特許 7444890 半導体処理装置のための加熱チャンバーハウジングを介したチャンバ壁上での凝縮ガスの低減

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-27

(45)【発行日】2024-03-06

(54)【発明の名称】半導体処理装置のための加熱チャンバーハウジングを介したチャンバ壁上での凝縮ガスの低減

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/265 20060101AFI20240228BHJP

【ＦＩ】

H01L21/265 603C

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2021537161

(86)(22)【出願日】2019-12-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-03-14

(86)【国際出願番号】 US2019064418

(87)【国際公開番号】W WO2020142155

(87)【国際公開日】2020-07-09

【審査請求日】2022-11-09

(31)【優先権主張番号】16/239,995

(32)【優先日】2019-01-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505413587

【氏名又は名称】アクセリス テクノロジーズ， インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】バゲット，ジョン

【審査官】船越 亮

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２００９／０７８３１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００３－２２４０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１０６２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１１－５３０１６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／２６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークピース処理システムであって、
或るチャンバ容積を囲む１つまたは複数の表面としてそれぞれ画定された１つまたは複数のチャンバ壁を有するチャンバと、
前記１つまたは複数のチャンバ壁に関連する１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターであって、当該１つまたは複数のチャンバ壁を或るチャンバ壁温度まで選択的に加熱する当該１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターと、
各々に固有の凝縮温度を有し、当該凝縮温度より高い温度では気体の状態にある１つまたは複数の材料が載ったワークピースを選択的に支持する、前記チャンバ内に配置されるワークピース支持体と、
前記ワークピースを所定の温度まで選択的に加熱する加熱装置と、
前記加熱装置を制御して前記ワークピースを前記所定の温度まで加熱することによって前記１つまたは複数の材料を加熱して、前記チャンバ容積内に１つまたは複数の放出ガス材料を形成するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターを制御して、前記チャンバ壁温度を、前記１つまたは複数の放出ガス材料の凝縮温度よりも高くすることによって、前記１つまたは複数の表面において前記放出ガス材料が凝縮することを防止し、
前記ワークピース処理システムは、
前記チャンバに動作可能に連結され、且つ前記チャンバ容積と第１の環境との間に選択的な流体連通を提供することができる第１のロードロックバルブであって、前記チャンバ容積と前記第１の環境との間において前記ワークピースを選択的に通過させることができる当該第１のロードロックバルブと、
前記チャンバに動作可能に連結され、且つ前記チャンバ容積と第２の環境との間に選択的な流体連通を提供することができる第２のロードロックバルブであって、前記チャンバ容積と前記第２の環境との間において前記ワークピースを選択的に通過させることができる当該第２のロードロックバルブと、
を更に備える、
ワークピース処理システム。

【請求項2】

前記チャンバ壁温度は、前記１つまたは複数の放出ガス材料に関連する放出ガス曲線に基づいて決定される、
請求項１に記載のワークピース処理システム。

【請求項3】

前記１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターは、１つまたは複数の抵抗ヒーターを含む、
請求項１に記載のワークピース処理システム。

【請求項4】

前記１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターは、ヒートランプ、赤外線ヒーター、および抵抗ヒーターのうちの１つまたは複数を含む、
請求項１に記載のワークピース処理システム。

【請求項5】

前記コントローラは、前記第１のロードロックバルブを選択的に開閉して前記チャンバ容積を前記第１の環境から選択的に隔離するようにさらに構成されており、
前記コントローラは、前記第２のロードロックバルブを選択的に開閉して前記チャンバ容積を前記第２の環境から選択的に隔離するようにさらに構成されている、
請求項１に記載のワークピース処理システム。

【請求項6】

前記チャンバは、前記チャンバ容積と流体連通する真空ポートとパージガスポートとを備え、
前記ワークピース処理システムは、さらに、
真空源と、
前記真空源と前記真空ポートとの間に選択的な流体連通を提供するように構成された真空バルブと、
パージガスを有するパージガス源と、
前記パージガス源と前記パージガスポートとの間に選択的な流体連通を提供するように構成されたパージガスバルブと、
を備え、
前記真空バルブおよび前記パージガスバルブは、前記パージガスポートから前記真空ポートにパージガスを選択的に流し、
前記コントローラはさらに、前記真空バルブおよび前記パージガスバルブを制御して、前記ワークピースの加熱と同時に所定の圧力で前記パージガスポートから前記真空ポートに前記パージガスを選択的に流すことによって、前記チャンバ容積から前記放出ガス材料を排出して、前記１つまたは複数の表面における前記放出ガス材料の凝縮を防止する、
請求項５に記載のワークピース処理システム。

【請求項7】

前記第１の環境は大気圧の大気環境を含み、前記第２の環境は真空圧力の真空環境を含み、前記第２のロードロックバルブが前記チャンバ容積を前記第２の環境から隔離すると同時に、前記コントローラは、前記パージガスポートから前記真空ポートに前記パージガスを流すように構成されている、
請求項６に記載のワークピース処理システム。

【請求項8】

前記第２のロードロックバルブが前記チャンバ容積を前記第２の環境から隔離するとともに、前記第１のロードロックバルブが前記チャンバ容積を前記第１の環境から隔離すると同時に、前記コントローラは、前記パージガスポートから前記真空ポートに前記パージガスを流すように構成されている、
請求項７に記載のワークピース処理システム。

【請求項9】

前記コントローラは、前記ワークピースの加熱と同時に前記パージガスバルブ及び前記真空バルブを開放して、さらに同時に、前記パージガスポートから前記真空ポートへ前記所定の圧力で前記パージガスを流すように構成されている、
請求項６に記載のワークピース処理システム。

【請求項10】

前記パージガスバルブはパージガスレギュレータを備え、前記真空バルブは真空レギュレータを備え、前記パージガスレギュレータおよび前記真空レギュレータは、前記パージガスポートから前記真空ポートに前記パージガスが流れるときに前記所定の圧力を提供する、
請求項９に記載のワークピース処理システム。

【請求項11】

前記コントローラは、前記パージガスレギュレータおよび前記真空レギュレータのうちの１つまたは複数を制御して前記所定の圧力を制御するようにさらに構成されている、
請求項１０に記載のワークピース処理システム。

【請求項12】

前記パージガスレギュレータおよび前記真空レギュレータのうちの１つまたは複数は、手動レギュレータを含む、
請求項１０に記載のワークピース処理システム。

【請求項13】

前記ワークピースの測定温度を決定する温度測定装置をさらに含み、前記コントローラは、前記ワークピースの前記測定温度に少なくとも部分的に基づいて、前記１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターを制御するようにさらに構成されている、
請求項１に記載のワークピース処理システム。

【請求項14】

前記ワークピース支持体は、前記ワークピースの背面に接触するように構成された支持面を有する加熱プラテンを備え、前記加熱プラテンは前記加熱装置を画定する、
請求項１に記載のワークピース処理システム。

