JPH1040853A - イオンインプランタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソース部の真空度を測定するイオンゲージ部
とイオンゲージポート部との接続不良による真空トラブ
ルの発生、イオンゲージ部の交換作業におけるイオンゲ
ージ部又はイオンゲージポート部の破損や接続不良の発
生、イオンゲージポート部の交換作業における長時間の
交換工数の発生やコストの増大等を防止することが可能
なイオンインプランタ装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 ゲートバルブ部１０の取り付け部１８と
イオンゲージポート部１８のイオンゲージポート２４一
端とが、カップリング２６により取り外し可能に接続さ
れ、ＳＵＳ製のイオンゲージポート２４他端とイオンゲ
ージ部１２のガラス製のイオンゲージ取り付け口２２と
が、ＳＵＳ製のナット２８を用いたねじ込み式により、
即ちＳＵＳ製のイオンゲージポート２４他端部に切った
雄ねじ３４とＳＵＳ製のナット２８の雌ねじ３６とをね
じ込むことにより接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イオンインプラン
タ装置（Ion Implanter ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体プロセスにおいてｐ型又はｎ型の
不純物原子をウェーハ中に添加するドーピング装置とし
ては、従来、熱拡散装置が主流であった。しかし、イオ
ンのエネルギーを変化させることにより不純物の深さ方
向の分布を制御することができること、またイオンの個
数を電流値として計測することにより不純物の濃度を精
密に測定することができること等の利点があるため、従
来の熱拡散装置に代わって、イオンインプランタ装置が
中心的な装置となってきている。

【０００３】このイオンインプランタ装置は、ウェーハ
に注入する所望のイオンを生成するソース部、このソー
ス部で生成したイオンを輸送するビームライン系、ウェ
ーハを搬送すると共に、ビームライン系により輸送して
きたイオンをウェーハに注入処理するエンドステーショ
ン部などから構成される。ここで、イオンは空気中では
生成、輸送することが不可能であるため、イオンインプ
ランタ装置の各構成部は高真空に保持する必要がある。
このため、例えばソース部においても、拡散ポンプによ
って真空排気され、その真空度をイオンゲージにより常
に測定するようになっている。

【０００４】従来のイオンインプランタ装置（例えばバ
リアン社製３５０Ｄ）のソース部におけるゲートバルブ
部とイオンゲージ部との接続部を、図２を用いて説明す
る。ここで、図２（ａ）はゲートバルブ部とイオンゲー
ジ部との接続部の外観を示す図であり、図２（ｂ）はそ
の接続部を分解した状態を示す図である。

【０００５】図２に示されるように、通称Ｖ２ゲートバ
ルブアセンブリと呼ばれるゲートバルブ部４０と真空度
を測定するイオンゲージ部４２とがイオンゲージポート
部４４によって接続されている。ここで、ゲートバルブ
部４０及びイオンゲージポート部４４は共にＡｌ（アル
ミニウム）製であり、イオンゲージ部４２の容器４６及
びイオンゲージ取り付け口４８は共にガラス製である。

【０００６】また、ゲートバルブ部４０とイオンゲージ
ポート部１４との接続部においては、Ａｌ製のゲートバ
ルブ部４０とイオンゲージポート部１８のＡｌ製のイオ
ンゲージポート５０一端とが溶接によって一体的に接続
されている。

【０００７】また、イオンゲージポート部４４とイオン
ゲージ部４２との接続部においては、Ａｌ製のイオンゲ
ージポート５０他端とイオンゲージ部４２のガラス製の
イオンゲージ取り付け口４８とが、Ａｌ製のナット５２
を用いたねじ込み式によって接続されている。

【０００８】即ち、イオンゲージポート５０他端とイオ
ンゲージ取り付け口４８との間にＯリング５４及びＡｌ
製のシール押さえ５６を介在させ、Ａｌ製のイオンゲー
ジポート５０他端部に切った雄ねじ５８とＡｌ製のナッ
ト５２の雌ねじ６０とをねじ込むことにより、シール押
さえ５６をイオンゲージ取り付け口４８に締め付けると
共に、このシール押さえ５６を介してＯリング５４をイ
オンゲージポート５０他端に押しつけ、イオンゲージポ
ート５０他端とイオンゲージ取り付け口４８とを密着さ
せている。

【０００９】このようにして、Ａｌ製のゲートバルブ部
４０とイオンゲージポート部１８のＡｌ製のイオンゲー
ジポート５０とは溶接により一体的に接続され、Ａｌ製
のイオンゲージポート５０他端とイオンゲージ部４２の
ガラス製のイオンゲージ取り付け口４８とはＡｌ製のナ
ット５２を用いたねじ込み式によって接続されることに
より、ゲートバルブ部４０とイオンゲージ部４２とのイ
オンゲージポート部４４を介しての接続がなされてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のイオンインプランタ装置のソース部におけるゲート
バルブ部４０とイオンゲージ部４２とのイオンゲージポ
ート部４４を介しての接続には、幾つかの問題があっ
た。

