JP2004356297A - イオン注入装置、イオン注入装置におけるパーティクルの増加原因発生箇所を特定する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】イオン注入装置の有効使用効率および生産性を高めることを目的とする。
【解決手段】イオンビームを引き出すイオン源１、質量と電荷との特定の比を持つイオンだけを取り出す質量分離磁石２、イオン注入に必要なエネルギを持つように前記イオンビームを加速させる加速管３、該イオンビームを収束させるＱレンズ４、および該イオンビームに含まれる中性分子を除く偏向部５を含むビームラインと、前記イオンビームを照射する対象物が載置されているエンドステーション６と、を有するイオン注入装置に、前記エンドステーションのパーティクル数を測定するパーティクルモニタ装置１７ｆと、前記ビームラインのパーティクル数を測定するパーティクルモニタ装置１７（ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）と、を設ける。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体基板の製作プロセスに用いられるイオン注入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩの高速化および低消費電力化が可能なＳＩＭＯＸ（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｂｙ ＩＭｐｌａｎｔｅｄ ＯＸｙｇｅｎ）基板を製造するための装置に、シリコンウエハに高エネルギに加速したイオンを注入するイオン注入装置がある。
【０００３】
ここで、従来のイオン注入装置の概略構成を図９に示す。イオン注入装置は、イオンを発生させ、イオンビームを引き出すイオン源１と、質量と電荷との特定の比を持つイオンだけを取り出す質量分離磁石２と、イオン注入に必要なエネルギを持つようにイオンビーム２０を加速させる加速管３と、イオン注入する対象物１０（例えば半導体基板）にイオンビーム２０を収束させるＱレンズ４と、イオンビーム２０に含まれる中性分子を除く偏向部５と、注入される対象物１０が載置されているエンドステーション６と、を有する。そして、イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５、およびエンドステーション６は、それぞれ接続管２１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）で接続されている。また、接続管２１に接続されているイオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５、そしてエンドステーション６までの経路は、気密連結されており、それらの内部は真空に保たれている。
【０００４】
なお、以下の説明においてイオン源１からエンドステーション６に至るまでの経路（経路を構成する機器であるイオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５および接続管２１）をビームラインと呼ぶこととする。
【０００５】
また、イオン注入装置では、イオン注入のプロセス中にイオンビーム２０の一部がビームラインおよびエンドステーション６を構成する機器と衝突して、そこからパーティクル（汚染粒子）が発生する。そして、このようにイオン注入のプロセス中に発生したパーティクルが対象物１０（例えばウエハ）に付着すると、注入のためのイオンビーム２０はパーティクルに遮られるため、イオンが充分に注入されない箇所が生じ、結果として不良品を発生させることとなる（例えば、酸素イオンを注入する場合には絶縁用二酸化珪素膜の絶縁不良が生じる）。特に、次世代、次々世代のウエハは、高密度化、微細化が進む傾向にあることから、プロセス中にウエハに付着するパーティクルにより受ける悪影響は大きくなる。したがって、イオン注入装置（ビームラインおよびエンドステーション）を、高いクリーン度に保つために、イオン注入装置内のパーティクルの発生状態を正確に把握する必要がある。
【０００６】
従来のイオン注入装置には、エンドステーションの排気ラインにレーザ光の散乱を利用したパーティクルの数を測定するパーティクルモニタ装置を設置し、エンドステーション内のパーティクル数の増加を高精度に検知するものがある（例えば、特許文献１）。このイオン注入装置では、エンドステーション内のパーティクル数の増加を正確に把握することができる。
【特許文献１】
特開平９−４３１３２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の技術は、以下のような問題を有している。イオン注入装置のエンドステーションでのパーティクル数の増加は、エンドステーションだけで発生するパーティクルだけに限定できない。エンドステーションにおけるパーティクル数の増加には、エンドステーション内で発生したパーティクルが原因となる場合と、ビームラインで発生したパーティクルが原因となる場合（ビームラインで発生したパーティクルがイオンビームにのって下流のエンドステーションに到達する場合がある）とがあるからである。
【０００８】
そのため、上記特許文献１の技術により、エンドステーション内のパーティクル数の増加を正確に把握して、エンドステーションに対して部品交換等の対策を施しても、パーティクル数が減少しない場合がある（ビームラインで発生したパーティクルが原因となる場合）。すなわち、上記特許文献１の技術は、パーティクルを起因とする不良品の発生を防ぐことができない場合があり、イオン注入装置の生産性を向上させることができない。
【０００９】
また、上記特許文献１の技術により、エンドステーション内のパーティクル数の増加を把握した場合に、オペレータがエンドステーションおよびビームラインを点検してその発生箇所を特定するという方法も考えられる。しかしながら、上記方法により、パーティクル数の増加原因発生箇所を特定するためには、所定の作業時間が必要であり（イオン源、質量分離磁石、加速管、Ｑレンズ、偏向部、およびエンドステーションの全てを点検する必要がある）、イオン注入装置の有効使用効率を低下させてしまう。さらに、オペレータのスキルにより正常状態への回復処理の時間や精度にバラツキが生じるという問題も有している。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、イオン注入装置において、装置の有効使用効率および生産性を向上させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ビームラインおよびエンドステーションを有するイオン注入装置において、ビームラインおよびエンドステーションのそれぞれに、パーティクル数を測定する手段を設ける。
【００１２】
例えば、本発明の一態様が適用されるイオン注入装置は、イオンビームを照射する対象物が載置されているエンドステーション部と、前記エンドステーション部に前記イオンビームを導くビームライン部と、を有して構成されている。そして、前記イオン注入装置に、前記エンドステーション部のパーティクル数を測定するエンドステーション部測定手段と、前記ビームライン部のパーティクル数を測定するビームライン部測定手段と、を設ける。また、前記ビームライン部は、前記イオンビームを引き出すイオン源、質量と電荷との特定の比を持つイオンだけを取り出す質量分離磁石、イオン注入に必要なエネルギを持つように前記イオンビームを加速させる加速管、該イオンビームを収束させるＱレンズ、および該イオンビームに含まれる中性分子を除く偏向部を含み、前記ビームライン部測定手段は、前記イオン源、前記質量分離磁石、前記加速管、前記Ｑレンズ、および前記偏向部のそれぞれのパーティクル数を測定することとしてもよい。
【００１３】
