(57)【要約】【課題】従来のイオン打ち込み装置はシール部材であるシールリングの断裂や、これにともなうＯリングの突出等の問題およびそれにともなう製品不良発生の問題がある。【解決手段】一つの実施の形態によるイオン打ち込み装置は、シールリングに導線を内蔵させ、この導線の電流値をモニターして、シールリングの異常を検知するシステムを有するものである。  他の実施の形態によるイオン打ち込み装置は、シールリングに空洞部を有し、該空洞部に加圧して、前記空洞部内の圧力を検知してシールリングの異常を検知するシステムを有するものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハを装着して高速回転する回転円板と、前記回転円板を真空に保ちスライドシール機構を有する真空容器と、前記回転円板の回転軸と垂直方向に前記真空容器をスライドするイオン注入装置であって、前記真空容器は、シールリングとＯリングとからなるスライドシール機構を有し、前記シールリングは、その内部に導線を有し、該導線に流れる電流値をモニターするモニター部を有するイオン注入装置。
【請求項２】
前記モニター部でのモニター結果を判定する判定部を有する請求項１に記載のイオン注入装置。
【請求項３】
前記判定部での判定結果に基づき装置を停止する請求項２に記載のイオン注入装置。
【請求項４】
半導体ウエハを装着して高速回転する回転円板と、前記回転円板を真空に保ちスライドシール機構を有する真空容器と、前記回転円板の回転軸と垂直方向に前記真空容器をスライドするイオン注入装置であって、前記真空容器は、シールリングとＯリングとからなるスライドシール機構を有し、前記シールリングは、その内部に空洞部を有し、該空洞部に加圧する加圧部と、前記空洞部内の圧力を検知する圧力モニター部を有するイオン注入装置。
【請求項５】
前記圧力モニター部でのモニター結果を判定する判定部を有する請求項４に記載のイオン注入装置。
【請求項６】
前記判定部での判定結果に基づき装置を停止する請求項５に記載のイオン注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーリングの異常を検知する機構を有する装置に関し、特にイオン注入装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオン注入装置の回転円板走査時のシール部材に関して、次のような技術が提案されている。
【０００３】
（１）米国特許第４２２９６５５号公報（特許文献１）
【０００４】
高密度ポリエチレン製の板状のシールリングと背面に配置されたＯリングでシール部材を構成する。
【０００５】
（２）特開平３−１５３９７０号公報（特許文献２）
【０００６】
断面形状が山型をした摺動材とその背面から押し付け力を与える弾性体とでシール部材を構成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４２２９６５５号公報
【特許文献２】特開平３−１５３９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１及び特許文献２ともに、シール部材であるシールリングの断裂や、これにともなうＯリングの突出等の問題がある。
【０００９】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１１】
すなわち、一つの実施の形態によるイオン注入装置は、シールリングに導線を内蔵させ、この導線の電流値をモニターして、シールリングの異常を検知するシステムを有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１３】
すなわち、前記一つの実施の形態によれば、シールリングの異常を早期に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係わるイオン注入装置のウエアープレート及びシールプレートの平面構造図である。
【図２】図１のＡ−Ｂ線で切り取ったイオン注入装置の断面概略図である。
【図３】実施の形態１に係わるシールリング構造を示す図である。
【図４】図３のＡの箇所を取り出したシールリングの内部構造と電流値モニターの方法を示す図である。
【図５】実施の形態２に係わるシールリング構造を示す図である。
【図６】図５のＢの箇所を取り出したシールリングの内部構造と圧力モニターの方法を示す図である。
【図７】イオン注入装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
１．先ず本願発明者の本願に先立った検討により新たに判明した問題点を下記する。
【００１６】
本願の前提となるイオン注入装置について、図７に基づき説明する。
【００１７】
同図の３２は半導体ウェハ３１を装着する回転円板（ディスク）、３０は半導体ウェハ３１を真空状態に保つ真空容器（ディスクチャンバー）、３５は繰り返し往復走査（スライド）するシールプレート、３４は往復走査する前記シールプレート３５と摺動しつつシールを行なうシール部材、３６、４１は回転円板の回転用、及び、走査用モータであり、３７は前記半導体ウェハ３１に照射されるイオンビームである。前記半導体ウェハ３１を装着した回転円板３２は高速回転しつつ、回転軸に垂直方向に往復走査（スライド）し、イオンビーム３７は半導体ウェハ３１全面に照射される。
【００１８】
半導体ウェハ３１のイオン注入は、高真空中で行なわれるため、前記往復走査時に真空容器（ディスクチャンバー）３０内を真空に保つための走査用スライドシールが必要となるため前記シール部材３４により前記真空容器（ディスクチャンバー）３０内を真空状態に維持する。
