JPH0716351U - Workpiece holding device - Google Patents

Workpiece holding device

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JPH0716351U
JPH0716351U JP4546893U JP4546893U JPH0716351U JP H0716351 U JPH0716351 U JP H0716351U JP 4546893 U JP4546893 U JP 4546893U JP 4546893 U JP4546893 U JP 4546893U JP H0716351 U JPH0716351 U JP H0716351U
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JP
Japan
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refrigerant
coolant
platen
region
processed
Prior art date
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Application number
JP4546893U
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Japanese (ja)
Inventor
康司 岩澤
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0716351U publication Critical patent/JPH0716351U/en
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 被処理物を保持するプラテン1の内部には、
冷媒流通領域2が設けられており、この冷媒流通領域2
には、異径同心状に円弧状隔壁5・6・7が設けられ
て、同心円状の冷媒流路が形成されている。冷媒流通領
域2の略中心部に冷媒導入口3、その上端部に冷媒排出
口4が設けられている。各隔壁5・6・7には、円弧の
長さを略二等分する部位に空気抜き穴5b・6b・7b
が形成されている。 【効果】 冷媒は、冷媒流通領域2内を略均一に流れ
る。さらに、冷媒流路8〜11内に空気が残存すること
はなく、冷媒は冷媒流通領域2内をくまなく流れる。こ
れにより、プラテン1に密着して保持されている被処理
物は、その全域にわたって略均等に冷却され、被処理物
の表面温度が不均一になるといった事態が回避される。
(57) [Summary] [Structure] Inside the platen 1 that holds the object to be processed,
A refrigerant circulation region 2 is provided, and this refrigerant circulation region 2
Are provided with arcuate partition walls 5, 6 and 7 having different diameters and concentric shapes to form concentric refrigerant passages. A coolant introduction port 3 is provided at a substantially central portion of the coolant circulation region 2, and a coolant discharge port 4 is provided at an upper end portion thereof. Each partition wall 5, 6, 7 has an air vent hole 5b, 6b, 7b at a portion that divides the length of the arc into two substantially equal parts.
Are formed. [Effect] The refrigerant flows substantially uniformly in the refrigerant circulation region 2. Further, air does not remain in the refrigerant passages 8 to 11, and the refrigerant flows all over the refrigerant circulation region 2. As a result, the object to be processed that is held in close contact with the platen 1 is cooled substantially evenly over the entire area thereof, and the situation in which the surface temperature of the object to be processed becomes uneven is avoided.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、例えばイオン注入装置等に具備され、半導体ウェハ等の被処理物を 保持する被処理物保持装置に関し、詳しくは、被処理物をその全域にわたって均 一に冷却する機能を備えた被処理物保持装置に関するものである。 The present invention relates to an object-holding device that is provided in, for example, an ion implantation apparatus and holds an object to be processed such as a semiconductor wafer, and more specifically, it has a function of uniformly cooling the object to be processed over its entire area. The present invention relates to a processed product holding device.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

イオン注入装置は、注入したい不純物をイオン化し、この不純物イオンを磁界 を用いた質量分析法により選択的に取り出し、電界により加速してシリコンウェ ハ等の被処理物に照射することで、被処理物内に不純物を注入するものである。 そして、このイオン注入装置は、半導体プロセスにおいてデバイスの特性を決定 する不純物を任意の量および深さに制御性良く注入できることから、現在の集積 回路の製造に重要な装置になっている。 The ion implanter ionizes the impurities to be implanted, selectively extracts these impurity ions by mass spectrometry using a magnetic field, accelerates them with an electric field, and irradiates the object to be treated such as a silicon wafer. Impurities are injected into the object. Since this ion implanter can implant impurities, which determine the characteristics of the device in the semiconductor process, to an arbitrary amount and depth with good controllability, it is an important device for manufacturing integrated circuits at present.

【0003】 上記イオン注入装置では、被処理物は、高真空のターゲットチャンバ内に設け られたプラテンに保持された状態でイオンビームの照射を受ける。この場合、被 処理物は、ビームの持つエネルギーを受け取るため、ビーム照射時間とともにそ の温度が上昇する。不純物イオンを任意の量および深さに制御性良く注入し、期 待通りの注入結果を得るためには、ビーム照射中の被処理物の過熱を防止する必 要がある。In the above ion implantation apparatus, the object to be processed is irradiated with an ion beam while being held by a platen provided in a high vacuum target chamber. In this case, the object to be treated receives the energy of the beam, and its temperature rises with the irradiation time of the beam. In order to implant impurity ions into an arbitrary amount and depth with good controllability and obtain a desired implantation result, it is necessary to prevent overheating of the object to be processed during beam irradiation.

【0004】 そこで、従来、ビーム照射中の被処理物の極端な温度上昇を避けるため、図3 および図4に示すように、被処理物を固定保持する円盤状のプラテン51の内部 に、帯状の冷媒流路56を形成し、該冷媒流路56に水等の冷媒を流して被処理 物を冷却するようになっている。Therefore, conventionally, in order to avoid an extreme temperature rise of the object to be processed during beam irradiation, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, a strip-shaped platen 51 is provided inside the disk-shaped platen 51 for fixing and holding the object to be processed. The cooling medium channel 56 is formed, and a cooling medium such as water is flown through the cooling medium channel 56 to cool the object to be processed.