このように、本一態様のイオン注入装置では、エンドステーション部だけでなく、ビームライン部にもパーティクル数を測定する手段を設けているため、
エンドステーション部およびビームライン部のそれぞれで測定されたパーティクル数を用いて、エンドステーション部で増加したパーティクル数の増加原因発生箇所を特定することができる。そのため、パーティクルの増加原因を解消させるための処理を迅速に行うことができる。また、パーティクルの増加原因発生箇所を特定することにより、パーティクルの増加原因を適切に解消させることができるため、パーティクルの増加を起因とする不良品の発生を防ぐことができる。
【００１４】
また、前記イオン注入装置に、前記エンドステーション部測定手段が測定したパーティクル数が所定のしきい値を超えているか否かを検知する手段と、前記所定のしきい値を超えた場合に、イオンビームの注入を中断させる手段と、前記所定のしきい値を超えた場合に、前記エンドステーション部測定手段が測定したパーティクル数およびビームライン部測定手段が測定したパーティクル数を用いて、パーティクル数の増加原因発生箇所を特定する判断手段と、を設けるようにしてもよい。
【００１５】
このように、本一態様では、イオン注入装置が測定したパーティクル数が所定のしきい値を超える場合に自動的にイオン注入を中断している。また、本一態様では、イオン注入装置が自動的にパーティクル数の増加原因発生箇所を特定している。したがって、パーティクル数の増加に起因する対象物の不良品の発生を迅速且つ確実に防ぐことができる。また、本一態様では迅速にパーティクル数の増加原因発生箇所を特定できる。
【００１６】
また、前記イオン注入装置に、前記判断手段が特定した増加原因発生箇所がビームライン部にある場合に、前記イオンビームのビーム径を所定のビーム径に調整する手段と、前記判断手段が特定した増加原因発生箇所がエンドステーション部にある場合に、パーティクル増加原因を解消させるための処理の手順を表示する表示手段と、を設けるようにしてもよい。また、前記表示手段は、前記エンドステーション部測定手段が測定したパーティクル数に応じた増加原因を解消させるための処理の手順を表示することとしてもよい。
【００１７】
このように、本一態様では、特定したパーティクルの増加原因発生箇所がビームライン部にある場合に、前記イオンビームのビーム径を所定のビーム径に調整している。したがって、ビームライン部にパーティクルの増加原因発生箇所がある場合、自動的にパーティクルの増加原因を解消させることができる（ビームライン部におけるパーティクルの発生は、何らかの理由で拡がったイオンビームがビームラインの内壁に照射されることによることが多いため、イオンビームを所定のビーム径に絞るようにすることでパーティクルの発生原因を解消できる）。また、本一態様では、特定したパーティクルの増加原因発生箇所がエンドステーション部にある場合に、パーティクル増加原因を解消させるための処理の手順を表示している。そのため、イオン注入装置のパーティクル増加原因を確実に解消させるようにオペレータを導くことができる。
【００１８】
また、前記エンドステーション部測定手段および前記ビームライン部測定手段は、それぞれパーティクルのサイズを測定し、前記判断手段は、前記測定したパーティクルのサイズに基づいて交換する必要がある部品を特定し、該特定した部品名を前記表示手段に表示させることとしてもよい。
【００１９】
このように、本一態様では、パーティクル増加原因を解消するために交換が必要な部品を特定し、該特定した部品名を表示している。そのため、オペレータが行う交換が必要な部品の点検作業時間を短縮させることができ、イオン注入装置を迅速に正常な運転可能状態の戻すことができる。
【００２０】
このように、本発明によれば、イオン注入装置において、装置の有効使用効率および生産性を向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２２】
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態が適用されたイオン注入装置の概略構成を示す図である。図示するように、第１の実施形態のイオン注入装置は、イオン源１と、質量分離磁石２と、加速管３と、Ｑレンズ４と、偏向部５と、エンドステーション６と、搬送ロボット７と、大気レーダ８と、メインコントローラ２２と、コントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と、表示・操作部２３と、を有する。また、イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５、エンドステーション６は、それぞれ接続管２１（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）で気密に接続されている（ビームラインおよびエンドステーション６の内部は真空に保たれている）。なお、上述した図９の従来のイオン注入装置と同じ構成については同一の符号を用いることとする。
【００２３】
さて、図示するように、イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５、エンドステーション６には、それぞれパーティクルモニタ装置１７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）が設置されている。そして、パーティクルモニタ装置１７は、それぞれ、所定時間当たりのパーティクル数を所定の間隔で測定する。また、パーティクルモニタ装置１７が測定したパーティクル数のデータは、それぞれの機器（イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５、エンドステーション６）を制御するコントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を介してメインコントローラ２２に送信される。
【００２４】
コントローラ２４ａは、イオン源１が行う動作を制御し、コントローラ２４ｂは、質量分離磁石２が行う動作を制御するように構成されている。また、コントローラ２４ｃは、加速管３、Ｑレンズ４、および偏向部５が行う動作を制御し、コントローラ２４ｄは、エンドステーション６が行う動作を制御するように構成されている。なお、図示する例では、コントローラ２４ｃが、加速管３、Ｑレンズ４、および偏向部５を制御するように構成されているが、特にこれに限定しない。例えば、加速管３、Ｑレンズ４、および偏向部５のそれぞれにコントローラ２４を設けるようにしてもよい。
【００２５】
メインコントローラ２２は、イオン注入装置全体を制御するように構成されている。具体的には、メインコントローラ２２は、上記のコントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に各種の制御信号を送信して該コントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）の動作を制御する。また、メインコントローラ２２は、コントローラ２４を介して、それぞれの機器（イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５、エンドステーション６）で測定されたパーティクル数を示すデータを受信する。そして、メインコントローラ２２は、所定の間隔で送られてくるパーティクル数を示すデータに基づいて、エンドステーション６内のパーティクル数が増加したか否かについて検知し、かつパーティクル数の増加原因となった機器（イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５、エンドステーション６）を特定する。
【００２６】
