JPH05135731A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
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- JPH05135731A JPH05135731A JP4091330A JP9133092A JPH05135731A JP H05135731 A JPH05135731 A JP H05135731A JP 4091330 A JP4091330 A JP 4091330A JP 9133092 A JP9133092 A JP 9133092A JP H05135731 A JPH05135731 A JP H05135731A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/026—Means for avoiding or neutralising unwanted electrical charges on tube components
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/004—Charge control of objects or beams
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転ディスクを有するメカニカルスキャンを
用いたイオン注入装置において、イオンビーム照射直後
のチャージ電位を求め得るようにする。 【構成】 イオンビームａ照射位置より回転ディスク１
のスピン方向に沿ってチャージアップ電位検出センサＳ
1，Ｓ2，Ｓ3を配設し、イオンビーム照射から夫々所定
時間を経た状態のチャージ電位を検出し、これらチャー
ジ電位の減衰傾向から、イオンビーム照射直後のウエハ
２のチャージ電位を算出することを可能とした。これに
より、チャージアップによるデバイスへの悪影響を防止
することが可能となる。
用いたイオン注入装置において、イオンビーム照射直後
のチャージ電位を求め得るようにする。 【構成】 イオンビームａ照射位置より回転ディスク１
のスピン方向に沿ってチャージアップ電位検出センサＳ
1，Ｓ2，Ｓ3を配設し、イオンビーム照射から夫々所定
時間を経た状態のチャージ電位を検出し、これらチャー
ジ電位の減衰傾向から、イオンビーム照射直後のウエハ
２のチャージ電位を算出することを可能とした。これに
より、チャージアップによるデバイスへの悪影響を防止
することが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置や液晶ディ
スプレイ（ＬＣＤ）の製造工程で用いられるイオン注入
装置に関する。
スプレイ（ＬＣＤ）の製造工程で用いられるイオン注入
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のイオン注入装置として
は、図５に示すように、回転ディスク１の表面に複数の
ウエハ２をスピン方向に沿って等間隔に並べて固定し、
回転ディスク１の軸６を図中矢印ｒで示す回転方向に回
転駆動することにより、所定の回転数で回転ディスクを
回転させ、イオンビーム発生装置から射出されたイオン
ビームａをウエハ２に照射してイオン注入するものが知
られている。なお、イオンビーム発生装置は、一定の位
置に固設され、そこから射出されるイオンビームａも常
に一定の位置に照射されるようになっていて、回転ディ
スク１側が所定のストロークで上下方向（図中矢印ｙで
示す）にスキャンされてウエハ２の全域にイオン注入が
施されるようになっている。
は、図５に示すように、回転ディスク１の表面に複数の
ウエハ２をスピン方向に沿って等間隔に並べて固定し、
回転ディスク１の軸６を図中矢印ｒで示す回転方向に回
転駆動することにより、所定の回転数で回転ディスクを
回転させ、イオンビーム発生装置から射出されたイオン
ビームａをウエハ２に照射してイオン注入するものが知
られている。なお、イオンビーム発生装置は、一定の位
置に固設され、そこから射出されるイオンビームａも常
に一定の位置に照射されるようになっていて、回転ディ
スク１側が所定のストロークで上下方向（図中矢印ｙで
示す）にスキャンされてウエハ２の全域にイオン注入が
施されるようになっている。
【０００３】そして、このようなイオン注入装置におい
ては、イオンビームが照射されると半導体ウエハには正
電荷が帯電する。この帯電が過剰となると、ともすると
ウエハ表面にクラックが生じたり、絶縁破壊を起すなど
の問題を生じる。
ては、イオンビームが照射されると半導体ウエハには正
電荷が帯電する。この帯電が過剰となると、ともすると
ウエハ表面にクラックが生じたり、絶縁破壊を起すなど
の問題を生じる。
【０００４】このため、ウエハのイオン注入によるチャ
ージアップ電位を検出し、帯電状態を監視することが必
要である。
ージアップ電位を検出し、帯電状態を監視することが必
要である。
【０００５】従来、この種のチャージ電位の測定装置と
しては、図６に示すような、特開平２−１２２５３８号
公報記載の技術が知られている。この技術は、イオン注
入された回転するウエハ２の電荷を、一箇所に配置され
た検出電極７に誘起される電荷により、この検出電極７
と接続される電界効果トランジスタのゲート電界を変化
させて、電荷量に応じた出力を取り出し、ウエハ２の帯
