(57)【要約】イオン注入装置のためのインプロセス電荷モニター及び制御システム（３２）が提供される。このシステムは、（ｉ）イオンビーム（１８）によって注入される位置へ複数のウエハ（Ｗ）が配置可能となり、さらに、前記ウエハの表面よりも電気導電性を有して隣接するウエハの間に配置される部分と、前記複数の各ウエハからほぼ等距離にある中心（３１）と、前記中心からほぼ等距離に配置された第１、第２の開口（６４，６６）とを有するウエハ支持体（２２）と、（ｉｉ）  該第１、第２の開口（６４，６６）をそれぞれ通過する前記イオンビーム（１８ａ、１８ｂ）の第１、第２の部分を受け入れて、受け入れられたイオンビーム電流の量を示す第１、第２の出力信号（４４，４２）を出力するための第１、第２の電荷モニター（４０，３８）と、（ｉｉｉ）  前記第１、第２の出力信号（４４，４２）と比較し、かつ前記第１、第２の電荷モニター（４０，３８）によって受取ったイオンビーム電流における差を示す第３出力信号（４８）を出力する比較器（４６）とを含んでいる。これにより、前記第３出力信号（４８）は、低エネルギー電子の供給を制御するためにイオン注入装置の電荷中和システム（３３）への入力として用いられる。
2004516639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン注入装置のインプロセス電荷モニター及び制御システム（３２）であって、
（ｉ）イオンビーム（１８）によって注入される位置へ複数のウエハ（Ｗ）が配置可能となり、さらに、隣接するウエハの間に配置されかつ前記ウエハの表面よりも幾分電気導電性が良い部分と、前記複数の各ウエハからほぼ等距離にある中心（３１）と、前記中心からほぼ等距離に配置された第１、第２の開口（６４，６６）とを有するウエハ支持体（２２）を含み、さらに、該ウエハ支持体には、前記第１、第２の開口（６４，６６）をそれぞれ通過する前記イオンビーム（１８ａ、１８ｂ）の第１、第２の部分を受け入れて第１、第２の出力信号（４４，４２）を出力するための第１、第２の電荷モニター（４０，３８）が設けられており、さらに、
（ｉ）  前記第１、第２の出力信号（４４，４２）と比較し、かつ前記第１、第２の電荷モニター（４０，３８）によって受取ったイオンビーム電流における差を示す第３出力信号（４８）を出力する比較器（４６）を含んでいることを特徴とするインプロセス電荷モニター及び制御システム。
【請求項２】
第１開口（６４）は、第２開口（６６）よりもウエハにより近接して配置されていることを特徴とする請求項１記載のインプロセス電荷モニター及び制御システム。
【請求項３】
第１開口（６４）および第２開口（６６）は、それぞれウエハ（Ｗ）からほぼ等距離に配置されていることを特徴とする請求項１記載のインプロセス電荷モニター及び制御システム。
【請求項４】
ウエハ支持体（２２）は、中心（３１）を通る１つの軸線回りに回転する回転ディスクであり、前記軸線は、前記回転ディスク上の表面に垂直となっていることを特徴とする請求項１記載のインプロセス電荷モニター及び制御システム。
【請求項５】
回転ディスク（２２）はアルミニウムから作られ、かつ注入される前記ウエハ（Ｗ）はその表面に絶縁層を有していることを特徴とする請求項４記載のインプロセス電荷モニター及び制御システム。
【請求項６】
第３出力信号（４８）は、イオン注入装置の電荷中和システム（３３）への入力として用いられることを特徴とする請求項４記載のインプロセス電荷モニター及び制御システム。
【請求項７】
第３出力信号（４８）は、イオン注入装置の線量制御システム（３５）への入力として用いられることを特徴とする請求項４記載のインプロセス電荷モニター及び制御システム。
【請求項８】
回転ディスク（２２）は、シリコン被膜されていることを特徴とする請求項４記載のインプロセス電荷モニター及び制御システム。
【請求項９】
イオン注入装置（１０）であって
（ｉ）  一般的に正に荷電されたイオンビーム（１８）を出力するイオン源（１２）と、
（ｉｉ）  前記イオンビームの正味正電荷を中和するために、低エネルギー電子を供給する電荷中和システム（３３）と、
