TWI486991B - Ion implantation methods and ion implantation devices - Google Patents

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Akira Funai
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Description

離子植入方法以及離子植入裝置
本發明係有關一種離子植入，具體而言，係有關一種離子植入方法以及離子植入裝置。
在半導體製造製程中，以改變導電性為目的、改變半導體晶圓的結晶結構為目的等，正在規範地實施對半導體晶圓植入離子之製程(以下，有時稱作“離子植入製程”)。在離子植入製程中使用之裝置通常被稱作離子植入裝置，其具有形成藉由離子源而被離子化之後被加速之離子束的功能、及將該離子束輸送至半導體晶圓並對前述晶圓進行照射之功能。
離子植入裝置構成為例如離子源、引出電極、質譜分析磁鐵裝置、質譜分析狹縫、加速/減速裝置、晶圓處理室等沿著射束線路配置，且對作為半導體用基板之晶圓植入離子。
通常，希望照射到晶圓之離子束的狀態是穩定的，但是有時會因各種因素而變化。因此必須藉由某種方法來檢測離子束的變化並根據需要控制離子植入裝置的各部份， 否則難以穩定地製造具有所希望之性能之半導體。從而，研究出一種離子植入裝置，其具備在規定時間內測量離子束的束電流之法拉第杯(參閱專利文獻1)。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2008-262748號公報
然而，在離子植入裝置中，有時發生會影響離子束之放電事態現象。該種放電事態現象影響根據離子束之離子植入且成為使最終製造出之半導體性能產生差異之原因之一。因此，在離子植入製程中檢測放電事態現象很重要。但是，僅藉由前述法拉第杯檢測離子束的電流則難以準確地檢測放電事態現象。
本發明係鑒於該種情況而完成者，其目的為提供一種適當地檢測在離子植入過程中的放電事態現象之技術。
為了解決前述課題，本發明的一種態様的離子植入方法為，係把由離子源所產生之離子輸送至晶圓，並以離子束照射晶圓而植入離子；其特徵為包含：狀態判斷製程，係在朝晶圓植入離子之過程中，使用複數個能夠檢測有放電可能性的事態現象之檢測部，並根據檢測出是否有放電可能性的事態現象來判斷離子束的狀態。
本發明的另一種態様為離子植入裝置，係具備：機器，係構成把以離子源產生之離子輸送至晶圓之射束線路；複數個檢測部，係在以離子束照射晶圓而植入離子之過程中，可以檢測有放電可能性的事態現象；以及判斷部，係根據藉由複數個檢測部所檢測出是否有放電可能性的事態現象來判斷離子束的狀態。
另外，將以上構成要件的任意組合或本發明的構成要件或表現，在方法、裝置以及系統等之間彼此置換，作為本發明仍有效。
依本發明，能夠適當地檢測離子植入過程中的放電事態現象。
1‧‧‧離子源
2‧‧‧引出電極
3‧‧‧質譜分析磁鐵裝置
4‧‧‧質譜分析狹縫
5‧‧‧射束掃描器
6‧‧‧平行透鏡
7‧‧‧角能量過濾器
8‧‧‧劑量杯
9‧‧‧晶圓區域射束測定裝置
10‧‧‧半導體晶圓
11‧‧‧機械掃描裝置
12‧‧‧靜電透鏡
13‧‧‧靜電射束轉向裝置
14‧‧‧集束電極
21~27‧‧‧電源電壓測定部
30‧‧‧判斷部
100‧‧‧離子植入裝置
第1圖(a)係表示第1實施形態之混合式掃描離子植入裝置的基本結構之俯視圖，第1圖(b)係表示第1實施形態之混合式掃描離子植入裝置的基本結構之側視圖。
第2圖係表示用於說明第1實施形態之離子植入方法之流程圖。
第3圖係表示混合式掃描離子植入裝置的電源分類的例子之圖。
第4圖係表示混合式掃描離子植入裝置的電源分類的 其他例子之圖。
第5圖係用於說明第1實施形態之放電事態現象的檢測和放電判定之間的關係之圖。
第6圖係用於說明第2實施形態之放電事態現象的檢測和放電判定之間的關係之圖。
第7圖係用於說明第3實施形態之放電事態現象的檢測和放電判定之間的關係之圖。
第8圖係用於說明第4實施形態之放電事態現象的檢測和放電判定之間的關係之圖。
第9圖係用於說明第4實施形態之放電事態現象的檢測和放電判定之間的關係之圖。
第10圖係用於說明第5實施形態之放電事態現象的檢測和放電判定之間的關係之圖。
首先，說明實現本發明的經過。在半導體製造製程中採用之離子植入製程有複數種。通常的離子植入製程中，一邊使賦予離子植入製程以特徵之物理量均勻，一邊使離子射入於半導體晶圓的整個面。
在此，作為賦予離子植入製程以特徵之典型的物理量，可以例舉出離子的植入劑量、植入角度、能量以及離子種類等。並且，近年來，隨著所製造出之半導體的微細化，逐漸將離子植入時的損傷量亦考慮為賦予離子植入製程以特徵之典型的物理量。
已知離子植入時的損傷量是因為半導體晶圓的溫度、半導體晶圓上的離子束的射束尺寸、以及後述之對半導體晶圓植入離子的時間模式等而發生變化。從而，亦可以將該些物理量稱為賦予離子植入製程以特徵之典型的物理量。
近年來，在離子植入製程中，一方面要求前述物理量按照離子植入製程而改變，而另一方面並不要求前述所有的物理量在半導體晶圓表面內完全均勻，並且，這實現起來比較難。從而，前述物理量的面內均勻性只要在某一閾值以下的範圍內即可。但是，該閾值根據複數種離子植入製程而不同。
已知例如在被稱作閘極植入製程之離子植入製程中，即使在晶圓表面內存在10%左右的離子植入劑量差異，而在多數情況下，最終製造出之半導體在性能上並無差異。另一方面，在被稱作延伸植入製程之離子植入製程中，多數情況下，因晶圓表面內存在1%的離子植入劑量差異而最終製造出之半導體在性能上存在差異。該些閾值根據離子植入製程而不同，並且根據賦予離子植入製程以特徵之物理量而不同，並且亦根據半導體設計而不同，因此一般化之記載比較困難，重要的一點是在離子植入製程中所要求之賦予離子植入製程以特徵之典型的物理量的容許範圍不是唯一確定的。
並且，在半導體製造製程中，其生產率為重要的，當然，這亦適合於相當於半導體製造製程的一部份之離子植 入製程中亦一樣。這裏的生產率指在最終製造出之半導體產品中，如何能夠在單位時間內製造出更多其性能在該半導體產品的容許範圍內之半導體產品。鑒於這一點和對前述面內均勻性之要求，能夠容易理解在各離子植入製程中對離子植入裝置提出之要求。
亦即，由於賦予離子植入製程以特徵之物理量的微小差異，在最終生成之半導體性能上產生較大差異之情況下，要求在離子植入之前做好充份的準備，以免在離子植入過程中在半導體晶圓的整個面上產生該物理量的差異，並且，對於在離子植入過程中短暫地或持續地產生之該物理量的變化必須要採取充份的措施。
另一方面，即使賦予離子植入製程以特徵之物理量的差異較大，而最終生成之半導體性能上不存在差異之情況下，在離子植入過程中，在半導體晶圓的整個面上可以產生到一定程度的該物理量的差異，還能夠簡化離子植入前的準備，且對於在離子植入過程中短暫地或持續地產生之該物理量的變化，限於其物理量的變化量過大且最終生成之半導體性能上產生差異之情況，針對該物理量的變化而採取措施即可。
反而，在後者的情況下，對該物理量的變化採取不必要的措施，這會導致在離子植入製程中產生不必要的處理時間，結果導致半導體製造製程的生產率降低。從而，作為離子植入裝置中所要求之性能，可例舉在各離子植入製程中所要求之賦予離子植入製程以特徵之各物理量的變化 量範圍，在離子植入之前，結合各離子植入製程而適當地進行改變。
以下說明之各實施形態中的離子植入裝置為尤其在半導體製造製程中經常被使用之離子植入裝置的一種。具體而言，該離子植入裝置(以下，稱作「混合式掃描離子植入裝置」)採用了如下離子植入方法，亦即將由離子源產生之離子輸送到晶圓(以下，將該輸送路徑稱作「射束線路」)，使該離子束朝某一方向進行往復掃描，並朝與射束掃描方向正交之方向對晶圓進行機械掃描，從而將離子植入到晶圓中。並且，有時將用該種裝置進行之離子植入方法稱作混合式掃描離子植入方法。
在此，對於在混合式掃描離子植入裝置中如何控制賦予前述離子植入製程以特徵之典型的物理量之一個例子進行說明。
首先，藉由改變由離子源產生之離子而控制離子的種類，並且藉由改變供給給離子源之電壓而控制離子的能量，另外，藉由改變半導體晶圓相對於離子束的角度而控制離子的植入角度。離子的植入劑量的控制方法中有各種方法，作為其一例，有如下方法，亦即在離子植入之前，測定半導體晶圓位置上的束電流量，並根據該束電流量測定值控制對晶圓進行機械掃描之速度。離子的植入劑量、植入角度、能量以及離子種類是賦予離子植入製程以特徵之典型的物理量，並且亦是在離子植入之前在離子植入裝置中設定之離子植入條件。
另外，作為控制離子植入時的損傷量之方法，可例舉半導體晶圓對溫度的控制，以及根據輸送到晶圓之裝置參數變化之半導體晶圓上的射束尺寸的控制等，與此同時，亦可以考慮藉由改變離子束的掃描頻率而改變離子植入之時間模式，從而控制離子植入時的損傷量之方法。
若特別說明離子束的掃描頻率的效果，則在離子束的掃描頻率高的情況下，在半導體晶圓上之某一地點幾乎連續地被植入離子，該離子植入過程中的該地點的溫度藉由因離子植入而引起之溫度上昇效果而連續上昇。在離子束的掃描頻率低的情況下，在半導體晶圓上的某一地點間斷地被植入離子，籍此在該離子植入過程中產生未進行離子植入之時間，因離子植入而引起之溫度上昇效果和因未進行離子植入時向外部的溫度退避而引起之溫度下降效果間斷地進行反覆，因此該離子植入過程中的該地點的溫度反覆地上昇和下降。亦即，藉由改變離子束的掃描頻率，能夠對離子植入時的損傷量進行控制。
尤其是，最近混合式掃描離子植入裝置中的根據離子束的掃描頻率的改變之離子植入時的損傷量控制，被認為是提高半導體性能之有效的方法。亦即，混合式掃描離子植入裝置的離子束的掃描頻率為在離子植入之前設定於離子植入裝置中之離子植入條件之一。
以下，在混合式掃描離子植入裝置中，可以例舉出賦予離子植入製程以特徵之幾個物理量的容許範圍的多樣性之例子，及以何種方法來確保其容許範圍之幾個例子。首 先，示出在離子植入之前需要充份準備之例子。
以前述閘極植入製程為代表，一般常使用之離子植入製程中，即使離子植入時的損傷量存在一定程度的差異，而多數情況下，最終製造出之半導體在性能上並不存在差異。另一方面，在被稱作前述延伸植入製程或無定形化製程之離子植入製程中，多數情況下，因離子植入時的損傷量的差異而最終製造出之半導體性能上存在差異。
如同前述，離子植入時的損傷量能夠藉由半導體晶圓的溫度、半導體晶圓上的射束尺寸以及離子束的掃描頻率而進行控制。在此，在離子植入之前測定射束尺寸，從離子植入時的損傷量的觀點出發，當該射束尺寸不適合之情況下，藉由改變輸送到晶圓之裝置參數而能夠控制半導體晶圓上的射束尺寸。然而，測定以及控制該射束尺寸時需要一定程度的時間，因此當離子植入時的損傷量差異不影響最終製造出之半導體性能之情況下，在離子植入製程中會產生不必要的處理時間，因此不適合。從而，只要沒有其他必要性，則在離子植入時的損傷量差異導致最終製造出之半導體性能產生差異之情況下，對離子植入前在半導體晶圓上的射束尺寸進行測定和控制。
在混合式掃描離子植入裝置中，關於賦予離子植入製程以特徵之幾個物理量的容許範圍的多樣性之例子及以何種方法確保其容許範圍進行說明。並且，示出針對在離子植入過程中持續產生之物理量的變化所需要之措施之例子。
如同前述，在閘極植入製程中，最終製造出之半導體的性能差異小於離子植入劑量的差異，而在延伸植入製程中，最終製造出之半導體的性能差異大於離子植入劑量的差異。在此，在對半導體晶圓植入離子時，為了在半導體晶圓的目標位置進行離子植入而多數情況下在半導體晶圓上設置阻擋遮罩，並從其上部進行離子植入。阻擋遮罩為具有複數個非常小的細孔結構之薄膜狀材料。若將該阻擋遮罩的細孔部位稱作離子透過區域，而將其他部位稱作阻擋區域，則照射於阻擋遮罩上的阻擋區域之離子束不會到達半導體晶圓，只有照射於阻擋遮罩上的離子透過區域之離子束會到達和植入於半導體晶圓中。藉此，在遍及半導體晶圓的整個面之目標位置上能夠進行符合目標離子植入條件之離子植入。
並且，如同前述，作為離子的植入劑量的控制方法之一例，有如下方法，亦即在離子植入之前，測定半導體晶圓位置上的束電流量，且依該束電流量測定值控制對晶圓進行機械掃描之速度。在此，當射束照射於前述阻擋遮罩上之情況下，阻擋遮罩的構成物質的一部份被輸送到射束線路上並與離子束進行相互作用，藉此，離子束中的一部份離子散射、中和甚至價數改變，其結果，無法到達半導體晶圓。
在該情況下，與離子植入前相比，離子植入過程中的束電流量持續變化，若依離子植入前的束電流量測定值控制對晶圓進行之機械掃描速度，則會導致其離子植入劑量 發生變化。在延伸植入製程等最終製造出之半導體的性能差異大於離子植入劑量差異之離子植入製程中，不允許前述離子植入劑量發生變化。在該種情況下，在向半導體晶圓植入離子之過程中進行束電流的測定，藉此對與離子植入之前進行比較之離子植入過程中的束電流量的持續變化進行檢測，且根據該束電流量測定值控制對晶圓進行機械掃描之速度，從而能夠準確地控制離子的植入劑量。
為了進行離子植入過程中的束電流測定，需要將射束輸送至該測定裝置，因此藉由將離子束輸送至半導體晶圓的外側，除了對半導體晶圓的植入時間以外，還需要在離子植入過程中進行束電流測定時所需要之一定程度的時間。從而，當離子植入劑量差異不影響最終製造出之半導體性能之情況下，在離子植入製程中會產生不必要之處理時間，因此不適合。從而，只要沒有其他必要性，則在離子植入劑量差異導致最終製造出之半導體性能產生差異之情況下，進行離子植入過程中的束電流測定。
在此，重要的是賦予離子植入製程以特徵之物理量的確保方法需要一定的處理時間，在最終製造出之半導體性能不會因該物理量差異而產生差異之情況下，半導體產品的生產率相應地降低。從而，為了提高半導體產品的生產率，在各離子植入製程中，按照賦予離子植入製程以特徵之物理量，分別判斷是否需要採用其確保方法，在需要之範圍內需要採用其確保方法。由於有無採用該確保方法能夠按各自的離子植入製程進行判斷，因此能夠看作是在植 入離子之前就設定於離子植入裝置中的離子植入條件之一。
並且，如以上已進行之說明，重要的是在離子植入製程中確定在離子植入時所要求之物理量的晶圓面內均勻性的容許值，對於該物理量，藉由其已確定之物理量的晶圓面內均勻性容許值而選擇植入時面內均勻性容許設定亦能夠看作是離子植入條件之一。
另外，在離子植入條件中，如離子種類一樣，亦存在著難以考慮到與在離子植入過程中在半導體晶圓的整個面上產生差異相關之物理量。本實施形態係有關對影響離子束之放電事態現象的檢測，或者係有關對影響離子植入條件之放電事態現象的檢測，且係有關在離子植入過程中短暫地產生之賦予離子植入製程以特徵之物理量的變化，因此在離子植入條件中，可以排除與在離子植入過程中難以考慮在半導體晶圓的整個面上產生差異之物理量相關者。
並且，同樣在賦予離子植入製程以特徵之物理量中，如離子的植入能量一樣，在產生影響離子束之放電事態現象，並且其物理量發生變化之情況下，當然離子根本無法到達半導體晶圓，事實上，亦存在無需考慮之物理量。本實施形態係有關對影響離子束之放電事態現象的檢測，或者係有關對影響離子植入條件之放電事態現象之檢測，因此該種物理量需要作為離子植入條件列舉出來，但是作為對如最終製造出之半導體性能帶來差異之、賦予離子植入製程以特徵之物理量可以除外。
從而，在混合式掃描離子植入裝置中，作為下述離子植入條件，有離子的植入劑量和該晶圓面內均勻性容許值、離子的植入角度和其晶圓面內均勻性容許值、離子束的掃描頻率、晶圓掃描方向的離子束寬度和該晶圓面內均勻性容許值、射束掃描方向的離子束寬度和該晶圓面內均勻性容許值、以及在向晶圓植入離子過程中是否進行束電流測定(以下，稱作“向晶圓植入離子過程中的束電流測定的有無”)。該些離子植入條件可以在離子植入之前設定於混合式掃描離子植入裝置中，或者依需要能夠進行控制。
並且，在前述離子植入條件中，離子的植入劑量、離子的植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、以及射束掃描方向的離子束寬度，在產生影響離子束之放電事態現象時亦為影響最終製造出之半導體性能差異之、賦予離子植入製程以特徵之物理量。從而，如已進行之說明，要求前述物理量依離子植入製程而變化。並且，依離子植入製程，要求前述物理量的面內均勻性在某一閾值以內。
另外，依離子植入裝置，並不限定射束掃描方法和晶圓掃描方向同時存在。例如，在採用被稱為2維機械掃描方式這樣的方式之離子植入裝置中，進行2維晶圓掃描，並且在採用被稱為帶狀射束方式這樣的方式之離子植入裝置中，晶圓朝與某一方向上為寬幅之離子束正交之一方向進行掃描。另外，在採用被稱作光柵掃描方式這樣的方式之離子植入裝置中，進行2維射束掃描。
本實施形態之離子植入方法以及離子植入裝置能夠適當地適用於該些所有的離子植入裝置中，但是，以下，作為典型的一個例子，例舉混合式掃描離子植入裝置進行說明。
若將以下說明適用於其他離子植入裝置，只要分別適當地解讀意義內容即可。例如，以混合式掃描離子植入裝置為例，在設為“晶圓掃描方向的離子束寬度”之情況下，採用被稱作光柵掃描方式這樣的方式之離子植入裝置中應用該說明時，由於本來在光柵掃描方式中就沒有所謂晶圓掃描之概念，因此忽略即可。重要的是無論用哪一種離子植入裝置進行離子植入，均存在當產生影響離子束之放電事態現象時使最終製造出之半導體的性能產生差異之、賦予離子植入製程以特徵之物理量，從而，要求前述物理量根據離子植入製程而變化，並且，依離子植入製程，要求前述物理量的面內均勻性在某一閾值以內。
並且，依以下實施形態，藉由離子植入製程在設定有各種前述離子植入條件之情況下，在任何情況下均檢測出影響離子束之放電事態現象或影響離子植入條件之放電事態現象，且藉由適當的處理，無需降低半導體產品的生產率就能夠按照所賦予之條件在半導體晶圓上實現該離子植入製程所要求之、賦予前述離子植入製程以特徵之物理量。換言之，依以下實施形態能夠提供一種在向晶圓植入離子時判定當時的射束狀態之離子植入方法。
