JPS6215744A - イオン打込装置 - Google Patents
イオン打込装置Info
- Publication number
- JPS6215744A JPS6215744A JP15225785A JP15225785A JPS6215744A JP S6215744 A JPS6215744 A JP S6215744A JP 15225785 A JP15225785 A JP 15225785A JP 15225785 A JP15225785 A JP 15225785A JP S6215744 A JPS6215744 A JP S6215744A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- magnetic field
- electromagnet
- ions
- deflection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、質量分離された所定のイオンを、複数の打込
室に偏向する方法に係り、特にイオン打込装置に使用す
るに好適な自動イオン偏向に関する。
室に偏向する方法に係り、特にイオン打込装置に使用す
るに好適な自動イオン偏向に関する。
装置の小形、軽量化と均一な打込を実現する目的で、従
来は、特開昭５７−１５３４９号公報に記載のように、
分離用電磁石とスリットの間に偏向走査電磁石を設置し
、その偏向方向を分離用電磁石の偏向方向と垂直にし、
偏向電磁石の磁極端面を磁石の長さにほぼ等しい半径の
凸面にすることで、電流密度の変化を少なくする方法が
あった。しかし１分離されたイオンを偏向して最大イオ
ン電流を得る方法については配慮されていなかった。ま
検出器１０ａ、１０ｂＬ、、て検出されるイオン電流は
制御計算機５に読み込んでいたが、分離磁石用制御電源
７．偏向磁石制御電源８への設定は手動であり、また、
これらのコイル電流の実測値も制御計算機５に読み込ま
れていなかった。
来は、特開昭５７−１５３４９号公報に記載のように、
分離用電磁石とスリットの間に偏向走査電磁石を設置し
、その偏向方向を分離用電磁石の偏向方向と垂直にし、
偏向電磁石の磁極端面を磁石の長さにほぼ等しい半径の
凸面にすることで、電流密度の変化を少なくする方法が
あった。しかし１分離されたイオンを偏向して最大イオ
ン電流を得る方法については配慮されていなかった。ま
検出器１０ａ、１０ｂＬ、、て検出されるイオン電流は
制御計算機５に読み込んでいたが、分離磁石用制御電源
７．偏向磁石制御電源８への設定は手動であり、また、
これらのコイル電流の実測値も制御計算機５に読み込ま
れていなかった。
本発明の目的は、質量分離用電磁石により質量分離され
た所定のイオンを、磁場強度により複数の打込室に偏向
する特性を効果的に発揮させ、偏向用電磁石の端縁磁場
の影響や、打込室への偏向角の誤差等を補正することに
より、所定のイオンの最大電流を精度良く偏向するイオ
ン打込装置を提供するにある。
た所定のイオンを、磁場強度により複数の打込室に偏向
する特性を効果的に発揮させ、偏向用電磁石の端縁磁場
の影響や、打込室への偏向角の誤差等を補正することに
より、所定のイオンの最大電流を精度良く偏向するイオ
ン打込装置を提供するにある。
本発明は、分離磁場部におけるイオン光学系にお今で、
所定のイオンが質量分離される時の電磁石電流および磁
場強度と、上記所定のイオンが偏向磁場部に入射し、偏
向され、偏向用イオン検出器にて最大のイオン電流が検
出される為の磁場電流と磁場強度の間には、イオン軌道
半径、磁極間距離、コイルの巻数等の比により決定され
る。ゆえに、一度、分離用イオン検出器にて所定のイオ
ンが検出された時の磁場電流あるいは、磁場強度を制御
用計算器に記憶し、偏向時に諸室数より計算して偏向磁
場部および、偏向磁場強度を設定し、偏向時の最大イオ
ン電流を求めるようにしたものである。
所定のイオンが質量分離される時の電磁石電流および磁
場強度と、上記所定のイオンが偏向磁場部に入射し、偏
向され、偏向用イオン検出器にて最大のイオン電流が検
出される為の磁場電流と磁場強度の間には、イオン軌道
半径、磁極間距離、コイルの巻数等の比により決定され
る。ゆえに、一度、分離用イオン検出器にて所定のイオ
ンが検出された時の磁場電流あるいは、磁場強度を制御
用計算器に記憶し、偏向時に諸室数より計算して偏向磁
場部および、偏向磁場強度を設定し、偏向時の最大イオ
ン電流を求めるようにしたものである。
第１図は、本発明の一実施例を示す分離磁場部および偏
向磁場部におけるイオン光学系とその要部構成図である
。
向磁場部におけるイオン光学系とその要部構成図である
。
図において、１はイオンビーム、２は質量分離用電磁石
、３は偏向用電磁石、４は分離イオン検出器、５は制御
計算機、６ａ、６ｂ、６ｃ＋ ６ｄはＡ／Ｄ変換器、７
は分離電磁石用制御電源、８は偏向電磁石用制御電源、
９ａ、９ｔｚ ９ｃ。
、３は偏向用電磁石、４は分離イオン検出器、５は制御
計算機、６ａ、６ｂ、６ｃ＋ ６ｄはＡ／Ｄ変換器、７
は分離電磁石用制御電源、８は偏向電磁石用制御電源、
９ａ、９ｔｚ ９ｃ。
９ｄは増巾器、１０ａ、１０ｂは偏向イオン検出器であ
る。
る。
イオン源内でイオン化され、加速電圧（Ｖ）により加速
されたイオンビーム１は、質量分離用電磁石２に発生し
た磁場強度（Ｂ、）により偏向され、質量の相違により
分離される。この時、所定のイオンビーム１が、イオン
コレクタ４にて検出されるように、質量分離用電磁石２
の磁場強度ＣＢ、）を設定することにより、所定のイオ
ン種を選択できる。また１分離磁場部におけるイオン光
学系は、イオン加速電圧：ｖ、磁場強度：Ｂ、。
されたイオンビーム１は、質量分離用電磁石２に発生し
た磁場強度（Ｂ、）により偏向され、質量の相違により
分離される。この時、所定のイオンビーム１が、イオン
コレクタ４にて検出されるように、質量分離用電磁石２
の磁場強度ＣＢ、）を設定することにより、所定のイオ
ン種を選択できる。また１分離磁場部におけるイオン光
学系は、イオン加速電圧：ｖ、磁場強度：Ｂ、。
質量分離用電磁石のイオン軌道半径：Ｒ１，イオン質量
数：Ｍ、イオン価数：ｚ、定数二にとすると、次の関係
式が成り立つ６ ＢＡＸＲＡ＝Ｋ （Ｍ／Ｚ）ＸＶ （１）制御計
算機５から転送された信号により、分離電磁石制御電源
７により質量分離用電磁石２に電流を流す。この時の実
際の磁場電流は増巾器９ａに゛より増巾され、Ａ／Ｄ変
換器６ａにて変換され、磁場電流データとして制御計算
機５に読み込む。
数：Ｍ、イオン価数：ｚ、定数二にとすると、次の関係
式が成り立つ６ ＢＡＸＲＡ＝Ｋ （Ｍ／Ｚ）ＸＶ （１）制御計
算機５から転送された信号により、分離電磁石制御電源
７により質量分離用電磁石２に電流を流す。この時の実
際の磁場電流は増巾器９ａに゛より増巾され、Ａ／Ｄ変
換器６ａにて変換され、磁場電流データとして制御計算
機５に読み込む。
偏向用電磁石３の磁場強度（ＢＤ ）が零の時は、質量
分離されたイオンビーム１は１分離イオン検出器４に到
達する。このイオンビーム１を増巾器９ｂにて増巾し、
Ａ／Ｄ変換器６ｂにて変換し、イオンビーム電流として
制御計算機５に読み込む。
分離されたイオンビーム１は１分離イオン検出器４に到
達する。このイオンビーム１を増巾器９ｂにて増巾し、
Ａ／Ｄ変換器６ｂにて変換し、イオンビーム電流として
制御計算機５に読み込む。
このようにして、所定のイオン種のイオンビーム１が最
大電流となるように順次、磁場強度（Ｂ、）を変化し、
最大イオンビーム１時の磁場電流を求める。
大電流となるように順次、磁場強度（Ｂ、）を変化し、
最大イオンビーム１時の磁場電流を求める。
また、分離用電磁石において、コイル電流：Ｉ Ａ Ｉ
コイルの巻数：Ｔ１．磁場強度二８１．磁極間距離二〇
、、漏洩磁場の補正係数二に、、とすると２次の関係式
が成り立つ。
コイルの巻数：Ｔ１．磁場強度二８１．磁極間距離二〇
、、漏洩磁場の補正係数二に、、とすると２次の関係式
が成り立つ。
ＩＡＸＴＡ＝ （１０／’１ｃ）ＸＢＡＸＧＡＸＫＡ
（２）次に、偏向磁場部におけるイオン光学系にお
いて、イオン加速電圧：ｖ、磁場強度二Ｂｌ、、偏向用
電磁石の軌道半径：Ｒ，、イオン質量数：Ｍ、イオン価
数：Ｚ、定数二にとすると、次の関係式が成り立つ。
（２）次に、偏向磁場部におけるイオン光学系にお
いて、イオン加速電圧：ｖ、磁場強度二Ｂｌ、、偏向用
電磁石の軌道半径：Ｒ，、イオン質量数：Ｍ、イオン価
数：Ｚ、定数二にとすると、次の関係式が成り立つ。
、１．いＢ、ＸＲ，＝Ｋ ｉ７（３）
）・パ−・
（１）、（３）より、偏向イオン検出器１０ａ。
１０ｂにて検出される最大イオン電流の偏向磁場強度は
１３Ｄ＝ （Ｒ，／Ｒ，）Ｂ、 （４）
トする。このとき、偏向用電磁石において、コイる電流
：工。、コイルの巻数： ＴＤ、磁場強度：Ｂ、とする
と、次の関係式が成り立つ。
トする。このとき、偏向用電磁石において、コイる電流
：工。、コイルの巻数： ＴＤ、磁場強度：Ｂ、とする
と、次の関係式が成り立つ。
１１１ＸＴＥ＋＝ （１０／４π） ＸＢＤＸＧ、ＸＫ
Ｄ（５）（２）、（４）、（５）より、偏向イオン検出
器１０ａ、１０ｂにて検出される最大イオン電流の偏向
磁場流工ゎは ＩＤ＝（Ｔ、／Ｔ、）（Ｒ，／Ｒ，） （Ｇ、／ＧＡ）
（Ｋ＋、／に、）１．＝Ｋ Ｘ Ｉ、 （６）となる。
Ｄ（５）（２）、（４）、（５）より、偏向イオン検出
器１０ａ、１０ｂにて検出される最大イオン電流の偏向
磁場流工ゎは ＩＤ＝（Ｔ、／Ｔ、）（Ｒ，／Ｒ，） （Ｇ、／ＧＡ）
（Ｋ＋、／に、）１．＝Ｋ Ｘ Ｉ、 （６）となる。
ゆえに、制御計算機５により計算された（６）の電流設
定値は、偏向磁石用制御電源８により偏向用電磁石３に
電流を流す。一方、実際の偏向用電磁石。は、増巾器９
ｅにより増巾され、Ａ／Ｄ変換器６ｅにより変換され、
磁場電流データとして、制御計算機５に読み込む。偏向
用電磁石３により、偏向されたイオンビーム１は、その
９ｄにて増巾し、Ａ／Ｄ変換器６ｃ、６ｄにて変換し、
イオンビーム電流として制御計算機５に読み込む。
定値は、偏向磁石用制御電源８により偏向用電磁石３に
電流を流す。一方、実際の偏向用電磁石。は、増巾器９
ｅにより増巾され、Ａ／Ｄ変換器６ｅにより変換され、
磁場電流データとして、制御計算機５に読み込む。偏向
用電磁石３により、偏向されたイオンビーム１は、その
９ｄにて増巾し、Ａ／Ｄ変換器６ｃ、６ｄにて変換し、
イオンビーム電流として制御計算機５に読み込む。
無偏向時１分離イオン検出器４にて検出されるイオンビ
ーム電流値と、偏向時、偏向イオン検出器１０ａ、１０
ｂで検出されるイオンビーム電流値と比較し、同値とな
るように、さらに偏向電磁石用制御電源８に帰還を行う
ように、制御計算機５からデータを転送し、イオンビー
ムの自動偏向を行う。
ーム電流値と、偏向時、偏向イオン検出器１０ａ、１０
ｂで検出されるイオンビーム電流値と比較し、同値とな
るように、さらに偏向電磁石用制御電源８に帰還を行う
ように、制御計算機５からデータを転送し、イオンビー
ムの自動偏向を行う。
本発明の実施例によれば、分離電磁石により分離される
イオン光学系を満足するだけで、自動的に分離されたイ
オンが偏向されるので、省力化が期待できるとともに、
常にイオン電流が監視されるために、安定なイオンビー
ム電流が得られる。
イオン光学系を満足するだけで、自動的に分離されたイ
オンが偏向されるので、省力化が期待できるとともに、
常にイオン電流が監視されるために、安定なイオンビー
ム電流が得られる。
本発明によれば、所定のイオン種が分離された後、自動
的に、かつ再現性良く偏向され、所定のイオンの最大電
流が得られ、またその状態を監視しながら状態維持制御
が出来るので、イオン打込装置の信頼性、安定性の向上
となるとともに、全自動イオン打込装置の実現が可能と
なる。
的に、かつ再現性良く偏向され、所定のイオンの最大電
流が得られ、またその状態を監視しながら状態維持制御
が出来るので、イオン打込装置の信頼性、安定性の向上
となるとともに、全自動イオン打込装置の実現が可能と
なる。
第１図は、本発明の一実施例を示す要部構成図。
第２図（ａ）は、従来の無偏向時を示す要部構成図、第
２図（ｂ）は、従来の偏向時を示す要部構成図である。 １・・・イオンビーム、２・・・質量分離用電磁石、３
・・・偏向用電磁石、４・・・分離イオン検出器、５・
・・制御計算機、６・・・Ａ／Ｄ変換器、７・・・分離
電磁石用制御電源、８・・・偏向電磁石用制御電源、９
・・・増巾器、１０・・・偏向イオン検出器。
２図（ｂ）は、従来の偏向時を示す要部構成図である。 １・・・イオンビーム、２・・・質量分離用電磁石、３
・・・偏向用電磁石、４・・・分離イオン検出器、５・
・・制御計算機、６・・・Ａ／Ｄ変換器、７・・・分離
電磁石用制御電源、８・・・偏向電磁石用制御電源、９
・・・増巾器、１０・・・偏向イオン検出器。
Claims (1)
- １、試料をイオン化し、加速できるイオン源と、任意の
イオンを選択できる質量分離用電磁石と、質量分離され
たイオンを偏向する偏向電磁石、および複数のウェハを
装着して回転、走査する円盤を内蔵した複数の打込室よ
り構成されるイオン打込装置において、質量分離される
イオン軌道部に分離用イオン検出器、偏向されるイオン
軌道部に複数の偏向用イオン検出器を備え、分離用イオ
ン検出器にて検出された所定のイオンを、分離用電磁石
の磁場強度に応じ、制御計算機にて偏向用電磁石の磁場
強度を設定し、偏向用イオン検出器にて、所定のイオン
を検出することを特徴とするイオン打込装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15225785A JPS6215744A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | イオン打込装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15225785A JPS6215744A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | イオン打込装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6215744A true JPS6215744A (ja) | 1987-01-24 |
Family
ID=15536525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15225785A Pending JPS6215744A (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | イオン打込装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6215744A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62500674A (ja) * | 1984-10-10 | 1987-03-19 | ガスパワ− インタ−ナシヨナル リミテツド | 燃料制御装置 |
| JPH0587271A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-06 | Zsi Inc | Ｕ字ボルトクランプアツセンブリ用の２ピースクツシヨンインサート |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP15225785A patent/JPS6215744A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62500674A (ja) * | 1984-10-10 | 1987-03-19 | ガスパワ− インタ−ナシヨナル リミテツド | 燃料制御装置 |
| JPH0587271A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-06 | Zsi Inc | Ｕ字ボルトクランプアツセンブリ用の２ピースクツシヨンインサート |
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