【0005】 尚、上記図3は、図4のB−B線矢視断面図である。また、上記図4の線Xよ りも上方部分は、図3のC−C線矢視断面を示し、上記線Xよりも下方部分は、 図3のD−D線矢視断面を示している。また、上記図3および図4に示す矢印Q は、冷媒の流れを示している。Note that FIG. 3 is a sectional view taken along the line BB of FIG. Further, a portion above the line X in FIG. 4 shows a cross section taken along the line CC of FIG. 3, and a portion lower than the line X shows a cross section taken along the line DD of FIG. There is. Further, the arrow Q 1 shown in FIGS. 3 and 4 shows the flow of the refrigerant.

【0006】 上記プラテン51は、均一なイオン注入を行うために、図4に示すように、プ ラテン回転駆動部52に駆動されて回転するようになっている。プラテン回転駆 動部52は、プラテンアーム53に支持されており、これらプラテン回転駆動部 52およびプラテンアーム53の内部には、図示しないポンプに通じている冷媒 導入配管54および冷媒排出配管55が設けられている。上記冷媒導入配管54 は、プラテン51の中央部付近に設けられた冷媒導入口57に接続され、また、 上記冷媒排出配管55は、冷媒導入口57の近傍に設けられた冷媒排出口58に 接続されている。In order to perform uniform ion implantation, the platen 51 is driven by a platen rotation drive unit 52 to rotate as shown in FIG. The platen rotation drive unit 52 is supported by a platen arm 53. Inside the platen rotation drive unit 52 and the platen arm 53, a refrigerant introduction pipe 54 and a refrigerant discharge pipe 55 communicating with a pump (not shown) are provided. Has been. The refrigerant introducing pipe 54 is connected to a refrigerant introducing port 57 provided near the center of the platen 51, and the refrigerant discharging pipe 55 is connected to a refrigerant discharging port 58 provided near the refrigerant introducing port 57. Has been done.

【0007】 上記の構成において、イオン注入が行われる場合、被処理物は、先ず、プラテ ン51の保持面51aに裏面が密着するようにして保持される。イオンビームは 略水平方向に進行するので、被処理物が起立状態になるようにプラテンアーム5 3が移動し、軸bを中心として振り子運動をする(軸bを中心としてプラテンア ーム53が回転し、上下にスイングする)。これに同期して、プラテンアーム5 3の回転方向とは逆方向に、それと同じ角速度で、プラテン51がプラテン回転 駆動部52によって回転駆動されるので、プラテン51の向きは常に一定に保た れる。この状態でイオンビームの照射が開始される。このイオン注入処理中、上 記冷媒導入配管54を通った冷媒は、プラテン51の中央部付近の冷媒導入口5 7から冷媒流路56に流入し、該冷媒流路56を周回してプラテン51を冷却し た後、冷媒排出口58から冷媒排出配管55へ排出される。このようにしてプラ テン51が冷却されているので、該プラテン51によって温度上昇した被処理物 が冷却され、イオン注入処理中の被処理物の過熱が防止される。In the above structure, when the ion implantation is performed, the object to be processed is first held so that the back surface is in close contact with the holding surface 51 a of the platen 51. Since the ion beam travels in a substantially horizontal direction, the platen arm 53 moves so that the object to be processed is in an upright state and performs a pendulum motion about the axis b (the platen arm 53 rotates about the axis b). Then swing up and down). In synchronization with this, since the platen 51 is rotationally driven by the platen rotation drive unit 52 in the direction opposite to the rotation direction of the platen arm 53 and at the same angular velocity, the orientation of the platen 51 is always kept constant. . Irradiation of the ion beam is started in this state. During the ion implantation process, the refrigerant that has passed through the refrigerant introduction pipe 54 flows into the refrigerant passage 56 from the refrigerant introduction port 57 near the central portion of the platen 51, and circulates in the refrigerant passage 56 to rotate the platen 51. After being cooled, it is discharged from the refrigerant discharge port 58 to the refrigerant discharge pipe 55. Since the platen 51 is cooled in this manner, the object to be processed whose temperature has risen is cooled by the platen 51, and overheating of the object to be processed during the ion implantation process is prevented.

【0008】[0008]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかしながら、上記従来の構成では、冷媒排出口58がプラテン51の中央付 近にあるため、冷媒の流量が少ない場合や、冷媒流路56内に空気が残っている 場合に、冷媒流路56の上端部に冷媒が流れず、被処理物をその全域にわたって 均等に冷却することができなくなるので、イオン注入処理中の被処理物の温度分 布が不均一となり、イオン注入が高精度に行えないという問題点が生じる。 However, in the above-described conventional configuration, since the refrigerant discharge port 58 is located near the center of the platen 51, the refrigerant flow path 56 has a small flow rate or when air remains in the refrigerant flow path 56. Since the refrigerant does not flow to the upper end and the object to be processed cannot be cooled uniformly over the entire area, the temperature distribution of the object to be processed during the ion implantation process becomes uneven, and ion implantation cannot be performed with high accuracy. The problem arises.

【0009】 本考案は、上記に鑑みなされたものであり、その目的は、被処理物の全域にわ たって略均等に冷却を行い、被処理物の温度分布が不均一になるのを回避できる 被処理物保持装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to perform cooling substantially uniformly over the entire area of the object to be processed and to avoid uneven temperature distribution of the object to be processed. It is to provide an object holding device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案の被処理物保持装置は、被処理物を保持面に密着させて保持する保持部 材を備え、該保持部材の内部に冷媒が流通する中空状の冷媒流通領域が形成され ているものであって、上記の課題を解決するために、以下の手段が講じられてい ることを特徴とするものである。 An object-holding device of the present invention comprises a holding member that holds an object to be processed in close contact with a holding surface, and a hollow refrigerant circulation region through which a refrigerant flows is formed inside the holding member. In order to solve the above-mentioned problems, the following means are taken.

