JP2007242521A - Exchanging method of ion source - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、イオン注入装置におけるイオン源の交換の際のイオン源のデガス処理を行うときのイオン源の交換方法に関する。 The present invention relates to a method for replacing an ion source when performing degassing of the ion source when replacing the ion source in an ion implantation apparatus.
半導体素子や液晶表示装置等の製造過程において、基板等に不純物導入を行うためにイオンビームを基板等に照射するイオン注入装置を用いる。イオン注入装置の構成ユニットであるイオン源には、プラズマ生成のために熱電子を放出するフィラメントが用いられるが、このフィラメントは寿命の短い消耗品である。すなわち、フィラメントによる熱電子の放出を長時間行うと、フィラメントはアークチャンバ内で生成されるプラズマに曝されるため、フィラメントは摩耗し、最終的に切断する。また、アークチャンバの内壁面も、プラズマに曝されるため、摩耗し又、腐蝕して交換が必要となる。 In the manufacturing process of a semiconductor element, a liquid crystal display device, or the like, an ion implantation apparatus that irradiates a substrate or the like with an ion beam is used to introduce impurities into the substrate or the like. An ion source that is a constituent unit of an ion implantation apparatus uses a filament that emits thermoelectrons for plasma generation. This filament is a consumable item with a short life. That is, if the thermoelectrons are emitted from the filament for a long time, the filament is exposed to plasma generated in the arc chamber, so that the filament is worn and finally cut. Further, since the inner wall surface of the arc chamber is also exposed to the plasma, it is worn or corroded and needs to be replaced.
このようなときイオン注入装置のイオン源のアークチャンバとフィラメントとを交換する。
まず、イオン源の交換前のアークチャンバ内を真空とし、このときアークチャンバの構成部材やフィラメントの表面から出る不純物ガスを排気した後、アークチャンバ内に窒素パージガスを流入させて大気圧とする。この後、イオン源から壁面が摩耗し又腐蝕したアークチャンバと摩耗して切断したフィラメントを取り外して新しいアークチャンバとフィラメントに交換して、所定の位置に取り付ける。次に、アークチャンバ内を排気して真空とする。真空度がある程度以上になると、新品のフィラメントを通電加熱する。これによって、新品のフィラメントによる空焼きが行われ、フィラメントやアークチャンバ内の絶縁部材の吸着ガス等をデガス処理し、イオン源を使用可能な状態とする。
In such a case, the arc chamber and filament of the ion source of the ion implantation apparatus are exchanged.
First, the inside of the arc chamber before the exchange of the ion source is evacuated. At this time, the impurity gas emitted from the surface of the constituent members and filaments of the arc chamber is exhausted, and then the nitrogen purge gas is introduced into the arc chamber to the atmospheric pressure. Thereafter, the arc chamber with worn or corroded wall and the worn and cut filament are removed from the ion source, replaced with a new arc chamber and filament, and attached to a predetermined position. Next, the arc chamber is evacuated to a vacuum. When the degree of vacuum exceeds a certain level, a new filament is energized and heated. As a result, empty baking is performed with a new filament, and the filament and the adsorption gas of the insulating member in the arc chamber are degassed to make the ion source usable.