【００１１】ゲートバルブ部４０とイオンゲージポート
部１８のＡｌ製のイオンゲージポート５０一端との接続
部は、機械的に余り強くないＡｌ材同士の溶接によるた
め、壊れ易いという問題があった。イオンゲージポート
５０の材質をステンレススチールなどの高硬度の金属に
することも考えられるが、Ａｌ材とステンレススチール
材等との溶接は容易ではない。

【００１２】また、イオンゲージポート部４４とイオン
ゲージ部４２との接続部は、Ａｌ製のイオンゲージポー
ト５０他端部の雄ねじ５８とＡｌ製のナット５２の雌ね
じ６０とのねじ込み式であるため、繰り返し使用してい
ると、ねじ山の摩滅によってねじが緩んでくる。このた
め、イオンゲージポート５０他端とイオンゲージ取り付
け口４８との密着性が完全でなくなり、真空リーク等の
真空トラブルが発生するという問題があった。

【００１３】また、この真空トラブルの発生を防止しよ
うとして、緩んだねじを更に強く締めると、イオンゲー
ジ部４２のガラス製のイオンゲージ取り付け口４８を破
壊してしまうという問題があった。

【００１４】また、こうしたイオンゲージ部４２のイオ
ンゲージ取り付け口４８の破壊やイオンゲージ自体の故
障等によりイオンゲージ部４２を交換する必要が生じた
場合、イオンゲージポート部４４がゲートバルブ部４０
と一体的に接続されて取り外しができないため、イオン
ゲージ部４２の交換作業におけるイオンゲージポート部
４４からの取り外し及び交換後の取り付けがその位置関
係から容易ではなく、イオンゲージ部４２又はイオンゲ
ージポート部４４の破損を招いたり、両者の接続不良を
引き起こしたりし易いという問題があった。

【００１５】更に、イオンゲージポート５０他端部の雄
ねじ５８の摩滅やその他のイオンゲージポート部４４の
破損が生じた場合も、イオンゲージポート５０一端がゲ
ートバルブ部４０と一体的に接続されて取り外しができ
ないため、イオンゲージポート部４２だけでなくゲート
バルブ部４０ごと良品との交換を行う必要が生じ、必要
以上にコストの増大を招くという問題があった。また、
その交換作業においては、装置の構造上、拡散ポンプを
取り外してからゲートバルブ部４０を取り外さなければ
ならない等、ゲートバルブ部４０の脱着には約１０時間
という長時間の交換工数を要するという問題があった。

【００１６】そこで本発明は、上記課題を考慮してなさ
れたものであり、ソース部の真空度を測定するイオンゲ
ージ部とイオンゲージポート部との接続不良による真空
トラブルの発生、イオンゲージ部の交換作業におけるイ
オンゲージ部又はイオンゲージポート部の破損や接続不
良の発生、イオンゲージポート部の交換作業における長
時間の交換工数の発生やコストの増大等を防止すること
が可能なイオンインプランタ装置を提供することを目的
とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の本発
明に係るイオンインプランタ装置により達成される。即
ち、請求項１に係るイオンインプランタ装置は、ソース
部のゲートバルブ部とイオンゲージ部とを接続するイオ
ンゲージポート部を有するイオンインプランタ装置であ
って、そのイオンゲージポート部がゲートバルブ部及び
イオンゲージ部から取り外し可能であることを特徴とす
る。

【００１８】このように請求項１に係るイオンインプラ
ンタ装置においては、イオンゲージポート部がゲートバ
ルブ部及びイオンゲージ部から取り外し可能であること
により、イオンゲージ部の破損や故障等によってイオン
ゲージ部を交換する必要が生じた場合に、ゲートバルブ
部からイオンゲージポート部を取り外した後、イオンゲ
ージポート部からイオンゲージ部を取り外すことがで
き、イオンゲージ部の交換後の取り付けも逆の手順で行
うことができるため、イオンゲージ部の脱着が容易にな
り、その交換作業における作業性が向上すると共に、交
換作業時におけるイオンゲージ部やイオンゲージポート
部の破損を招いたり、両者の接続不良による真空リーク
等の真空トラブルを引き起こしたりすることが防止され
る。

【００１９】また、破損等によってイオンゲージポート
部を交換する必要が生じた場合でも、ゲートバルブ部か
らイオンゲージポート部を取り外すことができるため、
ゲートバルブ部ごと良品と交換を行う必要がなくなり、
必要以上のコストの増大を招くことがないばかりか、交
換作業が容易になり、短時間の交換工数で済ますことが
可能になる。