【0011】 即ち、上記冷媒流通領域の略中心部に、該冷媒流通領域に冷媒を導入するため の冷媒導入口が設けられると共に、該冷媒流通領域の上端部に該冷媒流通領域か ら冷媒を排出するための冷媒排出口が設けられ、上記冷媒流通領域に、冷媒流通 用開口部を有する円弧状隔壁が、上記冷媒導入口を中心とする異径同心状に複数 設けられて冷媒流路が形成されており、上記各円弧状隔壁には、円弧の長さを略 二等分する部位に空気抜き穴が形成され、隣り合う円弧状隔壁の冷媒流通用開口 部と空気抜き穴とが対向配置されると共に、径の最も大きい円弧状隔壁の空気抜 き穴と冷媒排出口とが対向配置されている。That is, a coolant introduction port for introducing a coolant into the coolant distribution region is provided at a substantially central portion of the coolant distribution region, and a coolant from the coolant distribution region is provided at an upper end of the coolant distribution region. A refrigerant discharge port for discharging is provided, and a plurality of arc-shaped partition walls having a refrigerant circulation opening are provided in the refrigerant circulation region in a concentric manner with different diameters centered on the refrigerant introduction port to form a refrigerant channel. In each of the arc-shaped partition walls, an air vent hole is formed at a site that divides the arc length into two substantially equal parts, and the refrigerant circulation opening and the air vent hole of the adjacent arc-shaped partition walls are arranged to face each other. In addition, the air vent hole of the arcuate partition wall having the largest diameter and the refrigerant discharge port are arranged to face each other.

【0012】[0012]

【作用】[Action]

上記の構成にれば、被処理物を保持する保持部材の内部には、冷媒流通領域が 設けられており、この冷媒流通領域には、異径同心状に複数の円弧状隔壁が設け られて、同心円状の冷媒流路が形成されている。また、冷媒流通領域の略中心部 に冷媒導入口が設けられ、該冷媒流通領域の上端部に冷媒排出口が設けられてい る。このため、冷媒は、冷媒流通領域の略中心部から導入されて、冷媒流通領域 内の同心円状の冷媒流路を流れ、冷媒流通領域の上端部から排出される。 According to the above configuration, the refrigerant flow region is provided inside the holding member that holds the object to be processed, and the plurality of arc-shaped partition walls having different diameters and concentricity are provided in the refrigerant flow region. , Concentric refrigerant channels are formed. Further, a refrigerant introduction port is provided at a substantially central portion of the refrigerant circulation region, and a refrigerant discharge port is provided at an upper end portion of the refrigerant circulation region. For this reason, the refrigerant is introduced from the substantially central portion of the refrigerant circulation region, flows through the concentric refrigerant channels in the refrigerant circulation region, and is discharged from the upper end portion of the refrigerant circulation region.

【0013】 ここで、上記各円弧状隔壁には、円弧の長さを略二等分する部位に空気抜き穴 が形成されている。即ち、空気抜き穴は、冷媒流通用開口部とは円弧の中心を隔 てた反対側に形成されている。そして、隣り合う円弧状隔壁の冷媒流通用開口部 と空気抜き穴とが対向配置されている。即ち、隣り合う隔壁の冷媒流通用開口部 の開口方向が略180°異なるように配置されている。そして、径の最も大きい 円弧状隔壁の空気抜き穴と冷媒排出口とが対向配置されている。即ち、各円弧状 隔壁の上端部には、冷媒流通用開口部か空気抜き穴の何れかが存在する。Here, in each of the arcuate partition walls, an air vent hole is formed at a site that divides the length of the arc into two substantially equal parts. That is, the air vent hole is formed on the opposite side of the center of the arc from the refrigerant flow opening. Then, the refrigerant circulation openings and the air vent holes of the adjacent arcuate partition walls are arranged to face each other. That is, the refrigerant distribution openings of the adjacent partition walls are arranged so that the opening directions thereof are different by about 180 °. The air vent hole of the arcuate partition wall having the largest diameter and the refrigerant discharge port are arranged to face each other. That is, at the upper end portion of each arcuate partition wall, there is either a refrigerant circulation opening or an air vent hole.

【0014】 このため、冷媒流路に冷媒を流せば、各円弧状隔壁の上端部に残存する空気が 冷媒流通用開口部または空気抜き穴から抜けて、冷媒流通領域の上端部へと移動 する。そして、冷媒流通領域の上端部には冷媒排出口が設けられているので、冷 媒流通領域内の空気は全て冷媒排出口から排出され、冷媒流通領域内に残存する ことはない。したがって、冷媒は、冷媒流通領域内をくまなく流れる。Therefore, when the refrigerant flows through the refrigerant passage, the air remaining at the upper end of each arcuate partition wall passes through the refrigerant circulation opening or the air vent hole and moves to the upper end of the refrigerant circulation region. Further, since the refrigerant discharge port is provided at the upper end of the refrigerant flow region, all the air in the cooling medium flow region is discharged from the refrigerant discharge port and does not remain in the refrigerant flow region. Therefore, the refrigerant flows all over the refrigerant circulation region.

