專利名稱：離子束檢查裝置、離子束檢查方法、半導體制造裝置以及離子源裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種離子束檢查裝置，離子束檢查方法，半導體制造裝置， 和離子源裝置，并涉及例如一種支持引出電極的位置調(diào)節(jié)的技術(shù)，該引 出電極從離子源中引出被注入在半導體內(nèi)的離子。
背景技術(shù)：
以將離子注入在半導體晶片內(nèi)形成p-型區(qū)或n-型區(qū)的方式制造半導 體集成電路。在離子的注入中，使用了實施一系列步驟的半導體制造裝置，如通過 將氣體加熱到髙溫產(chǎn)生離子，通過引出電極引出產(chǎn)生的離子，通過質(zhì)量 分析器分類引出的離子，聚焦分類的離子，和用該聚焦離子照射晶片。為了操作該半導體制造裝置，必須實施多種調(diào)節(jié)，其中之一是調(diào)節(jié)引 出電極的位置。圖8A是表示離子源裝置的外形示意圖。離子源裝置1具有離子源6和在圓柱形外殼5的內(nèi)部從離子源6引出 離子的引出電極3。離子源6包括盤形裝配法蘭4，安裝在裝配法蘭4的中心軸上的圓柱 形部件7，和安裝在圓柱形部件7前端上的源頭2。離子源6以將源頭2插入在外殼5內(nèi)并將裝配法蘭4固定在外殼5 的一個端面上的方式被裝配到外殼5。在裝配法蘭4和外殼5的端面之間配備O-環(huán)(未示出)以保持外殼 5內(nèi)部的氣密性。在裝配法蘭4的端面內(nèi)定義未示出的進氣口 。利用源頭2內(nèi)的燈絲將 從該進氣口吸入的氣體加熱到高溫，以產(chǎn)生離子。將引出電極3安裝在距源頭2的端面的一定距離處，并施加高電壓。 當源頭2內(nèi)產(chǎn)生的離子是正離子時，將引出電極3設為負電勢。另一方 面，當產(chǎn)生負離子時，將引出電極3設為正電勢，以便從源頭2引出離子和加速該離子，以形成如箭頭所示的離子束。用橫截面基本上是矩形的被稱為孔的開口 16形成引出電極3，并根 據(jù)該開口的形狀形成離子束15，將該離子束15引導至半導體制造裝置的 內(nèi)部。在與紙面垂直的方向內(nèi)將臂18裝配到引出電極3的側(cè)面。臂18繞臂 18的中心軸旋轉(zhuǎn)或在臂18的中心軸方向內(nèi)水平移動，因此可以調(diào)節(jié)引出 電極3的位置。在離子源裝置l中，為了提高離子束15的產(chǎn)生效率，實施使離子源 6的中心軸與開口 16的中心軸相匹配的中心調(diào)節(jié)是很重要的。例如，如圖8B所示，當引出電極3關于離子源6的中心軸傾斜時， 離子束15被傾斜并不均勻地擊中開口 16，引起離子的浪費，開口16的 磨損，和黏附到引出電極3的沉淀物的增加。每次實施維護工作，如離子源裝置1的清洗，源頭2燈絲的調(diào)換，或 引出電極3的調(diào)換后均要求進行該中心調(diào)節(jié)。到目前為止，按如下方式 實施中心調(diào)節(jié)。完全停止半導體制造裝置，移開離子源裝置l，并調(diào)換部件如燈絲。 隨后，通過機械工具如游標卡尺或刻度尺測量引出電極3的位置并粗調(diào) 后，將離子源裝置1裝配到半導體制造裝置。接著，幾個小時內(nèi)在整個半導體制造裝置中產(chǎn)生高真空后，用來自離 子源裝置l的離子束15實際照射該半導體制造裝置。隨后，細調(diào)引出電 極3的位置，以便使引出電極3中出現(xiàn)的電流值(抑制電流)最小。當離子束15擊中引出電極3時，電流從源頭2流入該引出電極3中。 因此，該電流值的大小對應于擊中引出電極3的離子的數(shù)量。在以上方法中，必須在半導體制造裝置中產(chǎn)生高真空，并且必須在半 導體制造裝置中實際照射離子束15。