JPS58194240A - Target cooling device for ion implanting device - Google Patents

Target cooling device for ion implanting device

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JPS58194240A
JPS58194240A JP7871482A JP7871482A JPS58194240A JP S58194240 A JPS58194240 A JP S58194240A JP 7871482 A JP7871482 A JP 7871482A JP 7871482 A JP7871482 A JP 7871482A JP S58194240 A JPS58194240 A JP S58194240A
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JP
Japan
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cooling
disk
passage
target
ion implantation
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JP7871482A
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Japanese (ja)
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JPS6322409B2 (en
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Koji Matsuda
松田 耕自
Tsukasa Nogami
野上 司
Susumu Yamada
進 山田
Masahiko Aoki
青木 正彦
Katsuo Naito
勝男 内藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NISSHIN HAIBORUTEEJI KK
Nissin High Voltage Co Ltd
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NISSHIN HAIBORUTEEJI KK
Nissin High Voltage Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3435Target holders (includes backing plates and endblocks)

Abstract

PURPOSE:To cool a target ever so effectively, by making up a cooling passage inside a disk being free of rotation and movement, while cooling an ion implanting target in the disk's installing part through a medium that travels in the cooling passage. CONSTITUTION:A target chamber 9 is installed in front of the main body 7 of an ion implanting device while an implantation chamber is installed inside the target chamber 9 as well. A circular disk 33 is supported at the upside of a shaft 29 and rotated and rextilinearly moved by dint of motors 21 and 22. Each installing part 34 for plural ion implanting targets is formed up at regular intervals on the peripheral part of the disk 33 and thereby each ion implanting target 36 is installed in the installing part 34 rspectively. In addition, a cooling passage 37 is made up along the inner part of a paired groove 35 inside the installing part 34 and a cooling outward passage 38 and a cooling inward passage 39 are interconnected to this cooling passage 37. Each of these passages 38 and 39 is interconnected to an outward passage 31 and an inward passage 32 of the shaft 29 whereby a cooling medium is well circulated through. Doing like this, not only the target 36 is effectively cooled but a highly energetic ion can be implanted.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、イオン注入装置のターゲット冷却装置に関
し、回転および移動自在のディスクの内部に冷却用通路
を形成するとともに、冷却用通路を移動する媒体により
ディスクの装着部のイオン注入用ターゲットを冷却する
ようにし、ターゲットを効果的に冷却し、大電流高エネ
ルギービームによりイオン注入が行なえるとともに、良
質のデバイスを得るようにしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a target cooling device for an ion implanter, in which a cooling passage is formed inside a rotatable and movable disk, and a medium moving through the cooling passage is used to cool the mounting portion of the disk. The ion implantation target is cooled, the target is effectively cooled, ions can be implanted with a large current and high energy beam, and high quality devices can be obtained.

一般に2大電流イオン注入装置では、大電流イオンビー
ムをスポット状で入射させるとともに、複数のイオン注
入用ターゲットが装着されたディスクを回転および直線
移動してイオン注入するメカニカルスキャン力式が採用
されて′いる。これによるさ、大電流イオンビームその
ものを走査させる必要がないため、磁場を与えるための
多くの電磁石が全く不要となり、装置を小形かつ軽量に
できるものである。ところで、この種イオン注入装置で
は、各ターゲットがイオン注入により大きな熱エネルギ
ーを受けるため、各ターゲットを効果的に冷却する必要
があるが、メカニカルスキャンするデ゛イスク上のター
ゲットの冷却は容易ではない。
In general, two high current ion implanters use a mechanical scanning force method that injects a high current ion beam in the form of a spot, and implants ions by rotating and linearly moving a disk equipped with multiple ion implantation targets. 'There is. As a result, there is no need to scan the large current ion beam itself, so many electromagnets for applying magnetic fields are completely unnecessary, and the device can be made smaller and lighter. By the way, in this type of ion implanter, each target receives a large amount of thermal energy due to ion implantation, so it is necessary to cool each target effectively, but it is not easy to cool targets on a mechanically scanned disk. .

そこで、従来のイオン注入装置のターゲット冷却装置で
は、第1図および第2図に示すように、回転駆動軸(1
)により回転されるとさもに図示しない移動機構により
直線移動される軸(2)に円板状のデ′イスク(3)が
支持され、ディスク(3)上の外周部に複数個の銅ブロ
ックからなるヒートシンク(4)が等間隔に設けられる
とともに、各ヒートシンク(4)上にそれぞれターゲッ
トとなるウェハー(5)が載置され、これら各ウェハー
(5)が各ヒートシンク(4)に耽り付けられた板ばね
(6)により、ヒートシンク(4)に圧接され、保持さ
れている。そして、イオン注入により各ウェハー(5勝
;受けた熱エネルギーは、それぞれ当該のヒートシンク
(4)に逃がされ、各ウニ・・−(5)は慣性冷却力式
により冷却される。
Therefore, in the target cooling device of the conventional ion implanter, as shown in FIGS.
) A disk-shaped disk (3) is supported on a shaft (2) which is also linearly moved by a moving mechanism (not shown), and a plurality of copper blocks are mounted on the outer periphery of the disk (3). Heat sinks (4) made up of It is held in pressure contact with the heat sink (4) by a leaf spring (6). The thermal energy received by each wafer (5 wins) due to ion implantation is released to the corresponding heat sink (4), and each sea urchin (5) is cooled by an inertial cooling force method.

