KR20220041732A

KR20220041732A - 이온주입장치 및 파티클검출방법

Info

Publication number: KR20220041732A
Application number: KR1020210118788A
Authority: KR
Inventors: 아키 니노미야; 다카노리 야기타; 다카오 모리타; 사유미 히로세
Original assignee: 스미도모쥬기가이 이온 테크놀로지 가부시키가이샤
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2022-04-01
Also published as: JP2022053701A; US11699569B2; CN114256044A; US20220102112A1; TW202213424A; JP7478071B2

Abstract

이온빔과 함께 수송되는 파티클의 검출정밀도를 높인다.
이온주입장치(10)는, 이온빔을 수송하는 빔라인장치(14)와, 이온빔을 웨이퍼(W)에 조사하는 주입처리가 이루어지는 주입처리실(16)과, 빔라인장치(14) 내 및 주입처리실(16) 내 중 적어도 일방에 있어서 이온빔의 수송방향과 교차하는 방향으로 조명광(L)을 조사하는 조명장치(64)와, 조명광(L)이 통과하는 공간을 촬상하여 촬상화상을 생성하는 촬상장치(66)와, 촬상화상에 근거하여 조명광(L)을 산란시키는 파티클을 검출하는 제어장치(60)를 구비한다.

Description

이온주입장치 및 파티클검출방법 {ION IMPLANTER AND PARTICLE DETECTION METHOD}

본 출원은 2020년 9월 25일에 출원된 일본 특허출원 제 2020-160485호에 근거하여 우선권을 주장한다. 그 출원의 전체 내용은 이 명세서 중에 참고로 원용되어 있다.

본 발명은, 이온주입장치 및 파티클검출방법에 관한 것이다.

반도체제조공정에서는, 반도체의 도전성을 변화시킬 목적, 반도체의 결정구조를 변화시킬 목적 등을 위하여, 반도체웨이퍼에 이온을 주입하는 공정(이온주입공정이라고도 한다)이 표준적으로 실시되고 있다. 이온주입공정에서는, 주입대상의 반도체웨이퍼를 향하여 뻗는 빔라인을 따라 이온빔을 수송하는 이온주입장치가 이용된다.

이온빔이 수송되는 진공챔버 내에서는, 다양한 요인에 의하여 파티클(오염입자)이 발생하는 경우가 있다. 이온빔과 함께 파티클이 웨이퍼를 향하여 수송되어 버리면, 반도체웨이퍼에 대한 이온주입처리에 파티클이 영향을 미칠 우려가 있다. 그래서, 빔라인을 향하여 레이저광을 조사하고, 오염입자에 의한 산란광의 강도를 측정하여 오염입자의 플럭스를 측정하는 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

일본 공표특허공보 2008-510295호

이온빔이 수송되는 진공챔버 내에서는, 진공챔버 내의 잔류가스와 이온빔의 상호작용에 의한 발광현상이 발생하는 경우가 있어, 산란광을 이용한 파티클의 검출정밀도에 영향을 미치는 경우가 있다.

본 발명의 일 양태의 예시적인 목적의 하나는, 이온빔과 함께 수송되는 파티클의 검출정밀도를 높이는 기술을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 양태의 이온주입장치는, 이온빔을 수송하는 빔라인장치와, 이온빔을 웨이퍼에 조사하는 주입처리가 이루어지는 주입처리실과, 빔라인장치 내 및 주입처리실 내 중 적어도 일방에 있어서 이온빔의 수송방향과 교차하는 방향으로 조명광을 조사하는 조명장치와, 조명광이 통과하는 공간을 촬상한 촬상화상을 생성하는 촬상장치와, 촬상화상에 근거하여 조명광을 산란시키는 파티클을 검출하는 제어장치를 구비한다.

본 발명의 다른 양태는, 파티클검출방법이다. 이 방법은, 이온빔의 수송방향과 교차하는 방향으로 조명광을 조사하는 것과, 조명광이 통과하는 공간을 촬상한 촬상화상을 생성하는 것과, 촬상화상에 근거하여 조명광을 산란시키는 파티클을 검출하는 것을 구비한다.

다만, 이상의 구성요소의 임의의 조합이나 본 발명의 구성요소나 표현을, 방법, 장치, 시스템 등의 사이에서 서로 치환한 것도 또한, 본 발명의 양태로서 유효하다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 이온빔과 함께 수송되는 파티클의 검출정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 실시형태에 관한 이온주입장치의 개략구성을 나타내는 상면도이다.
도 2는 도 1의 이온주입장치의 개략구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은 웨이퍼의 표면 근방을 측정대상으로 하는 파티클측정장치의 배치예를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 4는 웨이퍼의 표면 근방을 측정대상으로 하는 파티클측정장치의 배치예를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 5는 웨이퍼의 표면 근방을 측정대상으로 하는 파티클측정장치의 변형예를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 6은 웨이퍼의 표면 근방을 측정대상으로 하는 파티클측정장치의 변형예를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 7은 실시형태에 관한 제어장치의 기능구성을 개략적으로 나타내는 도이다.
도 8은 파티클의 검출영역을 모식적으로 나타내는 도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 다만, 도면의 설명에 있어서 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 적절히 생략한다. 또, 이하에 설명하는 구성은 예시이며, 본 발명의 범위를 결코 한정하는 것은 아니다.

도 1은, 실시형태에 관한 이온주입장치(10)를 개략적으로 나타내는 상면도이고, 도 2는, 이온주입장치(10)의 개략구성을 나타내는 측면도이다. 이온주입장치(10)는, 피처리물(W)의 표면에 이온주입처리를 실시하도록 구성된다. 피처리물(W)은, 예를 들면 기판이며, 예를 들면 반도체웨이퍼이다. 설명의 편의를 위하여, 본 명세서에 있어서 피처리물(W)을 웨이퍼(W)라고 부르는 경우가 있지만, 이것은 주입처리의 대상을 특정의 물체에 한정하는 것을 의도하지 않는다.

이온주입장치(10)는, 빔을 한 방향으로 왕복주사시키고, 웨이퍼(W)를 주사방향과 직교하는 방향으로 왕복운동시킴으로써 웨이퍼(W)의 처리면 전체에 걸쳐 이온빔을 조사하도록 구성된다. 본 명세서에서는 설명의 편의상, 설계상의 빔라인(A)을 따라 진행하는 이온빔의 진행방향을 z방향으로 하고, z방향에 수직인 면을 xy면으로 정의한다. 이온빔을 피처리물(W)에 대하여 주사하는 경우에 있어서, 빔의 주사방향을 x방향으로 하고, z방향 및 x방향에 수직인 방향을 y방향으로 한다. 따라서, 빔의 왕복주사는 x방향으로 행해지고, 웨이퍼(W)의 왕복운동은 y방향으로 행해진다.

이온주입장치(10)는, 이온생성장치(12)와, 빔라인장치(14)와, 주입처리실(16)과, 웨이퍼반송장치(18)를 구비한다. 이온생성장치(12)는, 이온빔을 빔라인장치(14)에 부여하도록 구성된다. 빔라인장치(14)는, 이온생성장치(12)로부터 주입처리실(16)로 이온빔을 수송하도록 구성된다. 주입처리실(16)에는, 주입대상이 되는 웨이퍼(W)가 수용되고, 빔라인장치(14)로부터 부여되는 이온빔을 웨이퍼(W)에 조사하는 주입처리가 이루어진다. 웨이퍼반송장치(18)는, 주입처리 전의 미처리 웨이퍼를 주입처리실(16)에 반입하고, 주입처리 후의 처리완료 웨이퍼를 주입처리실(16)로부터 반출하도록 구성된다.

이온주입장치(10)는, 이온생성장치(12), 빔라인장치(14), 주입처리실(16) 및 웨이퍼반송장치(18)에 원하는 진공환경을 제공하기 위한 진공배기계(도시하지 않음)를 구비한다. 진공배기계를 동작시킴으로써, 빔라인장치(14) 및 주입처리실(16) 중 적어도 일방의 내부압력(진공도)이 변화한다. 빔라인장치(14) 및 주입처리실(16) 중 적어도 일방의 내부압력은, 웨이퍼반송장치(18)에 의한 웨이퍼반송이나, 빔라인장치(14) 또는 주입처리실(16)의 내부로의 가스도입에 의해서도 변화한다.

빔라인장치(14)는, 빔라인(A)의 상류측으로부터 순서대로, 질량분석부(20), 빔파크장치(24), 빔정형부(30), 빔주사부(32), 빔평행화부(34) 및 각도에너지필터(AEF; Angular Energy Filter)(36)를 구비한다. 다만, 빔라인(A)의 상류란, 이온생성장치(12)에 가까운 측을 말하고, 빔라인(A)의 하류란 주입처리실(16)(또는 빔스토퍼(46))에 가까운 측을 말한다.

질량분석부(20)는, 이온생성장치(12)의 하류에 마련되며, 이온생성장치(12)로부터 인출된 이온빔으로부터 필요한 이온종을 질량분석에 의하여 선택하도록 구성된다. 질량분석부(20)는, 질량분석자석(21)과, 질량분석렌즈(22)와, 질량분석슬릿(23)을 갖는다.

