JP2010511270A - 低温イオン注入のための技術 - Google Patents
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Abstract
Description
(1) プラテンの活性セラミック内に冷却チャネルを設置すること、
(2) 水チャネルに通ずるようにセラミック上にコネクタをろう付けすること、
(3) 熱湾曲が最小になるようにセラミックを金属ベースの端縁への付着によって金属ベースに接続すること、
(4) 熱湾曲が最小になるように活性セラミック層の中央に電気接続領域を付着すること、
(5) 上記のプラテンと一緒にポリマー上面を使用すること、
(6) 上記のプラテンと一緒に硬く平坦なセラミック上面を使用すること、
(7) 上記のプラテンと一緒に低接触面積プラテンを使用すること、
(8) システムを操作温度にするために上記のプラテン内において加熱素子を使用すること、および/または、
(9) セラミックベースを使用すること、
を含むことができる。
Claims (27)
- 低温イオン注入のための装置において、
イオン注入中にウェハを支持し、少なくとも1次元内のウェハの運動を容易にするためのウェハ支持機構と、
前記ウェハ支持機構に結合された冷却機構とを備え、
前記冷却機構が、
冷却ユニットと、
少なくとも1つの冷却媒体を前記冷却ユニットから前記ウェハ支持機構へ循環させるための剛性パイプの閉ループと、
前記少なくとも1次元内の前記ウェハの運動を許容するように前記剛性パイプを結合するための1つ以上の回転ベアリングを備える冷却機構と、
を備えることを特徴とする低温イオン注入用装置。 - 前記少なくとも1つの冷却媒体が少なくとも1つのガス状冷却媒体を含むことを特徴とする請求項1に記載。
- 前記少なくとも1つの冷却媒体が窒素、アルゴン、清浄乾燥空気から成るグループから選択されることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのガス状冷却媒体が1つ以上の乾燥した化学的に不活性なガスを含むことを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのガス状冷却媒体が所望の熱伝達速度のために前記剛性パイプ内を乱流で循環することを特徴とする請求項2に記載の装置。
- さらに、前記剛性パイプの閉ループの少なくとも一部を、イオン注入中に前記ウェハが保持される第1の真空空間から分離するケーシングを備えることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記ケーシングが、前記剛性パイプの閉ループの前記少なくとも一部を熱的に絶縁するために、第2の真空空間を供与することを特徴とする請求項6に記載の装置。
- さらに、前記ケーシング内に、開いた場合、前記第1の真空空間と前記第2の真空空間との間の連通を許可する弁を備えることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記ケーシングがエンドステーションの壁を貫く空気軸受シャフトを備え、前記エンドステーションが前記第1の真空空間を取り囲むことを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 各々の回転ベアリングが2本の入口パイプおよび2本の出口パイプと結合するように構成され、前記2本の入口パイプの回転が前記2本の出口パイプを回転させないように、第1入口パイプが環状チャネルを介して第1出口パイプと連通し、第2入口パイプが軸チャネルを介して第2出口パイプと連通していることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記冷却ユニットが、前記剛性パイプの閉ループの一部を、液体窒素、固体二酸化炭素、液体アンモニア、および混合冷媒から成る第1グループから選択される1つ以上の冷却媒体で冷却する第1の熱交換器を備え、前記第1の熱交換器が前記ウェハを第1の温度範囲内にすることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- さらに、前記ウェハを前記第1の温度範囲とは異なる第2の温度範囲内にする第2の熱交換器を備えることを特徴とする請求項11に記載の装置。
- さらに、前記剛性パイプの閉ループの一部を加熱し、前記ウェハ支持機構により保持された前記ウェハを所望の温度範囲内にするトリムヒーターを備えることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの冷却媒体が2つの冷却媒体を含み、さらに、所望のウェハ温度範囲を達成するために前記2つの冷却媒体のうち1つを選択する選択機構を備えることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記2つの冷却媒体が、室温イオン注入のために前記ウェハを冷却する水および室温よりも非常に低い温度に前記ウェハを冷却するガス状冷却媒体を含むことを特徴とする請求項14に記載の装置。
- 前記2つの冷却媒体が2つの液状冷却媒体を有し、前記2つの冷却媒体間を切り替える際に、前記剛性パイプの閉ループをガスでパージすることを特徴とする請求項14に記載の装置。
- 前記ウェハ支持機構が、対向流パターンを生じるように配置した複数の冷却チャネルを備えることを特徴とする請求項1に記載。
- 前記ウェハ支持機構が、多数のインターデジタル電極セグメントを有する静電クランプを備えることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記静電クランプが多相電源により付勢されることを特徴とする請求項18に記載の装置。
- 低温イオン注入のための方法において、
ウェハを少なくとも1次元内で動かすように構成されたプラテン上にウェハを設置するステップと、
剛性パイプの閉ループの少なくとも2つの部分が前記少なくとも1次元内の前記ウェハの運動を許容するために1つ以上の回転ベアリングを介して連結されている前記剛性パイプの閉ループを前記プラテンに結合するステップと、
前記ウェハへのイオン注入中に前記ウェハを所定の温度範囲内に維持するために、少なくとも1つのガス状冷却媒体を、前記剛性パイプの閉ループを介して前記プラテンへ循環させるステップと、
を備える方法。 - さらに、前記剛性パイプの閉ループの少なくとも一部を、イオン注入中に前記ウェハが保持される第1の真空空間から分離するステップを具えることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- さらに、前記剛性パイプの閉ループの少なくとも一部を熱的絶縁するために、第2の真空空間を供与するステップを備えることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- さらに、弁により前記第1の真空空間と前記第2の真空空間との間の連通を許可するステップを備えることを特徴とする請求項22に記載の方法。
- さらに、前記少なくとも1つのガス状冷却媒体を、所望の熱伝達速度のために前記剛性パイプ内を乱流で循環させるステップを備えることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- さらに、前記剛性パイプの閉ループの一部を加熱して、前記ウェハ支持機構により保持された前記ウェハを所望の温度範囲内にするステップを備えることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- さらに、異なるウェハ温度範囲を達成するための、前記少なくとも1つのガス状冷却媒体とは異なる第2の冷却媒体を選択するステップを備えることを特徴とする請求項20に記載の方法において、方法。
- 前記第2の冷却媒体が室温イオン注入のために前記ウェハを冷却する水を含み、前記少なくとも1つのガス状冷却媒体が室温よりも非常に低い温度でのイオン注入のために前記ウェハを冷却するステップを備えることを特徴とする請求項26に記載の方法。
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