在此，重要的是，前述賦予離子植入製程以特徵之物 理量的晶圓面內均勻性本身亦為離子植入條件，藉由該離子植入條件的設定，影響離子束之放電事態現象的檢測方法以及處理方法發生變化。換言之，即使前述賦予離子植入製程以特徵之物理量存在一定程度的差異，而最終製造出之半導體性能不存在差異之情況下，將離子植入條件中所包括之該物理量的晶圓面內均勻性容許值設為較大，且只要確認在離子植入過程中短暫地產生之該物理量的變化在其容許值以內，則無法稱作影響離子束之放電事態現象，因此藉由不進行該檢測，無需降低半導體產品的生產率就能夠按照所賦予之條件在半導體晶圓上實現該物理量。
以下，參閱附圖，對用於實施本發明的形態進行詳細說明。另外，在附圖說明中相同之要件附加相同的元件符號，適當地省略重複說明。並且，以下敘述之結構為示例，絲毫不限定本發明之範圍。並且，以下，作為被植入離子之物體，以半導體晶圓為例進行說明，但是亦可以是其他物質或構件。
〔第1實施形態〕
第1圖(a)係表示第1實施形態之混合式掃描離子植入裝置的基本結構之俯視圖，第1圖(b)係表示第1實施形態之混合式掃描離子植入裝置的基本結構之側視圖。
本實施形態之混合式掃描離子植入裝置(以下，有時 適當地稱作“離子植入裝置”)100構成為，藉由引出電極2從離子源1引出之離子束在到達半導體晶圓10之射束線路上通過。並且，沿該射束線路配設有質譜分析磁鐵裝置3、質譜分析狹縫4、射束掃描器5、以及晶圓處理室(離子植入室)。晶圓處理室內配設有具備保持半導體晶圓10之機構之機械掃描裝置11。從離子源1被引出之離子束沿射束線路被導引至在晶圓處理室的離子植入位置上配置之保持架上之半導體晶圓10。
離子束利用射束掃描器5沿一方向進行往復掃描，並藉由平行透鏡6的功能而被平行化之後被導引至半導體晶圓10。並且，本實施形態之離子植入裝置沿與離子束的掃描方向正交之方向對半導體晶圓10進行機械掃描，從而將離子打入半導體晶圓10。第1圖所示之離子植入裝置100中，利用角能量過濾器7使離子束彎曲，提高離子能量的均勻性，但是這是個例子，亦可以不使用角能量過濾器7。
半導體晶圓10設置於具備對半導體晶圓10進行保持之機構之機械掃描裝置11。在此，在第1圖(a)中示出半導體晶圓10與機械掃描裝置11一同沿與附圖的面交叉之上下方向往復移動，第1圖(b)中示出半導體晶圓10與機械掃描裝置11一同在平行於附圖的面上往復移動。
另外，目前通常使用之離子植入裝置中，以對離子束賦予收斂力、發散力、及控制離子束的縱向和橫向的形狀，且控制離子束在半導體晶圓10上的形狀為目的，將 射束用透鏡配設於射束線路上。第1圖中，作為該射束用透鏡之例子，配設有被施加直流電壓之靜電透鏡12。靜電透鏡12只要持有靜電力並對離子束能夠賦予收斂力和發散力就發揮了其功能，其可取多種形狀。第1圖中示出其一例，但是這是個示例，靜電透鏡12的形狀並不限定於該形狀。並且，有時靜電透鏡12配置在從離子源1到半導體晶圓10之間之各種位置上。另外，第1圖中配設有1個靜電透鏡12，但是這亦是個例子，亦可以配設複數個靜電透鏡12。
並且，目前通常使用之離子植入裝置中，使電磁力作用於離子束，且藉由賦予某一方向的漂移力而使離子束的軌道平行移動，以提高從離子源1到半導體晶圓10的透射效率為目的，多數情況下在射束線路上配設射束轉向裝置。第1圖中，作為該射束轉向裝置之例子，配設有被施加直流電壓之靜電射束轉向裝置13。靜電射束轉向裝置13只要持有靜電力並對離子束賦予某一方向的漂移力以使離子束平行移動就會發揮其功能，其可取多種形狀。第1圖中示出其一例，但是這是示例，靜電射束轉向裝置13的形狀並不限定於該形狀。並且，有時將靜電射束轉向裝置13置於從離子源1到半導體晶圓10之間的各種位置上。另外，第1圖中配設有1個靜電射束轉向裝置13，但是這亦是個例子，亦可以配設複數個靜電射束轉向裝置13。
另外，離子植入裝置亦可以構成為以單一機器滿足控 制半導體晶圓10上的離子束形狀之目的，和提高從離子源1到半導體晶圓10的透射效率之目的。
在此，重要的一點為，對於本實施形態之離子植入方法中賦予離子植入製程以特徵之物理量，例如在混合式掃描離子植入裝置中，對於離子的植入劑量、離子的植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、以及射束掃描方向的離子束寬度，藉由射束線路上的構成機器各自的作用所造成之影響不同。例如，靜電射束轉向裝置13提高從離子源1到半導體晶圓10的透射效率，且藉由該影響能夠控制半導體晶圓10上的束電流，但是無法控制離子的植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、以及射束掃描方向的離子束寬度。換言之，假設對半導體晶圓10植入離子時，對靜電射束轉向裝置13施加之直流電壓發生變化，然而，離子的植入劑量變化，而離子的植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、以及射束掃描方向的離子束寬度不變。
另一方面，平行透鏡6使得進行掃描之離子束平行，根據該影響能夠控制半導體晶圓10上的離子植入角度，但是無法控制晶圓掃描方向的離子束寬度以及射束掃描方向的離子束寬度。關於平行透鏡6對半導體晶圓10上的束電流之影響，由於射束掃描方向的掃描範圍長度由藉由平行透鏡而被平行化之離子束而定，因此若該平行化程度發生變化，則射束掃描方向的掃描範圍長度以2維方式稍微變化，結果，半導體晶圓10上的束電流亦以2維的方 式稍微變化。從而，假設對半導體晶圓10植入離子時，即使施加給平行透鏡6之直流電壓發生變化，離子的植入角度和離子的植入劑量發生變化，而晶圓掃描方向的離子束寬度以及射束掃描方向的離子束寬度不變。但是，因施加給平行透鏡6之直流電壓的變化而引起之離子的植入劑量的變化係2維變化者，因此在離子的植入劑量在晶圓面內均勻性容許值以一定程度較大的情況下，有時能夠忽略施加給平行透鏡6之直流電壓變化時的、離子的植入劑量的變化。
首先，重要的是根據離子植入製程作出如下判斷，亦即賦予本實施形態中假定之離子植入製程以特徵之物理量，例如在混合式掃描離子植入裝置中，離子的植入劑量、離子的植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、以及射束掃描方向的離子束寬度中，對最終製造出之半導體性能造成差異之物理量是什麽，且存在何種程度的晶圓面內均勻性容許值，並特定因該變化而超過其物理量的晶圓面內均勻性容許值而造成影響之射束線路構成機器。
並且，如第1圖的示例，亦可以在離子植入裝置中配設集束電極14。集束電極14係藉由從射束線路上暫時解除射束，防止射束射入到半導體晶圓10，從而用於防止意外的射束射入到半導體晶圓10之電極者。集束電極14只要藉由高電壓的施加而從射束線路暫時解除射束就會發揮其功能，其可取多種形狀。第1圖中示出其一例，但是這是示例，集束電極14的形狀並不限定於該形狀。
並且，第1圖中，在質譜分析狹縫4與射束掃描器5之間配設有集束電極14，但是這是例子，有時集束電極14設置在從離子源1到半導體晶圓10之間的各種位置上。另外，有時不配設集束電極14，而對其他配設在射束線路上之機器暫時施加高電壓，從而暫時從射束線路解除射束，防止射束射入於半導體晶圓10。例如，對射束掃描器5暫時施加高電壓，從而從射束線路暫時解除射束，亦能夠防止射束射入於半導體晶圓10。
本實施形態中，在設定有各種離子植入條件之情況下，檢測影響離子束之存在放電可能性之事態現象，從而在朝晶圓植入離子時判定當時的射束狀態。在此，影響離子束之“存在放電可能性之事態現象”包括放電本身的事態現象、或雖然無法直接確認是否產生放電，但是間接暗示之事態現象，例如亦包括開始產生電源輸出的偏差，在進行檢測時雖然沒有產生放電，但暗示之後可能產生放電之事態現象。以下，有時將“存在放電可能性之事態現象”適當地稱為“放電事態現象”。
作為本實施形態之離子植入裝置100的動作，在檢測前述放電事態現象之後，使前述離子束從半導體晶圓10退避，在放電事態現象結束之後，再次將離子植入到半導體晶圓10中。可以考慮作為該退避機構的一個例子，暫時對第1圖所示之集束電極14施加高電壓，從而從射束線路暫時解除射束而防止射束射入於半導體晶圓10。在該情況下，放電事態現象結束之後，除去暫時施加給集束 電極14之高電壓，從而使射束返回到射束線路上，重新開始向半導體晶圓10進行射束射入，藉此能夠重新向半導體晶圓10植入離子。
在利用第1圖所示之離子植入裝置100向半導體晶圓10植入離子之情況下，事實上，為了確認該離子束的品質，或確認是否能夠獲得所希望之離子束電流量，進而確認離子束的時間穩定性，在向半導體晶圓10植入離子之前需要進行準備和確認。以下，將該準備和確認之順序稱作“射束設置”。第1圖所示之離子植入裝置100中，在進行射束設置時，利用晶圓區域射束測定裝置9進行離子束測定，然後設定半導體晶圓10。在第1圖中，晶圓區域射束測定裝置9被描繪成可移動，但是這是個例子，亦可以使用固定式晶圓區域射束測定裝置9。
