JPS62115640A - Ion implanting apparatus - Google Patents

Ion implanting apparatus

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Publication number
JPS62115640A
JPS62115640A JP25644585A JP25644585A JPS62115640A JP S62115640 A JPS62115640 A JP S62115640A JP 25644585 A JP25644585 A JP 25644585A JP 25644585 A JP25644585 A JP 25644585A JP S62115640 A JPS62115640 A JP S62115640A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
width
ions
slit
ion
analysis slit
Prior art date
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Pending
Application number
JP25644585A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoshige Ogawa
小川 智滋
Toshiaki Kinoyama
木ノ山 俊昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
Priority to JP25644585A priority Critical patent/JPS62115640A/en
Publication of JPS62115640A publication Critical patent/JPS62115640A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To facilitate efficient take-out of the optimal ions beam by making the position and the width of an analyzing slit variable and operatable from the outside. CONSTITUTION:Upon rotation of a screw shaft 10, movable boards 9 will move in the opposite directions thus the width of a lateral analysis slit section 13 can be varied freely. If the taking-out electrical field and the analyzing magnetic field are constant, the resolution will be inversely proportional to the larger value of the beam width and the analyzing slit width. While, since the mass number M of ions will vary in integer value, the resolution necessary for separating the ions having adjoining mass numbers will be proportional to 1/M. Consequently, when varying the width of the lateral analysis slit section 13 in accordance with the mass number of ions to be separated and increasing the allowable variation of the ion beam width, the quantity of said beam can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明はイオン注入装置に関する。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to an ion implantation device.

(従来の技術) 周知のようにイオン注入装置特に後段加速型のイオン注
入装置では、イオン源で発生したイオンを、引出用電場
で引出したあと、分析用磁場で希望のイオン種を質量分
析して取りだし、ついでこれを加速用電場で加速して必
要なエネルギーを付与するようにしている。
(Prior Art) As is well known, in ion implanters, especially post-acceleration ion implanters, ions generated in an ion source are extracted using an extraction electric field, and then desired ion species are mass-analyzed using an analytical magnetic field. This is then accelerated using an accelerating electric field to provide the necessary energy.

この場合希望のイオン種のみを純粋に取りだすために、
分析管と加速管との間、すなわち分析用磁場の出口焦点
部付近に分析スリットを設け、これによって分析後の他
イオン種がまじらないようにするのを普通としている。
In this case, in order to extract only the desired ion species,
It is common practice to provide an analysis slit between the analysis tube and the acceleration tube, that is, near the exit focal point of the analysis magnetic field, to prevent other ion species from mixing after analysis.

しかし従来のこの種分析スリットはその設置位置および
スリット巾はいずれも固定とされていた。
However, the installation position and slit width of conventional analysis slits of this type are fixed.

ところでこの種装置におけるイオン種の分解能は、引出
用電場ならびに分析用磁場が同じでビーム巾が小さい場
合は、分析スリット巾に反比例することが知られている
。ここで質量数に対する必要とされる分解能は、通常こ
の質量数(これをMとする。)が整数値で変化すること
から、1/Mに比例する。
By the way, it is known that the resolution of ion species in this type of device is inversely proportional to the analysis slit width when the electric field for extraction and the magnetic field for analysis are the same and the beam width is small. Here, the required resolution for the mass number is proportional to 1/M because the mass number (which is referred to as M) usually changes by an integer value.

したがってたとえばボロンのイオンの場合の質量数は1
1であるのに対し、砒素のイオンの質量数は75である
から、ボロンの場合の方が分解能は約7倍ゆるやかでよ
く、これに応じてスリット巾を広くしてもよい。にもか
かわらず、従来のようにスリット巾を固定した分析スリ
ットでは、きびしい条件に合わして、すなわち前述の例
では砒素に合わしてスリット巾を設定しておかなければ
ならない。゛これでは小質量数のイオン種のスリット通
過量が少なくなり、それだけこの種イオン量を無駄にし
てしまうようになる。
Therefore, for example, in the case of a boron ion, the mass number is 1
1, whereas the mass number of an arsenic ion is 75, so in the case of boron, the resolution may be about 7 times looser, and the slit width may be made wider accordingly. Nevertheless, in conventional analysis slits with a fixed slit width, the slit width must be set in accordance with severe conditions, that is, in the above-mentioned example, in accordance with arsenic. ``In this case, the amount of ion species with a small mass number passing through the slit decreases, and the amount of these ion species is wasted accordingly.

またイオン源のパラメータの変化により、分析用磁場に
入射するイオンビームのパラメータも変化するが、これ
によって分析用磁場の出口付近における焦点も移動する
。しかじの位置がこの移動に追随できないとすると、所
要のイオンがスリットを通過することができなくなり、
そのためイオン量のロスはまぬがれない、のみならずイ
オンビームが注入器の壁に衝突して不純イオンが発生し
Further, as the parameters of the ion source change, the parameters of the ion beam incident on the analysis magnetic field also change, which also causes the focal point near the exit of the analysis magnetic field to move. If the position of the slit cannot follow this movement, the required ions will not be able to pass through the slit,
As a result, not only is there an unavoidable loss of ion quantity, but also the ion beam collides with the wall of the implanter, generating impurity ions.

これが加速管内に侵入してしまう恐れがでてくる。There is a risk that this may enter the accelerator tube.

(発明が解決しようとする問題点) この発明は取りだそうとするイオン種、ならびにイオン
源のパラメータ、引出パラメータ、注入パラメータなど
にあわせて、最適なイオンビームを能率よく取りだせる
ようにすることを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) This invention aims to efficiently extract an optimal ion beam according to the ion species to be extracted, as well as ion source parameters, extraction parameters, implantation parameters, etc. With the goal.

(問題点を解決するための手段) この発明は分析スリットの位置およびその巾を可変とし
、これを外部から操作可能とすることによって、分解能
、イオンビームのアライメントの調整を、この分析スリ
ットの操作によって行うようにしたことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) The present invention makes the position and width of the analysis slit variable, and by making this adjustable from the outside, the resolution and alignment of the ion beam can be adjusted by operating the analysis slit. It is characterized in that it is performed by.

(実施例) この発明の実施例を図によって説明する。1はイオン源
から引き出されたイオンから所望のイオンを分析する質
量分析器、2は分析スリット装置、3は分析スリット装
置2を通過したイオンを加速する加速管である。分析ス
リット装置2は質量分析管1と加速管3との間に配置さ
れる。
(Example) An example of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a mass spectrometer that analyzes desired ions from ions extracted from an ion source; 2 is an analysis slit device; and 3 is an acceleration tube that accelerates the ions that have passed through the analysis slit device 2. The analysis slit device 2 is arranged between the mass spectrometry tube 1 and the acceleration tube 3.

これらの構成は通常のこの種装置と特に相違するところ
はないが、この発明では前記した分析スリット装置2を
、そのスリットの巾およびその位置を可変自在としてい
る。その詳細な構成を第1図によって説明する0図にお
いてイオン注入方向(図中矢印Aで示す。)に対して直
交する方向に延びるレール5に沿って支持台6が摺動自
在に設置される。この支持台6の摺動はネジ軸7の回転
によって行われる。ネジ軸7は図示しない容器の外部に
まで導出され、外部のモータなどによって回転が制御さ
れる。
Although these structures are not particularly different from ordinary devices of this type, in the present invention, the above-mentioned analysis slit device 2 is made to have variable widths and positions of the slits. In FIG. 0, whose detailed configuration will be explained with reference to FIG. . This sliding movement of the support base 6 is performed by the rotation of the screw shaft 7. The screw shaft 7 is led out to the outside of the container (not shown), and its rotation is controlled by an external motor or the like.

支持台6の表面に、前記レール5に平行する方向に延び
るレール8に沿って一対の可動板9が摺動自在に設置さ
れている。この南回動板9はネジ軸1oの同じ方向の回
転によって互いに反対方向に摺動するようにされている
。このネジ軸10もネジ軸7と同じく、図示しない容器
の外部にまで導出され、外部のモータなどによって回転
が制御される。ただし支持台6の移動でネジ軸10の位
置が変化するため、これを回転させるモータもこの位置
変化に応じて可動状態で設置しておく。
A pair of movable plates 9 are slidably installed on the surface of the support base 6 along a rail 8 extending in a direction parallel to the rail 5. The south rotating plates 9 are configured to slide in opposite directions when the screw shafts 1o rotate in the same direction. Like the screw shaft 7, this screw shaft 10 is also led out to the outside of the container (not shown), and its rotation is controlled by an external motor or the like. However, since the position of the screw shaft 10 changes as the support base 6 moves, the motor that rotates the screw shaft 10 is also installed in a movable state according to this position change.

可動板9の先端には遮蔽板11を介して横分析スリット
片12が設置されてあり、これによって横分析スリット
部13が形成されである。したがって可動板9の摺動に
よってこの横分析スリット部13の巾が任意に変更され
るようになる。
A lateral analysis slit piece 12 is installed at the tip of the movable plate 9 via a shielding plate 11, thereby forming a lateral analysis slit section 13. Therefore, by sliding the movable plate 9, the width of the horizontal analysis slit portion 13 can be changed arbitrarily.

14は縦分析スリット片で、これは横長の額縁状に構成
されてあり、かつ支持台6に一体的に取りつけられであ
る。この縦分析スリット片14は前記のように横分析ス
リット部13の巾が変更されても、その変更した巾の部
分に常に相対するようにしである。
Reference numeral 14 denotes a vertical analysis slit piece, which is configured in the shape of a horizontally long picture frame and is integrally attached to the support base 6. Even if the width of the horizontal analysis slit portion 13 is changed as described above, the vertical analysis slit piece 14 is always opposed to the changed width.

以上の構成においてネジ軸10を回転させれば、可動板
9が互いに反対方向に移動し、この移動によって横分析
スリット部13の巾が任意に変更される。前述したよう
に引出用電場1分析用磁場が一定であれば、分解能はビ
ームの巾、分析スリットの巾のうちの大きい方の値に反
比例する。またイオンの質量数Mは整数値で変化するか
ら、イオンのうち、隣合う質量数のイオンを分離するの
に必要とされる分解能は1/Mに比例する。
In the above configuration, when the screw shaft 10 is rotated, the movable plates 9 move in mutually opposite directions, and the width of the horizontal analysis slit section 13 can be arbitrarily changed by this movement. As described above, if the electric field for extraction 1 and the magnetic field for analysis are constant, the resolution is inversely proportional to the larger value of the width of the beam and the width of the analysis slit. Furthermore, since the mass number M of an ion varies by an integer value, the resolution required to separate ions of adjacent mass numbers among the ions is proportional to 1/M.

したがって横分析スリット部13の巾を、分離しようと
するイオンの質量数にともなって変化させ、イオンビー
ム巾の変化の許容値を増加させるようにすれば、そのビ
ームの量を増加させることができるようになる。
Therefore, by changing the width of the horizontal analysis slit section 13 in accordance with the mass number of the ions to be separated and increasing the allowable value for changing the ion beam width, the amount of the beam can be increased. It becomes like this.

またイオン源のパラメータ、引出パラメータ。Also ion source parameters, extraction parameters.

などの変化またはイオンの変化などにより、分析用磁場
中のイオンの起動が変化することがあり、常に一定の位
置にある分析用スリットにビームが焦点を結ぶとはかぎ
らない。このことはその条件で最大、最良のイオンビー
ムをターゲットに導くのを妨げる。
The activation of ions in the analytical magnetic field may change due to changes in the magnetic field, etc. or changes in the ions, and the beam is not always focused on the analytical slit at a fixed position. This prevents the maximum and best ion beam under the conditions from being directed to the target.

これに対しネジ軸7をして支持台6を移動させて、横分
析スリット部13の位置を左右に移動させて、所望のイ
オンビームのパラメータに対応させた最適のアライメン
トを見出すようにする。すなわち横分析スリット部13
の位置を、ビームの焦点位置に合致するように移動させ
れば、イオン量にロスはなくなるし、また他の部分での
衝突による不純イオンの発生も低減される。
On the other hand, the support stand 6 is moved using the screw shaft 7, and the position of the horizontal analysis slit section 13 is moved left and right to find the optimum alignment corresponding to the desired ion beam parameters. That is, the horizontal analysis slit section 13
If the position is moved to match the focal position of the beam, there will be no loss in the amount of ions, and the generation of impurity ions due to collisions in other parts will be reduced.

またこの横分析スリット部13の位置調整により、ビー
ムライン組立時のセツティングのずれも容易に修正でき
るようになる。また微小ビーム量の発生のためにスリッ
トの巾を可変とする必要があるときにも、ネジ軸10に
よってスリット巾を変更させるようにすれば、この機構
をそのまま簡単に利用することができる。
Furthermore, by adjusting the position of the horizontal analysis slit section 13, it becomes possible to easily correct misalignments in the beam line assembly. Further, even when it is necessary to vary the width of the slit in order to generate a minute beam amount, this mechanism can be easily used as is by changing the slit width using the screw shaft 10.

(発明の効果) 以上詳述したようにこの発明によれば、イオンの注入に
あたり、発生したイオンを無駄にすることはなくなるし
、分解能、アライメントに適合した条件で最大、最良の
イオンビームをターゲットに注入することができるよう
になるといった効果を奏する。
(Effects of the Invention) As detailed above, according to the present invention, generated ions are not wasted during ion implantation, and the maximum and best ion beam is targeted under conditions that suit resolution and alignment. This has the effect of making it possible to inject into the body.

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

第1図はこの発明の要部の実施例を示す斜視図、第2図
はこの発明の実施例を示す平面図である61・・・質量
分析管、2・・・スリット装置、3・・・加速管、6・
・・支持台、9・・・可動板、12・・・横分析スリッ
ト片、13・・・横分析スリット部、14・・・縦分析
ス、リフト片。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the main parts of this invention, and FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of this invention.・Acceleration tube, 6・
...Support stand, 9...Movable plate, 12...Horizontal analysis slit piece, 13...Horizontal analysis slit part, 14...Vertical analysis piece, lift piece.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 質量分析管と加速管との間に分析スリット装置を設けて
なるイオン注入装置において、前記分析スリット装置を
、その分析スリット部の巾およびその位置が、イオン分
解能およびアライメントに応じて調整自在に構成してな
るイオン注入装置。
In an ion implanter including an analysis slit device provided between a mass spectrometer tube and an acceleration tube, the analysis slit device is configured such that the width and position of the analysis slit portion can be freely adjusted according to ion resolution and alignment. Ion implantation equipment.
JP25644585A 1985-11-14 1985-11-14 Ion implanting apparatus Pending JPS62115640A (en)

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JP25644585A JPS62115640A (en) 1985-11-14 1985-11-14 Ion implanting apparatus

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JP25644585A JPS62115640A (en) 1985-11-14 1985-11-14 Ion implanting apparatus

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150206701A1 (en) * 2014-01-20 2015-07-23 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Two-dimensional mass resolving slit mechanism for semiconductor processing systems
US9390889B2 (en) 2014-09-11 2016-07-12 Sumitomo Heavy Industries Ion Technology Co., Ltd. Ion implanter and method of ion beam tuning

Cited By (3)

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