【請求項15】

前記ワークピース支持体は、１つまたは複数のピンを備え、当該１つまたは複数のピンは、当該１つまたは複数のピンの支持面上に載せた前記ワークピースを選択的に昇降させる、
請求項１４に記載のワークピース処理システム。

【請求項16】

前記加熱装置は、ヒートランプ、赤外線ヒーター、および抵抗ヒーターのうちの１つまたは複数を含む、
請求項１に記載のワークピース処理システム。

【請求項17】

ロードロック装置であって、
或るチャンバ容積を囲む１つまたは複数の表面としてそれぞれ画定された１つまたは複数のチャンバ壁を有するチャンバであって、当該チャンバは真空ポートと真空バルブとパージガスポートとパージガスバルブとを備え、当該真空ポートはチャンバ容積および前記真空バルブと流体連通し、当該パージガスポートは前記チャンバ容積および前記パージガスバルブと流体連通し、前記真空ポートおよび前記パージガスポートは互いに対向するように配置されている、当該チャンバと、
前記１つまたは複数のチャンバ壁を加熱する１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターであって、前記１つまたは複数のチャンバ壁をチャンバ壁温度まで選択的に加熱する当該１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターと、
各々に固有の凝縮温度を有し、当該凝縮温度より高い温度では気体の状態にある１つまたは複数の材料が載ったワークピースを選択的に支持する、前記チャンバ内に配置されるワークピース支持体と、
前記ワークピース支持体に関連する加熱プラテンであって、前記真空ポートと前記パージガスポートとの間に配置され、前記ワークピースを所定の温度まで選択的に加熱する当該加熱プラテンと、
前記加熱プラテンを制御して前記ワークピースを前記所定の温度まで加熱することによって前記１つまたは複数の材料を加熱して、前記チャンバ容積内に１つまたは複数の放出ガス材料を形成するコントローラであって、前記１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターを制御することによってチャンバ壁温度を制御して、前記チャンバ壁温度を前記１つまたは複数の放出ガス材料に関連する凝縮温度よりも高くすることによって前記１つまたは複数の表面における前記放出ガス材料の凝縮を防止し、且つ、前記真空バルブおよび前記パージガスバルブのうちの１つまたは複数を制御してパージガスを選択的に前記加熱プラテンを越えて流す当該コントローラと、
を備える、
ロードロック装置。

【請求項18】

請求項１から１６の何れか１項に記載のワークピース処理システムにおいてワークピースからの放出ガスの凝縮を緩和するための方法であって、
或るチャンバ容積を画定する１つまたは複数のチャンバ表面を有するチャンバ内でワークピースを加熱することによって放出ガス材料を生成する工程と、
前記ワークピースの加熱と同時に前記１つまたは複数のチャンバ表面を所定の圧力に達するまで加熱する工程であって、当該所定の圧力により前記放出ガスの材料が前記１つまたは複数のチャンバ表面上において凝縮することを防止する工程と、
を含む、
方法。

【請求項19】

前記１つまたは複数のチャンバ表面を加熱する工程は、
前記１つまたは複数のチャンバ表面に関連する１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターを選択的に作動させる工程を含む、
請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【0001】

〔関連出願へのリファレンス〕
本出願は、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１９年１月４日に出願された「REDUCTION OF CONDENSED GASES ON CHAMBER WALLS VIA HEATED CHAMBER HOUSING FOR SEMICONDUCTOR MANUFACTURING EQUIPMENT（半導体処理装置のための加熱チャンバーハウジングを介したチャンバ壁上での凝縮ガスの低減）」という名称の米国特許出願第１６／２３９，９９５号の利益を主張する。

【0002】

〔技術分野〕
本開示は概して、ワークピースを処理するためのワークピース処理システムおよび方法に関し、より具体的には、サーマルチャックを有するチャンバ内での放出ガス材料の凝縮を低減するためのシステム、装置、および方法に関する。

【0003】

〔背景技術〕
半導体処理では、イオン注入のような多くの操作が、ワークピース又は半導体ウェハ上で実行される。イオン注入処理技術が進歩するにつれて、ワークピースにおける様々なイオン注入温度を実施して、ワークピースにおける様々な注入特性を達成することができる。例えば、従来のイオン注入処理においては、３つの温度レジームが典型的に考慮される。１つ目は、ワークピース処理温度が室温未満の温度に維持される冷水注入である。２つ目は、ワークピース処理温度がおおよそ１００～６００℃の範囲の高温に維持される高温注入である。３つ目は、ワークピース処理温度が室温よりわずかに高いが、高温注入で使用される温度よりも低いおおよそ５０～１００℃の範囲である準室温に維持される注入である。

【0004】

例えば高温注入はより一般的になりつつあり、加熱チャックとも呼ばれる専用の高温静電チャック（ＥＳＣ）を介して処理温度に到達する。加熱チャックは、注入中にワークピースをその表面に保持またはクランプする。従来の高温ＥＳＣは例えば、ＥＳＣおよびワークピースを処理温度（例えば、１００℃～６００℃）まで加熱するためにクランプ面の下に埋め込まれた一組のヒーターを備える。それにより、ガス界面は従来通り、クランプ面からワークピースの背面に熱界面を提供する。典型的には、高温ＥＳＣは、バックグラウンドにおいてチャンバ表面へのエネルギー放出によって冷却される。

【0005】

〔発明の概要〕
本開示は、チャンバ内のワークピースの加熱に伴う放出ガス材料の凝縮を緩和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って、従来技術の制限を克服する。本開示の様々な態様は従来のシステムおよび方法を上回る利点を提供し、特に、熱チャックを利用する加熱イオン注入システムにおいて利点が提供される。したがって、以下は本開示のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、本開示の簡略化された概要を提示する。この概要は、本開示の広範な概要ではない。これは、本発明の重要な要素を識別しかつ正確に概説するものでもない。その目的は、後に提示されるより詳細な説明の前置きとして、本開示のいくつかの概念を簡略化された形式で提示することである。

【0006】

本開示の１つの例示的な態様によれば、チャンバ容積を構成するように囲む１つまたは複数の表面を画定した１つまたは複数のチャンバ壁を有するチャンバを有するワークピース処理システムが提供される。１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターは、１つまたは複数のチャンバ壁に関連付けられる。１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターは例えば、１つまたは複数のチャンバ壁をチャンバ壁温度に選択的に加熱するように構成される。一例では、１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターがヒートランプ、赤外線ヒーター、および抵抗ヒーターのうちの１つまたは複数を含む。

【0007】

例えば、ワークピース支持体は、チャンバ内に配置され、上に１つまたは複数の材料を有するワークピースを選択的に支持するように構成される。例えば、１つまたは複数の材料の各々はそれに関連するそれぞれの凝縮温度を有し、当該温度より高い温度である場合には、当該材料がそれぞれ気体状態にある。また、例えば、加熱装置がさらに設けられ、ワークピースを所定の温度まで選択的に加熱するように構成される。加熱装置は、ヒートランプ、赤外線ヒーター、および抵抗ヒーターのうちの１つまたは複数を含む。

