JPH0738299B2 - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
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- JPH0738299B2 JPH0738299B2 JP1153144A JP15314489A JPH0738299B2 JP H0738299 B2 JPH0738299 B2 JP H0738299B2 JP 1153144 A JP1153144 A JP 1153144A JP 15314489 A JP15314489 A JP 15314489A JP H0738299 B2 JPH0738299 B2 JP H0738299B2
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- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
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- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、イオンビームを電気的に走査すると共に、
ターゲットをそれと直交する方向に機械的に走査する、
いわゆるハイブリッドスキャン方式のイオン注入装置に
関する。
ターゲットをそれと直交する方向に機械的に走査する、
いわゆるハイブリッドスキャン方式のイオン注入装置に
関する。
この種のイオン注入装置の従来例を第４図に示す。
このイオン注入装置においては、イオン源から引き出さ
れ、かつ必要に応じて質量分析、加速等が行われたスポ
ット状のイオンビーム２を、走査手段によって、即ちこ
の例では走査電源６から走査電圧（例えば1000Hz程度の
三角波電圧）が供給される１組の走査電極４によって、
Ｘ方向（例えば水平方向。以下同じ）に静電的に走査し
て、Ｘ方向に広がる面状のビームになるようにしてい
る。
れ、かつ必要に応じて質量分析、加速等が行われたスポ
ット状のイオンビーム２を、走査手段によって、即ちこ
の例では走査電源６から走査電圧（例えば1000Hz程度の
三角波電圧）が供給される１組の走査電極４によって、
Ｘ方向（例えば水平方向。以下同じ）に静電的に走査し
て、Ｘ方向に広がる面状のビームになるようにしてい
る。
一方、ターゲット（例えばウェーハ）８をホルダ10によ
ってイオンビーム２の照射領域内に保持すると共に、そ
れらを駆動装置12によって前記Ｘ方向と直交するＹ方向
（例えば垂直方向。以下同じ）に機械的に走査し、これ
とイオンビーム２の前記走査との協働によって、ターゲ
ット８の全面に均一にイオン注入を行うようにしてい
る。
ってイオンビーム２の照射領域内に保持すると共に、そ
れらを駆動装置12によって前記Ｘ方向と直交するＹ方向
（例えば垂直方向。以下同じ）に機械的に走査し、これ
とイオンビーム２の前記走査との協働によって、ターゲ
ット８の全面に均一にイオン注入を行うようにしてい
る。
より具体的には、ターゲット８およびホルダ10に入射し
たイオンビーム２の量をビーム電流計測器14によって計
測し、それに基づいて制御装置16によって駆動装置12を
制御してターゲット８およびホルダ10の走査速度を制御
する（簡単に言えば、ビーム電流が多ければ走査速度を
速くする）ようにしている。駆動装置12は、例えばモー
タおよびボールねじ等の組合せから成る。
たイオンビーム２の量をビーム電流計測器14によって計
測し、それに基づいて制御装置16によって駆動装置12を
制御してターゲット８およびホルダ10の走査速度を制御
する（簡単に言えば、ビーム電流が多ければ走査速度を
速くする）ようにしている。駆動装置12は、例えばモー
タおよびボールねじ等の組合せから成る。
ところが、上記のようなイオン注入装置においては、Ｘ
方向に走査されたイオンビーム２がターゲット８に均一
に注入されているかどうかは分からない。
方向に走査されたイオンビーム２がターゲット８に均一
に注入されているかどうかは分からない。
実際には、イオンビーム２が走査電極４に入射する位置
が違ったり、走査電極４に入射するイオンビーム２のサ
イズが変わったりすることにより、走査されてターゲッ
ト８に入射するイオンビーム２が、ターゲット８上でい
つも同じように注入されているという保証はない。
が違ったり、走査電極４に入射するイオンビーム２のサ
イズが変わったりすることにより、走査されてターゲッ