電の分布を検出するというものである。なお、図中８
は、表示装置を示している。
しては、図６に示すような、特開平２−１２２５３８号
公報記載の技術が知られている。この技術は、イオン注
入された回転するウエハ２の電荷を、一箇所に配置され
た検出電極７に誘起される電荷により、この検出電極７
と接続される電界効果トランジスタのゲート電界を変化
させて、電荷量に応じた出力を取り出し、ウエハ２の帯
電の分布を検出するというものである。なお、図中８
は、表示装置を示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たチャージ電位の測定においては、イオンビームがウエ
ハに照射された後、所定の時間（約４３ｍｓｅｃ）遅れ
測定するものであるため、検出電極から得られるチャー
ジ電位は、ある程度の放電があり、実際の値とは異なる
問題がある。例えば、実際に２箇所に検出電極を設置し
て、各々の電位を測定してみると、以下の如く値が異な
ることが判る。
たチャージ電位の測定においては、イオンビームがウエ
ハに照射された後、所定の時間（約４３ｍｓｅｃ）遅れ
測定するものであるため、検出電極から得られるチャー
ジ電位は、ある程度の放電があり、実際の値とは異なる
問題がある。例えば、実際に２箇所に検出電極を設置し
て、各々の電位を測定してみると、以下の如く値が異な
ることが判る。
【０００７】例えば、シリコン基板上にフォトレジスト
を塗布したウエハに、上記回転ディスクを用いたイオン
注入法を適用して行なった場合、約１５ｍｓｅｃ後の位
置にあるウエハのチャージ電位は２６９Ｖであるのに対
し、約４３ｍｓｅｃ後の位置にあるウエハのチャージ電
位は２２８Ｖに減少する。また、シリコン基板上にＳｉ
Ｏ2膜、多結晶シリコン膜を順次積層してなるウエハに
上記イオン注入を行なった場合は、約１５ｍｓｅｃ後の
位置にあるウエハのチャージ電位は１５３Ｖであるのに
対し、約４３ｍｓｅｃ後の位置にあるウエハのチャージ
電位は１３８Ｖとなる。
を塗布したウエハに、上記回転ディスクを用いたイオン
注入法を適用して行なった場合、約１５ｍｓｅｃ後の位
置にあるウエハのチャージ電位は２６９Ｖであるのに対
し、約４３ｍｓｅｃ後の位置にあるウエハのチャージ電
位は２２８Ｖに減少する。また、シリコン基板上にＳｉ
Ｏ2膜、多結晶シリコン膜を順次積層してなるウエハに
上記イオン注入を行なった場合は、約１５ｍｓｅｃ後の
位置にあるウエハのチャージ電位は１５３Ｖであるのに
対し、約４３ｍｓｅｃ後の位置にあるウエハのチャージ
電位は１３８Ｖとなる。
【０００８】このように放電が起るため、イオンビーム
照射直後の位置に電位検出センサを設置すれば良い訳で
あるが、荷電粒子の影響で、信号が不安定となり、実際
にはモニターできないという問題がある。
照射直後の位置に電位検出センサを設置すれば良い訳で
あるが、荷電粒子の影響で、信号が不安定となり、実際
にはモニターできないという問題がある。
【０００９】また、上記したチャージ電位の測定手段に
おいては、単一の検出電極７によってウエハ表面の一部
のチャージアップ電位を検出するものであるため、実際
にイオンビームが照射されているウエハ上の位置と、検
出電極の位置が周期的にズレを生じてしまう問題があ
る。
おいては、単一の検出電極７によってウエハ表面の一部
のチャージアップ電位を検出するものであるため、実際
にイオンビームが照射されているウエハ上の位置と、検
出電極の位置が周期的にズレを生じてしまう問題があ
る。
【００１０】即ち、図７〜図９に示すように、イオンビ
ームａは、回転ディスクの半径方向の所定の幅がｗに設
定されているため、ウエハ２に対するイオンビーム照射
位置はｙ方向のスロースキャンの状態によって異なる。
図７（Ａ）は、回転ディスク１が下降した状態を示して
おり、このとき、イオンビームａはウエハ２の上部（回
転外側端部付近）に入射し、同図（Ｂ）のグラフに示す
ように、イオンビームａの入射された部分のチャージア
ップ電圧が高くなり、他の部分は低い分布となってい
る。また、図８（Ａ）はウエハ２の回転内側端と回転外
側端との中間部にイオンビームａが照射されている状態
を示しており、同図（Ｂ）は、そのチャージアップ電圧
の分布が、上記中間部で高くなっていることを示してい
る。さらに、図９（Ａ）は、回転ディスク１が上昇した
状態を示しており、イオンビームａがウエハ２の下部
（回転内側端部付近）に入射し、同図（Ｂ）のグラフに
示すように、ウエハ２の下部のチャージアップ電圧が高
い分布となっていることが判る。
ームａは、回転ディスクの半径方向の所定の幅がｗに設
定されているため、ウエハ２に対するイオンビーム照射
位置はｙ方向のスロースキャンの状態によって異なる。
図７（Ａ）は、回転ディスク１が下降した状態を示して
おり、このとき、イオンビームａはウエハ２の上部（回
転外側端部付近）に入射し、同図（Ｂ）のグラフに示す
ように、イオンビームａの入射された部分のチャージア
ップ電圧が高くなり、他の部分は低い分布となってい
る。また、図８（Ａ）はウエハ２の回転内側端と回転外
側端との中間部にイオンビームａが照射されている状態
を示しており、同図（Ｂ）は、そのチャージアップ電圧
の分布が、上記中間部で高くなっていることを示してい
る。さらに、図９（Ａ）は、回転ディスク１が上昇した
状態を示しており、イオンビームａがウエハ２の下部
（回転内側端部付近）に入射し、同図（Ｂ）のグラフに
示すように、ウエハ２の下部のチャージアップ電圧が高
