JPS60232656A - イオン注入装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明はイオン注入装置に関し、詳しくはイオン注入
装置におけるイオンビームの進行方向を自動的に調整す
る調整構造に関する。

（ロ）従来技術 一般に、イオン注入装置は、その要部を第１図に示すよ
うに、走査電圧制御部（１）と、仕切板（以下マスクと
称す）（５）と、ウェハ（３）と、板状の電流測定部と
してのフラッグ（６）とを備え、前記マスク（５）の中
央部には、ウェハ（３）と略同−直径の開口部（４）が
設けられており、走査電圧制御部（１）によりイオンビ
ーム（２）の進行方向を２次元に走査して、マスク開口
部（４）通過後のイオンビーム（２）ヲウエハ（３）面
に照射するものである。また、この装置は、ウェハ（３
）にイオンを均一に注入するために、イオン注入開始前
に、前記フラッグ（６）をイオンビーム（２）進行方向
と直交する平面に立設して、マスク開口部（４）を通過
したビーム電流をフラッグ（６）で測定し、この測定値
の波形のズレ（オフセット）を調整してイオンビーム（
２）の走査幅の中心をマスク開口部（４）の中心に合わ
せるものである。

従来、上記波形のオフセット調整は、フラッグ（６）に
接続したオシロスコープ（図示省略）を用いて、走査電
圧を各１次元方向ず？走査して行うもので、具体的には
、まず、一方１次元方向、例えばＸ方向の走査電圧及び
そのフラッグ（６）の測定値を、オシロスコープのＸ軸
及びＹ軸にそれぞれ入力して、フラッグ（６）の測定値
の変動状態を第２図に示すような台形状の波形として描
かせ、この台形波の上辺の中点をマスク開口部（４）の
中心に、走査電源（図示省略）の電圧及び正負の極性を
調整して合わせ、次に、Ｙ方向の走査電圧を上記と同様
にして調整して、この方向における上記と同様の台形波
の上辺の中点を開口部（４）の中心に合わせるものであ
る。

しかし、この調整方法では、調整操作が人間の目視によ
る調整であるため、前記台形波上辺の中点をマスク開口
部（４）の中心に正確に合わせるのが難しく、そのため
、イオンビーム（２）の走査幅の中心がマスク開口部（
４）の中心からズレることかある。

この状態になると、イオンビーム（２）の走査幅を大き
くせねばならず、ウエノ・（３）に注入されるビーム電
流が少なくなる欠点があった０ （ハ）発明の目的 この発明は以上の事情に鑑みなされたもので、その主要
な目的の１つは、マスク開口部通過後のビーム電流を、
マスク開口部の中心と略同軸線上で測定して、イオンビ
ーム走査幅の中心をマスク開口部の中心に自動的に合わ
せることができるようにすることにある。

に）発明の構成 この発明は、イオンビームを２次元方向に走査する走査
電圧制御部と、所定量のイオンビームを通過させるだめ
の開口部を有する仕切板と、イオンビーム走査時に、仕
切板開口部通過後のビーム電流の変動状態を測定する電
流測定部とを備えたイオン注入装置において、 電流測定部の測定値をしきい値を基準にして２つの異な
る状態のディジタル信号に変換するディジタル信号変換
回路と、一方１次元方向にイオンビームを走査させ、前
記しきい値以下に対応する２つの隣接ディジタル信号の
出力時間が一致するよう走査電圧制御部に制御信号を出
力し、しかる後に他方１次元方向についても同様の制御
信号を出力する制御回路とを備えてなるイオン注入装置
である。

（ホ）実施例 以下図に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する。な
お、これによってこの発明が限定されるものではない。

第４図はイオン注入装置（７）の要部構成図で、従来と
同一構成の集束電極（８）、走査電圧制御部（１）、マ
スク（５）、フラッグ（６）及びウェハ（３）と、ディ
ジタル信号変換回路としてのオートスレッショルド回路
Ｑ３）と、制御回路圓とを備えている。さらに、走査電
圧制御部（１）は、２対の直交するＸ方向及びＹ方向走
査電極板部（９１ＱＯ）と、走査電源（１１）と、走査
電源制御部はとからなる。

前記オートスレッショルド回路（１３）は、フラッグ（
６）に接続され、第２図に示すフラッグの測定電流値を
、第２図の一点鎖線α６）で示すしきい値を基準にして
、第５図に示すように、それ以下及び以上の交互に連続
する０及び１の２つの異なる状態のディジタル信号αη
α秒に変換するものである。

制御回路αａは、オートスレッショルド回路（至）と走
査電源制御部（２）とに接続され、前記０ディジタル信
号αηの出力時間を比較演算する演算回路と、走査電源
制御部＠に走査電圧制御信号を出力する信号出力回路と
を備えたマイクロコンピュータからなる。なお、上記信
号出力回路と演算回路とは図示省略する。

第３図は、イオンビーム走査時におけるビームスポット
の中心の進行方向をマスク開口部（４）及び経過時間と
関連させて説明した図である。この図において、２本の
点線α９（イ）絋、マスク開口部（４）の周縁を示す線
である。また、第５図のｔｌ及びｔ２は、０ディジタル
信号αηの出力時間を示し、第２図の台形波におけるＴ
１及び１２時間にそれぞれ対応している。

次に上記装置の制御作動を説明する。

イオンビームの進行方向を２次元方向に走査するに当り
、まず、Ｘ方向走査電極板部（９）のみに走査電圧を印
加する。そして第３図に示すように、マスク開口部（４
）を通過したビーム電流をフラッグ（６）で測定する。

この測定値は、第２図に示すように、上辺長がマスク開
口５（４）の直径と対応する台形波をなして増減する。

次いで、この台形波をオートスレッショルド回路αＪで
Ｏ及び１のディジタル信号α７１（ＩＰ）に変換する。

そこで、これらの０ディジタル信号０７７のうち隣接す
る０ディジタル佃号の出力時間を演算回路で比較演算し
て、この演算結果が一致したときに、信号出力回路から
走査電源制御部口に制御信号を出力する。そして、走査
電源αυを作動させてその走査電圧及びその正負の極性
を調整して、隣接するＯディジタル信号αηの出力時間
、例えば、第５図に示すｔ、及びｔ２とを等しくさせる
。

次いで、Ｙ方向走査電極板部叫に走査電圧を印加し、上
記と同様にしてこの走査方向における前記と同様のｔ、
とｔ２とを等しくさせる。

以上により、イオンビーム（２）の走査幅の中心をマス
ク開口部（４）の中心、すなわちウェハ（３）の中心に
、人間が操作することなく、自動的にかつ正確に合わせ
ることができる。

（へ）発明の効果 この発明は、電流測定部の測定値をしきい値を基準にし
て２つの異なる状態のディジタル信号に変換し、しきい
値以下の隣接するディジタル信号の出力時間を各１次元
方向ずつ一致させることによって、イオンビームの走査
幅の中心を仕切板開口部の中心に自動的に確実に合わせ
ることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のイオン注入装置の構成説明図、第２図位
この電流測定部における測定電流波形図、第３図はこの
イオンビームの走査方向をマスク開口部の直径及び経過
時間と関連させて示す走査方向説明図、第４図はこの発
明に係るイオン注入装置の一実施例を示す第１図相当図
、第５図は第２図の測定電流を０及び１のディジタル信
号に変換したディジタル信号説明図である。 （１）・・・・・・・・・走査電圧制御部、（２）・・
・・・・・・・イオンビーム、（４）・・・・・・・・
・マスク開口部（仕切板開口部）、（５）・・・・・・
・・・マスク（仕切板）、（６）・・・・・・・・・電
流測定部、（７）・・・・・・・−・イオン注入装置、
α３−・・・−・・・オートスレッショルド回路（ディ
ジタル信号変換回路）、圓・・・・・・−・・制御回路
、Ｏｅ・・・・・・・・・しきい値、αり（２）・・・
・・・・・・ディジタル信号。 第１図 第２図 第３図 □時間　２０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　イオンビームを２次元方向に走査する走査電圧制御
   部と、所定量のイオンビームを通過させるための開口部
   を有する仕切板と、イオンビーム走査時に、仕切板開口
   部通過徒のビーム電流の変動状態を測定する電流測定部
   とを備えたイオン注入装置において、 電流測定部の測定値をしきい値を基準にして２つの異な
   る状態のディジタル信号に変換するディジタル信号変換
   回路と、一方１次元方向にイオンビームを走査させ、前
   記しきい値以下に対応する２つの隣接ディジタル信号の
   出力時間が一致するよう走査電圧制御部に制御信号を出
   力し、しかる後に他方１次元方向についても同様の制御
   信号を出力する制御回路とを備えてなるイオン注入装置
   。