JP2002358921A - イオンドーピング装置及びそれに用いるドーズ量の管理方法 - Google Patents
イオンドーピング装置及びそれに用いるドーズ量の管理方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 イオンドーピング処理に際して、所望の不純
物のイオン量を正確に制御することを可能とするイオン
ドープ装置を提供する。 【解決手段】 基板を保持するサセプタのガラス基板周
辺部に、ドーズ量を計測する固定ファラデーを配置さ
せ、更に、質量分離が可能とする電磁石または永久磁石
を固定ファラデーに設けることにより、イオンドーピン
グ処理中に、所望の不純物のドーズ量を正確に計測する
ことを可能とする。
物のイオン量を正確に制御することを可能とするイオン
ドープ装置を提供する。 【解決手段】 基板を保持するサセプタのガラス基板周
辺部に、ドーズ量を計測する固定ファラデーを配置さ
せ、更に、質量分離が可能とする電磁石または永久磁石
を固定ファラデーに設けることにより、イオンドーピン
グ処理中に、所望の不純物のドーズ量を正確に計測する
ことを可能とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板にドーピング
されるドーズ量の計測が可能であるイオンドーピング装
置に関する。
されるドーズ量の計測が可能であるイオンドーピング装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶ディスプレイを構成する薄膜
トランジスタとしては、アモルファスシリコン膜トラン
ジスタと比較してキャリア移動度が格段に大きいポリシ
リコン膜トランジスタが盛んに利用されるようになって
きた。ポリシリコン膜トランジスタでは、そのキャリア
移動度を利用して、より高速なスイッチング動作が実現
可能であり、周辺駆動回路をガラス基板上に集積するこ
とができる。かかるポリシリコン膜トランジスタを用い
る液晶ディスプレイの製造工程の1つに、LDD(Ligh
tly Doped Drain)注入量の制御やVt制御のための、
ガラス基板に対する低濃度不純物の注入が行なわれる。
従来、一般的には、ガラス基板に対する低濃度の不純物
注入工程として、質量分離を行わないイオンドーピング
装置が用いられてきた。
トランジスタとしては、アモルファスシリコン膜トラン
ジスタと比較してキャリア移動度が格段に大きいポリシ
リコン膜トランジスタが盛んに利用されるようになって
きた。ポリシリコン膜トランジスタでは、そのキャリア
移動度を利用して、より高速なスイッチング動作が実現
可能であり、周辺駆動回路をガラス基板上に集積するこ
とができる。かかるポリシリコン膜トランジスタを用い
る液晶ディスプレイの製造工程の1つに、LDD(Ligh
tly Doped Drain)注入量の制御やVt制御のための、
ガラス基板に対する低濃度不純物の注入が行なわれる。
従来、一般的には、ガラス基板に対する低濃度の不純物
注入工程として、質量分離を行わないイオンドーピング
装置が用いられてきた。
【0003】図5は、従来のイオンドーピング装置に組
み込まれるファラデー計測系の典型的な構成を示す図で
ある。ここでは、イオンが注入されるガラス製の基板5
4がサセプタ53によって保持され、イオン源51が基
板54に対向するように配置されている。イオン源51
は、不純物の材料ガスが導入されるとともに外部磁界が
加えられることにより、プラズマを形成する。そして、
所定の電極(不図示)を用いた引出し・加速電圧の印加
に伴い、イオン源51におけるプラズマからイオン種5
2が引っ張り出される。このイオン種52は電圧によっ
て加速された上で、基板54に照射され注入される。
み込まれるファラデー計測系の典型的な構成を示す図で
ある。ここでは、イオンが注入されるガラス製の基板5
4がサセプタ53によって保持され、イオン源51が基
板54に対向するように配置されている。イオン源51
は、不純物の材料ガスが導入されるとともに外部磁界が
加えられることにより、プラズマを形成する。そして、
所定の電極(不図示)を用いた引出し・加速電圧の印加
に伴い、イオン源51におけるプラズマからイオン種5
2が引っ張り出される。このイオン種52は電圧によっ
て加速された上で、基板54に照射され注入される。
【0004】サセプタ53の前方には、所定間隔を隔て
て、固定式のファラデーカップ(以下、固定ファラデー
という)57が保持されている。イオン種52は、固定
ファラデー57の前方側に設けられたオリフィスを通じ
て、固定ファラデー57内に導入される。このイオン種
52の導入に伴ってドーズ量計測系に流れる電流が、直
流電流装置56により測定されることで、ドーズ量の計
