JPH0831369A - Gas supplying device - Google Patents
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、イオン注入装置におい
て、イオン源にイオンを発生させる原料ガスを供給する
ためのガス供給装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas supply device for supplying a source gas for generating ions to an ion source in an ion implantation device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】イオン注入装置には、半導体ウエハに注
入しようとするイオンを発生させるイオン源に原料ガス
を供給するガス供給装置が設けられている。2. Description of the Related Art An ion implantation apparatus is provided with a gas supply apparatus for supplying a source gas to an ion source for generating ions to be implanted in a semiconductor wafer.
【０００３】このガス供給装置内のガスボンベの交換作
業等は、イオン源のメンテナンスの際に行われることが
多い。原料ガスは人体に対して有害なので、ガスボンベ
を交換する際には、ガス供給ラインに残留した原料ガス
を取り除く作業（以下、単に“ガス抜き”と呼ぶ）を行
わなければならない。ガス抜きは通常、ガスラインに対
して真空排気を行った後、Ｎ2 ガス充填を行う（以
下、”ベントする”と言う）というサイクルを数回繰り
返すことによって行われる。The replacement work of the gas cylinder in the gas supply device is often carried out during the maintenance of the ion source. Since the raw material gas is harmful to the human body, when replacing the gas cylinder, an operation for removing the raw material gas remaining in the gas supply line (hereinafter, simply referred to as “gas removal”) must be performed. The degassing is usually performed by repeating a cycle of evacuating the gas line and then filling it with N 2 gas (hereinafter referred to as “venting”) several times.
【０００４】ここで、従来のガス供給装置のガス配管系
統図を図５に示す。Here, a gas piping system diagram of a conventional gas supply device is shown in FIG.
【０００５】ガス供給装置５０は、イオン源５１に原料
ガスを供給するためのガスボンベ５３およびガス供給ラ
インとしてのメインガスラインＡ等から構成されてい
る。ここではガス供給ラインを３系統装備したガス供給
装置の構成を示している。The gas supply device 50 comprises a gas cylinder 53 for supplying a source gas to the ion source 51, a main gas line A as a gas supply line, and the like. Here, the configuration of a gas supply device equipped with three gas supply lines is shown.
【０００６】各メインガスラインＡは、レギュレータ
（減圧弁）５４を挟んで一次側には原料ガスボンベ５
３、ガスボンベバルブ５３ａ、緊急排気バルブ６６及び
緊急遮断バルブ６５が配置され、二次側にはバルブ５
９、逆止弁６４、シャットバルブ（ストップ弁）５５、
マスフローコントローラ（流量調節弁）５６が配置され
ている。そして、各メインガスラインＡはマスフローコ
ントローラ５６の下流側で一つに合流しイオン源バルブ
６２を介してイオン源５１に接続されている。また、各
メインガスラインＡには緊急遮断バルブ６５の上流側
で、パージアセンブリーバルブ５７と逆止弁６３が設け
られたパージガスラインＢが接続され、その末端がＮ2
ガス導入を行うパージバルブ５８に接続されている。メ
インガスラインＡのシャットバルブ５５上流側に接続さ
れるバイパスガスラインＣは、バイパスバルブ６０を経
由して合流し、リークバルブ６１を通過してマスフロー
コントローラ５６の下流側でメインガスラインＡに接続
されている。In each main gas line A, a raw material gas cylinder 5 is provided on the primary side across a regulator (pressure reducing valve) 54.
3, a gas cylinder valve 53a, an emergency exhaust valve 66 and an emergency shutoff valve 65 are arranged, and the valve 5 is provided on the secondary side.
9, check valve 64, shut valve (stop valve) 55,
A mass flow controller (flow rate control valve) 56 is arranged. Then, the main gas lines A join together on the downstream side of the mass flow controller 56 and are connected to the ion source 51 via the ion source valve 62. A purge gas line B provided with a purge assembly valve 57 and a check valve 63 is connected to each main gas line A on the upstream side of the emergency shutoff valve 65, and its end is N 2
It is connected to a purge valve 58 for introducing gas. The bypass gas line C connected to the upstream side of the shut valve 55 of the main gas line A merges via the bypass valve 60, passes through the leak valve 61, and is connected to the main gas line A downstream of the mass flow controller 56. Has been done.
【０００７】上記構成を有するイオン注入装置におい
て、ガス供給ラインのガス抜き時における真空排気を開
始するためにはイオン源用真空排気装置を作動させてイ
オン源チャンバーが真空排気可能な状態（高真空）に保
たれていることが必要である。しかも、上記のようにこ
のガス抜きの際の真空排気は数回繰り返されるので、ガ
ス抜きを行っているときはイオン源のメンテナンスは不
可能である。In the ion implanter having the above structure, in order to start the vacuum exhaust at the time of degassing the gas supply line, the ion source vacuum exhaust device is operated so that the ion source chamber can be vacuum exhausted (high vacuum). ) Is required. Moreover, as described above, since the vacuum evacuation at the time of degassing is repeated several times, it is impossible to maintain the ion source while degassing.
