JP2001053018A - コーティング膜の検出方法及びこれを用いるイオン注入装置 - Google Patents

コーティング膜の検出方法及びこれを用いるイオン注入装置

Info

Publication number
JP2001053018A
JP2001053018A JP11222636A JP22263699A JP2001053018A JP 2001053018 A JP2001053018 A JP 2001053018A JP 11222636 A JP11222636 A JP 11222636A JP 22263699 A JP22263699 A JP 22263699A JP 2001053018 A JP2001053018 A JP 2001053018A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating film
disk
sensor
measurement sensor
ion implantation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11222636A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3440329B2 (ja
Inventor
Hiroshi Kawaguchi
宏 川口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Eaton Nova Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Eaton Nova Corp filed Critical Sumitomo Eaton Nova Corp
Priority to JP22263699A priority Critical patent/JP3440329B2/ja
Priority to US09/632,039 priority patent/US6663791B1/en
Publication of JP2001053018A publication Critical patent/JP2001053018A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3440329B2 publication Critical patent/JP3440329B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • G01B15/02Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317Electron-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
    • H01J37/3171Electron-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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/02Details
    • H01J2237/022Avoiding or removing foreign or contaminating particles, debris or deposits on sample or tube
    • H01J2237/0225Detecting or monitoring foreign particles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】コーティング膜の検出方法及びこれに用いるイ
オン注入装置を提供すること。 【解決手段】電気伝導率が小さい物質でコーティング膜
を形成している機材、例えば、ウエハ支持体のディスク
(11)の表面上に同一コーティング膜を有する電気測定セ
ンサ(18)を設け、粒子ビーム等の照射による前記機材の
表面のコーティング膜の膜厚変化を前記センサ(18)から
の信号により検出する。これにより、イオンビームに照
射されるコーティング膜の寿命をいち早く検知して、デ
ィスク(11)から金属物質がスパッタリングで放出される
のを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオン注入処理等
において使用される機材、例えば、ディスク表面のコー
ティング膜厚の状態を検出することに関する。また、デ
ィスク表面のコーティング膜が消耗して薄くなって行く
状態または無くなった部分が生じたことを検知するため
の方法、さらに、ディスク表面のコーティング膜の膜厚
をモニターするものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、イオン注入装置では、図1に示す
ウエハ2を載置するディスク1の材質として、軽量で強
度に優れ、かつ熱伝導率が良いアルミ合金が使用されて
きた。しかし、ディスクをアルミ合金で製作した場合、
アルミニウムをはじめとする合金組成材料がイオンビー
ムによりスパッタされてウエハを汚染してしまうことが
ある。このため、アルミ合金表面にシリコン(Si)等の物
質をコーティングしたディスクを使用することによって
ディスクからの金属汚染を低減するという方法がとられ
ている。
【0003】しかし、ディスク表面のコーティング膜
は、イオンビーム照射によりスパッタリングされて徐々
に消耗していく。消耗度がディスク表面のアルミ合金面
