JPS61129040A - Apparatus for monitoring uniformity in injection - Google Patents
Apparatus for monitoring uniformity in injectionInfo
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- JPS61129040A JPS61129040A JP25229584A JP25229584A JPS61129040A JP S61129040 A JPS61129040 A JP S61129040A JP 25229584 A JP25229584 A JP 25229584A JP 25229584 A JP25229584 A JP 25229584A JP S61129040 A JPS61129040 A JP S61129040A
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- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、イオン注入装置におけるウェハへのイオン
注入量の均一性を監視するイオン注入均一性監視装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ion implantation uniformity monitoring device for monitoring the uniformity of the amount of ions implanted into a wafer in an ion implantation apparatus.
第５図は、イオン注入装置の一例を示す概略図である。 FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of an ion implantation device.
イオン源２から引出されて質量分析され加速された所定
のイオンビーム３は、Ｘ軸走査電源１４からＸ軸走査電
圧ＶＸが供給されるＸ軸走査電極４によってＸ軸方向に
走査され、かつ、Ｙ軸走査電源１６からＹ軸走査電圧Ｖ
Ｙが供給されるＹ軸走査電極６によってＹ軸方向に走査
され、マスク８を通過した後ウェハｌＯの全面に照射さ
れ、これによってウェハ１０へのイオン注入が行われる
。ウェハ１０は検出電極１２に保持されており、ウェハ
１０に照射されているイオンビーム３のビーム電流Ｉは
検出電極１２によって検出される。A predetermined ion beam 3 extracted from the ion source 2, subjected to mass analysis, and accelerated is scanned in the X-axis direction by an X-axis scan electrode 4 to which an X-axis scan voltage VX is supplied from an X-axis scan power supply 14, and Y-axis scanning voltage V from Y-axis scanning power supply 16
The light is scanned in the Y-axis direction by the Y-axis scanning electrode 6 supplied with Y, and after passing through the mask 8, the entire surface of the wafer 10 is irradiated, thereby implanting ions into the wafer 10. The wafer 10 is held by a detection electrode 12, and the beam current I of the ion beam 3 irradiating the wafer 10 is detected by the detection electrode 12.
第６図は、第５図の各部の信号波形を示す図である。Ｙ
軸走査電圧ＶＹは例えば約５００Ｈｚの三角波であり、
Ｘ軸走査電圧ＶＸは例えば約９０Ｈｚの三角波であり、
ビーム電流■は例えば約ＩＫＨｚの矩形波に近い波形を
している。イオンビームＩ′は、イオンビーム■のＡ部
を拡大して示したものである。FIG. 6 is a diagram showing signal waveforms at each part in FIG. 5. Y
The axis scanning voltage VY is, for example, a triangular wave of about 500 Hz,
The X-axis scanning voltage VX is, for example, a triangular wave of about 90 Hz,
The beam current ■ has a waveform close to a rectangular wave of about IKHz, for example. Ion beam I' is an enlarged view of part A of ion beam (2).
上記のようなイオン注入装置においては、走査波形に歪
が生じたり、時間的にビーム量が一定しなかったりする
等して、ウェハ１０へのイオン注入量の均一性が悪（な
る場合があり、このような異常を放置してウェハ１０へ
のイオン注入を継続すれば不良品が続出する。走査波形
に歪が生じる場合としては、イオンビームが構造物等に
接触してそこから２次電子が放出されこれが走査電極に
吸収されて歪が生じる場合や、走査電源自体の不調によ
って歪が生じる場合等がある。ビーム量が一定しない場
合としては、イオン源部で不安定動作がある場合等があ
る。In the above-mentioned ion implantation apparatus, the uniformity of the ion implantation amount to the wafer 10 may be poor due to distortion in the scanning waveform or unevenness of the beam amount over time. If ion implantation into the wafer 10 is continued without such an abnormality, defective products will continue to be produced.When the scanning waveform is distorted, the ion beam comes into contact with a structure, etc., and secondary electrons are emitted from there. This may be emitted and absorbed by the scanning electrode, causing distortion, or distortion may occur due to malfunction of the scanning power supply itself. Examples of cases where the beam amount is not constant include unstable operation in the ion source. There is.
従来、ウェハｌＯへのイオン注入量の均一性の判定は次
のようにして行われていた。Conventionally, the uniformity of the amount of ions implanted into the wafer IO has been determined as follows.
（１）１枚１枚のウェハについては、製品化した後に製
品としての試験をして良否判定を行う。(1) After each wafer is manufactured into a product, it is tested as a product to determine its quality.
