JPH05343025A - Ion beam irradiation device - Google Patents

Ion beam irradiation device

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JPH05343025A
JPH05343025A JP14719592A JP14719592A JPH05343025A JP H05343025 A JPH05343025 A JP H05343025A JP 14719592 A JP14719592 A JP 14719592A JP 14719592 A JP14719592 A JP 14719592A JP H05343025 A JPH05343025 A JP H05343025A
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ion beam
sample
electron
irradiation apparatus
filament
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克彦 酒井
Osamu Nasu
修 那須
Yoichi Ose
洋一 小瀬
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Abstract

PURPOSE:To suppress degradation of the effect of preventing charging of a sample, and to reduce a measurement error of ion beam current. CONSTITUTION:An ion beam is radiated on a wafer 308 which is a sample through an aperture 102, a suppression electrode 103 and a cylindrical body 105 serving as a Faraday cage. A plurality of small chambers 111 divided in the direction of the ion beam are provided in the cylindrical body 105. The small chamber 11 works so that the gas emitted from the sample is accumulated in the vicinity of the surface.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はイオンビーム照射装置、
特にイオン打込み装置とともに用いられるのに適したイ
オンビーム照射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an ion beam irradiation device,
In particular, the present invention relates to an ion beam irradiation apparatus suitable for use with an ion implantation apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】イオン打込み装置にあっては、イオンビ
ーム電流の測定が重要であるとともに、試料表面の帯電
防止策を講じることが重要である。イオンビーム電流の
測定のためにはファラデーケージと呼ばれる筒状体がイ
オンビームが通る通路の周りに試料に近接して配置され
るのが一般的である。また、帯電防止策としては電子源
から発生される電子を試料表面に向けるように偏向し、
この電子によって試料表面を電気的に中性化することが
多い。このような技術はたとえば特開平2−87450号公報
に記載されている。
2. Description of the Related Art In an ion implanter, it is important to measure the ion beam current and to take antistatic measures on the sample surface. In order to measure the ion beam current, a cylindrical body called a Faraday cage is generally arranged around the passage through which the ion beam passes and close to the sample. Further, as an antistatic measure, the electrons generated from the electron source are deflected so as to be directed to the sample surface,
The electrons often neutralize the sample surface electrically. Such a technique is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-87450.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】よく知られているよう
に、試料は表面にレジストが塗布された半導体ウエハで
あることが多い。したがって、その表面がイオンビーム
で衝撃されることによりその表面からガスが発生し、そ
してその発生量は衝撃初期において特に多い。一般に筒
状体は発生したガスを試料表面近傍からすばやく拡散さ
せやすい構造になっていることから、これが試料表面の
帯電防止効果を低下させる原因となっている。試料表面
近傍においてガスが不足すると、そのガスがイオンビー
ム衝撃でイオン化されることによって生じる、試料表面
の中性化に役立つ電子が不足するからである。また、試
料近傍からすばやく拡散したガスの一部または大部分は
筒状体のイオンビーム入り口開口からその外部へ放出さ
れることになるため、筒状体外におけるその入り口開口
付近の圧力がイオンビームによる試料表面の衝撃初期に
おいて急激に増大し、したがって、イオンビーム電流の
測定値が急激に減少する。その放出されたガスがイオン
ビーム衝撃でイオン化されることによって生じる電子や
イオンが筒状体によって検出されなくなるためである。
これはイオンビーム電流の大きな測定誤差に帰着する。
As is well known, the sample is often a semiconductor wafer whose surface is coated with a resist. Therefore, when the surface is bombarded with an ion beam, gas is generated from the surface, and the amount of the gas generated is particularly large in the initial stage of bombardment. In general, the tubular body has a structure in which the generated gas is easily diffused from the vicinity of the sample surface, which causes the antistatic effect on the sample surface to be reduced. This is because if the gas is insufficient near the sample surface, there will be insufficient electrons that are generated by the gas being ionized by the ion beam bombardment and that are useful for neutralizing the sample surface. In addition, part or most of the gas that diffuses rapidly from the vicinity of the sample is released from the ion beam inlet opening of the cylindrical body to the outside, so the pressure near the inlet opening outside the cylindrical body is caused by the ion beam. The initial increase in the impact of the sample surface causes a sharp increase in the measured value of the ion beam current. This is because the emitted gas is ionized by the ion beam bombardment so that the electrons and ions generated by the ion beam are not detected by the cylindrical body.
This results in a large measurement error of the ion beam current.

【0004】本発明の目的は試料の帯電防止効果の低下
を軽減するとともにイオンビーム電流測定誤差の低減を
図ることができるイオンビーム照射装置を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide an ion beam irradiation apparatus capable of reducing the deterioration of the antistatic effect of the sample and reducing the ion beam current measurement error.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明にもとづくイオン
ビーム照射装置はイオンビームを発生させて、このイオ
ンビームを試料に照射する手段と、その試料に関連して
配置された、前記イオンビームの電流を測定する手段と
を備え、このイオンビーム電流測定手段は前記イオンビ
ームによる前記試料の照射によってその試料から放出さ
れるガスのその試料表面近傍外への拡散を抑制又は遅ら
せるように構成される。別の言葉で表現すれば、前記イ
オンビーム電流測定手段は前記イオンビームによる前記
試料の照射によってその試料から放出されるガスをその
試料表面近傍に滞留させるように構成される。
An ion beam irradiation apparatus according to the present invention generates an ion beam and irradiates a sample with the ion beam, and the ion beam irradiation apparatus arranged in relation to the sample. Means for measuring a current, the ion beam current measuring means being configured to suppress or delay the diffusion of the gas released from the sample by irradiation of the sample with the ion beam, to the outside of the vicinity of the sample surface. .. In other words, the ion beam current measuring means is configured to cause the gas emitted from the sample due to the irradiation of the sample by the ion beam to stay in the vicinity of the sample surface.

【0006】[0006]

【作用】試料から発生したガスの試料表面近傍における
滞留時間が長くなる結果、イオン衝撃初期における試料
表面近傍のガス量が増大し、かつそのガス量が急激に減
少しないので、そのガスがイオンビーム衝撃でイオン化
されることにより生じる、試料表面電位の中性化に役立
つ電子量が増大され、これによって帯電防止効果の低下
が軽減される。また、試料から放出されたガスのその試
料表面近傍外への急激な拡散が抑制されることから、イ
オンビーム電流測定手段外へのそのガスの放出も緩やか
に行われる。その結果、そのイオンビーム測定手段外へ
のイオンビーム衝撃初期におけるガス放出量が減少する
ため、イオンビーム電流測定手段外でイオンビーム衝撃
によってイオンや電子が生じる機会が少なくなり、その
分イオンビーム電流の測定誤差の低減が図られる。
As a result of the long residence time of the gas generated from the sample near the sample surface, the gas amount near the sample surface increases at the initial stage of ion bombardment, and the gas amount does not decrease sharply. The amount of electrons that help neutralize the sample surface potential caused by ionization by impact is increased, and this reduces the decrease in the antistatic effect. Further, since the gas released from the sample is prevented from abruptly diffusing out of the vicinity of the surface of the sample, the gas is released slowly out of the ion beam current measuring means. As a result, the amount of gas released at the initial stage of the ion beam bombardment to the outside of the ion beam measuring means is reduced, so that the chances of producing ions and electrons due to the ion beam bombarding outside the ion beam current measuring means are reduced, and the ion beam current is accordingly reduced. The measurement error of is reduced.

【0007】[0007]

【実施例】図5を参照するに、イオン源301から放出
され、加速されたイオンビームは質量分離用磁石303
によって発生される磁場により質量分離され、それによ
って得られた特定のイオン種のイオンビームが質量分離
用スリット305を通して得られる。このようにして得
られたイオンビームはイオン打込み室306に導入さ
れ、試料である半導体ウエハ308に打込まれる。ウエ
ハ308は回転盤307によってその同一円周上に複数個
保持されている。駆動装置302は回転盤307をその回
転中心の周りに高速回転させると同時にその半径方向に
移動させる。これによって回転盤307はイオンビーム
に対して半径方向と回転方向すなわち半径方向に対して
直角な方向の二方向に走査され、その結果としてウエハ
308の全面へのイオン打込みが達成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 5, an ion beam emitted from an ion source 301 and accelerated is a magnet 303 for mass separation.
Mass separation is carried out by the magnetic field generated by, and the ion beam of the specific ion species thus obtained is obtained through the mass separation slit 305. The ion beam thus obtained is introduced into the ion implantation chamber 306 and is implanted into the semiconductor wafer 308 which is a sample. A plurality of wafers 308 are held on the same circumference by a turntable 307. The driving device 302 rotates the turntable 307 at high speed around its center of rotation and simultaneously moves it in the radial direction. As a result, the rotary disk 307 is scanned with respect to the ion beam in two directions, that is, the radial direction and the rotation direction, that is, the direction perpendicular to the radial direction, and as a result, ion implantation is achieved on the entire surface of the wafer 308.

【0008】イオン源301,ウエハ308およびこれ
を保持する回転盤307は真空にされた真空容器である
イオン打込室306内に配置されている。イオンビーム
が通る通路の周りにはウエハ308に近接してイオンビ
ーム電流測定系309が配置されている。
The ion source 301, the wafer 308, and the turntable 307 holding the wafer are arranged in an ion implantation chamber 306 which is a vacuum container that is evacuated. An ion beam current measurement system 309 is arranged in the vicinity of the wafer 308 around the passage through which the ion beam passes.

【0009】このイオンビーム電流測定系を図1及び図
2を参照して説明するに、イオンビームは接地電位のア
パーチャ102によって成形され、サプレッション電極
103およびファラデーケージとしての筒状体105を通
ってウエハ308を照射する。ウエハ308の表面には
レジストと呼ばれる膜ないしは層が形成されている。イ
オンビームがウエハ308に当たって生じる電流Iwは
イオンビーム電流計106を流れる。イオンビームによ
ってウエハ308が衝撃されることにより反射イオン,
二次電子,二次イオンが発生し、これらによる電流Ih
はイオン電流計106を流れる。イオンビームがウエハ
308を衝撃することによってその表面からガスすなわ
ち主として炭化水素ガスが発生する。このガスの発生は
イオンビーム衝撃の初期において顕著である。このガス
はイオンビームとの衝突でイオン化され、それによって
イオンおよび電子が生じる。これらは筒状体105によ
って検出され、これによって生じる電流Idはイオン電
流計106を流れる。イオンビーム電流はIw,Ih,
Idの和で表される。
The ion beam current measuring system will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The ion beam is shaped by the aperture 102 at the ground potential, and the suppression electrode is formed.
A wafer 308 is irradiated through 103 and a tubular body 105 as a Faraday cage. A film or layer called a resist is formed on the surface of the wafer 308. A current Iw generated when the ion beam hits the wafer 308 flows through the ion beam ammeter 106. When the wafer 308 is bombarded by the ion beam, reflected ions are generated,
Secondary electrons and secondary ions are generated, and current Ih is generated by these.
Flows through the ion ammeter 106. When the ion beam bombards the wafer 308, a gas, mainly a hydrocarbon gas, is generated from the surface of the wafer 308. The generation of this gas is remarkable at the initial stage of ion beam bombardment. The gas is ionized upon impact with the ion beam, which produces ions and electrons. These are detected by the tubular body 105, and the current Id generated thereby flows through the ion ammeter 106. The ion beam current is Iw, Ih,
It is represented by the sum of Id.

【0010】サプレッション電極103はイオンビーム
中の電子が筒状体103に入るのを防止するとともに、
筒状体103内の電子がそのイオンビーム入り口を通し
てその外部に出るのを防止する。
The suppression electrode 103 prevents the electrons in the ion beam from entering the cylindrical body 103, and
Electrons in the tubular body 103 are prevented from going out through the ion beam entrance.

【0011】筒状体105はイオンビームの方向に仕切
られた複数個の小部屋111を備えている。イオンビー
ム衝撃によって試料308から放出されたガスの多くは
小部屋111に入りそして緩やかに出てくる。したがっ
て、そのガスの試料308表面近傍外への拡散が小部屋
がない場合に比べて抑制又は遅らされるようになる。す
なわち、ガスの試料308表面近傍における滞留時間が
長くなる。その結果、イオンビーム衝撃初期における試
料308表面近傍のガス量が増大し、かつそのガス量が
急激には減少しなくなるので、そのガスがイオンビーム
衝撃でイオン化されることにより生じる、試料表面電位
の中性化に役立つ電子量が増大され、これによって帯電
防止効果の低下が防止される。また、試料308から放
出されたガスのその試料表面近傍外への急激な拡散が抑
制されることから、筒状体105のイオンビーム入り口
を通してのその外部へのガス放出も緩やかに行われるよ
うになる。その結果、筒状体105外へのイオンビーム
衝撃初期におけるガス放出量が減少するため、筒状体1
05外でイオンビーム衝撃によってイオンや電子が生じ
る機会が少なくなり、その分イオンビーム電流の測定誤
差の低減が図られる。
The tubular body 105 has a plurality of small chambers 111 partitioned in the direction of the ion beam. Most of the gas released from the sample 308 by the ion beam bombardment enters the small chamber 111 and slowly comes out. Therefore, the diffusion of the gas outside the vicinity of the surface of the sample 308 is suppressed or delayed as compared with the case where there is no small chamber. That is, the residence time of the gas near the surface of the sample 308 becomes long. As a result, the amount of gas near the surface of the sample 308 increases at the initial stage of ion beam bombardment, and the amount of gas does not suddenly decrease, so that the sample surface potential of the sample surface potential generated by ionization of the gas by ion beam bombardment is increased. The amount of electrons useful for neutralization is increased, which prevents the antistatic effect from decreasing. Further, since the gas released from the sample 308 is suppressed from abruptly diffusing to the outside of the vicinity of the sample surface, the gas can be released gently to the outside through the ion beam inlet of the cylindrical body 105. Become. As a result, the amount of gas released at the initial stage of the ion beam impact to the outside of the tubular body 105 is reduced, so that the tubular body 1
The chances that ions and electrons will be generated outside the ion beam by ion beam bombardment outside 05, and the measurement error of the ion beam current can be reduced accordingly.

【0012】図3は試料表面近傍および筒状体外のイオ
ンビーム入り口付近における圧力の時間的な変化を示
す。「内」は試料表面近傍における圧力の時間的な変化
を示すデータを、「外」は筒状体外のイオンビーム入り
口付近における圧力の時間的な変化を示すデータをそれ
ぞれ表す。これらのデータから明らかなように、試料表
面近傍に関しては、従来例の場合はイオンビーム衝撃初
期においてピークを示す圧力はその後急激に低下するよ
うになるのに対して、本発明例の場合はイオンビーム衝
撃初期における圧力は従来例におけるよりも高いピーク
値を示し、そしてその後は高い値を維持しながら緩やか
に低下するようになる。一方、筒状体外のイオンビーム
入り口付近における圧力は従来例の場合は試料表面近傍
におけるそれよりは若干低いレベルを維持しながらそれ
とほとんど同じような時間的変化を示すのに対して、本
発明例における筒状体外の入り口付近の圧力はイオンビ
ーム衝撃初期においては従来例に比べて非常に低く、か
つその後もほとんど変化しない。
FIG. 3 shows changes in pressure with time near the sample surface and near the ion beam entrance outside the cylindrical body. “Inside” represents data indicating a temporal change in pressure near the sample surface, and “outer” represents data indicating a temporal change in pressure near the ion beam entrance outside the cylindrical body. As is clear from these data, regarding the vicinity of the sample surface, in the case of the conventional example, the pressure showing the peak at the initial stage of the ion beam bombardment decreases sharply thereafter, whereas in the case of the present invention example, The pressure at the initial stage of the beam impact shows a higher peak value than that in the conventional example, and thereafter, it gradually decreases while maintaining the high value. On the other hand, the pressure in the vicinity of the ion beam entrance outside the cylindrical body shows almost the same temporal change as in the conventional example while maintaining a slightly lower level than that in the vicinity of the sample surface. The pressure in the vicinity of the entrance outside the cylindrical body is extremely lower than that in the conventional example at the initial stage of ion beam bombardment, and thereafter hardly changes.

【0013】ガス滞留効果を得るために小部屋111の
内壁をでこぼこしてもよいし、また小部屋111を設け
ないで、筒状体内に活性炭のような多孔質物質を詰め込
むようにしてもよい。
In order to obtain the gas retention effect, the inner wall of the small chamber 111 may be uneven, or the small chamber 111 may be omitted and a porous material such as activated carbon may be packed in the cylindrical body. ..

【0014】筒状体の側部は開口されており、この開口
部にはイオンビームと逆極性の荷電粒子ビームすなわち
電子ビームを発生する装置が設けられている。この装置
において、電子源としてのフイラメント113は数ボル
トの負電位に保たれ、このフイラメントから発生される
電子は1キロボルト程度の電位に保たれた引出し電極1
14によって電子ビームとして引出される。電子偏向用
としての電極115および112はアース電位又はフイ
ラメントと同電位に保たれ、これらの電極と引出し電極
114との間の電圧によって電子ビームは偏向されて試
料308表面に指向される。試料表面の電子による照射
は試料表面のイオンビームによる照射によって生じる帯
電の防止、つまりその表面電位の中性化に役立つ。
A side portion of the cylindrical body is opened, and a device for generating a charged particle beam having an opposite polarity to the ion beam, that is, an electron beam is provided in this opening. In this device, the filament 113 serving as an electron source is kept at a negative potential of several volts, and the electrons generated from this filament are drawn to the extraction electrode 1 kept at a potential of about 1 kilovolt.
It is extracted by 14 as an electron beam. Electrodes 115 and 112 for electron deflection are held at the ground potential or the same potential as the filament, and the voltage between these electrodes and extraction electrode 114 deflects the electron beam to direct it to the surface of sample 308. Irradiation of the sample surface with electrons is useful for preventing electrification caused by irradiation of the sample surface with an ion beam, that is, for neutralizing the surface potential.

【0015】図4は試料表面に向けられる電子軌道のシ
ミュレーション結果を示す。図4では1個の電子ビーム
発生装置だけが示されているが、実際には中心線を基準
として、図示されている電子ビーム発生装置と対称な位
置にもう1個の電子ビーム発生装置が備えられている。
したがって、電子軌道シミュレーションはこれらの2個
の電子ビーム発生装置が存在するという前提のもとに行
われたのであるが、図4では中心線を基準として片側だ
けが図示されている。
FIG. 4 shows a simulation result of electron trajectories directed to the sample surface. Although only one electron beam generator is shown in FIG. 4, in reality, another electron beam generator is provided at a position symmetrical with respect to the electron beam generator shown with reference to the center line. Has been.
Therefore, the electron trajectory simulation was performed on the assumption that these two electron beam generators exist, but in FIG. 4, only one side is shown with the center line as a reference.

【0016】既述のように、偏向用の電極115および
112はアース電位又はフイラメントと同電位に保たれ
るので、電子偏向用としての特別な電源は不必要であ
る。
As described above, since the deflecting electrodes 115 and 112 are kept at the ground potential or the same potential as the filament, a special power source for electron deflecting is unnecessary.

【0017】フイラメント113は試料308表面から
直接見ることができない位置にあり、したがって、フィ
ラメントから発生する蒸発物による試料表面の汚染が防
止される。引出し電極114の電子通過穴はできるだけ
細くされるとともに、できるだけ長くされる。これによ
って、その電子通過穴の排気コンダクタンスが大とな
り、フイラメントの、試料から発生されるガスとの接触
が軽減される結果、フイラメントの寿命低下が低減され
る。
The filament 113 is located in a position where it cannot be directly seen from the surface of the sample 308, so that the sample surface is prevented from being contaminated by the evaporation material generated from the filament. The electron passage hole of the extraction electrode 114 is made as thin as possible and made as long as possible. As a result, the exhaust conductance of the electron passage hole becomes large, and the contact of the filament with the gas generated from the sample is reduced. As a result, the life of the filament is reduced.

【0018】フイラメントは真空室内の真空に対して大
きく開放されている。それゆえに、フイラメントが引出
し電極の電子通過穴を介して真空に通じる通路の排気コ
ンダクタンスよりもフィラメントが引出し電極の電子通
過穴以外の空間を介して真空に通じる通路の排気コンダ
クタンスが大となるため、フイラメントのガス分子との
接触がより軽減され、その寿命低下が一層低減される。
The filament is largely open to the vacuum in the vacuum chamber. Therefore, since the filament has a larger exhaust conductance of the passage through which the filament communicates with vacuum through the space other than the electron passage hole of the extraction electrode, the exhaust conductance of the passage through the space other than the electron passage hole of the extraction electrode becomes larger. The contact of the filaments with the gas molecules is further reduced, and the reduction in the life thereof is further reduced.

【0019】筒状体105のイオンビーム出口開口すな
わち試料側開口の断面は試料が回転盤104の回転によ
って走査される方向すなわちその回転盤の半径方向に対
して直角な方向においてその半径方向においてより広く
されている。このようにすれば、イオンビーム衝撃され
ている試料表面部分が、電子によって十分中性化されな
いままに走査のための回転盤の回転によってイオンビー
ム外に移動されたとしても、その部分は電子照射によっ
て中性化されるようになる。
The cross section of the ion beam exit opening of the cylindrical body 105, that is, the sample side opening, is more radial in the direction in which the sample is scanned by the rotation of the rotary disc 104, that is, in the direction perpendicular to the radial direction of the rotary disc. It has been widely used. By doing so, even if the sample surface portion that has been bombarded with the ion beam is moved to the outside of the ion beam by the rotation of the rotating disk for scanning without being sufficiently neutralized by the electron, that portion is not irradiated with the electron beam. Will be neutralized by.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明によれば、帯電防止効果の低下を軽減することができ
るとともに、イオンビーム電流測定誤差の低減を図るこ
とができるイオンビーム照射装置が提供される。
As can be understood from the above description, according to the present invention, it is possible to reduce the decrease in the antistatic effect and the ion beam current measurement error. Will be provided.

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

【図1】本発明の一実施例を示すイオンビーム照射装置
の主要部の断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of an ion beam irradiation apparatus showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1のII〜II線に沿う断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.

【図3】本発明例と従来例との効果比較のための、ファ
ラデーカップ内外における圧力の時間的変化特性曲線を
示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a time-varying characteristic curve of pressure inside and outside a Faraday cup, for comparison of effects of the present invention example and a conventional example.

【図4】本発明の実施例における電子軌道シミュレーシ
ョン結果を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a result of electron orbit simulation in an example of the present invention.

【図5】本発明に基づく一実施例を示すイオンビーム照
射装置の概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram of an ion beam irradiation apparatus showing an embodiment based on the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

102…アパーチャ、103…サプレッサ電極、104
…回転盤、105…筒状体(ファラデーケージ)、30
8…試料、111…小部屋、112…偏向用電極、11
3…フイラメント、114…引出し電極。
102 ... Aperture, 103 ... Suppressor electrode, 104
... turntable, 105 ... tubular body (Faraday cage), 30
8 ... Sample, 111 ... Small room, 112 ... Deflection electrode, 11
3 ... filament, 114 ... extraction electrode.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/265 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/265

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】イオンビームを発生させて、このイオンビ
ームを試料に照射する手段と、その試料に関連して配置
された、前記イオンビームの電流を測定する手段とを備
え、このイオンビーム電流測定手段は前記イオンビーム
による前記試料の照射によってその試料から放出される
ガスのその試料表面近傍外への拡散を抑制するように構
成されていることを特徴とするイオンビーム照射装置。
1. An ion beam current comprising: a means for generating an ion beam and irradiating the sample with the ion beam; and a means for measuring the current of the ion beam, which is arranged in relation to the sample. An ion beam irradiation apparatus, wherein the measuring means is configured to suppress the diffusion of the gas emitted from the sample by irradiation of the sample with the ion beam, out of the vicinity of the surface of the sample.
【請求項2】イオンビームを発生させて、このイオンビ
ームを試料に照射する手段と、その試料に関連して配置
された、前記イオンビームの電流を測定する手段とを備
え、このイオンビーム電流測定手段は前記イオンビーム
による前記試料の照射によってその試料から放出される
ガスのその試料表面近傍外への拡散を遅らせるように構
成されていることを特徴とするイオンビーム照射装置。
2. An ion beam current comprising: a means for generating an ion beam and irradiating the sample with the ion beam; and a means for measuring the current of the ion beam, which is arranged in relation to the sample. An ion beam irradiation apparatus, wherein the measuring means is configured to delay diffusion of a gas released from the sample by irradiation of the sample with the ion beam, out of the vicinity of the surface of the sample.
【請求項3】イオンビームを発生させて、このイオンビ
ームを試料に照射する手段と、その試料に関連して配置
された、前記イオンビームの電流を測定する手段とを備
え、このイオンビーム電流測定手段は前記イオンビーム
による前記試料の照射によってその試料から放出される
ガスをその試料表面近傍に滞留させるように構成されて
いることを特徴とするイオンビーム照射装置。
3. Ion beam current comprising: means for generating an ion beam and irradiating the sample with the ion beam; and means for measuring the current of the ion beam, which is arranged in relation to the sample. The ion beam irradiation apparatus, wherein the measuring means is configured to cause the gas emitted from the sample by irradiation of the sample with the ion beam to stay in the vicinity of the surface of the sample.
【請求項4】前記イオンビーム測定手段は前記イオンビ
ームが通る通路の周りに配置された筒状体を備え、この
筒状体はその内側において前記ガスが出入りする小部屋
を備えていることを特徴とする請求項1,2又は3に記
載されたイオンビーム照射装置。
4. The ion beam measuring means comprises a tubular body arranged around a passage through which the ion beam passes, and the tubular body has a chamber inside which the gas flows in and out. The ion beam irradiation apparatus according to claim 1, 2, or 3.
【請求項5】前記イオンビーム測定手段は前記イオンビ
ームが通る通路の周りに配置された筒状体を備え、この
筒状体はその内側において前記ガスが出入りする、前記
イオンビームの方向に仕切られた複数個の小部屋を備え
ていることを特徴とする請求項1,2又は3に記載され
たイオンビーム照射装置。
5. The ion beam measuring means comprises a tubular body arranged around a passage through which the ion beam passes, and the tubular body is partitioned inside the tubular body in the direction of the ion beam through which the gas flows in and out. The ion beam irradiation apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of small chambers.
【請求項6】前記イオンビームと逆極性の荷電粒子を発
生させる手段と、その荷電粒子を前記試料表面に向ける
ように偏向させる手段とを備えている請求項1,2又は
3に記載されたイオンビーム照射装置。
6. The method according to claim 1, further comprising: a means for generating charged particles having a polarity opposite to that of the ion beam, and a means for deflecting the charged particles so as to be directed toward the sample surface. Ion beam irradiation device.
【請求項7】前記荷電粒子発生手段は電子を発生させる
フイラメントと、その電子を引出す引出し電極とを含
み、前記偏向手段は電極を含み、この電極の電位はアー
ス電位および前記フイラメントの電位のうちのいずれか
と実質的に同じであることを特徴とする請求項6に記載
されたイオンビーム照射装置。
7. The charged particle generating means includes a filament for generating an electron and an extraction electrode for extracting the electron, the deflecting means includes an electrode, and the potential of the electrode is one of a ground potential and a potential of the filament. 7. The ion beam irradiation apparatus according to claim 6, which is substantially the same as any one of the above.
【請求項8】電子を発生させるフイラメントと、その発
生された電子を引出す引出し電極と、その引出された電
子を前記試料表面に向けるように偏向させる手段とを備
え、前記イオンビーム測定手段は前記イオンビームが通
る通路の周りに配置された筒状体を有し、この筒状体は
前記電子が通ることができるように開口されており、前
記引出し電極は前記電子が通るための細長い電子通過穴
を有する請求項1,2又は3に記載されたイオンビーム
照射装置。
8. A filament for generating an electron, an extraction electrode for extracting the generated electron, and a means for deflecting the extracted electron so as to be directed toward the sample surface, wherein the ion beam measuring means is It has a cylindrical body arranged around a passage through which the ion beam passes, and the cylindrical body is opened so that the electrons can pass through, and the extraction electrode is an elongated electron passage for the electrons to pass through. The ion beam irradiation apparatus according to claim 1, which has a hole.
【請求項9】前記偏向電極の電位はアース電位,前記フ
イラメントの電位および前記引出し電極の電位のいずれ
かと実質的に同じであることを特徴とする請求項8に記
載されたイオンビーム照射装置。
9. The ion beam irradiation apparatus according to claim 8, wherein the potential of the deflection electrode is substantially the same as any one of the ground potential, the filament potential, and the extraction electrode potential.
【請求項10】前記試料,前記筒状体,前記フイラメン
ト,前記引出し電極および前記偏向電極を収容する真空
にされた真空室を備え、前記フイラメントはこのフイラ
メントが前記電子通過穴を介して前記真空に通じる通路
の排気コンダクタンスよりも前記フイラメントが前記電
子通過穴以外の空間を介して前記真空に通じる通路の排
気コンダクタンスが大きくなるように真空開放形にされ
ていることを特徴とする請求項8に記載されたイオンビ
ーム照射装置。
10. A vacuum chamber provided with a vacuum for accommodating said sample, said cylindrical body, said filament, said extraction electrode and said deflection electrode, said filament being said vacuum chamber through said electron passage hole. 9. The vacuum open type is configured such that the filament has a larger exhaust conductance in the passage communicating with the vacuum through the space other than the electron passage hole than the exhaust conductance in the passage communicating with. The described ion beam irradiation device.
【請求項11】前記試料を保持する回転盤を備え、前記
筒状体の前記試料側開口は前記回転盤の回転によって前
記試料が前記イオンビームに対して走査される方向にお
いてそれと実質的に直角な方向においてより広いことを
特徴とする請求項8に記載されたイオンビーム照射装
置。
11. A rotary disk for holding the sample is provided, and the sample-side opening of the cylindrical body is substantially perpendicular to the direction in which the sample is scanned with respect to the ion beam by the rotation of the rotary disk. The ion beam irradiation apparatus according to claim 8, wherein the ion beam irradiation apparatus is wider in different directions.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6093748A (en) * 1983-10-27 1985-05-25 Matsushita Electronics Corp Ion beam corrector
JPS61271739A (en) * 1985-05-22 1986-12-02 バリアン・アソシエイツ・インコ−ポレイテツド Method and appatatus for improving accuracy of ion dose

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