DE19649640A1 - Device and method for detecting particles in a process chamber of an ion implantation system - Google Patents

Device and method for detecting particles in a process chamber of an ion implantation system

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Seung-Ki Chae
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Abstract

A detector to monitor contaminant particles during operation of an ion implanter comprises a laser and means to sense laser radiation diffracted by contaminant particles. The output pulses of the detector can be counted to indicate the level of contamination, the amplitude of the pulses indicating the size of the particles. The outputs of the detector during loading of wafers to be implanted, during ion implantation and during unloading of the wafers may be compared.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Erfassen von Partikeln in einer Prozeßkammer einer Ionenimplantationsanlage. Insbesondere betrifft diese Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen der Anzahl von Partikeln und der Größe eines jeden Partikels ohne die Verwendung eines separaten Prüfwafers.The invention relates to a system for detecting Particles in a process chamber Ion implantation system. In particular concerns this invention an apparatus and method to measure the number of particles and the size of each particle without using a separate test wafers.

Während einer Ionenimplantation treten in der Prozeßkammer einer Ionenimplantationsanlage viele Mikropartikel (im folgenden als "Partikel" bezeichnet) auf, nachdem die Ionen in die Oberfläche eines Wafers implantiert wurden. Die durch solche Partikel verursachte Verunreinigungsstärke der Prozeßkammer dient als sehr wichtiger Faktor beim Bestimmen der Qualität der Erzeugnisse.During an ion implantation occur in the Process chamber of an ion implantation plant many Microparticles (hereinafter referred to as "particles" after) the ions into the Were implanted on the surface of a wafer. The caused by such particles Contamination strength of the process chamber serves as very important factor in determining the quality of products.

Um die Verunreinigungsstärke in der Prozeßkammer zu überwachen, wurde häufig ein Oberflächenabtast- Erfassungsverfahren verwendet, welches die Anzahl von Partikeln unter Verwendung eines freiliegenden Wafers (blanken Wafers) erfassen kann. Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das die Prozeßschritte zum Erfassen von Partikeln mit dem oben beschriebenen Oberflächenabtastverfahren darstellt.In order to monitor the level of contamination in the process chamber, a surface scan detection method has been used which can detect the number of particles using an exposed wafer (bare wafer). Fig. 6 is a flow diagram illustrating the process steps for detecting particles with the above described Oberflächenabtastverfahren.

Wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, wird, nach dem Erfassen der Anzahl von Partikeln auf einem blanken Wafer unter Verwendung eines Oberflächenabtastdetektors (Schritt S1), der blanke Wafer in die Kammer einer Ionenimplantationsanlage eingeladen und in einer Reihenfolge auf einer Scheibe untergebracht (Schritt S2). Die Ionenimplantationsanlage wird dann unter gewöhnlichen Betriebsbedingungen ohne die Erzeugung von Ionen betrieben (Schritt S3). Falls die Implantation abgeschlossen ist, wird der Wafer aus der Kammer herausgenommen (Schritt S4) und dann wird ein Oberflächenerfassungsprozeß durch den Oberflächenabtastdetektor ausgeführt, um wiederum die Anzahl von auf dem Wafer enthaltenen Partikel zu erfassen (Schritt S5). Durch Vergleichen der Anzahl von Partikeln auf dem blanken Wafer mit der Anzahl von Partikeln auf dem herausgenommenen Wafer, kann dann die Verunreinigungsstärke in der Kammer gemessen werden. Falls als Ergebnis dieser Messung die Anzahl von Partikeln in der Kammer unterhalb einem festgelegten Wert liegt, kann die Ionenimplantationsanlage betrieben werden, aber falls dies nicht der Fall ist, sollte der Betrieb der Ionenimplantationsanlage angehalten werden, um sie zu reinigen.As shown in Fig. 6, after detecting the number of particles on a bare wafer using a surface scan detector (step S1), the bare wafer is loaded into the chamber of an ion implantation system and placed on a disk in an order (step S2). The ion implantation system is then operated under normal operating conditions without the generation of ions (step S3). If the implantation is complete, the wafer is removed from the chamber (step S4) and then a surface detection process is carried out by the surface scanning detector to again detect the number of particles contained on the wafer (step S5). By comparing the number of particles on the bare wafer with the number of particles on the removed wafer, the level of contamination in the chamber can then be measured. As a result of this measurement, if the number of particles in the chamber is below a set value, the ion implantation system can be operated, but if not, the ion implantation system should be stopped to clean it.

