JPH08115700A

JPH08115700A - ビームエネルギーモニタ装置

Info

Publication number: JPH08115700A
Application number: JP25388694A
Authority: JP
Inventors: Kunifumi Takaoka; 邦文高岡; Shiro Shiojiri; 史郎塩尻; Yoshio Tamura; 喜生田村
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1994-10-19
Filing date: 1994-10-19
Publication date: 1996-05-07

Abstract

(57)【要約】【構成】マスク８に設けられたスリット孔８ｂ・８ｂ
の近傍にモニタファラデー１２・１２を配設する。モニ
タファラデー１２・１２をビーム中心軸Ｏに対し異なる
位置に配する。モニタファラデー１２（１２−１）で走
査電圧が低いとき（偏向角小）のビーム電流量を検出
し、モニタファラデー１２（１２−２）で走査電圧が高
いとき（偏向角大）のビーム電流量を検出して、それぞ
れのビーム電流量からコンタミ処理装置１７にてビーム
のエネルギー分布を求める。モニタファラデー１２（１
２−１）により、エネルギー分布でメインビームに離間
するコンタミビームをモニタし、モニタファラデー１２
（１２−２）により、エネルギー分布でメインビームに
近接するコンタミビームを分離してモニタする。【効果】２個のモニタファラデー１２・１２により異
なるモニタ域を分担するので、ビームのエネルギー分布
を高い分解能でモニタすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、イオン注入装置等にお
いて所要エネルギー以外のビームの存在およびその量を
確認するビームエネルギーモニタ装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造の分野においては、Ｂ、Ｐ、
Ａｓ等の不純物を基板に拡散する手段としてイオン注入
装置が用いられている。静電スキャン方式やハイブリッ
ドスキャン方式のイオン注入装置は、一般に、イオン源
から引き出されたイオンビームから、分析マグネットに
より所要の質量のイオン種を取り出して、そのイオンを
加速管にて加速した後、走査電極により走査させてウェ
ーハに注入するようになっている。

【０００３】ところで、深い位置に注入を行なう要求に
対しては、一般に、高エネルギー注入装置が用いられ
る。高エネルギー注入装置では、加速管に高い加速電圧
を印加してイオンビームに与える加速エネルギーを増大
させているが、高い加速電圧が必要になるため装置が大
型かつ高価になるという欠点があった。そこで、近年で
は、多価イオンを利用して、高エネルギーを得る技術の
開発が進められている。

【０００４】加速管にてイオンに与えられるエネルギー
は価数に比例するので、多価イオンほど高いエネルギー
が付与されることになる。したがって、多価イオンを利
用すれば、高い加速電圧を必要とせず、小型かつ安価な
高エネルギー注入装置を提供することができる。

【０００５】しかしながら、多価イオンの取り扱いに関
しては、技術的に解決すべき問題がいくつかある。例え
ば、以下に述べるエネルギーコンタミネーションは、多
価イオンによる注入の質を低下させる現象であり、低減
化が望まれていた。

【０００６】イオン注入装置におけるビーム輸送経路
は、通常、高真空状態に保たれているものの、イオン源
から流れ出るイオン種の材料ガス等が残留ガスとして存
在することにより真空度が低下することがある。このた
め、イオン源から引き出されたイオンは、残留ガス粒子
との相互作用（衝突等）により電荷を失い、中性化また
は価数の変化を生じてしまう。例えば、３価のイオンが
２価や１価に変化したり、中性粒子に変化したりする。
また、逆に、残留ガスがイオン化されることもある。

【０００７】価数が異なると、その価数に応じてイオン
に付与されるエネルギーも異なるので、上記のように中
性化や価数の変化が生じると、所要の深さまでの注入を
行なうことができなくなる。このような所要のエネルギ
ーと異なるエネルギーのビームの混在した状態は、エネ
ルギーコンタミネーションと呼ばれている。

【０００８】一般のイオン注入装置では、分析マグネッ
トより上流側（イオン源側）で真空度が低下していて
も、分析マグネットで所要のイオン種のみが選別される
ので、異なるエネルギーのビーム成分であるコンタミネ
ーションビーム（以降、コンタミビームと称する）の発
生は殆どない。しかしながら、分析マグネットを出てか
ら加速管を出るまでの間は、イオンビームが残留ガスの
影響を受けるため、コンタミビームが発生しやすい。

【０００９】例えば、２価のイオンが上記のような環境
下で価数が変化した場合に、イオンに与えられる代表的
なエネルギー分布は、表１のようになる。なお、下表に
おいて、Ｖ_EXは引出電圧であり、Ｖ_ACCは加速電圧であ
る。ただし、αは０＜α＜１で変化する値であり、ビー
ムが加速管の出口に近づくに従って小さくなるように変
化する。

【００１０】

【表１】

【００１１】表１における各ビームのエネルギーは、図
７に示すように分布している。ところが、何らかの原因
で残留ガスが増加して(2) および (3)のビームの存在が
無視できなくなると注入の質が低下する。このため、従
来では、ビームエネルギーモニタ装置を用いてコンタミ
ビームの発生を監視していた。

【００１２】ビームエネルギーモニタ装置では、図８に
示すように、水平走査電極３１により走査されてマスク
３２を通過したイオンビームが、メインファラデーケー
ジ３３内でウェーハ３４を固定するターゲット３５の前
に設けられたセンタファラデー３６およびモニタプレー
ト３７で捕らえられる。メインファラデーケージ３３、
ターゲット３５およびモニタプレート３７により検出さ
れたビーム電流およびセンタファラデー３６により検出
されたビーム電流は、切替器３８を介してビーム電流計
測器３９に供給されて計測される。

【００１３】そして、コンタミ処理装置４０にて、ビー
ム電流計測器３９の計測結果によりイオンビームのエネ
ルギー分布が観測される。また、エネルギー分布の観測
に際しては、コンタミ処理装置４０から出力される電圧
コントロール信号に基づいて、走査電圧が走査電源４１
により水平走査電極３１に与えられて、イオンビームの
水平スキャンが行なわれる。

【００１４】ここで、水平走査電極３１でのビーム偏向
角θは、ｔａｎθ＝Ｖ_S／Ｋ・（ｑ／Ｅ）で表される。ただし、上式において、Ｋ：走査系で決まる定数Ｅ：ビームエネルギーｑ：ビーム電荷価数Ｖ_S：走査電圧である。

【００１５】また、Ｅ／ｑは、(1) および(2) のビーム
でそれぞれ次式のように表される。

【００１６】(1) のビーム（メインビーム）Ｅ／ｑ＝２（Ｖ_EX＋Ｖ_ACC）／２＝Ｖ_EX＋Ｖ_ACC (2) のビーム（コンタミビーム）Ｅ’／ｑ’＝（２Ｖ_EX＋Ｖ_ACC）／１＝２Ｖ_EX＋Ｖ_ACC これにより、両者の差は、Δ（Ｅ／ｑ）＝Ｖ_EXとなる。

【００１７】したがって、(2) のコンタミビームは、メ
インビームとＶ_EX分だけの偏向角の差でターゲットに走
査される。しかしながら、コンタミビームは、走査系で
エネルギーの差分だけメインビームと分離されるにも関
わらず、一般にＶ_EX≪Ｖ_ACCであることからメインビー
ムと近接しており、ターゲット３５に配されたウェーハ
３４上にほぼ全量注入されてしまう。このため、多価イ
オンの注入においては、注入前にコンタミビーム量を計
測し、その量が許容値以内であるか否かを測定評価して
おく必要がある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ビームエネルギーモニタ装置では、１個のセンターファ
ラデー３６によりマスク３２を通過する全ての異エネル
ギーを計測する場合、次のような不都合が生じる。

【００１９】例えば、図９に示すように、センタファラ
デー３６が偏向角の小さい位置に設けられる構成では、
メインビーム（Ｅ／ｑ＝Ｖ_EX＋Ｖ_ACC）とコンタミビー
ム（Ｅ’／ｑ’＝２Ｖ_EX＋Ｖ_ACC）との分離距離（Ｂ−
Ａ）が小さくなり、分解能が不足する。それゆえ、ビー
ムのエネルギースペクトルは、図１１に示すように、メ
インビームにコンタミビームが融合したように観測され
てしまう。したがって、この場合は、コンタミビームの
正確な評価を行なうことができなくなってしまう。

【００２０】逆に、図１０に示すように、センタファラ
デー３６が偏向角の大きい位置に設けられる構成では、
メインビームとコンタミビームとの分離距離（Ｂ’−
Ａ’）が大きくなり、図９に示す構成に比べて（Ｂ’−
Ａ’＞Ｂ−Ａ）となって分解能が向上する。それゆえ、
ビームのエネルギースペクトルは、図１２に示すように
メインビームとコンタミビームとが分離して観測され、
この場合は、コンタミビームの評価を容易に行なうこと
ができる。

【００２１】しかしながら、この構成では、偏向角を大
きくするために、水平走査電極３１に印加する走査電圧
を過大に設定するか、あるいは水平走査電極３１を長大
化（図９中の破線部分）して水平走査電極３１間におけ
るイオンビームの飛程距離を長くする必要がある。この
ため、水平走査電極３１に走査電圧を印加する走査電源
４１の仕様を変更したり、水平走査電極３１の長大化に
伴ってビーム輸送経路の設計変更が必要になったりす
る。

【００２２】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、比較的簡単な構成でコンタミビームの評価
を行なうことができるビームエネルギーモニタ装置を提
供することを目的としている。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明のビームエネルギ
ーモニタ装置は、上記の課題を解決するために、一定方
向に走査されるビームのビーム照射断面積を規定する開
口部を有するマスクの下流側にビーム電流量を検出する
検出器を備え、この検出器により検出されたビーム電流
量に基づいてビームのエネルギー分布をモニタするビー
ムエネルギーモニタ装置において、以下の手段を講じて
いることを特徴としている。

【００２４】すなわち、上記ビームエネルギーモニタ装
置は、上記検出器が、上記マスクの開口部のビーム走査
方向の両側に２つ設けられた副開口部を通過するビーム
の電流量を検出するように副開口部毎に設けられるとと
もに、走査前のビームの中心軸に対し互いに異なる距離
に配設されている。

【００２５】また、上記ビームエネルギーモニタ装置に
おいては、上記両検出器により検出されたビーム電流量
に基づいてモニタされるビームの各エネルギー分布域が
所要とされるビームのエネルギーの近傍のエネルギーで
重複するような位置に上記両検出器が配設されている。

【００２６】

【作用】上記の構成において、走査前のビームの中心軸
に近い側に配された検出器では、ビーム偏向角が小さい
ので、低い走査電圧でビーム電流量が検出される。この
場合、走査電圧が低くビームの偏向範囲が小さいため、
上記の検出結果に基づいて観測されるビームのエネルギ
ー分布において、所要のメインビームのエネルギーとこ
れに近接するコンタミビームのエネルギーとは分離され
ずに観測される。しかしながら、所要のエネルギーのメ
インビームとこれに離間する(3) のコンタミビームとは
全量が観測される（図５参照）。

【００２７】一方、走査前のビームの中心軸に遠い側に
配された検出器では、ビーム偏向角が大きいので、高い
走査電圧でビーム電流量が検出される。この場合、走査
電圧が高くビームの偏向範囲が大きいため、上記の検出
結果に基づいて観測されるビームのエネルギー分布にお
いて、所要のエネルギーのメインビームとこれに近接す
るコンタミビームのエネルギーとは分離して観測され
る。しかし、Ｅ／ｑの値の大きい(3) のコンタミビーム
の存在は、走査電圧の制限から全量を確認することがで
きない。

【００２８】したがって、コンタミビームのエネルギー
分布域中の適当な走査電圧Ａを決め、低い走査電圧で計
測する側で、走査電圧Ａより大きいエネルギーをもった
コンタミビームの強度を計測する一方、高い走査電圧で
計測する側で走査電圧Ａより小さいエネルギーをもった
コンタミビームの強度を計測し、２つの値の和によりコ
ンタミビーム量の全量を計測すれば、コンタミビームを
メインビームと完全に分離計測することができ、コンタ
ミビームの精度の高い計測が可能になる。また、同様の
理由から、メインビームの量もコンタミビームと分離計
測するので、精度の高い計測が可能となる。

【００２９】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図６に
基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００３０】本実施例に係るイオン注入装置は、静電ス
キャン型であって、図１に示すように、ビーム輸送管１
と、これに接続して形成される真空処理室２とを備えて
いる。ビーム輸送管１内には、水平走査電極３と図示し
ない垂直走査電極とが配されている。水平走査電極３
は、平行に配された２枚の極板を有しており、これらの
両極板に走査電源４により発生した三角波の走査電圧が
印加されることにより、ビームの水平スキャンを行なう
ようになっている。

【００３１】真空処理室２の内奥部には、ウェーハ５を
固定するターゲット６が配されている。また、真空処理
室２内には、ターゲット６を囲むようにメインファラデ
ーケージ７が設けられている。さらに、真空処理室２の
入口付近で、メインファラデーケージ７のビーム照射側
前方にはマスク８が設けられている。

【００３２】メインファラデーケージ７内には、ターゲ
ット６のビーム照射側前方にモニタプレート９が配され
ている。このモニタプレート９は、注入前のビーム電流
量の検出に利用され、注入時にはビームラインから外さ
れるようになっている。また、メインファラデーケージ
７の開口部近傍には、サプレッサリング１０が配されて
いる。このサプレッサリング１０は、サプレッサ電源１
１により印加される負電圧により電位障壁をつくり、イ
オンビームの入射でメインファラデーケージ７内に発生
した二次電子をメインファラデーケージ７に押し戻すよ
うになっている。

【００３３】上記のターゲット６、メインファラデーケ
ージ７およびモニタプレート９によりメインファラデー
系が形成されており、このメインファラデー系によりタ
ーゲット６に流れるビーム電流を検出するようになって
いる。

【００３４】一方、マスク８には、後に詳述するが、中
央部分にウェーハ５に照射するイオンビームの照射領域
を所要の形状に整形（カット）して通過させるための開
口部としての円孔８ａが設けられている。また、マスク
８には、円孔８ａの両側に円孔８ａからほぼ等しい間隔
をおいて細長い形状をなす副開口部としてのスリット孔
８ｂ・８ｂが設けられている。このスリット孔８ｂ・８
ｂの近傍には、マスク８とメインファラデーケージ７と
の間にモニタファラデー１２・１２が設けられている。

【００３５】検出器としてのモニタファラデー１２・１
２は、水平走査電極３側から見て左側に位置するモニタ
ファラデー１２（１２−１）の走査前のビーム中心軸Ｏ
に対する距離Ｌが、水平走査電極３側から見て右側に位
置するモニタファラデー１２（１２−２）のビーム中心
軸Ｏに対する距離Ｌ’より小さくなるように配されてい
る。このように、モニタファラデー１２・１２の配置位
置を異ならせることにより、異なる範囲のビームエネル
ギーの観測が可能になる。

【００３６】また、モニタファラデー１２・１２は、後
述するように、メインビームのビームエネルギーに対し
正の所定範囲で重複してビームエネルギーの観測が可能
となるような位置に配置されている。この位置は、水平
走査電極３によるビーム偏向角度等の諸条件に基づいて
適宜設定される。

【００３７】さらに、モニタファラデー１２・１２は、
水平走査電極３により水平スキャンされたイオンビーム
を捕らえやすいように、ビーム入射口を水平走査電極３
に向けて全体がビーム中心軸Ｏに対し傾いて配されてい
る。この配設構造については、後に説明する。

【００３８】モニタファラデー１２・１２の開口部のビ
ーム照射側前方には、サプレッサリング１３・１３が配
されている。これらのサプレッサリング１３・１３は、
サプレッサ電源１４により負電圧が印加されることによ
り、イオンビームの入射でモニタファラデー１２・１２
内に発生した二次電子をモニタファラデー１２・１２に
押し戻すようになっている。

【００３９】上記のモニタファラデー１２・１２および
サプレッサリング１３・１３によりコンタミファラデー
系が形成されており、このコンタミファラデー系により
コンタミビームのビーム電流を検出するようになってい
る。

【００４０】前記のターゲット６、メインファラデーケ
ージ７およびモニタプレート９は、ともに共通して切替
器１５に電気的に接続されている。また、モニタファラ
デー１２・１２は、それぞれ別個に切替器１５に電気的
に接続されている。切替器１５は、これらの３つの接続
経路を切り替えてビーム電流計測器１６に接続するよう
になっている。このビーム電流計測器１６は、接続され
た系のビーム電流を計測して、電流モニタ信号を出力し
てコンタミ処理装置１７に与えるようになっている。

【００４１】コンタミ処理装置１７は、走査電源４に電
圧コントロール信号を与え、このときの水平走査電極３
による水平スキャンでモニタファラデー１２・１２によ
り検出されたビーム電流量をビーム電流計測器１６から
の電流モニタ信号として取り入れて、そのビーム電流量
と走査電圧との関係を求めるようになっている。また、
コンタミ処理装置１７は、ビーム電流量と走査電圧との
関係からビームのエネルギー分布を求めるようになって
いる。さらに、コンタミ処理装置１７は、ビーム電流量
の総和に対するコンタミビーム量の比率を求めるように
なっている。

【００４２】ここで、マスク８、モニタファラデー１２
等の構造について、さらに詳しく説明する。

【００４３】図２の（ａ）および（ｂ）ならびに図３に
示すように、マスク８は、大小２枚の方形のマスク板８
１・８２がサラネジ８３…により張り合わされてなって
いる。

【００４４】マスク板８１の中央部には、円孔８１ａが
マスク板８１の厚さ方向に一定の径で形成される一方、
マスク板８２の中央部には、円孔８２ａがマスク板８１
側に向かって広がるテーパ状に形成されており、これら
の円孔８１ａ・８２ａにより円孔８ａが形成されてい
る。また、マスク板８１の円孔８１ａの両側近傍には、
縦長のスリット孔８１ｂ・８１ｂがマスク板８１の厚さ
方向に一定の幅で形成される一方、マスク板８２の円孔
８２ａの両側近傍には、縦長のスリット孔８２ｂ・８２
ｂがマスク板８１側に向かって広がるテーパ状に形成さ
れており、これらのスリット孔８１ｂ・８２ｂによりス
リット孔８ｂが形成されている。スリット孔８ｂは、メ
インビームとコンタミビームとの識別に適した幅（通常
数ｍｍ程度）に設定されている。

【００４５】また、マスク板８１には、スペーサ１８…
を介してマスク固定板１９が取り付けられている。マス
ク板８１およびマスク固定板１９とスペーサ１８…と
は、それぞれサラネジ２０…により固定されている。マ
スク固定板１９は、図３に示すように大型の板に組み込
まれており（図では一体に表している）、保持板２１が
取り付けられて、この保持板２１の端部に設けられた取
付部材２２にて真空処理室２の内壁面に固定されてい
る。また、マスク固定板１９にも、マスク板８１・８２
と同様に、円形の円孔１９ａが設けられている。

【００４６】モニタファラデー１２およびサプレッサリ
ング１３は、それぞれ長手方向の両端にフランジ１２ａ
・１２ａとフランジ１３ａ・１３ａとが設けられてお
り、これらのフランジ１２ａ・１２ａおよびフランジ１
３ａ・１３ａに挿通されたボルト２２・２２によりマス
ク８に固定されている。ボルト２２の周囲には、マスク
板８１とフランジ１３ａとの間、フランジ１３ａとフラ
ンジ１２ａとの間、およびフランジ１２ａとボルト頭部
との間に、それぞれ支持碍子２３…が介装されている。
これにより、マスク板８１とサプレッサリング１３との
間隔およびサプレッサリング１３とモニタファラデー１
２との間隔が確保されている。

【００４７】モニタファラデー１２およびサプレッサリ
ング１３は、図示しないが、マスク板８１の側方端部側
が深くなるように傾斜して抉られている取付面に固定さ
れているので、マスク８に対し傾斜して配される。

【００４８】一方、マスク固定板１９には、モニタファ
ラデー１２およびサプレッサリング１３を円孔８ａ側で
覆うファラデーカバー２４がビス２５・２５により固定
されている。そして、このファラデーカバー２４には、
モニタファラデー１２およびサプレッサリング１３を真
空処理室２の内壁面側で覆うカバー蓋２６がビス２７に
より固定されている。さらに、マスク固定板１９のファ
ラデーケージ７側の面には、サプレッサリング１０がス
ペーサ２８…を介して固定されている。

【００４９】上記のように構成されるイオン注入装置で
は、コンタミ処理装置１７が走査電源４に電圧コントロ
ール信号を与えることにより、水平走査電極３がマスク
８にイオンビームを水平方向に掃引する。一方、図示し
ない垂直走査電極は、電圧が印加されないため垂直方向
のビームスキャンを行なわない。

【００５０】このとき、モニタファラデー１２・１２に
より検出されたビーム電流量が、切替器１５を介してビ
ーム電流計測器１６に与えられて計測される。コンタミ
処理装置１７では、その計測結果に基づいてビーム観測
が行なわれる。このとき、走査電圧とビーム電流量との
関係は図４に示すようになる。

【００５１】同図においては、メインビーム量が最も多
く検出される一方、わずかではあるがコンタミビーム量
が検出されている。このとき、メインビームを表す曲線
部の面積Ｓ_Mおよびコンタミビームを表す曲線部の面積
Ｓ_Cは、それぞれメインビームとコンタミビームとがス
リット孔８ｂを通過する間、すなわち走査電圧がＶ₁か
らＶ₂に変化する間において、各電圧で観測する電流値
の総和（積分値）を表している。

【００５２】コンタミ処理装置１７では、上記のＳ_Mお
よびＳ_Cに基づいて、比率Ｐが、Ｐ＝Ｓ_C／（Ｓ_M＋Ｓ_C）という式にしたがって計算される。そして、この比率が
所定の比率を越えているときは、コンタミビームが許容
範囲を越えて混在しているので、注入インタロックの作
動により注入が停止する。

【００５３】ところで、モニタファラデー１２（１２−
１）によりビーム電流量を検出する場合、走査電圧が低
いので、ビームの偏向角度が全体に小さくなる。水平走
査電極３によるビーム偏向角がＥ／ｑ（Ｅ：ビームエネ
ルギー、ｑ：ビーム電荷価数）に関係することは前述の
通りであるが、この場合では、図５に示すように、主に
Ｅ／ｑ＜Ｅ’／ｑ’（Ｅ／ｑ：メインビーム、Ｅ’／
ｑ’：コンタミビーム）となる範囲でビームのエネルギ
ースペクトルが観測される。したがって、メインビーム
に近接するコンタミビーム（表１の(2) 参照）は分離で
きないが、メインビームと離間しているコンタミビーム
（表１の(3) 参照）は走査電圧Ａより高い計測域で全量
観測（斜線部分）できる。

【００５４】一方、モニタファラデー１２（１２−２）
によりビーム電流量を検出する場合、走査電圧が高いの
で、ビームの偏向角度が全体に大きくなる。この場合
は、図６に示すように、メインビーム近傍の走査電圧Ａ
より低い計測域でもビームのエネルギースペクトルが観
測されるので、メインビームに近接するコンタミビーム
（表１の(2) 参照）の分離（斜線部分）も可能になる。

【００５５】以上述べたように、本実施例に係るイオン
注入装置では、それぞれ異なる位置に配されたモニタフ
ァラデー１２・１２により検出されたビーム電流によ
り、異なる範囲でビームのエネルギー分布を観測するこ
とができる。それゆえ、通常の走査電圧にて比較的簡単
な構成でコンタミビームをメインビームと分離して観測
することができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明のビームエネルギーモニタ装置
は、以上のように、ビーム電流量を検出する検出器が、
マスクに開口部のビーム走査方向の両側に２つ設けられ
た副開口部を通過するビームの電流量を検出するように
副開口部毎に設けられるとともに、走査前のビームの中
心軸に対し互いに異なる距離に配設されているので、検
出されるビームの走査における偏向範囲が検出器毎に異
なり、それぞれの検出器の検出結果に基づいてモニタさ
れるエネルギー分布のモニタレンジが異なる。すなわ
ち、検出器がビームの中心軸に対し近い場合は、エネル
ギー分布のモニタレンジが荒くなり、検出器がビームの
中心軸に対し遠い場合は、エネルギー分布のモニタレン
ジが細かくなる。

【００５７】それゆえ、エネルギー分布のモニタレンジ
が荒い部分では、所要のメインビームとこれに離間する
コンタミビームとを全量モニタし、エネルギー分布のモ
ニタレンジが細かい部分では、所要のメインビームとこ
れに近接するコンタミビームとを分離してモニタすれ
ば、メインビームとコンタミビームとを完全に分離して
把握することができる。

【００５８】したがって、本発明のビームエネルギーモ
ニタ装置を採用すれば、高い走査電圧を必要とすること
なく、また簡単な構成により、高い分解能でビームエネ
ルギーの分布状態をモニタすることができるという効果
を奏する。

【００５９】また、上記のビームエネルギーモニタ装置
において、両検出器により検出されたビーム電流量に基
づいてモニタされるビームのエネルギー分布域が所要と
されるビームのエネルギーの近傍のエネルギーで重複す
るような位置に両検出器が配設されていることにより、
メインビームのエネルギーと近接しているコンタミビー
ムのエネルギーの観測を確実に行なうことができる。

【００６０】したがって、上記の構成を採用すれば、モ
ニタの信頼性をより向上させ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】本発明の一実施例に係るイオン注入装置のビー
ムエネルギーモニタ装置を含む主要部の構成を示す平面
図である。

【図２】マスク板およびマスク板へのモニタファラデー
等の取付構造を示す正面図および側面図である。

【図３】マスク板の真空処理室における配置構成を示す
平面図である。

【図４】走査電圧と図１のビームエネルギーモニタ装置
により検出されるビーム電流量との関係を示すグラフで
ある。

【図５】図１のビームエネルギーモニタ装置における一
方のモニタファラデーにより観測されるビーム強度と走
査電圧との関係を示すグラフである。

【図６】図１のビームエネルギーモニタ装置における他
方のモニタファラデーにより観測されるビーム強度と走
査電圧との関係を示すグラフである。

【図７】従来のビームエネルギーモニタ装置におけるセ
ンタファラデーにより観測されるビーム強度のエネルギ
ー分布を示すグラフである。

【図８】従来のイオン注入装置のビームエネルギーモニ
タ装置を含む主要部の構成を示す平面図である。

【図９】従来のイオン注入装置において水平走査電極に
よる偏向角度が小さい場合のビームラインを示す説明図
である。

【図１０】従来のイオン注入装置において水平走査電極
による偏向角度が大きい場合のビームラインを示す説明
図である。

【図１１】図９の場合のビーム強度と走査電圧との関係
を示すグラフである。

【図１２】図１０の場合のビーム強度と走査電圧との関
係を示すグラフである。

【符号の説明】３水平走査電極４走査電源８マスク８ａ円孔（開口部）８ｂスリット孔（副開口部）１２モニタファラデー（検出器）１６ビーム電流計測器１７コンタミ処理装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/265

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一定方向に走査されるビームのビーム照射
断面積を規定する開口部を有するマスクの下流側にビー
ム電流量を検出する検出器を備え、この検出器により検
出されたビーム電流量に基づいてビームのエネルギー分
布をモニタするビームエネルギーモニタ装置において、上記検出器が、上記マスクの開口部のビーム走査方向の
両側に２つ設けられた副開口部を通過するビームの電流
量を検出するように副開口部毎に設けられるとともに、
走査前のビームの中心軸に対し互いに異なる距離に配設
されていることを特徴とするビームエネルギーモニタ装
置。
【請求項２】上記両検出器により検出されたビーム電流
量に基づいてモニタされるビームの各エネルギー分布域
が所要とされるビームのエネルギーの近傍のエネルギー
で重複するような位置に上記両検出器が配設されている
ことを特徴とする請求項１に記載のビームエネルギーモ
ニタ装置。