DE19860828C2 - Ionenimplantationsanlage und Verfahren zur Überwachung eines Ionenimplantationsbetriebs - Google Patents

Ionenimplantationsanlage und Verfahren zur Überwachung eines Ionenimplantationsbetriebs

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Description

Die Erfindung betrifft eine Ionenimplantationsanlage zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleitern und ein Verfahren zur Überwachung des Betriebs einer Ionenimplantationsanlage, insbesondere einer Turbopumpe.
In einer Ionenimplantationsanlage zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleitern werden die Störstellenionen, die in das Silizium- oder Galliumarsenid-Ziel (Target) eingebaut werden, in eine Ionenquelle eingeleitet, in Form eines Strahls abgezogen, auf eine bestimmte Energie beschleunigt und in das Ziel (Target) implantiert. Zu diesem Zeitpunkt kann die Konzentration der Störstellenionen, die in das Ziel (Target) eingebaut werden, durch Messen des Stroms des Ionenstrahls unter Verwendung eines Faraday-Käfigs und Herausfinden der Gesamtzahl an Ionenteilchen als Dosismenge, die durch die Gesamtmenge dieses Stroms dargestellt wird, exakt festgestellt werden. Bei dieser Anlage wird im Zusammenhang mit dem hohen Bedarf an Halbleitern in letzter Zeit einem Hochenergie- Implantationsprozeß, der das Störstellenprofil im Inneren von Siliziumsubstraten frei steuern kann, zunehmende Bedeutung beigemessen. Somit werden derzeitige Tandembeschleunigungsprinzipien als Verfahren zur Beschleunigung von Ionen auf eine hohe Energie und zum Implantieren derselben in Siliziumsubstrate am häufigsten verwendet. Tandembeschleunigungsprinzipien sind gut bekannt und sind im US-Pat. Nr. 3 353 107 und anderswo beschrieben. Bei diesem Tandembeschleunigungsprinzip wird durch Kombinieren einer Quelle für positive Ionen mit einer Ladungsaustauschzelle oder unter Verwendung einer Quelle für negative Ionen vom Zerstäubungstyp ein negativer Ionenstrahl erzeugt. Dieser negative Ionenstrahl wird in einen Beschleunigerpol geführt, der auf einer hohen positiven Spannung gehalten wird, wird durch Injektion beschleunigt und auf die Polspannung beschleunigt. Dann werden Elektronen von diesem beschleunigten negativen Ionenstrahl im Beschleunigerpol abgestreift, indem man diesen durch ein Gas oder eine dünne Folie hindurchtreten läßt, und der Strahl wird in einen positiven Ionenstrahl umgewandelt. Dieser positive Ionenstrahl wird vom Beschleunigerpol, der auf einem hohen positiven Potential gehalten wird, wieder auf das Erdpotential beschleunigt und erlangt seine Endenergie.
Als Beispiel für eine konkrete Anlage, die dieses Tandemprinzip anwendet, ist die Konstruktion einer Hochenergie-Ionenimplantationsanlage Genus Inc. Modell G1500, die durch Weglassen einer Vorbeschleunigungsröhre, welche nun im Modell G1500 verwendet wird, modifiziert ist, im US-Pat. Nr. 4 980 556 offenbart, und von der auch die Verbesserung im US-Pat. Nr. 5 300 891 offenbart ist, welche in Fig. 1 dargestellt ist.
Bei dieser Anlage werden durch eine PIG-(Penning- Ionisationsmanometer)-Ionenquelle 1 mit Glühkathode positive Ionen erzeugt. Diese positiven Ionen werden durch Einprägen einer hohen positiven Spannung auf die Ionenquelle als Strahl abgezogen. Der abgezogene positive Ionenstrahl stößt mit Magnesiumdampf zusammen, wenn er durch eine Ladungsaustauschzelle 2 hindurchtritt, die unmittelbar nach dem Abzugselektrodensystem eingerichtet ist, und einige der positiven Ionen in dem positiven Ionenstrahl nehmen zwei Elektronen von dem Magnesium auf, und er wird in einen negativen Ionenstrahl umgewandelt.
Nach Hindurchtreten durch die Ladungsaustauschzelle 2 wird dieser Strahl mit Hilfe eines 90-Grad-Scheidemagnets 3 entsprechend dem Ladungszustand und der Masse der Ionen darin aufgetrennt, und nur die gewünschten negativen Ionen werden in den Tandembeschleuniger 6 eingeleitet.
