JPH09205124A - Control electrode and charging apparatus for mobile ion isolating device using the electrode - Google Patents

Control electrode and charging apparatus for mobile ion isolating device using the electrode

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JPH09205124A
JPH09205124A JP10278796A JP10278796A JPH09205124A JP H09205124 A JPH09205124 A JP H09205124A JP 10278796 A JP10278796 A JP 10278796A JP 10278796 A JP10278796 A JP 10278796A JP H09205124 A JPH09205124 A JP H09205124A
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JP
Japan
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control electrode
charging
silicon wafer
charged
electrode
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Application number
JP10278796A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumihiro Nakatani
郁洋 中谷
Hiroshi Okada
博至 岡田
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain charging in a partial region of a wafer and measurement of mobile ions at a plurality of positions. SOLUTION: In charging treatment of BT processing, a charged wire 37 located to face a silicon wafer 7 is horizontally tensioned on an aperture surface (the surface exposed to the wafer) of a shield electrode 32 having a U-shaped cross section. A controlled electrode 33 having a transmitting region 37 formed in a substantially center portion is provided on the forward side of the charged wire 37 on the aperture surface of the shield electrode 32. Ionized molecules by corona discharge are supplied to the surface of the silicon wafer 7 only within the transmitting region 37 of the controlled electrode 33. The controlled electrode 33 attains charging only in a partial region AR of the silicon wafer 7 facing the transmitting region 37, add measurement of mobile ions in the partial region AR.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電電極とこの帯
電電極に生じたコロナ放電により帯電される被帯電物と
の間に介設されている制御電極、及びこの制御電極を備
え、ウエハの酸化膜中に含まれる可動イオンを膜表面又
は膜とウエハの界面に移動させるため、ウエハ表面に電
荷を付与する可動イオン分離装置の帯電装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention includes a control electrode interposed between a charging electrode and an object to be charged which is charged by corona discharge generated in the charging electrode, and a control electrode for a wafer. The present invention relates to a charging device of a mobile ion separation device that applies electric charges to the wafer surface in order to move mobile ions contained in an oxide film to the film surface or the interface between the film and the wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造工程においては、シリコンウ
エハの酸化膜であるSiO2膜に侵入した可動イオン
(主に可動Naイオン)によりトランジスタの特性が大
きく影響を受けることから、一般にシリコンウエハのC
−V特性を用いてSiO2膜中の可動イオンの個数を推
定する酸化膜評価が行われている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing process, transistor characteristics are greatly affected by mobile ions (mainly mobile Na ions) penetrating into a SiO 2 film which is an oxide film of a silicon wafer.
Oxide film evaluation that estimates the number of mobile ions in the SiO 2 film using the −V characteristic has been performed.

【0003】従来、上記酸化膜の評価方法として、コロ
ナ帯電法が提案されている。このコロナ帯電法は、シリ
コンウエハと、このシリコンウエハ表面に対向配置され
た帯電電極との間に直流高電圧を印加し、コロナ放電に
より発生したイオンをシリコンウエハ表面に付与して帯
電状態にした後、所定の高温に加熱してSiO2膜中の
可動イオンをSiO2膜の表面又はSiO2膜とシリコン
ウエハの界面に移動させ、その後、表面の余分な不要電
荷を除去し、表面又は界面に移動した可動イオンを電気
的に中和(キャンセル)する方法である。これは、一般
にBT(Bias-Temperature)処理といわれる。
Conventionally, a corona charging method has been proposed as a method for evaluating the oxide film. In this corona charging method, a direct current high voltage is applied between a silicon wafer and a charging electrode facing the surface of the silicon wafer, and the ions generated by the corona discharge are applied to the surface of the silicon wafer to be charged. after, and heated to a predetermined high temperature by moving the movable ions in the SiO 2 film at the interface surface or SiO 2 film and the silicon wafer of SiO 2 film, then removed the excess unwanted charge on the surface, the surface or interface This is a method of electrically neutralizing (cancelling) the mobile ions that have moved to. This is generally called BT (Bias-Temperature) processing.

【0004】上記のように可動イオンが電気的に中和さ
れると、可動イオンが見かけ上存在しない状態となり、
BT処理を施す前のものに比べてC−V特性が変化する
ので、このC−V特性の変化量から可動イオンの数量を
推定して酸化膜の評価が行われる。
When the mobile ions are electrically neutralized as described above, the mobile ions are apparently absent,
Since the CV characteristics change as compared with those before the BT treatment, the oxide film is evaluated by estimating the number of mobile ions from the change amount of the CV characteristics.

【0005】なお、静電的電子写真の分野では、コロナ
放電により電荷を感光材料表面に付与して感光化するコ
ロトロン(corotron)、スコロトロン(scorotron)等
の帯電装置が知られている。
In the field of electrostatic electrophotography, a charging device such as a corotron or a scorotron, which charges a surface of a photosensitive material by corona discharge to sensitize it, is known.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のコロナ帯電法を
用いた可動イオン分離装置の帯電装置は、上記コロトロ
ン又はスコロトロンを応用したもので、コロナ放電によ
りシリコンウエハ表面全体を帯電するようになっている
ので、ウエハ単位でしか可動イオン量を測定できず、シ
リコンウエハ上の一部領域について可動イオン量を測定
することは困難となっている。
A conventional charging device for a movable ion separator using a corona charging method is an application of the above-mentioned corotron or scorotron, and is adapted to charge the entire surface of a silicon wafer by corona discharge. Therefore, the movable ion amount can be measured only for each wafer, and it is difficult to measure the movable ion amount for a partial region on the silicon wafer.

【0007】なお、帯電電極のウエハに対するサイズを
相対的に小さくしてウエハの局部的な帯電を行うことも
可能であるが、この方法では、帯電電極の種類に応じて
印加電圧を制御する必要があるとともに、ウエハの帯電
領域を変更する場合、帯電電極の移動も制御しなければ
ならず、駆動系及び制御系が複雑になる。
Although it is possible to locally charge the wafer by making the size of the charging electrode relatively small with respect to the wafer, this method requires controlling the applied voltage according to the type of the charging electrode. In addition, when changing the charged area of the wafer, it is necessary to control the movement of the charging electrode, which complicates the drive system and the control system.

【0008】また、上記スコロトロンには帯電電極と被
帯電物間に制御電極が設けられ、この制御電極により帯
電制御が行われるようになっているが、スコロトロンに
おける制御電極は、感光材料全面の均一帯電を制御する
ものであって被帯電物の帯電領域を制限するものではな
いので、この制御電極ではウエハの一部領域の帯電制御
は到底なし得ないものである。
Further, the scorotron is provided with a control electrode between a charging electrode and an object to be charged, and the control electrode controls the charging. However, the control electrode in the scorotron is uniform over the entire surface of the photosensitive material. Since it controls the charging and does not limit the charging area of the object to be charged, this control electrode cannot completely control the charging of a partial area of the wafer.

【0009】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、被帯電物の一部領域のみを帯電させることので
きる制御電極および測定試料を有効に活用してウエハの
酸化膜評価が効率よく行える可動イオン分離装置の帯電
装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above problems, and efficiently utilizes a control electrode and a measurement sample capable of charging only a partial region of an object to be charged to efficiently evaluate an oxide film on a wafer. It is an object of the present invention to provide a charging device for a movable ion separation device that can be well performed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、帯電電極とこ
の帯電電極に生じたコロナ放電により帯電される被帯電
物との間に介設される制御電極であって、上記コロナ放
電で発生したイオンを上記被帯電物側に透過させる透過
領域と上記被帯電物の帯電領域を制限する制限領域とが
形成されている導電部材を有するものである(請求項
1)。
The present invention relates to a control electrode provided between a charging electrode and an object to be charged which is charged by a corona discharge generated in the charging electrode, the control electrode being generated by the corona discharge. The present invention further comprises a conductive member having a transmissive region for transmitting the generated ions to the charged object side and a restriction region for restricting the charged region of the charged object (Claim 1).

【0011】上記構成によれば、帯電電極に直流の高電
圧を印加し、コロナ放電を生じさせると、気体中の分子
がイオン化し、帯電電極と同極性のイオンが被帯電物側
に付着する。このイオンの大部分は、導電部材の非透過
領域である制限領域で捕捉され、一部が透過領域から被
帯電物側に透過し、この被帯電物の一部領域に帯電され
る。
According to the above construction, when a high DC voltage is applied to the charging electrode to cause corona discharge, the molecules in the gas are ionized, and the ions of the same polarity as the charging electrode adhere to the side of the object to be charged. . Most of the ions are trapped in the restricted region, which is a non-transmissive region of the conductive member, and a part of the ions permeate from the transmissive region to the charged object side, and are charged in a partial region of the charged object.

【0012】また、本発明は、上記制御電極において、
上記透過領域が複数の微小孔をマトリックス状に形成す
ることにより構成されたものである(請求項2)。上記
構成によれば、微小孔のサイズや個数を調節することに
より帯電量や帯電範囲を変えることが可能になる。
The present invention also provides the above control electrode,
The transmission region is formed by forming a plurality of micropores in a matrix (claim 2). According to the above configuration, it is possible to change the charge amount and the charge range by adjusting the size and the number of the micropores.

【0013】また、本発明は、上記制御電極において、
上記透過領域が微小幅の複数の長尺状の孔を上記帯電電
極に沿う方向に並列させて形成することにより構成され
たものである(請求項3)。上記構成によれば、微小孔
をマトリックス状に形成したものに比べ、被帯電物上の
少なくとも帯電電極に沿う方向における帯電電位の分布
が平坦化される。
Further, according to the present invention, in the above control electrode,
The transmissive region is formed by forming a plurality of elongated holes having a minute width in parallel in a direction along the charging electrode (claim 3). According to the above configuration, the distribution of the charging potential is flattened at least in the direction along the charging electrode on the object to be charged, as compared with the case where the minute holes are formed in a matrix.

【0014】また、本発明は、上記制御電極において、
上記複数の長尺状の孔が、対向する2つの領域にそれぞ
れ等しい孔間隔で形成されると共に、上記2つの領域の
境界部から離れるに従って孔幅が広くなるように形成さ
れたものである(請求項4)。上記構成によれば、帯電
電極に沿う方向だけではなく、帯電電極と直交する方向
においても被帯電物上の帯電電位の分布が平坦化され
る。
The present invention also provides the above control electrode,
The plurality of elongated holes are formed at equal intervals in two facing areas, and the width of the holes becomes wider as the distance from the boundary between the two areas increases ( Claim 4). According to the above configuration, the distribution of the charging potential on the object to be charged is flattened not only in the direction along the charging electrode but also in the direction orthogonal to the charging electrode.

