JPH05135731A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
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- JPH05135731A JPH05135731A JP4091330A JP9133092A JPH05135731A JP H05135731 A JPH05135731 A JP H05135731A JP 4091330 A JP4091330 A JP 4091330A JP 9133092 A JP9133092 A JP 9133092A JP H05135731 A JPH05135731 A JP H05135731A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/026—Means for avoiding or neutralising unwanted electrical charges on tube components
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-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
- H01J37/3171—Electron-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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/004—Charge control of objects or beams
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転ディスクを有するメカニカルスキャンを
用いたイオン注入装置において、イオンビーム照射直後
のチャージ電位を求め得るようにする。 【構成】 イオンビームa照射位置より回転ディスク1
のスピン方向に沿ってチャージアップ電位検出センサS
1,S2,S3を配設し、イオンビーム照射から夫々所定
時間を経た状態のチャージ電位を検出し、これらチャー
ジ電位の減衰傾向から、イオンビーム照射直後のウエハ
2のチャージ電位を算出することを可能とした。これに
より、チャージアップによるデバイスへの悪影響を防止
することが可能となる。
用いたイオン注入装置において、イオンビーム照射直後
のチャージ電位を求め得るようにする。 【構成】 イオンビームa照射位置より回転ディスク1
のスピン方向に沿ってチャージアップ電位検出センサS
1,S2,S3を配設し、イオンビーム照射から夫々所定
時間を経た状態のチャージ電位を検出し、これらチャー
ジ電位の減衰傾向から、イオンビーム照射直後のウエハ
2のチャージ電位を算出することを可能とした。これに
より、チャージアップによるデバイスへの悪影響を防止
することが可能となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置や液晶ディ
スプレイ(LCD)の製造工程で用いられるイオン注入
装置に関する。
スプレイ(LCD)の製造工程で用いられるイオン注入
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のイオン注入装置として
は、図5に示すように、回転ディスク1の表面に複数の
ウエハ2をスピン方向に沿って等間隔に並べて固定し、
回転ディスク1の軸6を図中矢印rで示す回転方向に回
転駆動することにより、所定の回転数で回転ディスクを
回転させ、イオンビーム発生装置から射出されたイオン
ビームaをウエハ2に照射してイオン注入するものが知
られている。なお、イオンビーム発生装置は、一定の位
置に固設され、そこから射出されるイオンビームaも常
に一定の位置に照射されるようになっていて、回転ディ
スク1側が所定のストロークで上下方向(図中矢印yで
示す)にスキャンされてウエハ2の全域にイオン注入が
施されるようになっている。
は、図5に示すように、回転ディスク1の表面に複数の
ウエハ2をスピン方向に沿って等間隔に並べて固定し、
回転ディスク1の軸6を図中矢印rで示す回転方向に回
転駆動することにより、所定の回転数で回転ディスクを
回転させ、イオンビーム発生装置から射出されたイオン
ビームaをウエハ2に照射してイオン注入するものが知
られている。なお、イオンビーム発生装置は、一定の位
置に固設され、そこから射出されるイオンビームaも常
に一定の位置に照射されるようになっていて、回転ディ
スク1側が所定のストロークで上下方向(図中矢印yで
示す)にスキャンされてウエハ2の全域にイオン注入が
施されるようになっている。
【0003】そして、このようなイオン注入装置におい
ては、イオンビームが照射されると半導体ウエハには正
電荷が帯電する。この帯電が過剰となると、ともすると
ウエハ表面にクラックが生じたり、絶縁破壊を起すなど
の問題を生じる。
ては、イオンビームが照射されると半導体ウエハには正
電荷が帯電する。この帯電が過剰となると、ともすると
ウエハ表面にクラックが生じたり、絶縁破壊を起すなど
の問題を生じる。
【0004】このため、ウエハのイオン注入によるチャ
ージアップ電位を検出し、帯電状態を監視することが必
要である。
ージアップ電位を検出し、帯電状態を監視することが必