Dieser hinsichtlich der Masse aufgetrennte negative Ionenstrahl erhält mittels der vorderen Q-Linse 4 (Quadrupollinse), die am Eintrittsöffnungsteil der Niederenergie- Beschleunigungsröhre 7 des Tandembeschleunigers 6 eingerichtet ist, eine Fokussierwirkung, um eine Strahleinschnürung zu erzeugen. Der durch die vordere Q- Linse 4 fokussierte Ionenstrahl wird durch den Strahlneutralisator (Gaszelle) 5 vor dem Abstreifkanal 8, der in dem Tandembeschleuniger-Polteil vorgesehen ist, neutralisiert. Zu diesem Zeitpunkt wird der negative Ionenstrahl gleichzeitig zum Tandembeschleuniger-Polteil hin beschleunigt, welcher auf einem hohen positiven Potential gehalten wird.
Wenn dieser beschleunigte negative Ionenstrahl durch den Abstreifkanal 8 hindurchläuft, verliert er durch Zusammenstoßen mit Stickstoffgas, das in den Abstreifkanal 8 eingeleitet wird, Hüllenelektronen und wird wieder in einen positiven Ionenstrahl umgewandelt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Verteilung der Ladungszustände durch die Energie der Zusammenstöße bestimmt, und bei der höheren Stoßenergie werden mehr mehrfach geladene Ionen erzeugt. Wenn die positiven Ionen durch den Beschleuniger 6 hindurchlaufen, wird der Beschleunigerpol durch den Erdungsstab 9 geerdet und eine Aufladung des Beschleunigerpols wird verhindert.
Der positive Ionenstrahl, der so erhalten wird, wird vom Tandembeschleunigerpol zum Erdpotential geleitet und wird beim Durchlaufen durch die Hochenergie-Beschleunigungsröhre 10 wieder beschleunigt.
Der Strahl, der somit seine Endenergie besitzt»erhält mit Hilfe der hinteren Q-Linse 11 eine weitere Fokussierwirkung, der gewünschte Ladungszustand wird mittels des hinteren Scheidemagnets 12 ausgewählt, und er wird in eine Bearbeitungskammer 13 eingeleitet, die mit einem Ziel (Target) (beispielsweise einem Wafer oder einem Substrat) versehen ist.
Der grundlegende Aufbau des Strahlneutralisators 5 ist in Fig. 2 dargestellt. Wie darin gezeigt, ist der Strahlneutralisator 5 eine Gaszelle, die ein Mittel zum Einleiten eines Gases vorsieht und mit einer Turbomolekularpumpe 14 zum Zirkulieren des Gases und zum Bereitstellen eines Hochvakuumzustandes in dem Vakuumbereich gespeist wird. Selbst wenn eine große Menge an Gas, wie z. B. H2, N2, O2 usw., in die Kammer eingeleitet wird, wird es durch das Differentialpumpen entfernt, so daß es keinen sehr großen Einfluß auf den Vakuumbereich ausübt. Der negative Ionenstrahl wird durch Zusammenstöße mit dem Gas, das in die Bearbeitungskammer 13 eingeleitet wird, einem Ladungsaustausch unterzogen und wird neutralisiert. Die Turbopumpe 14 arbeitet mit einem Dreiphasenwechselstrom, der von der Stromversorgung 15 zugeführt wird.