その後、メインコントローラ２２は、パーティクル数が増加した原因を解消させるための処理を行う。例えば、メインコントローラ２２は、イオンビーム２０のビーム径を調整するようにイオン注入装置を制御する。また、例えば、メインコントローラ２２は、表示・操作部２３に、パーティクル増加の原因を解消させるための処理の手順を示す画面を表示させる。なお、メインコントローラ２２の機能構成およびパーティクル数が増加した場合の具体的な処理については後段で詳細に説明する。
【００２７】
表示・操作部２３は、オペレータに対してイオン注入装置の操作画面を表示する表示装置と、オペレータからの運転操作命令の入力を受付けて、該受け付けたデータをメインコントローラ２２に出力する入力装置を有して構成される。なお、表示・操作部２３の有する表示装置および入力装置の具体的な構成について、本実施形態では特に限定しない。例えば、表示装置には、一般的な液晶パネル装置を用いることができる。また、入力装置には、表示装置の画面上に設けられたタッチパネルによりオペラータから運転操作命令の入力を受付けるタッチパネル方式のものを用いることができる。
【００２８】
イオン源１には、プラズマ室（図示せず）があり、イオン源コイル（図示せず）による磁場印加、及び、ガス及びマイクロ波供給源（図示せず）からの、ビームガス及びマイクロ波が導入されプラズマが生成される。また、イオン源１には、高電圧が印加されている引き出し電極（図示せず）が配置さいる。そして、イオン源１は、引き出し電極により、その生成したプラズマからイオンビーム２０を引き出し質量分離磁石２に放射する。
【００２９】
質量分離磁石２は、質量と電荷との特定の比を持つイオンだけを取り出すものであり（ここで不要なイオンは除かれる）、水平方向にイオンビーム２０を偏向させるように構成されている。その後、イオンビーム２０は、加速管３でイオン注入に必要なエネルギを持つように加速される。さらにイオンビーム２０は、Ｑレンズ４によりイオン注入対象のターゲット付近に収束するように成形され、さらに、偏向部５により中性分子が除かれ、エンドステーション６の中のホルダ１１に載置されているイオン注入ターゲットである対象物（例えばウエハ）１０に照射される。
【００３０】
エンドステーション６は、対象物１０を載置するためのホルダ１１と、ホルダ１１を取付けたアーム１２と、アーム１２を回転させるための回転ディスク９とを有している。なお、回転ディスク９、ホルダ１１、およびアーム１２の構造については後述する。
【００３１】
搬送ロボット７は、対象物１０をエンドステーション６内のホルダ１１に載置し、または、取り出すものであり、大気ローダ８は、搬送ロボット７に対して対象物１０の出し入れを行うものである（例えば、イオン注入するための対象物１０は、大気ローダ８によって搬送ロボット７に運ばれ、搬送ロボット７内が真空排気された後、対象物１０はエンドステーション６内へと搬送される）。
【００３２】
次に図２を用いて、エンドステーション６が有する、回転ディスク９、ホルダ１１、およびアーム１２の構造について説明する。図２は、エンドステーション６が有する、回転ディスク９、ホルダ１１、およびアーム１２を説明するための概略図である。回転ディスク９には、複数のアーム１２が放射状に取付けられている。また、アーム１２にはホルダ１１が取付けられている（ホルダ１１は回転ディスク９の周りに円周上に配列されている）。
【００３３】
また、図示するように、対象物１０は、ホルダ１１上にピン１３とストッパ１４により固定されている。このピン１３には、例えばシリコンなどを用いることができる。また、ストッパ１４には、例えば石英により構成されているものを用いることができる。
【００３４】
また、回転ディスク９は、回転するとともに、対象物１０のイオン注入面と水平方向に往復運動できるように構成されおり、イオンビーム２０が対象物１０のイオン注入面の全体に照射されるように構成されている。
【００３５】
続いて、本実施形態のイオン注入装置のビームラインおよびエンドステーション６に設置されているパーティクルモニタ装置１７の設置位置について図３、図４を用いて説明する。図３は、エンドステーション６の側面図である。図示するようにエンドステーション６は、エンドステーション内部を真空状態にするための真空排気用の真空ポンプ１５ｆおよび排気用配管１６ｆを有している。そして、排気用配管１６ｆには、パーティクルモニタ装置１７ｆが接続されている。
【００３６】
このパーティクルモニタ装置１７ｆは、タイマを有しており（図示せず）、所定の間隔で単位時間当たりのパーティクル数を測定する。また、パーティクルモニタ装置１７ｆは、上述したエンドステーション６を制御するコントローラ２４ｄを介してメインコントローラ２２に測定したパーティクル数および測定した時間を示すデータ（例えば、測定開始時刻および測定終了時刻）を出力する。なお、本実施形態では、パーティクルモニタ装置１７ｆの具体的な構成については特に限定しない。排気用配管１６ｆの内部のパーティクル数が測定できるように構成されていればよい。例えば、このパーティクルモニタ装置１７ｆには、レーザ光を発して、レーザ光の散乱を観測することで排気用配管１６ｆ内部のパーティクル数を測定するものを用いることができる。
【００３７】
図４は、本実施形態のビームラインである加速管３、Ｑレンズ４、および偏向部５を側面から観た図である。図示するように加速管３、Ｑレンズ４、および偏向部５は、図３で示したエンドステーション６と同様に真空排気用の真空ポンプ１５（ｃ、ｄ、ｅ）および排気用配管１６（ｃ、ｄ、ｅ）をそれぞれ有している。また、加速管３、Ｑレンズ４、および偏向部５は、エンドステーション６と同様に、排気用配管１６（ｃ、ｄ、ｅ）にパーティクルモニタ装置１７（ｃ、ｄ、ｅ）が接続されている。なお、図示しないが、ビームラインを構成するイオン源１および質量分離磁石２も、それぞれ、図４と同様の構成の真空ポンプ１５（ａ、ｂ）、排気用配管１６（ａ、ｂ）、およびパーティクルモニタ装置１７（ａ、ｂ）を有している。なお、本実施形態のパーティクルモニタ装置１７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）は、タイマにより予め設定された同じ時間にそれぞれパーティクル数を測定するように設定されているものとする。
【００３８】
続いて、エンドステーション６でのパーティクル数の増加原因について説明する。エンドステーション６でのパーティクル数の増加原因には、エンドステーション６内で発生したパーティクルが原因となる場合と、ビームラインで発生したパーティクルが原因となる場合がある。
【００３９】
エンドステーション６内で発生するパーティクル増加原因としては、例えば、対象物１０またはエンドステーション６が有する部品（ピン１３、ストッパ１４等）が割れ、或いはクラックが入るような場合がある。そして、この場合には、イオン注入を中断して、エンドステーション６内の損傷した部品等を交換してパーティクル増加原因が解消させる必要がある。
【００４０】
次に、ビームライン（イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、ビーム偏向部５）で発生したパーティクルがエンドステーション６でのパーティクル数の増加原因になる場合を説明する。ビームラインの内壁には表面の酸化等によりパーティクルが付着していることが多い。そして、ビームラインの内壁には、通常イオンビーム２０が当たらないように設定されている。しかし、何らかの理由でイオンビーム２０が拡がってビームラインの内壁にイオンビーム２０が当たることがある。この場合、ここからのパーティクルが発生し、この発生したパーティクルはイオンビーム２０内のイオンで帯電して、注入のための電界によりイオンビーム２０とともに加速される。こうして発生したパーティクルはイオンビーム２０に乗って下流のエンドステーション６へ流れて行くため、エンドステーション６で観測されるパーティクル数が増える。そして、上記のようにビームラインでパーティクルが増加した場合には、パーティクル増加原因となったビームラインの機器を特定し、該特定した機器の内壁にイオンビーム２０が当たらないようにイオンビーム２０のビーム径を制御する必要がある（この場合にエンドステーション６内の部品等を交換してもパーティクル数の増加を解消させることはできない）。
