JP2011233386A - Ion implanter and beam current density distribution adjustment method - Google Patents

Ion implanter and beam current density distribution adjustment method Download PDF

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和浩 中尾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently adjust a current density distribution of beams of respective ribbon-like ion beams in an ion implanter for at least partially overlapping irradiation regions on a glass substrate by m (m is an integer equal to or larger than 2) lines of ribbon-like ion beams and realizing a predetermined implantation amount distribution.SOLUTION: A target distribution to be an adjustment target of a beam current density distribution is set for the respective ribbon-like ion beams, and first to (m-1)th ribbon-like ion beams are adjusted such that the beam current density distribution is within a first allowable range for the target distribution. Thereafter, a new target distribution for adjusting the beam current density distribution of the m-th ion beam is set in accordance with a difference between the distribution for which adjustment results for the respective ribbon-like ion beams are totaled and the distribution for which the target distributions set for m lines of the ion beams are totaled, and the m-th beam current density distribution is adjusted so as to be within a second allowable range for the new target distribution.

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装置および当該イオン注入装置で用いられるビーム電流密度分布の調整方法に関する。   The present invention relates to an ion implantation apparatus that forms a predetermined implantation amount distribution on a glass substrate by superimposing irradiation regions with a plurality of ribbon-like ion beams, and a method for adjusting a beam current density distribution used in the ion implantation apparatus.

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。   In recent years, the size of liquid crystal products typified by liquid crystal televisions has increased significantly. In the semiconductor manufacturing process, in order to process more liquid crystal panels in one processing process, an attempt is made to increase the size of the glass substrate and to take multiple liquid crystal panels from a large glass substrate. An ion implantation apparatus which is one of semiconductor manufacturing apparatuses is also required to cope with such a large glass substrate.

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。   In order to meet such a demand, an ion implantation apparatus described in Patent Document 1 has been developed so far.

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)のそれぞれを、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されている。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、ガラス基板へのイオン注入処理が施される処理室内に照射されている。そして、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。   Patent Document 1 discloses a technique for performing an ion implantation process on the entire surface of a glass substrate using two ion beams smaller than the size of the glass substrate. More specifically, in Patent Document 1, as an example, each of three directions (X, Y, and Z directions) orthogonal to each other is represented by the short side direction of the ion beam, the long side direction of the ion beam, and the traveling direction of the ion beam. Is defined as The two ion beams are shifted from each other in the X direction so that the irradiation areas of the respective ion beams on the glass substrate in the Y direction partially overlap with each other. Irradiation is performed in a processing chamber in which an injection process is performed. And the ion implantation process over the whole glass substrate is implement | achieved by conveying a glass substrate along a X direction so that such an ion beam may be crossed.

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ことから、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、全体が略均一なビーム電流密度分布となるように調整されている。   In the technique described in Patent Document 1, the conveyance speed of the glass substrate is constant. Since a uniform implantation amount distribution is realized over the entire surface of the glass substrate, the beam current density distribution of the ion beam irradiated on the glass substrate is 2 as shown in FIG. The entire region including the region where the ion beams are superimposed is adjusted so as to have a substantially uniform beam current density distribution along the Y direction.

特開2009−152002号公報(図1、図3、図6、段落0077〜0088)JP 2009-152002 A (FIGS. 1, 3, and 6, paragraphs 0077 to 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。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。   In general, the adjustment of the beam current density distribution in the region where the ion beams are superimposed has a larger number of parameters to be adjusted than the adjustment of the beam current density distribution of one ion beam, It is complicated. If the adjustment is complicated, if the adjustment is a dark cloud, it will take a considerable amount of time to complete the adjustment. Further, if it takes time to adjust the beam current density distribution, there may be a problem that the throughput (processing capability) of the ion implantation apparatus is lowered.

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、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、具体的にどのように調整を行えば効率の良い調整となるのかについて明らかにされていなかった。   However, in Patent Document 1, the adjustment of the beam current density distribution in the region where the ion beam is superimposed is adjusted so as to be almost equal to the beam current density distribution in the other region (the region where the ion beam is not superimposed). There is only a description of the degree, and it has not been clarified as to how the adjustment can be made efficiently if it is specifically adjusted.

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、複数のイオンビームが重ね合わせされる領域において、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為の制御装置を備えたイオン注入装置と当該イオン注入装置で用いられるビーム電流密度分布調整方法を提供することを主たる所期課題とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and a control device for efficiently adjusting the beam current density distribution of each ion beam in a region where a plurality of ion beams are superimposed. The main objective is to provide an ion implantation apparatus provided and a beam current density distribution adjusting method used in the ion implantation apparatus.

すなわち、本発明に係るイオン注入装置は、m(mは2以上の整数)本のリボン状イオンビームを供給するm個のイオンビーム供給装置と、処理室内に配置され、前記m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部材と、前記処理室内で、前記m本のリボン状イオンビームの長辺方向と交差させるようにガラス基板を搬送させるガラス基板搬送機構と、前記ビーム電流密度分布調整部材を制御し、前記ガラス基板搬送機構によって搬送される前記ガラス基板上に、前記m本のリボン状イオンビームによる照射領域を少なくとも部分的に重ね合わせて、予め決められた所定の注入量分布を実現する制御装置と、を備えたイオン注入装置であって、前記制御装置は、前記m本のリボン状イオンビームに対して前記ビーム電流密度分布の調整目標とする目標分布を個別に設定する機能と、予め決められた順番従って、個々のリボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布に対して第1の許容範囲内に入るようにm−1本目までの前記リボン状イオンビームの前記ビーム電流密度分布を制御する機能と、m−1本目までの前記リボン状イオンビームの調整済みビーム電流密度分布を合算したビーム電流密度分布とm本目までの前記リボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布を合算したビーム電流密度分布との差に応じて、m本目の前記リボン状イオンビームの前記ビーム電流密度分布を調整する為の新たな目標分布を設定し、新たな目標分布に対して、前記第1の許容範囲よりも小さい第2の許容範囲内に入るように、前記m本目のビーム電流密度分布を制御する機能と、を備えた装置である、ことを特徴としている。   In other words, an ion implantation apparatus according to the present invention is arranged in a processing chamber and m ion beam supply apparatuses for supplying m (m is an integer of 2 or more) ribbon-like ion beams, and the m ribbon-forms are provided. A beam profiler that individually measures the beam current density distribution in the long side direction of the ion beam, and a beam that is individually provided for each ion beam supply device and that adjusts the beam current density distribution measured by the beam profiler. A current density distribution adjusting member, a glass substrate transport mechanism for transporting the glass substrate so as to intersect the long side direction of the m ribbon-shaped ion beams in the processing chamber, and the beam current density distribution adjusting member. The irradiation area by the m ribbon-like ion beams is reduced on the glass substrate transported by the glass substrate transport mechanism. A control device that realizes a predetermined implantation dose distribution that is at least partially overlapped with the ion implantation device, wherein the control device applies to the m ribbon-like ion beams. A function for individually setting a target distribution as an adjustment target of the beam current density distribution, and a first tolerance for the target distribution set for each ribbon ion beam according to a predetermined order. The function of controlling the beam current density distribution of the ribbon ion beam up to the (m-1) th to be within the range and the adjusted beam current density distribution of the ribbon ion beam up to the (m-1) th are added together. According to the difference between the beam current density distribution and the beam current density distribution obtained by adding the target distributions set for the m-th ribbon ion beam, the m-th ribbon shape. A new target distribution for adjusting the beam current density distribution of the on-beam is set, and the m is set so that the new target distribution falls within a second allowable range smaller than the first allowable range. And a function of controlling the beam current density distribution of the main beam.

また、本発明に係るビーム電流密度分布調整方法は、m(mは2以上の整数)本のリボン状イオンビームを供給するm個のイオンビーム供給装置と、処理室内に配置され、前記m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部材と、前記処理室内で、前記m本のリボン状イオンビームの長辺方向と交差させるようにガラス基板を搬送させるガラス基板搬送機構と、を備えたイオン注入装置において、前記ビーム電流密度分布調整部材を用いて、前記ガラス基板搬送機構によって搬送される前記ガラス基板上に、前記m本のリボン状イオンビームによる照射領域を少なくとも部分的に重ね合わせて、予め決められた所定の注入量分布を実現するために、各イオンビームの前記ビーム電流密度分布を調整する方法であって、前記m本のリボン状イオンビームに対して前記ビーム電流密度分布の調整目標とする目標分布を個別に設定する工程と、予め決められた順番従って、個々のリボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布に対して第1の許容範囲内に入るようにm−1本目までの前記リボン状イオンビームの前記ビーム電流密度分布を調整する工程と、m−1本目までの前記リボン状イオンビームの調整済みビーム電流密度分布を合算したビーム電流密度分布とm本目までの前記リボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布を合算したビーム電流密度分布との差に応じて、m本目の前記リボン状イオンビームの前記ビーム電流密度分布を調整する為の新たな目標分布を設定し、新たな目標分布に対して、前記第1の許容範囲よりも小さい第2の許容範囲内に入るように、前記m本目のビーム電流密度分布を調整する工程と、を有していることを特徴としている。   The beam current density distribution adjusting method according to the present invention includes m ion beam supply devices that supply m (m is an integer of 2 or more) ribbon-shaped ion beams, a m treatment unit disposed in a processing chamber, A beam profiler that individually measures the beam current density distribution in the long side direction of the ribbon-shaped ion beam and a beam profiler that is individually provided for each of the ion beam supply devices and adjusts the beam current density distribution measured by the beam profiler. An ion implantation apparatus comprising: a beam current density distribution adjusting member for adjusting a glass substrate; and a glass substrate transport mechanism configured to transport a glass substrate so as to intersect with a long side direction of the m ribbon-shaped ion beams in the processing chamber. The m pieces are formed on the glass substrate transported by the glass substrate transport mechanism using the beam current density distribution adjusting member. A method of adjusting the beam current density distribution of each ion beam in order to realize a predetermined implantation dose distribution determined in advance by at least partially overlapping irradiation regions with ribbon-like ion beams, A step of individually setting a target distribution as an adjustment target of the beam current density distribution for each ribbon-shaped ion beam, and the target set for each ribbon-shaped ion beam according to a predetermined order Adjusting the beam current density distribution of the ribbon-like ion beam up to the (m-1) th to be within a first allowable range with respect to the distribution, and adjusting the ribbon-like ion beam to the (m-1) th A beam current density distribution obtained by adding up the beam current density distribution and a target distribution set for the ribbon ion beam up to the m-th beam are added up. A new target distribution for adjusting the beam current density distribution of the m-th ribbon ion beam is set according to the difference from the current density distribution, and the first tolerance is set for the new target distribution. And a step of adjusting the m-th beam current density distribution so as to fall within a second allowable range smaller than the range.

このようなものであれば、複数のイオンビームが重ね合わせされる領域において、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ことが出来る。   With such a configuration, it is possible to efficiently adjust the beam current density distribution of each ion beam in a region where a plurality of ion beams are superimposed.

例えば、前記イオン注入装置において、前記制御装置は、n(nは整数、2≦n≦m−1)本目の前記リボン状イオンビームのビーム電流密度分布を調整した後、n本目までの各ビーム電流密度分布の調整結果を合算したビーム電流密度分布とn本目までの各リボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布を合算したビーム電流密度分布との差が、前記第1の許容範囲よりも広い第3の許容範囲内であるかどうかを判定する機能と、前記第3の許容範囲内でない場合、当該範囲内となるようにn本目のイオンビームに対するビーム電流密度分布を再調整する機能と、を更に備えた装置であっても良い。   For example, in the ion implantation apparatus, the control device adjusts the beam current density distribution of the n-th ribbon-shaped ion beam (n is an integer, 2 ≦ n ≦ m−1), and then adjusts each beam up to the n-th beam. The difference between the beam current density distribution obtained by adding up the adjustment results of the current density distribution and the beam current density distribution obtained by adding up the target distribution set for each of the n-th ribbon ion beams is the first allowable range. A function of determining whether or not the third allowable range is wider, and if not within the third allowable range, readjust the beam current density distribution for the n-th ion beam so as to be within the range. And a device further provided with a function.