【0008】

本開示によれば、制御装置がさらに設けられ、加熱装置の制御を介してワークピースを所定の温度まで加熱するように構成される。したがって、１つまたは複数の材料は、チャンバ容積内に１つまたは複数の放出ガス材料をそれぞれ形成するように加熱される。制御装置は例えば、１つ以上のチャンバ壁ヒーターの制御を介してチャンバ壁温度を制御するようにさらに構成され、チャンバ壁温度は、１つまたは複数の放出ガス材料の凝縮温度よりも高い。したがって、１つまたは複数のチャンバ表面上において放出ガス材料の凝縮が防止される。一例によれば、チャンバ壁温度は、１つまたは複数の材料のガス放出曲線に基づいて決定される。

【0009】

別の態様によれば、システムには、チャンバに動作可能に結合され、チャンバ容積と第１の環境との間に選択的な流体連通を提供できる第１のロードロック弁をさらに備える。第１のロードロックバルブは例えば、チャンバ容積と第１の環境との間でワークピースを選択的に通過させるようにさらに構成される。チャンバにさらに動作可能に結合される第２のロードロックバルブをさらに備えても良い。第２のロードロックバルブは、チャンバ容積と第２の環境との間に選択的な流体連通を提供できる。第２のロードロックバルブは例えば、チャンバ容積と第２の環境との間でワークピースを選択的に通過させるようにさらに構成される。

【0010】

一例では、コントローラが第１ロードロックバルブを選択的に開閉するようにさらに構成され、それによってチャンバ容積を第１の環境から選択的に隔離できる。コントローラはさらに、第２のロードロックバルブを選択的に開閉するように構成し、それによってチャンバ容積を第２の環境から選択的に隔離するように構成されてもよい。

【0011】

別の例示的な態様では、チャンバがチャンバ容積と流体連通する真空ポートおよびパージガスポートを備える。例えば、ワークピース処理システムは、真空源と、真空源と真空ポートとの間に選択的な流体連通を提供するように構成された真空バルブとをさらに備える。

【0012】

パージガスを含むパージガス源と、当該パージガス源とパージガスポートとの間に選択的な流体連通を提供するように構成されたパージガスバルブとがある。前記真空バルブおよびパージガスバルブは、前記パージガスポートから前記真空ポートに前記パージガスを選択的に流すように構成されている。前記コントローラは例えば、ワークピースの加熱と同時に、所定の圧力でパージガスをパージガスポートから真空ポートに選択的に流すように、真空バルブおよびパージガスバルブを制御するようにさらに構成することができる。したがって、放出ガス材料は一般に、チャンバ容積から排気され、それによって、１つまたは複数のチャンバ表面上での放出ガス材料の凝縮をおおよそ防ぐことができる。

【0013】

一例では第１の環境が大気圧の大気環境を含み、第２の環境は真空圧の真空環境を含む。例えば、コントローラは、第２のロードロックバルブでチャンバ容積を第２の環境から隔離すると同時に、パージガスポートから真空ポートにパージガスを流すように構成されてもよい。別の実施例では、第２のロードロックバルブでチャンバ容積を第２の環境から隔離し、第１のロードロックバルブでチャンバ容積を第１の環境から隔離すると同時に、コントローラが、パージガスポートから真空ポートにパージガスを流すように構成されてもよい。コントローラは例えば、ワークピースの加熱と同時にパージガスバルブ及び真空バルブを開き、それにより、パージガスポートから真空ポートへ所定の圧力でパージガスをさらに同時に流すようにさらに構成することができる。

【0014】

別の実施例によれば、パージガスバルブは、パージガスレギュレータを含むことができる。真空バルブはさらに、真空レギュレータを備えることができる。パージガスレギュレータおよび真空レギュレータはパージガスがパージガスポートから真空ポートに流されるときに、所定の圧力を提供するように構成される。コントローラは例えば、パージガスレギュレータおよび真空レギュレータのうちの１つまたは複数を制御し、それによって所定の圧力を制御するようにさらに構成することができる。別の実施例では、パージガスレギュレータおよび真空レギュレータのうちの１つまたは複数が手動レギュレータを備える。

【0015】

さらに別の例によれば、温度測定装置は、ワークピースの測定温度を決定するようにさらに構成される。したがって、コントローラは、ワークピースの測定温度の少なくとも一部分に基づいて、１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターを制御するようにさらに構成されてもよい。

【0016】

さらに別の実施例では、ワークピース支持体がワークピースの裏面に接触するように構成された支持面を有する加熱プラテンを備えることができる。例えば、加熱プラテンは一般に、加熱装置を画定することができる。別の例では、ワークピース支持体が、１つまたは複数のピンを備え、その支持面上において、ワークピースを選択的に昇降させるように構成することができる。

【0017】

本開示のさらに別の例示的な態様によれば、チャンバ容積を囲むそれぞれの１つまたは複数の表面を画定する１つまたは複数のチャンバ壁を有するチャンバを備えたロードロック装置が提供される。チャンバは例えば、真空ポートおよびパージガスポートを備え、真空ポートはチャンバ容積および真空バルブと流体連通し、パージガスポートは、チャンバ容積およびパージガスバルブと流体連通する。例えば、真空ポートとパージガスポートは、互いに対向するように構成される。

【0018】

１つまたは複数のチャンバ壁に伴った１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターは、例えば、１つまたは複数のチャンバ壁をチャンバ壁温度に選択的に加熱する。例えば、ワークピース支持体は、チャンバ内に配置され、上に１つまたは複数の材料が存在するワークピースを選択的に支持するように構成される。例えば、当該１つまたは複数の材料の各々はそれに関連するそれぞれの凝縮温度を有し、それより高い温度では、当該１つまたは複数の材料はそれぞれ気体状態にある。

【0019】

加熱プラテンはさらに、ワークピース支持体に関連付けられてもよく、加熱プラテンはワークピースを所定の温度に選択的に加熱するように構成され、加熱プラテンは真空ポートとパージガスポートとの間に配置される。コントローラは、加熱装置の制御を介してワークピースを所定の温度に加熱し、それによって、前記１つまたは複数の材料をそれぞれ、チャンバ容積内において加熱して１つまたは複数の放出ガス材料を形成するようにしてもよい。コントローラは例えば、１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターの制御を介してチャンバ壁温度を制御するようにさらに構成されてもよく、チャンバ壁温度は１つまたは複数の放出ガス材料に関連する凝縮温度よりも高く、それによって、１つまたは複数のチャンバ表面上の放出ガス材料の凝縮を防止する。コントローラは、加熱プラテンを越えて通過するパージガスを選択的に流すようにさらに構成されてもよい。

【0020】

本開示のさらに別の例示的な態様によれば、ワークピースの放出ガスの凝縮を軽減するための方法が提供される。この方法は一般にチャンバ容積を画定する１つまたは複数のチャンバ表面を有するチャンバ内でワークピースを加熱し、それによって放出ガス材料を生成することを含む。この方法はワークピースの加熱と同時に１つまたは複数のチャンバ表面を所定の圧力に加熱するステップをさらに含み、所定の圧力は一般に、放出ガス材料が１つまたは複数のチャンバ表面上で凝縮するのを防止する。一例では、１つまたは複数のチャンバ表面を加熱することは１つまたは複数のチャンバ表面に関連する１つまたは複数のチャンバ壁ヒーターを選択的に作動させることを含む。

【0021】

上記の概要は単に、本開示のいくつかの実施形態のいくつかの特徴の簡単な概要を与えることを意図したものであり、他の実施形態は、上記のものとは追加のおよび／または異なる特徴を含んでもよい。特に、この概要は、本出願の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。したがって、前述の目的および関連する目的を達成するために、本開示は、以下に記載され、特に特許請求の範囲で指摘される特徴を備える。以下の説明および添付の図面は、本開示の特定の例示的な実施形態を詳細に記載する。しかしながら、これらの実施形態は、本開示の原理が採用され得る様々な方法のうちのいくつかを示す。本開示の他の物体、利点、および新規な特徴は、以下の本開示の詳細な説明を図面と併せて考慮することによって明らかになるのであろう。

【0022】

〔図面の簡単な説明〕
図１は、本開示の一態様による例示的な加熱イオン注入システムのブロック図を示す。

【0023】

図２は、本開示の一態様による例示的なチャンバの模式図である。

【0024】

図３は、本開示の一態様によるチャンバの簡略化された側面図である。

【0025】

図４は、本開示の一態様による加熱壁を有するチャンバの簡略化された側面図である。

【0026】

図５は、本開示の別の例示的な一態様による、放出ガスの凝縮を軽減するための例示的な方法を示すブロック図である。

【0027】

図６は、本開示の別の例示的な一態様による制御システムを示す構成図である。

【0028】

〔発明の詳細な説明〕
本開示は一般に半導体処理システムおよび方法に関し、より詳細にはイオン注入システムのためのチャンバに関し、チャンバはワークピースの温度を制御するように構成される。チャンバは例えば、ワークピースの加熱に関連するワークピースからの放出ガス材料の凝縮を緩和するように構成されたロードロックチャンバを備える。

【0029】

したがって、本開示はここで、図面を参照して説明され、ここで、同様の参照番号は全体を通して同様の要素を指すために使用され得る。これらの態様の説明は単に例示的なものであり、限定的な意味で解釈されるべきではないことを理解されたい。以下の説明において、説明の目的のために、本開示の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が記載される。しかしながら、本開示は、これらの特定の詳細なしに実施されてもよいことは当業者には明らかであろう。

【0030】

加熱イオン注入プロセスは、ワークピースを１００℃～６００℃以上の範囲の処理温度に加熱することができる。処理温度は例えば、注入中にワークピースを支持する静電チャックで達成され、維持されてもよい。本開示の様々な態様によれば、図１は、例示的なイオン注入システム１００を示す。本実施例のイオン注入システム１００は実施例示的なイオン注入装置１０１を含むが、プラズマ処理システムまたは他の半導体処理システムなど、様々な他のタイプの真空ベースの半導体処理システムも企図される。イオン注入装置１０１は例えば、ターミナル１０２と、ビームラインアセンブリ１０４と、エンドステーション１０６とを備えている。

【0031】

一般的に言って、ターミナル１０２内のイオン源１０８は電源１１０に結合されて、ドーパントガスを複数のイオンにイオン化し、イオンビーム１１２を形成する。本実施例におけるイオンビーム１１２は、質量解析装置１１４を通って方向付けられ、エンドステーション１０６に向かって開口１１６を出る。エンドステーション１０６において、イオンビーム１１２は、選択的にクランプされるか、またはサーマルチャック１２０に取り付けられるワークピース１１８（例えば、シリコンウエハ、ディスプレイパネルなどの基板）に衝突する。サーマルチャック１２０は例えば、静電チャックまたは機械的クランプチャックを含んでもよい。ここで、サーマルチャックは、ワークピース１１８の温度を選択的に制御するように構成される。ワークピース１１８の格子に埋め込まれると、注入されたイオンはワークピースの物理的及び／又は化学的特性を変更させる。このため、イオン注入は、半導体デバイスの製造や金属の仕上げ加工、さらには材料科学研究における様々な応用に用いられている。

【0032】

本開示のイオンビーム１１２はペンシルまたはスポットビーム、リボンビーム、走査ビーム、またはイオンがエンドステーション１０６に向けられる任意の他の形態など、任意の形態をとることができ、そのような形態はすべて、本開示の範囲内に入ると考えられる。

【0033】

１つの例示的な態様によれば、エンドステーション１０６は真空チャンバ１２４などの処理チャンバ１２２を含み、処理環境１２６が処理チャンバに関連付けられる。処理環境１２６は一般に、処理チャンバ１２２内に存在し、一例では、処理チャンバに結合され、処理チャンバを実質的に排気するように構成された真空源１２８（例えば、真空ポンプ）によって生成された真空を備える。

【0034】

一例では、イオン注入装置１０１が高温イオン注入を提供するように構成され、ワークピース１１８は処理温度（例えば、約１００～６００℃以上）に加熱される。従って、本実施例ではサーマルチャック１２０が加熱チャック１３０を備え、加熱チャックはワークピース１１８を支持しかつ保持すると同時に、ワークピース１１８をイオンビーム１１２に露出する前、露出中、および／または露出した後に、処理チャンバ１２２内のワークピース１１８をさらに加熱するように構成される。

【0035】

加熱チャック１３０は例えば、周囲または外部環境１３２の周囲温度または大気温度（例えば、「大気環境」とも呼ばれる）よりもかなり高い処理温度にワークピース１１８を加熱するように構成された静電チャック（ＥＳＣ）を備える。加熱システム１３４がさらに設けられてもよく、加熱システムは加熱チャック１３０を加熱し、次いで、その上に存在するワークピース１１８を所望の処理温度まで加熱するように構成される。加熱システム１３４は例えば、加熱チャック１３０内に配置された１つまたは複数のヒーター１３６を介してワークピース１１８を選択的に加熱するように構成される。代替の１つでは、加熱システム１３４がワークピースを選択的に加熱するように構成された１つまたは複数のハロゲンランプ、発光ダイオード、および赤外線熱装置などの放射熱源を備える。

【0036】

いくつかの高温注入では、ワークピース１１８が所望の温度に達するまで、処理環境１２６の真空内で加熱チャック１３０上に「ソーク（ｓｏａｋ）する」ことができる。あるいは、イオン注入システム１００を通るサイクル時間を増加させるために、ワークピース１１８は処理チャンバ１２２に動作可能に連結された１つ以上のチャンバ１３８Ａ、１３８Ｂ（例えば、１つ以上のロードロックチャンバ）内で予熱されてもよい。

【0037】

ツールアーキテクチャ、処理、および所望のスループット、または他の要因に応じて、ワークピース１１８は例えば、チャンバ１３８Ａ内に配置された予熱装置１５２を介して第１の温度に予熱されてもよい。一例では、第１の温度が処理温度と同等またはそれよりも低いため、真空チャンバ１２４内部の加熱チャック１３０上で最終的な熱均一化を可能にする。このようなシナリオにより、ワークピース１１８は処理チャンバ１２２への移送中にいくらかの熱を失い、ここで、処理温度への最終加熱は、加熱チャック１３０上で行われる。あるいは、ワークピース１１８が予熱装置１５２を介して第１の温度まで予熱されてもよく、第１の温度は処理温度よりも高い。従って、ワークピースが加熱されたチャック１３０にクランプされるときに所望のプロセス温度になるように、処理チャンバ１２２への移送中にワークピース１１８の冷却が可能になるように、第１の温度を最適化することができる。

【0038】

熱応答を正確に制御および／または加速し、熱伝達のための追加の機構を可能にするために、ワークピース１１８の裏側は、加熱チャック１３０と導電連通している。この導電連通は、加熱チャック１３０とワークピース１１８との間の圧力制御されたガスインターフェース（「背面ガス」とも呼ばれる）を介して達成される。例えば、背面ガスの圧力は一般に、加熱チャック１３０の静電力によって制限され、一般に、５～２０Ｔｏｒｒの範囲に保つことができる。一例では、背面ガスインターフェースの厚さ（例えば、ワークピース１１８と加熱チャック１３０との間の距離）は、ミクロンのオーダー（典型的には５～２０μｍ）に制御され、この圧力レジームにおける分子平均自由行程は、インターフェースの厚さが遷移および分子ガスレジームにシステムを押し込むのに十分なほど大きくなる。

【0039】

本開示の別の態様によれば、イオン注入中にイオンが注入された後のチャンバ１３８Ｂ内に配置されたワークピース１１８を冷却するように構成された冷却装置１６０を備える。冷却装置１６０は例えば、冷却ワークピース支持体１６２を備えることができ、ここで、冷却ワークピース支持体は、熱伝導を介してその上に存在するワークピース１１８を積極的に冷却するように構成される。冷却ワークピース支持体１６２は例えば、それを通過する１つまたは複数の冷却チャネルを有する冷却板を備え、冷却チャネルを通過する冷却流体は、冷却板の表面に存在するワークピース１１８を実質的に冷却する。冷却ワークピース支持体１６２は、ペルチェ冷却器又は当業者に知られている他の冷却機構のような他の冷却機構を含むことができる。

【0040】

別の例示的な態様に従って、コントローラ１７０がさらに設けられ、加熱システム１３４、予熱装置１５２、および前記冷却装置のうちの１つ以上を選択的に活性化して、それぞれその上に存在するワークピース１１８を選択的に加熱または冷却するように構成される。制御装置１７０は例えば、予熱装置１５２を介してチャンバ１３８Ａ内のワーク１１８を加熱し、加熱チャック１３０および加熱システム１３４を介して処理チャンバ１２２内においてワークピースを所定温度まで加熱し、イオン注入装置１０１を介してワークピースにイオンを注入し、冷却装置１６０を介してチャンバ１３８Ｂ内のワークピースを冷却し、ポンプおよびベント１７２の制御、それぞれの大気ドア１７４Ａ、１７４Ｂおよびそれぞれのチャンバ１３８Ａ、１３８Ｂの真空ドア１７６Ａ、１７６Ｂ、およびワークピース移送装置１７８Ａ、１７８Ｂを介して、大気環境１３２とプロセス環境１２６との間でワークピースを選択的に移送するように構成されてもよい。

【0041】

一例では、ワークピース１１８がワークピース搬送装置１７８Ａを介して、選択された前面開口統一ポッド（ＦＯＵＰ：front opening unified pod）１８０Ａ、１８０Ｂとチャンバ１３８Ａ、１３８Ｂとの間でワークピースが搬送され、さらにワークピース搬送装置１７８Ｂを介してチャンバ１３８Ａ、１３８Ｂと加熱チャック１３０との間で搬送されるように、処理チャンバ１２２に、さらに搬送されてもよい。制御装置１７０は例えば、ワークピース搬送装置１７８Ａ、１７８Ｂの制御を介して、ＦＯＵＰ１８０Ａ、１８０Ｂ、チャンバ１３８Ａ、１３８Ｂ、および加熱チャック１３０の間でワークピースを選択的に搬送するようにさらに構成される。

【0042】

本開示は処理チャンバ１２２に送達される前に、ワークピース１１８がそれ以前に別の処理を受けていてもよく、それによってワークピース上に１つまたは複数の材料（例えば、フォトレジスト層または他の材料）が堆積または他の方法で形成されていてもよいことを理解する。チャンバ１３８Ａ内の予熱装置１５２によるワークピース１１８の加熱中に、例えば、ガス放出が起こり、それによって、ワークピース上に形成され、堆積され、または他の方法で存在する材料が、固体状態から様々なガスに変わることがある。本開示で提供される対策がない場合、このようなガスは、ワークピース１１８の第１の温度よりも実質的に冷たいチャンバ壁１８２および／またはチャンバ１３８Ａ内の他の構成要素上で凝縮し、蓄積する傾向を有し得る。この場合も、対策がなければ、このような凝縮材料の蓄積は、コストのかかる生産休止時間、製品汚染、および粒子レベルの上昇をもたらす可能性がある。

【0043】

ワークピース１１８上に形成され得る材料の多くは、より高い温度がより大きなガス放出をもたらす。例えば、各材料はそれに関連するそれぞれの蒸気対温度曲線を有し、それによれば、材料の温度が上昇することにつれて、ガス放出の量（ガス放出された材料を画定する）が増加する。放出ガス材料が比較的冷たい表面と接触すると、放出ガス材料は表面の温度が蒸気対温度曲線を下回って表面上で凝縮する傾向があり、したがって表面上で固体状態に戻る。

【0044】

ワークピース１１８のこのような加熱が、チャンバ１３８Ａ内の予熱ステーション１５２内のような筐体内で起こる場合、放出ガス材料は一般に、封入されたチャンバ内に分散される。従来の筐体では、例えば、放出ガス材料は１つまたは複数の表面（例えば、室温での筐体のアルミニウム壁）上で凝縮することができ、筐体の表面上に材料の構築またはコーティングをもたらすことができる。より多くの材料が凝縮するにつれて、材料のコーティングが積層される傾向があり、それによって、表面からの材料のその後のフレーキングまたは剥離は、ワークピース上、またはシステム内の他の場所での粒子汚染につながり得る。その結果、筐体の壁の擦り落とし又は他の清掃のような頻繁な予防保守は、生産性の損失及び／又は費用がかかり且つ困難な清掃手順につながる可能性がある。

【0045】

本開示は材料がチャンバ壁１８２上で凝縮することを全体的に防止または軽減し、それによって、予防保守の頻度を減少させ、システム１００の生産性を増加させることを意図する。図２に示すように、例えば、ロードロック装置２００が提供され、図１のチャンバ１３８Ａのようなチャンバ２０２が提供される。図２のチャンバ２０２は例えば、チャンバ容積２０６を全体的に取り囲む１つまたは複数の表面２０４を有する。例えば、当該表面２０４は、チャンバ容積２０６を全体的に囲む１つまたは複数のチャンバ壁２０７によって画定される。チャンバ２０２は例えば、真空ポート２０８およびパージガスポート２１０を備え、真空ポートおよびパージガスポートは、チャンバ容積２０６と流体連通している。

【0046】

一例によれば、ワークピース支持体２１１がチャンバ２００内に位置決めされ、チャンバ内でワークピース２１２を選択的に支持するように構成される。例えば、加熱装置２１４がさらに設けられ、ワークピース２１２を所定の温度に選択的に加熱するように構成される。一例において、ワークピース支持体２１１は図３に図示されるように、ワークピース２１２の裏側２２０に接触するように構成された支持面２１８を有する加熱プラテン２１６を備える。一例では、加熱プラテン２１６がおおよそ加熱装置２１４を規定する。例えば、加熱装置２１４は、加熱プラテン２１６内に埋め込まれた１つまたは複数の抵抗ヒーター素子２２２を含んでもよく、１つまたは複数の抵抗ヒーター素子は加熱プラテンを通る伝導を介してワークピース２１２を選択的に加熱するように構成される。他の実施例では、加熱装置２１４が代替的に、または追加的に、ヒートランプ、赤外線ヒーター、または他のヒーター要素などの１つまたは複数の放射素子２２４を備えることができる。いくつかの実施例では、１つまたは複数の放射素子２２４を省略することができ、それによって、加熱プラテン２１６が唯一の加熱装置２１４であることに留意されたい。別の実施例ではワークピース支持体２１１が図２に示すように、１つまたは複数のピン２２６を備えることができ、当該ピンはワークピース２１２を支持面２１８上において選択的に上昇および下降させるように構成されている。

【0047】

本開示によれば、ワークピース２１２を加熱することにより、上述したように、チャンバ容積２０６内に放出ガス材料を生成することができることが理解される。したがって、本開示は真空源２２８（例えば、真空ポンプ）を有利に提供し、真空バルブ２３０は、真空源と真空ポート２０８との間に選択的流体連絡を提供するように構成される。さらに、パージガス（例えば、窒素などの不活性ガス）を有するパージガス源２３２がさらに提供され、パージガスバルブ２３４は、パージガス源とパージガスポート２１０との間に選択的流体連絡を提供するように構成されている。

【0048】

一例によれば、コントローラ（例えば、図１のコントローラ１７０）はさらに、真空バルブ２３０およびパージガスバルブ２３４を制御して、パージガスポート２１０から真空ポート２０８にパージガスを、加熱装置２１４によるワークピース２１２の加熱と同時に所定の圧力で選択的に流すように構成される。したがって、ワークピース２１２の加熱に関連して放出された放出ガス材料はチャンバ容積２０６から効果的に排出され、したがって、１つまたは複数のチャンバ表面２０４上の放出ガス材料の凝縮をおおよそ防止するか、そうでなければ軽減することができる。好ましくは、真空ポート２０８およびパージガスポート２１０が対向するチャンバ壁２３６Ａ、２３６Ｂ上に配置されるように、チャンバ２０２に対して互いに概ね対向して配置され、それによって、気流（矢印２３８によって示される）はワークピース２１２上を概ね通過し、したがって、真空ポート２０８を通って放出ガス材料を効果的に排気する。

【0049】

一例ではチャンバ２０２が概して真空源２２８によって排気される一方、パージガスはパージガス源２３２からチャンバ内に同時に導入され、所定の圧力はチャンバ容積２０６内において有利に維持される。例えば、所定の圧力はほぼ大気圧であり、それによって、ワークピース２１２の予熱のために有利な熱伝達を達成することができ、従って、ワークピースの適切なスループットを提供する。さらに、チャンバ２０２の排気と同時にパージガスを導入すると、チャンバ容積２０６から放出された放出ガス材料が概ね希釈され、実質的に排気され、したがって、１つまたは複数のチャンバ表面２０４上の放出ガス材料の凝縮および／または積層が概ね防止される。

【0050】

別の例によれば、図２に示すように、チャンバ２０２は第１のロードロックバルブ２４０を備える。第１のロードロックバルブ２４０は、チャンバに動作可能に結合され、チャンバ容積２０６と、図１の大気環境１３２などの第１の環境２４２との間に選択的流体連絡を提供するように構成されている。例えば、図２の第１のロードロックバルブ２４０は上述のように、チャンバ容積２０６と第１の環境２４２との間でワークピース２１２を選択的に通過させるようにさらに構成される。第２のロードロックバルブ２４４は、例えば、チャンバ２０２にさらに動作可能に結合され、チャンバ容積２０６と第２の環境２４６（例えば、図１の処理環境１２６などの真空環境）との間に選択的流体連絡を提供するように構成される。例えば、図２の第２のロードロックバルブ２４４は、チャンバ容積２０６と第２の環境２４６との間でワークピース２１２を選択的に通過させるようにさらに構成される。

【0051】

例えば、図１のコントローラ１７０は、図２の第１のロードロックバルブ２４０を選択的に開閉するようにさらに構成され、それによってチャンバ容積２０６を第１の環境２４２から選択的に隔離する。さらなる実施例では、図１のコントローラ１７０が第２のロードロックバルブ２４４を選択的に開閉し、それによってチャンバ容積２０６を第２の環境２４６から選択的に隔離するようにさらに構成される。例えば、図１のコントローラ１７０は、第２の環境２４６からチャンバ容積２０６を隔離する第２のロードロックバルブ２４４、およびチャンバ容積を第１の環境２４２から隔離する第１のロードロックバルブ２４０のうちの１つまたは複数と同時に、パージガスを図２のパージガスポート２１０から真空ポート２０８に流すようにさらに構成されてもよい。さらに図１のコントローラ１７０は、加熱装置２１４によるワークピース２１２の加熱と同時に、図２のパージガスバルブ２３４および真空バルブ２３０を開き、それにより、パージガスポート２１０から真空ポート２０８へ所定の圧力でパージガスをさらに同時に流すように構成されてもよい。

【0052】

別の実施例によれば、パージガスバルブ２３４は、パージガスレギュレータ２４８をさらに備えることができる。さらに、または任意選択で、真空バルブ２３０は、真空レギュレータ２５０をさらに備えることができる。したがって、パージガスレギュレータ２４８および真空レギュレータ２５０は例えば、パージガスがパージガスポート２１０から真空ポート２０８に流されるときに、所定の圧力を提供するように構成されてもよい。別の実施例によれば、図１のコントローラ１７０は図２のパージガスレギュレータ２４８および真空レギュレータ２５０のうちの１つまたは複数を制御し、それによって所定の圧力を制御するようにさらに構成することができる。あるいはパージガスレギュレータ２４８および真空レギュレータ２５０のうちの１つまたは複数が手動レギュレータを備え得、それにより圧力を手動で制御され得る。

【0053】

さらに別の例によれば、温度測定装置２５２を設け、ワークピース２１２の測定温度を決定または定義するように構成することができる。従って、図１のコントローラ１７０は、少なくとも部分的にはワークピース２１２の測定温度に基づいて、図２の真空バルブ２３０及びパージガスバルブ２３４を制御するようにさらに構成することができる。一例において、最初は室温にあるワークピース２１２がチャンバ２０２内に配置され、それによって、測定温度が所望の予熱温度に一致するまで、ワークピースがチャンバ内で加熱される。

【0054】

更に別の例では、図１のコントローラ１７０は更に、少なくとも部分的には「ソーク時間」のような所定時間に基づいて真空バルブ２３０及びパージガスバルブ２３４を制御するように構成され、その間、ワークピース２１２は加熱装置２１４によって加熱される。

【0055】

したがって、本開示は、ワークピース２１２の加熱に伴った放出ガス材料の凝縮を最小限に抑えるための効率的な解決策を効果的に提供する。例えば、所定の時間（例えば、１０秒）の間、ワークピース２１２は加熱され、放出されるガスはパージガスで概ね希釈され、真空源２２８（例えば、ラフポンプ）によって提供される真空圧を介してチャンバ２０２から排気される。本開示は例えば、パージガス源２３２からのパージガスの気流２３８が、真空源２２８によって提供される真空圧と釣り合っていることを企図する。例えば、２つの真空レジームが、真空源２２８によってさらに提供されてもよく、それによって、高速真空および低速真空が達成されてもよい。

【0056】

例えば、低速でラフな真空が真空源２２８によって提供されてもよく、それによって、低速真空はパージガス源２３２に関連するパージガス圧力と、真空源２２８に関連する真空圧力とのバランスを取る（例えば、概ね均等にする）ように構成される。例えば、パージガス調整器２４８はチャンバ２０２内でほぼ一定の圧力（例えば、大気圧）を維持するように制御されてもよい。

【0057】

一例では、パージガス圧力がチャンバ２０２内のほぼ大気圧（例えば、約７５０～７６０Ｔｏｒｒ）を維持するために、約３７．５ｐｓｉである。従って、真空バルブ２３０に関連した低速でラフなバルブ２５４Ａを開いて、チャンバ２０２から気体材料を除去し、したがって、圧力を均衡させ、１つまたは複数のチャンバ表面２０４上の放出ガス材料の凝縮を概ね防止する。別の例では、ワークピース２１２はピン２２６上に配置され、それによって、ピンはワークピースを図１の予熱ステーション１５２の加熱プラテン２１６上に下降させる。図２のピン２２６を下げると、真空バルブ２３０およびパージガスバルブ２３４に関連する低速でラフなバルブ２５４Ａが開く。従って、ワークピース２１２が所定の温度に加熱されるにつれて、チャンバ容積２０６のパージガスおよび排気の気流２３８が生じる。

【0058】

ワークピース２１２が所定の温度に達すると、ワークピースはチャンバ２０２から図１の処理チャンバ１２２に搬送される準備が整う。処理チャンバ１２２に関連する処理環境１２６は一般に真空環境であるため、ワークピース１１８を処理チャンバに移送するために、真空バルブ２３０に関連する高速でラフなバルブ２５４Ｂが開放され、したがって、チャンバ２０２を真空圧力（例えば、約１０Ｔｏｒｒ）まで排気する。ワークピース２１２は既に所定の温度にあるので、真空圧力に関連する低い熱伝達速度は一般には懸念されない。真空圧力が達成されると、第２のロードロックバルブ２４４はワークピース２１２を真空環境２４６に曝すために開かれ、ワークピースは図１の処理チャンバ１２２内に移送される準備ができ、それにより、図２のピン２２６は、加熱プラテン２１６からワークピースを持ち上げ、図１のワークピース移送ロボット１７８Ｂはワークピースを取り出してＥＳＣ１３０に移送する。

【0059】

したがって、一例では、図２の真空ポンプ２２８が図１の予熱ステーション１５２での加熱の間など、ワークピース２１２の実質的で全体的な加熱のために、チャンバ２０２を概ね排気する。本開示は、ワークピース２１２が加熱される時間の一部分の間またはそれと同時になど、様々な圧力レベルでパージガスを導入することを企図する。

【0060】

例えば、４～６秒で真空環境に到達するために圧力をラフに（粗く）下げるために、ラフな真空が維持され、それによって、ワークピースがロードロックチャンバ内にあるときに、真空ポンプ２２８は一般に全時間稼動している。不活性ガスパージのタイミングは例えば、ラフな真空と同時であってもよい。本開示は真空バルブ２３０（例えば、ラフなポンプバルブ）を、予熱時間およびラフに下げる時間の両方の間、開位置に維持し、したがって、一般に、チャンバ２０２から放出ガス材料を排気し、一方、パージガスの同時の導入を介して、ワークピース２１２の有利な加熱のために所定の圧力を維持する。

【0061】

ワークピースがチャンバ２０２から取り外されて処理チャンバ内に配置されると、隔離バルブは閉じられ、ラフなポンプバルブは閉じられ、ロードロックチャンバは（例えば、パージガスバルブまたは他のベントのいずれかを雰囲気に開くことを介して）ベントされ、ロードロック圧力内の圧力を雰囲気圧まで戻し、別のワークピースを待つ。

【0062】

さらに別の例示的な態様によれば、チャンバ壁２０７のうちの１つまたは複数は図４に示す１つまたは複数のチャンバ壁ヒーター２６０によって所定のチャンバ壁温度まで加熱することができ、それによって、所定のチャンバ壁温度は、ワークピース２１２に関連する１つまたは複数の所定の材料のガス放出曲線に基づいて決定される。１つまたは複数のチャンバ壁ヒーター２６０は例えば、ヒートランプ、赤外線ヒーター、および１つまたは複数のチャンバ表面２０４を選択的に加熱するように構成された抵抗ヒーターのうちの１つまたは複数を備える。一例では、１つまたは複数のチャンバ壁ヒーター２６０は、チャンバ２０２と一体化された１つまたは複数の抵抗ヒーターを備える。

【0063】

上述の１つまたは複数の所定の材料は、例えば、ワークピースがチャンバ２０２内に配置される前にワークピース２１２上で実行される１つまたは複数の処理に関連付けられ、それによって、当該１つまたは複数の所定の材料は、概ね、所定の温度でガスを放出する。例えば、当該１つまたは複数の材料は、フォトレジスト材料を含むか、あるいは、チャンバ２０２内に配置される前にワークピース上に形成され、堆積される任意の材料、または、チャンバ２０２内に配置される前にワークピース上に存在する材料を含むことができる。