まで達すると、消耗した部分からの金属汚染が生じる。
このため、表面をシリコン等でコーティングしたディス
クを使用する際には、コーティング膜の消耗が限界に達
する前に、ディスク表面のコーティング膜が消耗して薄
くなり無くなりつつあることを検知し、コーティング部
品交換等の処置を行なう必要がある。
【0004】これまでも、注入イオンによるコーティン
グ物質のスパッタ率からコーティング寿命を予測するこ
とができたが、注入条件(注入イオン種、エネルギー、
注入ドーズ量)はイオン注入装置ごとに異なるため、従
来の方法では寿命を精度良く検知することはできない。
また、膜厚計等を使ってコーティング膜厚を実測する方
法では、測定に時間がかかるという欠点がある。
【0005】従来の技術では、コーティング膜厚の消耗
度を間接的に検知する方法等は知られていないが、本出
願人に係る実用新案登録公報第2,573,028号に
よれば、イオン注入装置において、ウエハを載置するデ
ィスク上にターゲット材料を支持する置き台部分を備
え、この置き台部分にターゲット材料を取付ける構成を
有して、イオン照射による前記置き台部分にロードされ
たターゲット材料の帯電量を軽減する装置が開発されて
いる。
【0006】この装置は、ウエハを載置するディスクの
プレート(ディスクカバー)を適当な材料、例えば、S
iやSiCでコーティングして、チャージアップをより
効率良く抑えることができ、また、ウエハ等の汚染も軽
減できるようになっている。さらに、コーティングする
部分を小さなセグメントとすることによりコーティング
を容易にできる工夫が施されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の事情
に鑑みて、本発明は、イオンビームに照射されるコーテ
ィング膜の寿命をいち早く検知し、コーティング膜を形
成している機材の表面上から金属物質がスパッタリング
で放出されるのを防ぐためのコーティング膜の検出方法
及びこれを用いるイオン注入装置を提供することを目的
としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、各請求項に記載の構成を有している。具
体的には、請求項1の発明では、低導電性物質によりコ
ーティング膜が形成されている機材の表面上に同一コー
ティング膜を有する電気測定センサを設け、粒子ビーム
等の照射による前記機材の表面のコーティング膜の膜厚
変化を前記センサからの信号により検出することを特徴
としている。
【0009】上記の構成によれば、電気測定センサと機
材の表面のコーティング膜が同一の材質であるために、
電気測定センサのコーティング膜の膜厚変化によって得
られるセンサからの信号を介して機材表面の膜厚変化を
検出することができる。
【0010】また、請求項2による発明では、ウエハが
載置されるウエハ支持体のディスク上に形成される低導
電性物質の表面被膜と同材質のコーティング膜を形成す
る試料片を有する電気的測定センサを設け、イオン注入
時にイオンビームが前記試料片に当たることにより生じ
る電気的変化をセンサ信号として出力し、前記センサ信
号の値に基づいて、前記ディスク面におけるコーティン
グ膜の消耗度を検知する、各ステップを有することを特
徴としている。
【0011】上記の構成によれば、電気的測定センサの
試料片がディスクと同一の比率でコーティング膜が消耗
して薄くなり、この試料片からのセンサ信号によりディ
スク面のコーティング膜の消耗度を検知することができ
る。
【0012】請求項5の発明では、電荷を有する物質が
電気的測定センサの試料片に流入することによる帯電量
の変化をセンサ信号の変化として検知し、この変化に基
づいてコーティング物質の膜厚の変化を測定するように
構成したことを特徴としている。
【0013】上記の構成によれば、試料片のコーティン
グ物質の膜厚の変化は、試料片に流入するイオンビーム
によるイオンや電子の帯電粒子による帯電量の変化に近
似的に比例するため、試料片の帯電量からディスク面に
おけるコーティング膜の消耗度を検知することができ
る。
【0014】請求項6の発明では、ディスク材料と同材
質のコーティング膜のない小さな検知面を有する基準値
センサをディスク上のウエハから離れたところに設け、
コーティング膜のある電気的測定センサによるセンサ信
号が、前記基準値センサから得られるセンサ信号の基準
値と一致する時点を検知するステップを更に有すること
を特徴としている。
【0015】上記の構成によれば、ディスク材料と同質
でコーティング膜のない基準値センサからのセンサ信号
と、電気的測定センサのコーティング膜が消耗してディ
スク材料と同一の表面が露出した時点における電気的測
定センサからのセンサ信号とを比較でき、2つのセンサ
信号が一致したとき、ディスク表面のコーティング膜厚
が消耗したことを検知できる。
【0016】請求項7の発明では、イオン注入装置にお
いて、ディスク上に取り付けられ、かつ前記ディスクの
表面被膜と同材質のコーティング膜を形成する試料片を
有する電気的測定センサと、この測定センサからのセン
サ信号によりコーティング膜の膜厚変化をモニターする
手段とを有することを特徴としている。
【0017】上記構成によれば、電気的測定センサの試
料片によりディスクのコーティング膜の消耗状態が、セ
ンサ信号として検知され、このセンサ信号を測定してコ
ーティング膜の膜厚変化を監視することができる。
【0018】請求項8の発明では、制御装置によって、
電気的測定センサのコーティング膜厚の消耗度を決定す
ることができる。
