JPH0332630B2 - - Google Patents
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- JPH0332630B2 JPH0332630B2 JP8517483A JP8517483A JPH0332630B2 JP H0332630 B2 JPH0332630 B2 JP H0332630B2 JP 8517483 A JP8517483 A JP 8517483A JP 8517483 A JP8517483 A JP 8517483A JP H0332630 B2 JPH0332630 B2 JP H0332630B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- processing chamber
- processing
- cooling
- charged particle
- Prior art date
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/18—Vacuum locks ; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は、高真空処理、特にイオン注入装置に
よる半導体処理の目的に関する。
よる半導体処理の目的に関する。
イオン注入及びそれに同様な処理による半導体
ウエフアの高真空処理において、半導体ウエフア
を周囲の圧力から高真空条件下のイオン注入器末
端ステーシヨンへと導入することが必要である。
処理量（単位時間あたりに処理できるウエフアの
量）は、周囲圧力から高真空への遷移をなすのに
要する時間によつて制限される。以下の主要な２
つの段階によつて減圧が達成される。機械的変位
ポンプによる通常の荒びき；そしてその後弁が閉
じられて、高真空ポンプが処理室及び被加工物と
の連通状態にされることによる減圧。
ウエフアの高真空処理において、半導体ウエフア
を周囲の圧力から高真空条件下のイオン注入器末
端ステーシヨンへと導入することが必要である。
処理量（単位時間あたりに処理できるウエフアの
量）は、周囲圧力から高真空への遷移をなすのに
要する時間によつて制限される。以下の主要な２
つの段階によつて減圧が達成される。機械的変位
ポンプによる通常の荒びき；そしてその後弁が閉
じられて、高真空ポンプが処理室及び被加工物と
の連通状態にされることによる減圧。
上記動作をさらに細かく分けて説明する。小体
積の真空ロツク室がもたらされ、そのうちの主要
部分は高真空に一定に保たれる。他方、小さい方
の部分は、被加工物を含み、荒い真空に排気され
る。その後ロツク室は荒びき系から分離されて、
主要室からロツク室を分離していた弁が開く。
積の真空ロツク室がもたらされ、そのうちの主要
部分は高真空に一定に保たれる。他方、小さい方
の部分は、被加工物を含み、荒い真空に排気され
る。その後ロツク室は荒びき系から分離されて、
主要室からロツク室を分離していた弁が開く。
残余の大気ガス（H2、N2、O2、CO2及び不活
性ガス）の排気が、予想される指数関数的速度で
進行する。これらのガスの急速排気は、処理室を
減圧するのに要する時間間隔に対しての決定的要
因ではない。何故ならば、大気中から処理室へと
導入された被加工物の表面が、一定不変の仮想的
漏れとして働くからである。このことは、脱ガス
として知られる工程を通じて表面からの分子の少
しづつの開放により起こる。脱ガス速度は、表面
積に比例して変化し、代表的な金属の例示的表面
の場合には時間に反比例する。ポリマーの場合に
は、時間依存関係は、逆平方関係に従う。系圧力
への脱ガスの寄与のうち主なものは、水蒸気であ
る。水蒸気はその極性のために、被加工物表面と
の平衡を保とうとする傾向がある。
性ガス）の排気が、予想される指数関数的速度で
進行する。これらのガスの急速排気は、処理室を
減圧するのに要する時間間隔に対しての決定的要
因ではない。何故ならば、大気中から処理室へと
導入された被加工物の表面が、一定不変の仮想的
漏れとして働くからである。このことは、脱ガス
として知られる工程を通じて表面からの分子の少
しづつの開放により起こる。脱ガス速度は、表面
積に比例して変化し、代表的な金属の例示的表面
の場合には時間に反比例する。ポリマーの場合に
は、時間依存関係は、逆平方関係に従う。系圧力
