JP2952629B2 - イオンビーム照射改質におけるドーズ量均一性評価方法及びイオン打ち込み深さの測定方法並びにこれに使用する被試験材 - Google Patents
イオンビーム照射改質におけるドーズ量均一性評価方法及びイオン打ち込み深さの測定方法並びにこれに使用する被試験材Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオン加速器により加
速されたイオンを、半導体や金属、高分子材料等に照射
して性能を向上させたり、材料の改質を行うイオンビー
ム照射機に適したドーズ量均一性評価方法及びイオン打
ち込み深さの測定方法並びにこれに使用する被試験材に
関する。
速されたイオンを、半導体や金属、高分子材料等に照射
して性能を向上させたり、材料の改質を行うイオンビー
ム照射機に適したドーズ量均一性評価方法及びイオン打
ち込み深さの測定方法並びにこれに使用する被試験材に
関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコンなどの固体物質に入射された数
ＭｅＶ〜数十ＭｅＶの軽イオンは、表面より数百μｍ〜
数千μｍの位置で停止する。入射されたイオンのエネル
ギーが一定であれば、その停止位置はある確率分布をも
って一定である。一方、照射によって導入された格子欠
陥もイオンの停止位置近傍を中心にある確率分布をもっ
て形成されることが知られている。
ＭｅＶ〜数十ＭｅＶの軽イオンは、表面より数百μｍ〜
数千μｍの位置で停止する。入射されたイオンのエネル
ギーが一定であれば、その停止位置はある確率分布をも
って一定である。一方、照射によって導入された格子欠
陥もイオンの停止位置近傍を中心にある確率分布をもっ
て形成されることが知られている。
【０００３】このようにして局所的に形成された格子欠
陥層が、半導体物質中では、電子−正孔キャリアを再結
合させる機能をもつ。このような格子欠陥を積極的に利
用し、「局所的ライフタイム制御法」として、主に高電
力半導体デバイス、特に、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、サイリス
タ等の特性改善に応用され始めている。このような特性
改善法によれば、これまで行われてきた金、白金等の重
金属拡散法や電子線照射、中性子照射等による「ライフ
タイム制御法」と比較し、より高速なスイッチング時間
で、かつ、より少ないパワーロスをもった電力素子を得
られることが期待されている。
陥層が、半導体物質中では、電子−正孔キャリアを再結
合させる機能をもつ。このような格子欠陥を積極的に利
用し、「局所的ライフタイム制御法」として、主に高電
力半導体デバイス、特に、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、サイリス
タ等の特性改善に応用され始めている。このような特性
改善法によれば、これまで行われてきた金、白金等の重
金属拡散法や電子線照射、中性子照射等による「ライフ
タイム制御法」と比較し、より高速なスイッチング時間
で、かつ、より少ないパワーロスをもった電力素子を得
られることが期待されている。
【０００４】ところで、イオンの照射は、通常、サイク
トロン本体からのイオンビームをビームスキャニングラ
インに導入して行われる。これは、イオンビームを照射
される材料の大きさが、照射するイオンビームの径より
大きいからであり、イオンを広い材料面内で均一に打ち
込むためにはイオンビームを掃引しなければならない。
そして、実際の照射においては、材料面１ｃｍ2 あたり
に打ち込まれるイオンの数、すなわちドーズ量が材料面
全面で均一であるかどうかを評価する必要がある。一
方、材料中でのイオンの打ち込み深さは、照射後の材料
の性能を大きく左右するため、材料中におけるイオンの
打ち込み深さを測定する必要もある。
トロン本体からのイオンビームをビームスキャニングラ
インに導入して行われる。これは、イオンビームを照射
される材料の大きさが、照射するイオンビームの径より
大きいからであり、イオンを広い材料面内で均一に打ち