由于這一原因，提出了 JP64-14855 A中公開的利用激光束的中心調(diào)節(jié)。在以上技術(shù)中，將光源安排在源頭2的端面上，將縫隙安排在引出電 極內(nèi)，來自光源的光線通過該縫隙被傳送。還有，將透射光檢測裝置安 排在與引出電極相對的縫隙的面上。調(diào)節(jié)引出電極的位置，以便使透射光的強度變到最大，因此實施該中心調(diào)節(jié)。但是，由于源頭2和引出電極3的溫度變高，操作期間其將超過IOOO["C]，因此很難在離子源裝置l中定位光源和檢測裝置。由于這一原因，實際使用的可能性似乎很低。附帶提到，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)由于如圖8C所示的裝配法蘭4的不 平衡裝配，離子源6的中心軸關于引出電極3的中心軸的傾斜也會引起 離子束15的產(chǎn)生效率的惡化。發(fā)明內(nèi)容在以上情況下，本發(fā)明的目的是簡便高效地實施離子源裝置的中心調(diào)節(jié)。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種當調(diào)節(jié) 引出電極的位置時使用的離子束檢查裝置，該引出電極從離子注入半導 體內(nèi)的半導體制造裝置中的離子源引出離子束，該離子束檢査裝置包括 激光束照射裝置，在離子束軸上從離子源側(cè)朝引出電極照射激光束；和 通過位置檢測裝置，檢測該照射的激光束通過引出電極的通過位置。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種相應于本發(fā)明第一方面的離子束檢查裝置，其中通過位置檢測裝置包括反射鏡，安裝在離子束將被定 位的引出電極的位置上；和測量單元，測量由該反射鏡反射的激光束的 強度，并且其中通過該測量的激光束的強度檢測該照射的激光束的通過 位置。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種相應于本發(fā)明第一方面的離子束 檢查裝置，其中通過位置檢測裝置包括光接收裝置，安裝在離子束將 被定位的引出電極的位置上；和測量單元，測量由該光接收裝置接收的 激光束的強度，并且其中通過該測量的激光束的強度檢測該照射的激光 束的通過位置。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種相應于本發(fā)明第二或第三方面的離 子束檢查裝置，進一步包括位置調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)引出電極的位置以便使 測量的激光束的強度變?yōu)樽畲?。根?jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種當調(diào)節(jié)引出電極的位置時實施的 離子束檢査方法，該引出電極從離子注入半導體內(nèi)的半導體制造裝置中的離子源引出離子束，該離子束檢查方法包括由激光束照射裝置在離 子束軸上從離子源側(cè)朝引出電極照射激光束；和由通過位置檢測裝置檢 測該照射的激光束通過引出電極的通過位置。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種具有離子源和從該離子源引出離 子束的引出電極的半導體制造裝置，該裝置將引出的離子束照射到半導 體以將離子注入該半導體內(nèi)，該半導體制造裝置包括激光束照射裝置， 在離子束軸上從離子源側(cè)朝引出電極照射激光束；通過位置檢測裝置， 檢測該照射的激光束通過引出電極的通過位置；和調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)引出 電極的位置以便使該檢測的通過位置變?yōu)殡x子束的通過位置。