要である。
【0005】従来、この種のチャージ電位の測定装置と
しては、図6に示すような、特開平2−122538号
公報記載の技術が知られている。この技術は、イオン注
入された回転するウエハ2の電荷を、一箇所に配置され
た検出電極7に誘起される電荷により、この検出電極7
と接続される電界効果トランジスタのゲート電界を変化
させて、電荷量に応じた出力を取り出し、ウエハ2の帯
電の分布を検出するというものである。なお、図中8
は、表示装置を示している。
しては、図6に示すような、特開平2−122538号
公報記載の技術が知られている。この技術は、イオン注
入された回転するウエハ2の電荷を、一箇所に配置され
た検出電極7に誘起される電荷により、この検出電極7
と接続される電界効果トランジスタのゲート電界を変化
させて、電荷量に応じた出力を取り出し、ウエハ2の帯
電の分布を検出するというものである。なお、図中8
は、表示装置を示している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たチャージ電位の測定においては、イオンビームがウエ
ハに照射された後、所定の時間(約43msec)遅れ
測定するものであるため、検出電極から得られるチャー
ジ電位は、ある程度の放電があり、実際の値とは異なる
問題がある。例えば、実際に2箇所に検出電極を設置し
て、各々の電位を測定してみると、以下の如く値が異な
ることが判る。
たチャージ電位の測定においては、イオンビームがウエ
ハに照射された後、所定の時間(約43msec)遅れ
測定するものであるため、検出電極から得られるチャー
ジ電位は、ある程度の放電があり、実際の値とは異なる
問題がある。例えば、実際に2箇所に検出電極を設置し
て、各々の電位を測定してみると、以下の如く値が異な
ることが判る。
【0007】例えば、シリコン基板上にフォトレジスト
を塗布したウエハに、上記回転ディスクを用いたイオン
注入法を適用して行なった場合、約15msec後の位
置にあるウエハのチャージ電位は269Vであるのに対
し、約43msec後の位置にあるウエハのチャージ電
位は228Vに減少する。また、シリコン基板上にSi
O2膜、多結晶シリコン膜を順次積層してなるウエハに
上記イオン注入を行なった場合は、約15msec後の
位置にあるウエハのチャージ電位は153Vであるのに
対し、約43msec後の位置にあるウエハのチャージ
電位は138Vとなる。
を塗布したウエハに、上記回転ディスクを用いたイオン
注入法を適用して行なった場合、約15msec後の位
置にあるウエハのチャージ電位は269Vであるのに対
し、約43msec後の位置にあるウエハのチャージ電
位は228Vに減少する。また、シリコン基板上にSi
O2膜、多結晶シリコン膜を順次積層してなるウエハに
上記イオン注入を行なった場合は、約15msec後の
位置にあるウエハのチャージ電位は153Vであるのに
対し、約43msec後の位置にあるウエハのチャージ
電位は138Vとなる。
【0008】このように放電が起るため、イオンビーム
照射直後の位置に電位検出センサを設置すれば良い訳で
あるが、荷電粒子の影響で、信号が不安定となり、実際
にはモニターできないという問題がある。
照射直後の位置に電位検出センサを設置すれば良い訳で
あるが、荷電粒子の影響で、信号が不安定となり、実際
にはモニターできないという問題がある。
【0009】また、上記したチャージ電位の測定手段に
おいては、単一の検出電極7によってウエハ表面の一部
のチャージアップ電位を検出するものであるため、実際
にイオンビームが照射されているウエハ上の位置と、検
出電極の位置が周期的にズレを生じてしまう問題があ
る。
おいては、単一の検出電極7によってウエハ表面の一部
のチャージアップ電位を検出するものであるため、実際
にイオンビームが照射されているウエハ上の位置と、検
出電極の位置が周期的にズレを生じてしまう問題があ
る。
【0010】即ち、図7〜図9に示すように、イオンビ
ームaは、回転ディスクの半径方向の所定の幅がwに設
定されているため、ウエハ2に対するイオンビーム照射
位置はy方向のスロースキャンの状態によって異なる。
図7(A)は、回転ディスク1が下降した状態を示して
おり、このとき、イオンビームaはウエハ2の上部(回
転外側端部付近)に入射し、同図(B)のグラフに示す
ように、イオンビームaの入射された部分のチャージア
ップ電圧が高くなり、他の部分は低い分布となってい
る。また、図8(A)はウエハ2の回転内側端と回転外
側端との中間部にイオンビームaが照射されている状態
を示しており、同図(B)は、そのチャージアップ電圧
の分布が、上記中間部で高くなっていることを示してい
る。さらに、図9(A)は、回転ディスク1が上昇した
状態を示しており、イオンビームaがウエハ2の下部
(回転内側端部付近)に入射し、同図(B)のグラフに
示すように、ウエハ2の下部のチャージアップ電圧が高
い分布となっていることが判る。
ームaは、回転ディスクの半径方向の所定の幅がwに設
定されているため、ウエハ2に対するイオンビーム照射
位置はy方向のスロースキャンの状態によって異なる。
図7(A)は、回転ディスク1が下降した状態を示して
おり、このとき、イオンビームaはウエハ2の上部(回
転外側端部付近)に入射し、同図(B)のグラフに示す
ように、イオンビームaの入射された部分のチャージア