【0015】 また、冷媒は、同心円状に形成された冷媒流路を流れるため、冷媒流通領域内 を略均一に流れる。即ち、角度がついた冷媒流路の場合、隅角部の流れが滞って 均一な流れにならないが、上記のように冷媒流路が同心円状に形成されている場 合、どの部分でも流れが滞ることはなく、冷媒の流れが略均一になる。Further, since the refrigerant flows through the refrigerant passages formed concentrically, the refrigerant flows substantially uniformly in the refrigerant circulation region. That is, in the case of an angled refrigerant flow path, the flow at the corners is stagnant and does not become a uniform flow, but when the refrigerant flow paths are formed in concentric circles as described above, the flow is There is no delay, and the flow of the refrigerant becomes substantially uniform.

【0016】 このように、冷媒は、冷媒流通領域内をくまなく略均一に流れるので、保持部 材は、その全域にわたって略均一に冷却され、この結果、保持部材の保持面に密 着して保持されている被処理物は、その全域にわたって略均等に冷却される。As described above, since the refrigerant flows substantially uniformly throughout the refrigerant circulation region, the holding member is cooled substantially uniformly over the entire area, and as a result, the holding member adheres to the holding surface of the holding member. The object to be held is cooled substantially uniformly over the entire area.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

本考案の一実施例について図1および図2に基づいて説明すれば、以下の通り である。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

【0018】 本実施例に係る被処理物保持装置は、イオン注入装置に具備されるものであり 、図1および図2に示すように、半導体ウェハ等の被処理物を保持する保持部材 としての円盤状のプラテン1を備えている。尚、本実施例では、水平方向にイオ ンビームを静電的に走査すると共に、被処理物を保持するプラテン1を垂直方向 に機械的に走査する、いわゆるハイブリッドスキャン型のイオン注入装置を例に 挙げて説明するがこれに限定されるものではない。The object-holding device according to the present embodiment is provided in an ion implantation apparatus, and as shown in FIGS. 1 and 2, serves as a holding member for holding an object to be processed such as a semiconductor wafer. The disk-shaped platen 1 is provided. In this embodiment, a so-called hybrid scan type ion implanter is used, in which the ion beam is electrostatically scanned in the horizontal direction and the platen 1 holding the object to be processed is mechanically scanned in the vertical direction. However, the present invention is not limited to this.

【0019】 上記プラテン1の内部には、冷媒が流通する中空状の冷媒流通領域2が断面略 円状に形成されている。そして、この冷媒流通領域2の中心部には、該冷媒流通 領域2に冷媒を導入するための冷媒導入口3が設けられると共に、該冷媒流通領 域2の上端部には、該冷媒流通領域2から冷媒を排出するための冷媒排出口4が 設けられている。Inside the platen 1, a hollow refrigerant flow region 2 through which a refrigerant flows is formed in a substantially circular cross section. A coolant inlet port 3 for introducing a coolant into the coolant distribution region 2 is provided at the center of the coolant distribution region 2, and the coolant distribution region 2 is provided at the upper end of the coolant distribution region 2. A refrigerant outlet 4 for discharging the refrigerant from 2 is provided.

【0020】 また、上記冷媒流通領域2には、図1に示すように、冷媒流通用開口部5a・ 6a・7aをそれぞれ有する円弧状隔壁5・6・7が、上記冷媒導入口3を中心 として異径同心状に設けられている。Further, in the refrigerant circulation region 2, as shown in FIG. 1, arcuate partition walls 5, 6 and 7 respectively having refrigerant circulation openings 5 a, 6 a and 7 a are formed around the refrigerant introduction port 3. Are provided concentrically with different diameters.

【0021】 また、上記各円弧状隔壁5・6・7には、円弧の長さを略二等分する部位に、 即ち、冷媒流通用開口部5a・6a・7aとは円弧の中心を隔てた反対側に、そ れぞれ空気抜き穴5b・6b・7bが形成されている。尚、上記空気抜き穴5b ・6b・7bは、冷媒流通用開口部5a・6a・7aと比べて非常に小さく、冷 媒が空気抜き穴5b・6b・7bを通過する量は非常に少なくなっている。In addition, in each of the arc-shaped partition walls 5, 6, and 7 described above, a portion that divides the length of the arc into substantially equal parts is formed, that is, the center of the arc is separated from the refrigerant circulation openings 5a, 6a, and 7a. Air vent holes 5b, 6b, and 7b are formed on the opposite sides, respectively. The air vent holes 5b, 6b, 7b are much smaller than the refrigerant flow openings 5a, 6a, 7a, and the amount of cooling medium passing through the air vent holes 5b, 6b, 7b is very small. .

【0022】 そして、これらの隔壁5・6・7は、隣り合う隔壁の冷媒流通用開口部と空気 抜き穴とが対向配置されている。即ち、隣り合う隔壁の冷媒流通用開口部の開口 方向が略180°異なるように形成されている。また、最も径の大きい隔壁7の 空気抜き穴7bと冷媒排出口4とが対向配置されている。The partition walls 5, 6, and 7 are arranged such that the refrigerant circulation openings of the adjacent partition walls and the air vent holes are opposed to each other. That is, the openings of the refrigerant distribution openings of the adjacent partition walls are formed so as to differ from each other by approximately 180 °. Further, the air vent hole 7b of the partition wall 7 having the largest diameter and the refrigerant discharge port 4 are arranged to face each other.

【0023】 これにより、上記冷媒流通領域2には、円弧状隔壁5によって第1冷媒流路8 、隔壁5の外周部と隔壁6の内周部とによって第2冷媒流路9、隔壁6の外周部 と隔壁7の内周部とによって第3冷媒流路10、隔壁7の外周部と冷媒流通領域 2の端部とによって第4冷媒流路11がそれぞれ形成される。As a result, in the refrigerant flow region 2, the arcuate partition wall 5 serves as the first coolant flow path 8, and the outer peripheral portion of the partition wall 5 and the inner periphery of the partition wall 6 serve as the second coolant flow path 9 and the partition wall 6. The outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the partition wall 7 form a third refrigerant flow passage 10, and the outer peripheral portion of the partition wall 7 and an end portion of the refrigerant flow region 2 form a fourth refrigerant flow passage 11, respectively.

