JP2008235006A - イオンビームの進行角修正方法およびイオン注入装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 前段多点ファラデー24および後段多点ファラデー28の複数の検出器をそれぞれ電気的に並列接続した状態で、各多点ファラデー24、28にy方向においてイオンビーム4が徐々に入射するようにして、イオンビーム4のy方向における中心位置をイオンビーム進行方向の上流側および下流側の2箇所で求めて、当該中心位置間のy方向における距離および前記2箇所間のz方向における距離を用いて、ターゲット16付近でのイオンビーム4のy方向における進行角を測定する進行角測定工程と、この工程で測定した進行角を小さくする方向に、イオン源の引出し電極系のy方向における傾き角度を変化させて、イオン源から引き出すイオンビームのy方向における角度を変化させる進行角修正工程とを、進行角測定工程で測定した進行角が第1の許容範囲内に入るまで1回ずつ以上行う。
【選択図】 図6
Description
図1は、イオン注入装置の一例を示す概略平面図である。この明細書および図面においては、イオンビーム4の設計上の進行方向を常にz方向とし、このz方向と実質的に直交する面内において互いに実質的に直交する2方向をx方向およびy方向としている。例えば、x方向およびz方向は水平方向であり、y方向は垂直方向である。「設計上の進行方向」というのは、換言すれば、所定の進行方向、即ち本来進むべき進行方向のことである。
上記前段多点ファラデー24および後段多点ファラデー28を用いて、各多点ファラデー24、28にy方向においてイオンビーム4が徐々に入射するようにして、イオンビーム4のy方向における中心位置をイオンビーム進行方向zの上流側および下流側の2箇所で求めて、当該中心位置間のy方向における距離および前記2箇所間のz方向における距離を用いて、ターゲット16付近でのイオンビーム4のy方向における進行角θy を測定する。この測定方法を以下に詳述する。
θy =tan-1{(ycb−ycf)/L}
dSf,i(y)/dy=jf,i(y)
イオンビームの進行角θy の修正を行うには、上記進行角測定工程に加えて、当該進行角測定工程で測定した進行角θyaまたはθycを用いて、当該進行角θyaまたはθycを小さくする方向に(即ち、進行角θyaまたはθycを0度に近づける方向に)、イオン源2の引出し電極系74の傾き角度βy (図2参照)を変化させて、イオン源2から引き出すイオンビーム4のy方向における角度を変化させる。これが進行角修正工程である。より具体的には、進行角θyaまたはθycのy方向における向きと反対方向に、引出し電極系74のy方向における傾き角度βy を変化させる。
上記y方向における進行角θy に加えて、ターゲット16付近でのイオンビーム4のx方向における進行角θx (図15参照)についても、上記前段多点ファラデー24および後段多点ファラデー28を用いて測定し、更にそれを修正するようにしても良い。
4 イオンビーム
16 ターゲット
24 前段多点ファラデー
28 後段多点ファラデー
50 制御装置
74 引出し電極系
76 電極駆動装置
θx 、θy 、θya、θyc 進行角
Claims (6)
- イオンビームの設計上の進行方向をz方向とし、z方向と実質的に直交する平面内において互いに実質的に直交する2方向をx方向およびy方向とすると、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であって、x方向の走査を経て、またはx方向の走査を経ることなく、x方向の寸法がy方向の寸法よりも大きいリボン状のイオンビームをターゲットに照射する構成の装置であって、ターゲット付近におけるイオンビーム進行方向の相対的に上流側および下流側に設けられていて、イオンビームのビーム電流を測定する複数の検出器がx方向にそれぞれ並設されて成る前段多点ファラデーおよび後段多点ファラデーを有しているイオン注入装置において、
前記前段多点ファラデーの複数の検出器を互いに電気的に並列接続し、かつ後段多点ファラデーの複数の検出器を互いに電気的に並列接続した状態で、各多点ファラデーにy方向においてイオンビームが徐々に入射するようにして、イオンビームのy方向における中心位置をイオンビーム進行方向の上流側および下流側の2箇所で求めて、当該中心位置間のy方向における距離および前記2箇所間のz方向における距離を用いて、ターゲット付近でのイオンビームのy方向における進行角を測定する進行角測定工程と、
当該進行角測定工程で測定した進行角を小さくする方向に、前記イオン源の引出し電極系のy方向における傾き角度を変化させて、前記イオン源から引き出すイオンビームのy方向における角度を変化させる進行角修正工程とを、
前記進行角測定工程で測定した進行角が第1の許容範囲内に入るまで1回ずつ以上行うことを特徴とするイオンビームの進行角修正方法。 - イオンビームの設計上の進行方向をz方向とし、z方向と実質的に直交する平面内において互いに実質的に直交する2方向をx方向およびy方向とすると、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であって、x方向の走査を経て、またはx方向の走査を経ることなく、x方向の寸法がy方向の寸法よりも大きいリボン状のイオンビームをターゲットに照射する構成の装置であって、ターゲット付近におけるイオンビーム進行方向の相対的に上流側および下流側に設けられていて、イオンビームのビーム電流を測定する複数の検出器がx方向にそれぞれ並設されて成る前段多点ファラデーおよび後段多点ファラデーを有しているイオン注入装置において、
前記前段多点ファラデーおよび後段多点ファラデーのx方向における中央付近の検出器をそれぞれ用いて、各多点ファラデーにy方向においてイオンビームが徐々に入射するようにして、イオンビームのy方向における中心位置をイオンビーム進行方向の上流側および下流側の2箇所で求めて、当該中心位置間のy方向における距離および前記2箇所間のz方向における距離を用いて、ターゲット付近でのイオンビームのy方向における進行角を測定する進行角測定工程と、
当該進行角測定工程で測定した進行角を小さくする方向に、前記イオン源の引出し電極系のy方向における傾き角度を変化させて、前記イオン源から引き出すイオンビームのy方向における角度を変化させる進行角修正工程とを、
前記進行角測定工程で測定した進行角が第1の許容範囲内に入るまで1回ずつ以上行うことを特徴とするイオンビームの進行角修正方法。 - 前記進行角測定工程で測定した進行角が第1の許容範囲内に入った後に、
前記前段多点ファラデーおよび後段多点ファラデーを用いて、各多点ファラデーにy方向においてイオンビームが徐々に入射するようにして、イオンビームのy方向における中心位置をイオンビーム進行方向の上流側および下流側の2箇所で求めて、当該中心位置間のy方向における距離および前記2箇所間のz方向における距離を用いて、ターゲット付近でのイオンビームのy方向における進行角を測定し、しかもこのような測定をx方向の複数位置において行う進行角分布測定工程と、
当該進行角分布測定工程で測定した複数位置の進行角の内に、その大きさが第2の許容範囲内から外れている進行角があるか否かを判定する進行角分布判定工程とを更に行う請求項1または2記載のイオンビームの進行角修正方法。 - イオンビームの設計上の進行方向をz方向とし、z方向と実質的に直交する平面内において互いに実質的に直交する2方向をx方向およびy方向とすると、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であって、x方向の走査を経て、またはx方向の走査を経ることなく、x方向の寸法がy方向の寸法よりも大きいリボン状のイオンビームをターゲットに照射する構成の装置であって、ターゲット付近におけるイオンビーム進行方向の相対的に上流側および下流側に設けられていて、イオンビームのビーム電流を測定する複数の検出器がx方向にそれぞれ並設されて成る前段多点ファラデーおよび後段多点ファラデーを有しているイオン注入装置において、
前記イオン源の引出し電極系の少なくともy方向における傾き角度を変化させる機能を有する電極駆動装置を備えており、
更に、(a)前記前段多点ファラデーの複数の検出器を互いに電気的に並列接続し、かつ後段多点ファラデーの複数の検出器を互いに電気的に並列接続した状態で、各多点ファラデーにy方向においてイオンビームが徐々に入射するようにして、イオンビームのy方向における中心位置をイオンビーム進行方向の上流側および下流側の2箇所で求めて、当該中心位置間のy方向における距離および前記2箇所間のz方向における距離を用いて、ターゲット付近でのイオンビームのy方向における進行角を測定する進行角測定制御と、(b)当該進行角測定制御で測定した進行角に基づいて前記電極駆動装置を制御して、当該進行角を小さくする方向に、前記イオン源の引出し電極系のy方向における傾き角度を変化させて、前記イオン源から引き出すイオンビームのy方向における角度を変化させる進行角修正制御とを、前記進行角測定制御で測定した進行角が第1の許容範囲内に入るまで1回ずつ以上行う機能を有している制御装置を備えていることを特徴とするイオン注入装置。 - イオンビームの設計上の進行方向をz方向とし、z方向と実質的に直交する平面内において互いに実質的に直交する2方向をx方向およびy方向とすると、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であって、x方向の走査を経て、またはx方向の走査を経ることなく、x方向の寸法がy方向の寸法よりも大きいリボン状のイオンビームをターゲットに照射する構成の装置であって、ターゲット付近におけるイオンビーム進行方向の相対的に上流側および下流側に設けられていて、イオンビームのビーム電流を測定する複数の検出器がx方向にそれぞれ並設されて成る前段多点ファラデーおよび後段多点ファラデーを有しているイオン注入装置において、
前記イオン源の引出し電極系の少なくともy方向における傾き角度を変化させる機能を有する電極駆動装置を備えており、
更に、(a)前記前段多点ファラデーおよび後段多点ファラデーのx方向における中央付近の検出器をそれぞれ用いて、各多点ファラデーにy方向においてイオンビームが徐々に入射するようにして、イオンビームのy方向における中心位置をイオンビーム進行方向の上流側および下流側の2箇所で求めて、当該中心位置間のy方向における距離および前記2箇所間のz方向における距離を用いて、ターゲット付近でのイオンビームのy方向における進行角を測定する進行角測定制御と、(b)当該進行角測定制御で測定した進行角に基づいて前記電極駆動装置を制御して、当該進行角を小さくする方向に、前記イオン源の引出し電極系のy方向における傾き角度を変化させて、前記イオン源から引き出すイオンビームのy方向における角度を変化させる進行角修正制御とを、前記進行角測定制御で測定した進行角が第1の許容範囲内に入るまで1回ずつ以上行う機能を有している制御装置を備えていることを特徴とするイオン注入装置。 - 前記制御装置は、前記進行角測定制御で測定した進行角が第1の許容範囲内に入った後に、(a)前記前段多点ファラデーおよび後段多点ファラデーを用いて、各多点ファラデーにy方向においてイオンビームが徐々に入射するようにして、イオンビームのy方向における中心位置をイオンビーム進行方向の上流側および下流側の2箇所で求めて、当該中心位置間のy方向における距離および前記2箇所間のz方向における距離を用いて、ターゲット付近でのイオンビームのy方向における進行角を測定し、しかもこのような測定をx方向の複数位置において行う進行角分布測定制御と、(b)当該進行角分布測定制御で測定した複数位置の進行角の内に、その大きさが第2の許容範囲内から外れている進行角があるか否かを判定してその結果を表す信号を出力する進行角分布判定制御とを行う機能を更に有している請求項4または5記載のイオン注入装置。
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