DE3114466C2 - Ionenimplantationssystem - Google Patents

Ionenimplantationssystem

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Abstract

Ein System zum Antreiben eines drehbaren Glieds zum Implantieren von Ionen in Wafern von Halbleitervorrichtungen enthält eine erste Vakuumkammer, die das mit einer Welle verbundene drehbare Glied mittels einer im Mittelteil einer Abdeckung gehaltenen Vakuumdichtung aufnimmt, wobei die Abdeckung einen Teil der ersten Vakuumkammer bildet, und enthält eine zweite Vakuumkammer, die einen Umfangsteil der Abdeckung luftdicht aufnimmt. Die Abdeckung wird von zwei Paaren von O-Ringen gehalten, die in der zweiten Vakuumkammer eingebaut und auf gegenüberliegenden Seiten des Umfangsteils der Abdeckung nebeneinander angeordnet sind. Die O-Ringe bilden eine hermetische Abdichtung zur ersten und zur zweiten Vakuumkammer. Ein Motor ist antriebsmäßig mit der Welle für einen Antrieb des drehbaren Glieds verbunden, während die Abdeckung über eine Mutter-Gewindespindel-Anordnung mit einem weiteren Motor verbunden ist. Durch Hin- und Herbewegen der Abdeckung zur Erzeugung einer Verschiebebewegung des Umfangsteils in der zweiten Vakuumkammer kann das drehbare Glied in der Ebene seiner Drehung hin- und herbewegt werden, ohne daß die Gefahr einer Beeinträchtigung des in der ersten Vakuumkammer herrschenden Vakuums besteht.

Description

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung zwei Paare von O-Ringen (13a; 13b; 15a, 15b) aufweist, die jeweils in der zweiten Vakuumkammer (20) einander gegenüberliegend beiderseits der Umfangsteile (12a, 12£>^ der Abdeckung (12) angeordnet sind.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung eine Evakuierungseinrichtung (9c) umfaßt zum Evakuieren eines zwischen dem atmosphärenseitigen O-Ring (13a^ des einen Paares von O-Ringen (13a, 136,) und dem der zweiten Vakuumkammer (20) zugewandten O-Ring (15a,) des anderen Paares von O-Ringen (15a, 15£>,)gebildeten Ringraumes (10a/
4. System nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung für die drehbare Scheibe (2) Kühlwasserkanäle (16, 17) aufweist, die in der Welle (3) verlaufen und mit einem Innenraum der Scheibe (2) in Verbindung stehen.
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Die Erfindung betrifft ein lonenimplantationssystem zum Implantieren von einer Ionen-Quelle entströmender Ionen in Halbleiter-Wafern, mit denen eine in einer ersten Vakuumkammer angeordnete drehbare Scheibe bestückt ist, die von einer rotierenden Welle getragen und angetrieben ist, und zusätzlich zum Drehantrieb einen Antrieb für eine Hin- und Herbewegung der Scheibe in ihrer Rotationsebene aufweist, bei dem eine zweite an die erste Kammer angrenzende Vakuumkammer vorgesehen ist.
Ein derartiges lonenimplantationssystem zeigt die US-PS 39 83 402. Der Antrieb einer in einer evakuierten Kammer befindlichen drehbaren Scheibe, die die Wafer trägt, von außen her schafft erhebliche Probleme, weil die Scheibe drehend und hin- und hergehend bewegt werden muß, ohne das hohe Vakuum in der Kammer zu stören.
Eine bekannte Lösung ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt.
F i g. 1 zeigt die Konstruktion eines Ionenimplantationssystems. Die Prinzipien der Ionenimplantation für an einer rotierenden Scheibe angebrachte Halbleiterwafer wird in Verbindung mit dieser Figur im folgenden beschrieben.