Da jedoch die vorstehend angeführte Ionenimplantationsanlage nicht mit einem Mittel zum Überwachen des Betriebszustandes der Turbopumpe ausgestattet ist, besteht, wenn die Turbopumpe 14 nicht arbeitet oder außerhalb eines normalen Betriebsbereichs davon anormal arbeitet, das Problem, daß eine Bedienungsperson nicht sofort den Betriebsstillstand oder den anormalen Betrieb der Turbopumpe 14 erkennen kann. Wenn die Ionenimplantationsanlage weiter mit der nicht arbeitenden oder anormal arbeitenden Turbopumpe 14 betrieben wird, kann keine normale Beschleunigung und Neutralisation des Ionenstrahls erreicht werden. Dies führt zu einem schweren Prozeßversagen. Hierin bedeutet der Betriebsstillstand der Turbopumpe 14, daß die Turbopumpe gestört ist oder daß keine Versorgungsspannung von der Stromversorgung 15 an die Turbopumpe 14 angelegt wird, und deren anormaler Betrieb bedeutet, daß die Turbopumpe 14 überlastet ist oder keine Versorgungsspannung, die für den Betrieb ausreicht, von der Stromversorgung 15 zur Turbopumpe 14 geliefert wird.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Überwachung des Betriebs einer Turbopumpe, die sich in einer Ionenimplantationsanlage befindet, bereitzustellen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Ionenimplantationsanlage zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleitern einen Strahlneutralisator zum Neutralisieren eines Ionenstrahls, der durch diesen hindurchtritt, wobei der Strahlneutralisator eine Turbopumpe zum Zirkulieren eines Neutralisationsgases durch den Strahlneutralisator und zum Vorsehen eines Hochvakuumzustandes in einem Vakuumbereich der Anlage aufweist. Eine Stromversorgung liefert einen Dreiphasenwechselstroms zur Turbopumpe und ermöglicht, daß der Dreiphasenwechselstrom als Reaktion auf ein Leistungsregelungssignal nicht zur Turbopumpe geliefert wird. Ein Stromdetektor erfaßt eine Menge an Strom, der zur Turbopumpe fließt. Eine Anzeigevorrichtung oder ein Bildschirm zeigt eine Information bezüglich der erfaßten Strommenge an. Eine Hauptsteuereinheit ist vorgesehen zum Steuern der gesamten Funktionen der Anlage und insbesondere zum Ermitteln, ob die erfaßte Strommenge geringer ist als ein vorgewählter unterer Grenzwert oder höher ist als ein vorgewählter oberer Grenzwert, um das Leistungsregelungssignal zu erzeugen. Somit veranlaßt die Hauptsteuereinheit auf den Empfang des Leistungsregelungssignals hin, daß die Ionenimplantation in einem Haltezustand gehalten wird und die Turbopumpe abgeschaltet wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt eine Ionenimplantationsanlage zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleitern einen Strahlneutralisator zum Neutralisieren eines Ionenstrahls, der durch diesen hindurchtritt, wobei der Strahlneutralisator eine Turbopumpe zum Zirkulieren eines Neutralisationsgases durch den Strahlneutralisator und zum Vorsehen eines Hochvakuumzustandes in einem Vakuumbereich der Anlage aufweist. Eine Stromversorgung liefert einen Dreiphasenwechselstroms zur Turbopumpe und ermöglicht, daß der Dreiphasenwechselstrom als Reaktion auf ein Leistungsregelungssignal nicht zur Turbopumpe geliefert wird. Ein Stromdetektor erfaßt eine Menge an Strom, der zur Turbopumpe fließt, zum Ermitteln, ob die erfaßte Strommenge geringer ist als ein vorgewählter unterer Grenzwert oder höher ist als ein vorgewählter oberer Grenzwert, um das Leistungsregelungssignal zu erzeugen. Eine Anzeigevorrichtung oder ein Bildschirm zeigt eine Information bezüglich der erfaßten Strommenge an. Eine Hauptsteuereinheit ist vorgesehen zum Steuern der gesamten Funktionen der Anlage und zum Ermitteln, ob die erfaßte Strommenge geringer ist als ein vorgewählter unterer Grenzwert oder höher ist als ein vorgewählter oberer Grenzwert, um das Leistungsregelungssignal zu erzeugen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Überwachung einer Turbopumpe, die in einer Ionenimplantationsanlage zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleitern positioniert ist, bereitgestellt. Die Anlage umfaßt einen Strahlneutralisator zum Neutralisieren eines Ionenstrahls, der durch diesen hindurchtritt, wobei der Strahlneutralisator eine Turbopumpe zum Zirkulieren eines Neutralisationsgases durch den Strahlneutralisator und zum Vorsehen eines Hochvakuumzustandes in einem Vakuumbereich der Anlage aufweist, und eine Stromversorgung zum Liefern eines