JP2003346700A

JP2003346700A - イオン注入装置

Info

Publication number: JP2003346700A
Application number: JP2002157334A
Authority: JP
Inventors: Naoki Miyamoto; 直樹宮本
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2003-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】分析スリット板のスリットの寸法を正確かつ
速やかに測定することができるようにする。【解決手段】分析スリット板２４のスリット２６を含
む領域の温度分布を測定して当該温度分布を表す温度デ
ータＤを出力する赤外線カメラ３６と、この赤外線カメ
ラ３６からの温度データＤを処理して、分析スリット板
２４のスリット２６の寸法を測定するデータ処理装置３
８とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、イオン源から引
き出したイオンビームを、分析マグネットおよび分析ス
リットを通して質量分析を行ってターゲットへ入射させ
る構成のイオン注入装置に関し、より具体的には、赤外
線カメラを用いて、分析スリットの寸法等の測定や、分
析スリットとイオンビームとの位置ずれの補正を行う手
段に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のイオン注入装置の従来例を図５
に示す。このイオン注入装置は、イオン源２から引き出
したイオンビーム８を、分析マグネット１６および分析
スリット板２４のスリット２６を通して、イオンビーム
８から目的とするイオン種のみを選別して導出して、そ
れをターゲット（例えば半導体ウェーハ）２８に入射さ
せてイオン注入を行うよう構成されている。

【０００３】イオン源２は、プラズマを生成するプラズ
マ生成部４と、当該プラズマから電界の作用でイオンビ
ーム８を引き出す引出し電極系６とを備えており、これ
らはイオン源チャンバーと呼ばれる真空容器１０内に収
納されている。

【０００４】このイオン注入装置は、更に、引出し電極
系６を、イオンビーム８の引出し方向である±ｃ方向
（ビーム進行方向）、それに直交する±ａ方向（左右方
向）および±ｂ方向（上下方向）に機械的に駆動する
（即ち、動かす）電極駆動装置１２を備えている。

【０００５】分析マグネット１６は、分析マグネットチ
ャンバーと呼ばれる真空容器１４内においてイオンビー
ム８を磁界Ｂによって円弧状に曲げるものであり、イオ
ンビーム８の軌道を上下から挟む円弧状をした二つの磁
極１８と（下側の磁極１８のみ図に表している）、上下
の各磁極１８の周りに巻かれていて上下の磁極１８間に
上記磁界Ｂを発生させるコイル２０（これは真空容器１
４外に配置されているので破線で示している）とを備え
ている。この分析マグネット１６は、マグネット電源２
２からコイル２０に供給される電流によって励磁されて
上記磁界Ｂを発生させる。この分析マグネット１６は、
イオンビーム８を上記のように曲げることによって、分
析スリット板２４と協働して、イオンビーム８から必要
とする特定のイオン種（これは、イオンの質量数および
価数によって特定することができる）のみを選別して取
り出すことができる（これは、質量分析または質量分離
と呼ばれる）。

【０００６】分析スリット板２４は、この例では、分析
マグネット１６内の出口近くに配置されている。より具
体的には、分析マグネット１６を構成する上下の磁極１
８間に、イオンビーム８に交差するように配置されてい
る。この分析スリット板２４は、図６にも示すように、
この例では左右方向の幅Ｗよりも上下方向の高さＨが大
きい矩形の（より具体的には細長い）スリット２６を有
している。この分析スリット板２４は、例えば、カーボ
ン製である。

【０００７】分析マグネット１６の磁界Ｂで曲げられた
イオンビーム８は、このスリット２６を包含するように
分析スリット板２４に当たる。分析スリット板２４に当
たるイオンビーム８は、例えば図６に示すような楕円
形、あるいは長円形、矩形等の形状をしており、通常は
その中心がスリット２６の中心に一致するように、スリ
ット２６の部分に導かれる。そして、このイオンビーム
８を構成するイオンの内でスリット２６の部分のイオン
だけが、即ちスリット２６を通過する軌道を描く特定の
イオン種のみが、スリット２６を通過して選択的に下流
側へ導出される。