【0015】また、本発明は、上記制御電極において、
上記複数の長尺状の孔が、対向する2つの領域にそれぞ
れ等しい孔幅で形成されると共に、上記2つの領域の境
界部から離れるに従って孔間隔が狭くなるように形成さ
れたものである(請求項5)。上記構成によれば、帯電
電極に沿う方向だけではなく、帯電電極と直交する方向
においても被帯電物上の帯電電位の分布が平坦化され
る。
Further, according to the present invention, in the above control electrode,
The plurality of elongated holes are formed with the same hole width in each of the two facing regions, and the hole spacing becomes narrower as the distance from the boundary between the two regions increases ( Claim 5). According to the above configuration, the distribution of the charging potential on the object to be charged is flattened not only in the direction along the charging electrode but also in the direction orthogonal to the charging electrode.

【0016】また、本発明は、上記制御電極において、
上記複数の長尺状の孔が、その孔幅を孔間隔よりも広く
するようにして形成されたものである(請求項6)。上
記構成によれば、帯電電極に沿う方向と帯電電極と直交
する方向の被帯電物上の帯電電位の分布が平坦化され
る。
Further, according to the present invention, in the above control electrode,
The plurality of elongated holes are formed so that the hole width is wider than the hole interval (claim 6). According to the above configuration, the distribution of the charging potential on the object to be charged in the direction along the charging electrode and the direction orthogonal to the charging electrode is flattened.

【0017】また、本発明は、ウエハの酸化膜中の可動
イオンを膜表面又は膜とウエハの界面に移動させるべ
く、上記ウエハに対向配置された帯電電極に高電圧を印
加し、コロナ放電により上記イオンをウエハ表面に付与
する可動イオン分離装置の帯電装置において、上記制御
電極を備えたものである(請求項7)。
Further, according to the present invention, in order to move the mobile ions in the oxide film of the wafer to the surface of the film or the interface between the film and the wafer, a high voltage is applied to the charging electrode opposed to the wafer, and corona discharge is performed. A charging device of a movable ion separation device for applying the ions to the wafer surface is provided with the control electrode (claim 7).

【0018】上記構成によれば、帯電電極に直流の高電
圧が印加されると、帯電電極の回りに発生したコロナ放
電により空気中の分子がイオン化され、帯電電極と同極
性のイオンはウエハ側に静電的に吸引されるが、大部分
のイオンは、導電部材の非透過領域である制限領域で捕
捉され、一部のイオンが透過領域からウエハ側に透過す
る。これによりウエハ表面の上記透過領域に対向する領
域にイオンが付与され、この領域の酸化膜中の可動イオ
ンは付与されたイオンにより酸化膜の表面又はウエハと
の界面に移動される。
According to the above structure, when a high DC voltage is applied to the charging electrode, the molecules in the air are ionized by the corona discharge generated around the charging electrode, and the ions of the same polarity as the charging electrode are on the wafer side. However, most of the ions are trapped in the restricted region, which is a non-transmissive region of the conductive member, and some of the ions are transmitted from the transmissive region to the wafer side. As a result, ions are imparted to the region of the wafer surface facing the transmission region, and the mobile ions in the oxide film in this region are moved to the surface of the oxide film or the interface with the wafer by the imparted ions.

【0019】また、本発明は、上記可動イオン分離装置
の帯電装置において、上記帯電電極の上記ウエハと反対
側の半空間を遮蔽するシールドケースを備え、上記制御
電極は上記シールドケースの開口面に着脱可能に取り付
けられているものである(請求項8)。上記構成によれ
ば、帯電電極はシールドケース及び制御電極で包囲さ
れ、短絡、断線等の電気的、機械的損傷から保護され
る。
Further, according to the present invention, in the charging device of the movable ion separator, a shield case for shielding a half space of the charging electrode opposite to the wafer is provided, and the control electrode is provided on an opening surface of the shield case. It is detachably attached (Claim 8). According to the above configuration, the charging electrode is surrounded by the shield case and the control electrode, and is protected from electrical and mechanical damage such as short circuit and disconnection.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る可動イオン
分離装置の帯電装置を備えたC−V測定システム用外部
ユニットの正面図、図2は、同C−V測定システム用外
部ユニットの左側面図である。
1 is a front view of an external unit for a CV measuring system equipped with a charging device for a movable ion separator according to the present invention, and FIG. 2 is an external unit for the CV measuring system. FIG.

【0021】C−V測定システムは、Si半導体及びS
iO2膜が形成されたシリコンウエハのC−V特性(M
OSダイオードの印加直流電圧と電気容量との相関特
性)を測定するシステムで、C−V測定システム用外部
ユニット1の本体2の上部にBT処理の一部の処理であ
る可動イオンを分離する処理を行う可動イオン分離ユニ
ット3を備えている。
The CV measuring system is composed of Si semiconductor and S
C-V characteristics of a silicon wafer with an iO 2 film formed (M
A system for measuring (correlation characteristics between the DC voltage applied to the OS diode and the electric capacity), a process for separating mobile ions, which is a part of the BT process, on the main body 2 of the external unit 1 for the CV measurement system. The movable ion separation unit 3 for performing

【0022】C−V測定システムは、C−V特性に関連
して酸化膜評価、ベアウエハ評価(ベア状態でのキャリ
ア濃度評価)、結晶性評価(C−t特性(印加パルス電
圧に対する電気容量の時間変化特性))等の各種評価が
可能になされ、図略のCRT(Cathode Ray Tube)表示
装置に表示された表示内容に従ってキーボード4を操作
することにより評価が可能になっている。
The C-V measuring system has an oxide film evaluation, a bare wafer evaluation (evaluation of carrier concentration in a bare state), a crystallinity evaluation (C-t characteristic (electric capacitance against applied pulse voltage) in relation to C-V characteristics. Various evaluations such as time-varying characteristics)) are possible, and the evaluation can be performed by operating the keyboard 4 in accordance with the display contents displayed on a CRT (Cathode Ray Tube) display device (not shown).

【0023】酸化膜評価はシリコンウエハのC−V特性
の理想特性からのずれ量からSiO2膜中に含まれる可
動イオン量を評価するもので、C−V特性のずれ量は、
SiO2膜中に可動イオンが混在した状態で測定したC
−V特性と可動イオンを分離した状態で測定したC−V
特性とから算出される。
The oxide film evaluation evaluates the amount of movable ions contained in the SiO 2 film from the deviation amount of the CV characteristic of the silicon wafer from the ideal characteristic. The deviation amount of the CV characteristic is
C measured with mobile ions mixed in the SiO 2 film
CV measured while separating -V characteristics and mobile ions
It is calculated from the characteristics.

【0024】可動イオン分離ユニット3は、シリコンウ
エハ表面にコロナ放電により電荷を付与し、この後、付
与された電荷でSiO2膜中に含まれる可動イオン(主
にNaイオン)を拘束することにより可動イオンをSi
2膜の表面と、SiO2膜とシリコンウエハの界面とに
分離するものである。
The movable ion separation unit 3 imparts electric charges to the surface of the silicon wafer by corona discharge, and then restrains the movable ions (mainly Na ions) contained in the SiO 2 film by the imparted electric charges. Mobile ions as Si
It separates the surface of the O 2 film and the interface between the SiO 2 film and the silicon wafer.

【0025】可動イオン分離ユニット3は、ユニット本
体内部に帯電、加熱等の処理を行うBT処理室を備え、
ユニット前面の段差部分の略中央に形成された開口窓5
に昇降可能に設けられた搬送トレイによりシリコンウエ
ハが処理室に搬送されるようになっている。
The movable ion separation unit 3 has a BT processing chamber for carrying out processing such as charging and heating inside the unit main body.
Opening window 5 formed in the center of the step on the front of the unit
The silicon wafer is transferred to the processing chamber by a transfer tray that is vertically movable.

【0026】図3は、可動イオン分離ユニットの内部構
造を示す概略側面図である。同図において、右端側は可
動イオン分離ユニット3の前面側、左端側は可動イオン
分離ユニット3の後面側である。可動イオン分離ユニッ
ト3は、ユニット本体301の上面の前面側にシリコン
ウエハ7を搬送する搬送トレイ6を備えている。
FIG. 3 is a schematic side view showing the internal structure of the movable ion separation unit. In the figure, the right end is the front side of the movable ion separation unit 3 and the left end is the rear side of the movable ion separation unit 3. The movable ion separation unit 3 includes a transfer tray 6 for transferring the silicon wafer 7 on the front side of the upper surface of the unit main body 301.

【0027】この搬送トレイ6は、開口部61Aを有す
る保持部61を備え、この保持部61にシリコンウエハ
7が装着されるようになっている。また、搬送トレイ6
は、ユニット本体301の上面の開口窓5に設けられた
シリコンウエハ7の装着脱を行う位置(以下、着脱位置
という。)とこの開口窓5の下方位置適所に設けられた
帯電、加熱等の処理が行われる所定の位置(以下、処理
位置という。)との間を昇降可能に設けられている。
The carrying tray 6 has a holding portion 61 having an opening 61A, and the silicon wafer 7 is mounted on the holding portion 61. The transfer tray 6
Is a position on the upper surface of the unit body 301 where the silicon wafer 7 is attached / detached (hereinafter referred to as an attachment / detachment position) and a position below the opening window 5 for charging, heating, etc. It is provided so as to be able to move up and down between a predetermined position where processing is performed (hereinafter referred to as a processing position).

【0028】搬送トレイ6は、ユニット本体301内の
前面側から見て左側部(図中、手前側)に設けられた搬
送トレイ駆動部8により昇降駆動される。搬送トレイ駆
動部8は、立直された支持板9の上下両端に回転可能に
取付けられたプーリ10,11、両プーリ10,11間
に捲回されたワイヤロープ12及び下端のプーリ11が
駆動軸に固着された図略の駆動モータから構成されてい
る。
The transport tray 6 is driven up and down by a transport tray drive unit 8 provided on the left side (front side in the figure) of the unit main body 301 when viewed from the front side. The transport tray driving unit 8 includes pulleys 10 and 11 rotatably attached to upper and lower ends of a support plate 9 that has been erected, a wire rope 12 wound between the pulleys 10 and 11, and a pulley 11 at a lower end. And a drive motor (not shown) fixed to the drive motor.

【0029】搬送トレイ6は、下面適所に設けられた支
持部62がワイヤロープ12に固着されており、駆動モ
ータの回転力によりプーリ11を介してワイヤロープ1
2を時計回り又は反時計回りに周回させることにより昇
降される。
The carrying tray 6 has a supporting portion 62 provided at a proper place on the lower surface thereof fixed to the wire rope 12, and the wire rope 1 is passed through the pulley 11 by the rotational force of the drive motor.
It is lifted and lowered by rotating 2 clockwise or counterclockwise.

【0030】また、ユニット本体301の上面には、搬
送トレイ6が処理位置に下降したとき、開口窓5を遮蔽
するシャッタ13が後面側から前面側にスライド可能に
設けられている。
Further, on the upper surface of the unit main body 301, a shutter 13 for blocking the opening window 5 is provided slidably from the rear surface side to the front surface side when the transport tray 6 is lowered to the processing position.

