JP2016139505A - 監視装置、イオン注入装置、及び監視方法 - Google Patents

監視装置、イオン注入装置、及び監視方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016139505A
JP2016139505A JP2015013460A JP2015013460A JP2016139505A JP 2016139505 A JP2016139505 A JP 2016139505A JP 2015013460 A JP2015013460 A JP 2015013460A JP 2015013460 A JP2015013460 A JP 2015013460A JP 2016139505 A JP2016139505 A JP 2016139505A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency component
beam current
low
unit
ion
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
JP2015013460A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6517520B2 (ja
Inventor
石田 誠
Makoto Ishida
誠 石田
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.)
Lapis Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
Lapis Semiconductor Co Ltd
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 Lapis Semiconductor Co Ltd filed Critical Lapis Semiconductor Co Ltd
Priority to JP2015013460A priority Critical patent/JP6517520B2/ja
Priority to US15/003,311 priority patent/US9741534B2/en
Publication of JP2016139505A publication Critical patent/JP2016139505A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6517520B2 publication Critical patent/JP6517520B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01J37/304Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
    • 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
    • H01J37/02Details
    • H01J37/244Detectors; Associated components or circuits therefor
    • 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
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0046Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof characterised by a specific application or detail not covered by any other subgroup of G01R19/00
    • G01R19/0061Measuring currents of particle-beams, currents from electron multipliers, photocurrents, ion currents; Measuring in plasmas
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/244Detection characterized by the detecting means
    • H01J2237/24495Signal processing, e.g. mixing of two or more signals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/304Controlling tubes
    • H01J2237/30472Controlling the beam
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317Processing objects on a microscale
    • H01J2237/31701Ion implantation
    • H01J2237/31703Dosimetry

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

【課題】ビーム電流と同様にしてノイズ成分を測定する場合に比べ、ビーム電流に含まれるノイズを高精度に把握することができる監視装置、イオン注入装置、及び監視方法を提供する。【解決手段】監視装置30は、イオン注入装置10のファラデーカップ20より入力されるビーム電流の高周波成分及び低周波成分のうちの少なくとも一方を抽出して出力するフィルタ回路38と、ビーム電流の高周波成分の含有率に相当する値、及びビーム電流の低周波成分の含有率に相当する値の少なくとも一方を算出する算出部52と、を含む。【選択図】図1

