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JPS5842584B2 - Ion implantation device - Google Patents

Ion implantation device

Info

Publication number
JPS5842584B2
JPS5842584B2 JP57189063A JP18906382A JPS5842584B2 JP S5842584 B2 JPS5842584 B2 JP S5842584B2 JP 57189063 A JP57189063 A JP 57189063A JP 18906382 A JP18906382 A JP 18906382A JP S5842584 B2 JPS5842584 B2 JP S5842584B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion
magnetic field
correction
slit
fan
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.)
Expired
Application number
JP57189063A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5887747A (en
Inventor
成弘 亀島
訓之 作道
精一 山田
浩 白浜
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP57189063A priority Critical patent/JPS5842584B2/en
Publication of JPS5887747A publication Critical patent/JPS5887747A/en
Publication of JPS5842584B2 publication Critical patent/JPS5842584B2/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/304Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、イオン打込装置の改良に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to improvements in ion implantation equipment.

イオン打込装置、特に大電流ビーム(mA)のイオン打
込装置における質量分離は扇形磁場が用いられる。
A fan-shaped magnetic field is used for mass separation in an ion implanter, especially in a high current beam (mA) ion implanter.

第1図は、従来のイオン打込装置を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a conventional ion implantation device.

図において、イオン源1から発したイオンビーム2は磁
場電源4より制御を受ける扇形磁場(磁場発生用コイル
より成る)3により偏向され、所望のイオン種のみが質
量分離スリット5,60間隙を通って被打込側のファラ
デーカップ9に達する。
In the figure, an ion beam 2 emitted from an ion source 1 is deflected by a fan-shaped magnetic field (consisting of a magnetic field generating coil) 3 controlled by a magnetic field power supply 4, and only desired ion species pass through the gap between mass separation slits 5 and 60. and reaches the Faraday cup 9 on the driven side.

補正スリット7.8はビーム側縁のイオン電流をとらえ
て両スリットの電流差から偏向ビーム軸のドリフトを検
知し、磁場電源4に帰還して扇形磁場3の磁場強度を補
正する。
The correction slit 7.8 captures the ion current at the side edge of the beam, detects the drift of the deflection beam axis from the current difference between the two slits, and returns it to the magnetic field power source 4 to correct the magnetic field strength of the fan-shaped magnetic field 3.

なお、図において、10は差動増幅器、11は磁場設定
電圧源、12は出力増幅器である。
In the figure, 10 is a differential amplifier, 11 is a magnetic field setting voltage source, and 12 is an output amplifier.

ところで、イオン源1から発するイオンビーム2の広が
り形状(広がり角度)はイオン源1内のビーム引出し加
速電圧、ガス圧(打込イオン種資料のガス圧)、プラズ
マイオン発生に必要な電力および引出し電極構造によっ
て変わる。
By the way, the spread shape (spread angle) of the ion beam 2 emitted from the ion source 1 depends on the beam extraction accelerating voltage in the ion source 1, the gas pressure (gas pressure of the implanted ion species data), the electric power required for plasma ion generation, and the extraction Depends on the electrode structure.

このため補正スリット7.8部分におけるビーム幅も変
わることになるが、このときに補正スリット7.8は常
にファラデーカップ9へ達するイオンビームの大きさに
殆んど影響しない程度のわずかなイオン電流をとらえる
ような位置にあることが望ましい。
For this reason, the beam width at the correction slit 7.8 also changes, but at this time, the correction slit 7.8 always produces a small ion current that has almost no effect on the size of the ion beam reaching the Faraday cup 9. It is desirable to be in a position that allows you to capture the

しかしながら、従来装置では、ビーム広がり幅の検出は
容易でなく、またビーム幅が上述したようにイオン源の
状態等により変化するため、補正スリットの位置決め固
定が難しい。
However, in the conventional apparatus, it is not easy to detect the beam spread width, and as the beam width changes depending on the state of the ion source as described above, it is difficult to position and fix the correction slit.

また、従来装置においては、補正スリットが固定されて
おり、かつその固定位置は想定されるビーム幅変化の中
で最小幅のビーム幅間隙に固定する必要があるため(最
大幅のビーム幅間隙に固定した場合は、それより細いビ
ームは補正スリット間でドリフトすることになるので。
In addition, in conventional devices, the correction slit is fixed, and its fixed position needs to be fixed at the beam width gap with the minimum width among the expected beam width changes. If it is fixed, a beam narrower than that will drift between the correction slits.

)、より幅広いビームは補正スリット壁で消耗するイオ
ン電流が多くなる欠点を有する。
), a wider beam has the disadvantage that more ion current is consumed at the correction slit walls.

さらに、上述の如き補正スリットの固定は扇形磁場の影
響でビーム断面のイオン密度分布が変わるため、より幅
広いビームは補正スリット間隙間でとり得る最大ビーム
電流より小さくなるなど、種々なる欠点を有する。
Furthermore, fixing the correction slit as described above has various drawbacks, such as the fact that the ion density distribution in the beam cross section changes under the influence of the fan-shaped magnetic field, so that a wider beam becomes smaller than the maximum beam current that can be obtained in the gap between the correction slits.

本発明は、上記の点に着目してなされたものであり、極
めて容易に打込ビームの損失を最小におさえ、扇形磁場
のドリフト補正制御を可能にするイオン打込装置を提供
するものである。
The present invention has been made in view of the above points, and provides an ion implantation apparatus that can extremely easily minimize the loss of the implantation beam and perform drift correction control of the fan-shaped magnetic field. .

以下、本発明を実施例を参照して説明する。Hereinafter, the present invention will be explained with reference to Examples.

第2図は、本発明の一実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

図において、イオン源1から発したイオンビーム2は磁
場電源4より制御を受ける扇形磁場(磁場発生用コイル
より成る)3により偏向され、所望のイオン種のみが質
量分離スリット5,6の間隙を通って被打込側のファラ
デーカップ9に達する。
In the figure, an ion beam 2 emitted from an ion source 1 is deflected by a fan-shaped magnetic field (consisting of a magnetic field generating coil) 3 controlled by a magnetic field power source 4, and only desired ion species pass through the gap between mass separation slits 5 and 6. It passes through and reaches the Faraday cup 9 on the side to be driven.

補正スリット?’、8’はビーム側縁のイオン電流をと
らえて両スリットの電流差から偏向ビーム軸のドリフト
を検知し、磁場電源4に帰還して扇形磁場3の磁場強度
を補正する。
Correction slit? ', 8' captures the ion current at the side edge of the beam, detects the drift of the deflection beam axis from the current difference between both slits, and returns it to the magnetic field power source 4 to correct the magnetic field strength of the fan-shaped magnetic field 3.

初期状態において、スイッチ18,19,20゜21.
22は各々の接点が図示の通りであり、またスイッチ1
8,19.20はリレー15に連動するものとする。
In the initial state, switches 18, 19, 20°21.
22 has each contact as shown in the figure, and switch 1
8, 19, and 20 are assumed to be interlocked with the relay 15.

先ず、ファラデーカップ9へ打込む所望のイオン種ビー
ムは電圧源23にて調整設定するもので、増幅器17を
経て磁場電源4を駆動して得られる。
First, a desired ion species beam to be implanted into the Faraday cup 9 is adjusted and set by the voltage source 23, and is obtained by driving the magnetic field power source 4 via the amplifier 17.

補正スリン)?’、8’は駆動機構(サーボモータ等と
組合わせた駆動機構)10゜11に継ながり、ビーム軸
に対し直交するように駆動し得て、そのビーム結合割合
は制御回路24および25より制御される。
Correction Surin)? ', 8' are connected to drive mechanisms (drive mechanisms combined with servo motors, etc.) 10 and 11, and can be driven perpendicular to the beam axis, and the beam combination ratio is determined by control circuits 24 and 25. controlled.

今、スリット7′を例にとると、電圧源12の値(VR
)がスリット7′のビーム結合割合を決めるもので、差
動増幅器13はスリット7′からの電流値(IR)と電
圧源12の値(VR)とが等しくなるように駆動機構1
0に帰還をかける。
Now, taking the slit 7' as an example, the value of the voltage source 12 (VR
) determines the beam combination ratio of the slit 7', and the differential amplifier 13 adjusts the driving mechanism 1 so that the current value (IR) from the slit 7' and the value (VR) of the voltage source 12 are equal.
Multiply feedback by 0.

このとき電圧比較器14は差動増幅器13の出力電圧の
零を検知してリレー15を差動させる。
At this time, the voltage comparator 14 detects the zero output voltage of the differential amplifier 13 and causes the relay 15 to operate differentially.

ここでリレー15はスイッチ18を接地側に切換えて駆
動機構10を停止させスリット7′を固定し、またスイ
ッチ19を閉じて自己保持する。
Here, the relay 15 switches the switch 18 to the ground side to stop the drive mechanism 10 and fix the slit 7', and closes the switch 19 to maintain itself.

さらにリレー15はスイッチ20の接点を差動増幅器1
6の出力側に切り換える。
Furthermore, the relay 15 connects the contacts of the switch 20 to the differential amplifier 1.
Switch to the output side of 6.

一方、スリット8′の場合は、制御回路24と全く同じ
回路を有する制御回路25により同様動作が行われ、制
御回路25内のリレー(リレー15相当)に連動しスリ
ット8′が固定し、スイッチ21がスイッチ20側に接
点切換えされる。
On the other hand, in the case of the slit 8', the same operation is performed by the control circuit 25 having exactly the same circuit as the control circuit 24, and the slit 8' is fixed in conjunction with the relay (equivalent to the relay 15) in the control circuit 25, and the switch 21 is switched to the switch 20 side.

この後、スリット7′とスリット8′とのビームとり込
み電流(IR,It、)の差が差動増幅器16により増
幅され、先の電圧源23の値と加算した値が増幅器17
を介して磁場電源4に加えられ、ビームドリフト補正が
行われる。
After that, the difference in the beam intake currents (IR, It,) between the slit 7' and the slit 8' is amplified by the differential amplifier 16, and the value added to the value of the voltage source 23 is added to the amplifier 17.
The magnetic field is applied to the magnetic field power source 4 via the magnetic field source 4, and beam drift correction is performed.

さらに、図の制御系を初期状態に戻すにはスイッチ22
を1度接地より開放することで得られる。
Furthermore, switch 22 is used to return the control system shown in the figure to its initial state.
It can be obtained by opening from ground once.

このように、本発明によれば、補正スリット7’、8’
を駆動機構io、i1と組合せ、ビーム結合割合を制御
回路24.25により制御することにより、極めて容易
に打込ビームの損失を最小におさえ扇形磁場3のドリフ
ト補正制御が行える。
Thus, according to the invention, the correction slits 7', 8'
By combining these with the drive mechanisms io and i1 and controlling the beam combination ratio by the control circuits 24 and 25, it is possible to extremely easily minimize the loss of the implanted beam and perform drift correction control of the fan-shaped magnetic field 3.

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

第1図は、従来のイオン打込装置を示す図、第2図は、
本発明の一実施例を示す図である。 1イオン源、2・・・イオンビーム、3・・・扇形a場
、4・・・磁場電源、5,6・・・質量分離スリット、
7,7:8.8・・・補正スリット、9・・・ファラデ
ーカップ。
Fig. 1 shows a conventional ion implantation device, and Fig. 2 shows a conventional ion implantation device.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. 1 ion source, 2... ion beam, 3... fan-shaped a field, 4... magnetic field power supply, 5, 6... mass separation slit,
7,7:8.8...Correction slit, 9...Faraday cup.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 イオンビームを発するイオン源と、扇形磁場を形成
して上記イオンビームを偏向し、所望のイオン種を質量
分離せしめてファラデーカップに送出する質量分離手段
と、上記質量分離手段と上記ファラデーカップとの間に
あって、上記イオンビームの側縁のイオン電流をとらえ
、上記イオンビームのビーム軸に対し直角方向に移動可
能な補正スリット手段と、上記検出されたイオン電流に
より、上記イオンビームのビーム幅に応じてビーム結合
量を最小にする如く上記補正スリット手段を駆動制御し
得る制御回路手段と、上記検出されたイオン電流から偏
向ビーム軸のドリフトを検知して上記扇形磁場の磁場強
度を補正する補正制御回路手段とを具備してなることを
特徴とするイオン打込装置。
1. An ion source that emits an ion beam, a mass separation means that forms a fan-shaped magnetic field to deflect the ion beam, separates desired ion species by mass, and sends them to a Faraday cup; the mass separation means and the Faraday cup; a correction slit means which captures the ion current at the side edge of the ion beam and is movable in a direction perpendicular to the beam axis of the ion beam, and the detected ion current is used to adjust the beam width of the ion beam. control circuit means capable of driving and controlling the correction slit means so as to minimize the amount of beam coupling accordingly; and correction for correcting the magnetic field strength of the fan-shaped magnetic field by detecting a drift of the deflection beam axis from the detected ion current. An ion implantation device comprising a control circuit means.
JP57189063A 1982-10-29 1982-10-29 Ion implantation device Expired JPS5842584B2 (en)

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JP57189063A JPS5842584B2 (en) 1982-10-29 1982-10-29 Ion implantation device

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JP57189063A JPS5842584B2 (en) 1982-10-29 1982-10-29 Ion implantation device

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JPS5887747A JPS5887747A (en) 1983-05-25
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JP57189063A Expired JPS5842584B2 (en) 1982-10-29 1982-10-29 Ion implantation device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01234754A (en) * 1988-03-15 1989-09-20 Osaka Gas Co Ltd Room heater

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3449198B2 (en) * 1997-10-22 2003-09-22 日新電機株式会社 Ion implanter
JP6080706B2 (en) * 2013-06-24 2017-02-15 住友重機械イオンテクノロジー株式会社 High-frequency acceleration type ion acceleration / transport equipment

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JPH01234754A (en) * 1988-03-15 1989-09-20 Osaka Gas Co Ltd Room heater

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JPS5887747A (en) 1983-05-25

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