測が可能となる。
て、固定式のファラデーカップ(以下、固定ファラデー
という)57が保持されている。イオン種52は、固定
ファラデー57の前方側に設けられたオリフィスを通じ
て、固定ファラデー57内に導入される。このイオン種
52の導入に伴ってドーズ量計測系に流れる電流が、直
流電流装置56により測定されることで、ドーズ量の計
測が可能となる。
【0005】また、図6は、イオン種52が注入される
基板54を正面方向からみた図である。このファラデー
計測系では、基板54の位置におけるドーズ量を計測す
るための可動式のファラデーカップ(以下、可動ファラ
デーという)55が、基板54の表面に沿って可動であ
るように設けられている。可動ファラデー55は、基板
54に対するイオン種52の注入処理を開始する前に、
サセプタ53の側方から基板54の前方位置までスキャ
ンさせられ、基板54の位置におけるイオン種52の量
を計測する。
基板54を正面方向からみた図である。このファラデー
計測系では、基板54の位置におけるドーズ量を計測す
るための可動式のファラデーカップ(以下、可動ファラ
デーという)55が、基板54の表面に沿って可動であ
るように設けられている。可動ファラデー55は、基板
54に対するイオン種52の注入処理を開始する前に、
サセプタ53の側方から基板54の前方位置までスキャ
ンさせられ、基板54の位置におけるイオン種52の量
を計測する。
【0006】かかる構成を備えたファラデー計測系によ
るドーズ量の計測では、イオン注入処理前に基板54の
位置で可動ファラデー55により計測されたイオン種5
2の量と、基板54の前方で固定ファラデー57により
計測されたイオン種52の量との比が予め算出され、基
板54のドーピング処理中には、固定ファラデー55に
よるイオン種52の量のみが計測される。そして、算出
した比および固定ファラデー57により計測されたイオ
ン種52の量を用いて、基板54の位置におけるドーズ
量(イオン種の量×時間)が間接的に導出される。
るドーズ量の計測では、イオン注入処理前に基板54の
位置で可動ファラデー55により計測されたイオン種5
2の量と、基板54の前方で固定ファラデー57により
計測されたイオン種52の量との比が予め算出され、基
板54のドーピング処理中には、固定ファラデー55に
よるイオン種52の量のみが計測される。そして、算出
した比および固定ファラデー57により計測されたイオ
ン種52の量を用いて、基板54の位置におけるドーズ
量(イオン種の量×時間)が間接的に導出される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のイ
オンドーピング装置のドーズ量計測においては、基板5
4のドーピング処理中に、基板54の前方に配置される
固定ファラデー57による計測しか可能でないため、固
定ファラデー57の位置と基板54の位置とでは、必ず
しも相対的に一定したイオン種52の量になっていると
は限らない。例えば、何らかの理由で固定ファラデー5
7近傍の真空度が低下した場合には、イオン種52が、
高真空時と比較して中性になる割合が大きくなり、基板
54の位置でのイオン種52の量と固定ファラデー57
でのイオン種52の量との比が異なってくる。
オンドーピング装置のドーズ量計測においては、基板5
4のドーピング処理中に、基板54の前方に配置される
固定ファラデー57による計測しか可能でないため、固
定ファラデー57の位置と基板54の位置とでは、必ず
しも相対的に一定したイオン種52の量になっていると
は限らない。例えば、何らかの理由で固定ファラデー5
7近傍の真空度が低下した場合には、イオン種52が、
高真空時と比較して中性になる割合が大きくなり、基板
54の位置でのイオン種52の量と固定ファラデー57
でのイオン種52の量との比が異なってくる。
【0008】また、上記の構成を備えたファラデー計測
系によるドーズ量の計測においては、イオン注入装置と
異なり、材料ガスがプラズマ状態となったイオン源51
から、全てのイオン種52が基板54に対して注入され
る。材料ガスをプラズマ状態とした場合、イオン種52
の割合が変化することがある。例えば、n型不純物注入
においてPH3ガスを材料ガスとしてプラズマ状態にし
た場合、PH3 +,PH2 +,PH+,P+,H2 +,
H+等のイオン種52がある割合で生成され、生成され
た全イオン種52が、基板54に対して注入されること
になる。実際には、n型不純物として注入したいのはP
不純物であり、H2 +,H+がプラズマ状態の中で増減
するとその分だけn型不純物量が揺らいでしまい、正確
な制御ができなくなる。
系によるドーズ量の計測においては、イオン注入装置と
異なり、材料ガスがプラズマ状態となったイオン源51
