JP2591415Y2 - Beam current measuring device - Google Patents

Beam current measuring device

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JP2591415Y2
JP2591415Y2 JP1992000499U JP49992U JP2591415Y2 JP 2591415 Y2 JP2591415 Y2 JP 2591415Y2 JP 1992000499 U JP1992000499 U JP 1992000499U JP 49992 U JP49992 U JP 49992U JP 2591415 Y2 JP2591415 Y2 JP 2591415Y2
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、例えばイオン注入装置
に具備されて、イオンビーム電流を測定するビーム電流
測定装置に関し、特に、多数のビームコレクタを有する
ビーム電流測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a beam current measuring device provided in, for example, an ion implanter for measuring an ion beam current, and more particularly to a beam current measuring device having a plurality of beam collectors.

【0002】[0002]

【従来の技術】イオン注入装置は、拡散したい不純物を
イオン化し、この不純物イオンを磁界を用いた質量分析
法により選択的に取り出してイオンビームとし、電界に
より加速してイオン照射対象物に照射することで、イオ
ン照射対象物内に不純物を注入するものであり、半導体
プロセスにおいてデバイスの特性を決定する不純物を任
意の量および深さに制御性良く注入できることから、現
在の集積回路の製造に重要な装置になっている。
2. Description of the Related Art An ion implantation apparatus ionizes impurities to be diffused, selectively extracts these impurity ions by mass spectrometry using a magnetic field to form an ion beam, accelerates the ion by an electric field, and irradiates an ion irradiation target. This means that impurities are implanted into the ion irradiation target, and the impurities that determine the characteristics of the device in the semiconductor process can be implanted at an arbitrary amount and depth with good controllability. Device.

【0003】上記イオン注入装置には、例えば8インチ
のウエハのように大型のイオン照射対象物に対応できる
ものとして、所定方向(例えば水平方向)にイオンビー
ムを電気的に走査すると共に、イオン照射対象物側をビ
ーム走査方向と直交する方向に機械的に走査することに
よりウエハ全面に均一な注入を行う、いわゆるハイブリ
ッドスキャン方式のものがある。
[0003] The ion implantation apparatus described above is designed to be capable of coping with a large ion irradiation target such as an 8-inch wafer, for example, by electrically scanning an ion beam in a predetermined direction (for example, a horizontal direction) and ion irradiation. There is a so-called hybrid scan system in which uniform injection is performed over the entire surface of the wafer by mechanically scanning the object side in a direction orthogonal to the beam scanning direction.

【0004】上記ハイブリッドスキャン方式のイオン注
入装置では、図4に示すにように、図示しない走査電極
により水平方向に走査されたイオンビーム51は、注入
位置の上流側に配置された照射マスク52の注入開口部
52aを通過し、注入位置において駆動機構(図示せ
ず)に駆動されて垂直方向(紙面に対して垂直方向)に
往復運動する試料固定台55に保持されたウエハ等の試
料56に照射される。
In the above-described hybrid scan type ion implantation apparatus, as shown in FIG. 4, an ion beam 51 scanned in a horizontal direction by a scanning electrode (not shown) is applied to an irradiation mask 52 disposed upstream of the implantation position. A sample 56 such as a wafer held on a sample fixing table 55 which passes through the injection opening 52a and is driven by a driving mechanism (not shown) at the injection position and reciprocates vertically (in a direction perpendicular to the paper surface). Irradiated.

【0005】上記照射マスク52における注入開口部5
2aのビーム走査方向の両側には、ファラデ開口部52
b・52cが穿設されており、これらの後方(下流)に
は、ドーズファラデ53、モニタファラデ54がそれぞ
れ設けられている。
The injection opening 5 in the irradiation mask 52
2a, a Faraday aperture 52 is provided on both sides in the beam scanning direction.
A b.52c is drilled, and a dose farad 53 and a monitor farad 54 are provided behind (downstream).

【0006】また、注入位置の下流には、ビームコレク
タとしての小型のファラデ64(図5参照)をビーム走
査方向に多数並べてなる多点ファラデ57が配設されて
おり、試料固定台55がビーム照射領域から外れた位置
にあるとき、走査されたイオンビーム51が、上記多点
ファラデ57のファラデ64…に入射するようになって
いる。
Downstream from the injection position, there is provided a multipoint Faraday 57 in which a number of small Farades 64 (see FIG. 5) as beam collectors are arranged in the beam scanning direction. When the ion beam 51 is at a position outside the irradiation area, the scanned ion beam 51 is incident on the Faraday 64 of the multipoint Farade 57.

