KR20060126995A - 고체로부터 승화된 증기의 유동 제어 - Google Patents

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토마스 엔. 호르스키
로버트 더블유. 3세 밀게이트
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세미이큅, 인코포레이티드
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Abstract

진공 챔버로 승화된 증기를 안정적인 유동으로 전달하기 위한 증기 운송 시스템은 고체 물질의 기화기(vaporizer), 기계적 쓰로틀 밸브(mecahnical throttling valve) 및 진공 챔버로의 증기 도관이 이어지는 압력계(pressure gauge)로 구성된다. 상기 증기 유동 속도는 기화기의 온도와 기계적 쓰로틀 밸브의 전도도 설정에 의해 결정된다. 상기 기화기의 온도는 온도 설정값에 대한 폐루프 제어에 의해 결정된다. 상기 기계적 쓰로틀 밸브는 기계적으로 제어되며, 예를 들면 상기 밸브 위치는 상기 압력 계량기의 출력에 대한 폐루프 제어 하에 있다. 이 방법에서, 상기 증기 유동 속도는 일반적으로 상기 압력 계량기의 출력에 비례할 수 있다. 상기 기화기로부터 진공 챔버까지에서 증기에 노출된 모든 표면들은 응축을 막기 위하여 가열된다. 게이트 밸브는 업스트림 쓰로틀 밸브로서 작용한다. 고체 재료의 고정된 충전물이 사용되면, 쓰로틀 밸브가 상기 충전물이 승화되는 만큼 그 작동 범위 내에서 낮은 전도도으로부터 점차적으로 오픈되는 장기간동안 상기 기화기의 온도는 안정하게 유지될 수 있다. 더 큰 밸브 변위가 도달했을때, 더 많은 충전물이 소비 되었을 때, 상기 밸브가 다시 점차적으로 오픈되어 지는 낮은 전도도 설정으로 재조절 되도록 상기 온도는 상승한다.

Description

고체로부터 승화된 증기의 유동 제어{CONTROLLING THE FLOW OF VAPORS SUBLIMATED FROM SOLIDS}
본 발명은 압력 강하가 거의 없이 진공 챔버로 제조된 증기의 유동을 정확하게 조절하여 진공 하의 고체 재료들의 제어된 승화에 관한 것이다. 중요한 용도는 이온 빔을 제조하기 위한 이온 소스의 배출된 이온화 챔버 내로 증기의 제어된 공급이다. 빔은 반도체 기판들에 이온 주입을 위하여 사용될 수도 있다. 또 다른 중요한 용도는 가공물과 반응하기 위한 진공 공정 챔버로의 증기의 제어된 유동이다.
이온 소스의 이온화 챔버는 진공 하에서 작동하며 매우 정확하고 재현가능하게 기체 형태로 공급되도록 이온화될 재료들을 요구한다.
많은 제조 공정들도 또한 진공 상태에서 수행된다. 가공물과 화학반응을 갖는 것들은 전형적으로 기체형태의 반응물의 투입을 요구하며, 상기 반응물은 특정 화학반응 공정들을 거쳐 다른 시약 및/또는 가공물과 반응하도록 제조된다. 그러한 공정들은 가공물의 조성이 변화, 가공물 상에 박막 증착, 또는 가공물로부터 재료의 식각 또는 제거를 야기할 수도 있다. 예를 들면, 반도체 제조 시에, 그러한 공정들은 매우 정확하고 재생산적으로 수행되어야만 한다.
따라서, 가공물 공정 챔버용으로 뿐만 아니라 이온 소스용으로도, 진공 챔버 로의 정확하고 안정한 기체 유동의 유입이 요구된다. 많은 공급 재료들이 가압 기체 실린더들로부터 기체의 형태로 이용 가능한 반면, 나머지 재료들은 오직 고체 형태로만 이용가능하다. 고체 재료들은 기체 소스로 사용되는 것들과는 다른 특별한 취급 단계들을 요구한다. 관련된 고체 물질들 중에는 데카보란, 옥타데카보란, 인듐트리클로라이드, 트리메틸인듐 및 트리에틸안티몬이 있다.
관련된 고체들은 전형적으로 낮은 증기압을 갖고, 먼저 증기량을 생성하기 위해, 감압된 환경 하에서 가열을 통해 승화되어야만 한다. 이후, 이 증기는 챔버 내에서 수행될 작동에 의해 요구되는 유동 또는 초당 분자수로 진공 챔버 내에 유입되어야 한다. 이 유동 요구사항은 일반적인 기체 유입에서 요구되는 것과 유사하기 때문에, 고체-유도된 증기의 전달을 위해 표준 기체 처리 장치가 사용되고 있으나, 혼란된 결과를 낳는다. 일반적인 기체 처리에서, 기체 소스는 진공 챔버용으로 입구 운송 압력(PD) 보다 실질적으로 높은 압력(PO)에서 유지된다. 진공 챔버로의 기체의 유동을 정확하게 제어하기 위하여, PD는 정확하게 조절되어야만 한다. 이는 일반적으로 기체 소스와 진공 챔버의 입구 사이에 위치한 상업적으로 이용하는 질량 유동 제어기 (mass flow controller, MFC)에 의해 달성된다. 질량 유동 제어기(MFC)는 전도도를 변화시켜 폐루프(closed-loop) 방법에서 전달된 질량 유동(초당 그램으로)과 요구되는 질량 유동을 매치시키는 디지털 제어 장치이다. 질량 유동 제어기는 상대적으로 고압인 기체 소스와 통상적으로 사용되기 때문에, MFC는 통상적으로 대응하는 작은 전도도의 범위 내에서 작동하도록 구성되며, 이는 상대적으 로 큰 압력 강하가 생성된다. 수소화붕소 데카보란(B10H14) 또는 옥타데카보란 (B18H22)과 같은 증기화된 고체 재료용으로, 이러한 접근은 여러 심각한 문제들을 갖는다.
그러한 고체 수소화붕소들의 증기압은 낮으며, 따라서 상기 재료는 충분히 증가된 증기압을 확립하여 MFC 사용을 허용하기 위해 용융점(데카보란의 경우 100℃)에 근접한 온도로 가열 되어야만 한다. 이는 열적으로 민감한 수소화붕소 분자의 해리(decomposition)를 감수해야 한다.
상기 수소화붕소 증기는 표면, 특히 상기 재료가 증기화되는 온도 이하의 표면에서 쉽게 응결되기 때문에, 상대적으로 작은 MFC 전도도(적은 도관)의 막힘은 불안정한 작동과 조기 부품 불량을 야기한다.
이러한 문제점들은 대부분 이온 소스에 수소화붕소 증기 공급의 조절된 전달을 위하여 증기 유동 제어 시스템들을 상업적으로 이용할 수 있는 수행단계에 있으며, 상기 시스템에서 생산된 이온 빔이 반도체의 도핑에서 이온 주입기(ion implanter)로 사용된다.
또한 상기 증기들이 고정된 고체 충전물로부터 유래되었을 경우 복잡해진다. 일반적으로, 넓은 표면 지역을 제공하기 위해서는, 상기 충전 물질은 파우더의 형태로 기화기(vaporizer)에 놓여진다. 상기 고정된 충전물의 기화 지역은 상기 충전물이 소모된 시간에 따라 감소하고, 특히 온도가 매우 높아진 경우 상기 고체 물질들이 분자 해리되기 쉬워 졌을 때 더욱 그러하다. 심각한 문제들은 특히 상기 증기 들이 사용되는 작동이 증기 유동의 정확한 유지 보수를 요구하는 경우에 발생하며, 이는 종종 일어나는 경우이다.
고체 물질로부터 증기의 유동을 제어하는 것은 원하는 만큼 정확하게 이루어지지 않으며 그들 작동에 영향을 주는 응결된 물질의 증착물을 제거하기 위하여, 예를 들면 유동 제어 장치의 분해와 같은 장치의 빈번한 유지 보수를 필요로 한다. 이런 열악한 조건들 모두는, 바람직한 불순물들, 데카보란, 옥타데카보란 및 다른 열적으로 불안정한 또는 열적으로 민감한 화합물의 사용이 요구될 때, 반도체 기판에 이온 주입하는 것에 직면하고 있다.
진공 챔버로 승화된 증기를 안정적인 유동으로 전달하기 위한 증기 운송 시스템은 고체 물질의 기화기(vaporizer), 기계적 쓰로틀 밸브(mecahnical throttling valve) 및 진공 챔버로의 증기 도관이 이어지는 압력계(pressure gauge)로 구성된다. 상기 증기 유동 속도는 기화기의 온도와 기계적 쓰로틀 밸브의 전도도 설정에 의해 결정된다. 바람직한 실시예들은 이하의 특징들을 하나 이상 가진다. 상기 기화기의 온도는 온도 설정값에 대한 폐루프 제어에 의해 결정된다. 상기 기계적 쓰로틀 밸브는 기계적으로 제어되며, 예를 들면 상기 밸브 위치는 상기 압력 계량기의 출력에 대한 폐루프 제어 하에 있다. 이 방법에서, 상기 증기 유동 속도는 일반적으로 상기 압력 계량기의 출력에 비례할 수 있다. 상기 기화기로부터 진공 챔버까지에서 증기에 노출된 모든 표면들은 응축을 막기 위하여 가열된다. 게이트 밸브는 업스트림 쓰로틀 밸브로서 작용한다. 로터리 나비 밸브(rotary butterfly valve)도 업스트림 쓰로틀 밸브로서 작용한다. 고체 재료의 고정된 충전물이 사용되면, 쓰로틀 밸브가 상기 충전물이 승화되는 만큼 그 작동 범위 내에서 낮은 전도도으로부터 점차적으로 오픈되는 장기간동안 상기 기화기의 온도는 안정하게 유지될 수 있다. 더 큰 밸브 변위가 도달했을때, 상기 밸브가 다시 점차적으로 오픈되어 지는 낮은 전도도 설정으로 재조절 되도록 상기 온도는 상승한다.
일 특성은, 고체 물질로부터 승화된 증기를 진공 챔버로 제어가능한 유동을 운반하는 증기 운반 시스템으로서, 대기 압력 이하에서 작동할 수 있는 고체 물질을 위한 가열된 기화기 및 상기 기화기로부터 진공 챔버까지의 증기 운반 도관의 조합으로 구성되고, 상기 증기 전달 도관은 증기 도관이 이어지는 쓰로틀 밸브 및 상기 쓰로틀 밸브와 증기 도관 사이에 위치하는 대기 압력 이하에 반응하는 압력 계량기, 승화된 증기에 노출된, 쓰로틀 밸브의 표면들을 포함한, 증기 운송 도관의 표면들을 포함하며, 상기 압력 계량기 및 상기 증기 도관은 고체 물질의 응축 온도 이상의 온도에서 유지되도록 설정되는 증기 운송 시스템(vapor delivery system)과 압력 계량기의 출력에 대응하여 쓰로틀 밸브의 다운스트림에서 증기의 대기 압력 이하 압력을 조절하기 위해 쓰로틀 밸브의 전도도를 변화시키도록 구조된 압력 계기판을 포함하며, 상기 진공 챔버로의 증기 유동은 쓰로틀 밸브와 증기 도관 사이의 도관 지역에서의 증기 압력에 의해 결정되는 폐루프 조절 시스템(closed-loop control system)을 포함한다
상기 특징의 실시예들은 하나 이상의 하기 특징들을 갖는다.
상기 증기 운송 시스템은 상기 기화기 온도 이상으로 운송 도관 표면 온도를 유지하도록 조절되는 온도 제어 시스템을 포함한다.
상기 증기 운송 시스템은 점진적으로 더 높은 온도들에서 유지되도록 하는 증기 운송 도관의 다수의 단계들을 갖으며, 상기 단계들은 기화기로부터 점점 더 이격된다.
상기 시스템은 상기 기화기의 온도 조절 시스템과 상기 쓰로틀 밸브의 전도도 조절 시스템에 의해 결정되도록 하는 증기 유동 속도를 갖는다.
상기 기화기의 온도는 설정 온도에 대한 폐루프 제어에 의해 결정된다.
상기 쓰로틀 밸브의 최대 전도도(N2)은 적어도 초당 1리터 이상이다.
상기 밸브가 완전이 오픈되었을때 상기 쓰로틀 밸브에서의 압력 강하는 100 mTorr 미만이다.
상기 쓰로틀 밸브의 최대 전도도는 상기 증기 도관의 전도도에 대해 적어도 5 또는 10배이다.
상기 쓰로틀 밸브는 가변적 위치 게이트 밸브이거나 나비 타입의 밸브이다.
상기 기화기는 고체 물질의 증기-발산 지역을 감소시키는 방법으로 점진적으로 소비된 고체 물질의 재충전가능한 고정된 충전재와 작동할 수 있도록 구성되며, 상기 조절 시스템은 상기 밸브 이상의 유동 또는 압력에서의 감소에 대응하여, 바람직한 유동을 회복하기 위하여 쓰로틀 밸브의 위치를 재설정하도록 구성되며 또한 때때로 상기 쓰로틀 밸브가 유용한 전도도의 최대치에 근접할 때 상기 기화기 내의 압력을 상승시키도록 기화기의 온도를 승온시키고 상기 밸브를 바람직한 전도도의 동적 범위 내에서 작동하도록 구성된다.
바람직한 형태에서, 상기 기화기 운송 시스템은 설정값에서 기화기 온도를 유지할 수 있는 기화기 히터의 조절기에 기화기 설정값 온도 밸브를 제공할 수 있는 쓰로틀 밸브 기반의 감지 및 제어 시스템을 포함하고, 상기 감지 및 제어 시스템은 쓰로틀 밸브에 대한 바람직한 전도도 상한치를 나타내는 적어도 하나의 예정된 변위 밸브를 저장하며, 상기 감지 및 제어 시스템은 상기 쓰로틀 밸브의 위치를 모니터 하도록 구성되며, 또한 상기 변위 밸브에 근접 또는 맞닿은 밸브를 검출함에 따라, 상기 감지 및 제어 시스템은 쓰로틀 밸브의 상류에 증가된 증기 발생 및 증기 압력을 야기하기 위하여 설정값 온도 밸브를 조절기 히터까지 끌어올리도록 구성되어, 이로써 상기 쓰로틀 밸브의 폐루프 제어가 상기 밸브를 실질적으로 낮은 전도도 위치까지 되돌릴 수 있게 한다. 본 특징의 바람직한 실시예에서, 상기 기화기 운송은 작동에 적합한 온도 상승의 바람직한 증분(increment)들의 참고 표를 포함하며, 상기 변위 밸브에 근접 또는 맞닿은 밸브를 검출하면, 상기 감지 및 조절 시스템은 상기 참고 표의 다음 단계에서 증가될 기화기 온도 설정값을 야기하는데 효과적이다.