から、全てのイオン種52が基板54に対して注入され
る。材料ガスをプラズマ状態とした場合、イオン種52
の割合が変化することがある。例えば、n型不純物注入
においてPH3ガスを材料ガスとしてプラズマ状態にし
た場合、PH3 +,PH2 +,PH+,P+,H2 +,
H+等のイオン種52がある割合で生成され、生成され
た全イオン種52が、基板54に対して注入されること
になる。実際には、n型不純物として注入したいのはP
不純物であり、H2 +,H+がプラズマ状態の中で増減
するとその分だけn型不純物量が揺らいでしまい、正確
な制御ができなくなる。
【0009】本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされ
たもので、イオンドーピング処理に際して、所望の不純
物のイオン量を正確に制御することを可能とするイオン
ドープ装置を提供することを目的とする。
たもので、イオンドーピング処理に際して、所望の不純
物のイオン量を正確に制御することを可能とするイオン
ドープ装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1に係る発
明は、所定のイオン源からプラズマ生成されたイオンを
基板に注入するイオンドーピング装置において、上記基
板を保持するサセプタの基板周辺部に、その開口側より
導入されるイオンのドーズ量を計測する固定ファラデー
が装備されたファラデー計測系を有していることを特徴
としたものである。
明は、所定のイオン源からプラズマ生成されたイオンを
基板に注入するイオンドーピング装置において、上記基
板を保持するサセプタの基板周辺部に、その開口側より
導入されるイオンのドーズ量を計測する固定ファラデー
が装備されたファラデー計測系を有していることを特徴
としたものである。
【0011】また、本願の請求項2に係る発明は、請求
項1に係る発明において、イオン種を質量分離によって
選別するための磁場を、上記サセプタの基板周辺部に装
備された固定ファラデー内にてイオン種が通過する空間
の少なくとも一部に生成する電磁石又は永久磁石が設け
られていることを特徴としたものである。
項1に係る発明において、イオン種を質量分離によって
選別するための磁場を、上記サセプタの基板周辺部に装
備された固定ファラデー内にてイオン種が通過する空間
の少なくとも一部に生成する電磁石又は永久磁石が設け
られていることを特徴としたものである。
【0012】更に、本願の請求項3に係る発明は、請求
項1又は2に係る発明において、上記固定ファラデー
が、所定値を越えるドーズ量が計測される場合に、該固
定ファラデー内へのイオンの導入を遮断するシャッター
手段を有していることを特徴としたものである。
項1又は2に係る発明において、上記固定ファラデー
が、所定値を越えるドーズ量が計測される場合に、該固
定ファラデー内へのイオンの導入を遮断するシャッター
手段を有していることを特徴としたものである。
【0013】更に、本願の請求項4に係る発明は、請求
項1〜3に係る発明のいずれか一において、上記固定フ
ァラデーが、サセプタの基板周辺部の2組の対角にそれ
ぞれ配置されたn型イオン種専用ファラデー及びp型イ
オン種専用ファラデーの対であることを特徴としたもの
である。
項1〜3に係る発明のいずれか一において、上記固定フ
ァラデーが、サセプタの基板周辺部の2組の対角にそれ
ぞれ配置されたn型イオン種専用ファラデー及びp型イ
オン種専用ファラデーの対であることを特徴としたもの
である。
【0014】また、更に、本願の請求項5に係る発明
は、請求項1〜4のいずれか一に記載のイオンドーピン
グ装置に用いるドーズ量の管理方法において、上記イオ
ン源から生成されたイオンを基板に対して注入している
間に、上記基板を保持するサセプタの基板周辺部に装備
された固定ファラデーでドーズ量を計測することを特徴
としたものである。
は、請求項1〜4のいずれか一に記載のイオンドーピン
グ装置に用いるドーズ量の管理方法において、上記イオ
ン源から生成されたイオンを基板に対して注入している
間に、上記基板を保持するサセプタの基板周辺部に装備
された固定ファラデーでドーズ量を計測することを特徴
としたものである。
【0015】また、更に、本願の請求項6に係る発明
は、請求項5に係る発明において、所定値を越えるドー
ズ量が計測される場合に、上記固定ファラデー内へのイ
オンの導入を遮断することを特徴としたものである。
は、請求項5に係る発明において、所定値を越えるドー
ズ量が計測される場合に、上記固定ファラデー内へのイ
オンの導入を遮断することを特徴としたものである。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しながら説明する。 実施の形態1.図1は、本発明に係るイオンドーピング
