JPH0594800A - イオンビームスポツト形状認識方法 - Google Patents

イオンビームスポツト形状認識方法

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JPH0594800A
JPH0594800A JP25654091A JP25654091A JPH0594800A JP H0594800 A JPH0594800 A JP H0594800A JP 25654091 A JP25654091 A JP 25654091A JP 25654091 A JP25654091 A JP 25654091A JP H0594800 A JPH0594800 A JP H0594800A
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JP
Japan
Prior art keywords
ion beam
beam spot
scanning
ion
faraday
Prior art date
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Application number
JP25654091A
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English (en)
Inventor
Hironori Kumazaki
裕教 熊崎
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 イオンビームの走査電圧とイオンビームのビ
ームスポット2の移動距離との関係が求められた後、ビ
ームスポット2の中心点とファラデー1の中心点とが一
致するようにイオンビームが複数の走査方向に走査され
る。そして、ファラデー1によって検出されるビーム電
流と上記の関係から各走査方向におけるビームスポット
2の距離が求められるもの。 【効果】 複数の走査方向におけるビームスポット2の
距離とビームスポット2の中心点とを基にして各走査方
向とビームスポット2の外形との交点を多点求めること
ができる。これにより、ビームスポット2の全体的な形
状および径を正確に認識することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、イオンビームのビーム
スポットの形状等を検出するイオンビームスポット形状
認識方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】イオン注入装置においては、イオンビー
ムの密度分布やスポット形状が注入特性に影響を及ぼす
場合がある。従って、イオンビームは、静電レンズ等の
ビーム収束系で収束された後の密度分布やこの密度分布
に影響を与えるスポット形状が認識されることによっ
て、ビーム収束系での絞り具合が調整されることが必要
になっている。
【0003】上記のイオンビームのスポット形状は、従
来、所定形状の検出孔部が形成されたマスクと、このマ
スクの検出孔部を通過したイオンビームをビーム電流と
して出力する例えばキャッチプレートとを用いたイオン
ビームスポット形状認識方法により認識されるようにな
っている。即ち、従来のイオンビームスポット形状認識
方法は、イオンビームをビーム収束系で収束させた後、
水平軸(H側)および垂直軸(V側)の平行平板電極に
三角波や三角補正波等の走査電圧を印加し、図3に示す
ように、イオンビーム52を一点鎖線で示す方向に走査
する。そして、イオンビーム52をマスク51の検出孔
部51aを介してキャッチプレートに照射させ、キャッ
チプレートのビーム電流に対応する電圧値を測定し、こ
の電圧値をオシロスコープの縦軸に入力させると共に横
軸に三角波を掃引して図4の台形波形を形成し、この台
形波形を基にしてH側およびV側のスキャン幅、マスク
幅、およびビームスポット径を検出するようになってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のイオンビームスポット形状認識方法では、オシロス
コープに表示される台形波形がH側およびV側の線状の
表示であり、ビームスポットの外形の4点を求めるのみ
のため、ビームスポットの全体的な形状および径を正確
に認識することができないという問題がある。
【0005】従って、本発明においては、ビームスポッ
トの外形の多点を求めることによって、ビームスポット
の全体的な形状および径を正確に認識することができる
イオンビームスポット形状認識方法を提供することを目
的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のイオンビームス
ポット形状認識方法は、上記課題を解決するために、イ
オンビームを走査電圧によって任意の走査方向に走査可
能なイオン注入装置で実行されるものであり、下記の特
徴を有している。
【0007】即ち、イオンビームスポット形状認識方法
は、上記イオンビームの走査電圧とイオンビームのビー
ムスポットの移動距離との関係を求めた後、ビームスポ
ットの中心点とファラデーの中心点とが一致するように
イオンビームを複数の走査方向に走査させ、上記ファラ
デーによって検出されるビーム電流と上記関係から各走
査方向におけるビームスポットの距離を求めることを特
徴としている。
【0008】
【作用】上記の構成によれば、走査方向におけるビーム
スポットの距離とビームスポットの中心点とを基にして
走査方向とビームスポットの外形との交点を求めること
ができる。また、この交点は、イオンビームが複数の走
査方向に走査されるため、これらの走査方向に対応した
数量で求めることができる。従って、このイオンビーム
スポット形状認識方法は、ビームスポットの外形の多点
を求めることができることから、ビームスポットの全体
的な形状および径を正確に認識することができる。
【0009】
【実施例】本発明の一実施例を図1および図2に基づい
て説明すれば、以下の通りである。
【0010】本実施例に係るイオンビームスポット形状
認識方法は、イオンビームを平行平板電極の走査電圧に
より任意の走査方向および照射位置に設定可能なイオン
注入装置によって実行されるようになっている。このイ
オン注入装置は、ボロンイオン(B+ )や砒素イオン
(As+ )等のイオンを発生するイオン源、イオン源か
らイオンを引き出す引出電極、引出電極によって引き出
されたイオンを質量分析することによって特定のイオン
種からなるイオンビームとする質量分析器、イオンビー
ムを収束させるビーム収束系、およびイオンビームの照
射位置を設定する平行平板電極等を有している。
【0011】また、イオン注入装置は、イオンビームの
進行方向に多点ファラデーを有している。これらの各フ
ァラデーは、等間隔に配設されており、ビーム電流を測
定可能な例えばオシロスコープや電流計に接続されてい
る。そして、多点ファラデーは、各ファラデーにより得
られるビーム電流からイオンビームの照射位置を検出す
ることによって、走査電極に印加された走査電圧と、こ
の走査電圧によってイオンビームの照射位置が移動する
移動距離との関係を把握させるようになっている。
【0012】また、イオンビームの進行方向には、上記
の多点ファラデーとは別に、形状認識用ファラデーが配
設されており、この形状認識用ファラデーは、図1に示
すように、円形のビーム入力口1aを有している。尚、
ビーム入力口1aの径は、任意であって良いが、小径に
設定されている方が精度を向上させる上で望ましい。
【0013】上記の形状認識用ファラデー1に入力され
るイオンビームは、図示しないビーム収束系で収束され
た後、平行平板電極により任意の走査方向へ移動される
ようになっており、この任意の走査方向への移動は、平
行平板電極に印加されるV側走査電圧およびH側走査電
圧により決定されるようになっている。
【0014】上記のV側走査電圧およびH側走査電圧
は、図示しない制御手段から出力されるようになってお
り、この制御手段は、CPU(Central Processing Uni
t)、ROM(Read Only Memory) 、およびRAM(Rand
om Access Memory)等を有している。上記のROMに
は、V側走査電圧とH側走査電圧とを出力可能にするV
側出力値とH側出力値とが記憶されており、これらの両
出力値は、イオンビームの移動方向が例えば図2の8方
向となるように設定されている。また、ROMには、ビ
ーム形状検出ルーチン等のプログラムも記憶されてお
り、ビーム形状検出ルーチンは、後述のイオンビームス
ポット形状認識方法を実行することによって、ビームス
ポットの形状をLCD(Liquid CrystalDisplay) やC
RT(Cathode-Ray Tube) 等の表示手段に表示させるよ
うになっている。
【0015】上記の構成において、イオンビームスポッ
ト形状認識方法について説明する。
【0016】先ず、イオンビームが多点ファラデーに照
射され、実走査波形により任意の一方向に走査されるこ
とになる。そして、各ファラデーのビーム電流の有無が
確認されることによって、図1に示すように、イオンビ
ームのビームスポットのビーム移動距離mと走査電圧k
Vとの関係m(cm/kV)が求められることになる。
尚、上記のビーム移動距離と走査電圧との関係が直線的
でない場合には、走査電圧の開始点から終了点までを複
数の区分に分割し、各区分におけるビーム移動距離と走
査電圧との関係を求めることになる。
【0017】次いで、図2にも示すように、上記の走査
方向と同一方向にイオンビームを走査し、ビームスポッ
ト2の中心点が形状認識用ファラデー1の中心点を通過
するように、ビームスポット2を移動させ、ビーム電流
の検出開始点となる走査電圧VA と、ビーム電流の検出
終了点となる走査電圧VBとを求めることになる。そし
て、上記の走査電圧VA と走査電圧VB との差の絶対値
|VA −VB |を求め、この絶対値|VA −VB |に上
述の関係m(cm/kV)を積算した後、形状認識用フ
ァラデー1のビーム入力口1aの径dを減算することに
よって、任意の一方向のビームスポット2の距離(|V
A −VB |×m−d)を算出することになる。
【0018】このようなビームスポット2の距離の算出
は、図2に示すように、例えば8方向の走査方向D1〜
D8について行われることになり、この後、各走査方向
D1〜D8におけるビームスポット2の距離L1〜L8
が求められることになる。そして、これらの各距離L1
〜L8とビームスポット2の中心点とを基に、各走査方
向D1〜D8とビームスポット2の外形との交点が16
点求められ、これらの交点がLCDやCRT等の表示手
段に表示されることによって、ビームスポット2の外形
が認識されることになる。
【0019】このように、本実施例のイオンビームスポ
ット形状認識方法は、ビームスポット2の中心点を通過
する距離を複数の走査方向について測定し、各走査方向
における距離とビームスポット2の中心点とを基にして
各走査方向とビームスポット2の外形との交点を求める
ようになっている。従って、このイオンビームスポット
形状認識方法は、ビームスポット2の外形の多点を求め
ることによって、ビームスポットの全体的な形状および
径を正確に認識することができるようになっている。
【0020】尚、本実施例においては、形状認識用ファ
ラデー1を用いてビームスポット2の距離を求めるよう
になっているが、これに限定されることはなく、例えば
多点ファラデーの任意の1点のファラデーを用いても良
い。また、本実施例のイオンビームスポット形状認識方
法は、イオンビーム2のスポット面積よりも小さな開口
面積の形状認識用ファラデー1を用いてイオンビーム2
の各走査方向におけるビーム電流を区分化して検出し、
この検出結果を走査電圧によって決定される距離に対応
させて例えば色分け等をして表示するようになっていて
も良い。そして、この場合には、ビームスポット2の形
状と共に全体的な密度分布を認識することが可能にな
る。
【0021】
【発明の効果】本発明のイオンビームスポット形状認識
方法は、以上のように、イオンビームを走査電圧によっ
て任意の走査方向に走査可能なイオン注入装置で実行さ
れるものであり、上記イオンビームの走査電圧とイオン
ビームのビームスポットの移動距離との関係が求められ
た後、ビームスポットの中心点とファラデーの中心点と
が一致するようにイオンビームが複数の走査方向に走査
され、上記ファラデーによって検出されるビーム電流と
上記関係から各走査方向におけるビームスポットの距離
が求められる構成である。
【0022】これにより、複数の走査方向におけるビー
ムスポットの距離とビームスポットの中心点とを基にし
て各走査方向とビームスポットの外形との交点を多点求
めることができることから、ビームスポットの全体的な
形状および径を正確に認識することができるという効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を示すものであり、ビーム移動距離と走
査電圧との関係からビームスポットの距離を求める説明
図である。
【図2】ビームスポットの外形と走査方向との交点を示
す説明図である。
【図3】従来例を示すものであり、イオンビームのマス
クへの走査状態を示す説明図である。
【図4】従来例を示すものであり、イオンビームのマス
クへの走査から得られた台形波形の説明図である。
【符号の説明】
1 形状認識用ファラデー 1a ビーム入力口 2 ビームスポット
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】イオンビームを走査電圧によって任意の走
    査方向に走査可能なイオン注入装置で実行されるもので
    あり、 上記イオンビームの走査電圧とイオンビームのビームス
    ポットの移動距離との関係が求められた後、ビームスポ
    ットの中心点とファラデーの中心点とが一致するように
    イオンビームが複数の走査方向に走査され、上記ファラ
    デーによって検出されるビーム電流と上記関係から各走
    査方向におけるビームスポットの距離が求められること
    を特徴とするイオンビームスポット形状認識方法。
JP25654091A 1991-10-03 1991-10-03 イオンビームスポツト形状認識方法 Pending JPH0594800A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009543053A (ja) * 2006-06-29 2009-12-03 バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド ビーム密度の二次元測定方法および装置
CN111885807A (zh) * 2020-07-14 2020-11-03 中国兵器科学研究院宁波分院 一种表征射频离子源离子束特性的测量方法

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