【０００８】通常では、イオン源の電源をＯＦＦした
後、ガス供給ラインのガス抜き、イオン源のメンテナン
スという順に作業は行われる。しかし、イオン源の電源
をＯＦＦした直後は、イオン源チャンバーがかなり高温
（部分的には１０００℃近くまで上昇することもある）
になっているため、そこにガスを導入すると、何らかの
化学変化を起こす恐れがあり危険である。そこで、ガス
供給ラインのベントを行う前に、イオン源チャンバーの
温度をほぼ常温（１００℃以下）迄冷却しておくことが
必要である。Normally, the work is performed in the order of degassing the gas supply line and maintenance of the ion source after turning off the power of the ion source. However, immediately after the power of the ion source is turned off, the temperature of the ion source chamber is considerably high (the temperature may partially rise to around 1000 ° C).
Therefore, if a gas is introduced into it, it may cause some chemical changes, which is dangerous. Therefore, it is necessary to cool the temperature of the ion source chamber to almost room temperature (100 ° C. or lower) before venting the gas supply line.
【０００９】また、イオン源構成部品の変形や表面の酸
化等を避けるため極度の急冷はしないほうが良いので、
通常、イオン源チャンバーの冷却時間として３０分〜１
時間程度を必要とする。そして、イオン源チャンバーが
真空排気可能な高真空、かつ常温になっていることを確
認した後、ガス抜きの真空排気を開始する。ガス抜き終
了後にガスボンベを取り外し、イオン源をベントしてイ
オン源のメンテナンスを開始する。Further, in order to avoid the deformation of the components of the ion source and the oxidation of the surface, it is better not to perform extreme quenching.
Generally, the cooling time of the ion source chamber is 30 minutes to 1
It takes time. Then, after confirming that the ion source chamber has a high vacuum capable of being evacuated and is at room temperature, the vacuum evacuation for degassing is started. After degassing, remove the gas cylinder and vent the ion source to start maintenance of the ion source.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、ガス抜きとイオン源のメンテナンスとを
行う場合に、ガス抜きの真空排気を行う際の前提として
前述のようにイオン源チャンバーが高真空、かつ、常温
に保たれている必要があるので、イオン源のメンテナン
スを同時に行うことができない。つまり、イオン源の電
源をＯＦＦした後、さらにガス抜きを終わって初めてイ
オン源のメンテナンスをすることができる。その場合、
イオン源のメンテナンスに要する時間に加えて、ガス抜
きの時間分だけ余計に装置のダウンタイムが長くなる。However, in the above-mentioned conventional configuration, when the gas venting and the maintenance of the ion source are performed, the ion source chamber is set high as described above as a precondition for performing the gas exhaust vacuum exhaust. Since it is necessary to maintain a vacuum and room temperature, it is not possible to perform maintenance of the ion source at the same time. That is, the ion source can be maintained only after the degassing is completed after the ion source is turned off. In that case,
In addition to the time required for the maintenance of the ion source, the downtime of the device becomes longer by the time of degassing.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明に係るガス供給装置は、イオン注入装置に
おいて、イオン源にイオンを発生させる原料としてのガ
スを供給するガス供給ラインと、バルブの切り換えによ
って上記ガス供給ラインに残留したガスの排出がイオン
源を通さずに行われるように真空排気手段が接続される
ガス抜き専用のガス抜きラインとが設けられていること
を特徴としている。In order to solve the above problems, a gas supply apparatus according to the present invention is a gas supply line for supplying a gas as a raw material for generating ions to an ion source in an ion implantation apparatus. , A degassing line dedicated to degassing, which is connected to vacuum evacuation means so that the gas remaining in the gas supply line is discharged by switching the valve without passing through the ion source. There is.
【００１２】[0012]
【作用】上記の構成によれば、真空排気手段として、例
えば、イオン注入装置内の真空排気装置からラインを分
岐させて接続したり、専用の真空排気装置を設けたりす
ることにより、イオン源チャンバーを通さずにガス抜き
時の真空排気が行われるようになる。その結果、イオン
源チャンバーの状態に関係なくガス抜き作業を行うこと
が可能となるので、ガス抜きを行なう際の制約が従来例
と比べ大幅に減少し、ガス抜きが装置のダウンタイムに
与える影響を低減することが可能である。According to the above construction, as the vacuum evacuation means, for example, a line is branched from the vacuum evacuation apparatus in the ion implantation apparatus to be connected, or a dedicated vacuum evacuation apparatus is provided, so that the ion source chamber is provided. The gas is exhausted without passing through it. As a result, it is possible to perform degassing regardless of the state of the ion source chamber, so the restrictions on degassing are significantly reduced compared to the conventional example, and degassing affects the downtime of the device. Can be reduced.
【００１３】[0013]
〔実施例１〕本発明の一実施例についてのガス配管系を
図１に基づいて説明すれば、以下の通りである。[Embodiment 1] A gas piping system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
【００１４】ガス供給装置１において、ガス供給ライン
としてのメインガスラインＡには、レギュレータ６を挟
んで一次側にはガスボンベ５、ガスボンベバルブ５ａ、
緊急排気バルブ１９及び緊急遮断バルブ１８が配置さ
れ、二次側にはバルブ１１、逆止弁１７、シャットバル
ブ７、マスフローコントローラ８が配置されている。そ
して、各メインガスラインＡはマスフローコントローラ
８の下流側で一つに合流しイオン源バルブ１４を介して
イオン源３に接続されている。In the gas supply device 1, the main gas line A as a gas supply line has a gas cylinder 5, a gas cylinder valve 5a, and a gas cylinder valve 5a on the primary side with a regulator 6 interposed therebetween.
