JP2012099298A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012099298A JP2012099298A JP2010244967A JP2010244967A JP2012099298A JP 2012099298 A JP2012099298 A JP 2012099298A JP 2010244967 A JP2010244967 A JP 2010244967A JP 2010244967 A JP2010244967 A JP 2010244967A JP 2012099298 A JP2012099298 A JP 2012099298A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holder
- wafer
- ion implantation
- twist
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 65
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 60
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims description 17
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 48
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
【課題】極低温でウエハを冷却する場合であっても、ホルダ駆動機構の動きに支障を来たすことなく、所望するイオン注入を達成することのできるイオン注入装置を提供する。
【解決手段】イオン注入装置は、ウエハ2を保持するホルダ3と、少なくともツイスト角調整機構とティルト角調整機構を有するホルダ駆動機構とを備えている。さらに、ツイスト角調整機構の駆動源を成し、回転子がホルダに取り付けられたツイストモータと、ツイストモータの固定子が取り付けられた筐体20と、ホルダ3と対向する筐体20の場所に配置された冷却フランジ5と、冷媒が蓄積された冷媒タンク8と、一端が冷却フランジ5に接続され、他端が冷媒タンク8に接続された冷媒供給用のチューブ7とを有している。そして、このチューブ7はホルダ駆動機構の外側領域に配置されている。
【選択図】図1
【解決手段】イオン注入装置は、ウエハ2を保持するホルダ3と、少なくともツイスト角調整機構とティルト角調整機構を有するホルダ駆動機構とを備えている。さらに、ツイスト角調整機構の駆動源を成し、回転子がホルダに取り付けられたツイストモータと、ツイストモータの固定子が取り付けられた筐体20と、ホルダ3と対向する筐体20の場所に配置された冷却フランジ5と、冷媒が蓄積された冷媒タンク8と、一端が冷却フランジ5に接続され、他端が冷媒タンク8に接続された冷媒供給用のチューブ7とを有している。そして、このチューブ7はホルダ駆動機構の外側領域に配置されている。
【選択図】図1
Description
この発明は、ウエハにイオンビームを照射して、当該ウエハ上に半導体素子を形成させるイオン注入装置に関する。特に、イオンビームが照射されるウエハを冷却する機構を備えたイオン注入装置に関する。
ウエハ(例えば、シリコンウエハ)には所定領域へのイオン注入を実現する為に、レジスト膜が設けられている。ウエハへのイオン注入がなされた時、ウエハの温度は上昇する。この温度上昇の程度はイオン注入条件(ドーズ量、ビーム電流等の値)やウエハの種類によって様々に変化するが、ウエハが高温になった場合にはレジスト膜が熱変形してしまうので所望する領域へのイオン注入が出来なくなるといった問題が発生していた。
この問題を解決するために、従来からウエハの温度上昇を抑制する為の冷却機構を備えたイオン注入装置が採用されている。具体的には、特許文献1に開示されているように、ウエハを保持するホルダを駆動させるホルダ回転軸、ホルダ支持アームならびにホルダ主軸のそれぞれの内側領域に冷媒の流路を設けておき、当該流路を通してホルダへ冷媒を供給するといった構成の冷却機構が使用されていた。
また、一般にこのような冷却機構で用いられる冷媒としては、純水(約20℃)が用いられており、イオン注入中のウエハの表面温度はレジスト膜が変形しない程度の温度(約100℃)であれば良いとされていた。
昨今では、半導体素子の微細化が進み、ウエハ面上から非常に浅い領域へのイオン注入が要求されている。このような領域へのイオン注入を達成すための技術として、イオン注入中のウエハの温度を従来よりも更に低い温度(0℃以下。例えば-60℃〜-20℃程度。以下、極低温と呼ぶ。)に保ちながら、ウエハへのイオン注入を実施する技術が着目されている。
特許文献1に開示される冷媒の流路に極低温の冷媒を流した場合、ホルダ回転軸やホルダ支持アームといったホルダを駆動させる為のホルダ駆動機構や当該機構に用いられる軸受け、真空シールといった部材の冷却収縮を引き起こしてしまう。その結果、ホルダを駆動させた際にガタツキが発生してイオンビームとウエハとの相対的な位置関係が当初に設定されたものからずれてしまい、所望するイオン注入が行えなくなってしまう。
そこで上記問題を解決するために、冷媒を供給する為のチューブをホルダ駆動機構の外側に設けておき、このチューブをホルダに直接組み付けることが考えられる。このような構成を採用すれば、ホルダ駆動機構に冷却による収縮作用が生じなくなる。
しかしながら、イオン注入装置では様々なイオン注入処理を行う為に、ウエハへのイオン注入中あるいはイオン注入の前後に、ウエハ中心位置でのウエハ面への法線を回転軸としてウエハ面上に設けられた所定の基準位置を0度とし、その位置から約360度の範囲内でウエハ(ウエハを保持するホルダ)を回転させることが要求されている。
その為、冷媒供給用のチューブが短いとウエハの回転に支障を来たしてしまうので、ウエハの回転を許容出来る程度にチューブを長くして撓ませておくことが必要とされるが、そのような構成にしても依然として次のような問題が残る。
ウエハと一緒に冷媒供給用のチューブが回転した時に、チューブがウエハに照射されるイオンビームを遮ってしまう恐れがある。イオンビームが遮断されると、所望するイオン注入が行えない。また、長く撓んだチューブはウエハを回転させる機構に巻き付いてしまい、ウエハを回転させる動作に支障を来たしてしまう。
よって、本発明では、極低温でウエハを冷却する場合であっても、ホルダ駆動機構の動作に支障を来たすことなく、所望するイオン注入を達成することのできるイオン注入装置を提供することを期所の課題とする。
本発明のイオン注入装置は、ウエハを保持するホルダと、少なくともツイスト角調整機構とティルト角調整機構を有するホルダ駆動機構とを備えたイオン注入装置において、前記ツイスト角調整機構の駆動源を成し、回転子が前記ホルダに取り付けられたツイストモータと、前記ツイストモータの固定子が取り付けられた筐体と、前記ホルダと対向する前記筐体の場所に配置された冷却フランジと、冷媒が蓄積された冷媒タンクと、一端が前記冷却フランジに接続され、他端が前記冷却タンクに接続された冷媒供給用のチューブとを有しており、前記チューブが前記ホルダ駆動機構の外側領域に配置されていることを特徴としている。
上記したように、回転子側に位置するホルダと対向する固定子側の位置に冷却フランジが設けられているので、ホルダ駆動機構によるホルダの回転に支障を来たすことなく、ホルダに保持されたウエハを冷却させることが可能となる。さらに、ホルダ駆動機構の外側領域に冷媒供給用のチューブを配置しているので、ホルダ駆動機構が冷却収縮されない。その為、極低温でウエハを冷却する場合であっても、ホルダ駆動機構の動作に支障を来たすことなく、所望するイオン注入を達成することができる。
ウエハの冷却効率を向上させる為には、前記ウエハの径方向において、前記ホルダと前記冷却フランジとの間の空間をシールするシール部材と、前記シール部材によってシールされた空間にガスを供給する為のガス源とを有していることが望ましい。
このような構成を採用すれば、冷却フランジとホルダとの間に供給されたガスによって冷却フランジからの冷気がホルダ側へ伝わり易くなる。
また、更なる冷却効率の向上の為には、前記ホルダの前記ウエハとの対向面に互いに連通するように形成された複数の凹部と、前記ホルダ駆動機構の内側領域に設けられ、前記凹部の少なくとも1つに接続されたガス導入用の流路と、一端が前記ガス源に接続され、他端が前記ガス導入用の経路に接続されたガス導入用のチューブとを有しているとともに、前記複数の凹部と前記シール部材によってシールされた空間と前記ガス導入経路とが互いに連通する構成を採用することが望ましい。
