JPH01279560A - イオン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えばイオン注入装置のように、真空中で
ウェハにイオンビームを照射してそれにイオン注入等の
処理を施すイオン処理装置に関し、特にそのウェハの帯
電を防止する手段の改良に関する。

〔従来の技術〕

第２図は、従来のイオン処理装置の一例を部分的に示す
図である。

この装置は、いわゆるメカニカルスキャン方式のもので
あり、基本的には、真空容器（図示省略）内で回転およ
び並進させられるディスク４の周縁部に装着された複数
枚のウェハ６にイオンビーム２を照射してそれにイオン
注入等の処理を施すよう構成されている。

イオンビーム２の経路上には、ファラデー系を構成する
ものとして、イオンビーム２がディスク４等に当たった
際に放出される２次電子を受けてそれのアースへの逃げ
を防止するニュートラルカップ１０および放出２次電子
の上流側への逃げを防止する負電位のサプレッサ電極８
がディスク４の手前側に、ディスク４が外に並進したと
きにそれの代わりにイオンビーム２を受けるキャッチプ
レート１２がディスク４の後方側にそれぞれ設けられて
いる。

そしてディスク４、ニュートラルカップ１０およびキャ
ッチプレート１２は、互いに電気的に並列接続されて例
えばカレントインテグレータのような電流計測器２６に
接続されており、それによってイオンビーム２のビーム
電流Ｉ、の計測を正確に行なえるようにしている。

また、イオンビーム２の照射に伴ってウェハ６の表面が
、特に当該表面が絶縁物の場合、正に帯電して放電等の
不具合が発生するのを防止するために、ニュートラルカ
ップ１０の側部に１次電子放出源を構成するフィラメン
ト１４を設け、これから放出させた１次電子２１をニュ
ートラルカップ１０の対向面に当ててそこから２次電子
２２を放出させ、即ちこの例ではニュートラルカップ１
０を２次電子放出源とし、そしてこの２次電子２２をデ
ィスク４上のイオンビーム照射領域におけるウェハ６に
供給してその表面でのイオンビーム２による正電荷を中
和させるようにしている。１６はフィラメント１４の加
熱用のフィラメント電源、１８は１次電子２１の引出し
用の引出し電源である。

その場合、図示のように、引出し電源１８とニュートラ
ルカップ１０間には１次電子２１による１次電子電流Ｉ
１が、ニュートラルカップＩＯとディスク４間には２次
電子２２による２次電子電流Ｉ２が、更にディスク４と
電流計測器２６間に挿入した抵抗２４にはビーム電流■
、と２次電子電流Ｉ２を合成したディスク電流Ｉ　ｎ（
−１、＋　Ｉ　ｚ）がそれぞれ流れる。

更にこの例では、抵抗２４の両端からそこを流れるディ
スク電流ＩＤに対応する信号を制御装置２８に取り込み
、この制御装置２８によってフィラメント電源１６を制
御してフィラメント１４から放出する１次電子２１の量
を制御し、それによってディスク電流■。が所定の設定
値Ａ１になるようにしてウェハ６の帯電防止がより効果
的に行なえるようにしている。

この設定値Ａ、は、理論的には０で良いが、必ずしもそ
れに限られるものではなく、ユーザによっては０に近い
正または負の値が選ばれる場合もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記装置におけるディスク電流ＩＤとフィラメントＩ４
に流すフィラメント電流１１との関係は例えば第３図に
示すようなものであり、設定値Ａ１は前述したように正
の場合もあれば負の場合もある。

所が、設定値Ａ＋が正の場合は、ディスク電流Ｉ、の値
（絶対値）が例えばそれよりも大きいとき（例えば点ａ
）は前記制御装置２８はフィラメント電流Ｉ２を大きく
する方向にフィラメント電源１６を制御する必要がある
のに対して、設定値Ａ、が負の場合は、ディスク電流１
ｏの値（絶対値）がそれよりも大きいとき（例えば点ｂ
）は制御装置２８はフィラメント電流Ｉ、を小さくする
方向にフィラメント電源１６を制御する必要がある。

即ち上記のような装置では、設定値Ａ１の極正によって
フィラメント電流ＩＦの制御方向が逆転することになる
ため、これを補正する回路等を制御装置２８内に設ける
必要があり、そのため当該制御装置２８が複雑になると
いう問題があった。

そこでこの発明は、上記とは別の手段で１次電子放出源
にフィードバック制御をかけることによって、ディスク
上のウェハの帯電を効果的に防止することができると共
に、制御装置の面素化が図れるようにしたイオン処理装
置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明のイオン処理装置は、前記２次電子放出源とデ
ィスク間に流れる２次電子電流を計測する計測手段と、
それによって計測した２次電子電流が設定値になるよう
に、前記１次電子放出源を制御して放出１次電子量を制
御する制御装置とを設けたことを特徴とする。

