(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空空間中で一定軌道を有するイオンビーム又は荷電粒子ビームに静電偏向による往復走査を行うことによりビーム軌道を周期的に変更するビーム偏向走査装置において、
ビーム軌道を間にして対向し合うように一対の走査電極を配置し、
該一対の走査電極の区間に、該一対の走査電極の対向方向と直交する方向であってかつビーム進行方向に沿う一対の電場補正電極を、該電場補正電極の断面形状を角形又は円形に構成するとともにビーム進行方向に関して前記一対の走査電極と略同じ長さに構成し、該一対の電場補正電極を、ビーム軌道を間にして対向し合うよう往復走査平面の中心軸を間にしてその上下に配置し、かつ往復走査されるイオンビーム又は荷電粒子ビームにできるだけ接近させるよう配置して、
該一対の電場補正電極に常に補正電圧を印加することにより、往復走査されるイオンビーム又は荷電粒子ビームに対しその往復走査の正逆電位の切り替え時に補正電場が大きく作用するよう構成したことを特徴とするビーム偏向走査装置。
【請求項２】
前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極及び後側電子サプレッション電極と同電位としたことを特徴とする請求項１に記載のビーム偏向走査装置。
【請求項３】
往復走査平面の中心軸を間にしてその上下に配置された前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極と後側電子サプレッション電極との間に接続されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のビーム偏向走査装置。
【請求項４】
前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極及び後側電子サプレッション電極と独立した電位に構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のビーム偏向走査装置。
【請求項５】
前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極及び後側電子サプレッション電極と独立した可変電位に構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のビーム偏向走査装置。
【請求項６】
往復走査されるイオンビーム又は荷電粒子ビームは、前記一対の走査電極の対向方向に関する断面サイズが該対向方向に直交する方向に関する断面サイズよりも大きい断面楕円形状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のビーム偏向走査装置。
【請求項７】
前記一対の走査電極は、断面楕円形状のイオンビーム又は荷電粒子ビームにおけるビーム断面のどの部分もほぼ同じ偏向角度で偏向させるよう電場が均一に分布する構成としたことを特徴とする請求項６に記載のビーム偏向走査装置。
【請求項８】
真空空間中で一定軌道を有するイオンビーム又は荷電粒子ビームに静電偏向による往復走査を行うことによりビーム軌道を周期的に変更するビーム偏向走査方法において、
互いに対向し合う一対の走査電極に印加する電位を切り替えて前記往復走査を行い、
該一対の走査電極の区間に、該一対の走査電極の対向方向と直交する方向であってかつビーム進行方向に沿う一対の電場補正電極を、該電場補正電極の断面形状を角形又は円形に構成するとともにビーム進行方向に関して前記一対の走査電極と略同じ長さに構成し、該一対の電場補正電極を、ビーム軌道を間にして対向し合うよう往復走査平面の中心軸を間にしてその上下に配置し、かつ往復走査されるイオンビーム又は荷電粒子ビームにできるだけ接近させるよう配置して、前記一対の電場補正電極により、往復走査されるイオンビーム又は荷電粒子ビームに対しその往復走査の正逆電位の切り替え時に補正電場が大きく作用することを特徴とするビーム偏向走査方法。
【請求項９】
前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極及び後側電子サプレッション電極と同電位としたことを特徴とする請求項８に記載のビーム偏向走査方法。
【請求項１０】
前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極及び後側電子サプレッション電極と独立した電位に構成したことを特徴とする請求項８に記載のビーム偏向走査方法。
【請求項１１】