ップ電圧が高くなり、他の部分は低い分布となってい
る。また、図8(A)はウエハ2の回転内側端と回転外
側端との中間部にイオンビームaが照射されている状態
を示しており、同図(B)は、そのチャージアップ電圧
の分布が、上記中間部で高くなっていることを示してい
る。さらに、図9(A)は、回転ディスク1が上昇した
状態を示しており、イオンビームaがウエハ2の下部
(回転内側端部付近)に入射し、同図(B)のグラフに
示すように、ウエハ2の下部のチャージアップ電圧が高
い分布となっていることが判る。
【0011】このように、単一の検出電極では、y方向
のスロースキャンに伴ない検出するウエハのチャージア
ップ電圧が異なるため、ウエハ上におけるチャージアッ
プ電圧が高い位置か低い位置かが把握できず、このよう
なモニター位置がずれた状態での検出電圧に基づいて、
ウエハ上の電荷を中和させるための電子供給手段を作動
させようとしても、正確な制御が行なえない問題点があ
った。
のスロースキャンに伴ない検出するウエハのチャージア
ップ電圧が異なるため、ウエハ上におけるチャージアッ
プ電圧が高い位置か低い位置かが把握できず、このよう
なモニター位置がずれた状態での検出電圧に基づいて、
ウエハ上の電荷を中和させるための電子供給手段を作動
させようとしても、正確な制御が行なえない問題点があ
った。
【0012】本発明は、このような従来の問題点に着目
して創案されたものであって、イオンビーム照射直後の
チャージ電位を予想することができ、チャージアップに
よるデバイスへの影響を極力低減することを可能とする
イオン注入装置を得んとするものである。
して創案されたものであって、イオンビーム照射直後の
チャージ電位を予想することができ、チャージアップに
よるデバイスへの影響を極力低減することを可能とする
イオン注入装置を得んとするものである。
【0013】また、本発明は、チャージアップをウエハ
全体で均一に低く制御し得るイオン注入装置を得んとす
るものである。
全体で均一に低く制御し得るイオン注入装置を得んとす
るものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】そこで、請求項1の発明
は、回転ディスクに配設された基体に、イオンビーム発
生装置から射出されたイオンビームを照射してイオン注
入するイオン注入装置において、前記回転ディスクのス
ピン方向に沿って複数のチャージ電位検出センサを配設
したことを、解決手段としている。
は、回転ディスクに配設された基体に、イオンビーム発
生装置から射出されたイオンビームを照射してイオン注
入するイオン注入装置において、前記回転ディスクのス
ピン方向に沿って複数のチャージ電位検出センサを配設
したことを、解決手段としている。
【0015】請求項2の発明は、回転ディスクに配設さ
れた基体に、イオンビーム発生装置から射出されたイオ
ンビームを照射してイオン注入するイオン注入装置にお
いて、前記回転ディスクの半径方向に沿って複数のチャ
ージ電位検出センサを設けると共に、前記イオンビーム
に電子を注入する電子供給手段を備えたことを、解決手
段としている。
れた基体に、イオンビーム発生装置から射出されたイオ
ンビームを照射してイオン注入するイオン注入装置にお
いて、前記回転ディスクの半径方向に沿って複数のチャ
ージ電位検出センサを設けると共に、前記イオンビーム
に電子を注入する電子供給手段を備えたことを、解決手
段としている。
【0016】請求項3の発明は、基体がスピン方向に沿
って等間隔に固定されると共に特定半径方向に往復動作
する回転ディスクと、前記基体に対してイオンビームを
略垂直に照射するイオンビーム発生装置と、前記回転デ
ィスクのスピン方向に沿って該回転ディスクに対向する
ように配置され、且つ前記対向状態を保持したまま前記
特定半径方向に該回転ディスクと同期して往復動作する
複数のチャージ電位検出センサと、を備えたことを、解
決手段としている。
って等間隔に固定されると共に特定半径方向に往復動作
する回転ディスクと、前記基体に対してイオンビームを
略垂直に照射するイオンビーム発生装置と、前記回転デ
ィスクのスピン方向に沿って該回転ディスクに対向する
ように配置され、且つ前記対向状態を保持したまま前記
特定半径方向に該回転ディスクと同期して往復動作する
複数のチャージ電位検出センサと、を備えたことを、解
決手段としている。
【0017】
【作用】請求項1の発明においては、回転ディスクのス
ピン方向に複数のチャージアップ電位検出センサを配設
したことにより、イオンビーム照射直後のチャージ量
を、夫々のセンサで検出する基体のチャージ量の減衰傾
向から算出することが可能となる。
ピン方向に複数のチャージアップ電位検出センサを配設
したことにより、イオンビーム照射直後のチャージ量
を、夫々のセンサで検出する基体のチャージ量の減衰傾
向から算出することが可能となる。
【0018】請求項2及び3の発明においては、複数の
チャージアップ電位検出センサを備えることにより、基
体上の一箇所ではなく複数箇所のチャージアップ電位を
検出することが可能となる。このため、基体上の複数箇
所の分布に応じて電子供給手段を制御することが可能と
なる。
チャージアップ電位検出センサを備えることにより、基
体上の一箇所ではなく複数箇所のチャージアップ電位を
検出することが可能となる。このため、基体上の複数箇
