低温泵及真空排气方法技术

本发明专利技术提供一种有助于降低消耗电力的低温泵及使用这种低温泵的真空排气方法。低温泵(10)具备用于冷却低温板的制冷机、及可从离子注入装置(1)接收表示其运行模式的控制信号且用于根据该控制信号控制制冷机的CP控制器(100)。运行模式包括向目标照射射束的照射模式与从目标移开射束或使射束以弱于该照射模式的级别继续存在的空闲模式。CP控制器(100)控制制冷机，以便在照射模式及空闲模式下将低温板冷却成保持气体分子的冷却温度，所述控制器在空闲模式期间的至少一部分中容许将冷却温度设为高于照射模式的温度。

【技术实现步骤摘要】

本申请主张基于2011年4月14日申请的日本专利申请第2011-090347号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。本专利技术涉及一种。
技术介绍
低温泵为通过凝结或吸附将气体分子捕捉在被冷却成超低温的低温板上来进行排气的真空泵。低温泵一般为了实现半导体电路制造工艺等中要求的清洁的真空环境而使用。专利文献I中，例如记载有适于离子注入装置的低温泵。低温泵优选以较低的消耗电力实现较高的排气能力。 专利文献I :日本特开2009-108744号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种状况而完成的，其某一形态的例示性目的之一在于提供一种有助于降低消耗电力的低温泵及使用这种低温泵的真空排气方法。本专利技术的一种形态的低温泵，其用于进行用来向目标照射射束的射束照射装置中的射束路径的真空排气，其中，该低温泵具备用于将气体分子捕捉在表面上的低温板；用于冷却所述低温板的制冷机；及可从所述射束照射装置接收表示其运行模式的控制信号，且用于根据该控制信号控制所述制冷机的控制部，所述运行模式包括向目标照射射束的照射模式与从所述目标移开射束或使射束以弱于该照射模式的级别继续存在的空闲模式，所述控制部控制所述制冷机，以便在所述照射模式及所述空闲模式下所述低温板被冷却成保持所述气体分子的冷却温度，所述控制部容许在所述空闲模式期间的至少一部分中将所述冷却温度设为高于所述照射模式的温度。根据该形态，在未必一定要求高速排气的空闲模式下容许提高低温板温度。由于制冷机的负载减轻，因此能够降低消耗电力。本专利技术的另一种形态为真空排气方法。该方法为使用低温泵的射束路径用的真空排气方法，其中，该方法包括向目标照射射束的步骤；及从该目标移开射束来保持射束或以低于照射至该目标时的强度将射束保持在所述路径上，从而代替向目标照射射束的步骤，并且包括在保持所述射束期间的至少一部分中，使所述低温泵的排气速度低于将射束照射至目标时的排气速度的步骤。专利技术效果根据本专利技术，能够降低低温泵的消耗电力。附图说明图I是示意地表示本专利技术的一实施方式所涉及的离子注入装置及低温泵的图。图2是示意地表示本专利技术的一实施方式所涉及的低温泵的图。图3是与本专利技术的一实施方式所涉及的低温泵有关的控制块图。图4是表示用于对氢气体进行排气的低温板的温度与氢气体的排气速度的关系的图表。图5是用于说明本专利技术的一实施方式所涉及的低温泵的控制处理的流程图。图中1_离子注入装置，10-低温泵，12-制冷机，14-板结构体，16-热护罩，22-第I冷却台，23-第I温度传感器，24-第2冷却台，25-第2温度传感器，26-制冷机马达，100-CP控制器。具体实施例方式图I是示意地表示本专利技术的一实施方式所涉及的离子注入装置I及低温泵10的图。作为用于向目标照射射束的射束照射装置的一例的离子注入装置1，其包含离子源部2、质量分析器3、射束管道部4及端站部5而构成。·离子源部2构成为将应注入于基板表面上的元素进行离子化，且作为离子束引出。质量分析器3构成为设在离子源部2的下游且从离子束挑选出所需的离子。射束管道部4被设在质量分析器3的下游，包含对离子束进行整形的透镜系统及对基板扫描离子束的扫描系统。端站部5设在射束管道部4的下游，且包含保持离子注入处理的对象即成为照射目标的基板8的基板夹具(未图示)及相对离子束驱动基板8的驱动系统等而构成。示意地用虚线箭头表示射束管道部4及端站部5中的射束路径9。并且，离子注入装置I中附设有真空排气系统6。真空排气系统6为了将离子源部2至端站部5之间保持在所希望的高真空(例如高于KT5Pa的真空)而设置。真空排气系统6包含低温泵10a、10b、10c。例如，低温泵10a、10b作为射束管道部4的真空腔室的真空排气用而安装在射束管道部4的真空腔室壁面的低温泵安装用开口上。低温泵IOc作为端站部5的真空腔室的真空排气用而安装在端站部5的真空腔室壁面的低温泵安装用开口上。另外，真空排气系统6可以以射束管道部4及端站部5分别通过I个低温泵10排气的方式构成。