JP2867677B2 - イオン注入装置の走査電圧波形検定方法 - Google Patents
イオン注入装置の走査電圧波形検定方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、静電走査形イオン注入装置における走査
電圧波形の直線性を定量的に検定する方法に関する。
電圧波形の直線性を定量的に検定する方法に関する。
第３図は、イオン注入装置に従来の検定方法を実施す
る回路を接続した例を示す図である。
る回路を接続した例を示す図である。
イオン注入装置の部分を説明すると、イオン源２から
引き出され、かつ必要に応じて質量分析、加速等の行わ
れたイオンビーム４は、走査電源16から走査電圧V1、V2
が供給される一組の走査電極６によって例えば垂直方向
に静電的に走査され、かつ、走査電源18から走査電圧H
1、H2が供給される一組の走査電極８によって例えば水
平方向に静電的に走査され、マスク10を通過した後にタ
ーゲット（例えばウェーハ）12の全面に照射され、これ
によってターゲット12へのイオン注入が行われる。
引き出され、かつ必要に応じて質量分析、加速等の行わ
れたイオンビーム４は、走査電源16から走査電圧V1、V2
が供給される一組の走査電極６によって例えば垂直方向
に静電的に走査され、かつ、走査電源18から走査電圧H
1、H2が供給される一組の走査電極８によって例えば水
平方向に静電的に走査され、マスク10を通過した後にタ
ーゲット（例えばウェーハ）12の全面に照射され、これ
によってターゲット12へのイオン注入が行われる。
走査電源16は、所定波形で所定周波数の走査信号を発
生する走査信号源161と、それからの信号を昇圧して互
いに180度位相の異なる走査電圧V1およびV2をそれぞれ
出力する増幅器162および163とを備えている。
生する走査信号源161と、それからの信号を昇圧して互
いに180度位相の異なる走査電圧V1およびV2をそれぞれ
出力する増幅器162および163とを備えている。
走査電源18は、所定波形で所定周波数の走査信号を発
生する走査信号源181と、それからの信号を昇圧して互
いに180度位相の異なる走査電圧H1およびH2をそれぞれ
出力する増幅器182および183とを備えている。
生する走査信号源181と、それからの信号を昇圧して互
いに180度位相の異なる走査電圧H1およびH2をそれぞれ
出力する増幅器182および183とを備えている。
このようなイオン注入装置において、ターゲット12に
および注入分布を一定に保つには、走査電極６、８に印
加する走査電圧V1、V2、H1、H2の波形を一定に保つこと
が重要である。
および注入分布を一定に保つには、走査電極６、８に印
加する走査電圧V1、V2、H1、H2の波形を一定に保つこと
が重要である。
これらの走査電圧には、通常は直線性の良い三角波が
用いられるが、走査信号源161、181からの原信号に対し
て、走査電極６、８に実際に印加される走査電圧波形
は、増幅器162、163、182、183やビームエネルギーによ
るトラッキング（振幅調整）を行う回路（図示省略）に
よって歪む可能性がある。
用いられるが、走査信号源161、181からの原信号に対し
て、走査電極６、８に実際に印加される走査電圧波形
は、増幅器162、163、182、183やビームエネルギーによ
るトラッキング（振幅調整）を行う回路（図示省略）に
よって歪む可能性がある。
このため従来は、走査電極６、８に印加される走査電
圧V1、V2、H1、H2を分圧器21〜24によって分圧し、この
分圧出力と走査信号源161、181の出力とを比較回路26〜
29によってそれぞれ比較し、これによって増幅器162、1
63、182、183等における歪み発生または異常動作を検出
するようにしている。
圧V1、V2、H1、H2を分圧器21〜24によって分圧し、この
分圧出力と走査信号源161、181の出力とを比較回路26〜
29によってそれぞれ比較し、これによって増幅器162、1
63、182、183等における歪み発生または異常動作を検出
するようにしている。
上記比較回路26〜29は、走査信号源161、181からの出
力と分圧器21〜24からの出力をアナログ的に比較するも
のであるが、分圧時の誤差等もあり、絶対値の±５％位
までの比較が限界である。
力と分圧器21〜24からの出力をアナログ的に比較するも
のであるが、分圧時の誤差等もあり、絶対値の±５％位
までの比較が限界である。
ところが、実際に注入分布が問題になるのは標準偏差
で言うと１％以内であり、従って走査電圧波形の直線性
も１％以内の精度で検定する必要があり、これは上記の
ような従来の方法では困難である。
で言うと１％以内であり、従って走査電圧波形の直線性
も１％以内の精度で検定する必要があり、これは上記の
ような従来の方法では困難である。
また、走査信号源161、181自体に異常があり、これか
