JPH0627649Y2 - イオン処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、例えばイオン注入装置のように、真空中で
被処理物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、特にそのファラデ
ー系の地絡検出手段に関する。

〔従来の技術〕

第２図は、従来のイオン処理装置のファラデー系部分を
示す図である。

このイオン処理装置は、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、真空中で回転および並進
させられるディスク８の周縁部に装着された複数枚の被
処理物（例えばウエハ）４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。

ファラデー系６は、その際のイオンビーム２のビーム電
流を計測するためのものであり、この例では、上記ディ
スク８およびそれ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９から成るタ
ーゲット部１０と、ディスク８の手前側のイオンビーム
２の経路上に設けられていてターゲット部１０にイオン
ビーム２が当たった際にそこから放出される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１２と、このニュートラルカップ１２に開閉可能に
取り付けられていてそこを通るイオンビーム２を断続す
るシャッター１４と、更にこの例ではニュートラルカッ
プ１２の入口部に設けられていて負電位にされ放出２次
電子の上流側への逃げを防止するサプレッサ電極１６と
を備えている。

そして、上記ターゲット部１０、ニュートラルカップ１
２およびシャッター１４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１８に接続されており、これによってイオンビーム２
のビーム電流を正確に計測することができる。

尚、シャッター１４は、例えば処理動作中にイオンビー
ム２を被処理物４等に当てたくない状態が発生した場合
や、処理動作前のイオンビーム２の調整をする場合等に
閉じられてイオンビーム２を受けるものであり、その場
合はこのシャッター１４でイオンビーム２のビーム電流
を計測することができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のような装置において、万一ファラデー系６が地絡
（アースに対する絶縁抵抗が低下すること）すると、そ
れによって図中に破線で示すように、電流計測器１８に
並列に地絡抵抗２０が接続される格好になり、ビーム電
流がこの地絡抵抗２０によって分流されるため、電流計
測器１８によるイオンビーム２のビーム電流計測に誤差
が生じる。即ち、イオンビーム２の見かけ上のビーム電
流が減少する。

そしてそのままで被処理物４に対してイオン注入等を行
うと、注入量等はこの電流計測器１８によって計測され
たビーム電流に基づいて制御されるため、見かけ上のビ
ーム電流が少ないぶん注入量が過大になるという問題が
生じる。

ところが上記のような従来のイオン処理装置では、万一
上記のような地絡が発生しても、それを検出する手段が
何ら講じられていないので、イオン注入等の処理を施し
た被処理物４がその後の何らかの試験で不良であること
が判定されるまでは地絡が発生していることが分から
ず、その結果多数の不良品が続出する恐れがあった。

そこでこの考案は、上記のようなファラデー系の地絡を
早期に検出することができ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〕

この考案のイオン処理装置は、前述したようなシャッタ
ーとニュートラルカップ間を電気的に絶縁し、かつこの
シャッターの開閉に連動するスイッチおよび抵抗計測器
を設け、このスイッチの切替えによって、シャッターが
閉時にそれを電流計測器に、かつニュートラルカップお
よびターゲット部を抵抗計測器にそれぞれ接続し、シャ
ッターが開時にそれを抵抗計測器に、かつニュートラル
カップおよびターゲット部を電流計測器にそれぞれ接続
するようにしたことを特徴とする。

〔作用〕

上記構成によれば、シャッターを閉じると、スイッチを
介して、当該シャッターが前記電流計測器に接続される
のでそれによってイオンビームのビーム電流計測を行う
ことができると共に、ニュートラルカップおよびターゲ
ット部が抵抗計測器に接続されるのでそれによってそれ
らの地絡検出を行うことができる。

反対にシャッターを開くと、スイッチを介して、当該シ
ャッターが抵抗計測器に接続されるのでそれによってシ
ャッターの地絡検出を行うことができると共に、ニュー
トラルカップおよびターゲット部が電流計測器に接続さ
れるのでそれによってイオンビームのビーム電流計測を
行うことができる。

その場合上記シャッターは、通常は被処理物に対する処
理動作の前等に適宜開閉されるので、それによってファ
ラデー系の地絡を早期に検出することができる。

〔実施例〕

第１図は、この考案の一実施例に係るイオン処理装置の
ファラデー系部分を示す図である。第２図の例と同一ま
たは相当する部分は同一符号を付し、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、前述したようなシャッター１４
とニュートラルカップ１２との間を、例えばセラミック
スのような絶縁物２２によって電気的に絶縁している。

また、この例では外部切替信号Ｓ_１によってシャッター
１４の開閉に電気的に連動するスイッチ２４および被計
測物のアースに対する絶縁抵抗を計測する抵抗計測器２
６を設けている。もっともこのスイッチ２４は、シャッ
ター１４の開閉に機械的に連動するようにしても良い。