一方、前記イオン注入装置において、前記制御装置は、n(nは整数、1≦n≦m−1)本目の前記リボン状イオンビームのビーム電流密度分布を調整した後、n本目までの各リボン状イオンビームのビーム電流密度分布の調整結果を合算したビーム電流密度分布とn本目までの各リボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布を合算したビーム電流密度分布との差が、第3の許容範囲内であるかどうかを判定する機能と、前記第3の許容範囲内でない場合、当該範囲内となるようにn本目のイオンビームに対するビーム電流密度分布を再調整する機能と、を更に備えた装置であっても良い。   On the other hand, in the ion implantation apparatus, the control device adjusts the beam current density distribution of the n-th ribbon-shaped ion beam (n is an integer, 1 ≦ n ≦ m−1), and then each ribbon up to the n-th ribbon. The difference between the beam current density distribution obtained by adding the adjustment results of the beam current density distributions of the ion beam and the beam current density distribution obtained by adding the target distributions set for the n-th ribbon ion beams is A function for determining whether or not the current value is within the allowable range of 3, and a function for readjusting the beam current density distribution for the n-th ion beam so as to be within the range if not within the third allowable range. Furthermore, the apparatus provided may be sufficient.

また、前記ビーム電流密度分布調整方法は、n(nは整数、2≦n≦m−1)本目の前記リボン状イオンビームのビーム電流密度分布を調整した後、n本目までの各ビーム電流密度分布の調整結果を合算したビーム電流密度分布とn本目までの各リボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布を合算したビーム電流密度分布との差が、前記第1の許容範囲よりも広い第3の許容範囲内であるかどうかを判定する工程と、前記第3の許容範囲内でない場合、当該範囲内となるようにn本目のイオンビームに対するビーム電流密度分布を再調整する工程と、を更に有していても良い。   Further, the beam current density distribution adjusting method includes adjusting the beam current density distribution of the n-th ribbon-shaped ion beam (n is an integer, 2 ≦ n ≦ m−1) and then adjusting each beam current density up to the n-th beam current density. The difference between the beam current density distribution obtained by adding up the distribution adjustment results and the beam current density distribution obtained by adding up the target distributions set for each of the n-th ribbon-shaped ion beams is greater than the first allowable range. Determining whether it is within a wide third allowable range; and, if not within the third allowable range, re-adjusting the beam current density distribution for the n-th ion beam so as to be within the range; , May be further included.

一方、前記ビーム電流密度分布調整方法は、n(nは整数、1≦n≦m−1)本目の前記リボン状イオンビームのビーム電流密度分布を調整した後、n本目までの各リボン状イオンビームのビーム電流密度分布の調整結果を合算したビーム電流密度分布とn本目までの各リボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布を合算したビーム電流密度分布との差が、第3の許容範囲内であるかどうかを判定する工程と、前記第3の許容範囲内でない場合、当該範囲内となるようにn本目のイオンビームに対するビーム電流密度分布を再調整する工程と、を更に有していても良い。   On the other hand, in the beam current density distribution adjusting method, after adjusting the beam current density distribution of the n-th ribbon-shaped ion beam (n is an integer, 1 ≦ n ≦ m−1), each ribbon-shaped ion up to the n-th is obtained. The difference between the beam current density distribution obtained by adding the adjustment results of the beam current density distributions of the beams and the beam current density distribution obtained by adding the target distributions set for the n-th ribbon-shaped ion beams is the third value. A step of determining whether or not it is within the allowable range; and a step of readjusting the beam current density distribution for the n-th ion beam so as to be within the range if not within the third allowable range. You may do it.

上記した構成を有するイオン注入装置やビーム電流密度分布調整方法であれば、たとえイオンビームの本数が増加したとしても、m本目のイオンビームのビーム電流密度分布の調整時に、1本目からm−1本目までのイオンビームに対して行われたビーム電流密度分布の調整時に生じた目標分布とのズレ量を問題なく補償することが出来る。   In the case of the ion implantation apparatus and the beam current density distribution adjusting method having the above-described configuration, even when the number of ion beams is increased, m−1 from the first is applied when adjusting the beam current density distribution of the mth ion beam. The amount of deviation from the target distribution generated when adjusting the beam current density distribution performed on the ion beam up to now can be compensated without any problem.

このようなものであれば、複数のイオンビームが重ね合わせされる領域において、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ことが出来る。     With such a configuration, it is possible to efficiently adjust the beam current density distribution of each ion beam in a region where a plurality of ion beams are superimposed.

本発明の一実施例に係るイオン注入装置を示す平面図である。It is a top view which shows the ion implantation apparatus which concerns on one Example of this invention. 図1の処理室内部をZ方向から見た時の平面図である。It is a top view when the inside of the processing chamber of FIG. 1 is seen from the Z direction. 本発明の一実施例に係るビーム電流密度分布の粗調整についての説明図である。It is explanatory drawing about the rough adjustment of the beam current density distribution which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るビーム電流密度分布の微調整についての説明図である。It is explanatory drawing about fine adjustment of the beam current density distribution which concerns on one Example of this invention. 本発明の一実施例に係るビーム電流密度分布の調整方法に関するフローチャートである。5 is a flowchart relating to a method for adjusting a beam current density distribution according to an embodiment of the present invention. 図1に記載の第1〜第3のイオンビームにおけるビーム電流密度分布の一例である。It is an example of the beam current density distribution in the 1st-3rd ion beam described in FIG. 図6に記載の第1〜第3のイオンビームのビーム電流密度分布を足し合わせた様子を示す。The mode that the beam current density distribution of the 1st-3rd ion beam of FIG. 6 was added is shown. 図1に記載の第4のイオンビームにおけるビーム電流密度分布の一例を示す。An example of the beam current density distribution in the 4th ion beam of FIG. 1 is shown. 本発明の他の実施例に係るビーム電流密度分布の調整方法に関するフローチャートで、図10のフローチャートに記載のAに続く。It is a flowchart regarding the adjustment method of the beam current density distribution which concerns on the other Example of this invention, and follows A described in the flowchart of FIG. 本発明の他の実施例に係るビーム電流密度分布の調整方法に関するフローチャートで、図9のフローチャートに記載のAからの続きである。It is a flowchart regarding the adjustment method of the beam current density distribution which concerns on the other Example of this invention, and is a continuation from A as described in the flowchart of FIG. 本発明のさらなる実施例に係るビーム電流密度分布の調整方法に関するフローチャートで、図12のフローチャートに記載のAに続く。12 is a flowchart relating to a method for adjusting a beam current density distribution according to a further embodiment of the present invention, and continues to A described in the flowchart of FIG. 本発明のさらなる実施例に係るビーム電流密度分布の調整方法に関するフローチャートで、図11のフローチャートに記載のAからの続きである。FIG. 12 is a flowchart relating to a method for adjusting a beam current density distribution according to a further embodiment of the present invention, and is a continuation from A described in the flowchart of FIG.

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。これらの図面を基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。   FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of an ion implantation apparatus 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view when the inside of the processing chamber of FIG. 1 is viewed from the Z direction. The overall configuration of an ion implantation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to these drawings.

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、これらの方向は互いに直交している。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。   In this invention, the X direction is the substrate transport direction, the Y direction is the long side direction of the ion beam, and the Z direction is the traveling direction of the ion beam irradiated to the glass substrate in the processing chamber, and these directions are orthogonal to each other. . In the present invention, the ribbon-like ion beam refers to an ion beam having a substantially rectangular cross section when the ion beam is cut along a plane orthogonal to the traveling direction of the ion beam.

図1に記載のイオン注入装置1は、主に処理室11と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、第2のイオンビーム供給装置12、第3のイオンビーム供給装置32および第4のイオンビーム供給装置42から構成されている。第1〜第4のイオンビーム供給装置は、それぞれ第1のイオンビーム6、第2のイオンビーム16、第3のイオンビーム36および第4のイオンビーム46を処理室11内に供給する為の装置である。   An ion implantation apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a first ion beam supply apparatus 2, a second ion beam supply apparatus 12, a third ion beam supply apparatus 32, which are mainly surrounded by a processing chamber 11 and an alternate long and short dash line. The fourth ion beam supply device 42 is configured. The first to fourth ion beam supply apparatuses supply the first ion beam 6, the second ion beam 16, the third ion beam 36, and the fourth ion beam 46 into the processing chamber 11, respectively. Device.

イオンビーム供給装置について簡単に説明する。第1〜第4のイオンビーム供給装置を構成するイオン源(3、13、33、43)、質量分析マグネット(4、14、34、44)および分析スリット(5、15、35、45)は、それぞれ同じ性能の供給装置であっても構わないし、異なる性能の供給装置であっても良い。ここでは、第1のイオンビーム供給装置2の構成を代表として説明し、他の供給装置についての説明は、重複する為、これを省略する。   An ion beam supply apparatus will be briefly described. The ion sources (3, 13, 33, 43), mass analysis magnets (4, 14, 34, 44) and analysis slits (5, 15, 35, 45) constituting the first to fourth ion beam supply devices are , Supply devices with the same performance may be used, or supply devices with different performances may be used. Here, the configuration of the first ion beam supply apparatus 2 will be described as a representative, and the description of the other supply apparatuses will be omitted since it is redundant.

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のイオンビームの偏向量を調整することで行われる。   The first ion beam supply device 2 includes an ion source 3, and the first ion beam 6 is extracted from the ion source 3. Various ions are mixed in the first ion beam 6 extracted from the ion source 3. Among these, in order to irradiate the glass substrate 10 with only desired ions, the mass analysis magnet 4 and the analysis slit 5 cooperate to separate desired ions from other ions. This separation is performed by adjusting the deflection amount of the first ion beam at the mass analysis magnet 4 so that only desired ions can pass through the analysis slit 5 by utilizing the difference in mass number for each ion. .

第1のイオンビーム供給装置2から供給される第1のイオンビーム6は、処理室11内に設けられたビームプロファイラー7によって、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。   The beam current density distribution in the long side direction (Y direction) of the first ion beam 6 supplied from the first ion beam supply apparatus 2 is measured by a beam profiler 7 provided in the processing chamber 11. As an example of this beam profiler, it is conceivable to use a multi-point Faraday cup in which a plurality of known Faraday cups are arranged along the Y direction, or a single Faraday cup movable along the Y direction.

なお、上記説明ではイオンビーム供給装置として、質量分析マグネットや分析スリットを備える構成の供給装置について説明したが、これらを備えないタイプのイオンビーム供給装置でも良い。   In the above description, a supply device having a configuration including a mass analysis magnet and an analysis slit has been described as an ion beam supply device.

一例として、ガラス基板の搬送については次に示すように行われる。   As an example, the conveyance of the glass substrate is performed as follows.

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。   The gate valve 20 located on the atmosphere side of the first vacuum preliminary chamber 22 is opened. Thereafter, the glass substrate 10 is carried into the first vacuum preliminary chamber 22 by a transfer robot (not shown) provided on the atmosphere side. At this time, the gate valve 18 positioned between the first vacuum preliminary chamber 22 and the processing chamber 11 is closed so that the processing chamber 11 side is not opened to the atmosphere.

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。   After the glass substrate 10 is carried into the first vacuum preliminary chamber 22, the gate valve 20 is closed, and the vacuum degree inside the first vacuum preliminary chamber 22 is the same as that of the processing chamber 11 by a vacuum pump (not shown). It is evacuated until (pressure) is reached.

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。   After the degree of vacuum in the first vacuum preparatory chamber 22 becomes approximately the same as that in the processing chamber 11, the gate valve 18 is opened. Then, the glass substrate 10 is carried into the processing chamber 11 and is transported in the processing chamber so as to cross the first ion beam 6 and the second ion beam 16 in the direction indicated by the arrow A. Thereby, the ion implantation process to the glass substrate 10 is achieved.

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。   Thereafter, the glass substrate 10 passes through the gate valve 19 and is carried into the second vacuum preliminary chamber 23. Here, it is assumed that the gate valve 19 is opened at an appropriate timing during the ion implantation process to the glass substrate 10 in the processing chamber 11 or after the ion implantation process.

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。   After the carry-in of the glass substrate 10 into the second vacuum preliminary chamber 23 is completed, the gate valve 19 is closed. At this time, the gate valve 21 located on the atmosphere side of the second vacuum preliminary chamber 23 is closed. Then, after the second vacuum preparatory chamber 23 is sealed, the pressure of the second vacuum preparatory chamber 23 is adjusted by a vacuum pump (not shown) until the indoor atmosphere becomes approximately the same as the atmospheric pressure.

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。   After the interior of the second vacuum preparatory chamber 23 is at atmospheric pressure, the gate valve 21 is opened, and the glass substrate 10 is carried out to the atmosphere side by a transfer robot (not shown) provided on the atmosphere side.

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。   FIG. 2 is a plan view when the inside of the processing chamber 11 of FIG. 1 is viewed from the Z direction.

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。   As an example of the transport mechanism for the glass substrate 10, as shown in FIG. 2, a wheel is provided on the lower surface of the holder 24 that holds the glass substrate 10, and these wheels are the first and second vacuum preliminary chambers 22, 23. The holder 24 can be moved along the X direction by rolling on a rail (not shown) disposed in the processing chamber 11. In this case, a power source for moving the holder 24 such as a motor is prepared separately. In consideration of the reciprocal conveyance of the glass substrate 10, it is desirable to have a configuration capable of forward and reverse rotation if the power source is a motor.

Y方向において、第1〜第4のイオンビームはガラス基板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、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は重ね合わせされる。なお、図2中に記載の第1〜第4のイオンビーム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。   In the Y direction, the first to fourth ion beams have dimensions longer than that of the glass substrate 10. Therefore, when the glass substrate 10 is transferred from the first vacuum preliminary chamber 22 to the second vacuum preliminary chamber 23 in the direction of arrow A shown in FIG. 2, irradiation with each ion beam is performed on the entire surface of the glass substrate. The areas are overlaid. Note that the broken lines surrounding each of the first to fourth ion beams shown in FIG. 2 indicate supply paths (beam lines) for supplying the ion beams from the respective ion beam supply apparatuses into the processing chamber 11. The outer shape is shown.

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。   In the ion implantation process, the distribution of the ion implantation amount formed on the glass substrate 10, the current density distribution of the ion beam, and the conveyance speed of the glass substrate are closely related to each other. Generally speaking, the ion implantation amount (also referred to as the dose amount) is proportional to the current density of the ion beam (sometimes expressed by the current amount), and the object to be irradiated (here, the glass substrate) crosses the ion beam. It is inversely proportional to the speed.

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と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。   For example, the goal is to make the distribution of ion implantation amounts formed over the entire surface of the glass substrate 10 substantially uniform. When the transport speed of the glass substrate 10 is constant, if the beam current density distribution of the ion beam in the direction orthogonal to the transport direction is made substantially uniform, the distribution of the ion implantation amount over the entire surface of the glass substrate becomes substantially uniform. .

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ムラ(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、たとえムラがあったとしても、イオンビームの短辺方向において、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。   More specifically, in order to make the distribution of the ion implantation amount substantially uniform over the entire surface of the glass substrate, when the glass substrate 10 moves at a constant speed along the short side direction of the ion beam in FIG. The beam current density distribution in the long side direction of the beam may be made substantially uniform. In this case, the beam current density distribution in the short side direction of the ion beam may not be uniform. The unevenness (non-uniformity) of the beam current density distribution in the short side direction of the ion beam that is substantially coincident with the transport direction of the glass substrate 10 is integrated with the transport of the glass substrate. Therefore, even if there is unevenness, since a certain amount of implantation is finally performed in the short side direction of the ion beam, the uniformity of the beam current density in the short side direction of the ion beam is There is no need to consider.

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。   In addition, when the glass substrate 10 is transported, the beam current density distribution at both ends of the ion beam that is not irradiated onto the glass substrate is irrelevant to the implantation amount distribution on the glass substrate. It doesn't matter.

なお、図2の例では、イオンビームの長辺方向と直交するようにガラス基板を搬送させているが、ガラス基板を搬送する方向は必ずしも直交に限られない。例えば、略直交する方向にガラス基板を搬送させた場合であっても、ガラス基板上に形成される所定の注入量分布に対して設定された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。ガラス基板上に形成される注入量分布の許容範囲との兼ね合いで、イオンビームの長辺方向に対してどの程度傾けた搬送が許容されるのかが決定されることになる。このことを考慮し、本発明では、ガラス基板の搬送方向をイオンビームの長辺方向と交差する方向としている。   In the example of FIG. 2, the glass substrate is transported so as to be orthogonal to the long side direction of the ion beam, but the direction of transporting the glass substrate is not necessarily orthogonal. For example, even when the glass substrate is transported in a substantially orthogonal direction, it is possible to realize ion implantation processing within an allowable range set for a predetermined implantation amount distribution formed on the glass substrate. is there. In consideration of the allowable range of the implantation amount distribution formed on the glass substrate, it is determined how much the tilted conveyance of the ion beam with respect to the long side direction is allowed. Considering this, in the present invention, the direction in which the glass substrate is transported is set to intersect the long side direction of the ion beam.

次に、上述したビーム電流密度の調整方法について説明する。   Next, a method for adjusting the beam current density described above will be described.

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、フィラメントに流す電流量を増減させる。   For adjustment of the beam current density distribution in each ion beam supply device, for example, an ion source having a multifilament as known in the art is used to increase or decrease the amount of current flowing through the filament.

具体的には、図1に示されるイオンビーム供給装置のイオン源を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。   Specifically, the ion source of the ion beam supply apparatus shown in FIG. 1 is a multifilament type ion source in which a plurality of filaments are arranged in the Y direction. After that, the measurement region of the ion beam in the Y direction by the beam profiler is associated with the filament provided in each ion source.

ここでの対応とは、例えば、ビームプロファイラーが16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4個で構成される4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1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4本ある。)を対応させておくといったことを意味する。   Here, for example, when the beam profiler is composed of 16 Faraday cups, the beam profiler is divided into four regions composed of 4 Faraday cups, and filaments are formed for each region. This means that one wire (in each ion source, there are four filaments in total along the Y direction) is associated.

図3、4には、上記対応関係のフィラメントとファラデーカップが示されている。図の縦軸はビーム電流密度を表し、横軸はY方向であって、O1とO2との間の寸法はガラス基板の寸法と一致しており、原点OはY方向におけるイオンビームの一端部と一致している。縦軸、横軸についての設定は、後述する図6〜8においても同様である。そして、このような構成において、ビーム電流密度分布の調整は粗調整と微調整といったように2段階に分けて行われている。   FIGS. 3 and 4 show the filament and the Faraday cup having the above-mentioned correspondence relation. In the figure, the vertical axis represents the beam current density, the horizontal axis is the Y direction, the dimension between O1 and O2 coincides with the dimension of the glass substrate, and the origin O is one end of the ion beam in the Y direction. Is consistent with The settings for the vertical axis and the horizontal axis are the same in FIGS. In such a configuration, the adjustment of the beam current density distribution is performed in two stages such as coarse adjustment and fine adjustment.

ビーム電流密度分布の調整を行うに当たっては、調整目標とする分布(均一な分布の場合は、値)とその分布を中心にして所定の許容範囲(2ε)が設けられているので、その許容範囲内に収まるように各領域に対応するフィラメントに流す電流量を増減させる。   In adjusting the beam current density distribution, a distribution to be adjusted (a value in the case of a uniform distribution) and a predetermined allowable range (2ε) are provided around the distribution. The amount of current flowing through the filament corresponding to each region is increased or decreased so as to be within the range.

例えば、各フィラメントに流す電流量を一律に増やした場合、図3中のビーム電流密度分布Dはビーム電流密度が増す方向に平行移動する。反対に、各フィラメントに流す電流量を一律に減らした場合、図3中のビーム電流密度分布Dはビーム電流密度が減る方向に平行移動する。   For example, when the amount of current flowing through each filament is uniformly increased, the beam current density distribution D in FIG. 3 translates in the direction in which the beam current density increases. Conversely, when the amount of current flowing through each filament is uniformly reduced, the beam current density distribution D in FIG. 3 translates in the direction in which the beam current density decreases.

図3に示される目標分布は、均一な分布である。例えば、現在のビーム電流密度分布(D)をY方向において平均化しておき、平均化したビーム電流密度分布を目標分布とおおよそで一致させるように、各フィラメントに流す電流量を一律に増やす操作を行う。その結果、D1で示されるような分布になったとする。その場合、D1は目標分布に対しての許容範囲内にあるので、これでビーム電流密度分布の調整が終了する。   The target distribution shown in FIG. 3 is a uniform distribution. For example, the current beam current density distribution (D) is averaged in the Y direction, and the amount of current flowing through each filament is uniformly increased so that the averaged beam current density distribution approximately matches the target distribution. Do. As a result, the distribution shown by D1 is obtained. In this case, since D1 is within an allowable range with respect to the target distribution, adjustment of the beam current density distribution is completed.

上記したように各フィラメントに流す電流量を一律に増減させて、ビーム電流密度分布を上げ下げする操作のことを、粗調整と呼んでいる。   As described above, the operation of increasing and decreasing the beam current density distribution by uniformly increasing / decreasing the amount of current flowing through each filament is called coarse adjustment.

一方、上記した粗調整を行ったとしても、依然として目標分布に対して設定されている許容範囲内にビーム電流密度分布が収まっていない場合がある。この場合は、許容範囲内に収める為に、粗調整に引き続いて微調整が行われることになる。図4には、その様子が描かれている。   On the other hand, even if the above-described rough adjustment is performed, the beam current density distribution may still not be within the allowable range set for the target distribution. In this case, fine adjustment is performed subsequent to the coarse adjustment in order to fall within the allowable range. FIG. 4 illustrates this situation.

図4に示されるビーム電流密度分布は、領域1において許容範囲を上回っており、領域3において許容範囲を下回っている。その為、領域1に対応するフィラメントに流す電流量を減らし、領域3に対応するフィラメントに流す電流量を増やしてやる。この際、フィラメントに流す電流を小さな刻みで変化させたり、連続的に変化させたりしている。こうすることで、全体のビーム電流密度分布を少しずつ目標値に近づける操作を行う。このようにして、各領域でフィラメントに流す電流量を調整するような操作が微調整に相当する。   The beam current density distribution shown in FIG. 4 exceeds the allowable range in the region 1 and falls below the allowable range in the region 3. Therefore, the amount of current flowing through the filament corresponding to region 1 is reduced, and the amount of current flowing through the filament corresponding to region 3 is increased. At this time, the current flowing through the filament is changed in small increments or continuously. In this way, an operation of gradually bringing the overall beam current density distribution closer to the target value is performed. In this way, an operation for adjusting the amount of current flowing through the filament in each region corresponds to fine adjustment.

上記したような粗調整、微調整による調整方法以外に次のような調整方法を用いてビーム電流密度分布を調整するようにしても良い。   The beam current density distribution may be adjusted by using the following adjustment method in addition to the adjustment method using the coarse adjustment and the fine adjustment as described above.

ビーム電流密度分布を調整する際、ビームプロファイラーでビーム電流密度分布をモニターしながらフィラメントに流す電流量を調整する。目標とする分布と実測された分布とのズレ量が大きい場合、フィラメントに流す電流量を小刻みに変化させたり、連続的に変化させたりするのでは調整に時間がかかってしまう。その為、このような場合には、ある程度の大きな刻みで変化させるようにする。このようにして、目標とする分布と実測された分布とのズレ量に応じて、フィラメントに流す電流量の刻みを変化させて、調整の程度(細かい調整とするか、粗い調整とするか)を使い分けることが考えられる。   When adjusting the beam current density distribution, the amount of current flowing through the filament is adjusted while monitoring the beam current density distribution with a beam profiler. When the amount of deviation between the target distribution and the actually measured distribution is large, it takes time to adjust if the amount of current flowing through the filament is changed in small increments or continuously. Therefore, in such a case, change is made in a certain large increment. Thus, the degree of adjustment (whether fine adjustment or coarse adjustment) is made by changing the increment of the amount of current flowing through the filament in accordance with the amount of deviation between the target distribution and the actually measured distribution. It is conceivable to use properly.

目標とする分布に対して設定されている許容範囲が広い時は、ビーム電流密度分布全体を上下させる粗調整やフィラメントに流す電流量を大きな刻みで切り換えていくような粗い調整方法のみでビーム電流密度分布の調整を終了させることが出来る。反対に、許容範囲が狭い時は、粗調整に引き続いて微調整を行ったり、小刻みにフィラメントに流す電流量を調整したりする等して、更なる調整が必要となる。このような追加の調整を伴う場合、ビーム電流密度分布の調整に時間を要することになる。そこで、本発明では、複数本のイオンビームに対してビーム電流密度分布の調整を行う際に、出来るだけ調整に時間を要する微調整を用いないで済むような構成としている。   When the allowable range set for the target distribution is wide, the beam current can only be adjusted by coarse adjustment that raises or lowers the entire beam current density distribution, or by a coarse adjustment method that switches the amount of current flowing through the filament in large increments. The adjustment of the density distribution can be finished. On the other hand, when the allowable range is narrow, further adjustment is necessary by performing fine adjustment subsequent to the coarse adjustment, or adjusting the amount of current flowing through the filament in small increments. When such additional adjustment is involved, it takes time to adjust the beam current density distribution. Therefore, in the present invention, when the beam current density distribution is adjusted for a plurality of ion beams, a fine adjustment that requires time for adjustment as much as possible can be avoided.

以下、本発明におけるビーム電流密度分布調整方法の一実施例について詳述する。   Hereinafter, an embodiment of the beam current density distribution adjusting method according to the present invention will be described in detail.

図5は本発明の一実施例に係るビーム電流密度分布の調整方法を示すフローチャートであって、このフローチャートに示す処理は図1に記載の制御装置25によって行われている。また、この実施例において、イオン注入装置で取り扱われるイオンビームの本数をm本(mは2以上の整数)としている。   FIG. 5 is a flowchart showing a beam current density distribution adjusting method according to an embodiment of the present invention, and the processing shown in this flowchart is performed by the control device 25 shown in FIG. In this embodiment, the number of ion beams handled by the ion implantation apparatus is m (m is an integer of 2 or more).

まず、ステップ50で、m本のイオンビームに対して個別に目標とするビーム電流密度分布(I1、I2・・・Im)の設定がなされる。より具体的には、図1に示すユーザーインターフェース26を介して、イオン注入装置1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、ガラス基板へのイオンビームの注入角度、ガラス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、このうち、本発明では注入量分布とガラス基板の搬送速度に着目している。   First, at step 50, target beam current density distributions (I1, I2,... Im) are individually set for m ion beams. More specifically, the operator of the ion implantation apparatus 1 sets ion implantation conditions via the user interface 26 shown in FIG. At this time, the set ion implantation conditions are transmitted to the control device 25. As the implantation conditions, various conditions such as ion beam energy, implantation amount distribution, implantation angle of the ion beam to the glass substrate, and conveyance speed of the glass substrate are set. Of these, in the present invention, the implantation amount distribution and We pay attention to the conveyance speed of the glass substrate.

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から供給されるイオンビームに対するビーム電流密度分布の目標分布の設定がなされる。   In the control device 25, the target distribution of the beam current density distribution for the ion beam supplied from each ion beam supply device is set based on the conveyance speed of the glass substrate 10 and the distribution of the implantation amount to the substrate.

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、各イオンビームを横切る際のガラス基板の搬送速度が一定であるとする。そうすると、全てのイオンビームを重ね合わせた際のビーム電流密度分布の合計分布は、最終目標とする注入量分布を搬送速度で割ってやることで導き出すことが出来る。そして、イオンビーム供給装置の台数が4台であれば、全体のビーム電流密度分布を各装置で4分の1ずつに分けて分担させるといった具合に、各イオンビームに対するビーム電流密度分布の目標分布を設定しても良い。また、イオンビーム供給装置の性能に違いがある場合には、その性能差に応じて各装置で分担する比率を変更させるといったようにしても良い。このようにして、各イオンビーム供給装置から供給されるイオンビームに対して目標とするビーム電流密度分布の設定がなされる。   For example, it is assumed that a uniform ion implantation process is performed over the entire surface of the glass substrate 10 and the conveyance speed of the glass substrate when crossing each ion beam is constant. Then, the total distribution of the beam current density distribution when all the ion beams are superimposed can be derived by dividing the final target implantation amount distribution by the transport speed. If the number of ion beam supply apparatuses is four, the target distribution of the beam current density distribution for each ion beam, for example, the entire beam current density distribution is divided into quarters by each apparatus. May be set. Moreover, when there is a difference in the performance of the ion beam supply device, the ratio shared by each device may be changed according to the performance difference. In this way, the target beam current density distribution is set for the ion beam supplied from each ion beam supply apparatus.

次にステップ51にて、nの初期値を1に設定する。この実施例において、nは1≦n≦m−1で表される整数で、m本のイオンビームのビーム電流密度分布を順番に調整する際、現在、何番目のイオンビームに対しての電流密度分布の調整を行っているのかを示している。   Next, in step 51, the initial value of n is set to 1. In this embodiment, n is an integer represented by 1 ≦ n ≦ m−1, and when the beam current density distribution of m ion beams is adjusted in order, the current for which ion beam is present. It shows whether the density distribution is adjusted.

電流密度分布が調整される順番に関しては、その調整前に、例えば、注入装置のオペレーターが選択できるようにしておいてもいい。図1では、第1、第2、第3、第4のイオンビームの順番で、ビーム電流密度分布の調整が行われる。   Regarding the order in which the current density distribution is adjusted, for example, an operator of the injection apparatus may be able to select the order before the adjustment. In FIG. 1, the beam current density distribution is adjusted in the order of the first, second, third and fourth ion beams.

ステップ52では、現在の調整対象とされるn本目のイオンビームのビーム電流密度分布が測定されている。ただし、この測定に先立ってイオン源の運転が開始され何らかのイオンビームが処理室11内に照射されているものとする。   In step 52, the beam current density distribution of the n-th ion beam that is the current adjustment target is measured. However, prior to this measurement, it is assumed that the operation of the ion source is started and any ion beam is irradiated into the processing chamber 11.

イオン源の運転の開始にあたっては、各フィラメントに流す電流量を予め適切な値に設定しておく。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、先に設定されたビーム電流密度分布の目標分布に応じて、各フィラメントに流す電流を予め適切な値に設定しておく。その場合、処理室内におけるイオンビームのビーム電流密度分布と各フィラメントに流す電流量との相関を示すデータを制御装置25内に予め蓄積しておく。このデータは、例えば、各フィラメントの電流量を特定の値に設定すると、処理室内に照射されるイオンビームのビーム電流密度分布がある特定の分布となるといったもののことを言う。そして、イオン源の運転にあたって、目標とするビーム電流密度分布の値を基にして、制御装置25に蓄積されたデータから各フィラメントに設定されるべき電流量の値を読み出すようにしておいても良い。このようにしておくと、ビーム電流密度分布の調整がほとんど不要となる。その為、ビーム電流密度分布の調整を手早くに終えることが可能となる。   When starting the operation of the ion source, the amount of current flowing through each filament is set to an appropriate value in advance. If the ion source is a multifilament type ion source, the current flowing through each filament is set to an appropriate value in advance according to the target distribution of the beam current density distribution set in advance. In that case, data indicating the correlation between the beam current density distribution of the ion beam in the processing chamber and the amount of current flowing through each filament is stored in the control device 25 in advance. This data means that, for example, when the current amount of each filament is set to a specific value, the beam current density distribution of the ion beam irradiated into the processing chamber has a specific distribution. In the operation of the ion source, the value of the current amount to be set for each filament may be read from the data accumulated in the control device 25 based on the target beam current density distribution value. good. In this way, adjustment of the beam current density distribution becomes almost unnecessary. Therefore, the adjustment of the beam current density distribution can be completed quickly.

一方で、イオン源の運転開始時に、各フィラメントに対する電流量を同一の値に設定しておくことが考えられる。このような構成にした場合、先の構成と比較して、制御装置25内に蓄積しておくデータ量を減らすことが出来るので、その分だけ、制御装置25のデータ蓄積用のメモリー容量を減らすことが出来る。   On the other hand, it is conceivable to set the current amount for each filament to the same value at the start of operation of the ion source. In such a configuration, the amount of data stored in the control device 25 can be reduced as compared with the previous configuration, and accordingly, the memory capacity for storing data in the control device 25 is reduced accordingly. I can do it.

ステップ53では、ステップ52でのビーム電流密度分布の測定結果を受けて、測定分布(InM)と制御装置25によって設定された目標分布(In)との差を計算し、この差が第1の許容範囲(-ε1〜+ε1)内かどうかの判定がなされる。ここで、第1の許容範囲の上限と下限の値が同一のものとなっているが、必ずしも同じである必要はない。負側と正側とで異なる値であっても良い。また、この第1の許容範囲は、十分に広い範囲であって、例えば、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に対して±10〜15%となるような範囲にしておくことが考えられる。もちろん、各イオンビームでのビーム電流密度分布の調整において、各イオンビームの目標分布とは無関係に設定される許容範囲を、イオンビーム毎に個別に設定しておいても良いし、共通して設定しておいても良い。   In step 53, in response to the measurement result of the beam current density distribution in step 52, a difference between the measurement distribution (InM) and the target distribution (In) set by the control device 25 is calculated, and this difference is the first difference. A determination is made as to whether it is within the allowable range (−ε1 to + ε1). Here, although the upper limit value and the lower limit value of the first allowable range are the same, they are not necessarily the same. Different values may be used for the negative side and the positive side. The first permissible range is a sufficiently wide range, for example, a range that is ± 10 to 15% with respect to a target distribution when adjusting the current density distribution of each ion beam. It is possible. Of course, in the adjustment of the beam current density distribution in each ion beam, an allowable range set independently of the target distribution of each ion beam may be set individually for each ion beam. You may set it.

第1の許容範囲内である場合、ステップ55に進み、nの値が1つ増やされる。反対に、測定分布と目標分布との差が第1の許容範囲を超える場合には、ステップ54にて、第1の許容範囲に入るように測定されたビーム電流密度分布(InM)の調整が行われる。調整の結果、適切なビーム電流密度分布の値(InA)に変更されると、ステップ55にて、nの値が1つ増やされる。   If it is within the first tolerance, the process proceeds to step 55 where the value of n is incremented by one. On the other hand, if the difference between the measured distribution and the target distribution exceeds the first allowable range, in step 54, the adjustment of the beam current density distribution (InM) measured to be within the first allowable range is performed. Done. As a result of adjustment, when the value is changed to an appropriate value (InA) of the beam current density distribution, the value of n is incremented by one in step 55.

ステップ56では、次に調整対象とされるイオンビームが最後に調整されるイオンビームかどうかの確認がなされる。次に調整対象とされるイオンビームが最後に調整されるイオンビームでない場合、ステップ52に戻り、次に調整対象とされるイオンビームのビーム電流密度分布の測定が行われる。   In step 56, it is confirmed whether or not the ion beam to be adjusted next is the ion beam to be adjusted last. Next, when the ion beam to be adjusted is not the ion beam to be adjusted last, the process returns to step 52, and the measurement of the beam current density distribution of the ion beam to be adjusted next is performed.

一方、次に調整対象とされるイオンビームが最後に調整されるイオンビームであった場合、ステップ57に進み、それまで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ついての各種データの合計値が算出される。   On the other hand, if the ion beam to be adjusted next is the ion beam to be adjusted last, the process proceeds to step 57, where the total value of various data regarding the ion beam whose beam current density distribution has been adjusted so far. Is calculated.

算出される合計値の種類としては、3種類ある。1つは1本目からm−1本目までのイオンビームの内、ステップ53を満たすイオンビームについて、ビーム電流密度分布の測定結果を足し合わせたもの(Isum_m-1M)であって、もう一つは1本目からm−1本目までのイオンビームの内、ステップ54で処理されるイオンビームについて、ビーム電流密度分布の調整結果を足し合わせたもの(Isum_m-1A)である。そして、残りの1つは、1本目からm本目までのイオンビーム(全てのイオンビーム)に対して個々に設定されているビーム電流密度分布の目標分布を足し合わせたもの(Isum_m)である。なお、Isum_mについては、ステップ50で各イオンビームに対しての目標分布を設定する際に、前もって算出されている値であることから、ここで改めて各イオンビームに対する目標分布を足し合わせる操作をする必要はない。例えば、Isum_mの値が既に制御装置25にメモリーされているのであれば、その値を読み出せば良い。   There are three types of calculated total values. One is the sum of the measurement results of the beam current density distribution (Isum_m-1M) for the ion beam satisfying step 53 among the first to m−1 ion beams, and the other is the one. Of the ion beams from the first to the (m-1) th, the ion beam processed in step 54 is the sum of the adjustment results of the beam current density distribution (Isum_m-1A). The remaining one is the sum (Isum_m) of the target distributions of the beam current density distribution set individually for the first to m-th ion beams (all ion beams). Since Isum_m is a value calculated in advance when setting the target distribution for each ion beam in step 50, the operation for adding the target distributions for each ion beam is performed again here. There is no need. For example, if the value of Isum_m is already stored in the control device 25, the value may be read.

