JP3732697B2 - Ion implantation apparatus and ion beam line cleaning method - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はフッ化化合物ガスをイオンソースとするイオン源またはイオンビームラインにおけるイオンビームラインのクリーニング方法とクリーニング手段を有するイオン注入装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の代表的なイオン注入装置のバキュームシステム系統を図1に示す。ソースハウジング1、ビームライン2と14、ディスクチャンバー3等は、粗引きポンプ12と13により、真空粗引きされた後、ポンプ6、7、8、9、10でさらに高真空となるまで排気される。ソースハウジング1、ビームライン2と14、ディスクチャンバー3等が高真空に到達してから、ソースガスをソースガス室Gからソースハウジング1へ供給し、イオンを発生させ、ソースハウジング1から引き出されたイオンはイオンビームとなってビームラインからディスクチャンバーの基板上に到達する。
【0003】
従来、イオン注入用の元素の、Si、As、P、B、Ge等のフッ化化合物ガス、SiF4、AsF3、PF3、BF3、GeF4等を用いてイオン注入作業をする場合、それらのフッ化化合物ガスをソースガスとして使用してイオンビームを出した後には、そのフッ化化合物ガスから生成される析出した二次フッ化化合物(Geの場合は、GeF2)と大気中の水分を反応させて、二次フッ化化合物の析出物の量を減らす為に、ソースハウジング1に2方向弁Vc6から大気を入れて、大気によるパージして、その後、RP2粗引きポンプ13で真空引きをし、また大気パージをする工程を繰り返していた。しかし、上記パージ・粗引きの繰り返しでは、大気をソースハウジング1に入れて、析出した二次フッ化化合物がなくなり、HFガスの発生がその許容暴露限界(3ppm)以下になるまで半日以上かかるものであった。また、RP2粗引きポンプ13の中を腐蝕性のあるHFガスが通るので、RP2粗引きポンプ13はHFガスが通ることを考慮して選定しなければならず、粗引き後の外部排気システム17で無害化していたが十分ではなかった。
さらに、上記大気パージの方法ではフッ化物が多く析出している部分、ソースハウジング1のソースアッセンブリをソースハウジングにマウンティングするフランジ部の内面には効率的に大気が通りにくいということにより、充分なパージ・粗引きを行ったと思っていてもソースメンテナンス時にHFガスが発生する可能性があった。
ソースハウジング1をメンテナンスするとき、メンテナンス時から現在までフッ化化合物ガスを使用したか否か断定するのは難しいため、メンテナンス時大気がソースハウジング1に入ってもHFガスが発生するかしないか判断するのは難しいものであった。
【0004】
また、イオン注入のためのイオンビーム装置で発生する毒性・腐食性ガス全てを効率的に除害して、大気を通しても良いコンパクトで安価な除害材は存在しないので、RP2粗引きポンプ13とその前後配管保護の目的で効率的に除害材を設置することは難しいかった。
また、一般的な測定レンジが許容暴露限界前後の低濃度である低濃度HFガス検知器で常にHFガス濃度を検知していると、高濃度のHFガスが発生したときに検知器が故障する可能性がある。高濃度のHFガスが測定できるHFガス測定器は高額な装置になる。従来はソースハウジング内に大気が入っても、生成されるHFガス濃度が許容暴露限界(3ppm)以下であることを確認する為に、大気パージ・粗引きの回数を数えて、HFガス濃度が一定値以下になったと思われる回数のときに検知器で検知していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ、本発明の課題は、
1.イオン注入用の元素の、Si、As、P、B、Ge等のフッ化化合物ガスを使用してビームを出したときに、ソースマウンティングフランジ内面及びソースハウジング内に析出するフッ化物は、ソースハウジング内に大気が入るとき(ソースを取り外してソースメンテナンスを行うとき)に大気中の水分と反応して有毒で腐蝕性のあるHFガスを生成するが、析出した二次フッ化化合物に大気(水分を含んだ気体)を導入して接触させて析出しているフッ化化合物からHFガスを生成させて、析出しているフッ化化合物の絶対量を減らしておき、ソースハウジングの開放より大気が入っても、HFガスの発生を最小限におさえられるようにして、安全にソースメンテナンスを実施できるようにする。
2.HFガス排気の配管で、生成されたHFガスを排気することにより、従来のように粗引きポンプに腐食性のHFガスが通過しないようにして、粗引きポンプの故障を防止する。
3.作業ごとに連続大気パージができるようにして、HFガス排気時間を短縮する。
4.イオン注入用の元素の、Si、As、P、B、Ge等のフッ化化合物ガスを使用してビームを出した後、つまり析出した二次フッ化化合物が析出していて大気がソース部に入るとHFガスが発生すると予測されるときには、必ずHFガス排気システムシーケンスにより大気パージを行い、大気をソースハウジングに入れたときのソースハウジング内HFガスの濃度が許容暴露限界(3ppm)以下であることを確認できる。
5.上記HFガス発生時は120ppm以上の高濃度HFガスが発生することもあるが、現在一般的に使用されている測定レンジが許容暴露限界前後の濃度の低濃度HFガス検知器に、許容値以上の高濃度HFガスを検知させると、検知器は高い確率で故障するから、数百ppm以上のHFガス濃度を測定できる高額なHFガス測定器を利用せず、上記の高濃度HFガスが発生する場合でも、HFガス排気システムに測定レンジ0〜9ppmのHFガス検知器を使用して、ソースハウジング内HFガス濃度が許容暴露限界(3ppm)以下であることを確認できる。
等の機能を持つイオン注入装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の点を特徴とするものである。
1と2.フッ化化合物ガスをイオンソースとするイオン源またはイオンビームラインにおいて、ソースマウンティングフランジ内面やソースハウジング内もしくはイオンビームラインに、大気の導入経路と排出システムを設け、注入作業後にソースメンテナンス等でソースハウジング内を外気開放するとき及びその作業の前に該大気の導入経路により大気を導入するとともに、前記排出システムを除害装置を有する排気経路と吸引排気ポンプにより構成して、析出しているフッ化化合物と大気中の水分等の活性ガスとの反応により生成されるHFガスを排気システムによって、強制的に除害しながら排気するよう構成し、ソースマウンティングフランジ内面やソースハウジング内もしくはイオンビームラインをパージした。
3.フッ化化合物ガスは、イオン注入用の元素のフッ化化合物ガスである。
4.フッ化化合物はイオン注入用の元素のフッ化化合物ガスから生成される二次フッ化生成物である。
5.排出システムのうち少なくとも除害装置までの区間を、HFガス排気の配管による排気経路で構成する。
6.HFガス排気の配管による排気経路のHFガス検知器の近傍に設けた第一3方向弁と第二3方向弁の切替え弁の組み合わせによって、HFガス検知器の検知する箇所を変更する。
7.ソースメンテナンス時にソースガス流量の積算をリセットして、それ以降のソースガス流量の積算を記憶装置に記憶させ、HFガス排気システムを作動させるとソースガス流量の積算値が0でない限り連続大気パージを行い、HFガス濃度が許容暴露限界以下であることを確認してからソースメンテナンス可能の表示を行う。
8.連続大気パージ時間を測定して、HFガス濃度が充分薄いと判断したときに、第一3方向弁の切換えによりHFガス検知器を作動させ、HFガス濃度が許容暴露限界値以下であることを1分間以上検知して確認する。
9.第一3方向弁の切換えによりHFガス検知器を作動させたとき、HFガス検知器が3ppm以上の値を示した場合には、即時に検知を中止する。
10.HFガス排気システムのHFガス濃度を検知していないときは、装置内大気を検知器に通すよう構成する。
11.フッ化化合物ガスをイオンソースとするイオン源またはイオンビームラインにおいて、ソースマウンティングフランジ内面やソースハウジング内もしくはイオンビームラインに、大気の導入経路と排出システムを設け、注入作業後にソースメンテナンス等でソースハウジング内を外気開放するとき及びその作業の前に該大気の導入経路により大気を導入するとともに、前記排出システムを除害装置を有する排気経路と吸引排気ポンプにより構成して、析出しているフッ化化合物と大気中の水分等の活性ガスとの反応により生成されるHFガスを排気システムによって、強制的に除害しながら排気するよう構成し、ソースマウンティングフランジ内面やソースハウジング内もしくはイオンビームラインをパージしたよう構成するイオン源およびイオンビームラインをイオン注入に適用した。
12.HFガス濃度が許容暴露限界以下であることを確認するための定置式のHFガス検知器を、排出システムの除害装置の前段部分に設け、HFガス排気の配管による排気経路で使用する。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の代表的なスケマッチックを図2に示す。ソースハウジング1のソース内のアークチャンバーが高温であると大気が入ってきたときにソースハウジング内の部分が酸化するおそれがあるので、アークチャンバー近傍にあるベーパライザーの温度が70℃以下であることを確認するセンサーを設けている。
