CN100339967C

CN100339967C - 离子照射装置

Info

Publication number: CN100339967C
Application number: CNB021604576A
Authority: CN
Inventors: 佐佐木雄一朗
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2002-12-30
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2022-12-30
Also published as: US20030230732A1; EP1329938A3; EP1329938B1; JP4071494B2; CN1430257A; EP1329938A2; TW594829B; US6822247B2; KR20030057411A; TW200301915A; JP2003203598A

Abstract

本发明提供一种离子照射装置。其所具有的特征是离子束线具有始端和终端，并且在始端和终端之间至少配置1个离子束无损型束电流测定装置，又，所具有的特征是始端是离子源，终端是设置了半导体晶圆的处理室，在半导体晶圆的前段上配置离子束无损型束电流测定装置。

Description

离子照射装置

技术领域

本发明涉及一种在离子束线上具有始端和终端、采用离子束无损检测其间的离子束电流值的离子照射装置。

背景技术

在离子束线上具有始端和终端的离子照射装置中，象离子注入装置和电子束曝光装置那样有在靶中注入、照射离子的装置。这些装置在半导体制造中被广泛使用。离子照射装置，在向半导体晶圆中导入杂质的离子注入工艺中使用。在离子注入工艺中，希望能精密控制向半导体晶圆进行离子注入的量。一般，离子注入量用配置在半导体晶圆的背后或者两侧的法拉第杯测量离子束的束电流值，并用剂量控制器进行控制。在此，为了精密控制离子注入量，需要正确测定束电流值。

然而，当想测定离子束线中途的束电流值时，采用配置在离子束线中途的法拉第杯。该法拉第杯，处于在向半导体晶圆照射离子束时不与离子束接触的位置上，然后根据需要移动到可以捕捉离子束的位置上进行测定。但是，在测定中由于要遮断离子束，将不能向半导体晶圆照射离子束。

在这样的离子注入装置中，在测定束电流值时不能同时向半导体晶圆照射离子束。对于解决该课题提出了各种各样的方法。例如，在大电流离子注入装置中，设置在处理室中的转动圆盘上载置多个基盘，使转动盘作摆动运动的同时，使其转动，使离子束在衬底面上一边扫描一边照射，进行离子注入。在此，例如，有在转动盘上设置小孔，用法拉第杯接收通过小孔的离子束进行测定的方法。又，例如，在中电流离子注入装置中，有在基盘的两边配置法拉第杯，离子束在基盘上扫描时通过在法拉第杯上进行过扫描，测定束电流值的方法。根据这些方法，在大电流离子注入装置中以大约为200msec的周期，而在中电流离子注入装置中以比其要快的周期测定离子束的电流值。

如现有技术那样，在采用法拉第杯测定离子束电流值的方式的离子注入装置中，为了在半导体晶圆上照射离子束的同时，如上所述能以较短周期测定束电流值，需要将法拉第杯设置在半导体晶圆的附近或者离子束轨道的附近。即，由于法拉第杯从原理上在测定时需要遮断离子束，测定时的离子束的轨道须要远离半导体晶圆一段距离。另一方面，向半导体晶圆照射时，必须或者让离子束的轨道移动，或者让半导体晶圆移动，以便让离子束到达半导体晶圆。在此，为了缩短测定时和照射时的时间差需要加快移动速度，或者缩短移动距离。作为使半导体晶圆移动的例子，可以举出上述现有技术中所示的大电流离子注入装置。

又，作为使离子束的轨道移动的例子，可以举出上述现有技术中所示的中电流离子注入装置。在此，让离子束的轨道作大的变动，由于需要大电场或者大磁场，并且需要大的空间，因此并不实用。因此，无论那种情况，需要缩短移动距离，为此，需要将法拉第杯设置在半导体晶圆的附近。这时，所测定的离子束不可避免在测定前要通过半导体晶圆附近。

然而，通过半导体晶圆附近的离子束，在半导体晶圆上涂敷的光刻胶在离子注入过程中产生的除气将捕获电荷的一部分。以下对此详细说明。除气的主要成分是氢气，离子与除气冲突后被中性化成为原子。在该冲突过程中运动能量基本上不减少，原子在基盘中作为杂质导入。中性化的离子的比例由除气的压力确定，例如假定加速了100个离子，90个到达基盘时仍然是离子，而10个左右与除气冲突失去电荷被中性化。在此，半导体晶圆中的杂质量虽然是100个，但采用法拉第杯智能测定出注入了90个左右的杂质。该问题，是测定通过半导体晶圆附近的离子束中不可避免的课题。

针对该课题，提出了利用除气的压力和中性化的离子的比例大致为一定的事实进行校正的方法。这是，通过试验预先确定处理室内的压力和中性化的离子的比例之间的关系，在实际进行离子注入时，通过测定处理室内的压力校正法拉第杯的测定值的方法。但是由于处理室内的压力分布随时间的变化和包含在实验确定的关系式中的误差，不可避免引起校正后也会出现数个百分点的误差。又，当压力计出现误动作时，将不能正常进行补偿，成为产生不良情况的原因。这种情况多出现在需更换压力计之前。

图6表示现有技术的大电流离子注入装置的例1。在转动盘8中，设置有小孔，通过小孔的离子束5由法拉第杯6接收，测定离子束电流。这样可以在约200msec的周期内监测束电流值。但是，由于是测定在经过除气4中之后的离子束5，测出的束电流值比注入半导体晶圆7的实际值要小。在此所采用的方法是，处理室11内的压力采用压力计(图中未画出)测定，根据压力和除气4中和离子电荷的比例之间的关系校正束电流值的测定值。但是，压力计设置的部位和离子束5通过的场所之间的压力关系随时间变化而非始终恒定，这使得在关系式中存在误差。由于这种原因，存在束电流的测定值不可避免包含数个百分点的误差的问题。

进一步，图7表示现有技术的大电流离子注入装置的例2。转动盘8移动到半导体晶圆7不被离子束5照射的位置上，在不遮断离子束5的位置到来时采用法拉第杯6测定束电流。虽然不会受到除气4的影响，但只能在每个转动盘8的移动周期内测定一次束电流值。即，测定周期为20～30秒，存在不能测定这期间的束电流值的变化的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有离子束线具有始端和终端并且在始端和终端之间至少配置1个离子束无损型束电流测定装置的特征的离子照射装置。