そしてこのスイッチ２４の切替えによって、図示例のよ
うにシャッター１４が閉時に、当該シャッター１４を前
記電流計測器１８に、かつ前記ニュートラルカップ１２
およびターゲット部１０を抵抗計測器２６にそれぞれ接
続し、図示例とは反対にシャッター１４が開時に、当該
シャッター１４を抵抗計測器２６に、ニュートラルカッ
プ１２およびターゲット部１０を電流計測器１８にそれ
ぞれ接続するようにしている。

上記シャッター１４は、通常は被処理物４に対する処理
動作前に一旦閉じられてイオンビーム２のビーム電流調
整等に供される。その場合、スイッチ２４を介して、当
該シャッター１８が電流計測器１８に接続されるのでそ
れによってイオンビーム２のビーム電流計測を行ってそ
の立上げ調整等を行うことができると共に、ニュートラ
ルカップ１２およびターゲット部１０が抵抗計測器２６
に接続されるのでそれによってそれらのアースに対する
絶縁抵抗を計測して地絡検出を行うことができる。

その結果例えば、絶縁抵抗が基準値（例えば１ＭΩ程
度）よりも低ければ、上位の制御装置にインターロック
をかける等して処理動作を行わないようにしても良い。

その場合、図示例のように抵抗計測器２６による計測デ
ータと基準値とを比較する比較器２８を設け、これから
の出力信号Ｓ_２によって上記のようなインターロックや
後述する警報表示等を行うようにしても良い。

被処理物４にイオンビーム２を照射してイオン注入等の
処理を施す際はシャッター１４は開かれる。その場合、
スイッチ２４を介して、当該シャッター１４が抵抗計測
器２６に接続されるのでそれによってシャッター１４の
アースに対する絶縁抵抗を計測してその地絡検出を行う
ことができると共に、ニュートラルカップ１２およびタ
ーゲット部１０が電流計測器１８に接続されるのでそれ
によって被処理物４の処理動作中のイオンビーム２のビ
ーム電流計測を行うことができる。

この場合もシャッター１４の絶縁抵抗が上記のような基
準値よりも低ければ、例えば警報表示等を行うようにし
ても良い。

従って上記構成によれば、ファラデー系６の地絡検出
を、例えばバッチ毎の処理動作直前に毎回行うことがで
き、更にそれ以外のときでも必要に応じてシャッター１
４を開閉することによって適宜行うことができるので、
ファラデー系６の地絡を早期に検出することができる。

その結果例えば、電流計測器１８によるイオンビーム２
のビーム電流の計測誤差やそれに起因して注入量が過大
となった被処理物４が発生する可能性等を少なくするこ
とができる。

尚、ターゲット部１０の構造は必ずしも上記例のような
ものに限定されるものではなく、回転だけするディスク
上に被処理物４を装着するようなもの、あるいは固定さ
れたホルダ上に被処理物４を装着するようなもの等でも
良く、その場合はキャッチプレート９は不要となる。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、上記のようなスイッチ
および抵抗計測器等によって、ファラデー系の地絡を早
期に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の一実施例に係るイオン処理装置の
ファラデー系部分を示す図である。第２図は、従来のイ
オン処理装置のファラデー系部分を示す図である。 ２……イオンビーム、４……被処理物、６……ファラデ
ー系、１０……ターゲット部、１２……ニュートラルカ
ップ、１４……シャッター、１８……電流計測器、２２
……絶縁物、２４……スイッチ、２６……抵抗計測器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】真空中で被処理物にイオンビームを照射し
   てそれを処理する装置であって、イオンビームを受ける
   ターゲット部と、このターゲット部の手前側に設けられ
   ていてターゲット部から放出される２次電子を受けるニ
   ュートラルカップであってターゲット部に電気的に並列
   接続されたものと、このニュートラルカップに開閉可能
   に取り付けられていてそこを通るイオンビームを断続す
   るシャッターとを有するファラデー系と、このファラデ
   ー系に流れる電流を計測する電流計測器とを備えるイオ
   ン処理装置において、前記シャッターとニュートラルカ
   ップ間を電気的に絶縁し、かつこのシャッターの開閉に
   連動するスイッチおよび抵抗計測器を設け、このスイッ
   チの切替えによって、シャッターが閉時にそれを電流計
   測器に、かつニュートラルカップおよびターゲット部を
   抵抗計測器にそれぞれ接続し、シャッターが開時にそれ
   を抵抗計測器に、かつニュートラルカップおよびターゲ
   ット部を電流計測器にそれぞれ接続するようにしたこと
   を特徴とするイオン処理装置。