【００２０】上記イオンインプランタ装置において、イ
オンゲージポート部をステンレススチール製とすること
ができる。このようにイオンゲージポート部をステンレ
ススチール製とすることにより、イオンゲージポート部
とイオンゲージ部との接続部がイオンゲージポート部端
部の雄ねじとナットの雌ねじとのねじ込み式であって
も、Ａｌ製の場合のようにねじ山の摩滅によってねじが
緩んでくることはなくなるため、イオンゲージポート部
とイオンゲージ部との密着性が向上し、真空リーク等の
真空トラブルの発生を防止することができる。

【００２１】また、真空トラブルの発生を防止しようと
して、必要以上に強くねじを締める必要もなくなるた
め、ガラス製のイオンゲージ部のイオンゲージ取り付け
口を破壊してしまうこともなくなる。また、こうした破
壊の恐れがなくなるため、取り扱いに必要以上の慎重に
なる必要がなくなり、作業性も向上する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。図１（ａ）は本発明の
一実施の形態に係るイオンインプランタ装置のソース部
におけるゲートバルブ部とイオンゲージ部との接続部の
外観を示す図であり、図１（ｂ）はその接続部を分解し
た状態を示す図である。

【００２３】図１に示されるように、ゲートバルブ部１
０と真空度を測定するイオンゲージ部１２とはイオンゲ
ージポート部１４によって接続されている。ここで、ゲ
ートバルブ部１０のゲートバルブアセンブリ１６とその
取り付け部１８は共にＡｌ製であり、イオンゲージ部１
２の容器２０及びイオンゲージ取り付け口２２は共にガ
ラス製である。そしてイオンゲージポート部１４は基本
的にステンレススチール製（以下、「ＳＵＳ製」とい
う）である。

【００２４】イオンゲージポート部１４両端における接
続部を、更に詳しく説明する。ゲートバルブ部１０とイ
オンゲージポート部１４との接続部においては、ゲート
バルブ部１０のＡｌ製の取り付け部１８とイオンゲージ
ポート部１８のＳＵＳ製のイオンゲージポート２４一端
とが、カップリング２６によって接続されている。

【００２５】また、イオンゲージポート部１４とイオン
ゲージ部１２との接続部においては、ＳＵＳ製のイオン
ゲージポート２４他端とイオンゲージ部１２のガラス製
のイオンゲージ取り付け口２２とが、ＳＵＳ製のナット
２８を用いたねじ込み式によって接続されている。

【００２６】即ち、イオンゲージポート２４他端とイオ
ンゲージ取り付け口２２との間には、Ｏリング３０及び
Ａｌ製のシール押さえ３２が介在している。そしてＳＵ
Ｓ製のイオンゲージポート２４他端部に切った雄ねじ３
４とＳＵＳ製のナット２８の雌ねじ３６とをねじ込むこ
とにより、シール押さえ３２をイオンゲージ取り付け口
２２に締め付けると共に、このシール押さえ３２を介し
てＯリング３０をイオンゲージポート２４他端に押しつ
け、この押し潰したＯリング３０によってイオンゲージ
ポート２４他端とイオンゲージ取り付け口２２とを密着
させる。

【００２７】このように本実施の形態によれば、ゲート
バルブ部１０とイオンゲージポート部１４との接続部に
おいて、ゲートバルブ部１０の取り付け部１８とイオン
ゲージポート部１８のイオンゲージポート２４一端と
が、カップリング２６によって接続されていることによ
り、イオンゲージポート部１８及びイオンゲージ部１２
がゲートバルブ部１０から容易に取り外し可能である。

【００２８】このため、破損や故障等が生じたイオンゲ
ージ部１２を交換する場合に、ゲートバルブ部１０から
イオンゲージポート部１８及びイオンゲージ部１２を取
り外した後に、イオンゲージポート部１８からイオンゲ
ージ部１２を取り外すせばよい。また、イオンゲージ部
１２の交換後の取り付けも逆の手順で行えばよい。従っ
て、イオンゲージ部１２の交換作業における脱着が容易
になり、その作業性が向上するだけでなく、交換作業時
においてイオンゲージ部１２やイオンゲージポート部１
４の破損を招いたり、イオンゲージ部１２とイオンゲー
ジポート部１４との接続不良による真空リーク等の真空
トラブルを引き起こしたりすることを防止することがで
きる。