本发明1的发明是，一种离子照射装置，其特征在于：

离子束线具有始端和终端，在所述始端和所述终端之间至少配置1个测量离子束变化量的离子束无损型束电流测定装置；所述离子束无损型束电流测定装置包括：

检测与束电流对应的磁场的检测部；

传递磁力线的磁力线传递部；

具有感应所传递的磁力线的超导元件和为了抵消穿过超导元件的磁力线的变化而流入反馈电流的反馈线圈的测定部；以及

包围所述检测部、所述磁力线传递部和所述测定部并且由超导体构成的磁屏蔽部，所述磁屏蔽部在包围所述检测部的部分上具有间隙。

本发明2的发明是，根据本发明1所述的离子照射装置，其特征在于：

所述始端是离子源，所述终端是设置了半导体晶圆的处理室，在所述半导体晶圆的前段上配置离子束无损型束电流测定装置。

本发明3的发明是，根据本发明2所述的离子照射装置，其特征在于：

在所述离子源的后段上具有选择离子束的离子束选择部，在所述离子束选择部的后段上配置所述离子束无损型束电流测定装置。

本发明4的发明是，根据本发明2所述的离子照射装置，其特征在于：

在离子束线的设置了所述离子束无损型束电流测定装置的部分和所述半导体晶圆之间进一步包括真空泵。

本发明5的发明是，根据本发明2所述的离子照射装置，其特征在于：

在离子束线的设置了所述离子束无损型束电流测定装置的部分和所述半导体晶圆之间进一步包括压力计。

本发明6的发明是，根据本发明2所述的离子照射装置，其特征在于：

在所述处理室内配置多片所述半导体晶圆，多片所述半导体晶圆载置在转动盘上。

本发明7的发明是，根据本发明6所述的离子照射装置，其特征在于：

所述转动盘包括具有离子束通过用孔部的转动盘部。

本发明8的发明是，根据本发明6所述的离子照射装置，其特征在于：

所述转动盘具有在进行束电流测定时可以移动到离子束不能照射半导体晶圆的位置上的机构。

本发明9的发明是，根据本发明1所述的离子照射装置，其特征在于：

在离子束线的所述始端和所述终端之间存在与离子相互作用的物质。

本发明10的发明是，根据本发明9所述的离子照射装置，其特征在于：

所述相互作用是电荷的交换。

本发明11的发明是，根据本发明9所述的离子照射装置，其特征在于：

所述相互作用的物质是离子束照射到所述半导体晶圆上时从涂敷在所述半导体晶圆上的光刻胶中产生的除气。

本发明12的发明是，根据本发明11所述的离子照射装置，其特征在于：

所述除气是氢气。

本发明13的发明是，根据本发明1所述的离子照射装置，其特征在于：

所述离子束无损型束电流测定装置测定束电流的变化量。

本发明14的发明是，根据本发明1所述的离子照射装置，其特征在于：

进一步具有离子束无损型束电流测定装置。

本发明15的发明是，根据本发明13所述的离子照射装置，其特征在于：

包括以采用所述离子束无损型束电流测定装置测定的束电流值作为基准，让基准成为零点，设置离子束无损型束电流测定装置的测定值的零点，根据基准和变化量之和计算离子束的束电流值的机构。

