JPS59107073A - イオン注入のモニタリング方法 - Google Patents
イオン注入のモニタリング方法Info
- Publication number
- JPS59107073A JPS59107073A JP21505882A JP21505882A JPS59107073A JP S59107073 A JPS59107073 A JP S59107073A JP 21505882 A JP21505882 A JP 21505882A JP 21505882 A JP21505882 A JP 21505882A JP S59107073 A JPS59107073 A JP S59107073A
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- JP
- Japan
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- implantation
- ray
- wafer
- ion implantation
- tube
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3171—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation for ion implantation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
- C23C14/548—Controlling the composition
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はイオン注入のモニタリング方法に〃・力）す、
とくに螢光Ｘ線分析法を用いたイオン注入のモニタリン
グ方法に関する。
とくに螢光Ｘ線分析法を用いたイオン注入のモニタリン
グ方法に関する。
近年、ＩＣ，ＬＳＩの製造においては、イオン注入装置
および利用技術の進歩、素子の微細イヒの進展により、
ウエノ・−処理工程において複数回のイオン注入を行う
のが通例となってくるに及んでイオン注入技術は重要な
プロセス技術となった。
および利用技術の進歩、素子の微細イヒの進展により、
ウエノ・−処理工程において複数回のイオン注入を行う
のが通例となってくるに及んでイオン注入技術は重要な
プロセス技術となった。
しかし、生産工程でのイオン注入時のエラーは、デバイ
スが完成して始めて発見されることが多い。
スが完成して始めて発見されることが多い。
従って、定期的に試駆的イオン注入を行い、イオン注入
装置の機能が正常であるか否かをモニターしてエラーを
早期に発見することが必要である。
装置の機能が正常であるか否かをモニターしてエラーを
早期に発見することが必要である。
従来用いられているモニタリング方法には、（１）モニ
タリング用ウェハーにイオン注入後、熱処理を施し注入
層のシート抵抗（ρ目）を測定する方法、（２）ウェハ
ー上に抵抗となるべきパターンを形成し、該抵抗部分に
イオン注入を行い抵抗（Ｒ）を測定する方法、（３）ウ
ェハー上にＭＯＳ）ランジスタを作製しチャネル部にイ
オン注入を行った後しきい値電圧（ＶＴ）を測定する方
法、（４）ウエノ・−上にＭＯＳダイオードを作製し、
イオン注入を行いフラットバンド電圧（ＶＦＲ）を測定
する方法がある。
タリング用ウェハーにイオン注入後、熱処理を施し注入
層のシート抵抗（ρ目）を測定する方法、（２）ウェハ
ー上に抵抗となるべきパターンを形成し、該抵抗部分に
イオン注入を行い抵抗（Ｒ）を測定する方法、（３）ウ
ェハー上にＭＯＳ）ランジスタを作製しチャネル部にイ
オン注入を行った後しきい値電圧（ＶＴ）を測定する方
法、（４）ウエノ・−上にＭＯＳダイオードを作製し、
イオン注入を行いフラットバンド電圧（ＶＦＲ）を測定
する方法がある。
前記（１）の方法はモニタリングに要する所要時間は２
−３時間で比較的短いが、正確な判定を可能とするだめ
には少なくとも１０１０ｌ４Ｃのドーズ量、 で注入
を行わなければならない。ところが、実際に生産工程で
必要なドーズ量はｌ Ｑ ＩＩ Ｉ Ｑ ＋４ （−
ｍ−２であることが多いため、とのドーズ量範囲での装
置機能の異常は発見し難い欠点がある。（２）、 （３
）。
−３時間で比較的短いが、正確な判定を可能とするだめ
には少なくとも１０１０ｌ４Ｃのドーズ量、 で注入
を行わなければならない。ところが、実際に生産工程で
必要なドーズ量はｌ Ｑ ＩＩ Ｉ Ｑ ＋４ （−