い分布となっていることが判る。
【００１１】このように、単一の検出電極では、ｙ方向
のスロースキャンに伴ない検出するウエハのチャージア
ップ電圧が異なるため、ウエハ上におけるチャージアッ
プ電圧が高い位置か低い位置かが把握できず、このよう
なモニター位置がずれた状態での検出電圧に基づいて、
ウエハ上の電荷を中和させるための電子供給手段を作動
させようとしても、正確な制御が行なえない問題点があ
った。
のスロースキャンに伴ない検出するウエハのチャージア
ップ電圧が異なるため、ウエハ上におけるチャージアッ
プ電圧が高い位置か低い位置かが把握できず、このよう
なモニター位置がずれた状態での検出電圧に基づいて、
ウエハ上の電荷を中和させるための電子供給手段を作動
させようとしても、正確な制御が行なえない問題点があ
った。
【００１２】本発明は、このような従来の問題点に着目
して創案されたものであって、イオンビーム照射直後の
チャージ電位を予想することができ、チャージアップに
よるデバイスへの影響を極力低減することを可能とする
イオン注入装置を得んとするものである。
して創案されたものであって、イオンビーム照射直後の
チャージ電位を予想することができ、チャージアップに
よるデバイスへの影響を極力低減することを可能とする
イオン注入装置を得んとするものである。
【００１３】また、本発明は、チャージアップをウエハ
全体で均一に低く制御し得るイオン注入装置を得んとす
るものである。
全体で均一に低く制御し得るイオン注入装置を得んとす
るものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項１の発明
は、回転ディスクに配設された基体に、イオンビーム発
生装置から射出されたイオンビームを照射してイオン注
入するイオン注入装置において、前記回転ディスクのス
ピン方向に沿って複数のチャージ電位検出センサを配設
したことを、解決手段としている。
は、回転ディスクに配設された基体に、イオンビーム発
生装置から射出されたイオンビームを照射してイオン注
入するイオン注入装置において、前記回転ディスクのス
ピン方向に沿って複数のチャージ電位検出センサを配設
したことを、解決手段としている。
【００１５】請求項２の発明は、回転ディスクに配設さ
れた基体に、イオンビーム発生装置から射出されたイオ
ンビームを照射してイオン注入するイオン注入装置にお
いて、前記回転ディスクの半径方向に沿って複数のチャ
ージ電位検出センサを設けると共に、前記イオンビーム
に電子を注入する電子供給手段を備えたことを、解決手
段としている。
れた基体に、イオンビーム発生装置から射出されたイオ
ンビームを照射してイオン注入するイオン注入装置にお
いて、前記回転ディスクの半径方向に沿って複数のチャ
ージ電位検出センサを設けると共に、前記イオンビーム
に電子を注入する電子供給手段を備えたことを、解決手
段としている。
【００１６】請求項３の発明は、基体がスピン方向に沿
って等間隔に固定されると共に特定半径方向に往復動作
する回転ディスクと、前記基体に対してイオンビームを
略垂直に照射するイオンビーム発生装置と、前記回転デ
ィスクのスピン方向に沿って該回転ディスクに対向する
ように配置され、且つ前記対向状態を保持したまま前記
特定半径方向に該回転ディスクと同期して往復動作する
複数のチャージ電位検出センサと、を備えたことを、解
決手段としている。
って等間隔に固定されると共に特定半径方向に往復動作
する回転ディスクと、前記基体に対してイオンビームを
略垂直に照射するイオンビーム発生装置と、前記回転デ
ィスクのスピン方向に沿って該回転ディスクに対向する
ように配置され、且つ前記対向状態を保持したまま前記
特定半径方向に該回転ディスクと同期して往復動作する
複数のチャージ電位検出センサと、を備えたことを、解
決手段としている。
【００１７】
【作用】請求項１の発明においては、回転ディスクのス
ピン方向に複数のチャージアップ電位検出センサを配設
したことにより、イオンビーム照射直後のチャージ量
を、夫々のセンサで検出する基体のチャージ量の減衰傾
向から算出することが可能となる。
ピン方向に複数のチャージアップ電位検出センサを配設
したことにより、イオンビーム照射直後のチャージ量
を、夫々のセンサで検出する基体のチャージ量の減衰傾
向から算出することが可能となる。
【００１８】請求項２及び３の発明においては、複数の
チャージアップ電位検出センサを備えることにより、基
体上の一箇所ではなく複数箇所のチャージアップ電位を
検出することが可能となる。このため、基体上の複数箇
所の分布に応じて電子供給手段を制御することが可能と
なる。
チャージアップ電位検出センサを備えることにより、基
体上の一箇所ではなく複数箇所のチャージアップ電位を
検出することが可能となる。このため、基体上の複数箇
所の分布に応じて電子供給手段を制御することが可能と
なる。
【００１９】特に、複数のチャージアップ電位検出セン
サを回転ディスクの半径方向に順次並べて配置すること
により、スロースキャンに伴なう基体に生ずる電位分布
をより適格に把握することが可能となり、電子供給手段
の制御をより効果的に行なうことが可能となる。
サを回転ディスクの半径方向に順次並べて配置すること
により、スロースキャンに伴なう基体に生ずる電位分布
をより適格に把握することが可能となり、電子供給手段
の制御をより効果的に行なうことが可能となる。