Dreiphasenwechselstroms zur Turbopumpe und zum Ermöglichen, daß der Dreiphasenwechselstrom als Reaktion auf ein Leistungsregelungssignal nicht zur Turbopumpe geliefert wird. Bei dieser Anlage umfaßt das Verfahren die Schritte: Erfassen einer Menge an Strom, der zur Turbopumpe fließt, Ermitteln, ob die erfaßte Strommenge niedriger ist als ein vorgewählter unterer Grenzwert oder höher ist als ein vorgewählter oberer Grenzwert, um ein Leistungsregelungssignal zu erzeugen, Anzeigen und Speichern einer Information bezüglich des erfaßten Stroms auf einer Anzeige bzw. in einem Speicher, wenn ja im Ermittlungsschritt, Erzeugen eines Leistungsregelungssignals, und Stoppen einer Zufuhr des Dreiphasenwechselstroms zur Turbopumpe als Reaktion auf das Leistungsregelungssignal. Somit wird die Ionenimplantation der Anlage als Reaktion auf das Leistungsregelungssignal in einem Haltezustand gehalten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Skizze, die den Aufbau einer Ionenimplantationsanlage des Standes der Technik zeigt;
Fig. 2 eine Kombination aus einer schematischen Skizze und einem Schaltplan, die ein Betriebsverfahren einer Turbopumpe gemäß dem Stand der Technik zeigt;
Fig. 3 eine Kombination aus einer schematischen Skizze und einem Schaltplan, die ein Überwachungsverfahren für eine Turbopumpe, die sich in einem Neutralisator einer Ionenimplantationsanlage befindet, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 4 einen Ablaufplan, der die Verfahrensschritte des Überwachungsverfahrens für die Turbopumpe gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 5 eine Kombination aus einer schematischen Skizze und einem Schaltplan, die ein Überwachungsverfahren für eine Turbopumpe, die sich in einer Ionenimplantationsanlage befindet, gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
Fig. 6 einen Ablaufplan, der die Verfahrensschritte des Überwachungsverfahrens für die Turbopumpe gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 3 stellt eine Kombination aus einer schematischen Skizze und einem Schaltplan dar, die ein Überwachungsverfahren für eine in einer Ionenimplantationsanlage vorgesehenen Turbopumpe gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Mit Bezug auf Fig. 3 weist die Ionenimplantationsanlage eine Hauptsteuereinheit 60 auf, die deren Gesamtsteuerung ausführt. Eine Stromversorgung 20 ermöglicht, daß die Steuerung als Reaktion auf ein Leistungsregelungssignal von der Hauptsteuereinheit 60 die Turbopumpe 14 mit einer Dreiphasenwechselspannung speist. Beispielsweise wird die Stromversorgung 20 als Reaktion auf das Leistungsregelungssignal abgeschaltet, und dadurch wird ermöglicht, daß die Turbopumpe 14 abgeschaltet wird. Die Turbopumpe 14 befindet sich in einem Strahlneutralisator oder einer Gaszelle 5 zwischen der vorderen Q-Linse 4 und dem Tandembeschleuniger 6. Der Strahlneutralisator 5 befindet sich eigentlich in einer Beschleunigeranordnung, in der der Tandembeschleuniger 6 untergebracht ist. Ein Stromdetektor 30 ist mit einer von drei Stromversorgungsleitungen entsprechend dem Dreiphasenwechselstrom verbunden, um eine Menge an Strom zu erfassen, der hindurch fließt, und ein Signal für den erfaßten Strom wird zur Hauptsteuereinheit 60 geliefert. Das Signal für den erfaßten Strom wird auch zu einer Stromanzeigevorrichtung 40 sowie einem Bildschirm 50 geliefert, um Daten anzuzeigen, die die erfaßte Strommenge angeben. Der Stromdetektor 30 kann beispielsweise eine Stromdetektor-Wicklung (nicht dargestellt), die sich an einer Dreiphasen-Stromversorgungsleitung befindet, um als Stromsensor zu dienen, und einen Verstärker (nicht dargestellt), der eine in der Stromdetektor-Wicklung induzierte Spannung verstärkt, umfassen. Die induzierte Spannung ist folglich proportional zur Menge an Strom, der durch die eine Dreiphasen-Stromversorgungsleitung fließt und zur Hauptsteuereinheit 60 geliefert wird, um zu ermitteln, ob die Strommenge geringer ist als ein vorgewählter unterer Grenzwert (Untergrenze) oder höher ist als ein vorgewählter oberer Grenzwert (Obergrenze). Alternativ kann der Stromdetektor 30 eine Stromdetektor- Wicklung, die sich an einer Dreiphasen- Stromversorgungsleitung befindet, und ein Mittel zum Empfangen einer Spannung, die in der Stromdetektor-Wicklung induziert wird, und zum Erzeugen einer Information bezüglich einer Strommenge, die der induzierten Spannung entspricht, umfassen.
