JPH04334859A - イオン打込装置のスキャン速度制御法 - Google Patents
イオン打込装置のスキャン速度制御法Info
- Publication number
- JPH04334859A JPH04334859A JP3105515A JP10551591A JPH04334859A JP H04334859 A JPH04334859 A JP H04334859A JP 3105515 A JP3105515 A JP 3105515A JP 10551591 A JP10551591 A JP 10551591A JP H04334859 A JPH04334859 A JP H04334859A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- ion beam
- scanning
- implantation
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン打込装置におけ
るイオンビームまたは回転円板のスキャン速度制御方法
に関する。
るイオンビームまたは回転円板のスキャン速度制御方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオンを均一に打ち込むためには、イオ
ンビームあるいは回転円板スキャンする速度を、回転中
心からイオンビーム中心位置までの距離の関数として制
御する必要がある。従来、このスキャン速度の制御は、
イオンビーム位置あるいは回転円板位置を検出し、回転
中心からイオンビーム中心位置までの距離に変換し、ス
キャン速度を演算し制御している。打ち込み中は、イオ
ンビーム位置が時々刻々と変化するため、打ち込み中は
常時この演算を行っている。また、イオンビームの中心
位置は、イオン源またはイオンビームラインの条件によ
り変化するためイオンビーム中心ずれの補正演算も合わ
せて行っている。
ンビームあるいは回転円板スキャンする速度を、回転中
心からイオンビーム中心位置までの距離の関数として制
御する必要がある。従来、このスキャン速度の制御は、
イオンビーム位置あるいは回転円板位置を検出し、回転
中心からイオンビーム中心位置までの距離に変換し、ス
キャン速度を演算し制御している。打ち込み中は、イオ
ンビーム位置が時々刻々と変化するため、打ち込み中は
常時この演算を行っている。また、イオンビームの中心
位置は、イオン源またはイオンビームラインの条件によ
り変化するためイオンビーム中心ずれの補正演算も合わ
せて行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術では
、リアルタイム性に問題があった。すなわち、チャージ
アップ防止やウェハの温度上昇抑制のために、スキャン
速度を上昇させる場合、スキャン速度の演算に時間を要
し、速度の応答性を悪化させ、結果的に均一性の低下を
招く。また、均一性の向上のためには、スキャン速度の
分解能、すなわちビーム位置の検出分解能を向上させる
必要があるが、スキャン速度の演算に要する時間は、こ
の分解能に制限を与える。
、リアルタイム性に問題があった。すなわち、チャージ
アップ防止やウェハの温度上昇抑制のために、スキャン
速度を上昇させる場合、スキャン速度の演算に時間を要
し、速度の応答性を悪化させ、結果的に均一性の低下を
招く。また、均一性の向上のためには、スキャン速度の
分解能、すなわちビーム位置の検出分解能を向上させる
必要があるが、スキャン速度の演算に要する時間は、こ
の分解能に制限を与える。
【０００４】本発明は、スキャン速度のリアルタイム性
の向上を目的としており、ビーム位置の検出分解能を確
保しつつ、スキャン速度の応答性を向上させるスキャン
制御法を提供することにある。
の向上を目的としており、ビーム位置の検出分解能を確
保しつつ、スキャン速度の応答性を向上させるスキャン
制御法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、予め回転中心からイオンビーム中心位置までの距離
の関数として、基準となるスキャン速度制御データを記
憶装置内に保存しておき、打ち込み時にはスキャン位置
から基準データを引出し、この基準データに打ち込み条
件やイオンビーム中心位置変化によるずれ分をアナログ
的に補正するものである。
に、予め回転中心からイオンビーム中心位置までの距離
の関数として、基準となるスキャン速度制御データを記
憶装置内に保存しておき、打ち込み時にはスキャン位置
から基準データを引出し、この基準データに打ち込み条
件やイオンビーム中心位置変化によるずれ分をアナログ
的に補正するものである。
【０００６】
【作用】本発明でのスキャン制御法は、イオンビームの
位置を検出するだけでスキャン速度を決定することがで
きるために、スキャン位置の分解能を確保しつつ、スキ
ャン速度の応答性を高めることができ、スキャン速度の
リアルタイム性を向上させることができる。
位置を検出するだけでスキャン速度を決定することがで
きるために、スキャン位置の分解能を確保しつつ、スキ
ャン速度の応答性を高めることができ、スキャン速度の
リアルタイム性を向上させることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。
る。
【０００８】図１は、実施例の構成図である。回転円板
１の周辺に複数枚のウェハ２が装着されている。回転円
板１は、回転モータ３により高速回転している。更に、
スキャンモータ４により、回転方向と直交する方向に往
復移動している。スキャン速度は、スキャンモータ４に
