JPH0728695Y2 - Ion implanter - Google Patents
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- JPH0728695Y2 JPH0728695Y2 JP1988058229U JP5822988U JPH0728695Y2 JP H0728695 Y2 JPH0728695 Y2 JP H0728695Y2 JP 1988058229 U JP1988058229 U JP 1988058229U JP 5822988 U JP5822988 U JP 5822988U JP H0728695 Y2 JPH0728695 Y2 JP H0728695Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、イオン照射対象物にイオンを注入するイオ
ン注入装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to an ion implantation apparatus for implanting ions into an object to be ion-irradiated.
従来のイオン注入装置は、第４図に示すように、イオン
を発生するイオン源51を設け、さらに、このイオン源51
に、イオン源51からビーム状にイオンを引き出すための
イオン引出電源54とイオン引出電源54の電圧をモニタす
る電圧計55とを設けている。そして、イオン源51の後段
に、イオン源51からイオン引出電源54により引き出され
たイオンビーム中の各種イオンから必要なイオンのみを
選択する質量分析マグネット52を設けている。さらに、
質量分析マグネット52の後段にイオン照射対象物からな
るターゲット53を設けている。As shown in FIG. 4, the conventional ion implantation apparatus is provided with an ion source 51 that generates ions, and further, this ion source 51
Further, an ion extraction power source 54 for extracting the ions in a beam shape from the ion source 51 and a voltmeter 55 for monitoring the voltage of the ion extraction power source 54 are provided. Then, a mass spectrometric magnet 52 that selects only necessary ions from various ions in the ion beam extracted from the ion source 51 by the ion extraction power source 54 is provided at the subsequent stage of the ion source 51. further,
A target 53, which is an ion irradiation target, is provided after the mass analysis magnet 52.
以下、このイオン注入装置の動作を第４図に基づいて説
明する。The operation of this ion implanter will be described below with reference to FIG.
イオン源51から発生した各種イオンは、イオン引出電源
54の一定電圧によりイオン源51から引き出され、加速さ
れる。イオン引出電源54の電圧により加速された各種イ
オンは、質量分析マグネット52に入る。そして、質量分
析マグネット52に入った各種イオン中の必要なイオンの
みが、イオン照射対象物からなるターゲット53に照射さ
れるように質量分析マグネット52で偏向される。この結
果、ターゲット53に必要なイオンのみが照射されること
になる。Various ions generated from the ion source 51 are extracted from the ion source.
It is extracted from the ion source 51 and accelerated by the constant voltage of 54. Various ions accelerated by the voltage of the ion extraction power source 54 enter the mass analysis magnet 52. Then, only the necessary ions of the various ions that have entered the mass analysis magnet 52 are deflected by the mass analysis magnet 52 so that the target 53 composed of the ion irradiation target is irradiated. As a result, only the ions necessary for the target 53 are irradiated.
このイオン注入装置において、イオンの質量分析は、イ
オン引出電源54の電圧を電圧計55で計測し、この電圧計
55で計測された電圧の値から判別されるイオンの加速エ
ネルギと、質量分析マグネット52の磁束およびイオンの
質量，電荷量から与えられる曲率から判定している。In this ion implanter, for mass spectrometry of ions, the voltage of the ion extraction power source 54 is measured by a voltmeter 55, and
It is determined from the acceleration energy of the ion determined from the value of the voltage measured at 55, and the curvature given from the magnetic flux of the mass analysis magnet 52, the mass of the ion, and the charge amount.
また、イオンビームに含まれるイオン種または加速エネ
ルギおよびビーム量を検出するためのマススペクトルの
測定は、イオンビームの加速エネルギ等の注入条件を変
更して行っている。Further, the measurement of the mass spectrum for detecting the ion species contained in the ion beam or the acceleration energy and the beam amount is performed by changing the implantation conditions such as the acceleration energy of the ion beam.
前述の従来のイオン注入装置は、ターゲット53に注入さ
れるイオンのマススペクトルをイオン注入中に測定でき
ない。このため、ターゲット53に必要なイオンのみが注
入されているかどうか、また、不必要なイオンが注入さ
れていないかどうかを確認できないという問題があっ
た。The above-mentioned conventional ion implanter cannot measure the mass spectrum of the ions implanted in the target 53 during the ion implantation. Therefore, there is a problem that it is not possible to confirm whether or not only the necessary ions are implanted in the target 53 and whether or not unnecessary ions are implanted.