（２）予めイオン注入装置としての特性確認を行ってお
く場合には、ウエハヘサンプル注入→熱処理−ρ、（表
面抵抗）の分布測定→均一性算定、のような工程を経て
判定を行う。(2) When confirming the characteristics of the ion implantation device in advance, the determination is made through the following steps: sample injection into the wafer → heat treatment -ρ, (surface resistance) distribution measurement → uniformity calculation.
（３）予め特性確認を行っておく筒便な方法としては、
特殊なプラスチックフィルムにサンプル注入し、それの
赤外線に対する透過度で注入の分布を調べる方法もある
。(3) A convenient way to check the characteristics in advance is to
Another method involves injecting a sample into a special plastic film and examining its infrared transmittance to determine the distribution of the injection.
しかしながら、上述したような均一性判定手段には次の
ような問題がある。However, the above-described uniformity determining means has the following problems.
（１）製品化後判定を行う場合は、製品化されるまで不
良が判明しないので、それが判明するまでに製作された
ウェハ全部が不良品となり、多大の損出を生じる恐れが
ある。(1) In the case where the judgment is made after the product is manufactured, since the defect is not known until the product is manufactured, there is a risk that all the wafers manufactured until it is discovered will be defective, resulting in a large amount of loss.
（２）ウエハヘサンプル注入をする場合においても、判
定までに時間がかかり、生産停止時間が長くかかる。(2) Even in the case of injecting a sample into a wafer, it takes time to make a determination, and production stoppage time is extended.
（３）プラスチックフィルムにサンプル注入する場合は
、フィルムとして特殊な材料の消費を伴い、しかもウェ
ハ１枚毎の結果は分からない。(3) Injecting a sample into a plastic film involves the consumption of a special material for the film, and furthermore, the results for each wafer cannot be determined.
従ってこの発明は、実際のウェハの１枚１枚についてイ
オン注入直後に注入量の均一性を判断することができる
装置を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus that can determine the uniformity of the implantation amount immediately after ion implantation for each actual wafer.
第１図を参照して、この発明のイオン注入均一性監視装
置は、ビーム電流Ｉの複数のサンプル値をそれぞれのア
ドレスに記憶可能な記憶手段１８と、Ｘ軸走査電圧ｖｘ
、ｙ軸走査電圧ＶＹ及びビーム電流Ｉを組としてサンプ
リングするサンプリング手段２０と、サンプリング手段
２０によってサンプリングされたＸ軸走査電圧■Ｘ及び
Ｙ軸走査電圧ＶＹの組に基づいて記憶手段１８のアドレ
スを指定するアドレス指定手段２２と、記憶手段１Ｂの
アドレス指定手段２２によって指定されたアドレスに、
サンプリングされた組の内のビーム電流■を積算しなが
ら格納する演算手段２４と、記憶手段１８の各アドレス
に格納されているビーム電流間の均一性を判断する均一
性判断手段２６とを備えている。Referring to FIG. 1, the ion implantation uniformity monitoring apparatus of the present invention includes a storage means 18 capable of storing a plurality of sample values of beam current I at respective addresses, and an X-axis scanning voltage vx
, a sampling means 20 that samples the y-axis scanning voltage VY and the beam current I as a set; and an X-axis scanning voltage sampled by the sampling means 20; At the address specified by the address specifying means 22 and the address specifying means 22 of the storage means 1B,
Comprising arithmetic means 24 for integrating and storing the beam currents in the sampled set, and uniformity determining means 26 for determining the uniformity between the beam currents stored at each address of the storage means 18. There is.
この場合、前記アドレス指定手段２２は、Ｘ軸老査電圧
ＶＸ及びＹ軸走査電圧ＶＹの変化範囲を予めそれぞれ所
定の複数の区分に等分する区分化手段２２１と、サンプ
リングされたＸ軸走査電圧ＶＸ及びＹ軸走査電圧ｖｙが
それぞれ属する区分を弁別し、弁別した区分に基づいて
記憶手段１８のアドレスを指定する区分弁別手段２２２
とを備えていても良い。In this case, the addressing means 22 includes a segmenting means 221 that equally divides the change range of the X-axis scanning voltage VX and the Y-axis scanning voltage VY into a plurality of predetermined sections, and Section discrimination means 222 that discriminates the sections to which the VX and Y-axis scanning voltages vy belong, and specifies the address of the storage means 18 based on the discriminated sections.
It is also possible to have the following.