상기 증기 운송 시스템은 이온화될 수 있는 증기를 이온 소스로 운반하도록 구성 및 배치된다.
상기 증기 운송 시스템은 이온화될 수 있는 증기를 이온 주입기의 이온 소스까지 운반하도록 구성 및 배치된다.
상기 증기 운송 시스템은 이온화될 수 있는 증기를 반도체들에 투입하기 위한 가공물을 처리하는 진공 챔버 또는 처리 챔버까지 운반하도록 구성 및 배치된다.
상기 증기 운송 시스템은 증기를 더 높은 진공으로 전달하도록 구성되며, 상기 시스템은 기화기의 온도를 증가시키기 위하여 상기 쓰로틀 밸브의 하류에 대기 이하 압력으로 감소하는 것에 대응하도록 구성된다.
상기 증기 운송 시스템의 제어 시스템은 상기 압력 계량기의 출력 신호에 대응하여 쓰로틀 밸브의 위치를 조정하여 계량기에서의 증기 압력을 설정값 벨브로 유지하는 서보 루프를 포함한다.
상기 증기 운송 시스템은 데카보란 B10H14 또는 옥타데카보란 B18H22를 함유 및 증발시키도록 구성된다.
상기 증기 운송 시스템은 인듐 트리클로라이드(InCl3), 트리메틸 인듐[In(CH3)3], 또는 다른 고체 저온 불순물 공급 물질들을 함유 및 증발시키도록 구성된다.
또 다른 특징은 기술된 증기 운송 시스템용으로 전도된 진공 챔버 내의 이온 빔을 제조하는 방법으로, 이때 고체 물질로부터 승화된 증기의 조절된 이온화 가능한 유동을 이온화 챔버로 운반되도록 설정된다.
또 다른 특징은 상기에 언급된 하나 이상의 특징을 갖는 증기 운송 시스템용으로 수행된 고체 물질로부터 승화된 증기의 제어된 유동을 진공 챔버로 운반하는 방법이다.
본 발명의 하나 이상의 실시예의 상세 내용은 수반된 도면 및 하기의 명세서에 기술된 것이다. 본 발명의 다른 특징들, 목적들 및 잇점들은 명세서 및 도면 그리고 청구항들로부터 명백해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 증기 전달 시스템의 간략화된 개략도이다.
도 1a는 증기 운송 시스템을 갖는 이온 소스를 도시한 것이며 반면 도 1b는 상기 이온소스의 일 실시예를 상세하게 도시한 것이다.
도 2는 최대 쓰로틀 밸브 전도도의 함수로서 기화기 출력부터 진공 챔버까지의 효과적인 전도도를 계산하여 그래프화한 것이다.
도 3은 또 다른 증기 운송 시스템을 갖는 이온 소스를 도시한 것이다.
도 4는 고체 공급 물질로부터 승화된 증기를 정확하게 조절된 유동으로 진공 챔버에 제공하기 위하여 설정값 조절을 적용한 시스템을 블록 다이아그램으로 도시한 것이다.
도 5, 도 6 및 도 7은, 도 4와 유사한 형태로, 승화된 증기를 정확하게 조절된 유동으로 제공하는 시스템들을 도시한 것이다. 도 5는 진공 도핑 공정으로의 반도체 도판트 흐름을 도시한 것이며; 도 6은 반도체 기판 표면으로의 높은 진공 이온 주입을 위한 이온 빔을 생성하는 이온 소스로의 흐름을 도시한 것이고; 도 7은 질량-분해된 주입 도판트 이온을 반도체 기판의 표면으로 주입하기 위한 높은 진공 이온 주입 챔버의 이온 소스로의 흐름을 도시한 것이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 나비 타입의 쓰로틀 밸브의 틈새(clearnace)들을, 닫혔을때, 그리고 유용한 범위 내에서의 하부 및 상부 지역에 존재할 때를 각각 개략된 형태로 도시한 것이다.
도 7d는 도 10, 도 11 및 도 12를 제조하기 위해 사용된 1.4 인치의 쓰로틀 밸브의 N2 전도도를 계산하여 도시한 것이다.
도 7e, 도 7f 및 도 7g는 게이트 타입의 쓰로틀 밸브의 틈새들을, 닫혔을때, 10% 개방되었을때, 및 30% 개방되었을때로 각각 도시한 것이다.
도 8 및 8a는 공급 증기들을 이온 주입기의 이온 소스로 운반하기 위한 본 발명의 증기 운송 시스템의 바람직한 실시예의 평면도 및 측면도이다.
도 9는 본 발명의 주입을 위한 주요 제어 값들을 나타내는, 도 8의 증기 운송 시스템의 계략도를 도시한 것이다.
도 10은 반도체 불순물 고체 공급 물질, 데카보란을 사용하여, 개방된 루프 조건들 및 고정된 기화기 온도 하에서, 도 8 및 도 9의 실시예의 쓰로틀 밸브를 통한 기화기로부터 이온 소스로 증기의 흐름을 그래프화한 것이다.
도 11은 도 8 및 도 9의 구성을 위한, 나비 회전 각도의 함수에 대한 쓰로틀 밸브의 바로 하류의 제어 압력계 압력을 도시한다.
도 12는 도 8 및 도 9의 증기 운송 시스템의 효과적인 N2 전도도(초당 리터)을 도시한 것이다.
도 13은 설정값 압력이 변화됨에 따른 도 8 내지 도 12의 증기 운송 시스템의 대응 단계를 도시한 것이다.
도 14는 상기 증기 운송 시스템의 원격 주입을 도시한 것이다.
도 15는 상기 쓰로틀 밸브의 동적 범위에 적응하도록 상기 기화기의 온도가 주기적으로 업데이트되는 경우, 고체 공급 물질이 소비되는 시간에 따른 밸브의 위치를 도시한 것이다.
도 1a는 이온 소스(10)의 도면이다. 바람직한 이온화 작동 모드들과 더불어, 그 구조의 상세함은 각각 본 출원에서 참조로 병합된 호르스키(Horsky)와 그외에 의한 2003년 6월 26일 출원된 국제 특허 출원 번호 PCT/US03/20197의 "이온 주입 디바이스와 수소화붕소 클러스터 이온의 주입에 의한 반도체 제조의 방법"과, 호르스키(Horsky)에 의한 2002년 6월 26일 출원된 미국 특허 출원 번호 10/183,768,의 "전자 충돌 이온 소스"와, 미국 특허 US 6,686,595에서 상세히 설명된다. 이온 소스(10)는 장착 플랜지(36)를 통해 이온 주입기의 빈 진공 챔버와 접속되도록 제작된다. 따라서, 도 1a에 도시된 이온 소스(10)에서 플랜지(36)의 우측 부분은 고 진공 상태이다(압력<1×10-4Torr). 이온 소스는 고 전압 파워서플라이에 의한 승압된 전압으로 유지되고, 고 진공 하우징의 나머지 부분으로부터 전지적으로 분리된다. 기체 상태의 물질은 이온화 챔버(44)로 안내되고, 기체 분자는 전자 빔(70A 또는 70B)로 부터 전자 충돌에 의해 이온화된다. 전자 빔은 마주 보는 개구부(71B 또는 71A)를 통해 이온화 챔버(44)를 빠져나가거나, 빔 덤프(dump) 또는 빔 덤프의 역할을 하는 챔버의 벽에 의해 흡수될 것이다. 도 1b에 도시된 단일 전자총과 빔 덤프 를 구비하는 한 실시예에서, 전자 빔은 전자총(112)에 캐소드로부터 발생하고, 자석(130)과 극 부분(pole pieces)(125)에 의해 생성된 자계(135)에 의해 휘고, 전자빔(70A 또는 70B)이 확장된 이온 추출 개구부(81)에 평행하게 이동하도록 전자 진입 개구부(71A 또는 71B)를 통해 이온화 챔버(44)로 들어간다. 이온화 챔버(44)를 떠난 후에, 전자 빔(70)은 이온화 챔버(44)의 외부에 위치한 빔 덤프(72)에 의해 정지된다. 따라서, 이온은 이온 추출 개구부 판(80)에 슬롯으로 나타나는 이온 추출 개구부(81) 근처에 생성된다. 이온은 이후에 이온 추출 개구부 판(80)의 전면에 위치되고, 실질적으로 더 낮은 전압으로 유지된 추출 전극(미도시 됨)에 의해 고 에너지의 이온 빔으로 추출 및 형성된다.
다시 도 1a에서, 기체는 증기 도관(33)를 통해 이온화 챔버(44)로 주입될 수 있다. 데카보란(decaborane)과 옥타데카보란(octadecaborane)과 같은 고체 주입 물질은 기화기(28)에서 기화될 수 있고, 그 증기는 소스 블록(35) 내의 증기 도관(32)를 통해 이온화 챔버(44)로 주입된다. 전형적으로, 이온화 챔버(44), 이온 추출 개구부(80), 소스 블록(35){증기 주입 도관(32) 포함}, 그리고 기화기 하우징(30)은 모두 알루미늄으로 제조된다. 관통된 분리 장벽(34a) 하부에 위치한 고체 주입 재료(29)는 기화기 하우징(30)의 폐-루프(closed-loop) 온도 제어에 의해 일정한 온도로 고정된다. 밸러스트 볼룸(ballast volume)(31) 내에 축적되는 승화된 증기(50)는 도관(39)를 통해, 그리고 쓰로틀 밸브(100)와 차단 밸브(110)을 통해 주입된다. 쓰로틀 밸브(100)와 차단 밸브(110) 사이의 공칭 증기(50) 압력은 용량 압력계 게이지(60)를 통해 모니터된다. 증기(50)는 소스 블록(35)에 위치한 증기 도관(32)를 통해 이온화 챔버(44)로 주입된다. 따라서, 기체 및 증기 재료는 이 이온 소스에 의해 이온화될 수 있다.
이온화 챔버(44)로의 증기의 흐름은 증기 공급 도관(32) 직전의 지역 즉, 차단 밸브(110) 내에서의 증기 압력에 의해 결정된다. 이는 쓰로틀 밸브(100)와 차단 밸브(110) 사이에 위치한 용량 압력계 압력 계량기(60)에 의해 측정된다. 일반적으로, 상기 유속은 증기 압력에 비례한다. 이는 압력 신호가 유동을 나타내도록 허용하고, 유동을 선택하기 위한 설정값으로 사용되게 한다. 원하는 증기 유동을 이온 소스로 가게 생성하기 위해, 기화기 하우징(30)은 쓰로틀 밸브(100)가 최대로 개방될 때 원하는 유속이 초과되도록 하는 온도로 된다. 이후에 쓰로틀 밸브(100)는 원하는 압력 출력값에 도달하도록 순응된다. 시간에 대해 안정한 유동을 달성하기 위해, 기화기 온도와 증기압의 분리된 폐-루프제어는 Omron E5CK 디지털 제어기와 같은 이중 비례적분미분(PID) 제어기를 사용하여 구현된다. 제어(피드백) 변수들은 온도에 있어서는 열전대(thermocouple) 출력값, 그리고 압력에 있어서는 게이지 출력값이다.
도시된 특정한 이온 소스는 전부 온도로 제어되는 전자-충돌 이온 소스이다. 이온을 생성하기 위해 아크-방전 플라즈마를 타격하는 대신에, 이 이온 소스는 1개 이상의 집속된 전자 빔의 형태로 주입된 고에너지 전자들에 의해 공정 기체의 "소프트(soft)" 전자-충돌 이온화를 사용한다. "소프트" 이온화 공정은 송이 이온들이 형성되도록 큰 분자들을 보존한다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 것처럼, 고체 수소화 붕소는 기화기에서 가열되고, 증기 도관를 따라 금속 챔버, 즉 이온화 챔버로 유동 한다. 이온화 챔버 외부에 위치한 전자총은 고에너지 전자들의 고-전류 스트림(stream)을 이온화 챔버로 전달한다; 이 이온 스트림은 대게 평행하고 챔버의 전면에 확장된 슬롯 근처로 향한다. 이온들은 이온 추출 전극에 의해 이 슬롯으로부터 추출되고, 고에너지 이온빔을 형성한다. 승화된 수소화 붕소 증기의 이온화 챔버로의 전송중에, 증기의 응결을 방지하기 위해 기화기의 온도보다 더 높은 온도로(그러나 해리 온도 한참 아래로 유지된다. 오랜 시간 동안의 테스트로, 증기 주입과 밸브들의 표면은 또한 깨끗하게 유지함을 확인했다.
쓰로틀 밸브는 다양한 전도도의 증기 경로를 나타낸다. 도 7e, 도 7f, 그리고 도 7g는 각각 닫힌, 제 1 정로로 열린, 높은 최대 전도도 쓰로틀 밸브로서 기능하는, 제 2 정도로 더 많이 열린 게이트 밸브를 도시한다.
도 1에서 도식적으로 일반적으로 개략적으로 나타나는 것처럼, 증기 전달 시스템은 승화된 증기의 안정적인 유동을 증기 챔버(130)로 전달하기 위해 제공된다. 증기 챔버는 위에 기술된 것보다 다른 이온화 기능을 갖는 이온화 챔버일 수 있거나 증기가 다른 재료들과 반응하는 진공 공정 챔버일 수 있다. 증기 전달 시스템은 기화기(28), 기계적인 쓰로틀 밸브(100), 그리고 압력계(60)로 구성된다. 증기 유속은 기화기(28)의 온도와, 기화기와 입구 도관(32) 사이에 위치한 기계적인 쓰로틀 밸브(100)에서 진공 챔버로의 전도도 모두에 의해 결정된다. 기화기(28)의 온도는 폐-루프 제어기(35)에 의해 설정 온도로 결정된다. 기계적인 쓰로틀 밸브(100)는 전기적으로 제어된다, 즉 밸브 위치는 폐-루프 제어(120)하에 압력계의 출력값에 있다. 증기 유속은 압력계 출력값에 비례하게 유지될 것이다.
기술한 증기 전달 시스템은 제어된 증기 유동을 오랜 시간 동안 진공 시스템, 예를 들어 이온 소스 또는 더 일반적으로 진공 챔버 내에서 행해지는 작업을 위한 이온화 챔버로 전달하는데 있어서 본질적인 목표들을 만족한다. 시스템은 어떤 규칙이 관찰되는 것을 가능하게 하고, 특히 데카보란 또는 옥타데카보란과 같은 저-온도 재료들을 사용할 때, 종래 시스템에 대하여 현저한 장점을 제공한다.
·기화기에서 온도를 최소화하여 증기압을 최소화한다.
·전달 체인의 증기 전도도를 최대화한다.
·고-전도도, 가열 밸브들을 사용한다.