所の分布に応じて電子供給手段を制御することが可能と
なる。
【0019】特に、複数のチャージアップ電位検出セン
サを回転ディスクの半径方向に順次並べて配置すること
により、スロースキャンに伴なう基体に生ずる電位分布
をより適格に把握することが可能となり、電子供給手段
の制御をより効果的に行なうことが可能となる。
サを回転ディスクの半径方向に順次並べて配置すること
により、スロースキャンに伴なう基体に生ずる電位分布
をより適格に把握することが可能となり、電子供給手段
の制御をより効果的に行なうことが可能となる。
【0020】
(実施例1)以下、本発明の実施例1を図面に基づいて
説明する。図1は、本実施例のイオン注入装置を示す説
明図であり、回転ディスク1と、回転ディスク1のスピ
ン方向に沿って回転ディスク1表面に固定されるウエハ
2表面より所定距離dを隔てて対向するように配設され
た3つのチャージアップ電位検出センサS1,S2,S3
と、図示しないイオンビーム発生装置とから大略構成さ
れている。
説明する。図1は、本実施例のイオン注入装置を示す説
明図であり、回転ディスク1と、回転ディスク1のスピ
ン方向に沿って回転ディスク1表面に固定されるウエハ
2表面より所定距離dを隔てて対向するように配設され
た3つのチャージアップ電位検出センサS1,S2,S3
と、図示しないイオンビーム発生装置とから大略構成さ
れている。
【0021】回転ディスク1は、その裏面中心に一体に
設けられている回転軸6を矢印r方向に回転駆動するこ
とにより、高速回転(〜1000rpm)し、また回転
軸6を図中y方向に往復動作(15〜30秒/1ストロ
ーク)させることにより、ウエハ2全面にイオンビーム
を照射するようになっている。
設けられている回転軸6を矢印r方向に回転駆動するこ
とにより、高速回転(〜1000rpm)し、また回転
軸6を図中y方向に往復動作(15〜30秒/1ストロ
ーク)させることにより、ウエハ2全面にイオンビーム
を照射するようになっている。
【0022】チャージアップ電位検出センサS1,S2,
S3は、回転ディスク1のy方向の往復動作に追従して
移動するようになっている。また、本実施例において
は、チャージアップ電位検出センサS1はイオンビーム
照射位置から、例えば、回転ディスク1上で約60°回
転した位置に、センサS2は約180°回転した位置
に、センサS3は約300°回転した位置に配設され、
夫々、ウエハ2の中心部の電荷を検出するようになって
いる。回転ディスク1表面にセットされたウエハ2〜2
は、図1に示すイオンビームaが照射される位置でイオ
ン注入が施されチャージアップする。その後、チャージ
アップ電位検出センサS1,S2,S3の位置でイオン注
入時より所定時間遅れた状態でのチャージ電位が検出さ
れる。なお、図中3,4,5は表示装置を示している。
S3は、回転ディスク1のy方向の往復動作に追従して
移動するようになっている。また、本実施例において
は、チャージアップ電位検出センサS1はイオンビーム
照射位置から、例えば、回転ディスク1上で約60°回
転した位置に、センサS2は約180°回転した位置
に、センサS3は約300°回転した位置に配設され、
夫々、ウエハ2の中心部の電荷を検出するようになって
いる。回転ディスク1表面にセットされたウエハ2〜2
は、図1に示すイオンビームaが照射される位置でイオ
ン注入が施されチャージアップする。その後、チャージ
アップ電位検出センサS1,S2,S3の位置でイオン注
入時より所定時間遅れた状態でのチャージ電位が検出さ
れる。なお、図中3,4,5は表示装置を示している。
【0023】上記各センサS1,S2,S3で得られたチ
ャージ電位は、自己放電を含んだ値を表わしているた
め、以下の式で近似できる。
ャージ電位は、自己放電を含んだ値を表わしているた
め、以下の式で近似できる。
【0024】V=V0exp(−t/τ) V:チャージ電位、t:時間、τ:時定数 そこで、logVとlogtでプロットを行なうと図2
に示すグラフのようにほぼ直線で表わすことが可能にな
る。このため、このグラフから、t=o即ちイオンビー
ム照射直後のウエハ2表面のチャージ電位(V0)を求
めることが可能となる。また、実験式から求めることも
可能である。この結果、従来、自己放電を含んだチャー
ジ電位を測定していたのに対し、イオンビーム照射直後
のより正確なチャージ電位の測定が可能になり、これに
基づいて、チャージアップに伴なう上記した悪影響を未
然に回避することが可能となる。また、チャージ電位と
デバイス歩留りとの相関がより明確になることが期待さ
れる。特に、イオン注入時のウエハ表面材料によって
は、自己放電の時定数が異なることも予想され、正確な
チャージ電位を求めることは重要である。また、当然時
定数を決めることも可能である。
に示すグラフのようにほぼ直線で表わすことが可能にな
る。このため、このグラフから、t=o即ちイオンビー
ム照射直後のウエハ2表面のチャージ電位(V0)を求
めることが可能となる。また、実験式から求めることも
可能である。この結果、従来、自己放電を含んだチャー
ジ電位を測定していたのに対し、イオンビーム照射直後
のより正確なチャージ電位の測定が可能になり、これに
基づいて、チャージアップに伴なう上記した悪影響を未
然に回避することが可能となる。また、チャージ電位と
デバイス歩留りとの相関がより明確になることが期待さ
れる。特に、イオン注入時のウエハ表面材料によって