【００２０】
（実施例１）以下、本発明の実施例１を図面に基づいて
説明する。図１は、本実施例のイオン注入装置を示す説
明図であり、回転ディスク１と、回転ディスク１のスピ
ン方向に沿って回転ディスク１表面に固定されるウエハ
２表面より所定距離ｄを隔てて対向するように配設され
た３つのチャージアップ電位検出センサＳ1，Ｓ2，Ｓ3
と、図示しないイオンビーム発生装置とから大略構成さ
れている。
説明する。図１は、本実施例のイオン注入装置を示す説
明図であり、回転ディスク１と、回転ディスク１のスピ
ン方向に沿って回転ディスク１表面に固定されるウエハ
２表面より所定距離ｄを隔てて対向するように配設され
た３つのチャージアップ電位検出センサＳ1，Ｓ2，Ｓ3
と、図示しないイオンビーム発生装置とから大略構成さ
れている。
【００２１】回転ディスク１は、その裏面中心に一体に
設けられている回転軸６を矢印ｒ方向に回転駆動するこ
とにより、高速回転（〜１０００ｒｐｍ）し、また回転
軸６を図中ｙ方向に往復動作（１５〜３０秒／１ストロ
ーク）させることにより、ウエハ２全面にイオンビーム
を照射するようになっている。
設けられている回転軸６を矢印ｒ方向に回転駆動するこ
とにより、高速回転（〜１０００ｒｐｍ）し、また回転
軸６を図中ｙ方向に往復動作（１５〜３０秒／１ストロ
ーク）させることにより、ウエハ２全面にイオンビーム
を照射するようになっている。
【００２２】チャージアップ電位検出センサＳ1，Ｓ2，
Ｓ3は、回転ディスク１のｙ方向の往復動作に追従して
移動するようになっている。また、本実施例において
は、チャージアップ電位検出センサＳ1はイオンビーム
照射位置から、例えば、回転ディスク１上で約６０°回
転した位置に、センサＳ2は約１８０°回転した位置
に、センサＳ3は約３００°回転した位置に配設され、
夫々、ウエハ２の中心部の電荷を検出するようになって
いる。回転ディスク１表面にセットされたウエハ２〜２
は、図１に示すイオンビームａが照射される位置でイオ
ン注入が施されチャージアップする。その後、チャージ
アップ電位検出センサＳ1，Ｓ2，Ｓ3の位置でイオン注
入時より所定時間遅れた状態でのチャージ電位が検出さ
れる。なお、図中３，４，５は表示装置を示している。
Ｓ3は、回転ディスク１のｙ方向の往復動作に追従して
移動するようになっている。また、本実施例において
は、チャージアップ電位検出センサＳ1はイオンビーム
照射位置から、例えば、回転ディスク１上で約６０°回
転した位置に、センサＳ2は約１８０°回転した位置
に、センサＳ3は約３００°回転した位置に配設され、
夫々、ウエハ２の中心部の電荷を検出するようになって
いる。回転ディスク１表面にセットされたウエハ２〜２
は、図１に示すイオンビームａが照射される位置でイオ
ン注入が施されチャージアップする。その後、チャージ
アップ電位検出センサＳ1，Ｓ2，Ｓ3の位置でイオン注
入時より所定時間遅れた状態でのチャージ電位が検出さ
れる。なお、図中３，４，５は表示装置を示している。
【００２３】上記各センサＳ1，Ｓ2，Ｓ3で得られたチ
ャージ電位は、自己放電を含んだ値を表わしているた
め、以下の式で近似できる。
ャージ電位は、自己放電を含んだ値を表わしているた
め、以下の式で近似できる。
【００２４】Ｖ＝Ｖ0ｅｘｐ（−ｔ／τ） Ｖ：チャージ電位、ｔ：時間、τ：時定数 そこで、ｌｏｇＶとｌｏｇｔでプロットを行なうと図２
に示すグラフのようにほぼ直線で表わすことが可能にな
る。このため、このグラフから、ｔ＝ｏ即ちイオンビー
ム照射直後のウエハ２表面のチャージ電位（Ｖ0）を求
めることが可能となる。また、実験式から求めることも
可能である。この結果、従来、自己放電を含んだチャー
ジ電位を測定していたのに対し、イオンビーム照射直後
のより正確なチャージ電位の測定が可能になり、これに
基づいて、チャージアップに伴なう上記した悪影響を未
然に回避することが可能となる。また、チャージ電位と
デバイス歩留りとの相関がより明確になることが期待さ
れる。特に、イオン注入時のウエハ表面材料によって
は、自己放電の時定数が異なることも予想され、正確な
チャージ電位を求めることは重要である。また、当然時
定数を決めることも可能である。
に示すグラフのようにほぼ直線で表わすことが可能にな
る。このため、このグラフから、ｔ＝ｏ即ちイオンビー
ム照射直後のウエハ２表面のチャージ電位（Ｖ0）を求
めることが可能となる。また、実験式から求めることも
可能である。この結果、従来、自己放電を含んだチャー
ジ電位を測定していたのに対し、イオンビーム照射直後
のより正確なチャージ電位の測定が可能になり、これに
基づいて、チャージアップに伴なう上記した悪影響を未
然に回避することが可能となる。また、チャージ電位と
デバイス歩留りとの相関がより明確になることが期待さ
れる。特に、イオン注入時のウエハ表面材料によって
は、自己放電の時定数が異なることも予想され、正確な
チャージ電位を求めることは重要である。また、当然時
定数を決めることも可能である。
【００２５】以上、実施例１について説明したが、本発
明は、これに限定されるものではなく、構成の要旨に付
随する各種の設計変更が可能である。
明は、これに限定されるものではなく、構成の要旨に付
随する各種の設計変更が可能である。
【００２６】（実施例２）以下、本発明の実施例２を図
面に基づいて説明する。図３及び図４は、本実施例のイ
オン注入装置を示す説明図であり、回転ディスク１１
