JP3402152B2 - イオン処理装置の処理室のベント方法 - Google Patents
イオン処理装置の処理室のベント方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマシャワ
ー装置を中に有する処理室内で基板にイオンビームを照
射して当該基板にイオン注入、イオンビームエッチング
等の処理を施すイオン処理装置の処理室内を大気圧に戻
すベント方法に関し、より具体的には、処理室内で酸欠
が起こる可能性を排除しつつ、プラズマシャワー装置構
成部品の酸化を防止する手段に関する。 【０００２】 【従来の技術】図３は、従来のベント方法を実施するイ
オン処理装置の一例を示す断面図である。このイオン処
理装置は、処理室２内でホルダ８上の基板（例えば半導
体ウェーハ）６にイオンビーム４を照射して、基板６に
イオン注入等の処理を施すよう構成されている。 【０００３】処理室２は、基板６の処理に先立って、所
定の真空（例えば１０-6〜１０-7Ｔｏｒｒ程度）に排気
される。具体的には、ドライポンプ等の粗引きポンプ２
２で１０-1〜１０-2Ｔｏｒｒ程度に排気（粗引き）した
後、クライオポンプ等の主ポンプ２６で１０-6〜１０-7
Ｔｏｒｒ程度の高真空に排気される。２０および２４は
真空弁である。処理室２の真空度は、サーモカップルゲ
ージ等の真空計３２で計測される。 【０００４】この処理室２内には、プラズマ１８を基板
６の付近に供給して、イオンビーム４の照射による基板
表面の正電荷をプラズマ１８中の電子によって中和し
て、基板６の帯電（チャージアップ）を抑制するプラズ
マシャワー装置１０が設けられている。プラズマシャワ
ー装置１０は、この例では支持体１９によって処理室２
の壁面から支持されている。このプラズマシャワー装置
１０は、プラズマ生成容器１２内に導入されたガスを、
フィラメント１４とプラズマ生成容器１２との間の放電
によって電離させて前記プラズマ１８を生成するよう構
成されている。なお、この種のプラズマシャワー装置の
一例が、特開平８−１９０８８８号公報に開示されてい
る。 【０００５】上記のように真空に排気された処理室２内
は、保守点検等のために、大気圧に戻す、即ちベントす
る必要がある。このベントは、従来は、空気によって行
っている。即ち、弁２８を開いて処理室２内に空気３０
を、大気圧センサ３４で大気圧を検出するまで導入する
ようにしている。 【０００６】処理室２内を空気３０を用いてベントする
のは、プラズマシャワー装置１０を内部に有するこの種
の処理室２は容積が大きく、仮に窒素や希ガス（例えば
Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ等）でベントすると、処理室２内で作
業者等に酸欠（酸素欠乏）が起こる可能性があり、これ
を避けるためである。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上記プラズマシャワー
装置１０の構成部品には、例えばフィラメント１４を支
持するフランジ１６のようにＭｏ（モリブデン）等の高
融点金属製のものが多くある。これは、フィラメント１
４やフィラメント１４とプラズマ生成容器１２間の放電
による加熱によって高温になる部品に耐熱性を持たせる
ためである。 【０００８】ところが、このプラズマシャワー装置１０
の動作停止直後に処理室２内を空気３０でベントする
と、上記フランジ１６等の高融点金属製の部品は、まだ
高温状態にあるため、当該部品が酸化して変質・劣化す
る可能性がある。仮にこの高温状態にある部品が自然に
冷めるまでベントを待つと、処理室２内は前述したよう
に高真空状態に排気されていて放熱性が極めて悪いの
で、ベント開始までに非常に長い待ち時間（例えば数時
間程度）を要することになり、ベント作業の能率が大き
く低下する。 【０００９】そこでこの発明は、処理室内で酸欠が起こ
る可能性を排除しつつ、プラズマシャワー装置構成部品
の酸化を防止し、かつベント作業の能率の高いベント方
法を提供することを主たる目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】この発明のベント方法
は、真空に排気された処理室内に不活性ガスを導入して
処理室内をほぼ大気圧まで戻す第１ベント工程と、その
後処理室内を負圧に排気して処理室内の不活性ガスを排
出する排気工程と、その後処理室内に空気を導入して処
理室内を大気圧に戻す第２ベント工程とを備えることを
特徴としている。 【００１１】上記方法によれば、第１ベント工程では空
気を用いずに不活性ガスを用いてほぼ大気圧までベント
するので、プラズマシャワー装置の動作停止直後に、即
ちプラズマシャワー装置が高温状態のときに当該ベント
を行っても、プラズマシャワー装置構成部品の酸化を防
止することができる。 【００１２】その後、排気工程を経て、最終的には第２
ベント工程によって空気を用いて大気圧までベントする
ので、処理室内で酸欠が起こる可能性を排除することが
できる。また、この第２ベント工程までにプラズマシャ
ワー装置の温度が下がるので、この第２ベント工程で空
気を用いても、プラズマシャワー装置構成部品の酸化を