装置に組み込まれるファラデー計測系の構成を概略的に
示す図である。このファラデー計測系では、イオンが注
入されるガラス基板4がサセプタ3によって保持され、
イオン源1がガラス基板4に対向するように配置されて
いる。イオン源1は、不純物の材料ガスが導入されると
ともに外部磁界が加えられることにより、プラズマを形
成する。そして、所定の電極(不図示)を用いた引出し
・加速電圧の印加に伴い、イオン源1におけるプラズマ
からイオン種2が引っ張り出される。イオン種2は電圧
によって加速された上で、ガラス基板4に照射され注入
される。
て、添付図面を参照しながら説明する。 実施の形態1.図1は、本発明に係るイオンドーピング
装置に組み込まれるファラデー計測系の構成を概略的に
示す図である。このファラデー計測系では、イオンが注
入されるガラス基板4がサセプタ3によって保持され、
イオン源1がガラス基板4に対向するように配置されて
いる。イオン源1は、不純物の材料ガスが導入されると
ともに外部磁界が加えられることにより、プラズマを形
成する。そして、所定の電極(不図示)を用いた引出し
・加速電圧の印加に伴い、イオン源1におけるプラズマ
からイオン種2が引っ張り出される。イオン種2は電圧
によって加速された上で、ガラス基板4に照射され注入
される。
【0017】また、サセプタ3の前方には、所定間隔を
隔てて、固定式のファラデーカップ(以下、第1の固定
ファラデーという)6が保持されている。図2には、第
1の固定ファラデー6を拡大して示す。第1の固定ファ
ラデー6は、ガラス基板4に対するイオンドーピング処
理中の電流密度を計測するために、ガラス基板4の前方
において単位面積当たりのイオン種2を検出するもの
で、カップ状に形成され、その開口側には、イオン種2
の一部をカップ内部に導入するオリフィス部材7が設け
られている。また、第1の固定ファラデー6内に導入さ
れるイオン種2は、通常、その導入時に2次電子を放出
するが、このファラデー計測系では、これら2次電子を
計測系から外部へ逃がさないために、負電圧のサプレッ
ション電圧源12がオリフィス部材7の近傍に設けられ
ている。
隔てて、固定式のファラデーカップ(以下、第1の固定
ファラデーという)6が保持されている。図2には、第
1の固定ファラデー6を拡大して示す。第1の固定ファ
ラデー6は、ガラス基板4に対するイオンドーピング処
理中の電流密度を計測するために、ガラス基板4の前方
において単位面積当たりのイオン種2を検出するもの
で、カップ状に形成され、その開口側には、イオン種2
の一部をカップ内部に導入するオリフィス部材7が設け
られている。また、第1の固定ファラデー6内に導入さ
れるイオン種2は、通常、その導入時に2次電子を放出
するが、このファラデー計測系では、これら2次電子を
計測系から外部へ逃がさないために、負電圧のサプレッ
ション電圧源12がオリフィス部材7の近傍に設けられ
ている。
【0018】イオン種2は、オリフィス部材7に設けら
れたオリフィスを通じてカップ内部に導入され、このイ
オン種2の導入に伴ってドーズ量計測系に流れる電流
が、直流電流装置11により測定されることで、ドーズ
量の計測が可能となる。
れたオリフィスを通じてカップ内部に導入され、このイ
オン種2の導入に伴ってドーズ量計測系に流れる電流
が、直流電流装置11により測定されることで、ドーズ
量の計測が可能となる。
【0019】また、図3は、イオン種2が注入されるガ
ラス基板4を正面方向からみた図である。このファラデ
ー計測系では、ガラス基板4の位置におけるドーズ量を
計測するための可動ファラデー5が、ガラス基板4の表
面に沿って可動であるように設けられている。可動ファ
ラデー5は、ガラス基板4に対するイオン種2の注入処
理を開始する前に、サセプタ3の側方からガラス基板4
の前方位置までスキャンさせられ、ガラス基板4の位置
におけるイオン種2の量を計測する。
ラス基板4を正面方向からみた図である。このファラデ
ー計測系では、ガラス基板4の位置におけるドーズ量を
計測するための可動ファラデー5が、ガラス基板4の表
面に沿って可動であるように設けられている。可動ファ
ラデー5は、ガラス基板4に対するイオン種2の注入処
理を開始する前に、サセプタ3の側方からガラス基板4
の前方位置までスキャンさせられ、ガラス基板4の位置
におけるイオン種2の量を計測する。
【0020】この実施の形態では、ガラス基板4を保持
するサセプタ3が、ガラス基板4より大きな外形を有す
るように寸法設定され、ガラス基板3の周辺部をなすサ
セプタ3の周縁部の四隅には、注入処理中にイオン種2
の量を計測し得る固定式のファラデーカップ(以下、第
2の固定ファラデーという)9が設けられている。図4
