JPH0246644A - イオン電流重心算定方法 - Google Patents
イオン電流重心算定方法Info
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- JPH0246644A JPH0246644A JP19549488A JP19549488A JPH0246644A JP H0246644 A JPH0246644 A JP H0246644A JP 19549488 A JP19549488 A JP 19549488A JP 19549488 A JP19549488 A JP 19549488A JP H0246644 A JPH0246644 A JP H0246644A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
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Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野〕
この発明は、複数のウェーハを搭載した回転円盤を軸ま
わりに回転させつつ該円盤の面に垂直方向に生じている
イオンビームとの該円盤面内一方向の相対移動によりイ
オンビームを横切らせてウェーハにイオンを注入すると
ともに該円盤の前後側にイオンビームの照射により該ビ
ームのイオン電流を検出するイオン電流検出手段を備え
たイオン注入装置における打込みドーズ量(ウェーハに
注入されたイオン数の密度)一定制御において特に重要
な要素となるイオン電流の重心位置の算定方法に関する
。
わりに回転させつつ該円盤の面に垂直方向に生じている
イオンビームとの該円盤面内一方向の相対移動によりイ
オンビームを横切らせてウェーハにイオンを注入すると
ともに該円盤の前後側にイオンビームの照射により該ビ
ームのイオン電流を検出するイオン電流検出手段を備え
たイオン注入装置における打込みドーズ量(ウェーハに
注入されたイオン数の密度)一定制御において特に重要
な要素となるイオン電流の重心位置の算定方法に関する
。
−Jl的なイオン注入装置の打込み室の構成を第6図に
示す、第68!lIの構成による打込み方式はバッチ式
メカニカルスキャン方式と呼ばれ、量産型のイオン注入
装置で最も曽及しているタイプである。イオン流(以下
イオンビームもしくは単にビームと称す)4は一定位置
に固定され、周方向に間隔をおいて複数のウェーハ2を
搭載した回転円盤(以下ディスクと称する)1を駆動モ
ータ5で回転軸1aまわりに一定回転数で回転させなが
らディスクの面内一方向に速度Vで徐々に移動させてビ
ーム4を横切らせ、イオンをウェーハ2に注入していく
方式である。
示す、第68!lIの構成による打込み方式はバッチ式
メカニカルスキャン方式と呼ばれ、量産型のイオン注入
装置で最も曽及しているタイプである。イオン流(以下
イオンビームもしくは単にビームと称す)4は一定位置
に固定され、周方向に間隔をおいて複数のウェーハ2を
搭載した回転円盤(以下ディスクと称する)1を駆動モ
ータ5で回転軸1aまわりに一定回転数で回転させなが
らディスクの面内一方向に速度Vで徐々に移動させてビ
ーム4を横切らせ、イオンをウェーハ2に注入していく
方式である。
この方式に従って打ち込まれた場合の打込みドーズ量は
、 I■ D麿 ・・−・−・・−・・−・−
・−−−−−一・・・・−・(1)2πq’v’r で表される。ここで、DX打込みドーズ量(イオン数/
aj)、[1:ビームの電流値(A) 、 q :イオ
ンの電荷量(C)、v:ディスクの面内一方向移動速度
(cm/s)、 r :ディスク中心からビームまで
の距離(am)であり、ビームはディスク面で1点に集
中しているものとしている。打込みに際しては、ウェー
ハ2の全表面にわたりDが指定値になるように制御する
ため、(1)式を(2)式のように変形し、rと!、と
を測定してVを制御することになる。
、 I■ D麿 ・・−・−・・−・・−・−
・−−−−−一・・・・−・(1)2πq’v’r で表される。ここで、DX打込みドーズ量(イオン数/
aj)、[1:ビームの電流値(A) 、 q :イオ
ンの電荷量(C)、v:ディスクの面内一方向移動速度
(cm/s)、 r :ディスク中心からビームまで
の距離(am)であり、ビームはディスク面で1点に集
中しているものとしている。打込みに際しては、ウェー
ハ2の全表面にわたりDが指定値になるように制御する
ため、(1)式を(2)式のように変形し、rと!、と
を測定してVを制御することになる。