フッ化化合物ガスをイオンソースとするイオン源またはイオンビームラインにおいて、ソースマウンティングフランジ内面やソースハウジング内もしくはイオンビームラインに、大気の導入経路と排出システムを設け、注入作業後にソースメンテナンス等でソースハウジング内を外気開放するとき及びその作業の前に該大気の導入経路により大気を導入するとともに、前記排出システムを除害装置を有する排気経路と吸引排気ポンプにより構成して、析出しているフッ化化合物と大気中の水分等の活性ガスとの反応により生成されるHFガスを排気システムによって、強制的に除害しながら排気するよう構成し、ソースマウンティングフランジ内面やソースハウジング内もしくはイオンビームラインをパージした。
フッ化化合物ガスは、イオン注入用の元素のフッ化化合物ガスである。フッ化化合物はイオン注入用の元素のフッ化化合物ガスから生成される二次フッ化生成物である。
HFガス排気の配管による排気経路のHFガス検知器の近傍に設けた第一3方向弁と第二3方向弁の切替え弁の組み合わせによって、HFガス検知器の検知する箇所を変更するよう構成した。
ソースメンテナンス時にソースガス流量の積算をリセットして、それ以降のソースガス流量の積算を記憶装置に記憶させ、HFガス排気システムを作動させるとソースガス流量の積算値が0でない限り連続大気パージを行い、HFガス濃度が許容暴露限界以下であることを確認してからソースメンテナンス可能の表示を行う。
連続大気パージ時間を測定して、HFガス濃度が充分薄いと判断したときに、第一3方向弁の切換えによりHFガス検知器を作動させ、HFガス濃度が許容暴露限界値以下であることを1分間以上検知して確認する。
第一3方向弁の切換えによりHFガス検知器を作動させたとき、HFガス検知器が3ppm以上の値を示した場合には、即時に検知を中止する。HFガス排気システムのHFガス濃度を検知していないときは、装置内大気を検知器に通すよう構成する。HFガス濃度が許容暴露限界以下であることを確認するための定置式のHFガス検知器を、排出システムの除害装置の前段部分に設け、HFガス排気の配管による排気経路で使用する。
【0008】
本HFガス排気システムはフッ化物がソースマウンティングフランジ内面またはソースハウジング内に析出していると予想される場合、フッ化化合物ガスを使用してビームを出した後等に使用する。まず、VC6を開いてソースをN2でベントする。ソースが大気圧になったらVC6を閉じる。VC2、VC3を開いてDPCを作動する。ソースハウジング内負圧が一定値以下になるまで待つ。一定時間後にソースハウジング内圧力が一定値以下にならなかったら、HFガス排気システムに異常があるとしてシーケンスを中止する。つぎに、ソースハウジング内圧力が一定値以下なら、二方向弁VC1を開いてイオンソースハウジング1を大気でベントする。ソースが大気圧になったらVC1を閉じる。二方向弁VC2とVC3を開いて吸引排気のための真空排気ポンプであるDPC11を作動する。ソースハウジング内の真空圧が一定値以下になるまで待つ。一定時間後にソースハウジング内の真空圧力が一定値以下にならなかったら、HFガス排気システムに異常があるとしてシーケンスを中止する。VC1の開放の前の状態と後の状態におけるベントセンサーSである15の値を比較して、VC1が正常に作動したか判断する。VC1を開いた状態で、ソースマウンティングフランジ内面及びソースハウジング内に析出しているフッ化物と導入された大気中の水分が反応して、高濃度のHFガスが発生する。また、真空ポンプDPCは継続して作動するので、連続で大気を入れて積極的にHFガスを発生させて専用配管で排気することができる。
【0009】
発生したHFガスは、HFガス排気システムに設置している除害装置であるFCにて除害される。その後DPCを通過するが、DPCがHFガスに対して耐腐蝕性があればFCはDPCの後に設置しても良い。また、装置外で除外する設備があればFCは装置内に設置しなくても良い。ソースガス流量積算の値が0以上なら一定時間連続大気パージを行う。ガス流量積算の値が0でオペレータが大気パージを行うと決定した場合、連続で大気パージを行う。ソースガス流量積算の値が0でオペレータが大気パージを行わないと決定した場合、次のステップに進む。低濃度HFガス検知器であるDCが検知できる雰囲気の圧力は大気圧近辺なので、DPCを止めて、VC1から大気が入ってベントセンサーSである15の値が大気圧になるのを待つ。ベントセンサーSである15が大気圧になったら、ソースハウジング側から検知器DCを通ったガスが再び検知器に入っていかないようにVC3を閉する。DCを通ってガスが排気される雰囲気の圧力も大気圧付近でなければならないので、二方向弁VC4を開する。そして、第一3方向弁V01と第二3方向弁V02を作動させて、ソースハウジング内のHFガス濃度を検知する。
【0010】
次のステップでHFガス濃度が許容暴露限界の3ppm以上なら、V01・V02を作動させて高濃度のHFガスが検知器に連続して通るのを防ぐ。VC3を開いてVC4を閉した後DPCを作動させて、再度、連続大気パージを一定時間行い前のステップにもどる。検知器DCが規定回数、許容暴露限界(3ppm)以上の濃度を示したら検知器が故障している可能性があるので、異常終了する。このステップでHFガス濃度を1分間検知して、HFガス濃度が許容暴露限界の3ppm以下なら3方向弁V01・V02を作動させて、VC3を開いてからVC4を閉する。ソースハウジング1に大気が入ってもHFガスが発生しないのでHFガス流量積算の値を0にする。
【0011】
従来技術の大気パージ・粗引き繰り返しのシーケンスと比較すると、VC1、VC2、VC3オープンでDPCを作動するので、連続して大気パージを行う事が可能になった。それにより、従来シーケンスに比べてHFガス排気シーケンス動作時間を約1/12以下に短縮することが可能になった。また、積極的にHFガスを発生させ、排気ラインで排気するので、排気ライン途中に除害材を設置することができ、HFガスが装置外部に流れることを未然に防ぐと共に、この排気ラインで使用するポンプがHFガスにさらされて故障するのを防止する。除害材を設置すればよいので効率的にHFガスを除害できる。
【0012】
ソースヘッドに大気導入バルブVC1を付けたので、フッ化物が多く析出しているソースマウンティングフランジ内面に効率的に大気を通すことができる。ソースメンテナンス可能時にソースガス流量の積算をリセットして、それ以降のソースガス流量の積算をワークステーションが記憶する。HFガス排気システムを作動させるとソースガス流量の積算が0でない限り、連続大気パージを行いHFガス濃度が許容暴露限界(3ppm)以下であることを確認してからソースメンテナンス可能の表示を行う。
【0013】
現在一般的に使用されている測定レンジ0〜9ppmのHFガス検知器は、高濃度のHFガスを検知させると高い確率で故障する。本発明では連続大気パージ時間を測定して、HFガス濃度が充分薄くなったと判断したときに、V01(3方弁)とV02(3方弁)が作動してHFガス濃度が許容暴露限界値以下であることを1分間前後以上検知して確認する。V01とV02が作動したとき、検知器が3ppm以上の値を示した場合、即時に検知を中止して検知器に決定的なダメージを与えることを防ぐことができる。
また、定置式HFガス検知器は一度止めると感度が安定するまで3時間程度かかるので、常時運転する必要がある。本発明ではHFガス排気システムのHFガス濃度を検知していないときは、装置内大気を検知器に通して、いつでも安定した感度が得られるようにしている。
【0014】
本発明は、フッ化化合物ガスをイオン源のソースとするイオン源およびイオンビームラインにおいて、注入作業後にソースメンテナンス等でソースハウジング内を外気開放するとき、その作業の前にソースマウンティングフランジ内面やソースハウジング内もしくはイオンビームラインを大気を導入によりパージして、析出しているフッ化化合物と大気中の水分等の活性なガスとを反応させてHFガスを発生させ、発生したHFガスを排気経路と排気システムによって、除害しながら排気するよう構成したことを特徴とするイオン源またはイオンビーム装置もしくはイオンビームラインのクリーニング方法及び装置である。
イオン源およびイオンビームラインをイオン注入装置に適用した。
フッ化化合物ガスはイオン注入用の元素の、Si、As、P、B、Ge等のフッ化化合物ガス、SiF4、AsF3、PF3、BF3、GeF4等 である。
フッ化化合物はイオン注入用の元素のフッ化化合物ガスから生成される二次フッ化生成物であり、GeF4の場合は、GeF2である。
HFガス濃度が許容暴露限界以下であることを確認するための定置式の測定レンジ0〜9ppmのHFガス検知器を、HFガス排気の配管による排気経路で使用する。
常時安定した感度が得られるようにHFガス排気の配管による排気経路の3方弁によって、HFガス検知器の検知箇所を変更できる機構を有する。
ソースメンテナンス時にソースガス流量の積算をリセットして、それ以降のソースガス流量の積算をワークステーションに記憶させ、HFガス排気システムを作動させるとソースガス流量の積算が0でない限り、連続大気パージを行いHFガス濃度が許容暴露限界(3ppm)以下であることを確認してからソースメンテナンス可能の表示を行う。
連続大気パージ時間を測定して、HFガス濃度が充分薄くなったと判断したときに、V01(3方弁)とV02(3方弁)が作動してHFガス濃度が許容暴露限界値以下であることを1分間前後以上検知して確認する。
