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JP3117703B2 - Ion implantation apparatus and ion implantation method - Google Patents

Ion implantation apparatus and ion implantation method

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Publication number
JP3117703B2
JP3117703B2 JP02266485A JP26648590A JP3117703B2 JP 3117703 B2 JP3117703 B2 JP 3117703B2 JP 02266485 A JP02266485 A JP 02266485A JP 26648590 A JP26648590 A JP 26648590A JP 3117703 B2 JP3117703 B2 JP 3117703B2
Authority
JP
Japan
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ion implantation
current
ion
leakage current
implantation
Prior art date
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Application number
JP02266485A
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Japanese (ja)
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JPH04143272A (en
Inventor
義弘 石田
俊次 高瀬
Original Assignee
日本テキサス・インスツルメンツ株式会社
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.)
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Publication date
Application filed by 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 filed Critical 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社
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  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はイオン注入装置に関するものであり,特に,
イオン注入電流検出系内に電子供給源を含むイオン注入
装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ion implantation apparatus.
The present invention relates to an ion implantation apparatus including an electron supply source in an ion implantation current detection system.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

イオン注入プロセスでは,正電荷をもつイオンをウエ
ハに注入するため注入イオンのもつ電荷がウエハ表面の
絶縁膜に蓄積されることにより,半導体素子の絶縁破壊
やウエハ面内でのイオン注入量が不均一になるという問
題を引き起こすことがある。この問題は特に1mA以上の
イオンビーム電流でイオン注入を行うとき頻発に発生す
る。この問題を解決する方法として,イオンが注入され
るウエハの近傍に電子の供給源を設け,その電子により
正電荷を中和するチャージ電荷中和方法が提案されてい
る。
In the ion implantation process, since positively charged ions are implanted into the wafer, the charges of the implanted ions are accumulated in the insulating film on the wafer surface, so that the dielectric breakdown of the semiconductor element and the amount of ion implantation in the wafer surface are not sufficient. This can cause problems with uniformity. This problem frequently occurs particularly when ion implantation is performed with an ion beam current of 1 mA or more. As a method for solving this problem, there has been proposed a charge charge neutralization method in which a source of electrons is provided in the vicinity of a wafer into which ions are implanted, and positive electrons are neutralized by the electrons.

第6図を参照して従来のイオン注入電流検出系内に電
子供給源を含むイオン注入装置の動作について説明をす
る。
The operation of the conventional ion implantation apparatus including an electron supply source in the ion implantation current detection system will be described with reference to FIG.

正電荷のイオンビーム電流IBを有するイオンビーム1
がサプレッサー2を通りイオン注入電流検出系内に入っ
て来る。この時サプレッサー2は電気力または磁気力に
よりイオンビームにトラップされている電子をイオンビ
ームからはぎ取る働きをする。またサプレッサー2はイ
オン注入電流検出系内で発生した2次電子等の電荷を系
内に閉じ込める働きもしている。サプレッサー2を通過
したイオンビームはウエハ3に注入され,この注入電荷
に相当する電流が注入電流測定器4により検出されその
値がイオン注入コントローラ5′に伝達される。mAオー
ダーのイオン注入においてウエハ3の表面に電気的に絶
縁する部分が存在するとき,その部分に注入された電荷
はウエハ基板からの電子ではほとんど中和できず表面に
蓄積される。
Ion beam 1 having positively charged ion beam current IB
Passes through the suppressor 2 and enters the ion implantation current detection system. At this time, the suppressor 2 has a function of removing electrons trapped in the ion beam by an electric force or a magnetic force from the ion beam. The suppressor 2 also functions to confine charges such as secondary electrons generated in the ion implantation current detection system in the system. The ion beam that has passed through the suppressor 2 is injected into the wafer 3, a current corresponding to the injected charge is detected by the injection current measuring device 4, and the value is transmitted to the ion injection controller 5 '. When there is an electrically insulating portion on the surface of the wafer 3 in the ion implantation of the mA order, the charges injected into that portion can hardly be neutralized by electrons from the wafer substrate and are accumulated on the surface.

