。エアベアリングが噴出するエアによる付勢力と負圧領域に発生する負圧による吸引力とを調整することにより、スライドブロックと当接部材との間の距離を一定に保つことができる。その結果、スライドブロックと当接部材との間をシールしつつ、スライドブロックと当接部材との間の摩擦係数をゼロにして、チャンバをスムースに往復移動させることができる。
【０００９】
当接部材は、スライドブロックの特定方向への移動を案内するガイド部を備えていてもよい。イオン注入装置は、ガイド部に案内されるガイド部材と、一端部がガイド部材に固定される一方で、他端部がスライドブロックに固定されるプレートとをさらに備えていてもよい。プレートは、スライドブロックの対向面に対して鉛直方向に撓み易く、対向面に対して水平方向に撓み難いことが好ましい。この構成によると、プレートが対向面に対して鉛直方向に撓み易いため、エアベアリングを作動させた場合に、チャンバが当接部材から離れる方向に変位することを妨げることがない。また、プレートがスライドブロックの対向面に対して水平方向に撓み難いため、ガイド部に沿ってガイド部材を特定方向に往復移動させる場合に、スライドブロックがガイド部材の移動に伴って確実に移動することができる。
【００１０】
チャンバは、ヒンジによって開閉可能な第１部分及び第２部分を備えていてもよい。第１部分と第２部分とを閉じた場合には、チャンバ内に内部空間が形成され、第１部分と第２部分とを開いた場合には、第１部分と第２部分の一方にウエハが水平な状態で載置され得る状態となることが好ましい。一般的に、ウエハは水平状態で搬送される場合が多い。そのため、この構成によると、イオン注入装置に搬送されてきたウエハの姿勢を変えることなく、第１部分と第２部分の一方に、ウエハを水平に収容することができる。
【００１１】
イオン注入装置は、ウエハを、イオン放出チューブの先端部に対して傾斜させるチルト手段をさらに備えていてもよい。この構成によると、ウエハに対するイオンビームの照射角度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例のイオン注入装置の斜視図。
【図２】チャンバの表蓋と裏蓋とを閉じた様子を示す斜視図。
【図３】イオン注入装置を、イオン放出チューブの軸線を通り、かつ、図１のＸ軸及びＺ軸と平行となる平面で切断した断面図。
【図４】スライドブロックを示す斜視図。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図。
【図６】イオン注入装置の分解斜視図。
【図７】図３においてチャンバを傾斜させた様子を示す断面図。
【実施例】
【００１３】
図１に示す本実施例のイオン注入装置２は、チャンバ１０と、イオン放出チューブ１００と、回転機構３０と、スライドブロック５０と、定盤７０と、移動機構９０と、固定盤１２０と、チルト調整ネジ１６０を備える。イオン注入装置２は、チャンバ１０を定盤７０の長手方向（図１のＹ軸方向）に沿って移動させるとともに、チャンバ１０内に収容したウエハ２０を回転させることで、イオン放出チューブ１００から放出されるイオンビームをウエハ２０のほぼ全面に照射することができるイオン注入装置である。
【００１４】
チャンバ１０は、ウエハ２０を収容するための内部空間を有する容器である。チャンバ１０は、表蓋１２と、裏蓋１６と、表蓋１２と裏蓋１６とを開閉可能に連結するヒンジ４０とを備えている。
【００１５】
表蓋１２は、略円板状に形成されている。表蓋１２の周縁部には、裏蓋１６に向かって起立した壁部が形成されている。また、表蓋１２には、チャンバ貫通穴１４が開口されている。チャンバ貫通穴１４には、イオン放出チューブ１００の先端部分が挿入される。チャンバ貫通穴１４は、上述したチャンバ１０の移動方向である図１のＹ軸方向に伸びる長穴である。
【００１６】
