KR20040025832A - 기판의 대전전압계측장치 및 이온빔 조사장치 - Google Patents

기판의 대전전압계측장치 및 이온빔 조사장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20040025832A
KR20040025832A KR1020030064675A KR20030064675A KR20040025832A KR 20040025832 A KR20040025832 A KR 20040025832A KR 1020030064675 A KR1020030064675 A KR 1020030064675A KR 20030064675 A KR20030064675 A KR 20030064675A KR 20040025832 A KR20040025832 A KR 20040025832A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
voltage
measuring
measurement
charging voltage
Prior art date
Application number
KR1020030064675A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100563334B1 (ko
Inventor
마에노슈이치
Original Assignee
닛신 이온기기 가부시기가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛신 이온기기 가부시기가이샤 filed Critical 닛신 이온기기 가부시기가이샤
Publication of KR20040025832A publication Critical patent/KR20040025832A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100563334B1 publication Critical patent/KR100563334B1/ko

Links

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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/24—Arrangements for measuring quantities of charge

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

실제로 처리중의 기판표면의 대전전압을 정확하게 계측할 수 있는 장치를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
이를 해결하기 위한 수단으로 이 대전전압 계측장치(12)는 기판고정대(4)상에 배치되고 있어 기판(6)사이에 정전용량 Cs를 형성하는 계측용 전극(14)과, 그와 접지전위부 사이에 접속된 정전용량 Cm의 계측용 콘덴서(18)와, 그 양단의 계측전압 Vm을 계측하는 전압계(20)와, 연산기(22)를 구비하고 있다. 연산기(22)는 계측중의 임의 시간을 t1으로 했을 때 그 때의 계측전압 Vm(t1), 분압비의 역수 K 및 계측용 콘덴서(18)에 병렬인 저항분의 저항치 Rm을 기초로 다음 식의 연산을 행하고, 시간 t1에 있어 기판(6) 표면의 대전전압 Vs를 구한다.
Vs= K〔Vm(t1) + {1/(Cm·Rm)} ∫o t1Vm(t)dt〕
여기서 K=(Cs+ Cm)/Cs또는 K=Cm/Cs(Cm>> Cs일 때)