しかし、前記従来のターゲット冷却装置によると、ディ
スク(3〕土のヒートシンク(4)ではその容積に応じ
た冷却しか行なえず、冷却能力が極めて低いものであり
、大電流高エネルギービームによる高濃度イオン注入で
は、ウェハー(5)の効果的な冷却が行なえず、良質の
デバイスが得られない欠点があり、この種イオン注入装
置では、その注入可能なパワーが制約されてしまう欠点
がある。また、ディスク(3)上の各ウェハー(5)は
それぞれ、ヒート7ンク(4)上で板ばね(6)により
保持されるため、ウェハー(5)のディスク(3)への
自動装填が行なえない欠点があり、仮りに、ウェハー(
5)をヒートシンク(4)上に乗せるだけの構造にして
その自動装填を可能にすると、ウェハー(5)のヒート
シンク(4)との接触が不十分となり、冷却能が悪くな
る問題が生じる。
However, according to the conventional target cooling device, the disk (3) and earth heat sink (4) can only cool according to the volume of the disk (3), and the cooling capacity is extremely low. Implantation has the disadvantage that the wafer (5) cannot be effectively cooled and high-quality devices cannot be obtained, and this type of ion implantation apparatus has the disadvantage that the power that can be implanted is limited. Since each wafer (5) on the disk (3) is held by a leaf spring (6) on the heat tank (4), the wafer (5) cannot be automatically loaded onto the disk (3). If there is a wafer (
If the wafer (5) is simply placed on the heat sink (4) to enable its automatic loading, the problem arises that the contact between the wafer (5) and the heat sink (4) is insufficient, resulting in poor cooling performance.

この発明は、前記の点に留意してなされたものであり、
回転および移動自在のディスクのりを周部にイオン注入
用ターゲットの複数個の装着部を形成し、前記ディスク
の内部に該ディスクの中心軸と前記各装着部とを結ぶ冷
却用通路を形成し、前記冷却用通路を移動する媒体によ
り前記各装着部のターゲットを冷却することを特徴さす
るイオン注入装置のターゲット冷却装置である。
This invention was made with the above points in mind,
forming a plurality of mounting portions for ion implantation targets around a rotatable and movable disk glue; forming a cooling passageway connecting the central axis of the disk and each of the mounting portions within the disk; The target cooling device for the ion implantation apparatus is characterized in that the targets in each of the mounting portions are cooled by a medium moving through the cooling passage.

したがって、ディスクの複数個の装着部にそれぞれ装着
された各ターゲットは、冷却用通路を移動する媒体によ
り冷却されるため、各ターゲットはイオン注入により大
きな熱エネルギーを受けるにもかかわらず、その温度上
昇は低く押えられ。
Therefore, each target attached to the plurality of attachment parts of the disk is cooled by the medium moving through the cooling passage, so even though each target receives a large amount of thermal energy due to ion implantation, its temperature increases. is held low.

ターゲットの低温処理が可能となり、良質のデバイスを
得る七ともに、大電流高エネルギービームによるイオン
注入が実現でき、短時間にイオン注入を行なうことがで
きるものである。
In addition to making it possible to process the target at a low temperature and obtaining high-quality devices, it also makes it possible to implement ion implantation using a high-current, high-energy beam, and to perform ion implantation in a short time.

つぎにこの発明を、その1実施例を示した第3図以下の
図面と七もに詳細に説明する。
Next, this invention will be explained in detail with reference to FIG. 3 and the following drawings showing one embodiment thereof.

これらの図面において、(7)は大電流イオン注入装置
の筐体状の装置大体であり、内部に高圧部。
In these drawings, (7) is the casing-like device of a large current ion implantation device, and has a high voltage section inside.