根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種離子源裝置包括機殼；離子源， 固定到機殼的一個端面并插入到機殼內(nèi)部；和引出電極，安裝在機殼內(nèi) 部中并朝著機殼的另一個端面?zhèn)葟碾x子源引出離子束，其中在機殼的一 個端面上，將離子源固定于不在同一行內(nèi)的至少三個位置上。根據(jù)本發(fā)明，借助于在離子束的軸上照射激光束的夾具可以簡便并高 效地實施離子源裝置的中心調(diào)節(jié)。


在附圖中圖1是表示根據(jù)實施例的整個半導體制造裝置的示意圖；圖2A和2B是解釋根據(jù)實施例的檢查裝置的示意圖；圖3A至3C分別是表示引出電極的前視圖和側(cè)視圖；圖4是表示離子源裝置的側(cè)視圖；圖5是表示完成中心調(diào)節(jié)后的引出電極的示意圖；圖6是解釋改進實施例的示意圖；圖7A和7B是解釋離子源的位置調(diào)節(jié)的示意圖；和圖8A至8C是解釋傳統(tǒng)實施例的示意圖。
具體實施方式
(1)實施例的概要在此實施例中，通過激光束可以確定源頭和引出電極的中心軸是否在 同一條直線上，以及和離子束軸是否在同一個軸上。由于此原因，如圖2A所示，將在離子束軸上照射激光束的光發(fā)射單元55裝配到外殼5以代替源頭。另一方面，將反射該激光束的反射鏡56 裝配到引出電極3。
光發(fā)射裝置22具有發(fā)射激光束以及檢測該激光束的功能。光發(fā)射裝 置22檢測由反射鏡56反射的激光束，并輸出該檢測強度至控制單元41。
在光發(fā)射單元55的情況下由外殼5的端面定位該離子源。因此，對 引出電極3進行位置調(diào)節(jié)以便使激光束的強度變?yōu)樽畲?，由此使離子束 軸可以和離子源及引出電極3的中心軸相匹配。
(2)實施例的細節(jié)
圖1是表示根據(jù)實施例的整個半導體制造裝置的示意圖。 半導體制造裝置100是將離子注入半導體晶片80內(nèi)的離子注入裝置。 半導體制造裝置IOO包括離子源裝置1，質(zhì)量分析單元67，加速單元
68， Q透鏡(四極透鏡)69，掃描儀70，和真空泵12。
離子源裝置1從集氣筒63接收作為離子產(chǎn)生的原料的氣體，并借助
源頭2將該提供的氣體離子化。接著離子源裝置1借助引出電極3引出
離子，形成離子束15，并用該離子束15照射半導體制造裝置100的內(nèi)部。 雖然沒有示出，但是在源頭2外部在源頭2的前面和后面布置有磁鐵，
并且該磁鐵具有聚焦離子束15的功能。
質(zhì)量分析單元67被用于從包含在離子束15內(nèi)的多種離子中區(qū)分期望
類型的離子(例如，磷，硼等等)。
質(zhì)量分析單元67利用磁場彎曲離子束15的軌道。由于根據(jù)離子質(zhì)量， 曲率半徑是不同的，因此對離子束15施加磁場，以便使期望的離子沿加 速單元68所在的束線前進。
加速單元68是利用例如高頻電場加速離子的加速管。
Q透鏡69是借助電場聚焦離子束15的透鏡。
掃描儀70由例如位于水平方向和垂直方向的兩對電極構(gòu)成。掃描儀 70借助電場振蕩離子束15的軌道，并用離子束15對晶片80表面進行掃 描。
真空泵12是例如能夠產(chǎn)生高真空的低溫泵的泵。真空泵12從半導體 制造裝置100內(nèi)部抽空氣體以保持高真空。
接著，將描述實施引出電極中心調(diào)節(jié)(準直)的方法的基本原理，該方法借助于根據(jù)參考圖2A和2B的實施例的檢查裝置。
如圖2A所示，根據(jù)此實施例的檢查裝置(離子束檢查裝置)包括光