Description

기판의 대전전압계측장치 및 이온빔 조사장치{CHARGING VOLTAGE MEASURING DEVICE FOR SUBSTRATE AND ION BEAM IRRADIATING DEVICE}
본 발명은 예를들어 기판에 이온주입, 이온도핑, 플라즈마 처리 등을 실시하는 장치나 공정, 또는 기판을 반송이나 건조하는 장치나 공정 등과 같이 기판의 표면이 대전할 염려가 있는 장치나 공정에 이용되어 기판표면의 대전전압을 계측하는 대전전압 계측장치 및 그와 같은 대전전압 계측장치를 구비하는 이온빔 조사장치에 관한 것이다.
상기와 같은 기판의 표면이 대전할 염려가 있는 장치나 공정에 있어서는 기판표면에 있어 절연파괴방지를 위해 기판표면의 대전전압을 계측하는 것이 중요하다.
기판을 고정하여 유지하는 기판고정대에 정전척을 이용한 특수한 장치에 있어서 그 정전척의 전극에 흐르는 흡착전류 등으로부터 기판표면의 전위를 구하는 기술이 종래부터 제안되고 있지만(일복국 특개평 9-54130호 공보 0010 내지 0014 문단 및 도 1, 일본국 특개평 10-27566호 공보 0010 내지 0015 문단 및 도 1), 이 기술은 정전척을 이용하지 않는 경우에 적용할 수는 없다.
정전척을 이용하지 않는 경우의 종래의 일반적인 대전전압 계측방법의 예를 도 12를 참조하여 설명한다.
우선 기판(6)을 처리할 경우를 설명하면 이 때는 계측용 전극(8)을 배치하지 않고 기판고정대(4) 상에 처리할 기판(6)을 클램퍼 등(도시생략)에 의해 유지, 고정하고, 기판(6)에 이온빔(2)을 조사한다. 이에 따라 기판(6)에 이온주입, 이온도핑 등의 처리를 실시할 수 있다.
기판고정대(4)는 예를들어 금속제의 판이다. 기판(6)은 예를들어 액정디스플레이용 유리 기판이지만 다른 것 예를들어 반도체 기판 등의 경우도 있다.
상기와 같이 하여 기판(6)에 이온빔(2)을 조사하면 이온빔(2)안의 이온 정전하에 의해 기판(6)의 표면이 대전(차지업)한다. 특히 기판(6)이 절연성(전기절연성, 이하 동일)기판의 경우에는 기판(6)의 표면은 더욱 대전하기 쉬워진다. 유리기판이나, 표면에 절연층을 갖는 반도체 기판이 그 예이다. 이 때의 기판표면의 대전전압은 간단히 말하면 이온빔(2)으로서 조사되는 이온과, 이온빔(2)과 함께 기판(6)에 공급되는 전자와의 밸런스에 의해 정해진다. 이 전자는 예를들어 이온빔(2) 주변에 존재하는 플라즈마안의 전자나 후술하는 전자공급원으로부터 공급되는 전자이다.
상기와 같은 기판(6) 표면의 대전전압을 계측하기 위해서는 기판(6)의 표면에 금속제의 계측용 전극(8)을 밀착시키고, 거기에 이온빔(2)을 조사하여 그 때의 계측용 전극(8)의 전압을 전압계(10)로 계측하고, 그것에 의해 측정한 전압을 기판표면의 대전전압으로 했다. 실제로 기판(6)에 이온빔(2)을 조사하여 처리를 실시할 때에는 방해가 되는 계측용 전극(8)은 제거되었다.
상기와 같은 종래의 계측방법에서는 기판(6)의 표면에 계측용 전극(8)을 설치할 필요가 있기 때문에 실제의 처리(예를들어 이온주입)안의 기판(6) 표면의 대전전압을 계측할 수는 없다.
또 대전전압 계측에 있어서도 이온빔(2)을 금속제의 계측용 전극(8)에 조사하여 계측하므로 기판(6)의 표면과 계측용 전극(8)의 표면과의 물성 차이에 의해 기판표면의 정확한 대전전압의 계측은 불가능하다.
그래서 본 발명은 실제로 처리중의 기판표면의 대전전압을 정확하게 계측할 수 있는 장치를 제공하는 것을 주 목적으로 하고 있다.
도 1은 본 발명에 관한 대전전압 계측장치의 일 실시예를 도시하는 도면.
도 2는 도 1에서의 계측용 콘덴서 주변의 등가회로도.
도 3은 본 발명에 관한 대전전압 계측장치의 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 도 3에서의 계측용 콘덴서 주변의 등가회로도.
도 5는 기판고정대, 기판 및 계측용 전극의 평면형상의 일예를 도시하는 평면도.
도 6은 분압비의 역수를 구하는 방법의 일예를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명에 관한 이온빔 조사장치의 일 실시예를 도시하는 개략단면도.
도 8은 도 7에서의 제어기의 구체예를 도시하는 블록도.
도 9는 기판고정대, 기판 및 계측용 전극의 평면형상의 일예를 이온빔과 함께 도시하는 평면도.
도10은 계측용 전극의 구성의 다른 예를 도시하는 평면도.
도11은 계측용 전극의 구성의 또 다른 예를 도시하는 평면도.
도12는 종래의 대전전압 계측방법의 일예를 도시하는 도면.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
2: 이온빔4: 기판고정대
6: 기판12: 기판의 대전전압 측정장치
14: 계측용 전극18: 계측용 콘덴서
20: 전압계22: 연산기
24: 계측용 저항기34: 플라즈마 발생장치(전자공급원)
48: 제어기
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1구성특징은 기판고정대에 고정된기판 표면의 대전전압 Vs를 계측하는 장치로서, 상기 고정된 기판의 안쪽면에 접촉 또는 근접하도록 상기 기판고정대 위에 배치되며 또한 상기 기판고정대와는 전기적으로 절연되고 있어 상기 기판과의 사이에 정전용량 Cs를 형성하는 계측용 전극과, 이 계측용 전극과 접지전위부 사이에 접속되는 한편 정전용량이 Cm인 계측용 콘덴서와, 이 계측용 콘덴서의 양단의 전압인 계측전압 Vm을 계측하는 전압계와, 상기 정전용량 Cs와 Cm과의 관계에 의해 정해지는 분압비의 역수 K 및 상기 계측전압 Vm을 기초로 다음의 수학식 1 또는 그와 수학적으로 등가인 식의 연산을 행하여 상기 대전전압 Vs를 구하는 연산기를 구비한다.
(수학식 1)
Vs= K ×Vm
여기서 K=(Cs+ Cm)/Cs또는 K=Cm/Cs(Cm>> Cs일 때)
수학식 1은 청구항 1의 수학식과 동일하다.
이 제 1대전전압 계측장치에 있어서는 상기 2개의 정전용량 Cs및 Cm은 서로 직렬접속된 모양이 되므로 처리중의 기판표면의 대전전압 Vs를, 상기 2개의 정전용량 Cs및 Cm의 관계에 있어서 정해지는 분압비로 분압한 전압이 계측용 콘덴서의 양단에 나타난다. 이 전압이 상기 전압계에 의해 계측전압 Vm으로서 계측된다.
따라서 상기 수학식 1과 같이 계측전압 Vm에, 상기 분압비의 역수 K를 곱하는 것으로 계측전압 Vm으로부터 실제로 처리중에 있는 기판표면의 대전 전압 Vs를 정확하게 구할 수 있다. 상기 연산기는 이 연산으로 행한다.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제2구성특징은 기판고정대에 유지된 기판 표면의 대전전압 Vs를 계측하는 장치로서, 상기 고정된 기판의 안쪽면에 접촉 또는 근접하도록 상기 기판고정대 위에 배치되며 또한 상기 기판고정대와는 전기적으로 절연되어 상기 기판 사이에 정전용량 Cs를 형성하는 계측용 전극과, 이 계측용 전극과 접지전위부 사이에 접속되는 한편 정전용량이 Cm인 계측용 콘덴서와, 이 계측용 콘덴서 양단의 전압인 계측전압 Vm을 계측하는 전압계와, 시간을 t로 하여 계측을 개시한 시간을 t=0으로 하고, 계측중의 임의 시간을 t1로 했을 때 상기 정전용량 Cs와 Cm과의 관계에 의해 정해지는 분압비의 역수 K, 상기 시간 t1에서의 상기 계측전압 Vm(t1) 및 상기 전압계의 내부저항을 포함하여 상기 계측용 콘덴서에 병렬로 접속된 저항의 저항치 Rm을 기초로 다음의 수학식 2 또는 그와 수학적으로 등가인 식의 연산을 행하여 상기 시간 t1에서의 상기 대전전압 Vs를 구하는 연산기를 구한다.