上記空焼きの際、フィラメントに急激な通電を行うと、フィラメントの急激な加熱によって発生するガスによりイオン源のアークチャンバ内の高真空状態は破られ急激な圧力上昇となる。このとき、通電加熱、アークチャンバ内のデガスの状態の監視のために真空計であるイオンゲージ等の熱陰極電離真空計が用いられる。しかし、熱陰極電離真空計は、高真空状態においてフィラメントから放出される熱電子を介して流れる電流を計測する構成のため、真空度が低くなり圧力が上昇すると、イオンゲージの測定範囲を超えて真空度の測定が困難になるといった不具合が生じる。このため、フィラメントの通電加熱のために急激な通電を行わず、フィラメント電流を30分〜1時間かけてなだらかに上昇させてデガス処理を行う。場合によっては、イオン源のアークチャンバの絶縁材から大量のガスが放出され、フィラメントによる空焼きに2時間程度を要する。
これに対して、下記特許文献1,2は、イオン源の交換時、イオン源の使用可能な状態にするまでの作業時間を短縮する方法、又はその装置を開示している。
When the filament is suddenly energized during the baking, the high vacuum state in the arc chamber of the ion source is broken by the gas generated by the rapid heating of the filament, resulting in a rapid pressure increase. At this time, a hot cathode ionization vacuum gauge such as an ion gauge, which is a vacuum gauge, is used for energization heating and monitoring of the degas state in the arc chamber. However, the hot cathode ionization vacuum gauge is configured to measure the current that flows through the thermoelectrons emitted from the filament in a high vacuum state, so if the vacuum level decreases and the pressure rises, it exceeds the measurement range of the ion gauge. There arises a problem that it becomes difficult to measure the degree of vacuum. For this reason, the degassing is performed by gradually increasing the filament current over 30 minutes to 1 hour without performing rapid energization for energization heating of the filament. In some cases, a large amount of gas is released from the insulating material of the arc chamber of the ion source, and it takes about 2 hours for baking with a filament.
On the other hand, Patent Documents 1 and 2 below disclose a method or an apparatus for shortening the work time until the ion source can be used when the ion source is replaced.
特許文献1は、アークチャンバ内で交換用フィラメントに予め通電できるシステムを開示している。具体的には、このシステムでは、アークチャンバにスリットを設け、このスリットに蓋ができる構造とする。このアークチャンバにて、事前にフィラメントに通電してフィラメントからガスを放出させるとともにフィラメントを空焼きし、交換用フィラメントとする。このため、使用中のフィラメントが切断したとき、事前に空焼きしたフィラメントと交換するので、イオン源が使用可能状態になるまでの作業時間を短縮することができる。
又、特許文献2は、イオン源のアークチャンバに複数本のフィラメントを取り付けてスペアフィラメントとし、使用するフィラメントに電流を流して加熱するとき、このスペアフィラメントにも電流を流して加熱するので、交換時のデガスの処理時間を短縮することができ、イオン注入装置の稼動効率を向上することができる。
Patent document 1 is disclosing the system which can supply with electricity to the filament for a replacement | exchange beforehand within an arc chamber. Specifically, this system has a structure in which a slit is provided in the arc chamber and a lid can be formed on the slit. In this arc chamber, the filament is energized in advance to release gas from the filament, and the filament is baked to obtain a replacement filament. For this reason, when the filament in use is cut, the filament is replaced with a previously baked filament, so that the work time until the ion source becomes usable can be shortened.
In Patent Document 2, a plurality of filaments are attached to an arc chamber of an ion source to be used as a spare filament. When a current is supplied to a filament to be used for heating, the spare filament is also supplied with an electric current to be heated. The processing time of degas at the time can be shortened, and the operating efficiency of the ion implantation apparatus can be improved.
しかし、特許文献1では、交換用フィラメントに通電でき、真空引きできるアークチャンバが別途必要となり、装置構成が煩雑となるといった問題がある。また、特許文献2では、交換の対象とするアークチャンバのデガス処理を別途行う必要があり、交換処理の効率が低下するといった問題がある。 However, Patent Document 1 has a problem that an arc chamber that can energize and vacuum the replacement filament is required separately, and the apparatus configuration becomes complicated. Moreover, in patent document 2, it is necessary to perform the degas process of the arc chamber used as the object of exchange separately, and there exists a problem that the efficiency of an exchange process falls.
そこで、本発明は、上記問題点を解決するために、装置構成を煩雑にすることなく、従来からある装置構成において、効率よくイオン源の交換を行うことができるイオン源の交換方法を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an ion source replacement method capable of efficiently exchanging an ion source in a conventional apparatus configuration without complicating the apparatus configuration in order to solve the above problems. For the purpose.
