DE2918390A1 - Vorrichtung zum richten elektrisch geladener teilchen auf eine auftreffplatte - Google Patents

Description

N.V. Philips' Qioeilampsniabiickon, Eindhoven.

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Vorrichtung zum Richten elektrisch geladener Teilchen auf eine Auftreffplatte

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Richten elektrisch geladener Teilchen auf eine sich an einer Befestigungsstelle eines Trägers befindende Auftreffplatte, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Quelle für elektrisch geladene Teilchen, Mittel zur- Beschleunigung der Teilchen und ein elektrostatisches Ablenksystem mit Ablenkplatten zur Steuerung eines Bündels geladener Teilchen in zwei zueinander senkrechten Richtungen, wobei diese Ablenkplatten mit Spannungsquellen verbunden sind, und wobei die Grosse der Spannung an jeder der Ablenkplatten mit Hilfe eines elektronischen Regelsystems regelbar ist.

Eine derartige Vorrichtung kann eine Ionenimplantationsvorrichtung sein, die hier beispielsweise beschrieben wird, kann aber auch eine Vorrichtung zur Steuerung eines Elek— tronenstrahls sein.

Bei Ionenimplantationsvorrichtungen mit einem elektrostatischen Ablenksystem wird das Ionenbündel auf die Auftreffplatte gerichtet und über die Auftreffplatte gemäss einem gewünschten Muster durch Änderung der Spannung an den Ablenkplatten bewegt.

Beim Implantieren beschreibt das Ionenbündel meistens ein rechteckiges Muster,' das möglichst gleich dem Umfang der zu implantierenden Auftreffplatte ist. Es können aber auf verschiedene Weise Abweichungen von dem gewünschten

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Muster auftreten. So wird'das Ionenbündel selbst nicht immer an derselben Stelle oder in derselben Richtung in die Ablenkplatten eintreten. Veiter können in der vorzugsweise elektronisch ausgeführten Steuervorrichtung für die Spannung an den Ablenkplatten nach einiger Zeit Abweichungen auftreten, die z.B. durch Temperaturänderung in Verstärkern herbeigeführt werden. Infolge dieser unerwünschten Abweichungen kann der Hub, den das Bündel beschreibt, viel zu stark auf eine Seite hin gerichtet sein (was nachstehend auch als Abweichung von der Nullpunkteinstellung bezeichnet wird), aber auch die Amplitude des Bündels kann zu gross oder zu klein werden.

Bei einem Verfahren zur Prüfung, ob ein Ionen- oder Elektronenbündel die ganze Auftreffplatte bestreichen wird, wird vor der Auftreffplatte eine Metallplatte angeordnet, auf der ein Salz, wie Kaliumbromid, angebracht ist. Wenn geladene Teilchen auf das Salz auftreffen, leuchtet es auf, so dass die Bahn des Bündels sichtbar gemacht werden kann. Dazu sind jedoch eine Kamera an der Stelle der Implantatxonskammer, sowie ein Monitor an der Stelle des Bedienungspaneels erforderlich. Bei kleinen Bündelströmen und einer dünnen Salzschicht ist die Lichtausbeut£ zu gex'ing, um ein gutes Bild zu erhalten. Weiter wird das Vakuum in der Implantatxonskammer von dem beschossenen Salz in ungünstigem Sinne beeinflusst.
Bei Abweichung von der gewünschten Nullpunkteinstellung des Bündels oder der Amplitude desselben muss das Bündel nachgeregelt werden. Wenn eine optimale Wirkung erhalten werden soll, muss diese Nachregelung rechtzeitig und genau erfolgen.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Nullpunkt des Bündels und auch die Amplitude automatisch auf richtige Weise eingestellt werden, wobei somit ein stabiler Hub des Bündels erhalten wird, und wobei die Nachteile der Anwendung der Salzschicht vermieden werden. Zur Losung dieser Aufgabe sind nach der Erfindung in der Nähe des Trägers an einander gegenüber liegenden Seitenkanten der Befestigungsplatte je zwei nebeneinander liegende Stäbe aus elektrisch leitendem

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Material angebracht, die je über einen Widerstand an ein festes Potential, wie Erdpotential, angelegt und weiter mit einer Regelvorrichtung verbunden sind, die auf eine Spannung anspricht, die über den Widerständen entsteht, wenn das Bündel elektrisch geladener Teilchen einen Stab trifft, und die, wenn das Bündel bei jedem Hub über die Auftreffplatte eine andere Kombination von Stäben als die zwei inneren Stäbe trifft, eine Korrekturspannung für die Ablenkung erzeugt. Die zu beiden Seiten der Auftreffplatte angeordneten Kombinationen von zwei leitenden Stäben liefern bei jedem Hub des Bündels die für eine etwaige Korrektur benötigte Information, so dass eine automatisch wirkende Stabilisierung der Bahn, die das Bündel beschreibt, erhalten werden kann.