並且，根據需要亦能夠在進行射束設置時測定離子的植入角度。若以射束掃描方向的離子的植入角度為例，則例如將細狹縫狀機器(未圖示)插入於角能量過濾器7的後級射束線路上，然後利用晶圓區域射束測定裝置9測定每個位置的離子束電流量，藉此能夠側定離子的植入角度。另外，該離子植入角度測定方法為示例，亦可以考慮其他各種離子植入角度測定方法。
另外，當然根據需要，在進行射束設置時，利用對離子束電流量能夠進行2維測定之晶圓區域射束測定裝置9來測定晶圓掃描方向的離子束寬度以及射束掃描方向的離子束寬度。當然，該離子束寬度測定方法為示例，另外， 還可以考慮各種離子束寬度測定方法，亦即企圖改變對角能量過濾器7施加之直流電壓而測定離子束電流量等。
如此，在進行射束設置時，利用各種測定方法能夠測定在本發明中考慮之賦予離子植入製程以特徵之物理量，亦即離子的植入劑量、離子的植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、以及射束掃描方向的離子束寬度。並且，在該測定結束後，亦可以將該些物理量的晶圓面內均勻性容許值作為離子植入條件而進行設定。
另外，本實施形態之離子植入裝置100構成為，在晶圓處理室設有劑量杯8，且根據需要能夠測定植入過程中的束電流。作為劑量杯8之具體的例子，能夠使用法拉第杯或量熱計。第1圖中，在半導體晶圓10的近前，與半導體晶圓10的水平方向的兩側對應之部位設置有劑量杯8，但是這是個例子，包括植入過程在內，只要是能夠測定束電流量的位置，亦可以在半導體晶圓10的後方進行設置，亦可以在包含半導體晶圓10之平面上進行設置。並且，第1圖中，在離子掃描方向的兩側設置有2個劑量杯8，但是這是個例子，可以是1個，亦可以是3個以上的複數個。
如已進行之說明，作為混合式掃描離子植入裝置中的離子的植入劑量控制方法的一個例子有如下方法，亦即在進行射束設置時，對半導體晶圓10的位置上的束電流量進行測定，並根據該束電流量測定值控制對半導體晶圓10進行機械掃描之速度。藉此，利用第1圖進一步進行 詳細的說明。首先，在進行射束設置時，邊掃描離子束至劑量杯8的位置，邊利用劑量杯8和晶圓區域射束測定裝置9來測定束電流量，求出其比例係數(以下，稱作“杯校正值”)。在向半導體晶圓10植入離子之過程中，雖然無法使用晶圓區域射束測定裝置9，但是利用劑量杯8能夠測定束電流量，因此利用該測定值和前述杯校正值，能夠估量被植入半導體晶圓10中之束電流量。
在此，若在離子植入過程中用劑量杯8測定之束電流量與在射束設置時用劑量杯8測定之束電流量之間沒有變化，則能夠計算出用杯校正值估量之被植入半導體晶圓10中之束電流量與射束設置時用晶圓區域射束測定裝置9測定之束電流量相同，半導體晶圓10按照射束設置時所設定之速度進行機械掃描，其結果能夠獲得所設定之離子的植入劑量。
並且，藉由已說明之離子植入對阻擋遮罩的影響，阻擋遮罩的構成物的一部份被輸送至射束線路上，並與離子束相互作用，藉此離子束中的一部份離子散射、中和甚至價數改變，其結果，在未到達半導體晶圓之情況下，與射束設置時相比，離子植入過程中的束電流持續發生變化。該情況下，在離子植入過程中用劑量杯8測定束電流且與杯校正值相乘，藉此可以估量植入到半導體晶圓10中之束電流量。從而，半導體晶圓10並不是按照射束設置時設定之速度進行機械掃描，而是對應於離子植入過程中的束電流量的持續變化而保持重新設定之速度進行機械掃 描，其結果能夠獲得所設定之離子的植入劑量。
然而，為了用該劑量杯8進行離子植入過程中的束電流測定，需要進行射束掃描直到劑量杯8，從第1圖明確可知，為此需要進行射束掃描直到半導體晶圓10的外側。這意味著除了對半導體晶圓10的植入時間以外，還需要在離子植入過程中為測定束電流所需要之一定程度的時間。從而，例如在考慮離子植入對前述阻擋遮罩造成影響之範圍內，在離子的植入劑量之差不影響最終製造出之半導體性能之情況下，在離子植入過程中產生不必要的處理時間，因此無法說是適合的。換言之，只要沒有其他必要性，則希望在因離子的植入劑量之差而產生最終製造出之半導體的性能差異之情況下，在離子植入過程中進行束電流測定。
本實施形態係有關檢測影響離子束之放電事態現象或影響離子植入條件之放電現之方法，換言之，係有關在朝晶圓植入離子時判定當時的射束狀態之方法。上述測定束電流之裝置能夠成為檢測放電事態現象之機構。亦即，即使在離子植入過程中，在到達半導體晶圓10之位置的束電流量減少之情況下，則能夠作為放電事態現象而被檢測出來。如同前述，在向半導體晶圓10進行離子植入過程中，無法使用晶圓區域射束測定裝置9，且無法直接測定到達半導體晶圓10的位置之離子束的束電流量，但是在離子植入過程中藉由用劑量杯8測定束電流並乘以杯校正值，能夠間接地推斷植入到半導體晶圓10中之束電流 量。由該推斷出之物理量能夠檢測出放電事態現象。從而，為了檢測放電事態現象，在離子植入過程中，通常需要使離子束掃描到劑量杯8的位置。亦即，例如在可以考慮為離子植入影響前述阻擋遮罩之範圍內，即使在離子的植入劑量之差不影響最終製造出之半導體的性能之情況下，除了向半導體晶圓10的植入時間以外，還需要在離子植入過程中為測定束電流而需要之一定程度的時間，導致不必要地降低半導體產品的生產率。
示出僅藉由束電流測定而進行檢測影響離子束之放電事態現象或者影響離子植入條件之放電事態現象之方法、或者在向晶圓植入離子時判定當時的射束狀態之方法之情況下，導致不必要地降低半導體產品的生產率之例子。另外，在該種情況下，值得注意的是，在無法得到所希望之離子束之情況下，若由劑量杯8測定之束電流測定值小於規定值，則統一作為放電事態現象而進行檢測。亦即，藉由已說明之離子植入對阻擋遮罩的影響，阻擋遮罩的構成物的一部份被輸送到射束線路上，並與離子束相互進行作用，藉此離子束中的一部份離子散射、中和甚至價數改變而無法到達半導體晶圓10，在該情況下，若其程度大，則僅用束電流測定裝置來檢測影響離子束之放電事態現象，則即使不是放電事態現象，而是束電流減少之情況下，亦會誤認為是放電事態現象而進行檢測，並進行相應之處理。其結果，導致不必要地降低半導體產品的生產率。換言之，藉由劑量杯8檢測束電流的測定值小於規定 值，這只不過是檢測了放電基本過程的可能性，藉此檢測出之放電基本過程只不過表示影響離子束之放電事態現象或影響離子植入條件之放電事態現象的可能性。
但是，如已進行之說明，在延伸植入製程中，最終製造出之半導體的性能差異大於離子植入劑量差異，因此不是緣於放電事態現象，而是束電流減少之情況下，亦能夠考慮如下情況，亦即在檢測前述事態現象之後，使離子束從半導體晶圓10退避，在該事態現象結束之後，再次對半導體晶圓10植入離子。但是，如同閘極植入製程等，即使相對於離子植入劑量差異，最終製造出之半導體的性能差異比較小的情況下，在不是緣於放電事態現象，而是束電流減少之情況下，亦使離子束從半導體晶圓10退避，在該事態現象結束之後，再次對半導體晶圓10植入離子，這會導致不必要地降低半導體產品的生產率。亦即，將根據劑量杯8之放電基本過程可能性檢測看作是影響離子束之放電事態現象或影響離子植入條件之放電事態現象，這在延伸植入製程中可認為是合適的，而另一方面，在閘極植入製程中卻無法說是合適的。
本實施形態之離子植入方法為將由離子源產生之離子輸送到晶圓且將離子植入到晶圓中之離子植入方法，其中，組合複數個放電基本過程可能性檢測方法而進行使用，在離子植入之前確定離子植入條件，以便利用適合於各離子植入條件之放電事態現象檢測方法，藉此在向晶圓植入離子時，不會不必要地阻礙離子植入的生產率而對影 響離子植入條件之放電事態現象進行檢測，或者在朝晶圓植入離子時判定當時的射束狀態。
以前述延伸植入製程和閘極植入製程為例進行說明，由於在伸縮製程中使用之離子植入條件和在閘極植入製程中使用之離子植入條件不同，因此在離子植入之前就能夠確定各離子植入條件。從而，在延伸植入製程中使用之離子植入條件和在閘極植入製程中使用之離子植入條件中，在離子植入之前確定離子植入條件，且使用適合於各離子植入條件之放電事態現象檢測方法，藉此在向晶圓植入離子時，不會不必要地阻礙離子植入之生產率就能夠檢測影響離子植入條件之放電事態現象。
並且，僅以束電流測定對影響離子束之放電事態現象進行檢測之方法之情況下，如同已進行之說明，在離子束的掃描頻率低的情況下，從產生放電到檢測為止的平均時間變得過長而無法進行檢測，另外，在束電流量不變，而晶圓掃描方向或射束掃描方向的離子束寬度變化之情況下，亦無法進行檢測。