發(fā)射單元55，反射鏡56，和控制單元41。
光發(fā)射單元55包括發(fā)射激光束的光發(fā)射裝置22,和相對于外殼5保
持光發(fā)射裝置22的平板21。反射鏡56包括反射激光束的鏡面26 (反射
鏡面)，和保持鏡面26的圓柱形部件25。鏡面26可以由例如反射封條構(gòu)成。
在從半導體制造裝置100 (圖1)中移開離子源裝置1后的環(huán)境下實 施根據(jù)此檢查裝置的引出電極3的中心調(diào)節(jié)。
利用以上結(jié)構(gòu)，當準備備用離子源裝置1時，即使在例如離子源裝置 l的清洗、維護操作、或中心調(diào)節(jié)等操作期間利用該備用的離子源裝置l 仍然可以保持半導體制造裝置100的操作。
平板21是由金屬或樹脂構(gòu)成的盤狀部件，并具有和離子源6的裝配 法蘭4的孔相同的參照孔或裝配孔。
從外殼5移開離子源6 (圖1)后將平板21裝配到外殼5的離子源6 裝配表面。
將光發(fā)射裝置22固定在平板21上，以便使激光束的光軸與離子束的 軸相重和。
光發(fā)射裝置22具有照射激光束(具有給定光束直徑)的功能，和接 收由鏡面26反射的激光束以檢測接收光束強度的功能。
如上所述，光發(fā)射單元55能夠在離子束軸上從光發(fā)射裝置22照射激 光束，并能夠用作在離子束軸上從離子源側(cè)朝引出電極照射激光束的激 光束照射部分。
還有，光發(fā)射裝置22能夠用作測量由鏡面26反射的激光束強度的測 量部分，該鏡面26是布置在離子束應當定位在引出電極3部分上的位置 處的反射鏡。
如上所述，光發(fā)射單元55包括檢測該照射的激光束通過引出電極的 通過位置的通過位置檢測裝置，并根據(jù)激光束的強度檢測該照射激光束 的通過位置。
控制單元41向光發(fā)射裝置22提供發(fā)射激光束的電功率，從光發(fā)射裝置22接收由光發(fā)射裝置22輸出的反射光的強度，并通過電壓值(返回 電壓)將該強度輸出至給定的輸出目標裝置。
例如，輸出目標裝置是顯示該反射光的強度的顯示裝置，并且操作者 可以根據(jù)該顯示確定光發(fā)射裝置22接收了多少反射光。
還有，當提供有自動糾正引出電極3的位置的機構(gòu)時，可以將該機構(gòu) 的控制單元指定為輸出目標裝置。
順便提及，在引出電極3中，在離子束通過的孔的后面(在離子束的 出口側(cè))形成凹槽，具有圓柱形表面的該凹槽位于離子束軸的中心。
通過插入其中形成有孔的圓柱形孔部件在該凹槽中形成該孔。由于該 孔部件是損耗品，因此該孔部件可分離地附著于引出電極3。 g卩，該凹槽 是用于將孔部件裝配到引出電極3的裝配孔。
另一方面，反射鏡56的圓柱形部件25由具有和孔部件相同外部直徑 的圓柱形部件組成，并可以被附著在凹槽內(nèi)的孔部件的后面。
如圖2B所示，在圓柱形部件25的中心軸上形成和激光束直徑具有 相同或大體相同直徑的通孔27。在圓柱形部件25被附著在引出電極3內(nèi) 的狀態(tài)下，通孔27的中心軸和離子束軸相重和。
將具有二維鏡面表面的鏡面26固定到離子束通過該通孔27—側(cè)的圓 柱形部件25的端面，以便使該鏡面表面直接朝向光發(fā)射裝置22，以垂直 于圓柱形部件25的中心軸。
在如上所述的檢查裝置中，在定位引出電極3以便使引出電極3的孔 的中心軸和離子束軸相重合的情況下，當從光發(fā)射裝置22發(fā)射激光束時， 通過鏡面26反射該照射束30，并且反射束31通過和如圖2A所示的照 射束30的光路相同的光路到達光發(fā)射裝置22。
在此實施例中，"定位"是指三維姿勢，理論上不僅包括水平方向和垂 直方向的位置，還包括布置角度。