への脱ガスの寄与のうち主なものは、水蒸気であ
る。水蒸気はその極性のために、被加工物表面と
の平衡を保とうとする傾向がある。
従来技術において、被加工物の流れを２つのチ
ヤネルへと分けることが知られている。１方のチ
ヤネルで荒びき吸気がなされている間に、他方の
チヤネルでは高真空へと最終的吸気がされ、処理
がなされる。この平行処理モードは、吸気処理自
身により課される速度限界を解決するものではな
い。
ヤネルへと分けることが知られている。１方のチ
ヤネルで荒びき吸気がなされている間に、他方の
チヤネルでは高真空へと最終的吸気がされ、処理
がなされる。この平行処理モードは、吸気処理自
身により課される速度限界を解決するものではな
い。
従来技術においては、高真空ポンプの吸気速度
を増大させることにより、高真空への減圧時間を
減少させた。吸気速度は、単位時間あたりにポン
プにより変位又は捕獲される水蒸気の体積を定量
化する指数である。物理的寸法、配置費用及び動
作費用を増大させると、より高い吸気速度及び動
作の効率の経済性が得られる。
を増大させることにより、高真空への減圧時間を
減少させた。吸気速度は、単位時間あたりにポン
プにより変位又は捕獲される水蒸気の体積を定量
化する指数である。物理的寸法、配置費用及び動
作費用を増大させると、より高い吸気速度及び動
作の効率の経済性が得られる。
吸気される具体的なガス又はガス種に従つて吸
気速度が変化することが知られている。
気速度が変化することが知られている。
イオン注入処理中の処理室圧力は、ドーズ量
（ウエフア中に打ち込まれた集積電荷）の測定に
必ず影響を及ぼす。このことは、フアラデーケー
ジ内に被加工物を設置することによつて都合良く
解決される。フアラデーケージからアース電位へ
の電流が測定される。残余ガス（ビームの中性
化）のイオン化に十分なほど圧力が高く、伝達ビ
ームに影響を与えるほど圧力が高い場合には、電
荷捕集は実際の荷電粒子ビームの正確測定を下回
る。
（ウエフア中に打ち込まれた集積電荷）の測定に
必ず影響を及ぼす。このことは、フアラデーケー
ジ内に被加工物を設置することによつて都合良く
解決される。フアラデーケージからアース電位へ
の電流が測定される。残余ガス（ビームの中性
化）のイオン化に十分なほど圧力が高く、伝達ビ
ームに影響を与えるほど圧力が高い場合には、電
荷捕集は実際の荷電粒子ビームの正確測定を下回
る。
周期的処理環境の減圧の時間依存は、時間の指
数関数であつて処理段階にかかわりなく系の特性
に依存する第１の成分を有する。第２の成分は、
被加工物の特性に依存する。被加工物は、周囲か
らかなりのH2Oを持ち込んで脱ガスする。この
時間依存は、以下のように表わすことができる。
数関数であつて処理段階にかかわりなく系の特性
に依存する第１の成分を有する。第２の成分は、
被加工物の特性に依存する。被加工物は、周囲か
らかなりのH2Oを持ち込んで脱ガスする。この
時間依存は、以下のように表わすことができる。
Ｐ（ｔ）＝Δp（exp（−tV0／S0）＋Q0／S0）＋（Ｑ
／Ａ）W／SH2O（ｔ）＋（Ｑ／Ａ）P／SH2O√ｔ ただし、 Ｐ（ｔ）＝処理室の時間依存圧力（Torr） Δp＝真空ロツクの開口による圧力変化（Torr） ｔ＝真空ロツクの開口からの経過時間（秒） S0＝空気に対する系の総平均吸気速度（リツト
ル／秒） V0＝処理室の体積（リツトル） SH2O＝H2Oに対する吸気速度 （Ｑ／Ａ）W＝未被覆被加工物表面についての脱
ガス定数（Torr・／cm2） （Ｑ／Ａ）P＝ポリマー被覆被加工物の脱ガス定数
（Torr・／cm2・sec1/2） AW＝被加工物の露出表面積（cm2） AP＝ポリマーの表面積（cm2） Q0＝処理室内表面についての基礎的平衡脱ガス
速度。
／Ａ）W／SH2O（ｔ）＋（Ｑ／Ａ）P／SH2O√ｔ ただし、 Ｐ（ｔ）＝処理室の時間依存圧力（Torr） Δp＝真空ロツクの開口による圧力変化（Torr） ｔ＝真空ロツクの開口からの経過時間（秒） S0＝空気に対する系の総平均吸気速度（リツト
ル／秒） V0＝処理室の体積（リツトル） SH2O＝H2Oに対する吸気速度 （Ｑ／Ａ）W＝未被覆被加工物表面についての脱
ガス定数（Torr・／cm2） （Ｑ／Ａ）P＝ポリマー被覆被加工物の脱ガス定数
（Torr・／cm2・sec1/2） AW＝被加工物の露出表面積（cm2） AP＝ポリマーの表面積（cm2） Q0＝処理室内表面についての基礎的平衡脱ガス