に、第2の固定ファラデー9のみを拡大して示す。第2
の固定ファラデー9は、その途中部でほぼ直角をなして
湾曲する形状を有するように形成されており、その湾曲
部分の両側には、電磁石13A及び13Bが設けられて
いる。これら電磁石13A及び13Bは、第2の固定フ
ァラデー9の内部空間に磁場を形成するもので、この磁
場によって、第2の固定ファラデー9内を通過する各イ
オン種2は、運動エネルギー別にすなわち質量別に、経
路を変更させられ、選別されることになる。その結果、
イオンドーピング処理中に、所望のイオン種のみを正確
に計測することが可能となる。また、この場合には、装
置内でのプラズマの変動による注入中のイオン種量変動
にも正確にドーズ量を計測することが可能となる。
するサセプタ3が、ガラス基板4より大きな外形を有す
るように寸法設定され、ガラス基板3の周辺部をなすサ
セプタ3の周縁部の四隅には、注入処理中にイオン種2
の量を計測し得る固定式のファラデーカップ(以下、第
2の固定ファラデーという)9が設けられている。図4
に、第2の固定ファラデー9のみを拡大して示す。第2
の固定ファラデー9は、その途中部でほぼ直角をなして
湾曲する形状を有するように形成されており、その湾曲
部分の両側には、電磁石13A及び13Bが設けられて
いる。これら電磁石13A及び13Bは、第2の固定フ
ァラデー9の内部空間に磁場を形成するもので、この磁
場によって、第2の固定ファラデー9内を通過する各イ
オン種2は、運動エネルギー別にすなわち質量別に、経
路を変更させられ、選別されることになる。その結果、
イオンドーピング処理中に、所望のイオン種のみを正確
に計測することが可能となる。また、この場合には、装
置内でのプラズマの変動による注入中のイオン種量変動
にも正確にドーズ量を計測することが可能となる。
【0021】例えば、n型不純物注入においてPH3ガ
スを材料ガスとしてプラズマ状態にする場合には、PH
3 +,PH2 +,PH+,P+,H2 +,H+等のイオ
ン種がある割合で生成し、引き出された全イオン種2が
ガラス基板4に注入される。上記のようなイオン種2の
質量分離が可能な第2の固定ファラデー9を用いてドー
ズ量を測定する場合に、P31,PH32,PH2 33,PH
3 34を計測可能とするには、質量数5程度の分解能を用
いればよいため、電磁石13A及び13Bとしても大き
な寸法のものは必要でなく、それをサセプタ3内に収め
ることも可能である。
スを材料ガスとしてプラズマ状態にする場合には、PH
3 +,PH2 +,PH+,P+,H2 +,H+等のイオ
ン種がある割合で生成し、引き出された全イオン種2が
ガラス基板4に注入される。上記のようなイオン種2の
質量分離が可能な第2の固定ファラデー9を用いてドー
ズ量を測定する場合に、P31,PH32,PH2 33,PH
3 34を計測可能とするには、質量数5程度の分解能を用
いればよいため、電磁石13A及び13Bとしても大き
な寸法のものは必要でなく、それをサセプタ3内に収め
ることも可能である。
【0022】なお、この実施の形態では、第2の固定フ
ァラデー9の内部空間の一部に磁場を生成する手段とし
て、電磁石13A及び13Bが設けられたが、これに限
定されることなく、永久磁石(不図示)を用いてもよ
い。永久磁石を使用する場合には、特定の加速電圧を有
するイオン種2しか質量分離ができないが、電磁石13
A及び13Bより約1/3以下の寸法にすることが可能
となるため、ファラデー計測系の小型化を図ることがで
きる。その結果、ドーピング装置本体の一層の小型化を
実現することができる。
ァラデー9の内部空間の一部に磁場を生成する手段とし
て、電磁石13A及び13Bが設けられたが、これに限
定されることなく、永久磁石(不図示)を用いてもよ
い。永久磁石を使用する場合には、特定の加速電圧を有
するイオン種2しか質量分離ができないが、電磁石13
A及び13Bより約1/3以下の寸法にすることが可能
となるため、ファラデー計測系の小型化を図ることがで
きる。その結果、ドーピング装置本体の一層の小型化を
実現することができる。
【0023】また、サセプタ3のガラス基板周辺部に設
けられた第2の固定ファラデー9としては、ガラス基板
周辺部の2組の対角に、それぞれ、n型イオン種専用フ
ァラデー及びp型イオン種専用ファラデーを設けてもよ
い。この場合にも、ファラデー計測系の小型化を図るこ
とができる。
けられた第2の固定ファラデー9としては、ガラス基板
周辺部の2組の対角に、それぞれ、n型イオン種専用フ
ァラデー及びp型イオン種専用ファラデーを設けてもよ
い。この場合にも、ファラデー計測系の小型化を図るこ
とができる。
【0024】前述した実施の形態では、ファラデー計測
系が、Vt制御やLDD注入量制御等のための低ドーズ