V01とV02が作動したとき、検知器が3ppm以上の値を示した場合、即時に検知を中止する。
従来の大気パージ・粗引き繰り返しのシーケンスと比較すると、大気導入用の2方向弁の開放とそれにつづいて、ソースハウジングからDPC経路側の2方向弁のオープンによりDPCを作動するので、連続して大気パージを行う事が可能になった。それにより、従来シーケンスに比べてHFガス排気シーケンス動作時間を約1/12以下に短縮することが可能になった。
HFガス排気システムのHFガス濃度を検知していないときは、装置内大気を検知器に通すよう構成する。
ソースヘッドに大気導入バルブVC1を付けたので、フッ化物が多く析出しているソースマウンティングフランジ内面に効率的に大気を通すことができる。
定置式HFガス検知器は一度止めると感度が安定するまで3時間程度かかるので、常時運転する必要があるが、HFガス排気システムのHFガス濃度を検知していないときは、装置内大気を検知器に通して、いつでも安定した感度が得られる。
【0015】
【発明の作用】
本HFガス排気システムはフッ化物がソースマウンティングフランジ内面またはソースハウジング内に析出していると予想される場合、フッ化化合物ガスを使用してビームを出した後等に使用する。
作動は以下の通りである。
1.アークチャンバーが高温だと大気が入ってきたときに酸化するおそれがあるので、アークチャンバー近辺にあるベーパライザー温度が70℃以下であることを確認して酸化を防ぐ。
2.VC6を開いてソースをN2でベントする。ソースが大気圧になったらVC6を閉じる。
3.VC2、VC3を開いてDPCを作動する。ソースハウジング内負圧が一定値以下になるまで待つ。一定時間後にソースハウジング内圧力が一定値以下にならなかったら、HFガス排気システムに異常があるとしてシーケンスを中止する。
4.ソースハウジング内圧力が一定値以下なら、VC1を開いて大気を入れる。VC1の開放の前の状態と後の状態におけるベントセンサーSである15の値を比較して、VC1が正常に作動したか判断する。VC1を開いた状態で、ソースマウンティングフランジ内面及びソースハウジング内に析出しているフッ化化合物と大気中の水分が反応して、高濃度のHFガスが発生する。また、DPCは継続して作動するので、連続で大気を入れて積極的にHFガスを発生させて専用配管で排気することができる。
5.発生したHFガスはHFガス排気システムに設置しているFCで除害される。その後DPCを通過するが、DPCがHFガスに対して耐腐蝕性があればFCはDPCの後に設置しても良い。また、装置外で除外する設備があればFCは装置内に設置しなくても良い。
6.ソースガスの流量積算の値が0以上なら一定時間連続大気パージを行う。ソースガスの流量積算の値が0でオペレータが大気パージを行うと決定した場合、連続で大気パージを行う。ソースガスの流量積算の値が0でオペレータが大気パージを行わないと決定した場合、次のステップに進む。
7.DCが検知できる雰囲気の圧力は大気圧近辺なので、DPCを止めて、VC1から大気が入ってベントセンサーSである15の値が大気圧になるのを待つ。ベントセンサーSである15が大気圧になったら、ソースハウジング側から検知器を通ったガスが再び検知器に入っていかないようにVC3を閉する。DCを通ってガスが排気される雰囲気の圧力も大気圧近辺でなければならないので、VC4を開する。V01・V02を作動させてソースハウジング内のHFガス濃度を検知する。
8.このステップでHFガス濃度が許容暴露限界の3ppm以上なら、V01・V02を作動させて高濃度のHFガスが検知器に連続して通るのを防ぐ。VC3を開いてVC4を閉した後DPCを作動させて、再度、連続大気パージを一定時間行いまえのステップにもどる。検知器が規定回数、許容暴露限界(3ppm)以上の濃度を示したら検知器が故障している可能性があるので、異常終了する。
9.つぎのステップでHFガス濃度を1分間前後検知して、HFガス濃度が許容暴露限界の3ppm以下ならV01・V02を作動させてVC3を開いてVC4を閉する。ソースハウジングに大気が入ってもHFガスが発生しないのでHFガスの流量積算の値を0にする。
【0016】
【発明の効果】
本発明によれば、
1.フッ化化合物ガスを使用してビームを出したときに、ソースマウンティングフランジ内面及びソースハウジング内に析出する二次フッ化合物は、ソースハウジング内に大気が入るとき(ソースを取り外してソースメンテナンスを行うとき)に大気中の水分と反応して有毒で腐蝕性のあるHFガスを生成するが、析出する二次フッ化合物に大気(水分を含んだ気体)を導入して接触させて析出する二次フッ化合物からHFガスを生成させて、析出しているフッ化化合物の絶対量を減らしておき、ソースハウジングの開放により大気が入っても、HFガスの発生を最小限におさえられるようにして、安全にソースメンテナンスが実施できる。2.HFガス排気の配管で、生成されたHFガスを排気することにより、従来のように粗引きポンプに腐食性のHFガスが通過しないようにして、粗引きポンプの故障を防止することができる。
3.作業ごとに連続大気パージができるようにして、HFガス排気時間を短縮することができる。
4.フッ化化合物ガスを使用してビームを出した後、つまりフッ化化合物が析出していて大気がソース部に入るとHFガスが発生すると予測されるときには、必ずHFガス排気システムシーケンスにより大気パージを行い、大気をソースハウジングに入れたときのソースハウジング内HFガスの濃度が許容暴露限界(3ppm)以下であることを確認できる。
5.上記HFガス発生時は百ppmを超える高濃度HFガスが発生することもあるが、現在一般的に使用されている測定レンジが許容暴露限界前後の濃度の低濃度HFガス検知器に、許容値以上の高濃度HFガスを検知させると、検知器は高い確率で故障するから、数百ppm以上のHFガス濃度を測定できる高額なHFガス測定器を利用せず、上記の高濃度HFガスが発生する場合でも、HFガス排気システムに測定レンジ0〜9ppmのHFガス検知器を使用して、ソースハウジング内HFガス濃度が許容暴露限界(3ppm)以下であることを確認できる。
6.積極的にHFガスを発生させ、排気ラインで排気するので、排気ライン途中に除害材を設置することができ、HFガスが装置外部に流れることを未然に防ぐと共に、この排気ラインで使用するポンプがHFガスにさらされて故障するのを防止することができる。除害材を設置すればよいので効率的にHFガスを除害できる。
7.連続大気パージ時間を測定して、HFガス濃度が充分薄くなったと判断したときに、V01(3方向弁)とV02(3方向弁)が作動して、HFガス濃度が許容暴露限界値以下であることを1分間前後以上検知して確認するが、このとき、検知器が3ppm以上の値を示した場合、即時に検知を中止して検知器に決定的なダメージを与えることを防ぐことができるすぐれた特徴を有する。
【0017】
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の構成を示した図である。
【図2】 本発明が適用されるイオン注入装置の要部の概略構成を示した図である。
【符号の説明】
1 ソースハウジング
2 ビームライン
3 ディスクチャンバー
4 除害装置FC
5 HFガス検知器DC
11 真空排気ポンプDPC
13 RP2粗引きポンプ
VO1 第一3方向弁
VO2 第二3方向弁
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention has an ion beam line cleaning method and cleaning means in an ion source or ion beam line using a fluoride compound gas as an ion source. Ion implanter related Is.
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 shows a vacuum system system of a typical conventional ion implantation apparatus. The source housing 1, the beam lines 2 and 14, the disk chamber 3 and the like are evacuated by roughing pumps 12 and 13 and then evacuated by the pumps 6, 7, 8, 9, and 10 until a higher vacuum is obtained. The After the source housing 1, the beam lines 2 and 14, the disk chamber 3, etc. reached a high vacuum, the source gas was supplied from the source gas chamber G to the source housing 1 to generate ions, and was extracted from the source housing 1. The ions reach the substrate of the disk chamber from the beam line as an ion beam.
[0003]