与えられるスキャン制御信号５によりコントロールされ
ている。イオンビーム６の位置は固定しているため、イ
オンビーム中心位置と回転中心との距離は、回転円板の
位置から導かれる。回転円板位置は、スキャンモータと
連動するアブソリュートエンコーダ７により検出するこ
とができる。イオンビーム中心位置ずれ量は、回転円板
１後方のファラデー８により検出される。イオンビーム
電流量９は、ファラデー８と回転円板１で検出計測され
る。
１の周辺に複数枚のウェハ２が装着されている。回転円
板１は、回転モータ３により高速回転している。更に、
スキャンモータ４により、回転方向と直交する方向に往
復移動している。スキャン速度は、スキャンモータ４に
与えられるスキャン制御信号５によりコントロールされ
ている。イオンビーム６の位置は固定しているため、イ
オンビーム中心位置と回転中心との距離は、回転円板の
位置から導かれる。回転円板位置は、スキャンモータと
連動するアブソリュートエンコーダ７により検出するこ
とができる。イオンビーム中心位置ずれ量は、回転円板
１後方のファラデー８により検出される。イオンビーム
電流量９は、ファラデー８と回転円板１で検出計測され
る。
【０００９】一般的にイオン量の均一性を確保するため
のスキャン速度は、数１式で示されるように、イオンビ
ーム中心位置と回転中心との距離Ｒの関数として与えら
れる。
のスキャン速度は、数１式で示されるように、イオンビ
ーム中心位置と回転中心との距離Ｒの関数として与えら
れる。
【００１０】
【数１】
【００１１】ここでＫは、均一性を確保するための定数
であり、回転円板の回転数、ドーズ量、イオンビーム電
流量、ウェハサイズなどの装置条件、打ち込み条件によ
り導かれる定数である。打ち込み中のビーム電流の変動
を考慮すると、数２式のようになる。
であり、回転円板の回転数、ドーズ量、イオンビーム電
流量、ウェハサイズなどの装置条件、打ち込み条件によ
り導かれる定数である。打ち込み中のビーム電流の変動
を考慮すると、数２式のようになる。
【００１２】
【数２】
【００１３】一方、イオンビーム中心位置のずれ量ΔＲ
を考慮すると、
を考慮すると、
【００１４】
【数３】
【００１５】となる。テイラー展開を用いて近似すると
、
、
【００１６】
【数４】
【００１７】となる。イオンビーム中心位置と回転中心
との距離Ｒは、回転円板位置としてアブソリュートエン
コーダにより検出される。ＲとエンコーダデータＥとの
間には、数５の関係がある。Ｒ０は、エンコーダ基準位
置でのイオンビーム中心位置と回転中心との距離で、ｒ
は、エンコーダ１ＬＳＢ当りの距離である。
との距離Ｒは、回転円板位置としてアブソリュートエン
コーダにより検出される。ＲとエンコーダデータＥとの
間には、数５の関係がある。Ｒ０は、エンコーダ基準位
置でのイオンビーム中心位置と回転中心との距離で、ｒ
は、エンコーダ１ＬＳＢ当りの距離である。
【００１８】
【数５】
【００１９】これらの式を整理すると、数６式となる。
【００２０】
【数６】
【００２１】これらの関係式にもとづき、基準となる関
数ｇ（Ｅ），ｇ′（Ｅ）を記憶装置１０，１０′（例え
ば、ＲＯＭ等の記憶素子）に予め保存しておく。打ち込
みを行う場合、先ずドーズ量、ビーム電流などの打ち込
み条件からＫ１を算出し、増幅器１１の増幅度としてセ
ットする。また、ファラデーにて検出された、イオンビ
ーム位置のずれ量ΔＲを増幅器１２の増幅度としてセッ
トする。そして、円板位置に対応するエンコーダデータ
１３を記憶装置１０のアドレスとしてセットすると、組
み込まれている関数に従って、基準速度に対応するデー
タ１４が出力される。また、イオンビーム位置ずれ量に
よる補正データ１５も同様に出力される。これらのデー
タをＤ／Ａ変換器１６，１６′を通して加算し、増幅器
１１でＫ１倍し、更に増幅器１７によりビーム電流Ｉを
乗ずる。そして、最後にスキャンモータに与える周波数
に変換するＶ／Ｆ変換器１８を通して出力する。
数ｇ（Ｅ），ｇ′（Ｅ）を記憶装置１０，１０′（例え
ば、ＲＯＭ等の記憶素子）に予め保存しておく。打ち込
みを行う場合、先ずドーズ量、ビーム電流などの打ち込
み条件からＫ１を算出し、増幅器１１の増幅度としてセ
ットする。また、ファラデーにて検出された、イオンビ
ーム位置のずれ量ΔＲを増幅器１２の増幅度としてセッ
トする。そして、円板位置に対応するエンコーダデータ
１３を記憶装置１０のアドレスとしてセットすると、組
み込まれている関数に従って、基準速度に対応するデー
タ１４が出力される。また、イオンビーム位置ずれ量に
よる補正データ１５も同様に出力される。これらのデー
タをＤ／Ａ変換器１６，１６′を通して加算し、増幅器
１１でＫ１倍し、更に増幅器１７によりビーム電流Ｉを
乗ずる。そして、最後にスキャンモータに与える周波数
に変換するＶ／Ｆ変換器１８を通して出力する。
【００２２】以上のように、本実施例によれば、打ち込
み中の演算処理がないため、スキャン速度の高速化にも
対応でき、かつスキャン位置検出分解能も確保できるた
め、均一性を向上させるスキャン速度のリアルタイム性
を実現することが出来る。
み中の演算処理がないため、スキャン速度の高速化にも
対応でき、かつスキャン位置検出分解能も確保できるた
め、均一性を向上させるスキャン速度のリアルタイム性
を実現することが出来る。
【００２３】上記は、ビーム位置を固定し回転円板をス
キャンさせる、いわゆるメカニカルスキャン方式への適
用例であるが、円板を固定しビームを移動させる、いわ
ゆるビームスキャン方式にも同様に適用しうる。この場
合、ビームの位置検出は、ビームをスキャンするための