は、自己放電の時定数が異なることも予想され、正確な
チャージ電位を求めることは重要である。また、当然時
定数を決めることも可能である。
【0025】以上、実施例1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、構成の要旨に付
随する各種の設計変更が可能である。
明は、これに限定されるものではなく、構成の要旨に付
随する各種の設計変更が可能である。
【0026】(実施例2)以下、本発明の実施例2を図
面に基づいて説明する。図3及び図4は、本実施例のイ
オン注入装置を示す説明図であり、回転ディスク11
と、回転ディスク11のスピン方向に沿って回転ディス
ク11表面に固定されるウエハ12表面より所定距離を
隔てて対向するように配設された5つのチャージアップ
電位検出センサ13A,13B,13C,13D,13
Eと、図示しないイオンビーム発生装置と、電子供給装
置20とから大略構成されている。
面に基づいて説明する。図3及び図4は、本実施例のイ
オン注入装置を示す説明図であり、回転ディスク11
と、回転ディスク11のスピン方向に沿って回転ディス
ク11表面に固定されるウエハ12表面より所定距離を
隔てて対向するように配設された5つのチャージアップ
電位検出センサ13A,13B,13C,13D,13
Eと、図示しないイオンビーム発生装置と、電子供給装
置20とから大略構成されている。
【0027】回転ディスク11は、その裏面中心に一体
に設けられている回転軸15を矢印r方向に回転駆動す
ることにより、高速回転(〜1000rpm)し、また
回転軸15を図中y方向に往復動作(15〜30秒/1
ストローク)させることにより、ウエハ2全面にイオン
ビームを照射するようになっている。
に設けられている回転軸15を矢印r方向に回転駆動す
ることにより、高速回転(〜1000rpm)し、また
回転軸15を図中y方向に往復動作(15〜30秒/1
ストローク)させることにより、ウエハ2全面にイオン
ビームを照射するようになっている。
【0028】チャージアップ電位検出センサ13A,1
3B,13C,13D,13Eは、回転ディスク11の
y方向の往復動作に追従して移動するようになってい
る。また、本実施例においては、これらチャージアップ
電位検出センサ13A〜13Eは、図3に示すようにイ
オンビーム照射位置から、例えば回転ディスク11上で
約180°回転した位置に、回転ディスク11の半径方
向に沿って所定間毎に順次配設されている。このため、
回転ディスク11がy方向のスロースキャンを行なうこ
とによって、ウエハ12上のイオンビームaの照射位置
が変化しても、半回転前にイオンビームが照射された部
分のチャージアップ電位は、センサ13A〜13Eのい
ずれかでほぼ検出することができる。また、y方向のス
ロースキャンに比較して回転ディスク11の回転は非常
に速いため、イオンビームaの照射位置と電位検出位置
とのズレのない測定が可能である。
3B,13C,13D,13Eは、回転ディスク11の
y方向の往復動作に追従して移動するようになってい
る。また、本実施例においては、これらチャージアップ
電位検出センサ13A〜13Eは、図3に示すようにイ
オンビーム照射位置から、例えば回転ディスク11上で
約180°回転した位置に、回転ディスク11の半径方
向に沿って所定間毎に順次配設されている。このため、
回転ディスク11がy方向のスロースキャンを行なうこ
とによって、ウエハ12上のイオンビームaの照射位置
が変化しても、半回転前にイオンビームが照射された部
分のチャージアップ電位は、センサ13A〜13Eのい
ずれかでほぼ検出することができる。また、y方向のス
ロースキャンに比較して回転ディスク11の回転は非常
に速いため、イオンビームaの照射位置と電位検出位置
とのズレのない測定が可能である。
【0029】そして、各チャージアップ電位検出センサ
13A〜13Eには、図4に示すように、夫々、プレア
ンプ16A〜16E,積分回路17A〜17E,ピーク
ホールド回路18A〜18Eが順次接続されており、夫
々のピークホールド回路18A〜18Eは、CPU19
に接続されている。また、CPU19は、電子供給手段
20のエレクトロンシャワー電源21に接続されてい
る。また、夫々のピークホールド回路18A〜18E及
びCPU19には、スキャン位置検出手段24からスキ
ャン位置検出信号が出力されるようになっている。
13A〜13Eには、図4に示すように、夫々、プレア
ンプ16A〜16E,積分回路17A〜17E,ピーク
ホールド回路18A〜18Eが順次接続されており、夫
々のピークホールド回路18A〜18Eは、CPU19
に接続されている。また、CPU19は、電子供給手段
20のエレクトロンシャワー電源21に接続されてい
る。また、夫々のピークホールド回路18A〜18E及
びCPU19には、スキャン位置検出手段24からスキ
ャン位置検出信号が出力されるようになっている。
【0030】上記したチャージアップ電位検出センサ1
3A〜13Eで夫々検出された出力は、夫々のセンサに
接続されるプレアンプ16A〜16Eで増幅され、積分
回路17A〜17Eで積分され、ピークホールド回路1
8A〜18Eで夫々最大値をデジタル値でCPU19に
出力するようになっている。そして、CPU19は、こ
れらのデジタル値及びスキャン位置信号に基づいてエレ