ら正規の波形が出力されなくなった場合、上記のような
従来の方法ではそれを検出することができないので、走
査電圧波形の直線性は保証できなくなる。
ら正規の波形が出力されなくなった場合、上記のような
従来の方法ではそれを検出することができないので、走
査電圧波形の直線性は保証できなくなる。
そこでこの発明は、走査電圧波形の直線性を定量的に
しかも高精度で検定することができる走査電圧波形検定
方法を提供することを主たる目的とする。
しかも高精度で検定することができる走査電圧波形検定
方法を提供することを主たる目的とする。
上記目的を達成するため、この発明の走査電圧波形検
定方法は、静電走査形イオン注入装置の走査電極に印加
される走査電圧を分圧し、この分圧された走査電圧波形
をディジタル化して記録し、この記録データから走査電
圧波形の直線部分を抽出し、この抽出データの直線近似
式を算定し、この直線近似式からの各抽出データのずれ
を算定し、更にこのずれの標準偏差を求め、この標準偏
差を走査電圧波形の直線性の指標にすることを特徴とす
る。
定方法は、静電走査形イオン注入装置の走査電極に印加
される走査電圧を分圧し、この分圧された走査電圧波形
をディジタル化して記録し、この記録データから走査電
圧波形の直線部分を抽出し、この抽出データの直線近似
式を算定し、この直線近似式からの各抽出データのずれ
を算定し、更にこのずれの標準偏差を求め、この標準偏
差を走査電圧波形の直線性の指標にすることを特徴とす
る。
第１図は、イオン注入装置にこの発明に係る検定方法
を実施する回路を接続した例を示す図である。第３図の
例と同等部分には同一符号を付し、以下においては従来
例との相違点を主に説明する。
を実施する回路を接続した例を示す図である。第３図の
例と同等部分には同一符号を付し、以下においては従来
例との相違点を主に説明する。
この実施例においては、従来例の比較回路26〜29の代
わりに、前置増幅器30と、それからの信号を切り換えて
出力する入力切換回路32と、それからの信号をディジタ
ルに変換するA/D変換回路34と、それからの信号を記録
するデータ収録回路36と、例えばマイクロコンピュータ
を含み以下のような制御および演算を行う演算制御回路
38と、それからの出力を出力端子42に切り換えて出力す
る出力切換回路40とを備えている。
わりに、前置増幅器30と、それからの信号を切り換えて
出力する入力切換回路32と、それからの信号をディジタ
ルに変換するA/D変換回路34と、それからの信号を記録
するデータ収録回路36と、例えばマイクロコンピュータ
を含み以下のような制御および演算を行う演算制御回路
38と、それからの出力を出力端子42に切り換えて出力す
る出力切換回路40とを備えている。
そして、前記各走査電極６、８に印加される走査電圧
V1、V2、H1、H2を分圧器21〜24によってそれぞれ分圧
し、この分圧された走査電圧を前置増幅器30を経由して
入力切換回路32に入力するようにしている。
V1、V2、H1、H2を分圧器21〜24によってそれぞれ分圧
し、この分圧された走査電圧を前置増幅器30を経由して
入力切換回路32に入力するようにしている。
演算制御回路38は、次の（１）〜（６）に示す制御お
よび演算を行う。
よび演算を行う。
（１）入力切換回路32の切り換え動作の制御 （２）A/D変換回路の変換動作の制御 （３）データ収録回路36の制御、具体的には 入力の各チャネルごとにデータ収録番地を切り換えな
がらデータを記録する制御 記録されたデータを各チャネルごとに順次読み出す制
御 計算途中のデータを一次的に記録し再読み出しする制
御 （４）データ収録回路36から読み出されたデータの値か
ら走査電圧波形の直線性を検定する演算、具体的には 例えば第２図に示すような連続波形データの中から谷
点と頂点（P1、P2、P3）を見つけ出し、 谷点P1と頂点P2の区間のデータから、谷点P1および頂
点P2の近くの所定の区間、例えば５〜10％の区間、を除
いてデータを抽出し、この区間S1の直線性を以下のよう
にして演算し、 頂点P2と谷点P3の区間のデータから、頂点P2および谷
点P3の近くの所定の区間、例えば５〜10％の区間を除い
てデータを抽出し、この区間S2の直線性を以下のように
して演算する。
がらデータを記録する制御 記録されたデータを各チャネルごとに順次読み出す制
御 計算途中のデータを一次的に記録し再読み出しする制
御 （４）データ収録回路36から読み出されたデータの値か
ら走査電圧波形の直線性を検定する演算、具体的には 例えば第２図に示すような連続波形データの中から谷
点と頂点（P1、P2、P3）を見つけ出し、 谷点P1と頂点P2の区間のデータから、谷点P1および頂
点P2の近くの所定の区間、例えば５〜10％の区間、を除
いてデータを抽出し、この区間S1の直線性を以下のよう
にして演算し、 頂点P2と谷点P3の区間のデータから、頂点P2および谷
点P3の近くの所定の区間、例えば５〜10％の区間を除い
てデータを抽出し、この区間S2の直線性を以下のように
して演算する。
これら〜の演算は、走査電圧V1、V2、H1、H2の４
波について合計８回行われる。なお、上記のように谷
点、頂点の近くの所定の区間を除くのは、それに相当す
る区間ではイオンビーム４はターゲット12から外れてお
り（オーバスキャンされており）イオン注入に影響しな
い区間だからである。
波について合計８回行われる。なお、上記のように谷
点、頂点の近くの所定の区間を除くのは、それに相当す
る区間ではイオンビーム４はターゲット12から外れてお
り（オーバスキャンされており）イオン注入に影響しな
い区間だからである。
（５）直線性の検定値が所定の範囲に入っているか否か
を判定する。
を判定する。
（６）判定結果を出力切換回路40を経由して各出力端子
42に出力する。
42に出力する。
但し、上記（５）および（６）の処理の代わりに、演
算制御回路38から後述する標準偏差σあるいはＳを単に
出力するようにしても良い。
算制御回路38から後述する標準偏差σあるいはＳを単に
出力するようにしても良い。
上記（４）における直線性の検定の演算は、区間S1、
S2ごとに次のとおり行う。
S2ごとに次のとおり行う。
まず、時間軸座標をｘ、データ値をｙとし、最小２乗
法により、 を求め（ｋ＝１〜ｎ）、直線近似式 Ｙ＝Ａ＋Bx …（３） を求める。なお、各式におけるΣは、 のことである。
法により、 を求め（ｋ＝１〜ｎ）、直線近似式 Ｙ＝Ａ＋Bx …（３） を求める。なお、各式におけるΣは、 のことである。
次に、ｋ番目のデータykの上記直線近似式からのずれ
ekを次式より求める。
ekを次式より求める。
次に、このずれekの標準偏差σを次式より求める。
以上のようにして、各走査電圧V1、V2、H1、H2の直線
部分について標準偏差σを算定する。
部分について標準偏差σを算定する。
このような方法により、各走査電圧V1、V2、H1、H2の
波形の直線性を定量的に、しかも高精度で検定すること
ができる。
波形の直線性を定量的に、しかも高精度で検定すること
ができる。
試行結果の一例を示せば、走査電圧V1、V2（周波数50
2.1Hz）および走査電圧H1、H2（周波数88.85Hz）を分圧
器21〜24で1/1000に分圧して入力切換回路32にそれぞれ
300mVp-pで入力し、これを８ビットのA/D変換回路34でA
/D変換し、そして走査電圧V1、V2側を250μs/DIV、50サ
ンプリング/DIV、15DIV−750サンプリング、走査電圧H
1、H2側を1ms/DIV、50サンプリング/DIV、15DIV−750サ
ンプリングで、ディジルメモリを用いたデータ収録回路
36に入力し、これで前記標準偏差σを算定した。
2.1Hz）および走査電圧H1、H2（周波数88.85Hz）を分圧
器21〜24で1/1000に分圧して入力切換回路32にそれぞれ
300mVp-pで入力し、これを８ビットのA/D変換回路34でA
/D変換し、そして走査電圧V1、V2側を250μs/DIV、50サ
ンプリング/DIV、15DIV−750サンプリング、走査電圧H
1、H2側を1ms/DIV、50サンプリング/DIV、15DIV−750サ
ンプリングで、ディジルメモリを用いたデータ収録回路
36に入力し、これで前記標準偏差σを算定した。
このとき、走査信号源161、181から理想的三角波を発
生させた場合、標準偏差σは約0.5％程度であった。従
ってこの値が、上記条件での検定方法の誤差に相当する
と言える。
生させた場合、標準偏差σは約0.5％程度であった。従
ってこの値が、上記条件での検定方法の誤差に相当する
と言える。
これでも実用上差支えないが、上記（４）式のずれek
を、 として平均化処理し、（５）式の標準偏差σの代わりに
平均化処理されたものの標準偏差Ｓを、 より求めて良く、このようにすると、上記の理想的三角
波に対する標準偏差Ｓは、例えばｍ＝５の場合、約0.1
〜0.2％にまで小さくなり、検定精度が一層向上する。
このとき、走査信号源161、181から通常の走査波形を発
生させた場合、各走査電圧に対する標準偏差Ｓは約0.2
〜0.5％程度であった。
を、 として平均化処理し、（５）式の標準偏差σの代わりに
平均化処理されたものの標準偏差Ｓを、 より求めて良く、このようにすると、上記の理想的三角
波に対する標準偏差Ｓは、例えばｍ＝５の場合、約0.1
〜0.2％にまで小さくなり、検定精度が一層向上する。
このとき、走査信号源161、181から通常の走査波形を発
生させた場合、各走査電圧に対する標準偏差Ｓは約0.2
〜0.5％程度であった。
また、この発明の検定方法は、従来例のように走査信
号源161、181からの出力波形と走査電極６、８に印加さ
れる走査電圧波形との一致を見るのではなく、走査電極
６、８に印加される走査電圧波形の直線性そのものを検
