(57)【要約】【課題】イオン注入の際、イオン衝撃によりスパッタが堆積するのを減少させ、メインテナンスの時期を長くする。【解決手段】冷却トラップ200は、堆積する材料を引き付ける材料で、例えば、テクスチャやノンテクスチャのアルミニウム、グラファイト、多孔アルミニウム、シリコンカーバイド又はシリコンカーバイドフォームを含む。冷却トラップ200は、ファラディフラッグアッセンブリ100’の下に配置される。オープンカップ212は、高温の上部領域213と、比較的低温の下部領域214を有し、冷却液を使用する閉ループ冷却システム210によって冷却される。オープンカップの表面220は、刻み目のある表面であり、トラップ表面220に集めて薄膜を作ることによって、フィルムスパッタ211の層間剥離や、イオン注入室22内の他の表面への堆積を減少させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークピースにイオンビームが衝突するように向けられることによって、ワークピースを処理する排気領域を有する半導体処理ツールを使用するための装置であって、
イオン注入ステーションで１以上のワークピースに衝突するイオンの移動経路を決めるための、イオン源、ビーム移送構造体及びワークピース支持体と、
ファラディフラッグ構造体とを備え、
前記ファラディフラッグ構造体は、
i)  ビーム電流の指示を得るために、衝突するイオンを監視するための回路に結合される熱伝導性の衝突板と、
ii)  前記衝突板の外側周縁の少なくとも一部を取り囲む熱伝導物質を含む、前記衝突板を支持する基部とを含んでいることを特徴とする装置。
【請求項２】
イオンの移動経路の内外に衝突板を移動するために、前記基部に結合されている支持体を、さらに含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記支持体中を通る冷却液供給ラインを、さらに含むことを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記基部は、前記衝突板からの熱を放散させることによって、前記衝突板の温度を維持するように冷却液が通されている冷却液通路を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項５】
イオン注入機の動作中、前記排気領域内で除去される材料を引き付けるために、前記ファラディフラッグ構造体から離れている熱的に制御された構造体を、さらに含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項６】
ヒータと、この前記ヒータに結合され、前記基部を第１の制御温度に維持するための制御器とをさらに含み、熱的に制御された構造体は、より低い第２の制御温度に維持されることを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記排気領域内で異なる物質を引き付けるための、前記ファラディフラッグ構造体から離れている熱的に制御された構造体をさらに含み、この熱的に制御される構造体は、移動経路の内外で、前記熱的に制御された構造体を移動するために前記支持体に結合されていることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項８】
前記熱的に制御された構造体は、異なる物質を引き付けかつ保持するために、テクスチャ表面を含むことを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項９】
前記熱的に制御された構造体は、異なる物質を引き付けかつ保持するために、テクスチャ表面を含むことを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項１０】
前記熱的に制御された構造体は、ぎざぎざな表面を含むことを特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項１１】
前記熱的に制御された構造体は、ぎざぎざな表面を含むことを特徴とする請求項７記載の装置。
【請求項１２】
前記半導体処理アッセンブリにおいて、イオン注入機内の汚染を減少させ、制御する方法であって、前記アッセンブリは、
