JPH0636739A - Ion implanter - Google Patents
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- JPH0636739A JPH0636739A JP4213820A JP21382092A JPH0636739A JP H0636739 A JPH0636739 A JP H0636739A JP 4213820 A JP4213820 A JP 4213820A JP 21382092 A JP21382092 A JP 21382092A JP H0636739 A JPH0636739 A JP H0636739A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はイオン注入装置に関す
る。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an ion implanter.
【0002】[0002]
【従来の技術】イオン注入技術は、イオン源で発生する
不純物イオンを高電界で加速し、その運動エネルギーを
利用して機械的に半導体ウエハ内に不純物を導入する方
法であり、ウエハ内に導入された不純物の総量を電荷量
として精度よく測定できる点で非常に有効な方法であ
る。2. Description of the Related Art The ion implantation technique is a method of accelerating impurity ions generated in an ion source in a high electric field and mechanically introducing impurities into a semiconductor wafer by utilizing the kinetic energy thereof. This is a very effective method in that the total amount of the impurities thus removed can be accurately measured as the charge amount.
【0003】従来このようなイオン注入は、例えば図7
に示す装置を用いて行われている。即ちイオン源9内に
てガスや固体の蒸気をプラズマ化し、このプラズマ内の
正イオンを引出し電極91により一定のエネルギーで引
き出した後、質量分析器92によりイオンビームに対し
て質量分析を行って所望のイオンを分離し、更に分解ス
リット93によりイオン分離を完全に行う。そして分離
された所望のイオンのイオンビームを加速管94を通し
て最終エネルギーまで加速した後、モータ96により駆
動される回転ディスク95上に配置されたウエハWに照
射し、以てウエハWの表面に所望の不純物を導入する。Conventionally, such ion implantation is performed by, for example, FIG.
It is performed using the device shown in. That is, gas or solid vapor is turned into plasma in the ion source 9, positive ions in this plasma are extracted with a constant energy by the extraction electrode 91, and then mass analysis is performed on the ion beam by the mass analyzer 92. The desired ions are separated, and further the separation slit 93 completely separates the ions. Then, after accelerating the separated ion beam of desired ions to the final energy through the accelerating tube 94, the wafer W arranged on the rotating disk 95 driven by the motor 96 is irradiated with the desired beam, and thus the surface of the wafer W is desired. Introduce impurities.
【0004】なお97はファラデーカップであり、ウエ
ハの表面にイオンが打ち込まれたときに発生する2次電
子を外部に流出しないように閉じ込めて、イオン注入量
を正確に測定するためのものである。Reference numeral 97 is a Faraday cup for confining secondary electrons generated when ions are implanted on the surface of the wafer so as not to flow out to accurately measure the amount of ion implantation. .
【0005】ところでイオンビームをウエハWに照射す
ると、ウエハWの表面に露出している絶縁膜にイオンの
正電荷が蓄積し、その電荷量が絶縁破壊電荷量以上にな
ると絶縁膜が破壊され、デバイスが不良品になってしま
う。By the way, when the wafer W is irradiated with an ion beam, positive charges of ions are accumulated in the insulating film exposed on the surface of the wafer W, and when the charge amount exceeds the dielectric breakdown charge amount, the insulating film is destroyed. The device becomes defective.
【0006】このため従来では図6に示すようにウエハ
Wの近傍にてイオンビームに臨む位置にプラズマ発生部
98を設け、このプラズマ発生部98で発生したプラズ
マ中の電子を、プラズマ発生部98とウエハWとの間の
電位勾配によりウエハWの表面に引き寄せてウエハWの
表面の正の電荷を中和し、ウエハW上の絶縁膜の蓄積量
を小さく抑えるようにしていた。Therefore, conventionally, as shown in FIG. 6, a plasma generator 98 is provided near the wafer W at a position facing the ion beam, and electrons in the plasma generated by the plasma generator 98 are generated in the plasma generator 98. The potential gradient between the wafer W and the wafer W attracts it to the surface of the wafer W to neutralize the positive charges on the surface of the wafer W, thereby suppressing the amount of the insulating film accumulated on the wafer W to be small.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで前記プラズマ
発生部98は、例えばモリブデンよりなるプラズマ発生
室98a内にタングステンよりなるフィラメント98b
を設け、フィラメント98bを加熱してその熱電子をア
ルゴンガスなどに衝突させてプラズマを発生するように
構成されるが、プラズマ発生室98a内にはフィラメン
ト98bの蒸気や、プラズマによるプラズマ発生室98
aの内壁のスパッタ粒子が微量ではあるが存在する。By the way, the plasma generating part 98 has a filament 98b made of tungsten in a plasma generating chamber 98a made of, for example, molybdenum.
