JPS5842939B2 - イオン・ビ−ム衝撃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はイオン衝撃又はイオン注入装置に係り、更に具
体的に云えば、特に全体的に又は部分的に電気的絶縁材
から成る衝撃面を有するターゲットの表面電位の制御を
可能にする構造体を有している上記装置に係る。

イオン注入は、集積回路、特にバイポーラ型集積回路の
製造に於て益々その重要性を増している技術である。

このバイポーラ技術に於ては、（１）注入量は多いが時
間サイクルの比較的短かい注入操作、及び（２）少くと
も一方の横方向寸法が僅かに０．０２５ｍ７１１ｓの小
さい開孔を経て不純物を導入するために有用なイオン注
入技術が益々必要とされて来ている。

注入量は電流と時間との組合わせに依存するので、比較
的短時間で多量の注入を遠戚するためには、０．５ｍＡ
以上の電流を有する大電流イオン注入ビームを用いるこ
とが必要となる。

高密度の大規模集積回路に於て必要とされる如き０．０
０２５朋乃至０．０２５ｍｍのオーダーの寸法を有する
電気的絶縁層中の開孔を経てその様な大電流により導電
型決定不純物のイオン注入が行なわれる様な場合には、
その電気的絶縁層及び露出されている半導体領域の部分
が損傷又は破壊されて電位の短絡が生じることにより集
積回路が動作不能となる恐れが相当に大きいことが解っ
た。

その様な損傷又は破壊は、−次イオン・ビームを形成す
る正イオンにより配置された電荷から生じて絶縁層上に
蓄積された電位による電気的破壊によって生じるものと
考えられる。

この電位の蓄積は高密度の正イオンを有する大電流のビ
ームに於て特に著しい。

その様な大電流のビームに於ては、正イオンが極めて高
密度であるため、イオン・ビームにより衝撃された材料
からの二次電子放出及びイオン・ビームによる中性の周
囲ガスのイオン化等によりイオン衝撃装置の動作中に本
来的に形成される浮動する電子の雲は、正イオンにより
ターゲット上に生じた電荷を完全に中和させるには量が
不充分であることが考えられる。

正イオン・ビームの概念及び二次電子の雲の効果につい
ては、本出願人によυ特願昭５１−７３３８１号、特願
昭５１〜１２９６１０号、及び特願昭５１−１３６４５
０号明細書に於て、及びＩＢＭＴｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄ
ｉｓｃｌｏｓｕｒｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ第１８巻、第６
号、１９７５年１１月、第１８３２頁乃至第１８３５頁
に於けるＷ、Ｃ，Ｋｏによる論文” Ｈｉｇｈ Ｃｕｒ
ｒｅｎｔＥｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｍ＝ｔ
ｈｏｄ ｆｏｒ Ｉｏｎ ＢｅａｍＷｒｉｔｉｎｇ ”
に於て、並びにＪｏｈｎ Ｗｉ ｌｅｙ ＆ ５ｏｎｓ
。

ＮｅｗＹｏｒｋから１９７３年に発行されたＲ、、 Ｇ
。

Ｗｉ ｌ ｓｏｎ及びＧ、 Ｒ，Ｂｒｅｗｅｒによる
著書” ＩｏｎＢｅａｍｓ Ｗｉ ｔｈ Ａｐｐｌ １
ｃａｔ ｉｏｎ ｔｏ Ｉｏｎ Ｉｍｐｌａｎｔａｔｉ
ｏｎ”の第１３２頁乃至第１４３頁に於て成る程度詳細
に論じられている。

更に、イオンがそれを経て注入される開孔が０．０２５
ｍｍ又はそれ以下のオーダーの小さい横方向寸法を有し
ている場合には、正イオンが半導体基板を衝撃すること
によって通常生じる二次電子の量が最小限となり、これ
は電荷の蓄積を防ぐため正イオンの蓄積を中和させるた
めに有用な二次電子の不足を更に助長する。

この効果については、本出願人による他の特許出願に於
て詳細に論じられている。

上記の問題は微小な開孔を経てイオン注入が行われる場
合に生じるが、半導体基板上の電気的絶縁層中の開孔を
経てでなくその様な絶縁層に於ける薄い領域を経て大電
流のビームによりイオン注入が行われる場合にも同様な
問題の生じることが予想され得る。

従来に於て、ビーム中のイオンにより生じた正電荷をす
べて中和するに充分な負の電位を電気的絶縁材の表面上
に生せしめるために充分な量の電子で上記絶縁材の表面
を直接照射することによりこの電荷の蓄積の問題を解決
する方法が提案されている。

しかしながら、その様な直接衝撃を行う方法が用いられ
た場合には、余り望ましい効果を生じないことが解った
。

例えば、電子の源は通常、加熱されたフィラメント、成
る種の金属部材、又はプラズマであり、その様な電子の
源はイオン衝撃中にターゲットから放出される材料によ
って悪影響を受ける可能性があり、更にそれらの源がタ
ーゲットを汚染し得る材料を生じる可能性がある。

更に、電子の源が通常は加熱されたフィラメントの如き
加熱された部材であるために、その源からの熱がターゲ
ットに於て望ましくない加熱効果を生じる。

従って、ターゲットが熱によって影響されるフォトレジ
ストの如き電気的絶縁材で被覆されている場合には、加
熱されたフィラメントはそのターゲットを損傷し得る。

更に、イオン注入装置に於てはイオン・ビームの線量測
定、即ちイオン・ビーム電流の測定及び制御、が重要で
あると考えられるので、この分野に於て、特に大電流の
ビームを用いる場合には、ビーム電流を測定するための
線量測定装置と適合する、ターゲットの正の表面電位を
制御□□しそして最小限にするための装置が必要とさＦ
ｌでいる。

従って、本発明の目的は、ターゲット表面に於ける正電
荷の蓄積を最小限にするイオン・ビーム衝撃装置を提供
することである。

本発明の他の目的は、半導体基板上に形成された絶縁材
の表面上に於ける正電荷の蓄積を最小限にするイオン・
ビーム衝撃装置を提供することである。

本発明の他の目的は、ターゲットの電気的絶縁層上に於
ける正電荷の蓄積を最小限にするとともに、その様な蓄
積を制限するための装置から生じるターゲットの汚染を
最小限にする、イオン・ビーム衝撃装置を提供すること
である。

本発明の他の目的は、ターゲット上の電気的絶縁層上に
於ける正電荷の蓄積を、該絶縁層又は該絶縁層中の開孔
に於て露出されている基板領域を損傷することなく、最
小限にする、イオン・ビーム衝撃装置を提供することで
ある。

本発明の他の目的は、高密度の集積回路に必要とされる
絶縁層中の微小な開孔を経て、該絶縁層の破壊又は該絶
縁層中の開孔に於て露出されている基板領域の損傷を生
じることなく、イオン注入を行うためのイオン・ビーム
衝撃装置を提供することである。

本発明の他の目的は、衝撃されている集積回路上の絶縁
層の破壊又は該絶縁層中の開孔に於て露出されている基
板領域の損傷を生じることなく、大電流のビームを用い
てイオン衝撃を行うためのイオン・ビーム衝撃装置を提
供することである。

本発明の更に他の目的は、イオン・ビームの測定が呵能
であり且つターゲット表面に於ける正電荷の蓄積を最小
限にし得る、イオン・ビーム衝撃装置を提供することで
ある。

本発明の主な目的は、電荷の蓄積を最小限にするための
装置に於て高温に関連して生じる問題を生じない、上記
目的を達成するイオン・ビーム衝撃装置を提供すること
である。

本発明は、１つの態様に於ては、ビームに電子を供給す
るためビームに近接して設けられている電子の源と、上
記源とターゲットとの間に於ける直接の直線的放射を防
ぐために上記源と上記ターゲットとの間に設けられてい
る手段との組合わせを含む、ターゲットの表面電位を制
御するための構造体を有する、ターゲットをイオン・ビ
ームで衝撃するための装置を達成する。

その様な放射は、源から生じる電子の放射とともに、他
の粒子の放射及び陽子の放射を含んでいる。

云い換えれば、上記の直接の直線的放射を防ぐ手段即ち
遮蔽手段は、電子の源からターゲットへ電子が直線的径
路をとることを防ぐ。

従って、ターゲットが電子の源により直接的に照射され
又は衝撃されることがない。

又、遮蔽手段は源から蒸発された材料がターゲットを汚
染することを防ぐ。

電子の源が動作されている間、特にその源がタングステ
ン、タンタル、又はトリウムをカロえられたイリジウム
（ｔｈｏｒｉａｔｅｄ ｉｒｉｄｉｕｍ）の如き加熱さ
れたフィラメントである場合は、その様な材料が源から
蒸発される。

更Ｅこ、遮蔽手段は、イオン・ビームによりターゲット
からスパッタされ得る正イオンによって源の構造体が直
接損傷又は汚染されることを防ぐ。

又、フィラメントの如き加熱された源が用いられている
場合には、遮蔽手段は源がターゲットを加熱してフォト
レジストの如き感熱材料を損傷することを防ぐ。

本発明による装置は更に上記遮蔽手段を上記ターゲット
よりも低い温度に維持するための手段を含む。

これは、電子の源が従来の電子放出フィラメントの如き
加熱された源である場合に、特に望ましい。

本発明の他の態様に於ては、ターゲットを衝撃するイオ
ン・ビームのイオン・ビーム電流を測定しそして上記タ
ーゲットの表面電位を制御するための構造体を有し、上
記構造体はファラデー箱が形成されるよう上記イオン・
ビームを包囲する様に上記ターゲットから電気的に絶縁
され且つ上記ターゲットに近接して設けられている壁と
、上記ファラデー箱内に可変量の電子を供給するための
手段と、ターゲット電流を測定するための手段と、上記
イオン・ビーム電流の測定、を行うため上記ターゲット
電流及び壁電流を結合及び測定するための手段と、上記
ターゲット電流を制（財）することにより上記ターゲッ
トの表面電位を制■するために供給される上記電子の量
を変えるための手段とを含んでいる、イオン・ビーム衝
撃装置が達成される。

同様に、この装置は更に遮蔽手段をターゲットよりも低
い温度に維持するための手段を含んでいる。

上記の第２の態様に於ては、衝撃されているターゲット
の表面電位を示す正味のターゲット電流を監視又は測定
し得ることが重要である。

しかしながら、ターゲット電流は、イオン・ビーム電流
測定の本質的な部分をも示すので、ファラデー箱は、壁
がターゲットから電気的に絶縁されている様に、即ち壁
電流全体がターゲット電流とは別個に測定される様に、
配置されねばならない。

それから、ターゲット電流及び壁電流はイオン・ビーム
電流測定を行うために結合され得る。

本発明による装置を用いることにより、絶縁層で被覆さ
れた半導体ウェハの如き表面上の電気的絶縁層を有する
ターゲットは、少くとも０．５ｍＡの電流を有する大電
流のイオン・ビームを用いた場合に於ても絶縁層の表面
上に於ける正電荷の蓄積が最小限にされて、イオン注入
され得る。

正電荷の蓄積はターゲット電流を監視することによって
除かれる。

ターゲット電流が零又は負のレベル、好ましくは僅かに
負のレベルに維持されていれば、ターゲットの絶縁層の
表面上に於ける正電位の蓄積は生じない。

ターゲット電流は装置中に導入されている電子の量を変
えることによって調節され得る。

これは電子の源の動作条件を従来の方法により変えるこ
とによって達成され得る。

次に、図面を参照して、本発明をその好実施例について
更に詳細に説明する。

第１図、第１Ａ図、及び第２図は本出願人による他の特
許出願（％願昭５３−３１１６３号）の明細書に記載さ
れている装置を示している。

その装置は電子をイオン・ビームに供給することにより
イオン注入されているターゲットの表面電位を制御する
ための手段を達成し、ターゲットと電子の源との間に於
て直接の直線的放射が生じることを防ぐためターゲット
と電子の源との間に遮蔽手段を有している。

本発明による構造体は第１図、第１Ａ図、及び第２図に
示されている装置の修正されたものであり、電子の源と
ターゲットとの間に於ける直線的放射を遮蔽する遮蔽手
段がターゲットよりも低い温度に維持され得る様に該遮
蔽手段を冷却するための手段を有している。

この冷却手段については、第３Ａ図及び第３Ｂ図に関連
して詳細に説明する。

第１図は、従来のイオン注入装置に関連して、イオン・
ビーム電流を測定しそしてターゲットの表面電位を制御
するための本発明による構造体を点線１０内に示してい
る。

第１図に示されている装置に於ける点線１０以外の部分
は、本出願人による特公昭５２−２４３８７号の明細書
に記載されている如き従来のイオン注入装置を概略的に
示している。

第１図の装置（ま従来のイオンの源１２を含み、このイ
オンの源１２は任意の適当な高密度の源であり得るが、
本実施例に於ては加熱されたフィラメントを用いた電子
衝撃源が振動型電子放出モードで動作する様に適合され
て示されている。

イオン・ビームが従来の如く源からアパーチャ１５を経
て引出電極１６を通して引出される。

加速電極としても知られている電極１６は減速電源によ
り負の電位に維持される。

源の電極１７は陽極電源によりフィラメントであるイオ
ンの源１２に関して正の電位に維持される。

減速電極１８は接地電位に維持される様に設けられてい
る。

バイアス電圧は装置の動作に於て当業者により変更され
得る。

図に示されている電極の配置によりイオンの源から引出
されたビームは全体的に１９として示されているビーム
径路に沿って従来の設計による分析用磁石２０に伝達さ
れる。

ビームは更に従来の如く分析用磁石の両側に配置されて
いるアパーチャ・プレート２１及び２２によって限定さ
れる。

従来のビーム限定アパーチャ２４が図に示されている如
く装置に設けられている。

それから、ビームは更にプレート２５中に形成されたア
パーチャ２６により限定されそしてターゲット２３を衝
撃する。

次に、ターゲットの表面電位の制（財）を行い且つ正確
な線量測定即ちイオン・ビーム電流の測定を行い得る構
造体について、第１図の点線１０内の部分及びその拡大
図である第１Ａ図を参照して、詳細に説明する。

該構造体はビーム電流を測定するために用いられる前述
の特願昭５１−１２９６１０号明細書に記載されている
型のファラデー箱の構造体が修正されたものである。

ターゲット２３はターゲットに近接する壁２７及び後部
の壁２８と組合わされてイオン・ビーム２９を包囲する
ファラデー箱構造体を形成する。

ターゲット２３は複数個の半導体ウェハ３１を支持する
半導体ウェハ支持体３０から戒る。

該半導体ウェハ支持体３０（１、該支持体上に装着され
ているすべてのウェハの表面全体にイオン・ビーム２９
が均一に分配される様に、米国特許第３７７８６２６号
の明細書に記載されている如き標準的な偏向装置により
図に示されている方向に回転及び振動される。

又、本発明によるファラデー箱構造体は静止したターゲ
ット２３を用いても動作し得ることは勿論である。

ターゲットを含むファラデー箱はイオン注入装置中に高
真空状態を維持するための任意の適当な従来のチェンバ
（図示せず）内に配置されている。

近接する壁２７はターゲット２３から電気的に絶縁され
ていなければならない。

本実施例に於ては、近接する壁２７はターゲット２３か
ら離隔して示されている。

近接する壁２７はターゲット２３に印加されている電位
よりも負の電位にバイアスされる。

本実施例に於ては、ターゲット２３は接続体３２により
接地電位にそして近接する壁２７は電源Ｖ により接地
電位よりも負にバイアスされている。

電子の源３３及び３３′は、イオン注入されているウェ
ハ３１の表面に望ましくない正の電位を生ぜしめ得る電
荷の蓄積をすべて中和するに充分な量の電子をイオン・
ビームの領域に供給するためにイオン・ビーム２９中に
呵変量の電子３４を導入する様に設計されている従来の
電子の源である。

既に述べた如く、その様な望ましくない電荷の蓄積は、
絶縁層中に微小な開孔しか有していない又は全く開孔を
有していない半導体ウェハに衝撃又は注入を行うために
大電流のイオン・ビーム即ち少くとも０．５ ｍ Ａの
電流を有するイオン・ビームが用いられた様な場合に於
て特に問題となる。

電子の源３３及び３３′は電子を放出する加熱されたフ
ィラメントの如き任意の従来の電子の源であり得る。

又は、従来のプラズマ・ブリッジ、磁界を有する或いは
有していない電子銃、又は電場放出電極であってもよい
。

電子の源のフィラメント３５は、イオン・ビーム２９の
径路中に放出されている電子３４を増加又は減少させる
ためにフィラメント３５に流れる電流を増す又は減らす
様に変えられ得る従来の電源（図示せず）に接続されて
いる。

該フィラメントは電圧Ｖ。が近接する壁２７よりも負の
レベルになる様にバイアスされることが好ましい。

電子の源３３及び３３’は、フィラメントの部分とウェ
ハの部分とを結ぶ直線状の径路が伺ら生しない様に、即
ち近接する壁２７の遮蔽部３６がその様な径路を遮蔽す
るよう働く様に、近接する壁２７中に形成された凹所中
に設けられることが重要である。

後部の壁２８は電気的絶縁材の層３７により近接する壁
２７から分離されている。

電源Ｖ は後部の壁２８を近接する壁２７及びフィラメ
ント３５）こ関して最も負をこバイアスする様に働く。

図に示されている如くバイアスすることにより、イオン
・ビーム中に導入された電子３４及び上記イオン・ビー
ムに伴う二次電子の雲が後部の壁２８と、近接する壁２
７と、゛ターゲット２３とから成るファラデー箱内に導
入されそしてそれらの壁からターゲットの方向に移動さ
れる。

次に、幾つかの典型的な動作パラメータを示す。

砒素の如きイオンを用いて５０ＫｅＶのオーダーのエネ
ルギ・レベル及び０．５ ｍ Ａ又はそれ以上のオーダ
ーのビーム電流に於て動作する装置を用いた場合には、
ターゲットを接地電位に維持し、近接する壁２７に約−
５０Ｖのバイアスを加え、フィラメント３５に約−６０
Ｖ乃至−１０００Ｖの全バイアスを加え、そして後部の
壁２８に約−２００Ｖの全バイアスを加えることによっ
て最良の結果が達成されることが解った。

ビーム電流の測定は前述の特願昭５１−１２９６１０号
明細書に記載されている方法と同様な方法でビーム電流
を読取るために電流計３８に於てすべての素子からの電
流、即ちターゲット２３、近接する壁２７、及び後部の
壁２８からの電流、を結合することによって決定される
。

それと同時に、ターゲット電流を測定する電流計３９に
よりターゲット電流のみが単独に監視され、これはフィ
ラメント３５からビーム２９中に導入されている電子３
４の調節を可能にする。

既に述べた如く、ウェハ３１の表面上に形成されている
絶縁層上に正電位が蓄積されることを防ぐためには、タ
ーゲット電流は零又（１成る程度負であることが望まし
い。

第１Ａ図の構造体に於ては、ファラデー箱内で最も負の
レベルにバイアスされている後部の壁２８が、ファラデ
ー箱の後部の開口部分からは最小限の電子しか放出され
ない様に働く。

第２図に示されている如く、上記構造体の修正されたも
う１つの実施例に於ては、後部の壁２８を設けずに、イ
オン・ビームに垂直な磁界が一対の磁石４１及び４２に
よって形成されてもよい。

この磁界は従来の如く電子の障壁として働くことにより
イオン・ビーム２９に関連する電子の後方への移動を実
質的に防ぐ。

動作温度に於て容易に蒸発する砒素の如きドパントをイ
オン注入する場合には、蒸発された砒素がターゲット上
に付着することにより問題が生じ得る。

イオン注入装置の標準的な動作に於ては、動作中に蒸発
された砒素はすべてターゲットに近接するファラデー箱
の壁の上に付着する。

しかしながら、本発明による構造体の場合の如＜、１５
００℃乃至２７００℃のオーダーの温度で動作するフィ
ラメント３５の如き加熱された源から電子がイオン・ビ
ームに供給されている場合には、近接する壁２７そして
特にその遮蔽部３６が極めて熱くなる。

近接する壁２７及びその遮蔽部がターゲットよりも高い
温度になることにより、砒素の蒸気はすべてターゲット
のウェハ表面上に付着しようとする。

これは、処理を不正確なものとし、特に砒素の注入に於
て測定された砒素のドーピング・レベルを不正確にする
。

この現象は、蒸発された砒素がイオン状態でなく（本質
的に中性）、従ってイオン注入の段階に於て線量測定装
置によって測定されないために生じる。

しかしながら、それ（１ウ工ハ表面上に付着されるので
、後にウェハが高温で処理される段階に於てウェハ中に
ドライヴされてしまう。

従って、イオン注入の線量測定装置によって測定されて
いない砒素の量がウェハ中に導入されて、ウェハｌこ於
ける所望の注入量及びドパント濃度のレベルを不正確に
する可能性がある。

更に、先に行われた注入サイクル中に於て構造体の壁の
上に付着された砒素は後に行われる注入サイクル中に於
てそれらの壁から蒸発されて、後に行われる注入サイク
ル中に於ける線量測定に悪影響を与える可能性がある。

従って、本発明に於ては、動作条件の下で容易に蒸発す
る砒素の如き材料を用いて衝撃又は注入を行う場合に特
に有用である、冷却された壁及びその遮蔽部が装置中に
設けられている。

その様な冷却された構造体に於ては、第１Ａ図に示され
ている構造体は、本発明の技術に従って、第３Ａ図の線
３Ｂ−３Ｂに於ける縦断面図である第３Ｂ図に示されて
いる如く修正される。

第３Ａ図はビームの軸に沿ってビームに面しているター
ゲットから見たイオン注入装置の正面図である。

第３Ａ図及び第３Ｂ図に於ける構造体の多くの部分は第
１図及び第１Ａ図に示されている構造体の場合と実質的
に同一であるので、第１図及び第１Ａ図に於ける素子に
匹適する第３Ａ図及び第３Ｂ図に於ける素子は第１図及
び第１Ａ図に於ける素子の番号の前に′″１″を付した
番号で示されており、例えば第１Ａ図に於ける近接する
壁２７は第３Ａ図及び第３Ｂ図に於ける近接する壁１２
７に匹適する。

従って、第１図及び第１Ａ図に於ける成る素子に匹適す
る第３Ａ図及び第３Ｂ図に於ける成る素子については更
に説明することを省き、それらの素子は同様に動作する
ものと考えられる。

第３Ａ図及び第３Ｂ図に於ては、ウェハ１３１がイオン
・ビーム１２９でイオン注入されている。

それらのウェハはターゲット１２３の半導体ウェハ支持
体１３０上に装着されている。

近接する壁１２７は冷却管１５０を含む様に修正されて
おり、該冷却管１５０は流体が冷却装置中に導入される
導入管１５１及び流体が冷却装置から排出される排出管
１５２に連結されている。

圧縮空気又はフルオロカーボンの如き冷却材が、近接す
る壁１２７そして特にその遮蔽部１３６を冷却して、電
子１３４をイオン・ビーム１２９中に導入するフィラメ
ント１３５の温度とは無関係にターゲットの温度よりも
低い温度にそれらの壁を維持するために、それらの導管
中に流され得る。

用いられる冷却材は、それらが線量測定、即ち線量測定
装置のイオン・ビーム測定動作に影響を与えない様に、
電気的に絶縁性の性質を有していなければならない。

同様に、冷却装置の外側の部分もファラデー箱の壁から
電気的に絶縁されているべきである。

第３Ａ図に示されている如く、電気的絶縁材から成るコ
ネクタ１５３は壁１２７から導入管１５１及び排出管１
５２を分離する様に働く。

第３Ａ図は、電子の源１３３のフィラメント１３５の１
つとビーム１２９との位置関係を示すため、一部破断し
て示されている。

他の点に於ては、第３Ａ図及び第３Ｂ図に於ける素子は
第１図及び第１Ａ図に於ける同様な素子と実質的に同一
の機能を有している。

更に、第３Ａ図及び第３Ｂ図に示されている冷却されて
いるイオン・ビーム電流測定及びターゲット表面電位器
（財）構造体は第１図の一部に於て概略的に示されてい
る従来のイオン注入装置と組合わせて用いられる。

上述の如き冷却されている構造体を用いた場合には、フ
ィラメントが１５００℃乃至２７００°Ｃのオーダーの
温度に加熱されるとき、イオン・ビーム動作中に於て主
にイオン・ビームによって力ロ熱されるターゲットは約
１５０℃のより高い温度に達するが、遮蔽部１３６は１
００℃以下に維持される。

【図面の簡単な説明】

第１図はイオン・ビーム電流を測定しそしてターゲット
の表面電位を制御するための構造体と装置全体との動作
関係を示しているイオン注入装置の概略図であり、第１
Ａ図は第１図の点線内の部分に示されている上記構造体
の一実施例を拡大して示す図であり、第２図は上記構造
体の他の例を部分的に示す断面図であり、第３Ａ図は本
発明による電子遮蔽部が冷却される様に修正されている
、イオン・ビーム電流を測定しそしてターゲットの表面
電位を制御するための構造体の一部を示す正面図であり
、そして第３Ｂ図は第３Ａ図の線３Ｂ３Ｂに於ける概略
的縦断面図である。 １０・・・・・・イオン・ビーム電流を測定しそしてタ
ーゲットの表面電位を制御するための構造体、１２・・
・・・・イオンの源、１５，２６・・・・・・アパーチ
ャ、１６・・・・・・引出電極（加速電極）、１７・・
・・・・源の電極、１８・・・・・・減速電極、１９・
・・・・・ビーム径路、２０・・・・・・分析用磁石、
２１，２２・・・・・・アパーチャ・プレート、２３，
１２３・・・・・・ターゲット、２４・・・・・・ビー
ム限定アパーチャ、２５・・・・・・プレート、２７．
１２７・・・・・・近接する壁、２８・・・・・・後部
の壁、２９．１２９・・・・・・イオン・ビーム、３０
、１３０、・・・・・半導体ウェハ支持体、３１，１
３１・・・・・・半導体ウェハ、３２・・・・・・接続
体、３３，３３’、１３３・・・・・・電子の源、３４
，１３４・・・・・・可変量の電子、３５．１３５・・
・・・・フィラメント、３６，１３６・・・・・・遮蔽
部、３７・・・・・・絶縁材の層、３８，３９・・・・
・・電流計、４１，４２・・・・・・磁石、１５０・・
・・・・冷却管、１５１・・・・・・導入管、１５２・
・・・・・排出管、１５３・・・・・・コネクタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ターゲットの表面電荷を制御するための構造体を有
   し１、上記構造体はイオン・ビームに電子を供給するた
   め上記イオン・ビームに近接して設けられている電子の
   源と、上記電子の源と上記ターゲットとの間に於て直接
   の直線的放射が生じることを防ぐため上記電子の源と上
   記ターゲットとの間に設けられている遮蔽手段と、上記
   遮蔽手段を上記ターゲットよりも低い温度に維持するた
   めの手段とを含んでいる、イオン・ビーム衝撃装置。