裏蓋１６は、表蓋１２と同様に略円板状に形成されており、その周縁部に表蓋１２に向かって起立した壁部が形成されている。図３に示すように、裏蓋１６には挿入穴１５が開口されている。挿入穴１５には、回転機構３０のケーシング２３（後で説明する）の先端部が挿入される。図２に示すように、表蓋１２と裏蓋１６とを閉じると、表蓋１２の壁部の周縁部と裏蓋１６の壁部の周縁部とが密に当接し、チャンバ１０内に内部空間が形成される。一方、図１に示すように、表蓋１２と裏蓋１６とを開くと、裏蓋１６が水平となるように開かれ、裏蓋１６に取付けられたウエハホルダ２１上にウエハ２０を水平に載置可能な状態となる。表蓋１２と裏蓋１６との開閉動作は、図示しない開閉シリンダによって行われる。
【００１７】
図１に示すように、回転機構３０は、ウエハホルダ２１と、ケーシング２３と、モータ２９とを備える。図３に示すように、ウエハホルダ２１は、ウエハ２０が載置される支持部２２と、支持部２２の裏面に形成された軸部２４とを備える。支持部２２は、裏蓋１６の内部に配置される皿状部材である。支持部２２の表面にはウエハ２０が載置され、載置されたウエハ２０は支持部２２によって支持される。具体的には、例えば、支持部２２は、図示しないチャック機構によって表面に載置されたウエハ２０を吸着することにより、ウェハ２０を支持する。軸部２４は、一端部が支持部２２の裏面に固定されており、他端部がモータ２９の出力軸に連結されている。ケーシング２３は、軸部２４を収容するとともに、軸部２４の周囲に配置される磁性流体シール材２８と軸受２６とを収容する。上述のとおり、ケーシング２３の先端部は、裏蓋１６の挿入穴１５内に気密に嵌め込まれている。磁性流体シール材２８は、軸部２４とケーシング２３の間の隙間をシールする。モータ２９は、ウエハホルダ２１を回転する駆動源である。すなわち、モータ２９を駆動すると、軸部２４が回転し、軸部２４の回転に伴って支持部２２が回転する。支持部２２が回転すると、支持部２２上に載置されたウエハ２０もウエハ中心軸の回りに回転する。従って、モータ２９の回転に伴って、支持部２２上のウエハ２０が回転する。
【００１８】
スライドブロック５０は、チャンバ１０と定盤７０との間に備えられる。図３に示すように、スライドブロック５０は、チャンバ１０の表蓋１２の外面に固定されているとともに、定盤７０に対してスライド移動可能に当接している。図４に示すように、スライドブロック５０は、チャンバ１０の表蓋１２に固定される側の面である固定面５０ａと、定盤７０と対向し、定盤７０と当接する側の面である対向面５０ｂとを有している。
【００１９】
スライドブロック５０には、チャンバ１０のチャンバ貫通穴１４と連通するブロック貫通穴５２が開口されている。ブロック貫通穴５２は、チャンバ貫通穴１４と同様に、上述したチャンバ１０の移動方向である図１のＹ方向に伸びる長穴である（図６参照）。
【００２０】
固定面５０ａには、後で説明するプレート６０（図６参照）を取り付けるためのプレート取り付け部５６が形成されている。プレート取り付け部５６は、プレート６０の形状に適合する凹部である。図６に示すように、本実施例では、プレート取り付け部５６は、固定面５０ａの上端縁と下端縁にそれぞれ２箇所ずつ形成されている。
【００２１】
図４に示すように、対向面５０ｂには、多数個のエアベアリング５３と、ブロック貫通穴５２の周囲を一巡する負圧溝５４とが形成されている。エアベアリング５３には、図示しないコンプレッサーによってエアが供給される。エアベアリング５３に供給されたエアは、定盤７０に向けて噴出される。本実施例では、エアベアリング５３は、対向面５０ｂのブロック貫通穴５２の上側と下側にそれぞれ５個ずつ備えられている。エアベアリング５３からエアを噴出することにより、チャンバ１０を定盤７０から離れる方向に付勢することができる。
【００２２】