(수학식 2)
Vs= K〔Vm(t1) + {1/(Cm·Rm)} ∫o t1Vm(t)dt〕
여기서 K=(Cs + Cm)/Cs 또는 K=Cm/Cs(Cm >> Cs일 때)
수학식 2는 청구항 2의 수학식과 동일하다.
상기 수학식 2의 대괄호 안의 제 1항에 K를 곱한 부분은 상기 수학식 1과 실질적으로 같은 내용이다.
상기 수학식 2의 대괄호안의 제 2항은 계측중에 상기 계측용 콘덴서에 병렬인 저항을 통해 기판표면의 전하가 접지전위부로 새어나온 만큼을 전압으로 환산하여 보정하는 항이다. 이 제 2항의 전압은 계측용 콘덴서의 양단과 같은 개소에서의 전압이므로 이 제 2항에 K를 거는 것으로 기판 표면에 있어 전압으로 환산하고 있다. 이와같은 보정을 행함으로써 상기 전압계의 내부저항 등을 경유하여 새오나온 전하에 의한 오차를 수정하고, 실제로 처리중의 기판표면의 대전전압 Vs를 보다 정확하게 계측할 수 있다.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제3구성특징은 기판고정대에 고정된 기판에 이온빔을 조사하여 처리를 실시하는 이온빔 조사 장치로서, 전자를 발생시켜 그것을 상기 기판에 공급하여 이온빔조사에 따른 기판표면의 대전을 억제하는 플라즈마 발생원과; 상기 청구항 제1항에 따른 대전전압 계측장치와; 이 대전전압 계측장치로 계측한 상기 기판의 대전전압 Vs를 기초로 상기 플라즈마 발생원으로부터 발생된 전자량을 제어하는 제어기를; 구비하며, 상기 제어기는 대전전압 Vs가 기준의 전압범위내에 있을 때는 상기 플라즈마 발생원으로부터 발생되는 전자량을 유지하고, 이 기준의 전압범위 보다도 높을 때는 상기 플라즈마 발생원으로부터 발생되는 전자의 양을 증가시키며, 이 기준의 전압범위보다도 낮을 때는 상기 전자공급원으로부터 발생시키는 전자 양을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
이 이온빔 조사장치에 의하면 상기 제 1 또는 제 2의 대전전압 계측장치를 구비하고 있기 때문에 실제로 처리중의 기판표면의 대전전압 Vs를 정확하게 계측할 수 있다.
그것에 가해 상기와 같은 제어기를 구비하고 있고 전자방출원에 피드백제어를 걸므로 처리중의 기판표면의 대전전압 Vs가 기준의 전압범위내에 들어가도록 자동적으로 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 대전전압 계측장치의 일실시예를 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1에서의 계측용 콘덴서 주변의 등가회로도이다. 도 12에 도시한 종래예와 동일 또는 상당하는 부분에는 동일 부호를 붙이고 다음에 있어서는 이 종래예와의 상위점을 주로 설명한다.
이 대전전압 계측장치(12)는 다음과 같은 계측용 전극(14), 계측용 콘덴서(18), 전압계(20) 및 연산기(22)를 구비하고 있다.
계측용 전극(14)은 상기 기판고정대(4)와 그 위에 고정되는 상기 기판(6)과의 사이에 위치하도록 배치되고 있다. 즉 계측용 전극(14)은 그 위에 고정된 기판(6)의 표면에 접촉 또는 근접하도록 기판고정대(4) 상에(더욱 구체적으로는 기판고정대(4)의 기판고정면 위에) 배치되고, 또한 기판고정대(4)와는 전기적으로 절연되어 기판(6)사이에 정전용량 Cs를 형성한다.
계측용 전극(14)은 예를들어 판모양(더욱 구체적으로는 박판모양)의 도체(즉 도체판)로 이 실시예에서는 이 계측용 전극(14)의 상하 양면을 포함하는 둘레를 얇은 절연층(16)으로 피복하고 있다. 기판(6)은 이 절연층 상에 유지·고정된다. 따라서 계측용 전극(14)은 기판(6)의 안쪽면에 절연층(16)을 통해 근접한다. 또한 통상은 기판(6)을 유지·고정하는 클램퍼 등의 고정수단을 이용하지만 여기서는 그 도시를 생략하고 있다. 다른 도면에 있어서도 마찬가지이다.
기판 고정대(4)는 이 예에서는 금속 등의 도체로 이루어지므로 그와 계측용 전극(14) 사이에도 절연층(16)을 배치하지만 적어도 기판고정대(4)의 표면이 절연체이면 그와 계측용 전극(14)과의 사이에 절연층(16)을 배치할 필요는 없다. 거기에 절연층(16)을 배치하지 않아도 계측용 전극(14)의 전위를 취출할 수 있기 때문이다. 또한 기판고정대(4)는 이 예에서는 접지전위부에 전기적으로 접속되고 있다.
또 기판(6)이 유리 기판과 같이 절연체로 이루어지는 경우는 그와 계측용 전극(14) 사이에 반드시 절연층(16)을 배치할 필요는 없다. 거기에 절연층(16)을 배치하지 않아도 기판(6)과 계측용 전극(14)사이에 상기 정전용량 Cs가 형성되기 때문이다. 이 경우는 계측용 전극(14)은 기판(6)의 안쪽면에 접촉한다. 기판(6)이 도전성인 것의 경우는 그와 계측용 전극(14) 사이에 절연층(16)을 배치하면 된다.
더욱 구체적으로는 이 실시예에서는 알루미늄박제의 계측용 전극(14) 주변을얇은 폴리에틸렌제의 절연층(16)으로 라미네이트하여 이루어진 것을, 기판고정대(4)상에 점착하고 있다. 이와같은 것은 전체를 매우 얇게 할 수 있기 때문에 기판(6)과 기판고정대(4)사이의 열전도가 좋으며, 처리중의 기판(6)을 기판고정대(4)를 통해 효율적으로 냉각하는 데 좋다. 기판고정대(4)는 이 예에서는 기판(6)을 효율적으로 냉각하기 위해 냉각수 등의 냉매에 의해 냉각된다.
기판고정대(4), 기판(6) 및 계측용 전극(14)의 평면형상의 일 예를 도 5에 도시한다. 계측용 전극(14)은 이 예에서는 이온빔(2)이 기판(6)으로 차단되지 않고 계측용 전극(14)의 상부에 조사되는 것을 방지하기 위해 기판(6)보다도 약간 작게 하고 있다. 단 이에 한정되는 것은 아니다(예를들어 후술하는 도 10 및 도 11참조).
이온빔(2)은 기판(6)의 전체를 커버하는 대면적의 것이라도 좋고, 예를들어 도 7에 도시하는 예와 같이 기판고정대(4) 및 기판(6)을 이온빔(2)에 대해 기계적으로 주사할 경우는 예를들어 도 9에 도시하는 예와 같이 이온빔(2)은 단면이 장방형의 것이라도 된다. 그 외의 형상이라도 된다.
다시 도 1을 참조하여 계측용 콘덴서(18)는 계측용 전극(14)과 접지전위부 사이에 접속되고 있다. 그 정전용량을 Cm으로 한다. 접지전위부는 예를들면 기판고정대(4)를 수납하여 처리를 행하기 위한 진공용기(예를들어 도 7의 진공용기(30) 참조)이다.
전압계(20)는 계측용 콘덴서(18)의 양단에 접속되고 있고 이 계측용콘덴서(18)의 양단의 전압인 계측전압 Vm을 계측한다.