Bei dieser Ausführungsform führt die Hauptsteuereinheit 60 das Überwachungsverfahren für die Turbopumpe 14 gemäß einem Steuerprogramm, das darin enthalten ist, aus. Der Ablaufplan des Steuerprogramms ist in Fig. 4 dargestellt.
Mit Bezug auf Fig. 4 überprüft in Schritt S40 die Hauptsteuereinheit 60, ob die Ionenimplantationsanlage arbeitet. Wenn ja, geht die Steuerung zu Schritt S42 über, um zu prüfen, ob die Turbopumpe 14 arbeitet, und wenn nicht, geht die Steuerung zu Schritt S41 über, in dem die Ionenimplantationsanlage eingeschaltet wird.
In Schritt S42 geht die Steuerung, wenn die Turbopumpe nicht arbeitet, zu Schritt S43 über, in dem die Turbopumpe mittels der Stromversorgung 20 mit einem Dreiphasenwechselstrom gespeist wird. Wenn die Turbopumpe arbeitet, wird die Menge an Strom, der durch eine Dreiphasen-Stromversorgungsleitung fließt, durch den Stromdetektor 30 in Schritt S44 erfaßt und zur Stromanzeigevorrichtung 40 sowie zum Bildschirm 50 geliefert, um die Daten des erfaßten Stroms anzuzeigen.
In Schritt S45 wird ermittelt, ob die Daten des erfaßten Stroms geringer sind als ein vorgewählter unterer Grenzwert oder höher sind als ein vorgewählter oberer Grenzwert. Wenn nicht, geht die Steuerung zu Schritt S46 über, in dem die Ionenimplantation weiter durchgeführt wird, und wenn ja, geht die Steuerung zu Schritt S47 über, in dem die Hauptsteuereinheit 60 die vorliegende Prozeßinformation in einem Speicher darin speichert und sie auf dem Bildschirm 50 anzeigt. Nach dieser Zeit geht die Steuerung zu Schritt S48 über, um die Ionenimplantation anzuhalten, und dann geht die Steuerung zu Schritt S49 über, in dem die Fehlermeldung auf dem Bildschirm 50 angezeigt wird und ein Leistungsregelungssignal erzeugt wird. Dann wird die Turbopumpe 14 als Reaktion auf das Leistungsregelungssignal abgeschaltet. Die Turbopumpe mit dem Strom zwischen der Unter- und der Obergrenze zu speisen, bedeutet hierin, daß die Turbopumpe normal betrieben werden kann. Das heißt, der Strom zwischen der Unter- und der Obergrenze ist der Strombereich für den Normalbetrieb der Turbopumpe.
Wie unmittelbar vorstehend beschrieben, werden die Schritte der Speicherung der vorliegenden Prozeßinformation und des Anhaltens der Ionenimplantation separat ausgeführt, ihre Schritte können jedoch gleichzeitig ausgeführt werden.
Fig. 5 stellt eine Kombination aus einer schematischen Skizze und einem Schaltplan dar, die ein Überwachungsverfahren für eine in der Ionenimplantationsanlage vorgesehenen Turbopumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Der Schaltungsaufbau von Fig. 5 weist denselben Aufbau wie jener von Fig. 3 auf, mit der Ausnahme, daß der Stromdetektor einen Pumpenregler aufweist, der ein Leistungsregelungssignal erzeugt, wenn die Turbopumpe nicht oder anormal arbeitet, und der die Turbopumpe als Reaktion auf das Leistungsregelungssignal indirekt regelt. Bauelemente mit ähnlichen Funktionen wie die Bauelemente der Schaltung der ersten Ausführungsform (in Fig. 3 dargestellt) sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet und auf deren Beschreibung wird verzichtet.