以下描述更多細節(jié)。當引出電極3傾斜時，由于通孔27和照射束30 的束直徑彼此大體相等，因此己經(jīng)輸入到通孔27的照射束30被通孔27 的內(nèi)壁切斷。結(jié)果，到達鏡面26的照射束30的光量減小。由于這一原 因，當通孔27的內(nèi)壁被例如黑色等顏色著色時，該顏色使得預先很難從 那里反射激光束，估計會進一步增大照射束30的光量減小所帶來的影響。還有，由于已經(jīng)被鏡面26反射的反射束31的光路相對于照射束30 的光路發(fā)生傾斜，因此到達光發(fā)射裝置22的光接收單元的反射束31的 強度顯著惡化。
還有，當引出電極3的孔的位置不在離子束軸上時，即使引出電極3 沒有傾斜，由光發(fā)射裝置22接收的反射束31的強度也會顯著惡化。
由于這一原因，當照射束30的中心軸與圓柱形部件25的中心軸相重 合時，即，當引出電極3位于使離子束軸與孔的中心軸相重合的位置上 時，由光發(fā)射裝置22檢測的反射束31的強度變?yōu)樽畲蟆?br> 操作者調(diào)節(jié)引出電極3的位置以便使反射束31的強度變?yōu)樽畲?，?此能夠簡便并精確地實施引出電極3的中心調(diào)節(jié)。
圖3A是表示從離子束的出口側(cè)觀察的引出電極3的前視圖。
如該圖所示，在引出電極3的中心形成有圓柱形凹槽，并且孔部件 17被附著在該圓柱形凹槽內(nèi)。在孔部件17的中心限定其末端均是圓形的 基本上呈長方形通孔的開口 16，以便使開口 16的中心軸與引出電極3的 中心軸相重合。
將臂18裝配到引出電極3的橫向表面，并可以繞軸線旋轉(zhuǎn)或利用未 示出的驅(qū)動機構(gòu)在水平方向內(nèi)移動。
進一步，將電源線19裝配到引出電極3，以向引出電極3或孔部件 17提供電勢。
圖3B是表示反射鏡56正在被裝配到引出電極3的情況的側(cè)視圖。 如箭頭所示，從引出電極3的凹槽23將反射鏡56附著在未示出的孔
部件17的后面(離子束的出口側(cè))，以便將反射鏡56附著到引出電極3。 圖3C是表示從離子束的出口側(cè)觀察的反射鏡56被附著到引出電極3
的情況的前視圖。
如該圖所示，在引出電極3的凹槽23中，將圓柱形部件25附著在孔 部件17的后面，并將鏡面26安排在開口 16所在的位置處。
圖4是表示將光發(fā)射單元55附著到離子源裝置1的情況的側(cè)視圖。 圖4表示從半導體制造裝置100移開離子源裝置1 (圖1)，并將用于 會聚離子束的磁鐵77附著到外殼5的頂部的情況。磁鐵77是可移動的， 并能夠從外殼5移開。在外殼5的孔末端上形成離子源裝配法蘭74，并在離子源裝配法蘭 74的端面內(nèi)限定用于裝配該離子源6的裝配法蘭4 (圖1)的參照孔(導 向孔)和未示出的裝配螺釘孔。
在裝配光發(fā)射單元55的情況下，從離子源裝配法蘭74移開離子源6， 并將光發(fā)射單元55裝配到離子源裝配法蘭74。
在平板21內(nèi)形成與離子源6的裝配法蘭4相匹配的參照孔和螺釘孔， 并將該平板21裝配到離子源裝配法蘭74。
接著，通過電源42的電功率驅(qū)動控制單元41，光發(fā)射裝置22在控 制單元41的控制下在離子束軸上照射激光束，并檢測來自未示出的反射 鏡56的反射束。
另一方面，在離子束出口側(cè)在外殼5的末端上形成連接外殼5和半導 體制造裝置100的主體的法蘭75。
將臂18插入法蘭75的橫向表面，同時保持氣密性，并由此橫向表面 旋轉(zhuǎn)支撐。
在法蘭75內(nèi)側(cè)將未示出的引出電極3保持在臂18的前端上。反射鏡 56被裝配到引出電極3。
還有，在外殼5的外部裝配水平調(diào)節(jié)馬達71和角度調(diào)節(jié)馬達72。
水平調(diào)節(jié)馬達71被設計為通過驅(qū)動力傳送部件78如傳送帶或鏈條向 臂18的水平移動機構(gòu)傳送旋轉(zhuǎn)力。