【００４１】
続いて、本実施形態のイオン注入装置のコントローラ２４およびメインコントローラ２２が有する機能について具体的に説明する。図５は、本実施形態が適用されるイオン注入装置のコントローラ２４およびメインコントローラ２２の機能構成を説明するための図である。
【００４２】
最初にコントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）の機能構成を説明する。図示するようにコントローラ２４ａは、制御部３８ａと、Ｉ／Ｆ部３９ａとを有する。Ｉ／Ｆ部３９ａは、イオン源１との間で、またはメインコントローラ２２との間で行うデータの送受信を制御する。制御部３８ａは、イオン源１の動作を制御するための各種の制御信号を生成して、該制御信号をＩ／Ｆ部３９ａを介してイオン源１に出力する。
【００４３】
また、制御部３８ａは、イオン源１のパーティクルモニタ装置１７ａが所定の間隔で出力するパーティクル数および該測定した時間を示すデータ（例えば、測定開始時刻および測定終了時刻）を、Ｉ／Ｆ部３９ａを介して受信し、該受信したパーティクル数および該測定した時間を示すデータをＩ／Ｆ部３９ａ経由でメインコントローラ２２に出力する。
【００４４】
また、コントローラ２４ｂは、コントローラ２４ａと同様に制御部３８ｂと、Ｉ／Ｆ部３９ｂとを有する。そして、コントローラ２４ｂの制御部３８ｂは、質量分離磁石２の動作を制御し、かつ、パーティクルモニタ装置１７ｂが所定の間隔で出力するパーティクル数および該測定した時間を示すデータを、Ｉ／Ｆ部３９ｂを介して受信し、該受信したパーティクル数および該測定した時間を示すデータをＩ／Ｆ部３９ｂ経由でメインコントローラ２２に出力する。
【００４５】
同様に、コントローラ２４ｃの制御部３８ｃは、加速管３、Ｑレンズ４および偏向部５の動作を制御し、かつ、パーティクルモニタ装置１７（ｃ、ｄ、ｅ）がそれぞれ所定の間隔で出力するパーティクル数および該測定した時間を示すデータを、Ｉ／Ｆ部３９ｃを介して受信し、該受信したパーティクル数および該測定した時間を示すデータをＩ／Ｆ部３９ｃ経由でメインコントローラ２２に出力する。
【００４６】
また、コントローラ２４ｄの制御部３８ｄは、エンドステーション６の動作を制御し、かつパーティクルモニタ装置１７ｄが所定の間隔で出力するパーティクル数および該測定した時間を示すデータを、Ｉ／Ｆ部３９ｄを介して受信し、該受信したパーティクル数および該測定した時間を示すデータをＩ／Ｆ部３９ｄ経由でメインコントローラ２２に出力する。
【００４７】
なお、コントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）には、ＣＰＵ（中央演算処理装置）と、ＣＰＵが実行するプログラムやデータを一時的に記憶する主記憶装置と、上記機能を実行するためのプログラムが予め記憶されているハードディスク等の補助記憶装置と、メインコントローラ２２等の外部の装置とのデータの送受信の制御を行うインタフェースとを有する、一般的なコンピュータシステムを用いることができる。そして、制御部３８およびＩ／Ｆ部３９の機能は、上記ＣＰＵが、上記補助記憶装置に記憶されている各プログラム（制御プログラム、Ｉ／Ｆプログラム）を、上記主記憶装置にロードして実行することで実現することができる。また、上記コントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）には、上記各機能を実現する専用の回路構成を有する専用装置を用いるようにしてもよい。
【００４８】
続いて、メインコントローラ２２の機能構成を説明する。メインコントローラ２２は、Ｉ／Ｆ部３０と、データ取得部３１と、制御部３２と、判断部３３と、を有する。
【００４９】
Ｉ／Ｆ部３０は、コントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）との間で、または表示・操作部２３との間で行うデータの送受信を制御する。
【００５０】
データ取得部３１は、Ｉ／Ｆ部３０を介してコントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が送信するパーティクルモニタ装置１７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）が測定したパーティクル数および測定した時間を示すデータ（例えば、測定開始時刻および測定終了時刻）を取得する。また、データ取得部３１は、それぞれの機器（イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５、エンドステーション６）で測定された上記取得したパーティクル数を、該取得した時間を示すデータと関連付けて記憶する。
【００５１】
制御部３２は、コントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を制御するための各種の制御信号をＩ／Ｆ部３０を介してコントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に出力する。
【００５２】
判断部３３は、データ取得部３１が記憶しているエンドステーション６のパーティクル数が所定のしきい値を超えたか否かを監視し、所定のしきい値を超えた場合には、制御部３２にイオン注入を中断させる。
【００５３】
さらに、判断部３３は、エンドステーション６のパーティクル数の増加原因発生箇所を特定するためのデータが予め格納されている増加箇所特定ＴＢ３５を有している。また、判断部３３は、データ取得部３１が記憶している各機器のパーティクル数および測定した時間を示すデータ（直近に測定されたデータとその前に測定されたデータ）に基づいてパーティクル数の増加状態を機器毎に算出する。そして、判断部３３は、算出した増加状態および増加箇所特定ＴＢ３５に格納されているデータに基づいて、パーティクルの増加原因発生箇所を特定する。その後、判断部３３は、パーティクル数が増加した原因を解消させるための処理を行う。
【００５４】
なお、メインコントローラ２２には、ＣＰＵ（中央演算処理装置）と、ＣＰＵが実行するプログラムやデータを一時的に記憶する主記憶装置と、上記機能を実行するためのプログラムが予め記憶されているハードディスク等の補助記憶装置と、コントローラ２４等の外部の装置とのデータの送受信の制御を行うインタフェースとを有する、一般的なコンピュータシステムを用いることができる。そして、メインコントローラ２２の各機能は、上記ＣＰＵが、上記補助記憶装置に記憶されている各プログラム（制御プログラム、Ｉ／Ｆプログラム、データ取得プログラム、判断プログラム）を、上記主記憶装置にロードして実行することで実現することができる。また、メインコントローラ２２には、上記各機能を実現する専用の回路構成を有する専用装置を用いるようにしてもよい。
【００５５】
続いて、メインコントローラ２２が有する増加箇所特定ＴＢ３５のデータ構造について説明する。図６は、増加箇所特定ＴＢ３５のデータ構造の一例を模擬的に示した図である。図示するように、増加箇所特定ＴＢ３５には、ビームライン（イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５）およびエンドステーション６でのパーティクル数の増加状態を示すデータを格納するエントリ５０（図示する例では、機器毎にパーティクル数が増加した状態に「１」を格納し、パーティクル数が増加していない状態に「０」を格納するものとする）と、エントリ５０に格納されたデータに関連付けてパーティクル数増加原因発生箇所を特定するデータを格納するエントリ５１と、を有している。
