JPH08264151A - Parallelization adjusting method for ion beam - Google Patents
Parallelization adjusting method for ion beamInfo
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- JPH08264151A JPH08264151A JP9020295A JP9020295A JPH08264151A JP H08264151 A JPH08264151 A JP H08264151A JP 9020295 A JP9020295 A JP 9020295A JP 9020295 A JP9020295 A JP 9020295A JP H08264151 A JPH08264151 A JP H08264151A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、上流側の走査手段に
よって電気的に走査したイオンビームを下流側の平行化
手段によって電気的に曲げ戻すことによって、イオンビ
ームを平行走査する構成のイオン注入装置において、平
行化手段に供給する電流または電圧を、正確にかつ短時
間で設定することができる、イオンビームの平行化調整
方法に関する。電気的にというのは、電界または磁界に
よって、という意味である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ion implantation in which an ion beam electrically scanned by an upstream scanning means is electrically bent back by a downstream collimating means so that the ion beam is scanned in parallel. The present invention relates to an ion beam collimating adjustment method capable of accurately setting a current or a voltage supplied to a collimating unit in a short time. Electrically means by an electric or magnetic field.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１０は、イオンビームを平行走査する
構成のイオン注入装置の一例を部分的に示す図である。
図１１は、図１０中の多点ビームモニタ周りの拡大斜視
図である。2. Description of the Related Art FIG. 10 is a diagram partially showing an example of an ion implantation apparatus having a structure for scanning an ion beam in parallel.
FIG. 11 is an enlarged perspective view around the multi-point beam monitor in FIG.
【０００３】このイオン注入装置は、図示しないイオン
源から引き出され、かつ必要に応じて質量分析、加速等
が行われたスポット状のイオンビーム２を、上流側の走
査電磁石４によって電気的に走査し、かつその下流側の
平行化電磁石６によって電気的に曲げ戻すことによっ
て、イオンビーム２をＸ方向（たとえば水平方向。以下
同じ）において平行走査（パラレルスキャン）して、Ｘ
方向に直交するＺ方向に平行な平行ビームを得て、それ
をホルダ１０に保持された基板（たとえばウェーハ）８
に照射するよう構成されている。平行化電磁石６は、コ
リメータマグネットと呼ばれる場合もある。This ion implanter electrically scans a spot-like ion beam 2 extracted from an ion source (not shown) and subjected to mass analysis, acceleration, etc., by a scanning electromagnet 4 on the upstream side. And is electrically bent back by the collimating electromagnet 6 on the downstream side, the ion beam 2 is parallel-scanned in the X-direction (for example, the horizontal direction.
A parallel beam parallel to the Z direction orthogonal to the direction is obtained, and the parallel beam is held by the holder 10 (eg, wafer) 8
It is configured to irradiate. The collimating electromagnet 6 may be called a collimator magnet.
【０００４】ホルダ１０および基板８は、この例では、
ホルダ駆動装置１２によって前記Ｘ方向と実質的に直交
するＹ方向（たとえば垂直方向。以下同じ）に機械的に
走査され、これとイオンビーム２の前記電気的走査との
協働（ハイブリッドスキャン）によって、基板８の全面
に均一にイオン注入が行われるようにしている。The holder 10 and the substrate 8 are, in this example,
The holder driving device 12 mechanically scans in a Y direction (for example, a vertical direction. The same applies hereinafter) substantially orthogonal to the X direction, and by the cooperation thereof (hybrid scan) with the electrical scanning of the ion beam 2. Ion implantation is performed uniformly on the entire surface of the substrate 8.
【０００５】ホルダ駆動装置１２は、この例では、ホル
ダ１０を支えるアーム１３を可逆転式のモータ（例えば
ダイレクトドライブモータ）１４によって、矢印Ｒのよ
うに所定角度範囲内で往復回転させるよう構成されてい
る。In this example, the holder driving device 12 is configured so that an arm 13 supporting the holder 10 is reciprocally rotated within a predetermined angle range as indicated by an arrow R by a reversible motor (for example, direct drive motor) 14. ing.
【０００６】上記のようなイオン注入装置においては、
平行ビームを得るための平行化電磁石６の励磁電流を、
イオンビーム２のイオン種、エネルギー等によって適正
な値に設定しないと、平行ビームを得ることはできな
い。その設定方法として、従来は次の二つが行われてい
た。In the ion implanter as described above,
The exciting current of the parallelizing electromagnet 6 for obtaining a parallel beam is
A parallel beam cannot be obtained unless an appropriate value is set depending on the ion species and energy of the ion beam 2. Conventionally, the following two methods have been used as the setting method.
【０００７】〔従来の設定方法１〕この方法は、平行化
電磁石６の出口付近に設けたダンプファラデー１６を用
いるものである。ダンプファラデー１６は、走査電磁石
４の磁界が０のときに（即ち走査電磁石４においてイオ
ンビーム２を全く走査しないときに）、平行化電磁石６
の励磁電流を平行ビームを得るのに適当な値に設定すれ
ばイオンビーム２が通るであろう幾何学的軌道上に設置
してある。従って、走査電磁石４の磁界を０にした状態
で、平行化電磁石６の励磁電流を変化させて、ダンプフ
ァラデー１６でそこに入射するイオンビーム量（ビーム
電流）を計測し、その値が最大になった値に平行化電磁
石６の電流を設定することで、平行ビームを得る励磁電
流を設定することができる。[Conventional Setting Method 1] This method uses a dump Faraday 16 provided near the exit of the parallelizing electromagnet 6. The dump Faraday 16 is configured so that when the magnetic field of the scanning electromagnet 4 is 0 (that is, when the scanning electromagnet 4 does not scan the ion beam 2 at all), the parallelization electromagnet 6
Is set on a geometric orbit through which the ion beam 2 will pass if the exciting current is set to an appropriate value for obtaining a parallel beam. Therefore, while the magnetic field of the scanning electromagnet 4 is set to 0, the exciting current of the collimating electromagnet 6 is changed, and the ion beam amount (beam current) incident on the dump Faraday 16 is measured, and the value is maximized. By setting the current of the collimating electromagnet 6 to the above value, the exciting current for obtaining a parallel beam can be set.
【０００８】〔従来の設定方法２〕この方法は、例えば
特開平４−２２９００号公報に開示されているように、
基板８の上流側に配置された多点ビームモニタ２０およ
び下流側に配置された多点ビームモニタ２２を用いて、
イオンビーム２の平行度を計測するものである。[Conventional Setting Method 2] This method is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-22900.
Using the multi-point beam monitor 20 arranged on the upstream side of the substrate 8 and the multi-point beam monitor 22 arranged on the downstream side,
The parallelism of the ion beam 2 is measured.
【０００９】各多点ビームモニタ２０、２２は、図１１
に示すように、イオンビーム２を受けてそのビーム電流
を計測する複数のファラデーカップＦ、Ｂをイオンビー
ム２の走査方向であるＸ方向に沿って等間隔に並べたも
のである。各ファラデーカップＦ、ＢのＸ方向上の位置
は予め分かっている。Each multi-point beam monitor 20, 22 is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a plurality of Faraday cups F and B that receive the ion beam 2 and measure the beam current thereof are arranged at equal intervals along the X direction that is the scanning direction of the ion beam 2. The position of each Faraday cup F, B in the X direction is known in advance.
【００１０】尚、図１１中のフィールドクランプ板１８
は、平行化電磁石６からの磁界が下流側へ漏れ出るのを
阻止するものであり、イオンビーム２はその開口部１９
を通過する。上流側の多点ビームモニタ２０は、開口部
２６を有する支持板２４の前方部に取り付けられてお
り、アーム２８によって矢印Ａのようにビーム軌道に対
して上下させられる。即ち、この多点ビームモニタ２０
は、ビーム電流計測時は、２点鎖線で示すように下げら
れ、イオンビーム２を開口部２６を通して後方へ通過さ
せて基板８に入射させたり多点ビームモニタ２２に入射
させたりするときは、実線で示すように上げられる。The field clamp plate 18 shown in FIG.
Is to prevent the magnetic field from the collimating electromagnet 6 from leaking to the downstream side.
Pass through. The upstream multipoint beam monitor 20 is attached to the front part of a support plate 24 having an opening 26, and is moved up and down with respect to the beam trajectory by an arm 28 as indicated by arrow A. That is, this multi-point beam monitor 20
Is lowered as indicated by the chain double-dashed line during measurement of the beam current, and when the ion beam 2 is passed backward through the opening 26 to be incident on the substrate 8 or the multipoint beam monitor 22, Raised as shown by the solid line.
【００１１】上記のような多点ビームモニタ２０および
２２を用いてイオンビーム２の平行度を計測する方法
は、上記特開平４−２２９００号公報に詳述されている
が、要約して言えば次のとおりである。The method for measuring the parallelism of the ion beam 2 using the multi-point beam monitors 20 and 22 as described above is described in detail in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 4-22900. It is as follows.
【００１２】 まず、上流側の多点ビームモニタ２０
および下流側の多点ビームモニタ２２にイオンビーム２
が入射する状態で最低１往復ずつ走査を行う。First, the upstream multi-point beam monitor 20
And the ion beam 2 on the multipoint beam monitor 22 on the downstream side.
At least one reciprocating scan is performed in a state where is incident.
【００１３】 このとき、データロガー等を用いて、
両多点ビームモニタ２０、２２への入射イオンビーム２
のビーム電流のサンプリングを行い、ビーム電流の時間
的変化を表すデータを、両多点ビームモニタ２０、２２
についてそれぞれ求める。この上、下流側のデータは、
多点ビームモニタ２０、２２を構成する複数のファラデ
ーカップＦ、Ｂの各中心にイオンビーム２が入射してい
る状態に対応する複数のピークを持つ。At this time, using a data logger,
Incident ion beam 2 to both multi-point beam monitors 20 and 22
Of the beam current of each of the multi-point beam monitors 20, 22
About each. In addition, the data on the downstream side is
It has a plurality of peaks corresponding to a state in which the ion beam 2 is incident on the centers of the plurality of Faraday cups F and B constituting the multipoint beam monitors 20 and 22.
【００１４】 このようにして求めたイオンビーム２
の離散的な位置と時間の関係を示すデータに適当な内挿
および外挿を行うことにより、イオンビーム２の走査位
置の連続的な時間的変化を示す関数を、上流側の多点ビ
ームモニタ２０および下流側の多点ビームモニタ２２に
ついてそれぞれ求める。The ion beam 2 thus obtained
By performing appropriate interpolation and extrapolation on the data indicating the discrete position and time relationship of the ion beam 2, the function indicating the continuous time change of the scanning position of the ion beam 2 can be obtained by the multipoint beam monitor on the upstream side. 20 and the multipoint beam monitor 22 on the downstream side, respectively.
【００１５】 上記二つの（即ち上流側および下流側
についての）関数から、互いに対応する時刻ｔにおける
イオンビーム２の上流側の多点ビームモニタ２０での走
査位置および下流側の多点ビームモニタ２２での走査位
置を求め、この両方の位置関係によって、イオンビーム
２の時刻ｔにおける平行度を求めることができる。そし
て、この注目する時刻ｔを変えることにより、イオンビ
ーム２の走査領域内での複数点の平行度をきめ細かく求
めることができる。From the above two functions (that is, for the upstream side and the downstream side), the scanning position of the ion beam 2 at the time point t corresponding to each other at the upstream multipoint beam monitor 20 and the downstream multipoint beam monitor 22. And the parallelism of the ion beam 2 at the time t can be obtained from the positional relationship between them. Then, by changing the time t of interest, it is possible to finely determine the parallelism of a plurality of points within the scanning region of the ion beam 2.
【００１６】従来の設定方法２は、上記のようにしてイ
オンビーム２の走査領域内における複数点の平行度を計
測し、その結果に基づいて、各点でそれぞれ平行になる
ように、平行化電磁石６の励磁電流を設定するものであ
る。The conventional setting method 2 measures the parallelism of a plurality of points in the scanning region of the ion beam 2 as described above, and based on the result, parallelizes the points so that they are parallel to each other. The exciting current of the electromagnet 6 is set.
【００１７】[0017]
【発明が解決しようとする課題】従来の設定方法１にお
いては、イオンビーム２の大きさ、イオンビーム２内の
電流密度分布等によっては、平行化電磁石６の励磁電流
を適正に設定できない場合が発生する。例えば、大電流
ビームによく見られる、円筒状の（即ち中心部が薄い）
ビーム電流密度分布を有するイオンビーム２の例を図１
２に示すが、この場合は、イオンビーム２の実際の中心
軌道（重心位置）は２ａなのに、ダンプファラデー１６
が最大ビーム電流を検出する位置は２ｂであり、両者に
ずれが生じる。このダンプファラデー１６で検出した位
置２ｂを、イオンビーム２の重心と誤解して、平行化電
磁石６の励磁電流を設定したのでは、当該励磁電流をイ
オンビーム２の平行化に適正な値に設定することはでき
ない。In the conventional setting method 1, the exciting current of the collimating electromagnet 6 may not be properly set depending on the size of the ion beam 2, the current density distribution in the ion beam 2, and the like. appear. For example, a cylindrical shape (that is, thin center) that is often found in high-current beams
An example of an ion beam 2 having a beam current density distribution is shown in FIG.
In this case, although the actual center orbit (position of the center of gravity) of the ion beam 2 is 2a in this case, the dump Faraday 16
The position at which the maximum beam current is detected is 2b, and a deviation occurs between the two. The position 2b detected by the dump Faraday 16 is mistaken for the center of gravity of the ion beam 2 and the exciting current of the collimating electromagnet 6 is set. Therefore, the exciting current is set to an appropriate value for collimating the ion beam 2. You cannot do it.
【００１８】一方、従来の設定方法２においては、基板
８上のいたる所でのイオンビーム２の平行度を正確に求
めることができるが、データの採取および処理に長時間
を要する。例えば、１回のデータ採取および処理に要す
る時間は、短くても数分間であり、平行化電磁石６の励
磁電流の設定には、３〜５回程度のビーム平行度評価、
励磁電流再設定が必要であり、その場合、処理に要する
時間が１０分〜２０分にもなってしまう。通常は、基板
処理効率（スループット）の要請から、イオンビーム２
の各種調整に使う全時間は１０分〜１５分程度とされて
おり、平行化電磁石６の励磁電流設定だけに上記のよう
な長時間（１０〜２０分）を費やすことは許されない。On the other hand, in the conventional setting method 2, the parallelism of the ion beam 2 everywhere on the substrate 8 can be accurately obtained, but it takes a long time to collect and process the data. For example, the time required for one data collection and processing is several minutes at the shortest, and for setting the exciting current of the collimating electromagnet 6, the beam parallelism evaluation of about 3 to 5 times,
It is necessary to reset the exciting current, and in that case, the processing time becomes 10 to 20 minutes. Normally, the ion beam 2 is required due to the requirement of substrate processing efficiency (throughput).
The total time used for various adjustments is about 10 to 15 minutes, and it is not allowed to spend such a long time (10 to 20 minutes) just for setting the exciting current of the paralleling electromagnet 6.
【００１９】そこでこの発明は、ビームを曲げ戻す平行
化手段に供給する電流または電圧を、正確にかつ短時間
で設定することができる、イオンビームの平行化調整方
法を提供することを主たる目的とする。Therefore, a main object of the present invention is to provide an ion beam collimating and adjusting method capable of accurately setting the current or voltage supplied to the collimating means for bending the beam back in a short time. To do.
【００２０】[0020]
【発明の概要】この発明に係る平行化調整方法の一つ
は、イオンビームのビームラインに沿って上流側と下流
側とに互いに距離をあけて配置された上流側ビームモニ
タおよび下流側ビームモニタであって、上流側ビームモ
ニタはイオンビームの走査方向に沿って配置された二つ
のファラデーカップを有し、下流側ビームモニタはイオ
ンビームの走査方向において上流側ビームモニタの前記
二つのファラデーカップのちょうど真ん中に位置するフ
ァラデーカップを有しており、そのような上流側ビーム
モニタおよび下流側ビームモニタを用いて、イオンビー
ムが上流側ビームモニタに入射する状態でイオンビーム
を走査して、同ビームモニタの前記二つのファラデーカ
ップを互いに並列接続しておいてそれらを用いてビーム
電流波形を計測して、このビーム電流波形から上流側ビ
ームモニタの位置におけるイオンビームのビーム走査信
号上での重心位置を求め、イオンビームが下流側ビーム
モニタに入射する状態でイオンビームを走査して、同ビ
ームモニタの前記ファラデーカップを用いてビーム電流
波形を計測して、このビーム電流波形から下流側ビーム
モニタの位置におけるイオンビームのビーム走査信号上
での重心位置を求め、上記のようにして求めた二つの重
心位置が互いに一致するように、前記平行化手段に供給
する電流または電圧を増減させて同平行化手段における
ビームの曲げ戻しの度合を調整することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION One of parallelizing adjustment methods according to the present invention is an upstream beam monitor and a downstream beam monitor, which are arranged along the beam line of an ion beam at a distance from each other on the upstream side and the downstream side. Where the upstream beam monitor has two Faraday cups arranged along the scanning direction of the ion beam, and the downstream beam monitor has two Faraday cups of the upstream beam monitor in the scanning direction of the ion beam. It has a Faraday cup located exactly in the middle, and by using such an upstream beam monitor and a downstream beam monitor, the ion beam is scanned while the ion beam is incident on the upstream beam monitor, and the same beam is scanned. Connect the two Faraday cups of the monitor in parallel with each other and use them to measure the beam current waveform. The center of gravity of the ion beam on the beam scanning signal at the position of the upstream beam monitor is obtained from this beam current waveform, and the ion beam is scanned while the ion beam is incident on the downstream beam monitor. The beam current waveform is measured using the Faraday cup, the center of gravity position on the beam scanning signal of the ion beam at the position of the downstream beam monitor is obtained from this beam current waveform, and the two center of gravity positions obtained as described above are calculated. So that they coincide with each other, the current or voltage supplied to the parallelizing means is increased or decreased to adjust the degree of beam bending back in the parallelizing means.
【００２１】上記方法によれば、上流側の互いに並列接
続された二つのファラデーカップで求めたイオンビーム
のビーム走査信号上での重心位置は、両ファラデーカッ
プの真ん中に対応している。これは、両ファラデーカッ
プは、Ｚ軸上は同じ所にあり、両ファラデーカップ間で
はビーム電流波形は互いに同じであることが期待できる
からである。According to the above method, the barycentric position on the beam scanning signal of the ion beam obtained by the two Faraday cups connected in parallel on the upstream side corresponds to the center of both Faraday cups. This is because both Faraday cups are located at the same position on the Z axis, and the beam current waveforms can be expected to be the same between both Faraday cups.
【００２２】一方、下流側のファラデーカップは、幾何
学的には、上流側の二つのファラデーカップのちょうど
真ん中の後方に設けられている。On the other hand, the downstream Faraday cup is geometrically provided right behind the two upstream Faraday cups.
【００２３】従って、イオンビームがＺ軸に平行な場
合、上流側の二つのファラデーカップで求めたイオンビ
ームの重心位置と、下流側のファラデーカップで求めた
イオンビームの重心位置では、互いに一致する。Therefore, when the ion beam is parallel to the Z-axis, the position of the center of gravity of the ion beam obtained by the two upstream Faraday cups and the position of the center of gravity of the ion beam obtained by the downstream Faraday cup coincide with each other. .
【００２４】それゆえ、上記のようにして求めた二つの
重心位置が互いに一致するように、平行化手段に供給す
る電流または電圧を増減させて同平行化手段におけるビ
ームの曲げ戻しの度合を調整することで、平行ビームを
得ることができる。Therefore, the current or voltage supplied to the collimating means is increased or decreased to adjust the degree of beam bending back in the collimating means so that the two barycentric positions obtained as described above coincide with each other. By doing so, a parallel beam can be obtained.
【００２５】このような方法は、従来の設定方法１と違
って、イオンビームの平行度を実際に計測するので、平
行化手段に対する電流または電圧設定を正確に行うこと
ができる。In this method, unlike the conventional setting method 1, the parallelism of the ion beam is actually measured, so that the current or voltage for the collimating means can be accurately set.
【００２６】また、従来の設定方法２と違って、上流側
ビームモニタにおける計測が１回、下流側ビームモニタ
における計測が１回の合計２回の計測で済むため、平行
化手段に対する電流または電圧設定を短時間で行うこと
ができる。Further, unlike the conventional setting method 2, since the measurement on the upstream beam monitor only needs to be performed once and the measurement on the downstream beam monitor only needs to be performed once, that is, two times in total, the current or voltage to the collimating means is required. The setting can be done in a short time.
【００２７】[0027]
【実施例】図１は、この発明に係る平行化調整方法を実
施する装置の構成例を示す図である。図１０および図１
１の例と同一または相当する部分には同一符号を付して
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an apparatus for carrying out a parallelization adjusting method according to the present invention. 10 and 1
The same reference numerals are given to the same or corresponding parts as in the first example.
【００２８】この実施例においては、上流側ビームモニ
タおよび下流側ビームモニタとして、前述したような多
点ビームモニタ２０および２２をそれぞれ用いる。両多
点ビームモニタ２０、２２は、元々は、前述した特開平
４−２２９００号公報に記載されているように、イオン
ビーム２の走査波形整形に用いられるものであり、これ
を兼用すれば、平行化調整用に新たにビームモニタを設
ける必要がなくなり、機器構成を簡略化することができ
るので都合が良い。但しそのようにせずに、多点ビーム
モニタ２０および２２とは別に、イオンビーム２のビー
ムラインに沿って上流側と下流側とに互いに距離をあけ
て配置された上流側ビームモニタおよび下流側ビームモ
ニタであって、上流側ビームモニタはイオンビームの走
査方向Ｘに沿って配置された二つのファラデーカップを
有し、下流側ビームモニタはイオンビーム２の走査方向
Ｘにおいて上流側ビームモニタの前記二つのファラデー
カップのちょうど真ん中に位置するファラデーカップを
有するものを設けても良い。In this embodiment, the multipoint beam monitors 20 and 22 described above are used as the upstream beam monitor and the downstream beam monitor, respectively. Both of the multi-point beam monitors 20 and 22 are originally used for shaping the scanning waveform of the ion beam 2 as described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-22900 mentioned above. This is convenient because it is not necessary to newly provide a beam monitor for parallelization adjustment, and the device configuration can be simplified. However, without doing so, separately from the multipoint beam monitors 20 and 22, the upstream beam monitor and the downstream beam are arranged along the beam line of the ion beam 2 at a distance from each other on the upstream side and the downstream side. The upstream beam monitor has two Faraday cups arranged along the ion beam scanning direction X, and the downstream beam monitor is the upstream beam monitor in the ion beam 2 scanning direction X. One with a Faraday cup located in the middle of two Faraday cups may be provided.
【００２９】両多点ビームモニタ２０、２２には、ビー
ム電流変換器３０が接続されている。このビーム電流変
換器３０は、入力されるビーム電流Ｉを増幅する増幅器
３４、Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器３６および入力を多
点ビームモニタ２０側と多点ビームモニタ２２側とに切
り換えるスイッチ３２を備えている。このビーム電流変
換器３０は、多点ビームモニタ２０または２２を構成す
る複数のファラデーカップＦまたはＢの一つ一つに入力
するビーム電流Ｉを独立して計測可能である。計測され
たビーム電流Ｉを表す信号は、波形整形・制御器４０に
供給される。A beam current converter 30 is connected to both the multi-point beam monitors 20 and 22. The beam current converter 30 switches the amplifier 34 for amplifying the input beam current I, the A / D converter 36 for A / D conversion, and the input to the multipoint beam monitor 20 side and the multipoint beam monitor 22 side. The switch 32 is provided. The beam current converter 30 can independently measure the beam current I input to each of the plurality of Faraday cups F or B constituting the multipoint beam monitor 20 or 22. A signal representing the measured beam current I is supplied to the waveform shaping / controller 40.
【００３０】波形整形・制御器４０は、演算処理用のＣ
ＰＵ４２、データ記憶用のメモリ４４およびＤ／Ａ変換
用のＤ／Ａ変換器４６を備えており、特開平４−２２９
００号公報に開示されているような波形整形機能を有し
ている。即ち、基板８上でのイオンビーム２の走査速度
が一定になるような、換言すれば基板８上のビーム走査
方向のイオン注入量が均一になるような波形をしたビー
ム走査信号４８を発生する波形整形機能を有している。The waveform shaping / controller 40 is a C for arithmetic processing.
A PU 42, a memory 44 for storing data, and a D / A converter 46 for D / A conversion are provided.
It has a waveform shaping function as disclosed in Japanese Patent Publication No. 00. That is, a beam scanning signal 48 having a waveform so that the scanning speed of the ion beam 2 on the substrate 8 becomes constant, in other words, the ion implantation amount in the beam scanning direction on the substrate 8 becomes uniform is generated. It has a waveform shaping function.
【００３１】このビーム走査信号４８は一例として、図
１中に示すように、三角波の上下端部を少し曲げたよう
な波形をしている。As an example, the beam scanning signal 48 has a waveform in which the upper and lower ends of a triangular wave are slightly bent, as shown in FIG.
【００３２】波形整形・制御器４０はまた、以下に詳述
するような方法で、平行化電源６０から平行化電磁石６
に供給する励磁電流ＩC を制御（増減）して、平行化電
磁石６におけるビームの曲げ戻しの度合を自動的に調整
する制御機能をも有している。The waveform shaper / controller 40 also includes a collimating power source 60 to a collimating electromagnet 6 in the manner described in more detail below.
It also has a control function of controlling (increasing or decreasing) the exciting current I C supplied to the coil to automatically adjust the degree of beam bending back in the collimating electromagnet 6.
【００３３】但し、上記の波形整形機能と制御機能と
を、互いに別の制御器に持たせるようにしても良い。However, the above-mentioned waveform shaping function and control function may be provided in separate controllers.
【００３４】波形整形・制御器４０からのビーム走査信
号４８は、増幅器から成る走査電源５０で増幅され、ビ
ーム走査電流５２として走査電磁石４に与えられ、所定
のビーム走査磁界を作る。The beam scanning signal 48 from the waveform shaping / controlling device 40 is amplified by a scanning power source 50 composed of an amplifier and is given to the scanning electromagnet 4 as a beam scanning current 52 to generate a predetermined beam scanning magnetic field.
【００３５】波形整形・制御器４０からの励磁電流制御
信号Ｓは平行化電源６０に与えられ、同平行化電源６０
から平行化電磁石６に供給する励磁電流ＩC の設定が行
われる。The exciting current control signal S from the waveform shaping / controller 40 is given to the parallelizing power source 60, and the paralleling power source 60 is supplied.
The exciting current I C supplied to the parallelizing electromagnet 6 from is set.
【００３６】多点ビームモニタ２０および２２は、先に
図１１に示したような構成をしている。この例では、上
流側の多点ビームモニタ２０は、Ｘ方向におけるビーム
走査の中心２ｃから対称に１６個のファラデーカップＦ
から構成されており、下流側の多点ビームモニタ２２は
１１個のファラデーカップＢから構成されている。The multi-point beam monitors 20 and 22 have the structure as shown in FIG. In this example, the multipoint beam monitor 20 on the upstream side has 16 Faraday cups F symmetrical to the beam scanning center 2c in the X direction.
The multipoint beam monitor 22 on the downstream side is composed of eleven Faraday cups B.
【００３７】ビームライン上手からビーム軌道上で、上
流側および下流側のファラデーカップＦおよびＢのビー
ム走査方向Ｘ上の位置を見た一例を図２に示す（但しこ
れはＸ方向上の位置を概念的に示したものであって、実
際にこのように見える訳ではなく、実際は図１１に示し
たように、上流側の多点ビームモニタ２０はビーム軌道
に対して上下する構造となっており、下流側の多点ビー
ムモニタ２２にイオンビーム２が入射する場合は、上流
側の多点ビームモニタ２０はそれを妨げないようにされ
ている。）。各々のファラデーカップＦ、Ｂに付した添
字は、各々のファラデーカップの番号を示す。FIG. 2 shows an example of the positions of the upstream and downstream Faraday cups F and B in the beam scanning direction X on the beam orbit from above the beam line. This is shown conceptually, and it does not actually look like this. Actually, as shown in FIG. 11, the multipoint beam monitor 20 on the upstream side has a structure that moves up and down with respect to the beam trajectory. When the ion beam 2 is incident on the downstream multipoint beam monitor 22, the upstream multipoint beam monitor 20 does not interfere with it. The subscripts attached to the Faraday cups F and B indicate the numbers of the Faraday cups.
【００３８】この図２は、各ファラデーカップＦと各フ
ァラデーカップＢとが等ピッチ配列されている場合の例
を示す。即ち、上流側の二つのファラデーカップのちょ
うど真ん中に下流側のファラデーカップＢが位置してお
り、それらの間隔（ピッチ）は等しくＬである。FIG. 2 shows an example in which the Faraday cups F and the Faraday cups B are arranged at an equal pitch. That is, the Faraday cup B on the downstream side is located exactly in the middle of the two Faraday cups on the upstream side, and their intervals (pitch) are equal to each other.
【００３９】この実施例では、上流側の二つのファラデ
ーカップ、例えばファラデーカップＦ8 およびＦ9 と、
その真ん中に位置する下流側の一つのファラデーカッ
プ、即ちファラデーカップＢ6 とを用いる。In this embodiment, two upstream Faraday cups, such as Faraday cups F 8 and F 9 ,
Downstream of one Faraday cup positioned in the middle thereof, i.e. using a Faraday cup B 6.
【００４０】このようなファラデーカップを用いた平行
化調整方法の工程の例を以下に示す。尚、各工程におけ
る以下のような処理ないし制御は、この例では波形整形
・制御器４０において行われる。An example of steps of the parallelization adjusting method using such a Faraday cup is shown below. The following processing or control in each step is performed by the waveform shaping / controller 40 in this example.
【００４１】 上記二つのファラデーカップＦ8 およ
びＦ9 を互いに電気的に並列接続しておき、イオンビー
ム２が上流側の多点ビームモニタ２０に入射する状態
で、波形整形・制御器４０からビーム走査信号４８を出
力してイオンビーム２を走査する。そして、ファラデー
カップＦ8 とＦ9 の両方で得られるビーム電流ＩF を計
測して、それのビーム走査信号４８に対する波形を計測
する。その一例を図３中に実線で示す。二山あるのは、
ファラデーカップＦ8 とＦ9 とで得られたビーム電流を
加算した（両ファラデーカップＦ8 、Ｆ9 を並列接続し
ている）からである。The two Faraday cups F 8 and F 9 are electrically connected in parallel to each other, and while the ion beam 2 is incident on the upstream multipoint beam monitor 20, the beam shaping / control unit 40 outputs a beam. The scanning signal 48 is output to scan the ion beam 2. Then, the beam current I F obtained in both the Faraday cups F 8 and F 9 is measured, and the waveform of the beam current I F with respect to the beam scanning signal 48 is measured. An example thereof is shown by a solid line in FIG. There are two mountains
This is because the beam currents obtained by the Faraday cups F 8 and F 9 are added (both Faraday cups F 8 and F 9 are connected in parallel).
【００４２】 イオンビーム２が下流側の多点ビーム
モニタ２２に入射する状態でイオンビーム２を上記と同
様に走査して、ファラデーカップＢ6 で得られるビーム
電流ＩB を計測して、それのビーム走査信号４８に対す
る波形を計測する。その一例を図３中に破線で示す。The ion beam 2 is scanned in the same manner as above while the ion beam 2 is incident on the multipoint beam monitor 22 on the downstream side, the beam current I B obtained by the Faraday cup B 6 is measured, and The waveform for the beam scanning signal 48 is measured. An example thereof is shown by a broken line in FIG.
【００４３】 上記ビーム電流波形ＩF およびＩB か
ら、それらの波形データのビーム走査信号４８上での重
心位置ＦM およびＢM をそれぞれ求める。その場合、ビ
ーム電流Ｉに適当なしきい値Ｈを設けてノイズ成分等を
カットするようにしても良く、そのようにすれば重心位
置をより正しく求めることができる。From the beam current waveforms I F and I B , the barycentric positions F M and B M of the waveform data on the beam scanning signal 48 are obtained, respectively. In that case, the beam current I may be provided with an appropriate threshold value H to cut off noise components and the like, and by doing so, the position of the center of gravity can be obtained more accurately.
【００４４】 図２に示したようなファラデーカップ
Ｆ8 、Ｆ9 およびＢ6 の配置の場合、上記重心位置ＦM
とＢM とが一致した場合に、イオンビーム２は平行ビー
ムになっている。これは、下流側のファラデーカップＢ
6 は、幾何学的には、上流側の二つのファラデーカップ
Ｆ8 、Ｆ9 のちょうど真ん中の後方に設けられているか
ら、イオンビーム２がＺ軸に平行な平行ビームの場合、
両重心位置ＦM とＢMとは互いに一致するはずだからで
ある。The Faraday cup F 8 as shown in FIG. 2, if the arrangement of the F 9 and B 6, the center-of-gravity position F M
And B M match, the ion beam 2 is a parallel beam. This is the Faraday Cup B on the downstream side
Geometrically, 6 is provided right behind the two Faraday cups F 8 and F 9 on the upstream side. Therefore, when the ion beam 2 is a parallel beam parallel to the Z axis,
This is because both center of gravity positions F M and B M should match each other.
【００４５】平行化電磁石６における曲げ戻しが適正
で、イオンビーム２が平行ビームの場合、即ちイオンビ
ーム２のＺ軸の方向に対する角度θ（図４、図５参照）
が０度の場合のビーム軌道の例を図４に示す。When the parallelizing electromagnet 6 is properly bent back and the ion beam 2 is a parallel beam, that is, the angle θ of the ion beam 2 with respect to the Z-axis direction (see FIGS. 4 and 5).
FIG. 4 shows an example of the beam orbit when is 0 degree.
【００４６】従って図３の例の場合は、ＦM ≠ＢM だか
ら、イオンビームは平行ビームではない。具体的には、
ビーム走査信号４８が小さい（ビーム走査信号４８の大
きさと、ビーム上手から見たイオンビーム２の位置とを
対応させるために、図３および図８においては、ビーム
走査信号４８の大きさは右側ほど小さく取っている）方
に、即ち、走査電磁石４におけるイオンビーム２の走査
が小さい方に、重心位置ＢM がずれているから、図５に
示すように、平行化電磁石６における曲げ戻しが過大で
ある。従って、イオンビーム２のＺ軸に対する角度、即
ち平行度θは０度ではない。Therefore, in the case of the example of FIG. 3, since F M ≠ B M , the ion beam is not a parallel beam. In particular,
The beam scanning signal 48 is small (in order to make the size of the beam scanning signal 48 correspond to the position of the ion beam 2 viewed from above the beam, in FIG. 3 and FIG. The center of gravity B M is deviated toward the smaller (i.e., smaller) direction, that is, toward the side where the scanning of the ion beam 2 in the scanning electromagnet 4 is smaller. Therefore, as shown in FIG. Is. Therefore, the angle of the ion beam 2 with respect to the Z axis, that is, the parallelism θ is not 0 degree.
【００４７】図６は、平行化電磁石６における曲げ戻し
が不足の場合の例を示す。この場合も、イオンビーム２
の平行度θは０度ではない。FIG. 6 shows an example in which the bending back of the parallelizing electromagnet 6 is insufficient. Also in this case, the ion beam 2
Is not 0 degree.
【００４８】上記のような関係は、上流側の二つのファ
ラデーカップＦとその真ん中の下流側の一つのファラデ
ーカップＢの組が、イオンビーム２の走査方向Ｘ上のど
の位置にあっても成立する。The above relationship is established regardless of the position of the two Faraday cups F on the upstream side and one Faraday cup B on the downstream side in the middle in the scanning direction X of the ion beam 2. To do.
【００４９】 このように、平行化電磁石６における
イオンビーム２の曲げ戻しの過不足の大きさは、ＦM −
ＢM の絶対値によって求めることができ、過大か不足か
はＦM −ＢM の極性によって求めることができる。この
例の場合は、ＦM −ＢM の極性が正の場合は曲げ戻し過
大であり、従ってその差に相当する分、平行化電磁石６
に供給する励磁電流ＩC を小さくし、ＦM −ＢM の極性
が負の場合は曲げ戻し不足であり、従ってその差に相当
する分、平行化電磁石６に供給する励磁電流ＩC を大き
くし、このようにしてＦM −ＢM を０にする。As described above, the size of the excess or deficiency of the bending back of the ion beam 2 in the collimating electromagnet 6 is F M −.
The absolute value of B M can be obtained, and whether it is excessive or insufficient can be obtained by the polarity of F M −B M. In the case of this example, when the polarity of F M −B M is positive, the bending back is excessive. Therefore, the parallelizing electromagnet 6 is equivalent to the difference.
When the exciting current I C supplied to the coil is reduced and the polarity of F M −B M is negative, there is insufficient bending back. Therefore, the exciting current I C supplied to the parallelizing electromagnet 6 is increased by the amount corresponding to the difference. and, to 0 F M -B M in this way.
【００５０】このようにして容易に、平行化電磁石６に
供給する励磁電流ＩC の値を、平行ビームを得るのに適
正な値に設定することができる。これは、波形整形・制
御器４０において自動で行うことも可能である。In this way, the value of the exciting current I C supplied to the collimating electromagnet 6 can be easily set to an appropriate value for obtaining a parallel beam. This can be automatically performed by the waveform shaping / control device 40.
【００５１】尚、走査電磁石４および平行化電磁石６に
おけるイオンビーム２の曲げ方向が上記例とは逆（即
ち、ビーム進行方向に向いて右方向）の場合は、平行化
電磁石６におけるイオンビーム２の曲げ戻しが過大か不
足かは、上記例と逆になることは容易に理解できよう。When the bending direction of the ion beam 2 in the scanning electromagnet 4 and the collimating electromagnet 6 is opposite to that in the above example (that is, rightward in the beam traveling direction), the ion beam 2 in the collimating electromagnet 6 is changed. It is easy to understand that whether or not the bending back is excessive or insufficient is the opposite of the above example.
【００５２】上記実施例の平行化調整方法は、前述した
従来の設定方法１と違って、イオンビーム２の平行度
を、イオンビームの重心位置を計測することで実際に計
測するので、平行化電磁石６に供給する励磁電流ＩC の
設定を正確に行うことができる。Unlike the conventional setting method 1 described above, the parallelization adjusting method of the above embodiment actually measures the parallelism of the ion beam 2 by measuring the position of the center of gravity of the ion beam. The exciting current I C supplied to the electromagnet 6 can be set accurately.
【００５３】しかも、前述した従来の設定方法２と違っ
て、上流側の多点ビームモニタ２０における計測が１
回、下流側の多点ビームモニタ２２における計測が１回
の合計２回の計測で済むため、平行化電磁石６に供給す
る励磁電流ＩC の設定を短時間で行うことができる。よ
り具体的には、前述したように上流側の多点ビームモニ
タ２０が１６個のファラデーカップＦから成り、下流側
の多点ビームモニタ２２が１１個のファラデーカップＢ
から成る場合、従来の設定方法２では合計２７点の計測
が必要であったのに対して、上記実施例の方法では、上
流側で１点（二つのファラデーカップＦを用いるがそれ
らは並列接続しているので１点とみなすことができ
る）、下流側で１点の合計２点の計測で済むため、計測
に要する時間は単純計算すると２／２７という短時間で
済む。Moreover, unlike the above-described conventional setting method 2, the number of measurements on the upstream multipoint beam monitor 20 is 1.
Since the measurement by the multi-point beam monitor 22 on the downstream side only needs to be performed once, that is, two times in total, the exciting current I C to be supplied to the parallelizing electromagnet 6 can be set in a short time. More specifically, as described above, the upstream multipoint beam monitor 20 includes 16 Faraday cups F, and the downstream multipoint beam monitor 22 includes 11 Faraday cups B.
In contrast, the conventional setting method 2 requires a total of 27 points to be measured, whereas the method of the above embodiment uses one point on the upstream side (two Faraday cups F are connected in parallel. Since it can be regarded as one point), the total of two points, one point on the downstream side, can be measured, and therefore the time required for the measurement can be as short as 2/27 when simply calculated.
【００５４】尚、上記実施例では、上流側の二つのファ
ラデーカップＦと、それらのちょうど真ん中に位置する
下流側の一つのファラデーカップＢとを用いているが、
それとは逆に、下流側の二つのファラデーカップＢ（例
えば図２に示すファラデーカップＢ5 およびＢ6 ）と、
そのちょうど真ん中に位置する上流側の一つのファラデ
ーカップＦ（例えば図２に示すファラデーカップＦ8 ）
とを用いても、上記と同様にして、平行ビームを得るた
めの平行化電磁石６に対する励磁電流ＩC の設定を正確
にかつ短時間で行うことができる。In the above embodiment, two Faraday cups F on the upstream side and one Faraday cup B on the downstream side located in the middle thereof are used.
On the contrary, two downstream Faraday cups B (for example, Faraday cups B 5 and B 6 shown in FIG. 2),
One Faraday cup F on the upstream side located just in the middle (for example, Faraday cup F 8 shown in FIG. 2)
Even if is used, similarly to the above, the exciting current I C for the parallelizing electromagnet 6 for obtaining the parallel beam can be set accurately and in a short time.
【００５５】次に、上流側の多点ビームモニタ２０を構
成する各ファラデーカップＦと下流側の多点ビームモニ
タ２２を構成する各ファラデーカップＢとが等ピッチ配
列されていない場合の例を説明する。即ち、図７に示す
ように、上流側のファラデーカップＦ間の間隔（ピッ
チ）はＬF であり、下流側のファラデーカップＢ間の間
隔（ピッチ）はＬB であり、上流側のファラデーカップ
Ｆと下流側のファラデーカップＢ間の間隔（ピッチ）は
ＬFBであり、各間隔ＬF 、ＬB 、ＬFBの大きさは任意で
ある。これが一般的な場合であり、その内で、ＬF ＝Ｌ
B ＝２ＬFB＝２Ｌという特殊な場合が前述した図２の例
である。Next, an example in which the respective Faraday cups F constituting the upstream multipoint beam monitor 20 and the respective Faraday cups B constituting the downstream multipoint beam monitor 22 are not arranged at equal pitches will be described. To do. That is, as shown in FIG. 7, the interval (pitch) between the upstream Faraday cups F is L F , and the interval (pitch) between the downstream Faraday cups B is L B , and the upstream Faraday cups are The interval (pitch) between F and the Faraday cup B on the downstream side is L FB , and the sizes of the intervals L F , L B , and L FB are arbitrary. This is the general case, in which L F = L
The special case of B = 2L FB = 2L is the example of FIG. 2 described above.
【００５６】このようなファラデーカップを用いた平行
化調整方法の工程の例を、先の実施例との相違点を主体
にして、以下に説明する。尚、この実施例の場合も、各
工程における以下のような処理ないし制御は、波形整形
・制御器４０において行われる。An example of the steps of the parallelization adjusting method using such a Faraday cup will be described below, focusing on the differences from the previous embodiment. In the case of this embodiment as well, the following processing or control in each step is performed by the waveform shaping / controller 40.
【００５７】 この実施例の場合も、上流側の二つの
ファラデーカップＦ、例えばファラデーカップＦ8 およ
びＦ9 と、下流側の一つのファラデーカップＢ、例えば
ファラデーカップＢ6 とをそれぞれ用いてビーム電流を
計測して、それのビーム走査信号４８に対する波形を計
測する。但しこの場合は、図２の例の場合と違って、フ
ァラデーカップＦ8 とＦ9 のビーム電流を独立して計測
する。このようにして、ファラデーカップＦ8 、Ｆ9 、
Ｂ6 を用いて計測されたビーム電流波形ＩF8、ＩF9、Ｉ
B6の一例を図８に示す。Also in the case of this embodiment, the beam current is increased by using two Faraday cups F on the upstream side, for example, Faraday cups F 8 and F 9, and one Faraday cup B on the downstream side, for example, Faraday cup B 6. Is measured and the waveform of the beam scanning signal 48 is measured. However, in this case, unlike the case of the example of FIG. 2, the beam currents of the Faraday cups F 8 and F 9 are measured independently. In this way, Faraday cups F 8 , F 9 ,
Beam current waveforms I F8 , I F9 , I measured using B 6
An example of B6 is shown in FIG.
【００５８】 上記ビーム電流波形ＩF8、ＩF9、ＩB6
から、それらの波形データのビーム走査信号４８上での
重心位置ＦM8、ＦM9、ＢM6をそれぞれ求める。この場合
も、ビーム電流に適当なしきい値を設けても良いのは前
述のとおりである。The beam current waveforms I F8 , I F9 , I B6
From these, the barycentric positions F M8 , F M9 , and B M6 of the waveform data on the beam scanning signal 48 are obtained. Also in this case, the beam current may be provided with an appropriate threshold value as described above.
【００５９】 上記二つの重心位置ＦM8、ＦM9と、そ
れを求めるのに用いた二つのファラデーカップＦ8 、Ｆ
9 のビーム走査方向Ｘ上での空間的位置との関係を表す
一次関数を求める。図９の例では、上記重心位置を縦軸
に、上記空間的位置を横軸に取って、上記一次関数を直
線Ｇで示している。この直線Ｇは、Ｆ8 とＦM8との交点
ＰF8と、Ｆ9 とＦM9との交点ＰF9とを結んだ線である。
Ｂ6 とＢM6との交点ＰB6がこの直線Ｇ上にあれば、イオ
ンビーム２は完全に平行化されているといえる。これ
は、イオンビーム２が平行ビームであれば、イオンビー
ム２の重心位置と、それを計測するのに用いたファラデ
ーカップの空間的位置との関係が、イオンビーム２の上
流側および下流側の両者において全て同一になるからで
ある。The above two center of gravity positions F M8 and F M9 and the two Faraday cups F 8 and F used to obtain them
A linear function representing the relationship between 9 and the spatial position in the beam scanning direction X is obtained. In the example of FIG. 9, the linear function is indicated by the straight line G, where the vertical axis represents the center of gravity position and the horizontal axis represents the spatial position. The straight line G is a line connecting the intersection point P F8 between F 8 and F M8 and the intersection point P F9 between F 9 and F M9 .
If the intersection point P B6 between B 6 and B M6 is on this straight line G, it can be said that the ion beam 2 is perfectly parallelized. This is because if the ion beam 2 is a parallel beam, the relationship between the position of the center of gravity of the ion beam 2 and the spatial position of the Faraday cup used for measuring the ion beam 2 depends on the upstream side and the downstream side of the ion beam 2. This is because they are all the same.
【００６０】 上記直線Ｇから、イオンビーム２が完
全に平行化されている場合の、ファラデーカップＢ6 の
空間的位置におけるイオンビーム２のビーム走査信号４
８上での重心位置ＢM6′を求める、これは、矢印Ｃのよ
うに、Ｂ6 の位置における直線Ｇ上の点ＰB6′を求め、
更に矢印Ｄのように、当該点ＰB6′での重心位置ＢM6′
を求めることで、求めることができる。From the straight line G, the beam scanning signal 4 of the ion beam 2 at the spatial position of the Faraday cup B 6 when the ion beam 2 is perfectly parallelized.
The barycentric position B M6 ′ on 8 is found, which is the point P B6 ′ on the straight line G at the position of B 6 as indicated by arrow C,
Further, as indicated by an arrow D, the center of gravity B M6 ′ at the point P B6 ′ is
You can ask for
【００６１】従って、図８の例の場合は、ＢM6′≠ＢM6
だから、イオンビーム２は平行ビームではない。具体的
には、図９に示すように、ビーム走査信号４８が小さい
方に、即ち走査電磁石４におけるイオンビーム２の走査
が小さい方に、現実の重心位置ＢM6がずれているから、
先に図５に示した場合と同様に、平行化電磁石６におけ
る曲げ戻しが過大である。従って、イオンビームの平行
度θは０度ではない。Therefore, in the case of the example of FIG. 8, B M6 ′ ≠ B M6
Therefore, the ion beam 2 is not a parallel beam. Specifically, as shown in FIG. 9, the actual barycenter position B M6 is displaced toward the smaller beam scanning signal 48, that is, toward the smaller scanning of the ion beam 2 in the scanning electromagnet 4,
Similar to the case shown in FIG. 5, the bending back of the parallelizing electromagnet 6 is excessive. Therefore, the parallelism θ of the ion beam is not 0 degree.
【００６２】 このように、平行化電磁石６における
イオンビーム２の曲げ戻しの過不足の大きさは、ＢM6′
−ＢM6の絶対値によって求めることができ、過大か不足
かはＢM6′−ＢM6の極性によって求めることができる。
この例の場合は、ＢM6′−ＢM6の極性が正の場合は曲げ
戻し過大であり、従ってその差に相当する分、平行化電
磁石６に供給する励磁電流ＩC を小さくし、ＢM6′−Ｂ
M6の極性が負の場合は曲げ戻し不足であり、従ってその
差に相当する分、平行化電磁石６に供給する励磁電流Ｉ
C を大きくし、このようにしてＢM6′−ＢM を０にす
る。As described above, the amount of excess or deficiency of the bending back of the ion beam 2 in the collimating electromagnet 6 is B M6 ′.
It can be obtained by the absolute value of −B M6 , and whether it is excessive or insufficient can be obtained by the polarity of B M6 ′ −B M6 .
In the case of this example, when the polarity of B M6 ′ −B M6 is positive, the bending back is excessive. Therefore, the exciting current I C supplied to the parallelizing electromagnet 6 is reduced by an amount corresponding to the difference, and B M6 ′ -B
When the polarity of M6 is negative, the bending back is insufficient. Therefore, the exciting current I supplied to the parallelizing electromagnet 6 is equivalent to the difference.
C is increased and B M6 ′ -B M is set to 0 in this way.
【００６３】このようにして容易に、平行化電磁石６に
供給する励磁電流ＩC の値を、平行ビームを得るのに適
正な値に設定することができる。これは、波形整形・制
御器４０において自動で行うことも可能である。In this way, the value of the exciting current I C supplied to the collimating electromagnet 6 can be easily set to an appropriate value for obtaining a parallel beam. This can be automatically performed by the waveform shaping / control device 40.
【００６４】尚上記のような関係は、上流側の二つのフ
ァラデーカップＦと下流側の一つのファラデーカップＢ
の組が、イオンビーム２の走査方向Ｘ上のどの位置にあ
っても成立する。The above-mentioned relationship is related to two Faraday cups F on the upstream side and one Faraday cup B on the downstream side.
Is established at any position in the scanning direction X of the ion beam 2.
【００６５】また、走査電磁石４および平行化電磁石６
におけるイオンビーム２の曲げ方向が上記例と逆（即
ち、ビーム進行方向に向いて右方向）の場合は、平行化
電磁石６におけるイオンビーム２の曲げ戻しが過大か不
足かは、上記例と逆になることは容易に理解できよう。Further, the scanning electromagnet 4 and the parallelizing electromagnet 6
In the case where the bending direction of the ion beam 2 in is opposite to the above example (that is, the right direction toward the beam advancing direction), whether the bending back of the ion beam 2 in the collimating electromagnet 6 is excessive or insufficient is opposite to the above example. It's easy to understand that.
【００６６】この実施例の平行化調整方法も、イオンビ
ーム２の平行度を、イオンビーム２の重心位置を計測す
ることで実際に計測するので、平行化電磁石６に供給す
る励磁電流ＩC の設定を正確に行うことができる。Also in the parallelization adjusting method of this embodiment, since the parallelism of the ion beam 2 is actually measured by measuring the position of the center of gravity of the ion beam 2, the exciting current I C supplied to the parallelizing electromagnet 6 is The settings can be made accurately.
【００６７】また、上流側の多点ビームモニタ２０にお
ける計測が２回、下流側の多点ビームモニタ２２におけ
る計測が１回の合計３回の計測で済むため、平行化電磁
石６に供給する励磁電流ＩC の設定を短時間で行うこと
ができる。Further, since the measurement on the upstream multipoint beam monitor 20 is performed twice and the measurement on the downstream multipoint beam monitor 22 is performed once, that is, a total of three measurements, the excitation supplied to the parallelizing electromagnet 6 is increased. The current I C can be set in a short time.
【００６８】先の図２および図３を参照して説明した実
施例とこの実施例とを比べると、先の実施例では、ファ
ラデーカップが等ピッチ配列であることを要するけれど
も、上流側の多点ビームモニタ２０における計測が１回
で済み、かつ図９に示したような一次関数を求める必要
がないので、計測およびデータの処理が容易であり、従
って平行化電磁石６の励磁電流設定をより簡単に行うこ
とができる。一方、この実施例では、逆に、上流側の多
点ビームモニタ２０における計測が２回になり、かつ図
９に示したような一次関数を求める処理が必要であるけ
れども、ファラデーカップが等ピッチ配列である必要が
ないので、機器構成の自由度が大きく汎用性が高い。Comparing the embodiment described with reference to FIGS. 2 and 3 with this embodiment, it is necessary that the Faraday cups are arranged at an equal pitch in the embodiment, but the upstream side has a large number. Since the measurement in the point beam monitor 20 only needs to be performed once and there is no need to obtain the linear function as shown in FIG. 9, the measurement and data processing are easy, and therefore, the excitation current setting of the paralleling electromagnet 6 can be more easily performed. Easy to do. On the other hand, in the present embodiment, conversely, although the multi-point beam monitor 20 on the upstream side performs the measurement twice and the processing for obtaining the linear function as shown in FIG. 9 is necessary, the Faraday cup has an equal pitch. Since it does not have to be an array, it has a high degree of freedom in equipment configuration and high versatility.
【００６９】この後の実施例でも、上流側の二つのファ
ラデーカップＦと下流側の一つのファラデーカップＢと
を用いているが、それとは逆に、下流側の二つのファラ
デーカップＢ（例えば図７に示すファラデーカップＢ5
およびＢ6 ）と、上流側の一つのファラデーカップＦ
（例えば図７に示すファラデーカップＦ8 ）とを用いて
も、上記と同様にして、平行ビームを得るための平行化
電磁石６に供給する励磁電流ＩC の設定を正確にかつ短
時間で行うことができる。Also in the subsequent embodiment, two Faraday cups F on the upstream side and one Faraday cup B on the downstream side are used. On the contrary, two Faraday cups B on the downstream side (for example, FIG. Faraday cup B 5 shown in 7
And B 6 ) and one Faraday cup F on the upstream side.
Even if (for example, Faraday cup F 8 shown in FIG. 7) is used, the exciting current I C to be supplied to the collimating electromagnet 6 for obtaining a parallel beam is accurately and quickly set in the same manner as above. be able to.
【００７０】尚、上記いずれの実施例でも、走査電磁石
４および平行化電磁石６を用いて、磁界によってイオン
ビーム２を平行ビーム化しているが、それの代わりに、
上下流に配置された２組の平行平板状の電極を用いて、
即ち上流側に配置されていてイオンビームを静電的に走
査する走査電極と、下流側に配置されていてイオンビー
ム２を静電的に曲げ戻す平行化電極とを用いて、電界に
よってイオンビーム２を平行ビーム化するようにしても
良い。その場合は、下流側の平行化電極に供給する電圧
を上記と同様の方法で設定すれば良い。In each of the above embodiments, the scanning electromagnet 4 and the collimating electromagnet 6 are used to collimate the ion beam 2 by a magnetic field.
By using two sets of parallel plate electrodes arranged in the upstream and downstream,
That is, by using a scanning electrode which is arranged on the upstream side and electrostatically scans the ion beam, and a parallelizing electrode which is arranged on the downstream side and electrostatically bends back the ion beam 2, an ion beam is generated by an electric field. 2 may be made into a parallel beam. In that case, the voltage supplied to the collimating electrode on the downstream side may be set by the same method as described above.
【００７１】[0071]
【発明の効果】この発明は上記のとおり構成されている
ので、次のような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【００７２】請求項１および２記載の平行化調整方法に
よれば、イオンビームの平行度を、イオンビームの重心
位置を計測することで実際に計測するので、イオンビー
ムを曲げ戻す平行化手段に供給する電流または電圧の設
定を正確に行うことができる。According to the parallelization adjusting method of the first and second aspects, since the parallelism of the ion beam is actually measured by measuring the position of the center of gravity of the ion beam, the parallelization means for bending back the ion beam is used. The supplied current or voltage can be set accurately.
【００７３】しかも、上流側ビームモニタにおける計測
が１回、下流側ビームモニタにおける計測が１回の合計
２回の計測で済むため、平行化手段に供給する電流また
は電圧の設定を短時間で行うことができる。Moreover, since the measurement by the upstream beam monitor and the measurement by the downstream beam monitor only need to be performed twice, that is, the current or voltage supplied to the collimating means can be set in a short time. be able to.
【００７４】請求項３記載の平行化調整方法によれば、
イオンビームの平行度を、イオンビームの重心位置を計
測することで実際に計測するので、イオンビームを曲げ
戻す平行化手段に供給する電流または電圧の設定を正確
に行うことができる。According to the parallelization adjusting method of claim 3,
Since the parallelism of the ion beam is actually measured by measuring the barycentric position of the ion beam, it is possible to accurately set the current or voltage supplied to the collimating means for bending back the ion beam.
【００７５】しかも、上流側ビームモニタにおける計測
が２回、下流側ビームモニタにおける計測が１回の合計
３回の計測で済むため、平行化手段に供給する電流また
は電圧の設定を短時間で行うことができる。Moreover, since the measurement by the upstream beam monitor is performed twice and the measurement by the downstream beam monitor is performed once, that is, three times in total, the current or voltage supplied to the collimating means is set in a short time. be able to.
【００７６】また、上流側ビームモニタを構成するファ
ラデーカップと、下流側ビームモニタを構成するファラ
デーカップとが等ピッチ配列である必要がないので、機
器構成の自由度が大きく汎用性が高い。Further, since it is not necessary for the Faraday cups constituting the upstream beam monitor and the Faraday cups constituting the downstream beam monitor to have an equal pitch arrangement, the degree of freedom in equipment configuration is large and versatility is high.
【００７７】請求項４記載の平行化調整方法によれば、
イオンビームの平行度を、イオンビームの重心位置を計
測することで実際に計測するので、イオンビームを曲げ
戻す平行化手段に供給する電流または電圧の設定を正確
に行うことができる。According to the parallelization adjusting method of claim 4,
Since the parallelism of the ion beam is actually measured by measuring the barycentric position of the ion beam, it is possible to accurately set the current or voltage supplied to the collimating means for bending back the ion beam.
【００７８】しかも、上流側ビームモニタにおける計測
が１回、下流側ビームモニタにおける計測が２回の合計
３回の計測で済むため、平行化手段に供給する電流また
は電圧の設定を短時間で行うことができる。Moreover, since the measurement by the upstream beam monitor is once and the measurement by the downstream beam monitor is two, that is, three times in total, the current or voltage to be supplied to the collimating means can be set in a short time. be able to.
【００７９】また、上流側ビームモニタを構成するファ
ラデーカップと下流側ビームモニタを構成するファラデ
ーカップとが等ピッチ配列である必要がないので、機器
構成の自由度が大きく汎用性が高い。Further, since it is not necessary that the Faraday cups constituting the upstream beam monitor and the Faraday cups constituting the downstream beam monitor be arranged at an equal pitch, the degree of freedom in equipment configuration is large and versatility is high.
【００８０】請求項５記載の平行化調整方法によれば、
上流側ビームモニタおよび下流側ビームモニタとして、
上流側の多点ビームモニタおよび下流側の多点ビームモ
ニタをそれぞれ用いるので、機器構成の簡略化を図るこ
とができる。According to the parallelization adjusting method of claim 5,
As an upstream beam monitor and a downstream beam monitor,
Since the upstream multi-point beam monitor and the downstream multi-point beam monitor are used, the device configuration can be simplified.
【図１】この発明に係る平行化調整方法を実施する装置
の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an apparatus for carrying out a parallelization adjusting method according to the present invention.
【図２】上流側ビームモニタを構成するファラデーカッ
プと下流側ビームモニタを構成するファラデーカップと
が等ピッチ配列の場合の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example in which a Faraday cup that constitutes an upstream beam monitor and a Faraday cup that constitutes a downstream beam monitor have an equal pitch arrangement.
【図３】図２のファラデーカップで得られたビーム電流
波形の例を示す図である。3 is a diagram showing an example of a beam current waveform obtained by the Faraday cup of FIG.
【図４】イオンビームが完全に平行化されている場合の
ビーム軌道の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a beam trajectory when an ion beam is perfectly collimated.
【図５】イオンビームの曲げ戻しが過大な場合のビーム
軌道の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a beam trajectory when the ion beam is excessively bent back.
【図６】イオンビームの曲げ戻しが不足している場合の
ビーム軌道の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a beam trajectory in the case where the bending back of the ion beam is insufficient.
【図７】上流側ビームモニタを構成するファラデーカッ
プと下流側ビームモニタを構成するファラデーカップと
が等ピッチ配列されていない場合の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example in which the Faraday cups constituting the upstream beam monitor and the Faraday cups constituting the downstream beam monitor are not arranged at equal pitches.
【図８】図７のファラデーカップで得られたビーム電流
波形の例を示す図である。8 is a diagram showing an example of a beam current waveform obtained by the Faraday cup of FIG.
【図９】ビーム走査信号上でのイオンビームの重心位置
と、それを計測するのに用いたファラデーカップのビー
ム走査方向上での空間的位置との関係を表す一次関数の
例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a linear function representing the relationship between the position of the center of gravity of the ion beam on the beam scanning signal and the spatial position in the beam scanning direction of the Faraday cup used to measure it. is there.
【図１０】イオンビームを平行走査する構成のイオン注
入装置の一例を部分的に示す図である。FIG. 10 is a diagram partially showing an example of an ion implantation apparatus configured to perform parallel scanning with an ion beam.
【図１１】図１０中の多点ビームモニタ周りの拡大斜視
図である。11 is an enlarged perspective view around the multi-point beam monitor in FIG.
【図１２】円筒状のビーム電流密度分布を有するイオン
ビームの例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of an ion beam having a cylindrical beam current density distribution.
２ イオンビーム ４ 走査電磁石 ６ 平行化電磁石 ８ 基板 １０ ホルダ １２ ホルダ駆動装置 ２０ 上流側の多点ビームモニタ ２２ 下流側の多点ビームモニタ ３０ ビーム電流変換器 ４０ 波形整形・制御器 ４８ ビーム走査信号 ５０ 走査電源 ６０ 平行化電源 ＩC 励磁電流 Ｆ、Ｂ ファラデーカップ ＦM 、ＢM 重心位置2 Ion beam 4 Scanning electromagnet 6 Parallelizing electromagnet 8 Substrate 10 Holder 12 Holder driving device 20 Multipoint beam monitor on the upstream side 22 Multipoint beam monitor on the downstream side 30 Beam current converter 40 Waveform shaping / controlling device 48 Beam scanning signal 50 scanning power source 60 collimate the power I C excitation current F, B Faraday cup F M, B M barycentric position
Claims (5)
したイオンビームを下流側の平行化手段によって電気的
に曲げ戻すことによって、イオンビームを平行走査する
構成のイオン注入装置において、イオンビームのビーム
ラインに沿って上流側と下流側とに互いに距離をあけて
配置された上流側ビームモニタおよび下流側ビームモニ
タであって、上流側ビームモニタはイオンビームの走査
方向に沿って配置された二つのファラデーカップを有
し、下流側ビームモニタはイオンビームの走査方向にお
いて上流側ビームモニタの前記二つのファラデーカップ
のちょうど真ん中に位置するファラデーカップを有して
おり、そのような上流側ビームモニタおよび下流側ビー
ムモニタを用いて、イオンビームが上流側ビームモニタ
に入射する状態でイオンビームを走査して、同ビームモ
ニタの前記二つのファラデーカップを互いに並列接続し
ておいてそれらを用いてビーム電流波形を計測して、こ
のビーム電流波形から上流側ビームモニタの位置におけ
るイオンビームのビーム走査信号上での重心位置を求
め、イオンビームが下流側ビームモニタに入射する状態
でイオンビームを走査して、同ビームモニタの前記ファ
ラデーカップを用いてビーム電流波形を計測して、この
ビーム電流波形から下流側ビームモニタの位置における
イオンビームのビーム走査信号上での重心位置を求め、
上記のようにして求めた二つの重心位置が互いに一致す
るように、前記平行化手段に供給する電流または電圧を
増減させて同平行化手段におけるビームの曲げ戻しの度
合を調整することを特徴とするイオンビームの平行化調
整方法。1. An ion implantation apparatus configured to perform parallel scanning of an ion beam by electrically bending back an ion beam electrically scanned by an upstream scanning means by a downstream collimating means. The upstream beam monitor and the downstream beam monitor are arranged along the beam line at a distance from each other on the upstream side and the downstream side, and the upstream beam monitor is a beam monitor arranged along the scanning direction of the ion beam. A downstream Faraday cup having a Faraday cup located exactly in the middle of the two Faraday cups of the upstream beam monitor in the ion beam scanning direction. Using the downstream beam monitor, make sure that the ion beam is incident on the upstream beam monitor. Scan the beam and connect the two Faraday cups of the same beam monitor in parallel to each other to measure the beam current waveform, and use this beam current waveform to measure the ion beam at the position of the upstream beam monitor. Obtain the center of gravity position on the beam scanning signal, scan the ion beam with the ion beam incident on the downstream beam monitor, measure the beam current waveform using the Faraday cup of the beam monitor, From the current waveform, find the barycentric position on the beam scanning signal of the ion beam at the position of the downstream beam monitor,
It is characterized in that the degree of bending back of the beam in the parallelizing means is adjusted by increasing or decreasing the current or voltage supplied to the parallelizing means so that the two barycentric positions obtained as described above coincide with each other. Ion beam collimation adjustment method.
したイオンビームを下流側の平行化手段によって電気的
に曲げ戻すことによって、イオンビームを平行走査する
構成のイオン注入装置において、イオンビームのビーム
ラインに沿って上流側と下流側とに互いに距離をあけて
配置された上流側ビームモニタおよび下流側ビームモニ
タであって、下流側ビームモニタはイオンビームの走査
方向に沿って配置された二つのファラデーカップを有
し、上流側ビームモニタはイオンビームの走査方向にお
いて下流側ビームモニタの前記二つのファラデーカップ
のちょうど真ん中に位置するファラデーカップを有して
おり、そのような上流側ビームモニタおよび下流側ビー
ムモニタを用いて、イオンビームが下流側ビームモニタ
に入射する状態でイオンビームを走査して、同ビームモ
ニタの前記二つのファラデーカップを互いに並列接続し
ておいてそれらを用いてビーム電流波形を計測して、こ
のビーム電流波形から下流側ビームモニタの位置におけ
るイオンビームのビーム走査信号上での重心位置を求
め、イオンビームが上流側ビームモニタに入射する状態
でイオンビームを走査して、同ビームモニタの前記ファ
ラデーカップを用いてビーム電流波形を計測して、この
ビーム電流波形から上流側ビームモニタの位置における
イオンビームのビーム走査信号上での重心位置を求め、
上記のようにして求めた二つの重心位置が互いに一致す
るように、前記平行化手段に供給する電流または電圧を
増減させて同平行化手段におけるビームの曲げ戻しの度
合を調整することを特徴とするイオンビームの平行化調
整方法。2. An ion implantation apparatus configured to perform parallel scanning of an ion beam by electrically bending back an ion beam electrically scanned by an upstream scanning means by a downstream collimating means. The upstream beam monitor and the downstream beam monitor are arranged along the beam line at a distance from each other on the upstream side and the downstream side, and the downstream beam monitor is a beam monitor arranged along the scanning direction of the ion beam. The upstream beam monitor has a Faraday cup located exactly in the middle of the two Faraday cups of the downstream beam monitor in the scanning direction of the ion beam. Use the downstream beam monitor to check whether the ion beam is incident on the downstream beam monitor. Scan the beam, and connect the two Faraday cups of the same beam monitor in parallel to each other to measure the beam current waveform, and from this beam current waveform, measure the ion beam at the position of the downstream beam monitor. Obtain the center of gravity position on the beam scanning signal, scan the ion beam with the ion beam incident on the upstream beam monitor, and measure the beam current waveform using the Faraday cup of the beam monitor. From the current waveform, find the position of the center of gravity of the ion beam on the beam scanning signal at the position of the upstream beam monitor,
It is characterized in that the degree of bending back of the beam in the parallelizing means is adjusted by increasing or decreasing the current or voltage supplied to the parallelizing means so that the two barycentric positions obtained as described above coincide with each other. Ion beam collimation adjustment method.
したイオンビームを下流側の平行化手段によって電気的
に曲げ戻すことによって、イオンビームを平行走査する
構成のイオン注入装置において、イオンビームのビーム
ラインに沿って上流側と下流側とに互いに距離をあけて
配置された上流側ビームモニタおよび下流側ビームモニ
タであって、上流側ビームモニタはイオンビームの走査
方向に沿って配置された二つのファラデーカップを有
し、下流側ビームモニタはイオンビームの走査方向にお
いて上流側ビームモニタの前記二つのファラデーカップ
と任意の位置関係にあるファラデーカップを有してお
り、そのような上流側ビームモニタおよび下流側ビーム
モニタを用いて、イオンビームが上流側ビームモニタに
入射する状態でイオンビームを走査して、同ビームモニ
タの前記二つのファラデーカップをそれぞれ用いてビー
ム電流波形を二つ計測して、この各ビーム電流波形から
上流側ビームモニタの位置におけるイオンビームのビー
ム走査信号上での第１および第２の重心位置をそれぞれ
求め、イオンビームが下流側ビームモニタに入射する状
態でイオンビームを走査して、同ビームモニタの前記フ
ァラデーカップを用いてビーム電流波形を計測して、こ
のビーム電流波形から下流側ビームモニタの位置におけ
るイオンビームのビーム走査信号上での第３の重心位置
を求め、前記ビーム走査信号上での第１および第２の重
心位置と、それを求めるのに用いた二つのファラデーカ
ップのビーム走査方向上での空間的位置との関係を表わ
す一次関数を求め、この一次関数から、イオンビームが
完全に平行化されている場合の前記下流側ビームモニタ
の前記ファラデーカップの空間的位置におけるイオンビ
ームのビーム走査信号上での第４の重心位置を求め、上
記のようにして求めた第３と第４の重心位置が互いに一
致するように、前記平行化手段に供給する電流または電
圧を増減させて同平行化手段におけるビームの曲げ戻し
の度合を調節することを特徴とするイオンビームの平行
化調整方法。3. An ion implantation apparatus configured to perform parallel scanning of an ion beam by electrically bending back an ion beam electrically scanned by an upstream scanning means by a downstream collimating means. The upstream beam monitor and the downstream beam monitor are arranged along the beam line at a distance from each other on the upstream side and the downstream side, and the upstream beam monitor is a beam monitor arranged along the scanning direction of the ion beam. The Faraday cup has two Faraday cups, and the downstream beam monitor has a Faraday cup having an arbitrary positional relationship with the two Faraday cups of the upstream beam monitor in the scanning direction of the ion beam. And the downstream beam monitor, with the ion beam incident on the upstream beam monitor. Scan the beam, measure two beam current waveforms using the two Faraday cups of the same beam monitor, and from these beam current waveforms, on the beam scanning signal of the ion beam at the position of the upstream beam monitor. The first and second center-of-gravity positions of the beam are measured, the ion beam is scanned while the ion beam is incident on the downstream beam monitor, and the beam current waveform is measured using the Faraday cup of the beam monitor. From the beam current waveform, the third barycentric position on the beam scanning signal of the ion beam at the position of the downstream beam monitor is obtained, and the first and second barycentric positions on the beam scanning signal are obtained. A linear function expressing the relationship between the spatial positions in the beam scanning direction of the two Faraday cups used for The fourth barycentric position on the beam scanning signal of the ion beam at the spatial position of the Faraday cup of the downstream side beam monitor when the beam is completely collimated is obtained as described above. The current or voltage supplied to the collimating means is increased or decreased to adjust the degree of beam bending back in the collimating means so that the third and fourth barycentric positions coincide with each other. Parallelization adjustment method.
したイオンビームを下流側の平行化手段によって電気的
に曲げ戻すことによって、イオンビームを平行走査する
構成のイオン注入装置において、イオンビームのビーム
ラインに沿って上流側と下流側とに互いに距離をあけて
配置された上流側ビームモニタおよび下流側ビームモニ
タであって、下流側ビームモニタはイオンビームの走査
方向に沿って配置された二つのファラデーカップを有
し、上流側ビームモニタはイオンビームの走査方向にお
いて下流側ビームモニタの前記二つのファラデーカップ
と任意の位置関係にあるファラデーカップを有してお
り、そのような上流側ビームモニタおよび下流側ビーム
モニタを用いて、イオンビームが下流側ビームモニタに
入射する状態でイオンビームを走査して、同ビームモニ
タの前記二つのファラデーカップをそれぞれ用いてビー
ム電流波形を二つ計測して、この各ビーム電流波形から
下流側ビームモニタの位置におけるイオンビームのビー
ム走査信号上での第１および第２の重心位置をそれぞれ
求め、イオンビームが上流側ビームモニタに入射する状
態でイオンビームを走査して、同ビームモニタの前記フ
ァラデーカップを用いてビーム電流波形を計測して、こ
のビーム電流波形から上流側ビームモニタの位置におけ
るイオンビームのビーム走査信号上での第３の重心位置
を求め、前記ビーム走査信号上での第１および第２の重
心位置と、それを求めるのに用いた二つのファラデーカ
ップのビーム走査方向上での空間的位置との関係を表わ
す一次関数を求め、この一次関数から、イオンビームが
完全に平行化されている場合の前記上流側ビームモニタ
の前記ファラデーカップの空間的位置におけるイオンビ
ームのビーム走査信号上での第４の重心位置を求め、上
記のようにして求めた第３と第４の重心位置が互いに一
致するように、前記平行化手段に供給する電流または電
圧を増減させて同平行化手段におけるビームの曲げ戻し
の度合を調節することを特徴とするイオンビームの平行
化調整方法。4. An ion implantation apparatus configured to perform parallel scanning of an ion beam by electrically bending an ion beam electrically scanned by an upstream scanning means back by a downstream collimating means. The upstream beam monitor and the downstream beam monitor are arranged along the beam line at a distance from each other on the upstream side and the downstream side, and the downstream beam monitor is a beam monitor arranged along the scanning direction of the ion beam. The upstream beam monitor has two Faraday cups having an arbitrary positional relationship with the two Faraday cups of the downstream beam monitor in the ion beam scanning direction. And the downstream beam monitor, with the ion beam incident on the downstream beam monitor. Scan the beam, measure two beam current waveforms using the two Faraday cups of the same beam monitor, and measure the beam scanning signal of the ion beam at the position of the downstream beam monitor from each beam current waveform. The first and second center-of-gravity positions of the beam monitor are obtained, the ion beam is scanned with the ion beam incident on the upstream beam monitor, and the beam current waveform is measured using the Faraday cup of the beam monitor. , The third barycentric position on the beam scanning signal of the ion beam at the position of the beam monitor on the upstream side from the beam current waveform, and the first and second barycentric positions on the beam scanning signal and the barycentric position. A linear function expressing the relationship between the spatial positions in the beam scanning direction of the two Faraday cups used for The fourth center of gravity position on the beam scanning signal of the ion beam at the spatial position of the Faraday cup of the upstream beam monitor in the case where the beam is completely collimated is determined as described above. The current or voltage supplied to the collimating means is increased or decreased to adjust the degree of beam bending back in the collimating means so that the third and fourth barycentric positions coincide with each other. Parallelization adjustment method.
ームモニタとして、イオンビームの走査方向に沿って互
いに等間隔に配置された復数のファラデーカップを有す
る上流側の多点ビームモニタおよび下流側の多点ビーム
モニタをそれぞれ用いる請求項１、２、３または４記載
のイオンビームの平行化調整方法。5. An upstream multi-point beam monitor and a downstream beam monitor, each having a number of Faraday cups arranged at equal intervals along the ion beam scanning direction, as the upstream beam monitor and the downstream beam monitor. The ion beam collimating and adjusting method according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein a multipoint beam monitor is used.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09020295A JP3407468B2 (en) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | Adjustment method for ion beam parallelization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09020295A JP3407468B2 (en) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | Adjustment method for ion beam parallelization |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08264151A true JPH08264151A (en) | 1996-10-11 |
| JP3407468B2 JP3407468B2 (en) | 2003-05-19 |
Family
ID=13991912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09020295A Expired - Lifetime JP3407468B2 (en) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | Adjustment method for ion beam parallelization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3407468B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001185072A (en) * | 1999-10-12 | 2001-07-06 | Applied Materials Inc | Ion implanter and beam stop using the same |
| WO2006020643A2 (en) * | 2004-08-13 | 2006-02-23 | Axcelis Technologies, Inc. | Ion beam measurement systems and methods for ion implant dose and uniformity control |
| JP2010516036A (en) * | 2007-01-12 | 2010-05-13 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | Magnetic field reduction technology at the ion implantation site |
| CN103779161A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-07 | 北京中科信电子装备有限公司 | Broadband beam scanning method for uniform ion implantation |
| CN103811256A (en) * | 2012-11-13 | 2014-05-21 | 斯伊恩股份有限公司 | Ion injection device, beam parallelization device and ion injection method |
-
1995
- 1995-03-22 JP JP09020295A patent/JP3407468B2/en not_active Expired - Lifetime
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| WO2006020643A3 (en) * | 2004-08-13 | 2006-06-22 | Axcelis Tech Inc | Ion beam measurement systems and methods for ion implant dose and uniformity control |
| JP2010516036A (en) * | 2007-01-12 | 2010-05-13 | ヴァリアン セミコンダクター イクイップメント アソシエイツ インコーポレイテッド | Magnetic field reduction technology at the ion implantation site |
| CN103779161A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-07 | 北京中科信电子装备有限公司 | Broadband beam scanning method for uniform ion implantation |
| CN103811256A (en) * | 2012-11-13 | 2014-05-21 | 斯伊恩股份有限公司 | Ion injection device, beam parallelization device and ion injection method |
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|---|---|
| JP3407468B2 (en) | 2003-05-19 |
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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