負圧溝５４は、ブロック貫通穴５２の周囲を一巡する溝である。負圧溝５４の内部は、図示しないポンプ（以下では「第１のポンプ」と呼ぶ）に接続されている。第１のポンプで負圧溝５４内のエアを吸引することによって、負圧溝５４の内部を負圧にすることができる。負圧溝５４の内部を負圧にすることにより、チャンバ１０を定盤７０に近づける方向に吸引することができる。
【００２３】
図５に示すように、エアベアリング５３は、対向面５０ｂの表面から突出するように備えられている。一方、負圧溝５４の周囲には、対向面５０ｂの表面から突出するように突出部５５が形成されている。従って、エアベアリング５３から噴出されたエアは、定盤７０に吹き付けられた後、対向面５０ｂの表面に沿って流れ、スライドブロック５０の外周縁方向に送り出される。そのため、エアベアリング５３から噴出されたエアが、突出部５５を乗り越えて負圧溝５４内に入りこむことはない。
【００２４】
図６に示すように、定盤７０は、スライドブロック５０とスライド移動可能に当接する。定盤７０は、チャンバ１０のＹ軸方向への移動の基準となる部材である。定盤７０は、スライドブロック５０と対向及び当接する平滑な当接面７１を有している。また、図３に示すように、定盤７０には、スライドブロック５０のブロック貫通穴５２と連通する定盤貫通穴７２が開口されている。定盤貫通穴７２は、イオン放出チューブ１００を挿通可能な径に形成されている。定盤７０の裏面側の上端部分と下端部分には、それぞれ、ガイドレール７４が備えられている。
【００２５】
ガイドレール７４には、ガイドレール７４に案内されてガイドレール７４に沿って摺動するガイド部材８０が設けられている。図６に示すように、上下２本のガイドレール７４には、それぞれ、２個のガイド部材８０が設けられている。各ガイド部材８０には、ブラケット８２の一端部が固定されている。ブラケット８２の他端部は、定盤７０の当接面７１側に突出している。
【００２６】
図３及び図６に示すように、ブラケット８２の他端部（スライドブロック５０側の端部）の先端面と、スライドブロック５０のプレート取り付け部５６とに、プレート６０が取り付けられている。図３及び図６に示すように、プレート６０の一端部は、２箇所をビス止めされて、ブラケット８２の他端部の先端面に固定されている。一方、プレート６０の他端部は、２箇所をビス止めされて、スライドブロック５０のプレート取り付け部５６に固定されている。プレート６０を備えることで、ガイド部材８０とスライドブロック５０とが連結される。プレート６０は、スライドブロック５０の対向面５０ｂに対して鉛直方向（図６中のＺ軸方向）に撓み易く、スライドブロック５０の対向面５０ｂに対して水平方向（図６中のＸ軸、Ｙ軸方向）に撓み難い板材である。プレート６０が対向面５０ｂに対して鉛直方向に撓み易いため、エアベアリング５３を作動させた場合に、チャンバ１０を定盤７０から離れる方向に付勢（変位）することを妨げることがない。また、プレート６０がスライドブロック５０の対向面５０ｂに対して水平方向に撓み難いため、ガイドレール７４に沿ってガイド部材８０をＹ軸方向に往復移動させる場合に、スライドブロック５０がガイド部材８０の移動に伴って確実に移動する。
【００２７】
図１に示すように、移動機構９０は、チャンバ１０をＹ軸方向に往復移動させるための機構であって、モータ９２と、ネジ軸９４と、ナット９６とを備える。モータ９２、ネジ軸９４、ナット９６は、定盤７０の下側に備えられている。ナット９６は、下側のガイドレール７４に取り付けられているガイド部材８０のうちの一方に固定されている。また、ナット９６はネジ軸９４に螺合されている。ネジ軸９４は、Ｙ軸方向に沿って備えられている。ネジ軸９４の一端はモータ９２の出力軸に取り付けられている。モータ９２は、後で説明するブラケット１５０にスライド可能に支持されている。モータ９２によってネジ軸９４を正逆回転させることにより、ナット９６をネジ軸９４に沿ってＹ軸方向に往復移動させることができる。ナット９６がＹ軸方向に往復移動すると、ナット９６が固定されているガイド部材８０もガイドレール７４に沿ってＹ軸方向に往復移動する。それに伴って、プレート６０によってガイド部材８０に固定されているスライドブロック５０もＹ軸方向に往復移動する。その結果、スライドブロック５０に固定されているチャンバ１０がＹ軸方向に往復移動する。