Description

本発明は、監視装置、イオン注入装置、及び監視方法に関する。
イオンビームを生成し、生成したイオンビームを半導体基板であるウェハに対して照射することで、ウェハに不純物を注入するイオン注入装置が知られている。イオンビームの状態は、ウェハの物性に大きな影響を与えるため、イオンビームの状態を精度良く把握することが求められている。
イオン注入装置には、オシロスコープが接続されたファラデーカップが備えられており、イオンビームがファラデーカップに照射されることで生じるビーム電流がオシロスコープによって測定され、これにより、イオンビームの状態の良否の判断が可能となる。
ところで、イオンビームの生成工程及び照射工程では、様々なノイズが発生し、発生したノイズはビーム電流に重畳される。ビーム電流にノイズが重畳されると、オシロスコープによる測定結果からイオンビームの状態の良否を精度良く判断することが困難となる。
イオンビームの状態の良否の高精度な判断に寄与する技術としては、ビーム電流の値に応じた電流値積算データから、ビーム電流と同様にして測定されたノイズ成分を減算する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平7−57671号公報
しかしながら、上記の技術では、ビーム電流の大まかな状態を把握することは可能であるものの、ビーム電流から一切のノイズが除去されているわけではなく、ビーム電流から除去されきれていないノイズを把握することは困難である。
なお、ビーム電流から除去されきれていないノイズの一例としては、経時的な劣化や汚れ等が原因で生じたノイズが挙げられる。経時的な劣化や汚れ等が原因で生じたノイズとは、例えば、イオンビームの形成に必要な電圧を印加するために絶縁を保たなければならない箇所で、経時的な劣化や汚れ等により絶縁不良が発生したことに起因して生じるノイズを指す。また、電源の劣化や故障から生じるノイズもビーム電流から除去されない。
本発明は、ビーム電流と同様にしてノイズ成分を測定する場合に比べ、ビーム電流に含まれるノイズを高精度に把握することができる監視装置、イオン注入装置、及び監視方法を提供することが目的である。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の監視装置は、イオン注入装置の検知出力部より入力されるビーム電流の高周波成分及び低周波成分のうちの少なくとも一方を抽出して出力するフィルタ部と、前記ビーム電流の前記高周波成分の含有率に相当する値、及び前記ビーム電流の前記低周波成分の含有率に相当する値の少なくとも一方を算出する算出部と、を含む。
上記目的を達成するために、請求項4に記載のイオン注入装置は、請求項1から請求項3の何れか1項に記載の監視装置と、イオンビームを生成して照射する生成照射部と、前記生成照射部により照射されたイオンビームによるビーム電流を検知して前記監視装置に出力する検知出力部と、を含む。
上記目的を達成するために、請求項6に記載の監視方法は、イオン注入装置の検知出力部より入力されるビーム電流の高周波成分及び低周波成分のうちの少なくとも一方を抽出して出力し、前記ビーム電流の前記高周波成分の含有率に相当する値、及び前記ビーム電流の前記低周波成分の含有率に相当する値の少なくとも一方を算出することを含む。
本発明によれば、ビーム電流と同様にしてノイズ成分を測定する場合に比べ、ビーム電流に含まれるノイズを高精度に把握することができる、という効果が得られる。
実施形態に係るイオン注入システムの全体構成の一例を示す概略構成図である。 実施形態に係るイオン注入システムのイオン注入装置に含まれる円盤の一例を示す概略正面図である。 実施形態に係るイオン注入システムの監視装置によって実行される監視処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例について詳細に説明する。
一例として図1に示すように、イオン注入システム100は、イオン注入装置10及び監視装置30を含む。
イオン注入装置10は、生成照射部12及びエンドステーション部14を備えている。生成照射部12は、イオンビームを生成して照射する。生成照射部12は、イオンソース部12A、質量分析部12B、加速部12C、Qレンズ部12D、及びスキャン部12Eを有する。
イオンソース部12Aは、イオン源(図示省略)及び電源(図示省略)を備えており、電源がオンされるとイオン源が駆動し、イオン源からイオンが発生する。イオン源から発生したイオンは引出し電極(図示省略)によって引き出され、イオンビームとして質量分析部12Bに導入される。
質量分析部12Bは、イオンソース部12Aによって導入されたイオンビームをイオンの質量及び電荷の違いを利用して分離し、必要なイオンによるイオンビームのみを抽出して加速部12Cに導入する。
加速部12Cは、イオンビームに対して必要なエネルギーを付与することでイオンビームを加速させる。イオンビームに対して付与されるエネルギーは、加速部12Cに印加される電圧によって制御される。加速部12Cに印加される電圧は、イオンビームをウェハ18に注入すべき深さ及び注入量に応じて定まる。
Qレンズ部12Dは、加速部12Cによって加速されたイオンビームを収束することでイオンビームの整形を行う。
スキャン部12Eは、Qレンズ部12Dによって整形されたイオンビームを鉛直方向及び水平方向に走査する。