したがって、この考案の目的は、ターゲットへのイオン
注入中において、イオンビームに含まれる各種イオンの
確認をすることができるイオン注入装置を提供すること
である。Therefore, an object of the present invention is to provide an ion implantation apparatus capable of confirming various ions contained in an ion beam during ion implantation into a target.
この考案のイオン注入装置は、イオン源からのイオンビ
ーム照射経路中にイオンをビーム状に引き出すための加
速器と前記イオン源から引き出されるイオンビームが通
過可能な形状の第１のイオン検出電極と前記イオンビー
ムが通過可能な形状の第２のイオン検出電極と前記イオ
ンビームが照射されるターゲットとをこの順序で配設
し、前記イオンビームを前記第１のイオン検出電極の前
段でパルス状に断続して照射させるイオンビーム断続器
を設け、前記第１のイオン検出電極から取り出されるイ
オン検出パルスの出現時刻を基準として前記第２のイオ
ン検出電極から取り出されるイオン検出信号の波形を表
示する波形表示器を設けた構成としている。The ion implantation apparatus of the present invention includes an accelerator for extracting ions into a beam in an ion beam irradiation path from an ion source, a first ion detection electrode having a shape through which an ion beam extracted from the ion source can pass, and A second ion detection electrode having a shape through which an ion beam can pass and a target irradiated with the ion beam are arranged in this order, and the ion beam is intermittently pulsed in a stage before the first ion detection electrode. A waveform display for displaying the waveform of the ion detection signal extracted from the second ion detection electrode with reference to the appearance time of the ion detection pulse extracted from the first ion detection electrode. It is configured to have a container.
この考案の構成によれば、イオン源から発生するイオン
ビームをイオンビーム断続器でパルス状に断続して照射
すると、パルス状のイオンビームが第１のイオン検出電
極を通過し、ついで第２のイオン検出電極を通過し、つ
いでターゲットに照射される。前記パルス状のイオンビ
ームが第１のイオン検出電極を通過した時に第１のイオ
ン検出電極から取り出されるイオン検出パルスの出現時
刻を基準として、第２のイオン検出電極から取り出され
るイオン検出信号の波形を波形表示器で表示すると、パ
ルス状のイオンビームに含まれる各種イオンが第２のイ
オン検出電極を通過した時刻に対応した位置でパルス検
出信号の波形にピークが出現することになる。According to the configuration of the present invention, when the ion beam generated by the ion source is intermittently irradiated by the ion beam interrupter, the pulsed ion beam passes through the first ion detection electrode and then the second ion detection electrode. After passing through the ion detection electrode, the target is irradiated. The waveform of the ion detection signal extracted from the second ion detection electrode with reference to the appearance time of the ion detection pulse extracted from the first ion detection electrode when the pulsed ion beam passes through the first ion detection electrode. Is displayed on the waveform display, a peak appears in the waveform of the pulse detection signal at a position corresponding to the time when various ions contained in the pulsed ion beam pass through the second ion detection electrode.
したがって、イオン検出パルスの出現時刻を基準とし
て、イオン検出信号の波形中のピーク出現時刻を計測す
ると、この時刻から、イオンの加速エネルギが既知であ
ればイオン種を判別することができ、イオン種が既知で
あればイオンの加速エネルギを検出することができる。Therefore, when the peak appearance time in the waveform of the ion detection signal is measured with reference to the appearance time of the ion detection pulse, the ion species can be determined from this time if the acceleration energy of the ion is known. If is known, the acceleration energy of the ions can be detected.
また、イオン検出信号の波形中のピークの高さから各種
イオンのビーム量を検出することができる。Also, the beam amount of various ions can be detected from the height of the peak in the waveform of the ion detection signal.
しかも、上記のイオン種または加速エネルギおよびビー
ム量の検出のためにイオンビームの加速エネルギ等の注
入条件の変更を要しないため、イオン種または加速エネ
ルギおよびビーム量の検出は、イオン注入中において随
時行うことができる。Moreover, since it is not necessary to change the implantation conditions such as the acceleration energy of the ion beam in order to detect the ion species or the acceleration energy and the beam amount, the ion species or the acceleration energy and the beam amount are detected at any time during the ion implantation. It can be carried out.
