JPH0724208B2 - Ion implantation uniformity monitor - Google Patents

Ion implantation uniformity monitor

Info

Publication number
JPH0724208B2
JPH0724208B2 JP59252295A JP25229584A JPH0724208B2 JP H0724208 B2 JPH0724208 B2 JP H0724208B2 JP 59252295 A JP59252295 A JP 59252295A JP 25229584 A JP25229584 A JP 25229584A JP H0724208 B2 JPH0724208 B2 JP H0724208B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning voltage
axis
axis scanning
wafer
address
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59252295A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61129040A (en
Inventor
幸平 関根
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.)
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric 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 Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
Priority to JP59252295A priority Critical patent/JPH0724208B2/en
Publication of JPS61129040A publication Critical patent/JPS61129040A/en
Publication of JPH0724208B2 publication Critical patent/JPH0724208B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、イオン注入装置におけるウエハへのイオン
注入量の均一性を監視するイオン注入均一性監視装置に
関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ion implantation uniformity monitoring device for monitoring the uniformity of the amount of ions implanted into a wafer in an ion implantation device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第5図は、イオン注入装置の一例を示す概略図である。
イオン源2から引出されて質量分析され加速された所定
のイオンビーム3は、X軸走査電源14からX軸走査電圧
VXが供給されるX軸走査電極4によってX軸方向に走査
され、かつ、Y軸走査電源16からY軸走査電圧VYが供給
されるY軸走査電極6によってY軸方向に走査され、マ
スク8を通過した後ウエハ10の全面に照射され、これに
よってウエハ10へのイオン注入が行われる。ウエハ10は
検出電極12に保持されており、ウエハ10に照射されてい
るイオンビーム3のビーム電流Iは検出電極12によって
検出される。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of an ion implantation apparatus.
The predetermined ion beam 3 extracted from the ion source 2, mass-analyzed, and accelerated is supplied from the X-axis scanning power source 14 to the X-axis scanning voltage.
The X-axis scan electrode 4 supplied with VX scans in the X-axis direction, and the Y-axis scan electrode 6 supplied with the Y-axis scan voltage VY from the Y-axis scan power supply 16 scans in the Y-axis direction. After passing through, the whole surface of the wafer 10 is irradiated with the ions, so that the ions are implanted into the wafer 10. The wafer 10 is held by the detection electrode 12, and the beam current I of the ion beam 3 with which the wafer 10 is irradiated is detected by the detection electrode 12.

第6図は、第5図の各部の信号波形を示す図である。Y
軸走査電圧VYは例えば約500Hzの三角波であり、X軸走
査電圧VXは例えば約90Hzの三角波であり、ビーム電流I
は例えば約1KHzの矩形波に近い波形をしている。イオン
ビームI′は、イオンビームIのA部を拡大して示した
ものである。
FIG. 6 is a diagram showing the signal waveform of each part of FIG. Y
The axis scanning voltage VY is, for example, a triangular wave of about 500 Hz, the X-axis scanning voltage VX is, for example, a triangular wave of about 90 Hz, and the beam current I
Has a waveform close to a rectangular wave of about 1 KHz, for example. The ion beam I ′ is an enlarged view of the portion A of the ion beam I.

上記のようなイオン注入装置においては、走査波形に歪
が生じたり、時間的にビーム量が一定しなかったりする
等して、ウエハ10へのイオン注入量の均一性が悪くなる
場合があり、このような異常を放置してウエハ10へのイ
オン注入を継続すれば不良品が続出する。走査波形に歪
が生じる場合としては、イオンビームが構造物等に接触
してそこから2次電子が放出されこれが走査電極に吸収
されて歪が生じる場合や、走査電源自体の不調によって
歪が生じる場合等がある。ビーム量が一定しない場合と
しては、イオン源部で不安定動作がある場合等がある。
In the ion implantation apparatus as described above, distortion may occur in the scanning waveform, the beam amount may not be constant over time, and the uniformity of the ion implantation amount on the wafer 10 may deteriorate. If such abnormalities are left and ion implantation into the wafer 10 is continued, defective products will appear one after another. When the scanning waveform is distorted, the ion beam comes into contact with a structure or the like and secondary electrons are emitted from the structure, and the secondary electrons are absorbed by the scanning electrodes to cause distortion, or the distorted scanning power supply itself causes distortion. There are cases, etc. As a case where the beam amount is not constant, there are cases where the ion source unit has an unstable operation.

従来、ウエハ10へのイオン注入量の均一性の判定は次の
ようにして行われていた。
Conventionally, the determination of the uniformity of the amount of ion implantation into the wafer 10 has been performed as follows.

(1)1枚1枚のウエハについては、製品化した後に製
品としての試験をして良否判定を行う。
(1) Each wafer is commercialized and then tested as a product to make a pass / fail judgment.