電子供給器6から放出された低エネルギーの電子はウ
エハ3の表面に蓄積された正電荷やイオンビームの空間
電荷を中和する働きをする。電子供給器6から放出され
る電子としては,数百eVの1次電子を金属に射突させ金
属から放射される2次電子やプラズマが発生することに
より生ずる電子等である。電子供給器6は,イオン注入
電流検出系を取り囲むファラディ筒7,シールド板11,ウ
エハ3およびウエハ支持台8と電気的に接続されてい
る。ファラディ筒7とウエハ支持台8およびシールド11
の間には電子の流れを制御するためのバイアス電圧VBお
よびVB′を印加する場合もある。したがって電子供給器
6から放出された電子がイオン注入電流検出系から漏れ
ないかぎり,電流測定器4はイオンビーム電流に相当す
る信号をイオン注入コントローラ5′に伝達する。イオ
ン注入量コントローラ5はイオンビームのオン・オフ,
イオンビームまたはウエハのスキャン等を制御すること
により所定量の電荷がウエハ3全面に均一に注入され
る。
The low-energy electrons emitted from the electron supplier 6 function to neutralize the positive charges and the space charges of the ion beam accumulated on the surface of the wafer 3. The electrons emitted from the electron supplier 6 include secondary electrons radiated from the metal by projecting primary electrons of several hundreds eV to the metal and electrons generated by generation of plasma. The electron supplier 6 is electrically connected to the Faraday cylinder 7, the shield plate 11, the wafer 3, and the wafer support 8 surrounding the ion implantation current detection system. Faraday barrel 7, wafer support 8 and shield 11
During this time, bias voltages VB and VB 'for controlling the flow of electrons may be applied. Therefore, as long as the electrons emitted from the electron supplier 6 do not leak from the ion implantation current detection system, the current measuring device 4 transmits a signal corresponding to the ion beam current to the ion implantation controller 5 '. The ion implantation amount controller 5 turns on / off the ion beam,
By controlling the scanning of the ion beam or the wafer or the like, a predetermined amount of charge is uniformly injected over the entire surface of the wafer 3.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら,電子供給器6などの電子供給源をイオ
ン注入電流検出系に含むタイプのイオン注入装置では,
系内で発生した電子が系の外に漏れ出すのを完全に無く
するのは事実上困難である。その結果,イオン注入電流
検出系内で発生した電子の一部は,破線で示したように
ウエハ支持台8とファラディ筒7およびシールド板11と
の隙間や真空排気口9等から系外に漏れ出し,イオン注
入装置全体の基準電位である内壁10に流れ込む。この漏
れ電流ILは注入電流測定器4を通って系内に戻るため,
注入電流測定器4はイオン注入電流があたかも(IB+I
L)であるものとしてイオン注入量コントローラ5′に
その値を伝達する。イオン注入量コントローラ5′はそ
の値に応じてスキャンおよびイオンビームのオン・オフ
を制御するため,実際の注入量と設定した注入量には式
1に示す誤差が生じる。
However, in an ion implantation apparatus of a type including an electron supply source such as the electron supply 6 in the ion implantation current detection system,
It is practically difficult to completely prevent the electrons generated in the system from leaking out of the system. As a result, some of the electrons generated in the ion implantation current detection system leak out of the system from the gap between the wafer support base 8 and the Faraday cylinder 7 and the shield plate 11 and the vacuum exhaust port 9 as shown by the broken line. And flows into the inner wall 10 which is the reference potential of the entire ion implantation apparatus. Since this leakage current IL returns to the system through the injection current measuring device 4,
The injection current measuring device 4 detects the ion injection current as if (IB + I
L) and the value is transmitted to the ion implantation amount controller 5 '. Since the ion implantation amount controller 5 'controls scanning and ion beam on / off according to the values, an error shown in Expression 1 occurs between the actual implantation amount and the set implantation amount.