Gemäß F i g. 1 werden verschiedene Materialien in einer Ionenquelle 30 durch Mikrowellenplasma-Entladungstechniken ionisiert. Im einzelnen werden gasförmige Materialien verwendet zur Erzeugung von solchen Ionen wie P+ und P-, während feste oder flüssige Materialien verwendet werden zur Erzeugung solcher Ionen wie Al+, Ga+ und As-. Die auf diese Weise erzeugten Ionen werden beschleunigt und von der Ionenquelle 30 in Form eines Ionenstrahls 31 ausgesandt, der in ein durch zwei Elektromagnete 32 erzeugtes Magnetfeld geleitet wird. Der Ionenstrahl 31 wird durch das Magnetfeld entsprechend der Massenzahl in Gruppen aufgeteilt. Mehrere Wafer 19 sind an einem äußeren Randteil einer Scheibe 2 befestigt, die in eine evakuierte Kammer gebracht und in Pfeilrichtung gedreht wird in Verbindung mit einer hin- und hergehenden Bewegung in Richtung eines doppelten Pfeils. Auf diese Weise wird der Ionenstrahl auf die Wafer 19 gestrahlt und dort gleichförmig implantiert, wenn die mit Wafern bestückte Scheibe 2 gedreht und in der Kammer hin- und herbewegt wird.
F i g. 2 zeigt ein bekanntes System zum Antreiben der drehbaren Scheibe für eine Dreh- und hin- und hergehende Bewegung in der evakuierten Kammer. Gemäß Fig. 2 befindet sich die an einer Welle 3 gehaltene Scheibe 2 in einer evakuierten Kammer 1. Die Welle 3 wird durch einen Motor 4 gedreht, der mittels eines weiteren Motors 5 über eine Gewindespindel 7 in Richtung eines doppelten Pfeils hin- und herbewegt wird. Im einzelnen bewirkt eine Drehung des Motors 5 entweder in der normalen oder in der entgegengesetzten Richtung eine hin- und hergehende Bewegung der Scheibendreheinrichtung oder des Motors 4 gemäß dem doppelten Pfeil. Gleichzeitig wird ein den Motor 4 mit der evakuierten Kammer luftdicht verbindender Balg gebogen und verformt, um der Scheibe 2 eine hin- und hergehende Bewegung in der Ebene ihrer Drehung zusammen mit der Welle 3 zu ermöglichen. Auf diese Weise werden die Wafer 19, die an mehreren Stellen am Außenrandteil der Scheibe 2 voneinander in Umfangsrichtung und radial von der Mitte der Scheibe 2 gleich beabstandet sind, mit dem Ionenstrahl bestrahlt, der durch eine Einlaßöffnung 8 in die evakuierte Kammer 1 eingelassen wird, um den Ionen ein Implantieren in die Wafer 19 in gleichmäßiger Menge zu ermöglichen.
Das genannte System zum drehenden und hin- und hergehenden Bewegen der Scheibe 2 hat einige Nachteile. Im einzelnen wird der Balg 6 wiederholt einer Biegung während des Vorgangs ausgesetzt, bei dem die Scheibe 2 drehend und auch hin- und hergehend bewegt wird. Somit kann ein längerer Gebrauch des Balgs 6 eine
Materialermüdung ergeben, wodurch im Balg Risse gebildet werden, die die Bildung einer luftdichten Abdichtung an der evakuierten Kammer 1 unmöglich macht. Wenn die Wafer 19 einen großen Durchmesser haben, sollte der Bereich der hin- und hergehenden Bewegung der Scheibe 2 erhöht sein. Durch Verwendung eines Balgs 6 mit großem Durchmesser und vergrößerter Länge kann seine Verformung verringert werden. Ein solcher Balg ist aber teuer. Eine Erhöhung des Volumens des Balgs würde eine Erhöhung des aus der Kammer 1 zu entleerenden Luftvolumens nach sich ziehen. Dies würde die Zeit erhöhen, die zum Evakuieren der Kammer 1 jedes Mal benötigt wird, wenn die Wafer 19 durch neue ersetzt werden, was einen Abfall der Arbeitsleitung verursacht.