【０００８】なお、分析スリット板２４は、この例のよ
うに、分析マグネット１６内の出口近くに設ける場合も
あるし、分析マグネット１６を出た近く、あるいは分析
マグネット１６よりも下流側に設ける場合もある。いず
れにしても、分析スリット板２４は分析マグネット１６
と協働してイオンビーム８の質量分析を行う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】分析スリット板２４の
スリット２６の部分には、上記のようにイオンビーム８
が当たるので、当該イオン注入装置の運転時間の経過に
伴って、イオンビーム８によってスリット２６は徐々に
削られ、その寸法が、より具体的には幅Ｗおよび高さＨ
が、徐々に増大して行く。

【００１０】スリット２６の大きさは、イオンビーム８
の質量分析における質量分解能を決める重要な要素であ
り、スリット２６の寸法が上記のように増大すると、当
該質量分解能が悪化する。それによって、不要なイオン
種が分析スリット板２４から導出されるようになり、タ
ーゲット２８に対する注入特性を悪化させる等の不都合
が発生する。

【００１１】しかし上記のようなスリット２６の寸法の
増大は、従来は、分析スリット板２４を通過後のイオン
ビーム８のビーム電流の変化、あるいはターゲット２８
に対する注入特性の悪化から推測するしかなく、しかも
注入特性等の状況が悪化してからでないと分からなかっ
たので、スリット２６の寸法増大を正確かつ速やかに検
出することは困難であった。

【００１２】また、スリット２６の中心とそこに当たる
イオンビーム８の中心とが何らかの原因でずれると、や
はり分析マグネット１６および分析スリット板２４によ
るイオンビーム８の質量分解能が悪化するけれども、こ
れも従来は上記のように、分析スリット板２４を通過後
のイオンビーム８のビーム電流の変化、あるいはターゲ
ット２８に対する注入特性の悪化から推測するしかな
く、当該ずれを正確かつ速やかに検出することは困難で
あった。

【００１３】そこでこの発明は、分析スリット板のスリ
ットの寸法を正確かつ速やかに測定することができるよ
うにすることを一つの目的としている。

【００１４】また、分析スリット板のスリットの中心位
置と、当該分析スリット板に当たるイオンビームの中心
位置とを正確かつ速やかに測定することができるように
することを他の目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る第１のイ
オン注入装置は、前記分析スリット板のスリットを含む
領域の温度分布を測定して当該温度分布を表す温度デー
タを出力する赤外線カメラと、この赤外線カメラからの
温度データを処理して前記分析スリット板のスリットの
寸法を測定するデータ処理装置とを備えることを特徴と
している（請求項１）。

【００１６】イオンビームが分析スリット板に当たる
と、当該イオンビームの運動エネルギーによって、イオ
ンビームが当たった部分を中心として分析スリット板の
温度が上昇する。しかし、分析スリット板のスリット
は、イオンビームを通す穴であるので、温度変化はな
い。従って、前記赤外線カメラで測定する前記温度分布
によって、分析スリット板のスリットの寸法を判別する
ことができる。この判別を前記データ処理装置が行う。
即ち、前記データ処理装置は、赤外線カメラからの温度
分布を表す温度データを処理して、分析スリット板のス
リットの寸法を測定する。

【００１７】このような寸法測定は、赤外線を用いて被
測定物そのものの寸法を物理的に測定する技術であるの
で、分析スリット板のスリットの寸法を正確にかつ速や
かに測定することができる。その結果、分析スリット板
のスリットの寸法増大を正確かつ速やかに検出すること
が可能になる。

【００１８】この発明に係る第２のイオン注入装置は、
前記分析スリット板のスリットを含む領域の温度分布を
測定して当該温度分布を表す温度データを出力する赤外
線カメラと、この赤外線カメラからの温度データを処理
して前記分析スリット板のスリットの中心位置および当
該分析スリット板に当たる前記イオンビームの中心位置
を測定するデータ処理装置とを備えることを特徴として
いる（請求項２）。

【００１９】前述したように、イオンビームが分析スリ
ット板に当たると、当該イオンビームの運動エネルギー
によって、イオンビームが当たった部分を中心として分
析スリット板の温度が上昇する。しかし、分析スリット
板のスリットは、イオンビームを通す穴であるので、温
度変化はない。従って、前記赤外線カメラで測定する前
記温度分布によって、分析スリット板のスリットの中心
位置のみならず、分析スリット板上でのイオンビームの
中心位置をも判別することができる。この判別を前記デ
ータ処理装置が行う。即ち、前記データ処理装置は、赤
外線カメラからの温度分布を表す温度データを処理し
て、分析スリット板のスリットの中心位置と、当該スリ
ット板に当たるイオンビームの中心位置とを測定する。