真空ポンプ等が備えられている。(8)は装置本体(7
)の前側に設けられたエンドステーション、(9)はエ
ンドステーション(8)上の装置本体(7)の前面に一
体に設けられたターゲットチャンバー、01はターゲッ
トチャンバー(9)の右側内部に形成され常時高真空に
保持されるイオン注入室であり、高圧部からのイオンビ
ームのビームラインにイオン入射口(11)を介して接
続されている。uzはターゲットチャンバー(9)の左
側に前面に開口しほぼ円筒状に形成されたチャンバ一本
体であり、後面に真空ポンプに連通する真空排気口u3
が一役されている。(141はチャンバ一本体azの前
面にヒンジ(15)を介して前後に開閉自在に設けられ
た円形のチャンバー蓋であり、エンドステーション(8
) 上に設ケラれたエアシリンダー、油圧シリンダー等
のシリンダー(161により開閉操作され、チャンバー
蓋(141の開時には保持具(17)によりほぼ水平に
保持される。(181はチャンバ一本体(121とチャ
ンバー蓋口Φとにより形成されたチャンバー室、0翅は
イオン注入室QQとチャンバー室(18)とを連通ずる
断面が細長い通路、(20)は該通路(19)を回転移
動により開閉する断面はぼ半円形のパルプである。
Equipped with vacuum pump etc. (8) is the device body (7
01 is formed inside the right side of the target chamber (9). This is an ion implantation chamber that is constantly maintained in a high vacuum, and is connected to the beam line of the ion beam from the high pressure section via the ion injection port (11). uz is a chamber main body formed in a substantially cylindrical shape with an opening on the front side on the left side of the target chamber (9), and a vacuum exhaust port u3 communicating with a vacuum pump on the rear side.
is playing a role. (141 is a circular chamber lid provided on the front side of the chamber main body az via a hinge (15) so that it can be opened and closed back and forth, and the end station (8
) Cylinders such as air cylinders and hydraulic cylinders (161) installed on the top are opened and closed, and when the chamber lid (141) is opened, it is held almost horizontally by the holder (17). (181 is the chamber body (121) and the chamber lid opening Φ, the wing 0 is a passageway with a long and narrow cross section that communicates the ion implantation chamber QQ and the chamber chamber (18), and (20) opens and closes the passageway (19) by rotational movement. The pulp has a semicircular cross section.

c21)および@はチャンバー蓋財の外側面に支持され
それぞれの回転軸がチャンバー蓋Q41の内側に導入さ
れた回転用モータおよび移動用ステッピングモータであ
り、後述のディスクの駆動機構゛さなる。
c21) and @ are a rotation motor and a movement stepping motor supported on the outer surface of the chamber lid Q41 and having respective rotating shafts introduced inside the chamber lid Q41, and constitute a disk drive mechanism to be described later.

(231および(至)はチャンバー蓋lの内側[に左右
力向に設けられそれぞれ回転用モータ1211およびス
テッピングモーターにより回転される回転駆動軸および
移動用駆動軸、に)はチャンバー蓋(141の内側に左
右力向に設けられた対のガイドレール、例は核力のガイ
ドレール(支)jに左右力向に移動自在に支持された移
動体であり、この移動体□□□には、第6図に示すよう
に、前記移動用駆動軸(至)が噛合するめねしくイ)が
形成されており、モータ凶の駆動による駆動軸(241
の回転により移動体(至)が左右に直線移動される。(
社)は移動体■に回転自在に内装され回転駆動軸c23
+が挿通するとさもに該駆動軸(ハ)により回転される
ねじ車、ρ9)は移動体(至)に回転自在に支持され後
述のディスクの中心軸となる軸であり、その中腹部外周
に前記ねじ車128)に噛合する歯車□□□が一体に設
けられ、回転駆動軸回)の回転により軸I29)が回転
される。g31+および(3カは軸回の内部に軸方向に
形成された冷却媒体の往路および還路である。
(231 and (to) are a rotation drive shaft and a movement drive shaft provided in the left and right directions on the inside of the chamber lid l and rotated by the rotation motor 1211 and the stepping motor, respectively.) are inside the chamber lid (141). This is a moving body supported movably in the left and right force directions by a pair of guide rails (for example, nuclear force guide rails (supports) j) installed in the left and right force directions. As shown in FIG.
The rotation of causes the moving body (to) to move linearly left and right. (
Company) is rotatably installed inside the moving body ■ and has a rotational drive shaft C23.
The screw wheel, ρ9), which is rotated by the drive shaft (c) as soon as + is inserted, is a shaft that is rotatably supported by the moving body (to) and becomes the central axis of the disk, which will be described later. A gear □□□ that meshes with the screw wheel 128) is integrally provided, and the shaft I29) is rotated by the rotation of the rotary drive shaft 128). g31+ and (3) are the outward and return paths for the cooling medium formed in the axial direction inside the shaft.