질량분석자석(21)은, 이온생성장치(12)로부터 인출된 이온빔에 자장을 인가하고, 이온의 질량전하비 M=m/q(m은 질량, q는 전하)의 값에 따라 다른 경로에서 이온빔을 편향시킨다. 질량분석자석(21)은, 예를 들면 이온빔에 y방향(도 1 및 도 2에서는 -y방향)의 자장을 인가하여 이온빔을 x방향으로 편향시킨다. 질량분석자석(21)의 자장강도는, 원하는 질량전하비 M을 갖는 이온종이 질량분석슬릿(23)을 통과하도록 조정된다.

질량분석렌즈(22)는, 질량분석자석(21)의 하류에 마련되며, 이온빔에 대한 수렴/발산력을 조정하도록 구성된다. 질량분석렌즈(22)는, 질량분석슬릿(23)을 통과하는 이온빔의 빔진행방향(z방향)의 수렴위치를 조정하고, 질량분석부(20)의 질량분해능 M/dM을 조정한다. 다만, 질량분석렌즈(22)는 필수의 구성은 아니고, 질량분석부(20)에 질량분석렌즈(22)가 마련되지 않아도 된다.

질량분석슬릿(23)은, 질량분석렌즈(22)의 하류에 마련되며, 질량분석렌즈(22)로부터 떨어진 위치에 마련된다. 질량분석슬릿(23)은, 질량분석자석(21)에 의한 빔편향방향(x방향)이 슬릿폭방향과 일치하도록 구성되며, x방향이 상대적으로 짧고, y방향이 상대적으로 긴 형상의 개구(23a)를 갖는다.

질량분석슬릿(23)은, 질량분해능의 조정을 위하여 슬릿폭이 가변이 되도록 구성되어도 된다. 질량분석슬릿(23)은, 슬릿폭방향으로 이동 가능한 2매의 차폐체에 의하여 구성되고, 2매의 차폐체의 간격을 변화시킴으로써 슬릿폭이 조정 가능해지도록 구성되어도 된다. 질량분석슬릿(23)은, 슬릿폭이 다른 복수의 슬릿 중 어느 하나로 전환함으로써 슬릿폭이 가변이 되도록 구성되어도 된다.

빔파크장치(24)는, 빔라인(A)으로부터 이온빔을 일시적으로 퇴피하여, 하류의 주입처리실(16)(또는 웨이퍼(W))을 향하는 이온빔을 차폐하도록 구성된다. 빔파크장치(24)는, 빔라인(A)의 도중의 임의의 위치에 배치할 수 있지만, 예를 들면, 질량분석렌즈(22)와 질량분석슬릿(23)의 사이에 배치할 수 있다. 질량분석렌즈(22)와 질량분석슬릿(23)의 사이에는 일정한 거리가 필요하기 때문에, 그 사이에 빔파크장치(24)를 배치함으로써, 다른 위치에 배치하는 경우보다 빔라인(A)의 길이를 짧게 할 수 있어, 이온주입장치(10)의 전체를 소형화할 수 있다.

빔파크장치(24)는, 한 쌍의 파크전극(25)(25a, 25b)과, 빔덤프(26)를 구비한다. 한 쌍의 파크전극(25a, 25b)은, 빔라인(A)을 사이에 두고 대향하며, 질량분석자석(21)의 빔편향방향(x방향)과 직교하는 방향(y방향)에 대향한다. 빔덤프(26)는, 파크전극(25a, 25b)보다 빔라인(A)의 하류측에 마련되고, 빔라인(A)으로부터 파크전극(25a, 25b)의 대향방향으로 떨어져 마련된다.

제1 파크전극(25a)은 빔라인(A)보다 중력방향 상측에 배치되고, 제2 파크전극(25b)은 빔라인(A)보다 중력방향 하측에 배치된다. 빔덤프(26)는, 빔라인(A)보다 중력방향 하측으로 떨어진 위치에 마련되고, 질량분석슬릿(23)의 개구(23a)의 중력방향 하측에 배치된다. 빔덤프(26)는, 예를 들면, 질량분석슬릿(23)의 개구(23a)가 형성되어 있지 않은 부분으로 구성된다. 빔덤프(26)는, 질량분석슬릿(23)과는 별체로서 구성되어도 된다.

빔파크장치(24)는, 한 쌍의 파크전극(25a, 25b)의 사이에 인가되는 전장을 이용하여 이온빔을 편향시키고, 빔라인(A)으로부터 이온빔을 퇴피시킨다. 예를 들면, 제1 파크전극(25a)의 전위를 기준으로 하여 제2 파크전극(25b)에 음전압을 인가함으로써, 이온빔을 빔라인(A)으로부터 중력방향 하방으로 편향시켜 빔덤프(26)에 입사시킨다. 도 2에 있어서, 빔덤프(26)를 향하는 이온빔의 궤적을 파선으로 나타내고 있다. 또, 빔파크장치(24)는, 한 쌍의 파크전극(25a, 25b)을 동일 전위로 함으로써, 이온빔을 빔라인(A)을 따라 하류측으로 통과시킨다. 빔파크장치(24)는, 이온빔을 하류측으로 통과시키는 제1 모드와, 이온빔을 빔덤프(26)에 입사시키는 제2 모드를 전환하여 동작 가능해지도록 구성된다.

질량분석슬릿(23)의 하류에는 인젝터 패러데이컵(28)이 마련된다. 인젝터 패러데이컵(28)은, 인젝터구동부(29)의 동작에 의하여 빔라인(A)에 출입 가능해지도록 구성된다. 인젝터구동부(29)는, 인젝터 패러데이컵(28)을 빔라인(A)의 뻗는 방향과 직교하는 방향(예를 들면 y방향)으로 이동시킨다. 인젝터 패러데이컵(28)은, 도 2의 파선으로 나타내는 바와 같이 빔라인(A) 상에 배치된 경우, 하류측을 향하는 이온빔을 차단한다. 한편, 도 2의 실선으로 나타내는 바와 같이, 인젝터 패러데이컵(28)이 빔라인(A) 상으로부터 벗어난 경우, 하류측을 향하는 이온빔의 차단이 해제된다.

인젝터 패러데이컵(28)은, 질량분석부(20)에 의하여 질량분석된 이온빔의 빔전류를 계측하도록 구성된다. 인젝터 패러데이컵(28)은, 질량분석자석(21)의 자장강도를 변화시키면서 빔전류를 측정함으로써, 이온빔의 질량분석스펙트럼을 계측할 수 있다. 계측한 질량분석스펙트럼을 이용하여, 질량분석부(20)의 질량분해능을 산출할 수 있다.

빔정형부(30)는, 수렴/발산 사중극렌즈(Q렌즈) 등의 수렴/발산장치를 구비하고 있으며, 질량분석부(20)를 통과한 이온빔을 원하는 단면형상으로 정형하도록 구성되어 있다. 빔정형부(30)는, 예를 들면, 전장식의 삼단사중극렌즈(트리플릿 Q렌즈라고도 한다)로 구성되며, 3개의 사중극렌즈(30a, 30b, 30c)를 갖는다. 빔정형부(30)는, 3개의 렌즈장치(30a~30c)를 이용함으로써, 이온빔의 수렴 또는 발산을 x방향 및 y방향의 각각에 대하여 독립적으로 조정할 수 있다. 빔정형부(30)는, 자장식의 렌즈장치를 포함해도 되고, 전장과 자장의 쌍방을 이용하여 빔을 정형하는 렌즈장치를 포함해도 된다.

빔주사부(32)는, 빔의 왕복주사를 제공하도록 구성되며, 정형된 이온빔을 x방향으로 주사하는 빔편향장치이다. 빔주사부(32)는, 빔주사방향(x방향)에 대향하는 주사전극쌍을 갖는다. 주사전극쌍은 가변전압전원(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 주사전극쌍의 사이에 인가되는 전압을 주기적으로 변화시킴으로써, 전극 사이에 발생하는 전계를 변화시켜 이온빔을 다양한 각도로 편향시킨다. 그 결과, 이온빔이 x방향의 주사범위 전체에 걸쳐 주사된다. 도 1에 있어서, 화살표 X에 의하여 빔의 주사방향 및 주사범위를 예시하고, 주사범위에서의 이온빔의 복수의 궤적을 일점쇄선으로 나타내고 있다.

빔평행화부(34)는, 주사된 이온빔의 진행방향을 설계상의 빔라인(A)의 궤도와 평행하게 하도록 구성된다. 빔평행화부(34)는, y방향의 중앙부에 이온빔의 통과슬릿이 마련된 원호형상의 복수의 평행화렌즈전극을 갖는다. 평행화렌즈전극은, 고압전원(도시하지 않음)에 접속되어 있고, 전압인가에 의하여 발생하는 전계를 이온빔에 작용시켜, 이온빔의 진행방향을 평행으로 정렬한다. 다만, 빔평행화부(34)는 다른 빔평행화장치로 치환되어도 되고, 빔평행화장치는 자계를 이용하는 자석장치로서 구성되어도 된다.

빔평행화부(34)의 하류에는, 이온빔을 가속 또는 감속시키기 위한 AD(Accel/Decel)칼럼(도시하지 않음)이 마련되어도 된다.