（ｉｉｉ）  （ａ） 複数のウエハ（Ｗ）をイオンビーム（１８）によって注入される位置へ配置可能であり、隣接するウエハの間に配置されかつ前記ウエハの表面よりも幾分電気導電性が良い部分と、前記複数の各ウエハからほぼ等距離にある中心（３１）と、前記中心からほぼ等距離に配置された第１、第２の開口（６４，６６）とを有するウエハ支持体（２２）と、（ｂ）  該第１、第２の開口（６４，６６）をそれぞれ通過する前記イオンビーム（１８ａ、１８ｂ）の第１、第２の部分を受け入れて、受け入れられたイオンビーム電流の量を示す第１、第２の出力信号（４４，４２）を出力するための第１、第２の電荷モニター（４０，３８）と、（ｃ）  前記第１、第２の出力信号（４４，４２）と比較し、かつ前記第１、第２の電荷モニター（４０，３８）によって受取ったイオンビーム電流における差を示す第３出力信号（４８）を出力する比較器（４６）とを含み、
前記第３出力信号は、低エネルギー電子の供給を制御するために前記電荷中和システム（３３）への入力として用いられることを特徴とするイオン注入装置。
【請求項１０】
第１開口（６４）は、第２開口（６６）よりもウエハにより近接して配置されていることを特徴とする請求項９記載のイオン注入装置。
【請求項１１】
第１開口（６４）および第２開口（６６）は、それぞれウエハ（Ｗ）からほぼ等距離に配置されていることを特徴とする請求項９記載のイオン注入装置。
【請求項１２】
ウエハ支持体（２２）は、中心（３１）を通る１つの軸線回りに回転する回転ディスクであり、前記軸線は、前記回転ディスク上の表面に垂直となっていることを特徴とする請求項９記載のイオン注入装置。
【請求項１３】
回転ディスク（２２）はアルミニウムから作られ、かつ注入される前記ウエハ（Ｗ）はその表面に絶縁層を有していることを特徴とする請求項１２記載のイオン注入装置。
【請求項１４】
回転ディスク（２２）は、シリコン被膜されていることを特徴とする請求項１２記載のイオン注入装置。
【請求項１５】
注入されるウエハ上に蓄積する電荷を中和する方法であって、
（ｉ）  イオン源を用いて一般的に正に荷電したイオンビームを用意し、
（ｉｉ）  イオンビームの正味の正電荷を中和するために低エネルギー電子を供給することによって、ウエハの表面に注入するために運ばれた前記イオンビームを中和する電荷中和システム（３３）を設け、
（ｉｉｉ）  隣接するウエハの間に配置されかつ前記ウエハの表面よりも幾分電気導電性が良い部分と、前記中心（３１）からほぼ等距離に配置された第１、第２の開口（６４，６６）とを有する回転支持体（２２）の中心から等距離の周回りに複数のウエハを配置し、
（ｉｖ）  第１、第２の開口（６４，６６）を貫通する前記イオンビーム（１８ａ、１８ｂ）の第１、第２の部分をモニターし、
（ｖ）  前記イオンビームの第１、第２の部分において検出されたイオンビーム電流の量を示すそれぞれの第１、第２の出力信号（４４，４２）を出力し、
（ｖｉ）  前記第１、第２の出力信号（４４，４２）を比較し、そして、前記出力信号間の差を示す第３出力信号（４８）を出力し、
（ｖｉｉ）  前記電荷中和システムによって生じた低エネルギー電子の供給を制御するために、前記第３出力信号（４８）を前記電荷中和システム（３３）に入力する、各ステップを含んでいることを特徴とする電荷中和方法。
【請求項１６】
回転ディスク（２２）はアルミニウムから作られ、かつ注入される前記ウエハ（Ｗ）はその表面に絶縁層を有していることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
回転ディスク（２２）は、シリコン被膜されていることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
第１開口（６４）は、第２開口（６６）よりもウエハにより近接して配置されていることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
第１開口（６４）および第２開口（６６）は、それぞれウエハ（Ｗ）からほぼ等距離に配置されていることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にイオン注入装置に関し、特に、このようなイオン注入装置用の工程内（インプロセス）のウエハ上の電荷を監視する電荷モニター及び制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体等の加工物をドーピングするために使用される従来のイオン注入装置は、所望のドーパント要素をイオン化するイオン源を備え、このドーパント要素は、加速されて、規定エネルギーのイオンビームを形成する。このイオンビームは、加工物の表面に向けられ、この加工物にドーパント要素を注入する。
【０００３】
イオンビームの高エネルギー（一般的に正の）イオンは、加工物の表面を貫き、その結果、これらのイオンは、加工物材料の結晶格子内に埋め込まれ、所望の導電率領域を形成する。この注入工程は、一般的に高真空の処理室内に実行され、イオンが残存するガス分子を衝突してイオンビームが分散するのを抑制し、また、大気中の分子によって加工物が汚染される危険性を最小にする。
【０００４】
このようなイオン注入装置を使用する場合に遭遇する問題は、ウエハの電荷処理に関するものである。正に荷電されたイオンビームが、順次目標ウエハに衝突するとき、ウエハの表面には、望ましくない過渡の正電荷が残留し蓄積される。フォトレジスト等の絶縁材料によってウエハが覆われる場合、ウエハの荷電現象は、特に問題となる。その理由は、電荷が残留している半導体ウエハ基板およびその受け台であるペデスタルから電荷が分離してしまうので、電荷は、ウエハ／ウエハペデスタルを介して消散させることができないからである。
【０００５】
過度の電荷蓄積は、ウエハ表面に電界を生じさせるので、ウエハ上の集積回路を損傷させることになる。この蓄積された表面電荷は、回路要素が小さくなればなるほどより顕著となり、その結果、より小さい回路要素は、生じた電界によってより損傷の影響を受けやすい。
【０００６】
ウエハの電荷現象に対する公知の解決法は、電荷中和システムまたは電荷制御システムを用いることである。このようなシステムは、一般的に、正に帯電したイオンビームの中に低エネルギー電子を引き寄せるプラズマシャワーを含んでいる。特に、プラズマシャワーは、少なくとも部分的な低エネルギー電子を含むプラズマを生じさせるために活性ガスがイオン化されるアーク室と、このアーク室からプラズマが引き出され、この室内にイオンビームを通過させるためのプラズマ室とを含んでいる。プラズマ室は、電気的に加熱されたフィラメントを有し、このフィラメントは、プラズマ室内に高エネルギーの熱電子を放出する。高エネルギーの熱電子は、活性ガス分子と衝突しイオンビーム内にトラップされ得る低エネルギー電子を含むプラズマを作り出す。
【０００７】
トラップされた低エネルギー電子は、イオンビームの正味電荷を中和し、かつイオンビームによってウエハ表面に運ばれる。イオンビーム内でトラップされた低エネルギー電子は、イオンビームがウエハ表面に衝突するとき正イオンを注入することによって、ウエハ表面上の正電荷の蓄積を減少させ、あるいは中和する。
【０００８】
このような電荷中和システム又はプラズマシャワーは、一般的に、電荷中和処理の制御を手助けするために、電荷中和システムをモニターするための電荷中和モニターを含んでいる。このようなシステムは、マック（Ｍａｃｋ）等に付与された米国特許第５，９５９，３０５号明細書に開示されており、ここで開示する電荷中和モニターは、（ｉ）低エネルギー中和電子を集めるために配置されたターゲット電極に適当な電圧を加え、（ｉｉ）電荷中和システムによって生じる有効な低エネルギーの中和電子電流を、ターゲット電極を介して流れる電流をモニターすることによって決定する。
【０００９】
イオン注入工程中に、公知の電荷制御システムの有効性を判定することは難しい。電荷制御システムがウエハ表面の適切な中和を与えない場合、残留する電荷蓄積により、ウエハの表面上に少なくとも２つの有害な影響を与える測定可能な電圧が生じる。第１は、注入されるウエハ表面とウエハ裏面との間の電位差が、ウエハ上に作られる回路を損傷するレベルに上昇することである。
【００１０】