【００５６】
例えば、エントリ５０のケース１には、イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、および偏向部５に「０」が格納されていて、エンドステーション６に「１」が格納されている。そして、エントリ５０のケース１に関連付けられているエントリ５１には、エンドステーション６を示すデータが格納されている。すなわち、増加箇所特定ＴＢ３５は、上記のケース１の場合は、エンドステーション６で発生した原因によりパーティクル数が増加していることを特定するように構成されている（ケース１では、エンドステーション６だけでパーティクル数が増加しているため、パーティクル数の増加原因はエンドステーション６で発生しているものに特定できる）。
【００５７】
また、例えば、エントリ５０のケース２では、イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、およびＱレンズ４に「０」が格納されていて、偏向部５およびエンドステーション６に「１」が格納されている。そして、エントリ５０のケース２に関連付けられているエントリ５１には、偏向部５を示すデータが格納されている。すなわち、増加箇所特定ＴＢ３５は、上記のケース２の場合は、偏向部５でパーティクル数が増加していることを特定するように構成されている（ケース２では、偏向部５およびイオン源１においてパーティクル数が増加して、偏向部５より上流の機器（Ｑレンズ４、加速管３等）では、パーティクルは増加していない。そのため、パーティクル数の増加原因は偏向部５で発生していると特定できる）。
【００５８】
このように、本実施形態では、パーティクルの発生箇所の下流で測定するパーティクル数が増加するとういうイオン注入装置の特性を利用して、エンドステーション６のパーティクル数の増加原因発生箇所を特定するようにしている。
【００５９】
続いて、本実施形態が適用されるイオン注入装置のエンドステーション６のパーティクル数の増加原因発生箇所の特定とその対応処理のフローについて説明する。図７は、本実施形態が適用されるイオン注入装置のエンドステーション６でのパーティクル数の増加原因発生箇所の特定とその対応処理のフローを説明するための図である。
【００６０】
最初に、メインコントローラ２２の制御部３２は、表示・操作部２３がオペレータから受け付けたイオン注入装置の運転開始の命令を、Ｉ／Ｆ部３０を介して受信する。そして、制御部３２は、コントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に対してイオン注入を開始の制御信号を送信して、イオン注入を開始させる（ステップ１）。
【００６１】
続いて、イオン注入が開始されると、ビームラインおよびエンドステーション６に設置されたパーティクルモニタ装置１７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）は、所定の間隔で単位時間当たりのパーティクル数を測定し、該測定したパーティクル数を示すデータおよび該測定した時間を示すデータ（例えば、測定開始時刻および測定終了時刻）を、コントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を介してメインコントローラ２２に送信する。そして、メインコントローラ２２のデータ取得部３１は、パーティクル数を示すデータおよび該測定した時間を示すデータを取得して、測定された箇所（イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５、エンドステーション６）毎に、該取得した時間を示すデータと該測定したパーティクル数を示すデータとを関連付けて記憶する（ステップ２）。
【００６２】
また、メインコントローラ２２の判断部３３は、所定のしきい値（以下において「増加判断しきい値」という）を有していて、データ取得部３１が記憶しているエンドステーション６のパーティクル数「α」が該増加判断しきい値を超えているか否かの判断を行う。そして、判断部３３は、エンドステーション６のパーティクル数「α」が該増加判断のしきい値を超えた場合には、エンドステーション６内のパーティクル数が増加していると判断してステップ４の処理に進む。一方、判断部３３は、データ取得部３１が記憶しているエンドステーション６のパーティクル数「α」が該増加判断しきい値を、超えない場合には、ステップ２に戻る（ステップ３）。なお、本実施形態では、「増加判断しきい値」の具体的な値について特に限定しない。
【００６３】
ステップ４では、メインコントローラ２２の判断部３３は、エンドステーション６のパーティクル数が増加していることを示すデータを制御部３２に出力する。そして、制御部３２では、イオン注入の中断を指示する制御信号をコントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に送信して、イオン注入を中断させて、ステップ５の処理に進む。
【００６４】
このように本実施形態では、エンドステーション６でのパーティクル数が増加していると判断された場合（上記増加判断しきい値を越えたパーティクル数が測定された場合）、イオン注入が自動的に中断されるように構成されている。そのため、パーティクル数の増加を起因とする不良品の発生を防止することができる。
【００６５】
ステップ５では、判断部３３は、エンドステーション６におけるパーティクル数の増加原因が、ビームライン（イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５）にあるか否かの判断を行う。具体的には、判断部３３は、データ取得部３１において、それぞれの機器毎に測定時間と関連付けて記憶しているパーティクル数から機器毎のパーティクル数の増加状態を算出する（直近に取得したパーティクル数と、その前に取得したパーティクル数のデータの差分によりパーティクル数の状態を算出する）。そして、判断部３３は、ビームラインでパーティクル数増加している場合（算出したパーティクル数の増加状態が、増加箇所特定ＴＢ３５のエントリ５０のケース１以外の場合）、エンドステーション６のパーティクル数の増加原因がビームラインで発生していると判断し、ステップ６の処理に進む。一方、判断部２２は、ビームラインでパーティクル数増加していない場合（算出したパーティクル数の増加状態が、増加箇所特定ＴＢ３５のエントリ５０のケース１の状態に該当する場合）、エンドステーション６のパーティクル数の増加原因がエンドステーション６で発生していると判断し、ステップ８の処理に進む。
【００６６】
ステップ６では、判断部３３は、ステップ６で算出したパーティクル数の増加状態と、増加箇所特定ＴＢ３５に格納されているデータからビームライン中でのパーティクル数の増加原因発生箇所を特定する（イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、および偏向部５のいずれかを特定する）。例えば、上記算出したパーティクル数の増加状態が、イオン源１、質量分離磁石２および加速管３でパーティクル数増加しておらず、かつＱレンズ４および偏向部５でパーティクル数が増加している場合には、増加箇所特定ＴＢ３５のエントリ５０に格納されているケース３に該当するため、パーティクル数の増加原因発生箇所をＱレンズ４であると特定する。
【００６７】
そして、判断部３３は、特定した機器（例えばＱレンズ４）のイオンビームを調整させる指示命令を制御部３２に出力する（この場合、イオンビーム２０が拡がって、特定した機器の内壁にイオンビーム２０が照射されていたもの判断し、イオンビーム２０のビーム径を所定のビーム径に絞るように指示命令を出力する）。制御部３２は、特定した機器（例えばＱレンズ４）でのイオンビーム径を所定にビーム径に絞るようにコントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を設定して、ステップ１６の処理に進む（ステップ７）。