【００２８】
図１に示すように、イオン放出チューブ１００は、その先端部からイオンビームを放出してウエハ２０にイオンを注入するためのチューブである。図３に示すように、イオン放出チューブ１００の後端部は、図示しないイオン発生源に接続されると共に、固定盤１２０に固定されている。イオン放出チューブ１００の先端部は、上記の定盤貫通穴７２、ブロック貫通穴５２、チャンバ貫通穴１４を通ってチャンバ１０の内部空間に備えられている。
【００２９】
固定盤１２０は、定盤７０の裏面側に配置されている。図３に示すように、固定盤１２０の表面と定盤７０の裏面との間には、フレキシブルチューブ１３０が備えられている。フレキシブルチューブ１３０は、外周面が蛇腹状に形成されている。フレキシブルチューブ１３０の一端は定盤７０の裏面に気密に接続されている。また、フレキシブルチューブ１３０の他端は固定盤１２０の表面に気密に接続されている。上記の定盤貫通穴７２は、フレキシブルチューブ１３０の内側に位置する。イオン放出チューブ１００は、フレキシブルチューブ１３０の内部空間に配置される。
【００３０】
本実施例では、チャンバ１０の内部空間、チャンバ貫通穴１４の内部空間、ブロック貫通穴５２の内部空間、定盤貫通穴７２の内部空間、及び、フレキシブルチューブ１３０の内部空間を含む空間２００（図３参照）の内部は、図示しないポンプ（以下では「第２のポンプ」と呼ぶ）で真空引きされる。本実施例では、空間２００内部を真空引きする第２のポンプは、上記の負圧溝５４内部を真空引きする第１のポンプとは異なるポンプである。本実施例では、空間２００内部は、第２のポンプによって、負圧溝５４内部よりも低圧になるように真空引きされる。
【００３１】
図１に示すように、定盤７０のＹ軸方向両端には、チャンバ１０側に突出するブラケット１４０が設けられている。また、固定盤１２０のＹ軸方向両端にも、チャンバ１０側に突出するブラケット１５０が設けられている。上記のモータ９２は、ブラケット１５０に備えられている。ブラケット１５０には、スライド穴１５２が設けられており、モータ９２をスライド穴に沿ってスライド移動可能としている。ブラケット１４０は、ブラケット１５０に固定されたチルト軸１４２に回転可能に取付けられている。図３に示すように、チルト軸１４２のＹ座標値（Ｙ軸方向の位置）とＺ座標値（Ｚ軸方向の位置）は、ウエハ２０にイオンビームが照射される位置ＢのＹ座標値とＺ座標値とそれぞれ同じである。
【００３２】
図１に示すように、チルト調整ネジ１６０は、ブラケット１５０の端部に固定されている。チルト調整ネジ１６０の上端面は、ブラケット１４０の先端部を下方から支持している。そのため、チルト調整ネジ１６０の高さを調整することにより、ブラケット１４０の先端部の高さを変化させることができる。ブラケット１４０の先端部の高さが変化すると、ブラケット１４０がチルト軸１４２を中心に回転する。その結果、固定盤１２０に対する定盤７０の傾斜角度が変わる。図７に示すように、固定盤１２０に対する定盤７０の傾斜角度が変わると、それに伴ってスライドブロック５０、チャンバ１０の傾斜角度も変わる。一方、固定盤１２０に固定されているイオン放出チューブ１００は、定盤７０等の傾斜に伴って傾斜することはない。この結果、ウエハ２０に対するイオンビームの照射角度を調整することができる。上述の通り、チルト軸１４２のＹＺ座標値は、ウエハ２０へのイオンビーム照射位置ＢのＹＺ座標値とそれぞれ同じである（図３参照）ため、イオンビームの照射角度が変わったとしても、ウエハ２０に対するイオンビームの照射位置は変わらない。なお、図７に示すように、定盤７０等が傾斜する場合に、イオン放出チューブ１００は、定盤貫通穴７２の内壁、ブロック貫通穴５２の内壁、チャンバ貫通穴１４の内壁のいずれにも干渉しない。また、定盤７０等が傾斜する場合には、フレキシブルチューブ１３０は、定盤７０の傾斜に追随して変形する。
