JPH05299054A - Mass spectrometer - Google Patents
Mass spectrometerInfo
- Publication number
- JPH05299054A JPH05299054A JP4099838A JP9983892A JPH05299054A JP H05299054 A JPH05299054 A JP H05299054A JP 4099838 A JP4099838 A JP 4099838A JP 9983892 A JP9983892 A JP 9983892A JP H05299054 A JPH05299054 A JP H05299054A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- ions
- mass spectrometer
- analysis tube
- passage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Electron Tubes For Measurement (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体集積回路
の製造に用いられるイオン注入装置等に具備され、所望
のイオンを選別する質量分析装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mass spectrometer for selecting desired ions, which is provided in, for example, an ion implanter used for manufacturing a semiconductor integrated circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】イオン注入装置は、ウエハ等のターゲッ
ト内に所望の不純物を注入するものであり、半導体プロ
セスにおいてデバイスの特性を決定する不純物を任意の
量および深さに制御性良く注入できることから、現在の
集積回路の製造に重要な装置になっている。2. Description of the Related Art An ion implantation apparatus is for implanting desired impurities into a target such as a wafer, and is capable of implanting impurities that determine device characteristics in a semiconductor process to an arbitrary amount and depth with good controllability. , Has become an important device in the manufacturing of integrated circuits today.
【0003】このイオン注入装置で用いられている従来
の質量分析装置の一例を、図3に示す。イオン注入装置
では、先ず、所定のイオン源物質がイオン源51でイオ
ン化され、電界によりイオンビームとして引き出され
る。このイオンビームは、複数のイオン種から構成され
ており、上記質量分析装置52によって各イオン種の質
量に応じた曲率で曲折され、各イオン種毎に軌道が分離
される。この質量分析装置52には曲折されたイオン通
路54を形成する分析管55が備えられている。そし
て、所望のイオンのみがこのイオン通路54を通過し、
さらにビーム下流に配置された分析スリット57を通過
するように質量分析装置52を調整することにより、所
望のイオンのみがターゲットに照射されるようになって
いる。尚、イオンビームの通過経路内は高真空状態に保
持されている。An example of a conventional mass spectrometer used in this ion implantation system is shown in FIG. In the ion implantation apparatus, first, a predetermined ion source material is ionized by the ion source 51 and extracted as an ion beam by an electric field. This ion beam is composed of a plurality of ion species, and is bent by the mass analyzer 52 with a curvature according to the mass of each ion species, and the orbit is separated for each ion species. The mass spectrometer 52 is provided with an analysis tube 55 that forms a bent ion passage 54. Then, only desired ions pass through this ion passage 54,
The target is irradiated with only desired ions by adjusting the mass spectroscope 52 so that it passes through the analysis slit 57 arranged downstream of the beam. The inside of the passage for the ion beam is kept in a high vacuum state.
【0004】上記質量分析装置52において、イオン通
路54を通過する所望のイオンビームの軌道の外側およ
び内側には、軌道から外れた所望のイオンよりも重いイ
オン(曲率小)や軽いイオン(曲率大)のイオンビーム
を遮蔽するため、所望のイオンビームの軌道に沿って金
属板等でつくられたライナーと呼ばれる遮蔽板56・5
6が設けられている。In the mass spectrometer 52, on the outer side and the inner side of the trajectory of the desired ion beam passing through the ion passage 54, ions heavier (small curvature) and lighter (large curvature) than the desired ions deviated from the trajectory. ) A shielding plate 56.5 called a liner made of a metal plate or the like along the trajectory of the desired ion beam to shield the ion beam
6 is provided.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、イオン照射
による物質のスパッタには、イオン入射角度依存性があ
り、平行入射に近くなるとスパッタ率(イオン1個あた
りにスパッタされる分子または原子数)が高くなる(例
えば、イオン入射角が60〜80°になれば、スパッタ
率は垂直入射時の数倍程度に増加する)ことが知られて
いる。By the way, the sputtering of a substance by ion irradiation has an ion incident angle dependency, and the sputtering rate (the number of molecules or atoms sputtered per ion) becomes close to parallel incidence. It is known that it becomes higher (for example, when the ion incident angle becomes 60 to 80 °, the sputtering rate increases to several times that at the time of vertical incidence).
【0006】この点、上記従来の構成では、所望のイオ
ンビーム軌道から外れた所望しないイオンは、上記遮蔽
板56の表面に略平行に近い角度で入射するため、遮蔽
板56の表面が強くスパッタされ、遮蔽板56の寿命が
短かいという問題点を有している。また、遮蔽板56の
表面が強くスパッタされるため、遮蔽板56の構成成分
である重金属が遮蔽板56の表面から多数飛び出し、コ
ンタミネーションとして所望のイオンビームに混入し、
ターゲットを重金属で汚染するといった問題点を有して
いる。On the other hand, in the above-mentioned conventional structure, undesired ions deviating from the desired ion beam trajectory are incident on the surface of the shielding plate 56 at an angle almost parallel to each other, so that the surface of the shielding plate 56 is strongly sputtered. Therefore, there is a problem that the life of the shielding plate 56 is short. Further, since the surface of the shield plate 56 is strongly sputtered, a large number of heavy metals, which are constituent components of the shield plate 56, jump out from the surface of the shield plate 56 and mix into a desired ion beam as contamination,
It has a problem of contaminating the target with heavy metals.
【0007】このような重金属汚染を防ぐ方法として
は、上記遮蔽板56の表面にケイ素板を貼着して重金属
のスパッタを防止する方法がよく知られている。しかし
ながら、この場合、ケイ素板の表面がスパッタされ消耗
が早いという問題がある。また、ケイ素板を貼着するの
に用いた接着剤からの放出ガスや、イオンビーム照射に
よりケイ素板が加熱され、上記接着剤が熱分解して気化
する等により質量分析装置内の真空度が低下したり、タ
ーゲットが汚染されるといった問題がある。特に、比較
的ビーム電流が大きい、いわゆる大電流イオン注入装置
に用いられる質量分析装置では、イオンビーム照射によ
りケイ素板が高温になり、上記接着剤の熱分解が激しく
なるため、このような方法は適応できなかった。As a method of preventing such heavy metal contamination, a method of sticking a silicon plate on the surface of the shielding plate 56 to prevent spattering of heavy metals is well known. However, in this case, there is a problem that the surface of the silicon plate is sputtered and consumed quickly. In addition, the gas released from the adhesive used to attach the silicon plate or the silicon plate is heated by ion beam irradiation, and the degree of vacuum in the mass spectrometer is increased due to thermal decomposition and vaporization of the adhesive. There are problems such as deterioration and contamination of the target. In particular, in a mass spectrometer used for a so-called high-current ion implanter having a relatively large beam current, the temperature of the silicon plate becomes high due to ion beam irradiation, and the thermal decomposition of the adhesive becomes violent. I couldn't adapt.
【0008】また、重金属汚染を防ぐその他の方法とし
て、ケイ素板に代わって炭素板や炭化ケイ素板等が使用
されることはあるが、上記同様の問題がある。As another method for preventing heavy metal contamination, a carbon plate or a silicon carbide plate may be used in place of the silicon plate, but it has the same problem as above.
【0009】さらに、上記従来の構成では、次のような
問題点がある。即ち、遮蔽板がイオンビームで照射され
たとき、2次電子が発生するが、この2次電子は所望の
イオンビームの軌道付近で発生するため、正イオンの集
団である所望のイオンビームが、負の電荷をもつ上記2
次電子で中和され、所望のイオンビーム中のいくらかの
正イオンが中性分子または原子となる。このように、2
次電子による中和によって中性分子または原子となった
ものは、所望のイオンビーム軌道から外れてしまい、タ
ーゲットに照射される所望のイオンビーム量(ビーム電
流)が低減するといった不都合が生じる。Further, the above conventional structure has the following problems. That is, when the shield plate is irradiated with the ion beam, secondary electrons are generated. Since the secondary electrons are generated near the trajectory of the desired ion beam, the desired ion beam that is a group of positive ions is 2 with negative charge
Neutralized with secondary electrons, some positive ions in the desired ion beam become neutral molecules or atoms. Like this, 2
The neutral molecules or atoms that have been neutralized by secondary electrons deviate from the desired ion beam orbit, and the desired ion beam amount (beam current) with which the target is irradiated is reduced.
【0010】尚、入射ビームに対する2次電子の発生率
は、垂直入射では比較的小さく、平行入射に近くなると
急激に大きくなることが知られている。この点からも、
上記従来の構成では、所望しないイオンビームが上記遮
蔽板の表面に略平行に近い角度で入射するため、遮蔽板
のビーム照射面から飛び出す2次電子が多く、ターゲッ
トにおけるビーム電流量が大幅に低減されてしまう。It is known that the rate of generation of secondary electrons with respect to the incident beam is relatively small in the case of vertical incidence and rapidly increases in the vicinity of parallel incidence. From this point as well,
In the above conventional configuration, the undesired ion beam is incident on the surface of the shield plate at an angle substantially parallel to the surface of the shield plate, so that many secondary electrons fly out from the beam irradiation surface of the shield plate, and the beam current amount at the target is significantly reduced. Will be done.
【0011】本発明は、上記に鑑みなされたものであ
り、その目的は、遮蔽板におけるスパッタを低減し、遮
蔽板の寿命を長くすると共に、重金属等のコンタミネー
ションによるターゲットの汚染を低減でき、さらに、遮
蔽板において発生した2次電子によるイオンビームの中
和を低減し、ターゲットにおけるビーム電流量を増大さ
せることができる質量分析装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to reduce spatter on the shield plate, prolong the life of the shield plate, and reduce the contamination of the target due to the contamination of heavy metals, Another object of the present invention is to provide a mass spectrometer capable of reducing the neutralization of the ion beam by the secondary electrons generated in the shield plate and increasing the beam current amount at the target.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明の質量分
析装置は、上記の課題を解決するために、イオン通路を
形成する分析管を有し、この分析管内を通るイオンの進
行方向を曲折して質量に対応した軌道に各イオンを分離
し、所望のイオンを選別する質量分析装置において、以
下の手段を講じている。In order to solve the above-mentioned problems, a mass spectrometer according to a first aspect of the present invention has an analysis tube forming an ion passage, and the traveling direction of ions passing through this analysis tube is The following means are taken in a mass spectrometer that bends and separates each ion into orbits corresponding to the mass and selects a desired ion.
【0013】即ち、上記分析管内には、所望しないイオ
ンが略垂直に衝突するように配置された複数の遮蔽板が
設けられている。That is, a plurality of shielding plates are provided in the analysis tube so that undesired ions collide with each other substantially vertically.
【0014】また、請求項2の発明の質量分析装置は、
上記の課題を解決するために、イオン通路を形成する分
析管を有し、この分析管内を通るイオンの進行方向を曲
折して質量に対応した軌道に各イオンを分離し、所望の
イオンを選別する質量分析装置において、以下の手段を
講じている。The mass spectrometer according to the invention of claim 2 is
In order to solve the above-mentioned problems, an analysis tube that forms an ion passage is provided, and the traveling direction of the ions passing through the analysis tube is bent to separate each ion into a trajectory corresponding to the mass, and the desired ion is selected. The following measures are taken in the mass spectrometer.
【0015】即ち、上記分析管内には、所望しないイオ
ンが略垂直に衝突するように配置された複数の遮蔽板
と、正電圧が印加された正電極とが設けられている。That is, a plurality of shield plates arranged so that undesired ions collide with each other substantially vertically and a positive electrode to which a positive voltage is applied are provided in the analysis tube.
【0016】[0016]
【作用】上記請求項1の構成によれば、分析管内を通る
イオンは、質量に応じて軌道が分離され、所望のイオン
のみが分析管を通過して外部に取り出される一方、所望
しないイオンは、分析管内に設けられた遮蔽板に略垂直
に衝突する。According to the structure of the above-mentioned claim 1, the orbits of the ions passing through the analysis tube are separated according to the mass, and only the desired ions are taken out through the analysis tube, while the undesired ions are removed. , And collides with the shield plate provided in the analysis tube substantially vertically.
【0017】尚、イオン照射による物質のスパッタには
イオン入射角度依存性があり、垂直入射のときに最もス
パッタ率が低くなるので、遮蔽板におけるスパッタが従
来よりも大幅に低減される。It should be noted that since the sputtering of a substance by ion irradiation has an ion incident angle dependency and the sputtering rate becomes the lowest at the time of vertical incidence, the sputtering on the shield plate is greatly reduced as compared with the prior art.
【0018】また、イオン照射による2次電子の発生に
もイオン入射角度依存性があり、垂直入射のときに最も
2次電子の発生率が低くなるので、遮蔽板のビーム照射
面から飛び出す2次電子は従来よりも減少し、正イオン
の集団である所望のイオンビームが上記2次電子により
中和(イオンビーム中のいくらかの正イオンが中性分子
や原子となる)される量が少なくなる。したがって、質
量分析装置から取り出される所望のイオンのビーム電流
が従来よりも増大する。The generation of secondary electrons due to ion irradiation also depends on the angle of incidence of ions, and the generation rate of secondary electrons becomes the lowest at the time of vertical incidence, so that the secondary electrons jumping out from the beam irradiation surface of the shield plate. The number of electrons is reduced as compared with the conventional one, and the amount of the desired ion beam, which is a group of positive ions, is neutralized by the secondary electrons (some positive ions in the ion beam become neutral molecules or atoms). .. Therefore, the beam current of the desired ions extracted from the mass spectrometer is increased more than ever before.
【0019】また、上記請求項2の構成によれば、上記
したように、所望しないイオンは、分析管内に設けられ
た遮蔽板に略垂直に衝突するので、遮蔽板におけるスパ
ッタが従来よりも大幅に低減され、遮蔽板のビーム照射
面から飛び出す2次電子も従来よりも少なくなる。さら
に、分析管内には、正電圧が印加された正電極が設けら
れており、分析管内で発生した上記2次電子が、上記正
電極によって吸収されるので、正イオンの集団である所
望のイオンビームが2次電子により中和される量がさら
に少なくなる。したがって、質量分析装置から取り出さ
れる所望イオンのビーム電流がさらに増大する。Further, according to the structure of the second aspect, as described above, the undesired ions collide with the shield plate provided in the analysis tube substantially vertically, so that the spatter on the shield plate is larger than in the conventional case. The number of secondary electrons jumping from the beam irradiation surface of the shield plate is also reduced as compared with the conventional case. Further, a positive electrode to which a positive voltage is applied is provided in the analysis tube, and the secondary electrons generated in the analysis tube are absorbed by the positive electrode, so that a desired ion that is a group of positive ions is obtained. The amount by which the beam is neutralized by secondary electrons is further reduced. Therefore, the beam current of the desired ions extracted from the mass spectrometer is further increased.
【0020】[0020]
【実施例】本発明の一実施例について図1および図2に
基づいて説明すれば、以下の通りである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following will describe one embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 and 2.
【0021】本実施例の質量分析装置は、図2に示すよ
うに、イオン注入装置に具備されている。このイオン注
入装置は、イオン源物質をイオン化し、イオンビームと
して引き出すイオン源1を有している。As shown in FIG. 2, the mass spectrometer of this embodiment is provided in an ion implanter. This ion implanter has an ion source 1 that ionizes an ion source material and extracts it as an ion beam.
【0022】上記イオン源1から引き出されたイオンビ
ームの進行方向には、質量分析装置2が配設されてい
る。この質量分析装置2は、マグネットコイルが巻回さ
れた磁気鉄心から成る分析電磁石3が上下に設けられ
(同図では、下側の分析電磁石のみを示す)、その間に
曲折されたイオン通路4を形成する分析管5が挟まれた
構成となっている。A mass spectrometer 2 is arranged in the traveling direction of the ion beam extracted from the ion source 1. In this mass spectrometer 2, an analysis electromagnet 3 composed of a magnetic iron core around which a magnet coil is wound is provided above and below (in the figure, only the lower analysis electromagnet is shown), and a bent ion passage 4 is provided therebetween. The analysis tube 5 to be formed is sandwiched.
【0023】上記分析電磁石3には、図示しない分析マ
グネット電源が接続されており、この分析マグネット電
源から分析電磁石3のマグネットコイルに分析マグネッ
ト電流が供給されることにより、上記イオン通路4内に
一様な磁場が形成されるようになっている。An analysis magnet power supply (not shown) is connected to the analysis electromagnet 3, and an analysis magnet current is supplied from the analysis magnet power supply to the magnet coil of the analysis electromagnet 3 so that the analysis magnet power is supplied to the inside of the ion passage 4. Such a magnetic field is formed.
【0024】上記イオン源1から引き出されたイオンビ
ームは、複数のイオン種から構成されており、一様な磁
場が形成されたイオン通路4内を通過するとき、各イオ
ン種の質量に応じた曲率(重いイオン程、曲率が小さ
い)で曲折され、各イオン種毎に軌道が分離されるよう
になっている。The ion beam extracted from the ion source 1 is composed of a plurality of ion species, and when it passes through the ion passage 4 in which a uniform magnetic field is formed, it depends on the mass of each ion species. It is bent with a curvature (heavier ions have a smaller curvature), and the orbits are separated for each ion species.
【0025】上記分析管5には、図1に示すように、所
定質量のイオンのみを選択的に通過させる出射スリット
5bが形成されている。As shown in FIG. 1, the analysis tube 5 is formed with an emission slit 5b for selectively passing only ions of a predetermined mass.
【0026】そして、所望のイオンのみが出射スリット
5bを通過するように、図示しないコントローラにより
上記分析電磁石3に供給される分析マグネット電流が制
御され、イオン通路4内に形成される磁場の磁束密度が
調整されるようになっている。Then, the analyzing magnet current supplied to the analyzing electromagnet 3 is controlled by a controller (not shown) so that only desired ions pass through the exit slit 5b, and the magnetic flux density of the magnetic field formed in the ion passage 4 is controlled. Is adjusted.
【0027】これにより、出射スリット5bを通過する
所望のイオンよりも重いイオンおよび軽いイオンは、そ
れぞれ所望のイオンビームの軌道よりも外側および内側
を通る。そして、分析管5の内壁には、上記の所望のイ
オンビームの軌道から外れた所望のイオンよりも重いイ
オンや軽いイオンのイオンビームを遮蔽するための複数
の遮蔽板6…が立設されている。これらの遮蔽板6…
は、上記の所望しないイオンが、略垂直に衝突するよう
に配置されている。As a result, the ions that are heavier and lighter than the desired ions passing through the exit slit 5b respectively pass outside and inside the orbits of the desired ion beam. A plurality of shield plates 6 for shielding ion beams of ions heavier or lighter than the desired ions deviated from the trajectory of the desired ion beam are erected on the inner wall of the analysis tube 5. There is. These shielding plates 6 ...
Are arranged so that the above-mentioned undesired ions collide with each other substantially vertically.
【0028】尚、遮蔽板6…の材質は、用途により適当
なものを選択できる。具体的には、アルミニウムやケイ
素等が用いられるが、例えば、スパッタ率の小さいカー
ボンや耐熱性に優れた炭化ケイ素を使用することもでき
る。尚、遮蔽板6…としてケイ素を用いる場合、ケイ素
板にメタライズを施し、アルミニウム等の熱伝導性に優
れた金属板にろう付けして使用することにより、ケイ素
板の冷却が充分に行われる。The material of the shielding plates 6 can be selected appropriately depending on the application. Specifically, aluminum, silicon, or the like is used, but, for example, carbon having a small sputtering rate or silicon carbide having excellent heat resistance can also be used. When silicon is used as the shielding plates 6, the silicon plate is sufficiently cooled by metalizing the silicon plate and brazing it to a metal plate such as aluminum having excellent thermal conductivity.
【0029】また、上記遮蔽板6…のビーム照射面とは
反対側には、遮蔽板6…と対向して正電極板(正電極)
7…が設けられている。上記正電極板7…は、分析管5
の内壁に設けられた絶縁支持部材8…に支持されると共
に、直流電源9の正極端子に接続されている。On the opposite side of the shield plates 6 from the beam irradiation surface, a positive electrode plate (positive electrode) is formed so as to face the shield plates 6.
7 ... are provided. The positive electrode plate 7 ...
Is supported by an insulating support member 8 provided on the inner wall of the same and is connected to the positive electrode terminal of the DC power supply 9.
【0030】また、質量分析装置2を通過するイオンビ
ームは、磁気収束作用により収束される。上記イオンビ
ームの収束点付近には、図2に示すように、分析スリッ
ト10が設けられており、質量分析装置2により選別さ
れて得られた所望のイオンビームは、この分析スリット
10を通過し、その後、必要により加速、整形、走査、
偏向されてウエハ等のターゲットに照射されるようにな
っている。The ion beam passing through the mass spectrometer 2 is focused by the magnetic focusing action. As shown in FIG. 2, an analysis slit 10 is provided near the convergence point of the ion beam, and the desired ion beam selected by the mass spectrometer 2 passes through the analysis slit 10. , Then, if necessary, acceleration, shaping, scanning,
It is deflected and irradiated on a target such as a wafer.
【0031】上記の構成において、質量分析装置2の動
作を以下に説明する。The operation of the mass spectrometer 2 having the above structure will be described below.
【0032】イオン源1から引き出されたイオンビーム
は、分析管5のイオン通路4内に進入する。このイオン
通路4内には、所望のイオンのみが出射スリット5bを
通過するように磁束密度が調整された一様な磁場が形成
されている。この磁場の影響により、各イオン種は、そ
の質量に応じた曲率で曲折され、各イオン種毎に軌道が
分離される。この際、所望のイオンよりも重いイオンお
よび軽いイオンは、遮蔽板6…に略垂直に衝突する。The ion beam extracted from the ion source 1 enters the ion passage 4 of the analysis tube 5. In this ion passage 4, a uniform magnetic field whose magnetic flux density is adjusted so that only desired ions pass through the exit slit 5b is formed. Due to the influence of this magnetic field, each ion species is bent with a curvature according to its mass, and the orbit is separated for each ion species. At this time, the ions that are heavier and lighter than the desired ions collide with the shield plates 6 ...
【0033】ところで、イオン照射による物質のスパッ
タにはイオン入射角度依存性があり、垂直入射のときに
最もスパッタ率(イオン1個あたりにスパッタされる分
子または原子数)が低く、平行入射に近くなる程スパッ
タ率が高くなることは、従来例において述べたとおりで
ある。By the way, the sputtering of a substance by ion irradiation has an ion incident angle dependency, and the sputtering rate (the number of molecules or atoms sputtered per one ion) is the lowest at the time of vertical incidence, which is close to parallel incidence. The higher the sputtering rate is, as described in the conventional example.
【0034】したがって、本実施例においては、遮蔽板
の表面に略平行に近い角度でイオンが入射する従来のも
のに比べて、遮蔽板6…におけるスパッタが大幅に低減
される。これにより、遮蔽板6…の寿命が長くなると共
に、遮蔽板6…の構成成分がコンタミネーションとして
所望のイオンビームに混入する量も減少し、ウエハ汚染
が大幅に低減される。Therefore, in the present embodiment, the sputtering on the shield plates 6 is greatly reduced as compared with the conventional one in which the ions are incident on the surface of the shield plate at an angle almost parallel to each other. As a result, the life of the shield plates 6 is extended, and the amount of the constituent components of the shield plates 6 mixed into a desired ion beam as contamination is reduced, so that wafer contamination is significantly reduced.
【0035】また、イオン照射による2次電子の発生に
もイオン入射角度依存性があり、入射ビームに対する2
次電子の発生率は、垂直入射では比較的小さく、平行入
射に近くなると急激に大きくなることも、従来例におい
て述べたとおりである。したがって、イオンが遮蔽板6
…に略垂直に入射する本実施例の構成では、遮蔽板6…
のビーム照射面から飛び出す2次電子は、従来よりも減
少する。The generation of secondary electrons due to ion irradiation also depends on the angle of incidence of ions, and it is 2
As described in the conventional example, the generation rate of secondary electrons is relatively small at normal incidence and rapidly increases near parallel incidence. Therefore, the ions are shielded by the shield plate 6.
In the configuration of the present embodiment in which the light is incident on the ...
The number of secondary electrons jumping out from the beam irradiation surface of is reduced compared to the conventional case.
【0036】さらに、本実施例では、上記遮蔽板6…の
近傍に直流電源9から正電圧が印加されている正電極板
7…が配設されているため、遮蔽板6…のビーム照射面
から飛び出した2次電子は、上記正電極板7…に吸収さ
れることになる。したがって、本実施例では、従来のよ
うに、2次電子が所望のイオンビームの軌道に入り込ん
で、正イオンの集団であるイオンビームを中和するとい
った不都合を招来することはなく、ターゲットにおける
ビーム電流量を増大させることができる。Further, in this embodiment, since the positive electrode plates 7 to which a positive voltage is applied from the DC power source 9 are arranged in the vicinity of the shield plates 6 ..., The beam irradiation surface of the shield plates 6 ... The secondary electrons jumping out from are absorbed by the positive electrode plates 7 ... Therefore, in the present embodiment, unlike the conventional case, the secondary electrons do not enter the trajectory of the desired ion beam and neutralize the ion beam that is a group of positive ions, and the beam at the target does not occur. The amount of current can be increased.
【0037】尚、本実施例では、遮蔽板6…と正電極板
7…とが別部材として構成されているが、これに限定さ
れるものではなく、同一部材で正電極と遮蔽板とが兼用
されている構成であってもよい。In this embodiment, the shield plates 6 and the positive electrode plates 7 are formed as separate members, but the present invention is not limited to this, and the positive electrodes and the shield plates are made of the same member. It may be configured to be shared.
【0038】また、本実施例では、質量分析装置2はイ
オン注入装置に用いられているが、本発明に係る質量分
析装置は、これに限定されるものではなく、例えばスパ
ッタリング装置等、他の分野の装置にも適用されるもの
である。Further, in the present embodiment, the mass spectrometer 2 is used as an ion implantation apparatus, but the mass spectrometer according to the present invention is not limited to this, and for example, a sputtering apparatus or the like may be used. It is also applied to devices in the field.
【0039】[0039]
【発明の効果】請求項1の発明の質量分析装置は、以上
のように、イオン通路を形成する分析管を有し、この分
析管内を通るイオンの進行方向を曲折して質量に対応し
た軌道に各イオンを分離し、所望のイオンを選別する質
量分析装置であって、上記分析管内には、所望しないイ
オンが略垂直に衝突するように配置された複数の遮蔽板
が設けられている構成である。As described above, the mass spectrometer according to the first aspect of the present invention has the analysis tube forming the ion passage, and the trajectory corresponding to the mass is obtained by bending the traveling direction of the ions passing through the analysis tube. A mass spectrometer for separating each ion into a desired ion and selecting a desired ion, wherein a plurality of shield plates arranged so that undesired ions collide substantially vertically are provided in the analysis tube. Is.
【0040】これにより、遮蔽板の表面に略平行に近い
角度でイオンが入射する従来のものに比べて、遮蔽板に
おけるスパッタが大幅に低減されるので、遮蔽板の寿命
が長くなると共に、遮蔽板の構成成分がコンタミネーシ
ョンとして所望のイオンビームに混入する量も減少し、
ターゲットにおける汚染が大幅に低減される。As a result, as compared with the conventional one in which ions are incident on the surface of the shield plate at an angle substantially parallel to the surface of the shield plate, spatter on the shield plate is significantly reduced, so that the life of the shield plate is prolonged and the shield is shielded. The amount of components of the plate mixed into the desired ion beam as contamination is also reduced,
Contamination on the target is greatly reduced.
【0041】また、遮蔽板のビーム照射面から飛び出す
2次電子が従来よりも減少し、2次電子が所望のイオン
ビームの軌道に入り込んで、正イオンの集団であるイオ
ンビームを中和する量が少なくなるので、ターゲットに
おけるビーム電流量が増大する等の効果を奏する。In addition, the amount of secondary electrons jumping out from the beam irradiation surface of the shield plate is smaller than in the conventional case, and the secondary electrons enter the desired ion beam orbit to neutralize the ion beam which is a group of positive ions. As a result, the beam current amount at the target is increased.
【0042】また、請求項2の発明の質量分析装置は、
以上のように、イオン通路を形成する分析管を有し、こ
の分析管内を通るイオンの進行方向を曲折して質量に対
応した軌道に各イオンを分離し、所望のイオンを選別す
る質量分析装置であって、上記分析管内には、所望しな
いイオンが略垂直に衝突するように配置された複数の遮
蔽板と、正電圧が印加された正電極とが設けられている
構成である。The mass spectrometer according to the second aspect of the invention is
As described above, a mass spectrometer that has an analysis tube that forms an ion passage, bends the traveling direction of ions passing through the analysis tube, separates each ion into an orbit corresponding to the mass, and selects a desired ion. In the analysis tube, a plurality of shield plates arranged so that undesired ions collide with each other substantially vertically and a positive electrode to which a positive voltage is applied are provided.
【0043】それゆえ、上記同様、遮蔽板におけるスパ
ッタが従来よりも大幅に低減されるので、遮蔽板の寿命
が長くなると共に、ターゲットにおける汚染が大幅に低
減される。また、遮蔽板のビーム照射面から飛び出す2
次電子が従来よりも少なくなると共に、発生した2次電
子が正電極によって吸収されるので、正イオンの集団で
ある所望のイオンビームが2次電子により中和される量
がさらに少なくなり、ターゲットにおけるビーム電流量
がさらに増大する等の効果を奏する。Therefore, similarly to the above, since the sputtering on the shield plate is greatly reduced as compared with the conventional case, the life of the shield plate is extended and the contamination on the target is significantly reduced. In addition, it is projected from the beam irradiation surface of the shield plate 2
Since the number of secondary electrons is smaller than in the conventional case, and the generated secondary electrons are absorbed by the positive electrode, the amount of the desired ion beam, which is a group of positive ions, is further neutralized by the secondary electrons. The effect of further increasing the beam current amount in the above is obtained.
【図1】本発明の一実施例を示すものであり、質量分析
装置の要部を示す横断面図である。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and is a transverse cross-sectional view showing a main part of a mass spectrometer.
【図2】上記質量分析装置が備えられたイオン注入装置
の質量分析部分の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a mass analysis portion of an ion implantation apparatus provided with the above mass analysis apparatus.
【図3】従来例を示すものであり、質量分析装置が備え
られたイオン注入装置の質量分析部分の概略図である。FIG. 3 shows a conventional example and is a schematic diagram of a mass analysis portion of an ion implantation apparatus provided with a mass analysis apparatus.
2 質量分析装置 4 イオン通路 5 分析管 6 遮蔽板 7 正電極板(正電極) 8 絶縁支持部材 9 直流電源 2 Mass Spectrometer 4 Ion Passage 5 Analysis Tube 6 Shielding Plate 7 Positive Electrode Plate (Positive Electrode) 8 Insulation Supporting Member 9 DC Power Supply
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 利明 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshiaki Ishida 47 Umezu Takaunecho, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture Nissin Electric Co., Ltd.
Claims (2)
分析管内を通るイオンの進行方向を曲折して質量に対応
した軌道に各イオンを分離し、所望のイオンを選別する
質量分析装置において、 上記分析管内には、所望しないイオンが略垂直に衝突す
るように配置された複数の遮蔽板が設けられていること
を特徴とする質量分析装置。1. A mass spectrometer which has an analysis tube forming an ion passage, bends the traveling direction of ions passing through the analysis tube to separate each ion into orbits corresponding to the mass, and selects a desired ion. 2. The mass spectrometer according to claim 1, wherein a plurality of shield plates are provided in the analysis tube so that undesired ions collide substantially vertically.
分析管内を通るイオンの進行方向を曲折して質量に対応
した軌道に各イオンを分離し、所望のイオンを選別する
質量分析装置において、 上記分析管内には、所望しないイオンが略垂直に衝突す
るように配置された複数の遮蔽板と、正電圧が印加され
た正電極とが設けられていることを特徴とする質量分析
装置。2. A mass spectrometer which has an analysis tube forming an ion passage, bends the traveling direction of the ion passing through the analysis tube to separate each ion into an orbit corresponding to the mass, and selects a desired ion. In the above-mentioned analysis tube, a plurality of shielding plates arranged so that undesired ions collide with each other substantially vertically and a positive electrode to which a positive voltage is applied are provided. ..
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4099838A JPH05299054A (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Mass spectrometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4099838A JPH05299054A (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Mass spectrometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05299054A true JPH05299054A (en) | 1993-11-12 |
Family
ID=14257948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4099838A Pending JPH05299054A (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Mass spectrometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05299054A (en) |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP4099838A patent/JPH05299054A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6770888B1 (en) | High mass resolution magnet for ribbon beam ion implanters | |
US5206516A (en) | Low energy, steered ion beam deposition system having high current at low pressure | |
TWI273625B (en) | Ion beam mass separation filter and its mass separation method, and ion source using the same | |
TWI648761B (en) | An improved ion source assembly for producing a ribbon ion beam | |
US4757208A (en) | Masked ion beam lithography system and method | |
US20010033128A1 (en) | Gas cluster ion beam low mass ion filter | |
JPH11509036A (en) | Method for reducing the intensity of selected ions in a confined ion beam | |
JP2009540532A (en) | Ion beam apparatus and ion implantation method | |
WO2005086204A2 (en) | Modulating ion beam current | |
JPH0736323B2 (en) | Ion implanter | |
Ishikawa et al. | Mass‐separated negative‐ion‐beam deposition system | |
US3133874A (en) | Production of thin film metallic patterns | |
EP0225717A1 (en) | High current mass spectrometer using space charge lens | |
JPH05299054A (en) | Mass spectrometer | |
US5034605A (en) | Secondary ion mass spectrometer with independently variable extraction field | |
JP2644958B2 (en) | Ion source device and ion implantation device provided with the ion source device | |
JPH05182623A (en) | Ion implantation device and method of lengthening lifetime of ion source | |
JP3264988B2 (en) | Ion implanter | |
JP3460241B2 (en) | Negative ion implanter | |
Dudnikov et al. | Surface plasma source to generate high‐brightness H− beams for ion projection lithographya | |
JP2000182525A (en) | Mass separation type ion source | |
JPH10241590A (en) | Ion source | |
Dearnaley | Ion Implantation Procedure | |
JPH08339772A (en) | Ion implanting device | |
US20160322198A1 (en) | Ion Source for Metal Implantation and Methods Thereof |