·최대 요소 온도를 낮게 유지한다, 예를 들어 수소화붕소에 대해 150 °C 미만으로.
·응결을 방지하기 위해 증기와 접촉면을 나타내는 모든 표면에 대한 온도 제어.
·종래의 MFC에 대한 요구를 제거하는, 직접 질량 유동을 측정하려고 하기 보다는 쓰로틀 밸브 하류의 압력에 대해 폐 루프를 형성한다.
·주입 재료가 고갈될 때, 기화기 재료의 모든 소비를 허용하기 위해 시간에 대해 기화기 온도를 위로 조정하는 것을 허용하고, 쓰로틀 밸브가 그 전도도 다이나믹 레인지(dynamic range)의 "최적 지점(sweet spot)"에서 작동하도록 허용하는 것에 의해 압력 서보 루프를 안정화하기.
물론, 이런 규칙들은 모두 독립적이지 않고, 변수들은 서로 연관되어 있지만, 각각의 규칙은 종래 기술에서 발견되는 고유한 문제점을 해결하고 증진시키며, 따라서 명확하게 기술되어야한다.
연속한 펌핑으로 승화된 기체 상태 재료를 진공 챔버로 전달하려고 하는 폐 루프-제어된 압력에 기초한 시스템의 형태는 잘 한정된 법칙을 따른다. 다시 도 1에서, 고체 재료(29)는 저장기(31)에 저장된 증기(50)로 증기화된다. 증기는 기화기 출구(39)를 통해 저장기(31)를 빠져나가고, 쓰로틀(또는 "쓰로틀링") 밸브(100)의 전면에 증기압을 생성한다. 쓰로틀 밸브(100)를 지나 압력 계(또는 센서)(60)가 있고 뒤이어, 진공 챔버로 향하는 유동 제한을 나타내는 상대적으로 유동을 제한하는 증기 도관(32)이 있다. 폐-루프 제어기(120)와 결합하여, 쓰로틀 밸브(100)와 압력 센서(60)는 쓰로틀 밸브 전도도의 폐-루프 제어를 통해 쓰로틀 밸브(100)을 지나{도관(32) 전에} 압력을 제어하는 수단을 제공한다. 따라서, 쓰로틀 밸브(100)가 개방되는(밸브 위치) 정도는 압력 센서 출력 상의 루프를 차단하는 것에 의해 실시간으로 능동적으로 설정되고, 따라서 밸브 위치를 하류(downstream) 압력 설정-지점(set-point)으로 서보 구동한다. 진공 챔버(130)로의 증기 유속은 이 하류 압력과 증기 출구 도관(32)의 전도도에 의해 결정된다. 도관(32)는, 통용되는 명명법으로 유동 제어 시스템의 "계량 섹션(metering section)"으로 특징지어진다. 도관(32)는, 원하는 값의 진공이 진공 펌프(135)에 의해 진공 챔버(130)에 의해 유지되는 동안, 증기를 진공 챔버(130)로 안내한다.
이런 시스템에서 유동에 대한 기초 기체 역학 요구사항은 제어되어야 할 재료의 기체 상태 압력이 진공 챔버(130)에서 보다 증기 저장기(31)에서 더 높다는 것이다. 이런 시스템에서, 압력에 기초한 질량 유동 제어는 진공 시스템에서 유동 을 지배하는 기초 방정식을 고려함에 의해 구현된다. 모델화할 가장 단순한 경우는 기체 분자의 평균 자유 경로가 진공 시스템의 물리적인 크기에 비해 큰 분자 유동의 경우이다. 분자 유동 법칙은 예를 들어, 증기 경로에 어떤 지점에서도 압력이 <<1 Torr인 본 발명의 시스템을 사용하는 이온 주입 시스템으로 증기 유동을 설명하는데 적당하다. 이런 어떤 시스템에 있어서, 어떤 두 지점 사이의 질량 유속은 관심의 각각의 2개의 지점에서의 압력(P)과 2개의 지점 사이의 전도도(C)가 알려지면 계산될 수 있다.
계량 섹션(32)에 대한 질량 유동 방정식은,
Q계량섹션 = (P압력센서-P진공챔버)(C계량섹션). 방정식 (1)
(예를 들어 Q는 질량 유속 또는 처리량, 그램/s).
만일 P진공챔버<<P압력센서이면 (만일 C계량섹션<<S진공챔버 이면 매우 낮은 질량 유속의 경우에서도 [즉, 진공 챔버(130)에서의 펌핑 속도(S)])이면, 방정식 (1)은 단순화된다,
Q계량섹션 ∼ (P압력센서)(C계량섹션). 방정식 (2)
정상 상태(steady state) 유동에 대한 기체 역학의 연속성 요구사항과 한정된 유동 경로로부터, 증기 저장기(31) 하류에서의 전달 체인의 어떤 지점에서의 Q는 전달 체인에서 어떤 다른 지점에서의 Q와 동일해야 한다. 따라서,
Q쓰로틀밸브에걸쳐 = Q계량섹션. 방정식 (3)
증기 저장기(31)에서 쓰로틀 밸브(100)로의 전도도는 C계량섹션과 비교하여 크다는 것에 주의하라. 만일 P상류를 기화기로부터 기화기 출구(39)에서의 압력으로 정의하면,
Q쓰로틀밸브에걸쳐 = (P상류-P압력센서)(C쓰로틀밸브). 방정식 (4)
Q는 체인에 걸쳐 보존되므로, 또한 아래는 명확하다,
Q쓰로틀밸브에걸쳐 = Q계량섹션 = (P상류-P진공챔버)(C상류- 진공챔버). 방정식 (5)
분자 유동의 단순한 경우에, 빔 효과(beaming effects)가 없고 별개의 출구 손실이 없는 직렬 전도도에 있어서, 총 전도도는,
1/C총 = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 ... 1/Cn 방정식 (6)
본 경우에 있어서, 기화기로부터 증기 출구와 진공 챔버(130) 사이의 효과적인 전도도를 계산할 수 있다,
1/C상류- 진공챔버 = 1/C쓰로틀밸브 + 1/C계량섹션 . 방정식 (7)
항을 정리하면,
C상류- 진공챔버 = ((C쓰로틀밸브)(C계량섹션))/(C쓰로틀밸브 + C계량섹션) 방정식 (8)
도 2에 그래프로 나타난 이 방정식은, 전달 시스템에 대한 원하는 다이나믹 레인지를 달성하기 위해 쓰로틀 밸브의 적당한 최대 전도도를 예측하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 2는, 만일 C쓰로틀밸브최대값 = C계량섹션 이면, 최대의 획득가능한 총 전도도는 계량 길이 전도도{증기 도관(32)의 전도도}의 단지 1/2이다. 작용 (working) 증기 압력(그리고 따라서 본 발명에서처럼 기화기 온도)을 감소하는 것이 유리한 기화된 재료를 작동할 때, 적어도 약 5:1 또는 심지어 10:1 또는 이보다 더 큰 C쓰로틀밸브최대값 대 C계량길이 비율은 주어진 계량 길이 전도도에 대해 증기 유동 다이나믹 레인지를 최대화하기에 유리하다.
도 3은 단면으로 이온 주입기에서 데카보란 또는 옥타데카보란 이온을 생성하기에 적합한 이온 소스를 도시한다. 도 3은 도 1a에 도시된 쓰로틀 밸브와 같은 게이트 밸브(100)를 사용하기보다는 나비형 기계적인 쓰로틀 밸브(100')를 묘사하는 점에서 도 1a와 도 1b와 다르다.
도면에 도시된 나비형 쓰로틀 밸브(100')의 예에서, 이동가능한 요소는 원통형 통로에 꼭 맞는 크기의 원형의 유동-제한 디스크이고, 통로의 축에 수직하게 위치하는 디스크의 직경에 대해 회전되도록 장착된다. 이는 도 7a, 도 7b, 도 7c에 도시된 것처럼, 제어된 전도도의 증기 경로를 나타낸다.
기화기에서 이온화 챔버의 증기 경로는 명확하게 도시된다. 도 3의 증기 도관(150)는 도 1, 도 1a, 도 1b의 증기 도관(계량 섹션)(32)와 동일한 기능을 수행한다. 이 소스에서, 고체 수소화붕소 재료(140)(예를 들어 데카보란 또는 옥타데카보란과 같은)는 증기(165)로 승화하기 위해 기화기(145)에 의해 가열되고, 증기(165)는 기화기 출구 포트(155)를 통하여, 나비형 쓰로틀 밸브(100')를 통하여, 차단 밸브(160)를 통하여, 그리고 증기 도관(150)을 통하여 증기가 전자 빔(175)에 의해 이온화되는 이온화 챔버(170)로 통과한다. 이온 소스의 전위와 많이 차이가 나는 전기 전위의 추출 전극(미도시됨)은 이온화 챔버(170)의 전면 판(190)에 수직 슬롯(185)를 통해 이온 빔(180)을 추출하고 형성한다.
도 4는 보다 상세히 진공 챔버(260)로 증기 유동을 이용 지점(270)에 제공하도록 설계된 본 발명의 한 실시예를 도시한다. 예를 들어, 질화 붕소와 같은 붕소-함유 박막이 가공물에 증착되는 화학적 증기 증착(CVD) 공정 또는 저-압력 CVD(LPCVD) 공정, 또는 다른 공정과 같은 증기 공정은 실행될 수 있다. 기화기(205)에 존재하는 고체 주입 재료(200)는 실내 온도 이상의 온도(T)로 기화기 하우징(210)을 가열하는 것에 의하여 잘 한정된 온도로 유지된다. 기화기 하우징(210) 내에 포함된 저항성 히터는 디지털 증기 주입 제어기(220) 내의 기화기 히터 제어기(215)에 의해 능동적으로 제어된다. 기화기 히터 제거기(215)는 폐-루프 PID 제어기를(예를 들어 Omron 모델 E5CK-AA1-500과 같은) 포함하고, 디지털 증기 주입 제어기(220)로부터 설정 지점 온도를 허용하고, 기화기 하우징(210) 내에 장착된 열전대(TC) 출력값(225)에 의해 제공되는 온도 리드백(readback)으로 루프를 닫고, 예를 들어, 펄스 폭 변조(pulse width-modulated) 히터 전압 형태로 변화하는 전력(248)을 저항 히터로 제공한다. 주입 재료(200)로부터 생성된 증기는 기화기 출구(230)를 통해 쓰로틀 밸브(235)의 상류로 통과한다. 쓰로틀 밸브(235)의 목적은 압력계(240)가 특정한 설정 지점 압력 값에 도달하도록 밸브의 하류에 증기 유동을 감소시키는 것이다. 폐-루프 쓰로틀 밸브 위치 제어기(245)로의 디지털 증기 주입 제어기(220)에 의해 제공된 이 설정 지점 압력 값은, 기계적인 위치로 쓰로틀 밸브(235)를 서보 구동하고{쓰로틀 밸브 조립체와 결합된 모터에 위치 신호(247)를 전 송하는 것에 의해}, 압력계 출력(250)은 설정 지점 값과 동일하다, 즉 쓰로틀 밸브 위치 제어기(245)는 압력계 출력(250)의 루프를 닫는다. 2개의 설정 지점 값, 주 히터 설정 지점 값과 압력 설정 지점 값은 사용자 인터페이스를 통해 수동으로 또는 향상된 자동화 능력을 제공하는 부호화된 방법에 의해 디지털 증기 주입 제어기(220)로 제공된다. Nor-Cal 모델 040411-4와 같은 나비 밸브를 포함하는 쓰로틀 밸브(235)의 경우에, Nor-Cal 모델 APC-200-A에 의해 제공되는 것과 같은 쓰로틀 밸브 위치 제어기는 사용될 수 있다. 증기가 접촉하는 모든 표면들은 적어도 기화기 온도 또는 약간 더 높은 온도로 가열된다. 따라서, 계량 섹션(232)의 도관 벽을 포함한 도관 벽들뿐만 아니라 쓰로틀 밸브(235)와 압력계(240)는 가열된다. 100°C 내지 150°C의 온도는 전형적으로 기화기(205)에 사용되는 주입 재료의 응결을 방지하기에 적당하다. 도 4에 도시된 구성으로 데카보란을 작동할 때 전형적인 기화기 온도는, 예를 들어 25°C 내지 40°C의 영역에 있는 반면, 옥타데카보란에 있어서 80°C 내지 120°C 사이에 있다. 따라서, MKS Baratron 모델 628B-22597 또는 631A-25845와 같은 가열된 용량 마노미터는 압력계(240)로 사용될 수 있다. 이런 압력계는 몇 milliTorr 내지 몇 Torr의 영역에서 압력을 읽을 수 있고, 본 적용에 적합하다. 특정한 경우에, 제조사로부터 100mTorr 또는 500mTorr의 최대 압력(최대 눈금 읽기)을 읽도록 구성된 압력계는 사용될 수 있다. 이런 압력 제한은 20mTorr 내지 약 100mTorr 사이의 제어기 압력계 판독값에 대해 우수한 신호 대 잡음을 제공하기 위해 선택된다(영역의 하부 근처의 신호는 잡음이 있는 경향이 있고, 잠재적으로 서보 루프를 덜 안정적이게 한다).
적당한 설정 지점 압력 값은 진공 챔버(260)에 증기의 원하는 부분압과 쓰로틀 밸브(235)와 진공 챔버(260) 사이의 증기 전도도에 의해 결정된다.
도 5는 진공 환경에서 증기 유동(227)이 반도체 가공물(280) 위를 충돌하는 공정을 도시한다. 이런 공정은 예를 들어, 폴리실리콘 막 또는 실리콘-게르마늄 막의 생산인 박막 증착 공정일 수 있고, 불순물 함유 증기는 막 성장 중에 반도체 막의 P형 또는 N형 도핑을 허용한다. 다른 중요한 적용은 플라즈마 도핑(PLAD)이다. PLAD에서, 기판은 진공 챔버로부터 전기적으로 분리된 플래튼(platen) 위에 고정되고, 불순물 증기는 안내되고, 플래튼 주위에 플라즈마가 형성된다. 1개 이상의 고전압 펄스가 플래튼에 인가되어, 따라서 기판에 인가되어 플라즈마의 고에너지 이온들이 기판에 도핑하기위해 끌리게 되는 것을 야기한다.