Da jedoch das oben beschriebene Verfahren die Verunreinigungsstärke der Prozeßkammer nur in dem Fall erfassen kann, in dem darin kein Ionenstrahl vorhanden ist, ist es unmöglich die Verunreinigungsstärke durch Partikel genau zu erfassen, d. h. während eines normalen Betriebs der Ionenimplantationsanlage.However, since the method described above is the Contamination strength of the process chamber only in that Can detect case in which there is no ion beam is there, it is impossible the Contamination strength due to particles increases  capture, d. H. during normal operation of the Ion implantation system.

Es ist im allgemeinen gut bekannt, daß während des Normalbetriebs der Ionenimplantationsanlage mehr Partikel auftreten. Aus diesem Grund ist das herkömmliche Oberflächenabtastverfahren in seiner Zuverlässigkeit beträchtlich eingeschränkt. Da das herkömmliche Oberflächenabtastverfahren ausgeführt werden sollte, während der Betrieb einer Ionenimplantationsanlage angehalten ist, ist sowohl die Betriebseffizienz als auch die Ertragsrate der Ionenimplantationsanlage ernsthaft herabgesetzt.It is generally well known that during the Normal operation of the ion implantation system more Particles occur. For this reason it is conventional surface scanning in its Reliability considerably reduced. Since that conventional surface scanning methods performed should be while operating a Ion implantation is stopped, is both the operational efficiency as well as the rate of return of the Ion implantation facility seriously degraded.

Da das herkömmliche Oberflächenabtastverfahren von Zeit zu Zeit ausgeführt wird, entsteht zusätzlich ein ernsthaftes Problem dadurch, daß es unmöglich ist, eine Verunreinigungsstärke der Ionenimplantationsanlage während eines Intervalls zwischen den Zeitpunkten der Erfassung zu messen.Since the conventional surface scanning method of Running from time to time arises additionally a serious problem in that it's impossible is an impurity level of Ion implantation system during an interval to measure between the times of detection.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Erfassen von Partikeln in einer Prozeßkammer einer Ionenimplantationsanlage während eines Normalbetriebs der Ionenimplantationsanlage und ein Verfahren zum Erfassen der Partikel vorzusehen.It is therefore an object of the invention to Device for detecting particles in a Process chamber of an ion implantation system during normal operation of the ion implantation system and a method for detecting the particles to provide.

Ferner soll eine Vorrichtung zum Erfassen von Partikeln in einer Prozeßkammer einer Ionenimplantationsanlage Charge für Charge, ohne die Verwendung eines Prüfwafers, und ein Verfahren zum Erfassen der Partikel vorgesehen werden.Furthermore, a device for detecting Particles in a process chamber Ion implantation system batch by batch, without the use of a test wafer, and a method be provided for detecting the particles.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die im Anspruch 1, 5 bzw. 8 angegebenen Merkmale gelöst. The above task is accomplished by the in the claim 1, 5 and 8 specified features solved.  

Dabei ermöglichen es die Vorrichtung und das Verfahren zum Erfassen von Partikeln gemäß der Erfindung, eine genaue Messung der Verunreinigung in der Prozeßkammer durchzuführen und die Partikel in der Prozeßkammer selbst während des Ionenimplantationsprozesses Charge für Charge zu kontrollieren.It allows the device and that Particle detection method according to Invention, an accurate measurement of pollution perform in the process chamber and the particles in the process chamber itself during the Ion implantation process batch by batch too check.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are shown in specified in the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the figures explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Zeichnung, die den Gesamtaufbau einer Ionenimplantationsanlage zeigt, in der eine Partikelerfassungsvorrichtung gemäß der Erfindung untergebracht ist;In which a particle detection apparatus of the invention is housed Figure 1 is a drawing showing the overall structure of an ion implantation system in accordance with.