Vorzugsweise enthält die Regelvorrichtung, die auf die

Spannung über den Widerständen anspricht, sowohl ein Korrektursystem für die Nullpunkteinstellung des Bündels als auch ein Korrektursystem für die Grosse der Amplitude des Bündels. Die Regelvorrichtung kann auf verschiedene Weise aus— geführt werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass eine sehr befriedigend wirkende Stabilisierung erhalten wird, wenn die Regelvorrichtung eine digitale Schaltung mit multistabilen Vibratoren zur Umwandlung der Impulse über den Stäben in ein statisches Signal enthält, wobei diese statischen Signale einem Abschnitt zur Regelung der Bündelnullpunkteinstellung und einem Abschnitt zur Regelung der Bündelamplitude zugeführt werden, wobei diese Abschnitte je eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen der zugeführten Signale mit den gewünschten Signalen, eine Zählerschaltung, die bei einer Abweichung in der Vergleichsschaltung einen Impuls empfängt und diesen Impuls zu einem an ihrem Ausgang vorhandenen Wert summiert, und einen Digital/Analogwandler enthalten, der eine analoge Ausgangsspannung abgibt, die dem Wert proportional ist, der von der Zählerschaltung seinem Eingang zugeführt ist.

Die Anwendung von Stäben kann ausser für die Stabilisierungvorteilhaft dazu benutzt werden, die Lage des Bündels auf einfache Weise sichtbar zu machen.

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Cf

Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind dazu die Stäbe weiter mit lichtemmitierenden Indikatoren für die Lage des Bündels verbunden, wobei ein Indikator Infolge einer Spannung aufleuchtet, die über dem Widerstand des zugehörigen Stabes entsteht, wenn dieser Stab von dem Bündel geladener Teilchen getroffen wird. Als Indikatoren können Lampen, Neonröhren, lichtemittierende Dioden usw. verwendet werden.

Die Lichtanzeige kann noch verbessert werden, wenn in

^ die Verbindung jedes Stabes mit seinem zugehörigen Indikator ein Spannungsverstärker sowie ein monostabiler Multivibrator aufgenommen sind. Durch den Spannungsverstärker wird eine grössere Lichtstärke erhalten, während die monostabilen Multivibratoreii die Zeiten des Aufleuchtens der Indikatoren verlängern können.

Erwünschtenfalls können jeweils mehr als zwei Stäbe an einer Seitenkante der Befestigungsplatte für die Auftreffplatte angebracht sein. Die weiteren Stäbe sind nicht für die Stabilisierung erforderlich, aber sie können wohl

eine weitere Anzeige geben, z.B. dass die Hublänge des Bündels überinässig gross ist und also ein unerwünschter Zeitverlust in der Bearbeitung auftritt.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand

der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 schematisch eine lonenimplantationsmaschine,

Fig. 2 ein übliches Muster, das das Ionenbündel über die Auftreffplatte beschreibt,

Fig. 3 ein bevorzugtes Muster des Bündels auf der Auftreffplatte,

Fig. 4 ein elektronisches Regelsystem zum Erhalten des Musters nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Auftreffplatte mit Stabilisierungsstäben nach der Erfindung,

Fig. 6 verschiedene Lagen, die das Bündel in bezug auf die Stabilisiex'ungsstäbe einnehmen kann,

Fig. 7 eine elektronische Regelvorrichtung zum Erzeugen einer Stabilisierungsspannung, und

Fig. 8 ein Beispiel der Wirkung der Stäbe für Lichtanzeige.

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Bei der nun folgenden Beschreibung der Erfindung ist als Beispiel die Anwendung von Stabilisierung und Lichtanzeige für ein lonenbündel gewählt. Die Erfindung lässt sich aber ebenfalls anwenden, wenn die geladenen Teilchen Elektronen sind und also Stabilisierung und Anzeige des Elektronenstrahls stattfinden müssen.