【００２９】また、破損等が生じたイオンゲージポート
部１４を交換する場合にも、ゲートバルブ部１０からイ
オンゲージポート部１８及びイオンゲージ部１２を取り
外した後、イオンゲージ部１２からイオンゲージポート
部１８を取り外すせばよいため、交換作業が容易にな
り、短時間の交換工数で済ますことができる。また、こ
のとき、ゲートバルブ部１０ごと良品と交換を行う必要
がなくなるため、交換コストを低減することになる。

【００３０】また、本実施の形態によれば、イオンゲー
ジポート部１４とイオンゲージ部１２との接続部におい
て、ＳＵＳ製のイオンゲージポート２４他端とイオンゲ
ージ部１２のガラス製のイオンゲージ取り付け口２２と
が、ＳＵＳ製のナット２８を用いたねじ込み式によって
接続されていることにより、即ちＳＵＳ製のイオンゲー
ジポート２４他端部に切った雄ねじ３４とＳＵＳ製のナ
ット２８の雌ねじ３６とをねじ込むことにより接続され
ていることにより、繰り返し使用しても、Ａｌ製の場合
のようにねじ山の摩滅によってねじが緩んでくることは
なくなるため、イオンゲージポート２４他端とイオンゲ
ージ取り付け口２２との密着性が向上し、真空リーク等
の真空トラブルの発生を防止することができる。

【００３１】また、真空トラブルの発生を防止しようと
して、必要以上に強くねじを締める必要もなくなるた
め、ガラス製のイオンゲージ取り付け口２２を破壊して
しまうこともなくなる。また、こうした破壊の恐れがな
くなるため、交換作業において必要以上の慎重に取り扱
う必要がなくなり、その作業性も向上する。

【００３２】なお、上記実施の形態においては、ゲート
バルブ部１０とイオンゲージポート部１４との接続部に
カップリング２６を用いているが、これに限定する必要
はなく、着脱が容易で、且つ真空リーク等の真空トラブ
ルの発生しない気密性が確保できるものであればよい。

【００３３】

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明に係
るイオンインプランタ装置によれば、ソース部のゲート
バルブ部とイオンゲージ部とを接続するイオンゲージポ
ート部が、ゲートバルブ部及びイオンゲージ部から取り
外し可能であることにより、イオンゲージ部の交換の際
の脱着が容易になるため、その作業性を向上させること
ができると共に、交換作業時におけるイオンゲージ部や
イオンゲージポート部の破損や、接続不良による真空ト
ラブルの発生を防止することができる。また、イオンゲ
ージポート部の交換も容易に行うことができ、ゲートバ
ルブ部ごと良品と交換を行う必要がなくなるため、短時
間の交換工数で済ますことができると共に、交換コスト
の低減を図ることができる。

【００３４】また、本発明に係るイオンインプランタ装
置によれば、イオンゲージポート部がステンレススチー
ル製であることにより、イオンゲージポート部とイオン
ゲージ部との接続がねじ込み式であっても、従来のＡｌ
製の場合のようにねじ山の摩滅によってねじが緩んでく
ることはなくなるため、接続部の密着性が向上し、真空
リーク等の真空トラブルの発生を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の一実施の形態に係るイオ
ンインプランタ装置のソース部におけるゲートバルブ部
とイオンゲージ部との接続部の外観を示す図であり、図
２（ｂ）はその接続部を分解した状態を示す図である。

【図２】図２（ａ）は従来のイオンインプランタ装置の
ソース部におけるゲートバルブ部とイオンゲージ部との
接続部の外観を示す図であり、図２（ｂ）はその接続部
を分解した状態を示す図である。

【符号の説明】

１０……ゲートバルブ部、１２……イオンゲージ部、１
４……イオンゲージポート部、１６……ゲートバルブア
センブリ、１８……取り付け部、２０……イオンゲージ
部の容器、２２……イオンゲージ取り付け口、２４……
イオンゲージポート、２６……カップリング、２８……
ナット、３０……Ｏリング、３２……シール押さえ、３
４……雄ねじ、３６……雌ねじ、４０……ゲートバルブ
部、４２……イオンゲージ部、４４……イオンゲージポ
ート部、４６……イオンゲージ部の容器、４８……イオ
ンゲージ取り付け口、５０……イオンゲージポート、５
２……ナット、５４……Ｏリング、５６……シール押さ
え、５８……雄ねじ、６０……雌ねじ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大坂 浩 鹿児島県国分市野口北５番１号 ソニー国 分株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ソース部のゲートバルブ部とイオンゲー
   ジ部とを接続するイオンゲージポート部を有するイオン
   インプランタ装置であって、 前記イオンゲージポート部が、前記ゲートバルブ部及び
   前記イオンゲージ部から取り外し可能であることを特徴
   とするイオンインプランタ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のイオンインプランタ装置
   において、 前記イオンゲージポート部が、ステンレススチール製で
   あることを特徴とするイオンインプランタ装置。