Fig. 2 eine Seitenansicht, die einen schematischen Aufbau der Prozeßkammer zeigt, in der ein Partikeldetektor der Partikelerfassungsvorrichtung installiert ist; Fig. 2 is a side view showing a schematic structure of the process chamber in which a particle detector, the particle detection apparatus is installed;

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild, das die Partikelerfassungsvorrichtung von Fig. 1 darstellt; FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating the particle detection device of FIG. 1;

Fig. 4A ein Diagramm, das ein Prinzip des Erfassens von Partikeln mittels eines ISPM-Sensors (In-Situ- Partikelüberwachungs-Sensor) erklärt, der bei der Partikelerfassungsvorrichtung der Erfindung als der Partikeldetektor verwendet wird; 4A is a diagram explaining a principle of detecting particles by means of a ISPM sensor (in-situ particle monitoring sensor) that is used in the particle detection apparatus of the invention as the particle detector.

Fig. 4B ein Meßkurvendiagramm, das die Beziehung zwischen der Pulszahl und dem Spannungswert eines Partikelerfassungssignals innerhalb einer festgelegten Zeit darstellt; Figure 4B is a Meßkurvendiagramm illustrating the relationship between the number of pulses and the voltage value of a particle detection signal within a specified time.

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm, das die Prozeßschritte eines neuen Verfahrens zum Erfassen von Partikeln in der Prozeßkammer einer Ionenimplantationsanlage darstellt; und FIG. 5 is a flow diagram illustrating the process steps of a new method for detecting particles in the process chamber of an ion implantation system; and

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm, das die Prozeßschritte eines herkömmlichen Verfahrens zum Erfassen von Partikeln in der Prozeßkammer einer Ionenimplantationsanlage darstellt. Fig. 6 is a flow diagram illustrating the process steps of a conventional method for detecting particles in the process chamber of an ion implantation system.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung kann in Verbindung mit einer in Fig. 1 erläuterten Ionenimplantationsanlage realisiert werden. Eine neue Partikelerfassungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist einen Detektor 50 zum Erfassen der Anzahl und der Größe eines jeden Partikels in einer Prozeßkammer 40 einer Ionenimplantationsanlage während ihres Normalbetriebs auf. Durch Verwendung des Detektors 50 ist es möglich, eine genauere Messung der Verunreinigungsstärke in der Prozeßkammer auszuführen. A preferred embodiment of the invention can be implemented in connection with an ion implantation system explained in FIG. 1. A new particle detection device according to this exemplary embodiment has a detector 50 for detecting the number and size of each particle in a process chamber 40 of an ion implantation system during its normal operation. By using the detector 50 , it is possible to perform a more accurate measurement of the level of contamination in the process chamber.

In der Ionenimplantationsanlage werden die durch die Ionenquelleneinheit 31 erzeugten Fremdatomionen mit einer durch die Ionenstrahlstrecke 32 erzeugten Energie beschleunigt und in Richtung der Wafer 100 ausgestrahlt, die auf einer Scheibe 21 in der Prozeßkammer 40 angeordnet sind. Folglich werden die Ionen in die Oberfläche des jeweiligen Wafers 100 injiziert.In the ion implantation system, the foreign atom ions generated by the ion source unit 31 are accelerated with an energy generated by the ion beam path 32 and emitted in the direction of the wafers 100 , which are arranged on a disk 21 in the process chamber 40 . As a result, the ions are injected into the surface of the respective wafer 100 .

Als Ergebnis des Kontrollierens der Partikel in der Prozeßkammer 40 wird gefunden, daß die Anzahl der Partikel, die während des Vorhandenseins der Strahlionen auftreten, proportional zur Menge der Strahlionen und zur Höhe der Energie ist und daß diese Anzahl das mehrfache bis einige hundertfache der Anzahl von Partikeln beträgt, die während der Abwesenheit von Strahlionen vorhanden sind. Um Partikel in der Prozeßkammer genau zu erfassen, ist es deshalb notwendig, die Partikel während des Ioneninjektionsprozesses zu erfassen.As a result of controlling the particles in the process chamber 40 , it is found that the number of particles that occur during the presence of the radiation ions is proportional to the amount of the radiation ions and the amount of energy, and this number is several to several hundred times the number of Is particles that are present during the absence of radiation ions. In order to precisely detect particles in the process chamber, it is therefore necessary to detect the particles during the ion injection process.