연산기(22)는 전압계(20)로 계측한 계측전압 Vm및 상기 정전용량 Cs와 Cm과의 관계에 있어서 정해지는 분압비의 역수 K를 기초로 상기 수 1에 도시한 연산을 행하고 처리중의 기판(6) 표면의 대전전압 Vs를 구한다.
이를 상세하게 설명하면 이 대전전압 계측장치(12)에 있어서는 도 2와 같이 상기 2개의 정전용량 Cs및 Cm은 기판(6)과 접지전위부 사이에 서로 직렬접속된 모양이 되므로 처리중의 기판(6) 표면의 대전전압 Vs를, 상기 2개의 정전용량 Cs및 Cm의 관계에 있어서 정해지는 분압비(이것의 구하는 방법은 주지하였다)로 분압한 전압이 계측용 콘덴서(18)의 양단에 나타난다. 이 전압이 상기 전압계(20)에 의해 계측전압 Vm으로서 계측된다. 또한 여기서는 전압계(20)의 내부저항은 충분히 큰 것으로서 무시하고 있다.
따라서 상기 수학식 3과 같이 계측전압 Vm에 상기 분압비의 역수 K를 곱함으로써 계측전압 Vm으로부터 실제로 처리중의 기판표면의 대전전압 Vs를 정확하게 구할 수 있다. 상기 연산기(22)는 이 연산을 행한다.
또한 전압계(20)에 의해 계측하는 계측전압 Vm은 ±의 극성과 크기를 포함한 것이므로 연산기(22)에 의해 상기와 같이 하여 구하는 대전전압 Vs도, ±의 극성과 크기를 포함한 것이 얻어진다. 도 3에 도시하는 대전전압 계측장치(12)의 경우도마찬가지이다.
이 분압비의 역수 K는 여기에 다시 기재하면 정확하게 표혐하면 다음의 수학식 3으로 나타낸다. 또 Cm>>Cs일 때는(예를들어 Cm이 Cs의 100배~1000배 정도의 경우는), 다음의 수학식 4로 나타내는 것을 이용해도 되어 계측정밀도에 거의 영향을 주지 않는다.
(수학식 3)
K=(Cs+ Cm)/ Cs
(수학식 4)
K= Cm/ Cs
이 K의 값은 연산기(22)내에서 연산해도 되고 그와 같이 하지 않고 미리 다른 데서 구해 둔 것을 연산기(22)로 설정해 두어 그것을 이용하여 연산기(22)로 상기 수학식 1이나 수학식 2의 연산을 행하도록 해도 된다. 그와 같이 하면 연산기(22)에 있어 연산이 간단하게 된다. 또한 이 K의 정확한 실측방법에 대해서는 후술한다.
처리중의 기판표면의 대전전압 Vs는 전자에 의한 중화(中和)를 적절하게 행하지 않으면 수백 V~ 1000V 가깝게 되는 경우가 있다. 그와 같은 대전전압 Vs를, 계측에 적합한 수 V정도의 계측전압 Vm로 분압하기 위해서는 상기 K의 값이 100~10000정도가 되도록 더욱 바람직하게는 1000정도가 되도록 계측용 콘덴서(18)의 정전용량 Cm을 정하는 것이 바람직하다. 또 예를들어 도 7에 도시하는 예의 경우와 같이 이온빔(2)에 대해 기판고정대(4) 및 기판(6)을 기계적으로 주사하는 경우는 대전전압 Vs가 시간적으로 변동하는 것이 확인되어 그와 같은 경우에 계측회로의 시정수를 늘리고, 계측정밀도를 높이기 위해서도 상기 K의 값이 상기와 같은 값이 되도록 계측용 콘덴서(18)의 정전용량 Cm을 정하는 것이 바람직하다. 그와 같이 하는 것은 도 3에 도시하는 대전전압 계측장치(12)의 경우에는 더욱 바람직하다.
이상과 같이 이 대전전압 계측장치(12)에 의하면 도12에 도시한 종래 기술과달리 기판(6)상에 계측용 전극(8)을 설치할 필요가 없고 기판(6) 처리에 방해가 되지 않는 계측용 전극(14)을 이용하고 있기 때문에 실제로 처리중의 기판(6) 표면의 대전전압 Vs를 리얼타임으로 계측할 수 있다.
또한 도12와 같이 종래기술과 달리 실제로 처리하는 기판(6) 그자체 표면의 대전전압 Vs를 2개의 정전용량 Cs및 Cm에 의한 분압수단을 이용하여 계측할 수 있기 때문에 표면의 물성 차이에 의한 계측정밀도 저하의 염려는 없고 기판(6) 표면의 대전전압 Vs를 정확하게 계측할 수 있다.
그러나 도 1에 도시한 대전전압 계측장치(12)에서는 전압계(20)의 내부저항은 충분히 큰 것으로서 계측중에 전압계(20)의 내부저항을 경유하여, 기판(6) 표면의 전하가 접지전위부로 새는 것을 무시하고 있다. 이를 가미하여 보정을 행하면 기판표면의 대전전압 Vs의 계측정밀도를 더욱 높일 수 있다. 그와 같이 한 대전전압 계측장치(12)의 예를 다음에 설명한다.
도 3은 본 발명에 관한 대전전압 계측장치의 다른 실시예를 도시하는 도면이다. 도 4는 도 3안의 계측용 콘덴서 둘레의 등가회로도이다. 다음에 있어서는 도 1 및 도 2에 도시한 실시예와의 상위점을 주체로 설명한다.
이 대전전압 계측장치(12)에서는 상기 계측용 콘덴서(18)에 병렬로 계측용 저항기(24)를 접속하고 있다. 이 계측용 저항기(24)의 저항치를 R2로 하고, 상기 전압계(20)의 내부저항의 값을 R1으로 하면 양자를 합성한 저항치 Rm은 즉 계측용 콘덴서(18)에 병렬인 저항의 저항치 Rm은 다음식으로 나타낸다.
(수학식 5)
Rm= R1·R2/(R1+ R2)
상기와 같은 계측용 저항기(24)를 배치하는 것은 계측용 콘덴서(18)에 병렬인 저항의 저항치 Rm을 명확하게 하고, 대전전압 Vs의 계측정밀도를 더욱 높이기 위함이다. 따라서 전압계(20)의 내부저항치 R1이 명확한 경우는 계측용 저항기(24)를 굳이 마련할 필요는 없다. 그 경우는 Rm=R1이 된다. 계측용 저항기(24)를 마련할 경우는 전압계(20)의 내부저항치 R1보다도 충분히 작은(예를들어 1/10 정도의) 저항치 R2로 하는 것이 바람직하다. 그와 같이 하면 합성의 저항치 Rm에 있어서는 계측용 저항기(24)의 명확한 저항치 R2가 지배적이 되므로 전압계(20)의 내부저항치 R1의 변동 등의 영향을 받기 어렵게 된다. 단 저항치 R2를 너무 작게하면 계측회로의 시정수가 너무 작아지고 기판(6)에 입사하는 전하의 양이 시간적으로 변동하여 대전전압 Vs도 시간적으로 변동할 경우에 대전전압 Vs의 계측이 어려워지므로 계측용 저항기(24)의 저항치 R2는 예를들어 수백 kΩ~수 MΩ으로 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 저항치 Rm의 값은 연산기(22)내에서 연산해도 되고, 그와 같이 하지 않고 미리 다른 데서 구해 둔 것을 연산기(22)에 설정해 두고 그것을 이용하여 연산기(22)로 상기 수학식 2의 연산을 행하도록 해도 된다. 그와 같이 하면 연산기(22)에 있어 연산이 간단하게 된다.
전압계(20)는, 계측중에는 계측용 콘덴서(18) 양단의 계측전압 Vm을 상시 계측하고 있고 그것을 연산기(22)에 전달한다. 연산기(22)는 다음과 같은 연산을 행한다. 즉 시간을 t로 하여 상기 계측전압 Vm을 시간의 함수로서 Vm(t)로 나타내면 계측을 개시한 시간을 t=0으로 하고, 계측중의 임의의 시간(예를들어 대전전압 Vs를 알고자 하는 시간)을 t1으로 했을 때 상기 분압비의 역수 K, 상기 저항치 Rm및 상기 t1에 있어 상기 계측전압 Vm(t1)을 기초로 상기 수학식 2에 나타낸 연산을 행하여 처리중 및 계측중의 임의의 시간 t1에 있어 기판(6) 표면의 대전전압 Vs를 구한다. 상기 계측을 개시한 시간으로서 기판(6)의 표면이 틀림없이 대전하지 않는 시간을 선택하여 그것을 t=0으로 해도 된다. 또한 수학식 2 등의 각 식에 있어 단위는 SI단위이고 시간의 단이는 초이다.