イオン注入装置10は、バッチ式の処理を行うイオン注入装置であるため、エンドステーション部14には、円盤16が設けられており、一例として図2に示すように、円盤16の前面の周縁部には周方向に沿って複数のウェハ18が取り付けられている。円盤16は、モータ(図示省略)から伝達された駆動力を受けることで、例えば、図2に示す円弧矢印方向に予め定められた速度で回転する。円盤16が回転した状態で、ウェハ18には、スキャン部12Eによりイオンビームが照射される。
円盤16の周縁部の一部には、スリット16Aが形成されており、円盤16の背面側には、スリット16Aの位置に対応する位置に、本発明に係る検知出力部の一例であるファラデーカップ20が設けられている。従って、円盤16の回転に伴ってスリット14Aがイオンビームの照射位置に到達すると、イオンビームは、スリット16Aを通過してファラデーカップ20に照射される。ファラデーカップ20は、イオンビームの照射を直接受けることで生じるビーム電流を検知して出力する。
イオン注入装置10は、オシロスコープ22及び制御装置24を備えている。オシロスコープ22の入力端子は、ファラデーカップ20の出力端子に接続されており、オシロスコープ22は、ファラデーカップ20から入力されたビーム電流の大きさを測定し、測定結果をディスプレイ(図示省略)に表示する。
制御装置24は、イオン注入装置10の全体を制御する。制御装置24は、オシロスコープ22の出力端子に接続されている。従って、制御装置24は、オシロスコープ22によって測定されたビーム電流の大きさを把握することができる。
制御装置24は、生成照射部12に接続されており、オシロスコープ22によって測定されたビーム電流の大きさが予め定められた大きさになるように、生成照射部12を制御してイオンビームを調整する。
監視装置30は、増幅器32,34,36、フィルタ回路38、A/D変換回路40,42、CPU(中央処理装置;Central Processing Unit)44、第1メモリ46、第2メモリ48、及び表示部50を備えている。
増幅器32,34,36の入力端子は、ファラデーカップ20の出力端子に接続されており、増幅器32,34,36は、ファラデーカップ20から入力されたビーム電流を電圧に変換する。そして、増幅器32,34,36は、変換して得た電圧を示すアナログ信号を予め定められた割合で増幅して出力する。なお、以下では、説明の便宜上、増幅器32,34,36から出力されるアナログ信号を「電圧アナログ信号」と称する。
増幅器32の出力端子は、A/D変換回路42の入力端子に接続されており、A/D変換回路42は、増幅器32から入力された電圧アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。なお、以下では、説明に便宜上、A/D変換回路42により変換されて得られたデジタル信号を「電圧デジタル信号」と称する。
本発明に係るフィルタ部の一例であるフィルタ回路38は、ハイパスフィルタ38A及びローパスフィルタ38Bを備えており、ファラデーカップ20により出力されたビーム電流における高周波成分及び低周波成分を抽出して出力する。
ハイパスフィルタ38Aの入力端子は、増幅器36の出力端子に接続されており、ハイパスフィルタ38Aは、増幅器36から入力された電圧アナログ信号から高周波成分の信号を抽出して出力する。ここで、高周波成分とは、ノイズと認められる高周波成分として実験やシミュレーション等によって事前に知得された高周波成分を指す。なお、以下では、説明の便宜上、ハイパスフィルタ38Aによって抽出された高周波成分の信号を「高周波成分アナログ信号」と称する。
ローパスフィルタ38Bの入力端子は、増幅器34の出力端子に接続されており、ローパスフィルタ38Bは、増幅器34から入力された電圧アナログ信号から低周波成分の信号を抽出して出力する。ここで、低周波成分とは、ノイズと認められる低周波成分として実験やシミュレーション等によって事前に知得された低周波成分を指す。なお、以下では、説明の便宜上、ローパスフィルタ38Bによって抽出された低周波成分の信号を「低周波成分アナログ信号」と称する。
本発明に係るA/D変換部の一例であるA/D変換回路40は、高周波成分用変換部40A及び低周波成分用変換部40Bを備えている。
高周波成分用変換部40Aの入力端子は、ハイパスフィルタ38Aの出力端子に接続されており、高周波成分用変換部40Aは、ハイパスフィルタ38Aから入力された高周波成分アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。なお、以下では、説明の便宜上、高周波成分用変換部40Aにより高周波成分アナログ信号が変換されて得られたデジタル信号を「高周波成分デジタル信号」と称する。
低周波成分用変換部40Bは、ローパスフィルタ38Bの出力端子に接続されており、低周波成分用変換部40Bは、ローパスフィルタ38Bから入力された低周波成分アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。なお、以下では、説明の便宜上、低周波成分用変換部40Bにより低周波成分アナログ信号が変換されて得られたデジタル信号を「低周波成分デジタル信号」と称する。
第1メモリ46は、揮発性のメモリであり、高周波成分用変換部40Aの出力端子及び低周波成分用変換部40Bの出力端子に接続されている。従って、第1メモリ46には、高周波成分用変換部40Aから高周波成分デジタル信号が入力され、低周波成分用変換部40Bから低周波成分デジタル信号が入力され、第1メモリ46は、入力された高周波成分デジタル信号及び低周波成分デジタル信号を保持する。
第2メモリ48は、監視プログラム56や各種パラメータ等を予め記憶した不揮発性のメモリ(例えば、フラッシュメモリやHDD(Hard Disk Drive)など)である。
CPU44は、監視装置30の全体を制御する。CPU44には、A/D変換回路40,42、第1メモリ46、及び第2メモリ48が接続されている。従って、CPU44は、A/D変換回路40を制御し、A/D変換回路42から電圧デジタル信号を取得し、第1メモリ46から高周波成分デジタル信号及び低周波成分デジタル信号を取得し、第2メモリ48から監視プログラム56を取得することができる。
CPU44には、表示部50が接続されており、表示部50は、CPU44の制御下で各種情報を表示する。なお、表示部50の一例としては、液晶ディスプレイが挙げられる。
CPU44は、入出力インタフェース(図示省略)を介してイオン注入装置10の制御装置24に接続されている。従って、CPU44は、制御装置24を介して生成照射部12を制御することができる。
CPU44は、算出部52及び制御部54を有する。算出部52は、ビーム電流の高周波成分の含有率に相当する値、すなわち、ビーム電流に対する、フィルタ回路38により出力された高周波成分の含有率に相当する値を算出する。また、算出部52は、ビーム電流の低周波成分の含有率に相当する値、すなわち、ビーム電流に対する、フィルタ回路38により出力された低周波成分の含有率に相当する値を算出する。制御部54は、算出部52により算出された値が閾値を超えた場合に、イオンビームの生成が停止されるようにイオン注入装置10を制御する。
CPU44は、第2メモリ48から監視プログラム56を取得し、取得した監視プログラム56を、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリ(図示省略)に展開して実行することで、算出部52及び制御部54として動作する。
なお、ここでは監視プログラム56を第2メモリ48から取得する場合を例示したが、必ずしも最初から第2メモリ48に記憶させておく必要はない。例えば、監視装置30に接続されて使用されるSSD(Solid State Drive)、DVDディスク、ICカード、光磁気ディスク、CD−ROMなどの任意の可搬型の記憶媒体に先ずは監視プログラム56を記憶させておいてもよい。そして、CPU44が可搬型の記憶媒体から監視プログラム56を取得して実行するようにしてもよい。また、通信網(図示省略)を介して監視装置30に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部に監視プログラム56を記憶させておき、CPU44が他のコンピュータ又はサーバ装置等から監視プログラム56を取得して実行してもよい。
次に、本実施形態に係るイオン注入システム100の作用を説明する。
イオン注入装置10では、ウェハ18が取り付けられた円盤16の回転が開始され、回転速度が予め定められた速度に達して安定すると、生成照射部12により円盤16の内周領域に対してイオンビームの照射が開始される。イオンビームは、円盤16上のウェハ18に照射され、これにより、ウェハ18にイオンが注入される。また、イオンビームは、円盤16の回転に伴って、スリット16Aを介してファラデーカップ20に照射される。イオンビームがファラデーカップ20に照射されると、ファラデーカップ20によりビーム電流が検知されて出力される。
監視装置30では、ファラデーカップ20から入力されたビーム電流が増幅器32,34,36の各々によって電圧アナログ信号に変換され、変換されて得られた電圧アナログ信号が増幅器32,34,36の各々によって出力される。
ところで、ビーム電流には、ノイズが重畳されており、ノイズは、高周波成分のノイズと低周波成分のノイズとに大別される。
そこで、監視装置30では、電圧アナログ信号から、高周波成分のノイズに対応する高周波成分アナログ信号がハイパスフィルタ38Aによって抽出されて出力される。また、電圧アナログ信号から、低周波成分のノイズに対応する低周波成分アナログ信号がローパスフィルタ38Bによって抽出されて出力される。
ハイパスフィルタ38Aによって出力された高周波成分アナログ信号は、高周波成分用変換部40Aによって高周波成分デジタル信号に変換されて第1メモリ46に出力され、高周波成分デジタル信号は、第1メモリ46によって保持される。
ローパスフィルタ38Bによって出力された低周波成分アナログ信号は、低周波成分用変換部40Bによって低周波成分デジタル信号に変換されて第2メモリ46に出力され、低周波成分デジタル信号は、第1メモリ46によって保持される。
一方、増幅器32からA/D変換回路42に入力された電圧アナログ信号は、A/D変換回路42によって、電圧デジタル信号に変換されてCPU44に出力される。
次に、ファラデーカップ20でビーム電流が発生したことに応じて得られた電圧デジタル信号がCPU44に入力された場合に、CPU44が監視プログラム56を実行することで実現される監視処理について、図3を参照しつつ説明する。なお、以下では、説明の便宜上、第1メモリ46が、CPU44に入力された電圧デジタル信号に関連する高周波成分デジタル信号及び低周波成分デジタル信号を既に保持していることを前提としている。
