JPS6016704B2 - イオン注入装置のビ−ム監視装置 - Google Patents
イオン注入装置のビ−ム監視装置Info
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- JPS6016704B2 JPS6016704B2 JP7676579A JP7676579A JPS6016704B2 JP S6016704 B2 JPS6016704 B2 JP S6016704B2 JP 7676579 A JP7676579 A JP 7676579A JP 7676579 A JP7676579 A JP 7676579A JP S6016704 B2 JPS6016704 B2 JP S6016704B2
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- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims description 19
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims description 15
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- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims description 7
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/265—Bombardment with radiation with high-energy radiation producing ion implantation
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、半導体ゥヱフアに不純物をドーピングする
のに用いられるイオン注入装置のビーム監視装置に関す
るものである。
のに用いられるイオン注入装置のビーム監視装置に関す
るものである。
従来の技術
一般にこの種のイオン注入装置において、半導体ウェフ
アに対してイオンを正しく注入するためには、ｍ水平面
内を走査されるイオンビームが半導体ウェフアの中心に
対して左右対称であること、および‘２ー垂直面内を走
査されるイオンビームが半導体ウェフアの中心に対して
上下対称であることが必要である。
アに対してイオンを正しく注入するためには、ｍ水平面
内を走査されるイオンビームが半導体ウェフアの中心に
対して左右対称であること、および‘２ー垂直面内を走
査されるイオンビームが半導体ウェフアの中心に対して
上下対称であることが必要である。
発明が解決しようとする問題点
従来技術では半導体ウェフアにイオンビームが正しく注
入されているか否かを監視するため、マスク板の四隅に
それぞれファラデーカップを設けてマスク電流の測定を
行なっていた。
入されているか否かを監視するため、マスク板の四隅に
それぞれファラデーカップを設けてマスク電流の測定を
行なっていた。
このような従来技術のものでは、各々に測定用の配線が
施されているので、構造が複雑となり、装置のコストも
高くなる欠点がある。そこで、この発明の目的は、イオ
ンビームの水平および垂直偏向電極における偏向信号を
用いてファラデー箱に流れる電流を垂直方向および水平
方向についてそれぞれ分析し、それによってイオンビー
ムの半導体ウェフアの中心に対する左右、上下の対称性
を検出して、半導体ウェフアに注入されるイオンビーム
を監視するイオン注入装置のビーム監視装置を提供する
ことにある。
施されているので、構造が複雑となり、装置のコストも
高くなる欠点がある。そこで、この発明の目的は、イオ
ンビームの水平および垂直偏向電極における偏向信号を
用いてファラデー箱に流れる電流を垂直方向および水平
方向についてそれぞれ分析し、それによってイオンビー
ムの半導体ウェフアの中心に対する左右、上下の対称性
を検出して、半導体ウェフアに注入されるイオンビーム
を監視するイオン注入装置のビーム監視装置を提供する
ことにある。
問題点を解決するための手段
上記目的を達成するために、この発明によるイオン注入
装置のビーム監視装置は、イオン源から引出され、水平
偏向および垂直偏向により走査されて半導体ウェフアに
衝突するイオンビームによるビーム電流を、垂直偏向信
号および水平偏向信号を用いてそれぞれ上、下方向の二
つの電流信号と左、右方向の二つの電流信号とに分離す
る回路と、上、下方向電流信号および左、右方向電流信