각도에너지필터(AEF)(36)는, 이온빔의 에너지를 분석하여 필요한 에너지의 이온을 하방으로 편향하여 주입처리실(16)로 유도하도록 구성되어 있다. 각도에너지필터(36)는, 전계편향용의 AEF전극쌍을 갖는다. AEF전극쌍은, 고압전원(도시하지 않음)에 접속된다. 도 2에 있어서, 상측의 AEF전극에 양전압, 하측의 AEF전극에 음전압을 인가시킴으로써, 이온빔을 하방으로 편향시킨다. 다만, 각도에너지필터(36)는, 자계편향용의 자석장치로 구성되어도 되고, 전계편향용의 AEF전극쌍과 자계편향용의 자석장치의 조합으로 구성되어도 된다.

이와 같이 하여, 빔라인장치(14)는, 웨이퍼(W)에 조사되어야 할 이온빔을 주입처리실(16)에 공급한다.

주입처리실(16)은, 빔라인(A)의 상류측으로부터 순서대로, 에너지슬릿(38), 플라즈마샤워장치(40), 사이드컵(42), 센터컵(44) 및 빔스토퍼(46)를 구비한다. 주입처리실(16)은, 도 2에 나타나는 바와 같이, 1매 또는 복수 매의 웨이퍼(W)를 지지하는 플래튼구동장치(50)를 구비한다.

에너지슬릿(38)은, 각도에너지필터(36)의 하류측에 마련되며, 각도에너지필터(36)와 함께 웨이퍼(W)에 입사하는 이온빔의 에너지분석을 한다. 에너지슬릿(38)은, 빔주사방향(x방향)으로 가로로 긴 슬릿으로 구성되는 에너지제한슬릿(EDS; Energy Defining Slit)이다. 에너지슬릿(38)은, 원하는 에너지값 또는 에너지범위를 갖는 이온빔을 웨이퍼(W)를 향하여 통과시키고, 그 이외의 이온빔을 차폐한다.

플라즈마샤워장치(40)는, 에너지슬릿(38)의 하류측에 위치한다. 플라즈마샤워장치(40)는, 이온빔의 빔전류량에 따라 이온빔 및 웨이퍼(W)의 표면(웨이퍼처리면)에 저에너지전자를 공급하고, 이온주입으로 발생하는 웨이퍼처리면 상의 양전하의 축적에 의한 차지업을 억제한다. 플라즈마샤워장치(40)는, 예를 들면, 이온빔이 통과하는 샤워튜브와, 샤워튜브 내에 전자를 공급하는 플라즈마발생장치를 포함한다.

사이드컵(42(42R, 42L))은, 웨이퍼(W)로의 이온주입처리 중에 이온빔의 빔전류를 측정하도록 구성된다. 도 2에 나타나는 바와 같이, 사이드컵(42R, 42L)은, 빔라인(A) 상에 배치되는 웨이퍼(W)에 대하여 좌우(x방향)로 어긋나게 배치되어 있으며, 이온주입 시에 웨이퍼(W)를 향하는 이온빔을 차단하지 않는 위치에 배치된다. 이온빔은, 웨이퍼(W)가 위치하는 범위를 넘어 x방향으로 주사되기 때문에, 이온주입 시에 있어서도 주사되는 빔의 일부가 사이드컵(42R, 42L)에 입사한다. 이로써, 이온주입처리 중의 빔전류량이 사이드컵(42R, 42L)에 의하여 계측된다.

센터컵(44)은, 웨이퍼처리면에 있어서의 빔전류를 측정하도록 구성된다. 센터컵(44)은, 구동부(45)의 동작에 의하여 x방향으로 가동이 되도록 구성되며, 이온주입 시에 웨이퍼(W)가 위치하는 주입위치로부터 퇴피되어, 웨이퍼(W)가 주입위치에 없을 때에 주입위치에 삽입된다. 센터컵(44)은, x방향으로 이동하면서 빔전류를 측정함으로써, x방향의 빔주사범위의 전체에 걸쳐 빔전류를 측정할 수 있다. 센터컵(44)은, 빔주사방향(x방향)의 복수의 위치에 있어서의 빔전류를 동시에 계측 가능해지도록, 복수의 패러데이컵이 x방향으로 나열되어 어레이상으로 형성되어도 된다.

사이드컵(42) 및 센터컵(44) 중 적어도 하나는, 빔전류량을 측정하기 위한 단일의 패러데이컵을 구비해도 되고, 빔의 각도정보를 측정하기 위한 각도계측기를 구비해도 된다. 각도계측기는, 예를 들면, 슬릿과, 슬릿으로부터 빔진행방향(z방향)으로 떨어져 마련되는 복수의 전류검출부를 구비한다. 각도계측기는, 예를 들면, 슬릿을 통과한 빔을 슬릿폭방향으로 나열되는 복수의 전류검출부로 계측함으로써, 슬릿폭방향의 빔의 각도성분을 측정할 수 있다. 사이드컵(42) 및 센터컵(44) 중 적어도 하나는, x방향의 각도정보를 측정 가능한 제1 각도측정기와, y방향의 각도정보를 측정 가능한 제2 각도측정기를 구비해도 된다.

플래튼구동장치(50)는, 웨이퍼지지장치(52)와, 왕복운동기구(54)와, 트위스트각조정기구(56)와, 틸트각조정기구(58)를 포함한다. 웨이퍼지지장치(52)는, 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 정전척 등을 포함한다. 왕복운동기구(54)는, 빔주사방향(x방향)과 직교하는 왕복운동방향(y방향)으로 웨이퍼지지장치(52)를 왕복운동시킴으로써, 웨이퍼지지장치(52)에 지지되는 웨이퍼를 y방향으로 왕복운동시킨다. 도 2에 있어서, 화살표 Y에 의하여 웨이퍼(W)의 왕복운동을 예시한다.

트위스트각조정기구(56)는, 웨이퍼(W)의 회전각을 조정하는 기구이며, 웨이퍼처리면의 법선을 축으로 하여 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 웨이퍼의 외주부에 마련되는 얼라인먼트마크와 기준위치의 사이의 트위스트각을 조정한다. 여기에서, 웨이퍼의 얼라인먼트마크란, 웨이퍼의 외주부에 마련되는 노치나 오리엔테이션플랫을 말하며, 웨이퍼의 결정축방향이나 웨이퍼의 둘레방향의 각도위치의 기준이 되는 마크를 말한다. 트위스트각조정기구(56)는, 웨이퍼지지장치(52)와 왕복운동기구(54)의 사이에 마련되며, 웨이퍼지지장치(52)와 함께 왕복운동된다.

틸트각조정기구(58)는, 웨이퍼(W)의 기울기를 조정하는 기구이며, 웨이퍼처리면을 향하는 이온빔의 진행방향과 웨이퍼처리면의 법선의 사이의 틸트각을 조정한다. 본 실시형태에서는, 웨이퍼(W)의 경사각 중, x방향의 축을 회전의 중심축으로 하는 각도를 틸트각으로 하여 조정한다. 틸트각조정기구(58)는, 왕복운동기구(54)와 주입처리실(16)의 내벽의 사이에 마련되어 있고, 왕복운동기구(54)를 포함하는 플래튼구동장치(50) 전체를 R방향으로 회전시킴으로써 웨이퍼(W)의 틸트각을 조정하도록 구성된다.

플래튼구동장치(50)는, 이온빔이 웨이퍼(W)에 조사되는 주입위치와, 웨이퍼반송장치(18)와의 사이에서 웨이퍼(W)가 반입 또는 반출되는 반송위치의 사이에서 웨이퍼(W)가 이동 가능해지도록 웨이퍼(W)를 지지한다. 도 2는, 웨이퍼(W)가 주입위치에 있는 상태를 나타내고 있고, 플래튼구동장치(50)는, 빔라인(A)과 웨이퍼(W)가 교차하도록 웨이퍼(W)를 지지한다. 웨이퍼(W)의 반송위치는, 웨이퍼반송장치(18)에 마련되는 반송기구 또는 반송로봇에 의하여 반송구(48)를 통하여 웨이퍼(W)가 반입 또는 반출될 때의 웨이퍼지지장치(52)의 위치에 대응한다.

빔스토퍼(46)는, 빔라인(A)의 최하류에 마련되며, 예를 들면, 주입처리실(16)의 내벽에 장착된다. 빔라인(A) 상에 웨이퍼(W)가 존재하지 않는 경우, 이온빔은 빔스토퍼(46)에 입사한다. 빔스토퍼(46)는, 주입처리실(16)과 웨이퍼반송장치(18)의 사이를 접속하는 반송구(48)의 가까이에 위치하고 있으며, 반송구(48)보다 연직하방의 위치에 마련된다.

이온주입장치(10)는, 제어장치(60)를 더 구비한다. 제어장치(60)는, 이온주입장치(10)의 동작 전반을 제어한다. 제어장치(60)는, 하드웨어적으로는, 컴퓨터의 CPU나 메모리를 비롯한 소자나 기계장치로 실현되고, 소프트웨어적으로는 컴퓨터프로그램 등에 의하여 실현된다. 제어장치(60)에 의하여 제공되는 각종 기능은, 하드웨어 및 소프트웨어의 연계에 의하여 실현될 수 있다.

이온주입장치(10)는, 파티클측정장치(62)를 더 구비한다. 파티클측정장치(62)는, 빔라인장치(14) 및 주입처리실(16) 중 적어도 일방에 마련된다. 파티클측정장치(62)는, 빔라인(A)을 통과하는 파티클이나, 웨이퍼(W)를 향하여 비행하는 파티클을 측정하도록 구성된다. 파티클측정장치(62)는, 특히 이온빔이 통과하는 공간의 파티클을 측정하여, 이온빔과 함께 웨이퍼(W)를 향하여 수송되는 파티클을 측정하도록 구성된다.