(2)式に従って打込みドーズ量りがウェーハの全表面
に指定値になるように制御する際の問題点は次の通りで
ある。すなわち、偉)式から明らかなように、打込みド
ーズ量りは、■、の測定精度とともにrの測定精度によ
り大きく左右される。rはディスク中心からビームまで
の距離であるが、実際のビームは広がりをもってディス
ク面を照射するから、rはビーム4の電流重心における
値でなければならない。
に指定値になるように制御する際の問題点は次の通りで
ある。すなわち、偉)式から明らかなように、打込みド
ーズ量りは、■、の測定精度とともにrの測定精度によ
り大きく左右される。rはディスク中心からビームまで
の距離であるが、実際のビームは広がりをもってディス
ク面を照射するから、rはビーム4の電流重心における
値でなければならない。
従来は、マルチファラデイと称するイオン電流検出手段
3 (以下ファラデイカツブと称す)の照射面を互いに
絶縁された小さな電極に細分化したものを用い、それぞ
れの電極に流入した電流を測定して重心を測定する方法
や、あえて測定方法をもたず注入後の評価試験によって
補正する方法がとられていた。しかしながら、前者の方
法は装置が高価で複雑な上に重心の計算精度が粗く、し
かもビーム電流の絶対量を測定するために別の手段を講
じなければならないという欠点があった。また、後者の
方法は、注入条件の再現性の良くない不安定な装置や経
時変化の大きい装置では使えないという問題があった。
3 (以下ファラデイカツブと称す)の照射面を互いに
絶縁された小さな電極に細分化したものを用い、それぞ
れの電極に流入した電流を測定して重心を測定する方法
や、あえて測定方法をもたず注入後の評価試験によって
補正する方法がとられていた。しかしながら、前者の方
法は装置が高価で複雑な上に重心の計算精度が粗く、し
かもビーム電流の絶対量を測定するために別の手段を講
じなければならないという欠点があった。また、後者の
方法は、注入条件の再現性の良くない不安定な装置や経
時変化の大きい装置では使えないという問題があった。
この発明の目的は、複雑な装置を用いることな(、比較
的簡便に電流重心の算定が可能な方法を提供することで
ある。
的簡便に電流重心の算定が可能な方法を提供することで
ある。
上記!ll!題を解決するために、この発明によれば、
イオン電流検出手段のイオンビーム側に、ディスクの移
動方向、広くはディスクとイオンビームとの相対移動方
向と同一方向に移動してイオンビームのイオン電流検出
手段の照射を遮蔽する遮蔽板を配し、この遮蔽板を上記
の方向に移動させつつ移動方向微小区間ごとに遮蔽板に
遮蔽されずにイオン電流検出手段を照射しているイオン
ビーム部分の電流を計測し、この計測値を用いてイオン
電流の重心を算定する方法をとるものとする。
イオン電流検出手段のイオンビーム側に、ディスクの移
動方向、広くはディスクとイオンビームとの相対移動方
向と同一方向に移動してイオンビームのイオン電流検出
手段の照射を遮蔽する遮蔽板を配し、この遮蔽板を上記
の方向に移動させつつ移動方向微小区間ごとに遮蔽板に
遮蔽されずにイオン電流検出手段を照射しているイオン
ビーム部分の電流を計測し、この計測値を用いてイオン
電流の重心を算定する方法をとるものとする。
イオン電流検出手段のイオンビーム側にこのような遮蔽
板を配し、この遮蔽板をディスクとイオンビームとの相
対移動方向と同一方向に移動させつつ移動方向微小区間
ごとに遮蔽板に遮蔽されずを にイオン電流検出手段今照射しているイオンビーム部分
の電流を計測すると、次式(式の誘導は実施例の図とと
もに実施例の項で説明する)により、電流の重心位置を
求めることができる。
板を配し、この遮蔽板をディスクとイオンビームとの相
対移動方向と同一方向に移動させつつ移動方向微小区間
ごとに遮蔽板に遮蔽されずを にイオン電流検出手段今照射しているイオンビーム部分
の電流を計測すると、次式(式の誘導は実施例の図とと
もに実施例の項で説明する)により、電流の重心位置を
求めることができる。
ここで、rはディスク中心から電流重心までの距離+R
Iは、遮蔽板が第6図におけるイオンビーム4の左方に
配され、右方へ水平に移動することにより遮蔽の範囲を
増して行(ものとしたとき、遮蔽板のディスク側先端が
ファラデイカツブ3を全開放する位置にあるときのこの
遮蔽板先端のディスク中心からの距離、Δrは遮蔽板を
移動させつつ移動方向微小区間ごとに遮蔽板に遮蔽され
ずにファラデイカツブ3を照射しているイオンビーム部
分の電流を計測する際の該微小区間の幅、■、1は1番
目の微小区間まで遮蔽されたときの、遮蔽されないでフ