Wie dies ebenfalls in Fig. 1 dargestellt ist, weist die Ionenimplantationsanlage im allgemeinen eine Ladeeinrichtung 10, die vorgesehen ist, um Wafer 100 in die Prozeßkammer 40 hinein zu laden, eine Antriebseinheit 20 zum Antreiben der Scheibe 21 mit den darauf aufgeladenen Wafern, damit Fremdatomionen in die Wafer implantiert werden können, und eine Ioneninjektionseinheit 30 zum Erzeugen und Ausstrahlen der Fremdatomionen in die Wafer hinein auf. Die Implantationsanlage weist weiterhin einen Vakuumpumpe auf, um die Luft aus der Prozeßkammer 40 herauszupumpen und um einen Hochvakuumzustand in der Prozeßkammer 40 aufrecht zu erhalten. As also shown in FIG. 1, the ion implantation system generally has a loading device 10 , which is provided for loading wafers 100 into the process chamber 40 , a drive unit 20 for driving the disk 21 with the wafers loaded thereon, so that foreign atom ions can be implanted into the wafers, and an ion injection unit 30 for generating and emitting the foreign atom ions into the wafers. The implantation system further includes a vacuum pump to pump the air out of the process chamber 40 and to maintain a high vacuum condition in the process chamber 40 .

Falls die in einer Waferkassette 12 aufbewahrten Wafer mittels einer Hebeeinrichtung 11 in die Ladeeinheit 10 eingeladen werden, werden sie, einer nach dem anderen, auf der Scheibe 21 mittels eines Waferhandhabungssystems 14 abgelegt. Dreizehn Wafer werden normalerweise auf der Scheibe 21 bei einem Ionenimplantationsprozeß abgelegt und diese Wafer bilden zusammen eine Charge.If the wafers stored in a wafer cassette 12 are loaded into the loading unit 10 by means of a lifting device 11 , they are deposited, one after the other, on the disk 21 by means of a wafer handling system 14 . Thirteen wafers are usually deposited on the disk 21 in an ion implantation process and these wafers together form a batch.

Die Ioneninjektionseinheit 30 weist eine Strahlquelleneinheit 31 zum Erzeugen eines Ionenstrahls, eine Ionenstreckeneinheit 32 zum Transportieren des erzeugten Ionenstrahls und ein Strahltor 33 auf, das an einer Öffnung der Ioneninjektionseinheit 30 installiert ist, um den transportierten Ionenstrahl in Richtung der Wafer 100 auf der Scheibe 21 auszustrahlen. Diese Scheibe 21 wird von einer horizontalen Position (gestrichelt dargestellt) in eine vertikale Position (mit durchgezogenen Linien dargestellt) gesteuert, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, und dann durch einen Antriebsmotor 23 mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht. Gleichzeitig wird der Ionenstrahl vom Strahltor 33 in die Wafer auf der Scheibe 21 hinein eingestrahlt.The ion injection unit 30 has a beam source unit 31 for generating an ion beam, an ion path unit 32 for transporting the generated ion beam and a beam gate 33 which is installed at an opening of the ion injection unit 30 in order to emit the transported ion beam in the direction of the wafer 100 on the disk 21 . This disc 21 is controlled from a horizontal position (shown in broken lines) to a vertical position (shown in solid lines) as shown in Fig. 2, and then rotated by a drive motor 23 at a high speed. At the same time, the ion beam is radiated from the beam gate 33 into the wafer on the disk 21 .