込むためにはイオンビームを掃引しなければならない。
そして、実際の照射においては、材料面１ｃｍ2 あたり
に打ち込まれるイオンの数、すなわちドーズ量が材料面
全面で均一であるかどうかを評価する必要がある。一
方、材料中でのイオンの打ち込み深さは、照射後の材料
の性能を大きく左右するため、材料中におけるイオンの
打ち込み深さを測定する必要もある。
【０００５】従来、ドーズ量の均一性評価方法として
は、次の２つの方法が知られている。第１の方法は、フ
ィルム線量計による方法であり、照射ドーズ量に応じて
変色する高分子材料のフィルムを使用する方法である。
第２の方法は、金属箔の放射化方法である。この第２の
方法では、イオンビームにより広い面積の金属箔を放射
化した後、この金属箔を細分割し、それぞれの分割片に
ついて放射能を測定することによりドーズ量の面内分布
を測定する。
は、次の２つの方法が知られている。第１の方法は、フ
ィルム線量計による方法であり、照射ドーズ量に応じて
変色する高分子材料のフィルムを使用する方法である。
第２の方法は、金属箔の放射化方法である。この第２の
方法では、イオンビームにより広い面積の金属箔を放射
化した後、この金属箔を細分割し、それぞれの分割片に
ついて放射能を測定することによりドーズ量の面内分布
を測定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の方法は、温度や湿度に対して不安定である。また、
電子線やγ線量測定を目的としているため、フィルム中
で特に多量のエネルギーを放出するイオン粒子のドーズ
量測定には適さない。しかも、広い面内での線量分布の
測定には手間がかかりすぎるという問題点がある。ま
た、第２の方法でも、金属の放射化には長時間のイオン
ビーム照射が必要であり、金属箔の細分割及び放射線測
定には多大な労力を必要とするだけでなく、長時間を要
するために測定従事者はかなりの放射線被曝を受けるこ
とになる。
１の方法は、温度や湿度に対して不安定である。また、
電子線やγ線量測定を目的としているため、フィルム中
で特に多量のエネルギーを放出するイオン粒子のドーズ
量測定には適さない。しかも、広い面内での線量分布の
測定には手間がかかりすぎるという問題点がある。ま
た、第２の方法でも、金属の放射化には長時間のイオン
ビーム照射が必要であり、金属箔の細分割及び放射線測
定には多大な労力を必要とするだけでなく、長時間を要
するために測定従事者はかなりの放射線被曝を受けるこ
とになる。
【０００７】一方、イオンの打ち込み深さ測定にいたっ
ては、直接的な方法は無い。一例として、半導体への照
射の場合、照射済み半導体の拡がり抵抗を深さ方向に沿
って測定する方法が知られているが、この測定方法はイ
オンの打ち込みにより生成された格子欠陥や残留イオン
等の分布が融合された結果を表わすので間接的な測定で
しかない。
ては、直接的な方法は無い。一例として、半導体への照
射の場合、照射済み半導体の拡がり抵抗を深さ方向に沿
って測定する方法が知られているが、この測定方法はイ
オンの打ち込みにより生成された格子欠陥や残留イオン
等の分布が融合された結果を表わすので間接的な測定で
しかない。
【０００８】そこで、本発明の課題は、照射イオンのド
ーズ量の均一性を短時間で正確に評価できる方法を提供
することにある。
ーズ量の均一性を短時間で正確に評価できる方法を提供
することにある。
【０００９】本発明はまた、イオンの打ち込み深さを直
接的に測定できる方法を提供しようとするものである。
接的に測定できる方法を提供しようとするものである。
【００１０】本発明は更に、イオンの打ち込み深さ測定
に適した被試験材を提供しようとするものである。
に適した被試験材を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、イオン
ビーム照射により短半減期放射性核種を生成する、予め
定められた放射化材料にイオンビームを照射する工程
と、前記イオンビームを照射された前記放射化材料にＸ
線フィルムを密着させて該Ｘ線フィルムに前記放射化材
料からの放射線を露光する工程と、前記放射線を露光さ
れた前記Ｘ線フィルムを現像し、現像された該Ｘ線フィ
ルムにおける黒化の濃度分布からドーズ量の均一性を評
価する工程とを含むことを特徴とするイオンビーム照射
改質におけるドーズ量均一性評価方法が得られる。
ビーム照射により短半減期放射性核種を生成する、予め
定められた放射化材料にイオンビームを照射する工程
と、前記イオンビームを照射された前記放射化材料にＸ
線フィルムを密着させて該Ｘ線フィルムに前記放射化材
料からの放射線を露光する工程と、前記放射線を露光さ
れた前記Ｘ線フィルムを現像し、現像された該Ｘ線フィ
ルムにおける黒化の濃度分布からドーズ量の均一性を評
価する工程とを含むことを特徴とするイオンビーム照射
改質におけるドーズ量均一性評価方法が得られる。
【００１２】なお、このドーズ量均一性評価方法におい
ては、前記放射化材料として、照射されるイオンとその
エネルギーに応じてグラファイト板、ボロン化合物、窒
素・酸素化合物等の放射化可能な材料のいずれかを使用
する。
ては、前記放射化材料として、照射されるイオンとその
エネルギーに応じてグラファイト板、ボロン化合物、窒
素・酸素化合物等の放射化可能な材料のいずれかを使用
する。
【００１３】本発明によればまた、イオンビームの透過
可能な標準試験材と厚さが階段状に変化する試験箔とト
ラックエッチフィルムとを上から順に重ねて成る被試験
材にイオンビームを照射する工程と、前記トラックエッ
チフィルムを化学処理する工程と、前記化学処理された
トラックエッチフィルムと前記標準試験材の厚さと前記
試験箔の各階段状部の厚さとからイオン打ち込み深さを
測定する工程とを含むことを特徴とするイオン打ち込み
深さの測定方法が得られる。
可能な標準試験材と厚さが階段状に変化する試験箔とト
ラックエッチフィルムとを上から順に重ねて成る被試験
材にイオンビームを照射する工程と、前記トラックエッ
チフィルムを化学処理する工程と、前記化学処理された
トラックエッチフィルムと前記標準試験材の厚さと前記
試験箔の各階段状部の厚さとからイオン打ち込み深さを
測定する工程とを含むことを特徴とするイオン打ち込み
深さの測定方法が得られる。
【００１４】本発明によれば更に、イオンビームの透過
可能な標準試験材と、粒子の飛跡を記録するためのトラ
ックエッチフィルムと、前記標準試験材と前記トラック
エッチフィルムとの間に、厚さが階段状に変化する試験
箔を挾んで成ることを特徴とするイオン打ち込み深さの
測定方法用被試験材が得られる。
可能な標準試験材と、粒子の飛跡を記録するためのトラ
ックエッチフィルムと、前記標準試験材と前記トラック
エッチフィルムとの間に、厚さが階段状に変化する試験
箔を挾んで成ることを特徴とするイオン打ち込み深さの
測定方法用被試験材が得られる。
【００１５】
【実施例】はじめに、本発明が適用されるビームスキャ
ニングラインについて説明する。サイクロトロンの出口
からビームスキャニングラインの照射ポートの間約十数
ｍは、高真空状態にしたパイプによって接続されてお
り、光学系のレンズに相当するＱマグネットやスイッチ
ングマグネットによって、イオンビームの形成及び輸送
がおこなわれる。このうち、下流側約数ｍの部分をビー
ムスキャニングラインと称し、イオンビームを掃引する
ことにより均一な照射を得ることを目的とする。図１に
ビームスキャニングラインの全体図を示す。
ニングラインについて説明する。サイクロトロンの出口
からビームスキャニングラインの照射ポートの間約十数
ｍは、高真空状態にしたパイプによって接続されてお
り、光学系のレンズに相当するＱマグネットやスイッチ
ングマグネットによって、イオンビームの形成及び輸送
がおこなわれる。このうち、下流側約数ｍの部分をビー
ムスキャニングラインと称し、イオンビームを掃引する
ことにより均一な照射を得ることを目的とする。図１に
ビームスキャニングラインの全体図を示す。
【００１６】照射ポートにて得られるイオンビーム径は
高々３０ｍｍであり、さらに、そのイオンビーム自体も