1;13)は軸凶の上端部に支持された円板状のディス
クであり、回転用モータQυおよびステッピングモータ
(〃により回転および直線移動される。(34)はディ
スク(判の外周部に等間隔に形成された複数個のイオン
注入用ターゲットの装着部であり、それぞれ外力に切り
欠いた1対の溝(至)を有しており、これが後述のハン
ドリング装置のベルト挿入孔となる。13句はディスク
(33)の各装着部(34)土に装着されたイオン注入
用ターゲットとなる円形のウェハー1、潤は各装着部(
3蜀の内部にそれぞれ対の溝(351の内側に清う蛇行
状に形成された冷却路、 1381および(39)はデ
ィスク(33)の内部に放射状に形成されそれぞれ冷却
路(3力の一端および他端に連通ずる冷却用往通路およ
び冷却用還通路であり、冷却用往通路(38)が軸12
9)の往路印)に、冷却用還通路(39)が還路(34
にそれぞれ連通されており、軸回の往路t31)に供給
された水等の冷却媒体が各冷却用往通路(381を通っ
て各冷却路(37)にそれぞれ流入され、装着部1列上
のウエノ・−136ノを冷却したのち、各冷却用還通路
(39)を通って軸I29)の還路改に戻される。(4
0)は各装着部(財)上のウニ・・−t、W)を当該装
着部(34)に圧接する馬蹄形のホルダであり、ホルダ
(40)の基部にはディスク+33)を゛貫通するピン
(4I)が設けられるとともに、該ピン141)の端部
とディスク(晒の下面との間にスプリング(44が介装
されており、このスプリング(42のばね力によりウェ
ハー1隔が保持される。
1; 13) is a disk-shaped disk supported at the upper end of the shaft, and is rotated and linearly moved by a rotation motor Qυ and a stepping motor (〃). It is a mounting part for a plurality of ion implantation targets formed at equal intervals, and each has a pair of grooves cut out by external forces, which serve as belt insertion holes of a handling device described later. 13 refers to each attachment part (34) of the disk (33), a circular wafer 1 that serves as an ion implantation target attached to the soil, and Jun refers to each attachment part (34).
Pairs of grooves (cooling passages formed in a meandering shape inside the disk (351), respectively, 1381 and (39) are formed radially inside the disk (33) and cooling passages (one end of the three and a cooling return passage communicating with the other end, and the cooling passage (38) is connected to the shaft 12.
9), the cooling return passage (39) is connected to the return passage (34).
The cooling medium such as water supplied to the outgoing path t31 of the shaft rotation flows into each cooling path (37) through each cooling outgoing path (381), and After the Ueno-136 is cooled, it passes through each cooling return path (39) and is returned to the return path of the axis I29). (4
0) is a horseshoe-shaped holder that presses the sea urchin...-t, W) on each mounting part (goods) to the corresponding mounting part (34), and the base of the holder (40) has a disk +33) passing through it. A pin (4I) is provided, and a spring (44) is interposed between the end of the pin (141) and the lower surface of the disk (bleached), and the spring force of this spring (42) holds the wafers one space apart. Ru.

(州は軸凶の下端部に一体の軸体(44)とその外周に
気密かつ回転自在に設けられた筒体(4均七により構成
された移動点ロータリジヨイントであり、軸体(44)
の外周面および筒体(4均の内周面にはそれぞれ互いに
合致する断面半円形の3条の環状溝が形成され、これに
より3条の環状通路(46a)、(46b)、(46G
)が形成されており、両頂状通路(461))、(46
0)がそれぞれ往路の1)、還路(321に連通されて
いる。(4ηは軸体(48)と該軸体+48)の外側に
気密かつ回転自在に設けられた筒体(49)とにより構
成された中間点ロータリジヨイントであり、軸体(州と
筒体(49)との間に、前記と同様にして3条の環状通
路(5oa)、(5ob)、(5oc)が形成され、軸
体1.州内に形成された3つの通路(51a)、(51
b)。
(It is a moving point rotary joint composed of a shaft body (44) that is integrated at the lower end of the shaft body and a cylinder that is airtightly and rotatably provided on its outer periphery. )
Three annular grooves with a semicircular cross section that match each other are formed on the outer circumferential surface of the cylinder and the inner circumferential surface of the cylindrical body (46G).
) are formed, and double-topped passages (461)), (46
0) is connected to the outgoing path 1) and the return path (321). (4η is the shaft body (48) and the shaft body +48). It is a midpoint rotary joint constructed by the following, and three annular passages (5oa), (5ob), (5oc) are formed between the shaft body and the cylindrical body (49) in the same way as above. and three passages (51a), (51
b).

(51C)がそれぞれ環状通路(50a)、(50b)
、(500)に連通されている。(52)は軸体(53
)と該軸Ill (58)の外周に気密かつ回転自在に
設けられた筒体(54)とにより構成され支持体(55
)を介してチャンバー蓋(141の内面に支持された固
定点ロータリジヨイントであり、軸体(53)と筒体(
54)との間に3条の環状通路(56a、)。
(51C) are annular passages (50a) and (50b), respectively.
, (500). (52) is the shaft body (53
) and a cylindrical body (54) airtightly and rotatably provided on the outer periphery of the shaft Ill (58).
) is a fixed point rotary joint supported on the inner surface of the chamber lid (141), and the shaft body (53) and the cylinder body (
54) and three annular passages (56a,).

(56b)、(56C)が形成され、軸体(53)内の
3つの通路(57a)、(57b)、(57c)がそれ
ぞれ環状通路(56a)、(561))、(560)に
連通されている。(58a)、(58b)、(580)
は移動点ロータリジヨイント(43)と中間点ロータリ
ジヨイント甑のそれぞれの筒体[45) 、 +49+
間を連結し環状通路(46a)。
(56b), (56C) are formed, and three passages (57a), (57b), (57c) in the shaft (53) communicate with the annular passages (56a), (561)), (560), respectively. has been done. (58a), (58b), (580)
are the respective cylinders of the moving point rotary joint (43) and the intermediate point rotary joint [45], +49+
An annular passage (46a) connects the two.