An emergency exhaust valve 19 and an emergency cutoff valve 18 are arranged, and a valve 11, a check valve 17, a shut valve 7, and a mass flow controller 8 are arranged on the secondary side. Then, the main gas lines A join together on the downstream side of the mass flow controller 8 and are connected to the ion source 3 via the ion source valve 14.
【００１５】また、各メインガスラインＡにはそれぞれ
緊急遮断バルブ１８の上流側でパージアセンブリーバル
ブ９と逆止弁１６が設けられたパージガスラインＢが接
続され、その末端がＮ2 ガス導入を行うパージバルブ１
０に接続されている。Further, each main gas line A is connected to a purge gas line B provided with a purge assembly valve 9 and a check valve 16 on the upstream side of the emergency shutoff valve 18, and the end of the purge gas line B introduces N 2 gas. Purge valve 1 to perform
Connected to 0.
【００１６】メインガスラインＡのシャットバルブ７上
流側に接続されるバイパスガスラインＣは、バイパスバ
ルブ１２を経由して合流し、リークバルブ１３を介して
マスフローコントローラ８の下流側でメインガスライン
Ａに接続されている。The bypass gas line C connected to the upstream side of the shutoff valve 7 of the main gas line A merges via the bypass valve 12 and the main gas line A downstream of the mass flow controller 8 via the leak valve 13. It is connected to the.
【００１７】本実施例では上記ガスラインを３系統有し
ており、各メインガスラインＡはマスフローコントロー
ラ８下流流側で、各パージガスラインＢはパージバルブ
１０下流側で、各バイパスガスラインＣはリークバルブ
１３上流側で３系統が合流している。This embodiment has three gas lines, each main gas line A is on the downstream side of the mass flow controller 8, each purge gas line B is on the downstream side of the purge valve 10, and each bypass gas line C is a leak. Three systems merge on the upstream side of the valve 13.
【００１８】さらに、各メインガスラインＡが合流した
あとイオン源バルブ１４の上流側で分岐させ、その末端
にはガス抜きバルブ１５が設けられている。ガス抜きバ
ルブ１５には真空排気手段としてイオン注入装置内にあ
る、例えば、エンドステーション４内のエンドステーシ
ョンチャンバー４ａに接続されている真空排気装置２か
ら分岐させた配管が導入ライン部２０として接続されて
いる。Further, after the main gas lines A are joined, the main gas lines A are branched at the upstream side of the ion source valve 14, and a gas vent valve 15 is provided at the end thereof. The degassing valve 15 is connected to the degassing device 15 as an evacuation means, for example, a pipe branched from the evacuation device 2 connected to the end station chamber 4a in the end station 4 as an introduction line portion 20. ing.
【００１９】通常の運転時においてはイオン源バルブ１
４を開弁状態、ガス抜きバルブ１５を閉弁状態にしてお
く。During normal operation, the ion source valve 1
4 is opened and the gas vent valve 15 is closed.
【００２０】上記構成において原料ガスはメインライン
Ａを通る際レギュレータ６によって圧力を調整されてマ
スフローコントローラ８で上記ガスの流量を監視及び制
御されてイオン源６に供給される。In the above structure, the raw material gas is supplied to the ion source 6 after its pressure is adjusted by the regulator 6 when passing through the main line A, the flow rate of the gas is monitored and controlled by the mass flow controller 8.
【００２１】尚、通常、ガス供給装置１はイオン源３等
とともに高電位部に設置されているのでエンドステーシ
ョン４に接続される導入ライン部２０は絶縁配管とする
必要がある。Since the gas supply device 1 is usually installed in the high potential part together with the ion source 3 and the like, the introduction line part 20 connected to the end station 4 must be an insulated pipe.
【００２２】上記実施例に対するガス抜き手順について
説明すれば以下の通りである。The degassing procedure for the above embodiment will be described below.
【００２３】（１）バルブ２５、バルブ２６およびガス
抜きバルブ１５が閉弁された状態で、導入ライン部２０
をエンドステーション４内部の図示されないＮ2 ガス配
管によってベントする。(1) With the valve 25, the valve 26 and the degassing valve 15 closed, the introduction line section 20
Is vented by an N 2 gas pipe (not shown) inside the end station 4.
【００２４】（２）エンドステーション４の真空排気装
置２を作動させて上記導入ライン部２０の荒引きを行
う。(2) The evacuation device 2 of the end station 4 is operated to rough the introduction line section 20.
【００２５】（３）上記導入ライン部２０のＴＣゲージ
の真空度が３００ｍＴｏｒｒ程度に達すれば、ガス抜き
バルブ１５を開弁し、ガス抜きを行うガスライン系のシ
ャットバルブ７を開弁する。(3) When the degree of vacuum of the TC gauge of the introduction line section 20 reaches about 300 mTorr, the gas vent valve 15 is opened, and the shut valve 7 of the gas line system for degassing is opened.