速度。
上記式の最も右の項は、時間に依存しない項
（ベースライン圧力）である。指数的に減衰する
項は、室温からの（水蒸気以外の）大気ガスの吸
気を表わす。真空ロツクの開口時（ｔ＝０）以降
の圧力を表わす。真中の項は、残余ガスからの
H2Oの除去の時間依存を表わす。被加工物がポ
リマー被覆を有するか否か、或いは他のポリマー
（Ｏリングなど）が存在するか否かに従つて、水
蒸気に関する時間依存性が異なる。
（ベースライン圧力）である。指数的に減衰する
項は、室温からの（水蒸気以外の）大気ガスの吸
気を表わす。真空ロツクの開口時（ｔ＝０）以降
の圧力を表わす。真中の項は、残余ガスからの
H2Oの除去の時間依存を表わす。被加工物がポ
リマー被覆を有するか否か、或いは他のポリマー
（Ｏリングなど）が存在するか否かに従つて、水
蒸気に関する時間依存性が異なる。
本発明の目的は、イオン注入処理装置に必要な
吸気装置を最小化することである。
吸気装置を最小化することである。
本発明の特色において、残余ガス（H2O以外）
に対する十分な吸気速度が第１の高真空ポンプで
特定され、選択された時間間隔内に所望の定常状
態圧力が保持される。被加工物から放出された水
蒸気は、被加工物に近接配置された大面積のクラ
イオジエニツクポンプ装置によつて別個に吸気さ
れる。
に対する十分な吸気速度が第１の高真空ポンプで
特定され、選択された時間間隔内に所望の定常状
態圧力が保持される。被加工物から放出された水
蒸気は、被加工物に近接配置された大面積のクラ
イオジエニツクポンプ装置によつて別個に吸気さ
れる。
本発明の他の特色において、クライオジエニツ
クポンプ装置は、−125℃〜−150℃の範囲内で動
作する。
クポンプ装置は、−125℃〜−150℃の範囲内で動
作する。
本発明の他の特色において、前記イオン注入処
理装置の電荷捕集領域内部にクライオジエニツク
ポンプ装置が配置される。該ポンプは、処理室と
電気絶縁され、電荷捕集表面として機能する。
理装置の電荷捕集領域内部にクライオジエニツク
ポンプ装置が配置される。該ポンプは、処理室と
電気絶縁され、電荷捕集表面として機能する。
上記目的は、２重吸気チヤネル系によつて達成
される。１方の吸気室内で荒い真空びきが達成さ
れ、同時に他の吸気チヤネルによつて高真空が達
成され処理がなされる。水蒸気以外の大気ガスに
対する十分な吸気速度の第１のポンプによつて高
真空が達成され、予め選択された時間間隔内に処
理室が所望のベース真空にされる。被加工物に近
接配置された第２のポンプが、被加工物の脱ガス
で生じた水蒸気を残余ガス中から除去する。この
第２のポンプは好適には、イオン注入器末端ステ
ーシヨンのフアラデーケージ内部に取付けられた
大面積クライオパネルの形態をなす。
される。１方の吸気室内で荒い真空びきが達成さ
れ、同時に他の吸気チヤネルによつて高真空が達
成され処理がなされる。水蒸気以外の大気ガスに
対する十分な吸気速度の第１のポンプによつて高
真空が達成され、予め選択された時間間隔内に処
理室が所望のベース真空にされる。被加工物に近
接配置された第２のポンプが、被加工物の脱ガス
で生じた水蒸気を残余ガス中から除去する。この
第２のポンプは好適には、イオン注入器末端ステ
ーシヨンのフアラデーケージ内部に取付けられた
大面積クライオパネルの形態をなす。
代表的なイオン注入装置を示す第１図を参照し
ながら、本発明の内容を説明する。高電圧ターミ
ナル２が、アース電位に対して選択可能な電位に
維持される。代表的には、＋10kev〜＋200kevで
ある。ターミナル２の中には、イオン源８とその
付設電源１０、引出電極、プローブ及び集束電位
源がある。これらは、本発明のためには、詳細に
述べる必要はない。イオン源は代表的には、ガス
状供給ストツクで動作する。ガス操作装置が必要
とされ、その装置は数種のガスシリンダの中から
１つのガスシリンダを選択し、制御されたリーク
（leak）を通じて選択ガスをイオン源へと供給す
る。イオン源８から拡射する大電流イオンビーム
１８は、分析用磁石２０内で質量分析される。磁
石を離れたイオンビームは、開口２２で画成さ
れ、可変スリツト系２４でさらに限定される。次
にビームは、加速管２６内でアース電位へと加速
される。４重極ダブレツトなどの光学素子２８
が、ビームに作用して、ターゲツト平面５６又は
５８上に空間的運動量を集束させる。第１図の代