Jn Fig. 1 ist eine Ionenimplantationsmaschine schematisch dargestellt. Aus einer Ionenquelle 1 werden Ionen mit Hilfe eines elektrischen Feldes beschleunigt. Dieses Feld wird durch einen Spannungsunterschied zwischen der Ionenquelle 1 und einer Beschleunigungselektrode 2 erhalten, wobei dieser Spannungsunterschied z.B. 100 kV betragen kann. Das erzeugte lonenbündel durchläuft ein magnetisches Feld, dessen Stärke mit Hilfe eines Ablenkmagnets 3 derart eingestellt ist, dass nur gewünschte Ionen eine Kurve 5 passieren. Teilchen mit einer grösseren oder geringeren Masse als die gewünschte Masse werden auf die Aussen- bzw. Innenkurve aufprallen. Die Ionen, die die Kurve 5 durchlaufen haben, werden mit Hilfe eines Linsensystems k auf eine Auftreff—

platte 10 fokussiert, die auf einem Träger 11 befestigt ist.

Die Auftreffplatte 10 ist z.B. eine Halbleiterscheibe, die mit Ionen implantiert wird, um eine oder mehrere Zonen von einem gewünschten Leitungstyp zu erhalten. Das lonenbündel muss dazu ein Muster über die Halbleiterscheibe 10 beschreiben.

Die Steuerung des lonenbündels erfolgt mit Hilfe eines elektrostatischen Ablenksystems. Dazu sind Ablenkplatten 6,7 und 8,9 zur Bündelablenkung in zwei zueinander senkrechten Richtungen vorhanden. Durch Regelung einer Differenzspannung

zwischen den Ablenkplatten 6,7 bzw. 8,9> wobei diese Differenzspannung z.B. bis zu einem Höchstwert von 10 kV geregelt werden kann, wird das lonenbündel derart abgelenkt, ■dass die Halbleiterscheibe 10 gemäss einem gewünschten Muster getroffen wird. Das Prinzip der Wirkung einer der-

artigen Ionenimplantationsmaschine ist an sich bekannt und bedarf keiner nähexen Erläuterung.

Meistens müssen Zonen über die ganze Halbleiterscheibe möglichst homogen mit Ionen implantiert werden. Fig. 2 zeigt

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ein schematisches Beispiel eines Musters, gemäss dem das Bündel die Halbleiterscheibe bei bekannten Vorrichtungen trifft. Beim angewandten elektrostatischen Ablenksystem wird von einem Spannungsgenerator eine Dreieckspannung erzeugt. Diese Spannung wird in zu Erde symmetrische Teilsignale gespaltet, verstärkt und den Ablenkplatten zugeführt. Dies erfolgt sowohl für die Ablenkplatten 6,7, die das Bündel in der X-Richtung ablenken, als auch für die Ablenkplatten 8,9» die eine BündelverSchiebung in der Y-Richtung bewirken ^ können. Durch Regelung der Grosse der Spannung an den X- und Y-Ablenkplatten kann das Bündel die Halbleiterscheibe gemäss der in Fig. 2 dargestellten hin- und hergehenden Linie treffen, wobei ein rechteckiges Feld beschrieben wird.

In Fig. 3 ist ein Implantationsmuster dargestellt, das dem nach Fig. 2 vorzuziehen ist. Beim Muster nach Fig. 2 kann u.a. eine gewisse Inhomogenität dadurch erhalten werden, dass sich das hingehende und das zurückgehende Teilbündel teilweise überlappen, welches Bündel die Halbleiterscheibe gemäss einer Oberfläche z.B. kreis- oder ellipsenartiger Form trifft. Beim Muster nach Fig. 3 kann diese Überlappung vermieden werden. Das Muster nach Fig. 3 wird dadurch erhalten, dass das Bündel unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes sich ändernder Stärke z.B. für die X-Richtung und eines konstanten Feldes für die Y-Richtung abgelenkt wird. Am Ende jedes Hubes des Bündels in der X-Richtung wird das statische Feld zwischen den Y-Ablenkplatten um einen geringen Betrag geändei-t, wodurch das Bündel einen kleinen Abstand in der Y-Richtung zurücklegt. Dann wird das Bündel wieder in der X-Richtung bewegt, wobei das Feld zwischen den Y-Ablenkplatten konstant bleibt. Die benötigten Spannungen an den Ablenkplatten können dabei mit Vorteil auf digitale Weise erzeugt werden.'