【0031】シャッタ13は、その下部に設けられたシ
ャッタ駆動部14によりスライド駆動が行われる。シャ
ッタ駆動部14は、支持板15のシャッタ13の移動範
囲の両端位置に設けられた一対のプーリ16,17、両
プーリ16,17間に捲回され、上記シャッタ13が固
着されたワイヤロープ18及び後面側のプーリ16が駆
動軸に固着された図略の駆動モータからなり、搬送トレ
イ駆動部8と同様にワイヤロープ18により牽引してシ
ャッタ13のスライド移動を行う。
The shutter 13 is driven to slide by a shutter drive section 14 provided below the shutter. The shutter drive unit 14 is wound between a pair of pulleys 16 and 17 and both pulleys 16 and 17 provided at both ends of the movement range of the shutter 13 of the support plate 15, and the wire rope 18 to which the shutter 13 is fixed. The rear pulley 16 is composed of a drive motor (not shown) fixed to the drive shaft, and the shutter 13 is slid by being pulled by the wire rope 18 similarly to the transport tray drive unit 8.

【0032】また、処理位置には、テーブル19上に搬
送トレイ6で搬送されたシリコンウエハ7を加熱するヒ
ータユニット20が設けられ、このヒータユニット20
の後方位置に、上記シリコンウエハ7を帯電する帯電ユ
ニット23がヒータユニット20側にスライド移動可能
に設けられている。
A heater unit 20 for heating the silicon wafer 7 carried by the carrying tray 6 on the table 19 is provided at the processing position.
A charging unit 23 for charging the silicon wafer 7 is provided at the rear position of the above so as to be slidable toward the heater unit 20 side.

【0033】ヒータユニット20は、搬送トレイ6で搬
送されたシリコンウエハ7を真空吸着するヒータステー
ジ21、このヒータステージ21を加熱する図略のヒー
タ、このヒータステージ21の加熱温度を制御するヒー
タ温度調節部22及び加熱後のシリコンウエハ7を冷却
する図略の冷却ファンを備えている。
The heater unit 20 includes a heater stage 21 for vacuum-adsorbing the silicon wafer 7 transferred on the transfer tray 6, a heater (not shown) for heating the heater stage 21, and a heater temperature for controlling the heating temperature of the heater stage 21. The controller 22 and a cooling fan (not shown) for cooling the heated silicon wafer 7 are provided.

【0034】帯電ユニット23は、チャージワイヤを備
えた一対のヘッド部24とチャージワイヤに所定の直流
高電圧を供給する電源部25とを備え、帯電ユニット2
3の下部に設けられた帯電ユニット駆動部26によりス
ライド駆動が行われる。ヘッド部24は、後述するよう
にシリコンウエハ7の一部領域の帯電が可能になってお
り、本実施の形態ではシリコンウエハ7の2つの領域を
それぞれプラスとマイナスとに帯電し得るように、2個
並べて設けられている。また、電源部25は2個のヘッ
ド部24にそれぞれ極性の異なる直流高電圧を供給し得
るようになっている。
The charging unit 23 includes a pair of heads 24 having charge wires and a power supply 25 for supplying a predetermined high DC voltage to the charge wires.
The slide unit is driven by the charging unit drive unit 26 provided in the lower part of 3. The head portion 24 is capable of charging a partial region of the silicon wafer 7 as described later, and in the present embodiment, two regions of the silicon wafer 7 can be charged positively and negatively, respectively. Two are provided side by side. Further, the power supply section 25 is adapted to be able to supply high DC voltages having different polarities to the two head sections 24.

【0035】帯電ユニット駆動部26は、帯電ユニット
23の移動範囲の両端位置に設けられた一対のプーリ2
7,28、両プーリ27,28間に捲回され、帯電ユニ
ット23が固着されたワイヤロープ29及び後面側のプ
ーリ27が駆動軸に固着された図略の駆動モータからな
り、搬送トレイ駆動部8,シャッタ駆動部14と同様に
ワイヤロープ29により牽引して帯電ユニット23のス
ライド移動を行う。
The charging unit drive section 26 includes a pair of pulleys 2 provided at both ends of the moving range of the charging unit 23.
7 and 28, a wire rope 29 wound between both pulleys 27 and 28, to which the charging unit 23 is fixed, and a drive motor (not shown) in which the pulley 27 on the rear surface side is fixed to the drive shaft. 8. The charging unit 23 is slid by being pulled by the wire rope 29 similarly to the shutter drive unit 14.

【0036】そして、帯電ユニット23が処理位置にス
ライド移動されると、ヘッド部24のチャージワイヤが
搬送トレイ6に装着されたシリコンウエハ7の表面から
所定の距離だけ隔てた高さ位置に配設されるようになっ
ている。
When the charging unit 23 is slid to the processing position, the charge wire of the head portion 24 is arranged at a height position separated from the surface of the silicon wafer 7 mounted on the transfer tray 6 by a predetermined distance. It is supposed to be done.

【0037】また、ユニット本体内のテーブル19の後
方位置に帯電、加熱等の処理を集中制御するコントロー
ラ30が設けられている。このコントローラ30は搬送
トレイ6、シャッタ13、ヒータユニット20及び帯電
ユニット23の各アクチュエータ及びユニットの駆動を
制御するとともに、シリコンウエハ7の帯電、加熱等の
処理を制御する。
A controller 30 for centrally controlling processing such as charging and heating is provided at a position behind the table 19 in the unit body. The controller 30 controls driving of actuators and units of the transport tray 6, the shutter 13, the heater unit 20, and the charging unit 23, and also controls processes such as charging and heating of the silicon wafer 7.

【0038】図4は上記ヘッド部の構造を示す縦断面
図、図5は同ヘッド部の底面図、図6は同ヘッド部の右
側面図である。
FIG. 4 is a vertical sectional view showing the structure of the head portion, FIG. 5 is a bottom view of the head portion, and FIG. 6 is a right side view of the head portion.

【0039】ヘッド部24は、高電圧が印加されるチャ
ージワイヤ31、このチャージワイヤ31のシリコンウ
エハ7に対する反対側の半空間をシールドするシールド
ケース32、このシールドケース32の開口面(シリコ
ンウエハ7に対向する面)に設けられた制御電極33及
びシールドケース32の基端部に設けられた端子部34
から構成されている。
The head portion 24 has a charge wire 31 to which a high voltage is applied, a shield case 32 for shielding a half space of the charge wire 31 on the opposite side to the silicon wafer 7, and an opening surface of the shield case 32 (the silicon wafer 7). Control electrode 33 provided on the surface (opposite to the side) and terminal portion 34 provided on the base end of the shield case 32.
It is composed of

【0040】チャージワイヤ31は、ワイヤ表面とシリ
コンウエハ7との間にコロナ放電を発生させて空気中の
分子をイオン化する帯電電極で、例えば線径数十μmの
タングステンワイヤからなる。
The charge wire 31 is a charging electrode that generates corona discharge between the wire surface and the silicon wafer 7 to ionize molecules in the air, and is made of, for example, a tungsten wire having a wire diameter of several tens of μm.

【0041】シールドケース32は、チャージワイヤ3
1との間で放電電流を流してワイヤの長手方向に安定し
たコロナ放電を発生させるとともに、このコロナ放電に
よりイオン化された分子(以下、イオン化分子とい
う。)のシリコンウエハ表面以外の帯電を阻止するもの
である。シールドケース32は、シリコンウエハ7に対
向する面と基端部を除く側面をシールドする断面コ字形
の電極で、例えばステンレスの金属単板を折曲加工して
形成されている。このシールドケース32の内側面適所
には2個のコ字形の導電性の支持板35、36が設けら
れ、チャージワイヤ31がこの支持板35、36に取り
付けられている。
The shield case 32 is made up of the charge wire 3
1, a stable corona discharge is generated in the longitudinal direction of the wire by causing a discharge current to flow, and molecules charged by the corona discharge (hereinafter referred to as ionized molecules) are prevented from being charged on the surface of the silicon wafer other than the surface. Things. The shield case 32 is an electrode having a U-shaped cross section that shields the surface facing the silicon wafer 7 and the side surface excluding the base end, and is formed by bending a single metal plate of stainless steel, for example. Two U-shaped conductive support plates 35 and 36 are provided at appropriate positions on the inner surface of the shield case 32, and the charge wires 31 are attached to the support plates 35 and 36.

【0042】制御電極33は、イオン化分子のシリコン
ウエハ7側への放電を制限する長方形状の導電部材から
なる電極板で、シールドケース32の開口面と略同一の
サイズを有している。この制御電極33には、シリコン
ウエハ7の帯電領域を制限し得るように、電極板の略中
央、やや先端側に位置ずれした部分に、図7に示すよう
に、複数の角形状の微小孔38をマトリックス状に穿設
して上記コロナ放電で発生したイオンをシリコンウエハ
7側に透過させるべく縦横それぞれ数mm乃至は数cm
程度の大きさの透過領域37が形成されている。この制
御電極33の透過領域37以外の領域は、上記イオンの
透過を阻止してシリコンウエハ7の帯電領域を制限する
制限領域を形成する。
The control electrode 33 is an electrode plate made of a rectangular conductive member that limits the discharge of ionized molecules to the silicon wafer 7 side, and has a size substantially the same as the opening surface of the shield case 32. As shown in FIG. 7, the control electrode 33 has a plurality of angular micro-holes at a position displaced substantially toward the center of the electrode plate so as to limit the charged area of the silicon wafer 7, as shown in FIG. 38 are formed in a matrix shape, and several millimeters or several centimeters in length and width are formed in order to allow ions generated by the corona discharge to pass to the silicon wafer 7 side.
A transmissive region 37 having a size of the order is formed. A region other than the transmission region 37 of the control electrode 33 forms a limiting region that blocks the ion transmission and limits the charged region of the silicon wafer 7.

【0043】制限電極33は、例えばステンレスからな
る金属薄板の透過領域37の形成位置に上記微小孔38
をレーザ加工により穿設して構成される。また、微小孔
38の変わりに角形状の微小孔を有する導電性のメッシ
ュを取り付けてもよい。なお、透過領域37の微小孔3
8やメッシュの孔の形状は角形に限定されるものではな
く、円、楕円、三角形等の任意の形状を採用することが
できる。また、透過領域37の部分を複数の微小孔38
からなるものに代えて1個の貫通孔としてもよい。更
に、本実施の形態では、制御電極33には1つの領域に
透過領域37を設けているが、2以上の領域に透過領域
37を設けるようにしてもよい。
The limiting electrode 33 is provided with the minute holes 38 at the position where the transmission region 37 of a thin metal plate made of, for example, stainless is formed.
Is formed by laser processing. Further, instead of the micropores 38, a conductive mesh having angular micropores may be attached. It should be noted that the micropores 3 in the transmission region 37
The shape of the holes of 8 and the mesh is not limited to the rectangular shape, and any shape such as a circle, an ellipse, or a triangle can be adopted. In addition, a portion of the transmission region 37 is formed with a plurality of micro holes 38.
One through hole may be used instead of the one made of. Furthermore, in the present embodiment, the transmission region 37 is provided in one region of the control electrode 33, but the transmission region 37 may be provided in two or more regions.