(46b)、(460)と環状通路(50a)、(50
b)、(500)とをそれぞれ連通する真空排気管、往
側冷却管、遠側冷却管。
(46b), (460) and annular passages (50a), (50
b), a vacuum exhaust pipe, an outgoing cooling pipe, and a far cooling pipe that communicate with (500), respectively.

(59a)、(59b)、(590)は中間点ロータリ
ジヨイント甑と固定点ロータリジヨイント(52)の軸
体t48)、  (53)間を連結し通路(5ha)、
(5xb)、(51c)と通路(+7a)、(57b)
、(57c)とをそれぞれ連通する真空排気管、往側冷
却管。
(59a), (59b), and (590) are passages (5 ha) connecting the shafts t48) and (53) of the intermediate point rotary joint and the fixed point rotary joint (52);
(5xb), (51c) and passage (+7a), (57b)
, (57c), and an evacuation pipe and an outgoing cooling pipe that communicate with each other.

遠側冷却管、 (60a)、(60b)、(600)は
固定点ロータリジヨイント(52)の筒体(54)に接
続されるとともにそれぞれ環状通路(56a)、(56
b)、(56c)に連通された真空排気主管、冷却媒体
供給管2回収管であり、それぞれチャンバー蓋σ勾より
導出され、真空排気主管(60a)が真空ポンプに接続
されるとさもに、°供給管(60b) 、回収管(60
0)が熱交換器および循環ポンプに接続されている。(
61)は各ロータリジョインH431゜(4η、  (
52)等の可動部のOリングシールであり、可動部にお
ける水もれを防止する。
The far side cooling pipes (60a), (60b), (600) are connected to the cylindrical body (54) of the fixed point rotary joint (52) and are connected to the annular passages (56a), (56), respectively.
b), (56c) are connected to the main evacuation pipe, the cooling medium supply pipe 2 and the recovery pipe, which are each led out from the chamber lid σ gradient, and when the main evacuation pipe (60a) is connected to the vacuum pump, ° Supply pipe (60b), recovery pipe (60
0) is connected to the heat exchanger and circulation pump. (
61) is each rotary join H431° (4η, (
This is an O-ring seal for the movable parts such as 52), and prevents water leakage in the movable parts.

(62)はエンドステーション(8)上に設けられたウ
ェハー(閲の)・ンドリング装置であり、その操作台(
63)が前後および上下に移動自在に支持され、操作台
(63)の先端にディスク(33)の装着5t34)の
溝・351に挿入自在の対のベル) (64)が設けら
れるとともに、操作台(63)にウエノ・−キャリヤ(
65)が設置されており、この種ノ為ンドリング装置(
62)が回収用と装着用との2台備えられている。そし
て、ウエノ・−(3(支)の回収あるいは装着を行なう
場合は、操作台(63)によりディスク(33)の装着
部(34)のホルダ(40)がそのスプリング(傾のば
ね力に抗して浮上され、ウェハー(36)の移動を容易
にしている。
(62) is a wafer (viewing)/handling device installed on the end station (8), and its operation table (
63) is supported so as to be movable back and forth and up and down, and a pair of bells (64) which can be freely inserted into the grooves and 351 of the disk (33) for mounting the disk (33) are provided at the tip of the operation table (63), and the operation Ueno-carrier (
65) is installed, and this type of handling equipment (
62) are provided, one for collection and one for attachment. When retrieving or attaching Ueno-3 (support), the holder (40) of the attachment part (34) of the disk (33) is controlled by the operating table (63) to resist the spring force of its spring (tilt). The wafer (36) is floated to facilitate movement of the wafer (36).

つぎに、前記実施例の動作について説明する。Next, the operation of the embodiment will be explained.

まず、ディスク(33)の各装着部134)にそれぞれ
未注入ウェハー例を装着し、第3図に示すように、チャ
ンバー蓋Q41を閉じてディスク(絢をチャンバー室(
j8)内に収納する。そして、チャンバー室aεをその
真空排気口(13を介して真空排気し、イオン注入室(
1りと同程度の高真空に排気したのち、バルブ120]
を回転移動してチャンバー室冊とイオン圧入室Oqとを
通路(1湧を介して連通ずる。つぎに1回転用モータc
71)が駆動し、回転駆動軸回)、ねじ車色、歯車(3
0)および軸(ロ)を介してディスク+33)が回転さ
れるとともに、図示しない冷却媒体の循環ポンプが駆動
し、ディスク(33)の各冷却路137)に冷却媒体が
循環される。
First, unimplanted wafers are mounted on each mounting portion 134) of the disk (33), and as shown in FIG.
j8). Then, the chamber chamber aε is evacuated through its vacuum exhaust port (13), and the ion implantation chamber (
After evacuating to a high vacuum equivalent to 1, the valve 120]
is rotated to communicate the chamber volume and the ion injection chamber Oq via a passage (1 spring).Next, the 1 rotation motor c
71) is driven, rotation drive shaft rotation), screw wheel color, gear (3
As the disk +33) is rotated via the shaft (b) and the disk (b), a cooling medium circulation pump (not shown) is driven, and the cooling medium is circulated through each cooling path 137) of the disk (33).