量専用とされるものであり、ソース及びドレイン注入等
の高ドーズ量のイオン種2が第2の固定ファラデー9に
入った場合には、ファラデー内に膜が堆積し、イオン種
2が注入されても膜上にチャージが溜まり、直流電流装
置11に電流が安定して流れなくなり、結果としてドー
ズ量を正確に計測することができなくなる惧れがある。
かかる高ドーズ量に対処するために、固定ファラデー9
の前にシャッター手段(不図示)を設け、所定値(例え
ば1×1013cm−2)を越えるドーズ量が計測され
た場合に、固定ファラデー9内へのイオン種2の導入を
遮断するようにしてもよい。かかる構成によれば、高ド
ーズ量のイオン種2が固定ファラデー9内に入ることを
防止することができ、一層正確で長寿命の計測が可能と
なる。
系が、Vt制御やLDD注入量制御等のための低ドーズ
量専用とされるものであり、ソース及びドレイン注入等
の高ドーズ量のイオン種2が第2の固定ファラデー9に
入った場合には、ファラデー内に膜が堆積し、イオン種
2が注入されても膜上にチャージが溜まり、直流電流装
置11に電流が安定して流れなくなり、結果としてドー
ズ量を正確に計測することができなくなる惧れがある。
かかる高ドーズ量に対処するために、固定ファラデー9
の前にシャッター手段(不図示)を設け、所定値(例え
ば1×1013cm−2)を越えるドーズ量が計測され
た場合に、固定ファラデー9内へのイオン種2の導入を
遮断するようにしてもよい。かかる構成によれば、高ド
ーズ量のイオン種2が固定ファラデー9内に入ることを
防止することができ、一層正確で長寿命の計測が可能と
なる。
【0025】なお、本発明は、例示された実施の形態に
限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
において、種々の改良及び設計上の変更が可能であるこ
とは言うまでもない。
限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
において、種々の改良及び設計上の変更が可能であるこ
とは言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願の
請求項1に係る発明によれば、所定のイオン源からプラ
ズマ生成されたイオンを基板に注入するイオンドーピン
グ装置において、上記基板を保持するサセプタの基板周
辺部に、その開口側より導入されるイオンのドーズ量を
計測する固定ファラデーが装備されたファラデー計測系
を有しているため、イオンドーピング処理中に、低ドー
ズ量のイオン種を正確に計測することができる。また、
この場合には、プラズマの変動によりイオン比率が変動
したり、ファラデー計測系内の真空度が変化したりして
も、それに影響されることなく、基板の位置でのドーズ
量を正確に計測することが可能である。
請求項1に係る発明によれば、所定のイオン源からプラ
ズマ生成されたイオンを基板に注入するイオンドーピン
グ装置において、上記基板を保持するサセプタの基板周
辺部に、その開口側より導入されるイオンのドーズ量を
計測する固定ファラデーが装備されたファラデー計測系
を有しているため、イオンドーピング処理中に、低ドー
ズ量のイオン種を正確に計測することができる。また、
この場合には、プラズマの変動によりイオン比率が変動
したり、ファラデー計測系内の真空度が変化したりして
も、それに影響されることなく、基板の位置でのドーズ
量を正確に計測することが可能である。
【0027】また、本願の請求項2に係る発明によれ
ば、イオン種を質量分離によって選別するための磁場
を、上記サセプタの基板周辺部に装備された固定ファラ
デー内にてイオン種が通過する空間の少なくとも一部に
生成する電磁石又は永久磁石が設けられているため、特
定の加速電圧を有する所望の不純物のドーズ量を正確に
計測することができる。
ば、イオン種を質量分離によって選別するための磁場
を、上記サセプタの基板周辺部に装備された固定ファラ
デー内にてイオン種が通過する空間の少なくとも一部に
生成する電磁石又は永久磁石が設けられているため、特
定の加速電圧を有する所望の不純物のドーズ量を正確に
計測することができる。
【0028】更に、本願の請求項3に係る発明によれ
ば、上記固定ファラデーが、所定値を越えるドーズ量が
計測される場合に、該固定ファラデー内へのイオンの導
入を遮断するシャッター手段を有しているため、一層正
確で長寿命のドーズ量計測を実現することができる。
ば、上記固定ファラデーが、所定値を越えるドーズ量が
計測される場合に、該固定ファラデー内へのイオンの導
入を遮断するシャッター手段を有しているため、一層正
確で長寿命のドーズ量計測を実現することができる。
【0029】また、更に、本願の請求項4に係る発明に