【００２６】（４）バイパスラインのリークバルブ１
３、バルブ１２をゆっくり開弁する。(4) Bypass line leak valve 1
3. Slowly open the valve 12.
【００２７】（５）レギュレータ６下流のバルブ１１を
開弁する。(5) The valve 11 downstream of the regulator 6 is opened.
【００２８】（６）二次側のガスが抜けるのを確認して
から、レギュレータ６のバルブを徐々に開弁する。レギ
ュレータ６のバルブは最終的に全開にする。(6) After confirming that the gas on the secondary side is released, the valve of the regulator 6 is gradually opened. The valve of the regulator 6 is finally fully opened.
【００２９】（７）真空が立ち上がって上記導入ライン
部２０の真空度が３×１０-6Ｔｏｒｒ程度になるまで、
パージアセンブリーバルブ９は全閉とし、その他の全て
のバルブを全開の状態にしておく。(7) Until the vacuum rises and the degree of vacuum in the introduction line section 20 reaches about 3 × 10 -6 Torr,
The purge assembly valve 9 is fully closed, and all other valves are fully open.
【００３０】（８）上記導入ライン部２０の真空度が３
×１０-6Ｔｏｒｒ程度に達すれば、全てのバルブを閉弁
する。(8) The degree of vacuum in the introduction line section 20 is 3
When the pressure reaches about 10 −6 Torr, all the valves are closed.
【００３１】（９）パージバルブ１０にＮ2 ガスの配管
をつなぎ込む。(9) A pipe for N 2 gas is connected to the purge valve 10.
【００３２】（１０）パージバルブ１０及びパージアセ
ンブリバルブ９を開弁してＮ2 ガスを充填させ、レギュ
レータ６の一次圧が１０００〜１５００ｐｓｉになった
後パージアセンブリバルブ９を閉弁する。(10) The purge valve 10 and the purge assembly valve 9 are opened to fill with N 2 gas, and after the primary pressure of the regulator 6 becomes 1000 to 1500 psi, the purge assembly valve 9 is closed.
【００３３】（１１）レギュレータ６のバルブを開弁し
て、二次側に２０ｐｓｉ程度のＮ2 ガスを入れ、レギュ
レータ６のバルブを閉弁する。。(11) The valve of the regulator 6 is opened, N 2 gas of about 20 psi is introduced into the secondary side, and the valve of the regulator 6 is closed. .
【００３４】（１２）レギュレータ６下流のバルブ１１
を開弁して、シャットバルブ７、バイパスラインバルブ
１２までガスを充填させる。(12) Valve 6 downstream of regulator 6
To open the shut valve 7 and the bypass line valve 12 with gas.
【００３５】（１３）レギュレータ６下流のバルブ１１
を閉弁する。(13) Valve 11 downstream of regulator 6
Is closed.
【００３６】（１４）上記（１）〜（１３）を３回行な
った後、（１）〜（８）を行なう。(14) After performing the above (1) to (13) three times, perform (1) to (8).
【００３７】（１５）パージバルブ１０が閉弁されてい
ることを確認後、Ｎ2 ガスの配管を取り外す。(15) After confirming that the purge valve 10 is closed, the N 2 gas pipe is removed.
【００３８】上記実施例では真空排気手段としてエンド
ステーションの真空排気装置を利用しているが、その他
ビームライン部の真空排気装置を用いたり、イオン源の
真空排気装置にイオン源チャンバーをバイパスした配管
を設けて使用しても良い。このようにガス抜き時に用い
るガスライン系にイオン源チャンバーを含まないように
して配管し、ガス供給ラインのガス抜きを行うようにし
たものである。In the above embodiment, the vacuum exhaust device of the end station is used as the vacuum exhaust means. However, the vacuum exhaust device of the beam line part is used, or the ion exhaust chamber is bypassed to the vacuum exhaust device of the ion source. May be provided and used. In this way, the gas line system used for degassing is arranged so as not to include the ion source chamber, and the gas supply line is degassed.
【００３９】エンドステーション４の真空排気装置２を
図２に基づいて簡単に説明すれば、以下の通りである。The vacuum exhaust device 2 of the end station 4 will be briefly described with reference to FIG.
【００４０】エンドステーション４においては、エンド
ステーションチャンバー４ａと真空排気装置２内の荒引
き用補助ポンプ３０とが、バルブ２５を介して接続され
ている。このガスライン上にはＮ2 ガスベント用パージ
バルブ２７とＴＣゲージ３５が設けられている。また、
同様に高真空ポンプ３１がバルブ２６を介して上記チャ
ンバー４ａに接続されるとともにその排気側がＴＣゲー
ジ３４、バルブ３６を介して補助ポンプに接続されてい
る。さらに、この真空排気装置２をガス供給ラインの真
空排気用として用いるために、補助ポンプ側、高真空ポ
ンプ側からのガスラインがそれぞれバルブ３７、バルブ
３８を介して導入ライン部２０に接続されている。導入
ライン部２０にはＴＣゲージ３２、ＩＧゲージ３３が配
置され、さらにパージガスバルブ２８が分岐して設けら
れている。In the end station 4, the end station chamber 4a and the roughing auxiliary pump 30 in the vacuum exhaust device 2 are connected via a valve 25. A purge valve 27 for venting N 2 gas and a TC gauge 35 are provided on this gas line. Also,
Similarly, a high vacuum pump 31 is connected to the chamber 4a via a valve 26, and its exhaust side is connected to an auxiliary pump via a TC gauge 34 and a valve 36. Further, in order to use the vacuum exhaust device 2 for vacuum exhaust of the gas supply line, gas lines from the auxiliary pump side and the high vacuum pump side are connected to the introduction line section 20 via valves 37 and 38, respectively. There is. A TC gauge 32 and an IG gauge 33 are arranged in the introduction line portion 20, and a purge gas valve 28 is further branched and provided.