【００６８】
なお、本実施形態において、イオンビーム２０のビーム径を調整する方法については特に限定しない。例えば、増加原因発生箇所に加速管３が特定された場合には、イオン源１での加速を大きくするように制御することで加速管３を通過するイオンビーム２０のビーム径を調整するようにしてもよい（この場合、イオンビーム２０は、加速管３を素早く通過することとなり、加速管３の内壁に当たらなくなる）。また、例えば、イオン源１、質量分離磁石２、偏向部５の磁石電流を調整することにより、イオンビーム２０のビーム径を狭めるように制御してもよい。
【００６９】
ステップ５において、判断部３３がビームラインでパーティクル数増加していないと判断した場合、判断部３３は、ステップ３で用いたデータ取得部３１が記憶しているエンドステーション６のパーティクル数「α」の値に応じて、パーティクルの増加原因を解消させるための具体的な処理の手順を特定する（ステップ８）。具体的には、判断部３３に増加原因を判断するための所定の増加原因しきい値「ａ」、「ｃ」を予め保持させておく（ａ＞ｃとする）。なお、本実施形態において、所定の増加数判断しきい値「ａ」、「ｃ」の具体的な数字については特に限定しないが、以下の３つの関係を満たしている値が定められているものとする。第１に「α＜ｃ」の場合は、エンドステーション６に載置されている対象物１０がパーティクルによる影響を受けないものとする。第２に「ｃ≦α≦ａ」の場合は、エンドステーション６に載置されている対象物１０をエンドステーション６から取り出して洗浄することで、その対象物１０に再度イオン注入しても不良品を発生しないものとする。また、第３に「α＞ａ」の場合には、エンドステーション６に載置されている対象物１０をエンドステーション６から取り出して洗浄してから、再度イオン注入したとしても不良品を発生する可能性が高いものとする。
【００７０】
そして、判断部３３は、算出した「α」が、上記の「ｃ」より小さい場合（「α＜ｃ」を満たす場合）にはステップ９に進む。また、判断部３３は、算出した「α」が、上記「ｃ」から「ａ」の間の範囲内に属する場合（「ｃ≦α≦ａ」を満たす場合）にはステップ１１の処理に進む。さらに、判断部３３は、算出した「α」が上記の「ａ」より大きい場合（「α＞ａ」を満たす場合）にはステップ１３に進む（ステップ８）。
【００７１】
ステップ９では、判断部３３は、制御部３２に対して、エンドステーション６に載置されている対象物１０をエンドステーション６から取り出させる処理を行わせる。具体的には、エンドステーション６に載置されている対象物１０を搬送ロボット７で取り出して大気ローダ８に退避させておく。
【００７２】
その後、判断部３３は、パーティクルの増加原因を解消させるための具体的な処理（以下において「回復処理」という）の手順を、表示・操作部２３に画面表示してステップ１５の処理に進む（ステップ１０）。なお、ステップ１０で表示する回復処理とは、「エンドステーション６内のピン１３およびストッパ１４等の発塵部品を取替える処理、真空排気を行う処理、その後エンドステーション６から取り出した対象物１０を再セットする処理」のことを云う（対象物１０はパーティクルによる影響を受けていないため洗浄処理や交換を行う必要はない）。
【００７３】
また、ステップ１１では、判断部３３は、制御部３２に対して、エンドステーション６に載置されている対象物１０をエンドステーション６から取り出させる処理を行わせる。具体的には、エンドステーション６に載置されている対象物１０を搬送ロボット７で取り出して大気ローダ８からも搬出する。
【００７４】
そして、判断部３３は、回復処理の具体的な手順を、表示・操作部２３の表示画面に表示してステップ１５の処理に進む（ステップ１２）。
ステップ１２は、エンドステーション６に載置されていた対象物１０をエンドステーション６から取り出して洗浄すれば、再度イオン注入しても不良品を発生しない場合における回復処理の手順表示である。そのため、ステップ１０で表示した処理の手順に加えて、さらに、「対象物１０を洗浄する処理、洗浄した対象物１０をエンドステーション６に再搬入する処理」の手順について表示・操作部２３に表示する。
【００７５】
ステップ１３では、上記のステップ１２と同様の処理を行う。そして、判断部３３は、回復処理の具体的な手順を、表示・操作部２３の表示画面に表示してステップ１５の処理に進む（ステップ１４）。ステップ１４は、エンドステーション６に載置されていた対象物１０を洗浄しても、パーティクルの影響で不良品になる可能性が高い場合における回復処理の手順表示である。そのため、判断部３３は、取り出した対象物１０に代えて新たな対象物１０をエンドステーション６にセットさせるようにオペレータを導く必要が有る。したがって、判断部３３は、ステップ１０で表示した手順に加えて、「エンドステーション６から搬出した対象物１０に代えて、新たな対象物１０をエンドステーションに搬入する処理」の手順を表示する。
【００７６】
ステップ１５では、上記回復処理完了を示すデータの入力を表示・操作部２３がオペレータから受け付けるまで待機し、表示・操作部２３が、オペレータからの上記回復処理完了を受け付けた場合には、制御部３２に、その旨を示すデータを出力する。
【００７７】
その後、制御部３２は、表示・操作部２３からの上記回復処理完了を示すデータの入力を受けて、コントローラ２４を制御してイオンの再注入を開始する（ステップ１６）。
【００７８】
なお、上記のフローの説明では、ビームラインでパーティクル増加した場合（ステップ６、ステップ７）に、パーティクル数の増加原因である機器を特定して、該特定した機器でのイオンビーム２０のビーム径を調整するようにしている。しかしながら、これはあくまで例示であり、ステップ９〜１４で説明したように各機器で測定したパーティクル数に応じて実行する回復処理を変更するようにしてもよい。例えば、増加原因を特定したビームラインを構成する機器で測定したパーティクル数が特定の値より大きい場合には、表示・操作部２３に特定した機器が有する部品を取替える処理を促す表示を行うようにしてもよい。
【００７９】
このように、本実施形態によれば、エンドステーション６だけではなく、ビームラインを構成する機器にもパーティクルモニタ装置１７を設けている。そのため、エンドステーション６で増加したパーティクルの増加原因となった機器を特定することができる。
【００８０】
また、本実施形態では、特定したパーティクルの増加原因発生箇所がビームライン部にある場合に、前記イオンビームのビーム径を所定のビーム径に調整するようにしている。そのため、ビームラインで発生したパーティクル増加原因を装置自身が自動的に解消させることができる。さらに、本実施形態では、エンドステーション６で測定したパーティクルの数に応じた回復処理の手順を表示している。したがって、オペレータに対して、最適な回復処理を行わせるように導くことができる。そのため、オペレータのスキルに関係なく迅速かつ確実に通常状態に復帰させることができる（例えば、対象物１０を洗浄する必要が無い場合に、オペレータが対象物１０の洗浄処理を行う等の不要な処理の発生を防ぐことができる）。
【００８１】
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。本発明の第２の実施形態のイオン注入装置は、上記第１の実施形態のイオン注入装置にさらに、パーティクルの大きさを測定する手段と、該測定したパーティクルの大きさを用いてパーティクル増加の原因となった部品を特定する手段と、を設けるように構成したものである。なお、本発明の第２の実施形態の説明において、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を用いることとする。
【００８２】