よれば、上記固定ファラデーが、サセプタの基板周辺部
の2組の対角にそれぞれ配置されたn型イオン種専用フ
ァラデー及びp型イオン種専用ファラデーの対であるた
め、ファラデー計測系を小型化することができる。
よれば、上記固定ファラデーが、サセプタの基板周辺部
の2組の対角にそれぞれ配置されたn型イオン種専用フ
ァラデー及びp型イオン種専用ファラデーの対であるた
め、ファラデー計測系を小型化することができる。
【0030】また、更に、本願の請求項5に係る発明に
よれば、イオンドーピング処理中に、プラズマの変動に
よりイオン比率が変動したり、ファラデー計測系内の真
空度が変化したりしても、それに影響されることなく、
基板の位置でのドーズ量を正確に計測することが可能で
ある。
よれば、イオンドーピング処理中に、プラズマの変動に
よりイオン比率が変動したり、ファラデー計測系内の真
空度が変化したりしても、それに影響されることなく、
基板の位置でのドーズ量を正確に計測することが可能で
ある。
【0031】また、更に、本願の請求項6に係る発明に
よれば、所定値を越えるドーズ量が計測される場合に、
上記固定ファラデー内へのイオンの導入を遮断するた
め、一層正確で長寿命のドーズ量計測を実現することが
できる。
よれば、所定値を越えるドーズ量が計測される場合に、
上記固定ファラデー内へのイオンの導入を遮断するた
め、一層正確で長寿命のドーズ量計測を実現することが
できる。
【図1】 本発明の実施の形態に係るイオンドープ装置
に装備されるファラデー計測系の構成を示す図。
に装備されるファラデー計測系の構成を示す図。
【図2】 上記ファラデー計測系におけるガラス基板前
方に設けられた固定ファラデーを概略的に示す図。
方に設けられた固定ファラデーを概略的に示す図。
【図3】 上記ファラデー計測系におけるガラス基板及
びそれを保持するサセプタを正面方向からみた図。
びそれを保持するサセプタを正面方向からみた図。
【図4】 上記ファラデー計測系におけるサセプタのガ
ラス基板周辺に設けられた固定ファラデーを概略的に示
す図。
ラス基板周辺に設けられた固定ファラデーを概略的に示
す図。
【図5】 従来のイオンドープ装置に装備されるファラ
デー計測系の構成を示す図。
デー計測系の構成を示す図。
【図6】 従来のイオンドープ装置に装備されるファラ
デー計測系におけるガラス基板及びそれを保持するサセ
プタを正面方向からみた図。
デー計測系におけるガラス基板及びそれを保持するサセ
プタを正面方向からみた図。
1…イオン源 2…イオン種 3…サセプタ 4…ガラス基板 5…可動ファラデー 6…第1の固定ファラデー 7…オリフィス部材 9…第2の固定ファラデー 10…オリフィス部材 11…直流電流装置 12…サプレッション電圧源 13A,13B…電磁石
Claims (6)
- 【請求項1】 所定のイオン源からプラズマ生成された
イオンを基板に注入するイオンドーピング装置におい
て、 上記基板を保持するサセプタの基板周辺部に、その開口
側より導入されるイオンのドーズ量を計測する固定ファ
ラデーが装備されたファラデー計測系を有していること
を特徴とするイオンドーピング装置。 - 【請求項2】 イオン種を質量分離によって選別するた
めの磁場を、上記サセプタの基板周辺部に装備された固
定ファラデー内にてイオン種が通過する空間の少なくと
も一部に生成する電磁石又は永久磁石が設けられている
ことを特徴とする請求項1記載のイオンドーピング装
置。 - 【請求項3】 上記固定ファラデーが、所定値を越える
ドーズ量が計測される場合に、該固定ファラデー内への
イオンの導入を遮断するシャッター手段を有しているこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載のイオンドーピン
グ装置。 - 【請求項4】 上記固定ファラデーが、サセプタの基板
周辺部の2組の対角にそれぞれ配置されたn型イオン種
専用ファラデー及びp型イオン種専用ファラデーの対で
あることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一に記載
のイオンドーピング装置。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一に記載のイオ
ンドーピング装置に用いるドーズ量の管理方法におい
て、 上記イオン源から生成されたイオンを基板に対して注入
している間に、上記基板を保持するサセプタの基板周辺
部に装備された固定ファラデーでドーズ量を計測するこ
とを特徴とするドーズ量の管理方法。 - 【請求項6】 所定値を越えるドーズ量が計測される場
合に、上記固定ファラデー内へのイオンの導入を遮断す
