KR20200029336A - Ion beam irradiating apparatus - Google Patents

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닛신 이온기기 가부시기가이샤
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Abstract

Provided is an ion beam irradiating apparatus capable of scattering a water constituent by heating a surface of a wall of a vacuum chamber extensively without using a heater such as a lamp heater or filament. The ion beam irradiating apparatus scans an ion beam onto a wall of a vacuum chamber forming a transport path of the ion beam prior to substrate treatment after opening the atmosphere.

Description

이온 빔 조사 장치{ION BEAM IRRADIATING APPARATUS}ION BEAM IRRADIATING APPARATUS

진공 용기 벽면에 부착된 물성분을 증발시키는 에이징 기능을 갖춘 이온 빔 조사 장치에 관한 것이다. It relates to an ion beam irradiation device having an aging function to evaporate the water component attached to the wall of the vacuum container.

장치 메인터넌스시에 장치 내부를 대기 개방했을 때, 진공 용기 벽면에는 대기중의 물성분이 부착된다. 이 물성분이 이온 빔 조사 장치에 의한 기판 처리시에 증발하면, 기판에 조사되는 이온 빔에 악영향을 미쳐, 기판 처리가 불량이 될 수도 있다. 따라서, 이온 빔 조사 장치의 대기 개방후에 처음으로 행해지는 기판 처리에 앞서, 진공 용기 벽면에 부착된 물성분을 제거하는 처리가 행해지고 있다. 이 처리는 에이징이라고 부르고 있다. When the inside of the device is opened to the atmosphere during device maintenance, water components in the atmosphere adhere to the wall surface of the vacuum container. If this water component evaporates during substrate processing by the ion beam irradiation apparatus, it may adversely affect the ion beam irradiated onto the substrate, and the substrate processing may be defective. Therefore, prior to the substrate processing performed for the first time after the ion beam irradiation apparatus is opened to the atmosphere, a process for removing water components adhering to the wall surface of the vacuum container is performed. This treatment is called aging.

에이징에서는, 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 진공 용기 벽면 근방에 램프 히터나 필라멘트 등의 발열체를 배치하고, 그 발열체에 의해 진공 용기 벽면을 가열하여 물성분을 제거하는 것이 행해지고 있다. In aging, as described in Patent Document 1, a heating element such as a lamp heater or a filament is disposed near the wall surface of a vacuum container, and the wall surface of the vacuum container is heated by the heating element to remove water components.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2008-246380Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2008-246380

그러나, 특허문헌 1의 수법에서는, 물성분을 제거하고자 하는 진공 용기 벽면 근방에 대하여 발열체를 설치해 두어야 하며, 대상이 광범위해질수록 많은 수의 발열체가 필요해져, 비용이 증가한다. 또한, 발열체의 수가 증가함으로써, 발열체의 설치, 교환 등의 작업 시간도 증가한다. However, in the technique of Patent Document 1, a heating element must be provided in the vicinity of the wall surface of a vacuum container to remove water components, and as the object becomes wider, a larger number of heating elements is required, which increases the cost. In addition, as the number of heating elements increases, the working time of installing and replacing the heating elements also increases.

이 발명은, 램프 히터나 필라멘트 등의 발열체를 사용하지 않고, 광범위하게 진공 용기 벽면을 가열하여, 물성분을 제거할 수 있는 이온 빔 조사 장치를 제공한다. The present invention provides an ion beam irradiation apparatus capable of removing water components by heating a wall of a vacuum container extensively without using a heating element such as a lamp heater or a filament.

이온 빔 조사 장치는, The ion beam irradiation device,

대기 개방후에 처음으로 행해지는 기판 처리에 앞서, Prior to substrate processing performed for the first time after opening the atmosphere,

이온 빔을 주사하여, 이온 빔의 수송로를 이루는 진공 용기 벽면에 이온 빔을 조사한다. By scanning the ion beam, the ion beam is irradiated on the wall surface of the vacuum container forming the transport path of the ion beam.

상기 구성의 이온 빔 조사 장치라면, 주사된 이온 빔을 진공 용기 벽면에 조사하는 구성을 채용하고 있기 때문에, 진공 용기 벽면을 광범위하게 에이징하는 것이 가능해진다. 더구나, 발열체를 이용하지 않기 때문에, 발열체의 설치, 교환 등에 요하는 작업 시간이 불필요해진다. In the ion beam irradiation apparatus having the above-described configuration, since the configuration in which the scanned ion beam is irradiated to the wall surface of the vacuum container is adopted, it becomes possible to age the wall surface of the vacuum container extensively. Moreover, since the heating element is not used, the working time required for the installation and replacement of the heating element becomes unnecessary.

이온 빔 조사 장치의 일양태로는, As an aspect of the ion beam irradiation device,

이온원과, Ion Source,

상기 이온원으로부터 이온 빔을 인출하는 인출 전극계와, An extraction electrode system for extracting an ion beam from the ion source,

상기 인출 전극계로부터 인출된 이온 빔을 질량 분석하는 분석 전자석을 포함하고, And an analysis electromagnet for mass spectrometry of the ion beam extracted from the extraction electrode system,

상기 인출 전극계 또는 상기 분석 전자석이 상기 이온 빔을 주사하는 것이 바람직하다. It is preferable that the lead electrode system or the analysis electromagnet scan the ion beam.

인출 전극계나 분석 전자석은, 에이징뿐만 아니라, 통상의 기판 처리시에도 이용되고 있기 때문에, 종래의 발열체와 같은 에이징만을 위해 설치된 특별한 부재를 필요로 하지 않는다. Since the lead-out electrode system and the analysis electromagnet are used not only for aging, but also for normal substrate processing, there is no need for a special member provided only for aging, such as a conventional heating element.

에이징에 관해서는, As for aging,

상기 진공 용기 내의 압력을 계측하는 진공계를 포함하고, It includes a vacuum gauge for measuring the pressure in the vacuum container,

상기 진공계에서의 압력이 미리 정해진 값 이하가 될 때까지 상기 이온 빔의 주사를 계속하는 구성인 것이 바람직하다. It is preferred that the ion beam is continuously scanned until the pressure in the vacuum gauge becomes equal to or less than a predetermined value.

또한, 진공계를 복수 구비하는 경우에는, 다음 구성을 채용해도 좋다. In addition, when a plurality of vacuum gauges are provided, the following configuration may be employed.

상기 진공계는 복수이며, The vacuum gauge is a plurality,

각 진공계에서의 압력이 미리 정해진 값 이하가 될 때까지 상기 이온 빔의 주사를 계속한다. Scanning of the ion beam is continued until the pressure in each vacuum gauge becomes below a predetermined value.

또한, 이온 빔의 주사 속도에 관해서는, In addition, regarding the scanning speed of the ion beam,

상기 진공 용기 내의 압력을 계측하는 진공계를 포함하고, It includes a vacuum gauge for measuring the pressure in the vacuum container,

상기 진공계에서 계측된 압력에 따라서 상기 이온 빔의 주사 속도를 변경하도록 해도 좋다. The scanning speed of the ion beam may be changed according to the pressure measured by the vacuum gauge.

주사된 이온 빔을 진공 용기 벽면에 조사하는 구성을 채용하고 있기 때문에, 진공 용기 벽면을 광범위하게 에이징하는 것이 가능해진다. 더구나, 발열체를 이용하지 않기 때문에, 발열체의 설치, 교환 등에 요하는 작업 시간이 불필요해진다. Since the structure in which the scanned ion beam is irradiated to the wall surface of the vacuum container is employed, it becomes possible to extensively age the wall surface of the vacuum container. Moreover, since the heating element is not used, the working time required for the installation and replacement of the heating element becomes unnecessary.

도 1은 이온 빔 조사 장치의 일구성예를 나타내는 평면도.
도 2는 이온 빔의 주사에 관한 구성예를 나타내는 평면도.
도 3은 이온 빔의 조사 장소와 진공 용기 내에서의 압력 변동의 관계를 나타내는 설명도.
도 4는 효율적인 에이징을 행하기 위한 일구성예에 관한 설명도.
도 5는 효율적인 에이징을 행하기 위한 다른 구성예에 관한 설명도.1 is a plan view showing an example of a configuration of an ion beam irradiation device.
Fig. 2 is a plan view showing a configuration example of scanning an ion beam.
3 is an explanatory view showing the relationship between the irradiation position of the ion beam and the pressure fluctuation in the vacuum container.
4 is an explanatory diagram of a configuration example for performing efficient aging.
5 is an explanatory diagram of another configuration example for performing efficient aging.