파티클측정장치(62)는, 조명광(L)을 조사하는 조명장치(64)와, 조명광(L)이 통과하는 공간을 촬상하는 촬상장치(66)를 구비한다. 조명장치(64)는, 빔라인(A)을 향하여 조명광(L)을 조사한다. 촬상장치(66)는, 조명광(L)을 산란시키는 파티클을 촬상하여 촬상화상을 생성한다. 제어장치(60)는, 촬상장치(66)에 의하여 생성되는 촬상화상을 취득하고, 촬상화상에 근거하여 파티클을 검출한다.

도시하는 예에서는, 파티클측정장치(62)는, 각도에너지필터(36)를 통과하는 파티클을 측정하도록 구성된다. 조명장치(64)는, 각도에너지필터(36)를 구성하는 복수의 AEF전극의 사이의 공간을 향하여 조명광(L)을 조사한다. 조명광(L)은, 이온빔의 수송방향(z방향)과 교차하는 방향으로 조사되며, 복수의 AEF전극의 사이(예를 들면, 상측의 AEF전극과 하측의 AEF전극의 사이)를 통과하도록 조사된다. 촬상장치(66)는, 각도에너지필터(36)를 구성하는 복수의 AEF전극의 사이의 공간 중, 조명광(L)이 조사되는 범위의 적어도 일부를 촬상한다. 촬상장치(66)의 화각(V)에는, 이온빔과 조명광(L)이 교차하는 공간이 포함된다.

조명장치(64)는, 가시광인 조명광(L)을 생성하도록 구성된다. 조명장치(64)는, 펄스광이 아니라 연속광의 조명광(L)을 생성하고, 파티클의 측정대상이 되는 공간을 시간적으로 연속하여 조명하도록 구성된다. 조명장치(64)는, 레이저광원을 포함하고, 적색이나 녹색 등의 레이저의 조명광(L)을 생성하도록 구성되어도 된다. 조명장치(64)는, LED광원을 포함하며, 레이저가 아닌 조명광(L)을 생성하도록 구성되어도 된다.

조명장치(64)는, x방향으로 폭을 갖는 시트상의 조명광(L)을 생성하고, 예를 들면, 레이저라이트시트를 생성하도록 구성된다. 조명장치(64)는, 이온빔의 x방향의 주사범위 전체에 걸친 시트상의 조명광(L)을 조사해도 된다. 조명장치(64)는, x방향으로 폭을 갖고, x방향과 직교하는 방향(예를 들면 y방향 또는 z방향)으로 두께를 갖는 박스상의 조명광(L)을 생성해도 된다. 조명장치(64)는, 조명광(L)의 조사양태를 전환할 수 있도록 구성되어도 되고, 예를 들면, 시트상의 조명광과 박스상의 조명광을 전환할 수 있도록 구성되어도 된다.

조명장치(64)는, 빔라인(A)으로부터 y방향(상측 또는 하측)으로 떨어진 위치로부터 빔라인(A)을 향하여 조명광(L)을 조사하도록 배치된다. 조명장치(64)는, 각도에너지필터(36)의 상류측, 예를 들면, 빔평행화부(34)와 각도에너지필터(36)의 사이에 배치되며, 빔라인(A)보다 상측으로부터 빔라인(A)의 하방을 향하여 조명광(L)을 조사하도록 배치된다. 다만, 조명장치(64)는, 빔라인으로부터 x방향(좌측 또는 우측)으로 떨어진 위치로부터 빔라인(A)을 향하여 조명광(L)을 조사하도록 배치되어도 된다. 조명광(L)은, 예를 들면, 빔라인(A)에 대하여 비스듬하게 조사된다. 조명광(L)은, 빔라인(A)과 직교하도록 조사되어도 된다.

촬상장치(66)는, CCD나 CMOS센서 등의 촬상소자를 갖고, 파티클의 측정대상이 되는 공간을 촬상한 화상데이터를 생성한다. 촬상장치(66)는, 소정의 프레임레이트(예를 들면, 매초 30 또는 60프레임)로 복수의 화상을 촬상함으로써 동영상을 생성하도록 구성된다. 촬상장치(66)는, 파장필터를 가져도 되고, 조명광(L)의 파장을 선택적으로 투과시키는 밴드패스필터를 가져도 된다. 조명광(L)의 파장만을 촬상대상으로 함으로써, 조명광(L)과는 다른 광에 기인하는 파티클의 오검출을 방지할 수 있다.

촬상장치(66)는, 촬상장치(66)의 촬상방향이 조명광(L)의 조사방향 및 이온빔의 수송방향의 쌍방과 교차하도록 배치된다. 촬상장치(66)의 촬상방향은, 시트상의 조명광(L)이 형성하는 평면과 비스듬하게 교차해도 되고, 시트상의 조명광(L)이 형성하는 평면과 직교해도 된다. 촬상장치(66)는, 시트상의 조명광(L)이 형성하는 평면으로부터 떨어진 위치로부터 시트상의 조명광(L)이 조사되는 범위의 적어도 일부를 촬상하도록 배치된다. 촬상장치(66)는, 각도에너지필터(36)의 하류측, 예를 들면, 각도에너지필터(36)와 에너지슬릿(38)의 사이에 배치되며, 빔라인(A)보다 상측으로부터 빔라인(A)의 하방을 향하는 화각(V)을 갖도록 배치된다. 다만, 조명장치(64)는, 각도에너지필터(36)로부터 x방향(좌측 또는 우측)으로 떨어진 위치로부터 빔라인(A)을 향하여 조명광(L)을 조사하도록 배치되어도 된다. 촬상장치(66)는, 각도에너지필터(36)로부터 x방향(좌측 또는 우측)으로 떨어진 위치에 배치되며, 빔라인(A)을 향하여 +x방향(좌측으로부터 우측) 또는 -x방향(우측으로부터 좌측)의 화각(V)을 갖도록 배치되어도 된다.

촬상장치(66)의 화각(V)은, 이온빔과 조명광(L)이 교차하는 공간의 적어도 일부를 포함하고, 이온빔과 조명광(L)이 교차하는 공간의 전체를 포함하는 것이 바람직하다. 촬상장치(66)의 화각(V)은, 이온빔의 x방향의 주사범위의 적어도 일부를 포함하고, 이온빔의 x방향의 주사범위 전체를 포함해도 된다. 촬상장치(66)의 화각(V)은, 각도에너지필터(36)의 복수의 AEF전극의 사이의 공간의 적어도 일부를 포함하고, 상측의 AEF전극부터 하측의 AEF전극까지의 y방향의 범위의 전체를 포함해도 된다. 촬상장치(66)의 화각(V)은, 이온빔과 조명광(L)이 교차하지 않는 공간을 포함해도 된다.

파티클측정장치(62)는, 복수의 촬상장치(66)를 구비해도 된다. 복수의 촬상장치(66)는, 시트상의 조명광(L)을 다른 위치로부터 촬상하도록 배치되어도 된다. 복수의 촬상장치(66)는, 스테레오카메라로서 구성되어도 되고, 시트상의 조명광(L)을 다른 위치로부터 촬상함으로써 파티클의 위치나 거동을 입체적으로 파악할 수 있어도 된다. 복수의 촬상장치(66)는, 각각의 화각(V)이 서로 겹치도록 배치되어도 된다. 복수의 촬상장치(66)는, 각각의 화각(V)이 서로 겹치지 않도록 배치되어도 되고, 각 촬상장치(66)가 다른 위치 또는 범위의 파티클을 촬상하도록 구성되어도 된다.

조명장치(64) 및 촬상장치(66)의 배치는 상술한 것에 한정되지 않고, 파티클의 측정대상이 되는 공간의 위치나 범위에 따라 임의의 적절한 배치로 할 수 있다. 파티클측정장치(62)는, 빔라인장치(14) 및 주입처리실(16) 중 적어도 일방의 임의의 위치에 배치되어도 된다. 파티클측정장치(62)는, 주입처리실(16)에서 이온빔이 조사되는 웨이퍼(W)의 표면 근방을 파티클의 측정대상공간으로 해도 된다. 예를 들면, 조명장치(64)는, 웨이퍼(W)의 표면 근방에 조명광(L)을 조사하도록 배치되어도 된다. 촬상장치(66)는, 촬상장치(66)의 화각(V)이 웨이퍼(W)의 표면 근방의 조명광(L)이 조사되는 범위를 포함하도록 배치되어도 된다.