【0064】

開示の別の態様では、図５が放出ガス材料に関連する凝縮を緩和しながらワークピースの温度を制御する方法３００を示す。例示的な方法は一連の行為または事象として本明細書に示され、説明されるが、いくつかのステップは開示に従って、本明細書に示され、説明されたものとは別の他のステップと異なる順序で、および／または同時に起こり得るので、本開示はそのような行為または事象の示された順序によって限定されないことに留意されたい。さらに、本開示による方法を実施するために、図示されたすべての工程が必要とされるわけではない。さらに、これらの方法は、ここで図示しかつ記載されたシステムに関連して、また、説明しない他のシステムとも関連して包含させることができる。

【0065】

図５に示される方法３００は例えば、工程３０２においてチャンバ内でワークピースを加熱し、それによって放出ガス材料を生成することを含む。チャンバの１つまたは複数のチャンバ表面は、例えば、上述のように、概ねチャンバ容積を定義する。工程３０４では、パージガスがワークピースの加熱と同時に所定の圧力でチャンバ容積内に流される。さらに、工程３０６において、パージガスは、パージガスの流れと同時にチャンバ容積から排気され、それによって、所定の圧力が維持され、放出ガス材料は概ね、チャンバ容積から排気される。

【0066】

別の態様に従って、上述の方法論は、コントローラ、汎用コンピュータ、またはプロセッサベースのシステムのうちの１つ以上のコンピュータプログラムコードを使用して実施することができる。図６に示すように、別の実施形態によるプロセッサベースのシステム４００のブロック図が提供される。プロセッサベースのシステム４００は汎用コンピュータプラットフォームであり、本明細書で論じるプロセスを実施するために使用することができる。プロセッサベースのシステム４００は、デスクトップ・コンピュータ、ワークステーション、ラップトップ・コンピュータ、または特定のアプリケーション用にカスタマイズされた専用ユニットなどの処理ユニット４０２を含むことができる。プロセッサベースのシステム４００は、ディスプレイ４１８と、マウス、キーボード、プリンタなどの１つ以上の入出力装置４２０とを備えることができる。処理装置４０２は、中央処理装置４０４、メモリ４０６、大容量記憶装置４０８、ビデオアダプタ４１２、及びバス４１０に接続されたＩ／Ｏインターフェース４１４を含むことができる。

【0067】

バス４１０は、メモリ・バスまたはメモリ・コントローラ、周辺バス、またはビデオ・バスを含むいくつかのバス・アーキテクチャのいずれかのタイプの１つまたは複数であってよい。ＣＰＵ４０４は任意のタイプの電子データ・プロセッサを含み、メモリ４０６は、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、またはリード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）などの任意のタイプのシステム・メモリを含むことができる。

【0068】

大容量記憶装置４０８はデータ、プログラム、およびその他の情報を記憶し、データ、プログラム、およびその他の情報をバス４１０を介してアクセス可能にするように構成された任意のタイプの記憶装置を含むことができる。大容量記憶装置４０８は例えば、ハードディスクドライブ、磁気ディスクドライブ、または光ディスクドライブのうちの１つまたは複数を含むことができる。

【0069】

ビデオアダプタ４１２およびＩ／Ｏインターフェース４１４は、外部入出力装置を処理ユニット４０２に結合するためのインターフェースを提供する。入出力装置の実施例には、ビデオアダプタ４１２に結合された表示４１８、およびＩ／Ｏインターフェース４１４に結合されたマウス、キーボード、プリンタなどのＩ／Ｏ装置４２０が含まれる。他のデバイスを処理ユニット４０２に結合することができ、追加のまたはより少ないインターフェースカードを利用することができる。例えば、シリアルインターフェースカード（図示せず）を使用して、プリンタのシリアルインターフェースを提供することができる。処理ユニット４０２はまた、ネットワークインターフェース４１６を含んでもよく、ネットワークインターフェース４１６としては、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）４２２および／または無線リンクへの有線リンクであってもよい。

【0070】

プロセッサベースのシステム４００は、他の構成要素を含んでもよいことに留意されたい。例えば、プロセッサベースのシステム４００は、電源、ケーブル、マザーボード、取り外し可能な記憶媒体、ケースなどを含むことができる。これらの他の構成要素は図示されていないが、プロセッサベースのシステム４００の一部と見なされる。

【0071】

本開示の実施形態は、ＣＰＵ４０４によって実行されるプログラムコードなどによって、プロセッサベースのシステム４００上に実装されてもよい。また、上述した実施形態に係る種々の方法は、プログラムコードによって実現することができる。したがって、ここでの明示的な説明は省略する。

【0072】

さらに、図中の様々なモジュールおよびデバイスは、図６の１つまたは複数のプロセッサベースのシステム４００上に実装され、それによって制御され得ることに留意されたい。異なるモジュールとデバイスとの間の通信は、モジュールがどのように実装されるかに応じて変わり得る。モジュールが１つのプロセッサベースのシステム４００上に実装されている場合、ＣＰＵ４０４による異なる工程のためのプログラムコードの実行間に、メモリ４０６または大容量記憶装置４０８にデータを保存することができる。次いで、データは、各ステップの実行中にバス４１０を介してメモリ４０６または大容量記憶装置４０８にアクセスするＣＰＵ４０４によって提供されてもよい。モジュールが異なるプロセッサベースのシステム４００上に実装される場合、または別個のデータベースなどの別の記憶システムからデータを提供する場合には、Ｉ／Ｏネットワークインターフェース４１４またはネットワークインターフェース４１６を介してシステム４００間にデータを提供することができる。同様に、装置またはステージによって提供されるデータは、Ｉ／Ｏインターフェース４１４またはネットワークインターフェース４１６によって、１つまたは複数のプロセッサベースシステム４００に入力されてもよい。当業者は、様々な実施形態の範囲内で企図されるシステムおよび方法を実施する際の他の変形および修正を容易に理解するであろう。

【0073】

本開示は１つまたは複数の特定の好ましい実施形態に関して示され、説明されてきたが、本明細書および添付の図面を読んで理解すると、同等の変更および修正が当業者に想起されることは明らかである。特に、上述の構成要素（アセンブリ、デバイス、回路など）によって実行される様々な機能に関して、そのような構成要素を説明するために使用される用語（「手段」への言及を含む）は別段の指示がない限り、本明細書に示される本開示の例示的な実施形態において機能を実行する開示される構造と構造的に同等ではないにもかかわらず、説明される構成要素の指定された機能を実行する（すなわち、機能的に同等である）任意の構成要素に対応することが意図される。加えて、本開示の特定の特徴はいくつかの実施形態のうちの１つのみに関して開示されているが、そのような特徴は任意の所与のまたは特定の用途に対して所望され、有利であり得るように、他の実施形態の１つまたは複数の他の特徴と組み合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0074】

【図1】本開示の一態様による例示的な加熱イオン注入システムのブロック図を示す。

【図2】本開示の一態様による例示的なチャンバの模式図である。

【図3】本開示の一態様によるチャンバの簡略化された側面図である。

【図4】本開示の一態様による加熱壁を有するチャンバの簡略化された側面図である。

【図5】本開示の別の例示的な一態様による、放出ガスの凝縮を軽減するための例示的な方法を示すブロック図である。

【図6】本開示の別の例示的な一態様による制御システムを示す構成図である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】