【0007】上記ドーズファラデ53、および多点ファ
ラデ57は、切替リレー58および流入電流を積算する
カレントインテグレータ(以下、C/Iと称する)59
を介して制御装置60に接続されている。制御装置60
は、上記切替リレー58を制御して、ビーム測定位置を
ドーズファラデ53または多点ファラデ57に切替え、
これらに入射するイオンビーム51のビーム電流を測定
する。そして、制御装置60は、本願考案者が先に提案
(特願平3−208094号)したように、これらの測
定結果に基づいて、メカニカルスキャン方向の注入量が
一定となるように、試料固定台55の動作を制御するよ
うになっている。
The dose Faraday 53 and the multipoint Faraday 57 are provided with a switching relay 58 and a current integrator (hereinafter referred to as C / I) 59 for integrating the inflow current.
Is connected to the control device 60 via the. Control device 60
Controls the switching relay 58 to switch the beam measurement position to the dose Faraday 53 or the multi-point Farade 57,
The beam current of the ion beam 51 incident on them is measured. Then, as previously proposed by the present inventor (Japanese Patent Application No. Hei 3-208094), the control device 60 fixes the sample based on these measurement results so that the injection amount in the mechanical scan direction is constant. The operation of the table 55 is controlled.

【0008】上記多点ファラデ57は、図5に示すよう
に、上記複数のファラデ64…と、各ファラデ64に対
応して複数のビーム入射孔62a…が穿設された照射マ
スク62と、2次電子の流出を防ぐ目的で、ファラデ6
4…の開口部付近に設けられたサプレッサ電極63とか
ら構成されている。従来、全てのファラデ64…は並列
接続されており、各々のファラデ64に入射したイオン
ビーム51は、1つにまとめられてビーム電流計測のた
め、切替リレー58を介してC/I59へ入力される。
As shown in FIG. 5, the multi-point Faraday 57 includes a plurality of Farades 64, an irradiation mask 62 having a plurality of beam incident holes 62a corresponding to the Farades 64, In order to prevent the leakage of secondary electrons, Faraday 6
4 and a suppressor electrode 63 provided near the opening. Conventionally, all the Farades 64 are connected in parallel, and the ion beams 51 incident on each of the Farades 64 are combined into one and input to the C / I 59 via the switching relay 58 for beam current measurement. You.

【0009】[0009]

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、ファラデ64…の内、あるファラデ64
に接続されている電線が断線したり、あるファラデ64
が地絡したような場合でも、それを検知することはでき
ない。従って、上記のような異常が発生した場合、ビー
ム電流の測定値は、実際のビーム電流よりも低くなる。
例えば、多点ファラデ57が10個のファラデ64…で
構成されているような場合、その内の1個分の入力がな
くなれば、ビーム電流の測定値は、実際のビーム電流よ
りも約10%低くなってしまう。このような多点ファラ
デ57において測定されたビーム電流が、注入ドーズ量
の補正に利用されるため、この場合、注入量制御に及ぼ
す影響も約10%に達し、実際に注入されるドーズ量が
大きく変化する。
However, in the above-described conventional configuration, a certain Farade 64 is selected from among the Farades 64.
The wire connected to the Faraday 64
Even if there is a ground fault, it cannot be detected. Therefore, when the above-described abnormality occurs, the measured value of the beam current becomes lower than the actual beam current.
For example, in the case where the multi-point Faraday 57 is composed of ten Farades 64..., If there is no input for one of them, the measured value of the beam current becomes about 10% lower than the actual beam current. It will be lower. Since the beam current measured in such a multipoint Faraday 57 is used for correcting the implantation dose, in this case, the influence on the implantation dose control reaches about 10%, and the dose actually implanted is reduced. It changes greatly.

【0010】現在のイオン注入装置の注入量制御におけ
る許容誤差範囲は、0.5%程度であることを考えると、
上記のような10%にも及ぶ影響は大きな問題である。
[0010] Considering that the allowable error range in the current injection amount control of the ion implantation apparatus is about 0.5%,
The effect of as much as 10% as described above is a major problem.

【0011】本考案は、上記に鑑みなされたものであ
り、その目的は、上記多点ファラデ等、多数のビームコ
レクタを有するビーム電流測定装置において、断線や地
絡等のビームコレクタの異常を短時間で検知することが
できるビーム電流測定装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a beam current measuring apparatus having a large number of beam collectors, such as the above-mentioned multipoint Faraday, which can shorten the abnormality of the beam collector such as disconnection or ground fault. It is an object of the present invention to provide a beam current measuring device capable of detecting time.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本考案のビーム電流測定
装置は、上記の課題を解決するために、複数のビームコ
レクタ、例えばファラデゲージと、上記ビームコレクタ
に入射したビームのビーム電流を検出するビーム電流検
出手段とを備えたビーム電流測定装置において、以下の
手段を講じている。
In order to solve the above-mentioned problems, a beam current measuring device according to the present invention comprises a plurality of beam collectors, for example, a Faraday gauge, and a beam for detecting a beam current of a beam incident on the beam collector. In the beam current measuring device provided with the current detecting means, the following means are taken.