サンプリング手段２０は、ウェハへのイオン注入中のＸ
軸走査電圧ＶＸ、Ｙ軸走査電圧ＶＹ及びビーム電流Ｉを
組として一定時間間隔毎にサンプリングする。アドレス
指定手段２２は、サンプリングされたＸ軸走査電圧ＶＸ
及びＹ軸走査電圧■Ｙの組に基づいて記憶手段１８のア
ドレスを指定する。これによって、ウェハのビームが照
射されている座標に対応するアドレスが指定される。演
算手段２４は、記憶手段１８の当該アドレスにビーム電
流■を積算しながら格納する。これによって、ウェハの
各座標に照射されたビーム電流の積算値に対応するビー
ム電流が、記憶手段１８の対応するアドレスに格納され
る。均一性判断手段２６は、各アドレスに格納されてい
るビーム電流間の均一性を判断する。これによって、ウ
ェハへのイオン注入量の均一性が判断される。The sampling means 20 includes X during ion implantation into the wafer.
Axis scanning voltage VX, Y-axis scanning voltage VY, and beam current I are sampled as a set at regular time intervals. The addressing means 22 includes a sampled X-axis scanning voltage VX
The address of the storage means 18 is specified based on the set of Y and Y-axis scanning voltage. This specifies the address corresponding to the coordinates where the wafer is irradiated with the beam. The arithmetic means 24 stores the beam current ■ in the corresponding address of the storage means 18 while integrating it. As a result, the beam current corresponding to the integrated value of the beam current applied to each coordinate of the wafer is stored in the corresponding address of the storage means 18. The uniformity determining means 26 determines the uniformity between the beam currents stored in each address. This determines the uniformity of the amount of ions implanted into the wafer.
アドレス指定手段２２が区分化手段２２１及び区分弁別
手段２２２を備えている場合、Ｘ軸走査電圧ＶＸ及びＹ
軸走査電圧ｖｙの変化範囲の大小に関係な（イオンビー
ムの走査領域を常に一定数のマトリクスで把握すること
ができる。When the addressing means 22 includes a segmentation means 221 and a segmentation discrimination means 222, the X-axis scanning voltages VX and Y
Regardless of the magnitude of the change range of the axial scanning voltage vy (the ion beam scanning area can always be grasped by a fixed number of matrices).
第２図は、この発明の一実施例を示すブロック図である
。この実施例は、バス３８によって互いに接続された入
力ポート３４、ＣＰＵ３６、メモ！Ｊ４０及び出力ボー
ト４２から成るマイクロコンピュータを備えている。第
５図及び第６図に示したイオン注入装置のＸ軸走査電圧
ＶＸ、Ｙ軸走査電圧ＶＹ及びビーム電流Ｉは、適当な手
段（図示省略）によって例えばそれぞれＱ−＋１５Ｖ（
ＤＣ分も含む）、０〜土１５Ｖ（ＤＣ分も含む）及びＯ
〜１０■のレンジに変換されて、Ａ／Ｄ変−換器２８．
３０．３２を経由して入力ポート３４に入力される。又
イオン注入装置からは、ウェハにビーム照射中に例えば
高レベルく例えば＋５Ｖ）になり、そうでない時に低レ
ベル（例えばＯＶ）になるビーム照射信号ＳＷが出力さ
れ、これが人力ボート３４に入力される。出力ボート４
２には、ＣＲＴ駆動回路４４を介してＣＲＴ４６が接続
されており、ブザー駆動回路４８を介してブザー５０が
接続されている。FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. This embodiment includes an input port 34, a CPU 36, and a memo! port connected to each other by a bus 38. It is equipped with a microcomputer consisting of a J40 and an output boat 42. The X-axis scanning voltage VX, Y-axis scanning voltage VY, and beam current I of the ion implantation apparatus shown in FIGS.
(including DC), 0 to 15V (including DC) and O
~10■ range, and the A/D converter 28.
The signal is input to the input port 34 via 30 and 32. Also, the ion implantation device outputs a beam irradiation signal SW that is at a high level (for example, +5V) when the wafer is being irradiated with the beam, and is at a low level (for example, OV) at other times, and is input to the human-powered boat 34. . Output boat 4
2 is connected to a CRT 46 via a CRT drive circuit 44, and to a buzzer 50 via a buzzer drive circuit 48.
第３Ａ図ないし第３Ｃ図は、第２図に示した実施例の動
作の一例を示すフローチャートである。3A to 3C are flowcharts showing an example of the operation of the embodiment shown in FIG. 2.
この例では、第３Ａ図に示すレンジ整合動作モードと、
第３Ｂ図に示すデータ集録動作モードと、第３Ｃ図に示
す集計表示動作モードとから成る。In this example, the range matching mode of operation shown in FIG. 3A,
It consists of a data acquisition operation mode shown in FIG. 3B and a total display operation mode shown in FIG. 3C.