と、回転ディスク１１のスピン方向に沿って回転ディス
ク１１表面に固定されるウエハ１２表面より所定距離を
隔てて対向するように配設された５つのチャージアップ
電位検出センサ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３
Ｅと、図示しないイオンビーム発生装置と、電子供給装
置２０とから大略構成されている。
面に基づいて説明する。図３及び図４は、本実施例のイ
オン注入装置を示す説明図であり、回転ディスク１１
と、回転ディスク１１のスピン方向に沿って回転ディス
ク１１表面に固定されるウエハ１２表面より所定距離を
隔てて対向するように配設された５つのチャージアップ
電位検出センサ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３
Ｅと、図示しないイオンビーム発生装置と、電子供給装
置２０とから大略構成されている。
【００２７】回転ディスク１１は、その裏面中心に一体
に設けられている回転軸１５を矢印ｒ方向に回転駆動す
ることにより、高速回転（〜１０００ｒｐｍ）し、また
回転軸１５を図中ｙ方向に往復動作（１５〜３０秒／１
ストローク）させることにより、ウエハ２全面にイオン
ビームを照射するようになっている。
に設けられている回転軸１５を矢印ｒ方向に回転駆動す
ることにより、高速回転（〜１０００ｒｐｍ）し、また
回転軸１５を図中ｙ方向に往復動作（１５〜３０秒／１
ストローク）させることにより、ウエハ２全面にイオン
ビームを照射するようになっている。
【００２８】チャージアップ電位検出センサ１３Ａ，１
３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅは、回転ディスク１１の
ｙ方向の往復動作に追従して移動するようになってい
る。また、本実施例においては、これらチャージアップ
電位検出センサ１３Ａ〜１３Ｅは、図３に示すようにイ
オンビーム照射位置から、例えば回転ディスク１１上で
約１８０°回転した位置に、回転ディスク１１の半径方
向に沿って所定間毎に順次配設されている。このため、
回転ディスク１１がｙ方向のスロースキャンを行なうこ
とによって、ウエハ１２上のイオンビームａの照射位置
が変化しても、半回転前にイオンビームが照射された部
分のチャージアップ電位は、センサ１３Ａ〜１３Ｅのい
ずれかでほぼ検出することができる。また、ｙ方向のス
ロースキャンに比較して回転ディスク１１の回転は非常
に速いため、イオンビームａの照射位置と電位検出位置
とのズレのない測定が可能である。
３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅは、回転ディスク１１の
ｙ方向の往復動作に追従して移動するようになってい
る。また、本実施例においては、これらチャージアップ
電位検出センサ１３Ａ〜１３Ｅは、図３に示すようにイ
オンビーム照射位置から、例えば回転ディスク１１上で
約１８０°回転した位置に、回転ディスク１１の半径方
向に沿って所定間毎に順次配設されている。このため、
回転ディスク１１がｙ方向のスロースキャンを行なうこ
とによって、ウエハ１２上のイオンビームａの照射位置
が変化しても、半回転前にイオンビームが照射された部
分のチャージアップ電位は、センサ１３Ａ〜１３Ｅのい
ずれかでほぼ検出することができる。また、ｙ方向のス
ロースキャンに比較して回転ディスク１１の回転は非常
に速いため、イオンビームａの照射位置と電位検出位置
とのズレのない測定が可能である。
【００２９】そして、各チャージアップ電位検出センサ
１３Ａ〜１３Ｅには、図４に示すように、夫々、プレア
ンプ１６Ａ〜１６Ｅ，積分回路１７Ａ〜１７Ｅ，ピーク
ホールド回路１８Ａ〜１８Ｅが順次接続されており、夫
々のピークホールド回路１８Ａ〜１８Ｅは、ＣＰＵ１９
に接続されている。また、ＣＰＵ１９は、電子供給手段
２０のエレクトロンシャワー電源２１に接続されてい
る。また、夫々のピークホールド回路１８Ａ〜１８Ｅ及
びＣＰＵ１９には、スキャン位置検出手段２４からスキ
ャン位置検出信号が出力されるようになっている。
１３Ａ〜１３Ｅには、図４に示すように、夫々、プレア
ンプ１６Ａ〜１６Ｅ，積分回路１７Ａ〜１７Ｅ，ピーク
ホールド回路１８Ａ〜１８Ｅが順次接続されており、夫
々のピークホールド回路１８Ａ〜１８Ｅは、ＣＰＵ１９
に接続されている。また、ＣＰＵ１９は、電子供給手段
２０のエレクトロンシャワー電源２１に接続されてい
る。また、夫々のピークホールド回路１８Ａ〜１８Ｅ及
びＣＰＵ１９には、スキャン位置検出手段２４からスキ
ャン位置検出信号が出力されるようになっている。
【００３０】上記したチャージアップ電位検出センサ１
３Ａ〜１３Ｅで夫々検出された出力は、夫々のセンサに
接続されるプレアンプ１６Ａ〜１６Ｅで増幅され、積分
回路１７Ａ〜１７Ｅで積分され、ピークホールド回路１
８Ａ〜１８Ｅで夫々最大値をデジタル値でＣＰＵ１９に
出力するようになっている。そして、ＣＰＵ１９は、こ
れらのデジタル値及びスキャン位置信号に基づいてエレ
クトロンシャワー電源２１に制御信号を出力する。エレ
クトロンシャワー電源２１より射出されるエレクトロン
ビーム２２は反射板２３を介してイオンビームａに注入
されるようになっている。このようにして、ウエハ１２
のチャージアップ電位の分布に基づいてチャージアップ
電位をエレクトロンにより中和して最低にするような制