【0024】 上記プラテン1は、図2に示すプラテン回転駆動部12に回転可能に支持され ている。このプラテン回転駆動部12は、被処理物の全面への均一なイオン注入 を可能にするために、イオン注入処理中、被処理物を保持したプラテン1を回転 駆動するようになっている。The platen 1 is rotatably supported by the platen rotation drive unit 12 shown in FIG. The platen rotation drive unit 12 is configured to rotationally drive the platen 1 holding the object to be processed during the ion implantation process in order to enable uniform ion implantation to the entire surface of the object to be processed.

【0025】 上記プラテン回転駆動部12は、移動可能に設けられたプラテンアーム13に 支持されており、これらプラテン回転駆動部12およびプラテンアーム13の内 部には、図示しないポンプに通じている冷媒導入配管14および冷媒排出配管1 5が設けられている。上記冷媒導入配管14は、上記プラテン1の冷媒導入口3 に接続され、また、上記冷媒排出配管15は、プラテン1の冷媒排出口4に接続 されている。The platen rotation drive unit 12 is supported by a platen arm 13 that is movably provided. Inside the platen rotation drive unit 12 and the platen arm 13, a refrigerant communicating with a pump (not shown) is provided. An introduction pipe 14 and a refrigerant discharge pipe 15 are provided. The refrigerant introduction pipe 14 is connected to the refrigerant introduction port 3 of the platen 1, and the refrigerant discharge pipe 15 is connected to the refrigerant discharge port 4 of the platen 1.

【0026】 上記の構成において、被処理物保持装置の動作を以下に説明する。The operation of the workpiece holding device having the above-described structure will be described below.

【0027】 被処理物保持装置のプラテン1には、図示しないクランプ機構が設けられてお り、プラテン1はこのクランプ機構により、図2に示す保持面1aに被処理物を 密着させて保持する。The platen 1 of the object-holding device is provided with a clamp mechanism (not shown), and the platen 1 holds the object in close contact with the holding surface 1a shown in FIG. 2 by this clamp mechanism. .

【0028】 イオンビームは略水平方向に進行するので、被処理物が起立状態になるように プラテンアーム13が移動し、軸aを中心として振り子運動をする(軸aを中心 としてプラテンアーム13が回転し、上下にスイングする)。これに同期して、 プラテンアーム13の回転方向とは逆方向に、それと同じ角速度で、プラテン1 がプラテン回転駆動部12によって回転駆動される。これにより、図1中に矢印 Y1 ・Y2 で示される方向が上下方向となるように、プラテン1の向きが常に一 定に保たれる。但し、設定される注入角に応じて、プラテン1は傾けられる。そ して、プラテン1内部には冷媒が流される。Since the ion beam travels in a substantially horizontal direction, the platen arm 13 moves so that the object to be processed is in an upright state, and performs a pendulum motion about the axis a (the platen arm 13 about the axis a). Rotate and swing up and down). In synchronization with this, the platen 1 is rotationally driven by the platen rotation drive unit 12 in the direction opposite to the rotational direction of the platen arm 13 at the same angular velocity. As a result, the direction of the platen 1 is always kept constant so that the directions indicated by the arrows Y 1 and Y 2 in FIG. 1 are the vertical directions. However, the platen 1 is tilted according to the set injection angle. Then, the refrigerant is flown into the platen 1.

【0029】 即ち、図1および図2中に矢印Pで示されるように、ポンプから送り出された 冷媒は、プラテンアーム13およびプラテン回転駆動部12内に設けられた上記 冷媒導入配管14を通って、プラテン1の中央部に形成された冷媒導入口3から 第1冷媒流路8に流入する。この冷媒は、冷媒流通用開口部5aから第2冷媒流 路9に流入し、該流路9を流れた後、冷媒流通用開口部6aから第3冷媒流路1 0に流入し、該流路10を流れた後、冷媒流通用開口部7aから第4冷媒流路1 1に流入し、該流路11を流れた後、冷媒排出口4から冷媒排出配管15へ排出 される。That is, as shown by an arrow P in FIGS. 1 and 2, the refrigerant sent from the pump passes through the platen arm 13 and the refrigerant introduction pipe 14 provided in the platen rotation drive unit 12. , Through the coolant inlet port 3 formed in the central portion of the platen 1 into the first coolant channel 8. This refrigerant flows into the second refrigerant flow path 9 through the refrigerant flow opening 5a, flows through the flow path 9, and then flows into the third refrigerant flow path 10 through the refrigerant flow opening 6a. After flowing through the passage 10, it flows into the fourth refrigerant flow passage 11 from the refrigerant flow opening 7a, flows through the flow passage 11, and then is discharged from the refrigerant discharge port 4 to the refrigerant discharge pipe 15.

【0030】 このとき、冷媒流路8〜11を形成する隔壁5・6・7に空気抜き穴5b・6 b・7bが設けられていると共に、冷媒排出口4が冷媒流通領域2の上端部に設 けられているので、各冷媒流路8〜11内に空気が残存することはなく、冷媒は 冷媒流通領域2内をくまなく流れる。At this time, the air vent holes 5 b, 6 b, 7 b are provided in the partition walls 5, 6, 7 forming the refrigerant flow paths 8 to 11, and the refrigerant discharge port 4 is provided at the upper end portion of the refrigerant flow region 2. Since it is provided, air does not remain in each of the refrigerant channels 8 to 11, and the refrigerant flows all over the refrigerant circulation region 2.

【0031】 即ち、冷媒流路8〜11に冷媒を流す前には冷媒流路8〜11内に空気が存在 しており、冷媒流路8〜11に冷媒を流すことにより、大部分の空気が冷媒排出 口4から押し出される。ここで、例えば、隔壁7に空気抜き穴7bがなければ、 冷媒流路10の上端部に空気が残存して冷媒が流れない領域ができるが、空気抜 き穴7bが存在するために、冷媒流路10の上端部に残存する空気は、冷媒圧に 押されて空気抜き穴7bから抜けて、第4冷媒流路11に移動し、第4冷媒流路 11の上端に設けられた冷媒排出口4から排出される。このように、隔壁5・6 ・7に空気抜き穴5b・6b・7bが設けられているため、各冷媒流路8〜10 内には空気が残存しないのである。そして、冷媒排出口4が冷媒流通領域2の上 端部に設けられているので、冷媒流通領域2内の全ての空気が冷媒排出口4から 排出されるのである。That is, air is present in the refrigerant channels 8 to 11 before flowing the refrigerant into the refrigerant channels 8 to 11, and by flowing the refrigerant into the refrigerant channels 8 to 11, most of the air is cooled. Are extruded from the refrigerant discharge port 4. Here, for example, if the partition wall 7 does not have the air vent hole 7b, there is a region in the upper end of the refrigerant channel 10 where the air remains and the refrigerant does not flow, but since the air vent hole 7b exists, the refrigerant flow The air remaining at the upper end of the passage 10 is pushed by the refrigerant pressure, escapes from the air vent hole 7b, moves to the fourth refrigerant flow passage 11, and moves to the fourth refrigerant flow passage 11 and the refrigerant discharge port 4 provided at the upper end thereof. Emitted from. In this way, since the partition walls 5, 6 and 7 are provided with the air vent holes 5b, 6b and 7b, no air remains in the respective refrigerant passages 8 to 10. Further, since the refrigerant discharge port 4 is provided at the upper end portion of the refrigerant flow region 2, all the air in the refrigerant flow region 2 is discharged from the refrigerant discharge port 4.

【0032】 この状態で、プラテン1がプラテン回転駆動部2に駆動されて回転し、イオン 注入処理が開始される。このイオン注入処理中、ビームの照射を受けて被処理物 の温度が上昇し、被処理物の熱がプラテン1へ伝達されてプラテン1の温度も上 昇する。そして、上記のように冷媒がプラテン1内の冷媒流路8〜11を流れる ことにより、プラテン1の熱は、上記のようにしてプラテン1内の冷媒流路8〜 11を流れる冷媒へ伝達され、プラテン1が冷却される。In this state, the platen 1 is driven by the platen rotation drive unit 2 to rotate, and the ion implantation process is started. During the ion implantation process, the temperature of the object to be processed rises due to the irradiation of the beam, the heat of the object to be processed is transferred to the platen 1, and the temperature of the platen 1 also rises. Then, as the refrigerant flows through the refrigerant passages 8 to 11 in the platen 1 as described above, the heat of the platen 1 is transferred to the refrigerant flowing in the refrigerant passages 8 to 11 in the platen 1 as described above. , The platen 1 is cooled.

【0033】 ここで、冷媒は、同心円状に形成された冷媒流路8〜11を流れるため、冷媒 流通領域2内を略均一に流れる。即ち、角度がついた冷媒流路の場合、隅角部の 流れが滞って均一な流れにならないが、上記のように冷媒流路8〜11が同心円 状に形成されている場合、どの部分でも流れが滞ることはなく、冷媒の流れが略 均一になる。また、上述のように、冷媒流通領域2内には空気が残存しておらず 、冷媒は冷媒流通領域2内をくまなく流れる。Here, the refrigerant flows through the refrigerant flow paths 8 to 11 formed in a concentric shape, and therefore flows substantially uniformly in the refrigerant circulation region 2. That is, in the case of an angled coolant flow path, the flow in the corners is stagnant and does not become a uniform flow, but when the coolant flow paths 8 to 11 are formed in concentric circles as described above, any part of The flow does not become stagnant, and the flow of the refrigerant becomes almost uniform. Further, as described above, air does not remain in the refrigerant circulation region 2, and the refrigerant flows all over the refrigerant circulation region 2.

【0034】 これらの作用により、プラテン1の保持面1aは、全域にわたって略均一に冷 却される。これにより、保持面1aに密着して保持されている被処理物は、その 全域にわたって略均等に冷却され、イオン注入処理中の被処理物の表面温度が略 均一となり、イオン注入が高精度に行われる。By these actions, the holding surface 1a of the platen 1 is cooled substantially uniformly over the entire area. As a result, the object to be processed that is held in close contact with the holding surface 1a is cooled substantially evenly over its entire area, the surface temperature of the object to be processed during the ion implantation process becomes substantially uniform, and ion implantation is performed with high accuracy. Done.