Is provided, and the filament 98b is heated to collide the thermoelectrons with argon gas or the like to generate plasma. In the plasma generation chamber 98a, vapor of the filament 98b and plasma generation chamber 98 by plasma are generated.
There is a small amount of sputtered particles on the inner wall of a.
【0008】一方プラズマ発生室98aのプラズマ出口
は、あまり大きくするとファラデーカップ97内の真空
度が低下するため、例えば1mm程度と非常に小さい。
従ってフィラメント98bの蒸気や前記スパッタ粒子が
プラズマ出口を囲む壁面に付着堆積することによりプラ
ズマ出口が塞がれてしまうことがあった。しかしながら
プラズマ出口が塞がれてしまうと、ウエハW表面の正電
荷を中和すべき電子が十分引き出されないかあるいは全
く引き出されなくなってしまい、イオンビームの照射に
よりウエハW表面の正電荷の蓄積量が大きくなりすぎて
ウエハW表面の絶縁膜が破壊され、デバイスの特性が損
なわれるという問題点があった。On the other hand, if the plasma outlet of the plasma generating chamber 98a is made too large, the degree of vacuum in the Faraday cup 97 is lowered, and therefore it is very small, for example, about 1 mm.
Therefore, the vapor of the filament 98b and the sputtered particles may adhere to and deposit on the wall surface surrounding the plasma outlet, thereby blocking the plasma outlet. However, if the plasma outlet is blocked, the electrons that should neutralize the positive charges on the surface of the wafer W are not sufficiently extracted or not extracted at all, and the positive charges are accumulated on the surface of the wafer W by the irradiation of the ion beam. There is a problem that the amount becomes too large and the insulating film on the surface of the wafer W is destroyed and the device characteristics are impaired.
【0009】本発明はこのような事情のもとになされた
ものであり、その目的は、イオン注入に伴う被処理体の
絶縁破壊を確実に防止することのできるイオン注入装置
を提供することにある。The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to provide an ion implantation apparatus capable of reliably preventing dielectric breakdown of an object to be processed due to ion implantation. is there.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、イオ
ンビームの照射によりイオンが注入される被処理体の近
傍にプラズマ発生部を配置し、プラズマ発生部で発生し
たプラズマ中の電子が被処理体の表面に引き寄せられて
当該被処理体の表面の正の電荷を中和するイオン注入装
置において、前記プラズマ発生部とアースとの間に、こ
の間を流れる電流を検出するための電流検出部を設けた
ことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, a plasma generating section is arranged in the vicinity of an object to which ions are injected by irradiation of an ion beam, and electrons in plasma generated in the plasma generating section are generated. In an ion implantation apparatus that is attracted to the surface of the object to be processed and neutralizes the positive charges on the surface of the object to be processed, current detection for detecting a current flowing between the plasma generating section and ground It is characterized by having a section.
【0011】請求項2の発明は、請求項1記載のイオン
注入装置において、電流検出部の電流検出値と予め定め
た設定値とを比較し、電流検出値が設定値をはずれたと
きには被処理体に対するイオンビームの照射を禁止する
制御部を設けたものである。According to a second aspect of the present invention, in the ion implantation apparatus according to the first aspect, the current detection value of the current detection unit is compared with a preset set value, and when the detected current value deviates from the set value, the object to be processed is processed. A control unit for prohibiting the irradiation of the body with the ion beam is provided.