Ein Beispiel zur digitalen Erzeugung der Ablenkspannungen

zeigt Fig. h. Für die Spannung an den X-Ablenkplatten sowie 35

für die Spannung an den Y-Ablenkplatten sind identische Kanäle verwendet. Für die Erklärung der Wirkung wird im wesentlichen der Kanal zur Erzeugung der Ablenkspannung in der X-Richtung erörtert werden. Dieser Kanal enthält in

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diesem Ausführungsbeispiel eine nach dem binären System arbeitende Zählerschaltung 20, einen Digital/Analogwandler 21, eine Phasenspaltschaltung 22 und zwei parallel gegenphasig geschaltete Endverstärker 23 und 2k, die mit den Ablenkplatten 6 bzw. 7 in Verbindung stehen. Jede der Schaltungen besteht aus an sich bekannten elektronischen Bausteinen.

Die Zählerschaltung 20 enthält eine Anzahl von Setzeingängen, von denen der Einfachheit halber vier, und zwar 25, 26, 27 und 28 dargestellt sind, sowie eine gleiche Anzahl von Ausgängen 29, 30, 31 und 32. Mit Hilfe der Setzeingänge kann der Zählerschaltung 20 eine Voreinstellung gegeben werden. Die Zählerschaltung enthält weiter einen Takteingang 33, dem von einem Oszillator stammende Spannungsimpulse zugeführt werden, und einen Aufwärts/Abwärtszähleingang 3k, der die Spannungsimpulse des Takteingangs aufwärts oder abwärts zählen lässt. Die Kombination der Ausgänge 29 und 32 stellt binär die Summe der Spannungsimpulse dar, wobei die Einstellung jedes Ausgangs als "0" oder "1" dargestellt werden kann. Bei jedem weiteren Impuls wird "binär gezählt, so dass sich mindestens an einem der Ausgänge die Einstellung ändert. Die Einstellung der Ausgänge wird an den Digital/Analogwandler 21 weitergeleitet, dessen Ausgangsspannung dem binären Wert am Eingang proportional ist.

Die am Ausgang des Wandlers 21 vorhandene Spannung wird der Phasenspaltschaltung 22 und dann den parallel gegenphasig geschalteten Endverstärkern 23 und 2k zugeführt. Der Verstärker 23 führt die Spannung der Ablenkplatte 6 zu, während der Verstärker 2k eine gleich grosse Spannung mit entgegengesetztem Vorzeichen der Ablenkplatte 7 zuführt.

Die dem Takteingang 33 zugeführten Spannungsimpulse werden von der Zählerschaltung summiert, wodurch sich die Spanrmng am Ausgang des Wandlers 21 ändert, was zur Folge hat, dass die Spannung an den Ablenkplatten 6 und 7 geändert wird. Das lonenbündel wird also in der X-Richtung abgelenkt. Wenn alle Ausgänge 29-32 eine durch "1" dargestellte Voreinstellung haben, ist das Bündel maximal abgelenkt und wird es sich neben der Halbleiterscheibe 10 befinden. Ein in der Zählerschaltung 20 vorhandener Maximum/-

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-/Minimumausgang 35 erzeugt dann eine Spannungsänderung, die dem Takteingang 36 für die Zählerschaltung 37 des Y-Kanals zugeführt wird. Dieser Impuls wird in dem Y-Zähler 37 zu dem an den Ausgängen dieses Zählers vorhandenen Wert summiert. Der Digital/Analogwandler 38 für den Y-Kanal wird einer Spannungsänderung mit einem schrittartigen Sprung unterworfen, der über die Phasenspaltschaltung 39 und die Endverstärker Ao und 41 eine Änderung der Spannung an den Y-AbIenkplatten um einen Schritt herbeiführt.

Das Bündel bewegt sich dadurch um einen Schritt in der Y-Richtung. Eine digitale Schaltung sorgt dafür, dass nun dem Aufwärts/Abwärtszähleingang 34 der X-Zählerschaltung eine "0" angeboten wird, so dass der X-Zähler abwärts zu zählen beginnt. Das Bündel bewegt sich nun über die HaIbleiterscheibe in entgegengesetzter Richtung. Wenn alle Ausgänge 29-32 des X-Zählers 20 in die "O"-Einstellung gelangt sind, befindet sich das Bündel auf der anderen Seite der Halbleiterscheibe. Der Maximum/Minimumausgang 35 erzeugt wieder eine Spannungsänderung, so dass das Bündel wieder um einen Schritt in der Y-Richtung bewegt wird. Wenn der Y-Zähler die maximale Lage erreicht, d.h., dass seine Ausgänge eine "1"-Einstellung haben, wird die Polarität des Y-Aufwärts/AbwärtszähleLngangs 42 geändert, wonach das Bündel das Muster nach Fig. 3 in entgegengesetzter Richtung beschreibt. Die Vorgänge wiederholen sich, bis die gewünschte Implantationsdosis erhalten ist.