表的な装置は、ｙ偏向プレート４０及びｘ偏向プ
レート４２を含む静電偏向系を利用して、選択し
たターゲツト平面上へとビーム１８を方向づけ
る。プレート４０及び４２に電圧を印加する走査
系４４の中で電圧波形がもたらされて、所望の走
査パターンが達成される。２重チヤネルターゲツ
ト室４６は、処理すべき被加工物を囲う。ターゲ
ツト室内にはビーム画成スリツト４８及び４９が
それぞれの処理室内に含まれ、又、電荷の捕集及
び集積のためのフアラデーケージ５０及び５１も
含まれる。自動ウエフア操作装置は２つの供給室
５２，５４を含み、これらは半導体ウエフアを導
入するための処理室として機能する。２つの真空
ロツクの各々を通じて半導体ウエフアが１つずつ
時間をずらしてターゲツト室へと導入される。処
理の際中に、ウエフア操作装置はウエフアを適正
に位置し決めして整合させ、冷却する。そして処
理が終わると、ターゲツト室から処理済みのウエ
フアを取出す。
ながら、本発明の内容を説明する。高電圧ターミ
ナル２が、アース電位に対して選択可能な電位に
維持される。代表的には、＋10kev〜＋200kevで
ある。ターミナル２の中には、イオン源８とその
付設電源１０、引出電極、プローブ及び集束電位
源がある。これらは、本発明のためには、詳細に
述べる必要はない。イオン源は代表的には、ガス
状供給ストツクで動作する。ガス操作装置が必要
とされ、その装置は数種のガスシリンダの中から
１つのガスシリンダを選択し、制御されたリーク
（leak）を通じて選択ガスをイオン源へと供給す
る。イオン源８から拡射する大電流イオンビーム
１８は、分析用磁石２０内で質量分析される。磁
石を離れたイオンビームは、開口２２で画成さ
れ、可変スリツト系２４でさらに限定される。次
にビームは、加速管２６内でアース電位へと加速
される。４重極ダブレツトなどの光学素子２８
が、ビームに作用して、ターゲツト平面５６又は
５８上に空間的運動量を集束させる。第１図の代
表的な装置は、ｙ偏向プレート４０及びｘ偏向プ
レート４２を含む静電偏向系を利用して、選択し
たターゲツト平面上へとビーム１８を方向づけ
る。プレート４０及び４２に電圧を印加する走査
系４４の中で電圧波形がもたらされて、所望の走
査パターンが達成される。２重チヤネルターゲツ
ト室４６は、処理すべき被加工物を囲う。ターゲ
ツト室内にはビーム画成スリツト４８及び４９が
それぞれの処理室内に含まれ、又、電荷の捕集及
び集積のためのフアラデーケージ５０及び５１も
含まれる。自動ウエフア操作装置は２つの供給室
５２，５４を含み、これらは半導体ウエフアを導
入するための処理室として機能する。２つの真空
ロツクの各々を通じて半導体ウエフアが１つずつ
時間をずらしてターゲツト室へと導入される。処
理の際中に、ウエフア操作装置はウエフアを適正
に位置し決めして整合させ、冷却する。そして処
理が終わると、ターゲツト室から処理済みのウエ
フアを取出す。
イオンビームが進行する全領域は、高真空（代
表的には、10-6mmHg程度の圧力）に維持される。
表的には、10-6mmHg程度の圧力）に維持される。
第２図を参照すれば、ターゲツト室４６は、ビ
ーム偏向平面でほぼ台形状である部位を含み、２
つのそれぞれの末端ステーシヨン６２，６４で終
了する２つのビーム軌跡を収容する。ビーム偏向
装置（図示せず）がターゲツト室４６の上方にあ
り、イオンビームの所望の中央軌跡をもたらす。
以下、第２のポンピング手段について述べる。在
来の高真空吸気ポートが、ターゲツト室の床に好
適に設置されて、高真空ポンプ６６と連通する。
６インチのクライオポンプ（Model VK12A）が
用いられて、４×10-7Torrのベースライン圧力
を得る。クライオパネル６８がターゲツト室の頂
部表面に平行に配置される。機械的取付具が機械
的絶縁支柱７０を介して直接に固着され、クライ
オパネルをターゲツト室からの絶縁状態のまま維
持する。クライオパネルは代表的には1/8インチ
（0.3cm）ゲージのステンレス鋼で作られ、冷却液
循環チヤネル７２がロウ付けされる。チヤネル７
２は、好適には、内径1/4インチ（0.6cm）のステ
ンレス鋼管で作られる。クライオパネルの表面は
電解研摩され、冷却チヤネル７２は電気絶縁カツ
プリング７４及び７６で終了する。カツプリング
７４は、次に真空供給口７８，８０を通じて冷却
系８２へと通過する。カリフオルニア州サン・ラ
フアエルのポリコールド・インコーポレイテツド