(2)予めイオン注入装置としての特性確認を行ってお
く場合には、ウエハヘサンプル注入→熱処理→ρS(表
面抵抗)の分布測定→均一性算定、のような工程を経て
判定を行う。
(2) When the advance should perform characterization of the ion implantation apparatus, the wafer F sample injection → heat treatment → [rho S distribution measurement → uniformity calculation of (surface resistance), through a process such as a determination.

(3)予め特性確認を行っておく簡便な方法としては、
特殊なプラスチックフィルムにサンプル注入し、それの
赤外線に対する透過度で注入の分布を調べる方法もあ
る。
(3) As a simple method to confirm the characteristics in advance,
There is also a method in which a sample is injected into a special plastic film and the distribution of the injection is examined by its transmittance for infrared rays.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、上述したような均一性判定手段には次の
ような問題がある。
However, the uniformity determining means as described above has the following problems.

(1)製品化後判定を行う場合は、製品化されるまで不
良が判明しないので、それが判明するまでに製作された
ウエハ全部が不良品となり、多大の損出を生じる恐れが
ある。
(1) In the case of making a determination after commercialization, since a defect is not identified until it is commercialized, all the wafers manufactured by the time it is identified are defective products, which may cause a large loss.

(2)ウエハへサンプル注入をする場合においても、判
定までに時間がかかり、生産停止時間が長くかかる。
(2) Even in the case of injecting a sample into a wafer, it takes a long time to make a determination, and the production stop time is long.

(3)プラスチックフィルムにサンプル注入する場合
は、フィルムとして特殊な材料の消費を伴い、しかもウ
エハ1枚毎の結果は分からない。
(3) When a sample is injected into a plastic film, a special material is consumed as a film, and the result for each wafer is unknown.

従ってこの発明は、実際のウエハの1枚1枚についてイ
オン注入直後に注入量の均一性を判断することができる
装置を提供することを目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to provide an apparatus capable of determining the uniformity of implantation amount immediately after ion implantation for each actual wafer.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

第1図を参照して、この発明のイオン注入均一性監視装
置は、ウエハに実際に照射されたイオンビームのビーム
電流Iの複数のサンプル値をそれぞれのアドレスに記憶
可能な記憶手段18と、X軸走査電圧VX、Y軸走査電圧VY
及びビーム電流Iを組としてサンプリングするサンプリ
ング手段20と、サンプリング手段20によってサンプリン
グされたX軸走査転圧VX及びY軸走査電圧VYの組に基づ
いて記憶手段18のアドレスを指定するアドレス指定手段
22と、記憶手段18のアドレス指定手段22によって指定さ
れたアドレスに、サンプリングされた組の内のビーム電
流Iを積算しながら格納する演算手段24と、記憶手段18
の各アドレスに格納されているビーム電流間の均一性を
判断する均一性判断手段26とを備えている。
Referring to FIG. 1, the ion implantation uniformity monitoring apparatus of the present invention comprises a storage means 18 capable of storing a plurality of sample values of a beam current I of an ion beam actually irradiated on a wafer at respective addresses, X-axis scanning voltage VX, Y-axis scanning voltage VY
And sampling means 20 for sampling the beam current I as a set, and addressing means for designating the address of the storage means 18 based on the set of the X-axis scanning compaction VX and the Y-axis scanning voltage VY sampled by the sampling means 20.
22, an arithmetic means 24 for storing the beam current I in the sampled set while accumulating it at an address designated by the address designating means 22 of the storing means 18, and a storing means 18.
And a uniformity determining means 26 for determining the uniformity between the beam currents stored at the respective addresses.

しかも、前記アドレス指定手段22は、X軸走査電圧VX及
びY軸走査電圧VYの変化範囲を予めそれぞれ所定の複数
の区分に等分する区分化手段221と、サンプリングされ
たX軸走査電圧VX及びY軸走査電圧VYがそれぞれ属する
区分を弁別し、弁別した区分に基づいて記憶手段18のア
ドレスを指定する区分弁別手段222とを備えている。
Moreover, the addressing means 22 includes a partitioning means 221 that divides the variation range of the X-axis scanning voltage VX and the Y-axis scanning voltage VY into a plurality of predetermined sections, and the sampled X-axis scanning voltage VX and The discriminating unit 222 discriminates the segment to which the Y-axis scanning voltage VY belongs, and designates the address of the storage unit 18 based on the discriminated segment.