【００２０】このような位置測定は、赤外線を用いて被
測定物そのものの中心位置を物理的に測定する技術であ
るので、分析スリット板のスリットの中心位置と、当該
分析スリット板に当たるイオンビームの中心位置とを正
確にかつ速やかに測定することができる。その結果、両
者の位置ずれを正確かつ速やかに検出することが可能に
なる。

【００２１】前記データ処理装置で測定した前記スリッ
トの中心位置に前記イオンビームの中心位置が一致する
ように、前記マグネット電源を制御して前記分析マグネ
ットで発生させる磁場の強さを補正する補正制御装置を
更に設けても良い（請求項３）。

【００２２】あるいは、前記データ処理装置で測定した
前記スリットの中心位置に前記イオンビームの中心位置
が一致するように、前記電極駆動装置を制御して前記イ
オン源の引出し電極系の位置を補正する補正制御装置を
更に設けても良い（請求項４）。

【００２３】上記のような補正制御装置を更に設けるこ
とによって、前記スリットの中心位置と前記イオンビー
ムの中心位置とのずれを自動的に補正して、両中心位置
を自動的に一致させることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、この発明に係るイオン注
入装置の一例を示す図である。図５に示した従来例と同
一または相当する部分には同一符号を付し、以下におい
ては当該従来例との相違点を主に説明する。

【００２５】前記分析スリット板２４にイオンビーム８
が当たると、イオンビーム８の運動エネルギーによっ
て、イオンビーム８が当たった部分を中心として、分析
スリット板２４の温度Ｔが上昇する。しかし、分析スリ
ット板２４のスリット２６は、イオンビーム８を通過さ
せる穴（空間）であるので、温度変化はない。この温度
Ｔの分布の一例を図２および図３に示す。両図２、３
は、イオンビーム８の中心８ａとスリット２６の中心２
６ａとが一致している場合の例である。なお、両図２、
３（あるいは後述する図４）中のｘ、ｙの方向と、図１
中のｘ、ｙの方向とは、それぞれ同じものである。

【００２６】図２では、イオンビーム８の輪郭を実線で
示し、温度Ｔの分布を等高線状に破線で示している。通
常、イオンビーム８はその中心部の密度が一番高い山形
の密度分布を有しているので、温度Ｔの分布も、図２お
よび図３に示すように、ビーム密度分布に応じた山形に
なる。しかし、スリット２６の部分は、空間なので温度
は背景温度（室温）と同程度に低いままである。この温
度を、図３および図４では便宜上０として記載してい
る。

【００２７】このイオン注入装置は、上記分析スリット
板２４から放射される赤外線３２を受けて、分析スリッ
ト板２４のスリット２６を含む領域の上記のような温度
分布を測定して、当該温度分布を表す温度データＤを出
力する赤外線カメラ３６を備えている。

【００２８】より具体的には、この例では、真空容器１
４の壁面であって、分析スリット板２４に対向していて
スリット２６を含む領域を見通すことのできる位置に、
真空を保持しかつ赤外線３２を透過させる窓板３４を設
け、その外部の大気側に上記赤外線カメラ３６を設けて
いる。

【００２９】赤外線カメラ３６は、この例のように、分
析スリット板２４に正対するように設けるのが好まし
い。そのようにすれば、分析スリット板２４の温度分布
を分析スリット板２４の真っ正面から測定することがで
きるので、温度分布の測定やそれに基づくデータ処理が
簡単になる。しかし、赤外線カメラ３６を分析スリット
板２４に斜めに対向するように配置しても構わない。そ
のようにすると、分析スリット板２４上の温度分布を赤
外線カメラ３６で斜めから測定することになるけれど
も、それでも分析スリット板２４上の温度分布を測定す
ることはできる。また必要に応じて、データ処理時に補
正をかけても良い。

【００３０】窓板３４は、赤外線３２の透過率の高い材
質のものを用いるのが好ましい。例えば、石英ガラスを
用いるのが好ましい。

【００３１】窓板３４の内側には、開閉式のシャッター
４４を設けておくのが好ましい。シャッター４４は、こ
の例では、真空容器１４外に設けられた駆動部４６によ
って矢印Ｒのように回転させられて開閉される。赤外線
カメラ３６を使用しないときにこのシャッター４４を閉
じることによって、イオン源２から流入する原料ガス等
が窓板３４に付着して窓板３４が汚れるのを防止するこ
とができる。

【００３２】赤外線カメラ３６から出力される温度デー
タＤは、より具体的にはこの例では、複数の測定点の座
標（ｘ，ｙ）の情報と、各測定点における温度Ｔの情報
の組から成り、（ｘ，ｙ，Ｔ）で表すことができる。即
ち、Ｄ≡（ｘ，ｙ，Ｔ）である。測定点の数は、例え
ば、ｘ座標上で３２０点、ｙ座標上で２４０点であり、
合計で７６，８００点である。各測定点、即ち各座標
（ｘ，ｙ）における温度Ｔの階調は、例えば２５６階調
である。但し、赤外線カメラ３６の仕様はこれに限られ
るものではない。

【００３３】このイオン注入装置は、上記赤外線カメラ
３６からの温度データＤを処理して、分析スリット板２
４のスリット２６の寸法を測定するデータ処理装置３８
を更に備えている。より具体的には、前述したように、
温度データＤから、例えば図３（Ａ）に示すようなｙ＝
０でのｘ軸上の温度分布、および図３（Ｂ）に示すよう
なｘ＝０でのｙ軸上の温度分布をそれぞれ得ることがで
きる。前述したように、それぞれの温度分布で、原点付
近で温度が０になっている部分が、スリット２６の位置
および寸法を示している。このような温度分布のデータ
から、スリット２６の寸法を、より具体的にはｘ軸方向
の幅Ｗおよびｙ軸方向の高さＨを、計算によって求める
ことができる。その際、赤外線カメラ３６で撮影するス
リット２６の寸法と実際のスリット２６の寸法との間の
関係は、赤外線カメラ３６の特性および赤外線カメラ３
６と分析スリット板２４との間の距離に応じて一定の比
率関係にあり、この比率は予め分かっているので、その
比率を考慮すれば良い。データ処理装置３８は上記のよ
うなデータ処理を行う。

【００３４】なお、図３のような温度分布をデータ処理
装置３８のディスプレイ４０に表示させても良い。それ
と共に、あるいはそれの代わりに、スリット２６の寸法
（より具体的には幅Ｗおよび高さＨ）を数値でディスプ
レイ４０に表示させても良い。

【００３５】上記赤外線カメラ３６およびデータ処理装
置３８による分析スリット板２４のスリット２６の寸法
測定は、赤外線３２を用いて被測定物（ここではスリッ
ト２６）そのものの寸法を物理的（より具体的には光学
的）に測定する技術であるので、従来のようにターゲッ
ト２８に対する注入特性の悪化から推測する場合と違っ
て、スリット２６の寸法を正確にかつ速やかに測定する
ことができる。その結果、スリット２６の寸法増大を正
確かつ速やかに検出することが可能になる。

【００３６】このようなスリット２６の寸法測定は、当
該イオン注入装置の運転中は、即ちイオン源２からイオ
ンビーム８を引き出して分析スリット板２４を通過させ
ている間は、いつでも任意の時に行うことができる。ま
た、運転直後も、分析スリット板２４の温度はしばらく
は上昇しているので、その間であれば測定することがで
きる。

【００３７】例えば、スリット２６の寸法測定を、当該
イオン注入装置の運転中に常時、あるいは所定間隔で行
い、スリット２６の幅Ｗおよび高さＨの少なくとも一方
が規定値よりも大きくなったことを判定手段で判定し、
あるいはオペレーターに判定させ、その判定結果に基づ
いて当該イオン注入装置の運転を止めて分析スリット板
２４を交換するようにしても良い。そのようにすれば、
イオン注入装置の運転中にスリット２６の寸法や分析ス
リット板２４の交換の必要性が分かるので、分析スリッ
ト板２４の交換のための装置停止を必要最小限にするこ
とができ、装置の処理効率（スループット）を向上させ
ることができる。

【００３８】なお、スリット２６の寸法測定は、この例
のようにｘ、ｙ両方の二次元（より具体的には幅Ｗおよ
び高さＨ）で行うのが好ましいけれども、それに限られ
るものではなく、一次元でも良い。例えば、イオンビー
ム８によってスリット２６が削られやすい方向の寸法
（例えば幅Ｗ）のみを測定しても良い。

【００３９】ところで、分析スリット板２４のスリット
２６の中心２６ａと、当該分析スリット板２４に当たる
イオンビーム８の中心８ａとがずれると、分析マグネッ
ト１６および分析スリット板２４によるイオンビーム８
の質量分解能が悪化することは前述したとおりである。
図４は、イオンビーム８の中心８ａがスリット２６の中
心２６ａから、−ｘ方向および−ｙ方向にずれた場合の
温度分布の例を示す。このような課題に対しては、次の
ようにして対処することができる。

【００４０】赤外線カメラ３６から出力される温度デー
タＤをデータ処理装置３８で処理することによって、上
記のように分析スリット板２４のスリット２６の寸法を
測定することができるだけでなく、スリット２６の中心
２６ａの位置（より具体的にはｘ、ｙ両方向の中心位
置）を測定することもできる。上記のようにして測定し
たスリット２６の幅Ｗの中心の座標がスリット２６のｘ
軸上での中心位置であり、高さＨの中心の座標がスリッ
ト２６のｙ軸上での中心位置だからである。

【００４１】また、分析スリット板２４の上記のような
温度分布のピーク位置と、当該分析スリット板２４に当
たるイオンビーム８の中心位置とは、前述したように通
常は一致しているので、赤外線カメラ３６から出力され
る温度データＤをデータ処理装置３８で処理することに
よって、分析スリット板２４に当たるイオンビーム８の
中心８ａの位置（より具体的にはｘ、ｙ両方向の中心位
置）を測定することもできる。スリット２６の部分の温
度分布は０付近に低下しているけれども、外挿法や補間
法等を用いることによって、スリット２６がないとした
場合の温度分布のピーク位置を演算によって求めること
ができる。

【００４２】この例のデータ処理装置３８は、上記のよ
うな分析スリット板２４のスリット２６の中心位置の測
定と、当該分析スリット板２４に当たるイオンビーム８
の中心位置の測定とを行うこともできる。

【００４３】上記のような位置測定は、上記スリット２
６の寸法測定の場合と同様、赤外線３２を用いて被測定
物（ここではスリット２６およびイオンビーム８）その
ものの中心位置を物理的に測定する技術であるので、従
来のようにターゲット２８に対する注入特性の悪化から
質量分解能の悪化ひいては相互の中心のずれを推測する
場合と違って、両者２６、８の中心位置を正確にかつ速
やかに測定することができる。その結果、両者２６、８
の位置ずれを正確かつ速やかに検出することが可能にな
り、ひいては、分析マグネット１６および分析スリット
板２４によるイオンビーム８の質量分解能の悪化を速や
かに検出することが可能になる。

【００４４】なお、スリット２６の中心位置とイオンビ
ーム８の中心位置の測定は、この例のようにｘ、ｙ両方
の二次元で行うのが好ましいけれども、一次元でも良
い。例えば、分析マグネット１６によってイオンビーム
８を偏向させるｘ方向（スリット２６の幅Ｗ方向）のず
れが質量分解能に大きく影響するので、このｘ方向にお
ける中心位置のみを測定しても良い。

【００４５】この例のように、上記のようにしてデータ
処理装置３８で測定したスリット２６の中心位置とイオ
ンビーム８の中心位置のデータに基づいて、両中心位置
のずれを補正して両者を一致させる補正制御装置４２を
更に設けておいても良い。この補正制御装置４２は、こ
の例では、（１）スリット２６の中心位置にイオンビー
ム８の中心位置が一致するように、前記マグネット電源
２２を制御して分析マグネット１６で発生させる磁界Ｂ
の強さを補正する機能と、（２）スリット２６の中心位
置にイオンビーム８の中心位置が一致するように、前記
電極駆動装置１２を制御してイオン源２の引出し電極系
６の位置を補正する機能とを有している。この二つの機
能を詳述すると次のとおりである。

【００４６】（１）磁場Ｂの強度補正イオン源２から引き出されたイオンビーム８は、図１に
示すように、分析マグネット１６において、イオンビー
ム８の進行方向に見て右（即ち＋ｘ方向）に曲げられて
いるものとする。このとき、イオンビーム８の中心８ａ
がスリット２６の中心２６ａから右（即ち＋ｘ側）にず
れている場合は、イオンビームの曲げ方を弱めて分析マ
グネット１６におけるイオンビーム８の曲率半径を大き
くする必要があるので、分析マグネット１６で発生させ
る磁界Ｂの強さを小さくする。反対に、イオンビーム８
の中心８ａが左（即ち−ｘ側）にずれている場合は、イ
オンビーム８の曲げ方を強めてその曲率半径を小さくす
る必要があるので、磁界Ｂの強さを大きくする。これに
よって、スリット２６の幅Ｗ方向におけるイオンビーム
８の位置ずれを補正して、スリット２６の中心位置にイ
オンビーム８の中心位置を合わせることができる。この
ような制御を補正制御装置４２が行う。この制御をまと
めると表１のようになる。

