JPH0381946A - Ion mass spectrometer - Google Patents

Ion mass spectrometer

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Publication number
JPH0381946A
JPH0381946A JP1219897A JP21989789A JPH0381946A JP H0381946 A JPH0381946 A JP H0381946A JP 1219897 A JP1219897 A JP 1219897A JP 21989789 A JP21989789 A JP 21989789A JP H0381946 A JPH0381946 A JP H0381946A
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JP
Japan
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flux density
magnetic flux
field current
value
reference value
Prior art date
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Pending
Application number
JP1219897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruaki Kanatsuki
金築 輝明
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
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Publication of JPH0381946A publication Critical patent/JPH0381946A/en
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Abstract

PURPOSE:To enhance the reliability in ion analysis to a great extent by performing proper judgement in compliance with the field mag. current value at the time of mass spectrometry through provision of a plurality of reference values when judgement is to be made to know eventual occurrence of mismeasurement, etc., by a mag. flux density sensing means. CONSTITUTION:For a plurality of field mag. current values, the ratio of each field mag. current value to its corresponding output from a mag. flux density sensing means is stored in a memory means 21 as a reference value. At the time of mass spectrometry, a control means 11 calculates the ratio of the actual field mag. current value to the output from sensing means to be fed to this control means 11, and the ratio obtained is compared with the appropriate reference value corresponding to the actual field mag. current value. If the result from comparison says that the ratio lies within the specified range in the neighborhood of the corresponding reference value, it is judged that the ion analysis is being performed correctly. If there is fear that ion analysis may not be performed properly, this can be sensed in good accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、イオン注入装置などで好適に実施されるイ
オン質量分析装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ion mass spectrometer suitably implemented in an ion implanter or the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体装置の製造などにおいて、不純物の添加のためな
どにイオン注入装置が従来から用いられており、その基
本的な構成は第7図に示されている。イオン源1から引
出電源2より与えられる引出電圧によって加速されて引
き出されたイオンビーム3は、たとえば略扇形の分析電
磁石4に導かれ、その加速エネルギーおよび分析電磁石
4が形成する磁界の強さに対応した偏向を受ける。この
偏向を受けたイオンビーム3はさらに分析スリット5で
分析される。イオンビーム3を構成するイオンには、引
出電源2からの引出電圧により略均等な加速エネルギー
が与えられているので、その偏向量は質量に依存するこ
ととなる。したがって、成る一定の偏向を受けた、特定
の種類のイオンのみが分析スリット5を通過することが
できる。このようにして分析された後のイオンビーム3
aは加速管6で加速された後にさらに半導体ウェハなど
のターゲット7に注入される。
In the manufacture of semiconductor devices, ion implantation equipment has been used for adding impurities, and its basic configuration is shown in FIG. The ion beam 3 accelerated and extracted from the ion source 1 by the extraction voltage applied from the extraction power supply 2 is guided to, for example, a substantially fan-shaped analysis electromagnet 4, and is influenced by its acceleration energy and the strength of the magnetic field formed by the analysis electromagnet 4. receive a corresponding deflection. The ion beam 3 that has undergone this deflection is further analyzed by an analysis slit 5. Since the ions constituting the ion beam 3 are given substantially uniform acceleration energy by the extraction voltage from the extraction power source 2, the amount of deflection depends on their mass. Therefore, only ions of a certain type, subjected to a certain deflection, can pass through the analysis slit 5. Ion beam 3 after being analyzed in this way
After being accelerated in the acceleration tube 6, a is further injected into a target 7 such as a semiconductor wafer.

引出電源2における引出電圧値はテレメータ8からライ
トガイド9を介してテレメータ10を経由してマスコン
トローラ11に与えられる。このマスコントローラ11
は、ターゲット7に注入すべきイオンの質量を設定し、
また所望のイオン種の分析が良好に行われるように分析
電磁石4を制御するものである。すなわち、マスコント
ローラ11は分析電磁石4の磁束密度Bを測定する磁束
密度検出素子12の出力をテレメータ8.ライトガイド
12およびテレメータ10を介して受信し、このように
して得られる磁束密度Bと前記引出電圧値とに基づいて
、テレメータ10からライトガイド13を介してテレメ
ータ8を経由して分析電磁石電源14に制御信号を与え
、これにより分析電磁石4の磁束密度Bを所望のイオン
を分析するための値に制御する。マスコントローラ11
にはまた、ターゲット7に注入されるイオンビーム3a
のビーム電流を計測するビーム電流計15の出力が与え
られており、ビーム電流が極大値をとるように分析電磁
石4の磁界の強さを微調整することにより、最大の注入
効率を得るようにしている。
The extraction voltage value of the extraction power source 2 is given from a telemeter 8 to a mass controller 11 via a light guide 9 and a telemeter 10 . This mass controller 11
sets the mass of ions to be implanted into target 7,
It also controls the analysis electromagnet 4 so that the desired ion species can be analyzed well. That is, the mass controller 11 transmits the output of the magnetic flux density detection element 12 that measures the magnetic flux density B of the analysis electromagnet 4 to the telemeter 8. It is received via the light guide 12 and the telemeter 10, and based on the thus obtained magnetic flux density B and the above-mentioned extraction voltage value, the analysis electromagnet power supply 14 is sent from the telemeter 10 to the light guide 13 and then to the telemeter 8. A control signal is given to the analysis electromagnet 4, thereby controlling the magnetic flux density B of the analysis electromagnet 4 to a value for analyzing desired ions. mass controller 11
Also, the ion beam 3a is implanted into the target 7.
The output of a beam ammeter 15 that measures the beam current is given, and the maximum injection efficiency is obtained by finely adjusting the strength of the magnetic field of the analysis electromagnet 4 so that the beam current takes a maximum value. ing.

分析電磁石4および分析スリット5により分析されるイ
オンの質量数(マス値)は、分析電磁石4の磁束密度B
の2乗に比例し、引出電源2からの引出電圧に反比例す
る。したがって引出電圧を一定に保ち、磁束密度Bを注
入すべきイオンの質量数に対応した値とすれば、所、望
のイオンを分析することができる。この磁束密度Bは分
析電磁石電源14から分析電磁石4に与えられる界磁電
流iに近似的に比例し、したがって磁気検出素子12で
所定の磁束密度Bが得られるような界磁電流iが分析電
磁石4に与えられるようにマスコントローラ11により
分析電磁石電源14を制御すれば、所望のイオンの分析
を行い得る。
The mass number (mass value) of ions analyzed by the analysis electromagnet 4 and the analysis slit 5 is determined by the magnetic flux density B of the analysis electromagnet 4.
It is proportional to the square of , and inversely proportional to the extraction voltage from the extraction power source 2. Therefore, by keeping the extraction voltage constant and setting the magnetic flux density B to a value corresponding to the mass number of ions to be implanted, desired ions can be analyzed. This magnetic flux density B is approximately proportional to the field current i given to the analysis electromagnet 4 from the analysis electromagnet power supply 14, and therefore, the field current i such that a predetermined magnetic flux density B is obtained in the magnetic detection element 12 is set in the analysis electromagnet. If the analysis electromagnet power supply 14 is controlled by the mass controller 11 as given in FIG. 4, desired ions can be analyzed.

このように磁気検出素子12で検出される磁束密度Bに
基づく界磁電流五の制御により、所望のイオンの分析を
行うことができるのであるが、たとえば磁気検出素子1
2やテレメータ系などの故障が生じるなどして、マスコ
ントローラ11に正確な磁束密度Bの値が与えられない
場合には、イオンの分析を良好に行うことができなくな
る。このため従来では、磁束密度Bが界磁型mrに近似
的に比例することを利用し、 i=に−B            ・・・ (1)と
なる定数kを予め求めておき、測定されてマスコントロ
ーラ9に人力される磁束密度情報B。、。
By controlling the field current 5 based on the magnetic flux density B detected by the magnetic detection element 12 in this way, desired ions can be analyzed.
If an accurate value of the magnetic flux density B cannot be given to the mass controller 11 due to a failure of the magnetic flux density B or the telemeter system, etc., ion analysis cannot be performed satisfactorily. For this reason, conventionally, using the fact that the magnetic flux density B is approximately proportional to the field type mr, a constant k such that i = -B... Magnetic flux density information B input manually in 9. ,.

により演算される値 iogs =に−Bows        −(2)が
、分析電磁石電源14から分析電磁石4に実際に与えら
れている界磁電流j suPに対し、て、i 5up−
α≦i oms≦L sup+α ・・・ (3)ただ
し、αは正の定数である。
The value iogs = -Bows - (2) calculated by is given by i5up- for the field current j suP actually given to the analysis electromagnet 4 from the analysis electromagnet power supply 14.
α≦ioms≦L sup+α (3) where α is a positive constant.

なる関係を満たすかどうかを確認するようにしている。I am trying to check whether the following relationship is satisfied.

そして上記第(3)式が満たされない場合には、図示し
ない表示装置などにその旨を表示出力などさせるように
して、イオン注入装置の操作者にイオンの分析が正しく
行われていない可能性があることを報知するようにして
いる。これにより、イオン注入に当たり、イオンの分析
に関してより一層の正確さが期されている。
If the above formula (3) is not satisfied, a display to that effect (not shown) is displayed to inform the operator of the ion implanter that the ion analysis may not be performed correctly. I'm trying to let you know something. As a result, even greater precision in ion analysis is expected during ion implantation.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上述の第(1)式における比例定数には、通常、イオン
注入装置の製造者において、成る所定の界磁電流10と
このときに測定される磁束密度B0とにより、 k=1o/BO・・・ (4) として決定され、マスコントローラll内のたとえば図
外のFROM(プログラマブル・リード・オンリ・メモ
リ)などに書き込まれている。しかしながら上述のよう
に界磁電流iは近似的に磁束密度Bに比例するに過ぎず
、したがって上記第(3)式による判定を任意の磁束密
度Bに対して適用するようにした上述の先行技術では、
磁束密度Bの誤測定などに関する確認処理を高精度で行
うことができない、換言すれば、厳密には上記比例定数
kを用いた判定は上記所定の界磁電流i0の近傍の値の
界磁電流に対してのみ有効なのであり、その他の界VA
ini流iに対しても画一的に比例定数kを用いた上記
第(3)式に従う判定を適用した上述の先行技術では、
高精度の判定は望み得ない。
The proportionality constant in the above equation (1) is usually determined by the manufacturer of the ion implantation device as follows: k=1o/BO... (4) It is determined as follows and is written in, for example, a FROM (programmable read-only memory) (not shown) in the mass controller 11. However, as mentioned above, the field current i is only approximately proportional to the magnetic flux density B, and therefore, the above-mentioned prior art applies the determination based on the above equation (3) to any magnetic flux density B. So,
Confirmation processing regarding erroneous measurements of the magnetic flux density B cannot be performed with high precision. In other words, strictly speaking, the determination using the proportionality constant k is based on a field current with a value near the predetermined field current i0. It is only valid for other VA
In the above-mentioned prior art in which the determination according to the above equation (3) is applied uniformly to the ini flow i using the proportionality constant k,
Highly accurate judgment cannot be expected.

さらにまた、比例定数にはPROM内に記憶された書き
換え不能な値であるので、テレメータ系などの経時変化
などへの対応が困難であるという問題もあった。すなわ
ち、テレメータ系などの経時変化に伴って、上記比例定
数kを再度求めて、この新たな比例定数kを書き込んだ
FROMをマスコンローラ11に取り付けるという、複
雑なメンテナンスが必要であった。
Furthermore, since the proportionality constant is a value stored in the PROM and cannot be rewritten, there is a problem in that it is difficult to deal with changes over time in a telemeter system, etc. That is, as the telemeter system changes over time, complicated maintenance is required, such as recalculating the proportionality constant k and attaching the FROM in which the new proportionality constant k is written to the mass controller roller 11.

この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、イオン
の分析の信頼性が格段に向上されるようにしたイオン質
量分析装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide an ion mass spectrometer that solves the above-mentioned technical problems and significantly improves the reliability of ion analysis.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

請求項(1)のイオン質量分析装置は、分析電磁石に界
磁電流を与える分析電磁石電源と、前記分析電磁石内の
磁束密度を測定する磁束密度検出手段と、 前記界磁電流の複数の値に関して、各界fR電流値と各
界磁電fL値に対応した前記磁束密度検出手段出力との
各比を基準値として記憶した記憶手段と、 前記磁束密度検出手段出力に基づいて前記分析電磁石電
源を制御し、前記分析電磁石電源が分析電磁石に与える
界磁電流の値と前記磁束密度検出手段出力との比を演算
して、この比と前記分析電磁石に与えられる界磁電流の
値に対応した前記基準値とを比較し、前記演算した比が
前記基準値の近傍の所定の範囲内であるときに、イオン
の分析が正しく行われていると判定する制御手段とを備
えたことを特徴とする 請求項(2)のイオン質量分析装置は、前記基準値の前
記記憶手段への記憶に当たり、前記制御手段は、前記分
析電磁石電源を制御して前記界磁電流を変化させるとと
もに前記磁束密度検出手段出力をサンプリングし、この
サンプリングした磁束密度検出手段出力とサンプリング
時の前記界磁電流値1とから上記基準値を演算し、この
演算した基準値を前記記憶手段に書き込むことを特徴と
する。
The ion mass spectrometer according to claim (1) includes: an analysis electromagnet power supply that applies a field current to an analysis electromagnet; a magnetic flux density detection means that measures a magnetic flux density within the analysis electromagnet; and regarding the plurality of values of the field current. , storage means storing each ratio of the output of the magnetic flux density detection means corresponding to each field fR current value and each field electric fL value as a reference value; and controlling the analysis electromagnet power supply based on the output of the magnetic flux density detection means; Calculate the ratio between the value of the field current given to the analysis electromagnet by the analysis electromagnet power source and the output of the magnetic flux density detection means, and set the reference value corresponding to this ratio and the value of the field current given to the analysis electromagnet. and a control means for determining that the ion analysis is being performed correctly when the calculated ratio is within a predetermined range in the vicinity of the reference value. In the ion mass spectrometer of 2), when storing the reference value in the storage means, the control means controls the analysis electromagnet power supply to change the field current and samples the output of the magnetic flux density detection means. The reference value is calculated from the sampled output of the magnetic flux density detection means and the field current value 1 at the time of sampling, and the calculated reference value is written in the storage means.

〔作用〕[Effect]

請求項(1)のイオン質量分析装置によれば、複数の界
磁電流値に関して、各界磁電流値と、各界磁電流値に対
応した磁束密度検出手段出力との各比が、基準値として
記憶手段に記憶されている。そして、制御手段は質量分
析時に、実際の界磁電流値と、この制御手段に入力され
る磁束密度検出手段出力との比を演算し、この演算した
比と前記実際の界磁電流値に対応した前記基準値とを比
較する。この比較の結果、前記演算した比が前記対応す
る基準値の近傍の所定の範囲内の値である場合には、イ
オンの分析が正しく行われていると判定される。このよ
うにして、?!数の異なる界磁電流値に対応して前記基
準値を用意し、1Tit分析時の界磁電流値に対応した
基準値を適宜用いるようにしたことにより、磁束密度検
出手段出力に検出誤差が生じるなどしており、したがっ
てイオンの分析が良好に行われない恐れがあるときには
、このことを高い精度で検出することができるようにな
る。
According to the ion mass spectrometer of claim (1), for a plurality of field current values, each ratio between each field current value and the output of the magnetic flux density detection means corresponding to each field current value is stored as a reference value. stored in the means. Then, during mass analysis, the control means calculates the ratio between the actual field current value and the output of the magnetic flux density detection means inputted to the control means, and corresponds to the calculated ratio and the actual field current value. Compare the above reference value. As a result of this comparison, if the calculated ratio is within a predetermined range near the corresponding reference value, it is determined that the ion analysis has been performed correctly. In this way? ! By preparing the reference values corresponding to different numbers of field current values and using the reference values corresponding to the field current values during 1Tit analysis as appropriate, a detection error occurs in the output of the magnetic flux density detection means. Therefore, if there is a possibility that ion analysis may not be performed satisfactorily, this can be detected with high accuracy.

請求項(2)のイオン質量分析装置によれば、制御手段
が、分析電磁石電源から分析電磁石に与えられる界磁電
流値を変化させ、これに伴って磁束密度検出手段出力を
サンプリングし、上記基準値を演算して記憶手段に書き
込むようにしているので、たとえば磁束密度検出手段の
出力信号の制御手段への伝送系に経時変化などが生した
ときに、上記記憶手段内の基準値を容易に更新して、前
記経時変化に容易に対応することができるようになる。
According to the ion mass spectrometer of claim (2), the control means changes the field current value given to the analysis electromagnet from the analysis electromagnet power supply, samples the output of the magnetic flux density detection means in accordance with this, and satisfies the above-mentioned standard. Since the value is calculated and written to the storage means, for example, when there is a change over time in the transmission system of the output signal of the magnetic flux density detection means to the control means, the reference value in the storage means can be easily stored. Updates can be made to easily accommodate changes over time.

これにより、経時変化によらずに高い精度での上記判定
が可能となるとともに、前記基準値の更新が容易である
ので、メンテナンスが格段に軽減されるようになる。
This makes it possible to make the above-mentioned determination with high accuracy regardless of changes over time, and since the reference value can be easily updated, maintenance is significantly reduced.

〔実施例] 第1図はこの発明の一実施例のイオン質量分析装置を適
用したイオン注入装置の基本的な構成を示す概念図であ
る。この第1図において、前述の第7図に示された各部
に対応する部分には同一の参照符号を付して示す。この
実施例では、制御手段として機能するマスコントローラ
11には、読出/書込自在な記憶手段21が設けられて
いる。
[Embodiment] FIG. 1 is a conceptual diagram showing the basic configuration of an ion implantation apparatus to which an ion mass spectrometer according to an embodiment of the present invention is applied. In FIG. 1, parts corresponding to those shown in FIG. 7 described above are designated by the same reference numerals. In this embodiment, a mass controller 11 functioning as a control means is provided with a readable/writable storage means 21.

この記憶手段21はたとえばEEFROM (電気的に
清書/書込自在なROM )やRAM (ランダム・ア
クセス・メモリ)などで構成することができる。
This storage means 21 can be composed of, for example, EEFROM (electrically writeable/writable ROM) or RAM (random access memory).

この記憶手段21には、分析電磁石電源14が分析電磁
石4に与える界磁電流iの複数の値に関して、各界磁電
流値と、この各界磁電流値に対応して得られる磁束密度
検出手段である磁気検出素子12の出力との各部が基準
値として記憶される。
The storage means 21 stores each field current value and a magnetic flux density detection means obtained corresponding to each field current value regarding a plurality of values of the field current i given to the analysis electromagnet 4 by the analysis electromagnet power source 14. Each part of the output of the magnetic detection element 12 is stored as a reference value.

この基準値の記憶手段21への書込処理は第2図に示さ
れている。この基準値の書込は、この実施例ではイオン
注入装置の操作者などが図外の制御盤などから対応する
指示入力操作を行うことにより、マスコントローラ11
におけるプログラム処理によって実現され、たとえば定
期点検時などに行われる。ステップnlでは上記基準値
の書込処理の指示入力操作が待機され、そして指示入力
が行われるとステップn2で、データの収集が行われる
。このデータの収集はたとえば、マスコントローラII
が分析電磁石電源14に与える制御信号(分析電磁石4
に与えられる界M1電流iに対応する。)を単調に増加
させ、これに伴って磁気検出素子12の出力をサンプリ
ングするようにして行われる。すなわち、界磁電流iの
複数の値に関して、各界磁電流値に対応する制御信号と
、各界磁電流値に対応する磁気検出素子12の出力との
対で表されるデータが収集される。
The process of writing this reference value into the storage means 21 is shown in FIG. In this embodiment, the reference value is written to the mass controller 11 by an operator of the ion implantation apparatus or the like inputting a corresponding instruction from a control panel (not shown).
This is realized through program processing at, for example, during periodic inspections. In step nl, an instruction input operation for writing the reference value is awaited, and when the instruction is input, data is collected in step n2. This data collection can be performed using, for example, a mass controller II.
control signal given to the analysis electromagnet power supply 14 (analysis electromagnet 4
corresponds to the field M1 current i given to . ) is monotonically increased, and the output of the magnetic detection element 12 is sampled accordingly. That is, regarding a plurality of values of the field current i, data represented by a pair of a control signal corresponding to each field current value and an output of the magnetic detection element 12 corresponding to each field current value is collected.

ステップn3では、前記界磁電流iの複数の値に対する
前記制御信号と磁気検出素子12の出力との各部が演算
されて基準値とされ、この演算された基準値がステップ
n4で記憶手段21に書き込まれる。
In step n3, each part of the control signal and the output of the magnetic detection element 12 for the plurality of values of the field current i is calculated and set as a reference value, and this calculated reference value is stored in the storage means 21 in step n4. written.

第3図は前記データ収集処理を説明するための図である
。制御信号および磁気検出素子12の出力信号の伝送は
たとえば周波数変調などされた信号より行われる。たと
えば界磁電流iを表す電圧値は周波数で表した制御信号
1(f)に対応し、界磁電流iが増加するときに制御信
号1(f)も増加する。また、磁気検出素子12の出力
信号は分析電磁石4の磁束密度Bに対応した周波数信号
によりB(f)と表し、磁束密度Bの増加とともに出力
信号B(f)もまた増加するものとする。
FIG. 3 is a diagram for explaining the data collection process. The control signal and the output signal of the magnetic detection element 12 are transmitted using, for example, a frequency modulated signal. For example, the voltage value representing the field current i corresponds to the control signal 1(f) expressed in frequency, and when the field current i increases, the control signal 1(f) also increases. Further, the output signal of the magnetic detection element 12 is expressed as B(f) by a frequency signal corresponding to the magnetic flux density B of the analysis electromagnet 4, and it is assumed that as the magnetic flux density B increases, the output signal B(f) also increases.

制御信号1(f)の増加に伴って、磁気検出素子12の
出力信号B(f)はほぼ直線的に増加する。
As the control signal 1(f) increases, the output signal B(f) of the magnetic detection element 12 increases almost linearly.

このことは、界磁電流iが磁束密度Bに近似的に比例す
ることに対応する。上記データの収集時においては、制
御信号1(f)と出力信号B(f)とがたとえば第3図
において参照符号ll−1*で示す複数の制御信号1(
f)の各部に対してサンプリングされる(第2図のステ
ップn2)。そして、サンプリングされたに個のデータ
対i (f)、、 B (f)。
This corresponds to the fact that the field current i is approximately proportional to the magnetic flux density B. At the time of collecting the above data, the control signal 1(f) and the output signal B(f) are, for example, a plurality of control signals 1(f) indicated by reference numeral ll-1* in FIG.
f) is sampled (step n2 in FIG. 2). Then, there are sampled data pairs i (f),, B (f).

(m=1.2,3.・・・・、k)に対して、基準値x
 、= i (f)−/ B (r)。が演算される(
第2図のステップn3)。このようにしてに種類の制御
信号1(f)+〜i (f)bに関して得られた基準値
X 1 ” X yが制御信号1(fL〜i (f)m
と対応付けられて記憶手段21に記憶される(第2図の
ステップn4)。
For (m=1.2, 3...,k), the reference value x
,=i(f)−/B(r). is calculated (
Step n3 in FIG. 2). The reference value X 1 ”
are stored in the storage means 21 in association with (step n4 in FIG. 2).

第4図はマスコントローラ11における処理を示すフロ
ーチャートである。ステップp1では、マスコントロー
ラ11は磁気検出素子12からの出力信号B (f)に
基づいて分析電磁石電源14に制御信号i (f)を与
え、界磁電流iを制御して所望の!!数を有するイオン
を分析させる。そして、ビーム電流計15の出力が最大
となるように、界磁電流iの@調整を行う、制御信号i
 (D の変化に伴ってビーム電流■、は第5図に示す
ような変化を示すが、ビーム電流!、が極大値をとる制
御信号i (f)pEAxを設定することより、ターゲ
ット7に対するイオンの注入効率が最大となる。
FIG. 4 is a flowchart showing the processing in the mass controller 11. In step p1, the mass controller 11 gives a control signal i (f) to the analysis electromagnet power supply 14 based on the output signal B (f) from the magnetic detection element 12, and controls the field current i to obtain a desired value! ! Analyze ions with a number. Then, a control signal i is used to adjust the field current i so that the output of the beam ammeter 15 is maximized.
(As D changes, the beam current ■ changes as shown in Fig. 5, but by setting the control signal i (f) pEAx where the beam current ! injection efficiency is maximized.

ステップp2では上記分析処理が完了したかどうかが判
断され、完了していない場合にはステップp1に戻る。
In step p2, it is determined whether or not the above analysis process has been completed, and if it has not been completed, the process returns to step p1.

このようにして、イオンの分析処理が終了すると、ステ
ップp3では上記制御信号の値i (f)riAgに最
も近接した制御信号i (f)Hに関連した上記基準値
X。(= i (f)+i/ B (f)N)が記憶手
段21からサーチされて読み出される。各便i (f)
rtAK。
When the ion analysis process is completed in this way, in step p3, the reference value X associated with the control signal i (f)H closest to the control signal value i (f)riAg is determined. (=i(f)+i/B(f)N) is searched and read from the storage means 21. Each flight i (f)
rtAK.

i (f)N、 B(f)++の関係は第6図に示され
ている。
The relationship between i (f)N and B(f)++ is shown in FIG.

ステップp4では、磁気検出素子12の出力信号B (
f)が読み込まれる。そしてステップp5では、制御信
号の値i (f)riAgと前記読み込んだ出力信号B
 (f)との比X P!IIJが演算される。そしてス
テップp6では、 XPEAII  XNl≦β      −(6)ただ
し、βは正の定数である。
In step p4, the output signal B (
f) is read. Then, in step p5, the value i (f)riAg of the control signal and the read output signal B
(f) ratio X P! IIJ is calculated. Then, in step p6, XPEAII XNl≦β − (6) where β is a positive constant.

が成立するかどうかが判断され、上記第(6)式が成立
すれば処理を終了して通常の制御処理ヘリターンし、成
立しなければステップp7に進んで、イオン種の分析が
正常に行われていない可能性があるものとして、エラー
処理を行う。このエラー処理は、たとえば制御盤などに
設けた表示装置などへ、操作者の注意を促すメツセージ
を表示出力するなどの処理である。
It is determined whether or not the above formula (6) is satisfied, the process is terminated and the process returns to the normal control process, and if it is not satisfied, the process proceeds to step p7, and the analysis of the ion species is performed normally. Do error handling as it may not be possible. This error processing is, for example, a process of displaying and outputting a message on a display device provided on a control panel or the like to call the operator's attention.

このような処理によって、たとえば磁気検出素子12の
誤測定やテレメータ系の故障などにより、磁気検出素子
12の出力信号B (f)が適正に得られていない場合
などには、操作者はこのことを速やかに知ることができ
、所望のイオン以外のイオンがターゲット7に注入され
ることを未然に防止することができる。しかも、この実
施例では、上述のように複数の異なる制御信号i (f
)の値に関する基準値Xl””Xl(を記憶手段21に
記t、= しておき、質量分析時の制御信号i (f)
の値i (f)pcmに最も近い制御信号の値i (f
)sに対応する基準値X8を、磁気測定素子12などの
誤動作の有無などの判定のために用いるようにしている
ので、すべての制御信号i (f)の値に対して画一的
な値kを用いて判定を行っていた従来の構成に比較して
、格段に高精度の判定を行うことができるようになる。
Due to such processing, if the output signal B (f) of the magnetic sensing element 12 is not properly obtained due to, for example, an incorrect measurement of the magnetic sensing element 12 or a malfunction of the telemeter system, the operator can can be quickly known, and it is possible to prevent ions other than desired ions from being implanted into the target 7. Moreover, in this embodiment, as described above, a plurality of different control signals i (f
) is recorded in the storage means 21, and the control signal i (f) at the time of mass spectrometry is
The value of the control signal closest to the value i (f) pcm of i (f
) The reference value X8 corresponding to s is used to determine the presence or absence of malfunction of the magnetic measurement element 12, etc., so that a uniform value can be obtained for all the values of the control signal i (f). Compared to the conventional configuration in which determination is made using k, it becomes possible to perform determination with much higher accuracy.

またこの実施例では、操作者による制御盤からの指示入
力操作により記憶手段21内の上記基準値X、〜X、の
更新を容易に行うことができるので、たとえば経時変化
などによりテレメータ系の信号伝送にずれが生したりな
どした場合にも、上記基準値X、〜Xkを更新すること
によりユーザ側で容易に対応して、使用開始当初と同様
の精度での判定を行わせることができるので、メンテナ
ンスが格段に軽減される。
Furthermore, in this embodiment, the reference values X, ~X, in the storage means 21 can be easily updated by the operator inputting instructions from the control panel, so that the telemeter system signal can be easily updated due to changes over time. Even if there is a shift in transmission, by updating the reference values X, ~Xk, the user can easily respond and make judgments with the same accuracy as at the beginning of use. Therefore, maintenance is significantly reduced.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

請求項(1)のイオン質量分析装置によれば、磁束密度
検出手段の誤測定などが生していないかどうかを判定す
るに当たり、従来のように任意の界磁電流に対して画一
的な判定を行うのではなく、複数の基準値を設けて質量
分析時の界磁電流値に対応した適正な判定を行うように
しているので、前記判定を高精度で行うことができるよ
うになり、この結果イオンの分析の信頼性が格段に向上
されるようになる。
According to the ion mass spectrometer of claim (1), in determining whether or not there is an erroneous measurement of the magnetic flux density detection means, a uniform method is used for any given field current as in the conventional method. Instead of making a judgment, multiple reference values are set to make an appropriate judgment corresponding to the field current value during mass spectrometry, so the judgment can be made with high accuracy. As a result, the reliability of ion analysis can be significantly improved.

また請求項(2)のイオン質量分析装置によれば、前記
判定に用いる基準値を容易に更新して、たとえば磁束密
度検出手段の出力信号の制御手段への伝送経路の経時変
化などに容易に対応することができるようになるので、
前記経時変化などによらずに判定の精度を高い状態に維
持することができるとともに、基準値の更新が容易であ
るのでメンテナンスが格段に軽減されるようになる。
Further, according to the ion mass spectrometer of claim (2), the reference value used for the determination can be easily updated, and can be easily adjusted to change over time, for example, in the transmission path of the output signal of the magnetic flux density detection means to the control means. Since we will be able to respond to
The accuracy of the determination can be maintained at a high level regardless of the above-mentioned changes over time, and the reference value can be easily updated, so that maintenance can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例のイオン質量分析装置を適
用したイオン注入装置の基本的な構成を示す概念図、第
2図は記憶手段21への基準値の書込処理を説明するた
めのフローチャート、第3図は上記基準値の演算のため
のデータの収集処理を説明するための図、第4図はマス
コントローラ11における処理を説明するためのフロー
チャート、第5図は制御信号i (f)とビーム電流■
8との関係を示す図、第6図は基準値と測定されたデー
タとの比較処理を説明するための図、第7図は従来技術
の基本的な構成を示す概念図である。 3・・・イオンビーム、4・・・分析電磁石、11・・
・マスコントローラ(制御手段)、14・・・分析電磁
石電源 第 図 第 図 1(f)− (f)−一)
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the basic configuration of an ion implantation apparatus to which an ion mass spectrometer according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 3 is a diagram for explaining the data collection process for calculating the reference value, FIG. 4 is a flowchart for explaining the process in the mass controller 11, and FIG. 5 is a diagram for explaining the process of collecting data for calculating the reference value. f) and beam current■
FIG. 6 is a diagram for explaining the comparison process between the reference value and measured data, and FIG. 7 is a conceptual diagram showing the basic configuration of the prior art. 3...Ion beam, 4...Analysis electromagnet, 11...
・Mass controller (control means), 14... Analyzing electromagnet power supply diagram (Figure 1(f)-(f)-1)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)加速したイオンを分析電磁石が形成する磁界に導
いて偏向させ、所定質量のイオンを分析するようにした
イオン質量分析装置において、前記分析電磁石に界磁電
流を与える分析電磁石電源と、 前記分析電磁石内の磁束密度を測定する磁束密度検出手
段と、 前記界磁電流の複数の値に関して、各界磁電流値と各界
磁電流値に対応した前記磁束密度検出手段出力との各比
を基準値として記憶した記憶手段と、 前記磁束密度検出手段出力に基づいて前記分析電磁石電
源を制御し、前記分析電磁石電源が分析電磁石に与える
界磁電流の値と前記磁束密度検出手段出力との比を演算
して、この比と前記分析電磁石に与えられる界磁電流の
値に対応した前記基準値とを比較し、前記演算した比が
前記基準値の近傍の所定の範囲内であるときに、イオン
の分析が正しく行われていると判定する制御手段とを備
えたことを特徴とするイオン質量分析装置。
(1) In an ion mass spectrometer configured to analyze ions of a predetermined mass by guiding accelerated ions to a magnetic field formed by an analysis electromagnet and deflecting them, an analysis electromagnet power source that supplies a field current to the analysis electromagnet; A magnetic flux density detection means for measuring the magnetic flux density within the analysis electromagnet; and regarding the plurality of values of the field current, each ratio of each field current value and the output of the magnetic flux density detection means corresponding to each field current value is set as a reference value. controlling the analysis electromagnet power supply based on the output of the magnetic flux density detection means, and calculating a ratio between the value of the field current given by the analysis electromagnet power supply to the analysis electromagnet and the output of the magnetic flux density detection means; Then, this ratio is compared with the reference value corresponding to the value of the field current given to the analysis electromagnet, and when the calculated ratio is within a predetermined range near the reference value, the ion An ion mass spectrometer comprising: a control means for determining that analysis is being performed correctly.
(2)前記基準値の前記記憶手段への記憶に当たり、前
記制御手段は、前記分析電磁石電源を制御して前記界磁
電流を変化させるとともに前記磁束密度検出手段出力を
サンプリングし、このサンプリングした磁束密度検出手
段出力とサンプリング時の前記界磁電流値とから上記基
準値を演算し、この演算した基準値を前記記憶手段に書
き込むことを特徴とする請求項(1)記載のイオン質量
分析装置。
(2) In storing the reference value in the storage means, the control means controls the analysis electromagnet power supply to change the field current and samples the output of the magnetic flux density detection means, and the sampled magnetic flux 2. The ion mass spectrometer according to claim 1, wherein the reference value is calculated from the density detection means output and the field current value at the time of sampling, and the calculated reference value is written in the storage means.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61260539A (en) * 1985-05-15 1986-11-18 Hitachi Ltd Automatic ion type selection of ion implanting apparatus
JPS62206758A (en) * 1986-03-03 1987-09-11 Nissin Electric Co Ltd Ion mass analysis device

Patent Citations (2)

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