誤差〔%〕=(実際の注入量−設定注入量)/ 設定注入量×100 =−IL/(IB+IL)×100 ・・・(1) 漏れ電流ILは電子供給量,イオンビーム条件,バイア
ス電圧VB,VB′およびウエハ支持台8におけるウエア3
のスキャン位置や,ウエハの表面状態,ウエハ支持台8
の表面状態,ファラディ筒7の表面状態およびシールド
板11の表面状態に依存する。通常,イオン注入装置の新
規導入時および定期保全時に,リーク電流ILは通常使用
する最小イオンビームIBに対して無視できる小さな値に
なるように調整される。しかしながら,ウエハ支持台,
ファラディ筒およびシールド板の表面汚染状態は使用時
間とともに変化し,それに応じて漏れ電流ILも時間とと
もに増加し,ついには漏れ電流ILがビーム電流IBに対し
て無視できない値となり,イオン注入量の経時変化をも
たらし,過イオン注入(オーバードーズ)などに起因す
る製品の歩留まりを低下させている。
Error [%] = (actual injection amount−set injection amount) / set injection amount × 100 = −IL / (IB + IL) × 100 (1) The leakage current IL is an electron supply amount, an ion beam condition, and a bias voltage. Wear 3 on VB, VB 'and wafer support 8
Scan position, wafer surface condition, wafer support 8
, The surface state of the Faraday cylinder 7, and the surface state of the shield plate 11. Normally, when a new ion implanter is introduced and during periodic maintenance, the leak current IL is adjusted to be a negligibly small value with respect to the normally used minimum ion beam IB. However, the wafer support,
The surface contamination state of the Faraday cylinder and the shield plate changes with the use time, and the leakage current IL increases accordingly with time. Eventually, the leakage current IL becomes a value that cannot be ignored with respect to the beam current IB. This causes a change, and lowers the product yield due to over-ion implantation (overdose).

以上に鑑みて,本発明の目的は,イオン注入電流検出
系内に電子供給源を含むイオン注入装置において,漏れ
電流によって製品の歩留まりを低下させず,また,漏れ
電流の影響を受けないイオン注入を可能にするものであ
る。
In view of the above, it is an object of the present invention to provide an ion implantation apparatus that includes an electron supply source in an ion implantation current detection system without reducing the yield of products due to leakage current and without being affected by leakage current. Is what makes it possible.

〔課題を解決するための手段および作用〕[Means and actions for solving the problem]

上記問題を解決するため,本発明は,イオン注入装置
に,イオン注入電流検出系からの漏れ電流を検出する手
段および漏れ電流が所定値以上の場合イオン注入を停止
する手段を設ける。
In order to solve the above problem, the present invention provides an ion implantation apparatus with a means for detecting a leakage current from an ion implantation current detection system and a means for stopping the ion implantation when the leakage current is a predetermined value or more.

これにより,製品歩留まりを低下させる程度まで漏れ
電流が増大したときはイオン注入が停止され,保全後,
再びイオン注入を行うことができる。
As a result, when the leakage current increases to the extent that the product yield is reduced, the ion implantation is stopped.
The ion implantation can be performed again.

また本発明の、電子供給源をイオン注入電流検出系内
に含むイオン注入装置において,該イオン注入電流検出
系からのイオンビーム注入位置に応じた漏れ電流を検出
する手段,および,測定したイオンビーム電流をイオン
ビーム注入位置に応じた該漏れ電流で補正してイオン注
入電流を制御する手段を設ける。
Further, in the ion implantation apparatus according to the present invention, which includes an electron supply source in the ion implantation current detection system, means for detecting a leakage current corresponding to an ion beam implantation position from the ion implantation current detection system, and a measured ion beam Means is provided for controlling the ion implantation current by correcting the current with the leakage current corresponding to the ion beam implantation position.

これにより,漏れ電流があっても,それをイオン注入
位置に応じて適切に補償したイオン注入が行なわれる。
As a result, even if there is a leakage current, ion implantation is appropriately performed in accordance with the ion implantation position.

好適には、前記漏れ電流検出手段は、前記イオンビー
ム注入位置における漏れ電流とホームポジションにおけ
る漏れ電流とを検出し、前記制御手段は、前記測定した
イオンビーム注入位置における漏れ電流からホームポジ
ションにおける漏れ電流との差から前記イオン位置に応
じた漏れ電流補正を行う。
Preferably, the leakage current detecting means detects a leakage current at the ion beam implantation position and a leakage current at a home position, and the control means detects a leakage current at the home position from the measured leakage current at the ion beam implantation position. Leakage current correction according to the ion position is performed based on the difference from the current.

さらに好適には、前記制御手段は前記補正した漏れ電
流に基づいたスキャン速度を制御する。
More preferably, the control means controls a scan speed based on the corrected leakage current.

さらに,本発明は上述の処理を行うイオン注入方法を
提供する。
Further, the present invention provides an ion implantation method for performing the above-described processing.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は,バッチ処理式メカニカル・スキャン方式の
イオン注入機において本発明を適用した例である。第6
図と重複する部分は,第6図と同じ番号が付けられてい
る。
FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a batch processing type mechanical scan type ion implanter. Sixth
Portions that overlap with the figure are given the same numbers as in FIG.

