JP5648942B2 - Magnet for ion beam irradiation apparatus provided with protective member covering a plurality of magnetic field concentrating members - Google Patents

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Description

この発明は、イオンビーム照射装置に用いられ、イオンビームを偏向、走査、収束または発散させる磁石内に電子を閉じ込める為の構成に関する。   The present invention relates to a configuration for confining electrons in a magnet that is used in an ion beam irradiation apparatus and deflects, scans, converges, or diverges the ion beam.

近年、イオンビーム照射装置の生産性の向上が求められている。その一つの手段として、正の電荷を有する低エネルギーイオンビームの輸送効率を向上させる技術が着目されている。より具体的には、イオンビーム照射装置で用いられる磁石内部に電子を閉じ込めることによって、磁石内部を通過するイオンビームの空間電荷効果による広がりを抑制しようという技術がある。   In recent years, improvement in productivity of ion beam irradiation apparatuses has been demanded. As one of the means, attention has been paid to a technique for improving the transport efficiency of a low-energy ion beam having a positive charge. More specifically, there is a technique for suppressing the spread due to the space charge effect of the ion beam passing through the magnet by confining electrons inside the magnet used in the ion beam irradiation apparatus.

その技術の一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1には、互いに対向配置された磁極部材の対向面に複数の磁場集中部材を備えた分析磁石が開示されている。   An example of this technique is disclosed in Patent Document 1. Patent Document 1 discloses an analysis magnet including a plurality of magnetic field concentrating members on opposing surfaces of magnetic pole members arranged to face each other.

複数の磁場集中部材は畝部と溝とを備えており、分析磁石内部において磁気ミラー効果を発生させる。これにより、磁極部材間で発生される磁場の方向に沿って移動している電子が一方の磁極部材に近づくと、磁場集中部材により形成される集中磁場の影響を受けて、他方の磁極部材の側に反射される。その後、反射された電子は再び磁極部材間で発生する磁場の方向に沿って、他方の磁極部材へ向けて移動する。そして、他方の磁極部材に近づいた時、磁場集中部材の集中磁場によって再び反対方向に向けて反射される。このようにして、磁極部材間での電子の移動と磁場集中部材による電子の反射とを組み合わせることで、磁石内部での電子の閉じ込めが行われている。   The plurality of magnetic field concentrating members include a collar portion and a groove, and generate a magnetic mirror effect inside the analysis magnet. As a result, when an electron moving in the direction of the magnetic field generated between the magnetic pole members approaches one magnetic pole member, it is affected by the concentrated magnetic field formed by the magnetic field concentration member, and the other magnetic pole member Reflected to the side. Thereafter, the reflected electrons again move toward the other magnetic pole member along the direction of the magnetic field generated between the magnetic pole members. And when approaching the other magnetic pole member, it is reflected toward the opposite direction again by the concentrated magnetic field of the magnetic field concentration member. In this way, electrons are confined inside the magnet by combining the movement of electrons between the magnetic pole members and the reflection of electrons by the magnetic field concentration member.

特表2008−521208号公報(段落0020−0022、図2〜図6)JP-T-2008-521208 (paragraphs 0020-0022, FIGS. 2 to 6)

しかしながら、特許文献1に記載の技術を用いて磁石内部での電子の閉じ込めが上手く出来たとしても、それだけでは必ずしもイオンビーム照射装置の生産性が向上出来るとは言えない。   However, even if the technology described in Patent Document 1 is used to successfully confine electrons inside the magnet, it cannot be said that the productivity of the ion beam irradiation apparatus alone can be improved.

通常、イオンビームが通過する磁極部材間のギャップは、そこを通過するイオンビームの寸法を考慮した上で、当該イオンビームの寸法よりも少し大きい寸法となるように設計されている。これは、イオンビームの全域に渡って十分に均一な磁場を発生させる為である。   Usually, the gap between the magnetic pole members through which the ion beam passes is designed to be slightly larger than the size of the ion beam in consideration of the size of the ion beam passing therethrough. This is to generate a sufficiently uniform magnetic field over the entire area of the ion beam.

イオンビームは空間電荷効果により発散する性質を有している。その為、磁石内部で電子によってイオンビームの発散を抑制したとしても、完全にその発散を抑制することは難しく、わずかに発散することが考えられる。また、イオンビームは全体として真っ直ぐに進んでいるように見えるが、局所的には色々な方向のビーム成分が含まれている。この為、磁極部材間のギャップを通過するイオンビームが磁極上に設けられた磁場集中部材に衝突してしまうことが考えられる。   The ion beam has the property of diverging due to the space charge effect. Therefore, even if the divergence of the ion beam is suppressed by electrons inside the magnet, it is difficult to completely suppress the divergence, and it is considered that the divergence slightly occurs. The ion beam appears to travel straight as a whole, but locally includes beam components in various directions. For this reason, it is conceivable that the ion beam passing through the gap between the magnetic pole members collides with the magnetic field concentration member provided on the magnetic pole.

イオンビームが磁場集中部材に衝突し、磁場集中部材がスパッタリングされると、磁場集中部材の形状が変形してしまう。その結果、十分な集中磁場を発生させることが出来なくなる。ひいては、電子の閉じ込め効果にも支障をきたしてしまう。このような場合、電子の閉じ込め効果を維持するには、変形してしまった磁場集中部材を新しいものに交換しなければならない。この交換の間、イオンビーム照射装置を停止させることになるので、イオンビーム照射装置の生産性が低下してしまう。   When the ion beam collides with the magnetic field concentration member and the magnetic field concentration member is sputtered, the shape of the magnetic field concentration member is deformed. As a result, a sufficient concentrated magnetic field cannot be generated. As a result, the effect of confining electrons is hindered. In such a case, in order to maintain the electron confinement effect, the deformed magnetic field concentrating member must be replaced with a new one. Since the ion beam irradiation apparatus is stopped during the exchange, the productivity of the ion beam irradiation apparatus is lowered.

さらに、イオンビームによりスパッタリングされた磁場集中部材がパーティクルとして飛散する。仮に磁場集中部材に金属が使用されていると、飛散した磁場集中部材の一部が、イオンビームが照射される基板内に混入されて、半導体素子の製造にとって致命的とも言える金属汚染を引き起こしてしまう。そうなると、半導体製造素子の不良率が上がり、イオンビーム照射装置の生産性が低下する。   Furthermore, the magnetic field concentration member sputtered by the ion beam is scattered as particles. If metal is used for the magnetic field concentration member, part of the scattered magnetic field concentration member is mixed in the substrate irradiated with the ion beam, causing metal contamination that can be fatal for semiconductor device manufacturing. End up. If it becomes so, the defect rate of a semiconductor manufacturing element will rise and the productivity of an ion beam irradiation apparatus will fall.

そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、イオンビーム照射装置の生産性に支障をきたすことなく、磁石内部での電子の閉じ込めを達成することを主たる所期課題とするものである。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems all at once, and is mainly intended to achieve confinement of electrons inside the magnet without impairing the productivity of the ion beam irradiation apparatus. It is to be an issue.

すなわち本発明に係る磁石は、イオンビーム照射装置で用いられる磁石であって、前記磁石の内側で、イオンビームを挟むように相対向して配置された一対の磁極と、前記一対の磁極の対向面に設けられ、前記磁極間における電子の閉じ込め作用を発生させる複数の磁場集中部材と、少なくとも前記複数の磁場集中部材における前記イオンビームを挟んで相対向している面を覆う保護部材と、一端部が前記磁極に固定された保持部材とを備えているとともに、前記保護部材は、前記保持部材の他端部によって前記磁極の面に垂直な方向で前記イオンビーム側への移動を規制された状態で、前記磁極の上もしくは前記磁場集中部材の上をスライドして前記一対の磁極を構成する各磁極に対して個別に組み付けられることを特徴とする。 That is, the magnet according to the present invention is a magnet used in an ion beam irradiation apparatus, and a pair of magnetic poles arranged opposite each other so as to sandwich the ion beam inside the magnet, and the pair of magnetic poles facing each other. A plurality of magnetic field concentrating members that are provided on a surface and generate an electron confinement action between the magnetic poles, a protective member that covers at least the surfaces of the plurality of magnetic field concentrating members facing each other across the ion beam, and one end A holding member fixed to the magnetic pole, and the protection member is restricted from moving toward the ion beam in a direction perpendicular to the surface of the magnetic pole by the other end of the holding member. In this state, the magnetic poles are individually assembled to the magnetic poles constituting the pair of magnetic poles by sliding on the magnetic poles or the magnetic field concentrating members.

このようなものであれば、イオンビームによって磁場集中部材が直接にスパッタリングされないので、磁場集中部材のスパッタリングによる変形を防止することが出来る。また、磁場集中部材の変形が生じないので、電子閉じ込め機能の低下を防止することが出来る。ひいては、電子閉じ込め機能の低下が防止出来るので、磁場集中部材の交換によって装置を停止させる必要がない。さらには、磁場集中部材として金属が用いられている場合であっても、磁場集中部材がスパッタリングされることがないので、金属汚染の心配も生じない。よって、イオンビーム照射装置の生産性に支障をきたすことなく、磁石内部での電
子の閉じ込めを達成することが可能となる。さらに、上記された構成にすれば、保持部材を用いて保護部材をスライドさせることで磁極に対する保護部材の組み付けが行えるので、組み付け時に行う保護部材の位置調整作業に要する時間を短縮することができる。
In such a case, since the magnetic field concentrating member is not directly sputtered by the ion beam, deformation of the magnetic field concentrating member due to sputtering can be prevented. In addition, since the magnetic field concentrating member is not deformed, the electron confinement function can be prevented from being lowered. As a result, the electron confinement function can be prevented from being lowered, so that it is not necessary to stop the apparatus by replacing the magnetic field concentrating member. Furthermore, even when a metal is used as the magnetic field concentrating member, the magnetic field concentrating member is not sputtered, so there is no concern about metal contamination. Therefore, it is possible to achieve the confinement of electrons inside the magnet without hindering the productivity of the ion beam irradiation apparatus. Furthermore, according to the configuration described above, since the protective member can be assembled to the magnetic pole by sliding the protective member using the holding member, the time required for the position adjustment operation of the protective member performed during the assembly can be shortened. .

また、前記保護部材は、複数の部材から構成されていても良い。   Moreover, the said protection member may be comprised from the some member.

通常、磁極の平面形状は磁極間を通過する設計上のイオンビームの軌道に沿って複雑に湾曲している。その為、保護部材を磁極に対してスライドして組み付ける場合、磁極や保護部材の形状によっては、単一の保護部材を上手くスライドさせて磁極表面の全域を覆うように組み付けることが出来ないことが予測される。そのような場合には、保護部材を磁極の形状に合わせた上で、スライドさせ易い大きさで複数に分けておき、分割された保護部材を個別にスライドさせて磁極に組み付ける。このような構成にすることで、組み付けや取り外しの作業が容易となる。   Usually, the planar shape of the magnetic pole is complicatedly curved along the trajectory of the designed ion beam passing between the magnetic poles. Therefore, when the protective member is slid and assembled with respect to the magnetic pole, depending on the shape of the magnetic pole and the protective member, it may not be possible to assemble the single protective member so as to cover the entire surface of the magnetic pole surface. is expected. In such a case, the protective member is matched to the shape of the magnetic pole, and is divided into a plurality of sizes that are easy to slide, and the divided protective members are individually slid and assembled to the magnetic pole. With such a configuration, assembly and removal operations are facilitated.

前記磁極の面に垂直な方向において、前記磁極あるいは前記磁場集中部材と前記保持部材の前記他端部との間のスペースに、前記保護部材の全体が収納されるように構成しても良い。   You may comprise so that the said whole protection member may be accommodated in the space between the said magnetic pole or the said magnetic field concentration member, and the said other end part of the said holding member in the direction perpendicular | vertical to the surface of the said magnetic pole.

一方で、保護部材の前記イオンビームと対向する面には凹みが形成されているとともに、一端部が前記磁極に係止され他端部が前記凹みに当接している保持部材を有している構成を採用しても良い。   On the other hand, the surface of the protective member facing the ion beam has a recess, and has a holding member whose one end is locked to the magnetic pole and the other end is in contact with the recess. A configuration may be adopted.

そのうえ、長時間イオンビーム照射装置を安定して運転させる為に、前記保護部材には突起部が形成されており、前記磁極のイオンビームと対向する面を基準にした場合、前記突起部の高さは前記磁極間を通過する前記イオンビームの設計上の進行方向に沿って徐々に低くなるように設定されているとともに、前記イオンビームと前記磁場集中部材の間に前記突起部が位置していることが望ましい。   In addition, in order to stably operate the ion beam irradiation apparatus for a long time, a protrusion is formed on the protective member, and when the surface of the magnetic pole facing the ion beam is used as a reference, the height of the protrusion is high. Is set so as to be gradually lowered along the design traveling direction of the ion beam passing between the magnetic poles, and the protrusion is positioned between the ion beam and the magnetic field concentration member. It is desirable.

このような構成にすれば、長時間イオンビーム照射装置を運転した場合であっても、磁場集中部材の上方に位置する保護部材がスパッタリングにより消耗されにくくなる。その為、磁石内部での電子閉じ込め効果を長時間維持させることが出来る。   According to such a configuration, even when the ion beam irradiation apparatus is operated for a long time, the protective member located above the magnetic field concentration member is not easily consumed by sputtering. Therefore, the electron confinement effect inside the magnet can be maintained for a long time.

このように構成した本発明によれば、イオンビーム照射装置の生産性に支障をきたすことなく、磁石内部での電子の閉じ込めを達成することが出来る。   According to the present invention configured as described above, it is possible to achieve the confinement of electrons inside the magnet without hindering the productivity of the ion beam irradiation apparatus.

本発明の一実施例に係る磁石を表す斜視図である。It is a perspective view showing the magnet which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係る保護部材のXY平面上での様子を表す。The mode on the XY plane of the protection member concerning one example of the present invention is expressed. 本発明の別の実施例に係る保護部材のXY平面上での様子を表す。The mode on the XY plane of the protection member concerning another example of the present invention is expressed. 図2、図3のZX平面上での様子を表す。The situation on the ZX plane of FIGS. 2 and 3 is shown. 本発明の他の実施例に係る保護部材のXY平面上での様子を表す。The mode on the XY plane of the protection member concerning other examples of the present invention is expressed. 本発明の更なる実施例に係る保護部材のXY平面上での様子を表す。The aspect on the XY plane of the protection member which concerns on the further Example of this invention is represented. 図5の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG. 複数の保護部材によって磁極平面が覆われていることを示す概略図である。It is the schematic which shows that the magnetic pole plane is covered with the some protection member. 図8のXY平面上での様子を表す概略図である。It is the schematic showing the mode on the XY plane of FIG. 図9の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of FIG. 9. 図10から保護部材を取り除いた様子を表す斜視図である。It is a perspective view showing a mode that the protection member was removed from FIG. 保持構造についての別の実施例である。It is another Example about a holding structure. 図12に示される線分A−Aで、Y方向に沿って構造物をせん断した時のその断面を表す。A line segment AA shown in FIG. 12 represents a cross section of the structure when sheared along the Y direction. 保持構造についての他の実施例である。It is another Example about a holding structure.

図1は本発明の一実施例に係る磁石全体を示す斜視図である。図に示すX方向、Y方向、Z方向は互いに直交しており、磁石に入射するイオンビームの設計上の進行方向がX方向である。   FIG. 1 is a perspective view showing an entire magnet according to an embodiment of the present invention. The X direction, Y direction, and Z direction shown in the figure are orthogonal to each other, and the design traveling direction of the ion beam incident on the magnet is the X direction.

図1を元に本発明の一実施例に係る磁石全体の構成を説明する。図1では、X方向に沿って進行するイオンビーム8が磁石1に入射する。磁石1にはY方向にてイオンビーム8を挟むように一対の磁極2が設けられている。例えば、磁極2は磁石1に対してボルト等を用いて取り付けられている。   Based on FIG. 1, the structure of the whole magnet based on one Example of this invention is demonstrated. In FIG. 1, an ion beam 8 traveling along the X direction enters the magnet 1. The magnet 1 is provided with a pair of magnetic poles 2 so as to sandwich the ion beam 8 in the Y direction. For example, the magnetic pole 2 is attached to the magnet 1 using a bolt or the like.

一対の磁極2の対向面、つまりは、一対の磁極2間を通過するイオンビーム8に対向する側の磁極2の面には、従来技術と同様にミラー磁場により一対の磁極2間に電子を閉じ込めるための複数の磁場集中部材3が設けられている。また、この磁場集中部材3もボルト等によって磁極2に取り付けられている。なお、図1では図を簡略化するために、複数の磁場集中部材3を単一の部材として描いている。さらに、図1では複数の磁場集中部材3を磁極2のイオンビームと対向する面の一部にのみ配置しているが、イオンビームと対向する磁極2の全面に配置するようにしても良い。   On the opposing surfaces of the pair of magnetic poles 2, that is, the surface of the magnetic pole 2 on the side facing the ion beam 8 passing between the pair of magnetic poles 2, electrons are transferred between the pair of magnetic poles 2 by a mirror magnetic field as in the conventional technique. A plurality of magnetic field concentrating members 3 for confinement are provided. The magnetic field concentrating member 3 is also attached to the magnetic pole 2 with a bolt or the like. In FIG. 1, in order to simplify the drawing, a plurality of magnetic field concentration members 3 are drawn as a single member. Further, in FIG. 1, the plurality of magnetic field concentrating members 3 are disposed only on a part of the surface of the magnetic pole 2 facing the ion beam, but may be disposed on the entire surface of the magnetic pole 2 facing the ion beam.

さらに、一対の磁極2間をイオンビーム8が通過する際、イオンビーム8と対向する側に設けられた複数の磁場集中部材3の面を全て覆うように、保護部材4が設けられている。   Further, when the ion beam 8 passes between the pair of magnetic poles 2, the protection member 4 is provided so as to cover all the surfaces of the plurality of magnetic field concentration members 3 provided on the side facing the ion beam 8.

この保護部材4を設けることにより、イオンビーム照射装置の生産性に支障をきたすことなく、磁石内部での電子の閉じ込めを達成可能にしている。   By providing this protective member 4, it is possible to achieve the confinement of electrons inside the magnet without hindering the productivity of the ion beam irradiation apparatus.

保護部材4の材質としては、イオンビーム8によってスパッタリングされ難いカーボンが考えられる。また、イオンビームの被照射物がシリコンウェハである場合には、シリコンを用いても良い。   As the material of the protective member 4, carbon that is difficult to be sputtered by the ion beam 8 can be considered. Further, when the ion beam irradiation object is a silicon wafer, silicon may be used.

図1の磁石1では保護部材4を磁極2に対してスライドさせることで組み付けている。そして、本発明における一実施例では、図1のZ方向に位置する保護部材4の両側面に溝5が設けられている。   In the magnet 1 of FIG. 1, the protection member 4 is assembled by sliding with respect to the magnetic pole 2. And in one Example in this invention, the groove | channel 5 is provided in the both sides | surfaces of the protection member 4 located in the Z direction of FIG.

磁極2のZ方向に位置する両側面には、一端部が例えばボルトといった止め具7によって磁極2に固定された保持部材6が設けられている。保持部材6の他端部は、保護部材4に設けられた溝5に挿入された状態で、保護部材4をスライドさせて磁極2に組み付けられるような構成となっている。図1の場合、イオンビームの進行方向と逆方向に保護部材4をスライドさせることで組み付けがなされている。   On both side surfaces of the magnetic pole 2 positioned in the Z direction, there are provided holding members 6 whose one end is fixed to the magnetic pole 2 by a stopper 7 such as a bolt. The other end of the holding member 6 is configured to be assembled to the magnetic pole 2 by sliding the protection member 4 in a state of being inserted into the groove 5 provided in the protection member 4. In the case of FIG. 1, the assembling is performed by sliding the protective member 4 in the direction opposite to the traveling direction of the ion beam.

なお、保護部材4のZ方向の側面に設けられた溝5は、保護部材4がスライドにより組み付けることができるようなものであれば、どのような形状であっても構わない。また、図1の例では保護部材4の両側面における長さ方向に沿って、その一部分にのみ溝5が設けられているが、長さ方向の全長に渡り溝を形成しておいても良い。   In addition, the groove | channel 5 provided in the side surface of the Z direction of the protection member 4 may be what kind of shape, as long as the protection member 4 can be assembled | attached by a slide. Further, in the example of FIG. 1, the groove 5 is provided only in part along the length direction on both side surfaces of the protection member 4, but the groove may be formed over the entire length in the length direction. .

図2には、本発明の一実施例に係る保護部材のXY平面上での様子が描かれている。この図2では、磁極2、磁場集中部材3、保護部材4の関係をわかり易くする為に保持部材6を省略している。また、ここに描かれている磁極は、図1に記載の磁石において対向配置された一対の磁極の内、Y方向下側に位置する磁極2である。対向配置された2つの磁極2において、各々の磁極に設けられる磁場集中部材3、保護部材4、保護部材4を保持する保持部材6の構成は同じものを用いれば良い。重複する説明を避ける為、本発明の実施例では一方の磁極とそれに設けられる各部材についての説明に留めている。   FIG. 2 illustrates a state on the XY plane of a protective member according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, the holding member 6 is omitted for easy understanding of the relationship between the magnetic pole 2, the magnetic field concentration member 3, and the protection member 4. Moreover, the magnetic pole drawn here is the magnetic pole 2 located in the Y direction lower side among a pair of magnetic poles arranged oppositely in the magnet shown in FIG. In the two magnetic poles 2 arranged opposite to each other, the same configuration may be used for the magnetic field concentrating member 3, the protective member 4, and the holding member 6 that holds the protective member 4 provided in each magnetic pole. In order to avoid redundant description, in the embodiment of the present invention, only one magnetic pole and each member provided thereon are described.

複数の磁場集中部材3は、図2に示されるように複数の永久磁石から構成されている。これは一例であって、永久磁石の他に集中磁場を発生させるようなものであればどのようなものでも良い。また、複数の磁場集中部材3は図2に示すように磁極面上に部分的に配置してもいいし、磁石内での電子の閉じ込めをより確実に行いたい場合には磁極面の全面に渡って配置しても良い。   The plurality of magnetic field concentrating members 3 are composed of a plurality of permanent magnets as shown in FIG. This is merely an example, and any other type that generates a concentrated magnetic field in addition to a permanent magnet may be used. Further, the plurality of magnetic field concentrating members 3 may be partially disposed on the magnetic pole surface as shown in FIG. 2, or when it is desired to more reliably confine electrons in the magnet, It may be placed across.

また、一対の磁極2は磁極間での磁場を一方向に発生させる為に、一対の極性を有している。図2では一例としてN極の磁極が配置されている。そして、複数の磁場集中部材3を構成する永久磁石の極性は、磁極側がS極で、その反対側がN極となるようにして配置されている。なお、磁極2の極性がS極であれば、複数の磁場集中部材3を構成する永久磁石の極性の向きは前述したものと反対になる。   The pair of magnetic poles 2 have a pair of polarities in order to generate a magnetic field between the magnetic poles in one direction. In FIG. 2, N poles are arranged as an example. And the polarity of the permanent magnet which comprises the some magnetic field concentration member 3 is arrange | positioned so that a magnetic pole side may be a south pole and the other side may be a north pole. If the polarity of the magnetic pole 2 is the S pole, the direction of the polarity of the permanent magnets constituting the plurality of magnetic field concentrating members 3 is opposite to that described above.

磁極面上に配置された複数の磁場集中部材3の上面(Y方向側)を覆うように保護部材4が設けられている。この保護部材4のZ方向と交差する2つの側面には、図1に示された保持部材の一端が挿入される溝が形成されている。この例では、保護部材4は磁場集中部材3の上面のみを覆っているが、磁極2表面上に部分的に配置された複数の磁場集中部材3間の隙間も覆うようにしても良い。図2に示される構成では、保護部材4と複数の磁場集中部材3とは個別の部材で構成されており、それぞれ別々に組み付け作業や取り外し作業が行われる。   The protective member 4 is provided so as to cover the upper surfaces (Y direction side) of the plurality of magnetic field concentration members 3 arranged on the magnetic pole surface. Grooves into which one end of the holding member shown in FIG. 1 is inserted are formed on two side surfaces intersecting the Z direction of the protection member 4. In this example, the protective member 4 covers only the upper surface of the magnetic field concentrating member 3, but the protective member 4 may also cover gaps between the plurality of magnetic field concentrating members 3 partially disposed on the surface of the magnetic pole 2. In the configuration shown in FIG. 2, the protection member 4 and the plurality of magnetic field concentration members 3 are configured as separate members, and an assembly operation and a removal operation are performed separately.

複数の磁場集中部材3の他の例としては、透磁率が高い材料と低い材料とを交互に配置することが考えられる。この場合、高い透磁率の材料を図2の永久磁石が配置されている箇所に配置し、低い透磁率の材料を永久磁石間の隙間の位置に配置することが考えられる。なお、高い透磁率の材料と低い透磁率の材料との位置関係を上記したものと反対にしても良い。   As another example of the plurality of magnetic field concentrating members 3, it is conceivable to alternately arrange a material having a high magnetic permeability and a material having a low magnetic permeability. In this case, it is conceivable that a material having a high magnetic permeability is disposed at a location where the permanent magnets in FIG. 2 are disposed, and a material having a low magnetic permeability is disposed at a gap between the permanent magnets. Note that the positional relationship between the material having a high magnetic permeability and the material having a low magnetic permeability may be opposite to that described above.

複数の磁場集中部材が配置される間隔をより小さくし、局所的な集中磁場をより密にするのに、磁性材料を有するカーボンナノチューブを磁極面上に配置しても良い。例えば、カーボンナノチューブを輪切りにし、磁極面上に起立させた上で、カーボンナノチューブ内に永久磁石等の磁性材料を配置しておくことが考えられる。   In order to reduce the interval at which the plurality of magnetic field concentrating members are arranged and to make the local concentrated magnetic field denser, carbon nanotubes having a magnetic material may be arranged on the magnetic pole surface. For example, it is conceivable that the carbon nanotubes are cut into circles and erected on the magnetic pole surface, and a magnetic material such as a permanent magnet is disposed in the carbon nanotubes.

図3には、本発明の別の実施例に係る保護部材のXY平面上での様子が描かれている。ここでは、複数の磁場集中部材3と保護部材4とが一体の部材として取り扱われる。例えば、複数の磁場集中部材3は、保護部材4の中に埋め込まれている。この点が、図2の構成と異なる。このようにすることで、磁極2に対する各部材の組み付け、取り外しが容易となる。   FIG. 3 shows a state on the XY plane of a protective member according to another embodiment of the present invention. Here, the plurality of magnetic field concentration members 3 and the protection member 4 are handled as an integral member. For example, the plurality of magnetic field concentrating members 3 are embedded in the protection member 4. This is different from the configuration of FIG. By doing in this way, the assembly | attachment and removal of each member with respect to the magnetic pole 2 become easy.

図4は、図2および図3のZX平面上での様子を表す。図2と図3では保護部材4が磁極2の全面を覆うようにしているので、図4においてY方向と反対の方向から保護部材4上を見たとき、磁極2が保護部材4に隠れて見えない。しかしながら、保護部材4は複数の磁場集中部材3上を覆うようにしていれば良いので、このように磁極2の全面を覆う構成でなくても良い。あくまで一例である。   FIG. 4 shows a state on the ZX plane of FIGS. 2 and 3. 2 and 3, the protective member 4 covers the entire surface of the magnetic pole 2, so that when viewed on the protective member 4 from the direction opposite to the Y direction in FIG. 4, the magnetic pole 2 is hidden by the protective member 4. can not see. However, since the protection member 4 only needs to cover the plurality of magnetic field concentration members 3, it does not have to be configured to cover the entire surface of the magnetic pole 2 in this way. This is just an example.

図4では、溝5と複数の磁場集中部材3の位置関係が容易に理解できるように破線にてそれらの外形を描いている。実際に保護部材4の上方から見た場合には、保護部材4が透明の材質で構成されていない限りこれらの部材を見ることは出来ない。   In FIG. 4, their outlines are drawn with broken lines so that the positional relationship between the grooves 5 and the plurality of magnetic field concentrating members 3 can be easily understood. When actually viewed from above the protection member 4, these members cannot be seen unless the protection member 4 is made of a transparent material.

図2や図3では一見すると磁極2の上面からY方向に溝5と複数の磁場集中部材3とを離間させなければならないように見えるがそうではない。図4から理解出来るように、溝5と磁場集中部材3とはZ方向で互いの位置が異なっている。その為、Y方向において、磁極2の表面から同じ高さとなるような位置に、溝5と複数の磁場集中部材3とを配置しても構わない。   At first glance in FIGS. 2 and 3, it seems that the groove 5 and the plurality of magnetic field concentrating members 3 must be separated from the top surface of the magnetic pole 2 in the Y direction, but this is not the case. As can be understood from FIG. 4, the position of the groove 5 and the magnetic field concentrating member 3 are different in the Z direction. Therefore, the groove 5 and the plurality of magnetic field concentrating members 3 may be arranged at the same height in the Y direction from the surface of the magnetic pole 2.

図5には本発明の他の実施例に係る保護部材のXY平面上での様子が描かれている。図1〜4に示される保護部材4のY方向における上面は、いずれもZX平面に平行な平面形状を有していたが、そのような平面形状でなくても良い。   FIG. 5 shows a state on the XY plane of a protective member according to another embodiment of the present invention. Although the upper surface in the Y direction of the protection member 4 shown in FIGS. 1 to 4 has a planar shape parallel to the ZX plane, it may not be such a planar shape.

イオンビーム8が直進軌道を描く場合、理想的にはイオンビームを構成する全ての成分が直進軌道を描く。しかしながら、現実には、空間電荷効果によってイオンビーム8は発散する。その為、イオンビームは直進する成分と発散する成分とを含むようになる。図5では、直進するイオンビームの成分を成分Aとし、発散するイオンビームの成分を成分Bとしている。   When the ion beam 8 draws a rectilinear trajectory, ideally all components constituting the ion beam draw a rectilinear trajectory. However, in reality, the ion beam 8 diverges due to the space charge effect. Therefore, the ion beam includes a straight traveling component and a diverging component. In FIG. 5, the component of the ion beam that travels straight is defined as component A, and the component of the diverging ion beam is defined as component B.

この場合、イオンビーム8の成分Bによって保護部材4がスパッタリングされる恐れがある。複数の磁場集中部材3を保護している保護部材4がスパッタリングされると、保護部材4から複数の磁場集中部材3が露出する恐れが生じる。   In this case, the protection member 4 may be sputtered by the component B of the ion beam 8. When the protection member 4 protecting the plurality of magnetic field concentration members 3 is sputtered, the plurality of magnetic field concentration members 3 may be exposed from the protection member 4.

複数の磁場集中部材3が露出されると、イオンビーム8により複数の磁場集中部材3がスパッタリングされてしまう。その結果、部材の変形や変形による性能劣化、さらには複数の磁場集中部材が金属で構成されている場合には金属汚染の問題をも引き起こしてしまう恐れがある。このような問題が発生すると、イオンビーム照射装置を長時間安定して運転させることが困難になる。   When the plurality of magnetic field concentration members 3 are exposed, the plurality of magnetic field concentration members 3 are sputtered by the ion beam 8. As a result, there is a possibility of causing the problem of metal contamination when the member is deformed or performance is deteriorated due to the deformation, and when the plurality of magnetic field concentrating members are made of metal. When such a problem occurs, it becomes difficult to operate the ion beam irradiation apparatus stably for a long time.

このような点を改善すべく、図5に示されるような複数の突起部9を保護部材に設けることが考えられる。この突起部9はZX平面上に位置する保護部材4の表面からY方向に突出している部分をさし、X方向に沿って畝のように連続して形成されている。各突起部9における磁極2の表面からの高さは、イオンビーム8の設計上の進行方向であるX方向に沿って、徐々に低くなるように設定されている。例えば、X方向の上流側における突起部9の磁極表面からの高さをL1とし、X方向の下流側における突起部9の磁極面からの高さをL2とする。この場合、L2よりもL1が大きくなるように設定しておくとともに、X方向に沿ってL1からL2にかけて任意の一次関数に基づいて減少するようにしておけば良い。その上で、複数の磁場集中部材3を突起部9が形成されている下方に配置させておく。別の言い方をすれば、イオンビームと磁場集中部材との間に突起部が位置している。   In order to improve such a point, it is conceivable to provide a plurality of protrusions 9 as shown in FIG. 5 on the protective member. The protruding portion 9 indicates a portion protruding in the Y direction from the surface of the protective member 4 located on the ZX plane, and is continuously formed like a ridge along the X direction. The height of each protrusion 9 from the surface of the magnetic pole 2 is set so as to gradually decrease along the X direction, which is the designed traveling direction of the ion beam 8. For example, the height from the magnetic pole surface of the protrusion 9 on the upstream side in the X direction is L1, and the height from the magnetic pole surface of the protrusion 9 on the downstream side in the X direction is L2. In this case, it is sufficient to set L1 to be larger than L2 and to decrease based on an arbitrary linear function from L1 to L2 along the X direction. In addition, a plurality of magnetic field concentrating members 3 are disposed below the protrusions 9. In other words, the protrusion is located between the ion beam and the magnetic field concentrating member.

このようにすれば、発散成分であるイオンビームの成分Bが、保護部材4に設けられた突起部9に衝突することになる。これによって、複数の磁場集中部材3が配置されている突起部9のY方向における上面が削られにくくなる。その為、イオンビーム照射装置を長時間運転した場合であっても、複数の磁場集中部材3がイオンビーム8によってスパッタリングされる可能性を低くすることができる。   In this way, the component B of the ion beam, which is a divergent component, collides with the protrusion 9 provided on the protection member 4. This makes it difficult for the upper surface in the Y direction of the protrusion 9 on which the plurality of magnetic field concentrating members 3 are arranged to be scraped. Therefore, even when the ion beam irradiation apparatus is operated for a long time, the possibility that the plurality of magnetic field concentrating members 3 are sputtered by the ion beam 8 can be reduced.

また、このような構成を用いた場合、イオンビーム8の発散成分である成分Bをある程度の割合でイオンビーム8から取り除くことが可能となる。図5に一点鎖線で示されるイオンビームの成分Bを参照すると、突起部9のもっとも高い部分に衝突して、反射される。反射されたイオンビームの成分Bは、保護部材4の別の部分に衝突し、再び反射される。最終的に、イオンビーム8の成分Bはイオンビームの成分Aとおおよそ反対の方向に進むことになる。この結果、おおよそイオンビームの成分Aのみを有するイオンビーム8を被照射物であるウェハやガラス基板といったターゲット面に向けて照射することが出来るので、半導体素子の製造に係る不良率が改善される。   In addition, when such a configuration is used, the component B, which is a divergent component of the ion beam 8, can be removed from the ion beam 8 at a certain rate. Referring to the component B of the ion beam indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 5, it collides with the highest portion of the protrusion 9 and is reflected. The component B of the reflected ion beam collides with another part of the protective member 4 and is reflected again. Eventually, the component B of the ion beam 8 travels in a direction approximately opposite to the component A of the ion beam. As a result, the ion beam 8 having only the ion beam component A can be irradiated toward a target surface such as a wafer or a glass substrate, which is an object to be irradiated, so that the defect rate related to the manufacture of semiconductor elements is improved. .

図6は、図5に示した突起部9の構成についての別の実施例である。図5では突起部9のもっとも高い部分が保護部材4の表面から垂直に起立するように設けられていたが、イオンビーム8の設計上の進行方向であるX方向に沿って突起部9の高さが徐々に低くなるように設定されていれば、図6に示すような構成であっても図5に示す構成と同等の効果を得ることができる。   FIG. 6 shows another embodiment of the configuration of the protrusion 9 shown in FIG. In FIG. 5, the highest portion of the protruding portion 9 is provided so as to stand vertically from the surface of the protective member 4, but the height of the protruding portion 9 extends along the X direction, which is the design traveling direction of the ion beam 8. If the height is set so as to gradually decrease, the same effect as the configuration shown in FIG. 5 can be obtained even with the configuration shown in FIG.

なお、図5、図6ともに磁極表面からの突起部9の高さをイオンビームの進行方向に沿って任意の一次関数に従って減少するように設定していたが、これに限られない。例えば、任意の二次関数を用いて設定しても良い。   5 and 6, the height of the protrusion 9 from the magnetic pole surface is set to decrease according to an arbitrary linear function along the traveling direction of the ion beam. However, the present invention is not limited to this. For example, you may set using arbitrary quadratic functions.

図7は図5の突起部9に関する要部拡大図である。この図7に見られるように、X方向の上流側に位置する突起部9の表面に細かく輪切りにしたカーボンナノチューブ10を設けておくことが考えられる。この場合、カーボンナノチューブ10を1本ずつ突起部9に取り付けることは難しいので、予めカーボン等で構成された板状の部材の上に複数のカーボンナノチューブ10を設けておき、1つのユニットとして突起部9に取り付けるようにしておく。   FIG. 7 is an enlarged view of a main part related to the protrusion 9 in FIG. As can be seen in FIG. 7, it is conceivable to provide carbon nanotubes 10 that are finely cut on the surface of the protrusions 9 located on the upstream side in the X direction. In this case, since it is difficult to attach the carbon nanotubes 10 to the protrusions 9 one by one, a plurality of carbon nanotubes 10 are provided on a plate-shaped member made of carbon or the like in advance, and the protrusions are formed as one unit. 9 is attached.

このようなカーボンナノチューブ10を設けておくと、図5で示したイオンビームの成分Bがカーボンナノチューブ10に衝突した時に、輪切りにされたカーボンナノチューブ10の内部に、あるいは複数のカーボンナノチューブ10の間に、イオンビームの成分Bを閉じ込めることが期待できる。これによってイオンビームの成分Bが保護部材4の突起部9から反射される可能性が少なくなる。   When such a carbon nanotube 10 is provided, when the component B of the ion beam shown in FIG. 5 collides with the carbon nanotube 10, the carbon nanotube 10 is cut into the inside of the carbon nanotube 10 that is cut or between the plurality of carbon nanotubes 10. In addition, it can be expected to confine the component B of the ion beam. This reduces the possibility that the component B of the ion beam is reflected from the protrusion 9 of the protection member 4.

また、仮に反射されたとしても、イオンビームの成分Bはカーボンナノチューブ10に衝突している為、反射された後のビーム成分Bの速度はカーボンナノチューブ10がない場合に比べてかなり減速されることになる。その為、被照射物であるウェハやガラス基板といったターゲットに突起部9で反射されたイオンビームの成分Bが到達する可能性を軽減することが出来る。   Even if it is reflected, since the component B of the ion beam collides with the carbon nanotube 10, the speed of the beam component B after being reflected is considerably decelerated compared with the case without the carbon nanotube 10. become. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the component B of the ion beam reflected by the protrusion 9 reaches a target such as a wafer or a glass substrate that is an irradiation object.

なお、カーボンナノチューブ10を突起部9に取り付ける構成について、図5の場合を例にして説明したが、図6の突起部9の構成であっても図7に示したようなカーボンナノチューブ10を取り付けることが出来る。   In addition, although the structure which attaches the carbon nanotube 10 to the protrusion part 9 was demonstrated taking the case of FIG. 5 as an example, even if it is the structure of the protrusion part 9 of FIG. 6, the carbon nanotube 10 as shown in FIG. I can do it.

図6の突起部9の場合、カーボンナノチューブ10を取り付ける場所については、図6でイオンビームの成分Bが衝突する場所、つまり、設計上のイオンビームの進行方向であるX方向と平行でないイオンビームの発散成分が衝突する場所に設けておけば良い。もちろん、イオンビーム8の状態は様々に変化する為、突起部9の全面にカーボンナノチューブ10を設けるようにしておいても良い。   In the case of the protrusion 9 in FIG. 6, the carbon nanotube 10 is attached at a location where the component B of the ion beam collides in FIG. 6, that is, an ion beam that is not parallel to the X direction, which is the traveling direction of the designed ion beam. It may be provided in a place where the divergent component of the struck. Of course, since the state of the ion beam 8 changes variously, the carbon nanotubes 10 may be provided on the entire surface of the protrusion 9.

図1に示した磁極2の形状はおおよそ長方形状をしていたが、図8に一点鎖線で示されるような複雑な曲線形状を有していることもある。   Although the shape of the magnetic pole 2 shown in FIG. 1 is approximately rectangular, it may have a complicated curved shape as shown by a one-dot chain line in FIG.

このような場合、磁極2の形状が複雑である為、磁極2の全面を覆うような単一の保護部材4をスライドにより組み付けることが困難になることが予想される。つまり、図8に示されるような磁極2の形状の場合、単一の保護部材4をスライドさせると、スライドさせている最中に保護部材4が引っかかってしまう場合が考えられる。   In such a case, since the shape of the magnetic pole 2 is complicated, it is expected that it is difficult to assemble the single protective member 4 that covers the entire surface of the magnetic pole 2 by sliding. That is, in the case of the shape of the magnetic pole 2 as shown in FIG. 8, when the single protective member 4 is slid, the protective member 4 may be caught while being slid.

この問題を解決する為に、単一の保護部材4の形状を磁極2の全面を覆うような長方形状とし、その上で、保護部材2の形状を保持できるようにZ方向における磁極2の側面から保持部材6を磁極2の外側へ向けて張り出しておくことが考えられる。ただし、これだと保持部材6と保護部材4の両方を大きな部材としなければならないので、装置の大型化を招いてしまう。   In order to solve this problem, the shape of the single protective member 4 is a rectangular shape that covers the entire surface of the magnetic pole 2, and then the side surface of the magnetic pole 2 in the Z direction so that the shape of the protective member 2 can be maintained. It is conceivable that the holding member 6 protrudes outward from the magnetic pole 2. However, in this case, both the holding member 6 and the protection member 4 must be large members, which leads to an increase in the size of the apparatus.

そこで、このような複雑な磁極形状に対応すべく、磁極2の全面を覆う大きな保護部材4を複数に分割することが考えられる。図8では、2つに分割された保護部材4が用いられている。   Therefore, it is conceivable to divide the large protective member 4 covering the entire surface of the magnetic pole 2 into a plurality of parts in order to cope with such a complicated magnetic pole shape. In FIG. 8, the protective member 4 divided into two parts is used.

図9は、図8のXY平面上での様子を表す概略図である。2つの保護部材4のZ方向における側面には、溝5が個別に設けられている。また、保持部材6も2つの保護部材4に対応するように個別に設けられている。この場合、X方向において上流側(左側)に位置する保護部材4はX方向に沿ってスライドさせることで磁極2に組み付けている。一方、X方向において下流側(右側)に位置する保護部材4はX方向と反対の方向に沿ってスライドさせることで磁極2に組み付けている。なお、ここで述べた構成を理解する為に、図9の斜視図である図10を参照しても良い。   FIG. 9 is a schematic diagram showing a state on the XY plane of FIG. Grooves 5 are individually provided on the side surfaces in the Z direction of the two protection members 4. The holding member 6 is also provided individually so as to correspond to the two protective members 4. In this case, the protective member 4 positioned on the upstream side (left side) in the X direction is assembled to the magnetic pole 2 by sliding along the X direction. On the other hand, the protective member 4 positioned on the downstream side (right side) in the X direction is assembled to the magnetic pole 2 by sliding along the direction opposite to the X direction. In order to understand the configuration described here, FIG. 10 which is a perspective view of FIG. 9 may be referred to.

図11は、保持部材6の構成をわかり易くするために描かれた斜視図である。この図には先の図10から保護部材4を取り除いた時の様子が描かれている。この図11からもわかるように、保持部材6の形状はおおよそ磁極形状に沿った形状をしており、かつ、磁極2を挟んでおおよそ対向するように設けられた保持部材の関係が、その長さ方向に沿って略平行な関係になっている。   FIG. 11 is a perspective view drawn for easy understanding of the configuration of the holding member 6. This figure shows the state when the protective member 4 is removed from the previous FIG. As can be seen from FIG. 11, the shape of the holding member 6 is approximately along the shape of the magnetic pole, and the relationship between the holding members provided so as to face each other across the magnetic pole 2 is The relationship is substantially parallel along the vertical direction.

このように複数に分割された保護部材4を用いることで、複雑な磁極形状となった場合でも、1つの保護部材を用いることによって発生する磁極への組み付けの困難性、装置の大型化の問題をなくすことができる。   By using the protective member 4 divided into a plurality in this way, even when the magnetic pole shape becomes complicated, it is difficult to assemble to the magnetic pole generated by using one protective member, and the size of the apparatus is increased. Can be eliminated.

図12は、保護部材4の保持構造についての別の実施例である。これまでの実施例では保護部材4に溝5を設ける構成について述べてきたが、ここでは、保護部材4をスライドさせることにより、保持部材6と磁極2との間のスペースに保護部材4の全体を嵌め込む構成にしている。その為、保護部材4に溝5を形成する必要がないので、溝5の製作にかかる手間を省略することが出来る。   FIG. 12 shows another embodiment of the holding structure for the protection member 4. In the embodiments described so far, the configuration in which the groove 5 is provided in the protective member 4 has been described, but here, the protective member 4 is entirely slid in the space between the holding member 6 and the magnetic pole 2 by sliding the protective member 4. Is configured to fit. Therefore, it is not necessary to form the groove 5 in the protective member 4, so that the labor for manufacturing the groove 5 can be omitted.

図13には、図12に示される線分A−Aで、Y方向に沿って構造物をせん断した時の断面が描かれている。この図からも、保護部材4は磁極2と保持部材6によって作り出されるスペースにスライドにより嵌め込まれていることが理解出来る。   FIG. 13 shows a cross section when the structure is sheared along the Y direction along line AA shown in FIG. Also from this figure, it can be understood that the protection member 4 is fitted into the space created by the magnetic pole 2 and the holding member 6 by sliding.

図12と図13で示した例では、保護部材4の上面に保持部材6の一部が露出している。その為、露出している保持部材6がイオンビーム8によってスパッタリングされ、そこから飛散したパーティクルがウェハやガラス基板といった被照射物に混入してしまう恐れがある。そこで保持部材6の材質を保護部材4と同じく、カーボンや被照射物と同じ材料にすることで、スパッタリングされる量を減らしたり、混入による影響を少なくしたりといった対策を取ることが考えられるが、材質を工夫する以外に、保持構造を工夫することで保持部材6のスパッタリングをある程度少なくすることが出来る。   In the example shown in FIGS. 12 and 13, a part of the holding member 6 is exposed on the upper surface of the protection member 4. For this reason, the exposed holding member 6 is sputtered by the ion beam 8, and particles scattered from the ion beam 8 may be mixed into an irradiated object such as a wafer or a glass substrate. Therefore, it is conceivable that the holding member 6 is made of the same material as that of the protective member 4 such as carbon and the object to be irradiated, so that the amount of sputtering is reduced and the influence of mixing is reduced. In addition to devising the material, the sputtering of the retaining member 6 can be reduced to some extent by devising the retaining structure.

この具体的な保持構造が、図14に示されている。保護部材4の端部に凹み11を設けておき、この凹み11に保持部材6の端部が位置するように構成しておく。このような構成にすることで、凹みの分、保護部材4の上面から遠い位置に保持部材6が位置することになるので、イオンビーム8によって保持部材6がスパッタリングされ難くなる。   This specific holding structure is shown in FIG. A recess 11 is provided at the end of the protective member 4, and the end of the holding member 6 is positioned in the recess 11. With such a configuration, the holding member 6 is positioned at a position far from the upper surface of the protective member 4 by the amount of the depression, so that the holding member 6 is hardly sputtered by the ion beam 8.

また、保護部材4の上面側に露出される保持部材6の端部の面積を減らすようにしても良い。図14の例では、X方向に沿って露出されている保持部材6の端部が連続していない。更に、図14のX方向上流側に位置するように3つの小さい保持部材6を用いて保護部材4を保持するように構成しておいてもいいし、X方向下流側に位置する保護部材4を保持する保持部材6のように1つの保持部材6から保護部材4の凹み11にかかるように3つの部分が三叉状に延設されるような構成にしてもいい。なお、図14の例においても図12のように保護部材4はスライドにより磁極2に組み付けられている。   Further, the area of the end portion of the holding member 6 exposed on the upper surface side of the protective member 4 may be reduced. In the example of FIG. 14, the end portion of the holding member 6 exposed along the X direction is not continuous. Furthermore, the protective member 4 may be configured to be held by using three small holding members 6 so as to be located on the upstream side in the X direction in FIG. 14, or the protective member 4 located on the downstream side in the X direction. It is also possible to adopt a configuration in which three portions are extended in a trifurcated manner so as to extend from one holding member 6 to the recess 11 of the protective member 4 as in the holding member 6 that holds the lens. In the example of FIG. 14 as well, the protection member 4 is assembled to the magnetic pole 2 by sliding as shown in FIG.

また、図8〜図14において、複数の磁場集中部材3は磁極2への保護部材4の組み付けについて説明する場合には不要となる為、これらについての図示を省略している。念の為に述べておくと、複数の磁場集中部材3が保護部材4とは別体で磁極2上に存在している場合には、保護部材4をスライドにより磁極2に組み付ける際、保護部材4の底面が複数の磁場集中部材3の各々の上を滑るようにして組み付けられる。そして、複数の磁場集中部材3が保護部材4とは一体形成されている場合には、保護部材4の底面が磁極2の上を滑るようにして組み付けられることになる。   8 to 14, the plurality of magnetic field concentrating members 3 are not necessary when describing the assembly of the protective member 4 to the magnetic pole 2, and are not shown. As a precaution, when a plurality of magnetic field concentrating members 3 are present on the magnetic pole 2 separately from the protective member 4, the protective member 4 is attached to the magnetic pole 2 by sliding. 4 is assembled such that the bottom surface of 4 slides on each of the plurality of magnetic field concentrating members 3. When the plurality of magnetic field concentration members 3 are integrally formed with the protection member 4, the protection member 4 is assembled such that the bottom surface of the protection member 4 slides on the magnetic pole 2.

以上、本発明での磁石およびそれに備えられた磁極、磁場集中部材、保護部材等の実施例を述べてきたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行っても良いのはもちろんである。また、本発明に係る磁石1は、永久磁石、電磁石のいずれであっても構わない。さらに、本発明に係るイオンビーム照射装置とは、イオン注入装置、イオンビーム配向装置といった装置で、正の電荷を有するイオンビームをシリコンウェハ等の基板に照射するものであれば、どのようなものであっても良い。   The embodiments of the magnet and the magnetic pole, magnetic field concentrating member, protective member and the like provided therein have been described above, but various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Of course. The magnet 1 according to the present invention may be a permanent magnet or an electromagnet. Further, the ion beam irradiation apparatus according to the present invention is an apparatus such as an ion implantation apparatus or an ion beam alignment apparatus, as long as it irradiates a substrate such as a silicon wafer with a positively charged ion beam. It may be.

1.磁石
2.磁極
3.磁場集中部材
4.保護部材
5.溝
6.保持部材
7.止め具
8.イオンビーム
9.突起部
10.カーボンナノチューブ
11.凹み
1. Magnet 2. 3. Magnetic pole 3. Magnetic field concentration member Protective member
5. Groove 6. Holding member
7). Stopper 8. Ion beam 9. Projection 10. Carbon nanotubes11. Dent

Claims (5)

イオンビーム照射装置で用いられる磁石であって、
前記磁石の内側で、イオンビームを挟むように相対向して配置された一対の磁極と、
前記一対の磁極の対向面に設けられ、前記磁極間における電子の閉じ込め作用を発生させる複数の磁場集中部材と、
少なくとも前記複数の磁場集中部材における前記イオンビームを挟んで相対向している面を覆う保護部材と、一端部が前記磁極に固定された保持部材とを備えているとともに、
前記保護部材は、前記保持部材の他端部によって前記磁極の面に垂直な方向で前記イオンビーム側への移動を規制された状態で、前記磁極の上もしくは前記磁場集中部材の上をスライドして前記一対の磁極を構成する各磁極に対して個別に組み付けられることを特徴とする磁石。
A magnet used in an ion beam irradiation apparatus,
A pair of magnetic poles arranged opposite each other so as to sandwich the ion beam inside the magnet;
A plurality of magnetic field concentrating members provided on opposing surfaces of the pair of magnetic poles to generate an electron confinement action between the magnetic poles;
A protective member that covers at least the surfaces facing each other across the ion beam in the plurality of magnetic field concentrating members, and a holding member having one end fixed to the magnetic pole,
The protection member slides on the magnetic pole or on the magnetic field concentration member in a state where movement to the ion beam side in a direction perpendicular to the surface of the magnetic pole is restricted by the other end of the holding member. The magnet is individually assembled to each of the magnetic poles constituting the pair of magnetic poles.
前記保護部材は複数の部材から構成されている請求項1記載の磁石 The magnet according to claim 1, wherein the protection member includes a plurality of members . 前記磁極間を通過する前記イオンビームの設計上の進行方向をX方向とし、前記一対の磁極が対向する方向をY方向とし、前記X方向と前記Y方向に直交する方向をZ方向とした時、前記Z方向と交差する前記保護部材の2つの側面に溝が設けられているとともに、前記保持部材の前記他端部が前記溝に挿入されていることを特徴とする請求項1または2記載の磁石。   When the design traveling direction of the ion beam passing between the magnetic poles is the X direction, the direction in which the pair of magnetic poles face each other is the Y direction, and the direction perpendicular to the X direction and the Y direction is the Z direction 3. A groove is provided on two side surfaces of the protective member intersecting the Z direction, and the other end of the holding member is inserted into the groove. Magnet. 前記保護部材の前記イオンビームと対向する面には凹みが形成されているとともに、前記保持部材の前記他端部が前記凹みに配置されていること特徴とする請求項1または2記載の磁石。 Together with the recess in the ion beam and the surface facing the protective member is formed, according to claim 1 or 2 wherein the magnet the other end of the holding member is characterized by being disposed in recess the . 前記保護部材には突起部が形成されており、前記磁極のイオンビームと対向する面を基準にした場合、前記突起部の高さは前記磁極間を通過する前記イオンビームの設計上の進行方向に沿って徐々に低くなるように設定されているとともに、前記イオンビームと前記磁場集中部材の間に前記突起部が位置していることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の磁石。   A protrusion is formed on the protective member, and when the surface of the magnetic pole facing the ion beam is used as a reference, the height of the protrusion is a design traveling direction of the ion beam passing between the magnetic poles. The projection is located between the ion beam and the magnetic field concentrating member. magnet.
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