【0035】 以上のように、本実施例の被処理物保持装置は、被処理物を保持面1aに密着 させて保持するプラテン1を備え、該プラテン1の内部に冷媒が流通する中空状 の冷媒流通領域2が形成されているものであって、上記冷媒流通領域2の中心部 に、該冷媒流通領域2に冷媒を導入するための冷媒導入口3が設けられると共に 、該冷媒流通領域2の上端部に該冷媒流通領域2から冷媒を排出するための冷媒 排出口4が設けられ、また、上記冷媒流通領域2には、冷媒流通用開口部5a・ 6a・7aを有する円弧状隔壁5・6・7が、上記冷媒導入口3を中心とする異 径同心状に設けられて冷媒流路が形成されており、上記各隔壁5・6・7には、 円弧の長さを略二等分する部位に空気抜き穴5b・6b・7bが形成され、そし て、隣り合う隔壁の冷媒流通用開口部と空気抜き穴とが対向配置されると共に、 最も径の大きい円弧状隔壁7の空気抜き穴7bと冷媒排出口4とが対向配置され ている構成である。As described above, the apparatus for holding an object to be processed according to the present embodiment includes the platen 1 that holds the object to be processed in close contact with the holding surface 1 a, and the inside of the platen 1 has a hollow shape in which the refrigerant flows. A coolant circulation region 2 is formed, and a coolant introduction port 3 for introducing a coolant into the coolant circulation region 2 is provided at the center of the coolant circulation region 2 and the coolant circulation region 2 A coolant discharge port 4 for discharging the coolant from the coolant circulation region 2 is provided at the upper end of the arc-shaped partition wall 5 having the coolant circulation openings 5a, 6a, and 7a. 6 and 7 are provided concentrically with different diameters centered on the refrigerant introduction port 3 to form a refrigerant flow path, and each of the partition walls 5, 6, and 7 has an arc length of approximately two. Air vent holes 5b, 6b, 7b are formed in the equally divided parts, and The refrigerant flow openings and air vent holes of the adjacent partition walls are opposed to each other, and the air vent holes 7b of the arcuate partition wall 7 having the largest diameter and the refrigerant discharge port 4 are opposed to each other.

【0036】 上記の構成によれば、冷媒流通領域2内に同心円状に冷媒流路8〜11が形成 されているので、冷媒は、冷媒流通領域2内を略均一に流れる。さらに、冷媒流 路8〜11を形成する隔壁5・6・7に空気抜き穴5b・6b・7bが設けられ ていると共に、冷媒排出口4が冷媒流通領域2の上端部に設けられているので、 各冷媒流路8〜11内に空気が残存することはなく、冷媒は冷媒流通領域2内を くまなく流れる。これにより、プラテン1の保持面1aは、全域にわたって略均 一に冷却される。したがって、保持面1aに密着して保持されている被処理物は 、その全域にわたって略均等に冷却され、従来のように被処理物の表面温度が不 均一になるといった事態が回避される。According to the above configuration, since the coolant flow paths 8 to 11 are concentrically formed in the coolant distribution region 2, the coolant flows in the coolant distribution region 2 substantially uniformly. Furthermore, since the partition walls 5, 6, and 7 forming the refrigerant passages 8 to 11 are provided with air vent holes 5b, 6b, and 7b, and the refrigerant discharge port 4 is provided at the upper end portion of the refrigerant circulation region 2. Air does not remain in each of the refrigerant flow paths 8 to 11, and the refrigerant flows in the refrigerant flow region 2 all over. As a result, the holding surface 1a of the platen 1 is cooled substantially uniformly over the entire area. Therefore, the object to be processed, which is held in close contact with the holding surface 1a, is cooled substantially evenly over its entire area, and the conventional situation in which the surface temperature of the object to be processed becomes uneven is avoided.

【0037】 尚、上記実施例のプラテン1は、プラテン回転駆動部12によって回転駆動さ れるようになっているが、回転せずに固定されていてもよい。また、上記実施例 では、被処理物保持装置をイオン注入装置に適用した例を示したが、他の装置に も適用できる。上記実施例は、あくまでも、本考案の技術内容を明らかにするも のであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではな く、本考案の精神と実用新案登録請求の範囲内で、いろいろと変更して実施する ことができるものである。Although the platen 1 of the above-described embodiment is rotationally driven by the platen rotation driving unit 12, it may be fixed without rotating. Further, in the above-mentioned embodiment, the example in which the object holding device is applied to the ion implantation device is shown, but it can be applied to other devices. The above-mentioned embodiments are only for clarifying the technical contents of the present invention, and should not be construed in a narrow sense by limiting only to such specific examples. The spirit of the present invention and the utility model registration Various modifications can be made within the scope of the claims.

【0038】[0038]

【考案の効果】[Effect of device]

本考案の被処理物保持装置は、以上のように、被処理物を保持面に密着させて 保持する保持部材を備え、該保持部材の内部に冷媒が流通する中空状の冷媒流通 領域が形成されているものであって、上記冷媒流通領域の略中心部に、該冷媒流 通領域に冷媒を導入するための冷媒導入口が設けられると共に、該冷媒流通領域 の上端部に該冷媒流通領域から冷媒を排出するための冷媒排出口が設けられ、上 記冷媒流通領域に、冷媒流通用開口部を有する円弧状隔壁が、上記冷媒導入口を 中心とする異径同心状に複数設けられて冷媒流路が形成されており、上記各円弧 状隔壁には、円弧の長さを略二等分する部位に空気抜き穴が形成され、隣り合う 円弧状隔壁の冷媒流通用開口部と空気抜き穴とが対向配置されると共に、径の最 も大きい円弧状隔壁の空気抜き穴と冷媒排出口とが対向配置されている構成であ る。 As described above, the object holding apparatus of the present invention includes the holding member that holds the object to be processed in close contact with the holding surface, and the inside of the holding member is formed with a hollow refrigerant circulation region through which the refrigerant flows. A coolant inlet port for introducing a coolant into the coolant flow region is provided substantially in the center of the coolant flow region, and the coolant flow region is provided at the upper end of the coolant flow region. A refrigerant discharge port for discharging the refrigerant is provided, and a plurality of arc-shaped partition walls having a refrigerant flow opening are provided in the above-described refrigerant flow region in a concentric manner with different diameters centered on the refrigerant introduction port. A refrigerant flow path is formed, and each of the arc-shaped partition walls has an air vent hole at a site that divides the length of the arc into two equal parts. Are facing each other and have an arc shape with the largest diameter. Ru configuration der that the vent hole and the refrigerant outlet of the walls are opposed.