【0013】即ち、上記複数のビームコレクタは、複数
のグループに分割され、かつ、少なくとも1つのグルー
プに含まれるビームコレクタは、複数に設定されている
と共に、分割された各グループとビーム電流検出手段と
の接続間に、これらの間の断接を切り換える切換手段が
設けられ、さらに、上記各グループのビーム電流値に基
づいて、上記ビームコレクタの異常を検出する異常検出
手段を備えている
That is, the plurality of beam collectors are divided into a plurality of groups, and at least one
The beam collector included in the pump is set to multiple
In addition, switching means for switching connection and disconnection between each of the divided groups and the beam current detection means is provided , and further, based on the beam current value of each of the groups.
Abnormality detection to detect abnormalities of the beam collector
Means .

【0014】[0014]

【作用】上記の構成によれば、複数のビームコレクタ
は、いくつか(1個でもよい)のビームコレクタを同グ
ループとして、複数のグループに分割されている。そし
て、各グループ毎に、ビーム電流検出手段との断接を切
り換える切換手段が設けられている。
According to the above configuration, the plurality of beam collectors are divided into a plurality of groups, with some (or even one) beam collector being the same group. Further, a switching unit for switching connection and disconnection with the beam current detection unit is provided for each group.

【0015】所定のビームを各ビームコレクタに照射し
ながら、上記各グループに接続されている切換手段の内
の1つをONにして、他の切換手段をOFFにすれば、
ある1つのグループに属するビームコレクタに入射する
ビーム電流のみがビーム電流検出手段に入力されるよう
になる。同様にして、同一のビームを各ビームコレクタ
に照射しながら、切換手段を順次切り換えることによ
り、各グループ毎のビーム電流値が測定できる。さら
に、異常検出手段は、各グループのビーム電流値に基づ
いて、上記ビームコレクタの異常を検出する。
While irradiating a predetermined beam to each beam collector and turning on one of the switching means connected to each group and turning off the other switching means,
Only the beam current incident on the beam collector belonging to a certain group is input to the beam current detecting means. Similarly, by switching the switching means sequentially while irradiating the same beam to each beam collector, the beam current value for each group can be measured. Further
In addition, the abnormality detecting means is based on the beam current value of each group.
And detects an abnormality of the beam collector.

【0016】例えば、あるビームコレクタに接続されて
いる電線が断線したり、あるビームコレクタが地絡した
ような場合、このような異常ビームコレクタが属するグ
ループにより測定されるビーム電流値は、正常時に比べ
て小さくなる。従って、各グループのビーム電流値の比
率も変化するため、この比率の変化からビームコレクタ
の異常が検知できる。
For example, when an electric wire connected to a certain beam collector is disconnected or a certain beam collector is grounded, a beam current value measured by a group to which such an abnormal beam collector belongs is normally set. It is smaller than that. Therefore, since the ratio of the beam current values of each group also changes, an abnormality of the beam collector can be detected from the change of the ratio.

【0017】このように、各グループ毎のビーム電流値
が求められれば、ビームコレクタの異常の有無を確認す
ることができる。さらに、1つのグループに含まれるビ
ームコレクタは、複数に設定されているので、各ビーム
コレクタを互いに異なるグループに配する場合に比べ
て、分割するグループ数が少なくなる。この結果、短時
間での異常検知が可能である。
[0017] In this way, as long required beam current value of each group, Ru can be used to confirm the presence or absence of an abnormality of the beam collector. In addition, videos included in one group
Beam collectors are set to multiple
Compared to placing collectors in different groups
Thus, the number of groups to be divided is reduced . As a result, abnormality detection can be performed in a short time.

【0018】[0018]

【実施例】本考案の一実施例について図1および図2に
基づいて説明すれば、以下の通りである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0019】本実施例のビーム電流測定装置は、ハイブ
リッドスキャン方式のイオン注入装置において、注入ド
ーズ量の制御に利用されるものであるが、これに限定さ
れるものではない。
The beam current measuring apparatus of the present embodiment is used for controlling the implantation dose in an ion implantation apparatus of a hybrid scan system, but is not limited to this.

【0020】上記イオン注入装置では、イオン源から引
き出され、必要に応じて質量分析、加速等が行われたス
ポット状のイオンビームが、スイープ電源から互いに1
80度位相が異なる三角波状の走査電圧が印加される2
組の平行平板電極によって、水平方向に平行走査され
る。
In the above-described ion implantation apparatus, a spot-like ion beam extracted from the ion source and subjected to mass analysis, acceleration, and the like, as necessary, is fed from a sweep power source to each other.
A triangular scan voltage having a phase difference of 80 degrees is applied 2
Parallel scanning is performed in the horizontal direction by a set of parallel plate electrodes.

【0021】上記イオン注入装置のエンドステーション
には、図2に示すように、注入位置に、ウエハ等の試料
6を保持する試料固定台5が備えられている。この試料
固定台5は、図示しない駆動機構に駆動されて垂直方向
(紙面にたいして垂直方向)に往復運動(走査)するよ
うになっている。
As shown in FIG. 2, the end station of the ion implantation apparatus is provided with a sample holder 5 for holding a sample 6 such as a wafer at an implantation position. The sample fixing table 5 is driven by a driving mechanism (not shown) to reciprocate (scan) in a vertical direction (a direction perpendicular to the paper surface).

【0022】また、上記試料固定台5の上流側には、所
定面積の注入開口部2aを持つ照射マスク2が配置され
ている。上記照射マスク2は、これより下流のビーム照
射領域を制限するものであり、注入開口部2aを通過し
たイオンビーム1のみが、試料固定台5に保持されてメ
カニカルスキャンされる試料6に照射されるようになっ
ている。
An irradiation mask 2 having an injection opening 2a having a predetermined area is arranged upstream of the sample fixing table 5. The irradiation mask 2 limits the beam irradiation area downstream from the irradiation mask 2. Only the ion beam 1 that has passed through the injection opening 2 a is irradiated on the sample 6 that is held by the sample fixing table 5 and mechanically scanned. It has become so.

【0023】上記照射マスク2における注入開口部2a
のビーム走査方向の両側には、ファラデ開口部2b・2
cが穿設されており、ファラデ開口部2bの後方(下
流)には、後述するドーズファラデ3が、そして、ファ
ラデ開口部2cの後方には、ビーム走査領域(必要なだ
けのオーバースキャンが行われているかどうか)を確認
するためのモニタファラデ4がそれぞれ設けられてい
る。
The injection opening 2a in the irradiation mask 2
Faraday apertures 2b and 2b on both sides in the beam scanning direction
c is drilled, a dose Faraday 3 described later is provided (downstream) behind the Faraday opening 2b, and a beam scanning area (an overscan is performed as necessary) is provided behind the Faraday opening 2c. Monitor Faraday 4 for confirming whether or not each of them is provided.

【0024】また、注入位置の下流には、ビームコレク
タとしての小型のファラデ14…(図1参照)をビーム
走査方向に多数並べてなる多点ファラデ7が配設されて
いる。上記多点ファラデ7は、図1に示すように、上記
複数のファラデ14…と、各ファラデ14に対応して複
数のビーム入射孔12a…が穿設された多点ファラデマ
スク12と、2次電子の流出を防ぐ目的で負の電圧が印
加され、ファラデ14…の開口部付近に設けられたサプ
レッサ電極13とから構成されている。そして、垂直方
向に往復運動する試料固定台5が、ビーム照射領域から
外れた位置(即ち、最下位または最上位付近)にあると
き、走査されたイオンビーム1が、上記多点ファラデ7
のファラデ14…に入射するようになっている。
Further, a multipoint Faraday 7 in which a number of small Farades 14... (See FIG. 1) as beam collectors are arranged in the beam scanning direction is disposed downstream of the injection position. As shown in FIG. 1, the multi-point Faraday 7 includes a plurality of Farades 14, a multi-point Faraday mask 12 in which a plurality of beam incident holes 12 a. And a suppressor electrode 13 provided near the opening of the Faraday 14. When the sample fixing table 5 reciprocating in the vertical direction is located at a position outside the beam irradiation area (that is, near the lowest or highest position), the scanned ion beam 1 is applied to the multipoint Faraday 7.
Of Farade 14.

【0025】上記多点ファラデ7の各ファラデ14に
は、切換手段としての多点ファラデ切換リレー11がそ
れぞれ接続されている。各多点ファラデ切換リレー11
の一方の出力端子11aは、並列接続されて1つにまと
められて、切換リレー8の一方の入力端子8aに接続さ
れ、また、他方の出力端子11bは接地されている。こ
れら多点ファラデ切換リレー11…は、後述の制御装置
10(図2)に制御されて選択的に切り換えられる。
The Faraday 14 of the multi-point Faraday 7 is connected to a multi-point Faraday switching relay 11 as switching means. Each multi-point Faraday switching relay 11
One output terminal 11a is connected in parallel and put together into one, connected to one input terminal 8a of the switching relay 8, and the other output terminal 11b is grounded. These multi-point Faraday switching relays 11 are selectively switched under the control of a control device 10 (FIG. 2) described later.

【0026】上記切換リレー8の他方の入力端子8b
は、図2に示すように、上記ドーズファラデ3に接続さ
れている。また、切換リレー8の出力端子は、流入電流
を積算するカレントインテグレータ(以下、C/Iと称
する)9を介して制御装置10に接続されている。これ
らC/I9および制御装置10によってビーム電流検出
手段が構成されている。上記切換リレー8は、上記制御
装置10に制御されて選択的に切り換えられる。
The other input terminal 8b of the switching relay 8
Are connected to the dose Faraday 3 as shown in FIG. The output terminal of the switching relay 8 is connected to a control device 10 via a current integrator (hereinafter referred to as C / I) 9 for integrating the inflow current. The C / I 9 and the controller 10 constitute a beam current detecting means. The switching relay 8 is selectively switched by being controlled by the control device 10.

【0027】即ち、制御装置10は、通常のドーズ補正
動作中(イオン注入前)においては、全ての多点ファラ
デ切換リレー11…を接続状態(ON)として、ファラ
デ14…に入射したイオンビーム1の電流が全てC/I
9で積算されて入力するようにする。その後、制御装置
10は、イオン注入動作中、ドーズファラデ3側になる
ように、上記切替リレー8を制御してビーム測定位置を
切り換える。
That is, during the normal dose correction operation (before ion implantation), the control device 10 sets all the multipoint Faraday switching relays 11 to the connected state (ON), and sets the ion beam 1 incident on the Faraday 14. Current is C / I
The input is made by multiplying by 9. Thereafter, the controller 10 switches the beam measurement position by controlling the switching relay 8 so as to be on the dose farad 3 side during the ion implantation operation.

【0028】そして、制御装置10は、上記ドーズファ
ラデ3および多点ファラデ7に入射するイオンビーム1
のビーム電流から試料6に注入されるドーズ量を換算演
算し、この演算結果に基づいて、メカニカルスキャン方
向の注入量が一定となるように、試料固定台5の移動速
度を制御するようになっている。具体的には、制御装置
10は、測定ビーム電流値(ドーズ量)が減少すれば、
それに比例して試料固定台5の移動速度を遅くし、逆に
ビーム電流値が増加すれば、それに比例して移動速度を
速くするように、試料固定台5の動作を制御する。これ
により、イオン注入量の垂直方向のばらつきが減少され
る。
The control device 10 controls the ion beam 1 incident on the dose Farade 3 and the multipoint Farade 7.
The amount of dose to be injected into the sample 6 is converted from the beam current, and the moving speed of the sample fixing table 5 is controlled based on the calculation result so that the amount of injection in the mechanical scan direction is constant. ing. Specifically, if the measured beam current value (dose amount) decreases, the control device 10
The operation of the sample holder 5 is controlled so that the movement speed of the sample holder 5 is decreased in proportion thereto, and conversely, if the beam current value increases, the movement speed is increased in proportion thereto. Thereby, the variation in the ion implantation amount in the vertical direction is reduced.

【0029】上記の構成において、あるファラデ14に
接続されている電線が断線したり、あるファラデ14が
地絡するといった、多点ファラデ7の異常は、以下のよ
うにして検知することができる。
In the above configuration, an abnormality of the multipoint Faraday 7, such as a break in an electric wire connected to a certain Faraday 14 or a ground fault in a certain Faraday 14, can be detected as follows.

【0030】即ち、制御装置10は、先ず、イオンビー
ム1が多点ファラデ7に入射するように、試料固定台5
をビーム照射領域から外し、切換リレー8を多点ファラ
デ7側に切り換えて、多点ファラデ7による測定状態に
する。このとき、多点ファラデ切換リレー11…は全て
OFF(接地側)にされている。
That is, the control device 10 firstly sets the sample fixing table 5 so that the ion beam 1 is incident on the multipoint Faraday 7.
Is removed from the beam irradiation area, the switching relay 8 is switched to the multipoint Faraday 7 side, and the measurement state by the multipoint Faraday 7 is set. At this time, all the multi-point Faraday switching relays 11 are turned off (ground side).

【0031】この状態で、制御装置10は、多点ファラ
デ切換リレー11を順次1つずつONしながら、全ての
ファラデ14についてビーム電流量を測定する。制御装
置10は、例えば、各ファラデ14による測定値の比率
が所定範囲(例えば、1.00±0.01)に入っているか
否かによって、異常の有無を判断する。
In this state, the control device 10 measures the beam current amount for all the Faraday 14 while sequentially turning on the multipoint Faraday switching relays 11 one by one. The control device 10 determines the presence or absence of an abnormality based on, for example, whether or not the ratio of the measurement values of each Faraday 14 falls within a predetermined range (for example, 1.00 ± 0.01).

【0032】本実施例では、上記のように、多点ファラ
デ7における断線や地絡等の異常を確実に検知すること
ができるので、例えば、注入動作に入る直前に、上記の
異常検知動作を実施して、多点ファラデ7の健全性を確
認することにより、多点ファラデ7を使用した注入ドー
ズ量の補正が正確に行われるようになる。
In this embodiment, as described above, an abnormality such as a disconnection or a ground fault in the multipoint Faraday 7 can be reliably detected. Therefore, for example, immediately before the injection operation is started, the abnormality detection operation is performed. By confirming the soundness of the multi-point Faraday 7 by performing the correction, the injection dose amount using the multi-point Faraday 7 is accurately corrected.

【0033】尚、本実施例は、1個のファラデ14を1
グループとして、n個のファラデ14…をnグループに
分割した例であるが、n個のファラデ14…をm(m<
n)グループに分割してもよい。
In this embodiment, one Faraday 14 is connected to one
This is an example in which n Farades 14 are divided into n groups as groups.
n) It may be divided into groups.

【0034】次に、本考案の他の実施例として、11個
のファラデ14…を3グループに分割した場合につい
て、図2および図3に基づいて詳細に説明する。尚、説
明の便宜上、前記の実施例の図面に示した部材と同一の
機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明
を省略する。
Next, as another embodiment of the present invention, a case where 11 Farades 14 are divided into three groups will be described in detail with reference to FIGS. For the sake of convenience, members having the same functions as those shown in the drawings of the above-described embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0035】本実施例の多点ファラデ7は、図3に示す
ように、一方の端から配列の順にファラデNo.1〜No.
11の番号が付与された11個のファラデ(ビームコレ
クタ)14…を有し、No.1・4・7・10の各ファラ
デ14…がAグループ、No.2・5・8・11の各ファ
ラデ14…がBグループ、No.3・6・9の各ファラデ
14…がCグループに分けられている。A・B・C各グ
ループに属するファラデ14…は、グループ毎に並列接
続されて1つにまとめられ、それぞれ切換手段としての
多点ファラデ切換リレー11に接続されている。
As shown in FIG. 3, the multipoint Faraday 7 of this embodiment has Farade No. 1 to No. 1 in the order of arrangement from one end.
Each of the Farades 14 No. 1, 4, 7, 10 has an A group, and each of the Nos. 2, 5, 8, 11, 11 Are divided into groups B, and Farades 14 of Nos. 3, 6, and 9 are divided into groups C. The Faraday 14 belonging to each of the groups A, B, and C are connected in parallel for each group to be grouped into one, and each is connected to the multipoint Faraday switching relay 11 as switching means.

【0036】各多点ファラデ切換リレー11の一方の出
力端子11aは、並列接続されて1つにまとめられ、切
換リレー8(図2)に接続され、他方の出力端子11b
は接地されている。そして、各多点ファラデ切換リレー
11は、制御装置10(図2)に制御されて選択的に切
り換えられる。
One output terminal 11a of each multipoint Faraday switching relay 11 is connected in parallel to be combined into one, connected to the switching relay 8 (FIG. 2), and the other output terminal 11b.
Is grounded. Each of the multipoint Faraday switching relays 11 is selectively switched under the control of the control device 10 (FIG. 2).

【0037】即ち、制御装置10は、通常のドーズ補正
動作中は、多点ファラデ切換リレー11…を全てONに
して、全てのファラデ14…に入射するイオンビーム1
のビーム電流を測定する。一方、多点ファラデ7の異常
の有無を検知するときは、多点ファラデ切換リレー11
を順次1つずつONにしながら、各グループ毎にビーム
電流量を測定する。
That is, during the normal dose correction operation, the control device 10 turns on all the multi-point Faraday switching relays 11 to turn on the ion beam 1 incident on all the Faraday 14.
And measure the beam current. On the other hand, when detecting the presence or absence of the abnormality of the multi-point Faraday 7, the multi-point Faraday switching relay 11
Are sequentially turned on one by one, and the beam current amount is measured for each group.

【0038】以下に、制御装置10による多点ファラデ
7の異常検知動作を詳細に説明する。
Hereinafter, the operation of detecting an abnormality of the multipoint Faraday 7 by the control device 10 will be described in detail.

【0039】先ず、制御装置10は、イオンビーム1が
多点ファラデ7に入射するように、試料固定台5をビー
ム照射領域から外し、AグループのみC/I9につなが
るように、多点ファラデ切換リレー11…および切換リ
レー8を制御する。即ち、制御装置10は、Aグループ
につながる多点ファラデ切換リレー11のみをONに
し、他の切換リレー11はOFFにする(接地する)と
共に、切換リレー8を多点ファラデ7側に切り換える。
First, the controller 10 removes the sample fixing table 5 from the beam irradiation area so that the ion beam 1 is incident on the multipoint Faraday 7, and switches the multipoint Faraday so that only the group A is connected to the C / I9. The relay 11 is controlled. That is, the control device 10 turns on only the multipoint Faraday switching relay 11 connected to the group A, turns off (grounds) the other switching relays 11, and switches the switching relay 8 to the multipoint Faraday 7 side.

【0040】この状態で、図示しないスイープ電源によ
り、イオンビーム1を一定の回数だけスキャンする。こ
れにより、イオンビーム1は一定回数ファラデ14…を
照射し、Aグループのファラデ14…に入射したイオン
ビーム51のビーム電流が、図2に示すように、C/I
9に入力され、ビーム電流の積分値が制御装置10に取
り込まれる。ここで、Aグループのビーム電流積分値を
A とする。
In this state, the ion beam 1 is scanned a predetermined number of times by a sweep power supply (not shown). Thereby, the ion beam 1 irradiates the Farade 14 a certain number of times, and the beam current of the ion beam 51 incident on the Farade 14 of the A group becomes C / I as shown in FIG.
9, and the integrated value of the beam current is taken into the control device 10. Here, the beam current integral of the group A is defined as QA.