防止することができる。 【００１３】しかも、上記排気工程はほぼ大気圧の処理
室内を負圧に排気して不活性ガスを排出するだけである
ので比較的短時間で終わり、かつ上記第２ベント工程も
空気を導入して負圧の処理室内を大気圧に戻すだけであ
るので比較的短時間で終わる。従って、このような排気
工程および第２ベント工程を設けても、高温状態にある
プラズマシャワー装置が自然に冷めるのを待つ場合に比
べて、ベント作業の能率は遙かに高い。 【００１４】 【発明の実施の形態】図１は、この発明に係るベント方
法を実施するイオン処理装置の一例を示す断面図であ
る。図３の従来例と同一または相当する部分には同一符
号を付し、以下においては当該従来例との相違点を主に
説明する。 【００１５】このイオン処理装置では、不活性ガス３８
によるベントラインを更に設けている。即ち、弁３６を
介して、処理室２内に不活性ガス３８を導入することが
できるようにしている。この不活性ガス３８には、窒素
ガスが安価なのでそれを用いるのが好ましいけれども、
それ以外に、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ等のいわゆる希ガ
スを用いても良い。 【００１６】このようなイオン処理装置の処理室２のベ
ント方法の一例を図２をも参照して説明する。 【００１７】まず、ステップ５１〜５３に示す第１ベン
ト工程を行う。即ち、弁３６を開いて、上記のように高
真空に排気された処理室２内に不活性ガス３８の導入を
開始し（ステップ５１）、大気圧センサ３４で処理室２
内が大気圧になったことを検出した後（ステップ５
２）、弁３６を閉じて不活性ガス３８の導入を終了する
（ステップ５３）。この間、空気ベント用の弁２８は閉
じておく。なお、この第１ベント工程を、処理室２内の
圧力がほぼ大気圧（より具体的には大気圧の少し手前）
になった段階で終了して次の排気工程に移っても特に支
障はない。 【００１８】次いで、ステップ５４〜５６に示す排気工
程を行う。即ち、真空弁２０を開いて粗引きポンプ２２
によって処理室２内の真空排気を行って処理室２内の不
活性ガス３８の排出を開始し（ステップ５４）、真空計
３２で処理室２内が所定の負圧（例えば１０-1〜１０-2
Ｔｏｒｒ程度）になったことを検出した後（ステップ５
５）、真空弁２０を閉じて処理室２内の排気を終了する
（ステップ５６）。 【００１９】次いで、ステップ５７〜５９に示す第２ベ
ント工程を行う。即ち、弁２８を開いて処理室２内に空
気３０の導入を開始し（ステップ５７）、大気圧センサ
３４で処理室２内が大気圧になったことを検出した後
（ステップ５８）、弁２８を閉じて空気３０の導入を終
了する（ステップ５９）。この間、不活性ガスベント用
の弁３６は閉じておく。 【００２０】以上の３工程によって、処理室２内のベン
トは完了する。 【００２１】上記ベント方法によれば、第１ベント工程
では空気３０を用いずに不活性ガス３８を用いて処理室
２内をほぼ大気圧までベントするので、プラズマシャワ
ー装置１０の動作停止直後に、即ちプラズマシャワー装
置１０が高温状態のときに当該ベントを行っても、プラ
ズマシャワー装置１０の構成部品、例えば前述したフラ
ンジ１６等の高融点金属製の部品の酸化を防止すること
ができる。 【００２２】その後、排気工程を経て、最終的には第２
ベント工程によって空気３０を用いて処理室２内を大気
圧までベントするので、処理室２内で酸欠が起こる可能
性を排除することができる。また、この第２ベント工程
までに、ある程度の時間（例えば４０〜５０分程度）が
経過すると共に、処理室２内に不活性ガス３８がほぼ大
気圧まで導入されて放熱性が高まって、プラズマシャワ
ー装置１０の温度が下がるので、この第２ベント工程で
空気３０を用いても、プラズマシャワー装置１０の上記
構成部品の酸化を防止することができる。 【００２３】しかも、上記排気工程はほぼ大気圧の処理
室２内をある程度負圧に排気して不活性ガス３８を排出
するだけであるので比較的短時間（例えば１０〜２０分
程度）で終わり、かつ上記第２ベント工程も空気３０を
導入して負圧の処理室２内を大気圧に戻すだけであるの
で比較的短時間（例えば数分程度）で終わる。従って、
このような排気工程および第２ベント工程を設けても、
高温状態にあるプラズマシャワー装置１０が自然に冷め
るのを待つ（この場合は前述したように例えば数時間程
度を要する）場合に比べて、ベント作業の能率は遙かに
高い。 【００２４】 【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、最終的
には第２ベント工程で空気を用いてベントするので、処
理室内で酸欠が起こる可能性を排除することができる。
また、第１ベント工程では不活性ガスを用いてベント
し、かつ空気を用いる第２ベント工程までにはプラズマ
シャワー装置の温度が下がるので、プラズマシャワー装
置の動作停止直後にベントを行っても、プラズマシャワ
ー装置構成部品の酸化を防止することができる。しか
も、排気工程および第２ベント工程は比較的短時間で終
わるので、高温状態にあるプラズマシャワー装置が自然
に冷めるのを待つ場合に比べて、ベント作業の能率は遙