【００４７】

【表１】

【００４８】（２）引出し電極系６の位置補正イオンビーム８の中心８ａがスリット２６の中心２６ａ
から右（即ち＋ｘ側）にずれている場合は、分析マグネ
ット１６を通過するときのイオンビーム８の軌道半径を
大きくする必要がある。このとき、引出し電極系６をイ
オンビーム８の進行方向に見て右（即ち＋ａ側）に移動
させると、プラズマ生成部４と引出し電極系６との間の
電界の分布が右にずれるように歪み、イオンビーム８は
引出し電極系６からわずかに左（即ち−ａ側）向きに引
き出されて分析マグネット１６に導入され、それによっ
て分析マグネット１６におけるイオンビーム８の軌道半
径が大きくなることが実験によって確かめられている。
従ってこの場合は、引出し電極系６を右（即ち＋ａ側）
に移動させる。反対に、イオンビーム８の中心８ａが左
（即ち−ｘ側）にずれている場合は、引出し電極系６を
左（即ち−ａ側）に移動させる。これによって、スリッ
ト２６の幅Ｗ方向におけるイオンビーム８の位置ずれを
補正して、スリット２６の中心位置にイオンビーム８の
中心位置を合わせることができる。

【００４９】スリット２６の上下（即ち±ｙ）方向につ
いても、上記と同様の理由から、イオンビーム８の中心
８ａがスリット２６の中心２６ａから上（即ち＋ｙ側）
にずれている場合は、引出し電極系６を上（即ち＋ｂ
側）に移動させる。反対に、イオンビーム８の中心８ａ
が下（即ち−ｙ側）にずれている場合は、引出し電極系
６を下（即ち−ｂ側）に移動させる。これによって、ス
リット２６の高さＨ方向におけるイオンビーム８の位置
ずれを補正して、スリット２６の中心位置にイオンビー
ム８の中心位置を合わせることができる。

【００５０】上記のような上下方向および左右方向の制
御を補正制御装置４２が行う。この制御をまとめると表
２のようになる。

【００５１】

【表２】

【００５２】なお、補正制御装置４２には、この例のよ
うに、上記（１）に示した磁界Ｂの強度補正を行う機能
と、上記（２）に示した引出し電極系６の位置補正を行
う機能の両方を持たせておいて、両機能を併用するのが
好ましいけれども、（１）、（２）のどちらか一方だけ
の機能を持たせておいても良い。また、前述したように
イオンビーム８のｘ方向のずれが質量分解能に大きく影
響するので、引出し電極系６の位置補正は、ｘ方向にお
ける位置補正のみを行うようにしても良い。

【００５３】分析スリット板２４は、前述したように、
この例と違って、分析マグネット１６を出た近く、ある
いは分析マグネット１６よりも下流側に設ける場合もあ
り、その場合は、当該分析スリット板２４の位置に応じ
て赤外線カメラ３６を設ける位置も変えれば良い。

【００５４】

【発明の効果】この発明は、上記のとおり構成されてい
るので、次のような効果を奏する。

【００５５】請求項１記載の発明によれば、上記のよう
な赤外線カメラおよびデータ処理装置を備えていて、赤
外線を用いて被測定物そのものの寸法を物理的に測定す
ることができるので、分析スリット板のスリットの寸法
を正確にかつ速やかに測定することができる。その結
果、分析スリット板のスリットの寸法増大を正確かつ速
やかに検出することが可能になる。

【００５６】請求項２記載の発明によれば、上記のよう
な赤外線カメラおよびデータ処理装置を備えていて、赤
外線を用いて被測定物そのものの中心位置を物理的に測
定することができるので、分析スリット板のスリットの
中心位置と、当該分析スリット板に当たるイオンビーム
の中心位置とを正確にかつ速やかに測定することができ
る。その結果、両者の位置ずれを正確かつ速やかに検出
することが可能になる。