さて、本発明の第２の実施形態のイオン注入装置の概略構成は、図１で示した第１の実施形態のものと同じである。また、本第２の実施形態のイオン注入装置のエンドステーション６が有する回転ディスク９、ホルダ１１、およびアーム１２の概略構成についても、図２で示した第１の実施形態のものと同じである。
【００８３】
続いて、パーティクルモニタ装置１７について説明する。本第２の実施形態のパーティクルモニタ装置１７の設置位置は、図３、図４で示した第１の実施形態のものと同じである。そして、第２の実施形態では、エンドステーション６に設置されているイオン注入装置１７ｆは、排気用配管１６ｆ内のパーティクル数を測定する手段に加えて、さらにパーティクルのサイズを測定する手段を有している。そして、パーティクルモニタ装置１７ｆは、測定したパーティクルの数および測定した時間を示すデータ（例えば、測定開始時刻および測定終了時刻）と、測定したパーティクルのサイズとをコントローラ２４ｄを介してメインコントローラ２２に出力するように構成されている。
【００８４】
このように、本第２の実施形態において、パーティクルのサイズも測定するようにしたのは、測定したパーティクルのサイズを用いてパーティクルの発生原因となった部品を特定するためである。このパーティクルのサイズを用いてパーティクルの発生原因となった部品を特定するのは以下の原理による。
【００８５】
一般的に材料によってイオンビームが照射されて発生するパーティクルのサイズ分布は異なっている。例えば、シリコンは単結晶或いは多結晶構造のためビームの熱によって歪が大きくなり易くクラックが入って飛散し易い。その結果、シリコンで構成された部品から発生するパーティクルのサイズは大きくなる傾向にある。一方、石英の場合は、ビームの熱によって軟化し歪が小さいのでクラックが入りにくい。その結果、石英で構成された部品から発生するパーティクルサイズは、小さくなる傾向にある。そのため、パーティクルの大きさを測定すれば、上記のパーティクルの性質を利用することでパーティクルを発生させている部品を特定することができる（例えば、測定したパーティクルのサイズを用いてシリコンで構成されている部品からパーティクルが発生していると特定する）。
【００８６】
続いて、本第２の実施形態のコントローラ２４およびメインコントローラ２２の機能構成について説明する。本第２の実施形態のコントローラ２４の機能は図５で示した第１の実施形態のものと同じである。また、メインコントローラ２２の機能は、図５で示した第１の実施形態のものと判断部３３およびデータ取得部３１が有する機能が異なる以外は同じである。
【００８７】
データ取得部３１は、第１の実施形態のデータ取得部３１が有する機能を有し、さらに、Ｉ／Ｆ部３０を介してコントローラ２４ｄが送信するパーティクルモニタ装置１７ｆが測定したパーティクルのサイズを示すデータを取得する。そして、データ取得部３１は、上記取得したパーティクルのサイズを、上述したパーティクル数および取得した時間を示すデータに関連付けて記憶する。
【００８８】
また、判断部３３は、第１の実施形態の判断部３３の機能を有し、さらに、データ取得部３１が記憶しているパーティクルのサイズを用いてパーティクル増加の原因となったエンドステーション６の部品の特定を行う。そして、判断部３３は、特定した部品の交換を促すデータを表示・操作部２３の表示画面に表示する。
【００８９】
続いて、本第２の実施形態が適用されるイオン注入装置のエンドステーション６のパーティクル数の増加原因発生箇所の特定とその対応処理のフローについて説明する。図８は、本第２の実施形態が適用されるイオン注入装置のエンドステーション６のパーティクル数の増加原因発生箇所の特定とその対応処理のフローを説明するための図である。
【００９０】
最初に上述した図７のステップ１と同じ処理を行い、イオン注入が開始される（ステップ１０）。
【００９１】
続いて、イオン注入が開始されると、ビームラインおよびエンドステーション６に設置されたパーティクルモニタ装置１７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）は、所定の間隔で単位時間当たりのパーティクル数を測定する。また、エンドステーション６に設置されたパーティクルモニタ装置１７ｆは、さらに、パーティクルのサイズを測定する。そして、パーティクルモニタ装置１７（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ）は、該測定したパーティクル数を示すデータおよび該測定した時間を示すデータを、コントローラ２４（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を介してメインコントローラ２２に送信する（パーティクルモニタ装置１７ｆは、測定したパーティクルサイズについても送信する）。そして、メインコントローラ２２のデータ取得部３１は、パーティクル数を示すデータおよび該測定した時間を示すデータを取得して、測定した箇所（イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５、エンドステーション６）毎に、該取得した時間を示すデータと該測定したパーティクル数を示すデータとを関連付けて記憶する。また、データ取得部３１は、取得したエンドステーション６で測定されたパーティクルのサイズについても、該取得した時間を示すデータと関連づけて記憶する（ステップ１１）。
【００９２】
そして、上述の図７のステップ３〜ステップ８と同じ処理を行う（ステップ１２〜ステップ１７）。
【００９３】
ステップ１８（１９、２０）では、メインコントローラ２２の判断部３３が、データ取得部３１が記憶しているパーティクルのサイズを用いて交換する必要がある部品の特定をする。具体的には、判断部３３は、パーティクルのサイズに関連付けて交換が必要な部品名が格納されている交換部品特定ＤＢ（図示せず）を有していて、データ取得部３１が記憶しているパーティクルのサイズと交換部品特定ＤＢに格納されているデータに基づいて交換が必要な部品を特定して（例えば、ピン１３の交換が必要であると特定する）、ステップ２１（２２、２３）の処理に進む。その後、ステップ２１（２２、２３）では、図７のステップ９（１１、１３）と同じ処理を行う。
【００９４】
ステップ２４（２５、２６）では、上述の図７で説明ステップ１０（１２、１４）と同様に、判断部３３は回復処理の手順を表示・操作部２３に表示する。また、判断部３３は、上記回復処理の手順を表示する際に、ステップ１８（１９、２０）で特定した交換必要な部品名を表示する。その後、上述の図７で説明したステップ１５〜１６と同じ処理を行う（ステップ２７、２８）。
【００９５】
このように、本発明の第２の実施形態によれば、第１の実施形態のイオン注入装置の機能に加えて、さらに、エンドステーション６の交換が必要な部品を特定して、該部品名を表示・操作部２３に表示させるように構成されている。そのため、オペレータに無駄なく部品交換を行わせるように導くことができる（使用できる部品が交換されることを防ぐことができる）。また、パーティクルの増加によりイオン注入装置の運転を中断した場合に、オペレータが行う交換が必要な部品の点検作業時間を短縮させることができる。したがって、迅速にイオン注入装置を正常な状態に復帰させることが可能となり、イオン注入装置の有効使用効率および生産性を向上させることができる。
【００９６】
なお、本第２の実施形態の説明では、イオン注入装置のエンドステーション６だけでパーティクルのサイズを測定する場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ビームライン（イオン源１、質量分離磁石２、加速管３、Ｑレンズ４、偏向部５）において、パーティクルのサイズを測定するようにして、メインコントローラ２２で、ビームラインの交換部品についても特定して、表示・操作部２３に表示させるようにしてもよい。
