JPH02216494A - イオン注入ファラデー・システムのセンター・ビーム電流測定装置 - Google Patents
イオン注入ファラデー・システムのセンター・ビーム電流測定装置Info
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- JPH02216494A JPH02216494A JP1222788A JP22278889A JPH02216494A JP H02216494 A JPH02216494 A JP H02216494A JP 1222788 A JP1222788 A JP 1222788A JP 22278889 A JP22278889 A JP 22278889A JP H02216494 A JPH02216494 A JP H02216494A
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- 239000007924 injection Substances 0.000 title description 3
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- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims abstract description 17
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体生産においてイオン注入ファラデー・シ
ステムに関するもので、特にシリコン・サーフェイス・
バーリア検出器を利用して、加速管を経て加速されたイ
オンビームのエネルギーと線量を直接測定するファラデ
ー・システムのセンター・ビーム電流測定装置に関する
ものである。
ステムに関するもので、特にシリコン・サーフェイス・
バーリア検出器を利用して、加速管を経て加速されたイ
オンビームのエネルギーと線量を直接測定するファラデ
ー・システムのセンター・ビーム電流測定装置に関する
ものである。
従来のイオン注入ファラデー・システムは、第１図に図
示したようにイオンビームをメインカップｌとセンター
カップ２とに分離してイオンビーム電流を検出する。こ
のうちメインカップ１で検出されたビームは、スキャン
・モニター・スコープとスキャン・システムに連結され
、Ｘ−Ｙスキャンを変更する。一方、センターカップ（
ＣｅｎｔｅｒＣｕｐ） ２で検出されたイオンビーム（
Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）電流はビームの全電流を測定すると
きだけ利用するようになる。
示したようにイオンビームをメインカップｌとセンター
カップ２とに分離してイオンビーム電流を検出する。こ
のうちメインカップ１で検出されたビームは、スキャン
・モニター・スコープとスキャン・システムに連結され
、Ｘ−Ｙスキャンを変更する。一方、センターカップ（
ＣｅｎｔｅｒＣｕｐ） ２で検出されたイオンビーム（
Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）電流はビームの全電流を測定すると
きだけ利用するようになる。
従って、センターカップ２はメインカップ１から検出し
たイオンビームのＸ−Ｙスキャンを変更するための補助
役割をするようになる。
たイオンビームのＸ−Ｙスキャンを変更するための補助
役割をするようになる。
〔発明が解決しようとする課題］
ところで、上記のようなイオン注入ファラデー・システ
ムにおいて、半導体生産において重要なイオン注入器の
工程で大きな比重を占めるパラメータであるイオンビー
ムのエネルギーと線量を測定する場合、エネルギーはハ
イボトロニフクスを利用して加速管電圧を測定して得ら
れ、そして線量は投入されたウェーハを利用して４ポイ
ント・プローブ（Ｐｒｏｂｅ）イオンスキャン（Ｊｏｎ
５ｃａｎ）サーマルウェーブ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｗａ
ｖｅ）等で測定する間接測定を実施して得られる。この
測定には実際にイオン投入工程進行中のエネルギー及び
線量と相当な誤差があり、特に低い線ｔ （Ｌ １ ｘ