도 6은 증기가 이온 주입을 실행하기 위한 이온 빔을 형성하기 위해 이온 소스로 주입되는 시스템을 도시한다. 증기는 쓰로틀 밸브(235)를 통해, 이온 소스(285)의 증기 도관(228)을 통해, 그리고 이온 소스(285)의 이온화 챔버(287)로 통과한다. 이온화 챔버(287)는 고 전압으로 고정된다. 증기는 적당한 고에너지 수단에 의해 이온화 챔버(287) 내에서 이온화되고; 이온이 생성 되었을 때, 이온은 배출 챔버로 추출되고, 이온화 챔버의 전압과 실질적으로 다른 전압인 추출 렌즈(290)에 의해 고에너지 이온 빔(295)으로 가속되고 형성된다. 이온 빔은 도핑을 위한 반도체 기판(298)을 주입하기 위해 주입 챔버로 안내된다. 공정은 예를 들어, 평면 패널 디스플레이(FPD 도핑)를 제조하기 위한 대형의 글래스 패널 상의 폴리 실리콘 코팅으로 이온 주입일 수 있다. 이런 시스템에 의해 생성된 이온 빔은 질량 분석되지만, 종종 질량 분석되지 않는다. 이온 소스는 전형적으로 매우 크고, 그 이온화 챔버는 1미터 길이 또는 더 길 수 있는 구현될 패널의 더 작은 길이보다 약간 더 큰 한 길이를 갖는다. 전형적인 시스템에서, 패널이 패널의 더 긴 길이를 따라 빔에 걸쳐 기계적으로 스캔되는 동안, 이온의 고정 "리본" 빔은 이온 소스로부터 추출되고, 평면 패널 위로 집속된다. 이 공정은, 예를 들어 박막 트랜지스터에 기초한 텔레비젼 또는 컴퓨터 모니터를 제조하는데 사용되는, 디스플레이 패널의 주변을 따라 CMOS 구동 회로를 갖는 FPD를 제조하는 데에 중요하다.
도 7은 질량 분석을 갖는 종래의 빔라인 이온 주입기의 경우에 순응된 시스템을 도시한다. 이온 빔(295)은 추출 렌즈(290)에 의한 이온 소스(285)로부터 추출된 이후에, 빔은 분별되지 않은 빔(295)을 당업자에게 잘 알려진 바대로, 이온의 질량-대-전하 비율에 따라 공간상에서 분리되는 빔렛(beamlets)들로 분리하는 확산 쌍극 전자석으로 통과한다. 전자석 전류, 따라서 굽힙, 확산 쌍극 자계는 특정한 질량-대-전하 비율{또는 분별 개구부(297)의 폭에 따라 특정한 바람직한 질량-대 전하 비율의 영역}의 이온들만 분별 개구부(297)에 의해 반도체 기판으로 통과하도록 조정될 수 있다.
이온들을 반도체 웨이퍼(예를 들어, 실리콘 액정)로 주입하기 위해, 이온화 챔버(287)는 약 100ml보다 작은 체적을 갖고 챔버로 승화된 기체의 최대 유동은 1sccm 정도의 것이다.
도 7a 내지 도 7c는 정성적인 방식으로, 대략 다음과 같이 대응하는 나비 밸브의 상대적인 위치를 도시한다: 도 7a: 닫힌 위치; 도 7b: 7.5도 회전; 도 7c: 15 도 회전.회전 위치는 로터리 스탭핑 모터에 의해 전기적으로 제어된다. 나비와 그 원통형 하우징(H)의 회전 가능한 원형 판(B)의 주위 사이의 틈새는 C〈 C'〈 C''로 표기되고, C는 몇 천분의 일 인치인 "닫힌" 위치에서 최소 틈새이다. 도 7d는 1.4인치의 직경을 갖는 원형 나비에 대한 회전 각도의 함수로 계산된 N2 전도도를 도시한다. 도 7a 내지 도 7c에 대응하는 점들은 도 7d의 곡선에 표시되고, 각각 약 0l/s, 2l/s, 그리고 8l/s와 동일하다.
도 7e 내지 도 7g는 정성적인 방식으로 도 1a와 도 1b에 도시된 것처럼 쓰로틀 밸브로 구현되는 슬라이딩 게이트 밸브의 상대적인 위치를 도시한다. 도 7e: 닫힌 위치에서 게이트(G); 도 7f:게이트(G) 10% 개방; 도 7g:게이트(G) 30% 개방이 도시된다. 약 0.5인치부터 2.5인치의 다양한 직경으로 이용가능한 게이트 밸브는 차단 밸브(닫힐 경우 밀봉됨)와 쓰로틀 밸브(밸브 액추에이터를 작동하는 스탭핑 모터를 구비)로서 기능한다. 나비 밸브는 밀봉 밸브가 아니다; 즉, 닫혔을 때 작지만 유한한 전도도를 갖는다.
도 8과 도 8a는 증기를 이온 주입기의 이온 소스, 예를 들어 도 3의 소스로, 제공하기 위한 증기 전달 시스템의 바람직한 실시예의 2개의 도면을 도시한다. 전반적인 밸브 체인의 길이는 최소화되고, 이온 소스에 가까이 폐-접속되도록 설계된다. 도시된 것은 기화기(400), 기화기 분리 밸브(V1)(410), 밸브 액추에이터(415), 배출 포트(420)(V3와 연결됨, 미도시), 쓰로틀 밸브(TV1)(430), 쓰로틀 밸브 모터구동 액추에이터(435), 이온 소스 분리 밸브(V2)(440), V2 액추에이터(445), 가열 된 용량 게이지(G1)(450), N2 배출 밸브(V4)(460)이다.
도 9는 주요 제어 지점들을 나타내는 도 8의 증기 전달 시스템의 개략도를 도시한다. 증기 전달 시스템은 작동자 인터페이스(700)를 통해 제어되는 것을 도시하고, 이를 통해 작동자는 밸브V1(410)(기화기 분리 밸브), V2(440)(이온 소스 분리 밸브), V3(441)(러핑 진공 밸브), V4(460)(배출 밸브), 그리고 TV1(430)(쓰로틀 밸브)를 열거나 닫기 위한 입력들을 제공할 수 있다; 이 모든 밸브들은 밸브 상태를 확정하기 위해 작동자 인터페이스에 리드백을 제공한다. V3는 2개의 분리 밸브 (V1 과 V2) 사이에 위치하고, 예를 들어 기화기(400)가 보수를 위해 제거되거나(V1으로) 다시 채우고 교환된 이후에, 이 2개의 밸브 사이의 무용 볼륨(dead volume)을 배출하기 위해 필요할 때 개방된다. 동일한 방식으로, V4는 예를 들어 기화기(400)의 제거와 같은 요소 제거를 준비하기 위해 이 무용 불륨을 배출하는데 사용된다. 다른 사용자-접근가능한 입력들은 온도 설정 지점들: 즉 기화기(400)를 위해 PID 1, 밸브(V1 내지 V4 그리고 TV1)을 위한 PID 3, 그리고 도 3의 증기 도관(150)을 포함하는 이온 소스 블록을 위한 온도 설정 지점을 포함한다. 일반적으로, 증기가 접촉하는 모든 표면들은 기화기의 온도보다 적어도 더 높은 온도로 유지된다. 이온 소스 설정 지점 온도 〉PID 3 〉PID 1인 것이 바람직하다. 이온 소스 블록을 통해, 도관(150)의 표면들은 PID 3의 설정 지점보다 더 높은 온도로 유지되는 것이 따라서 바람직하다. PID 2는 압력계(G1)(450)에서 읽혀진 압력을 그 설정 지점 값으로 하기 위해 쓰로틀 밸브(TV1)(430)의 위치를 조정하는 폐-루프 제어기이다. 가 열된 압력계(G1)(450)에 대한 이 압력 설정 지점은 작동자 인터페이스로 리드백된다. 이 압력 리드백 신호는 쓰로틀 밸브(TV2)와 이온 소스로의 증기 도관{도 3의 증기 도관(150)} 사이의 증기 압력을 나타내고, TV1 위치의 폐-루프 제어를 위한 제어 신호를 제공한다. 증기 도관(150)을 거쳐 이온 소스의 이온화 챔버(170)로의 유속은 이 입구 압력에 근사하게 비례하기 때문에, PID 2에 의한 안정적이고 재생가능한 입구 압력을 제공하는 것은 이온화 챔버(170) 내의 안정적이고 잘 한정된 압력을 가능하게 하고, 이는 차례로 이온 소스로부터 매우 안정적인 이온 흐름이 추출되는 것을 가능하게 한다.
도 10은 도 9의 증기 전달 시스템을 사용하여 도 3의 이온 소스로 데카보란 증기의 유동의 좌표 그래프이다. 도 7a, 도 7b, 도 7c에 도시된 나비형 쓰로틀 밸브 위치는 도 9의 곡선에 도시된다. 증기 전달 시스템의 유용한 다이나믹 레인지는 30°C의 기화기 온도에서 약 0.1sccm(분당 표준 cc)에서부터 1.0sccm이상인 약 10의 비율을 커버하고, 이는 쓰로틀 밸브의 상류에서 고정된 증기 압력 상류를 전달한다. 더 높은 유동을 달성하기 위해, 더 높은 기화기 온도가 사용된다. 이온 주입기를 위한 이온 소스에 의하여 소비되는 전형적인 기체 유속은 약 2sccm 또는 그 미만이다. 따라서, 증기 전달 전도도와 압력은 요구되는 증기 유동과 도 2에 도시된 이온 소스 입구의 전도도로 조정되고, 관련 내용은 도 2의 토의에서 추가로 설명될 것이다.
도 11은 도 3, 그리고 도 8 내지 도 10에 예시된 시스템에서 쓰로틀 밸브 회전에 대해 제어 압력계(450)의 반응을 도시한다. 약 40mTorr 게이지 압력(즉, 입구 에서 이온 소스에 압력)에 이온화 챔버(170) 내의 증기 압력은 약 1mTorr이고, 쓰로틀 밸브(기화기의 출구)의 상류 압력은 약 65milliTorr이다. 따라서, 최대 압력 강하는 도 3의 이온 소스의 증기 도관(150)에 걸쳐있고, 예를 들어 약 0.5l/s의 N2 전도도를 갖는다.
도 12는 나비형 쓰로틀 밸브의 회전 각도의 함수로 도 3과 도 8 내지 도 10의 전체 증기 전달 체인의 유효 N2 전도도의 좌표 그래프이다. 쓰로틀 밸브가 개방되었을때, 시스템의 전체 전도도는 이온 소스의 증기 도관(150)의 전도도와 동일하다. 쓰로틀 밸브의 전도도 다이나믹 레인지는 시스템의 최소 전도도와 일치해야만 하고, 이 경우에 이온 소스로 도관(150)의 전도도이다. 예를 들어 도 3의 증기 도관(150)은 약 1cm 직경과 25cm 길이의 원통형 보어(bore)이다. 더 큰 또는 더 작은 전도도의 이온 소스 입구 도관에 있어서 각각 더 큰 또는 더 작은 쓰로틀 밸브(다이나믹 레인지에 걸쳐 각각 더 크거나 더 작은 전도도를 갖는 쓰로틀 밸브)가 사용되어야 한다. 여기에 기술된 증기 전달 시스템은 응결된 증기에 의해 쉽게 막히지 않는 "개방형" 밸브와 도관 구조(고 전도도)의 사용을 가능하게 한다. 추가로, 모든 밸브와 연결 요소들은 기화기 온도보다 더 높은 온도로 용이하게 유지된다. 예를 들어, 도 9에서, 데카보란으로 작동을 위해, 기화기는 30°C에서 유지되고, V1 내지 V4와 TV1은 50°C에서 유지되고, 게이지(G1)는 100°C로 유지되고, 이온 소스는 50°C 이상으로 유지된다. 체인 아래로 연속적인 요소의 온도의 "증가(staging)"는 승화된 증기의 어떤 현저한 응결을 방지한다. 중요하게, 기화기 다음 에 고 전도도 요소들의 사용은 증기압을 최소화하여 원하는 유속에 다다르고 유지하는데 필요한 온도를 최소화한다. 수소화붕소 또는 다른 고체 주입 재료는 상승된 온도에서, 강한 온도함수인 반응으로 인해 해리되거나 중합되는 것이 알려지기 때문에, 이는 기화기에 저장된 수소화 붕소 또는 다른 고체 주입 재료들의 유용한 수명을 연장시킨다.
구현의 바람직한 영역에 걸쳐서, 쓰로틀 밸브의 최대 N2 기체 전도도는 적어도 1l/s 또는 그 이상이고, 밸브가 완전 개방되었을 때 쓰로틀 밸브에 걸친 압력 강하는 100mTorr미만이고, 바람직한 경우에는 종종 25mTorr미만이다.
설명의 목적으로 이전의 도 10 내지 도 12 모두는 쓰로틀 밸브의 소위 "폐 루프" 작동을 도시하고, 즉 밸브 위치는 독립 변수로 설정된다. 도 13은 정상 "폐-루프" 모드에서 작동될 때 증기 전달 시스템의 시간 자취를 도시한다. 이 모드에서, 도 7에서 압력 설정 지점은 디지털 증기 주입 제어기(220)에 의해 쓰로틀 밸브 위치 제어기(245)로 제공된다. 위치 제어기는 제어 게이지 출력(250)과 압력 설정 지점 값 사이의 "에러"를 최소화하기 위해 밸브의 위치를 조정한다. 이는 예를 들어 속도, 안정(settling) 시간, 오버슈트(overshoot)의 정도와 같은 잘 한정된 반응 특성들을 갖도록 프로그램 될 수 있는 소위 PID(비례 적분 미분) 제어 루프에 의해 달성된다. Nor-Cal 모델 APC-200-A는 이런 PID 제어기를 결합하고, 나비 쓰로틀 밸브의 원형 판이 장착된 축을 회전하는 스탭핑 모터에 연결된다. {이 시점에서 이 실시예에서 사용되는 나비 쓰로틀 밸브는 그 제조자에 의해 본질적으로 다른 응 용을 위해 설계되었고, 말하자면 진공 챔버에 펌핑 속도를 제한하는(throttling) 하류 압력 제어 응용인 반면에, 본 발명은 이 장치를 기체를 진공 챔버로 안내하는 "상류" 제어를 위해 사용하는 것이 지적되어야한다. 유사하게, 상류 쓰로틀 제어를 달성하기 위해 모터 구동되는 제어하의 밀봉 게이트 밸브의 사용은 신규하다고 생각한다.} 도 13의 시간에 대한 자취를 생성하기 위해, 3개의 다른 압력 설정 지점(20mTorr, 30mTorr, 그리고 40mTorr)은 데이터를 생성하기 위해 약 10초의 간격으로, 무작위적으로 그래픽 사용자 인터페이스를 통한 디지털 진공 주입 제어기(220)로의 입력이었다. 도 13은 옥타데카보란(B18H22) 주입 재료를 사용할 때 이 시스템의 빠른 안정 시간과 우수한 재현성을 도시한다. 상세히 도 13에서, 시간=0초에서 제어 압력은 20mTorr이고; 시간=10초에서 작동자에 의해 30mTorr의 설정 지점(SP1)이 제어기(220)로 입력되었고; 시간=25초에서 20mTorr의 설정 지점(SP2)이 입력되었고, 등등, SP7까지 입력된다. 도 13에 기록된 "스텝 반응(step response)" 특성은 압력의 안정 속도가 전형적으로 단지 몇 초이고, 안정도는 매우 우수하고 오버슈트은 최소인 것은 나타낸다.