第２は、ウエハの表面上に現れる電圧により、ウエハから次のウエハにイオンビームを走査するときに、イオンビームの形状を変化させてしまうことである。例えば、あるイオン注入装置において、ウエハは、電気導電性の（例えば、アルミニウムの）回転ディスクの周回りに配置されるウエハ・ペデスタル（受け台）上に置かれる。回転ディスクが回転すると、固定位置にあるイオンビームは、ウエハ間に位置する電気導電性アルミニウムのディスク表面の一部分から、注入される特定のウエハ上の絶縁被膜の電荷表面へと通過し、そして隣接するウエハに到達する前に、電気導電性ディスク部分を横切る。
【００１１】
ウエハ表面に現れる電圧は、イオンビームがこれらのウエハ表面の１つから次のウエハ表面を通過するとき、イオンビームの形状を変化させることができる。このように、ウエハ上の電圧は、ウエハの平坦面を通過する注入ドーズ量を不均一にさせる。その結果、注入ドーズ量の公知の「ブルズアイ」パターンを生じさせる。
【００１２】
多くのイオン注入装置の電荷制御システムは、注入されるウエハの表面に現れる電圧レベルを評価するために１つまたは複数の電荷モニターを利用する。このような電荷ピックアップモニターは、ディスクファラデーとしばしば呼ばれる。電荷ピックアップモニターによって与えられる指示値は、製造下の素子が過度の電荷蓄積によって損傷される危険にあるかどうかを予測するのに用いることができる。
【００１３】
このような電荷ピックアップモニターの例は、ホーリング（Ｈａｌｌｉｎｇ）他に与えられた米国特許第５，９９８，７９８号明細書に示されている。これらの開示内容は、本明細書において参考文献として包含される。しかし、米国特許第５，９９８，７９８号明細書に開示されたものを含むイオン注入装置用電荷制御システムにおける電荷モニターは、回転ディスクの電気導電性部分とその上に載るウエハの絶縁部分との間をイオンビームが通過するとき、ビームの形状を変化させてしまうという指摘が与えられている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、イオンビームの形状変化が、イオン注入装置に対して決定されかつ形状変化の原因を説明できる機構を提供することである。
更なる目的は、注入されたウエハが注入ドーズ量の公知の「ブルズアイ」パターンを生じさせないように、ウエハの平坦面を通過する注入ドーズ量が不均一になるのを防止するための機構を提供することである。
また、更なる目的は、電荷中和機構の有効性が実時間で確認できかつ必要ならば調整することができる、イオン注入装置用の改良されたインプロセス電荷モニター及び制御システムを提供することである。
【００１５】
（発明の要約）
【課題を解決するための手段】
イオン注入装置用のインプロセス電荷モニター及び制御システムが与えられる。このモニター及び制御システムは、イオンビームによって注入するために複数のウエハを配置できる、ウエハの回転支持体を含んでいる。この回転支持体は、隣接するウエハの中間に配置されかつウエハの表面よりも電気導電性を有する部分を有する。
【００１６】
複数のウエハの各々は、回転ディスクの中心からほぼ等距離に配置されている。この回転ディスクは、また、中心からほぼ等距離にある第１、第２の開口を備えている。第１開口は、第２開口よりもウエハにより近接して配置される。この代わりに、第１、第２の開口の各々をウエハから等距離に配置し、これらの開口が、異なる電気導電性を有する回転ディスクの一部分によって取り囲まれるようにすることもできる。例えば、第１開口は、アルミニウム製のディスク部分に設けることができ、一方、第２開口は、シリコン被膜された部分に設けることができる。第１、第２の電荷モニターは、このモニターよって受け取られたイオンビーム電流の量を示す第１、第２の出力信号をそれぞれ出力する。比較器は、第１、第２の出力信号を比較し、そして、第１、第２の電荷モニターによって受け取られたイオンビーム電流の差を示す第３の出力信号を出力する。この第３の出力信号は、イオン注入装置の電荷中和システムへの入力として用いられ、イオン注入装置によって生じた低エネルギー電子の供給を制御する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図面のうち図１において、イオンビーム注入装置１０が示されている。このイオン注入装置は、一般的に正に帯電したイオンビーム１４を発生するためのイオン源１２を有し、ここから公知の手段、例えば、引出電極によってイオンビームが引き出される。質量分析用磁石１６は、引き出されたイオンビーム１４の質量を分離し、規定の範囲内にある電荷質量比を有するイオンのみが質量分析されたイオンビーム１８を出力する。この質量分析されたイオンビーム１８は、分析開口２０を通過し、そして回転支持体、即ち回転ディスク２２の周回りに配置されたペデスタル上に位置するウエハＷに対してイオンを注入する。開示された実施形態における回転ディスクは、シリコンの層で被膜することができるが、アルミニウムで作られる。