社のPolycold PCT−200冷却系を用いて、満足
な結果が得られた。この冷却系は、チヤネル７２
内で冷却剤を循環させ、クライオパネルを−125
℃〜−150℃の温度に維持する。ターゲツト室の
寸法からして、大面積のクライオパネルが使用可
能である。１つの実施例では、クライオパネルの
面積は、２平方フイート（0.19m2）程度であり、
総面積は４平方フイート（0.37m2）である。−130
℃の温度において、クライオパネル６８は毎秒
10000リツトル以上の吸気速度を達成する。ウエ
フアとともにターゲツト室に導入された水蒸気に
対しては、毎秒20000リツトルの高い吸気速度ま
で達すると信じられる。
ーム偏向平面でほぼ台形状である部位を含み、２
つのそれぞれの末端ステーシヨン６２，６４で終
了する２つのビーム軌跡を収容する。ビーム偏向
装置（図示せず）がターゲツト室４６の上方にあ
り、イオンビームの所望の中央軌跡をもたらす。
以下、第２のポンピング手段について述べる。在
来の高真空吸気ポートが、ターゲツト室の床に好
適に設置されて、高真空ポンプ６６と連通する。
６インチのクライオポンプ（Model VK12A）が
用いられて、４×10-7Torrのベースライン圧力
を得る。クライオパネル６８がターゲツト室の頂
部表面に平行に配置される。機械的取付具が機械
的絶縁支柱７０を介して直接に固着され、クライ
オパネルをターゲツト室からの絶縁状態のまま維
持する。クライオパネルは代表的には1/8インチ
（0.3cm）ゲージのステンレス鋼で作られ、冷却液
循環チヤネル７２がロウ付けされる。チヤネル７
２は、好適には、内径1/4インチ（0.6cm）のステ
ンレス鋼管で作られる。クライオパネルの表面は
電解研摩され、冷却チヤネル７２は電気絶縁カツ
プリング７４及び７６で終了する。カツプリング
７４は、次に真空供給口７８，８０を通じて冷却
系８２へと通過する。カリフオルニア州サン・ラ
フアエルのポリコールド・インコーポレイテツド
社のPolycold PCT−200冷却系を用いて、満足
な結果が得られた。この冷却系は、チヤネル７２
内で冷却剤を循環させ、クライオパネルを−125
℃〜−150℃の温度に維持する。ターゲツト室の
寸法からして、大面積のクライオパネルが使用可
能である。１つの実施例では、クライオパネルの
面積は、２平方フイート（0.19m2）程度であり、
総面積は４平方フイート（0.37m2）である。−130
℃の温度において、クライオパネル６８は毎秒
10000リツトル以上の吸気速度を達成する。ウエ
フアとともにターゲツト室に導入された水蒸気に
対しては、毎秒20000リツトルの高い吸気速度ま
で達すると信じられる。
クライオパネルを絶縁することによつて、部分
的な電荷捕集が達せられる。電荷の捕集は、イオ
ン衝撃下のウエフアプラテンから、及びターゲツ
ト室４６内に配置された他の集電表面から、それ
ぞれ独立に得られる。絶縁されたいくつかの表面
で集められた電荷は合計されて、ターゲツト室へ
の全ビーム電流の目安になる。
的な電荷捕集が達せられる。電荷の捕集は、イオ
ン衝撃下のウエフアプラテンから、及びターゲツ
ト室４６内に配置された他の集電表面から、それ
ぞれ独立に得られる。絶縁されたいくつかの表面
で集められた電荷は合計されて、ターゲツト室へ
の全ビーム電流の目安になる。
一方、第１のポンピング手段は、２段荒びきサ
イクルが用いられて、以下に述べる方法に従い効
率的に吸気される。任意の末端ステーシヨン、例
えば６２にあるプラテンにウエフアが固着され、
0.2秒後に、弁９０及び９２が荒びきサイクルの
第１段吸気へと開かれる。（処理サイクル中の全
ての弁の作動は同期インターロツク論理システム
の制御下におかれている。このシステムは系の圧
力状況その他の変数を監視している。このような
論理システムは周知であり、ここで詳細に述べる
必要はない。）弁９４及び９６は閉じたままであ
り、その結果荒びきポンプ９８によつて拡張タン
クバラストタンク９９を通じて末端ステーシヨン
が排気される。第１段吸気のために約1/10秒費
す。次に第１段は終了されて、弁制御器により弁
９２が閉じられる。約0.2秒後に、弁１０２を開
けることによつて、第２段の荒びきポンプと拡張
タンクが末端ステーシヨンに連通される。このポ
ンプは、約0.3秒間で圧力を約200ミクロンへと減
少させる。その0.2秒後に、荒びき弁９０及び第