排気領域内で処理するためのワークピースを組み込み、そして、イオン源からワークピースへ、イオンを排気された移動経路を通って加速することにより、イオンビームをワークピースへ衝突させ、
イオンビーム電流データを集めるために前記イオンビームの移動経路内に衝突板を配置し、そして、
前記衝突板の領域内に集積される汚染物質を避けるために衝突板の温度を制御する、各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記排気領域内で汚染物質を引き付けるために、前記衝突板から離れている構造体を熱的に制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記排気領域内の汚染物質を含む前記構造体に、テクスチャ表面を備えていることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
ファラディフラッグアッセンブリと、熱的に制御された構造体を含む、汚染物質を減少させる構造体であって、
a)  前記ファラディフラッグアッセンブリは、
i)イオン電流の指示を得るために、衝突板に衝突するイオンを監視するための回路に結合される熱伝導性の衝突板と、
ii)前記衝突板の外周縁の少なくとも一部を囲む熱伝導性材料を含む衝突板を支持する基部とを含み、
b)  前記熱的に制御された構造体は、
前記排気領域内で汚染物質を引き付けかつ保持するために、前記ファラディフラッグから離れている、ことを特徴とする構造体。
【請求項１６】
前記基部は、前記衝突板を取り囲む熱伝導材料を通って、冷却液が導かれる導管を形成していることを特徴とする請求項１５の構造体。
【請求項１７】
前記ファラディフラッグは、オープンカップを含んでいることを特徴とする請求項１５記載の構造体。
【請求項１８】
前記熱的に制御される構造体は、汚染物質を受けとめるためのテクスチャ表面を含むことを特徴とする請求項１５記載の構造体。
【請求項１９】
前記テクスチャ表面は、複数の隆起部があることを特徴とする請求項１８記載の構造体。
【請求項２０】
前記基部と熱的に接触するヒータと、前記熱的に制御された構造体のより低い温度よりも高い設定温度に前記基部の温度を維持するために、前記ヒータをオンオフするための制御器と、をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン注入機に使用される改良されたシステムに関し、汚染物質の堆積率を減少させ、それによってメインテナンススケジュールを延長できるものである。メインテナンススケジュールの間に蓄積される物質の剥離を、より少なくすることが達成される。
【背景技術】
【０００２】
イオン注入機は、イオンビームでシリコンウエハを照射することによってウエハを処理するように使用される。そのようなビーム処理の一つの利用は、集積回路の製造中、半導体材料を産出するために、制御された不純物濃度にウエハを選択的にドープすることである。
【０００３】
代表的なイオン注入機は、イオン源、イオン引出装置、質量分析装置、ビーム移送装置、及びウエハ処理装置を含む。上記イオン源は、所望の原子又は分子のドーパント種のイオンを生成する。これらのイオンは、上記イオン引出装置、典型的には、上記イオン源からイオンの流れを案内する一組の電極によって、上記イオン源から引き出される。所望のイオンが、質量分析装置、典型的には引出されたイオンビームの質量分散を行う磁気双極子において、イオン源からの副生成物から分離される。上記ビーム移送装置は、典型的には、ウエハ処理装置へイオンビームを移送する一連の光学的収束装置を含み、また、イオンビームの所望の光学的特性を維持する。最後に、半導体ウエハは、ウエハ処理装置内でイオン注入される。
【０００４】
バッチ処理をするイオン注入機は、イオンビーム中で多数のシリコンウエハを移動するための回転ディスク支持体を含む。上記支持体は、イオンビーム中でウエハを回転させるので、上記イオンビームは、ウエハ表面に衝突する。
【０００５】
シリアルイオン注入機は、一度に一つのウエハを処理する。上記ウエハはカセット内に支持され、一度に一つ引き出されて支持体上に置かれる。上記ウエハは、それからイオン注入の方向に向けられ、その結果、イオンビームは、単一のウエハに衝突する。これらのシリアルイオン注入機は、その初期軌道からビームを偏向するためにビーム形成電極を使用し、また、ウエハ全表面を選択的に処理する又はドープするために、統合されたウエハ支持体ムーブメントと連動してしばしば使用される。