【0012】[0012]
【作用】イオンビームが被処理体に照射されて被処理体
の表面に正電荷が蓄積されると、プラズマ発生部にて発
生したプラズマ中の電子が前記正電荷に引き寄せられて
当該正電荷を中和する。このときプラズマ発生部から電
子が被処理体の表面に引き抜かれた分だけアースからプ
ラズマ発生部に電子が流れ込む。従って例えばプラズマ
発生部のプラズマ出口が目詰まりを起こして電子の中和
が十分に行われなくなると、電流検出部の電流検出値が
低くなり、例えば設定値以下になったときにイオンビー
ムの照射を禁止することにより被処理体の絶縁破壊を防
止できる。When the ion beam is irradiated onto the object to be processed and positive charges are accumulated on the surface of the object to be processed, the electrons in the plasma generated in the plasma generating part are attracted to the positive charges and the positive charges are generated. Neutralize. At this time, the electrons flow from the ground to the plasma generation portion as much as the electrons are extracted from the plasma generation portion to the surface of the object. Therefore, for example, when the plasma outlet of the plasma generation unit is clogged and the electrons are not sufficiently neutralized, the current detection value of the current detection unit becomes low, and the ion beam irradiation is performed, for example, when the current detection value becomes less than a set value. It is possible to prevent the dielectric breakdown of the object to be processed by prohibiting.
【0013】なお電子の中和が十分に行われなくなる
と、載置台からアースに流れる電流が大きくなるので、
載置台とアースとの間に電流検出部を設けても同様の効
果が得られる。If the electrons are not sufficiently neutralized, the current flowing from the mounting table to the ground becomes large.
The same effect can be obtained by providing a current detector between the mounting table and the ground.
【0014】[0014]
【実施例】図1は、本発明の実施例に係るイオン注入装
置全体を示す概略構成図である。同図を参照しながら装
置全体について簡単に説明すると、図中1はイオン源
で、例えばベーパライザ11内の固体原料から昇華した
ガスをプラズマ化するものであり、このプラズマ中のイ
オンは、引き出し電極12とイオン源1本体との間に与
えられる引出し電圧によって外部にイオンビームとして
引き出される。この引き出し電極12の下流側には、ス
リット部13を介して質量分析器14が配置され、ここ
で所望のイオンのみが取り出され、その後スリット部1
5を介して加速管16内に入る。前記イオンは加速管1
6で加速電圧により加速された後ファラデーカップ2を
通って、モータ31により回転される、導電性の例えば
アルミニウムよりなる回転ディスク3上に載置保持され
た被処理体例えば半導体ウエハW内に注入される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the entire ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention. The entire apparatus will be briefly described with reference to the same figure. In the figure, reference numeral 1 is an ion source for converting gas sublimated from a solid raw material in a vaporizer 11 into plasma, and the ions in the plasma are extracted electrodes. An ion beam is extracted to the outside by an extraction voltage applied between 12 and the main body of the ion source 1. A mass spectrometer 14 is arranged on the downstream side of the extraction electrode 12 via a slit portion 13, where only desired ions are taken out, and then the slit portion 1 is provided.
Entering into the accelerating tube 16 via 5. The ion is the acceleration tube 1
After being accelerated by the accelerating voltage at 6, the wafer is passed through the Faraday cup 2 and injected into the object to be processed, for example, the semiconductor wafer W, which is placed and held on the rotating disk 3 made of conductive aluminum, which is rotated by the motor 31. To be done.
【0015】前記ファラデーカップ2は、「従来技術」
の項でも述べたが、イオン注入時に発生する2次電子を
外部に流出しないように閉じ込めてイオン注入量を正確
に測定するためのものであり、このファラデーカップ2
と加速管16との間には、ゲート駆動部41によりイオ
ンビームの通路を開閉してウエハWに対してイオンビー
ムを照射あるいは遮るためのビームゲート4が設けられ
ている。更にこのファラデーカップ2の外側には、ウエ
ハWの表面の電荷を中和するためにプラズマ発生部5が
配置されている。The Faraday cup 2 is "prior art".
As mentioned in the section above, the purpose is to confine secondary electrons generated during ion implantation so that they do not flow out, and to accurately measure the amount of ion implantation.
A beam gate 4 for irradiating or blocking the ion beam to the wafer W by opening and closing the path of the ion beam by the gate driving unit 41 is provided between the and the acceleration tube 16. Further, on the outside of the Faraday cup 2, a plasma generating section 5 is arranged to neutralize charges on the surface of the wafer W.
