JPH0322337A - 荷電粒子ビームの平行走査評価モニタ装置 - 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］ 本発明は、イオンビームや電子ビーム等の荷電粒子ビー
ムをターゲットに入射させる際のビームの平行走査用の
評価モニタ装置に関するものであり、特に平行走査型イ
オン注入装置に有利に利用される． ［従来の技術］ 先に特願昭６３−　７５８３４号において平行走査用の
評価モニタ装置として添附図面の第６図に示すように、
平行走査型イオン注入装置のエンドステーションに配置
されたプラテンＡに装着したウエハＢの手前に、ビーム
の軸線方向に対して垂直な作動位置と点線で略示した退
避位置との間で動き得るようにされているファラデーフ
ラグＣを設け、このファラデーフラグＣの中心に中心開
口Ｃａを備え、またその周囲部の左右上下部分には、そ
れぞれ隣接して同心円状に対を成して円弧状スリッ｝Ｃ
ｂを形成してビーム透過開口を構或し、ファラデーフラ
グＣの中心開口Ｃａの後１則にはこの中心開口Ｃａを通
過してきたイオンビームの集束性を検出する検出電極Ｄ
を設け、またファラデーフラグＣの左右上下部分に設け
られた各ビーム透過開口の後側には、各ビーム透過開口
を通過してきたイオンビームのビーム電流を検出するビ
ーム電流検出電ｉ＃７１Ｅを設け、これらの検出電極Ｄ
，Ｅで検出したビーム電流をビーム電流測定手段Ｆで測
定するように構成した荷電粒子ビームの平行走査評価モ
ニタ装置を提案した． このモニタ装置においては、ファラデーフラグＣにおけ
る各ビーム透過開口に対応した位置にビーム電流検出電
極を配置し、隣り合うビーム電流検出電極又は対称位置
にある電極のビーム電流強度を測定することによってビ
ーム平行度を判定している． ［発明が解決しようとする課題］ 先に提案したビームモニタ装置では、ファラデーフラグ
の周縁部に沿って設けられた各ビーム透過開口に対応し
た位置にそれぞれビーム電流検出電極を近接して配置し
ているため、ビームの測定箇所が制限され、ターゲット
全体に渡るビームをモニタできないという問題がある． そこで、本発明は上記の問題を解決してイオンビームや
電子ビーム等の荷電粒子ビームがターゲットに打ち込ま
れる位置で実際に平行になっているかどうかを多点でモ
ニタできるようにした荷電粒子ビームの平行走査評価モ
ニタ装置を提供することにある． ［課題を解決するための手段〕 上記の目的を達成するために、本発明による荷電粒子ビ
ームの平行走査評価モニタ装置は、荷電粒子ビームを平
行走査する電極組立体と荷電粒子ビームで照射されるタ
ーゲットとの間で荷電粒子ビームの通過領域を横切って
マスク板を設け、このマスク板がその全面に多数の荷電
粒子ビーム透過スリットを備え、またマスク板の各荷電
粒子ビーム透過スリットを通過してきた荷電粒子ビーム
のビーム電流をビーム走査信号に同期させて検出する検
出電極をマスク板と一体的に設け、マスク板とビーム電
流検出電極との組立体を荷電粒子ビームの中心軸線に垂
直な位置と荷電粒子ビームの通路からはずれた退避位置
との間で可動としたことを特徴としている． 本発明において、マスク板とビーム電流検出電極との組
立体は測定時にターゲット位置に設定することができる
．また、マスク板に設けられる各スリットは行列を成し
て形成され得、更に各スリットの形状も丸孔、長孔等任
意の形状にすることができる． またビーム電流検出電極には二次電子を抑制するため負
のバイアス電圧を印加する電極を前面に設けることもで
きる． さらに、二次電子を抑制する目的でビーム電流検出電極
に正の電圧を印加するようにしてもよい．［作　　　用
］ このように梢成した本発明による荷電粒子ビームの平行
走査評価モニタ装置においては、マスク板全面にスリッ
トを設け、これら全てのスリットに共通にビーム電流検
出電極を設けているので、ターゲット全域におけるビー
ムをモニタすることができ、ビームの平行度の判定はマ
スク板のスリットを通過するビームのビーム電流値を測
定することによって行われる． ［実　施　例］ 以下添付図面を参照して本発明の実麹例について説明す
る． 第１図には本発明を平行走査型イオン注入装置に適用し
た実施例を示し、１はエンドステーションを表し、その
中にターゲットを成ずウエハ２を支持するプラテン３が
設けられ、このプラテン３は図示したイオン打ち込み位
置と点線で略示する準備位置との間で回動できるように
されている．ウエハ２の手前にはマスク板４が配置され
、このマスク板４の後側には絶縁物質から成るスベーサ
５を介してビーム電流検出電極６が一体的に取り付けら
れている． マスク板４とビーム電流検出電極６とから戒る組立体は
回動移動機構７によりビームの軸線方向に対して垂直な
作動位置と点線で略示した退避位置との間で動き得るよ
うにされている．ビーム電流検出電極６は導線８を介し
て外部のビーム電流測定装置９に接続され、このビーム
電流測定装置９には走査電源１０が接続されている．な
お、図面には示してないが先に提案したものと同様にマ