Bei dem aus der US-PS 39 83 402 bekannten Ionenimplantationssystem der eingangs genannten Art, bei dem der A ntriebsmechanismus für die Bewegung der Scheibe in der zweiten Vakuumkammer angeordnet ist, erfolgt die Abdichtung des Antriebsmechanismus gegenüber der Atmosphäre ebenfalls durch einen Balg.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein lonenimplantationssystem der eingangs geschilderten Art dahingehend zu verbessern, daß der Antrieb der Scheibe von außen her ohne Verwendung eines Balgs möglich ist und damit ohne Beeinträchtigung des Vakuums in der evakuierten Kammer bei gleichzeitig erhöhter Lebensdauer unter Aufrechterhaltung eines hohen Vakuumniveaus.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das System nach der Erfindung zum Antreiben einer im Vakuum gehaltenen drehbaren Scheibe von der Außenseite der Vakuumkammer her ermöglicht es, daß es über eine längere Zeitdauer zufriedenstellend zum Bewegen der drehbaren Scheibe in einer hin- und hergehenden Bewegung in der Ebene ihrer Drehung arbeitet ohne die Gefahr der Beeinträchtigung des Vakuums, und daß es eine verbesserte Leistungsfähigkeit aufweist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 die bekannte Art, in der eine Ionenimplantation in an einer drehbaren Scheibe befestigte Wafer in einem Ionenimplantationssystem ausgeführt wird;
F i g. 2 eine schematische Ansicht eines bekannten Systems zum Antreiben der drehbaren Scheibe eines Ionenimplantationssystems;
F i g. 3 einen senkrechten Schnitt des Systems zum Antreiben der drehbaren Scheibe nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein Ionenimplantationssystem.
F i g. 3 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Systems zum Antreiben der Scheibe gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei solche Teile, die den in F i g. 1 und 2 gezeigten ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein eine erste Vakuumkammer 1 bildendes Gehäuse 11a mit einem eine zweite Vakuumkammer 20 bildenden weiteren Gehäuse 116 verbunden. Am Mittelteil einer Abdeckung 12 ist eine eine Welle 3 lagernden Drehdichtung 14 befestigt. Die Abdeckung 12 ist mit einem Flansch eines plattenförmigen Umfangsteils 12a hiervon am Gehäuse 11a mittels zweier Paare von O-Ringen 13a, 136 und 15a, 156 derart befestigt, daß sich der Umfangsteil 12a in die zweite Vakuumkammer 20 erstreckt. Diese ist durch die beiden Paare von O-Ringen 13a, 136 und 15a, 156 hermetisch abgedichtet und wird unter Vakuum gehalten, wenn sie durch Abziehen der Luft über eine Luftabsaugöffnung 96 evakuiert wird. Die O-Ringe 13a, 136, 15a und 156, die die Vakuumkammer 20 hermetisch abdichten, dienen auch als Halteeihrichtung zum Halten des Umfangsteils 126 der Abdeckung 12 für eine Gleitbewegung. Die erste Vakuumkammer 1 wird geöffnet, wenn Wafer 19 die an einer an einem Ende der Welle 3 gehaltenen Scheibe 2 befestigt sind, durch neue ersetzt werden. Der Vakuumkammer 1 wird Luft durch eine weitere Luftabsaugöffnung 9a entnommen, die getrennt von der Luftabsaugöffnung 96 für die zweite Vakuumkammer 20 vorgesehen ist, die stets unter Vakuum gehalten wird. Die Luft wird durch die Luftabsaugöffnung 9a entnommen zur Erzielung eines Hochvakuums von 1,33 · 10-6—1,33 · 10~7 mbar in der ersten Vakuumkammer 1, während die Luft durch die Luftabsaugöffnung 96 entnommen wird zur Erzielung eines niedrigen Vakuums von etwa 1,33· 10-' mbar in der zweiten Vakuumkammer 20.
Das Gehäuse 11a ist mit einem mit der ersten Vakuumkammer 1 in Verbindung stehenden Ionenstrahlkanal 8 versehen, durch den ein Ionenstrahl 31 in die erste Vakuumkammer 1 zum Bestrahlen der Wafer 19 eingeführt wird, die an einem Außenumfangsteil der Scheibe 2 an mehreren Stellen befestigt sind, die in Umfangsrichtung voneinander und von der Mitte der Scheibe 2 radial gleich beabstandet sind. Die Scheibe 2 wird von der Welle 3 gehalten, bildet mit dieser eine Einheit und
3o" dreht sich, wenn die von der Vakuumdichtung 14 drehbar gelagerte Welle über Zahnräder 22 und 23 durch einen Drehantrieb oder Motor 4 gedreht wird. In der Welle 3 sind ein Kühlwassereinlaßkanal 16 und ein Kühlwasserauslaßkanal 17 ausgebildet, die mit dem Innenraum der Scheibe 2 in Verbindung stehen und konzentrisch zur Welle 3 angeordnet sind. Durch eine Drehdichtung 24 und den Kühlwassereinlaßkanal 16 wird Kühlwasser in den Innenraum der Scheibe 2 eingeführt, von dem es durch den Kühlwasserauslaßkanal 17 zu seiner Speisequelle zurückgeführt wird. Auf diese Weise kann ein sonst durch die Ionenimplantation entstehender Temperaturanstieg der Scheibe 2 vermieden werden, um eine gleichförmige und genaue Ausführung einer Ionenimplantation in die Wafer 19 zu ermöglichen.