Mit Bezug auf Fig. 5 ist der Stromdetektor 30A gemäß dieser Ausführungsform mit einem Mittel zum direkten Steuern der Stromzufuhr zur Turbopumpe 14 versehen, wenn diese Turbopumpe 14 nicht oder anormal arbeitet. Anders als der Stromdetektor 30 der ersten Ausführungsform besitzt der Stromdetektor 30A der zweiten Ausführungsform einen Stromsensor 32 zum Erfassen eines Stromsignals, das durch eine der drei Stromversorgungsleitungen fließt, und einen Pumpenregler 34 zum Ermitteln einer Menge des erfaßten Stroms und zum Erzeugen eines Leistungsregelungssignals entsprechend dem, ob die erfaßte Strommenge geringer ist als ein vorgewählter unterer Grenzwert oder höher ist als ein vorgewählter oberer Grenzwert. Die Stromversorgung 20 wird als Reaktion auf das Leistungsregelungssignal abgeschaltet, um zu ermöglichen, daß die Turbopumpe 14 abgeschaltet wird. Der Stromsensor 32 kann eine Stromdetektor-Wicklung (nicht dargestellt) umfassen, die sich an einer Dreiphasen- Stromversorgungsleitung befindet.
Außerdem wird eine Information bezüglich der erfaßten Strommenge zu einer Stromanzeigevorrichtung 40 sowie einem Bildschirm 50 geliefert, um Daten anzuzeigen, die die erfaßte Strommenge angeben. Das Leistungsregelungssignal wird auch zu einer Hauptsteuereinheit 60A geliefert, die deren Gesamtsteuerung ausführt. Auf den Empfang des Leistungsregelungssignals hin versetzt die Hauptsteuereinheit 60A die Ionenimplantationsanlage in einen Haltezustand.
Bei dieser Ausführungsform führt der Pumpenregler 34 das Überwachungsverfahren für die Turbopumpe 14 gemäß einem Steuerprogramm, das darin enthalten ist, aus. Der Ablaufplan des Steuerprogramms ist in Fig. 6 dargestellt.
Mit Bezug auf Fig. 6 überprüft der Pumpenregler 34 in Schritt S60, ob die Turbopumpe 14 arbeitet. Wenn ja, geht die Steuerung zu Schritt S62 über, indem die Menge an Strom, der durch eine Dreiphasen-Stromversorgungsleitung fließt, mittels des Stromsensors 32 erfaßt wird, und wenn nicht, geht die Steuerung zu Schritt S61 über, in dem die Turbopumpe weiter mittels der Stromversorgung 20 mit einem Dreiphasenwechselstrom gespeist wird.
In Schritt S63 ermittelt der Pumpenregler 34, ob die Menge des erfaßten Stromsignals geringer ist als ein vorgewählter unterer Grenzwert oder höher ist als ein vorgewählter oberer Grenzwert. Wenn ja, geht die Steuerung zu Schritt 564 über, wenn nicht, springt die Steuerung zu Schritt S62, in dem der Stromdetektor 30A die Menge des Stroms, der durch eine mit Dreiphasenwechselstrom gespeiste Leitung fließt, erfaßt. In Schritt S64 wird die Information bezüglich der erfaßten Strommenge zur Stromanzeigevorrichtung 40 sowie zum Bildschirm 50 geliefert, um Daten anzuzeigen, die die erfaßte Strommenge angeben. Als nächstes geht die Steuerung zu Schritt S65 über, in dem das Leistungsregelungssignal zur Stromversorgung 20 sowie zur Hauptsteuereinheit 60A geliefert wird. Dann ermöglicht in Schritt S66 die Stromversorgung 20 auf den Empfang des Leistungsregelungssignals hin, daß die Turbopumpe 14 auf den Empfang des Leistungsregelungssignals hin abgeschaltet wird, und die Hauptsteuereinheit 60A ermöglicht, daß die vorliegende Prozeßinformation in einem darin befindlichen Speicher (nicht dargestellt) gespeichert wird und sich die Ionenimplantation in einem Haltezustand befindet, d. h. in dem Zustand wird die Ionenimplantationsanlage ständig im Hochvakuum gehalten und stoppt das Implantieren von Ionen.
Wie vorstehend beschrieben, erkennt gemäß der Erfindung eine Ionenimplantationsanlage, wenn die Turbopumpe nicht arbeitet oder anormal arbeitet, zeigt unter Verwendung eines Stromdetektors eine Menge des Stroms an, der durch eine Dreiphasen-Stromversorgungsleitung fließt, und erzeugt ein Leistungsregelungssignal. Als Reaktion auf dieses Leistungsregelungssignal stoppt die Ionenimplantationsanlage die Ionenimplantation im Hochvakuumzustand, und die Turbopumpe wird abgeschaltet. Folglich ist es möglich, den Betrieb der Turbopumpe zu überwachen, und dadurch kann ein Prozeßversagen, das durch einen Betriebsstillstand oder einen anormalen Betrieb derselben verursacht wird, verhindert werden.

Claims (4)

1. Ionenimplantationsanlage zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleitern mit:
einem Strahlneutralisator (5) zum Neutralisieren eines durch diesen hindurchtretenden Ionenstrahls, wobei der Strahlneutralisator eine Turbopumpe (14) zum Zirkulieren eines Neutralisationsgases durch den Strahlneutralisator und zum Erzeugen eines Hochvakuums in einem Vakuumbereich der Anlage aufweist; und
einer Stromversorgung (20) zum liefern eines Dreiphasenwechselstroms für die Turbopumpe (14);
gekennzeichnet durch
einen Stromdetektor (30) zum Erfassen des Stroms zur Turbopumpe (14);
eine Anzeige (40) zum Anzeigen einer Information bezüglich des erfaßten Stroms; und
eine Hauptsteuereinheit (60) zum Steuern der gesamten Funktionen der Anlage und zum Ermitteln, ob der erfaßte Strom geringer ist als ein vorgewählter unterer Grenzwert oder höher ist als ein vorgewählter oberer Grenzwert, um ein Leistungsregelungssignal zu erzeugen,
wobei die Hauptsteuereinheit (60) auf den Empfang des Leistungsregelungssignals hin veranlaßt, daß die Ionenimplantation in einem Haltezustand gehalten wird und die Turbopumpe (14) abgeschaltet wird.
2. Ionenimplantationsanlage zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleitern mit:
einem Strahlneutralisator (5) zum Neutralisieren eines durch diesen hindurchtretenden Ionenstrahls, wobei der Strahlneutralisator (5) eine Turbopumpe (14) zum Zirkulieren eines Neutralisationsgases durch den Strahlneutralisator (5) und zum Erzeugen eines Hochvakuums in einem Vakuumbereich der Anlage aufweist; und
einer Stromversorgung (20) zum liefern eines Dreiphasenwechselstroms für die Turbopumpe (14);
gekennzeichnet durch
eine Hauptsteuereinheit (60A) zum Steuern der gesamten Funktionen der Anlage;
einen Stromdetektor (30A) zum Erfassen des Stroms zur Turbopumpe (14) und zum Ermitteln, ob der erfaßte Strom geringer ist als ein vorgewählter unterer Grenzwert oder höher ist als ein vorgewählter oberer Grenzwert, um ein Leistungsregelungssignal zu erzeugen, welches zur Hauptsteuereinheit (60A) und zur Stromversorgung (20) übertragen wird; und
eine Anzeige (40) zum Anzeigen einer Information bezüglich des erfaßten Stroms;
wobei nach Empfang des Leistungsregelungssignals die Ionenimplantation durch die Hauptsteuereinheit in einen Haltezustand geschaltet und der Strom zur Turbopumpe durch die Stromversorgung (20) ausgeschaltet wird.
3. Ionenimplantationsanlage nach Anspruch 2, wobei der Stromdetektor (30A) einen Stromsensor (32) zum Erfassen des Stroms, der zur Turbopumpe (14) fließt, und einen Pumpenregler (34) zum Ermitteln, ob der erfaßte Strom geringer ist als der vorgewählte untere Grenzwert oder höher ist als der vorgewählte obere Grenzwert, und zum Erzeugen des Leistungsregelungssignals umfaßt.
4. Verfahren zur Überwachung eines Ionenimplantationsprozesses einer Ionenimplantationsanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
Erfassen des Stroms, der zur Turbopumpe fließt;
Ermitteln, ob die erfaßte Strommenge niedriger ist als ein vorgewählter unterer Grenzwert oder höher ist als ein vorgewählter oberer Grenzwert, um bei Unter- oder Überschreiten des jeweiligen Grenzwerts das Leistungsregelungssignal zu erzeugen;
Anzeigen und Speichern einer Information bezüglich des erfaßten Stroms auf der Anzeige und in einem Speicher; und
Stoppen der Stromzufuhr zur Turbopumpe als Reaktion auf das Leistungsregelungssignal,
wobei die Ionenimplantation der Anlage als Reaktion auf das Leistungsregelungssignal in einem Haltezustand geschaltet wird.
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