并且，真空排气系统6也可以以射束管道部4及端站部5分别通过多个低温泵10排气的方式构成。低温泵10a、10b分别通过闸阀7a、7b安装于射束管道部4。低温泵IOc通过闸阀7c安装于端站部5。另外，为了方便起见，以下将低温泵10a、10b、IOc统称为低温泵10，将闸阀7a、7b、7c统称为闸阀7。离子注入装置I动作时闸阀7被开阀，进行基于低温泵10的排气。再生低温泵10时闸阀7被关闭。另外，真空排气系统6还可进一步具备用于将离子源部2设为高真空的涡轮分子泵及干式真空泵。并且，真空排气系统6也可与低温泵10并列地设置用于将射束管道部4及端站部5从大气压排气至低温泵10的动作开始压的粗抽泵。射束管道部4及端站部5中存在的气体及被导入的气体通过低温泵10排气。该被排气气体大部分通常为氢气体。使用低温泵10的低温板从射束路径9排气包含氢气体的被排气气体。另外，被排气气体中可含有掺杂剂气体或离子注入处理中的副产气体。离子注入装置I具备用于控制该装置的主控制器11。并且，在低温泵10设有用于控制低温泵10的低温泵控制器(为简单起见以下称为“CP控制器”)100。主控制器11可称为通过CP控制器100总括低温泵10的上位控制器。主控制器11及CP控制器100分别具备执行各种运算处理的CPU、储存各种控制程序的ROM、作为用于储存数据或执行程序的作业区而加以利用的RAM、输出输入接口及存储器等。主控制器11和CP控制器100连接成可相互通信。CP控制器100与低温泵10分开设置，分别控制多个低温泵10。各低温泵10a、10b、IOc上可分别设置用于处理与CP控制器100通信的输出输入的10模块50 (参考图3)。另夕卜，CP控制器100可分别各自设在各低温泵10a、10b、10c。图2是示意地表示本专利技术的一实施方式所涉及的低温泵10的截面图。低温泵10安装于真空腔室80。真空腔室80例如为射束管道部4或端站部5 (参考图I)的真空腔室。低温泵10具备冷却成第I冷却温度级别的第I低温板与冷却成比第I冷却温度级别更低温的第2冷却温度级别的第2低温板。在第I低温板上，在第I冷却温度级别下蒸气压较低的气体通过凝结被捕捉并被排气。例如，蒸气压低于基准蒸气压(例如I(T8Pa) 的气体被排气。第2低温板上，在第2冷却温度级别下蒸气压较低的气体通过凝结被捕捉并被排气。为了捕捉由于蒸气压较高而即使在第2冷却温度级别下也不凝结的非凝结性气体，在第2低温板的表面上形成吸附区域。吸附区域例如通过在板表面设置吸附剂而形成。非凝结性气体被吸附在被冷却成第2冷却温度级别的吸附区域并被排气。非凝结性气体包含氢气。图2中示出的低温泵10具备制冷机12、板结构体14、热护罩16。制冷机12通过吸入工作气体并使其在内部膨胀而吐出的热循环产生寒冷。板结构体14包含多个低温板，这些板通过制冷机12冷却。在板表面形成用于通过凝结或吸附来捕捉气体并排气的超低温面。低温板的表面(例如背面)上通常设置有用于吸附气体的活性炭等吸附剂。热护罩16为了从周围的辐射热保护板结构体14而设置。低温泵10为所谓的立式低温泵。立式低温泵是指沿热护罩16的轴向插入制冷机12而配置的低温泵。另外，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温泵，其用于进行用来向目标照射射束的射束照射装置中的射束路径的真空排气，其特征在于，该低温泵具备：用于将气体分子捕捉在表面上的低温板；用于冷却所述低温板的制冷机；及能够从所述射束照射装置接收表示其运行模式的控制信号，且用于根据该控制信号控制所述制冷机的控制部，所述运行模式包括向目标照射射束的照射模式与从所述目标移开射束或使射束以弱于该照射模式的级别继续存在的空闲模式，所述控制部控制所述制冷机，以便在所述照射模式及所述空闲模式下所述低温板被冷却成保持所述气体分子的冷却温度，所述控制部容许在所述空闲模式期间的至少一部分中将所述冷却温度设为高于所述照射模式的温度。

【技术特征摘要】
2011.04.14 JP 090347/20111.一种低温泵，其用于进行用来向目标照射射束的射束照射装置中的射束路径的真空排气，其特征在于，该低温泵具备 用于将气体分子捕捉在表面上的低温板； 用于冷却所述低温板的制冷机；及 能够从所述射束照射装置接收表示其运行模式的控制信号，且用于根据该控制信号控制所述制冷机的控制部， 所述运行模式包括向目标照射射束的照射模式与从所述目标移开射束或使射束以弱于该照射模式的级别继续存在的空闲模式， 所述控制部控制所述制冷机，以便在所述照射模式及所述空闲模式下所述低温板被冷却成保持所述气体分子的冷却温度，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田奖，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：