도 14는 도 4 내지 도 7의 증기 전달 시스템의 원거리 구현을 도시하고, 예를 들어, 기화기, 쓰로틀 밸브, 그리고 다른 유동 제어 요소는 이온 주입기의 기체 분배 박스 내에 위치하고, 입구를 이온 소스에 연결하기 위한 1 미터 길이의 연결 튜브를 요구한다. 큰-직경 튜브(적어도 1인치 직경)을 사용하는 것에 의해, 증기 전달 체인의 전체 전도도는 현저하게 감소하지 않고, 도 2에 따른 이온 소스의 증 기 입구 전도도에 의해 좌우되는 것을 유지한다.
도 15는 본 증기 전달 시스템의 추가 중요한 특성을 도시한다. 주입 재료가 기화하는 속도는 그 개방 표면 영역, 특히 고체-진공 인터페이스에서 이용가능한 표면 영역의 함수라는 것이 알려진다. 기화기 내의 파우더 형태의 주입 재료가 시간이 지남에 따라 소비될 때, 이 이용가능한 표면 영역은 점점 감소하여 증기의 방출율이 원하는 증기 유속을 지원할 수 없을 때까지 쓰로틀 밸브 바로 앞의 증기 압력의 저하를 야기한다. 이는 "방출률 제한" 작동으로 알려진다. 즉, 기화기 내에 주어진 주입 재료의 새로운 충전물이 있다면, 예를 들어 25 °C의 기화기 온도는 예를 들어 도 10의 곡선에 표기된 지점 7B에 의해 나타나는 그 다이나믹 레인지의 낮은 단부에서 공칭 쓰로틀 밸브 위치에서 원하는 증기 유동을 지지할 수 있다. 시간이 지난 후에(예를 들어, 주입 재료의 20%가 소비되고), 도 10의 곡선상에 표기된 지점 7C와 같은 밸브 위치는 동일한 원하는 유동을 유지하기 위해 필요할 수 있다. 시스템의 현 상태는 쓰로틀 밸브가 그 다이나믹 레인지의 고 변위 제한 근처에 있도록 된다. 적당한 준비에 의해 이 변위는 증기 주입 제어기(220)에 의해 감지된다. 증기 주입 제어기(220)는 새로운 더 높은 설정 지점 온도를 도 14의 신호(246)로 기화기 히터 제어기(또는 조정기)(215)로 전송한다. 증기 주입 제어기는 쓰로틀 밸브 바로 앞의 원하는 증기 생성의 증가와 압력 증가를 생성하는 다음의 증가적인 온도 변화를 결정하는 내재하는 룩업(lookup) 테이블 정보를 갖는다. 예를 들어, 공칭 30°C 작동에 있어서, 다음의 증가분은 2°C일 수 있고, 32°C로 변한다. 증가분은 기화기 온도가 그 새로운 값으로 안정될 때, 그 다이나믹 레인지의 낮은 변 위 근처로 공칭 쓰로틀 밸브 작동 지점을 도 10의 7B로 복구하기 위해 선택된다. 따라서, 디지털 컨트롤러(220)가 설정 지점 증기압에서 짧은-시간의(short timescale) 변화와 기화기 온도에서 긴-시간(long-timescale)의 변화 모두를 수용하는 능력으로 인해 주입 재료 충전물의 사용시간에 대해 증기 유동의 제어를 매우 강력하게 할 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들이 기술되었다. 그럼에도 불구하고 다양한 변경이 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 행해질 수 있다는 것은 이해될 것이다. 따라서, 다른 실시예들은 다음의 청구범위의 범위 내에 있다.
본 발명을 활용하여, 반도체 도핑 공정에 사용되는 이온화기에 주입되는 증기를 생성하기 위해, 상기 기술된 제어 수단을 활용하여, 낮은 증기압을 갖는 고체로부터 승화된 증기를 사용할 수 있다.

Claims (27)

  1. 고체 재료(29; 140; 200)로부터 승화된 증기의 제어된 유동을 진공 챔버(130; 258; 260)로 전달하기 위한 증기 전달 시스템에 있어서, 대기 이하 압력(sub atmospheric pressure)에서 작동가능한 고체 재료를 위한 가열된 기화기(28; 145; 205; 400)와, 기화기로부터 상기 진공 챔버까지의 증기 전달 통로(37; 237)의 조합을 포함하고, 상기 증기 전달 통로는 쓰로틀 밸브(100; 100'; 235; 430)를 포함하고; 증기 도관(32; 150; 228)과 상기 쓰로틀 밸브와 상기 증기 도관 사이에 위치한 대기 이하 압력에 반응하는 압력계(60; 240; 450)이 뒤따르고, 승화된 증기에 노출된 상기 증기 전달 통로의 표면들은 상기 쓰로틀 밸브, 상기 압력계, 그리고 상기 증기 도관의 표면들을 포함하고, 상기 고체 재료의 응결 온도 이상의 온도로 유지되도록 조절되고, 상기 압력계를 포함하는 폐-루프(closed loop) 제어 시스템(60; 120; 240; 250; 245; PID2)은 상기 압력계의 출력값에 대응하여 상기 쓰로틀 밸브의 하류에 증기의 대기 이하 압력을 제어하기 위해 상기 쓰로틀 밸브의 전도도를 변화하도록 구성되어, 이에 의해 상기 진공 챔버로의 증기 유동은 상기 쓰로틀 밸브와 상기 증기 도관(32; 150; 228) 사이의 통로의 영역에서의 증기압에 의해 결정되는, 증기 전달 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 기화기의 온도보다 높게 상기 전달 경로(37; 237)의 표면들의 온도를 유지하도록 조절된 온도 제어 시스템(35)을 포함하는, 증기 전달 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 기화기로부터 멀어지는 단계일수록 점진적으로 더 높은 온도를 유지하도록 조절된 상기 증기 전달 통로의 다중의 단계를 갖는, 증기 전달 시스템.
  4. 제 1항, 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 증기 유속은 상기 기화기의 온도를 위한 제어 시스템(35; 225; 215; 248; PID1)과 상기 쓰로틀 밸브의 전도도를 위한 상기 제어 시스템(60; 120; 240; 250; 245; PID2) 모두에 의해 결정되도록 조절되는, 증기 전달 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기화기의 온도는 폐-루프 제어에 의해 설정-지점 온도로 결정되는, 증기 전달 시스템.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쓰로틀 밸브의 최대 N2 전도도는 적어도 초당 1 리터인, 증기 전달 시스템.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쓰로틀 밸브에 걸친 압력 강하는, 밸브가 작동적으로 모두 개방되었을 때, 100mTorr 미만인, 증기 전달 시스 템.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쓰로틀 밸브(100; 100'; 235; 430)의 최대 전도도는 상기 증기 도관(32; 150; 228)의 전도도의 적어도 5배인, 증기 전달 시스템.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쓰로틀 밸브의 최대 전도도는 상기 증기 도관의 전도도의 적어도 10배인, 증기 전달 시스템.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쓰로틀 밸브는 위치 변화가능한 게이트 밸브인, 증기 전달 시스템.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쓰로틀 밸브는 나비형인, 증기 전달 시스템.
  12. 제 1항 내지 제 11항에 있어서, 상기 고체 재료의 증기-방출 영역을 줄이는 방식으로 점진적으로 소비되는 상기 고체 재료(29; 140; 200)의 재충진될 수 있는 고정 충진으로 작동하도록 구성되고, 상기 쓰로틀 밸브(100; 100'; 235; 430) 너머 압력 강하에 대응하여, 원하는 유동을 복구하기 위해 상기 쓰로틀 밸브의 위치를 설정하고, 또한 종종 상기 쓰로틀 밸브가 그 최대 허용 전도도에 근접할 때, 상기 기화기의 압력을 올려 쓰로틀 밸브가 그 바람직한 전도도 다이나믹 레인지(dynamic range) 내에서 작동하도록 하기 위해 상기 기화기(28; 145; 205; 400)의 온도를 상승시키도록 구성되는, 증기 전달 시스템.
  13. 제 12항에 있어서, 설정-지점으로 기화기 온도를 유지할 수 있는 기화기 히터의 조정기에 기화기 설정-지점 온도 값을 제공할 수 있는 쓰로틀 벨브에 기초한 감지 및 제어 시스템과 조합으로, 상기 감지 및 제어 시스템은 상기 쓰로틀 밸브에 대한 원하는 상한 전도도 제한을 나타내는 적어도 하나의 미리 정해진 밸브 변위 값을 저장하고, 상기 감지 및 제어 시스템은 쓰로틀 밸브의 위치를 모니터하도록 구성되고, 밸브가 상기 변위 값에 가깝거나 도달함을 발견했을 때, 상기 감지 및 제어 시스템은 쓰로틀 밸브 상류에서의 증가된 증기 생성 및 증기압을 야기하기 위해 조정기 히터(입력 246에 의한 것처럼)로의 설정-지점 온도 값을 증가시키도록 구성되고, 이에 의해 상기 쓰로틀 밸브의 폐-루프 제어기가 밸브를 상대적으로 더 낮은 전도도 위치로 되돌리게 하는, 증기 전달 시스템.
  14. 제 13항에 있어서, 작동에 적합한 온도 상승의 미리 정해진 상승분의 참조 테이블을 포함하고, 상기 밸브가 상기 변위 값에 근접하거나 도달했음을 감지했을 때, 상기 감지 및 제어 시스템은 기화기 온도 설정-지점이 참조 테이블에서 다음 단계로 증가되게 하도록 실행되는, 증기 전달 시스템.
  15. 제 1항 내재 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 이온화될 수 있는 증기를 이온 소스로 전달하도록 구성되고 배치된, 증기 전달 시스템.
  16. 제 15항에 있어서, 이온화될 수 있는 증기를 이온 주입기의 이온 소스로 전달하도록 구성되고 배치된, 증기 전달 시스템.
  17. 제 1항 내지 제 16항 중 어느 한 항에 있어서, 증기를 가공물 공정 진공 챔버로 전달하도록 구성되고 배치된, 증기 전달 시스템.
  18. 제 17항에 있어서, 이온화될 수 있는 증기를 반도체 도핑(doping)을 위한 공정 챔버로 전달하도록 구성되고 배치된, 증기 전달 시스템.
  19. 제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 증기를 고 진공으로 운송하도록 구성되고, 상기 증기 전달 시스템은 상기 쓰로틀 밸브(100; 100'; 235; 430)의 하류에서의 대기 이하 압력의 감소에 대응하여 상기 기화기(28; 145; 205; 400)의 온도를 상승시키도록 구성된, 증기 전달 시스템.
  20. 제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 쓰로틀 밸브를 위한 제어 시스템은 상기 압력계에서 상기 하류 증기압을 설정-지점 값으로 유지하기 위해 상기 압력계(60; 240; 450)의 출력 신호에 대응하여 상기 쓰로틀 밸브(100; 100'; 235; 430)의 위치를 조정하는 서보 루프를 포함하는, 증기 전달 시스템.
  21. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기화기는 데카보란(B10H14)을 함유하고 증기화하도록 구성되는, 증기 전달 시스템.
  22. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기화기는 옥타데카보란(B18H22)을 함유하고 증기화하도록 구성되는, 증기 전달 시스템.
  23. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기화기는 인듐 트리클로라이드(InCl3)를 함유하고 증기화하도록 구성되는, 증기 전달 시스템.
  24. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기화기는 트리에틸 인듐{In(CH3)3}을 함유하고 증기화하도록 구성되는, 증기 전달 시스템.
  25. 제 1항 내지 제 20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기화기는 트리에틸 안티모니{Sb(C2H5)3}를 함유하고 증기화하도록 구성되는, 증기 전달 시스템.
  26. 고체 재료로부터 승화된 증기의 제어된 유동을 진공 챔버로 전달하는 방법에 있어서, 제 1항 내지 제 25항 중 어떤 한 항의 증기 전달 시스템을 사용하여 실행되는, 방법.
  27. 진공 챔버에서 이온 빔을 생성하는 방법에 있어서, 고체 재료로부터 승화된 증기의 제어된 이온화가능한 유동을 이온화 챔버로 전달하기 위해 제 15항 또는 제 16항의 증기 전달 시스템을 사용하여 실행되는, 방법
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170048517A (ko) * 2014-09-01 2017-05-08 엔테그리스, 아이엔씨. 향상된 소스 기술을 이용한 인 또는 비소 이온 주입
KR20200054862A (ko) * 2018-11-09 2020-05-20 주식회사 레이크머티리얼즈 고순도 반도체용 승화장치

Families Citing this family (136)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6995079B2 (en) * 2003-08-29 2006-02-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Ion implantation method and method for manufacturing semiconductor device
US7791047B2 (en) 2003-12-12 2010-09-07 Semequip, Inc. Method and apparatus for extracting ions from an ion source for use in ion implantation
US20080223409A1 (en) * 2003-12-12 2008-09-18 Horsky Thomas N Method and apparatus for extending equipment uptime in ion implantation
CN1894763B (zh) * 2003-12-12 2010-12-08 山米奎普公司 用于在离子植入中延长设备正常运行时间的方法及装置
US20080073559A1 (en) * 2003-12-12 2008-03-27 Horsky Thomas N Controlling the flow of vapors sublimated from solids
US7425353B2 (en) * 2004-01-29 2008-09-16 International Business Machines Corporation Enhancement of magnetic media recording performance using ion irradiation to tailor exchange coupling
EP1774562B1 (en) * 2004-06-08 2012-02-22 Dichroic cell s.r.l. System for low-energy plasma-enhanced chemical vapor deposition
EP1630849B1 (en) * 2004-08-27 2011-11-02 Fei Company Localized plasma processing
US7819981B2 (en) 2004-10-26 2010-10-26 Advanced Technology Materials, Inc. Methods for cleaning ion implanter components
GB0505856D0 (en) * 2005-03-22 2005-04-27 Applied Materials Inc Cathode and counter-cathode arrangement in an ion source
JP5591470B2 (ja) 2005-08-30 2014-09-17 アドバンスト テクノロジー マテリアルズ，インコーポレイテッド 代替フッ化ホウ素前駆体を使用するホウ素イオン注入および注入のための大きな水素化ホウ素の形成
US20100112795A1 (en) * 2005-08-30 2010-05-06 Advanced Technology Materials, Inc. Method of forming ultra-shallow junctions for semiconductor devices
JP2007073235A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Osaka Univ 蒸発源および外部に蒸気を供給する方法
US7531819B2 (en) * 2005-12-20 2009-05-12 Axcelis Technologies, Inc. Fluorine based cleaning of an ion source
CN101473073B (zh) * 2006-04-26 2012-08-08 高级技术材料公司 半导体加工系统的清洁
US7435971B2 (en) * 2006-05-19 2008-10-14 Axcelis Technologies, Inc. Ion source
WO2007146888A2 (en) * 2006-06-12 2007-12-21 Semequip, Inc. Vapor delivery to devices under vacuum
US8835880B2 (en) 2006-10-31 2014-09-16 Fei Company Charged particle-beam processing using a cluster source
US7622722B2 (en) * 2006-11-08 2009-11-24 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion implantation device with a dual pumping mode and method thereof
US8013312B2 (en) * 2006-11-22 2011-09-06 Semequip, Inc. Vapor delivery system useful with ion sources and vaporizer for use in such system
US7670964B2 (en) 2007-03-22 2010-03-02 Tokyo Electron Limited Apparatus and methods of forming a gas cluster ion beam using a low-pressure source
JP5016988B2 (ja) * 2007-06-19 2012-09-05 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線装置およびその真空立上げ方法
WO2009039382A1 (en) * 2007-09-21 2009-03-26 Semequip. Inc. Method for extending equipment uptime in ion implantation
JP2009084625A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Tokyo Electron Ltd 原料ガスの供給システム及び成膜装置
WO2009058408A1 (en) * 2007-11-02 2009-05-07 Semequip, Inc. Methods of preparing clusterboron
JP4288297B1 (ja) * 2008-01-09 2009-07-01 三菱重工業株式会社 圧力制御装置および圧力制御方法
CN101307485B (zh) * 2008-01-29 2010-08-18 南京大学 用于半导体材料气相淀积生长系统的氮源离化方法和装置
KR101755970B1 (ko) * 2008-02-11 2017-07-07 엔테그리스, 아이엔씨. 이온 공급원 챔버를 포함하는 이온 주입 시스템의 성능 향상 및 수명 연장 방법
JP5212465B2 (ja) * 2008-03-31 2013-06-19 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置の製造方法、イオンビームの調整方法及びイオン注入装置
US7759657B2 (en) 2008-06-19 2010-07-20 Axcelis Technologies, Inc. Methods for implanting B22Hx and its ionized lower mass byproducts
US7888662B2 (en) * 2008-06-20 2011-02-15 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion source cleaning method and apparatus
JP4428467B1 (ja) * 2008-08-27 2010-03-10 日新イオン機器株式会社 イオン源
JP5390330B2 (ja) * 2008-10-16 2014-01-15 キヤノンアネルバ株式会社 基板処理装置およびそのクリーニング方法
US8525419B2 (en) * 2008-11-25 2013-09-03 Oregon Physics, Llc High voltage isolation and cooling for an inductively coupled plasma ion source
US8501624B2 (en) 2008-12-04 2013-08-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Excited gas injection for ion implant control
CN102282916A (zh) * 2009-01-13 2011-12-14 里巴贝鲁株式会社 等离子体生成装置及方法
CN104217981B (zh) * 2009-02-11 2018-01-09 恩特格里斯公司 半导体制造系统中的离子源清洁方法
US8466431B2 (en) * 2009-02-12 2013-06-18 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for improving extracted ion beam quality using high-transparency electrodes
US8536522B2 (en) * 2009-05-29 2013-09-17 Micromass Uk Limited Mass spectrometer
US8119981B2 (en) * 2009-05-29 2012-02-21 Micromass Uk Limited Mass spectrometer
US8487239B2 (en) * 2009-05-29 2013-07-16 Micromass Uk Limited Mass spectrometer
US8003959B2 (en) * 2009-06-26 2011-08-23 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion source cleaning end point detection
US20110021011A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Advanced Technology Materials, Inc. Carbon materials for carbon implantation
KR101084275B1 (ko) * 2009-09-22 2011-11-16 삼성모바일디스플레이주식회사 소스 가스 공급 유닛, 이를 구비하는 증착 장치 및 방법
US9627180B2 (en) * 2009-10-01 2017-04-18 Praxair Technology, Inc. Method for ion source component cleaning
US8598022B2 (en) 2009-10-27 2013-12-03 Advanced Technology Materials, Inc. Isotopically-enriched boron-containing compounds, and methods of making and using same
KR101747473B1 (ko) 2009-10-27 2017-06-27 엔테그리스, 아이엔씨. 이온 주입 시스템 및 방법
US20110108058A1 (en) * 2009-11-11 2011-05-12 Axcelis Technologies, Inc. Method and apparatus for cleaning residue from an ion source component
US20110143527A1 (en) * 2009-12-14 2011-06-16 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for generating uniform ion beam
US8642974B2 (en) 2009-12-30 2014-02-04 Fei Company Encapsulation of electrodes in solid media for use in conjunction with fluid high voltage isolation
EP2341525B1 (en) 2009-12-30 2013-10-23 FEI Company Plasma source for charged particle beam system
US8987678B2 (en) 2009-12-30 2015-03-24 Fei Company Encapsulation of electrodes in solid media
US9383064B2 (en) 2010-01-14 2016-07-05 Entegris, Inc. Ventilation gas management systems and processes
US8779383B2 (en) 2010-02-26 2014-07-15 Advanced Technology Materials, Inc. Enriched silicon precursor compositions and apparatus and processes for utilizing same
TWI689467B (zh) 2010-02-26 2020-04-01 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 用以增進離子植入系統中之離子源的壽命及性能之方法與設備
US8455839B2 (en) * 2010-03-10 2013-06-04 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Cleaning of an extraction aperture of an ion source
US8071956B2 (en) * 2010-03-10 2011-12-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Cleaning of an extraction aperture of an ion source
SG10201507319XA (en) * 2010-09-15 2015-10-29 Praxair Technology Inc Method for extending lifetime of an ion source
CN102446685A (zh) * 2010-10-13 2012-05-09 北京中科信电子装备有限公司 一种离子源坩埚控制方法
US20130251913A1 (en) * 2010-11-30 2013-09-26 Advanced Technology Materials, Inc. Ion implanter system including remote dopant source, and method comprising same
US8776821B2 (en) 2011-05-24 2014-07-15 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Vapor delivery device, methods of manufacture and methods of use thereof
US8997775B2 (en) 2011-05-24 2015-04-07 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Vapor delivery device, methods of manufacture and methods of use thereof
JP5665679B2 (ja) * 2011-07-14 2015-02-04 住友重機械工業株式会社 不純物導入層形成装置及び静電チャック保護方法
JP5687157B2 (ja) * 2011-08-22 2015-03-18 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電子銃、電界放出電子銃、荷電粒子線装置および透過型電子顕微鏡
JP5801144B2 (ja) * 2011-08-30 2015-10-28 株式会社東芝 イオン源
US20130098871A1 (en) 2011-10-19 2013-04-25 Fei Company Internal Split Faraday Shield for an Inductively Coupled Plasma Source
US9151731B2 (en) * 2012-01-19 2015-10-06 Idexx Laboratories Inc. Fluid pressure control device for an analyzer
US9812291B2 (en) 2012-02-14 2017-11-07 Entegris, Inc. Alternate materials and mixtures to minimize phosphorus buildup in implant applications
CN108565198A (zh) 2012-02-14 2018-09-21 恩特格里斯公司 用于改善注入束和源寿命性能的碳掺杂剂气体和协流
US9120111B2 (en) 2012-02-24 2015-09-01 Rain Bird Corporation Arc adjustable rotary sprinkler having full-circle operation and automatic matched precipitation
US9064795B2 (en) * 2012-03-30 2015-06-23 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for processing a substrate
US9105438B2 (en) * 2012-05-31 2015-08-11 Fei Company Imaging and processing for plasma ion source
US9711324B2 (en) * 2012-05-31 2017-07-18 Axcelis Technologies, Inc. Inert atmospheric pressure pre-chill and post-heat
JP5868796B2 (ja) * 2012-07-03 2016-02-24 株式会社堀場エステック 圧力制御装置、流量制御装置、及び、圧力制御装置用プログラム、流量制御装置用プログラム
US9156043B2 (en) 2012-07-13 2015-10-13 Rain Bird Corporation Arc adjustable rotary sprinkler with automatic matched precipitation
US9243325B2 (en) 2012-07-18 2016-01-26 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Vapor delivery device, methods of manufacture and methods of use thereof
US9530615B2 (en) 2012-08-07 2016-12-27 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Techniques for improving the performance and extending the lifetime of an ion source
US9655223B2 (en) 2012-09-14 2017-05-16 Oregon Physics, Llc RF system, magnetic filter, and high voltage isolation for an inductively coupled plasma ion source
US9062377B2 (en) * 2012-10-05 2015-06-23 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Reducing glitching in an ion implanter
JP2014137901A (ja) * 2013-01-16 2014-07-28 Nissin Ion Equipment Co Ltd イオン注入装置およびイオン注入装置の運転方法
JP2014176838A (ja) * 2013-02-14 2014-09-25 Fujifilm Corp 昇華精製装置
GB2518122B (en) * 2013-02-19 2018-08-08 Markes International Ltd An electron ionisation apparatus
US9443700B2 (en) * 2013-03-12 2016-09-13 Applied Materials, Inc. Electron beam plasma source with segmented suppression electrode for uniform plasma generation
JP5950855B2 (ja) * 2013-03-19 2016-07-13 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン注入装置およびイオン注入装置のクリーニング方法
US9142392B2 (en) * 2013-04-29 2015-09-22 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Self-cleaning radio frequency plasma source
US9187832B2 (en) * 2013-05-03 2015-11-17 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Extended lifetime ion source
US10221476B2 (en) * 2013-06-03 2019-03-05 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Coating insulating materials for improved life
CN105637616A (zh) 2013-08-16 2016-06-01 恩特格里斯公司 基板中的硅注入及提供其硅前体组合物
CN104913805A (zh) * 2014-03-11 2015-09-16 上海华虹宏力半导体制造有限公司 一种提高离子注入机日常检点稳定性的方法
CN103925380B (zh) * 2014-03-20 2017-01-04 上海华力微电子有限公司 一种优化等离子体均匀性的压力控制阀门及方法
DE102014007522A1 (de) * 2014-05-23 2015-11-26 Manz Ag Trägeranordnung für eine Verdampferquelle
US9214318B1 (en) * 2014-07-25 2015-12-15 International Business Machines Corporation Electromagnetic electron reflector
TWI594301B (zh) * 2014-08-25 2017-08-01 漢辰科技股份有限公司 離子佈植方法與離子佈植機
EP3189540A4 (en) 2014-09-05 2018-08-08 Tel Epion Inc. Process gas enhancement for beam treatment of a substrate
TWI607492B (zh) * 2014-11-14 2017-12-01 漢辰科技股份有限公司 離子佈植過程中控制壓力的方法及其離子佈植裝置
CN105702546B (zh) * 2014-11-24 2018-06-26 上海凯世通半导体股份有限公司 采用固态掺杂剂的离子源装置
TWI559355B (zh) * 2014-12-23 2016-11-21 漢辰科技股份有限公司 離子源
US10522330B2 (en) * 2015-06-12 2019-12-31 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. In-situ plasma cleaning of process chamber components
KR20170004381A (ko) * 2015-07-02 2017-01-11 삼성전자주식회사 불순물 영역을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법
CN105155625B (zh) * 2015-08-17 2017-03-01 南方中金环境股份有限公司 一种无负压压力补偿供水设备
US10774419B2 (en) * 2016-06-21 2020-09-15 Axcelis Technologies, Inc Implantation using solid aluminum iodide (ALI3) for producing atomic aluminum ions and in situ cleaning of aluminum iodide and associated by-products
US9928983B2 (en) * 2016-06-30 2018-03-27 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Vaporizer for ion source
US10730082B2 (en) * 2016-10-26 2020-08-04 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Apparatus and method for differential in situ cleaning
US9916966B1 (en) * 2017-01-26 2018-03-13 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Apparatus and method for minimizing thermal distortion in electrodes used with ion sources
CN207458887U (zh) * 2017-06-16 2018-06-05 上海凯世通半导体股份有限公司 离子注入设备
US10597773B2 (en) * 2017-08-22 2020-03-24 Praxair Technology, Inc. Antimony-containing materials for ion implantation
TWI795448B (zh) * 2017-10-09 2023-03-11 美商艾克塞利斯科技公司 用於在角能量過濾器區域中穩定或移除射束線組件上所形成之膜的離子植入系統及方法
CN110100296B (zh) * 2017-10-18 2021-05-07 株式会社爱发科 离子源和离子注入装置
US10535499B2 (en) * 2017-11-03 2020-01-14 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Varied component density for thermal isolation
CN107941700B (zh) * 2017-11-24 2020-08-28 哈尔滨工业大学 一种用于在实验室中进行临近空间、大气层外的宽光谱定向耦合光学系统模拟仿真的红外暗室
CN108225854B (zh) * 2017-12-29 2020-03-31 江苏汇环环保科技有限公司 一种voc在线监测双泵负压进样系统
US10847339B2 (en) 2018-01-22 2020-11-24 Axcelis Technologies, Inc. Hydrogen generator for an ion implanter
US10613006B1 (en) 2018-09-24 2020-04-07 Mustang Sampling, LLC. Liquid vaporization device and method
CN111192808A (zh) * 2018-11-15 2020-05-22 北京中科信电子装备有限公司 一种固态源自动引束的方法
US10573485B1 (en) * 2018-12-20 2020-02-25 Axcelis Technologies, Inc. Tetrode extraction apparatus for ion source
US11600473B2 (en) * 2019-03-13 2023-03-07 Applied Materials, Inc. Ion source with biased extraction plate
CN113678228A (zh) * 2019-03-25 2021-11-19 Atonarp株式会社 气体分析装置
TWI693656B (zh) * 2019-04-25 2020-05-11 晨碩國際有限公司 離子佈植機用之供氣系統
US11788190B2 (en) * 2019-07-05 2023-10-17 Asm Ip Holding B.V. Liquid vaporizer
JP7256711B2 (ja) * 2019-07-16 2023-04-12 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 イオン生成装置およびイオン注入装置
CN110571121B (zh) * 2019-09-17 2022-08-26 江苏鲁汶仪器有限公司 采用远程等离子体源自清洗离子束刻蚀装置及清洗方法
US11946136B2 (en) * 2019-09-20 2024-04-02 Asm Ip Holding B.V. Semiconductor processing device
US11170973B2 (en) * 2019-10-09 2021-11-09 Applied Materials, Inc. Temperature control for insertable target holder for solid dopant materials
CN111370286B (zh) * 2020-03-24 2023-02-07 中国科学院近代物理研究所 一种用于治疗装备的等离子体源及其使用方法
CN111575652A (zh) * 2020-04-02 2020-08-25 上海大学 真空镀膜设备及真空镀膜方法
JP2022084409A (ja) * 2020-11-26 2022-06-07 株式会社島津製作所 真空バルブおよび推定装置
CN114688457B (zh) * 2020-12-29 2024-05-14 中微半导体设备(上海)股份有限公司 一种等离子体处理装置气体供应系统
CN113187019A (zh) * 2021-04-30 2021-07-30 上海麦玺隆机械科技有限公司 一种立式无负压净化水稳流罐
US11664183B2 (en) * 2021-05-05 2023-05-30 Applied Materials, Inc. Extended cathode and repeller life by active management of halogen cycle
US11854760B2 (en) 2021-06-21 2023-12-26 Applied Materials, Inc. Crucible design for liquid metal in an ion source
JP7317083B2 (ja) * 2021-09-01 2023-07-28 株式会社Kokusai Electric 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラム及び基板処理方法
US11985756B2 (en) * 2021-10-20 2024-05-14 Applied Materials, Inc. Linear accelerator coil including multiple fluid channels
US20230130079A1 (en) * 2021-10-27 2023-04-27 Entegris, Inc. High vapor pressure delivery system
WO2023094113A1 (en) * 2021-11-24 2023-06-01 Asml Netherlands B.V. Systems and structures for venting and flow conditioning operations in inspection systems
US20240145228A1 (en) * 2022-10-28 2024-05-02 Thermo Finnigan Llc Ion sources for improved robustness
CN116360531B (zh) * 2023-03-13 2024-01-23 艾氢技术(苏州)有限公司 一种基于固体氢的酸性水溶液浸泡反应装置控制系统

Family Cites Families (199)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4105916A (en) * 1977-02-28 1978-08-08 Extranuclear Laboratories, Inc. Methods and apparatus for simultaneously producing and electronically separating the chemical ionization mass spectrum and the electron impact ionization mass spectrum of the same sample material
FR2412939A1 (fr) 1977-12-23 1979-07-20 Anvar Implanteur d'ions a fort courant
GB2079035A (en) 1980-06-10 1982-01-13 Philips Electronic Associated Deflection system for charged-particle beam
US4412900A (en) 1981-03-13 1983-11-01 Hitachi, Ltd. Method of manufacturing photosensors
DE3376921D1 (en) * 1982-09-10 1988-07-07 Nippon Telegraph & Telephone Ion shower apparatus
JPS59142839A (ja) 1983-02-01 1984-08-16 Canon Inc 気相法装置のクリ−ニング方法
WO1984003798A1 (en) 1983-03-18 1984-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Reactive ion etching apparatus
US4697069A (en) * 1983-08-22 1987-09-29 Ingo Bleckmann Tubular heater with an overload safety means
US4512812A (en) 1983-09-22 1985-04-23 Varian Associates, Inc. Method for reducing phosphorous contamination in a vacuum processing chamber
US4619844A (en) 1985-01-22 1986-10-28 Fairchild Camera Instrument Corp. Method and apparatus for low pressure chemical vapor deposition
US4665315A (en) 1985-04-01 1987-05-12 Control Data Corporation Method and apparatus for in-situ plasma cleaning of electron beam optical systems
US4657616A (en) 1985-05-17 1987-04-14 Benzing Technologies, Inc. In-situ CVD chamber cleaner
US4640221A (en) 1985-10-30 1987-02-03 International Business Machines Corporation Vacuum deposition system with improved mass flow control
US4703183A (en) 1985-12-05 1987-10-27 Eaton Corporation Ion implantation chamber purification method and apparatus
JPH0711072B2 (ja) 1986-04-04 1995-02-08 株式会社日立製作所 イオン源装置
US4786352A (en) 1986-09-12 1988-11-22 Benzing Technologies, Inc. Apparatus for in-situ chamber cleaning
JPS63126225A (ja) * 1986-11-15 1988-05-30 Nissin Electric Co Ltd エツチング装置
US5158644A (en) 1986-12-19 1992-10-27 Applied Materials, Inc. Reactor chamber self-cleaning process
US4960488A (en) 1986-12-19 1990-10-02 Applied Materials, Inc. Reactor chamber self-cleaning process
US4723967A (en) 1987-04-27 1988-02-09 Advanced Technology Materials, Inc. Valve block and container for semiconductor source reagent dispensing and/or purification
US4738693A (en) 1987-04-27 1988-04-19 Advanced Technology Materials, Inc. Valve block and container for semiconductor source reagent dispensing and/or purification
JPH01225117A (ja) * 1988-03-04 1989-09-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体装置の製造方法及びその製造装置
GB2216714B (en) 1988-03-11 1992-10-14 Ulvac Corp Ion implanter system
JPH02162638A (ja) * 1988-12-16 1990-06-22 Hitachi Ltd イオン源電極の加熱
US4958078A (en) 1989-01-05 1990-09-18 The University Of Michigan Large aperture ion-optical lens system
GB2230644B (en) 1989-02-16 1994-03-23 Tokyo Electron Ltd Electron beam excitation ion source
US5028791A (en) 1989-02-16 1991-07-02 Tokyo Electron Ltd. Electron beam excitation ion source
US5186120A (en) 1989-03-22 1993-02-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Mixture thin film forming apparatus
JP2873693B2 (ja) 1989-05-25 1999-03-24 東京エレクトロン株式会社 イオン源
US5429070A (en) 1989-06-13 1995-07-04 Plasma & Materials Technologies, Inc. High density plasma deposition and etching apparatus
US5132545A (en) 1989-08-17 1992-07-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ion implantation apparatus
JPH03130368A (ja) 1989-09-22 1991-06-04 Applied Materials Inc 半導体ウェーハプロセス装置の洗浄方法
US5101110A (en) 1989-11-14 1992-03-31 Tokyo Electron Limited Ion generator
JP2819420B2 (ja) 1989-11-20 1998-10-30 東京エレクトロン株式会社 イオン源
KR0148385B1 (ko) 1990-01-30 1998-10-15 이노우에 키요시 이온 발생장치
US5362328A (en) 1990-07-06 1994-11-08 Advanced Technology Materials, Inc. Apparatus and method for delivering reagents in vapor form to a CVD reactor, incorporating a cleaning subsystem
JPH04112441A (ja) 1990-08-31 1992-04-14 Toshiba Corp イオン注入装置及びそのクリーニング方法
NL9002164A (nl) * 1990-10-05 1992-05-06 Philips Nv Werkwijze voor het voorzien van een substraat van een oppervlaktelaag vanuit een damp en een inrichting voor het toepassen van een dergelijke werkwijze.
US5832177A (en) 1990-10-05 1998-11-03 Fujitsu Limited Method for controlling apparatus for supplying steam for ashing process
DE4108462C2 (de) * 1991-03-13 1994-10-13 Bruker Franzen Analytik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von Ionen aus thermisch instabilen, nichtflüchtigen großen Molekülen
US5206516A (en) 1991-04-29 1993-04-27 International Business Machines Corporation Low energy, steered ion beam deposition system having high current at low pressure
US5262652A (en) 1991-05-14 1993-11-16 Applied Materials, Inc. Ion implantation apparatus having increased source lifetime
JP2567099Y2 (ja) 1991-06-07 1998-03-30 山形日本電気株式会社 ガス供給装置
US5466942A (en) 1991-07-04 1995-11-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Charged beam irradiating apparatus having a cleaning means and a method of cleaning a charged beam irradiating apparatus
JP3253675B2 (ja) 1991-07-04 2002-02-04 株式会社東芝 荷電ビーム照射装置及び方法
US5216330A (en) 1992-01-14 1993-06-01 Honeywell Inc. Ion beam gun
US5443686A (en) 1992-01-15 1995-08-22 International Business Machines Corporation Inc. Plasma CVD apparatus and processes
JPH06176724A (ja) 1992-01-23 1994-06-24 Tokyo Electron Ltd イオン源装置
DE4202158C1 (ko) 1992-01-27 1993-07-22 Siemens Ag, 8000 Muenchen, De
US5466929A (en) 1992-02-21 1995-11-14 Hitachi, Ltd. Apparatus and method for suppressing electrification of sample in charged beam irradiation apparatus
US5306921A (en) 1992-03-02 1994-04-26 Tokyo Electron Limited Ion implantation system using optimum magnetic field for concentrating ions
US5369279A (en) 1992-06-04 1994-11-29 Martin; Frederick W. Chromatically compensated particle-beam column
US5368667A (en) * 1993-01-29 1994-11-29 Alliedsignal Inc. Preparation of devices that include a thin ceramic layer
US5350926A (en) 1993-03-11 1994-09-27 Diamond Semiconductor Group, Inc. Compact high current broad beam ion implanter
EP0632144B1 (en) 1993-06-30 1999-09-08 Applied Materials, Inc. Method of purging and pumping vacuum chamber to ultra-high vacuum
US5354698A (en) 1993-07-19 1994-10-11 Micron Technology, Inc. Hydrogen reduction method for removing contaminants in a semiconductor ion implantation process
US5486235A (en) 1993-08-09 1996-01-23 Applied Materials, Inc. Plasma dry cleaning of semiconductor processing chambers
US5616208A (en) 1993-09-17 1997-04-01 Tokyo Electron Limited Vacuum processing apparatus, vacuum processing method, and method for cleaning the vacuum processing apparatus
EP0648861A1 (en) 1993-10-15 1995-04-19 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing apparatus
US5451258A (en) 1994-05-11 1995-09-19 Materials Research Corporation Apparatus and method for improved delivery of vaporized reactant gases to a reaction chamber
US5514246A (en) 1994-06-02 1996-05-07 Micron Technology, Inc. Plasma reactors and method of cleaning a plasma reactor
EP0697467A1 (en) 1994-07-21 1996-02-21 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning a deposition chamber
US5466941A (en) * 1994-07-27 1995-11-14 Kim; Seong I. Negative ion sputtering beam source
US5489550A (en) * 1994-08-09 1996-02-06 Texas Instruments Incorporated Gas-phase doping method using germanium-containing additive
US5497006A (en) 1994-11-15 1996-03-05 Eaton Corporation Ion generating source for use in an ion implanter
JP3609131B2 (ja) * 1994-12-06 2005-01-12 株式会社半導体エネルギー研究所 イオンドーピング装置のクリーニング方法
JPH08212965A (ja) 1995-01-31 1996-08-20 Ulvac Japan Ltd イオン注入装置
US5700327A (en) 1995-03-10 1997-12-23 Polar Materials, Incorporated Method for cleaning hollow articles with plasma
JPH08290964A (ja) * 1995-04-20 1996-11-05 Sumitomo Chem Co Ltd 誘電体組成物、その製造方法およびその用途
NL1000677C2 (nl) * 1995-06-28 1996-12-31 Combis B V Inrichting geschikt voor het toevoeren van een gasvormige brandstof aan een verbrandingsmotor, alsmede verdamper, doseerinrichting, processor en drukregelinrichting geschikt voor een dergelijke inrichting.
US5714738A (en) 1995-07-10 1998-02-03 Watlow Electric Manufacturing Co. Apparatus and methods of making and using heater apparatus for heating an object having two-dimensional or three-dimensional curvature
US5633506A (en) 1995-07-17 1997-05-27 Eaton Corporation Method and apparatus for in situ removal of contaminants from ion beam neutralization and implantation apparatuses
US5554854A (en) 1995-07-17 1996-09-10 Eaton Corporation In situ removal of contaminants from the interior surfaces of an ion beam implanter
GB9515090D0 (en) 1995-07-21 1995-09-20 Applied Materials Inc An ion beam apparatus
GB2343545B (en) 1995-11-08 2000-06-21 Applied Materials Inc An ion implanter with three electrode deceleration structure and upstream mass selection
GB2307592B (en) 1995-11-23 1999-11-10 Applied Materials Inc Ion implantation apparatus withimproved post mass selection deceleration
US5691537A (en) * 1996-01-22 1997-11-25 Chen; John Method and apparatus for ion beam transport
JPH09298171A (ja) 1996-05-08 1997-11-18 Tokyo Electron Ltd 処理ガスの供給方法及びその装置
US5993766A (en) 1996-05-20 1999-11-30 Advanced Technology Materials, Inc. Gas source and dispensing system
US5674574A (en) 1996-05-20 1997-10-07 Micron Technology, Inc. Vapor delivery system for solid precursors and method regarding same
US5661308A (en) 1996-05-30 1997-08-26 Eaton Corporation Method and apparatus for ion formation in an ion implanter
GB2314202B (en) 1996-06-14 2000-08-09 Applied Materials Inc Ion implantation apparatus and a method of monitoring high energy neutral contamination in an ion implantation process
US5883364A (en) 1996-08-26 1999-03-16 Frei; Rob A. Clean room heating jacket and grounded heating element therefor
US5788778A (en) 1996-09-16 1998-08-04 Applied Komatsu Technology, Inc. Deposition chamber cleaning technique using a high power remote excitation source
JPH10106478A (ja) * 1996-10-02 1998-04-24 Tokyo Electron Ltd イオン注入装置
US5824375A (en) 1996-10-24 1998-10-20 Applied Materials, Inc. Decontamination of a plasma reactor using a plasma after a chamber clean
JP3503366B2 (ja) * 1996-10-25 2004-03-02 日新電機株式会社 イオン源装置
JP3749924B2 (ja) 1996-12-03 2006-03-01 富士通株式会社 イオン注入方法および半導体装置の製造方法
US5887117A (en) * 1997-01-02 1999-03-23 Sharp Kabushiki Kaisha Flash evaporator
US6338312B2 (en) 1998-04-15 2002-01-15 Advanced Technology Materials, Inc. Integrated ion implant scrubber system
US5883416A (en) * 1997-01-31 1999-03-16 Megamos Corporation Gate-contact structure to prevent contact metal penetration through gate layer without affecting breakdown voltage
US5843239A (en) 1997-03-03 1998-12-01 Applied Materials, Inc. Two-step process for cleaning a substrate processing chamber
US5780863A (en) 1997-04-29 1998-07-14 Eaton Corporation Accelerator-decelerator electrostatic lens for variably focusing and mass resolving an ion beam in an ion implanter
US5940724A (en) 1997-04-30 1999-08-17 International Business Machines Corporation Method for extended ion implanter source lifetime
GB2325561B (en) 1997-05-20 2001-10-17 Applied Materials Inc Apparatus for and methods of implanting desired chemical species in semiconductor substrates
US5882416A (en) 1997-06-19 1999-03-16 Advanced Technology Materials, Inc. Liquid delivery system, heater apparatus for liquid delivery system, and vaporizer
US6727102B1 (en) * 1997-06-20 2004-04-27 Leuven Research & Development Vzw Assays, antibodies, and standards for detection of oxidized and MDA-modified low density lipoproteins
US6150628A (en) 1997-06-26 2000-11-21 Applied Science And Technology, Inc. Toroidal low-field reactive gas source
JP3449198B2 (ja) 1997-10-22 2003-09-22 日新電機株式会社 イオン注入装置
JP3627206B2 (ja) 1997-11-28 2005-03-09 住友イートンノバ株式会社 イオン注入装置及びイオン注入方法
US6184532B1 (en) 1997-12-01 2001-02-06 Ebara Corporation Ion source
US6271529B1 (en) 1997-12-01 2001-08-07 Ebara Corporation Ion implantation with charge neutralization
US6143084A (en) 1998-03-19 2000-11-07 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for generating plasma
US6135128A (en) * 1998-03-27 2000-10-24 Eaton Corporation Method for in-process cleaning of an ion source
US6161398A (en) 1998-04-09 2000-12-19 Lucent Technologies, Inc. Methods of and systems for vapor delivery control in optical preform manufacture
US6335534B1 (en) 1998-04-17 2002-01-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Ion implantation apparatus, ion generating apparatus and semiconductor manufacturing method with ion implantation processes
US6620256B1 (en) 1998-04-28 2003-09-16 Advanced Technology Materials, Inc. Non-plasma in-situ cleaning of processing chambers using static flow methods
US6107634A (en) * 1998-04-30 2000-08-22 Eaton Corporation Decaborane vaporizer
JPH11329336A (ja) * 1998-05-11 1999-11-30 Nissin Electric Co Ltd イオン注入装置
JP2002517068A (ja) 1998-05-22 2002-06-11 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド 低エネルギーイオン注入のための方法及び装置
US6130436A (en) 1998-06-02 2000-10-10 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Acceleration and analysis architecture for ion implanter
US6060034A (en) 1998-06-02 2000-05-09 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Abatement system for ClF3 containing exhaust gases
GB9813327D0 (en) 1998-06-19 1998-08-19 Superion Ltd Apparatus and method relating to charged particles
SG85238A1 (en) * 1998-07-02 2001-12-19 Montell Technology Company Bv Compositions containing substantially amorphous alpha-olefin polymers
US6094012A (en) * 1998-11-06 2000-07-25 The Regents Of The University Of California Low energy spread ion source with a coaxial magnetic filter
US6355933B1 (en) 1999-01-13 2002-03-12 Advanced Micro Devices, Inc. Ion source and method for using same
US6464891B1 (en) 1999-03-17 2002-10-15 Veeco Instruments, Inc. Method for repetitive ion beam processing with a carbon containing ion beam
US6155289A (en) 1999-05-07 2000-12-05 International Business Machines Method of and system for sub-atmospheric gas delivery with backflow control
JP2000350970A (ja) 1999-05-10 2000-12-19 Eaton Corp イオン注入装置における汚染された表面を洗浄するための方法および装置
US6221169B1 (en) 1999-05-10 2001-04-24 Axcelis Technologies, Inc. System and method for cleaning contaminated surfaces in an ion implanter
US6259105B1 (en) * 1999-05-10 2001-07-10 Axcelis Technologies, Inc. System and method for cleaning silicon-coated surfaces in an ion implanter
JP2000323051A (ja) 1999-05-17 2000-11-24 Nissin Electric Co Ltd イオン源装置
US6441382B1 (en) 1999-05-21 2002-08-27 Axcelis Technologies, Inc. Deceleration electrode configuration for ultra-low energy ion implanter
JP4182535B2 (ja) * 1999-05-27 2008-11-19 株式会社Ｉｈｉ セルフクリ−ニングイオンドーピング装置およびその方法
US6423976B1 (en) 1999-05-28 2002-07-23 Applied Materials, Inc. Ion implanter and a method of implanting ions
US6885812B2 (en) 2003-03-06 2005-04-26 Mks Instruments, Inc. System and method for heating solid or vapor source vessels and flow paths
US6178925B1 (en) 1999-09-29 2001-01-30 Advanced Technology Materials, Inc. Burst pulse cleaning method and apparatus for liquid delivery system
US6288403B1 (en) * 1999-10-11 2001-09-11 Axcelis Technologies, Inc. Decaborane ionizer
US6486069B1 (en) * 1999-12-03 2002-11-26 Tegal Corporation Cobalt silicide etch process and apparatus
TW522214B (en) 1999-12-08 2003-03-01 Usui International Industry Temperature adjusting device for thermal fluid medium
US6452338B1 (en) * 1999-12-13 2002-09-17 Semequip, Inc. Electron beam ion source with integral low-temperature vaporizer
US7838842B2 (en) * 1999-12-13 2010-11-23 Semequip, Inc. Dual mode ion source for ion implantation
WO2001043157A1 (en) 1999-12-13 2001-06-14 Semequip, Inc. Ion implantation ion source, system and method
US20070107841A1 (en) 2000-12-13 2007-05-17 Semequip, Inc. Ion implantation ion source, system and method
JP2001183233A (ja) * 1999-12-27 2001-07-06 Advantest Corp 分光器および分光方法
US6710358B1 (en) 2000-02-25 2004-03-23 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Apparatus and method for reducing energy contamination of low energy ion beams
DE10008829B4 (de) 2000-02-25 2005-06-23 Steag Rtp Systems Gmbh Verfahren zum Entfernen von adsorbierten Molekülen aus einer Kammer
US6489622B1 (en) 2000-03-01 2002-12-03 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Apparatus for decelerating ion beams with minimal energy contamination
US6946667B2 (en) 2000-03-01 2005-09-20 Advanced Ion Beam Technology, Inc. Apparatus to decelerate and control ion beams to improve the total quality of ion implantation
US6894245B2 (en) * 2000-03-17 2005-05-17 Applied Materials, Inc. Merie plasma reactor with overhead RF electrode tuned to the plasma with arcing suppression
JP3339492B2 (ja) * 2000-05-10 2002-10-28 日新電機株式会社 イオン源の運転方法およびイオンビーム照射装置
US6703628B2 (en) 2000-07-25 2004-03-09 Axceliss Technologies, Inc Method and system for ion beam containment in an ion beam guide
US6885014B2 (en) 2002-05-01 2005-04-26 Axcelis Technologies, Inc. Symmetric beamline and methods for generating a mass-analyzed ribbon ion beam
US6583544B1 (en) 2000-08-07 2003-06-24 Axcelis Technologies, Inc. Ion source having replaceable and sputterable solid source material
US6939434B2 (en) * 2000-08-11 2005-09-06 Applied Materials, Inc. Externally excited torroidal plasma source with magnetic control of ion distribution
US6476399B1 (en) 2000-09-01 2002-11-05 Axcelis Technologies, Inc. System and method for removing contaminant particles relative to an ion beam
US6639227B1 (en) 2000-10-18 2003-10-28 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for charged particle filtering and ion implantation
US6559462B1 (en) 2000-10-31 2003-05-06 International Business Machines Corporation Method to reduce downtime while implanting GeF4
AU2001266847A1 (en) * 2000-11-30 2002-06-11 Semequip, Inc. Ion implantation system and control method
US7064491B2 (en) 2000-11-30 2006-06-20 Semequip, Inc. Ion implantation system and control method
US6617593B2 (en) 2000-12-04 2003-09-09 Intel Corporation Ion implantation system
US6479828B2 (en) 2000-12-15 2002-11-12 Axcelis Tech Inc Method and system for icosaborane implantation
TW523796B (en) 2000-12-28 2003-03-11 Axcelis Tech Inc Method and apparatus for improved ion acceleration in an ion implantation system
US6852242B2 (en) 2001-02-23 2005-02-08 Zhi-Wen Sun Cleaning of multicompositional etchant residues
US6545419B2 (en) 2001-03-07 2003-04-08 Advanced Technology Materials, Inc. Double chamber ion implantation system
US6670623B2 (en) * 2001-03-07 2003-12-30 Advanced Technology Materials, Inc. Thermal regulation of an ion implantation system
US6601397B2 (en) 2001-03-16 2003-08-05 Copeland Corporation Digital scroll condensing unit controller
US6452198B1 (en) 2001-06-28 2002-09-17 Advanced Micro Devices, Inc. Minimized contamination of semiconductor wafers within an implantation system
US20030030010A1 (en) 2001-08-07 2003-02-13 Perel Alexander S. Decaborane vaporizer having improved vapor flow
US6772776B2 (en) 2001-09-18 2004-08-10 Euv Llc Apparatus for in situ cleaning of carbon contaminated surfaces
US6701066B2 (en) * 2001-10-11 2004-03-02 Micron Technology, Inc. Delivery of solid chemical precursors
GB0128913D0 (en) * 2001-12-03 2002-01-23 Applied Materials Inc Improvements in ion sources for ion implantation apparatus
US20030111014A1 (en) 2001-12-18 2003-06-19 Donatucci Matthew B. Vaporizer/delivery vessel for volatile/thermally sensitive solid and liquid compounds
US6664547B2 (en) 2002-05-01 2003-12-16 Axcelis Technologies, Inc. Ion source providing ribbon beam with controllable density profile
AU2003247434A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-19 Waters Investments Limited A high speed combination multi-mode ionization source for mass spectrometers
US6712084B2 (en) * 2002-06-24 2004-03-30 Mks Instruments, Inc. Apparatus and method for pressure fluctuation insensitive mass flow control
US6686595B2 (en) * 2002-06-26 2004-02-03 Semequip Inc. Electron impact ion source
US20040002202A1 (en) 2002-06-26 2004-01-01 Horsky Thomas Neil Method of manufacturing CMOS devices by the implantation of N- and P-type cluster ions
KR100864048B1 (ko) 2002-06-26 2008-10-17 세미이큅, 인코포레이티드 이온 소스
US6921062B2 (en) 2002-07-23 2005-07-26 Advanced Technology Materials, Inc. Vaporizer delivery ampoule
US6797337B2 (en) * 2002-08-19 2004-09-28 Micron Technology, Inc. Method for delivering precursors
US6841141B2 (en) 2002-09-26 2005-01-11 Advanced Technology Materials, Inc. System for in-situ generation of fluorine radicals and/or fluorine-containing interhalogen (XFn) compounds for use in cleaning semiconductor processing chambers
JP2004152796A (ja) * 2002-10-28 2004-05-27 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
US6740586B1 (en) 2002-11-06 2004-05-25 Advanced Technology Materials, Inc. Vapor delivery system for solid precursors and method of using same
US7410890B2 (en) 2002-12-12 2008-08-12 Tel Epion Inc. Formation of doped regions and/or ultra-shallow junctions in semiconductor materials by gas-cluster ion irradiation
WO2006062536A2 (en) 2004-12-03 2006-06-15 Epion Corporation Formation of ultra-shallow junctions by gas-cluster ion irridation
US20050242293A1 (en) * 2003-01-07 2005-11-03 Benveniste Victor M Mounting mechanism for plasma extraction aperture
US6777696B1 (en) 2003-02-21 2004-08-17 Axcelis Technologies, Inc. Deflecting acceleration/deceleration gap
US6670624B1 (en) 2003-03-07 2003-12-30 International Business Machines Corporation Ion implanter in-situ mass spectrometer
US6770888B1 (en) 2003-05-15 2004-08-03 Axcelis Technologies, Inc. High mass resolution magnet for ribbon beam ion implanters
US6909839B2 (en) * 2003-07-23 2005-06-21 Advanced Technology Materials, Inc. Delivery systems for efficient vaporization of precursor source material
CN1894763B (zh) * 2003-12-12 2010-12-08 山米奎普公司 用于在离子植入中延长设备正常运行时间的方法及装置
US7791047B2 (en) * 2003-12-12 2010-09-07 Semequip, Inc. Method and apparatus for extracting ions from an ion source for use in ion implantation
US20080073559A1 (en) * 2003-12-12 2008-03-27 Horsky Thomas N Controlling the flow of vapors sublimated from solids
US20080223409A1 (en) 2003-12-12 2008-09-18 Horsky Thomas N Method and apparatus for extending equipment uptime in ion implantation
US6909102B1 (en) 2004-01-21 2005-06-21 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion implanter system, method and program product including particle detection
KR101196068B1 (ko) 2004-02-02 2012-11-01 세미이큅, 인코포레이티드 Ｂ10ｈ10 2- 암모늄염의 생산 방법 및 ｂ18ｈ22의 생산방법
US6974957B2 (en) 2004-02-18 2005-12-13 Nanomat, Inc. Ionization device for aerosol mass spectrometer and method of ionization
US6956225B1 (en) 2004-04-01 2005-10-18 Axcelis Technologies, Inc. Method and apparatus for selective pre-dispersion of extracted ion beams in ion implantation systems
US7112789B2 (en) 2004-05-18 2006-09-26 White Nicholas R High aspect ratio, high mass resolution analyzer magnet and system for ribbon ion beams
US20060017010A1 (en) 2004-07-22 2006-01-26 Axcelis Technologies, Inc. Magnet for scanning ion beams
US20060037540A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Delivery system
US6992311B1 (en) 2005-01-18 2006-01-31 Axcelis Technologies, Inc. In-situ cleaning of beam defining apertures in an ion implanter
US7621290B2 (en) * 2005-04-21 2009-11-24 Mks Instruments, Inc. Gas delivery method and system including a flow ratio controller using antisymmetric optimal control
US7673645B2 (en) * 2005-04-21 2010-03-09 Mks Instruments, Inc. Gas delivery method and system including a flow ratio controller using a multiple antisymmetric optimal control arrangement
US7428915B2 (en) * 2005-04-26 2008-09-30 Applied Materials, Inc. O-ringless tandem throttle valve for a plasma reactor chamber
US20070278417A1 (en) 2005-07-01 2007-12-06 Horsky Thomas N Ion implantation ion source, system and method
US7491947B2 (en) * 2005-08-17 2009-02-17 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for improving performance and extending lifetime of indirectly heated cathode ion source
US7531819B2 (en) * 2005-12-20 2009-05-12 Axcelis Technologies, Inc. Fluorine based cleaning of an ion source

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170048517A (ko) * 2014-09-01 2017-05-08 엔테그리스, 아이엔씨. 향상된 소스 기술을 이용한 인 또는 비소 이온 주입
KR20200054862A (ko) * 2018-11-09 2020-05-20 주식회사 레이크머티리얼즈 고순도 반도체용 승화장치

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Publication number Publication date
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