(57)【要約】  低温イオン注入における結露を低減させるための、イオン注入システム、方法、および装置が提供されている。イオン注入装置は、プロセスチャンバ内に配置された被加工物にイオンを注入するように設計されている。周囲温度以下の温度を有するチャックは、被加工物に複数のイオンが照射されている期間に亘り、被加工物を支持する。周囲温度以下の温度を有するチャックは、さらに、被加工物をプロセス温度まで冷却するように設計されている。ここで、プロセス温度は、外部環境の露点よりも低い。ロードロックチャンバは、プロセスチャンバのプロセス環境を、外部環境から隔離する。光源は、ロードロックチャンバの内部に被加工物が留まることに伴い、所定の波長の電磁放射を、被加工物に対して照射する。ここで、所定の波長または波長範囲は、被加工物における最大の放射エネルギーの吸収範囲に関連しており、光源は、被加工物を選択的に加熱するように設計されている。
2014502012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン注入システムであって、
プロセスチャンバ内に配置された被加工物に、複数のイオンを注入するように設計されたイオン注入装置と、
上記被加工物に上記複数のイオンが注入されている期間に亘り、上記プロセスチャンバ内の被加工物を支持するように設計された周囲温度以下の温度を有するチャックと、
上記プロセスチャンバと操作可能に接続され、上記プロセスチャンバに関連したプロセス環境を、外部環境から隔離するように設計されたロードロックチャンバと、
上記ロードロックチャンバの内部に上記被加工物が留まることに伴い、１つ以上の所定の波長の電磁放射を、上記被加工物に対して照射するように設計された光源と、を備えており、
上記周囲温度以下の温度を有するチャックは、さらに、上記被加工物をプロセス温度に冷却するように設計されており、
上記外部環境の温度は、上記プロセス温度よりも高温の外部温度であり、
上記ロードロックチャンバは、上記プロセスチャンバと上記外部環境との間において上記被加工物を移動させる期間に亘り、上記被加工物を支持するように設計されたワークピースサポートを備えており、
上記１つ以上の所定の波長は、上記被加工物における最大の放射エネルギーの吸収範囲に関連しており、
上記光源は、上記被加工物を選択的に加熱するように設計されていることを特徴とするイオン注入システム。
【請求項２】
上記光源は、ハロゲンランプ、アーク放電ランプ、蒸気放電ランプ、白熱ランプ、蛍光ランプ、および発光ダイオードアレイのうちの１つ以上を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
上記プロセス環境は、概ね真空状態にあり、上記外部環境の圧力は、概ね大気圧であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
上記１つ以上の所定の波長は、赤外光スペクトル、可視光スペクトル、および紫外光スペクトルのうちの１つ以上に含まれることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
上記プロセスチャンバ、ロードロックチャンバ、および外部環境の間において、上記被加工物を移動させるように設計された搬送装置をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
上記イオン注入装置は、
イオンビームを形成するように設計されたイオン源と、
上記イオンビームに対して質量分析を行うように設計されたビームラインアセンブリと、
上記プロセスチャンバを備えたエンドステーションと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
上記周囲温度以下の温度を有するチャックは、上記外部環境の周囲露点よりも低い温度に、上記被加工物を冷却するように設計された静電チャックを備えていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
上記ロードロックチャンバは、上記被加工物の温度を測定するように設計された、ワークピース温度監視デバイスをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
上記外部環境は、上記プロセス環境の温度よりも高温の露点を有しており、
上記システムは、
二次的な監視デバイスと、
上記被加工物が、上記ロードロックチャンバから上記外部環境へ移された時、上記被加工物に結露が発生しない上記被加工物の温度を決定するように設計された制御器と、をさらに備えており、