２段の弁１０２が閉じられて、高真空弁１１０が
開き、末端ステーシヨン６２にあるウエフアを処
理室４６へと晒す。拡張タンク９９，１０９は、
各ポンプ９８，１０８で常に排気されていて、吸
気効率を高めている。弁９４，１０４及び１０６
によつて、弁の間の領域の排気が可能となつてい
る。例えば、９２と９４との間の領域が直接排気
され得る。さらに、真空排気中に、処理サイクル
外側の他の部分を荒びきすることも可能である。
イクルが用いられて、以下に述べる方法に従い効
率的に吸気される。任意の末端ステーシヨン、例
えば６２にあるプラテンにウエフアが固着され、
0.2秒後に、弁９０及び９２が荒びきサイクルの
第１段吸気へと開かれる。（処理サイクル中の全
ての弁の作動は同期インターロツク論理システム
の制御下におかれている。このシステムは系の圧
力状況その他の変数を監視している。このような
論理システムは周知であり、ここで詳細に述べる
必要はない。）弁９４及び９６は閉じたままであ
り、その結果荒びきポンプ９８によつて拡張タン
クバラストタンク９９を通じて末端ステーシヨン
が排気される。第１段吸気のために約1/10秒費
す。次に第１段は終了されて、弁制御器により弁
９２が閉じられる。約0.2秒後に、弁１０２を開
けることによつて、第２段の荒びきポンプと拡張
タンクが末端ステーシヨンに連通される。このポ
ンプは、約0.3秒間で圧力を約200ミクロンへと減
少させる。その0.2秒後に、荒びき弁９０及び第
２段の弁１０２が閉じられて、高真空弁１１０が
開き、末端ステーシヨン６２にあるウエフアを処
理室４６へと晒す。拡張タンク９９，１０９は、
各ポンプ９８，１０８で常に排気されていて、吸
気効率を高めている。弁９４，１０４及び１０６
によつて、弁の間の領域の排気が可能となつてい
る。例えば、９２と９４との間の領域が直接排気
され得る。さらに、真空排気中に、処理サイクル
外側の他の部分を荒びきすることも可能である。
第３図は本発明のターゲツトチエンバ４６のポ
ンピング性能を示すものあり、本発明のクライオ
パネルを用いたもの（曲線１２２）と用いないも
の（曲線１２０）とを比較してある。
ンピング性能を示すものあり、本発明のクライオ
パネルを用いたもの（曲線１２２）と用いないも
の（曲線１２０）とを比較してある。
水蒸気のクライオ排気のための大面積パネル
は、上記形式に限定されない。目的達成のために
ターゲツト室領域内部でクライオ排気する他の等
価な表面積を利用しても良い。
は、上記形式に限定されない。目的達成のために
ターゲツト室領域内部でクライオ排気する他の等
価な表面積を利用しても良い。
これまで、イオン注入装置に対して本発明を説
明してきたけれども、他の高真空系（被加工物が
周囲状況から導入され、高速処理が第１に望まれ
るような真空系）に対しても本発明は有用であ
る。本発明は、上記実施例に制限されるわけでは
なく、特許請求の範囲によつてのみ限定されるべ
きである。
明してきたけれども、他の高真空系（被加工物が
周囲状況から導入され、高速処理が第１に望まれ
るような真空系）に対しても本発明は有用であ
る。本発明は、上記実施例に制限されるわけでは
なく、特許請求の範囲によつてのみ限定されるべ
きである。
第１図は、代表的なイオン注入装置の概略図で
ある。第２図は、本発明の処理室の真空系の概略
図である。第３図は、本発明の性能曲線であり、
クライオポンプがある場合とない場合とを示す。 〔主要付号の説明〕、２……高電圧ターミナル、
６……ガス操作装置、８……イオン源、１０……
電源、１８……イオンビーム、２０……分析用磁
石、２２……開口、２４……可変スリツト系、２
６……加速管、２８……光学素子、４０……ｙ偏
向プレート、４２……ｘ偏向プレート、４４……
走査系、４６……ターゲツト室、４８，４９……
ビーム画成スリツト、５０，５１……フアラデー
ケージ、５２，５４……供給室、５６，５８……
ターゲツト平面、６２，６４……末端ステーシヨ
ン、６６……高真空ポンプ、６８……クライオパ
ネル、７０……支柱、７２……チヤネル、７４，
７６……カツプリング、７８，８０……真空供給
口、８２……冷却系、９０，９２，９４，９６…
…弁、９８，１０８……荒びきポンプ、９９，１
０９……拡張タンク、１００，１０２，１０４…
…弁、１１０，１１２……高真空弁。
ある。第２図は、本発明の処理室の真空系の概略
図である。第３図は、本発明の性能曲線であり、