【0044】シールドケース32の内側面適所には2個
のコ字形の導電性の支持片35,36が設けられ、制御
電極33は、この支持片35,36にネジ等により着脱
可能に取り付けられている。
Two U-shaped conductive support pieces 35 and 36 are provided at appropriate positions on the inner surface of the shield case 32, and the control electrode 33 is detachably attached to the support pieces 35 and 36 by screws or the like. ing.

【0045】このような制御電極33によれば、透過領
域37のサイズを変更することによりシリコンウエハ7
の帯電領域が変化し、微小孔38のサイズ(すなわち、
透過領域37のメッシュサイズ)を変更することにより
上記帯電領域の帯電量が変化するので、透過領域37の
形成位置、サイズ及びメッシュサイズの異なる制御電極
33を複数個、用意しておき、ヘッド部24の制御電極
33を所定のものと取り替えることによりシリコンウエ
ハ7の帯電領域及び帯電量を所望の条件に設定すること
ができる。
According to such a control electrode 33, by changing the size of the transparent region 37, the silicon wafer 7
Of the micropores 38 (ie,
Since the charge amount of the charging area changes by changing the mesh size of the transparent area 37, a plurality of control electrodes 33 having different positions and sizes of the transparent area 37 and the mesh size are prepared. By replacing the control electrode 33 of 24 with a predetermined one, the charged area and the charged amount of the silicon wafer 7 can be set to desired conditions.

【0046】端子部34は、チャージワイヤ31の基端
部に電源部25からの電源供給線路41を接続端子39
を介して接続するものである。端子部34は、合成樹脂
等の絶縁部材からなり、中間部が直角に屈曲した断面L
字状の形状をなしている。
In the terminal portion 34, the power supply line 41 from the power source portion 25 is connected to the base end portion of the charge wire 31 to connect the terminal 39.
It is connected through. The terminal portion 34 is made of an insulating member such as a synthetic resin, and has a cross section L in which an intermediate portion is bent at a right angle.
It is shaped like a letter.

【0047】端子部34のチャージワイヤ31が引き出
される先端部にはシールドケース32の内側面の形状寸
法と略同一の外径寸法を有する断面コ字形の嵌入部34
1が設けられ、この嵌入部341の基端部に上記接続端
子39を固定する端子保持部342が直角に屈曲させて
形成されている。
At the tip of the terminal portion 34 from which the charge wire 31 is pulled out, a fitting portion 34 having a U-shaped cross section having an outer diameter dimension substantially the same as the shape dimension of the inner side surface of the shield case 32.
A terminal holding portion 342 for fixing the connection terminal 39 is formed at the base end of the fitting portion 341 by bending at a right angle.

【0048】端子保持部342は、端子収納室を形成す
るように、その周縁部に側壁343が突設され、この側
壁343の内側面に蓋体40を嵌入装着して接続端子3
9が収納された端子保持室が密閉されるようになってい
る。
The terminal holding portion 342 has a side wall 343 protruding from the peripheral edge thereof so as to form a terminal accommodating chamber, and the lid 40 is fitted and mounted on the inner side surface of the side wall 343 to connect the connection terminal 3 to each other.
The terminal holding chamber in which 9 is housed is hermetically sealed.

【0049】接続端子39は金属片からなり、端子保持
部342に形成される端子収納室の底部に固定されてい
る。接続端子39の一方端に電源供給線路41が接続さ
れ、他端にチャージワイヤ31の基端が接続されてい
る。チャージワイヤ31は、嵌入部341を介してシー
ルドケース32側に引き出され、シールドケース32の
開口面であって制御電極33より所定寸法Dだけ内側に
離隔してこの制御電極33と平行に張設されている。
The connection terminal 39 is made of a metal piece and is fixed to the bottom of the terminal storage chamber formed in the terminal holding portion 342. The power supply line 41 is connected to one end of the connection terminal 39, and the base end of the charge wire 31 is connected to the other end. The charge wire 31 is drawn out toward the shield case 32 through the fitting portion 341, and is extended in parallel with the control electrode 33 at an opening surface of the shield case 32 and separated by a predetermined dimension D from the control electrode 33. Have been.

【0050】すなわち、支持片35,36の開口面に臨
む部分の内側面に絶縁部材からなる保持部材42,43
が突設され、ワイヤの中間部と先端とをそれぞれこれら
保持部材42,43で保持して端子部34から引き出さ
れたチャージワイヤ31が制御電極33と平行に所定間
隔Dを設けて張設されている。
That is, the holding members 42 and 43 made of an insulating member are provided on the inner side surfaces of the portions of the support pieces 35 and 36 facing the opening surfaces.
The charge wire 31 pulled out from the terminal portion 34 while holding the intermediate portion and the distal end of the wire with the holding members 42 and 43, respectively, is stretched in parallel with the control electrode 33 at a predetermined interval D. ing.

【0051】上記構成により、図8に示すように、ヘッ
ド部24をシリコンウエハ7に対向配置して帯電処理し
た場合、シリコンウエハ7の透過領域37に対向する一
部領域ARのみにコロナ放電によりイオン化分子又は電
子が付与される。
With the above configuration, as shown in FIG. 8, when the head portion 24 is arranged facing the silicon wafer 7 and subjected to the charging process, only a partial area AR facing the transmission area 37 of the silicon wafer 7 is corona-discharged. Ionized molecules or electrons are added.

【0052】すなわち、図9に示すように、ヘッド部2
4のチャージワイヤ31を電源部25の一方電極(例え
ばマイナス電極)に接続し、シールドケース32、制御
電極33及びシリコンウエハ7を電源部25の他方電極
(プラス電極)に接続してチャージワイヤ31に直流高
電圧を印加すると、チャージワイヤ31の表面でコロナ
放電が発生し、ワイヤ周囲の空気中の分子がイオン化さ
れる。
That is, as shown in FIG.
No. 4 charge wire 31 is connected to one electrode (for example, a minus electrode) of the power supply unit 25, and the shield case 32, the control electrode 33, and the silicon wafer 7 are connected to the other electrode (plus electrode) of the power supply unit 25 to connect the charge wire 31. When a high DC voltage is applied to the wire, corona discharge is generated on the surface of the charge wire 31, and molecules in the air around the wire are ionized.

【0053】イオン化分子のうち、チャージワイヤ31
と反対の極性のプラスのイオン化分子44はチャージワ
イヤ31に静電的に吸引され、同極性のマイナスのイオ
ン化分子45はシールドケース32及び制御電極33に
静電的に吸引され、マイナスイオン化分子45の大部分
はチャージワイヤ31とシールドケース32及び制御電
極33との間を流れる放電電流となり、一部は制御電極
33の透過領域37を透過してシリコンウエハ7の表面
に帯電される。
Of the ionized molecules, the charge wire 31
The positive ionized molecules 44 of the opposite polarity are electrostatically attracted to the charge wire 31, and the negative ionized molecules 45 of the same polarity are electrostatically attracted to the shield case 32 and the control electrode 33, and the negative ionized molecules 45 Is a discharge current flowing between the charge wire 31, the shield case 32, and the control electrode 33, and a part thereof is transmitted through the transmission region 37 of the control electrode 33 and is charged on the surface of the silicon wafer 7.

【0054】この場合、透過領域37は制御電極33の
一部領域に形成されているので、シリコンウエハ7には
この透過領域37に対向する一部領域ARにのみマイナ
スのイオン化分子45が付与され、その他の領域はイオ
ン化分子により帯電されることはない。
In this case, since the transmissive region 37 is formed in a partial region of the control electrode 33, the silicon wafer 7 is provided with the negative ionized molecules 45 only in the partial region AR facing the transmissive region 37. , The other areas are not charged by the ionized molecules.

【0055】なお、図9において、電源部25の給電極
性を逆にすると、マイナスのイオン化分子45がチャー
ジワイヤ31に静電的に吸引され、プラスのイオン化分
子44が制御電極33に静電的に吸引され、その一部は
透過領域37を透過してシリコンウエハ7の表面に帯電
される。
In FIG. 9, when the power supply polarity of the power supply unit 25 is reversed, the negative ionized molecule 45 is electrostatically attracted to the charge wire 31, and the positive ionized molecule 44 is electrostatically attracted to the control electrode 33. Are partially attracted to the surface of the silicon wafer 7 through the transparent region 37.

【0056】上記のように、シールドケース32のシリ
コンウエハ7に対向する開口面に一部領域に透過領域3
7が形成された制御電極33を設けているので、シリコ
ンウエハ7表面の上記透過領域37に対向する領域AR
のみの帯電が可能で、この領域ARについて可動イオン
分離処理及び酸化膜評価を行うことができる。
As described above, the transmissive region 3 is formed in a part of the opening surface of the shield case 32 facing the silicon wafer 7.
Since the control electrode 33 having the electrodes 7 formed therein is provided, the area AR facing the transmission area 37 on the surface of the silicon wafer 7 is formed.
Only the charge is possible, and the mobile ion separation process and the oxide film evaluation can be performed on this area AR.

【0057】また、チャージワイヤ31をシールドケー
ス32と制御電極33とで構成される筒体内に収納して
いるので、チャージワイヤ31の短絡、断線等の電気
的、機械的損傷を防止することも可能となる。
Further, since the charge wire 31 is housed in the cylindrical body composed of the shield case 32 and the control electrode 33, it is possible to prevent electrical and mechanical damage such as short circuit and disconnection of the charge wire 31. It will be possible.

【0058】図10は、可動イオン分離ユニットのブロ
ック構成図である。同図において、図3に示す部材と同
一部材には同一番号を付している。また、真空ポンプ4
6は、シリコンウエハ7をヒータステージ21に吸着す
るための吸引源、表示部47はCRT等の表示装置、操
作部48は、キーボード4を含む、処理開始及びシリコ
ンウエハ7の処理位置へのセット/リセット等の指示や
各種の処理条件を入力するための操作部である。また、
ヒータ211はヒータステージ21に設けられた熱源、
ヒータ温度調節部22はヒータ211の通電を制御する
通電制御部である。
FIG. 10 is a block diagram of the movable ion separation unit. 3, the same members as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In addition, vacuum pump 4
6 is a suction source for adsorbing the silicon wafer 7 to the heater stage 21, a display unit 47 is a display device such as a CRT, and an operation unit 48 is a unit including the keyboard 4 for starting processing and setting the silicon wafer 7 at a processing position. / An operation unit for inputting instructions such as resetting and various processing conditions. Also,
The heater 211 is a heat source provided on the heater stage 21,
The heater temperature controller 22 is an energization controller that controls energization of the heater 211.

【0059】次に、図11を用いて可動イオン分離ユニ
ットにおける処理動作についての説明する。
Next, the processing operation in the movable ion separation unit will be described with reference to FIG.