【００１９】
この時シールプレート３５はシール部材３４に強く押し付けながらスライドする。
【００２０】
シール部材３４はシールリングとＯ（オー）リングとで構成されるが、前記スライド動作に伴いシール部材３４にはストレスがかかり、シールリングがスライド動作中に断裂する。
【００２１】
シールリングが断裂すると、その下にあるＯリングが突出し、スライドする際に削れ、大量のゴミが発生する。
【００２２】
そして、このゴミが製品へ付着し、製品不良が発生する。
【００２３】
このようなイオン注入装置にはシールリング断裂を検知するシステムがないため、シールリング下に配置されたＯ（オー）リングが断裂部より突出し、削れても装置が停止することがない。
【００２４】
前記図７ではシールプレート３５を回転円板３２の回転軸と垂直方向に往復走査しているが、真空容器（ディスクチャンバー）３０側を回転軸と垂直方向に往復走査する機構もあり、この場合でも前記と同様にシール部材３４のシールリング断裂の問題は生ずる。
【００２５】
２．実施の形態の詳細
【００２６】
以下、図面を参照しながら、実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明する。しかし、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、応用例、詳細説明、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。ただし、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除く。
【００２８】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。ただし、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除く。このことは、上記数等（個数、数値、量、範囲等を含む）についても同様である。
【００２９】
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００３０】
＜実施の形態１＞
【００３１】
図１は、実施の形態１に係わるイオン注入装置のシールプレートの平面構造図である。シールリング３は、図２からもわかるようにシールプレート１とウエアープレート２とに挟まれており本来この平面ではみえないが、シールリング３の全体形状を明確にするためシールプレート１から透けて見えるように記載している。
【００３２】
同図からわかるように、縦長状のシールリングが、外方向に、例えば４重に備えられている。シールリング３はリング形状のポリエチレンを同心円状に配置している。
【００３３】
そして連結部４によりシールリング３間は連結している。後でさらに詳しく述べるがこのシールリング３内には導線１２を有し、この導線１２は電流値モニターへと接続される。
【００３４】
図２は、図１のＡ−Ｂ線で切り取ったイオン注入装置の断面外略図である。
【００３５】
該断面図からもわかるようにウエア−プレート２に真空容器（ディスクチャンバー）６を押し付け真空容器（ディスクチャンバー）６を同図の矢印に示すように上下にスライド可能となっている。
【００３６】
真空容器（ディスクチャンバー）６内には回転円板（ディスク）１０とこの回転円板１０上に装着された半導体ウエハ７があり、前記半導体ウエハ７を装着した回転円板１０は高速回転しつつ、前記真空容器６を同図の矢印に示すように上下にスライドさせる、すなわち前記回転円板１０の回転軸に垂直方向に往復走査する、それによりイオンビームを半導体ウェハ７全面に照射する。
【００３７】
図２の断面図に示すように、真空容器６の一部にはシールプレート１とこのシールプレート１上に設けられたＯ（オー）リング５、シールリング３のシーリング部材とから成るなるスライドシール機構４２を有する。
【００３８】
このスライドシール機構４２を介して真空容器６を前記ウエアープレート２に押し付けながら前記真空容器６がスライド可能な構造となっている。
【００３９】
すなわち、スライドシール機構４２のシールリング３がウエアープレート２に直接接触し、かつウエアープレート２に強く押し付けられる。
【００４０】
図３は前記シールリング３構造の概略図である。同図からわかるように渦巻状の形状をしており、さらにその内部に渦巻状の導線１２を内蔵する。そして、この導線１２に電流を流し、この電流値をモニターすることでシールリング３の異常を検知するものである。
【００４１】
前記した図１では同心円状のシールリング３を示したが、本実施の形態１では図１のような同心円状又は図３のような渦巻状どちらかを用いる。
【００４２】
図１の同心円状のシールリング３の場合も図３と同様に導線１２を有している、この場合は、同心円状の導線１２となる。
【００４３】
前記導線１２は２本が対になっており、遠端部で短絡してある。一定の抵抗を接続してもよい。
【００４４】
図４は図３のＡの箇所を取り出したシールリング３の内部構造と電流値モニターの方法を示す図である。
【００４５】
同図に示す符号１５で示す箇所は、シールリング３の内部を説明するための切り欠き部である。
【００４６】
前記切り欠き部１５からもわかるように、シールリング３内部を２本の導線１２がシールリング３の長手方向に沿って伸びている。
【００４７】
そして、この２本の導線１２は、図４からわかるように、電流モニター部２１に接続され、１本でも断線があると、電流がゼロになり、これを判定部２２で検出し、警報発報部２４に信号を出し、ディスプレイや装置監視部でアラームを出す。それと同時に、装置動作の停止信号発信部２３から信号を出しイオン注入装置の動作を停止する。