因此，作為本實施形態之離子植入方法之一，除了束電流測定以外，還使用利用了電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法。亦即，例如在第1圖中，除了根據劑量杯8之束電流測定值是否小於預定值以外，還利用賦予電壓測定部21~27之電源電壓測定值是否背離該設定值一定程度來檢測影響離子束之放電事態現象，前述電源電壓測定部對離子源1、引出電極2、射束掃描器5、平行 透鏡6、角能量過濾器7、靜電透鏡12以及靜電射束轉向裝置13所具備之各電源的電源電壓進行測定。將在後面詳細說明，利用根據該些束電流測定值之判斷、以及有關電源電壓測定值與其設定值之間的背離之判斷，按照所設定之各種離子植入條件能夠檢測出影響離子束之放電事態現象。
另外，在此例舉之射束線路的構成機器為一個示例，而並不限定於此。重要的是，作為本實施形態之離子植入方法之一，在各射束線路構成機器中使用有關電源電壓測定值與其測定值之間背離之判斷。當然，從其特性上來看，關於不產生影響離子束之放電事態現象之射束線路構成機器，並不需要有關背離之判斷。例如，在第1圖中，質譜分析磁鐵裝置3使用低電壓大電流電源，由於設定電壓低，因此從其特性上來看不會產生影響離子束之放電事態現象，因此不需要有關背離之判斷。
在此，使用根據劑量杯8之束電流測定值之放電基本過程可能性檢測方法，從其特性上來看，能夠以與射束掃描頻率成反比之測定間隔進行測定。亦即，在射束掃描頻率為高頻之情況下，在極短的時間內，能夠獲得有關影響離子束之放電事態現象之資訊。例如，當射束掃描頻率為1kHz之情況下，在每1msec能夠獲得有關影響離子束之放電事態現象之資訊。另一方面，已進行了說明，在射束掃描頻率為低頻之情況下，從產生放電到進行檢測為止的平均時間變得過長，事實上無法獲得有關影響離子束之放 電事態現象之資訊。例如，當射束掃描頻率為1Hz之情況下，只能在每1sec獲得有關影響離子束之放電事態現象之資訊。射束線路構成機器的典型的放電持續時間為50msec到200msec，因此事實上無法獲得有關影響離子束之放電事態現象之資訊。
另一方面，利用電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法，其特徵為能夠以一定時間的測定間隔進行測定。原則上亦可以極短時間的測定間隔進行測定，但是考慮到技術上的難易度以及成本方面，在混合式掃描離子植入裝置中通常使用之控制系統的測定間隔為5msec到20msec。該測定間隔比射束線路構成機器的典型的放電持續時間，亦即比50msec到200msec短，因此能夠獲得有關影響離子束之放電事態現象之資訊。但是，與射束掃描頻率為高頻之、利用根據劑量杯8之束電流測定值之放電檢測方法相比，其測定間隔稍長。換言之，若僅使用利用電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法，則例如在延伸植入製程等最終製造出之半導體的性能差異大於離子植入劑量差異之離子植入製程中，在產生影響實際離子束之放電事態現象之後，一直到使離子束從半導體晶圓10退避為止的時間變得稍長，藉由放電事態現象的影響，有時導致最終製造出之半導體性能上產生差異。
綜上所述，根據劑量杯8之、使用以與射束掃描頻率成反比之測定間隔能夠進行測定之束電流測定值之放電基本過程可能性檢測方法，及利用以一定時間的測定間隔能 夠進行測定之電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法都具有其特性上的特徵。從而，藉由根據本實施形態之離子植入方法之一之、發揮其優點之控制方法，設定各種在離子植入之前設定之各離子條件之情況下，在任一情況下能夠檢測出影響離子束之放電事態現象，進行適當的處理，籍此不降低半導體產品的生產率就能夠按照所賦予之條件在半導體晶圓上實現該離子植入製程中所要求之賦予離子植入製程以特徵之物理量。或者，藉由根據本實施形態之離子植入方法之一之發揮其優點之控制方法，設定各種在離子植入之前設定之各離子植入條件之情況下，亦可以說不降低半導體產品的生產率就能夠判斷出向晶圓植入離子時的射束狀態為異常。
在此，參閱第2圖，說明本實施形態之離子植入的順序。第2圖係表示用於說明第1實施形態之離子植入方法之流程圖。
如同前述，檢測影響離子束之放電事態現象之方法，根據離子植入前設定之各離子植入條件的設定而不同。在某一半導體製造製程的離子植入製程被指定之情況下(S10)，賦予離子植入製程以特徵之物理量被指定。例如，在混合式掃描離子植入裝置中，作為賦予離子植入製程以特徵之物理量可例舉出離子的植入劑量、離子的植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、射束掃描方向的離子束寬度等物理量。本實施形態之離子植入方法之一，首先設定離子的植入劑量、離子的植入角度、晶圓掃描方向的 離子束寬度、及射束掃描方向的離子束寬度等各物理量的晶圓面內均勻性容許值(S12)。選擇該容許值時，主要使得最終製造出之半導體的性能上不存在差異，或者使得在最終製造出之半導體產品中在單位時間內如何製造出更多其性能在該半導體產品的容許範圍內之半導體產品的意義上的、半導體產品的生產率較高。但是，離子植入裝置的情況有時因半導體產品製造之緊迫性等外在原因而改變。在此，重要的是，該些賦予離子植入製程以特徵之物理量以及其晶圓面內均勻性容許值均能夠在離子植入之前確定，因此對應於該確定值而能夠控制離子植入。
其次，設定其他離子植入條件(S14)。例如，在混合式掃描離子植入裝置中的離子植入條件中，包括離子束的掃描頻率、對晶圓的離子植入過程中的束電流測定的有無在內，設定其他離子植入條件。
若以混合式掃描離子植入裝置為例簡單地做總結，則在本實施形態中，某一半導體製造製程的離子植入製程被指定時，首先，作為離子植入條件，除了已設定之射束掃描頻率、在對晶圓進行離子植入過程中設定是否進行束電流測定中的任一種植入方法之外，還確定離子植入時所要求之物理量，具體而言有離子植入劑量、離子植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、射束掃描方向的離子束寬度以及各物理量的值在晶圓面內均勻性的容許值。
其次，在本實施形態之順序中，對電源進行分類(S16)。關於電源分類方法在後面進行詳細的說明，該 分類不是恆定的，而是根據前述離子植入條件而不同。亦即，本實施形態中，確定在離子植入時所要求之物理量，具體而言，有離子植入劑量、離子植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、及射束掃描方向的離子束寬度在晶圓面內均勻性的容許值，根據該確定之物理量的晶圓面內均勻性容許值選擇離子植入時面內均勻性容許設定，利用所選擇之離子植入時面內均勻性容許設定而進行離子植入。
其次，在本實施形態之順序中，確定放電判斷方法(S18)。該放電判斷方法不是恆定的，而是根據前述離子植入條件或電源分類而不同。
本實施形態之順序中，隨後開始向半導體晶圓10植入離子(S20)。
綜上所述，亦可以說本實施形態之離子植入方法中，在離子植入之前，預先確定離子植入條件，藉由該離子植入條件而使用複數種放電檢測方法。藉由使用該離子植入方法，設定各種在離子植入之前設定之各離子植入條件之情況下，在任一情況下均能夠檢測出影響離子束之放電事態現象並能夠適當地進行處理。其結果，不降低半導體產品的生產率就能夠按照所賦予之條件在半導體晶圓上實現離子植入製程中所要求之賦予該離子植入製程以特徵之物理量。
接著，參閱第3圖說明本實施形態之電源分類的例子。第3圖係表示混合式掃描離子植入裝置的電源分類的例子之圖。
本實施形態中，作為利用了電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法，分別各自進行設置於射束線路上之複數個電源電壓測定。另外，如第3圖所示，進行電源電壓測定之前述複數個電源，依該些電源放電時影響離子束之程度，亦即對於在離子植入製程中所要求之賦予該離子植入製程以特徵之物理量之影響程度預先被分為複數個種類，具體而言，前述物理量包括離子的植入劑量、離子的植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、射束掃描方向的離子束寬度。第3圖中，將射束掃描方向的離子束寬度、晶圓掃描方向的離子束寬度分別記為射束橫寬、射束縱寬。
第3圖中，作為影響離子的植入劑量之電源，例舉了離子源1、引出電極2、射束掃描器5、平行透鏡6、及靜電射束轉向裝置13。並且，作為影響離子的植入角度之電源，例舉了射束掃描器5、平行透鏡6、及角能量過濾器7。並且，作為影響晶圓掃描方向的離子束寬度、射束掃描方向的離子束寬度之電源，例舉了離子源1、引出電極2、靜電透鏡12。另外，這是與第1圖所示之機器對應之示例，當然，依射束線路構成機器的數量以及種類而不同。