ｍ−２であることが多いため、とのドーズ量範囲での装
置機能の異常は発見し難い欠点がある。（２）、 （３
）。
（４）の方法は測定精度が高いばかりでなく、低ドーズ
量でもモニタリングが可能である。％に（３）の方法で
はＩ Ｑ ” Ｃｍ−’程度のドーズ量で十分正確な判
定が可能である。しかし、これらの方法はいずれも前記
（１）の方法と比較して、フォトレジスト工程、熱処理
工程、酸化膜成長工程、アルミニウム（Ａｊり膜形成工
程等種々の工程を経るためモニタリングの所要時間がか
なり長くなってし甘う難点がある。
量でもモニタリングが可能である。％に（３）の方法で
はＩ Ｑ ” Ｃｍ−’程度のドーズ量で十分正確な判
定が可能である。しかし、これらの方法はいずれも前記
（１）の方法と比較して、フォトレジスト工程、熱処理
工程、酸化膜成長工程、アルミニウム（Ａｊり膜形成工
程等種々の工程を経るためモニタリングの所要時間がか
なり長くなってし甘う難点がある。
さらに、前記（１）、 （２）、 （３）、 （４）の
方法では熱処理等の種々の工程を紅るために他の工程の
影響を受けてしまう欠点がある。
方法では熱処理等の種々の工程を紅るために他の工程の
影響を受けてしまう欠点がある。
本発明は従来技術の持つ以上のような欠点を除去した有
効なイオン注入のモニタリング方法を提供するものであ
る。
効なイオン注入のモニタリング方法を提供するものであ
る。
本発明の特徴は、イオン注入装置の注入室において、ウ
ェハーにイオン注入後に該ウェノ・−表面上にＸ線を照
射し、放出される螢光Ｘ線を分析することにより注入不
純物を定量し、もってウェハーに実際にドーピングされ
た不純物量を注入後直ちに知ることができることにある
。
ェハーにイオン注入後に該ウェノ・−表面上にＸ線を照
射し、放出される螢光Ｘ線を分析することにより注入不
純物を定量し、もってウェハーに実際にドーピングされ
た不純物量を注入後直ちに知ることができることにある
。
すなわち、螢光Ｘａ分析法の測定精度の向上及び測定時
間の短縮化によシ、例えば生導体製造工程で用いられる
リンの場合は、リンのにα線を波長分散型の測定方式で
測定すれば、＃度で１０１＠ｃｍ’−’程度の検出が数
１０秒で可能である。また、入射Ｘ線の浸透深さは、例
えばシリコン中では数μｎ１であるのに対して、注入不
純物の深さ方向の分布は注入的後ではたかだか１μｍで
あるから、注入された不純物量てを検出できることにな
り都合がよい。
間の短縮化によシ、例えば生導体製造工程で用いられる
リンの場合は、リンのにα線を波長分散型の測定方式で
測定すれば、＃度で１０１＠ｃｍ’−’程度の検出が数
１０秒で可能である。また、入射Ｘ線の浸透深さは、例
えばシリコン中では数μｎ１であるのに対して、注入不
純物の深さ方向の分布は注入的後ではたかだか１μｍで
あるから、注入された不純物量てを検出できることにな
り都合がよい。
次に、実施例に基づき本発明の詳細な説明する。
第１図に示したように、イオン注入装置の注入室１にＸ
線管２及び計数管３を組み込む。計数管３は真空シール
部８を支点として紙面内でＸ線に対する角度が可変であ
る。イオンビーム７によシウェハ−４に所定のイオン注
入を行った後、Ｘ線管２からＸａ１５を発生させ、ウェ
ハー４の表面を照射する。Ｘ線管としては、例えばター
ゲットをクロムとし、最大定格５ Ｑ ｋＶ、 ８０ｍ
Ａｆａ度のものを用いる１Ｊ入射Ｘ線によりウェハーか
ら発せられた螢光ＸＩｖｉｌは、計数管に入る。この時
、計数管を、注入不純物の種類によって決まる特定の角
紋に移動しておけば、注入された不純物の紫に応じた計
数値が得られる。この計数に要する時間は例えばリンの
Ｋｃｔ線で約４０秒であり極めて短い。またウェハーを
注入位置に保持したままの状態で測定できるために、ウ
ェハーを大気中に取シ出して他の処理を施す必要がなく
簡便である。従って、製品を注入する際に、頻繁に試験
注入を行っても作業能率があまシ低下せす、一定の注入
条件での計数値の変化を観察すれば、装置の機能が正常
か否かを注入後直ちに知ることができる。試験注入の条
件は一例としてイオン種がＰ＋、 注入エネルギー１５
０ｋｅ〜： ドーズ量１．ＯＸ １０ ” Ｃｍ−１で
よい。注入不純物の原子査号が大きい程ドース量は少な
くても分析可能である１、さらに、この方法は、非破壊
的であシ繰シ返し測定できる利点を有する。また、イオ
ン注入装置の電流積分計では測定できない中性原子によ
るドーズ量のエラーも、注入された不純物を直接分析す
る本方法では問題とならない。分析が全て、高真空に保
たれている注入室内部で行われることにより、空気によ
るＸＷＡの吸収の問題を考えないでよいことも利点であ
る。
線管２及び計数管３を組み込む。計数管３は真空シール
部８を支点として紙面内でＸ線に対する角度が可変であ
る。イオンビーム７によシウェハ−４に所定のイオン注
入を行った後、Ｘ線管２からＸａ１５を発生させ、ウェ
ハー４の表面を照射する。Ｘ線管としては、例えばター
ゲットをクロムとし、最大定格５ Ｑ ｋＶ、 ８０ｍ
Ａｆａ度のものを用いる１Ｊ入射Ｘ線によりウェハーか
ら発せられた螢光ＸＩｖｉｌは、計数管に入る。この時
、計数管を、注入不純物の種類によって決まる特定の角
紋に移動しておけば、注入された不純物の紫に応じた計
数値が得られる。この計数に要する時間は例えばリンの
Ｋｃｔ線で約４０秒であり極めて短い。またウェハーを
注入位置に保持したままの状態で測定できるために、ウ
ェハーを大気中に取シ出して他の処理を施す必要がなく
簡便である。従って、製品を注入する際に、頻繁に試験
注入を行っても作業能率があまシ低下せす、一定の注入
条件での計数値の変化を観察すれば、装置の機能が正常
か否かを注入後直ちに知ることができる。試験注入の条
件は一例としてイオン種がＰ＋、 注入エネルギー１５
０ｋｅ〜： ドーズ量１．ＯＸ １０ ” Ｃｍ−１で
よい。注入不純物の原子査号が大きい程ドース量は少な
くても分析可能である１、さらに、この方法は、非破壊
的であシ繰シ返し測定できる利点を有する。また、イオ
ン注入装置の電流積分計では測定できない中性原子によ
るドーズ量のエラーも、注入された不純物を直接分析す
る本方法では問題とならない。分析が全て、高真空に保
たれている注入室内部で行われることにより、空気によ
るＸＷＡの吸収の問題を考えないでよいことも利点であ
る。
本方法によれば注入時のエラーを注入後直ちに極めて短
時間で、何らの処理を行うこと々く発見することが可能
であり、注入不良による製品の損害を未然に防ぐことが
できる。
時間で、何らの処理を行うこと々く発見することが可能
であり、注入不良による製品の損害を未然に防ぐことが
できる。
第１図は本発明の詳細な説明するだめの図である。
尚、図において、１・・・・・・注入室、２・・・・・
・Ｘ線管、３・・・・・・計数管、４・・・・ウェハー
、５・・曲入躬Ｘ糾、６・・・・・・螢光Ｘ線、７・・
・・・・イオンビーム、８・・曲真空シール部。 第１１ｚ１ ２ 、〜′
・Ｘ線管、３・・・・・・計数管、４・・・・ウェハー
、５・・曲入躬Ｘ糾、６・・・・・・螢光Ｘ線、７・・
・・・・イオンビーム、８・・曲真空シール部。 第１１ｚ１ ２ 、〜′
Claims (1)
- イオン注入装置の注入室において、ウニＩ・−にイオン
注入後、該ウエノ・−表面上にＸ線を照射して、放出さ
れる螢光Ｘ線を分光することを特徴とするイオン注入の
モニタリング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21505882A JPS59107073A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | イオン注入のモニタリング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21505882A JPS59107073A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | イオン注入のモニタリング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59107073A true JPS59107073A (ja) | 1984-06-21 |
Family
ID=16666057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21505882A Pending JPS59107073A (ja) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | イオン注入のモニタリング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59107073A (ja) |
-
1982
- 1982-12-08 JP JP21505882A patent/JPS59107073A/ja active Pending
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