本发明16的发明是，根据本发明1所述的离子照射装置，其特征在于：

所述离子束无损型束电流测定装置至少包括1个感应磁力线的传感器部。

本发明17的发明是，根据本发明16所述的离子照射装置，其特征在于：

所述传感器部至少包括一个将2个约瑟夫逊结合并列配置的超导环结构。

本发明18的发明是，根据本发明16所述的离子照射装置，其特征在于：

所述传感器部由高温超导体构成。

本发明19的发明是，根据本发明16所述的离子照射装置，其特征在于：

至少包括1个感应磁力线的传感器部的束电流测定装置包括检测或者收集与束电流对应的磁场的检测部。

本发明20的发明是，根据本发明16所述的离子照射装置，其特征在于：

至少包括1个感应磁力线的传感器部的束电流测定装置包括具有在所述传感器部中穿过离子束的空间并可以屏蔽来自外部空间的磁场的磁场屏蔽部。

本发明21的发明是，根据本发明20所述的离子照射装置，其特征在于：

所述磁场屏蔽部由超导体构成。

本发明22的发明是，根据本发明20所述的离子照射装置，其特征在于：

所述磁场屏蔽部由高温超导体构成。

本发明23的发明是，根据本发明20所述的离子照射装置，其特征在于：

所述磁场屏蔽部具有间隙。

本发明24的发明是，根据本发明1所述的离子照射装置，其特征在于：

所述离子束无损型束电流测定装置是直流变流器。

本发明25的发明是，根据本发明16所述的离子照射装置，其特征在于：

所述离子束无损型束电流测定装置安装在截面为绝缘体的离子束线上。

本发明26的发明是一种离子注入装置，其特征在于：

使用离子束线具有始端和终端并且在所述始端和所述终端之间至少配置1个离子束无损型束电流测定装置的离子照射装置。

本发明27的发明是一种中电流离子注入装置，其特征在于：

本发明28的发明是一种大电流离子注入装置，其特征在于：

本发明29的发明是一种电子束曝光装置，其特征在于：

本发明30的发明是一种加速器，其特征在于：

本发明31的发明是一种回旋加速器，其特征在于：

本发明32的发明是一种直线加速器，其特征在于：

本发明33的发明是一种同步加速器，其特征在于：

本发明34的发明是一种有源元件，其特征在子：

采用离子束线具有始端和终端并且在所述始端和所述终端之间至少配置1个用离子束无损型束电流测定装置的离子照射装置制造的半导体、液晶、生物芯片等元件。

本发明35的发明是一种无源元件，其特征在于：

采用离子束线具有始端和终端并且在所述始端和所述终端之间至少配置1个用离子束无损型束电流测定装置的离子照射装置制造的电阻、线圈、电容等元件。

附图说明

图1表示有关本发明实施方式的大电流离子注入装置的一例在半导体晶圆交换时的概略构成图。

图2表示采用有关本发明实施方式的大电流离子注入装置的一例进行离子注入时的概略构成图。

图3表示在有关本发明实施方式的大电流离子注入装置中使用的束电流测定装置的电路图。

图4表示有关本发明实施方式的电子电路26的例1。

图5表示有关本发明实施方式的束电流测定装置的设置例的要部截面图。

图6表示现有技术的大电流离子注入装置的例1。

图7表示现有技术的大电流离子注入装置的例2。

具体实施方式

以下说明本发明的实施方式。

首先说明有关本发明实施方式的大电流离子注入装置。

但是，本发明的实施方式并不限定于此。

通过适用于离子注入装置的中电流离子注入装置和电子束曝光装置、加速器(回旋加速器、同步加速器、直线加速器)，可以获得同样的效果。

图1表示本实施方式中的大电流离子注入装置的一例在半导体晶圆7交换时的概略构成图。离子束线以离子源1作为始端，以设置了半导体晶圆7的处理室11作为终端。在离子源1的后段，配置质量分析器2，选择让具有所希望的质量电荷比的离子通过。通过后的离子利用分解缝隙(图中未画出)再次进行选别。在实施方式中，质量分析器2和分解缝隙形成离子束选择部。通过分解缝隙的离子，在加速管3中加速，在通过束电流测定装置10的检测部之后，通过载置了半导体晶圆7的转动盘8的旁边，由法拉第杯6接收。将新半导体晶圆7设置在转动盘8上，当离子束线的真空达到所希望的真空度之后，采用法拉第杯6测定束电流值。测定的束电流值传送给计算机32(图中未画出)保存。

图2表示采用本实施方式的大电流离子注入装置进行离子注入时的概略构成图。从图1的状态将转动盘8移动到离子能照射到半导体晶圆7的位置上，进入到图2的状态。在转动盘8中载置了24片半导体晶圆7，转动盘8在作摆动运动的同时高速转动，离子束5在扫描照射半导体晶圆7的表面的同时进行离子注入。当离子照射到半导体晶圆7上时，从涂敷在半导体晶圆7上光刻胶中产生除气4。除气4虽然流向加速管3侧，通过在束电流测定装置10和半导体晶圆7之间配置真空泵9，除气4不会到大束电流测定装置10。在离子注入中，采用束电流测定装置10测定从束电流的初始值开始的变化过程，可以按每隔0.1msec传送给图2中未画出的计算机32(图中未画出)。然后，通过计算在计算机32中保存的初始值变化之值的和，可以每隔0.1msec监测束电流值。这样，由于可以以0.1msec的周期高精度监测束电流值，根据该数据由剂量控制器可以高精度进行注入量的控制。离子注入结束后，将转送盘8移动到到离子不能照射到半导体晶圆7的位置、即图1的位置上，进行半导体晶圆7的交换作业，然后重复上述动作。

此外，在转动盘8中，也可以设置离子束通过用的小孔。

又，在离子注入装置中，始端是离子源，在离子源的后段上至少包括选择离子束的离子束选择部和将所选择的离子束加速后照射到半导体晶圆上的加速部，终端是配置了半导体晶圆的处理室，离子束无损型束电流测定装置设置在离子束线的离子束选择部的后段上，而在半导体晶圆之前。进一步，优选在离子束线的设置了离子束无损型束电流测定装置的部分和半导体晶圆之间设置真空泵。在此，离子束选择部是指输送到半导体晶圆上的离子的离子种类和电荷只选择所希望的输出的部分，一般由质量分析器和其后段的缝隙构成。以下说明将离子束选择部设置在比较靠后的段上的理由。在离子束选择部的前段上，包含有不是所希望的离子，这些离子用离子束选择部除去。这样，束电流强度，在通过离子束选择部的过程中降低。在此的目的是控制单位时间注入到半导体晶圆中的杂质量，单位时间注入到半导体晶圆中的杂质量与到达离子束选择部后段的束电流强度之间具有良好的比例关系。因此，离子束无损型束电流测定装置优选设置在离子束选择部的后段上。