上記二次的な監視デバイスは、少なくとも、上記外部環境の上記外部温度を測定するために設計されており、
上記制御器における決定は、少なくとも部分的には、上記ワークピース温度監視デバイスおよび二次的な温度監視デバイスからのデータに基づきなされることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
上記二次的な監視デバイスは、さらに、上記外部環境の相対湿度を測定するように設計されていることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
上記ワークピース温度監視デバイスは、上記ワークピースサポートの表面に取り付けられた熱電対を備えていることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
上記ワークピース温度監視デバイスは、上記ワークピースサポートの表面に取り付けられた光学的な温度測定装置を備えていることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
上記ワークピースサポートは、上記ワークピース温度監視デバイスに取り付けられたシュラウドを備えており、上記被加工物が上記ワークピースサポートに留まっている時、上記ワークピース温度監視デバイスは、上記１つ以上の所定の光の波長から概ね遮蔽されていることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
上記被加工物が、上記ロードロックチャンバから上記外部環境へ移された時、上記被加工物に結露が発生しない上記被加工物の温度を決定するように設計された制御器をさらに備えており、上記制御器における決定は、少なくとも部分的には、上記ワークピース温度監視デバイスからのデータに基づきなされることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１５】
上記制御器は、さらに、光源からの上記電磁放射の量を制御するように設計されており、上記制御器における制御は、上記ワークピース温度監視デバイスからのデータにさらに基づいていることを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
上記ロードロックチャンバと流体連通しているガス源をさらに備えており、上記ガス源は、上記ロードロックチャンバに乾燥ガスを流入させるように設計されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
イオン注入における結露を抑制する装置であって、
被加工物にイオンが注入されている期間に亘り、外部環境の外部温度よりも低温である所定の温度に、上記被加工物を冷却するように設計された、周囲温度以下の温度を有する静電チャックと、
ロードロックチャンバと、を備えており、
上記ロードロックチャンバは、プロセスチャンバから上記被加工物を受け入れ、上記被加工物を上記外部環境へ移動するように設計されており、
上記ロードロックチャンバは、上記ロードロックチャンバの内部に上記被加工物が留まることに伴い、１つ以上の所定の波長の電磁放射を、上記被加工物に対して照射するように設計された光源を備えており、
上記１つ以上の所定の波長は、上記被加工物における最大の放射エネルギーの吸収範囲に関連していることを特徴とするイオン注入における結露を抑制する装置。
【請求項１８】
上記光源は、所定の時間内に亘り、上記外部環境の周囲露点よりも高い温度に、上記被加工物を加熱するように設計されていることを特徴とする請求項１７に記載のイオン注入における結露を抑制する装置。
【請求項１９】
上記光源は、ハロゲン光源、発光ダイオードアレイ、アーク放電ランプ、白熱ランプ、蛍光ランプ、および蒸気ランプのうちの１つ以上を備えていることを特徴とする請求項１７に記載のイオン注入における結露を抑制する装置。
【請求項２０】
上記ロードロックチャンバの内部に上記被加工物が留まることに伴い、上記被加工物の温度を測定するように設計されたワークピース温度監視デバイスをさらに備えていることを特徴とする請求項１７に記載のイオン注入における結露を抑制する装置。
【請求項２１】
上記被加工物が上記光源に露出されている期間に亘り、上記光源のうちの１つ以上を制御するように設計された制御器をさらに備えており、上記制御器における制御は、少なくとも部分的には、上記外部環境の周囲露点に基づいていることを特徴とする請求項１７に記載のイオン注入における結露を抑制する装置。