クライオポンプがある場合とない場合とを示す。 〔主要付号の説明〕、２……高電圧ターミナル、
６……ガス操作装置、８……イオン源、１０……
電源、１８……イオンビーム、２０……分析用磁
石、２２……開口、２４……可変スリツト系、２
６……加速管、２８……光学素子、４０……ｙ偏
向プレート、４２……ｘ偏向プレート、４４……
走査系、４６……ターゲツト室、４８，４９……
ビーム画成スリツト、５０，５１……フアラデー
ケージ、５２，５４……供給室、５６，５８……
ターゲツト平面、６２，６４……末端ステーシヨ
ン、６６……高真空ポンプ、６８……クライオパ
ネル、７０……支柱、７２……チヤネル、７４，
７６……カツプリング、７８，８０……真空供給
口、８２……冷却系、９０，９２，９４，９６…
…弁、９８，１０８……荒びきポンプ、９９，１
０９……拡張タンク、１００，１０２，１０４…
…弁、１１０，１１２……高真空弁。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 荷電粒子放射が複数の被加工物を逐次的に処
理する周期的処理装置で、前記被加工物は周囲圧
力から高真空の当該処理装置へと装填されるとこ
ろの、周期的処理装置であつて： (a) 前記被加工物の各々を放射するための荷電粒
子源； (b) 前記複数の被加工物を収納する処理室；並び
に (c) 該処理室へと前記被加工物の各々を逐次的に
導入するための手段； とからなり、前記処理室は更に、該処理室を排気
するための第１のポンピング手段及び第２のポン
ピング手段であつて、高真空ポンプと前記被加工
物の面積よりも十分大きな面積の少なくとも一つ
の表面からなり、前記表面は前記被加工物の近く
に離して置かれ、また、前記表面は冷却チヤネ
ル、該冷却チヤネル内を循環する冷却剤、及び前
記冷却剤の平均温度を−125℃〜−150℃の範囲内
に維持するための冷却手段と熱伝導可能にあり、
前記処理室から電気的に絶縁され、前記荷電粒子
放射の測定のための電荷補集ケージ内に置かれて
おり、それによつて、前記表面は前記被加工物の
付近の荷電粒子束の相当な部分を補集するところ
の第２のポンピング手段とから成り、該第２のポ
ンピング手段は、前記処理室内のガスを排気して
予め定めた時間間隔内で予め定めた上限以下の圧
力にするための前記第１のポンピング手段と共同
して作動する、ところの周期的処理装置。 ２ 荷電粒子放射が一つの被加工物を処理する処
理装置で、前記被加工物は周囲圧力から高真空の
当該処理装置へと装填されるところの、処理装置
であつて： (a) 前記被加工物を放射するための荷電粒子ビー
ムを発生させるための手段； (b) 一つの被加工物を収納する処理室；並びに (c) 前記被加工物を前記処理室内に導入するため
の手段； とから成り、前記処理室は更に、前記処理室内の
ガスを排気して予め定めた時間間隔内で予め定め
た上限以下の圧力にするために共同して作動する
第１のポンピング手段及び第２のポンピング手段
とから成り、該第２のポンピング手段は前記処理
室から水蒸気を急速ポンピングするのに適してお
り、高真空ポンプと前記荷電粒子ビームを測定す
るための電荷補集ケージの少なくとも一部を形成
するための、前記処理室から電気的に絶縁された
少なくとも一つの冷却された面と該冷却された面
を予め定められた温度範囲内に維持するための手
段とから成る、ところの処理装置。 ３ 前記冷却された面を予め定められた温度範囲
内に維持するための前記手段が、前記冷却された
面と熱伝導にある冷却チヤネル、該チヤネル内を
循環する冷却液及び該冷却液を前記の予め定めら
れた温度範囲内に維持するための冷却器手段を有
するところの、請求項２記載の処理装置。 ４ 半導体ウエフアの逐次処理に適するところの
請求項３記載の処理装置。 ５ 前記予め定められた温度範囲が−125℃から
−150℃であるところの請求項４記載の処理装置。 ６ 前記冷却面が少なくとも毎秒10000リツトル
の水蒸気のポンピング速度を達成するのに十分な
面積を有するところの請求項４記載の処理装置。 ７ 荷電粒子放射が一つの被加工物を処理する処
理装置で、前記被加工物は周囲圧力から高真空の
当該処理装置へと装填され、当該装置が前記被加
工物を放射するための荷電粒子の源、処理室、前
記被加工物を前記処理室へと導入するための手
段、前記処理室を排気するための第１のポンピン
グ手段及び前記荷電粒子ビームを測定するための