【０００６】
ファラディフラッグ（flags）が、ビーム電流を測定するために使用される。これらのフラッグは、イオン注入室の上流か、又はビーム電流をモニタするためにワークピース支持体の背後の領域のいずれか一方の、イオンビーム中に挿入される。ファラディフラッグを備える線量測定システムを説明するペトリ（Petry）他の特許文献１は、制御された経路に沿ってムーブメントに取り付けられている。この特許文献１の開示は、ここで参考文献として取り扱われる。
【特許文献１】米国特許第６，９９２，３０９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
開示されるシステムは、ファラディフラッグの装置及び周囲の構造体上に堆積される物質についてなされた研究に基づくものであり、それは温度の関数であることが発見された。イオン注入機における構成部品の温度関数として、定常状態のビーム出力についての研究は、ファラディフラッグと部品温度の間において、不純物の堆積率に関係があることを示している。これらの研究では、部品（基板）の温度が増加するにつれて、上記堆積率が減少する（二次の割合で）ことを示している。これらの研究は、上記温度が２０℃から２７０℃へ増加すると、堆積率が９０％減少することを予測している。
【０００８】
ファラディフラッグのグラファイトのターゲット温度は、高出力ビームフラックスにさらされる時、１０００℃以上に達することが観測されている。この温度は、ファラディフラッグから熱を放出することができないことによる。従来、フラッグターゲットは、熱放出を放射によっている。伝導及び対流により失われる熱は、イオン注入機の高度に排気された領域内にあるフラッグの位置によって制限される。グラファイトターゲットに衝突する高ビームフラックスで生じる熱を除去する必要性があり、それによってイオン注入機内の要素の温度を制御する。さらに、ファラディフラッグアッセンブリへのイオン衝突から生じるスパッタ物質を減少させる必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一例のシステムは、イオン源、ビーム移送構造、及びイオン注入ステーションで１以上のワークピースに衝突するイオンの移動経路を決めるワークピース支持体を含む。ファラディフラッグ構造体は、ビーム電流の指示を得るために、熱伝導性の衝突板に衝突するイオンを監視するための回路に結合される前記衝突板を有する。基部が上記衝突板を支持し、衝突板から熱エネルギーを逃すために、衝突板の外側周縁の少なくとも一部を取り囲む熱伝導材料を含む。衝突板の下部には、冷却トラップがあり、熱的に制御する構造とされている。上記冷却トラップは、スパッタ材料を引き付け、イオン注入機内に集積される薄膜を減少するように設計されており、それによって最終製品の品質を改善し、イオン注入システム内の清掃とメインテナンスのスケジュールを緩和する。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、ワークピースにイオンビームが衝突するように向けられることによって、ワークピースを処理する排気領域を有する半導体処理ツールを使用するための装置であって、
イオン注入ステーションで１以上のワークピースに衝突するイオンの移動経路を決めるための、イオン源、ビーム移送構造体及びワークピース支持体と、ファラディフラッグ構造体とを備え、前記ファラディフラッグ構造体は、
i)  ビーム電流の指示を得るために、衝突するイオンを監視するための回路に結合される熱伝導性の衝突板と、ii)  前記衝突板の外側周縁の少なくとも一部を取り囲む熱伝導物質を含む、前記衝突板を支持する基部とを含んでいることを特徴としている。
【００１１】
また、他の構成によれば、本発明は、前記半導体処理アッセンブリにおいて、イオン注入機内の汚染を減少させ、制御する方法であって、
前記アッセンブリは、排気領域内で処理するためのワークピースを組み込み、そして、イオン源からワークピースへ、イオンを排気された移動経路を通って加速することにより、イオンビームをワークピースへ衝突させ、イオンビーム電流データを集めるために前記イオンビームの移動経路内に衝突板を配置し、そして、前記衝突板の領域内に集積される汚染物質を避けるために衝突板の温度を制御する、各工程を含むことを特徴とする。