Fig. 3 erläutert die Partikelerfassungsvorrichtung, die einen Detektor 50, der innerhalb der Prozeßkammer 40 befestigt ist, eine Steuereinheit 70 zum Steuern des Erfassungsbetriebs des Detektors 50 und eine Ausgabeeinheit 60 aufweist, um die erfaßten Signale zu analysieren und um die analysierten Ergebnisse des Detektors 50 nach außerhalb der Prozeßkammer 40 zu liefern. Speziell ist der Detektor 50 an einem Rahmen 22 zum Lagern der Scheibe 21 befestigt und an einer Oberseite der Scheibe 21 so angeordnet, daß er sich nicht mit der Scheibe dreht. Der Detektor 50 weist einen ISPM- Sensor (In-Situ-Partikelüberwachungs-Sensor) auf, mit dem es möglich ist, Partikel zu erfassen. Die Betriebszeit der Steuereinheit 70 ist durch die Steuerung einer Hauptsteuereinheit (nicht dargestellt) festgelegt, die verwendet wird, um den Gesamtbetrieb der Ionenimplantationsanlage zu überwachen. Fig. 3 illustrates the particle detecting apparatus, comprising a detector 50 which is mounted within the process chamber 40, a control unit 70 for controlling the detecting operation of the detector 50 and an output unit 60 to analyze the detected signals and the analyzed results of the detector 50 to deliver outside of the process chamber 40 . Specifically, the detector 50 is attached to a frame 22 for supporting the disk 21 and is arranged on an upper side of the disk 21 so that it does not rotate with the disk. The detector 50 has an ISPM sensor (in-situ particle monitoring sensor) with which it is possible to detect particles. The operating time of the control unit 70 is determined by the control of a main control unit (not shown), which is used to monitor the overall operation of the ion implantation system.

Fig. 4A erläutert ein Prinzip des Erfassens von Partikeln durch einen ISPM-Sensor des Detektors 50. Falls während des Ioneninjektionsprozesses ein Laserstrahl von einer Laserdiode 51 ausgestrahlt wird, wie dies in Fig. 4A dargestellt ist, trifft der Strahl auf Partikel und wird durch diese gestreut. Der gestreute Strahl wird einem Erfassungselement 52 zugeführt und in ein pulsförmiges, elektrisches Signal umgewandelt. Die Pulssignale vom Erfassungselement 52 werden dann als Partikelerfassungssignale der Ausgabeeinheit 60 zugeführt und durch die Ausgabeeinheit 60 überwacht. Die Pulssignale können als Meßkurven dargestellt werden, wie dies in Fig. 4B gezeigt ist. Die Anzahl der Pulssignale während eines festgelegten Zeitabschnitts zeigt die Anzahl der erfaßten Partikel an und jeder Spannungswert der Pulssignale zeigt die Größe eines jeden Partikels an. Falls folglich eine Einrichtung der Vorrichtung das Erfassungssignal auf die Pulsanzahl und den Spannungswert des jeweiligen Pulses analysiert, kann die Anzahl und die Größe der Partikel, die während des Ioneninjektionsprozesses in der Prozeßkammer vorhanden sind, durch die Partikelfeststellvorrichtung geprüft werden. FIG. 4A illustrates a principle of detecting particles by a detector 50 of the ISPM sensor. If a laser beam is emitted from a laser diode 51 during the ion injection process, as shown in FIG. 4A, the beam strikes and is scattered by particles. The scattered beam is fed to a detection element 52 and converted into a pulse-shaped electrical signal. The pulse signals from the sensing element 52 are then supplied as a particle detection signals of the output unit 60 and monitored by the output unit 60th The pulse signals can be represented as measurement curves, as shown in Fig. 4B. The number of pulse signals during a fixed period of time indicates the number of particles detected and each voltage value of the pulse signals indicates the size of each particle. Accordingly, if a device of the device analyzes the detection signal for the number of pulses and the voltage value of the respective pulse, the number and the size of the particles which are present in the process chamber during the ion injection process can be checked by the particle detection device.

Im folgenden wird der Vorgang des Erfassens der Partikel gemäß einem neuen Verfahren der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.The process of detecting the particles according to a new method of the invention will now be described with reference to FIG. 5.

Falls, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, Wafer in eine Ionenimplantationsanlage eingeladen (Schritt S11) und auf eine Scheibe in der Prozeßkammer der Reihe nach durch ein Waferhandhabungssystem angeordnet werden (Schritt S12), rückt der Prozeß zu einem Schritt S13 vor, bei dem die Scheibe von einer horizontalen Position in eine vertikale Position gesteuert und durch einen Antriebsmotor mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird. Von da an beginnt die Partikelerfassungsvorrichtung der Erfindung, Partikel in der Prozeßkammer durch die Steuerung der Steuereinheit 70 (in Fig. 3 dargestellt) zu erfassen. Der Prozeß rückt zu einem Schritt S14 vor, bei dem die Ionenimplantation ausgeführt wird, um Fremdatomionen in die Oberfläche jedes auf der Scheibe angeordneten Wafers zu injizieren.If, as shown in FIG. 5, wafers are loaded into an ion implantation system (step S11) and placed on a disk in the process chamber in sequence by a wafer handling system (step S12), the process proceeds to step S13 which is controlled from a horizontal position to a vertical position and rotated at high speed by a drive motor. From then on, the particle detection device of the invention begins to detect particles in the process chamber by the control of the control unit 70 (shown in FIG. 3). The process proceeds to step S14, in which the ion implantation is carried out to inject impurity ions into the surface of each wafer placed on the wafer.

Falls die Implantation abgeschlossen ist, wird die Scheibe von der vertikalen Position in die horizontale Position gesteuert (Schritt S15) und die Wafer werden mittels des Waferhandhabungssystems von der Scheibe herunter in die Waferkassette entladen (Schritt S16). Die Partikelerfassungsvorrichtung setzt das Erfassen der Partikel fort, bis sich die Scheibe ganz in der horizontalen Position in der Implantationsanlage befindet, um die darauf angeordneten Wafer zu entladen.If the implantation is complete, the Disk from the vertical position to the horizontal position controlled (step S15) and the wafers are Wafer handling system from the wafer down into unload the wafer cassette (step S16). The Particle detection device continues the detection the particle continues until the disc is completely in the horizontal position in the implantation system located to the wafers arranged thereon unload.

Wie unmittelbar vorstehend beschrieben wurde, kann die Partikelerfassungsvorrichtung die in der Prozeßkammer vorhandenen Partikel ohne den Einsatz eines blanken Prüfwafers prüfen. Das Ergebnis des Erfassens von Partikeln bei jedem Prozeßschritt ist, daß während einer Zeit zwischen den Prozeßschritten S13 und S15 viel mehr Partikel erfaßt werden. Um die Anzahl der in der Prozeßkammer vorhandenen Partikel exakt zu prüfen, sollte daher der Erfassungsbetrieb kontinuierlich während der Schritte S13, S14 und S15 ausgeführt werden.As described immediately above, the particle detection device in the Process chamber existing particles without the use  of a bare test wafer. The result of Capturing particles at every process step is that during a period between Process steps S13 and S15 much more particles be recorded. To the number of in the Process chamber to precisely check existing particles, therefore, the acquisition operation should be continuous executed during steps S13, S14 and S15 will.

Um ebenfalls die Partikel in der Prozeßkammer effizienter zu überwachen, sollten die Erfassungsvorgänge beim Schritt S12, während der Schritte S13 und S14 sowie beim Schritt S15 ausgeführt werden. Die Erfassungssignale werden nämlich während der jeweiligen Schritte S12 bis S15 vom Partikeldetektor erzeugt und miteinander verglichen. Ein Bediener kann die Verunreinigungsstärke der Prozeßkammer leicht überwachen, da die Erfassungssignale mittels der Ausgabeeinheit 60 verglichen werden, und das verglichene Ergebnis wird z. B. auf einen Monitor und/oder einen Schreiber-Oszillographen ausgegeben.In order to also monitor the particles in the process chamber more efficiently, the detection processes should be carried out at step S12, during steps S13 and S14 and at step S15. This is because the detection signals are generated by the particle detector during the respective steps S12 to S15 and compared with one another. An operator can easily monitor the contamination level of the process chamber since the detection signals are compared by means of the output unit 60 , and the compared result is e.g. B. output on a monitor and / or a recorder oscillograph.

Zusätzlich kann die Partikelerfassungsvorrichtung die Anzahl und die jeweilige Größe der in der Prozeßkammer vorhandenen Partikel prüfen, selbst während ein Ioneninjektionsprozeß ausgeführt wird, und kann die Partikel bei jeder Charge prüfen.In addition, the particle detection device the number and size of each in the Process chamber check existing particles, yourself while an ion injection process is being carried out and can check the particles on every batch.

Weiterhin weist die Partikelerfassungsvorrichtung eine Alarmeinrichtung (nicht dargestellt) zum Erzeugen eines Alarmsignals auf, falls die Anzahl der erfaßten Partikel einen eingeschränkten Bereich überschreitet. Furthermore, the particle detection device an alarm device (not shown) for Generate an alarm signal if the number of the detected particles a restricted area exceeds.  

Bei der Partikelerfassungsvorrichtung kann der Verbrauch an Wafern reduziert werden, weil keine Prüfwafer beim Erfassen von Partikeln benutzt werden. Der Erfassungsbetrieb kann ebenfalls ohne Unterbrechung des Betriebs einer Ionenimplantationsanlage ausgeführt werden.In the particle detection device, the Wafer consumption can be reduced because none Test wafer used in the detection of particles will. The acquisition mode can also without Interruption of the operation of a Ion implantation system to be run.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Erfassen von Partikeln, die in einer Prozeßkammer (40) einer Ionenimplantationsanlage vorhanden sind, wobei die Vorrichtung aufweist:
eine Einrichtung (70) zum Erzeugen eines Steuersignals unter der Steuerung einer Hauptsteuereinheit der Ionenimplantationsanlage;
eine Einrichtung mit einem Partikeldetektor (50), die als Reaktion auf das Steuersignal betrieben wird, um einen Laserstrahl in Richtung der Partikel, die in der Prozeßkammer (40) der Ionenimplantationsanlage vorhanden sind, auszusenden und um einen von den Partikeln gestreuten Strahl in ein elektrisches Signal umzuwandeln, wobei das Signal ein Partikelerfassungssignal anzeigt; und
eine Einrichtung (60) zum Analysieren des Partikelerfassungssignals und zum Ausgeben der Pulsanzahl und des Spannungswerts des Signals, wobei die Pulsanzahl die Anzahl der Partikel und der Spannungswert die Größe eines jeden Partikels anzeigt.1. Device for detecting particles which are present in a process chamber ( 40 ) of an ion implantation system, the device comprising:
means ( 70 ) for generating a control signal under the control of a main control unit of the ion implantation system;
means having a particle detector ( 50 ) which is operated in response to the control signal to emit a laser beam towards the particles present in the process chamber ( 40 ) of the ion implantation system and to convert a beam scattered by the particles into an electrical one Convert signal, the signal indicating a particle detection signal; and
means ( 60 ) for analyzing the particle detection signal and outputting the number of pulses and the voltage value of the signal, the number of pulses indicating the number of particles and the voltage value indicating the size of each particle. 2. Vorrichtung zum Erfassen von Partikeln gemäß Anspruch 1, bei der der Partikeldetektor (50) einen In- Situ-Partikelüberwachungs-Sensor aufweist. 2. Device for detecting particles according to claim 1, wherein the particle detector ( 50 ) has an in-situ particle monitoring sensor. 3. Vorrichtung zum Erfassen von Partikeln gemäß Anspruch 2, wobei der Sensor eine Laserdiode (51) zum Erzeugen des Laserstrahls und ein Erfassungselement (52) zum Umwandeln des gestreuten Strahls in ein elektrisches Signal aufweist.3. A device for detecting particles according to claim 2, wherein the sensor comprises a laser diode ( 51 ) for generating the laser beam and a detection element ( 52 ) for converting the scattered beam into an electrical signal. 4. Vorrichtung zum Erfassen von Partikeln gemäß Anspruch l, bei der die Ausgabeeinrichtung (60) einen Monitor zum Anzeigen des Partikelerfassungssignals und/oder einen Oszillograph zum Ausdrucken des Signals aufweist.4. The device for detecting particles according to claim 1, wherein the output device ( 60 ) has a monitor for displaying the particle detection signal and / or an oscillograph for printing out the signal. 5. Verfahren zum Erfassen von Partikeln, die in einer Prozeßkammer (40) einer Ionenimplantationsanlage vorhanden sind, das die Schritte aufweist:
Einladen von Wafern in die Ionenimplantationsanlage;
Absetzen der Wafer auf einer Scheibe (21) in der Prozeßkammer (40) mittels einer Waferhandhabungseinrichtung (14);
Injizieren von Ionen in die Wafer; Erfassen von Partikeln durch Verwendung eines Partikelerfassungssensors während des Ioneninjektionsschritts; und
Entladen der Wafer aus der Ionenimplantationsanlage.5. A method for detecting particles that are present in a process chamber ( 40 ) of an ion implantation system, which comprises the steps:
Loading wafers into the ion implantation facility;
Depositing the wafers on a wafer ( 21 ) in the process chamber ( 40 ) by means of a wafer handling device ( 14 );
Injecting ions into the wafers; Detecting Particles Using a Particle Detection Sensor During the Ion Injection Step; and
Unload the wafers from the ion implantation system. 6. Verfahren zum Erfassen von Partikeln gemäß Anspruch 5, bei dem der Schritt des Erfassens von Partikeln die Schritte Aussenden eines Laserstrahls in Richtung der Partikel, Empfangen eines von den Partikeln gestreuten Strahls und Umwandeln des gestreuten Strahls in ein elektrisches Signal aufweist.6. A method for detecting particles according to claim 5, in which the step of detecting the particles Steps send out a laser beam towards the Particles, receiving one scattered by the particles Beam and converting the scattered beam into one electrical signal. 7. Verfahren zum Erfassen von Partikeln gemäß Anspruch 6, das weiterhin den Schritt des Analysierens des elektrischen Signals und des Ausgebens der Pulszahl des Signals, die die Anzahl der Partikel anzeigt, und eines Spannungswerts des Signals aufweist, der die Größe eines jeden Partikels anzeigt.7. A method for detecting particles according to claim 6, which continues the step of analyzing the electrical signal and the output of the pulse number of the Signal indicating the number of particles and one  Voltage value of the signal, the size of a every particle. 8. Verfahren zum Erfassen von Partikeln, die in einer Prozeßkammer (40) einer Ionenimplantationsanlage vorhanden sind, das die Schritte aufweist:
Einladen von Wafern in die Ionenimplantationsanlage;
Absetzen der Wafer auf einer Scheibe (21) in der Prozeßkammer (40) mittels einer Waferhandhabungs­ einrichtung (14);
Erfassen von Partikeln, um ein erstes
Erfassungssignal zu erzeugen;
Injizieren von Ionen in die Wafer;
Erfassen von Partikeln, um während des Ioneninjektionsschritts ein zweites Erfassungssignal zu erzeugen;
Entladen der Wafer aus der Ionenimplantationsanlage; Erfassen von Partikeln, um ein drittes Erfassungssignal zu erzeugen; und
Vergleichen der Erfassungssignale miteinander, um eine Verunreinigungsstärke der Prozeßkammer (40) zu prüfen.8. A method for detecting particles that are present in a process chamber ( 40 ) of an ion implantation system, comprising the steps:
Loading wafers into the ion implantation facility;
Depositing the wafers on a disk ( 21 ) in the process chamber ( 40 ) by means of a wafer handling device ( 14 );
Capture particles to a first
Generate detection signal;
Injecting ions into the wafers;
Detecting particles to generate a second detection signal during the ion injection step;
Unloading the wafers from the ion implantation system; Detecting particles to generate a third detection signal; and
Comparing the detection signals to one another to check the contamination level of the process chamber ( 40 ).
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