まず第３Ａ図を参照してレンジ整合動作モードを説明す
る。このモードにおいては、所定の動作条件にセットさ
れたイオン注入装置を、ウェハをセットする前に試しに
動作させる。そしてこの監視装置に設けている押しボタ
ン（図示省略）を押し、それがステップＳ１で判断され
る。ステップＳ２においてＸ軸走査電圧ＶＸＯ内の最小
値ＶＸＡを求め、ステップＳ３においてＸ軸走査電圧■
Ｘの内の最大値Ｖ Ｘ ｓを求める。ステップＳ４にお
いて次の演算を行う。First, the range matching mode of operation will be described with reference to FIG. 3A. In this mode, the ion implantation device set to predetermined operating conditions is operated on a trial basis before setting the wafer. Then, a push button (not shown) provided on the monitoring device is pressed, and this is determined in step S1. In step S2, the minimum value VXA in the X-axis scanning voltage VXO is determined, and in step S3, the X-axis scanning voltage
Find the maximum value V x s of X. In step S4, the following calculation is performed.
ＶＸｎ ＝ （ＶＸＩ −ＶＸＡ ）／ｌ ８このＶ
Ｘ ｏは、最小値ｖＸＡと最大値ＶＸ、との間を１８等
分した１区分の幅を意味する。そしてこのＶＸＤに基づ
いて、ステップＳ５において次の演算を行う。VXn = (VXI - VXA)/l 8 This V
X o means the width of one section obtained by dividing the distance between the minimum value vXA and the maximum value VX into 18 equal parts. Based on this VXD, the following calculation is performed in step S5.
ＶＸｍ＝ （ＶＸａ ＶＸｏ ）
＋ （ｍ−１）ＶＸＤ
ＶＸ２ｍ＝ＶＸＡ＋ （−ｍ １）ＶＸＤｍ＝ｌ〜２
０
上記演算は、最小値■ＸＡと最大値■Ｘｌｌの前後にそ
れぞれＶ Ｘ ｏを付加して全部で２０区分とすること
を意味し、ＶＸｍはｍ番目の区分の下限値を、ＶＸｍは
ｍ番目の区分の上限値を表す。VXm= (VXa VXo) + (m-1)VXD VX2m=VXA+ (-m 1)VXDm=l~2
0 The above calculation means adding V X o before and after the minimum value ■XA and maximum value ■ Represents the upper limit of the th category.
以上のステップＳ２〜Ｓ５はＸ軸走査電圧ＶＸについて
の処理であったが、ステップＳ６においてＹ軸走査電圧
ＶＹについてそれらと全く同様の処理を行い、次のＶＹ
ｎ及びＶＹｎを求める。Steps S2 to S5 above are processes for the X-axis scanning voltage VX, but in step S6, completely similar processing is performed for the Y-axis scanning voltage VY, and the next VY
Find n and VYn.
Ｖ Ｙ ｎ ＝ （Ｖ ＹＡＶ Ｙｎ ）＋ （
ｎ−１）ＶＹ。V Y n = (V YAV Yn ) + (
n-1) VY.
ＶＹｎ＝ＶＹａ ” （ｎ １）ＶＹＤｎ＝ｌ
〜２０
ここで、上記と同様に、ｖＹＡはＹ軸走査電圧■Ｙの内
の最小値であり、ｖｙ、は最大値であり、ＶＹｏ ＝
（ＶＹｓ −ＶｙＡ ）／１８である。VYn=VYa” (n 1)VYDn=l
~20 Here, as above, vYA is the minimum value of the Y-axis scanning voltage ■Y, vy is the maximum value, and VYo =
(VYs-VyA)/18.
次にステップＳ７においてビーム電流■の内の最大値を
求める。ビーム電流Ｉは、この例では前述したように０
〜１０■のレンジで入力されることになっており、ステ
ップＳ８においてその最大値が５〜１０ｖの範囲に入っ
ているか否かが判断され、ビーム電流■の最大値がこの
範囲内に入っていなければ、ビーム電流Ｉが均一性判定
のための正常な範囲に入っていないものとして、ステッ
プＳ９において過不足表示をしてプログラムは終了する
。ビーム電流の最大値がその範囲内に入っていれば、ス
テップ５１０において、前述した（ＶＸｍ、ＶＸｍ、Ｖ
Ｙｎ、ＶＹｎ）、ｍ＝ｌ 〜２０、ｎ＝１〜２０を１組
のデータとして、例えばメモリ４０のアドレス（ｍ、ｎ
）に格納し、ステップ３１１において準備完了表示をす
る。これによってレンジ整合動作モードは終了する。尚
、メモリ４０のアドレス（ｍ、ｎ）には、この例では、
後述するビーム電流Ｉｍｎも格納できるようになってい
る。Next, in step S7, the maximum value of the beam current (2) is determined. The beam current I is 0 in this example as described above.