【0019】請求項9の発明では、ディスクの回転往復
運動により、イオンビームは、ウエハ表面に対して均一
にかつディスク円周回りに走査される。そのため、電気
的測定センサをウエハ間に少なくとも1つ配置すれば、
ビーム照射領域の範囲において、ディスク面と同様のコ
ーティング膜の膜厚変化が得られる。
【0020】請求項10の発明では、電気的測定センサ
の試料片とディスクの各表面のコーティング膜を同一の
膜厚または試料片の膜厚をわずかに薄くしたので、試料
片のコーティング膜の消耗度をディスク面のそれと比較
して、同一またはより早くさせることができる。
【0021】請求項11の発明では、電気的測定センサ
の膜厚変化を、接地電位に対して発生する電圧の変化と
してセンサ信号を検知するので、電圧計等の測定器によ
り容易に、コーティング膜の変化を検出できる。
【0022】請求項12の発明では、電気的測定センサ
により検出される電圧が、静電カップリング素子による
静電結合を介してセンサ信号として出力されるので、デ
ィスクの回転動作中での測定が可能となり、また、静電
カップリング素子同士を接触させる必要もないので、素
子の寿命を維持し、かつ精度の高い測定が可能となる。
【0023】請求項13及び請求項14の発明では、デ
ィスクよりも高い位置あるいは低い位置に、電気的測定
センサのコーティング面を配置するので、センサの試料
片がディスク面からのスパッタリングの影響を受けなく
なる。また、ディスクとセンサの各コーティング膜を同
一平面上に配置すると、イオンビームの照射条件が同一
となり、コーティング膜厚が同じ割合で変化し、より検
出精度を向上させることができる。
【0024】請求項15の発明では、コーティングをし
ていないディスク面と同材質の小さな検知面を有する基
準値センサを設けたので、電気測定センサと基準値セン
サの各センサ信号を比較してコーティング膜の膜厚変化
を検出することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に基づい
て説明する。図4は、一般的なイオン注入装置1を示
す。イオン注入装置1は、イオン源2、引出電極3、質
量分析装置4、質量分析スリット5、ウェハ処理のため
のディスク室6等を備え、基台7に支持された該ディス
ク室6内にウエハ8を載置するためのウエハ支持体10
を設け、このウエハ支持体10は、その前面にディスク
11を有し、ディスクが回転軸線Aを中心に回転駆動さ
れるとともに回転軸に直交する方向Bに往復運動がで
き、イオンビームがウエハ上を走査する構成となつてい
る。
【0026】ディスク11の、一般的に、イオン注入処
理等においてウエハを載置するために使用される機材
は、アルミニウム等の金属で構成され、このディスク上
にウエハ8を着脱可能に固定する複数のウェハ載置用ペ
デスタル14が設けられる。また、ペデスタル14の面
を除くディスク面の全部もしくはその一部分の表面にシ
リコン等の被膜材料がコーティングされている。
【0027】このコーティング膜16(図1参照)は、
ここでは、一般的に低導電性物質と称するもの、即ち、
ディスク材料(アルミニウム等)より電気伝導率が小さ
く、限界的には、限りなくゼロに近い値を有する物質で
あり、この物質の中には、シリコン等(Si,SiC)
の半導体物質も包含されるものである。
【0028】本実施形態では、ディスク自体にコーティ
ング膜を形成したが、この表面被膜は、粒子ビームまた
はイオンビームが照射されるディスク上を覆っていれば
良いので、ディスク表面上に分割してボルト等で取付け
られるディスクカバーの表面に設けてもよい。この場合
には、ディスク表面のコーティング膜がなくならない限
り、イオン注入によるスパッタリングによってディスク
表面から金属分子が放出してウエハに付着する現象が防
止される。
【0029】図1に示すように、ディスク室6内のイオ
ンビームが照射される領域、即ち、ディスク上のウエハ
から離れたところには、電気的測定センサ18が少なく
とも1つ設置される。この電気的測定センサ18は、デ
ィスク11と電気的に絶縁され、センサ信号によりディ
スク表面のコーティング膜厚を検知するように構成され
ている。
【0030】図1に示すように、電気的測定センサ18
は、好ましくは、ディスク上の周回りに配置されるウエ
ハ載置用のペデスタル14間に少なくとも1つが設置さ
れる。この測定センサの取付位置は、理論上、ディスク
の半径方向におけるイオンビームの照射幅(S)にディ
スクの往復運動による半径方向移動距離(n)の2倍を
加えた長さの環状領域の範囲(図1中で部分的に斜線で
示す部分)、即ち、P領域内であり、これは、ウエハが
配置される領域を除いた部分となる。
【0031】図2及び図3(a) は、本発明に係る電気的
測定センサ18の一実施形態を示している。この電気的
測定センサ18は、ウエハ8,8の間に設けられ、小さ
なセンサチップからなる試料片20と、このチップの回
りを覆うプレート21からなる2つの電極、これらの電
極表面にシリコン等の物質を被膜したコーティング膜2
2、各電極をディスク11と分離する絶縁体(絶縁部)
24を有する。
【0032】試料片20とプレート21の各電極は、通
常、アルミニウムで作られ、その上面がディスク部分と
同様にシリコンのコーティング膜22で覆われ、下面に
絶縁体24が配置されたサンドイッチ構造となってい
る。これらの各電極は、絶縁体24によりディスク11
から絶縁され、電線を通じて1つのコンデンサ25また
は26に接続され、各コンデンサの他端がアース端子に
接地される。そして、センサ18は、絶縁体24の底面