【００１２】
さらに、開示された特徴は、本発明について添付の図面とともに以下の明細書が読まれれば、当業者に明らかであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図を参照すると、図１はイオン注入機の概略図を説明している。このイオン注入機は、ビーム径路を横切って、一端側、即ち、イオン注入ステーション２０に到達するために、形作られ、そして、選択的に偏向されるイオンビーム１４を形成するイオンを創り出すためのイオン源１２を含む。上記イオン注入ステーションは、真空室、すなわち、イオン注入室２２を含み、この注入室は、イオンビーム１４を形成するイオンによってイオン注入するために、半導体ウエハのようなワークピース２４が配置される内部領域を形成する。制御器４１として概略示される制御電子回路は、ワークピース２４が受け取るイオン線量を測定し、制御するために備えられる。制御電子回路へのオペレータ入力は、エンドステーション２０の近くに配置されるユーザ制御コンソール２６によって実行される。イオンビーム１４内のイオンは、このイオンビームがイオン源とイオン注入室との間の領域を横断するように、発散する傾向にある。このビームの発散を縮小するために、この領域は、１以上の真空ポンプ２７によって低圧に維持される。
【００１４】
イオン源１２は、イオン源物質が注入される内部領域を定めるプラズマ室を含む。上記イオン源材料は、イオン化ガス又は蒸発するイオン源材料を含んでよい。プラズマ室内で生成されたイオンは、イオン加速電界を創るための多くの金属製電極を含むイオンビーム引出アッセンブリ２８によって、この室内から引き出される。
【００１５】
イオンビーム１４の経路に沿って、イオンビーム１４を曲げ、ビームシャッタ３２中へビームを向ける分析磁石３０が配置される。ビームシャッタ３２の後で、イオンビーム１４は、イオンビーム１４を収束する四極子レンズシステム３６の中を通過する。それから上記ビームは、偏向磁石４０の中を通過し、偏向磁石４０は、制御器４１によって制御される。制御器４１は、数百ヘルツの周波数でイオンビーム１４を交互に左右に繰り返し偏向し、又はスキャンさせる磁石４０の伝導巻線へ交流信号を供給する。一実施形態では、２００から３００ヘルツの周波数が使用される。この偏向又は左右へのスキャニングは、薄い、扇形のリボン状イオンビーム１４aを発生する。
【００１６】
扇形に形成されたリボンビーム内のイオンは、磁石４０を通過した後、経路をそれる。このイオンは、平行化磁石４２に入り、ビーム１４aを作るイオンは、量を変えることによって再び曲げられ、その結果、概して、平行ビーム経路に沿って移動し、平行化磁石４２を出る。このイオンは、それらの電荷によりイオンを下方に（図１のｙ方向）偏向するエネルギーフイルタ４４に入る。これにより、上流のビーム成形中、そのビームに入ってきた中性粒子を取り除く。
【００１７】
平行化磁石４２を通るリボン状イオンビーム１４aは、断面が実質的に非常に狭い長方形のイオンビームであり、このビームは、一方向に伸びており、例えば、垂直方向の幅を約1.27ｃｍ（１／２インチ）に制限され、また、磁石４０により生じたスキャニング又は偏向によって外側に拡がって水平方向に伸びている。その結果、イオンビームは、シリコンウエハのようなワークピースの径を完全に覆うようになる。
一般的に、リボン状イオンビーム１４aの範囲は、スキャンされる時、ワークピース２４の全表面をイオン注入するのに十分である。ワークピース２４が３００ｍｍの水平直径（３００ｍｍの直径）を有すると仮定する。磁石４０はビームを偏向し、その結果、イオン注入室２２内でワークピース２４のイオン注入表面に衝突するリボン状イオンビーム１４aの水平の範囲は、少なくとも３００ｍｍである。
【００１８】
ワークピース支持構造体５０は、イオン注入中、リボン状イオンビーム１４に対してワークピース２４（ｙ方向に上下する）を支持し、そして移動し、その結果、ワークピース２４の全イオン注入表面は、一様にイオン注入される。イオン注入室の内部領域は、排気されているので、ワークピースはロードロック室６０を介して室内に出入りしなければならない。イオン注入室２２内に配置されたロボット６２は、ロードロック室６０に出入りするため、ウエハワークピースを移動させる。ワークピース２４は、図1のロードロック室６０内で水平な位置に概略示されている。ロボット６２は、１つのアームによって、ワークピース２４をロードロック室６０から支持体５０へ移動する。このアームは、イオン注入室の真空領域内でワークピースを移動するために把持して、ロードロック室６０内に到達する。イオン注入に先立って、ワークピース支持構造５０は、イオン注入のために垂直あるいは略垂直位置にワークピース２４を回転する。すなわち、もしワークピースがイオンビーム１４に対して垂直であれば、イオンビームとワークピース表面の垂線との間のイオン注入角度又は入射角度は、０度である。