도 1은 이온 빔 조사 장치(1)의 전체를 나타내는 모식적 평면도이다. 도 1에 그려져 있는 이온 빔 조사 장치는 주지의 이온 주입 장치이다. 이하, 이 장치의 구성을 간단히 설명한다. 1 is a schematic plan view showing the entire ion beam irradiation apparatus 1. The ion beam irradiation apparatus illustrated in FIG. 1 is a well-known ion implantation apparatus. Hereinafter, the configuration of this apparatus will be briefly described.

플라즈마 생성실(1)에서 생성된 플라즈마로부터 복수매의 전극으로 구성되어 있는 인출 전극계(2)를 통해서, 이온 빔(IB)의 인출이 행해진다. 인출된 이온 빔(IB)에는 여러가지 이온종이 포함되어 있다. 질량 분석 전자석(4)과 분석 슬릿(5)을 통해서 원하는 이온종의 질량 분석을 행하고, 처리실(6) 내에 이온 빔(IB)을 수송한다. The ion beam IB is drawn out from the plasma generated in the plasma generation chamber 1 through a drawing electrode system 2 composed of a plurality of electrodes. The extracted ion beam (IB) contains various ionic species. The mass spectrometry of the desired ionic species is performed through the mass spectrometer electromagnet 4 and the analysis slit 5, and the ion beam IB is transported in the processing chamber 6.

처리실(6)에서는, 타겟(7)이 도시한 화살표 방향으로 기계적으로 왕복 반송되고 있다. 처리실(6) 내에 수송되는 이온 빔(IB)의 지면 표리 방향의 치수는, 그 방향에서의 타겟(7)의 치수보다 크게, 타겟(7)을 도시한 화살표 방향으로 왕복 주사함으로써, 타겟(7)의 전체면에 이온이 주입된다. In the processing chamber 6, the target 7 is mechanically reciprocated and conveyed in the direction of the arrow shown. The dimension of the ion beam IB transported in the processing chamber 6 in the front-to-rear direction is larger than that of the target 7 in that direction, and the target 7 is reciprocally scanned in the direction of the arrow showing the target 7. ) Is implanted into the entire surface.

이온 빔(IB)의 수송로는 진공 용기(3)로 덮여 있고, 타겟(7)이 처리되고 있는 동안 그 용기 내는 진공으로 유지되고 있다. The transport path of the ion beam IB is covered with a vacuum container 3, and while the target 7 is being processed, the inside of the container is kept under vacuum.

장치 내부의 메인터넌스시에 장치 내부를 대기 개방함으로써, 진공 용기 벽면에는 물성분이 부착된다. 이 물성분을 제거함에 있어서, 본 발명에서는 이온 빔을 이용한다. 구체적인 구성에 관해, 도 2에서 설명한다. When the inside of the apparatus is maintained, the inside of the apparatus is opened to the atmosphere, whereby water components adhere to the walls of the vacuum container. In removing this water component, an ion beam is used in the present invention. The specific configuration will be described in FIG. 2.

우선, 아르곤이나 네온 등의 불활성 가스를 이용하여 이온 빔을 생성한다. 다음으로, 진공 용기(3)의 벽면에 부착되어 있는 물성분을 제거하기 위해, 처리실(6)에 이르는 이온 빔(IB)의 수송로에서 이온 빔(IB)을 전장 혹은 자장에 의해 주사하면서 진공 용기(3)의 벽면에 조사하여, 진공 용기(3)의 벽면에 부착된 물성분의 제거가 행해진다. First, an ion beam is generated using an inert gas such as argon or neon. Next, in order to remove the water component attached to the wall surface of the vacuum vessel 3, the vacuum vessel while scanning the ion beam IB by an electric field or a magnetic field in the transport path of the ion beam IB reaching the processing chamber 6 By irradiating on the wall surface of (3), the water component adhering to the wall surface of the vacuum container 3 is removed.