【００４１】ガス抜き時に、上記真空排気装置２を用い
て導入ライン部２０の真空排気及びベントからガス供給
装置１のガス抜きに至る手順について以下に説明する。At the time of degassing, the procedure from the vacuum evacuation and venting of the introduction line section 20 to the degassing of the gas supply apparatus 1 by using the vacuum evacuation apparatus 2 will be described below.
【００４２】（１）エンドステーション４の真空排気装
置２とエンドステーションチャンバー４ａとをバルブ２
５、バルブ２６を閉弁して遮断する。(1) The vacuum exhaust device 2 of the end station 4 and the end station chamber 4a are connected to the valve 2
5. Close the valve 26 by closing it.
【００４３】（２）ガス抜きバルブ１５が閉弁されてい
ることを確認し、パージバルブ２８を開弁して導入ライ
ン部のベントを行う。(2) After confirming that the gas vent valve 15 is closed, the purge valve 28 is opened to vent the introduction line section.
【００４４】（３）補助ポンプ３０を稼働させて荒引き
を始め所定の圧力になりＴＣゲージ３５がＯＮになるの
を確認して、バルブ３８を開弁する。(3) It is confirmed that the auxiliary pump 30 is operated to start roughing to a predetermined pressure and the TC gauge 35 is turned on, and then the valve 38 is opened.
【００４５】（４）所定の圧力に達するとＴＣゲージ３
２がＯＮになるので、バルブ３８を閉弁し、バルブ３７
を開弁して高真空ポンプ３１を作動させて真空排気を開
始する。(4) TC gauge 3 when a predetermined pressure is reached
2 is turned on, so valve 38 is closed and valve 37
Is opened, the high vacuum pump 31 is operated, and vacuum exhaust is started.
【００４６】（５）ＩＧゲージ３３が所定の真空度を示
せば導入ライン部２０の真空排気は終了し、ガス供給ラ
インのガス抜きを始める。(5) If the IG gauge 33 shows a predetermined degree of vacuum, the evacuation of the introduction line section 20 is completed, and degassing of the gas supply line is started.
【００４７】本実施例においてはイオン源バルブ１４の
前でラインを分岐させてガス抜きバルブ１５を設けてお
り、ここに例えば、エンドステーション４の真空排気装
置２を接続してガス抜きを行っている。上記のようにガ
ス供給装置は高電位部に配置されているので、高電位部
の電源がＯＮの状態では感電の恐れがありガス供給装置
のバルブ操作等は不可能である。従って、ガス抜きを行
う際には、高電位部の電源ＯＦＦ、かつ、イオン源チャ
ンバーの状態が高真空、かつ、常温という条件を満たす
ことが必要であった。In this embodiment, a gas vent valve 15 is provided by branching the line in front of the ion source valve 14. For example, the vacuum exhaust device 2 of the end station 4 is connected to perform gas venting. There is. Since the gas supply device is arranged in the high-potential portion as described above, electric shock may occur when the power supply of the high-potential portion is ON, and valve operation of the gas supply device is impossible. Therefore, when degassing, it was necessary to turn off the power supply to the high-potential portion and to satisfy the conditions that the ion source chamber was in a high vacuum state and at room temperature.
【００４８】しかしながら、上記構成とすることでイオ
ン源チャンバーの状態による制約についてはなくなるの
で、高電位部の電源がＯＦＦであることを確認後、直ぐ
にガス抜きを開始することが可能となり、装置のダウン
タイム短縮につながる。However, with the above configuration, there is no restriction due to the state of the ion source chamber, so it is possible to immediately start degassing after confirming that the power supply of the high potential part is OFF. It leads to reduction in downtime.
【００４９】また、上記真空排気手段以外に、真空排気
装置一式をラック等に設置して移動可能とし、ガス抜き
を行う際にガス供給装置付近に移動させて真空排気を行
ったり、ガス供給装置内に真空排気専用真空ポンプを常
設する等、真空排気装置を別に用意する方法なども考え
られる。In addition to the above-mentioned vacuum evacuation means, a set of vacuum evacuation devices is installed on a rack or the like so that it can be moved, and when degassing is performed, it is moved to the vicinity of the gas supply device for vacuum evacuation, or the gas supply device. It is also conceivable to separately prepare a vacuum exhaust device, such as permanently installing a vacuum pump dedicated to vacuum exhaust.
