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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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20061221 |