用螺釘形成水平移動機構(gòu)，并由驅(qū)動力傳送部件78向上旋轉(zhuǎn)，水平 移動機構(gòu)在與離子束垂直的水平方向(垂直于紙面的方向)內(nèi)移動臂18。 結(jié)果，引出電極3在水平方向內(nèi)移動。
另一方面，利用鏈接機構(gòu)73將角度調(diào)節(jié)馬達72連接到臂18，并驅(qū) 動鏈接機構(gòu)73繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)臂18。采用以上結(jié)構(gòu)，引出電極3繞與離子 束軸垂直的水平方向(垂直于紙面的方向)內(nèi)的軸旋轉(zhuǎn)。
如上所述，設計離子源裝置1以便能夠利用水平調(diào)節(jié)馬達71使引出 電極3在水平方向內(nèi)移動，和利用角度調(diào)節(jié)馬達72使引出電極3繞與離
子束垂直的軸旋轉(zhuǎn)。
水平調(diào)節(jié)馬達71和角度調(diào)節(jié)馬達72由例如步進電機構(gòu)成，并可以利
用未示出的馬達控制單元將轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)給定角度。操作者驅(qū)動水平調(diào)節(jié)馬達71和角度調(diào)節(jié)馬達72以調(diào)節(jié)引出電極3 的位置(包括角度)，使在控制單元41上顯示的激光束的反射光的強度 變?yōu)樽畲蟆?br> 如上所述，在此實施例中，操作者手工操作水平調(diào)節(jié)馬達71和角度 調(diào)節(jié)馬達72。優(yōu)選地，可以自動實施該操作。
在這種情況下，將馬達控制單元和控制單元41相互連接，以便將反 射光的強度從控制單元41輸入馬達控制單元。馬達控制單元控制水平調(diào) 節(jié)馬達71和角度調(diào)節(jié)馬達72，以便使反射光的強度變?yōu)樽畲蟆?br> 在這種情況下，馬達控制單元用作調(diào)節(jié)引出電極3的位置的位置調(diào)節(jié) 部分，以便使測量的激光束的強度變?yōu)樽畲蟆?br> 還有，其中安裝有上述離子源裝置1的半導體制造裝置IOO包括在離 子束軸上從離子源側(cè)朝引出電極照射激光束的激光束照射部分，檢測該 激光束通過引出電極的通過位置的通過位置檢測部分，和調(diào)節(jié)引出電極 的位置以便使檢測的通過位置變?yōu)殡x子束通過位置的調(diào)節(jié)部分。
還有，在此實施例中，在與離子束軸垂直的水平方向內(nèi)移動引出電極 3，并繞與離子束軸垂直的水平軸旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，可以在引出電極3上實 施具有更大自由度的位置控制。
例如，可以用提供的在離子束軸方向內(nèi)移動臂18的機構(gòu)，和繞垂直 軸旋轉(zhuǎn)引出電極3的機構(gòu)自由設置引出電極3的位置。
圖5是表示完成引出電極3的中心調(diào)節(jié)后的引出電極3和孔材料17 的前示圖。
如該圖所示，繞開口 16定位離子束軸19。由于這一原因，由源頭2 產(chǎn)生的離子變?yōu)樽钣行У碾x子束。
圖6是解釋此實施例的改進實施例的示意圖。
在此實施例中，設置激光束的光接收單元28來代替圓柱形部件25 的反射鏡26，并通過該光接收單元28檢測由光發(fā)射裝置22發(fā)射的照射 束30。