ることを特徴とする請求項5記載のドーズ量の管理方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001162299A JP2002358921A (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | イオンドーピング装置及びそれに用いるドーズ量の管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001162299A JP2002358921A (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | イオンドーピング装置及びそれに用いるドーズ量の管理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002358921A true JP2002358921A (ja) | 2002-12-13 |
Family
ID=19005451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001162299A Pending JP2002358921A (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | イオンドーピング装置及びそれに用いるドーズ量の管理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002358921A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100659148B1 (ko) | 2005-10-05 | 2006-12-19 | 삼성전자주식회사 | 플라스마 도핑 방법 및 이를 수행하기 위한 플라스마 도핑장치 |
JP2008502145A (ja) * | 2004-06-02 | 2008-01-24 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | 誤り検出およびプロセス制御のためのプラズマイオン注入モニタリングシステム |
CN106206231A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-07 | 上海华力微电子有限公司 | 离子注入设备及监控方法 |
US11189533B2 (en) | 2018-09-13 | 2021-11-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wafer quality inspection method and apparatus, and semiconductor device manufacturing method including the wafer quality inspection method |
-
2001
- 2001-05-30 JP JP2001162299A patent/JP2002358921A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008502145A (ja) * | 2004-06-02 | 2008-01-24 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | 誤り検出およびプロセス制御のためのプラズマイオン注入モニタリングシステム |
KR100659148B1 (ko) | 2005-10-05 | 2006-12-19 | 삼성전자주식회사 | 플라스마 도핑 방법 및 이를 수행하기 위한 플라스마 도핑장치 |
CN106206231A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-07 | 上海华力微电子有限公司 | 离子注入设备及监控方法 |
CN106206231B (zh) * | 2016-07-29 | 2018-08-24 | 上海华力微电子有限公司 | 离子注入设备及监控方法 |
US11189533B2 (en) | 2018-09-13 | 2021-11-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wafer quality inspection method and apparatus, and semiconductor device manufacturing method including the wafer quality inspection method |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20061221 |