상기 수학식 2의 대괄호안의 제 1항 Vm(t1)에 K를 곱한 부분은 상기 수학식 1과 실질적으로 같은 내용이다. 시간의 개념을 넣었을 뿐이다.
상기 수학식 2의 대괄호안의 제 2항{1/(Cm·Rm)}∫ot1Vm(t)dt는,
계측중에 상기 저항치 Rm을 지나 기판표면의 전하가 접지전위부로 새어나온 만큼을 전압으로 환산하여 보정하는 항이다.
이를 상세하게 설명하면 수학식 2의 원래가 되는 {Vm(t)/Rm}dt는 단위시간당 저항치 Rm을 거쳐 새어나온 전하량으로 시간 t=0에서 시간 t1의 시간에 있어 이 전하의 총 합계는(1/Rm)∫ot1Vm(t)dt이며, 이를 가미하여 보정함으로써 대전전압 Vs의 계측정밀도를 높일 수 있다. 상기 총 합계에 1/Cm을 곱하는 것은 콘덴서에 있어 V=Q/C(Q는 전하, C는 정전용량)의 관계를 이용하여 전압으로 환산하기 위함이다.
상기 수학식 2의 대괄호안의 제 2항의 전압은 계측용 콘덴서(18)의 양단과 같은 개소에서의 전압이므로 이 제 2항에 상기 분압비의 역수 K를 곱함으로써 기판(6)의 표면에 있어 전압으로 환산하고 있다. 이와같은 보정을 행함으로써 계측중에 상기 저항치 Rm을 경유하여 접지전위부로 새어나온 전하에 의한 오차를 수정하고, 실제로 처리중의 기판(6) 표면의 대전전압 Vs를 더욱 정확하게 계측할 수 있다.
상기 분압비의 역수 K는 다음과 같이 하여 간단하게 또한 정확하게 구할 수(실측할 수) 있다. 역수 K는 기판의 두께 및 기판의 유전상수에 의존한다. 따라서, 역수K는 이온 빔을 조사하기 전에 결정된다.
즉 도 6과 같이 기판(6)의 표면에 대전을 모의하는 모의용 전극(26)을 밀착시키고 그와 접지전위부 사이에 모의용 전원(28)으로부터 모의 전압 Vd를 인가하며, 그 때의 계측용 콘덴서(18)의 양단의 계측전압 Vm을 전압계(20)로 계측한다. 이온빔 조사장치는 모의전극(26)을 이용하여 전기자극을 할 때의 분위기에 노출된다. 따라서 모의전극(26)은 기판 상에 이온빔을 조사하는 것을 막지 않는다. 모의용 전극(26)은 예를들어 알루미늄박 등의 도체판이다. 모의전압 Vd에는 정현파 교류를 이용하는 것이 바람직하다. 그와 같이 하면 모의용 전원(28)이 간단하게 되고 또한 모의전압 Vd을 반복하여 인가할 수 있으며 기판고정대(4) 및 기판(6)을 이온빔(2)에 대해 기계적으로 주사하는 경우에 비교적 가까운 상태를 만들어 낼 수 있기 때문이다. 단 모의전압 Vd은 반드시 정현파 교류일 필요는 없고 시간적으로 값이 변화하는 부분을 갖는 것이면 된다. 예를들어 직류전압을 인가한 순간이라도 되며 직사각형파 전압 등도 이용된다.
상기 모의전압 Vd는 기판(6)의 표면에 대전전압 Vs와 마찬가지로 인가되어 기판표면의 대전전압 Vs를 모의 한 것이기 때문에 Vd= Vs라고 생각할 수 있다. 이 관계를 상기 수학식 1 또는 수학식 2에 대입함으로써 다음의 수학식 6 또는 수학식 7에서 상기 분압비의 역수 K를 구할 수 있다. 수학식 1을 사용하는 도 1의 대전전압 계측장치(12)에 있어서는 수학식 6을 사용하면 되고, 수학식 2를 사용하는 도 3의 대전전압 게측장치(12)에 있어서는 수학식 7를 사용하면 된다. 수학식 6의 분압비의 역수 K를 구할 때는 계측용 저항기(24)는 배치하지 않는다.
(수학식 6)
K = Vd/Vm
(수학식 7)
K = Vd/〔Vm(t1) + {1/(Cm·Rm)〕∫o t1Vm(t)dt〕
또한 상술과 같은 대전전압 계측장치(12)는 기판(6)에 이온빔(2)을 조사하여 이온주입이나 이온도핑을 실시하는 경우 이외에도 적용할 수 있다. 예를들어 기판에 플라즈마 처리 등을 실시하는 장치나 공정, 또는 기판을 반송이나 건조하는 장치나 공정 등과 같이 기판 표면이 대전할 염려가 있는 장치나 공정에 널리 적용할 수 있다.
다음에 도 1 또는 도 3과 같은 대전전압 계측장치(12)를 구비하고 있고, 거기서 계측한 처리중의 기판표면의 대전전압 Vs가 기준의 전압범위내에 들어가도록 피드백제어를 행하는 이온빔 조상장치의 예를 도 7을 참조하여 설명한다.
이 이온빔 조사장치는 진공용기(30)내에 있어서 상기와 같은 기판고정대(4)에 고정된 기판(6)에 이온빔(2)을 조사하고, 이온주입, 이온도핑 등의 처리를 실시하는 것이다.
기판고정대(4)와 기판(6)사이에는 상기 대전전압 계측장치(12)를 구성하는 상기 계측용 전극(14)이 배치되고 있다. 단 여기서는 상기 절연층(16)의 도시는 생략하고 있다. 이 계측용 전극(14)의 평면형상의 일예를 도 9에 도시한다. 이는 도 5와 동일하다. 상기 계측용 콘덴서(18), 전압계(20), 연산기(22) 및 계측용 저항기(24)의 부분은 여기서는 회로(17)로서 정리하여 나타내고 있고 그것으로부터 상기와 같이 하여 계측한 대전전압 Vs가 출력된다. 즉 여기서는 계측용 전극(14)과 회로(17)로 상기 대전전압 계측장치(12)가 구성되고 있다.
이 예에서는 기판고정대(4), 거기에 부착된 기판(6) 및 계측용 전극(14)은 구동장치(32)에 의해 화살표 X방향으로 기계적으로 왕복직선구동(주사)된다.
이온빔(2)은 이 예에서는 주사되지 않는 것이다. 이 이온빔(2)의 단면형상은 상기 X방향과 직교하는 Y방향으로 긴 장방형을 하고 있고, 그 일예를 도 9에 도시한다. 이온빔(2)의 X방향의 폭은 실제는 약간 좁지만 여기서는 넓게 도시하고 있다. 단 이온빔(2)은 스팟모양의 것을 Y방향으로 주사하는 것이라도 된다.
기판고정대(4) 및 기판(6)의 상류측 근방에 전자를 발생시켜 그것을 기판(6)에 공급하여 이온빔조사를 동반하는 기판표면의 대전을 억제하는 전자공급원의 일예로서 플라즈마 발생장치(34)가 배치되고 있다.
이 플라즈마 발생장치(34)는 플라즈마 생성용기(36)안에 가스를 도입하고, 필라멘트(38)와 플라즈마 생성용기(36) 사이에 아크방전을 발생시켜 이 가스를 전리시켜 플라즈마(당연히 전자를 포함한다)(40)를 생성하며, 그것을 이온빔(2)의 경로에 공급하여 플라즈마(40)안의 전자를 이온빔(2)과 함께 기판(6)에 공급하여 기판표면의 대전을 억제하는 것이다. 필라멘트(38)는 전압가변의 필라멘트전원(42)에 의해 가열된다. 필라멘트(38)와 플라즈마 생성용기(36)사이에는 아크전원(44)으로부터 아크방전전압이 인가된다. 플라즈마 생성용기(36)와, 진공용기(30)에 이어지는 빔라인관(31) 사이에는 인출전원(46)로부터 플라즈마(40)를 인출하기 쉽게 하기 위한 인출전압이 인가된다.
또한 이 이온빔 조사장치는 대전전압 계측장치(12)로 계측한 기판의 대전전압 Vs를 기초로 이 대전전압 Vs가 기준의 전압범위 RV내에 있을 때는 플라즈마 발생장치(34)로부터 발생시키는 플라즈마(40)의 양을 유지하고, 이 기준의 전압범위 RV보다도 높을 때는 플라즈마 발생장치(34)로부터 발생시키는 플라즈마(40)의 양을 증가시키며, 이 기준의 전압범위 RV보다도 낮을 때는 플라즈마 발생장치(34)로부터 발생시키는 플라즈마(40)의 양을 감소시키는 제어를 행하는 제어기(48)를 구비하고 있다.