〔作用〕[Action]

サンプリング手段20は、ウエハへのイオン注入中のX軸
走査電圧VX、Y軸走査電圧VY及びウエハに実際に照射さ
れたイオンビームのビーム電流Iを組として一定時間間
隔毎にサンプリングする。アドレス指定手段22は、サン
プリングされたX軸走査電圧VX及びY軸走査電圧VYの組
に基づいて記憶手段18のアドレスを指定する。これによ
って、ウエハのビームが照射されている座標に対応する
アドレスが指定される。演算手段24は、記憶手段18の当
該アドレスにビーム電流Iを積算しながら格納する。こ
れによって、ウエハの各座標に照射されたビーム電流の
積算値に対応するビーム電流が、記憶手段18の対応する
アドレスに格納される。均一性判断手段26は、各アドレ
スに格納されているビーム電流間の均一性を判断する。
これによって、ウエハへのイオン注入量の均一性が判断
される。
The sampling means 20 samples the X-axis scanning voltage VX, the Y-axis scanning voltage VY during ion implantation into the wafer and the beam current I of the ion beam actually applied to the wafer as a set at regular time intervals. The address designating means 22 designates the address of the storing means 18 based on the sampled set of the X-axis scanning voltage VX and the Y-axis scanning voltage VY. As a result, the address corresponding to the coordinates of the beam on the wafer is designated. The calculation means 24 stores the beam current I while accumulating the beam current I at the address of the storage means 18. As a result, the beam current corresponding to the integrated value of the beam current applied to each coordinate of the wafer is stored in the corresponding address of the storage unit 18. The uniformity determining means 26 determines the uniformity between the beam currents stored at each address.
Thereby, the uniformity of the amount of ion implantation to the wafer is judged.

アドレス指定手段22が区分化手段221及び区分弁別手段2
22を備えている場合、X軸走査電圧VX及びY軸走査電圧
VYの変化範囲の大小に関係なくイオンビームの走査領域
を常に一定数のマトリクスで把握することができる。
The addressing means 22 is the partitioning means 221 and the classification discriminating means 2
If equipped with 22, X-axis scanning voltage VX and Y-axis scanning voltage
The scanning area of the ion beam can always be grasped by a fixed number of matrices regardless of the size of the change range of VY.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は、この発明の一実施例を示すブロック図であ
る。この実施例は、バス38によって互いに接続された入
力ポート34、CPU36、メモリ40及び出力ポート42から成
るマイクロコンピュータを備えている。第5図及び第6
図に示したイオン注入装置のX軸走査電圧VX、Y軸走査
電圧VY及びビーム電流Iは、適当な手段(図示省略)に
よって例えばそれぞれ0〜±15V(DC分も含む)、0〜
±15V(DC分も含む)及び0〜10Vのレンジに変換され
て、A/D変換器28、30、32を経由して入力ポート34に入
力される。又イオン注入装置からは、ウエハにビーム照
射中に例えば高レベル(例えば+5V)になり、そうでな
い時に低レベル(例えば0V)になるビーム照射信号SWが
出力され、これが入力ポート34に入力される。出力ポー
ト42には、CRT駆動回路44を介してCRT46が接続されてお
り、ブザー駆動回路48を介してブザー50が接続されてい
る。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. This embodiment comprises a microcomputer consisting of an input port 34, a CPU 36, a memory 40 and an output port 42 connected together by a bus 38. 5 and 6
The X-axis scanning voltage VX, the Y-axis scanning voltage VY and the beam current I of the ion implantation apparatus shown in the figure are, for example, 0 to ± 15 V (including DC), 0 to ± 15 V, respectively, by appropriate means (not shown).
It is converted into a range of ± 15V (including DC) and 0 to 10V, and is input to the input port 34 via the A / D converters 28, 30, 32. Further, the ion implantation apparatus outputs a beam irradiation signal SW which becomes, for example, at a high level (for example, + 5V) during beam irradiation to the wafer, and at a low level (for example, 0V) otherwise, which is input to the input port 34. . A CRT 46 is connected to the output port 42 via a CRT drive circuit 44, and a buzzer 50 is connected to the output port 42 via a buzzer drive circuit 48.

第3A図ないし第3C図は、第2図に示した実施例の動作の
一例を示すフローチャートである。この例では、第3A図
に示すレンジ整合動作モードと、第3B図に示すデータ集
録動作モードと、第3C図に示す集計表示動作モードとか
ら成る。
3A to 3C are flowcharts showing an example of the operation of the embodiment shown in FIG. This example consists of the range matching operation mode shown in FIG. 3A, the data acquisition operation mode shown in FIG. 3B, and the tabulation display operation mode shown in FIG. 3C.

まず第3A図を参照してレンジ整合動作モードを説明す
る。このモードにおいては、所定の動作条件にセットさ
れたイオン注入装置を、ウエハをセットする前に試しに
動作させる。そしてこの監視装置に設けている押しボタ
ン(図示省略)を押し、それがステップS1で判断され
る。ステップS2においてX軸走査電圧VXの内の最小値VX
Aを求め、ステップS3においてX軸走査電圧VXの内の最
大値VXBを求める。ステップS4において次の演算を行
う。
First, the range matching operation mode will be described with reference to FIG. 3A. In this mode, the ion implantation apparatus set under predetermined operating conditions is operated for trial before the wafer is set. Then, a push button (not shown) provided on this monitoring device is pushed, and this is judged in step S1. The minimum value VX of the X-axis scanning voltage VX in step S2
A is obtained, and the maximum value VX B of the X-axis scanning voltage VX is obtained in step S3. The following calculation is performed in step S4.

