JP2011222386A - イオン注入方法およびイオン注入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板上に照射された複数本のイオンビームによる重ね合わせ領域において、各イオンビームのビーム電流密度分布を効率的に調整する。
【解決手段】このイオン注入方法は、予め決められた順番で、複数本のリボン状イオンビームの各々が所定の電流密度分布となるように調整されるビーム電流密度分布調整工程と、ビーム電流密度分布調整工程の間であって、２本目以降の各イオンビームに対してビーム電流密度分布の調整がなされる前に、先になされたビーム電流密度分布の調整結果を用いて、これからビーム電流密度分布の調整がなされるイオンビームに対する調整目標とされるビーム電流密度分布を修正する目標修正工程と、複数本のリボン状イオンビームの長辺方向と交差する方向にガラス基板を搬送させるガラス基板搬送工程と、を行う。
【選択図】 図１

Description

この発明は、複数のリボン状イオンビームによる照射領域を重ね合わせて、ガラス基板上に所定の注入量分布を形成させるイオン注入方法およびイオン注入装置に関する。

近年、液晶テレビに代表される液晶製品の大型化が著しい。半導体製造工程においては、１つの処理工程でより多くの液晶パネルを処理する為に、ガラス基板の寸法を大きくし、大型のガラス基板から液晶パネルを多面取りしようという試みがなされている。半導体製造装置の一つであるイオン注入装置についても、このような大型のガラス基板への対応が求められている。

このような要望に対応すべく、これまでに特許文献１に記載のイオン注入装置が開発されてきた。

特許文献１には、ガラス基板の寸法よりも小さい２本のイオンビームを用いて、ガラス基板の全面にイオン注入処理を施す技術が開示されている。より具体的には、特許文献１では、一例として、互いに直交する３方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向）を、それぞれイオンビームの短辺方向、イオンビームの長辺方向、イオンビームの進行方向として定義している。そして、ガラス基板へのイオン注入処理が施される処理室内で、２本のイオンビームは、Ｘ方向において互いに離間した位置に、Ｙ方向においてガラス基板上での各イオンビームによる照射領域が部分的に重なるように互いの中心位置をずらして、照射されている。このようなイオンビームを横切るように、Ｘ方向に沿ってガラス基板を搬送させることで、ガラス基板全面に渡ってのイオン注入処理を実現させている。

特許文献１に記載の技術は、ガラス基板の搬送速度が一定である。そして、ガラス基板の全面に渡って均一な注入量分布を実現するということから、ガラス基板上に照射されるイオンビームの電流密度分布は、特許文献１の図６に示されているように２本のイオンビームが重ね合わせされる領域を含めて、Ｙ方向に沿って、全体が略均一な電流密度分布となるように調整されている。

特開２００９−１５２００２号公報（図１、図３、図６、段落００７７〜００８８）

一般に、イオンビームが重ね合わせされる領域でのビーム電流密度分布の調整は、１本のイオンビームのビーム電流密度分布を調整する場合と比較して、調整対象とされるパラメータの数が多く、複雑である。調整が複雑である場合、調整を闇雲にしていたのであれば、調整が終了するまでにかなりの時間を要してしまうといった問題が起こり得る。また、ビーム電流密度分布の調整に時間がかかってしまうと、イオン注入装置のスループット（処理能力）の低下を招いてしまうといった問題も起こり得る。

しかしながら、特許文献１において、イオンビームが重ね合わせされる領域でのビーム電流密度分布の調整については、ガラス基板上で重ね合わせされるイオンビーム照射領域におけるビーム電流密度分布を他の領域（重ね合わせされない領域）でのビーム電流密度分布とほぼ等しくなるように調整するといった程度の記載しかなされておらず、具体的にどのような調整を行えば効率の良い調整となるのかについては明らかにされていなかった。

そこで本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、イオンビームが重ね合わせされる領域における各イオンビームの電流密度分布を効率的に調整することの出来るイオン注入方法およびイオン注入装置を提供することを目的とする。

すなわち本発明に係るイオン注入方法は、複数本のリボン状イオンビームを処理室内に供給する複数のイオンビーム供給装置と、前記処理室内に配置され、前記複数本のリボン状イオンビームの長辺方向におけるビーム電流密度分布を個別に測定するビームプロファイラーと、前記イオンビーム供給装置毎に個別に設けられ、前記ビームプロファイラーで測定された前記ビーム電流密度分布を調整するためのビーム電流密度分布調整手段と、を備えたイオン注入装置において、前記複数本のリボン状イオンビームに対して、予め決められた順番で、前記プロファイラーによるビーム電流密度分布の測定結果に基づいて、イオンビーム毎に決められた所定の電流密度分布となるように前記ビーム電流密度分布調整手段を調整するビーム電流密度分布調整工程と、前記ビーム電流密度分布調整工程の間であって、かつ、２本目以降のイオンビームに対してビーム電流密度分布の調整がなされる前に、先にビーム電流密度分布の調整がなされたイオンビームにおけるビーム電流密度分布の調整結果を用いて、これからビーム電流密度分布の調整がなされるイオンビームにおいて調整目標とされる前記所定のビーム電流密度分布を修正する目標修正工程と、前記処理室内で、前記複数本のリボン状イオンビームの長辺方向と交差する方向に前記ガラス基板を搬送させるガラス基板搬送工程とを行うことを特徴としている。

また、本発明に係るイオン注入装置は、複数本のリボン状イオンビームを処理室内に供給する複数のイオンビーム供給装置と、前記処理室内に配置され、前記複数本のリボン状イオンビームの長辺方向におけるビーム電流密度分布を個別に測定するビームプロファイラーと、前記イオンビーム供給装置毎に個別に設けられ、前記ビームプロファイラーで測定された前記ビーム電流密度分布を調整するためのビーム電流密度分布調整手段と、を備えたイオン注入装置であって、更に、前記複数本のリボン状イオンビームに対して、予め決められた順番で、前記プロファイラーによるビーム電流密度分布の測定結果に基づいて、イオンビーム毎に決められた所定の電流密度分布となるように前記ビーム電流密度分布調整手段を調整するビーム電流密度分布調整工程と、前記ビーム電流密度分布調整工程の間であって、かつ、２本目以降のイオンビームに対してビーム電流密度分布の調整がなされる前に、先にビーム電流密度分布の調整がなされたイオンビームにおけるビーム電流密度分布の調整結果を用いて、これからビーム電流密度分布の調整がなされるイオンビームにおいて調整目標とされる前記所定のビーム電流密度分布を修正する目標修正工程と、前記処理室内で、前記複数本のリボン状イオンビームの長辺方向と交差する方向に前記ガラス基板を搬送させるガラス基板搬送工程とを行う制御装置を有していることを特徴としている。

このようなイオン注入方法やイオン注入装置であれば、イオンビームが重ね合わせされる領域における各イオンビームの電流密度分布を効率的に調整することが出来る。

さらに、前記ガラス基板搬送工程は、前記ビーム電流密度分布調整工程の終了後に、行われるようにしておいても良い。このようにしておけば、ビーム電流密度分布の調整中にガラス基板が搬送されることがないので、ガラス基板への誤注入を防止させることが出来る。

一方で、 前記複数本のリボン状イオンビームが調整される順番は前記ガラス基板の搬送方向と一致しており、個々のリボン状イオンビームに対するビーム電流密度分布の調整が終了したことを受けて、当該リボン状イオンビームの長辺方向と交差方向に前記ガラス基板の搬送が行われるようにしておいても良い。このようにしておけば、全てのリボン状イオンビームにおけるビーム電流密度分布の調整が終わっていなくても、既に調整済みであるリボン状イオンビームを用いて、予めイオン注入処理を行っておくことが出来るので、その分、イオン注入処理全体に要する時間を短縮させることが出来る。

このようなものであれば、イオンビームが重ね合わせされる領域における各イオンビームの電流密度分布を効率的に調整することが出来る。

本発明の第１、第２の実施形態に係るイオン注入装置の様態を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る処理室内部をＺ方向から見た時の平面図である。 イオンビームの注入量分布と電流密度分布の関係を示す説明図である。 図３に示すイオンビームの注入分布を２つ重ねる合わせた場合に形成される注入量分布についての説明図である。 イオンビームの注入量分布と電流密度分布の関係を示す説明図である。 図５を元に、調整目標とする電流密度分布を修正する手法についての一例を示す説明図である。 イオンビームの注入量分布と電流密度分布の関係を示す説明図である。 図７を元に、調整目標とする電流密度分布を修正する手法についての一例を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る処理室内部をＺ方向から見た時の平面図である。 本発明の第３、第４の実施形態に係るイオン注入装置の様態を示す平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る処理室内部をＺ方向から見た時の平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る処理室内部をＺ方向から見た時の平面図である。

＜第一の実施形態＞
図１は本発明に係るイオン注入装置１の一実施例を示す平面図であり、図２は図１の処理室内部をＺ方向から見た時の平面図である。これらの図面を元に本発明の一実施例に係るイオン注入装置の全体の構成を説明する。

この発明において、Ｘ方向を基板の搬送方向、Ｙ方向をイオンビームの長辺方向、Ｚ方向を処理室内でガラス基板に照射されるイオンビームの進行方向としている。また、この発明において、リボン状イオンビームとは、イオンビームの進行方向に直交する平面でイオンビームを切った場合に、その断面が略長方形状であるイオンビームのことを指している。

図１に記載のイオン注入装置１は、主に一点鎖線によって囲まれた第１のイオンビーム供給装置２と第２のイオンビーム供給装置１２から構成されている。第１のイオンビーム供給装置２と第２のイオンビーム供給装置１２は、それぞれ第１のイオンビーム６と第２のイオンビーム１６を処理室１１内に供給する為の装置である。

個々のイオンビーム供給装置について説明する。第１のイオンビーム供給装置２は、イオン源３を備えており、このイオン源３より第１のイオンビーム６が引出される。イオン源３より引出された第１のイオンビーム６には、様々なイオンが混在している。この内、所望のイオンのみをガラス基板１０上へ照射させる為に、質量分析マグネット４と分析スリット５とを協働させ、所望のイオンとその他のイオンとの分離を行う。この分離は、イオン毎の質量数の違いを利用して、分析スリット５を所望のイオンのみが通過できるように質量分析マグネット４での第１のイオンビーム６の偏向量を調整することで行われる。

第２のイオンビーム供給装置１２についても同様に、イオン源１３より引出された第２のイオンビーム１６を質量分析マグネット１４と分析スリット１５とを協働させて、所望のイオンのみがガラス基板１０に照射されるように構成されている。

第１、第２のイオンビーム供給装置２、１２から供給される第１、第２のイオンビーム６、１６は、処理室１１内に設けられたビームプロファイラー７、１７によって、個々のイオンビームの長辺方向（Ｙ方向）におけるビーム電流密度分布が測定される。このビームプロファイラーの例としては、公知のファラデーカップをＹ方向に沿って複数個配列した多点ファラデーやＹ方向に沿って移動可能な単一のファラデーカップを用いることが考えられる。

本発明において、イオンビーム供給装置２、１２は同一の機能を有してもいいし、異なる機能を有していても構わない。さらに、質量分析マグネットや分析スリットを要しないタイプのイオンビーム供給装置でも良い。本発明では、ガラス基板上での各イオンビーム供給装置から供給されるイオンビームの照射領域が重なっているということが重要であり、その他の構成については、様々な変更が適用される。

第１の真空予備室２２の大気側に位置するゲートバルブ２０が開けられる。その後、ガラス基板１０は大気側に設けられた図示されない搬送ロボットによって第１の真空予備室２２内へ搬入される。この際、第１の真空予備室２２と処理室１１との間に位置するゲートバルブ１８は、処理室１１側が大気に開放されないように閉められている。

ガラス基板１０が第１の真空予備室２２内に搬入された後、ゲートバルブ２０が閉められて、図示されない真空ポンプにより、第１の真空予備室２２内が処理室１１と同程度の真空度（圧力）となるまで真空排気される。

第１の真空予備室２２内の真空度が処理室１１と同程度となった後、ゲートバルブ１８が開けられる。そして、ガラス基板１０は、処理室１１内へ搬入され、矢印Ａとして記載される方向に第１のイオンビーム６、第２のイオンビーム１６を横切るように処理室内を搬送される。これによってガラス基板１０へのイオン注入処理が達成される。

その後、ガラス基板１０は、ゲートバルブ１９を通過し、第２の真空予備室２３内に搬入される。ここで、ゲートバルブ１９は、処理室１１内でのガラス基板１０へのイオン注入処理中、もしくは、イオン注入処理後の適当なタイミングで開放されるものとする。

第２の真空予備室２３内へのガラス基板１０の搬入が完了した後、ゲートバルブ１９が閉められる。この際、第２の真空予備室２３の大気側に位置するゲートバルブ２１は閉められている。そして、第２の真空予備室２３を密閉した上で、室内の雰囲気が大気圧と同程度となるまで、図示されない真空ポンプにより第２の真空予備室２３の圧力調整がなされる。

第２の真空予備室２３の室内が大気圧となった後、ゲートバルブ２１が開けられて、大気側に設けられた図示されない搬送ロボットによって、ガラス基板１０の大気側への搬出が行われる。

なお、ガラス基板１０の処理室内での搬送方向を矢印Ａとして描いたが、これに限定される必要はない。例えば、より多くのイオンをガラス基板１０へ注入させる為に、ガラス基板１０を処理室１１内で何度も往復搬送させるようにしても良い。この場合、ガラス基板１０は矢印Ａとその反対方向に搬送されることになる。

また、第１、第２の真空予備室２２、２３をそれぞれ複数に増やしても良い。この場合、ゲートバルブ１８と１９もそれぞれの真空予備室に対応させる為に複数設けておく。このようにすると、複数の第１の真空予備室内や複数の第２の真空予備室内での圧力調整を別々に行うことが出来るようになる為、一方の真空予備室内の圧力調整している間に、圧力調整済みの別の真空予備室を利用してガラス基板の搬入、搬出を行うことが出来る。このような構成を利用すれば、ガラス基板の処理枚数を増加させることが出来る。

さらに、第１の真空予備室２２と第２の真空予備室２３とを、基板の搬送方向において対にしておいて、それらをＺ方向に沿って複数組設けておく。また、各真空予備室組をガラス基板１０が個別に搬送されるように、ガラス基板の搬送機構をＺ方向に沿って複数用意しておく。その上で、それぞれの搬送機構を同期させ、Ｚ方向に離間してＸ方向に沿って搬送される複数のガラス基板が各イオンビームを途切れなく連続的に横切るように搬送させることも考えられる。このようにすると、複数のガラス基板を連続処理出来るようになるので、ガラス基板の処理枚数を更に増加させることが出来る。なお、この場合、ガラス基板１０の搬入出を行う真空予備室を、第１の真空予備室２２とするか第２の真空予備室２３とするかは、真空予備室の組毎に個別に設定すれば良い。

図２は図１の処理室１１内部をＺ方向から見た時の平面図である。

ガラス基板１０の搬送機構の一例としては、図２に示されるようにガラス基板１０を保持するホルダー２４の下面に車輪を設けておき、この車輪が第１、第２の真空予備室２２、２３、処理室１１内に配置された図示されないレール上を転がることでＸ方向に沿ってホルダー２４を移動させることが可能となる。この場合、モーター等のホルダー２４を移動させる為の動力源を、別途、用意しておく。ガラス基板１０の往復搬送を考えた場合、動力源がモーターであれば正逆の回転が可能な構成にしておくことが望ましい。

Ｙ方向において、第１、第２のイオンビーム６、１６はガラス基板１０よりも長い寸法を有している。その為、ガラス基板１０が図２に示される矢印Ａの方向に、第１の真空予備室２２から第２の真空予備室２３へ搬送された場合、最初に第１のイオンビーム６によってガラス基板１０の全面に渡ってイオンビームの照射がなされる。その後、第２のイオンビーム１６によって、ガラス基板１０の全面に渡ってイオンビームの照射がなされる。図２の例では、ガラス基板の全面において、各イオンビームによる照射領域が重なっていることになる。なお、第１、第２のイオンビーム６、１６のそれぞれを取り囲んでいる破線は、各イオンビーム供給装置から処理室１１内へイオンビームを供給する為の供給経路（ビームライン）の外形を表している。

次に、ガラス基板へのイオン注入処理について詳述する。

イオン注入処理において、ガラス基板１０上に形成されるイオン注入量の分布とイオンビームの電流密度分布とガラス基板の搬送速度とは、それぞれが密接に関連している。一般的に言えば、イオン注入量（ドーズ量とも言う）は、イオンビームの電流密度（電流量で表すこともある）に比例し、被照射対象物（ここではガラス基板）がイオンビームを横切る際の速度に反比例する。

例えば、ガラス基板１０の全面に渡って形成されるイオン注入量の分布を略均一な分布にすることを目標とする。ガラス基板１０の搬送速度が一定である場合、搬送方向と直交する方向におけるイオンビームのビーム電流密度分布を略均一にすれば、ガラス基板全面に渡ってのイオン注入量の分布も略均一となる。

より具体的に説明すると、ガラス基板全面に渡ってイオン注入量の分布を略均一にするには、図２でガラス基板１０がおおよそイオンビームの短辺方向に沿って一定速度で移動する場合、イオンビームの長辺方向におけるビーム電流密度分布を略均一にしておけば良い。この場合、イオンビームの短辺方向におけるビーム電流密度分布は均一でなくても良い。ガラス基板１０の搬送方向と略一致しているイオンビームの短辺方向におけるビーム電流密度分布のむら（不均一性）は、ガラス基板の搬送に伴って、積分されることになる。その為、たとえむらがあったとしても最終的にはある一定量の注入がなされることになるから、イオンビームの短辺方向におけるビーム電流密度の均一性は考慮する必要はない。また、ガラス基板１０を搬送させた際に、ガラス基板上に照射されないイオンビームの両端部におけるビーム電流密度分布は、ガラス基板上での注入量分布に無関係である為、どのような分布であっても構わない。

上記のような手法で、ガラス基板へのイオン注入処理が行われているが、イオンビームの照射領域をガラス基板１０上に重ね合わせて、イオン注入処理を行う場合には、次に示す事項を考慮しておく必要がある。

図３には第１、第２のイオンビーム６、１６によるガラス基板１０上でのイオン注入量の分布と電流密度分布の関係が示されている。

説明を簡単にするために、ガラス基板１０の搬送速度は一定とし、第１、第２のイオンビーム６、１６に対して調整されたビーム電流密度分布の結果が同一であったとする。そして、最終的にはガラス基板１０の全体に渡って均一なイオン注入処理を行うことを目標とする。

図３に示すグラフの横軸はガラス基板上での位置を表し、縦軸はイオン注入量あるいはビーム電流密度を示す。横軸の原点０とＢ点との間の距離は、Ｙ方向におけるガラス基板の寸法に一致している。また、上側のグラフにおいて、一点鎖線はガラス基板１０の全体に渡って均一なイオン注入処理を行う為に目標とされる注入量分布を示し、実線はビーム電流密度分布が調整されたイオンビームによる注入量分布を示す。一方、下側のグラフにおいて、一点鎖線は目標とされる電流密度分布（目標分布）を示し、実線は各イオンビームにおいて調整がされたビーム電流密度分布を示している。

各イオンビーム供給装置にて目標となる注入量分布が達成されるようにビーム電流密度分布の調整が行われる。具体的なビーム電流密度分布の調整手法については後述するが、ビーム電流密度分布を調整し、寸分違わずに所望の分布を得るということは、不可能である。その為、通常は予め決められた許容範囲内に入るようにビーム電流密度分布の調整を行っている。例えば、この許容範囲としては、目標分布に対して３〜５％といった程度の範囲である。なお、ここではガラス基板の搬送速度を一定にしている為、調整されたビーム電流密度分布の形状（図３の下側グラフに記載の実線）とビーム電流密度分布が調整されたイオンビームによる注入量分布の形状（図３の上側グラフに記載の実線）とは、非常に似通った形になっている。

図４には最終的なガラス基板上での注入量分布が示されている。図４中の一点鎖線は、２本のイオンビームを足し合わせた場合に目標とされる注入量分布を示し、実線は、ビーム電流密度分布が調整された第１のイオンビーム６と第２のイオンビーム１６による注入量分布を合計した注入量分布を示す。第１のイオンビーム６と第２のイオンビーム１６の電流密度分布が同一である為、図３に示されるビーム電流密度分布が調整されたイオンビームによる注入量分布をちょうど倍したものになる。

個々のイオンビーム供給装置でのビーム電流密度分布を個別に調整し、それらのイオンビームによる注入量分布を合算すると、最終目標とする注入量分布からかなりのずれが生じる恐れがあり、場合によっては、許容範囲内を大きく超えることになる。

この例では２本のイオンビームに対して調整されたビーム電流密度分布を同一にしている。その為、各イオンビームにおけるビーム電流密度分布（あるいは注入量分布）が目標分布を下回る場所や上回る場所では、最終的には目標分布との差が２倍となる。例えば、ビーム電流密度が最大となるガラス基板上の位置（図３、図４中のＭ点）において、注入量とその目標分布との差に着目する。個々のイオンビームにおいてこの差がａ（図３を参照）であるので、最終的な注入量分布（図４を参照）において、その位置における注入量と目標分布との差は２ａとなる。

仮に実際の注入量と目標分布との差が±１．５ａまでが許容範囲であるとする。個々のイオンビームに着目するとこの許容範囲内に収まっているので問題はないが、両イオンビームの注入量分布を足し合わせた場合、図４に示すように、ガラス基板上での位置がＭ点の場所では注入量が許容範囲を超えてしまうことになる。そうなると、もはや所定の注入量分布がガラス基板の全面に注入されているとは言えない。このような調整がなされたイオンビームを用いてガラス基板への注入が実施されると、注入不良を引き起こしてしまう。また、実際の注入がなされないとしても、各イオンビームにおけるビーム電流密度分布のデータから注入量分布を算出し、それらを足し合わせた最終の注入量分布データを用意しておいて、最終の注入量分布データが所定の許容範囲内から逸脱している場合には、最終の注入量分布データと目標分布とのずれ量に基づいて、各イオンビームの電流密度分布を再調整するといった手法が考えられる。但し、このような再調整を伴う手法は非効率的である。

本発明では、上記したような問題点を考慮し、次のようにして各イオンビームにおけるビーム電流密度分布の調整を行っている。

ビーム電流密度分布の調整について、図１と図５〜８を用いて説明する。

各イオンビーム供給装置におけるビーム電流密度分布の調整は、例えば、公知技術として知られているようなマルチフィラメントを有するイオン源を用いて、各フィラメントに流す電流量を増減させることでビーム電流密度分布を調整することを行っても良い。

具体的には、図１に示されるイオンビーム供給装置２、１２のイオン源３、１３をＹ方向に沿って複数のフィラメントが配列されたマルチフィラメントタイプのイオン源にしておく。その上で、ビームプロファイラー７、１７によるＹ方向におけるイオンビームの測定領域と、各イオン源に設けられたフィラメントとを対応させておく。ここでの対応とは、例えば、ビームプロファイラーが１５個のファラデーカップで構成されているとした場合、ビームプロファイラーをファラデーカップ３個で構成される５つの領域に分けるとともに、各領域に対してフィラメント２本（各イオン源において、フィラメントは全部でＹ方向に沿って１０本あるとする。）を対応させておくといったことを意味する。

このような状態で、ビームプロファイラーによってビーム電流密度分布を計測した結果、目標分布を下回る測定領域があれば、その領域に対応するフィラメントに流す電流量を増加させて、ビーム電流密度を濃くするように操作し、反対に目標分布を上回る測定領域があれば、その領域に対応するフィラメントに流す電流量を減少させて、ビーム電流密度を薄くするといった操作を行う。このような操作によって、ビーム電流密度分布が目標分布の許容範囲内に入るように調整が行われる。なお、電流量の増減は１回の調整毎に所定量刻みで行うようにしておき、ビーム電流密度分布の調整とビームプロファイラーでの測定とを交互に繰り返して行い、最終的に目標分布にビーム電流密度分布を近づけるように調整しても良い。さらに、１回の調整毎に増減される電流量の刻み量は、調整中のビーム電流密度分布と目標分布との差が大きい場合には、刻み量を大きくし、調整中のビーム電流密度分布と目標分布との差が小さい場合には、刻み量を小さくするといった具合に、複数段に分けて刻み量を設けておいても良い。

なお、ビーム電流密度分布の調整として、マルチフィラメントを用いた手法について述べたが、これと異なる手法を用いても良い。

具体的には、マルチフィラメントタイプのイオン源の代わりに、イオンビームを供給する為の供給経路（ビームライン）に、Ｙ方向に沿って異なる電位分布や磁場分布を形成させる電界レンズや磁界レンズを配置しておく。この場合、イオン源は１本のフィラメントを有する構成となる。

電界レンズについてはイオンビームをその短辺方向から挟むようにして一組の電極を設けておき、それがＹ方向に沿って複数組あるような構成のものが考えられる。そして、ビームプロファイラーでのビーム電流密度分布の測定結果に応じて、各組へ印加する電圧を異ならせ、電極組間に電位差を発生させる。そうすると、Ｙ方向に配置された各電極組間を通過するイオンビームは電極組間の電位差に応じてＹ方向に沿って局所的に移動させられるようになるので、Ｙ方向におけるイオンビームの電流密度分布を所定の目標分布に近づけるように調整することが出来る。

また、磁界レンズはイオンビームをその短辺方向から挟むようにして一組の磁極を設けておき、それがＹ方向に沿って複数組あるような構成のものが考えられる。そして、各磁極組に対して巻回されたコイルに流す電流量およびその向きは、磁極組毎に独立して調整可能にしておく。その上で、ビームプロファイラーでの測定結果に応じて、各磁極組に巻回されたコイルに流す電流を独立に調整する。そうすると、各磁極組を構成する一組の磁極の間を通過するイオンビームは各磁極組で発生される磁界の大きさおよび向きに応じて、Ｙ方向に沿って局所的に移動させられるようになるので、Ｙ方向におけるイオンビームのビーム電流密度分布を所定の目標分布に近づけように調整することが出来る。

なお、上記した電界レンズ、磁界レンズを用いた場合、ビームプロファイラーでの測定結果に応じて、局所的に電界、磁界を調整することになるが、考え方としてはマルチフィラメントタイプのイオン源を用いた電流密度分布の調整手法として説明したものと同じように考えることが出来る。つまり、ビームプロファイラーの所定領域（ビームプロファイラーとして複数のファラデーカップを用いる場合には、ファラデーカップの数で所定領域を特定しても良い）と、所定数の電極組もしくは磁極組とを対応させておけば良い。

再び図１を元に説明する。２つのイオンビーム供給装置のうち、まず第１のイオンビーム供給装置２によって発生される第１のイオンビーム６のビーム電流密度分布を調整する。その後、第２のイオンビーム供給装置１２によって発生される第２のイオンビーム１６のビーム電流密度分布を調整する。この順番は、あくまで一例であって、いずれのイオンビームから調整されるのかは、後述する制御装置でのデータ処理の手順との関係で、予め決められている。

イオン注入装置１にユーザーインターフェース２６を介して、装置のオペレーターがイオン注入条件の設定を行う。この際、設定されたイオン注入条件は制御装置２５へ送信される。注入条件としては、イオンビームのエネルギー、注入量分布、基板へのイオンビームの注入角度、基板の搬送速度といった様々な条件の設定がなされるが、本発明では注入量分布と基板の搬送速度に着目している。

制御装置２５では、ガラス基板１０の搬送速度と基板への注入量分布から、各イオンビーム供給装置にてガラス基板１０に対してどのような注入量分布を実現させるのかについての決定がなされる。例えば、ガラス基板１０の全面に渡って均一なイオン注入処理がなされるとともに、ガラス基板の搬送速度が一定であるとする。この際、イオンビーム供給装置の台数が２台であれば、全体の注入量を各装置で半分ずつに分けて分担させるといった具合に、各イオンビーム供給装置による注入量分布を決定しても良い。また、各イオンビーム供給装置の性能に違いがある場合には、性能差に応じて各装置での分担比率を変更させるといったようにしても良い。

さらに、制御装置２５は、各イオンビーム供給装置からのイオンビームによって実現される注入量分布と各イオンビームを横切る際のガラス基板の搬送速度から、各イオンビームの長辺方向における電流密度分布を算出する。そして、算出された電流密度分布を各イオンビームの電流密度分布を調整する際の目標分布として、後述する制御装置８、９に送信する。

制御装置２５から制御装置８へ第１のイオンビーム供給装置２に対するビーム電流密度分布の目標分布のデータが送信される（Ｓ１）。制御装置８は第１のイオンビーム供給装置２のビーム電流密度分布の調整を行う装置であって、制御装置２５より送信された目標とされる電流密度分布のデータが蓄積される。

イオン源３の立ち上げは、ビーム電流密度分布の調整前に予めなされているものとする。その際、イオン源のフィラメントに流す電流は、予め適当な値に設定されている。例えば、イオン源がマルチフィラメントタイプのイオン源であれば、各フィラメントに流す電流を同一にしておく。この立ち上げに係る制御は、例えば制御装置８によってビーム電流密度分布の調整前に行われるようにしておいても良い。イオン源３から引出された第１のイオンビーム６は処理室１１内に配置されたビームプロファイラー７でそのビーム電流密度分布が測定される。その後、ビーム電流密度分布の測定結果は、制御装置８に送信される（Ｓ２）。

制御装置２５から目標分布のデータを受け取った後、制御装置８は目標とするビーム電流密度分布に合わせるべく、イオン源３に設けられた各フィラメント（ここでは、イオン源３をマルチフィラメントタイプのイオン源としている）に流れる電流量を増減させる（Ｓ３）。最終的に、目標分布の許容範囲内にビーム電流密度分布が入るまで、Ｓ２とＳ３の処理が繰り返し行われる。

なお、目標分布の許容範囲内にビーム電流密度分布が入ったかどうかの判断は、制御装置８により行われる。許容範囲に関するデータは予め制御装置８の中に蓄積させておいてもいいし、制御装置２５より目標分布のデータを受け取る際に一緒に受信されるようにしておいても良い。さらに、許容範囲に関するデータは、ユーザーインターフェース２６でオペレーターによって設定され、それが制御装置２５を介して制御装置８に送信されるような仕組みにしておいても良い。この許容範囲に関するデータの取り扱いについては、後述する制御装置９においても同様とする。

調整中のビーム電流密度分布が目標分布の許容範囲内に入ったことが制御装置８で確認された後、制御装置８はその時のビーム電流密度分布のデータをビーム電流密度分布の調整結果のデータとして制御装置２５へ送信する（Ｓ４）。

その後、制御装置２５は、第１のイオンビーム供給装置２での電流密度分布の調整結果データを用いて、第２のイオンビーム供給装置１２でのビーム電流密度分布の調整に関して制御装置９に本来送信する予定であった目標とされる電流密度分布のデータについての修正を行う。この修正に係る工程を本発明では、目標修正工程と呼んでいる。

図５〜６には、この修正についての一例が示されている。この例でも、説明を簡単にする為に、ガラス基板の搬送速度は一定とし、各イオンビーム供給装置において目標とする注入量の分布を同じにしている。そして、最終的にガラス基板上に形成される注入量の分布は、各イオンビーム供給装置における注入量分布を足し合わせたものとし、ガラス基板全面に渡って、均一な注入量分布を達成することを目標としている。

図５には第１のイオンビーム供給装置２から供給された第１のイオンビーム６による注入量分布とそのビーム電流密度分布が示されている。図の横軸、縦軸、実線、一点鎖線の意味するところは、先に説明した図３と同じである為、説明を省略する。

図６には第２のイオンビーム供給装置１２から供給される第２のイオンビーム１６によって実現されるべき注入量分布とそのビーム電流密度分布に関する目標分布が示されている。図６の上下のグラフに記載の一点鎖線は、それぞれ、制御装置２５によって当初に設定された第２のイオンビーム１６に対する注入量分布とビーム電流密度分布の目標を示している。そして、二点鎖線は、それぞれ、第１のイオンビーム６に対するビーム電流密度分布の調整が行われた後、これを考慮して修正された第２のイオンビーム１６に対する注入量分布とビーム電流密度分布の目標を示している。

第２のイオンビーム供給装置１２でのビーム電流密度分布の調整を行う際、第１のイオンビーム供給装置２でのビーム電流密度分布の調整結果を考慮せずに、始めに制御装置２５にて第２のイオンビーム供給装置１２の目標として決定されたビーム電流密度分布に基づいて調整を行った場合、先の図４に示したように、最終的に目標とする注入量分布から大きくずれてしまう可能性が高い。その為、図６に一点鎖線で示される当初の目標分布を二点鎖線で示される新たな目標分布に修正する。

二点鎖線で示される注入量分布は、図５に示される第１のイオンビーム６による注入量分布（実線）を、第１のイオンビーム６の注入量分布の目標分布（一点鎖線）に関して、反転させた分布となる。反転させる理由は次の通りである。

最終的なガラス基板上での注入量分布は、第１のイオンビーム６と第２のイオンビーム１６による注入量分布を足し合わせたものとなる。その為、ビーム電流密度分布の調整がなされた第１のイオンビーム６による注入量分布が第１のイオンビーム６で目標とされる注入量分布を上回る場所に関しては、上回った分の注入量だけ第２のイオンビーム１６による注入量を減らしておく。反対に、ビーム電流密度分布の調整がなされた第１のイオンビーム６による注入量分布が第１のイオンビーム６で目標とされる注入量分布を下回った場所に関しては、下回った分の注入量だけ第２のイオンビーム１６による注入量を増やしておく。このようにすることで、第１のイオンビーム６による注入量分布と第２のイオンビーム１６による注入量分布とが互い打ち消し合うことになり、最終的なガラス基板上での注入量分布を当初予定していたものに近い分布にすることが可能となる。

図６で注入量分布を反転させた後、この反転させた注入量分布を元にして、それを達成する為のビーム電流密度分布を算出する。算出されたビーム電流密度分布を当初の目標分布と置き変えることで目標分布を修正し、修正された目標分布に近づくように第２のイオンビーム１６のビーム電流密度分布の調整がなされる。

なお、第１のイオンビームによる注入量分布を反転させることによって新たな目標分布を作り出すことについて述べたが、必ずしも完全に反転させる必要はない。例えば、最終的に注入量分布が許容範囲を満たすのであれば、完全に反転させなくても、その許容範囲を満たすような程度で、反転させておけば良い。

さらに、目標分布の修正については図７、図８に示される手法を用いても良い。

図７は図５同様に第１のイオンビーム供給装置２から供給された第１のイオンビーム６の注入量分布とビーム電流密度分布が示されている。図５との違いは、図７には調整されたビーム電流密度分布の平均値（図７の下側グラフの破線）と、ビーム電流密度分布が調整されたイオンビームによる注入量分布の平均値（図７の上側グラフの破線）とが、記載されている点である。ここで言う、平均値とは、Ｙ方向において、ガラス基板上に照射されるイオンビームによる注入量分布を平均化させた値やガラス基板上に照射されるイオンビームのビーム電流密度分布を平均化させた値のことを指す。

この例では、これらの平均値を用いて目標分布を修正する。まず始めに図７に示されるビーム電流密度分布の目標分布（図７の下側グラフの一点鎖線）に近づけるように、第１のイオンビーム６の電流密度分布の調整がなされる。調整結果は、図７の下側のグラフに実線で示されている。そして、この電流密度分布の調整結果に基づき、注入量分布のデータが算出される。この算出されたデータが図７の上側のグラフに実線で示されるものとなる。

この時、注入量分布の平均値に着目すると、注入量分布の目標分布（図７の上側グラフの一点鎖線）に比べてαだけ高い値になっていることがわかる。ここでは、第２のイオンビーム１６による注入量分布の目標分布を、第１のイオンビーム６による注入量分布の平均値が目標分布を上回った分だけ、下げてやるといった操作を行う。

詳述すると、図８に示されるように、第２のイオンビーム１６での注入量分布の目標分布を本来の目標分布よりもα分だけ下がった値にし、その注入量分布を実現する為のビーム電流密度分布を算出する。そして、算出されたビーム電流密度分布を第２のイオンビーム１６の電流密度分布の調整時の目標分布として用いる。このようにして、目標分布を修正しても良い。なお、図８において、図６と同じく、注入量分布およびビーム電流密度分布の当初の目標は一点鎖線で描かれており、修正後の注入量分布およびビーム密度分布の目標は二点鎖線で描かれている。

なお、ガラス基板１０の搬送速度が一定である場合には、第１のイオンビーム６で調整されたビーム電流密度分布とその目標分布との差がβであったので、これと同じ分だけ第２のイオンビーム１６に対するビーム電流密度分布の目標分布は下がることになる。その為、このような場合には、注入量分布のデータを用いて、ビーム電流密度分布の目標分布を算出するといった工程を省略し、第１のイオンビーム６のビーム電流密度分布の平均値と目標分布との差を算出し、この差に応じて、第２のイオンビーム１６のビーム電流密度分布の目標分布を決定するようにすれば、目標分布の修正工程を手早く行うことが出来る。

先の図５、６の例では、ガラス基板上の全点に対して注入量分布の誤差を補正するように目標分布の修正を行っている。その為、図７、８の例と比較して、より正確に最終の注入量分布を目標とする注入量分布に近づかせることが出来る。一方、後で説明した図７、８の例では、目標分布の修正に平均値を用いている為、目標分布の修正が簡単に行える。さらに、修正された目標分布は複雑な形状とならないことから、ビーム電流密度分布の調整を簡単に済ませることが出来る。

制御装置２５は、このようにして目標分布を修正して、修正後の目標分布を制御装置９に送信する（Ｓ５）。制御装置９はイオンビーム供給装置１２のビーム電流密度分布の調整を行う装置であって、制御装置２５より送信された電流密度分布の目標分布とその許容範囲に関するデータが蓄積されている。

イオン源１３の立ち上げは、イオン源３と同様にして行われる。その際、イオン源１３についての制御は、制御装置９によってビーム電流密度分布の調整前に行われるようにしておいても良い。

イオン源１３から供給されたイオンビーム１６は処理室１１内に配置されたビームプロファイラー１７でそのビーム電流密度分布が測定される。そして、ビーム電流密度分布の測定結果は、制御装置９に送信される（Ｓ６）。

制御装置２５からの修正された目標分布のデータを受け取った後、制御装置９は目標とするビーム電流密度分布に合わせるべく、イオン源１３に設けられた各フィラメント（ここでは、イオン源１３をマルチフィラメントタイプのイオン源としている）に流れる電流量を増減させる（Ｓ７）。最終的に、目標分布の許容範囲内にビーム電流密度分布が入るまで、Ｓ６とＳ７の処理が繰り返し行われる。なお、目標分布の許容範囲内にビーム電流密度分布が入ったかどうかの判断は、制御装置９により行われる。

調整中のビーム電流密度分布が目標分布の許容範囲内に入ったことが制御装置９で判断された後、制御装置９はその旨を制御装置２５へ送信する（Ｓ８）。この際、制御装置９から制御装置２５へ送信される信号は、第２のイオンビーム１６の調整済みのビーム電流密度分布のデータであって良い。一方、これとは別に、イオンビームに対してビーム電流密度分布の調整工程が全て終了したことを制御装置２５に理解させるような特別な信号を用いても良い。

ビーム電流密度分布の調整工程が全て終了したことを受けて、制御装置２５はガラス基板１０の搬送を行う。具体的には、ガラス基板１０を支持するホルダー２４を駆動させる為に、その動力源となるモーターを回転させ、ガラス基板１０の搬送を実施する。

一方で、Ｘ方向において、第１のイオンビーム６と第２のイオンビーム１６との間隔が、ガラス基板１０の寸法よりも広い場合、第１のイオンビーム６のビーム電流密度分布の調整終了後（図１中のＳ４で示される処理の後）、ガラス基板１０を第１のイオンビーム６の長辺方向と交差する方向に搬送させても良い。この時、第２のイオンビーム１６のビーム電流密度分布が調整中であれば、第１のイオンビーム６と第２のイオンビーム１６との間で、ガラス基板１０の搬送を一旦停止させ、ガラス基板１０を待機させておく。そして、第２のイオンビーム１６のビーム電流密度分布の調整終了後（図１中のＳ８で示される処理の後）、再び、ガラス基板１０の搬送を開始させて、第２のイオンビーム１６を横断させる。このようなにして、ビーム電流密度分布の調整工程の間に、ガラス基板１０の搬送を制御装置２５で実施出来るようにしておいても良い。なお、ここで言う、イオンビームの長辺方向と交差する方向とは、イオンビームの長辺方向と直交する方向だけでなく、イオンビームの長辺方向と略直交する方向も含めた意味で用いられている。これは略直交する方向であっても、ガラス基板上に、所定分布の許容範囲内でのイオン注入処理が実現出来るからである。

このような構成を用いると、全てのリボン状イオンビームにおけるビーム電流密度分布の調整が終わっていなくても、既に調整済みであるリボン状イオンビームを用いて、予めイオン注入処理を行っておくことが出来るので、その分、イオン注入処理全体に要する時間を短縮させることが出来る。

各制御装置間でのデータ送信、ユーザーインターフェースと制御装置とのデータ送信は、有線の電気通信回線を用いても良いし、無線通信で行うようにしても良い。

また、制御装置８、９、２５は、単一の制御装置であっても構わない。単一の制御装置にすると、制御装置間での配線の引き回しが不要となる。

なお、第１の実施形態では、図１を元に説明したＳ１〜Ｓ８までの一連の処理をビーム電流密度分布調整工程と呼び、当該工程の間に制御装置２５にて実施される目標分布の修正を目標修正工程と呼んでいる。

＜第２の実施形態＞
図９には、本発明のイオン注入装置に係る第２の実施形態における処理室内部の様子が示されている。図９のイオン注入装置に関するＺＸ平面での様子は、図１と同じである。第１の実施形態との違いは、第１のイオンビーム６と第２のイオンビーム１６のＹ方向における寸法が異なって点である。このことは、本実施形態を示す図９と第１の実施形態を示す図２とを比較すれば理解することが出来る。そして、このイオンビームの寸法の違いによって、ビーム電流密度分布の調整工程および目標修正工程が少し異なってくる。ただし、その他の点は、第１の実施形態と同じである為、ここでは第１の実施形態との違いを中心に説明する。

図９の場合、第１のイオンビーム６と第２のイオンビーム１６によるガラス基板上での照射領域は、一部の領域でのみ重なっている。より詳細にガラス基板上での照射領域を見ると、第１のイオンビーム６のみが照射される領域（Ｒ１）と、第１のイオンビーム６と第２のイオンビーム１６の両方が重ね合わせされる領域（Ｒ２）と、第２のイオンビーム１６のみが照射される領域（Ｒ３）の３つの領域に分けることが出来る。これらの領域は、イオンビームの長辺方向であるＹ方向に沿って、ガラス基板１０上にそれぞれＲ１〜Ｒ３の寸法をもって形成されている。

ここで各領域におけるビーム電流密度分布の調整手法について、図１を元に以下に説明する。図1を元に説明する理由は、第２の実施形態は第１の実施形態と制御装置等の構成が同じである為である。

ユーザーインターフェース２６に入力されたイオン注入条件に応じて、制御装置２５が各イオンビーム供給装置２、１２から供給されるイオンビームのビーム電流密度分布の目標分布を決定する。ここで、各イオンビームに対してのビーム電流密度分布の目標分布については、ガラス基板上の領域によって異なっている。

例えば、ガラス基板１０の全面に渡って均一なイオン注入処理を行う場合を考える。個々のイオンビームにおいて、Ｒ１とＲ３の領域におけるイオンビームの電流密度分布の目標分布は同じになるが、Ｒ２の領域における電流密度分布の目標分布は、Ｒ１とＲ３よりも小さくなる。これは、Ｒ２の目標値をＲ１やＲ３と同じにしていたのでは、個々のイオンビームを重ね合わせた時にＲ２の領域における注入量が他の領域に比べて大きくなってしまうからである。この点は、従来技術として挙げた特許文献１にも記載されている。

その為、制御装置２５から制御装置８へ送信される第１のイオンビーム６についてのビーム電流密度分布の目標分布は領域Ｒ１とＲ２とで異なる分布になっている（Ｓ１）。

そして、制御装置２５で決定されたビーム電流密度分布の目標分布に近づくように、第１のイオンビーム６の電流密度分布の調整がなさる（Ｓ２、Ｓ３）。

ビーム電流密度分布の調整が終了すると、その結果は制御装置８から制御装置２５に送信される。ここで送信される調整結果は、Ｒ１とＲ２の２つの領域でのビーム電流密度分布の調整結果データでも良いが、Ｒ２の領域のみのデータであっても構わない。これは、Ｒ１の領域における調整結果データを用いて、第２のイオンビーム１６のビーム電流密度分布の目標分布の修正を行わないからである。換言すれば、重ね合わせ領域に位置するビーム電流密度分布の調整データのみが、次のイオンビームに対する目標修正に用いられる。このような事情から、送信するデータ量を制限することが可能である。送信データ量を制限すると、データ伝送に係る時間が省略でき、その分だけデータ処理に係る時間を短縮することが可能となる。

次に、制御装置２５によって第２のイオンビーム１６のＲ２の領域に関するビーム電流密度分布の目標分布を修正する。修正されたＲ２の領域に関するビーム電流密度分布の目標分布と、予め用意されていたＲ３の領域に関するビーム電流密度分布の目標分布を制御装置９に送信する（Ｓ５）。ここで予め用意されていたＲ３の領域に関するビーム電流密度分布の目標分布とは、ユーザーインターフェース２６からのイオン注入条件に応じて、制御装置２５によって決定された目標分布である。

制御装置２５からの目標分布のデータを元に、制御装置９によって第２のイオンビーム１６に対するビーム電流密度分布の調整がなされる。調整終了後、制御装置９から制御装置２５へビーム電流密度分布の調整工程が終了したことを示す信号が送信される（Ｓ６〜Ｓ８）。

そして、制御装置２５は、制御装置９からのビーム電流密度分布の調整終了合図を受け、ガラス基板１０の搬送を開始する。なお、この第２の実施形態でも第１の実施形態で述べたように、各イオンビームでのビーム電流密度分布の調整終了を受けて、ガラス基板１０を搬送させるようにし、イオン注入処理全体に要する時間を短縮させるような構成としても良い。

第２の実施形態では、図１を元に説明したＳ１〜Ｓ８までの一連の処理をビーム電流密度分布調整工程と呼び、当該工程の間に制御装置２５にて実施される目標分布の修正を目標修正工程と呼んでいる。

＜第３の実施形態＞
図１０には、本発明のイオン注入装置に係る第３の実施形態が示されている。この実施形態においても、第２の実施形態と同様に、第１の実施形態との違いについて説明し、第１の実施形態と同一の構成についてはその説明を省略する。

第１の実施形態のイオン注入装置は２台のイオンビーム供給装置を備えていたが、この第３の実施形態のイオン注入装置は４台のイオンビーム供給装置を備えている。この例ではイオンビーム供給装置の台数が増えた点が、第１の実施形態と異なる。

具体的には、図１のイオン注入装置１の構成に加えて、図１０に示される第３のイオンビーム供給装置３２と第４のイオンビーム供給装置４２とが追加されている。

追加として設けられた第３、第４のイオンビーム供給装置３２、４２の構成は、第１の実施形態で説明した第１のイオンビーム供給装置２の構成と同じである為、説明は省略する。また、図１１には、図１０のイオン注入装置３１の処理室１１内部をＺ方向から見た時の様子が示されている。

第１の実施形態と比較して、イオンビーム供給装置の台数が増加したことに伴って、ビーム電流密度分布の調整工程および目標修正工程が異なっている。この点について以下に説明する。

第１のイオンビーム６、第２のイオンビーム１６に対するビーム電流密度分布の調整については、第１の実施形態と同じである。なお、第２のイオンビーム１６のビーム電流密度分布の調整が終了した後、制御装置９から制御装置２５に対しては、第１の実施形態で述べたような全てのイオンビビームに対するビーム電流密度分布の調整が終了したことを示す信号の送信はなされない。これは、第３の実施形態において、ビーム電流密度分布の調整が行われるイオンビームの本数が４本であるからである。その為、ここでは第２のイオンビーム１６に対するビーム電流密度分布の調整が終了した後、その時のビーム電流密度分布の調整結果のデータが、制御装置９から制御装置２５へ送信される。

第３のイオンビーム３６に対するビーム電流密度分布の調整については、第２のイオンビーム１６に対してなされたビーム電流密度分布の調整と同じである。念の為、これについて説明しておく。

制御装置２５で第２のイオンビーム１６に対するビーム電流密度分布の調整結果データを受信し、第３のイオンビーム３６に対するビーム電流密度分布の目標分布が修正される。その後、修正された目標分布が制御装置３８へ送信される（Ｓ９）。

制御装置３８は、修正された目標分布に応じて、第３のイオンビーム３６のビーム電流密度分布が目標分布に近づくように、ビームプロファイラー３７で第３のイオンビーム３６のビーム電流密度分布をモニターしながら、イオン源３３（この場合、イオン源３３はマルチフィラメントタイプとする。）に備えられた複数のフィラメントに流す電流量を独立に増減させる（Ｓ１０、Ｓ１１）。

第３のイオンビームに対するビーム電流密度分布の調整が終了すると、その時のビーム電流密度分布の調整データが制御装置３８から制御装置２５に送信される（Ｓ1２）。

制御装置２５は、制御装置３８からの調整結果データを受信し、第４のイオンビーム４６に対するビーム電流密度分布の目標分布を修正する。

その後、修正された目標分布は制御装置２５から制御装置３９に送信される（Ｓ1３）。そして、制御装置３９はその修正データを元に第４のイオンビーム４６に対するビーム電流密度分布の調整を行い、調整が終了した段階で、制御装置３９から制御装置２５に全てのイオンビームに対するビーム電流密度の調整が終了したことを示す信号を送信される（Ｓ1４〜Ｓ１６）。

その後、制御装置２５はガラス基板１０の搬送を開始させる。

なお、この第３の実施形態でも第１の実施形態で述べたように、各イオンビームでのビーム電流密度分布の調整終了を受けて、ガラス基板１０を搬送させるようにし、イオン注入処理全体に要する時間を短縮させるような構成としても良い。

具体的には、Ｘ方向において、各イオンビームの間隔が、ガラス基板１０の寸法よりも広い場合、第１のイオンビーム６のビーム電流密度分布の調整終了後（図１０中のＳ４で示される処理の後）、ガラス基板１０を第１のイオンビーム６の長辺方向と交差する方向に搬送させても良い。この時、第２のイオンビーム１６のビーム電流密度分布が調整中であれば、第１のイオンビーム６と第２のイオンビーム１６との間で、ガラス基板１０の搬送を一旦停止させ、ガラス基板１０を待機させておく。そして、第２のイオンビーム１６のビーム電流密度分布の調整終了後（図１０中のＳ８で示される処理の後）、再び、ガラス基板１０の搬送を開始させて、第２のイオンビーム１６を横断させる。その後、同様にして、第３のイオンビーム３６と第４のイオンビーム４６を横断するようにガラス基板１０の搬送が行われる。このようなガラス基板１０の搬送を制御装置２５で実施出来るようにしておいても良い。

このような構成を用いると、全てのリボン状イオンビームにおけるビーム電流密度分布の調整が終わっていなくても、既に調整済みであるリボン状イオンビームを用いて、予めイオン注入処理を行っておくことが出来るので、その分、イオン注入処理全体に要する時間を短縮させることが出来る。

第３の実施形態として述べたように、第１の実施形態におけるイオンビーム供給装置の台数が増えた場合であっても問題なく、本発明が適用できることが理解される。なお、第３の実施形態では、図１０を元に説明したＳ１〜Ｓ１６の一連の処理をビーム電流密度分布調整工程と呼び、当該工程の間に制御装置２５にて実施される目標分布の修正を目標修正工程と呼んでいる。

＜第４の実施形態＞
図１２に第４の実施形態に係るイオン注入装置の処理室内部の様子が示されている。イオンビーム供給装置の台数を除いて、この実施形態は第２の実施形態と同一である。なお、第４の実施形態において、ＺＸ平面でのイオン注入装置の構成は、図１０に示されるものと同一である。

この実施形態では、イオンビーム供給装置の台数が増加したことで、第２の実施形態と比較して、ガラス基板上での重なり領域を構成するイオンビームの本数が異なる。

図１２を元に説明すると、Ｒ１の領域においては第１のイオンビーム６の一部と第３のイオンビーム３６の一部とが重ね合わされる。そして、Ｒ２の領域においては第１のイオンビーム６の一部と第２のイオンビーム１６の一部と第３のイオンビーム３６の一部と第４のイオンビーム４６の一部がそれぞれ重ね合わされる。最後に、Ｒ３の領域において第２のイオンビームの一部と第４のイオンビーム４６の一部とが重ね合わされる。

これに対して図９に示された第２の実施形態では、Ｒ１とＲ３の領域についてはイオンビームの重ね合わせがなされていなかった。このような違いから、ビーム電流密度分布の調整手法が異なるので、その点を説明する。なお、ガラス基板上でのイオンビームの照射領域Ｒ１〜Ｒ３は、図９で説明したのと同様に、イオンビームの長辺方向であるＹ方向に沿って、ガラス基板１０上にそれぞれＲ１〜Ｒ３の寸法をもって形成されている。

制御装置等の構成は、図１０に記載のイオン注入装置３１のものと変わりはないので、これを元に説明する。ユーザーインターフェース２６に入力されたイオン注入条件に応じて、制御装置２５は
第１のイオンビーム６に対するビーム電流密度分布の調整目標となるデータを送信する（Ｓ１）。この際、Ｒ１の領域とＲ２の領域に対応するビーム電流密度分布の目標値（分布）のデータは異なっている。この理由は、実施形態２の部分で述べているので、ここでは詳しい説明は省略する。

その後、ビーム電流密度分布の目標分布に近づけくように、制御装置８によって第１のイオンビーム６に対するビーム電流密度分布の調整がなされる（Ｓ２、Ｓ３）。調整終了後は、調整結果が制御装置８より制御装置２５に送信される（Ｓ４）。ここで制御装置２５に送信される調整結果は、Ｒ１の領域とＲ２の領域に対応する電流密度分布の調整結果である。第２の実施形態では、Ｒ２の領域のみに対応する調整結果を送信しても良いことにしていたが、第４の実施形態では、それだけでは不十分である。第４の実施形態ではＲ１の領域でもイオンビームの重ね合わせがなされる為、Ｒ１とＲ２の両方に対応した電流密度分布の調整結果が送信されなければならない。

次に、第２のイオンビームについての電流密度分布の調整がなされる。第１のイオンビーム６のビーム電流密度分布の調整結果を受けて、制御装置２５で第２のイオンビームについての電流密度分布の目標分布の修正を行う。ただし、ここで修正が行われるのは、Ｒ２の領域に対応するビーム電流密度分布のみである。

Ｒ３の領域に対応するビーム電流密度分布の目標分布は、ユーザーインターフェース２６からのイオン注入条件の入力を受けて、制御装置２５によって当初に決定された目標分布からの修正はなされない。これは、第１のイオンビーム６のビーム電流密度分布の調整において、Ｒ３の領域に対応するビーム電流密度分布の調整がなされていないからである。別の言い方をすると、Ｒ３の領域は先にビーム電流密度分布の調整がなされた第１のイオンビームと重ならないから為である。

一部が修正された第２イオンビームに対するビーム電流密度分布の目標分布を元に、第２のイオンビーム１６のビーム電流密度分布の調整が行われ、調整終了後、調整結果のデータが制御装置９から制御装置２５に送信される（Ｓ５〜Ｓ８）。

制御装置２５は第３のイオンビーム３６に対するビーム電流密度分布の目標分布の修正を行う。第３のイオンビーム３６のＲ２の領域に対するビーム電流密度分布の目標分布に対しては、ビーム電流密度分布が調整された第２のイオンビーム１６のＲ２に対応する調整結果を使用する。そして、第３のイオンビーム３６のＲ１の領域に対するビーム電流密度分布の目標分布に対しては、ビーム電流密度分布が調整された第１のイオンビーム６のＲ１に対応する調整結果を使用する。

このようにして修正されたビーム電流密度分布の目標分布を用いて、第３のイオンビーム３６の電流密度分布の調整を行い、調整終了後には、制御装置３８から制御装置２５へ調整結果を送信する（Ｓ９〜Ｓ１２）。

その後、第３のイオンビーム３６に対するビーム電流密度分布の調整と同じようにして、第４のイオンビーム４６についてのビーム電流密度分布の調整を行う（Ｓ１３〜Ｓ１５）。そして、全てのイオンビームに対するビーム電流密度分布の調整が終了したことを制御装置２５に知らせる（Ｓ１６）。

その後、制御装置２５はガラス基板１０の搬送を開始させる。なお、この第４の実施形態でも第３の実施形態で述べたように、各イオンビームでのビーム電流密度分布の調整終了を受けて、ガラス基板１０を搬送させるようにし、イオン注入処理全体に要する時間を短縮させるような構成としても良い。

第４の実施形態として述べたように、第２の実施形態におけるイオンビーム供給装置の台数が増えた場合であっても問題なく、本発明が適用できることが理解される。なお、第４の実施形態では、図１０を元に説明したＳ１〜Ｓ１６の一連の処理をビーム電流密度分布調整工程と呼び、当該工程の間に制御装置２５にて実施される目標分布の修正を目標修正工程と呼んでいる。

＜その他の変形例＞
第２、第３の実施形態については第１の実施形態に対する相違点を、第４の実施形態については第２実施形態に対する相違点を中心に説明してきたが、大元である第１の実施形態と共通する構成に関しては、第１の実施形態で説明した様々な変形例が適用できることは言うまでもない。

本発明の第１〜４の実施形態では、ガラス基板の全面に渡って均一なイオン注入量分布を実現する例について述べてきたが、例えば公知技術である特開２００５−２３５６８２号公報の図９に記載のごとく、ガラス基板の搬送方向に沿って注入量の分布を異ならせておいても良い。そのような注入量分布であったとしても、イオンビームの重ね合わせによって所定の注入量分布を実現する場合には、本発明が適用できることは言うまでもない。

また、本発明の第１〜４の実施形態では、処理室１１を１つの部屋としているが、これをイオンビーム供給装置毎に、別々の部屋として設けても良い。その場合、各処理室間に基板を待機させる為の処理室を設けておいても良い。さらには、各処理室間や処理室と待機室間にゲートバルブを設けておき、各部屋の雰囲気を独立して調整可能にしておいても良い。

その上、本発明の第１〜４の実施形態では、ガラス基板の搬送速度を一定として説明してきたが、この搬送速度は可変にしても良い。例えば、イオンビーム毎にガラス基板の搬送速度を変更しても良いし、イオンビームをガラス基板が横断中にその搬送速度を特定の関数に従って可変にしても良い。
また、公知の技術として知られているようにマルチフィラメントに流す電流を調整したり、電界レンズに電極に印加する電圧を調整したり、磁界レンズのコイルに流す電流を調整したりして、イオンビームの長辺方向におけるビーム電流密度分布が、任意の不均一な分布となるように調整されていても構わない。イオンビームのガラス基板上での照射領域を重ね合わせて、ガラス基板上に所定の注入量分布を実現させる際のビーム電流密度分布の調整に係る本発明の要旨を逸脱しない範囲において、ガラス基板の搬送速度や電流密度分布がどのようなものであっても良いのはもちろんである。そして、前述した以外に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行っても良いのはもちろんである。

１．イオン注入装置
２．第１のイオンビーム供給装置
６．第１のイオンビーム
８．制御装置
９．制御装置
１０．ガラス基板
１２．第２のイオンビーム供給装置
１６．第２のイオンビーム
２５．制御装置

Claims (4)

1. 複数本のリボン状イオンビームを処理室内に供給する複数のイオンビーム供給装置と、
   前記処理室内に配置され、前記複数本のリボン状イオンビームの長辺方向におけるビーム電流密度分布を個別に測定するビームプロファイラーと、
   前記イオンビーム供給装置毎に個別に設けられ、前記ビームプロファイラーで測定された前記ビーム電流密度分布を調整するためのビーム電流密度分布調整手段と、を備えたイオン注入装置において、
   前記複数本のリボン状イオンビームに対して、予め決められた順番で、前記プロファイラーによるビーム電流密度分布の測定結果に基づいて、イオンビーム毎に決められた所定の電流密度分布となるように前記ビーム電流密度分布調整手段を調整するビーム電流密度分布調整工程と、
   前記ビーム電流密度分布調整工程の間であって、かつ、２本目以降のイオンビームに対してビーム電流密度分布の調整がなされる前に、先にビーム電流密度分布の調整がなされたイオンビームにおけるビーム電流密度分布の調整結果を用いて、これからビーム電流密度分布の調整がなされるイオンビームにおいて調整目標とされる前記所定のビーム電流密度分布を修正する目標修正工程と、
   前記処理室内で、前記複数本のリボン状イオンビームの長辺方向と交差する方向に前記ガラス基板を搬送させるガラス基板搬送工程とを行うことを特徴とするイオン注入方法。
2. 前記ガラス基板搬送工程は、前記ビーム電流密度分布調整工程の終了後に、行われることを特徴とする請求項１に記載のイオン注入方法。
3. 前記複数本のリボン状イオンビームが調整される順番は前記ガラス基板の搬送方向と一致しており、個々のリボン状イオンビームに対するビーム電流密度分布の調整が終了したことを受けて、当該リボン状イオンビームの長辺方向と交差方向に前記ガラス基板の搬送が行われることを特徴とする請求項１に記載のイオン注入方法。
4. 複数本のリボン状イオンビームを処理室内に供給する複数のイオンビーム供給装置と、
   前記処理室内に配置され、前記複数本のリボン状イオンビームの長辺方向におけるビーム電流密度分布を個別に測定するビームプロファイラーと、
   前記イオンビーム供給装置毎に個別に設けられ、前記ビームプロファイラーで測定された前記ビーム電流密度分布を調整するためのビーム電流密度分布調整手段と、を備えたイオン注入装置であって、
   更に、前記複数本のリボン状イオンビームに対して、予め決められた順番で、前記プロファイラーによるビーム電流密度分布の測定結果に基づいて、イオンビーム毎に決められた所定の電流密度分布となるように前記ビーム電流密度分布調整手段を調整するビーム電流密度分布調整工程と、
   前記ビーム電流密度分布調整工程の間であって、かつ、２本目以降のイオンビームに対してビーム電流密度分布の調整がなされる前に、先にビーム電流密度分布の調整がなされたイオンビームにおけるビーム電流密度分布の調整結果を用いて、これからビーム電流密度分布の調整がなされるイオンビームにおいて調整目標とされる前記所定のビーム電流密度分布を修正する目標修正工程と、
   前記処理室内で、前記複数本のリボン状イオンビームの長辺方向と交差する方向に前記ガラス基板を搬送させるガラス基板搬送工程とを行う制御装置を有していることを特徴とするイオン注入装置。