然后说明设置在半导体晶圆的前段上的理由。除气，在离子注入时从涂敷在半导体晶圆上的光刻胶中产生。半导体晶圆由于配置在处理室内，通过设置在其前段上，可以在与除气接触之前测定束电流强度。进一步，希望在上述位置上设置真空泵的理由是沿离子束线向上流方向流动的除气可以在离子束无损型束电流测定装置的设置位置的下流处去除。这样，可以进行不容易受到除气的影响的束电流的测定。进一步，希望在离子束无损型束电流测定装置的设置位置和半导体晶圆之间设置压力计，这样可以对没能去除的除气的影响进行教正。

在离子束线的始端和终端之间，如果存在与离子相互作用的物质，而且作为相互作用之一是电荷交换时，优选采用本发明的构成。这样在进行束电流测定时，可以忽视相互作用的物质对离子束的影响。

相互作用的物质的一例是当离子束照射到半导体晶圆上时从涂敷在半导体晶圆上的光刻胶中产生的除气。作为该除气为氢气。

以下说明离子束无损型束电流测定装置的一例。

图3表示在本实施方式的大电流离子注入装置中使用的离子束无损型束电流测定装置10的一例的电路图。图3的束电流13与图1的离子束5对应。

束电流测定装置10包括检测与束电流对应的磁场的检测部、让磁力线传递到测定部的磁力线传递部、具有感应所传递的磁力线的超导元件和为了抵消穿过超导元件的磁力线的变化而流入反馈电流的反馈线圈的测定部、包括在检测部、磁力线传递部和测定部中流入离子束的空间并具有屏蔽来自外部空间的磁场由超导体构成并带有间隙的磁场屏蔽部、在检测部和磁力线传递部的任一方、或者两者上抵消由离子束电流感应的磁力线控制传递到测定部的磁力线量的至少一个电路。

检测部采用在软磁芯上缠绕4圈超导线构成的检测线圈12。软磁芯的尺寸为内径φ250mm、外径φ320mm、高度30mm。软磁芯采用矫顽力小而导磁率大的非晶材料。

磁力线传递部由在软磁芯上缠绕变压器输入线圈14、与测定部连接的线圈15、为抵消磁力线变化的线圈16所构成的变压器、和连接检测部和测定部的超导线所构成。

变压器输入线圈14与检测线圈12连接。为抵消磁力线变化的线圈16是为了抵消由在变压器输入线圈14中流入的电流在变压器的软磁芯内部感应的磁力线的线圈。变压器的软磁芯的尺寸为内径φ10mm、外径φ12.5mm、高度5mm。变压器输入线圈14为100圈，与测定部连接的线圈15为15圈，为抵消磁力线变化的线圈16为10圈。

测定部是在超导元件中采用DC Superconducting quantum interferencedevice(以下称为SQUID)的超导电路。超导电路的DC SQUID20、SQUID输入线圈19、反馈线圈17、垫片线圈18在SQUID芯片29上构成。

超导磁场屏蔽包围检测部、磁力线传递部和测定部。所包围的部分在超导磁场屏蔽所包围的范围30中表示。但是，并不是完全包围的结构，在包围检测部的部分上为具有间隙的结构。间隙的宽度为0.5mm。超导磁场屏蔽的材质采用铅。这些检测部、磁力线传递部、测定部和超导磁场屏蔽放入到低温恒温器内，采用液体氦进行温度冷却。

以某种强度的束电流IB13穿过检测线圈12时的状态为初始状态。束电流IB13的初始值由法拉第杯6测定，并传送给计算机32。根据该值，从信号输出部34输出电压VC35，在电阻RC36中流入电流，并且将电压VC35输入给束电流值显示部33。