It is supposed to be input in the range of ~10V, and in step S8 it is determined whether the maximum value is within the range of 5 to 10V, and whether the maximum value of the beam current ■ is within this range. If not, it is assumed that the beam current I is not within the normal range for uniformity determination, and an excess or deficiency is displayed in step S9, and the program ends. If the maximum value of the beam current is within that range, in step 510, the above-mentioned (VXm, VXm, V
For example, if address (m, n
), and the completion of preparation is displayed in step 311. This ends the range matching mode of operation. In this example, the addresses (m, n) of the memory 40 are as follows:
Beam current Imn, which will be described later, can also be stored.
第４図は、メモリ４０の成る領域を概念的に示す図であ
る。アドレスｍはビーム面のＸ軸に相−当し、アドレス
ｎはビーム面のＹ軸に相当し、図中の円は第５図に示し
たマスク８に相当し、この円の中にウェハ１０があると
考えることができる。FIG. 4 is a diagram conceptually showing an area of the memory 40. As shown in FIG. The address m corresponds to the X-axis of the beam plane, the address n corresponds to the Y-axis of the beam plane, and the circle in the figure corresponds to the mask 8 shown in FIG. It can be considered that there is.
そして、例えばアドレス（１，１）には上述したように
データ（ＶＸＩ 、ｖｘ、、ＶＹ、、ＶＹＩ、Ｉ＋＋）
が格納される。但し、この図はあくまでも概念的なもの
であって、メモリ４０が必ずマトリクス状に構成されて
いなければならないものではない。For example, address (1, 1) has data (VXI, vx,, VY,, VYI, I++) as described above.
is stored. However, this diagram is only conceptual, and the memory 40 does not necessarily have to be arranged in a matrix.
尚、上記のようにＸ軸走査電圧ＶＸ及びＹ軸走査電圧Ｖ
Ｙの変化範囲をそれぞれ所定の複数の区分に等分、この
例では１８等分するのは次の理由による。即ち、イオン
注入装置においては、イオンビームの加速電圧を変えた
時、所定のビーム走査領域の大きさを保つために、それ
に応じてＸ軸走査電圧ＶＸ及びＹ軸走査電圧ＶＹの変化
範囲も変えている。このような場合、上述のようにＸ軸
走査電圧ＶＸとＹ軸走査電圧ＶＹとの変化範囲を等分化
しておけば、それらの変化範囲の大小に関係なく所定の
ビーム走査領域を常に一定数の（例えば１８Ｘ１８の）
マトリクスで把握することができ、メモリ４０を効率良
く使用できる等の利点がある。又、上述のように１８等
分した後２０区分にするのは、実際のイオン注入時にレ
ンジ整合時よりＸ軸走査電圧ＶＸ及びＹ軸走査電圧ＶＹ
の変化範囲が若干大きくなった場合でもデータの格納場
所を確保するためである。In addition, as mentioned above, the X-axis scanning voltage VX and the Y-axis scanning voltage V
The reason why the range of change in Y is divided equally into a plurality of predetermined sections, 18 in this example, is as follows. That is, in an ion implanter, when the acceleration voltage of the ion beam is changed, the range of change of the X-axis scanning voltage VX and the Y-axis scanning voltage VY is also changed accordingly in order to maintain a predetermined beam scanning area size. ing. In such a case, if the variation ranges of the X-axis scanning voltage VX and Y-axis scanning voltage VY are divided into equal parts as described above, the predetermined beam scanning area will always be covered by a constant number, regardless of the size of the variation range. (e.g. 18x18)
It has the advantage that it can be grasped in a matrix and the memory 40 can be used efficiently. Also, as mentioned above, dividing into 18 equal parts and then dividing into 20 parts is because the X-axis scanning voltage VX and Y-axis scanning voltage VY are changed during range matching during actual ion implantation.
This is to ensure a storage location for the data even if the range of change becomes slightly larger.
レンジ整合動作モードが終了すると、プログラムは第３
Ｂ図のデータ集録動作モードに進む。まずステップＳ２
１において、メモリ４０中のビーム電流１ｍｎをＯにセ
ントする。ステップＳ２２において、ビーム照射信号Ｓ
Ｗが高レベルか否かを判断する。高レベルであると言う
ことはウェハにビームを照射していることを意味し、ス
テップＳ２３に進む。ステップＳ２３において、この監
視装置中のクロック信号発生器（図示省略）からクロッ
ク信号が与えられたか否かを判断する。このクロック信
号の周期は、例えば２００μｓである。When the range matching operating mode ends, the program
Proceed to the data acquisition operation mode shown in Figure B. First step S2
1, a beam current of 1 mn in the memory 40 is set to O. In step S22, the beam irradiation signal S
Determine whether W is at a high level. A high level means that the wafer is being irradiated with the beam, and the process advances to step S23. In step S23, it is determined whether a clock signal is provided from a clock signal generator (not shown) in this monitoring device. The period of this clock signal is, for example, 200 μs.