【0016】次に本発明の実施例の要部について図2及
び図3を参照しながら詳述する。前記ファラデーカップ
2のイオンビームIBの侵入側には、ファラデーカップ
2の外に2次電子が飛び出るのを防止するために、イオ
ンビームIBの通路を囲むようにサプレス電極61が当
該通路に沿って配置されており、このサプレス電極61
は、夫々直流電源部62により例えば−1000Vの電
圧が印加されている。Next, the main part of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In order to prevent secondary electrons from jumping out of the Faraday cup 2, a suppress electrode 61 is provided along the path of the ion beam IB of the Faraday cup 2 in order to prevent secondary electrons from jumping out of the Faraday cup 2. This suppress electrode 61 is arranged.
, A voltage of −1000 V, for example, is applied by the DC power supply unit 62.
【0017】前記プラズマ発生部5は、例えばカーボン
やモリブデンなどからなるプラズマ発生室51内に例え
ばタングステンからなるフィラメント52を設けて構成
され、プラズマ発生室51には図示しないガス供給源よ
りの放電ガス例えばアルゴンガスを導入するためのガス
供給管(図示せず)が接続されている。前記プラズマ発
生室51のファラデーカップ2側にはプラズマ出口50
が形成され、ファラデーカップ2におけるプラズマ出口
50と対向する管壁部には、プラズマがファラデーカッ
プ2内に流出できるように開口部20が形成されてい
る。また前記プラズマ発生室51の側面の周りは、冷却
水路(図示せず)を備えた例えばアルミニウムよりなる
枠部21により囲まれており、冷却水路に冷却水を通流
することによりプラズマ発生室51が冷却される。なお
プラズマ発生室51及び枠部21は、絶縁層22によっ
てファラデ−カップ2に対しては絶縁されている。前記
フィラメント52の両端間には、フィラメント電圧を印
加するための直流電源部53が接続されると共に、フィ
ラメント42とプラズマ発生室51の壁部との間には、
放電電圧を印加するための直流電源部54が接続されて
いる。The plasma generating unit 5 is constructed by providing a filament 52 made of, for example, tungsten in a plasma generating chamber 51 made of, for example, carbon or molybdenum, and the plasma generating chamber 51 is provided with a discharge gas from a gas supply source (not shown). For example, a gas supply pipe (not shown) for introducing argon gas is connected. A plasma outlet 50 is provided on the Faraday cup 2 side of the plasma generation chamber 51.
The opening 20 is formed in the tube wall portion of the Faraday cup 2 facing the plasma outlet 50 so that the plasma can flow into the Faraday cup 2. The side surface of the plasma generating chamber 51 is surrounded by a frame portion 21 made of, for example, aluminum having a cooling water passage (not shown), and the plasma generating chamber 51 is made to flow through the cooling water passage. Is cooled. The plasma generation chamber 51 and the frame portion 21 are insulated from the Faraday cup 2 by the insulating layer 22. A DC power supply 53 for applying a filament voltage is connected between both ends of the filament 52, and between the filament 42 and the wall of the plasma generation chamber 51,
A DC power supply unit 54 for applying a discharge voltage is connected.
【0018】前記プラズマ発生室51の壁部及び放電電
圧用の直流電源部54の接続点Aとアースとの間には、
アースからプラズマ発生部5へ流れる電子の量、つまり
プラズマ発生部5からアースへ流れる電流の量を検出す
るために電流検出部7が設けられており、この電流検出
部7とアースとの間には、ウエハWへのイオンの照射量
を検出するためにドーズカウンタ71が設けられてい
る。Between the wall of the plasma generating chamber 51 and the connection point A of the DC power supply 54 for the discharge voltage and the ground,
A current detection unit 7 is provided to detect the amount of electrons flowing from the ground to the plasma generation unit 5, that is, the amount of current flowing from the plasma generation unit 5 to the ground, and between the current detection unit 7 and the ground. Is provided with a dose counter 71 for detecting the dose of ions to the wafer W.
【0019】このドーズカウンタ71の入力端側(電流
検出部7側)には、ファラデーカップ2、回転ディスク
3、及び直流電源部63の正極側が電気的に接続されて
おり、従って、ビ−ムがディスク3に当たった際に生じ
る二次電子、プラズマ中のイオンおよび電子がファラデ
−カップ2とディスク3の隙間、ファラデ−カップ2と
サプレス電極61の隙間およびサプレス電極61の中心
部より外部に漏れないので(漏れないように工夫してあ
る)、ビ−ム電流に等しい量の電子が、ア−スからド−
ズカウンタ71に流れ、正確にビ−ム電流を測定するこ
とが可能となっている。The Faraday cup 2, the rotating disk 3, and the positive electrode side of the DC power source 63 are electrically connected to the input end side (current detecting section 7 side) of the dose counter 71, and therefore the beam is emitted. Secondary electrons, ions and electrons in plasma generated when the disk hits the disk 3 are exposed to the outside from the clearance between the Faraday cup 2 and the disk 3, the clearance between the Faraday cup 2 and the suppress electrode 61 and the center of the suppress electrode 61. Since it does not leak (the device is designed so that it does not leak), an amount of electrons equal to the beam current is emitted from the ground.
It is possible to accurately measure the beam current by flowing to the counter 71.
【0020】前記電流検出部7で検出した電流検出値の
信号ラインは制御部8に接続されており、この制御部8
は、電流検出部7よりの電流検出値と予め定めた設定値
とを比較し、電流検出値が設定値よりも低くなったとき
に、イオンビームIBの照射を禁止するよう例えばビー
ムゲート4の駆動部41に閉指令を出力してビームゲー
ト4を閉じる機能を有する。The signal line of the current detection value detected by the current detection unit 7 is connected to the control unit 8, and this control unit 8
Compares the current detection value from the current detection unit 7 with a predetermined set value, and when the current detection value becomes lower than the set value, the ion beam IB is prohibited from being irradiated, for example, by the beam gate 4 It has a function of outputting a close command to the drive unit 41 and closing the beam gate 4.
【0021】次に上述実施例の作用について述べる。先
ず図1に示すイオン源1を立ち上げてここからリンやヒ
素などの不純物のイオンを含むイオンビームIBを引き
出し、このイオンビームIBがファラデーカップ2側へ
照射されないようにビームゲート4を閉じておく一方、
被処理体である例えば10枚の半導体ウエハWを載置し
た回転ディスク3を回転させると共に、プラズマ発生部
5を立ち上げる。プラズマ発生部5では、フィラメント
52が加熱されて熱電子が発生し、フィラメント52と
プラズマ発生室51との間の放電電圧によりアルゴンガ
スなどの放電ガスを熱電子により励起して、プラズマが
発生する。Next, the operation of the above embodiment will be described. First, the ion source 1 shown in FIG. 1 is started up, an ion beam IB containing ions of impurities such as phosphorus and arsenic is extracted from this, and the beam gate 4 is closed so that the ion beam IB is not irradiated to the Faraday cup 2 side. On the other hand,
The rotating disk 3 on which, for example, 10 semiconductor wafers W, which are the objects to be processed, are placed is rotated, and the plasma generating unit 5 is started up. In the plasma generator 5, the filament 52 is heated to generate thermoelectrons, and the discharge voltage between the filament 52 and the plasma generation chamber 51 excites a discharge gas such as argon gas with thermoelectrons to generate plasma. .
【0022】次いでビームゲート4を図2の実線のよう
に開くことにより前記イオンビームIBがウエハWに照
射され、以てウエハW内にリンやヒ素などの不純物が注
入される。そしてイオンビームの照射によりウエハWの
表面に正電荷が蓄積されていくが、プラズマ発生部5が
正常であればここで発生したプラズマ中の電子がウエハ
Wの表面とプラズマ発生部5との間の電位勾配によりウ
エハWの表面に引き寄せられて正電荷の中和が行われ
る。この場合ウエハWに対してはイオンビ−ムIBをス
キャンするために、例えば回転ディスク3が図示しない
駆動機構により垂直面に沿って移動される。Next, the beam gate 4 is opened as shown by the solid line in FIG. 2 to irradiate the wafer W with the ion beam IB, whereby impurities such as phosphorus and arsenic are implanted into the wafer W. Then, the positive charges are accumulated on the surface of the wafer W by the irradiation of the ion beam. However, if the plasma generation part 5 is normal, the electrons in the plasma generated here are generated between the surface of the wafer W and the plasma generation part 5. Is attracted to the surface of the wafer W by the potential gradient of and the positive charge is neutralized. In this case, in order to scan the ion beam IB with respect to the wafer W, for example, the rotating disk 3 is moved along a vertical plane by a driving mechanism (not shown).