側に配置されたセンサ支持体27をねじ28等の締結具
を用いて、ディスク裏面側から固定されている。
【0033】電気的測定センサ18は、試料片20だけ
でも検出できるが、図3(a) に示すように、この試料片
20の周辺を、別のコンデンサ26を介して接地された
外乱ノイズ防止用のプレート21で囲むように構成する
ことが望ましい。そして、センサ18は、接地電圧と試
料片20との間に接続されたコンデンサ25間の電圧を
センサ信号Vとして出力するように構成されている。
【0034】このように構成された電気的測定センサ1
8は、ウエハ載置領域を除く、ビームの照射を受けると
ころであれば、ディスク面上のいずれに設けてもよく、
ペデスタル14上に載置固定されたウエハ12の上面と
電気的測定センサ18の検出面は、ディスク上面に適宜
の高さで配置されているが、図3(a) に示すように、デ
ィスク上面から略同一高さhとなるように構成してもよ
い。
【0035】また、図3(a) とは逆に、ディスクに凹部
空間E(図3(b) 参照)または貫通孔F(図3(c) 参
照)あるいはディスク端部に切欠きG(図3(d) 参照)
を設け、その中に電気的測定センサ18を配置すること
もできる。電気的測定センサ18は、絶縁体24の底面
側の支持体23をディスク裏面からねじで固定される。
【0036】また、電気的測定センサの信号の大きさ
は、イオン注入の条件により種々異なるが、例えば、試
料片20の表面のコーティング膜が消耗していない場合
では、約10V、コーティング膜が消耗した場合では、
約30Vとなり、両者の電圧変化により、コーティング
膜厚の消耗度を検知することが可能となる。
【0037】以上説明した、本発明に係る電気的測定セ
ンサは、そのコーティング面がディスク面よりも高い位
置あるいは低い位置に、所定距離離れて配置され、さら
に試料片の回りを取り巻くプレートを配置するので、セ
ンサの試料片がディスク面からのスパッタリングの影響
を受けることがない。また、ディスクとセンサの各コー
ティング膜が同一平面上に配置されると、イオンビーム
の照射条件が同一となり、コーティング膜厚が共に同じ
割合で変化するので、より検出精度を向上させることも
可能である。
【0038】次に、図2に示された電気的測定センサ1
8を用いて、本発明のコーティング膜の検出方法及びセ
ンサの作動を説明する。
【0039】まず、イオン注入装置のディスク室内に設
けられたディスク上に、ディスク表面の被膜と同材質の
コーティング膜を形成する試料片を有する電気的測定セ
ンサを取り付ける。
【0040】そして、イオン注入中にイオンや電子が試
料片であるセンサチップ20に衝突すると、接地電位に
対して電圧Vが発生する。この電圧は、回転するディス
ク11から、直接配線によるか、または、図4及びその
一部を拡大した図5に示すように、ディスク11の裏面
とディスク室に一対として設けた静電カップリング素子
30による静電結合により取り出され、基台7側へ伝達
されて、電気的測定センサの試料片における帯電量の変
化、即ち、電圧変化をセンサ信号として出力する。
【0041】この出力信号により、コーティング膜厚の
変化をモニターする手段としての電圧計等の電気測定器
(図示略)を通じて試料片の帯電電圧が検知され、さら
に、この出力値からコーティング膜の膜厚の消耗度を得
るための関係式を含んだソフトプログラムを含む制御装
置によってコーティング膜を施したディスクまたはディ
スクカバーの最適交換時期を決定する。
【0042】本発明に用いる電気的測定センサ18の試
料片20のコーティング面の膜厚(通常、数100μ)
は、ディスク部分と同程度の膜厚とするが、さらに、コ
ーティング膜厚をディスク部分よりわずかに薄くして、
ディスク表面中で最も早くコーティング膜が消耗するよ
うにしておくと、コーティング膜がなくなったことの検
知時期を少し早めることができ、これに基づき、ディス
クの交換時期を適正にすることができる。
【0043】また、本発明の他の実施形態によれば、デ
ィスク材料と同材質のコーティング膜のない小さな検知
面を有する基準値センサをディスク上のウエハから離れ
たところに設け、電気的測定センサと基準値センサによ
り、コーティング膜厚を検知する。すなわち、コーティ
ング膜のある電気的測定センサによるセンサ信号が、基
準値センサから得られるセンサ信号の基準値と一致する
時点を検知することにより、ディスク面上のコーティン
グ膜が消耗したことを確認できる。
【0044】図6は、このような場合において、シリコ
ンでコーティングしたディスクについてのセンサ信号の
測定結果である。この図には、センサチップ表面にシリ
コンコーティングを行なっている場合の信号と、センサ
チップにシリコンコーティングを行なっていない場合の
信号を示している。センサチップ表面のシリコンコーテ
ィングが消耗していない状態ではセンサ信号は小さい値
を示すが、注入ドーズ量が多くなってスパッタが進行
し、センサチップ20の表面の一部にアルミニウムが露
出するまで消耗が進むと、センサ信号はシリコンコーテ
ィングを行なわない場合と同程度の大きさになる。
【0045】このセンサによるコーティング膜の寿命の
検知は、次のように行なう。あらかじめ測定しておい
た、センサチップ表面にシリコン等のコーティングを行
なっていない状態でのセンサ信号の大きさを基準として
参照する。また、コーティングをしていないディスク面
と同材質の小さめの基準値用の前記同じ構造の電気的測
定センサをディスク上に設けて、イオン注入の開始前、
注入中に適宜そのセンサ信号値を基準値もしくは補正値
として参照するように構成してもよい。