クロック信号があれば、ステップＳ２４においてＸ軸走
査電圧■Ｘをサンプリングし、ステップＳ２５において
Ｙ軸走査電圧ＶＹをサンプリングし、ステップＳ２６に
おいてビーム電流■をサンプリングする。即ち、一つの
クロック信号でＸ軸走査電圧ｖｘ、ｙ軸走査電圧ｖｙ及
びビーム電流■を組としてサンプリングする。ステップ
Ｓ２７において、サンプリングしたＸ軸走査電圧ｖｘを
、上述したレンジ整合動作モードでメモリ４０に格納し
ていたＶＸｍ及びＶＸｍと比較することにより、Ｘ軸走
査電圧ＶＸが属する区分ｍを弁別（決定）する。同様に
してステップ３２８において、サンプリングしたＹ軸走
査電圧■Ｙが属する区分ｎを弁別（決定）する。このよ
うにして弁別した区分（ｍ、ｎ）に基づいて、ステップ
３２９において、組としてサンプリングしたビーム電流
Ｉを格納すべきメモリ４０のアドレス（ｍ、ｎ）を指定
する。If there is a clock signal, the X-axis scanning voltage ``X'' is sampled in step S24, the Y-axis scanning voltage VY is sampled in step S25, and the beam current ``■'' is sampled in step S26. That is, one clock signal samples the X-axis scanning voltage vx, the y-axis scanning voltage vy, and the beam current ■ as a set. In step S27, by comparing the sampled X-axis scanning voltage vx with VXm and VXm stored in the memory 40 in the range matching operation mode described above, the section m to which the X-axis scanning voltage VX belongs is discriminated (determined). do. Similarly, in step 328, the section n to which the sampled Y-axis scanning voltage Y belongs is discriminated (determined). Based on the division (m, n) thus discriminated, in step 329, the address (m, n) of the memory 40 where the beam current I sampled as a set is to be stored is specified.
ステップＳ３０において、アドレス（ｍ、ｎ）に格納さ
れているビーム電流１ｍｎ （一番初めは、上述したよ
うに０）にビーム電流■を加算し、その結果を当該アド
レス（ｍ、ｎ）に新たなビーム電流Ｉｍれとして格納す
る。即ち、アドレス（ｍ。In step S30, the beam current ■ is added to the beam current 1mn (initially 0 as described above) stored at the address (m, n), and the result is newly added to the address (m, n). It is stored as a beam current Im. That is, address (m.
ｎ）にビーム電流■を積算しながら格納する。これが終
了するとプログラムはステップＳ２２に戻り、続いてビ
ーム照射中であればステップＳ２３に進み次のクロック
信号で再びＸ軸走査電圧■Ｘ１Ｙ軸走査電圧ＶＹ及びビ
ーム電流Ｉをサンプリングする。以上の繰り返しにより
、Ｘ軸走査電圧ＶＸ及びＹ軸走査電圧ＶＹの変化に対応
して、即ちイオンビームの走査に対応して、その時々の
ビーム電流がメモリ４０の対応するアドレスにそれぞれ
積算される。The beam current ■ is accumulated and stored in n). When this is completed, the program returns to step S22, and then, if beam irradiation is in progress, proceeds to step S23, where the X-axis scanning voltage (1)X1, the Y-axis scanning voltage (VY) and the beam current I are sampled again using the next clock signal. By repeating the above, the beam current at each time is accumulated in the corresponding address of the memory 40 in response to changes in the X-axis scanning voltage VX and Y-axis scanning voltage VY, that is, in response to the scanning of the ion beam. .
即ち、再び第４図を参照すると、ターゲット（ないしウ
ェハ）のＸＹ座標上の各点のイオン注入量の積算値が、
その各点に対応するアドレスにビーム電流の積算値とし
て格納される。従って、メモリ４０の各アドレスに格納
されているビーム電流ｌｌｌＩｎ （ｍ＝１〜２０．ｎ
＝１〜２０）の均一性を判断することにより、ウェハへ
のイオン注入量の均一性を判断することができる。この
判断は次の集計表示動作モードで行う。即ちステップＳ
２２において、ビーム照射信号ＳＷが低レベルになると
、それはビーム照射終了を意味し、プログラムは第３Ｃ
図の集計表示動作モードに進む。That is, referring to FIG. 4 again, the integrated value of the ion implantation amount at each point on the XY coordinates of the target (or wafer) is
The integrated value of the beam current is stored at the address corresponding to each point. Therefore, the beam current lllIn (m=1 to 20.n
=1 to 20), it is possible to judge the uniformity of the amount of ions implanted into the wafer. This determination is made in the next total display operation mode. That is, step S
22, when the beam irradiation signal SW becomes low level, it means the end of the beam irradiation, and the program returns to the 3rd C.