Conventionally, when ion implantation is performed using ion-implanted elements such as Si, As, P, B, and Ge, such as fluorinated compound gas, SiF4, AsF3, PF3, BF3, and GeF4, those fluorinated compounds. After the ion beam is emitted using the gas as the source gas, the precipitated secondary fluoride compound (GeF2 in the case of Ge) generated from the fluoride compound gas is reacted with moisture in the atmosphere, In order to reduce the amount of precipitates of the secondary fluoride compound, the atmosphere is introduced into the source housing 1 from the two-way valve Vc6, purged with the atmosphere, and then evacuated with the RP2 roughing pump 13 and then the atmosphere. The purging process was repeated. However, when the above purge and roughing are repeated, the atmosphere is put into the source housing 1 and the deposited secondary fluorinated compound disappears, and it takes more than half a day until the generation of HF gas falls below the allowable exposure limit (3 ppm). Met. Further, since corrosive HF gas passes through the RP2 roughing pump 13, the RP2 roughing pump 13 must be selected in consideration of the passage of HF gas, and the external exhaust system 17 after roughing is used. Although it was detoxified, it was not enough.
Further, in the above air purging method, a sufficient amount of fluoride is deposited due to the fact that a large amount of fluoride is deposited and the inner surface of the flange portion that mounts the source assembly of the source housing 1 to the source housing is difficult to pass efficiently.・ There was a possibility that HF gas was generated at the time of source maintenance even though it was thought that roughing was performed.
When maintaining the source housing 1, it is difficult to determine whether or not the fluorinated compound gas has been used from the time of maintenance until the present time, so whether or not HF gas is generated even when the atmosphere enters the source housing 1 during maintenance It was difficult to do.
[0004]
In addition, since there is no compact and inexpensive detoxifying material that can efficiently remove all toxic and corrosive gases generated in the ion beam apparatus for ion implantation and pass through the atmosphere, the RP2 roughing pump 13 and It was difficult to install the abatement material efficiently for the purpose of protecting the front and rear piping.
In addition, if the HF gas concentration is constantly detected by a low concentration HF gas detector whose general measurement range is a low concentration around the permissible exposure limit, the detector breaks down when high concentration HF gas is generated. there is a possibility. An HF gas measuring device capable of measuring high-concentration HF gas is an expensive device. Conventionally, even if the atmosphere enters the source housing, the HF gas concentration is determined by counting the number of times of atmospheric purging / roughing to confirm that the generated HF gas concentration is below the allowable exposure limit (3 ppm). It was detected by the detector when the number of times it seemed to be below a certain value.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the subject of the present invention is
1. When a beam is emitted using a fluorine compound gas such as Si, As, P, B, or Ge, which is an element for ion implantation, the fluoride deposited on the inner surface of the source mounting flange and in the source housing is the source housing. When the atmosphere enters (when the source is removed and source maintenance is performed), it reacts with moisture in the atmosphere to produce toxic and corrosive HF gas. HF gas is generated from the fluorinated compound deposited by introducing and contacting the gas, reducing the absolute amount of the fluorinated compound deposited, and the atmosphere enters from the opening of the source housing. However, the source maintenance can be performed safely by minimizing the generation of HF gas.
2. By exhausting the generated HF gas through the piping for exhausting HF gas, the corrosive HF gas is prevented from passing through the roughing pump as in the prior art, and failure of the roughing pump is prevented.