号を平均化する平均化回路と、平均化された上、下方向
電流信号の差および平均化された左、右方向電流信号の
差をそれぞれ検出して中心に対するイオンビームの水平
方向および垂直方向の偏向の片寄りを測定する回路とを
有し、上記各片寄りを許容設定値と比較し許容設定値を
超えたときイオン注入を停止させることを特徴としてい
る。
装置のビーム監視装置は、イオン源から引出され、水平
偏向および垂直偏向により走査されて半導体ウェフアに
衝突するイオンビームによるビーム電流を、垂直偏向信
号および水平偏向信号を用いてそれぞれ上、下方向の二
つの電流信号と左、右方向の二つの電流信号とに分離す
る回路と、上、下方向電流信号および左、右方向電流信
号を平均化する平均化回路と、平均化された上、下方向
電流信号の差および平均化された左、右方向電流信号の
差をそれぞれ検出して中心に対するイオンビームの水平
方向および垂直方向の偏向の片寄りを測定する回路とを
有し、上記各片寄りを許容設定値と比較し許容設定値を
超えたときイオン注入を停止させることを特徴としてい
る。
作用ビーム電流は垂直および水平偏極における偏向信号
によって偏向される偏向値を超えるとビームはマスク板
で阻止されファラデーに到達しなくなる。
によって偏向される偏向値を超えるとビームはマスク板
で阻止されファラデーに到達しなくなる。
そこでこの発明の装置ではビーム電流は蚤平および垂直
偏向信号を用いてそれぞれ水平方向においては左右の二
成分および垂直方向においては上下の二成分に振り分け
られ、これらの振り分けられた左右の二成分および上下
の二成分についてそれぞれ平均化し、そしてそれぞれの
差が検出される。こうして検出された水平方向および垂
直方向における葦信号が許容設定層以上となったときア
ラーム信号を発生し、イオン注入が停止される。実施例 以下この発明を添付図面を参照して説明する。
偏向信号を用いてそれぞれ水平方向においては左右の二
成分および垂直方向においては上下の二成分に振り分け
られ、これらの振り分けられた左右の二成分および上下
の二成分についてそれぞれ平均化し、そしてそれぞれの
差が検出される。こうして検出された水平方向および垂
直方向における葦信号が許容設定層以上となったときア
ラーム信号を発生し、イオン注入が停止される。実施例 以下この発明を添付図面を参照して説明する。
第１図にはこの発明の一実施例を概略的に示し、１はイ
オンビーム発生装置、２はイオンビーム３を水平方向×
および垂直方向Ｙに偏向させる偏向電極（図面にはその
内の一方のみを示す）、４はマスク板、５は二次電子を
抑制するバイアス板、６はファラデー箱でその中にイオ
ンビームによってドーピング処理すべき半導体ウェフア
７が位置されている。第１図のイオン注入装置の下側に
はこの発明のビームモニタ方法を実施しているフロツク
線図を示す。８はマスク板４にイオンが当りその結果マ
スク板４に流れる伝流ｌｍを受ける電流積分器、９はフ
ァラデー箱６に流れる電流ｌｆを受ける電流積分器、１
０は割算器、１１は設定調整回路、１２はシュミットト
リガであり、これらの構成要素８〜１２はマスク電流ｌ
ｍとファラデー電流ｌｆとの比を検出する回路を構成し
ており、これについてこの発明の要部を形成しないので
詳細な説明は省略する。
オンビーム発生装置、２はイオンビーム３を水平方向×
および垂直方向Ｙに偏向させる偏向電極（図面にはその
内の一方のみを示す）、４はマスク板、５は二次電子を
抑制するバイアス板、６はファラデー箱でその中にイオ
ンビームによってドーピング処理すべき半導体ウェフア
７が位置されている。第１図のイオン注入装置の下側に
はこの発明のビームモニタ方法を実施しているフロツク
線図を示す。８はマスク板４にイオンが当りその結果マ
スク板４に流れる伝流ｌｍを受ける電流積分器、９はフ
ァラデー箱６に流れる電流ｌｆを受ける電流積分器、１
０は割算器、１１は設定調整回路、１２はシュミットト
リガであり、これらの構成要素８〜１２はマスク電流ｌ
ｍとファラデー電流ｌｆとの比を検出する回路を構成し
ており、これについてこの発明の要部を形成しないので
詳細な説明は省略する。
また第１図において１３は偏向電極２における偏向電圧
Ｖｘ（又はＶｙ）を入力とする零検出回路、１４はファ
ラデー電流ｌｆを入力とする電流・電圧変換器、１５は
波形整形回路、１６はアナログスイッチ、１７，１８は
平均化回路、１９は引き算回路、２０は設定調整回路、
２１‘ま零検出回路であり、これらの要素１３〜２０に
よってイオンビーム３の半導体ウェフア７の中心に対す
る左右または上下の対称性を検出する回路が構成され、
