JP6350234B2 - イオンビーム照射装置及びこれに用いられるプログラム - Google Patents
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Description
前記均一制御ルーチンにおいて前記制御装置が、各フィラメント電流の変化が各ビーム電流の変化に及ぼす度合いである重み係数を算出する重み係数算出ルーチンと、前記重み係数算出ルーチンで得られた重み係数に基づいて、各ビーム電流の値を所定の目標電流値に可及的に近づけるための各フィラメントの理論電流値をそれぞれ算出するフィラメント理論電流計算ルーチンとを実行することを特徴とする。
<第1実施形態>
また、全てのビーム電流センサのうちのいくつかを予め選定しておき、その選定したビーム電流センサで計測されたビーム電流の平均値に基づいて、フィラメントの電流を制御するようにしてもよい。
この均一制御ルーチンにおいて、制御装置4は、図2に示すように、重み係数算出ルーチン(ステップS3)をまず実行する。
なお、前記重み係数算出ルーチンにおいて、重み係数を求めるために電流を変化させるフィラメント22は、通常運転時に使用される、あるいは稼動中の全てのフィラメント22という意味である。この種のイオン照射装置においては、使用中のフィラメントが断線、消耗した際に代替させるための予備フィラメントを有している場合があり、このような予備フィラメントは含まないという意味である。また、全てのビーム電流センサを用いる必要はなく、一部のみ(例えば1つおき)を用いて残りは推定によって重み係数を求めるなどしてもよい。
その算出理論を以下に説明する。
i番目のビーム電流センサ3で計測されたビーム電流IBi(i=1、2、・・・N)は、以下の式(数1)で表すことができる。
フィラメント電流IFjをΔIFjだけ変化させたとき、式(数1)は、以下の式(数2)で表される。
すなわち、ΔIBiと式(数3)の残差の二乗和Sは、
次に制御装置4は、前記フィラメント理論電流を各フィラメント22に実際に流す(ステップS5)。
以上で、均一制御ルーチンを終了する。
そして、計測した各ビーム電流IBiが、所定の目標範囲に入っているかどうか、すなわち、均一性が所定範囲内かどうかを判定する(ステップS7)。そして、均一性が満たされていれば、この均一化ルーチンを終了し、そうでなければステップS3に戻る。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
この第2実施形態では、図5に示すように、前記均一化ルーチンにおいて、フィラメント理論電流計算ルーチンの後に、該ルーチンで算出したフィラメント理論電流を補正するフィラメント理論電流補正ルーチン(ステップS4’)を実行する点が異なっている。
次に、このフィラメント理論電流補正ルーチンについて詳述する。
次に、制御装置4は、FILext1を除外して前記フィラメント電流理論計算ルーチンを実行する(ステップSb33)。
そして、前記FILext1であった場合は、ステップSb32に戻る。
さらに、フィラメントの均一性も良い値に保てる。これにより、特定のフィラメントだけに負荷が掛かるのを避けることができる。
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
2・・・イオン源
22・・・フィラメント
3・・・イオン電流センサ
4・・・制御装置
IB・・・ビーム電流
IF・・・フィラメント電流
Claims (5)
- 独立して電流を流すことの可能な複数のフィラメントを有するイオン源と、前記イオン源から引き出されたイオンビームのビーム電流を当該イオンビームに交差する面内における複数位置において計測するものであって前記フィラメントの数より多い数のビーム電流センサと、前記各フィラメントに流すフィラメント電流を制御する制御装置とを具備したイオンビーム照射装置において、
前記制御装置が、全部又は一部のビーム電流センサで得られたビーム電流の平均値を演算して、その平均値が所定の目標範囲に入るように各フィラメント電流を制御する平均ビーム電流制御ルーチンを実行した後、各ビーム電流を均一化するためのフィラメント理論電流をそれぞれ算出し、出力する均一制御ルーチンを実行するものであり、
前記均一制御ルーチンにおいて前記制御装置は、各フィラメント電流の変化が各ビーム電流の変化に及ぼす度合いである重み係数を算出する重み係数算出ルーチンと、前記重み係数算出ルーチンで得られた重み係数に基づいて、各ビーム電流の値を所定の目標電流値に可及的に近づけるための、各フィラメントの理論電流値をそれぞれ算出するフィラメント理論電流計算ルーチンとを実行することを特徴とするイオンビーム照射装置。 - 前記制御装置が、前記均一制御ルーチンの後、前記平均ビーム電流制御ルーチンを再度実行するものであることを特徴とする請求項1記載のイオンビーム照射装置。
- 前記重み係数算出ルーチンにおいて前記制御装置は、前記平均ビーム電流制御ルーチンで設定された各フィラメント電流を初期値として、各フィラメントの電流を順に所定値だけ変化させ、それによって生じる各ビーム電流の変化量に基づいて、前記重み係数を算出することを特徴とする請求項1又は2記載のイオンビーム照射装置。
- 前記均一制御ルーチンにおいて前記制御装置が、前記フィラメント理論電流計算ルーチンで得られた各フィラメントの理論電流値を補正するフィラメント理論電流補正ルーチンをさらに実行し、
このフィラメント理論電流計算ルーチンにおいて前記制御装置は、前記フィラメント理論電流からイオンビームの理論上の均一性を計算し、この理論上のビーム均一性が前記目標電流値を含む所定の範囲に入っているという条件を満たす限りにおいて、各フィラメント理論電流の値のバラつきが減少する方向に、一部のフィラメント理論電流を所定値だけ変化させる補正を行うことを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載のイオンビーム照射装置。 - 独立して電流を流すことの可能な複数のフィラメントを有するイオン源と、前記イオン源から引き出されたイオンビームのビーム電流を当該イオンビームに交差する面内における複数位置において計測するものであって前記フィラメントの数より多い数のビーム電流センサと、前記各フィラメントに流すフィラメント電流を制御する制御装置とを具備したイオンビーム照射装置の該制御装置に搭載されるプログラムであって、
前記制御装置が、全部又は一部のビーム電流センサで得られたビーム電流の平均値を演算して、その平均値が所定の目標範囲に入るように各フィラメント電流を制御する平均ビーム電流制御ルーチンを実行した後、各ビーム電流を均一化することの可能なフィラメント理論電流をそれぞれ算出し、出力する均一制御ルーチンを実行し、
前記均一制御ルーチンにおいて前記制御装置が、前記平均ビーム電流制御ルーチンで設定された各フィラメント電流を初期値として、各フィラメントの電流を順に所定値だけ変化させ、それによって生じる各ビーム電流の変化量に基づいて、各フィラメント電流の変化が各ビーム電流の変化に及ぼす度合いである重み係数を算出する重み係数算出ルーチンと、
前記重み係数算出ルーチンで得られた重み係数に基づいて、各ビーム電流の値が所定の目標電流値に可及的に近づけるための、各フィラメントの理論電流値を算出するフィラメント理論電流計算ルーチンとを実行するように当該制御装置を機能させることを特徴とするプログラム。
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