3. HF gas exhaust time is shortened by enabling continuous atmospheric purging for each operation.
4). After emitting a beam using a fluoride compound gas such as Si, As, P, B, Ge, etc., which is an element for ion implantation, that is, the deposited secondary fluoride compound is deposited, and the atmosphere enters the source part. When it is predicted that HF gas will be generated when it enters, the atmosphere is purged by the HF gas exhaust system sequence, and the concentration of HF gas in the source housing when the atmosphere is put in the source housing is below the allowable exposure limit (3 ppm). I can confirm that.
5. When HF gas is generated, high-concentration HF gas of 120 ppm or more may be generated. However, the measurement range currently used generally is low-concentration HF gas detector with a concentration around the permissible exposure limit. When high concentration HF gas is detected, the detector breaks down with high probability, so the above high concentration HF gas is generated without using an expensive HF gas measuring device that can measure HF gas concentration of several hundred ppm or more. Even when the HF gas exhaust system is used, an HF gas detector having a measurement range of 0 to 9 ppm can be used to confirm that the HF gas concentration in the source housing is less than the allowable exposure limit (3 ppm).
Another object is to provide an ion implantation apparatus having the above functions.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is characterized by the following points.
1 and 2. In an ion source or ion beam line that uses a fluoride compound gas as an ion source, an air introduction path and exhaust system are provided on the inner surface of the source mounting flange, inside the source housing, or on the ion beam line, and the source housing is used for source maintenance after implantation work. When the inside is opened to the open air and before the work is performed, the atmosphere is introduced by the introduction route of the atmosphere, and the exhaust system is constituted by an exhaust passage having a detoxifying device and a suction exhaust pump, and the fluorination is precipitated. The HF gas generated by the reaction between the compound and the active gas such as moisture in the atmosphere is exhausted while being forcibly removed by the exhaust system, and the inner surface of the source mounting flange, the source housing, or the ion beam line Purged.
3. The fluoride compound gas is a fluoride compound gas of an element for ion implantation.
4). The fluorinated compound is a secondary fluorinated product produced from a fluorinated compound gas of an element for ion implantation.
5. In the exhaust system, at least a section up to the abatement apparatus is configured by an exhaust path using an HF gas exhaust pipe.
6). The location to be detected by the HF gas detector is changed by a combination of a switching valve of the first three-way valve and the second three-way valve provided in the vicinity of the HF gas detector in the exhaust path of the HF gas exhaust pipe.
7). During source maintenance, the source gas flow rate integration is reset, the subsequent source gas flow rate integration is stored in the storage device, and when the HF gas exhaust system is activated, a continuous atmospheric purge is performed unless the integrated value of the source gas flow rate is zero. After confirming that the HF gas concentration is below the allowable exposure limit, display that the source maintenance is possible is performed.
8). When the continuous atmospheric purge time is measured and it is determined that the HF gas concentration is sufficiently thin, the HF gas detector is activated by switching the first three-way valve, and the HF gas concentration is below the allowable exposure limit value. Detect and check for at least 1 minute.
9. When the HF gas detector is operated by switching the first three-way valve and the HF gas detector shows a value of 3 ppm or more, the detection is immediately stopped.
10. When the HF gas concentration of the HF gas exhaust system is not detected, the apparatus atmosphere is configured to pass through the detector.
11. In an ion source or ion beam line that uses a fluoride compound gas as an ion source, an air introduction path and exhaust system are provided on the inner surface of the source mounting flange, inside the source housing, or on the ion beam line, and the source housing is used for source maintenance after implantation work. When the inside is opened to the open air and before the work is performed, the atmosphere is introduced by the introduction route of the atmosphere, and the exhaust system is constituted by an exhaust passage having a detoxifying device and a suction exhaust pump, and the fluorination is precipitated. The HF gas generated by the reaction between the compound and the active gas such as moisture in the atmosphere is exhausted while being forcibly removed by the exhaust system, and the inner surface of the source mounting flange, the source housing, or the ion beam line An ion source configured to be purged and The on-beam line was applied to the ion implantation.
12 A stationary HF gas detector for confirming that the HF gas concentration is below the allowable exposure limit is provided in the front part of the abatement device of the exhaust system, and is used in the exhaust route by the piping of the HF gas exhaust.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A typical sketch of the present invention is shown in FIG. If the arc chamber in the source of the source housing 1 is at a high temperature, there is a possibility that the portion in the source housing will be oxidized when the atmosphere enters, so the temperature of the vaporizer in the vicinity of the arc chamber is 70 ° C. or less. A sensor is provided to confirm the above.
In an ion source or ion beam line that uses a fluoride compound gas as an ion source, an air introduction path and exhaust system are provided on the inner surface of the source mounting flange, inside the source housing, or on the ion beam line, and the source housing is used for source maintenance after implantation work. When the inside is opened to the open air and before the work is performed, the atmosphere is introduced by the introduction route of the atmosphere, and the exhaust system is constituted by an exhaust passage having a detoxifying device and a suction exhaust pump, and the fluorination is precipitated. The HF gas generated by the reaction between the compound and the active gas such as moisture in the atmosphere is exhausted while being forcibly removed by the exhaust system, and the inner surface of the source mounting flange, the source housing, or the ion beam line Purged.
The fluoride compound gas is a fluoride compound gas of an element for ion implantation. The fluorinated compound is a secondary fluorinated product produced from a fluorinated compound gas of an element for ion implantation.
The location to be detected by the HF gas detector is changed by a combination of a switching valve between the first three-way valve and the second three-way valve provided in the vicinity of the HF gas detector in the exhaust path of the HF gas exhaust pipe. .
During source maintenance, the source gas flow rate integration is reset, the subsequent source gas flow rate integration is stored in the storage device, and when the HF gas exhaust system is activated, a continuous atmospheric purge is performed unless the integrated value of the source gas flow rate is zero. After confirming that the HF gas concentration is below the allowable exposure limit, display that the source maintenance is possible is performed.
When the continuous atmospheric purge time is measured and it is determined that the HF gas concentration is sufficiently thin, the HF gas detector is activated by switching the first three-way valve, and the HF gas concentration is below the allowable exposure limit value. Detect and check for at least 1 minute.
When the HF gas detector is operated by switching the first three-way valve and the HF gas detector shows a value of 3 ppm or more, the detection is immediately stopped. When the HF gas concentration of the HF gas exhaust system is not detected, the apparatus atmosphere is configured to pass through the detector. A stationary HF gas detector for confirming that the HF gas concentration is below the allowable exposure limit is provided in the front part of the abatement device of the exhaust system, and is used in the exhaust route by the piping of the HF gas exhaust.
[0008]
The present HF gas exhaust system is used after a beam is emitted using a fluoride compound gas when fluoride is expected to be deposited on the inner surface of the source mounting flange or in the source housing. First, VC6 is opened and the source is vented with N2. When the source is at atmospheric pressure, close VC6. Open VC2 and VC3 to activate DPC. Wait until the negative pressure in the source housing drops below a certain value. If the pressure in the source housing does not fall below a certain value after a certain time, the sequence is stopped because there is an abnormality in the HF gas exhaust system. Next, if the pressure in the source housing is below a certain value, the two-way valve VC1 is opened and the ion source housing 1 is vented to the atmosphere. When the source is at atmospheric pressure, close VC1. The two-way valves VC2 and VC3 are opened to operate the DPC 11, which is a vacuum exhaust pump for suction exhaust. Wait until the vacuum pressure in the source housing drops below a certain value. If the vacuum pressure in the source housing does not fall below a certain value after a certain time, the sequence is stopped because there is an abnormality in the HF gas exhaust system. The value of 15 which is the vent sensor S in the state before the opening of the VC1 and the state after the VC1 is compared to determine whether the VC1 is operating normally. In a state where VC1 is opened, the fluoride deposited on the inner surface of the source mounting flange and the source housing reacts with the introduced moisture in the atmosphere to generate high-concentration HF gas. Further, since the vacuum pump DPC is continuously operated, it is possible to continuously generate the HF gas by continuously introducing the atmosphere and exhaust it through the dedicated pipe.
[0009]
The generated HF gas is detoxified by FC which is a detoxifying device installed in the HF gas exhaust system. After that, it passes through the DPC. If the DPC has corrosion resistance to the HF gas, the FC may be installed after the DPC. Further, if there is equipment to be excluded outside the apparatus, the FC need not be installed in the apparatus. If the source gas flow rate integrated value is 0 or more, continuous atmospheric purging is performed for a certain period of time. If the integrated value of the gas flow rate is 0 and the operator decides to perform the air purge, the air purge is continuously performed. When the source gas flow rate integration value is 0 and the operator decides not to perform air purge, the process proceeds to the next step. Since the atmospheric pressure that can be detected by the DC, which is the low-concentration HF gas detector, is close to atmospheric pressure, the DPC is stopped, and the air from VC1 enters and waits for the value 15 of the vent sensor S to become atmospheric pressure. When the vent sensor S 15 reaches atmospheric pressure, the VC 3 is closed so that the gas passing through the detector DC from the source housing side does not enter the detector again. Since the pressure of the atmosphere in which the gas is exhausted through the DC must also be near atmospheric pressure, the two-way valve VC4 is opened. Then, the first three-way valve V01 and the second three-way valve V02 are operated to detect the HF gas concentration in the source housing.
[0010]
In the next step, if the HF gas concentration is 3 ppm or more, which is the allowable exposure limit, V01 / V02 is activated to prevent the high concentration HF gas from continuously passing through the detector. After opening VC3 and closing VC4, the DPC is operated, and the continuous atmospheric purge is performed again for a predetermined time to return to the previous step. If the detector DC shows a specified number of times or more than the permissible exposure limit (3 ppm), the detector may be broken, and the process ends abnormally. In this step, the HF gas concentration is detected for 1 minute. If the HF gas concentration is 3 ppm or less of the allowable exposure limit, the three-way valves V01 and V02 are operated, and VC3 is opened and then VC4 is closed. Since HF gas is not generated even when the atmosphere enters the source housing 1, the value of HF gas flow rate integration is set to zero.
[0011]
Compared with the conventional air purge / roughing repetition sequence, the DPC is operated with VC1, VC2 and VC3 open, so that the air purge can be continuously performed. As a result, the operation time of the HF gas exhaust sequence can be reduced to about 1/12 or less as compared with the conventional sequence. Also actively generate HF gas Let Since the exhaust gas is exhausted, a detoxifying material can be installed in the exhaust line, preventing the HF gas from flowing outside the device, and the pump used in the exhaust line is exposed to the HF gas and malfunctioning. To prevent it. Since a detoxifying material should be installed, HF gas can be efficiently detoxified.
[0012]
Since the atmosphere introduction valve VC1 is attached to the source head, the atmosphere can be efficiently passed through the inner surface of the source mounting flange where a large amount of fluoride is deposited. When the source maintenance is possible, the integration of the source gas flow rate is reset, and the workstation stores the subsequent source gas flow rate integration. When the HF gas exhaust system is activated, unless the integration of the source gas flow rate is zero, a continuous atmospheric purge is performed, and after confirming that the HF gas concentration is below the allowable exposure limit (3 ppm), a display indicating that source maintenance is possible is performed.
[0013]
A HF gas detector having a measurement range of 0 to 9 ppm, which is generally used at present, fails with a high probability when a high concentration of HF gas is detected. In the present invention, when the continuous atmospheric purge time is measured and it is determined that the HF gas concentration has become sufficiently thin, V01 (3-way valve) and V02 (3-way valve) are activated and the HF gas concentration reaches the allowable exposure limit value. Detect and confirm that the following is about 1 minute or more. When the detector shows a value of 3 ppm or more when V01 and V02 are activated, it is possible to prevent the detection from being stopped immediately and to cause decisive damage to the detector.
In addition, once the stationary HF gas detector is stopped, it takes about 3 hours for the sensitivity to stabilize, so it must be operated constantly. In the present invention, when the HF gas concentration of the HF gas exhaust system is not detected, the atmosphere in the apparatus is passed through a detector so that stable sensitivity can be obtained at any time.
[0014]
In the ion source and ion beam line using a fluoride compound gas as a source of an ion source, when the outside of the source housing is opened after source operation by source maintenance or the like, the inner surface of the source mounting flange or the source is removed before the operation. The inside of the housing or the ion beam line is purged by introducing the atmosphere, the precipitated fluoride compound reacts with an active gas such as moisture in the atmosphere to generate HF gas, and the generated HF gas is exhausted through the exhaust path. And an ion source, an ion beam apparatus, or a cleaning method and apparatus for an ion beam line, characterized in that exhaust is performed while detoxifying by an exhaust system.
An ion source and ion beam line were applied to the ion implanter.
The fluorinated compound gas is a fluorine compound gas such as Si, As, P, B, or Ge, SiF4, AsF3, PF3, BF3, GeF4, or the like, which is an element for ion implantation.
The fluoride compound is a secondary fluoride product generated from a fluoride compound gas of an element for ion implantation. In the case of GeF4, it is GeF2.
A stationary HF gas detector with a measurement range of 0 to 9 ppm for confirming that the HF gas concentration is below the allowable exposure limit is used in the exhaust route by the piping of the HF gas exhaust.
It has a mechanism that can change the detection location of the HF gas detector by a three-way valve in the exhaust path by the HF gas exhaust pipe so that stable sensitivity is always obtained.
During source maintenance, reset the source gas flow rate integration, store the subsequent source gas flow rate integration in the workstation, and activate the HF gas exhaust system. After confirming that the HF gas concentration is below the allowable exposure limit (3 ppm), display that the source maintenance is possible.
When the continuous atmospheric purge time is measured and it is determined that the HF gas concentration has become sufficiently thin, V01 (3-way valve) and V02 (3-way valve) are activated and the HF gas concentration is below the allowable exposure limit value. This is detected and confirmed for about 1 minute or more.
When V01 and V02 are activated, if the detector shows a value of 3 ppm or more, the detection is immediately stopped.
Compared with the conventional atmospheric purge / roughing repetition sequence, the DPC is operated by opening the two-way valve for introducing the atmosphere and subsequently opening the two-way valve on the DPC path side from the source housing. It became possible to perform an air purge. As a result, the operation time of the HF gas exhaust sequence can be reduced to about 1/12 or less as compared with the conventional sequence.
When the HF gas concentration of the HF gas exhaust system is not detected, the apparatus atmosphere is configured to pass through the detector.
Since the atmosphere introduction valve VC1 is attached to the source head, the atmosphere can be efficiently passed through the inner surface of the source mounting flange where a large amount of fluoride is deposited.