在此，重要的是，該電源分類如同前述因離子植入條件而不同。尤其是若在此例舉之賦予離子植入製程以特徵之各物理量，亦即離子的植入劑量、離子的植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、射束掃描方向的離子束寬度在 晶圓面內均勻性容許值不同，則電源放電時的影響評估當然亦不同。例如，藉由靜電射束轉向裝置13的放電，在不檢測該放電而照常持續植入離子時的植入劑量的誤差為2%的情況下，在如只容許植入劑量在晶圓面內均勻性為1%之、最終製造出之半導體的性能差異大於離子植入劑量差異之離子植入製程中，必須將靜電射束轉向裝置13作為影響離子植入劑量之機器來處理。另一方面，在如容許植入劑量在晶圓面內均勻性至10%之、最終製造出之半導體的性能差異小於離子植入劑量差異之離子植入製程中，靜電射束轉向裝置13不作為影響離子植入劑量之電源來處理。
接著，參閱第4圖，說明根據本實施形態的變形例之其他電源分類的例子。第4圖係表示混合式掃描離子植入裝置的電源分類的其他例子之圖。若對第3圖和第4圖進行比較，在第3圖中，作為影響植入劑量之電源，例舉了離子源1、引出電極2、射束掃描器5、平行透鏡6、及靜電射束轉向裝置13，與此相對，第4圖中只例舉了離子源1、引出電極2、及射束掃描器5。並且，第3圖中，作為影響晶圓掃描方向的離子束寬度之電源，例舉了離子源1、引出電極2、及靜電透鏡12，但在第4圖中只例舉了離子源1及引出電極2。
該差異因離子植入前設定之各離子植入條件的設定而不同。亦即，第3圖或第4圖中示出之分類，從最終製造出之半導體的性能來看，需要用於如下情況，亦即按照各 離子植入條件只檢測出影響離子束之放電事態現象或影響離子植入條件之放電事態現象，另一方面，不檢測不應檢測之、不影響離子束之放電事態現象，並對檢測出之影響離子束之放電事態現象進行適當的處理。藉此，無需不必要地降低半導體產品的生產率就能夠按照所賦予之條件在半導體晶圓上實現離子植入過程中所要求之賦予該離子植入製程以特徵之物理量。
如第3圖或第4圖的分類是藉由如下方法而完成的，亦即分別各自進行在本實施形態的射束線路上設置之複數個電源電壓測定以及與該測定值的比較，並且準確地研究該些電源放電時對離子束之影響程度。
其次，參閱第5圖，說明在第1實施形態之離子植入方法中，檢測影響離子束之放電事態現象之方法的一例。第5圖係用於說明第1實施形態之放電事態現象的檢測和放電判定之間關係之圖。如同第3圖、第4圖的說明，第1實施形態中，在離子植入之前，對影響離子的植入劑量、離子的植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、及射束掃描方向的離子束寬度之電源進行分類，但為了便於說明，包括以下各實施形態中的說明在內，將影響離子的植入劑量之電源和影響射束掃描方向的離子束寬度之電源集中起來進行說明。
本實施形態之離子植入方法之一，使用利用根據劑量杯8之束電流測定和電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法。因此，如第5圖所示，可以考慮對如下方法中 的一種或複數種放電基本過程可能性檢測方法顯現反應，前述方法包括，藉由根據劑量杯8之束電流測定而進行之放電基本過程可能性檢測方法、根據影響離子的植入劑量之電源電壓測定值背離設定值之放電基本過程可能性檢測方法、以及根據影響射束掃描方向的離子束寬度之電源電壓測定值背離其設定值之放電基本過程可能性檢測方法。
特別對第5圖的情況#1、情況#2附帶地說明。若簡單地考慮，則無論是使用根據劑量杯8之束電流測定值之放電基本過程可能性檢測方法，還是利用影響離子的植入劑量之電源的電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法同樣係有關離子植入劑量者，因此可以認為，不會如同情況#1或情況#2一樣，只對其中一種放電基本過程可能性檢測方法顯現反應，而是如同情況#4一樣，必須對兩種放電基本過程可能性檢測方法顯現反應。但是，如同前述，利用根據劑量杯8之射束電流測定值之放電基本過程可能性檢測方法，從其特性上來看，保持與射束掃描頻率成反比之測定間隔，因此在射束掃描頻率為低頻之情況下，從產生放電到檢測為止的平均時間變得過長，事實上有可能無法獲得有關影響離子束之放電事態現象之資訊。另一方面，利用電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法能夠以一定時間的測定間隔進行測定，因此與射束線路構成機器的典型的放電持續時間相比，能夠縮短其測定間隔，必定能夠獲得有關影響離子束之放電事態現象之資訊，且能夠判定向晶圓植入離子時的射束狀態，但是，在 射束掃描頻率為高頻之情況下，與利用根據劑量杯8之束電流測定值之放電檢測方法相比，其測定間隔略長，若包括從反應到處理的時間考慮，則只有利用根據劑量杯8之束電流測定值之放電基本過程可能性檢測方法才能夠獲得有關影響離子束之放電事態現象之資訊。從而，可以充份考慮第5圖的情況#1、情況#2。關於第5圖的情況#5、情況#6，亦可以說與前述說明相同。
第5圖中示出如下情況，亦即利用束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法、以及利用前述電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法中的任一種方法檢測放電之情況下，判斷為影響離子束之放電事態現象。換言之，在存在放電事態現象可能性之所有的情況下，可以說是為慎重起見而看作放電事態現象之放電檢測方法。並且，例如對第1圖所示之集束電極14暫時施加高電壓，從而，將射束從射束線路暫時解除，使離子束從晶圓退避，防止射束射入於半導體晶圓10，在放電事態現象結束之後，解除暫時施加給集束電極14之高電壓，從而使射束返回射束線路上，並重新開始向半導體晶圓10進行離子射入，藉此再次向半導體晶圓10植入離子。
作為具體地利用第5圖的放電判斷方法之離子植入條件以及離子植入製程的例子，例如，可以考慮在進行對晶圓植入離子過程中的束電流測定之情況，且賦予離子植入製程以特徵之所有的物理量的晶圓面內均勻性容許值非常嚴格之情況。無論是哪一種情況，第5圖的放電判斷方法 在利用根據本實施形態之劑量杯8之束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法，及利用複數個電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法中的任一種方法，檢測出異常之情況下，均判斷為影響離子束之放電事態現象，且判斷為向晶圓植入離子時的射束狀態為異常。因此，在能夠使得最終製造出之半導體的性能不存在差異，或者使得在最終製造出之半導體產品中在單位時間內如何能夠製造出更多其性能在該半導體產品的容許範圍內之半導體產品之意義上的、半導體產品的生產率較高之情況下，選擇第5圖的放電判定方法。
〔第2實施形態〕
其次，參閱第6圖，說明在第2實施形態之離子植入方法中對影響離子束之放電事態現象進行檢測之方法的另一例。第6圖係用於說明第2實施形態之放電事態現象的檢測和放電判定之間關係之圖。第6圖中示出如下情況，亦即藉由利用束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法檢測放電，且預先分為複數個種類之複數個電源中藉由利用屬於其中一種電源的電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法，第6圖的情況下藉由根據影響離子的植入劑量之電源電壓測定值背離該設定值之放電基本過程可能性檢測方法檢測出放電之情況下，判斷為影響離子束之放電事態現象，且判斷為對晶圓植入離子時的射束狀態為異常。
作為具體地使用第6圖的放電判斷方法之離子植入條件以及離子植入製程的例子，可以考慮如下情況，亦即例如僅對進行向晶圓植入離子過程中的束電流測定之情況，且離子的植入劑量在晶圓面內均勻性容許值比較不嚴格，實際觀測到射束線路構成機器產生放電且其影響作為束電流量之情況下，就可以進行處理足矣。或者，如同前述，藉由射束照射對阻擋遮罩之影響，能夠考慮離子植入過程中束電流量的持續變化，即使在沒有發生影響離子束之放電事態現象之情況下，若只藉由利用根據劑量杯8之束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法，則有可能會錯誤檢測為該放電事態現象產生。藉此，在該種情況下，對利用根據劑量杯8之束電流測定值之放電基本過程可能性檢測方法，及利用影響離子的植入劑量之電源的電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法該兩種方法顯現反應時，判斷為重新產生了影響離子束之放電事態現象為較佳。