バッチ処理式メカニカル・スキャン方式では,円盤状
のウエハ支持台8の上円周方向に複数枚のウエハを並
べ,回転軸13を軸中心として一定回転数で回転させ,か
つ矢印Rで示す動径方向(ウエハ支持台8の半径方向)
に機械的にスキャンして,1回のイオン注入プロセスで複
数枚のウエハを処理する。このときイオン注入をウエハ
3の全面にわたり均一に行なうためには,動径方向のス
キャン速度をイオンビーム電流IBおよびイオンビームが
注入される位置からウエハ支持台8の半径方向の距離に
応じて制御する必要がある。その制御定数は,設定注入
量,変動を考慮したイオンビーム電流,およびスキャン
駆動系の物理的限界等により決定される。この制御定数
は通常,イオン注入プロセスを開始する直前,ウエハ3
がイオンビームに注入されないスキャン位置(以下,ホ
ームポジションと呼ぶ)においてイオン注入コントロー
ラ5により計算され,その後この制御定数をもとにイオ
ン注入コントローラ5はスキャン駆動系,イオンビーム
のオン・オフ,電子供給等を制御し,その制御の下でイ
オン注入プロセスが実施される。
In the batch processing type mechanical scanning method, a plurality of wafers are arranged in a circumferential direction on a disk-shaped wafer support table 8, and are rotated at a constant rotation speed around a rotation shaft 13. Direction (radial direction of wafer support table 8)
Scan multiple wafers in a single ion implantation process. At this time, in order to perform ion implantation uniformly over the entire surface of the wafer 3, the scanning speed in the radial direction is controlled according to the ion beam current IB and the radial distance of the wafer support 8 from the position where the ion beam is implanted. There is a need to. The control constant is determined by the set implantation dose, the ion beam current in consideration of the fluctuation, the physical limit of the scan drive system, and the like. This control constant is usually set immediately before starting the ion implantation process.
Is calculated by the ion implantation controller 5 at a scan position where the ion beam is not implanted into the ion beam (hereinafter, referred to as a home position). Thereafter, based on the control constants, the ion implantation controller 5 operates the scan drive system, the ion beam on / off, The supply and the like are controlled, and the ion implantation process is performed under the control.

以下,第1図のイオン注入機の制御動作について第2
図のフローチャートを参照して述べる。
Hereinafter, the control operation of the ion implanter shown in FIG.
This will be described with reference to the flowchart in FIG.

漏れ電流コントローラ12は,まず初期ビーム電流IBを
入力する(ステップ01(S01))。ついでCPU内蔵のイオ
ン注入コントローラ5は,イオン注入プロセス開始前に
電子供給器6をオフからオンに切り替え(S02),一定
時間τ,たとえば,数秒,経過後電子供給器6の動作が
安定した後に(S03),注入プロセスを開始する。つい
で漏れ電流コントローラ12は,電子供給器6の動作が安
定した直後の注入電流測定器4のビーム電流の値IB′を
読み取り(S04),初期ビーム電流IBと安定後のビーム
電流IB′との差ΔB=IL=(IB′−IB)を計算する(S0
5)。通常,電子供給器6が安定する時間τは数秒間と
短いので,その間にイオンビーム電流IB自体が変化する
ことはほとんど無く,ΔIB=(IB′−IB)の値はそのバ
ッチ処理時におけるリーク電流値ILとみなせる。漏れ電
流コントローラ12は,この値IL(=ΔIB)が第3図に示
すように許容限界値LIMITを越えていないかを比較し(S
07),許容限界値LIMITを越えている場合にはイオン注
入量コントローラ5にプロセス中止信号を送り,イオン
注入量コントローラ5を介してイオン注入プロセスを中
止させ,かつ外部に警告信号を送る(S07)。これによ
り許容限界値LIMITを越えるリーク電流のもとでイオン
注入することが無くなり,安定したイオン注入が実現で
きる。
The leakage current controller 12 first inputs the initial beam current IB (Step 01 (S01)). Next, the ion implantation controller 5 with a built-in CPU switches the electron supply device 6 from off to on before starting the ion implantation process (S02), and after the operation of the electron supply device 6 becomes stable after a certain time τ, for example, several seconds, elapses. (S03), the injection process is started. Next, the leakage current controller 12 reads the beam current value IB 'of the injection current measuring device 4 immediately after the operation of the electron supply device 6 is stabilized (S04), and compares the initial beam current IB with the stabilized beam current IB'. Calculate the difference ΔB = IL = (IB′−IB) (S0
Five). Normally, the time τ during which the electron supply device 6 stabilizes is as short as several seconds, so that the ion beam current IB itself hardly changes during that time, and the value of ΔIB = (IB′−IB) indicates the leakage during the batch processing. It can be regarded as the current value IL. The leakage current controller 12 compares whether this value IL (= ΔIB) does not exceed the allowable limit value LIMIT as shown in FIG.
07), if the allowable limit value LIMIT is exceeded, a process stop signal is sent to the ion implantation amount controller 5, the ion implantation process is stopped via the ion implantation amount controller 5, and a warning signal is sent to the outside (S07). ). This eliminates the need for ion implantation under a leakage current exceeding the allowable limit value LIMIT, and realizes stable ion implantation.