Proceed to the total display operation mode of the diagram.
ステップＳ４１において、各アドレスの座標値ｍ、ｎに
ついて次式を演算する。In step S41, the following equation is calculated for the coordinate values m and n of each address.
ステップ３４２において、各アドレスについてのｒの値
が初期に設定するＲの値より大きければそのビーム電流
■ｌｌＩｎはステップＳ４３においてＯに置き換える。In step 342, if the value of r for each address is larger than the initially set value of R, the beam current ■llIn is replaced with O in step S43.
このことは第４図を参照して説明すれば、円で示した半
径Ｒのマスク外のビーム電流はＯに置き換えて均一性判
断の対象としないことを意味する。続いてステップＳ４
４において、０以外のビーム電流Ｉｎ＋ｎの平均値Ｉを
次式に従って演算する。Explaining this with reference to FIG. 4, this means that the beam current outside the mask having a radius R indicated by a circle is replaced by O and is not subject to uniformity determination. Then step S4
4, the average value I of the beam current In+n other than 0 is calculated according to the following equation.
ここでＸは、０に置換したビーム電流値の数である。Here, X is the number of beam current values replaced with 0.
ステップＳ４５において、次式に従って、各アドレスの
ビーム電流！ｍｎを平均値Ｉとの誤差Ｅｍｎに置き換え
る。In step S45, the beam current of each address is calculated according to the following formula! Replace mn with the error Emn from the average value I.
■
ステップ３４６において、次式に従って各誤差Ｅｍｎの
標準偏差σを求める。(2) In step 346, the standard deviation σ of each error Emn is determined according to the following equation.
ステップＳ４７において、求めた標準偏差σを設定値と
比較し、設定値よりも大きければステップ３４８におい
てブザー５０を駆動して警報を行う。In step S47, the obtained standard deviation σ is compared with a set value, and if it is larger than the set value, the buzzer 50 is activated in step 348 to issue an alarm.
一方、ステップＳ４９においてＣＲＴ４６に各誤差Ｅｍ
ｎのマツプ、ビーム電流の平均値Ｉ及び標準偏差σを表
示してプログラムは終了する。On the other hand, in step S49, each error Em is displayed on the CRT 46.
The program ends by displaying the map of n, the average value I and the standard deviation σ of the beam current.
以上において標準偏差σが設定値を超過していると言う
ことは、ウェハ上の各点間のビーム電流の積算値のバラ
ツキが大であると言うこと、換言すればウェハへのイオ
ン注入量の均一性が悪いことを意味する。従って、１枚
のウェハへのイオン注入直後にそのウェハへの注入量の
均一性が即座に判断され、かつ表示されることになる。In the above, the fact that the standard deviation σ exceeds the set value means that there is a large variation in the integrated value of the beam current between each point on the wafer, in other words, the amount of ions implanted into the wafer is This means that the uniformity is poor. Therefore, immediately after ion implantation into one wafer, the uniformity of the implantation amount to that wafer can be immediately determined and displayed.
以上説明したようにこの発明によれば、実際のウェハ１
枚１枚についてイオン注入直後に注入量の均一性を判断
することができる。従って万一、イオン注入装置に異常
が発生して注入量の均一性が悪化したとしても即座にこ
れを判断して対処することができ、不良品発生等の損失
を最小限にとどめることができる。As explained above, according to the present invention, the actual wafer 1
The uniformity of the implantation amount can be determined for each sheet immediately after ion implantation. Therefore, even if an abnormality occurs in the ion implanter and the uniformity of the implanted amount deteriorates, it can be immediately determined and dealt with, and losses such as the occurrence of defective products can be minimized. .
又、サンプルウェハとか特殊プラスチックフィルム等の
消耗品を使用しな（て済むので経済的であり、更に実生
産の場面での常時監視も可能である。Furthermore, it is economical because it does not require the use of consumables such as sample wafers and special plastic films, and furthermore, constant monitoring during actual production is possible.