由光接收單元28接收的激光束的強度被傳送到控制單元41 。 同樣地，在此方法中，引出電極3的位置可以經(jīng)歷中心調(diào)節(jié)。 如上所述，在此改進實施例中，光接收單元28用作光接收部分，其被布置在離子束應當位于引出電極3上的位置處，控制單元41用作測量 由光接收單元28接收的激光束強度的測量部分。該檢査裝置根據(jù)該強度 檢測該照射激光束的通過位置。
接著，以下將描述離子源6的位置調(diào)節(jié)。
圖7A是表示裝配離子源6的傳統(tǒng)方法的示意圖。
為了裝配離子源6的裝配法蘭4，用水平方向內(nèi)的兩個參照孔和垂直 方向內(nèi)的兩個螺釘孔形成外殼5。通過兩個參照管腳32定位裝配法蘭4， 通過兩個螺釘31裝配裝配法蘭4。
由于外殼5內(nèi)部生成真空，因此大氣壓力將裝配法蘭4推向外殼5， 用于密封裝配法蘭4和外殼5之間的空間的O-環(huán)被均勻變形，以提供離 子源6的位置精確度。
在以上方法中，似乎兩個參照管腳32處的0-環(huán)的變形不均勻，離子 源6相對于作為中心線的連接兩個螺釘31的線微微傾斜。
從這一事實可以估計到開口 16的一側(cè)(圖3A)明顯大于其磨損中的 另一側(cè)。
在以上情況下，在此實施例中，參照管腳32也被螺旋擰緊，并且如 圖7B所示通過螺釘31緊固四個點。
所以，開口 16兩側(cè)的變形量是均勻的，并且還減小了該變形量。因 此，在源頭2處產(chǎn)生的離子可以被有效地制造成離子束。
根據(jù)此系統(tǒng)，裝配法蘭4至少在不在同一條線上的三個點處被可靠地 螺旋擰緊。離子源裝置l包括盒體(外殼5)，被固定到盒體的一個端面 并被插入到盒體內(nèi)部的離子源(源頭2),和被布置在盒體內(nèi)部的引出電 極，該離子源裝置1從離子源向盒體的另一個端面?zhèn)纫鲭x子束。在盒
體的一個端面上的至少不在同一條線上的三個點處固定離子源。
如上所述，作為高精度實施引出電極3和離子源6的中心調(diào)節(jié)的結(jié)果，
可以明顯改進以下性能。
到目前為止，將燈絲裝配到源頭2后能夠立即獲得大約140[A]的電 流。但是，當燈絲的電流減小到大約80[A]時，離子束變得不穩(wěn)定并且引 出電極3和加速/減速電極之間的絕緣惡化。(雖然省略了該實施例的描 述，但是加速/減速電極位于引出電極3附近)。相反地，即使根據(jù)此實施例的中心調(diào)節(jié)后燈絲電流低于大約80[A]的 情況下，絕緣仍然是極好的，并且離子束仍然是穩(wěn)定的。
到目前為止，每2至5天更換一個新源頭2。相反地，根據(jù)此實施例 的中心調(diào)節(jié)后，源頭2最長可以使用大約14天，源頭2的更換頻率減小 至大約1/3。
結(jié)果，由于延長了源頭2的壽命，因此每一個源頭2處理晶片80(圖 1)的數(shù)目可以被增加大約4倍。
該上述實施例可以獲得以下優(yōu)點。
(1) 可以在實際的離子束軸上照射激光束。
(2) 由于改進了中心調(diào)節(jié)的精度，因此明顯抑制了開口 16的磨損， 和沉積在引出電極3上的沉淀的產(chǎn)生，由此可以極大地減小離子源裝置1 的維護頻率。即，可以明顯延長半導體制造裝置IOO的連續(xù)運行時間。
(3) 由于可以在空氣中實施引出電極3的中心調(diào)節(jié)，因此不必在幾個 小時內(nèi)在半導體制造裝置100中生成真空。還有，當備有備用離子源裝 置i，并在半導體制造裝置100中有選擇地使用時，可以在調(diào)節(jié)另一個離 子源裝置1時用一個離子源裝置1操作半導體制造裝置100。
(4) 在離子源裝置1中結(jié)合中心調(diào)節(jié)機構(gòu)的情況下，需要高溫電阻結(jié) 構(gòu)。但是，由于可以將光發(fā)射單元55和反射鏡56分幵附著到離子源裝 置l，因此不需要高溫電阻結(jié)構(gòu)。