なお,ΔIB(IL)が許容限界値LIMITを越えていない
ときは,イオン注入コントローラ5は注入処理を開始す
る(S08)。
If ΔIB (IL) does not exceed the allowable limit value LIMIT, the ion implantation controller 5 starts the implantation process (S08).

第1図の例においては,漏れ電流コントローラ12はビ
ーム電流IBおよびIB′の値をイオン注入量コントローラ
5から読み取っているが,図示破線で示したように,注
入電流測定器4から直接ビーム電流を読み取ることも可
能である。
In the example of FIG. 1, the leakage current controller 12 reads the values of the beam currents IB and IB 'from the ion implantation amount controller 5, but as shown by the broken line in FIG. Can also be read.

また,漏れ電流コントローラ12を独立して設ける必要
は無く,例えばソフトウエアとしてイオン注入コントロ
ーラ5に漏れ電流コントローラ12の制御処理内容を含む
ことも可能である。
Further, it is not necessary to provide the leakage current controller 12 independently. For example, the ion implantation controller 5 may include the control processing content of the leakage current controller 12 as software.

さらに,漏れ電流の許容限界値を固定する必要は無
く,処理デバイスに応じて漏れ電流コントローラ12に記
憶させた許容限界値を変更することも可能である。
Further, it is not necessary to fix the allowable limit value of the leakage current, and the allowable limit value stored in the leak current controller 12 can be changed according to the processing device.

また,上記説明では電気供給器6の動作が安定するま
での数秒間にはイオンビーム電流IBの変動はほとんど無
いとしたが,この信号処理の信頼性を向上させることも
可能である。以下,その例を示す。
In the above description, the ion beam current IB hardly fluctuates for several seconds until the operation of the electric supply unit 6 is stabilized. However, the reliability of the signal processing can be improved. The following is an example.

a)漏れ電流コントローラ12は,IB,IB′の読み,そして
ΔIB=(IB′−IB)を複数回繰り返し,ΔIBのばらつき
が大きいときには警告をする。
a) The leakage current controller 12 repeats the reading of IB, IB 'and ΔIB = (IB'-IB) a plurality of times, and issues a warning when the variation in ΔIB is large.

b)漏れ電流コントローラ12は,イオンビーム電流の変
動に関係するパラメータ,例えば,イオン源からの引出
し電流・電圧,イオン分析管の磁場,真空度,等を監視
し,漏れ電流測定中に変動があった場合にはビーム電流
IB,IB′を測定しなおす。
b) The leakage current controller 12 monitors parameters related to the fluctuation of the ion beam current, for example, the current and voltage drawn from the ion source, the magnetic field of the ion analysis tube, the degree of vacuum, and the like. Beam current, if any
Measure IB and IB 'again.

c)イオンビーム電流の変動に関するパラメータにより
△IB(IL)又はLIMITに補正をかける。
c) △ IB (IL) or LIMIT is corrected by a parameter relating to the fluctuation of the ion beam current.

さらに,イオンビーム電流IBは零でも良く,この場合
イオンビームがオフの状態で電子供給器6をオンさせ,
漏れ電流測定後にイオンビームをオンすれば良い。
Further, the ion beam current IB may be zero. In this case, the electron supply 6 is turned on while the ion beam is off,
The ion beam may be turned on after measuring the leakage current.

本発明は上記の如く,電子の漏れ電流を測定しその値
によりイオン注入プロセスを制御し,式1に示す漏れ電
流によるイオン注入量の誤差を管理できるため,信頼性
の高いイオン注入プロセスが実現できる。
As described above, the present invention measures the electron leakage current, controls the ion implantation process based on the measured value, and manages the error of the ion implantation amount due to the leakage current shown in Equation 1, thereby realizing a highly reliable ion implantation process. it can.

第3図に,バッチ処理式高電流イオン注入機に対する
第1図の実施例に基づく結果を示す。第3図において,
横軸は日の経過,縦軸は漏れ電流ILの相対値を示す。バ
ッチ毎の漏れ電流ILは時間とともに増加しているが,本
発明により許容限界値LIMITを越える前に保全処理M1〜M
4が実施されている。保全処理としては,ウエハ支持台
8に付着した汚染物の除染などがある。
FIG. 3 shows the results based on the embodiment of FIG. 1 for a batch processing type high current ion implanter. In FIG.
The horizontal axis shows the passage of days, and the vertical axis shows the relative value of the leakage current IL. Although the leakage current IL per batch increases with time, according to the present invention, before the allowable limit value LIMIT is exceeded, maintenance processing M1 to M1 is performed.
4 have been implemented. The maintenance processing includes decontamination of contaminants attached to the wafer support 8.

本発明では,第2図に示したように漏れ電流の値によ
ってイオン注入プロセスを中止する方法だけではなく,
漏れ電流の絶対値|IL|をビーム検出電流IB′から減算し
て,漏れ電流を補正したビーム電流(IB′+|IL|)でイ
オン注入プロセスを進めることも可能である。この時,
第4図に示すようにスキャン位置と漏れ電流に相関関係
がある場合には,スキャン位置と漏れ電流との相関式を
考慮した補正を行うことができる。第4図において,横
軸はホームポジションを0としたときのスキャン位置
(移動距離)〔mm〕,縦軸はホームポジションにおける
漏れ電流を1.0とした場合の漏れ電流ILの相対値を示
す。
In the present invention, not only the method of stopping the ion implantation process depending on the value of the leakage current as shown in FIG.
By subtracting the absolute value | IL | of the leakage current from the beam detection current IB ', it is possible to proceed with the ion implantation process using the beam current (IB' + | IL |) corrected for the leakage current. At this time,
When there is a correlation between the scan position and the leakage current as shown in FIG. 4, correction can be performed in consideration of the correlation equation between the scan position and the leakage current. In FIG. 4, the horizontal axis shows the scan position (moving distance) [mm] when the home position is set to 0, and the vertical axis shows the relative value of the leak current IL when the leak current at the home position is set to 1.0.

第5図に漏れ電流補正を行う場合のイオン注入コント
ローラの動作フロチャート例を示す。この場合,全ての
コントロールはイオン注入コントローラが行う。以下制
御動作を述べる。
FIG. 5 shows an example of an operation flowchart of the ion implantation controller when the leakage current correction is performed. In this case, all controls are performed by the ion implantation controller. The control operation will be described below.