도 2a에서는, 질량 분석 전자석(4)의 지면 내측을 향해 발생하는 자장(B)의 강도를 시간적으로 변화시킴으로써 이온 빔(IB)을 주사하고 있다. 이 주사에 의해, 도시한 화살표와 같이, 광범위에 걸쳐 이온 빔(IB)을 질량 분석 전자석 내부의 진공 용기 벽면에 조사하는 것이 가능해진다. In FIG. 2A, the ion beam IB is scanned by temporally changing the intensity of the magnetic field B generated toward the inside of the ground of the mass spectrometer electromagnet 4. By this scanning, it is possible to irradiate the wall surface of the vacuum container inside the mass spectrometer electromagnet with the ion beam IB over a wide range, as shown by the arrows shown.

도 2b에서는, 인출 전극계(2)를 구성하는 정중앙의 전극을 상하 1조의 전극으로 구성하고, 각각의 전극에 고주파 전원을 접속하고 있다. 각 전원으로부터 출력되는 고주파 전압의 파형은 180도 위상이 상이하기 때문에, 이온 빔(IB)을 도면의 상하 방향으로 크게 주사하여, 이온 빔(IB)을 진공 용기 벽면에 조사하는 것이 가능해진다. In FIG. 2B, the center electrode constituting the lead-out electrode system 2 is constituted by a pair of upper and lower electrodes, and a high-frequency power source is connected to each electrode. Since the 180-degree phase of the waveform of the high-frequency voltage output from each power source is different, it is possible to scan the ion beam IB on the wall surface of the vacuum container by scanning the ion beam IB largely in the vertical direction.

전술한 구성은, 전장 혹은 자장을 이용하여 이온 빔을 주사하여, 진공 용기 벽면에 부착된 물성분을 증발시키는 구성의 일양태를 설명한 것이며, 이온 빔 조사 장치의 구성에 따라서는, 별도의 광학 요소를 이용하여 이온 빔의 주사를 행하도록 해도 좋다. The above-described configuration describes one embodiment of a configuration in which an ion beam is scanned using an electric field or a magnetic field to evaporate water components attached to a wall of a vacuum container, and according to the configuration of the ion beam irradiation device, a separate optical element The ion beam may be scanned using.

이와 같이, 본 발명에서는 이온 빔을 주사함으로써 광범위에 걸친 에이징이 가능해진다. 따라서, 종래 기술과 같은 복수의 발열체를 사용할 필요가 없어, 발열체를 복수 배치하는 것에 의한 비용의 증가나 많은 수의 설치, 교환 작업을 생략할 수 있다. Thus, in the present invention, a wide range of aging is possible by scanning the ion beam. Therefore, it is not necessary to use a plurality of heating elements as in the prior art, and it is possible to omit an increase in cost by arranging a plurality of heating elements and a large number of installation and exchange operations.

그런데, 정현파나 여현파와 같은 제어 파형으로 이온 빔을 주사하는 구성을 채용해도 좋지만, 물성분은 진공 용기(3)의 모든 벽면에 걸쳐 반드시 균일하게 부착되어 있는 것은 아니다. Incidentally, although a configuration in which an ion beam is scanned with a control waveform such as a sinusoidal wave or a sinusoidal wave may be employed, the water component is not necessarily uniformly attached over all the wall surfaces of the vacuum container 3.

예컨대, 도 3과 같이 이온 빔(IB)이 조사되는 장소에 따라, 진공 용기 내의 압력이 변화하는 것이 발생할 수 있다. 도 3a에는, 질량 분석 전자석(4)의 자장(B)을 조정함으로써, 진공 용기의 특정한 장소(A)∼(K)에 이온 빔이 조사되고 있을 때의 모습이 그려져 있다. For example, depending on the location where the ion beam IB is irradiated, as shown in FIG. 3, a pressure change in the vacuum container may occur. In FIG. 3A, the state when the ion beam is irradiated to specific places (A) to (K) of the vacuum container is illustrated by adjusting the magnetic field B of the mass spectrometer electromagnet 4.

도 3b는, 도 3a에 기재된 이온 빔의 조사 위치와 거기에 이온 빔이 조사되고 있을 때의 압력의 관계를 나타내고 있다. 3B shows the relationship between the irradiation position of the ion beam described in FIG. 3A and the pressure when the ion beam is being irradiated thereon.