この考案の一実施例のイオン注入装置の構成を第１図に
基づいて説明する。The configuration of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
このイオン注入装置は、第１図に示すように、イオン源
１からのイオンビーム照射経路中にイオンをビーム状に
引き出すための加速器３と第１のイオン検出電極４と第
２のイオン検出電極５とターゲット６とをこの順序で配
設している。さらに、イオン源１から引き出されるイオ
ンビームを第１のイオン検出電極４の前段でパルス状に
断続して照射させるイオンビーム断続器２を設けてい
る。そして、第１のイオン検出電極４から取り出される
イオン検出パルスS1の出現時刻を基準として第２のイオ
ン検出電極５から取り出されるイオン検出信号S2の波形
を表示する波形表示器７を設けた構成としている。As shown in FIG. 1, this ion implantation apparatus includes an accelerator 3, a first ion detection electrode 4, and a second ion detection electrode for extracting ions in a beam shape into an ion beam irradiation path from an ion source 1. 5 and the target 6 are arranged in this order. Further, an ion beam interrupter 2 is provided which intermittently irradiates the ion beam extracted from the ion source 1 in a pulse shape before the first ion detection electrode 4. Further, a waveform display 7 is provided which displays the waveform of the ion detection signal S 2 extracted from the second ion detection electrode 5 with reference to the appearance time of the ion detection pulse S 1 extracted from the first ion detection electrode 4. It is configured.
以下、このイオン注入装置の具体構成および動作を第１
図ないし第３図に基づいて詳しく説明する。Hereinafter, the specific configuration and operation of this ion implantation apparatus will be described first.
A detailed description will be given with reference to FIGS.
このイオン注入装置は、第１図に示すように、イオンビ
ームを発生するイオン源１の後段に加速電極12とイオン
源加速電源11からなる加速器３を設けている。そして、
このイオン源加速電源11に例えばトリガ回路等からなる
イオンビーム断続器２を設けている。As shown in FIG. 1, this ion implantation apparatus is provided with an accelerator 3 including an accelerating electrode 12 and an ion source accelerating power source 11 at a stage subsequent to the ion source 1 for generating an ion beam. And
The ion beam accelerating power supply 11 is provided with an ion beam interrupter 2 including, for example, a trigger circuit.
また、イオン源加速電源11は、イオン源１にも接続して
いる。The ion source acceleration power supply 11 is also connected to the ion source 1.
そして、加速器３の後段に第１のイオン検出電極４と第
２のイオン検出電極５とを配設している。また、第１の
イオン検出電極４と第２のイオン検出電極５は、例えば
リング状の形状のようにイオンビームが通過可能な形状
としてあり、第２図に示すように、一定距離Ｌを離して
配置している。Then, the first ion detection electrode 4 and the second ion detection electrode 5 are arranged in the subsequent stage of the accelerator 3. Further, the first ion detection electrode 4 and the second ion detection electrode 5 have a shape through which an ion beam can pass, such as a ring shape, and are separated by a certain distance L as shown in FIG. Are arranged.
さらに、第２のイオン検出電極５の後方に、イオンビー
ムが照射されるイオン照射対象物からなるターゲット６
を設けている。Further, behind the second ion detection electrode 5, a target 6 composed of an ion irradiation target to be irradiated with an ion beam.
Is provided.
そして、第１および第２のイオン検出電極4,5のそれぞ
れに、高速小信号増幅器（図示せず）および弁別器（図
示せず）からなる増幅器8,9のそれぞれの入力端a1,a2を
接続している。また、増幅器8,9のそれぞれの出力端b1,
b2をゲート回路10のそれぞれの入力端a3,a4に接続して
いる。さらに、ゲート回路10の出力端b4を波形表示器７
の入力端a6に接続している。Then, the input terminals a 1 and a 1 of the amplifiers 8 and 9 each consisting of a high speed small signal amplifier (not shown) and a discriminator (not shown) are connected to the first and second ion detection electrodes 4 and 5, respectively. 2 are connected. In addition, the output terminals b 1 and
The b 2 is connected to the respective input terminals a 3 and a 4 of the gate circuit 10. Further, connect the output terminal b 4 of the gate circuit 10 to the waveform display 7
Is connected to the input end a 6 .
また、イオンビーム断続器２のトリガ信号出力端子b3を
ゲート回路10のトリガ入力端子a5に接続している。Further, the trigger signal output terminal b 3 of the ion beam interrupter 2 is connected to the trigger input terminal a 5 of the gate circuit 10.
以下、このイオン注入装置の動作を第１図および第３図
に基づいて説明する。The operation of this ion implanter will be described below with reference to FIGS. 1 and 3.
イオン源１は、イオン源加速電源11から常時電圧を印加
され各種イオンを常時発生している。The ion source 1 is constantly applied with a voltage from the ion source accelerating power supply 11 to constantly generate various ions.
そして、イオンビーム断続器２は、加速器３のイオン源
加速電源11から加速電極12にパルス状の電圧を断続して
印加するように制御するとともに、ゲート回路10にトリ
ガ信号STを加える。The ion beam interrupter 2 controls the ion source accelerating power supply 11 of the accelerator 3 to intermittently apply a pulsed voltage to the accelerating electrode 12 and applies a trigger signal S T to the gate circuit 10.
そして、加速電極12は、加速器３からパルス状の電圧が
継続して印加されると、イオン源１からイオンビームを
断続してパルス状に引き出して加速する。When the pulsed voltage is continuously applied from the accelerator 3, the accelerating electrode 12 intermittently extracts and accelerates the ion beam from the ion source 1.
加速器３により断続して加速されたパルス状のイオンビ
ームは、第１のイオン検出電極４を通過し、第２のイオ
ン検出電極５を通過する。そして、第２のイオン検出電
極５を通過したパルス状のイオンビームは、さらに第２
のイオン検出電極５の後方のターゲット６に照射される
ことになる。The pulsed ion beam intermittently accelerated by the accelerator 3 passes through the first ion detection electrode 4 and the second ion detection electrode 5. Then, the pulsed ion beam that has passed through the second ion detection electrode 5 is further divided into the second ion beam.
The target 6 behind the ion detection electrode 5 is irradiated.
このように、第１のイオン検出電極４をパルス状のイオ
ンビームが通過するときに、第１のイオン検出電極４で
イオン検出パルスS1が取り出される。第１のイオン検出
電極４で取り出されたイオン検出パルスS1は、増幅器８
の高速小信号増幅器（図示せず）でイオン検出パルスS1
に対応したイオン検出パルスS11に増幅される。さら
に、増幅器８は、増幅器８の弁別器（図示せず）でイオ
ン検出パルスS11の波形のピーク位置を識別してゲート
回路10に加える。In this way, when the pulsed ion beam passes through the first ion detection electrode 4, the ion detection pulse S 1 is extracted by the first ion detection electrode 4. The ion detection pulse S 1 extracted by the first ion detection electrode 4 is supplied to the amplifier 8
Ion detection pulse S 1 by a high speed small signal amplifier (not shown)
Is amplified to the ion detection pulse S 11 corresponding to. Further, the amplifier 8 identifies the peak position of the waveform of the ion detection pulse S 11 with a discriminator (not shown) of the amplifier 8 and applies it to the gate circuit 10.
ついで、パルス状のイオンビームが第２のイオン検出電
極５を通過したときに、第２のイオン検出電極５でパル
ス状のイオンビームに含まれる各種イオンの波形がイオ
ン検出信号S2として取り出される。この第２のイオン検
出電極５で取り出された各種イオンのイオン検出信号S2
の波形には、各種イオンのそれぞれのピークが現れるこ
とになる。そして、このイオン検出信号S2が増幅器９の
高速小信号増幅器（図示せず）でイオン検出信号S2に対
応したイオン検出信号S21に増幅される。さらに、増幅
器９は、増幅器９の弁別器（図示せず）でそれぞれのイ
オン検出信号S21の波形のピーク位置を識別してゲート
回路10に加える。ゲート回路10は、イオンビーム断続器
２からのトリガ信号STを入力し、動作を開始する。そし
て、第１のイオン検出電極４で取り出されたイオン検出
パルスS1に対応した第３図（ａ）に示すようなイオン検
出パルスS11を増幅器８の出力端子b1から入力端子a3に
入力したときに、波形表示器７にトリガをかける。そし
て、このイオン検出パルスS11のピーク位置の時刻を基
準時刻t0として波形表示器を動作させる。また、ゲート
回路10は、第２のイオン検出電極５から取り出されたイ
オン検出信号S2に対応したイオン検出信号S21を増幅器
９の出力端子b2から入力端子a4に入力し、イオン検出パ
ルスS11のピーク位置の時刻を基準時刻t0としてイオン
検出信号S21の波形を波形表示器７に表示させる。Then, when the pulsed ion beam passes through the second ion detection electrode 5, the waveforms of various ions contained in the pulsed ion beam are extracted as the ion detection signal S 2 by the second ion detection electrode 5. . Ion detection signals S 2 of various ions extracted by the second ion detection electrode 5
The respective peaks of various ions appear in the waveform of. Then, this ion detection signal S 2 is amplified by a high-speed small signal amplifier (not shown) of the amplifier 9 into an ion detection signal S 21 corresponding to the ion detection signal S 2 . Further, the amplifier 9 identifies the peak position of the waveform of each ion detection signal S 21 by the discriminator (not shown) of the amplifier 9 and applies it to the gate circuit 10. The gate circuit 10 receives the trigger signal S T from the ion beam interrupter 2 and starts its operation. Then, an ion detection pulse S 11 as shown in FIG. 3 (a) corresponding to the ion detection pulse S 1 extracted by the first ion detection electrode 4 is applied from the output terminal b 1 of the amplifier 8 to the input terminal a 3 . When input, trigger the waveform display 7. Then, the waveform display is operated with the time at the peak position of the ion detection pulse S 11 as the reference time t 0 . Further, the gate circuit 10 inputs the ion detection signal S 21 corresponding to the ion detection signal S 2 extracted from the second ion detection electrode 5 from the output terminal b 2 of the amplifier 9 to the input terminal a 4 to detect the ions. The waveform of the ion detection signal S 21 is displayed on the waveform display 7 with the time of the peak position of the pulse S 11 as the reference time t 0 .
ここで、パルス状のイオンビームに各種イオンが含まれ
ると、イオン種によりエネルギが異なり、また走行速度
が異なるため、第１のイオン検出電極４を通過してから
第２のイオン検出電極５を通過するまでの時間が異なる
ことになる。このため、波形表示器７に表示されたイオ
ン検出信号S21の波形には、第３図（ｂ）に示すよう
に、パルス状のイオンビームに含まれるイオン種の数だ
けピークが現れ、それぞれのピークの出現時刻が異なる
ことになる。Here, when various ions are included in the pulsed ion beam, the energy differs depending on the ion species and the traveling speed also differs, so that the second ion detection electrode 5 is passed through the first ion detection electrode 4 after passing through the first ion detection electrode 4. The time to pass will be different. Therefore, the waveform of the ion detection signal S 21 which is displayed on the waveform display unit 7, as shown in FIG. 3 (b), a peak appears by the number of ionic species contained in the pulsed ion beam, respectively The appearance time of the peak of will be different.
また、イオン検出信号S21の波形のそれぞれのピークの
高さは、各種イオンのビーム量に対応している。Further, the height of each peak of the waveform of the ion detection signal S 21 corresponds to the beam amount of various ions.
前記のことにより、波形表示器７で、パルス状のイオン
ビームに含まれる各種イオンのビーム量をイオン検出信
号S21の波形のピークの高さより計測できる。さらに、
パルス状のイオンビームに含まれる各種イオンが第１の
イオン検出電極４を通過してから、第２のイオン検出電
極５を通過するまでの時間ｔを計測できる。From the above, the beam amount of various ions contained in the pulsed ion beam can be measured by the waveform display 7 from the height of the peak of the waveform of the ion detection signal S 21 . further,
It is possible to measure the time t from when various ions contained in the pulsed ion beam pass through the first ion detection electrode 4 until they pass through the second ion detection electrode 5.
なお、第３図（ｂ）のP1およびt10は原子価10のホウ素
イオン（10B+）の波形のピークおよび第１のイオン検出
電極４を通過してから第２のイオン検出電極５を通過す
るまでの時間を示し、P2およびt11は原子価11のホウ素
イオン（11B+）の波形のピークおよび第１のイオン検出
電極４を通過してから第２のイオン検出電極５を通過す
るまでの時間を示し、P3および間t20はメルチイオン（C
H3 +）の波形のピークおよび第１のイオン検出電極４を
通過してから第２のイオン検出電極５を通過するまでの
時間を示し、P4およびt21はメタン中性粒子（CH4）の波
形のピークおよび第１のイオン検出電極４を通過してか
ら第２のイオン検出電極５を通過するまでの時間を示し
ている。It should be noted that P 1 and t 10 in FIG. 3B are the peaks of the waveform of the boron ion ( 10 B + ) having a valence of 10 and the second ion detection electrode 5 after passing through the first ion detection electrode 4. P 2 and t 11 are the peaks of the waveform of the boron ion ( 11 B + ) having a valence of 11 and the second ion detection electrode 5 after passing through the first ion detection electrode 4 and the indicates the time to pass through, P 3 and between t 20 is Meruchiion (C
H 3 + ) waveform peak and the time from passing through the first ion detecting electrode 4 until passing through the second ion detecting electrode 5, P 4 and t 21 are methane neutral particles (CH 4 2) shows the peak of the waveform and the time from passing through the first ion detecting electrode 4 to passing through the second ion detecting electrode 5.
この実施例の場合、第１のイオン検出電極４と第２のイ
オン検出電極５との距離Ｌは例えば100cmであり、原子
価10のホウ素イオンが100cmの距離を走行する時間t10は
0.59μｓで、メタン中性粒子が100cmを走行する時間t20
は0.67μｓである。In the case of this embodiment, the distance L between the first ion detection electrode 4 and the second ion detection electrode 5 is, for example, 100 cm, and the time t 10 for which a boron ion having a valence of 10 travels a distance of 100 cm is
Time for a methane neutral particle to travel 100 cm at 0.59 μs t 20
Is 0.67 μs.
また、時間ｔは、第１のイオン検出電極４と第２のイオ
ン検出電極５との距離Ｌに比例する次式で与えられる。Further, the time t is given by the following equation that is proportional to the distance L between the first ion detection electrode 4 and the second ion detection electrode 5.
ここで、ｍはイオンの質量であり、ｅはイオンの電荷で
あり、Ｖは加速電圧である。 Here, m is the mass of the ions, e is the charge of the ions, and V is the acceleration voltage.
そして、ｅ×Ｖは、イオンの加速エネルギを表してい
る。Further, e × V represents the acceleration energy of the ions.
この結果、上式により、第１のイオン検出電極４と第２
のイオン検出電極５との距離Ｌは一定であるので、時間
ｔが与えられることにより、イオンの加速エネルギ（ｅ
×Ｖ）の値が判明しているときは、イオンの質量ｍが判
別でき、イオンの質量ｍよりイオン種が判別できる。ま
た、イオン種が判明しているときは、イオンの質量ｍが
判別でき、イオンの質量ｍよりイオン種が判別できる。
また、イオン種が判明しているときは、イオンの質量ｍ
が分かるのでイオンの加速エネルギ（ｅ×Ｖ）が判別で
きる。As a result, according to the above formula, the first ion detection electrode 4 and the second ion detection electrode 4
Since the distance L between the ion detection electrode 5 and the ion detection electrode 5 is constant, the acceleration energy (e
When the value of xV) is known, the mass m of the ions can be determined, and the ion species can be determined from the mass m of the ions. Further, when the ionic species is known, the mass m of the ions can be determined, and the ionic species can be determined from the mass m of the ions.
If the ion species is known, the mass of the ion m
Therefore, the acceleration energy (e × V) of the ions can be determined.
このイオン注入装置は、イオン源１から発生するイオン
ビームをイオンビーム断続器２でパルス状に断続して照
射すると、パルス状のイオンビームが第１のイオン検出
電極４を通過し、第２のイオン検出電極５を通過し、タ
ーゲット６に照射される。いま、パルス状のイオンビー
ムが第１のイオン検出電極４を通過した時に第１のイオ
ン検出電極４から取り出されるイオン検出パルスS1の出
現時刻を基準時刻t0として、第２のイオン検出電極５か
ら取り出されるイオン検出信号S2の波形を波形表示器７
で表示すると、パルス状のイオンビームに含まれる各種
イオンが第２のイオン検出電極５を通過した時刻に対応
した位置でイオン検出信号S2の波形にピークが出現する
ことになる。In this ion implanter, when an ion beam generated from an ion source 1 is intermittently irradiated by an ion beam interrupter 2 in a pulsed manner, the pulsed ion beam passes through a first ion detection electrode 4 and After passing through the ion detection electrode 5, the target 6 is irradiated. Now, the appearance time of the ion detection pulse S 1 extracted from the first ion detection electrode 4 when the pulsed ion beam passes through the first ion detection electrode 4 is set as the reference time t 0 , and the second ion detection electrode The waveform of the ion detection signal S 2 extracted from 5 is displayed on the waveform display 7
When displayed with, a peak appears in the waveform of the ion detection signal S 2 at a position corresponding to the time when various ions included in the pulsed ion beam pass through the second ion detection electrode 5.
したがって、イオン検出パルスS1の出現時刻を基準時刻
t0として、イオン検出信号S2の波形中のピークの出現時
刻を計測すると、この時刻から、イオンの加速エネルギ
が既知であればイオン種を判別することができ、イオン
種が既知であればイオンの加速エネルギを検出すること
ができる。Therefore, the appearance time of the ion detection pulse S 1 is set to the reference time.
As t 0 , when the appearance time of the peak in the waveform of the ion detection signal S 2 is measured, from this time, the ion species can be determined if the acceleration energy of the ions is known, and if the ion species is known. The acceleration energy of the ions can be detected.
また、イオン検出信号S2の波形中のピークの高さから各
種イオンのビーム量を検出することができる。Further, the beam amount of various ions can be detected from the height of the peak in the waveform of the ion detection signal S 2 .
しかも、上記のイオン種または加速エネルギおよびビー
ム量の検出のためにイオンビームの加速エネルギ等の注
入条件の変更を要しないため、イオン種または加速エネ
ルギおよびビーム量の検出は、イオン注入中において随
時行うことができる。Moreover, since it is not necessary to change the implantation conditions such as the acceleration energy of the ion beam in order to detect the ion species or the acceleration energy and the beam amount, the ion species or the acceleration energy and the beam amount are detected at any time during the ion implantation. It can be carried out.
なお、この実施例では、イオン源１からパルス状のイオ
ンビームを発生させるために、トリガ回路からなる電気
的なイオンビーム断続器２を用いているが、例えばイオ
ン源１と加速器３との間に、多数の穴が円周上に開けら
れたディスクをイオンビームライン上に設け、前記ディ
スクを回転させることによりパルス状のイオンビームを
機械的に断続させてもよい。In this embodiment, an electric ion beam interrupter 2 composed of a trigger circuit is used to generate a pulsed ion beam from the ion source 1, but, for example, between the ion source 1 and the accelerator 3. In addition, a disk having a large number of holes formed on the circumference may be provided on the ion beam line, and the pulsed ion beam may be mechanically interrupted by rotating the disk.
また、この実施例では、第１のイオン検出電極４と第２
のイオン検出電極５との距離を例えば100cmとしている
が、エネルギの分解能力を高めるために、この距離をで
きるだけ長くすることが望ましい。In addition, in this embodiment, the first ion detection electrode 4 and the second ion detection electrode 4
The distance from the ion detection electrode 5 is set to, for example, 100 cm, but it is desirable to make this distance as long as possible in order to enhance the energy decomposing ability.
この考案のイオン注入装置によれば、イオン源からのイ
オンビーム経路中に加速器とイオンビームが通過可能な
形状の第１のイオン検出電極とイオンビームが通過可能
な形状の第２のイオン検出電極とターゲットとをこの順
序で配設し、イオンビームを第１のイオン検出電極の前
段でパルス状に断続して照射させるイオンビーム断続器
を設け、第１のイオン検出電極から取り出されるイオン
検出パルスの出現時刻を基準として、第２のイオン検出
電極から取り出されるイオン検出信号の波形を波形表示
器で表示するため、イオン源から引き出されたイオンビ
ームをターゲットに照射する際に、第１および第２のイ
オン検出電極が邪魔にならないので、イオン注入中にお
いて、その注入動作を中断することなく随時イオン種の
検出等を行うことができる。According to the ion implantation apparatus of the present invention, the accelerator and the first ion detection electrode having a shape through which the ion beam can pass and the second ion detection electrode having a shape through which the ion beam can pass in the ion beam path from the ion source. And a target are arranged in this order, and an ion beam interrupter for intermittently irradiating the ion beam in a pulse shape before the first ion detection electrode is provided, and an ion detection pulse extracted from the first ion detection electrode Since the waveform of the ion detection signal extracted from the second ion detection electrode is displayed on the waveform display device with reference to the appearance time of the ion, the first and the first ions are irradiated when the target is irradiated with the ion beam extracted from the ion source. Since the second ion detection electrode does not get in the way, it is possible to detect the ion species at any time during the ion implantation without interrupting the implantation operation. It can be.
第１図はこの考案の一実施例の構成を示す概略図、第２
図は第１のイオン検出電極と第２のイオン検出電極との
位置関係を示す図、第３図は第１図の各部の波形を示す
波形図、第４図は従来のイオン注入装置の構成を示す概
略図である。 １…イオン源、２…イオンビーム断続器、３…加速器、
４…第１のイオン検出電極、５…第２のイオン検出電
極、７…波形表示器FIG. 1 is a schematic diagram showing the construction of an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the positional relationship between the first ion detection electrode and the second ion detection electrode, FIG. 3 is a waveform diagram showing the waveform of each part of FIG. 1, and FIG. 4 is a configuration of a conventional ion implantation apparatus. FIG. 1 ... Ion source, 2 ... Ion beam interrupter, 3 ... Accelerator,
4 ... 1st ion detection electrode, 5 ... 2nd ion detection electrode, 7 ... Waveform display
Claims (1)
イオンをビーム状に引き出すための加速器と前記イオン
源から引き出されるイオンビームが通過可能な形状の第
１のイオン検出電極と前記イオンビームが通過可能な形
状の第２のイオン検出電極と前記イオンビームが照射さ
れるターゲットとをこの順序で配設し、前記イオンビー
ムを前記第１のイオン検出電極の前段でパルス状に断続
して照射させるイオンビーム断続器を設け、前記第１の
イオン検出電極から取り出されるイオン検出パルスの出
現時刻を基準として前記第２のイオン検出電極から取り
出されるイオン検出信号の波形を表示する波形表示器を
設けたことを特徴とするイオン注入装置。1. An accelerator for extracting a beam of ions into an ion beam irradiation path from an ion source, a first ion detection electrode having a shape through which an ion beam extracted from the ion source can pass, and the ion beam. A second ion detection electrode having a shape capable of passing therethrough and a target to which the ion beam is irradiated are arranged in this order, and the ion beam is intermittently irradiated in a pulse shape before the first ion detection electrode. And an ion beam interrupter for displaying the waveform of the ion detection signal extracted from the second ion detection electrode with reference to the appearance time of the ion detection pulse extracted from the first ion detection electrode. An ion implantation device characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988058229U JPH0728695Y2 (en) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | Ion implanter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988058229U JPH0728695Y2 (en) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | Ion implanter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01160653U JPH01160653U (en) | 1989-11-08 |
| JPH0728695Y2 true JPH0728695Y2 (en) | 1995-06-28 |
Family
ID=31284053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988058229U Expired - Lifetime JPH0728695Y2 (en) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | Ion implanter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728695Y2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7453059B2 (en) * | 2006-03-10 | 2008-11-18 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Technique for monitoring and controlling a plasma process |
| US11476084B2 (en) * | 2019-09-10 | 2022-10-18 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and techniques for ion energy measurement in pulsed ion beams |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5132353U (en) * | 1974-08-30 | 1976-03-09 | ||
| JPS59173939A (en) * | 1983-03-23 | 1984-10-02 | Univ Nagoya | Flight time-type ion mass spectrometer |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP1988058229U patent/JPH0728695Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01160653U (en) | 1989-11-08 |
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