【００３３】
なお、本実施例では、固定盤１２０に対して定盤７０等が傾斜した場合、ブラケット１５０に備えられているモータ９２は、ネジ軸９４の移動に追随して、スライド穴１５２に沿ってスライド移動する。
【００３４】
（イオン注入装置を用いてイオン注入を行う場合の例）
続いて、本実施例のイオン注入装置２を用いてウエハ２０にイオン注入を行う手順の一例を説明する。
【００３５】
まず、図１に示すように、チャンバ１０の表蓋１２と裏蓋１６とを開く。このとき、裏蓋１６はほぼ水平に開かれ、裏蓋１６内の支持部２２も水平な状態となっている。このため、ウエハ２０を水平な支持部２２上に載置し、支持させる。支持部２２は、図示しないチャック機構によって表面に載置されたウエハ２０を吸着することにより、載置されたウェハ２０を支持する。一般的に、ウエハ２０は水平状態で搬送される場合が多い。本実施例では、支持部２２が水平になるようにチャンバ１０の表蓋１２と裏蓋１６とが開かれているため、イオン注入装置２の近傍まで水平状態で搬送されてきたウエハ２０は、その姿勢を変えることなく、支持部２２上にウエハ２０を載置することができる。
【００３６】
支持部２２上にウエハ２０を支持させると、図２に示すように、チャンバ１０の表蓋１２と裏蓋１６とを閉じる。図３に示すように、チャンバ１０の表蓋１２と裏蓋１６とを閉じることにより、空間２００が密閉される。
【００３７】
次いで、コンプレッサー、第１のポンプ、及び、第２のポンプを作動させる。第２のポンプが動作することにより、空間２００内が真空引きされる。空間２００内は、イオン注入行うのに適する気圧（例えば１０−３〜１０−２Ｐａ程度）まで真空引きされる。また、コンプレッサーが動作することにより、スライドブロック５０の対向面５０ｂに備えられたエアベアリング５３から定盤７０の当接面７１に向けてエアが噴出される。エアベアリング５３からエアが噴出されることにより、スライドブロック５０及びチャンバ１０が、定盤７０から離れる方向に付勢される。一方、第１のポンプ（図示しない）が動作することにより、スライドブロック５０の対向面５０ｂに設けられた負圧溝５４内が真空引きされ、負圧溝５４内に負圧が発生する。負圧溝５４内の気圧は、空間２００内より高くなるように真空引きされる。例えば、負圧溝５４内の気圧は１０−２〜１０−１Ｐａ程度とされる。負圧溝５４に発生する負圧により、スライドブロック５０及びチャンバ１０が定盤７０に近付く方向に吸引される。
【００３８】
このとき、エアベアリング５３から噴出されるエアによる付勢力と、負圧溝５４内に発生する負圧による吸引力とは、スライドブロック５０と定盤７０の当接面７１との間の距離を一定に保つように調整される。特に、本実施例では、スライドブロック５０と定盤７０の当接面７１との間の距離が３〜５μｍに保たれるように調整される。スライドブロック５０と定盤７０の当接面７１との間の距離をごく小さい距離（例えば３〜５μｍ）に保つことにより、外部の空気がスライドブロック５０と定盤７０の間から、ブロック貫通穴５２を通って空間２００内に入り込むことを防ぐことができる。その結果、スライドブロック５０と定盤７０との間をシールしつつ、スライドブロック５０と定盤の接合面との間の摩擦係数をゼロにして、チャンバ１０をスムースにＹ軸方向に移動させ得る状態となる。
【００３９】