【請求項２２】
被加工物における結露を抑制するための方法であって、
低温イオン注入システムのプロセス環境において、第１の所定の温度に、被加工物を冷却する工程と、
１つ以上の所定の波長の電磁放射を照射するように設計された光源を有するロードロックチャンバを備える工程と、
上記被加工物を、上記プロセス環境からロードロックチャンバへ移す工程と、
外部環境の周囲露点よりも高温である第２の所定の温度に、被加工物を加熱するために、上記被加工物を上記光源に露出させる工程と、
上記被加工物を、上記ロードロックチャンバから上記外部環境へ移す工程と、を備えており、
上記１つ以上の所定の波長は、少なくとも部分的には、上記被加工物における最大の放射エネルギーの吸収範囲に基づき選択されていることを特徴とする方法。
【請求項２３】
上記光源に上記被加工物が露出されることに伴い、上記被加工物の温度を測定する工程と、
上記被加工物の温度が、上記第２の所定の温度に達した後に、上記被加工物を、上記ロードロックチャンバから上記外部環境へ移す工程と、をさらに備えていることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
上記電磁放射は、赤外光、可視光、および紫外光のうちの１つ以上を含んでいることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
上記光源は、ハロゲンランプ、アーク放電ランプ、蒸気放電ランプ、白熱ランプ、蛍光ランプ、および発光ダイオードアレイのうちの１つ以上を備えていることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
上記第１の所定の温度は、上記外部環境の露点よりも低い温度であることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
上記１つ以上の所定の波長は、波長スペクトルを含んでいることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願への相互参照］
本出願は、「被加工物の結露を防止するための能動的な露点の検知およびロードロックの通気」として名称が与えられた、２０１０年５月２８日に出願された米国仮出願番号６１／３４９，５４７号に対しての、優先権の利益を主張する。上記出願の開示全体は、本明細書に参照として組み入れられる。
【０００２】
［技術分野］
本発明は、一般的にはイオン注入システムに関し、特に、イオン注入システム内の被加工物に結露が発生することを抑制する工程に関する。
【０００３】
［背景］
静電クランプまたは静電チャック（ＥＳＣ）は、イオン注入、エッチング、化学気層蒸着法（ＣＶＤ）等の、プラズマまたは真空に基づく半導体プロセスにおいて、被加工物または基板を固定するために、半導体産業において多く用いられている。被加工物の温度制御と同様に、ＥＳＣの固定能力もまた、シリコンウェハ等の半導体基板や半導体ウェアのプロセスにおいて、非常に重要であることが明らかとなっている。例えば、標準的なＥＳＣは、導電性の電極の上部に設けられた、誘電体の層を備えている。そして、半導体ウェハは、ＥＳＣの表面に配置される（例えば、ウェハは、誘電体の層の表面に配置される）。半導体プロセス（例えば、イオン注入）において、固定のための電圧は、一般的にはウェハと電極との間に印加される。そして、ウェハは、静電気力によって、チャックの表面に固定される。
【０００４】
数々のイオン注入プロセスにおいて、ＥＳＣの冷却を用いて、被加工物を冷却することが望ましい。しかし、被加工物がプロセス環境（例えば、真空環境）内の低温のＥＣＳから、外部環境（例えば、高圧、高温、および高湿度）へ移されたとき、被加工物の温度が低ければ、被加工物に結露が発生する可能性が生じ、さらには、大気中の水分が被加工物の表面において氷結する可能性もある。例えば、被加工物にイオンが注入された後に、被加工物はロードロックチャンバへと移される。続いて、ロードロックチャンバにおいて、排気が行われる。ロードロックチャンバから被加工物を取り出すために、ロードロックチャンバが開放されると、一般的には、被加工物は、周囲の外気（例えば、温暖な「湿度の高い」外気）に露出される。そして、結露が生じ得る。結露は、被加工物に粒子として付着し、および／または、正面の粒子（例えば、放射面）に悪影響を及ぼし得る残留物を被加工物に残し、欠陥および生産損失をもたらし得る。
【０００５】
それゆえ、被加工物が低温の環境からより温暖な環境へと移された時に、被加工物に結露が発生することを緩和するための装置、システム、および方法に対する技術的な要求が存在する。