도 3 및 도 4는, 웨이퍼(W)의 표면 근방을 측정대상으로 하는 파티클측정장치(62)의 배치예를 모식적으로 나타내는 도이다. 도 3은, 웨이퍼(W)의 표면을 z방향을 향하여 보았을 때의 정면도이고, 도 4는, 웨이퍼(W)의 상방으로부터 -y방향을 향하여 보았을 때의 상면도이다. 조명장치(64)는, 시트상의 조명광(L)이 웨이퍼(W)의 표면을 따라 웨이퍼(W)의 표면과 평행하게 조사되도록 배치되어 있다. 조명광(L)은, 웨이퍼(W)의 표면과 엄밀하게 평행이 아니어도 되고, 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 비스듬하게 조사되어도 된다. 조명광(L)은, 웨이퍼(W)의 표면으로부터 소정 범위 내(예를 들면 10cm 이내 또는 1m 이내)의 공간에 조사된다. 조명장치(64)는, 웨이퍼(W)에 입사하는 이온빔(B)과 조명광(L)이 교차하도록 조명광(L)을 조사한다. 도 3에 있어서, 웨이퍼(W)에 이온빔(B)이 입사하는 주입영역(C)을 파선의 프레임으로 나타내고 있다.

조명장치(64)는, 플래튼구동장치(50)에 장착되어 있고, 틸트각조정기구(58)에 의하여 웨이퍼(W)와 함께 화살표 R로 나타나는 바와 같이 회전 가능해지도록 구성된다. 조명장치(64)는, 웨이퍼(W)의 틸트각에 따라 조명광(L)의 통과위치가 조정 가능하고, 웨이퍼(W)의 틸트각이 변화하는 경우에 웨이퍼(W)의 틸트각에 추종하여 조명광(L)의 조사각도가 가변이 되도록 구성된다. 도시하는 예에서는, 웨이퍼(W)의 좌상측(+x방향 및 +y방향측)에 조명장치(64)가 배치되어 있다. 조명장치(64)는, 웨이퍼(W)의 좌하측(+x방향 및 -y방향측)에 배치되어도 된다. 조명장치(64)는, 웨이퍼(W)의 바로 좌측(+x방향측)에 배치되며, 웨이퍼(W)와 조명장치(64)의 y방향의 위치가 일치해도 된다. 다만, 플래튼구동장치(50)가 웨이퍼(W)의 우측(-x방향측)에 배치되는 경우, 조명장치(64)도, 웨이퍼(W)의 우측(-x방향측)에 배치되어도 된다. 조명장치(64)는, 왕복운동기구(54)의 가동범위를 피하여 배치된다. 조명장치(64)는, 웨이퍼(W)와 조명장치(64)의 x방향의 위치가 일치하는 위치를 피하여, 즉, 웨이퍼(W)의 바로 위(+y방향측)나 바로 아래(-y방향측)를 피하여 배치된다.

촬상장치(66)는, 조명광(L)과 이온빔(B)이 교차하는 범위가 화각(V)에 포함되도록 배치되어 있다. 촬상장치(66)는, 웨이퍼(W)의 표면이 촬상장치(66)의 화각(V)에 포함되지 않도록 배치되어 있다. 도시하는 예에서는, 웨이퍼(W)의 이측(+z방향측)으로부터 웨이퍼(W)의 표면 근방을 촬상하도록 촬상장치(66)가 배치되어 있다. 도시하는 예에서는, 웨이퍼(W)의 우상측(-x방향 및 +y방향측)에 촬상장치(66)가 배치되어 있다. 촬상장치(66)는, 웨이퍼(W)의 우하측(-x방향 및 -y방향측)에 배치되어도 된다. 촬상장치(66)는, 웨이퍼(W)의 바로 우측(-x방향측)에 배치되며, 웨이퍼(W)와 촬상장치(66)의 y방향의 위치가 일치해도 된다. 촬상장치(66)는, 왕복운동기구(54)의 가동범위를 피하여 배치된다. 촬상장치(66)는, 웨이퍼(W)와 촬상장치(66)의 x방향의 위치가 일치하는 위치를 피하여, 즉, 웨이퍼(W)의 바로 위(+y방향측)나 바로 아래(-y방향측)를 피하여 배치된다. 웨이퍼(W)의 표면이 화각(V)에 포함되지 않도록 함으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 형성되는 구조물이 촬상되는 것에 의한 파티클의 오검출을 방지할 수 있다.

도 3 및 도 4에 나타나는 예에서는, 촬상장치(66)는, 플래튼구동장치(50)에 장착되어 있지 않고, 화각(V)이 웨이퍼(W)의 틸트각에 따라 변화하지 않도록 구성되어 있다. 촬상장치(66)는, 화각(V)이 웨이퍼(W)의 틸트각에 따라 조정 가능해지도록 구성되어도 된다.

도 5 및 도 6은, 웨이퍼의 표면 근방을 측정대상으로 하는 파티클측정장치의 변형예를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 5에 나타내는 파티클측정장치(62a)에서는, 촬상장치(66a)가 조명장치(64)와 동일하게 플래튼구동장치(50)에 장착되어 있다. 도 6에 나타내는 파티클측정장치(62b)에서는, 촬상장치(66b)가 웨이퍼(W)의 틸트각에 따라 화각(V)을 가변으로 하는 구동기구(68)에 장착되어 있다. 구동기구(68)는, 주입처리실(16)의 내벽에 장착되며, 화살표 Rb로 나타나는 바와 같이 회전 가능해지도록 구성된다. 구동기구(68)는, 예를 들면, 화살표 R로 나타나는 틸트각조정기구(58)의 회전과 연동하여 구동 가능해지도록 구성된다. 구동기구(68)는, 웨이퍼 표면 근방에서 파티클의 측정이 필요해지는 경우에 구동해도 된다.

이온주입장치(10)는, 복수의 파티클측정장치(62)를 구비해도 된다. 복수의 파티클측정장치(62)는, 각각이 빔라인(A)의 다른 위치 또는 범위를 측정대상공간으로 해도 된다. 예를 들면, 제1 파티클측정장치가 빔라인장치(14)에 마련되고, 제2 파티클측정장치가 주입처리실(16)에 마련되어도 된다. 복수의 파티클측정장치(62)를 마련함으로써, 빔라인(A)의 복수의 위치 또는 범위에 있어서의 파티클을 측정할 수 있다. 예를 들면, 복수의 위치 또는 범위에 있어서의 파티클의 측정결과를 비교함으로써, 파티클의 발생원의 특정에 도움이 될 수 있다.

파티클측정장치(62)의 일부는, 빔라인장치(14) 및 주입처리실(16)을 구성하는 진공챔버의 외부에 마련되어도 된다. 예를 들면, 진공챔버의 벽에 진공창을 마련하여, 진공창을 통하여 조명광(L)을 조사해도 되고, 진공창을 통하여 조명광(L)의 조사범위를 촬상해도 된다. 진공창에는, 수지필름 등의 교환 용이한 커버부재가 부가되어, 파티클의 부착이나 이온빔의 반사 등의 오염에 대한 대책이 실시되어도 된다. 또, 커버부재가 오염되어 온 경우에 장치의 진공상태를 유지한 상태로 다른 커버부재로 전환 가능한 구성으로 해도 된다. 이로써, 커버부재가 오염되었다고 해도, 장치의 대기개방을 따른 창부재나 커버부재의 교환작업이 불필요해지도록 해도 된다.

파티클측정장치(62)는, 조명광(L)을 조사하기 위한 미러나 렌즈 등의 추가의 광학소자를 포함해도 되고, 조명광(L)의 조사범위를 촬상하기 위한 미러나 렌즈 등의 추가의 광학소자를 포함해도 된다. 이들 광학소자의 위치나 방향을 가변으로 함으로써, 파티클의 측정대상이 되는 공간의 위치나 범위가 가변이 되도록 구성되어도 된다. 예를 들면, 웨이퍼(W)의 틸트각에 따라 광학소자의 위치나 방향이 가변이 되도록 구성되어도 된다.

도 7은, 실시형태에 관한 제어장치(60)의 기능구성을 모식적으로 나타내는 기능블록도이다. 제어장치(60)는, 주입제어부(70)와, 파티클해석부(72)와, 기억부(74)를 포함한다. 주입제어부(70)는, 주입레시피에 근거하여 이온주입장치(10)의 동작을 제어한다. 파티클해석부(72)는, 조명장치(64)의 동작을 제어하고, 촬상장치(66)에 의하여 생성되는 촬상화상에 근거하여 측정대상공간의 파티클을 해석한다. 기억부(74)는, 제어장치(60)의 동작에 필요한 각종 데이터를 기억한다.

주입제어부(70)는, 기억부(74)에 기억되는 주입레시피를 취득하고, 주입레시피에 근거하여 이온빔을 생성한다. 주입레시피에는, 이온종, 빔에너지, 빔전류, 빔사이즈, 웨이퍼틸트각, 웨이퍼트위스트각, 평균도스량과 같은 주입파라미터의 세트가 정해져 있다. 주입레시피에는, 불균일주입을 실시하기 위한 주입파라미터가 정해져도 된다. 주입레시피에는, 불균일주입을 위한 이차원 도스량분포가 정해져도 되고, 빔스캔속도나 웨이퍼이동속도를 가변제어하기 위한 보정파일이 정해져도 된다.