ァラデイカツブを照射しているイオンビーム部分の電流
、1.はイオンビームの総電流である。
Iは、遮蔽板が第6図におけるイオンビーム4の左方に
配され、右方へ水平に移動することにより遮蔽の範囲を
増して行(ものとしたとき、遮蔽板のディスク側先端が
ファラデイカツブ3を全開放する位置にあるときのこの
遮蔽板先端のディスク中心からの距離、Δrは遮蔽板を
移動させつつ移動方向微小区間ごとに遮蔽板に遮蔽され
ずにファラデイカツブ3を照射しているイオンビーム部
分の電流を計測する際の該微小区間の幅、■、1は1番
目の微小区間まで遮蔽されたときの、遮蔽されないでフ
ァラデイカツブを照射しているイオンビーム部分の電流
、1.はイオンビームの総電流である。
第1図および第2図に本発明の一実施例を示す。
ここで、第1図はファラデイカツブのイオンビーム側に
配される遮蔽板の位置と、広がりをもつイオンビーム内
の電流密度分布例とを示し、第2図は遮蔽板の形状例を
示す、以下これらの図を参照しつつイオン電流の重心算
定方法を説明する。
配される遮蔽板の位置と、広がりをもつイオンビーム内
の電流密度分布例とを示し、第2図は遮蔽板の形状例を
示す、以下これらの図を参照しつつイオン電流の重心算
定方法を説明する。
遮蔽板8の左端部に固設された移動ナラ)8mと螺合す
るねじ捧9aを駆動モータ9で回転させてウェーハ2と
ほぼ同一面内にある遮蔽板8を微小距離Δrづつ、ファ
ラデイカツブ3を全開放する位置R1から全遮蔽する位
置R,まで移動させる。
るねじ捧9aを駆動モータ9で回転させてウェーハ2と
ほぼ同一面内にある遮蔽板8を微小距離Δrづつ、ファ
ラデイカツブ3を全開放する位置R1から全遮蔽する位
置R,まで移動させる。
電流の重心位置7は、それぞれの微小区間電流を111
+ イオンビームの総電流を■、とすると、Σ■麿直R
1 7g−・−・・−−−−−−・−・−・−・−・・・(
舶で表される。又、第1図におけるT14は、遮蔽板8
の先端が1番目の微小区間まで遮蔽したと専のファラデ
イカツブ3の検出電流であり、−これらの定数を使うと
、 Imi=Tm+−+−丁、盈 ・−・・−・・−−−−
・・・・・・・・・・・・−・(6)Rt −R1%
(ri + rt−+) ・・−’=+++++(61
よって(4式は、 !、ム“1 さらに、 Rt−R− Δr− ・−−−−−−−−−−−−(8) r、−1lΔr −1・−−−−=−・−・・・(9)
とすると、 ここで、ビームの広がり範囲に対し、R1,RNは十分
な余裕をもってこの広がり範囲をカバーしているから、 ■1゜−Is 、 Im−’−0’ (11
)となり、(4)式は最終的に、 となる、前述のように、Imはビーム4の総電流。
+ イオンビームの総電流を■、とすると、Σ■麿直R
1 7g−・−・・−−−−−−・−・−・−・−・・・(
舶で表される。又、第1図におけるT14は、遮蔽板8
の先端が1番目の微小区間まで遮蔽したと専のファラデ
イカツブ3の検出電流であり、−これらの定数を使うと
、 Imi=Tm+−+−丁、盈 ・−・・−・・−−−−
・・・・・・・・・・・・−・(6)Rt −R1%
(ri + rt−+) ・・−’=+++++(61
よって(4式は、 !、ム“1 さらに、 Rt−R− Δr− ・−−−−−−−−−−−−(8) r、−1lΔr −1・−−−−=−・−・・・(9)
とすると、 ここで、ビームの広がり範囲に対し、R1,RNは十分
な余裕をもってこの広がり範囲をカバーしているから、 ■1゜−Is 、 Im−’−0’ (11
)となり、(4)式は最終的に、 となる、前述のように、Imはビーム4の総電流。
■□は遮蔽板8がr1位置にあるときのファラデイカツ
ブ3で測定される電流であり、これをm回測定すること
により(3)式から重心位置を算定することができる。
ブ3で測定される電流であり、これをm回測定すること
により(3)式から重心位置を算定することができる。
遮蔽板8の形状は第2図に例を示すように、ディスク1
の中心からウェーハ2の中心までの半径rで先端部を円
弧状に加工したものとすれば重心位置の算定誤差が小さ
くてすみ、また、ディスクlに対しビーム4が十分小さ
ければ、上記円弧は直線で代用することができる。
の中心からウェーハ2の中心までの半径rで先端部を円
弧状に加工したものとすれば重心位置の算定誤差が小さ
くてすみ、また、ディスクlに対しビーム4が十分小さ
ければ、上記円弧は直線で代用することができる。
第3図は、特に遮蔽板を設けず、ディスク1の一部を遮
蔽板として利用する方法を示す、ディスク1の一部にあ
らかじめウェーハ2を搭載しない部分Aを設け、この部
分を遮蔽板として利用する。