(5) 中心調(diào)節(jié)操作較簡便，并且即使不是本領域的操作者也可以簡便 地實施外殼5的組裝和中心調(diào)節(jié)。還有，可以消除操作者帶來的中心調(diào) 節(jié)中的差異。
權(quán)利要求
1、一種當調(diào)節(jié)引出電極的位置時使用的離子束檢查裝置，該引出電極從離子注入半導體內(nèi)的半導體制造裝置中的離子源引出離子束，該離子束檢查裝置包括激光束照射裝置，在離子束軸上從離子源側(cè)朝引出電極照射激光束；和通過位置檢測裝置，檢測該照射的激光束通過引出電極的通過位置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的離子束檢查裝置，其中通過位置檢測裝置包括 反射鏡，安裝在離子束將被定位的引出電極的位置上；和 測量單元，測量由該反射鏡反射的激光束的強度，并且 其中通過該測量的激光束的強度檢測該照射的激光束的通過位置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的離子束檢查裝置，其中通過位置檢測裝置包括 光接收裝置，安裝在離子束將被定位的引出電極的位置上；和 測量單元，測量由該光接收裝置接收的激光束的強度，并且 其中通過該測量的激光束的強度檢測該照射的激光束的通過位置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3的離子束檢查裝置，進一步包括位置調(diào)節(jié)裝 置，調(diào)節(jié)引出電極的位置以便使測量的激光束的強度變?yōu)樽畲蟆?br> 5、 一種當調(diào)節(jié)引出電極的位置時實施的離子束檢查方法，該引出電 極從離子注入半導體內(nèi)的半導體制造裝置中的離子源引出離子束，該離 子束檢查方法包括由激光束照射裝置在離子束軸上從離子源側(cè)朝引出電極照射激光 束；和由通過位置檢測裝置檢測該照射的激光束通過引出電極的通過位置。
6、 一種具有離子源和從該離子源引出離子束的引出電極的半導體制 造裝置，該裝置將引出的離子束照射到半導體以將離子注入該半導體內(nèi)， 該半導體制造裝置包括.-激光束照射裝置，在離子束軸上從離子源側(cè)朝引出電極照射激光束； 通過位置檢測裝置，檢測該照射的激光束通過引出電極的通過位置；和調(diào)節(jié)裝置，調(diào)節(jié)引出電極的位置以便使該檢測的通過位置變?yōu)殡x子 束的通過位置。
7、 一種離子源裝置包括 機殼；離子源，固定到機殼的一個端面并插入到機殼內(nèi)部；和 引出電極，安裝在機殼內(nèi)部中并朝著機殼的另一個端面?zhèn)葟碾x子源 引出離子束，其中在機殼的一個端面上，將離子源固定于不在同一行內(nèi)的至少三 個位置上。
全文摘要
離子束檢查裝置、離子束檢查方法、半導體制造裝置以及離子源裝置。源頭的中心軸和引出電極排在一條直線上，并通過激光束確定該直線和離子束軸是否同軸。因此，將離子束軸上的發(fā)射激光束的光發(fā)射單元裝配到外殼以代替源頭，并將反射激光束的反射鏡裝配到引出電極。光發(fā)射裝置還具有檢測激光束的功能以檢測由反射鏡反射的激光束，并將該檢測的激光束的強度發(fā)送到控制單元。調(diào)節(jié)引出電極的位置以便使激光束的強度變?yōu)樽畲?，由此離子束軸可以和離子源及引出電極的中心軸相重合。
文檔編號H01J37/244GK101303956SQ200810125878
公開日2008年11月12日 申請日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月9日
發(fā)明者伊藤雅彰 申請人:精工電子有限公司