주입제어부(70)는, 이온주입장치(10)를 구성하는 각종 기기의 동작파라미터를 조정함으로써, 취득한 주입레시피에 정해지는 원하는 주입파라미터가 실현되도록 한다. 주입제어부(70)는, 이온생성장치(12)의 가스종이나 인출전압, 질량분석부(20)의 자장강도 등을 조정함으로써 이온빔의 이온종을 제어한다. 주입제어부(70)는, 이온생성장치(12)의 인출전압, 빔평행화부(34)의 인가전압, AD칼럼의 인가전압, 각도에너지필터(36)의 인가전압 등을 조정함으로써 이온빔의 빔에너지를 제어한다. 주입제어부(70)는, 이온생성장치(12)의 가스량, 아크전류, 아크전압, 소스마그넷전류와 같은 각종 파라미터나, 질량분석슬릿(23)의 개구폭 등을 조정함으로써 이온빔의 빔전류를 제어한다. 주입제어부(70)는, 빔정형부(30)에 포함되는 수렴/발산장치의 동작파라미터 등을 조정함으로써, 웨이퍼처리면에 입사하는 이온빔의 빔사이즈를 제어한다. 주입제어부(70)는, 트위스트각조정기구(56) 및 틸트각조정기구(58)를 동작시킴으로써 원하는 웨이퍼틸트각 및 웨이퍼트위스트각이 실현되도록 한다. 주입제어부(70)는, 빔라인장치(14) 및 주입처리실(16)의 내부압력(진공도)이 원하는 값이 되도록 진공배기계의 동작을 제어한다. 주입제어부(70)는, 웨이퍼반송장치(18)를 동작시켜 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 제어한다.

주입제어부(70)는, 주입공정에 있어서 웨이퍼(W)에 주입되는 도스량 또는 도스량분포를 제어한다. 불균일주입을 실시하는 경우, 주입제어부(70)는, 취득한 주입레시피에 근거하여, 빔스캔속도 및 웨이퍼이동속도를 가변제어한다. 주입제어부(70)는, 빔주사부(32)에 지령하는 주사전압파라미터를 제어함으로써 빔스캔속도를 가변제어하고, 왕복운동기구(54)에 지령하는 속도파라미터를 제어함으로써 웨이퍼이동속도를 가변제어한다. 주입제어부(70)는, 상대적으로 고(高)도스량으로 하는 개소에 있어서 빔스캔속도가 느려지도록 주사전압의 시간변화율 dV/dt를 작게 하고, 상대적으로 저(低)도스량으로 하는 개소에 있어서 빔스캔속도가 빨라지도록 주사전압의 시간변화율 dV/dt를 크게 한다. 주입제어부(70)는, 상대적으로 고도스량으로 하는 개소에 있어서 웨이퍼이동속도를 느리게 하고, 상대적으로 저도스량으로 하는 개소에 있어서 웨이퍼이동속도를 빠르게 한다.

파티클해석부(72)는, 화상해석부(76), 조건관리부(77) 및 모니터부(78)를 포함한다. 화상해석부(76)는, 촬상장치(66)에 의하여 생성되는 촬상화상에 근거하여 파티클을 검출하고, 파티클의 양, 속도, 크기 등을 해석한다. 조건관리부(77)는, 화상해석부(76)가 이용하는 파티클의 해석조건을 관리한다. 모니터부(78)는, 파티클의 발생상황을 모니터하여 이상의 유무를 진단한다.

화상해석부(76)는, 촬상장치(66)가 촬상한 화상데이터를 취득하고, 화상데이터의 각각의 화소의 휘도값에 근거하여 파티클을 검출한다. 화상해석부(76)는, 예를 들면, 소정의 임곗값을 초과하는 휘도값의 화소에 대하여 파티클이 포함된다고 판정하고, 소정의 임곗값 미만의 휘도값의 화소에 대하여 파티클이 포함되지 않는다고 판정한다. 화상해석부(76)는, 휘도값의 시간적인 변화량에 근거하여 파티클을 검출해도 된다. 화상해석부(76)는, 촬상장치(66)에 의하여 생성되는 촬상화상으로부터 파티클이 포함되지 않는 경우의 배경화상을 뺀 차분화상을 생성하고, 차분화상의 휘도값에 근거하여 파티클을 검출해도 된다. 파티클이 포함되지 않는 경우의 배경화상은, 예를 들면 촬상장치(66)에 의하여 생성되는 촬상화상에 근거하여 생성되고, 기억부(74)에 기억된다.

화상해석부(76)는, 촬상화상의 화소마다 파티클을 검출하는 것이 아니라, 촬상화상에 포함되는 미소영역마다 파티클을 검출해도 된다. 파티클의 검출단위가 되는 미소영역은, 복수의 화소를 포함하도록 설정되며, 예를 들면, 5×5의 화소를 포함하도록 설정된다. 화상해석부(76)는, 촬상화상을 복수의 미소영역으로 분할하고, 미소영역을 구성하는 복수의 화소의 휘도값을 합계 또는 평균함으로써, 미소영역마다 휘도의 합계값 또는 평균값을 산출한다. 화상해석부(76)는, 예를 들면, 미소영역마다의 휘도의 합계값 또는 평균값이 소정의 임곗값을 초과하는 경우, 미소영역에 파티클이 포함된다고 판정한다. 화상해석부(76)는, 촬상화상으로부터 배경화상을 뺀 차분화상을 복수의 미소영역으로 분할하고, 차분화상에 있어서의 미소영역의 휘도의 합계값 또는 평균값에 근거하여 파티클을 검출해도 된다. 복수의 화소의 휘도값의 합계 또는 평균에 근거함으로써, 파티클로부터의 산란광을 적분하여 검출할 수 있어, 파티클의 검출정밀도를 높일 수 있다.

화상해석부(76)는, 화소마다 또는 미소영역마다 파티클검출의 임곗값을 다르게 해도 된다. 화상해석부(76)는, 파티클이 포함되지 않는 경우에 촬상한 복수의 배경화상에 근거하여 화소마다 또는 미소영역마다의 임곗값을 산출해도 된다. 복수의 배경화상은, 예를 들면, 촬상장치(66)에 의하여 다른 타이밍에 촬상되고, 시간경과에 따라 휘도값이 약간 변동되는 것 같은 요동을 갖는다. 화상해석부(76)는, 특정의 화소 또는 특정의 미소영역에 대하여 복수의 배경화상에 있어서의 휘도값의 평균 a 및 표준편차 σ를 산출하고, 평균 a와 표준편차 σ를 이용하여 임곗값을 결정한다. 예를 들면, 평균 a에 표준편차 σ의 k배를 더한 휘도값을 임곗값 t로 해도 되고, t=a+kσ로 나타나도 된다. 복수의 배경화상에 있어서의 휘도값의 평균 a 및 표준편차 σ에 근거하여 임곗값 t를 결정함으로써, 파티클의 발생에 관계하지 않는 휘도값의 변화에 기인하는 파티클의 오검출을 방지할 수 있다. 임곗값 t는, 예를 들면 50~100매 정도의 배경화상에 있어서의 평균 a 및 표준편차 σ에 근거하여 결정할 수 있다.

화상해석부(76)는, 미소영역마다 개별적으로 파티클을 검출하는 것이 아니라, 인접하는 복수의 미소영역의 휘도값이 소정의 임곗값을 초과하는 경우에 파티클을 검출해도 된다. 화상해석부(76)는, 휘도값이 소정의 임곗값을 초과하는 미소영역을 파티클이 포함될 가능성이 있는 "후보영역"으로 한다. 화상해석부(76)는, 후보영역의 주위에 다른 후보영역이 소정 수 이상 존재하는 경우, 그들 후보영역에 파티클이 포함된다고 판정한다. 화상해석부(76)는, 후보영역의 주위에 존재하는 다른 후보영역이 소정 수 미만인 경우, 그들 후보영역에 파티클이 포함되지 않는다고 판정한다. 예를 들면, 후보영역을 중심으로 하는 5×5의 미소영역의 집합으로 구성되는 판정범위 내에 3 이상의 후보영역이 존재하는 경우, 판정범위 내에 포함되는 3 이상의 후보영역을 파티클의 검출영역으로 한다. 한편, 후보영역을 중심으로 하는 5×5의 미소영역의 집합으로 구성되는 판정범위 내에 2 이하의 후보영역이 존재하는 경우, 판정범위 내에 포함되는 2 이하의 후보영역을 파티클의 검출영역으로 하지 않고 후보영역인 상태로 한다.

도 8은, 파티클의 검출영역(84)을 모식적으로 나타내는 도이며, 촬상화상(80)에 근거하여 특정되는 후보영역(82) 및 검출영역(84)의 분포의 일례를 나타내고 있다. 도 8에 있어서, 후보영역(82)을 가는 실선의 프레임으로 나타내고, 검출영역(84)을 굵은 실선의 프레임으로 나타내며, 5×5의 미소영역의 집합으로 구성되는 판정범위(86)를 파선으로 나타내고 있다. 도시되는 바와 같이, 후보영역(82)은, 촬상화상(80)의 전체에 걸쳐 분포하고 있다. 대부분의 후보영역(82)은, 다른 후보영역(82)으로부터 떨어져 단발적으로 존재한다. 일부의 후보영역(82)은, 다른 후보영역(82)의 가까이에 밀집하여 존재한다. 화상해석부(76)는, 밀집하여 존재하는 후보영역(82)을 파티클의 검출영역(84)으로 한다. 구체적으로는, 소정 후보영역(82)을 중심으로 하는 5×5의 미소영역의 집합으로 구성되는 판정범위(86) 내에 3 이상의 후보영역(82)이 존재하는 경우에, 그 3 이상의 후보영역(82)의 전부를 검출영역(84)으로 한다. 도 8의 예에서는, 21개의 검출영역(84)이 검출되어 있다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 밀집하는 후보영역(82)을 파티클의 검출영역(84)으로 함으로써, 파티클의 발생에 관계하지 않는 휘도값의 변화에 기인하는 파티클의 오검출을 방지할 수 있다. 빔라인장치(14)나 주입처리실(16) 내에서 발생하는 파티클은, 위치를 변경하지 않고 부유하는 것이 아니라, 속도를 갖고 비행하는 경우가 많다. 이동하는 파티클을 촬상장치(66)로 촬상한 경우, 파티클의 비행궤적이 촬상되어, 비행궤적에 대응하는 복수의 영역의 휘도값이 커진다. 파티클의 비행궤적에 대응하는 복수의 영역은, 서로 인접하여 존재하기 때문에, 밀집하는 후보영역(82)을 검출영역(84)으로 하여 파티클의 검출대상으로 함으로써, 비행하는 파티클을 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.