【００５７】請求項３および４記載の発明によれば、上
記のような赤外線カメラおよびデータ処理装置に加え
て、上記のような補正制御装置を更に備えているので、
分析スリット板のスリットの中心位置と、当該分析スリ
ット板に当たるイオンビームの中心位置とのずれを自動
的に補正して、両中心位置を自動的に一致させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るイオン注入装置の一例を示す図
である。

【図２】図１中の分析スリット板のＰ視図であり、イオ
ンビームの中心とスリットの中心とが一致している場合
のイオンビームおよび温度分布の概略例を併せて示す。

【図３】イオンビームの中心とスリットの中心とが一致
している場合の分析スリット板の温度分布の一例を示す
図であり、（Ａ）は分析スリット板のｙ＝０でのｘ軸上
の温度分布、（Ｂ）は分析スリット板のｘ＝０でのｙ軸
上の温度分布を示す。

【図４】イオンビームの中心がスリットの中心からずれ
ている場合の分析スリット板の温度分布の一例を示す図
であり、（Ａ）は分析スリット板のｙ＝０でのｘ軸上の
温度分布、（Ｂ）は分析スリット板のｘ＝０でのｙ軸上
の温度分布を示す。

【図５】従来のイオン注入装置の一例を示す図である。

【図６】図５中の分析スリット板のＰ視図であり、イオ
ンビームの断面を併せて示す。

【符号の説明】

２イオン源６引出し電極系８イオンビーム１２電極駆動装置１６分析マグネット２２マグネット電源２４分析スリット板２６スリット２８ターゲット３６赤外線カメラ３８データ処理装置４２補正制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオン源から引き出したイオンビーム
を、分析マグネットおよび分析スリット板のスリットを
通してターゲットへ入射させる構成のイオン注入装置に
おいて、前記分析スリット板のスリットを含む領域の温
度分布を測定して当該温度分布を表す温度データを出力
する赤外線カメラと、この赤外線カメラからの温度デー
タを処理して前記分析スリット板のスリットの寸法を測
定するデータ処理装置とを備えることを特徴とするイオ
ン注入装置。
【請求項２】イオン源から引き出したイオンビーム
を、分析マグネットおよび分析スリット板のスリットを
通してターゲットへ入射させる構成のイオン注入装置に
おいて、前記分析スリット板のスリットを含む領域の温
度分布を測定して当該温度分布を表す温度データを出力
する赤外線カメラと、この赤外線カメラからの温度デー
タを処理して前記分析スリット板のスリットの中心位置
および当該分析スリット板に当たる前記イオンビームの
中心位置を測定するデータ処理装置とを備えることを特
徴とするイオン注入装置。
【請求項３】イオン源から引き出したイオンビーム
を、分析マグネットおよび分析スリット板のスリットを
通してターゲットへ入射させる構成をしており、かつ前
記分析マグネットを励磁するマグネット電源を備えるイ
オン注入装置において、前記分析スリット板のスリット
を含む領域の温度分布を測定して当該温度分布を表す温
度データを出力する赤外線カメラと、この赤外線カメラ
からの温度データを処理して前記分析スリット板のスリ
ットの中心位置および当該分析スリット板に当たる前記
イオンビームの中心位置を測定するデータ処理装置と、
このデータ処理装置で測定した前記スリットの中心位置
に前記イオンビームの中心位置が一致するように、前記
マグネット電源を制御して前記分析マグネットで発生さ
せる磁場の強さを補正する補正制御装置とを備えること
を特徴とするイオン注入装置。
【請求項４】引出し電極系を有するイオン源から引き
出したイオンビームを、分析マグネットおよび分析スリ
ット板のスリットを通してターゲットへ入射させる構成
をしており、かつ前記引出し電極系を動かす電極駆動装
置を備えるイオン注入装置において、前記分析スリット
板のスリットを含む領域の温度分布を測定して当該温度
分布を表す温度データを出力する赤外線カメラと、この
赤外線カメラからの温度データを処理して前記分析スリ
ット板のスリットの中心位置および当該分析スリット板
に当たる前記イオンビームの中心位置を測定するデータ
処理装置と、このデータ処理装置で測定した前記スリッ
トの中心位置に前記イオンビームの中心位置が一致する
ように、前記電極駆動装置を制御して前記イオン源の引
出し電極系の位置を補正する補正制御装置とを備えるこ
とを特徴とするイオン注入装置。