無論是哪一種情況，在利用根據劑量杯8之束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法檢測出放電，且在預先分為複數個種類之複數個電源中藉由利用屬於其中一種電源之前述電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法檢測出放電之情況下，第6圖的放電判斷方法判斷為影響離子束之放電事態現象，並判斷為向晶圓植入離子時的射束狀態為異常(情況#4以及情況#7)。因此，在能夠使最終製造出之半導體的性能不存在差異，或者使得在最終被 製造出之半導體產品中在單位時間內如何能夠製造出更多其性能在該半導體產品的容許範圍內之半導體產品之意義上的、半導體產品的生產率較高之情況下，選擇第6圖的放電判斷方法。
第5圖和第6圖的放電判斷方法為，在相同之離子植入裝置中使用相同之放電檢測硬件而分別能夠實現之方法。換言之，在本實施形態中為如下離子植入方法，亦即同時具有利用以與射束掃描頻率成反比之測定間隔能夠進行測定之束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法，及利用以一定時間的測定間隔能夠進行測定之電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法，利用由這2種放電基本過程可行性檢測方法獲得之資訊來檢測影響前述離子束之放電事態現象。此時，可以說是如下離子植入方法，亦即在離子植入之前預先確定離子植入條件，藉由該離子植入條件，使用複數種放電檢測方法，判斷為向晶圓植入離子時的射束狀態為異常。
〔第3實施形態〕
其次，參閱第7圖，說明在第3實施形態之離子植入方法中，對影響離子束之放電事態現象或者影響離子植入條件之放電事態現象進行檢測之方法的又一例子。第7圖係用於說明第3實施形態之放電事態現象的檢測與放電判定之間關係之圖。第7圖中示出如下情況，亦即與利用束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法有無檢測放電無 關，在利用電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法檢測出放電之情況下，判斷為影響離子束之放電事態現象，且判斷為向晶圓植入離子時的射束狀態為異常。
作為具體地使用第7圖的放電判斷方法之離子植入條件以及離子植入製程的例子，可以考慮如下情況，例如在進行向晶圓植入例子過程中的束電流測定之情況，且賦予離子植入製程以特徵之所有的物理量的晶圓面內均勻性容許值非常嚴格，而離子束的掃描頻率為低頻的情況。以下，進行詳細的說明。
如同前述，在最終製造出之半導體的性能差異大於離子植入劑量的差異之離子植入製程中，藉由射束照射對阻擋遮罩的影響而可以考慮離子植入過程中的束電流量持續變化之情況下，進行根據劑量杯8之束電流測定，且有時需要控制機械掃描晶圓之速度。射束照射對阻擋遮罩的影響，即使其時間常數長且離子束的掃描頻率為低頻，從控制機械掃描晶圓之速度之觀點來看並不成問題。然而，如已進行之說明，當離子束的掃描頻率為低頻之情況下，從利用於根據劑量杯8之束電流測定之放電檢測之觀點來看，從產生放電到檢測之平均時間變得過長，事實上無法獲得影響離子束之放電事態現象，亦即有關朝晶圓植入離子時當時的射束狀態之資訊。此時，僅在控制機械掃描速度時使用根據劑量杯8之束電流測定，而在放電檢測中不使用比較合適。
從而，在進行向晶圓植入離子過程中的束電流測定之 情況下，且賦予離子植入製程以特徵之所有物理量的晶圓面內均勻性容許值非常嚴格，而離子束的掃描頻率為低頻之情況下，可以說與利用束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法有無檢測放電無關，而利用電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法檢測出放電之情況下，判斷為影響離子束之放電事態現象，且判斷為向晶圓植入離子時的射束狀態為異常是合適的。無論是哪一種情況，在根據本實施形態之離子植入方法之一之、利用根據劑量杯8之束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法、及利用複數個電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法中，與利用束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法有無檢測放電無關，而在利用電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法檢測出放電之情況下，第7圖的放電判斷方法判斷為影響離子束之放電事態現象，且判斷為向晶圓植入離子時的射束狀態為異常(情況#2~情況#7)。因此，在能夠使最終製造出之半導體的性能不存在差異，或者能夠使得在最終製造出之半導體產品中在單位時間內如何能夠製造多少其性能在該半導體產品的容許範圍內之半導體產品之意義上的、半導體產品的生產率較高之情況下，選擇第7圖的放電判斷方法。
〔第4實施形態〕
接著，參閱第8圖、第9圖說明在第4實施形態之離子植入方法中，對影響離子束之放電事態現象進行檢測之 方法的又一例。第8圖係用於說明第4實施形態之放電事態現象的檢測與放電判定之間的關係之圖。第9圖係用於說明第4實施形態之放電事態現象的檢測與放電判定之間的關係之圖。第8圖、第9圖中示出如下情況，亦即與利用束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法有無檢測放電無關，而預先分為複數個種類之複數個電源中利用屬於其中一種電源的電源電壓測定之放電基本過程可能性檢測方法檢測出放電之情況下，判斷為影響離子束之放電事態現象，且判斷為向晶圓植入離子時的射束狀態為異常。
第8圖中示出如下情況，亦即與利用束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法有無檢測放電無關，而在預先分為複數個種類之複數個電源中，根據影響離子的植入劑量之電源電壓測定值背離該設定值之放電基本過程可能性檢測方法檢測出放電之情況下，判斷為影響離子束之放電事態現象，且判斷為向晶圓植入離子時的射束狀態為異常。
作為具體使用第8圖的放電判斷方法之離子植入條件以及離子植入製程的例子，可以考慮如下情況，亦即例如在進行對晶圓植入離子過程中的束電流測定之情況，且離子的植入劑量在晶圓面內均勻性容許值非常嚴格，而離子束的掃描頻率為低頻之情況。
接著，第9圖中示出如下情況，亦即與利用束電流測定的放電基本過程可能性檢測方法有無檢測放電無關，而在預先被分為複數個種類之複數個電源中，根據影響射束 掃描方向的離子束寬度之電源電壓測定值背離該設定值之放電基本過程可能性檢測方法檢測出放電之情況下，判斷為影響離子束之放電事態現象，且判斷為向晶圓植入離子時的射束狀態為異常。
在某一半導體製造製程的離子植入製程中，控制射束掃描方向的離子束寬度的值，能夠使最終製造出之半導體的性能不存在差異，或者能夠使得在最終製造出之半導體產品中在單位時間內如何能夠製造多少其性能在該半導體產品的容許範圍內之半導體產品之意義上的、半導體產品的生產率較高之情況下，選擇第9圖的放電判斷方法。
尤其如第9圖所示，影響離子束之放電事態現象的結果導致射束掃描方向的離子束寬度的值發生改變之情況下，使用根據劑量杯8之束電流測定之放電基本過程可能性檢測方法無法準確地捕捉其放電事態現象。亦即，在第9圖的例子中，控制射束掃描方向的離子束寬度值，能夠使最終製造出之半導體的性能不存在差異之情況下，應作為影響離子束之放電事態現象而檢測之情況為#3、情況#5、情況#6、情況#7，但是若利用根據劑量杯8之束電流測定之放電檢測，則雖然能夠檢測情況#5、情況#7，但是無法檢測情況#3、情況#6，反而導致錯誤檢測情況#1、情況#4。從而，在最終製造出之半導體的性能差異大於射束掃描方向的離子束寬度差異之離子植入製程中，由於影響離子束之放電事態現象的錯誤檢測而導致降低半導體產品的生產率，並且會遺漏一部份影響離子束之放電事態現 象，因此導致最終製造出之半導體的性能在晶圓表面內產生差異。
該事實對於在離子植入製程中所要求之賦予離子植入製程以特徵之物理量中的離子的植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、及射束掃描方向的離子束寬度是相同的。亦即，在本實施形態中，在最終製造出之半導體的性能差異大於離子的植入角度、晶圓掃描方向的離子束寬度、及射束掃描方向的離子束寬度中的一個或複數個物理量差異之離子植入製程中，防止因錯誤檢測影響離子束之放電事態現象而引起之半導體產品的生產率下降，且能夠防止因遺漏影響離子束之放電事態現象而引起之最終製造出之半導體的性能在晶圓表面內產生差異。
〔第5實施形態〕
接著，參閱第10圖，對於在第5實施形態之離子植入方法中檢測影響離子束之放電事態現象之又一方法進行說明。第10圖係用於說明第5實施形態之放電事態現象的檢測與放電判定之間的關係之圖。第10圖中示出如下情況，即在向半導體晶圓10植入離子過程中採用不進行束電流測定之植入方法設定之情況下，在預先分為複數個種類之複數個電源中，根據影響射束掃描方向的離子束寬度之電源電壓測定值背離其設定值之放電基本過程可能性檢測方法檢測出放電之情況下，判斷為影響離子束之放電事態現象，且判斷為向晶圓植入離子時的射束狀態為異 常。