Es stellt sich jedoch heraus, dass in dem Digital/Analogwandler, der Phasenspaltschaltung und den Endverstärkern Abweichungen auftreten können, die eine Änderung der Nullpunkteinstellung und/oder eine Änderung der Amplitude des Bündels zur Folge haben können. Die Erfindung schafft Mittel zum Detektieren dieser Abweichungen und zum Stabilisieren der Nullpunkteinstellung sowie der Hublänge des Bündels.

Das Stabilisieren wird an Hand der Figuren 5 bis 7

für die X-Richtung des Ablenksystems für das Ionenbündel dargestellt. Auf zwei einander gegenüber liegenden Seiten der Halbleiterscheibe 10 werden je zwei Stäbe 43, 44 und 45, 46 angeordnet. Diese Stäbe bestehen aus elektrisch

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leitendem Material, z.B. Kupfer. Die Stäbe können auf dem Träger 11 für die Halbleiterscheibe 10 oder erwünschtenfalls an einer anderen Stelle in der Nähe der Halbleiterscheibe angebracht werden. Jeder der Stäbe ist über einen Widerstand 47 - 50 an ein festes Potential, z.B. Erdpotential, angelegt und jeder der Stäbe ist über einen elektrischen Leiter mit einer Stabilisierungsschaltung verbunden. Wenn das lonenbündel einen der Stäbe 43 - 46 trifft, wird ein Spannungsimpuls über dem zugehörigen Widerstand auftreten, der der Stabilisierungsschaltung zugeleitet wird.

In Fig. 6 sind die verschiedenen Lagen dargestellt, die das Bündel bei einem Hub einnehmen kann. Die Lage a zeigt die richtige Bündelbahn; die Stäbe 43 und 45 werden getroffen und schicken einen Impuls zu der Stabilisierungsschaltung; Die Stäbe 44 und 46 werden nicht getroffen. Wenn nun ein Stab, der von dem lonenbündel getroffen wird, mit "1" bezeichnet wird, während ein Stab, der nicht getroffen wird, mit "0" bezeichnet wird, wird die richtige Lage des Bündels mit 0—1—1—0 angegeben. Für den Hub, den das Bündel in den Lagen a bis i in Fig. 6 vollführt, ist in der nachstehenden Tabelle die Stellung angegeben.

a b

25 c d e f

g 30 _h

Ein Beispiel der Stabilisierungsschaltung ist in Fig. 7 dargestellt. Die von den Stäben 43 - 46 stammenden Impulse werden einer digitalen Schaltung 51 zugeführt, die multistabilen Vibratoren zur Umwandlung der Impulse in ein statisches Signal enthält, so'dass eine Information über eine der Lagen aus der obenstehenden Tabelle erhalten wird, wenn das Bündel einen Hub über die Halbleiterscheibe zurückgelegt

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44	43	45	46
ο	1	1	O
1	1	1	1
0	O	O	O
0	O	1	1
1	1	O	O
O	1	1	1
O	O	1	O
1	1	1	O
O	1	O	O

