JPH0317949A - イオン注入装置におけるビーム平行度測定装置 - 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］ 本発明は、パラレルスキャン機構を備えたイオン注入装
置におけるビーム平行度測定装置に関するもめである． ［従来の技術］ 従来、この種のビーム平行度の測定は、関えば第４図及
び第５図に示すように、ビームライン上にマスクＡとビ
ーム位置を測定する紙Ｂとを一定の距ｉ１１１Ｌ離して
配置し、マスクＡにはビームＣを通す多数の孔又はスリ
ットＤを設け、またビーム位置を測定する紙Ｂには理想
的な平行ビームの当たるポイントを印しておき、マスク
ＡにおけるスリットＤを通過してきたビームＣがそこか
ら距離Ｌに位置する紙Ｂに当たり、紙Ｂを焼き焦がすし
、この焼き焦がし部位と上記の理想的な平行ビームの当
たるポイントとの距離ｘを測定することによって行われ
てきた．そして平行からのずれ角はθ＝ｔａｎ−ｔｘ／
Ｌから求められる． ［発明が解決しようとする課題］ このような紙焼きによってビームの平行度を測定する従
来のビーム平行度測定方法は次のような問題点がある． ｌ）ビームの平行度を測定する際にはその都度装置の真
空を破り測定紙を取り出し焦げ目を測定する必要がある
ため測定に相当な時間が掛かり、面倒である． ２）予め測定紙を装置内にセットしておがなければモニ
タできないので、任意の時間でのモニタは不可能である
． ３｝測定の際に装置の真空を破る必要があるためイオン
注入装置の実働中すなわちイオン注入中のモニタリング
が不可能である． そこで、本発明は、上述のような従来技術の問題点を解
決して、装置の真空を破らずに実際のイオン注入と同じ
条件の元で短時間にイオンビームの平行度を測定できる
装置を提供することを目的とするものである． ［課題を解決するための千段］ 上記目的を達成するために、本発明においては、パラレ
ルスキャン機梢を備えたイオン注入装置において、ビー
ムラインに設けたファラデーカップの手前でビームライ
ン上に、予定の形状に配列された多数のスリットを備え
た第１マスク板と予定の形状に配列された多数のスリッ
トを備えた回転可能な・第２マスク板とを互いに予定の
距［１して設け、ビームスキャンからの同期信号と第２
マスク板の回転による第２マスク板におけるスリットの
移動とによりビームの平行度を測定するように横成した
ことを特徴としている． ［作　　用］ 本発明による装置においては、第１マスク板と回転可能
な第２マスク板とを所定の間隔をおいてファラデーカッ
プの手前のイオンビームラインに組み込み、ビームスキ
ャンの同期信号に基づいて回転可能な第２マスク板２を
回転させ、それによるスリットの移動に応じて最大ビー
ム電流時の回転角度を検出することによりイオンビーム
の平行度を測定しており、イオン注入装置の稼動時でも
イオンビームの平行度を随意に容易に測定することがで
きる． ［実施例］ 以下、本発明を図面に基づいて実施例について説明する
． 第１図には、本発明実施例を概略的に示し、１は第１マ
スク板、２は第２すなわち回転マスク板、３はファラデ
ーカップであり、これらの楕或要素はイオン注入装置に
おけるパラレルスキャンｌＲ構（図示してない）のビー
ムライン上に配置されている．回転マスク板２は駆動モ
ータ４により回転できるようにされており、また第１図
において５はファラデーカップ３に接続されたビームア
ンプでファラデーカップ３で測定されるビーム電流を検
出する、また６は駆動モータ４の制御装置であり、７は
スキャン電源であり、図示したように接続されている． 第１マスク板１は第２図に示すように多数の円形スリッ
ト１ａを備え、また第２マスク板２には直線状の多数の
スリット２ａが形成されている．このように構成した図
示装置の動作についいて以下説明する． 先ず第１マスク板１におけるスリット１ａと第２マスク
板２におけるスリット２ａとは指向角の小さい光（レー
ザー）センサ（図示してない）及び駆動モータ４を用い
て位置決めされ、駆動モータ４の原点位置が決められる
．駆動モータ４の原点位置の検出後第２マスク板２は、
例えば第３図の位置ｐ１が第２図の位置Ｐ１と重なる位
置まで移動される．この位置において各マスクの各スリ
ットを通過するビーム電流をファラデーカップ３によっ
て測定する．こうして測定されたビーム電流はビームア
ンプ５に送られ、ビームアンプ５はスキャン電ａｉ７か
らのビームスキャン信号に同期させてスリッ１〜位置の
情報と共にそのスリットを通過したビーム電流値を制御
装置６に記憶させる。こうして一回のビームスキャンに
よりマスク板の各スリント位置とビーム電流値が制御装
置６に記憶される．この測定操作を数回行って縦方向の
スキャンの平均化を行う． 次に、第２マスク板２を駆動モータ４により僅かに回転
させ、各スリットでの平均ビーム電流値が読み取られる
．第２マスク板２を第３図の位置ｐ２まで回転させた時
ビーム電流値が最大値となる回転角度θ１を測定する．
次に第２７゛スク板２を第３図の位置ｐ：Ｌｔで回転さ
せそして位置０４間で回転させてていく際にビーム電流
値が最大値となる回転角度θ２を測定する．これらの回
転角度θ１、θ２と各スリット位置との幾何学的位置関
係に基づいてイオンビームが理想的な中心からどの程度
づれているかが計算される．図示実施例で、第２マスク
板２が第３図の位置ｐ１で第１マスク板１の位置Ｐ１に
おけるスリットと重なる位置を第２マスク板２の回転角
度θ＝Ｏとすると、その座標系で第２マスク板２に存在
する各スリットの直線の式を求めることができる．すな
わち、例えば、Ｙ＝ａＸ十ｂとすると、一回目の最大ビ
ーム電流時の回転角度θ＝θ１からイオンビームの乗っ
ている一つの直線は次式で表される． Ｙ＝（ａ−ｔａｎθ１）Ｘ＋ｂ’　　　　　　　（１）
ここでｂ゜は各スリットの座標値と回転角度θ１とから
既知の値である． 同様に、二回目の最大ビーム電流時の回転角度θ＝θ２
からイオンビームの乗っている一つの直線は次式で表さ
れる． Ｙ＝（ａ−ｔａｎθ２　）　Ｘ十ｂ”　　　　　　　（
２）ここでｂ”は各スリットの座標値と回転角度θ２と
から既知の値で−ある． 上記二つの式よりビームの座標が特定できれば、ビーム
の平行度からのずれは式 θ＝　ｔａｎ　．’Δｘ／Ｌ（ΔＸはずれの距Ｍ）から
求められる． またこの場合、絶対座標がわかることによりずれの方向
も検出することができる． ところで、図示実施例では第２マスク２におけるスリッ
ト２ａは直線形状であるが、当然円形や楕円形状に形成
することもできる． ［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、パラレルスキ
ャン機構を備えたイオン注入装置内部に測定用のマスク
手段を組み込み、これを外部からのビームスキャン同期
信号に基づき操作し、マスク手段におけるイオンビーム
を通すスリットの位置のずれによるビーム電流の変化に
応じた回転角度を検出し、それによりビームの平行度を
割り出す用に楕成しているので、装置の真空を破らずに
イオンビームの平行度を任意に短時間でモニタすること
ができ、従ってイオン注入装置の運転中におけるイオン
ビームの平行度をより高い確率で保証することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略斜視図、図、第２
図は第１図の装置における第１マスク板におけるスリッ
トの配列を示す正面図、第３図は第１図の装置における
第２マスク板におけるスリットの配列を示す正面図、第
４図は従来のビーム平行度測定装置を示す概略線図、第
５図は第４図の装置におけるマスク板の構成を示す拡大
平面図である． 図中

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パラレルスキャン機構を備えたイオン注入装置において
   、ビームラインに設けたファラデーカップの手前でビー
   ムライン上に、予定の形状に配列された多数のスリット
   を備えた第１マスク板と予定の形状に配列された多数の
   スリットを備えた回転可能な第２マスク板とを互いに予
   定の距離離して設け、ビームスキャンからの同期信号と
   第２マスク板の回転による第２マスク板におけるスリッ
   トの移動とによりビームの平行度を測定するように構成
   したことを特徴とするイオン注入装置におけるビーム平
   行度測定装置。