【００４８】
内蔵する導線１２はアルミ等の切断しやすい金属を使用し、シールリング断裂と同時に切断されるようにしておく。
【００４９】
このような実施の形態１によれば、シールリング３が断裂する際に、内部の導線１２も断線し、電流値がゼロとなる。それをトリガーにアラーム発報・装置停止することで、Ｏ（オー）リングが突出する前に装置の動作を停止出来る。
【００５０】
従って、走査用スライドシールであるスライドシール機構４２がスライドする際の削れによる大量のゴミの発生およびこのゴミによる製品への付着や製品不良の発生等を防止することができる等の種々の効果を得ることができる。
【００５１】
又、イオン注入装置の異常を自工程で早期に検出する効果もある。
【００５２】
前記した導線１２は網目状としても良い、これにより耐久性が向上する。
【００５３】
又、シールリング３が渦巻形状のため、シールリング３と電流モニターラインとの干渉を避けることができる。
【００５４】
＜実施の形態２＞
【００５５】
図５は実施の形態２に係わるシールリング構造の概略図である。
【００５６】
同図からわかるように渦巻き状のシールリング３とし、この内部に空洞部１６を設けて構造をチューブ状にし、この内部を加圧１７し、この圧力の変化をモニターすることでシールリング３の異常を検知するものである。
橋渡し部１３を設けこの部分にも空洞部１６を形成している。
【００５７】
図６は図５のＢの箇所を取り出したシールリング３の内部構造と圧力モニターの方法を示す図である。
【００５８】
シールリング３の内部に空洞部１６を設けて構造をチューブ状にし、この空洞部１６に加圧部２７からバルブ１８を介して加圧する。
【００５９】
このように、空洞部（チューブ）１６内は、螺旋の外の終端の手前で、一定の圧力に加圧される。この加圧は、バルブ１８、加圧部２７、圧力制御部２８で行う。又、空洞部（チューブ）１６内の圧力は外部の圧力よりも高圧にしておく。
【００６０】
空洞部１６は、螺旋の外の終端部付近から、圧力センサ部１９に接続され、圧力センサ部１９からの信号が圧力モニタ部２５、電気演算部２６、判定部２２に接続されている。
【００６１】
シールリング３が断裂すると、空洞部１６（チューブ）も断裂しこの断裂部から内部の気体が外に漏れて、圧力が下がる。
【００６２】
これを圧力センサ１９が検知して、圧力モニタ部２５、電気演算部２６に伝え、電気演算部２６からの信号に基づいて判定部２２が「断裂」と判断し、警報発報部２４に信号を出し、ディスプレイや装置監視部でアラームを出す。
【００６３】
それと同時に、装置動作の停止信号発信部２３から信号を出しイオン注入装置の動作を停止させる。
【００６４】
このように、空洞部（チューブ）１６内部の圧力をモニターし断裂を検知する。
【００６５】
すなわち、真空容器（ディスクチャンバー）６内部及びシールリング３間は真空状態を維持しているため、シールリング３が断裂した際には、空洞部（チューブ）１６内部の圧力は加圧状態から減圧状態となる。この圧力変動をトリガーにアラーム発報・装置停止する。
【００６６】
このような実施の形態２によれば、シールリング３が断裂する際に、シールリング３内部の圧力が減圧する、それをトリガーにアラーム発報・装置停止することで、Ｏ（オー）リングが突出する前に装置の動作を停止出来る。
【００６７】
従って、走査用スライドシールのスライドする際の削れによる大量のゴミの発生およびこのゴミによる製品への付着や製品不良の発生等を防止することができるという効果を得ることができる。
【００６８】
イオン注入装置の異常を自工程で早期に検出する効果がある。
【００６９】
又、シールリング３が渦巻形状のため、シールリング３と圧力モニターラインとの干渉を避けることができる。
【００７０】
前記したように本実施の形態２ではシールリング３を渦巻状としたが、同心円状としても良い。
【００７１】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００７２】
例えば、前記した実施の形態１および２では真空容器６を回転円板１０の回転軸に垂直方向に往復走査するが、ウエア−プレート２側を回転円板１０の回転軸に垂直方向に往復走査（又は上下スライド）する方式としても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１：シールプレート
２：ウエアープレート
３：シールリング
４：橋渡し部
５：Ｏ（オー）リング
６：真空容器（ディスクチャンバー）
７：半導体ウエハー
８：イオンビーム
９：隙間
１０：回転円板（ディスク）
１１：真空エリア
１２：導線
１３：橋渡し部
１４：底面
１５：説明用切り欠き部
１６：空洞部
１７：加圧
１８：バルブ
１９：圧力センサ部
２０：電源部
２１：電流値モニター部
２２：判定部
２３：装置動作停止信号発信部
２４：警報発報部
２５：圧力モニター部
２６：電気演算部
２７：加圧部
２８：圧力制御部
３０：真空容器（ディスクチャンバー）
３１：半導体ウエハー
３２：回転円板（ディスク）
３４：シール部材
３５：シールプレート
３６：回転用モータ
３７：イオンビーム
３９：磁性流体シール
４１：走査用モータ
４２：スライドシール機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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