上記目的を達成するために、本発明は、イオン注入装置に設けられるイオン源の交換方法であって、イオン注入装置の所定位置に交換のために設置したイオン源のアークチャンバ内の排気を、前記イオン源に設けられたターボ分子ポンプを用いて行うステップと、前記排気の途中から、前記イオン源のフィラメントを通電加熱するステップと、前記イオン源のターボ分子ポンプの背圧を真空計により測定することにより、前記通電加熱中の前記アークチャンバ内の圧力の情報を取得してデガス処理を監視するステップと、を有することを特徴とするイオン源の交換方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a method for replacing an ion source provided in an ion implantation apparatus, wherein exhaust in an arc chamber of an ion source installed for replacement at a predetermined position of the ion implantation apparatus is provided. The step of performing using a turbo molecular pump provided in the ion source, the step of energizing and heating the filament of the ion source from the middle of the exhaust, and the back pressure of the turbo molecular pump of the ion source are measured with a vacuum gauge Thus, there is provided a method for exchanging an ion source, comprising: obtaining information on pressure in the arc chamber during the energization heating and monitoring degas processing.
また、本発明は、イオン注入装置に設けられるイオン源の交換方法であって、イオン注入装置の所定位置に交換のために設置したイオン源のアークチャンバ内の排気を、前記イオン源に設けられたターボ分子ポンプを用いて行うステップと、前記排気の途中から、前記イオン源のフィラメントを通電加熱するステップと、前記通電加熱中の前記アークチャンバ内の圧力の情報を、前記イオン源の後工程に配置される、前記アークチャンバと連通するチャンバに設けられる熱陰極電離真空計を用いて計測することにより、デガス処理を監視するステップと、を有することを特徴とするイオン源の交換方法を提供する。 The present invention is also a method for replacing an ion source provided in an ion implantation apparatus, wherein the ion source is provided with exhaust in an arc chamber of an ion source installed for replacement at a predetermined position of the ion implantation apparatus. The step of using a turbo molecular pump, the step of energizing and heating the filament of the ion source from the middle of the exhaust, and the information on the pressure in the arc chamber during the energization heating, And a step of monitoring the degassing process by measuring using a hot cathode ionization vacuum gauge provided in the chamber communicating with the arc chamber. To do.
このとき、前記デガス処理の監視の結果、前記アークチャンバ内の圧力が時間とともに低下するとき、前記フィラメントの通電加熱を終了することが好ましい。 At this time, when the pressure in the arc chamber decreases with time as a result of monitoring the degas treatment, it is preferable to end the energization heating of the filament.
本発明では、イオン源を取り付けた後、フィラメントに通電加熱を行う際、アークチャンバに設けられたイオンゲージにより真空度の測定をせず、アークチャンバ内の排気を行うターボ分子ポンプの背圧ラインの圧力を用いて、アークチャンバ内の真空度の情報を取得する。このため、フィラメントの通電加熱によるデガス時の急激な真空度の低下により、アークチャンバのイオンゲージの測定範囲を越えても、アークチャンバ内の真空度の情報を取得することができ、従来のようにアークチャンバのイオンゲージが破損することもない。このため、フィラメントの通電加熱の際のフィラメント電流を急激に立ち上げることも可能となる。これにより、短時間でフィラメントの通電加熱によるデガスを短時間で行うことができる。
また、フィラメントの通電加熱中のアークチャンバ内の圧力の情報を、イオン源の後工程に配置されるチャンバに設けられるイオンゲージを用いて計測することにより、通電加熱を監視する。このため、フィラメントの通電加熱の際に、フィラメント電流を急激に立ち上げることも可能となる。これにより、短時間でフィラメントの通電加熱によるデガスを短時間で行うことができる。
In the present invention, after the ion source is attached, when the filament is energized and heated, the back pressure line of the turbo molecular pump that exhausts the arc chamber without measuring the degree of vacuum by the ion gauge provided in the arc chamber Information on the degree of vacuum in the arc chamber is acquired using the pressure of For this reason, information on the degree of vacuum in the arc chamber can be obtained even if the measurement range of the ion gauge of the arc chamber is exceeded, due to a sudden decrease in the degree of vacuum during degassing due to energization heating of the filament. In addition, the ion gauge of the arc chamber is not damaged. For this reason, it becomes possible to rapidly raise the filament current when the filament is energized and heated. Thereby, degassing by energization heating of the filament can be performed in a short time.
In addition, the current heating is monitored by measuring information on the pressure in the arc chamber during the current heating of the filament using an ion gauge provided in a chamber disposed in a subsequent process of the ion source. For this reason, the filament current can be rapidly increased when the filament is energized and heated. Thereby, degassing by energization heating of the filament can be performed in a short time.