すなわち、冷却媒体供給管(60b)からの冷却媒体は
、固定点ロータリジヨイント(52)の環状通路(56
11)・軸体(53)の通路(57b)・往側冷却管(
59b)  ・中間点ロータリジョイン) (471の
軸体(州の通路(511))・環状通路(50b)・往
”1411冷却管(58b)・移動点ロータリジヨイン
ト(431の環状通路(46b)・軸(29)の往°路
(3すを通り、各冷却用柱通路138)を介して各装着
部c34)の冷却路(37)に流入され、装着部(34
)上のウェハー(36)を冷却したのち、各冷却用還通
路(39)を介して軸齢)の還路改に戻される。さらに
、還路(繋の冷却媒体は、環状通路(460)・遠側冷
却管(580)・環状通路(500)・通路(51C)
・遠側冷却管(590)・通路(57G)・環状通路(
56e)を通り、冷却媒体回収管(600)より熱交換
器に戻される。ここで、各ロータリジヨイント(個、甑
、(52)においては、その可動部で水もれが生じない
よう0リングシール(61)によりシールされているが
、万一0リングシール(61)で水もれが起きても、真
空排気主管(60a)より真空引されることにより、各
環状通路(46a)、、(50a)、(56a)よりも
れ水が吸引され。
That is, the cooling medium from the cooling medium supply pipe (60b) flows through the annular passage (56) of the fixed point rotary joint (52).
11)・Passage (57b) of shaft body (53)・Outgoing cooling pipe (
59b) ・Intermediate point rotary joint) (471 shaft body (state passage (511)) ・Annular passage (50b) ・Outward 1411 cooling pipe (58b) ・Moving point rotary joint (431 annular passage (46b) - It flows into the cooling passage (37) of each mounting part c34) through the outgoing path (passing through the 3rd column, each cooling column passage 138) of the shaft (29), and the cooling passage (37) of the mounting part (34)
After cooling the wafer (36) on the wafer (36), the wafer (36) on the wafer (36) is returned to the return path of the spindle (2) via each cooling return path (39). Furthermore, the return path (the connecting cooling medium is annular passage (460), far side cooling pipe (580), annular passage (500), passage (51C)
・Far side cooling pipe (590) ・Passage (57G) ・Annular passage (
56e) and is returned to the heat exchanger via the cooling medium recovery pipe (600). Here, each rotary joint (52) is sealed with an O-ring seal (61) to prevent water leakage at its movable part, but in the unlikely event that the O-ring seal (61) Even if water leaks, the leakage water is sucked out from each annular passage (46a), (50a), (56a) by being evacuated from the main evacuation pipe (60a).

真空中のチャンバー室α8)内への水もれが確実に防止
される。
Water leakage into the vacuum chamber α8) is reliably prevented.

つぎに、移動用ステッピングモータ(2)が駆動し。Next, the moving stepping motor (2) is driven.

移動用駆動軸内およびめねし鰭を介して移動体(26)
がガイド(25)に活って右方へ移動され1回転中のデ
ィスク(33)が右方へ直線移動される。このとき、移
動点ロータリジヨイント(43)は軸(29)の移動と
ともに移動するが、各ロータリジヨイント+431. 
(47]、 (52)において、軸体(44)、 +4
8)、  (mと筒体(伺、 149) 、  (54
)吉がそれぞれ気密に回転されるため、各ロータリジョ
イント(ト)、(4η、  (52)のそれぞれの間を
一定に作詩しながら、中間点ロータリジヨイント甑が固
定点ロータリジヨイント(52)に対して回転移動し、
冷却媒体の循環に支障はない。さらに、ディスク(33
)が右方へ移動すると、ディスク(33)は通路(19
)を通ってイオン注入室四に導入し、第4図および第5
図に示すように、ディスク(33)の約半分がイオン注
入室曲内に導入されると、今度は、両モータ121+ 
A moving body (26) within the moving drive shaft and through the female fin.
is moved to the right by the guide (25), and the disk (33), which is rotating once, is moved linearly to the right. At this time, the moving point rotary joint (43) moves with the movement of the shaft (29), but each rotary joint +431.
(47], (52), shaft body (44), +4
8), (m and cylinder (Ki, 149), (54
) Since each rotary joint (g), (4η, (52)) is rotated airtightly, the middle point rotary joint (koshi) is fixed point rotary joint (52) Rotate and move relative to
There is no problem with the circulation of the cooling medium. Furthermore, the disk (33
) moves to the right, the disc (33) moves to the passage (19
) and into the ion implantation chamber 4.
As shown in the figure, when about half of the disk (33) is introduced into the ion implantation chamber, both motors 121+
.