かに高い。
ー装置を中に有する処理室内で基板にイオンビームを照
射して当該基板にイオン注入、イオンビームエッチング
等の処理を施すイオン処理装置の処理室内を大気圧に戻
すベント方法に関し、より具体的には、処理室内で酸欠
が起こる可能性を排除しつつ、プラズマシャワー装置構
成部品の酸化を防止する手段に関する。 【０００２】 【従来の技術】図３は、従来のベント方法を実施するイ
オン処理装置の一例を示す断面図である。このイオン処
理装置は、処理室２内でホルダ８上の基板（例えば半導
体ウェーハ）６にイオンビーム４を照射して、基板６に
イオン注入等の処理を施すよう構成されている。 【０００３】処理室２は、基板６の処理に先立って、所
定の真空（例えば１０-6〜１０-7Ｔｏｒｒ程度）に排気
される。具体的には、ドライポンプ等の粗引きポンプ２
２で１０-1〜１０-2Ｔｏｒｒ程度に排気（粗引き）した
後、クライオポンプ等の主ポンプ２６で１０-6〜１０-7
Ｔｏｒｒ程度の高真空に排気される。２０および２４は
真空弁である。処理室２の真空度は、サーモカップルゲ
ージ等の真空計３２で計測される。 【０００４】この処理室２内には、プラズマ１８を基板
６の付近に供給して、イオンビーム４の照射による基板
表面の正電荷をプラズマ１８中の電子によって中和し
て、基板６の帯電（チャージアップ）を抑制するプラズ
マシャワー装置１０が設けられている。プラズマシャワ
ー装置１０は、この例では支持体１９によって処理室２
の壁面から支持されている。このプラズマシャワー装置
１０は、プラズマ生成容器１２内に導入されたガスを、
フィラメント１４とプラズマ生成容器１２との間の放電
によって電離させて前記プラズマ１８を生成するよう構
成されている。なお、この種のプラズマシャワー装置の
一例が、特開平８−１９０８８８号公報に開示されてい
る。 【０００５】上記のように真空に排気された処理室２内
は、保守点検等のために、大気圧に戻す、即ちベントす
る必要がある。このベントは、従来は、空気によって行
っている。即ち、弁２８を開いて処理室２内に空気３０
を、大気圧センサ３４で大気圧を検出するまで導入する
ようにしている。 【０００６】処理室２内を空気３０を用いてベントする
のは、プラズマシャワー装置１０を内部に有するこの種
の処理室２は容積が大きく、仮に窒素や希ガス（例えば
Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ等）でベントすると、処理室２内で作
業者等に酸欠（酸素欠乏）が起こる可能性があり、これ
を避けるためである。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上記プラズマシャワー
装置１０の構成部品には、例えばフィラメント１４を支
持するフランジ１６のようにＭｏ（モリブデン）等の高
融点金属製のものが多くある。これは、フィラメント１
４やフィラメント１４とプラズマ生成容器１２間の放電
による加熱によって高温になる部品に耐熱性を持たせる
ためである。 【０００８】ところが、このプラズマシャワー装置１０
の動作停止直後に処理室２内を空気３０でベントする
と、上記フランジ１６等の高融点金属製の部品は、まだ
高温状態にあるため、当該部品が酸化して変質・劣化す
る可能性がある。仮にこの高温状態にある部品が自然に
冷めるまでベントを待つと、処理室２内は前述したよう
に高真空状態に排気されていて放熱性が極めて悪いの
で、ベント開始までに非常に長い待ち時間（例えば数時
間程度）を要することになり、ベント作業の能率が大き
く低下する。 【０００９】そこでこの発明は、処理室内で酸欠が起こ
る可能性を排除しつつ、プラズマシャワー装置構成部品
の酸化を防止し、かつベント作業の能率の高いベント方
法を提供することを主たる目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】この発明のベント方法
は、真空に排気された処理室内に不活性ガスを導入して
処理室内をほぼ大気圧まで戻す第１ベント工程と、その
後処理室内を負圧に排気して処理室内の不活性ガスを排
出する排気工程と、その後処理室内に空気を導入して処
理室内を大気圧に戻す第２ベント工程とを備えることを
特徴としている。 【００１１】上記方法によれば、第１ベント工程では空
気を用いずに不活性ガスを用いてほぼ大気圧までベント
するので、プラズマシャワー装置の動作停止直後に、即
ちプラズマシャワー装置が高温状態のときに当該ベント
を行っても、プラズマシャワー装置構成部品の酸化を防
止することができる。 【００１２】その後、排気工程を経て、最終的には第２
ベント工程によって空気を用いて大気圧までベントする
ので、処理室内で酸欠が起こる可能性を排除することが
できる。また、この第２ベント工程までにプラズマシャ
ワー装置の温度が下がるので、この第２ベント工程で空
気を用いても、プラズマシャワー装置構成部品の酸化を
防止することができる。 【００１３】しかも、上記排気工程はほぼ大気圧の処理
室内を負圧に排気して不活性ガスを排出するだけである
ので比較的短時間で終わり、かつ上記第２ベント工程も