以下、本発明のイオン源の交換方法について、添付の図面に示される好適実施形態を基に詳細に説明する。 Hereinafter, the ion source replacement method of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
図1は、本発明のイオン源の交換方法を行うときの対象となるイオン注入装置の概略構成図である。
イオン注入装置10は、イオン源12、質量分離ユニット14、真空チャンバ16,18、ビーム制御ユニット20及びエンドステーション26を主に有する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ion implantation apparatus which is a target when performing the ion source replacement method of the present invention.
The
図2は、イオン源12の断面図である。
イオン源12は、原料ガスを供給しアーク放電することによりプラズマを生成し、このプラズマからイオンを取り出すことによりイオビームを生成するバーナス型イオン源である。イオン源12は、図2に示す様に、アークチャンバ12a、フィラメント12b、反射電極板(リペラープレート)12c、背面電極板12d、絶縁部材12e、フィラメント電源12f及びアーク電源12gを有する。図2中のアークチャンバ12aの図示されない壁板(ベースプレート:図2中の紙面に垂直方向に位置する壁板)には原料ガスをアークチャンバ12a内に供給する原料ガス供給口及びこの壁板と対向する他方の壁板には、イオンビームを取り出すイオンビーム取出口12hを有する。アークチャンバ12aは、後述するターボ分子ポンプ13aによって減圧され、アークチャンバ12a内で10−2〜10−3(Pa)に減圧された高真空状態とされる。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
The
アークチャンバ12aは、耐高温性を有する導電性材料、例えばタングステン、モリブデン、タンタル、炭素等によって構成され、直方体形状の内部空間を有する放電箱であり、後述するフィラメント12bを用いてアーク放電を行ってプラズマを生成する部分である。
アークチャンバ12aの内部空間の内壁面(エンドキャップ側の面)には、一方の端面から内部空間に突出するフィラメント12bが設けられ、他方の端面には反射電極板12cが設けられ、フィラメント12bが反射電極板12cに対向するように配置されている。なお、図2中のフィラメント12bは、U字形状の発熱素子体であるが、タングステン等の抵抗導体線が1〜数回螺旋状に巻かれて折り返された発熱素子体であってもよい。
The
The inner wall surface (the surface on the end cap side) of the inner space of the
フィラメント12bと内壁面の端面との間には背面電極板12dが設けられ、カソードプレートとなっている。フィラメント12bには、フィラメント12bから熱電子を放出するように、フィラメント12bの両端間に所定の電圧V1、例えば数V〜10数Vを印加することでフィラメント電流を流すフィラメント電源12fが設けられ、2000℃程度に加熱されて白熱したフィラメント12bからアークチャンバ12aの内部に熱電子を放出する。また、フィラメント12bの負極側の端と導電性を有するアークチャンバ12aとの間にアーク電圧V2を印加するように、アーク電源12gが設けられている。アーク電圧V2として数10〜100V印加され、プラズマが発生することによりアーク放電電流が流れる。なお、フィラメント12bと導電性を有するアークチャンバ12aとの間は、それぞれ絶縁性部材12eによって電気絶縁されている。
A back electrode plate 12d is provided between the
反射電極板12cは、フィラメント12bに対向するように内部空間に設けられ、反射電極板12cに向かって移動する熱電子を反射する反射板である。反射電極板12cとアークチャンバ12aとの間は、絶縁性部材12eによって電気絶縁されている。反射電極板12cは、フィラメント電源の負極と接続されている。なお、フィラメント12bに対して反射電極板12cの方向と反対方向にある背面電極板12dは、フィラメント12bの陰極と接続されている。
一方、アークチャンバ12aの外側には、背面電極板12d、フィラメント12bおよび反射電極板12cの配置方向(図2中の左右方向)に沿って磁場が形成されるように図示されないN極、S極の磁石が設けられている。
The
On the other hand, on the outside of the
アークチャンバ12aのイオンビーム取出口12hの近傍には、アークチャンバ12a内でプラズマを及び原料ガスを用いて生成されたイオンをイオンビームとして取り出すための引出電極12iが設けられ、図示されない引出電源と接続されている。
In the vicinity of the