【0060】まず、処理のSTARTスイッチが操作さ
れ(ステップS1)、搬送トレイ6の保持部61にシリ
コンウエハ7が装着された後(ステップS2)、LOA
Dスイッチが操作されると(ステップS3)、搬送トレ
イ駆動部8が駆動され、ワイヤロープ12の周回動作に
より搬送トレイ6が着脱位置から処理位置に下降される
(ステップS4)。このとき、同時にシャッタ駆動部1
4が駆動され、シャッタ13が開放位置から遮蔽位置に
移動して開口窓5が完全に閉塞される。
First, after the START switch for processing is operated (step S1) and the silicon wafer 7 is mounted on the holding portion 61 of the transfer tray 6 (step S2), the LOA is set.
When the D switch is operated (step S3), the transport tray drive unit 8 is driven, and the transport tray 6 is lowered from the attachment / detachment position to the processing position by the winding operation of the wire rope 12 (step S4). At this time, at the same time, the shutter drive unit 1
4 is driven, the shutter 13 moves from the open position to the closed position, and the opening window 5 is completely closed.

【0061】続いて、真空ポンプ46が駆動され、シリ
コンウエハ7は開口部61Aを介して対向配置されてい
るヒータステージ21に吸着される(ステップS5)。
続いて、帯電ユニット駆動部26により帯電ユニット2
3が待機位置から処理位置にスライド移動され、帯電ユ
ニット23の2個のヘッド部24,24′が、図12に
示すように、シリコンウエハ7の上部に対向配置される
(ステップS6)。続いて、電源部25からヘッド部2
4にプラスの直流高電圧が供給され、ヘッド部24′に
マイナスの直流高電圧が供給されてシリコンウエハ7の
帯電処理が行われる(ステップS7)。
Then, the vacuum pump 46 is driven, and the silicon wafer 7 is adsorbed to the heater stage 21 arranged oppositely through the opening 61A (step S5).
Then, the charging unit driving unit 26 causes the charging unit 2
3 is slid from the standby position to the processing position, and the two head portions 24 and 24 'of the charging unit 23 are arranged facing the upper portion of the silicon wafer 7 as shown in FIG. 12 (step S6). Then, from the power supply unit 25 to the head unit 2
4 is supplied with a positive DC high voltage, and the head portion 24 'is supplied with a negative DC high voltage, so that the silicon wafer 7 is charged (step S7).

【0062】上述したようにヘッド部24,24′のシ
ールドケース32の開口面には制御電極33が設けられ
ているので、シリコンウエハ7は、各制御電極33の透
過領域37に対向する領域AR1(以下、第1領域AR
1という。),AR2(以下、第2領域AR2とい
う。)にのみコロナ放電による帯電が行われる。この場
合、ヘッド部24にはプラス電圧が供給されているの
で、第1領域AR1はプラスに帯電され、ヘッド部2
4′にはマイナス電圧が供給されているので、第2領域
AR2はマイナスに帯電される。
As described above, since the control electrodes 33 are provided on the opening surfaces of the shield cases 32 of the head portions 24, 24 ', the silicon wafer 7 has a region AR1 opposed to the transmission region 37 of each control electrode 33. (Hereinafter, the first area AR
One. ), And only AR2 (hereinafter, referred to as a second area AR2) is charged by corona discharge. In this case, since a positive voltage is supplied to the head portion 24, the first area AR1 is positively charged, and the head portion 2
Since a negative voltage is supplied to 4 ', the second area AR2 is negatively charged.

【0063】続いて、帯電処理が終了すると、帯電ユニ
ット23が処理位置から待機位置にスライド移動された
後(ステップS8)、ヒータ温度調節部22よりヒータ
211に通電され、シリコンウエハ7の加熱処理が行わ
れる(ステップS9)。この加熱処理ではシリコンウエ
ハ7が100℃以上の所定の高温で所定の時間(10分
程度以上)、加熱される。
Subsequently, when the charging process is completed, the charging unit 23 is slid from the processing position to the standby position (step S8), and then the heater 211 is energized by the heater temperature adjusting section 22 to heat the silicon wafer 7. Is performed (step S9). In this heat treatment, the silicon wafer 7 is heated at a predetermined high temperature of 100 ° C. or higher for a predetermined time (about 10 minutes or longer).

【0064】この加熱処理により可動Naイオンはシリ
コンウエハ7のSiO2膜中を移動し、第1領域AR1
及び第2領域AR2においては、図13に示すように、
可動Naイオンがシリコンウエハ7の表面に付与された
イオン化分子44,45にそれぞれ静電的に分離され
る。なお、第1領域AR1においては、プラスのイオン
化分子44が付与されているので、プラス帯電している
可動Naイオン49はイオン化分子44によりSiO2
膜の下面(シリコン層との境界)に静電的に反発され、
第2領域AR2においては、マイナスのイオン化分子4
5が付与されているので、可動Naイオン49はイオン
化分子45によりSiO2膜の表面に静電的に吸引さ
れ、この静電的な吸引若しくは反発の状態が保持される
ことで可動Naイオンの分離が行われる。
By this heat treatment, the movable Na ions move in the SiO 2 film of the silicon wafer 7, and the first region AR1
In the second area AR2, as shown in FIG.
The movable Na ions are electrostatically separated into ionized molecules 44 and 45 provided on the surface of the silicon wafer 7, respectively. Since the positive ionized molecules 44 are provided in the first region AR1, the positively charged movable Na ions 49 are converted into SiO 2 by the ionized molecules 44.
Electrostatically repelled to the lower surface of the film (boundary with the silicon layer),
In the second region AR2, the negative ionized molecules 4
5, the movable Na ions 49 are electrostatically attracted to the surface of the SiO 2 film by the ionized molecules 45, and the state of the movable Na ions 49 is maintained by maintaining this electrostatic attraction or repulsion state. Separation takes place.

【0065】加熱処理が終了すると、真空ポンプ46の
駆動を停止してシリコンウエハ7のヒータステージ21
への吸着が解除された後(ステップS10)、搬送トレ
イ6が冷却位置に下降され(ステップS11)、冷却フ
ァン212による送風により所定時間、冷却処理が行わ
れる(ステップS12)。この冷却処理によりシリコン
ウエハ7が冷却されると、上記静電的な吸引若しくは反
発により分離された可動Naイオンは移動が不可能とな
ってその位置に留まった状態となる。
When the heating process is completed, the driving of the vacuum pump 46 is stopped and the heater stage 21 of the silicon wafer 7 is stopped.
After the adsorption to the is released (step S10), the transport tray 6 is lowered to the cooling position (step S11), and the cooling process is performed for a predetermined time by the air blow by the cooling fan 212 (step S12). When the silicon wafer 7 is cooled by this cooling process, the movable Na ions separated by the electrostatic attraction or repulsion cannot move and remain in that position.

【0066】冷却処理が終了すると、操作部36よりU
NLOADスイッチが操作されることにより(ステップ
S13)、搬送トレイ駆動部8が駆動され、ワイヤロー
プ12の周回動作により搬送トレイ6が処理位置から着
脱位置に上昇される(ステップS14)。
When the cooling process is completed, U is operated from the operation unit 36.
When the NLOAD switch is operated (step S13), the transport tray drive unit 8 is driven, and the transport tray 6 is raised from the processing position to the mounting / dismounting position by the circling operation of the wire rope 12 (step S14).

【0067】搬送トレイ6が着脱位置に上昇すると、シ
リコンウエハ6は搬出され(ステップS15)、処理は
終了する。なお、処理が終了した後に、水やアルコール
等によりシリコンウエハ7を洗浄してウエハ表面の余分
なイオン化分子44,45の除去が行われる。
When the carrying tray 6 is raised to the mounting / removing position, the silicon wafer 6 is carried out (step S15), and the process is completed. After the processing is completed, the silicon wafer 7 is washed with water, alcohol, or the like to remove excess ionized molecules 44 and 45 on the wafer surface.

【0068】可動イオンの分離が行われたシリコンウエ
ハ7は第1領域AR1及び第2領域AR2のC−V特性
を測定することにより可動イオンの数量が演算される。
In the silicon wafer 7 from which the mobile ions have been separated, the number of mobile ions is calculated by measuring the CV characteristics of the first area AR1 and the second area AR2.

【0069】すなわち、図14はシリコンウエハ7のC
−V特性例を示すものであるが、可動イオンの分離処理
前のシリコンウエハ7のC−V特性をとすると、シリ
コンウエハ7をマイナス帯電して可動イオンの分離処理
をした後のC−V特性は、のように、バイアス電圧V
のプラス側にシフトし、シリコンウエハ7をプラス帯電
して可動イオンの分離処理をした後のC−V特性は、
のように、バイアス電圧Vのマイナス側にシフトし、こ
れら,の特性のの特性に対するシフト量ΔV1,
ΔV2は可動イオンの数量に比例することが知られてい
る。
That is, FIG. 14 shows C of the silicon wafer 7.
Although an example of the -V characteristic is shown, assuming that the CV characteristic of the silicon wafer 7 before the mobile ion separation processing is taken, the CV after the silicon wafer 7 is negatively charged and the mobile ion separation processing is performed. The characteristics are as follows:
CV characteristic after the silicon wafer 7 is positively charged and the mobile ion separation process is performed,
Shifts to the minus side of the bias voltage V as shown in FIG.
It is known that ΔV2 is proportional to the number of mobile ions.

【0070】従って、第1領域AR1及び第2領域AR
2のC−V特性を測定し、各領域について上記シフト量
ΔV1,ΔV2を算出することにより第1,第2領域A
R1,AR2に含まれる可動イオンの数量が算出され
る。なお、ΔV1+ΔV2によっても可動イオンの数量
が算出できる。
Therefore, the first area AR1 and the second area AR
2 are measured, and the shift amounts ΔV1 and ΔV2 are calculated for each of the regions, thereby obtaining the first and second regions A
The number of mobile ions contained in R1 and AR2 is calculated. Note that the number of mobile ions can also be calculated from ΔV1 + ΔV2.

【0071】上記のように、帯電ユニット23のチャー
ジワイヤ31とシリコンウエハ7との間に一部領域に透
過領域37が形成された制御電極33を設け、シリコン
ウエハ7の透過領域37の対向領域にのみ帯電可能にし
ているので、シリコンウエハ7の一部領域について簡単
に酸化膜評価を行うことができる。
As described above, the control electrode 33 having the transmissive region 37 formed in a partial region is provided between the charge wire 31 of the charging unit 23 and the silicon wafer 7, and the control region 33 of the silicon wafer 7 faces the transmissive region 37. Since it is possible to charge only the surface of the silicon wafer 7, the oxide film can be easily evaluated for a partial region of the silicon wafer 7.

【0072】また、シリコンウエハ7に2個のヘッド部
24,24′を対向配置し、それぞれのヘッド部24,
24′で互いに異なる極性の帯電を行うようにしている
ので、同時にプラス・マイナス両極性の可動イオンにつ
いて酸化膜評価を行うことができる。
Further, two head portions 24, 24 ′ are arranged on the silicon wafer 7 so as to face each other.
Since 24 'is charged with different polarities, the oxide film can be evaluated simultaneously with positive and negative polar mobile ions.