VXD=(VXB−VXA)/18 このVXDは、最小値VXAと最大値VXBとの間を18等分した
1区分の幅を意味する。そしてこのVXDに基づいて、ス
テップS5において次の演算を行う。
VX D = (VX B −VX A ) / 18 This VX D means the width of one section obtained by dividing the minimum value VX A and the maximum value VX B into 18 equal parts. Then, based on this VX D , the following calculation is performed in step S5.

VX1m=(VXA−VXD) +(m−1)VXD VX2m=VXA+(m−1)VXD m=1〜20 上記演算は、最小値VXAと最大値VXBの前後にそれぞれVX
Dを付加して全部で20区分とすることを意味し、VX1mは
m番目の区分の下限値を、VX2mはm番目の区分の上限
値を表す。
VX 1 m = (VX A -VX D ) + (m-1) VX D VX 2 m = VX A + (m-1) VX D m = 1 to 20 The above calculation is the minimum value VX A and the maximum value VX VX before and after B respectively
It means that D is added to make a total of 20 sections, VX 1 m represents the lower limit value of the m-th section, and VX 2 m represents the upper limit value of the m-th section.

以上のステップS2〜S5はX軸走査電圧VXについての処理
であつたが、ステップS6においてY軸走査電圧VYについ
てそれらと全く同様の処理を行い、次のVY1n及びVY2
を求める。
The above steps S2 to S5 are the processes for the X-axis scanning voltage VX, but the same processes as those for the Y-axis scanning voltage VY are performed in step S6, and the following VY 1 n and VY 2 n are processed.
Ask for.

VY1n=(VYA−VYD) +(n−1)VYD VY2m=VYA+(n−1)VYD n=1〜20 ここで、上記と同様に、VYAはY軸走査電圧VYの内の最
小値であり、VYBは最大値であり、VYD=(VYB−VYA)/1
8である。
VY 1 n = (VY A −VY D ) + (n−1) VY D VY 2 m = VY A + (n−1) VY D n = 1˜20 Here, VY A is Y It is the minimum value of the axis scanning voltage VY, VY B is the maximum value, and VY D = (VY B −VY A ) / 1
8

次にステップS7においてビーム電流Iの内の最大値を求
める。ビーム電流Iは、この例では前述したように0〜
10Vのレンジで入力されることになっており、ステップS
8においてその最大値が5〜10Vの範囲に入っているか否
かが判断され、ビーム電流Iの最大値がこの範囲内に入
っていなければ、ビーム電流Iが均一性判定のための正
常な範囲に入っていないものとして、ステップS9におい
て過不足表示をしてプログラムは終了する。ビーム電流
の最大値がその範囲内に入っていれば、ステップS10に
おいて、前述した(VX1m,VX2m,VY1n,VY2n),m=1〜2
0,n=1〜20を1組のデータとして、例えばメモリ40の
アドレス(m,n)に格納し、ステップS11において準備完
了表示をする。これによってレンジ整合動作モードは終
了する。尚、メモリ40のアドレス(m,n)には、この例
では、後述するビーム電流Imnも格納できるようになっ
ている。
Next, in step S7, the maximum value of the beam current I is obtained. The beam current I is 0 to 0 as described above in this example.
It is supposed to be input in the range of 10V, and step S
In 8, it is determined whether the maximum value of the beam current I is within the range of 5 to 10 V. If the maximum value of the beam current I is not within this range, the beam current I is within the normal range for uniformity determination. If it is not entered, an excess / deficiency display is made in step S9 and the program ends. If the maximum value of the beam current is within the range, in step S10, (VX 1 m, VX 2 m, VY 1 n, VY 2 n), m = 1 to 2 described above.
0, n = 1 to 20 is stored as a set of data in, for example, the address (m, n) of the memory 40, and the ready display is displayed in step S11. This ends the range matching operation mode. In this example, the beam current Imn, which will be described later, can also be stored in the address (m, n) of the memory 40.

第4図は、メモリ40の或る領域を概念的に示す図であ
る。アドレスmはビーム面のX軸に相当し、アドレスn
はビーム面のY軸に相当し、図中の円は第5図に示した
マスク8に相当し、この円の中にウエハ10があると考え
ることができる。そして、例えばアドレス(1,1)には
上述したようにデータ(▲VX1 1▼,▲VX2 1▼,▲VY
1 1▼,▲VY2 1▼,I11)が格納される。但し、この図は
あくまでも概念的なものであって、メモリ40が必ずマト
リクス状に構成されていなければならないものではな
い。
FIG. 4 is a diagram conceptually showing a certain area of the memory 40. The address m corresponds to the X axis of the beam surface, and the address n
Corresponds to the Y axis of the beam surface, and the circle in the figure corresponds to the mask 8 shown in FIG. 5, and it can be considered that the wafer 10 is in this circle. Then, for example, at the address (1,1), the data (▲ VX 1 1 ▼, ▲ VX 2 1 ▼, ▲ VY
1 1 ▼, ▲ VY 2 1 ▼, I 11) is stored. However, this drawing is merely a conceptual one, and the memory 40 does not necessarily have to be arranged in a matrix.