【0046】シリコンコーティングしたディスクを使用
したイオン注入中に適宜センサ信号を基準値と比較し、
基準値と等しくなった時点で、シリコンコーティングが
消耗し寿命が近づいたことを検知する。
【0047】電気的測定センサチップのコーティング膜
厚をディスク部分よりわずかに薄い膜厚とするように構
成したとき、センサチップのシリコンコーティングは、
ディスク表面中で最も早く消耗してしまうことになる。
この結果、センサチップ表面のシリコンコーティングが
消耗した時点では、他のディスク部分のコーティング
は、わずかに残っている状態である。センサチップの面
積は小さいため、その表面のコーティングが消耗しても
金属汚染増加要因とはならない。これらの作用によっ
て、ディスク表面のシリコンコーティングが消耗する前
にその寿命を精度良く検知することができるようにな
る。
【0048】また、ディスク上の各ウェハ載置用ペデス
タルと電気的測定センサをディスク上に設置するが、載
置固定されたウエハの上面、電気的測定センサの検出面
は、ディスク上面に対して、それぞれ別の設置高さでも
電気的測定センサの検出に差し支えはないが、電気的測
定センサをディスク上に少し突出して設置し、載置固定
されたウエハの上面と電気的測定センサの検出面はディ
スク上面から略同一高さとなるように構成すると、条件
が同様となり検出精度が向上する。
【0049】本発明の他の実施形態によれば、コーティ
ング膜の膜厚の変化を、センサへの電荷をもった物体の
流入による帯電量の変化をセンサ信号の変化として検知
するように構成することもできる。
【0050】試料片の帯電量の変化は、コンデンサ間の
電圧変化として検出でき、さらに、この電圧変化から出
力されるセンサ信号の変化が生じ、予め測定された対照
表を用いて、コーティング膜厚を算出する。
【0051】また、センサ信号の値に基づいて、ディス
ク面におけるコーティング膜の消耗度を検知するには、
予めコーティング膜厚が異なるいくつかのセンサを用い
て、センサ上のコーティング膜厚とセンサ信号の大きさ
との関係を調べておき、これを対照表として制御装置に
記憶させておく。制御装置は、実際のイオン注入時のセ
ンサ信号の大きさから、上記対照表を使ってコーティン
グ膜厚を算出する。予め、コーティング膜厚の下限値
(センサー信号の上限値)を決めておき、この値を逸脱
した場合には、注入動作を行わないようなインターロッ
クを設けるように制御してもよい。
【0052】以上説明した、本発明に係る方法によれ
ば、ディスクは、センサによるコーティング膜厚検知機
能をもつことになる。
【0053】
【発明の効果】本発明によれば、ウエハ載置用の機材の
表面被膜と同材質のコーティング膜を有する電気的測定
センサを機材表面に設け、このコーティング膜の膜厚変
化をセンサ信号として検知することにより、ディスク表
面のコーティング膜が消耗する前に、この膜の寿命をタ
イミング良く検知でき、かつその検知精度を向上させる
とともに、コーティング膜の消耗度検査に要する時間を
短縮することができる。
【0054】また、本発明によれば、電気的測定センサ
および基準値センサを設けることにより、機材表面もし
くはディスク表面が、センサによるコーティング膜厚検
知機能を有するとともに、イオン注入中に、適宜センサ
信号を基準値と比較し、基準値と等しくなった時点で、
ディスク表面上のコーティング膜が消耗し寿命が近づい
たことを検知することができる。
【0055】さらに、ディスクの回転および往復運動に
より、イオンビームが照射されるディスク上の範囲内に
おいて、電気的測定センサはディスク上のウエハから離
れたところに少なくとも1つ配置されるので、センサの
試料片の小さい検出面とディスク面は同じ速度でコーテ
ィング膜が消耗する。その結果、試料片に流入する帯電
量の変化をセンサ信号としてモニターすることにより、
ディスク表面のコーティング膜の膜厚変化を検出するこ
とができる。
【0056】また、電気的測定センサの試料片のコーテ
ィング膜厚をディスク部分よりわずかに薄い膜厚とする
ように構成することにより、ディスク面のコーティング
膜を消耗させて直接素地が露出することを回避できるの
で、ディスク材料の露出金属面におけるスパッタリング
等の不具合を未然に防ぎ、ディスクを適切な時期に交換
できる。
【0057】イオン注入装置以外でも、シリコン等でコ
ーティングされた部分がイオンビームに照射される場合
のシリコンコーティング膜の寿命検知に応用することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるウエハを載置するディスク上に1
つの電気的測定センサを配置した平面図である。
【図2】本発明に係る電気的測定センサの構成を示した
図である。
【図3】図3(a) は、図2に示す電気的測定センサをC
−C線に沿って見たディスク上での断面構造を示す図で
あり、また、図3(b) ないし図3(d) は、図3(a) に示
す電気測定センサの取付構造の他の実施形態を示す図で
ある。
【図4】本発明に使用するイオン注入装置の概略構成図
である。
【図5】図4における構成の一部である静電カップリン
グ素子の配置を示す拡大図である。
【図6】本発明の係るセンサ信号と注入ドーズ量との関
係を示すグラフである。
【符号の説明】 1 イオン注入装置 6 ディスク室 8 ウエハ 10 ウエハ支持体 11 ディスク 16 コーティング膜 18 電気的測定センサ 20 試料片 21 プレート 22 コーティング膜 24 絶縁体 25,26 コンデンサ 30 静電カップリング素子