クトロンシャワー電源21に制御信号を出力する。エレ
クトロンシャワー電源21より射出されるエレクトロン
ビーム22は反射板23を介してイオンビームaに注入
されるようになっている。このようにして、ウエハ12
のチャージアップ電位の分布に基づいてチャージアップ
電位をエレクトロンにより中和して最低にするような制
御が可能となる。
3A〜13Eで夫々検出された出力は、夫々のセンサに
接続されるプレアンプ16A〜16Eで増幅され、積分
回路17A〜17Eで積分され、ピークホールド回路1
8A〜18Eで夫々最大値をデジタル値でCPU19に
出力するようになっている。そして、CPU19は、こ
れらのデジタル値及びスキャン位置信号に基づいてエレ
クトロンシャワー電源21に制御信号を出力する。エレ
クトロンシャワー電源21より射出されるエレクトロン
ビーム22は反射板23を介してイオンビームaに注入
されるようになっている。このようにして、ウエハ12
のチャージアップ電位の分布に基づいてチャージアップ
電位をエレクトロンにより中和して最低にするような制
御が可能となる。
【0031】本実施例によれば、ウエハ12上のチャー
ジアップ電位を最低にすることが可能となるため、チャ
ージアップによるクレータ(クラック)の発生や酸化膜
耐圧の劣化を防止することができる。
ジアップ電位を最低にすることが可能となるため、チャ
ージアップによるクレータ(クラック)の発生や酸化膜
耐圧の劣化を防止することができる。
【0032】以上、実施例2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、各種の設計変更が
可能である。
明はこれに限定されるものではなく、各種の設計変更が
可能である。
【0033】例えば、上記実施例1においては、チャー
ジアップ電位検出センサを3つ配設したが、この数に限
定されるものではない。
ジアップ電位検出センサを3つ配設したが、この数に限
定されるものではない。
【0034】また、チャージアップ電位検出センサから
の検出値を演算回路に入力し、演算回路の演算値に基づ
いて例えばイオンビームの射出量の制御や電荷中和手段
の作動制御を行なうシステムを備えた構成とすることも
勿論可能である。
の検出値を演算回路に入力し、演算回路の演算値に基づ
いて例えばイオンビームの射出量の制御や電荷中和手段
の作動制御を行なうシステムを備えた構成とすることも
勿論可能である。
【0035】さらに、上記実施例1においては、イオン
注入の対象基体が半導体ウエハであったが、勿論石英基
板などの他の基体に適用できることは言うまでもない。
注入の対象基体が半導体ウエハであったが、勿論石英基
板などの他の基体に適用できることは言うまでもない。
【0036】例えば、上記実施例2においては、チャー
ジアップ電位検出センサの数を5個に設定したが、これ
に限定されるものではなく、また、チャージアップ電位
検出センサの設置位置も、上記実施例2に限られるもの
ではない。
ジアップ電位検出センサの数を5個に設定したが、これ
に限定されるものではなく、また、チャージアップ電位
検出センサの設置位置も、上記実施例2に限られるもの
ではない。
【0037】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、イオンビーム照射直後のチャージ電位を把握
することができ、チャージアップによるデバイスへの影
響を極力低減できる効果がある。このため、デバイスの
歩留り向上に役立つ効果がある。また、基体に形成され
た各構造,膜質等の違いによるチャージアップ現象の解
明に役立つ効果がある。さらに、回転ディスクの1回転
中に起こる放電量の推定が可能となる効果がある。
によれば、イオンビーム照射直後のチャージ電位を把握
することができ、チャージアップによるデバイスへの影
響を極力低減できる効果がある。このため、デバイスの
歩留り向上に役立つ効果がある。また、基体に形成され
た各構造,膜質等の違いによるチャージアップ現象の解
明に役立つ効果がある。さらに、回転ディスクの1回転
中に起こる放電量の推定が可能となる効果がある。
【0038】本発明に係るイオン注入装置によれば、チ
ャージアップをウエハ全体で低く制御することが出来、
チャージアップに起因するクレータの発生や酸化膜の耐
圧の劣化を防止する効果がある。このため、デバイスの
歩留りを向上する効果がある。
ャージアップをウエハ全体で低く制御することが出来、
チャージアップに起因するクレータの発生や酸化膜の耐
圧の劣化を防止する効果がある。このため、デバイスの
歩留りを向上する効果がある。
【図1】本発明の実施例の説明図。
【図2】各センサで検出したチャージ電位の対数と経過
時間の対数との関係を示すグラフ。
時間の対数との関係を示すグラフ。
【図3】本発明の実施例2の斜視図。
【図4】本発明の実施例2の説明図。
【図5】従来例の斜視図。
【図6】従来例の斜視図。
【図7】(A)はイオンビームが回転外側端部付近に照
射している状態を示す説明図、 (B)はチャージアップ電圧の分布を示すグラフ。
射している状態を示す説明図、 (B)はチャージアップ電圧の分布を示すグラフ。
【図8】(A)は中間部分にイオンビームが照射してい
る状態を示す説明図、(B)はチャージアップ電圧の分
布を示すグラフ。
る状態を示す説明図、(B)はチャージアップ電圧の分
布を示すグラフ。
【図9】(A)はイオンビームが回転内側端部付近に照