Die die Welle 3 mittels der Vakuumdichtung 14 lagernde Abdeckung 12 weist ein daran befestigtes verbindendes Metallglied 18 auf, das als Einheit hiermit arbeitet und mit einer mit einem Motor 5 verbundenen Gewindespindel 7 in Eingriff steht. Somit bewegt eine Drehung des Motors 5 in der einen oder anderen Richtung das Metallglied 18 in Richtung eines doppelten Pfeils A in der Ebene von F i g. 3 hin und her, um hierdurch die Welle 3 zusammen mit der Abdeckung 12 und der Vakuumdichtung 14 parallel zueinander auf- und abzubewegen.
Wie ausgeführt, ist ein Flansch oder plattenähnlicher Umfangsteil 126 der Abdeckung 12, der durch die beiden Paare von O-Ringen 13a, 136 und 15a, 156 auf seinen gegenüberliegenden Seiten verschiebbar gehalten ist, in die zweite Vakuumkammer 20 eingesetzt. Wenn auch eines der beiden Paare von O-Ringen weggelassen werden kann, ermöglicht die Anwendung der beiden Paare von O-Ringen ein Aufrechterhalten der beiden Vakuur.;';ammern 1 und 20 in einem besonders er· wünschten Vakuumzustnnd. Auch ermöglicht das Vorsehen der O-Ringe 13a, 136 und 15a, 156 auf gegenüberliegenden Seiten des plattenähnlichen Umfangsteils 12a der Abdeckung 12 eine zufriedenstellende hermetische
Abdichtung der Vakuumkammern 1 und 20 selbst dann, wenn die Abdeckung 12 während ihrer Verschiebebewegung eine Verformung oder Verbiegung erfährt. Wenn z. B. der Umfangsteil 12a in Fig.3 nach rechts abgelenkt wird, wird die Druckkraft an den O-Ringen 136 und 156 auf der linken Seite des Umfangsteils 12a und die durch diese O-Ringe erzielte Abdichtung verringert. Jedoch wird die auf die O-Ringe 13a und 15a auf der rechten Seite des Umfangsteils 126 wirkende Druckkraft erhöht, wodurch die durch die O-Ringe 13a und 15a erzielte Abdichtung erhöht wird. Somit kann die zweite Vakuumkammer 20 die gewünscht hermetisch abgedichtet werden, da sie gegenüber der Atmosphäre zwangsläufig abgetrennt ist. Gleichzeitig kann die erste Vakuumkammer 1 auf einem hohen Vakuumzustand gehalten werden. Wenn umgekehrt der plattenförmige Umfangsteil 12a der Abdeckung 12 in Fig. 3 nach links abgelenkt wird, wird die durch die O-Ringe 13a und 15a erzielte Dichtung verringert, jedoch die durch die O-Ringe 136 und 156 erzielte Dichtung erhöht. Auf diese Weise kann die erste Vakuumkammer 1 auf einem hohen Vakuumzustand gehalten werden. Zur vollen Verwirklichung der durch die angegebene Anordnung von O-Ringen gegebenen Vorteile befinden sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel das Paar von O-Ringen 13a und 136, das radial einwärts vom Umfangsteil 126 angeordnet ist, und das Paar von O-Ringen 15a und 156, das radial auswärts hiervon angeordnet ist, nebeneinander und beiderseits der Abdekkung 12.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Ringräume 10a und 106 gebildet zwischen den O-Ringen 13a und 15a in der zweiten Vakuumkammer 20 auf der Atmosphärenseite (rechte Seite des Umfangsteils 126 in F i g. 3) bzw. zwischen den O-Ringen 136 und 156 in der zweiten Vakuumkammer 20 auf der Seite der ersten Vakuumkammer 1 (linke Seite des Umfangsteils 126 in F i g. 3). Der Ringraum 10a wird evakuiert, wenn Luft durch eine Luftabsaugöffnung 9c abgezogen wird. Dies gewährleistet, daß in der zweiten Vakuumkammer 20 ein gewünschtes Vakuum erzielt und aufrechterhalten wird, wodurch eine Verringerung des in der ersten Vakuumkammer 1, in der die Ionenimplantation ausgeführt wird, erzielten Vakuums wirksam vermieden wird.