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】低導電性物質によりコーティング膜が形成
    されている機材の表面上に同一コーティング膜を有する
    電気測定センサを設け、粒子ビーム等の照射による前記
    機材の表面のコーティング膜の膜厚変化を前記センサか
    らの信号により検出することを特徴とするコーティング
    膜の検出方法。
  2. 【請求項2】ウエハが載置されるウエハ支持体のディス
    ク上に形成される低導電性物質の表面被膜と同材質のコ
    ーティング膜が形成される試料片を有する電気的測定セ
    ンサを前記ディスク上に設け、 イオン注入時にイオンビームが前記試料片に衝突するこ
    とにより生じる電気的変化をセンサ信号として出力し、 前記センサ信号の値に基づいて、前記ディスク面におけ
    るコーティング膜の消耗度を検知する、各ステップを有
    することを特徴とするコーティング膜の検出方法。
  3. 【請求項3】コーティング膜は、ディスク材料より電気
    伝導率が小さい、シリコン等の半導体物質もしくは低導
    電性物質で構成されている請求項2記載のコーティング
    膜の検出方法。
  4. 【請求項4】電気的測定センサは、プレートと試料片か
    らなる2つの電極、絶縁部、およびコーティング膜を有
    し、このコーティング膜の膜厚の変化をセンサ信号の変
    化として検知するように構成した請求項2記載のコーテ
    ィング膜の検出方法。
  5. 【請求項5】電荷を有する粒子が電気的測定センサの試
    料片に流入することによる帯電量の変化をセンサ信号の
    変化として検知し、この変化に基づいてコーティング膜
    の膜厚の変化を測定するように構成した請求項4記載の
    コーティング膜の検出方法。
  6. 【請求項6】ディスク材料と同材質のコーティング膜の
    ない小さな検知面を有する基準値センサをディスク上の
    ウエハから離れたところに設け、コーティング膜のある
    電気的測定センサによるセンサ信号が、前記基準値セン
    サから得られるセンサ信号の基準値と一致する時点を検
    知するステップを更に有している請求項2記載のコーテ
    ィング膜の検出方法。
  7. 【請求項7】イオン源と引出電極、質量分析装置と質量
    分析スリット、ウェハ処理のためのディスク室を含み、
    さらに、該ディスク室内にウエハを着脱可能に固定する
    ウェハ載置用ペデスタルを有するとともに表面がコーテ
    ィング物質で被膜されたウエハ支持体のディスクを備え
    ているイオン注入装置において、 前記ディスク上に取り付けられ、かつ前記ディスクの表
    面被膜と同材質のコーティング膜を形成する試料片を有
    する電気的測定センサと、この測定センサからのセンサ
    信号によりコーティング膜の厚膜変化をモニターする手
    段とを有することを特徴とするイオン注入装置。
  8. 【請求項8】電気的測定センサは、プレートと試料片か
    らなる2つの電極、絶縁部、およびコーティング膜から
    構成され、粒子ビーム照射により試料片に発生する電気
    的変化をセンサ信号として出力しており、 さらに、前記コーティング膜厚の消耗度を決定する制御
    装置を備えていることを特徴とする請求項7記載のイオ
    ン注入装置。
  9. 【請求項9】ディスクは、回転運動とともに回転軸に対
    して直交方向に往復移動可能とされ、電気的測定センサ
    は、前記ディスクの回転および往復運動によりイオンビ
    ームがディスク上で照射される範囲内で、ディスク上の
    ウエハ間の領域に少なくとも1つ配置するように構成さ
    れている請求項7または8記載のイオン注入装置。
  10. 【請求項10】電気的測定センサの試料片は、ディスク
    表面のコーティング膜と同一またはそれよりもわずかに
    薄い膜厚であることを特徴とする請求項7ないし9のい
    ずれかに記載のイオン注入装置。
  11. 【請求項11】イオン注入中のイオンや電子を受ける電
    気的測定センサは、接地電位に対して発生する電圧を検
    出するように構成されている請求項7ないし10のいず
    れかに記載のイオン注入装置。
  12. 【請求項12】ディスクの裏面もしくは表面とディスク
    室内壁とに一対の静電カップリング素子を設け、電気的
    測定センサにより検出される電圧が、前記静電カップリ
    ング素子による静電結合を介してセンサ信号として出力
    されることを特徴とする請求項11記載のイオン注入装
    置。
  13. 【請求項13】電気的測定センサのコーティング膜が、
    ディスクの表面被膜から所定距離高く配置されているこ
    とを特徴とする請求項7ないし12のいずれかに記載の
    イオン注入装置。
  14. 【請求項14】電気的測定センサのコーティング膜が、
    ディスクの表面被膜と同一またはそれより低い位置に配
    置されることを特徴とする請求項7ないし12のいずれ
    かに記載のイオン注入装置。
  15. 【請求項15】電気的測定センサを載置したディスク上
    のウエハから離れたところに、コーティングをしていな
    いディスク面と同材質の小さな検知面を有する基準値セ
    ンサをさらに設けたことを特徴とする請求項7ないし1
    4のいずれかに記載のイオン注入装置。
JP22263699A 1999-08-05 1999-08-05 コーティング膜の検出方法及びこれを用いるイオン注入装置 Expired - Fee Related JP3440329B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22263699A JP3440329B2 (ja) 1999-08-05 1999-08-05 コーティング膜の検出方法及びこれを用いるイオン注入装置
US09/632,039 US6663791B1 (en) 1999-08-05 2000-08-03 Detection method of coating film thickness and ion implantation equipment using this method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22263699A JP3440329B2 (ja) 1999-08-05 1999-08-05 コーティング膜の検出方法及びこれを用いるイオン注入装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001053018A true JP2001053018A (ja) 2001-02-23
JP3440329B2 JP3440329B2 (ja) 2003-08-25