御が可能となる。
３Ａ〜１３Ｅで夫々検出された出力は、夫々のセンサに
接続されるプレアンプ１６Ａ〜１６Ｅで増幅され、積分
回路１７Ａ〜１７Ｅで積分され、ピークホールド回路１
８Ａ〜１８Ｅで夫々最大値をデジタル値でＣＰＵ１９に
出力するようになっている。そして、ＣＰＵ１９は、こ
れらのデジタル値及びスキャン位置信号に基づいてエレ
クトロンシャワー電源２１に制御信号を出力する。エレ
クトロンシャワー電源２１より射出されるエレクトロン
ビーム２２は反射板２３を介してイオンビームａに注入
されるようになっている。このようにして、ウエハ１２
のチャージアップ電位の分布に基づいてチャージアップ
電位をエレクトロンにより中和して最低にするような制
御が可能となる。
【００３１】本実施例によれば、ウエハ１２上のチャー
ジアップ電位を最低にすることが可能となるため、チャ
ージアップによるクレータ（クラック）の発生や酸化膜
耐圧の劣化を防止することができる。
ジアップ電位を最低にすることが可能となるため、チャ
ージアップによるクレータ（クラック）の発生や酸化膜
耐圧の劣化を防止することができる。
【００３２】以上、実施例２について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、各種の設計変更が
可能である。
明はこれに限定されるものではなく、各種の設計変更が
可能である。
【００３３】例えば、上記実施例１においては、チャー
ジアップ電位検出センサを３つ配設したが、この数に限
定されるものではない。
ジアップ電位検出センサを３つ配設したが、この数に限
定されるものではない。
【００３４】また、チャージアップ電位検出センサから
の検出値を演算回路に入力し、演算回路の演算値に基づ
いて例えばイオンビームの射出量の制御や電荷中和手段
の作動制御を行なうシステムを備えた構成とすることも
勿論可能である。
の検出値を演算回路に入力し、演算回路の演算値に基づ
いて例えばイオンビームの射出量の制御や電荷中和手段
の作動制御を行なうシステムを備えた構成とすることも
勿論可能である。
【００３５】さらに、上記実施例１においては、イオン
注入の対象基体が半導体ウエハであったが、勿論石英基
板などの他の基体に適用できることは言うまでもない。
注入の対象基体が半導体ウエハであったが、勿論石英基
板などの他の基体に適用できることは言うまでもない。
【００３６】例えば、上記実施例２においては、チャー
ジアップ電位検出センサの数を５個に設定したが、これ
に限定されるものではなく、また、チャージアップ電位
検出センサの設置位置も、上記実施例２に限られるもの
ではない。
ジアップ電位検出センサの数を５個に設定したが、これ
に限定されるものではなく、また、チャージアップ電位
検出センサの設置位置も、上記実施例２に限られるもの
ではない。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、イオンビーム照射直後のチャージ電位を把握
することができ、チャージアップによるデバイスへの影
響を極力低減できる効果がある。このため、デバイスの
歩留り向上に役立つ効果がある。また、基体に形成され
た各構造，膜質等の違いによるチャージアップ現象の解
明に役立つ効果がある。さらに、回転ディスクの１回転
中に起こる放電量の推定が可能となる効果がある。
によれば、イオンビーム照射直後のチャージ電位を把握
することができ、チャージアップによるデバイスへの影
響を極力低減できる効果がある。このため、デバイスの
歩留り向上に役立つ効果がある。また、基体に形成され
た各構造，膜質等の違いによるチャージアップ現象の解
明に役立つ効果がある。さらに、回転ディスクの１回転
中に起こる放電量の推定が可能となる効果がある。
【００３８】本発明に係るイオン注入装置によれば、チ
ャージアップをウエハ全体で低く制御することが出来、
チャージアップに起因するクレータの発生や酸化膜の耐
圧の劣化を防止する効果がある。このため、デバイスの
歩留りを向上する効果がある。
ャージアップをウエハ全体で低く制御することが出来、
チャージアップに起因するクレータの発生や酸化膜の耐
圧の劣化を防止する効果がある。このため、デバイスの
歩留りを向上する効果がある。
【図１】本発明の実施例の説明図。
【図２】各センサで検出したチャージ電位の対数と経過
時間の対数との関係を示すグラフ。
時間の対数との関係を示すグラフ。
【図３】本発明の実施例２の斜視図。
【図４】本発明の実施例２の説明図。
【図５】従来例の斜視図。
【図６】従来例の斜視図。
【図７】（Ａ）はイオンビームが回転外側端部付近に照
射している状態を示す説明図、 （Ｂ）はチャージアップ電圧の分布を示すグラフ。
射している状態を示す説明図、 （Ｂ）はチャージアップ電圧の分布を示すグラフ。
【図８】（Ａ）は中間部分にイオンビームが照射してい
る状態を示す説明図、（Ｂ）はチャージアップ電圧の分
布を示すグラフ。
る状態を示す説明図、（Ｂ）はチャージアップ電圧の分
布を示すグラフ。
【図９】（Ａ）はイオンビームが回転内側端部付近に照
射している状態を示す説明図、 （Ｂ）はチャージアップ電圧の分布を示すグラフ。
射している状態を示す説明図、 （Ｂ）はチャージアップ電圧の分布を示すグラフ。