この回路は水平方向×と垂直方向Ｙについてそれぞれ設
けられているが、図面にはその一方のみを示す。そこで
ウェフアの中心に対するイオンビームの左右、上下の走
査の片寄りの検出について説明すると、Ｘ（またはＹ）
偏向電極２の電圧Ｖｘ（またはＶｙ）とファラデー電流
ｌｆとを二次元的に示すと第２図の通りである。
Ｖｘ（又はＶｙ）を入力とする零検出回路、１４はファ
ラデー電流ｌｆを入力とする電流・電圧変換器、１５は
波形整形回路、１６はアナログスイッチ、１７，１８は
平均化回路、１９は引き算回路、２０は設定調整回路、
２１‘ま零検出回路であり、これらの要素１３〜２０に
よってイオンビーム３の半導体ウェフア７の中心に対す
る左右または上下の対称性を検出する回路が構成され、
この回路は水平方向×と垂直方向Ｙについてそれぞれ設
けられているが、図面にはその一方のみを示す。そこで
ウェフアの中心に対するイオンビームの左右、上下の走
査の片寄りの検出について説明すると、Ｘ（またはＹ）
偏向電極２の電圧Ｖｘ（またはＶｙ）とファラデー電流
ｌｆとを二次元的に示すと第２図の通りである。
第２図において電圧Ｖｘ（またはＶｙ）スキャン中心が
ずれると破線で示すようになる。このずれ（片寄り）を
第１図にブロック線図で示した回路によって定量化する
。すなわち、琴検出回路１３は直接×（またはＹ）偏向
蟹極２より分割された電圧Ｖｘ（またはＶｙ）の零検出
を行なう。一方、ファラデー箱６からの電流ｌｆは電流
・電圧変換器１４で電圧信号に変換される。この電圧信
号はアナログスイッチ１６において零検出回路１３から
波形整形回路１５を介して供給されるスキャン波形の正
（十）の部分と負（−）の部分とによって平均化回路１
７，１８へ振り分けられる。スキャンの中心がウェフア
の中心と一致するためには、スキャン波形の正の部分と
負の部分とによってアナログスイッチ１６において振り
分けられた二つの信号が丁度等量の時である。そこで各
平均化回路１７，１８で平均化された二つの信号Ｖｆ＋
，Ｖｆ‐は引き算回路１９に供給され、この引き算回路
１９はその差（Ｖｆ十一Ｖｆ‐）を誤差信号として零検
出回路２１へ供給する。この黍検出回路２１ではこの誤
差信号を設定調整回路２０で設定されたある許容設定層
と比較し、その許容設定層を超えた場合にはアラーム信
号が発生される。効果 以上説明してきたように、この発明によれば、半導体ウ
ェフアに入るイオンビームによるビーム電流を、水平、
垂直偏向信号を用いて左右、上下の方向の四つの信号成
分に分け、これらを信号成分に基づいてイオンビームの
中心に対する片寄りを検出しており、簡単な回路構成で
簡単にずれを検出することができ、注入イオンビームを
正確かつ容易に監視することができる。
ずれると破線で示すようになる。このずれ（片寄り）を
第１図にブロック線図で示した回路によって定量化する
。すなわち、琴検出回路１３は直接×（またはＹ）偏向
蟹極２より分割された電圧Ｖｘ（またはＶｙ）の零検出
を行なう。一方、ファラデー箱６からの電流ｌｆは電流
・電圧変換器１４で電圧信号に変換される。この電圧信
号はアナログスイッチ１６において零検出回路１３から
波形整形回路１５を介して供給されるスキャン波形の正
（十）の部分と負（−）の部分とによって平均化回路１
７，１８へ振り分けられる。スキャンの中心がウェフア
の中心と一致するためには、スキャン波形の正の部分と
負の部分とによってアナログスイッチ１６において振り
分けられた二つの信号が丁度等量の時である。そこで各
平均化回路１７，１８で平均化された二つの信号Ｖｆ＋
，Ｖｆ‐は引き算回路１９に供給され、この引き算回路
１９はその差（Ｖｆ十一Ｖｆ‐）を誤差信号として零検
出回路２１へ供給する。この黍検出回路２１ではこの誤
差信号を設定調整回路２０で設定されたある許容設定層
と比較し、その許容設定層を超えた場合にはアラーム信
号が発生される。効果 以上説明してきたように、この発明によれば、半導体ウ
ェフアに入るイオンビームによるビーム電流を、水平、
垂直偏向信号を用いて左右、上下の方向の四つの信号成
分に分け、これらを信号成分に基づいてイオンビームの
中心に対する片寄りを検出しており、簡単な回路構成で
簡単にずれを検出することができ、注入イオンビームを
正確かつ容易に監視することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック線図、第２
図はこの発明の説明線図である。 図中、１はイオンビーム発生装置、２は偏向噂極、３は
イオンビーム、４はマスク板、６はファラデー箱、７は
半導体ウェフア、１３は琴検出回路、１４は電流・電圧
変換器、１５は波形整形回路、１６はアナログスイッチ
、１７，１８は平均化回路、１９は引き算回路、２０は
設定回路、２１‘ま零検出回路。 第１図 第２図
図はこの発明の説明線図である。 図中、１はイオンビーム発生装置、２は偏向噂極、３は
イオンビーム、４はマスク板、６はファラデー箱、７は
半導体ウェフア、１３は琴検出回路、１４は電流・電圧
変換器、１５は波形整形回路、１６はアナログスイッチ
、１７，１８は平均化回路、１９は引き算回路、２０は
設定回路、２１‘ま零検出回路。 第１図 第２図
Claims (1)
- １ 半導体ウエフアに不純物をドーピングするのに用い
られるイオン注入装置において、イオン源から引出され
、水平偏向および垂直偏向により走査されて半導体ウエ
フアに衝突するイオンビームによるビーム電流を、垂直
偏向信号および水平偏向信号を用いてそれぞれ上、下方
向の二つの電流信号と、左、右方向の二つの電流信号と
に分離する回路と、上、下方向電流信号および左、右方
向電流信号を平均化する平均化回路と、平均化された上
、下方同電流信号の差および平均化された左、右方向電
流信号の差をそれぞれ検出して中心に対するイオンビー
ムの水平方向および垂直方向の偏向の片寄りを測定する
回路とを有し、上記各片寄りを許容設定置と比較して許
容設定値を超えたときイオン注入を停止させることを特
徴とするイオン注入装置のビーム監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7676579A JPS6016704B2 (ja) | 1979-06-20 | 1979-06-20 | イオン注入装置のビ−ム監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7676579A JPS6016704B2 (ja) | 1979-06-20 | 1979-06-20 | イオン注入装置のビ−ム監視装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9172584A Division JPS59232999A (ja) | 1984-05-07 | 1984-05-07 | イオン注入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS561531A JPS561531A (en) | 1981-01-09 |
| JPS6016704B2 true JPS6016704B2 (ja) | 1985-04-26 |
Family
ID=13614683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7676579A Expired JPS6016704B2 (ja) | 1979-06-20 | 1979-06-20 | イオン注入装置のビ−ム監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6016704B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60232656A (ja) * | 1984-04-28 | 1985-11-19 | Nissin Electric Co Ltd | イオン注入装置 |
| JPH0746592B2 (ja) * | 1987-01-12 | 1995-05-17 | 日新電機株式会社 | ビ−ム絞り込み制御方法 |
| JPH01163953A (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-28 | Tokyo Electron Ltd | イオン注入装置の異常検出器 |
| JPH0821357B2 (ja) * | 1987-12-29 | 1996-03-04 | 三菱電機株式会社 | イオン注入装置におけるイオンビーム調整状態確認装置 |
| US5146098A (en) * | 1991-04-05 | 1992-09-08 | Vlsi Technology, Inc. | Ion beam contamination sensor |
-
1979
- 1979-06-20 JP JP7676579A patent/JPS6016704B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS561531A (en) | 1981-01-09 |
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