図3に示す監視処理では、先ず、ステップ200で、算出部52は、第1メモリ46から高周波成分デジタル信号及び低周波成分デジタル信号を取得し、その後、ステップ202へ移行する。
ステップ202で、算出部52は、電圧デジタル信号の信号レベルに対する高周波成分デジタル信号の信号レベルの割合(本発明に係る含有率に相当する値の一例)を算出する。また、算出部52は、電圧デジタル信号の信号レベルの信号レベルに対する低周波成分デジタル信号の信号レベルの割合(本発明に係る含有率に相当する値の一例)を算出する。
なお、以下では、説明の便宜上、電圧デジタル信号の信号レベルに対する高周波成分デジタル信号の信号レベルの割合を「高周波成分側の割合」と称する。また、以下では、説明の便宜上、電圧デジタル信号の信号レベルに対する低周波成分デジタル信号の信号レベルの割合を「低周波成分側の割合」と称する。また、以下では、説明の便宜上、高周波成分側の割合及び低周波成分側の割合を区別して説明する必要がない場合は、単に「割合」と称する。
次のステップ204で、算出部52は、ステップ202で算出した割合が閾値を超えているか否かを判定する。閾値は、第1閾値と第2閾値とに大別され、第1閾値は、高周波成分側の割合との比較に用いられ、第2閾値は、低周波成分側の割合との比較に用いられる。ここで、ステップ202で算出した割合が閾値を超えている場合とは、例えば、高周波成分側の割合、及び、低周波成分側の割合の少なくとも一方が、対応する閾値を超えている場合を意味する。
第1閾値は、高周波成分のノイズのうち、看過することができないレベルの高周波成分のノイズを検出するための値として実験やシミュレーション等によって事前に知得された値である。第2閾値は、低周波成分のノイズのうち、看過することができないレベルの低周波成分のノイズを検出するための値として実験やシミュレーション等によって事前に知得された値である。ここで、看過することができないレベルとは、例えば、このままイオンビームの照射を継続すると不良製品が製造されてしまうことが明らかなレベルとして実験やシミュレーション等によって事前に知得されたレベルを指す。
なお、本実施形態では、第1閾値及び第2閾値として、何れも不変値を採用しているが、タッチパネルやハードキーなどの受付デバイス(図示省略)によって受け付けられた指示に応じて変更可能な可変値であってもよい。
ステップ204において、ステップ202で算出した割合が閾値を超えている場合は、判定が肯定されて、ステップ206へ移行する。ステップ202において、ステップ202で算出した割合が閾値以下の場合は、判定が否定されて、ステップ208へ移行する。
ステップ206で、制御部54は、イオンビームの生成の停止を指示するビーム停止信号を制御装置24に出力する。これに応じて、制御装置24にビーム停止信号が入力されると、制御装置24は、生成照射部12によるイオンビームの生成が停止されるように生成照射部12を制御する。
次のステップ208で、算出部52は、ステップ202で算出した割合を表示部50に表示し、その後、本監視処理を終了する。
ステップ208の処理が実行されると、表示部50では、高周波成分側の割合及び低周波側の割合が百分率で「高周波成分;▲▲% 低周波成分;××%」等と数値化して表示される。なお、ここでは、表示部50による可視表示を例示しているが、可視表示に代えて、スピーカ(図示省略)が出力する音声による可聴表示を採用してもよいし、可視表示及び可聴表示を併用してもよいことは言うまでもない。
以上説明したように、監視装置30では、フィルタ回路38により、ビーム電流における高周波成分及び低周波成分が抽出されて出力される。そして、算出部52により、ビーム電流に対する、フィルタ回路38により出力された高周波成分の含有率に相当する値として高周波成分側の割合が算出される。また、算出部52により、ビーム電流に対する、フィルタ回路38により出力された低周波成分の含有率に相当する値として低周波成分側の割合が算出される。従って、ビーム電流と同様にしてノイズ成分を測定する場合に比べ、ビーム電流に含まれる経時的な劣化や汚れ等が原因で生じたノイズを高精度に把握することができる。
このように、ビーム電流に含まれる経時的な劣化や汚れ等が原因で生じたノイズの高精度な把握が可能になると、ユーザはイオンビームの調整を精度良く行うことができるので、イオン注入工程におけるイオン注入の均一性不良に伴う不良製品(不良ウェハ)の発生を未然に防止することができる。
また、監視装置30では、高周波成分用変換部40Aによって高周波成分アナログ信号が高周波成分デジタル信号に変換され、低周波成分用変換部40Bによって低周波成分アナログ信号が低周波成分デジタル信号に変換される。そして、算出部52によって、高周波成分デジタル信号及び低周波成分デジタル信号が用いられて高周波成分側の割合及び低周波成分側の割合が算出され、算出された高周波成分側の割合及び低周波成分側の割合が表示部50に表示される。従って、高周波成分側の割合及び低周波成分側の割合が表示されない場合に比べ、ビーム電流に含まれる経時的な劣化や汚れ等が原因で生じたノイズの程度をユーザに容易に知覚させることができる。
また、監視装置30では、算出部52により算出された割合が閾値を超えた場合に、イオンビームの生成が停止されるように制御部54によるイオン注入装置10に対する制御が行われる。従って、算出部52により算出された割合が閾値を超えてもイオンビームの生成が停止されない場合に比べ、不良製品の製造を抑制することができる。
また、イオン注入装置10では、バッチ式の処理が行われる。従って、枚葉式の処理が行われる場合に比べ、製造効率を高めることができる。
なお、上記実施形態では、算出部52が高周波成分側の割合及び低周波側の割合を算出する場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、算出部52は、電圧デジタル信号の信号レベルと高周波成分デジタル信号の信号レベルとの比、及び、電圧デジタル信号の信号レベルと低周波成分デジタル信号の信号レベルとの比の少なくとも一方を算出するようにしてもよい。このように、監視装置30では、ビーム電流に含まれる高周波成分の含有率に相当する値、及び、ビーム電流に含まれる低周波成分の含有率に相当する値の少なくとも一方が算出部52によって算出されるようにすればよい。
また、上記実施形態では、監視装置30がハイパスフィルタ38A及びローパスフィルタ38Bを含む場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、監視装置30がハイパスフィルタ38A又はローパスフィルタ38Bを含むようにしてもよい。
また、上記実施形態では、高周波成分側の割合及び低周波側の割合が算出される場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、高周波成分側の割合又は低周波側の割合が算出されるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、高周波成分側の割合、及び、低周波成分側の割合の少なくとも一方が、対応する閾値を超えている場合にイオンビームの生成が停止されるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、高周波成分側の割合、及び、低周波成分側の割合の双方が、対応する閾値を超えている場合にのみイオンビームの生成が停止されるようにしてもよい。また、高周波成分側の割合が第1閾値を超えている場合にのみイオンビームの生成が停止されるようにしてもよい。更に、低周波成分側の割合が第2閾値を超えている場合にのみイオンビームの生成が停止されるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、イオンビームの生成が停止されるように制御部54によってイオン注入装置10が制御される場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、イオンビームの出力を停止させずに、現時点よりもイオンビームの出力レベルを低下させるように制御部54によってイオン注入装置10が制御されてもよい。
また、上記実施形態では、バッチ式のイオン注入装置10を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、枚葉式のイオン注入装置に対しても本発明が適用可能であることは言うまでもない。
また、上記実施形態では、円盤16の背面側にファラデーカップ20を配置する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、円盤16に取り付けられているウェハ18に隣接する位置や円盤16の外周面側にファラデーカップ20を配置するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、イオン注入装置10に対して監視装置30が外付けされている場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、イオン注入装置10に監視装置30が内蔵されていてもよい。
また、上記実施形態で説明した監視処理(図3参照)はあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
また、上記実施形態では、CPU44によって監視プログラム56の各ステップを実現するソフトウェア的な形態を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、各種回路(一例として、ASIC(Application Specific Integrated Circuit))を接続して構成されるハードウェア的な形態や、ソフトウェア的な形態とハードウェア的な形態とを組み合わせた形態が挙げられる。
また、上記実施形態では、高周波成分側の割合及び低周波成分側の割合が表示部50に表示される場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ノイズ発生源も表示部50に表示するようにしてもよい。この場合、例えば、高周波成分側の割合及び低周波成分側の割合とノイズ発生源との対応関係を規定したノイズ発生源導出用テーブルを第2メモリ48に予め記憶させておく。そして、算出部52は、算出した高周波成分側の割合及び低周波成分側の割合からノイズ発生源導出用テーブルを用いてノイズ発生源を導出し、導出したノイズ発生源を特定する情報を表示部50に表示する。
10 イオン注入装置
12 生成照射部
20 ファラデーカップ
30 監視装置
38 フィルタ回路
40 A/D変換回路
50 表示部
52 算出部
54 制御部

Claims (6)

  1. イオン注入装置の検知出力部より入力されるビーム電流の高周波成分及び低周波成分のうちの少なくとも一方を抽出して出力するフィルタ部と、
    前記ビーム電流の前記高周波成分の含有率に相当する値、及び前記ビーム電流の前記低周波成分の含有率に相当する値の少なくとも一方を算出する算出部と、
    を含む監視装置。
  2. 前記フィルタ部は、前記高周波成分及び前記低周波成分をアナログ信号で出力し、
    前記アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部を更に含み、
    前記算出部は、前記デジタル信号を用いて前記値を算出し、算出した前記値を表示部に表示させる請求項1に記載の監視装置。
  3. 前記算出部により算出された前記値が閾値を超えた場合に、前記イオンビームが抑制されるように前記イオン注入装置を制御する制御部を更に含む請求項1又は請求項2に記載の監視装置。
  4. 請求項1から請求項3の何れか1項に記載の監視装置と、
    イオンビームを生成して照射する生成照射部と、
    前記生成照射部により照射されたイオンビームによるビーム電流を検知して前記監視装置に出力する検知出力部と、
    を含むイオン注入装置。
  5. バッチ式の処理を行う請求項4に記載のイオン注入装置。
  6. イオン注入装置の検知出力部より入力されるビーム電流の高周波成分及び低周波成分のうちの少なくとも一方を抽出して出力し、
    前記ビーム電流の前記高周波成分の含有率に相当する値、及び前記ビーム電流の前記低周波成分の含有率に相当する値の少なくとも一方を算出することを含む監視方法。
JP2015013460A 2015-01-27 2015-01-27 監視装置、イオン注入装置、及び監視方法 Active JP6517520B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015013460A JP6517520B2 (ja) 2015-01-27 2015-01-27 監視装置、イオン注入装置、及び監視方法
US15/003,311 US9741534B2 (en) 2015-01-27 2016-01-21 Monitoring device, ion implantation device, and monitoring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015013460A JP6517520B2 (ja) 2015-01-27 2015-01-27 監視装置、イオン注入装置、及び監視方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016139505A true JP2016139505A (ja) 2016-08-04
JP6517520B2 JP6517520B2 (ja) 2019-05-22