【００１９】
代表的なイオン注入操作において、ドープされていないワークピース（代表的には、半導体ウエハ）は、オリエンタ（orienter）８４へワークピース２４を移動する二つのロボット８０，８２のうちの一つによって、多くのカセット７０−７３のうちの一つから引き出され、そこで、ワークピース２４は、特別な方向に回転される。ロボットアームは、方向付けられたワークピース２４を取り出し、それをロードロック室６０内に移動し、ロードロック室が閉じられる。ロードロック室を所望の真空まで排気し、それからイオン注入室を開く。ロボットアーム６２は、ワークピース２４を把持して、イオン注入室２２内へそれを運び、ワークピース支持構造５０の静電クランプ又はチャック上にそれを置く。静電クランプは、イオン注入中、定位置にワークピース２４を保持するために電圧が加えられる。適切な静電クランプは、１９９５年７月２５日にブレイク（Blake）他に付与されたへの米国特許第５,４３６,７９０号及び１９９５年８月２２日にブレイク（Blake）他に付与された米国特許第５,４４４,５９７号に開示されており、両特許は、本発明の出願人に譲渡されている。両特許は、これらの全体が参考文献としてここに包含されている。
【００２０】
ワークピース２４のイオンビーム処理後、ワークピース支持構造体５０は、ワークピース２４を水平位置に戻し、静電クランプは、ワークピースを放すために動力源が断たれる。そのようなイオンビーム処理後、アーム６２は、ワークピース２４を把持して支持構造体５０から移動し、ロードロック室６０へ戻す。他の設計によれば、ロードロック室は、独立に排気と加圧が行われる上部領域及び底部領域を備え、この変形例では、イオン注入ステーション２０での第２のロボットアーム（図示されない）が、注入されたワークピース２４を把持してイオン注入室２２から移動し、ロードロック室６０へ戻す。ロードロック室６０から、一つのロボットのロボットアームがカセット７０−７３の一つ、もっとも代表的には最初に取り出されたカセットに、イオン注入されたワークピース２４を移動する。
【００２１】
ファラディフラッグ
例示的な実施形態に従って組立てられたファラディフラッグ１００は、カップ１１２に取り付けられたグラファイトターゲット、即ち、衝突板１１０を有し、カップ１１２は、以下に記載される必要に応じて冷却され又は加熱される熱制御ジャケット（被覆体）である。上記熱制御ジャケット（以下、サーマルジャケットともいう。）は、アルミニウム、上記ターゲット又は衝突板１１０内外へ熱を効率的な方法で供給する熱伝導物質から作られる。上記ジャケットは、異なる形状のファラディフラッグに対応するように設計される。
【００２２】
上記冷却ジャケットの動作原理は、以下のとおりである。
任意の形状のターゲットは、その回りに最小隙間を形成して、適切な大きさのカップ内に挿入される。上記カップは、ターゲットからの熱の流れが最大になるように設計され、室温に維持される。ガスケットは、圧縮性及び熱伝導要件に依存する構造に設計されている。上記ターゲットが加熱されると、膨張し、上記ターゲットとカップ間のガスケットに一様な圧力が作用する。上記カップは、境界で熱接触を高めるようにガスケットを変形させ、ターゲット温度を減少して制御する。
【００２３】
上記サーマルジャケット又はカップは、真空システム内で熱移動のための原理的な機構として、熱伝導の加熱および／または冷却を利用する。サーマルジャケットとターゲット材料との間の熱膨張係数の不一致により、接触圧が制御され、これによって、ターゲット温度を従順に又は積極的に制御することができる。個々に又は互いの組合せの何れか一方で、境界面での熱伝導を改善する多くの方法がある。
【００２４】