플라즈마 발생장치(34)로부터 발생시키는 플라즈마(40)의 양을 증가시킬 때는 제어기(48)로부터 필라멘트 전원(42)에 상승지령신호 UP를 부여하여 그 출력전압을 상승시킨다. 그 결과 필라멘트 전류가 늘어나고, 필라멘트(38)로부터의 방출전자량이 늘어나며 아크방전 전류가 늘어나 플라즈마(40)의 발생량이 증가한다. 플라즈마 발생장치(34)로부터 발생시키는 플라즈마(40)의 양을 감소시킬 때는 제어기(48)로부터 필라멘트 전원(42)에 하강지령신호 DN을 부여하여 그 출력전압을 하강시킨다. 그 결과 상기와는 반대 작용으로 플라즈마(40)의 발생량이 감소한다. 플라즈마 발생장치(34)로부터 발생시키는 플라즈마(40)의 양을 유지할 때는 어떤 신호 UP,DN도 필라멘트 전원(42)으로 주지 않는다.
제어기(48)의 구체예를 도 8에 도시한다. 이 제어기(48)는 상기 기준의 전압범위 RV의 상한치 RV1이 기준치로서 설정되는 비교기(50)와, 상기 기준의 전압범위 RV의 하한치 RV2가 기준치로서 설정되는 비교기(52)를 갖고 있다. 양 비교기(50)(52)에는 비교대상으로서 상기 대전전압 Vs가 대전전압 계측장치(12)로부터 부여되고 있다. 대전전압 Vs가 상한치 RV1보다도 높을 때 비교기(50)로부터 상기 상승지령신호 UP가 출력된다. 대전전압 Vs가 하한치 RV2보다도 낮을 때 비교기(52)로부터 상기 하한지령신호 DN이 출력된다. 대전전압 Vs가 상한치 RV1과 하한치 RV2와의 사이에 있을 때는 어떤 신호 UP,DN도 출력되지 않는다.
또한 대전전압 계측장치(12)로 계측한 대전전압 Vs가 기준의 전압범위 RV보다도 높거나 또는 낮다는 것은 대전전압 Vs의 ±의 극성을 포함한 개념이다. 예를들어 기준의 전압범위 RV를 -3≤RV ≤+3〔V〕로 한 경우, (a)대전전압 Vs가 이 범위내이면 그 때의 플라즈마(40)의 발생량을 유지한다. (b)대전전압 Vs가 예를들어 +6V와 같이 +3V보다도 높을 때는 플라즈마(40)의 발생량을 증가시킨다. 이에 따라 기판(6)에 공급되는 플라즈마(40) 나아가서는 그 안의 전자량이 늘어나고 기판표면의플러스의 챠지업을 감소시켜 대전전압 Vs의 절대치를 작게할 수 있다. (c)대전전압 Vs가 예를들어 -6V와 같이 -3V보다도 낮을 때는 플라즈마(40)의 발생량을 감소시킨다. 이에 따라 기판(6)에 공급되는 플라즈마(40) 나아가서는 그 안의 전자 양이 즐어들고, 기판표면의 마이너스 챠지업을 감소시켜 대전전압 Vs의 절대치를 작게할 수 있다.
이 이온빔 조사장치에 의하면 상기와 같은 대전전압 계측장치(12)를 구비하고 있기 때문에 실제로 처리중의 기판표면의 대전전압 Vs를 정확하게 계측할 수 있다.
그 밖에도 부가적으로 상기와 같은 제어기(48)를 구비하고 있고 플라즈마 발생장치(34)에 피드백 제어를 걸고 있기 때문에 처리중의 기판표면의 대전전압 Vs이 기준의 전압범위 RV내에 들어가도록 자동적으로 제어할 수 있다.
대전제어용 전자공급원에는 상기와 같은 전자를 포함하는 플라즈마(40)를 발생시키는 플라즈마 발생장치(34) 대신에 전자만을 발생시켜 그것을 기판(6)이나 이온빔(2)에 공급하는 전자발생장치만을 이용해도 된다.
또한 상기 각 실시예에 있어 대전전압 계측장치(12)를 구성하는 계측용 전극(14)은 한장으로 한정되는 것은 아니고 여러장 배치하여 그 각각에 상기와 같은 계측용 콘덴서(18)(및 필요에 따라 계측용 저항기(24))를 각각 배치하고, 그 각 계측용 콘덴서(18)의 양단의 계측전압 Vm을 각각 계측하며, 그 각각의 계측전압 Vm을 이용하여 상기 수학식 1 또는 수학식 2에 도시하는 연산을 행하고, 각 계측용 전극(14)에 대응하는 여러 개소의 기판표면의 대전전압 Vs를 계측하도록 해도 된다. 그와 같이 하면 기판표면에 있어 대전전압 Vs의 분포도 계측할 수 있다. 여러점의 계측전압 Vm을 계측하는 데에는 여러개의 전압계(20) 대신에 여러점의 전압을 계측하는 데이터 로거(data logger) 등을 이용해도 된다.
예를들어 기판고정대(4)를 상기와 같이 X방향으로 기계적으로 주사할 경우는 계측용 전극(14)은 예를들어 도 10에 도시하는 예와 같이 X방향으로 여러장 배치해도 된다. 그와 같이 하면 기판표면에 있어 대전전압 Vs의 X방향에서의 분포도 계측할 수 있다. 이 경우 각 계측용 전극(14)은 이온빔(2)의 X방향의 폭과 거의 같거나 그보다도 약간 좁게 하는 것이 바람직하다.
또한 예를들어 도 11에 도시하는 예와 같이 각 계측용 전극(14)은 상기 Y방향에도 여러장 배치해도 된다. 그와 같이 하면 기판표면에 있어 대전전압 Vs의 Y방향에서의 분포도 계측할 수 있다.
상기와 같이 계측용 전극(14)을 여러장 배치하여 여러개소의 대전전압 Vs를 계측하는 경우에 있어서 전자공급원(예를들어 플라즈마 발생장치(34))을 제어하는 경우는 여러개소의 대전전압 Vs의 절대치의 최대의 것이 상기 기준의 전압범위 RV내에 들어가도록 제어하면 된다.
또 본 발명은 정 이온 및 부 이온을 발생시켜 그것을 기판(6)에 공급하는 이오나이저를 이용하는 경우에도 적용할 수 있다. 이 이오나이저는 대기중에서 기판(6)을 반송하거나 건조시킬 경우에 기판표면의 대전을 제어하는 것에 이용된다. 이 경우는 기판(6)을 반송하거나 건조시키기 위한 기판고정대(4)에 상기와 같은 계측용 전극(14)을 배치해 두어 상기와 같은 대전전압 계측장치(12)를 구성하면 된다. 또한 이 대전전압 계측장치(12)로 계측한 기판표면의 대전전압 Vs를 이용하여 상기 도 7의 실시예의 경우와 마찬가지의 사상을 기초로 이오나이저에 피드백제어를 걸고, 이오나이저로부터 발생시키는 정 이온과 부 이온의 비율을 변화시킴으로써 대전전압 Vs가 기준의 전압범위내에 들어가도록 할 수 있다.
본 발명은 상기와 같이 구성되고 있기 때문에 다음과 같은 효과를 나타낸다.
본 발명의 제1특징에 의하면 기판 처리에 방해가 되지 않도록 계측용 전극을 이용하고 있기 때문에 실제로 처리중에 있는 기판 표면의 대전전압을 리얼타임으로 계측할 수 있다. 또한 실제로 처리하는 기판 그 자체의 표면의 대전전압을 2개의 정전용량에 의한 분압수단을 이용하여 계측할 수 있기 때문에 기판표면의 대전전압을 정확하게 계측할 수 있다.
본 발명의 제2특징에 의하면 기판 처리의 방해가 되지 않도록 계측용 전극을 이용하고 있기 때문에 실제로 처리중의 기판 표면의 대전전압을 리얼타임으로 계측할 수 있다. 또한 계측중에 전압계의 내부 저항 등의 계측용 콘덴서에 병렬인 저항을 통해 기판표면의 전하가 접지전위부로 새어나온 만큼을 기판표면의 전압으로 환산하여 보정하고 있기 때문에 이 새어나온 만큼에 의한 오차를 수정하여 실제로 처리중의 기판표면의 대전전압을 더욱 정확하게 계측할 수 있다.
본 발명의 제3특징에 의하면 제1특징 및 제2특징에 기재한 대전전압 계측장치를 구비하고 있기 때문에 실제로 처리중에 있는 기판표면의 대전전압을 정확하게 계측할 수 있다. 그것에 가하여 상기와 같은 제어기를 구비하고 있어 전자방출원에 피드백제어를 걸고 있기 때문에 처리중의 기판표면의 대전전압이 기준의 전압범위내에 들어가도록 자동적으로 제어할 수 있다.