空気を導入して負圧の処理室内を大気圧に戻すだけであ
るので比較的短時間で終わる。従って、このような排気
工程および第２ベント工程を設けても、高温状態にある
プラズマシャワー装置が自然に冷めるのを待つ場合に比
べて、ベント作業の能率は遙かに高い。 【００１４】 【発明の実施の形態】図１は、この発明に係るベント方
法を実施するイオン処理装置の一例を示す断面図であ
る。図３の従来例と同一または相当する部分には同一符
号を付し、以下においては当該従来例との相違点を主に
説明する。 【００１５】このイオン処理装置では、不活性ガス３８
によるベントラインを更に設けている。即ち、弁３６を
介して、処理室２内に不活性ガス３８を導入することが
できるようにしている。この不活性ガス３８には、窒素
ガスが安価なのでそれを用いるのが好ましいけれども、
それ以外に、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ等のいわゆる希ガ
スを用いても良い。 【００１６】このようなイオン処理装置の処理室２のベ
ント方法の一例を図２をも参照して説明する。 【００１７】まず、ステップ５１〜５３に示す第１ベン
ト工程を行う。即ち、弁３６を開いて、上記のように高
真空に排気された処理室２内に不活性ガス３８の導入を
開始し（ステップ５１）、大気圧センサ３４で処理室２
内が大気圧になったことを検出した後（ステップ５
２）、弁３６を閉じて不活性ガス３８の導入を終了する
（ステップ５３）。この間、空気ベント用の弁２８は閉
じておく。なお、この第１ベント工程を、処理室２内の
圧力がほぼ大気圧（より具体的には大気圧の少し手前）
になった段階で終了して次の排気工程に移っても特に支
障はない。 【００１８】次いで、ステップ５４〜５６に示す排気工
程を行う。即ち、真空弁２０を開いて粗引きポンプ２２
によって処理室２内の真空排気を行って処理室２内の不
活性ガス３８の排出を開始し（ステップ５４）、真空計
３２で処理室２内が所定の負圧（例えば１０-1〜１０-2
Ｔｏｒｒ程度）になったことを検出した後（ステップ５
５）、真空弁２０を閉じて処理室２内の排気を終了する
（ステップ５６）。 【００１９】次いで、ステップ５７〜５９に示す第２ベ
ント工程を行う。即ち、弁２８を開いて処理室２内に空
気３０の導入を開始し（ステップ５７）、大気圧センサ
３４で処理室２内が大気圧になったことを検出した後
（ステップ５８）、弁２８を閉じて空気３０の導入を終
了する（ステップ５９）。この間、不活性ガスベント用
の弁３６は閉じておく。 【００２０】以上の３工程によって、処理室２内のベン
トは完了する。 【００２１】上記ベント方法によれば、第１ベント工程
では空気３０を用いずに不活性ガス３８を用いて処理室
２内をほぼ大気圧までベントするので、プラズマシャワ
ー装置１０の動作停止直後に、即ちプラズマシャワー装
置１０が高温状態のときに当該ベントを行っても、プラ
ズマシャワー装置１０の構成部品、例えば前述したフラ
ンジ１６等の高融点金属製の部品の酸化を防止すること
ができる。 【００２２】その後、排気工程を経て、最終的には第２
ベント工程によって空気３０を用いて処理室２内を大気
圧までベントするので、処理室２内で酸欠が起こる可能
性を排除することができる。また、この第２ベント工程
までに、ある程度の時間（例えば４０〜５０分程度）が
経過すると共に、処理室２内に不活性ガス３８がほぼ大
気圧まで導入されて放熱性が高まって、プラズマシャワ
ー装置１０の温度が下がるので、この第２ベント工程で
空気３０を用いても、プラズマシャワー装置１０の上記
構成部品の酸化を防止することができる。 【００２３】しかも、上記排気工程はほぼ大気圧の処理
室２内をある程度負圧に排気して不活性ガス３８を排出
するだけであるので比較的短時間（例えば１０〜２０分
程度）で終わり、かつ上記第２ベント工程も空気３０を
導入して負圧の処理室２内を大気圧に戻すだけであるの
で比較的短時間（例えば数分程度）で終わる。従って、
このような排気工程および第２ベント工程を設けても、
高温状態にあるプラズマシャワー装置１０が自然に冷め
るのを待つ（この場合は前述したように例えば数時間程
度を要する）場合に比べて、ベント作業の能率は遙かに
高い。 【００２４】 【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、最終的
には第２ベント工程で空気を用いてベントするので、処
理室内で酸欠が起こる可能性を排除することができる。
また、第１ベント工程では不活性ガスを用いてベント
し、かつ空気を用いる第２ベント工程までにはプラズマ
シャワー装置の温度が下がるので、プラズマシャワー装
置の動作停止直後にベントを行っても、プラズマシャワ
ー装置構成部品の酸化を防止することができる。しか
も、排気工程および第２ベント工程は比較的短時間で終
わるので、高温状態にあるプラズマシャワー装置が自然
に冷めるのを待つ場合に比べて、ベント作業の能率は遙
かに高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るベント方法を実施するイオン処