Ein durch das dargestellte Ausführungsbeispiel gegebener zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß in der ersten Vakuumkammer 1 ein Hochvakuum noch vorteilhafter dadurch aufrechterhalten werden kann, daß eine in die Vakuumkammer 1 erfolgende Einführung von Feuchtigkeit vermieden wird, die auf den Oberflächen der Abdeckung 12 und anderen der Atmosphäre ausgesetzten Teilen niedergeschlagen sein kann. Im einzelnen ist der Umfangsteil 12a der Abdeckung 12 der Atmosphäre ausgesetzt und hat die Feuchtigkeit die Neigung, sich darauf niederzuschlagen. Für den Fall, daß die Feuchtigkeit auf der Oberfläche des Umfangsteils 12a in die Vakuumkammer 1 eindringt, wird das darin herrschende Vakuum beeinträchtigt Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiei tritt die auf der Oberfläche des Umfangsteils 12a niedergeschlagene Feuchtigkeit nur in die zweite Vakuumkammer 20 ein und wird am Eindringen in die erste Vakuumkammer gehindert, wenn sich die Abdeckung 12 bei ihrem Antrieb durch den Motor 5 auf- und abbewegt
Die Welle 3 wird während des Implantationsvorgangs von Ionen in die Wafer 19 ständig durch den Motor 4 gedreht. Die Welle 3 wird in der Ebene von F i g. 3 auf- und abbewegt und gleichzeitig zusammen mit der Abdeckung 12 parallel gehalten, wenn die Gewindespindel 7 durch den Motor 5 hin- und herbewegt wird. Wenn somit die Welle 3 auf- und abbewegt wird, bewegt sich die mit der Welle 3 parallel gehaltene Abdeckung 12 als Einheit hiermit und bewegt sich der plattenförmige Umfangsteil 126 der Abdeckung 12 hin- und hergehend in der zweiten Vakuumkammer 20, während er sich in einer Gleitbewegung längs den Flächen der beiden Paare von O-Ringen 13a, 136 und 15a, 156 bewegt. In diesem Fall kann die erste Vakuumkammer 1 trotz der genannten Bewegung der Abdeckung 12 auf einem hohen Vakuumzustand gehalten werden, weil die O-Ringe 13a und 136, die Vakuumkammer 20, die O-Ringe 13a und 15a und die Vakuumdichtung 14 zwischen der ersten Vakuumkammer 1 und der Atmosphäre zwischengeschaltet sind. Wie oben beschrieben, wird Luft über die Luftabsaugöffnung 9c aus dem Ringraum 10a gesaugt. Dies führt zur Aufrechterhaltung des hohen Vakuums in der ersten Vakuumkammer 1 in einem erwünschten Zustand.