Family

ID=56434182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015013460A Active JP6517520B2 (ja) 2015-01-27 2015-01-27 監視装置、イオン注入装置、及び監視方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9741534B2 (ja)
JP (1) JP6517520B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024004311A1 (ja) * 2022-06-28 2024-01-04 株式会社日立ハイテク 測定装置および質量分析装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4172636A2 (en) * 2020-08-26 2023-05-03 TAE Technologies, Inc. Systems, devices, and methods for beam misalignment detection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5981961A (en) * 1996-03-15 1999-11-09 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for improved scanning efficiency in an ion implanter
JP2000306540A (ja) * 1999-04-16 2000-11-02 Nippon Steel Corp イオン注入装置におけるビーム電流測定装置
US20040256573A1 (en) * 2003-05-09 2004-12-23 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Methods and systems for optimizing ion implantation uniformity control
JP2011060935A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置の製造方法
WO2014179672A1 (en) * 2013-05-03 2014-11-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Apparatus and techniques for controlling ion implantation uniformity

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0757671A (ja) 1993-08-12 1995-03-03 Nissin Electric Co Ltd ビーム電流測定装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5981961A (en) * 1996-03-15 1999-11-09 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for improved scanning efficiency in an ion implanter
JP2000306540A (ja) * 1999-04-16 2000-11-02 Nippon Steel Corp イオン注入装置におけるビーム電流測定装置
US20040256573A1 (en) * 2003-05-09 2004-12-23 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Methods and systems for optimizing ion implantation uniformity control
JP2011060935A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置の製造方法
WO2014179672A1 (en) * 2013-05-03 2014-11-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Apparatus and techniques for controlling ion implantation uniformity

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024004311A1 (ja) * 2022-06-28 2024-01-04 株式会社日立ハイテク 測定装置および質量分析装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20160217973A1 (en) 2016-07-28
JP6517520B2 (ja) 2019-05-22
US9741534B2 (en) 2017-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI373806B (ja)
US7663125B2 (en) Ion beam current uniformity monitor, ion implanter and related method
KR102183078B1 (ko) 하전 입자 빔 장치
US9324540B2 (en) Charged particle beam device
US9536704B2 (en) Method for avoiding artefacts during serial block face imaging
US10446370B2 (en) Charged particle beam apparatus and method for controlling charged beam apparatus
JP6517520B2 (ja) 監視装置、イオン注入装置、及び監視方法
JP2018146441A (ja) 二次電池の内部抵抗算出方法
US9287087B2 (en) Sample observation method, sample preparation method, and charged particle beam apparatus
JP2018516434A (ja) 注入処理制御装置及び方法
JP6266312B2 (ja) 集束イオンビーム装置及びイオンビームの焦点調整方法
US20040256573A1 (en) Methods and systems for optimizing ion implantation uniformity control
CN109839592B (zh) 一种识别同步电机静止/旋转的方法、相关设备及变频器
JP5358364B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2014165076A (ja) イオン注入装置およびイオン注入装置の状態判定方法
JP2011060935A (ja) 半導体装置の製造方法
JP6335376B1 (ja) 四重極型質量分析計及びその感度低下の判定方法
US11177113B2 (en) Charged particle beam apparatus and control method thereof
US20190302174A1 (en) Pulse system verification
JP2014169877A (ja) X線検出装置および試料分析装置
JP2009266453A (ja) 荷電粒子線装置
TW202331775A (zh) 藉由使用殘餘氣體分析儀(rga)監測濺射材料的聚焦離子束(fib)減層終點偵測
Yan et al. Simulation-Assisted ION Angle Tuning in High Aspect-Ratio (HAR) ETCH for Wafer Edge Bottom Etch Enhancement
JP2012112936A (ja) ミリング加工及び画像化方法及びシステム
JP6014801B2 (ja) 微細部位イメージング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171030

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180815

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180911

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190319

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190418

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6517520

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150