理装置の一例を示す断面図である。 【図２】この発明に係るベント方法の一例を示すフロー
チャートである。 【図３】従来のベント方法を実施するイオン処理装置の
一例を示す断面図である。 【符号の説明】 ２ 処理室 ４ イオンビーム ６ 基板 １０ プラズマシャワー装置 ３０ 空気 ３８ 不活性ガス
理装置の一例を示す断面図である。 【図２】この発明に係るベント方法の一例を示すフロー
チャートである。 【図３】従来のベント方法を実施するイオン処理装置の
一例を示す断面図である。 【符号の説明】 ２ 処理室 ４ イオンビーム ６ 基板 １０ プラズマシャワー装置 ３０ 空気 ３８ 不活性ガス
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(56)参考文献 特開 平６−196542（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−190888（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−134647（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−247397（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−314943（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−110955（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−839（ＪＰ，Ａ)
実開 昭64−13659（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 37/18
H01J 37/16
H01J 37/317
H01L 21/265 603
H01L 21/3065
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 真空に排気された処理室内で基板にイオ
ンビームを照射して当該基板に処理を施す装置であっ
て、基板付近にプラズマを供給してイオンビーム照射に
伴う基板の帯電を抑制するプラズマシャワー装置を処理
室内に有するイオン処理装置の処理室内を大気圧に戻す
ベント方法において、真空に排気された処理室内に不活
性ガスを導入して処理室内をほぼ大気圧まで戻す第１ベ
ント工程と、その後処理室内を負圧に排気して処理室内
の不活性ガスを排出する排気工程と、その後処理室内に
空気を導入して処理室内を大気圧に戻す第２ベント工程
とを備えることを特徴とするイオン処理装置の処理室の
ベント方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25784297A JP3402152B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | イオン処理装置の処理室のベント方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25784297A JP3402152B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | イオン処理装置の処理室のベント方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1186768A JPH1186768A (ja) | 1999-03-30 |
| JP3402152B2 true JP3402152B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=17311911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25784297A Expired - Fee Related JP3402152B2 (ja) | 1997-09-05 | 1997-09-05 | イオン処理装置の処理室のベント方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402152B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3979135B2 (ja) * | 2002-03-20 | 2007-09-19 | セイコーエプソン株式会社 | チャンバ装置、これを備えた電気光学装置および有機ｅｌ装置 |
| JP5634037B2 (ja) * | 2009-06-18 | 2014-12-03 | 三菱重工業株式会社 | 排気構造、プラズマ処理装置及び方法 |
-
1997
- 1997-09-05 JP JP25784297A patent/JP3402152B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1186768A (ja) | 1999-03-30 |
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