【０００６】
［概要］
本発明は、冷却されたイオン注入システム内の被加工物に、結露が発生することを抑制するためのシステム、装置、および方法を提供することにより、先行技術の制限を克服している。従って、以下において、本発明の様々な態様に対する基本的な理解を与えるために、本開示の簡略化された要約について示す。なお、本概要は、本発明の総括を広範囲に亘り示したものではない。本要約において、本発明の主要または重要な要素を特定する意図はなく、本発明の範囲を描写する意図もない。本概要の目的は、後述のより詳細な説明に先立ち、本発明の様々な考え方を簡略化された形によって示すことである。
【０００７】
本開示によれば、低温の被加工物にイオンを注入するためのイオン注入システムが提供される。イオン注入システムは、例えば、プロセスチャンバ内に配置された被加工物に複数のイオンを照射するように設計されたイオン注入装置を備えている。低温に冷却された静電チャック等の、周囲温度以下の温度を有するチャックは、被加工物に複数のイオンが注入されている期間に亘り、プロセスチャンバ内の被加工物を支持するように設計されている。低温のチャックは、さらに、被加工物をプロセス温度まで冷却するように設計されている。ここで、プロセス温度は、外部環境の露点よりも低い。
【０００８】
一態様によれば、ロードロックチャンバは、プロセスチャンバと操作可能に接続され、プロセスチャンバに関連したプロセス環境を、外部環境から隔離するように設計されている。外部環境の温度は、例えば、プロセス温度よりも高温の外部環境温度である。ロードロックチャンバは、プロセスチャンバと外部環境との間において、被加工物を移動させる期間に亘り、被加工物を支持するように設計されたワークピースサポートを、さらに備えている。
【０００９】
ロードロックチャンバの内部に被加工物が留まることに伴い、所定の波長または波長範囲の電磁放射を被加工物に対して照射するように設計された光源が、さらに提供されている。本開示によれば、所定の波長または波長範囲は、被加工物における最大の放射エネルギーの吸収範囲に関連している。そして、光源は、被加工物を選択的に加熱するように設計されている。
【００１０】
上述の概要は、本発明の様々な実施形態のいくつかの特徴についての簡潔な総括を、単に与えるためのものとして意図されている。他の実施形態は、上述の特徴に対しての追加的な特徴、および／または異なる特徴を備えていてもよい。特に、本概要は、本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。従って、上述の目的および関連する目的を達成するために、本発明は、以下において詳述され、特に特許請求の範囲において記載された特徴を備えている。
【００１１】
以下の説明、および提示されている添付図面は、本発明の実施形態を詳細に示すものである。また、これらの実施形態は、本発明の原則が用いられる様々な方法のいくつかの例を示すものである。本発明の他の目的、利点、および新しい特徴は、図面と共に本発明の以下の詳細な説明から明らかとなる。
【００１２】
［図面の簡単な説明］
図１は、本開示の数々の態様に基づくイオン注入システムのブロック図である。
【００１３】
図２は、シリコンウェハの光学的な特性を、光の波長の関数として表したグラフを示している。
【００１４】
図３は、本開示のさらに別の態様に基づき、被加工物に低温イオン注入を行う場合に、結露の発生を抑制するための方法を示している。
【００１５】
［詳細な説明］
本開示は、一般的には、イオン注入システム内の被加工物に結露が発生することを抑制するためのシステム、装置、および方法を示している。そして、本発明は、図面を参照して説明されており、全体に亘り、同一の部材番号は、同一の部材番号を指し示すために用いられる。本発明の様々な態様についての説明は、単に例示的なものであると理解されるべきであり、こうした説明は、限定を行う意味として解釈されるべきではない。以下の記載において、本発明を十分に理解するために、様々な特有な詳細な事項が示されている。これらの事項は、当業者にとっては明白なものであるが、本発明は、これらの特有の詳細な事項がなくとも実施可能である。さらに、本発明の範囲は、添付図面を参照して以下に記載された実施形態または例によって限定されることを意図していない。本発明は、添付された特許請求の範囲、および特許請求の範囲と同等のものによってのみ制限されることを意図している。
【００１６】