ａ…イオンビーム １…回転ディスク ２…ウエハ Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3…チャージアップ電位検出センサ １１…回転ディスク １２…ウエハ １３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅ…チャージア
ップ電位検出センサ ２０…電子供給手段
ップ電位検出センサ ２０…電子供給手段
Claims (4)
- 【請求項１】 回転ディスクに配設された基体に、イオ
ンビーム発生装置から射出されたイオンビームを照射し
てイオン注入するイオン注入装置において、 前記回転ディスクのスピン方向に沿って複数のチャージ
電位検出センサを配設したことを特徴とするイオン注入
装置。 - 【請求項２】 回転ディスクに配設された基体に、イオ
ンビーム発生装置から射出されたイオンビームを照射し
てイオン注入するイオン注入装置において、 前記回転ディスクの半径方向に沿って複数のチャージ電
位検出センサを設けると共に、前記イオンビームに電子
を注入する電子供給手段を備えたことを特徴とするイオ
ン注入装置。 - 【請求項３】 基体がスピン方向に沿って等間隔に固定
されると共に特定半径方向に往復動作する回転ディスク
と、 前記基体に対してイオンビームを略垂直に照射するイオ
ンビーム発生装置と、 前記回転ディスクのスピン方向に沿って該回転ディスク
に対向するように配置され、且つ前記対向状態を保持し
たまま前記特定半径方向に該回転ディスクと同期して往
復動作する複数のチャージ電位検出センサと、を備える
ことを特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項４】 前記チャージ電位検出センサからの出力
値に基づいて前記電子供給手段の出力を制御することを
特徴とする請求項２記載に係るイオン注入装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4091330A JPH05135731A (ja) | 1991-07-08 | 1992-04-13 | イオン注入装置 |
| US07/907,533 US5326980A (en) | 1991-07-08 | 1992-07-02 | Ion implanter with plural surface potential sensors |
| EP92401970A EP0522962B1 (en) | 1991-07-08 | 1992-07-08 | Ion implanter with surface potential measuring system |
| DE69201531T DE69201531T2 (de) | 1991-07-08 | 1992-07-08 | Ionenimplantationsgerät mit Oberflächenpotentialmesssystem. |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16656591 | 1991-07-08 | ||
| JP3-166565 | 1991-07-17 | ||
| JP3-176327 | 1991-07-17 | ||
| JP17632791 | 1991-07-17 | ||
| JP4091330A JPH05135731A (ja) | 1991-07-08 | 1992-04-13 | イオン注入装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05135731A true JPH05135731A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=27306711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4091330A Pending JPH05135731A (ja) | 1991-07-08 | 1992-04-13 | イオン注入装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5326980A (ja) |
| EP (1) | EP0522962B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05135731A (ja) |
| DE (1) | DE69201531T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005294269A (ja) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Burle Technologies Inc | イオン打込み製品の制御電荷中和 |
| US7476554B2 (en) | 2005-06-29 | 2009-01-13 | Panasonic Corporation | Substrate processing method |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3599373B2 (ja) * | 1993-08-05 | 2004-12-08 | キヤノン株式会社 | イオン注入装置及びイオン注入方法 |
| US5531420A (en) * | 1994-07-01 | 1996-07-02 | Eaton Corporation | Ion beam electron neutralizer |