【００５０】〔実施例２〕本発明の他の実施例について
のガス配管系を図３に基づいて説明すれば、以下の通り
である。尚、説明の便宜上、前記の実施例１の図面に示
した構成と同一の機能を有する構成には、同一の符号を
付記し、その説明を省略する。[Embodiment 2] The gas piping system of another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For the sake of convenience of description, configurations having the same functions as the configurations shown in the drawings of the first embodiment will be designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００５１】ガス供給装置１は、上記実施例１と同様、
メインガスラインＡ、パージガスラインＢ及びバイパス
ガスラインＣを有している。そして、メインガスライン
Ａ上には圧力センサ２２、２３がそれぞれレギュレータ
６の上流側と逆止弁１７下流側とに設けられている。さ
らに、バイパスガスラインＣがリークバルブ下流側でメ
インガスラインＡとは遮断されて直接ガス抜きバルブ１
５に接続されている。ここではバイパスガスラインＣが
ガス抜きラインとなっている。また、３系統のうち一つ
をＮ2 ガスベント用とし、ガスボンベ２１とこのライン
系の逆止弁１６が逆止弁２４とされ方向が変えられてい
る点で異なっている。そして、ガス抜きバルブ１５には
ガス供給装置内に常設されたガス抜き専用の真空排気設
備２ａが接続されている。The gas supply device 1 is similar to that of the first embodiment.
It has a main gas line A, a purge gas line B, and a bypass gas line C. On the main gas line A, pressure sensors 22 and 23 are provided on the upstream side of the regulator 6 and the downstream side of the check valve 17, respectively. Further, the bypass gas line C is cut off from the main gas line A on the downstream side of the leak valve, so that the direct degassing valve 1
Connected to 5. Here, the bypass gas line C is a degassing line. Another difference is that one of the three systems is used for N 2 gas vent, and the direction of the gas cylinder 21 and the check valve 16 of this line system is changed to a check valve 24. Further, the degassing valve 15 is connected to a degassing equipment 2a dedicated to degassing, which is permanently installed in the gas supply device.
【００５２】通常の運転時はイオン源バルブ１４を開
弁、ガス抜きバルブ１５及び全てのバイパスバルブ１２
を閉弁の状態にしておく。During normal operation, the ion source valve 14 is opened, the degassing valve 15 and all bypass valves 12 are opened.
Is closed.
【００５３】上記の他の実施例に対するガス抜きについ
て説明すれば以下の通りである。ただし、リークバルブ
１３、レギュレータ６のバルブは、ガス抜きが終了する
までガスボンベ５使用時に調整した開度を保ったままに
しておくこととする。The degassing for the other embodiment will be described as follows. However, it is assumed that the leak valve 13 and the valve of the regulator 6 are kept at the opening degrees adjusted when the gas cylinder 5 is used until the degassing is completed.
【００５４】（１）常設された真空排気装置２ａを介し
て導入ライン部２０をＮ2 ガスベントする。(1) The introduction line portion 20 is vented with N 2 gas through the evacuation device 2a which is permanently installed.
【００５５】（２）さらに、上記真空排気装置２ａを用
いて上記導入ライン部２０の荒引きを開始する。(2) Further, roughing of the introduction line section 20 is started by using the vacuum evacuation device 2a.
【００５６】（３）上記導入ライン部２０のＴＣゲージ
の真空度が３００ｍＴｏｒｒ程度に達すれば、ガス抜き
バルブ１５を開弁する。(3) When the degree of vacuum of the TC gauge of the introduction line section 20 reaches about 300 mTorr, the degassing valve 15 is opened.
【００５７】（４）ガス抜きを行なうガスライン系のバ
ルブ１２をゆっくり開弁する。(4) Slowly open the gas line system valve 12 for degassing.
【００５８】（５）圧力センサ２３により圧力が０ｐｓ
ｉになったのを確認後、レギュレータ６下流のバルブ１
１を開弁する。(5) Pressure is 0 ps by the pressure sensor 23
After confirming that i, the valve 1 downstream of the regulator 6
Open valve 1.
【００５９】（６）真空が立ち上がって上記導入ライン
部２０の真空度が３×１０-6Ｔｏｒｒ程度になるまで、
パージアセンブリーバルブ９は全閉とし、その他の全て
のバルブを全開の状態にしておく。(6) Until the vacuum rises and the degree of vacuum in the introduction line section 20 reaches about 3 × 10 -6 Torr,
The purge assembly valve 9 is fully closed, and all other valves are fully open.
【００６０】（７）圧力センサ２２及び圧力センサ２３
により圧力が０ｐｓｉになったのを確認し、かつ、上記
導入ライン部２０の真空度が３×１０-6Ｔｏｒｒ程度に
達すれば、リークバルブ２３とレギュレータ６のバルブ
以外の全てのバルブを閉弁する。(7) Pressure sensor 22 and pressure sensor 23
After confirming that the pressure has become 0 psi, and when the degree of vacuum in the introduction line section 20 reaches about 3 × 10 −6 Torr, all valves except the leak valve 23 and the valve of the regulator 6 are closed. To do.