上記サーマルジャケットは、熱的に境界面で加えられる負荷に熱的膨張を働かせ、境界面での変形を生じさせ、熱伝導による熱移動領域を増加させてもよい。上記サーマルジャケットは、境界での変形を起こさせる前もっての負荷（プリロード）を伴うように設計してもよく、また、熱伝導する熱移動領域を増加させてもよい。上記サーマルジャケットは、衝突板とサーマルジャケット間の熱伝導を改善するために、高真空を両立させる"熱的接合（thermal paste）"を備える設計でもよい。
【００２５】
図２及び３に説明されている設計に基づく最初の評価は、グラファイトターゲット温度が、ターゲットへの入力２０００ワットで４０５Ｋに達する。これは、ガスケット境界面で完全な接触を想定する。上記説明と対照的に、冷却がないとターゲット温度は、ターゲットへの入力２０００ワットで１４００Ｋに達する。
【００２６】
本発明に、図４のファラディフラッグアッセンブリ１５０の構成を包含させると、イオン注入機に、熱的に制御されたイオン衝突板が組み込まれることになる。このアッセンブリ１５０は、イオン源、ビーム移送構造、及び図１に示すような移動経路を定めるワークピース支持体と共に使用される。（下記に述べる）一実施形態において、冷却トラップが使用され、また、他の実施形態では、冷却トラップはない。
【００２７】
ファラディフラッグアッセンブリ１５０は、ビーム電流の指示を得るために衝突板を打つイオンを監視するための制御器４１に信号を送るケーブル１５１によって、（図示されない）回路に結合される熱伝導衝突板を、サブコンポーネント（従属部品）として含む。基部１１４は、ハウジング１５２内に衝突板を支持し、このハウジングは、ビーム内のイオンがハウジング内部に入って衝突板に衝突できる通路又はチャネル１５４を形成している。ハウジング１５２に結合される伸長支持部１６０は、ビーム移動経路１６２の外部に衝突板を移動する。冷却液の供給と戻りのライン１６４は、支持体１６０を介して送られる。基部１１４は、冷却液通路１７１を定める切欠き部１７０を有し、この冷却液通路１７１は、上記衝突板から熱を放散することによって衝突板の温度を維持するために、冷却液が循環される冷却チャネルを含んでいる。
【００２８】
動作において、ワークピース２４へのイオン注入中に、ファラディフラッグ１００は、イオンビーム内から引っ込められ、その結果、ビーム２４内のイオンは、図５に示されるファラディフラッグ１００の領域中を妨げられずに、直ちに下流へビーム加速器１８１からイオン注入室２０へ通過する。イオン注入中、そこ置かれる領域１８０からファラディフラッグ１００をビーム経路内へ移動させるために、モータ(図示略)が制御器４１によって作動する。イオンが衝突板１１０に衝突している間、冷却液は、冷却液供給／戻りライン１６４を介して、また、ファラディフラッグ１００の基部支持体１１４内に位置する冷却液通路１７０を介して、ファラディフラッグアッセンブリ１５０の内外に流れる。この温度は、例えば、温度を監視し、かつ冷却液供給ライン１６４を制御するフイードバックを備えるサーマルカップルによって制御される。
【００２９】
冷却トラップ
イオンビームの照射中、ファラディフラッグアッセンブリへのイオン衝撃により、グラファイトターゲット１１０からビーム調整材料がスパッタされる。上述したファラディフラッグアッセンブリ内の熱放散システムは、上記物質の堆積率をかなり減少させ、この周囲に集積される薄膜は、図４及び図６に示される冷却トラップ２００の採用によって、さらに最小になる。イオン注入室２２内の冷却トラップ２００の追加は、上記室内の薄膜の成長、特にファラディフラッグの領域でビーム移動経路１６２に沿う薄膜の成長を減少させる温度勾配を与える。冷却トラップ２００は、イオン注入システム１０の他の表面に対して、高い薄膜堆積率を備える表面を有するように設計されている。このような構成は、下記に説明されるように、その低い表面温度（約２０℃に調整される）と、粒子を引き付けて保持する表面構造とによって達成される。
【００３０】
上記システムの温度勾配は、ビーム移行領域内で薄膜成長を最小にするように設計されている。加熱カートリッジ１７６が、ハウジング１５２を加熱するために通路１７４中へ挿入される（典型的には上部へ）。これらのカートリッジは、制御器４１によって制御されるリード１７７によって電圧が加えられ、ハウジングの温度を３００℃に維持する。図４及び６の実施形態において、支持体１６０を通る冷却液によってハウジングを冷却する冷却トラップ２００は使用されない。好ましい加熱カートリッジは、Firerod（登録商標）の商標でWatlow社から商業的に利用可能である。
