JP2002270129A - イオン注入装置 - Google Patents
イオン注入装置Info
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のイオン注入装置には分析スリットのス
リット近傍の摩耗に対する摩耗検出機構がなく、摩耗管
理として定期的にスリットの寸法測定を実施していたた
め工数的にもロスが多くまた、検出が遅れると不所望な
イオンが半導体ウエハに注入されることになり製品の特
性を悪化させる虞があった。 【解決手段】 イオン注入装置101は、分析スリット
102のスリット8近傍の摩耗を検出する摩耗検出機構
として、分析スリット102に内蔵されたテフロン(登
録商標)膜103で表面を被覆したタンタル線104
と、タンタル線104にイオンビームが衝突することで
生じる電流を検出する電流計105とを有しており、不
所望なイオンビームによりスリット8近傍が摩耗すると
タンタル線104が露出し電流計105に電流が流れ摩
耗を把握できる。
リット近傍の摩耗に対する摩耗検出機構がなく、摩耗管
理として定期的にスリットの寸法測定を実施していたた
め工数的にもロスが多くまた、検出が遅れると不所望な
イオンが半導体ウエハに注入されることになり製品の特
性を悪化させる虞があった。 【解決手段】 イオン注入装置101は、分析スリット
102のスリット8近傍の摩耗を検出する摩耗検出機構
として、分析スリット102に内蔵されたテフロン(登
録商標)膜103で表面を被覆したタンタル線104
と、タンタル線104にイオンビームが衝突することで
生じる電流を検出する電流計105とを有しており、不
所望なイオンビームによりスリット8近傍が摩耗すると
タンタル線104が露出し電流計105に電流が流れ摩
耗を把握できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハにイ
オンを注入するイオン注入装置に関し、特に所望のイオ
ンビームを選別するための分析スリットを有するイオン
注入装置に関する。
オンを注入するイオン注入装置に関し、特に所望のイオ
ンビームを選別するための分析スリットを有するイオン
注入装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のイオン注入装置の一例を概略構成
図として示す図5を用いて説明する。イオン注入装置1
は、主に、イオン源2と、分析マグネット3と、分析ス
リット4と、加速管5と、半導体ウエハ6を保持するプ
ラテン7とがこの順(以降、イオン源2側を上流側とす
る)に配置され、イオン源2から引き出したイオンビー
ム(図中破線矢印で示す)を、分析マグネット3および
その下流側に設けた分析スリット4に通すことで所望の
質量および価数のイオンビームを選別し、さらにそのイ
オンビームを分析スリット4の下流側に設けた加速管5
を通して加速した後に、プラテン7に保持された半導体
ウエハ6に入射させてイオン注入を行う。分析スリット
4の分解斜視図を図6に示す。分析スリット4は不所望
なイオンビームをカットするためのもので、例えばカー
ボンより成る円筒状のもので中央部に所定の寸法で開け
られた貫通したスリット8を有し、両端部に不所望なイ
オンビームをカットするためのフランジ9,10を有し
ている。特に、上流側のフランジ9のスリット8近傍は
イオンビームとの衝突により少しずつではあるが摩耗し
ていく。このため、摩耗管理として定期的にスリット8
の寸法測定を実施し所定の寸法を越えると交換してい
た。また、フランジ9は分析スリット4本体とは別部品
としてネジ11で固定し摩耗限界に達したらこの部分の
み交換すればよいようになっている。
図として示す図5を用いて説明する。イオン注入装置1
は、主に、イオン源2と、分析マグネット3と、分析ス
リット4と、加速管5と、半導体ウエハ6を保持するプ
ラテン7とがこの順(以降、イオン源2側を上流側とす
る)に配置され、イオン源2から引き出したイオンビー
ム(図中破線矢印で示す)を、分析マグネット3および
その下流側に設けた分析スリット4に通すことで所望の
質量および価数のイオンビームを選別し、さらにそのイ
オンビームを分析スリット4の下流側に設けた加速管5
を通して加速した後に、プラテン7に保持された半導体
ウエハ6に入射させてイオン注入を行う。分析スリット
4の分解斜視図を図6に示す。分析スリット4は不所望
なイオンビームをカットするためのもので、例えばカー
ボンより成る円筒状のもので中央部に所定の寸法で開け
られた貫通したスリット8を有し、両端部に不所望なイ
オンビームをカットするためのフランジ9,10を有し
ている。特に、上流側のフランジ9のスリット8近傍は
イオンビームとの衝突により少しずつではあるが摩耗し
ていく。このため、摩耗管理として定期的にスリット8
の寸法測定を実施し所定の寸法を越えると交換してい
た。また、フランジ9は分析スリット4本体とは別部品
としてネジ11で固定し摩耗限界に達したらこの部分の
み交換すればよいようになっている。
【0003】従来のイオン注入装置には分析スリットの
スリット近傍の摩耗に対する摩耗検出機構がなく、摩耗
管理として定期的にスリットの寸法測定を実施し所定の
寸法を越えると交換していた。即ち、寸法測定をする度
にイオン注入装置を真空状態から大気圧に戻して分析ス
リットをイオン注入装置本体から取り外さなければなら
なく、これは工数的にもロスが多かった。また、摩耗量
は一定しておらず、ばらつくために交換時期は予測しが
たいものであった。万一、交換が遅れると不所望なイオ
ンが半導体ウエハに注入されることになり製品の特性を
悪化させる虞があった。
スリット近傍の摩耗に対する摩耗検出機構がなく、摩耗
管理として定期的にスリットの寸法測定を実施し所定の
寸法を越えると交換していた。即ち、寸法測定をする度
にイオン注入装置を真空状態から大気圧に戻して分析ス
リットをイオン注入装置本体から取り外さなければなら
なく、これは工数的にもロスが多かった。また、摩耗量
は一定しておらず、ばらつくために交換時期は予測しが
たいものであった。万一、交換が遅れると不所望なイオ
ンが半導体ウエハに注入されることになり製品の特性を
悪化させる虞があった。
【0004】本発明の目的は分析スリットのスリット近
傍の摩耗を分析スリットをイオン注入機本体から取り外
したりスリットの寸法測定をすることなく自動的にかつ
精度よく検出できるようにし測定や管理の工数を削減す
るとともに、検出遅れにより不所望なイオンが半導体ウ
エハに注入されることを防止することである。
傍の摩耗を分析スリットをイオン注入機本体から取り外
したりスリットの寸法測定をすることなく自動的にかつ
精度よく検出できるようにし測定や管理の工数を削減す
るとともに、検出遅れにより不所望なイオンが半導体ウ
エハに注入されることを防止することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたもので、イオン源から放出されて
所定方向に偏向されたイオンビームを分析スリットによ
りトリミングし、このトリミングされたイオンビームを
加速させて半導体ウエハに照射しイオン注入するイオン
注入装置において、分析スリットのトリミング窓内周に
分析スリットから電気的に絶縁されかつイオンビームの
照射を感知する感知部を配置するとともに、感知部の信
号を検出する検出部を配置したことを特徴とするイオン
注入装置である。
するために提案されたもので、イオン源から放出されて
所定方向に偏向されたイオンビームを分析スリットによ
りトリミングし、このトリミングされたイオンビームを
加速させて半導体ウエハに照射しイオン注入するイオン
注入装置において、分析スリットのトリミング窓内周に
分析スリットから電気的に絶縁されかつイオンビームの
照射を感知する感知部を配置するとともに、感知部の信
号を検出する検出部を配置したことを特徴とするイオン
注入装置である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明のイオン注入装置の一例を
概略構成図として示す図1を用いて説明する。図5,6
と同一部分には同一符号を用いて説明を省略する。イオ
ン注入装置101は、主に、イオン源2と、分析マグネ
ット3と、分析スリット102と、加速管5と、半導体
ウエハ6を保持するプラテン7とがこの順(以降、イオ
ン源2側を上流側とする)に配置され、イオン源2から
引き出したイオンビーム(図中破線矢印で示す)を、分
析マグネット3およびその下流側に設けた分析スリット
102に通すことで所望の質量および価数のイオンビー
ムを選別し、さらにそのイオンビームを分析スリット1
02の下流側に設けた加速管5を通して加速した後に、
プラテン7に保持された半導体ウエハ6に入射させてイ
オン注入を行う。分析スリット102には、摩耗検出機
構としてスリット8近傍の摩耗を感知する例えばテフロ
ン膜103で表面を絶縁被膜したタンタル線104が内
蔵されており、そのタンタル線104の末端はタンタル
線104にイオンビームが衝突することで生じる電流を
検出するイオン注入装置101本体の外部に配置した電
流計105に接続されている。分析スリット102の分
解斜視図を図2に示す。分析スリット102は不所望な
イオンビームをカットするためのもので、例えばカーボ
ンより成る円筒状のもので中央部に所定の寸法で開けら
れた貫通したスリット8を有し、両端部に不所望なイオ
ンビームをカットするためのフランジ106,10を有
している。特に、上流側のフランジ106のスリット8
近傍はイオンビームとの衝突により少しずつではあるが
摩耗していく。この摩耗を検出するため、上流側のフラ
ンジ106の内部にはスリット8近傍の摩耗限界となる
位置にテフロン膜103で表面を絶縁被膜したタンタル
線104が全周に亘り配置されている。フランジ106
のスリット8近傍が摩耗していくとテフロン膜103で
表面を絶縁被膜したタンタル線104の一部が露出し、
さらに表面のテフロン膜103がイオンビームで破壊さ
れるとイオンビームは導体であるタンタル線104に直
接当たりタンタル線104に電流が流れる。これをタン
タル線104と接続した電流計105で検出し摩耗限界
を把握する。図3にスリット8近傍が摩耗し、タンタル
線104の一部が露出した状態を示す。尚、上述では導
体としてタンタル線104、絶縁被膜としてテフロン膜
103で説明したが、特にこれに限るものではなくそれ
ぞれイオンビームを検出できる導体あるいはカーボンか
ら成るフランジ106と絶縁できるものであれば何でも
よいが、特にタンタルは融点が高くかつ高温強さが高い
ためイオンビームで融解しにくく再度、絶縁被覆するこ
とで再利用が可能となり好適である。タンタル線104
をフランジ106に内蔵する方法としては、例えばフラ
ンジ106を板厚方向に2分割し、2分割した第1のフ
ランジ106a及び第2のフランジ106bのいずれか
一方あるいは双方にタンタル線104を装着するための
溝107を形成し、その溝107にタンタル線104を
装着しネジ11で止めるなどの方法で挟み込めばよい。
概略構成図として示す図1を用いて説明する。図5,6
と同一部分には同一符号を用いて説明を省略する。イオ
ン注入装置101は、主に、イオン源2と、分析マグネ
ット3と、分析スリット102と、加速管5と、半導体
ウエハ6を保持するプラテン7とがこの順(以降、イオ
ン源2側を上流側とする)に配置され、イオン源2から
引き出したイオンビーム(図中破線矢印で示す)を、分
析マグネット3およびその下流側に設けた分析スリット
102に通すことで所望の質量および価数のイオンビー
ムを選別し、さらにそのイオンビームを分析スリット1
02の下流側に設けた加速管5を通して加速した後に、
プラテン7に保持された半導体ウエハ6に入射させてイ
オン注入を行う。分析スリット102には、摩耗検出機
構としてスリット8近傍の摩耗を感知する例えばテフロ
ン膜103で表面を絶縁被膜したタンタル線104が内
蔵されており、そのタンタル線104の末端はタンタル
線104にイオンビームが衝突することで生じる電流を
検出するイオン注入装置101本体の外部に配置した電
流計105に接続されている。分析スリット102の分
解斜視図を図2に示す。分析スリット102は不所望な
イオンビームをカットするためのもので、例えばカーボ
ンより成る円筒状のもので中央部に所定の寸法で開けら
れた貫通したスリット8を有し、両端部に不所望なイオ
ンビームをカットするためのフランジ106,10を有
している。特に、上流側のフランジ106のスリット8
近傍はイオンビームとの衝突により少しずつではあるが
摩耗していく。この摩耗を検出するため、上流側のフラ
ンジ106の内部にはスリット8近傍の摩耗限界となる
位置にテフロン膜103で表面を絶縁被膜したタンタル
線104が全周に亘り配置されている。フランジ106
のスリット8近傍が摩耗していくとテフロン膜103で
表面を絶縁被膜したタンタル線104の一部が露出し、
さらに表面のテフロン膜103がイオンビームで破壊さ
れるとイオンビームは導体であるタンタル線104に直
接当たりタンタル線104に電流が流れる。これをタン
タル線104と接続した電流計105で検出し摩耗限界
を把握する。図3にスリット8近傍が摩耗し、タンタル
線104の一部が露出した状態を示す。尚、上述では導
体としてタンタル線104、絶縁被膜としてテフロン膜
103で説明したが、特にこれに限るものではなくそれ
ぞれイオンビームを検出できる導体あるいはカーボンか
ら成るフランジ106と絶縁できるものであれば何でも
よいが、特にタンタルは融点が高くかつ高温強さが高い
ためイオンビームで融解しにくく再度、絶縁被覆するこ
とで再利用が可能となり好適である。タンタル線104
をフランジ106に内蔵する方法としては、例えばフラ
ンジ106を板厚方向に2分割し、2分割した第1のフ
ランジ106a及び第2のフランジ106bのいずれか
一方あるいは双方にタンタル線104を装着するための
溝107を形成し、その溝107にタンタル線104を
装着しネジ11で止めるなどの方法で挟み込めばよい。
【0007】また、感知部の他の構成としてタンタル線
104をスリット8全周に亘り配置するのではなく所定
のポイントで代表して検出するようにしてもよい。例え
ば図4に示すように上流側のフランジ108の板厚方向
にスリット近傍の摩耗限界位置の深さまで2箇所、感知
部挿入穴109a,109bを開け、2本のテフロン膜
103a,103bで被覆したタンタル線104a,1
04bを挿入し、それぞれを異なる電流計105a,1
05bに接続した構成としてもよい。こうするとフラン
ジを2分割する必要はなく加工や組立てがしやすく、ま
た、電流計105a,105bが2個あるため、それぞ
れの電流値を観察することで摩耗の傾向やレベルの違い
が把握できる。
104をスリット8全周に亘り配置するのではなく所定
のポイントで代表して検出するようにしてもよい。例え
ば図4に示すように上流側のフランジ108の板厚方向
にスリット近傍の摩耗限界位置の深さまで2箇所、感知
部挿入穴109a,109bを開け、2本のテフロン膜
103a,103bで被覆したタンタル線104a,1
04bを挿入し、それぞれを異なる電流計105a,1
05bに接続した構成としてもよい。こうするとフラン
ジを2分割する必要はなく加工や組立てがしやすく、ま
た、電流計105a,105bが2個あるため、それぞ
れの電流値を観察することで摩耗の傾向やレベルの違い
が把握できる。
【0008】
【発明の効果】本発明のイオン注入装置によれば、分析
スリットのスリット近傍の摩耗を分析スリットをイオン
注入機本体から取り外したりスリットの寸法測定をする
ことなく自動的にかつ精度よく検出できるようになり測
定や管理の工数を削減できるとともに、検出遅れにより
不所望なイオンが半導体ウエハに注入されることを防止
できる。感知部を上流側のフランジに内蔵させることで
摩耗を早期に検出でき、摩耗部品としても上流側のフラ
ンジのみに留めることも可能でありメンテ費用が節約で
きる。また、感知部として融点が高くかつ高温強さが高
いタンタル線を用いるとイオンビームで融解しにくく再
度、絶縁被覆することで再利用が可能となり好適であ
る。また、感知部をスリットの全周に亘り配置し、あら
ゆる方向の摩耗を検知可能としてもよいが、任意の2以
上のポイントに配置し、それぞれ異なる検知部に接続す
ると摩耗の傾向やレベルの違いが把握できる。
スリットのスリット近傍の摩耗を分析スリットをイオン
注入機本体から取り外したりスリットの寸法測定をする
ことなく自動的にかつ精度よく検出できるようになり測
定や管理の工数を削減できるとともに、検出遅れにより
不所望なイオンが半導体ウエハに注入されることを防止
できる。感知部を上流側のフランジに内蔵させることで
摩耗を早期に検出でき、摩耗部品としても上流側のフラ
ンジのみに留めることも可能でありメンテ費用が節約で
きる。また、感知部として融点が高くかつ高温強さが高
いタンタル線を用いるとイオンビームで融解しにくく再
度、絶縁被覆することで再利用が可能となり好適であ
る。また、感知部をスリットの全周に亘り配置し、あら
ゆる方向の摩耗を検知可能としてもよいが、任意の2以
上のポイントに配置し、それぞれ異なる検知部に接続す
ると摩耗の傾向やレベルの違いが把握できる。
【図1】 本発明のイオン注入装置の概略構成図
【図2】 図1の分析スリットの分解斜視図
【図3】 図2の分析スリットの拡大図(スリット近傍
が摩耗した状態)
が摩耗した状態)
【図4】 感知部の他の構成図
【図5】 従来のイオン注入装置の概略構成図
【図6】 図5の分析スリットの分解斜視図