Claims (6)

  1. 기판고정대에 고정된 기판 표면의 대전전압 Vs를 계측하는 장치로서,
    상기 고정된 기판의 안쪽면에 접촉 또는 근접하도록 상기 기판고정대 위에 배치되며 또한 상기 기판고정대와는 전기적으로 절연되고 있어 상기 기판과의 사이에 정전용량 Cs를 형성하는 계측용 전극과,
    이 계측용 전극과 접지전위부 사이에 접속되는 한편 정전용량이 Cm인 계측용 콘덴서와,
    이 계측용 콘덴서의 양단의 전압인 계측전압 Vm을 계측하는 전압계와,
    상기 정전용량 Cs와 Cm과의 관계에 의해 정해지는 분압비의 역수 K 및 상기 계측전압 Vm을 기초로 다음의 수학식 1 또는 그와 수학적으로 등가인 식의 연산을 행하여 상기 대전전압 Vs를 구하는 연산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판의 대전전압 측정장치.
    (수학식 1)
    Vs= K ×Vm
    여기서 K=(Cs+ Cm)/Cs또는 K=Cm/Cs(Cm>> Cs일 때)
  2. 기판고정대에 유지된 기판 표면의 대전전압 Vs를 계측하는 장치로서,
    상기 고정된 기판의 안쪽면에 접촉 또는 근접하도록 상기 기판고정대 위에 배치되며 또한 상기 기판고정대와는 전기적으로 절연되어 상기 기판 사이에 정전용량 Cs를 형성하는 계측용 전극과,
    이 계측용 전극과 접지전위부 사이에 접속되는 한편 정전용량이 Cm인 계측용 콘덴서와,
    이 계측용 콘덴서 양단의 전압인 계측전압 Vm을 계측하는 전압계와,
    시간을 t로 하여 계측을 개시한 시간을 t=0으로 하고, 계측중의 임의 시간을 t1로 했을 때 상기 정전용량 Cs와 Cm과의 관계에 의해 정해지는 분압비의 역수 K, 상기 시간 t1에서의 상기 계측전압 Vm(t1) 및 상기 전압계의 내부저항을 포함하여 상기 계측용 콘덴서에 병렬로 접속된 저항의 저항치 Rm을 기초로 다음의 수학식 2 또는 그와 수학적으로 등가인 식의 연산을 행하여 상기 시간 t1에서의 상기 대전전압 Vs를 구하는 연산기를 구하는 것을 특징으로 하는 기판의 대전전압 계측장치.
    (수학식 2)
    Vs= K〔Vm(t1) + {1/(Cm·Rm)} ∫o t1Vm(t)dt〕
    여기서 K=(Cs + Cm)/Cs 또는 K=Cm/Cs(Cm >> Cs일 때)
  3. 기판고정대에 고정된 기판에 이온빔을 조사하여 처리를 실시하는 이온빔 조사 장치로서,
    전자를 발생시켜 그것을 상기 기판에 공급하여 이온빔조사에 따른 기판표면의 대전을 억제하는 플라즈마 발생원과;
    상기 청구항 제1항에 따른 대전전압 계측장치와;
    이 대전전압 계측장치로 계측한 상기 기판의 대전전압 Vs를 기초로 상기 플라즈마 발생원으로부터 발생된 전자량을 제어하는 제어기를; 구비하며,
    상기 제어기는
    대전전압 Vs가 기준의 전압범위내에 있을 때는 상기 플라즈마 발생원으로부터 발생되는 전자량을 유지하고,
    이 기준의 전압범위 보다도 높을 때는 상기 플라즈마 발생원으로부터 발생되는 전자의 양을 증가시키며,
    이 기준의 전압범위보다도 낮을 때는 상기 전자공급원으로부터 발생시키는 전자 양을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이온빔 조사장치.
  4. 기판고정대에 고정된 기판에 이온빔을 조사하여 처리를 실시하는 이온빔 조사 장치로서,
    전자를 발생시켜 그것을 상기 기판에 공급하여 이온빔조사에 따른 기판표면의 대전을 억제하는 플라즈마 발생원과;
    상기 청구항 제2항에 따른 대전전압 계측장치와;
    이 대전전압 계측장치로 계측한 상기 기판의 대전전압 Vs를 기초로 상기 플라즈마 발생원으로부터 발생된 전자량을 제어하는 제어기를; 구비하며,
    상기 제어기는
    대전전압 Vs가 기준의 전압범위내에 있을 때는 상기 플라즈마 발생원으로부터 발생되는 전자량을 유지하고,
    이 기준의 전압범위 보다도 높을 때는 상기 플라즈마 발생원으로부터 발생되는 전자의 양을 증가시키며,
    이 기준의 전압범위보다도 낮을 때는 상기 전자공급원으로부터 발생시키는 전자 양을 감소시키는 것을 특징으로 하는 이온빔 조사장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 측정전극은 절연층으로 덮인 도체판인 것을 특징으로 하는 대전전압계측장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 측정전극은 절연층으로 덮인 도체판인 것을 특징으로 하는 대전전압계측장치.
KR1020030064675A 2002-09-20 2003-09-18 기판의 대전전압측정장치 및 이온빔 조사장치 KR100563334B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2002-00274826 2002-09-20
JP2002274826A JP2004111310A (ja) 2002-09-20 2002-09-20 基板の帯電電圧計測装置およびイオンビーム照射装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040025832A true KR20040025832A (ko) 2004-03-26
KR100563334B1 KR100563334B1 (ko) 2006-03-22