【００１８】
アルミニウム製の回転ディスク２２の場合において、回転ディスクは、このディスク上に配置されたウエハよりも電気導電性が良い。シリコン被膜されたディスク２２の場合には、このディスクは、一般的にウエハよりも電気導電性が悪くなる（フォトレジストのようなパターン化された絶縁物表面がウエハに付与されるかどうかに依存する）。一般的に、本発明は、ウエハと、その回りを取り囲む回転ディスクの部分との電気導電率が異なっていることを認めている。電気導電率の差は、ウエハの電荷蓄積がウエハ上を通過するイオンビームに不利な影響を及ぼすかどうかを決定するのに用いることができる。
【００１９】
回転ディスク２２は、モータ２４とリードねじ２６によってＹ軸に沿って垂直に移動する。この回転ディスク２２は、モータ２８によって矢印２９で示す方向に軸線回りに回転する。この軸線は、ディスク中心を通り回転ディスクの平面に垂直である。ウエハＷは、ディスク中心からほぼ等距離にある位置に回転ディスクの周回りに配置される。固定位置にあるイオンビーム１８の前で、ウエハが円形経路（Ｘ走査方向にある）に回転しかつ垂直方向に移動（Ｙ走査方向にある）するので、ウエハＷの表面領域全体が注入される。ウエハＷによって受け取られたイオンドーズ量は、回転するディスク２２の回転速度及び垂直移動速度によって決定され、これら２つの速度は、モータ制御装置３０によって決定される。
【００２０】
電荷中和システム３３は、ウエハが一般的に正に帯電したイオンビーム１８によって注入されるとき、ウエハ上に蓄積される正電荷を中和するために設けられている。米国特許第５，９５９，３０５号明細書には、公知の電荷中和システムが開示されており、これらの開示内容は、ここに参考文献として包含される。
【００２１】
本発明は、インプロセス電荷モニター及び制御システム３２として具体化されている。この制御システム３２は、ウエハＷ上に蓄積される電荷の量を測定する手段を含み、かつウエハ回転ディスクが回転するとき、ウエハから導電性アルミニウム製のディスク表面の中間部分にイオンビームを連続的に通過させながら、イオンビームの形状を変化させることができる。これらの測定に応答して、電荷中和システム３３は、さらに以下で説明するように、調整すなわちチューニングすることができる。
【００２２】
この代わりに、制御システム３２の出力は、回転するディスク２２の回転及び平行移動を制御して、注入されるウエハＷの全表面を横切って均一に注入できるようにするために、ドーズ量制御システム３５への入力として用いられる。このドーズ量制御システム３５は、出力信号３６を与えるファラデーケージ３４等の公知の構成要素を含んでいる。ファラデーケージ３４からの出力３６と、イオンゲージ４３として注入室内に配置された圧力モニターからの出力４１は、制御回路５０への入力である。この制御回路５０は、これらの入力を用いて、従来知られているように、イオンビーム１８の前に置かれたウエハへの適切なＸ走査およびＹ走査の速度を決定する。
【００２３】
特に、ファラデーケージ３４は、回転ディスク２２の背後に取り付けられ、回転ディスクのスロット６２を通過するイオンビーム電流を測定するのに用いられる。スロット６２の長さは、注入されるウエハの直径と少なくとも同じくらい長く（例えば、２００ｍｍまたは３００ｍｍ）、その結果、スロットは、（図３に示すように）ウエハのＹ走査の全範囲にわたってイオンビーム電流を受け入れることになる。
【００２４】
ドーズ量制御回路５０は、ファラデーケージ３４およびイオンケージ４３の出力に基づいて、モータ制御装置３０に制御信号を出力する。次に、モータ制御装置３０は、注入されるウエハの表面を横切って均一な注入を維持するために、モータ２８に回転制御信号５４を出力し、かつモータ２４に垂直移動信号５６っを出力する。このように、ファラデーケージ３４およびイオンケージ４３の出力は、制御回路５０によって用いられ、これにより、ウエハ内に注入されるイオンのドーズ量を決定する。
【００２５】
イオンビーム１８の前に置かれるウエハＷの回転及び平行移動を制御するために、ファラデーケージ３４およびイオンケージ４３の出力を用いることが知られている。しかし、これらの機構のみを用いることは、ウエハの不均一な注入をもたらす。その理由は、イオンビームが、ウエハの中間にある導電性アルミニウム製のディスク表面の一部分から、注入される特定のウエハの絶縁被膜された電荷表面を通過するとき、ファラデーケージ３４によって与えられたイオンビーム電流測定は、イオンビームプロファイルへの変化または乱れを考慮していないからである。例えば、注入されるウエハ全体に蓄積された多くの正電荷にイオンビームが晒されるとき、イオンビームは、「ブローアップ」または制御可能な集束力が弱くなってしまう。
【００２６】
このようにして、ウエハの不均一な注入が得られることになる。図２は、このような不均一な注入の一例を示しており、一般的に、不均一なイオン注入の「ブルズアイ」パターンと呼ばれている。図２に示すように、注入された領域にはオーバードーズ量の領域（低シート抵抗領域）を示す「＋」マークと、アンダードーズ量の領域（高シート抵抗領域）を示す「−」マークが付けられている。図２は、ボロン（Ｂ）イオンを２キロ電子ボルト（Ｋｅｖ）のエネルギーレベルで２００ｍｍウエハに注入した場合の結果を示す。
【００２７】
このように、本発明は、イオンビームプロフィールにおける変化または乱れを考慮する付加的なイオンビーム測定機構を与え、その結果、ウエハの表面を通過するドーズ量の均一性を改善する。
【００２８】
図１及び図３に戻ると、インプロセス電荷モニター及び制御システム３２は、出力信号４２，４４をそれぞれ出力するための、電荷ピックアップ、即ち、モニター３８，４０と、これらの出力信号４２，４４を比較するための比較器４６とを含んでいる。開口６４，６６が、回転ディスク２２内に設けられ、イオンビームが通過するときのイオンビーム電流の一部分を受け入れる。図１に示すように、イオンビームの一部分は、参照符号１８ａ、１８ｂとして、想像線で示される。回転ディスク２２が図１に示した位置から回転するとき、イオンビームの一部分が開口６４，６６を通過することを示している。
【００２９】
開口６４と開口６６は、ディスク中心３１から同一距離に配置される。回転ディスク２２が回転するとき、イオンビーム電流の第１部分１８ａは、開口６４を通過し、出力信号４４を発生する電荷ピックアップすなわち電荷モニター４０によって測定される。回転ディスク２２が回転を続けるとき、イオンビーム電流の第２部分１８ｂは、開口６６を通過し、出力信号を４２を発生する電荷ピックアップすなわち電荷モニター３８によって測定される。開口６４は、イオンビームがウエハ上に蓄積される電荷によって影響されない場所に選択される。言い換えれば、開口６６は、開口６４がある位置よりもウエハにより近接して配置される。
【００３０】
この代わりに、第１、第２開口は、それぞれウエハから等距離に配置され、かつ異なる電気導電率特性を有する回転ディスクの部分によって取り囲まれるようにすることができる。例えば、開口６４は、アルミニウム製のディスクの一部分に設けることができ、また、開口６６は、シリコンで被膜された部分に設けることができる。
【００３１】
いずれの場合においても、比較器４６は、電荷モニター３８，４０の出力信号を比較し、もし、ウエハの荷電された絶縁表面がイオンビームプロフィールを有するものであれば、その効果を判定する。例えば、図３に開示した実施形態では、比較器４６は、イオンビーム電流の第１、第２部分において測定可能な差がないことを検知した場合、イオンビームを「ブローアップ（ｂｌｏｗ ｕｐ）」させる不利な作用が起こらないと判断することができる。比較器の出力４８が無視できる程度の場合には、イオン注入装置の電荷中和システムが、ウエハ上に蓄積される電荷を効果的に中和するように作動することを示している。
【００３２】
しかし、比較器４６が、イオンビーム電流の第１、第２部分における測定可能な差を検出する場合、イオンビームの「ブローアップ」を引き起こす不利な作用があると判断することができる。例えば、イオンビームがブローアップすると、開口６６測定されたイオンビーム電流のピーク値が、開口６４で測定されたものより小さくなる。
【００３３】
この代わりに、イオンビームが開口６４、６６を通過するとき、イオンビームの時間的な分布を測定することができる。イオンビームが開口６６でより長い時間周期の間検出される場合、それは、イオンビームが「ブローアップ」状態にあることを示している。いずれの場合も、この測定可能な比較器の出力４８は、イオン注入装置の電荷中和システム３３がウエハ上で蓄積された電荷を効果的に中和し、かつ均一なドーズ量を注入できるように作動していないことを示している。
【００３４】
このように、電荷制御システム３３の作動は、比較器出力４８を用いて、調整、即ち、チューニングして、この過度のウエハに蓄積される電荷を中和するための低エネルギー電子をより多く供給することができる。
【００３５】
この代わりに、比較器４６の出力４８は、ドーズ量制御回路５０を調整する代わりに用いることができる（図１に示すように、比較器の出力４８は、ドーズ量制御回路５０に選択的入力として想像線で示されている）。例えば、図２のブルズアイ・パターンは、比較器４６の出力４８と相関させることができる。このように、ドーズ量制御回路５０は、実時間で回転ディスクのＸ走査及びＹ走査の各速度を調整して予想されるドーズ量誤差を補正するようにプログラム化することができる。
【００３６】
基本的には、ドーズ量制御回路５０は、イオンゲージ４３及びファラデーケージ３４の出力に加えて比較器出力４８を用い、モータ制御装置３０に対して出力制御信号５２を修正する。しかし、本発明は、上述したように、電荷中和システム３３の作動を調整するための手段としてより直接的に実行できることが期待される。
【００３７】
従って、インプロセス電荷モニター及び制御システムの好ましい実施形態を説明してきた。上記記載を考慮すると、この記載は、例示としてなされたものであり、本発明は、ここに記載の特定の実施形態に制限されることなく、かつ種々の再構成、変更及び代替が、特許請求の範囲に記載された請求項及びこれらの等価物によって限定されるように、本発明の技術的範囲から逸脱しない上述の記載に対して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明に係るインプロセス電荷モニター及び制御システムに包含されるイオン注入装置のシステム構成を示す図である。
【図２】
図２は、本発明のインプロセス電荷モニター及び制御システムを備えていないイオン注入装置によって注入された場合のウエハの平面図である。
【図３】
図３は、注入されたウエハが本発明の原理に従って構成された、図１のイオン注入装置のためのウエハを支持する回転ディスクの平面図である。
【図１】
2004516639.tif 000003
【国際公開パンフレット】
2004516639.tif 000004
2004516639.tif 000005
2004516639.tif 000006
2004516639.tif 000007
2004516639.tif 000008
2004516639.tif 000009
2004516639.tif 000010
2004516639.tif 000011
2004516639.tif 000012
2004516639.tif 000013
2004516639.tif 000014
2004516639.tif 000015
2004516639.tif 000016
2004516639.tif 000017
2004516639.tif 000018
2004516639.tif 000019
2004516639.tif 000020
2004516639.tif 000021
2004516639.tif 000022
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004516639.tif 000023
2004516639.tif 000024
【国際調査報告】
2004516639.tif 000025
2004516639.tif 000026
2004516639.tif 000027