(22)によりディスク(83)が高速回転しながら左
右に細かく移動され、スポット状でイオン注入口111
)からイオン注入室曲内に入射されたイオン圧入室によ
り、ディスク133)上の各ウエノ・−(隔がイオン注
入さハる。このとき、イオン注入により各ウエノ・−(
3G)が受ける熱エネルギーは、前記した冷却媒体のデ
ィスク133)内への循環により回収され、・各ウエノ
・−136、は低温処理される。
(22), the disk (83) is finely moved from side to side while rotating at high speed, and the ion injection port 111 is moved in the form of a spot.
) into the ion implantation chamber, ions are implanted into each wafer space on the disk 133).
The thermal energy received by 3G) is recovered by the circulation of the cooling medium into disk 133), and each Ueno-136 is subjected to low temperature treatment.

つぎに、前述のイオン注入が完了すると、ステッピング
モータ122によりディスク(33)はチャンバー室(
18]内に移動され、パルプ例が閉じ、チャンバー室(
181が大気圧に戻される。そして、チャンパル蓋(1
41が前方に回動してディスク(33)が水平に保持さ
れ、当該ディスク(33)が回転用モータ(21)で節
動回転゛され、前述のハンドリング装置(62)により
、注入完了ウェハー(隔の回収および未注入ウェハー1
36.の装着が行なわれる。
Next, when the aforementioned ion implantation is completed, the stepping motor 122 moves the disk (33) into the chamber (
18], the pulp case is closed, and the chamber chamber (
181 is returned to atmospheric pressure. And champal lid (1
41 is rotated forward to hold the disk (33) horizontally, the disk (33) is articulately rotated by the rotation motor (21), and the above-mentioned handling device (62) handles the implanted wafer ( Collection of wafers and unimplanted wafers 1
36. is installed.

したがって、前記実施例によると、メカニカルスキャン
を行なうディスクl33)内に冷却用柱通路138)お
よび冷却用還通路(39)を形成し、軸内に供給された
冷却媒体を各装着部(34)の冷却路(37)に循環で
きるため、装着部(34)のウニ・・−(36を効果的
に冷却でき、ウェハー(361が受ける熱エネルギーを
除去できるものであり、しかも、ウェハー136)はホ
ルダ)40)により装着部(3燭面に密着されるため、
その冷却能は極めて高いものであり、良質のデ′バイス
を得ることができ、また、これにより、大電流高エネル
ギービームによるイオン注入が実現でき、イオン注入を
短時間で完了できるとともに、イオン注入の特徴が生か
せるものである。さらに、ディスク(判の軸CI!9)
への冷却媒体の供給は、3個のロータリジョイン) 1
431 、 (4η、  (52)を使用するため、移
動するディスク(到への冷却媒体の供給が容易さなり、
しかも、各ロータリジヨイント+431. +471.
  (52)において真空引用の環状通路(46a)、
(50a)、(56a)を設けるため、水もれが確実に
防止でき、安全である。
Therefore, according to the embodiment, the cooling column passage 138) and the cooling return passage (39) are formed in the disk l33) that performs mechanical scanning, and the cooling medium supplied inside the shaft is transferred to each mounting portion (34). Since it can circulate through the cooling path (37) of the mounting part (34), it can effectively cool the sea urchins (36) and remove the thermal energy received by the wafer (361).Moreover, the wafer 136 can Because it is tightly attached to the mounting part (3 candle surface) by the holder) 40),
Its cooling capacity is extremely high, making it possible to obtain high-quality devices.This also makes it possible to implement ion implantation using a large current and high energy beam, which allows ion implantation to be completed in a short time. It is possible to take advantage of the characteristics of Furthermore, the disk (size axis CI!9)
The cooling medium is supplied to the 3 rotary joints) 1
431, (4η, (52)), it is easy to supply the cooling medium to the moving disk.
Moreover, each rotary joint +431. +471.
(52) an annular passageway (46a) of vacuum extraction;
Since (50a) and (56a) are provided, water leakage can be reliably prevented and it is safe.

また、ウェハー1Sの回収、装着用のハンドリング装置
(62)に装着部134)の対の溝(閲に挿入自在のベ
ル) (64)を備えるため、ホルダ(40)を装M部
(34)より浮かせて、ベルト(64)Kよりウェハー
+3(Eの搬送が行々え、ウェハー[361の回収、装
着の自動化が実現できるものであり、これにより、省力
化およびスループントの同士が達成できるものである。
In addition, since the handling device (62) for collecting and mounting the wafer 1S is provided with a pair of grooves (bells (64) that can be freely inserted into the mounting section 134), the holder (40) can be inserted into the mounting section (34). The wafer +3 (E) can be transported from the belt (64) K by lifting the belt (64) K, and the collection and mounting of the wafer [361] can be automated, thereby saving labor and increasing throughput. It is.