【００６１】（８）Ｎ2 ガスボンベ２１のパージアセン
ブリバルブ９及びガス抜きを行うガスライン系のパージ
アセンブリバルブ９を開弁してＮ2 ガスを充填させ、圧
力センサ２２により圧力が１０００〜１５００ｐｓｉに
なったのを確認後、両者のパージアセンブリーバルブ９
・９を閉弁する。(8) The purge assembly valve 9 of the N 2 gas cylinder 21 and the purge assembly valve 9 of the gas line system for degassing are opened to fill with N 2 gas, and the pressure sensor 22 adjusts the pressure to 1000 to 1500 psi. After confirming that it became, both purge assembly valves 9
・ Close 9
【００６２】（９）レギュレータ６下流のバルブ１１を
開弁して、シャットバルブ７、バルブ１２までＮ2 ガス
を充填させ、圧力センサ２３により圧力が調整時と同じ
程度である事を確認する。(9) The valve 11 downstream of the regulator 6 is opened, the shut valve 7 and the valve 12 are filled with N 2 gas, and the pressure sensor 23 confirms that the pressure is at the same level as that at the time of adjustment.
【００６３】（１０）レギュレータ６下流のバルブ１１
を閉弁する。(10) Valve 11 downstream of regulator 6
Is closed.
【００６４】（１１）上記（１）〜（１０）を３回行な
った後、（１）〜（６）を行なう。(11) After performing the above (1) to (10) three times, perform (1) to (6).
【００６５】（１２）上記導入ライン部２０の真空度が
３×１０-6Ｔｏｒｒ程度に達すれば、全てのバルブを閉
弁する。(12) When the degree of vacuum in the introduction line section 20 reaches about 3 × 10 -6 Torr, all the valves are closed.
【００６６】また、図４に真空排気装置２ａの詳細を示
すが、作動については実施例１に示した真空排気装置２
とほぼ同等であるので略する。Further, FIG. 4 shows the details of the vacuum exhaust device 2a. Regarding the operation, the vacuum exhaust device 2 shown in the first embodiment is used.
Since it is almost the same as
【００６７】本実施例においてはバイパスガスラインＣ
がリークバルブ１２の下流側でメインガスラインＡから
遮断されており、リークバルブ１２の下流にガス抜きバ
ルブ１５が接続され、また同時にガス抜き用Ｎ2 ガスボ
ンベ２１とガス抜き時の真空排気装置２ａを常設してい
る。上記構成により実施例１と同様にイオン源チャンバ
ーの状態（高真空、かつ、常温であるかどうか）に依存
しないので、ガス抜きを行うときの制約がなくなる。In this embodiment, the bypass gas line C
Is shut off from the main gas line A on the downstream side of the leak valve 12, the degassing valve 15 is connected to the downstream side of the leak valve 12, and at the same time, the degassing N 2 gas cylinder 21 and the vacuum exhaust device 2a for degassing. Is permanently installed. With the above configuration, as in the case of the first embodiment, it does not depend on the state of the ion source chamber (whether it is at high vacuum and at room temperature), so there are no restrictions when performing degassing.
【００６８】さらに、高電位部の電源がＯＮの状態では
感電する恐れがあり、手動によるバルブの操作やガスボ
ンベの交換は不可能であるが、ガス供給装置内のバルブ
を自動バルブとすることにより、高電位部の電源がＯＮ
の状態であってもバルブを自動制御や遠隔操作としてガ
ス抜きを行うことができる。本実施例中の圧力センサ２
２、圧力センサ２３はバルブの自動制御を行う際の圧力
値判定を行う目的で設置されたものである。そして、ガ
ス供給装置内には複数のガスラインが設置されているの
で一つのガスライン系を使用してイオン注入を行ってい
る間でも、別のガスライン系のガス抜き作業を行うこと
ができる。Further, there is a risk of electric shock when the power source of the high-potential portion is ON, and it is impossible to manually operate the valve or replace the gas cylinder. However, by making the valve in the gas supply device an automatic valve. , The power supply of the high potential part is ON
Even in this state, the valve can be degassed by automatic control or remote control. Pressure sensor 2 in this embodiment
2. The pressure sensor 23 is installed for the purpose of determining the pressure value when the valve is automatically controlled. Since a plurality of gas lines are installed in the gas supply device, it is possible to perform degassing work of another gas line system while performing ion implantation using one gas line system. .
【００６９】そして、イオン注入中にガス抜きを行って
おけば高電位部の電源をＯＦＦした直後にガスボンベを
交換することができ、ガス抜きが装置のダウンタイムに
与える影響をなくすことが可能となり装置のダウンタイ
ムが大幅に短縮できる。If gas is degassed during the ion implantation, the gas cylinder can be replaced immediately after the power supply to the high potential part is turned off, and it is possible to eliminate the influence of degassing on the downtime of the apparatus. Equipment downtime can be greatly reduced.
【００７０】ここでは真空排気用としてガス供給装置内
にガス抜き時の専用真空排気装置２ａを常設する構成と
しているが、その他、真空排気装置２ａをラックに設置
して移動可能とし、ガス抜きを行う際にガス供給装置付
近に移動させて真空排気を行うものや実施例１と同様イ
オン注入装置内の真空排気装置を利用して直接ガス抜き
バルブ１５に接続してガス抜きを行う方法なども考えら
れる。Here, a dedicated vacuum evacuation device 2a for degassing is permanently installed in the gas supply device for evacuation, but in addition, the vacuum evacuation device 2a is installed in a rack so that it can be moved to perform degassing. A method of performing vacuum evacuation by moving it to the vicinity of the gas supply apparatus when performing, or a method of directly connecting to the gas vent valve 15 to perform degassing using the vacuum exhaust apparatus in the ion implantation apparatus as in the first embodiment, etc. Conceivable.