第１図は、この発明の構成を示す図である。第２図は、
この発明の一実施例を示すブロック図である。第３Ａ図
〜第３Ｃ図は、第２図に示した実施例の動作の一例を示
すフローチャートである。
第４図は、メモリの成る領域を概念的に示す図である。
第５図は、イオン注入装置の一例を示す概略図である。
第６図は、第５図の各部の信号波形を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the present invention. Figure 2 shows
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. 3A to 3C are flowcharts showing an example of the operation of the embodiment shown in FIG. 2. FIG. FIG. 4 is a diagram conceptually showing areas of memory. FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of an ion implantation device. FIG. 6 is a diagram showing signal waveforms at each part in FIG. 5.
Claims (2)
及びＹ軸走査電圧並びにウェハに照射されるイオンビー
ムのビーム電流に基づいてウエハへのイオン注入量の均
一性を監視する装置であって、 ビーム電流の複数のサンプル値をそれぞれのアドレスに
記憶可能な記憶手段と、 Ｘ軸走査電圧、Ｙ軸走査電圧及びビーム電流を組として
サンプリングするサンプリング手段と、サンプリング手
段によってサンプリングされたＸ軸走査電圧及びＹ軸走
査電圧の組に基づいて記憶手段のアドレスを指定するア
ドレス指定手段と、記憶手段のアドレス指定手段によっ
て指定されたアドレスに、サンプリングされた組の内の
ビーム電流を積算しながら格納する演算手段と、記憶手
段の各アドレスに格納されているビーム電流間の均一性
を判断する均一性判断手段とを備えるイオン注入均一性
監視装置。(1) A device that monitors the uniformity of the amount of ions implanted into a wafer based on the X-axis scanning voltage and Y-axis scanning voltage for scanning an accelerated ion beam, and the beam current of the ion beam irradiating the wafer. , a storage means capable of storing a plurality of sample values of the beam current at respective addresses; a sampling means for sampling the X-axis scanning voltage, the Y-axis scanning voltage and the beam current as a set; and an X-axis scanning sampled by the sampling means. Addressing means for specifying an address in the storage means based on a set of voltage and Y-axis scanning voltage, and beam current in the sampled set being stored while being integrated at the address specified by the addressing means of the storage means. 1. An ion implantation uniformity monitoring device comprising: arithmetic means for determining uniformity between beam currents stored in each address of a storage means;
れ所定の複数の区分に等分する区分化手段と、 サンプリングされたＸ軸走査電圧及びＹ軸走査電圧がそ
れぞれ属する区分を弁別し、弁別した区分に基づいて記
憶手段のアドレスを指定する区分弁別手段とを備える特
許請求の範囲第１項記載のイオン注入均一性監視装置。(2) The addressing means includes segmentation means that equally divides the change range of the X-axis scanning voltage and the Y-axis scanning voltage into a plurality of predetermined sections, and the sampled X-axis scanning voltage and Y-axis scanning voltage. 2. The ion implantation uniformity monitoring apparatus according to claim 1, further comprising a section discrimination means for discriminating the sections to which the ion implantation uniformity belongs, and specifying an address in the storage means based on the discriminated sections.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59252295A JPH0724208B2 (en) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | Ion implantation uniformity monitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59252295A JPH0724208B2 (en) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | Ion implantation uniformity monitor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129040A true JPS61129040A (en) | 1986-06-17 |
| JPH0724208B2 JPH0724208B2 (en) | 1995-03-15 |
Family
ID=17235268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59252295A Expired - Lifetime JPH0724208B2 (en) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | Ion implantation uniformity monitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724208B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6388747A (en) * | 1986-09-24 | 1988-04-19 | イートン コーポレーシヨン | Method and apparatus for ion beam injection display |
| JPH01159952A (en) * | 1987-12-15 | 1989-06-22 | Origin Electric Co Ltd | Ion beam sensing method for charged particle irradiating device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53116772A (en) * | 1977-03-22 | 1978-10-12 | Nec Corp | Measuring method of evenness of implanted ions in ion implantation apparatu s |
| JPS5750759A (en) * | 1980-09-10 | 1982-03-25 | Hitachi Ltd | Charged particle irradiator |
-
1984
- 1984-11-28 JP JP59252295A patent/JPH0724208B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53116772A (en) * | 1977-03-22 | 1978-10-12 | Nec Corp | Measuring method of evenness of implanted ions in ion implantation apparatu s |
| JPS5750759A (en) * | 1980-09-10 | 1982-03-25 | Hitachi Ltd | Charged particle irradiator |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6388747A (en) * | 1986-09-24 | 1988-04-19 | イートン コーポレーシヨン | Method and apparatus for ion beam injection display |
| JPH01159952A (en) * | 1987-12-15 | 1989-06-22 | Origin Electric Co Ltd | Ion beam sensing method for charged particle irradiating device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0724208B2 (en) | 1995-03-15 |
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