【0073】また、透過領域37のシリコンウエハ7と
の対向領域を変更することによりシリコンウエハ7につ
いて複数の領域について酸化膜の評価が可能で、評価試
料の有効利用、評価効率の向上が可能になる。
Further, by changing the area of the transparent area 37 facing the silicon wafer 7, it is possible to evaluate the oxide film in a plurality of areas of the silicon wafer 7, so that the evaluation sample can be effectively used and the evaluation efficiency can be improved. Become.

【0074】ところで、上記実施の形態では、帯電ユニ
ット23のヘッド部24に制御電極33を設けるように
しているが、図15に示すように、単体の制御電極3
3′をシリコンウエハ7とチャージワイヤ31との間に
介在させるようにしてもよい。
By the way, in the above embodiment, the control electrode 33 is provided on the head portion 24 of the charging unit 23. However, as shown in FIG.
3'may be interposed between the silicon wafer 7 and the charge wire 31.

【0075】この場合、シリコンウエハ7の制御電極3
3′に形成された透過領域37に対向する領域ARのみ
に帯電領域を制限するため、制御電極33′のサイズ
は、図16に示すように、チャージワイヤ31から制御
電極33′を見た立体角ω2がチャージワイヤ31から
シリコンウエハ7を見た立体角ω1と略同一となるサイ
ズに少なくとも設定する。このようにすることによりシ
リコンウエハ7の領域AR以外の部分は制御電極33′
により遮蔽され、確実に帯電領域を領域ARに制限にす
ることができる。
In this case, the control electrode 3 of the silicon wafer 7
Since the charging area is limited only to the area AR opposed to the transmissive area 37 formed in 3 ', the size of the control electrode 33' is three-dimensional as seen from the charge wire 31 to the control electrode 33 'as shown in FIG. The angle ω2 is at least set to a size that is substantially the same as the solid angle ω1 when the silicon wafer 7 is viewed from the charge wire 31. By doing so, the portion other than the area AR of the silicon wafer 7 is controlled by the control electrode 33 '.
By this, the charged area can be surely limited to the area AR.

【0076】なお、シリコンウエハ7の周縁部の帯電が
領域ARの可動イオン測定に影響を与えない範囲で制御
電極33′のサイズを上記サイズより小さくすることは
差し支えない。
The size of the control electrode 33 'may be smaller than the above size as long as the charging of the peripheral portion of the silicon wafer 7 does not affect the measurement of the movable ions in the area AR.

【0077】また、図16から明らかなように、制御電
極33′のサイズはチャージワイヤ31に近接するほど
小さくできるから、制御電極33′の保持及び給電等を
考慮すると、好ましくは上記実施の形態で示したよう
に、チャージワイヤ31のシールドケース32の開口面
に制御電極33′を取り付けるのがよい。
Further, as apparent from FIG. 16, the size of the control electrode 33 'can be made smaller as the control electrode 33' is closer to the charge wire 31. Therefore, in consideration of the holding of the control electrode 33 'and power feeding, the above-mentioned embodiment is preferable. As shown in, the control electrode 33 'is preferably attached to the opening surface of the shield case 32 of the charge wire 31.

【0078】また、上記実施の形態では、制御電極33
の透過領域37は複数の微小孔38をマトリックス状に
形成することにより構成されているが、図17に示すよ
うに、微小幅の複数の長尺状の孔51をチャージワイヤ
31に沿う方向に所定の孔間隔で並列させて形成するこ
とにより構成するようにしてもよい。すなわち、図17
に示す透過領域37´は、チャージワイヤ31と対向す
る位置である境界部Bの両側の対向する2つの領域にそ
れぞれ長尺状の孔51a,51b,51c,51d,5
1e,51fが境界部Bを境にして対称的に配置されて
構成されている。
In the above embodiment, the control electrode 33 is used.
The transparent region 37 is formed by forming a plurality of minute holes 38 in a matrix, but as shown in FIG. 17, a plurality of elongated holes 51 having a minute width are formed in a direction along the charge wire 31. You may make it comprised by forming in parallel with a predetermined hole space | interval. That is, FIG.
The transparent regions 37 ′ shown in FIG. 2 are elongated holes 51 a, 51 b, 51 c, 51 d, 5 in two opposing regions on both sides of the boundary B, which are positions facing the charge wire 31, respectively.
1e and 51f are arranged symmetrically with the boundary B as a boundary.

【0079】境界部Bの両側の各領域における孔51
a,51b,51c,51d,51e,51fの各孔間
隔はそれぞれ同じ寸法となっているが、各領域の境界部
Bに接する孔51a,51a間は他の孔間隔よりも広く
なるように設定されている。また、各領域の境界部Bに
接する孔51aの孔幅寸法(境界部Bと直交する方向の
孔の寸法)は孔51bよりも僅かに狭く、孔51bの孔
幅寸法は孔51cよりも僅かに狭くなるように設定され
ている。また、孔51cの孔幅寸法は孔51dよりも僅
かに狭く設定され、孔51d乃至孔51fはそれぞれ同
じ孔幅寸法となるように設定されている。
Holes 51 in each region on both sides of the boundary B
The hole spacings of a, 51b, 51c, 51d, 51e, and 51f are the same, but the distance between the holes 51a and 51a in contact with the boundary B of each region is set to be wider than the other hole spacings. Has been done. Further, the hole width dimension of the hole 51a in contact with the boundary portion B of each region (the dimension of the hole in the direction orthogonal to the boundary portion B) is slightly narrower than the hole 51b, and the hole width dimension of the hole 51b is smaller than that of the hole 51c. It is set to be narrower. The hole width dimension of the hole 51c is set slightly narrower than that of the hole 51d, and the holes 51d to 51f are set to have the same hole width dimension.

【0080】すなわち、境界部Bに近い位置にあるもの
はその孔幅が狭く、境界部Bから離れるに従ってその孔
幅寸法が広くなるように形成されている。なお、この孔
幅寸法は孔1つ毎に順に広くなるようにする必要はな
く、2つ毎や3つ毎に順に広くなるようにしてもよい。
また、各領域における各孔51a,51b,51c,5
1d,51e,51fの孔幅寸法は、各孔間隔よりも広
くなるように設定されている。
That is, the hole located near the boundary B has a narrow hole width, and the hole width dimension increases as the distance from the boundary B increases. The hole width dimension does not have to be gradually increased for each hole, but may be increased for every two holes or every three holes.
In addition, the holes 51a, 51b, 51c, 5 in each region
The hole width dimensions of 1d, 51e, and 51f are set to be wider than the hole intervals.

【0081】図18は、図17に示す構成の透過領域3
7´を構成した制御電極33″を用いてシリコンウエハ
を帯電した場合の境界部Bと直交する方向、すなわち、
チャージワイヤ31と直交する方向のシリコンウエハ上
の帯電電位の分布を示す図である。この図において、縦
軸は最も高い電位との比を示し、横軸はチャージワイヤ
31の対向位置を0とし、チャージワイヤ31と直交す
る方向のチャージワイヤ31を境とする一方側の位置を
+、他方側の位置を−で表したシリコンウエハ上の位置
を示している。
FIG. 18 shows a transparent region 3 having the structure shown in FIG.
In the direction orthogonal to the boundary B when the silicon wafer is charged by using the control electrode 33 ″ forming 7 ′, that is,
FIG. 6 is a diagram showing a distribution of a charging potential on a silicon wafer in a direction orthogonal to a charge wire 31. In this figure, the vertical axis represents the ratio to the highest potential, the horizontal axis represents the facing position of the charge wire 31 as 0, and the position on one side of the charge wire 31 in the direction orthogonal to the charge wire 31 as a boundary is +. , And the position on the other side is represented by-on the silicon wafer.

【0082】また、図19は、図17に示す構成の透過
領域37´を構成した制御電極33″を用いてシリコン
ウエハを帯電した場合の境界部Bに沿う方向、すなわ
ち、チャージワイヤ31に沿う方向のシリコンウエハ上
の帯電電位の分布を示す図である。この図において、縦
軸は最も高い電位との比を示し、横軸はチャージワイヤ
31の対向位置における中央位置を0とし、その対向位
置に沿う右側位置を+、左側位置を−で表したシリコン
ウエハ上の位置を示している。
Further, FIG. 19 shows a direction along the boundary B when the silicon wafer is charged by using the control electrode 33 ″ forming the transmission region 37 ′ having the structure shown in FIG. 17, that is, along the charge wire 31. 3 is a diagram showing the distribution of the charged potential on the silicon wafer in the direction of the arrow, in which the vertical axis represents the ratio to the highest potential, and the horizontal axis represents the central position of the charge wire 31 at the facing position and the facing position is 0. The position on the silicon wafer is indicated by + on the right side and − on the left side along the position.

【0083】これらの図から明らかなように、チャージ
ワイヤ31と直交する方向とチャージワイヤ31に沿う
方向の両方向共に一定の範囲内で帯電電位の分布に略平
坦な領域が形成されている。このような平坦な領域が形
成されると、C−V特性を測定するときに測定位置が透
過領域37´の中心位置からずれたとしても分布の平坦
な領域の範囲内であれば正確な測定を行うことができる
ことになる。
As is apparent from these figures, a substantially flat region is formed in the distribution of the charging potential within a certain range in both the direction orthogonal to the charge wire 31 and the direction along the charge wire 31. When such a flat region is formed, accurate measurement is possible within the range of the flat region of the distribution even if the measurement position deviates from the center position of the transmission region 37 'when measuring the C-V characteristic. Will be able to do.

【0084】なお、図20及び図21は、図7に示す微
小孔38をマトリックス状に形成して透過領域37を構
成した制御電極33を用いてシリコンウエハを帯電した
場合のシリコンウエハ上の帯電電位の分布を示す図であ
り、それぞれ図18及び図19に対応するものである。
これらの図から明らかなように、長尺状の孔51により
透過領域37´を形成した制御電極33″の方が、微小
孔38により透過領域37を形成した制御電極33より
も帯電電位の分布により平坦な領域が形成されるように
なっている。このように、シリコンウエハ上の帯電電位
の分布の状態に差異が生じるのは次のような理由による
ものと考えられる。
20 and 21, the charging of the silicon wafer when the silicon wafer is charged using the control electrode 33 in which the minute holes 38 shown in FIG. FIG. 20 is a diagram showing a potential distribution and corresponds to FIGS. 18 and 19, respectively.
As is clear from these figures, the distribution of the charging potential is larger in the control electrode 33 ″ in which the transmission region 37 ′ is formed by the elongated hole 51 than in the control electrode 33 in which the transmission region 37 is formed by the minute holes 38. Thus, a flat region is formed, which is considered to be due to the following reasons.