また、図面は、本開示の実施形態の様々な態様を例示するために提示されている。ゆえに、図面は、概略図にすぎないと見なされるべきである。特に、図面に示された各部材は、互いに等しい倍率において図示される必要はない。また、図面における様々な部材の配置は、各実施形態を明確に理解するために選定されたものであり、必然的に、本発明の実施形態に基づく実施における様々な部材の、実際の相対的な位置関係を表すものであると解釈されるべきではない。さらに、ここに記載された様々な実施形態および例の特徴は、特に明記されていなければ、互いに関連したものであってよい。
【００１７】
以下の説明において、図面に示された、または明細書に記載された、機能ブロック、要素、回路素子、他の物理的なユニット、および他の機能的なユニットの間における、直接的な接続または連結は、間接的な接続または連結として実施されてもよい。
【００１８】
さらに、図面に示された機能ブロックまたはユニットは、ある実施形態において、個別の機能または回路として実装されてもよいし、または、別の実施形態において、共通の機能または回路として、全体的または部分的に実装されてもよい。例えば、様々な機能ブロックは、シグナルプロセッサ等の共通のプロセッサにおけるソフトウェアの処理として実装することができる。以下の記述において、有線接続として説明されている任意の接続は、不可であることが明記されていなければ、無線接続として実装されてもよい。
【００１９】
ここで、図面を参照する。図１は、例示的なイオン注入システム１００を示している。イオン注入システム１００は、例えば、プロセスチャンバ１０６内に配置された被加工物１０４（例えば、半導体ウェハおよびディスプレイパネル等）に複数のイオン１０８を照射するように設計された、イオン注入装置１０２を備えている。例えば、イオン注入装置１０２は、イオンビーム１０９を形成するように設計されている。ここで、イオン注入装置は、ビームラインアセンブリ１１２へイオンビームを与えるように設計されたイオン源１１０を備えている。ビームラインアセンブリは、さらに、イオンビームに対して質量分析を行い、そして、プロセスチャンバ１０６を備えたエンドステーション１１４にイオンビーム１０９を照射するように設計されている。また、イオン注入装置１０２は、被加工物１０４に複数のイオン１０８を注入または照射するように設計された、プラズマチャンバ（不図示）またはその他の装置を備えている。こうしたイオン注入装置の構成は、本開示の範囲に含まれるものとして考慮されている。
【００２０】
ロードロックチャンバ１１６は、プロセスチャンバ１０６と操作可能に接続されている。ロードロックチャンバは、プロセスチャンバに関連したプロセス環境１１８（例えば、十分に乾燥した真空環境）を、外部環境１２０から隔離するように設計されている。さらに、ロードロックチャンバによって、プロセス環境の内部の真空度または圧力値を劣化されることなしに、被加工物１０４をプロセス環境に出し入れする移動が行われる。ロードロックチャンバ１１６は、例えば、被加工物をプロセスチャンバ１０６と外部環境１２０との間において移動させる期間に亘り、被加工物１０４を支持するように設計されたワークピースサポート１２２を備えている。
【００２１】
被加工物１０４は、例えば、ＦＯＵＰ１２４（例えば、外部環境１２０において、被加工物を搬送するために設けられたユニット）とロードロックチャンバ１１６との間を移動する。ＦＯＵＰ１２４が被加工物を搬送する空間である外部環境１２４は、気象条件、空間の空調、季節等の様々な環境の要因によって定められる、相対的に高い露点を有し得る周囲の外気に属している。
【００２２】
本開示のイオン注入装置１０２は、低いプロセス温度（例えば、外部環境１２０の露点よりも低い任意の温度）において、被加工物１０４に複数のイオン１０８を注入するように設計されている。しかし、被加工物が外部環境における周囲露点よりも低温である時、被加工物がイオン注入システムから外部環境１２０へ移動されたならば、被加工物１０４において、結露が発生する可能性がある。例えば、被加工物１０４の温度が、水の凝固点よりも低温であれば、被加工物１０４は、外部環境１２０の空気に含まれる周囲の水分に露出される時、さらに霜に覆われる。
【００２３】
一例に基づき、周囲温度以下の温度を有するチャック１２６が設けられている。周囲温度以下の温度を有するチャックは、被加工物に複数のイオンが照射される期間に亘り、プロセスチャンバ１０６内の被加工物１０４を支持するように設計されている。周囲温度以下の温度を有するチャック１２６は、例えば、静電チャック１２７を備えており、外部環境１２０の周囲露点（露点温度とも称される）よりも低温である約−４０℃などのプロセス温度に、被加工物１０４を冷却するように設計されている。従って、プロセス温度は、外部環境１２０の外部温度よりも有意に低温であり、被加工物を外部環境へ露出させることに先立ち、被加工物１０４を温めることが無ければ、結露が被加工物に発生し得る。従って、被加工物に悪影響が生じる可能性がある。