Family

ID=32271192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030064675A KR100563334B1 (ko) 2002-09-20 2003-09-18 기판의 대전전압측정장치 및 이온빔 조사장치

Country Status (5)

Country Link
US (2) US6943568B2 (ko)
JP (1) JP2004111310A (ko)
KR (1) KR100563334B1 (ko)
CN (1) CN1234013C (ko)
TW (1) TWI233492B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100814636B1 (ko) * 2006-01-06 2008-03-18 코닉시스템 주식회사 전류를 피드백신호로 하여 구동전압을 제어하는 정전척구동전압 제어장치

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100576486C (zh) * 2005-05-20 2009-12-30 筑波精工株式会社 静电保持装置以及使用其的静电钳
US7476877B2 (en) * 2006-02-14 2009-01-13 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Wafer charge monitoring
US20070232234A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-04 Frank Joseph Inzerillo Method of wireless conversion by emulation of a non-wireless device
JP5021991B2 (ja) * 2006-09-21 2012-09-12 株式会社日立メディコ Ｘ線管球、ｘ線撮影装置及び真空絶縁機器の帯電計測装置
US8343305B2 (en) * 2007-09-04 2013-01-01 Lam Research Corporation Method and apparatus for diagnosing status of parts in real time in plasma processing equipment
US7646643B1 (en) * 2008-01-07 2010-01-12 Lattice Semiconductor Corporation Process charging monitor for nonvolatile memory
US8143904B2 (en) * 2008-10-10 2012-03-27 Lam Research Corporation System and method for testing an electrostatic chuck
US8373427B2 (en) * 2010-02-10 2013-02-12 Skyworks Solutions, Inc. Electron radiation monitoring system to prevent gold spitting and resist cross-linking during evaporation
JP5909785B2 (ja) * 2010-12-07 2016-04-27 デスコ インダストリーズ， インコーポレイテッド イオン平衡測定及び調整のための遮蔽されたコンデンサ回路を有する電離平衡装置
WO2013085952A1 (en) 2011-12-08 2013-06-13 3M Innovative Properties Company An ionization monitoring device and method
US8963552B2 (en) * 2012-04-26 2015-02-24 3M Innovative Properties Company Electrostatic discharge event detector
JP6630142B2 (ja) * 2015-12-18 2020-01-15 株式会社ディスコ 静電気検出装置
CN109786197B (zh) * 2019-01-21 2021-06-29 云谷（固安）科技有限公司 电荷量检测装置及方法
US11073544B2 (en) * 2019-05-23 2021-07-27 Advanced Energy Industries, Inc. System and method to measure and adjust a charge of a workpiece

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3014151C2 (de) * 1980-04-12 1982-11-18 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe Generator für gepulste Elektronenstrahlen
JPS6073375A (ja) * 1983-09-30 1985-04-25 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置の試験方法
JPH065691B2 (ja) * 1987-09-26 1994-01-19 株式会社東芝 半導体素子の試験方法および試験装置
US5378899A (en) * 1993-10-07 1995-01-03 Kimber; Eugene L. Ion implantation target charge control system
JP3458548B2 (ja) 1995-08-11 2003-10-20 日新電機株式会社 ワーク電位の測定方法
JPH1027566A (ja) 1996-07-10 1998-01-27 Nissin Electric Co Ltd 基板保持装置
JP3414380B2 (ja) * 2000-11-14 2003-06-09 日新電機株式会社 イオンビーム照射方法ならびに関連の方法および装置
US6600163B2 (en) * 2000-12-22 2003-07-29 Alfred M. Halling In-process wafer charge monitor and control system for ion implanter
US6673636B2 (en) * 2001-05-18 2004-01-06 Applied Materails Inc. Method of real-time plasma charging voltage measurement on powered electrode with electrostatic chuck in plasma process chambers
US6576922B1 (en) * 2001-12-21 2003-06-10 Texas Instruments Incorporated Ferroelectric capacitor plasma charging monitor
US6788074B2 (en) * 2002-06-21 2004-09-07 Texas Instruments Incorporated System and method for using a capacitance measurement to monitor the manufacture of a semiconductor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100814636B1 (ko) * 2006-01-06 2008-03-18 코닉시스템 주식회사 전류를 피드백신호로 하여 구동전압을 제어하는 정전척구동전압 제어장치

Also Published As

Publication number Publication date
TWI233492B (en) 2005-06-01
CN1492236A (zh) 2004-04-28
JP2004111310A (ja) 2004-04-08
KR100563334B1 (ko) 2006-03-22
CN1234013C (zh) 2005-12-28
US20040189329A1 (en) 2004-09-30
US7148705B2 (en) 2006-12-12
TW200405939A (en) 2004-04-16
US6943568B2 (en) 2005-09-13
US20050162175A1 (en) 2005-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7148705B2 (en) Charging voltage measuring device for substrate and ion beam irradiating device
KR101638746B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR100838750B1 (ko) 플라즈마처리장치 및 플라즈마처리방법
JP6728502B2 (ja) 活性ガス生成装置
KR20110016486A (ko) 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법
US7309997B1 (en) Monitor system and method for semiconductor processes
JP2006329859A (ja) イオンコントロールセンサ
JP2009300990A (ja) 液晶パネル基板の除電装置
JP6285292B2 (ja) プローブカードおよび検査装置
CN113533914A (zh) 真空环境中静电脉冲诱发静电放电实验系统及方法
WO2006080283A1 (ja) 電気絶縁性シートの除電装置、除電方法および製造方法
JP2007263875A (ja) プラズマ発生電極検査装置
JP4319121B2 (ja) 表面放電方式イオン発生手段を用いた静電気中和装置
JP4150296B2 (ja) 基板検査装置
KR100491987B1 (ko) Ｐｄｐ 패널의 유전체 검사장치
JP3760336B2 (ja) 減圧下での除電方法
Rigit et al. Degradation of a dielectric barrier discharge plasma actuator
Sjostedt et al. Experimental measurements and computer modeling of charge relaxation on surfaces of polymeric insulating materials
CN112309817B (zh) 等离子体处理装置和控制方法
JP4029668B2 (ja) イオンビーム照射装置
KR20220063997A (ko) 대기압 플라즈마 처리 장치 및 방법
Chen et al. Effect of Residual Charges on Impulse Withstand Voltage Characteristics of Air-Insulated Gap with a Barrier Inserted
KR101796679B1 (ko) 방사선 계측용 모니터 전리함 및 그 내장용 전리 방사선 검출 전극 유닛
Atanov et al. Paschen curve for a PCB trace in low vacuum
JPH11345696A (ja) 液晶パネルの製造装置及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120223

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130227

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee