JPH02103851A - イオン注入装置のための補整されたスキャン波形発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野、１ 本発明はイオン注入装置において、静電的にスキャンさ
れたイオンビームの制御の分野に関し、特にスヘヤンさ
れたし一１＼か原因のドーピンク分布の均一１′１を改
首するス°Ｘ−ヤン信号を発生させる／Ｓめσ］スス−
−へ・ン制御装置に関する。

［１）゛を来技１４：ｉ　］ ・イオンビームによるターケラＩ・金属及び゛ＩＬ導体
杓７１の照射は、制（＾１１され）、：迅速な方法てそ
のよらな′内質の１・−ピンクを？−ｆうプこめのプロ
セスを提供する。このフ”　１ｍセスを達成する一一一
）の方法はイオン　インアランチージョンとして知られ
ており、クーゲットの表面を横切る選択された二次元パ
ターン内で強度の制御されたイオンビームを静電的（こ
ス：”；：　）−：ニンク（屈（斤）づ−る、ことを含
む。ターゲットに↓３Ｂつる結果としてのドーピンク集
中の均一性ζＪ、−・般にスキャニング装置の「Ｒ要な
［１的である。

カー・な１・−ピンクを達成り−るために、イオンビー
ムかターゲラｌ−の平用面と交差する位置か時間ととも
（こ４２形（、こ変１ヒする。１：うに、Ｉ；１１ち、
ターゲラ１−面上の交点のｊ事度か−・定であるように
、静電的にビーノ＼を屈折（スキヘン）することが概し
て望ゴしい。所望の均一・なＩ・−ピンクを達成するた
めの適Ｌ７Ｊ　’−Ｃスキー＼−ンゴにりは、一般に三
角波形を１１不正（ｉｆｆ整）することに、ｌ：うて発
生させられる。

ｔＴＩｉ整方法及び装置の一つの従来技術が、Ｔｕｒｎ
ｅ「の米１月特３′［第、！１，２８３，６３１号に記
載されており、本発明の８８受入に譲渡されている。も
う−一）の補整技術がＭＣ（３ｕｉｒｅの米ｒＴ！ｌ！
Ｉテ訂第４．５９３２００号に記載されており、それは
以下により詳しく述Ｉ＼られている。

［発明の概要］ イオン　インプランテーション装置内でイオンビーム＼
をスキャニングするための装置が提供されるが、該装置
には三角電圧信号からｖ　（ｔ）＝　−ｄ／ｃ（ｔ，１
−ぐ）の形状のスキャン電圧を発生させる手段を有する
。ここて、ｄ及び（は定数であり、Ｃはゼ１コてない定
数である。ス；Ｘ・ヤン電圧はビーノ＼をターゲット−
ヒてスキャンする一対の闘向電極に供給される。そのよ
うにして発生させられたスキャン電圧はビーノ＼を静電
的に偏向させ、閤１スリ装置に関するターゲラ１への方
向を記述する様々なジオメ１−り一内で゛、下用なター
フット面とのイオンビー！、の交点の位置か時間と共に
線形的に変１ヒする。　スニＸ−＼−ニンク装′ｌｉ′
ｌ°のニー）の実施例ては、スごマー＼・ン′１シ圧を
発生させる手段が−に記電圧形状に多、ＴＮ近（Ｊ′）
をりえている。多係数の大きさを独立して３１１整する
ための手段か提供される。

本発明のスＡＡ・ン装置ｔｓ：　ｉＪ：　を既して第１
の列になつノこスニＶ、ｖニンク仮と第２の対にな−）
プこスキャニング板を有する２次元スキャニング装置に
用いられ、その対になった板によ−）で発生さＵ゛られ
た電場は直交している。本発明のスキャニング装置はス
キャニング装置によってスーＶヤンされるターゲラ１〜
の方向に（！（存するいずれかの又（Ｊいずれの対にな
った（Ｈ向電峰と共に用いられても、にい。

第１次近似に対１〜て、１．記スＡヤニンク装置はスＡ
Ｘ−ンされたイオンし−ノ＼のターゲットの平坦面との
交点の速度を一定にする。イオンソース、をスキャニン
グするための方法は既に記載したとおり、Ｅ角波形を有
する電圧信号を発生させるステップ及び三ｆｔ＋電圧１
．τ号からｖ　（ｔ）＝　−ｃｌ　−／　ｅ　（ｊ　−
１−（）の形成のスキャン電Ｊ干を弓１き出すステラッ
パ（に二て、ｃｌ及び（は定数てあり、ｅはゼロでない
定数である。）を有□′山、更に、イオンソース＼を銅
面するために一対の電極にそのスキャン電圧を供給する
ステップを有する。本発明のこれらの利点及びその他の
利点はり下に続く記載と図面とから明らかになるであろ
う。

［実施例］ 第１図ζＪイオン・インブランデージョン装；〃１と関
連した本発明のスキャニング装置４３を示している。イ
オン・イン１ランデ−ジョン装置１は高電圧ターミナル
２を有しており、それは’Ｒｆｆ！ｉにおいて高電圧電
源４によって大地に対して高い電位に保たれている。タ
ーミナル２は所望の種のイオンのビーｌ＼を形成するの
に必要な装置を収容している。通常の実施では所望の秤
のガスフィートス１〜ツタが用いられる。ガス取り扱い
装置６から作られたソースガスがイオンソースに向けら
れる。

典型的なイオンソースはイオン化放出を持続するために
電源１０を必要とし、放出領域にわたって軸方向磁場を
インボースするために電源１２を必要とし、良く限定さ
れた高電流イオンソース＼の除人のノこめソースのアバ
ニチャの所に電場を形成するノごめに、上クストラクシ
：Ｙン電源１４及びエクスＩ・ラタシ：々電極と１＃、
　ｌ司するハーニニヤ（ｖｃｒｎｉｃｒ）１・１を・ビ
・“５ｙと止る。本発明にち−）と様／ｌなイオンソー
スとｊｌ、に用いられても良い。例えは１．、、Ｖｕｌ
ｙの　１１ΔＬｏａｎ　　ａｎｄ　　ｉｏｎ　　５ｏｕ
ｒｃｅ”　　Ｗｉｌｅｙ刊ｎＬｔ）ｒｓｃｉｅｎＣ（・
１９７８を参照されｌごい。

・イオンソース８から’ｅ　ｆｉ！！リーるヒ一）＼１
８はアナライリ′−・マクイ・ツ１へ２０に、し−）て
運動星分伍される。電源２２かマクネｙ＋〜２０を（Ｘ
Ｊ勢する。分子＋ｉされたし−）＼はアナライザー出［
」スリット２４を通過し、次に加速器竹２Ｇを通過する
。ビーノ１はそこで高電圧ターミナル２から大地電位ま
でｉ：１意深く形成された電場”ｉＪ配に出あう。当業
者には明らかなように、所望の画（象平面に空間エネル
キーｆχ−点を作るために、力■・ラボール・トリブレ
ットした制御ＩＩｌ装置３４のような光学要素が用いら
れても良い。スキャニング電ｊ■・は二組の静電偏向板
４０及び／１　２　：Ｉ　　と４　２　ｔ．＋　にｌ（
給される。それらはそれぞれ作意にｙ及−びＸと名けり
られ、ビームを画ｆ象平面の所望の領域に向ける役目を
する。偏向板４０に、Ｊ：って作られた電場は（扁向板
４２ａ　と４　２　１：ｌ　　とによって作られた電場
と直交する。各（ｑ白板に供給される波形と適切なスキ
ャニング・プログラムを作るためのそれらの同調はスキ
ヤニ〉′り装置７・１３によって達成される。

スキャニング装置４３はスキャン制御装置８０、スキャ
ン増幅器９０及び一般的にＤＣオフセットネッＩ〜ワー
ク９２を有している。通常、固定されたオフセフｌ−電
圧がネットワーク９２がらスキャン増幅器００を介して
スキャンブレート４．　２　ａと４２１〕に−＋７えら
れ、ｔ’ｌ）止（即ち、スキャニング電圧の適用前の状
態。）ビーノ＼がビーム軸線Ｂから固定角７−（ａ的に
７°）だ（−〕屈折させられている。

該角度は中性ビーム４１１（残留ガスとのチャージ交換
衝突から生じる。）をチャージされたビーム１８から完
全に分離するのに十分な角度である。

町ｕ！ｉ！△は静止オフセットビーム１８°の軸線てあ
る。スキャニング装置８０によって作られたＸスキ■〕
・（屈折）′屯圧供・１りがオフセット電圧に重ね音わ
Ｕらノ！、る。

ターゲ、１・す、ンハ’ｌ　６はビーノ＼限定アバーヂ
ャ、ビーノ＼監課及び統計装置３６及びウエハーノ、（
板を貫空装置内に導入し、ターゲット面にその基板をｊ
ｌｒ：／＼るための装置（Ｉ￥１示せず）を有する。

４’ｊ；空ポンピンク装置及び装置り）−ｊ’、ｊ空エ
ンへ々１か図示されていないが、当業者にはビームが横
１ｔｌｉする碩ｆ或１γ体が高真空に保たれることが理
解さｈよう。

商業面においてはイオン注入星の高い均一性が々−ゲン
１−ウェハーの全表面にわたって維持されること、及び
ウェハーｌＸの注入に要する時間が短い、二とか（イ）
めで重要である。

第２　ＩＮ　ｉｊ：　Ｘ−スキＡ・ンプレー１−４．２
　ａ及び４２１Ｉにｌｊ、給されｌ：ｓ　’、３圧■９
によ−）で角Ｊ＜ｇ　Ｏな（′）屈折させられたイオン
ビーム２］を示ず。軸線［、］つ１バーの中心を通るち
のど仮定する。以下に続く第２図の分析では、オフセッ
ト電圧は０と１反定され、スニマへ−ニンク電圧■、が
Ｘ−−スＡ−ヤン′ブし−トにｌ（給され杜？°屈折さ
ぜられなビーム２１−はＸの位置てＸ軸線と交差する。

ターゲットウェハー−ｒはヒ一）、軸線Ｂに垂直であり
Ｘ軸線はターゲラ１−　Ｔの平面Ｓ上に有る。’１’　
１ｔｌｌｌｔ線（第２図には示されていない。）はＸ軸
線とビーム軸線Ｂとに垂直であり、それらの交点を通る
。

従来技術で良く知られており、また第２図から分かるよ
うに、 （＋）　　ｔａｎ　Ｏ＝　　ｘ／Ｌ　　である。ここで
、Ｌζ４スキャンプレートの中心からターゲラ１〜１゛
まての距離である。

第１次近似に対して次のこともよく知られている。

（２）　　Ｖｘ　　？ｌ＜ｏ　ｔａｎ　Ｏここで、１（
。は定数である。例えば、Ａ、Ｚｈｉ［！ａｒｅｖ、　
”ＥｌｅｃｔｒｏｎＯｐｔ＋ｃｓ　　ａｎｄ　　Ｅ　１
ｅｃＬｒｏｎ−Ｂ　Ｌ！ａｒｎ　　Ｄｅｖｉｃｅｓｌｌ
（Ｎ　、ＵＬｋｉｎによりロシャ詔かｔ）翻訳されてい
る。）Ｍｌ「Ｐｕｌ＋１ｉｓｌ＋ｅｒｓ、Ｍｏ５ｃｏｕ
＋、（：ｌ＋ａｐＬＣｒ　　５　　、　　ＤｅＮｅｃｔ
ｉ。

ｎ　Ｓ　ｙｓｌ、ｃｍｓ、　ｒ＋ｐ、３１．６〜３２７
を参照されたい。この文献は釡考のなめに木明細書中に
組み入れられている。方程式（２）■フリンＡンクフィ
ール１へ（ｆｒ目１ＲＢ　ｒｅｉｌｄｒ、）のために非
線形効果は′？膚に入れない。

Ｊ１稈式（ｔ）及び（２）から、 （３）　　ｘ−Ｌｖ、　、・’ｋ。か導かれる。言い換
えると、屈折さぜられなイオンヒー１、のＸ座（票は屈
折電圧Ｖ、によって線形的に変（ヒする。Ｉｊ’ｆｌっ
て、＼−軸綿に沿った・ｆオンビーノ＼の交点の速度は
ｒＩ　Ｘ／ｚ、］　１．　　＝　　（Ｌ、／］＜Ｊｄ　
ｖｘ　／ｄ　ｔ　　である。

１Ｊ゛（っで、ある時間ｖ、、（ｔ；）−αＬ　（αは
定数）にわたって三角波形の一部である場合、ｄ　ｘ　
／　ｄｌ、−Ｌ（χ７・′川り１．はその時間中一定で
ある。

従って、第２図に示された形状については第１次ＪＩｉ
（ｔ）、にダＬするｌ′ｉｆｆ當は全く・ｚ・要ない。

上記の関係は従来１々術において良く知られているが、
幾−）かのスキャン制御装置は明らかに非ｌ′ｉＩｉ整
三角電圧か時間間１ｅにわたって−・定σ〕角速度ｃｌ
　Ｏ，／　（Ｉ　ｔ　（こ−てｒｌ　ｖ　、、’　ＣＩ
　１；　　？ｃｘ　ｉ′ｌ静止ビームに垂直なターゲラ
Ｉ・とのイオンビームの交点の一定速度グ）代わりであ
る。）を生じるという仮定のうえに設旧されている。Ｍ
ｃ（’、：ｕｉｒｃ、　Ｉｌｌ　、　Ｌｌ　、Ｓ　、Ｐ
ｕｔ、ｃｎｌ、　Ｎ　。

ｔｉ　、　５９３　、２００を参照されたい。このよう
な制御装置は幾つかの装置においては正確な結果をもた
らさなかった。

多くの応用において、ターケラ１へ１の表面Ｓがビーム
軸線１３に関して固定角度φ傾（すられること（即ち、
Ｙ軸線のまわりに固定角度φて開店される。）か望まし
い。第３図はＹ軸線に関し固定角度φて回転されられる
表面Ｓを示している。夕〜ゲントの中心は原点にあると
仮定されている。

般に、φは２０°よりも小さい傾斜角であるが、第３図
には明瞭にづるためにφをがなり大きく示しである。φ
はまた以下の誘導が正確に成され、１ｉＩｉ整されｆＳ
波ノＦ３がインバータ（図示せず）によって逆にされる
ような幾つかび）場き、負の値をとっても良い。ターゲ
ットの均一な注入を確実にするためには、プトート４２
ａ及び４２Ｌ）に供給される１０四電圧が１０向された
ビーム２１をＺ軸線（Ｚ軸線はＸ及びＩ３軸線によって
Ｉｆｆ（定される平面内で表面Ｓにｉｆ７って沖びてい
る。）に沿って一定の速度で進むようにすることか望ま
しい。一定の速度を得るために求めｒ’Ｈｒ４ｅ木偏向
電圧の形状は、Ｌ？Ｊ下に導き出される。

第３図、１９次のようになる、 （ｔ）　　１．ａｎ　Ｏ″　ｘ　、’　１．−。

（４）！旧１０−　ε＋、　、′Ｌ＋　　　：二、二て
１−）は、ピノ＼２］とＸ軸線との交点からＸ軸線ｌ＼
の垂直線分の長さである。

（５）　　　ｔ、ｎｎ　　４）＝　　にｌ　７／（Ｘ　
　　ａ、　）　　　及び（６）　　ｃｎ！；φ　＝（ｘ
−；１）、／ｚこれｔ、の関係から、ＺとＸとの関係は
以下のｊこうに導き出される。

方程式（５）を書き換えて、 （７）　　　１．＋　　＝　　（ｘ　−ａ　）ｔａｎ　
　φＨ（’７式くイ）かｔ）ａ　＝　ｌ：ｌ　ｊａｎ　
（Ｆｌ　を方程式（７ンに代入・Ｊ−ると、 （８）　　　ｈ　　−−（ｘ−１ｒ１．ａＩ＋　　０）
ｔａｎ　　φを１！）る。方程式＜８）を１−１につい
て解いて、（９）　　　ｌ：＋　　ｉ　ｘ　ｔａｎ　　
φ／　（ｔ−１−ｔａｎ　　φｔａｎ　　ｅ　　）を得
る。方程式（４）を２しに−）いて解いて、（ｔ０）　
　；ｌ　　τ　ｌ：＋　１．ａｎ　０を得る。方程式（
Ｅ’ｔ’ｌ’ら１〕の値を方程式（ｔ０）に代入して、 （ｔ１）　　　；＋　　　＝　　　Ｘ　　Ｌａｎ　　Ｏ
ｔａｎ　　φ／（］、］＋ａｎ　　θ　ｔａｎφ）を得
る。方程式（６）をＺに−）いて解くと、（ｔ２）　　
ｚ−（ｘ−ａ、）／ｃｏｓφが導かれる。方程式（ｔ１
）からａの値を方程式（ｔ２）に代入して、 （＋３）　　　　ｙ、　　　＝　　　（Ｘ／Ｃｏ！Ｅ　
　φ　）　　（ｔ１ｅａｎ　　ｅ　　ｔａｎφ／　（ｔ
＋　ｔａｎ　ｅ　ｔａｎ　φ））を得る。

ｔａｎ　（）−ｘ、／Ｉ−（方程式（ｔ））を用い、方
程式（ｔ３）に代入して簡単にすると、 ｚ　　＝　（Ｘ／ｃ０３φ）／　（］、　＋　（ｘ　／
　Ｌ　）Ｌａ１１φ）　又は、 （Ｉイ）　　ｚ　　＝　　ａ＋ｘ／（ｔ−ｔ−１：］＋
ｘ）　　ここで、ａｌ　−１／ｃｏｓ　φ、ｂ＋　　＝
　　（ｔ／Ｌ）ｔａｎφである。

電圧ｖ　　＝　　ｋＸ　　、には定数（方程式３を参照
。）であるので。

（ｔ５）　　ｚ　　＝　　ａ２／（ｔ＋ｌｌｌ２Ｖ）こ
こで、ａ２及び１〕、は定数。

をｆｌ）る。

方程ｊｌ：（ｔ５）をＶて（成分すると、（ｔ６）　　
（ｌｚ、／ｌｌｖ　＝　　ａ、／（ｔ＋１）、ｖ）２ヒ
ーｌ、のＸ軸線との交点での速度が一定、即ち、（ＩＺ
、・′＋、ｌｊ　＝１）（一定）と１．て、求める電圧
関数ｖ　（ｔ）かｌｊ）　４．れる。

（、ｌ；＋、／ｃｌ　１．−　　（ｌｚ／　ｃｌｖ・（
ｌｖ／　（、Ｉ　Ｌ　＝　ｐ　　よりＩｖ、’ｃｌＬ　
＝　ｐ・ｃｌｖ／（ｌｚ　＝　ｐ＜１十ｌ：ｌ　２　Ｖ
　）　２７”’　；１２又（Ｊ、 （ｔ７）　　；１２（ｌｖ／ｐ（］　−］＋−１：＋２
ｖ２　＝　　ｄｌＪｊ程式（ｔ７）を１て稍分して、 （ｔ８）　　　　ｖａｔ）　　　−−１，’ｌ＋　　、
　　　ｎ　　２／ｌ：ｌ　　、Ｊ−＋（ｔｌ−Ｃ：　）
　　ここて、０は積分定 数である。

この方程式（Ｊ、 （ｔ９）　　＼７（Ｌ）　＝−ｃｌ−ｅ、／（ｔ＋ｃ）
　　こにて、（ｔ及び（・１〕定数出あり、Ｑはゼロて
ない定数である。

スキャン制陣１（置８０ζ」三角波形から上記波形を有
するスキャニング電圧を発生させる。

第３図に示された形状には、Ｘプレー１〜４２こしと４
２１．）及びターゲラ１−の中心を通るＢ軸線に供給さ
ｈる一定のオフセラ１へ電圧は全くない。

第１１図では、一定のオフセット電圧か一定のオフセッ
ト角７・を４１＝しさせ、ターゲット１゛はオフセラ）
−ビームの軸線Δがターゲット′Ｆの中心を通るように
Ｘ軸線に沿って移動させられる。第２図に関する」二記
と同様の分析は、三角波形電圧に番４補整の必要がなく
、表面Ｓに沿ったビーム２１の交点の一定の速度を得る
ためにオフセット電圧に重ね＆わせられる。

第５１図はスギャン制御装置４３の一つの実施例である
。スギャン制御装置４３はスキャン制御器８０、Ｘスキ
ャン増幅器９０　ａとＹ、７．キャン増幅器９０　ｂと
からなるスキャン増幅器９０及びＬ）Ｃオフセット・ネ
ットワーク９２を有する。

スキャンｆｆ１ｌ＋御器８０は一つの３　Ｍ　Ｈｚ水晶
発ｊ言器を有し、その方形波出力信号は周波数分割器８
４ａに送られ、該周波数分割器の１８７．５　Ｋ　Ｈｚ
の出力信シ３か周波数分；φＩ器８４１−＋と８／１ｃ
へ送らＩしる。周波数分Ｆｉ’ｌ器８４　ｃ：の１．　
ＯＪ、　９１（ｙ、の方形波出力信々が積分器■１に−
１）えられる。該Ｆ（分器は本発明のｌ／レシプロカル
・インバース）・ファンクシ：Ｔンネットワーク７０に
！ｉえられる１０　］、　’−）　ｌ（ｚの三角波形を
発生させる。

同様に周波数分割器８４　ｌ）から１．　］、　７．２
１（Ｚの方形波出力信号が積分器Ｉ、にＩｊえちれる。

該積分器はｔｌ、７．２Ｈｚの三角波形をレジ１１フカ
ル（インバース）・フ７・ンクジョンネットワーク７０
に与える。１ン、下に説明する。Ｌうに積分器Ｉ、と出
力増幅器８６１）との間のレシプロカル・ファンクショ
ン発生１ｉｉｉ　７　（＋は光学−１−のもので装置の
形態に依存する。トジブＩ７カル・ファンクション発生
器７０の出力１Ｊ１すは出カスデージ増幅器８０　ａと
８６１．＋に１テえられる。該増幅器はＸスキャン信号
とＹスギャンｆｒ５−’ｊを各々出力ノード８８　ａと
８８　ｂとにｊｙ、える。

ノート８８．１のＸスキャン電圧信号はスキャン増幅器
Ｑ　Ｏ＋ｔのインハープインク総和器９４Ｆ１にｊｘら
れ、そドソ旧〕オフセ・ソｌ〜ネッ１−ワーク９２によ
っ’Ｃｔｊ’；　Ｉｆ；さｈる一定のＤＣオフセット電
圧に加えらズしる（オフセ・ソｌ−電圧はオフセット角
７・を−）くる（第］１′７１参照））。逆にされノこ
これらの信号の和がインハープインク増幅器９４（ｔに
送られる。

増幅器９４Ｘ１と９４　＜Ｉの出方信号は各々高電圧増
幅器１−１　、及び１４．に１ｊえら）ｔ、次にＸ偏向
板４２ＸＩ及び’Ｉ　２１’、＋にり、えられる。

同イ菜Ｃ，二ノード８８１１１．．のＹ２スキャン？ｔ
ｔｊ上がインバーデイン′り増幅器’：）　４１．、＋
に供給される。該増幅器の出力信号はインバーディング
増幅器９／−１（・に供給される。インバーチインク増
幅器９４Ｉ）及び９　／ｌ　ｒ）、の出力信号は各々高
電圧増幅器Ｈ、及びＩｆ、を介し”Ｃｙ　ＩＩ向版４　
ｆＪ　；ｌ及ｔ）’　／Ｊ、　ＯＩ：＞に供＃ｌ’ｉさ
ノする。

第６１」は不発明のレシプロカル・ファンクシｉ１ン　
イ・ツトワーク７０を示している。、ノード７ユの積分
器■１がらの出カ信刊（第５図参照。）はＶ８口）　−
−ｍ　Ｌの１ｔｔ状を存している。に二で、［１目セ［
７て（ｔない定数である。ｖ　＋　（＋：、　）は抵抗
器々、及びＩ？２及び可４抵抗ｈ　Ｒ，１，）　、　を
存する減衰器回路網５に対して人ツノ信号としての役割
りをする。Ｒ，Ｉｆ　、の鎖目手動てセットしても良い
し、制御７Ｈ々置（し１示すず）に、Ｌ−）でセラ１〜
されても良い。

１シ１（哀器凹ｈ’３　Ｊｌｎ　５の出力１；ｉ号Ｖ２
（Ｌ）はノート９にｒｌも給され、”　２　（’；　）
　＝−Ｉ：、＋　ｒｎ　１＝の形状を右する。

ノート９［の信号は抵抗器１（３がらＲ６及びインハー
プインク増幅器１１　、　を有するインバーチインク及
び総Ｉ’ｌｌ林１１（、こ１１（給される。抵抗器Ｒ１
，１１、及びＩ−（！、　ｃ’）値は笠りい。−１ポル
トのｌ）　＋ｉ：電圧が総［１１器１１の入力端子１５
に供給される。ノート々１−の総Ｉ’ｌｌ器］］の出力
信−リはｖ３（ｔ、）Ｊ１１Ｉｉ１１１の形成をイｊし
１、アナ々り分周器１３のＸ人力に１！（、給さ）しろ
。

アナ々り分周器］３は例えばＡｎｎｌｏ）（Ｄｒｖｉｃ
ｃｓｒｌに、Ｌ−）で製造されるアナ々グ分周器ΔＤ　
５３　／１て、ｌ：い。７′−ノ・々り分周ｐ、：ｒ　
１Ｂの伝達関数は、方程テ（テ（ ｖ−、ｎ＋で−８１”（７２−−Ｚｌ、−／ＸｌＸ７）
ｌ　　ｖ て定義さｉする。１　′、ｐこて、Ｓ　ｌ？は換算係数
であり、１０に等しい。端子Ｘ、は接地り０ポルト）さ
れているので、第６図には示されていない。第６し１に
示されているように、＋１ホルｌ−及び−１０ポルトの
一定電圧が各々アナ々り分周器１３の人力であるＺ、及
びｙ　、に供給さズしる。従って、ノード１９上のアナ
ログ分周器１３の出力電圧は、Ｖ（（ｔ）＝　　１０／
（ｔ＋ｂｍｔ）　　１０てり、えられる。ノード１９上
の信号はインバーチインク増幅器回路網３３に供給され
る。該回路網は抵抗器Ｒ７及びＲ９及び増幅器（ｔ１の
出力と増幅器＋１３のインバーテイング入力端子との間
のフィードバック抵抗器Ｒ６を有する。ノード２３上の
イン／＜−ティンク増幅器回路網３３の出力信号は、Ｖ
ｓ　　（ｔ、）＝　　１．Ｏ−１０／＜１＋ｂｍｔ）で
与えられる。この後者の信号は前記のＡＤ５Ｂ１１ても
、しいアナログ分周器２５の入力Ｚ２として働・ぐ。可
変電圧１０１〕がアナログ分周器２５の入−，１１ｘ　
、にイ１（給され、ｙ１人力は接地されている。

可変電圧１０Ｌ）は可変抵抗器Ｒ＋）　２及び抵抗器１
’！１０を有する減衰器回路網２７によって供給される
。１−１０ポルｌ−グｌ　Ｄ　Ｃ電圧が減衰器回路網２
７の入力ノード３つに供給される。

出力電圧は、 Ｖ　　ｏ　（ｉ、）　　　−１，／ｌ＋　　　１ｌ−１
，、’（ｔ＋ｂｍｔ））てある。、二にで、ｔ　−０の
とき、ｖ　ｏ　（ｔ）　’−０である。

−に記の分析において、積分器１１の出力信号がｖ、　
（ｔ、）　＝　　−＋口ｔの形を有することか仮定され
ている。三角関数発生器の出力信号が−１−ｒｎＬの形
を有するときは、出力電圧は、 ｖｏ（Ｌ）　＝ｌ／′Ｉ〕ｆ　１−１．／（］、−ｂｍ
　ｔ）１て々．えられる。

いり゛れの場なも出力電圧はｖ（Ｌ）＝−ｄ−ｅ７、／
（シ１−Ｃ）の形をしており、方程式（ｔ９）によって
求められている。

第６図に示されたしシブ■７カル・ファンクション・ネ
ットワークは、スキャンビーｌ＼とＺ軸線とグ）交点の
速度が一定であるようにするＸスキャン電圧を発生ずる
問題に正確な解（」−記の分析モテルにちと１′いプき
もの。）をＩｊ−えるが、本発明の曲の実施例も正確な
解に近々１＜ことができる。

方程式（ｔ９）のｖ（Ｌ）に関する表現（Ｊべき級数に
ル開てきるのて、角了は）７・ンクシミ１ン・ネ・ント
ワク７０゛を使用して近似できる。該ファンクション・
ネットワーク７０′の出力信号は方程式（ｔ９）グ）〜
・（ｔ）の表現に近ｊｌＪ、する多項式である。

多項式関数発生器７０′を用いる最も簡ｊｊｊな近ｆｌ
フ１回路が第７図に示された実施例によって提供される
。第７図に」３いて積分器ＩＩ（第５図）は■（ｔ，）
　＝　ｍｔ　（ここで、川はゼ々ではない定数。）の形
のノート５　＜、）−ｈに三角波形を提供する。この波
形は可変抵抗器Ｒ１−）をイＪする可変減衰器５１に（
ｊｌｉ給される。ノード６３十、の出力電圧６３はＶ。

（ｔ、　）　＝　　ｔｔ　ｍ　ｔの形を有し、増幅器１
１６、抵抗器Ｒ１，及び等しい値の抵抗器Ｒ，，、Ｒ，
，４と■マ、。

とを有するインバーディング総和器５３に供給される。

２ノード６５」二の総和器５３の出力信号はＶ：ｌ　（
ｔ）−１，−１，：ｚｎ　Ｌ、の形を有する。この信号
は角波Ｉｒ′５の積分器■１の出力信号と共にマルチプ
ライヤ５５に１共給さｊＬ剋。マルチプライヤノート（
、　Ｏ　Ｊ二にｖ　＋　　（　Ｌ　）　　＝　　ｍ　ｔ
　−ｂ　ｍ　２ｔ　２　の形の出力信号を与える。この
後者の信号は、抵抗器Ｒｊａ　、　Ｒ，□，Ｒ１６及び
増幅器しｊ８を有するインバーチインク増幅器５７に供
給される。ノード７３十の増幅器５７の出力電圧はＶ。

（ｔ）−１：＋　ｍ　’　１．　’　−ｍ　ｔの形を有
する。二次の項の係数はこのように減衰器のセ・ソティ
ング値Ｒ　ｌ：ｌによって法定さｊＬ、それに比例する
。係数すは次に、多項式■。（シ）が方程式（ｔ９）の
レシプロカル・ファンクジコンに近似するように調整さ
れる。もし望むなｔつ、その係数は１・−バント分布の
二次の非均一性のための部分的補整をするように経験的
に調整されてもよい。

方形近１１スを提（ｊ（する波形発生（社）か第８図に
示された回路７０″によー）てｔ７８供される。第８図
に示された回路において、三角波形発生器■，の出カイ
言号ｖ　１（　Ｌ　）　−−　ｍ　ｔ．　（ここでＩｌ
ｌはぜ口てはない定数。）がノー１−トｊ１」−て可変
抵抗器Ｒ．を有４−るｎ１変減衰冊７５に提［１１，さ
れろ。ノートＮ２Ｊニの減衰器７　５−＆３櫂：ｊ）信
号は、Ｖ７．（ｔ）＝　−＝ｔｍ（、の形を有する。ノ
ードＮ２での信号はインバーチインク総和器７７への一
つの人力として働く。

該総和器は増幅器ＩＪ　、、及び等しい値の抵抗器Ｒ。

。、Ｒ２，及びＲ２２をイ１する。可変抵抗器Ｒ５を有
する可変減衰器ネットワーク８３が、ノードＮ６のとこ
ろでインバーテイング総和器７７に電圧すを供給する。

ノードＮ，での総和器７７の出力はｖ　ｖ　（　ｔ．　
）　−一１）　−１−　ａ　ｍ　ｔの形を有し、マルチ
プライヤ７９への一つの入力として働く。マルチプライ
ヤ７９への池の人力は、積分器１１の出力ｆ言号である
。ノードＮ，でのマルチプライヤ７の出カイ言号はした
がってＶｌ　（ｔ．）　＝　ｂｍｔ−ａＩｎ２−の形を
有する。ノードＮ，での信号はインバーチインク総和器
８１に一すえられる。該総和器もまた入力ノード８７て
一１ポル■・のＤＣ電圧を受ける。インバーテイング総
和器８１は抵抗器Ｒｚｏ　、　Ｒｓ２．　Ｒ．ｔｔ　、
増幅器Ｌ１１２及びフィードバック抵抗器Ｒ：ｌｌ　を
有する。総和器８１の出力信りはｖ，　（ｌ：、）　−
　　１−−−１＋ｍ１＋ａ．ｒｎ２↑２の形を有する。

この後者の侶弄は積分器■１の出力信号と共にマルチプ
ライヤ８５に与えられる。

ノード８９でのマルチプライヤ８５の出力信号は、ＶＯ
（ｔ）＝　−ａｔｎ’ｔ’　＋ｂｍ２ｔ２−ｍｔの形を
有する。可変減衰器７５及び８３が独立して出力信号の
二次及び三次の係数を制御することが分かる。係数は減
衰器のセット値Ｒ８及びＲｂに比例する。これらの係数
はＩｎ　を中の方形多項式が方程式（ｔ９）の関数に近
似するように調整されてもよい。

もし望むなら、より高次の多項式近似をもならず回路が
用いられてもよいわ 第３及び４図に示されたターゲットは該ターゲットをＸ
　、１１１＃線に関して回転することにより傾斜させら
れてはいないので、積分器■２からのＸスキャン三角波
形を補整する必要がない。この場合には、積分器Ｉ、の
出力は直接、出力増幅器ステージ８６ｂに供給される。

Ｘスキャンプレートに供給される三角電圧波形とＸスキ
ャンプレートに供給される第６図σ】実施例によって作
られる波形との組み合わぜは欠−ゲットＳの平坦面に沿
うスキャンビームの交点の速度を一定にする。ここで、
Ｓは第３図に示されるようにＹ軸線に関する回転によっ
て炉層させられている。

もし、第２図に示されたターゲットＴが第２図に示した
ビーム軸線Ｂに直角な位置がらＸ軸線に関して角度ζだ
け回転することにより傾斜させられているならば、（図
示せず）そのときは第６図のレシプロカル・ファンクシ
ョン発生器がＸスキャン・プレー１−に用いられ、Ｘス
キャン・プレートにｊｊえられる三角波形にはいかなる
補整も必要とぜず、スキャン・プレートを駆動する得ら
れた波形は、傾斜されたターゲットＳの平坦面に沿った
ビームの交点の一定速度をもならす。

もし、第３図のターゲットＴがＺ軸線に関して固定角ζ
（図示せず）で回転させられるなら、第６図のレシプロ
カル・スキャン発生器７ｏはターゲラ１−Ｔの二次元表
面Ｓ上でスキャンされたビームの交点の一定速度を得る
ために、Ｘスキャン・プレート及びｙ７．キャン・プレ
ートの双方に用いられる。

補整回路７０．７０’及び７０″はまた可変減衰器のセ
ツティング値及び注入量の改善された均−付をもならず
ために経験的に定められた補整をされた波形の極性につ
いて既に論じた総ての桁成に用いてもよく、飛的分析の
困難な非均一性の補整をかのうにする。

」−記の実施例は説明のためのものであり、限定をする
ものではない。また、上記の開示により、多くの代用が
可能であることが当業者には明らがであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はイオン・インプランテーション装置１に於ける
本発明のスキャニング装置４３を示す。 第２図は、Ｘスキャンプレート４２ａ及び４２１ノに供
給された電圧ＶＸによって角度θだけ屈折されてターゲ
ットＴに進むイオンビーム２１を示ず。 第３図はターゲット′「の表面Ｓが固定角φだけ傾斜（
回転）したものを示す。 第４図はオフセラ二ド」ビームの軸線Ａがターゲット］
゛の中心を通るように、Ｘ軸線に沿って離して置かれた
ターゲットＴを示す。 第５図は第１図に示したスキャン制御装置４３の一実施
例である。 第６図は本発明のレシプロカル・ファンクション・ネッ
トワークの一実施例である。 第７図は、第６図に示したレシプロカル・ファンクショ
ン・ネットワークの出力信号に近似する多項関数を発生
させるための近似回路を示す。 第８１ｖｌは近似回路であって、その出力が第６図に示
したレシプロカル・ファンクション発生器に方形近似を
与えるものを示す。 ［主要符号の説明コ １　］、、５３．７７．８１．９４ａ、９４ｂ、９４ｃ
、９４ｄ・・・インバーテイング総和器４３．８０・・
・スキャン制御装置 Ｔ０．７０’　、７０″・・・レシプロカル・ファンク
ション・ネットワーク Ｔ、、Ｉ２・・・積分器 手続補正書く方式）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、イオンビームをスキャニングするための装置であっ
   て：三角波形を有する電圧信号を発生させるための手段
   ；前記電圧信号から ｖ（ｔ）＝−ｄ−ｅ／（ｔ＋ｃ）（ｄ及びｃは定数、ｅ
   はゼロでない定数） の形を有する第１スキャン電圧信号ｖ（ｔ）を引き出す
   ための手段；及び、 前記スキャン電圧を前記イオンビームを屈折させるため
   の第１の対になった電極に供給するための手段、とから
   なる装置。 ２、更に、前記電圧信号から ｖ＿２（ｔ）＝−ｄ＿２−ｅ＿２／（ｔ＋ｃ＿２） （ｄ＿２とｃ＿２は定数、ｅ＿２はゼロでない定数） の形を有する第２スキャン電圧信号を引き出すための手
   段；及び、前記第２スキャン電圧を前記イオンビームを
   屈折させるための第２の対になった電極に供給するため
   の手段とからなり、前記第１の対になった電極により生
   じる電場が前記第２の対になった電極により生じる電場
   と直交する、請求項１記載のイオンビームをスキャニン
   グするための装置。 ３、スキャン電圧を引き出すための前記手段が、アナロ
   グ分周器からなるところの、請求項１記載のイオンビー
   ムをスキャニングするための装置。 ４、イオンビームをスキャニングするための装置であっ
   て：三角波形を有する電圧信号ｓ（ｔ）を発生させるた
   めの手段；前記電圧信号から、ａ＿０＋ａ＿１＿Ｓ（ｔ
   ）＋ａ＿２（ｓ（ｔ）＾２）の形のｓ（ｔ）の二次の多
   項式であるスキャン電圧信号を引き出すための手段；及
   び、前記スキャン電圧信号を前記イオンビームを屈折さ
   せるための第１の対になった電極に供給するための手段
   、とからなる装置。 ５、イオンビームをスキャニングするための装置であっ
   て：三角波形を有する電圧信号ｓ（ｔ）を発生させるた
   めの手段；前記電圧信号から、ａ＿０＋ａ＿１＿ｓ（ｔ
   ）＋・・・＋ａ＿Ｎ（ｓ（ｔ）＾Ｎ）であって、Ｎが２
   以上の整数であるｓ（ｔ）のＮ次の多項式であるスキャ
   ン電圧信号を引き出すための手段；前記多項式の前記係
   数の各々を前記多項式の他のいかなる前記係数の調整と
   も独立して、その幅の調整をするための手段；及び、前
   記スキャン電圧信号を前記イオンビームを屈折させるた
   めの第１の対になつた電極に供給するための手段、とか
   らなる装置。 ６、イオンビームをスキャニングするための方法であっ
   て：三角波形を有する電圧信号を発生させるステップ；
   前記電圧信号から ｖ（ｔ）＝−ｄ−ｅ／（ｔ＋ｃ） （ｄ及びｃは定数、ｅはゼロでない定数） の形を有するスキャン電圧信号を引き出すステップ；及
   び、前記スキャン電圧信号を前記イオンビームを屈折さ
   せるための第１の対になった電極に供給するためのステ
   ップ、とからなる方法。 ７、イオンビームをスキャニングするための方法であつ
   て：三角波形を有する電圧信号ｓ（ｔ）を発生させるス
   テップ；前記電圧信号から、ａ＿０＋ａ＿１＿ｓ（ｔ）
   ＋・・・＋ａ＿Ｎ（ｓ（ｔ）＾Ｎ）の形を有するｓ（ｔ
   ）のＮ次の多項式であスキャン電圧信号を引き出すステ
   ップ； ｖ（ｔ）＝−ｄ−ｅ／（ｔ＋ｃ） の形の関数に近似させるために、前記多項式の前記係数
   を調整するステップ；及び、前記スキャン電圧信号を前
   記イオンビームを屈折させるための第１の対になった電
   極に供給するためのステップ、とからなる方法。