화상해석부(76)는, 파티클의 검출결과에 근거하여 파티클의 양, 속도 또는 크기를 추정해도 된다. 화상해석부(76)는, 파티클이 검출된 화소 또는 미소영역의 수에 근거하여, 파티클의 양을 추정해도 된다. 화상해석부(76)는, 파티클이 검출된 화소 또는 미소영역의 수를 파티클의 개수로 해도 된다. 파티클측정장치(62)와는 다른 장치를 이용하여 파티클의 개수를 미리 측정하고, 파티클이 검출된 화소 또는 미소영역의 수와 파티클의 개수의 상관관계를 기억부(74)에 기억해 두어도 된다. 화상해석부(76)는, 기억부(74)에 기억되는 상관관계에 근거하여 파티클의 개수를 추정해도 된다. 화상해석부(76)는, 기억부(74)에 기억되는 상관관계에 근거하여 웨이퍼(W)에 도달할 수 있는 파티클의 개수를 추정해도 된다.

화상해석부(76)는, 파티클의 거동을 해석함으로써 파티클의 속도를 추정해도 된다. 예를 들면, 파티클의 비행궤적에 대응하는 복수의 검출영역(84)의 범위에 근거하여 파티클의 속도를 추정해도 된다. 예를 들면, 복수의 검출영역(84)이 연속되는 길이를 촬상장치(66)의 촬상주기에 대응하는 시간으로 나눔으로써, 파티클의 속도를 추정해도 된다. 화상해석부(76)는, 복수 프레임의 촬상화상(80)을 비교함으로써, 파티클의 비행궤적을 특정하여 파티클의 속도를 추정해도 된다. 예를 들면, 시간적으로 인접하는 2개의 프레임의 촬상화상(80)을 비교하여, 각 프레임의 촬상화상(80)에 있어서의 파티클의 검출영역(84)의 위치의 변화를 특정함으로써 파티클의 이동량을 추정하고, 추정한 이동량을 촬상장치(66)의 촬상주기에 대응하는 시간으로 나눔으로써 파티클의 속도를 추정해도 된다. 화상해석부(76)는, 스테레오카메라 등의 복수의 촬상장치(66)에 의하여 생성되는 복수의 촬상화상(80)을 이용하여 파티클의 거동을 해석하여, 파티클의 속도를 추정해도 된다.

화상해석부(76)는, 파티클의 검출영역(84)의 휘도값에 근거하여 파티클의 크기를 추정해도 된다. 파티클의 산란광강도는, 파티클의 크기(입경)에 의존하기 때문에, 파티클의 크기와 산란광강도의 상관관계를 미리 측정하여, 상관관계를 기억부(74)에 기억해 둠으로써, 산란광강도(즉 휘도값)로부터 파티클의 크기를 추정할 수 있다. 화상해석부(76)는, 복수의 전극 간에 있어서 파티클에 작용하는 전장 E와, 파티클의 가속도 α에 근거하여 파티클의 크기를 추정해도 된다.

조건관리부(77)는, 촬상장치(66)에 의하여 생성되는 촬상화상을 기억부(74)에 축적하고, 축적한 촬상화상에 근거하여 화상해석부(76)가 이용하는 파티클의 검출조건을 결정한다. 조건관리부(77)는, 화상해석부(76)에 의하여 파티클이 포함되지 않는다고 판정된 촬상화상을 배경화상으로서 축적해 둔다. 조건관리부(77)는, 축적한 복수의 배경화상에 근거하여 복수의 배경화상에 있어서의 화소마다 또는 미소영역마다의 평균 a와 표준편차 σ를 산출하여, 파티클을 검출하기 위한 임곗값 t를 결정한다. 조건관리부(77)는, 새로 취득하는 배경화상에 근거하여 임곗값 t를 갱신해도 된다. 배경화상은, 이온주입장치(10)의 운용에 의하여 시간경과와 함께 변화할 수 있다. 그 때문에, 새로 취득하는 배경화상에 근거하여 임곗값 t를 갱신함으로써, 임의의 시점에서의 배경화상과의 차분에 근거하여 파티클을 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.

조건관리부(77)는, 이온주입장치(10)의 동작상태에 따라 파티클의 검출조건을 변경해도 된다. 조건관리부(77)는, 복수의 검출조건을 기억부(74)에 기억해 두고, 이온주입장치(10)의 동작상태에 따라 검출조건을 변경해도 된다. 조건관리부(77)는, 이온주입장치(10)의 동작상태에 따라 배경화상을 분류하여 기억해 두고, 특정의 동작상태에 대응하는 복수의 배경화상에 근거하여 임곗값 t 등의 파티클의 검출조건을 결정해도 된다. 이온주입장치(10)의 동작상태에 따라, 임곗값 t에 이용하는 표준편차 σ의 배율 k를 전환해도 된다.

조건관리부(77)는, 이온빔의 빔전류량에 따라 검출조건을 변경해도 된다. 이온빔의 빔전류량이 큰 경우, 진공챔버 내의 잔류가스와 이온빔의 상호작용에 기인하는 발광현상에 있어서의 발광량이 커져, 배경화상의 전체 또는 일부의 휘도값이 상승하는 경우가 있다. 그래서, 이온빔의 빔전류량에 따라 파티클의 검출에 이용하는 배경화상을 전환해도 된다. 상술한 발광현상에 있어서의 발광량에 따라 배경화상을 전환함으로써, 발광현상에 기인하는 파티클의 오검출을 방지할 수 있다.

조건관리부(77)는, 수송되는 이온빔의 수송상태에 따라 검출조건을 변경해도 된다. 조건관리부(77)는, 이온빔이 빔주사부(32)에 의하여 왕복주사되고 있지 않은 언스캔상태인지, 이온빔이 빔주사부(32)에 의하여 왕복주사되고 있는 스캔상태인지에 따라 검출조건을 전환해도 된다. 조건관리부(77)는, 빔파크장치(24)나 인젝터 패러데이컵(28)에 의하여 이온빔이 도중에 차단되어 있는 상태인지 아닌지에 따라 검출조건을 전환해도 된다. 이온빔의 수송상태에 따라 상술한 발광현상의 영향범위가 다른 점에서, 이온빔의 수송상태에 따라 배경화상을 전환함으로써, 발광현상에 기인하는 파티클의 오검출을 방지할 수 있다.

조건관리부(77)는, 빔라인장치(14) 및 주입처리실(16) 중 적어도 일방의 내부압력의 변화에 따라 검출조건을 변경해도 된다. 진공배기계를 동작시키거나, 장치 내에 가스를 도입하거나, 웨이퍼(W)를 반송하거나 하는 경우, 빔라인장치(14) 내나 주입처리실(16) 내에서 가스의 흐름이 발생하고, 가스의 흐름을 따라 파티클이 비산하거나, 파티클의 비산량이 증가하거나 하는 경우가 있다. 또, 빔라인장치(14) 내나 주입처리실(16) 내에 가스를 도입함으로써, 도입한 가스와 이온빔의 상호작용에 기인하는 발광현상의 발광량이 변화하는 경우가 있다. 이와 같은 압력의 변화에 따라, 검출조건을 전환함으로써, 파티클을 보다 적절히 검출할 수 있다.

조건관리부(77)는, 이온빔에 인가되는 전장의 크기에 따라 검출조건을 변경해도 된다. 예를 들면, AD칼럼, 빔평행화부(34), 각도에너지필터(36) 등의 복수의 전극에 인가되는 전압값에 따라 검출조건을 전환해도 된다. 이온빔에 인가되는 전장이 큰 경우, 전장에 의하여 파티클이 가속되거나, 전극 간에서 발생하는 방전에 의하여 파티클이 비산하거나 하는 경우가 있어, 파티클의 거동에 영향을 준다. 복수의 전극에 인가되는 전압값에 따라 검출조건을 전환함으로써, 파티클을 보다 적절히 검출할 수 있다.

조건관리부(77)는, 조명장치(64)의 동작을 전환함으로써 파티클의 검출조건을 변경해도 된다. 조건관리부(77)는, 실제로 측정한 파티클의 양이 많은 경우나, 파티클의 양이 많아지기 쉬운 것이 예상되는 동작상태인 경우, 조명장치(64)에 시트상의 조명광(L)을 조사시키도록 해도 된다. 시트상의 조명광(L)을 이용하여 조사범위를 제한함으로써, 촬상화상에 있어서 고휘도가 되는 화소 또는 미소영역의 수를 제한할 수 있어, 파티클을 보다 적절히 검출할 수 있다. 조건관리부(77)는, 실제로 측정한 파티클의 양이 적은 경우나, 파티클의 양이 적어지기 쉬운 것이 예상되는 동작상태인 경우, 조명장치(64)에 박스상의 조명광(L)을 조사시키도록 해도 된다. 박스상의 조명광(L)을 이용하여 조사범위를 확장함으로써, 보다 넓은 범위를 측정대상으로 할 수 있어, 파티클을 보다 적절히 검출할 수 있다.