进一步，从信号输出部34向可变电阻RB的控制部31输出设定可变电阻RB28的信号，束电流IB13的初始值所对应的值切换可变电阻RB28。通过施加电压VC35，流入反馈电流IF38。这时的反馈电流IF38为电压VC35与电阻RC36之比，IF＝VC/RC。另一方面，束电流IB13在检测线圈12和变压器输入线圈14构成的超导闭回路中形成检测电流IP37。

检测电流IP37和反馈电流IF38分别流入变压器输入线圈14和为抵消磁力线变化的线圈16中，在变压器的软磁芯中感应出磁力线。在此，反馈电流IF38由于可以随电压VC35变化，因此可以将变压器的软磁芯内部的磁力线调整成0。电压VC35的设定，预先通过实验确定与束电流IB13的各种各样的初始值对应的值，然后可以由计算机32自动进行。这样，在初始状态下，将检测电流IP37和反馈电流IF38在变压器的软磁芯中感应的磁力线之和调节成零，这时在与测定部连接的线圈15中没有感应电流。因此，SQUID芯片29中没有SQUID输入电流IT39流过。

当从初始状态下束电流IB13的强度发生变化时，与变化量成正比，检测电流IP37也发生变化。设定束电流IB13的变化为ΔIB，检测电流IP37的变化为ΔIP。ΔIP与ΔIB成正比，用ΔIP＝α·ΔIB表示。由于有ΔIP，在变压器的软磁芯中感应的磁力线之和从平衡的零状态变成与ΔIP成正比的有限磁力线量。这样，在与测定部连接的线圈15、垫片线圈18、SQUID输入线圈19所形成的超导闭回路中有导出SQUID输入电流IT39。SQUID输入电流IT39在SQUID输入线圈19中流过，使得穿过SQUID20的磁力线量发生变化，为了不让穿过SQUID20的磁力线量有变化，而在反馈线圈17中流入反馈电流IF40。反馈电流IF40在反馈电阻RA24的两端产生电压，该电压作为输出电压VA25。输出电压VA25被输入到电子线路26中。

以下说明图4所示的电子线路26用积分器41构成时的实施例。积分器41，当作为输入信号的输出电压VA25超过阈值时，输出电压VB27按照某种时间常数上升。当输出电压VA25在阈值内时直接输出一定的输出电压VB27。当输出电压VA25在阈值之下时，输出电压VB27按照某种时间常数下降。输出电压VB27在可变电阻RB28中产生电流VB/RB，并加在反馈电流IF38上。和上述同样，ΔIF用ΔIF＝VB/RB表示，由ΔIF在为抵消磁力线变化的线圈16中感应的磁力线，将由ΔIP在变压器输入线圈14中感应的磁力线抵消。假定变压器输入线圈14的圈数为N14，为抵消磁力线变化的线圈16的圈数位N16。则ΔIF＝(N14/N16)·ΔIP，由于ΔIP与ΔIB成正比，因此，ΔIF＝(N14/N16)·α·ΔIB。输出电压VB27为VB＝(N14/N16)·α·RB·ΔIB。

因此，通过测定输出电压VB27，可以获得与束电流IB13的变化量ΔIB成正比的输出。在此，测定精度可以由阈值确定。例如，如果输出电压VA25的阈值设定±500mV，将此换算成束电流IB13则约为±100nA，表示束电流IB13的精度可以在±100nA上进行测定。这时，测定范围基本上没有限制，通过设定(N14/N16)·α·RB，可以确定输出电压VB27的大小。例如，假定(N14/N16)·α为1/100，可变电阻RB28为150kΩ时，当ΔIB变到10mA时，可以获得15V的输出电压VB27。也就是说，10mA的束电流IB13可用约±100nA的精度进行测定。进一步，如果输出电压VA25的阈值设定±50mV，将此换算成束电流IB13则约为±10nA。这时，假定(N14/N16)·α为1/100，可变电阻RB28为1.5MΩ时，当ΔIB变到1mA时，可以获得15V的输出电压VB27。即，可以以±10nA的精度测定1mA的束电流IB13。这样，由于通过改变输出电压VA25的阈值和设定可变电阻RB28的阻值，可以调整成合适的测定精度和输出电压VB27，束电流IB13的测定范围基本上没有限制。