| JP3284918B2 (ja) * | 1997-04-11 | 2002-05-27 | 株式会社日立製作所 | 帯電防止方法及びイオン注入装置 |
| JP2891255B1 (ja) * | 1998-04-15 | 1999-05-17 | 日本電気株式会社 | イオン注入装置 |
| US20030126036A1 (en) * | 2000-02-29 | 2003-07-03 | First Data Corporation | Online payments |
| US6600163B2 (en) * | 2000-12-22 | 2003-07-29 | Alfred M. Halling | In-process wafer charge monitor and control system for ion implanter |
| US20030116089A1 (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-26 | Walther Steven R. | Plasma implantation system and method with target movement |
| JP2008166660A (ja) * | 2007-01-05 | 2008-07-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体製造装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4675530A (en) * | 1985-07-11 | 1987-06-23 | Eaton Corporation | Charge density detector for beam implantation |
| US4672210A (en) * | 1985-09-03 | 1987-06-09 | Eaton Corporation | Ion implanter target chamber |
| JPH0191431A (ja) * | 1987-04-16 | 1989-04-11 | Sumitomo Eaton Noba Kk | イオン打ち込み装置におけるウエハ帯電量検知装置 |
| JPS6410563A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-13 | Sumitomo Eaton Nova | Electric charging suppressor of ion implanter |
| JPH02122538A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-10 | Tokyo Kasoode Kenkyusho:Kk | 半導体基板の電荷検出装置 |
| JP2704438B2 (ja) * | 1989-09-04 | 1998-01-26 | 東京エレクトロン株式会社 | イオン注入装置 |
| JPH07120516B2 (ja) * | 1990-07-26 | 1995-12-20 | 株式会社東芝 | 低エネルギ−電子の照射方法および照射装置 |
| US5198676A (en) * | 1991-09-27 | 1993-03-30 | Eaton Corporation | Ion beam profiling method and apparatus |
-
1992
- 1992-04-13 JP JP4091330A patent/JPH05135731A/ja active Pending
- 1992-07-02 US US07/907,533 patent/US5326980A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-08 EP EP92401970A patent/EP0522962B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-08 DE DE69201531T patent/DE69201531T2/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005294269A (ja) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Burle Technologies Inc | イオン打込み製品の制御電荷中和 |
| US7476554B2 (en) | 2005-06-29 | 2009-01-13 | Panasonic Corporation | Substrate processing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69201531D1 (de) | 1995-04-06 |
| EP0522962B1 (en) | 1995-03-01 |
| US5326980A (en) | 1994-07-05 |
| EP0522962A1 (en) | 1993-01-13 |
| DE69201531T2 (de) | 1995-07-06 |
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