Since the stationary HF gas detector takes about 3 hours to stabilize once it is stopped, it must be operated at all times. However, when the HF gas concentration in the HF gas exhaust system is not detected, it detects the atmosphere inside the device. Stable sensitivity can be obtained at any time through the vessel.
[0015]
[Effects of the Invention]
The present HF gas exhaust system is used after a beam is emitted using a fluoride compound gas when fluoride is expected to be deposited on the inner surface of the source mounting flange or in the source housing.
The operation is as follows.
1. If the arc chamber is hot, it may be oxidized when the atmosphere enters. Therefore, the vaporizer temperature in the vicinity of the arc chamber is confirmed to be 70 ° C. or lower to prevent oxidation.
2. Open VC6 and vent the source with N2. When the source is at atmospheric pressure, close VC6.
3. Open VC2 and VC3 to activate DPC. Wait until the negative pressure in the source housing drops below a certain value. If the pressure in the source housing does not fall below a certain value after a certain time, the sequence is stopped because there is an abnormality in the HF gas exhaust system.
4). If the pressure in the source housing is below a certain value, open VC1 and enter the atmosphere. The value of 15 which is the vent sensor S in the state before the opening of the VC1 and the state after the VC1 is compared to determine whether the VC1 is operating normally. With VC1 open, the fluoride compound deposited on the inner surface of the source mounting flange and the source housing reacts with moisture in the atmosphere to generate high-concentration HF gas. In addition, since the DPC continues to operate, it is possible to continuously generate atmospheric HF gas and actively generate HF gas and exhaust it through a dedicated pipe.
5. The generated HF gas is removed by the FC installed in the HF gas exhaust system. After that, it passes through the DPC. If the DPC has corrosion resistance to the HF gas, the FC may be installed after the DPC. Further, if there is equipment to be excluded outside the apparatus, the FC need not be installed in the apparatus.
6). If the integrated value of the source gas flow rate is 0 or more, continuous atmospheric purging is performed for a predetermined time. When the integrated value of the flow rate of the source gas is 0 and the operator decides to perform the air purge, the air purge is continuously performed. If the integrated value of the flow rate of the source gas is 0 and the operator determines not to perform atmospheric purge, the process proceeds to the next step.
7). Since the atmospheric pressure that can be detected by DC is near atmospheric pressure, the DPC is stopped, and the air from VC1 enters and waits for the value 15 of the vent sensor S to become atmospheric pressure. When the vent sensor S 15 reaches atmospheric pressure, the VC 3 is closed so that the gas that has passed through the detector from the source housing side does not enter the detector again. Since the pressure of the atmosphere in which the gas is exhausted through the DC must also be near atmospheric pressure, VC4 is opened. V01 and V02 are operated to detect the HF gas concentration in the source housing.
8). If the HF gas concentration is 3 ppm or more at the allowable exposure limit in this step, V01 / V02 is operated to prevent the high concentration HF gas from continuously passing through the detector. After the VC3 is opened and the VC4 is closed, the DPC is operated, and the continuous atmospheric purge is performed again for a predetermined time to return to the previous step. If the detector shows the specified number of times or more than the permissible exposure limit (3 ppm), the detector may have failed and the process ends abnormally.
9. In the next step, the HF gas concentration is detected for about 1 minute, and if the HF gas concentration is 3 ppm or less, which is the allowable exposure limit, V01 and V02 are activated to open VC3 and close VC4. Since the HF gas is not generated even when the atmosphere enters the source housing, the flow rate integration value of the HF gas is set to zero.
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention,
1. The secondary fluorine compound that deposits on the inner surface of the source mounting flange and in the source housing when the beam is emitted using the fluoride compound gas enters the source housing (when the source is removed and the source maintenance is performed). ) Reacts with moisture in the atmosphere to produce toxic and corrosive HF gas, but introduces atmospheric (moisture-containing gas) into the precipitated secondary fluorine compound and contacts it to deposit secondary fluorine. By generating HF gas from the compound, the absolute amount of the precipitated fluorinated compound is reduced, and even if the atmosphere enters by opening the source housing, the generation of HF gas can be kept to a minimum. Source maintenance can be implemented. 2. By exhausting the generated HF gas through the HF gas exhaust pipe, it is possible to prevent the corrosive HF gas from passing through the roughing pump as in the prior art and to prevent the roughing pump from failing.
3. The HF gas exhaust time can be shortened by enabling continuous atmospheric purging for each operation.
4). After the beam is emitted using the fluorinated compound gas, that is, when the fluorinated compound is precipitated and the HF gas is expected to be generated when the atmosphere enters the source portion, the air purge is always performed by the HF gas exhaust system sequence. It can be confirmed that the concentration of the HF gas in the source housing when the atmosphere is put in the source housing is equal to or lower than the allowable exposure limit (3 ppm).
5. When the above HF gas is generated, high concentration HF gas exceeding 100 ppm may be generated. However, the currently used measurement range is a permissible value for a low concentration HF gas detector whose concentration is around the permissible exposure limit. If the above high-concentration HF gas is detected, the detector breaks down with a high probability. Therefore, the above high-concentration HF gas is not used without using an expensive HF gas measuring device that can measure HF gas concentration of several hundred ppm or more. Even if it occurs, it can be confirmed that the HF gas concentration in the source housing is below the allowable exposure limit (3 ppm) by using an HF gas detector with a measurement range of 0 to 9 ppm in the HF gas exhaust system.
6). Since HF gas is actively generated and exhausted through the exhaust line, it is possible to install a detoxifying material in the middle of the exhaust line, and prevent the HF gas from flowing outside the apparatus and use it in this exhaust line. It is possible to prevent the pump from being exposed to HF gas and failing. Since a detoxifying material should be installed, HF gas can be efficiently detoxified.
7). When the continuous atmospheric purge time is measured and it is determined that the HF gas concentration has become sufficiently thin, V01 (3-way valve) and V02 (3-way valve) are activated and the HF gas concentration is below the allowable exposure limit value. Detect and confirm that there is about 1 minute or more at this time, but if the detector shows a value of 3 ppm or more at this time, to stop the detection immediately and prevent decisive damage to the detector It has excellent features that can be done.
[0017]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a conventional configuration.
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a main part of an ion implantation apparatus to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 Source housing
2 Beam line
3 Disc chamber
4 Detoxifier FC
5 HF gas detector DC
11 Vacuum pump DPC
13 RP2 roughing pump
VO1 first three-way valve
VO2 Second 3-way valve

Claims (15)

フッ化化合物ガスが導入されるソースハウジング及びイオンビームラインを備えたイオン注入装置において、In an ion implantation apparatus including a source housing into which a fluorinated compound gas is introduced and an ion beam line,
ソースマウンティングフランジ内面やソースハウジング内もしくはイオンビームラインに、イオン注入作業後にソースメンテナンス等で前記ソースハウジング内を外気開放するとき及びその作業の前に大気を導入するための大気の導入経路と、除害装置を有する排気経路と吸引排気ポンプとにより構成された排出システムとを設け、When introducing the atmosphere into the source mounting flange, inside the source housing or inside the ion beam line after the ion implantation operation for the outside of the source housing by source maintenance, etc. An exhaust system comprising an exhaust path having a harmful device and a suction exhaust pump;
ソースマウンティングフランジ内面やソースハウジング内もしくはイオンビームラインに析出しているフッ化化合物と大気中の水分等の活性ガスとの反応により生成されるHFガスを前記排出システムによって強制的に除害しながら排気するよう構成したことを特徴とするイオン注入装置。While forcibly detoxifying the HF gas generated by the reaction of the fluorinated compound deposited in the inner surface of the source mounting flange, the source housing or the ion beam line with an active gas such as moisture in the atmosphere by the exhaust system An ion implantation apparatus configured to exhaust.