【0041】次に、制御装置10は、多点ファラデ切換
リレー11を切り換えて、上記同様にして、Bグループ
およびCグループのファラデ14…に入射したイオンビ
ーム51のビーム電流の積分値(これらをQB およびQ
C とする)を取り込む。
Next, the control device 10 switches the multi-point Faraday switching relay 11 and, in the same manner as described above, integrates the beam current of the ion beam 51 incident on the Farades 14 of the B group and the C group (these values are referred to as the integral values). Q B and Q
C )).

【0042】制御装置10は、ビーム電流積分値QA
B ・QC が得られた後、これらの比、例えばQA /Q
B 、QC /QA 、QC /QB を求め、各比が正常範囲内
にあれば、多点ファラデ7は正常であると判断し、1つ
でも正常範囲外であれば、なんらかの異常があると判断
する。これらの判断結果は、例えば図示しないモニタに
表示されるようになっている。
The control device 10 calculates the integrated beam current value Q A ·
After Q B · Q C is obtained, the ratios, for example, Q A / Q
B, Q C / Q A, determine the Q C / Q B, if the ratio is within the normal range, multipoint Faraday 7 is determined to be normal, if even one normal range, some abnormal Judge that there is. These determination results are displayed on a monitor (not shown), for example.

【0043】具体的には、上記各比の正常範囲は、 0.95≦QA /QB ≦1.05 0.70≦QC /QA ≦0.80 0.70≦QC /QB ≦0.80 のように定めることができる。但し、これには限定され
ない。
[0043] More specifically, the normal range of each ratio, 0.95 ≦ Q A / Q B ≦ 1.05 0.70 ≦ Q C / Q A ≦ 0.80 0.70 ≦ Q C / Q B ≦ 0.80. However, it is not limited to this.

【0044】ここで、下表1に、同表に示すファラデN
o.のファラデ14に断線が生じた場合の制御装置10に
よる判定結果を示す。
Here, Table 1 below shows Faraday N shown in the table.
6 shows a determination result by the control device 10 when a disconnection occurs in the Faraday 14 of o.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】 (表中の☆印は、正常範囲外を示す) 上記のように、同時に数本の断線が生じた場合でも、確
実に異常判定が行われる。尚、ファラデ14が地絡した
場合は、地絡したファラデ14からはビーム電流がC/
I9に流れなくなるため、上記同様にして異常判定が行
われる。
(The asterisks in the table indicate out of the normal range.) As described above, even when several wires are disconnected at the same time, the abnormality determination is reliably performed. When the Faraday 14 has a ground fault, the beam current is C /
Since the flow does not flow to I9, the abnormality determination is performed in the same manner as described above.

【0047】本実施例のように、n個のファラデ14…
をm(m<n)グループに分割する場合、全てのグルー
プが1:1の比率を持つような分け方を行わないのが好
ましい。なぜならば、各グループでそれぞれ1個のファ
ラデ14が断線した場合、グループ間の比率が1:1の
まま変化しないため、異常が検知できない場合があるか
らである。
As in this embodiment, n Farades 14...
Is divided into m (m <n) groups, it is preferable not to perform division so that all groups have a 1: 1 ratio. This is because, when one Faraday 14 is disconnected in each group, the ratio between the groups remains at 1: 1 and does not change, so that an abnormality may not be detected.

【0048】尚、本実施例のように、隣同士のファラデ
14は別グループになるようにグループ分けしておけ
ば、ファラデ14・14間で接触した状態になっていて
も、異常検知時、隣のファラデ14は接地されているた
め、測定が行われている方のファラデ14も地絡状態と
なり、異常が検知できる。
As described in this embodiment, if the adjacent Farades 14 are grouped so as to be in different groups, even if the Farades 14 are in contact with each other, even if an abnormality is detected, Since the adjacent Faraday 14 is grounded, the Faraday 14 on which the measurement is being performed is also in a ground fault state, and an abnormality can be detected.

【0049】本実施例のように、1個のファラデ14…
を3グループに分割して異常検知を行う場合、1回のチ
ェックに1秒必要であれば、1個ずつチェックすると1
1秒の検知時間が必要なところを、3秒で異常検知可能
となり、大幅な検知時間の短縮を図ることができる。ま
た、各ファラデ14毎に多点ファラデ切換リレー11を
設ける場合に比べ、多点ファラデ切換リレー11の数を
少なくすることができ、コストの低減を図ることができ
る。即ち、n個のファラデ14…をm(m<n)グルー
プに分割することにより、安価に、多点ファラデ7の健
全性を効率的に確認することができる。
As in this embodiment, one Faraday 14 ...
Is divided into three groups and anomaly detection is performed.
Where a detection time of 1 second is required, an abnormality can be detected in 3 seconds, and the detection time can be greatly reduced. Further, as compared with the case where the multi-point Faraday switching relay 11 is provided for each Faraday 14, the number of the multi-point Faraday switching relay 11 can be reduced, and the cost can be reduced. That is, by dividing the n Farades 14 into m (m <n) groups, the soundness of the multipoint Faraday 7 can be efficiently confirmed at low cost.