尚、上記のようにX軸走査電圧VX及びY軸走査電圧VYの
変化範囲をそれぞれ所定の複数の区分に等分、この例で
は18等分するのは次の理由による。即ち、イオン注入装
置においては、イオンビームの加速電圧を変えた時、所
定のビーム走査領域の大きさを保つために、それに応じ
てX軸走査電圧VX及びY軸走査電圧VYの変化範囲も変え
ている。このような場合、上述のようにX軸走査電圧VX
とY軸走査電圧VYとの変化範囲を等分化しておけば、そ
れらの変化範囲の大小に関係なく所定のビーム走査領域
を常に一定数の(例えば18×18の)マトリクスで把握す
ることができ、メモリ40を効率良く使用できる等の利点
がある。又、上述のように18等分した後20区分するの
は、実際のイオン注入時にレンジ整合時よりX軸走査電
圧VX及びY軸走査電圧VYの変化範囲が若干大きくなった
場合でもデータの格納場所を確保するためである。
The reason why the changing range of the X-axis scanning voltage VX and the Y-axis scanning voltage VY is equally divided into a plurality of predetermined sections, which is 18 in this example, is as follows. That is, in the ion implanter, when the acceleration voltage of the ion beam is changed, the change range of the X-axis scanning voltage VX and the Y-axis scanning voltage VY is also changed in order to maintain the size of the predetermined beam scanning region. ing. In such a case, as described above, the X-axis scanning voltage VX
And the Y-axis scanning voltage VY are equally divided, it is possible to always grasp a predetermined beam scanning region with a fixed number (for example, 18 × 18) of the matrix regardless of the size of the changing range. This has the advantage that the memory 40 can be used efficiently. In addition, as described above, the data is stored in 20 after dividing into 18 equal parts even when the range of change in the X-axis scanning voltage VX and the Y-axis scanning voltage VY is slightly larger than that in the range matching during actual ion implantation. This is to secure a place.

レンジ整合動作モードが終了すると、プログラムは第3B
図のデータ集録動作モードに進む。まずステップS21に
おいて、メモリ40中のビーム電流Imnを0にセットす
る。ステップ22において、ビーム照射信号SWが高レベル
か否かを判断する。高レベルであると言うことはウエハ
にビームを照射していることを意味し、ステップS23に
進む。ステップS23において、この監視装置中のクロッ
ク信号発生器(図示省略)からクロック信号が与えられ
たか否かを判断する。このクロック信号の周期は、例え
ば200μSである。クロック信号があれば、ステップS24
においてX軸走査電圧VXをサンプリングし、ステップS2
5においてY軸走査電圧VYをサンプリングし、ステップS
26においてビーム電流Iをサンプリングする。即ち、一
つのクロック信号でX軸走査電圧VX、Y軸走査電圧VY及
びビーム電流Iを組としてサンプリングする。ステップ
S27において、サンプリングしたX軸走査電圧VXを、上
述したレンジ整合動作モードでメモリ40に格納していた
VX1m及びVX2mと比較することにより、X軸走査電圧VX
が属する区分mを弁別(決定)する。同様にしてステッ
プS28において、サンプリングしたY軸走査電圧VYが属
する区分nを弁別(決定)する。このようにして弁別し
た区分(m,n)に基づいて、ステップS29において、組と
してサンプリングしたビーム電流Iを格納すべきメモリ
40のアドレス(m,n)を指定する。ステップS30におい
て、アドレス(m,n)に格納されているビーム電流Imn
(一番初めは、上述したように0)にビーム電流Iを加
算し、その結果を当該アドレス(m,n)に新たなビーム
電流Imnとして格納する。即ち、アドレス(m,n)にビー
ム電流Iを積算しながら格納する。これが終了するとプ
ログラムはステップS22に戻り、続いてビーム照射中で
あればステップS23に進み次のクロック信号で再びX軸
走査電圧VX、Y軸走査電圧VY及びビーム電流Iをサンプ
リングする。以上の繰り返しにより、X軸走査電圧VX及
びY軸走査電圧VYの変化に対応して、即ちイオンビーム
の走査に対応して、その時々のビーム電流がメモリ40の
対応するアドレスにそれぞれ積算される。
When the range matching operation mode ends, the program will
Proceed to the data acquisition operation mode shown. First, in step S21, the beam current Imn in the memory 40 is set to zero. In step 22, it is determined whether the beam irradiation signal SW is at high level. The high level means that the wafer is irradiated with the beam, and the process proceeds to step S23. In step S23, it is determined whether or not a clock signal is given from a clock signal generator (not shown) in this monitoring device. The cycle of this clock signal is, for example, 200 μS. If there is a clock signal, step S24
X-axis scan voltage VX is sampled at step S2
In step 5, the Y-axis scanning voltage VY is sampled, and step S
At 26, the beam current I is sampled. That is, the X-axis scanning voltage VX, the Y-axis scanning voltage VY, and the beam current I are sampled as a set with one clock signal. Step
In S27, the sampled X-axis scanning voltage VX was stored in the memory 40 in the range matching operation mode described above.
By comparing with VX 1 m and VX 2 m, X-axis scanning voltage VX
Discriminate (determine) the category m to which the belongs. Similarly, in step S28, the section n to which the sampled Y-axis scanning voltage VY belongs is discriminated (determined). Based on the classification (m, n) discriminated in this way, in step S29, the memory that should store the beam current I sampled as a set
Specify 40 addresses (m, n). In step S30, the beam current Imn stored at the address (m, n)
The beam current I is added to (initially 0 as described above), and the result is stored as a new beam current Imn in the address (m, n). That is, the beam current I is stored while being integrated at the address (m, n). When this is completed, the program returns to step S22, and if beam irradiation is in progress, the program proceeds to step S23 and the X-axis scanning voltage VX, the Y-axis scanning voltage VY and the beam current I are sampled again with the next clock signal. By repeating the above, the beam current at each time is accumulated in the corresponding address of the memory 40 in response to the change in the X-axis scanning voltage VX and the Y-axis scanning voltage VY, that is, in response to the ion beam scanning. .