スク板４の手前にはイオン源からのイオンビームを平行
走査する電極組立体、ウエハ２へ通すイオンビームの範
囲を決めるマスク、このマスク４をｘ，ｙ方向に位置調
整するマスク位置調整手段等が配列されている． マスク板４は第２図に示すように多数の長孔状のスリッ
ト４ａが行列を成して設けられている．この場合、設け
られるスリット４ａの数及び形状並びに配列は必要によ
り適宜設計され得る．このように横成した図示装置の動
作において、イオンビームは走査電源１０によってラス
クスキャンされ、マスク板４に設けられたスリット４ａ
を通過してビーム電流検出電４ｆｉ６に入る．このビー
ム電流検出Ｔｈ極６では走査信号と同期してどのスリッ
ト４ａを通過してきたビーム電流値かが判別され、その
ビーム電流値は外部のビーム電流測定手段７によって測
定される． すなわち、この測定プロセスにおいては第２図及び第３
図に示すように、マスク板４の各スリッ｝−４ａに対し
て順番に走査同期信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３・・・・・・ｓ
ｎ−１、ｓｎが割り当てられ、それに応じたビーム電流
値が得られるようにされている．例えば第３図に示すよ
うにスリット位置ｓｎにおいてビーム電流値が小さくな
っている場合にはイオンビームのラスタースキャンが異
常であることが認められる．すなわちイオンビームが平
行である場合には第４図に示すように検出され測定され
る電流は予定の同じ高レベルの値として得られるが、イ
オンビームが傾きをもって入射してきた場合には第５図
に示すようにビーム電流値は低くなる．そして、マスク
板４の周縁部の一部におけるスリット４ａを通過するイ
オンビームのビーム電流値が他に比べて低いレベルで現
れる場合にはイオンビームの中心がずれて入射してきて
いることがわかる．また、各スリット位置でのビーム電
流値を比較することによりビーム平行度を全体的に評価
することができる．このようにして全体としてはマスク
板４における全てのスリット４ａを通過ずるイオンビー
ムのビームｔ流値が全て等しい場合に、イオンビームは
平行に入射していると同時に中心軸線に対して予定の範
囲内で片寄りなしに平行走査が行われていると判定でき
る． また、ビーム電流検出電極６にあるレベル以上のビーム
電流がきているかどうか及びビーム電流検出電極６にお
けるそれぞれのビーム電流レベルが揃っているかどうか
をチェックして、異常の場合にはマスク板４の回動移動
Ｒ構７の動作を阻止してマスク板４の組立体が退避位置
に削れないようにしイオン注入を阻止させると共に再Ｊ
［を命ずるアラームを発生してオペレータに知らせるよ
うにされ得る． さらに、ドーズＩは通常のようにマスク板４に当たる全
ビーム電流を測定して決められ得る。

ところで、図示実施例において、ビーム電流検出電極の
前面に二次電子を抑制するため負のバイアス電圧を印加
するＴｈ極を設けることもできる．代わりにビーム電流
検出ｔ極に正の電圧を印加して二次電子を抑制するよう
にしてもよい．なお、図示実施例はいずれも平行走査型
イオン注入装置に適用した場合について例示してきたが
、本発明は当然ｔ−７−ビーム露光装置や走査電子顕微
鏡のような電子ビーム応用装置にも同様に適用できる． ［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明による荷電粒子ビーム
の平行走査評価モニタ装置においては、平行走査する電
極組立体からの荷電粒子ビームをマスク板の全面に設け
たスリットを通してそのビーム電流を全域に渡って測定
するように構成しているので、ビームの平行度をより正
確に評価することができ、またマスク板とビーム電流検
出電極とを一体的に梢成しているので、装置の楕遣が簡
単となり、より実用的で有用なモニタ装置を提供するこ
とができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す部分断面概略線図、第
２図は第１図の装置の要部の正面図、第３図〜第５図は
動作説明図、第６図は先に提案したモニタ装置の要部の
構成を示す概略図である．図 巾 ４ ：マスク板 ６　： ビーム電流検出電極 ９　： ビーム測定手段 １０：走査電源 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、荷電粒子ビームを平行走査する電極組立体と荷電粒
   子ビームで照射されるターゲットとの間で荷電粒子ビー
   ムの通過領域を横切ってマスク板を設け、このマスク板
   がその全面に多数の荷電粒子ビーム透過スリットを備え
   、またマスク板の各荷電粒子ビーム透過スリットを通過
   してきた荷電粒子ビームのビーム電流をビーム走査信号
   に同期させて検出する検出電極をマスク板と一体的に設
   け、マスク板とビーム電流検出電極との組立体を荷電粒
   子ビームの中心軸線に垂直な位置と荷電粒子ビームの通
   路からはずれた退避位置との間で可動としたことを特徴
   とする荷電粒子ビームの平行走査評価モニタ装置。