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hat. Die Information aus der Schaltung 51 und ihr komplementärer Wert werden digitalen Schaltungen 52 und 53 zugeführt. In diesen Schaltungen werden die zugeführten Signale mit den gewünschten eingestellten Werten verglichen. Wenn angenommen wird, dass sich sowohl in der Nullpunkteinstellung als auch in der Amplitude ein Unterschied ergibt, wird die Schaltung 52 ein Signal an den Aufwärts/Abwärtszähleingang 5^ einer Zählerschaltung 55 sowie an einen Takteingang 56 dieser Zählerschaltung weiterleiten. Der Zählerausgang 57 leitet den binär summierten Wert an einen Digital/Analogwandler 58 weiter,.wodurch an dem Ausgang desselben eine Spannung entsteht, die dem binären Wert, der am Eingang auftrat, proportional ist. Diese Spannung wird an die Regelung des Nullpegels der Hochspannungssteuerung für die Ablenkplatten ^5 weitergeleitet, wodurch die Nullpunkteinstellung korrigiert wird. Vorzugsweise wird das Korrektursignal einem Eingang der Schaltung 22 der Fig. k zugeleitet, welche Schaltung weiter mit Vorverstärkern für die Spannung der Ablenkplatten versehen ist. Durch das Nullpunktkorrektursignal wird in den Vorverstärkern der sich ändernden Spannung für die X-Ablenkplatten ein konstanter Wert überlagert, so dass die Spannung an einer der Ablenkplatten um einen gleichen Betrag zunimmt wie die Spannung an der anderen Platte abnimmt und eine Korrektur der Lage erhalten wird. Es ist übrigens auch möglich, das Korrektursignal auf andere Weise zu benutzen, z.B. dadurch, dass eine korrigierende Spannung an nicht dargestellten Hilfsablenkplatten des elektrostatischen Ablenksystems erzeugt wird.

Auch die digitale Schaltung 53 vergleicht die empfangenen Impulse mit den gewünschten Impulsen und wenn es keine Übereinstimmung gibt, wird auch diese Schaltung einen Aufwärts/-Abwärtszähleingang 59 einer Zählerschaltung 6O steuern und wird ein Impuls dem Takteingang 61 der Zählerschaltung 6O zugeführt werden. Der Ausgang des Zählers 6O leitet den summierten Wert an den Digital/Analogwandler 62 weiter, der die Amplitudenregelung d*er Spannung für die Ablenkplatten beeinflusst. Auch diese Korrekturspannung wird vorzugsweise den in der Schaltung 22 Bach Figo k vorhandenen Yorverstäi'kern

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über den Eingang 64 zugeführt, wobei der Verstärkungsfaktor beeinflusst wird. Andererseits kann diese Korrekturspannung zur Steuerung nicht dargestellter Hilfsablenkplatten benutzt werden.

Bei dem folgenden Hub des Bündels wird der beschriebene Vorgang wiederholt, bis an die Schaltung 51 die Impulse 0-1-1-0 weitergeleitet werden, wobei nur die Stäbe 43 und von dem Bündel getroffen werden. Die digitalen Schaltungen 52 und 53 geben dann keinen Unterschied mit dem gewünschtem Wert an und eine Korrektur wird dann nicht auftreten.'

Mit Hilfe der Impulse, die erhalten werden, wenn die Stäbe 43-46 von dem Bündel getroffen werden, kann auf diese Weise der Hub des Bündels stabilisiert werden; es wird eine automatische Korrektur für Abweichungen erhalten, ohne dass von Menschen kontrolliert und eingegriffen zu werden braucht.

Es dürfte einleuchten, dass auch für eine Ablenkung des • Bündels in der Y-Richtung eine derartige Stabilisierung verwendet werden kann.

Die über die Stäbe erhaltenen Impulse können mit Vorteil auch dazu verwendet werden, eine Anzeige der Hublänge des Bündels zu erhalten. Fig. 8 zeigt ein Beispiel dieser Anwendung. Wenn das lonenbündel, das Zonen in der Halbleiterscheibe implantieren muss, bei seinem Hub einen der Stäbe 43-46 trifft, wird, wie bereits bei der Stabilisierung des Bündels angegeben ist, über dem zugehörigen Widerstand 47, 48, 49 bzw. 50 ein Spannungsimpuls auftreten, der dazu benutzt werden kann, einen Lichtindikator zum Aufleuchten zu bringen. Vorteilhafterweise kann der Impuls zunächst zu dem Eingang eines elektronischen Spannungsverstärkers 65 geschickt werden, um eine grössere Lichtstärke des betreffenden Indikators zu erhalten. Weiter kann das verstärkte Signal einer Schaltung 66 zugeführt werden, die monostabile Multivibratoren enthält. Von dem betreffenden monostabilen Multivibrator wird der empfangene Impuls, der eine sehr geringe Zeitdauer hat, in einen Impuls längerer Zeitdauer umgewandelt, so dass der betreffende Indikator etwas länger aufleuchtet und deutlich wahrgenommen werden kann.