磁場電流値となり、スキャン速度は、この磁場電流値の
変化量に対応させることができる。
キャンさせる、いわゆるメカニカルスキャン方式への適
用例であるが、円板を固定しビームを移動させる、いわ
ゆるビームスキャン方式にも同様に適用しうる。この場
合、ビームの位置検出は、ビームをスキャンするための
磁場電流値となり、スキャン速度は、この磁場電流値の
変化量に対応させることができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、スキャン位置データか
ら直接スキャン速度に対応するデータを導くことが出来
るため、スキャン速度のリアルタイム性の向上が出来、
打ち込み均一性の向上に効果がる。
ら直接スキャン速度に対応するデータを導くことが出来
るため、スキャン速度のリアルタイム性の向上が出来、
打ち込み均一性の向上に効果がる。
【図１】本発明の一実施例のスキャン速度制御構成図で
ある。
ある。
１…回転円板、４…スキャンモータ、６…イオンビーム
、７…アブソリュートエンコーダ、８…ファラデー、１
０，１０′…記憶装置（予め基準関数が格納されている
）、１１，１２，１７…増幅器、１４…基準速度データ
、１５…補正データ、１８…Ｖ／Ｆ変換器。
、７…アブソリュートエンコーダ、８…ファラデー、１
０，１０′…記憶装置（予め基準関数が格納されている
）、１１，１２，１７…増幅器、１４…基準速度データ
、１５…補正データ、１８…Ｖ／Ｆ変換器。
Claims (1)
- 【請求項１】試料をイオン化し、加速するイオン源部と
、該イオン源より引き出されたイオンビームから任意の
イオン種を選択するための質量分離用電磁石と、質量分
離されたイオン種を照射する被照射物を収納する打込室
部と、各部を制御する入出力制御装置と、制御データを
記憶するための記憶装置からなり、被照射物を周辺に装
着した回転円板を回転させると共に、回転方向と直角方
向にイオンビームあるいは、回転円板をスキャン移動さ
せることによりイオン量の均一性を確保しているイオン
打込装置において、基準となるスキャン速度を予め記憶
装置内に保存して、打込時は基準からのずれ量のみ補正
することを特徴とするイオン打込装置のスキャン速度制
御法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3105515A JPH04334859A (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | イオン打込装置のスキャン速度制御法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3105515A JPH04334859A (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | イオン打込装置のスキャン速度制御法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04334859A true JPH04334859A (ja) | 1992-11-20 |
Family
ID=14409740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3105515A Pending JPH04334859A (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | イオン打込装置のスキャン速度制御法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04334859A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0644573A1 (en) * | 1993-09-20 | 1995-03-22 | Eaton Corporation | Scan control for ion beam apparatus |
| WO2005010955A3 (en) * | 2003-07-21 | 2005-08-11 | Qc Solutions Inc | Method and apparatus for real-time in-situ ion implantation with closed loop control |
-
1991
- 1991-05-10 JP JP3105515A patent/JPH04334859A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0644573A1 (en) * | 1993-09-20 | 1995-03-22 | Eaton Corporation | Scan control for ion beam apparatus |
| WO2005010955A3 (en) * | 2003-07-21 | 2005-08-11 | Qc Solutions Inc | Method and apparatus for real-time in-situ ion implantation with closed loop control |
| US7160742B2 (en) | 2003-07-21 | 2007-01-09 | Qc Solutions, Inc. | Methods for integrated implant monitoring |
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