図6には、図1に記載の第1〜第3のイオンビームに対するビーム電流密度分布の一例が示されている。例えば、ここで第1のイオンビームはステップ53を経てビーム電流密度分布の調整がなされたものとし、第2、第3のイオンビームはステップ54を経てビーム電流密度分布の調整がなされたものとする。また、図1に記載の第1〜4のイオンビームの各々の目標分布を共にαとし、最終的に、ガラス基板の全面に渡って、4αの均一な注入分布が形成されるものとする。   FIG. 6 shows an example of a beam current density distribution for the first to third ion beams shown in FIG. For example, it is assumed that the beam current density distribution of the first ion beam has been adjusted through step 53, and the beam current density distribution of the second and third ion beams has been adjusted through step 54. To do. Further, it is assumed that the target distribution of each of the first to fourth ion beams shown in FIG. 1 is α, and a uniform implantation distribution of 4α is finally formed over the entire surface of the glass substrate.

このような場合、先に挙げたIsum_m-1Mは第1のイオンビームの電流密度分布となり、Isum_m-1Aは第2と第3のイオンビームの電流密度分布を足し合わせたものとなる。そして、Isum_mは4αとなる。   In such a case, Isum_m-1M mentioned above is the current density distribution of the first ion beam, and Isum_m-1A is the sum of the current density distributions of the second and third ion beams. And Isum_m is 4α.

ステップ58にて、m本目(最後)のイオンビームに対して、調整目標とするビーム電流密度分布(Im)を再設定する。具体例として、図6に示される第1〜第3のイオンビームのビーム電流密度分布を基にして、第4のイオンビーム46に対する目標分布を再設定する手法を説明する。   In step 58, the beam current density distribution (Im) to be adjusted is reset for the m-th (last) ion beam. As a specific example, a method for resetting the target distribution for the fourth ion beam 46 based on the beam current density distributions of the first to third ion beams shown in FIG. 6 will be described.

図6に記載の第1〜第3のイオンビームに対するビーム電流密度分布をそれぞれ(A)〜(C)とする。図7には、この(A)〜(C)が足し合わされたビーム電流密度分布の様子が示されている。図7中、4α−((A)+(B)+(C))の領域はハッチングされており、この領域は4本目(最後)のイオンビームの電流密度分布を足し合わせることによって埋められるべき領域を表している。   The beam current density distributions for the first to third ion beams shown in FIG. 6 are (A) to (C), respectively. FIG. 7 shows the state of the beam current density distribution in which (A) to (C) are added. In FIG. 7, the region of 4α − ((A) + (B) + (C)) is hatched, and this region should be filled by adding the current density distribution of the fourth (last) ion beam. Represents an area.

図8には、図7のハッチング領域を満たす為のビーム電流密度分布(D)が一点鎖線で示されている。参考までに(A)+(B)+(C)−3αの電流密度分布を実線で示しておく。この実線で示された(A)+(B)+(C)−3αと(D)とを足し合わせたビーム電流密度分布がαとなる。このようにして、最終目標とするビーム電流密度分布(ここでは、4α)と最後のイオンビームを除く1本目からm−1本目までのイオンビームの電流密度分布の総和(ここでは、(A)+(B)+(C))との差に基づいて、第4のイオンビーム46の新たな目標分布である(D)の算出が行われる。なお、O1とO2との間からはみ出している領域(ガラス基板に照射されない領域)において、新たな目標分布(D)は必ずしも図8に示すような分布である必要はない。   In FIG. 8, a beam current density distribution (D) for satisfying the hatching region of FIG. 7 is indicated by a one-dot chain line. For reference, the current density distribution of (A) + (B) + (C) -3α is shown by a solid line. The beam current density distribution obtained by adding (A) + (B) + (C) -3α and (D) indicated by the solid line is α. In this way, the total of the current density distributions of the ion beam from the first to the (m−1) th beam excluding the last ion beam (here, (A)). Based on the difference from (+ (B) + (C)), a new target distribution (D) of the fourth ion beam 46 is calculated. In addition, in the area | region (area | region which is not irradiated to a glass substrate) which protrudes between O1 and O2, new target distribution (D) does not necessarily need to be a distribution as shown in FIG.

最後に、ステップ59で、最後のイオンビームに対するビーム電流密度分布の調整が行われる。ここでの調整は、最後のイオンビームに対するビーム電流密度分布の値をImAとした時、ImA+Isum_m-1M +Isum_m-1A−Isum_mが第2の許容範囲(-ε2〜+ε2)内に収まるように調整される。なお、Isum_m-1M +Isum_m-1A−Isum_mは、m本目のイオンビームに対して設定される新たな目標分布を負にした値となるので、結局は、最後に調整されるイオンビームのビーム電流密度分布(ImA)が新たな目標分布に対して第2の許容範囲(-ε2〜+ε2)内に収まるように調整されていれば良い。   Finally, in step 59, the beam current density distribution for the last ion beam is adjusted. The adjustment here is performed so that ImA + Isum_m−1M + Isum_m−1A−Isum_m is within the second allowable range (−ε2 to + ε2) when the value of the beam current density distribution for the last ion beam is ImA. The Note that Isum_m-1M + Isum_m-1A-Isum_m is a negative value of the new target distribution set for the m-th ion beam, and eventually the beam current density of the ion beam that is finally adjusted It is sufficient that the distribution (ImA) is adjusted so as to fall within the second allowable range (−ε2 to + ε2) with respect to the new target distribution.

ここで、第2の許容範囲(-ε2〜+ε2)は、ガラス基板の全面に渡って注入される所定のイオン注入量の分布に対して設定されている許容範囲とガラス基板の搬送速度に基づいて決定されるようにしても良い。このようにして第2の許容範囲を決定すると、所定の注入量分布の許容範囲内での注入が可能となる。一方で、これとは別に第2の許容範囲として予め適当な値を設けておいても良い。例えば、±1%〜3%とする。そして、最後のイオンビームのビーム電流密度分布を重ね合わせた際、全体のビーム電流密度分布が目標分布に対して、±1%〜3%の範囲内に収まるように、最後のイオンビームのビーム電流密度分布を調整するように構成しても良い。また、第1の許容範囲と同様に、第2の許容範囲の上限と下限を同一の値にする必要はない。負側と正側とで異なる値であっても良い。   Here, the second permissible range (−ε2 to + ε2) is based on the permissible range set for the distribution of a predetermined ion implantation amount implanted over the entire surface of the glass substrate and the conveyance speed of the glass substrate. It may be determined as follows. When the second allowable range is determined in this manner, the injection can be performed within the allowable range of the predetermined injection amount distribution. On the other hand, an appropriate value may be provided in advance as the second allowable range. For example, ± 1% to 3%. Then, when the beam current density distribution of the last ion beam is overlaid, the beam of the last ion beam is adjusted so that the entire beam current density distribution falls within a range of ± 1% to 3% with respect to the target distribution. The current density distribution may be adjusted. Further, similarly to the first allowable range, the upper limit and the lower limit of the second allowable range need not be the same value. Different values may be used for the negative side and the positive side.

上記したように、ステップ58の時点で、最後のイオンビームを調整する際の目標とするビーム電流密度分布は、ステップ50で設定されたものから、新たな目標分布に変更される。本発明では、新たな目標分布を用いて、最後のイオンビームのビーム電流密度分布を調整する構成としているので、最終的に、それまでのイオンビームのビーム電流密度分布の調整時に生じた調整結果と目標分布とのズレ量を補償することが出来る。それによって、ガラス基板上に所定の注入量分布を達成することが出来る。   As described above, at the time of step 58, the target beam current density distribution for adjusting the last ion beam is changed from the one set in step 50 to a new target distribution. In the present invention, since the beam current density distribution of the last ion beam is adjusted using the new target distribution, the adjustment result generated at the time of adjusting the beam current density distribution of the ion beam until then is adjusted. And the target distribution can be compensated for. Thereby, a predetermined injection amount distribution can be achieved on the glass substrate.

さらに、上記したように、先のイオンビームのビーム電流密度分布の調整時に生じた調整結果と目標分布とのズレ量を、最終のイオンビームでのビーム電流密度分布の調整時に補償する構成としている為に、途中のイオンビーム(1本目からm−1本目)におけるビーム電流密度分布の調整を粗く済ませることが出来る。例えば、途中のイオンビーム(1本目からm−1本目)におけるビーム電流密度分布の調整を行うに当たっての第1の許容範囲を、先に述べた粗調整のみで行える程度、広い範囲に設定しておく。このように構成しておくと、各イオンビームに対して粗調整と微調整の両方をやる場合に比べて、全てのイオンビームのビーム電流密度分布を調整するのに要する全体の調整時間を短縮させることが出来る。   Further, as described above, the amount of deviation between the adjustment result and the target distribution generated when adjusting the beam current density distribution of the previous ion beam is compensated when adjusting the beam current density distribution in the final ion beam. Therefore, the adjustment of the beam current density distribution in the intermediate ion beam (from the first beam to the (m-1) beam) can be completed roughly. For example, the first allowable range for adjusting the beam current density distribution in the intermediate ion beam (from the first to the (m-1) th beam) is set to a wide range so that only the coarse adjustment described above can be performed. deep. This configuration shortens the overall adjustment time required to adjust the beam current density distribution of all ion beams, compared to the case where both coarse adjustment and fine adjustment are performed for each ion beam. It can be made.

本発明に係る一実施例では、上記説明したような手法を用いることで、各イオンビームにおけるビーム電流密度分布を効率的に調整することを可能にしている。   In an embodiment according to the present invention, it is possible to efficiently adjust the beam current density distribution in each ion beam by using the method as described above.

図9および図10には、本発明の他の実施例にかかるフローチャートが示されている。このフローチャートには、図5に示されているフローチャートと比較して、一部のフローが追加されている。図5で説明したものと同じ処理が施される場合、そのステップの番号を同一のものとしている。以下、図9および図10で追加されたフローについての説明を行い、図5のフローチャートと説明が重複する処理については、その説明を割愛する。   9 and 10 show flowcharts according to another embodiment of the present invention. Compared with the flowchart shown in FIG. 5, a part of the flow is added to this flowchart. When the same processing as that described with reference to FIG. 5 is performed, the step numbers are the same. Hereinafter, the flow added in FIG. 9 and FIG. 10 will be described, and description of processing that overlaps with the flowchart in FIG. 5 will be omitted.

図9に示される処理の開始からステップ54までは、図5と同じフローとなる。ステップ53あるいはステップ54を経た後、図9のフローチャートでは、ステップ60にて、調整対象とするイオンビームが2本目以降のイオンビームであるかどうかの判定がなされる。仮に、現在調整中のイオンビームが1本目のイオンビームであれば、ステップ55にてnの値が1つ増やされ、その後、ステップ52の処理が行われる。   The flow from the start of the process shown in FIG. After step 53 or step 54, in the flowchart of FIG. 9, it is determined in step 60 whether or not the ion beam to be adjusted is the second and subsequent ion beams. If the ion beam currently being adjusted is the first ion beam, the value of n is incremented by 1 in step 55, and then the process of step 52 is performed.

2本目以降のイオンビームであった場合、図5のフローチャートでステップ57として示される処理と同様の処理がなされる。異なる点としては、図5のステップ57では、m本あるイオンビームのうち、m−1本目までのビーム電流密度分布の調整がなされたイオンビームを対象に3種類の合計値についての算出がなされたのに対して、ステップ61では、n本目(ここでのnは、2≦n≦m−1)までのイオンビームを対象として3種類の合計値についての算出がなされている。   In the case of the second and subsequent ion beams, the same processing as that shown as step 57 in the flowchart of FIG. 5 is performed. The difference is that in step 57 of FIG. 5, three types of total values are calculated for the ion beam in which the beam current density distribution is adjusted up to the (m−1) -th among m ion beams. In contrast, in step 61, three types of total values are calculated for the n-th ion beam (where n is 2 ≦ n ≦ m−1).

つまり、ステップ61では、2本目以降のイオンビームに対して、順次、イオンビームの調整を行いながら、その結果を足し合わせるといった処理を行うことになる。この点が先の実施例と大きく異なっている。   That is, in step 61, the second and subsequent ion beams are subjected to a process of sequentially adjusting the ion beams and adding the results. This point is greatly different from the previous embodiment.