定するものであるから、走査信号源161、181からの出力
波形の異常をも検出することができるのは勿論である。
号源161、181からの出力波形と走査電極６、８に印加さ
れる走査電圧波形との一致を見るのではなく、走査電極
６、８に印加される走査電圧波形の直線性そのものを検
定するものであるから、走査信号源161、181からの出力
波形の異常をも検出することができるのは勿論である。
なお、上記のようにして算定した標準偏差σまたはＳ
が所定範囲を超えたときに、警報を発したりイオン注入
を停止させたりするようにしても良い。
が所定範囲を超えたときに、警報を発したりイオン注入
を停止させたりするようにしても良い。
以上のようにこの発明によれば、走査電極に印加され
る走査電圧について、その直線近似式からのずれの標準
偏差を求め、これを走査電圧波形の直線性の指標にする
ようにしたので、走査電圧波形の直線性を定量的にしか
も高精度で検出することができる。
る走査電圧について、その直線近似式からのずれの標準
偏差を求め、これを走査電圧波形の直線性の指標にする
ようにしたので、走査電圧波形の直線性を定量的にしか
も高精度で検出することができる。
第１図は、イオン注入装置にこの発明に係る検定方法を
実施する回路を接続した例を示す図である。第２図は、
走査電圧波形の一例を示す図である。第３図は、イオン
注入装置に従来の検定方法を実施する回路を接続した例
を示す図である。 ４……イオンビーム、6,8……走査電極、12……ターゲ
ット、16,18……走査電源、21〜24……分圧器、32……
入力切換回路、34……A/D変換回路、36……データ収録
回路、38……演算制御回路、40……出力切換回路。
実施する回路を接続した例を示す図である。第２図は、
走査電圧波形の一例を示す図である。第３図は、イオン
注入装置に従来の検定方法を実施する回路を接続した例
を示す図である。 ４……イオンビーム、6,8……走査電極、12……ターゲ
ット、16,18……走査電源、21〜24……分圧器、32……
入力切換回路、34……A/D変換回路、36……データ収録
回路、38……演算制御回路、40……出力切換回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 37/317,37/147 H01L 21/265
Claims (1)
- 【請求項１】静電走査形イオン注入装置の走査電極に印
加される走査電圧を分圧し、この分圧された走査電圧波
形をディジタル化して記録し、この記録データから走査
電圧波形の直線部分を抽出し、この抽出データの直線近
似式を算定し、この直線近似式からの各抽出データのず
れを算定し、更にこのずれの標準偏差を求め、この標準
偏差を走査電圧波形の直線性の指標にすることを特徴と
するイオン注入装置の走査電圧波形検定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2274531A JP2867677B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | イオン注入装置の走査電圧波形検定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2274531A JP2867677B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | イオン注入装置の走査電圧波形検定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04149946A JPH04149946A (ja) | 1992-05-22 |
| JP2867677B2 true JP2867677B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=17543006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2274531A Expired - Fee Related JP2867677B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | イオン注入装置の走査電圧波形検定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867677B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-12 JP JP2274531A patent/JP2867677B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04149946A (ja) | 1992-05-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |