JPH0320662A - 質量分析マグネットに於けるイオン質量数計測装置 - Google Patents
質量分析マグネットに於けるイオン質量数計測装置Info
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- JPH0320662A JPH0320662A JP1154518A JP15451889A JPH0320662A JP H0320662 A JPH0320662 A JP H0320662A JP 1154518 A JP1154518 A JP 1154518A JP 15451889 A JP15451889 A JP 15451889A JP H0320662 A JPH0320662 A JP H0320662A
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- Japan
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- ion
- hall element
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- Electron Tubes For Measurement (AREA)
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、主としてイオン注入装置の質量分析マグネッ
トの磁場の強度を測定して基板へ注入されるイオンの質
量数を計測するイオン質量数計測装置に関する。
トの磁場の強度を測定して基板へ注入されるイオンの質
量数を計測するイオン質量数計測装置に関する。
（従来の技術）
従来、イオン注入装置に於いて、第１図及び第２図示の
ように、イオンビームａが湾曲して通る矩形断面の真空
チャンバーｂの上下に、質量分析マグネットｃＳｃを設
け、その磁場の強度を制御してイオン源から引出される
イオンビーム中の特定のイオンを選別し、イオン注入室
内に用意した基板にその選別した特定のイオンを注入す
ることが行なわれている。一般に、イオンの質量数Ｍ５
磁場の強さＢ（ガウス）、引出電圧ＴＥＸＴ（ボルト）
、イオンの円形軌道半径ｒ（ａｍ）、イオンの電荷Ｚこ
の間には、Ｍ／Ｚ− ４．８２８ Ｘ １０−５
（Ｂ ２ ｒ ２ ／Ｖ”ＲＸＴ ）の関係があ
り、しかも各種のイオンは夫々異なった質量数Ｍを持つ
ので、多種類のイオンが混在したイオンビームａの中か
ら特定のイオンを選別して基板へ入射させるために、イ
オン注入装置では、通常Ｚ，Ｖｇｘ↑及びｒを設定し、
質量分析マグネットＣＳＣの磁場の強さＢを制御して特
定のイオンの質量数Ｍを選び、可及的に特定のイオンを
選別している。従って注入されているイオンの種類を知
るには、磁場の強さＢを測定し、その値を２乗して定数
を掛けることにより可能であり、そのため第１図及び第
２図示の如く真空チャンバーｂに近接した個所に磁場の
強さＢを測定するためのホール素子ｄを設け、これに定
電流を流し出力電圧を増幅する電気回路ｅ、信号電送部
ｆ及び磁場の強さを２乗して定数を掛ける演算を行なう
演算回路ｇを接続し、更に表示器や他の機器とのインタ
ーフェース等のための回路ｈを接続して質量数Ｍ又はイ
オンの種類を知るようにしている。
ように、イオンビームａが湾曲して通る矩形断面の真空
チャンバーｂの上下に、質量分析マグネットｃＳｃを設
け、その磁場の強度を制御してイオン源から引出される
イオンビーム中の特定のイオンを選別し、イオン注入室
内に用意した基板にその選別した特定のイオンを注入す
ることが行なわれている。一般に、イオンの質量数Ｍ５
磁場の強さＢ（ガウス）、引出電圧ＴＥＸＴ（ボルト）
、イオンの円形軌道半径ｒ（ａｍ）、イオンの電荷Ｚこ
の間には、Ｍ／Ｚ− ４．８２８ Ｘ １０−５
（Ｂ ２ ｒ ２ ／Ｖ”ＲＸＴ ）の関係があ
り、しかも各種のイオンは夫々異なった質量数Ｍを持つ
ので、多種類のイオンが混在したイオンビームａの中か
ら特定のイオンを選別して基板へ入射させるために、イ
オン注入装置では、通常Ｚ，Ｖｇｘ↑及びｒを設定し、
質量分析マグネットＣＳＣの磁場の強さＢを制御して特
定のイオンの質量数Ｍを選び、可及的に特定のイオンを
選別している。従って注入されているイオンの種類を知
るには、磁場の強さＢを測定し、その値を２乗して定数
を掛けることにより可能であり、そのため第１図及び第
２図示の如く真空チャンバーｂに近接した個所に磁場の
強さＢを測定するためのホール素子ｄを設け、これに定
電流を流し出力電圧を増幅する電気回路ｅ、信号電送部
ｆ及び磁場の強さを２乗して定数を掛ける演算を行なう
演算回路ｇを接続し、更に表示器や他の機器とのインタ
ーフェース等のための回路ｈを接続して質量数Ｍ又はイ
オンの種類を知るようにしている。
（発明が解決しようとする課題）
前記従来の質量分析マグネットＣ，Ｃの磁場の強さを計
測する測定系に於いては、ホール素子ｄが周囲の温度変
化によるドリフトを受け、測定値の信頼性が乏しい欠点
があり、また、本−ル素子ｄとその電気回路ｅとが離れ
て設けられると、該マグネットに高電圧を印加した場合
にホール素子ｄと電気回路ｅの間の伝送回線にノイズが
入り正確な信号を送れない不都合があった。
測する測定系に於いては、ホール素子ｄが周囲の温度変
化によるドリフトを受け、測定値の信頼性が乏しい欠点
があり、また、本−ル素子ｄとその電気回路ｅとが離れ
て設けられると、該マグネットに高電圧を印加した場合
にホール素子ｄと電気回路ｅの間の伝送回線にノイズが
入り正確な信号を送れない不都合があった。
本発明は、こうした欠点等を解決し、温度の影響やノイ
ズの影饗を排して正確な質量数の測定可能なイオン質量
数計測装置を提供することを目的とするものである。
ズの影饗を排して正確な質量数の測定可能なイオン質量
数計測装置を提供することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明では、イオンビームが通過する真空チャンバーの
側方に、該イオンビームに磁場ヲ与えて該イオンビーム
中の特定のイオンを分析する質量分析マグネットを設け
、該特定のイオンの質量数を該真空チャンバーに取付け
たホール素子により計測するようにしたものに於いて、
該ホール素子にこれを冷却する冷却手段を設けることに
より、温度による影響を排し正確な質量数を測定出来る
ようにした。この場合、該ホール素子を取付けた冷却手
段と一体に、該ホール素子へ定電流を供給する定電流回
路と、該ホール素子からの出力電流の増幅回路と、電圧
一周波数変換器を設ければ、ノイズの影響をも排除し得
てより正確なイオン質量数を測定出来る。
側方に、該イオンビームに磁場ヲ与えて該イオンビーム
中の特定のイオンを分析する質量分析マグネットを設け
、該特定のイオンの質量数を該真空チャンバーに取付け
たホール素子により計測するようにしたものに於いて、
該ホール素子にこれを冷却する冷却手段を設けることに
より、温度による影響を排し正確な質量数を測定出来る
ようにした。この場合、該ホール素子を取付けた冷却手
段と一体に、該ホール素子へ定電流を供給する定電流回
路と、該ホール素子からの出力電流の増幅回路と、電圧
一周波数変換器を設ければ、ノイズの影響をも排除し得
てより正確なイオン質量数を測定出来る。
（作 用）
イオン源から引出された各種イオンが混在するイオンビ
ームは、真空チャンバーを通ってイオン注入室へ導かれ
、該イオン注入室に用意された基板に突入して基板のイ
オン注入処理力《行なわれるが、該真空チャンバーをイ
オンビームが通るときにその側方に設けた質量分析マグ
ネットにより所定の強さの磁場を与え、イオンビーム中
から所望のイオンのみを選別し、選別されたイオンで基
板のイオン注入処理が行なわれる。基板に注入されるイ
オンを選別するために、質量分析マグネットの磁場の強
さを正確に測定し、これをもとに質量数を算出する必要
があるが、磁場の強さを測定するホール素子は冷却手段
に取付けられているのでその周囲の温度状況が変化して
もホール素子自体の温度変化は小さく、従って温度変化
によるドリフトが小さくなり、正確な磁場の強さを測定
出来る。また、該冷却手段と一体に、該ホール素子への
定電流回路と、該ホール素子からの出力電流の増輻回路
と、電圧一周波数変換器を設けることにより、ホール素
子との距離を近づけ、微弱なホール素子の信号がノイズ
の影響を受け難くなって正確な測定を行なえるようにな
る。
ームは、真空チャンバーを通ってイオン注入室へ導かれ
、該イオン注入室に用意された基板に突入して基板のイ
オン注入処理力《行なわれるが、該真空チャンバーをイ
オンビームが通るときにその側方に設けた質量分析マグ
ネットにより所定の強さの磁場を与え、イオンビーム中
から所望のイオンのみを選別し、選別されたイオンで基
板のイオン注入処理が行なわれる。基板に注入されるイ
オンを選別するために、質量分析マグネットの磁場の強
さを正確に測定し、これをもとに質量数を算出する必要
があるが、磁場の強さを測定するホール素子は冷却手段
に取付けられているのでその周囲の温度状況が変化して
もホール素子自体の温度変化は小さく、従って温度変化
によるドリフトが小さくなり、正確な磁場の強さを測定
出来る。また、該冷却手段と一体に、該ホール素子への
定電流回路と、該ホール素子からの出力電流の増輻回路
と、電圧一周波数変換器を設けることにより、ホール素
子との距離を近づけ、微弱なホール素子の信号がノイズ
の影響を受け難くなって正確な測定を行なえるようにな
る。
（実施例）
本発明の実施例を図面第３図乃至第５図に基づき説明す
ると、符号（１）はイオン源（２）から引出されたイオ
ンビーム（３〉をイオン注入室内に用意した基板（４）
へと湾曲して導く真空チャンバー（５）は真空チャンバ
ー（１）の湾曲部の側方に該真空チャンバー（１）を挟
んで上下に設けられた１対の質量分析マグネットを示し
、該マグネット（５）の磁場の強さを変えることにより
イオンビーム中の特定のイオン種が選別されて基板（４
）へ突入し、基板（４）のイオン注入処理が行なわれる
。
ると、符号（１）はイオン源（２）から引出されたイオ
ンビーム（３〉をイオン注入室内に用意した基板（４）
へと湾曲して導く真空チャンバー（５）は真空チャンバ
ー（１）の湾曲部の側方に該真空チャンバー（１）を挟
んで上下に設けられた１対の質量分析マグネットを示し
、該マグネット（５）の磁場の強さを変えることにより
イオンビーム中の特定のイオン種が選別されて基板（４
）へ突入し、基板（４）のイオン注入処理が行なわれる
。
特定のイオンを選別するためには、該マグネット（５〉
の磁場の強さを正確に測定し、演算して選別されるイオ
ンの質量数を求めることが必要になるが、本発明に於い
ては第５図示のような冷却水を循環させた非磁性体から
なる冷却ブロック或いは図示してないが電子冷却素子等
の冷却手段（６）にホール素子（″ｒ）を取付けるよう
にし、更に該冷却手段｛６｝と一体にプリント基板（８
）を設けてこれに該ホール素子（７）へ定電流を供給す
る定電流回路（９）と、該ホール素子（７）から出力さ
れる微弱な出力電流を増幅する増幅回路（ＩＯ及び電圧
一周波数変換器（ＦＤを取付け、一つのブローブ０に構
戊し、該冷却手段（６）の冷却によりホール素子（７）
の温度によるドリフトを防止すると共に出力信号のノイ
ズの影響を防ぎ正確な磁場の強さを測定出来るようにし
た。
の磁場の強さを正確に測定し、演算して選別されるイオ
ンの質量数を求めることが必要になるが、本発明に於い
ては第５図示のような冷却水を循環させた非磁性体から
なる冷却ブロック或いは図示してないが電子冷却素子等
の冷却手段（６）にホール素子（″ｒ）を取付けるよう
にし、更に該冷却手段｛６｝と一体にプリント基板（８
）を設けてこれに該ホール素子（７）へ定電流を供給す
る定電流回路（９）と、該ホール素子（７）から出力さ
れる微弱な出力電流を増幅する増幅回路（ＩＯ及び電圧
一周波数変換器（ＦＤを取付け、一つのブローブ０に構
戊し、該冷却手段（６）の冷却によりホール素子（７）
の温度によるドリフトを防止すると共に出力信号のノイ
ズの影響を防ぎ正確な磁場の強さを測定出来るようにし
た。
該プリント基板（８）にはコネクタ０３を設け、これに
信号伝送部（ＩΦ及び演算回路ａ５）を介して表示器や
他の機器とのインターフェースのための回路ａＯが接続
される。
信号伝送部（ＩΦ及び演算回路ａ５）を介して表示器や
他の機器とのインターフェースのための回路ａＯが接続
される。
該プローブ０３は、第３図及び第４図に見られるように
、マグネット（５） （５）の中央部に接近し且つ真空
チャンバー（１）に接近して設けられ、ホール素子（７
）を縦方向では１対のマグネット（５） （５）間距離
の中心でしかも水平方向では各マグネット（５）の中心
に近づけて設置するようにした。尚、演算回路（′ｌ５
）は２乗の演算の他にホール素子（７）の取付位置によ
り前記式からのずれの補正演算を行なえるように任意の
演算を行なえる回路で構成される。該プローブ（１２５
の出力周波数は光によって或いはデジタル信号によって
演算回路０９に導かれる。
、マグネット（５） （５）の中央部に接近し且つ真空
チャンバー（１）に接近して設けられ、ホール素子（７
）を縦方向では１対のマグネット（５） （５）間距離
の中心でしかも水平方向では各マグネット（５）の中心
に近づけて設置するようにした。尚、演算回路（′ｌ５
）は２乗の演算の他にホール素子（７）の取付位置によ
り前記式からのずれの補正演算を行なえるように任意の
演算を行なえる回路で構成される。該プローブ（１２５
の出力周波数は光によって或いはデジタル信号によって
演算回路０９に導かれる。
その作動を説明するに、イオン源（２）から引出された
イオンビーム《３）は真空チャンバー（１）を通って基
板（４）へと導かれ、その途中で該イオンビーム中の特
定のイオンが質量分析マグネット〈５〉により選別され
、該基板（４）には選別された特定のイオンが注入され
る。該質量分析マグネット（５）の磁場の強さはホール
素子（７）により検出され、その検出のデータは演算回
路ａ９に於いて質量数に変換する演算処理がなされて回
路ｑｅの表示器に表示される。該ホール素子（７）は冷
却手段（６）に取付けられているので、温度変化による
ドリフトが少なく、正確な磁場の強さの測定が行なえ、
また該冷却手段（６）にはホール素子（７）に接続され
る定電流回路（９）、増幅回路（ＩＧ及び電圧一周波数
変換器Ｉ′Ｉ′Ｄがプリント基板（８〉により一体に取
付けられてブローブ（１？に構成されているので、ノイ
ズの影響が少なく、正確な磁場の強さの測定を行なえ、
従ってイオン質量数の正確な計測が出来る。
イオンビーム《３）は真空チャンバー（１）を通って基
板（４）へと導かれ、その途中で該イオンビーム中の特
定のイオンが質量分析マグネット〈５〉により選別され
、該基板（４）には選別された特定のイオンが注入され
る。該質量分析マグネット（５）の磁場の強さはホール
素子（７）により検出され、その検出のデータは演算回
路ａ９に於いて質量数に変換する演算処理がなされて回
路ｑｅの表示器に表示される。該ホール素子（７）は冷
却手段（６）に取付けられているので、温度変化による
ドリフトが少なく、正確な磁場の強さの測定が行なえ、
また該冷却手段（６）にはホール素子（７）に接続され
る定電流回路（９）、増幅回路（ＩＧ及び電圧一周波数
変換器Ｉ′Ｉ′Ｄがプリント基板（８〉により一体に取
付けられてブローブ（１？に構成されているので、ノイ
ズの影響が少なく、正確な磁場の強さの測定を行なえ、
従ってイオン質量数の正確な計測が出来る。
（発明の効果）
以上のように本発明に於いては、質量分析マグネットの
磁場の強さを測定するホール素子を冷却手段に取付ける
ようにしたので、ホール素子の温度変化に伴なうドリフ
トが少なくなり、正確なイオン質量数の計測を行なえる
等の効果がある。
磁場の強さを測定するホール素子を冷却手段に取付ける
ようにしたので、ホール素子の温度変化に伴なうドリフ
トが少なくなり、正確なイオン質量数の計測を行なえる
等の効果がある。
第１図は従来のイオン質量数計測装置の平面図、第２図
は第１図の正面図、第３図は本発明の実施例の平面図、
第４図は第３図の正面図、第５図は冷却手段の拡大図で
ある。 （１）・・・真空チャンバー （３）・・・イオン
ビーム（５）・・・質量分析マグネット（６）・・・冷
却手段（７）・・・ホール素子 〈９〉・・・
定電流回路（’ＩＯ・・・増幅回路
（′ｌｖ・・・電圧一周波数変換器第１図 ピ゜ 第２図 第３図 ｉ−３
は第１図の正面図、第３図は本発明の実施例の平面図、
第４図は第３図の正面図、第５図は冷却手段の拡大図で
ある。 （１）・・・真空チャンバー （３）・・・イオン
ビーム（５）・・・質量分析マグネット（６）・・・冷
却手段（７）・・・ホール素子 〈９〉・・・
定電流回路（’ＩＯ・・・増幅回路
（′ｌｖ・・・電圧一周波数変換器第１図 ピ゜ 第２図 第３図 ｉ−３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、イオンビームが通過する真空チャンバーの側方に、
該イオンビームに磁場を与えて該イオンビーム中の特定
のイオンを分析する質量分析マグネットを設け、該特定
のイオンの質量数を該真空チャンバーに取付けたホール
素子により計測するようにしたものに於いて、該ホール
素子にこれを冷却する冷却手段を設けたことを特徴とす
る質量分析マグネットに於けるイオン質量数計測装置。 ２、該ホール素子を取付けた冷却手段と一体に、該ホー
ル素子へ定電流を供給する定電流回路と、該ホール素子
からの出力電流の増幅回路と、電圧−周波数変換器を設
けたことを特徴とする前記請求項１に記載の質量分析マ
グネットに於けるイオン質量数計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1154518A JPH0320662A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 質量分析マグネットに於けるイオン質量数計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1154518A JPH0320662A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 質量分析マグネットに於けるイオン質量数計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0320662A true JPH0320662A (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=15586005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1154518A Pending JPH0320662A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 質量分析マグネットに於けるイオン質量数計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0320662A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190027891A (ko) * | 2016-07-15 | 2019-03-15 | 룩셈부르크 인스티튜트 오브 사이언스 앤드 테크놀로지 (리스트) | 홀 프로브 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5319884A (en) * | 1976-08-09 | 1978-02-23 | Hitachi Ltd | Mass marker |
| JPS6173076A (ja) * | 1984-09-19 | 1986-04-15 | Daido Steel Co Ltd | 磁気特性測定方法及び装置 |
-
1989
- 1989-06-19 JP JP1154518A patent/JPH0320662A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5319884A (en) * | 1976-08-09 | 1978-02-23 | Hitachi Ltd | Mass marker |
| JPS6173076A (ja) * | 1984-09-19 | 1986-04-15 | Daido Steel Co Ltd | 磁気特性測定方法及び装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190027891A (ko) * | 2016-07-15 | 2019-03-15 | 룩셈부르크 인스티튜트 오브 사이언스 앤드 테크놀로지 (리스트) | 홀 프로브 |
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