イオン注入コントローラ5は,電子供給器6をオンす
る直前に注入電流測定器4から電流値IBを読み取る(S0
1)。次に電子供給器6をオン(S02)し,電子供給状態
が安定するまでの時間経過(S03)後,注入電流測定器
4から電流値IB′(0)を読み取り(S10),ホームポ
ジションでのリーク電流値IL(0)を算出する(S1
1)。その後,イオン注入コントローラ5は注入処理を
開始し,定期的にスキャン位置情報x,そのスキャン位置
における測定電流値IB′(x)を読み取り,第4図に示
した特性の関係からそのスキャン位置におけるリーク電
流IL(x)=IL(0)xf(x)を算出し,測定電流値に
IB(x)=IB′(x)−IL(x)の補正を行う(S1
2)。イオン注入コントローラ5は補正されたIB(x)
をもとにスキャン速度を制御し(S13),これをイオン
注入終了まで繰り返す(S14)。イオン注入終了後は,
イオン注入コントローラ5は電子供給器6をオフにし
(S15),ビーム電流をオフにする(S16)。また,第2
図の例ではホームポジションでイオン注入プロセス開始
前に漏れ電流ILを測定しているが,イオンビームがウエ
ハ3に注入されない位置ではどこでも漏れ電流を測定す
ることができ,ウエハ3がイオンビーム照射部分を通過
するたびに漏れ電流を測定しながら補正をかけることが
可能である。これは,電子供給器6がグリッド電圧制御
方式のように高速でオン・オフできる場合には,電磁気
力によるスキャン方式のイオン注入機への応用も可能で
ある。即ち,本発明は,イオン注入電流検出系内に電子
供給源を含むイオン注入装置において,イオン注入電流
検出系内からの電子の漏れ電流を測定し,その値により
イオン注入プロセスを制御するものであり,その制御方
法やスキャン方式には依存しない。
The ion implantation controller 5 reads the current value IB from the injection current measurement device 4 immediately before turning on the electron supply device 6 (S0
1). Next, the electron supply device 6 is turned on (S02), and after a lapse of time until the electron supply state is stabilized (S03), the current value IB '(0) is read from the injection current measurement device 4 (S10), and the home position is set. Calculate the leak current value IL (0) of (S1
1). Thereafter, the ion implantation controller 5 starts the implantation process, periodically reads the scan position information x and the measured current value IB '(x) at the scan position, and, based on the characteristics shown in FIG. Calculate the leak current IL (x) = IL (0) xf (x) and calculate the measured current value.
IB (x) = IB '(x) -IL (x) is corrected (S1
2). The ion implantation controller 5 calculates the corrected IB (x)
The scanning speed is controlled on the basis of the above (S13), and this is repeated until the ion implantation is completed (S14). After ion implantation,
The ion implantation controller 5 turns off the electron supply device 6 (S15) and turns off the beam current (S16). The second
In the example shown in the figure, the leakage current IL is measured at the home position before the start of the ion implantation process. However, the leakage current can be measured anywhere where the ion beam is not implanted into the wafer 3, and the wafer 3 is irradiated with the ion beam. It is possible to make a correction while measuring the leakage current each time it passes. If the electron supply device 6 can be turned on and off at a high speed as in the grid voltage control system, it can be applied to a scan type ion implanter using electromagnetic force. That is, the present invention measures the leakage current of electrons from the ion implantation current detection system and controls the ion implantation process based on the measured value in an ion implantation apparatus including an electron supply source in the ion implantation current detection system. It does not depend on the control method or scan method.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上に述べたように,本発明においては漏れ電流が所
定の制限値以上となり半導体製品の歩留まりを低下させ
るような場合,イオン注入を停止させるので歩留まりを
低下させるようなイオン注入を防止できる。
As described above, in the present invention, when the leakage current is equal to or more than the predetermined limit value and the yield of the semiconductor product is reduced, the ion implantation is stopped, so that the ion implantation that reduces the yield can be prevented.