蔽板として利用する方法を示す、ディスク1の一部にあ
らかじめウェーハ2を搭載しない部分Aを設け、この部
分を遮蔽板として利用する。
ディスク1を、回転モータ5 (第6図)で回転駆動す
る前に図の位置で固定し、このままディスクの並進モー
タ7によりディスク1を徐々に移動させることにより、
前記と同一方法によるイオン電流の重心算定が可能であ
る。
る前に図の位置で固定し、このままディスクの並進モー
タ7によりディスク1を徐々に移動させることにより、
前記と同一方法によるイオン電流の重心算定が可能であ
る。
第4図および第5図に本発明の方法による重心算定のア
ルゴリズムを示す、第4図は基本式(4)1(5)、
(61に従って重心を算定する場合を示す、この場合に
はΔrは一定でなくてもよく、測定点の数を必要に応じ
て減らすことができる利点がある。
ルゴリズムを示す、第4図は基本式(4)1(5)、
(61に従って重心を算定する場合を示す、この場合に
はΔrは一定でなくてもよく、測定点の数を必要に応じ
て減らすことができる利点がある。
第5図は(3)式に従って重心を算定する場合を示す。
Δrを一定とし、測定データの後処理を簡素化したもの
で、自動計測に遺している。
で、自動計測に遺している。
以上に述べたように、本発明によれば、複数のウェーハ
を搭載した回転円盤を軸まわりに回転させつつ該円盤の
面に垂直方向に生じているイオンビームとの該円盤面内
一方向の相対移動によりイオンビームを横切らせてウェ
ーハにイオンを注入するとともに該円盤の背後側にイオ
ンビームの照射により該ビームのイオン電流を検出する
イオン電流検出手段を備えたイオン注入装置における前
記イオン電流の重心算定を、前記イオン電流検出手段の
イオンビーム側に、前記回転円盤とイオンビームとの相
対移動方向と同一方向に移動してイオンビームのイオン
電流検出手段の照射を遮蔽する遮蔽板を配し、この遮蔽
板を前記方向に移動させつつ移動方向微小区間ごとに該
遮蔽板に遮蔽されずにイオン電流検出手段を照射してい
るイオンビーム部分の電流を計測し、この計測値を用い
て行うようにしたので、従来方法に比べ簡便でかつより
正確な重心算定が可能となり、例えば、測定回数すなわ
ち(4)式もしくは(初成におけるmを100とすれば
、100個の微小電極を備えたマルチファラデイと比べ
て同等以上の精度が得られ、より精度の高いドーズ量一
定制御を行うことができる。
を搭載した回転円盤を軸まわりに回転させつつ該円盤の
面に垂直方向に生じているイオンビームとの該円盤面内
一方向の相対移動によりイオンビームを横切らせてウェ
ーハにイオンを注入するとともに該円盤の背後側にイオ
ンビームの照射により該ビームのイオン電流を検出する
イオン電流検出手段を備えたイオン注入装置における前
記イオン電流の重心算定を、前記イオン電流検出手段の
イオンビーム側に、前記回転円盤とイオンビームとの相
対移動方向と同一方向に移動してイオンビームのイオン
電流検出手段の照射を遮蔽する遮蔽板を配し、この遮蔽
板を前記方向に移動させつつ移動方向微小区間ごとに該
遮蔽板に遮蔽されずにイオン電流検出手段を照射してい
るイオンビーム部分の電流を計測し、この計測値を用い
て行うようにしたので、従来方法に比べ簡便でかつより
正確な重心算定が可能となり、例えば、測定回数すなわ
ち(4)式もしくは(初成におけるmを100とすれば
、100個の微小電極を備えたマルチファラデイと比べ
て同等以上の精度が得られ、より精度の高いドーズ量一
定制御を行うことができる。
第1図は本発明によるイオン電流算定方法の原理を示す
もので、一実施例としてこの算定に係わる遮蔽板の配置
とイオンビーム内の電流密度分布例とを示す説明図、第
2図は遮蔽板形状の一実施例を示す説明図、第3図は遮
蔽板の第2の実施例を示す説明図、第4図および第5図
は零発゛明による重心算定のそれぞれ異なるアルゴリズ
ムを示す図、第6図は一般的なイオン注入装置の打込み
室の構成図1ある。 1:ディスク、1a:回転軸、2:ウェーハ、3!フア
ラデイカツブ(イオン電流検出手段)、4:イオンビー
ム (ビーム、イオン流)、8:遮第2図 第1図 第3図 第4図
もので、一実施例としてこの算定に係わる遮蔽板の配置
とイオンビーム内の電流密度分布例とを示す説明図、第
2図は遮蔽板形状の一実施例を示す説明図、第3図は遮
蔽板の第2の実施例を示す説明図、第4図および第5図
は零発゛明による重心算定のそれぞれ異なるアルゴリズ
ムを示す図、第6図は一般的なイオン注入装置の打込み
室の構成図1ある。 1:ディスク、1a:回転軸、2:ウェーハ、3!フア