진공 용기 벽면에서의 물성분의 부착량의 차이는, 질량 분석시에 분석된 불필요 이온 성분에 의한 진공 용기 벽면의 스퍼터링 작용 등에 기인하고 있다. The difference in the amount of adhesion of water components on the wall surface of the vacuum container is due to the sputtering action of the wall surface of the vacuum container due to unnecessary ion components analyzed during mass spectrometry.

이유로는, 물성분은, 스퍼터링 작용 등에 의해 발생한 진공 용기 벽면의 퇴적물에 부착되는 경향이 있다는 점을 들 수 있다. The reason is that the water component tends to adhere to sediments on the wall surface of the vacuum container generated by sputtering or the like.

이 때문에, 진공 용기 벽면에 불균일하게 부착되어 있는 수분을 효율적으로 증발시킨다는 점에서는, 이온 빔을 단순한 정현파 혹은 여현파에 따라서 주사한다는 것만으로는 불충분하다고 할 수 있다. For this reason, it can be said that it is insufficient to simply scan the ion beam according to a simple sinusoidal wave or a sinusoidal wave, in that the moisture that is unevenly attached to the wall surface of the vacuum container is efficiently evaporated.

따라서, 물성분의 효율적인 제거를 하기 위해, 도 4 또는 도 5에 나타낸 바와 같이 이온 빔의 주사를 제어하는 것을 생각할 수 있다. 각 도면 모두, 도 3b에 나타내는 장소 E, I의 진공 용기 벽면에 포함되는 물성분량이 많고, 이들 장소에 이온 빔이 조사됨으로써 용기 내의 압력이 높아진다는 예를 전제로 하여 설명한다. Therefore, it is conceivable to control the scanning of the ion beam as shown in Fig. 4 or 5 in order to efficiently remove the water component. Each of the drawings will be described on the premise that there is a large amount of water components contained in the wall surfaces of the vacuum containers at places E and I shown in FIG. 3B, and the pressure in the container is increased by irradiating the ion beam to these places.

도 4의 횡축은 시간을 나타내고, 도 4의 종축(좌측)은 진공 용기 내의 압력을 나타내고 있다. 또한, 종축(우측)은 진공 용기 내에서의 장소를 나타내고 있다. 도면 중의 굵은 선은 어떤 시간에서의 이온 빔의 조사 위치를 나타내고 있다. 단시간에 이온 빔의 조사 위치가 크게 변화하는 영역에서는 이온 빔의 주사 속도는 빠르고, 반대로 완만하게 변화하는 영역에서는 이온 빔의 주사 속도는 느려진다.The horizontal axis in Fig. 4 represents time, and the vertical axis (left) in Fig. 4 represents pressure in the vacuum container. In addition, the vertical axis (right) represents a place in the vacuum container. The thick line in the figure indicates the irradiation position of the ion beam at a certain time. In a region in which the irradiation position of the ion beam is greatly changed in a short time, the scanning speed of the ion beam is fast, and in the region where the ion beam irradiation is slowly changed, the scanning speed of the ion beam is slow.

이 예에서는, 장소 E와 장소 I에 이온 빔이 조사되고 있을 때, 이온 빔의 주사 속도를 크게 감속하여, 천천히 시간을 들여 해당 부위에 대한 이온 빔을 조사하도록 하고 있다. 한편, 장소 E와 장소 I 이외의 장소에서는, 벽면에 부착된 수분량이 적기 때문에, 이온 빔의 조사 시간이 짧아지도록, 이온 빔의 주사 속도를 빠르게 했다. 이와 같이 하여 이온 빔을 주사함으로써, 벽면에 부착된 물성분의 효율적인 제거가 가능해진다. In this example, when the ion beam is being irradiated to the locations E and I, the scanning speed of the ion beam is greatly decelerated, and the ion beam is irradiated to the corresponding region over a long time. On the other hand, in places other than places E and I, since the amount of water adhering to the wall surface was small, the scanning speed of the ion beam was increased so that the irradiation time of the ion beam was shortened. By scanning the ion beam in this way, efficient removal of water components adhering to the wall surface becomes possible.