このようなイオン源12におけるフィラメント12b及びアークチャンバ12aは、アークチャンバ12aの内部空間で生成されるプラズマ又イオンに曝され、イオン源12を使用するにしたがって摩耗する。このため、フィラメント12b及びアークチャンバ12aは、比較的頻繁に交換が行われる。
イオン源12のアークチャンバ12aは、ターボ分子ポンプ13aによって排気が行われ、さらに、イオンビームを分離する質量分離ユニット14に導く真空チャンバ16の経路は、ターボ分子ポンプ13bによって排気が行われ、それぞれ真空度が所定の範囲になるように構成されている。アークチャンバ12aには、真空度を計測する熱陰極電離真空計であるイオンゲージ13cが設けられている。
The
The
質量分離ユニット14は、ターゲット基板28にイオン注入するためのイオン種のみを選択するために90度偏向電磁石を用いてイオンビームと垂直方向に扇型の均一磁界を作り、90度偏向電磁石の電流を制御して均一磁界の強さを変えることで、所望のイオン種を選択できるように構成されている。例えば、図1中のイオンビームaのみをターゲット基板28に照射させ、イオン質量がイオンビームaと異なるイオンビームb、cはイオンビームaから分離される。
このような質量分離ユニット14のイオンビームの経路は、チャンバを形成しており、ターボ分子ポンプやクライオポンプ等の真空ポンプ13dによって排気が行われ、真空度が所定の範囲になるように構成されている。質量分離ユニット14には、真空度を計測するイオンゲージ14bが設けられている。
The
The ion beam path of the
真空チャンバ18には、ビーム制御ユニット20が設けられている。ビーム制御ユニット20は、質量分離ユニット14からのイオンビームを均一なプロファイルに成型するものであり、例えば、マルチポール電磁石を用いてイオンビームが整形される。真空チャンバ18の排気は、ターボ分子ポンプやクライオポンプ等の真空ポンプ20bによって行われ、この経路における真空度が所定の範囲になるようにイオンゲージ20aが設けられている。
The
エンドステーション26は、イオンビームを照射してイオン注入するターゲット基板28を固定する基板ホルダ26aが設けられて構成される。又、エンドステーション26はプロセスチャンバ26bを形成しており、ターボ分子ポンプやクライオポンプ等の真空ポンプ26cによって排気が行われ、この経路における真空度が所定の範囲になるようにイオンゲージ26dが設けられている。
The
このような構成のイオン注入装置10では、上述したように、イオン源12のフィラメント12b及びアークチャンバ12aの交換頻度が高い。
本発明は、このフィラメント12b及びアークチャンバ12aの交換の際、フィラメント12b及びアークチャンバ12aのデガス処理を効率よく行うための方法に関する。
In the
The present invention relates to a method for efficiently degassing the
以下では、フィラメント12bとアークチャンバ12aを同時に交換する場合を説明するが、本発明においては、フィラメント12bのみの交換又はアークチャンバ12aのみの交換の場合であってもよい。
Hereinafter, a case where the
まず、アークチャンバ12aをイオン注入装置10から取り外して新たなアークチャンバ12aと交換し、さらに、フィラメント12bを新品のフィラメント12bと交換してアークチャンバ12aに取り付け、このアークチャンバ12aをイオン注入装置10の所定の位置にセットする。
次に、イオン源12のアークチャンバ12a内の排気が、イオン源12に設けられたターボ分子ポンプ13aを用いて行われる。ターボ分子ポンプ13aには、図3に示すように大気側にドライポンプ13eが設けられ、ターボ分子ポンプ13aとドライポンプ13eとの間のライン、すなわち、ターボ分子ポンプ13aの背圧ラインに、ターボ分子ポンプ13aの背圧を計測する真空計13fが設けられている。この真空計13fを用いてターボ分子ポンプ13aの背圧が計測され、これによってアークチャンバ12a内の真空度の情報が取得される。アークチャンバ内の真空度とターボ分子ポンプ13aの背圧との関係を予め調べておき、計測される圧力から、アークチャンバ12a内の真空度の情報がわかるようにする。真空計13fは、例えば、ピラニ真空計が用いられる。
First, the
Next, exhaust in the
アークチャンバ12a内の真空度が所定値以下になると、フィラメント12bの通電加熱が開始される。アークチャンバ12aの真空度が所定値以下でない場合、フィラメント12bの周りのガス分子と反応し、また、残存する酸素ガスによりフィラメント12bが焼き切れるおそれもあるためである。
こうして、フィラメント12bの通電加熱により、フィラメント12bに吸着していた不純物がガスとして放出され、さらに、フィラメント12bの過熱によって加温されたアークチャンバ12aの内壁面からガスが放出される。これらのガスの放出により、高い真空度に保たれていたアークチャンバ12a内は、一気に真空度が低下(圧力が上昇)する。この圧力上昇は、アークチャンバ12a内の真空度を直接計測するイオンゲージ13cの測定範囲を超えるものであるため、イオンゲージ13cで通電加熱によるデガスの状態を監視することはできない。本発明では、通電加熱によるデガスの状態を監視するために、上述したターボ分子ポンプ13aの背圧ラインに設けられる真空計13fを用いる。ターボ分子ポンプ13aの背圧ラインに設けられる真空計13fは、デガス処理のときアークチャンバ12a内の真空度が低くなっても、イオンゲージ13cに比べて十分に測定可能に設定されている。このため、アークチャンバ12a内の真空度が低下しても、真空計13cの計測により、アークチャンバ12a内の真空度の情報を取得することができる。すなわち、フィラメント12bの通電加熱中のアークチャンバ12a内の圧力の情報を、ターボ分子ポンプ13aの背圧ラインの圧力を計測することにより取得する。この取得によって、通電加熱、さらにはデガス処理の状態を監視することができる。
When the degree of vacuum in the
Thus, by the current heating of the
上記真空計13fによる監視の結果、アークチャンバ12a内の圧力が時間とともに低下するとき、デガス処理のために行ったフィラメント12bの通電加熱を終了する。この状態は、少なくとも、フィラメント12bやアークチャンバ12aの内壁面からのガスの放出が無くなり、ターボ分子ポンプ13aの排気により、圧力が低下する状態である。
When the pressure in the
図4は、アークチャンバ12aにおける真空度の時間経過を示す模式図である。
大気圧状態の圧力から、ターボ分子ポンプ13aにて排気が行われ、真空計13fの測定結果からアークチャンバ12a内の真空度を取得する。この真空度が、所定の値以下になると、フィラメント12bの通電加熱が開始される。通電加熱によってフィラメント12b及びアークチャンバ12aからガスが放出されて、アークチャンバ12aの真空度が低下する(圧力が上昇する)。通常、この圧力上昇により、真空度はイオンゲージ13cの測定範囲を超える。しかし、本発明では、ターボ分子ポンプ13aの背圧ラインの圧力を真空計13fを用いて計測することにより、アークチャンバ12a内の真空度の情報を取得するので、アークチャンバ12a内の真空度の情報を常時取得することができる。イオンゲージ13cを用いてアークチャンバ12内の真空度を直接測定した場合、図4に示す実線のように、フィラメント12bの通電加熱によるガスの放出により、イオンゲージ13cでは測定不可能な範囲に真空度は低下する。このため、イオンゲージ13cを用いてフィラメント12bの通電加熱、デガス状態を監視することはできない。イオンゲージ13cを用いる場合、フィラメント12bやアークチャンバ12aの内壁面から放出されるガスの発生量と、ターボ分子ポンプ12eの排気量とを概略つりあわせながら、アークチャンバ12a内の真空度がイオンゲージ13cの測定範囲内にとどまるように、フィラメント12bの通電加熱を制御しなければならない。しかし、このような通電加熱を行うためには、フィラメント電流の増加率を極めて緩やかに設定する必要がある。このため、図4に示す一点鎖線のように、デガス処理が終了して、イオン源12を使用状態とするまでの必要な作業時間は極めて長くなる。これに対して、本発明では、フィラメント電流を急激に上げても、真空計13fでターボ分子ポンプ13aの背圧を計測するので、常時真空度の情報を取得でき、フィラメント12bの通電加熱によるデガス処理を短時間に行うことができる。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the passage of time of the degree of vacuum in the
The turbo
なお、本発明においては、フィラメント12bの通電加熱によるデガス処理の監視のために、ターボ分子ポンプ13aの背圧ラインに設けられた真空ポンプ13dを用いるほか、通電加熱中のアークチャンバ12a内の真空度の情報を、イオン源10の後工程のチャンバに配置されるイオンゲージ14b,20a,26dを用いて計測することにより、デガス状態を監視することもできる。
上述したイオン注入装置10におけるイオンビームの経路の空間(真空チャンバ16,18、質量分離ユニット14及びエンドステーション26のプロセスチャンバ)は互いに連通しているので、アークチャンバ12a及びフィラメント12bの通電加熱によりガスが放出しても、これらの連通した空間では真空度がイオンゲージ14b,20a,26dの測定範囲を逸脱する程度に低下しない。このため、イオンゲージ14b,20a,26dで真空度を直接測定することができる。これにより、フィラメント電流を急激に上げても、イオンビームの経路となる空間の真空度をイオンゲージ14b,20a,26dで測定することができ、デガス状態を短時間に行うことができる。
In the present invention, a vacuum pump 13d provided in the back pressure line of the turbo
Since the ion beam path space (the
以上、本発明のイオン源交換方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 The ion source replacement method of the present invention has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. It is.
10 イオン注入装置
12 イオン源
12a アークチャンバ
12b フィラメント
12c 反射電極板
12d 背面電極板
12e 絶縁部材
12f フィラメント電源
12g アーク電源
12h イオンビーム取出口
12i 引出電極
13a,13b,13d,20b,26c ターボ分子ポンプ
13c,14b,20a,26d イオンゲージ
14 質量分離ユニット
16,18 真空チャンバ
20 ビーム制御ユニット
26 エンドステーション
26a 基板ホルダ
26b プロセスチャンバ
28 ターゲット基板
DESCRIPTION OF
Claims (3)
イオン注入装置の所定位置に交換のために設置したイオン源のアークチャンバ内の排気を、前記イオン源に設けられたターボ分子ポンプを用いて行うステップと、
前記排気の途中から、前記イオン源のフィラメントを通電加熱するステップと、
前記イオン源のターボ分子ポンプの背圧を真空計により測定することにより、前記通電加熱中の前記アークチャンバ内の圧力の情報を取得してデガス処理を監視するステップと、を有することを特徴とするイオン源の交換方法。 An ion source replacement method provided in an ion implantation apparatus,
Evacuating the arc chamber of the ion source installed for replacement at a predetermined position of the ion implantation apparatus using a turbo molecular pump provided in the ion source; and
Energizing and heating the filament of the ion source from the middle of the exhaust;
Measuring the back pressure of the turbo molecular pump of the ion source with a vacuum gauge to obtain information on the pressure in the arc chamber during the energization heating and monitoring the degassing process. To replace the ion source.
イオン注入装置の所定位置に交換のために設置したイオン源のアークチャンバ内の排気を、前記イオン源に設けられたターボ分子ポンプを用いて行うステップと、
前記排気の途中から、前記イオン源のフィラメントを通電加熱するステップと、
前記通電加熱中の前記アークチャンバ内の圧力の情報を、前記イオン源の後工程に配置される、前記アークチャンバと連通するチャンバに設けられる熱陰極電離真空計を用いて計測することにより、デガス処理を監視するステップと、を有することを特徴とするイオン源の交換方法。 An ion source replacement method provided in an ion implantation apparatus,
Evacuating the arc chamber of the ion source installed for replacement at a predetermined position of the ion implantation apparatus using a turbo molecular pump provided in the ion source; and
Energizing and heating the filament of the ion source from the middle of the exhaust;
By measuring the pressure information in the arc chamber during the energization heating by using a hot cathode ionization vacuum gauge provided in a chamber communicating with the arc chamber, which is disposed in a subsequent process of the ion source, degassing is performed. And a step of monitoring the process.
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- 2006-03-10 JP JP2006065833A patent/JP2007242521A/en active Pending
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