【００７１】[0071]
【発明の効果】上記の課題を解決するために、本発明に
係るイオン注入装置に用いられるガス供給装置は、イオ
ン源にイオンを発生させる原料としてのガスを供給する
ガス供給ラインと、バルブの切り換えによって上記ガス
供給ラインに残留したガスの排出がイオン源を通さずに
行われるように真空排気手段が接続されたガス抜き専用
のガス抜きラインとが設けられていることを特徴として
いる。In order to solve the above problems, the gas supply device used in the ion implantation device according to the present invention includes a gas supply line for supplying a gas as a raw material for generating ions to an ion source and a valve. A degassing line dedicated to degassing, which is connected to vacuum evacuation means, is provided so that the gas remaining in the gas supply line can be discharged by switching without passing through the ion source.
【００７２】その結果、イオン源チャンバーの状態が高
真空、かつ、常温であるかどうかに関係なくガス抜きを
行うことが可能となるので、ガス抜きを行なう際の制約
が従来と比べ大幅に減少し、高電位部の電源がＯＦＦで
あることを確認すれば直ぐにガス抜きを開始することが
可能となる。このことにより、ガス抜きが装置のダウン
タイムに与える影響を低減できるという効果を奏する。As a result, it is possible to perform degassing regardless of whether the ion source chamber is in a high vacuum state or at room temperature, so that restrictions on degassing are greatly reduced compared to the conventional case. However, if it is confirmed that the power source of the high potential portion is OFF, it is possible to immediately start degassing. This has the effect of reducing the effect of degassing on the downtime of the apparatus.
【図１】本発明を適用した一実施例のガス供給装置のガ
ス配管系統図である。FIG. 1 is a gas piping system diagram of a gas supply device of an embodiment to which the present invention is applied.
【図２】図１に示した真空排気装置の詳細図である。FIG. 2 is a detailed view of the vacuum exhaust device shown in FIG.
【図３】本発明を適用した他の実施例のガス供給装置の
ガス配管系統図である。FIG. 3 is a gas piping system diagram of a gas supply device of another embodiment to which the present invention is applied.
【図４】図３に示した真空排気装置の詳細図である。FIG. 4 is a detailed view of the vacuum exhaust device shown in FIG.
【図５】本発明の従来例におけるガス供給装置のガス配
管系統図である。FIG. 5 is a gas piping system diagram of a gas supply device in a conventional example of the present invention.
１ ガス供給装置 ２ 真空排気装置 ３ イオン源 ４ エンドステーション ５ ガスボンベ ６ レギュレータ ７ シャットバルブ ８ マスフローコントローラ １４ イオン源バルブ １５ ガス抜きバルブ 1 Gas Supply Device 2 Vacuum Exhaust Device 3 Ion Source 4 End Station 5 Gas Cylinder 6 Regulator 7 Shut Valve 8 Mass Flow Controller 14 Ion Source Valve 15 Gas Venting Valve
Claims (1)
ンを発生させる原料としてのガスを供給するガス供給ラ
インと、バルブの切り換えによって上記ガス供給ライン
に残留したガスの排出がイオン源を通さずに行われるよ
うに真空排気手段が接続されるガス抜き専用のガス抜き
ラインとが設けられていることを特徴とするガス供給装
置。1. In an ion implanter, a gas supply line for supplying a gas as a raw material for generating ions to an ion source, and a valve are switched so that discharge of gas remaining in the gas supply line does not pass through the ion source. A gas supply line for degassing, which is connected to vacuum evacuation means so as to be carried out.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6161139A JPH0831369A (en) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Gas supplying device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6161139A JPH0831369A (en) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Gas supplying device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831369A true JPH0831369A (en) | 1996-02-02 |
Family
ID=15729340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6161139A Pending JPH0831369A (en) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Gas supplying device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831369A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004508681A (en) * | 2000-09-05 | 2004-03-18 | アクセリス テクノロジーズ インコーポレーテッド | Mass gas delivery system for ion implanters |
| JP2013530492A (en) * | 2010-05-05 | 2013-07-25 | ティーイーエル エピオン インコーポレイテッド | Gas cluster ion beam system with rapid gas switching device |
| US8981322B2 (en) | 2009-02-04 | 2015-03-17 | Tel Epion Inc. | Multiple nozzle gas cluster ion beam system |
| US9305746B2 (en) | 2009-03-31 | 2016-04-05 | Tel Epion Inc. | Pre-aligned nozzle/skimmer |
| JP2016127025A (en) * | 2014-12-25 | 2016-07-11 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | Charged particle beam device |
| US9540725B2 (en) | 2014-05-14 | 2017-01-10 | Tel Epion Inc. | Method and apparatus for beam deflection in a gas cluster ion beam system |
| WO2019244533A1 (en) * | 2018-06-20 | 2019-12-26 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Heat treatment device and atmosphere substitution method for heat treatment device |
-
1994
- 1994-07-13 JP JP6161139A patent/JPH0831369A/en active Pending
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