【0050】[0050]

【考案の効果】本考案のビーム電流測定装置は、以上の
ように、複数のビームコレクタを、複数のグループに分
割し、分割された各グループとビーム電流検出手段との
接続間に、これらの間の断接を切り換える切換手段が設
けられ、さらに、各グループのビーム電流値に基づいて
上記ビームコレクタの異常を検出する異常検出手段を備
えている構成である。
As described above, the beam current measuring device of the present invention divides a plurality of beam collectors into a plurality of groups, and connects the divided beam collectors to the beam current detecting means. Switching means for switching connection and disconnection between the two groups, and further based on the beam current value of each group.
Abnormality detection means for detecting the above beam collector abnormality
It is a Eteiru configuration.

【0051】それゆえ、所定のビームを各ビームコレク
タに照射しながら、ONにする切換手段を順次切り換え
ることにより、各グループ毎のビーム電流値が測定で
き、例えばこれらの比率を求めることにより、断線や地
絡等のビームコレクタの異常を容易に検知することがで
きる。さらに、分割するグループ数が少ないので、短時
間でのビームコレクタの異常検知が可能であるという効
果を奏する。
Therefore, the beam current value for each group can be measured by sequentially switching the switching means for turning on while irradiating each beam collector with a predetermined beam. It is possible to easily detect an abnormality of the beam collector such as a ground fault and a ground fault. Further, since the number of groups to be divided is small, it is possible to detect an abnormality of the beam collector in a short time.

【0052】例えば、ビーム電流測定装置がイオン注入
装置に具備されて注入ドーズ量の補正に使用される場
合、上記のビームコレクタの異常検知を、注入動作に入
る直前に実施することにより、注入動作中の注入ドーズ
量の補正が正確に行われるようになる。
For example, when a beam current measuring apparatus is provided in an ion implantation apparatus and is used for correcting an implantation dose, the above-described abnormality detection of the beam collector is carried out immediately before the implantation operation is started. Correction of the implantation dose in the middle is performed accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本考案の一実施例を示すものであり、ファラデ
毎に多点ファラデ切換リレーが接続されている状態を示
す多点ファラデの概略の平面断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional plan view of a multipoint Faraday showing an embodiment of the present invention and showing a state where a multipoint Faraday switching relay is connected for each Faraday.

【図2】多点ファラデ切換リレーを有する多点ファラデ
を備えたイオン注入装置の要部を示す概略構成図であ
る。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a main part of an ion implantation apparatus provided with a multipoint Faraday having a multipoint Faraday switching relay.

【図3】本考案の他の実施例を示すものであり、複数の
ファラデを3つのグループに分割して各グループ毎に多
点ファラデ切換リレーを接続した状態を示す多点ファラ
デの概略の平面断面図である。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, in which a plurality of farads are divided into three groups, and a multipoint farade switching relay is connected for each group; It is sectional drawing.

【図4】従来例を示すものであり、多点ファラデが具備
されたイオン注入装置の要部を示す概略構成図である。
FIG. 4 shows a conventional example, and is a schematic configuration diagram showing a main part of an ion implantation apparatus provided with a multipoint Faraday.

【図5】上記多点ファラデを示す概略の横断面図であ
る。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the multipoint Faraday.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 イオンビーム 7 多点ファラデ 9 カレントインテグレータ(ビーム電流検出手段) 10 制御装置(ビーム電流検出手段) 11 多点ファラデ切換リレー(切換手段) 14 ファラデ(ビームコレクタ) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ion beam 7 Multi-point Faraday 9 Current integrator (beam current detection means) 10 Controller (beam current detection means) 11 Multi-point Faraday switching relay (switching means) 14 Farade (beam collector)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】複数のビームコレクタと、上記ビームコレ
クタに入射したビームのビーム電流を検出するビーム電
流検出手段とを備えたビーム電流測定装置において、 上記複数のビームコレクタは、複数のグループに分割さ
れ、かつ、少なくとも1つのグループに含まれるビーム
コレクタは、複数に設定されていると共に、 分割された各グループとビーム電流検出手段との接続間
に、これらの間の断接を切り換える切換手段が設けら
さらに、上記各グループのビーム電流値に基づいて、上
記ビームコレクタの異常を検出する異常検出手段を備え
ている ことを特徴とするビーム電流測定装置。
A plurality of beam collectors;
Beam current that detects the beam current of the beam
A beam current measuring device provided with a current detecting means, wherein the plurality of beam collectors are divided into
AndAnd beams included in at least one group
Collectors are set to multiple and  Between the connection between each divided group and beam current detection means
Switching means for switching the connection and disconnection between them is provided.
Re, Furthermore, based on the beam current value of each of the above groups,
Equipped with abnormality detection means for detecting abnormality of the beam collector
ing A beam current measuring device characterized by the above-mentioned.
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