ト８に入射するイオンビーム２が、ターゲット８上でい
つも同じように注入されているという保証はない。
そこでイオンビーム２の均一性を計測するために、走査
されたイオンビーム２中にビーム計測器を入れてこれを
イオンビームの照射領域内を移動させるという手段が提
案されているが（例えば特開昭62-295347号公報参
照）、このような手段による測定は、ターゲット８に対
するイオン注入の合間にしかできないため、実際の注入
中にイオンビーム２のＸ方向の均一性が良いか否かは依
然として分からない。
されたイオンビーム２中にビーム計測器を入れてこれを
イオンビームの照射領域内を移動させるという手段が提
案されているが（例えば特開昭62-295347号公報参
照）、このような手段による測定は、ターゲット８に対
するイオン注入の合間にしかできないため、実際の注入
中にイオンビーム２のＸ方向の均一性が良いか否かは依
然として分からない。
そこでこの発明は、イオンビームの走査方向の均一性
を、ターゲットに対するイオン注入と並行して計測する
ことができるようにしたイオン注入装置を提供すること
を主たる目的とする。
を、ターゲットに対するイオン注入と並行して計測する
ことができるようにしたイオン注入装置を提供すること
を主たる目的とする。
上記目的を達成するため、この発明のイオン注入装置
は、前記ターゲットのＹ方向側の側方に設けられてい
て、イオンビームのＸ方向の均一性を計測するためのビ
ーム計測器と、前記走査手段の下流側に設けられてい
て、イオンビームをＹ方向に偏向させてそれをビーム計
測器に入射させる偏向手段と、この偏向手段を制御し
て、前記走査手段によって走査さたイオンビームをター
ゲットとビーム計測器とに所定周期で切り換えて入射さ
せる機能を有する制御装置とを備えることを特徴とす
る。
は、前記ターゲットのＹ方向側の側方に設けられてい
て、イオンビームのＸ方向の均一性を計測するためのビ
ーム計測器と、前記走査手段の下流側に設けられてい
て、イオンビームをＹ方向に偏向させてそれをビーム計
測器に入射させる偏向手段と、この偏向手段を制御し
て、前記走査手段によって走査さたイオンビームをター
ゲットとビーム計測器とに所定周期で切り換えて入射さ
せる機能を有する制御装置とを備えることを特徴とす
る。
上記構成によれば、走査手段によって走査されたイオン
ビームを、ターゲットとビーム計測器とに所定周期で切
り換えて入射させることができる。従って、イオンビー
ムの走査方向の均一性を、ターゲットに対するイオン注
入と並行して計測することができる。
ビームを、ターゲットとビーム計測器とに所定周期で切
り換えて入射させることができる。従って、イオンビー
ムの走査方向の均一性を、ターゲットに対するイオン注
入と並行して計測することができる。
第１図は、この発明の一実施例に係るイオン注入装置を
部分的に示す図である。第４図の例と同一または相当す
る部分には同一符号を付し、以下においては従来例との
相違点を主に説明する。
部分的に示す図である。第４図の例と同一または相当す
る部分には同一符号を付し、以下においては従来例との
相違点を主に説明する。
この実施例においては、前述したホルダ10上のターゲッ
ト８の上方側に（但し下方側でも良い）、かつホルダ10
およびターゲット８の機械的走査を妨げないようにそれ
らの若干後方側に（但し前方側でも良い）、Ｘ方向に走
査されたイオンビーム２を受けてそのＸ方向の均一性を
計測するためのビーム計測器22を設けており、そしてこ
れによる計測データをこの実施例では処理装置24に入力
するようにしている。
ト８の上方側に（但し下方側でも良い）、かつホルダ10
およびターゲット８の機械的走査を妨げないようにそれ
らの若干後方側に（但し前方側でも良い）、Ｘ方向に走
査されたイオンビーム２を受けてそのＸ方向の均一性を
計測するためのビーム計測器22を設けており、そしてこ
れによる計測データをこの実施例では処理装置24に入力
するようにしている。
また、走査電極４の下流側に、それによってＸ方向に走
査されたイオンビーム２をＹ方向に偏向させて前記ビー
ム計測器22に入射させる偏向手段の一例として、１組の
偏向電極18を設け、それに偏向電源20から一定の偏向電
圧（直流電圧）を供給するようにしている。
査されたイオンビーム２をＹ方向に偏向させて前記ビー
ム計測器22に入射させる偏向手段の一例として、１組の
偏向電極18を設け、それに偏向電源20から一定の偏向電
圧（直流電圧）を供給するようにしている。
また、この偏向電源20を制御して、走査電極４によって
走査されたイオンビーム２をターゲット８とビーム計測