Family

ID=16785569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22263699A Expired - Fee Related JP3440329B2 (ja) 1999-08-05 1999-08-05 コーティング膜の検出方法及びこれを用いるイオン注入装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6663791B1 (ja)
JP (1) JP3440329B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101450479B1 (ko) * 2013-12-02 2014-10-13 (주)쎄스텍 이온주입장치
WO2019021584A1 (ja) * 2017-07-28 2019-01-31 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理装置の部品検査方法
WO2019021586A1 (ja) * 2017-07-28 2019-01-31 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理装置の部品検査方法
CN110832619A (zh) * 2017-07-28 2020-02-21 株式会社斯库林集团 基板处理装置及基板处理装置的部件检查方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8343305B2 (en) 2007-09-04 2013-01-01 Lam Research Corporation Method and apparatus for diagnosing status of parts in real time in plasma processing equipment
US20100140508A1 (en) * 2008-12-04 2010-06-10 Blake Julian G Coated graphite liners
KR102043179B1 (ko) * 2013-02-18 2019-11-12 삼성디스플레이 주식회사 배리어 막의 결함 검출 방법 및 배리어 막의 결함 검출 장치
CN116592803A (zh) * 2023-07-18 2023-08-15 西安精谐科技有限责任公司 半球谐振子曲面镀膜厚度测量方法及应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2603675A1 (de) * 1976-01-31 1977-08-04 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Verfahren zur kontrolle des abtragens einer duennen schicht oder durch masken bestimmter schichtbereiche mit hilfe des ionen-aetzens
DE3710365A1 (de) * 1987-03-28 1988-10-13 Messerschmitt Boelkow Blohm Verfahren zur reproduzierbaren bildung von materialschichten und/oder behandlung von halbleiter-materialschichten
EP0405855A3 (en) * 1989-06-30 1991-10-16 Hitachi, Ltd. Ion implanting apparatus and process for fabricating semiconductor integrated circuit device by using the same apparatus
JPH05325874A (ja) * 1992-05-21 1993-12-10 Sony Corp イオン注入装置
US5948217A (en) * 1996-12-20 1999-09-07 Intel Corporation Method and apparatus for endpointing while milling an integrated circuit
US5947053A (en) * 1998-01-09 1999-09-07 International Business Machines Corporation Wear-through detector for multilayered parts and methods of using same