【００２４】
そして、本開示に基づき、光源１２８が、ロードロックチャンバ１１６に付属している。光源は、ロードロックチャンバの内部に被加工物が留まることに伴い、１つ以上の所定の波長（例えば、単一の波長、複数の波長、または波長スペクトル）の電磁放射１３０を、被加工物１０４に対して照射する。本開示に基づき、電磁放射１３０の所定の波長または波長スペクトルは、被加工物１０４における最大の放射エネルギーの吸収範囲に関連している。そして、光源１２８は、被加工物が外部環境１２０に露出されることに先立ち、ロードロックチャンバ１１６内の被加工物を選択的に加熱するように設計されている。光源１２８は、さらに、制御可能な電源１３１によって電力を供給されている。
【００２５】
図２は、図１の被加工物１０４の一例における、スペクトル分布１３２を例示している。被加工物は、０．７５ｍｍの厚さから成っており、約９０ジュール／℃の熱容量を有する直径３００ｍｍのシリコンウェハである。例えば、図２のスペクトル分布１３２において、反射された電磁波１３４、吸収された電磁波１３６、伝送された電磁波１３８が示されている。ここで、最大の放射エネルギーの吸収範囲１４０は、０．４μｍから１．１μｍまでの範囲にあるとして図示されている。最大の放射エネルギーの吸収範囲１４０において、光源１２８からの電磁放射１３０のうちの約５０〜６０％が、図１の被加工物１０４によって吸収される。
【００２６】
本開示に基づき、図１の光源１２８は、例えば、１つ以上の所定の波長において、電磁放射１３０を照射するように選択されている。ここで、１つ以上の所定の波長は、最大の放射エネルギーの吸収範囲１４０において、主要な波長である。上述の例において、光源１２８は、１つ以上のハロゲンランプ１４２を備えるように選択されている。ハロゲンランプは、最大の放射エネルギーの吸収範囲１４０において、多量の電磁エネルギーを放出する。ハロゲンランプ１４２の代わりに、または、ハロゲンランプ１４２と組み合わせて、光源１２８は、例えば、図２の最大の放射エネルギーの吸収範囲１４０に十分に相当する放射波長を有する電磁放射１３０を照射するように選択された、発光ダイオードアレイ１４４を備えている。光源１２８の望ましい所定の波長または波長スペクトルは、例えば、赤外光スペクトル、可視光スペクトル、および紫外光スペクトルのうちの１つ以上において主要である。様々な他の光源１２８は、さらに、単体または組み合わせにおいて、アーク放電ランプ、蒸気放電ランプ、白熱ランプ、蛍光ランプ等のうちの１つ以上であり、これらの光源は、本発明の範囲に含まれるものと考慮される。
【００２７】
別の態様に基づき、図１のロードロックチャンバ１１６は、さらに、被加工物１０４の温度を監視するように設計された、ワークピース温度監視デバイス１４６を備えている。例えば、制御器１４８がさらに設けられており、制御器１４８は、光源１２８の電源１３１を制御するように設計されている。制御器１４８は、光源からの照射される電磁放射１３０の量を制御し、さらに、その制御は、少なくとも部分的には、ワークピース温度監視デバイス１４６からのデータに基づいている。ワークピース温度監視デバイス１４６は、例えば、ワークピースサポート１２２の表面１５２に取り付けられた、熱電対１５０および光学的な温度監視装置１５１のうちの１つ以上を備えている。シュラウド１５４はさらに、例えば、熱電対１５０またはワークピース温度監視デバイス１４６に取り付けられている。そして、被加工物１０４がワークピースサポート１２２上に留まる時に、熱電対またはワークピース温度監視デバイスは、電磁放射１３０の所定の波長から概ね遮蔽される。
【００２８】
別の例に基づき、二次的な監視デバイス１５６が設けられる。二次的な監視デバイスは、少なくとも、外部環境１２０の外部温度を測定するように設計されている。二次的な監視デバイス１５６は、別の例において、外部環境１２０における相対湿度（ＲＨ）をさらに測定するように設計されている。従って、制御器１４８は、被加工物がロードロックチャンバ１１６から外部環境１２０へ移された時に、被加工物に結露が生じない、被加工物１０４の温度を決定するように設計されている。その決定は、少なくとも部分的には、ワークピース温度監視デバイス１４６および二次的な温度監視デバイス１５６に基づいてなされる。