前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極及び後側電子サプレッション電極と独立した可変電位に構成したことを特徴とする請求項８に記載のビーム偏向走査方法。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のビーム偏向走査装置を備えたことを特徴とするイオン注入装置。
【請求項１３】
請求項８〜１１のいずれか１項に記載のビーム偏向走査方法を用いることを特徴とするイオン注入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオンビーム又は荷電粒子ビームによるビーム処理装置に用いられる静電式ビーム偏向走査装置及びビーム偏向走査方法に関する。本発明は、例えば低エネルギーから中エネルギーの大電流イオンビームを電気的に平行偏向走査(パラレルスキャン)して基板にイオン注入を行う方式のイオン注入装置に適用されるものであって、走査方向の注入均一性を改善することができるようにしたイオンビームの平行偏向走査におけるゼロ電場効果抑制のための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７を参照して、イオン注入装置に適用された従来の静電式ビーム偏向走査装置（以下、偏向走査装置と略称する）の構成及び作用について説明する。
【０００３】
図７（ａ）に示すように、偏向走査装置は、イオンビームの通過域を挟むようにして対向配置された一対の走査電極５１Ａ、５１Ｂを有する。ビーム進行方向に関して走査電極５１Ａ、５１Ｂの上流側（前側）及び下流側（後側）にはそれぞれ電子サプレッション電極５２、５３が配置されている。電子サプレッション電極５２、５３はそれぞれ、イオンビームの通過域に開口を有する。下流側の電子サプレッション電極５３に隣接してグランド電極５４が配置されている。
【０００４】
この種の偏向走査装置に入射するイオンビームは所望のイオン種の陽イオンからなり、この陽イオンに引き付けられた電子はイオンビームに巻きついている。
【０００５】
偏向走査装置は、不図示の交流電源に接続され、交流電源からの交流電圧が走査電極５１Ａ、５１Ｂ間に印加される。偏向走査装置の走査電極５１Ａ、５１Ｂの電圧印加状態は大きく分けて以下の３つの状態がある。
【０００６】
１．図７（ｂ）に示すように、偏向走査装置の一方の走査電極５１Ａには負の電圧、他方の走査電極５１Ｂには正の電圧がそれぞれ印加されている。
【０００７】
２．図７（ｃ）に示すように、偏向走査装置の一方の走査電極５１Ａには正の電圧、他方の走査電極５１Ｂには負の電圧がそれぞれ印加されている。
【０００８】
３．図７（ｄ）に示すように、偏向走査装置の双方の走査電極５１Ａ、５１Ｂの電圧が０である。これは、走査電極５１Ａ、５１Ｂに印加される正逆電位の切り替え時であることを意味する。
【０００９】
図７（ｂ）においては、偏向走査装置を通過する正の電荷をもつイオンは、負の電圧を持つ左側の走査電極５１Ａに引き寄せられる。一方、イオンビームに巻きついた電子は、正の電圧を持つ右側の走査電極５１Ｂに引き付けられる。偏向走査装置を通過する間にイオンビームは電子が失われ、正の電荷をもつイオン同士は空間電荷効果により反発するため、イオンビームは発散する傾向にある。なお、電子はイオンよりも質量が軽いため、イオンよりも偏向角が大きい。
【００１０】
図７（ｃ）においても、図７（ｂ）と同じ理由で偏向走査装置を通過する間にイオンビームは発散する傾向にある。
【００１１】
一方、図７（ｄ）においては、偏向走査装置の双方の走査電極５１Ａ、５１Ｂの電圧が０であるので、イオンビームは走査電極５１Ａ、５１Ｂ間を直進して通過する。イオンビームに引き付けられている電子も走査電極に引き付けられることなく直進して通過するため、偏向走査装置を通過するイオンビームは、残存電子によってある程度集束する傾向にある。このような現象はゼロ電場効果と呼ばれることがある。
【００１２】
この種の偏向走査装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【００１３】
【特許文献１】特表２００３−５１３４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記のように、イオンビームを静電偏向により走査すると、図５（ａ）に示すように、偏向走査装置の下流側においては走査端部で走査中心部よりもビーム径が大きくなるという問題が生じる。ビーム径というのは、イオンビームの往復走査平面における走査方向の断面サイズを意味するものとする。また、走査端部というのはイオンビームの往復走査平面において走査電極に近い方の端部であり、走査中心部というのは往復走査平面における中心軸に沿う部分である。
【００１５】
上記の問題が生じるのは、イオンビーム内に含まれるイオンと、イオンビームに絡みつく電子の質量が大きく異なるからである。また、ビーム電流密度が大きくなるほどイオン同士の反発力が大きくなるからである。
【００１６】
上記のように静電偏向による走査の過程でイオンビームのビーム径が変化すると、イオンビームが走査中心部を通るときにイオンビームの密度が高くなってウェハへのイオン注入量が多くなり、走査端部を通過するイオンビームのビーム密度が低くなるのでウェハに対する注入均一性が悪化するという問題がある。
【００１７】
このような問題は、静電偏向走査装置を採用するイオン注入装置に共通して存在する。
【００１８】
高エネルギー装置や中電流装置においては、この問題は影響が少なかったが、低エネルギー高電流装置では、より顕著に注入均―性が悪化するため深刻な問題となる。
【００１９】
そこで、本発明は、静電偏向による走査中におけるビーム径を走査位置によらずほぼ一定に保つことができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明によれば、真空空間中で一定軌道を有するイオンビーム又は荷電粒子ビームに静電偏向による往復走査を行うことによりビーム軌道を周期的に変更するビーム偏向走査装置において、ビーム軌道を間にして対向し合うように一対の走査電極を配置し、該一対の走査電極の区間に、該一対の走査電極の対向方向と直交する方向であってかつビーム進行方向に沿う一対の電場補正電極をビーム軌道を間にして対向し合うように配置し、該一対の電場補正電極に常に補正電圧を印加することにより、往復走査されるイオンビーム又は荷電粒子ビームに対しその往復走査の正逆電位の切り替え時に補正電場が大きく作用するよう構成したことを特徴とするビーム偏向走査装置が提供される。
【００２１】
本ビーム偏向走査装置においては、前記一対の電場補正電極は、往復走査平面の中心軸を間にして配置することが好ましい。特に、前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極の対向面で規定される空間内であって往復走査平面の中心軸を間にし、かつ往復走査されるイオンビーム又は荷電粒子ビームにできるだけ接近させるよう配置することが好ましい。また、前記一対の電場補正電極は、ビーム進行方向に関して前記一対の走査電極と略同じ長さとすることが好ましい。更に、前記一対の電場補正電極の断面形状は、角形又は円形等のいずれの形状でも良い。
【００２２】
本ビーム偏向走査装置においては、前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極及び後側電子サプレッション電極と同電位とすることが好ましい。あるいはまた、前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極と後側電子サプレッション電極との間に配置し、これら前側電子サプレッション電極と後側電子サプレッション電極の中央部に接続するようにしても良い。また、前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極及び後側電子サプレッション電極と独立した電位に構成しても良いし、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極及び後側電子サプレッション電極と独立した可変電位に構成しても良い。
【００２３】
本ビーム偏向走査装置においては、往復走査されるイオンビーム又は荷電粒子ビームは、前記一対の走査電極の対向方向に関する断面サイズが該対向方向に直交する方向に関する断面サイズよりも大きい断面楕円形状であることが好ましい。この場合、前記一対の走査電極は、断面楕円形状のイオンビーム又は荷電粒子ビームにおけるビーム断面のどの部分もほぼ同じ偏向角度で偏向させるよう電場が均一に分布する構成とすることが好ましい。
【００２４】
本発明によればまた、真空空間中で一定軌道を有するイオンビーム又は荷電粒子ビームに静電偏向による往復走査を行うことによりビーム軌道を周期的に変更するビーム偏向走査方法において、互いに対向し合う一対の走査電極に印加する電位を切り替えて前記往復走査を行い、前記一対の走査電極の区間に互いに対向し合うように配置した一対の電場補正電極により、往復走査されるイオンビーム又は荷電粒子ビームに対しその往復走査の正逆電位の切り替え時に補正電場が大きく作用することを特徴とするビーム偏向走査方法が提供される。
【００２５】
本ビーム偏向走査方法においても、前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極及び後側電子サプレッション電極と同電位とすることが好ましい。この場合、前記一対の電場補正電極は、前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極及び後側電子サプレッション電極と独立した電位に構成しても良いし、あるいはまた前記一対の走査電極に隣接して配置された前側電子サプレッション電極及び後側電子サプレッション電極と独立した可変電位に構成しても良い。
【００２６】
本発明によれば更に、上記のいずれかのビーム偏向走査装置を備えたことを特徴とするイオン注入装置が提供される。
【００２７】
本発明によれば更に、上記のいずれかのビーム偏向走査方法を用いることを特徴とするイオン注入方法が提供される。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ビームの偏向走査中、特に往復走査の正逆電位の切り替え時にビームに大きく電場が作用することでゼロ電場効果を抑制する電場補正電極を備えたことにより、以下の効果が得られる。
【００２９】
１．走査方向におけるビーム径の大きさを走査位置によらずほぼ一定に保ち、各走査位置におけるビーム径の大きさの変動を小さくできる。
【００３０】
２．走査方向におけるビーム発散角をほぼ一定に保ち、ビーム発散角の変動を小さくできる。
【００３１】
３．走査方向におけるビーム電流密度をほぼ一定に保ち、ビーム電流密度の変動を小さくできる。
【００３２】
４．走査方向におけるイオンに対する電子の比率をほぼ一定に保ち、ビームの各走査位置におけるビームに含まれるイオンに対する電子の比率の変動を小さくできる。
【００３３】
５．走査方向におけるビームプロファイルをほぼ一定に保ち、ビームプロファイルの変動を小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、荷電粒子ビームによる処理装置のうち、特に枚葉式イオン注入装置であって低エネルギーの大電流イオン注入装置に、本発明に係るゼロ電場効果抑制方法を実施するための構成を付加した例を示す概略図である。
【００３５】
図１において、イオンソース１１で発生されたイオンは、図示しない引出し電極によりイオンビーム(以下、ビームと呼ぶ)として引き出される。引き出されたビームは、質量分析磁石装置１２により質量分析されて必要なイオン種のみが選択される。必要なイオン種のみから成るビームは、ビーム整形装置１３により所望の断面形状、ここでは断面楕円形状に整形される。ビーム整形装置１３は、Ｑ（Ｑｕａｄｒｕｐｏｌｅ）−レンズ等により構成される。整形された断面形状を持つビームは、本発明による偏向走査装置２０により図１（ａ）の面に平行な方向にスキャンされる。偏向走査装置２０はその上流側（前側）、下流側（後側）にそれぞれ配置された電子サプレッション電極２５、２６を有する。
【００３６】
スキャンされたビームは、Ｐ（Ｐａｒａｌｌｅｌ）−レンズ１４により再平行化され、偏向角０度の軸に平行にされる。図１（ａ）では、偏向走査装置２０によるビーム１０のスキャン範囲を黒の太い線と破線とで示しており、偏向走査装置２０から出た黒の太い線と破線を最大スキャン軌道として定義付けすることができる。
【００３７】
Ｐ−レンズ１４からのビームは、１つ以上の加速／減速電極１５を経由して角度エネルギーフィルター１６に送られる。角度エネルギーフィルター１６では、ビームのエネルギーに関する分析が行われ、必要なエネルギー種のイオンのみが選択される。
【００３８】
図１（ｂ）に示されるように、角度エネルギーフィルター１６においては選択されたイオン種のみがやや下方に偏向される。このようにして選択されたイオン種のみからなるビームが被照射物である半導体ウェハ１７に照射される。半導体ウェハ１７に照射されなかったビームは、ビームストッパ１８に入射してエネルギーが消費される。
【００３９】
通常、イオンソース１１から半導体ウェハ１７が収容されているチャンバまでの間の構成はイオンビームラインと呼ばれる。ビームの経路はすべて高真空状態に維持され外気とはシールされている。
【００４０】
なお、図１（ａ）において半導体ウェハ１７に隣接して示した矢印はビームがこれらの矢印の方向にスキャンされることを示し、図１（ｂ）において半導体ウェハ１７に隣接して示した矢印は半導体ウェハ１７がこれらの矢印の方向に往復移動、すなわち機械走査されることを示している。つまり、ビームが、例えば一軸方向に往復スキャンされるものとすると、半導体ウェハ１７は、図示しない駆動機構により上記一軸方向に直角な方向に往復移動するように駆動される。
【００４１】
図２は、本発明による偏向走査装置２０の基本構成を斜視図で示す。偏向走査装置２０は、ビームを間にして対向するように配置された一対の走査電極２１Ａ、２１Ｂと、一対の走査電極２１Ａ、２１Ｂの上流側近傍、下流側近傍にそれぞれ、前後に走査電極２１Ａ、２１Ｂを挟むようにして設けられた電子サプレッション電極２５、２６と、電子サプレッション電極２５、２６に接続されるとともに、一対の走査電極２１Ａ、２１Ｂの対向電極面によって挟まれる空間内に設けられたゼロ電場効果抑制用の電場補正電極２７、２８とを備える。つまり、ここでは電場補正電極２７、２８は電子サプレッション電極２５、２６と同じ負電位にされる。なお、電子サプレッション電極２５、２６はそれぞれ、ビームの通過域に横長の開口２５−１、２６−１を有し、−１〜−２ｋＶ程度の直流電圧が印加される。
【００４２】
なお、図２の配置形態は一例にすぎず、走査電極２１Ａ、２１Ｂの配置形態は、水平方向に並べて配置する形態に限定されるものではない。例えば、走査電極２１Ａ、２１Ｂは鉛直方向に並べて配置されても良い。また、上流側、下流側の電子サプレッション電極２５、２６は同じ形状である必要は無い。
【００４３】
走査電極２１Ａ、２１Ｂはビーム進行軸（往復走査平面における中心軸）に関して対称な形状を有し、ビーム進行軸側の面（対向電極面）がビーム進行軸に関して対称になるように配置される。走査電極２１Ａ、２１Ｂの対向電極面には略円弧形の溝２１Ａ−１、２１Ｂ−１がz軸方向に延びるように形成されている。
【００４４】
図３、図４は、本発明の偏向走査装置２０によるゼロ電場効果抑制作用を説明するための図である。図３では、偏向走査装置２０を横断面図で示し、電場補正電極は図示を省略している。また、走査電極２１Ａ、２１Ｂが下流側に向けて八の字状に広がる形状となっているが、これはビームの走査角度範囲を拡大するための形態である。更に、下流側の電子サプレッション電極２６に隣接してグランド電極２９が配置されている。勿論、グランド電極２９は接地される。一方、図４は偏向走査装置を下流側から見た図であり、説明を簡単にするために、走査電極２１Ａ、２１Ｂを平行平板形状で示している。これは、本発明が、一対の走査電極が図４のような平行平板形状のもの、一対の走査電極が図３のように平板形状の電極の間隔が下流側に向かうにつれて大きくなる、いわゆる八の字状のもの、更には図２に示すように一対の走査電極の対向電極面にビーム進行軸方向（ｚ軸方向）に延びる溝が形成されているもののいずれにも適用可能であることを意味する。しかし、図２に示す走査電極の形態が最も好ましく、その理由については後述する。
【００４５】
図３（ａ）においては、偏向走査装置２０を通過する正の電荷をもつイオンは、負の電圧を持つ左側の走査電極２１Ａに引き寄せられる。一方、ビームに巻きついた電子は、正の電圧を持つ右側の走査電極２１Ｂに引き付けられる。これを、図４では走査電極２１Ａ寄りのビーム断面形状（楕円形状）で示している。これにより偏向走査装置２０を通過するビームは電子が失われ、正の電荷をもつイオン同士は空間電荷効果により反発するため、ビームは発散する傾向にある。電子はイオンよりも質量が軽いため、イオンよりも偏向角が大きい。
【００４６】
図３（ｃ）においても、図３（ａ）と同じ理由で偏向走査装置２０を通過するイオンビームは発散する傾向にある。図４では走査電極２１Ｂ寄りのビーム断面形状（楕円形状）にてビームに巻きついた電子が正の電圧を持つ左側の走査電極２１Ａに引き付けられることを示している。
【００４７】
一方、図３（ｂ）は、交流走査電源に接続された一対の走査電極２１Ａ、２１Ｂに印加される電圧がちょうど０の瞬間におけるビームの状態を示す。図４では、これを走査電極２１Ａ、２１Ｂ間の中間部に位置したビーム断面形状（楕円形状）にて示しており、ビームに巻きついた電子は走査電極２１Ａ、２１Ｂに引き付けられることは無いが、電場補正電極２７、２８からの負の電場が大きく作用することによりビーム内に残存せずにランダムな方向に飛散する。これにより、イオンビームが残存電子によって集束する傾向が抑制される。
【００４８】
電場補正電極２７、２８の上記の作用により、図５（ｂ）に示すように、偏向走査装置２０の下流側における走査端部、走査中心部のいずれにおいてもビーム径は変化せず、均一となる。
【００４９】
電場補正電極２７、２８は以下の形態をとることが好ましい。
【００５０】
１．電場補正電極２７、２８は、往復走査平面の中心軸を間にして上下に配置する。
【００５１】
２．電場補正電極２７、２８は、走査電極２１Ａ、２１Ｂの対向電極面で規定される空間内であって往復走査平面の中心軸を間にし、かつ往復走査されるビームにできるだけ接近させるよう配置する。
【００５２】
３．電場補正電極２７、２８は、ビーム進行軸に関して走査電極２１Ａ、２１Ｂと略同じ長さとする。
【００５３】
４．電場補正電極２７、２８の断面形状は、角形又は円形等のどのような形状であっても良い。
【００５４】
５．電場補正電極２７、２８は、電子サプレッション電極２５と電子サプレッション電極２６との間であって、これらの電子サプレッション電極２５、２６の中央部に接続する。
【００５５】
６．電場補正電極２７、２８は、電子サプレッション電極２５、２６とは独立した電位とする。また、この場合の電位は可変であることが好ましい。
【００５６】
図３では一対の走査電極２１Ａ、２１Ｂの上流側に一枚の電子サプレッション電極２５を隣接配置し、下流側には電子サプレッション電極２６、グランド電極２９を隣接配置する形態としているが、以下の形態でも良い。つまり、一対の走査電極２１Ａ、２１Ｂの上流側、下流側に電極を各２枚配置し、走査電極側の上流、下流それぞれ１枚は電子サプレッション電極として−１〜−２ｋＶ程度の直流電圧をかけ、上流、下流の他の一枚はグランド電極としてグランドに接地する形態でも良い。
【００５７】
次に、図６を参照して、走査電極２１Ａ、２１Ｂにおける溝２１Ａ−１、２１Ｂ−１の意義について説明する。このような溝は偏向走査装置２０の通過前後でビームの上下方向の集束・発散を小さく抑えるように寄与する。
【００５８】
偏向走査装置２０内部で、上流側／下流側のどちらの電子サプレッション電極にも近くない場所では、走査電極２１Ａ、２１Ｂの作る電場が支配的になる。
【００５９】
偏向電場の上下成分は、走査電極２１Ａ、２１Ｂの溝２１Ａ−１、２１Ｂ−１の形状によって決まる。
【００６０】
左側の走査電極に正＋Ｖ、右側の走査電極に負−Ｖの電圧がかかっている場合、溝の有無とその形状により、電場の分布は図６（ａ），（ｂ）のようになる。
【００６１】
図６（ａ）の平行平板による走査電極２１Ａ、２１Ｂでは、ｙ軸方向の電場が、電子サプレッション電極の開口部の電場と同じ方向性をもっており、ｙ軸方向へのビームの集束・発散を増幅させる。
【００６２】
図６（ｂ）の走査電極２１Ａ、２１Ｂには適度な溝２１Ａ−１、２１Ｂ−１が形成されており、図６（ｃ）に矢印で示すように、サプレッション電極２５、２６から離れたｙ軸方向の電場が、サプレッション電極の開口部２５−１、２６−１近傍のｙ軸方向の電場を打ち消すような方向性を持つ。この上下方向の電場は、サプレッション電極の開口部近傍の電場と比べると非常に弱いが、作用する距離範囲が長いので、偏向走査装置２０全体では集束も発散もほぼ同程度の作用となる。
【００６３】
図６（ｂ）による走査電極２１Ａ、２１Ｂでは、サプレッション電極の開口部近傍と、サプレッション電極に近くない走査電極２１Ａ、２１Ｂの対向電極面間での上下方向の電場の作用がほぼ同じ大きさで打ち消し合うように、走査電極２１Ａ、２１Ｂの溝２１Ａ−１、２１Ｂ−１の形状、寸法を決めることにより、偏向走査装置２０通過前後でビームの上下方向の集束・発散を小さく抑えることができる。また、走査電極２１Ａ、２１Ｂの対向電極面間において電場を均一に分布させることができ、これによって楕円形状のビーム断面のどの部分も同じ偏向角度で偏向させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は本発明が適用されるイオン注入装置の概略構成を示した図で、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は側面図である。
【図２】図２は本発明によるビーム偏向走査装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図３は本発明によるビーム偏向走査装置の作用を説明するための図である。
【図４】図４は本発明によるビーム偏向走査装置における電場補正電極の作用を説明するための図である。
【図５】図５は従来のビーム偏向走査装置（図ａ）と本発明によるビーム偏向走査装置（図ｂ）とを比較説明するための図で、ビーム断面形状を装置の下流側から示した図である。
【図６】図６はビーム偏向走査装置の走査電極に溝を設ける場合（図ｂ）と、溝を設けない場合（図ａ）とについてその作用を説明するための図である。
【図７】図７は従来のビーム偏向走査装置の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６５】
２０    ビーム偏向走査装置
２１Ａ、２１Ｂ    走査電極
２５、２６    電子サプレッション電極
２７、２８    電場補正電極
２９    グランド電極
【図１】
0004828305.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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