器22とに所定周期で切り換えて入射させる機能を有する
制御装置26を設けている。この制御装置26は、この実施
例では当該イオン注入装置の全体の制御を司る機能をも
有している。
走査されたイオンビーム２をターゲット８とビーム計測
器22とに所定周期で切り換えて入射させる機能を有する
制御装置26を設けている。この制御装置26は、この実施
例では当該イオン注入装置の全体の制御を司る機能をも
有している。
ビーム計測器22は、この例では第２図に示すように、イ
オンビーム２を受けてそのビーム電流をそれぞれ計測す
る多数の互いに同一面積のファラデーカップ223をＸ方
向に一列に並べたものと、その前方に設けられていて各
ファラデーカップ223に対応する位置に開口部を有する
２次電子抑制用のサプレッサ222と、その前方に設けら
れていて各ファラデーカップ223に対応する位置に開口
部を有するマスク221とを備えている。224および225
は、支持碍子である。
オンビーム２を受けてそのビーム電流をそれぞれ計測す
る多数の互いに同一面積のファラデーカップ223をＸ方
向に一列に並べたものと、その前方に設けられていて各
ファラデーカップ223に対応する位置に開口部を有する
２次電子抑制用のサプレッサ222と、その前方に設けら
れていて各ファラデーカップ223に対応する位置に開口
部を有するマスク221とを備えている。224および225
は、支持碍子である。
処理装置24は、この例では第２図に示すように、ビーム
計測器22の各ファラデーカップ223から与えられるビー
ム電流Ｉを周波数信号に変換する電流／周波数変換器24
2と、それから出力される周波数信号の周波数をカウン
トしてビーム電流Ｉをディジタル化して演算制御回路24
4に与えるカウンタ243と、演算制御回路244からの指令
に基づいてビーム計測器22の各ファラデーカップ223を
択一的に切り換えて電流／周波数変換器242に接続する
多数のスイッチ241と、上記のようにして入力されるデ
ータに基づいて各ファラデーカップ223に入射されたビ
ーム電流量（電荷量）の分散を調べてイオンビーム２の
Ｘ方向の均一性を算出する機能を有する演算制御回路24
4とを備えている。
計測器22の各ファラデーカップ223から与えられるビー
ム電流Ｉを周波数信号に変換する電流／周波数変換器24
2と、それから出力される周波数信号の周波数をカウン
トしてビーム電流Ｉをディジタル化して演算制御回路24
4に与えるカウンタ243と、演算制御回路244からの指令
に基づいてビーム計測器22の各ファラデーカップ223を
択一的に切り換えて電流／周波数変換器242に接続する
多数のスイッチ241と、上記のようにして入力されるデ
ータに基づいて各ファラデーカップ223に入射されたビ
ーム電流量（電荷量）の分散を調べてイオンビーム２の
Ｘ方向の均一性を算出する機能を有する演算制御回路24
4とを備えている。
またこの実施例では、イオンビーム２のＸ方向の均一性
を測定するだけではなく、更に進んで当該均一性を向上
させることができるように次のような手段を講じている
が、これは必須ではない。
を測定するだけではなく、更に進んで当該均一性を向上
させることができるように次のような手段を講じている
が、これは必須ではない。
即ち、前記走査電源６を、例えば第３図に示すように、
三角波を含む任意波形の走査信号VSを発生させることが
できる任意波形発生器61と、それからの走査信号VSを昇
圧して互いに逆極性の走査電圧VXおよび−VXをそれぞれ
出力する高圧増幅器62および63とを用いて構成してい
る。
三角波を含む任意波形の走査信号VSを発生させることが
できる任意波形発生器61と、それからの走査信号VSを昇
圧して互いに逆極性の走査電圧VXおよび−VXをそれぞれ
出力する高圧増幅器62および63とを用いて構成してい
る。
そして、任意波形発生器61からは基本的には三角波の走
査信号VSを出力させておき、それでイオンビーム２の所
定の均一性が得られない場合は、処理装置24によってこ
の任意波形発生器61を制御して走査信号VSひいては走査
電圧±VXの波形を均一性が良くなるように補正するよう
にしている。より具体的には、ビーム電流量が多い部分
ではイオンビーム２の走査速度が高くなり、ビーム電流
量が少ない部分ではイオンビーム２の走査速度が低くな
るように波形を補正する。
査信号VSを出力させておき、それでイオンビーム２の所
定の均一性が得られない場合は、処理装置24によってこ
の任意波形発生器61を制御して走査信号VSひいては走査
電圧±VXの波形を均一性が良くなるように補正するよう