【0085】すなわち、チャージワイヤ31と直交する
方向では、チャージワイヤ31から離れるに従ってイオ
ン化分子のシリコンウエハに対する付与量が少なくなる
が、図17に示す構成の透過領域37´の構成ではチャ
ージワイヤ31に近い位置にある孔51はその幅が狭
く、チャージワイヤ31から離れた位置の孔51はその
幅が広くなっているため、図7に示す構成の透過領域3
7に比べてイオン化分子のシリコンウエハに対する付与
量が均一化され易いからである。また、チャージワイヤ
31に沿う方向では、図17に示す構成の透過領域37
´ではチャージワイヤ31に沿って孔51が連続してい
るため、図7に示す構成の透過領域37に比べてイオン
化分子の付与が不連続となり難いからである。
That is, in the direction orthogonal to the charge wire 31, the amount of ionized molecules applied to the silicon wafer decreases as the distance from the charge wire 31 increases, but in the configuration of the transmission region 37 'of the configuration shown in FIG. Since the hole 51 at the near position has a narrow width and the hole 51 at a position away from the charge wire 31 has a wide width, the transparent region 3 having the configuration shown in FIG.
This is because the amount of ionized molecules applied to the silicon wafer can be made uniform more easily than in No. 7. Further, in the direction along the charge wire 31, the transparent region 37 having the configuration shown in FIG.
This is because the holes 51 are continuous along the charge wire 31 in ′, so that the application of ionized molecules is less likely to be discontinuous than in the permeation region 37 having the configuration shown in FIG. 7.

【0086】なお、図17に示す境界部Bの両側の対向
する2つの領域の孔51a,51b,51c,51d,
51e,51fの孔幅寸法をそれぞれ同一にし、各領域
における孔間隔を境界部Bに近い位置にあるものは広く
し、境界部Bから離れるに従って狭くするようにしても
よい。この場合でも、各孔51a,51b,51c,5
1d,51e,51fの孔幅寸法は、各孔間隔の寸法よ
りも広くすることが望ましい。このようにした場合で
も、図17に示すものと同様の効果を得ることができ
る。ただし、図17の場合も含め、各孔51a,51
b,51c,51d,51e,51fの孔幅寸法は、必
ずしも各孔間隔の寸法よりも広くしなければならないも
のではなく、孔間隔と同等としたり、孔間隔よりも狭く
するようにしてもよい。
It should be noted that the holes 51a, 51b, 51c, 51d in the two regions facing each other on both sides of the boundary B shown in FIG.
The hole width dimensions of 51e and 51f may be the same, and the hole interval in each region may be widened at a position close to the boundary B and narrowed as the distance from the boundary B increases. Even in this case, each hole 51a, 51b, 51c, 5
It is desirable that the hole width dimension of 1d, 51e, and 51f be wider than the dimension of each hole interval. Even in this case, the same effect as that shown in FIG. 17 can be obtained. However, including the case of FIG. 17, the holes 51a, 51
The hole width dimension of b, 51c, 51d, 51e, 51f does not necessarily have to be larger than the dimension of each hole interval, and may be equal to the hole interval or narrower than the hole interval. .

【0087】また、複数の長尺状の孔51がチャージワ
イヤ31に沿う方向に並列して形成されておれば、各長
尺状の孔51の孔幅や孔間隔は必ずしも上記条件を満た
していなくてもよい。この場合でも、少なくともチャー
ジワイヤ31に沿う方向の帯電電位の分布に平坦な領域
を形成することが可能となり、C−V特性を測定すると
きに測定位置が透過領域37´の中心位置からチャージ
ワイヤ31に沿う方向にずれたとしても分布の平坦な領
域の範囲内であれば正確な測定を行うことができること
になる。
If a plurality of elongated holes 51 are formed in parallel in the direction along the charge wire 31, the hole width and the hole interval of each elongated hole 51 do not necessarily satisfy the above conditions. You don't have to. Even in this case, it is possible to form a flat region in the distribution of the charging potential at least in the direction along the charge wire 31, and when measuring the CV characteristic, the measurement position is from the center position of the transmission region 37 'to the charge wire. Even if it is deviated in the direction along the line 31, accurate measurement can be performed within the range of the flat distribution region.

【0088】また、図17に示す透過領域37´を構成
している複数の長尺状の孔51は、少なくとも透過領域
37´の中央部分が上記条件を満足するようになってお
ればよく、透過領域37´の周辺部分は若干不規則な形
状となっていてもよい。
Further, in the plurality of elongated holes 51 forming the transmission area 37 'shown in FIG. 17, it is sufficient that at least the central portion of the transmission area 37' satisfies the above condition, The peripheral portion of the transmissive region 37 'may have a slightly irregular shape.

【0089】また、図7に示す透過領域37を構成して
いる複数の微小孔38についても、チャージワイヤ31
と直交する方向のものをチャージワイヤ31から離れる
に従って孔幅を大きくしたり、孔間隔を狭くしたりする
ことにより、シリコンウエハの帯電電位の分布をより平
坦化することが可能となる。
Further, regarding the plurality of minute holes 38 forming the transparent region 37 shown in FIG.
By increasing the hole width or narrowing the hole interval in the direction orthogonal to the charge wire 31, it is possible to further flatten the distribution of the charging potential of the silicon wafer.

【0090】更に、本実施の形態では、可動イオン分離
装置の帯電装置を例に説明したが、本発明に係る制御電
極は、被帯電物全体を均一帯電させるのではなく、その
一部領域のみの帯電が必要な場合に帯電領域を制限する
制御電極として広く適用できるものである。
Furthermore, in the present embodiment, the charging device of the movable ion separation device has been described as an example, but the control electrode according to the present invention does not uniformly charge the entire charged object, but only a partial region thereof. It is widely applicable as a control electrode that limits the charging area when the above-mentioned charging is required.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
帯電電極と被帯電物との間に介設される制御電極を、コ
ロナ放電で発生したイオンを被帯電物側に透過させる透
過領域と被帯電物の帯電領域を制限する制限領域とが形
成されている導電部材で構成したので、確実に被帯電物
の透過領域に対向する領域のみを帯電させることができ
る。
As described above, according to the present invention,
A control electrode provided between the charging electrode and the object to be charged is formed with a transmission area for transmitting ions generated by corona discharge to the object to be charged and a restriction area for limiting the charging area of the object to be charged. Since it is composed of the conductive member, it is possible to reliably charge only the area facing the transparent area of the object to be charged.

【0092】また、上記制御電極の透過領域を、複数の
微小孔をマトリックス状に形成して構成したので、微小
孔のサイズや個数を調節することにより帯電量や帯電範
囲の異なる制御電極を簡単に作成することができる。
Further, since the transmission area of the control electrode is formed by forming a plurality of micropores in a matrix, it is possible to easily control electrodes having different charge amounts and charge ranges by adjusting the size and number of the micropores. Can be created.

【0093】また、上記制御電極の透過領域を、微小幅
の複数の長尺状の孔を帯電電極に沿う方向に並列させて
構成したので、被帯電物上の少なくとも帯電電極に沿う
方向における帯電電位の分布を一定の範囲内で平坦化す
ることができ、被帯電物の特性の測定位置が多少ずれて
も正確な測定を行うことができるようになる。
Further, since the transmission area of the control electrode is constituted by arranging a plurality of elongated holes having a minute width in parallel with the direction along the charging electrode, charging on the object to be charged at least in the direction along the charging electrode. The potential distribution can be flattened within a certain range, and accurate measurement can be performed even if the measurement position of the characteristic of the charged object is slightly shifted.

【0094】また、上記制御電極の複数の長尺状の孔
を、対向する2つの領域にそれぞれ等しい孔間隔で形成
すると共に、その2つの領域の境界部から離れるに従っ
て孔幅が広くなるように形成したので、帯電電極に沿う
方向と帯電電極と直交する方向の被帯電物上の帯電電位
の分布を一定の範囲内で平坦化することができ、被帯電
物の特性の測定位置が多少ずれても正確な測定を行うこ
とができるようになる。
Further, a plurality of elongated holes of the control electrode are formed in two facing regions at equal hole intervals, and the hole width becomes wider as the distance from the boundary between the two regions increases. Since it is formed, the distribution of the charging potential on the charged object in the direction along the charging electrode and the direction orthogonal to the charging electrode can be flattened within a certain range, and the measurement position of the characteristic of the charged object is slightly displaced. Even then, it becomes possible to make accurate measurements.

【0095】また、上記制御電極の複数の長尺状の孔
を、対向する2つの領域にそれぞれ等しい孔幅で形成す
ると共に、その2つの領域の境界部から離れるに従って
孔間隔が狭くなるように形成したので、帯電電極に沿う
方向と帯電電極と直交する方向の被帯電物上の帯電電位
の分布を一定の範囲内で平坦化することができ、被帯電
物の特性の測定位置が多少ずれても正確な測定を行うこ
とができるようになる。
Further, the plurality of elongated holes of the control electrode are formed in the two areas facing each other with the same hole width, and the hole spacing becomes narrower as the distance from the boundary between the two areas increases. Since it is formed, the distribution of the charging potential on the charged object in the direction along the charging electrode and the direction orthogonal to the charging electrode can be flattened within a certain range, and the measurement position of the characteristic of the charged object is slightly displaced. Even then, it becomes possible to make accurate measurements.

【0096】また、上記制御電極の複数の長尺状の孔
を、その孔幅が孔間隔よりも広くなるように形成したの
で、帯電電極に沿う方向と帯電電極と直交する方向の被
帯電物上の帯電電位の分布を一定の範囲内でより確実に
平坦化することができ、被帯電物の特性の測定位置が多
少ずれても正確な測定を行うことができるようになる。
Further, since the plurality of elongated holes of the control electrode are formed so that the hole width is wider than the hole interval, the object to be charged in the direction along the charging electrode and the direction orthogonal to the charging electrode. The above distribution of the charging potential can be flattened more reliably within a certain range, and accurate measurement can be performed even if the measurement position of the characteristic of the charged object is slightly shifted.

【0097】また、ウエハに対向配置された帯電電極に
高電圧を印加し、コロナ放電によりイオンをウエハ表面
に付与する可動イオン分離装置の帯電装置において、帯
電電極とウエハとの間に制御電極を介設したので、ウエ
ハの一部領域を限定して帯電させることができ、ウエハ
の複数箇所で可動イオンの測定をすることができる。
Further, in a charging device of a movable ion separation device in which a high voltage is applied to a charging electrode arranged to face a wafer and ions are applied to the wafer surface by corona discharge, a control electrode is provided between the charging electrode and the wafer. Since it is interposed, a partial region of the wafer can be limitedly charged, and mobile ions can be measured at a plurality of points on the wafer.