Die Anordnung, daß das Kühlwasser durch den Innenraum der Scheibe zirkuliert, vermeidet einen Temperaturanstieg der mit Wafern bestückten Scheibe und erhöht die Genauigkeit, mit der die Ionenimplantation ausgeführt wird.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die in der Ebene ihrer Drehung hin- und herbewegte Scheibe 2 eine Strecke von etwa 10 cm zurücklegen. Diese Strecke stellt einen Bewegungsbetrag dar, der außerhalb der Fähigkeit des den Balg 6 von F i g. 2 verwendenden Systems liegt. Somit ermöglicht das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Ionenimplantation in Wafern von großem Durchmesser mit einem hohen Grad von Wirksamkeit, wodurch eine starke Erhöhung der Waferbehandlungsleistung eines Ionenimplantationssystems ermöglicht wird. Die Konstruktion, bei der die die Welle 3 mittels der Vakuumdichtung 14 lagernde Abdeckung 12 durch die O-Ringe in der zweiten Vakuumkammer 20 hin- und hergehend verschoben wird, ermöglicht die Erzielung eines Scheibenantriebsmechanismus mit verlängerter Lebensdauer.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei Paare von O-Ringen 13a, 136 und 15a, 156 verwendet. Es ist jedoch ersichtlich, daß mehr als zwei Paare von O-Ringen verwendet werden können zur Bildung von mehreren Ringräumen zwischen den O-Ringen auf der Atmosphärenseite und zum Absaugen von Luft aus den Ringräumen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. lonenimplantationssystem zum Implantieren von einer Ionen-Quelle entströmender Ionen in Halbleiter-Wafern, mit denen eine in einer ersten Vakuumkammer angeordnete drehbare Scheibe bestückt ist, die von einer rotierenden Welle getragen und angetrieben ist, und zusätzlich zum Drehantrieb einen Antrieb für eine Hin- und Herbewegung der ic Scheibe in ihrer Rotationsebene aufweist, bei dem eine zweite an die erste Kammer angrenzende Vakuumkammer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
15
— daß eine einen Teil der ersten Vakuumkammer (1) begrenzende und gegenüber der Atmosphäre abdichtende Abdeckung (12) vorgesehen ist, welche einen Mittelteil mit einer die Welle (3) lagernden Vakuumdrehdichtung (14) und Umfangsteile (12a, i2b) aufweist, die sich in die zweite Vakuumkammer (20) erstrecken und in dieser mittels einer in der zweiten Vakuumkammer (20) angeordneten Halteeinrichtung (13a,
. i3b, 15a, t5b) parallel zur Rotationsebene der Scheibe (2) gleitbar gelagert sind, derart, daß die zweite Vakuumkammer (20) gegenüber der ersten Vakuumkammer (1) und gegenüber der Atmosphäre abgedichtet ist, und
— daß die Abdeckung (12) mit Antriebsmitteln (5, 7, 18) verbunden ist, die eine Hin- und Herbewegung der Abdeckung (12) parallel zur Rotationsebene der Scheibe (2) und damit die Hin- und Herbewegung der mittels der Welle (3) und der Vakuumdrehdichtung (14) in der Abdekkung (12) gehalterten drehbaren Scheibe (2) bewirken.
DE3114466A 1980-04-11 1981-04-09 Ionenimplantationssystem Expired DE3114466C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55046900A JPS5953659B2 (ja) 1980-04-11 1980-04-11 真空室中回転体の往復動機構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3114466A1 DE3114466A1 (de) 1982-03-11
DE3114466C2 true DE3114466C2 (de) 1986-06-12

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ID=12760233

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3114466A Expired DE3114466C2 (de) 1980-04-11 1981-04-09 Ionenimplantationssystem

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4383178A (de)
JP (1) JPS5953659B2 (de)
DE (1) DE3114466C2 (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7138813B2 (en) 1999-06-30 2006-11-21 Cascade Microtech, Inc. Probe station thermal chuck with shielding for capacitive current
US7492172B2 (en) 2003-05-23 2009-02-17 Cascade Microtech, Inc. Chuck for holding a device under test
US7656172B2 (en) 2005-01-31 2010-02-02 Cascade Microtech, Inc. System for testing semiconductors
US7688062B2 (en) 2000-09-05 2010-03-30 Cascade Microtech, Inc. Probe station
US7688091B2 (en) 2003-12-24 2010-03-30 Cascade Microtech, Inc. Chuck with integrated wafer support
US7898281B2 (en) 2005-01-31 2011-03-01 Cascade Mircotech, Inc. Interface for testing semiconductors
US7969173B2 (en) 2000-09-05 2011-06-28 Cascade Microtech, Inc. Chuck for holding a device under test
US8069491B2 (en) 2003-10-22 2011-11-29 Cascade Microtech, Inc. Probe testing structure
US8319503B2 (en) 2008-11-24 2012-11-27 Cascade Microtech, Inc. Test apparatus for measuring a characteristic of a device under test

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57182956A (en) * 1981-05-07 1982-11-11 Hitachi Ltd Ion-implantation device
JPS58153535A (ja) * 1982-03-05 1983-09-12 Hitachi Ltd 試料回転装置
JPS58194240A (ja) * 1982-05-10 1983-11-12 Nisshin Haiboruteeji Kk イオン注入装置のタ−ゲツト冷却装置
FR2529383A1 (fr) * 1982-06-24 1983-12-30 Commissariat Energie Atomique Porte-cible a balayage mecanique utilisable notamment pour l'implantation d'ioris
US4517465A (en) * 1983-03-29 1985-05-14 Veeco/Ai, Inc. Ion implantation control system
US4733091A (en) * 1984-09-19 1988-03-22 Applied Materials, Inc. Systems and methods for ion implantation of semiconductor wafers
JPH0735572B2 (ja) * 1984-11-09 1995-04-19 日新電機株式会社 イオン注入装置のベント方法
JPH0750856Y2 (ja) * 1985-01-18 1995-11-15 日電アネルバ株式会社 真空処理装置
JPS61295371A (ja) * 1985-06-24 1986-12-26 Nippon Light Metal Co Ltd 窒化アルミニウム層を有するアルミニウム材の製法
US4804852A (en) * 1987-01-29 1989-02-14 Eaton Corporation Treating work pieces with electro-magnetically scanned ion beams
JPS64766U (de) * 1987-06-19 1989-01-05
CS272919B1 (en) * 1988-12-29 1991-02-12 Vladimir Ing Csc Dynda Vacuum chamber for ionic implantation
JP2731950B2 (ja) * 1989-07-13 1998-03-25 キヤノン株式会社 露光方法
DE69033002T2 (de) * 1989-10-02 1999-09-02 Canon Kk Belichtungsvorrichtung
GB8924223D0 (en) * 1989-10-27 1989-12-13 Superion Ltd Method and apparatus relating to ion implantation
US5338940A (en) * 1991-07-22 1994-08-16 Nissin High Voltage Co., Ltd. Apparatus for ion implantation including contactless cooling and beam current measurement means
US5266889A (en) * 1992-05-29 1993-11-30 Cascade Microtech, Inc. Wafer probe station with integrated environment control enclosure
US6380751B2 (en) 1992-06-11 2002-04-30 Cascade Microtech, Inc. Wafer probe station having environment control enclosure
US5345170A (en) * 1992-06-11 1994-09-06 Cascade Microtech, Inc. Wafer probe station having integrated guarding, Kelvin connection and shielding systems
US6313649B2 (en) 1992-06-11 2001-11-06 Cascade Microtech, Inc. Wafer probe station having environment control enclosure
RU2084243C1 (ru) * 1993-11-01 1997-07-20 Московский радиотехнический институт РАН Конвейерная установка для радиационной стерилизации
JP3163469B2 (ja) * 1994-05-30 2001-05-08 東京エレクトロン株式会社 成膜処理方法及び成膜処理装置
US5508519A (en) * 1994-06-15 1996-04-16 Texas Instruments Incorporated Mainshaft shield
US5561377A (en) 1995-04-14 1996-10-01 Cascade Microtech, Inc. System for evaluating probing networks
US6002263A (en) 1997-06-06 1999-12-14 Cascade Microtech, Inc. Probe station having inner and outer shielding
US5963027A (en) * 1997-06-06 1999-10-05 Cascade Microtech, Inc. Probe station having environment control chambers with orthogonally flexible lateral wall assembly
US5898179A (en) 1997-09-10 1999-04-27 Orion Equipment, Inc. Method and apparatus for controlling a workpiece in a vacuum chamber
US6065499A (en) * 1998-12-21 2000-05-23 Eaton Corporation Lateral stress relief mechanism for vacuum bellows
TWI233535B (en) * 1999-04-19 2005-06-01 Asml Netherlands Bv Motion feed-through into a vacuum chamber and its application in lithographic projection apparatuses
EP1052551A3 (de) * 1999-04-19 2003-06-25 ASML Netherlands B.V. Übertragung von Bewegung in eine Vakuumkammer hinein und deren Anwendung in lithographischen Projektionsapparaten
EP1500983A3 (de) * 1999-04-19 2005-02-09 ASML Netherlands B.V. Isolierende Stützvorrichtungen zur Verwendung mit Vakuumkammern und deren Anwendung in lithographischen Projektionsapparaten
TW559688B (en) 1999-04-19 2003-11-01 Asml Netherlands Bv Lithographic projection apparatus, vacuum apparatus, low-stiffness seal for sealing between vacuum chamber wall and elongate rod, device manufacturing method and integrated circuit manufactured thereof
US20020113375A1 (en) * 2001-02-20 2002-08-22 Gennady Ruderman Pressure differential sealing device
US6836135B2 (en) 2001-08-31 2004-12-28 Cascade Microtech, Inc. Optical testing device
JP4061044B2 (ja) * 2001-10-05 2008-03-12 住友重機械工業株式会社 基板移動装置
US6777964B2 (en) 2002-01-25 2004-08-17 Cascade Microtech, Inc. Probe station
US6847219B1 (en) 2002-11-08 2005-01-25 Cascade Microtech, Inc. Probe station with low noise characteristics
US7250779B2 (en) 2002-11-25 2007-07-31 Cascade Microtech, Inc. Probe station with low inductance path
US6861856B2 (en) 2002-12-13 2005-03-01 Cascade Microtech, Inc. Guarded tub enclosure
US7221172B2 (en) 2003-05-06 2007-05-22 Cascade Microtech, Inc. Switched suspended conductor and connection
US7176705B2 (en) 2004-06-07 2007-02-13 Cascade Microtech, Inc. Thermal optical chuck
US7330041B2 (en) 2004-06-14 2008-02-12 Cascade Microtech, Inc. Localizing a temperature of a device for testing
US20170236686A1 (en) * 2013-02-22 2017-08-17 Nissin Ion Equipment Co., Ltd. Ion beam irradiation apparatus
US10784075B2 (en) 2013-02-22 2020-09-22 Nissin Ion Equipment Co., Ltd. Ion beam irradiation apparatus
TWI687620B (zh) * 2018-10-30 2020-03-11 財團法人金屬工業研究發展中心 機械引入裝置
CN111364026B (zh) * 2020-05-27 2020-08-14 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 往复式旋转cvd设备及应用方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2220973A (en) * 1939-03-31 1940-11-12 Rca Corp Electron microscope
US2440067A (en) * 1945-11-10 1948-04-20 Gen Electric Manipulator
US3983402A (en) * 1975-12-22 1976-09-28 International Business Machines Corporation Ion implantation apparatus
JPS55104057A (en) * 1979-02-02 1980-08-09 Hitachi Ltd Ion implantation device
US4247781A (en) * 1979-06-29 1981-01-27 International Business Machines Corporation Cooled target disc for high current ion implantation method and apparatus

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7138813B2 (en) 1999-06-30 2006-11-21 Cascade Microtech, Inc. Probe station thermal chuck with shielding for capacitive current
US7688062B2 (en) 2000-09-05 2010-03-30 Cascade Microtech, Inc. Probe station
US7969173B2 (en) 2000-09-05 2011-06-28 Cascade Microtech, Inc. Chuck for holding a device under test
US7492172B2 (en) 2003-05-23 2009-02-17 Cascade Microtech, Inc. Chuck for holding a device under test
US7876115B2 (en) 2003-05-23 2011-01-25 Cascade Microtech, Inc. Chuck for holding a device under test
US8069491B2 (en) 2003-10-22 2011-11-29 Cascade Microtech, Inc. Probe testing structure
US7688091B2 (en) 2003-12-24 2010-03-30 Cascade Microtech, Inc. Chuck with integrated wafer support
US7656172B2 (en) 2005-01-31 2010-02-02 Cascade Microtech, Inc. System for testing semiconductors
US7898281B2 (en) 2005-01-31 2011-03-01 Cascade Mircotech, Inc. Interface for testing semiconductors
US7940069B2 (en) 2005-01-31 2011-05-10 Cascade Microtech, Inc. System for testing semiconductors
US8319503B2 (en) 2008-11-24 2012-11-27 Cascade Microtech, Inc. Test apparatus for measuring a characteristic of a device under test

Also Published As

Publication number Publication date
JPS56145642A (en) 1981-11-12
US4383178A (en) 1983-05-10
DE3114466A1 (de) 1982-03-11
JPS5953659B2 (ja) 1984-12-26

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