【００３１】
図６に示される冷却トラップ２００は、堆積する材料を引き付け、表面領域及び／又は表面エネルギーを増加させるため、いくつかの異なる適切な材料からなり、例えば、テクスチャ（texture）やノンテクスチャ(non-texture)のアルミニウム、グラファイト、多孔アルミニウム、シリコンカーバイド又はシリコンカーバイドフォーム（SiCフォーム）を含む。冷却トラップ２００は、典型的にはファラディフラッグアッセンブリ１００´下方に配置され、オープンカップ２１２の後方に衝突板を備える最初に説明した実施形態とはやや異なっている。オープンカップ２１２は、高温の上部領域２１３と、比較的低温の下部領域２１４を有する。オープンカップ２１２の温度は、高温及び低温の温度領域２１３及び２１４それぞれを制御する閉ループ冷却システム２１０によって制御される。
【００３２】
図６に描かれるオープンカップの構造は、冷却トラップ表面２２０の下部方向に集まるスパッタ物質２１１の方向に向いている。表面２２０は、テクスチャ表面を備えることによってスパッタ物質を集め、保持するのに最大限利用されるように設計されている。説明される実施形態において、ギザギザ（刻み目）のあるテクスチャ表面は、一連の頂上部又は畝（ridge）を有することを示している。トラップ表面２２０に集めて薄膜を作る事によって、フィルムスパッタ２１１の層間剥離や、続くイオン注入室２２内の他の表面への堆積は減少し、イオン注入機のメインテナンススケジュールを伸ばすことが可能となる。
【００３３】
冷却トラップ２００の温度は、多くの冷却液供給及び戻りライン２２２を有する閉ループ温度制御器によって制御される。説明された実施形態では、同じ長さと幅のファラディフラッグアッセンブリ１００´のオープンカップ２１２の下部に配置される冷却トラップ２００が描かれているが、本発明の特許請求の範囲を逸脱することなく、冷却トラップはその大きさが自由であり、イオンビーム注入機１０内のいかなる場所に配置してもよいことが当業者に理解されるであろう。さらに図６は、冷却トラップ２００が、ファスナー２２５によってイオン注入室２２の基部に固定されることを説明しているが、ファラディフラッグアッセンブリ１００、又はメインテナンスのためにアクセスが容易であり、ビーム進行経路１６２内外に冷却トラップ２００を移動する伸長支持体１６０のような装置に、結合されてもよい。
【００３４】
本発明の例示的な実施形態を、ある程度、特定して説明してきたが、本発明の実施形態の変更及び修正は、添付の特許請求の範囲内に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、支持体に取り付けられたシリコンウエハ等のワークピースをイオンビーム処理するためのイオン注入機の概略図である。
【図２】図２は、ファラディフラッグ衝突板及びこれを支持する構造を示す概略図である。
【図３】図３は、ファラディフラッグ衝突板及びこれを支持する構造を示す概略図である。
【図４】図４は、イオンビーム中へ衝突板を挿入するための、冷却トラップとファラディフラッグシステムを含む堆積物減少システムの斜視図である。
【図５】図５は、イオン注入機の部分断面図である。
【図６】図６は、分離されたファラディフラッグと冷却トラップの実施形態を描いた堆積物減少システムの断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１００  ファラディフラッグ
１１０  衝突板
１１２  カップ
１００´、１５０  ファラディフラッグアッセンブリ
１５２  ハウジング
１５４  チャネル
１６０  伸長支持部
１６２  ビーム移動経路
１７１  冷却液通路
２００  冷却トラップ
２１０  閉ループ冷却システム
２１２  オープンカップ
２１３  高温の上部領域
２１４  低温の下部領域
【図１】
2008047536.tif 000003
【図２】
2008047536.tif 000004
【図３】
2008047536.tif 000005
【図４】
2008047536.tif 000006
【図５】
2008047536.tif 000007
【図６】
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