１０＋ｚイオン数／ｃＩＡ）の場合はその測定には難
しさが多くあった。
ムにおいて、半導体生産において重要なイオン注入器の
工程で大きな比重を占めるパラメータであるイオンビー
ムのエネルギーと線量を測定する場合、エネルギーはハ
イボトロニフクスを利用して加速管電圧を測定して得ら
れ、そして線量は投入されたウェーハを利用して４ポイ
ント・プローブ（Ｐｒｏｂｅ）イオンスキャン（Ｊｏｎ
５ｃａｎ）サーマルウェーブ（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｗａ
ｖｅ）等で測定する間接測定を実施して得られる。この
測定には実際にイオン投入工程進行中のエネルギー及び
線量と相当な誤差があり、特に低い線ｔ （Ｌ １ ｘ
１０＋ｚイオン数／ｃＩＡ）の場合はその測定には難
しさが多くあった。
［問題を解決するための手段及び作用〕本発明は、イオ
ン注入ファラデー・システムで工程上重要なファラメタ
であるエネルギーと線量を直接測定するのにシリコン・
サーフェイス・バーリヤ検出部を利用して改善したもの
である。本発明のイオン注入ファラデー・システムを第
３図に図示する。すなわち、イオンビームをメイン・フ
ァラデーカップ１とセンター・ファラデーカップ５とに
分離してイオンビーム電流を検出する。
ン注入ファラデー・システムで工程上重要なファラメタ
であるエネルギーと線量を直接測定するのにシリコン・
サーフェイス・バーリヤ検出部を利用して改善したもの
である。本発明のイオン注入ファラデー・システムを第
３図に図示する。すなわち、イオンビームをメイン・フ
ァラデーカップ１とセンター・ファラデーカップ５とに
分離してイオンビーム電流を検出する。
このうちメインファラデーカップ１で検出されたビーム
は、Ｘ−Ｙスキャン・システム３で連結してＸ−Ｙスキ
ャンを変更し、一方センター・ファラデー・カップ５で
はサーフェイス・バーリヤ検出部３１を取り付けてエネ
ルギーと線量を測定してイオンビームのエネルギーと線
量を直接測定する。
は、Ｘ−Ｙスキャン・システム３で連結してＸ−Ｙスキ
ャンを変更し、一方センター・ファラデー・カップ５で
はサーフェイス・バーリヤ検出部３１を取り付けてエネ
ルギーと線量を測定してイオンビームのエネルギーと線
量を直接測定する。
本発明をもう少し詳細に説明するために、第４図及び５
図に従って説明する。
図に従って説明する。
第５図は第４図に図示されたシリコン・サーフェイス・
バーリヤ検出部３１の詳細な回路図である。ここで、シ
リコン・サーフェイス・バーリヤ検出Ｈ７ハｎ −型シ
リコンとｐ−型シルコン・フィルムで構成され、荷電粒
子が検出器に当たると、入射荷電粒子の３．５８ν当り
一対のエレクトロン−ホールを発生させる。ここで生成
されたエレクトロン−ホールの対によって生成された全
体の電荷は第５図のような回路によって電極に集められ
電界を形成し、この電界は入射荷電粒子のエネルギーに
比例する。代表的な検出器の場合、ナノ・セカン１−（
１０−９秒）当り、数十個の荷電粒子を検出することが
できる。
バーリヤ検出部３１の詳細な回路図である。ここで、シ
リコン・サーフェイス・バーリヤ検出Ｈ７ハｎ −型シ
リコンとｐ−型シルコン・フィルムで構成され、荷電粒
子が検出器に当たると、入射荷電粒子の３．５８ν当り
一対のエレクトロン−ホールを発生させる。ここで生成
されたエレクトロン−ホールの対によって生成された全
体の電荷は第５図のような回路によって電極に集められ
電界を形成し、この電界は入射荷電粒子のエネルギーに
比例する。代表的な検出器の場合、ナノ・セカン１−（
１０−９秒）当り、数十個の荷電粒子を検出することが
できる。
第５図に図示されたように検出器７の印加電圧はＶ ｏ
ｔｔ ＝Ｖ ａｒＡｓ Ｉ ＤＥＴ Ｒｔを成す。こ
こでＲ４は負荷抵抗９であり、Ｖｌ１１□はバイアス電
圧であり、Ｖ ＤＥＴは検出器電圧であり、Ｉ ｏｔｒ
は検出器電流である。
ｔｔ ＝Ｖ ａｒＡｓ Ｉ ＤＥＴ Ｒｔを成す。こ
こでＲ４は負荷抵抗９であり、Ｖｌ１１□はバイアス電
圧であり、Ｖ ＤＥＴは検出器電圧であり、Ｉ ｏｔｒ
は検出器電流である。
第５図のシリコン・サーフェイス・バーリヤ検出部の回
路（第４図のシリコン・サーフェイス・バーリヤ検出Ｈ
３１で生成された電荷等はパルス信号としてプリアンプ
３２側に送られ（１１ｎＩ−１０型態）、第４図のプリ
アンプ３２はこのパルスを尖鋭にしくΔΔ八へ型態）、
メインアンプ３３はこのパルス信号をダイナミック・レ
ーンジまで増幅させる。この増幅されたパルス信号は、
リニア・ゲート・アンド・ストレッチャー３４を経て、
「△」波型が「ｆ」のようなロジック波形（リニアシグ
ナル）にされ、マルチ・チャンネル・アナライザー３５
に印加される。このマルチ・チャンネル・アナライザー
３５はパルス・シグナルの高さ（入射電荷の放！、エネ
ルギーに比例する）と−致するように分類して、初めに
シリコン・サーフェイス・バーリヤ検出部３１に入った
粒子当りのエネルギーによってそのエネルギーをあられ
す。
路（第４図のシリコン・サーフェイス・バーリヤ検出Ｈ
３１で生成された電荷等はパルス信号としてプリアンプ
３２側に送られ（１１ｎＩ−１０型態）、第４図のプリ
アンプ３２はこのパルスを尖鋭にしくΔΔ八へ型態）、
メインアンプ３３はこのパルス信号をダイナミック・レ
ーンジまで増幅させる。この増幅されたパルス信号は、
リニア・ゲート・アンド・ストレッチャー３４を経て、
「△」波型が「ｆ」のようなロジック波形（リニアシグ
ナル）にされ、マルチ・チャンネル・アナライザー３５
に印加される。このマルチ・チャンネル・アナライザー
３５はパルス・シグナルの高さ（入射電荷の放！、エネ
ルギーに比例する）と−致するように分類して、初めに
シリコン・サーフェイス・バーリヤ検出部３１に入った
粒子当りのエネルギーによってそのエネルギーをあられ
す。
第６図はマルチ・チャンネル・アナライザーのパルス・
シグナル分類を示し、そしてマルチ・チャンネｌし・ア
ナライザー（Ｍ−Ｃ−Ａ）の自体のパルス数によって自
体内を通り過ぎていったパルス数のもつエネルギーに比
例するチャンネルが定められる。
シグナル分類を示し、そしてマルチ・チャンネｌし・ア
ナライザー（Ｍ−Ｃ−Ａ）の自体のパルス数によって自
体内を通り過ぎていったパルス数のもつエネルギーに比
例するチャンネルが定められる。
もう少し要約して説明すれば、本発明によるファラデー
・システムではメイン・ファラデーカップ１は既存のフ
ァラデーカップと同じ＜Ｘ−Ｙスキャンを変更する役割
をし、センター・ファラデ−カップ５はシリコン・サー
フェイス・バーリア検出部３１を利用して加速されたイ
オンビームの信号をとらえ、そして補助装置等であるプ
リアンプ３２、メインアンプ３３、リニア・ゲート・ア
ンド・ストレッチ＋ −（Ｌｉｎｅａｒ Ｇａｔｅ ａ
ｎｄＳｔｒｅｔｃｈｅｒ） ３４、マルチ・チャンネル
・アナライザー（ＭｕｌｔｉＣｈａｎｎｅｌ Ａｎａｌ
ｙｚｅｒ） ３５等を通して、エネルギーと線量を測定
する。ここでシリコン・サーフェイス・バーリア検出部
３１は入射ビームの３．５ｅＶ当り１対のエレクトロン
−ホール（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−１（ｏｌｅ）を形成し、
このように形成された入射ビーム（Ｉｎｃｉｄｅｎｔ
Ｂｅａｍ）に比例するエレクトロン−ホール対等は電極
等に蓄積され、これを通して電界を形成してプリーアン
プ３２とメインアンプ３３を通じて、この信号を増幅さ
せリニア・ゲート・アンド・ストレッチャー３４に伝達
する。リニア・ゲート・アンド・ストレッチャー３４は
増幅された信号をロジック・パルスに変え、マルチ・チ
ャンネル・アナライザー３５はこれを分析して入射イオ
ンビームのエネルギーとＮａ量を直接測定するようにす
る。
・システムではメイン・ファラデーカップ１は既存のフ
ァラデーカップと同じ＜Ｘ−Ｙスキャンを変更する役割
をし、センター・ファラデ−カップ５はシリコン・サー
フェイス・バーリア検出部３１を利用して加速されたイ
オンビームの信号をとらえ、そして補助装置等であるプ
リアンプ３２、メインアンプ３３、リニア・ゲート・ア
ンド・ストレッチ＋ −（Ｌｉｎｅａｒ Ｇａｔｅ ａ
ｎｄＳｔｒｅｔｃｈｅｒ） ３４、マルチ・チャンネル
・アナライザー（ＭｕｌｔｉＣｈａｎｎｅｌ Ａｎａｌ
ｙｚｅｒ） ３５等を通して、エネルギーと線量を測定
する。ここでシリコン・サーフェイス・バーリア検出部
３１は入射ビームの３．５ｅＶ当り１対のエレクトロン
−ホール（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−１（ｏｌｅ）を形成し、
このように形成された入射ビーム（Ｉｎｃｉｄｅｎｔ
Ｂｅａｍ）に比例するエレクトロン−ホール対等は電極
等に蓄積され、これを通して電界を形成してプリーアン
プ３２とメインアンプ３３を通じて、この信号を増幅さ
せリニア・ゲート・アンド・ストレッチャー３４に伝達
する。リニア・ゲート・アンド・ストレッチャー３４は
増幅された信号をロジック・パルスに変え、マルチ・チ
ャンネル・アナライザー３５はこれを分析して入射イオ
ンビームのエネルギーとＮａ量を直接測定するようにす
る。
本発明によるファラデー・システムでは、従来のＸ−Ｙ
スキャンだけを変更する役割をとは別に、シリコン・サ
ーフェイス・バーリヤ検出部３１をセンター・ファラデ
ー・カップ５に取り付けたたためにイオン注入時、イオ
ンビームのエネルギーと線量を直接測定することができ
、特に、イオンが注入されたウェーハを通しての間接測
定がむずかしくなる低い線量（ＬＩＸＩＯ”イオン数／
ｃｊ）の注入工程のとき線量を直接測定することができ
る等の利点がある。
スキャンだけを変更する役割をとは別に、シリコン・サ
ーフェイス・バーリヤ検出部３１をセンター・ファラデ
ー・カップ５に取り付けたたためにイオン注入時、イオ
ンビームのエネルギーと線量を直接測定することができ
、特に、イオンが注入されたウェーハを通しての間接測
定がむずかしくなる低い線量（ＬＩＸＩＯ”イオン数／
ｃｊ）の注入工程のとき線量を直接測定することができ
る等の利点がある。
第１図は従来のイオン注入ファラデー・システムのブロ
ック図、 第２図は従来のイオン注入ファラデー・システムの詳細
なブロック図、 第３図は本発明によるイオン注入ファラデー・システム
のブロック図、 第４図は本発明によるイオン注入ファラデー・システム
の詳細なブロック図、 第５図は本発明によるシリコン・サーフェイス・バーリ
ヤ検出部の回路図、 第６図は本発明よるマルチ・チャンネル・アナライザー
のパルス・シグナルの波形図である。 １・・・メイン・ファラデーカップ、２．５・・・セン
ター・ファラデー・カップ、３・・・久ケン・システム
、４・・・電流器、６・・・エネルギーｍｌ測定、７・
・・シリコン・サーフェイス・バーリヤ検出器、８・・
・マイクロ・アンペアメーター、９・・・負荷抵抗、１
０・・・コンデンサー、２トスケン・モニタースコープ
、２２・・・スキャン・システム、２３・・メインスイ
ッチ、２４・・・センタービーム電流スイッチ、２５・
・・線量スイッチ、２６・・・均一性モニター、２７・
・・イオン注入管、２８・・・エンドステーション・コ
ントローラ、２９・・・工程調整器、３４・・・リニア
・ゲート・アンド・ストレッチャー、３１・・・シリコ
ン・サーフェイス・バーリヤ検出部、３２・・・プリア
ンプ３３・・・メインアンプ、３５・・・マルチ・チャ
ンネル・アナライザー
ック図、 第２図は従来のイオン注入ファラデー・システムの詳細
なブロック図、 第３図は本発明によるイオン注入ファラデー・システム
のブロック図、 第４図は本発明によるイオン注入ファラデー・システム
の詳細なブロック図、 第５図は本発明によるシリコン・サーフェイス・バーリ
ヤ検出部の回路図、 第６図は本発明よるマルチ・チャンネル・アナライザー
のパルス・シグナルの波形図である。 １・・・メイン・ファラデーカップ、２．５・・・セン
ター・ファラデー・カップ、３・・・久ケン・システム
、４・・・電流器、６・・・エネルギーｍｌ測定、７・
・・シリコン・サーフェイス・バーリヤ検出器、８・・
・マイクロ・アンペアメーター、９・・・負荷抵抗、１
０・・・コンデンサー、２トスケン・モニタースコープ
、２２・・・スキャン・システム、２３・・メインスイ
ッチ、２４・・・センタービーム電流スイッチ、２５・
・・線量スイッチ、２６・・・均一性モニター、２７・
・・イオン注入管、２８・・・エンドステーション・コ
ントローラ、２９・・・工程調整器、３４・・・リニア
・ゲート・アンド・ストレッチャー、３１・・・シリコ
ン・サーフェイス・バーリヤ検出部、３２・・・プリア
ンプ３３・・・メインアンプ、３５・・・マルチ・チャ
ンネル・アナライザー
Claims (1)
- センター・ファラデー・カップ（５）にシリコン・サー
フェイス・バーリヤ検出部（３１）を利用してイオンビ
ーム信号を検出させ、プリアンプ（３２）でこれを尖鋭
化し、メイン・アンプ（３３）でこれをダイナミック・
レンジまで増幅させ、リニア・ゲート・アンド・ストレ
ッチャー（３４）を経てロジック波型につくられ、マル
チ・チャンネル・アナライザー（３５）で信号の高さに
よって分類してエネルギーと線量をあらわすように構成
されたものを特徴とするイオン注入ファラデー・システ
ムのセンター・ビーム電流測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019880010997A KR950012289B1 (ko) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 이온 투입 파라데이시스템의 센타 빔 전류 측정장치 |
| KR10997 | 1988-08-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02216494A true JPH02216494A (ja) | 1990-08-29 |
Family
ID=19277212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1222788A Pending JPH02216494A (ja) | 1988-08-29 | 1989-08-29 | イオン注入ファラデー・システムのセンター・ビーム電流測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02216494A (ja) |
| KR (1) | KR950012289B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006093211A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Sharp Corp | ファラデーカップ装置およびイオンドーピング装置ならびに半導体装置の製造方法 |
| CN102539880A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-04 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 硬盘电流测试系统及其转接板 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6203603B2 (ja) * | 2013-11-06 | 2017-09-27 | 株式会社日本コンラックス | 硬貨払出装置 |
-
1988
- 1988-08-29 KR KR1019880010997A patent/KR950012289B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-08-29 JP JP1222788A patent/JPH02216494A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006093211A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Sharp Corp | ファラデーカップ装置およびイオンドーピング装置ならびに半導体装置の製造方法 |
| JP4624047B2 (ja) * | 2004-09-21 | 2011-02-02 | シャープ株式会社 | ファラデーカップ装置およびイオンドーピング装置ならびに半導体装置の製造方法 |
| CN102539880A (zh) * | 2010-12-29 | 2012-07-04 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 硬盘电流测试系统及其转接板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950012289B1 (ko) | 1995-10-16 |
| KR900003635A (ko) | 1990-03-26 |
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