にしている。より具体的には、ビーム電流量が多い部分
ではイオンビーム２の走査速度が高くなり、ビーム電流
量が少ない部分ではイオンビーム２の走査速度が低くな
るように波形を補正する。
このイオン注入装置における動作例を説明すると次のと
おりである。
おりである。
まず、制御装置26から、偏向電源20に対して、イオンビ
ーム２を偏向させてビーム計測器22に入射させる指令が
出され、その後走査電源６に対して、イオンビーム２を
Ｘ方向に例えば１回走査（片道でも往復でも良い）する
指令が出される。
ーム２を偏向させてビーム計測器22に入射させる指令が
出され、その後走査電源６に対して、イオンビーム２を
Ｘ方向に例えば１回走査（片道でも往復でも良い）する
指令が出される。
これによって、Ｘ方向に走査されたイオンビーム２がビ
ーム計測器22に入射され、そのＸ方向の均一性が処理装
置24において算出される。
ーム計測器22に入射され、そのＸ方向の均一性が処理装
置24において算出される。
そして処理装置24は、算出した均一性の値を所定の設定
値と比較し、均一性が満足されていれば、制御装置26に
対して注入OKの信号を出力する。
値と比較し、均一性が満足されていれば、制御装置26に
対して注入OKの信号を出力する。
それに応じて制御装置26は、偏向電源20に対してイオン
ビーム２をターゲット８に入射させるように指令し、更
に走査電源６および制御装置16に注入動作を行うように
指令する。
ビーム２をターゲット８に入射させるように指令し、更
に走査電源６および制御装置16に注入動作を行うように
指令する。
そして注入動作をしばらく、例えばイオンビーム２の走
査を10回行った後、イオンビーム２をビーム計測器22に
入射させてその均一性を調べる状態に再び戻す。
査を10回行った後、イオンビーム２をビーム計測器22に
入射させてその均一性を調べる状態に再び戻す。
以降は、ターゲット８に対して所定の注入が完了するま
で、以上の動作を繰り返す。
で、以上の動作を繰り返す。
以上のようにこの実施例のイオン注入装置では、走査さ
れたイオンビーム２をターゲット８とビーム計測器22と
に所定周期で切り換えて入射させることができるので、
イオンビーム２のＸ方向の均一性を、ターゲット８に対
するイオン注入と並行して計測することができる。つま
り、イオンビーム２のＸ方向の均一性をモニタしながら
イオン注入を行うことができる。その結果例えば、注入
均一性の異常を早期にリアルタイムに近い形で発見する
ことができるようになる。
れたイオンビーム２をターゲット８とビーム計測器22と
に所定周期で切り換えて入射させることができるので、
イオンビーム２のＸ方向の均一性を、ターゲット８に対
するイオン注入と並行して計測することができる。つま
り、イオンビーム２のＸ方向の均一性をモニタしながら
イオン注入を行うことができる。その結果例えば、注入
均一性の異常を早期にリアルタイムに近い形で発見する
ことができるようになる。
また、この実施例のように走査電源６から出力する走査
電圧の波形を補正する手段を更に講じておけば、常に注
入均一性の良好なイオン注入を行うことができる。
電圧の波形を補正する手段を更に講じておけば、常に注
入均一性の良好なイオン注入を行うことができる。
なお、上記実施例では、イオンビーム２の走査手段とし
て走査電極４を、イオンビーム２の偏向手段として偏向
電極18をそれぞれ用いているが、それらの代わりに偏向
マグネットを用いてイオンビーム２を磁界によって走査
および偏向させるようにしても良い。
て走査電極４を、イオンビーム２の偏向手段として偏向
電極18をそれぞれ用いているが、それらの代わりに偏向
マグネットを用いてイオンビーム２を磁界によって走査
および偏向させるようにしても良い。
また、この明細書においてＸ方向およびＹ方向は、直交
する２方向を現すだけであり、従って例えば、Ｘ方向を
水平方向と見ても、垂直方向と見ても、更にはそれらか
ら傾いた方向と見ても良い。
する２方向を現すだけであり、従って例えば、Ｘ方向を
水平方向と見ても、垂直方向と見ても、更にはそれらか
ら傾いた方向と見ても良い。
以上のようにこの発明によれば、走査されたイオンビー
ムをターゲットとビーム計測器とに所定周期で切り換え
て入射させることができるので、イオンビームの走査方
向の均一性を、ターゲットに対するイオン注入と並行し
て計測することができる。つまり、イオンビームの走査
方向の均一性をモニタしながらイオン注入を行うことが
できる。その結果例えば、注入均一性の異常を早期にリ
アルタイムに近い形で発見することができるようにな
る。
ムをターゲットとビーム計測器とに所定周期で切り換え
て入射させることができるので、イオンビームの走査方
向の均一性を、ターゲットに対するイオン注入と並行し
て計測することができる。つまり、イオンビームの走査
方向の均一性をモニタしながらイオン注入を行うことが
できる。その結果例えば、注入均一性の異常を早期にリ
アルタイムに近い形で発見することができるようにな
る。
第１図は、この発明の一実施例に係るイオン注入装置を
部分的に示す図である。第２図は、第１図のビーム計測
器および処理装置のより具体例を示す図である。第３図
は、第１図の走査電源のより具体例を示すブロック図で
ある。第４図は、従来のイオン注入装置の一例を部分的
に示す図である。 ２……イオンビーム、４……走査電極（走査手段）、６
……走査電源、８……ターゲット、12……駆動装置、18
……偏向電極（偏向手段）、20……偏向電源、22……ビ
ーム計測器、24……処理装置、26……制御装置。
部分的に示す図である。第２図は、第１図のビーム計測
器および処理装置のより具体例を示す図である。第３図
は、第１図の走査電源のより具体例を示すブロック図で
ある。第４図は、従来のイオン注入装置の一例を部分的
に示す図である。 ２……イオンビーム、４……走査電極（走査手段）、６
……走査電源、８……ターゲット、12……駆動装置、18
……偏向電極（偏向手段）、20……偏向電源、22……ビ
ーム計測器、24……処理装置、26……制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/265
Claims (1)
- 【請求項１】イオンビームを走査手段によってＸ方向に
電気的に走査すると共に、ターゲットを駆動装置によっ
てＸ方向と直交するＹ方向に機械的に走査するようにし
たイオン注入装置において、前記ターゲットのＹ方向側
の側方に設けられていて、イオンビームのＸ方向の均一
性を計測するためのビーム計測器と、前記走査手段の下
流側に設けられていて、イオンビームをＹ方向に偏向さ
せてそれをビーム計測器に入射させる偏向手段と、この
偏向手段を制御して、前記走査手段によって走査さたイ
オンビームをターゲットとビーム計測器とに所定周期で
切り換えて入射させる機能を有する制御装置とを備える
ことを特徴とするイオン注入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1153144A JPH0738299B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1153144A JPH0738299B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | イオン注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0317947A JPH0317947A (ja) | 1991-01-25 |
| JPH0738299B2 true JPH0738299B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=15555978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1153144A Expired - Fee Related JPH0738299B2 (ja) | 1989-06-15 | 1989-06-15 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738299B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2355337B (en) * | 1999-10-12 | 2004-04-14 | Applied Materials Inc | Ion implanter and beam stop therefor |
-
1989
- 1989-06-15 JP JP1153144A patent/JPH0738299B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0317947A (ja) | 1991-01-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
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