即ち、再び第4図を参照すると、ターゲット(ないしウ
エハ)のXY座標上の各点のイオン注入量の積算値が、そ
の各点に対応するアドレスにビーム電流の積算値として
格納される。従って、メモリ40の各アドレスに格納され
ているビーム電流Imn(m=1〜20,n=1〜20)の均一
性を判断することにより、ウエハへのイオン注入量の均
一性を判断することができる。この判断は次の集計表示
動作モードで行う。即ちステップS22において、ビーム
照射信号SWが低レベルになると、それはビーム照射終了
を意味し、プログラムは第3C図の集計表示動作モードに
進む。
That is, referring again to FIG. 4, the integrated value of the ion implantation amount at each point on the XY coordinates of the target (or wafer) is stored as the integrated value of the beam current at the address corresponding to each point. Therefore, it is possible to judge the uniformity of the ion implantation amount to the wafer by judging the uniformity of the beam current Imn (m = 1 to 20, n = 1 to 20) stored in each address of the memory 40. You can This judgment is made in the following tabulation display operation mode. That is, in step S22, when the beam irradiation signal SW becomes low level, it means the end of beam irradiation, and the program proceeds to the tabulation display operation mode of FIG. 3C.

ステップS41において、各アドレスの座標値m,nについて
次式を演算する。
In step S41, the following equation is calculated for the coordinate value m, n of each address.

m=1〜20,n=1〜20 ステップS42において、各アドレスについてのrの値が
初期に設定するRの値より大きければそのビーム電流Im
nはステップS43において0に置き換える。このことは第
4図を参照して説明すれば、円で示した半径Rのマスク
外のビーム電流は0に置き換えて均一性判断の対象とし
ないことを意味する。続いてステップS44において、0
以外のビーム電流Imnの平均値を次式に従って演算す
る。
m = 1 to 20, n = 1 to 20 In step S42, if the value of r for each address is larger than the value of R initially set, the beam current Im
n is replaced with 0 in step S43. This means that, with reference to FIG. 4, the beam current outside the mask having the radius R indicated by a circle is replaced with 0 and is not the object of the uniformity judgment. Then, in step S44, 0
The average value of the beam current Imn other than is calculated according to the following equation.

ここでxは、0に置換したビーム電流値の数である。 Here, x is the number of beam current values replaced with 0.

ステップS45において、次式に従って、各アドレスのビ
ーム電流Imnを平均値との誤差Emnに置き換える。
In step S45, the beam current Imn at each address is replaced with the error Emn from the average value according to the following equation.

ステップS46において、次式に従って各誤差Emnの標準偏
差σを求める。
In step S46, the standard deviation σ of each error Emn is calculated according to the following equation.

ステップS47において、求めた標準偏差σを設定値と比
較し、設定値よりも大きければステップS48においてブ
ザー50を駆動して警報を行う。一方、ステップS49にお
いてCRT46に各誤差Emnのマップ、ビーム電流の平均値
及び標準偏差σを表示してプログラムは終了する。
In step S47, the obtained standard deviation σ is compared with the set value, and if it is larger than the set value, the buzzer 50 is driven and an alarm is issued in step S48. On the other hand, in step S49, the map of each error Emn, the average value of the beam current and the standard deviation σ are displayed on the CRT 46, and the program ends.

以上において標準偏差σが設定値を超過していると言う
ことは、ウエハ上の各点間のビーム電流の積算値のバラ
ツキが大であると言うこと、換言すればウエハへのイオ
ン注入量の均一性が悪いことを意味する。従って、1枚
のウエハへのイオン注入直後にそのウエハへの注入量の
均一性が即座に判断され、かつ表示されることになる。
In the above, the standard deviation σ exceeding the set value means that there is a large variation in the integrated value of the beam current between each point on the wafer, in other words, the ion implantation amount of the wafer. Means poor uniformity. Therefore, immediately after the ion implantation into one wafer, the uniformity of the implantation amount into that wafer is immediately judged and displayed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したようにこの発明によれば、実際のウエハ1
枚1枚についてイオン注入直後に、そのウエハに実際に
照射されたイオンビームのビーム電流を用いて、ウエハ
面内の注入量の均一性を正確に判断することができる。
従って万一、イオン注入装置に異常が発生して注入量の
均一性が悪化したとしても即座にこれを判断して対処す
ることができ、不良品発生等の損失を最小限にとどめる
ことができる。
As described above, according to the present invention, the actual wafer 1
Immediately after the ion implantation for each wafer, it is possible to accurately determine the uniformity of the implantation amount within the wafer surface by using the beam current of the ion beam actually irradiated to the wafer.
Therefore, even if an abnormality occurs in the ion implantation device and the uniformity of the implantation amount deteriorates, it can be immediately judged and dealt with, and loss such as defective product can be minimized. .

又、サンプルウエハとか特殊プラスチックフィルム等の
消耗品を使用しなくて済むので経済的であり、更に実生
産の場面での常時監視も可能である。
Further, since it is not necessary to use a consumable item such as a sample wafer or a special plastic film, it is economical, and it is also possible to constantly monitor it in the actual production scene.

また、注入量均一性の判断をきめ細かく行うためには、
サンプリング手段、アドレス指定手段および記憶手段に
おけるサンプリング数及びアドレス数を増やすだけで良
いので、それに簡単に対応することができる。
In addition, in order to make a fine determination of the injection amount uniformity,
Since it suffices to increase the number of samplings and the number of addresses in the sampling means, the address designating means and the storage means, it is possible to easily cope with this.

しかも、アドレス指定手段が上記のような区分化手段及
び区分別手段を備えているので、X軸走査電極圧及びY
軸走査電圧の変化範囲の大小に関係なくイオンビームの
走査領域を常に一定数のマトリクスで把握することがで
きる。即ち、両走査電圧の変化範囲が大きくても小さく
ても同じ記憶手段で対応することができ、しかも必要な
記憶領域が一定であるので、記憶手段の記憶領域を効率
良く使用することができる。
Moreover, since the addressing means is provided with the segmenting means and the segmenting means as described above, the X-axis scan electrode pressure and Y
It is possible to always grasp the scanning region of the ion beam with a fixed number of matrices regardless of the magnitude of the change range of the axial scanning voltage. That is, the same storage means can be used regardless of the change range of both scanning voltages, and the required storage area is constant, so that the storage area of the storage means can be used efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、この発明の構成を示す図である。第2図は、
この発明の一実施例を示すブロック図である。第3A図〜
第3C図は、第2図に示した実施例の動作の一例を示すフ
ローチャートである。第4図は、メモリの或る領域を概
念的に示す図である。第5図は、イオン注入装置の一例
を示す概略図である。第6図は、第5図の各部の信号波
形を示す図である。 18……記憶手段、20……サンプリング手段、22……アド
レス指定手段、24……演算手段、26……均一性判断手
段、221……区分化手段、222……区分弁別手段、VX……
X軸走査電圧、VY……Y軸走査電圧、I……ビーム電流
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the present invention. Figure 2 shows
It is a block diagram which shows one Example of this invention. Figure 3A ~
FIG. 3C is a flowchart showing an example of the operation of the embodiment shown in FIG. FIG. 4 is a diagram conceptually showing a certain area of the memory. FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of an ion implantation apparatus. FIG. 6 is a diagram showing the signal waveform of each part of FIG. 18 ... storage means, 20 ... sampling means, 22 ... address designating means, 24 ... arithmetic means, 26 ... uniformity determining means, 221 ... partitioning means, 222 ... classification discriminating means, VX ...
X-axis scanning voltage, VY ... Y-axis scanning voltage, I ... beam current