【0023】このためプラズマ発生部5から電子が引き
抜かれた分だけプラズマ発生室51からアースに向かっ
て電流が流れる。この電流はイオンビームIBから供給
され、図4に示すようにイオンビームIBの電流をI
a、プラズマ発生室51からアースに向かって流れる電
流をIb、ウエハWに到達する電流をIcとすると、I
aはほぼIbとIcとの和になる。For this reason, a current flows from the plasma generation chamber 51 toward the ground as much as electrons are extracted from the plasma generation unit 5. This current is supplied from the ion beam IB, and as shown in FIG.
a, the current flowing from the plasma generation chamber 51 toward the ground is Ib, and the current reaching the wafer W is Ic, I
a is almost the sum of Ib and Ic.
【0024】従ってプラズマ発生部5が正常であれば電
流Ibは所定の大きさ例えば10mA程度であるが、
「発明が解決しようとする課題」の項でも述べたよう
に、フィラメント52の蒸気やスパッタ粒子などがプラ
ズマ発生室51のプラズマ出口50に付着堆積してプラ
ズマ出口50が狭くなると、プラズマ発生室51からウ
エハWへ向かう電子の量が小さくなって、前記電流Ib
が小さくなり、プラズマ出口50が完全に塞がれてしま
うと零になってしまう。Therefore, if the plasma generator 5 is normal, the current Ib has a predetermined magnitude, for example, about 10 mA.
As described in the section “Problems to be Solved by the Invention”, when the vapor of the filament 52, sputtered particles, etc. adhere to the plasma outlet 50 of the plasma generation chamber 51 and become deposited, and the plasma outlet 50 becomes narrower, the plasma generation chamber 51 becomes smaller. The amount of electrons traveling from the wafer to the wafer W becomes small, and the current Ib
Becomes smaller and the plasma outlet 50 is completely blocked, it becomes zero.
【0025】このように電流Ibは、プラズマ発生部5
からウエハWへ向かって引き出される電子の量に対応す
るため、正電荷の中和が十分可能な電流値を制御部8に
て予め設定値として入力しておくことにより、プラズマ
発生部5が正常であるときには電流検出部7の電流検出
値は設定値よりも大きいのでビームゲート4は開かれた
ままであり、ウエハWの表面にイオンビームが照射され
るが、プラズマ出口50の目詰まりなどによってプラズ
マ発生部5から十分にイオンが引き出せなくなると、電
流検出値が設定値よりも小さくなるので制御部8からゲ
ート駆動部41に閉指令が出力されてビームゲート4が
図2の鎖線のように閉じられ、イオンビームがここで遮
られる。この時点までのウエハWへのイオンビームの照
射量(イオン注入量)及びウエハWのスキャン位置は記
憶されており、メンテナンス後にこの記憶値にもとずい
て残りのイオン注入が行われることになる。As described above, the current Ib is applied to the plasma generating unit 5
In order to correspond to the amount of electrons extracted from the wafer W toward the wafer W, a current value that can sufficiently neutralize the positive charge is input as a preset value in the control unit 8 in advance, so that the plasma generation unit 5 operates normally. In this case, since the current detection value of the current detection unit 7 is larger than the set value, the beam gate 4 remains open, and the surface of the wafer W is irradiated with the ion beam. When the ions cannot be sufficiently extracted from the generator 5, the current detection value becomes smaller than the set value. Therefore, the controller 8 outputs a close command to the gate driver 41 to close the beam gate 4 as shown by the chain line in FIG. And the ion beam is blocked here. The irradiation amount (ion implantation amount) of the ion beam to the wafer W and the scan position of the wafer W up to this point are stored, and after the maintenance, the remaining ion implantation is performed based on this stored value. .
【0026】従ってこのような実施例によれば、前記プ
ラズマ出口50が目詰まりした場合のようにプラズマ発
生部5から電子が全くあるいは十分に引き出されない場
合にはビームゲート4が閉じるので、正電荷の蓄積によ
るウエハW表面の絶縁膜の絶縁破壊を防止できる。Therefore, according to such an embodiment, the beam gate 4 is closed when no electrons are drawn from the plasma generating section 5 or when electrons are not sufficiently drawn out, such as when the plasma outlet 50 is clogged. It is possible to prevent dielectric breakdown of the insulating film on the surface of the wafer W due to charge accumulation.
【0027】以上において、電流検出部7は、図5
(a)に示すようにプラズマ発生室51と接続点Aとの
間に設けてもよい。更にまたプラズマ発生部5から電子
が十分引き出されているか否かを監視するためには、図
5(b)に示すように回転ディスク3とアースとの間に
電流検出部72を設け、その電流検出値が設定値を越え
たときに制御部8からゲート駆動部41に閉指令を出力
するようにしてもよい。この場合プラズマ発生部5から
電子が十分に引き出されないかあるいは完全に引き出さ
れなくなると、図4に示すIbが小さくなる分Icが大
きくなるので、Icが設定値を越えることになる。In the above, the current detecting section 7 is shown in FIG.
It may be provided between the plasma generation chamber 51 and the connection point A as shown in FIG. Furthermore, in order to monitor whether or not the electrons are sufficiently extracted from the plasma generating section 5, a current detecting section 72 is provided between the rotating disk 3 and the ground as shown in FIG. The control unit 8 may output a close command to the gate drive unit 41 when the detected value exceeds the set value. In this case, if the electrons are not sufficiently drawn out or not completely drawn out from the plasma generating portion 5, the Ic shown in FIG. 4 becomes smaller by the amount of Ic, so that Ic exceeds the set value.
【0028】なお本発明では、上述の電流検出部7や7
2の電流検出値が設定値から外れたときにランプによる
視覚表示や警報音による聴覚表示を行うようにしてもよ
いし、あるいはまた前記電流検出値をメータや数値によ
り表示し、オペレータがこうした表示にもとずいて手動
でイオンビームの照射を禁止し、ウエハWの絶縁破壊を
未然に防止するようにしてもよい。In the present invention, the above-mentioned current detectors 7 and 7 are used.
When the current detection value of 2 deviates from the set value, a visual display with a lamp or an audible display with an alarm sound may be performed, or the current detection value may be displayed with a meter or a numerical value, and the operator can make such a display. Alternatively, the ion beam irradiation may be manually prohibited to prevent the dielectric breakdown of the wafer W in advance.
【0029】なおイオンを注入する被処理体としては、
半導体ウエハに限られず種々のものを適用することがで
きる。また本発明は、加速管を設けない装置や、図6に
示すように切欠き部81を備えた回転ディスク82の裏
側にファラデーカップ83を配置した装置、あるいは1
枚の被処理体をプラテン上に載置して、1枚づつイオン
注入を行う装置についても適用することができる。As the object to be implanted with ions,
Not limited to semiconductor wafers, various types can be applied. The present invention also relates to a device that does not include an accelerating tube, a device that includes a Faraday cup 83 on the back side of a rotating disk 82 that has a cutout 81 as shown in FIG.
The present invention can also be applied to an apparatus in which one target object is placed on the platen and ion implantation is performed one by one.
【0030】[0030]
【発明の効果】請求項1の発明によれば、プラズマ発生
部から引き出される電子による被処理体の正電荷の中和
の状態を、電流検出部における電流検出値を介して監視
しているので、例えばプラズマ発生部のプラズマ出口の
目詰まりなどを、被処理体の絶縁破壊に至る前に知るこ
とができ、この結果、被処理体の絶縁破壊を未然に防止
することができる。According to the first aspect of the invention, the state of neutralization of the positive charge of the object to be processed by the electrons extracted from the plasma generating section is monitored through the current detection value in the current detecting section. For example, it is possible to know clogging of the plasma outlet of the plasma generation unit before the dielectric breakdown of the object to be processed, and as a result, it is possible to prevent the dielectric breakdown of the object to be processed.