Die Indikatoren sind mit 67-70 bezeichnet und werden

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z.B. in einem Muster angeordnet, das der Anordnung der Stäbe nach Fig. 8 entspricht. So wird, wenn das Bündel den Stab k3 trifft, der Indikator 67 aufleuchten, usw. Um eine ausführlichere Anzeige über die Stelle zu erhalten, an der sich das Bündel befindet, können mehr als zwei Stäbe auf jeder Seite der Halbleiterscheibe 10 angebracht werden, die je einem zugehörigen Lichtindikator verbunden sind. Es ist weiter einleuchtend, dass ausserdem Stäbe und Lichtindikatoren zur Anzeige der Lage des Bündels in der Y-Richtung verwendet werden können. Als Lichtindikator kann z.B. eine Lampe, eine Neonröhre oder eine lichtemittierende Diode Anwendung finden.

Die Anzeige und die Stabilisierung mit Hilfe der Stäbe sind an Hand eines Bündels beschrieben, das ein in Fig. dargestelltes Muster beschreibt. Die Erfindung ist darauf aber nicht beschränkt; auch eine Stabilisierung und Anzeige eines Bündels, das ein anderes Muster, z.B. das nach Fig. 2, beschreibt, liegen im Rahmen der Erfindung.

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Leerseite

Claims (3)

1. 2318390
2. 2.1.1979 Γ . PHN 9116

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Vorrichtung zum Richten elektrisch geladener Teilchen auf eine sich an einer Befestigungsstelle eines Trägers befindende Auftreffplatte, wobei diese Vorrichtung enthält: eine Quelle für elektrisch geladene Teilchen, Mittel zur Beschleunigung der Teilchen und ein elektrostatisches Ablenksystem mit Ablenkplatten zur Steuerung eines Bündeis geladener Teilchen in zwei zueinander senkrechten Richtungen, wobei diese Ablenkplatten mit Spannungsquellen verbunden sind, und wobei die Grosse der Spannung an jeder der Ablenkplatten mit Hilfe eines elektronischen Regelsystems geregelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe des Trägers an einander gegenüber liegenden Seitenkanten der Befestigungsstelle je zwei nebeneinander liegende Stäbe aus elektrisch leitendem Material angebracht sind,' die über je einen Widerstand an ein festes Potential, wie Erdpotential, angelegt und weiter mit einer Regelvorrichtung verbunden sind, die auf eine Spannung anspricht, die über den Widerständen auftritt, wenn das Bündel elektrisch geladener Teilchen einen Stab trifft, und die, wenn das Bündel bei jedem Hub über die Auftreffplatte eine andere Kombination von Stäben als die zwei inneren Stäbe trifft, eine Korrekturspannung für die Ablenkung erzeugt.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelvorrichtung, die auf die Spannung über den Widerständen anspricht, sowohl ein Korrektursystem für die

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   Nullpunkteinstellung des Bündels als auch ein Korrektursystem für die Grosse der Amplitude des Bündels enthält.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelvorrichtung eine digitale Schaltung mit multistabilen Vibratoren zur Umwandlung der Impulse über den Stäben in ein statisches Signal enthält, wobei diese statischen Signale einem Abschnitt zur Regelung der Bündelnullpunkteinstellung und einem Abschnitt zur Regelung der Bündelamplitude zugeführt werden, und wobei diese Abschnitte je eine digitale Vergleichsschaltung zum Vergleichen der zugeführten Signale mit den gewünschten Signalen, eine Zählerschaltung, die bei einer Abweichung in der Vergleichsschaltung einen Impuls empfängt und diesen Impuls zu einem an ihrem Ausgang vorhandenen Wert summiert, und einen '° Digital/Analogwandler enthalten, der eine analoge Ausgangs— spannung abgibt, die dem Wert proportional ist, der von der Zählerschaltung seinem Eingang zugeführt ist. k. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe weiter mit lichtemittierenden Indikatoren für die Lage des Bündels verbunden sind, wobei ein Indikator infolge der Spannung aufleuchtet, die über dem Widerstand des zugehörigen Stabes auftritt, wenn dieser Stab von dem Bündel der geladenen Teilchen getroffen wird. 5· Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, dass in die Verbindung jedes Stabes mit seinem zugehörigen Indikator ein Spannungsverstärker sowie ein monostabiler Multivibrator aufgenommen sind. *

   6. Vorrichtung nach Anspruch k oder 5 s dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mehr als zwei Stäbe an einer Seitenkante der Befestigungsstelle für die Auftreffplatte angebracht sind.

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