모니터부(78)는, 화상해석부(76)에 의하여 해석되는 파티클의 유무, 양, 속도 및 크기와 같은 발생상황을 기억부(74)에 기억해 두고, 파티클의 발생상황의 시간변화를 모니터하여 이온주입장치(10)의 상태에 이상이 없는지 어떤지를 진단한다. 모니터부(78)는, 예를 들면, 파티클의 양이 돌발적으로 증가한 경우, 이온주입장치(10)의 상태에 이상이 발생했다고 간주하여 주입처리를 중지하거나, 얼러트를 출력하거나 해도 된다. 모니터부(78)는, 파티클의 양이 시간경과와 함께 단조롭게 증가하여, 소정의 임곗값을 초과한 경우, 유저에게 이온주입장치(10)의 메인터넌스를 촉구해도 된다. 모니터부(78)는, 이온주입장치(10)의 메인터넌스 후에 해석되는 파티클의 발생상황에 근거하여, 주입처리를 실행 가능한 환경인지 아닌지를 진단해도 된다. 모니터부(78)는, 진단결과에 근거하여 이온주입장치(10)의 빔라인의 클리닝처리의 실행을 유저에게 촉구해도 된다.

모니터부(78)는, 주입레시피마다 파티클의 발생상황을 진단해도 된다. 모니터부(78)는, 주입레시피마다 파티클의 발생상황을 기억부(74)에 기억하고, 주입레시피에 따라 이온주입장치(10)의 상태에 이상이 있다고 간주하는 임곗값을 개별적으로 설정해도 된다. 모니터부(78)는, 특정의 주입레시피에 따른 주입처리의 실행 시에, 동일한 주입레시피를 실행한 경우의 과거의 파티클의 발생상황을 기준으로 하여, 임의의 시점에서의 파티클의 발생상황을 진단해도 된다.

모니터부(78)는, 주입레시피마다 기억부(74)에 기억해 둔 파티클의 발생상황을 분석하여, 파티클이 발생하기 쉬운 주입조건을 추출해도 된다. 예를 들면, 파티클이 발생하기 쉬운 주입조건으로서, 이온종, 빔에너지, 빔전류, 빔사이즈, 전극전압 등의 주입조건을 추출하여 표시해도 된다. 또, 파티클이 발생하기 쉬운 주입조건 또는 주입레시피가 특정된 경우, 그 특정된 주입조건 또는 주입레시피를 이용한 주입처리를 실행하고자 할 때에 얼러트를 출력해도 된다.

모니터부(78)는, 화상해석부(76)에 의하여 해석되는 파티클의 거동에 근거하여 파티클의 발생원을 추정해도 된다. 예를 들면, 특정방향으로 진행하는 파티클의 양이 많은 경우, 파티클의 진행방향의 상류측에 파티클의 발생원이 있는 것을 추정해도 된다. 모니터부(78)는, 복수의 파티클측정장치(62)가 빔라인(A)의 다른 위치에 대응하여 마련되는 경우, 각 위치에 있어서의 파티클의 발생상황에 근거하여 파티클의 발생원을 추정해도 된다. 예를 들면, 빔라인(A)의 상류측에서 파티클의 양이 증가한 후에, 빔라인(A)의 하류측에서도 파티클의 양이 증가한 경우, 빔라인(A)의 상류측에 파티클의 발생원이 있는 것을 추정해도 된다.

이상, 본 발명을 상술한 각 실시형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 각 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 각 실시형태의 구성을 적절히 조합한 것이나 치환한 것에 대해서도 본 발명에 포함되는 것이다. 또, 당업자의 지식에 근거하여 각 실시형태에 있어서의 조합이나 처리의 순번을 적절히 재조합하는 것이나 각종 설계변경 등의 변형을 실시형태에 대하여 추가하는 것도 가능하며, 그와 같은 변형이 추가된 실시형태도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.

10…이온주입장치
14…빔라인장치
16…주입처리실
60…제어장치
62…파티클측정장치
64…조명장치
66…촬상장치
70…주입제어부
72…파티클해석부
74…기억부
76…화상해석부
77…조건관리부
78…모니터부
80…촬상화상
82…후보영역
84…검출영역
86…판정범위
A…빔라인
B…이온빔
L…조명광
V…화각
W…웨이퍼

Claims

이온빔을 수송하는 빔라인장치와,
상기 이온빔을 웨이퍼에 조사하는 주입처리가 이루어지는 주입처리실과,
상기 빔라인장치 내 및 상기 주입처리실 내 중 적어도 일방에 있어서 상기 이온빔의 수송방향과 교차하는 방향으로 조명광을 조사하는 조명장치와,
상기 조명광이 통과하는 공간을 촬상한 촬상화상을 생성하는 촬상장치와,
상기 촬상화상에 근거하여 상기 조명광을 산란시키는 파티클을 검출하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 빔라인장치의 동작상태에 따라, 상기 파티클의 검출조건을 변경하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 이온빔의 빔전류량에 따라, 상기 파티클의 검출조건을 변경하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 빔라인장치 내에 있어서의 상기 이온빔의 수송상태에 따라, 상기 파티클의 검출조건을 변경하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 빔라인장치 내 및 상기 주입처리실 내 중 적어도 일방의 내부압력의 변화에 따라, 상기 파티클의 검출조건을 변경하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 빔라인장치는, 상기 이온빔에 전장을 인가하기 위한 복수의 전극을 구비하고,
상기 조명광은, 상기 복수의 전극의 사이를 통과하도록 조사되며,
상기 촬상장치는, 상기 복수의 전극의 사이의 공간을 촬상하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제6항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 복수의 전극에 인가되는 전압값에 따라, 상기 파티클의 검출조건을 변경하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조명광은, 상기 웨이퍼의 표면 근방을 향하여 조사되고,
상기 촬상장치는, 상기 촬상장치의 화각에 상기 웨이퍼의 표면이 포함되지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 주입처리실은, 상기 이온빔의 수송방향에 대한 상기 웨이퍼의 틸트각을 조정하기 위한 틸트각조정기구를 구비하고,
상기 조명장치는, 상기 웨이퍼의 틸트각에 따라 상기 조명광의 통과위치가 조정 가능해지도록 구성되며,
상기 촬상장치는, 상기 웨이퍼의 틸트각에 따라 상기 촬상장치의 화각이 조정 가능해지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조명광은, 상기 이온빔과 교차하도록 시트상 또는 박스상으로 조사되는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 조명광은, 시간적으로 연속하여 조사되고, 상기 촬상장치는, 다른 타이밍에 촬상되는 복수의 촬상화상을 생성하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 촬상화상을 복수의 미소영역으로 분할하고, 상기 복수의 미소영역의 각각에 포함되는 복수의 화소의 휘도값을 합계 또는 평균함으로써 미소영역의 휘도값을 산출하며, 상기 미소영역의 휘도값에 근거하여 상기 미소영역마다 상기 파티클의 유무를 검출하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제12항에 있어서,
상기 제어장치는, 임곗값을 초과하는 휘도값을 갖는 미소영역을 특정하고, 상기 촬상화상에 있어서의 상기 특정된 미소영역의 분포에 근거하여 상기 미소영역마다 상기 파티클의 유무를 검출하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제12항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 미소영역마다 정해지는 상기 파티클의 검출조건을 이용하여 상기 미소영역마다 상기 파티클의 유무를 검출하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제14항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 촬상장치가 다른 타이밍에 촬상하는 복수의 촬상화상에 있어서의 상기 미소영역의 휘도값의 평균 및 표준편차에 근거하여, 상기 미소영역마다 상기 파티클의 검출조건을 결정하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제12항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 미소영역마다의 파티클의 유무의 검출결과에 근거하여, 상기 촬상장치가 촬상하는 공간에 존재하는 파티클의 양을 추정하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 빔라인장치가 특정의 동작상태인 경우에 상기 촬상장치가 다른 타이밍에 촬상하는 복수의 촬상화상에 근거하여, 상기 빔라인장치가 상기 특정의 동작상태인 경우에 이용되는 상기 파티클의 검출조건을 결정하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 촬상화상에 상기 파티클이 포함되는지 아닌지를 판정하고, 상기 파티클이 포함되지 않는다고 판정한 촬상화상에 근거하여, 상기 파티클의 검출조건을 갱신하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 촬상화상에 근거하여 상기 파티클의 거동을 해석하고, 상기 파티클의 거동의 해석결과에 근거하여, 상기 파티클의 크기를 추정하는 것을 특징으로 하는 이온주입장치.
이온빔의 수송방향과 교차하는 방향으로 조명광을 조사하는 것과,
상기 조명광이 통과하는 공간을 촬상한 촬상화상을 생성하는 것과,
상기 촬상화상에 근거하여 상기 조명광을 산란시키는 파티클을 검출하는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 파티클검출방법.