【0031】請求項2の発明によれば、電流検出部にて
検出した電流検出値が設定値から外れたときにイオンビ
ームの照射を禁止しているため、プラズマ出口の目詰ま
りなどによる被処理体の絶縁破壊を確実に防止すること
ができる。According to the second aspect of the invention, since the irradiation of the ion beam is prohibited when the current detection value detected by the current detection unit deviates from the set value, the object to be processed due to the clogging of the plasma outlet or the like. It is possible to reliably prevent dielectric breakdown of the body.
【図1】本発明の実施例の全体を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an entire embodiment of the present invention.
【図2】上記実施例の要部を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a main part of the embodiment.
【図3】上記実施例の要部の概観を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an overview of a main part of the above embodiment.
【図4】上記実施例の作用を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an operation of the above embodiment.
【図5】本発明の他の実施例の要部を示す略解図であ
る。FIG. 5 is a schematic diagram showing a main part of another embodiment of the present invention.
【図6】本発明の更に他の実施例の要部を示す斜視図で
ある。FIG. 6 is a perspective view showing a main part of still another embodiment of the present invention.
【図7】従来のイオン注入装置の概略を示す構成図であ
る。FIG. 7 is a configuration diagram showing an outline of a conventional ion implantation apparatus.
1 イオン源 14 質量分析器 16 加速管 2 ファラデーカップ 3 回転ディスク 4 ビームゲート 41 ゲート駆動部 5 プラズマ発生部 7、72 電流検出部 8 制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ion source 14 Mass spectrometer 16 Accelerator tube 2 Faraday cup 3 Rotating disk 4 Beam gate 41 Gate drive unit 5 Plasma generation unit 7, 72 Current detection unit 8 Control unit
Claims (2)
される被処理体を導電性の載置台上に載置すると共に、
被処理体の近傍にプラズマ発生部を配置し、プラズマ発
生部で発生したプラズマ中の電子が被処理体の表面に引
き寄せられて当該被処理体の表面の正の電荷を中和する
イオン注入装置において、 前記プラズマ発生部または前記載置台とアースとの間
に、この間を流れる電流を検出してプラズマ発生部の状
態を監視するための電流検出部を設けたことを特徴とす
るイオン注入装置。1. An object to be treated into which ions are implanted by irradiation of an ion beam is placed on a conductive placing table, and
An ion implantation apparatus in which a plasma generating unit is arranged in the vicinity of an object to be processed, and electrons in plasma generated in the plasma generating unit are attracted to the surface of the object to be processed to neutralize positive charges on the surface of the object to be processed. The ion implantation apparatus according to claim 1, further comprising a current detection unit provided between the plasma generation unit or the mounting table and the ground to detect a current flowing therethrough to monitor the state of the plasma generation unit.
定値とを比較し、電流検出値が設定値から外れたときに
被処理体に対するイオンビームの照射を禁止する制御部
を設けた請求項1記載のイオン注入装置。2. A control unit is provided, which compares a current detection value of the current detection unit with a preset set value, and prohibits irradiation of an ion beam to the object to be processed when the detected current value deviates from the set value. The ion implanter according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21382092A JP3373867B2 (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Ion implanter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP21382092A JP3373867B2 (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Ion implanter |
Publications (2)
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JPH0636739A true JPH0636739A (en) | 1994-02-10 |
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Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP21382092A Expired - Lifetime JP3373867B2 (en) | 1992-07-17 | 1992-07-17 | Ion implanter |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3373867B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9759116B2 (en) | 2013-10-29 | 2017-09-12 | Continental Automotive Systems, Inc. | Method and apparatus for detecting selective catalytic reduction injector opening time |
-
1992
- 1992-07-17 JP JP21382092A patent/JP3373867B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9759116B2 (en) | 2013-10-29 | 2017-09-12 | Continental Automotive Systems, Inc. | Method and apparatus for detecting selective catalytic reduction injector opening time |
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