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101450479B1 (ko) * 2013-12-02 2014-10-13 (주)쎄스텍 이온주입장치
WO2019021584A1 (ja) * 2017-07-28 2019-01-31 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理装置の部品検査方法
WO2019021586A1 (ja) * 2017-07-28 2019-01-31 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理装置の部品検査方法
JP2019029470A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理装置の部品検査方法
JP2019029472A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理装置の部品検査方法
KR20200013717A (ko) * 2017-07-28 2020-02-07 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치, 및 기판 처리 장치의 부품 검사 방법
KR20200014817A (ko) * 2017-07-28 2020-02-11 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치, 및 기판 처리 장치의 부품 검사 방법
CN110809814A (zh) * 2017-07-28 2020-02-18 株式会社斯库林集团 基板处理装置及基板处理装置的部件检查方法
CN110832619A (zh) * 2017-07-28 2020-02-21 株式会社斯库林集团 基板处理装置及基板处理装置的部件检查方法
TWI686889B (zh) * 2017-07-28 2020-03-01 日商斯庫林集團股份有限公司 基板處理裝置以及基板處理裝置的構件檢查方法
CN110870045A (zh) * 2017-07-28 2020-03-06 株式会社斯库林集团 基板处理装置以及基板处理装置的构件检查方法
KR102377316B1 (ko) * 2017-07-28 2022-03-22 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치, 및 기판 처리 장치의 부품 검사 방법
JP7040869B2 (ja) 2017-07-28 2022-03-23 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理装置の部品検査方法
JP7040871B2 (ja) 2017-07-28 2022-03-23 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理装置の部品検査方法
KR102383526B1 (ko) * 2017-07-28 2022-04-06 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치, 및 기판 처리 장치의 부품 검사 방법
US11670529B2 (en) 2017-07-28 2023-06-06 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing device and component inspection method for substrate processing device
CN110809814B (zh) * 2017-07-28 2023-10-03 株式会社斯库林集团 基板处理装置及基板处理装置的部件检查方法
CN110832619B (zh) * 2017-07-28 2023-12-08 株式会社斯库林集团 基板处理装置及基板处理装置的部件检查方法
CN110870045B (zh) * 2017-07-28 2024-03-12 株式会社斯库林集团 基板处理装置以及基板处理装置的构件检查方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3440329B2 (ja) 2003-08-25
US6663791B1 (en) 2003-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5013563B2 (ja) プラズマドーピングシステムのためのドーズ量モニター
US6326794B1 (en) Method and apparatus for in-situ monitoring of ion energy distribution for endpoint detection via capacitance measurement
US9310244B2 (en) Semiconductor wafer metrology apparatus and method
CN100474494C (zh) 用于离子注入器的在线晶片电荷检测器和控制系统
JP5174750B2 (ja) 荷電粒子線装置及び荷電粒子線画像を安定に取得する方法
KR20050108418A (ko) 이온 주입 시스템용 이온 빔 입사각 검출기
WO2007050007A1 (en) Exposed conductor system and method for sensing an electron beam
JPH07101603B2 (ja) 電荷検出装置を有するイオン注入装置及び蓄積される電荷の制御方法
JP3440329B2 (ja) コーティング膜の検出方法及びこれを用いるイオン注入装置
JPH0191431A (ja) イオン打ち込み装置におけるウエハ帯電量検知装置
US7309997B1 (en) Monitor system and method for semiconductor processes
JPS63231858A (ja) 電子ビ−ム装置
JPS6386340A (ja) 一次粒子線照射装置
US20160153937A1 (en) Ion Mobility Separation Device
US4465935A (en) Electrically conductive sample support-mounting for secondary ion mass spectrometer analysis
CN101273447B (zh) 半导体分析装置
US20020047093A1 (en) Method of capturing scanning electron microscope images and scanning electron microscope apparatus for performing the method
JP3887237B2 (ja) プラズマと境界の間のシース幅検出方法
JPS61211950A (ja) 大電流イオン注入装置に於けるイオン注入量測定装置
JPH0237656A (ja) 高ドーズイオン注入装置
JP4229783B2 (ja) 半導体ウェハ試料の検査方法および装置
JP3980404B2 (ja) 電子線装置及び該装置を用いたデバイス製造方法
JPH0567667A (ja) イオン注入機の電位測定装置
JPS6068542A (ja) イオン注入装置
KR20050045525A (ko) 이온주입설비

Legal Events

Date Code Title Description
S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090620

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620

Year of fee payment: 7

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620

Year of fee payment: 7

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100620

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110620

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120620

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130620

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees