離子注入裝置、磁場測定裝置及離子注入方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種與磁場測定有關(guān)且有助于提高生產(chǎn)性的離子注入裝置及離子注入方法。本發(fā)明的離子注入裝置(100)具備配設(shè)于離子源與處理室之間的能量分析電磁鐵(24)。能量分析電磁鐵(24)具備：霍爾元件(110)，根據(jù)偏轉(zhuǎn)磁場生成測定輸出；及NMR元件(112)，生成NMR輸出。離子注入裝置(100)的控制部(102)具備：磁場測定部(114)，根據(jù)偏轉(zhuǎn)磁場與測定輸出之間已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系測定偏轉(zhuǎn)磁場；磁場決定部(118)，根據(jù)NMR輸出決定偏轉(zhuǎn)磁場；及霍爾元件校正部(120)，利用根據(jù)NMR輸出決定的偏轉(zhuǎn)磁場和與該偏轉(zhuǎn)磁場對(duì)應(yīng)的霍爾元件(110)的新的測定輸出來更新已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
【專利說明】離子注入裝置、磁場測定裝置及離子注入方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)主張基于2013年8月21日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2013-170905號(hào)的優(yōu)先 權(quán)。該申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過參考援用于本說明書中。
[0002] 本發(fā)明涉及一種離子注入裝置、磁場測定裝置及離子注入方法。

【背景技術(shù)】
[0003] 已知在離子注入裝置的能量分析電磁鐵的磁場測定中使用核磁共振吸收元件。使 用核磁共振吸收元件的磁場測定方法理論上不會(huì)產(chǎn)生誤差。由于能夠準(zhǔn)確地測定能量分析 電磁鐵的磁場，因此能夠提供可進(jìn)行高精度能量分析的離子注入裝置。
[0004] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2000-11943號(hào)公報(bào)
[0005] 在使用核磁共振吸收元件的磁場測定中，通過在一定頻率范圍內(nèi)對(duì)高頻磁場進(jìn)行 掃描來辨認(rèn)核磁共振吸收頻率。因需要這種所謂的頻率跟蹤，因此測定所需的時(shí)間較長。測 定磁場的時(shí)間是例如根據(jù)所希望的注入條件設(shè)定電磁鐵的磁場時(shí)。此時(shí)，通常反復(fù)進(jìn)行磁 場測定與基于該磁場測定的電磁鐵的電流調(diào)整，直到設(shè)定成所希望的磁場。如果能夠盡早 結(jié)束磁場設(shè)定，就能夠盡早開始離子注入處理，因此關(guān)系到離子注入裝置的生產(chǎn)性的提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的一方式所例不的目的之一在于，提供一種與磁場測定有關(guān)且有助于提高 生產(chǎn)性的離子注入裝置及離子注入方法。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一方式，提供一種離子注入裝置，其特征在于，具備：射束線部，其具 備離子源、及用于被處理物的處理室，該射束線部構(gòu)成為從所述離子源向所述被處理物傳 輸離子束；及控制部，構(gòu)成為對(duì)所述射束線部進(jìn)行控制，所述射束線部具備配設(shè)于所述離子 源與所述處理室之間的偏轉(zhuǎn)電磁鐵，所述偏轉(zhuǎn)電磁鐵具備：一對(duì)電磁鐵，隔著離子束軌道而 對(duì)置以形成用于使所述離子束偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場；磁檢測元件，配置于所述一對(duì)電磁鐵之間， 并且根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)磁場生成測定輸出；及核磁共振吸收元件，配置于所述一對(duì)電磁鐵之間， 并且生成NMR輸出，所述控制部具備：磁場測定部，根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)磁場與所述測定輸出之間 已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系測定所述偏轉(zhuǎn)磁場；磁場決定部，根據(jù)所述NMR輸出決定所述偏轉(zhuǎn)磁場；及 磁檢測兀件校正部，利用根據(jù)所述NMR輸出決定的偏轉(zhuǎn)磁場和與該偏轉(zhuǎn)磁場建立了對(duì)應(yīng)的 所述磁檢測元件的新的測定輸出來更新所述已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一方式，提供一種用于偏轉(zhuǎn)電磁鐵的磁場測定裝置，所述偏轉(zhuǎn)電磁 鐵構(gòu)成為形成用于使帶電粒子束偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場，所述磁場測定裝置的特征在于，具備：磁 檢測元件，設(shè)置于所述偏轉(zhuǎn)電磁鐵以測定所述偏轉(zhuǎn)磁場；及核磁共振吸收元件，設(shè)置于所述 偏轉(zhuǎn)電磁鐵以決定所述偏轉(zhuǎn)磁場，所述磁檢測元件通過使用所述核磁共振吸收元件而被校 正。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一方式，提供一種離子注入方法，其特征在于，具備如下步驟：從離 子源向被處理物傳輸離子束；利用配設(shè)于所述離子源與所述被處理物之間的偏轉(zhuǎn)電磁鐵， 形成用于使所述離子束偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場；使用設(shè)置于所述偏轉(zhuǎn)電磁鐵的磁檢測元件，根據(jù) 所述偏轉(zhuǎn)磁場生成測定輸出；根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)磁場與所述測定輸出之間已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系測定 所述偏轉(zhuǎn)磁場；使用設(shè)置于所述偏轉(zhuǎn)電磁鐵的核磁共振吸收元件決定所述偏轉(zhuǎn)磁場；及利 用通過使用所述核磁共振吸收元件決定的偏轉(zhuǎn)磁場和與該偏轉(zhuǎn)磁場建立了對(duì)應(yīng)的所述磁 檢測元件的新的測定輸出來更新所述已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0010] 另外，在方法、裝置、系統(tǒng)等之間相互置換以上構(gòu)成要件的任意組合、本發(fā)明的構(gòu) 成要件和表現(xiàn)的方式，作為本發(fā)明的方式也是有效的。
[0011] 發(fā)明效果：
[0012] 根據(jù)本發(fā)明能夠提供一種與磁場測定有關(guān)且有助于提高生產(chǎn)性的離子注入裝置 及離子注入方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是概略地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的離子注入裝置的俯視圖。
[0014] 圖2是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的能量分析電磁鐵的剖視圖。
[0015] 圖3是用于說明本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的控制部的功能及結(jié)構(gòu)的塊狀圖。
[0016] 圖4是例示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的初始值的曲線圖。
[0017]圖5是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的離子注入方法的流程圖。
[0018] 圖6是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的能量分析電磁鐵的磁場調(diào)整方法的流 程圖。
[0019] 圖7是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的磁檢測元件的校正方法的流程圖。
[0020] 圖8是例示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的已更新的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的曲線圖。
[0021] 圖9是概略地表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式所涉及的離子注入裝置的圖。
[0022] 圖10是概略地表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式所涉及的離子注入裝置的圖。
[0023] 圖11是概略地表示本發(fā)明的另一實(shí)施方式所涉及的離子注入裝置的圖。
[0024] 圖中：B-離子束，10-離子源，24-能量分析電磁鐵，25a-第1磁極面，25b-第2磁 極面，30-偏轉(zhuǎn)電磁鐵，86a-測定裝置，100-離子注入裝置，102-控制部，104-磁場測定裝 置，106-偏轉(zhuǎn)磁場，108-離子束軌道，110-霍爾元件，114-磁場測定部，116-磁場調(diào)整部， 118-磁場決定部。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下，參考附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，【專利附圖】

【附圖說明】中對(duì)相同 要件標(biāo)注相同符號(hào)，并適當(dāng)省略重復(fù)說明。并且，以下敘述的結(jié)構(gòu)只是示例，并非對(duì)本發(fā)明 的范圍進(jìn)行任何限定。
[0026] 圖1是概略地表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的離子注入裝置100的俯視圖。離 子注入裝置100適于所謂的高能量離子注入裝置。高能量離子注入裝置為具有高頻線形加 速方式的離子加速器和用于傳輸高能量離子的射束線的離子注入裝置，對(duì)在離子源10產(chǎn) 生的離子進(jìn)行加速，并將由此得到的離子束B沿著射速線傳輸至被處理物（例如基板或者 晶片40)，從而向被處理物注入離子。
[0027]圖1中示出離子注入裝置100的射束線部的構(gòu)成要件的布局。離子注入裝置100 的射束線部具備離子源10、及用于被處理物的處理室，并且構(gòu)成為從離子源10向被處理物 傳輸離子束B。射束線部具備配設(shè)于離子源10與處理室之間的至少1個(gè)偏轉(zhuǎn)電磁鐵。并 且，離子注入裝置100具備構(gòu)成為對(duì)射束線部進(jìn)行控制的控制部102 (參考圖3)。
[0028] 如圖1所示，高能量離子注入裝置100具備：離子束生成單元12,生成離子并進(jìn)行 質(zhì)量分析；高能量多段直線加速單元14,對(duì)離子束進(jìn)行加速而使其成為高能量離子束；射 束偏轉(zhuǎn)單元16,進(jìn)行高能量離子束的能量分析、中心軌道補(bǔ)正及能量分散的控制；射束傳 輸線單元18,將已分析的高能量離子束傳輸?shù)骄?0 ;及基板處理供給單元20,將傳輸?shù)?的高能量離子束均勻地注入到半導(dǎo)體晶片中。
[0029] 離子束生成單元12具有離子源10、提取電極11及質(zhì)量分析裝置22。離子束生成 單元12中，射束從離子源10通過提取電極11提取的同時(shí)被加速，已提取加速的射束通過 質(zhì)量分析裝置22進(jìn)行質(zhì)量分析。質(zhì)量分析裝置22具有質(zhì)量分析磁鐵22a及質(zhì)量分析狹縫 22b。質(zhì)量分析狹縫22b有時(shí)會(huì)配置在緊接質(zhì)量分析磁鐵22a的正后方,但實(shí)施例中配置在 其下一個(gè)構(gòu)成即高能量多段直線加速單元14的入口部內(nèi)。
[0030] 通過質(zhì)量分析裝置22進(jìn)行質(zhì)量分析的結(jié)果，僅挑選出注入所需的離子種類，挑選 出的離子種類的離子束被導(dǎo)入到之后的高能量多段直線加速單元14。高能量多段直線加速 單元14具備第1線形加速器15a，所述第1線形加速器具備用于高能量離子注入的基本的 多段高頻諧振器。高能量多段直線加速單元14也可具備第2線形加速器15b，所述第2線 形加速器具備用于超高能量離子注入的追加的多段高頻諧振器。通過高能量多段直線加速 單元14進(jìn)一步被加速的離子束的方向通過射束偏轉(zhuǎn)單元16而發(fā)生變化。
[0031] 射束偏轉(zhuǎn)單元16具有能量分析電磁鐵24、抑制能量分散的橫向會(huì)聚四極透鏡26、 能量分析狹縫28及提供轉(zhuǎn)向（軌道補(bǔ)正）的偏轉(zhuǎn)電磁鐵30。另外，能量分析電磁鐵24有 時(shí)被稱為能量過濾電磁鐵（EFM)。在能量分析電磁鐵24的中心部設(shè)置有磁場測定裝置104。 高能量離子束通過射束偏轉(zhuǎn)單元16進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換，從而朝向晶片40的方向。
[0032] 射束傳輸線單元18用于傳輸從射束偏轉(zhuǎn)單元16出來的離子束B，其具有由會(huì)聚 /發(fā)散透鏡組構(gòu)成的射束整形器32、射束掃描器34、射束平行化器36及最終能量過濾器 38 (包括最終能量分離狹縫）。射束傳輸線單元18的長度根據(jù)離子束生成單元12和高能 量多段直線加速單元14的長度而設(shè)計(jì)，在射束偏轉(zhuǎn)單元16處連結(jié)而形成整體為U字狀的 布局。
[0033] 在射束傳輸線單元18的下游側(cè)的末端設(shè)置有基板處理供給單元20,在注入處理 室內(nèi)容納有：射束監(jiān)測器，測量離子束B的束電流、位置、注入角度、會(huì)聚發(fā)散角、上下左右 方向的離子分布等；抗靜電裝置，防止由離子束B產(chǎn)生的晶片40的靜電；晶片輸送機(jī)構(gòu)，搬 入和搬出晶片40并設(shè)置到適當(dāng)?shù)奈恢?角度；ESC(Electrc)StaticChuck)，在離子注入時(shí) 保持晶片40 ;及晶片掃描機(jī)構(gòu)，在注入時(shí)以與束電流的變動(dòng)相應(yīng)的速度使晶片40向射束掃 描方向和直角方向移動(dòng)。
[0034] 如此，離子注入裝置100的射束線部構(gòu)成為具有對(duì)置的2條長直線部的水平U字 狀的折回型射束線。上游的長直線部包括對(duì)在離子源10生成的離子束B進(jìn)行加速的多個(gè) 單元。下游的長直線部包括調(diào)整相對(duì)于上游的長直線部被方向轉(zhuǎn)換的離子束B并注入到晶 片40的多個(gè)單元。2條長直線部構(gòu)成為大致相同的長度。為了維護(hù)作業(yè)，在2條長直線部 之間設(shè)置有充分寬的作業(yè)空間Rl。
[0035] 如此將各單元配置成U字狀的高能量離子注入裝置100減少了設(shè)置面積且能夠確 保良好的作業(yè)性。并且，高能量離子注入裝置100中，通過將各單元和各裝置設(shè)為模塊結(jié) 構(gòu)，從而能夠根據(jù)射束線基準(zhǔn)位置而進(jìn)行裝卸、組裝。
[0036] 并且，高能量多段直線加速單元14及射束傳輸線單元18被折回配置，因此能夠抑 制高能量離子注入裝置100的總長。在以往的裝置中它們被配置為大致直線狀。并且，構(gòu) 成射束偏轉(zhuǎn)單元16的多個(gè)偏轉(zhuǎn)電磁鐵的曲率半徑以使裝置寬度最小的方式被最佳化。由 此，使裝置的設(shè)置面積最小化，并且在被夾在高能量多段直線加速單元14與射束傳輸線單 元18之間的作業(yè)空間Rl中，能夠進(jìn)行針對(duì)高能量多段直線加速單元14和射束傳輸線單元 18的各裝置的作業(yè)。并且，相鄰配置維護(hù)間隔較短的離子源10與基板的供給及取出所需要 的基板處理供給單元20,因此操作人員的移動(dòng)較少也沒有問題。
[0037] 圖2是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的能量分析電磁鐵24的剖視圖。作為偏轉(zhuǎn)電 磁鐵的一例的能量分析電磁鐵24具備對(duì)置的一對(duì)電磁鐵24a、24b。電磁鐵24a、24b隔著 尚子束軌道108而對(duì)置。尚子束軌道108表不尚子束的中心軌道。在能量分析電磁鐵24 的電磁鐵24a、24b之間形成用于使離子束偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場106。偏轉(zhuǎn)磁場106為從電磁鐵 24a、24b的一側(cè)朝向另一側(cè)的磁通量密度。
[0038] 磁場測定裝置104測定能量分析電磁鐵24的磁場。能量分析電磁鐵24被要求較 高的磁場精度（例如小于〇. 01 %的磁場的不均勻性），因此磁場測定裝置104構(gòu)成為能夠 進(jìn)行精密的磁場測定。
[0039] 磁場測定裝置104具備NMR(核磁共振）探頭和霍爾探頭。NMR探頭用于校正霍爾 探頭，霍爾探頭用于磁場恒定的反饋控制，詳細(xì)內(nèi)容將后述。并且，霍爾探頭用于能量分析 電磁鐵24的實(shí)時(shí)磁場控制。NMR探頭具備核磁共振吸收元件（以下稱為NMR元件）112,霍 爾探頭具備霍爾元件110。由此，磁場測定裝置104具有具備霍爾元件110及NMR元件112 的檢測部，該檢測部配置于一對(duì)電磁鐵24a、24b之間。
[0040] 能量分析電磁鐵24的磁極部為平行磁極。一側(cè)電磁鐵24a具備平坦的第1磁極 面25a，另一側(cè)電磁鐵24b具備與第1磁極面25a對(duì)置且與第1磁極面25a平行的第2磁極 面25b。在除了這些磁極部的周邊之外的中心區(qū)域，偏轉(zhuǎn)磁場106與第1磁極面25a及第2 磁極面25b垂直。NMR元件112及霍爾元件110配置于第2磁極面25b的中心區(qū)域。因此， NMR元件112在磁場梯度較小的區(qū)域即幾乎沒有磁通量密度的空間變化的區(qū)域與霍爾元件 110相鄰而配置。NMR元件112及霍爾元件110也可配置于第1磁極面25a的中心區(qū)域。
[0041] 優(yōu)選NMR元件112配置于作為測定對(duì)象的離子束軌道108的正下方（或者正上 方）。如此，能夠使離子束軌道108處的磁場與NMR元件112位置處的磁場一致。霍爾元件 110也可配置于離子束軌道108的正下方（或者正上方）。由此，能夠直接測定離子束軌道 108處的磁場。
[0042] 霍爾元件110為磁檢測元件的一例。磁檢測元件構(gòu)成為根據(jù)偏轉(zhuǎn)磁場106生成測 定輸出。在此，測定輸出為通過偏轉(zhuǎn)磁場106的作用從磁檢測元件輸出的電信號(hào)。而霍爾 元件110生成通過霍爾效應(yīng)產(chǎn)生的電壓（以下稱為霍爾輸出）作為測定輸出。霍爾輸出大 致與偏轉(zhuǎn)磁場106成正比。換言之，通常在磁場與霍爾輸出之間存在輕微的非線性。
[0043] 磁場發(fā)生變化時(shí)霍爾輸出也瞬時(shí)發(fā)生變化。因此，霍爾兀件110具有相對(duì)于磁場 的響應(yīng)性極高的優(yōu)點(diǎn)。但是也有缺點(diǎn)?；魻栐?10的輸出可隨著時(shí)間的變化而發(fā)生變化， 因此為了維持測定精度要求定期進(jìn)行校正。通常的校正要求將真實(shí)的磁場和測定輸出遍及 測定范圍來重新建立關(guān)系。在該校正中，霍爾元件Iio無法進(jìn)行目標(biāo)磁場測定，因此離子注 入處理也被中斷直到校正完成。在提高離子注入裝置100的生產(chǎn)性方面，要求盡可能地避 免這種處理的中斷。
[0044]NMR元件112構(gòu)成為生成NMR輸出。NMR輸出為表示核磁共振吸收頻率的信號(hào)。 NMR元件112測定根據(jù)磁場而發(fā)生變化的原子核（例如氫原子）的核磁自旋的共振吸收頻 率。由于是根據(jù)原子核的性質(zhì)而進(jìn)行的測定，所以理論上不會(huì)產(chǎn)生如在霍爾元件110觀察 到的隨著時(shí)間發(fā)生變化的誤差。因此，NMR元件112能夠持續(xù)穩(wěn)定地執(zhí)行高精度的測定。但 是，NMR元件112存在測定所需的時(shí)間較長的缺點(diǎn)。這是因?yàn)?，如上述NMR元件112為了辨 認(rèn)核磁共振吸收頻率而需要頻率跟蹤。
[0045] 優(yōu)選磁檢測元件構(gòu)成為NMR元件112以高于生成NMR輸出的頻度的頻度生成測定 輸出。如此就能夠使用磁檢測元件來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性優(yōu)異的測定。尤其，霍爾元件110能夠連 續(xù)地輸出霍爾電壓，因此適合實(shí)時(shí)測定。
[0046] 圖3是用于說明本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的控制部102的功能及結(jié)構(gòu)的塊狀 圖。在此所示的各個(gè)塊中，硬件方面可由計(jì)算機(jī)的CPU為代表的元件和機(jī)械裝置來實(shí)現(xiàn)，而 軟件方面可通過計(jì)算機(jī)程序等來實(shí)現(xiàn)，在此描述了通過它們的協(xié)作而實(shí)現(xiàn)的功能塊。因此， 看過本說明書的本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解這些功能塊可通過硬件和軟件的組合以各種形 態(tài)實(shí)現(xiàn)。
[0047] 控制部102具備，磁場測定部114、磁場調(diào)整部116、磁場決定部118、磁檢測元件校 正部（以下稱為霍爾元件校正部）120及存儲(chǔ)部122。在控制部102設(shè)置有輸入部124及輸 出部126。輸入部124為接收運(yùn)算所需的信息的輸入的任意機(jī)構(gòu)，輸出部126為輸出（例 如顯示）運(yùn)算結(jié)果的任意機(jī)構(gòu)。并且，離子注入裝置100具備用于能量分析電磁鐵24的電 源23。在圖3中，磁場測定部114及磁場決定部118構(gòu)成控制部102的一部分，但在一實(shí) 施方式中，可以在霍爾元件110 (或者霍爾探頭）設(shè)置磁場測定部114,及/或在NMR元件 112 (或者NMR探頭）設(shè)置磁場決定部118。
[0048] 磁場測定部114構(gòu)成為根據(jù)偏轉(zhuǎn)磁場106與測定輸出（在本實(shí)施方式中為霍爾輸 出）之間已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系測定偏轉(zhuǎn)磁場106。以下，將該對(duì)應(yīng)關(guān)系稱為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。磁場測定 部114根據(jù)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)將從霍爾元件110輸出的霍爾電壓換算成偏轉(zhuǎn)磁場106的測定值。校 準(zhǔn)數(shù)據(jù)為表示霍爾元件110的校正公式的數(shù)據(jù)。
[0049] 磁場測定部114利用例如以下的校正公式將霍爾元件110的輸出電壓轉(zhuǎn)換為磁 場。
[0050]B=f(V)
[0051] 其中，B表不偏轉(zhuǎn)磁場106，V表不霍爾輸出，f(V)表不磁場B與電壓V之間的相 關(guān)關(guān)系。f(V)可以為表不相關(guān)關(guān)系的任意公式。
[0052] 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)包括表示多個(gè)校正測定點(diǎn)的測定數(shù)據(jù)和用于對(duì)校正測定點(diǎn)之間進(jìn)行插 值的插值數(shù)據(jù)。校正測定點(diǎn)包括已測定的霍爾輸出V和與其對(duì)應(yīng)的真實(shí)的偏轉(zhuǎn)磁場106。 在本實(shí)施方式中，由NMR元件112決定的磁場作為真實(shí)的偏轉(zhuǎn)磁場106來使用。插值數(shù)據(jù) 例如表示相鄰的2個(gè)校正測定點(diǎn)之間的直線插值。
[0053] 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的初始值例如由離子注入裝置100的制造廠家預(yù)先設(shè)定。在開始使用制 造出的離子注入裝置100之前，通過指定的測定工序來獲得η個(gè)校正測定點(diǎn)（Vi,Bi)(i= 1,2……，η)。測定工序例如包括使供給至能量分析電磁鐵24的電流遍及規(guī)定的范圍發(fā)生 變化（例如使其階段性增加），在此期間用霍爾元件110測定霍爾輸出Vi,并且用NMR元件 112測定對(duì)應(yīng)的磁場并且，用于這些校正測定點(diǎn)之間的直線插值的關(guān)系公式被決定。將 如此獲得的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)記錄到存儲(chǔ)部122。根據(jù)需要由磁場測定部114讀出校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
[0054] 圖4是例示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的初始值的曲線圖。磁場測定 部114根據(jù)霍爾輸出V通過下式計(jì)算區(qū)間Vi?Vi+1上的磁場B。磁場測定部114將如此得 到的磁場B作為偏轉(zhuǎn)磁場106的測定值Bm輸出到磁場調(diào)整部116。
[0055][數(shù)式1]

【權(quán)利要求】
1. 一種離子注入裝置，其特征在于， 具備：射束線部，其具備離子源、及用于被處理物的處理室，該射束線部構(gòu)成為從所述 離子源向所述被處理物傳輸離子束；及 控制部，構(gòu)成為對(duì)所述射束線部進(jìn)行控制， 所述射束線部具備配設(shè)于所述離子源與所述處理室之間的偏轉(zhuǎn)電磁鐵， 所述偏轉(zhuǎn)電磁鐵具備： 一對(duì)電磁鐵，隔著離子束軌道而對(duì)置以形成用于使所述離子束偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場； 磁檢測元件，配置于所述一對(duì)電磁鐵之間，并且根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)磁場生成測定輸出；及 核磁共振吸收元件，配置于所述一對(duì)電磁鐵之間，并且生成NMR輸出， 所述控制部具備： 磁場測定部，根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)磁場與所述測定輸出之間已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系測定所述偏轉(zhuǎn)磁 場； 磁場決定部，根據(jù)所述NMR輸出決定所述偏轉(zhuǎn)磁場；及 磁檢測元件校正部，利用根據(jù)所述NMR輸出決定的偏轉(zhuǎn)磁場和與該偏轉(zhuǎn)磁場建立了對(duì) 應(yīng)的所述磁檢測元件的新的測定輸出來更新所述已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子注入裝置，其特征在于， 所述磁檢測元件校正部判定已更新的對(duì)應(yīng)關(guān)系是否在與所述已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系相關(guān)地 設(shè)定的允許范圍內(nèi)， 當(dāng)判定為所述已更新的對(duì)應(yīng)關(guān)系從所述允許范圍偏離時(shí)，所述控制部禁止或者中止離 子注入處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離子注入裝置，其特征在于， 所述磁場測定部根據(jù)所述已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系將所述測定輸出換算成所述偏轉(zhuǎn)磁場的測 定值， 所述控制部具備磁場調(diào)整部，所述磁場調(diào)整部根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)磁場的測定值將所述偏轉(zhuǎn) 磁場調(diào)整為目標(biāo)磁場。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的離子注入裝置，其特征在于， 所述控制部獨(dú)立于基于所述對(duì)應(yīng)關(guān)系的所述偏轉(zhuǎn)磁場的測定及/或調(diào)整而執(zhí)行基于 所述NMR輸出的所述對(duì)應(yīng)關(guān)系的更新。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的離子注入裝置，其特征在于， 所述一對(duì)電磁鐵中的一個(gè)電磁鐵具備平坦的第1磁極面，所述一對(duì)電磁鐵中的另一個(gè) 電磁鐵具備與所述第1磁極面對(duì)置且與所述第1磁極面平行的第2磁極面， 所述核磁共振吸收元件配置于所述第1磁極面或者所述第2磁極面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的離子注入裝置，其特征在于， 所述核磁共振吸收元件配置于所述離子束軌道的正上方或者正下方。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的離子注入裝置，其特征在于， 所述磁檢測元件以高于所述核磁共振吸收元件生成所述NMR輸出的頻度的頻度生成 所述測定輸出。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的離子注入裝置，其特征在于， 所述磁檢測元件具備霍爾元件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的離子注入裝置，其特征在于， 所述偏轉(zhuǎn)電磁鐵為能量分析電磁鐵。
10. -種用于偏轉(zhuǎn)電磁鐵的磁場測定裝置，所述偏轉(zhuǎn)電磁鐵構(gòu)成為形成用于使帶電粒 子束偏轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場，所述磁場測定裝置的特征在于，具備： 磁檢測元件，設(shè)置于所述偏轉(zhuǎn)電磁鐵以測定所述偏轉(zhuǎn)磁場；及 核磁共振吸收元件，設(shè)置于所述偏轉(zhuǎn)電磁鐵以決定所述偏轉(zhuǎn)磁場， 所述磁檢測元件通過使用所述核磁共振吸收元件而被校正。
11. 一種離子注入方法，其特征在于，具備如下步驟： 從離子源向被處理物傳輸離子束； 利用配設(shè)于所述離子源與所述被處理物之間的偏轉(zhuǎn)電磁鐵，形成用于使所述離子束偏 轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)磁場； 使用設(shè)置于所述偏轉(zhuǎn)電磁鐵的磁檢測元件，根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)磁場生成測定輸出； 根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)磁場與所述測定輸出之間已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系測定所述偏轉(zhuǎn)磁場； 使用設(shè)置于所述偏轉(zhuǎn)電磁鐵的核磁共振吸收元件決定所述偏轉(zhuǎn)磁場；及 利用通過使用所述核磁共振吸收元件決定的偏轉(zhuǎn)磁場和與該偏轉(zhuǎn)磁場建立了對(duì)應(yīng)的 所述磁檢測元件的新的測定輸出來更新所述已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
【文檔編號(hào)】G01R33/02GK104425200SQ201410369393
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】狩谷宏行 申請(qǐng)人:斯伊恩股份有限公司