この状態で、回転機構３０と移動機構９０を駆動して、ウエハ２０に対するイオン放出チューブ１００の位置を調整する。すなわち、ウエハ２０の回転は、回転機構３０のモータ２９を動作させることによって行う。モータ２９が動作すると、ウエハホルダ２１の軸部２４が回転する。軸部２４の回転に伴って支持部２２も回転する。その結果、支持部２２上のウエハ２０も回転する。また、ウエハ２０の移動は、移動機構９０のモータ９２を動作させることによって行う。モータ９２が動作すると、ネジ軸９４が回転し、ナット９６がネジ軸９４に沿ってＹ軸方向に移動する。ナット９６がＹ軸方向に移動すると、ナット９６が固定されているガイド部材８０もガイドレール７４に沿ってＹ軸方向に移動する。それに伴ってスライドブロック５０及びチャンバ１０がＹ軸方向に移動する。チャンバ１０がＹ軸方向に移動することにより、ウエハ２０がＹ軸方向に移動する。なお、本実施例では、チャンバ１０及びスライドブロック５０がＹ軸方向に移動する場合であっても、イオン放出チューブ１００は、チャンバ貫通穴１４の内壁及びブロック貫通穴５２の内壁に干渉することはない。
【００４０】
次いで、イオン放出チューブ１００の先端部からイオンビームを放出し、ウエハ２０にイオンビームを照射する。この結果、ウエハ２０にイオンが注入される。
【００４１】
次いで、ウエハ２０を回転及び移動させて、ウエハ２０に対するイオンビーム照射位置を変更して、イオンビームを照射する。以後、イオンビーム照射位置の変更とイオンビームの照射を所定回数繰り返して行い、ウエハ２０のほぼ全面にイオン注入を行う。
【００４２】
ウエハ２０のほぼ全面にイオン注入が行われると、コンプレッサー、第１のポンプ、及び、第２のポンプの動作を停止させる。また、モータ９２を動作させて、チャンバ１０を初期位置まで移動させる。
【００４３】
次いで、チャンバ１０の表蓋１２と裏蓋１６とを開く。上記の通り、裏蓋１６は水平に開かれる。水平な状態の支持部２２からウエハ２０を取り出すことにより、イオン注入装置２を用いたウエハ２０へのイオン注入処理が終了する。
【００４４】
なお、本実施例のイオン注入装置２では、チルト調整ネジ１６０によるチャンバ１０の傾斜角度（即ちイオンビーム照射角度）の調整は、チャンバ１０にウエハ２０を収容する前に予め行っておく。上述したように、チルト調整ネジ１６０によるチャンバ１０の傾斜角度の調整は、チルト調整ネジ１６０の高さを変更することによって行うことができる。
【００４５】
以上、実施例について詳しく説明した。本実施例と請求項の記載の対応関係を説明しておく。モータ９２、モータ２９が、それぞれ「移動手段」、「回転手段」の一例である。空間２００内を密閉するための各要素（固定盤１２０、フレキシブルチューブ１３０、定盤７０、スライドブロック５０、チャンバ１０）が「密閉手段」の一例である。図１のＹ軸方向が「特定方向」の一例である。定盤７０が「当接部材」の一例である。負圧溝５４が「負圧領域」の一例である。ガイドレール７４が「ガイド部」の一例である。ガイド部材８０とブラケット８２が「ガイド部材」の一例である。表蓋１２、裏蓋１６が、それぞれ「第１部分」、「第２部分」の一例である。チルト調整ネジ１６０が「チルト手段」の一例である。
【００４６】
（本実施例の効果）
上記の通り、本実施例のイオン注入装置２では、モータ９２によってチャンバ１０をＹ軸方向に往復移動させるとともに、モータ２９によってウエハ２０を回転させることによって、ウエハ２０に対するイオン放出チューブ１００の位置を調整する。このとき、チャンバ１０の表蓋１２にはチャンバ貫通穴１４が形成されており、イオン放出チューブ１００はチャンバ貫通穴１４の内壁に干渉しない。そのため、本実施例のイオン注入装置２では、従来のイオン注入装置のようにチャンバがウエハの移動に応じて変形する必要がなく、チャンバ１０を大きく形成する必要もない。そのため、本実施例のイオン注入装置２では、チャンバ１０を従来のイオン注入装置に比べて小さくすることができる。その結果、チャンバ１０内の真空引きに要する時間を、従来のイオン注入装置に比べて短縮することができる。