なお、前記実施例では、ディスク133)の各装着部・
34)の冷却路6′7)を並列接続としたが、これを直
列あるいは直並列に接続してもよい。
In addition, in the above embodiment, each mounting portion of the disk 133)
Although the cooling paths 6'7) of 34) are connected in parallel, they may be connected in series or in series-parallel.

また、前記実施例では、ディスク(園内に水等の冷却媒
体を循環してウエノ・−136)を冷却するようにした
が、これに限らず、ディスク(33)内に各装着部  
 ′134)に至る冷却用通路を放射状に形成し、これ
にそれぞれヒートパイプを埋め込み、ヒートパイプの蒸
発部を装着部(34)に配置するとともに、ヒートパイ
プの凝縮部を軸内内に導入し、ウェハー(36;の熱ヲ
ヒートハイプを介して軸内に集め、轟該′ヒートパイプ
の熱を軸ので循環冷却媒体に伝達するようにしてもよく
、ウェハー關を効果的に冷却できるものである。
Further, in the above embodiment, the disk (Ueno-136) was cooled by circulating a cooling medium such as water within the park, but the present invention is not limited to this.
'134) are formed in a radial manner, a heat pipe is embedded in each of the cooling passages, the evaporating part of the heat pipe is arranged in the mounting part (34), and the condensing part of the heat pipe is introduced into the shaft. The heat of the wafer (36) may be collected in the shaft via a heat pipe, and the heat of the roaring heat pipe may be transferred to the circulating cooling medium through the shaft, thereby effectively cooling the wafer.

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

第1図および第2図は従来のイオン注入装置のターゲッ
ト冷却装置を示し、弔1図は正面図、第2図は一部の平
面図、第3図以下の図面はこの発明のイオン注入装置の
ターゲット冷却装置のl実施例を示し、第3図は全体側
面図、第4図および第5図はターゲットチャンバ一部分
の正面図および切断平面図、第6図は要部のディスク冷
却系の展開断面図、第7図はディスクの一部の平面図で
ある。    ・ (2g)・・・軸、(榊・・・ディスク、13蜀・・・
装着部、+36.i・・・ウェハー、13力・・・冷゛
却路、關・・・冷却用柱通路、+39)・・・冷却用還
通路。 代理人 弁理士  藤田戚太部
1 and 2 show a target cooling device of a conventional ion implanter, FIG. 1 is a front view, FIG. 2 is a partial plan view, and FIG. 3 is an overall side view, FIGS. 4 and 5 are a front view and cutaway plan view of a portion of the target chamber, and FIG. 6 is an expanded view of the main part of the disk cooling system. The sectional view, FIG. 7, is a plan view of a portion of the disk.・ (2g)...Axis, (Sakaki...Disc, 13 Shu...
Mounting part, +36. i...Wafer, 13)...Cooling path,...Cooling column passage, +39)...Cooling return path. Agent Patent Attorney Keita Fujita

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ■ 回転および移動自在のディスクの外周部にイオン注
入用ターゲットの複数個の装着部を形成し。 前記ディスクの内部に該ディスクの中心軸と前記各装着
部とを結ぶ冷却用通路を形成し、前記冷却用通路を移動
する媒体により前記各装着部のターゲットを冷却するこ
とを特徴とするイオン注入装置のターゲット冷却装置。 (8)ディスクの冷却用通路を各装着部への往路および
各装着部からの還路により構成し、前記往路および前記
還路に冷却媒体を循環することを特徴とする特許請求の
範囲第1項に記載のイオン注入装置のターゲット冷却装
置。 ■ デ゛イスクの冷却用通路を複数個の放射状に形成し
、前記各冷却用通路にそれぞれ、装着部に蒸発部を配置
したヒートパイプを埋め込み、前記ディスクの中心軸で
前記各ヒートパイプの熱を循環冷却媒体に伝達すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のイオン注入
装置のターゲット冷却装置。
[Claims] ■ A plurality of attachment parts for ion implantation targets are formed on the outer periphery of a rotatable and movable disk. Ion implantation characterized in that a cooling passage connecting the central axis of the disk and each of the mounting parts is formed inside the disk, and a target in each of the mounting parts is cooled by a medium moving in the cooling passage. Equipment target cooling device. (8) The cooling passage for the disk is constituted by an outgoing path to each mounting part and a return path from each mounting part, and a cooling medium is circulated in the outgoing path and the return path. A target cooling device for the ion implantation device described in 2. ■ A plurality of cooling passages for the disk are formed in a radial pattern, and a heat pipe having an evaporation part arranged in the mounting part is embedded in each of the cooling passages, so that the central axis of the disk can absorb the heat of the heat pipe. 2. A target cooling device for an ion implantation apparatus according to claim 1, wherein the target cooling device is configured to transmit the temperature to a circulating cooling medium.
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