先の実施例では、m本目(最後)のイオンビームの電流密度分布を調整して、m−1本目までのイオンビームの電流密度分布の調整時に生じた目標分布とのズレ量を補償するというものであったが、調整対象とするイオンビームの本数が多い場合、このような処理ではうまくいかない場合がある。   In the previous embodiment, the current density distribution of the m-th (last) ion beam is adjusted to compensate for the deviation from the target distribution generated when the current density distribution of the ion beam up to the (m-1) th is adjusted. However, if the number of ion beams to be adjusted is large, such processing may not be successful.

m本目(最後)のイオンビームを除いては、それぞれの目標分布に対して第1の許容範囲(-ε1〜+ε1)内に入るようにビーム電流密度分布の調整がなされる。この第1の許容範囲は、各イオンビームでのビーム電流密度分布の調整を手早く終わらせる為に、広めに設定されている。例えば、先に述べたように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に対して±10〜15%となるような範囲に設定されている。その為、この許容範囲を満たすようにビーム電流密度分布の調整がなされた場合、広めに設定されている分、目標分布から少しずれた分布となっている可能性が高い。   Except for the m-th (last) ion beam, the beam current density distribution is adjusted so as to fall within the first allowable range (−ε1 to + ε1) for each target distribution. The first allowable range is set to be wider so that the adjustment of the beam current density distribution in each ion beam can be quickly completed. For example, as described above, the range is set to be within a range of ± 10 to 15% with respect to the target distribution when the current density distribution of each ion beam is adjusted. Therefore, when the beam current density distribution is adjusted so as to satisfy this allowable range, there is a high possibility that the distribution is slightly deviated from the target distribution because it is set wider.

例えば、個々のイオンビームでのビーム電流密度分布が、いずれも個々に設定された目標分布を上回るような分布である場合、調整対象とするイオンビームの本数が増えるほど、個々のイオンビームによる目標分布からのズレ量を足し合わせた値は大きくなる。この様な場合、足し合わされたズレ量によって、最後のイオンビームでのビーム電流密度分布を調整する前に、全てのイオンビームを重ね合わせることによって達成されるビーム電流密度分布の最終目標を上回ってしまうことが考えられる。そうなると、最後のイオンビームで、それまでのイオンビームの電流密度分布を調整する際に生じた目標分布とのズレ量を補償するといった操作が出来なくなる。   For example, when the beam current density distribution in each ion beam is higher than the target distribution set individually, the target by each ion beam increases as the number of ion beams to be adjusted increases. The sum of the deviations from the distribution increases. In such a case, before adjusting the beam current density distribution in the last ion beam by the added deviation amount, the final target of the beam current density distribution achieved by superimposing all the ion beams is exceeded. It is possible to end up. In such a case, the last ion beam cannot be operated to compensate for the deviation from the target distribution generated when adjusting the current density distribution of the ion beam so far.

反対に、個々のイオンビームでのビーム電流密度分布が、いずれも個々に設定された目標分布を下回るような分布である場合には、最後のイオンビームのビーム電流密度分布が可能な限り大きなものとなるように調整されたとしても、全てのイオンビームのビーム電流密度分布を足し合わせた結果が目標とする分布には届かない場合が考えられる。そうなると、ガラス基板上に所定のイオン注入量の分布を達成させることが出来なくなる。   Conversely, if the beam current density distribution of each ion beam is less than the target distribution set individually, the beam current density distribution of the last ion beam should be as large as possible. Even if the adjustment is performed, the result of adding the beam current density distributions of all the ion beams may not reach the target distribution. Then, it becomes impossible to achieve a predetermined ion implantation amount distribution on the glass substrate.

上記した問題点を考慮して、図10のステップ62にて、第3の許容範囲(-ε3〜+ε3)を用いた判定がなされている。この実施例において、第3の許容範囲(-ε3〜+ε3)は、第1の許容範囲(-ε1〜+ε1)よりも大きい範囲である。例えば、第1の許容範囲の50%増しとなる範囲を第3の許容範囲としても良い。また、第1、第2の許容範囲と同じく第3の許容範囲の上限と下限の値が同一のものとなっているが、必ずしも同じである必要はない。負側と正側とで異なる値であっても良い。このような範囲設定を設けることで、目標分布からのズレ量の足し合わせに制限を加えることが出来るので、調整対象とされるイオンビームの本数が増えたとしても、最終的に、ガラス基板上に所定の注入量分布を達成することが可能となる。   In consideration of the above-described problems, the determination using the third allowable range (−ε3 to + ε3) is made in step 62 of FIG. In this embodiment, the third allowable range (−ε3 to + ε3) is a range larger than the first allowable range (−ε1 to + ε1). For example, a range that is increased by 50% of the first allowable range may be set as the third allowable range. Moreover, although the upper limit and the lower limit of the third allowable range are the same as the first and second allowable ranges, they are not necessarily the same. Different values may be used for the negative side and the positive side. By providing such a range setting, it is possible to limit the addition of the deviation amount from the target distribution, so even if the number of ion beams to be adjusted increases, finally, on the glass substrate It is possible to achieve a predetermined injection amount distribution.

なお、第3の許容範囲の上限、下限については、例えば、次のように設定しておいても良い。n(nは整数で、2≦n≦m−1)本目のイオンビームに対するビーム電流密度分布を調整している場合、上限をn+1本目のイオンビームに対する目標分布(In+1)にしておく。このようにして上限側を決めておけば、複数本のイオンビームの電流密度分布を順番に調整していく際、目標分布とのズレ量が足し合わされたとしても、その足し合わされた量が、次に調整対象とするイオンビームの目標分布を超えることがなくなる。その為、最後のイオンビームでのビーム電流密度分布を調整する前に、全てのイオンビームを重ね合わせることによって達成されるビーム電流密度分布の最終目標を上回ってしまうことを防止することが出来る。   The upper and lower limits of the third allowable range may be set as follows, for example. When the beam current density distribution for the n-th ion beam (n is an integer, 2 ≦ n ≦ m−1) is adjusted, the upper limit is set to the target distribution (In + 1) for the n + 1-th ion beam. deep. If the upper limit is determined in this way, even when the current density distribution of a plurality of ion beams is adjusted in order, even if the deviation from the target distribution is added, the added amount is Next, the target distribution of the ion beam to be adjusted is not exceeded. Therefore, it is possible to prevent exceeding the final target of the beam current density distribution achieved by superimposing all the ion beams before adjusting the beam current density distribution in the last ion beam.

一方、下限については、n+1本目のイオンビームを供給するイオンビーム供給装置に設けられたビーム電流密度分布調整部材による調整可能な範囲の最大値をAx、n+1本目のイオンビームに対する目標分布をIn+1とした時、-Ax+In+1を下回らないようにしておく。このようにして下限側を決めておけば、次に調整対象とするイオンビームのビーム電流密度分布を調整する際に、問題なく目標とするビーム電流密度分布を達成させることが出来る。その為、最後のイオンビームのビーム電流密度分布が可能な限り大きなものとなるように調整されたとしても、全てのイオンビームの電流密度分布を足し合わせた結果が目標とする分布に届かないといった問題が発生することがなくなる。   On the other hand, regarding the lower limit, the maximum value of the range that can be adjusted by the beam current density distribution adjusting member provided in the ion beam supply device that supplies the (n + 1) th ion beam is set to Ax, the target for the (n + 1) th ion beam. When the distribution is In + 1, it should not be less than -Ax + In + 1. If the lower limit side is determined in this way, the target beam current density distribution can be achieved without problems when the beam current density distribution of the ion beam to be adjusted next is adjusted. Therefore, even if the beam current density distribution of the last ion beam is adjusted to be as large as possible, the sum of the current density distributions of all ion beams does not reach the target distribution. The problem will never occur.

ステップ62に示す等式を満たす場合、図5のフローチャートと同様に、ステップ55、56、64、58の処理が順になされて、全てのイオンビームについてのビーム電流密度分布の調整が終了する。なお、図5のフローチャートに記載のステップ57が、図10ではステップ64に置き換わっているのは、図9のステップ60にて既にIsum_m-1M + Isum_m-1A - Isum_m-1が算出されているからである。なお、図5でも説明したが、Isum_mについては、ステップ50で各イオンビームに対しての目標分布を設定する際に、前もって算出されている値であることから、ここで改めて各イオンビームに対する目標分布を足し合わせる操作をする必要はない。例えば、Isum_mの値が既に制御装置25にメモリーされているのであれば、その値を読み出せば良い。   When the equation shown in step 62 is satisfied, the processes of steps 55, 56, 64, and 58 are sequentially performed as in the flowchart of FIG. 5, and the adjustment of the beam current density distribution for all the ion beams is completed. Note that step 57 described in the flowchart of FIG. 5 is replaced with step 64 in FIG. 10 because Isum_m−1M + Isum_m−1A−Isum_m−1 has already been calculated in step 60 of FIG. It is. As described with reference to FIG. 5, Isum_m is a value calculated in advance when setting the target distribution for each ion beam in step 50, so here again the target for each ion beam. There is no need to add the distributions. For example, if the value of Isum_m is already stored in the control device 25, the value may be read.

ステップ62に示す等式を満たさない場合、ステップ63にて、ステップ62の等式を満たすように、現在調整対象としているイオンビームのビーム電流密度分布が再調整される。なお、ここで再調整と述べているのは、現在調整対象としているイオンビームは、先のステップ53あるいはステップ54を経る際に、既に一度調整されているからである。また、ステップ53ではステップ52の測定結果が第1の許容範囲(-ε1〜+ε1)内にあるかどうかを見ているだけであるから、当該ステップを経てもビーム電流密度分布の調整はなされていないと言われるかもしれないが、実はそうではない。この点、誤解のないよう、ここで説明しておく。ステップ52での測定に先立ち、イオン源を運転させてイオンビームを処理室内に供給する際、先に述べたとおり、所定の電流量の電流をフィラメントに流している。この操作によって得られたビーム電流密度分布は所定の値に調整されていることになるので、ステップ54を経ずともステップ53(正確には、ステップ52の前に行われるイオン源の運転)を経た時点で、ビーム電流密度分布は一度調整されているものとしている。この調整に関する考え方は、図5に示すフローチャートで説明した実施例や後述するさらなる実施例においても同様に適用される。   If the equation shown in step 62 is not satisfied, the beam current density distribution of the ion beam currently being adjusted is readjusted in step 63 so that the equation in step 62 is satisfied. Note that the re-adjustment is described here because the ion beam currently targeted for adjustment has already been adjusted once through the previous step 53 or step 54. Further, in step 53, only the measurement result in step 52 is checked whether it is within the first allowable range (−ε1 to + ε1). Therefore, the beam current density distribution is adjusted even after the step. You might be told that this is not the case, but that is not the case. This point will be described here so that there is no misunderstanding. Prior to the measurement in step 52, when the ion source is operated and an ion beam is supplied into the processing chamber, a predetermined amount of current is passed through the filament as described above. Since the beam current density distribution obtained by this operation is adjusted to a predetermined value, step 53 (more precisely, the operation of the ion source performed before step 52) is performed without passing through step 54. At that time, it is assumed that the beam current density distribution has been adjusted once. This concept regarding the adjustment is similarly applied to the embodiment described with reference to the flowchart shown in FIG. 5 and further embodiments to be described later.

ステップ63で現在調整対象とするイオンビームの電流密度分布を再調整した後は、ステップ55、56、64、58、59の処理が順になされて、ビーム電流密度分布の調整が終了する。   After the current density distribution of the ion beam currently targeted for adjustment is readjusted in step 63, the processes in steps 55, 56, 64, 58, and 59 are sequentially performed, and the adjustment of the beam current density distribution is completed.

このようにして、1本目からm−1本目までのイオンビームのビーム電流密度分布の調整結果と目標分布とのズレ量に制限を加えるような第3の許容範囲を用いて、順次、イオンビームのビーム電流密度分布の調整結果を判定しているので、調整対象とするイオンビームの本数が多くなったとしても、先の実施例同様に各イオンビームに対して効率の良いビーム電流密度分布の調整が出来るとともに、問題なくガラス基板上に所定の注入量分布を実現することが出来る。   In this way, the ion beam is sequentially applied using the third allowable range that limits the amount of deviation between the adjustment result of the beam current density distributions of the first to m−1th ion beams and the target distribution. As a result of the adjustment of the beam current density distribution of the ion beam, even if the number of ion beams to be adjusted is increased, an efficient beam current density distribution is obtained for each ion beam as in the previous embodiment. In addition to being able to adjust, a predetermined injection amount distribution can be realized on the glass substrate without any problem.

図11および図12には、本発明のさらなる実施例に係るフローチャートが示されている。このフローチャートは、図9と図10に示されているフローチャートと比較して、ステップ60の分岐処理とそれに続くステップ55の処理が削除されている。その為、1本目のイオンビームから図11に示すステップ61の処理が順次なされることになる。また、先の実施例では、ステップ62でのnは2以上としていたが、この実施例においてはnは1以上となる。その他のステップにおいては、図9、図10に示すフローチャートと同じ処理となるので、個々の処理についての説明は割愛する。   11 and 12 show a flowchart according to a further embodiment of the present invention. Compared with the flowcharts shown in FIGS. 9 and 10, this flowchart is obtained by deleting the branch process at step 60 and the process at step 55 subsequent thereto. Therefore, the process of step 61 shown in FIG. 11 is sequentially performed from the first ion beam. In the previous embodiment, n in step 62 is 2 or more. In this embodiment, n is 1 or more. The other steps are the same as those in the flowcharts shown in FIGS. 9 and 10, and the description of each process is omitted.

この実施例においては、第1の許容範囲と第3の許容範囲との大小関係は、いずれが大きくても構わない。先の例では、第3の許容範囲の方が第1の許容範囲よりも大きいとしたが、この例においては、その逆であっても良いし、第1の許容範囲と第3の許容範囲とを同一にしても良い。もちろん、先の例と同じく、第3の許容範囲の方が第1の許容範囲よりも大きい範囲に設定しておいても良い。   In this embodiment, any of the magnitude relationships between the first tolerance range and the third tolerance range may be large. In the previous example, the third allowable range is larger than the first allowable range. However, in this example, the reverse may be possible, and the first allowable range and the third allowable range may be used. May be the same. Of course, as in the previous example, the third allowable range may be set to be larger than the first allowable range.

ただし、全体の処理時間という点では、第3の許容範囲の方が第1の許容範囲よりも大きい範囲に設定しておくことが望ましい。これは、ステップ53やステップ54の処理で第1の許容範囲内を満たすようにイオンビームのビーム電流密度分布を調整したとしても、第1の許容範囲が第3の許容範囲よりも大きいと、後に続くステップ62に示される等式を満たさなくなる可能性がある。そうなった場合、ステップ63にて、第3の許容範囲内に入るように、ビーム電流密度分布の再度の調整が必要となる可能性が高くなってしまい、その結果、調整対象とするイオンビームの本数が増えるほど、全体の調整に要する処理時間がかかってしまう可能性が生じる為である。   However, in terms of the overall processing time, it is desirable to set the third allowable range to be larger than the first allowable range. Even if the beam current density distribution of the ion beam is adjusted so as to satisfy the first allowable range in the processing of step 53 or step 54, if the first allowable range is larger than the third allowable range, The equation shown in the following step 62 may not be satisfied. In such a case, in step 63, there is a high possibility that the beam current density distribution needs to be adjusted again so as to fall within the third allowable range. This is because there is a possibility that the processing time required for the overall adjustment may take longer as the number of the number increases.

しかしながら、処理時間が多少かかってしまう可能性はあるものの、図11、図12に記載のフローチャートで示される実施例の手法を用いても、図9、図10のフローチャートで示される実施例と同様に、調整対象とするイオンビームの本数が増えた場合における各イオンビームに対するビーム電流密度分布の調整を問題なく行うことが出来る。   However, although it may take some processing time, even if the method of the embodiment shown in the flowcharts shown in FIGS. 11 and 12 is used, it is the same as the embodiment shown in the flowcharts of FIGS. In addition, when the number of ion beams to be adjusted increases, the adjustment of the beam current density distribution for each ion beam can be performed without any problem.

<その他の変形例>
図1において、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。
<Other variations>
In FIG. 1, the conveyance direction of the glass substrate 10 in the processing chamber is illustrated as an arrow A, but it is not necessary to be limited thereto. For example, in order to inject more ions into the glass substrate 10, the glass substrate 10 may be reciprocated many times in the processing chamber 11. In this case, the glass substrate 10 is conveyed in the direction opposite to the arrow A.

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。   The first and second vacuum preliminary chambers 22 and 23 may be increased to a plurality. In this case, a plurality of gate valves 18 and 19 are provided in order to correspond to the respective vacuum preliminary chambers. In this way, the pressure adjustment in the plurality of first vacuum preliminary chambers and the plurality of second vacuum preliminary chambers can be performed separately. In addition, the glass substrate can be carried in and out using another vacuum preliminary chamber whose pressure has been adjusted. If such a configuration is used, the number of processed glass substrates can be increased.

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。   Further, the first vacuum preliminary chamber 22 and the second vacuum preliminary chamber 23 are paired in the substrate transport direction, and a plurality of sets are provided along the Z direction. Also, a plurality of glass substrate transport mechanisms are prepared in the Z direction so that the glass substrate 10 is individually transported through each vacuum preparatory chamber group. In addition, it is conceivable that the respective transport mechanisms are synchronized so that a plurality of glass substrates that are separated in the Z direction and are transported along the X direction cross each ion beam without interruption. In this way, since a plurality of glass substrates can be continuously processed, the number of processed glass substrates can be further increased. In this case, whether the vacuum preparatory chamber for carrying in / out the glass substrate 10 is the first vacuum preparatory chamber 22 or the second vacuum preparatory chamber 23 is individually set for each set of vacuum preparatory chambers. Just do it.

その上、図1には処理室11が単一の部屋として描かれているが、この処理室を各イオンビーム供給装置に対応させて、複数に分割して設けておいても良い。また、この場合、各処理室の間に、処理室間を区切る為のゲートバルブを設けておいても良い。そして、ゲートバルブは、ガラス基板11の搬送に応じて、開閉されるものとする。   In addition, although the processing chamber 11 is depicted as a single chamber in FIG. 1, the processing chamber may be divided into a plurality of portions corresponding to each ion beam supply apparatus. In this case, a gate valve for separating the processing chambers may be provided between the processing chambers. The gate valve is opened and closed according to the conveyance of the glass substrate 11.

上記した実施例では、Y方向においてガラス基板10よりも長い寸法を有する4本のイオンビームを用いたイオン注入処理を例に挙げて説明しているが、イオンビームの本数はこれに限られない。イオンビームの本数としては2本以上であれば良い。さらに、本発明の従来技術として挙げた特許文献1の図3に記載されているように、各イオンビームの長辺方向の位置を互いにずらして配置するようにしても良い。このようなものであっても、ガラス基板10上での各イオンビームによる照射領域を重ね合わせてイオン注入を行うものであれば、本発明は当然ながら適用されることは言うまでもない。   In the above-described embodiment, an ion implantation process using four ion beams having dimensions longer than the glass substrate 10 in the Y direction is described as an example, but the number of ion beams is not limited to this. . The number of ion beams may be two or more. Furthermore, as described in FIG. 3 of Patent Document 1 cited as the prior art of the present invention, the positions of the ion beams in the long side direction may be shifted from each other. Of course, the present invention is naturally applicable as long as ion implantation is performed by superimposing irradiation regions of the respective ion beams on the glass substrate 10.

また、上記した実施例において、ビーム電流密度分布調整部材として、マルチフィラメントを有するイオン源について述べたが、これに代えて、別のものを使用しても良い。   In the above-described embodiments, the ion source having a multifilament has been described as the beam current density distribution adjusting member, but another member may be used instead.

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。なお、この場合、イオン源はマルチフィラメントタイプのものでなくても良い。   Specifically, instead of a multifilament type ion source, an electric field lens or magnetic field lens that forms a different potential distribution or magnetic field distribution along the Y direction is provided in a supply path (beam line) for supplying an ion beam. Arrange it. In this case, the ion source may not be a multifilament type.

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。   Regarding the electric field lens, a configuration in which a pair of electrodes are provided so as to sandwich the ion beam from the short side direction, and there are a plurality of sets along the Y direction is conceivable. Then, according to the measurement result of the beam current density distribution by the beam profiler, the voltage applied to each group is varied to generate a potential difference between the electrode groups. Then, since the ion beam passing between the electrode sets arranged in the Y direction is moved locally along the Y direction according to the potential difference between the electrode sets, the current density of the ion beam in the Y direction. The distribution can be adjusted to approach a predetermined target distribution.

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。   Further, the magnetic lens may have a configuration in which a pair of magnetic poles are provided so as to sandwich the ion beam from the short side direction, and there are a plurality of pairs along the Y direction. The amount of current flowing through the coil wound around each magnetic pole group and its direction are made adjustable independently for each magnetic pole group. In addition, the current flowing through the coil wound around each magnetic pole group is independently adjusted according to the measurement result of the beam profiler. Then, the ion beam passing between a pair of magnetic poles constituting each magnetic pole set is moved locally along the Y direction according to the magnitude and direction of the magnetic field generated in each magnetic pole set. Therefore, the beam current density distribution of the ion beam in the Y direction can be adjusted so as to approach a predetermined target distribution.

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。このような電界レンズ、磁界レンズにおける調整粗さを切り替える手法(例えば、目標分布からのズレ量に応じて、電極組に印加する電圧やコイルに流す電流量の調整刻みを粗いものから細かいものに切り替えるといった手法)を用いることで、先に説明したマルチフィラメントを有するイオン源のようにビーム電流密度分布の粗い調整、細かい調整の2種類の調整を行うことが出来る。また、イオン源の運転の開始にあたっての処理も、各電極組間での電位差を所定のものに設定したり、各コイルに流す電流量や向きを所定のものに設定したりして、マルチフィラメントのイオン源の場合と同様にすればよい。   In addition, when the above-described electric field lens and magnetic field lens are used, the electric field and magnetic field are locally adjusted according to the measurement result by the beam profiler, but the idea is to use a multifilament type ion source. It can be considered in the same way as described as the method for adjusting the current density distribution. That is, a predetermined region of the beam profiler (if a plurality of Faraday cups are used as the beam profiler, the predetermined region may be specified by the number of Faraday cups) and a predetermined number of electrode sets or magnetic pole sets are associated with each other. It ’s fine. A method of switching the adjustment roughness in such an electric field lens and magnetic field lens (for example, depending on the amount of deviation from the target distribution, the adjustment step of the voltage applied to the electrode assembly and the amount of current flowing through the coil is changed from coarse to fine. By using a method such as switching, two types of adjustments can be performed: coarse adjustment of the beam current density distribution and fine adjustment as in the ion source having the multifilament described above. In addition, processing at the start of the ion source operation is also possible by setting the potential difference between each electrode set to a predetermined value, or setting the current amount and direction flowing through each coil to a predetermined value. What is necessary is just like the case of the ion source.

また、これまでの実施例では、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。   Further, in the embodiments so far, an example of realizing a uniform ion implantation amount distribution over the entire surface of the glass substrate has been described. For example, as shown in FIG. 9 of JP-A-2005-235682, which is a known technique. As described above, the distribution of the injection amount may be varied along the conveyance direction of the glass substrate. Even if such an implantation amount distribution is used, the present invention can be applied when a predetermined implantation amount distribution is realized by superimposing ion beams.

その上、本発明の実施例では、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。   In addition, in the embodiments of the present invention, the conveyance speed of the glass substrate has been described as being constant, but the conveyance speed may be variable. For example, the conveyance speed of the glass substrate may be changed for each ion beam, or the ion beam may be varied according to a specific function while the glass substrate is traversing the ion beam. In addition, as known in the art, the current flowing through the multifilament is adjusted, the voltage applied to the electrode in the electric field lens is adjusted, the current passed through the coil of the magnetic lens is adjusted, The beam current density distribution in the long side direction of the beam may be adjusted so as to have an arbitrary non-uniform distribution. In the range which does not deviate from the gist of the present invention concerning the adjustment of the beam current density distribution when realizing the predetermined implantation dose distribution on the glass substrate by superimposing the irradiation regions on the glass substrate of the ion beam. Of course, any conveyance speed or current density distribution may be used.

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。   In addition to the above, it goes without saying that various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

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
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
32.第3のイオンビーム供給装置
36.第3のイオンビーム
42.第4のイオンビーム供給装置
46.第4のイオンビーム
7、17、37、47.ビームプロファイラー
1. Ion implantation apparatus 2. First ion beam supply device 6. First ion beam 10. Glass substrate 12. Second ion beam supply device 16. Second ion beam 25. Control device 32. Third ion beam supply device 36. Third ion beam 42. Fourth ion beam supply device 46. Fourth ion beam 7, 17, 37, 47. Beam profiler

Claims (6)

m(mは2以上の整数)本のリボン状イオンビームを供給するm個のイオンビーム供給装置と、
処理室内に配置され、前記m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部材と、
前記処理室内で、前記m本のリボン状イオンビームの長辺方向と交差させるようにガラス基板を搬送させるガラス基板搬送機構と、
前記ビーム電流密度分布調整部材を制御し、前記ガラス基板搬送機構によって搬送される前記ガラス基板上に、前記m本のリボン状イオンビームによる照射領域を少なくとも部分的に重ね合わせて、予め決められた所定の注入量分布を実現する制御装置と、を備えたイオン注入装置であって、
前記制御装置は、前記m本のリボン状イオンビームに対して前記ビーム電流密度分布の調整目標とする目標分布を個別に設定する機能と、
予め決められた順番従って、個々のリボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布に対して第1の許容範囲内に入るようにm−1本目までの前記リボン状イオンビームの前記ビーム電流密度分布を制御する機能と、
m−1本目までの前記リボン状イオンビームの調整済みビーム電流密度分布を合算したビーム電流密度分布とm本目までの前記リボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布を合算したビーム電流密度分布との差に応じて、m本目の前記リボン状イオンビームの前記ビーム電流密度分布を調整する為の新たな目標分布を設定し、新たな目標分布に対して、前記第1の許容範囲よりも小さい第2の許容範囲内に入るように、前記m本目のビーム電流密度分布を制御する機能と、を備えた装置である、ことを特徴とするイオン注入装置。
m ion beam supply devices for supplying m (m is an integer of 2 or more) ribbon-shaped ion beams;
A beam profiler that is disposed in a processing chamber and individually measures a beam current density distribution in the long side direction of the m ribbon-shaped ion beams;
A beam current density distribution adjusting member provided individually for each of the ion beam supply devices, for adjusting the beam current density distribution measured by the beam profiler;
A glass substrate transport mechanism for transporting the glass substrate so as to intersect the long side direction of the m ribbon-shaped ion beams in the processing chamber;
The beam current density distribution adjusting member is controlled, and the irradiation region by the m ribbon-like ion beams is at least partially overlapped on the glass substrate transported by the glass substrate transport mechanism, and predetermined. A control device that realizes a predetermined implantation amount distribution, and an ion implantation device comprising:
The control device individually sets a target distribution as an adjustment target of the beam current density distribution for the m ribbon-shaped ion beams;
According to a predetermined order, the beam currents of the ribbon-like ion beams up to m-1th so as to fall within a first allowable range with respect to the target distribution set for each ribbon-like ion beam. The ability to control the density distribution;
A beam current density obtained by adding a beam current density distribution obtained by adding up the adjusted beam current density distributions of the ribbon-like ion beam up to the (m-1) th and a target distribution set for the m-th ribbon-like ion beam. A new target distribution for adjusting the beam current density distribution of the m-th ribbon-like ion beam is set according to the difference from the distribution, and the new target distribution is set from the first allowable range. An ion implantation apparatus comprising: a function of controlling the m-th beam current density distribution so as to fall within a small second allowable range.
更に、前記制御装置は、n(nは整数、2≦n≦m−1)本目の前記リボン状イオンビームのビーム電流密度分布を調整した後、n本目までの各ビーム電流密度分布の調整結果を合算したビーム電流密度分布とn本目までの各リボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布を合算したビーム電流密度分布との差が、前記第1の許容範囲よりも広い第3の許容範囲内であるかどうかを判定する機能と、
前記第3の許容範囲内でない場合、当該範囲内となるようにn本目のイオンビームに対するビーム電流密度分布を再調整する機能と、を備えた装置である、ことを特徴とする請求項1記載のイオン注入装置。
Further, the control device adjusts the beam current density distribution of the n-th ribbon-shaped ion beam (n is an integer, 2 ≦ n ≦ m−1), and then adjusts the beam current density distribution up to the n-th. And a difference between the beam current density distribution obtained by adding up the target distributions set for each of the n-th ribbon-shaped ion beams is wider than the first allowable range. A function to determine whether it is within an allowable range;
2. The apparatus having a function of readjusting a beam current density distribution with respect to the n-th ion beam so as to be within the third allowable range when not within the third allowable range. Ion implantation equipment.
更に、前記制御装置は、n(nは整数、1≦n≦m−1)本目の前記リボン状イオンビームのビーム電流密度分布を調整した後、n本目までの各リボン状イオンビームのビーム電流密度分布の調整結果を合算したビーム電流密度分布とn本目までの各リボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布を合算したビーム電流密度分布との差が、第3の許容範囲内であるかどうかを判定する機能と、
前記第3の許容範囲内でない場合、当該範囲内となるようにn本目のイオンビームに対するビーム電流密度分布を再調整する機能と、を備えた装置である、ことを特徴とする請求項1記載のイオン注入装置。
Further, the control device adjusts the beam current density distribution of the n-th ribbon-shaped ion beam (n is an integer, 1 ≦ n ≦ m−1), and then the beam current of each ribbon-shaped ion beam up to the n-th. The difference between the beam current density distribution obtained by adding up the adjustment results of the density distribution and the beam current density distribution obtained by adding up the target distribution set for each n-th ribbon ion beam is within the third allowable range. A function to determine whether there is,
2. The apparatus having a function of readjusting a beam current density distribution with respect to the n-th ion beam so as to be within the third allowable range when not within the third allowable range. Ion implantation equipment.
m(mは2以上の整数)本のリボン状イオンビームを供給するm個のイオンビーム供給装置と、
処理室内に配置され、前記m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部材と、
前記処理室内で、前記m本のリボン状イオンビームの長辺方向と交差させるようにガラス基板を搬送させるガラス基板搬送機構と、を備えたイオン注入装置において、前記ビーム電流密度分布調整部材を用いて、前記ガラス基板搬送機構によって搬送される前記ガラス基板上に、前記m本のリボン状イオンビームによる照射領域を少なくとも部分的に重ね合わせて、予め決められた所定の注入量分布を実現するために、各イオンビームの前記ビーム電流密度分布を調整する方法であって、
前記m本のリボン状イオンビームに対して前記ビーム電流密度分布の調整目標とする目標分布を個別に設定する工程と、
予め決められた順番従って、個々のリボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布に対して第1の許容範囲内に入るようにm−1本目までの前記リボン状イオンビームの前記ビーム電流密度分布を調整する工程と、
m−1本目までの前記リボン状イオンビームの調整済みビーム電流密度分布を合算したビーム電流密度分布とm本目までの前記リボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布を合算したビーム電流密度分布との差に応じて、m本目の前記リボン状イオンビームの前記ビーム電流密度分布を調整する為の新たな目標分布を設定し、新たな目標分布に対して、前記第1の許容範囲よりも小さい第2の許容範囲内に入るように、前記m本目のビーム電流密度分布を調整する工程と、を有していることを特徴とするビーム電流密度分布調整方法。
m ion beam supply devices for supplying m (m is an integer of 2 or more) ribbon-shaped ion beams;
A beam profiler that is disposed in a processing chamber and individually measures a beam current density distribution in the long side direction of the m ribbon-shaped ion beams;
A beam current density distribution adjusting member provided individually for each of the ion beam supply devices, for adjusting the beam current density distribution measured by the beam profiler;
A glass substrate transport mechanism for transporting a glass substrate so as to intersect the long side direction of the m ribbon-shaped ion beams in the processing chamber, wherein the beam current density distribution adjusting member is used. In order to realize a predetermined distribution of predetermined injection amount by at least partially superimposing irradiation areas of the m ribbon-like ion beams on the glass substrate transported by the glass substrate transport mechanism. And a method of adjusting the beam current density distribution of each ion beam,
Individually setting a target distribution as an adjustment target of the beam current density distribution for the m ribbon-shaped ion beams;
According to a predetermined order, the beam currents of the ribbon-like ion beams up to m-1th so as to fall within a first allowable range with respect to the target distribution set for each ribbon-like ion beam. Adjusting the density distribution;
A beam current density obtained by adding a beam current density distribution obtained by adding up the adjusted beam current density distributions of the ribbon-like ion beam up to the (m-1) th and a target distribution set for the m-th ribbon-like ion beam. A new target distribution for adjusting the beam current density distribution of the m-th ribbon-like ion beam is set according to the difference from the distribution, and the new target distribution is set from the first allowable range. Adjusting the m-th beam current density distribution so as to fall within a small second allowable range.
n(nは整数、2≦n≦m−1)本目の前記リボン状イオンビームのビーム電流密度分布を調整した後、n本目までの各ビーム電流密度分布の調整結果を合算したビーム電流密度分布とn本目までの各リボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布を合算したビーム電流密度分布との差が、前記第1の許容範囲よりも広い第3の許容範囲内であるかどうかを判定する工程と、
前記第3の許容範囲内でない場合、当該範囲内となるようにn本目のイオンビームに対するビーム電流密度分布を再調整する工程と、を更に有していることを特徴とする請求項4記載のビーム電流密度分布調整方法。
After adjusting the beam current density distribution of the n-th ribbon-shaped ion beam (n is an integer, 2 ≦ n ≦ m−1), the beam current density distribution is obtained by adding the adjustment results of the beam current density distributions up to the n-th. And whether the difference between the beam current density distribution obtained by adding the target distributions set for each of the n-th ribbon-shaped ion beams is within a third allowable range wider than the first allowable range. A step of determining
5. The method according to claim 4, further comprising the step of re-adjusting the beam current density distribution for the n-th ion beam so as to be within the third allowable range if not within the third allowable range. Beam current density distribution adjustment method.
n(nは整数、1≦n≦m−1)本目の前記リボン状イオンビームのビーム電流密度分布を調整した後、n本目までの各リボン状イオンビームのビーム電流密度分布の調整結果を合算したビーム電流密度分布とn本目までの各リボン状イオンビームに対して設定された前記目標分布を合算したビーム電流密度分布との差が、第3の許容範囲内であるかどうかを判定する工程と、
前記第3の許容範囲内でない場合、当該範囲内となるようにn本目のイオンビームに対するビーム電流密度分布を再調整する工程と、を更に有していることを特徴とする請求項4記載のビーム電流密度分布調整方法。
After adjusting the beam current density distribution of the n-th ribbon-shaped ion beam (n is an integer, 1 ≦ n ≦ m−1), add the adjustment results of the beam current density distribution of each ribbon-shaped ion beam up to the n-th. Determining whether the difference between the beam current density distribution obtained and the beam current density distribution obtained by adding the target distributions set for the n-th ribbon ion beams is within a third allowable range. When,
5. The method according to claim 4, further comprising the step of re-adjusting the beam current density distribution for the n-th ion beam so as to be within the third allowable range if not within the third allowable range. Beam current density distribution adjustment method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105023822A (en) * 2014-04-25 2015-11-04 斯伊恩股份有限公司 Ion implantation method and ion implantation apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104409308B (en) * 2014-11-26 2016-09-28 中国科学技术大学 A kind of method and system finely tuning etching depth spatial distribution

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4147699B2 (en) * 1999-09-30 2008-09-10 日新イオン機器株式会社 Ion implanter
JP4251453B2 (en) * 2004-02-23 2009-04-08 日新イオン機器株式会社 Ion implantation method
US7078707B1 (en) * 2005-01-04 2006-07-18 Axcelis Technologies, Inc. Ion beam scanning control methods and systems for ion implantation uniformity
US7550751B2 (en) * 2006-04-10 2009-06-23 Axcelis Technologies, Inc. Ion beam scanning control methods and systems for ion implantation uniformity
US8153513B2 (en) * 2006-07-25 2012-04-10 Silicon Genesis Corporation Method and system for continuous large-area scanning implantation process
JP2008039987A (en) * 2006-08-03 2008-02-21 Kobe Steel Ltd Ion beam processing method and ion beam processing device
JP4240109B2 (en) * 2006-10-31 2009-03-18 日新イオン機器株式会社 Ion implanter
JP2009152002A (en) * 2007-12-19 2009-07-09 Nissin Ion Equipment Co Ltd Ion beam irradiation device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105023822A (en) * 2014-04-25 2015-11-04 斯伊恩股份有限公司 Ion implantation method and ion implantation apparatus
CN105023822B (en) * 2014-04-25 2018-04-03 斯伊恩股份有限公司 Ion injection method and ion implantation apparatus

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