JPH0486574A - 被搬送体の帯電電位計測装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は被搬送体の帯電電位計測装置に係り、半導体基
板などの被搬送体の帯電電位を正確に検出するための手
段に関する。

（従来の技術） 第６図は、従来のイオン注入装置の帯電電位計測装置を
示すものであって、ケース１０１の内部に、検出電極１
０２、電界効果トランジスタ１０３、増幅器１０４等を
収納して構成されている。検出電極１０２の前面には開
口部１０５が開口されており、イオン注入が終了した回
転ディスク１０６上の半導体基板１０７を、この開口部
１０５の前方を移動させることにより、検出電極１０２
に電荷を誘起し、この電荷にょって、電界効果トランジ
スタ１０３のゲート電界を変化させて、電荷量の変化に
応した出力を取り出し、半導体基板１０７の帯電電位を
計測するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） 上記計測手段は、半導体基板１０７が載っている回転デ
ィスク１０６の表面電位を零電位とするものであるから
、回転ディスク１０６が検出電極１０２の前面を通過す
るときの検出値を零電位として、半導体基板１０７の帯
電電位を求めていた。

ところが、回転ディスク１０６の表面が汚れ、その被膜
により表面電位が零電位でない場合があり、この為、半
導体基板１０７の電位を正確に計測できない問題があっ
た。

したがって本発明は、上記のような従来手段の問題点を
解消した被搬送体の帯電電位計測装置を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、搬送担体により搬送される被搬送体と対向す
る位置に配設された検出電極と、外部電界から遮蔽され
た補助電極と、ゲート電界を変化させて、電荷量の変化
に応じた出力を取り出す電界効果トランジスタと、上記
検出電極及び補助電極と、この電界効果トランジスタの
ゲートとの接続を切り替えるスイッチ手段とから帯電電
位計測装置を構成したものである。

（作用） 上記構成において、被搬送体２が検出電極１２の前面を
通過すると、この検出電極１２に電荷が誘起され、その
電荷量により電界効果トランジスタ１５のゲート電界は
変化し、電荷量の変化に応じた出力が取り出される。

又、スイッチ手段１４を補助電極１３へ切り替ることに
より、零電位を検出できることから、被搬送体２の帯電
電位を正確に計測することが出来る。

（実施例１） 次に、イオン注入工程における半導体基板の帯電電位を
計測する装置を例にとり、図面を参照しながら本発明の
詳細な説明する。

第１図は、半導体基板のイオン注入装置を示すものであ
る。１は一定速度で回転する搬送担体としての回転ディ
スクであり、その表面には円周方向に沿って、被搬送体
としての半導体基板２が複数個配設されている。３はイ
オンビーム発生装置であって、これから射出されたイオ
ンビームは半導体基板２に注入される。４は半導体基板
２に対向する位置に配設された電荷検出器であって、表
示装置５に接続されている。

回転ディスク１はその回転軸７に対して直角に取り付け
られており、回転ディスク１が回転しても、半導体基板
２と電荷検出器４の間隔は変動することはなく一定に保
たれる。

次に第２図を参照しながら、電荷検出器４の説明を行う
。

１０は電気回路を収納するケースであって、静電的及び
電磁的な遮蔽素材にて形成されている。１１はケース１
０の前面に開設された開口部であって、その内方には検
出電極１２、及び補助電極１３と、それらの切替を行う
スイッチ手段１４が配設されている。この検出電極１２
は回転ディスク１上の半導体基板２に対向する位置に配
設されている。又、補助電極１３は静電的に完全に遮蔽
されており、外部電界の影響がない位置に配設されてい
る。電気回路は、電界効果トランジスタ１５．１６から
成るソース・フォロア回路を有している。電界効果トラ
ンジスタ１５のゲートは、上記スイッチ手段１４を介し
て上記検出電極１２と補助電極１３に接続されており、
またその出力側は増幅器１７に接続されている。

上記スイッチ手段１４は、電界効果トランジスタ１５側
の可変接点ａと、検出電極１２例の固定接点すと、補助
電極１３側の固定接点Ｃを有している。したがって可変
接点ａが固定接点すに接続された状態で、検出電極１２
の前面を半導体基板２が通過すると、電荷が誘起されそ
れらの電荷量の変化により、電界効果トランジスタ１５
のゲート電界は変化し、それに応した出力が得られる。

また可変接点ａが固定接点Ｃに接続されると、零電位が
検出される。

本装置は上記のような構成より成り、次に動作を説明す
る。回転ディスク１を回転させながら、イオンビーム発
生装置３からイオンビームを半導体基板２に照射すると
、半導体基板２は帯電する。可変接点ａを固定接点すに
接続した状態で、この半導体基板２が検出電極１２の前
面を通過すると、検出電極１２には静電誘導によって半
導体基板２の表面電位に対応した逆極性の電荷が帯電し
、その電荷量の変化に応じた電圧が電界効果トランジス
タ１５のゲートに印加され、結果として、検出電極１２
の電荷量の変化に応じた出力が増幅器１７の出力端子よ
り取り出される。

出力する波形は第３図に示すような連続した山形の波形
となるが、谷の部分は回転ディスク１の面の出力を示し
ている。そこで、回転ディスク１の回転に同期させて、
スイッチ手段１４を検出電極１２から補助電極１３に検
出電極１２と接地間絶縁抵抗によって決る時定数に比べ
て短い時間だけ切替えることにより、電界効果トランジ
スタ１５のゲートは零電荷の状態となり、第４図に示す
ようにｔａ待時間け零電位を検出することが出来る。し
たがってこれによって得られた零電位を基準として、半
導体基板２の帯電電位を正確に監視でき、中和対策がよ
り効果的に行える。

（実施例２） 第５図は、本発明の他の実施例を示すものである。ケー
ス１０は外ケース２０の内部に収納されている。この外
ケース２０の前面にも開口部２１が開口されており、開
口部１１と開口部２１の間には、遮蔽電極２２が配設さ
れている。

２４はスイッチ手段であって、遮蔽電極２２に接続され
た可変接点ａと、フローティング接点すと、接地接点Ｃ
を有している。

したがって可変接点ａをフローティング接点すに接続す
ると、半導体基板２の電位が計測される。また可変接点
ａを接地接点Ｃに接続すると、零電位が計測される。

なお本発明は、イオン注入工程における半導体基板の帯
電電位計測手段に限らず、被搬送体の帯電電位計測手段
として使用できる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、搬送担体の汚れに
よる影響を排除し、搬送担体の零電位を検出して、被搬
送体の表面帯電電位を正確に計測することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものであって、第１図はイオ
ン注入装置の全体図、第２図は要部の断面図、第３図及
び第４図は出力波形図、第５図は他の実施例の要部断面
図、第６図は従来手段の断面図である。 １・・・搬送担体 ２・・・被搬送体 １２・・・検出電極 １３・・・補助電極 １４．２４・・・スイッチ手段 １５・・・電界効果トランジスタ ２２・・・遮蔽電極 出願人　株式会社　東京カソード研究所代理人　弁理士
　高　松　利　行

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送担体により搬送される被搬送体の帯電電位計
   測装置であって、 上記被搬送体と対向する位置に配設された検出電極と、
   外部電界から遮蔽された補助電極と、ゲート電界を変化
   させて、電荷量の変化に応じた出力を取り出す電界効果
   トランジスタと、上記検出電極及び補助電極と、この電
   界効果トランジスタのゲートとの接続を切り替えるスイ
   ッチ手段とから成ることを特徴とする被搬送体の帯電電
   位計測装置。
2. （２）搬送担体により搬送される被搬送体の帯電電位計
   測装置であって、 上記被搬送体と対向する位置に配設された検出電極と、
   この検出電極とゲートが接続されて、ゲート電界が変化
   することにより、電荷量の変化に応じた出力を取り出す
   電界効果トランジスタと、上記被搬送体と上記検出電極
   の間に配設された遮蔽電極と、この遮蔽電極の接地、非
   接地を切り替えるスイッチ手段とから成ることを特徴と
   する被搬送体の帯電電位計測装置。