その発生原理上均一ではない。したがって、電力素子の
様に比較的大きな径のウエハ１０に均一照射を実現する
ためには、イオンビームを掃引する必要がある。
高々３０ｍｍであり、さらに、そのイオンビーム自体も
その発生原理上均一ではない。したがって、電力素子の
様に比較的大きな径のウエハ１０に均一照射を実現する
ためには、イオンビームを掃引する必要がある。
【００１７】本ビームスキャニングラインは、小型で制
御の簡単な、交流電磁石によるビームスキャニング方式
を採用しており、垂直と水平スキャン用の２台の交流電
磁石１１，１２を用い、適当な周波数（例えば２５Ｈ
ｚ、２４．１Ｈｚ）の三角波交流磁場によってイオンビ
ームを網目状にスキャンする。
御の簡単な、交流電磁石によるビームスキャニング方式
を採用しており、垂直と水平スキャン用の２台の交流電
磁石１１，１２を用い、適当な周波数（例えば２５Ｈ
ｚ、２４．１Ｈｚ）の三角波交流磁場によってイオンビ
ームを網目状にスキャンする。
【００１８】スキャンされたビームは、バキュームロッ
クのためのゲートバルブ１３，１４を通り、ウエハ・ハ
ンドリング装置１５内で照射位置に設置されたウエハ１
０を均一に照射する。ウエハ１０の直前には、照射面積
に応じたスリット（図示省略）を挿入して、不必要な部
分の放射化を防ぐ。そして、ウエハ保持板（図示せず）
を電気的に絶縁し、入力電荷量を正確に計測すること
で、ドーズ量：フルエンス（イオン数／ｃｍ2 ）を管理
している。なお、１６はビームシャッタであり、１７〜
１９はそれぞれターボ分子ポンプである。
クのためのゲートバルブ１３，１４を通り、ウエハ・ハ
ンドリング装置１５内で照射位置に設置されたウエハ１
０を均一に照射する。ウエハ１０の直前には、照射面積
に応じたスリット（図示省略）を挿入して、不必要な部
分の放射化を防ぐ。そして、ウエハ保持板（図示せず）
を電気的に絶縁し、入力電荷量を正確に計測すること
で、ドーズ量：フルエンス（イオン数／ｃｍ2 ）を管理
している。なお、１６はビームシャッタであり、１７〜
１９はそれぞれターボ分子ポンプである。
【００１９】はじめに、ドース量均一性の評価方法につ
いて説明すると、この評価方法には、図２に示す放射化
材料２１とＸ線フィルム２２及び図示しない走査型濃度
計が使用される。
いて説明すると、この評価方法には、図２に示す放射化
材料２１とＸ線フィルム２２及び図示しない走査型濃度
計が使用される。
【００２０】放射化材料２１は照射するイオンの種類及
びエネルギーに応じ、核反応断面積が大きく、短半減期
放射性核種（半減期１日以下）を核反応で生成でき、ま
た、照射されるイオンビームの飛程より十分厚い材料で
ある。例えば、照射イオンが3Ｈｅ2+で、エネルギーが
５ＭｅＶ以上の場合、核反応断面積が比較的大きく、半
減期９．９６分のβ+ 崩壊核11Ｃを12Ｃ（ 3Ｈｅ，α）
11Ｃの核反応式で生成するグラファイト板（板厚２ｍｍ
以上）が有効な材料の一例となる。ただし、12Ｃの濃度
は測定面内で均一でなければならない。照射イオンが 2
Ｈ+ （エネルギー３ＭｅＶ以上）の場合も同様にグラフ
ァイト板、 1Ｈ+ （エネルギー４ＭｅＶ以上）の場合は
ボロン化合物や窒素・酸素化合物でその含有濃度が測定
面内で均一な板を用いる。
びエネルギーに応じ、核反応断面積が大きく、短半減期
放射性核種（半減期１日以下）を核反応で生成でき、ま
た、照射されるイオンビームの飛程より十分厚い材料で
ある。例えば、照射イオンが3Ｈｅ2+で、エネルギーが
５ＭｅＶ以上の場合、核反応断面積が比較的大きく、半
減期９．９６分のβ+ 崩壊核11Ｃを12Ｃ（ 3Ｈｅ，α）
11Ｃの核反応式で生成するグラファイト板（板厚２ｍｍ
以上）が有効な材料の一例となる。ただし、12Ｃの濃度
は測定面内で均一でなければならない。照射イオンが 2
Ｈ+ （エネルギー３ＭｅＶ以上）の場合も同様にグラフ
ァイト板、 1Ｈ+ （エネルギー４ＭｅＶ以上）の場合は
ボロン化合物や窒素・酸素化合物でその含有濃度が測定
面内で均一な板を用いる。
【００２１】Ｘ線フィルム２２はβ線やγ線にも感光
し、現像した時の濃度と露光された放射線の量が評価す
る領域で一定の関係をもつＸ線フィルムを用いる。例え
ば、商品名フジＩＸフィルム＃１００、デュポンＮＤＴ
７５やコダックＡＡなどである。
し、現像した時の濃度と露光された放射線の量が評価す
る領域で一定の関係をもつＸ線フィルムを用いる。例え
ば、商品名フジＩＸフィルム＃１００、デュポンＮＤＴ
７５やコダックＡＡなどである。
【００２２】走査型濃度計は現像されたＸ線フィルムの
濃度分布を走査方向に沿って記録するためのもので、商
品名サクラデンシトメータＰＤＭ−５などを用いる。
濃度分布を走査方向に沿って記録するためのもので、商
品名サクラデンシトメータＰＤＭ−５などを用いる。
【００２３】サイクロトロンのビーム、例えば 3Ｈｅ2+
をグラファイト板（12Ｃ）に照射した場合、12Ｃ（ 3Ｈ
ｅ、ｐｎ）13Ｎ、あるいは、12Ｃ（ 3Ｈｅ、α）11Ｃの
様な核反応によって、それぞれ半減期が１０分、２０分
の短半減期放射性核種が生成される。グラファイト板中
の12Ｃの濃度は均一であるから、放出される放射線の量
は入射された 3Ｈｅ2+の個数、すなわちドーズ量に比例
するとみなせる。
をグラファイト板（12Ｃ）に照射した場合、12Ｃ（ 3Ｈ
ｅ、ｐｎ）13Ｎ、あるいは、12Ｃ（ 3Ｈｅ、α）11Ｃの
様な核反応によって、それぞれ半減期が１０分、２０分
の短半減期放射性核種が生成される。グラファイト板中
の12Ｃの濃度は均一であるから、放出される放射線の量
は入射された 3Ｈｅ2+の個数、すなわちドーズ量に比例
するとみなせる。
【００２４】したがって、放射線に感光する適当な感光
材料をグラファイト板に密着、露光し、現像すれば、ド
ーズ量の照射面内分布が写真の黒化度として表される。
材料をグラファイト板に密着、露光し、現像すれば、ド
ーズ量の照射面内分布が写真の黒化度として表される。
【００２５】この様に、短半減期の放射化材料を選べ
ば、実際の半導体照射時間に近い時間内での、ドーズ量
の面内均一性評価が可能であると共に、作業中の被曝量
を低くし、放射化材料の繰返し使用が可能となる。ま
た、走査型デンシトメータを用いれば、デンシトメータ
の記録がそのままドーズ量の面内分布の記録となる。
ば、実際の半導体照射時間に近い時間内での、ドーズ量
の面内均一性評価が可能であると共に、作業中の被曝量
を低くし、放射化材料の繰返し使用が可能となる。ま
た、走査型デンシトメータを用いれば、デンシトメータ
の記録がそのままドーズ量の面内分布の記録となる。
【００２６】ドーズ量均一性の評価は以下の要領で行
う。
う。
【００２７】１）ビームスキャニングラインからのイオ
ンビームにより放射化材料２１の必要な面内を照射す
る。生成する放射性核種は短半減期で、核反応断面積が
大きいため、照射に要する時間は短くてよい。
ンビームにより放射化材料２１の必要な面内を照射す
る。生成する放射性核種は短半減期で、核反応断面積が
大きいため、照射に要する時間は短くてよい。
【００２８】２）照射後、暗室内で放射化材料２１とＸ
線フィルム２２を密着させ、放射線をＸ線フィルム２２
に露光する。
線フィルム２２を密着させ、放射線をＸ線フィルム２２
に露光する。
【００２９】３）Ｘ線フィルム２２を現像する。この
時、イオンの照射された領域は黒化する。
時、イオンの照射された領域は黒化する。
【００３０】４）現像したＸ線フィルム２２の濃度分布
から、１０％程度以上のドーズ量の不均一性は目視で容
易に確認できる。
から、１０％程度以上のドーズ量の不均一性は目視で容
易に確認できる。
【００３１】５）走査型濃度計を用い、現像されたＸ線
フィルム２２の濃度分布を記録する。記録された濃度分
布はそのままドーズ量分布に比例する。
フィルム２２の濃度分布を記録する。記録された濃度分
布はそのままドーズ量分布に比例する。
【００３２】なお、放射化材料２１は主に、短半減期放
射性核種を生成するため放射能の残留はほとんど無く、
３、４日ごとに、繰り返し使用が可能である。
射性核種を生成するため放射能の残留はほとんど無く、
３、４日ごとに、繰り返し使用が可能である。
【００３３】次に、イオン打ち込み深さの測定方法につ
いて説明すると、この測定方法には図３（ａ）に示す標
準試験材３１と階段型の試験箔３２及びトラックエッチ
フィルム３３が使用される。これらは、図３（ｂ）に示
すように、標準試験材３１とトラックエッチフィルム３
３との間に試験箔３２を挾むようにして被試験板３０を
形成している。
いて説明すると、この測定方法には図３（ａ）に示す標
準試験材３１と階段型の試験箔３２及びトラックエッチ
フィルム３３が使用される。これらは、図３（ｂ）に示
すように、標準試験材３１とトラックエッチフィルム３
３との間に試験箔３２を挾むようにして被試験板３０を
形成している。
【００３４】標準試験材３１はイオン打ち込み深さを測
定したい材料を板状に加工したものである。その厚さは
一般的に知られている計算式を用いて計算された打ち込
み深さから決定するが、打ち込まれたイオンを試験箔３
２内で停止させるために、計算値よりも若干薄い厚さと
する。例えば、 1Ｈ（エネルギー１８ＭｅＶ）イオンを
シリコンへ入射した時の、 1Ｈイオンの打ち込み深さを
測定したい場合は、計算により得られた打ち込み深さは
１９３５ミクロンなので、標準試験材３１は例えば、１
８７０ミクロン程度のシリコン板が望ましい。
定したい材料を板状に加工したものである。その厚さは
一般的に知られている計算式を用いて計算された打ち込
み深さから決定するが、打ち込まれたイオンを試験箔３
２内で停止させるために、計算値よりも若干薄い厚さと
する。例えば、 1Ｈ（エネルギー１８ＭｅＶ）イオンを
シリコンへ入射した時の、 1Ｈイオンの打ち込み深さを
測定したい場合は、計算により得られた打ち込み深さは
１９３５ミクロンなので、標準試験材３１は例えば、１
８７０ミクロン程度のシリコン板が望ましい。
【００３５】試験箔３２は図示のように大きさの異なる
薄い箔を階段状になるように重ねたもので、それぞれの
箔厚は測定したい分解能で決定する。材質は、理想的に
は標準試験材３１と同じであるが、同じ材質の箔が入手
できない場合は、アルミ箔で代用する。例えば、アルミ
ニウム換算で１５ミクロンの分解能で測定したい場合、
大きさの異なる１５ミクロンのアルミ箔を５枚程度の階
段状に重ねる。
薄い箔を階段状になるように重ねたもので、それぞれの
箔厚は測定したい分解能で決定する。材質は、理想的に
は標準試験材３１と同じであるが、同じ材質の箔が入手
できない場合は、アルミ箔で代用する。例えば、アルミ
ニウム換算で１５ミクロンの分解能で測定したい場合、
大きさの異なる１５ミクロンのアルミ箔を５枚程度の階
段状に重ねる。
【００３６】トラックエッチフィルム３３は粒子の飛跡
を記録するために市販されている、商品名コダックＣＮ
８５などを用いる。
を記録するために市販されている、商品名コダックＣＮ
８５などを用いる。
【００３７】なお、標準試験材３１の厚さを決定する式
は、例えば小川岩雄著「放射線」コロナ社出版（４３〜
４７頁）に示されている。
は、例えば小川岩雄著「放射線」コロナ社出版（４３〜
４７頁）に示されている。
【００３８】打ち込み深さの測定は以下の要領で行う。
【００３９】１）標準試験材３１、試験箔３２、トラッ
クエッチフィルム３３を図３（ｂ）のように重ね、標準
試験材３１側からイオンビームを照射する。照射時間は
短くてよい。
クエッチフィルム３３を図３（ｂ）のように重ね、標準
試験材３１側からイオンビームを照射する。照射時間は
短くてよい。
【００４０】２）照射後、粒子線トラックを強調するた
めにトラックエッチフィルム３３を化学処理する。この
時、イオンの通過できた範囲は白濁する。
めにトラックエッチフィルム３３を化学処理する。この
時、イオンの通過できた範囲は白濁する。
【００４１】３）化学処理により可視化されたトラック
エッチフィルム３３から、イオンの通過できた試験箔３
２の厚さを調べる。標準試験材３１と試験箔３２の材質
が異なる場合は、イオンの通過できた試験箔３２の厚さ
を、標準試験材３１と同材質中でのイオン阻止能から計
算される等価厚さに換算する。
エッチフィルム３３から、イオンの通過できた試験箔３
２の厚さを調べる。標準試験材３１と試験箔３２の材質
が異なる場合は、イオンの通過できた試験箔３２の厚さ
を、標準試験材３１と同材質中でのイオン阻止能から計
算される等価厚さに換算する。
【００４２】４）標準試験材３１の厚さと、イオンの通
過できた試験箔３２の厚さの合計が、イオンの打ち込み
深さに相当する。標準試験材３１と試験箔３２の材質が
異なる場合は、標準試験材３１の厚さと、計算で得られ
た標準試験材３１と同材質における等価厚さの合計が、
イオンの打ち込み深さとなる。
過できた試験箔３２の厚さの合計が、イオンの打ち込み
深さに相当する。標準試験材３１と試験箔３２の材質が
異なる場合は、標準試験材３１の厚さと、計算で得られ
た標準試験材３１と同材質における等価厚さの合計が、
イオンの打ち込み深さとなる。
【００４３】以上、本発明を説明してきたが、本発明に
よるドーズ量均一性の評価方法は、次のような試験にも
応用可能である。
よるドーズ量均一性の評価方法は、次のような試験にも
応用可能である。
【００４４】１）放射化材料２１の前面に、高速イオン
をある程度透過させる程度の厚さと元素分布を持つ試料
を置き、高速イオンを照射する。放射化材料２１から放
出される放射線をドーズ量均一化の場合と同様の操作に
よりＸ線フィルム２２に記録し、試料成分とイオンとの
反応感受性を反映したイオン透過写真を得て、材料試験
を行う。
をある程度透過させる程度の厚さと元素分布を持つ試料
を置き、高速イオンを照射する。放射化材料２１から放
出される放射線をドーズ量均一化の場合と同様の操作に
よりＸ線フィルム２２に記録し、試料成分とイオンとの
反応感受性を反映したイオン透過写真を得て、材料試験
を行う。
【００４５】２）放射化材料２１のかわりに容易に放射
化できる材質の試験サンプルを置き、高速イオンを照射
する。この際、Ｘ線フィルムを試験サンプルの後部に設
置して同時照射するか、又は照射後の試験サンプルから
放出される放射線をＸ線フィルムに転写することによ
り、試験サンプルからの放射線をＸ線フィルム２２に記
録し、試験サンプルの材料（元素）分布や内部の欠陥、
穴などを検査する。
化できる材質の試験サンプルを置き、高速イオンを照射
する。この際、Ｘ線フィルムを試験サンプルの後部に設
置して同時照射するか、又は照射後の試験サンプルから
放出される放射線をＸ線フィルムに転写することによ
り、試験サンプルからの放射線をＸ線フィルム２２に記
録し、試験サンプルの材料（元素）分布や内部の欠陥、
穴などを検査する。
【００４６】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば次のような効果が得られる。
ば次のような効果が得られる。
【００４７】１）ドーズ量均一性の測定が簡単かつ短時
間でできる。
間でできる。
【００４８】２）照射面内における、１０％程度以上の
ドーズ量の不均一性が目視で識別可能である。
ドーズ量の不均一性が目視で識別可能である。
【００４９】３）放射化材料を繰り返し使用できる。
【００５０】４）イオン打ち込み深さの測定が簡単かつ
短時間でできる。
短時間でできる。
【００５１】５）イオン打ち込み深さ測定の分解能が調
整可能である。
整可能である。
【００５２】６）イオンの打ち込み深さが直接、測定可
能である。
能である。
【図１】本発明が適用されるビームスキャニングライン
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図２】本発明によるドーズ量均一性の評価方法に用い
られる材料を示した図である。
られる材料を示した図である。
【図３】本発明によるイオン打ち込み深さの測定方法に
用いられる被試験材を示した図である。
用いられる被試験材を示した図である。
１０ ウエハ １１，１２ 交流電磁石 １３，１４ ゲートバルブ １５ ウエハ・ハンドリング装置 １６ ビームシャッタ １７，１８，１９ ターボ分子ポンプ ２１ 放射化材料 ２２ Ｘ線フィルム ３０ 被試験材 ３１ 標準試験材 ３２ 試験箔 ３３ トラックエッチフィルム
Claims (4)
- 【請求項１】 イオンビーム照射により短半減期放射性
核種を生成する予め定められた放射化材料にイオンビー
ムを照射する工程と、 前記イオンビームを照射された前記放射化材料にＸ線フ
ィルムを密着させて該Ｘ線フィルムに前記放射化材料か
らの放射線を露光する工程と、 前記放射線を露光された前記Ｘ線フィルムを現像し、現
像された該Ｘ線フィルムにおける黒化の濃度分布からド
ーズ量の均一性を評価する工程とを含むことを特徴とす
るイオンビーム照射改質におけるドーズ量均一性評価方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載のドーズ量均一性評価方法
において、前記放射化材料として、照射されるイオンに
応じてグラファイト板、ボロン化合物、窒素・酸素化合
物等の放射化可能な材料のうちのいずれかを使用するこ
とを特徴とするドーズ量均一性評価方法。 - 【請求項３】 イオンビームの透過可能な標準試験材と
厚さが階段状に変化する試験箔とトラックエッチフィル
ムとを上から順に重ねて成る被試験材にイオンビームを
照射する工程と、 前記トラックエッチフィルムを化学処理する工程と、 前記化学処理されたトラックエッチフィルムと前記標準
試験材の厚さと前記試験箔の各階段状部の厚さとからイ
オン打ち込み深さを測定する工程とを含むことを特徴と
するイオン打ち込み深さの測定方法。 - 【請求項４】 イオンビームの透過可能な標準試験材
と、粒子の飛跡を記録するためのトラックエッチフィル
ムと、前記標準試験材と前記トラックエッチフィルムと
の間に、厚さが階段状に変化する試験箔を挾んで成るこ
とを特徴とするイオン打ち込み深さの測定方法用被試験
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8589893A JP2952629B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | イオンビーム照射改質におけるドーズ量均一性評価方法及びイオン打ち込み深さの測定方法並びにこれに使用する被試験材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8589893A JP2952629B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | イオンビーム照射改質におけるドーズ量均一性評価方法及びイオン打ち込み深さの測定方法並びにこれに使用する被試験材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06302662A JPH06302662A (ja) | 1994-10-28 |
| JP2952629B2 true JP2952629B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=13871695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8589893A Expired - Fee Related JP2952629B2 (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | イオンビーム照射改質におけるドーズ量均一性評価方法及びイオン打ち込み深さの測定方法並びにこれに使用する被試験材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2952629B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-13 JP JP8589893A patent/JP2952629B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06302662A (ja) | 1994-10-28 |
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