射している状態を示す説明図、 (B)はチャージアップ電圧の分布を示すグラフ。
射している状態を示す説明図、 (B)はチャージアップ電圧の分布を示すグラフ。
a…イオンビーム 1…回転ディスク 2…ウエハ S1,S2,S3…チャージアップ電位検出センサ 11…回転ディスク 12…ウエハ 13A,13B,13C,13D,13E…チャージア
ップ電位検出センサ 20…電子供給手段
ップ電位検出センサ 20…電子供給手段
Claims (4)
- 【請求項1】 回転ディスクに配設された基体に、イオ
ンビーム発生装置から射出されたイオンビームを照射し
てイオン注入するイオン注入装置において、 前記回転ディスクのスピン方向に沿って複数のチャージ
電位検出センサを配設したことを特徴とするイオン注入
装置。 - 【請求項2】 回転ディスクに配設された基体に、イオ
ンビーム発生装置から射出されたイオンビームを照射し
てイオン注入するイオン注入装置において、 前記回転ディスクの半径方向に沿って複数のチャージ電
位検出センサを設けると共に、前記イオンビームに電子
を注入する電子供給手段を備えたことを特徴とするイオ
ン注入装置。 - 【請求項3】 基体がスピン方向に沿って等間隔に固定
されると共に特定半径方向に往復動作する回転ディスク
と、 前記基体に対してイオンビームを略垂直に照射するイオ
ンビーム発生装置と、 前記回転ディスクのスピン方向に沿って該回転ディスク
に対向するように配置され、且つ前記対向状態を保持し
たまま前記特定半径方向に該回転ディスクと同期して往
復動作する複数のチャージ電位検出センサと、を備える
ことを特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項4】 前記チャージ電位検出センサからの出力
値に基づいて前記電子供給手段の出力を制御することを
特徴とする請求項2記載に係るイオン注入装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4091330A JPH05135731A (ja) | 1991-07-08 | 1992-04-13 | イオン注入装置 |
US07/907,533 US5326980A (en) | 1991-07-08 | 1992-07-02 | Ion implanter with plural surface potential sensors |
EP92401970A EP0522962B1 (en) | 1991-07-08 | 1992-07-08 | Ion implanter with surface potential measuring system |
DE69201531T DE69201531T2 (de) | 1991-07-08 | 1992-07-08 | Ionenimplantationsgerät mit Oberflächenpotentialmesssystem. |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16656591 | 1991-07-08 | ||
JP3-166565 | 1991-07-17 | ||
JP17632791 | 1991-07-17 | ||
JP3-176327 | 1991-07-17 | ||
JP4091330A JPH05135731A (ja) | 1991-07-08 | 1992-04-13 | イオン注入装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05135731A true JPH05135731A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=27306711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4091330A Pending JPH05135731A (ja) | 1991-07-08 | 1992-04-13 | イオン注入装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5326980A (ja) |
EP (1) | EP0522962B1 (ja) |
JP (1) | JPH05135731A (ja) |
DE (1) | DE69201531T2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005294269A (ja) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Burle Technologies Inc | イオン打込み製品の制御電荷中和 |
US7476554B2 (en) | 2005-06-29 | 2009-01-13 | Panasonic Corporation | Substrate processing method |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3599373B2 (ja) * | 1993-08-05 | 2004-12-08 | キヤノン株式会社 | イオン注入装置及びイオン注入方法 |
US5531420A (en) * | 1994-07-01 | 1996-07-02 | Eaton Corporation | Ion beam electron neutralizer |
JP3284918B2 (ja) * | 1997-04-11 | 2002-05-27 | 株式会社日立製作所 | 帯電防止方法及びイオン注入装置 |
JP2891255B1 (ja) * | 1998-04-15 | 1999-05-17 | 日本電気株式会社 | イオン注入装置 |
US20030126036A1 (en) * | 2000-02-29 | 2003-07-03 | First Data Corporation | Online payments |
US6600163B2 (en) * | 2000-12-22 | 2003-07-29 | Alfred M. Halling | In-process wafer charge monitor and control system for ion implanter |
US20030116089A1 (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-26 | Walther Steven R. | Plasma implantation system and method with target movement |
JP2008166660A (ja) * | 2007-01-05 | 2008-07-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体製造装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4675530A (en) * | 1985-07-11 | 1987-06-23 | Eaton Corporation | Charge density detector for beam implantation |
US4672210A (en) * | 1985-09-03 | 1987-06-09 | Eaton Corporation | Ion implanter target chamber |
JPH0191431A (ja) * | 1987-04-16 | 1989-04-11 | Sumitomo Eaton Noba Kk | イオン打ち込み装置におけるウエハ帯電量検知装置 |
JPS6410563A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-13 | Sumitomo Eaton Nova | Electric charging suppressor of ion implanter |
JPH02122538A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-10 | Tokyo Kasoode Kenkyusho:Kk | 半導体基板の電荷検出装置 |
JP2704438B2 (ja) * | 1989-09-04 | 1998-01-26 | 東京エレクトロン株式会社 | イオン注入装置 |
JPH07120516B2 (ja) * | 1990-07-26 | 1995-12-20 | 株式会社東芝 | 低エネルギ−電子の照射方法および照射装置 |
US5198676A (en) * | 1991-09-27 | 1993-03-30 | Eaton Corporation | Ion beam profiling method and apparatus |
-
1992
- 1992-04-13 JP JP4091330A patent/JPH05135731A/ja active Pending
- 1992-07-02 US US07/907,533 patent/US5326980A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-08 EP EP92401970A patent/EP0522962B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-08 DE DE69201531T patent/DE69201531T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005294269A (ja) * | 2004-04-05 | 2005-10-20 | Burle Technologies Inc | イオン打込み製品の制御電荷中和 |
US7476554B2 (en) | 2005-06-29 | 2009-01-13 | Panasonic Corporation | Substrate processing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5326980A (en) | 1994-07-05 |
EP0522962A1 (en) | 1993-01-13 |
DE69201531T2 (de) | 1995-07-06 |
DE69201531D1 (de) | 1995-04-06 |
EP0522962B1 (en) | 1995-03-01 |
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