一方で、前記ホルダの前記ウエハとの対向面に互いに連通するように形成された複数の凹部と、前記ツイスト角調整機構を構成し、前記ホルダに連結されたツイスト軸と、前記ツイスト軸に軸受シールを介して取り付けられ、前記ガス源からのガスが導入されるガス導入部材と、前記ガス導入部材、前記軸受シールならびに前記ツイスト軸に連通されたガス導入経路とをさらに有しているとともに、前記複数の凹部と前記シール部材によってシールされた空間と前記ガス導入経路とが互いに連通する構成を採用することが望ましい。このような構成を採用すると、先の構成と同様に更なる冷却効率の向上が期待できるだけでなく、真空容器内の構成を簡素化させることが可能となる。
その上、前記冷却フランジと前記筐体との間には断熱材が設けられていることが望ましい。このような構成を用いると、筐体側からの熱が冷却フランジ側へ伝わらないので、冷却フランジの温度が低温に保つことができる。
極低温でウエハを冷却する場合であっても、ホルダ駆動機構の動作に支障を来たすことなく、所望するイオン注入を達成することができる。
本発明では、便宜上、リボン状のイオンビーム1の長辺方向をX方向、リボン状のイオンビーム1の短辺方向および当該リボン状イオンビーム1を横切るウエハ2のスキャン方向をY方向、リボン状のイオンビーム1の進行方向をZ方向とし、XYZの方向は互いに直交しているものとする。以下、図面を参照し、本発明で用いられる各実施形態について説明する。
<第一の実施形態>
図1には第一の実施形態に係るイオン注入装置の注入室内での様子が描かれている。本実施形態に示される注入機構は、いわゆるハイブリッドスキャン方式と呼ばれている。
図1には第一の実施形態に係るイオン注入装置の注入室内での様子が描かれている。本実施形態に示される注入機構は、いわゆるハイブリッドスキャン方式と呼ばれている。
シリコン等のウエハ2へ所望するイオン注入を行う為に、ウエハ2を保持するホルダ3(例えば、静電チャック)は図1中のA軸とB軸周りに回転させられる。これらの回転動作は、ツイスト角調整、ティルト角調整として従来から知られている。
A軸はウエハ2の中心位置でウエハ2の面に垂直な方向に設けられた回転軸であり、この軸周りにホルダ3を回転させることでウエハ2のツイスト角(ウエハのノッチやオリフラをある基準位置からウエハの中心を回転軸として回転させた時の角度)の調整が行われる。
一方、B軸はA軸に直交する方向に設けられた回転軸であり、この軸周りにホルダ3を回転させることでウエハ2のティルト角(ウエハ面に立てられた法線とウエハ面に照射されるイオンビームとが成す角度)の調整が行われる。なお、本発明の実施形態の図面においてB軸がX方向に平行な軸として設定されているが、この方向に限られない。B軸はA軸に直交する方向に設定されていれば良い。
このようにしてツイスト角、ティルト角の調整がなされた後、真空容器25の外側(大気側)に設けられたスキャンモータ24によって軸受シール27を介してスキャン軸23が図中の矢印C方向へ沿って摺動させられる。図示されるリボン状のイオンビーム1はX方向での寸法がウエハ2の直径よりも長い。その為、スキャン軸23に間接的に支持されるウエハ2がリボン状のイオンビーム1をY方向において上から下、あるいは下から上へ横切るように移動させられることで、ウエハ2の全面へのイオン注入が達成される。
図2は、図1に記載の筐体周辺の構成を説明する要部拡大図である。この図2では、図1に示されたホルダ3等をB軸周りに回転させて、ちょうどA軸がY方向と平行となるような状態にした時の様子が描かれている。この図を参酌し、ツイスト角調整機構とティルト角調整機構について簡単に説明する。
ホルダ3の下面にはツイスト軸4が図示されないねじ等により取り付けられている。そして、このツイスト軸4は駆動源としてツイストモータ17を備えており、このツイストモータ17の固定子側は筐体20に取り付けられている。また、このツイスト軸4は筐体20に対して図示されない軸受を介して支持されていることで、その回転が許容されているとともに、Y方向への抜け落ちも防止されている。
このようにしてウエハ2のツイスト角を調整する機構をツイスト角調整機構と呼ぶ。ただし、この構成は一例であって、これに限られない。機構の細部については様々な変形例が考えられる。例えば、ツイスト軸にベルトかけておき、ツイスト軸から遠く離れた位置に設けたモータの回転軸にこのベルトをかけるようにしてツイスト軸を回転させるような構成であっても構わない。本発明におけるツイスト角調整機構は、動力源をモータとし、回転子側にウエハ2を保持するホルダ3が設けられており、固定子側に後述する冷却フランジが設けられている構成であれば、細部の構成はどのようなものであっても構わない。
ベース22より延設された一対の支持アーム21にティルト軸19が連結されている。そして、このティルト軸19は、B軸に沿って、筐体20の内部に挿通されている。図2の左側に配置されるティルト軸19にはティルトモータ18が取り付けられており、このティルトモータ18によってティルト軸19に対して筐体20が回転させられる。なお、ティルト軸19と当該軸が挿通されている筐体20との間には図示されない軸受が設けられている。
このようにしてウエハ2のティルト角を調整する機構をティルト角調整機構と呼ぶ。ただし、ツイスト角調整機構と同じく、ここに示される構成は一例であって、これに限られない。本発明におけるティルト角調整機構は、動力源をモータとし、ツイスト角調整機構の全体を回転させることのできる機構であれば、細部の構成はどのようなものであっても構わない。
なお、本発明の実施形態として記載されているイオン注入装置はハイブリッドスキャン方式である為に、スキャン軸23やスキャンモータ24を有しているが、リボン状のイオンビーム1の寸法がウエハ2の全面を覆うような寸法を有するものであれば、これらの部材は必要ない。また、スポット状のイオンビームが静電あるいは磁場によって走査されることで、ウエハ2の全面へのイオン注入が達成されるラスタースキャン方式のイオン注入装置でも、スキャン軸等の部材は必要ない。本発明はこれらのタイプのイオン注入装置であっても適用可能である。
その為、本発明で言うホルダ3を駆動させる為のホルダ駆動機構とは、少なくともツイスト角調整機構とティルト角調整機構を有する機構のことを意味し、このホルダ駆動機構にスキャン軸23ならびに当該軸を摺動させるスキャン機構(スキャンモータ24等)が含まれるかどうかは、ウエハ2に照射されるイオンビーム1の寸法やイオンビームの走査方式によって変わってくる。
本発明のイオン注入装置は冷却フランジ5を有している。冷却フランジ5は、前述した筐体20に断熱材6(例えば、フッ素系の材料からなる)を介して取り付けられている。このような断熱材6を用いることで、モータ17、18が取り付けられている筐体20からの熱伝達を抑制することができる。ただし、この断熱材は必須ではない。例えば、冷却フランジ5と筐体20との接触面積を減らしたり、両部材間を離間させたりすることで、真空断熱を利用して冷却フランジ5への熱伝達を抑制するようにしても良い。
図2に示されているように冷却フランジ5はホルダ3と対向するような位置で筐体20に取り付けられている。このような構成を採用しているので、ホルダ3およびそれに保持されるウエハ2の回転を支障なく行うことができる。
図1に示されているように大気側に配置された冷媒タンク8に冷媒供給用のチューブ7が接続されており、このチューブがフィードスルー26を介して真空容器25内部に設けられた冷却フランジ5に接続される。これにより、冷媒タンク8から冷却フランジ5への冷媒の供給が実施される。
本発明では、冷媒を循環させる為に、冷媒の往路と復路として2本の冷媒供給用のチューブ7を用いた例が示されているが、これに限られない。例えば、冷媒供給用のチューブ7の本数を1本にしておき、それを往復路として兼用させても良い。また、チューブ7の本数を3本以上用いて、冷媒タンク8と冷却フランジ5間での冷媒の供給を行うようにしても良い。さらに、このチューブ7の外周にはエアロフレックス(登録商標)等の断熱材を設けておくことが望ましい。このようにすると、冷媒の搬送経路が多少長くなったとしても冷媒の温度を十分に低い温度に保ったまま搬送させることが可能となる。
従来技術では、冷媒がホルダ駆動機構の内側領域を通過するように構成されていたが、本発明では前述したように冷媒供給用のチューブ7がホルダ駆動機構の外側領域に配置されているので、ホルダ駆動機構を構成する各部材に冷却収縮が発生しない。
冷却フランジ5の内側には、冷媒を流す為の冷媒流路9が設けられており、具体的な構成は図3に示されている。この図3に示されるように、冷却フランジ5にはその全面に渡って一筆書きで描かれるような冷媒流路9が形成されている。このような構成にすることで、冷却フランジ5の全面を効率良く冷却することが可能となる。
<第二の実施形態>
図4〜図8には本発明の第二の実施形態に係る構成が描かれている。第一の実施形態との違いは、冷却効率を改善する為に熱伝達用のガス(例えば、水素やヘリウム)を用いている点である。その他の点については、第一の実施形態と同じである為、重複する部分については説明を省略する。
図4〜図8には本発明の第二の実施形態に係る構成が描かれている。第一の実施形態との違いは、冷却効率を改善する為に熱伝達用のガス(例えば、水素やヘリウム)を用いている点である。その他の点については、第一の実施形態と同じである為、重複する部分については説明を省略する。
先に説明した第一の実施形態では、冷却フランジ5とホルダ3との間に隙間が存在していた。真空容器25内は真空状態にある為、真空の断熱作用によって冷却フランジ5からの冷気がホルダ3側へ伝わり難い。このような構成では、冷却効率の点からしてあまり好ましくない。以下に、第一の実施形態における冷却効率の改善を目的とした第二の実施形態について説明する。
図4に記載されているように第二の実施形態では、大気側にガス源16が設けられている。このガス源16にはガス供給用のチューブ10が接続されており、真空容器25の壁に設けられたフィードスルー26を介して真空容器25の内側に設けられた冷却フランジ5へガスの供給が行われる。
この実施形態において、冷却フランジ5にはガスの導入出を可能にする為のガスの流路28が設けられている。この様子が図5に描かれている。また、ウエハ2の径方向(図中のX方向)において、冷却フランジ5とホルダ3との間の空間をシールするシール部材11が設けられている。このシール部材11はツイスト角調整時におけるホルダ3の回転が許容できる程度にホルダ3の下面に接触している。そして、ホルダ3の回転時に発生する摩擦によってシール機能が損なわれないように、例えばバリシール(登録商標)やバリリップ(登録商標)といった耐摩耗性の高いシール部材が使用されている。なお、図5ではツイスト軸4を挟んで右側(X方向側)に位置する冷却フランジ5等の図示を省略している。これはツイスト軸4の左側に描かれる構成と同一であるからである。
このようにしてホルダ3と冷却フランジ5との間のシール部材11によってシールされた空間12(図中、一点鎖線でハッチングされている部分)にガスが充満されることで、冷却フランジ5からホルダ3への熱の伝達率が改善され、冷却フランジ5の冷気がホルダ3へ伝わり易くなる。このような構成を採用することで、ウエハ2の冷却効率を改善することが可能となる。なお、ガスは流路28を通じて、流入出が可能な構成にしておいても良いし、流入のみが可能な構成にしておいても良い。
図6は図5に記載のシール部材11の断面図である。この図6より理解できるように、この例では空間12はシール部材11によっておおよそドーナツ形状に区切られている。また、このような空間12に連通されるガスの流路28は図示されているように1つでもいいし、複数個設けるようにしても良い。
図7には、更なる冷却効率の改善が期待出来る構成が開示されている。この例において、ホルダのウエハとの対向面には、互いに連通した複数の凹部13(図中、二点鎖線でハッチングされている部分)が形成されている。この凹部13はシール部材11によりシールされた空間12に貫通孔14によって連通されている。このような構成を用いることで、冷却フランジ5に供給されたガスがウエハ2の下面にまで充填されることになるので、冷却フランジ5からの冷気をより効率的にウエハ2へ伝達させることが可能となる。
図8には図7に記載のホルダ3をY方向逆側から見た時の様子が描かれている。なお、図7に描かれるホルダ3は、図8に記載のX方向に沿った線分D−Dでホルダ3をY方向に沿って切断した時の断面に相当する。この図8において、二点鎖線でハッチングされている部分が凹部13に相当する。そして、貫通孔14を除いたその他の部分がウエハ2の下面に当接し、ウエハ2を保持する部分となる。また、数多くの貫通孔14を設けたり、貫通孔14の大きさを広げたりしておくと、ウエハ2の下面へのガス導入時間を短くすることができる。
<第三の実施形態>
第二の実施形態では、冷却フランジ5を通してガスを供給する構成について述べたが、ツイスト軸4にガス導入部材15を取り付けおき、その部材を通してガスを供給するようにしても良い。こうした構成を用いると、冷却フランジ5にガスの流路28を設ける必要がないので、その分、冷却フランジ5の構成を簡素なものにすることが出来る。
第二の実施形態では、冷却フランジ5を通してガスを供給する構成について述べたが、ツイスト軸4にガス導入部材15を取り付けおき、その部材を通してガスを供給するようにしても良い。こうした構成を用いると、冷却フランジ5にガスの流路28を設ける必要がないので、その分、冷却フランジ5の構成を簡素なものにすることが出来る。
この第三の実施形態についての具体的な構成が図9〜図11に示されている。一例として、ガス導入部材15は同心円柱形状の部材であって、ツイスト軸4の外周部を取り巻くように軸受シール29を介してツイスト軸4に取り付けられている。そして、この実施形態ではガスの流路28が、ガス導入部材15、軸受シール29ならびにツイスト軸4、さらにはホルダ3に形成された凹部13を連通するように形成されている。
図11には図10に記載のガス導入部材15を含むツイスト軸4の断面図が描かれている。ガス導入部材15が取り付けられているツイスト軸4のY方向の位置において、ツイスト軸4の外周面には環状の溝30(図中、ハッチングされている部分)が形成されている。この溝30によって、ツイスト軸4が回転した場合であっても、ガス導入部材15と軸受シール29に形成されたガスの流路28とツイスト軸4の径方向および長さ方向に延出されたガスの流路28との連結が可能となる。
<第四の実施形態>
第二、第三の実施形態では、フィードスルー26を介して真空容器5内部にガス供給用のチューブ10を導入する構成にしていたが、真空容器5の内部領域にはウエハ2の搬送に用いられる搬送アームが存在しているので、このような搬送アームとの干渉避ける為にも真空容器5の内部領域は簡素な構成にしておくことが望まれる。
第二、第三の実施形態では、フィードスルー26を介して真空容器5内部にガス供給用のチューブ10を導入する構成にしていたが、真空容器5の内部領域にはウエハ2の搬送に用いられる搬送アームが存在しているので、このような搬送アームとの干渉避ける為にも真空容器5の内部領域は簡素な構成にしておくことが望まれる。
その為、この実施形態ではスキャン軸23等のホルダ搬送機構の内側領域にガス導入用のチューブ10を配置している。この様子が図12に描かれている。
ガスは本発明で使用される極低温の冷媒と比べて比較的高温のものを使用することが出来る。これはガスを用いてウエハ2を冷却するというものではなく、ガスはあくまで熱伝達を良くする為に使用されるからである。その為、このようなガスの流路をホルダ駆動機構の内側領域に設けたとしてもホルダ駆動機構に冷却収縮が生じることはない。
<その他の変形例>
冷媒タンク8は、真空容器5の内側領域に設けられていても良い。そのようにすると、冷却フランジ5までの冷媒を供給する経路を短くすることが出来るので、搬送途中での冷媒の温度上昇を避けることができる。
冷媒タンク8は、真空容器5の内側領域に設けられていても良い。そのようにすると、冷却フランジ5までの冷媒を供給する経路を短くすることが出来るので、搬送途中での冷媒の温度上昇を避けることができる。
前述した以外に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行っても良いのはもちろんである。
2.ウエハ
3.ホルダ
4.ツイスト軸
5.冷却フランジ
6.断熱材
7.冷媒供給用のチューブ
8.冷媒タンク
9.冷媒流路
10.ガス供給用のチューブ
11.シール部材
17.ツイストモータ
20.筐体
3.ホルダ
4.ツイスト軸
5.冷却フランジ
6.断熱材
7.冷媒供給用のチューブ
8.冷媒タンク
9.冷媒流路
10.ガス供給用のチューブ
11.シール部材
17.ツイストモータ
20.筐体
Claims (7)
- ウエハを保持するホルダと、少なくともツイスト角調整機構とティルト角調整機構を有するホルダ駆動機構とを備えたイオン注入装置において、
前記ツイスト角調整機構の駆動源を成し、回転子が前記ホルダに取り付けられたツイストモータと、
前記ツイストモータの固定子が取り付けられた筐体と、
前記ホルダと対向する前記筐体の場所に配置された冷却フランジと、
冷媒が蓄積された冷媒タンクと、
一端が前記冷却フランジに接続され、他端が前記冷却タンクに接続された冷媒供給用のチューブとを有しており、前記チューブが前記ホルダ駆動機構の外側領域に配置されていることを特徴とするイオン注入装置。 - 前記ウエハの径方向において、前記ホルダと前記冷却フランジとの間の空間をシールするシール部材と、
前記シール部材によってシールされた空間にガスを供給する為のガス源とを有していることを特徴とする請求項1記載のイオン注入装置。 - 前記ホルダの前記ウエハとの対向面に互いに連通するように形成された複数の凹部と、
前記ホルダ駆動機構の内側領域に設けられ、前記凹部の少なくとも1つに接続されたガス導入用の流路と、
一端が前記ガス源に接続され、他端が前記ガス導入用の経路に接続されたガス導入用のチューブとを有しているとともに、
前記複数の凹部と前記シール部材によってシールされた空間と前記ガス導入経路とが互いに連通していることを特徴とする請求項2記載のイオン注入装置。 - 前記冷却フランジには前記シール部材によってシールされた空間にガスを導入する為のガス導入用の流路が形成されていることを特徴とする請求項2記載のイオン注入装置。
- 前記ホルダの前記ウエハとの対向面に互いに連通するように形成された複数の凹部が形成されているとともに、前記複数の凹部と前記シール部材によってシールされた空間とが連通していることを特徴とする請求項4記載のイオンビーム照射装置。
- 前記ホルダの前記ウエハとの対向面に互いに連通するように形成された複数の凹部と、
前記ツイスト角調整機構を構成し、前記ホルダに連結されたツイスト軸と、
前記ツイスト軸に軸受シールを介して取り付けられ、前記ガス源からのガスが導入されるガス導入部材と、
前記ガス導入部材、前記軸受シールならびに前記ツイスト軸に連通されたガス導入経路とをさらに有しているとともに、前記複数の凹部と前記シール部材によってシールされた空間と前記ガス導入経路とが互いに連通していることを特徴とする請求項2記載のイオン注入装置。 - 前記冷却フランジと前記筐体との間には断熱材が設けられていることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載のイオン注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010244967A JP2012099298A (ja) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010244967A JP2012099298A (ja) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012099298A true JP2012099298A (ja) | 2012-05-24 |
Family
ID=46390998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010244967A Pending JP2012099298A (ja) | 2010-11-01 | 2010-11-01 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012099298A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014164891A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | イオンビーム照射装置及び基板冷却方法 |
| JP2014165283A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | イオンビーム照射装置及び基板冷却方法 |
| KR101609917B1 (ko) | 2013-06-17 | 2016-04-20 | 어드밴스드 이온 빔 테크놀로지 인크. | 스캔 헤드 및 이를 이용한 스캔 암 |
| CN105810544A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-07-27 | 上海华力微电子有限公司 | 离子注入设备的冷却单元 |
| US10971327B1 (en) | 2019-12-06 | 2021-04-06 | Applied Materials, Inc. | Cryogenic heat transfer system |
| EP3724914A4 (en) * | 2017-12-11 | 2021-10-13 | Applied Materials, Inc. | CRYOGENICALLY COOLED ROTATING ELECTROSTATIC CHUCK |
-
2010
- 2010-11-01 JP JP2010244967A patent/JP2012099298A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014164891A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | イオンビーム照射装置及び基板冷却方法 |
| JP2014165283A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | イオンビーム照射装置及び基板冷却方法 |
| KR101609917B1 (ko) | 2013-06-17 | 2016-04-20 | 어드밴스드 이온 빔 테크놀로지 인크. | 스캔 헤드 및 이를 이용한 스캔 암 |
| CN105810544A (zh) * | 2016-04-07 | 2016-07-27 | 上海华力微电子有限公司 | 离子注入设备的冷却单元 |
| EP3724914A4 (en) * | 2017-12-11 | 2021-10-13 | Applied Materials, Inc. | CRYOGENICALLY COOLED ROTATING ELECTROSTATIC CHUCK |
| US10971327B1 (en) | 2019-12-06 | 2021-04-06 | Applied Materials, Inc. | Cryogenic heat transfer system |
| WO2021112968A1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | Applied Materials, Inc. | Cryogenic heat transfer system |
| TWI739643B (zh) * | 2019-12-06 | 2021-09-11 | 美商應用材料股份有限公司 | 低溫熱傳導系統及離子植入系統 |
| CN114830284A (zh) * | 2019-12-06 | 2022-07-29 | 应用材料股份有限公司 | 低温热传递系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4908341B2 (ja) | 回転陽極型x線管装置 | |
| JP2012099298A (ja) | イオン注入装置 | |
| KR101359062B1 (ko) | 산업용 로봇 | |
| JP4061044B2 (ja) | 基板移動装置 | |
| CN101154550A (zh) | 旋转阳极x-射线管组件 | |
| WO2017221631A1 (ja) | 保持装置 | |
| US4878235A (en) | High intensity x-ray source using bellows | |
| CN110735122B (zh) | 成膜设备和使用该成膜设备的成膜方法 | |
| CN107250427A (zh) | 磁控管溅射装置用旋转式阴极单元 | |
| JP2002227765A (ja) | 真空ポンプ | |
| JPH11224627A (ja) | ストラドルベアリングアセンブリー | |
| JP4363064B2 (ja) | 真空内駆動装置およびこれを用いた基板搬送装置 | |
| WO2006068260A1 (ja) | 半導体ウエハ縦型熱処理装置用磁性流体シールユニット | |
| JP5163848B2 (ja) | イオンビーム注入装置及びそのための加工物支持アセンブリ | |
| CN101681867B (zh) | 处理装置 | |
| CN113948357B (zh) | 包括用于产生x射线的阳极的x射线源设备 | |
| JP2009021161A (ja) | 回転陽極型x線管装置およびx線装置 | |
| KR20070073605A (ko) | 초 고광도의 x선 빔을 위한 콤팩트 광원 | |
| JP2021528830A (ja) | 放熱を有する磁気アシストアセンブリ | |
| JP2009158418A (ja) | 回転陽極型x線管装置 | |
| JP6323641B2 (ja) | 電力貯蔵装置におけるシール構造 | |
| JP2009043651A (ja) | 回転陽極型x線管装置 | |
| JP2009252648A (ja) | 回転陽極型x線管装置 | |
| JP2009245594A (ja) | 回転陽極型x線管装置およびx線装置 | |
| JP2007089345A (ja) | 超電導モータの冷却構造 |