束电流IB13的强度，通过将初始状态的束电流IB13和其变化量ΔIF28相加后获得。实际上，在束电流值显示部33中，计算IF＝VC/RC与ΔIF＝VB/RB之和IF+ΔIF。然后，根据在另外的实验中获得的反馈电流IF38与束电流IB13之间的关系，计算束电流IB13。

又，离子束无损型束电流测定装置包括至少一个感应磁力线的传感器部，至少一个直流变流器。由于是间接测定离子束形成的磁场，希望实质上不对离子束产生影响。传感器部至少具有由2个约瑟夫逊结合并行配置的超导环结构。这样由于可以利用磁力线的量子化，可以形成对磁力线的灵敏度非常好的传感器。至少具有感应磁力线的传感器部的束电流测定装置优选包括检测或者收集束电流所对应的磁场的检测部。这样，磁力线的检测或者收集的动作与传感器的动作分开，具有装置容易设计的优点。又，至少具有感应磁力线的传感器部的束电流测定装置优选包括具有在传感器部中流入离子束的空间并具有屏蔽来自外部空间的磁场的磁场屏蔽部。进一步，磁场屏蔽部优选由超导体或者高温超导体构成。这样对于降低成为噪声的外部磁场，具有很大的效果。

以下说明束电流测定装置的设置方法的例子。

图5表示将束电流测定装置10设置在本发明的大电流离子注入装置中的要部截面图。离子束线中设置了外周形状为圆筒形长度为40cm的设置空间。束电流测定装置10设置成包围设置空间的离子束管43。

在离子束管43设置陶瓷管42，使得在与离子束管43的长度方向垂直的平面上截断后的面为陶瓷绝缘体。又，陶瓷的封接金属使用非磁性体的铜镍合金。这样，由于可以遮断由束电流13形成的在离子束管43的壁面上流动的电流，束电流13形成的磁场可以集中在检测线圈12中。又，对离子束线的真空也不会产生影响。

依据本发明，可以提供一种在对被照射体进行离子照射的同时，可以正确测定束电流值进行照射量控制，可以进行比现有技术误差要小的照射量控制的离子照射装置。

又，采用本发明的离子照射装置，可以制造半导体、液晶、生物芯片等有源元件、电阻、线圈、电容等无源元件。

Claims

1、一种离子照射装置，其特征在于：

检测与束电流对应的磁场的检测部；

传递磁力线的磁力线传递部；

2、根据权利要求1所述的离子照射装置，其特征在于：

3、根据权利要求2所述的离子照射装置，其特征在于：

4、根据权利要求2所述的离子照射装置，其特征在于：

5、根据权利要求2所述的离子照射装置，其特征在于；

6、根据权利要求2所述的离子照射装置，其特征在于：

7、根据权利要求6所述的离子照射装置，其特征在于：

所述转动盘包括具有离子束通过用孔部的转动盘部。

8、根据权利要求6所述的离子照射装置，其特征在于：

9、根据权利要求1所述的离子照射装置，其特征在于：

10、根据权利要求9所述的离子照射装置，其特征在于：

所述相互作用是电荷的交换。

11、根据权利要求9所述的离子照射装置，其特征在于：

12、根据权利要求11所述的离子照射装置，其特征在于：

所述除气是氢气。

13、根据权利要求1所述的离子照射装置，其特征在于：离子照射装置进一步包括法拉第杯。

14、根据权利要求1或13所述的离子照射装置，其特征在于：

包括以采用测定的束电流值作为基准值，束电流基准值的变化量作为离子束无损型束电流测定装置的测定值，根据所述基准值和变化量之和计算实际上离子束照射中的束电流值的机构。

15、根据权利要求1所述的离子照射装置，其特征在于：

所述超导体是高温超导体。