【0039】 それゆえ、冷媒流通領域内に空気が残存することがなく、冷媒は、冷媒流通領 域内をくまなく流れる。さらに、冷媒は、同心円状に形成された冷媒流路を流れ るため、冷媒流通領域内を略均一に流れる。したがって、保持部材は、その全域 にわたって略均一に冷却され、この結果、保持部材の保持面に密着して保持され ている被処理物は、その全域にわたって略均等に冷却されるので、従来のように 被処理物の温度分布が不均一になるといった事態を回避することができるという 効果を奏する。Therefore, the air does not remain in the refrigerant circulation region, and the refrigerant flows all over the refrigerant circulation region. Furthermore, since the refrigerant flows through the concentrically formed refrigerant flow paths, the refrigerant flows in the refrigerant circulation region substantially uniformly. Therefore, the holding member is cooled substantially uniformly over the entire area thereof, and as a result, the object to be processed that is held in close contact with the holding surface of the holding member is cooled substantially evenly over the entire area. In addition, it is possible to avoid the situation where the temperature distribution of the object to be treated becomes uneven.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本考案の一実施例を示すものであり、被処理物
保持装置のプラテン内部の冷媒流路を示すプラテンの概
略断面図である。
1 is a schematic cross-sectional view of a platen showing an embodiment of the present invention and showing a refrigerant flow path inside the platen of an object holding apparatus.

【図2】上記被処理物保持装置の要部を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a main part of the object holding apparatus.

【図3】従来例を示すものであり、被処理物保持装置の
プラテン内部の冷媒流路を示すプラテンの概略断面図で
ある。
FIG. 3 illustrates a conventional example and is a schematic cross-sectional view of a platen showing a coolant passage inside the platen of the object-to-be-treated holding device.

【図4】上記被処理物保持装置の要部を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a main part of the object holding apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プラテン(保持部材) 1a 保持面 2 冷媒流通領域 3 冷媒導入口 4 冷媒排出口 5・6・7 円弧状隔壁 5a・6a・7a 冷媒流通用開口部 5b・6b・7b 空気抜き穴 8 第1冷媒流路(冷媒流路) 9 第2冷媒流路(冷媒流路) 10 第3冷媒流路(冷媒流路) 11 第4冷媒流路(冷媒流路) 14 冷媒導入配管 15 冷媒排出配管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Platen (holding member) 1a Holding surface 2 Refrigerant distribution area 3 Refrigerant inlet 4 Refrigerant discharge port 5/6/7 Arc-shaped partition wall 5a / 6a / 7a Refrigerant distribution opening 5b / 6b / 7b Air vent hole 8 First refrigerant Flow path (refrigerant flow path) 9 Second refrigerant flow path (refrigerant flow path) 10 Third refrigerant flow path (refrigerant flow path) 11 Fourth refrigerant flow path (refrigerant flow path) 14 Refrigerant introduction pipe 15 Refrigerant discharge pipe

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】被処理物を保持面に密着させて保持する保
持部材を備え、該保持部材の内部に冷媒が流通する中空
状の冷媒流通領域が形成されている被処理物保持装置に
おいて、 上記冷媒流通領域の略中心部に、該冷媒流通領域に冷媒
を導入するための冷媒導入口が設けられると共に、該冷
媒流通領域の上端部に該冷媒流通領域から冷媒を排出す
るための冷媒排出口が設けられ、 上記冷媒流通領域に、冷媒流通用開口部を有する円弧状
隔壁が、上記冷媒導入口を中心とする異径同心状に複数
設けられて冷媒流路が形成されており、 上記各円弧状隔壁には、円弧の長さを略二等分する部位
に空気抜き穴が形成され、 隣り合う円弧状隔壁の冷媒流通用開口部と空気抜き穴と
が対向配置されると共に、径の最も大きい円弧状隔壁の
空気抜き穴と冷媒排出口とが対向配置されていることを
特徴とする被処理物保持装置。
1. An object-to-be-processed holding apparatus comprising: a holding member for holding an object to be processed in close contact with a holding surface, wherein a hollow refrigerant flow region through which a refrigerant flows is formed in the holding member. A coolant introduction port for introducing a coolant into the coolant distribution region is provided at substantially the center of the coolant distribution region, and a coolant discharge for discharging the coolant from the coolant distribution region at the upper end of the coolant distribution region. An outlet is provided, a plurality of arcuate partition walls having a refrigerant circulation opening portion are provided in the refrigerant circulation region in a concentric manner with different diameters centered on the refrigerant introduction port to form a refrigerant passage, In each arc-shaped partition wall, an air vent hole is formed at a site that divides the length of the arc into two equal parts, and the refrigerant circulation opening and the air vent hole of the adjacent arc-shaped partition walls are arranged to face each other, and the diameter Large arc-shaped partition air vent holes and refrigerant An object-holding device, wherein the discharge port and the discharge port are arranged to face each other.
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