【００９７】
また、パーティクルのサイズにより特定する部品を、シリコンまたは石英で構成されているものを例に説明したが、金属で構成されている部品についても、同様に特定することができる。
【００９８】
このように、本発明によれば、エンドステーション６のパーティクル数の増加原因発生箇所を的確に特定し、それに応じた適切な対策を行なうことができる。そのため、パーティクルの増加により発生する不良品の個数を大幅に減らすことができる。また、本発明によれば、パーティクル発生原因を迅速に解消させることができるため、イオン注入装置の有効使用効率を高めることができる。
【００９９】
なお、本発明は以上で説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、パーティクル増加に対する回復処理の手順を表示・操作部２３に表示してオペレータの通知する例を説明しているが、表示・操作部２３に通信手段を設けて、工場のホストに該回復処理の手順を表示するようにしてもよい。
【０１００】
また、例えば、本実施形態では、エンドステーション６に回転ディスク９を設けてスキャンする方式のイオン注入装置について説明したが、回転ディスクを固定してイオンビームをスキャンする方式のイオン注入装置であってもよい。
【０１０１】
また、例えば、本実施形態では、エンドステーション６の排気用配管１６ｆにパーティクルモニタ装置１７ｆを接続してパーティクル数を測定する例を説明しているが、パーティクル測定装置１７ｆをエンドステーション６内部のホルダ１１の近傍に設けるようにしてもよい。
【０１０２】
また、本実施形態のイオン注入装置のイオン種類は、酸素イオンでも、ボロン、リン等の不純物イオンでもよい。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、イオン注入装置の有効使用効率および生産性を高めることがきる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態が適用されたイオン注入装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態のエンドステーション６が有する、回転ディスク９、ホルダ１１、およびアーム１２を説明するための概略図である。
【図３】本発明の第１実施形態のエンドステーション６の側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の加速管３、Ｑレンズ４、および偏向部５の側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態のコントローラ２４およびメインコントローラ２２の機能構成を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施形態の増加箇所特定ＴＢ３５のデータ構造の一例を模擬的に示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態が適用されるイオン注入装置のエンドステーション６のパーティクル数の増加原因発生箇所の特定とその対応処理のフローを説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施形態が適用されるイオン注入装置のエンドステーション６のパーティクル数の増加原因発生箇所の特定とその対応処理のフローを説明するための図である。
【図９】従来のイオン注入装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１…イオン源、２…質量分離磁石、３…加速管、４…Ｑレンズ、５…偏向部、６…エンドステーション、７…搬送ロボット、８…大気ローダ、９…回転ディスク、１０…対象物、１１…ホルダ、１２…アーム、１３…ピン、１４…ストッパ、１５…真空ポンプ、１６…排気用配管、１７…パーティクルモニタ装置、２０…イオンビーム、２１…接続管、２２…メインコントローラ、２３…表示・操作部、２４…コントローラ、３０…Ｉ／Ｆ部、３１…データ取得部、３２…制御部、３３…判断部、３５…増加箇所特定ＴＢ、３８…制御部、３９…Ｉ／Ｆ部

Claims (8)

1. イオンビームを照射する対象物が載置されているエンドステーション部と、前記エンドステーション部に前記イオンビームを導くビームライン部と、を有する該対象物にイオンを注入するイオン注入装置であって、
   前記エンドステーション部のパーティクル数を測定するエンドステーション部測定手段と、
   前記ビームライン部のパーティクル数を測定するビームライン部測定手段と、
   を有すること
   を特徴とするイオン注入装置。
2. 請求項１に記載のイオン注入装置であって、
   前記ビームライン部は、前記イオンビームを引き出すイオン源、質量と電荷との特定の比を持つイオンだけを取り出す質量分離磁石、イオン注入に必要なエネルギを持つように前記イオンビームを加速させる加速管、該イオンビームを収束させるＱレンズ、および該イオンビームに含まれる中性分子を除く偏向部を含み、
   前記ビームライン部測定手段は、前記イオン源、前記質量分離磁石、前記加速管、前記Ｑレンズ、および前記偏向部のそれぞれのパーティクル数を測定すること
   を特徴とするイオン注入装置。
3. 請求項１および２のいずれか一項に記載のイオン注入装置であって、
   前記エンドステーション部測定手段が測定したパーティクル数が所定のしきい値を超えているか否かを検知する手段と、
   前記所定のしきい値を超えた場合に、イオンビームの注入を中断させる手段と、
   前記所定のしきい値を超えた場合に、前記エンドステーション部測定手段が測定したパーティクル数およびビームライン部測定手段が測定したパーティクル数を用いて、パーティクル数の増加原因発生箇所を特定する判断手段と、を有すること
   を特徴とするイオン注入装置。
4. 請求項３に記載のイオン注入装置であって、
   前記判断手段が特定した増加原因発生箇所がビームライン部にある場合に、前記イオンビームのビーム径を所定のビーム径に調整する手段と、
   前記判断手段が特定した増加原因発生箇所がエンドステーション部にある場合に、パーティクル数の増加原因を解消させるための処理の手順を表示する表示手段と、を有すること
   を特徴とするイオン注入装置。
5. 請求項４に記載のイオン注入装置であって、
   前記表示手段は、前記エンドステーション部測定手段が測定したパーティクル数に応じた増加原因を解消させるための処理の手順を表示すること
   を特徴とするイオン注入装置。
6. 請求項４および５のいずれか一項に記載のイオン注入装置であって、
   前記エンドステーション部測定手段および前記ビームライン部測定手段は、それぞれパーティクルのサイズを測定し、
   前記判断手段は、前記測定したパーティクルのサイズに基づいて交換する必要がある部品を特定し、該特定した部品名を前記表示手段に表示させること
   を特徴とするイオン注入装置。
7. 請求項１、２、３、４、５および６のいずれか一項に記載のイオン注入装置であって、
   前記対象物に注入するイオンとは酸素イオンであること
   を特徴とするイオン注入装置。
8. イオンビームを照射する対象物が載置されているエンドステーション部と、前記エンドステーション部に前記イオンビームを導くビームライン部と、を有する該対象物にイオンを注入するイオン注入装置におけるパーティクルの増加原因発生箇所を特定する方法であって、
   前記エンドステーション部および前記ビームライン部のパーティクル数をそれぞれ測定するステップと、
   前記測定したパーティクル数を用いてパーティクル数の増加原因発生箇所を特定するステップと、
   前記特定した増加原因発生箇所のパーティクル増加原因を解消させるための処理の手順を表示するステップと、を実行すること
   を特徴とする方法。

Images