【0098】また、上記帯電装置において、帯電電極の
ウエハと反対側の半空間を遮蔽するシールドケース備
え、そのシールドケースの開口面に上記制御電極を着脱
可能に取り付けたので、帯電電極全体がシールドケース
と制御電極とにより遮蔽され、帯電電極の断線や短絡等
の機械的、電気的損傷を確実に防止することができる。
また、透過領域の異なる制御電極を交換することにより
ウエハの帯電領域を簡単に変更することができる。
Further, in the above charging device, a shield case for shielding the half space of the charging electrode on the side opposite to the wafer is provided, and the control electrode is detachably attached to the opening surface of the shield case, so that the entire charging electrode is shielded. Since it is shielded by the case and the control electrode, it is possible to reliably prevent mechanical or electrical damage such as disconnection or short circuit of the charging electrode.
Further, the charged area of the wafer can be easily changed by exchanging the control electrodes having different transmissive areas.

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

【図1】本発明に係る可動イオン分離装置の帯電装置を
備えたC−V測定システム用外部ユニットの正面図であ
る。
FIG. 1 is a front view of an external unit for a CV measuring system equipped with a charging device for a movable ion separator according to the present invention.

【図2】本発明に係る可動イオン分離装置の帯電装置を
備えたC−V測定システム用外部ユニットの左側面図で
ある。
FIG. 2 is a left side view of an external unit for a CV measuring system equipped with a charging device for a movable ion separator according to the present invention.

【図3】本発明に係る可動イオン分離装置の内部構造を
示す概略側面図である。
FIG. 3 is a schematic side view showing an internal structure of a movable ion separation device according to the present invention.

【図4】本発明に係る帯電装置のヘッド部の構造を示す
縦断面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing the structure of the head portion of the charging device according to the present invention.

【図5】本発明に係る帯電装置のヘッド部の底面図であ
る。
FIG. 5 is a bottom view of the head portion of the charging device according to the present invention.

【図6】本発明に係る帯電装置のヘッド部の右側面図で
ある。
FIG. 6 is a right side view of the head portion of the charging device according to the present invention.

【図7】制御電極の透過領域の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a transmission region of a control electrode.

【図8】シリコンウエハの上部に帯電ユニットのヘッド
部が対向配置された状態を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the head portion of the charging unit is arranged facing the upper portion of the silicon wafer.

【図9】帯電ユニットによるシリコンウエハの一部領域
の帯電を説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining charging of a partial region of a silicon wafer by a charging unit.

【図10】可動イオン分離ユニットのブロック構成図で
ある。
FIG. 10 is a block configuration diagram of a movable ion separation unit.

【図11】可動イオン分離ユニットの処理動作のシーケ
ンスを示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing a sequence of processing operations of the movable ion separation unit.

【図12】シリコンウエハ表面の帯電領域を示す斜視図
である。
FIG. 12 is a perspective view showing a charged region on the surface of a silicon wafer.

【図13】シリコンウエハの酸化膜中の可動イオンを分
離した状態を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a state where mobile ions in an oxide film of a silicon wafer are separated.

【図14】可動イオンの分離処理によるC−V特性の変
化を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing changes in CV characteristics due to separation processing of mobile ions.

【図15】チャージワイヤとシリコンウエハとの間に制
御電極単体を介在させた状態を示す斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing a state in which a single control electrode is interposed between a charge wire and a silicon wafer.

【図16】チャージワイヤとシリコンウエハとの間に制
御電極単体を介在させる場合の制御電極のサイズを説明
するための図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining the size of the control electrode when the control electrode alone is interposed between the charge wire and the silicon wafer.

【図17】制御電極の透過領域の他の構成例を示す図で
ある。
FIG. 17 is a diagram showing another configuration example of a transmission region of a control electrode.

【図18】図17に示す構成の制御電極を用いて帯電さ
せたシリコンウエハ上の電位分布を示す図である。
18 is a diagram showing a potential distribution on a silicon wafer charged by using the control electrode having the configuration shown in FIG.

【図19】図17に示す構成の制御電極を用いて帯電さ
せたシリコンウエハ上の電位分布を示す図である。
19 is a diagram showing a potential distribution on a silicon wafer charged by using the control electrode having the configuration shown in FIG.

【図20】図7に示す構成の制御電極を用いて帯電させ
たシリコンウエハ上の電位分布を示す図である。
20 is a diagram showing a potential distribution on a silicon wafer charged using the control electrode having the configuration shown in FIG. 7.

【図21】図7に示す構成の制御電極を用いて帯電させ
たシリコンウエハ上の電位分布を示す図である。
21 is a diagram showing a potential distribution on a silicon wafer charged by using the control electrode having the configuration shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 C−V測定システム用外部ユニット 2 ユニット本体 3 可動イオン分離ユニット(可動イオン分離装置) 301 ユニット本体 4 キーボード 5 開口窓 6 搬送トレイ 61 保持部 61A 開口部 62 支持部 7 シリコンウエハ(被帯電物) 8 搬送トレイ駆動部 9 支持板 10,11 プーリ 12 ワイヤロープ 13 シャッタ 14 シャッタ駆動部 15 支持板 16,17 プーリ 18 ワイヤロープ 19 テーブル 20 ヒータユニット 21 ヒータステージ 22 ヒータ温度調節部 23 帯電ユニット(帯電装置) 24 ヘッド部 25 電源部 26 帯電ユニット駆動部 27,28 プーリ 29 ワイヤロープ 30 コントローラ 31 チャージワイヤ(帯電電極) 32 シールドケース 33,33′,33″ 制御電極 34 端子部 341 嵌入部 342 端子保持部 343 側壁 35,36 支持片 37,37´ 透過領域 38 微小孔 39 接続端子 40 蓋体 41 電源供給線路 42,43 保持部材 44,45 イオン化分子 46 真空ポンプ 47 表示部 48 操作部 49 可動Naイオン 51 長尺状の孔 1 External Unit for C-V Measurement System 2 Unit Body 3 Movable Ion Separation Unit (Movable Ion Separation Device) 301 Unit Body 4 Keyboard 5 Opening Window 6 Transport Tray 61 Holding Part 61A Opening 62 Supporting Part 7 Silicon Wafer (Charged Object) ) 8 transport tray drive unit 9 support plate 10, 11 pulley 12 wire rope 13 shutter 14 shutter drive unit 15 support plate 16, 17 pulley 18 wire rope 19 table 20 heater unit 21 heater stage 22 heater temperature control unit 23 charging unit (charging unit) Device 24 Head part 25 Power supply part 26 Charging unit drive part 27, 28 Pulley 29 Wire rope 30 Controller 31 Charge wire (charging electrode) 32 Shield case 33, 33 ', 33 "Control electrode 34 Terminal part 341 Fitting 342 Terminal holding part 343 Side wall 35,36 Support piece 37,37 'Transmission area 38 Micropore 39 Connection terminal 40 Lid 41 Power supply line 42,43 Holding member 44,45 Ionized molecule 46 Vacuum pump 47 Display part 48 Operation part 49 Movable Na ion 51 Long hole

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 帯電電極とこの帯電電極に生じたコロナ
放電により帯電される被帯電物との間に介設される制御
電極であって、 上記コロナ放電で発生したイオンを上記被帯電物側に透
過させる透過領域と上記被帯電物の帯電領域を制限する
制限領域とが形成されている導電部材を有することを特
徴とする制御電極。
1. A control electrode interposed between a charging electrode and an object to be charged which is charged by corona discharge generated in the charging electrode, wherein ions generated by the corona discharge are introduced into the object to be charged. A control electrode comprising: a conductive member having a transmissive region for transmitting light to a substrate and a restricted region for restricting a charged region of the charged object.
【請求項2】 上記透過領域は、複数の微小孔をマトリ
ックス状に形成してなるものであることを特徴とする請
求項1記載の制御電極。
2. The control electrode according to claim 1, wherein the transmissive region is formed by forming a plurality of micropores in a matrix.
【請求項3】 上記透過領域は、微小幅の複数の長尺状
の孔を上記帯電電極に沿う方向に並列させて形成してな
るものであることを特徴とする請求項1記載の制御電
極。
3. The control electrode according to claim 1, wherein the transmission region is formed by arranging a plurality of elongated holes having a minute width in parallel in a direction along the charging electrode. .
【請求項4】 上記複数の長尺状の孔は、対向する2つ
の領域にそれぞれ等しい孔間隔で形成されると共に、上
記2つの領域の境界部から離れるに従って孔幅が広くな
るように形成されていることを特徴とする請求項3記載
の制御電極。
4. The plurality of elongated holes are formed at equal intervals in two facing regions, and the width of the holes becomes wider as the distance from the boundary between the two regions increases. The control electrode according to claim 3, wherein:
【請求項5】 上記複数の長尺状の孔は、対向する2つ
の領域にそれぞれ等しい孔幅で形成されると共に、上記
2つの領域の境界部から離れるに従って孔間隔が狭くな
るように形成されていることを特徴とする請求項3記載
の制御電極。
5. The plurality of elongate holes are formed with equal hole widths in two opposing regions, and the hole intervals are narrowed as the distance from the boundary between the two regions increases. The control electrode according to claim 3, wherein:
【請求項6】 上記複数の長尺状の孔は、その孔幅が孔
間隔よりも広くなるように形成されていることを特徴と
する請求項4又は5記載の制御電極。
6. The control electrode according to claim 4, wherein the plurality of elongated holes are formed so that the hole width is wider than the hole interval.
【請求項7】 ウエハの酸化膜中の可動イオンを膜表面
又は膜とウエハの界面に移動させるべく、上記ウエハに
対向配置された帯電電極に高電圧を印加し、コロナ放電
により上記イオンをウエハ表面に付与する可動イオン分
離装置の帯電装置において、 請求項1乃至6のいずれかに記載の制御電極を備えてい
ることを特徴とする制御電極を用いた可動イオン分離装
置の帯電装置。
7. A high voltage is applied to a charging electrode facing the wafer to move mobile ions in the oxide film of the wafer to the surface of the film or the interface between the film and the wafer, and the ions are transferred to the wafer by corona discharge. A charging device for a movable ion separation device, which is provided on a surface, comprising the control electrode according to any one of claims 1 to 6, wherein the charging device for a movable ion separation device uses a control electrode.
【請求項8】 請求項7記載の制御電極を用いた可動イ
オン分離装置の帯電装置において、上記帯電電極の上記
ウエハと反対側の半空間を遮蔽するシールドケースを備
え、上記制御電極は上記シールドケースの開口面に着脱
可能に取り付けられていることを特徴とする制御電極を
用いた可動イオン分離装置の帯電装置。
8. The charging device for a movable ion separator using the control electrode according to claim 7, further comprising a shield case for shielding a half space of the charging electrode opposite to the wafer, wherein the control electrode is the shield. A charging device for a movable ion separation device using a control electrode, which is detachably attached to an opening surface of a case.
JP10278796A 1995-11-21 1996-04-24 Control electrode and charging apparatus for mobile ion isolating device using the electrode Pending JPH09205124A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006351303A (en) * 2005-06-15 2006-12-28 Hitachi High-Technologies Corp Pattern defect inspection method and apparatus thereof
JP2011159636A (en) * 2011-05-11 2011-08-18 Hitachi High-Technologies Corp Method and device for inspecting pattern defects

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