2 イオン源 3 分析マグネット 5 加速管 6 半導体ウエハ 8 スリット 101 イオン注入装置 102 分析スリット 103,103a,103b テフロン膜 104,104a,104b タンタル線 105,105a,105b 電流計 106,108 フランジ 107 溝 109a,109b 感知部挿入穴
Claims (7)
- 【請求項1】イオン源から放出されて所定方向に偏向さ
れたイオンビームを分析スリットによりトリミングし、
このトリミングされたイオンビームを加速させて半導体
ウエハに照射しイオン注入するイオン注入装置におい
て、分析スリットのトリミング窓内周に分析スリットか
ら電気的に絶縁されかつイオンビームの照射を感知する
感知部を配置するとともに、前記感知部の信号を検出す
る検出部を配置したことを特徴とするイオン注入装置。 - 【請求項2】前記感知部は絶縁被膜された導体であり、
前記検出部は電流計であることを特徴とする請求項1に
記載のイオン注入装置。 - 【請求項3】前記絶縁被膜はテフロン膜であり、前記導
体はタンタル線であることを特徴とする請求項2に記載
のイオン注入装置。 - 【請求項4】前記感知部を分析スリットの上流側の面近
傍でかつスリットの摩耗限界位置に配置したことを特徴
とする請求項1に記載のイオン注入装置。 - 【請求項5】前記感知部をスリットに対して全周に亘っ
て配置したことを特徴とする請求項4に記載のイオン注
入装置。 - 【請求項6】前記感知部をスリットに対して任意にポイ
ントに配置したことを特徴とする請求項4に記載のイオ
ン注入装置。 - 【請求項7】前記任意のポイントが2以上あり、各ポイ
ントに配置した感知部をそれぞれ異なる検知部に接続し
たことを特徴とする請求項6に記載のイオン注入装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001064861A JP2002270129A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | イオン注入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001064861A JP2002270129A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | イオン注入装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002270129A true JP2002270129A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18923628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001064861A Pending JP2002270129A (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | イオン注入装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002270129A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10395890B2 (en) | 2017-01-06 | 2019-08-27 | Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co., Ltd. | Ion implantation method and ion implantation apparatus |
-
2001
- 2001-03-08 JP JP2001064861A patent/JP2002270129A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10395890B2 (en) | 2017-01-06 | 2019-08-27 | Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co., Ltd. | Ion implantation method and ion implantation apparatus |
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