【００２９】
さらに別の例に基づき、ガス源および／または真空源１５８が、ロードロックチャンバ１１６と選択的に流体連通するように設けられている。ガス源または真空源は、ロードロックチャンバに、乾燥ガスおよび／または真空を与えるように設計されている。
【００３０】
本発明の別の例示的な態様に基づき、図３は、イオン注入システムにおいて被加工物に結露が生じることを抑制するための例示的な方法２００を示している。ここで、例示的な方法は、一連の動作またはイベントとして、図示および説明されているが、本発明は、こうした図示された動作またはイベントの順序に限定されず、様々なステップは、本発明において、ここに示された他のステップと異なる順序にて、および／または同時に発生する場合もあると理解されることに注意されたい。さらに、図示されたステップの全てが、本発明に基づく方法を行うために要求されなくともよい。さらに、当該方法は、ここに図示および説明されたシステムに関連して実行されてよいのと同様に、図示されていない他のシステムに関連して実行されてもよいと理解される。
【００３１】
図６の方法２００は、動作２０５から始まる。ここで、所定の波長において電磁放射を照射するように設計された光源を有するロードロックチャンバが設けられる。所定の波長は、電磁放射の単一の波長、および、電磁放射または光の複数の波長範囲の両方を含むものとして理解されることに注意されたい。所定の波長は、少なくとも部分的には、被加工物に関連した最大の電磁放射の吸収範囲に基づき選択される。
【００３２】
動作２１０において、被加工物は、プロセス環境からロードロックチャンバへ移される。被加工物は、例えば、周囲温度以下の温度を有するチャックから移される。そして、被加工物には、冷温イオン注入がなされる。被加工物は、環境の露点よりも低温である、プロセス温度または第１の所定の温度にある。動作２１５において、被加工物は、光源に露出される。そして、被加工物は、第２の所定の温度に加熱される。第２の所定の温度は、例えば、外部環境の露点よりも高温である。動作２２０において、被加工物は、ロードロックチャンバから外部環境へと移される。そして、光源を用いて被加工物の温度を上昇させることによって、結露の発生が抑制される。
【００３３】
一例に基づき、被加工物の温度は、動作２１５において、被加工物が光源へ露出されることに伴って測定される。そして、測定された温度が、第２の所定の温度に到達または超過した後に、動作２２０において、被加工物は、ロードロックチャンバから外部環境へ移される。
【００３４】
本発明は、特定の実施形態について図示および説明されているが、上述の実施形態は、本発明の複数の実施形態を実施するための例として機能しているにすぎないことに注意されたい。本発明の用途は、これらの実施形態に制限されない。特に、上述の部材（アセンブリ、デバイス、回路等）によって実行される様々な機能について、これらの部材を説明するために用いられた用語（「手段」に対する言及を含む）は、特に示されていなければ、ここに図示された本発明の例示的な実施形態における機能を実行する開示された部材と構造的に等価ではなくとも、説明された部材の特定の機能を実行する任意の部材（すなわち、機能的に等価な部材）に相当するものとして意図されている。さらに、本発明の個々の特徴は、様々な実施形態のうちの１つについて開示されていてもよい。これらの特徴は、他の実施形態における１つ以上の他の特徴と組み合わせされてもよく、任意の所定の用途または個々の用途に対して、より望ましく効果的である。従って、本発明は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、添付された特許請求の範囲およびそれと等価なものによってのみ制限されることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本開示の数々の態様に基づくイオン注入システムのブロック図である。
【図２】シリコンウェハの光学的な特性を、光の波長の関数として表したグラフを示す図である。
【図３】本開示のさらに別の態様に基づき、被加工物にイオンを低温にて注入する場合における、結露の発生を抑制するための方法を示している。
【図１】
2014502012.tif 000003
【図２】
2014502012.tif 000004
【図３】
2014502012.tif 000005
【国際調査報告】
2014502012.tif 000006
2014502012.tif 000007
2014502012.tif 000008