【００４７】
また、本実施例のイオン注入装置は、スライドブロック５０と、定盤７０とをさらに備える。スライドブロック５０は、エアベアリング５３と負圧溝５４とを備える。エアベアリング５３から噴出されるエアにより、チャンバ１０は、定盤７０から離れる方向に付勢される。その一方で、負圧溝５４内に発生する負圧により、チャンバ１０は、定盤７０に近づく方向に吸引される。エアベアリング５３から噴出による付勢力と負圧溝による吸引力とを調整することにより、スライドブロックと接合部材との間の距離を一定（本実施例では３〜５μｍ）に保つことができる。スライドブロック５０と定盤７０の当接面７１との間の距離をごく小さい一定の距離（例えば３〜５μｍ）に保つことにより、外部の空気がスライドブロック５０と定盤７０の間から、ブロック貫通穴５２を通って空間２００内に入り込むことを防ぐことができる。その結果、スライドブロック５０と定盤７０との間をシールしつつ、スライドブロック５０と定盤の接合面との間の摩擦係数をゼロにして、チャンバ１０をスムースにＹ軸方向に往復移動させることができる。
【００４８】
本実施例では、図６に示すように、ブラケット８２の端部と、スライドブロック５０のプレート取り付け部５６とに、プレート６０が取り付けられている。即ち、プレート６０を備えることで、ガイド部材８０とスライドブロック５０とが連結されている。プレート６０は、スライドブロック５０の対向面５０ｂに対して鉛直方向（図１中のＺ軸方向）に撓み易い。そのため、エアベアリング５３を作動させた場合に、チャンバ１０を定盤７０から離れる方向に付勢することを妨げることがない。また、プレート６０は、スライドブロック５０の対向面５０ｂに対して水平方向（図１中のＸ、Ｙ軸方向）に撓み難い。そのため、ガイドレール７４に沿ってガイド部材８０を特定方向に往復移動させる場合に、スライドブロック５０がガイド部材８０の移動に伴って確実に移動する。
【００４９】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、上述した実施例では、定盤７０に対してチャンバ１０をＹ軸方向に移動させることで、ウエハ２０に対するイオン放出チューブ１００の位置を調整したが、このような実施例に限られない。チャンバに対してイオン放出チューブ側を移動させることで、ウエハに対するイオン放出チューブの位置を調整するようにしてもよい。
【００５０】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００５１】
２：イオン注入装置
１０：チャンバ
１２：表蓋
１４：チャンバ貫通穴
１５：挿入穴
１６：裏蓋
２０：ウエハ
２１：ウエハホルダ
２２：支持部
２３：ケーシング
２４：軸部
２６：軸受
２８：磁性流体シール材
２９：モータ
３０：回転機構
４０：ヒンジ
５０：スライドブロック
５０ａ：固定面
５０ｂ：対向面
５２：ブロック貫通穴
５３：エアベアリング
５４：負圧溝
５５：突出部
５６：プレート取り付け部
６０：プレート
７０：定盤
７１：当接面
７２：定盤貫通穴
７４：ガイドレール
８０：ガイド部材
８２：ブラケット
９０：移動機構
９２：モータ
９４：ネジ軸
９６：ナット
１００：イオン放出チューブ
１２０：固定盤
１３０：フレキシブルチューブ
１４０：ブラケット
１４２：チルト軸
１５０：ブラケット
１５２：スライド穴
１６０：チルト調整ネジ
２００：空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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