また,本発明においては,漏れ電流を補正してイオン
注入することにより,漏れ電流に影響を受けないイオン
注入が可能となる。
Further, in the present invention, by performing ion implantation after correcting the leakage current, it becomes possible to perform ion implantation which is not affected by the leakage current.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の1実施例としてのバッチ処理式メカニ
カル・スキャン方式のイオン注入機における概略構成
図, 第2図は第1図におけるイオン注入コントローラおよび
漏れ電流コントローラの制御処理フローチャート, 第3図は第1図における実施例データのグラフ, 第4図は第1図における,漏れ電流のスキャン位置への
依存性を示すグラフ, 第5図は,第1図におけるイオン注入コントローラおよ
び漏れ電流コントローラの制御処理のフローチャート, 第6図は従来のイオン注入電流検出系内に電子供給源を
含むイオン注入装置の概略図である。 〔符号の説明〕 1……イオンビーム 3……ウエハ 4……注入電流測定器 5……イオン注入量コントローラ 6……電子供給器 7……ファラディ筒 8……ウエハ支持台 10……イオン注入装置内壁 12……漏れ電流コントローラ
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a batch processing mechanical scan type ion implanter as one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a control processing flowchart of an ion implantation controller and a leakage current controller in FIG. 1, and FIG. Fig. 4 is a graph of the data of the embodiment in Fig. 1, Fig. 4 is a graph showing the dependence of the leakage current on the scan position in Fig. 1, and Fig. 5 is an ion implantation controller and a leakage current controller in Fig. 1. FIG. 6 is a schematic diagram of an ion implantation apparatus including an electron supply source in a conventional ion implantation current detection system. [Explanation of Symbols] 1 ... Ion beam 3 ... Wafer 4 ... Implantation current measuring device 5 ... Ion implantation amount controller 6 ... Electron supply 7 ... Faraday cylinder 8 ... Wafer support 10 ... Ion implantation Equipment inner wall 12 …… Leakage current controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−288364(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 14/48 H01J 37/04 H01J 37/30 - 37/36 H01L 21/26 - 21/268 INSPEC(DIALOG)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-288364 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C23C 14/48 H01J 37/04 H01J 37 / 30-37/36 H01L 21/26-21/268 INSPEC (DIALOG)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電子供給源をイオン注入電流検出系内に含
むイオン注入装置において, 該イオン注入電流検出系からの漏れ電流を検出する手
段,および, 該漏れ電流が所定値以上の場合イオン注入を停止させる
手段 を具備することを特徴とするイオン注入装置。
1. An ion implantation apparatus including an electron supply source in an ion implantation current detection system, means for detecting a leakage current from the ion implantation current detection system, and ion implantation when the leakage current is equal to or more than a predetermined value. An ion implantation apparatus comprising: means for stopping the ion implantation.
【請求項2】電子供給源をイオン注入電流検出系内に含
むイオン注入装置において, 該イオン注入電流検出系からのイオンビーム注入位置に
応じた漏れ電流を検出する手段,および 測定したイオンビーム電流をイオンビーム注入位置に応
じた該漏れ電流で補正してイオン注入電流を制御する手
段 を具備することを特徴とするイオン注入装置。
2. An ion implantation apparatus including an electron supply source in an ion implantation current detection system, means for detecting a leakage current according to an ion beam implantation position from the ion implantation current detection system, and a measured ion beam current. And means for correcting the current with the leakage current corresponding to the ion beam implantation position to control the ion implantation current.
【請求項3】前記漏れ電流検出手段は、前記イオンビー
ム注入位置における漏れ電流とホームポジションにおけ
る漏れ電流とを検出し、 前記制御手段は、前記測定したイオンビーム注入位置に
おける漏れ電流からホームポジションにおける漏れ電流
との差から前記イオン位置に応じた漏れ電流補正を行
う、 請求項2記載のイオン注入装置。
3. The leakage current detection means detects a leakage current at the ion beam implantation position and a leakage current at a home position, and the control means detects a leakage current at the ion beam implantation position at a home position from the measured leakage current at the ion beam implantation position. The ion implantation apparatus according to claim 2, wherein a leak current is corrected according to the ion position based on a difference from the leak current.
【請求項4】前記制御手段は、前記補正した漏れ電流に
基づいてスキャン速度を制御する、 請求項1〜3のいずれか記載のイオン注入装置。
4. The ion implantation apparatus according to claim 1, wherein said control means controls a scan speed based on said corrected leakage current.
【請求項5】電子供給源をイオン注入電流検出系内に含
むイオン注入装置を用いてウエハにイオンを注入する方
法において, 該イオン注入電流検出系から漏れ電流を検出し, 該漏れ電流が所定値以上のときイオン注入を停止するよ
うにした ことを特徴とするイオン注入方法。
5. A method for implanting ions into a wafer using an ion implantation apparatus including an electron supply source in an ion implantation current detection system, wherein a leakage current is detected from the ion implantation current detection system, and the leakage current is determined to be a predetermined value. An ion implantation method characterized in that the ion implantation is stopped when the value is equal to or more than the value.
【請求項6】電子供給源をイオン注入電流検出系内に含
むイオン注入装置を用いてウエハにイオン注入する方法
において, 該イオン注入電流検出系からのイオンビーム注入位置に
応じた漏れ電流を検出し, 該漏れ電流に基づいて測定したイオンビーム電流をイオ
ンビーム注入位置に応じて補正してイオン注入電流を制
御するようにした ことを特徴とするイオン注入方法。
6. A method for implanting ions into a wafer using an ion implantation apparatus including an electron supply source in an ion implantation current detection system, wherein a leakage current corresponding to an ion beam implantation position from the ion implantation current detection system is detected. An ion implantation method characterized in that the ion beam current measured based on the leakage current is corrected according to the ion beam implantation position to control the ion implantation current.
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