벽면에 부착되어 있는 물성분량의 특정은, 다음에 나타내는 방법을 이용해도 좋다. The following method may be used to specify the amount of the water component adhering to the wall surface.

예컨대, 처음에는 단순한 정현파나 여현파를 이용하여 이온 빔을 주사한다. 이 주사시에, 진공 용기 내의 압력 변동을 기록해 둔다. 그리고, 그 후에 행해지는 이온 빔을 주사할 때에, 기록한 압력 변동의 데이터에 따라서 이온 빔을 주사한다. For example, initially, a simple sine wave or a sinusoidal wave is used to scan the ion beam. At the time of this injection, the pressure fluctuation in the vacuum container is recorded. Then, when scanning the ion beam performed thereafter, the ion beam is scanned according to the recorded pressure fluctuation data.

또한, 미리 압력 변동의 경향을 알고 있는 경우에는, 압력 변동을 실측하지 않고, 종전에 파악하고 있는 경향을 근거로 하여 이온 빔을 주사하도록 해도 좋다. In addition, when the tendency of pressure fluctuation is known in advance, the ion beam may be scanned based on the tendency previously grasped without measuring the pressure fluctuation.

이온 빔의 주사 속도를 느리게 한 경우, 특정한 장소에 이온 빔이 장시간 조사된다. 장시간에 걸친 이온 빔의 조사에 의해, 조사 장소의 온도가 상승하고, 열에 의해 손상되어 버리는 것이 우려된다. When the scanning speed of the ion beam is slowed, the ion beam is irradiated for a long time at a specific place. It is concerned that the temperature of the irradiation site rises due to the irradiation of the ion beam over a long period of time and is damaged by heat.

이 점을 고려하여, 이온 빔의 조사 시간에 상한치를 설정해 두고, 상한치를 넘은 경우에는, 압력이 충분히 내려가지 않았다 하더라도, 다음 장소에 대한 이온 빔의 조사가 행해지도록 구성해 두는 것이 요구된다. In consideration of this point, it is required to set the upper limit at the irradiation time of the ion beam, and when the upper limit is exceeded, it is required that the ion beam is irradiated to the next place even if the pressure is not sufficiently reduced.

에이징을 자동적으로 행하는 경우, 이온 빔의 주사를 정지하기 위한 어떠한 조건이 필요해진다. 이 조건에 관해서는, 예컨대, 1 주사 동안의 압력 변동량이 기준 범위 내인지, 1 주사 동안에 계측된 압력치가 항상 기준치 이하인지 등이 고려된다. When aging is performed automatically, certain conditions are required to stop the scanning of the ion beam. Regarding this condition, it is considered, for example, whether the amount of pressure fluctuation during one scan is within the reference range, or whether the pressure value measured during one scan is always below the reference value.

또한, 효율적인 에이징을 고려하지 않는다면, 단순히 에이징 개시로부터의 경과 시간이 기준 시간 이상이 된 단계에서, 이온 빔의 주사를 정지하도록 해도 좋다. In addition, if efficient aging is not considered, the scanning of the ion beam may be stopped at a stage where the elapsed time from the start of aging becomes more than the reference time.

또, 에이징은 반드시 자동적으로 행해질 필요는 없고, 장치의 오퍼레이터가 진공 용기 내의 압력이나 경과 시간을 모니터하면서, 에이징의 종료 가부를 판단하도록 해도 좋다. In addition, aging does not necessarily have to be performed automatically, and the operator of the apparatus may determine whether aging is finished while monitoring the pressure or elapsed time in the vacuum container.

도 4의 구성예에서는, 수분량이 많은 장소에서는 이온 빔의 주사 속도를 느리게 하는 구성이지만, 그 장소에서 이온 빔의 주사를 일시적으로 정지해도 좋다. In the configuration example in Fig. 4, the scanning speed of the ion beam is slowed at a place with a large amount of moisture, but the scanning of the ion beam may be temporarily stopped at that location.

도 5의 횡축 및 종축은 도 4와 동일하다. 이온 빔의 주사를 일시적으로 정지하고, 동일한 장소에 이온 빔을 계속 조사한 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 가열에 의한 손상이 발생할 수 있기 때문에, 이온 빔의 조사 시간에 관해서는 시간적인 제한을 설정하도록 해도 좋다. The horizontal axis and the vertical axis in FIG. 5 are the same as in FIG. 4. If the scanning of the ion beam is temporarily stopped and the ion beam is continuously irradiated to the same place, as described above, damage due to heating may occur, so even if a time limit is set for the irradiation time of the ion beam good.

물성분량을 특정하기 위해, 처음에 단순한 정현파나 여현파로 이온 빔을 주사시키면서, 압력 변동을 모니터하는 구성에 관해 설명했지만, 압력 변동을 측정하면서, 실시간으로 이온 빔의 주사 속도를 첫회의 주사로부터 변경하도록 해도 좋다. In order to specify the amount of water component, the configuration for monitoring the pressure fluctuation while initially scanning the ion beam with a simple sinusoidal or sinusoidal wave was described, but while measuring the pressure fluctuation, the scanning speed of the ion beam was changed from the first scan in real time. You may do it.

예컨대, 도 5의 구성에서, 압력의 기준치로서, 주사 재개 압력 P1과 주사 정지 압력 P2를 미리 설정해 둔다. 이 구성에서는, 이온 빔의 주사를 행하면서 압력을 모니터하여, 모니터치가 주사 정지 압력 P2를 넘은 단계에서, 이온 빔의 주사를 일시적으로 정지하고 있다. 그 후, 모니터치가 주사 재개 압력 P1을 하회한 단계에서, 이온 빔의 주사를 재개한다. For example, in the configuration of Fig. 5, as the reference value of the pressure, the scan resumption pressure P1 and the scan stop pressure P2 are set in advance. In this configuration, the pressure is monitored while the ion beam is being scanned, and the ion beam is temporarily stopped when the monitor value exceeds the scan stop pressure P2. Then, in the step where the monitor value falls below the scanning resumption pressure P1, scanning of the ion beam is resumed.

이러한 수법에서도, 도 4의 구성과 마찬가지로, 물성분의 제거를 효율적으로 행할 수 있다. Also in this method, as in the configuration of Fig. 4, it is possible to efficiently remove water components.

또한, 도 5의 구성에서는, 이온 빔의 주사를 정지하기 전에, 이온 빔의 위치를 진행 방향과는 반대쪽으로 약간씩 후퇴시키고 있다. 이러한 이온 빔 조사 위치의 후퇴는, 이온 빔이 조사되고 나서 물성분이 증발하는 것에 의한 압력 변동이 측정될 때까지 생기는 근소한 응답 시간의 지연을 고려한 것이다. In addition, in the configuration of Fig. 5, before stopping the scanning of the ion beam, the position of the ion beam is slightly retracted in the opposite direction to the traveling direction. The retraction of the ion beam irradiation position takes into account the slight delay in response time that occurs until the pressure fluctuation due to the evaporation of the water component after the ion beam is irradiated is measured.

이러한 응답 시간의 지연에 의한 영향이 무시할 수 있을 정도로 작은 것이라면, 여기서 설명한 이온 빔의 조사 위치의 후퇴를 행할 필요는 없다. If the effect of the delay in the response time is negligibly small, it is not necessary to retreat the irradiation position of the ion beam described herein.

압력 변동을 측정하기 위한 진공계는, 에이징이 행해지는 장소의 근방에 배치해 둔다. 진공계의 개수는 복수이어도 단수이어도 상관없다. The vacuum gauge for measuring the pressure fluctuation is placed near the place where aging is performed. The number of vacuum gauges may be plural or singular.

복수의 진공계를 사용하는 경우에는, 각 진공계에서의 측정 결과를 평균한 것을 진공계에서의 모니터치로 해도 좋고, 복수의 진공계를 이온 빔이 주사되는 장소에 따라서 전환하여 사용하도록 해도 좋다. When a plurality of vacuum gauges are used, the average of the measurement results of each vacuum gauge may be used as a monitor value of the vacuum gauge, or the vacuum gauges may be switched depending on the location where the ion beam is scanned.

한편, 전술한 실시형태에서는, 이온 빔 조사 장치로서 이온 주입 장치를 예로 설명했지만, 본 발명을 적용할 수 있는 이온 빔 조사 장치는 이온 주입 장치에 한정되지 않는다. 예컨대, 이온 빔 에칭 장치나 집속 이온 빔 장치와 같은 다른 이온 빔 조사 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. On the other hand, in the above-described embodiment, the ion implantation apparatus is described as an example of the ion beam irradiation apparatus, but the ion beam irradiation apparatus to which the present invention can be applied is not limited to the ion implantation apparatus. For example, the present invention can be applied to other ion beam irradiation devices such as ion beam etching devices and focused ion beam devices.

전술한 실시형태에서는, 인출 전극계의 전극을 1조의 전극으로 하여, 각각의 전극에 180도 위상이 상이한 전압 파형이 인가되는 구성에 관해 설명했지만, 한쪽 전극의 전위를 고정하고, 다른쪽 전극에 대한 인가 전압을 정현, 여현 등의 시간 변화하는 전압으로 해도 좋다.In the above-described embodiment, a configuration is described in which a voltage waveform having a 180-degree phase is applied to each electrode by using an electrode of the lead-out electrode system as a set of electrodes, but the potential of one electrode is fixed and the other electrode is applied. The applied voltage may be a voltage that changes over time, such as sine or cosine.

기타, 전술한 것 외에, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 각종 개량 및 변경을 해도 좋은 것은 물론이다. Other than the above, it is needless to say that various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention.

IM : 이온 주입 장치
IB : 이온 빔
1 : 이온원
2 : 인출 전극계
3 : 진공 용기
4 : 질량 분석 전자석
5 : 분석 슬릿
6 : 처리실
7 : 타겟IM: ion implantation device
IB: ion beam
1: ion source
2: withdrawal electrode system
3: Vacuum container
4: Mass spectrometer electromagnet
5: analysis slit
6: treatment room
7: Target

Claims (5)

대기 개방후의 기판 처리에 앞서,
이온 빔의 수송로를 이루는 진공 용기 벽면에 이온 빔을 주사하는 이온 빔 조사 장치. Prior to the substrate processing after opening the atmosphere,
An ion beam irradiating apparatus for scanning an ion beam onto a wall of a vacuum container forming a transport path of an ion beam. 제1항에 있어서, 이온원과,
상기 이온원으로부터 이온 빔을 인출하는 인출 전극계와,
상기 인출 전극계로부터 인출된 이온 빔을 질량 분석하는 분석 전자석
을 포함하고,
상기 인출 전극계 또는 상기 분석 전자석이 상기 이온 빔을 주사하는 것인 이온 빔 조사 장치. The method of claim 1, wherein the ion source,
An extraction electrode system for extracting an ion beam from the ion source,
Analysis electromagnet for mass spectrometry of the ion beam extracted from the extraction electrode system
Including,
An ion beam irradiation apparatus in which the lead electrode system or the analysis electromagnet scans the ion beam. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진공 용기 내의 압력을 계측하는 진공계를 포함하고,
상기 진공계에서의 압력이 미리 정해진 값 이하가 될 때까지 상기 이온 빔의 주사를 계속하는 것인 이온 빔 조사 장치. The method of claim 1 or 2, comprising a vacuum gauge for measuring the pressure in the vacuum container,
The ion beam irradiating apparatus continues to scan the ion beam until the pressure in the vacuum gauge becomes below a predetermined value. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진공 용기 내의 압력을 계측하는 복수의 진공계를 포함하고,
각 진공계에서의 압력이 미리 정해진 값 이하가 될 때까지 상기 이온 빔의 주사를 계속하는 것인 이온 빔 조사 장치. The method of claim 1 or 2, comprising a plurality of vacuum gauges for measuring the pressure in the vacuum container,
The ion beam irradiation apparatus which continues scanning of the said ion beam until the pressure in each vacuum gauge becomes below a predetermined value. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 진공 용기 내의 압력을 계측하는 진공계를 포함하고,
상기 진공계에서 계측된 압력에 따라서 상기 이온 빔의 주사 속도를 변경하는 것인 이온 빔 조사 장치. The method of claim 1 or 2, comprising a vacuum gauge for measuring the pressure in the vacuum container,
The ion beam irradiation apparatus is to change the scanning speed of the ion beam according to the pressure measured by the vacuum gauge.
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