電荷補集ケージを有する処理装置において、 (a) 前記処理室から水蒸気を急速ポンピングする
のに適しており、前記電荷補集ケージ内に配設
され、冷却チヤネルと熱伝導にある少なくとも
一つの冷却面から成る第２のポンピング手段； (b) 前記チヤネル内を循環する冷却液；並びに (c) 前記冷却液を予め定められた温度範囲内に維
持するための冷却器手段； とから成り、前記冷却面が前記処理室から電気的
に絶縁されており、それによつて電荷補集ケージ
内の荷電粒子を共同して補集し、前記第１のポン
ピング手段と共同して前記電荷補集ケージ内の圧
力を予め選択された時間間隔内で予め選択された
上限以下に減少させることを特徴とする処理装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US38128882A | 1982-05-24 | 1982-05-24 | |
| US381288 | 1982-05-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58210161A JPS58210161A (ja) | 1983-12-07 |
| JPH0332630B2 true JPH0332630B2 (ja) | 1991-05-14 |
Family
ID=23504456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8517483A Granted JPS58210161A (ja) | 1982-05-24 | 1983-05-17 | 高真空処理のための高速排気システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0095367B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58210161A (ja) |
| DE (1) | DE3378868D1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0668962B2 (ja) * | 1987-12-21 | 1994-08-31 | 株式会社東芝 | 真空装置及びそれを用いてプロセスを行う方法 |
| JPH0830260B2 (ja) * | 1990-08-22 | 1996-03-27 | アネルバ株式会社 | 真空処理装置 |
| JP5289721B2 (ja) * | 2007-04-10 | 2013-09-11 | 株式会社Ｓｅｎ | イオン注入装置 |
| CN107993931B (zh) * | 2017-11-30 | 2019-11-19 | 上海华力微电子有限公司 | 提高注入机生产效率的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL6502897A (ja) * | 1965-03-06 | 1966-09-07 | ||
| FR2330140A1 (fr) * | 1975-10-31 | 1977-05-27 | Physimeca | Installation comportant une enceinte pour l'execution de certains travaux sous vide pousse |
-
1983
- 1983-05-17 JP JP8517483A patent/JPS58210161A/ja active Granted
- 1983-05-23 DE DE8383302950T patent/DE3378868D1/de not_active Expired
- 1983-05-23 EP EP19830302950 patent/EP0095367B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58210161A (ja) | 1983-12-07 |
| EP0095367A3 (en) | 1985-12-04 |
| EP0095367B1 (en) | 1989-01-04 |
| EP0095367A2 (en) | 1983-11-30 |
| DE3378868D1 (en) | 1989-02-09 |
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