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】加速されたイオンビームを、X軸走査電圧
が印加されるX軸走査電極及びY軸走査電圧が印加され
るY軸走査電極を用いてX軸方向及びY軸方向に走査し
ながらウエハに照射するイオン注入装置に用いられ、当
該X軸走査電圧及びY軸走査電圧並びにウエハに実際に
照射されたイオンビームのビーム電流に基づいてウエハ
へのイオン注入量の均一性を監視する装置であって、 前記ビーム電流の複数のサンプル値をそれぞれのアドレ
スに記憶可能な記憶手段と、 前記X軸走査電圧、Y軸走査電圧及びビーム電流を組と
してサンプリングするサンプリング手段と、 サンプリング手段によってサンプリングされたX軸走査
電圧及びY軸走査電圧の組に基づいて記憶手段のアドレ
スを指定するアドレス指定手段と、 記憶手段のアドレス指定手段によって指定されたアドレ
スに、サンプリングされた組の内のビーム電流を積算し
ながら格納する演算手段と、 記憶手段の各アドレスに格納されているビーム電流間の
均一性を判断する均一性判断手段とを備えており、しか
も前記アドレス指定手段は、 X軸走査電圧及びY軸走査電圧の変化範囲を予めそれぞ
れ所定の複数の区分に等分する区分化手段と、 サンプリングされたX軸走査電圧及びY軸走査電圧がそ
れぞれ属する区分を弁別し、弁別した区分に基づいて記
憶手段のアドレスを指定する区分弁別手段とを備えてい
る、ことを特徴とするイオン注入均一性監視装置。
1. An accelerated ion beam is scanned in the X-axis direction and the Y-axis direction using an X-axis scan electrode to which an X-axis scan voltage is applied and a Y-axis scan electrode to which a Y-axis scan voltage is applied. While being used in an ion implantation apparatus that irradiates a wafer, the uniformity of the amount of ion implantation into the wafer is monitored based on the X-axis scanning voltage and the Y-axis scanning voltage and the beam current of the ion beam that is actually irradiated to the wafer. An apparatus, comprising: storage means capable of storing a plurality of sample values of the beam current at respective addresses; sampling means for sampling the X-axis scanning voltage, Y-axis scanning voltage and beam current as a group; Addressing means for designating an address of the storage means based on the sampled set of the X-axis scanning voltage and the Y-axis scanning voltage, and the address of the storage means Uniformity judgment for judging the uniformity between the beam currents stored in the respective addresses of the storage means and the calculation means for accumulating the beam currents in the sampled set at the address designated by the designating means The addressing means further comprises: partitioning means for dividing the change range of the X-axis scanning voltage and the Y-axis scanning voltage into a plurality of predetermined sections, and the sampled X-axis scanning voltage. And a section discriminating means for discriminating the sections to which the Y-axis scanning voltage belongs and for designating the address of the storage means based on the discriminated sections.
JP59252295A 1984-11-28 1984-11-28 Ion implantation uniformity monitor Expired - Lifetime JPH0724208B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59252295A JPH0724208B2 (en) 1984-11-28 1984-11-28 Ion implantation uniformity monitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59252295A JPH0724208B2 (en) 1984-11-28 1984-11-28 Ion implantation uniformity monitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61129040A JPS61129040A (en) 1986-06-17
JPH0724208B2 true JPH0724208B2 (en) 1995-03-15

Family

ID=17235268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59252295A Expired - Lifetime JPH0724208B2 (en) 1984-11-28 1984-11-28 Ion implantation uniformity monitor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0724208B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4761559A (en) * 1986-09-24 1988-08-02 Eaton Corporation Ion beam implantation display method and apparatus
JP2598283B2 (en) * 1987-12-15 1997-04-09 オリジン電気株式会社 Ion beam detection method in charged particle irradiation equipment

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53116772A (en) * 1977-03-22 1978-10-12 Nec Corp Measuring method of evenness of implanted ions in ion implantation apparatu s
JPS5750759A (en) * 1980-09-10 1982-03-25 Hitachi Ltd Charged particle irradiator

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61129040A (en) 1986-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5757198A (en) Method and apparatus for detecting an IC defect using charged particle beam
US8026481B2 (en) Charged particle apparatus, scanning electron microscope, and sample inspection method
CN101577079B (en) Method and apparatus for testing a display device, substrate for display device and display device
DE4403768A1 (en) Analysis system for integrated circuits, electron-beam measuring sensor system, and associated fault isolation methods
US11733311B2 (en) Method of screening high rate electrochemical cells
JP2907146B2 (en) Method and apparatus for searching for specific part of memory LSI
KR102442805B1 (en) Charged particle beam apparatus
JP2609594B2 (en) Defect inspection equipment
DE19525536A1 (en) Integrated circuit fault analysis testing method
US5434422A (en) Sample position controller in focused ion beam system
JPH1123676A (en) Method and device for measuring charge characteristics of secondary cell
JPH0724208B2 (en) Ion implantation uniformity monitor
US20030169064A1 (en) Selective trim and wafer testing of integrated circuits
CN106771525A (en) Voltage detection method, device and voltage tester
US4931632A (en) Variable parameter optical bottle checker
US20080246497A1 (en) Semiconductor wafer inspection apparatus
JP2005191017A (en) Scanning electron microscope
JP2001099795A (en) Element mapping device
JPH05251527A (en) Electronic probe fine analyzer
JPH06265486A (en) X-ray line sensor radioscopic unit
WO2000019211A1 (en) Device for positioning a pipetting needle
JPH07325051A (en) Alignment correcting method for image
JP2003014807A (en) Measuring method for capacitance as well as method and apparatus for inspection of circuit board
JPH07318619A (en) Failure analyzer for ic and charged particle beam tester
CN114415071A (en) Method for detecting poor welding of lithium iron phosphate battery tab