在某一半導體製造製程的離子植入製程中，控制射束掃描方向的離子束寬度值，能夠使最終製造出之半導體的性能不存在差異之情況下，從放電檢測的方面來看，不需要根據劑量杯8之束電流測定。從而，例如離子的植入劑量差異對最終製造出之半導體的性能沒有很大影響之情況下，不需要離子植入過程中的射束電流測定本身，因此可以說例如第10圖的方法為合適的。
以下，例舉本發明的幾種態様。
實施形態的某一態様的離子植入方法為，將離子源1中所產生之離子輸送至半導體晶圓10，以離子束照射半導體晶圓10而植入離子之離子植入方法中包括狀態判斷製程，該製程在向晶圓植入離子之過程中，利用複數個可檢測存在放電可能性之事態現象之檢測部(例如，劑量杯8或電源電壓測定部21~27)，並根據檢測出之存在放電可能性之事態現象的有無以及該事態現象對離子束之影響程度能夠判斷離子束的狀態。藉此，能夠準確地檢測放電，且高精度地判斷離子束的狀態。在此，存在放電可能性之事態現象亦可以包括前述放電事態現象等。
還可以包括邊掃錨離子束邊對晶圓植入離子之離子植入製程。在狀態判斷製程中，作為複數個檢測部中的其中之一，可以使用在每次掃描離子束時能夠測定離子束的電流之束電流測定部(劑量杯8)來檢測存在放電可能性之事態現象。藉此，能夠準確地檢測放電事態現象。另外， 離子植入製程亦可以如下進行，亦即使離子束向一方向進行往復掃描，且向與射束掃描方向正交之方向對晶圓進行機械掃描。
在狀態判斷製程中，作為複數個檢測部中的其中之一，可以使用對機器所具有之電源的電壓進行測定之電源電壓測定部(例如，電源電壓測定部21)來檢測存在放電可能性之事態現象，前述機器構成從離子源到晶圓為止的射束線路。藉此，能夠直接而高精度地檢測放電。
在狀態判斷製程中，作為複數個檢測部的一部份，可以使用對各機器分別具有之電源的電壓進行測定之複數個電源電壓測定部(例如，電源電壓測定部21~27)來檢測存在放電可能性之事態現象，前述各機器構成從離子源到晶圓為止的射束線路。藉此，能夠直接而高精度地檢測放電。
在狀態判斷製程中，當複數個檢測部中的至少一個檢測出存在放電可能性之事態現象之情況下，可以判斷為離子束的狀態異常。藉此，減少了事實上存在放電可能性而無法檢測到之情況。
在狀態判斷製程中，在束電流測定部檢測出存在放電之可能性之事態現象，且至少一個電源電壓測定部檢測出存在放電可能性事態現象之情況下，可以判斷為離子束狀態為異常。藉此能夠高精度地檢測放電。
在狀態判斷製程中，當束電流測定部檢測出存在放電可能性之事態現象，且根據對離子束的影響而分為複數組 之複數個電源電壓測定部中屬於其中一組之電源電壓測定部檢測出存在放電可能性之事態現象之情況下，可以判斷為離子束的狀態為異常。藉此能夠高精度地檢測放電。
在狀態判斷製程中，可以根據確定離子植入條件之各種設定來確定用於檢測存在放電可能性事態現象之複數個檢測部的組合。藉此，能夠利用與離子植入條件相應之適當的複數個檢測部來檢測存在放電可能性之事態現象。
並且，其他態様為離子植入裝置100。該裝置具備：機器(離子源1、引出電極2、射束掃描器5、平行透鏡6、靜電透鏡12、集束電極14等)，構成將由離子源1所產生之離子輸送至半導體晶圓10之射束線路；複數個檢測部(劑量杯8或電源電壓測定部21~27)，用離子束照射半導體晶圓10而植入離子之過程中，能夠檢測存在放電可能性之事態現象；及判斷部30(參閱第1圖(b))，根據藉由複數個檢測部檢測出之存在放電可能性之事態現象的有無以及該事態現象影響離子束之程度來判斷離子束的狀態。藉此，能夠適當地檢測放電且高精度地判斷離子束的狀態。
機器中亦可以具有掃描離子束之射束掃描器5。複數個檢測部之一為在每次進行離子束掃描時能夠測定離子束的電流之束電流測定部(劑量杯8)，複數個檢測部的一部份亦可以是對構成從離子源到晶圓為止的射束線路之各機器分別具有之電源電壓進行測定之複數個電源電壓測定部21~27。藉此，能夠適當地檢測放電事態現象。
在複數個檢測部中的至少一個檢測出存在放電可能性之事態現象之情況下，判斷部30可以判斷為離子束的狀態為異常。藉此，能夠減少事實上存在放電可能性但無法檢測到之情況。
在束電流測定部檢測出存在放電可能性之事態現象，且根據對離子束之影響而分為複數組之複數個電源電壓測定部中屬於其中一組之電源電壓測定部檢測出存在放電可能性之事態現象之情況下，判斷部30可以判斷為離子束的狀態為異常。藉此能夠高精度地檢測放電。
以上，參閱上述各實施形態說明了本發明，但是本發明並不限定於前述各實施形態，適當地組合或置換各實施形態的構成亦包含於本發明。並且，根據本領域技術人員的知識，可以適當地重組各實施形態中的組合或處理順序，或者對實施形態追加各種設計變更等變形，追加該些變形之實施形態亦能夠包含在本發明的範圍內。

Claims (12)

  1. 一種離子植入方法，係把由離子源所產生之離子輸送至晶圓，並以離子束照射晶圓而植入離子；其特徵為包含：狀態判斷製程，係在朝晶圓植入離子的過程中，使用複數個能夠檢測出有放電可能性的事態現象之檢測部，並根據檢測出是否有放電可能性的事態現象以及該事態現象影響離子束之程度來判斷前述離子束的狀態；在前述狀態判斷製程中，作為前述複數個檢測部中的其中一個，使用電源電壓測定部來檢測有放電可能性的事態現象，該電源電壓測定部係測定機器所具有的電源的電壓，該機器係構成從離子源至晶圓之射束線路。
  2. 一種離子植入方法，係把由離子源所產生之離子輸送至晶圓，並以離子束照射晶圓而植入離子；其特徵為包含：狀態判斷製程，係在朝晶圓植入離子的過程中，使用複數個能夠檢測出有放電可能性的事態現象之檢測部，並根據檢測出是否有放電可能性的事態現象以及該事態現象影響離子束之程度來判斷前述離子束的狀態；在前述狀態判斷製程中，作為前述複數個檢測部中的一部份，使用複數個電源電壓測定部來檢測有放電可能性的事態現象，該些電源電壓測定部係測定各機器所各自具有的電源的電壓，該各機器係構成從離子源至晶圓之射束線路。
  3. 如請求項1或2之離子植入方法，其中，還包含有離子植入製程，係一邊掃描離子束一邊把離子植入到晶圓；在前述狀態判斷製程中，作為前述複數個檢測部中的其中一個，使用在每次進行離子束掃描時能夠測定離子束的電流之束電流測定部，來檢測有放電可能性的事態現象。
  4. 如請求項3之離子植入方法，其中，前述離子植入製程，係使離子束朝某一方向進行往復掃描，並且朝與射束掃描方向正交的方向對晶圓進行機械掃描。
  5. 如請求項1或2之離子植入方法，其中，在前述狀態判斷製程中，在前述複數個檢測部中的至少其中一個檢測部檢測出有放電可能性的事態現象之情況下，判斷為離子束的狀態有異常。
  6. 如請求項1或2之離子植入方法，其中，在前述狀態判斷製程中，在前述束電流測定部檢測出有放電可能性的事態現象，而且，至少一個前述電源電壓測定部檢測出有放電可能性的事態現象之情況下，判斷為離子束的狀態有異常。
  7. 如請求項2之離子植入方法，其中，在前述狀態判斷製程中，在前述束電流測定部檢測出有放電可能性的事態現象，而且，對應到對離子束之影響而分為複數組之前述複數個電源電壓測定部中屬於其中一 組之電源電壓測定部，檢測出有放電可能性的事態現象之情況下，判斷為離子束的狀態有異常。
  8. 如請求項1或2之離子植入方法，其中，在前述狀態判斷製程中，對應到定有離子植入條件之各種設定，來決定用於檢測有放電可能性的事態現象之前述複數個檢測部的組合。
  9. 一種離子植入裝置，係具備：機器，係構成把以離子源所產生之離子輸送至晶圓之射束線路；複數個檢測部，係在以離子束照射晶圓而植入離子之過程中，可以檢測有放電可能性的事態現象；以及判斷部，係根據藉由前述複數個檢測部所檢測出是否有放電可能性的事態現象以及該事態現象影響到離子束的程度來判斷前述離子束的狀態；前述複數個檢測部的一部份，為對構成從離子源到晶圓的射束線路之各機器所分別具有的電源的電壓進行測定之複數個電源電壓測定部。
  10. 如請求項9之離子植入裝置，其中，前述機器具有掃描離子束之射束掃描器；前述複數個檢測部中的其中一個，為在每次進行離子束掃描時可以測定離子束的電流之束電流測定部。
  11. 如請求項9或10之離子植入裝置，其中，前述判斷部，係在前述複數個檢測部中的至少一個檢測部檢測出有放電可能性的事態現象之情況下，判斷為離 子束的狀態有異常。
  12. 如請求項11之離子植入裝置，其中，前述判斷部，係在前述束電流測定部檢測出有放電可能性的事態現象，而且，對應到離子束之影響而分為複數組之前述複數個電源電壓測定部中屬於其中一組之電源電壓測定部，檢測出有放電可能性的事態現象之情況下，判斷為離子束的狀態有異常。
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