〔作用〕 上記構成によれば、２次電子放出源とディスク間に流れ
る２次電子電流が設定値になるようにフィードバック制
御される。従ってこの設定値をディスクに入射されるイ
オンビームのビームｔｉに応じたものにすることにより
、ディスク上のウェハに供給する２次電子の量をそれに
照射するイオンビームの量に応じたものにすることがで
き、それによって当該ウェハの帯電を効果的に防止する
ことができる。しかもこの場合の２次電子電流やその設
定値の補正は変わらないので、制御装置内に従来例にお
けるような制御方向の逆転を補正する回路等を設ける必
要は無く、従って当該制御装置の簡素化を図ることがで
きる。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例に係るイオン処理装置を
部分的に示す図である。第２図の例と同一または相当す
る部分には同一符号を付し、以下においては従来例との
相違点を主に説明する。

この実施例においては、前述したディスク４とキャッチ
プレート１２を互いに電気的に並列に接続してそれらを
電流計測器２６に接続すると共に、その接続部と２次電
子放出源としてのニュートラルカップ１０間に、そこを
流れる２次電子電流Ｉｇを計測する計測手段としての抵
抗３０を接続している。なお、引出し電源１８の正側は
従来例と同様にニュートラルカップ１０に接続している
。

上記のような構成にすると、引出し電源１８とニュート
ラルカップ１０間には従来例と同様に１次電子電流■、
が流れ、電流計測器２６にはディスク４またはキャッチ
プレート１２に入射されるイオンビーム２のビーム電流
Ｉｍが流れる。また抵抗３０には、ニュートラルカップ
１０から放出された２次電子２２がディスク４またはキ
ャッチプレート１２に入ることによって２次電子電流Ｉ
２が流れる。

更にこの例では、抵抗３０の両端からそこを流れる２次
電子電流Ｉ２に対応する信号を制御装置３２に取り込み
、この制御装置３２によってフィラメント電源１６を制
御してフィラメント１４から放出する１次電子２１の量
を制御し、それによって前記２次電子電流■２が所定の
設定値Ａｔになるように制御するようにしている。

上記構成によれば、２次電子電流Ｉ２が設定値Ａｚにな
るようにフィードバック制御される。従ってこの設定値
Ａ２を、ディスク４等に入射されるイオンビーム２のビ
ーム電流■、に応じたもの、例えば当該ビーム電流■８
と等しいかそれより幾らか大または小のものにすること
により、ディスク４上のウェハ６に供給する２次電子２
２の量をそれに照射するイオンビーム２の量に応じたも
のにすることができ、それによって当８亥ウェハ６の帯
電を効果的に防止することができる。

しかもこの場合の２次電子電流Ｉ２やその設定値Ａ２の
補正は変わらないので、制御装置３２内に前述した従来
例におけるようなフィラメント電流Ｉ、の制御方向の逆
転を補正する回路等を設ける必要は無く、従って当該制
御装置３２の簡素化を図ることができる。

更にこの実施例では、ディスク４とキャッチプレート１
２を互いに電気的に並列接続しているため、ディスク４
が並進しても抵抗３０に流れる２次電子電流Ｉ２の変化
が殆ど無いため、上記のような制御が楽であり、従って
この点からも制御装置３２を簡素化することができる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、２次電子放出源とディ
スク間に流れる２次電子電流が設定値になるようにフィ
ードバック制御するようにしたので、ディスク上のウェ
ハの帯電を効果的に防止することができると共に、制御
装置の簡素化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係るイオン処理装置を
部分的に示す図である。第２図は、従来のイオン処理装
置の一例を部分的に示す図である。 第３図は、第２図の装置におけるディスク電流とフィラ
メント電流との関係の一例を示す図である。 ２・・・イオンビーム、４・・・ディスク、６・・・ウ
ェハ、１０・・・ニュートラルカップ、１４・・・フィ
ラメント、１６・・・　フィラメント電源、３０・・・
抵抗、３２・・・制御装置。 第１図 第２図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空容器内で回転および並進させられるディスク
   に装着されたウェハにイオンビームを照射して当該ウェ
   ハを処理する装置であって、１次電子を放出する１次電
   子放出源と、この１次電子を受けて２次電子を放出する
   ２次電子放出源とを備え、この２次電子をイオンビーム
   照射領域におけるウェハに供給するようにしたものにお
   いて、前記２次電子放出源とディスク間に流れる２次電
   子電流を計測する計測手段と、それによって計測した２
   次電子電流が設定値になるように、前記１次電子放出源
   を制御して放出１次電子量を制御する制御装置とを設け
   たことを特徴とするイオン処理装置。