前記排出システムのうち少なくとも除害装置までの区間を、HFガス排気の配管による排気経路で構成することを特徴とする第1項記載のイオン注入装置。The ion implantation apparatus according to claim 1, wherein at least a section of the exhaust system to the abatement apparatus is configured by an exhaust path using an HF gas exhaust pipe. 前記HFガス排気の配管による排気経路のHFガス検知器の近傍に設けた第一3方向弁と第二3方向弁の切替え弁の組み合わせによって、HFガス検知器の検知する箇所を変更するよう構成したことを特徴とする第2項記載のイオン注入装置。The location to be detected by the HF gas detector is changed by a combination of a first three-way valve and a second three-way valve switching valve provided in the vicinity of the HF gas detector in the exhaust path of the HF gas exhaust pipe. The ion implantation apparatus according to claim 2, wherein the ion implantation apparatus is characterized. HFガス濃度が許容暴露限界以下であることを確認するための定置式のHFガス検知器を、前記排出システムの除害装置の前段部分に設け、HFガス排気の配管による排気経路で使用することを特徴とする第1項記載のイオン注入装置。A stationary HF gas detector for confirming that the HF gas concentration is below the permissible exposure limit should be installed in the front part of the abatement device of the exhaust system and used in the exhaust route by the HF gas exhaust pipe. The ion implantation apparatus according to claim 1, wherein: フッ化化合物ガスをイオンソースとするイオン源またはイオンビームラインにおいて、ソースマウンティングフランジ内面やソースハウジング内もしくはイオンビームラインに、大気の導入経路と排出システムを設け、注入作業後にソースメンテナンス等でソースハウジング内を外気開放するとき及びその作業の前に該大気の導入経路により大気を導入するとともに、前記排出システムを除害装置を有する排気経路と吸引排気ポンプにより構成して、析出しているフッ化化合物と大気中の水分等の活性ガスとの反応により生成されるHFガスを前記排出システムによって、強制的に除害しながら排気するよう構成し、ソースマウンティングフランジ内面やソースハウジング内もしくはイオンビームラインをパージしたことを特徴とするイオンビームラインのクリーニング方法。In an ion source or ion beam line that uses a fluoride compound gas as an ion source, an air introduction path and exhaust system are provided on the inner surface of the source mounting flange, inside the source housing, or on the ion beam line, and the source housing is used for source maintenance after implantation work. When the inside is opened to the open air and before the work is performed, the atmosphere is introduced by the introduction route of the atmosphere, and the exhaust system is constituted by an exhaust passage having a detoxifying device and a suction exhaust pump, and the fluorination is precipitated. The HF gas generated by the reaction between the compound and an active gas such as moisture in the atmosphere is exhausted while forcibly detoxifying by the exhaust system, and the inside of the source mounting flange, the source housing or the ion beam line Ion purged Cleaning method of Murain. 前記フッ化化合物ガスは、イオン注入用の元素のフッ化化合物ガスである第5項記載のイオンビームラインのクリーニング方法。The fluoride compound gas, the fifth term ion beam line cleaning method according Ru fluoride compound gas der element for ion implantation. 前記フッ化化合物はイオン注入用の元素のフッ化化合物ガスから生成される二次フッ化生成物である第5項記載のイオンビームラインのクリーニング方法。The fluorinated compound beam line cleaning method according paragraph 5 Ru secondary fluoride products der generated from fluoride compound gas of elements for ion implantation. 前記排出システムのうち少なくとも除害装置までの区間を、HFガス排気の配管による排気経路で構成することを特徴とする第5項記載のイオンビームラインのクリーニング方法。At least a section of up scrubber, paragraph 5 beam line cleaning method according characterized in that it constitutes an exhaust passage by pipe HF gas exhaust of the exhaust system. HFガス排気の配管による排気経路のHFガス検知器の近傍に設けた第一3方向弁と第二3方向弁の切替え弁の組み合わせによって、HFガス検知器の検知する箇所を変更するよう構成したことを特徴とする第8項記載のイオンビームラインのクリーニング方法。The location to be detected by the HF gas detector is changed by a combination of a switching valve between the first three-way valve and the second three-way valve provided in the vicinity of the HF gas detector in the exhaust path of the HF gas exhaust pipe. 9. The method of cleaning an ion beam line according to claim 8, ソースメンテナンス時にソースガス流量の積算をリセットして、それ以降のソースガス流量の積算を記憶装置に記憶させ、HFガス排気システムを作動させるとソースガス流量の積算値が0でない限り連続大気パージを行い、HFガス濃度が許容暴露限界以下であることを確認してからソースメンテナンス可能の表示を行うことを特徴とする第5項記載のイオンビームラインのクリーニング方法。During source maintenance, the source gas flow rate integration is reset, the subsequent source gas flow rate integration is stored in the storage device, and when the HF gas exhaust system is activated, a continuous atmospheric purge is performed unless the integrated value of the source gas flow rate is zero. 6. The ion beam line cleaning method according to claim 5 , wherein the source maintenance display is performed after confirming that the HF gas concentration is below the allowable exposure limit. 連続大気パージ時間を測定して、HFガス濃度が充分薄いと判断したときに、第一3方向弁の切換えによりHFガス検知器を作動させ、HFガス濃度が許容暴露限界値以下であることを1分間以上検知して確認することを特徴とする第9項記載のイオンビームラインのクリーニング方法。When the continuous atmospheric purge time is measured and it is determined that the HF gas concentration is sufficiently thin, the HF gas detector is activated by switching the first three-way valve, and the HF gas concentration is below the allowable exposure limit value. 10. The method for cleaning an ion beam line according to claim 9 , wherein the confirmation is performed by detecting for 1 minute or more. 第一3方向弁の切換えによりHFガス検知器を作動させたとき、HFガス検知器が3ppm以上の値を示した場合には、即時に検知を中止することを特徴とする第9項記載のイオンビームラインのクリーニング方法。When operated HF gas detectors by switching the first 3-way valve, when the HF gas detectors are at the level of more than 3ppm, the ninth Claims, characterized in that the stop detection immediately Ion beam line cleaning method. HFガス排気システムのHFガス濃度を検知していないときは、装置内大気をHFガス検知器に通すよう構成することを特徴とする第9項記載のイオンビームラインのクリーニング方法。10. The ion beam line cleaning method according to claim 9 , wherein when the HF gas concentration of the HF gas exhaust system is not detected, the atmosphere in the apparatus is passed through the HF gas detector. 前記イオン源およびイオンビームラインをイオン注入に適用した第5項記載のイオンビームラインのクリーニング方法。6. The ion beam line cleaning method according to claim 5, wherein the ion source and the ion beam line are applied to ion implantation. HFガス濃度が許容暴露限界以下であることを確認するための定置式のHFガス検知器を、排出システムの除害装置の前段部分に設け、HFガス排気の配管による排気経路で使用することを特徴とする第5項記載のイオンビームラインのクリーニング方法。A stationary HF gas detector for confirming that the HF gas concentration is below the allowable exposure limit should be installed in the front part of the exhaust system abatement system and used in the exhaust path by the HF gas exhaust pipe. beam line cleaning method of the fifth Claims you characterized.
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