ラデイカツブ(イオン電流検出手段)、4:イオンビー
ム (ビーム、イオン流)、8:遮第2図 第1図 第3図 第4図
Claims (1)
- 1)複数のウェーハを搭載した回転円盤を軸まわりに回
転させつつ該円盤の面に垂直方向に生じているイオンビ
ームとの該円盤面内一方向の相対移動によりイオンビー
ムを横切らせてウェーハにイオンを注入するとともに該
円盤の背後側にイオンビームの照射により該ビームのイ
オン電流を検出するイオン電流検出手段を備えたイオン
注入装置における前記イオン電流の重心を算定する方法
であって、前記イオン電流検出手段のイオンビーム側に
、前記回転円盤とイオンビームとの相対移動方向と同一
方向に移動してイオンビームのイオン電流検出手段の照
射を遮蔽する遮蔽板を配し、この遮蔽板を前記方向に移
動させつつ移動方向微小区間ごとに該遮蔽板に遮蔽され
ずにイオン電流検出手段を照射しているイオンビーム部
分の電流を計測し、この計測値を用いてイオン電流の重
心を算定することを特徴とするイオン電流重心算定方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19549488A JPH0246644A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | イオン電流重心算定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19549488A JPH0246644A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | イオン電流重心算定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0246644A true JPH0246644A (ja) | 1990-02-16 |
Family
ID=16342021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19549488A Pending JPH0246644A (ja) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | イオン電流重心算定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0246644A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006114289A (ja) * | 2004-10-13 | 2006-04-27 | Ulvac Japan Ltd | イオン注入装置 |
JP2007005779A (ja) * | 2005-05-24 | 2007-01-11 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | イオンビーム計測方法およびイオン注入装置 |
JP2010526412A (ja) * | 2007-04-30 | 2010-07-29 | アクセリス テクノロジーズ, インコーポレイテッド | イオンビームプロファイリング方法およびシステム |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP19549488A patent/JPH0246644A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006114289A (ja) * | 2004-10-13 | 2006-04-27 | Ulvac Japan Ltd | イオン注入装置 |
JP4562485B2 (ja) * | 2004-10-13 | 2010-10-13 | 株式会社アルバック | イオン注入装置 |
JP2007005779A (ja) * | 2005-05-24 | 2007-01-11 | Nissin Ion Equipment Co Ltd | イオンビーム計測方法およびイオン注入装置 |
JP4561690B2 (ja) * | 2005-05-24 | 2010-10-13 | 日新イオン機器株式会社 | イオンビーム計測方法およびイオン注入装置 |
JP2010526412A (ja) * | 2007-04-30 | 2010-07-29 | アクセリス テクノロジーズ, インコーポレイテッド | イオンビームプロファイリング方法およびシステム |
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